JP2010000548A

JP2010000548A - 複合加工機

Info

Publication number: JP2010000548A
Application number: JP2008159448A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Fujii; 重治藤井; Koichi Shiino; 幸一椎野; Yoshihisa Kameyama; 佳久亀山
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2028-06-18
Also published as: JP5193697B2

Abstract

【課題】アタッチメントヘッドとサブアタッチメントを自動交換可能にする。
【解決手段】立設されたコラム３Ｌ、３Ｒ上に設けられたクロスレール５にＹ軸方向に移動自在なサドル７を設け、このサドル７にＺ軸方向へ移動自在なラム９を設け、このラム９の先端に交換可能なアタッチメントヘッド１１をＡ軸方向へ回転可能に設け、このアタッチメントヘッド１１の先端に交換可能なサブアタッチメントヘッド１３をＢ軸方向へ回転可能に設けてなる複合加工機１であって、前記コラム３Ｌ、３Ｒの一端側３Ｒに、前記アタッチメントヘッド１１、サブアタッチメント１３を交換するためのアタッチメントヘッド用ストッカ２９Ａ、２９Ｂ、サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃ、２９Ｄ、２９Ｅを収納したアタッチメント自動交換装置１７を備えてなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、複合加工機に関し、例えばラムの先端に装着されるアタッチメントヘッドとそのアタッチメントヘッドに装着されるサブアタッチメントが自動交換可能である複合加工機に関する。

船舶用のスクリュウの翼面、ポンプのインベラ（羽根車）の翼面、橋梁のワイヤロープ用のサドル外形等を切削する場合、切削形状が複雑なため、加工機としてサーボモータで駆動されるＮＣ制御装置による同時５軸制御が必要である。例えば特許文献１に示される５軸アタッチメントヘッドでもこれら形状をボールエンドミルやフライスカッタ等による切削加工が可能であるが、５軸アタッチメントヘッドのスピンドルを支持するスイベルヘッドがワークと干渉する問題がある。

図９には、従来の例えば複合加工機である門型複合加工機３０１の正面図が示されている。図９において、門型複合加工機３０１は立設された左右のコラム３０３Ｌ、３０３Ｒを備えており、このコラム３０３Ｌ、３０３Ｒ上には左右方向（Ｙ軸方向）へ延伸されたクロスレール３０５が固定して設けられている。このクロスレール３０５に左右方向（Ｙ軸方向）へ移動可能なサドル３０７が取り付けられている。

このサドル３０７にはラム３０９が上下動（Ｚ軸方向）可能に取り付けられている。このラム３０９の下端には、ラム３０９内の主軸の回転中心軸に一致するＡ軸の回りに旋回可能であるアタッチメントヘッド３１１がボルトにより取り付けられ、Ａ軸に直角で交差するＢ軸の回りに旋回可能であるサブアタッチメント３１３がアタッチメントヘッド３１１のＢ軸の先端部にボルトで取り付けられている。アタッチメントヘッド３１１の下方の床上には、回転中心軸がＣ軸である回転可能な円筒状のワーク載置用テーブル３１５が設けられている。

前記サドル３０７の左右動（Ｙ軸方向）、ラム３０９の上下動（Ｚ軸方向）、アタッチメントヘッド３１１のＡ軸回り旋回、サブアタッチメント３１３のＢ軸回り旋回、ワーク載置用テーブル３１５のＣ軸回りの回転は、いずれもサーボモータにより駆動されている（図示せず）ので、ＮＣ制御装置による同時５軸加工が可能である。また、前記コラム３０３Ｌ側には工具自動交換装置３１７が備えられている。

次に、図１０には、図９の門型複合加工機３０１のアタッチメントヘッド３１１の拡大断面図が示されている。図１０において、前記ラム３０９の先端（下端）には、前記アタッチメントヘッド３１１のうちの第１本体３１９がボルトで取り付けられている。この第１本体３１９の下部には第２本体３２１がボルトで取り付けられている。前記第１本体３１９、第２本体３２１内にはベアリング３２３を介して中空軸３２７が回転可能に支承されている。

前記ラム３０９の先端（下端）内には、主軸３２９がベアリング３３１を介して回転可能に支承されている。前記主軸３２９の先端のスプライン３３３と上下方向（Ｚ軸方向）に延伸された第１軸３３５の後端部（上端部）のスプライン３３７が継ぎ手３３９で係合されている。前記主軸３２９は前記ラム３０９に設けられた図示していないモータ（サーボモータ）により回転される。

