JPH0429497B2 - - Google Patents

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JPH0429497B2
JPH0429497B2 JP60199598A JP19959885A JPH0429497B2 JP H0429497 B2 JPH0429497 B2 JP H0429497B2 JP 60199598 A JP60199598 A JP 60199598A JP 19959885 A JP19959885 A JP 19959885A JP H0429497 B2 JPH0429497 B2 JP H0429497B2
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
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    • B23Q1/48—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs
    • B23Q1/4852—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single sliding pair followed perpendicularly by a single rotating pair
    • B23Q1/4857—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs a single sliding pair followed perpendicularly by a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
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    • Y10T483/1752—Tool changer between spindle and matrix including tool holder pivotable about axis
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    • Y10T483/00—Tool changing
    • Y10T483/18—Tool transfer to or from matrix
    • Y10T483/1873—Indexing matrix
    • Y10T483/1891—Chain or belt

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、一度ワークを取付けるだけでワー
クの５面を加工できる多面加工装置に関する。
従来の技術 たとえば直方体状のワークの周囲５面を切削加
工することがある。この場合、工作機械のインデ
ツクス装置にワークの取付面を取付けて、ワーク
を90°ずつ所定角度インデツクスすることで、第
１〜第４面を順次工具に対面させて、第１〜第４
面の加工を行なう。しかしながら、ワークの取付
面に対して反対側にある第５面をさらに加工する
には、ワークをインデツクス装置から外して別の
工作機械のテーブルに取付けて第５面を工具に対
面させて、第５面の加工を行なわなければならな
い。
発明が解決しようとする問題点 このため、ワークの取付けを２回必要とし、時
間がかかり生産性向上の妨げとなつている。
発明の目的 この発明は上記欠点を解消して一度のワークの
取付けで、ワークを第１〜第５面まで加工するこ
とができる多面加工装置を提供することを目的と
する。
発明の要旨 したがつて、この発明は、本体に設けられ工具
を装着して上下動可能なスピンドルと、本体のベ
ツド上を水平往復移動自在で工具に向けて移動可
能な第１テーブルと、 第１テーブル上にあり第１テーブルの移動方向
と直交する方向に水平往復移動自在の第２テーブ
ルと、 第２テーブル上において上下方向に沿つた回転
軸を中心にインデツクス可能に設定されかつ上方
に延びた延長部を有する第１ロータリテーブル
と、 延長部の側面において水平方向に沿つた回転軸
を中心にインデツクス可能に設定されてワークを
装着するための第２ロータリテーブルと、 を備えた多面加工装置を要旨としている。
問題点を解決するための手段 第１図〜第３図を主に参照して説明すれば、本
体１には、上下動（Ｙ軸方向）可能なスピンドル
９が設けてある。本体１のベツド１０には第１テ
ーブル１４が水平往復移動自在に設けてある。こ
の第１テーブル１４は、スピンドル９の工具１１
に向けて移動できる。この第１テーブル１４の上
には第２テーブル１５があり、第２テーブル１５
は第１テーブル１４の移動方向と直交する水平方
向に往復移動できる。
第２テーブル１５上には、第１ロータリテーブ
ル１６がある。この第１ロータリテーブル１６
は、上下方向に沿つた回転軸ROを中心にインデ
ツクス可能に設定されている。そして、第１ロー
タリテーブル１６上には上方に延びた延長部１７
を有する。
第２ロータリテーブル１９は、延長部１７の側
面１８に設定され、水平方向に沿つた回転軸QO
を中心にインデツクス可能である。この第２ロー
タリテーブル１９はワークＷを装着できる。
ワーク供給手段４は、ワークＷを第２ロータリ
テーブル１９へロードしたり、加工後第２ロータ
リテーブル１９からアンロードするためにある。
なお、この発明の多面加工装置は、主に小型のワ
ークの５面加工に使用するのが最適である。しか
し、同装置の大型化をはかれば、大形のワークの
５面加工にももちろん使用できる。
作 用 第３図と第１０図を参照すれば、第２ロータリ
テーブル１９を90°ずつインデツクスして第１〜
第４面ｆ１〜ｆ４を順次工具１１に対面させて、
かつ第１テーブル１４をそのたびに工具１１側に
移動することで、工具１１により第１〜第４面ｆ
１〜ｆ４まで加工できる。
さらに、第１ロータリテーブル１６を回転軸
ROを中心に90°インデツクスして第１０図の状態
から第３図の状態、すなわち第５面ｆ５を工具１
１に対面させて、第１テーブル１４を工具１１側
に移動させれば第５面ｆ５も加工できる。
ワークＷは、ワーク供給手段４により第２ロー
タリテーブル１９へロードされ、かつ加工後は第
２ロータリテーブル１９からアンロードされる。
（第６図参照と第１１図参照） 実施例 第１図と第２図はこの発明の多面加工装置の全
体を示しており、横型マシニングセンタ式のもの
である。
本体１には、操作パネル２、NC装置３および
ワーク供給手段４が設定されている。本体１はチ
ツプガード７で囲まれている。チツプガード７は
ドア５，６を有している。本体１は第３図と第４
図に示すように自動工具交換装置１３（図面の簡
単化のために第４図において一部のみ示してあ
る。）、工具マガジン８、スピンドル９およびベツ
ド１０がある。
スピンドル９の工具１１は、工具マガジン８の
工具と自動工具交換装置１３により交換できる。
工具１１はたとえばドリルである。
第３図と第４図に示すようにスピンドル９は、
コラム１２の上下方向、すなわちＹ軸方向に沿つ
て内蔵のモータと送り機構により下限レベルLL
から上限レベルOL（Ｙ軸機械原点位置）までのＹ
軸ストロークＳ１上下動可能である。なお、工具
１１の交換時には、スピンドル９はＹ軸工具交換
位置YLまでさらに上昇できる。
ベツド１０のレール１０ａには、第１テーブル
１４が内蔵の駆動源と送り機構によりＺ軸方向に
水平往復移動自在に設置してある。この第１テー
ブル１４は工具１１側へ移動できる。すなわち、
第１テーブル１４は、第４図で示すようにＺ軸機
械原点位置ZPから最終端位置OTまでＺ軸ストロ
ークＳ２移動できる。
第１テーブル１４の上には、第２テーブル１５
がＸ軸方向、すなわちＺ軸方向と直交する水平方
向に、内蔵のモータと送り機構により往復移動自
在に設置してある。この第２テーブル１５は第５
図に示すようにＸ−Ｚ軸機械原点位置Ｘ−Ｚから
最終端位置OMまでＸ軸ストロークＳ３移動でき
る。
第２テーブル１５の上には、第１ロータリテー
ブル１６が上下方向回転軸ROを中心に回転方向
Ｒに沿つてインデツクス可能に設けてある。な
お、Ｘ−Ｚ軸機械原点位置Ｘ−Ｚは回転軸ROと
一致できる。
この第１ロータリテーブル１６は、たとえば1°
ごとの角度で内蔵モータとインデツクス機構によ
りインデツクス可能となつている。
この第１ロータリテーブル１６には延長部１７
が上方に延長して設けてある。延長部１７の側面
１８に第２ロータリテーブル１９が水平方向回転
軸QOを中心に回転方向Ｑに沿つてインデツクス
可能に設けてある。
この第２ロータリテーブル１９は、モータ１７
ａと内蔵のインデツクス機構によりたとえば角度
1°ごとにインデツクス可能である。
第２ロータリテーブル１９はたとえばコレツト
チヤツク式や電磁チヤツク式のものが採用でき
る。そして第２ロータリテーブル１９の中心に
は、後述するワークホルダ２３が挿入されるテー
