CN1111179A - 多轴头型工作机械 - Google Patents

Abstract

一种多轴头型工作机械包含：支柱；多个多轴头， 其上均安装有多个工具，并备有卡止构件；环状运送 路，备有：一对上、下固定引导构件，以及一可动引导 构件，并在其周围循环运送多个多轴头；输送机构，配 置在环状运送路的周围，并在驱动源的作用下转圈行 走，以使多轴头循环移动；驱动单元，它设在支柱上， 用以定位多轴头，同时使多轴头的多个工具回转驱 动；及夹具台，它配置在支柱的侧面，并有用来安装被 加工物的安装夹具。

Description

本发明涉及一种多轴头型工作机械，此工作机械备有多个多轴头，并将任意的第一多轴头配置在加工位置，以便在驱动单元的作用下驱动多个设在前述第一多轴的工具。

从以前就广泛应用一种使用在单一工具头安装有多个工具的多轴头同步进行加工作业的多轴头型工作机械。为了应付各种不同的被加工物，这种备有多个多轴头，将任意的第一多轴头设在加工作业位置以进行加工作业的多轴头型工作机械已被开发。然而，一般而言，这些多轴头由于在水平面内进行循环运送，因此存在着装置整体变为相当大型化的缺点。

于是，例如，日本实用新型公报的昭58-52003号公报所揭露的那样，具有可通过自水平方向倾斜45°的支持轴回转的回转台头，同时在设在该回转台头的各工具头载置台安装有多轴头，以便仅使前述回转台头回转一规定角度，定位第一多轴头或加工姿势即水平姿势，并定位另一多轴头成交换姿势即垂直姿势的装置，已为公知。

但是，在已知的上述多轴头型工作机械中，必须从沿着运送路依次运送多个多轴头的运送路中，取出所需的多轴头，将之安装在对应加工位置而配置的驱动部。因此，多轴头的交换作业变得繁杂，尤其是必需进行多种类的不同加工作业时，变得效率低下。

另外，根据上述的已知技术，多轴头依次被配置成在回转台头的回转作用下自水平方向指向垂直方向的姿势。因此，如果加工时所产生的切屑或切削液附着于多轴头，则在加工终了后前述切屑或切削液有可能进入该多轴头内之虞。这是因为：在工具的回转中，多轴头的内压虽是随温度的上升而升高，但回转停止时该内压便下降，导致附着于外部心轴周边的切削液，易自该心轴的密封部吸引至内部的缘故。因而存在着切削液将掺入多轴头内的润滑油等的问题。

再者，形成的切屑易附着于多轴头的各工具上，若以此状态用于加工作业，则将因前述切屑而引起加工不良。

而且，用来保持被加工物的夹具台的构成使得其可在支柱上沿着水平面往复移动。因此，在切屑或切削液附着于该夹具台上的同时，前述切削液也进入线性导件或转台内的滑动部位，因而存在着对润滑液给与不良影响的问题。

此外，根据上述已知技术，设在交换装置的一对臂构件在工作机械与框架的上面以夹持工具头的状态旋回180°。因此，臂构件的旋回所用空间变大，以致存在着交换位置变为相当大型化的问题。

本发明的一个目的在于提供一种多轴头型工作机械，它能在沿着环状运送路循环运送多个多轴头的同时，将任意的所需多轴头迅速且高精度地定位固定于加工位置，并可有效地阻止切屑或切削液附着于多轴头及夹具台等。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种自动交换装置，以便可轻易地削减装置整体的占用空间，同时可短时间且有效地进行多轴头的交换作业。

为了实现前述目的，本发明的多轴头型工作机械包含有：

支柱;

多个多轴头，它们安装有多个工具，并备有卡止构件;

环状运送路，备有：一被前述支柱所支持并被配置成上下平行的固定引导构件，以及一用来在加工位置附近连结前述固定引导构件的端部的可沿水平方向进退的可动引导构件;并在其周围循环运送前述多个多轴头;

输送机构，它配置在前述环状运送路的周围，并在回转驱动源的作用下沿着该环状运送路转圈行走，以使前述多轴头循环移动;

驱动单元，它与前述可动引导构件相对地设在前述支柱上，以用来定位保持由该可动引导构件所保持的前述多轴头，同时使该多轴头的多个工具回转驱动;及

夹具台，它沿水平方向可进退地配置在前述支柱的侧面，并备有用来安装被加工物的安装夹具。

在上述的工作机械中，前述输送机构可包含：齿形构件，它在前述回转驱动源的作用下被回转驱动;转圈构件，它卡合于该齿形构件借以转圈行走;及运送构件，它们卡合于前述多轴头的卡止构件，以使该多轴头在循环移动的同时，可自前述卡止构件脱离。

另外，在上述的工作机械中，前述驱动单元可包含有暂时定位机构，用于在通过汽缸可动导件向环状运送路的内侧移动时卡合于前述卡止构件，以便将该多轴头暂时定位。

此外，在上述的工作机械中，前述暂时定位机构可包含有一以对应于前述可动导件的状态固定于该支柱上的暂定位销;而前述暂定位销在多轴头与前述可动引导构件一起向环状运送路的内侧移动时卡合于该多轴头的前述卡止构件。