上記構成により、図示していないモータ（サーボモータ）が駆動されると、主軸３２９が回転されることにより、主軸３２９の回転が第１軸３３５に伝えられる。第１軸３３５の回転中心軸はＡ軸に一致し、中空軸３２７内にベアリング３４１、３４３、３４５を介し回転自在に支持されている。

前記第１軸３３５の先端部に第１傘歯車３４７がスプライン３４９で結合されている。前記第１傘歯車３４７には第２傘歯車３５１が噛合されており、この第２傘歯車３５１はスプライン３５３で図１０において左右方向へ延伸した第２軸３５５に結合されている。

この第２軸３５５の回転中心軸はＢ軸に一致し、第１ベアリングケース３５７が前記第２本体３２１の下部にボルトで取り付けられた第３本体３５９の下部にボルトで締結され、第１ベアリングケース３５７内と第３本体３５９内のベアリング３６１、３６３により回転自在に保持されている。

第２軸３５５の先端部と第３軸３６５の後端部がキー３６７により係合されている。前記第２軸３５５と第３軸３６５の回転中心軸は同じで、Ｂ軸と一致している。第３軸３６５の先端側に第３傘歯車３６９がスプライン３７１で結合されている。前記第３傘歯車３６９には第４傘歯車３７３が噛合されており、この第４傘歯車３７３にはスプライン３７５でサブアタッチメント主軸３７７に結合されている。サブアタッチメント主軸３７７の回転中心軸は、Ｂ軸に直角で交差し、つまりＡ軸と平行となる。

前記サブアタッチメント主軸３７７は複数のベアリング３７９を介してサブアタッチメント本体３８１に回転自在に支承されている。このサブアタッチメント本体３８１には第２ベアリングケース３８３がボルトで締結され、その内周部にベアリング３８５が配置され、第３傘歯車３６９を介してスプライン３７１で係合している第３軸３６５を回転自在に保持している。

前記第３傘歯車３６９と第４傘歯車３７３が噛み合っているので、サブアタッチメント主軸３７７が回転する。つまり、主軸３２９が回転すると、サブアタッチメント主軸３７７が回転する。

Ａ軸（主軸３２９の回転中心軸に一致する）回りの旋回について説明すると、第１本体３１９はラム３０９の下端にボルトで締結されている。第２本体３２１は第１本体３１９の下側にボルトで締結されている。

Ａ軸旋回用モータ３８７は第２本体３２１の側壁に固定され、Ａ軸旋回用歯車列３８９を介し、Ａ軸旋回用ウォーム３９１に噛み合っているＡ軸旋回用ウォームホイール３９３を回転駆動する。Ａ軸旋回用ウォームホイール３９３は前記中空軸３２７にボルトで締結され、その中空軸３２７は前記第３本体３５９にボルトで締結されている。Ａ軸旋回用ウォームホイール３９３と前記中空軸３２７の回転中心軸はＡ軸に一致する。

Ａ軸旋回用ベアリング３９５の外周部は第２本体３２１にボルトで締結され、内周部は第３本体３５９に固定されている。

以上より、Ａ軸旋回用モータ３８７が駆動されると、Ａ軸旋回用歯車列３８９、Ａ軸旋回用ウォーム３９１を介してＡ軸旋回用ウォームホイール３９３が回転されることにより、第３本体３５９がＡ軸回りに旋回駆動されることになる。

Ｂ軸（Ａ軸に直角で交差する軸）回りの旋回について説明すると、Ｂ軸旋回用モータ３９７は第３本体３５９の側壁に固定され、Ｂ軸旋回用歯車列３９９を介し、Ｂ軸旋回用ウォーム４０１に噛み合っているＢ軸旋回用ウォームホイール４０３を回転駆動する。Ｂ軸旋回用ウォームホイール４０３はフランジ４０５にボルトで締結されている。Ｂ軸旋回用ウォームホイール４０３とフランジ４０５の回転中心軸はＢ軸に一致する。

Ｂ軸旋回用ベアリング４０７の外周部は第３本体３５９にボルトで締結され、内周部はフランジ４０５に固定されている。キー４０９によりフランジ４０５とサブアタッチメント本体３８１は位置決めされる。サブアタッチメント本体３８１はフランジ４０５にボルトで締結されている。

上記構成により、Ｂ軸旋回用モータ３９７が駆動されると、Ｂ軸旋回用歯車列３９９、Ｂ軸旋回用ウォーム４０１を介してＢ軸旋回用ウォームホイール４０３が回転されることにより、サブアタッチメント３１３がＢ軸回りに旋回駆動されることになる。

