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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Es ist eine Werkzeugmaschine bekannt, die ein Werkzeugmagazin, eine Drehhauptspindel und einen Werkzeugwechsler aufweist. Das Werkzeugmagazin ist gestaltet, um eine Vielzahl von Werkzeugen aufzunehmen. Jedes der Werkzeuge ist an der Drehhauptspindel in einer abnehmbaren Weise angebracht. Der Werkzeugwechsler wechselt das Werkzeug, das an der Drehhauptspindel angebracht ist, für ein Werkzeug, das in dem Werkzeugmagazin aufgenommen ist. Die
japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2003-89028 (
JP 2003-89028 A ) offenbart die nachstehende Technologie. Eine Schiebetür ist vorgesehen, um einen Bereich, in dem eine automatische Anbringungs-/Abnahmevorrichtung (ein Werkzeugwechsler) angeordnet ist, von einem Bereich zu trennen, in dem eine Hauptspindel (Drehhauptspindel) angeordnet ist. Die Schiebetür verhindert, dass Späne und Kühlmittel von der Hauptspindelseite in Richtung der automatischen Anbringungs-/Abnahmevorrichtung verteilt werden.
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In der Technologie, die in
JP 2003-89028 A beschrieben ist, startet die automatische Anbringungs-/Abnahmevorrichtung einen Betrieb zum Wechseln des Werkzeugs, nachdem die Schiebetür geöffnet worden ist. Als Ergebnis ist eine längere Zeitdauer erforderlich, um das Werkzeug zu wechseln.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, mit der die Zeitdauer, die erforderlich ist, um ein Werkzeug zu wechseln, verkürzt werden kann.
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Eine Werkzeugmaschine gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: ein Bett; eine Säule, die vorgesehen ist, um auf dem Bett hin und her bewegbar zu sein; eine Drehhauptspindel, die auf der Säule drehbar vorgesehen ist; ein Werkzeugmagazin, das gestaltet ist, um Werkzeuge aufzunehmen; einen Werkzeugwechsler, der gestaltet ist, um das Werkzeug, das an der Drehhauptspindel angebracht ist, für das Werkzeug, das in dem Werkzeugmagazin aufgenommen ist, zu wechseln; und ein Steuerungsgerät, das gestaltet ist, um die Säule, die Drehhauptspindel und den Werkzeugwechsler zu steuern.
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Der Werkzeugwechsler weist einen Körper, einen Wechselarm und eine Tür auf. Der Körper ist auf dem Bett vorgesehen, um in der Richtung orthogonal zu der Bewegungsrichtung der Säule beweglich zu sein. Der Wechselarm ist drehbar an dem Körper vorgesehen. Die Tür ist an dem Körper vorgesehen, um eine Öffnung, die in dem Körper ausgebildet ist, zu öffnen oder zu schließen, und ist gestaltet, um den Bereich an der Säulenseite von dem Bereich an der Werkzeugmagazinseite durch Schließen der Öffnung zu trennen.
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Das Steuerungsgerät ist gestaltet, um den Körper parallel (zeitgleich) zu zumindest einem von dem Betrieb zum Öffnen der Tür und dem Betrieb zum Schließen der Tür zu bewegen.
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Gemäß der Werkzeugmaschine des vorstehend beschriebenen Gesichtspunkts wird der Körper parallel (zeitgleich) zu zumindest einem von dem Betrieb zum Öffnen der Tür und dem Betrieb zum Schließen der Tür bewegt. Somit kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Werkzeug zu wechseln, verkürzt werden.
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Figurenliste
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Die vorstehenden und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen und in denen Folgendes gezeigt ist:
- 1 ist eine Draufsicht einer Werkzeugmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Ansicht, die einen Betrieb eines Schneidwerkzeugs darstellt;
- 3A ist eine Vorderansicht der Werkzeugmaschine;
- 3B ist eine Vorderansicht der Werkzeugmaschine, die einen Zustand darstellt, in dem ein Schneidwerkzeug, das in einem Werkzeugmagazin aufgenommen ist, zu einer Werkzeughalterung bewegt wird;
- 3C ist eine Vorderansicht der Werkzeugmaschine, die einen Zustand darstellt, nachdem eine Bewegung eines Körpers in Richtung einer Säule und eine Drehung eines Wechselarms gestartet worden sind;
- 3D ist eine Vorderansicht der Werkzeugmaschine, die einen Zustand darstellt, nachdem die Bewegung des Körpers in Richtung der Säule und die Drehung des Wechselarms abgeschlossen sind;
- 4 ist ein Zeitdiagramm, das Betriebsbedingungen der Säule, einer Tür, des Körpers und des Wechselarms darstellt;
- 5A ist ein Zeitdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel der Betriebsbedingungen der Säule, der Tür, des Körpers und des Wechselarms darstellt; und
- 5B ist ein Zeitdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel der Betriebsbedingungen der Säule, der Tür, des Körpers und des Wechselarms darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Werkzeugmaschine angewandt wird, ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Beschreibung zeigt einen beispielhaften Fall, in dem eine Werkzeugmaschine 1 eine Zahnradschneidmaschine ist, die gestaltet ist, um Innenzähne eines Werkstücks W auszubilden. Die vorliegende Erfindung ist auch bei anderen Werkzeugmaschinen wie zum Beispiel einer Schleifmaschine anwendbar.
