JP2001269827A - 立形工作機械 - Google Patents
立形工作機械Info
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- JP2001269827A JP2001269827A JP2000087849A JP2000087849A JP2001269827A JP 2001269827 A JP2001269827 A JP 2001269827A JP 2000087849 A JP2000087849 A JP 2000087849A JP 2000087849 A JP2000087849 A JP 2000087849A JP 2001269827 A JP2001269827 A JP 2001269827A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 立形工作機械において、高速送りでも各部重
心位置による振動の発生を防止する。 【解決手段】 立形工作機械は、対向して水平第１軸線
方向に設けられた移動体７の案内８に跨って主軸頭２０
が移動可能に案内支承されると共に、対向して水平第１
軸線方向と垂直な水平第２軸線方向に設けられた案内６
に跨って移動台が移動可能に案内支承された主軸側組立
体２０，７、対向した上下第３軸線方向に設けられた案
内３に跨って移動可能に案内支承された工作物支持体４
並びに主軸側組立体及び工作物支持体の各送り駆動手段
を備えており、対向した水平第１軸線方向の案内が郭定
する水平支持面及び対向した水平第２軸線方向の案内が
郭定する水平支持面の範囲内に主軸側組立体の重心が常
に位置し、対向した上下第３軸線方向の案内が郭定する
水平支持面の範囲内に工作物を装着した工作物支持体の
重心が常に位置するようになっている。
心位置による振動の発生を防止する。 【解決手段】 立形工作機械は、対向して水平第１軸線
方向に設けられた移動体７の案内８に跨って主軸頭２０
が移動可能に案内支承されると共に、対向して水平第１
軸線方向と垂直な水平第２軸線方向に設けられた案内６
に跨って移動台が移動可能に案内支承された主軸側組立
体２０，７、対向した上下第３軸線方向に設けられた案
内３に跨って移動可能に案内支承された工作物支持体４
並びに主軸側組立体及び工作物支持体の各送り駆動手段
を備えており、対向した水平第１軸線方向の案内が郭定
する水平支持面及び対向した水平第２軸線方向の案内が
郭定する水平支持面の範囲内に主軸側組立体の重心が常
に位置し、対向した上下第３軸線方向の案内が郭定する
水平支持面の範囲内に工作物を装着した工作物支持体の
重心が常に位置するようになっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、立形工作機械、
例えばマシニングセンタ、特に主軸頭、コラム等をリニ
アモータ等で高速送りする立形工作機械に関する。
例えばマシニングセンタ、特に主軸頭、コラム等をリニ
アモータ等で高速送りする立形工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術における立形工作機械は、図
１０及び図１１に示すように、ベッド５１上に門型フレ
ーム５２が立設され、ベッド５１の上面には、門型フレ
ーム５２が囲繞する空間Ｈを通して平行なＹ軸線方向の
案内５３，５３が設けられている。Ｙ軸線方向に移動可
能に案内５３，５３に支持された工作物テーブル５４
は、ベッド５１の後端部に取り付けられたサーボモータ
５５により送りねじ機構を介してＹ軸線方向に空間Ｈを
通して送り駆動され得るようになっている。
１０及び図１１に示すように、ベッド５１上に門型フレ
ーム５２が立設され、ベッド５１の上面には、門型フレ
ーム５２が囲繞する空間Ｈを通して平行なＹ軸線方向の
案内５３，５３が設けられている。Ｙ軸線方向に移動可
能に案内５３，５３に支持された工作物テーブル５４
は、ベッド５１の後端部に取り付けられたサーボモータ
５５により送りねじ機構を介してＹ軸線方向に空間Ｈを
通して送り駆動され得るようになっている。
【０００３】門型フレーム５２の頂面には平行なＸ軸線
方向の案内５８，５８が設けられており、Ｘ軸線方向に
移動可能に案内５８，５８に支持されたＺ軸線方向に伸
びる移動コラム５７は、門型フレーム５２の頂面の一端
部に取り付けられたサーボモータ５９により送りねじ機
構を介してＸ軸線方向に送り駆動され得るようになって
いる。
方向の案内５８，５８が設けられており、Ｘ軸線方向に
移動可能に案内５８，５８に支持されたＺ軸線方向に伸
びる移動コラム５７は、門型フレーム５２の頂面の一端
部に取り付けられたサーボモータ５９により送りねじ機
構を介してＸ軸線方向に送り駆動され得るようになって
いる。
【０００４】移動コラム５７の前面部は、門型フレーム
５２の前面より突出して、垂れ下がっており、平行なＺ
軸線方向の案内５６，５６が形成されている。Ｚ軸線方
向に移動可能に案内５６，５６に支持された主軸頭６０
は、移動コラム５７の頂面に取り付けられたサーボモー
タ６１により送りねじ機構を介してＺ軸線方向に送り駆
動され得るようになっている。
５２の前面より突出して、垂れ下がっており、平行なＺ
軸線方向の案内５６，５６が形成されている。Ｚ軸線方
向に移動可能に案内５６，５６に支持された主軸頭６０
は、移動コラム５７の頂面に取り付けられたサーボモー
タ６１により送りねじ機構を介してＺ軸線方向に送り駆
動され得るようになっている。
【０００５】主軸頭６０には、工作物テーブル４に向う
