JP2008093796A - 多軸加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランプシリンダ14A、14Bにより、サブコラム10A、10Bをワーク12方向へ移動して、クランプ部材13A、13Bにより、主軸ヘッド集合体16A、16Bの加工方向と同一水平方向にワーク12を保持し、ボールネジ15A、15B及び駆動モータ17A、17Bにより、主軸ヘッド集合体16A、16BをZ方向に移動して、主軸ヘッド集合体16A、16Bにより、ワーク12の両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、ワーク12を水平方向に加工する多軸加工装置。
【選択図】図1
Description
ベース上に各々独立して設けられた第1メインコラム、第2メインコラムと、
前記第1メインコラム、前記第2メインコラムに各々設けられ、水平方向に各々移動可能な第1サブコラム、第2サブコラムと、
前記第1サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられた第1主軸ヘッドと、
前記第2サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられると共に前記複数の第1主軸ヘッドに対して線対称に対向して配置された第2主軸ヘッドと、
板状のワークを、前記複数の第1主軸ヘッドと前記複数の第2主軸ヘッドとの間に鉛直方向に支持する支持部材と、
前記第1サブコラムに設けられ、前記複数の第1主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第1鉛直移動手段と、
前記第2サブコラムに設けられ、前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第2鉛直移動手段と、
前記第1サブコラム、前記第2サブコラム各々を、前記ワーク方向に水平に移動させる第1水平移動手段、第2水平移動手段と、
前記第1メインコラム及び前記第2メインコラムを、前記水平方向とは異なる他の水平方向に移動させる第3水平移動手段と、
前記第1サブコラム、前記第2サブコラムの前記ワーク側の面に各々設けられ、前記ワークの加工領域近傍を両面から保持する第1保持部材、第2保持部材と、
前記第1主軸ヘッド、前記第2主軸ヘッド、前記第1鉛直移動手段、前記第2鉛直移動手段、前記第1水平移動手段、前記第2水平移動手段及び第3水平移動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第1水平移動手段及び前記第2水平移動手段により、前記第1サブコラム及び前記第2サブコラムを前記ワーク方向へ移動して、前記第1保持部材及び前記第2保持部材により、前記第1主軸ヘッド及び前記第2主軸ヘッドの加工方向と同一水平方向に前記ワークを保持させ、
前記第1鉛直移動手段及び前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第1主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の2つの前記第2主軸ヘッドによる加工位置の中間位置とすると共に、前記第2主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の2つの前記第1主軸ヘッドによる加工位置の中間位置として、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークを水平方向に加工することを特徴とする。
上記第1の発明に記載の多軸加工装置において、
前記制御手段は、
前記ワークの加工の際には、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工し、
その後、前記第1鉛直移動手段及び前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第1主軸ヘッドによる加工位置を、前記第2主軸ヘッドにより加工された加工部分に対向する位置とすると共に、前記第2主軸ヘッドによる加工位置を、前記第1主軸ヘッドにより加工された加工部分に対向する位置として、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工して、前記ワークの水平方向に貫通穴を形成することを特徴とする。
上記第1、第2の発明に記載の多軸加工装置において、
前記ワークの下方に設けられ、前記複数の第1主軸ヘッド、前記複数の第2主軸ヘッドの前記ワークへの加工により生じた切り屑を回収する回収手段を有することを特徴とする。
上記第1〜第3のいずれかの発明に記載の多軸加工装置において、
一端側が前記第1サブコラムの下部に固定され、他端側に第1ピストンを有する第1シンリンダと、前記第1ピストンに設けられ、鉛直方向に移動可能な第1移動スプロケットと、前記第1サブコラムの上部に固定された第1固定スプロケットと、一端側が前記第1サブコラムの上部に固定され、前記第1移動スプロケット、前記第1固定スプロケットに案内されて、他端側が前記複数の第1主軸ヘッド側に固定された第1チェーンとを有する第1カウンタバランス手段を設けると共に、
一端側が前記第2サブコラムの下部に固定され、他端側に第2ピストンを有する第2シンリンダと、前記第2ピストンに設けられ、鉛直方向に移動可能な第2移動スプロケットと、前記第2サブコラムの上部に固定された第2固定スプロケットと、一端側が前記第2サブコラムの上部に固定され、前記第2移動スプロケット、前記第2固定スプロケットに案内されて、他端側が前記複数の第2主軸ヘッド側に固定された第2チェーンとを有する第2カウンタバランス手段を設け、
