JP3724668B2 - Machining center - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体ベッドに対してコラムが水平移動可能であり、コラムに主軸ヘッドが上下動可能に設けられ、本体側に工具マガジンと工具交換装置が設けられたマシニングセンタに関し、詳しくは移動コラム側の主軸の工具交換時に、本体ベッド側の工具交換装置の回転カムにより主軸工具をアンクランプさせるように構成したマシニングセンタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のマシニングセンタとして▲1▼実開昭60−113849号公報や特開昭61−103747号公報等に開示のものがある。これらのマシニングセンタでは交換アームを含む工具交換装置と工具を先端に挿着する主軸とが本体ベッドに対して水平移動可能な移動コラム上に設けられており、主軸の工具交換時には工具交換装置の回転カムの回転により工具交換アームを有する旋回軸を旋回かつ旋回軸線方向に往復動させると共に主軸のプルロッドを押圧して工具を開放して工具交換を行っていた。また、▲2▼実開平5−20841号公報に開示のマシニングセンタでは移動コラムに主軸を設け、工具交換装置と工具マガジンとを本体ベッド側に設け、主軸と、工具マガジン、工具交換装置を分離した構成とし、工具交換時には移動コラムを工具交換可能な位置に移動して工具交換装置により工具を交換するようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の▲1▼では、主軸と工具交換装置とが移動コラムに設けられており、旋回軸を作動する回転カムによりアンクランプ機構を介して主軸のプルロッドが押圧され工具がアンクランプされて交換されるように構成されており、主軸のプルロッドを押して主軸工具をアンクランプする専用のアンクランプシリンダを用いておらず、工具交換装置用の1つの駆動源で、主軸アンクランプも行い得るようになっているが、移動コラムに工具交換装置が一体に設けてあるので移動コラムの重量が大きく、移動コラムの移動速度を速くできない問題があった。また、▲2▼では、工具交換装置を移動コラムと分離し本体ベッド側に設けてあるので、コラム重量が軽くなって移動コラムの移動速度を速くできる利点があるが、主軸から工具をクランプ解除するアンクランプ機構についての記載は無い。
この発明の課題は移動コラムと工具交換装置を分離してあるマシニングセンタであっても、固定側の工具交換装置の回転カムにより移動コラム側の主軸工具を開放可能なマシニングセンタを提供することにある。
【0004】
上述の課題を解決するために、本願では、本体ベッド側の工具交換装置の回転カムの回転を利用して、移動コラム側の主軸プルロッドを、工具を引き込んでいる主軸内のばね力に抗して前方へ押す構成を採用するが、その場合、単にプルロッドを押す構造とすると、移動コラムには主軸前方に向く大きな押し力が、本体ベッド側には、主軸後方に向く大きな反力が夫々作用する。殊に移動コラムでは、その押し力が前後方向の送りねじ軸に作用するので、その大きな押し力に対して、強度的に充分耐えることのできる太い送りねじ軸を必要とする。そうすると、送りねじ軸の慣性が大きくなって、より高速なコラム移動を実現しようとするときに不利になる問題がある。この発明の他の課題は、固定側の本体ベッド側から、移動コラム側の主軸のプルロッドを押して主軸工具をアンクランプする時の押し力を、移動コラム側の送りねじ軸で直接受けないようにする前記マシニングセンタを得ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決のために、本発明では、工具交換時に主軸工具を開放するアンクランプ装置を、本体ベッド側(固定側)と移動コラム側とに分離して設け、工具交換時に両者を連続させ、本体ベッド側の工具交換装置の工具交換アームの軸方向、旋回運動を司る回転カムの回転を利用して、一連の工具交換を行うときの所定のタイミングで、本体側アンクランプ装置によりコラム側アンクランプ機構を動作させて、プルロッドを押して主軸工具を開放するようにした。また、本発明では、工具交換時に本体と移動コラムとを、一方に設けた力受部材を他方に設けた係合部に係合させて移動コラムを本体と一体として、プルロッドを押す押し力を力受部材で受け、移動コラムの送りねじ軸に押し力が直接加わらないようにした。