JP2008178964A

JP2008178964A - Machine tool

Info

Publication number: JP2008178964A
Application number: JP2007016132A
Authority: JP
Inventors: Shingo Mitsui; 真吾三井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2027-01-26
Also published as: CN101229594B; JP4382099B2; CN101229594A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machine tool allowing reduction of the load on a tool unit side and reduction of the weight of a device. <P>SOLUTION: When a cylinder unit 8 is elongated from a most compressed state of the cylinder unit 8 and a state of a base plate 9 located in a lower part of an arm 5 holding a pallet 6, the base plate 9 is raised, right and left upper plates 13 constituting a holding plate mechanism 11 provided in the base plate 9 receive the pallet 6 from the arm 5. When the cylinder unit 8 is further elongated, a part of each reference surface (upper surface) of right and left half bodies WL and WR of a transmission case abuts on a positioning pin 35 of an intermediate plate 32 from a lower side. In this state, the right and left half bodies WL and WR of the transmission case are separately supported by the right and left upper plates 13 constituting the holding plate mechanism 11, thereby tilting each of the upper plates 13 is tilted by reaction received from the intermediate plate 32 and performing exact positioning. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は一方の面に基準面があり他方の面（反対側の面）に基準面がない被加工物の基準面側に加工を施すのに好適する工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool suitable for machining on a reference surface side of a workpiece having a reference surface on one surface and no reference surface on the other surface (opposite surface).

ミッションケースのような一方の面に基準面があり他方の面（反対側の面）に基準面がない被加工物を加工する場合、基準面を加工軸線に対して正確に位置出しする必要がある。 When machining a workpiece that has a reference surface on one surface and no reference surface on the other surface (opposite surface), such as a mission case, the reference surface must be accurately positioned with respect to the machining axis. is there.

一般に、工具ヘッドと被加工物を支持する取付治具を相対的に位置決めする機構として、ガイドバーとガイドポストを嵌合させるような位置決め方式が知られており、このような方式では、ガイドバーとガイドポストとの間にクリアランスを設ける必要があることから位置決め精度に限界があり、また、加工時に被加工物に生じる振動が工具に伝達されやすいという問題がある。 In general, as a mechanism for relatively positioning a mounting jig that supports a tool head and a work piece, a positioning method in which a guide bar and a guide post are fitted is known. Since there is a need to provide a clearance between the guide post and the guide post, there is a limit in positioning accuracy, and there is a problem that vibration generated in the workpiece during processing is easily transmitted to the tool.

このため特許文献１には、工具ヘッド側に進退動自在なガイドバーと、このガイドバーの外周面を押圧した状態で進退可能に案内するリニアガイド手段を設け、取付治具側に流体圧力で収縮してガイドバーの外周面を挟持固定する締結手段を設けることで、両者のクリアランスをなくすようにした横型の工作機が知られている。 For this reason, Patent Document 1 is provided with a guide bar that can be moved forward and backward on the tool head side, and linear guide means that guides the outer peripheral surface of the guide bar so that it can move forward and backward. 2. Description of the Related Art A horizontal type machine tool is known that is provided with fastening means that clamps and fixes an outer peripheral surface of a guide bar so as to eliminate the clearance between them.

また特許文献２には、縦型の工作機として複数の工具ヘッドを、回転枠の反転作動とシフト枠のシフト作動により上下左右に循環移動させるようにした技術も知られており、この技術では、ガイドバーとガイドポストによる相対位置決め方式を使用しておらず、工具ヘッド側を柔構造にし、取付治具側を工具ヘッド側に追従させるような方式としている。 Patent Document 2 also discloses a technique in which a plurality of tool heads are circulated and moved up and down and left and right by a reversing operation of a rotating frame and a shifting operation of a shift frame as a vertical machine tool. The relative positioning method using the guide bar and the guide post is not used, and the tool head side has a flexible structure and the mounting jig side follows the tool head side.