端部に工具が装着されるＺ軸線方向の主軸６２が備えら
れている。工作物テーブル５４に装着された工作物は、
サーボモータ５５により工作物テーブル５４がＹ軸線方
向に移動されることによりＹ軸線方向に送られる。
端部に工具が装着されるＺ軸線方向の主軸６２が備えら
れている。工作物テーブル５４に装着された工作物は、
サーボモータ５５により工作物テーブル５４がＹ軸線方
向に移動されることによりＹ軸線方向に送られる。
【０００６】又、主軸６２に装着され、回転駆動される
工具は、サーボモータ５９により送りねじ機構を介して
移動コラム５７がＹ軸線方向に移動されると共に、サー
ボモータ６１により送りねじ機構を介して主軸頭６０が
Ｚ軸線方向に移動されことにより、Ｚ軸線方向に送られ
る。従って、工作物のＹ軸線方向の送りと工具のＸ軸線
方向の送り及びＺ軸線方向の送りとが相俟って三次元的
な相対移動乃至位置決めとなり、それにより適宜な加工
が行われる。
工具は、サーボモータ５９により送りねじ機構を介して
移動コラム５７がＹ軸線方向に移動されると共に、サー
ボモータ６１により送りねじ機構を介して主軸頭６０が
Ｚ軸線方向に移動されことにより、Ｚ軸線方向に送られ
る。従って、工作物のＹ軸線方向の送りと工具のＸ軸線
方向の送り及びＺ軸線方向の送りとが相俟って三次元的
な相対移動乃至位置決めとなり、それにより適宜な加工
が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構造の立
形工作機械においては、送り駆動される主軸頭６０及び
移動コラム５７の合成重心が案内５８，５８で郭定され
る案内面の範囲内になく、例えば案内面の手前に位置
し、案内面における支持点を中心にモーメンが働くこと
になる。
形工作機械においては、送り駆動される主軸頭６０及び
移動コラム５７の合成重心が案内５８，５８で郭定され
る案内面の範囲内になく、例えば案内面の手前に位置
し、案内面における支持点を中心にモーメンが働くこと
になる。
【０００８】そのような構造においては、送り駆動をリ
ニアモータによるような高速送りの場合には、案内面か
らの重心の偏位は、移動コラム５７及び主軸頭６０の送
りにおけるヨーイングやピッチング等の振動の発生因と
なり、加工精度に悪影響を与える。又、送り制御系にお
いても、そのような振動により制御系のゲインが向上で
きないで、追従誤差が大きくなり、加工精度が低下す
る。
ニアモータによるような高速送りの場合には、案内面か
らの重心の偏位は、移動コラム５７及び主軸頭６０の送
りにおけるヨーイングやピッチング等の振動の発生因と
なり、加工精度に悪影響を与える。又、送り制御系にお
いても、そのような振動により制御系のゲインが向上で
きないで、追従誤差が大きくなり、加工精度が低下す
る。
【０００９】そこで、この発明は、リニアモータ送り駆
動のように高速送りである立形工作機械において、主軸
頭等の移動体の重心を案内面範囲内にして、案内面から
の重心の偏位をなくして、高速送りにも拘らず加工精度
に悪影響を与えなくすることにより、上記の従来の技術
の問題点を解消するものである。
動のように高速送りである立形工作機械において、主軸
頭等の移動体の重心を案内面範囲内にして、案内面から
の重心の偏位をなくして、高速送りにも拘らず加工精度
に悪影響を与えなくすることにより、上記の従来の技術
の問題点を解消するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の立形工作機械
は、中間空間を形成して対向して立設され、夫々に水平
第１軸線方向に垂直な水平第２軸線方向の案内が設けら
れたコラム、対向コラムの水平第２軸線方向の案内に両
側部が移動可能に案内支承され、対向した水平第１軸線
方向に案内が設けられた移動体、移動体の対向した水平
第１軸線方向の案内に両側部が移動可能に案内支承され
た主軸頭、コラム又はベッドに設けられた対向した上下
第３軸線方向の案内に両側部が移動可能に案内支承され
た工作物支持体、並びに移動体、主軸頭及び工作物支持
体の各送り駆動手段、例えば、各案内に沿って各部重心
を挟むように位置しているリニアモータを備え、各対向
案内に案内支承される各部の重心に対し当該対向案内が
対称的な位置にあり、主軸頭の重心が対向した水平第１
軸線方向の案内の中心面内にに常に位置し、対向した水
平第２軸線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に
主軸頭及び移動体の合成重心が常に位置し、上下第３軸
線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に工作物を
装着した工作物支持体の重心が常に位置する。
は、中間空間を形成して対向して立設され、夫々に水平
第１軸線方向に垂直な水平第２軸線方向の案内が設けら
れたコラム、対向コラムの水平第２軸線方向の案内に両
側部が移動可能に案内支承され、対向した水平第１軸線
方向に案内が設けられた移動体、移動体の対向した水平
第１軸線方向の案内に両側部が移動可能に案内支承され
た主軸頭、コラム又はベッドに設けられた対向した上下
第３軸線方向の案内に両側部が移動可能に案内支承され
た工作物支持体、並びに移動体、主軸頭及び工作物支持
体の各送り駆動手段、例えば、各案内に沿って各部重心
を挟むように位置しているリニアモータを備え、各対向
案内に案内支承される各部の重心に対し当該対向案内が
対称的な位置にあり、主軸頭の重心が対向した水平第１
軸線方向の案内の中心面内にに常に位置し、対向した水
