JP3684100B2 - Simple drilling unit - Google Patents

Simple drilling unit Download PDF

Info

Publication number
JP3684100B2
JP3684100B2 JP07639899A JP7639899A JP3684100B2 JP 3684100 B2 JP3684100 B2 JP 3684100B2 JP 07639899 A JP07639899 A JP 07639899A JP 7639899 A JP7639899 A JP 7639899A JP 3684100 B2 JP3684100 B2 JP 3684100B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric motor
main shaft
drilling unit
workpiece
mounting plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP07639899A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000263305A (en
Inventor
猪三雄 大西
登 河西
篤史 竹下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sugino Machine Ltd
Original Assignee
Sugino Machine Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sugino Machine Ltd filed Critical Sugino Machine Ltd
Priority to JP07639899A priority Critical patent/JP3684100B2/en
Publication of JP2000263305A publication Critical patent/JP2000263305A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3684100B2 publication Critical patent/JP3684100B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Boring (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属および木材、合成樹脂等の非金属の被加工物に孔開けや螺子立て等の加工作業をする場合に使用する簡易型ドリル加工ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、金属および木材、合成樹脂等の大型の被加工物に孔開けや螺子立て等の加工作業をする場合に使用されている機械設備としては、図4に示すような、ユニバーサルジョイント式(ギャングヘッド)多軸ボール盤が製作され一般に使用されている。
この設備は、モータ101の駆動力を一箇所の入力軸102からクラッチ103、ギヤ104、やユニバーサルジョイント105などにより各軸に回転力を伝える構造となっている。
しかしながら、前記ユニバーサルジョイント式(ギャングヘッド)多軸ボール盤100で加工作業をする場合は、以下のような問題点があった。
1)ユニバーサルジョイントに回転力を伝達するために多数のギアが必要となり、結果的に部品点数が多くなり装置が大型化する。
2)多軸ヘッド106は、一箇所の入力軸102からギヤ104やユニバーサルジョイント105により各軸に回転力を伝える構造であるため、一本の加工軸に不都合を生じても、その補修には時間と手間がかかる。
3)加工工具が多軸ヘッド106と一体に固定されているため、多軸ヘッド106ごと交換しなければならない。
等の問題があった。
【0003】
そこで、これらの問題を解決し、多軸ボール盤のコンパクト化を可能とするとともに、煩雑なメンテナンスから加工ユニット単位の簡単な補修メンテナンスを可能とするために、図5(a)および図5(b)に示すような加工工具が提案されている。
この加工工具は、本体ケース108と、本体ケース108の中にベアリング軸受109a,109bで回転自在に軸支され、一端を前記本体ケース108より突出させてその先端に回転工具を装着する主軸109と、前記主軸109の他端に設けられたドリブンギア110に、電動モータ115からの駆動力を噛合して伝達するクラスタギア111と、前記クラスタギア111の軸の反対側に設けられ、電動モータ部M′のメインギア113と噛合するドライブギア112とから形成される連動機構を有する主軸部S′と、主軸部S′の駆動力を発生する電動モータ部M′と、前記電動モータ部M′の電動モータ115に電力を供給するリード線116とから主要部が構成される。
以上の構成からなる従来の加工工具は、リード線116から電力を供給されると電動モータ115が回転し、モータシャフト114の端部に設けられたメインギア113からドライブギア112に駆動力が伝わり、駆動力はさらにドライブギア112の軸の反対側に設けられたクラスタギア111からドリブンギア110に伝わり、主軸109の先端に取り付けられた図示しない回転工具を回転させて被加工物を加工することができる。
【0004】
しかしながら、前記加工工具を使用する場合は以下のような問題があった。
1)被加工物に設計変更が生じた場合に、主軸の回転数を回転工具に適した回転数(最適切削速度)にしたり、回転工具に適した回転数が得られる電動モータを選定することができない。
2)穴開け、螺子立て等の複数の加工工程を連続して行う時に加工作業の数だけ前記加工工具が必要となり加工コスト高となる。
また、複数の加工工具を、図6に示すように、それぞれ固定台117に固定して加工する場合は、
3)加工工具を固定するのに必要な固定台117同士の取り付けスペースが必要となるため、比較的加工軸の軸ピッチが小さいものを加工するのが難しかった。
4)加工工具の主軸部S′または電動モータ部M′を交換するときは、固定台117から加工工具を取り外すのに時間と手間がかかる。
等の問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、被加工物に設計変更が生じても対応が容易であり、回転工具の回転数の変更できる範囲が大きく、かつ、加工工具の交換に時間と手間がかからない簡易型ドリル加工ユニットを提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項1に記載された発明の要旨とするところは、回転工具(D)を先端に装着する主軸(2)の後端に回転駆動源との連動機構(F)を備えた主軸部(S)と、前記主軸部(S)の連動機構(F)に噛合するメインギヤ(8)が取り付けられた回転軸を備え、電動モータ(10,11)を内蔵した電動モータ部(M)と、前記主軸部(S)と前記電動モータ部(M)との間に配設され、前記主軸部(S)と前記電動モータ部(M)とを連結・分離自在に結合するフランジ部(16)を有するジョイント部(F)と、から構成される簡易型ドリル加工ユニット(23a,23b,23c)であって、前記フランジ部(16)には、取り付け板(P)に設けられたボルト孔に、ボルトを通すための取り付け孔(18)を有することを特徴とする。