前記サブアタッチメント主軸３７７の先端（下端）にはテーパ孔４１１があけられており、このテーパ孔４１１に図示省略の工具が装着されるようになっている。

また、例えば特許文献２の図１に示されているアングル型のアタッチメントヘッドによりワーク側面を効率よく切削することが知られている。
特開昭５９−１８２０３８号公報特開２００７−１４４５７８号公報

ところで、上述した従来の図９，図１０に示した門型複合加工機３０１において、アタッチメントヘッド３１１とサブアタッチメント３１３が使用されているが、このサブアタッチメント３１３とワーク載置用テーブル３１５に載置された図示省略のワークとが図１０に示す長さＬＮにより干渉する場合がある。また、アタッチメントヘッド３１１がラム３０９にボルト等で固定され、サブアタッチメント３１３もアタッチメントヘッド３０９にボルト等で固定されている。

そのため、サブアタッチメント３１３とワークとの干渉を避けるために、できるだけ図１０に示す長さＬＮの長いサブアタッチメントを使用すれば良いが、長いとサブアタッチメント３１３の剛性が低下するため、重切削ができなくなり、切削能率が低下する（加工に時間がかかる）という問題がある。

このために、長さＬＮが異なる複数のサブアタッチメント３１３を用意しておき、切削時にワークと干渉しない最小長さＬＮのサブアタッチメント３１３を選択し、クレーン等を使用して手動で交換しているので、サブアタッチメント３１３の交換に時間がかかるという問題がある。

このサブアタッチメント３１３の選択は、あらかじめ加工形状により決められる。切削工具の取り付け取り外しは従来からある工具自動交換装置３１７により行っていた。

また、例えば特許文献２の図１に示されているアングル型アタッチメントヘッドによりワーク側面を効率よく切削することが必要な場合もあるが、図１０に示す従来装置にはアングル型アタッチメントヘッドが取り付けられない。そのため、ワーク側面を効率よく切削するためには、ワークを別の機械に載せ変えて加工しなければならないという問題もある。

上記問題を解決すべく、複合加工機において、アタッチメントヘッドとサブアタッチメントの交換が自動で行えるようにすることを目的とするものである。

上記課題を解決するために、この発明の複合加工機は、立設されたコラム上に設けられたクロスレールにＹ軸方向に移動自在なサドルを設け、このサドルにＺ軸方向へ移動自在なラムを設け、このラムの先端に交換可能なアタッチメントヘッドをＡ軸回りに回転可能に設け、このアタッチメントヘッドの先端に交換可能なサブアタッチメントをＢ軸回りに回転可能に設けてなる複合加工機であって、
前記コラムの一端側に、前記アタッチメントヘッド、サブアタッチメントを交換するためのアタッチメントヘッド用ストッカ、サブアタッチメント用ストッカを収納したアタッチメント自動交換装置を備えてなることを特徴とするものである。

この発明の複合加工機は、前記複合加工機において、前記アタッチメント自動交換装置が、前記コラムの一端側の外側にＸ軸方向に延伸して設けられたベースと、このベース上にＸ軸方向に設けられた移動可能な第１スライドベースと、この第１スライドベース上に設けられた、一端側上にアタッチメントヘッド用ストッカ、サブアタッチメント用ストッカを備えたＹ軸方向に移動可能な第２スライドベースと、からなることが好ましい。

この発明の複合加工機は、前記複合加工機において、前記アタッチメントヘッド用ストッカ、サブアタッチメント用ストッカを備えた第２スライドベースが、複数個備えられていることが好ましい。

この発明の複合加工機は、前記複合加工機において、前記アタッチメント自動交換装置の自動交換位置が、第２スライドベースの一端側上に備えたアタッチメントヘッド用ストッカ、サブアタッチメント用ストッカを前記コラムの一端側の内側であって、しかも、前記ラムの中心位置が通るクロスレールに平行な位置であることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、コラムの一端側の外側にアタッチメント自動交換装置を備えていることで、アタッチメントヘッド、サブアタッチメントを前記アタッチメント自動交換装置により自動で交換することができ、省人化と交換時間を短縮できる。

アングル型などの他の形式のアタッチメントヘッドに自動交換を可能とすることにより、ワークを別の機械に載せ変えて加工する必要がないため、加工時間の短縮ができる。

図１にはこの発明の実施形態の複合加工機としての例えば門型複合加工機の正面図が、図２には図１の平面図が示されている。図１および図２において、門型複合加工機１は、立設された左右のコラム３Ｌ、３Ｒを備えており、このコラム３Ｌ、３Ｒ上には左右方向（Ｙ軸方向）へ延伸されたクロスレール５が固定して設けられている。このクロスレール５には左右方向（Ｙ軸方向）へ移動可能なサドル７が取り付けられている。

