JP2007319972A - Machine tool, multi-spindle head replacing tool, machine tool unit and replacing method for multi-spindle head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生産加工ラインに装設された工作機械に係り、さらに詳しくは、多軸ヘッドの交換作業を容易に行うことができる工作機械及びそれに用いる多軸ヘッド交換用治具、工作機械ユニット、並びに多軸ヘッドの交換方法に関するものである。 The present invention relates to a machine tool installed in a production processing line, and more specifically, a machine tool capable of easily performing a multi-axis head replacement operation, a multi-axis head replacement jig used therefor, and a machine tool unit. And a method for replacing the multi-axis head.
この種の工作機械においては、ベッドの上面に対し、前後動機構により前後方向の往復動可能に前後動サドルが装着され、該サドルの前側面には多軸ヘッドが取り外し可能に装着され、多軸ヘッドに取り付けた複数の工具によりワークテーブル又はワーククランプ用治具に装着されたワークの加工を行うようになっている。 In this type of machine tool, a back-and-forth motion saddle is attached to the upper surface of the bed so as to be able to reciprocate in the front-rear direction by a back-and-forth motion mechanism, and a multi-axis head is detachably attached to the front side surface of the saddle. A workpiece mounted on a workpiece table or workpiece clamping jig is processed by a plurality of tools attached to the shaft head.
ワークの加工の種類を変更する場合には、前記サドルから使用済みの多軸ヘッドが取り外され、新しい多軸ヘッドと交換される。この多軸ヘッドの交換作業を交換用重機を用いて行う場合もあるが、工場内に重機を配備することや、安全性配慮のため交換作業の能率が非常に低いという問題があった。 When changing the machining type of the workpiece, the used multi-axis head is removed from the saddle and replaced with a new multi-axis head. This multi-axis head replacement work may be performed using a replacement heavy machine, but there is a problem that the efficiency of the replacement work is very low due to the installation of heavy machines in the factory and safety considerations.
上記の問題を解消するため特許文献1には、多軸ヘッドマガジンにストックされた多軸ヘッドと、加工ユニットに装着された多軸ヘッドとを自動的に交換する多軸ヘッド交換装置が提案されている。
In order to solve the above problems,
又、特許文献2には、機械本体上に複数の多軸ヘッドを搭載し、送りユニットにより前後方向に往復動される主軸ユニットに設けられたテーブル上にフリーベアリングを有した支持台により、多軸ヘッドが前記テーブル上を移動して多軸ヘッドの交換作業を行うようにしたものが提案されている。
ところが、特許文献1に開示された多軸ヘッド交換装置は、多軸ヘッドマガジンや、その自動交換機構が必要で、構造が非常に複雑となり、それらの設置スペースが広くなるという問題があった。
However, the multi-axis head exchanging device disclosed in
又、特許文献2の多軸ヘッド交換装置は、特許文献1のものと比較して、構成がある程度簡素化されるという利点がある。しかし、機械本体上に複数の交換用の多軸ヘッドを常時ストックする必要があり、工作機械毎に前記交換用の多軸ヘッドをストックするための機構が必要で部品点数を低減することができないばかりでなく、広い設置スペースが必要になるという問題があった。
Further, the multi-axis head exchanging device of Patent Document 2 has an advantage that the configuration is simplified to some extent as compared with that of
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、部品点数を低減することができるとともに、多軸ヘッド交換用治具を常時設置するためのスペースを不要にして小型化を図り、治具の材料コスト及び製造コストを低減することができる工作機械及びそれに用いる多軸ヘッド交換用治具、工作機械ユニット並びに多軸ヘッドの交換方法を提供することにある。 The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art and can reduce the number of parts, and at the same time, reduces the size by eliminating the space for always installing a multi-axis head replacement jig, It is an object of the present invention to provide a machine tool that can reduce the material cost and manufacturing cost of a jig, a multi-axis head replacement jig used therefor, a machine tool unit, and a multi-axis head replacement method.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ベッドの上面に対し、前後動機構により前後方向の往復動可能に前後動サドルを装着し、該サドルの前側面に多軸ヘッドを取り外し可能に装着した工作機械において、前記ベッドの左右両側部に対し、前記多軸ヘッドの下面を支持して該ヘッドを左右方向に搬送する多軸ヘッド交換用治具を架橋するための一対の架橋基部を設けたことを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記架橋基部はベッドの左右両側上面に形成された取付座であることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1において、前記架橋基部はベッドの左右両側部に予め立設された一対の橋脚であることを要旨とする。
The gist of a second aspect of the present invention is that, in the first aspect, the bridging base is a mounting seat formed on the upper surfaces of the left and right sides of the bed.