フランジ付ジョイント部を設けることにより主軸部と電動モータ部の連結・分離ができる。従って、不具合を生じた時に、主軸部を交換するか電動モータ部を交換するかどちらかを交換するだけで対応ができる。また、設計変更があっても対応が容易となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットについて図面を参照して説明する。図1(a)は、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットの正面縦断面図、図1(b)は、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットの左側面図、図1(c)は、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットの正面外形図、また、図2(a)は、フランジを取り付けた簡易型ドリル加工ユニットを主軸部側から取り付け板に固定した場合の固定方法を示す図、図2(b)は、フランジを取り付けた簡易型ドリル加工ユニットを電動モータ部側から取り付け板に固定した場合の固定方法を示す図、図2(c)は、図2(b)の電動モータ部側にスペーサ(間座)を設けて簡易型ドリル加工ユニットを固定した場合の固定方法を示す図である。また、図3は、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットを送り機構を有する取り付け板に複数個固定して被加工物を加工する場合の実施例を示す図である。
【0008】
本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットは、図1(a)に示すように、回転工具を先端に装着する主軸2と、前記主軸2の後端に駆動源との連動機構とを備えた主軸部Sと、この主軸部Sの連動機構に噛合するメインギア8が取り付けられた回転軸を備え、電動モータを内蔵した電動モータ部Mと、前記主軸部Sと前記電動モータ部Mとの間に配設され、両部を連結・分離自在に結合するフランジ付ジョイント部Fとから主要部が構成される。
【0009】
主軸部Sは、主軸2と連動機構とから構成される。
主軸2は、略円柱形の軸である。主軸ケース1内で主軸ケース1の軸方向にべアリング軸受2a,2bにより回転自在に軸支されている。主軸2の一端は、回転工具を装着するために主軸ケース1より突出している。主軸2の他端には、クラスタギア4から駆動力を受けるためのドリブンギア3が設けられている。
前記連動機構は、主軸ケース1の半径方向の約半分のスペースに設置され、前記主軸2の他端の軸に設けられたドリブンギア3に電動モータ部Mからの駆動力を噛合して伝達するクラスタギア4と、前記クラスタギア4を設けたベアリング軸受6で支持される軸の反対側に設けられるドライブギア5とから形成される。
【0010】
また、主軸ケース1のドライブギア5側の内側にはフランジ付ジョイント部Fの雄螺子部Oと螺着させるための雌螺子部Nが設けられている。
【0011】
電動モータ部Mは、モータケース7の中でベアリング軸受9a,9bに回転自在に軸支されたモータシャフト9と、前記モータシャフト9を回転させるための磁界を発生させる固定子10と、前記モータシャフト9に固定され磁界中で回転する回転子11とから形成される電動モータと、前記電動モータに電力を供給するリード線14の端子台15を格納するターミナルホルダ13とから形成される。
【0012】
モータシャフト9は、略円柱形の軸であり、モータケース7内でモータケース7の軸方向にべアリング軸受9a,9bにより回転自在に軸支されている。モータシャフト9の一端は、主軸部Sのドライブギア5と噛合して電動モータの駆動力を伝達するためのメインギア8が設けられており、メインギア8はモータケース7より突出している。モータシャフト9の他端は、ベアリングホルダ12内に設けられたベアリング軸受9bに支持されている。
モータシャフト9の略中間部には、回転子11が固設されており、その外側には、前記モータシャフト9を回転させるための磁界を発生させる固定子10がモータケース7の内周に沿って設けられている。
【0013】
ベアリングホルダ12の右隣には、連設してターミナルホルダ13が設けられており、電動モータに電力を供給するリード線14の端子台15を格納している。
【0014】
モータケース7のメインギア8側の内側にはフランジ付ジョイント部Fの雄螺子部O'と螺着させるための雌螺子部N'が設けられている。
【0015】
フランジ付ジョイント部Fは、簡易型ドリル加工ユニットの略中間に配置され、フランジ16を挟んで両端に、主軸部Sと電動モータ部Mとを連結させる雄螺子部O,O'を設けている。前記雄螺子部O,O'は、それぞれ、前記主軸部Sの主軸ケース1の内側に設けられる雌螺子部Nおよび前記電動モータ部Mのモータケース7の内側に設けられる雌螺子部N'と螺着される。
フランジ16の周囲には、複数の簡易型ドリル加工ユニットを取り付け板に固定するときに使用する複数の取り付け孔18が設けられている。
【0016】
以上の構成からなる本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットの主軸部Sと電動モータ部Mをフランジ付ジョイント部Fで連結したときの動作について説明する。リード線14から電力を供給されると電動モータの固定子10が励磁され、モータシャフト9に固定された回転子11が回転する。回転する前記モータシャフト9の端部に設けられたメインギア8は、メインギア8に噛合する主軸部Sのドライブギア5に駆動力を伝達する。
さらに、ドライブギア5は、ドライブギア5の軸の反対側に設けられたクラスタギア4に駆動力を伝達し、さらにクラスタギア4は、噛合するドリブンギア3に駆動力を伝達する。(クラスタギア4は、ドリブンギア3の歯数に対して回転工具に適した所定の回転数になるような歯数を有するギアである。)。ドリブンギア3に伝えられた駆動力は、以上に述べたような駆動力の伝達経路を経由して、図示しない前記主軸2に装着された回転工具を回転させることにより、被加工物を加工することができる。
【0017】
次に、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットのフランジの形状について図1(b)を参照して説明する。
本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットのフランジには、簡易型ドリル加工ユニットを取り付け板に取り付けるための貫通孔が複数個設けられる。これらの貫通孔は、通常は、取り付けるボルトの径より大きい円形の孔とされるが、取り付ける板に取り付けボルト用螺子孔を設けた場合は、取りつけボルトと螺合する螺子孔としても良い。