平第２軸線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に
主軸頭及び移動体の合成重心が常に位置し、上下第３軸
線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に工作物を
装着した工作物支持体の重心が常に位置する。
【００１１】そして、主軸頭が送られても、対向した水
平第１軸線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に
主軸頭の重心が常に位置し、主軸頭及び移動体が夫々送
られても、対向した水平第２軸線方向の案内が郭定する
水平支持面の範囲内に主軸頭及び移動体の合成重心が常
に位置し、工作物支持体が送られても上下第３軸線方向
の案内が郭定する水平支持面の範囲内に工作物を装着し
た工作物支持体の重心が常に位置するようになってい
る。
平第１軸線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に
主軸頭の重心が常に位置し、主軸頭及び移動体が夫々送
られても、対向した水平第２軸線方向の案内が郭定する
水平支持面の範囲内に主軸頭及び移動体の合成重心が常
に位置し、工作物支持体が送られても上下第３軸線方向
の案内が郭定する水平支持面の範囲内に工作物を装着し
た工作物支持体の重心が常に位置するようになってい
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態におけるリ
ニアモータ送り駆動の立形工作機械（図示の例はマシニ
ングセンタ）を図面に従って説明する。なお、図１及び
図５における左右方向、紙面垂直方向及び上下方向を夫
々Ｘ軸線方向、Ｙ軸線方向及びＺ軸線方向とする。
ニアモータ送り駆動の立形工作機械（図示の例はマシニ
ングセンタ）を図面に従って説明する。なお、図１及び
図５における左右方向、紙面垂直方向及び上下方向を夫
々Ｘ軸線方向、Ｙ軸線方向及びＺ軸線方向とする。
【００１３】図１、図２、図３及び図４に示す実施の第
１形態のリニアモータ送り駆動の立形マシニングセンタ
は、ベッド１上にＸ軸線方向に間隔をあけて中間空間Ｈ
を形成してＹ線方向及びＺ軸線方向に伸びた外郭のコラ
ム２，２が立設されいる。ベッド１は、コラム２，２間
において作業者側の手前にはＹ軸線方向に台形に凹所１
ａが形成されている。
１形態のリニアモータ送り駆動の立形マシニングセンタ
は、ベッド１上にＸ軸線方向に間隔をあけて中間空間Ｈ
を形成してＹ線方向及びＺ軸線方向に伸びた外郭のコラ
ム２，２が立設されいる。ベッド１は、コラム２，２間
において作業者側の手前にはＹ軸線方向に台形に凹所１
ａが形成されている。
【００１４】コラム２，２の対向内面の夫々には、Ｙ軸
線方向の中央域でＹ軸線方向に適宜の間隔をあけて平行
なＺ軸線方向の案内３，３が形成され、中間空間Ｈに位
置する工作物テーブル４は、左右両側がそれぞれ案内
３，３に支持され、直立中心線に対し対称的な構造とな
っている。コラム２・工作物テーブル４の両対向面間に
おいて働くように設けられたリニアモータ５，５により
中間空間Ｈ内をＺ軸線方向に送り駆動され得るようにな
っている。各コラム２の内側頂面が段面となるように、
外側頂面上にコラム２の一部をなす副コラム２ａが立設
されいる。
線方向の中央域でＹ軸線方向に適宜の間隔をあけて平行
なＺ軸線方向の案内３，３が形成され、中間空間Ｈに位
置する工作物テーブル４は、左右両側がそれぞれ案内
３，３に支持され、直立中心線に対し対称的な構造とな
っている。コラム２・工作物テーブル４の両対向面間に
おいて働くように設けられたリニアモータ５，５により
中間空間Ｈ内をＺ軸線方向に送り駆動され得るようにな
っている。各コラム２の内側頂面が段面となるように、
外側頂面上にコラム２の一部をなす副コラム２ａが立設
されいる。
【００１５】コラム２，２の内側頂面の夫々には、Ｙ軸
線方向の案内６が設けられており、コラム２，２の内側
頂面に跨り、副コラム２ａ，２ａに挟まれて中間空間Ｈ
の上部に位置する移動台７は、長方形の枠体であり、Ｘ
軸線方向の枠部７ａ，７ａの対向内面の夫々にはＺ軸線
方向に適宜の間隔をあけて平行なＸ軸線方向の案内８，
８が形成され、Ｙ軸線方向の枠部７ｂ，７ｂは、コラム
２，２の案内６，６に支持され、移動台７は、中心線に
対し対称的な構造となっている。枠部７ｂ・副コラム２
ａの両対向面間において働くように設けられたリニアモ
ータ９，９によりＹ軸線方向に送り駆動され得るように
なっている。
線方向の案内６が設けられており、コラム２，２の内側
頂面に跨り、副コラム２ａ，２ａに挟まれて中間空間Ｈ
の上部に位置する移動台７は、長方形の枠体であり、Ｘ
軸線方向の枠部７ａ，７ａの対向内面の夫々にはＺ軸線
方向に適宜の間隔をあけて平行なＸ軸線方向の案内８，
８が形成され、Ｙ軸線方向の枠部７ｂ，７ｂは、コラム
２，２の案内６，６に支持され、移動台７は、中心線に
対し対称的な構造となっている。枠部７ｂ・副コラム２
ａの両対向面間において働くように設けられたリニアモ
ータ９，９によりＹ軸線方向に送り駆動され得るように
なっている。
【００１６】移動台７の枠体中空部に枠部７ａ，７ａに
挟まれてその中心線に位置する主軸頭２０は、案内８，
８に支持され、枠部・主軸頭に設けられたリニアモータ
２１，２１によりＸ軸線方向に送り駆動され得るように
なっており、主軸頭２０の中心線において回転駆動さ
れ、工作物テーブル４に向う端部に工具が装着されるＺ
