JP2001198751A - Vertical machine tool - Google Patents

Vertical machine tool

Info

Publication number
JP2001198751A
JP2001198751A JP2000007507A JP2000007507A JP2001198751A JP 2001198751 A JP2001198751 A JP 2001198751A JP 2000007507 A JP2000007507 A JP 2000007507A JP 2000007507 A JP2000007507 A JP 2000007507A JP 2001198751 A JP2001198751 A JP 2001198751A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slider
tool
movable
spindle
spindle head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000007507A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Uetake
伸二 植竹
Yoshihiro Arai
義博 荒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP2000007507A priority Critical patent/JP2001198751A/en
Priority to EP01100922A priority patent/EP1116548A3/en
Priority to US09/760,851 priority patent/US20010041651A1/en
Publication of JP2001198751A publication Critical patent/JP2001198751A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool magazine device which has a movable cover with which a vertical machine tool can position with high precision, and which can accelerate the tool change time and simplify the structure. SOLUTION: A main shaft head 6 which is vertically movable is arranged between a first slider 4 which is arranged on a bed 1 and longitudinally movable, a second slider 5 laterally movable, and a pair of guide rails 31, 41 with which the second slider 5 is laterally movable. A movable cover 91 is mounted on a magazine plate 72 so as to turn integrally with the magazine plate 72 and to close an open section of a cover device 90 when the magazine plate 72 is at a resting position.

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、工具主軸を垂直軸
の回りに回転させる縦型工作機械及び工具マガジン装置
を加工領域から隔絶するカバーを備えた工作機械に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical machine tool for rotating a tool spindle around a vertical axis and a machine tool having a cover for isolating a tool magazine device from a machining area.

【0002】[0002]

【従来の技術】主軸ヘッド或いは工具主軸が、前後、左
右、上下の直交3方向に移動し、ベッド上に固定された
治具装置に取付られた工作物を加工する縦型工作機械が
知られている。この縦型工作機械の構成としては、ベッ
ド上に設けられ水平の第1方向に移動可能な第1スライ
ダと、その上に積層され第1方向に直角で水平の第2方
向に移動可能な第2スライダと、第2スライダに設けら
れ上下方向に移動可能な主軸ヘッドと、これら第1スラ
イダ、第2スライダ、主軸ヘッドのそれぞれのガイドレ
ールよりも下方に配置した治具装置とからなるものが知
られている。この従来の縦型工作機械は、第2スライダ
を左右方向に移動可能にする一対のガイドレールの一方
のガイドレールに関し他方のガイドレールと反対側に主
軸ヘッドを上下方向に移動可能に配置していた。また、
別のある種の縦型工作機械においては、主軸ヘッドが工
具マガジン装置に直接工具を返却し、また、主軸ヘッド
が工具マガジン装置から直接工具を取り出している。工
具マガジン装置が設置される領域は、加工領域を包囲す
るカバー装置により加工領域から隔絶されていた。この
カバー装置は、前記主軸が前記工具マガジン装置設置領
域に侵入することを許容する開閉カバー要素(可動カバ
ー)を有している。この開閉カバー要素は、通常流体圧
シリンダにより駆動されていた。
2. Description of the Related Art There is known a vertical machine tool in which a spindle head or a tool spindle moves in three orthogonal directions of front and rear, left and right, and up and down to process a workpiece mounted on a jig device fixed on a bed. ing. As a configuration of this vertical machine tool, a first slider provided on a bed and movable in a first horizontal direction and a first slider stacked on the first slider and movable in a horizontal second direction at right angles to the first direction are provided. The first slider, the second slider, and a jig device disposed below the respective guide rails of the first slider, the second slider, and the main spindle head are provided. Are known. In this conventional vertical machine tool, a main spindle head is vertically movably disposed on one side of a pair of guide rails that enable the second slider to move in the left-right direction, opposite to the other guide rail. Was. Also,
In some other vertical machine tools, the spindle head returns the tool directly to the tool magazine device, and the spindle head removes the tool directly from the tool magazine device. The area where the tool magazine device is installed is separated from the processing area by a cover device surrounding the processing area. The cover device has an opening / closing cover element (movable cover) that allows the spindle to enter the tool magazine device installation area. This cover element was normally driven by a hydraulic cylinder.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の縦型工作機械では、第2スライダを左右方向に移動可
能にする一対のガイドレールの一方のガイドレールに関
し他方のガイドレールと反対側、つまり一対のガイドレ
ールの外側に主軸ヘッドを上下方向に移動可能に配置し
ていた。第2スライダは、左進時においてボールねじか
ら左向きの推進力を受け、一対のガイドレールからは摩
擦抵抗力を右向きに受けるが、個々のガイドレールが受
ける質量が同じではなく、また摩擦状況も異なっている
ため、個々のガイドレールが及ぼす摩擦抵抗力は同一で
はない。また、これら第2スライダに働く推進力と摩擦
抵抗力の作用点は、離れているため回転モーメントとし
て働き、第2スライダを僅かに旋回させる。また、第2
スライダの右進時は、左進時と逆の力関係になる。これ
により第2スライダは、左進方向に移動され位置決めさ
れた時と右進方向に移動され位置決めされた時とで逆に
旋回される。この旋回の中心は一対のガイドレールの間
にあるため、これらガイドレールの外に主軸ヘッドが配
置される構成の場合では左右移動方向の位置決め誤差を
生じ、加工精度が悪くなる。またコンタリングによる真
円加工では、X−Y座標の象限切替えで工作物の形状精
度が悪くなる。
As described above, in the conventional vertical machine tool, one of the pair of guide rails that enables the second slider to move in the left-right direction is opposite to the other guide rail. That is, the spindle head is arranged outside the pair of guide rails so as to be movable in the vertical direction. The second slider receives a leftward propulsive force from the ball screw when traveling leftward, and receives a rightward frictional resistance from a pair of guide rails. Due to the differences, the frictional resistance exerted by the individual guide rails is not the same. Further, since the points of action of the propulsive force and the frictional resistance acting on the second slider are separated, they act as a rotational moment, and slightly turn the second slider. Also, the second
When the slider moves to the right, the force relationship is opposite to that when the slider moves to the left. As a result, the second slider is turned in the opposite direction when moved and positioned in the leftward direction and when moved and positioned in the rightward direction. Since the center of this rotation is between the pair of guide rails, in the case of a configuration in which the spindle head is disposed outside these guide rails, a positioning error in the left-right movement direction occurs, and the machining accuracy deteriorates. Further, in the round processing by contouring, the shape accuracy of the workpiece is deteriorated by switching the quadrants of the XY coordinates.