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明は、本体ベッドに対し、左右、前後方向に水平移動する移動コラムに、主軸ヘッドを上下方向移動自在に設け、この主軸ヘッドに工具を装着する主軸を回動自在に設け、本体ベッドと一体の支持ベースに工具マガジンを設けると共に工具交換位置にある移動コラムの主軸に装着した工具と工具マガジンの工具とを交換する工具交換アームを有する旋回軸を回転カムにより旋回可能かつ旋回軸線方向に移動可能に設けた工具交換装置を設けたマシニングセンタにおいて、工具交換時には主軸ヘッドに設けたコラム側アンクランプ機構と連続し、ワーク加工時にはコラム側アンクランプ機構と分離するように本体側アンクランプ機構をベッド側に設け、工具交換時の回転カムの回転によって本体側アンクランプ機構がコラム側アンクランプ機構を動作させて工具交換の所定のタイミングで主軸工具をアンクランプするようにした。これにより、移動コラムには工具交換装置とアンクランプ機構を動作する駆動装置とが設けられていないので、移動コラムの重量が軽くなり移動コラムの移動速度を速くできる。また、工具交換装置が固定側にあるものであっても、工具交換装置の回転カムによりアンクランプ機構を動作させるので、コラム側にアンクランプ専用の駆動源が不要となる。
【0007】
工具交換時のアンクランプ機構の動作により移動コラムに加わる力を受ける力受部材がベッド側またはコラム側の一方に設けられ、他方に力受部材が係脱自在である係合部が設けられる。これにより工具交換時の主軸工具アンクランプ時に移動コラムに加わる力は、実質的にベッド側で受けられ、移動コラムの送りねじ軸に直接かからない。
【0008】
ベッド側アンクランプ機構と力受部材とは工具交換装置に設けられる。また、工具交換装置の回転カムはドラムカムであり、ドラムカムには旋回軸をその軸線方向に往復動させるための第1カム要素、旋回軸の直交方向に前後動する第1ラック体を介して旋回軸を回動し工具交換アームを待機位置から90度旋回した工具把持位置と工具交換後90度旋回して待機位置に戻す動作を与える第2カム要素、旋回軸の直交方向に前後動する第2ラック体を介して旋回軸を回動し工具交換アームを180度旋回する動作を与える第3カム要素、並びにリンク機構からなる本体側アンクランプ機構を作動させる第4カム要素が設けられており、ドラムカムの回転により一連の工具交換動作が行われるように構成されている。
【0009】
第1ラック体に設けた第5カム要素により力受部材は係合部に対して係脱可能に構成されているので、力受部材を係合部に対して係脱可能に動作させるための駆動装置が別途必要なく、また、回転カムの回転により強制的に作動し、工具交換動作と連動した動作が得られる。
【0010】
【実施例】
次に本願のマシニングセンタの実施例について図1〜図9により説明する。図1に示すようにマシニングセンタ1の本体ベッド2上には図示しない左右方向のガイドが設けられており、このガイド上を左右方向に水平移動自在とした移動ベース3に前後方向のガイドを介して前後方向に移動自在に移動コラム4が設けられている。この移動コラム4前面に主軸ヘッド5が昇降自在に支持され主軸ヘッド5には水平な主軸6が回転自在に装着してある。主軸ヘッド5はリニアガイド7に案内され移動コラム4に設けられたZ軸送りモータ8により上下方向に移動可能にしてある。また、ベッド2上の左右には支柱9が立設されており、この支柱9の上端部に支持ベース10が取付けられている。このベッド2と一体の支持ベース10の上面には複数の工具11を垂直な割出軸線回りに放射状に備え、その工具11の1つを所定の割出位置(工具交換アームの旋回軸線の直上位置)に割出す工具マガジン13が設けられている。また、支持ベース10の下面には移動コラム4の上方に位置するように工具交換装置14が固着されている。
【0011】
次に工具交換装置14について説明する。図2〜図5においてハウジング15には、ハウジング15前後面部に取付けた軸受部材16,17によって旋回軸18が回転自在に、かつ旋回軸方向に摺動自在となるように支持されている。この旋回軸18の中間部には旋回軸18と一体に旋回用のピニオン19が設けてある。旋回軸18の先端部には工具交換アーム20が固着されている。旋回軸18の後端部にはシフタ21がナットで締着してある。ハウジング15内には前記旋回軸18と軸線方向が直交するドラムカム(回転カム)22がハウジング15の左右側面部に取付けられた軸受23によって回転自在に軸支してある。図4に示すようにこのドラムカム22の軸部22aとハウジング15に取付けられた図示しない電動モータと減速機とからなるドラムカム回転用の駆動装置24の回転軸24aとがキー連結してある。このドラムカム22の外周には第1カム要素である旋回軸18の前後動用カム溝25,旋回軸18を旋回する第2カム要素及び第3カム要素としての第1,第2旋回用カム溝26,27並びにリンク機構から成る本体側アンクランプ機構28を動作させる第4カム要素としてのアンクランプ用カム溝29がそれぞれ設けてある。電動モータと減速機からなる駆動装置によりドラムカム22を回転し夫々のカム溝の作用により後述のアンクランプ動作を行うようにしてあるので油圧レスとなる。
【0012】