前記第1鉛直移動手段、前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド、前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動する際、前記複数の第1主軸ヘッド、前記複数の第2主軸ヘッドの移動に伴い移動される前記第1チェーン、前記第2チェーンにより、前記第1移動スプロケット、前記第2スプロケットと共に前記第1ピストン、前記第2ピストンを鉛直方向に移動させて、前記第1シリンダ、前記第2シリンダ内部の圧力を前記複数の第1主軸ヘッド、前記複数の第2主軸ヘッド各々のカウンタバランスとして用いることを特徴とする。
上記第4の発明に記載の多軸加工装置において、
前記複数の第1主軸ヘッドを各々独立して支持すると共に前記第1鉛直手段に鉛直方向移動可能に支持された複数の第1ベースプレートと、前記第1ベースプレートに設けられ、下方側の第1主軸ヘッドの鉛直移動を所定距離に制限する鉛直移動制限部材と、前記第1チェーンを最下端の第1主軸ヘッドに固定する第1固定部材と、前記複数の第1ベースプレート全てを連結する第1連結部材とを有する第1分離連結手段を設けると共に、
前記複数の第2主軸ヘッドを各々独立して支持すると共に前記第2鉛直手段に鉛直方向移動可能に支持された複数の第2ベースプレートと、前記第2ベースプレートに設けられ、下方側の第2主軸ヘッドの鉛直移動を所定距離に制限する鉛直移動制限部材と、前記第2チェーンを最下端の第2主軸ヘッドに固定する第2固定部材と、前記複数の第2ベースプレート全てを連結する第2連結部材とを有する第2分離連結手段を設け、
前記第1連結部材、前記第2連結部材を取り外すと共に前記第1ピストン、前記第2ピストンの油圧を減圧して、前記複数の第1ベースプレート、前記複数の第2ベースプレートを前記所定距離まで分離可能とすると共に、前記第1ピストン、前記第2ピストンの油圧を戻し、前記第1チェーン、前記第2チェーンにより、最下端の第1主軸ヘッド、最下端の第2主軸ヘッドを引き上げて、前記複数の第1ベースプレート同士、前記複数の第2ベースプレート同士各々を密着させて、前記第1連結部材、前記第2連結部材により連結させることを特徴とする。
上記第5の発明に記載の多軸加工装置において、
前記複数の第1ベースプレート同士、前記複数の第2ベースプレート同士各々の間に間隙部材を挿入することにより、前記複数の第1主軸ヘッド同士、前記複数の第2主軸ヘッド同士各々の間隔を変更可能としたことを特徴とする。
ベース上に各々独立して設けられた第1メインコラム、第2メインコラムと、
前記第1メインコラム、前記第2メインコラムに各々設けられ、水平方向に各々移動可能な第1サブコラム、第2サブコラムと、
前記第1サブコラムに縦一列に複数設けられ、前記ワークを前記水平方向に加工する第1主軸ヘッドと、
前記複数の第1主軸ヘッドに対して線対称に、前記第2サブコラムに縦一列に複数設けられ、前記ワークを前記水平方向に加工する第2主軸ヘッドと、
板状のワークを、前記複数の第1主軸ヘッドと前記複数の第2主軸ヘッドとの間に鉛直方向に支持する支持部材と、
前記第1サブコラムに設けられ、前記複数の第1主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第1鉛直移動手段と、
前記第2サブコラムに設けられ、前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第2鉛直移動手段と、
前記第1サブコラム、前記第2サブコラム各々を、前記ワーク方向に水平に移動させる第1水平移動手段、第2水平移動手段と、
前記第1メインコラム及び前記第2メインコラムを、前記水平方向とは異なる他の水平方向に移動させる第3水平移動手段と、
前記第1サブコラム、前記第2サブコラムの前記ワーク側の面に各々設けられ、前記ワークの加工領域近傍を両面から保持可能な第1保持部材、第2保持部材とを備えた多軸加工装置を用いた加工方法であって、
前記第1水平移動手段及び前記第2水平移動手段により、前記第1サブコラム及び前記第2サブコラムを前記ワーク方向へ移動して、前記第1保持部材及び前記第2保持部材により、前記第1主軸ヘッド及び前記第2主軸ヘッドの加工方向と同一水平方向に前記ワークを保持させ、
前記第1鉛直移動手段及び前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、互いに対向する前記第1主軸ヘッドと前記第2主軸ヘッドの加工方向を各々同一軸上の反対方向として、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの加工領域を、両面から複数同時に加工することを特徴とする。
上記第7の発明に記載の多軸加工装置を用いた加工方法において、
前記ワークの加工の際には、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工し、
その後、前記第1鉛直移動手段及び前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第1主軸ヘッドによる加工位置を、前記第2主軸ヘッドにより加工された部分に対向する位置とすると共に、前記第2主軸ヘッドによる加工位置を、前記第1主軸ヘッドにより加工された部分に対向する位置として、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工して、前記ワークに貫通穴を形成することを特徴とする。
4 ベッド
5 リニアガイド(X方向)
6 ボールネジ(X方向)
7A、7B コラムベース
8A、8B メインコラム
9A、9B リニアガイド(Y方向)
10A、10B サブコラム
11 ワークサポート
12 ワーク
13A、13B クランプ部材
14A、14B クランプシリンダ
15A、15B ボールネジ(Z方向)
16A、16B 主軸ヘッド
17A、17B 駆動モータ(Z方向)
18 チップコンベア
19 上部プレート
20 駆動モータ(X方向)
