JP7070280B2

JP7070280B2 - Machine Tools

Info

Publication number: JP7070280B2
Application number: JP2018176588A
Authority: JP
Inventors: 京平下坂; 邦彦宇野
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2022-05-18
Anticipated expiration: 2038-09-20
Also published as: JP2020044631A

Description

本発明は、ワークを加工する工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool for processing a work.

従来、工作機械は、立柱と、該立柱に上下移動可能に設けた主軸ヘッドと、前記立柱の周囲に配置した工具マガジンとを備える。工具マガジンは、立柱に固定した環状の支持部と、該支持部の上部に固定した環状の案内軌道と、該案内軌道の内周及び外周に設けたローラと、該ローラを介して案内軌道を移動するアームとを有する。アームは工具を保持する。アーム及び主軸ヘッドの移動によって、工具の交換を行う（例えば特許文献１参照）。 Conventionally, a machine tool includes a vertical column, a spindle head provided on the vertical column so as to be vertically movable, and a tool magazine arranged around the vertical column. The tool magazine has an annular support portion fixed to a vertical column, an annular guide track fixed to the upper part of the support portion, rollers provided on the inner and outer circumferences of the guide track, and a guide track via the roller. It has a moving arm. The arm holds the tool. The tool is replaced by moving the arm and the spindle head (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１５－４２４２９号公報JP-A-2015-42429

案内軌道は支持部の上側に配置してあり、ワークの加工によって生じた切粉は案内軌道の上に付着する。そのため、付着した切粉が案内軌道とローラとの間に侵入することがある。 The guide track is arranged above the support portion, and chips generated by machining the work adhere to the guide track. Therefore, the attached chips may enter between the guide track and the roller.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、案内軌道への異物の付着を抑制する工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine tool that suppresses the adhesion of foreign matter to a guide track.

本発明に係る工作機械は、主軸ヘッドを上下移動可能に支持する立柱と、該立柱の周囲に配置した案内軌道と、該案内軌道に沿って移動可能な工具を保持するアームとを備える工作機械において、前記案内軌道を支持する支持部が前記案内軌道の上側に配置してあることを特徴とする。 The machine tool according to the present invention is a machine tool including a vertical column that supports the spindle head so as to be vertically movable, a guide track arranged around the vertical column, and an arm that holds a tool that can move along the guide track. The support portion that supports the guide track is arranged above the guide track.

本発明においては、支持部が案内軌道の上側に配置してあるので、案内軌道に異物が付着しにくい。 In the present invention, since the support portion is arranged on the upper side of the guide track, it is difficult for foreign matter to adhere to the guide track.

本発明に係る工作機械は、前記案内軌道は環状に形成してあり、前記案内軌道の内周及び外周夫々にローラが配置してあり、前記案内軌道の内周及び外周に配置した各ローラの上側且つ前記案内軌道の上側に、前記支持部は配置してあることを特徴とする。 In the machine tool according to the present invention, the guide track is formed in an annular shape, rollers are arranged on the inner and outer circumferences of the guide track, and the rollers arranged on the inner circumference and the outer circumference of the guide track are arranged. The support portion is arranged on the upper side and above the guide track.

本発明においては、支持部は、二つのローラの上側にも配置してあるので、二つのローラにも異物が付着しにくい。 In the present invention, since the support portion is also arranged on the upper side of the two rollers, it is difficult for foreign matter to adhere to the two rollers.

本発明に係る工作機械は、前記案内軌道は環状に形成してあり、前記案内軌道の内周及び外周夫々にローラが配置してあり、前記案内軌道の内周に配置した前記ローラ及び前記案内軌道の上側に、前記支持部は配置してあり、前記案内軌道の外周に配置した前記ローラを覆うカバーを備えることを特徴とする。 In the machine tool according to the present invention, the guide track is formed in an annular shape, rollers are arranged on the inner circumference and the outer circumference of the guide track, respectively, and the roller and the guide arranged on the inner circumference of the guide track. The support portion is arranged on the upper side of the track, and is provided with a cover for covering the roller arranged on the outer periphery of the guide track.

本発明においては、支持部は、内周に配置したローラ及び案内軌道への異物の付着を抑制し、カバーは、外周に配置したローラへの異物の付着を抑制する。 In the present invention, the support portion suppresses the adhesion of foreign matter to the rollers arranged on the inner circumference and the guide track, and the cover suppresses the adhesion of foreign matter to the rollers arranged on the outer periphery.

本発明に係る工作機械にあっては、支持部が案内軌道の上側に配置してあるので、案内軌道に異物が付着しにくい。そのため、ローラと案内軌道との間に異物が挟まることを防止できる。 In the machine tool according to the present invention, since the support portion is arranged on the upper side of the guide track, it is difficult for foreign matter to adhere to the guide track. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from being caught between the roller and the guide track.