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Wie in 1 dargestellt ist, weist die Werkzeugmaschine 1 vor allem ein Bett 10, einen Tisch 20, eine Säule 40, einen Sattel 50, eine Drehhauptspindel 60, ein Werkzeugmagazin 70, einen Werkzeugwechsler 80 und ein Steuerungsgerät 100 auf.
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Das Bett 10 ist in einer im Wesentlichen viereckigen Form ausgebildet. Der Tisch 20 ist auf dem Bett 10 angeordnet. Ein Paar X-Achsen-Führungsschienen 21, die sich in einer X-Achsenrichtung (Seitenrichtung in 1) erstrecken, ist auf dem Bett 10 vorgesehen. Der Tisch 20 wird durch einen Schraubenspindelmechanismus (nicht dargestellt) angetrieben, um sich in der X-Achsenrichtung hin und her zu bewegen.
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Der Tisch 20 weist vor allem einen Schwenktisch 31 und einen Drehtisch 32 auf. Der Schwenktisch 31 ist auf dem Tisch 20 vorgesehen, um um eine B-Achse parallel zu einer X-Achsenrichtung schwenkbar zu sein. Der Drehtisch 32 ist auf dem Schwenktisch 31 vorgesehen, um um eine A-Achse (siehe 2) orthogonal zu der B-Achse drehbar zu sein. Das Werkstück W wird durch den Drehtisch 32 gehalten, um gemeinsam mit dem Drehtisch 32 drehbar zu sein. Das Werkstück W, das durch den Drehtisch 32 gehalten wird, dreht sich um die A-Achse gemeinsam mit der Drehung des Drehtisches 32.
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Die Säule 40 ist auf der oberen Fläche des Betts 10 angeordnet. Ein Paar Z-Achsen-Führungsschienen 41, die sich in einer Z-Achsenrichtung (senkrechte Richtung in 1) erstrecken, ist auf dem Bett 10 vorgesehen. Die Säule 40 wird durch einen Schraubenspindelmechanismus (nicht dargestellt) angetrieben, um sich in der Z-Achsenrichtung hin und her zu bewegen. Der Sattel 50 ist an einer Fläche der Säule 40 angeordnet, die parallel zu einer Ebene orthogonal zu der Z-Achsenrichtung ist.
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Ein Paar Y-Achsen-Führungsschienen 51, die sich in der Y-Achsenrichtung (Richtung senkrecht zu dem Zeichnungsblatt von 1) erstrecken, ist auf der Fläche der Säule 40 vorgesehen. Der Sattel 50 wird durch einen Schraubenspindelmechanismus (nicht dargestellt) angetrieben, um sich in der Y-Achsenrichtung hin und her zu bewegen.
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Die Drehhauptspindel 60 ist vorgesehen, um durch einen Spindelmotor (nicht dargestellt), der in dem Sattel 50 aufgenommen ist, drehbar angetrieben zu werden. Ein Schneidwerkzeug 61 ist an dem Ende (der Spitze) der Drehhauptspindel 60 in einer abnehmbaren Weise angebracht. Das Schneidwerkzeug 61 ist gestaltet, um Innenzähne an dem Werkstück W auszubilden. Das Schneidwerkzeug 61 bewegt sich in der Z-Achsenrichtung und in der Y-Achsenrichtung relativ zu dem Bett 10 gemeinsam mit der Bewegung der Säule 40 und dem Sattel 50.