まず前後動用カム溝25は旋回軸前後動用リンク30によって旋回軸18と連繋される。ハウジング15に一体に形成されたブラケット31aの下面にL字状の連結レバー32がスタッド32aによって揺動自在に支持されその一端にカムフォロア33が取付けてあり、そのカムフォロア33が前記前後動用カム溝25に転動自在に嵌入してある。連結レバー32の他端にはリンク部材34の一端がピン35aで回動自在に連結され、リンク部材34の他端はブラケット31bにスタッド36aで揺動自在に支持された揺動レバー36の中間部にピン35bで回動自在に連結してある。そして揺動レバー36の先端に取付けたカムフォロア37がシフタ21の溝部21aに回動自在に嵌入してあり、前記前後動用カム溝25による連結レバー32の揺動をリンク部材34、揺動レバー36を介して旋回軸18の前後動に変換するようにしてある。
【0013】
前記前後動用カム溝25は、ドラムカム22の1回転の間に、後述の第1ラック体38により工具交換アーム20が待機位置(図1に示す位置)から90度旋回すると旋回軸18を後退端位置から前進端へ向けて前進させて前進端位置を保持し、前進端で後述の第2ラック体39により工具交換アーム20が180度旋回すると後退端へ向けて後退して後退端位置を保持するようなカム形状に設定してある。
【0014】
また、ハウジング15には、図2、図4に示すように工具交換アーム20が後退端位置にある時のピニオン19と対応した位置に、ブッシュ40により第1ラック体38がドラムカム22の軸線方向と平行に往復動自在に支持してある。この第1ラック体38はドラムカム22外周と旋回軸18との間に配設してあり、その外周面にはピニオン19と噛合可能なラック41が刻設してある。また、第1ラック体38の一端(図4下端)にはカムフォロア42が回動自在に連結され、このカムフォロア42は前記第1旋回用カム溝26に転動自在に嵌入され、第1旋回用カム溝26の回転で第1ラック体38がドラムカム軸方向に前後動して旋回軸18に、工具交換アーム20が後退端位置にあるとき、工具交換動作の最初に工具交換アーム20が待機している待機位置から工具11,12を把持する正方向への90度旋回と、工具入れ換え後に待機位置へ戻る逆方向への90度旋回とを与えるようにしてある。第1ラック体38の他端部はハウジング15の側面を貫通しており、突出端にカム片43が一体に固着されている。このカム片43には、第5カム要素である上下動用カム溝47が図5のように上下方向斜めに設けられている。この上下動用カム溝47にはハウジング15側面にガイドレール44により上下動可能に設けられた力受部材45と一体のカムフォロア46が転動自在に嵌入され、第1ラック体の軸方向移動によって力受部材45を上下動する。
【0015】
次にハウジング15には工具交換アーム20が前進位置にある時のピニオン19と対応した位置にブッシュ48を介して第1ラック体38と平行に第2ラック体39が往復動自在に支持してある。この第2ラック体39は前記同様にドラムカム22外周と旋回軸18との間に配設してあり、その外周面にはラック49が刻設してある。また先端のカムフォロア50は前記第2旋回用カム溝27に転動自在に嵌入され、第2旋回用カム溝27の回転による第2ラック体39の軸方向移動で旋回軸18に工具交換アーム20が前進端位置にあるとき主軸6の工具11と工具マガジン13の工具12を入替えする正方向の180度旋回を与えるようにしてある。
【0016】
次にハウジング15の駆動装置24と反対側の側面にはハウジング15と一体設けられたブラケット51にスタッド52によって前後方向に揺動自在にアンクランプレバー53が支持されている。また、ハウジング15後面のブラケットに略L字上のリンクレバー54がスタッド55によって揺動自在に支持され、その一端にカムフォロア56が取付けてあり、そのカムフォロア56がアンクランプ用カム溝29に転動自在に嵌入してある。アンクランプレバー53の上端部にはリンクレバー54の他端がアンクランプレバー53の上端に設けたロッドエンド57の球面座金57aを介して連結されており、下端部前面にはアンクランプボルト58が螺合されて、本体側アンクランプ機構28が構成されており、アンクランプ用カム溝29の回転によるリンクレバー54の揺動がアンクランプレバー53に伝達し、アンクランプレバー53を前後方向に揺動するようにしてある。尚、59,60は第1、第2ラック体38,39の回転を防止する回り止めである。
【0017】
