JP4272759B2 - Processing head device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピンドル軸に装着されたツールを前記スピンドル軸と略直交する方向に変位自在に設けることにより、種々のワークに対応することが可能な加工ヘッド装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば、ワークに対して種々の加工を施すために、複数のスピンドル軸にそれぞれ種々のツールが回転自在に装着された多軸ヘッドを備えた加工装置が用いられている。
【0003】
本出願人は、多様化する加工態様に鑑み種類の異なる複数のワークの加工に対応するために、一部のツールをスピンドル軸と略直交する方向に可変として、複数種類のワークに対応させることが可能な複合加工装置を提案している(特開平6−226597号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、装置全体を大型化させることがなく簡素な構造によってスピンドル軸と略直交する方向にツールを変位させることが可能な加工ヘッド装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、スライドテーブル上に往復動自在な加工ヘッド装置を有し、前記加工ヘッド装置に複数個のギヤトレインを介して回転駆動する複数個のスピンドル軸が互いに略同一方向に延在して設けられた切削加工ユニットにおいて、
前記複数個のギヤトレインの各々は、
前記スピンドル軸上に配置されたスピンドルギヤと、前記スピンドルギヤに噛合するアイドルギヤとをそれぞれ回動自在に軸支する第1リンク部材と、
前記アイドルギヤと、該アイドルギヤに噛合する駆動力伝達ギヤとを回動自在に軸支し、該アイドルギヤの軸線を連結点として第1リンク部材に連結された第2リンク部材と、
を個別に有し、
さらに、全ての前記駆動力伝達ギヤに噛合するとともに、回転駆動源の作用下に駆動動作するドライブギヤと、
全ての前記駆動力伝達ギヤと前記ドライブギヤとを回動自在に軸支するハウジングと、
全ての前記第1リンク部材を支持するとともに、前記複数個のスピンドル軸および全ての前記第1リンク部材と一体的に、前記複数個のスピンドル軸の延在方向と略直交し且つ前記駆動力伝達ギヤの各々に対して接近または離間する方向に移動可能な支持部材と、
を備え、
前記支持部材が移動されることに追従して全ての前記第1リンク部材および全ての前記第2リンク部材のリンク角度が変化することに伴い、前記複数個のスピンドル軸が前記支持部材の移動方向と同一方向に移動することを特徴とする。
【0006】
この場合、好適には、支持部材を切削加工ユニットのハウジングに固定する固定手段を設け、あるいは、支持部材に該支持部材の移動方向に沿って軸線を有する長孔を設けるとよい。
【0007】
本発明によれば、第1リンク部材および第2リンク部材からなる簡素な構造によってスピンドル軸と略直交する方向にツールを変位させることにより、種々のワークに対応することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明に係る加工ヘッド装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0009】
図1において、参照数字10は、本発明の実施の形態に係る加工ヘッド装置を示す。
【0010】
この加工ヘッド装置10は、図示しない切削加工ユニットに設けられたハウジング12と、第1軸受部材14を介して前記ハウジング12に回動自在に軸支されるドライブギヤ16と、第2軸受部材18a(18b)を介して前記ハウジング12に回動自在に軸支され前記ドライブギヤ16に噛合する駆動力伝達ギヤ(駆動側のギヤ)20a(20b)と、第3軸受部材22a、22bを介して回動自在に軸支され前記駆動力伝達ギヤ20a(20b)に噛合するアイドルギヤ24a(24b)と、前記アイドルギヤ24a(24b)に噛合するスピンドルギヤ26a(26b)とを有する。
【0011】
前記ドライブギヤ16には、図示しない伝達機構を介して回転駆動源28の回転駆動力が伝達される。なお、加工ヘッド装置10は、図示しないガイド手段の案内作用下に摺動自在なスライドテーブル(図示せず)を備え、前記ハウジング12は、スライドテーブルと一体的に矢印X方向に沿って進退自在に設けられている。
【0012】
また、加工ヘッド装置10は、前記スピンドルギヤ26a(26b)とアイドルギヤ24a(24b)とをリンクする第1リンク部材30a(30b)と、前記アイドルギヤ24a(24b)と駆動力伝達ギヤ20a(20b)とをリンクする第2リンク部材32a(32b)と、前記第1リンク部材30a(30b)を支持し、ハウジング12に対して第1リンク部材30a(30b)と一体的に上下方向に沿って変位自在に設けられた支持部材34とを備える。
【0013】
第2リンク部材32a(32b)には軸線方向に沿って突出する円柱状の一組の突起部36a、36bが形成され、前記一組の突起部36a、36bが第1リンク部材30a(30b)の孔部38内に軸着されることにより、第1リンク部材30a(30b)および第2リンク部材32a(32b)は、アイドルギヤ24a(24b)の軸線を中心として相互に回動自在に連結されている。この場合、駆動力伝達ギヤ20a(20b)は第2軸受部材18a、18bを介してハウジング12に固定されているため、駆動力伝達ギヤ20a(20b)を回動自在に軸支する第2リンク部材32a(32b)の一端部は、ハウジング12側に固定された状態にある。
【0014】
支持部材34とハウジング12との間にはクリアランス40が形成され、前記支持部材34はハウジング12に対し前記クリアランス40を介して上下方向に沿って昇降自在に設けられている。なお、前記支持部材34には、図2および図3に示されるように、複数の長孔42が所定間隔離間して略平行に形成され、前記長孔42に係合しハウジング12の図示しないねじ孔に螺入されるねじ部材44を介して該支持部材34が所定位置に固定される。
【0015】