このサドル７にはラム９が上下動（Ｚ軸方向）可能に取り付けられている。このラム９の下端には、ラム９内の主軸の回転中心軸に一致するＡ軸の回りに旋回可能であるアタッチメントヘッド１１が取り付けられ、Ａ軸に直角な交差するＢ軸回りに旋回可能であるサブアタッチメント１３がアタッチメントヘッド１１のＢ軸の先端部に取り付けられている。アタッチメントヘッド１１の下方の床上には、回転中心軸がＣ軸である回転可能な円筒状のワーク載置用テーブル１５が設けられている。

前記サドル７の左右動（Ｙ軸方向）、ラム９の上下動（Ｚ軸方向）、アタッチメントヘッド１１のＡ軸回り旋回、サブアタッチメント１３のＢ軸回り旋回、ワーク載置用テーブル１５のＣ軸回りの回転は、いずれもサーボモータにより駆動されている（図示せず）ので、ＮＣ制御装置による同時５軸加工が可能である。また、前記コラム３Ｌ側には工具自動交換装置１６が備えられている。

前記コラム３Ｒ（図１において一端側である右側）の外側には、アタッチメント自動交換装置１７が備えられている。より詳細には、前記コラム３Ｒの外側には、図２において上下方向（Ｘ軸方向）に延伸したベース１９が設けられている。このベース１９上には複数の平行なリニアガイド２１が敷設されており、このリニアガイド２１を介してＸ軸方向に移動可能な第１スライドベース２３が設けられている。この第１スライドベース２３上には複数の平行なリニアガイド２５を介して複数のＹ軸方向に移動可能な例えば５個の第２スライドベース２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅが設けられている。

第２スライドベース２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ、２７Ｅの一端側（図２において左端側）上には、アタッチメントヘッド用ストッカ２９Ａ、アングル型アタッチメントヘッド用ストッカ２９Ｂ、第１サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃ、第２サブアタッチメント用ストッカ２９Ｄ、第３サブアタッチメント用ストッカ２９Ｅが備えられている。

前記アタッチメントヘッド用ストッカ２９Ａ、アングル型アタッチメントヘッド用ストッカ２９Ｂ、第１サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃ、第２サブアタッチメント用ストッカ２９Ｄ、第３サブアタッチメント用ストッカ２９Ｅには各アタッチメントヘッド、アングル型アタッチメントヘッド、第１サブアタッチメント、第２サブアタッチメント、第３サブアタッチメントが収納されて保管されている。第１、第２、第３の各サブアタッチメントは図１に示してある長さＬＮが異なるだけである。第１スライドベース２３や５個の第２スライドベース２７Ａ〜２７Ｅの駆動は図示されていないモータやシリンダにより行われる。

図３には図１におけるアタッチメントヘッド１１の拡大断面図が、図４にはアタッチメントヘッド１１のＢ軸に装着されるサブアタッチメント１３の一例の構成を示す断面図が、図５にはサブアタッチメント１３がサブアタッチメント１３にラム９に装着された状態の断面図が、図６には図３のＺ矢視図、図７には図４のＹ矢視図が、図８にはサブアタッチメントを交換する交換状態図が、それぞれ示されている。

図３〜図７において、前記ラム９の先端（下端）と前記アタッチメントヘッド１１のうちの第１本体３１の後端（上端）とにはカービックカップリング３３が設けられている。すなわち、前記ラム９の先端（下端）にはカービックカップリング３３の一方部３３Ａが設けられ、第１本体３１の上端にはカービックカップリング３３の他方部３３Ｂが設けられ、カービックカップリング３３の一方部３３Ａと他方部３３Ｂとが着脱可能に設けられている。

前記アタッチメントヘッド１１の位置決めであるラム９とアタッチメントヘッド１１の回り止めは、前記カービックカップリング３３により行われることになる。

前記第１本体３１の下部には第２本体３５がボルトで取り付けられている。前記第１本体３１、第２本体３５内にはベアリング３７を介して中空軸４１が回転可能に支承されている。

