JPH04322927A - Rotatable support method with arbitrary solid angle with respect to imaginal center, and structure therefor - Google Patents

Rotatable support method with arbitrary solid angle with respect to imaginal center, and structure therefor

Info

Publication number
JPH04322927A
JPH04322927A JP11076891A JP11076891A JPH04322927A JP H04322927 A JPH04322927 A JP H04322927A JP 11076891 A JP11076891 A JP 11076891A JP 11076891 A JP11076891 A JP 11076891A JP H04322927 A JPH04322927 A JP H04322927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
solid angle
point
blocks
respect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11076891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eisuke Yokoyama
横山 英輔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP11076891A priority Critical patent/JPH04322927A/en
Publication of JPH04322927A publication Critical patent/JPH04322927A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method and a structure for linearly changing the solid angle by rotation of rotary shafts without necessity of the synthesis of multiple rotations and for supporting a spindle without the necessity of X-, Y-and Z axial correcting linear movements for compensation for a positional displacement caused by rotation. CONSTITUTION:First and second blocks 9, 10 are coupled at three points at the apices of a triangle. The first block 9 is rotated about a rotational axis passing through the point P and is also rotated about a second line 14 as a rotational axis which is orthogonal, at an imaginal center O, to a first line 17 which is orthogonal to the rotational axis passing through the point P and is parallel with a line connecting between the first and second blocks. Accordingly, the solid angle of the second block with respect to the imaginal center O may be arbitrarily changed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、加工機における加工ス
ピンドル等が取り付けられたブロックを、仮想中心に対
するすべての立体角回転させることができる支持方法及
びその構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support method and structure thereof that allows a block to which a processing spindle or the like is attached in a processing machine to be rotated through all solid angles about a virtual center.

【0002】0002

【従来の技術】この種の支持方法あるいは構造を必要と
する加工機においては、空間の1点に対して1軸にて加
工スピンドルに平面回転を与え、さらにワークにこれと
直角の回転を与えることにより立体角を合成して加工す
るもの、あるいは、45度の角度をなす回転軸を2個1
組にすることにより立体角を合成するものがあった。
[Prior Art] In a processing machine that requires this type of support method or structure, a processing spindle is given plane rotation about one axis at a point in space, and a workpiece is given a rotation perpendicular to this. 2 rotation axes forming an angle of 45 degrees.
There was one that synthesized solid angles by pairing them.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】上記従来の加工機にお
いては、いずれもアクチュエイタのリニアな運動によっ
て加工スピンドルを設定された立体角を簡明に作成して
動かすことができなかった。特に、従来のものにおいて
は、複数の部材の回動による加工スピンドルとワークの
間の角度変移運動が加工スピンドル先端位置の変位をも
伴うものである為に、それぞれの角度の動きと、その位
置変位をキャンセルするX、Y、Zの補正の動きを多元
的に合成しなければならなかったので、微小角の移動に
も多大な計算及び回転移動と直線補正運動を要するとい
う課題があった。また、加工スピンドルの球面角移動範
囲も半球以下の狭い領域に限られていた。
[Problems to be Solved by the Invention] In all of the conventional processing machines described above, it is not possible to easily create and move the processing spindle to a set solid angle by linear movement of the actuator. In particular, in conventional systems, the angular movement between the machining spindle and the workpiece due to the rotation of multiple members is accompanied by a displacement of the tip position of the machining spindle. Since the X, Y, and Z correction movements for canceling displacement had to be multidimensionally synthesized, there was a problem in that even small angle movement required a large amount of calculation, rotational movement, and linear correction movement. In addition, the spherical angle movement range of the processing spindle is limited to a narrow area of less than a hemisphere.