通常、簡易型ドリル加工ユニットを1台で使用する場合は、フランジ形状は、円板形のフランジであれば既製品を使用できるので安価に製作できる。
尚、図1(c)に、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットの正面外形図を示す。
【0018】
次に、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットのフランジを取り付け板に固定する場合の固定方法を図2に基づいて説明する。
フランジを取り付けた簡易型ドリル加工ユニットを主軸部S側から取り付け板Pに固定した場合の固定方法を図2(a)に示す。
このように取り付けることにより、電動モータ部M側を取り付け板Pに取り付けたまま主軸部S側で主軸部Sの種類を簡単に交換できる。主軸部S側の主軸部Sを取り外した時の状態を2点鎖線で示す。
また、フランジを設けた簡易型ドリル加工ユニットを電動モータ部側から固定した場合の固定方法を示す図を図2(b)に示す。このように取り付けることにより、主軸部S側を取り付け板Pに固定したまま、電動モータ部M側の電動モータをモータケースごと簡単に交換できる。従って、電気容量の異なる電動モータや使用する回転工具に適した回転数を有する電動モータへの交換が簡単にできる。
さらに、被加工物の加工面が同一平面になく凹凸がある場合は、図2(c)に示すように、フランジと取り付け板Pの間にスペーサ(間座)Rを設けることにより加工面と回転工具Dとの距離を調整することもできる。
図2(c)では、電動モータM側にスペーサ(間座)Rを設けているが主軸部S側にスペーサ(間座)Rを設けてもよい。
【0019】
以上説明したように、フランジ付ジョイント部Fを設けた簡易型ドリル加工ユニットを取り付け板Pに固定することにより、
1)簡易型ドリル加工ユニットの主軸部Sと電動モータ部Mとがフランジ付ジョイント部Fで連結・分離することができるようにしたので、被加工物に設計変更が生じても、主軸部S側では回転工具の種類を変えたり、回転工具に適した主軸の回転数にしたりすることができる。
また、電動モータ部M側では電動モータを回転工具に適した回転数が得られる電動モータに交換することができる。
2)穴開け、螺子立て等の複数の加工工程を連続して行う時に加工工程の数だけ加工工具が必要であったが、簡易型ドリル加工ユニットの主軸部Sと電動モータ部Mをフランジ付ジョイント部Fで連結・分離することができるようにしたので、短時間で簡単に加工工具の交換ができ、加工工程数よりも加工工具の数を少なくすることができるので省コストとなる。
【0020】
【実施例】
次に、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットを、多軸工作機械の多軸ヘッドのように取り付け板に複数個取り付けて、大型の被加工物を加工するときの機械設備の実施例について図3を参照して説明する。
尚、電動モータ部の電動モータの能力及び主軸部の主軸に取り付ける工具の回転数は、加工仕様にあわせて必要に応じ組み合わせて使用した。
実施例の設備は、
基台19に固定具20で固定された被加工物21と、
前記被加工物21に対向して受け台24に垂直に設けられた多数の簡易型ドリル加工ユニット23a,23b,23cを配置した取り付け板22と、
前記取り付け板22の長手方向の両端部の下に、前記取り付け板22の長手方向に対して垂直方向に平行に設けられ、前記受け台24をその上で前進・後退自在に摺動させるレール25,25と、
一端を前記受け台24の下部に螺合し、他端を位置決めするためのサーボモータ27に連結したスパイラルロッド26と、前記スパイラルロッド26を回転させるための駆動力を供給するサーボモータ27と、
から構成される。
【0021】
以上の構成からなる本設備で被加工物を加工するときの加工方法について説明する。
1)基台19に固定具20で被加工物21を固定する。
2)加工作業に適した回転工具を装着した複数個の簡易型ドリル加工ユニット23a,23b,23cを取り付け板22に取り付けて固定する。
尚、被加工物の加工面が凸凹で同一平面にない場合は、図2(c)のように取り付け板22とフランジの間にスペーサ(間座)Rを設けることにより加工位置を調整できる。
3)サーボモータ27の電源ON。スパイラルロッド26を、サーボモータ27側から被加工物21を見て右に回転させることにより、受け台24がレール25,25上を摺動し、被加工物21に取り付け板22が接近する。
4)簡易型ドリル加工ユニット23a,23b,23cの電源ON。
5)簡易型ドリル加工ユニット23a,23b,23cに装着された回転工具が回転し、被加工物に対して同時に加工作業を開始する。
6)取り付け板22が所定の位置まで前進し被加工物の加工作業が終了したら、スパイラルロッド26を、サーボモータ27側から被加工物21を見て左に回転させることにより、受け台24がレール25,25上を摺動し、取り付け板22が被加工物21から後退する。
7)簡易型ドリル加工ユニット23a,23b,23cに装着した回転工具の先端が全て被加工物21から離れたら簡易型ドリル加工ユニット23a,23b,23cの電源OFF。
8)サーボモータの電源OFF。
9)固定具20を外して、被加工物21を、基台19から取り外す。
以上に説明したように本設備を運転すればどんな形状の被加工物でも簡単に加工することができる。
【0022】
このように本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットを複数個取り付け板22に取り付けて使用することにより、以下の効果が得られる。
1)被加工物に加工サイズの変更が生じても取り付け板22の再製作が不要となる。
2)不具合を生じた時に、加工工具1台の交換だけで済むので生産ラインへの影響を最小限に押さえることができる。
3)比較的小さな軸ピッチの穴(孔)加工にも対応できる多軸ヘッド式工作機械が提供できる。
【0023】
尚、本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットを複数個備えた多軸工作機械は、実施例では、図3に示すような横型多軸ボール盤を示しているが、被加工物を床に水平に配置し、複数の簡易型ドリル加工ユニットを垂直に立てて多軸ヘッドに固定し、前記多軸ヘッドを上下に移動できるようにした縦型多軸ボール盤としても使用できるのはいうまでもない。
【0024】
【発明の効果】
以上の構成と作用からなる本発明によれば、
1)簡易型ドリル加工ユニットの主軸部Sと電動モータ部Mとがフランジ付ジョイント部Fで連結・分離することができるので、被加工物に設計変更が生じても、主軸部の種類を変えたり、回転工具に適した主軸の回転数にしたりすることができる。また、電動モータ部M側では電動モータを回転工具に適した回転数が得られる電動モータに交換することができる。
