JP5080188B2 - Machine Tools - Google Patents
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Description
本発明は、機台フレーム又は加工機ユニットを異なる仕様のものに交換して機種の変更を容易に行うことができる工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool in which a machine frame can be easily changed by exchanging a machine base frame or a processing machine unit with a different specification.
従来、マシニングセンタとして、特許文献1に開示されたものが提案されている。このマシニングセンタにおいては、ベッド上に左右にまたがって門型のコラムが設置され、このコラムの上部には工具を着脱可能に装着したスピンドルを有するスピンドルヘッドが上下方向及び左右方向に移動可能に装着されている。前記ベッドの上面には、ワークを支持するテーブルが装設されている。
Conventionally, what was disclosed by
一方、立形工作機械として、特許文献2に開示されたものが提案されている。この立形工作機械は、ベッドの左右両側部に直立側壁が一体形成され、両側壁の上端部間にクロスレールを介してサドルがX軸(左右)及びY軸(前後)方向の往復動可能に装着され、前記サドルに主軸を備えた主軸頭がZ軸(上下)方向の往復動可能に装着されている。
特許文献1に記載されたマシニングセンタは、ベッドの上面に門型のコラムが配設され、コラムの上部に主軸が装着され、ベッド及びコラムよりなる機台フレームと、主軸装置及び該主軸装置を軸方向に移動する移動機構及び主軸の回転機構等よりなる加工機ユニットとが分離不能に形成されていたので、次のような問題があった。すなわち、機台フレーム又は加工機ユニットの交換を容易に行うことができないので、機種変更の際には、マシニングセンタ全体を交換しなければならないという問題があった。
The machining center described in
特許文献2に開示された立形工作機械も、上記特許文献1に開示されたマシニングセンタと同様に機台フレームと加工機ユニットとを交換することができる構成ではないので、該マシニングセンタの問題と同様の問題があった。
Similarly to the machining center disclosed in
本発明は、上記従来の問題を解消して、機台フレームから加工機ユニットを容易に分離することができ、機台フレーム又は加工機ユニットを異なる仕様のものに交換して機種の変更を容易に行うことができる工作機械を提供することにある。 The present invention eliminates the above-mentioned conventional problems, and can easily separate the processing machine unit from the machine base frame, and can easily change the model by exchanging the machine base frame or the processing machine unit with a different specification. It is in providing the machine tool which can be performed to.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、左右一対のサイドフレームと、前記両サイドフレームを連結する連結フレームとにより加工域空間を有する機台フレームを形成し、該機台フレームに対し前記加工域空間に位置するようにワークテーブルを設け、前記機台フレームの上部に主軸装置を有する加工機ユニットを設け、前記機台フレームに対し前記加工機ユニットが連結手段により取り外し可能に装着されている工作機械において、前記機台フレームと加工機ユニット間には前記加工域空間を外部と遮蔽する加工域カバーが設けられ、該加工域カバーは前記主軸装置の移動を許容するように構成され、前記加工域カバーは前記加工域空間の前面、左右両側面及び後面のうち少なくとも前記前面を覆い、ワーク出入れ用に開口した前面窓に開閉扉を設けてなるカバー本体と、該カバー本体の上部で前記加工域空間の上面を覆い、前記主軸装置の移動を許容するように構成されている天井カバーとにより構成され、前記天井カバーの前記主軸装置より前方側のカバー部を支持する水平状の前枠体が、昇降案内機構により前記前面窓に面して前記加工域空間の上面位置より上方へ所定距離移動可能に設けられ、前記前枠体を上方へ移動することにより前記カバー本体の前面窓で開放される加工域空間の開放空間と連続する上方開放空間を形成するように構成されていることを要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記機台フレームは複数の仕様の機台フレームの中から選択されるように構成されていることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記機台フレームは、上下に二分割可能に構成されていることを要旨とする。
The gist of the invention according to claim 2 is that, in
The gist of a third aspect of the present invention is that, in the first or second aspect, the machine base frame is configured to be vertically divided into two.
請求項4に記載の発明は、請求項1において、前記加工域カバーは、前記ワークテーブルを囲繞するように配設されたカバー本体と、該カバー本体の上端開口縁に分離可能に装着され、前記主軸装置の移動を許容するように構成されている天井カバーと、前記カバー本体の下端開口縁に分離可能に装着される下部カバーとにより構成されていることを要旨とする。
The invention described in
請求項5に記載の発明は、請求項1において、前記前枠体を昇降させて前方側のカバー部を開閉動作する機構と、前記開閉扉を左右方向に移動させて前面窓を開閉動作する機構とは、カム機構を介して連結され、前記開閉扉の開閉動作と前記カバー部の開閉動作が同期して行われるように構成されていることを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect , the front frame body is moved up and down to open and close the front cover, and the front door is opened and closed by moving the opening and closing door in the horizontal direction. The gist of the mechanism is that it is connected via a cam mechanism, and the opening / closing operation of the opening / closing door and the opening / closing operation of the cover portion are performed in synchronization.
請求項6に記載の発明は、請求項5において、前記前枠体は、前記カバー部を形成するカバーシートを巻取り収容する収容ケースであることを要旨とする。 The gist of a sixth aspect of the present invention is that, in the fifth aspect , the front frame body is a housing case that winds and houses a cover sheet that forms the cover portion .