The gist of a third aspect of the present invention is that, in the first aspect, the bridging base is a pair of bridge piers that are erected in advance on both the left and right sides of the bed.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の工作機械の架橋基部に装着される多軸ヘッド交換用治具であって、該交換用治具は、前記多軸ヘッドを左右方向に搬送可能に構成されていることを要旨とする。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項4において、前記多軸ヘッド交換用治具は、前記両架橋基部に対し左右方向に架橋される前後一対の平行な第1搬送用レールにより構成されていることを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the multi-axis head replacement jig is constituted by a pair of front and rear parallel first conveyance rails that are bridged in the left-right direction with respect to the both bridging bases. It is a summary.
請求項6に記載の発明は、請求項5において、前記両第1搬送用レールには、左右一対の平行な第2搬送用レールが前後方向に架橋されていることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6において、前記搬送用レールは、レール本体と、該レール本体に対し位置切換機構により下降位置と、上昇位置との間で位置の切り換え可能に構成される昇降用バーと、該バーに装着され、かつ多軸ヘッドの下面を支持する複数のローラとにより構成されていることを要旨とする。
The gist of a sixth aspect of the present invention is that, in the fifth aspect of the present invention, a pair of left and right parallel second conveyance rails are bridged in the front-rear direction on the first conveyance rails.
A seventh aspect of the present invention provides the transfer rail according to the fifth or sixth aspect, wherein the transfer rail can be switched between a lowered position and a raised position by a position switching mechanism with respect to the rail body and the rail body. The gist of the present invention is that it is composed of a configured lifting bar and a plurality of rollers mounted on the bar and supporting the lower surface of the multi-axis head.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載された工作機械と、請求項4〜7のいずれか一項に記載された多軸ヘッド交換用治具とにより構成したことを要旨とする。
The invention according to claim 8 includes the machine tool according to any one of
請求項9に記載の発明は、ベッドの上面に対し、前後動機構により前後方向の往復動可能に前後動サドルを装着し、該サドルの前側面に多軸ヘッドを取り外し可能に装着した工作機械において、前記ベッドの左右両側部に設けた架橋基部に対し、前記多軸ヘッドの下面を支持して搬送する多軸ヘッド交換用治具を架橋する工程と、前後動サドルから多軸ヘッドを分離して多軸ヘッド交換用治具上へ移し替える工程と、多軸ヘッド交換用治具上の多軸ヘッドを工作機械の側方に配置した搬出用台車に移し替える工程と、工作機械の側方に配置した搬入用台車上の多軸ヘッドを前記多軸ヘッド交換用治具上に移し替えた後、多軸ヘッドを前後動サドルまで移動して、該サドルに装着する工程と、前記多軸ヘッド交換用治具を前記架橋基部から取り外す工程とを含むことを要旨とする。 According to the ninth aspect of the present invention, a machine tool in which a back-and-forth motion saddle is mounted on the upper surface of the bed so as to be able to reciprocate in the front-rear direction by a back-and-forth motion mechanism and a multi-axis head is removably mounted on the front side surface of the saddle The step of bridging the multi-axis head replacement jig for supporting and transporting the lower surface of the multi-axis head to the bridging bases provided on the left and right sides of the bed, and separating the multi-axis head from the longitudinal saddle The process of transferring onto the multi-axis head replacement jig, the process of transferring the multi-axis head on the multi-axis head replacement jig to the unloading carriage arranged on the side of the machine tool, and the machine tool side Moving the multi-axis head on the loading carriage arranged in the direction onto the multi-axis head replacement jig, and then moving the multi-axis head to the forward / backward movement saddle and attaching it to the saddle; Remove the shaft head replacement jig from the bridge base. And summarized in that and a to process.
(作用)
請求項1記載の発明は、ベッド側の一対の架橋基部に対し多軸ヘッドの交換作業の際にのみ多軸ヘッド交換用治具が装着されるので、工作機械毎に治具を用意しなくても済むとともに、工作機械に前記治具の専用の装着スペースを常時確保しなくても済む。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the jig for replacing the multi-axis head is attached only to the pair of bridging bases on the bed side at the time of replacing the multi-axis head. Therefore, no jig is prepared for each machine tool. In addition, it is not always necessary to secure a dedicated mounting space for the jig on the machine tool.
請求項2に記載の発明は、前記架橋基部がベッドの左右両側上面に形成された取付座であるため、架橋基部の構成が簡素化される。
請求項3に記載の発明は、前記架橋基部がベッドの左右両側部に予め立設された一対の橋脚であるため、前記治具の架橋作業が容易となる。
In the invention according to claim 2, since the cross-linking base is a mounting seat formed on the upper surfaces of the left and right sides of the bed, the configuration of the cross-linking base is simplified.
In the invention according to
請求項4に記載の発明は、多軸ヘッド交換用治具により多軸ヘッドが左右方向に搬送されるので、多軸ヘッドの搬出作業及び搬入作業の時間が短縮される。
請求項5に記載の発明は、多軸ヘッド交換用治具の構成が一対の第1搬送用レールにより簡素化される。
According to the fourth aspect of the present invention, since the multi-axis head is conveyed in the left-right direction by the multi-axis head replacement jig, the time required for carrying out and carrying in the multi-axis head is shortened.