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Wie in 2 dargestellt ist, bildet die Werkzeugmaschine 1 Innenzähne durch eine Schneidarbeit aus, während sich das Schneidwerkzeug 61 und das Werkstück W drehen, und das Schneidwerkzeug 61 in der Drehachsenrichtung des Werkstücks W (A-Achsenrichtung) gefördert (vorgeschoben, zugeführt) wird. Das Schneidwerkzeug 61 dreht sich um eine Mittelachse O durch die Drehung der Drehhauptspindel 60 (siehe 1). Das Schneidwerkzeug 61 weist eine Vielzahl von Schneidzähnen 62 auf, die einen Steigungswinkel in Bezug auf die Mittelachse O haben. Die radiale Außenfläche des Schneidzahns 62 hat einen Freiwinkel in Bezug auf die Mittelachse O des Schneidwerkzeugs 61. Die Endfläche (Stirnfläche) des Schneidzahns 62 hat einen Spanwinkel in Bezug auf eine Ebene orthogonal zu der Mittelachse des Schneidwerkzeugs 61.
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Wenn eine Zahnradschneidarbeit ausgeführt wird, schwenkt die Werkzeugmaschine 1 den Schwenktisch 61 (siehe 1), so dass die Mittelachse (A-Achse) des Werkstücks W geneigt wird und in Bezug auf die Mittelachse (O-Achse) des Schneidwerkzeugs 61 verdreht wird. Dann bewegt die Werkzeugmaschine 1 das Schneidwerkzeug 61 in der A-Achsenrichtung relativ zu dem Werkstück W, während sich das Schneidwerkzeug 61 und das Werkstück W in einem Zustand synchron drehen, in dem der Neigungswinkel des Schwenktischs 31 beibehalten wird. Zu dieser Zeit wird eine Differenz der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Werkstück W und dem Schneidwerkzeug 61 bewirkt, und daher wird die Innenumfangsfläche des Werkstücks W an Abschnitten geschnitten (bearbeitet, zerspant), die mit den Schneidzähnen 62 in Kontakt sind. Somit werden Innenzähne an dem Werkstück W ausgebildet.
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In Bezug auf 1 wird nunmehr die Beschreibung fortgesetzt. Das Werkzeugmagazin 70 weist eine Vielzahl von Schneidwerkzeugen 61 auf. 1 stellt nur zwei Schneidwerkzeuge 61 zur Vereinfachung der Zeichnung dar. Eine Stützplatte 90 ist an der oberen Fläche des Betts 10 befestigt. Das Werkzeugmagazin 70 ist auf der Stützplatte 90 drehbar vorgesehen.
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Der Werkzeugwechsler 80 wechselt das Schneidwerkzeug 61, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, für das Schneidwerkzeug 61, das in dem Werkzeugmagazin 70 aufgenommen ist. Der Werkzeugwechsler 80 ist zwischen dem Werkzeugmagazin 70 und der Säule 40 in der X-Achsenrichtung angeordnet.
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Der Werkzeugwechsler 80 weist vor allem einen Körper 81, einen Wechselarm 82, einen Rahmen 83, eine Tür 84, ein Bewegungsbauteil 85 und eine Werkzeughalterung 86 auf. Der Körper 81 stützt den Wechselarm 82, so dass der Wechselarm 82 um eine Achse parallel zu der Z-Achse drehbar ist. Der Wechselarm 82 ist ein im Wesentlichen S-förmiges Bauteil, das so ausgebildet ist, dass beide Seiten in dessen Längsrichtung als Haken ausgebildet (ausgeformt) sind, die gestaltet sind, um die Schneidwerkzeuge 61 zu greifen. Der Wechselarm 82 wird durch einen Armmotor 87 angetrieben, um sich um die Achse parallel zu der Z-Achse zu drehen.
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Der Rahmen 83 ist zwischen dem Werkzeugmagazin 70 und der Säule 40 in der X-Achsenrichtung an einer Position angeordnet, die näher an der Säule 40 in Bezug auf die Stützplatte 90 liegt. Eine Öffnung 88 ist in dem Rahmen 83 an einer Position ausgebildet, die zu dem Wechselarm 82 in der X-Achsenrichtung zugewandt ist.
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Die Tür 84 ist an dem Rahmen 83 vorgesehen, um die Öffnung 88 zu öffnen oder zu schließen. Der Rahmen 83 ist mit einer Feder (nicht dargestellt) vorgesehen. Die Öffnung 88 wird durch Hochziehen der Tür 84 durch eine Drängkraft der Feder geöffnet. Der Rahmen 83 ist ferner mit einem Stellglied (nicht dargestellt) vorgesehen, das an die Tür 84 gekoppelt ist. Die Tür 84 wird entgegen der Drängkraft der Feder durch Antreiben des Stellglieds heruntergezogen. Somit wird die Öffnung 88 geschlossen.