再者，在上述的工作机械中，前述暂时定位机构可包含有：凸轮板，它以对应于前述可动导件的状态固定于前述支柱上;及凸轮从动部，它摇动自如地被支持在前述齿形构件的侧面以便在滑接于前述凸轮板的同时，随着该齿形构件的回转，可与前述卡止构件一体地卡合于前述多轴头的卡止构件。

而且，在上述的工作机械中，前述驱动单元可包含有一将配置在前述可动引导构件的前述多轴头相对于前述支柱定位固定的夹紧机构;而前述夹紧机构可包含：一使前述可动引导构件向前述环状运送路的内侧进退的汽缸部;一将前述多轴头相对于前述支柱调芯定位的推拔机构;及一将前述多轴头固定于前述支柱的螺栓构件引张机构。

另外，在上述的工作机械中，前述推拔机构可包含有：推拔部，它们在与安装有前述多轴头的前述工具的前面相对的后面，设在其四角隅上;以及推拔孔，它们设在前述支柱侧，以供前述推拔部嵌合之用。

此外，在上述的工作机械中，前述螺栓构件引张机械可包含：螺栓构件，它们在与安装有前述多轴头的前述工具的前面相向的后面，设置于其四角隅上;球体，它们设在前述支柱侧且自如地卡合于前述螺栓构件;及活塞部，可使前述球体向该螺栓构件的半径方向进退。

再者，在上述的工作机械中，前述夹具台可包含有：一备有前述安装夹具的回转台;及一用以驱动前述回转台的驱动马达;并可自由分度被加工物。

而且，在上述的工作机械中，可在前述支柱的两侧面分别对称地设置二组前述环状运送路、前述输送机构、前述驱动单元及前述夹具台。

此外，在上述的工作机械中，还包含：

备料装置，它有平行于前述环状运送路而设置，并与该环状运送路的构成大致相同的备料用环状运送路;及

多轴头的自动交换装置，它安装在该工作机械与前述备料装置之间;

其中的前述自动交换装置还包含：

旋回台，它配置在前述环状运送路与前述备料用环状运送路之间;

第一及第二运送台车，它们设在前述旋回台的两端侧，并备有构成前述环状运送路与前述备料用环状运送路的一部分的多轴头支持用导件;及

输送机构，它设在前述旋回台上，并使支持该多轴头的前述第一及第二运送台车互向不同方向进退，以便可同步运送至前述旋回台的中央侧。

另外，在上述的工作机械中，前述自动交换装置还包含有定位机构，其在将前述第一及第二运送台车运送至前述旋回台的中央侧时，用来定位由该第一及第二运送台车所支持的多轴头;其中前述定位机构可包含：一设在前述多轴头上的钩构件;及一设在前述第一及第二运送台车上并在前述旋回台的共同作用下卡合于前述钩构件的卡合构件。

根据上述本发明的多轴头型工作机械，由于多个多轴头沿着被配置成上下平行的固定引导构件及可动引导构件，亦即沿着垂直面循环运送，因此前述多轴头的配置用空间不会向横向扩大，可轻易地达成前述工作机械整体的空间节省化。

再者，在任意的多轴头被配置成对应于可动轨之后，在通过驱动单元将该多轴头定位保持于加工位置的同时，旋转工具来进行加工作业。因此，可将任意的多轴头迅速且轻易地配置于加工位置。

而且，输送机构设有一可脱离地卡合于多轴头的卡止构件以用来循环运送的运送构件，因此可使前述多轴头轻易地自该输送机构脱离。由此，可轻易且自动地交换一安装在分度运送装置上的多轴头与一收纳在备料装置上的多轴头。

由于在加工作业后该多轴头被移动至由可动引导构件向下方设置的固定引导件侧，故工具指向下方。因此，在加工中附着于多轴头的切屑或切削液因其自重而落下，从该多轴头确实地被除去，结果不会有切屑或切削液进入前述多轴头内部的情形。而且，由于夹具台可进退地配置在支柱的侧面，因此可有效地阻止切屑或切削液附着于该夹具台上。

此外，驱动单元与夹具台设在同一支柱上。因此，在加工时所供给的切削液的冷却作用下，前述驱动单元与前述夹具的相对位置可保持不变，因而可经常达成对被加工物进行的高精度的加工作业。

另外，由于设有一在夹具台备有安装夹具的回转台及一用来回转驱动回转台的驱动马达，故可将保持于前述安装夹具上的被加工物轻易地变换成所需的姿势。

在上述本发明的多轴头型工作机械中，当由输送机构沿着环状运送路循环运送多个多轴头，将第一多轴头输送至可动引导构件侧时，与齿形构件一体回转的凸轮从动部则在凸轮板的引导作用下与卡止构件一体卡合该第一多轴头的钩构件。因此，多轴头的重量不会直接落在输送机构上，可在确实地支持该多轴头的同时，将前述多轴头对着可动引导构件正确地暂定位。

再者，待循环运送于工作机械的环状运送路及备料装置的备料用环状运送路上的规定多轴头被第一及第二运送台车的引导构件支持之后，在输送机构的作用下将前述第一及第二运送台车直接运送至旋回台的中央侧。接着，在把旋回台旋回180°之后，在输送机构的作用下，仅输送第一及第二运送台车至备料用环状运送路及环状运送路，从而将新的多轴头配置于前述环状运送路及前述备料用环状运送路上。因此，可一举削减旋回台的旋回所必需的空间同时，使构成简单化，且可有效地使自动交换装置的整体小型化。而且，由于将多轴头输送至旋回台的中央侧，因此前述多轴头即使为重量较大物也可有效地使其惯量变小，结果，可使该旋回台以较高的速度旋回，迅速且有效地完成该多轴头的交换作业。

