JP2000167704A - Multispindle machining device - Google Patents

Multispindle machining device

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JP2000167704A
JP2000167704A JP11142137A JP14213799A JP2000167704A JP 2000167704 A JP2000167704 A JP 2000167704A JP 11142137 A JP11142137 A JP 11142137A JP 14213799 A JP14213799 A JP 14213799A JP 2000167704 A JP2000167704 A JP 2000167704A
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tool spindle
housing
spindle assembly
flange
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孝夫 湯野川
Satoru Uemura
悟 植村
Toshihiro Asakura
利浩 朝倉
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Toyoda Koki KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate a design change corresponding to the change of workpieces to reduce the number of changing part items, in a multispindle machining device capable of changing a machining portion in conformity with the change of the workpieces. SOLUTION: A frame member 25 guided and supported relatively accessibly and separably to a workpiece is made up with each insertional hole 25a in plural portions corresponding to machining portion of the workpiece. A plurality of tool spindle assemblies 10 designed so as to concentrically support a spindle where a chuck 13 to be attached with a tool T is installed in the tip part, in a cylindrical or polygonal tubular housing 11 and rotate and drive it by a built-in motor, is attached to the frame member upon inserting the housing into respective insertional holes. Attachment of each tool spindle assembly to the frame member may be done by a flange being integrally formed with a holding plate 30 or the housing and being projected in the radial direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作物の複数の加
工箇所を同時に加工する多軸加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-axis machining apparatus for simultaneously machining a plurality of machining points on a workpiece.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような多軸加工装置としては、例え
ば実開平55−21835号公報に開示された多軸軸頭
がある。これは、工作物の変更に対し容易に対応できる
ように、それぞれ工具主軸を軸承した複数の円筒状のハ
ウジングをケースに挿脱可能に固着したものである。こ
の多軸軸頭では、開口端面にケースを固着する本体に軸
承した駆動軸の軸端と各工具主軸の軸端とを歯車で連絡
し、1個のモータで全ての工具主軸を駆動するようにし
ている。
2. Description of the Related Art An example of such a multi-axis machining apparatus is a multi-axis shaft head disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 55-21835. In this case, a plurality of cylindrical housings each bearing a tool spindle are fixed to a case so as to be able to be inserted and removed so as to easily cope with a change in a workpiece. In this multi-axis shaft head, the shaft end of the drive shaft and the shaft end of each tool spindle that are mounted on a main body that fixes the case to the open end face are connected by gears, and all the tool spindles are driven by one motor. I have to.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この多軸軸頭によれ
ば、工具主軸を軸承する各ハウジングを工作物の各加工
箇所に対応する位置に配置することにより、工作物の変
更に対し対応することができる。しかし、工作物の加工
箇所に対応して任意に配置された各工具主軸が所望の回
転方向及び回転速度で駆動されるように、歯車の配置及
び歯数を設計するには非常な労力及び熟練を要する。ま
た変更のために必要な部品点数が多くなり、組付作業も
手間を要するのでコストアップの要因となり、保守性も
悪いという問題がある。また、各ハウジングは口元に外
向きフランジを形成しこれを介してケースにボルト止め
しているので、工具主軸の間隔の最低値を小さくするの
に限界があり、加工箇所が接近した工作物には対応でき
ないことがある。本発明はこのような各問題を解決する
ことを目的とする。
According to this multi-axis shaft head, the housing for supporting the tool spindle is arranged at a position corresponding to each machining position of the workpiece, thereby coping with the change of the workpiece. be able to. However, great effort and skill are required to design the arrangement and the number of teeth of the gears so that the respective tool spindles arbitrarily arranged corresponding to the processing position of the workpiece are driven in a desired rotational direction and rotational speed. Cost. In addition, the number of parts required for the change increases, and the assembling operation also requires time and effort, which causes a cost increase and poor maintainability. In addition, since each housing has an outward flange at the mouth and is bolted to the case through this, there is a limit in reducing the minimum value of the tool spindle interval, and it is not possible to use May not be able to respond. An object of the present invention is to solve each of these problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】このために、請求項1の
発明による多軸加工装置は、円筒状もしくは多角筒形状
のハウジングと、このハウジングに同軸的に回転自在に
軸承されて工具を取り付けるチャックが先端部に設けら
れた主軸と、ハウジングに内蔵されて主軸を回転駆動す
るビルトインモータよりなる複数の工具主軸アセンブ
リ、及び工作物に対し相対的に接近離隔可能に案内支持
され工作物の複数の加工箇所に対応した複数箇所に工具
主軸アセンブリを着脱可能に取り付ける挿通孔を形成し
たフレーム部材よりなることを特徴とするものである。
各主軸を回転駆動するビルトインモータは対応するハウ
ジングに内蔵されているので、工作物の加工箇所の変更
に対応して主軸の配置を変更するには、フレーム部材に
形成する挿通孔を工作物の加工箇所に対応したものに変
更して主軸を軸承する工具主軸アセンブリの配置を変え
ればよい。
For this purpose, a multi-axis machining apparatus according to the present invention has a cylindrical or polygonal housing, and a tool is rotatably supported coaxially on the housing. A plurality of tool spindle assemblies each including a spindle provided with a chuck at a distal end thereof, a built-in motor which is built in a housing and rotationally drives the spindle, and a plurality of workpieces which are guided and supported so as to be relatively close to and separated from the workpiece. And a frame member having insertion holes for detachably mounting the tool spindle assembly at a plurality of locations corresponding to the processing locations.
Since the built-in motors that rotate each spindle are built in the corresponding housing, to change the arrangement of the spindle in response to a change in the processing location of the workpiece, insert the through hole formed in the frame member into the workpiece. What is necessary is just to change the arrangement of the tool spindle assembly for bearing the spindle by changing to the one corresponding to the processing location.

