JP2000237923A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リニアモータにより主軸をその軸線と直交す
る２方向に移動させて加工を行う工作機械において、サ
ーボゲインを高めて応答性を向上させる。 【解決手段】 ベース１０上に水平なＸ軸方向に開口す
る開口部２０ａを有する中空のコラム２０を設けて、テ
ーブル１５に対しＸ軸方向と直交するＺ軸方向に相対的
に移動させる。コラムの内部にＸ軸方向に開口する開口
部３０ａを有する中空のＹ軸移動体３０を上下方向であ
るＹ軸方向に移動可能に案内支持して、それを挟むよう
にコラム内に設けた１対のＹ軸リニアモータ３５により
移動する。Ｙ軸移動体の内部にＸ軸移動体４０をＸ軸方
向に移動可能に案内支持して、Ｙ軸移動体内に設けたＸ
軸リニアモータ４５により移動する。各開口部から突出
するＸ軸移動体の一端部に、工具Ｔを装着すると共にＺ
軸方向回転軸線回りに回転駆動され主軸４９を支持す
る。
る２方向に移動させて加工を行う工作機械において、サ
ーボゲインを高めて応答性を向上させる。 【解決手段】 ベース１０上に水平なＸ軸方向に開口す
る開口部２０ａを有する中空のコラム２０を設けて、テ
ーブル１５に対しＸ軸方向と直交するＺ軸方向に相対的
に移動させる。コラムの内部にＸ軸方向に開口する開口
部３０ａを有する中空のＹ軸移動体３０を上下方向であ
るＹ軸方向に移動可能に案内支持して、それを挟むよう
にコラム内に設けた１対のＹ軸リニアモータ３５により
移動する。Ｙ軸移動体の内部にＸ軸移動体４０をＸ軸方
向に移動可能に案内支持して、Ｙ軸移動体内に設けたＸ
軸リニアモータ４５により移動する。各開口部から突出
するＸ軸移動体の一端部に、工具Ｔを装着すると共にＺ
軸方向回転軸線回りに回転駆動され主軸４９を支持す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリーポンプ
の内径カムリングや、スクロール溝などのコンタリング
加工に適した工作機械に関する。
の内径カムリングや、スクロール溝などのコンタリング
加工に適した工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の工作機械には、主軸を軸承する
主軸ヘッドを、その軸線方向（Ｚ軸方向）に対し直交す
る水平なＸ軸方向と、鉛直なＹ軸方向の２方向に移動し
て、主軸に装着された工具によりコンタリング加工を行
うものがある。これに使用するＸＹ軸方向の駆動装置と
して従来はボールねじ機構を使用していたが、最近は高
速化、高精度化のためにリニアモータを採用するように
したものがある。この種の工作機械としては、例えば特
開平６−２９７２８６号、特開平８−３１８４４５号、
特開平９−２６２７２７号に開示されたものがある。こ
れらは何れも、Ｙ軸方向に沿った上下長が大きいＸ軸移
動体が固定フレームに支持されて上下１対のＸ軸リニア
モータによりＸ軸方向に移動され、主軸ヘッドを保持す
るＹ軸移動体はこのＸ軸移動体に支持されてＹ軸リニア
モータによりＹ軸方向に移動するようになっている。
主軸ヘッドを、その軸線方向（Ｚ軸方向）に対し直交す
る水平なＸ軸方向と、鉛直なＹ軸方向の２方向に移動し
て、主軸に装着された工具によりコンタリング加工を行
うものがある。これに使用するＸＹ軸方向の駆動装置と
して従来はボールねじ機構を使用していたが、最近は高
速化、高精度化のためにリニアモータを採用するように
したものがある。この種の工作機械としては、例えば特
開平６−２９７２８６号、特開平８−３１８４４５号、
特開平９−２６２７２７号に開示されたものがある。こ
れらは何れも、Ｙ軸方向に沿った上下長が大きいＸ軸移
動体が固定フレームに支持されて上下１対のＸ軸リニア
モータによりＸ軸方向に移動され、主軸ヘッドを保持す
るＹ軸移動体はこのＸ軸移動体に支持されてＹ軸リニア
モータによりＹ軸方向に移動するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した工作機械で
は、Ｙ軸リニアモータはＹ軸移動体を移動するだけであ
るが、Ｘ軸リニアモータはＸ軸移動体とＹ軸移動体の集
合体を移動させており、この集合体の重心位置はＹ軸移
動体の上下方向位置に応じて上下に変化する。従って上
下１対のＸ軸リニアモータのそれぞれに同じ入力を与え
たのでは、Ｘ軸移動体にはＸ軸方向の加速度によりＺ軸
回りのモーメントが生じ、このモーメントはＹ軸移動体
の上下方向位置に応じて変化し、Ｘ軸移動体を案内支持