パ状の穴２０を有している（第４図と第５図参
照）。第２ロータリテーブル１９は、電流供給を
オンオフすることで、ワークホルダ２３をコレツ
トチヤツクの皿バネのバネ力や電磁チヤツクの電
磁力、いわゆる装着力で装着したり、この装着力
を解除してワークホルダー２３を取りはずしたり
することができる。
なお、第１と第２テーブル１４，１５の各モー
タの配線は、NC装置３に接続されている。第１
と第２テーブル１４，１５のＺ軸、Ｘ軸における
それぞれの移動量と移動方向の選択の制御は、
NC装置３のプログラムにより設定される。ま
た、第１と第２のロータリテーブル１６，１９の
各モータの配線は、NC装置３に接続されてい
る。第１と第２ロータリテーブル１６，１９のそ
れぞれのインデツクス角度および回転方向の選択
の制御もNC装置３のプログラムにより設定され
る。
さらに、スピンドル９をＹ軸方向に上下動させ
るモータの配線は、NC装置３に電気的に接続さ
れている。スピンドル９のＹ軸方向の移動量と移
動方向の選択の制御もNC装置３のプログラムに
より設定される。また、第２ロータリテーブル１
９の装着力のオンオフ操作のタイミングもNC装
置３のプログラムにより行なえる。
次に、前記ワーク供給手段４を説明する。ワー
ク供給手段４は、第１図と第２図に示すように、
ワークステーシヨン２１と自動ワークチエンジヤ
２２を有している。このワーク供給手段４は、ワ
ークステーシヨン２１に多数配置されたワークＷ
を１つづつ前記第２ロータリテーブル１９にロー
ドし、加工後同ワークＷを第２ロータリテーブル
１９からアンロードするためのものである。
ワークステーシヨン２１の回転コンベア２５
は、第４図と第６図に示す設定用穴２４を40有し
ている。第７図と第８図に示すように、ワークホ
ルダ２３の上部にはたとえば鉄製のデイスク２６
を有している。
デイスク２６の上面には、四隅の位置にワーク
固定片２６ａが設けてある。この固定片２６ａは
ワークＷの第１〜第４面ｆ１〜ｆ４に押し付けら
れて、ワークＷをデイスク２６に固定するための
ものである。
またワークホルダ２３の中間部には、溝２７が
形成してある。さらにワークホルダ２３の下部に
はプルスタツド２８が取付けてある。このプルス
タツド２８は上記穴２４および第２ロータリテー
ブル１９の穴２０に差込むためにある。
第２図に示すように、ワークステーシヨン２１
の各デイスク２６の上にはワークＷが装着してあ
る。このワークステーシヨン２１のコンベア２５
は図示しない駆動手段で作動される。コンベア２
５の回転タイミングはNC装置３のプログラムに
より与えられる。また、次に説明する自動ワーク
チエンジヤ２２の各動作は、NC装置３のプログ
ラムにしたがつて行なわれる。
次に自動ワークチエンジヤ２２は、第４図〜第
６図に示すように、本体２９とこの本体２９に装
着された操作部３０からなる。本体２９は、垂直
支点軸３１を中心に180°回転可能である。本体２
９が180°回転すると、第５図ストローク分Ｊだけ
ロツド３２，３２が後退位置に移動する。
操作部３０は、本体２９に内蔵された駆動手段
によりロツド３２，３２を介して本体２９からス
トロークＳ４伸長可能である。（第４図参照）。操
作部３０のプレート３３は、ロツド３２の先端に
固定されている。このプレート３３にはサポート
３４を介してアームサポート３５が取付けてあ
る。
アームサポート３５の下端にはアーム３６が水
平方向に向けて取付けてある。アーム３６は、前
記ワークホルダ２３の溝２７にはまる形状であ
る。アームサポート３５は、駆動手段（図示せ
ず）を介してサポート３４のレール３７に沿つて
ストロークＳ５上下動できる。（第４図参照） さらに、サポート３４、アームサポート３５お
よびアーム３６は、第６図の２点鎖線で示すよう
にプレート３３に対して駆動手段と回転機構（図
示せず）により反時計方向に90°回転可能である。
次に第９図に示す直方体のワークＷを加工する
場合を考える。このワークＷの第５面Ｆ５は正方
形である。最終的にNC装置３のプログラムにし
たがつて、ワークＷは、第１〜第５面ｆ１〜ｆ５
が工具１１によりドリル加工される。
まず、第１テーブル１４を、第５図に示すよう
にＸ−Ｚ軸機械原点位置Ｘ−Ｚから所定距離ｌだ
け工具１１側（Ｚ軸方向）に移動させる。次に第
２テーブル１５を、第５図に示すようにＸ軸方向
に沿つてＸ軸ストロークＳ３だけ移動し最終端
OM位置に位置させる。
さらに、第１ロータリテーブル１６を第３図に
示す状態から90°時計方向にインデツクスして、
第２ロータリテーブル１９の回転軸QOがＸ軸と
平行になるようにする。
このようにすることで第１と第２ロータリテー
ブル１６，１９は、第４図と第５図に示す状態に
設定される。（以下、これを初期設定位置という） 次に、自動ワークチエンジヤ２２の動作を第６
図の矢印Ａ１〜Ａ１１を参照して説明する。
第４図〜６図に示す自動ワークチエンジヤ２２
のロツド３２をストロークＳ４伸長して（矢印Ａ
１方向）、アーム３６を対面するワークステーシ
ヨン２１のワークホルダ２３の溝２７にはめこ
む。そして、アームサポート３５をストロークＳ
５上昇して、ワークホルダ２３をコンベア２５の
穴２４から強制的に抜き上げ（矢印Ａ２）、ワー
クホルダ２３とワークＷをアーム３６に保持した
ままロツド３２をストロークＳ４収縮する（矢印
Ａ３方向）。
次に、本体２９は矢印Ａ４，Ａ６方向に180°回
転する。この回転途中に、サポート３４とアーム
サポート３５は、90°反時計方向に回転（第６図
の位置Ｐ５における２点鎖線で90°回転した状態
を示す。簡単化のためにワークＷとワークホルダ
３２は示していない。）して、ワークＷは横に向
けられる。本体２９が矢印Ａ６方向に回転し終る
と、アーム３６とワークホルダ２３は第２ロータ
リテーブル１９の近くに位置される。再びロツド
３２がストロークＳ４に伸長して（矢印Ａ７方
向）、アーム３６に保持されたワークホルダ２３、
ワークＷは、第４図と第５図に示すように第２ロ
ータリテーブル２０の直前に位置される。すなわ
ち、ワークホルダ２３の中心軸と穴２０の中心と
が一致される。
つづいて、アームサポート３５はストロークＳ
５移動（矢印Ａ８方向）して、ワークホルダ２３
のプルスタツド２８が穴２０に挿入される。そし
て、ロツド３２をストロークＳ４収縮して、アー
ム３６をワークホルダ２３からはずす（矢印Ａ９
方向）。第２ロータリテーブル１９に装着力を発
生させて、ワークホルダ２３を第２ロータリテー
ブル１９に確実に装着させる。そして、アームサ
ポート３５は再びストロークＳ５移動（矢印Ａ１
０方向）したあと、本体２９を180°逆回転（矢印
Ａ１１方向）させて、アーム３６をワークステー
シヨン２１側にもどしておく。
次に第４図と第５図において説明すれば、第１
テーブル１４を工具１１側に移動し、かつ第２テ
ーブル１５も最終端位置OMからＸ軸方向にそつ
て前方へ移動する。すなわち、ワークＷの第１面
ｆ１（第９図と第１０図参照）を工具１１に対面
するようにする。なお工具１１は、すでにＹ軸方
向に移動してワークＷの第１面ｆ１の所定位置に
加工できる位置に設定してある。
ワークＷは次のようにして第１〜第５面ｆ１〜
ｆ５が加工される。（第３図と第１０図を参照） 第１テーブル１４を工具１１側にさらに移動し
て、第１面ｆ１に所定深さのドリル加工をする。
次に加工後第１テーブル１４を後退移動する。第
２ロータリテーブル１９を時計方向に90°インデ
ツクスして、第２面ｆ２を割出す。再び第１テー
ブル１４を工具１１側に前進移動して第２面ｆ２
に所定深さのドリル加工をする。以下同じ要領で
第３面ｆ３、第４面ｆ４にドリル加工をする。
第１〜第４面ｆ１〜ｆ４の加工が終わつたら第
１テーブル１４を後退移動しておく。
次に、第１ロータリテーブル１６を回転軸RO
を中心に反時計方向に90°インデツクスして、第
１０図の状態から第３図の状態にワークＷの向き
を変えて第５面ｆ５を工具１１に対面させる。そ
して再び第１テーブル１４を前進して、第５面ｆ
５に所定深さのドリル加工をする。このように、
ワークＷを第２ロータリテーブル１９に一度取付
ければ、ワークＷの第１〜第５面まで加工が行な
える。
加工が終つたら、第１、第２テーブル１４，１
５を移動して上述した初期設定位置（第４図と第
５図参照）にもどす。
次に、第６図と第１１図を参照して、加工ずみ
のワークＷをワークステーシヨン２１にアンロー
ドする手順を説明する。
前述のように、アーム３６は、矢印Ａ１１方向
に180°回転してワークステーシヨン２１側にもど
つている。まず、本体２９は矢印Ｂ１方向にそつ
て反時計方向に180°回転する。そして、アームサ
ポート３５を第２ロータリテーブル１９側にスト
ロークＳ５移動（矢印Ｂ２方向）する。さらにロ
ツド３２を矢印Ｂ３方向に伸長する。
これにより、アーム３６はワークホルダ２３の
溝２７にはまりこむ。この状態で第２ロータリテ
ーブル１９の装着力の発生を止める。さらにアー
ムサポート３５をストロークＳ５移動（矢印Ｂ４
方向）させると、ワークホルダ２３は第２ロータ
リテーブル１９から抜けて第５図に示す状態にな
る。
このあと、ロツド３２を矢印Ｂ５方向に収縮し
て、矢印Ｂ６，Ｂ８に沿つて本体２９を時計回り
に180°回転させる。ただし、この回転途中におい
て、位置Ｐ７ではサポート３４とアームサポート
３５はプレート３４に対して90°時計方向に回転
して、ワークＷは正立状態にもどる。
再びロツド３２が矢印Ｂ９方向に伸長して、ワ
ークホルダ２３をコンベア２５の元の穴２４の上
方に位置させる。
つづいて、アームサポート３５をストロークＳ
５下げると（矢印Ｂ１０方向）、ワークホルダ２
３のプルスタツド２８は穴２４に差し込まれる。
このあと、ロツド３２を矢印Ｂ１１方向に収縮さ
せて、アーム３６をワークホルダ２３からはず
す。
このようにして、一つのワークＷのロード、加
工およびアンロードが終了する。
次に加工するべきワークＷは、コンベア２５を
第６図の矢印Ｈ方向に送ることで、アーム３６と
対面する位置まで送られる。順次送られてくるワ
ークＷは、上述した手順で順次第２ロータリテー
ブル１９にロードされ、加工後第２ロータリテー
ブル１９からアンロードされてワークステーシヨ
ン２１にもどされる。
ところで、ワークＷの第１〜第５面ｆ１〜ｆ５
の他にワークＷ１の角部Ｃを加工する場合があ
る。この場合たとえば、第１２図で示すように、
第２ロータリテーブル１９をインデツクスして、
第１面ｆ１を工具１１に対面させた状態にする。
さらに第２ロータリテーブル１９をたとえば45°
時計回りにインデツクスして、角部Ｃを工具１１
に対面させる。そしてワークＷ１を工具１１側に
移動させれば、角部Ｃのドリル加工ができる。
ところで、この発明は上述した実施例に限定さ
れるものではない。たとえば、ベツドの長手方向
は、スピンドルの軸方向と直交する方向であつて
もよい。
また、デイスク２６は永久磁石で作つて、たと
えば鉄製のワークＷをデイスク２６に装着するよ
うにしてもよい。
発明の効果 以上説明したようにこの発明によれば、ワーク
の５面加工が一度のワーク取付けで容易にでき
る。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の多面加工装置の実施例を示
す正面図、第２図はその実施例の平面図、第３図
は実施例の要部を示す斜視図、第４図はスピンド
ルと第１ロータリテーブルおよびワーク供給手段
の位置関係を示す正面図、第５図はスピンドルと
第１ロータリテーブルおよびワーク供給手段の位
置関係を示す平面図、第６図はワーク供給手段お
よび第１と第２ロータリテーブルを示す斜視図、
第７図はワークホルダとデイスクの平面図、第８
図はワークホルダとデイスクを示す一部切欠正面
図、第９図はワークの一例を示す斜視図、第１０
図はワークの第１面を加工しようとする状態を示
す図、第１１図はワークを第２ロータリテーブル
からアンロードする手順を示す図、第１２図と第
１３図はワークの角部の加工を説明するための図
である。 １……本体、３……NC装置、４……ワーク供
給手段、９……スピンドル、１０……ベツド、１
１……工具、１４……第１テーブル、１５……第
２テーブル、１６……第１ロータリテーブル、１
９……第２ロータリテーブル、２０……穴、２１
……ワークステーシヨン、２２……自動ワークチ
エンジヤ、２３……ワークホルダ、３６……アー
ム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 本体に設けられ工具を装着して上下動可能な
    スピンドルと、 本体のベツド上を水平往復移動自在で工具に向
    けて移動可能な第１テーブルと、 第１テーブル上にあり第１テーブルの移動方向
    と直交する方向に水平往復移動自在の第２テーブ
    ルと、 第２テーブル上において上下方向に沿つた回転
    軸を中心にインデツクス可能に設定されかつ上方
    に延びた延長部を有する第１ロータリテーブル
    と、 延長部の側面において水平方向に沿つた回転軸
    を中心にインデツクス可能に設定されてワークを
    装着するための第２ロータリテーブルと、 を備えた多面加工装置。 ２ 前記ワークは、ワーク供給手段により第２ロ
    ータリテーブルにロードされ、工具により加工さ
    れたワークは、ワーク供給手段によりアンロード
    される特許請求の範囲第１項記載の多面加工装
    置。
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