前記ラム９の先端（下端）内には、主軸４３がベアリング４５を介して回転可能に支承されている。前記主軸４３の先端内にはテーパ孔４７が開けられており、このテーパ孔４７に入力軸（テーパシャンク部）４９が挿入され、また、前記主軸４３の先端に設けられたコレットチャック５１が設けられており、このコレットチャック５１により上下方向（Ｚ軸方向）に延伸された前記入力軸（テーパシャンク部）４９の後端部（上端部）に設けられたプルスタッド５３が着脱可能に設けられている。しかも、前記主軸４３の先端と前記入力軸（テーパシャンク部）４９の後端部（上端部）とはキー５５で係合されている。

前記入力軸（テーパシャンク部）４９の先端部と第１軸５７の後端部（上端部）のスプライン５９で結合されている。しかも、入力軸（テーパシャンク部）４９の先端部と第１軸５７の後端部（上端部）の間にはスプリング６１が下方へ向けて装着されている。

図５において、前記ラム９の左端にはクランプ筒体６３と、このクランプ筒体６３に内接嵌合するブッシュ６５と、引っ掛かり係合部６７に係脱可能に引っ掛かり係合するコレットチャック６９と、このコレットチャック６９を選択的に係合ロックするロック部材７１とによるラム側クランプ手段が設けられている。

前記コレットチャック６９、ロック部材７１は、図示省略のシリンダ装置によって、アンクランプ位置とクランプ引き上げ位置と、クランプ降下位置との間に、クランプ筒体６３がブッシュ６５にガイドされた状態で上下移動するようになっている。

このクランプ機構は、従来の四隅クランプ式のものと同じであり、このクランプ機構によってアタッチメントヘッドの非回転部が機械側の前記ラム９に着脱可能に装着される。

したがって、アタッチメントヘッド１１のラム９へのクランプは、上述した四隅クランプ式で行われる。

上記構成により、主軸４３が回転されることにより、主軸４３の回転が第１軸５７に伝えられる。第１軸５７の回転中心軸はＡ軸に一致し、中空軸４１内に設けられた複数のベアリング７３を介し回転自在に支持されて回転されることになる。

前記第１軸５７の先端部には第１傘歯車７５がスプライン７７で結合されている。前記第１傘歯車７５には第２傘歯車７９が噛合されており、この第２傘歯車７９はスプライン８１で図３、図５において左右方向へ延伸した第２軸８３に結合されている。

この第２軸８３の回転中心軸はＢ軸に一致し、第１ベアリングケース８５が前記第２本体３５の下部にボルトで取り付けられた第３本体８７の下部にボルトで締結され、第１ベアリングケース８５内と第３本体８７内のベアリング８９、９１により回転自在に保持されている。

第２軸８３の先端部と第３軸９３の後端部がキー９５により係合されている。前記第２軸８３と第３軸９３の回転中心軸は同じで、Ｂ軸と一致している。第３軸９３の先端側には第３傘歯車９７がスプライン９９で結合されている。前記第３傘歯車９７には第４傘歯車１０１が噛合されており、この第４傘歯車１０１にはスプライン１０３でサブアタッチメント主軸１０５が結合されている。サブアタッチメント主軸１０５の回転中心軸は、Ｂ軸に直角で交差し、つまりＡ軸と平行となる。

前記サブアタッチメント主軸１０５は複数のベアリング１０７を介してサブアタッチメント本体１０９に回転自在に支承されている。このサブアタッチメント本体１０９には第２ベアリングケース１１１がボルトで締結され、その内周部にベアリング１１３が配置され、第３傘歯車９７を介してスプライン９９で係合している第３軸９３を回転自在に保持している。

前記第３傘歯車９７と第４傘歯車１０１が噛み合っているので、サブアタッチメント主軸１０５が回転する。サブアタッチメント主軸１０５はサブアタッチメント本体１０９内のベアリング１０７により回転自在に支持されている。

以上により、ラム７に設けられた図示していないモータが駆動されると、主軸４３が回転されることにより、サブアタッチメント主軸１０５が回転されることになる。

Ａ軸（主軸４３の回転中心軸に一致する）回りの旋回について説明する。

Ａ軸旋回用モータ１１５は第２本体３５の側壁に固定され、Ａ軸旋回用歯車列１１７を介し、Ａ軸旋回用ウォーム１１９に噛み合っているＡ軸旋回用ウォームホイール１２１を回転駆動する。Ａ軸旋回用ウォームホイール１２１は前記中空軸４１にボルトで締結され、その中空軸４１は前記第３本体８７にボルトで締結されている。Ａ軸旋回用ウォームホイール１２１と前記中空軸４１の回転中心軸はＡ軸に一致する。