【0005】請求項1の発明は、複数に分割されて各工
具主軸アセンブリのハウジングを挟侍固着する保持プレ
ートを更に備えたものとし、工具主軸アセンブリはハウ
ジングを挿通孔に挿通すると共に保持プレートを介して
フレーム部材に着脱可能に取り付けるようにするのがよ
い。このようにすれば、各工具主軸アセンブリを極めて
接近して配置することができる。
According to the first aspect of the present invention, the tool spindle assembly further includes a holding plate that is divided into a plurality of parts and holds the housing of each tool spindle assembly therebetween. The tool spindle assembly inserts the housing into the insertion hole and attaches the holding plate to the housing. It is preferable to be detachably attached to the frame member through the intermediary. In this way, the tool spindle assemblies can be arranged very close.

【0006】また請求項1の発明の各工具主軸アセンブ
リのハウジングには外周面から半径方向に突出するフラ
ンジを一体的に形成し、工具主軸アセンブリはハウジン
グを挿通孔に挿通すると共にフランジを介してフレーム
部材に着脱可能に取り付けるようにしてもよい。このよ
うにすれば、別体の保持プレートが不要となる。
The housing of each tool spindle assembly according to the first aspect of the present invention is integrally formed with a flange projecting radially from the outer peripheral surface of the housing, and the tool spindle assembly is inserted through the housing through the insertion hole and through the flange. You may make it attach to a frame member so that attachment or detachment is possible. This eliminates the need for a separate holding plate.

【0007】請求項3の発明は、各工具主軸アセンブリ
の一部のものはフランジをフレーム部材の一側面に当接
して同フレーム部材に取り付け、残るものはフランジを
フレーム部材の他側面に当接して同フレーム部材に取り
付けるようにしてもよい。この場合、フレーム部材に対
し互いに反対側にあるフランジ同志が干渉することはな
い。
According to a third aspect of the present invention, a part of each tool spindle assembly has a flange abutting on one side surface of the frame member and is attached to the frame member, and the remaining one has a flange abutting on the other side surface of the frame member. May be attached to the same frame member. In this case, the flanges on opposite sides of the frame member do not interfere with each other.

【0008】また請求項3の発明のフランジはハウジン
グから直径方向両側に突出するよう形成するのがよい。
このようにすれば、この突出方向と直交する方向におけ
るフランジの幅は減少する。
The flange according to the third aspect of the present invention is preferably formed so as to protrude from the housing in both diametrical directions.
By doing so, the width of the flange in a direction orthogonal to the projecting direction is reduced.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】先ず図1〜図4により、この発明
による多軸加工装置の第1の実施の形態の説明をする。
主として図4に示すように、ベッド20上には、5個の
工具主軸アセンブリ10を横一列に支持したフレーム部
材25が、スライド21を介して工作物(図示省略)に
対し接近離隔されるX方向に摺動自在に案内支持され、
回転のみ可能にベッド20に支持されてモータ27によ
り回転駆動されるボールねじ26と、フレーム部材25
の下面に設けられてボールねじ26と螺合されるナット
(図示省略)により往復移動される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a first embodiment of a multi-axis machining apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown mainly in FIG. 4, on the bed 20, a frame member 25 supporting five tool spindle assemblies 10 in a horizontal line is provided with a slide 21 so as to approach and separate from a workpiece (not shown). Slidably guided in the direction
A ball screw 26 supported on the bed 20 so as to be rotatable only and driven to rotate by a motor 27;
Are reciprocated by a nut (not shown) which is provided on the lower surface of and is screwed to the ball screw 26.

【0010】各工具主軸アセンブリ10は、主として図
1に示すように、複数の部分を一体的に結合した円筒状
のハウジング11を有し、主軸12は両端部に設けたボ
ールベアリング16,17を介してハウジング11と同
軸的に回転自在に軸支されている。ハウジング11の一
端から突出する主軸12の先端には、工具Tを離脱可能
に保持するチャック13が同軸的に取り付けられ、主軸
12はハウジング11に内蔵されたビルトインモータ1
5により回転駆動されるようになっている。ビルトイン
モータ15は、主軸12に固定されたロータ15aとハ
ウジング11に固定されたステータ15bよりなるもの
である。
As shown in FIG. 1, each tool spindle assembly 10 has a cylindrical housing 11 in which a plurality of parts are integrally connected, and the spindle 12 has ball bearings 16 and 17 provided at both ends. The housing 11 is rotatably supported coaxially with the housing 11 through the shaft. A chuck 13 for holding the tool T detachably is coaxially attached to a tip of a main shaft 12 protruding from one end of the housing 11, and the main shaft 12 is a built-in motor 1 built in the housing 11.
5 is driven to rotate. The built-in motor 15 includes a rotor 15a fixed to the main shaft 12 and a stator 15b fixed to the housing 11.