In the invention according to claim 5, the configuration of the multi-axis head replacement jig is simplified by the pair of first conveying rails.
請求項6に記載の発明は、第1搬送用レールと第2搬送用レールにより多軸ヘッドが左右方向及び前後方向に搬送されるので、前後動サドルに対する多軸ヘッドの脱着時に多軸ヘッドを前後する必要のある工作機械において、前後動サドルから多軸ヘッドを前方に分離して、第2搬送用レールにより多軸ヘッドを前方に移動し第1搬送用レールに移動することができる。 In the sixth aspect of the invention, since the multi-axis head is conveyed in the left-right direction and the front-rear direction by the first conveyance rail and the second conveyance rail, the multi-axis head is mounted when the multi-axis head is detached from the longitudinal saddle. In a machine tool that needs to move back and forth, the multi-axis head can be separated forward from the longitudinal saddle, and the multi-axis head can be moved forward by the second transfer rail and moved to the first transfer rail.
請求項7に記載の発明は、位置切換機構により昇降用バー及び複数のローラが下降位置から上昇位置に切り換えられると、レール本体の上面よりも下方に位置していたローラが該上面から上方に持ち上げられ、レール本体の上面に支持されていた多軸ヘッドの下面がローラにより支持され、多軸ヘッドのローラによる搬送が可能となる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the lifting bar and the plurality of rollers are switched from the lowered position to the raised position by the position switching mechanism, the roller located below the upper surface of the rail body moves upward from the upper surface. The lower surface of the multi-axis head that has been lifted and supported on the upper surface of the rail body is supported by the roller, so that the multi-axis head can be conveyed by the roller.
本発明によれば、多軸ヘッドの交換作業の際にのみベッドに設けた左右一対の架橋基部に対し多軸ヘッド交換用治具を装着すればよい。このため、多軸ヘッド交換用治具を複数の工作機械に共用することが可能で、部品点数を低減することができるとともに、多軸ヘッド交換用治具を常時設置するためのスペースを不要にして工作機械の小型化を図ることができるとともに、生産加工ライン全体の省スペース化が可能となる。 According to the present invention, the multi-axis head replacement jig may be attached to the pair of left and right bridging bases provided on the bed only when the multi-axis head is replaced. For this reason, the multi-axis head replacement jig can be shared by a plurality of machine tools, the number of parts can be reduced, and a space for always installing the multi-axis head replacement jig is not required. As a result, it is possible to reduce the size of the machine tool and to reduce the space of the entire production processing line.
以下、本発明を具体化した工作機械の第1の実施形態を図1〜図7に従って説明する。
図1及び図5に示すように、ベッド11の上面11aには、案内レール12が主軸の送り方向である前後方向を指向するように、かつ左右(機幅)方向に所定の間隔をおいて平行に敷設されている。両案内レール12にはボールねじ方式の前後(主軸)方向の送り機構13によって加工ユニット14が前後方向の往復動可能に装着されている。図1及び図4に示すようにこの加工ユニット14は、前記案内レール12に案内されて前後方向に往復動される前後動サドル15と、この前後動サドル15の前側面15aに取り外し可能に装着される多軸ヘッド17とにより構成されている。多軸ヘッド17には工具Tを装着する複数の主軸16が備えられている。
Hereinafter, a first embodiment of a machine tool embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 5, on the
前記サドル15には主軸用モータ18が取り付けられ、その回転軸19の回転運動が爪噛み合わせ方式のクラッチ機構20及び多軸ヘッド17内に内蔵された歯車伝動機構(図示略)を介して、前記各主軸16に伝達されるようになっている。
A