するＸ軸リニアガイドにはこのモーメントの変化に応じ
て変動する偏荷重が生じる。このためＸ軸移動体及びＹ
軸移動体の姿勢が不安定になり、また振動が生じやすく
なる。特に高速でコンタリング加工を行うにはＸ軸方向
及びＹ軸方向の加速度を大きくすると、上記変動する偏
荷重が大きくなって上記姿勢の不安定及び振動も大きく
なるので、サーボゲインを高めて応答性従って位置決め
精度を高めることができないという問題がある。これを
解決する手段として上下の各Ｘ軸リニアモータへの入力
をＹ軸移動体の上下方向位置に応じて変化させてＺ軸回
りのモーメントが生じないようにする手段も考えられる
が、入力の制御が複雑になるという問題がある。
は、Ｙ軸リニアモータはＹ軸移動体を移動するだけであ
るが、Ｘ軸リニアモータはＸ軸移動体とＹ軸移動体の集
合体を移動させており、この集合体の重心位置はＹ軸移
動体の上下方向位置に応じて上下に変化する。従って上
下１対のＸ軸リニアモータのそれぞれに同じ入力を与え
たのでは、Ｘ軸移動体にはＸ軸方向の加速度によりＺ軸
回りのモーメントが生じ、このモーメントはＹ軸移動体
の上下方向位置に応じて変化し、Ｘ軸移動体を案内支持
するＸ軸リニアガイドにはこのモーメントの変化に応じ
て変動する偏荷重が生じる。このためＸ軸移動体及びＹ
軸移動体の姿勢が不安定になり、また振動が生じやすく
なる。特に高速でコンタリング加工を行うにはＸ軸方向
及びＹ軸方向の加速度を大きくすると、上記変動する偏
荷重が大きくなって上記姿勢の不安定及び振動も大きく
なるので、サーボゲインを高めて応答性従って位置決め
精度を高めることができないという問題がある。これを
解決する手段として上下の各Ｘ軸リニアモータへの入力
をＹ軸移動体の上下方向位置に応じて変化させてＺ軸回
りのモーメントが生じないようにする手段も考えられる
が、入力の制御が複雑になるという問題がある。
【０００４】本発明は、Ｘ軸移動体とＹ軸移動体の構成
に工夫を加えて、このような各問題を解決することを目
的とする。
に工夫を加えて、このような各問題を解決することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る工作機械は、ベースと、このベース上に設けられ水平
なＸ軸方向に開口する開口部を有する中空のコラムと、
ベース上に設けられたテーブルと、コラムとテーブルを
Ｘ軸方向と直交する水平なＺ軸方向に相対的に移動させ
るＺ軸移動手段と、コラムの内部に上下方向であるＹ軸
方向に移動可能に案内支持されてＸ軸方向に開口する開
口部を有する中空のＹ軸移動体と、このＹ軸移動体の重
心を含むＸＹ平面に対して対称的に配置され同Ｙ軸移動
体を挟むようにコラムの内部に設けられてＹ軸移動体を
移動させる１対のＹ軸リニアモータと、Ｙ軸移動体の内
部にＸ軸方向に移動可能に案内支持されると共に重心が
常に前記ＸＹ平面上に位置するように配置されたＸ軸移
動体と、Ｙ軸移動体の内部に設けられてＸ軸移動体を移
動させるＸ軸リニアモータと、コラム及びＹ軸移動体の
各開口部から突出するＸ軸移動体の一端部にＺ軸方向と
平行な軸線回りに回転可能に支持されて回転駆動されテ
ーブル上に載置された工作物を加工する工具を装着可能
な主軸とを備えたことを特徴とするものである。
る工作機械は、ベースと、このベース上に設けられ水平
なＸ軸方向に開口する開口部を有する中空のコラムと、
ベース上に設けられたテーブルと、コラムとテーブルを
Ｘ軸方向と直交する水平なＺ軸方向に相対的に移動させ
るＺ軸移動手段と、コラムの内部に上下方向であるＹ軸
方向に移動可能に案内支持されてＸ軸方向に開口する開
口部を有する中空のＹ軸移動体と、このＹ軸移動体の重
心を含むＸＹ平面に対して対称的に配置され同Ｙ軸移動
体を挟むようにコラムの内部に設けられてＹ軸移動体を
移動させる１対のＹ軸リニアモータと、Ｙ軸移動体の内
部にＸ軸方向に移動可能に案内支持されると共に重心が
常に前記ＸＹ平面上に位置するように配置されたＸ軸移
動体と、Ｙ軸移動体の内部に設けられてＸ軸移動体を移
動させるＸ軸リニアモータと、コラム及びＹ軸移動体の
各開口部から突出するＸ軸移動体の一端部にＺ軸方向と
平行な軸線回りに回転可能に支持されて回転駆動されテ
ーブル上に載置された工作物を加工する工具を装着可能
な主軸とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】本発明の工作機械では、Ｙ軸リニアモータ
によりＹ軸移動体とＸ軸移動体の集合体を移動している
が、Ｘ軸移動体がＸ軸方向に移動してもＸ軸移動体の重
心は常にＹ軸移動体の重心を含むＸＹ平面上にあるので