2)穴開け、螺子立て等の複数の加工を連続して行う時に加工作業の数だけ加工工具が必要であったが、簡易型ドリル加工ユニットの主軸部Sと電動モータ部Mがフランジ付ジョイント部Fで連結・分離することができるので、短時間で簡単に簡易型ドリル加工ユニットの交換ができ、加工作業の工程数よりも簡易型ドリル加工ユニットの数が少なくできるので省コストとなる。
3)不具合を生じた時に、簡易型ドリル加工ユニット1台の交換だけで済むので生産ラインへの影響を最小限に押さえることができる。
4)複数の簡易型ドリル加工ユニットを取り付け板に取り付けて大型の被加工物を加工する場合に、
A.各簡易型ドリル加工ユニットの駆動源が独立している。
B.簡易型ドリル加工ユニットのフランジの前面側または後面側のいずれも取り付け板に固定できる構造である。
C.取り付け板とフランジとの間にスペーサ(間座)を設けて軸の出代を調節することができる。
ことからあらゆる形状の被加工物に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットの正面縦断面図である。
(b)本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットの左側面図である。
(c)本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットの正面外形図である。
【図2】 (a)フランジを取り付けた簡易型ドリル加工ユニットを主軸部側から取り付け板に固定した場合の固定方法を示す図である。
(b)フランジを取り付けた簡易型ドリル加工ユニットを電動モータ部側から取り付け板に固定した場合の固定方法を示す図である。
(c)図2(b)の電動モータ部側にスペーサ(間座)を設けて簡易型ドリル加工ユニットを固定した場合の固定方法を示す図である。
【図3】 本発明に係る簡易型ドリル加工ユニットを送り機構を有する取り付け板に複数個固定して被加工物を加工する場合の実施例を示す図である。
【図4】 従来の簡易型ドリル加工ユニットを複数個多軸ヘッドに固定しているユニバーサルジョイント式(ギャングヘッド)多軸ボール盤を示す図である。
【図5】 (a)従来の加工工具の正面縦断面図である。
(b)従来の加工工具の正面外形図である。
【図6】 従来の加工工具を複数個固定台に固定して被加工物を加工しているところを示す図である。
【符号の説明】
1 主軸ケース
2 主軸
3 ドリブンギア
4 クラスタギア
5 ドライブギア
6 ベアリング軸受
7 モータケース
8 メインギア
9 モータシャフト
10 固定子
11 回転子
12 ベアリングホルダ
13 ターミナルホルダ
14 リード線
15 端子台
16 フランジ
18 取り付け孔
19 基台
20 固定具
21 被加工物
22 取り付け板
23a,23b,23c 簡易型ドリル加工ユニット
24 受け台
25 レール
26 スパイラルロッド
27 サーボモータ
S,S′ 主軸部
F フランジ付ジョイント部
M,M′ 電動モータ部
R スペーサ(間座)
P 取り付け板
D 回転工具
O,O′ 雄螺子部
N,N′ 雌螺子部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a simple drilling unit used when processing work such as drilling and screwing on a non-metal workpiece such as metal, wood, and synthetic resin.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a mechanical equipment used for processing such as drilling and screw stand on a large workpiece such as metal, wood, and synthetic resin, a universal joint type (gang Head) Multi-axis drilling machines are manufactured and used in general.
This facility has a structure in which the driving force of the motor 101 is transmitted from one input shaft 102 to each shaft by a clutch 103, a gear 104, a universal joint 105, and the like.
However, when working with the universal joint type (gang head) multi-axis drilling machine 100, there are the following problems.
1) A large number of gears are required to transmit the rotational force to the universal joint, resulting in an increase in the number of parts and the size of the apparatus.
2) Since the multi-axis head 106 has a structure for transmitting the rotational force from one input shaft 102 to each axis by the gear 104 or the universal joint 105, even if a problem occurs in one machining axis, it is necessary to repair it. It takes time and effort.
3) Since the machining tool is fixed integrally with the multi-axis head 106, the multi-axis head 106 must be replaced.
There was a problem such as.
[0003]
Therefore, in order to solve these problems and to make the multi-axis drilling machine compact, and to enable simple repair maintenance in units of machining units from complicated maintenance, FIG. 5 (a) and FIG. 5 (b) A machining tool as shown in FIG.