図1及び図4に示すように、前記多軸ヘッド17の背面17aの上部には二箇所に位置決めピン21が後方に指向するように取り付けられ、両位置決めピン21はサドル15の前側面15aに形成された二つの位置決め孔15bに対し前方へ引き抜き可能に挿入されている。前記サドル15と多軸ヘッド17の間には、サドル15を正規の取付位置に固定するための従来周知の油圧式のクランプ機構22が複数(例えば4)箇所に設けられている。そして、工作機械の動作を制御する制御盤に設けられたスイッチを操作することにより、前記各クランプ機構22をクランプ状態又はアンクランプ状態に切り換えることができるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 4,
前記ベッド11の上面には、前記加工ユニット14の工具Tにより加工されるワークを装着するための図示しないワークテーブル及びワーククランプ用治具が配設されている。又、床面には図示しないがワークを加工位置に搬入したり加工済みのワークを搬出したりするための例えばトランスファバー方式のワーク搬入出装置も装設されている。
On the upper surface of the
次に、この発明の要部構成について説明する。
図4及び図5に示すように、前記ベッド11の外周部全体には、保護カバー取付用の側壁11bが一体に形成され、側壁11bの内側にはワークの加工に用いられたクーラントの回収通路11cが形成されている。前記側壁11bのうち左右の側壁11bの内側面には取付座11dがそれぞれ一体に形成されている。両取付座11dは、前後方向を指向するように形成され、両取付座11dの前後方向の端部にはネジ孔11eが形成されている。前記両取付座11dの上面には、図4に示す前記加工ユニット14の前後方向の移動軌跡K1,K2から左右方向に離隔した位置に、架橋基部としての一対のレール用橋脚31がボルト32を前記ネジ孔11eに螺合することにより取り外し可能に取り付けられている。
Next, the configuration of the main part of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 4 and 5, a
図5に示すように、前記両レール用橋脚31の上面には、前後方向に所定の間隔をおいてレール用の嵌入凹部31aがそれぞれ二箇所に形成されている。両レール用橋脚31間には、多軸ヘッド交換用治具Gが取り外し可能に架橋されている。この多軸ヘッド交換用治具Gは前記レール用橋脚31の四つの嵌入凹部31aに嵌入されて、左右方向を指向し、かつ前後方向に所定の間隔をおいて平行に架橋されたローラ方式の二本の第1搬送用レール33を備えている。前記両搬送用レール33の端部は、前記嵌入凹部31aに取り外し可能に嵌入され、レール用橋脚31の上端外側部に形成されたネジ孔31bに螺合された手動により回動操作可能なボルト34により締付け固定されている。そして、前記第1搬送用レール33により前記多軸ヘッド17の下面を支持して該多軸ヘッド17を左右方向に搬送可能にしている。
As shown in FIG. 5, rail insertion recesses 31a are formed at two locations on the upper surfaces of the
前記第1搬送用レール33には、前記多軸ヘッド17を前後方向に搬送するための第2搬送用レール35が前後方向を指向するように、かつ左右方向に所定の間隔をおいて平行に架橋固定されている。
The
次に、図5〜図7に基づいて、前記第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35の構成について説明する。両レール33,35は同様に構成されているので、第1搬送用レール33について説明する。
Next, the configuration of the
図5に示すように、横長四角柱状をなすレール本体36の上面に形成された収容溝36aには、図6に示すように同じく横長四角柱状の昇降用バー37が昇降可能に収容されている。この昇降用バー37の上面に形成されたほぼ横半円筒状をなす複数のローラ収容室37aには、ローラ38がそれぞれ収容されるとともに、各ローラ38は図7(a)に示すように軸39により回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 5, a horizontal rectangular column-
前記レール本体36の下部には、前記ローラ38の位置切換機構を構成する複数のシリンダ40が上向きに固定され、各シリンダ40のピストンロッド41の上端部は前記昇降用バー37の下面に当接されている。
A plurality of
前記レール本体36の端面には、前記シリンダ40に圧油を供給するためのカプラー42Aが取り付けられ、このカプラー42Aから油通路36dを通して前記シリンダ40のピストン側シリンダ室に油を供給し、ピストンロッド41を上昇することができるようにしている。前記各カプラー42Aには、専用の自走式の油圧ユニット43からフレキシブルな複数本の配管44の先端にそれぞれ接続されたカプラー42Bが接続された状態で、圧油が供給されるようにしている。前記油圧ユニット43には、前記シリンダ40のピストンロッド41を昇降動作させるための第1及び第2油圧操作レバー45A,45Bが装備されている。第1油圧操作レバー45Aは、前記両第1搬送用レール33のローラ38の位置切換に用いられ、第2油圧操作レバー45Bは前記両第2搬送用レール35のローラ38の位置切換に用いられる。
A
従って、前記第1油圧操作レバー45A又は第2油圧操作レバー45Bがローラ38を上昇する方向に操作されると、油圧ユニット43から配管44を通して圧油が第1搬送用レール33又は第2搬送用レール35のシリンダ40に供給され、前記ピストンロッド41が上昇されて昇降用バー37及びローラ38が上昇される。このため、ローラ38が図7(a)に示すようにレール本体36の上端面の下方に位置する下降(不作動)位置からレール本体36の上面から持ち上げられた上昇(作動)位置に切り換えられる。又、前記第1油圧操作レバー45A又は第2油圧操作レバー45Bがローラ38を下降する方向に操作されると、前記シリンダ40の油が排出されて、前記昇降用バー37及びローラ38が自重により下降位置に移動される。
Therefore, when the first
次に、前記のように構成した工作機械における多軸ヘッド17の交換装置の動作について説明する。