工具マガジンの記載を省略した工作機械を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the machine tool which omitted the description of a tool magazine. 主軸ヘッド、初期位置の工具マガジン、立柱及び摺動機構を略示する斜視図である。It is a perspective view which shows the spindle head, the tool magazine of the initial position, the vertical column and the sliding mechanism. 主軸ヘッド、工具マガジン及び立柱を略示する正面図である。It is a front view which shows the spindle head, the tool magazine and the vertical column substantially. 図３に示すＩＶ－ＩＶ線を切断線とした断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. 3 as a cutting line. 図３に示すＶ―Ｖ線を切断線とした断面図である。It is sectional drawing which made the VV line shown in FIG. 3 a cutting line. 支持体及び立柱を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support and the standing pillar. 支持体、支持部、コイルばねを略示する断面斜視図である。It is sectional drawing which shows substantially the support body, the support part, and the coil spring. 支持部を示す平面図である。It is a top view which shows the support part. 工具マガジンと、第一カム及び第二カムとの相対移動を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the relative movement of a tool magazine, a 1st cam and a 2nd cam. 主軸ヘッド、初期位置から前方に移動した工具マガジン、立柱及び摺動機構を略示する斜視図である。It is a perspective view which shows the spindle head, the tool magazine moved forward from the initial position, the vertical column, and the sliding mechanism. 支持部、案内軌道、ローラを示す部分拡大左側面図である。It is a partially enlarged left side view which shows a support part, a guide track, and a roller. 支持部の上側に案内軌道を取り付けた比較例を示す部分拡大左側面図である。It is a partially enlarged left side view which shows the comparative example which attached the guide track on the upper side of the support part. 支持部の下側に案内軌道を取り付けた本実施の形態を示す部分拡大左側面図である。It is a partially enlarged left side view which shows the present embodiment which attached the guide track under the support part. 実施の形態２に係る支持部、案内軌道、ローラを示す部分拡大左側面図である。It is a partially enlarged left side view which shows the support part, the guide track, and a roller which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態３に係る支持部、案内軌道、ローラ、カバーを示す部分拡大左側面図である。FIG. 3 is a partially enlarged left side view showing a support portion, a guide track, a roller, and a cover according to the third embodiment.

（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係る工作機械１００を示す図面に基づき説明する。図１は工具マガジン６０の記載を省略した工作機械１００を示す斜視図、図２は主軸ヘッド５、初期位置の工具マガジン６０、立柱４及び摺動機構７０を略示する斜視図である。図２は支持部８０の記載を省略する。以下の説明では図中矢印で示す上下左右前後を使用する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing the machine tool 100 according to the first embodiment. FIG. 1 is a perspective view showing a machine tool 100 in which the description of the tool magazine 60 is omitted, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a spindle head 5, a tool magazine 60 at an initial position, a vertical column 4, and a sliding mechanism 70. In FIG. 2, the description of the support portion 80 is omitted. In the following explanation, the up, down, left, right, front and back indicated by the arrows in the figure are used.

図１に示す如く、工作機械１００は前後に延びた矩形の基台１を備える。ワーク保持部３は基台１上部の前側に設ける。ワーク保持部３は左右に延びたＡ軸と上下に延びたＣ軸回りに回転可能である。支持台２は基台１上部の後側に設け、立柱４を支持する。 As shown in FIG. 1, the machine tool 100 includes a rectangular base 1 extending back and forth. The work holding portion 3 is provided on the front side of the upper part of the base 1. The work holding portion 3 can rotate around the A axis extending to the left and right and the C axis extending up and down. The support base 2 is provided on the rear side of the upper part of the base base 1 to support the vertical column 4.

Ｙ軸方向移動機構１０は支持台２上部に設け、移動板１６を前後方向に移動する。Ｙ軸方向移動機構１０は前後に延びた二つの軌道１１、Ｙ軸螺子軸１２、Ｙ軸モータ１３、軸受１４を備える。軌道１１は支持台２上部の左と右に設ける。Ｙ軸螺子軸１２は前後に延び、二つの軌道１１の間に設ける。軸受１４はＹ軸螺子軸１２の前端部と中途部（図示略）に設ける。Ｙ軸モータ１３はＹ軸螺子軸１２後端部に連結する。ナット（図示略）はＹ軸螺子軸１２に転動体（図示略）を介して螺合する。転動体は例えばボールである。複数の摺動子１５は各軌道１１に摺動可能に設ける。移動板１６は水平方向に延び、ナットと摺動子１５上部に連結する。Ｙ軸螺子軸１２はＹ軸モータ１３の回転で回転し、ナットは前後方向に移動し、移動板１６は前後方向に移動する。 The Y-axis direction moving mechanism 10 is provided on the upper part of the support base 2 and moves the moving plate 16 in the front-rear direction. The Y-axis direction movement mechanism 10 includes two tracks 11 extending back and forth, a Y-axis screw shaft 12, a Y-axis motor 13, and a bearing 14. The track 11 is provided on the left and right of the upper part of the support base 2. The Y-axis screw shaft 12 extends back and forth and is provided between the two trajectories 11. The bearing 14 is provided at the front end portion and the middle portion (not shown) of the Y-axis screw shaft 12. The Y-axis motor 13 is connected to the rear end of the Y-axis screw shaft 12. The nut (not shown) is screwed onto the Y-axis screw shaft 12 via a rolling element (not shown). The rolling element is, for example, a ball. A plurality of sliders 15 are slidably provided on each track 11. The moving plate 16 extends horizontally and is connected to the nut and the upper part of the slider 15. The Y-axis screw shaft 12 is rotated by the rotation of the Y-axis motor 13, the nut moves in the front-rear direction, and the moving plate 16 moves in the front-rear direction.

