JPH0417309Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は工作機械の旋回アームに関し、特に倒
れを防止するようにした工作機械の旋回アームに
関する。

（従来の技術及び考案が解決しようとする問題
点） ワークの所定箇所に加工を施す工作機械には、
ワークに対して前後動するテーブル上に支持体を
設け、該支持体に回動自在な旋回アームを取付け
るとともにこの旋回アームの前面にワーク加工用
の工具を取付けて構成したものがあり、斯かる工
作機械でワークの所定箇所に加工を施すには旋回
アームを所定位置まで回動させるとともにテーブ
ルをワーク側へ前進させて行う。

斯る工作機械にあつては、ワーク加工中におい
て旋回アームにワーク加工の反作用として後方へ
の力が作用し、これがために旋回アームに倒れが
生じることがあり、従来より簡単な構造でしかも
旋回アームのどの回動位置にあつてもこの倒れを
有効に防止することのできる工作機械が望まれて
いた。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため本考案は、ワークＷに
対して前後動自在なテーブル７と、該テーブル７
に固定した支持体１０の前方に垂直面内で回動自
在に取付けられる旋回アーム１２と、該旋回アー
ム１２の前面に取付けられるスピンドル等のワー
ク加工用工具１３とから成る工作機械において、
前記支持体１０の前面に、前記工具１３の回動軌
跡に略等しい円環形状の支持リング１５を設け、
前記旋回アーム１２後面の前記工具１３取付位置
近傍より後方へ延出して前記支持リング１５に摺
接する支持部材１２９を設けたことを特徴とす
る。

（作用） 支持体の前面に円環形状の支持リングを設ける
とともに旋回アーム後面の工具取付位置近傍より
後方へ延出して前記支持リングに摺接する支持部
材を設けたので、旋回アームがどの位置に回動し
ても旋回アームは支持部材を介して支持リングに
支持されることになり、これにより簡単な構造で
いかなる回動位置でも旋回アームの倒れを有効に
防止することのできる工作機械を得ることができ
る。

（実施例） 以下に、本考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

第１図は本考案に係る工作機械の正面図、第２
図は同工作機械の側面図、第３図は同工作機械の
平面図であり、床上に固設されたベツド１には左
右方向のレールに設けられ、このレール２にＸテ
ーブル３が係合し、またベツド１上にはモータ４
が設けられ、このモータ４によつて回転するボー
ルネジ５にＸテーブル３の一部を螺合し、モータ
４の駆動によりＸテーブル３がレール２に沿つて
往復動するようにしている。

またＸテーブル３上面にはレール６が設けら
れ、このレール６にＺテーブル７が係合してい
る。このＺテーブル７の一部はＸテーブル３に固
設したモータ８によつて回転するボールネジ９に
螺合し、モータ８の駆動によりＺテーブル７はレ
ール６に沿つて、つまり水平面内において前記Ｘ
テーブル３の移動方向と直交する方向に往復動す
るようにしている。

Ｚテーブル７には上方に向つて支持体１０が一
体的に設けられ、この支持体１０内に固設した旋
回用モータ１１にて旋回アーム１２を垂直面内に
おいて旋回するようにしている。そして旋回アー
ム１２の一端にはスピンドル装置１３を取付け、
アーム１２他端の裏側には支持部１４を固着しこ
の支持部１４を受ける支持リング１５を旋回用モ
ータ１１周囲の支持体１０前面に設ける。前記支
持部１４先端はこの支持リング１５に摺接してお
り、これにより作業中における旋回アーム他端側
の倒れを防止するようになつている。

ところで前記支持リング１５の半径は旋回アー
ム１２の回動中心から前記支持部１４までの距離
に等しく、このために旋回アーム１２が回動して
も常に支持部１４の支持リングに摺接し、これに
より旋回アーム他端側は常に確実に支持されるよ
うになつている。

尚、旋回アーム１２の一端側、即ちスピンドル
装置１３側の倒れ防止は後述する支持部材１２
９，１２９により行われる。

支持体１０の背面側にはスピンドル装置１３の
スピンドル軸を回転するためのスピンドルモータ
１６を取付け、またベツド１の前方部分にはスピ
ンドル装置１３によつて加工されるワークＷを支
持する固定台１７を設け、ベツド１の後方部分に
は操作盤を備えた制御ボツクス１８を設け、制御
ボツクス１８下方の床上にはクーラントユニツト
１９を配置している。

以上においてワークＷにタツピング等の加工を
施すにはワークＷを固定台１７に固定し、ワーク
Ｗの加工位置に合せてモータ４，８，１１を駆動
する。ここでスピンドル装置１３の横方向の移動
はモータ４の駆動で、前後方向の移動はモータ８
の駆動で、更に上下方向の移動はモータ１１の駆
動により行う。尚、モータ１１の駆動によりスピ
ンドル装置１３は横方向に移動することとなる
が、この量は予め計算し、モータ４の駆動量を調
節する。