また、本出願人は特願２００５−２２８９６９号として、工具ヘッドを有する加工ユニットと、被加工物を支承する取付治具を有する治具ユニットとが相対的に接近・離反自在にされた工作機械を提案している。この工作機械では前記取付治具が加工軸線方向に対して直角な水平面内で遊動可能にされている。 Further, the present applicant has disclosed, as Japanese Patent Application No. 2005-228969, a machine tool in which a machining unit having a tool head and a jig unit having a mounting jig for supporting a workpiece are relatively close to and away from each other. Has proposed. In this machine tool, the mounting jig is allowed to move in a horizontal plane perpendicular to the machining axis direction.

特許第２７５６４０６号公報Japanese Patent No. 2756406 特公昭６３−６５４４４号公報Japanese Patent Publication No. 63-65444

特許文献１のように、工具ヘッド側のガイドバーを取付治具の締結手段で締付け固定する技術では、設備構成が複雑になるとともに、重量が重くなり、しかも、両者の相対的な位置決めが確固として確立されているため、被加工物の振動が工具ヘッド側に伝わりやすくなり、工具ヘッド側の刃具やギヤ等に負担がかかる。
また、特許文献２のように、工具ヘッド側を柔構造にする場合は、工具ヘッド側の刃具やギヤ等の負担は軽減されるものの、加工精度に限界がある。 As in Patent Document 1, in the technique of tightening and fixing the guide bar on the tool head side with the fastening means of the mounting jig, the equipment configuration is complicated, the weight is increased, and the relative positioning of the two is firmly established. Therefore, the vibration of the workpiece is easily transmitted to the tool head side, and a load is applied to the cutting tool and gear on the tool head side.
In addition, when the tool head side has a flexible structure as in Patent Document 2, although the burden on the tool head side blades, gears, and the like is reduced, there is a limit in machining accuracy.

特願２００５−２２８９６９号によれば、工具ヘッド側の刃具やギヤ等にかかる負担は少なく、且つ加工精度も高くなる。
しかしながら、被加工物の基準面を位置決めする基準板を加工ヘッドに取り付けているため、その分、加工ヘッドの重量が大となってしまう。 According to Japanese Patent Application No. 2005-228969, the load on the cutting tool and gear on the tool head side is small, and the machining accuracy is also high.
However, since the reference plate for positioning the reference surface of the workpiece is attached to the processing head, the weight of the processing head increases accordingly.

上記課題を解消するため本発明に係る工作機械は、機台に固定された加工ユニットと、この加工ユニットに対して被加工物を接近・離反させるべく機台に設けたレールに沿って進退動可能とされたベースプレートと、このベースプレートにセットされた被加工物の基準面を押圧して加工のための位置決めを行うべく前記加工ユニットとベースプレートとの間で機台に設けたレールに沿って進退動可能とされた中間プレートとを備えた構成とした。 In order to solve the above-mentioned problems, a machine tool according to the present invention moves forward and backward along a processing unit fixed to a machine base and a rail provided on the machine base to move a workpiece closer to and away from the processing unit. Advancing and retreating along the rail provided on the machine base between the processing unit and the base plate so as to perform positioning by pressing the base plate made possible and the reference surface of the workpiece set on the base plate. It was set as the structure provided with the intermediate | middle plate made movable.

前記被加工物は通常パレット上に位置決めピンを介して支持されている。この場合、前記ベースプレートに前記パレットを加工軸線に対して傾動可能に支持する保持プレート機構を設けることが好ましい。 The workpiece is usually supported on a pallet via positioning pins. In this case, it is preferable that a holding plate mechanism for supporting the pallet so as to be tiltable with respect to the machining axis is provided on the base plate.

本発明に係る工作機械によれば、加工精度を高く維持できると同時に、工具ユニット側の負担を軽減することができ、しかも装置の軽量化が図れる。また、切削加工等において被加工物の振動が工具側に伝達される不具合を抑制できるので、加工ユニット側の負荷が軽減される。 According to the machine tool of the present invention, it is possible to maintain high machining accuracy, reduce the burden on the tool unit side, and reduce the weight of the apparatus. Moreover, since the trouble that the vibration of the workpiece is transmitted to the tool side in cutting or the like can be suppressed, the load on the processing unit side is reduced.