軸線方向の主軸２２が備えられている。即ち、主軸２２
の軸線は、常に枠部７ａ，７ａの案内８，８の中心線と
交わり、主軸２２を備えた主軸頭２０の重心は、常に中
心線を含む直立面、即ち中心面内にある。
挟まれてその中心線に位置する主軸頭２０は、案内８，
８に支持され、枠部・主軸頭に設けられたリニアモータ
２１，２１によりＸ軸線方向に送り駆動され得るように
なっており、主軸頭２０の中心線において回転駆動さ
れ、工作物テーブル４に向う端部に工具が装着されるＺ
軸線方向の主軸２２が備えられている。即ち、主軸２２
の軸線は、常に枠部７ａ，７ａの案内８，８の中心線と
交わり、主軸２２を備えた主軸頭２０の重心は、常に中
心線を含む直立面、即ち中心面内にある。
【００１７】図５、図６、図７及び図４に示す実施の第
２形態のリニアモータ送り駆動の立形マシニングセンタ
は、ベッド１上にＸ軸線方向に間隔をあけて中間空間Ｈ
を形成してＹ線方向及びＺ軸線方向に伸びた外郭のコラ
ム２，２が立設されいる。
２形態のリニアモータ送り駆動の立形マシニングセンタ
は、ベッド１上にＸ軸線方向に間隔をあけて中間空間Ｈ
を形成してＹ線方向及びＺ軸線方向に伸びた外郭のコラ
ム２，２が立設されいる。
【００１８】ベッド１には、コラム２，２間において作
業者側の手前及び上下面に開いて、上下にベッド１の略
中央域に達するＹ軸線方向の平行な対向面をもつ凹部１
ｂが形成され、ベッド１の凹部１ｂの対向内面の夫々に
は、Ｙ軸線方向に適宜の間隔をあけて平行なＺ軸線方向
の案内１０，１０が形成されている。
業者側の手前及び上下面に開いて、上下にベッド１の略
中央域に達するＹ軸線方向の平行な対向面をもつ凹部１
ｂが形成され、ベッド１の凹部１ｂの対向内面の夫々に
は、Ｙ軸線方向に適宜の間隔をあけて平行なＺ軸線方向
の案内１０，１０が形成されている。
【００１９】中間空間Ｈに位置する工作物テーブル４
は、前面開口の断面コ字形でＺ軸線方向に伸びる脚部４
ａをもっており、脚部４ａの左右両側がそれぞれ案内１
０，１０に支持され、凹部１ｂ・脚部４ａの対向面間に
おいて働くように設けられたリニアモータ１１，１１に
より中間空間Ｈ内をＺ軸線方向に送り駆動され得るよう
になっている。
は、前面開口の断面コ字形でＺ軸線方向に伸びる脚部４
ａをもっており、脚部４ａの左右両側がそれぞれ案内１
０，１０に支持され、凹部１ｂ・脚部４ａの対向面間に
おいて働くように設けられたリニアモータ１１，１１に
より中間空間Ｈ内をＺ軸線方向に送り駆動され得るよう
になっている。
【００２０】副コラム２ａ、案内６、移動台７、案内
８、リニアモータ９、主軸頭２０、リニアモータ２１及
び主軸２２に関しては、実施の第１形態と同じである。
実施の第１形態と実施の第２形態との間には、Ｚ軸線方
向の案内１０，１０の形成箇所が前者においてはベッド
１に立設されたコラム２であり、後者においてはベッド
１である相違点がある。
８、リニアモータ９、主軸頭２０、リニアモータ２１及
び主軸２２に関しては、実施の第１形態と同じである。
実施の第１形態と実施の第２形態との間には、Ｚ軸線方
向の案内１０，１０の形成箇所が前者においてはベッド
１に立設されたコラム２であり、後者においてはベッド
１である相違点がある。
【００２１】前者は、後者に較べて、Ｚ軸線方向の送り
距離範囲を大きくしても、コラム２のみを長大化するだ
けで、後者とは異なりベッド１は関係しないので、工作
物のローディング高さは低いまま変わらない利点があ
る。後者は、前者に較べて、コラム２に形成された案内
１０，１０の直立度を確保するためにコラム２のベッド
１の上面への取付けに留意を必要とする構造に比し案内
１０，１０の直立度を確保してベッド１自体に案内１
０，１０を形成する構造の方が製作コストが低廉である
という利点がある。
距離範囲を大きくしても、コラム２のみを長大化するだ
けで、後者とは異なりベッド１は関係しないので、工作
物のローディング高さは低いまま変わらない利点があ
る。後者は、前者に較べて、コラム２に形成された案内
１０，１０の直立度を確保するためにコラム２のベッド
１の上面への取付けに留意を必要とする構造に比し案内
１０，１０の直立度を確保してベッド１自体に案内１
０，１０を形成する構造の方が製作コストが低廉である
という利点がある。
【００２２】そして、実施の第１形態及び実施の第２形
態において、コラム２，２の内側頂面の夫々にＹ軸線方
向の案内６が設けられている代わりに、図８に示すよう
に、副コラム２ａ，２ａの対向内面の夫々にはＺ軸線方
向に適宜の間隔をあけて平行なＹ軸線方向の案内６ａ，
６ａが設けられ、移動台７の各枠部７ｂの外側面が案内
６ａ，６ａに支持されており、一対の平行な案内６ａ，
６ａの中間にリニアモータ９が配置されている第１変形
形式や、図９に示すように、第１変形形式の各副コラム
２ａの下側の案内６ａが副コラム２ａの対向内面でなく
各コラム２の内側頂面に設けられ、移動台７の各枠部７
ｂの外側面及び下側面が案内６ａ，６ａに支持されてい
る第２変形形式もある。
態において、コラム２，２の内側頂面の夫々にＹ軸線方
向の案内６が設けられている代わりに、図８に示すよう
に、副コラム２ａ，２ａの対向内面の夫々にはＺ軸線方
向に適宜の間隔をあけて平行なＹ軸線方向の案内６ａ，
６ａが設けられ、移動台７の各枠部７ｂの外側面が案内
６ａ，６ａに支持されており、一対の平行な案内６ａ，
６ａの中間にリニアモータ９が配置されている第１変形
形式や、図９に示すように、第１変形形式の各副コラム
２ａの下側の案内６ａが副コラム２ａの対向内面でなく