Ａ軸旋回用ベアリング１２３の外周部は第２本体３５にボルトで締結され、内周部は第３本体８７に固定されている。

上記構成により、Ａ軸旋回用モータ１１５が駆動されると、Ａ軸旋回用歯車列１１７、Ａ軸旋回用ウォーム１１９を介してＡ軸旋回用ウォームホイール１２１が回転されることにより、第３本体８７がＡ軸回りに旋回駆動されることになる。

Ｂ軸（Ａ軸に直角で交差する軸）回りの旋回について説明する。

Ｂ軸旋回用モータ１２５は第３本体８７の側壁に固定され、Ｂ軸旋回用歯車列１２７を介し、Ｂ軸旋回用ウォーム１２９に噛み合っているＢ軸旋回用ウォームホイール１３１を回転駆動する。Ｂ軸旋回用ウォームホイール１３１はフランジ１３３にボルトで締結されている。Ｂ軸旋回用ウォームホイール１３１とフランジ１３３の回転中心軸はＢ軸に一致する。

Ｂ軸旋回用ベアリング１３５の外周部は第３本体８７にボルトで締結され、内周部はフランジ１３３に固定されている。このフランジ１３３とサブアタッチメント本体１０９の回り止めであるサブアタッチメント１３の位置決めは、前記フランジ１３３の図３、図５の左面に設けられた一方のカービックカップリング部１３７Ａとサブアタッチメント本体１０９の図４、図５の右面に設けられた他方のカービックカップリング部１３７Ｂからなるカービックカップリング１３７で行われる。

また、クランプは、前記フランジ１３３の図３、図５、図６に設けられた凸状クランプ部１３９Ａとサブアタッチメント本体１０９の図４、図５、図７に設けられた被凸状クランプ部１３９Ｂとを一致させ、前記フランジ１３３の凸状クランプ部１３９Ａの近くに設けられたスライダ１４１を例えば油圧により移動させることでクランプされる。なお、スライダ１４１は回り止めピン１４３で回り止めされ、固定リング１４５で円周方向に位置決めされている。

上記構成により、Ｂ軸旋回用モータ１２５が駆動されると、Ｂ軸旋回用歯車列１２７、Ｂ軸旋回用ウォーム１２９を介してＢ軸旋回用ウォームホイール１３１が回転されることにより、サブアタッチメント１３がＢ軸回りに旋回駆動されることになる。

前記サブアタッチメント主軸１０５の先端（下端）にはテーパ孔１４７があけられており、このテーパ孔１４７には図示省略の工具が装着されるようになっている。

アタッチメントヘッド１１と自動交換可能なアングル型アタッチメントヘッドは、例えば特開２００７−１４４５７８号公報の図１に示されているようなものが用いられる。

次に、アタッチメントヘッドとサブアタッチメントの自動交換について説明する。自動交換のとき切削工具は装着されていない状態で、その自動交換は次の手順で行われる。

（１）サブアタッチメント１３を図８に示されているように、サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃ、２９Ｄ、２９Ｅのいずれかへ戻す。より詳細には次のように行われる。（Ａ）図１の状態でＡ軸を１８０度旋回させ、サブアタッチメントヘッド１３を右側に向ける。

（Ｂ）戻すサブアタッチメント用ストッカ例えば第１サブアタッチメント用ストッカ２９ＣをＸ軸方向の所定位置まで移動させる。第１スライドベース２３を移動させることにより行われる。

所定位置とは、図２に示されているように、クロスレール５に平行な線が、主軸回転中心軸Ｏをとおり、戻すサブアタッチメント用ストッカ例えば第１サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃに収納されるサブアタッチメント主軸の回転中心軸をとおる位置のことである。

（Ｃ）戻すサブアタッチメント用ストッカ例えば第１サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃの第２スライドベース２７ＣをＹ軸方向の左側の移動限まで移動させる。

（Ｄ）アタッチメントヘッド１１（サドル７）をＹ軸方向の右側に移動させる。第１サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃの上まで移動させる。

（Ｅ）アタッチメントヘッド１１（ラム９）をＺ軸方向の下側に下降させ、戻すサブアタッチメントヘッド１３を第１サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃに載置する。図８はこのときの状態である。

（Ｆ）アタッチメントヘッド１１のＢ軸先端部のスライダ１４１をアンクランプ方向（図３で左方向）へ移動させる（図示せぬ油圧電磁弁を切替えて行う）。固定リング１４５の肩まで移動する。

（Ｇ）アタッチメントヘッド１１（サドル７）をＹ軸方向の左側に少し移動させる。カーピックカップリング１３７の噛み合いがはずれ、かつ凸状クランプ１３９Ａと被凸状クランプ１３９Ｂの面が接触しない位置まで移動させる。