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Das Bewegungsbauteil 85 ist gegenüberliegend zu dem Körper 81 jenseits der Stützplatte 90 vorgesehen. Die Stützplatte 90 ist mit einem Schraubenspindelmechanismus (nicht dargestellt) an einer Fläche entgegengesetzt zu der Fläche vorgesehen, an der das Werkzeugmagazin 70 montiert ist. Das Bewegungsbauteil 85 ist vorgesehen, um in der X-Achsenrichtung relativ zu der Stützplatte 90 durch den Schraubenspindelmechanismus beweglich zu sein. Das Bewegungsbauteil 85 ist einstückig mit dem Rahmen 83 ausgebildet, und der Körper 81 ist an den Rahmen 83 über eine Halterung 89 gekoppelt. Das heißt, der Körper 81 und der Rahmen 83 sind vorgesehen, um gemeinsam in der X-Achsenrichtung zusammen mit der Bewegung des Bewegungsbauteils 85 beweglich zu sein.
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Die Werkzeughalterung 86 ist an dem Körper 81 vorgesehen und bewegt sich gemeinsam mit dem Körper 81. Die Werkzeughalterung 86 hält ein Schneidwerkzeug 61, das zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 61, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, zu verwenden ist. Der Körper 81 ist mit einem Stellglied (nicht dargestellt) vorgesehen. Mit dem Stellglied wird das Schneidwerkzeug 61, das aus dem Werkzeugmagazin 70 herausgenommen wird, durch die Werkzeughalterung 86 gehalten.
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Das Steuerungsgerät 100 steuert die Säule 40, den Sattel 50, die Drehhauptspindel 60, das Werkzeugmagazin 70 und den Werkzeugwechsler 80. Zum Beispiel steuert das Steuerungsgerät 100 die Positionen der Säule 40 und des Sattels 50, die Drehung der Drehhauptspindel 60 und die Betriebe des Werkzeugmagazins 70 und des Werkzeugwechslers 80.
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Nachstehend ist ein Betrieb, der durch die Werkzeugmaschine 1 auszuführen ist, wenn das Schneidwerkzeug 61 gewechselt wird, in Bezug auf 3A bis 4 beschrieben. Wie in 3A dargestellt ist, ist eine Vielzahl von Fassungen (Buchsen, Aufnahmen) 71 an dem Werkzeugmagazin 70 in einer abnehmbaren Weise angebracht. Die Schneidwerkzeuge 61 sind entsprechend in den Fassungen 71 aufgenommen. In dem Zustand, der in 3A dargestellt ist, ist eines der Vielzahl von Schneidwerkzeugen 61, die in dem Werkzeugmagazin 70 aufgenommen sind, an der Drehhauptspindel 60 angebracht, und daher ist kein Schneidwerkzeug 61 in einer der Vielzahl von Fassungen 71, die an dem Werkzeugmagazin 70 angebracht sind, aufgenommen.
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Bevor der Werkzeugwechsler 80 beginnt, das Schneidwerkzeug 61 zu wechseln, schwenkt das Steuerungsgerät 100 das Werkzeugmagazin 70, um das Schneidwerkzeug 61, das als nächstes zu verwenden ist, in einer Position anzuordnen, die zu der Werkzeughalterung 86 zugewandt ist. Aus Sicht der Z-Achsenrichtung ist der Werkzeugwechsler 80 an einer Position angeordnet, an der der Werkzeugwechsler 80 die Säule 40 nicht (störend) beeinflusst. Der Wechselarm 82 wird in einem Zustand gehalten, in dem dessen Längsrichtung mit der Y-Achsenrichtung übereinstimmt. Zu dieser Zeit ist der gesamte Wechselarm 82 an der Werkzeugmagazinseite in Bezug auf den Rahmen 83 angeordnet und ist die Tür 88 durch die Tür 84 geschlossen. Daher sind der Bereich an der Säulenseite und der Bereich an der Werkzeugmagazinseite durch die Tür 84 voneinander getrennt. Somit kann verhindert werden, dass Späne, Kühlmittel und dergleichen, die an dem Schneidwerkzeug 61, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, anhaften, in Richtung des Werkzeugmagazins 70 durch die Öffnung 88 verteilt werden.