【0011】この工具主軸アセンブリ10は、図2〜図
4に示すように、フレーム部材25に形成した挿通孔2
5aにハウジング11を挿通し、保持プレート30を介
してフレーム部材25に固定される。挿通孔25aは工
作物の複数の加工箇所に対応する位置に形成され、この
実施の形態では同一ピッチで横一文字に並んだ5個の貫
通孔である。保持プレート30は、上下に対向する1対
の半部30a,30bよりなり、その接合縁には工具主
軸アセンブリ10のハウジング11の外周面と実質的に
隙間なく接合する各5個の半円形の切欠き30cが形成
されている。各切欠き30cのピッチは挿通孔25aの
ピッチと同一である。各半部30a,30bは、当初は
一体的に連結されており、挿通孔25aと実質的に同じ
5個の貫通孔を形成してから各貫通孔の中心線を通る平
面に沿って切断用フライスカッタなどにより2分割した
ものである。
As shown in FIGS. 2 to 4, the tool spindle assembly 10 has an insertion hole 2 formed in a frame member 25.
The housing 11 is inserted through 5 a and is fixed to the frame member 25 via the holding plate 30. The insertion holes 25a are formed at positions corresponding to a plurality of processing portions of the workpiece. In this embodiment, the insertion holes 25a are five through holes arranged in one horizontal line at the same pitch. The holding plate 30 is composed of a pair of halves 30a and 30b opposed to each other in the up and down direction. A notch 30c is formed. The pitch of each notch 30c is the same as the pitch of the insertion hole 25a. The halves 30a, 30b are initially integrally connected, and are formed with five through holes substantially the same as the through holes 25a, and then cut along a plane passing through the center line of each through hole. It is divided into two parts by a milling cutter or the like.

【0012】保持プレート30の各半部30a,30b
は、図2〜図4に示すように、各ハウジング11の外周
面を各切欠き30cの内周面に当接して接合し、各切欠
き30cの間及び両端部に設けた締付ボルト35を締め
付けることにより、各工具主軸アセンブリ10を挟持固
定する。前述した切断用フライスカッタなどによる分割
の際の切削代により、この挟持固定の際の締め代が形成
される。各工具主軸アセンブリ10は、ハウジング11
をフレーム部材25の挿通孔25a内に挿通した状態
で、保持プレート30により挟持固着され、取付ボルト
36により保持プレート30を締め付けることによりフ
レーム部材25に着脱可能に取り付けられる。図では各
工具Tは同様なもので示したが、実際は工作物の加工箇
所に応じた工具である。またフレーム部材25からの各
工具主軸アセンブリ10の突出量も、工作物の加工箇所
に応じて異ならせる。
Each half 30a, 30b of the holding plate 30
As shown in FIGS. 2 to 4, the outer peripheral surface of each housing 11 is brought into contact with and joined to the inner peripheral surface of each notch 30c, and fastening bolts 35 provided between the notches 30c and at both ends are provided. By tightening, the tool spindle assemblies 10 are clamped and fixed. The cutting allowance at the time of the clamping and fixing is formed by the cutting allowance at the time of division by the cutting mill cutter or the like described above. Each tool spindle assembly 10 includes a housing 11
Is inserted and fixed in the insertion hole 25 a of the frame member 25, is fixedly held by the holding plate 30, and is detachably attached to the frame member 25 by tightening the holding plate 30 with the mounting bolt 36. In the figure, each of the tools T is shown in the same manner, but is actually a tool corresponding to a processing position of a workpiece. Also, the amount of protrusion of each tool spindle assembly 10 from the frame member 25 is made different depending on the processing location of the workpiece.

【0013】保持プレート30の各半部30a,30b
による各工具主軸アセンブリ10の挟持固定は各ハウジ
ング11を挿通孔25aに挿通する前に行い、挟持固定
後に各ハウジング11を挿通孔25aに挿通し、取付ボ
ルト36により保持プレート30をフレーム部材25に
締め付け固定してもよい。この場合には、各半部30
a,30bの加工精度を高めれば、フレーム部材25に
設ける挿通孔25aはラフで大きめにしても必要な高精
度の加工が可能である。
Each half 30a, 30b of the holding plate 30
Is carried out before each housing 11 is inserted into the insertion hole 25a, and after each holding, the respective housing 11 is inserted into the insertion hole 25a. It may be fastened and fixed. In this case, each half 30
If the processing accuracy of the holes 30a and 30b is increased, the necessary high precision processing is possible even if the insertion hole 25a provided in the frame member 25 is rough and large.

【0014】このようにしてフレーム部材25に固定さ
れた各工具主軸アセンブリ10は、それぞれのビルトイ
ンモータ15により主軸12及び工具Tを回転駆動し、
モータ27によりフレーム部材25を工作物に向かって
前進させることにより、工作物の各加工箇所を加工す
る。
Each of the tool spindle assemblies 10 fixed to the frame member 25 in this manner drives the spindle 12 and the tool T by the respective built-in motors 15 to rotate.
By moving the frame member 25 toward the workpiece by the motor 27, each processing location of the workpiece is processed.