（Ｈ）アタッチメントヘッド１１（サドル７）を更にＹ軸方向の左側に移動しても、凸状クランプ１３９Ａと被凸状クランプ１３９Ｂが干渉しない位置まで、Ｂ軸を回転させる。

（Ｉ）アタッチメントヘッド１１（サドル７）をＹ軸方向の左側に、サブアタッチメント１３とアタッチメントヘッド１１が干渉しない位置まで移動させる。

（Ｊ）第１サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃがある第２スライドベース２７ＣをＹ軸方向の右側の移動限へ戻す。

（２）アタッチメントヘッド１３をアタッチメントヘッド用ストッカ２９Ａへ戻す。より詳細には次のように行われる。

（Ａ）アタッチメントヘッド用ストッカ２９ＡをＸ軸方向に所定位置まで移動させる。第１スライドベース２３を移動させることにより行われる。

所定位置とは、図２に示されているように、クロスレール５に平行な線が、主軸回転中心軸（Ａ軸）をとおり、戻すアタッチメントヘッド用ストッカ２９Ａに収納されるアタッチメントヘッド１１のＡ軸をとおる位置のことである。

（Ｂ）アタッチメントヘッド用ストッカ２９Ａの第２スライドベース２７ＡをＹ軸方向の左側の移動限まで移動させる。

（Ｃ）アタッチメントヘッド１１をＹ軸方向とＺ軸方向に移動させることによりアタッチメントヘッド用ストッカ２９Ａへ載置する。

（Ｄ）四隅クランプを４箇所の図示されていない個別のシリンダ装置によりアンクランプし、かつラム９内の主軸４３内にある図示されていないドローバーを、図示されていない油圧シリンダで押すことにより、プルスタッド５３の先端を押し、入力軸４９をアンクランプする。

（Ｅ）ラム９をＺ軸方向の上昇側にアタッチメントヘッド１１と干渉しない位置まで移動させる。

（Ｆ）アタッチメントヘッド用ストッカ２９Ａがある第２スライドベース２７ＡをＹ軸方向右側の移動限へ戻す。

アタッチメントヘッドの装着手順について説明すると、この装着は、上記上記（２）と逆の手順で行なわれる。

（３）アタッチメントヘッド１３をラム９に装着する。

装着するアタッチメントヘッド１３が載置されているアタッチメントヘッド用ストッカ２９ＡをＸ軸方向に所定位置まで移動させ、その後Ｙ軸方向の左側に移動させ、交換位置まで移動させる。そして、主軸回転中心軸がアタッチメントヘッド１３のＡ軸に一致する位置までサドル７を移動させ、ラム９を下降させ、四隅クランプとアタッチメントヘッド１３の入力軸４９のクランプを行い、ラム９をアタッチメントヘッドストッカ２９Ａと干渉しない位置まで上昇させ、アタッチメントヘッドストッカ２９ＡをＹ軸方向の右側の移動限の位置へ戻す。

（４）サブアタッチメント１３をアタッチメントヘッド１１へ装着する。

（Ａ）装着するサブアタッチメント用ストッカ２９ＣをＸ軸方向に所定位置まで移動させ、その後Ｙ軸方向に移動させ、交換位置まで移動させる。

（Ｂ）ラム９を移動させ、アタッチメントヘッド１１のＢ軸とサブアタッチメント１３のＢ軸が一致する位置までラム９を移動させる。

（Ｃ）スライダ１４１をアンクランプ方向（図３で左方向）へ移動させる。

（Ｄ）サブアタッチメント１３が装着できる位置にＡ軸を旋回させ、凸状クランプ部１３９Ａと被凸状クランプ部１３９Ｂが干渉しない位置にＢ軸を旋回させる。

（Ｅ）サドル７をＹ軸方向の右側に、カーピックカップリング１３７の互いに最上面部が接触しないで、かつ凸状クランプ１３９Ａと被凸状クランプ部１３９Ｂの面が接触しない位置まで移動させる。