Ｘ軸方向移動機構２０は移動板１６上面に設け、立柱４を左右方向に移動する。Ｘ軸方向移動機構２０は左右に延びた二つの軌道２１、Ｘ軸螺子軸２２、Ｘ軸モータ２３（図示略）、軸受２４を備える。軌道２１は移動板１６上面の前と後に設ける。Ｘ軸螺子軸２２は左右に延び、二つの軌道２１の間に設ける。軸受２４はＸ軸螺子軸２２の左端部と中途部（図示略）に設ける。Ｘ軸モータ２３はＸ軸螺子軸２２の右端部に連結する。ナット（図示略）はＸ軸螺子軸２２に転動体（図示略）を介して螺合する。複数の摺動子２６は各軌道２１に摺動可能に設ける。立柱４はナットと摺動子２６上部に連結する。Ｘ軸螺子軸２２はＸ軸モータ２３の回転で回転し、ナットは左右方向に移動し、立柱４は左右方向に移動する。 The X-axis direction moving mechanism 20 is provided on the upper surface of the moving plate 16 and moves the vertical column 4 in the left-right direction. The X-axis direction moving mechanism 20 includes two tracks 21 extending to the left and right, an X-axis screw shaft 22, an X-axis motor 23 (not shown), and a bearing 24. The track 21 is provided before and after the upper surface of the moving plate 16. The X-axis screw shaft 22 extends to the left and right and is provided between the two orbits 21. The bearing 24 is provided at the left end portion and the middle portion (not shown) of the X-axis screw shaft 22. The X-axis motor 23 is connected to the right end of the X-axis screw shaft 22. The nut (not shown) is screwed onto the X-axis screw shaft 22 via a rolling element (not shown). The plurality of sliders 26 are slidably provided on each track 21. The vertical column 4 is connected to the nut and the upper part of the slider 26. The X-axis screw shaft 22 is rotated by the rotation of the X-axis motor 23, the nut moves in the left-right direction, and the vertical column 4 moves in the left-right direction.

Ｚ軸方向移動機構３０は立柱４の前面に設け、主軸ヘッド５を上下方向に移動する。Ｚ軸方向移動機構３０は上下に延びた二つの軌道３１、Ｚ軸螺子軸３２、Ｚ軸モータ３３、軸受３４を備える。軌道３１は立柱４前面の左と右に設ける。Ｚ軸螺子軸３２は上下に延び、二つの軌道３１の間に設ける。軸受３４はＺ軸螺子軸３２の下端部と中途部(図示略)に設ける。Ｚ軸モータ３３はＺ軸螺子軸３２上端部に連結する。ナット（図示略）はＺ軸螺子軸３２に転動体（図示略）を介して螺合する。複数の摺動子３５は各軌道３１に摺動可能に設ける。主軸ヘッド５はナットと摺動子３５の前部に連結する。Ｚ軸螺子軸３２はＺ軸モータ３３の回転で回転し、ナットは上下方向に移動し、主軸ヘッド５は上下方向に移動する。 The Z-axis direction moving mechanism 30 is provided on the front surface of the vertical column 4 and moves the spindle head 5 in the vertical direction. The Z-axis direction moving mechanism 30 includes two vertically extending tracks 31, a Z-axis screw shaft 32, a Z-axis motor 33, and a bearing 34. The track 31 is provided on the left and right of the front surface of the vertical column 4. The Z-axis screw shaft 32 extends vertically and is provided between the two trajectories 31. The bearing 34 is provided at the lower end portion and the middle portion (not shown) of the Z-axis screw shaft 32. The Z-axis motor 33 is connected to the upper end of the Z-axis screw shaft 32. The nut (not shown) is screwed onto the Z-axis screw shaft 32 via a rolling element (not shown). A plurality of sliders 35 are slidably provided on each track 31. The spindle head 5 is connected to the nut and the front portion of the slider 35. The Z-axis screw shaft 32 is rotated by the rotation of the Z-axis motor 33, the nut moves in the vertical direction, and the spindle head 5 moves in the vertical direction.

上下に延びた主軸５１は主軸ヘッド５内に設ける。主軸５１は軸回りに回転する。主軸モータ６は主軸ヘッド５上端部に設ける。主軸５１下端部は工具を装着する。主軸５１は主軸モータ６の回転で回転し、工具は回転する。回転した工具はワーク保持部３で保持したワークを加工する。 The spindle 51 extending vertically is provided in the spindle head 5. The spindle 51 rotates around the axis. The spindle motor 6 is provided at the upper end of the spindle head 5. A tool is attached to the lower end of the spindle 51. The spindle 51 is rotated by the rotation of the spindle motor 6, and the tool is rotated. The rotated tool processes the work held by the work holding unit 3.

工作機械１００は工具を交換する工具マガジン６０を備える。工具マガジン６０は案内軌道６１、チェーン６２、複数の把持アーム６３、マガジンモータ６４及びギア６５を備える。 The machine tool 100 includes a tool magazine 60 for exchanging tools. The tool magazine 60 includes a guide track 61, a chain 62, a plurality of gripping arms 63, a magazine motor 64, and a gear 65.

案内軌道６１は環状且つ平面視長円形をなし、前後に延びる。案内軌道６１は、前端部が後端部よりも下側に位置するように、傾斜している。案内軌道６１は主軸ヘッド５及び立柱４の周りを囲む。案内軌道６１に沿ってチェーン６２が設けてある。チェーン６２に複数のアーム取付部６２ａ（図１１、図１３参照）が固定してある。アーム取付部６２ａは上面に二つのローラ６３ａを有する。二つのローラ６３ａは案内軌道６１の内側及び外側に回転可能に接触する。アーム取付部６２ａは下面に把持アーム６３を固定してある。把持アーム６３は工具ホルダを把持する。工具ホルダは上下方向を軸方向とした筒状をなし、工具は工具ホルダに嵌合している。工具ホルダの外周にＶ溝が形成してある。把持アーム６３の先端部はＶ溝に係止する。 The guide track 61 is circular and oval in a plan view, and extends back and forth. The guide track 61 is inclined so that the front end portion is located below the rear end portion. The guide track 61 surrounds the spindle head 5 and the vertical column 4. A chain 62 is provided along the guide track 61. A plurality of arm mounting portions 62a (see FIGS. 11 and 13) are fixed to the chain 62. The arm mounting portion 62a has two rollers 63a on the upper surface. The two rollers 63a rotatably contact the inside and outside of the guide track 61. The gripping arm 63 is fixed to the lower surface of the arm mounting portion 62a. The gripping arm 63 grips the tool holder. The tool holder has a cylindrical shape with the vertical direction as the axial direction, and the tool is fitted to the tool holder. A V-groove is formed on the outer circumference of the tool holder. The tip of the gripping arm 63 is locked in the V-groove.