【0015】この第1の実施の形態によれば、工作物の
加工箇所の変更に対応して主軸12の配置を変更するに
は、フレーム部材25に形成する挿通孔25aと保持プ
レート30を工作物の加工箇所に対応したものに変更し
て主軸12を軸承する工具主軸アセンブリ10の配置を
変えるだけでよいので、変更に伴う設計は簡単であり、
変更のために必要な部品点数も少なくなる。また、1つ
の工具主軸アセンブリ10が故障した場合には、他の部
分とは無関係にその工具主軸アセンブリ10を交換する
だけでよいので、多軸加工装置の保守も容易になる。な
お、ハウジング11は円筒状に限らず多角筒形状でもよ
く、その場合は保持プレート30の各半部に設ける切欠
き30cは、工具主軸アセンブリ10のハウジング11
の外面と実質的に隙間なく接合する形状とする。
According to the first embodiment, in order to change the arrangement of the main shaft 12 in response to a change in the processing location of the workpiece, the insertion hole 25a formed in the frame member 25 and the holding plate 30 are formed by machining. Since it is only necessary to change the arrangement of the tool spindle assembly 10 that supports the spindle 12 by changing to the one corresponding to the machining position of the object, the design accompanying the change is simple,
The number of parts required for the change is also reduced. Further, when one tool spindle assembly 10 breaks down, it is only necessary to replace the tool spindle assembly 10 irrespective of the other parts, so that maintenance of the multi-axis machining apparatus becomes easy. The housing 11 is not limited to a cylindrical shape, but may be a polygonal cylindrical shape. In this case, the notch 30 c provided in each half of the holding plate 30 is provided in the housing 11 of the tool spindle assembly 10.
The shape is such that it is joined to the outer surface of the first member without a gap.

【0016】次に図5に示す第2の実施の形態の説明を
する。この実施の形態は、フレーム部材25に形成する
各挿通孔25a(符号は1箇所のみに記入)は工作物の
加工箇所に合わせて三角形状に配置し、保持プレート3
1は各挿通孔25a毎にそれぞれ別のもの設けて各半部
31a,31bにより1つの工具主軸アセンブリ10を
挟持固定し、フレーム部材25に着脱可能に取り付ける
ようにしている点が異なるだけである。その他の構造は
第1の実施の形態と同じであるので、同一部分に同一符
号を付して示し、詳細な説明は省略する。この実施の形
態によれば、工作物の変更に対応して変更する必要があ
るのはフレーム部材25だけとなり、保持プレート31
は共通化されるので、変更のために必要な部品点数は一
層少なくなる。
Next, a second embodiment shown in FIG. 5 will be described. In this embodiment, each of the insertion holes 25a formed in the frame member 25 (the code is entered at only one location) is arranged in a triangular shape in accordance with the processing location of the workpiece.
Reference numeral 1 is different from that of the first embodiment in that a different one is provided for each insertion hole 25a, one tool spindle assembly 10 is clamped and fixed by each half 31a, 31b, and is detachably attached to the frame member 25. . Since other structures are the same as those of the first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted. According to this embodiment, only the frame member 25 needs to be changed in response to the change of the workpiece, and the holding plate 31
Are shared, the number of parts required for the change is further reduced.

【0017】この第2の実施の形態では、工作物と対向
するフレーム部材25の一側面(図2の一側面25b参
照)に各保持プレート31を取り付けている。しかし工
作物と対向するこの一側面に一部の保持プレート31を
取り付け、残る保持プレート31はフレーム部材25の
他側面(図2の他側面25c参照)に取り付けるように
してもよい。フレーム部材25の一側面25bに全ての
保持プレート31を取り付けた場合は、各保持プレート
31同志の干渉により各保持プレート31が重ね合わさ
るように配置することはできない。しかしフレーム部材
25の一側面25bと他側面25cに保持プレート31
を取り付けた場合は、フレーム部材25に対し反対側に
ある各保持プレート31同志が干渉することはないの
で、フレーム部材25を間に挟んで重ね合わせることが
できる。これにより各工具主軸アセンブリ10は反対側
面の保持プレート31に当接するまで配置可能であるの
で、フレーム部材25に対し反対側にある保持プレート
31により支持された工具主軸アセンブリ10同志は、
フレーム部材25の一側面に全ての保持プレート31を
取り付けた場合に比して接近させることができる。すな
わち、工具主軸アセンブリ10を互いに接近させて、加
工箇所が接近した工作物に対応することができる。
In the second embodiment, each holding plate 31 is mounted on one side surface (see one side surface 25b in FIG. 2) of the frame member 25 facing the workpiece. However, a part of the holding plate 31 may be attached to one side facing the workpiece, and the remaining holding plate 31 may be attached to the other side of the frame member 25 (see the other side 25c in FIG. 2). When all the holding plates 31 are attached to one side surface 25b of the frame member 25, the holding plates 31 cannot be arranged so as to overlap each other due to interference between the holding plates 31. However, the holding plate 31 is provided on one side 25b and the other side 25c of the frame member 25.
Is attached, the holding plates 31 on the opposite sides of the frame member 25 do not interfere with each other, so that the frame members 25 can be overlapped with the frame member 25 interposed therebetween. Thereby, each tool spindle assembly 10 can be arranged until it abuts on the holding plate 31 on the opposite side, so that the tool spindle assemblies 10 supported by the holding plate 31 on the opposite side with respect to the frame member 25 are:
The approach can be made closer than when all the holding plates 31 are attached to one side surface of the frame member 25. That is, the tool spindle assemblies 10 can be brought closer to each other, and can correspond to a workpiece in which the processing location is closer.