Ｘ軸移動体とＹ軸移動体の集合体の重心もこのＸＹ平面
上となり、一方１対のＹ軸リニアモータはこのＸＹ平面
に対して対称に配置されているので、集合体のの重心か
ら各Ｙ軸リニアモータを含む平面までの各距離は、Ｘ軸
移動体の位置に係わらず常に同一かつ一定となり、従っ
てＹ軸移動体を案内支持するＹ軸リニアガイドにＸ軸移
動体の位置の影響を受けて変動する偏荷重が作用するこ
とはない。またＸ軸移動体の重心からＸ軸リニアモータ
を含む平面までの距離は、Ｙ軸移動体の位置により影響
を受けることはなく一定であるので、Ｘ軸移動体を案内
支持するＸ軸リニアガイドにもＹ軸移動体の位置の影響
を受けて変動する偏荷重が作用することはない。更にベ
ース上のテーブルに載置された工作物を、コラムから突
出するＸ軸移動体の一端部に支持されて回転駆動される
主軸に装着した工具により加工しているので、工作物の
加工側となるベースの上面は広く開放されている。
によりＹ軸移動体とＸ軸移動体の集合体を移動している
が、Ｘ軸移動体がＸ軸方向に移動してもＸ軸移動体の重
心は常にＹ軸移動体の重心を含むＸＹ平面上にあるので
Ｘ軸移動体とＹ軸移動体の集合体の重心もこのＸＹ平面
上となり、一方１対のＹ軸リニアモータはこのＸＹ平面
に対して対称に配置されているので、集合体のの重心か
ら各Ｙ軸リニアモータを含む平面までの各距離は、Ｘ軸
移動体の位置に係わらず常に同一かつ一定となり、従っ
てＹ軸移動体を案内支持するＹ軸リニアガイドにＸ軸移
動体の位置の影響を受けて変動する偏荷重が作用するこ
とはない。またＸ軸移動体の重心からＸ軸リニアモータ
を含む平面までの距離は、Ｙ軸移動体の位置により影響
を受けることはなく一定であるので、Ｘ軸移動体を案内
支持するＸ軸リニアガイドにもＹ軸移動体の位置の影響
を受けて変動する偏荷重が作用することはない。更にベ
ース上のテーブルに載置された工作物を、コラムから突
出するＸ軸移動体の一端部に支持されて回転駆動される
主軸に装着した工具により加工しているので、工作物の
加工側となるベースの上面は広く開放されている。
【０００７】前項の発明のＺ軸移動手段はリニアモータ
よりなるものとしてもよい。
よりなるものとしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明による工作機械の
実施の形態を、図１〜図４により説明する。この工作機
械は、ベース１０と、このベース１０上に設けられて水
平なＺ軸方向に往復移動されるコラム２０と、このコラ
ム２０に支持されて鉛直なＹ軸方向に往復移動されるＹ
軸移動体３０と、このＹ軸移動体３０に支持されてＺ軸
方向と直交する水平なＸ軸方向に往復移動されるＸ軸移
動体４０と、このＸ軸移動体４０の先端部に支持された
主軸ヘッド４８により構成されている。
実施の形態を、図１〜図４により説明する。この工作機
械は、ベース１０と、このベース１０上に設けられて水
平なＺ軸方向に往復移動されるコラム２０と、このコラ
ム２０に支持されて鉛直なＹ軸方向に往復移動されるＹ
軸移動体３０と、このＹ軸移動体３０に支持されてＺ軸
方向と直交する水平なＸ軸方向に往復移動されるＸ軸移
動体４０と、このＸ軸移動体４０の先端部に支持された
主軸ヘッド４８により構成されている。
【０００９】コラム２０は、その上下方向（Ｙ軸方向）
のほゞ全長にわたりＸ軸方向両側が開口された開口部２
０ａを有する四角い中空の箱状である。コラム２０の下
面の四隅に固定されたガイドブロック２１ｂは、ベース
１０上に固定された１対のガイドレール２１ａと摺動可
能に係合して、この両部材２１ａ，２１ｂがコラム２０
をＺ軸方向に移動可能に案内支持するＺ軸リニアガイド
２１を構成している。このコラム２０は、ベース１０上
に回転のみ自在に軸承されてＺ軸送りモータ２５により
回転駆動されるボールねじ２６と、これにねじ係合する
と共にコラム２０の底面に固定された送りナット２７よ
りなる送り装置によりＺ軸方向に往復移動される。コラ
ム２０に対しＸ軸方向一側となるベース１０上には、加
工される工作物を載置するテーブル１５が設けられてい
る。またコラム２０のテーブル１５側となる側面の一縁
には、コラム２０が移動しても弛まないような巻取りカ
バー１９が設けられている。
のほゞ全長にわたりＸ軸方向両側が開口された開口部２
０ａを有する四角い中空の箱状である。コラム２０の下
面の四隅に固定されたガイドブロック２１ｂは、ベース
１０上に固定された１対のガイドレール２１ａと摺動可
能に係合して、この両部材２１ａ，２１ｂがコラム２０