This processing tool is supported by a main body case 108 and a main shaft 109 that is rotatably supported by bearings 109a and 109b in the main body case 108, one end protrudes from the main body case 108, and a rotary tool is mounted on the tip. A cluster gear 111 that meshes and transmits a driving force from the electric motor 115 to a driven gear 110 provided at the other end of the main shaft 109; and an electric motor portion provided on the opposite side of the shaft of the cluster gear 111. A main shaft portion S ′ having an interlocking mechanism formed by a drive gear 112 that meshes with a main gear 113 of M ′, an electric motor portion M ′ that generates a driving force of the main shaft portion S ′, and the electric motor portion M ′ The main part is composed of a lead wire 116 for supplying electric power to the electric motor 115.
In the conventional machining tool having the above configuration, when electric power is supplied from the lead wire 116, the electric motor 115 rotates, and the driving force is transmitted from the main gear 113 provided at the end of the motor shaft 114 to the drive gear 112. The driving force is further transmitted from the cluster gear 111 provided on the opposite side of the shaft of the drive gear 112 to the driven gear 110, and a workpiece is processed by rotating a rotating tool (not shown) attached to the tip of the main shaft 109. Can do.
[0004]
However, when using the machining tool, there are the following problems.
1) When a design change occurs in the workpiece, select the electric motor that makes the rotation speed of the main spindle the rotation speed suitable for the rotary tool (optimal cutting speed) or obtains the rotation speed suitable for the rotary tool. I can't.
2) When a plurality of machining steps such as drilling and screw stand are continuously performed, the machining tools are required by the number of machining operations, and the machining cost is increased.
In addition, as shown in FIG. 6, when a plurality of processing tools are fixed to the fixed base 117 and processed,
3) Since a mounting space between the fixing bases 117 necessary for fixing the processing tool is required, it is difficult to process a tool having a relatively small processing shaft pitch.
4) When exchanging the spindle part S ′ or the electric motor part M ′ of the machining tool, it takes time and effort to remove the machining tool from the fixed base 117.
There was a problem such as.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and is easy to cope with even if a design change occurs in the workpiece, and has a large range in which the number of rotations of the rotary tool can be changed. It is an object of the present invention to provide a simple drilling unit that does not take time and labor to replace.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the invention described in claim 1 for solving the above-mentioned problem is that the main mechanism ( 2) for mounting the rotary tool (D) at the tip is linked to a rotary drive source at the rear end (F). a main shaft provided with a (S), a rotating shaft main gear (8) is mounted which meshes with the interlocking mechanism (F) of the main shaft portion (S), an electric motor with a built-in electric motor (10, 11) The portion (M) is disposed between the main shaft portion (S) and the electric motor portion (M), and the main shaft portion (S) and the electric motor portion (M) are coupled to be separable. to, a joint portion having a flange portion (16) and (F), simplified drilling unit composed of (23a, 23b, 23c), said flange portion (16), the mounting plate (P) Mounting holes (18 for passing bolts through the bolt holes provided in Characterized in that it has a.
By providing the flanged joint part, the main shaft part and the electric motor part can be connected and separated. Therefore, when a problem occurs, it can be dealt with only by exchanging either the main shaft part or the electric motor part. In addition, even if there is a design change, it can be easily handled.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A simplified drilling unit according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 (a) is a front longitudinal sectional view of a simplified drilling unit according to the present invention, and FIG. 1 (b) is a left side view of the simplified drilling unit according to the present invention, FIG. 1 (c), FIG. 2A is a front view of a simplified drilling unit according to the present invention, and FIG. 2A is a view showing a fixing method when a simplified drilling unit with a flange attached is fixed to a mounting plate from the main shaft side; FIG. 2 (b) is a diagram showing a fixing method when the simplified drilling unit with a flange attached is fixed to the mounting plate from the electric motor side, and FIG. 2 (c) is the electric motor of FIG. 2 (b). It is a figure which shows the fixing method at the time of providing a spacer (spacer) in the part side and fixing a simple type drill processing unit. FIG. 3 is a view showing an embodiment in which a workpiece is machined by fixing a plurality of simplified drilling units according to the present invention to a mounting plate having a feed mechanism.
[0008]
As shown in FIG. 1 (a), a simplified drilling unit according to the present invention includes a main shaft 2 on which a rotary tool is mounted at the front end, and a main shaft 2 provided with a driving mechanism at the rear end of the main shaft 2. An electric motor unit M having a built-in electric motor, and a rotating shaft to which a main gear 8 meshing with the interlocking mechanism of the main shaft unit S is mounted; and between the main shaft unit S and the electric motor unit M The main part is composed of a flanged joint part F that is connected to each other so as to be connected and separable.
[0009]
The main shaft portion S includes the main shaft 2 and an interlocking mechanism.
The main shaft 2 is a substantially cylindrical shaft. The main shaft case 1 is rotatably supported in the axial direction of the main shaft case 1 by bearings 2a and 2b. One end of the spindle 2 protrudes from the spindle case 1 for mounting a rotary tool. A driven gear 3 for receiving a driving force from the cluster gear 4 is provided at the other end of the main shaft 2.
The interlocking mechanism is installed in a half space in the radial direction of the main shaft case 1 and meshes and transmits the driving force from the electric motor unit M to the driven gear 3 provided on the other shaft of the main shaft 2. The cluster gear 4 and a drive gear 5 provided on the opposite side of the shaft supported by the bearing 6 provided with the cluster gear 4 are formed.
[0010]
Further, a female screw portion N for screwing with the male screw portion O of the flanged joint portion F is provided on the inner side of the main shaft case 1 on the drive gear 5 side.
