JP6803188B2 - Machine tools and processing methods in machine tools - Google Patents
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Description
本発明は、たとえば主軸装置に装着する工具を交換するための工具交換装置を備えたマシニングセンタ等といった工作機械、及び当該工作機械における加工方法に関するものである。 The present invention relates to a machine tool such as a machining center provided with a tool changing device for changing a tool mounted on a spindle device, and a machining method in the machine tool.
従来、たとえばマシニングセンタには、複数種類の工具を保管する工具マガジンと、所定方向を中心に回転可能に設けられた交換アームとを有する工具交換装置が備えられている。そして、主軸装置での加工中における所定のタイミングで、交換アームが回転する等して、工具マガジンに保管されている工具と主軸装置に装着されている工具とが交換されるようになっている(たとえば特許文献1)。 Conventionally, for example, a machining center is provided with a tool changing device having a tool magazine for storing a plurality of types of tools and a changing arm rotatably provided about a predetermined direction. Then, the replacement arm rotates at a predetermined timing during machining with the spindle device, so that the tool stored in the tool magazine and the tool mounted on the spindle device are replaced. (For example, Patent Document 1).
一般的な工作機械において、工具交換装置は、上述したような工具交換にしか使用されない。しかしながら、工作機械の加工精度や加工効率の向上を考えると、工具交換装置の新たな形態での使用が望まれる。 In a general machine tool, a tool changer is used only for tool change as described above. However, considering the improvement of machining accuracy and machining efficiency of machine tools, it is desired to use the tool changer in a new form.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、工具交換装置の新たな使用形態により加工精度や加工効率の向上を図ることができる工作機械、及び工作機械における加工方法を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and will provide a machine tool capable of improving machining accuracy and machining efficiency by a new usage pattern of the tool changing device, and a machining method in the machine tool. Is to be.
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、種々の工具が装着される加工装置と、交換アームを備えており、前記交換アームの動作により前記加工装置に装着する工具を交換する工具交換装置と、前記加工装置及び前記工具交換装置の動作を制御する制御装置とを有しており、前記工具交換装置は、所定の交換位置にある前記交換アームにより、前記加工装置の工具を交換する工作機械であって、前記交換アームは、前記加工装置による加工を補助する補助具を保持可能であるとともに、前記工具交換装置は、前記制御装置による制御のもと前記交換アームを移動させる移動装置を備えており、前記交換アームが、前記交換位置とは別の位置であり、保持している前記補助具によって前記加工装置による加工を補助する補助位置まで移動可能であることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記交換アームは、前記補助具として、ワークの周面に当接して前記ワークを支える振れ止め具を保持可能であることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記交換アームは、前記補助具として、前記加工装置による加工と同時に、前記加工装置による加工とは別の加工を行う第2の工具を保持可能であることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項4に記載の発明は、種々の工具が装着される加工装置と、交換アームを備えており、前記交換アームの動作により前記加工装置に装着する工具を交換する工具交換装置と、前記加工装置及び前記工具交換装置の動作を制御する制御装置とを有しており、前記工具交換装置は、所定の交換位置にある前記交換アームにより、前記加工装置の工具を交換するとともに、前記工具交換装置に、前記制御装置による制御のもと前記交換アームを移動させる移動装置が備えられた工作機械における加工方法であって、前記交換アームに、前記加工装置による加工を補助する補助具を保持させる第1工程と、前記交換アームを、前記交換位置とは別の位置である補助位置へ移動させ、保持させている前記補助具によって前記加工装置による加工を補助させる第2工程とを実行することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a processing device to which various tools are mounted and a replacement arm, and is mounted on the processing device by the operation of the replacement arm. a tool changer for exchanging a tool for, and have a control device for controlling the operation of the processing apparatus and the tool changer, the tool exchange device, the said switching arm at a predetermined exchange position, the a machine tool for exchanging a tool of the machining apparatus, the exchange arm, the machining device with is capable of holding the aid to assist the processing by the tool changer, the control device also preparative ago control by the serial exchange arm has a moving device to move, moving the exchange arm is a different position from that of the exchange position, by the aid of holding up assistance position to assist the processing by the processing device It is characterized by being possible .
The invention according to
The invention according to
In order to achieve the above object, the invention according to
本発明によれば、交換アームに、加工装置による加工を補助する補助具を保持可能となっているとともに、工具交換装置に、制御装置による制御のもと交換アームを移動させる移動装置を備えており、交換アームを、交換位置とは別の位置である補助位置へ移動させ、当該補助位置において、保持させている補助具によって加工装置による加工を補助させるようになっている。したがって、たとえば振れ止め具を保持させたり(請求項2)、第2の工具を保持させたり(請求項3)といったように、工具交換装置が、工具交換のみならず、加工装置による加工の補助もを行うため、工作機械の加工精度や加工効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, the exchange arm, with which is possible to hold the aid to assist the processing by the processing device, the tool changer, the movement device for moving the even bets exchange arm the control of the controller The replacement arm is moved to an auxiliary position which is a position different from the replacement position, and the auxiliary tool held at the auxiliary position assists the processing by the processing apparatus. Therefore, for example, the tool changing device not only replaces the tool but also assists the machining by the processing device, such as holding the steady rest (claim 2) or holding the second tool (claim 3). Therefore, it is possible to improve the processing accuracy and processing efficiency of the machine tool.