をＺ軸方向に移動可能に案内支持するＺ軸リニアガイド
２１を構成している。このコラム２０は、ベース１０上
に回転のみ自在に軸承されてＺ軸送りモータ２５により
回転駆動されるボールねじ２６と、これにねじ係合する
と共にコラム２０の底面に固定された送りナット２７よ
りなる送り装置によりＺ軸方向に往復移動される。コラ
ム２０に対しＸ軸方向一側となるベース１０上には、加
工される工作物を載置するテーブル１５が設けられてい
る。またコラム２０のテーブル１５側となる側面の一縁
には、コラム２０が移動しても弛まないような巻取りカ
バー１９が設けられている。
【００１０】Ｙ軸移動体３０もＸ軸方向両側が開口され
た開口部３０ａを有する四角い中空の箱状で、その上下
長はコラム２０よりも短くなっている。Ｙ軸移動体３０
のＺ軸方向両側面の四隅に固定されたガイドブロック３
１ｂは、コラム２０の開口部２０ａのＺ軸方向両内側面
の上下方向全長に固定された２対のガイドレール３１ａ
と摺動可能に係合して、この両部材３１ａ，３１ｂがＹ
軸移動体３０を鉛直なＹ軸方向に移動可能に案内支持す
る１対のＹ軸リニアガイド３１を構成している。このＹ
軸移動体３０は、各１対のガイドレール３１ａの間のほ
ゞ全長に沿ってコラム２０の内面に固定された１対の磁
石３６と、これと対向するようにＹ軸移動体３０の外側
面に固定された１対のコイル３７よりなる１対のＹ軸リ
ニアモータ３５によりＹ軸方向に往復移動される。この
１対のＹ軸リニアモータ３５は、Ｙ軸移動体３０を間に
挟むように配置され、Ｙ軸移動体３０（それに固定され
た各部材を含む）の重心ＧY を含むＸＹ平面（Ｘ軸方向
とＹ軸方向の何れとも平行な平面）Ｐに対して対称の位
置に配置されている。また、コラム２０の上面に固定さ
れたエアシリンダよりなる１対のカウンタバランス３２
は、下方に延びるピストンロッド３２ａの先端がＹ軸移
動体３０の上面に固定されて、Ｙ軸移動体３０及びその
中に支持されるＸ軸移動体４０及び主軸ヘッド４８など
の重量をバランスさせて、Ｙ軸リニアモータ３５に加わ
る負荷を減少させている。
た開口部３０ａを有する四角い中空の箱状で、その上下
長はコラム２０よりも短くなっている。Ｙ軸移動体３０
のＺ軸方向両側面の四隅に固定されたガイドブロック３
１ｂは、コラム２０の開口部２０ａのＺ軸方向両内側面
の上下方向全長に固定された２対のガイドレール３１ａ
と摺動可能に係合して、この両部材３１ａ，３１ｂがＹ
軸移動体３０を鉛直なＹ軸方向に移動可能に案内支持す
る１対のＹ軸リニアガイド３１を構成している。このＹ
軸移動体３０は、各１対のガイドレール３１ａの間のほ
ゞ全長に沿ってコラム２０の内面に固定された１対の磁
石３６と、これと対向するようにＹ軸移動体３０の外側
面に固定された１対のコイル３７よりなる１対のＹ軸リ
ニアモータ３５によりＹ軸方向に往復移動される。この
１対のＹ軸リニアモータ３５は、Ｙ軸移動体３０を間に
挟むように配置され、Ｙ軸移動体３０（それに固定され
た各部材を含む）の重心ＧY を含むＸＹ平面（Ｘ軸方向
とＹ軸方向の何れとも平行な平面）Ｐに対して対称の位
置に配置されている。また、コラム２０の上面に固定さ
れたエアシリンダよりなる１対のカウンタバランス３２
は、下方に延びるピストンロッド３２ａの先端がＹ軸移
動体３０の上面に固定されて、Ｙ軸移動体３０及びその
中に支持されるＸ軸移動体４０及び主軸ヘッド４８など
の重量をバランスさせて、Ｙ軸リニアモータ３５に加わ
る負荷を減少させている。
【００１１】Ｘ軸方向に細長いＸ軸移動体４０は、その
下面の全長にわたり固定された１対のガイドレール４１
ａと、Ｙ軸移動体３０の開口部３０ａの底面の四隅に固
定されてガイドレール４１ａと摺動可能に係合されるガ
イドブロック４１ｂよりなるＸ軸リニアガイド４１によ
りＸ軸方向に移動可能に案内支持され、その両端はコラ
ム２０及びＹ軸移動体３０の各開口部２０ａ，３０ａか
ら突出している。このＸ軸移動体４０は、１対のガイド
レール４１ａの間のほゞ全長に沿ってＸ軸移動体４０の
下面に固定された磁石４７と、これと対向するようにＹ
軸移動体３０の開口部３０ａの底面に固定されたコイル
４６よりなるＸ軸リニアモータ４５によりＸ軸方向に往
復移動される。このＸ軸移動体４０は、Ｘ軸方向に移動
しても、それに固定された主軸ヘッド４８などの各部材
を含む重心ＧX が、Ｙ軸移動体３０に関して上述したＸ
Ｙ平面Ｐ上に常に位置するように配置されている。コラ
ム２０からテーブル１５を設けた側に突出するＸ軸移動
体４０の先端部には、工具Ｔを装着する主軸４９をＺ軸
方向と平行な軸線回りに回転可能に軸承してこれを回転
