JP3230006U - 多主軸縦型数値制御工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】機器の体積が小さく、コストが低い多主軸縦型数値制御工作機械を提供する。【解決手段】多主軸縦型数値制御工作機械は、ベース１００と、ベース上に設置されるコラム２００と、テーブル３００と、コラム上に設置される少なくとも２つの切削ヘッド４００と、切削ヘッドを昇降駆動する駆動機構５００とを含み、コラムの先端には取付座６００が設置され、取付座は切削ヘッドの上方に延伸し、取付座の先端には切削ヘッドに対応するグリップアーム式の刃マガジン７００が設置され、隣接するグリップアーム式の刃マガジンは６０°〜１６０°の角度をなすように設置され、且つ各グリップアーム式の刃マガジンとＹ−Ｚ平面とが３０°〜８０°の角度をなし、隣接するグリップアーム式の刃マガジンを傾斜させて設置し、隣接するグリップアーム式の刃マガジンの幅方向の距離を小さくし、ひいては隣接する切削ヘッド間の距離を小さくし、機器の体積を小さくできるだけでなく、コラムの幅を効果的に小さくし、コストを低減する。【選択図】図１

Description

本考案は、機械切削工作機械の技術分野に属し、特に、多主軸縦型数値制御工作機械に関する。

現在、工作機械の主要な切削加工装置として数値制御工作機械があり、その中でもマシニングセンタは最も一般的な数値制御工作機械である。技術の進歩と機械加工の効率化に対する要求に伴い、現在、より多くの２主軸、さらには複数主軸の加工工作機械が市場に出回っており、かつ各主軸に刃マガジンを備えることで、刃交換が容易となり、加工能率が向上する。しかしながら、従来の技術では、グリップアーム式の刃マガジンを採用した縦型ドリッパーについて、刃マガジンが主軸の先端に設置され、しかしながら、グリップアーム式の刃マガジンの外形が円盤状の構造であるため、各主軸に対応する刃マガジンを設けるために主軸間の距離を長くしなければならず、コラムが太くなったり、主軸毎に１つのコラムが必要となり、機器が大型化すると共に、機器のコストが高くなる。

本考案の目的は、従来の多主軸縦型数値制御工作機械が大掛かりでコストが高い問題を解決するために、多主軸縦型数値制御工作機械を提供することである。

上記の目的を達成するために、本考案の実施形態は、多主軸縦型数値制御工作機械を提供し、該多主軸縦型数値制御工作機械は、ベースと、ベース上に設置されるコラムと、テーブルと、前記コラム上に設置される少なくとも２つの切削ヘッドと、前記切削ヘッドを昇降駆動する駆動機構とを含み、前記コラムの先端には取付座が設置され、前記取付座は前記切削ヘッドの上方に延伸し、前記取付座の先端には前記切削ヘッドに対応するグリップアーム式の刃マガジンが設置され、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジンは６０°〜１６０°の角度をなすように設置され、且つ各前記グリップアーム式の刃マガジンとＹ−Ｚ平面とが３０°〜８０°の角度をなす。

さらに、前記取付座には、前記切削ヘッドの上端を避けるための逃げ位置が設置される。

さらに、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジンは、互いに９０°の角度をなすように設置され、且つ、各前記グリップアーム式の刃マガジンとＹ−Ｚ平面とが４５°の角度をなす。

さらに、前記取付座の先端には、前記グリップアーム式の刃マガジンに対応する数の取付面が設置され、前記取付面とＹ−Ｚ平面とが４５°の角度をなすように、前記グリップアーム式の刃マガジンの取付座が対応する前記取付面に取り付けられる。

さらに、前記切削ヘッドは、主軸ハウジングと、主軸アセンブリと、前記主軸アセンブリの主軸を回転駆動するためのモータとを含み、前記主軸ハウジングは前記コラムの片側に設置され、前記駆動機構は前記主軸ハウジングを昇降駆動し、前記主軸アセンブリは前記主軸ハウジング内に設置され、前記主軸ハウジング内に取付逃げ位置が設置され、前記取付逃げ位置内に「Ｌ」型のスイングアームが枢着され、前記スイングアームの一端は上方に延伸し、他端には係止スロットが設置され、前記係止スロットの両側アームは前記主軸アセンブリの引っ張りロッドの段差位置の上方に位置し、前記取付座に前記スイングアームの上端と接触するカーブレールが設置され、前記駆動機構は前記主軸ハウジングを上昇駆動し、前記カーブレールは前記スイングアームを揺動させ、引っ張りロッドを押し下げるように前記スイングアームを駆動する。