図1は、前記レール用橋脚31から第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35が取り外されるとともに、前後動サドル15に多軸ヘッド17が装着されて加工ユニット14が前後方向に移動可能で工具Tによるワークの加工が可能な状態を示す。
Next, the operation of the exchange device for the
In FIG. 1, the
ワークの加工が終了して、前記多軸ヘッド17を交換する際には、図4に示すように工作機械の側方近傍に示された搬入用台車46と搬出用台車47が用いられる。搬入用台車46及び搬出用台車47はその上面に複数のローラ48を備え、搬入用台車46のローラ48上には、使用済みの多軸ヘッド17と交換される新しい多軸ヘッド17が搭載されている。
When the work is finished and the
最初に、図1に示すようにサドル15に多軸ヘッド17が装着された状態において、多軸ヘッド17に供給される図示しない潤滑油、エア及びクーラント等の供給用の配管のカプラーを取り外す。
First, in the state where the
次に、図1において加工ユニット14を後方に移動して、レール用橋脚31の上方から多軸ヘッド17を後退させた状態で、図5に示すように前記両レール用橋脚31の嵌入凹部31aに二本の第1搬送用レール33の両端部をそれぞれ嵌合してボルト34を手作業により締め付け方向に回動することにより両第1搬送用レール33をレール用橋脚31に固定する。その後、図6に示す前記油圧ユニット43の配管44の先端に接続されたカプラー42Bを図5に示す前記第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35の各カプラー42Aにそれぞれ接続する。
Next, in FIG. 1, the
次に、送り機構13が作動されて、加工ユニット14が前進され、図2に示すように多軸ヘッド17が前記第1搬送用レール33の上方に移動される。この状態では、第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35のローラ38が共に下降位置にあるので、レール本体36の上面(ローラ38)と多軸ヘッド17の下面との間には隙間が形成される。この状態で、第2油圧操作レバー45Bを操作することにより第2搬送用レール35の昇降用バー37及びローラ38を上昇させ、各ローラ38により多軸ヘッド17の下面を支持する。そして、工作機械の操作盤に設けたスイッチ(図示略)を操作することにより多軸ヘッド17のクランプ機構22をクランプ状態からアンクランプ状態に切り換え、前後動サドル15に対する多軸ヘッド17の連結を解除する。この状態で、多軸ヘッド17を手押し作業により第2搬送用レール35のローラ38により図3及び図4に示すように前方に移動し、多軸ヘッド17を一対の第1搬送用レール33と対応する位置で停止させる。
Next, the
次に、前記第1油圧操作レバー45Aを操作することにより第1搬送用レール33の昇降用バー37及びローラ38を下降位置から上昇位置に切り換えて多軸ヘッド17の下面を第1搬送用レール33のローラ38により支持するとともに、第2油圧操作レバー45Bを操作して、第2搬送用レール35の昇降用バー37及びローラ38を上昇位置から下降位置に切り換える。
Next, by operating the first
続いて、図4において第1搬送用レール33のローラ38によって多軸ヘッド17を手押し作業により前記搬出用台車47のローラ48上に移載する。
その後、新しい多軸ヘッド17を載せた搬入用台車46からこの多軸ヘッド17を第1搬送用レール33のローラ38上に手押し作業により移動した後、一対の第2搬送用レール35と対応する位置へ移動する。この状態で第2油圧操作レバー45Bを操作して、第2搬送用レール35のローラ38を下降位置から上昇位置へ切り換えるとともに、第1油圧操作レバー45Aを操作して、第1搬送用レール33のローラ38を上昇位置から下降位置へ切り換える。そして、多軸ヘッド17をサドル15側へ手押し作業により移動してサドル15の前側面15aに多軸ヘッド17の背面17aを接近し、位置決め孔15bに位置決めピン21を挿入するとともに、前記クラッチ機構20を接続し、前記クランプ機構22をアンクランプ状態からクランプ状態に切り換える。
Subsequently, in FIG. 4, the
Thereafter, the
続いて、第2油圧操作レバー45Bを操作して、第2搬送用レール35のローラ38を上昇位置から下降位置へ切り換えるとともに、送り機構13を作動して加工ユニット14を後方に移動させ、多軸ヘッド17を後退させる。そして、油圧ユニット43の配管44の先端に接続されたカプラー42Bを前記カプラー42Aから取り外すとともに、ボルト34を緩めて、第1搬送用レール33を第2搬送用レール35とともにレール用橋脚31から取り外す。最後に、多軸ヘッド17に供給される図示しない潤滑油、エア及びクーラント等の供給用の配管のカプラーを取り付ける。
Subsequently, the second hydraulic control lever 45B is operated to switch the
以上のような動作により新旧の多軸ヘッド17の交換作業が行われる。
上記第1の実施形態の工作機械によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記第1の実施形態では、ベッド11の左右両側上面にレール用橋脚31を予め取り付けておき、両レール用橋脚31に形成した一対の嵌入凹部31aに第2搬送用レール35を備えた一対の第1搬送用レール33を必要に応じて装着するようにした。このため、一基の工作機械にそれぞれ必要な部品は、一対のレール用橋脚31のみとなり、第1搬送用レール33、第2搬送用レール35及びローラ38を昇降する油圧ユニット43は、一組あれば全ての工作機械に使用することができ、多軸ヘッド交換用治具Gの必要個数を低減して、治具の材料コスト及び製造コストを低減することができる。又、多軸ヘッド交換用治具Gを常時設置するためのスペースが不要となるので、従来の工作機械と比較して、工作機械を小型化することができるとともに、生産加工ライン全体の省スペース化が可能となる。
The replacement operation of the old and new multi-axis heads 17 is performed by the operation as described above.