【0004】また、切削抵抗が主軸ヘッドに加わった場
合、主軸ヘッドに近い方の前記ガイドレールに働く力が
大きくなり、そのガイドレールの変形が大きくなる。ま
た、主軸ヘッドがガイドレールよりオーバハングしてい
るため、ガイドレールの変形が主軸ヘッド位置では拡大
される。例えば、荒中ぐり加工において切削スラスト力
は、主軸ヘッドを上方に浮上がらせる方向に力が加わ
る。この場合、主軸ヘッドに近い方のガイドレールに働
く力は、遠い方のガイドレールを支点とする梃子の原理
により、主軸ヘッドに作用する切削スラスト力より大き
くなる。その上、主軸ヘッドの質量が第2スライダの主
軸ヘッド側のガイドレールに偏って作用するため、主軸
ヘッド側のガイドレールの摩耗が大きい。また、主軸ヘ
ッドがガイドレールに対しオーバハングしているため、
第2スライダが構造上大きくなり質量も増加し、送り速
度と送り加速度を大きくすることができない。
When a cutting force is applied to the spindle head, the force acting on the guide rail closer to the spindle head increases, and the deformation of the guide rail increases. Further, since the spindle head is overhanging from the guide rail, the deformation of the guide rail is enlarged at the position of the spindle head. For example, in rough boring, a cutting thrust force is applied in a direction that causes the spindle head to float upward. In this case, the force acting on the guide rail closer to the spindle head is greater than the cutting thrust force acting on the spindle head due to the principle of leverage with the distant guide rail as a fulcrum. In addition, since the mass of the spindle head acts on the guide rail of the second slider on the spindle head side, the guide rail on the spindle head side is greatly worn. Also, since the spindle head is overhanging on the guide rail,
The second slider is structurally large and its mass is increased, so that the feed speed and the feed acceleration cannot be increased.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】従来技術の上述した課題
を解決するため、請求項1又は請求項2の縦型工作機械
は、ベッド上に水平の第1方向に移動可能な第1スライ
ダを設け、その上に第1方向に直角で水平の第方向に移
動可能な第2スライダを積層させ、この第2スライダに
回転工具主軸を、上下方向に移動可能にガイドする。こ
の構成において、工具主軸を、第2スライダを第2方向
に移動可能にする一対のガイドレールの間に位置させ
る。すなわち、工具主軸を、一対のガイドレールの間に
位置するように配置する。これにより、上述した発明の
課題で述べたように、第2スライダは、左進方向で位置
決めされた時と右進方向で位置決めされた時とで逆に旋
回されるが、工具主軸と第2スライダの旋回の中心は共
にガイドレールの間にあるので主軸ヘッドの左右での位
置決め誤差はほとんど生じない。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, a vertical machine tool according to claim 1 or 2 has a first slider movable on a bed in a first horizontal direction. A second slider movable in a horizontal direction perpendicular to the first direction is laminated on the second slider, and the rotary tool main shaft is guided by the second slider so as to be movable in a vertical direction. In this configuration, the tool spindle is positioned between the pair of guide rails that enable the second slider to move in the second direction. That is, the tool spindle is arranged so as to be located between the pair of guide rails. Thus, as described in the above-described problem of the present invention, the second slider is turned in the opposite direction between when the second slider is positioned in the leftward direction and when the second slider is positioned in the rightward direction. Since the center of rotation of the slider is located between the guide rails, there is almost no positioning error between the left and right of the spindle head.

【0006】また、切削によるスラスト力の反力が工具
主軸を上方に浮上がらせる方向に力が加わった場合、工
具主軸が一対のガイドレールのほぼ中心に位置するため
第2スライダを左右方向に移動可能にする一対のガイド
レールにほぼ均等に反力が分散され、ガイドレールの変
形は抑えられ、工具主軸位置でガイドレールの変形量が
拡大されることもない。また、工作物の加工点を跨ぐよ
うに前記ガイドレールが位置するため、工作物と工具主
軸の間の切削力の伝達経路が短くなり、剛性が向上す
る。また、第2スライダ及びこの上に積載された工具主
軸を含むスライド系の質量は、第2スライダを左右方向
に移動可能にする前記一対のガイドレールにほぼ均等に
分散され、ガイドレールの摩耗が均等になる。
Further, when a reaction force of a thrust force due to the cutting is applied in a direction that causes the tool spindle to float upward, the tool slider is positioned substantially at the center of the pair of guide rails, so that the second slider is moved in the left-right direction. The reaction force is substantially evenly distributed to the pair of movable guide rails, the deformation of the guide rails is suppressed, and the deformation amount of the guide rails does not increase at the tool spindle position. Further, since the guide rail is positioned so as to straddle the processing point of the workpiece, the transmission path of the cutting force between the workpiece and the tool spindle is shortened, and the rigidity is improved. In addition, the mass of the slide system including the second slider and the tool spindle mounted on the second slider is substantially evenly distributed to the pair of guide rails that enable the second slider to move in the left-right direction. Be even.