以下に、本願発明の最適な実施例について図に基づいて説明する。図１は本発明に係る工作機械の全体斜視図、図２は同工作機械の待機状態の側面図、図３はベースプレートにパレットがセットされた状態を示す拡大図、図４は同工作機械の待機状態の正面図、図５は同工作機械の加工状態の側面図、図６は図５に示した位置からワークが更に上昇して加工されている状態を示す図である。 Hereinafter, an optimum embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an overall perspective view of a machine tool according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the machine tool in a standby state, FIG. 3 is an enlarged view showing a state where a pallet is set on a base plate, and FIG. FIG. 5 is a side view of a machining state of the machine tool, and FIG. 6 is a diagram showing a state in which the workpiece is further raised from the position shown in FIG.

工作機械は基台１の底部から前方に向かって張出し部２が設けられ、この張り出し部２の端にターンテーブル３を取り付けている。このターンテーブル３のモータにて回転せしめられる軸４には、１８０°位相を異ならせてアーム５が取り付けられ、このアーム５の水平面内の回転により、パレット６上に位置決めピン７を介して載置された被加工物Ｗを工作機械に対して搬入・搬出するようにしている。 The machine tool is provided with an overhang portion 2 from the bottom of the base 1 toward the front, and a turntable 3 is attached to the end of the overhang portion 2. The shaft 4 rotated by the motor of the turntable 3 is attached with an arm 5 with a phase difference of 180 °, and is mounted on the pallet 6 via the positioning pin 7 by the rotation of the arm 5 in the horizontal plane. The placed workpiece W is carried into and out of the machine tool.

前記張出し部２の上面には上下方向にシリンダユニット８が設けられ、このシリンダユニット８のロッド先端にベースプレート９が連結され、このベースプレート９は基台１の側面に設けた上下方向のレール１０に係合している。而して、シリンダユニット８を駆動することで、ベースプレート９は昇降動する。 A cylinder unit 8 is provided on the upper surface of the overhanging portion 2 in the vertical direction, and a base plate 9 is connected to the tip of the rod of the cylinder unit 8. The base plate 9 is attached to a vertical rail 10 provided on the side surface of the base 1. Is engaged. Thus, by driving the cylinder unit 8, the base plate 9 moves up and down.

ベースプレート９には前記パレットを加工軸線に対して傾動可能に支持する保持プレート機構１１が設けられている。この保持プレート機構１１は下プレート１２とこの下プレート１２の上に配置される２枚の上プレート１３，１３からなり、下プレート１２はベースプレート９に植設した軸１４が貫通するとともに軸１４の周囲に配置した皿バネ１５によってベースプレート９から若干浮いた状態で支持され、また皿バネ１５と下プレート１２との間に凸球面受け部１６と凹球面受け部１７からなるジンバル機構が介在し、下プレート１２はこのジンバル機構の部分を中心として、加工軸線Ｌに対して傾動可能とされている。 The base plate 9 is provided with a holding plate mechanism 11 that supports the pallet so as to be tiltable with respect to the machining axis. The holding plate mechanism 11 includes a lower plate 12 and two upper plates 13 and 13 disposed on the lower plate 12. The lower plate 12 penetrates the shaft 14 implanted in the base plate 9 and the shaft 14. A gimbal mechanism consisting of a convex spherical receiving portion 16 and a concave spherical receiving portion 17 is interposed between the disc spring 15 and the lower plate 12, and is supported by a disc spring 15 arranged around the base plate 9 slightly. The lower plate 12 can be tilted with respect to the machining axis L around the gimbal mechanism.