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Wie in 3B dargestellt ist, werden das Schneidwerkzeug 61 und die Fassung 71, die an der Position festgelegt sind, die zu der Werkzeughalterung 86 zugewandt ist, durch das Stellglied (nicht dargestellt) zu der Werkzeughalterung 86 übertragen. Somit wird das Schneidwerkzeug 61, das zu der Werkzeughalterung 86 übertragen wird, an einer Position angeordnet, an der das Schneidwerkzeug 61 durch den Wechselarm 82 gegriffen (erfasst) werden kann.
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Wie in 4 dargestellt ist, stellt zu dem Start des Wechselns des Schneidwerkzeugs 61 das Steuerungsgerät 100 zunächst die Säule 40 weg von dem Tisch 20 (nach oben in 1), um die Säule 40 an (in) einer Position anzuordnen, an (in) der die Säule 40 den Werkzeugwechsler 80 nicht (störend) beeinflusst. Das Steuerungsgerät 100 stoppt die Drehung der Drehhauptspindel 60 und bewegt den Sattel 50, um das Schneidwerkzeug 61, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, an (in) einer Position anzuordnen, an (in) der das Schneidwerkzeug 61 durch den Wechselarm 82 gegriffen (erfasst) werden kann.
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Das Steuerungsgerät 100 startet einen Betrieb zum Öffnen der Tür 84 parallel zu dem Betrieb des Zurückstellens (Zurückziehens) der Säule 40. Wenn die Säule 40 zu der Position zurückgestellt wird, in der die Säule 40 eine Beeinflussung durch den Werkzeugwechsler 80 vermeiden kann, startet das Steuerungsgerät 100 eine Bewegung des Körpers 81 in Richtung der Säule 40 (nach rechts in 1). Zu dieser Zeit führt das Steuerungsgerät 100 den Betrieb zum Öffnen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 parallel (zeitgleich) aus. Wie in 3C dargestellt ist, startet, wenn die Öffnung 88 durch den Betrieb zum Öffnen der Tür 84 auf ein derartiges Ausmaß geöffnet wird, dass der Wechselarm 82 und die Tür 84 eine gegenseitige Beeinflussung vermeiden können, das Steuerungsgerät 100 eine Drehung des Wechselarms 82 in einer Gegenuhrzeigersinnrichtung, die in 3C dargestellt ist.
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Wie in 3D dargestellt ist, wird der Körper 81 gestoppt (angehalten), wenn der Körper 81 sich zu einer Position bewegt, in der der Abstand von der Mittelachse des Schneidwerkzeugs 61, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, zu der Mittelachse der Drehung des Wechselarms 82 gleich ist wie der Abstand von der Mittelachse des Schneidwerkzeugs 61, das durch die Werkzeughalterung 86 gehalten wird, zu der Mittelachse der Drehung des Wechselarms 82. Dann greift der Wechselarm 82 sowohl das Schneidwerkzeug 61, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, als auch das Schneidwerkzeug 61, das durch die Werkzeughalterung 86 gehalten wird, und nimmt entsprechend die Schneidwerkzeuge 61 und 61 von der Drehhauptspindel 60 und der Werkzeughalterung 86 ab.
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Dann dreht sich der Wechselarm 82 weiter in die Gegenuhrzeigersinnrichtung in 3D, um das Schneidwerkzeug 61, das von der Werkzeughalterung 86 abgenommen ist, zu der Position der Drehhauptspindel 60 und das Schneidwerkzeug 61, das von der Drehhauptspindel 60 abgenommen ist, zu der Position der Werkzeughalterung 86 zu bewegen. Dann bringt der Wechselarm 82 die Schneidwerkzeuge 61 und 61 entsprechend an der Drehhauptspindel 60 und der Werkzeughalterung 86 an. Auf diese Weise führt der Wechselarm 82 den Betrieb zum Wechseln der Schneidwerkzeuge 61 und 61 aus.