【0007】請求項3は、請求項1又は請求項2の発明
において、前記工具主軸の軸線と平行な軸線の回りに回
転可能で工具主軸との間で工具の交換を行う工具マガジ
ン装置と、工具マガジン装置が休止位置にあるとき工具
マガジン装置を加工領域から隔絶するカバー装置とをさ
らに設け、カバー装置には工具マガジン装置が休止位置
から工具主軸と協動する工具着脱位置に回転することを
許容する開口部を形成し、前記工具マガジン装置と一体
的に回動可能でかつ前記工具マガジン装置が休止位置に
あるとき前記カバー装置の開口部を閉塞する可動カバー
を前記マガジンに取り付けたことを特徴とする。可動カ
バーは工具マガジンと一体回転するようにして、可動カ
バーの開閉に要する時間を無くし、構造の単純化及び工
具交換時間の短縮を図ることができるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a tool magazine device according to the first or second aspect, wherein the tool magazine device is rotatable about an axis parallel to the axis of the tool spindle and exchanges tools with the tool spindle. A cover device for isolating the tool magazine device from the processing area when the tool magazine device is in the rest position, wherein the cover device is configured to rotate the tool magazine device from the rest position to a tool attachment / detachment position cooperating with the tool spindle. An allowable opening is formed, and a movable cover that is rotatable integrally with the tool magazine device and closes an opening of the cover device when the tool magazine device is in a rest position is attached to the magazine. Features. The movable cover rotates integrally with the tool magazine, eliminating the time required for opening and closing the movable cover, thereby simplifying the structure and shortening the tool replacement time.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図1〜図
8を参照して説明する。本発明の工作機械の基本構成
は、図1〜図2に示されるように、機械を正面から見て
U形状のベッド1の底部の前側(作業者側)には工作物
2を固定する治具装置3が取付けられている。ベッド1
の前面側上部には縦型のユニット装置9が取付られてい
る。ベッド1の背面側上部には後述する工具マガジン装
置7がプレート8を介しベッド1に取付られている。ベ
ッド1の背面側の底部には横型のユニット装置10が取
付られている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The basic configuration of the machine tool of the present invention is, as shown in FIGS. 1 and 2, a fixture for fixing a workpiece 2 on the front side (operator side) of the bottom of a U-shaped bed 1 when the machine is viewed from the front. The fixture device 3 is attached. Bed 1
A vertical unit device 9 is attached to the upper part on the front side of the device. A tool magazine device 7 to be described later is mounted on the bed 1 via a plate 8 at an upper portion on the back side of the bed 1. A horizontal unit device 10 is attached to a bottom portion on the back side of the bed 1.

【0009】縦型のユニット装置9と横型のユニット装
置10について、図3〜図5を参照し説明する。縦型の
ユニット装置9は主に第1スライダ4と第2スライダ5
と主軸ヘッド6から構成される。縦型のユニット装置9
を搭載しているベッド1は、下部1aと左側面部1b及
び右側面部1cより形成され、U形状となっている。左
側面部1bの上部1b’にはガイドレール11が前後方
向(Y軸方向)に固定されている。右側面部1cの上部
1c’にはガイドレール21がガイドレール11に平行
に固定されている。ガイドレール11、21上には第1
スライダ4が摺動自在に支持されている。第1スライダ
4のほぼ中央には矩形の窓4aが形成されている。第1
スライダ4の上部にはガイドレール11、21に直角に
ガイドレール31、41が窓4aの両側で左右方向(X
方向)に延びている。ガイドレール31、41上には第
2スライダ5が摺動自在に支持されている。第2スライ
ダ5の下面4隅に、前記ガイドレール31に係合するガ
イドブロック32、32’及び、前記ガイドレール41
に係合するスライドブロック42、42’が固定されて
いる。
The vertical unit device 9 and the horizontal unit device 10 will be described with reference to FIGS. The vertical unit device 9 mainly includes a first slider 4 and a second slider 5.
And a spindle head 6. Vertical unit 9
Is formed of a lower portion 1a, a left side portion 1b, and a right side portion 1c, and has a U-shape. A guide rail 11 is fixed to the upper part 1b 'of the left side surface part 1b in the front-rear direction (Y-axis direction). A guide rail 21 is fixed to an upper portion 1c 'of the right side surface portion 1c in parallel with the guide rail 11. The first on the guide rails 11 and 21
A slider 4 is slidably supported. At the substantially center of the first slider 4, a rectangular window 4a is formed. First
Guide rails 31 and 41 are provided on the upper side of the slider 4 at right angles to the guide rails 11 and 21 on both sides of the window 4a.
Direction). The second slider 5 is slidably supported on the guide rails 31 and 41. At four corners of the lower surface of the second slider 5, guide blocks 32 and 32 ′ engaging with the guide rail 31 and the guide rail 41
Are fixed to the slide blocks 42 and 42 '.

【0010】前記第2スライダ5の中央部には矩形の窓
5aが形成され、主軸ヘッド6が上下移動可能となって
いる。第2スライダ5は、ガイドレール31、41と平
行で、これらガイドレールの一辺に沿う垂直板が形成さ
れ垂直面5bを形成している。垂直面5bにはガイドレ
ール51、61が上下方向(Z軸方向)に固定されてい
る。ガイドレール51、61には主軸ヘッド6が摺動自
在に支持されている。
A rectangular window 5a is formed at the center of the second slider 5, so that the spindle head 6 can move up and down. The second slider 5 is formed with a vertical plate parallel to the guide rails 31 and 41 and along one side of the guide rails to form a vertical surface 5b. Guide rails 51 and 61 are fixed to the vertical surface 5b in the vertical direction (Z-axis direction). The spindle head 6 is slidably supported by the guide rails 51 and 61.