さらに、前記カーブレールは、円弧セグメントと、前記円弧セグメントの上端に接続された垂直セグメントとを含む。

さらに、前記切削ヘッド及び前記駆動機構はそれぞれ２組であり、前記駆動機構は対応する前記切削ヘッドを昇降駆動する。

さらに、前記取付座の先端の両隅に取付箇所が設置され、２つの前記グリップアーム式の刃マガジンが対応する前記取付箇所に取り付けられる。

さらに、前記駆動機構は、前記コラムの前側に設置された２つのリニアガイドと、前記コラムの上端に設置されたサーボモータと、前記サーボモータと切削ヘッドとを連結するボールネジとを含み、前記切削ヘッドは、２つの前記リニアガイドに接続される。

さらに、前記テーブルは、電動クロススライド式テーブルである。

さらに、前記コラムは前記ベース上にスライド可能に設置され、電動ネジ機構は前記コラムをＹ軸方向に移動するように駆動させ、前記テーブルは、前記コラムの移動方向に対して直交する方向に移動する、一字形の移動テーブルである。

さらに、前記ベースは、ベース本体と、ベース本体に設置された電動クロス移動台とを含み、前記コラムは前記電動クロス移動台に設置され、前記テーブルは前記ベース本体に固設される。

さらに、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジンは、Ｙ−Ｚ平面に沿って対称に配置される。

さらに、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジンは、前後に位置をずらして配置される。

さらに、前記駆動機構は、２つの前記切削ヘッドを同時に昇降駆動し、前記コラムの前側に昇降プレートが設置され、２つの前記切削ヘッドは前記昇降プレートに固設され、前記駆動機構は前記昇降プレートを昇降駆動する。

本考案の実施例にて提供される多主軸縦型数値制御工作機械における上記の１つ又は複数の技術的解決手段は、少なくとも
１、隣接するグリップアーム式の刃マガジンは６０°〜１６０°の角度をなすように設置されるため、隣接するグリップアーム式の刃マガジンを傾斜させて設置し、隣接するグリップアーム式の刃マガジンの幅方向の距離を小さくし、ひいては隣接する切削ヘッド間の距離を小さくし、機器の体積を小さくできるだけでなく、コラムの幅を効果的に小さくし、コストを低減することができることと、
２、隣接するグリップアーム式の刃マガジンは６０°〜１６０°の角度をなすように設置され、グリップアーム式の刃マガジンの先端が作業者に向かって傾斜するようにし、作業者が刃交換を見やすくすることで、作業者が調整及び操作を容易にすることと、
を含む技術的効果がある。

本考案の実施例における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施形態又は従来技術の説明に使用する必要がある図面を簡単に紹介する。当然ながら、以下に説明された図面は、単に本考案のいくつかの実施例であり、当業者であれば、創造的な労力を要することなくこれらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
本考案の実施例にて提供される多主軸縦型数値制御工作機械の構造図である。 本考案の実施例にて提供される多主軸縦型数値制御工作機械の正面視図である。 本考案の実施例にて提供される多主軸縦型数値制御工作機械の左側面図である。 本考案の実施例にて提供される多主軸縦型数値制御工作機械の斜視図である。 本考案の実施例にて提供される多主軸縦型数値制御工作機械の断面図である。 本考案の実施例にて提供される多主軸縦型数値制御工作機械の前記主軸の前後移動の実施例の断面図である。 本考案の実施例にて提供される多主軸縦型数値制御工作機械の前記コラムの前記電動クロス移動台に設置される構造概略図である。

以下、本考案の実施例について詳細に説明し、前記実施例の例は図面で示している。同じ又は同様の参照番号は、同じ若しくは同様の要素、又は同じ若しくは同様の機能を有する要素を示す。図面を参照して以下に説明する実施形態は例示的であり、本考案の実施例を説明することを意図しており、本考案に対する限定として理解されるべきではない。