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Wie in 4 dargestellt ist, startet, wenn der Betrieb zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 61 durch den Wechselarm 82 abgeschlossen ist, das Steuerungsgerät 100 eine Drehung des Wechselarms 82 in einer Uhrzeigersinnrichtung, die in 3D dargestellt ist. Somit werden die zwei Schneidwerkzeuge 61 in dem gegriffenen Zustand von dem Wechselarm 82 freigegeben. Zusätzlich startet das Steuerungsgerät 100 eine Bewegung des Körpers 81 in Richtung des Werkzeugmagazins 70 und einen Betrieb zum Schließen der Tür 84 parallel (zeitgleich) zu dem Betrieb zum Drehen des Wechselarms 82. Wenn der Werkzeugwechsler 80 sich zu einer Position bewegt, in der der Werkzeugwechsler 80 die Säule 40 nicht (störend) beeinflusst aus Sicht der Z-Achsenrichtung, startet das Steuerungsgerät 100 einen Betrieb zum Voranschreiten der Säule 40 in Richtung des Tisches 20. Der Wechselarm 82 wird gestoppt (angehalten), wenn sich der Wechselarm 82 dreht, um einen Zustand einzunehmen, in dem dessen Längsrichtung mit der Y-Achsenrichtung übereinstimmt. Die Öffnung 88 wird durch die Tür 84 geschlossen.
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Wie vorstehend beschrieben ist, bewegt das Steuerungsgerät 100 den Körper 81 in Richtung der Säule 40 parallel (zeitgleich) zu dem Betrieb zum Öffnen der Tür 84. Das Steuerungsgerät 100 bewegt den Körper 81 in Richtung des Werkzeugmagazins 70 parallel (zeitgleich) zu dem Betrieb des Schließens der Tür 84. Somit kann in der Werkzeugmaschine 1 die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Schneidwerkzeug 61 zu wechseln, verglichen zu einem Fall, in dem der Betrieb zum Öffnen der Tür 84 gestartet wird, nachdem die Bewegung des Körpers 81 abgeschlossen ist, und einem Fall, in dem die Bewegung des Körpers 81 gestartet wird, nachdem der Betrieb zum Schließen der Tür 84 abgeschlossen ist, verkürzt werden.
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Das Steuerungsgerät 100 startet die Drehung des Wechselarms 82, bevor der Betrieb zum Öffnen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 in Richtung der Säule 40 abgeschlossen sind. Das Steuerungsgerät 100 startet auch den Betrieb zum Schließen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 in Richtung des Werkzeugmagazins 70, bevor die Drehung des Wechselarms 82 abgeschlossen ist. Das heißt, das Steuerungsgerät 100 führt den Betrieb zum Öffnen oder Schließen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 parallel (zeitgleich) zu dem Betrieb zum Drehen des Wechselarms 82 aus. Somit kann in der Werkzeugmaschine 1 die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Schneidwerkzeug 61 zu wechseln, verglichen zu einem Fall, in dem die Drehung des Wechselarms 82 gestartet wird, nachdem der Betrieb zum Öffnen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 in Richtung der Säule 40 abgeschlossen sind, und einem Fall, in dem der Betrieb zum Schließen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 gestartet werden, nachdem die Drehung des Wechselarms 82 abgeschlossen ist, verkürzt werden.
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Der Werkzeugwechsler 80 wechselt das Schneidwerkzeug 61, nachdem sich der Werkzeugwechsler 80 zu einer Position bewegt, in der der Werkzeugwechsler 80 mit der Säule 40 in der Z-Achsenrichtung überlappt. In diesem Fall kann die Breitenabmessung der Säule 40 in der X-Achsenrichtung erhöht werden. Somit kann die Steifigkeit (Festigkeit) der Säule 40 erhöht werden. Des Weiteren kann der Abstand zwischen der Drehachse des Wechselarms 82 und der Mittelachse des Schneidwerkzeugs 61, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, reduziert werden, wenn der Wechselarm 62 den Betrieb zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 61 ausführt. Daher kann die Längenabmessung des Wechselarms 82 in der Längsrichtung reduziert werden. Somit kann in dem Werkzeugwechsler 80 die Zeitdauer, die für den Wechselarm 82 erforderlich ist, um den Betrieb zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 61 auszuführen, verkürzt werden.
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Das Schneidwerkzeug 61, das zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 61 verwendet wird, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, wird durch die Werkzeughalterung 86 gehalten und bewegt sich gemeinsam mit dem Wechselarm 82. Daher kann die Längenabmessung des Wechselarms 82 in der Längsrichtung reduziert werden. Somit kann in dem Werkzeugwechsler 80 die Zeitdauer, die für den Wechselarm 82 erforderlich ist, um den Betrieb zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 61 auszuführen, verkürzt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist vorstehend auf der Grundlage des Ausführungsbeispiels beschrieben, jedoch ist sie nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es kann einfach verstanden werden, dass verschiedene Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Zum Beispiel ist das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel auf den Fall gerichtet, in dem die Drehung des Wechselarms 82 gestartet wird, bevor der Betrieb zum Öffnen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 in Richtung der Säule 40 abgeschlossen sind. Des Weiteren ist das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel auf den Fall gerichtet, in dem der Betrieb zum Schließen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 in Richtung des Werkzeugmagazins 70 gestartet werden, bevor die Drehung des Wechselarms 82 abgeschlossen ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Fälle beschränkt.