案内軌道６１の後部内側にマガジンモータ６４が配置してある。マガジンモータ６４の出力軸にギア６５が設けてある。ギア６５はチェーン６２に噛合する。マガジンモータ６４が回転し、チェーン６２が回転し、複数の把持アーム６３が回転する。把持アーム６３は工具を、所定位置、例えば割出位置に搬送する。割出位置は案内軌道６１の下端位置である。主軸５１が下降した場合、主軸５１は割出位置に位置する工具及び工具ホルダを装着する。 The magazine motor 64 is arranged inside the rear part of the guide track 61. A gear 65 is provided on the output shaft of the magazine motor 64. The gear 65 meshes with the chain 62. The magazine motor 64 rotates, the chain 62 rotates, and the plurality of gripping arms 63 rotate. The gripping arm 63 conveys the tool to a predetermined position, for example, an indexing position. The indexing position is the lower end position of the guide track 61. When the spindle 51 is lowered, the spindle 51 is equipped with a tool and a tool holder located at the indexing position.

図３は主軸ヘッド５、工具マガジン６０及び立柱４を略示する正面図、図４は図３に示すＩＶ－ＩＶ線を切断線とした断面図、図５は図３に示すＶ―Ｖ線を切断線とした断面図、図６は、支持体７１及び立柱４を示す斜視図、図７は、支持体７１、支持部８０、コイルばね７９を略示する断面斜視図、図８は、支持部８０を示す平面図である。図１、図２、図５に示す如く、主軸ヘッド５の左側面に第一カム５ａ及び第二カム５ｅが設けてある。第一カム５ａ及び第二カム５ｅは上下に延びた矩形状をなす。第一カム５ａは、第二カム５ｅよりも上側且つ前側に配置してある。第一カム５ａと第二カム５ｅは平行である。図５に示すように、第二カム５ｅの前面は第一カム面５ｂを構成する。第一カム５ａの下面は第二カム面５ｃを構成し、第一カム５ａの前面は第三カム面５ｄを構成する。第一カム面５ｂ及び第三カム面５ｄはＹ軸（前後軸）に略直交し、第二カム面５ｃはＺ軸（上下軸）に略直交する。 FIG. 3 is a front view illustrating the spindle head 5, the tool magazine 60, and the vertical column 4, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a line VV shown in FIG. 6 is a sectional view showing the support 71 and the vertical column 4, FIG. 7 is a sectional perspective view illustrating the support 71, the support portion 80, and the coil spring 79, and FIG. 8 is a sectional view showing the support 71 and the vertical column 4. It is a top view which shows the support part 80. As shown in FIGS. 1, 2, and 5, a first cam 5a and a second cam 5e are provided on the left side surface of the spindle head 5. The first cam 5a and the second cam 5e form a rectangular shape extending vertically. The first cam 5a is arranged above and in front of the second cam 5e. The first cam 5a and the second cam 5e are parallel. As shown in FIG. 5, the front surface of the second cam 5e constitutes the first cam surface 5b. The lower surface of the first cam 5a constitutes the second cam surface 5c, and the front surface of the first cam 5a constitutes the third cam surface 5d. The first cam surface 5b and the third cam surface 5d are substantially orthogonal to the Y axis (front-rear axis), and the second cam surface 5c is substantially orthogonal to the Z axis (upper and lower axis).

図３、図４に示すように、立柱４の左右夫々に二つの摺動機構７０が設けてある。摺動機構７０は、支持体７１、上軌道７２、摺動子７３、下軌道７４、摺動子７５、固定板７６、案内棒７７、可動板７８、コイルばね７９、支持部８０を備える。図６に示すように、支持体７１は立柱４の側面に固定してある。支持体７１の上部に傾斜面７１ａが形成してある。傾斜面７１ａは、前側が下側に位置し、後側が前記前側より上側に位置するように傾斜している。傾斜面７１ａの上部に上軌道７２が設けてある。上軌道７２は傾斜面７１ａに沿って前後に延びる。上軌道７２に摺動子７３が摺動可能に設けてある。傾斜面７１ａの下端部に下軌道７４が設けてある。下軌道７４は傾斜面７１ａに沿って前後に延びる。図２に示す如く、左右方向にて下軌道７４は上軌道７２よりも立柱４に近い。下軌道７４に摺動子７５が摺動可能に設けてある。 As shown in FIGS. 3 and 4, two sliding mechanisms 70 are provided on each of the left and right sides of the vertical column 4. The sliding mechanism 70 includes a support 71, an upper track 72, a slider 73, a lower track 74, a slider 75, a fixing plate 76, a guide rod 77, a movable plate 78, a coil spring 79, and a support portion 80. As shown in FIG. 6, the support 71 is fixed to the side surface of the vertical column 4. An inclined surface 71a is formed on the upper part of the support 71. The inclined surface 71a is inclined so that the front side is located on the lower side and the rear side is located on the upper side of the front side. An upper track 72 is provided on the inclined surface 71a. The upper track 72 extends back and forth along the inclined surface 71a. A slider 73 is slidably provided on the upper track 72. A lower track 74 is provided at the lower end of the inclined surface 71a. The lower track 74 extends back and forth along the inclined surface 71a. As shown in FIG. 2, the lower track 74 is closer to the vertical column 4 than the upper track 72 in the left-right direction. A slider 75 is slidably provided on the lower track 74.