【0011】第1スライダ4のガイドレール11、21
と平行な両側面は、突出部16、26を形成しており、
そこには一対のナット15、25が固定されている。一
対のナット15、25には一対のボールねじ13、23
が係合している。一対のボールねじ13、23は、前記
ベッド1の上部1b’、1c’上にガイドレール11、
21の外側でこれらと平行に回転自在に支持されてい
る。一対のボールねじ13、23は一対のY軸方向送り
サーボモータ14、24により回転駆動されるように結
合されている。
Guide rails 11 and 21 of first slider 4
Are parallel to each other to form projections 16 and 26,
A pair of nuts 15 and 25 are fixed thereto. The pair of nuts 15 and 25 have a pair of ball screws 13 and 23, respectively.
Are engaged. A pair of ball screws 13, 23 are provided on the upper part 1 b ′, 1 c ′ of the bed 1, on the guide rail 11,
It is rotatably supported in parallel with these outside the outside. The pair of ball screws 13 and 23 are coupled so as to be rotationally driven by a pair of Y-axis direction feed servo motors 14 and 24.

【0012】第2スライダ5のガイドレール31、41
と平行な両側面は、突出部36、46を形成しており、
そこには一対のナット35、45が固定されている。一
対のナット35、45には一対のボールねじ33、43
が係合している。一対のボールねじ33、43は、第1
スライダの上部にガイドレール31、41の外側でこれ
らと平行に回転自在に支持されている。一対のボールね
じ33、43は一対のX軸方向送りサーボモータ34、
44により回転駆動されるように結合されている。主軸
ヘッドは、突出部56を形成しており、そこにはナット
55が固定されている。ナット55にはボールねじ53
が係合している。ボールねじ53は、第2スライダの垂
直面5bと平行に回転自在に支持されている。ボールね
じ53はZ軸方向送りサーボモータ54により回転駆動
されるように結合されている。
Guide rails 31, 41 of the second slider 5
Are parallel to each other to form projections 36, 46,
A pair of nuts 35 and 45 are fixed thereto. A pair of nuts 35 and 45 are provided with a pair of ball screws 33 and 43, respectively.
Are engaged. The pair of ball screws 33, 43
It is supported on the upper part of the slider outside the guide rails 31 and 41 so as to be rotatable in parallel with them. The pair of ball screws 33 and 43 are a pair of X-axis direction feed servomotors 34,
It is coupled so as to be driven to rotate by 44. The spindle head has a projection 56 on which a nut 55 is fixed. Nut 55 has ball screw 53
Are engaged. The ball screw 53 is rotatably supported in parallel with the vertical surface 5b of the second slider. The ball screw 53 is coupled so as to be driven to rotate by a Z-axis direction feed servomotor 54.

【0013】横型ユニット装置10は、水平工具主軸1
02を有し、工具主軸102の前部には工具103が取
付けられ、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に数値制御
装置により位置決めされ、工作物2に加工を行うことが
できる公知の加工装置である。この縦型ユニット装置1
0はベッド1の背面側底部に設置されている。これは工
具マガジン装置7が、ベッド1の上部より懸垂されてお
り、ベッド1の底部に空間ができるため、設置できるも
のである。これにより縦型ユニット装置9では加工でき
ない工作物2の側面に加工ができる。
The horizontal unit device 10 includes a horizontal tool spindle 1.
02, a tool 103 is attached to the front of the tool spindle 102, is positioned in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction by a numerical controller, and can perform machining on the workpiece 2. It is a processing device. This vertical unit device 1
Numeral 0 is installed at the bottom of the bed 1 on the rear side. This is because the tool magazine device 7 is suspended from the top of the bed 1 and a space is formed at the bottom of the bed 1 so that it can be installed. As a result, the side surface of the workpiece 2 that cannot be machined by the vertical unit device 9 can be machined.

【0014】図3、図4、図6〜図8に示すように、工
具マガジン装置7は、前記プレート8を介して前記ベッ
ド1の背面側の上部1b’、1c’に跨り取り付けられ
ている。工具マガジン装置7は、主にプレート8から懸
垂された減速機71とマガジンプレート72とサーボモ
ータ73により構成されている。減速機71の出力軸に
はマガジンプレート72が取付けられている。減速機7
1の他端にはサーボモータ73が取付られており、これ
によりマガジンプレート72は、決められた角度に割出
される。マガジンプレート72は、その外周部から中心
方向へ窪んだ概ね半円状の多数の工具収容部74a〜7
4lが円周上の一部を除いた円周上にマガジンプレート
72の中心72aから放射状に形成されている。半円状
の工具収容部74a〜74lにはその内周面に沿って工
具80bの環状溝に係合する突起75が形成されてい
る。これにより工具80bは軸方向の移動が規制され
る。
As shown in FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 6 to FIG. 8, the tool magazine device 7 is attached across the upper portions 1b 'and 1c' on the back side of the bed 1 via the plate 8. . The tool magazine device 7 mainly includes a speed reducer 71 suspended from the plate 8, a magazine plate 72, and a servomotor 73. A magazine plate 72 is attached to the output shaft of the speed reducer 71. Reduction gear 7
A servo motor 73 is attached to the other end of the magazine plate 1 so that the magazine plate 72 is indexed at a predetermined angle. The magazine plate 72 has a large number of substantially semicircular tool receiving portions 74a to 74d recessed from the outer peripheral portion toward the center.
4l is formed radially from the center 72a of the magazine plate 72 on the circumference excluding a part of the circumference. The semicircular tool accommodating portions 74a to 74l are formed with projections 75 which engage with the annular groove of the tool 80b along the inner peripheral surface thereof. Thereby, the movement of the tool 80b in the axial direction is restricted.