請求項7に記載の発明は、左右一対のサイドフレームと、前記両サイドフレームを連結する連結フレームとにより加工域空間を有する機台フレームを形成し、該機台フレームに対し前記加工域空間に位置するようにワークテーブルを設け、前記機台フレームの上部に主軸装置を有する加工機ユニットを設け、前記機台フレームに対し前記加工機ユニットが連結手段により取り外し可能に装着されている工作機械において、前記ワークテーブルより後方位置で前記加工域空間と開閉可能に連通する後方空間には工具マガジンが配設され、この工具マガジンと前記主軸装置との間で工具交換を可能とし、前記工具マガジンは外周に複数の工具把持部を有する円盤状を呈し、このマガジンの一部に前記工具把持部を欠除した凹部が形成され、この凹部に対応する前記後方空間の下側固定部に前記主軸装置の工具取付状態を検知する検知装置を設けたことを要旨とする。 According to the seventh aspect of the present invention, a machine base frame having a machining area space is formed by a pair of left and right side frames and a connecting frame connecting the both side frames, and the machining area space is formed with respect to the machine frame. In a machine tool in which a work table is provided so as to be positioned, a processing machine unit having a spindle device is provided above the machine base frame, and the processing machine unit is detachably attached to the machine base frame by a connecting means. A tool magazine is disposed in a rear space that is openably and closably connected to the machining area space at a position behind the work table, and the tool magazine can be exchanged between the tool magazine and the spindle device. A disk shape having a plurality of tool gripping portions on the outer periphery is formed, and a concave portion formed by removing the tool gripping portion is formed in a part of the magazine. Wherein the tool attachment state of the spindle device provided with a detecting device for detecting the lower-side fixing portion of the rear space corresponding to the gist of the.
本発明によれば、機台フレームに対し、加工機ユニットを取り外し可能に装着したので、機台フレームから加工機ユニットを分離することができ、機台フレーム又は加工機ユニットを仕様の異なるものと交換して、工作機械の機種を容易に変更することができる。 According to the present invention, since the processing machine unit is detachably attached to the machine base frame, the processing machine unit can be separated from the machine base frame, and the machine base frame or the processing machine unit has different specifications. It is possible to easily change the machine tool model by exchanging.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した立形工作機械の第1実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a vertical machine tool according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
この第1実施形態の工作機械は、概略的に見て、図1及び図4に示す機台フレーム10と、この機台フレーム10の上端面に図1及び図2に示すように取り外し可能に装着された加工機ユニット40と、図2に示すように前記機台フレーム10に装着された工具交換装置41と、図1及び図2に示すように前記機台フレーム10の内側に形成された加工域空間Eに装設された加工域カバー61と、該加工域カバー61の下方に配設された切屑回収装置65とにより構成されている。
The machine tool according to the first embodiment is schematically shown in FIG. 1 and FIG. 4 and can be detached from the upper end surface of the
そこで、前記機台フレーム10、加工機ユニット40、工具交換装置41、加工域カバー61及び切屑回収装置65について順次説明する。
(機台フレーム10)
前記機台フレーム10は、互いに平行な左右一対のサイドフレーム11,11と、両サイドフレーム11間の上部に一体的に架橋連結された連結フレームとしての上部連結フレーム12と、両サイドフレーム11間の上下方向の中間部に一体に架橋連結された同じく連結フレームとしての下部連結フレーム13とによって構成されている。この両サイドフレーム11間における前記下部連結フレーム13の前方には上下方向に開放された前記加工域空間Eが形成されている。前記下部連結フレーム13の前面には、ワークを装着するためのワークテーブル14が取り付けられている。図1に示すように、前記サイドフレーム11の前側には、図示しないワーク搬送装置によりワークをワークテーブル14に搬入出するための凹部11aがそれぞれ形成されている。