上プレート１３，１３は下プレート１２に対して逆トーナメント状に支持されている。具体的には、下プレート１２の左右の端部に軸１８，１８を植設し、これら軸１８，１８に上プレート１３，１３をそれぞれ遊びをもって貫通させ、それぞれの軸１８に凸球面受け部１９と凹球面受け部２０からなるジンバル機構を介して支持している。したがって、上プレート１３もジンバル機構の部分を中心として、加工軸線Ｌに対して傾動可能とされている。ただし、上プレート１３の傾動はベースプレート９に設けたストッパボルト２１によって規制される。 The upper plates 13 and 13 are supported in a reverse tournament shape with respect to the lower plate 12. Specifically, shafts 18 and 18 are planted on the left and right ends of the lower plate 12, and the upper plates 13 and 13 are passed through the shafts 18 and 18 with play. It is supported via a gimbal mechanism comprising 19 and a concave spherical surface receiving portion 20. Therefore, the upper plate 13 can also be tilted with respect to the machining axis L around the gimbal mechanism. However, the tilt of the upper plate 13 is regulated by the stopper bolt 21 provided on the base plate 9.

上記２枚の上プレート１３，１３上には１枚のパレット６が載置されている。このパレット６には前記したように位置決めピン７が設けられている。実施例にあっては６本の位置決めピン７がパレット６を挿通するとともに、ストッパ２２によって抜止めが施されている。 One pallet 6 is placed on the two upper plates 13 and 13. The pallet 6 is provided with the positioning pins 7 as described above. In the embodiment, six positioning pins 7 pass through the pallet 6 and are prevented from being removed by a stopper 22.

図３において、６本の位置決めピン７のうち左側の３本がミッションケース左半体ＷＬを支持する位置決めピン７であり、右側の３本がミッションケース右半体ＷＲを支持する位置決めピン７である。これらミッションケース左半体ＷＬ，右半体ＷＲはいずれも基準面である合せ面が上を向くように位置決めピン７に支持されている。 In FIG. 3, the left three of the six positioning pins 7 are the positioning pins 7 that support the mission case left half WL, and the right three are the positioning pins 7 that support the mission case right half WR. is there. Both the left half WL and the right half WR of the transmission case are supported by the positioning pins 7 so that the mating surface as the reference surface faces upward.

前記上プレート１３，１３の上面にはそれぞれ凸部２３が３個設けられ、各凸部２３に前記位置決めピン７の底面が乗った状態で支持される。即ち、上プレート１３，１３の上面に直接パレット６が載置されるのではなく、パレット６は上プレート１３，１３から若干浮いたフリーの状態となり、その結果、ミッションケース左半体ＷＬは左側の３本の位置決めピン７を介して直接左側の上プレート１３に傾動可能に支持され、ミッションケース右半体ＷＲは右側の３本の位置決めピン７を介して直接右側の上プレート１３に傾動可能に支持される。 Three convex portions 23 are provided on the upper surfaces of the upper plates 13, 13, respectively, and are supported with the bottom surfaces of the positioning pins 7 riding on the convex portions 23. That is, the pallet 6 is not placed directly on the upper surfaces of the upper plates 13 and 13, but the pallet 6 is in a free state slightly floating above the upper plates 13 and 13. As a result, the left half of the mission case WL is on the left side. The right half of the transmission case WR can be tilted directly to the right upper plate 13 via the right three positioning pins 7. Supported by

また、前記ベースプレート９上には楔部材２４を配置し、シリンダユニット２５を駆動することで楔部材２４をベースプレート９と下プレート１２との間に挿入することで下プレート１２を所定の位置でロックするようにしている。 Further, a wedge member 24 is disposed on the base plate 9, and the cylinder unit 25 is driven to insert the wedge member 24 between the base plate 9 and the lower plate 12, thereby locking the lower plate 12 in a predetermined position. Like to do.

また前記ベースプレート９の上方には加工ユニット３０が配置されている。この加工ユニット３０は基台１の上部に固定され且つ複数の加工工具３１を備えている。 A processing unit 30 is disposed above the base plate 9. The processing unit 30 is fixed to the upper part of the base 1 and includes a plurality of processing tools 31.