各コラム２の内側頂面に設けられ、移動台７の各枠部７
ｂの外側面及び下側面が案内６ａ，６ａに支持されてい
る第２変形形式もある。
【００２３】これらの変形形式においては、単一の案内
に平行してリニアモータが配置されている形式と異な
り、リニアモータの推進力と案内における摩擦抵抗とに
よるモーメントは生じない。又、第２変形形式において
は、水平方向の荷重より大きな上下方向の荷重を支承し
ているので、剛性及び耐荷重の点で第１変形形式より優
れており、第１変形形式は、組付けにおける心出しが第
２変形形式より容易である。
に平行してリニアモータが配置されている形式と異な
り、リニアモータの推進力と案内における摩擦抵抗とに
よるモーメントは生じない。又、第２変形形式において
は、水平方向の荷重より大きな上下方向の荷重を支承し
ているので、剛性及び耐荷重の点で第１変形形式より優
れており、第１変形形式は、組付けにおける心出しが第
２変形形式より容易である。
【００２４】上記の発明の実施の形態において、リニア
モータ５，９，１１，２１は、図示しない制御系により
制御駆動される。工作物テーブル４は、左右両端縁の夫
々がコラム２の案内３，３により支承案内されて、又は
脚部４ａの両側の夫々がベッド１の案内１０，１０に支
承案内されてリニアモータ５，１１によりＺ軸線方向に
送られ、その工作物テーブル４の中央に装着された工作
物もＺ軸線方向に送られるのであるが、そのＺ軸線方向
の送りにおいて工作物テーブル４及び工作物の合成重心
はベッド１乃至コラム２の案内３，３，３，３；１０，
１０，１０，１０で支える支持面の範囲内、特に略中心
に変わらずにある。
モータ５，９，１１，２１は、図示しない制御系により
制御駆動される。工作物テーブル４は、左右両端縁の夫
々がコラム２の案内３，３により支承案内されて、又は
脚部４ａの両側の夫々がベッド１の案内１０，１０に支
承案内されてリニアモータ５，１１によりＺ軸線方向に
送られ、その工作物テーブル４の中央に装着された工作
物もＺ軸線方向に送られるのであるが、そのＺ軸線方向
の送りにおいて工作物テーブル４及び工作物の合成重心
はベッド１乃至コラム２の案内３，３，３，３；１０，
１０，１０，１０で支える支持面の範囲内、特に略中心
に変わらずにある。
【００２５】他方、主軸頭２０は、前後両側面の夫々が
移動台７の案内８，８に支承案内されてリニアモータ２
１によりＸ軸線方向に送られ、その主軸頭２０において
回転駆動されている主軸２２に装着された工具もＸ軸線
方向に送られるのであるが、そのＸ軸線方向の送りにお
いて工具・主軸２２・主軸頭２０の合成重心は、移動台
７のＹ軸線方向に間隔をあけた案内８，８の支える支持
面の範囲内、特にＹ軸線方向に間隔をあけた案内８，８
の中心面内にある。
移動台７の案内８，８に支承案内されてリニアモータ２
１によりＸ軸線方向に送られ、その主軸頭２０において
回転駆動されている主軸２２に装着された工具もＸ軸線
方向に送られるのであるが、そのＸ軸線方向の送りにお
いて工具・主軸２２・主軸頭２０の合成重心は、移動台
７のＹ軸線方向に間隔をあけた案内８，８の支える支持
面の範囲内、特にＹ軸線方向に間隔をあけた案内８，８
の中心面内にある。
【００２６】そして、移動台７は、左右両側の下面の夫
々がコラム２の案内６，６に支承案内されて、又は左右
両側面が夫々副コラム２ａの案内６ａ，６ａに支持さ
れ、又はその左右両側が夫々コラム２の案内６及び副コ
ラム２ａの案内６ａに支持されて、リニアモータ９によ
りＹ軸線方向に送られ、その移動台７共々主軸頭２０も
Ｘ軸線方向に送られるのであるが、そのＸ軸線方向の送
りにおいて移動台７自体の重心は、Ｘ軸線方向に間隔を
あけた案内６，６又は案内６ａ，６ａの中心面内にあ
る。
々がコラム２の案内６，６に支承案内されて、又は左右
両側面が夫々副コラム２ａの案内６ａ，６ａに支持さ
れ、又はその左右両側が夫々コラム２の案内６及び副コ
ラム２ａの案内６ａに支持されて、リニアモータ９によ
りＹ軸線方向に送られ、その移動台７共々主軸頭２０も
Ｘ軸線方向に送られるのであるが、そのＸ軸線方向の送
りにおいて移動台７自体の重心は、Ｘ軸線方向に間隔を
あけた案内６，６又は案内６ａ，６ａの中心面内にあ
る。
【００２７】上記のＸ軸線方向の送りにおいて工具・主
軸２２・主軸頭２０、移動台７の合成重心は、コラム
２，２の案内６，６で支える支持面又は対向する副コラ
ム２ａ，２ａの案内６ａ，６ａで支える支持面の範囲内
にある。従って、主軸頭２０のＸ軸線方向の送り、移動
体のＹ軸線方向の送り及び工作物テーブル４のＺ軸線方
向の送りとは、相俟って工具と工作物との三次元的な相
対移動乃至位置決めとなり、それにより適宜な加工が行
われる。
軸２２・主軸頭２０、移動台７の合成重心は、コラム
２，２の案内６，６で支える支持面又は対向する副コラ
ム２ａ，２ａの案内６ａ，６ａで支える支持面の範囲内
にある。従って、主軸頭２０のＸ軸線方向の送り、移動
体のＹ軸線方向の送り及び工作物テーブル４のＺ軸線方
向の送りとは、相俟って工具と工作物との三次元的な相
対移動乃至位置決めとなり、それにより適宜な加工が行
われる。
【００２８】
【発明の効果】この発明の立形工作機械においては、主
軸頭が水平第１軸線方向に送られても、主軸頭の重心
は、主軸頭を案内支承する対向した水平第１軸線方向の
案内が郭定する水平支持面の範囲内に常に位置し、特に
対向した水平第１軸線方向の案内の中心面内に位置し、
主軸頭を案内支承する対向した水平第１軸線方向の案内
をもつ移動が水平第２軸線方向に送られても、主軸頭及