駆動する主軸ヘッド４８が取り付けられている。
下面の全長にわたり固定された１対のガイドレール４１
ａと、Ｙ軸移動体３０の開口部３０ａの底面の四隅に固
定されてガイドレール４１ａと摺動可能に係合されるガ
イドブロック４１ｂよりなるＸ軸リニアガイド４１によ
りＸ軸方向に移動可能に案内支持され、その両端はコラ
ム２０及びＹ軸移動体３０の各開口部２０ａ，３０ａか
ら突出している。このＸ軸移動体４０は、１対のガイド
レール４１ａの間のほゞ全長に沿ってＸ軸移動体４０の
下面に固定された磁石４７と、これと対向するようにＹ
軸移動体３０の開口部３０ａの底面に固定されたコイル
４６よりなるＸ軸リニアモータ４５によりＸ軸方向に往
復移動される。このＸ軸移動体４０は、Ｘ軸方向に移動
しても、それに固定された主軸ヘッド４８などの各部材
を含む重心ＧX が、Ｙ軸移動体３０に関して上述したＸ
Ｙ平面Ｐ上に常に位置するように配置されている。コラ
ム２０からテーブル１５を設けた側に突出するＸ軸移動
体４０の先端部には、工具Ｔを装着する主軸４９をＺ軸
方向と平行な軸線回りに回転可能に軸承してこれを回転
駆動する主軸ヘッド４８が取り付けられている。
【００１２】次に上述した工作機械の作用の説明をす
る。テーブル１５上に工作物（図示省略）を載置し、先
ずＸ軸リニアモータ４５及びＹ軸リニアモータ３５を作
動させてＸ軸移動体４０先端に設けた主軸ヘッド４８の
主軸４９に装着された工具ＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の
位置を加工開始位置とし、主軸ヘッド４８を回転駆動し
てから、Ｚ軸送りモータ２５により工具Ｔを所定のＺ軸
方向切込み位置まで送り込む。次いで数値制御装置によ
りＸ軸リニアモータ４５及びＹ軸リニアモータ３５を作
動させて、Ｘ軸移動体４０及びＹ軸移動体３０をＸ軸方
向及びＹ軸方向に移動させ、工具Ｔによりコンタリング
加工を行う。
る。テーブル１５上に工作物（図示省略）を載置し、先
ずＸ軸リニアモータ４５及びＹ軸リニアモータ３５を作
動させてＸ軸移動体４０先端に設けた主軸ヘッド４８の
主軸４９に装着された工具ＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の
位置を加工開始位置とし、主軸ヘッド４８を回転駆動し
てから、Ｚ軸送りモータ２５により工具Ｔを所定のＺ軸
方向切込み位置まで送り込む。次いで数値制御装置によ
りＸ軸リニアモータ４５及びＹ軸リニアモータ３５を作
動させて、Ｘ軸移動体４０及びＹ軸移動体３０をＸ軸方
向及びＹ軸方向に移動させ、工具Ｔによりコンタリング
加工を行う。
【００１３】Ｙ軸移動体３０により案内支持されてＸ軸
リニアモータ４５により移動されるＸ軸移動体４０は一
体の部品であるので、Ｘ軸移動体４０の重心ＧX からＸ
軸リニアモータ４５を含む平面までの距離は、Ｙ軸移動
体３０の位置により影響を受けることはなく常に一定で
ある。従ってＸ軸リニアモータ４５により駆動された場
合に、Ｘ軸移動体４０を案内支持するＸ軸リニアガイド
４１に、Ｙ軸移動体３０の位置の影響を受けて変動する
偏荷重が作用することはないので、Ｘ軸方向の加速度に
よりＸ軸移動体４０の姿勢が不安定になったり振動が生
じたりすることはない。
リニアモータ４５により移動されるＸ軸移動体４０は一
体の部品であるので、Ｘ軸移動体４０の重心ＧX からＸ
軸リニアモータ４５を含む平面までの距離は、Ｙ軸移動
体３０の位置により影響を受けることはなく常に一定で
ある。従ってＸ軸リニアモータ４５により駆動された場
合に、Ｘ軸移動体４０を案内支持するＸ軸リニアガイド
４１に、Ｙ軸移動体３０の位置の影響を受けて変動する
偏荷重が作用することはないので、Ｘ軸方向の加速度に
よりＸ軸移動体４０の姿勢が不安定になったり振動が生
じたりすることはない。
【００１４】またＹ軸リニアガイド３１は、Ｘ軸方向に
相対移動するＹ軸移動体３０とＸ軸移動体４０の集合体
を移動させているが、Ｘ軸移動体４０がＸ軸方向に移動
してもＸ軸移動体４０の重心ＧX は常にＹ軸移動体３０
の重心ＧY を含むＸＹ平面Ｐ上にあり、従ってＸ軸移動
体４０とＹ軸移動体３０の集合体の重心ＧXYもこのＸＹ
平面Ｐ上にある。一方１対のＹ軸リニアモータ３５はこ
のＸＹ平面Ｐに対して対称に配置されているので、上述
した重心ＧXYから各Ｙ軸リニアモータ３５を含む平面ま
での各距離は、Ｘ軸移動体４０がＹ軸移動体３０に対し
移動しても常に同一かつ一定である。従ってＹ軸リニア
モータ３５により駆動された場合にＹ軸移動体を案内支