本考案の一実施例では、図１〜図４を参照し、多主軸縦型数値制御工作機械は、ベース１００と、ベース１００上に設置されるコラム２００と、テーブル３００と、前記コラム２００上に設置される少なくとも２つの切削ヘッド４００と、前記切削ヘッド４００を昇降駆動する駆動機構５００とを含む。前記コラム２００の先端には取付座６００が設置され、前記取付座６００は前記切削ヘッド４００の上方に延伸し、前記取付座６００の先端には前記切削ヘッド４００に対応するグリップアーム式の刃マガジン７００が設置され、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジン７００は６０°〜１６０°の角度をなすように設置され、且つ各前記グリップアーム式の刃マガジン７００とＹ−Ｚ平面とが３０°〜８０°の角度をなし、隣接するグリップアーム式の刃マガジン７００を傾斜させて設置し、隣接するグリップアーム式の刃マガジン７００の幅方向の距離を小さくし、ひいては隣接する切削ヘッド４００間の距離を小さくし、同等の加工ストローク内に、機器の体積を小さくできるだけでなく、コラムの幅を効果的に小さくし、コストを低減することができる。隣接するグリップアーム式の刃マガジン７００は６０°〜１６０°の角度をなすように設置されるため、グリップアーム式の刃マガジン７００の先端が作業者に向かって傾斜するようにし、作業者が刃交換を見やすくすることで、作業者が調整及び操作を容易にする。

さらに、前記取付座６００には、前記切削ヘッド４００の上端を避けるための逃げ位置６０３が設置される。本実施例では、駆動機構５００が切削ヘッド４００を駆動して最先端まで刃替えを行うとき、逃げ位置６０３は切削ヘッド４００の上端を逃がす役割を果たす。

さらに、図１〜図４を参照し、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジン７００は、互いに９０°の角度をなすように設置され、且つ、各前記グリップアーム式の刃マガジン７００とＹ−Ｚ平面とが４５°の角度をなす。本実施例では、隣接するグリップアーム式の刃マガジン７００間の距離を最小にし、グリップアーム式の刃マガジン７００の前端面の作業者に対する角度を最適にし、隣接する切削ヘッド４００の最小の間隔である際に、グリップアーム式の刃マガジン７００の前端面の作業者に対する角度が最も合理的であることを達成する。また、グリップアーム式の刃マガジン７００とＹ−Ｚ平面とが４５°の角度をなすように設置され、切削ヘッド４００本体の直角位置がグリップアーム式の刃マガジン７００内に向くか、又は入り込むようにして、切削ヘッド４００とグリップアーム式の刃マガジン７００との干渉を避ける。

さらに、図１〜図４を参照し、前記取付座６００の先端には、前記グリップアーム式の刃マガジン７００に対応する数の取付面６０１が設置され、前記取付面６０１とＹ−Ｚ平面とが４５°の角度をなすように、前記グリップアーム式の刃マガジン７００の取付座７０１が対応する前記取付面６０１に取り付けられる。本実施例では、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジン７００は９０°の角度をなすように設置され、且つ、各前記グリップアーム式の刃マガジン７００とＹ−Ｚ平面とが４５°の角度をなす際に、グリップアーム式の刃マガジン７００の取付を容易にする。

さらに、図３〜図５、図８を参照し、前記切削ヘッド４００は、主軸ハウジング４１０と、主軸アセンブリ４２０と、前記主軸アセンブリ４２０の主軸４２１を回転駆動するためのモータ４３０とを含む。前記主軸ハウジング４１０は前記コラム２００の一側に設置され、前記駆動機構５００は前記主軸ハウジング４１０を昇降駆動し、前記主軸アセンブリ４２０は前記主軸ハウジング４１０内に設置され、前記主軸ハウジング４１０内に取付逃げ位置４１１が設置され、前記取付逃げ位置４１１内に「Ｌ」型のスイングアーム４１２が枢着され、前記スイングアーム４１２の一端は上方に延伸し、他端には係止スロット４１３が設置され、前記係止スロット４１３の両側アーム４１４は前記主軸アセンブリ４２０の引っ張りロッド４２２の段差位置の上方に位置し、前記取付座６００に前記スイングアーム４１２の上端と接触するカーブレール６０２が設置される。前記駆動機構５００は前記主軸ハウジング４１０を上昇駆動し、前記カーブレール６０２は前記スイングアーム４１２を揺動させ、引っ張りロッド４２２を押し下げるように前記スイングアーム４１２を駆動する。刃交換中、駆動機構５００は主軸ハウジング４１０を上昇駆動し、スイングアーム４１２の上端をカーブレール６０２に接触させ、上昇を続けると、スイングアーム４１２は、引っ張りロッド４２２を押し下げ、主軸内の刃を押し出すように作用する。グリップアーム式の刃マガジン７００が回転して交換が必要な刃に達すると、主軸ハウジング４１０は下降し、主軸アセンブリ４２０内のディスクのバネの作用によって引っ張りロッドを押し上げ、ひいては刃を主軸内にクランプすることに達する。