傾斜面７１ａの上面に、傾斜面７１ａに直角な固定板７６が下軌道７４の上側に固定してある。固定板７６には、傾斜面７１ａの傾斜方向に貫通した貫通穴７６ａが設けてある。貫通穴７６ａに案内棒７７が挿入してある。案内棒７７は貫通穴７６ａを軸方向に移動可能である。案内棒７７の上端に可動板７８が設けてある。案内棒７７の周囲にコイルばね７９が同軸的に設けてある。コイルばね７９は固定板７６と可動板７８の間に配置してある。コイルばね７９は圧縮ばねであり、可動板７８を斜め後上方向に付勢する。図３に示す如く、支持部８０は、前後に延びた半長円形状をなし、案内軌道６１を支持する。図７に示す如く、二つの摺動子７３、７５の上部及び可動板７８の下部に支持部８０が固定してある。支持部８０は案内軌道６１に連結する。即ち、支持部８０は工具マガジン６０に連結する。支持部８０は固定板７６に連結しない。 A fixing plate 76 perpendicular to the inclined surface 71a is fixed on the upper surface of the inclined surface 71a on the upper side of the lower track 74. The fixing plate 76 is provided with a through hole 76a penetrating in the inclined direction of the inclined surface 71a. A guide rod 77 is inserted into the through hole 76a. The guide rod 77 is movable in the axial direction through the through hole 76a. A movable plate 78 is provided at the upper end of the guide rod 77. A coil spring 79 is coaxially provided around the guide rod 77. The coil spring 79 is arranged between the fixed plate 76 and the movable plate 78. The coil spring 79 is a compression spring and urges the movable plate 78 diagonally backward and upward. As shown in FIG. 3, the support portion 80 has a semi-elliptical shape extending in the front-rear direction and supports the guide track 61. As shown in FIG. 7, the support portion 80 is fixed to the upper part of the two sliders 73 and 75 and the lower part of the movable plate 78. The support portion 80 is connected to the guide track 61. That is, the support portion 80 is connected to the tool magazine 60. The support portion 80 is not connected to the fixing plate 76.

図８に示す如く、支持部８０の中央部に上下方向に貫通した開口８０ｄが形成してある。開口８０ｄは前後方向に延び、開口８０ｄの前部に左右方向に突出した二つの部分８ｅ、８ｅが形成してある。部分８ｅの後縁部は第一規制部材８０ａを構成し、部分８ｅの前縁部は第二規制部材８０ｂを構成する部分８ｅには固定板７６が挿入してある。固定板７６は第一規制部材８０ａ及び第二規制部材８０ｂに係合し、支持部８０の移動を防ぐ。 As shown in FIG. 8, an opening 80d penetrating in the vertical direction is formed in the central portion of the support portion 80. The opening 80d extends in the front-rear direction, and two portions 8e and 8e protruding in the left-right direction are formed in the front portion of the opening 80d. The trailing edge portion of the portion 8e constitutes the first regulating member 80a, and the leading edge portion of the portion 8e has a fixing plate 76 inserted into the portion 8e constituting the second regulating member 80b. The fixing plate 76 engages with the first regulating member 80a and the second regulating member 80b to prevent the support portion 80 from moving.

図５に示す如く、支持体７１前方下部の支持部８０にカムフォロア７１ｂが設けてある。カムフォロア７１ｂは、左右方向を軸方向としたローラを備える。カムフォロア７１ｂは第一カム面５ｂ、第二カム面５ｃ及び第三カム面５ｄに接触する。 As shown in FIG. 5, a cam follower 71b is provided on the support portion 80 at the lower front portion of the support 71. The cam follower 71b includes a roller whose axial direction is the left-right direction. The cam follower 71b contacts the first cam surface 5b, the second cam surface 5c, and the third cam surface 5d.

図９は工具マガジン６０と、第一カム５ａ及び第二カム５ｅとの相対移動を説明する模式図、図１０は主軸ヘッド５、初期位置から前方に移動した工具マガジン６０、立柱４及び摺動機構７０を略示する斜視図である。図１０は支持部８０の記載を省略する。 FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the relative movement of the tool magazine 60 and the first cam 5a and the second cam 5e, and FIG. 10 shows the spindle head 5, the tool magazine 60 moved forward from the initial position, the vertical column 4, and the sliding. It is a perspective view which shows the mechanism 70 substantially. In FIG. 10, the description of the support portion 80 is omitted.

工具交換動作について説明する。カムフォロア７１ｂは第一カム面５ｂに接触しているとする。工具マガジン６０は所定の把持アーム６３を割出位置に搬送する。Ｚ軸モータ３３が駆動し、主軸ヘッド５が下降し、第一カム５ａ及び第二カム５ｅも下降する。カムフォロア７１ｂは第一カム面５ｂに接触して回転する。図９Ａの実線矢印にて示すように、カムフォロア７１ｂは第一カム面５ｂに接触して相対的に上側に移動する。このとき、摺動子７３、７５は上軌道７２及び下軌道７４を摺動しない。 The tool change operation will be described. It is assumed that the cam follower 71b is in contact with the first cam surface 5b. The tool magazine 60 conveys the predetermined gripping arm 63 to the indexing position. The Z-axis motor 33 is driven, the spindle head 5 is lowered, and the first cam 5a and the second cam 5e are also lowered. The cam follower 71b comes into contact with the first cam surface 5b and rotates. As shown by the solid arrow in FIG. 9A, the cam follower 71b comes into contact with the first cam surface 5b and moves relatively upward. At this time, the sliders 73 and 75 do not slide on the upper track 72 and the lower track 74.