(加工機ユニット40)
前記加工機ユニット40は、前記機台フレーム10のサイドフレーム11上端の取付面11bに対し取り外し可能に装着されている。図4に示すように前記取付面11bには複数箇所にネジ孔11cが形成され、図1に示すように平面視コ字状の加工機フレーム55が複数のボルト56によって所定位置に装着されている。図4に示すように、加工機フレーム55の下部に形成されたフランジ55aに形成されたボルト挿通孔55bには、前記ボルト56が貫通され、各ボルト56は前記ネジ孔11cに螺合されている。この実施形態では前記サイドフレーム11のネジ孔11c、加工機フレーム55のフランジ55a、ボルト挿通孔55b及びボルト56によりサイドフレーム11と加工機フレーム55を連結する連結手段が構成されている。
Therefore, the
(Machine stand frame 10)
The
(Processing machine unit 40)
The
図1に示すように、前記加工機フレーム55の左右両側上面には、Y軸ガイドレール15がそれぞれY軸(水平:前後)方向に互いに平行に敷設されている。このY軸ガイドレール15には、Y軸サドル16がスライダ17を介して、Y軸方向の往復動可能に装着されている。図2に示すように前記加工機フレーム55の後部には、Y軸サーボモータ18が一体的に固着され、その回転軸にはカップリングを介してボールねじ19が直列に連結され、このボールねじ19は、前記Y軸サドル16にブラケット20を介して取り付けられたボールねじナット21に螺合されている。そして、前記Y軸サーボモータ18によりボールねじ19が回転されると、ナット21を介してY軸サドル16がY軸(前後)方向に往復動されるようになっている。
As shown in FIG. 1, Y-
前記Y軸サドル16は、図1及び図3に示すように左右一対の可動枠16a,16bと、可動枠16a,16bの後端部間に連結された可動取付枠16cとによって、平面視コ字状に形成されている。前記可動取付枠16cの前面には、上下一対のX軸ガイドレール22がX(水平:左右)軸方向に、かつ互いに平行に敷設されている。このX軸ガイドレール22には、X軸サドル23がスライダ24を介して、X軸方向の往復動可能に装着されている。前記Y軸サドル16の可動取付枠16cの背面側には図3に示すようにX軸サーボモータ25が配置され、その回転軸にはカップリングを介してボールねじ26が連結され、このボールねじ26は、前記X軸サドル23にブラケット27を介して取り付けられたボールねじナット28に螺合されている。そして、前記X軸サーボモータ25によりボールねじ26が回転されると、ナット28を介してX軸サドル23がX軸(左右)方向に往復動されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the Y-
図2及び図3に示すように、前記X軸サドル23の前面には、左右一対の案内部材29がZ軸(上下)方向に指向するように取り付けられ、各案内部材29には、Z軸サドル30の左右両側後部にZ軸方向に互いに平行に敷設した左右一対のZ軸ガイドレール31がZ軸方向の往復動可能に装着されている。前記X軸サドル23の上端部にはZ軸サーボモータ32が取り付けられ、この回転軸にはカップリングを介してボールねじ33が連結され、このボールねじ33は、前記Z軸サドル30にブラケット34を介して取り付けられたボールねじナット35に螺合されている。そして、前記Z軸サーボモータ32によりボールねじ33が回転されると、ナット35を介して、Z軸サドル30がZ軸方向に往復動されるようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of left and
前記Z軸サドル30には、主軸装置36が下向きに装着され、その主軸37の下端部には、ワークを加工するための工具38が工具交換可能に取り付けられている。前記Z軸サドル30には前記主軸37を回転するためのサーボモータ39が装着されている。この実施形態では、前記加工機フレーム55、Y軸サドル16、Y軸サーボモータ18、X軸サドル23、X軸サーボモータ25、Z軸サドル30、Z軸サーボモータ32、主軸装置36及びサーボモータ39等によって加工機ユニット40が構成されている。
(工具交換装置41)
図2に示すように、前記下部連結フレーム13の背面側には、前記主軸37に装着された工具38を交換するための工具交換装置41が装着されている。前記下部連結フレーム13には、ブラケット42を介して、サーボモータ43が上向きに取り付けられ、その回転軸にはマガジン44が垂直軸線の周りで回動可能に支持されている。前記マガジン44の外周部には、工具38を工具ホルダと共に把持する工具把持部45が複数箇所に図3に示すように半円環状に装着されている。そして、前記サーボモータ43によって、マガジン44の所定の工具把持部45を工具交換位置に割り出し回転すると共に、前記Y軸サーボモータ18、X軸サーボモータ25及びZ軸サーボモータ32を作動することにより、主軸装置36をX,Y,Z軸方向にそれぞれ移動して、マガジン44との間で直接使用済みの工具38と新しい工具38の交換を行うことができるようになっている。
(加工域カバー61)
加工域カバー61は、図1及び図2に示すように機台フレーム10及び加工機フレーム55に対し、前記加工域空間Eを外部と遮蔽するように装着されている。この加工域カバー61は図5に示すようにほぼ四角筒状のカバー本体62と、その上端開口縁62aを遮蔽する天井カバー63と、カバー本体62の下端開口縁62bに接続され、かつ切屑及びクーラントを切屑回収装置65に落出するシュータ状の下部カバー64とにより構成されている。
A
(Tool changer 41)
As shown in FIG. 2, a
(Processing area cover 61)
As shown in FIGS. 1 and 2, the processing area cover 61 is attached to the
前記カバー本体62の前側板には、ワークの加工中は図示しない開閉扉によって閉鎖され、ワークを搬入出する際に開放される前面窓62cが形成されている。前記カバー本体62の背面部にはワークの加工中は閉鎖され、工具交換時は開放されて工具交換装置41が出入りできる後面窓62dが形成されている。前記天井カバー63は、前記加工機ユニット40の加工機フレーム55に装着される。この天井カバー63は、前後一対の水平状のカバー布収容ケース66,67と、両ケース66,67から巻き戻されたカバー布68,69の先端縁に連結され、かつX軸方向に移動される平面視長四角形状の可動枠70と、この可動枠70の内部に設けられたスライドカバー71と、このスライドカバー71の途中に連結され、かつY軸方向に移動される可動取付板72とにより構成されている。そして、前記可動取付板72にZ軸サドル30の下端を連結し、主軸装置36を前記穴72aに上下方向の移動可能に挿入させて、該主軸装置36がX,Y,Z軸の三軸方向に移動されるようにしている。前記スライドカバー71をカバー布を用いたロールカバーとしてもよい。
