JP3200663U - 門型の高速ノッチングマシン - Google Patents

Abstract

【課題】占める空間を縮減することで、工作環境の配置および動線の配置に有利な門型の高速ノッチングマシンを提供する。【解決手段】ノッチングマシン１００は、本体１０および円盤状カッタ台２０を備える。本体１０は、工作台１４および主軸１７を含む。工作台１４は制御されながら前後方向に移動する。主軸１７は、工作台の上方に高く設けられ、かつ制御されながら左右方向および上下方向に移動する。円盤状カッタ台２０は、本体１０の片側に設置され、かつ一つの軸線を中心に制御されながら回転する。その軸線と水平線との間に鋭角が形成されている。【選択図】図５

Description

本考案は、門型のノッチングマシンに関し、特に、空間を占めない門型の高速ノッチングマシンに関する。

従来の門型ノッチングマシンは、体積が比較的に大きい加工設備であり、大型の工作物に対して、穴あけ、スライス削り、旋削などの加工作業に用いられる。前述の多様な加工形態に対応し、かつ工作効率を有効に高めるために、従来の門型ノッチングマシンの多くは、同時に多種の切削工具が格納可能な装置が備え付けられている。

図１および図２に示すように、従来の門型ノッチングマシンの本体１は、ベッド１ａ、二つの立柱１ｂおよび横梁１ｃを有し、かつ工作台１ｄは、ベッド１ａに設置され、二つの立柱１ｂの間に位置する。門型ノッチングマシンは、一方の立柱１ｂの外側に、円盤状カッタ台２が追加設置されている。円盤状カッタ台２の周辺に、切削工具３ａが結合されたカッタ柄３が複数個取り付けられている。円盤状カッタ台２は、制御されながら回転することによって、主軸４がカッタ柄３を適時に掴むことで、後続の加工が進行される。しかしながら、前述の円盤状カッタ台２を水平方向に設置されることは、円盤状カッタ台２が本体１から過度に突出されることになる。即ち、工作台１ｄの中心部が円盤状カッタ台２の最外縁部までの距離Ｌ１が長すぎるため、過大な空間が占められ、工作環境と動線の配置に不利である。また、異なる規格の門型ノッチングマシンの場合、よく主軸４の移動範囲を増加するために、横梁１ｃの長さが延長されるが、それは、円盤状カッタ台２を本体１からさらに離れるようになり、過大な空間が占められる恐れがある。

図３および図４に示すように、他の従来の門型ノッチングマシンは、円盤状カッタ台５が垂直に本体６の片側に設置されることによって、空間の節約が求められるが、円盤状カッタ台５の周辺に取り付けられているカッタ柄７は、常態において水平方向を呈しており、さらに、カッタ柄７に切削工具７ａの長さが加えられた後、依然として本体６から過度に突出している。即ち、本体６における工作台６ａの中心部から切削工具７ａの自由端までの距離Ｌ２が依然として過大であるため、同様に工作環境と動線の配置に不利である。さらに、垂直方向へ設置された円盤状カッタ台５に合わせるために、門型ノッチングマシンは、必ず工具交換アーム８を追加設置することによって、切削工具を取ることができるため、コストが増加される。

その他、所定の切削工具を正確に選んで使用するために、円盤状カッタ台は、回転角度が正確に制御されることが必須となっている。従来の方法としては、円盤状カッタ台の裏面に回転エンコーダを追加設置することにより、円盤状カッタ台の回転位置がセンシングされ、並びに信号がフィードバックされ、円盤状カッタ台の駆動装置が駆動されることにより、正確に制御する目的が達成される。しかしながら、従来の回転エンコーダおよび円盤状カッタ台を結合する方法は、組立てが困難であるだけではなく、センシングする正確性も失われるおそれがある。

本考案は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、占める空間を縮減することで、工作環境の配置および動線の配置に有利な門型の高速ノッチングマシンを提供することにある。

上述の目的に達成するために、本考案の提供する門型の高速ノッチングマシンは、本体および円盤状カッタ台を備える。本体は、工作台および主軸を含む。工作台は制御されながらＹ軸方向に沿い前後に移動する。主軸は、工作台の上方に高く設けられ、かつ制御されながらＸ軸方向に沿い左右に移動し、Ｚ軸方向に沿い上下に移動する。円盤状カッタ台は、本体の片側に設置され、かつ一つの軸線を中心に制御されながら回転する。その軸線と水平線との間に鋭角が形成されている。