本发明的上述及其它目的、特性和优点可在参照表示本发明的较佳实施例的附图进行下述描述的情况下更加易于理解，图中：

图1为本发明第一实施例的多轴头型工作机械的概略正面图;

图2为前述工作机械的概略平面图;

图3为前述工作机械的概略侧视图;

图4为构成前述工作机械的环状运送路及夹紧机构的正面说明图;

图5为前述环状运送路及夹紧机构的平面图;

图6为前述环状运送路及夹紧机构的侧视图;

图7为前述夹紧机构的要部放大横断面图;

图8为前述夹紧机构的要部放大纵断面图;

图9为构成前述夹紧机构的推拔机构及螺栓构件引张机构的要部放大横断面图;

图10为用以说明前述推拔机构及螺栓构件引张机构的结合状态的要部放大横断面图;

图11为前述夹紧机构的动作说明图;

图12为本发明第二实施例的多轴头型工作机械的概略正面图;

图13为本发明第三及第四实施例的多轴头型工作机械的概略斜视图;

图14为本发明第三实施例的多轴头型工作机械要部之一部分断面的平面图;

图15为前述工作机械要部之一部分断面的侧面图;

图16为构成前述工作机械的暂时定位机械的正面说明图;

图17为本发明第四实施例的多轴头型工作机械中的自动交换装置之一部分省略的平面图;

图18为前述自动交换装置之一部分省略的正面图;及

图19为构成前述自动交换装置的运送台车的说明图。

[第一实施例]

现举出有关本发明的多轴头型工作机械的实施例，一面参照附图一面详细说明如下。

在图1至图3中，标号10显示本实施例的多轴头型工作机械。此工作机械10包含有：支柱12;环状运送路18，它用以沿着垂直面循环运送安装有多个工具14的多个多轴头16;驱动机构19，可使安装于任一多轴头16之上的工具14在加工位置回转驱动;一对链条（输送机构）21a，21b，它们卡合于前述多轴头16，以便沿着该环状运送路18转圈行走;夹紧机构20，它对着前述支柱12定位固定任意的多轴头16;夹具台22，它沿水平方向（箭头A方向）可进退地设在支柱12上;及回转夹具24，它设在该夹具台22上，用来安装被加工物W。

如图4至图6所示，自该支柱12的侧面12a向水平方向突出形成一膨出部34，而于此膨出部34上安装有环状运送路18。另外，如图1所示，载置支柱12的基台26备有一围绕着该支柱12下部侧的框体28;而在此框体的底部设有一自前述支柱12朝驱动单元20侧向下方倾斜的倾斜面30。该倾斜面30在环状运送机构18的下方终止;而且在该终端部的附近配置有排液收纳部32。

该环状运送路18包含：被配置成上下平行的一对上侧固定轨（固定引导构件）36a，36b以及下侧固定轨（固定引导构件）38a，38b;及一对圆弧状可动轨（可动引导构件42a，42b，其用来连结该上侧固定轨36a，36b及下侧固定轨38a，38b在加工位置侧（箭头A₂侧）的彼此端部并可沿水平方向进退。

上侧固定轨36a，36b、下侧固定轨38a，38b以及可动轨42a，42b分别在对向之垂直面上形成有导槽44a，44b、导槽46a，46b及导槽48a，48b（参照第6图）。在上侧固定轨36a，36b的另一端侧设有将一规定长的上部切开的切口部位50a，50b（请参照第4图）。

如图5所示，在上侧固定轨36b及上侧固定轨38b之箭头A₀的侧端缘部安装有回转源51;并且该回转驱动源51轴向交叉地与回转轴52连结。如图4所示，此回转轴52，回转自如地被支持在安装构件54a，54b上;并于该回转轴52上固定有链轮56a，56b。在该链轮56a，56b卡合有链条21a，21b的同时，将此链条21a，21b安装在安装构件54a，54b及膨出部34上，以便向水平方向平行，且在加工位置侧端部被保持于弯曲成圆弧状的链条导件58a，58b。链条21a，21b通过连结板59互相连结起来，并在该链条21a，21b上安装有对设在多轴头16上的钩构件（卡止构件）16a卡脱自如的多个运送滚轮62a，62b（请参照图5及6）。

如图7所示，驱动机构19包括一固定在膨出部34上的回转驱动源64，并且该回转驱动源64的回转轴66连结一中间轴68。在中间轴68上，通过弹簧72进退自如地设有齿条离合器70;而此齿条离合器卡合一设在多轴头16的后述附设有齿条的回转轴132，以使多个工具14一体回转。

如图6至图8所示，夹紧机构20包含有：汽缸部74，可使可动轨42a，42b向环状运送路18的内侧进退;暂定位销（暂定位机构）76a，76b，其在通过该汽缸部74将可动轨42a，42b向环状运送路的内侧移动时卡合多轴头16的钩构件60a，60b，以便暂定位该多轴头16;及螺栓构件引张机构80，可将前述多轴头16固定于前述支柱12上。