さらに、図３〜図５を参照し、前記カーブレール６０２は、円弧セグメントと、前記円弧セグメントの上端に接続された垂直セグメントとを含む。本実施例では、主軸ハウジング４１０がさらに上昇に移動すると、スイングアーム４１２は、垂直セグメントと接触し、引っ張りロッドを押し下げることを避ける。

さらに、図１〜図４を参照し、前記切削ヘッド４００及び前記駆動機構５００はそれぞれ２組であり、前記駆動機構５００は対応する前記切削ヘッド４００を昇降駆動する。本実施例では、それぞれの独立した駆動機構５００によって対応する切削ヘッド４００を駆動することを実現し、それにより、それぞれの切削ヘッド４００が互いに独立する。例えば、同一のワークピースを加工する場合、第１の切削ヘッド４００は上面の粗加工を実現し、第２の切削ヘッド４００はワークピースの上面を仕上げ加工することができる。もう一つの例を挙げると、第１の切削ヘッド４００は座ぐりの底孔加工を実現し、第２の切削ヘッド４００はタッピング加工を実現し、２つの切削ヘッド４００によって２つの同一のワークピースを同時に加工することもでき、加工の効率をさらに向上させる。

さらに、前記取付座６００の先端の両隅に取付箇所が設置され、２つの前記グリップアーム式の刃マガジン７００が対応する前記取付箇所に取り付けられる。

さらに、図４、図５を参照し、前記駆動機構５００は、前記コラム２００の前側に設置された２つのリニアガイド５０１と、前記コラム２００の上端に設置されたサーボモータ５０２と、前記サーボモータ５０２と切削ヘッド４００とを連結するボールネジ５０３とを含み、前記切削ヘッド４００は、２つの前記リニアガイド５０１に接続される。

さらに、前記テーブル３００は、電動クロススライド式テーブルである。

多主軸縦型数値制御工作機械の他の実施例では、図６を参照し、前記コラム２００は前記ベース１００上にスライド可能に設置され、電動ネジ機構８００は前記コラム２００をＹ軸方向に移動するように駆動させ、前記テーブル３００は、前記コラム２００の移動方向に対して直交する方向に移動する、一字形の移動テーブルである。

多主軸縦型数値制御工作機械の別の実施例では、図７を参照し、前記ベース１００は、ベース本体１０１と、ベース本体１０１に設置された電動クロス移動台１０２とを含み、前記コラム２００は前記電動クロス移動台１０２に設置され、前記テーブル３００は前記ベース本体１０１に固設される。

さらに、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジン７００は、Ｙ−Ｚ平面に沿って対称に配置され、本実施例では、隣接する切削ヘッド４００の主軸が同一のＸ−Ｚ平面上にあるようにして、それにより同一の部品を２つ同時に加工できるようにする。

さらに、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジン７００は、前後に位置をずらして配置され、図６と図７を参照されたい。本実施例では、切削ヘッド４００の主軸を前後にずらして配置することができ、隣接する切削ヘッド４００で前後にずれたワークピースを加工したり、又は同一のワークピースのずれた位置を加工したりすることができ、加工効率をさらに向上させ、実際の生産ニーズに応えることができる。

多主軸縦型数値制御工作機械のさらなる実施例では、前記駆動機構５００は、２つの前記切削ヘッド４００を同時に昇降駆動し、前記コラム２００の前側に昇降プレート（図示せず）が設置され、２つの前記切削ヘッド４００は前記昇降プレートに固設され、前記駆動機構５００は前記昇降プレートを昇降駆動し、さらに同期加工を実現し、加工効率を向上させ、コストを低減する。

以上は、本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案を限定するものではなく、本考案の精神と原則内で行われたあらゆる修正、同等置換、及び改良などは、いずれも本考案の請求範囲に含まれるべきである。