【0015】マガジンプレート72には工具80bのキ
ー溝に係合するキー76が取付られている。これにより
工具80bは、工具マガジン上の保管状態ではその軸線
回りに旋回しない。マガジンプレート72には各工具収
容部近辺には工具マガジンプレート72の下部側からフ
ライス加工された彫込み溝72bが設けられている。彫
込み溝72bには爪77が、ねじ付ピン78により同ピ
ン78の軸線回りに回動可能に取付られている。爪77
は工具80bが嵌合しやすいように傾斜面を有し、スプ
リング79により付勢されている。これにより、工具8
0bは前記工具収容部74bから脱落しない。機械前面
は工作物を搬入するため開閉可能なカバー(図示せず)
が設置されている。ベッド1の上部には巻取り式のカバ
ーがX軸方向とY軸方向に設置され縦型ユニット装置9
の主軸ヘッド6が移動しても閉塞状態を保てるようにし
ている。ベッド1の左右側面部1b,1cの内側にはカ
バー90が、X軸に平行に固定されている。マガジンプ
レート72の工具収容部74a〜74l以外の部分は、
直線状部72cが形成されている。直線状部72cに可
動カバー91が固定され、マガジンプレート72と一体
に旋回する。カバー90は、前記可動カバー91の垂直
かつ旋回を許容し,このカバー91により閉塞される工
具取出し窓90aが形成されている。なおカバー90と
横型ユニット10の間には蛇腹カバーが設けられおり、
横型ユニット装置10の主軸ヘッドが移動しても閉塞状
態が保たれるようになっている。これにより加工領域は
外部と隔絶され、加工時に切屑が外部に飛散することが
ない。
The magazine plate 72 is provided with a key 76 for engaging with a key groove of the tool 80b. As a result, the tool 80b does not rotate around its axis in the storage state on the tool magazine. The magazine plate 72 is provided with an engraved groove 72b milled from the lower side of the tool magazine plate 72 in the vicinity of each tool accommodating portion. A claw 77 is attached to the engraved groove 72b so as to be rotatable around the axis of the pin 78 by a threaded pin 78. Claws 77
Is inclined by a spring 79 so that the tool 80b can be easily fitted. Thereby, the tool 8
Ob does not fall out of the tool storage portion 74b. The front of the machine is a cover (not shown) that can be opened and closed to carry the work in.
Is installed. At the top of the bed 1, a wind-up type cover is installed in the X-axis direction and the Y-axis direction,
The closed state can be maintained even if the spindle head 6 moves. A cover 90 is fixed inside the left and right side surfaces 1b and 1c of the bed 1 in parallel with the X axis. Portions of the magazine plate 72 other than the tool storage portions 74a to 74l are:
A linear portion 72c is formed. The movable cover 91 is fixed to the linear portion 72c, and turns integrally with the magazine plate 72. The cover 90 allows the movable cover 91 to rotate vertically and pivotally, and has a tool take-out window 90a closed by the cover 91. A bellows cover is provided between the cover 90 and the horizontal unit 10,
The closed state is maintained even when the spindle head of the horizontal unit device 10 moves. As a result, the processing region is isolated from the outside, and chips do not scatter outside during processing.

【0016】次に、以上に述べた実施の形態の作動につ
いて説明する。Y軸送りサーボモータ14、24とX軸
送りサーボモータ34、44は、予めプログラムされた
数値制御装置によりY軸、X軸ごとに同期制御され、そ
れぞれのサーボモータに組み込まれたエンコーダによっ
て検出される対応する第1スライダ4及び第2スライダ
5の現在位置帰還情報に基づいてフィードバック制御さ
れる。Z軸送りサーボモータ54は、予めプログラムさ
れた数値制御装置によりZ軸送りサーボモータ54に組
み込まれたエンコーダによって検出される主軸ヘッド6
の現在位置帰還情報に基づいてフィードバック制御され
る。これにより、前記主軸ヘッド6はX軸方向、Y軸方
向、及びZ軸方向に位置決め制御可能となり、主軸ヘッ
ド6上の回転工具主軸101の下部に装着した工具80
aを工作物2に対し3次元に位置決めし工作物2を加工
できる。
Next, the operation of the above-described embodiment will be described. The Y-axis feed servomotors 14, 24 and the X-axis feed servomotors 34, 44 are synchronously controlled for each of the Y-axis and the X-axis by a pre-programmed numerical controller, and are detected by encoders incorporated in the respective servomotors. Feedback control is performed based on the current position feedback information of the corresponding first slider 4 and second slider 5. The Z-axis feed servomotor 54 is a spindle head 6 which is detected by an encoder incorporated in the Z-axis feed servomotor 54 by a pre-programmed numerical controller.
Is feedback-controlled based on the current position feedback information. Thus, the spindle head 6 can be positioned and controlled in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and the tool 80 attached to the lower part of the rotary tool spindle 101 on the spindle head 6
The workpiece 2 can be machined by three-dimensionally positioning a with respect to the workpiece 2.