【0018】図6に示す第3の実施の形態では、フレー
ム部材25に形成する各挿通孔25a(符号は1箇所の
みに記入)は工作物の加工箇所に合わせて正八角形状に
配置されている。保持プレート32は、正八角形の各辺
に挿通孔25aと対応する8個の切欠き32cを形成し
た共通の本体部32aと、各切欠き32cに対応する切
欠き32dを形成した8個の締付部32bよりなってい
る。各ハウジング11の外周面を本体部32aの各切欠
き32cと締付部32bの切欠き32dに当接し、各締
付部32bを締付ボルト35により締め付けることによ
り、各工具主軸アセンブリ10は本体部32aと各締付
部32bの間に挟持固着され、保持プレート32は取付
ボルト36a,36bによりフレーム部材25に着脱可
能に取り付けられる。その他の構造は第1の実施の形態
と同じであるので、同一部分に同一符号を付して示し、
詳細な説明は省略する。
In the third embodiment shown in FIG. 6, each of the insertion holes 25a formed in the frame member 25 (the code is entered at only one location) is arranged in a regular octagonal shape in accordance with the processing location of the workpiece. I have. The holding plate 32 has a common body portion 32a having eight notches 32c corresponding to the insertion holes 25a on each side of the regular octagon, and eight tightening members having notches 32d corresponding to the respective notches 32c. It has an attachment portion 32b. By contacting the outer peripheral surface of each housing 11 with each notch 32c of the main body portion 32a and the notch 32d of the tightening portion 32b, and tightening each tightening portion 32b with a tightening bolt 35, each tool spindle assembly 10 The holding plate 32 is detachably attached to the frame member 25 by attaching bolts 36a and 36b. Since other structures are the same as those of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals,
Detailed description is omitted.

【0019】次に図7及び図8に示す第4の実施の形態
の説明をする。この実施の形態の工具主軸アセンブリ1
0Aは、短径がハウジング11の直径と同じで1対の取
付孔33aが設けられた略楕円形のフランジ33をハウ
ジング11中間部の外周面から互いに反対側となる半径
方向すなわち直径方向両側に突出するように一体的に形
成した点を除き、第1の実施の形態の工具主軸アセンブ
リ10と同じである。この工具主軸アセンブリ10A
は、ハウジング11を挿通孔25aに挿通すると共にフ
ランジ33を介してねじ止めすることにより、フレーム
部材25に着脱可能に取り付けられる。その他の構造は
第1の実施の形態と同じであるので、同一部分に同一符
号を付して示し、詳細な説明は省略する。
Next, a fourth embodiment shown in FIGS. 7 and 8 will be described. Tool spindle assembly 1 of this embodiment
0A has a substantially elliptical flange 33 having a short diameter equal to the diameter of the housing 11 and provided with a pair of mounting holes 33a in the radial direction, that is, on both sides in the diametric direction opposite to each other from the outer peripheral surface of the housing 11 intermediate portion. It is the same as the tool spindle assembly 10 of the first embodiment except that it is integrally formed so as to protrude. This tool spindle assembly 10A
Is detachably attached to the frame member 25 by inserting the housing 11 into the insertion hole 25a and screwing it through the flange 33. Since other structures are the same as those of the first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted.

【0020】この実施の形態では、別体の保持プレート
30が不要となるので、部品点数は一層減少する。また
前述したような略楕円形のフランジ33は直径方向両側
に突出する方向と直交する方向ではハウジング11の外
周面から突出せず、従ってこの直交する方向では各工具
主軸アセンブリ10Aは各ハウジング11の外周面が直
接接するまで接近させることができるので、加工箇所が
極めて接近した工作物に対応することができる。またフ
レーム部材25からの各工具Tの突出量は、ハウジング
11に対するフランジ33の軸線方向形成位置が異なる
複数種類の工具主軸アセンブリ10Aを用意すること、
及びチャック13からの工具Tの突出量を変えることに
より調整する。
In this embodiment, since a separate holding plate 30 is not required, the number of parts is further reduced. In addition, the above-mentioned substantially elliptical flange 33 does not protrude from the outer peripheral surface of the housing 11 in a direction perpendicular to the direction projecting to both sides in the diametrical direction. Since it can be approached until the outer peripheral surface is in direct contact, it is possible to cope with a workpiece in which the processing location is extremely close. The amount of protrusion of each tool T from the frame member 25 is determined by preparing a plurality of types of tool spindle assemblies 10A in which the axially formed position of the flange 33 with respect to the housing 11 is different.
The adjustment is performed by changing the amount of protrusion of the tool T from the chuck 13.