The front side plate of the
この第1実施形態では、前記カバー布収容ケース66を前枠体とし、前記カバー布68を主軸装置36より前方のカバー部及びカバーシートとしている。
前記下部カバー64はシュータ部64aと、そのシュータ部64aの後側板に形成され、かつ前記ワークテーブル14を進入させるための凹部64bと、切屑等を次に延べる前記切屑回収装置65に落出する開口64cとを備えている。
(切屑回収装置65)
図6に示すように、前記切屑回収装置65は、本体ケース75と、この本体ケース75内に収容された一対のプーリ76,77に掛け渡された図示しない多数の羽根を有する搬送コンベア78と、該搬送コンベア78の内側に設けられ、かつクーラントから切屑を選別するための横円筒状のフィルター79とにより構成されている。そして、本体ケース75の上側板に形成された開口75aから搬送コンベア78上に移動された切屑を工作機械の後方に搬送して、チップバケット51に回収するようにしている。又、前記フィルター79により濾過されたクーラントは、本体ケース75の側面に形成された排出口75bからクーラントタンクTに導かれ、このタンクTのクーラントはポンプPにより工作機械のワークの加工部に供給されるようになっている。
In the first embodiment, the cover
The
(Chip collection device 65)
As shown in FIG. 6, the
次に、前記のように構成された工作機械の動作について説明する。
前記ワークテーブル14の上面にワークを載置し、図示しないワーククランプ機構によって、所定位置にワークをクランプする。前記サーボモータ39を作動させて、主軸37を回転すると共に、Y軸サーボモータ18、X軸サーボモータ25及びZ軸サーボモータ32を作動して、工具38によりワークを加工する。ワークの加工中に発生する切屑は図4に示すように前記ワークテーブル14の外周に形成された排出空間52を通して直接下方の切屑回収装置65に落下される。
Next, the operation of the machine tool configured as described above will be described.
A work is placed on the upper surface of the work table 14, and the work is clamped at a predetermined position by a work clamp mechanism (not shown). The
ワークの加工作業が所定時間行われて、工具38の交換が必要になった場合には、前記カバー本体62の後面窓62dが図示しない開閉手段により開放され、前記工具交換装置41のサーボモータ43が作動されてマガジン44の工具把持部45が前記後面窓62dを通して工具交換位置に割り出し回転され、主軸装置36の前記3軸方向への移動により使用済みの工具38が新しい工具38と交換される。
When the workpiece is processed for a predetermined time and the
上記第1実施形態の立形工作機械によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記第1実施形態では、機台フレーム10のサイドフレーム11の取付面11bに対し加工機ユニット40全体を取り外し可能に装着したので、異なる仕様の加工機ユニット40を容易に交換することができる。又、標準化された加工機ユニット40に対して、異なる仕様の機台フレーム10に容易に交換することもできる。従って、工作機械の機種の変更を容易に行うことができる。
According to the vertical machine tool of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the first embodiment, since the entire
(2)上記第1実施形態では、機台フレーム10の加工域空間Eに加工域カバー61を設けたので、ワークの加工中に発生する切屑及びクーラントが加工域空間Eの外に飛散するのを防止することができるとともに、工作機械の全体カバーを省略することもできる。
(2) In the first embodiment, since the machining area cover 61 is provided in the machining area space E of the
(3)上記第1実施形態では、加工域カバー61の下端部に切屑回収装置65を配設し、切屑回収装置65の先端部にチップバケット51を設けたので、切屑を工作機械の後方のチップバケット51に回収することができる。
(3) In the first embodiment, the
(4)上記第1実施形態では、サイドフレーム11に凹部11aを設けたので、加工域カバー61の側面に図示しないが窓を設け、該窓を開閉扉により開放可能に構成して機台フレーム10の側方からワークを搬入出することもできる。又、凹部11aは、回転治具やシュータ等を取り付けるための支持部として用いることもできる。
(4) In the first embodiment, since the
以下、この発明の第2〜第6実施形態を図7〜図15に基づいて順次説明する。なお、以下の各実施形態において、前記第1実施形態と同じ機能を有する部材については、同一の符号を付して説明を簡略又は省略する。
(第2実施形態)
図7〜図10に示す第2実施形態の工作機械は、第1実施形態に用いた加工域カバー61のカバー本体62の前面カバープレート73が左右及び上方にやや大きめに別体で形成され、この前面カバープレート73に開口されたワーク出入れ用の前面窓73aを開閉する開閉扉81,82の開放動作に連動して、前記加工域カバー61の天井カバー63のカバー布収容ケース66及びカバー布68を上方向へ開放することによりワークテーブル14へのワークの脱着作業及び点検作業を容易に行うようにしたものである。
Hereinafter, second to sixth embodiments of the present invention will be sequentially described with reference to FIGS. In the following embodiments, members having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is simplified or omitted.