（Ｆ）凸状クランプ部１３９Ａと被凸状クランプ部１３９Ｂの面が一致し、かつカーピックカップリング１３７が噛み合う位置までＢ軸を旋回させる。

（Ｇ）サドル７をＹ軸方向に移動させカーピックカップリング１３７を噛み合わせる。

（Ｈ）スライダ１４１をクランプ方向（図３で右方向）に移動させ、サブアタッチメント１３をアタッチメントヘッド１１へクランプする。

（Ｉ）ラム９をＺ軸方向とＹ軸方向にサブアタッチメント用ストッカ２９Ｃと干渉しない位置まで移動させる。

（Ｊ）サブアタッチメント用ストッカ２９Ｃを右側に移動し、もとへ戻す。

（５）サブアタッチメントヘッド１３の交換について説明すると、その交換は、上記の（１）、（４）項を行う。詳細な説明については省略する。

（６）アタッチメントヘッドとアングル型アタッチメントヘッドの交換について説明すると、その交換は、上記の（２）、（３）項を行う。詳細な説明については省略する。

なお、アングル型アタッチメントヘッド、第２サブアタッチメント、第３サブアタッチメントの交換も上述した動作の要領に基づいて同様に行うことができる。

したがって、コラム３Ｒの外側にアタッチメント自動交換装置１７を備えていることで、アタッチメントヘッド１１、サブアタッチメント１３を前記アタッチメント自動交換装置１７により自動で交換することができ、省人化と交換時間を短縮できる。

この発明による門型複合加工機の一例を示す構成の正面図である。この発明による門型複合加工機の一例を示す構成の平面図である。この発明によるアタッチメントヘッドの構成を示す拡大断面図である。アタッチメントヘッドのＢ軸に装着されるサブアタッチメントの一例の構成を示す断面図である。サブアタッチメントを装着したこの発明によるアタッチメントヘッドがラムに装着された状態での構成を示す断面図である。図３のＺ矢視図である。図４のＹ矢視図である。この発明によるサブアタッチメント交換状態図である。従来の門型複合加工機の一例を示す正面図である。従来のアタッチメントヘッドの構成を示す拡大断面図である。

符号の説明

１門型複合加工機（複合加工機）
３Ｒ、３Ｌコラム
５クロスレール
７サドル
９ラム
１１アタッチメントヘッド
１３サブアタッチメント
１５ワーク載置用テーブル
１６自動工具交換装置
１７アタッチメント自動交換装置
２３第１スライドベース
２７Ａ〜２７Ｅ第２スライドベース
２９Ａアタッチメントヘッド用ストッカ
２９Ｂアングル型アタッチメントヘッド用ストッカ
２９Ｃ第１サブアタッチメント用ストッカ
２９Ｄ第２サブアタッチメント用ストッカ
２９Ｅ第３サブアタッチメント用ストッカ
３１第１本体
３３カービックカップリング
３５第２本体
４１中空軸
４３主軸
４９入力軸
５１コレットチャック
５３プルスタッド
５７第１軸
６３クランプ筒体
６５ブッシュ
６７引っ掛かり係合部
６９コレットチャック
７１ロック部材
８３第２軸
８７第３本体
９３第３軸
１０５サブアタッチメント主軸
１０９サブアタッチメント本体
１３７カービックカップリング
１３９Ａ凸状クランプ部
１３９Ｂ被凸状クランプ部
１４１スライダ
１４５固定リング

Claims

立設されたコラム上に設けられたクロスレールにＹ軸方向に移動自在なサドルを設け、このサドルにＺ軸方向へ移動自在なラムを設け、このラムの先端に交換可能なアタッチメントヘッドをＡ軸回りに回転可能に設け、このアタッチメントヘッドの先端に交換可能なサブアタッチメントをＢ軸回りに回転可能に設けてなる複合加工機であって、
前記コラムの一端側に、前記アタッチメントヘッド、サブアタッチメントを交換するためのアタッチメントヘッド用ストッカ、サブアタッチメント用ストッカを収納したアタッチメント自動交換装置を備えてなることを特徴とする複合加工機。
前記アタッチメント自動交換装置が、前記コラムの一端側の外側にＸ軸方向に延伸して設けられたベースと、このベース上にＸ軸方向に設けられた移動可能な第１スライドベースと、この第１スライドベース上に設けられた、一端側上にアタッチメントヘッド用ストッカ、サブアタッチメント用ストッカを備えたＹ軸方向に移動可能な第２スライドベースと、からなることを特徴とする請求項１記載の複合加工機。
前記アタッチメントヘッド用ストッカ、サブアタッチメント用ストッカを備えた第２スライドベースが、複数個備えられていることを特徴とする請求項１または２記載の複合加工機。
前記アタッチメント自動交換装置の自動交換位置が、第２スライドベースの一端側上に備えたアタッチメントヘッド用ストッカ、サブアタッチメント用ストッカを前記コラムの一端側の内側であって、しかも、前記ラムの中心位置が通るクロスレールに平行な位置であることを特徴とする請求項１、２または３記載の複合加工機。