本考案は、円盤状カッタ台を斜めに設置することにより、省スペース効果を果たし、特に、体積の大きい加工設備において、省スペース効果は、さらに顕著である。

従来の門型ノッチングマシンを示す図である。 従来の門型ノッチングマシンを示す図である。 従来の門型ノッチングマシンを示す図である。 従来の門型ノッチングマシンを示す図である。 本考案の一実施形態による門型の高速ノッチングマシンを示す正面図である。 本考案の一実施形態による門型の高速ノッチングマシンを示す上面図である。 本考案の一実施形態による門型の高速ノッチングマシンを示す側面図である。 門型の高速ノッチングマシンの円盤状カッタ台とインデックス装置および軸座の関連位置を示す分解図である。 門型の高速ノッチングマシンの円盤状カッタ台とインデックス装置および軸座の関連位置を示す分解図である。 図５と同様に、円盤状カッタ台の傾斜角度は、横梁の長さによって事前に設定可能であることを説明する図である。 本考案の他の実施形態による門型の高速ノッチングマシンの正面図であり、二つの円盤状カッタ台を含むことを示す。 門型の高速ノッチングマシンの検出モジュールを示す分解図である。 門型の高速ノッチングマシンの検出モジュールを示す平面図である。

本考案をさらに明白に説明するために、一実施形態を図面に合わせて説明する。図５〜図７に示すように、本考案の一実施形態における門型の高速ノッチングマシン１００は、本体１０および円盤状カッタ台２０を備える。本体１０は、ベッド１１、二つの立柱１２、横梁１３および工作台１４を含む。二つの立柱１２の底端部には、ベッド１１に連結する。二つの立柱１２の先端部には、横梁１３に連結する。工作台１４は、ベッド１１の上に設置し、かつ二つの立柱の間に位置する。また、工作台１４は、制御されながらＹ軸方向に沿い前後に移動する。本体１０は、サドル１５、主軸台１６および主軸１７をさらに含む。サドル１５は、横梁１３に滑動可能に結合し、かつ制御されながらＸ軸方向に沿い左右に移動する。主軸台１６は、サドル１５に結合し、かつ制御されながらＺ軸方向に沿い上下に移動する。主軸１７は、主軸台１６の下方に設置し、カッタ柄を掴むのに用いる。簡単に言えば、主軸１７は、工作台１４の上方に高く設けられており、かつＸ軸方法およびＺ軸方向に移動することができる。

図５および図８に示すように、円盤状カッタ台２０は、本体１０の片側に設置し、かつ水平線Ｌと鋭角θが形成されている軸線Ｓを中心に制御されながら回転する。本実施形態において、円盤状カッタ台２０は、軸座３０に設置する。軸座３０は、架台３２の一端に連結し、架台３２は、他端が本体１０のベッド１１に連結する。図９に示すように、軸座３０は、斜面３０ａを有する。軸線Ｓは、斜面３０ａに垂直して通過することによって、組立てた後の円盤状カッタ台２０が斜面３０ａに接近し、並びに斜めに設置される。前述の円盤状カッタ台２０の斜めに設置する角度は、０度から９０度の間にあり、実際の角度は必要に応じて設定することができる。たとえば７５度、６０度、４５度または３０度などに設定することができる。

図５に示すように、円盤状カッタ台２０を斜めに設置することによって、工作台１４から円盤状カッタ台２０の最外縁部までの距離が縮減された。たとえ円盤状カッタ台２０の周縁にカッタ柄２２が取り付けられ、かつカッタ柄２２に切削工具２４が結合されたとしても、上述の図１に示した距離Ｌ１、および図３に示した距離Ｌ２と比較した結果、本実施形態は、円盤状カッタ台２０を斜めに設置したため、工作台１４の中心部から切削工具２４の自由端までの距離Ｌ３は、距離Ｌ１または距離Ｌ２の予定範囲内に有効に制御された。

また、円盤状カッタ台２０の周縁に結合したカッタ柄２２は、円盤状カッタ台２０の回転につれて、最低位まで移動されたとき、（図５に示している符号が２２Ａであるカッタ柄）ちょうど直立状を呈し、主軸１７に合わせて、Ｘ軸およびＺ軸方向に移動するよう、制御される。即ち工具交換アームを追加設置しなくても、カッタ柄２２Ａが掴まれることによって、コストが軽減される。

図１０に示すように、規格の異なる門型ノッチングマシンは、使用上の必要性に応じて横梁１３の長さを延長することが必須となっている。本考案の軸座３０は、使用者の需要に合わせて、斜面３０ａの傾斜角度を変えることによって、斜面３０ａに取り付けられる円盤状カッタ台２０の最終的に斜めに設置され、空間を空けることができるため、延長後の横梁１３に干渉されることを防ぐことができる。