次に移動コラム4について図6〜図9により説明する。移動コラム4のコラム本体4a前面左右にはリニアガイド7が設けられており主軸ヘッド5に設けた案内子61がガイドレール62を摺動して主軸ヘッド5が上下方向移動可能に設けられている。コラム本体4a上面には図6、図7に示すように前記工具交換装置14の力受部材45が係脱可能な係合孔63が設けられた円形の係合部材64がボルトにより固着されて係合部65を成している。また、コラム本体4aの側面には主軸6の工具12を手動で交換するときに後述のコラム側アンクランプ機構66を動作するシリンダー67が取付けられている。シリンダー67のピストンロッド68先端にはコラム側アンクランプ機構66の押圧レバー69の一端側の押圧面70を先端で押圧するレバー71の後端が連結部材72を介して揺動可能にピン連結されており、レバー71の中間部はコラム本体4a側面に設けたレバーホルダ73により揺動可能に支持されている。
【0018】
主軸ヘッド5のフレーム5aには図6〜図8に示すように板部材74がボルトにより一体に取付けられており、この板部材74にはレバーホルダ75が図6、図8のように固着されている。このレバーホルダ75には押圧レバー69の中間部がピン76により水平面内で主軸軸線方向に揺動可能に支持されている。また、レバーホルダ75にはバネ取付部材77がボルトにより取付けられており、この取付部材77と押圧レバー69の間には工具交換時以外は押圧レバー69を付勢して主軸後端部のシフト部材後面78aから押圧レバー69の他端側に形成された押圧部79を離すバネ(付勢部材)80が介装されている。押圧レバー69の一端側には摺動孔81が設けられており、この摺動孔81には、揺動レバー82の略球形をした下端側が摺動自在に嵌合されている。揺動レバー82は板部材74の上端側に固着されたレバーホルダ83にピン84により垂直面内で前後方向に揺動自在に支持されており、上端は工具交換装置14に設けたアンクランプレバー53のアンクランプボルト58と移動コラム4が工具交換位置にあるとき対向すると共に主軸工具交換時には当接し、押圧されるようになっている。
【0019】
また、主軸ヘッド5には図9に示すように主軸6が軸受85によって回動自在に支持してある。主軸6は中空孔86を有し、この中空孔86内に工具ホルダ把持用のプルロッド87が軸方向移動自在に挿通され、皿バネ88によって後方へ付勢してある。プルロッド87の先端には、工具ホルダ89の後部のプルスタッド90と係合する公知のチャック装置91が装着してある。主軸6の先端には工具ホルダ嵌合用のテ−パ孔92が形成されている。主軸6の後部には中空孔86と連通する軸方向の長孔93が削設してある。主軸6の後端は、主軸ヘッド5のフレーム5aに固着した駆動モ−タ94の出力軸95が連結してある。この出力軸95は主軸6と同軸上に位置している。長孔93を形成した主軸後部にはシフト部材78が軸方向に移動自在に嵌装され、このシフト部材78に長孔93を主軸6の直径方向に貫通した押圧部材96の両端が一体に連結してある。押圧部材96は主軸6の中空孔86内部分が前記プルロッド87の後端面87aと押圧可能な押圧面96aとなっている。前記揺動レバー82と押圧レバー69とシフト部材78によりコラム側アンクランプ機構66が構成されており、前記本体側アンクランプ機構28とにより工具12をアンクランプするリンク機構が構成されている。
【0020】
移動コラム4が水平移動し、主軸ヘッド5が昇降して加工を行う。工具交換時には、移動コラム4が図1に示す工具交換位置に移動し停止する。この時、工具交換アーム20は図1に示す待機位置にあり、ドラムカム22の前後動用カム溝25は旋回軸前後動用リンク30を介して工具交換アーム20を後退端位置にし、前記旋回軸18のピニオン19を第1ラック体38に噛合させている。また、第1旋回用カム溝26は第1ラック体38を後退位置(図2、図4に示す位置)にし、第2旋回用カム溝27も第2ラック体39を後退位置にしている。また、アンクランプ用カム溝29はリンクレバー54によりアンクランプレバー53の下端を旋回軸線方向後方に揺動させており、コラム4が工具交換位置に来ると、コラム側アンクランプ機構66の揺動レバー82の上端と対向する。また、主軸ヘッド5の押圧レバー69はシフト部材後面78aと離れている。こうした状態で駆動装置24を駆動させドラムカム22を回転させる。第1旋回用カム溝26は第1ラック体38を後退位置から前進位置まで(図4の位置から下方へ)移動させることによりピニオン19を正回転させ工具交換アーム20を待機位置から時計方向に90度旋回させて工具交換アーム20が主軸6の工具12と工具マガジン13の割出位置にある工具11を把持する。これと同時に、第1ラック体38の後退位置から前進位置への移動により上下動用カム溝47が前進(図4で下方移動、図5では左方移動)して力受部材45がコラム4の係合部65へ係合し、コラム4は本体ベッド2と実質的に一体化される。
【0021】