汽缸74包含有一被设成与连结于回转驱动源64的中间轴68同轴的环状活塞84;而此环状活塞84则在流体压力的作用下可向箭头方向进退自如。在活塞84的前端固定有连结板86，而可动轨42a，42b则固定于该连结板86上，同时，在前述连结板86上设有可沿膨出部34滑动的一对导杆88a，88b。（请参照图8）

如图6、图9及图10所示，推拔机构78包含有：推拔部92，其在跟安装有外壳90（构成多轴头16）的工具14的前面相向的后面，分别地设置于其四角处;推拔孔94，其供设在支柱12侧的各推拔92嵌合之用;及定位用座96，其设在各推拔孔94的开放端部侧。

如图9及图10所示螺栓构件引张机构80包含有：拉螺栓（螺栓构件）98，其被设成与多轴头16的各推拔部92同轴;多个夹紧球（球体）102，设在支柱12侧并可自由卡合各拉螺栓98的头部100;及活塞部104，其作为前述夹紧球102向该拉螺栓98的半径方向进退之用。此活塞部104设在支柱12内，以便在自孔导入的压缩油的作用下被推向多轴头16侧（箭头A₁方向）的同时，通常在弹簧108的弹力作用下被推向离开该多轴头16的方向（箭头A₂方向）。

在活塞部104的前端，同轴地连结着筒状体110;于此筒状体110的外周部，每隔一规定角度，形成有多个孔部112;而此孔部112则与前述筒状体110的插入孔114连通。夹紧球102嵌合于孔部112的同时，于支柱12一侧，与推拔孔94同轴地形成松紧用孔部116及夹紧用孔部118。该松紧用孔部116可使夹紧球102自拉螺栓98的头部100脱离;另一方面，该夹紧用孔部118具有让前述夹紧球112向前述头部100推压的机能。

如图6及图8所示，在多轴头16的外壳90的后面分别回转自如地安装有一对导滚轮130a，130b;这一对导滚轮130a，130b分别卡合上侧固定轨36a，36b、下侧固定轨38a，38b以及可动轨42a，42b的导槽44a，44b，46a，46b及48a，48b。在各导滚轮130a，130b之间及各导滚轮130a，130b之间，分别固定有钩构件60a，60b;这些钩构件60a，60b在用来把持链条21a，21b的运送滚轮62a，62b的同时，由卡合暂定位销76a，76b的一对爪构件构成。在该外壳90的后面略中心处，设有附设有齿条的回转轴132;此附设有齿条的回转轴132啮合齿条离合器70，由此使多个工具一体回转驱动。

如图1及图3所示，在支柱12的侧面12a上，向上下方向隔离一规定间距地设有导轨140a，140b;并于下方的导轨140b附近，安装有回转驱动源142。在回转驱动源142处，则连结着一沿箭头A的方向延伸的球螺旋144;而此球螺旋144则啮合于设在夹具台22上的螺母构件146。

夹具台22处于垂直平面内;在支柱12一侧的面部固定有一用来回转回转夹具24的驱动马达148。该回转夹具24包含有一沿水平方向突出的安装板部150;而被加工物W则被定位保持在该安装板部150上。

如图2所示，在基台26上设有一与环状运送路18平行的备料机构160。此备料机构用以循环地运送多个多轴头16;其构成与环状运送路18相同，故省略其的详细说明。

在备料机构160的多轴头交换位置162与构成上侧固定轨36a，36b的切口部位50a，50b之间，设有多轴头交换机构170;而此多轴头交换机构170具有自动交换环状运送路18的多轴头16与备料机构160的多轴头16的机能。

其次，就如此构成的多轴头型工作机械10的动作说明如下。

首先，在将被加工物W由回转夹具24的安装部150保持之后，借助于夹具台22将前述被加工物W调整到所需的加工位置及加工姿势。即，驱动回转驱动源142以回转球螺旋144之后，夹具台22沿着导轨140a，140b向箭头A的方向移动。另外，在将驱动马达148驱动后，回转夹具24随即回转，把安装板部150配置于所需的角度姿势。由此，进行被加工物W的位置调整。

另一方面，如图7所示，在构成驱动机构的回转驱动源64的作用下，通过回转轴66将中间轴68回转时，啮合齿条离合器70的附装有齿条的回转轴132随即回转，然后通过未图示出的齿轮列使多个工具14一体回转。因此，选择性地进行上述动作，由此对被加工物完成所需的加工作业。

其次，当欲使用跟上述加工作业中所使用的不同的多轴头16时，在回转驱动源64的驱动成停止的状态下，将压缩油供给构成夹紧机构20的各孔门106。于是，在图10中，活塞部104便抗拒弹簧108的弹力而向箭头A的方向移动，连带地使连结于此活塞部104的筒状体110向箭头A₁的方向移动，随着筒状体110的向箭头A₁方向的移动，嵌合于孔部112的夹紧球102也自夹紧用孔部118向松紧用孔部116侧移动，而脱离拉螺栓98的头部100。由此，解除拉螺栓98的夹紧作用。

接着，构成汽缸部74的活塞84在流体压力的作用下向图7中的箭头所示方向移动。于是，通过连结板86连结于活塞84的可动轨42a，42b便在导杆88a，88b的引导作用下向箭头A₁的方向移动，使之与上侧固定轨36a，36b及下侧固定轨38a，38b的端部吻合（请参照图11）。由此，形成环状运送路18，另一方面使钩构件60a，60b离开暂定位销76a，76b。