【0021】図9〜図12に示す第5の実施の形態は、
工具主軸アセンブリ10Aのハウジング11の外周面か
ら突出するフランジ33を有しているが、そのフランジ
33及びその付近の形状並びにフレーム部材25に対す
る工具主軸アセンブリ10Aの取り付け方が図7及び図
8に示す第4の実施の形態と異なっている。この第5の
実施の形態も、工具主軸アセンブリ10Aのハウジング
11は円筒状であるが、フランジ33の軸線方向両側と
なる外周面には嵌合面11aが形成され、それより外側
の外周面は嵌合面11aよりわずかに小径となってい
る。挿通孔25aに対する嵌合面11aの関係は、中間
ばめに近いすきまばめである。この実施の形態のフラン
ジ33は、図10及び図11に示すように、互いに平行
で軸線方向から見た場合それぞれ嵌合面11aに接する
1対の平面部33bを有する略六角形で、直径方向両側
に突出する部分に取付孔33aが形成されている。工具
主軸アセンブリ10Aの先端及び後端には、チャック1
3及びビルトインモータへの給電用配線18が設けられ
ている。
The fifth embodiment shown in FIGS.
The tool spindle assembly 10A has a flange 33 protruding from the outer peripheral surface of the housing 11, and the shape of the flange 33 and its vicinity, and how to attach the tool spindle assembly 10A to the frame member 25 are shown in FIGS. This is different from the fourth embodiment. In the fifth embodiment as well, the housing 11 of the tool spindle assembly 10A is cylindrical, but fitting surfaces 11a are formed on the outer peripheral surfaces on both sides in the axial direction of the flange 33, and the outer peripheral surface outside the fitting surfaces 11a is formed. The diameter is slightly smaller than the fitting surface 11a. The relationship between the fitting surface 11a and the insertion hole 25a is a clearance fit close to an intermediate fit. As shown in FIGS. 10 and 11, the flange 33 of this embodiment is a substantially hexagon having a pair of flat portions 33b that are parallel to each other and each contact the fitting surface 11a when viewed from the axial direction. Mounting holes 33a are formed in portions protruding from both sides. A chuck 1 is provided at the front and rear ends of the tool spindle assembly 10A.
3 and a wiring 18 for supplying power to the built-in motor.

【0022】この第5の実施の形態では、図11及び図
12に示すように、6個の工具主軸アセンブリ10A1
〜10A6のうち上側に並んだ3個10A1〜10A
3は、工作物(図示省略)と対向する一側面25b側か
ら、ハウジング11をフレーム部材25の挿通孔25a
に挿通し、嵌合面11aを挿通孔25aに嵌合して位置
決めし、フランジ33を一側面25bに当接して取付ボ
ルト36によりフレーム部材25に取り付けている。図
示の例では、工具主軸アセンブリ10A1〜10A3は、
フランジ33の平面部33bが互いに当接するように取
り付けられているが、必ずしも当接する必要はない。下
側の3個の工具主軸アセンブリ10A4〜10A6のうち
図11において最も左側のもの10A4 は、一側面25
bの反対側となる他側面25c側から、ハウジング11
を挿通孔25aに挿通し、嵌合面11aを挿通孔25a
に嵌合して位置決めし、フランジ33を他側面25cに
当接して取付ボルト36によりフレーム部材25に取り
付けている。
In the fifth embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, six tool spindle assemblies 10A 1 are provided.
Arranged on the upper side of the 10 A 6 3 pieces 10A 1 10 A
Reference numeral 3 denotes a case in which the housing 11 is inserted into the insertion hole 25a of the frame member 25 from one side surface 25b facing a workpiece (not shown).
, The fitting surface 11a is fitted into the insertion hole 25a and positioned, and the flange 33 is abutted on one side surface 25b and is attached to the frame member 25 by the attachment bolt 36. In the illustrated example, the tool spindle assemblies 10A 1 to 10A 3
The flat portions 33b of the flange 33 are attached so as to abut each other, but need not necessarily abut. 10A 4 leftmost ones in out view 11 of the three of the tool spindle assembly 10A 4 10 A 6 and the lower one side 25
b from the other side surface 25c opposite to the side 11b.
Into the insertion hole 25a, and the fitting surface 11a into the insertion hole 25a.
The flange 33 abuts on the other side surface 25c and is attached to the frame member 25 by the attachment bolt 36.

【0023】工具主軸アセンブリ10A1及び10A2
フランジ33(実線で図示)はフレーム部材25の一側
面25bに取り付けられ、工具主軸アセンブリ10A
4(破線で図示)はフレーム部材25の他側面25cに取
り付けられており、互いに干渉することがないので、図
11及び12に示すように、フレーム部材25を間に挟
んで重ね合わさるように配置することができる。従って
工具主軸アセンブリ10A4 は、ハウジング11の外周
面が工具主軸アセンブリ10A1及び10A2のフランジ
33と当接するまで(あるいは工具主軸アセンブリ10
1及び10A2のハウジング11の外周面が工具主軸ア
センブリ10A4 のフランジ33と当接するまで)、工
具主軸アセンブリ10A1及び10A2に接近させること
ができる。すなわち、フレーム部材25の一側面25b
のみに工具主軸アセンブリ10A1〜10A6 を取り付
けた場合に比して、工具主軸アセンブリ10A4 を工具
主軸アセンブリ10A1及び10A2に対し接近させるこ
とができるので、加工箇所が接近した工作物に対応する
ことができる。
The tool main spindle assemblies 10A 1 and 10A 2 of flange 33 (shown in solid line) is attached to one side surface 25b of the frame member 25, the tool spindle assembly 10A
4 (shown by broken lines) are attached to the other side surface 25c of the frame member 25 and do not interfere with each other. Therefore, as shown in FIG. 11 and FIG. can do. Thus the tool spindle assembly 10A 4 until the outer peripheral surface of the housing 11 contacts the tool main spindle assemblies 10A 1 and 10A 2 in the flange 33 (or the tool spindle assembly 10
To the outer peripheral surface of A 1 and 10A 2 of the housing 11 abuts the flange 33 of the tool spindle assembly 10A 4), it can be brought close to the tool spindle assemblies 10A 1 and 10A 2. That is, one side surface 25b of the frame member 25
Only in comparison with a case fitted with a tool spindle assembly 10A 1 10 A 6, since the tool main spindle assembly 10A 4 can be brought close to the tool main spindle assemblies 10A 1 and 10A 2, workpiece machining spot approaches the Can respond.