[0011]
The electric motor unit M includes a motor shaft 9 rotatably supported by bearings 9a and 9b in a motor case 7, a stator 10 that generates a magnetic field for rotating the motor shaft 9, and the motor. An electric motor formed from a rotor 11 fixed to the shaft 9 and rotating in a magnetic field, and a terminal holder 13 for storing a terminal block 15 of a lead wire 14 for supplying electric power to the electric motor are formed.
[0012]
The motor shaft 9 is a substantially cylindrical shaft, and is rotatably supported in the motor case 7 by bearing bearings 9 a and 9 b in the axial direction of the motor case 7. One end of the motor shaft 9 is provided with a main gear 8 that meshes with the drive gear 5 of the main shaft portion S to transmit the driving force of the electric motor, and the main gear 8 protrudes from the motor case 7. The other end of the motor shaft 9 is supported by a bearing bearing 9 b provided in the bearing holder 12.
A rotor 11 is fixed at a substantially middle portion of the motor shaft 9, and a stator 10 that generates a magnetic field for rotating the motor shaft 9 extends along the inner periphery of the motor case 7. Is provided.
[0013]
A terminal holder 13 is provided adjacent to the right side of the bearing holder 12 and stores a terminal block 15 of a lead wire 14 that supplies electric power to the electric motor.
[0014]
On the inner side of the motor case 7 on the main gear 8 side, a female screw portion N ′ for screwing with the male screw portion O ′ of the flanged joint portion F is provided.
[0015]
The flanged joint portion F is disposed substantially in the middle of the simplified drilling unit, and male screw portions O and O ′ for connecting the main shaft portion S and the electric motor portion M are provided at both ends with the flange 16 interposed therebetween. . The male screw portions O and O ′ are respectively a female screw portion N provided inside the main shaft case 1 of the main shaft portion S and a female screw portion N ′ provided inside the motor case 7 of the electric motor portion M. Screwed.
Around the flange 16, there are provided a plurality of mounting holes 18 that are used when a plurality of simplified drilling units are fixed to the mounting plate.
[0016]
The operation when the main shaft portion S and the electric motor portion M of the simplified drilling unit according to the present invention having the above-described configuration are connected by the joint portion F with flange will be described. When electric power is supplied from the lead wire 14, the stator 10 of the electric motor is excited, and the rotor 11 fixed to the motor shaft 9 rotates. The main gear 8 provided at the end of the rotating motor shaft 9 transmits a driving force to the drive gear 5 of the main shaft S that meshes with the main gear 8.
Further, the drive gear 5 transmits a driving force to the cluster gear 4 provided on the opposite side of the shaft of the drive gear 5, and the cluster gear 4 further transmits the driving force to the driven gear 3 that meshes therewith. (The cluster gear 4 is a gear having a predetermined number of rotations suitable for the rotary tool with respect to the number of teeth of the driven gear 3). The driving force transmitted to the driven gear 3 processes the workpiece by rotating a rotary tool mounted on the spindle 2 (not shown) via the driving force transmission path as described above. be able to.
[0017]
Next, the shape of the flange of the simplified drilling unit according to the present invention will be described with reference to FIG.
The flange of the simplified drilling unit according to the present invention, a through hole for attachment to the mounting plate simplified drilling unit is provided a plurality. These through-holes are usually circular holes larger than the diameter of the bolt to be attached. However, when the attachment plate is provided with screw holes for attachment bolts, the through-holes may be screw holes to be screwed with the attachment bolts.
Normally, when using a single simple drilling unit, the flange shape can be manufactured at low cost because an off-the-shelf product can be used if it is a disc-shaped flange.
FIG. 1 (c) shows a front outline view of a simplified drilling unit according to the present invention.
[0018]
Next, a fixing method for fixing the flange of the simplified drilling unit according to the present invention to the mounting plate will be described with reference to FIG.
FIG. 2A shows a fixing method in the case where the simplified drilling unit with the flange attached is fixed to the attachment plate P from the main shaft portion S side.
By mounting in this way, the type of the main shaft portion S can be easily exchanged on the main shaft portion S side while the electric motor portion M side is mounted on the mounting plate P. A state when the main shaft portion S on the main shaft portion S side is removed is indicated by a two-dot chain line.
Moreover, the figure which shows the fixing method at the time of fixing the simple drill processing unit which provided the flange from the electric motor part side is shown in FIG.2 (b). By attaching in this way, the electric motor on the electric motor part M side can be easily replaced with the motor case while the main shaft part S side is fixed to the attachment plate P. Therefore, it is possible to easily replace the motor with an electric motor having a different electric capacity or an electric motor having a rotation speed suitable for the rotary tool to be used.
Furthermore, when the processed surface of the workpiece is not coplanar and has irregularities, as shown in FIG. 2 (c), by providing a spacer (spacer) R between the flange and the mounting plate P, The distance from the rotary tool D can also be adjusted.
In FIG. 2C, the spacer (spacer) R is provided on the electric motor M side, but the spacer (spacer) R may be provided on the main shaft S side.
[0019]
As described above, by fixing the simplified drilling unit provided with the flanged joint portion F to the mounting plate P,
1) Since the main shaft portion S and the electric motor portion M of the simplified drilling unit can be connected and separated by the flanged joint portion F, the main shaft portion S can be used even if the design changes. On the side, the type of rotary tool can be changed, or the number of rotations of the spindle suitable for the rotary tool can be set.
Further, on the electric motor unit M side, the electric motor can be replaced with an electric motor that can obtain a rotation speed suitable for the rotary tool.