更に、前記ベースプレート９と加工ユニット３０との間には中間プレート３２を配置している。この中間プレート３２は前記加工ユニット３０の前端部に設けた上下方向のエアシリンダユニット３３のロッド下端および前記機台１の上端部に設けた上下方向のエアシリンダユニット３４のロッド下端に連結され、且つ前記レール１０に係合している。したがって、中間プレート３２は下からの押上げ力が加わると、レール１０に沿ってエアシリンダユニット３３，３４を圧縮しながら上昇する。 Further, an intermediate plate 32 is disposed between the base plate 9 and the processing unit 30. The intermediate plate 32 is connected to a lower rod end of the vertical air cylinder unit 33 provided at the front end portion of the processing unit 30 and a lower rod end of the vertical air cylinder unit 34 provided at the upper end portion of the machine base 1. The rail 10 is engaged. Therefore, when a pushing force from below is applied, the intermediate plate 32 rises while compressing the air cylinder units 33 and 34 along the rail 10.

また中間プレート３２の下面には位置決めピン３５，３５が下方に向かって突出している。本実施例にあっては一方の位置決めピン３５はミッションケース左半体ＷＬの一部に係合してミッションケース左半体ＷＬの位置決めを行い、他方の位置決めピン３５はミッションケース右半体ＷＲの一部に係合してミッションケース右半体ＷＲの位置決めを行う。 Positioning pins 35, 35 protrude downward from the lower surface of the intermediate plate 32. In this embodiment, one positioning pin 35 engages with a part of the mission case left half WL to position the mission case left half WL, and the other positioning pin 35 is the mission case right half WR. The mission case right half WR is positioned by engaging with a part of.

以上の構成からなる工作機械を用いた加工方法の一例を以下に述べる。
先ず、図２の状態を出発点として説明する。この状態ではターンテーブル３のアーム５はパレット６を下から保持しており、パレット６上にはミッションケースＷ（左右の半体）がセットされている。そして、この状態ではシリンダユニット８は最圧縮状態にあり、ベースプレート９はパレット６を保持したアーム５の下方に位置している。 An example of a machining method using the machine tool having the above configuration will be described below.
First, the state of FIG. 2 will be described as a starting point. In this state, the arm 5 of the turntable 3 holds the pallet 6 from below, and a mission case W (left and right halves) is set on the pallet 6. In this state, the cylinder unit 8 is in the most compressed state, and the base plate 9 is positioned below the arm 5 holding the pallet 6.

この状態から、シリンダユニット８を伸長せしめる。すると、ベースプレート９が上昇し、ベースプレート９に設けた保持プレート機構１１を構成する左右の上プレート１３，１３がアーム５からパレット６を受け取る。具体的には、前記したように、上プレート１３上面に設けた凸部２３が位置決めピン７の下端に当たり、位置決めピン７を介してミッションケースＷ（左右の半体）を持ち上げ、パレット６は位置決めピン７に係止しフリーになっている。 From this state, the cylinder unit 8 is extended. Then, the base plate 9 rises, and the left and right upper plates 13 and 13 constituting the holding plate mechanism 11 provided on the base plate 9 receive the pallet 6 from the arm 5. Specifically, as described above, the convex portion 23 provided on the upper surface of the upper plate 13 hits the lower end of the positioning pin 7, lifts the transmission case W (the left and right halves) via the positioning pin 7, and the pallet 6 is positioned. It is locked to the pin 7 and is free.

更にシリンダユニット８を伸長せしめるとミッションケースの左右の半体ＷＬ，ＷＲのそれぞれの基準面（上面）の一部が中間プレート３２の位置決めピン３５に下方から当接する。この状態でミッションケースの左右の半体ＷＬ，ＷＲは保持プレート機構１１を構成する左右の上プレート１３，１３に個別に支持されているため、各上プレート１３，１３が中間プレート３２から受ける反力によって傾動して正確な位置出しが行なわれる。 When the cylinder unit 8 is further extended, part of the reference surfaces (upper surfaces) of the left and right halves WL and WR of the transmission case come into contact with the positioning pins 35 of the intermediate plate 32 from below. In this state, the left and right halves WL, WR of the transmission case are individually supported by the left and right upper plates 13, 13 constituting the holding plate mechanism 11, so that the upper plates 13, 13 receive from the intermediate plate 32. It is tilted by force and accurate positioning is performed.