(Second Embodiment)
In the machine tool of the second embodiment shown in FIGS. 7 to 10, the
図7及び図8に示すように、前記カバー本体62の前面カバープレート73の前面窓73aには該前面窓73aを開閉するための左右一対の開閉扉81,82が水平方向の往復移動可能に装着されている。前記開閉扉81,82の上端部及び下端部は図示しないローラを介して前記前面カバープレート73の前面裏側に水平方向に敷設された上下一対のX軸方向案内レール83によって左右水平方向に案内されるようになっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
前記サイドフレーム11の上面には支持プレート84が上下方向に立設固定されている。この支持プレート84の前面には図8に示すようにX軸方向案内レール85が左右水平方向に敷設され、このX軸方向案内レール85にX軸方向移動体86が往復移動可能に装着されている。前記X軸方向移動体86は前記支持プレート84にX軸方向に取り付けられたシリンダ87のピストンロッドによって往復動されるようになっている。前記支持プレート84の前面には左右一対のスプロケットホイール88,89が取り付けられ、前記X軸方向移動体86に両端を連結したチェーン90の中間部が前記スプロケットホイール88,89に掛装されている。前記X軸方向移動体86は連結プレート91及び後述するカムプレート93を介して前記開閉扉81と連結されている。前記チェーン90には前記開閉扉82に連結された連結プレート92の上端部が連結されている。
A
一方、前記支持プレート84の前面には図8に示すように、左右両側位置に一対のZ軸方向案内レール94が上下方向に敷設されている。このZ軸方向案内レール94には上下方向に昇降動作される昇降案内機構を構成するZ軸方向昇降体95が装着され、該Z軸方向昇降体95はそれぞれ連結部材96によって前記天井カバー63のカバー布収容ケース66の両端に連結されている。左側の前記Z軸方向昇降体95にはカムフォロア97が取り付けられ、前記連結プレート91に連結されたカムプレート93に形成されたカム溝93aに前記カムフォロア97が係合されている。前記カムプレート93及びカムフォロア97によりカム機構が構成されている。カムプレート93は前記開閉扉81の裏面側で該開閉扉81と一体的に連結されている。
On the other hand, on the front surface of the
この第2実施形態においては、前記X軸方向案内レール85、X軸方向移動体86、シリンダ87、スプロケットホイール88,89、連結プレート91,92、カムプレート93、Z軸方向案内レール94、Z軸方向昇降体95、連結部材96及びカムフォロア97等によって前記カバー布68の開閉動作と、開閉扉81,82の開閉動作とを同期して行う同期開閉機構98を構成している。そして、この同期開閉機構98は図7に示す前記支持プレート84に取り付けられた保護カバー99により被覆されている。
In the second embodiment, the X-axis
次に、前記のように構成された第2実施形態の動作について説明する。
図7及び図8は開閉扉81,82によりカバー本体62の前面カバープレート73の前面窓73aが閉鎖されるとともに、カバー布収容ケース66が最下端位置にあって、カバー布68が水平の閉鎖位置すなわち加工域空間Eの上面位置に保持された状態を示す。この状態において前記シリンダ87のピストンロッドが左方向に伸長されると、X軸方向移動体86が同じく左方向に移動され、チェーン90が反時計回り方向に周回される。このため連結プレート91がX軸方向移動体86によって左方向に移動されて開閉扉81が左方向に開放されるとともに、チェーン90によって連結プレート92が右方向に移動されて開閉扉82が右方向に開放される。この結果、左右一対の開閉扉81,82が開放されるので、前面カバープレート73の前面窓73aが開口される。
Next, the operation of the second embodiment configured as described above will be described.
7 and 8, the
一方、前記開閉扉81の左方向への移動とともに、カムプレート93が同じく左方向に移動されるので、カム溝93aに収容されたカムフォロア97がカム溝93aの傾斜溝に沿って上方向に移動され、Z軸方向昇降体95がZ軸方向案内レール94に沿って上方向に移動される。この結果、連結部材96を介して天井カバー63のカバー布収容ケース66が上方向に持ち上げられ、カバー布収容ケース66に連なっているカバー布68が図10に示すように上方向に傾斜した状態で持ち上げられ、加工域空間Eの上面位置より上方に開放空間が拡張形成される。
On the other hand, as the opening / closing
次に、この第2実施形態の工作機械の作用効果について説明する。
(1)第2実施形態においては、図10に示すように、前記前面カバープレート73の前面窓73aが開放されるとともに、天井カバー63のカバー布収容ケース66が上方向に持ち上げられてカバー布68は引き出されつつ傾斜状に張られた状態で加工域空間Eの天井に、前方に拡がった開放空間が形成される。このため、作業者は前記カバー布収容ケース66及びカバー布68が障害になることなく開放された前面窓73aを利用して加工域空間Eに対し無理なく近寄ることができ、ワークの搬入出作業や主軸37の工具交換などの作業を余裕を持って行うことができる。又、天井カバー63のカバー布収容ケース66及びカバー布68を取り外す必要もなく、天井カバー63の上方への開放動作を迅速に行うことができる。
Next, effects of the machine tool according to the second embodiment will be described.