スピンドルギヤ26a(26b)には、該スピンドルギヤ26a(26b)と一体的に回動するスピンドル軸46が同軸状に内嵌され、前記スピンドル軸46は図示しない軸受部材を介して回動自在に軸支されるとともに、該スピンドル軸46には所望のツール48が交換自在に装着される。
【0016】
なお、支持部材34の下部側には、上下方向に沿って変位自在に設けられた支持部材34を位置決めするための位置決め部材50aが設けられる(図1参照)。この位置決め部材50aは、ハウジング12の孔部52内に装着される軸部54と、支持部材34を支持する円板部56とが一体的に形成される。この場合、支持部材34の変位量に対応する直径からなる円板部56を有する複数の位置決め部材50a〜50cを用意するとよい(図2および図3参照)。また、図2および図3では、説明の便宜上、ドライブギヤ16を一組の駆動力伝達ギヤ20a、20bの間に示している。
【0017】
本発明の実施の形態に係る加工ヘッド装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【0018】
回転駆動源28の駆動作用下にドライブギヤ16が所定方向に回動し、回転駆動力は、ドライブギヤ16に噛合する駆動力伝達ギヤ20a(20b)に伝達され、さらに、駆動力伝達ギヤ20a(20b)に噛合するアイドルギヤ24a(24b)を介してスピンドルギヤ26a(26b)に伝達される。前記スピンドルギヤ26a(26b)が所定方向に回動することにより、スピンドル軸46を介して該スピンドルギヤ26a(26b)に装着されたツール48、例えば、ドリルが回動する。
【0019】
このように、ツール48の回動作用下に、図示しないスライドテーブルと一体的にハウジング12が前進することにより、ツール48が所定位置に位置決めされた図示しないワークに接近し、該ワークに対して所望の加工が施される。ワークに対する加工作業が終了した後、図示しないスライドテーブルと一体的にハウジング12が後退することにより、ツール48がワークから離間して次の工程に対する待機状態となる。
【0020】
次に、例えば、前記と同一のワークに対して前記とは異なる加工部位に加工を施す場合、あるいは前記と異なる複数種類の他のワークを加工したい場合には、支持部材34をハウジング12の上下方向に沿って所望の位置に変位させ、長孔42に係合するねじ部材44によって該支持部材34を固定する。なお、図2は、支持部材34を最下端位置に変位させた場合を示し、図3は、支持部材34を最上端位置に変位させた場合を示している。従って、支持部材34は、その変位量に対応する直径からなる円板部56を有する位置決め部材50a〜50cを介して、上下方向に沿った最上端位置と最下端位置の範囲内で所望の位置に位置決めすることができる。
【0021】
支持部材34を上下方向に沿って変位させることにより、支持部材34によって支持された第1リンク部材30a(30b)が該支持部材34と一体的に移動することにより、第1リンク部材30a(30b)と第2リンク部材32a(32b)のリンク角度が変化する。この場合、第2リンク部材32a(32b)の一端部を支持する駆動力伝達ギヤ20a(20b)はハウジング12側に保持されているため、第2リンク部材32a(32b)の一端部は固定されている。
【0022】
本実施の形態では、第1リンク部材30a(30b)および第2リンク部材32a(32b)を介して、スピンドルギヤ26a(26b)、アイドルギヤ24a(24b)および駆動力伝達ギヤ20a(20b)をそれぞれリンクさせ、アイドルギヤ24a(24b)の軸線(回動中心)をリンク点として第1リンク部材30a(30b)と第2リンク部材32a(32b)とのリンク角度を変化させることにより、スピンドル軸46に装着されたツール48を上下方向に沿って所定間隔だけ変位させることができる。
【0023】
なお、支持部材34に形成された長孔42の軸線を、例えば、所定角度傾斜させ、あるいは略水平方向に沿って形成することにより、前記支持部材34を上下方向だけでなく、所定角度傾斜した斜め方向あるいは略水平な左右方向等、全方向に変位させることができる。
【0024】
このように、本実施の形態では、スピンドルギヤ26a(26b)、アイドルギヤ24a(24b)および駆動力伝達ギヤ20a(20b)をそれぞれリンクさせる第1リンク部材30a(30b)および第2リンク部材32a(32b)を設けることにより、簡素な構造によってスピンドル軸46の軸線と略直交する方向に変位させることができる。また、本実施の形態では、スピンドルヘッドの数を増大させることがないため、装置全体を大型化させることがなく、小型・軽量化を図ることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0026】
すなわち、スピンドルギヤ、アイドルギヤおよび駆動力伝達ギヤをそれぞれリンクさせる第1リンク部材および第2リンク部材を設けることにより、簡素な構造によってスピンドル軸と略直交する方向に変位させることができる。
【0027】
また、スピンドルヘッドの数を増大させることがないため、装置全体を大型化させることがなく、小型・軽量化を図ることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る加工ヘッド装置の縦断面概略構成図である。
【図2】前記加工ヘッド装置を構成する支持部材を最下端位置に変位させた状態を示す説明図である。
【図3】前記支持部材を最上端位置に変位させた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
10…加工ヘッド装置 12…ハウジング
14、18a、18b、22a、22b…軸受部材
16…ドライブギヤ 20a、20b…駆動力伝達ギヤ
24a、24b…アイドルギヤ 26a、26b…スピンドルギヤ
30a、30b、32a、32b…リンク部材
34…支持部材 36a、36b…突起部
38…孔部 40…クリアランス
42…長孔 44…ねじ部材
46…スピンドル軸 48…ツール