続いてアンクランプ用カム溝29はリンクレバー54を作動してアンクランプレバー53のアンクランプボルト58が揺動レバー82上端と当接し押圧する方向に揺動させ、コラム側アンクランプ機構66の押圧レバー69によりシフト部材78を押圧し、これにより主軸内のプルロッド87が皿バネ88のバネ力に抗して前進する。このプルロッド87の移動により、チャック装置91によるプルスタッド90の引き込みを解除し、工具ホルダ89をアンクランプする。この状態において前後動用カム溝25は旋回軸前後動用リンク30を作動し旋回軸18を前進させて工具交換アーム20を後退端位置から前進端位置まで移動し、ピニオン19を第2ラック体39と噛合させると共に工具交換アーム20で主軸6と工具マガジン13の工具12,11を抜き取る。
【0022】
この前進端位置を保持したまま、第2旋回用カム溝27は第2ラック体39を後退位置から前進位置(図4の上端位置から下端位置)まで移動させ旋回軸18のピニオン19を回転し工具交換アーム20を時計方向に180度旋回させる。次いで前後動用カム溝25と旋回軸前後動用リンク30によって工具交換アーム20は後退端位置まで後退しピニオン19を再び第1ラック体38に噛合させると共に把持した工具11,12を主軸6と工具マガジン13に差し込み入れ替える。次いでアンクランプ用カム溝29によりアンクランプレバー53を前記と反対方向に揺動して押圧レバー69を前記と反対に揺動すると皿バネ88のバネ力によりプルロッド87が後方へ移動し、チャック装置91がプルスタッド90を引き込み工具11が主軸先端にクランプされる。次いで第1旋回用カム溝26により前進位置の第1ラック体38を後退位置まで移動させ、ピニオン19を逆回転し工具交換アーム20を反時計方向に旋回させ工具11,12の把持を解放して待機位置に位置させると共にカム片43が後退して、力受部材45をコラム4の係合部65から抜き去り、工具交換は完了する。
【0023】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、移動コラムと工具交換装置を分離したマシニングセンタであり、主軸工具を開放するアンクランプ機構を両者に分離して設けて工具交換時に両者を連続させ、工具交換装置の工具交換アームの動作を司る回転カムにより移動コラム側の主軸工具の交換を行え、アンクランプ専用の駆動源が不要となる。また、主軸工具をアンクランプする時の押し力を一方に設けた力受部材と他方に設けた係合部とにより受けることで、送りねじ軸に直接受けない。更にこれらにより移動コラムの重量が軽量となり、高速なコラム移動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】マシニングセンタの正面図である。
【図2】工具交換装置を下方から見た断面図である。
【図3】図1のIII 視拡大図である。
【図4】図3のIV−IV線断面図である。
【図5】図3のV 視図である。
【図6】図7のVI−VI線断面図である。
【図7】コラム頂部の図1における左側面図である。
【図8】図6のVIII−VIII線断面図である。
【図9】主軸の断面図である。
【符号の説明】
1 マシニングセンタ 2 本体ベッド 4 移動コラム 5 主軸ヘッド
6 主軸 10 支持ベース 11,12 工具 13 工具マガジン
18 旋回軸 20 工具交換アーム 22 回転カム 25 第1カム要素
26 第2カム要素 27 第3カム要素 28 本体側アンクランプ機構
29 第4カム要素 38 第1ラック体 39 第2ラック体
45 力受部材 47 第5カム要素 65 係合部
66 コラム側アンクランプ機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a machining center in which a column is horizontally movable with respect to a main body bed, a spindle head is provided on the column so as to be movable up and down, and a tool magazine and a tool changer are provided on the main body side. The present invention relates to a machining center configured to unclamp the spindle tool by a rotating cam of a tool changer on the main body bed side when changing the tool of the spindle.
[0002]
[Prior art]