以下、本発明の一実施形態となるマシニングセンタについて、図面にもとづき詳細に説明する。 Hereinafter, a machining center according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、マシニングセンタ1での加工を示した説明図であり、図2は、マシニングセンタ1での工具交換を示した説明図である。
マシニングセンタ1は、工具T1、T2・・を装着可能な主軸装置2と、主軸装置2と対向するように設けられたトラニオン3と、トラニオン3上で回転可能に設けられ、ワークWが載置されるテーブル4と、主軸装置2に装着する工具を交換する工具交換装置5と、図示しないNC装置とを備えてなる。主軸装置2は、図1に示すような加工位置と、図2に示すような交換位置との間を移動可能となっている。また、工具交換装置5は、工具T1、T2・・を保管する工具マガジン7と、主軸装置2と工具マガジン7との間で工具を交換する交換アーム6とを備えている。さらに、交換アーム6は、所定方向を中心とした回転動作、及び工具T1、T2・・の軸方向へのスライド動作可能となっている。そして、マシニングセンタ1では、NC装置による制御のもと、従来周知の態様で工具が交換される。すなわち、簡略に記すと、主軸装置2を交換位置へ移動させ、交換アーム6を90度回転させて現在主軸装置2に装着されている工具T1と工具マガジン7に保管されている工具T4とを把持させた後、交換アーム6をスライドさせて工具T1を主軸装置2から引き抜く。さらに、交換アーム6を180度回転させてから交換アーム6をスライドさせて新たな工具T4を主軸装置2へ装着するとともに、前の工具T1を工具マガジン7に保管させた後、交換アーム6を再び90度回転させ、交換アーム6から両工具T1、T4を離すようにすればよい。なお、主軸装置2の工具交換時、交換アーム6は加工空間S外の交換位置に位置している(ただ、交換アーム6の一部は加工空間S内へ進入している)。
FIG. 1 is an explanatory view showing machining at the machining center 1, and FIG. 2 is an explanatory view showing tool replacement at the machining center 1.
The machining center 1 is provided rotatably on the
ここで、本発明の要部となる工具交換装置5による主軸装置2での加工の補助について、図3及び図4をもとに説明する。図3は、補助具として振れ止め具T6を採用した場合の加工を示した説明図であり、図4は、補助具として旋削工具T7を採用した場合の加工を示した説明図である。
工具交換装置5は、NC装置による制御のもと加工空間Sの内外にわたって移動する移動装置8を有しており、当該移動装置8に交換アーム6が備えられている。そして、交換アーム6に補助具を保持させるとともに、移動装置8を可動させ、加工空間S内となる所定の補助位置に交換アーム6を位置させることで、主軸装置2によるワークWへの加工を補助することができる。たとえば、図3に示すように、補助具として、ワークWの周面に当接してワークWを支えることにより、回転するワークWの振れ止めを図ることができる振れ止め具T6を保持させてもよい。そして、当該振れ止め具T6を保持した交換アーム6を加工空間S内の補助位置に位置させ、振れ止め具T6によりワークWを支えつつ主軸装置2に装着された工具T1での加工を行うことで、マシニングセンタ1での加工精度の向上を図ることができる。また、図4に示すように、補助具として、ワークWを旋削する旋削工具T7を保持させてもよい。そして、この旋削工具T7を保持した交換アーム6を加工空間S内の補助位置に位置させ、主軸装置2に装着されている工具T1による加工と同時に、交換アーム6が保持する旋削工具T7による補助的な加工を行うことで、マシニングセンタ1での加工効率の向上を図ることができる。なお、主軸装置1の加工を補助する際、交換アーム6の旋回機構は、内蔵されたロック機構(たとえばギアをロックする機構であって、図示せず)によりロックされている。また、移動装置8における移動機構としては、たとえばモータとボールねじとの組み合わせ、電動及び油圧アクチュエーター等、従来周知の様々な機構を採用することができる。
Here, the assistance of machining in the
The tool changing device 5 has a moving
以上のような構成を有する工作機械1によれば、工具交換装置5に、NC装置による制御のもと加工空間Sの内外にわたって移動する移動装置8を設け、当該移動装置8に交換アーム6を備えた。そして、交換アーム6に補助具を保持させるとともに、移動装置8を可動させ、加工空間S内となる所定の補助位置に交換アーム6を位置させることで、主軸装置2によるワークWへの加工を補助するようになっている。たとえば、振れ止め具T6を保持させ、振れ止め具T6によりワークWを支えつつ主軸装置2に装着された工具T1での加工を行ったり、旋削工具T7を保持させ、主軸装置2に装着されている工具T1による加工と同時に、交換アーム6が保持する旋削工具T7による補助的な加工を行ったりする。このように、工具交換装置5が、工具交換のみならず、主軸装置2による加工の補助もを行うようにしたことで、マシニングセンタ1の加工精度や加工効率の向上を図ることができる。
According to the machine tool 1 having the above configuration, the tool changing device 5 is provided with a moving
なお、本発明の工作機械に係る構成は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、工作機械全体の構成は勿論、工具交換装置による加工の補助等に係る構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で必要に応じて適宜変更可能である。 The configuration of the machine tool of the present invention is not limited to the above embodiment, and the gist of the present invention is not only the configuration of the entire machine tool but also the configuration of assisting machining with a tool changer. It can be changed as needed within the range that does not deviate from.