持するＹ軸リニアガイドにＸ軸移動体の位置の影響を受
けて変動する偏荷重が作用することはないので、Ｙ軸方
向加速度によりＹ軸移動体３０及びＸ軸移動体４０の姿
勢が不安定になったり振動が生じたりすることはない。
相対移動するＹ軸移動体３０とＸ軸移動体４０の集合体
を移動させているが、Ｘ軸移動体４０がＸ軸方向に移動
してもＸ軸移動体４０の重心ＧX は常にＹ軸移動体３０
の重心ＧY を含むＸＹ平面Ｐ上にあり、従ってＸ軸移動
体４０とＹ軸移動体３０の集合体の重心ＧXYもこのＸＹ
平面Ｐ上にある。一方１対のＹ軸リニアモータ３５はこ
のＸＹ平面Ｐに対して対称に配置されているので、上述
した重心ＧXYから各Ｙ軸リニアモータ３５を含む平面ま
での各距離は、Ｘ軸移動体４０がＹ軸移動体３０に対し
移動しても常に同一かつ一定である。従ってＹ軸リニア
モータ３５により駆動された場合にＹ軸移動体を案内支
持するＹ軸リニアガイドにＸ軸移動体の位置の影響を受
けて変動する偏荷重が作用することはないので、Ｙ軸方
向加速度によりＹ軸移動体３０及びＸ軸移動体４０の姿
勢が不安定になったり振動が生じたりすることはない。
【００１５】上述のようにこの実施の形態によれば、Ｘ
軸方向加速度によってもＹ軸方向加速度によっても、Ｘ
軸移動体及びＹ軸移動体の姿勢が不安定になったり振動
が生じたりすることはないので、コンタリング加工にて
加工速度を高めてＸ軸方向及びＹ軸方向の加速度を大き
くする場合でも、サーボゲインを高めて応答性従って位
置決め精度を高めることができる。
軸方向加速度によってもＹ軸方向加速度によっても、Ｘ
軸移動体及びＹ軸移動体の姿勢が不安定になったり振動
が生じたりすることはないので、コンタリング加工にて
加工速度を高めてＸ軸方向及びＹ軸方向の加速度を大き
くする場合でも、サーボゲインを高めて応答性従って位
置決め精度を高めることができる。
【００１６】また上述した実施の形態では、ベース１０
上のテーブル１５に載置した工作物を、コラム２０から
ベース１０上に突出してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動す
るＸ軸移動体４０の先端部に設けた主軸ヘッド４８の主
軸４９に装着した工具Ｔにより加工しているので、工作
物の加工側となるベース１０の上面は広く開放されてい
る。従って、加工により生じた切粉の回収などの処理が
容易となる。上述した実施の形態では、ベース１０上に
コラム２０をＺ軸方向に移動可能としテーブル１５は移
動しないように設けたが、これと逆にベース１０上にコ
ラム２０を固定しテーブル１５をベース１０に対しＺ軸
方向に移動可能としてもよい。また、テーブル１５とコ
ラム２０をＸ軸方向に相対移動させる送り装置として、
上述した実施の形態ではＺ軸送りモータ２５とボールね
じ２６と送りナット２７よりなるものを使用したが、こ
の送り装置はリニアモータよりなるものとしてもよい。
このようにすれば、Ｚ軸方向の送り移動速度も高速化さ
れるので、Ｚ軸方向の加工が必要な場合にも加工時間を
短縮することができる。
上のテーブル１５に載置した工作物を、コラム２０から
ベース１０上に突出してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動す
るＸ軸移動体４０の先端部に設けた主軸ヘッド４８の主
軸４９に装着した工具Ｔにより加工しているので、工作
物の加工側となるベース１０の上面は広く開放されてい
る。従って、加工により生じた切粉の回収などの処理が
容易となる。上述した実施の形態では、ベース１０上に
コラム２０をＺ軸方向に移動可能としテーブル１５は移
動しないように設けたが、これと逆にベース１０上にコ
ラム２０を固定しテーブル１５をベース１０に対しＺ軸
方向に移動可能としてもよい。また、テーブル１５とコ
ラム２０をＸ軸方向に相対移動させる送り装置として、
上述した実施の形態ではＺ軸送りモータ２５とボールね
じ２６と送りナット２７よりなるものを使用したが、こ
の送り装置はリニアモータよりなるものとしてもよい。
このようにすれば、Ｚ軸方向の送り移動速度も高速化さ
れるので、Ｚ軸方向の加工が必要な場合にも加工時間を
短縮することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、Ｙ軸移動体を案内支持
するＹ軸リニアガイドにＸ軸移動体の位置の影響を受け
て変動する偏荷重が作用することはなく、またＸ軸移動
体を案内支持するＸ軸リニアガイドにＹ軸移動体の位置
の影響を受けて変動する偏荷重が作用することもないの