本考案の円盤状カッタ台２０は、斜めに設置することで、確実に省スペース効果を果たし、体積の大きい加工設備において、その効果はさらに顕著である。たとえば、図１１に示す門型の高速ノッチングマシン１００Ａは、使用者が選択して使用することができるよう、さらに多くの規格の加工用切削工具を提供している。本体１０の両側にそれぞれ一組の円盤状カッタ台２０が取り付けられているため、全体の体積が増加され、比較的に多くの空間が占められていても、二組の円盤状カッタ台２０を斜めに設置した後、従来の水平に設置する方法より、多くの空間を空けることができる。

また、図８および図９に示すように、門型の高速ノッチングマシン１００は、さらにインデックス装置４０および検測モジュール５０を配置することによって、快速に着脱されるだけではなく、正確に円盤状カッタ台２０の回転角度がセンシングされる効果を果たすことができる。これは、後述に説明する。上述の円盤状カッタ台２０は、インデックス装置４０によって、軸座３０に連結される。インデックス装置４０は、目盛盤４２、カム軸４４およびモータ４６を含む。目盛盤４２は、円盤状カッタ台２０の裏面に連結している。カム軸４４は、軸座３０を貫通する。モータ４６は、カム軸４４の回転を駆動することにより、目盛盤４２を連動させ回転させる。前述の目盛盤４２、カム軸４４およびモータ４６は、従来の技術であるため、詳しい説明を省略する。

図１２および図１３に示すように、検測モジュール５０は、目盛盤４２の中央部位を穿設し、かつ両者の間に軸受（図示せず）が設置されていることによって、検測モジュール５０が回転する目盛盤４２の影響を受けないように設置されている。検測モジュール５０は、回転盤５２、円盤状接合部材５４および回転エンコーダ５６を含む。回転盤５２は、円盤状カッタ台２０に固定されており、円盤状カッタ台２０の回転につれて回転する。回転盤５２は、ソケット孔５２ａを有する。円盤状接合部材５４は、回転盤５２のソケット孔５２ａに嵌め込み、並びに回転盤５２とともに同期し、かつ同じ方向へ回転される。円盤状接合部材５４は、中央部位に軸孔５４ａが形成されている。回転エンコーダ５６は、心軸５６ａを有し、心軸５６ａは、円盤状接合部材５４の軸孔５４ａに貫通することによって、円盤状接合部材５４と連動し回転する。回転エンコーダ５６は、心軸５６ａの回転量によって、信号が転換かつ出力され、駆動装置（図示せず）に送り出す。前述の信号は、円盤状カッタ台２０の回転量を直ちにセンシングすることによって、円盤状カッタ台２０の回転角度および／または回転速度を調整するのに用いられる。

上述のように、円盤状接合部材５４および回転盤５２は、同一方向に同期して回転する。快速に組立て、お互いに同時に回転することを確保するために、検測モジュール５０は、隙間消去装置をさらに有する。隙間消去装置は、回転盤５２および円盤状接合部材５４の間に設置されており、回転盤５２および円盤状接合部材５４の間の回転隙間を消去するのに用いられる。本実施形態において、隙間消去装置は、複数個の球体５８、複数個の第一凹部および複数個の第二凹部を含み、複数個の第一凹部５２ｂは、回転盤５２におけるソケット孔５２ａの孔壁により陥凹して形成される。複数個の第二凹部５４ｂは、円盤状接合部材５４の外環面により陥凹して形成される。各球体５８は、それぞれ対応している一つの第一凹部５２ｂおよび一つの第二凹部５４ｂの間に位置し、かつ各第二凹部５４ｂに、ばね５９が設けられている。ばね５９は、球体５８を押動することによって、球体５８の一部が第一凹部５２ｂに落とし込まれるよう維持する。このように、円盤状接合部材５４が快速に回転盤５２に取り付けられ、並びに円盤状接合部材５４が回転盤５２とともに同期して回転することが確保される。

上述において、回転エンコーダ５６の心軸５６ａが、円盤状接合部材５４により動かされることを確保するために、心軸５６ａおよび軸孔５４ａの間は、非円形の配合のほかに、心軸５６ａの周面に一つの平面を作り出した後に、さし金（図示せず）を円盤状接合部材５４に貫通し、かつさし金の一端が心軸５６ａの平面に当接することもできる。このように、心軸５６ａが円盤状接合部材５４により動かされる目的に達成することができる。

上述の実施形態は単なる本考案の実施形態であって、決して本考案の実用新案登録請求の範囲を制限するものではない。本考案の課題を解決するための手段の技術範囲内での均等化および変更は、すべて本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれる。