たとえば、実施形態では工作機械の一例である立形マシニングセンタについて説明しているが、工具交換装置を備えていれば、横形マシニングセンタ等の他の工作機械であっても何ら問題はない。
また、加工装置による加工に関しても、ワークWを回転させない加工であってもよいし、工具側を回転させるような加工であっても当然よい。
For example, in the embodiment, a vertical machining center, which is an example of a machine tool, is described, but if a tool changing device is provided, there is no problem with other machine tools such as a horizontal machining center.
Further, regarding the processing by the processing apparatus, the processing may be such that the work W is not rotated, or the processing may be such that the tool side is rotated.
1・・マシニングセンタ(工作機械)、2・・主軸装置(加工装置)、5・・工具交換装置、6・・交換アーム、8・・移動装置、T1〜T5・・工具、T6・・振れ止め具(補助具)、T7・・旋削工具(補助具、第2の工具)。 1 ... Machining center (machine tool), 2 ... Spindle device (machining device), 5 ... Tool changer, 6 ... Change arm, 8 ... Moving device, T1 to T5 ... Tool, T6 ... Tool (auxiliary tool), T7 ... Turning tool (auxiliary tool, second tool).
Claims (4)
前記工具交換装置は、所定の交換位置にある前記交換アームにより、前記加工装置の工具を交換する工作機械であって、
前記交換アームは、前記加工装置による加工を補助する補助具を保持可能であるとともに、
前記工具交換装置は、前記制御装置による制御のもと前記交換アームを移動させる移動装置を備えており、
前記交換アームが、前記交換位置とは別の位置であり、保持している前記補助具によって前記加工装置による加工を補助する補助位置まで移動可能であることを特徴とする工作機械。 A processing device on which various tools are mounted, a changing arm, and a tool changing device for exchanging tools to be mounted on the processing device by the operation of the changing arm, and operations of the processing device and the tool changing device. and have a control to the control device,
The tool changing device is a machine tool for changing tools of the processing device by the changing arm at a predetermined changing position .
The exchange arm can hold an auxiliary tool that assists processing by the processing apparatus, and can also hold an auxiliary tool.
The tool changer comprises a moving device for moving the even bets before Symbol exchange arm for control by the control device,
A machine tool characterized in that the exchange arm is at a position different from the exchange position and can be moved to an auxiliary position for assisting processing by the processing apparatus by the assisting tool held .
前記工具交換装置は、所定の交換位置にある前記交換アームにより、前記加工装置の工具を交換するとともに、
前記工具交換装置に、前記制御装置による制御のもと前記交換アームを移動させる移動装置が備えられた工作機械における加工方法であって、
前記交換アームに、前記加工装置による加工を補助する補助具を保持させる第1工程と、
前記交換アームを、前記交換位置とは別の位置である補助位置へ移動させ、保持させている前記補助具によって前記加工装置による加工を補助させる第2工程とを実行することを特徴とする工作機械における加工方法。 A processing device on which various tools are mounted, a changing arm, and a tool changing device for exchanging tools to be mounted on the processing device by the operation of the changing arm, and operations of the processing device and the tool changing device. and a control for controlling device,
In the tool changing device, the tool of the processing device is changed by the changing arm at a predetermined changing position, and the tool is changed .
Wherein the tool changer, the control device controls the even processing method in a machine tool moving device provided to move the door before Symbol replacement arm by,
The first step of causing the exchange arm to hold an auxiliary tool that assists processing by the processing apparatus, and
A work characterized in that the exchange arm is moved to an auxiliary position which is a position different from the exchange position, and a second step of assisting processing by the processing apparatus by the assisting tool held is executed. Processing method in a machine.
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