上記の位置出しが終了したら、シリンダユニット２５を駆動して、楔部材２４をベースプレート９と下プレート１２との間に差し込みロックする。この状態でも保持プレート機構１１を構成する上プレート１３は傾動可能であるが、上方から位置決めピン３５によって押えられているので傾動しない。 When the positioning is completed, the cylinder unit 25 is driven, and the wedge member 24 is inserted and locked between the base plate 9 and the lower plate 12. Even in this state, the upper plate 13 constituting the holding plate mechanism 11 can tilt, but does not tilt because it is pressed from above by the positioning pin 35.

そして、更にシリンダユニット８を伸長せしめることでミッションケースの左右の半体ＷＬ，ＷＲは加工位置まで上昇し、加工ユニット３０の加工工具３１によって加工される。この後は前記と逆の操作によって加工済みのミッションケースはパレットごとターンテーブル３のアーム５に受け渡され作業は完了する。 Further, by further extending the cylinder unit 8, the left and right halves WL and WR of the transmission case are raised to the processing position and processed by the processing tool 31 of the processing unit 30. Thereafter, the processed mission case is transferred to the arm 5 of the turntable 3 together with the pallet by the reverse operation to complete the work.

本発明に係る工作機械の全体斜視図Overall perspective view of a machine tool according to the present invention 同工作機械の待機状態の側面図Side view of the machine tool in standby state ベースプレートにパレットがセットされた状態を示す拡大図Enlarged view showing the pallet set on the base plate 同工作機械の待機状態の正面図Front view of the machine tool in standby state 同工作機械の加工状態の側面図Side view of the machining state of the machine tool 図５に示した位置からワークが更に上昇して加工されている状態を示す図The figure which shows the state in which the workpiece | work is further raised and processed from the position shown in FIG.

Explanation of symbols

１…基台、２…張出し部、３…ターンテーブル、４…ターンテーブルの軸、５…アーム、６…パレット、７…パレットの位置決めピン、８…シリンダユニット、９…ベースプレート、１０…レール、１１…保持プレート機構、１２…下プレート、１３…上プレート、１４…ベースプレートに植設した軸、１５…皿バネ、１６…凸球面受け部、１７…凹球面受け部、１８…下プレートに設けた軸、１９…凸球面受け部、２０…凹球面受け部、２１…ストッパボルト、２２…ストッパ、２３…凸部、２４…楔部材、２５…シリンダユニット、３０…加工ユニット、３１…加工工具、３２…中間プレート、３３，３４…エアシリンダユニット、３５…位置決めピン、Ｌ…加工軸線、Ｗ…ミッションケース、ＷＬ、ＷＲ…ミッションケース半体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2 ... Overhang part, 3 ... Turntable, 4 ... Turntable axis, 5 ... Arm, 6 ... Pallet, 7 ... Pallet positioning pin, 8 ... Cylinder unit, 9 ... Base plate, 10 ... Rail, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Holding plate mechanism, 12 ... Lower plate, 13 ... Upper plate, 14 ... The axis | shaft implanted in the base plate, 15 ... Disc spring, 16 ... Convex spherical surface receiving part, 17 ... Concave spherical surface receiving part, 18 ... Provided in lower plate 19 ... Convex spherical surface receiving portion, 20 ... Concave spherical surface receiving portion, 21 ... Stopper bolt, 22 ... Stopper, 23 ... Convex portion, 24 ... Wedge member, 25 ... Cylinder unit, 30 ... Processing unit, 31 ... Processing tool 32 ... Intermediate plate, 33, 34 ... Air cylinder unit, 35 ... Positioning pin, L ... Processing axis, W ... Mission case, WL, WR ... Mission case half.

Claims

A processing unit fixed to the machine base, a base plate that can be moved forward and backward along rails provided on the machine base to move the workpiece closer to and away from the processing unit, and a workpiece set on the base plate An intermediate plate that can move forward and backward along a rail provided on the machine base between the processing unit and the base plate in order to press the reference surface of the workpiece and perform positioning for processing. Machine tool to do.

2. The machine tool according to claim 1, wherein the workpiece is supported on a pallet via a positioning pin, and the base plate is provided with a holding plate mechanism that supports the pallet so as to be tiltable with respect to a machining axis. A machine tool characterized by