2) When a plurality of machining processes such as drilling and screw stand are continuously performed, machining tools are required for the number of machining processes, but the main spindle S and the electric motor M of the simplified drilling unit are flanged. Since the joint portion F can be connected and disconnected, the machining tools can be easily replaced in a short time, and the number of machining tools can be reduced compared to the number of machining steps, resulting in cost savings.
[0020]
【Example】
Next, an example of machine equipment when machining a large workpiece by attaching a plurality of simplified drilling units according to the present invention to a mounting plate like a multi-axis head of a multi-axis machine tool is illustrated. This will be described with reference to FIG.
In addition, the capability of the electric motor of the electric motor unit and the number of rotations of the tool attached to the main shaft of the main shaft were used in combination as required according to the machining specifications.
The equipment of the example is
A workpiece 21 fixed to the base 19 with a fixture 20, and
A mounting plate 22 on which a large number of simplified drilling units 23a, 23b, 23c arranged perpendicularly to a cradle 24 facing the workpiece 21 are disposed;
Rails 25 are provided below both end portions of the mounting plate 22 in the longitudinal direction so as to be parallel to the longitudinal direction of the mounting plate 22 and slide the receiving table 24 forward and backward. , 25 and
A spiral rod 26 having one end screwed to the lower part of the cradle 24 and a servo motor 27 for positioning the other end; a servo motor 27 for supplying a driving force for rotating the spiral rod 26;
Consists of
[0021]
A processing method for processing a workpiece with the present equipment having the above-described configuration will be described.
1) The workpiece 21 is fixed to the base 19 with the fixture 20.
2) A plurality of simple drilling units 23 a, 23 b, 23 c equipped with a rotary tool suitable for machining work are attached to the mounting plate 22 and fixed.
When the processed surface of the workpiece is uneven and not on the same plane, the processing position can be adjusted by providing a spacer (spacer) R between the mounting plate 22 and the flange as shown in FIG.
3) The servo motor 27 is turned on. By rotating the spiral rod 26 to the right when the workpiece 21 is viewed from the servo motor 27 side, the cradle 24 slides on the rails 25 and 25, and the attachment plate 22 approaches the workpiece 21.
4) Turning on the power of the simple drilling units 23a, 23b, and 23c.
5) The rotary tools mounted on the simple drilling units 23a, 23b, and 23c rotate and simultaneously start processing on the workpiece.
6) When the mounting plate 22 moves forward to a predetermined position and the processing operation of the workpiece is completed, the cradle 24 is rotated by rotating the spiral rod 26 counterclockwise while viewing the workpiece 21 from the servo motor 27 side. Sliding on the rails 25, 25, the mounting plate 22 moves backward from the workpiece 21.
7) Simple drilling units 23a, 23b, all the tip of the rotating tool mounted on 23c workpiece Once away from 21 Simple drilling units 23a, 23b, 23c supply OFF.
8) Turn off the servo motor power.
9) Remove the fixture 20 and remove the workpiece 21 from the base 19.
As explained above, if this equipment is operated, a workpiece of any shape can be easily processed.
[0022]
Thus, the following effects can be obtained by using a plurality of simplified drilling units according to the present invention attached to the mounting plate 22.
1) It is not necessary to remanufacture the mounting plate 22 even if the processing size changes in the workpiece.
2) When a problem occurs, it is only necessary to replace one processing tool, so that the influence on the production line can be minimized.
3) A multi-axis head type machine tool capable of handling holes (holes) with a relatively small shaft pitch can be provided.
[0023]
The multi-axis machine tool provided with a plurality of simplified drilling units according to the present invention shows a horizontal multi-axis drilling machine as shown in FIG. 3 in the embodiment. Needless to say, it can also be used as a vertical multi-axis drilling machine in which a plurality of simple drilling units are vertically fixed and fixed to a multi-axis head so that the multi-axis head can be moved up and down.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention having the above configuration and operation,
1) Since the spindle part S and the electric motor part M of the simplified drilling unit can be connected and separated by the flanged joint part F, the type of spindle part can be changed even if the design changes in the workpiece. Or the number of rotations of the spindle suitable for the rotary tool. Further, on the electric motor unit M side, the electric motor can be replaced with an electric motor that can obtain a rotation speed suitable for the rotary tool.
2) Although machining tools are required for the number of machining operations when performing a plurality of machining operations such as drilling, screw stand, etc., the spindle part S and electric motor part M of the simple drilling unit are joints with flanges. Since it can be connected and separated by the part F, the simple drilling unit can be easily replaced in a short time, and the number of simple drilling units can be reduced as compared with the number of machining operations, thereby reducing the cost.
3) When a problem occurs, it is only necessary to replace one simple drilling unit, so that the influence on the production line can be minimized.
4) When machining a large workpiece by attaching multiple simple drilling units to the mounting plate,
A. The driving source of each simplified drilling unit is independent.
B. Both the front side and the rear side of the flange of the simple drilling unit can be fixed to the mounting plate.
C. A spacer (spacer) can be provided between the mounting plate and the flange to adjust the shaft allowance.
Therefore, it can respond to workpieces of any shape.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a front longitudinal sectional view of a simplified drilling unit according to the present invention.
(B) It is a left view of the simple type drill processing unit which concerns on this invention.
(C) It is a front external view of the simple type drill processing unit which concerns on this invention.
FIG. 2A is a view showing a fixing method when a simplified drilling unit with a flange attached is fixed to a mounting plate from the main shaft side.
(B) It is a figure which shows the fixing method at the time of fixing the simple drill processing unit which attached the flange to the attachment plate from the electric motor part side.