Conventional machining centers are disclosed in (1) Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 60-113849 and 61-103747. In these machining centers, a tool changer including an exchange arm and a spindle for inserting a tool at the tip are provided on a moving column that can move horizontally with respect to the main body bed, and the tool changer rotates when the tool on the spindle is changed. Tool rotation was performed by rotating the cam with a swivel shaft having a tool change arm and reciprocating in the swivel axis direction, and pressing the pull rod of the main shaft to release the tool. Further, in the machining center disclosed in (2) Japanese Utility Model Publication No. Hei 5-20841, the moving column is provided with a spindle, the tool changer and the tool magazine are provided on the main body bed side, and the spindle, the tool magazine and the tool changer are separated. When the tool is changed, the moving column is moved to a position where the tool can be changed, and the tool is changed by the tool changing device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional (1), the spindle and the tool changer are provided in the moving column, and the tool is unclamped by pressing the pull rod of the spindle via the unclamp mechanism by the rotating cam that operates the swivel axis. The unclamp cylinder for exclusive use of unclamping the spindle tool by pushing the spindle pull rod is not used, and the spindle unclamping can be performed with one drive source for the tool changer. However, since the tool changer is integrally provided on the moving column, there is a problem that the moving column is heavy and the moving speed of the moving column cannot be increased. In (2), since the tool changer is separated from the moving column and is provided on the main body bed side, there is the advantage that the column weight can be reduced and the moving column can be moved faster, but the tool is released from the spindle. There is no description about the unclamping mechanism.
An object of the present invention is to provide a machining center that can open a spindle tool on a moving column side by a rotating cam of a fixed side tool changing device even if the moving column and the tool changing device are separated from each other.