カムフォロア７１ｂが第二カム面５ｃに到達した場合、主軸５１は割出位置に位置する工具を装着する。カムフォロア７１ｂに第二カム面５ｃから下方向の力が作用する。カムフォロア７１ｂに作用した力によって、摺動子７３、７５は上軌道７２及び下軌道７４を摺動し、可動板７８及び支持部８０は斜め前下方向に移動し、可動板７８はコイルばね７９を押し、可動板７８と固定板７６の間で圧縮する。工具マガジン６０は斜め前下方向に移動する。 When the cam follower 71b reaches the second cam surface 5c, the spindle 51 mounts a tool located at the indexing position. A downward force acts on the cam follower 71b from the second cam surface 5c. Due to the force acting on the cam follower 71b, the sliders 73 and 75 slide on the upper track 72 and the lower track 74, the movable plate 78 and the support portion 80 move diagonally forward and downward, and the movable plate 78 moves the coil spring 79. Push and compress between the movable plate 78 and the fixed plate 76. The tool magazine 60 moves diagonally forward and downward.

工具マガジン６０の下方への移動距離は、主軸ヘッド５の下方への移動距離と同じであるので、上下方向において、工具マガジン６０と主軸ヘッド５は相対的に移動しない。工具マガジン６０は主軸ヘッド５に対して相対的に前方にのみ移動する。図９Ｂの実線矢印にて示す如く、カムフォロア７１ｂは第二カム面５ｃに接触して相対的に前方に移動する。カムフォロア７１ｂが第二カム面５ｃの後端から距離Ｄ１前に移動した場合、工具マガジン６０も距離Ｄ１前に移動する。工具マガジン６０全体が主軸ヘッド５に対して相対的に前方に移動するので、主軸５１に装着した工具を把持した把持アーム６３は主軸ヘッド５から前方に直線的に離れる。カムフォロア７１ｂが第二カム面５ｃに沿って移動している場合、工具マガジン６０と主軸ヘッド５は、上下方向において相対的に移動しないので、工具装着時の騒音を抑制することができる。 Since the downward movement distance of the tool magazine 60 is the same as the downward movement distance of the spindle head 5, the tool magazine 60 and the spindle head 5 do not move relatively in the vertical direction. The tool magazine 60 moves only forward relative to the spindle head 5. As shown by the solid arrow in FIG. 9B, the cam follower 71b comes into contact with the second cam surface 5c and moves relatively forward. When the cam follower 71b moves from the rear end of the second cam surface 5c to the front of the distance D1, the tool magazine 60 also moves to the front of the distance D1. Since the entire tool magazine 60 moves forward relative to the spindle head 5, the gripping arm 63 that grips the tool mounted on the spindle 51 linearly separates forward from the spindle head 5. When the cam follower 71b moves along the second cam surface 5c, the tool magazine 60 and the spindle head 5 do not move relatively in the vertical direction, so that noise at the time of mounting the tool can be suppressed.

カムフォロア７１ｂが第三カム面５ｄに到達した場合、図９Ｃの実線矢印にて示すように、カムフォロア７１ｂは第三カム面５ｄに接触して相対的に上側に移動する。このとき、カムフォロア７１ｂは、第一カム面５ｂから第三カム面５ｄまでの前後の距離Ｄ２と同じ距離を前方に移動し、工具マガジン６０も距離Ｄ２前方に移動する。コイルばね７９の弾性復元力が可動板７８に作用する。しかしカムフォロア７１ｂが第三カム面５ｄに接触しているので、第三カム面５ｄが工具マガジン６０の移動を妨げ、摺動子７３、７５は上軌道７２及び下軌道７４を摺動せず、工具マガジン６０は後方に移動しない。図１０に示すように、割出位置に配置した把持アーム６３は主軸ヘッド５から前方に離れた状態を維持する。主軸ヘッド５は所定の上下位置にて止まる。 When the cam follower 71b reaches the third cam surface 5d, the cam follower 71b comes into contact with the third cam surface 5d and moves relatively upward as shown by the solid arrow in FIG. 9C. At this time, the cam follower 71b moves forward by the same distance as the front-back distance D2 from the first cam surface 5b to the third cam surface 5d, and the tool magazine 60 also moves forward by the distance D2. The elastic restoring force of the coil spring 79 acts on the movable plate 78. However, since the cam follower 71b is in contact with the third cam surface 5d, the third cam surface 5d hinders the movement of the tool magazine 60, and the sliders 73 and 75 do not slide on the upper track 72 and the lower track 74, and the tool. The magazine 60 does not move backwards. As shown in FIG. 10, the gripping arm 63 arranged at the indexing position maintains a state of being separated forward from the spindle head 5. The spindle head 5 stops at a predetermined vertical position.

主軸ヘッド５が上昇した場合、工具マガジン６０は図９の逆向きに移動する。即ち、図９Ｃの破線矢印にて示す如く、カムフォロア７１ｂは第三カム面５ｄに接触して相対的に下側に移動する。カムフォロア７１ｂが第二カム面５ｃに到達した場合、コイルばね７９の弾性復元力によって、工具マガジン６０は、上軌道７２及び下軌道７４に沿って斜め後上方向に移動する。 When the spindle head 5 is raised, the tool magazine 60 moves in the opposite direction of FIG. That is, as shown by the broken line arrow in FIG. 9C, the cam follower 71b comes into contact with the third cam surface 5d and moves relatively downward. When the cam follower 71b reaches the second cam surface 5c, the tool magazine 60 moves diagonally backward and upward along the upper track 72 and the lower track 74 due to the elastic restoring force of the coil spring 79.