前記Ｘテーブル３からは第１図に示すように斜
め上方に向つて支持アーム２０を延出し、この支
持アーム２０の中間から水平に分岐アーム２１を
延出し、この分岐アーム２１の先端にツールマガ
ジン２２を回転自在に支持している。ツールマガ
ジン２２はその周囲に複数の異なる工具を等間隔
で着脱自在に保持している。また前記支持アーム
２０の先端には交換装置の一部をなす交換アーム
２３を取付け、この交換アーム２３を交換アーム
２３の後方に配置したモータ２４により垂直面内
において回転するようにしている。

ここで交換アーム２３の回転中心Ｏ１は前記旋
回アーム１２の中心Ｏ２とツールマガジン２２の
回転中心Ｏ３を結ぶ線上にあるようにし、工具を
交換する位置は、第１図に示す状態から旋回アー
ム１２が時計方向に略45°回転した位置、つまり
中心Ｏ２，Ｏ３を結ぶ線上にスピンドル装置１３
の中心がきた位置とする。このようにすることで
交換アーム２３の長さを最短のものとすることが
できる。

次に前記旋回用モータ１１、旋回アーム１２及
びスピンドル装置１３の構造を第４図乃至第６図
に基づいて説明する。

旋回用モータ１１は筒状をなす固定部材１１０
内に同じく筒状をなす回転部材１１１を設けたダ
イレクトドライブモータを採用しており、支持体
１０に固定部材１１０が取付けられ、回転部材１
１１に旋回アーム１２が取付けられている。

また、スピンドルモータ１６は支持体１０の背
面側に支持プレート１６０を介して取付けられ、
この支持プレート１６０の前部は筒状部１６１と
され、この筒状部１６１は旋回アーム１２側に取
付けられたクーラントジヨイント１６２内に挿入
され、クーラントジヨイント１６２は筒状部１６
１に対して回転自在とされ、支持プレート１６０
及びクーラントジヨイント１６２内には互いに連
通する冷却液流路１６３，１６４が形成されてい
る。

また支持プレート１６０内にはスピンドルモー
タ１６によつて回転せしめられるスピンドルモー
タ軸１６５の基端部が回転自在に支承され、この
スピンドルモータ軸１６５の先端部は旋回アーム
１２内において回転自在に支承されている。そし
てスピンドルモータ軸１６５の先部にはプーリ１
６６が嵌着され、このプーリ１６６とスピンドル
装置１３のスピンドル軸１３１に嵌着したプーリ
１３２間にタイミングベルト１６７を張設し、ス
ピンドルモータ１６の回転をスピンドル装置１３
に伝達するようにしている。尚、旋回アーム１２
内にも前記クーラントジヨイント１６２の流路１
６４と連通する冷却液流路１２７を形成してい
る。

スピンドル装置１３の構造は拡大図である第５
図にも示すように、旋回アーム１２に前方に突出
するケース１３０を固着し、このケース１３０内
に筒状スピンドル軸１３１を回転自在に支承し、
このスピンドル軸１３１内にチヤツキングユニツ
ト１３３の本体１３４とクーラントジヨイント１
３５を設けている。

チヤツキングユニツト本体１３４及びクーラン
トジヨイント１３５には冷却液流路１３６，１３
７が形成され、クーラントジヨイント１３５の流
路１３７はロータリジヨイント１３８に形成した
流路１３９及び図示しないチユーブを介して前記
旋回アーム１２の流路１２７に連通し、チヤツキ
ングユニツト本体１３４の流路１３６はスピンド
ル軸１３１に形成した流路１４０を介してスピン
ドル軸１３１前端に設けた環状液室１４１に連通
している。そして、この液室１４１内には環状の
ピストン１４２が摺動自在に設けられている。

一方前記チヤツキングユニツト１３３は本体１
３４とこの本体１３４の外周に装着される外筒１
４３とからなり、本体１３４の先部には前方に向
つて拡開するテーパ状凹部１４４が形成され、更
に本体１３４の先部には径方向の貫通穴１４５が
形成され、この貫通穴１４５内にはスチールボー
ル１４６保持されている。また外筒１４３はフラ
ンジ部１４７を有し且つスプリング１４８にて前
方へ付勢されている。

ここで、外筒１４３はスプリング１４８の弾発
力の他に環状ピストン１４２によつても前方に付
勢される。つまりスピンドル軸１３１に設けた液
室１４１には流路１６３，１６４，１２７，１３
９，１３７，１３６，１４０を介してクーラント
ユニツト１９から供給される冷却液の一部が供給
され、この冷却液の液圧によつてピストン１４２
を前方へ押し出すようにしているため、環状ピス
トン１４２はスプリング１４８の弾発力に液室１
４１の液圧を加えた力で前方に付勢され、外筒１
４３は強く前方へ押し出され、この外筒１４３の
前方への移動によりスチールボール１４６がツー
ルホルダー１５０のテーパ部に設けた穴１５１に
強く係合し、ツールホルダー１５０をチヤツキン
グユニツト１３３によつて確実に保持する。