１００、１００Ａ 門型の高速ノッチングマシン
１０ 本体
１１ ベッド
１２ 立柱
１３ 横梁
１４ 工作台
１５ サドル
１６ 主軸台
１７ 主軸
２０ 円盤状カッタ台
２２、２２Ａ カッタ柄
２４ 切削工具
３０ 軸座
３０ａ 斜面
３２ 架台
４０ インデックス装置
４２ 目盛盤
４４ カム軸
４６ モータ
５０ 検測モジュール
５２ 回転盤
５２ａ ソケット孔
５２ｂ 第一凹部
５４ 円盤状接合部材
５４ａ 軸孔
５４ｂ 第二凹部
５６ 回転エンコーダ
５６ａ 心軸
５８ 球体
５９ ばね
Ｌ 水平線
Ｌ３ 工作台の中心部から切削工具の自由端までの距離
Ｓ 軸線
θ 鋭角

Claims (7)

1. 本体と円盤状カッタ台とを備え、
   前記本体は、工作台および主軸を有し、
   前記工作台は、制御されＹ軸方向において前後に移動可能であり、
   前記主軸は、前記工作台の上方に高く設けられており、かつ制御されＸ軸方向において左右方向に移動可能であり、Ｚ軸方向において上下方向に移動可能であり、
   前記円盤状カッタ台は、前記本体の片側に設置されており、かつ一つの軸線を中心とし制御され回転可能であり、前記軸線と水平線との間に鋭角が形成されていることを特徴とする門型の高速ノッチングマシン。
2. 架台および軸座を含み、
   前記架台は、一端が前記本体に連結されており、他端が前記軸座に連結されており、
   前記軸座は、斜面を有し、
   前記軸線は、前記斜面に垂直して通過されており、
   前記円盤状カッタ台は、前記軸座に連結されており、かつ前記斜面に接近されていることを特徴とする請求項１に記載の門型の高速ノッチングマシン。
3. インデックス装置をさらに備え、
   前記円盤状カッタ台は、前記インデックス装置によって前記軸座に連結されており、
   前記インデックス装置は、目盛盤とカム軸およびモータを含み、
   前記目盛盤は、前記円盤状カッタ台の裏面に連結されており、
   前記カム軸は、前記軸座に穿設されており、
   前記モータは、前記カム軸の回転を駆動することによって、前記目盛盤を連動させ回転させることを特徴とする請求項２に記載の門型の高速ノッチングマシン。
4. 前記目盛盤の中央部位に穿設されている検測モジュールをさらに備え、
   前記検測モジュールは、回転盤と円盤状接合部材と隙間消去装置および回転エンコーダを含み、
   前記回転盤は、前記円盤状カッタ台に固定されており、かつ前記円盤状カッタ台とともに回転されており、ソケット孔を有し、
   前記円盤状接合部材は、前記回転盤の前記ソケット孔に嵌め込み、かつ前記回転盤とともに回転されており、
   前記隙間消去装置は、前記回転盤および前記円盤状接合部材の間に設置されており、前記回転盤と前記円盤状接合部材とが結合された間の回転隙間を消去するのに用いられており、
   前記回転エンコーダは、前記円盤状接合部材に結合する心軸を有し、
   前記心軸は、前記円盤状接合部材と連動し回転可能であり、
   前記回転エンコーダは、前記心軸の回転量によって、信号が転換かつ出力されることを特徴とする請求項３に記載の門型の高速ノッチングマシン。
5. 前記隙間消去装置は、複数個の球体と複数個の第一凹部および複数個の第二凹部を有し、
   複数個の前記第一凹部は、前記回転盤における前記ソケット孔の孔壁により陥凹して形成されており、
   複数個の前記第二凹部は、前記円盤状接合部材の外環面により陥凹して形成されており、
   各前記球体は、それぞれ一つの前記第一凹部と一つの前記第二凹部との間に位置されていることを特徴とする請求項４に記載の門型の高速ノッチングマシン。
6. 前記円盤状接合部材は、中央部位に軸孔を有しており、
   前記回転エンコーダは、前記心軸が前記軸孔に穿設されており、前記心軸と前記軸孔とが相対回転不能に結合されていることを特徴とする請求項４に記載の門型の高速ノッチングマシン。
7. 前記円盤状カッタ台は、周辺に複数個のカッタ柄が結合されており、
   前記カッタ柄は、前記円盤状カッタ台とともに回転し、最低位にまで移動されたとき、直立状を呈することを特徴とする請求項１に記載の門型の高速ノッチングマシン。

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