According to the machine tool of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the first embodiment,
(2)上記第1の実施形態では、第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35にローラコンベアを用いたので、多軸ヘッド17の搬送を手押し作業により容易に行うこができる。
(2) In the first embodiment, since the roller conveyor is used for the
(3)上記第1の実施形態では、架橋基部がベッド11の左右両側部に予め立設された一対の橋脚31であるため、前記治具Gの架橋作業が容易となる。
(4)上記第1の実施形態では、第1搬送用レール33と第2搬送用レール35により多軸ヘッド17が左右方向及び前後方向に搬送されるので、前後動サドル15に対する多軸ヘッド17の脱着時に多軸ヘッド17を前後する必要のある工作機械において、前後動サドル15から多軸ヘッド17を前方に分離して、第2搬送用レール35により多軸ヘッド17を前方に移動し第1搬送用レール33に移動することができる。
(3) In the first embodiment, since the bridging base is a pair of
(4) In the first embodiment, the
(5)上記第1の実施形態では、第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35のローラ38を位置切換機構によりそれぞれ下降位置と上昇位置とに切り換えるようにしたので、両レール間における多軸ヘッド17の移し替えを円滑に行うことができる。
(5) In the first embodiment, the
次に、本発明を具体化した多軸ヘッドの交換装置の第2の実施形態を図8〜図13に従って説明する。なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の部分についてはその説明を簡略或いは省略する。 Next, a second embodiment of a multi-axis head exchanging device embodying the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the second embodiment, the description of the same parts as in the first embodiment will be simplified or omitted.
この第2の実施形態においては、工作機械の前後動サドル15に対する多軸ヘッド17の脱着作業の際に、多軸ヘッド17が前後動サドル15から前方へ離隔されず、左右方向にのみ案内移動されるアリ溝方式の案内機構を備えた工作機械に具体化したものである。
In the second embodiment, when the
図8及び図10に示すように前記サドル15の前側面15aには、取付基板51がボルトにより固定され、この取付基板51の前面の下部には、下部のアリ溝V1を形成するブロック52がボルト53により取り付けられている。前記取付基板51の上部前面には、厚肉部51aが形成され、この厚肉部51aの前面には、図11及び図12に示すように左右一対の取付板54がボルト55により取り付けられ、両取付板54と取付基板51の間には、上部のアリ溝V2を形成する斜面56aを有する一対のアリ溝形成用のブロック56が収容されている。図11に示すように、前記両ブロック56には水平方向に逆方向のネジ孔56b,56cが形成され、両ネジ孔56b,56cには操作ボルト57に形成された逆ねじの雄ネジ部57a,57bが螺合されている。前記操作ボルト57の両端部は、前記取付基板51の両端面にボルトにより固定された軸受板58の支持孔58aにより所定位置において回転可能に支持されている。この操作ボルト57の一端には操作部57cが形成され、工具により回転されるようになっている。前記厚肉部51aの下面は、図11及び図12に示すように斜面51bとなっており、前記両ブロック56の上端面も前記斜面51bに接触するように斜面56dとなっている。
As shown in FIGS. 8 and 10, a mounting
図10に示すように、前記多軸ヘッド17の背面にはアリ板59がボルト60により固定され、アリ板59の上下両端部に形成されたアリ59a,59bが前記アリ溝V1,V2に左右方向の往復動可能に係合されている。そして、図11及び図12に示す前記操作ボルト57の操作部57cが回動されて両ブロック56が互いに接近する方向に移動されると、ブロック56の斜面56aが前記アリ板59のアリ59bの斜面に押し付けられて前後動サドル15に多軸ヘッド17が固定されるようになっている。
As shown in FIG. 10,
図9及び図12に示すように、前記取付基板51の左右両端面には、位置決め部材61,62が六角穴付きボルト63により取り付けられ、前記アリ板59の左右両端面に位置決め部材61,62を接触して、アリ板59を基準位置に位置決めするようにしている。六角レンチを用いて前記ボルト63を緩めて位置決め部材61,62を図12に示すアリ溝V1と対応する位置から回動して退避することによりアリ板59の位置決めを解除するようになっている。
As shown in FIGS. 9 and 12, positioning
図8に示すように前記クラッチ機構20を構成する駆動クラッチ爪20aは、被動クラッチ爪20bとアリ板59の内部において噛み合わされ、主軸用モータ18側に設けたクラッチの切り替えレバー64を操作することにより被動クラッチ爪20bから駆動クラッチ爪20aが後方に離隔される。これによって、アリ溝V1,V2内でアリ板59のアリ59a,59bが左右方向に案内移動可能になる。