一方、前記旋回アーム１２の背面側には板バネ
等の撓曲可能な構造の環状デイスク１２１がネジ
１２０によつて取付けられ、支持体１０側には環
状デイスク１２１を挟持して旋回アーム１２を所
定位置にて固定する固定装置１２２を設けてい
る。この固定装置１２２はデイスク１２１の背面
側が当たる受座１２３とこの受座１２３との間で
デイスク１２１を挟持する押圧片１２４とからな
り、押圧片１２４はロツド１２６の先端部に設け
られ、このロツド１２６の後端側は後方へ延出し
て支持体１０後面に固着した円筒部材１７０内に
収納されている。又ロツド１２６に固設したばね
受１７１と支持体１０間には皿ばね１２５を設け
てロツド１２６を後方へ付勢し、押圧片１２４と
受座１２３でデイスク１２１を挟持し、これによ
り旋回アーム１２を固定するようにしている。

又、支持体１０の円筒部材１７０側方には取付
部材１７２を固設して該取付部材１７２にアクチ
ユエーター１７３を取付け、このアクチユエータ
ー１７３の作動で前後動するロツド１７３ａの先
端にはリンク１７４の一端を取付ける。そして該
リンク１７４の他端を前記ロツド１２６の後端に
ピン１７５で枢着するとともにリンク１７４の他
端寄りを円筒部材１７０に設けたアーム１７６に
ピン１７７で枢着する。以上のアクチユエーター
１７３、ロツド１７３ａ、リンク１７４等により
固定解除機構１８０を構成する。而してアクチユ
エーター１７３の作動によりロツド１７３ａは図
中Ａ方向に摺動し、これによりリンク１７４はピ
ン１７７を中心に反時計回り方向に回動し、ロツ
ド１２６が前進即ち図中Ｂ方向へ摺動して押圧片
１２４と受座１２３によるデイスク１２１の挟持
を解放する。

ワークの所定箇所を加工する場合、旋回アーム
１２を該箇所まで回動した後、押圧片１２４と受
座１２３でデイスク１２１を挟持して旋回アーム
１２を固定するが、この際デイスク１２１は撓曲
可能なので押圧片１２４、受座１２３等から前後
方向の力が加わつたとしてもこの力はデイスク１
２１の撓曲により吸収されてしまい、旋回アーム
１２まで伝わることがなく、これにより旋回アー
ム１２の倒れを防止し、ワークＷに正確な加工を
行うことができる。

ところで前記旋回アーム１２裏面のロータリー
ジヨイント１３８両側には第９図（第２図−
矢視図）に示すように円柱状の支持部材１２９，
１２９が該旋回アーム１２と一体的に形成されて
おり、この支持部材１２９，１２９の先端は前記
支持リング１５に摺接し、これによりワーク加工
中における旋回アーム１２のスピンドル装置１３
側の倒れを防止するようにしている。前記ロータ
リージヨイント１３８と前記スピンドル装置１３
とは同軸なので、前方もしくは後方より視て前記
支持部材１２９，１２９はスピンドル装置１３の
略左右位置近傍に配置されることになり、この位
置はスピンドル装置１３軸心の回動軌跡ｌに略等
しい。そしてスピンドル装置１３軸心の回動軌跡
ｌは支持リング１５と略一致しているので旋回ア
ーム１２が回動しても支持部材１２９，１２９の
先端は常に支持リング１５に摺接し、これにより
旋回アーム１２は確実に支持されることになる。

（考案の効果） 以上に述べたように本考案によれば、支持体の
前面に円環形状の支持リングを設けるとともに旋
回アーム後面の工具取付位置近傍より後方へ延出
して前記支持リングに摺接する支持部材を設けた
ので、旋回アームがどの位置に回動しても旋回ア
ームは支持部材を介して支持リングに支持される
ことになり、これにより簡単な構造でいかなる回
動位置でも旋回アームの倒れを有効に防止するこ
とのできる工作機械を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る工作機械の正面図、第２
図は同工作機械の側面図、第３図は同工作機械の
平面図、第４図は同工作機械の要部拡大断面図、
第５図及び第６図はスピンドル装置の拡大断面
図、第７図は第２図矢視図、第８図は第２図
矢視図、第９図は第４図−矢視図、第１０図
は第８図−断面図である。 尚、図面中、７はテーブル、１０は支持体、１
２は旋回アーム、１３はワーク加工用の工具、１
５は支持リング、１２９は支持部材である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ワークに対して前後動自在なテーブルと、 該テーブルに固定した支持体の前方に垂直面内
   で回動自在に取付けられる旋回アームと、 該旋回アームの前面に取付けられるスピンドル
   等のワーク加工用工具とから成る工作機械におい
   て、 前記支持体の前面に、前記工具の回動軌跡に略
   等しい円環形状の支持リングを設け、 前記旋回アーム後面の前記工具取付位置近傍か
   ら後方へ延出して前記支持リングに摺接する支持
   部材を設けたことを特徴とする工作機械の旋回ア
   ーム。