工具マガジン６０の上方への移動距離は、主軸ヘッド５の上方への移動距離と同じであるので、上下方向において、工具マガジン６０と主軸ヘッド５は相対的に移動しない。故に図９Ｂの破線矢印にて示す如く、カムフォロア７１ｂは第二カム面５ｃに接触して相対的に後方に移動する。カムフォロア７１ｂには第二カム面５ｃから抗力が作用するので、カムフォロア７１ｂは一気に後方に移動することなく、徐々に後方に移動する。工具マガジン６０全体が主軸ヘッド５に対して相対的に後方に移動するので、主軸５１に装着した工具を把持アーム６３は把持する。 Since the upward movement distance of the tool magazine 60 is the same as the upward movement distance of the spindle head 5, the tool magazine 60 and the spindle head 5 do not move relatively in the vertical direction. Therefore, as shown by the broken line arrow in FIG. 9B, the cam follower 71b comes into contact with the second cam surface 5c and moves relatively backward. Since a drag force acts on the cam follower 71b from the second cam surface 5c, the cam follower 71b does not move backward at once, but gradually moves backward. Since the entire tool magazine 60 moves rearward relative to the spindle head 5, the gripping arm 63 grips the tool mounted on the spindle 51.

カムフォロア７１ｂが第一カム面５ｂに到達した場合、図９Ａの破線矢印にて示す如く、カムフォロア７１ｂは第一カム面５ｂに接触して相対的に下方に移動する。把持アーム６３は主軸５１から工具を抜き出す。主軸ヘッド５は所定の上下位置にて止まる。 When the cam follower 71b reaches the first cam surface 5b, the cam follower 71b comes into contact with the first cam surface 5b and moves relatively downward as shown by the broken line arrow in FIG. 9A. The gripping arm 63 pulls out a tool from the spindle 51. The spindle head 5 stops at a predetermined vertical position.

図１１は、支持部８０、案内軌道６１、ローラ６３ａを示す部分拡大左側面図である。前述したように、案内軌道６１は環状をなし、二つのローラ６３ａは案内軌道６１の内周及び外周に夫々配置してある。支持部８０の前側部分において、断面形状は前後に延びたクランク形をなし、支持部８０の前側部分における前部は後部よりも下側に位置する。支持部８０の下面は案内軌道６１の上面に連結する。支持部８０は、案内軌道６１の内周に配置したローラ６３ａと案内軌道６１の上側を覆う。 FIG. 11 is a partially enlarged left side view showing the support portion 80, the guide track 61, and the roller 63a. As described above, the guide track 61 forms an annular shape, and the two rollers 63a are arranged on the inner circumference and the outer circumference of the guide track 61, respectively. In the front portion of the support portion 80, the cross-sectional shape has a crank shape extending back and forth, and the front portion in the front portion of the support portion 80 is located below the rear portion. The lower surface of the support portion 80 is connected to the upper surface of the guide track 61. The support portion 80 covers the upper side of the roller 63a arranged on the inner circumference of the guide track 61 and the guide track 61.

ローラ６３ａと案内軌道６１の間には、ローラ６３ａの移動の為に、隙間が設けてある。前記隙間に異物が侵入し易い。実施の形態１に係る工作機械にあっては、支持部８０が案内軌道６１の上側に配置してあるので、案内軌道６１に異物が付着しにくい。そのため、ローラ６３ａと案内軌道６１との間に異物が侵入することを抑制し、ローラ６３ａの移動を円滑に実行できる。 A gap is provided between the roller 63a and the guide track 61 for the movement of the roller 63a. Foreign matter easily enters the gap. In the machine tool according to the first embodiment, since the support portion 80 is arranged on the upper side of the guide track 61, it is difficult for foreign matter to adhere to the guide track 61. Therefore, it is possible to suppress foreign matter from entering between the roller 63a and the guide track 61, and the roller 63a can be smoothly moved.

図１２は、支持部８０の上側に案内軌道６１を取り付けた比較例を示す部分拡大左側面図であり、図１３は、支持部８０の下側に案内軌道６１を取り付けた本実施の形態を示す部分拡大左側面図である。図１２に示す比較例においては、実施の形態とは異なり、工具交換時に把持アーム６３は前後に回転する。工具マガジン６０は固定してある。 FIG. 12 is a partially enlarged left side view showing a comparative example in which the guide track 61 is attached to the upper side of the support portion 80, and FIG. 13 shows the present embodiment in which the guide track 61 is attached to the lower side of the support portion 80. It is a partially enlarged left side view which shows. In the comparative example shown in FIG. 12, unlike the embodiment, the gripping arm 63 rotates back and forth when the tool is changed. The tool magazine 60 is fixed.

図１２にて示す如く、比較例において、主軸５１の軸心と把持アーム６３の前端との間の前後方向の寸法をＡ１とし、把持アーム６３の先端部、例えば工具を把持するプランジャの中心を通過し支持部８０と平行な直線と、アーム取付部６２ａ下面と平行な直線とを結ぶ最短の寸法をＢ１とする。 As shown in FIG. 12, in the comparative example, the dimension in the front-rear direction between the axis of the main shaft 51 and the front end of the gripping arm 63 is A1, and the tip of the gripping arm 63, for example, the center of the plunger that grips the tool. B1 is the shortest dimension that connects a straight line that passes through and is parallel to the support portion 80 and a straight line that is parallel to the lower surface of the arm mounting portion 62a.