于是，当回转轴52在回转驱动源51的作用下回转时，链轮56a，56b便在图4中沿箭头B的方向回转，使卡合于该链轮56a，56b的链条21a，21b也沿箭头B的方向转圈行走。然后，当将规定的多轴头16对应于可动轨42a，42b配置在加工位置时，停止回转驱动源51的驱动。

在将所需的多轴头16配置于可动轨42a，42b之后，汽缸部74的活塞84便在流体压力的作用下沿箭头A₂的方向移动。于是，可动轨42a，42b就沿箭头A₂的方向移动，此时，在该可动轨42a，42b的导槽48a，48b中卡合有导滚轮130a，130b的多轴头16便沿箭头A₂所示的方向移动，先将暂定位销76a，76b插入钩构件60a，60b，再进行暂定位（请照图8）。

当多轴头16进一步地沿箭头所示方向A₂移动时，构成螺栓构件引张机构并设在多轴头16的四角处的各拉螺栓98插入筒状体110的插入孔114。此时，将压缩油供给门106，使筒状体保持图9所示的位置，从而使拉螺栓98在没有夹紧球102的阻止下确实地插入插入孔114内。然后，停止向孔门106供应压缩油，则筒状体110在弹簧108的弹力作用下与活塞部104一体地沿箭头A₂所示的方向移动，使夹紧球102的周面卡合夹紧用孔部118的内周面，并由该夹紧球102按压保持拉螺栓98的头部100。

此时，构成推拔机构且设在多轴头16的四角处的各推拔部92便嵌合于设在支柱12侧的各推拔孔94中，相对于该支柱12调芯前述多轴头16。再者，当多轴头16的推拔部92嵌合于推拔也94中时，该推拔部92的端面便抵触座96，使前述多轴头16相对于支柱12定位。

由此，在夹紧机构20的作用下，将多轴头16相对于支柱12高精度且坚固地定位保持的同时，使该多轴头16的附有齿条的回转轴132啮合齿条离合器70。因此，只要驱动构成驱动机构19的回转驱动源64，即由新设定的多轴头16的多数工具14，对被加工物W执行新加工作业。

此时，在本实施例中，通过转圈行走中的链条21a，21b，将多数多轴头16沿着环状运送路18循环地运送，所以在配合可动轨42a，42b配置任意的多轴头16时，构成夹紧机构20的汽缸部74便被驱动，使该可动轨42a，42b向前述环状运送路18之内侧（支柱12侧）移动。然后，首先，卡合于链条21a，21b的钩构件60a，60b与多轴头16成一体地向内侧移动，使暂定位销76a，76b卡合于该钩构件60a，60b，暂时定位前述多轴头16。接着，由于可动轨42a，42b向内侧移动，在通过推拔机构78进行多轴头16的调芯定位的同时，通过螺栓构件引张机构80，将前述多轴头16固定于支柱12上。

因此，本实施例并不需要自环状运送器18取出任意的多轴头16，对着加工位置配置多轴头的过程;而可在维持该多轴头16的钩构件60a，60b与链条21a，21b的卡合关系的状态下，将前述多轴头16定位固定于加工位置。因此，具有：可使任意的多轴头16迅速且轻易地配置于加工位置并且于环状运送器18中收容多个多轴头16，有效地可适用于多种类的各种加工作业等效果。

而且，由于多轴头16的四角处设有构成推拔机构78的推拔部92，以及构成螺栓构件引张机构80的拉螺栓98，因此，在推拔机构78及螺栓构件引张机构80的作用下，可相对于支柱12将多轴头16高精度且坚固地定位固定。尤其是，使用链条21a，21b循环运送多个多轴头16时，也可将任意的多轴头16对应加工位置高精度地定位，并可使整体的构成简化及小型化。

另外，在本实施例中，通过构成环状运送机构18的上下平行的上侧固定轨36a，36b及下侧固定轨38a，38b，以及连设于这些固定轨的可动轨40a，40b，可沿着垂直面循环运送多个多轴头16。因此，与沿着水平面循环运送多轴头16的已知构成相比较，可一举削多轴头16配置用的横向占有空间，以及可轻易地实现工作机械10整体的省空间化。

再者，由于加工作业后的多轴头16自可动轨40a，40b向下侧固定轨38a，38b侧移动，因此将设在该多轴头16上的多数工具14配置成指向下方。因此，附着于加工中的多轴头的切屑或切削液，因该多轴头指向下方而借助于其自重自由落下，可自前述多轴头确实且轻易地被除去。此外，自多轴头16所除去的切削液等最后沿着框体28的倾斜面30的倾斜面导入排液收纳部32内。

而且，在本实施例中，由于以藉由导轨110a，110b（在支柱12的侧面12a上固定成上下方向）保持成垂直姿势的状态，将夹具台22设成可沿水平方向进退，因此可有效地阻止切屑或切削液附着于夹具台22或该夹具台22的滑动部位，且可使前述夹具台22经常高精度地沿箭头方向进退，并且不需要该夹具台22等的洗净作业。

另外，由于将驱动单元20及夹具台22设在同一支柱12上，因此可获得;不需利用加工时所供给的切削液的冷却作用来改变驱动单元20与夹具台22的相对位置，即可经常高精度地完成对被加工物W的加工作业等效果。

[第二实施例]