び移動体の合成重心、即ち主軸側組立体の重心が常に水
平第２軸線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に
常に位置する。
軸頭が水平第１軸線方向に送られても、主軸頭の重心
は、主軸頭を案内支承する対向した水平第１軸線方向の
案内が郭定する水平支持面の範囲内に常に位置し、特に
対向した水平第１軸線方向の案内の中心面内に位置し、
主軸頭を案内支承する対向した水平第１軸線方向の案内
をもつ移動が水平第２軸線方向に送られても、主軸頭及
び移動体の合成重心、即ち主軸側組立体の重心が常に水
平第２軸線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に
常に位置する。
【００２９】即ち、主軸頭が水平平面のどの位置に送ら
れても、主軸側組立体の重心が水平第１軸線方向の対向
案内及び水平第２軸線方向の対向案内が郭定する水平支
持面の範囲内に常に位置する。又、工作物が装着され上
下第３軸線方向に送られる工作物支持体においても、工
作物支持体を上下第３軸線方向に移動可能に案内支持す
る対向した上下第３軸線方向の案内が郭定する支持面の
範囲内に工作物・工作物支持体の合成重心が常に位置す
る。
れても、主軸側組立体の重心が水平第１軸線方向の対向
案内及び水平第２軸線方向の対向案内が郭定する水平支
持面の範囲内に常に位置する。又、工作物が装着され上
下第３軸線方向に送られる工作物支持体においても、工
作物支持体を上下第３軸線方向に移動可能に案内支持す
る対向した上下第３軸線方向の案内が郭定する支持面の
範囲内に工作物・工作物支持体の合成重心が常に位置す
る。
【００３０】その結果、主軸側組立体の重心及び工作物
・工作物支持体の合成重心による支持面における支持点
を中心にしたモーメントを働かせることはない。従っ
て、送り駆動手段として例えばリニアモータのように駆
動手段を用いて主軸側組立体や工作物・工作物支持体を
高速に送り駆動しても、ヨーイングやピッチング等の振
動は発生しない。
・工作物支持体の合成重心による支持面における支持点
を中心にしたモーメントを働かせることはない。従っ
て、送り駆動手段として例えばリニアモータのように駆
動手段を用いて主軸側組立体や工作物・工作物支持体を
高速に送り駆動しても、ヨーイングやピッチング等の振
動は発生しない。
【００３１】又、リニアモータを用いることにより装置
の小形化及び急速送りが共に可能となり、リニアモータ
が各案内に沿って各部重心を挟むように位置させること
により安定した急速送りが行われる。それにより、生産
効率の向上を図るため高速送りが可能で、なお加工精度
を高精度に保ち得る。そして、各支持部材が各部重心に
対し対称的な構造であるので、熱変形も抑止され、加工
精度を高精度に保ち得る。
の小形化及び急速送りが共に可能となり、リニアモータ
が各案内に沿って各部重心を挟むように位置させること
により安定した急速送りが行われる。それにより、生産
効率の向上を図るため高速送りが可能で、なお加工精度
を高精度に保ち得る。そして、各支持部材が各部重心に
対し対称的な構造であるので、熱変形も抑止され、加工
精度を高精度に保ち得る。
【００３２】工作物の支持体を上下第３軸線方向に送る
案内がコラムに設けられた形式では、第３軸線方向の送
り距離範囲を大きくしても、コラムのみを長大化するだ
けで、ベッドは関係しないので、工作物のローディング
高さは低いまま変わらないので作業性がよい。又、同案
内がベッドに設けられた形式では、案内の直立度の維持
が容易で製作コストが低廉である。
案内がコラムに設けられた形式では、第３軸線方向の送
り距離範囲を大きくしても、コラムのみを長大化するだ
けで、ベッドは関係しないので、工作物のローディング
高さは低いまま変わらないので作業性がよい。又、同案
内がベッドに設けられた形式では、案内の直立度の維持
が容易で製作コストが低廉である。
【図１】この発明の実施の第１形態におけるリニアモー
タ送り駆動立形工作機械の断面正面図である。
タ送り駆動立形工作機械の断面正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図であ
る。
る。
【図４】この発明の実施の第１形態及び第２形態におけ
るリニアモータ送り駆動立形工作機械の平面図である。
るリニアモータ送り駆動立形工作機械の平面図である。
【図５】この発明の実施の第２形態におけるリニアモー
タ送り駆動立形工作機械の断面正面図である。
タ送り駆動立形工作機械の断面正面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図であ
る。
る。
【図８】この発明の実施の形態におけるリニアモータ送
り駆動立形工作機械の移動体の支持構造の第１変形例の
断面図である。
り駆動立形工作機械の移動体の支持構造の第１変形例の
断面図である。
【図９】この発明の実施の形態におけるリニアモータ送
り駆動立形工作機械の移動体の支持構造の第２変形例の
断面図である。
り駆動立形工作機械の移動体の支持構造の第２変形例の
断面図である。
【図１０】従来の技術における立形工作機械の正面図で
ある。
ある。
【図１１】従来の技術における立形工作機械の側面図で
ある。
ある。
１ ベッド １ａ，１ｂ 凹所 ２ コラム ２ａ 副コラム ３ 案内 ４ 工作物テーブル ４ａ 脚部 ５，９，１１，２１ リニアモータ ６，６ａ，８，１０ 案内 ７ 移動台 ７ａ，７ｂ 枠部 ２０ 主軸頭 ２２ 主軸 Ｈ 中間空間
Claims (6)