[0004]
In order to solve the above-mentioned problem, in the present application, the rotation of the rotary cam of the tool changer on the main body bed side is used to resist the spindle pull rod on the moving column side against the spring force in the spindle that is drawing the tool. In this case, if the pull rod is simply pushed, a large pushing force is applied to the moving column toward the front of the main shaft, and a large reaction force toward the rear of the main shaft is applied to the main body bed. To do. Particularly in a moving column, the pushing force acts on the feed screw shaft in the front-rear direction, so that a thick feed screw shaft that can sufficiently withstand the large pushing force is required. If so, there is a problem that the inertia of the feed screw shaft becomes large, which is disadvantageous when trying to realize faster column movement. Another object of the present invention is to prevent the feed screw shaft on the moving column side from directly receiving the pressing force when the main shaft tool on the moving column side is unclamped by pushing the pull rod of the main shaft on the moving column side. It is to obtain the machining center.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, an unclamping device that opens the spindle tool when changing the tool is provided separately on the main body bed side (fixed side) and the moving column side, and both are made continuous when changing the tool. , The axial direction of the tool change arm of the tool changer on the main body bed side, the rotation of the rotating cam that controls the turning motion, and the column side by the main body side unclamp device at a predetermined timing when performing a series of tool changes The unclamp mechanism was operated to push the pull rod to release the spindle tool. Further, in the present invention, when the tool is changed, the main body and the moving column are engaged with the engaging portion provided on the other side with the force receiving member provided on the other side, and the moving column is integrated with the main body, and the pushing force for pushing the pull rod is applied. The force is received by the force receiving member so that the pushing force is not directly applied to the feed screw shaft of the moving column.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention provides a moving column that horizontally moves in the left-right and back-and-forth directions with respect to the main body bed so that the main shaft head can be moved in the vertical direction, and a main shaft on which a tool is mounted is provided rotatably. A tool magazine is provided on an integral support base, and a swivel shaft having a tool change arm for exchanging the tool mounted on the spindle of the moving column at the tool change position and the tool of the tool magazine can be swung by a rotating cam in the swivel axis direction. In a machining center equipped with a movable tool changer, the main body side unclamping mechanism is connected to the column side unclamping mechanism that is continuous with the column side unclamping mechanism when the tool is changed, and separated from the column side unclamping mechanism when machining the workpiece. The unclamp mechanism on the main body side is unclamped on the column side by rotating the rotary cam when changing the tool. By operating the structure was to unclamp the spindle tool at a predetermined timing tool change. Thereby, since the moving column is not provided with a tool changer and a driving device for operating the unclamp mechanism, the moving column is lightened and the moving speed of the moving column can be increased. Even if the tool changer is on the fixed side, the unclamping mechanism is operated by the rotating cam of the tool changer, so that a drive source dedicated to unclamping is not required on the column side.
[0007]
A force receiving member that receives a force applied to the moving column by the operation of the unclamping mechanism at the time of tool replacement is provided on one of the bed side and the column side, and an engaging portion on which the force receiving member is detachable is provided on the other side. As a result, the force applied to the moving column when the spindle tool is unclamped when changing the tool is substantially received on the bed side and is not directly applied to the feed screw shaft of the moving column.
[0008]
The bed side unclamp mechanism and the force receiving member are provided in the tool changer. Further, the rotary cam of the tool changer is a drum cam, and the drum cam is swiveled through a first cam element for reciprocating the swivel shaft in the axial direction and a first rack body moving back and forth in the direction orthogonal to the swivel axis. A second cam element that rotates the shaft and turns the
[0009]
Since the force receiving member is configured to be detachable from the engaging portion by the fifth cam element provided in the first rack body, the force receiving member is operated to be detachable from the engaging portion. There is no need for a separate drive device, and it is forcibly actuated by the rotation of the rotary cam, and an operation linked with the tool change operation is obtained.
[0010]
【Example】
Next, an embodiment of the machining center of the present application will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a left and right guide (not shown) is provided on a
[0011]
Next, the
[0012]
First, the longitudinal
[0013]
The
[0014]
2 and 4, the
[0015]
Next, a
[0016]
Next, an
[0017]
Next, the moving
[0018]
A
[0019]
Further, as shown in FIG. 9, the
[0020]
The moving
[0021]
Subsequently, the unclamping
[0022]
While maintaining this forward end position, the second
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is a machining center in which the moving column and the tool changer are separated, and the unclamp mechanism for opening the spindle tool is provided separately on both, and the two are made continuous at the time of tool change. The spindle tool on the moving column side can be replaced by the rotating cam that controls the operation of the tool change arm, and a drive source dedicated to unclamping is not required. Further, by receiving the pressing force when unclamping the spindle tool by the force receiving member provided on one side and the engaging portion provided on the other side, it is not directly received by the feed screw shaft. Furthermore, the weight of the moving column is reduced by these, and the column can be moved at high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a machining center.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the tool changer as viewed from below.
FIG. 3 is an enlarged view taken along the line III in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
5 is a V view of FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
7 is a left side view in FIG. 1 of a column top portion. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a sectional view of a main shaft.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
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JP (1) | JP3724668B2 (en) |
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