图12显示第二实施例的多轴头工作机械200，与第一实施例的工作机械10相同的构成要素附注同一标号，而其详细说明则略而不提。

此工作机械200包含有支柱202，而在该支柱202的两侧面202a，202b，分别地形成有向外突出的膨出部204a，204b。在此膨出部204a，204b上，分别保持有环状运送机构206a，206b及驱动单元208a，208b，并且在两侧面202a，202b上。分别进退自如地安装有被保持成垂直姿势的夹具台210a，210b。

因此，在第二实施例的工作机械200中，其单一支柱202的两侧分别设有环状运送机构206a，206b、驱动单元208a，208b，以及夹具台210a，210b，因而可同步进行对两个被加工物W的加工作业，具有可轻易达成加工作业整体的有效率化等效果。而且，仅使用单一的支柱202，即可使工作机械200的整体构成小型化。

[第三实施例]

下面参照图13至图16说明根据本发明第三实施例的工作机械10。本实施例并不同于上述第一及第二实施例;因为构成输送机构的链条仅为一条，在此情形下，用来驱动链条的驱动机构及使多轴头定位于加工位置的暂定位机构的构成，也与上述者不同。此外，与第一实施例的工作机械10相同的构成要素附注同一标号，其详细说明则略而不提。

如图13所示，本实施例的输送机构322包含有一指向箭头A方向且被支持在环状运送路18外侧的回转驱动源356;而此回转驱动源356，通过螺杆传达机构358连结有一驱动轴360;此驱动轴360的轴向朝向同箭头A的方向交叉的箭头B的方向（请参照图15）。在驱动轴360上固定有一在环状运送路18的外侧的驱动链轮（齿形构件）362;而一链条（转圈构件）366卡合于一自该驱动链轮362向箭头A₂的方向隔开配置的从动链轮364及该驱动链轮362（请参照图13）。在链条366上，隔着一规定的间隔安装有多个运送爪（卡止构件）368;而各运送爪368安装有：对设在多轴头16的钩构件369的钩槽部370卡脱自如的多个运送滚轮372;及对平行地设在前述链条366的上下一对链条导件374的侧面转动自如的多个导滚轮376（请参照图15）。

如图14至图16所示，暂定位机构324包含有：凸轮板378，用以对应于可动轨42a，42b的状态，固定于支柱12的膨出部34上;多个凸轮380a-380c，它们摇动自如地支持在驱动链轮362的侧面并滑接于前述凸轮板378，并随着该驱动链轮362的回转，可与运送爪368的运送滚轮372一体嵌合于多轴头16的钩槽部370。该钩槽部370的构成为：凸轮从动部380a-380c侧的端部形成扩开，以便圆滑地嵌合前述凸轮从动部380a-380c。

如图16所示，在驱动链轮362的外侧面，隔着一等角度间隔，形成有开口部382a-382c;而设在各开口部382a-382c的支轴384a-384c则摇动自如地支持着连杆386a-386c的一端。连杆386a-386c的另一端，即穿过开口部382a-382c而突出至驱动链轮362的内侧面侧，以便回转自如地支持凸轮从动部380a-380c（请参图15）。

如图16所示，连杆386a-386c大致在中央部分，卡合弹簧388a-388c，用于将这些连杆386a-386c拉向中心方向（驱动轴360侧），由此使凸轮从动部380a-380c经常滑接于凸轮板378的周面，此凸轮板378的中心自驱动轴360的中心沿箭头A₁所示的方向偏心。

于是，当在构成轮送机构322的回转驱动源356的作用下回转驱动360时，驱动链轮362便沿图13中箭头C所示的方向回转，使卡合于该驱动链轮362及从动链轮364的链条366沿箭头C所示的方向转圈行走。在链条366上，隔着一规定间隔设有多个运送爪368;并且通过该链条366的转圈行走，使卡合于前述运送爪的多轴头16沿箭头C所示的方向转圈行走。

如图16所示，当驱动链轮362沿箭头C所示的方向回转时，由摇动自如地设在该驱动链轮362外周面的连杆386a-386c所支持的凸轮从动部380a-380c以经常滑接于凸轮板378周面的状态与前述驱动链轮362成一体地沿箭头C所示的方向回转。因此，当经由链条366将多轴头16运送至驱动链轮362侧时，凸轮从动部380a-380c中的一个，例如，凸轮从动部380a，嵌合供该链条366的运送爪368卡合的钩槽370。

因此，在本实施例中，该多轴头16在与驱动链轮362一体回转的凸轮从动部380a及凸轮板378的引导作用下，正确地暂定位于可动轨42a，42b，并坚固地由前述凸轮从动部380a及前述凸轮板378所支持。由此，可防止多轴头16的重量直接加在链条366上，并可阻止该链条366的伸长。而且可获得：由备用凸轮板378及凸轮从动部380a-380c的暂定位机构324，来正确且确实地完成多轴头16的对可动轨42a，42b的暂定位，以解除以往因链条366与驱动链轮362的啮合误差或磨损等而仅为前述链条366的运送爪368时即易造成不正确的暂定位等缺点的效果。

[第四实施例]

下面参照图13及图17至图19，说明根据本发明第四实施例的工作机械10。本实施例包含有与上述第一实施例中所说明的多轴头自动交换机构不同的自动交换装置410。另外，与第一实施例的工作机械10相同的构成要素附注同一标号，其详细说明则省略之。

如图13所示，在备料装置400的备料用环状运送路402及工作机械10的环状运送路18之间，为了用前述备料用环状运送路402及前述环状运送路18来自动交换多轴头16，设有本实施例的自动交换装置410。