- 【請求項１】 対向して水平第１軸線方向に設けられた
移動体の案内に跨って主軸頭が移動可能に案内支承され
ると共に、対向して水平第１軸線方向と垂直な水平第２
軸線方向に設けられた案内に跨って移動体が移動可能に
案内支承された主軸側組立体、対向した上下第３軸線方
向に設けられた案内に跨って移動可能に案内支承された
工作物支持体並びに主軸側組立体及び工作物支持体の各
送り駆動手段を備え、対向した水平第１軸線方向の案内
が郭定する水平支持面及び対向した水平第２軸線方向の
案内が郭定する水平支持面の範囲内に主軸側組立体の重
心が常に位置し、対向した上下第３軸線方向の案内が郭
定する水平支持面の範囲内に工作物を装着した工作物支
持体の重心が常に位置する立形工作機械。 - 【請求項２】 中間空間を形成して対向して立設され、
夫々に水平第１軸線方向と垂直な水平第２軸線方向の案
内が設けられたコラム、対向コラムの水平第２軸線方向
の案内に両側部が移動可能に案内支承され、対向した水
平第１軸線方向に案内が設けられた移動体、移動体の対
向した水平第１軸線方向の案内に両側部が移動可能に案
内支承された主軸頭、コラムに設けられた対向した上下
第３軸線方向の案内に両側部が移動可能に案内支承され
た工作物支持体、並びに移動体、主軸頭及び工作物支持
体の各送り駆動手段を備え、 各対向案内に案内支承される各部の重心に対し当該対向
案内が対称的な位置にあり、 対向した水平第１軸線方向の案内が郭定する水平支持面
の範囲内に主軸頭の重心が常に位置し、対向した水平第
２軸線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に主軸
頭及び移動体の合成重心が常に位置し、上下第３軸線方
向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に工作物を装着
した工作物支持体の重心が常に位置する立形工作機械。 - 【請求項３】 中間空間を形成して対向して立設され、
夫々に水平第１軸線方向と垂直な水平第２軸線方向の案
内が設けられたコラム、対向コラムの水平第２軸線方向
の案内に両側部が移動可能に案内支承され、対向した水
平第１軸線方向に案内が設けられた移動体、移動体の対
向した水平第１軸線方向の案内に両側部が移動可能に案
内支承された主軸頭、ベッドに設けられた対向した上下
第３軸線方向の案内に両側部が移動可能に案内支承され
た工作物支持体、並びに移動体、主軸頭及び工作物支持
体の各送り駆動手段を備え、 各対向案内に案内支承される各部の重心に対し当該対向
案内が対称的な位置にあり、 対向した水平第１軸線方向の案内が郭定する水平支持面
の範囲内に主軸頭の重心が常に位置し、対向した水平第
２軸線方向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に主軸
頭及び移動体の合成重心が常に位置し、上下第３軸線方
向の案内が郭定する水平支持面の範囲内に工作物を装着
した工作物支持体の重心が常に位置する立形工作機械。 - 【請求項４】 主軸頭の重心が対向した水平第１軸線方
向の案内の中心面内にある請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載の立形工作機械。 - 【請求項５】 送り駆動手段がリニアモータである請求
項１乃至請求項４のいずれかに記載の立形工作機械。 - 【請求項６】 送り駆動手段であるリニアモータが各案
内に沿って各部重心を挟むように位置している請求項５
に記載の立形工作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087849A JP2001269827A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 立形工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087849A JP2001269827A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 立形工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001269827A true JP2001269827A (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=18603801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000087849A Pending JP2001269827A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 立形工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001269827A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1312439A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Machine tool with special configuration of drive line, guide surfaces and center of gravity of moving object |
| JP2005088125A (ja) * | 2003-08-12 | 2005-04-07 | Konica Minolta Opto Inc | 加工機 |