【0024】下側の残る2個の工具主軸アセンブリ10
5及び10A6は他のものよりやや小型で、工具主軸ア
センブリ10A1〜10A3と同様にして取付ボルト36
によりまとめて中間ブロック37に取り付けられ、中間
ブロック37は取付ボルト38によりフレーム部材25
の一側面25bに取り付けられる。各工具主軸アセンブ
リ10A1〜10A6の配置は、フレーム部材25に形成
する挿通孔25aの位置により定められる。
The lower two remaining tool spindle assemblies 10
A 5 and 10A 6 is slightly smaller than the others, the attachment bolts 36 in the same manner as the tool spindle assembly 10A 1 10 A 3
Are attached together to the intermediate block 37, and the intermediate block 37 is attached to the frame member 25 by mounting bolts 38.
Attached to one side surface 25b. The arrangement of the tool spindle assemblies 10A 1 to 10A 6 is determined by the positions of the insertion holes 25a formed in the frame member 25.

【0025】この第5の実施の形態においては、中間ブ
ロック37の厚みを変えることにより、フレーム部材2
5からの工具Tの突出量を調整することができる。
In the fifth embodiment, by changing the thickness of the intermediate block 37, the frame member 2
5 can be adjusted.

【0026】[0026]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、工作物の加工
箇所の変更に対応して主軸の配置を変更するには、フレ
ーム部材に形成する挿通孔を工作物の加工箇所に対応し
たものに変更して主軸を軸承する工具主軸アセンブリの
配置を変え、必要に応じて工具主軸アセンブリの取付部
材を変えるだけでよく、その他の変更は不要であるの
で、変更に伴う設計は簡単であり、変更のために必要な
部品点数も少なくなり、製造コストは減少する。また、
1つの工具主軸アセンブリが故障した場合には、他の部
分とは無関係にその工具主軸アセンブリを交換するだけ
でよいので、多軸加工装置の保守も容易になる。更に、
工具主軸アセンブリは異なる多軸加工装置に転用するこ
ともできるので、多数の多軸加工装置全体として部品の
種類を少なくして部品管理を容易にし、全体的に製造コ
ストを減少させることもできる。
According to the first aspect of the present invention, in order to change the arrangement of the spindle in accordance with the change in the processing location of the workpiece, the insertion hole formed in the frame member must correspond to the processing location of the workpiece. It is only necessary to change the arrangement of the tool spindle assembly that supports the spindle by changing it, and change the mounting member of the tool spindle assembly if necessary, and other changes are unnecessary, so the design with the change is simple. Also, the number of parts required for the change is reduced, and the manufacturing cost is reduced. Also,
If one tool spindle assembly fails, maintenance of the multi-axis machining apparatus is also facilitated, since only the tool spindle assembly needs to be replaced independently of the other parts. Furthermore,
Since the tool spindle assembly can be diverted to a different multi-axis machining apparatus, the number of types of parts can be reduced for many multi-axis machining apparatuses as a whole, thereby facilitating part management and reducing the overall manufacturing cost.

【0027】請求項2の発明によれば、各工具主軸アセ
ンブリを極めて接近して配置することができるので、加
工箇所の間隔の最低値が小さくなり、加工箇所が接近し
た工作物にも対応することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the tool spindle assemblies can be arranged very close to each other, the minimum value of the interval between the processing locations is reduced, and it is possible to cope with a workpiece in which the processing locations are close to each other. be able to.

【0028】請求項3の発明によれば、別体の保持プレ
ートが不要となるので、部品点数は一層減少する。
According to the third aspect of the present invention, since a separate holding plate is not required, the number of parts is further reduced.

【0029】請求項4の発明によれば、互いに反対側面
となるフランジ同志の干渉が避けられるので、その分だ
け各工具主軸アセンブリを接近させて、加工箇所が接近
した工作物に対応することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the interference between the flanges on the opposite sides can be avoided, so that each tool spindle assembly can be approached by that much to correspond to the workpiece where the machining location has approached. it can.

【0030】また請求項5の発明によれば、この突出方
向と直交する方向におけるフランジの幅が減少するの
で、特にフランジと直交する方向において加工箇所が接
近した工作物に対応することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the width of the flange in the direction perpendicular to the projecting direction is reduced, it is possible to cope with a workpiece in which the processing location is particularly close in the direction perpendicular to the flange.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明による多軸加工装置の第1〜第3の実
施形態に用いる工具主軸アセンブリの全体構造を示す縦
断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of a tool spindle assembly used in first to third embodiments of a multi-axis machining apparatus according to the present invention.

【図2】 本発明による多軸加工装置の第1の実施形態
のフレーム部材に対する工具主軸アセンブリの取付構造
を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an attachment structure of a tool spindle assembly to a frame member of the first embodiment of the multi-axis machining apparatus according to the present invention.

【図3】 図2の左側面図である。FIG. 3 is a left side view of FIG. 2;

【図4】 本発明による多軸加工装置の第1の実施形態
の全体構造を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing the overall structure of the first embodiment of the multi-axis machining apparatus according to the present invention.

【図5】 本発明による多軸加工装置の第2の実施形態
の図3に相当する側面図である。
FIG. 5 is a side view corresponding to FIG. 3 of a second embodiment of the multi-axis machining apparatus according to the present invention.