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Zum Beispiel kann, wie in 5A dargestellt ist, das Steuerungsgerät 100 die Drehung des Wechselarms 82 starten, nachdem der Betrieb zum Öffnen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 in Richtung der Säule 40 abgeschlossen sind. Das Steuerungsgerät 100 kann auch den Start zum Schließen der Tür 84 und die Bewegung des Körpers 81 in Richtung des Werkzeugmagazins 70 starten, nachdem die Drehung des Wechselarms 82 abgeschlossen ist. Somit kann in der Werkzeugmaschine 1 die durch das Steuerungsgerät 100 für den Werkzeugwechsler 80 auszuführende Steuerung vereinfacht werden.
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Wie in 5B dargestellt ist, kann das Steuerungsgerät 100 die Drehung des Wechselarms 82 starten, bevor der Betrieb zum Öffnen der Tür 84 abgeschlossen ist und nachdem die Bewegung in Richtung der Säule 40 abgeschlossen ist. Das Steuerungsgerät 100 kann auch den Betrieb zum Schließen der Tür 84 starten, bevor die Drehung des Wechselarms 82 abgeschlossen ist, während die Bewegung des Körpers 81 in Richtung des Werkzeugmagazins 70 startet, nachdem die Drehung des Wechselarms 82 abgeschlossen ist. Somit kann in der Werkzeugmaschine 1 die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Schneidwerkzeug 61 zu wechseln, verkürzt werden, während die Steuerung für den Werkzeugwechsler 80 vereinfacht wird.
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Wie vorstehend beschrieben ist, weist die Werkzeugmaschine 1 das Bett 10, die Säule 40, die Drehhauptspindel 60, das Werkzeugmagazin 70, den Werkzeugwechsler 80 und das Steuerungsgerät 100 auf. Die Säule 40 ist vorgesehen, um auf dem Bett 10 hin und her bewegbar zu sein. Die Drehhauptspindel 60 ist drehbar an der Säule 40 vorgesehen. Das Werkzeugmagazin 70 ist gestaltet, um die Schneidwerkzeuge 61, die als Werkzeuge dienen, aufzunehmen. Der Werkzeugwechsler 80 ist gestaltet, um das Werkzeug, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, für das Werkzeug, das in dem Werkzeugmagazin 70 aufgenommen ist, zu wechseln. Das Steuerungsgerät 100 ist gestaltet, um die Säule 40, die Drehhauptspindel 60 und den Werkzeugwechsler 80 zu steuern.
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Der Werkzeugwechsler 80 weist den Körper 81, den Wechselarm 82 und die Tür 84 auf. Der Körper 81 ist auf dem Bett 10 vorgesehen, um in der Richtung orthogonal zu der Bewegungsrichtung der Säule 40 beweglich zu sein. Der Wechselarm 82 ist drehbar an dem Körper 81 vorgesehen. Die Tür 84 ist an dem Körper 81 vorgesehen, um die Öffnung 88, die in dem Körper 81 ausgebildet ist, zu öffnen oder zu schließen, und ist gestaltet, um den Bereich an der Säulenseite von dem Bereich an der Werkzeugmagazinseite durch Schließen der Öffnung 88 zu trennen. Das Steuerungsgerät 100 ist gestaltet, um den Körper 81 parallel (zeitgleich) zu zumindest einem von dem Betrieb zum Öffnen der Tür 84 und dem Betrieb zum Schließen der Tür 84 zu bewegen.