【0017】第2スライダ5は、左進時においてX軸送
りサーボモータ34、44が駆動されてボールねじ3
3、43とナット35、45を介し突起部36、46に
左向きに推進力が働き、ガイドレール33、43からは
摩擦抵抗力を右向きに受ける。X軸送りサーボモータ3
4、44は同期して駆動されるため、第2スライダの傾
きは少なくなる。しかし、同期の誤差とガイドレール3
3、43から受ける摩擦抵抗力の違いにより第2スライ
ダは僅かに旋回する。また第2スライダ5の右進時は、
左進時と逆の力関係になる。これにより第2スライダ5
は左進方向で位置決めされた時と右進方向に移動され位
置決めされた時とで逆に旋回される。この旋回の中心は
ガイドレール31、41の間にあり工具主軸101がこ
の旋回の中心近傍にあるため左右移動方向の位置決め誤
差はほとんどない。これにより、コンタリングによる真
円加工では、X−Y座標の象限切替えで生じる工作物の
形状精度低下を少なくすることができる。また、ボール
ねじ33、43からの推進力は、第2スライダ5及びこ
の上に積載される工具主軸101を含むスライド系の質
量の中心の両側に働く。従って、第2スライダを加減速
する時には前記質量により生じる慣性力をボールねじ3
3、43でほぼ均等に受けるため、第2スライダを傾け
る力が発生せず、スムーズに加減速できる。
When the X-axis feed servo motors 34 and 44 are driven leftward, the second slider 5
Propulsion acts on the protrusions 36 and 46 to the left via the nuts 35 and 45 and the nuts 35 and 45, and receives the frictional resistance from the guide rails 33 and 43 to the right. X-axis feed servo motor 3
Since the sliders 4 and 44 are driven synchronously, the inclination of the second slider is reduced. However, synchronization errors and guide rail 3
The second slider slightly turns due to the difference in the frictional resistance received from 3, 43. When the second slider 5 is moving rightward,
The power relationship is the opposite of when going left. Thereby, the second slider 5
Is turned in the opposite direction when positioned in the leftward direction and when moved and positioned in the rightward direction. Since the center of this rotation is between the guide rails 31 and 41 and the tool spindle 101 is near the center of this rotation, there is almost no positioning error in the left-right movement direction. As a result, in the round processing by contouring, it is possible to reduce a decrease in the shape accuracy of the workpiece caused by the switching of the quadrants of the XY coordinates. The propulsive force from the ball screws 33 and 43 acts on both sides of the center of the mass of the slide system including the second slider 5 and the tool spindle 101 mounted thereon. Therefore, when the second slider is accelerated or decelerated, the inertial force generated by the mass is transferred to the ball screw 3.
Since it is received almost equally at 3 and 43, no force for tilting the second slider is generated, and smooth acceleration and deceleration can be performed.

【0018】次に自動工具交換動作について説明する。
加工工程中は図6に示すように、固定カバー90の開口
部90aは可動カバー91により閉鎖されている。工具
80aによる加工工程が終了すると、マガジンプレート
72の空の工具把持部74aが工具主軸101の工具交
換位置と左右方向(X方向)に整列する位置に来るよう
にマガジンプレート72を、時計方向に回転させる。そ
の位置で工具主軸101が、Y方向に工具主軸101の
端面に固定された工具80aの工具把持溝がマガジンプ
レート72の工具把持部74aの環状突起75に係合さ
れるまで後退する。この状態で、工具主軸101のドロ
ーボルトを解除し、工具主軸101は更にZ方向に後退
させられ、工具シャンク部から完全に離れる。そして、
マガジンプレート72を更に時計方向に回転させ、マガ
ジンプレート72の他の工具把持溝74bに把持された
次に使用する工具80bを工具主軸101の軸線に整列
させる。その位置で工具主軸101をZ方向に前進さ
せ、その先端の工具受入孔に工具80bのシャンク部を
嵌合させ、ドローボルトにより工具80bを工具主軸1
01に固定する。主軸ヘッド6が、マガジンプレート7
2(可動カバー91を含めて)の回転と干渉しない位置
までY方向に前進した段階で、マガジンプレート72を
反時計方向に回転させ、最初の待機位置に戻す。この状
態で、工具交換装置のカバー90の開口部90aは可動
カバー91により完全に閉鎖され、その後工具80bに
よる加工が行われる。
Next, the automatic tool change operation will be described.
As shown in FIG. 6, the opening 90 a of the fixed cover 90 is closed by the movable cover 91 during the processing step. When the machining process by the tool 80a is completed, the magazine plate 72 is rotated clockwise so that the empty tool holding portion 74a of the magazine plate 72 is aligned with the tool exchange position of the tool spindle 101 in the left-right direction (X direction). Rotate. At this position, the tool spindle 101 is retracted in the Y direction until the tool holding groove of the tool 80a fixed to the end face of the tool spindle 101 engages with the annular projection 75 of the tool holding portion 74a of the magazine plate 72. In this state, the draw bolt of the tool spindle 101 is released, the tool spindle 101 is further retracted in the Z direction, and completely separates from the tool shank. And
The magazine plate 72 is further rotated clockwise so that the next tool 80b to be used, which is held in the other tool holding groove 74b of the magazine plate 72, is aligned with the axis of the tool spindle 101. At that position, the tool spindle 101 is advanced in the Z direction, the shank of the tool 80b is fitted into the tool receiving hole at the tip thereof, and the tool 80b is moved to the tool spindle 1 with a draw bolt.
Fixed to 01. The spindle head 6 is a magazine plate 7
When the magazine plate 72 advances in the Y direction to a position where it does not interfere with the rotation of the magazine 2 (including the movable cover 91), the magazine plate 72 is rotated counterclockwise to return to the initial standby position. In this state, the opening 90a of the cover 90 of the tool changing device is completely closed by the movable cover 91, and thereafter, the processing by the tool 80b is performed.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明した通り請求項1の縦型工作機
械は、第2スライダを左右方向に移動可能にする一対の
ガイドレールの間で工具主軸が上下に移動し、請求項2
の縦型工作機械は、第1スライダと第2スライダを貫い
て工具主軸が上下に移動する。第2スライダは、左進方
向で位置決めされた時と右進方向で位置決めされた時と
で逆に旋回されるが、主軸ヘッドと旋回の中心は共にガ
イドレールの間にある。従って主軸ヘッドの左右(X軸
方向)での位置決め誤差は、ほとんど生じない。
As described above, in the vertical machine tool according to the first aspect, the tool spindle moves up and down between a pair of guide rails that enable the second slider to move in the left-right direction.
In the vertical machine tool, the tool spindle moves vertically through the first slider and the second slider. The second slider is turned in the opposite direction when it is positioned in the leftward direction and when it is positioned in the rightward direction. Both the spindle head and the center of the rotation are between the guide rails. Therefore, there is almost no positioning error between the left and right (X-axis direction) of the spindle head.