| EP1588796A2 (en) * | 2004-04-23 | 2005-10-26 | Aerotech, Inc. | High precision Z-theta stage |
| CN100348365C (zh) * | 2002-08-30 | 2007-11-14 | Uht株式会社 | 加工装置用的驱动装置及利用该驱动装置的加工装置 |
| JP2010058263A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Mori Seiki Co Ltd | 超精密工作機械 |
| CN103370167A (zh) * | 2011-02-17 | 2013-10-23 | 株式会社牧野铣床制作所 | 机床 |
| JP5834121B1 (ja) * | 2014-08-25 | 2015-12-16 | 株式会社ソディック | 加工装置 |
| US10035228B2 (en) | 2014-10-09 | 2018-07-31 | Amada Machine Tools Co., Ltd. | Working machine |
| WO2022157276A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Modig Machine Tools Ab | A machining device for machining a workpiece and a method thereof |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000087849A patent/JP2001269827A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6698982B2 (en) | 2001-11-15 | 2004-03-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Machine tool |
| KR100493596B1 (ko) * | 2001-11-15 | 2005-06-03 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 공작 기계 |
| EP1312439A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Machine tool with special configuration of drive line, guide surfaces and center of gravity of moving object |
| CN100348365C (zh) * | 2002-08-30 | 2007-11-14 | Uht株式会社 | 加工装置用的驱动装置及利用该驱动装置的加工装置 |
| JP2005088125A (ja) * | 2003-08-12 | 2005-04-07 | Konica Minolta Opto Inc | 加工機 |
| JP4715081B2 (ja) * | 2003-08-12 | 2011-07-06 | コニカミノルタオプト株式会社 | 加工機 |
| EP1588796A2 (en) * | 2004-04-23 | 2005-10-26 | Aerotech, Inc. | High precision Z-theta stage |
| EP1588796A3 (en) * | 2004-04-23 | 2006-12-06 | Aerotech, Inc. | High precision Z-theta stage |
| JP2010058263A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Mori Seiki Co Ltd | 超精密工作機械 |
| CN103370167A (zh) * | 2011-02-17 | 2013-10-23 | 株式会社牧野铣床制作所 | 机床 |
| CN103370167B (zh) * | 2011-02-17 | 2016-08-10 | 株式会社牧野铣床制作所 | 机床 |
| JP5834121B1 (ja) * | 2014-08-25 | 2015-12-16 | 株式会社ソディック | 加工装置 |
| CN106181448A (zh) * | 2014-08-25 | 2016-12-07 | 株式会社沙迪克 | 加工装置 |
| CN106181448B (zh) * | 2014-08-25 | 2018-04-06 | 株式会社沙迪克 | 加工装置 |
| US10035228B2 (en) | 2014-10-09 | 2018-07-31 | Amada Machine Tools Co., Ltd. | Working machine |
| WO2022157276A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Modig Machine Tools Ab | A machining device for machining a workpiece and a method thereof |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060301 |