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Gemäß der Werkzeugmaschine 1 wird der Körper 81 parallel (zeitgleich) zu zumindest einem von dem Betrieb zum Öffnen der Tür 84 und dem Betrieb zum Schließen der Tür 84 bewegt. Somit kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Schneidwerkzeug 61, das als das Werkzeug dient, zu wechseln, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 ist das Steuerungsgerät 100 gestaltet, um den Körper 81 in Richtung der Säule 40 parallel (zeitgleich) zu dem Betrieb zum Öffnen der Tür 84 zu bewegen. In der Werkzeugmaschine 1 kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Schneidwerkzeug 61, das als das Werkzeug dient, zu wechseln, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 ist das Steuerungsgerät 100 gestaltet, um den Körper 81 in Richtung des Werkzeugmagazins 70 parallel (zeitgleich) zu dem Betrieb zum Schließen der Tür 84 zu bewegen. In der Werkzeugmaschine 1 kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Werkzeug zu wechseln, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 ist das Steuerungsgerät 100 gestaltet, um den Betrieb zum Drehen des Wechselarms 82 zu starten, bevor der Betrieb zum Öffnen der Tür 84 abgeschlossen ist. In der Werkzeugmaschine 1 kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Werkzeug zu wechseln, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 ist das Steuerungsgerät 100 gestaltet, um den Betrieb zum Schließen der Tür 84 zu starten, bevor der Betrieb zum Drehen des Wechselarms 82 abgeschlossen ist. In der Werkzeugmaschine 1 kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Werkzeug zu wechseln, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 ist das Steuerungsgerät 100 gestaltet, um den Körper 81 in Richtung der Säule 40 parallel (zeitgleich) zu dem Betrieb zum Drehen des Wechselarms 82 zu bewegen. In der Werkzeugmaschine 1 kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Werkzeug zu wechseln, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 ist das Steuerungsgerät 100 gestaltet, um den Körper 81 in Richtung des Werkzeugmagazins 70 parallel (zeitgleich) zu dem Betrieb zum Drehen des Wechselarms 82 zu bewegen. In der Werkzeugmaschine 1 kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Werkzeug zu wechseln, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 ist, wenn der Wechselarm 82 den Betrieb zum Wechseln des Werkzeugs ausführt, die Tür 84 an einer Position angeordnet, an der die Tür 84 die Säule 40 aus Sicht der Bewegungsrichtung der Säule 40 überlappt. In der Werkzeugmaschine 1 kann die Größe (Baugröße) der Säule 40 erhöht werden. Somit kann die Steifigkeit (Festigkeit) der Säule 40 sichergestellt werden. Gemäß der Werkzeugmaschine 1 kann die Längenabmessung des Wechselarms 82 in der Längsrichtung reduziert werden. Somit kann in dem Werkzeugwechsler 80 die Zeitdauer, die für den Wechselarm 82 erforderlich ist, um den Betrieb zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 61 auszuführen, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine weist der Werkzeugwechsler 80 die Werkzeughalterung 86 auf, die an dem Körper 81 befestigt ist und gestaltet ist, um eines der Werkzeuge, das aus dem Werkzeugmagazin 70 herausgenommen wird, zu halten. Der Wechselarm 82 ist gestaltet, um das Werkzeug, das an der Drehhauptspindel 60 angebracht ist, für das Werkzeug, das durch die Werkzeughalterung 86 gehalten wird, zu wechseln. Gemäß der Werkzeugmaschine 1 kann die Längenabmessung des Wechselarms 82 reduziert werden. Somit kann in dem Werkzeugwechsler 80 die Zeitdauer, die für den Wechselarm 82 erforderlich ist, um den Betrieb zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 61 auszuführen, verkürzt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine 1 ist das Steuerungsgerät 100 gestaltet, um den Körper 81 parallel (zeitgleich) zu der Bewegung der Säule 40 zu bewegen. In der Werkzeugmaschine 1 kann die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das Werkzeug zu wechseln, verkürzt werden.
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Eine Werkzeugmaschine (1) weist ein Bett (10), eine Säule (40), eine Drehhauptspindel (60), ein Werkzeugmagazin (70), einen Werkzeugwechsler (80) und ein Steuerungsgerät (100) auf. Der Werkzeugwechsler (80) weist einen Körper (81), der auf dem Bett (10) vorgesehen ist, um in einer Richtung orthogonal zu einer Bewegungsrichtung der Säule (40) beweglich zu sein, einen Wechselarm (82), der an dem Körper (81) drehbar vorgesehen ist, und eine Tür (84) auf, die an dem Körper (81) vorgesehen ist, um eine Öffnung (88), die in dem Körper (81) ausgebildet ist, zu öffnen oder zu schließen, und die gestaltet ist, um einen Bereich an der Säulenseite von einem Bereich an der Werkzeugmagazinseite durch Schließen der Öffnung (88) zu trennen. Das Steuerungsgerät (100) ist gestaltet, um den Körper (81) parallel/zeitgleich zu zumindest einem von einem Betrieb zum Öffnen der Tür (84) und einem Betrieb zum Schließen der Tür (84) zu bewegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 200389028 [0002]
- JP 2003089028 A [0002, 0003]