で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の加速度によりＸ軸移動体及
びＹ軸移動体の姿勢が不安定になったり振動が生じたり
することはない。従ってＸ軸方向及びＹ軸方向の加速度
が大きくなる高速コンタリング加工においても、サーボ
ゲインを高めて応答性従って位置決め精度を高めること
ができる。更に、工作物の加工側となるベースの上面は
広く開放されているので、切粉の回収などの処理が容易
となる。
するＹ軸リニアガイドにＸ軸移動体の位置の影響を受け
て変動する偏荷重が作用することはなく、またＸ軸移動
体を案内支持するＸ軸リニアガイドにＹ軸移動体の位置
の影響を受けて変動する偏荷重が作用することもないの
で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の加速度によりＸ軸移動体及
びＹ軸移動体の姿勢が不安定になったり振動が生じたり
することはない。従ってＸ軸方向及びＹ軸方向の加速度
が大きくなる高速コンタリング加工においても、サーボ
ゲインを高めて応答性従って位置決め精度を高めること
ができる。更に、工作物の加工側となるベースの上面は
広く開放されているので、切粉の回収などの処理が容易
となる。
【００１８】本発明においてＺ軸移動手段をリニアモー
タよりなるものとしたものによれば、Ｚ軸方向の送り移
動速度も高速化されるので、前項の効果に加えて、Ｚ軸
方向の加工が必要な場合にも加工時間を短縮することが
できる。
タよりなるものとしたものによれば、Ｚ軸方向の送り移
動速度も高速化されるので、前項の効果に加えて、Ｚ軸
方向の加工が必要な場合にも加工時間を短縮することが
できる。
【図１】 本発明による工作機械の一実施形態を示す全
体斜視図である。
体斜視図である。
【図２】 図１に示す実施の形態の全体正面図である。
【図３】 図１に示す実施の形態の全体側面図である。
【図４】 図３の４−４線に沿った拡大断面図である。
１０…ベース、１５…テーブル、２０…コラム、２０ａ
…開口部、３０…Ｙ軸移動体、３０ａ…開口部、３５…
Ｙ軸リニアモータ、４０…Ｘ軸移動体、４５…Ｘ軸リニ
アモータ、４９…主軸、Ａ…Ｚ軸移動手段、ＧX …重
心、ＧY …重心、Ｐ…ＸＹ平面、Ｔ…工具。
…開口部、３０…Ｙ軸移動体、３０ａ…開口部、３５…
Ｙ軸リニアモータ、４０…Ｘ軸移動体、４５…Ｘ軸リニ
アモータ、４９…主軸、Ａ…Ｚ軸移動手段、ＧX …重
心、ＧY …重心、Ｐ…ＸＹ平面、Ｔ…工具。
Claims (2)
- 【請求項１】 ベースと、 このベース上に設けられ水平なＸ軸方向に開口する開口
部を有する中空のコラムと、 前記ベース上に設けられたテーブルと、 前記コラムとテーブルをＸ軸方向と直交する水平なＺ軸
方向に相対的に移動させるＺ軸移動手段と、 前記コラムの内部に上下方向であるＹ軸方向に移動可能
に案内支持されてＸ軸方向に開口する開口部を有する中
空のＹ軸移動体と、 このＹ軸移動体の重心を含むＸＹ平面に対して対称的に
配置され同Ｙ軸移動体を挟むように前記コラムの内部に
設けられて前記Ｙ軸移動体を移動させる１対のＹ軸リニ
アモータと、 前記Ｙ軸移動体の内部にＸ軸方向に移動可能に案内支持
されると共に重心が常に前記ＸＹ平面上に位置するよう
に配置されたＸ軸移動体と、 前記Ｙ軸移動体の内部に設けられて前記Ｘ軸移動体を移
動させるＸ軸リニアモータと、 前記コラム及びＹ軸移動体の各開口部から突出する前記
Ｘ軸移動体の一端部にＺ軸方向と平行な軸線回りに回転
可能に支持されて回転駆動され前記テーブル上に載置さ
れた工作物を加工する工具を装着可能な主軸とを備えた
ことを特徴とする工作機械。 - 【請求項２】 前記Ｚ軸移動手段がリニアモータよりな
るものである請求項１に記載の工作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11045180A JP2000237923A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11045180A JP2000237923A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000237923A true JP2000237923A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12712084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11045180A Pending JP2000237923A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000237923A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002028592A1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-11 | Camozzi Holding S.P.A. | Multi-axis linear motor machine tool |