As shown in FIG. 8, the drive
次に、前記のように構成した第2の実施形態の多軸ヘッド17の交換装置の動作について説明する。
図8(a)は、前記レール用橋脚31から第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35が取り外されるとともに、前後動サドル15に多軸ヘッド17が装着されて加工ユニット14が前後方向に移動可能で工具Tによりワークの加工が可能な状態を示す。
Next, the operation of the exchange device for the
FIG. 8A shows that the
工具Tによるワークの加工が終了して、前記多軸ヘッド17を交換する際には、図8(a)に示すようにサドル15に多軸ヘッド17が装着された加工ユニット14を後退させ、図13に示すように、予めベッド11に固定されたレール用橋脚31の嵌入凹部31a,31aに分離された二本の第1搬送用レール33をそれぞれ架橋支持し、前記油圧ユニット43の配管44の先端に接続されたカプラー42Bを前記第1搬送用レール33のカプラー42Aに接続する。その後、加工ユニット14を前進させて、図8(b)に示すように多軸ヘッド17の下面を第1搬送用レール33の直上に移動する。この状態では、第1搬送用レール33と多軸ヘッド17の下面との間に隙間が形成される。
When the machining of the workpiece by the tool T is completed and the
次に、多軸ヘッド17に供給される図示しない潤滑油、エア及びクーラント等の供給用配管のカプラーを取り外すとともに、切り替えレバー64を操作して、クラッチ機構20の駆動クラッチ爪20aを被動クラッチ爪20bから後方に離隔する。さらに、図12に示す多軸ヘッド17の左右方向の位置決め部材61,62のボルト63を緩め、該位置決め部材61,62をアリ溝V1,V2から離れた退避位置へ回動する。続いて、前記操作ボルト57の操作部57cを工具を用いて回動し、両ブロック56を図11において互いに離隔する方向に移動し、ブロック56によるアリ板59のアリ59aの押圧(クランプ)を解除する。これによって、前後動サドル15と多軸ヘッド17との連結状態が解除される。
Next, a coupler for supply piping such as lubricating oil, air, and coolant (not shown) supplied to the
次に、図8(b)において、前記第1搬送用レール33のローラ38を上昇させ、多軸ヘッド17の下面を複数のローラ38により支持する。この状態で多軸ヘッド17を手押し作業により第1搬送用レール33のローラ38により図9において右方向に移動し、多軸ヘッド17を搬出用台車47に移載する。
Next, in FIG. 8B, the
その後、新しい多軸ヘッド17を載せた搬入用台車46から多軸ヘッド17を第1搬送用レール33のローラ38上に手押し作業により右方向に移動する。そして、多軸ヘッド17をさらに右方向に移動し、多軸ヘッド17のアリ板59のアリ59a,59bを前記アリ溝V1,V2に嵌入する。次に、多軸ヘッド17の位置を前記位置決め部材61,62により正規の取付位置に設定した後、操作ボルト57を工具を用いて回動し、両ブロック56を図11及び図12において互いに接近する方向に移動し、ブロック56によりアリ板59のアリ59aを押圧(クランプ)する。その後、切り替えレバー64を操作して、クラッチ機構20を動力切り状態から動力入り状態に切り換える。次に、加工ユニット14を後退させた後、第1搬送用レール33のローラ38を上昇位置から下降位置へ切り換えるとともに、油圧ユニット43の配管44の先端に接続されたカプラー42Bをカプラー42Aから取り外し、ボルト34を緩める。そして、第1搬送用レール33をレール用橋脚31から取り外す。最後に、多軸ヘッド17に供給される図示しない潤滑油、エア及びクーラント等の供給用の配管のカプラーを取り付ける。
After that, the
以上のような動作により新旧の多軸ヘッド17の交換が行われる。
従って、第2の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
The old and new multi-axis heads 17 are exchanged by the operation as described above.
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1)第2の実施形態では、サドル15の前面に対し、アリ溝方式の案内機構により多軸ヘッド17を左右方向にのみ移動して、多軸ヘッド17の脱着作業を行うようにした。このため、前記案内機構により多軸ヘッド17を左右方向にのみ移動することにより多軸ヘッド17の脱着作業を迅速に行うことができる。
(1) In the second embodiment, with respect to the front surface of the
(2)第2の実施形態では、多軸ヘッド交換用治具Gの構成が一対の第1搬送用レール33のみにより構成されているので、治具Gの構造をさらに簡素化することができる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
(2) In the second embodiment, since the configuration of the multi-axis head replacement jig G is configured by only the pair of first transport rails 33, the structure of the jig G can be further simplified. .
In addition, you may change this embodiment as follows.