如图13、图17及图18所示，自动交换装置410包含：旋回台412，它配置在环状运送路18与备料用环状运送路402之间;第一及第二运送台车418，420，它们备有设在该旋回台412两端侧的前述环状运送路18及构成前述备料用环状运送路402一部分的多轴头支持用轨构件（引导构件）414a，414b及416a，416b;及轮送机构422，它设在前述旋回台412上，且可使用来支持多轴头16的前述第一及第二运送台车418，420互向不同方向进退，以便可同步运送各多轴头16至该旋回台412的中央侧。

在环状运送路18及构成备料用环状运送路402的各收容部460，设有固定导轨424a，424b及426a，426b，而此固定导轨在上述固定轨36a，36b的下方且指向与固定轨36a，36b交叉的方向（箭头B的方向）。请参照图17-图19。

第一运送台车418包含对固定导轨424a，424b及426a，426b卡合自如的多个行走滚轮428。当将第一运送台车418配置于环状运送路18及备料用环状运送器402的各收容部460时，前述第一运送台车418的轨构件414a，414b便与上侧固定轨36a，36b对准，构成前述环状运送路18及前述备料用环状运送路402。第二运送台车420的构成与第一运送台车418相同，故附注同一标号，其详细说明即省略之。

旋回台412的构成为可在油压马达430的作用下旋回，而此旋回台412设有互相平行的导轨432a，432b（请参照图17）。该导轨432a，432b可对环状运送路18及备料用环状运送路402的固定导轨424a，424b及426a，426b配置成直线状。

输送机构422包含互向不同方向延伸的固定于旋回台412上的一对平行汽缸434a，434b;自该汽缸434a，434b互向相反方向延伸出的杆436a，436b的前端部通过安装板438a，438b而连结于第一及第二运送台车418，420的下部。

第一及第二运送台车418，420及旋回台412设有一输送第一及第二运送台车418，420时用来定位保持由该第一及第二运送台车418，420支持的多轴头16的定位机构440。

如图18所示，定位机构440包含有一由支点441摇动自如地安装在第一及第二运送台车418，420上的连杆型卡合构件442;此卡合构件442的前端可卡合于多轴头16的钩构件448。设在卡合构件442后端侧的凸轮从动部446可滑接于朝向形成于旋回台412两端内侧且向上方倾斜的凸轮面448，448。第一及第二运送台车418，420均设有一推压构件450，用以为使卡合构件442的前端441离开钩构件448而用弹簧（未图示）等的弹力推压该卡合构件442。

下面，就如此构成的本实施例的自动交换装置410的动作及与工作机械10的关联说明如下。

例如，欲进行多种类的不同被加工物W的加工时，交换一安装在环状运送路418的多轴头16及一备料用环状运送路402所收容的多轴头16的作业，可按照以下的顺序来进行。

首先，在环状运送路418上，将已使用的多轴头16置于对应收容部460来配置的第一运送台418上，另一方面，将欲交换的多轴头16置于对应收容部460来配置的第二运送台车420上。然后，驱动构成输送机构422（设在旋回台412上）的汽缸434a，434b，使杆436a，436b向内侧（旋回台412的中央侧）移动，第一及第二运送台车418，420便经由固定导轨424a，424b及426a，426b运送至旋回台412的中央侧。

此时，如图18所示，构成定位机构440的凸轮从动部446便沿着旋回台412的凸轮面448上升，使支持该凸轮从动部446的卡合构件442抗拒推压构件450的弹力而向箭头D所示的方向摇动。由此，使卡合构件442的前端444嵌合于多轴头16的钩构件488，在旋回台412上定位保持该多轴头16。（请参照图18中的二点链线）

待将两多轴头16运送至旋回台412的中央侧之后，在油压马达430的作用下将旋回台412旋回180°。其次，当在构成输送机构422的汽缸434a，434b的作用下杆436a，436b向外侧移动时，用完的多轴头16便与第一运送台车418成一体地被输送至备料用环状运送路402上，另一方面使用前的多轴头16则与第二运送台车一体地被输送至环状运送路18上。此时，构成定位机构440的卡合构件442的前端随着离开多轴头16的钩构件488。（请参照图18中的实线）

其后，当链条366在回转驱动源356的作用下转圈行走时，第二运送台车上的多轴头116便通过该链条366的运送爪368自前述第二运送台车420的轨构件416a，416b被输送至上侧固定轨36a，36b。

此时，在本实施例中，第一及第二运送台车418，420本身构成环状运送路18及备料用环状运送路402的一部分，此第一及第二运送台车418，420，则以支持多轴头16的状态在输送机构422的作用下，直接被输送至旋回台412的内侧之后，由该旋回台412旋回180°，进而被前述输送机构422分别输送至备料用环状运送路402及环状运送路18上。

因此，与将两多轴头16从环状运送路18及备料用环状运送路402的上方取出后加以旋回的已知构成相比较，可一举削减旋回台412的旋回所必需的空间。由此，具有可使自动交换装置410的整体构成小型化且简单化等效果。

而且，由于将两多轴头16运至旋回台412的中央侧，因此前述多轴头16即使为相当重的重物，也可使该旋回台412以较高的速度旋回。这是因为多轴头16的重心靠近旋回中心，从而使惯量变小的缘故。因此，具有可迅速且有效地执行多轴头16的交换作业等优点。