50a〜50c…位置決め部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a machining head device capable of dealing with various workpieces by providing a tool mounted on a spindle shaft so as to be displaceable in a direction substantially perpendicular to the spindle shaft.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in order to perform various processing on a workpiece, a processing apparatus including a multi-axis head in which various tools are rotatably mounted on a plurality of spindle shafts has been used.
[0003]
In order to cope with machining of a plurality of different types of workpieces in view of diversified machining modes, the present applicant can make some tools variable in a direction substantially perpendicular to the spindle axis to accommodate a plurality of types of workpieces. Has been proposed (see JP-A-6-226597).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in connection with the above proposal, and provides a machining head device capable of displacing a tool in a direction substantially perpendicular to the spindle axis with a simple structure without increasing the size of the entire device. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a machining head device that can reciprocate on a slide table, and a plurality of spindle shafts that are rotationally driven via a plurality of gear trains on the machining head device. In cutting units provided extending in substantially the same direction ,
Each of the plurality of gear trains is
A spindle gear disposed on the spindle shaft, a first link member to each rotatably supported an idle gear that meshes with the spindle gear,
It said idle gear, and a driving force transmission gear which meshes with the idle gear rotatably and axially supported, and a second link member connected to the first link member the axis of the idle gear as a connecting point,
Individually
Furthermore, a drive gear that meshes with all the driving force transmission gears and that is driven to operate under the action of a rotational drive source;
A housing for pivotally supporting all the driving force transmission gears and the drive gears;
Supports all the first link members, and is integral with the plurality of spindle shafts and all the first link members, substantially perpendicular to the extending direction of the plurality of spindle shafts and transmitting the driving force. A support member movable in a direction toward or away from each of the gears ;
Equipped with a,
As the link angles of all the first link members and all the second link members change following the movement of the support members, the plurality of spindle shafts move in the moving direction of the support members. It characterized that you move in the same direction as the.