【図6】 本発明による多軸加工装置の第3の実施形態
の図3に相当する側面図である。
FIG. 6 is a side view corresponding to FIG. 3 of a third embodiment of the multi-axis machining apparatus according to the present invention.

【図7】 本発明による多軸加工装置の第4の実施形態
に用いる工具主軸アセンブリの全体構造を示す縦断面図
である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an entire structure of a tool spindle assembly used in a multi-axis machining apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 図7に示す第4の実施形態の図3に相当する
側面図である。
FIG. 8 is a side view corresponding to FIG. 3 of the fourth embodiment shown in FIG. 7;

【図9】 本発明による多軸加工装置の第5の実施形態
に用いる工具主軸アセンブリの側面図である。
FIG. 9 is a side view of a tool spindle assembly used in a fifth embodiment of the multi-axis machining apparatus according to the present invention.

【図10】 図9の正面図である。FIG. 10 is a front view of FIG. 9;

【図11】 本発明による多軸加工装置の第5の実施形
態の図3に相当する側面図である。
FIG. 11 is a side view corresponding to FIG. 3 of a fifth embodiment of the multi-axis machining apparatus according to the present invention.

【図12】 図11の12−12断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line 12-12 of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10A…工具主軸アセンブリ、11…ハウジン
グ、12…主軸、13…チャック、15…ビルトインモ
ータ、25…フレーム部材、25a…挿通孔、25b…
一側面、25c…他側面、30,31,32…保持プレ
ート、33…フランジ、T…工具。
10, 10A: tool spindle assembly, 11: housing, 12: spindle, 13: chuck, 15: built-in motor, 25: frame member, 25a: insertion hole, 25b ...
One side, 25c ... other side, 30, 31, 32 ... holding plate, 33 ... flange, T ... tool.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 利浩 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 Fターム(参考) 3C036 BB15 BB16 BB30  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshihiro Asakura 1-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in Toyota Koki Co., Ltd. (reference) 3C036 BB15 BB16 BB30

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒状もしくは多角筒形状のハウジング
と、このハウジングに同軸的に回転自在に軸承されて工
具を取り付けるチャックが先端部に設けられた主軸と、
前記ハウジングに内蔵されて前記主軸を回転駆動するビ
ルトインモータよりなる複数の工具主軸アセンブリ、及
び工作物に対し相対的に接近離隔可能に案内支持され前
記工作物の複数の加工箇所に対応した複数箇所に前記工
具主軸アセンブリを着脱可能に取り付ける挿通孔を形成
したフレーム部材よりなることを特徴とする多軸加工装
置。
1. A housing having a cylindrical or polygonal cylindrical housing, a main shaft provided with a chuck mounted on the housing coaxially and rotatably for mounting a tool at a tip end thereof,
A plurality of tool spindle assemblies that are built in the housing and that include a built-in motor that rotationally drives the spindle; and a plurality of locations corresponding to a plurality of machining locations of the workpiece that are guided and supported so as to be relatively close to and away from the workpiece. A multi-axis machining apparatus comprising a frame member having an insertion hole for detachably mounting the tool spindle assembly.
【請求項2】 複数に分割されて前記各工具主軸アセン
ブリのハウジングを挟侍固着する保持プレートを更に備
え、前記工具主軸アセンブリは前記ハウジングを前記挿
通孔に挿通すると共に前記保持プレートを介して前記フ
レーム部材に着脱可能に取り付けてなる請求項1に記載
の多軸加工装置。
2. The tool spindle assembly further includes a holding plate that is divided into a plurality of parts and holds and fixes the housings of the tool spindle assemblies, wherein the tool spindle assembly inserts the housing into the insertion hole and via the holding plate. The multi-axis machining apparatus according to claim 1, which is detachably attached to a frame member.
【請求項3】 前記各工具主軸アセンブリのハウジング
には外周面から半径方向に突出するフランジが一体的に
形成され、前記工具主軸アセンブリは前記ハウジングを
前記挿通孔に挿通すると共に前記フランジを介して前記
フレーム部材に着脱可能に取り付けてなる請求項1に記
載の多軸加工装置。
The wherein the housing of the respective tool spindle assembly flange projecting from an outer peripheral surface in a semi-radial direction direction is integrally formed, said flange together with said tool spindle assembly is inserted through the housing into the insertion hole The multi-axis machining apparatus according to claim 1, wherein the multi-axis machining apparatus is detachably attached to the frame member through a frame.
【請求項4】 前記各工具主軸アセンブリの一部のもの
は前記フランジを前記フレーム部材の一側面に当接して
同フレーム部材に取り付け、残るものは前記フランジを
前記フレーム部材の他側面に当接して同フレーム部材に
取り付けてなる請求項3に記載の多軸加工装置。
4. A part of each of the tool spindle assemblies has the flange abutted on one side of the frame member and is attached to the frame member, and the remaining one has the flange abutted on the other side of the frame member. 4. The multi-axis machining apparatus according to claim 3, wherein the multi-axis machining apparatus is attached to the frame member.
【請求項5】 前記フランジは前記ハウジングから直径
方向両側に突出するよう形成してなる請求項3に記載の
多軸加工装置。
5. The multi-axis machining apparatus according to claim 3, wherein the flange is formed so as to protrude from the housing in both diametrical directions.
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