再者，由于第一及第二运送台车418，420本身构成环状运送路18及备料用环状运送路的一部分，因此，多轴头16的交换作业在实质上仅为利用输送机构422的前述第一及第二运送台车418，420的进退移动，以及旋回台412的旋回动作而已。因而，具有可使自动交换装置410的整体构成更加小型化，并同时使多轴头16的交换作业更为迅速化等效果。

Claims (12)

1、一种多轴头型工作机械，它包含：

支柱；

多个多轴头，它们安装有多个工具，并备有卡止构件；

环状运送路，备有：一被前述支柱所支持且上下平行配置的固定引导构件，以及一用来连结前述固定引导构件的加工位置侧的端部间同时可沿水平方向进退的可动引导构件：并在其周围循环运送前述多个多轴头；

输送机构，其配置在前述环状运送路的周围，并在回转驱动源的作用下沿着该环状运送路转圈行走，以使前述多轴头循环移动；

驱动单元，它与前述可动引导构件相对地设在前述支柱上，用来定位保持由该可动引导构件所保持的前述多轴头，同时使该多轴头的多个工具回转驱动；及

夹具台，它沿水平方向可进退地配置在前述支柱的侧面上，并备有用来安装被加工物的安装夹具。

2、根据权利要求1所述的多轴头型工作机械，其特征在于，前述输送机构包含：

齿形构件，它在前述回转驱动源的作用下被回转驱动;

转圈构件，它卡合于该齿形构件借以转圈行走;及

多个运送构件，它们卡合于前述多轴头的卡止构件，以使该多轴头循环移动的同时，可自前述卡合构件脱离。

3、根据权利要求1所述的多轴头型工作机械，其特征在于，前述驱动单元包含暂时定位机构，其在通过汽缸使该可动导件向环状运送路的内侧移动时卡合前述卡止构件，以便将该多轴头暂时定位。

4、根据权利要求3所述的多轴头型工作机械，其特征在于，前述暂时定位机构包含有一以对应于前述可动导件的状态固定于该支柱上的暂定位销;

而前述暂定位销则在多轴头与前述可动引导构件一起向环状运送路的内侧移动时卡合该多轴头的前述卡止构件。

5、根据权利要求3所述的多轴头型工作机械，其特征在于，前述暂时定位机构包含：

凸轮板，它以对应于前述可动引导构件的状态固定于前述支柱上;及

凸轮从动部，它摇动自如地被支持在前述齿形构件的侧面以便在滑接于前述凸轮板的同时，随着齿形构件的回转，可与前述卡止构件一体地卡合前述多轴头的卡止构件。

6、根据权利要求1所述的多轴头型工作机械，其特征在于，前述驱动单元包含有一用于将配置在前述可动引导构件的前述多轴头相对于前述支柱定位固定的夹紧机构;

而前述夹紧机构则包含有：

-使前述可动引导构件向前述环状运送路的内侧进退的汽缸部;

-将前述多轴头对着前述支柱调芯定位的推拔机构;及

-将前述多轴头固定于前述支柱上的螺栓构件引张机构。

7、根据权利要求6所述的多轴头型工作机械，其特征在于，前述推拔机构包含：

推拔部，系在与安装有前述多轴头之前述工具之前面相对之后面，设在其四角隅处;及

推拔孔，系设在前述支柱侧以供前述推拔部嵌合之用。

8、依据申请专利范围第6项所述之多轴头型工作机械，其中前述螺栓构件引张机构，系包含：

螺栓构件，其在与安装有前述多轴头的前述工具的前面相向的后面，设在其四角隅处;

球体，其设在前述支持侧且自如地卡合前述螺栓构件;及

活塞部，可使前述球体向该螺栓构件的半径方向进退。

9、根据权利要求1所述的多轴头型工作机械，其特征在于，前述夹具台包含有：一备有前述安装夹具的回转台;及一用以驱动前述回转台，从而可自由分度被加工物的驱动马达。

10、根据权利要求1所述的多轴头型工作机械，其特征在于，在前述支柱的两侧面分别对称地设置二组前述环状运送路、前述输送机构、前述驱动单元及前述夹具台。

11、一种根据权利要求1所述的多轴头型工作机构，它还包含：

备料装置，它有平行于前述环状运送路设置，并备有与该环状运送路的构成大致相同的备料用环状运送路;及

多轴头的自动交换装置，它安装在该工作机构与前述备料装置之间;

其中前述自动交换装置还包含：

旋回台，它配置在前述环状运送路与前述备料用环状运送路之间;

第一及第二运送台车，它们设在前述旋回台的两端侧，并备有构成前述环状运送路与前述备料用环状运送路一部分的多轴头支持用导件;及

输送机构，它设在前述旋回台上，并使支持该多轴头的前述第一及第二运送台车互向不同的方向进退，以便可同步运送至前述旋回台的中央侧。

12、根据权利要求11所述的多轴头型工作机械，其特征在于，前述自动交换装置还包含：

定位机构，其在将前述第一及第二运送台车运送至前述旋回台的中央侧时，用来定位由该第一及第二运送台车所支持的多轴头;

其中前述定位机构包含有：

-设在前述多轴头的钩构件;及

-设在前述第一及第二运送台车并在前述旋回台的共同作用下卡合前述钩件的卡合构件。

Images