・前記第1の実施形態において、第1搬送用レール33に装着した第2搬送用レール35を省略してもよい。この場合には、加工ユニット14を前後方向に移動して、多軸ヘッド17を一対の第1搬送用レール33の上方に移動する。次に、シリンダ40を作動して、第1搬送用レール33の昇降用バー37及びローラ38を上昇させて、ローラ38により多軸ヘッド17の下面を支持する。この状態で、クランプ機構22をアンクランプ状態に切り換えた後、送り機構13を作動して多軸ヘッド17を第1搬送用レール33上に置いたままサドル15を後方に移動する。
In the first embodiment, the
・前記レール用橋脚31を、多軸ヘッド17の交換作業のときにのみ取付座11dに装着するようにしてもよい。この場合には、取付座11dが架橋基部となり、レール用橋脚31及び第1,第2搬送用レール33,35が多軸ヘッド交換用治具Gとなる。従って、この実施形態では、ベッド11側の架橋基部の構成を簡素化することができる。
The
・前記第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35のローラ38に代えて、鋼球を用いたり、プーリに掛装されたベルトを用いたりしてもよい。
・前記昇降用バー37、ローラ38及び軸39に代えて、モータにより多軸ヘッド17を搬送する自動搬送機構を用いてもよい。
Instead of the
In place of the lifting
・前記レール用橋脚31を予めベッド11の成形時に一体に形成してもよい。
・図5に示す第2搬送用レール35の前端部に多軸ヘッド17の前方への移動を規制するストッパを設けてもよい。
The
A stopper that restricts the forward movement of the
・前記前後動サドル15に対し昇降サドルを装着し、この昇降サドルに多軸ヘッド17を装着した工作機械に本発明を具体化してもよい。この場合には、前記第1搬送用レール33及び第2搬送用レール35のローラ38の位置切換機構が不要となり、多軸ヘッド交換用治具Gの構成を簡素化して、コストを低減することができる。
The present invention may be embodied in a machine tool in which a lifting saddle is attached to the
・前記前後動サドル15に対し左右動サドルを装着し、この左右動サドルに多軸ヘッド17を装着した工作機械に本発明を具体化してもよい。
The present invention may be embodied in a machine tool in which a lateral movement saddle is attached to the
G…多軸ヘッド交換用治具、11…ベッド、11a…上面、11d…取付座、15…前後動サドル、15a…前側面、17…多軸ヘッド、31…レール用橋脚、33…第1搬送用レール、35…第2搬送用レール、36…レール本体、38…ローラ、46…搬入用台車、47…搬出用台車。 G ... Multi-axis head replacement jig, 11 ... Bed, 11a ... Upper surface, 11d ... Mounting seat, 15 ... Longitudinal saddle, 15a ... Front side, 17 ... Multi-axis head, 31 ... Rail pier, 33 ... First Rail for conveyance, 35 ... Second rail for conveyance, 36 ... Rail body, 38 ... Roller, 46 ... Carriage for carrying in, 47 ... Carriage for carrying out.
Claims (9)
前記ベッドの左右両側部に対し、前記多軸ヘッドの下面を支持して該ヘッドを左右方向に搬送する多軸ヘッド交換用治具を架橋するための一対の架橋基部を設けたことを特徴とする工作機械。 In a machine tool in which a back and forth saddle is mounted on the upper surface of the bed so as to be able to reciprocate back and forth by a back and forth movement mechanism, and a multi-axis head is detachably mounted on the front side surface of the saddle.
A pair of bridging bases for bridging a multi-axis head replacement jig that supports the lower surface of the multi-axis head and conveys the head in the left-right direction are provided on the left and right sides of the bed. Machine tool to do.
前記ベッドの左右両側部に設けた架橋基部に対し、前記多軸ヘッドの下面を支持して搬送する多軸ヘッド交換用治具を架橋する工程と、
前後動サドルから多軸ヘッドを分離して多軸ヘッド交換用治具上へ移し替える工程と、
多軸ヘッド交換用治具上の多軸ヘッドを工作機械の側方に配置した搬出用台車に移し替える工程と、
工作機械の側方に配置した搬入用台車上の多軸ヘッドを前記多軸ヘッド交換用治具上に移し替えた後、多軸ヘッドを前後動サドルまで移動して、該サドルに装着する工程と、
前記多軸ヘッド交換用治具を前記架橋基部から取り外す工程と
を含むことを特徴とする工作機械における多軸ヘッドの交換方法。 In a machine tool in which a back and forth saddle is mounted on the upper surface of the bed so as to be able to reciprocate back and forth by a back and forth movement mechanism, and a multi-axis head is detachably mounted on the front side surface of the saddle.
A step of bridging a multi-axis head replacement jig for supporting and transporting a lower surface of the multi-axis head with respect to a bridging base provided on both left and right sides of the bed;
Separating the multi-axis head from the longitudinal saddle and transferring it onto the multi-axis head replacement jig;
A step of transferring the multi-axis head on the multi-axis head replacement jig to an unloading cart arranged on the side of the machine tool;
A step of moving the multi-axis head to a forward / backward movement saddle and mounting the multi-axis head on the saddle after the multi-axis head on the loading carriage arranged on the side of the machine tool is transferred onto the multi-axis head replacement jig; When,
Removing the jig for exchanging the multi-axis head from the bridging base, and replacing the multi-axis head in a machine tool.
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