【0020】また、切削によるスラスト力の反力が主軸
ヘッドを上方に浮上がらせる方向に力が加わった場合、
第2スライダを左右方向に移動可能にする一対のガイド
レールにほぼ均等に反力が分散され、ガイドレールはほ
とんど変形せず、主軸ヘッド位置で変形が拡大されるこ
ともない。さらに、工作物と主軸ヘッドの間の剛性が高
いため、切削時の振動が小さくなり、加工面の形状精度
と面粗さが良く、また工具寿命を長くできる利点があ
る。また、第2スライダ及びこの上に積載された工具主
軸を含むスライド系の質量は、第2スライダを左右方向
に移動可能にする前記一対のガイドレールにほぼ均等に
分散され、ガイドレールの摩耗が均等になり、位置決め
精度の劣化が少なく、長期に渡り良い加工精度が維持で
きる。
Further, when a reaction force of the thrust force due to the cutting is applied in a direction for causing the spindle head to float upward,
The reaction force is substantially evenly distributed to the pair of guide rails that enable the second slider to move in the left-right direction, the guide rails are hardly deformed, and the deformation is not enlarged at the position of the spindle head. Further, since the rigidity between the workpiece and the spindle head is high, there is an advantage that vibration during cutting is reduced, the shape accuracy and surface roughness of the machined surface are good, and the tool life can be extended. In addition, the mass of the slide system including the second slider and the tool spindle mounted on the second slider is substantially evenly distributed to the pair of guide rails that enable the second slider to move in the left-right direction. It becomes uniform, there is little deterioration in positioning accuracy, and good processing accuracy can be maintained over a long period of time.

【0021】請求項3の発明では、前記工具マガジン装
置と一体的に回動でき、工具マガジン装置が休止位置に
あるときカバー装置の開放部を閉塞する可動カバーを前
記マガジン装置に取り付けることにより、可動カバーの
開閉時間を省略し、構造の単純化及び工具交換時間の短
縮ができる。
According to the third aspect of the present invention, a movable cover that can rotate integrally with the tool magazine device and closes an open portion of the cover device when the tool magazine device is at the rest position is attached to the magazine device. The opening and closing time of the movable cover is omitted, so that the structure can be simplified and the tool replacement time can be reduced.

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

【図1】本発明による送りユニット構成とマガジンカバ
ーを有した縦型加工機の正面図である。
FIG. 1 is a front view of a vertical processing machine having a feed unit configuration and a magazine cover according to the present invention.

【図2】図1の右側面図である。FIG. 2 is a right side view of FIG.

【図3】図2のA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】図1のB−B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図5】本発明のユニット構成を示す一部を分解した斜
視図である。
FIG. 5 is a partially exploded perspective view showing a unit configuration of the present invention.

【図6】図2のC−C断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line CC of FIG. 2;

【図7】本発明の工具マガジン装置の一部概略斜視図で
ある。
FIG. 7 is a partial schematic perspective view of the tool magazine device of the present invention.

【図8】図7のDから見た部分図である。FIG. 8 is a partial view seen from D in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ベッド、 2・・・治具装置、 3・・・工作
物、 4・・・第1スライダ、 5・・・第2スライ
ダ、 6・・・主軸ヘッド、 7・・・工具マガジン装
置、 8・・・プレート、 9・・・縦型送りユニット
装置、 10・・・横型送りユニット装置、 72・・
・マガジンプレート、 101・・・工具主軸。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bed, 2 ... Jig apparatus, 3 ... Workpiece, 4 ... 1st slider, 5 ... 2nd slider, 6 ... Spindle head, 7 ... Tool magazine Device 8 ... plate 9 ... vertical feed unit device 10 ... horizontal feed unit device 72 ...
-Magazine plate, 101 ... Tool spindle.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベッド上に設けられ水平の第1方向に移動
可能な第1スライダと、この第1スライダ上に積層され
第1方向に直角で水平の第2方向に移動可能な第2スラ
イダと、第2スライダに設けられ上下方向に移動可能な
工具主軸と、第1スライダ、第2スライダ、主軸ヘッド
のガイドレールよりも下方に設けられ工作物を位置決め
クランプする治具装置とからなり、第2スライダを左右
方向に移動可能にする一対のガイドレールの間で工具主
軸が上下に移動する構成を特徴とする縦型工作機械。
1. A first slider provided on a bed and movable in a first horizontal direction, and a second slider laminated on the first slider and movable in a second horizontal direction perpendicular to the first direction. A tool spindle provided on the second slider and movable in the vertical direction, and a jig device provided below the guide rails of the first slider, the second slider, and the spindle head for positioning and clamping a workpiece, A vertical machine tool characterized in that the tool spindle moves vertically between a pair of guide rails that enable the second slider to move in the left-right direction.
【請求項2】ベッド上に設けられ水平の第1方向に移動
可能な第1スライダと、この第1スライダ上に積層され
第1方向に直角で水平の第2方向に移動可能な第2スラ
イダと、第2スライダに設けられ上下方向に移動可能な
主軸ヘッドと、第1スライダ、第2スライダ、主軸ヘッ
ドのガイドレールよりも下方に設けられ工作物を位置決
めクランプする治具装置とからなり、第1スライダと第
2スライダを貫いて工具主軸が上下に移動する構成を特
徴とする縦型工作機械。
2. A first slider provided on a bed and movable in a first horizontal direction, and a second slider laminated on the first slider and movable in a second horizontal direction perpendicular to the first direction. A spindle head provided on the second slider and movable vertically, and a jig device provided below the guide rails of the first slider, the second slider, and the spindle head for positioning and clamping a workpiece, A vertical machine tool characterized in that a tool spindle moves up and down through a first slider and a second slider.
【請求項3】請求項1又は請求項2において、前記主軸
ヘッドの軸線と平行な軸線の回りに回転可能で、主軸ヘ
ッドとの間で工具の交換を行う工具マガジン装置をさら
に有し、工具マガジン装置が休止位置にあるとき工具マ
ガジン装置を加工領域から隔絶するカバー装置を備え、
このカバー装置は工具マガジン装置が休止位置から主軸
ヘッドと協動する工具着脱位置に回転することを許容す
る開放部を有し、工具マガジン装置が休止位置にあると
き前記カバー装置の開放部を閉塞する可動カバーを工具
マガジン装置と一体的に回動できるように前記工具マガ
ジン装置に取り付けたことを特徴とする縦型工作機械。
3. A tool magazine device according to claim 1, further comprising a tool magazine device rotatable around an axis parallel to the axis of said spindle head, for exchanging tools with said spindle head. A cover device for isolating the tool magazine device from the processing area when the magazine device is in the rest position;
The cover device has an opening that allows the tool magazine device to rotate from a rest position to a tool attachment / detachment position cooperating with the spindle head, and closes the open portion of the cover device when the tool magazine device is at the rest position. A vertical machine tool, wherein a movable cover to be mounted is attached to the tool magazine device so as to be able to rotate integrally with the tool magazine device.
JP2000007507A 2000-01-17 2000-01-17 Vertical machine tool Pending JP2001198751A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000007507A JP2001198751A (en) 2000-01-17 2000-01-17 Vertical machine tool
EP01100922A EP1116548A3 (en) 2000-01-17 2001-01-16 A machine tool having a vertical main spindle and a method of making the same
US09/760,851 US20010041651A1 (en) 2000-01-17 2001-01-17 Machine tool having a vertical main spindle and a method of making the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000007507A JP2001198751A (en) 2000-01-17 2000-01-17 Vertical machine tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001198751A true JP2001198751A (en) 2001-07-24