(C) It is a figure which shows the fixing method at the time of providing a spacer (spacer) in the electric motor part side of FIG.2 (b), and fixing a simple type drill processing unit.
FIG. 3 is a view showing an embodiment when a workpiece is machined by fixing a plurality of simplified drilling units according to the present invention to a mounting plate having a feed mechanism.
FIG. 4 is a view showing a universal joint type (gang head) multi-axis drilling machine in which a plurality of conventional simple drilling units are fixed to a multi-axis head.
FIG. 5A is a front longitudinal sectional view of a conventional machining tool.
(B) It is a front external view of the conventional processing tool.
FIG. 6 is a diagram showing a state where a plurality of conventional processing tools are fixed to a fixed base and a workpiece is processed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main shaft case 2 Main shaft 3 Driven gear 4 Cluster gear 5 Drive gear 6 Bearing bearing 7 Motor case 8 Main gear 9 Motor shaft 10 Stator 11 Rotor 12 Bearing holder 13 Terminal holder 14 Lead wire 15 Terminal block 16 Flange 18 Mounting hole 19 Base 20 Fixing tool 21 Workpiece 22 Mounting plate 23a, 23b, 23c Simplified drilling unit 24 Base 25 Rail 26 Spiral rod 27 Servo motor S, S 'Main shaft part F Flange joint part M, M' Electric motor Part R Spacer (Spacer)
P Mounting plate D Rotating tool O, O 'Male thread N, N' Female thread

Claims (1)

回転工具(D)を先端に装着する主軸(2)の後端に回転駆動源との連動機構(F)を備えた主軸部(S)と、
前記主軸部(S)の連動機構(F)に噛合するメインギヤ(8)が取り付けられた回転軸を備え、電動モータ(10,11)を内蔵した電動モータ部(M)と、
前記主軸部(S)と前記電動モータ部(M)との間に配設され、前記主軸部(S)と前記電動モータ部(M)とを連結・分離自在に結合するフランジ部(16)を有するジョイント部(F)と、
から構成される簡易型ドリル加工ユニット(23a,23b,23c)であって、
前記フランジ部(16)には、取り付け板(P)に設けられたボルト孔に、ボルトを通すための取り付け孔(18)を有することを特徴とする簡易型ドリル加工ユニット(23a,23b,23c)
A main shaft portion (S) provided with an interlocking mechanism (F) with a rotation drive source at the rear end of the main shaft (2 ) on which the rotary tool (D) is mounted;
An electric motor section (M) having a rotating shaft to which a main gear ( 8) meshing with the interlocking mechanism (F ) of the main shaft section (S) is mounted, and including an electric motor (10, 11) ;
It is disposed between the main shaft portion (S) and the electric motor (M), for coupling and detachably coupling the main shaft portion (S) and the electric motor unit (M), the flange portion (16 ) A joint part (F) having
A simple drilling unit (23a, 23b, 23c) comprising:
The flange portion (16) has a mounting hole (18) for passing a bolt in a bolt hole provided in the mounting plate (P), and a simplified drilling unit (23a, 23b, 23c) )
JP07639899A 1999-03-19 1999-03-19 Simple drilling unit Expired - Fee Related JP3684100B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07639899A JP3684100B2 (en) 1999-03-19 1999-03-19 Simple drilling unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07639899A JP3684100B2 (en) 1999-03-19 1999-03-19 Simple drilling unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000263305A JP2000263305A (en) 2000-09-26
JP3684100B2 true JP3684100B2 (en) 2005-08-17

Family

ID=13604195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07639899A Expired - Fee Related JP3684100B2 (en) 1999-03-19 1999-03-19 Simple drilling unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3684100B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007222985A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Toyota Motor Corp Multi-spindle machining device
KR102542884B1 (en) * 2017-12-22 2023-06-14 시티즌 도케이 가부시키가이샤 Tool holders and machine tools

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000263305A (en) 2000-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7470095B2 (en) Mobile milling head with torque motor drive
US6746188B2 (en) Machine tool
US8950987B2 (en) Method of boring work by 5-axis machining double-housing machine tool and 5-axis machining double-housing machine tool
US20100183395A1 (en) Orbital drilling tool unit
US6053082A (en) Holder for orbitable tool
JPS5923921B2 (en) Machine Tools
US20170197252A1 (en) Machine tool, tool unit, and machining method
JP2020040202A (en) Tool holder for turret lathe
JP3684100B2 (en) Simple drilling unit
CN207171483U (en) A kind of bearing block rotating disk full automatic processing device
TWI715983B (en) Five-axis turning milling compound machine
KR100671021B1 (en) Portable boring machine
JP5728316B2 (en) Multi-axis machine tool
JP2001252825A (en) Multi-spindle tap machining device
CN112008488B (en) Automatic indexing right-angle head used in gantry machining center
TWM587086U (en) Five-axis turning/milling/grinding complex machine
CN108544250A (en) A kind of B axle device of precise numerical control machine
CN209867582U (en) Multi-station rack gear milling machine
CN110893558B (en) C-axis unit for machine tool and machine tool comprising same
CN218746379U (en) Rotatable workpiece milling machine tool
JP2001522318A (en) Add-on assembly for machining center
CN211135802U (en) Hobbing machine hob head
US7206658B2 (en) Machining center that rotary drive a tool prior to process positioning at a working position
JP3907301B2 (en) Turret tool post equipment
JPH0627286Y2 (en) Revolution radius adjusting device for revolution tool

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20020130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050325

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050518

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110603

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110603

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120603

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees