JPH04193440A

JPH04193440A - マルチコラム自動加工機

Info

Publication number: JPH04193440A
Application number: JP32384190A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Murakami; 慎一村上
Original assignee: B B S KINMEI KK
Current assignee: B B S KINMEI KK
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-07-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、所定位置にクランプした長尺のワークに対
し、ワークの方向換えを要することなく、ワークの複数
箇所を、ワークの複数方向から同時加工することができ
るマルチコラム自動加工機に関する。

従来技術マシニングセンタによって代表されるように、数値制御
等によって一定のプログラムに従って目動運転される自
動工作機械が普及している。自動工作機械の多くは、自
動工具交換機構と、ワークテーブルと、ワークテーブル
上においてワークを旋回自在に位置決めすることができ
るインデックステーブルとを備え、プログラムの進行に
従い、工具を交換するとともに、インデックステーブル
上にクランプしたワークを移動したり旋回したりして、
ワークの複数箇所に多方向から多種類の機械加工を連続
的に行ない、工具交換所要時間やワークの方向換え所要
時間を省略し、省力化と作業能率の向上等を実現するも
のである。すなわち、自動工作機械におけるワークの加
工は、一般に、工具に対してワークを相対的に移動する
ことによって行なわれている。

発明が解決しようとする課題かかる従来技術によれば、自動工作機械の加工対象とな
るワークの最大寸法は、コラムとインデックステーブル
との最大距離、いわゆるふところの深さによって決定さ
れる。したがって、ふところを深く設計することによっ
て、加工可能なワークを大きくすることができる。しか
し、ふところを深くすれば、工具を支持するコラムをワ
ーク側へ大きくオーバハングさせねばならず、装置の規
模が過大になってしまうので、ふところの深さには、実
現可能な限界がある。そこで、一定限度を超える長尺な
ワークを加工する場合においては、加工の途中で人手に
よってワークのクランプ位置を変えたり、方向換えをし
たりする必要があり、そのために、所定の工作精度を維
持することが難しく、また、過大な手数を要するという
問題があった。

そこで、この発明の目的は、ワークに沿って独立移動す
る複数のコラムを設け、このコラムにインデックステー
ブルを搭載することによって、−旦クランプした長尺の
ワークを移動することなく、ワークの全長にわたる全加
工を一挙に完了することができるマルチコラム自動加工
機を提供することにある。

課題を解決するための手段かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、Ｘ軸方
向に敷設したガイドレールを共用し、Ｘ軸方向に独立に
動作する複数の下部スライドベースと、下部スライドベ
ースに搭載し、Ｙ軸方向に動作する中間スライドベース
と、中間スライドベースに搭載するコラムと、コラムに
搭載し、Ｘ軸方向に動作する上部スライドベースと、上
部スライドベースに搭載し、Ｘ軸のまわりに回転する工
具交換用のインデックステーブルとを備え、インデック
ステーブルの工具は、Ｘ軸方向にクランプするワークに
対し、Ｘ軸方向とＸ軸に対するラジアル方向とから加工
可能であることをその要旨とする。

作用かかる構成によれば、複数の下部スライドベースは、Ｘ
軸方向のガイドレールを共用して独立に直線運動するこ
とができるから、下部スライドベースの操作によって、
複数のインデックステーブルは、Ｘ軸方向にクランプさ
れているワークに沿って独立に移動し、ワークの全長に
わたってＸ軸方向の任意の加工位置をとることができる
。

中間スライドベースは、下部スライドベースに搭載され
てＹ軸方向に動作することができる。したがって、イン
デックステーブルは、下部スライドベースの移動によっ
て決定したＸ軸方向の加工位置において、ワークに対し
てＹ軸方向の任意の加工位置をとることができる。

上部スライドベースは、コラムを介して中間スライドベ
ースに搭載され、Ｘ軸方向に動作することができる。し
たがって、インデックステーブルは、さらに、ワークに
対してＸ軸方向の任意の加工位置をとることができる。

この結果、インデックステーブルは、ワークに対して、
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向に自在に移動して任意の
加工位置をとることができるとともに、インデックステ
ーブル自体は、Ｘ軸のまわりに回転することができるの
で、その回転動作によって複数の工具中から任意の工具
を選択するとともに、選択した特定の工具を任意の方向
からワークに向けることができる。したがって、ワーク
を移動したり方向換えをしたりすることな（、ワークの
全長にわたる複数箇所を任意の方向から同時に加工し、
必要な加工工程を一挙に完了することができる。

実施例以下、図面を以って実施例を説明する。

マルチコラム自動加工機は、単一の固定ベースＢｌ上に
移動自在に設けた独立する３基のコラム１０．１０・・
・を備えてなる（第１図）。

ここで、固定ベースＢ１の長手方向をＸ軸方向にとり、
固定ベースＢ１の短辺方向をＹ軸方向にとり、各コラム
１０が立設されている方向をＸ軸方向にとるものとする
。

固定ベースＢｌ上には、Ｘ軸方向に沿って一対のガイド
レールｌｌａ、ｌｌａが敷設されている。

ガイドレールｌｌａ、ｌｌａの中間には、固定のラック
ｌｌｂが、ガイドレールｌｌａ％ｌｌ＆の全長にわたっ
て配設されている。ガイドレール１１ａ、ｌｌａには、
３個の下部スライドベース１１．１１・・・が滑動自在
に取り付けられている。

各下部スライドベース１１の下面側には、ラック１１ｂ
に噛合するピニオンと、このピニオンを回転駆動するた
めのモータとを内蔵するドライブユニット１１ｄが突設
され（第４図）、下部スライドベース１１は、ドライブ
ユニット１１ｄのピニオンを正逆に回転駆動することに
よって、ガイドレール１１ａ、ｌｌａ上をＸ軸方向に独
立に往復運動するようになっている。

各下部スライドベース１１の上面側には、Ｙ軸方向に一
対のガイドレール１２ａ％１２ａが敷設され、ガイドレ
ール１２ａ、１２ａには、中間スライドベース１２が取
り付けられている（第１図、第４図）。ガイドレール１
２ａ、１２ａの中間には、送りねじ軸１２ｂが配設され
、送りねじ軸１２ｂは、後端部に設けた駆動モータＭ２
によって積極駆動するようになっている。また、各中間
スライドベース１２の下面側には、送りねじ軸１２ｂに
螺合する固定ナツトが取り付けられており、中間スライ
ドベース１２は、駆動モータＭ２によって送りねじ軸１
２ｂを正逆に回転駆動することにより、ガイドレール１
２ａ、１２ａ上をＹ軸方向に往復運動することができる
。なお、３基のコラム１０．１０・・・は、それぞれ、
中間スライドベース１２上に立設され、中間スライドベ
ース１２とともに移動する。

各コラム１０の前面には、一対のガイドレール１３ａ、
１３ａが上下方向に配設されている（第２図、第４図）
。ガイドレール１３ａ、１３ａには、上部スライドベー
ス１３がＸ軸方向に移動自在に取り付けられている。な
お、ガイドレール１３ａ１１３ａの中間には、コラム１
０の上部に固定した駆動モータＭ３によって積極駆動す
る送りねじ軸１３ｂが配設され、上部スライドベース１
３は、送りねじ軸１３ｂを介して、駆動モータＭ３によ
って上下動することができる。

各上部スライドベース１３には、インデックステーブル
２０が搭載されている（第１図ないし第４図）。各イン
デックステーブル２ｏは、中心軸をＸ軸方向に向けて軸
支する軸受はユニット２１を介して上部スライドベース
１３に取り付けられ、軸受はユニット２１のケーシング
に直付けした駆動モータＭ４によって駆動される。した
がって、インデックステーブル２０は、Ｚ軸に沿って直
立姿勢を保ち、Ｘ軸のまわりに回転動作することができ
る。

各インデックステーブル２０には、油圧または電動の工
具を着脱自在に取付は可能な複数の工具ヘッド２２．２
２・・・が、半径方向に放射状に配設されている（第３
図、第４図）。電動の工具ヘッド２２は、工具ヘッド２
２の基部に直付けされた駆動モータＭ５によって駆動さ
れ、ドリルまたはフライスカッタを装着するものとする
。また、油圧の工具ヘッド２２は、油圧パンチユニット
を装着し、外部の油圧ユニットによって駆動されるよう
になっている。なお、各工具ヘッド２２と、外部の電源
または油圧ユニットとの接続は、インデックステーブル
２０の中心部に取り付けたロータリジヨイント２３を介
して行なわれる。

ロータリジヨイント２３は、内部が２重軸構造になって
おり、その固定側と可動側とは、ブラシとスリップリン
グとを介して電気的に接続するとともに、固定側と可動
側の間にリング状の油路を形成することにより、両者間
に油圧の伝達ができるようにしたものである。また、電
動の工具ヘッド２２については、ベベルギヤを内蔵した
アダプタを介して工具を取り付けることができ、これに
よって、工具を任意の方向に向けて用いることができる
。

固定ベースＢｌには、ガイドレール１１ａ１１１ａに沿
って、３基のクランプ装置３０．３゜・・・が−直線上
に配列されている（第１図、第２図）。各クランプ装置
３０は、スペーサベースＢ２と、スペーサベースＢ２上
にＸ軸方向に敷設するガイドレール３１．３１とを介し
て、固定ベースＢｌ上に搭載されている。また、ガイド
レール３１．３１の間には、ラック３１ｂが配設され（
第１図、第３図）、各クランプ装置３０は、う・ツク３
１ｂに噛合する図示しないピニオンを内蔵するドライブ
ユニット３１ｄによって、ガイドレール３１．３１に沿
ってＸ軸方向に独立して移動することができる。