| KR20030057995A (ko) * | 2001-12-29 | 2003-07-07 | 주식회사 져스텍 | 1축 방향 직선이동이 가능한 공작물 거치대와 평면이동 및회전운동이 가능한 공구대를 구비한 가공 장치 |
| KR100920967B1 (ko) | 2008-02-11 | 2009-10-09 | 주식회사 무진기연 | 셀프 자세교정기능을 지닌 로터축 지지용 스탠드 |
| CN102275087A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-14 | 翁强 | 框架式立柱四导轨运动结构的铣床的侧加工装置 |
| US20150251287A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | O.M.V. Officine Meccaniche Venete S.P.A. | Numerical control machine-tool |
| CN116765834A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-09-19 | 广东德玛士智能装备有限公司 | 一种用于卧式加工中心的钻铣装置 |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP11045180A patent/JP2000237923A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002028592A1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-11 | Camozzi Holding S.P.A. | Multi-axis linear motor machine tool |
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| KR100920967B1 (ko) | 2008-02-11 | 2009-10-09 | 주식회사 무진기연 | 셀프 자세교정기능을 지닌 로터축 지지용 스탠드 |
| CN102275087A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-14 | 翁强 | 框架式立柱四导轨运动结构的铣床的侧加工装置 |
| WO2013023409A1 (zh) * | 2011-08-12 | 2013-02-21 | Weng Qiang | 框架式立柱四导轨运动结构的机床的侧加工装置 |
| US20150251287A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | O.M.V. Officine Meccaniche Venete S.P.A. | Numerical control machine-tool |
| US9545677B2 (en) * | 2014-03-06 | 2017-01-17 | O.M.V. Officine Meccaniche Venete S.P.A. | Numerical control machine-tool |
| CN116765834A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-09-19 | 广东德玛士智能装备有限公司 | 一种用于卧式加工中心的钻铣装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050405 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050602 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060207 |