Claims (15)

1. 多主軸縦型数値制御工作機械であって、ベースと、ベース上に設置されるコラムと、テーブルと、前記コラム上に設置される少なくとも２つの切削ヘッドと、前記切削ヘッドを昇降駆動する駆動機構とを含み、前記コラムの先端には取付座が設置され、前記取付座は前記切削ヘッドの上方に延伸し、前記取付座の先端には前記切削ヘッドに対応するグリップアーム式の刃マガジンが設置され、隣接する前記グリップアーム式の刃マガジンは６０°〜１６０°の角度をなすように設置され、且つ各前記グリップアーム式の刃マガジンとＹ−Ｚ平面とが３０°〜８０°の角度をなすことを特徴とする多主軸縦型数値制御工作機械。
2. 前記取付座には、前記切削ヘッドの上端を避けるための逃げ位置が設置されることを特徴とする請求項１に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
3. 隣接する前記グリップアーム式の刃マガジンは、９０°の角度をなすように設置され、且つ、各前記グリップアーム式の刃マガジンとＹ−Ｚ平面とが４５°の角度をなすことを特徴とする請求項１に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
4. 前記取付座の先端には、前記グリップアーム式の刃マガジンに対応する数の取付面が設置され、前記取付面とＹ−Ｚ平面とが４５°の角度をなすように、前記グリップアーム式の刃マガジンの取付座が対応する前記取付面に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
5. 前記切削ヘッドは、主軸ハウジングと、主軸アセンブリと、前記主軸アセンブリの主軸を回転駆動するためのモータとを含み、前記主軸ハウジングは前記コラムの一側に設置され、前記駆動機構は前記主軸ハウジングを昇降駆動し、前記主軸アセンブリは前記主軸ハウジング内に設置され、前記主軸ハウジング内に取付逃げ位置が設置され、前記取付逃げ位置内に「Ｌ」型のスイングアームが枢着され、前記スイングアームの一端は上方に延伸し、他端には係止スロットが設置され、前記係止スロットの両側アームは前記主軸アセンブリの引っ張りロッドの段差位置の上方に位置し、前記取付座に前記スイングアームの上端と接触するカーブレールが設置され、前記駆動機構は前記主軸ハウジングを上昇駆動し、前記カーブレールは前記スイングアームを揺動させ、引っ張りロッドを押し下げるように前記スイングアームを駆動することを特徴とする請求項１に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
6. 前記カーブレールは、円弧セグメントと、前記円弧セグメントの上端に接続された垂直セグメントとを含むことを特徴とする請求項５に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
7. 前記切削ヘッド及び前記駆動機構はそれぞれ２組であり、前記駆動機構は対応する前記切削ヘッドを昇降駆動することを特徴とする請求項１に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
8. 前記取付座の先端の両隅に取付箇所が設置され、２つの前記グリップアーム式の刃マガジンが対応する前記取付箇所に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
9. 前記駆動機構は、前記コラムの前側に設置された２つのリニアガイドと、前記コラムの上端に設置されたサーボモータと、前記サーボモータと切削ヘッドとを連結するボールネジとを含み、前記切削ヘッドは、２つの前記リニアガイドに接続されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
10. 前記テーブルは、電動クロススライド式テーブルであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
11. 前記コラムは前記ベース上にスライド可能に設置され、電動ネジ機構は前記コラムをＹ軸方向に移動するように駆動させ、前記テーブルは、前記コラムの移動方向に対して直交する方向に移動する、一字形の移動テーブルであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
12. 前記ベースは、ベース本体と、ベース本体に設置された電動クロス移動台とを含み、前記コラムは前記電動クロス移動台に設置され、前記テーブルは前記ベース本体に固設されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
13. 隣接する前記グリップアーム式の刃マガジンは、Ｙ−Ｚ平面に沿って対称に配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
14. 隣接する前記グリップアーム式の刃マガジンは、前後に位置をずらして配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。
15. 前記駆動機構は、２つの前記切削ヘッドを同時に昇降駆動し、前記コラムの前側に昇降プレートが設置され、２つの前記切削ヘッドは前記昇降プレートに固設され、前記駆動機構は前記昇降プレートを昇降駆動することを特徴とする請求項１に記載の多主軸縦型数値制御工作機械。