各クランプ装置３０は、ワークＷをクランプするクラン
プヘッド３２の部分に上下方向と水平方向との複数本の
エアシリンダを備え、異形断面のワークＷに対しても、
ワークＷを損傷することなく確実に固定することができ
るものである。また、クランプヘッド３２は、スペーサ
ベースＢ２から十分高く配設され、ワークＷを空中に浮
かせた状態でクランプするようになっている（第２図）
。

このようなマルチコラム自動加工機は、ＮＣ制御によっ
て、−旦クランプした長尺のワークＷを方向換えするこ
となく、多方向から同時加工し、必要な全加工工程を完
了することができる。

クランプ装置３０．３０・・・は、それぞれ独立に移動
することができ、ワークＷの長さに従って、その両端側
と中間部とに移動して待機する。クランプ装ｆｉ３０，
３０・・・にワークＷがローディングされると、各クラ
ンプヘッド３２は、上下方向と水平方向とからワークＷ
を固定し、ワークＷのクランプ動作が完了する（第１図
、第２図）。この際、ワークＷは、Ｘ軸方向に、その３
箇所がクランプされるので、有害な中だるみ等が発生す
るおそれがない。ただし、ワークＷのクランプ位置は、
ワークＷに対する加工箇所を避けて選定するものとする
。

つづいて、下部スライドベース１１．１１・・・の独立
動作によって、各コラム１０をワークＷの長手方向に沿
って移動し、ワークＷの３箇所において、Ｘ軸方向の加
工位置を決定する。また、中間スライドベース１２をＹ
軸方向に移動し、各コラム１０のＹ軸方向の加工位置を
決定する。さらに、上部スライドベース１３を介して各
インデックステーブル２０をＸ軸方向に移動し、ワーク
Ｗに対するＸ軸方向の加工位置を決定する。

一方、各インデックステーブル２０は、Ｘ軸方向に回転
の中心軸を有し、Ｘ軸のまわりに回転することができる
。この回転動作によって、工具ヘッド２２．２２・・・
は、ワークＷに向けて順次に異なる工具を提供すること
ができ、ワークＷに対し、任意のラジアル方向からの加
工姿勢をとることができる。

３基のコラム１０．１０・・・は、独立して動作するこ
とができ、ワークＷの両端側のコラム１０゜１０によっ
て、ワークＷの端面加工、すなわち、Ｘ軸方向の加工を
含むワークＷの端部付近を加工し、同時に、中間のコラ
ム１０は、ワークＷの中央部付近を加工することができ
る。３基のコラム１０．１０・・・によって作業箇所を
分担しながら、ワークＷの全長にわたる加工をすること
ができるので、ワークＷの方向換えが不要であり、加工
所要時間も大幅に短縮することができる。また、この装
置全体のＹ軸方向の寸法を極端に短くすることが可能で
あり、狭いスペース内で長尺なワークＷを加工すること
ができるから、たとえば、アルミサツシ用の長尺の型材
等の加工に最適である。

以上の説明において、コラム１０の基数は、３基に限ら
ず、２基であってもよく、４基以上とすることもできる
。また、必ずしも複数のコラム１０の全数を同時に用い
る必要はなく、不要なコラム１０をガイドレールｌｌａ
、ｌｌａの一方の側に退避させておき、必要なものだけ
を用いるようにすることもできる。

発明の詳細な説明したように、この発明によれば、Ｘ軸方向に敷設
するガイドレールを共用して独立に移動し、工具交換用
のインデックステーブルを搭載するコラムを複数基設置
することによって、各コラムは、Ｘ軸方向にクランプす
るワークの全長にわたり、任意の加工位置をとることが
できるとともに、インデックステーブルは、その回転動
作と、他の２軸方向の動作とによって、ワークに対して
Ｙ軸方向とＺ軸方向とから任意の加工位置をとり、多種
類の工具を使い分けて任意のラジアル方向からワークを
加工することができるので、−旦クランプした長尺のワ
ークを移動することなく、ワークの全長にわたる多種類
の加工を一挙に完了することができるという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は実施例を示し、第１図は平面図、
第２図は正面図、第３図は側面図、第４図は要部斜視図
である。Ｗ・・・ワーク１０・・・コラム１１・・・下部スライドベース１１ａ・・・ガイドレール１２・・・中間スライドベース１３・・・上部スライドベース２０・・・インデックステーブル

Claims

【特許請求の範囲】

１）Ｘ軸方向に敷設したガイドレールを共用し、Ｘ軸方
向に独立に動作する複数の下部スライドベースと、該下
部スライドベースに搭載し、Ｙ軸方向に動作する中間ス
ライドベースと、該中間スライドベースに搭載するコラ
ムと、該コラムに搭載し、Ｚ軸方向に動作する上部スラ
イドベースと、該上部スライドベースに搭載し、Ｘ軸の
まわりに回転動作する工具交換用のインデックステーブ
ルとを備え、該インデックステーブルの工具は、Ｘ軸方
向にクランプするワークに対し、Ｘ軸方向とＸ軸に対す
るラジアル方向とから加工可能であることを特徴とする
マルチコラム自動加工機。