(1) In the second embodiment, as shown in FIG. 10, the
(2)第2実施形態においては、前記カバー布収容ケース66が上方に持ち上げられると、図10に示すように前記カバー布68が傾斜されるので、該カバー布68に付着していた油滴や切屑が傾斜面に沿って後部下方に流動され、落下される。この結果、カバー布68に付着した油滴や切屑の除去作業を手作業により行う回数を少なくすることができる。
(2) In the second embodiment, when the cover
(3)第2実施形態においては、同一のシリンダ87により前記カバー布68の開放動作と開閉扉81,82の開放動作とを連動して行うようにしたので、一つのアクチュエータでそれぞれの開閉動作を迅速に行うことができるとともに、それらの駆動機構の部品点数を低減し、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。特に、加工域空間Eの高さをできるだけ小さくするように、天井カバー63の位置を低い位置においた工作機械について、作業性の向上に大いに貢献できるものである。
(第3実施形態)
次に、図11及び図12に基づいてこの発明の工作機械を加工システムに適用した第3実施形態について説明する。
(3) In the second embodiment, since the opening operation of the
(Third embodiment)
Next, based on FIG.11 and FIG.12, 3rd Embodiment which applied the machine tool of this invention to the processing system is described.
この加工システムは、前述した工作機械を図11に示すようにX軸方向に指向する加工ラインに沿って複数台直列に配設している。各工作機械の機台フレーム10には、図12に示すように、前記サイドフレーム11の凹部11aの下端面11fに対し、加工域空間Eに収容されるシュータ111の左右のフランジ部111aが支持されている。前記各工作機械の下方には、加工システムに共通の切屑回収装置65が加工ラインに沿って配設されている。この切屑回収装置65の本体ケース75の上側板に形成された複数の開口75aに前記シュータ111の下端部が接続されている。
In this machining system, a plurality of the machine tools described above are arranged in series along a machining line oriented in the X-axis direction as shown in FIG. As shown in FIG. 12, the
前記各工作機械にはロボットアーム方式のワーク搬送装置112が設けられ、各工作機械にワークを順次搬入出するようにしている。前記各工作機械の外側には、全ての工作機械を包囲する機械カバー113が装着されている。この機械カバー113の上流側及び下流側の側板には、ワークの加工中は閉鎖され、ワークの搬入時及び搬出時に開放される開閉窓113a,113bが形成されている。
Each of the machine tools is provided with a robot arm type
上記実施形態の加工システムにおいては、各工作機械に共通の切屑回収装置65を設けたので、構造を簡素化することができる。又、全工作機械が機械カバー113により覆われているので、各工作機械専用の加工域カバー61を省略することができる。
(第4実施形態)
この第4実施形態においては、図13に示すように、両サイドフレーム11の凹部11aの底部に対し、軸受121を介して水平軸線の周りでチルトモータ122により往復旋回される旋回台123を装着し、両旋回台123にワークテーブルとしてのチルトテーブル14Aを装着し、これにワークを装着するようにしている。この実施形態において、前記チルトテーブル14Aに対し図示しないがワークテーブルとしてのインデックステーブルをチルト軸と直交する軸の周りで旋回可能に装着してもよい。
(第5実施形態)
この第5実施形態においては、図14に示すように、サイドフレーム11を上下二つに分割し、下部の分割フレーム124の上端面に対し、上部分割フレーム125をボルト126とナット127により取り外し可能に連結するようにしている。
In the processing system of the above embodiment, since the common
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 13, a
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 14, the
この実施形態では、サイドフレーム11が上下に分割されているので、サイドフレーム11の高さを容易に変更することができる。
(第6実施形態)
この第6実施形態においては、図15(a)及び(b)に示すように加工システムの全工作機械の機械カバー113の前面に形成され、かつ各工作機械毎に設けられた開閉窓113cを通してワークをワークテーブル14に搬入出するワーク搬入出装置131を装着している。
(第7実施形態)
この第7実施形態においては、図16に示すように前記機台フレーム10に対し前記加工域空間Eよりも後方に位置する後方空間Bに、前記工具交換装置41が収容され、後方空間B内で工具38の交換が行われるようにしている。この工具交換装置41の工具マガジン44は外周に複数の工具把持部45を有する円盤状を呈し、このマガジン44の一部に前記工具把持部45を欠除した凹部44aが形成されている。さらに、カバー本体62の後面窓62dの図示しないシャッタを開放した状態で前記主軸装置36が前記後方空間B内の工具交換位置Ptに移動されるように前記主軸装置36のY軸方向の駆動機構及び前記天井カバー63を構成している。
In this embodiment, since the
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), an opening /
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 16, the
又、前記工具交換位置Pt付近において、前記後方空間Bの下側固定部、つまり下部連結フレーム13には、図17(a)に示すように前記主軸37に新たに装着された工具38の取付状態の良否を検知するための検知装置Sが固定され、該検知装置Sにはエア噴射ノズル128が上向きに連結されている。このエア噴射ノズル128には圧縮空気供給源129からエア配管Lを通して一定圧力のエアが供給され、エア噴射ノズル128に形成された噴射孔128aからエアを水平方向に噴射するようになっている。又、前記エア配管Lには圧力計130が接続されている。
Also, in the vicinity of the tool change position Pt, the
この実施形態においては、図16に鎖線で示すように、前記主軸装置36を後方空間B内で工具交換を行った後で、工具マガジン44を回転させて凹部44aを工具交換位置Ptに割り出した状態で主軸装置36を前記検知装置Sと対応する位置に移動する。その位置で、図17(a)に示すように工具38を主軸装置36とともに下方に移動して、工具38の中央部に形成された凹部38aの中心に前記エア噴射ノズル128を進入する。この状態で、主軸37ととともに工具38を回転させながらエア噴射ノズル128の噴射孔128aからエアを凹部38aの内径部に噴射し、圧力計130により工具38が回転されたときの圧力を測定する。この測定圧力が基準値を超えて変動した場合には、工具38の振れが検出され、主軸37に対する工具38の取付状態が不良と判定され、図示しない報知装置により作業者に報知される。主軸37に装着される工具38が例えばドリルような軸状の場合には、図17(b)に示すように、工具38外径部をエア噴射ノズル128の側方に近づけ、工具38を回転させる。そして、前記圧力計130により工具38が回転されたときの圧力変動を測定し、工具38の取付状態の良否を検出する。
In this embodiment, as indicated by a chain line in FIG. 16, after the
この第7実施形態では、マガジン44の凹部44aの位置にて、工具38の検知空間を形成することができるので、工具交換装置41を後方に退避させた配置にすることなく、工具交換のための主軸装置36の移動も少なくて済む。そして、後方空間B内において、工具交換直後に、主軸37に対する工具38の装着の良否を判定することができる。又、加工域空間E内で工具38の交換及び取付状態を検出する構成と比較して、工具の交換動作及び検出動作を迅速に行うことができるとともに、クーラントや切屑等によって汚損されていない後方空間B内で工具38の取付状態の検出を行うので、検出精度を向上することができる。
In the seventh embodiment, since the detection space for the
なお、上記実施形態はさらに以下のように変更してもよい。
・図18(a)に示すように、機台フレーム10を簡素化してもよい。図18(b)に示すようにサイドフレーム11に窓11dを形成してもよい。図18(c)に示すようにサイドフレーム11の後側下部に凹部11eを形成し、前記切屑回収装置65の本体ケース75が進入できるようにしてもよい。又、図18(c)において鎖線で示すように凹部11aを形成したり、前記窓11dを形成したりしてもよい。さらに、図18(d)に示すように、機台フレーム10のサイドフレーム11の前端部の下部を連結フレーム132により連結してもよい。又、図18(d)に鎖線で示すように機台フレーム10のサイドフレーム11の前側全体を連結フレーム133により連結するようにしてもよい。前記(a)〜(c)の機台フレーム10に対し連結フレーム132を形成してもよい。
The above embodiment may be further modified as follows.
As shown in FIG. 18A, the
・図19に示すように前記機台フレーム10のサイドフレーム11を側面から見て階段状に形成するとともに、前記加工機フレーム55にもサイドフレーム部を形成した構成としてもよい。前記サイドフレーム11の上端面には前記加工機フレーム55のサイドフレーム部下端面を接合した状態でボルトによって連結されるようになっている。そして前記機台フレーム10にシュータ134を予め一体に形成或いは取り付けておき、このシュータ134の上方に切粉落下空間が形成されるようにワークテーブル14を支持するようにしてもよい。この別例では加工域カバー61の下部カバー64を省略することができる。
As shown in FIG. 19, the
・図1に示す第1実施形態において、前記カバー本体62の後面窓62dの開閉手段としてマガジン44を支持する前記機台フレーム10の開口部に対して、図示しないがワークの加工領域と工具交換装置41との間に、加工領域より発生する切屑あるいはクーラントの工具交換装置41側への飛散を防止するための例えば開閉扉を有するシャッター等を設けてもよい。
In the first embodiment shown in FIG. 1, although not shown, the machining area of the workpiece and the tool change with respect to the opening of the
・図5に示す第1実施形態の加工域カバー61のカバー本体62、天井カバー63及び下部カバー64を一体的に構成してもよい。又、加工域カバー61の下部カバー64のみを省略してもよい。この場合、図19に示す機台フレーム10が用いられる。さらに、カバー本体62を前面カバープレート73と側面カバープレートとの組み合わせで構成し、仕様に応じた組み合わせにすることもできる。
-You may comprise integrally the cover
・図5に示す加工域カバー61のカバー本体62及び下部カバー64の左右両側板に対しワーク搬入及び搬出用の開閉窓を設けてもよい。
・図8に示す第2実施形態において、開閉扉81,82を開閉駆動するシリンダ87に代えてモータ等他のアクチュエータを用いてもよい。
-Opening / closing windows for loading and unloading workpieces may be provided on the left and right side plates of the cover
In the second embodiment shown in FIG. 8, another actuator such as a motor may be used instead of the
・天井カバー63のシート収容ケース66は、カバー布68の前端から巻き取るように加工域カバー61の前端位置に設けたが、カバー布収容ケース66を前記可動枠70側の前端位置に設けることもできる。この場合、前枠体はカバー布68の前端部を支持しているのみとなる。同様にカバー布収容ケース67を可動枠70の後端位置に設けてもよい。
Although the
・図11に示す第3実施形態において、各工作機械毎に切屑回収装置65を設けてもよい。
・図13に示す第4実施形態の機台フレーム10として、図18(a)に示すタイプのもの以外に図18(b)又は同図(c)のタイプのものを用いてもよい。又、図15に示す第6実施形態の機台フレーム10として、図18(c)又は同図(d)に示すタイプのものを用いてもよい。
-In 3rd Embodiment shown in FIG. 11, you may provide the chip collection |
As the
・前記加工域カバー61のカバー本体62を、前記加工域空間Eの前面、左右両側面及び後面のうち少なくとも前記前面を覆い、ワーク出入れ用に開口した前面窓62cに開閉扉を設けて構成してもよい。
The cover
・図示しないが、前記下部連結フレーム13に対し、ワークを支持するインデックステーブルをインデックスモータを含むインデックス機構によって前記Z軸方向の中心軸線の周りで旋回可能に装着するようにしてもよい。
Although not shown, an index table that supports the workpiece may be attached to the
・前記上部連結フレーム12及び下部連結フレーム13を一体に形成したり、連結フレームを三箇所以上に形成したりしてもよい。
・ワークテーブル14をX軸方向及びY軸方向に移動可能にし、主軸装置36をZ軸方向のみに移動可能に構成してもよい。
The
The work table 14 may be configured to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the
・前記機台フレーム10を例えば、二つのサイドフレーム11と、一つ又は複数の連結フレームとにより分離可能に構成してもよい。
The
B…後方空間、E…加工域空間、S…検知装置、10…機台フレーム、11…サイドフレーム、14…ワークテーブル、36…主軸装置、40…加工機ユニット、44…工具マガジン、44a…凹部、61…加工域カバー、62…カバー本体、62a…上端開口縁、62b…下端開口縁、62c,73a…前面窓、63…天井カバー、64…下部カバー、64c,75a…開口、73…前面カバープレート、81,82…開閉扉、132,133…連結フレーム。
B ... rear space, E ... machining area space, S ... detection device, 10 ... machine frame, 11 ... side frame, 14 ... work table, 36 ... spindle device, 40 ... machining unit, 44 ... tool magazine, 44a ... Recessed
Claims (7)
前記機台フレームと加工機ユニット間には前記加工域空間を外部と遮蔽する加工域カバーが設けられ、該加工域カバーは前記主軸装置の移動を許容するように構成され、
前記加工域カバーは前記加工域空間の前面、左右両側面及び後面のうち少なくとも前記前面を覆い、ワーク出入れ用に開口した前面窓に開閉扉を設けてなるカバー本体と、該カバー本体の上部で前記加工域空間の上面を覆い、前記主軸装置の移動を許容するように構成されている天井カバーとにより構成され、前記天井カバーの前記主軸装置より前方側のカバー部を支持する水平状の前枠体が、昇降案内機構により前記前面窓に面して前記加工域空間の上面位置より上方へ所定距離移動可能に設けられ、前記前枠体を上方へ移動することにより前記カバー本体の前面窓で開放される加工域空間の開放空間と連続する上方開放空間を形成するように構成されていることを特徴とする工作機械。 A machine base frame having a machining area space is formed by a pair of left and right side frames and a connecting frame connecting the both side frames, and a work table is provided so as to be positioned in the machining area space with respect to the machine frame. In a machine tool provided with a processing machine unit having a spindle device on the upper part of the machine base frame, and the processing machine unit is detachably attached to the machine base frame by connecting means ,
A machining area cover that shields the machining area space from the outside is provided between the machine base frame and the machining unit, and the machining area cover is configured to allow movement of the spindle device.
The processing area cover covers at least the front surface among the front surface, the left and right side surfaces, and the rear surface of the processing area space, and includes a cover main body provided with an opening / closing door on a front window opened for workpiece entry and exit, and an upper portion of the cover main body And a ceiling cover configured to cover the upper surface of the machining area space and to allow the spindle device to move, and to support a cover portion on the front side of the spindle device of the ceiling cover. A front frame body is provided so as to be movable by a predetermined distance upward from the upper surface position of the processing area space by facing the front window by an elevation guide mechanism, and by moving the front frame body upward, the front surface of the cover body A machine tool configured to form an upper open space continuous with an open space of a machining area space opened by a window .
前記ワークテーブルより後方位置で前記加工域空間と開閉可能に連通する後方空間には工具マガジンが配設され、この工具マガジンと前記主軸装置との間で工具交換を可能とし、A tool magazine is disposed in a rear space that is openably and closably communicated with the machining area space at a position behind the work table, and enables tool exchange between the tool magazine and the spindle device.
前記工具マガジンは外周に複数の工具把持部を有する円盤状を呈し、このマガジンの一部に前記工具把持部を欠除した凹部が形成され、この凹部に対応する前記後方空間の下側固定部に前記主軸装置の工具取付状態を検知する検知装置を設けたことを特徴とする工作機械。The tool magazine has a disk shape having a plurality of tool gripping portions on the outer periphery, and a concave portion formed by removing the tool gripping portion is formed in a part of the magazine, and the lower fixed portion of the rear space corresponding to the concave portion A machine tool characterized in that a detection device for detecting a tool mounting state of the spindle device is provided in the machine tool.
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