Family

ID=18535890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000007507A Pending JP2001198751A (en) 2000-01-17 2000-01-17 Vertical machine tool

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001198751A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008105173A (en) * 2006-09-29 2008-05-08 Nippei Toyama Corp Machine tool
WO2009041078A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Komatsu Ntc Ltd. Machine tool
KR101016580B1 (en) 2010-11-17 2011-02-22 염명희 Tool magazine
WO2012114533A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 株式会社牧野フライス製作所 Machining center
JP2013248709A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Howa Mach Ltd Machining center
WO2016027327A1 (en) * 2014-08-20 2016-02-25 富士機械製造株式会社 Machining center
CN108311928A (en) * 2018-04-16 2018-07-24 安徽普瑟斯智能科技股份有限公司 A kind of plug-type direct-row tool magazine
CN108481984A (en) * 2018-04-16 2018-09-04 盘锦智人科技有限公司 A kind of numerical controlled carving sanding Compositions of metal-working machines
EP3539718A4 (en) * 2016-11-16 2020-01-08 Horkos Corp Automatic tool-changing device
WO2021215001A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Dmg森精機株式会社 Processing machine

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008105173A (en) * 2006-09-29 2008-05-08 Nippei Toyama Corp Machine tool
US8562497B2 (en) 2007-09-28 2013-10-22 Komatsu Ntc Ltd. Machine tool
WO2009041078A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Komatsu Ntc Ltd. Machine tool
KR101016580B1 (en) 2010-11-17 2011-02-22 염명희 Tool magazine
US9126298B2 (en) 2011-02-24 2015-09-08 Markino Milling Machine Co., Ltd. Machining center
JP5562480B2 (en) * 2011-02-24 2014-07-30 株式会社牧野フライス製作所 Machining center
WO2012114533A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 株式会社牧野フライス製作所 Machining center
JP2013248709A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Howa Mach Ltd Machining center
CN103447878A (en) * 2012-05-31 2013-12-18 丰和工业株式会社 Machining center
WO2016027327A1 (en) * 2014-08-20 2016-02-25 富士機械製造株式会社 Machining center
JPWO2016027327A1 (en) * 2014-08-20 2017-06-29 富士機械製造株式会社 Machining center
EP3539718A4 (en) * 2016-11-16 2020-01-08 Horkos Corp Automatic tool-changing device
CN108311928A (en) * 2018-04-16 2018-07-24 安徽普瑟斯智能科技股份有限公司 A kind of plug-type direct-row tool magazine
CN108481984A (en) * 2018-04-16 2018-09-04 盘锦智人科技有限公司 A kind of numerical controlled carving sanding Compositions of metal-working machines
CN108481984B (en) * 2018-04-16 2023-12-15 上海黎之光智能科技有限公司 Numerical control engraving and sanding composite machining center
WO2021215001A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Dmg森精機株式会社 Processing machine
JP7372457B2 (en) 2020-04-24 2023-10-31 Dmg森精機株式会社 processing machinery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5562480B2 (en) Machining center
KR102391258B1 (en) Machine tool
JP2001198751A (en) Vertical machine tool
JP2009107078A (en) Multifunctional machining lathe
JP4572133B2 (en) Internal processing equipment for hollow workpieces
EP0888840A1 (en) A cutting-off method of an automatic lathe and an automatic lathe
JPH04283037A (en) Machine tool
JP2003225806A (en) Frame structure for compound nc lathe
JP3650706B2 (en) Machine Tools
JP2017202590A (en) Wood pre-cutting device
US20130178347A1 (en) Multitasking machine tool
JP5982075B1 (en) Wood precut processing equipment
JPH0592301A (en) Machine tool
JPH10193239A (en) Working device
JP2005034919A (en) Machine tool
JP4048356B2 (en) Machining center capable of machining gears and gear machining method
JP2002160104A (en) Double-row working machine having sliders back-to-back
JP3388498B2 (en) Machine Tools
WO2006068083A1 (en) Working device
JPS622935B2 (en)
JPH10286737A (en) Hybrid feed drive system in machine tool
US20230321731A1 (en) Combined processing machine
JP2005279835A (en) Composite machining machine and turning method
KR100729473B1 (en) machining center with 3 axis integrated structure
JP2023009413A (en) Machine tool

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060228