21 ワークサポート
22A(22B) リニアガイド(Y方向)
23 サポートポスト
31A チェーン
32A 固定スプロケット
33A 移動スプロケット
34A シリンダ
35A、35B ボルト
37A、37B ライナ
38A、38B リニアガイド(Z方向)
43A(43B) ベースプレート
44A(44B) フック
45A(45B) 止め金具
Claims (8)
- ベース上に各々独立して設けられた第1メインコラム、第2メインコラムと、
前記第1メインコラム、前記第2メインコラムに各々設けられ、水平方向に各々移動可能な第1サブコラム、第2サブコラムと、
前記第1サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられた第1主軸ヘッドと、
前記第2サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられると共に前記複数の第1主軸ヘッドに対して線対称に対向して配置された第2主軸ヘッドと、
板状のワークを、前記複数の第1主軸ヘッドと前記複数の第2主軸ヘッドとの間に鉛直方向に支持する支持部材と、
前記第1サブコラムに設けられ、前記複数の第1主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第1鉛直移動手段と、
前記第2サブコラムに設けられ、前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第2鉛直移動手段と、
前記第1サブコラム、前記第2サブコラム各々を、前記ワーク方向に水平に移動させる第1水平移動手段、第2水平移動手段と、
前記第1メインコラム及び前記第2メインコラムを、前記水平方向とは異なる他の水平方向に移動させる第3水平移動手段と、
前記第1サブコラム、前記第2サブコラムの前記ワーク側の面に各々設けられ、前記ワークの加工領域近傍を両面から保持する第1保持部材、第2保持部材と、
前記第1主軸ヘッド、前記第2主軸ヘッド、前記第1鉛直移動手段、前記第2鉛直移動手段、前記第1水平移動手段、前記第2水平移動手段及び第3水平移動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第1水平移動手段及び前記第2水平移動手段により、前記第1サブコラム及び前記第2サブコラムを前記ワーク方向へ移動して、前記第1保持部材及び前記第2保持部材により、前記第1主軸ヘッド及び前記第2主軸ヘッドの加工方向と同一水平方向に前記ワークを保持させ、
前記第1鉛直移動手段及び前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第1主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の2つの前記第2主軸ヘッドによる加工位置の中間位置とすると共に、前記第2主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の2つの前記第1主軸ヘッドによる加工位置の中間位置として、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークを水平方向に加工することを特徴とする多軸加工装置。 - 請求項1に記載の多軸加工装置において、
前記制御手段は、
前記ワークの加工の際には、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工し、
その後、前記第1鉛直移動手段及び前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第1主軸ヘッドによる加工位置を、前記第2主軸ヘッドにより加工された加工部分に対向する位置とすると共に、前記第2主軸ヘッドによる加工位置を、前記第1主軸ヘッドにより加工された加工部分に対向する位置として、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工して、前記ワークの水平方向に貫通穴を形成することを特徴とする多軸加工装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の多軸加工装置において、
前記ワークの下方に設けられ、前記複数の第1主軸ヘッド、前記複数の第2主軸ヘッドの前記ワークへの加工により生じた切り屑を回収する回収手段を有することを特徴とする多軸加工装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の多軸加工装置において、
一端側が前記第1サブコラムの下部に固定され、他端側に第1ピストンを有する第1シンリンダと、前記第1ピストンに設けられ、鉛直方向に移動可能な第1移動スプロケットと、前記第1サブコラムの上部に固定された第1固定スプロケットと、一端側が前記第1サブコラムの上部に固定され、前記第1移動スプロケット、前記第1固定スプロケットに案内されて、他端側が前記複数の第1主軸ヘッド側に固定された第1チェーンとを有する第1カウンタバランス手段を設けると共に、
一端側が前記第2サブコラムの下部に固定され、他端側に第2ピストンを有する第2シンリンダと、前記第2ピストンに設けられ、鉛直方向に移動可能な第2移動スプロケットと、前記第2サブコラムの上部に固定された第2固定スプロケットと、一端側が前記第2サブコラムの上部に固定され、前記第2移動スプロケット、前記第2固定スプロケットに案内されて、他端側が前記複数の第2主軸ヘッド側に固定された第2チェーンとを有する第2カウンタバランス手段を設け、