一方、図１３にて示す如く、実施の形態において、主軸５１の軸心と把持アーム６３の前端との間の前後方向の寸法をＡ２とし、把持アーム６３の先端部、例えば工具を把持するプランジャの中心を通過し支持部８０と平行な直線と、アーム取付部６２ａ下面と平行な直線とを結ぶ最短の寸法をＢ２とする。Ａ２はＡ１よりも寸法が短く、またＢ２はＢ１よりも寸法が短い。即ち、支持部８０の下側に案内軌道６１を取り付け、また上述したカム５２及び位置決め部１１０の協働によって工具を位置決めする構成にすることによって、工作機械の小型化を図ることができる。なお実施の形態の工作機械は、工具マガジン６０が前後移動して、工具を交換するが、工具マガジン６０は移動せず、把持アーム６３が回転して工具を交換してもよい。 On the other hand, as shown in FIG. 13, in the embodiment, the dimension in the front-rear direction between the axis of the main shaft 51 and the front end of the gripping arm 63 is A2, and the tip portion of the gripping arm 63, for example, a plunger for gripping a tool. B2 is the shortest dimension that connects the straight line that passes through the center of the arm and is parallel to the support portion 80 and the straight line that is parallel to the lower surface of the arm mounting portion 62a. A2 is shorter than A1 and B2 is shorter than B1. That is, the machine tool can be miniaturized by attaching the guide track 61 to the lower side of the support portion 80 and positioning the tool by the cooperation of the cam 52 and the positioning portion 110 described above. In the machine tool of the embodiment, the tool magazine 60 moves back and forth to replace the tool, but the tool magazine 60 does not move and the gripping arm 63 may rotate to replace the tool.

（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。図１４は、支持部８０、案内軌道６１、ローラ６３ａを示す部分拡大左側面図である。支持部８０の外周部分８０ｃは、案内軌道６１の外周に配置したローラ６３ａの上側まで延びる。即ち、支持部８０は、案内軌道６１の内周及び外周に配置した二つのローラ６３ａと案内軌道６１の上側を覆う。 (Embodiment 2)
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing the machine tool according to the second embodiment. FIG. 14 is a partially enlarged left side view showing the support portion 80, the guide track 61, and the roller 63a. The outer peripheral portion 80c of the support portion 80 extends to the upper side of the roller 63a arranged on the outer periphery of the guide track 61. That is, the support portion 80 covers the two rollers 63a arranged on the inner circumference and the outer circumference of the guide track 61 and the upper side of the guide track 61.

支持部８０は、案内軌道６１のみならず、二つのローラ６３ａの上側にも配置してあるので、二つのローラ６３ａにも異物が付着しにくい。そのため、ローラ６３ａと案内軌道６１との間に異物が侵入することを更に抑制できる。 Since the support portion 80 is arranged not only on the guide track 61 but also on the upper side of the two rollers 63a, it is difficult for foreign matter to adhere to the two rollers 63a. Therefore, it is possible to further suppress foreign matter from entering between the roller 63a and the guide track 61.

実施の形態２に係る構成の内、実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Of the configurations according to the second embodiment, the same configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

（実施の形態３）
以下本発明を実施の形態３に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。図１５は、支持部８０、案内軌道６１、ローラ６３ａ、カバー８４を示す部分拡大左側面図である。図１５に示す如く、支持部８０の外周部にカバー８４がボルト８５によって連結してある。カバー８４は、案内軌道６１の外周に配置したローラ６３ａの上面及び周面を覆うように、支持部８０から延びる。 (Embodiment 3)
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing the machine tool according to the third embodiment. FIG. 15 is a partially enlarged left side view showing the support portion 80, the guide track 61, the rollers 63a, and the cover 84. As shown in FIG. 15, a cover 84 is connected to the outer peripheral portion of the support portion 80 by a bolt 85. The cover 84 extends from the support portion 80 so as to cover the upper surface and the peripheral surface of the roller 63a arranged on the outer periphery of the guide track 61.

実施の形態３に係る工作機械の支持部８０は、内周に配置したローラ６３ａ及び案内軌道６１への異物の付着を抑制し、カバー８４は、外周に配置したローラ６３ａへの異物の付着を抑制する。そのため、ローラ６３ａと案内軌道６１との間に異物が侵入することを更に抑制できる。 The support portion 80 of the machine tool according to the third embodiment suppresses the adhesion of foreign matter to the rollers 63a arranged on the inner circumference and the guide track 61, and the cover 84 prevents foreign matter from adhering to the rollers 63a arranged on the outer periphery. Suppress. Therefore, it is possible to further suppress foreign matter from entering between the roller 63a and the guide track 61.

なお実施の形態１～３の工作機械は、工具マガジン６０が前後移動して、工具を交換するが、工具マガジン６０は移動せず、把持アーム６３が回転して工具を交換してもよい。 In the machine tools of the first to third embodiments, the tool magazine 60 moves back and forth to replace the tool, but the tool magazine 60 does not move and the gripping arm 63 may rotate to replace the tool.

５主軸ヘッド
６０工具マガジン
６１案内軌道
６３把持アーム
６３ａローラ
７０摺動機構
７１支持体
７１ｂカムフォロア
８０支持部
８４カバー
９０制御装置 5 Main shaft head 60 Tool magazine 61 Guide track 63 Grip arm 63a Roller 70 Sliding mechanism 71 Support 71b Cam follower 80 Support 84 Cover 90 Control device

Claims

In a machine tool having a vertical column that supports a spindle head so as to be vertically movable, a guide track arranged around the vertical column, and an arm that holds a tool that can move along the guide track.
A support portion that supports the guide track is arranged above the guide track .
The guide track is formed in an annular shape.
Rollers are arranged on the inner circumference and the outer circumference of the guide track, respectively.
The support portion is arranged above the roller and the guide track arranged on the inner circumference of the guide track.
The support portion is not arranged on the upper side of the roller arranged on the outer periphery of the guide track, and is not arranged.
A cover extending from the support portion, covering the roller arranged on the outer periphery of the guide track, and not covering the roller arranged on the inner circumference of the guide track is provided.
The thickness of the cover should be thinner than the support portion.
A machine tool that features.