[0006]
In this case, it is preferable to provide a fixing means for fixing the support member to the housing of the cutting unit, or to provide a long hole having an axis along the moving direction of the support member.
[0007]
According to the present invention, it is possible to deal with various workpieces by displacing the tool in a direction substantially orthogonal to the spindle axis by a simple structure including the first link member and the second link member.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a machining head device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
[0009]
In FIG. 1,
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
Further, the
[0013]
The
[0014]
A
[0015]
A
[0016]
A positioning member 50a for positioning the supporting
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
In this way, the
[0020]
Next, for example, when processing the same workpiece as described above on a different processing site, or when processing a plurality of different types of workpieces different from the above, the
[0021]
By displacing the
[0022]
In the present embodiment, the
[0023]
The axis of the
[0024]
Thus, in the present embodiment, the
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0026]
That is, by providing the first link member and the second link member that link the spindle gear, the idle gear, and the driving force transmission gear, respectively, it is possible to displace in a direction substantially orthogonal to the spindle shaft with a simple structure.
[0027]
Further, since the number of spindle heads is not increased, the entire apparatus is not increased in size, and the size and weight can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a machining head device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a support member constituting the machining head device is displaced to a lowermost position.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state where the support member is displaced to the uppermost position.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数個のギヤトレインの各々は、
前記スピンドル軸上に配置されたスピンドルギヤと、前記スピンドルギヤに噛合するアイドルギヤとをそれぞれ回動自在に軸支する第1リンク部材と、
前記アイドルギヤと、該アイドルギヤに噛合する駆動力伝達ギヤとを回動自在に軸支し、該アイドルギヤの軸線を連結点として第1リンク部材に連結された第2リンク部材と、
を個別に有し、
さらに、全ての前記駆動力伝達ギヤに噛合するとともに、回転駆動源の作用下に駆動動作するドライブギヤと、
全ての前記駆動力伝達ギヤと前記ドライブギヤとを回動自在に軸支するハウジングと、
全ての前記第1リンク部材を支持するとともに、前記複数個のスピンドル軸および全ての前記第1リンク部材と一体的に、前記複数個のスピンドル軸の延在方向と略直交し且つ前記駆動力伝達ギヤの各々に対して接近または離間する方向に移動可能な支持部材と、
を備え、
前記支持部材が移動されることに追従して全ての前記第1リンク部材および全ての前記第2リンク部材のリンク角度が変化することに伴い、前記複数個のスピンドル軸が前記支持部材の移動方向と同一方向に移動することを特徴とする加工ヘッド装置。Cutting having a machining head device reciprocally movable on a slide table, and a plurality of spindle shafts that are driven to rotate through a plurality of gear trains extending in substantially the same direction. In the processing unit,
Each of the plurality of gear trains is
A spindle gear disposed on the spindle shaft, a first link member to each rotatably supported an idle gear that meshes with the spindle gear,
It said idle gear, and a driving force transmission gear which meshes with the idle gear rotatably and axially supported, and a second link member connected to the first link member the axis of the idle gear as a connecting point,
Individually
Furthermore, a drive gear that meshes with all the driving force transmission gears and that is driven to operate under the action of a rotational drive source;
A housing for pivotally supporting all the driving force transmission gears and the drive gears;
Supports all the first link members, and is integral with the plurality of spindle shafts and all the first link members, substantially perpendicular to the extending direction of the plurality of spindle shafts and transmitting the driving force. A support member movable in a direction toward or away from each of the gears ;
Equipped with a,
As the link angles of all the first link members and all the second link members change following the movement of the support members, the plurality of spindle shafts move in the moving direction of the support members. processing head and wherein that you move in the same direction as the.
全ての前記第2リンク部材が同一方向に回動することでリンク角度が変化するとともに、該第2リンク部材のリンク角度が変化することに伴って、全ての前記第1リンク部材が同一方向に回動してリンク角度が変化することを特徴とする加工ヘッド装置。As all the second link members rotate in the same direction, the link angle changes, and as the link angle of the second link member changes, all the first link members move in the same direction. A machining head device characterized in that the link angle changes by rotating.
前記支持部材を切削加工ユニットのハウジングに固定する固定手段を設けることを特徴とする加工ヘッド装置。The apparatus according to claim 1 or 2 ,
A machining head device comprising a fixing means for fixing the support member to a housing of a machining unit.
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