前記第1鉛直移動手段、前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド、前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動する際、前記複数の第1主軸ヘッド、前記複数の第2主軸ヘッドの移動に伴い移動される前記第1チェーン、前記第2チェーンにより、前記第1移動スプロケット、前記第2スプロケットと共に前記第1ピストン、前記第2ピストンを鉛直方向に移動させて、前記第1シリンダ、前記第2シリンダ内部の圧力を前記複数の第1主軸ヘッド、前記複数の第2主軸ヘッド各々のカウンタバランスとして用いることを特徴とする多軸加工装置。 - 請求項4に記載の多軸加工装置において、
前記複数の第1主軸ヘッドを各々独立して支持すると共に前記第1鉛直手段に鉛直方向移動可能に支持された複数の第1ベースプレートと、前記第1ベースプレートに設けられ、下方側の第1主軸ヘッドの鉛直移動を所定距離に制限する鉛直移動制限部材と、前記第1チェーンを最下端の第1主軸ヘッドに固定する第1固定部材と、前記複数の第1ベースプレート全てを連結する第1連結部材とを有する第1分離連結手段を設けると共に、
前記複数の第2主軸ヘッドを各々独立して支持すると共に前記第2鉛直手段に鉛直方向移動可能に支持された複数の第2ベースプレートと、前記第2ベースプレートに設けられ、下方側の第2主軸ヘッドの鉛直移動を所定距離に制限する鉛直移動制限部材と、前記第2チェーンを最下端の第2主軸ヘッドに固定する第2固定部材と、前記複数の第2ベースプレート全てを連結する第2連結部材とを有する第2分離連結手段を設け、
前記第1連結部材、前記第2連結部材を取り外すと共に前記第1ピストン、前記第2ピストンの油圧を減圧して、前記複数の第1ベースプレート、前記複数の第2ベースプレートを前記所定距離まで分離可能とすると共に、前記第1ピストン、前記第2ピストンの油圧を戻し、前記第1チェーン、前記第2チェーンにより、最下端の第1主軸ヘッド、最下端の第2主軸ヘッドを引き上げて、前記複数の第1ベースプレート同士、前記複数の第2ベースプレート同士各々を密着させて、前記第1連結部材、前記第2連結部材により連結させることを特徴とする多軸加工装置。 - 請求項5に記載の多軸加工装置において、
前記複数の第1ベースプレート同士、前記複数の第2ベースプレート同士各々の間に間隙部材を挿入することにより、前記複数の第1主軸ヘッド同士、前記複数の第2主軸ヘッド同士各々の間隔を変更可能としたことを特徴とする多軸加工装置。 - ベース上に各々独立して設けられた第1メインコラム、第2メインコラムと、
前記第1メインコラム、前記第2メインコラムに各々設けられ、水平方向に各々移動可能な第1サブコラム、第2サブコラムと、
前記第1サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられた第1主軸ヘッドと、
前記第2サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられると共に前記複数の第1主軸ヘッドに対して線対称に対向して配置された第2主軸ヘッドと、
板状のワークを、前記複数の第1主軸ヘッドと前記複数の第2主軸ヘッドとの間に鉛直方向に支持する支持部材と、
前記第1サブコラムに設けられ、前記複数の第1主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第1鉛直移動手段と、
前記第2サブコラムに設けられ、前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第2鉛直移動手段と、
前記第1サブコラム、前記第2サブコラム各々を、前記ワーク方向に水平に移動させる第1水平移動手段、第2水平移動手段と、
前記第1メインコラム及び前記第2メインコラムを、前記水平方向とは異なる他の水平方向に移動させる第3水平移動手段と、
前記第1サブコラム、前記第2サブコラムの前記ワーク側の面に各々設けられ、前記ワークの加工領域近傍を両面から保持する第1保持部材、第2保持部材とを備えた多軸加工装置を用いた加工方法であって、
前記第1水平移動手段及び前記第2水平移動手段により、前記第1サブコラム及び前記第2サブコラムを前記ワーク方向へ移動して、前記第1保持部材及び前記第2保持部材により、前記第1主軸ヘッド及び前記第2主軸ヘッドの加工方向と同一水平方向に前記ワークを保持させ、
前記第1鉛直移動手段及び前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第1主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の2つの前記第2主軸ヘッドによる加工位置の中間位置とすると共に、前記第2主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の2つの前記第1主軸ヘッドによる加工位置の中間位置として、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークを水平方向に加工することを特徴とする多軸加工装置を用いた加工方法。 - 請求項7に記載の多軸加工装置を用いた加工方法において、
前記ワークの加工の際には、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工し、
その後、前記第1鉛直移動手段及び前記第2鉛直移動手段により、前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第1主軸ヘッドによる加工位置を、前記第2主軸ヘッドにより加工された部分に対向する位置とすると共に、前記第2主軸ヘッドによる加工位置を、前記第1主軸ヘッドにより加工された部分に対向する位置として、
前記複数の第1主軸ヘッド及び前記複数の第2主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工して、前記ワークに貫通穴を形成することを特徴とする多軸加工装置を用いた加工方法。
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