【0004】本発明の目的は、多元的な回転の合成を必
要としない各回転軸の回転によりリニアに立体角を変え
ることが可能なことと、回転による位置変位補正の為の
X、Y、Z直線修正移動を必要としないスピンドルの支
持方法及びその構造を提供することにある。
The object of the present invention is to be able to linearly change the solid angle by rotating each rotation axis without requiring the synthesis of multiple rotations, and to make it possible to change the solid angle linearly by rotating each rotation axis without the need for combining multiple rotations. It is an object of the present invention to provide a spindle support method and its structure that do not require Z linear correction movement.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の仮想中心に対す
る立体角自在回転支持方法は、第1及び第2ブロックを
それぞれ回動自在で三角形に配置された3点で連結し、
第1ブロックを点Pを通る回転軸を中心として回動させ
ると共に点Pを通る回転軸に直交し第1及び第2ブロッ
クを結ぶ直線に平行な第1線に仮想中心Oにて直交する
第2線を回転軸として第1ブロックを回動することによ
り、仮想中心Oに関する第2ブロックの立体角を自在に
可変することを特徴とす。また、その構造は、第1及び
第2ブロックと、第1及び第2ブロックをそれぞれ回動
自在で三角形に配置された3点で連結する3本のアーム
と、第2ブロックを点Pを通る回転軸を中心として回動
自在な状態で支持すると共に点Pを通る回転軸に直交し
第1及び第2ブロックを結ぶ直線に平行な第1線に仮想
中心Oにて直交する第2線を回転軸として回動するスイ
ングアームと、スイングアームをZ軸方向に移動させる
上下動台と、ワークをX・Y方向に移動それぞれさせる
X及びY方向スライドと、からなる。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a solid angle free rotary support method with respect to a virtual center, in which the first and second blocks are connected at three points arranged in a triangle so as to be freely rotatable.
The first block is rotated around the rotation axis passing through point P, and the first block is perpendicular to the first line at the virtual center O, which is perpendicular to the rotation axis passing through point P and parallel to the straight line connecting the first and second blocks. It is characterized in that the solid angle of the second block with respect to the virtual center O can be freely varied by rotating the first block about the two lines as the rotation axis. In addition, its structure consists of a first and second block, three arms that are rotatable and connect the first and second blocks at three points arranged in a triangular shape, and a point P that passes through the second block. A second line is supported in a rotatable state around the rotation axis, and is perpendicular to the first line passing through point P and parallel to the straight line connecting the first and second blocks at a virtual center O. It consists of a swing arm that rotates as a rotating shaft, a vertical movement table that moves the swing arm in the Z-axis direction, and X- and Y-direction slides that move the workpiece in the X and Y directions, respectively.

【0006】[0006]

【作用】本発明においては、第1及び第2ブロックが三
角形に配置された3点で連結されており、第1ブロック
を点Pを通る回転軸を中心として回転させると、点Oを
中心として第1ブロックと同じ回転角だけ第2ブロック
が回転する。また、点Oを通る第2線を回転軸として第
1ブロックを回転させると、第2線を回転軸として第1
ブロックと同じ回転角だけ第2ブロックが回転する。こ
れにより、第2ブロックは点Oを中心として360度の
回転角で回動可能な状態で支持される。
[Operation] In the present invention, the first and second blocks are connected at three points arranged in a triangle, and when the first block is rotated about the rotation axis passing through point P, the first block is rotated about the rotation axis passing through point P. The second block rotates by the same rotation angle as the first block. Also, when the first block is rotated using the second line passing through point O as the rotation axis, the first block is rotated using the second line as the rotation axis.
The second block rotates by the same rotation angle as the block. Thereby, the second block is supported so as to be rotatable through a rotation angle of 360 degrees around point O.

【0007】[0007]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係る加工機の斜視
図であり、図2は図1に示すスピンドル支持機構を示す
側面図、図3は図2のA矢視図である。この加工機にお
いては、ベース1上にX方向スライド2とその上のY方
向スライド3と、ベース1に立設されたコラム4に沿っ
てZ方向に移動する上下動台5と、この上下動台5に取
り付けられかつX方向の回転軸を中心として回動するL
形のスイングアーム6とが設けられている。この加工機
におけるスピンドル7は、図2及び図3に示すスピンド
ル支持機構8を介してスイングアーム6に取り付けられ
ている。
[Embodiment] Fig. 1 is a perspective view of a processing machine according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a side view showing the spindle support mechanism shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a view taken in the direction of arrow A in Fig. 2. . This processing machine has an X-direction slide 2 on a base 1, a Y-direction slide 3 above it, a vertically movable table 5 that moves in the Z direction along a column 4 erected on the base 1, and L that is attached to the stand 5 and rotates around the rotation axis in the X direction
A shaped swing arm 6 is provided. A spindle 7 in this processing machine is attached to a swing arm 6 via a spindle support mechanism 8 shown in FIGS. 2 and 3.

【0008】このスピンドル支持機構8においては、第
1及び第2ブロック9、10と、その間を連結する3本
のアーム11〜13が用いられている。
This spindle support mechanism 8 uses first and second blocks 9, 10 and three arms 11 to 13 that connect them.

【0009】第1ブロック9は、3つの素片9a〜9c
をそれぞれシャフト9d、9eで接続したものであり、
各素片9a〜9cの先端が三角形に並ぶように設定され
ている。素片9a、9bを連結するシャフト9dは、ス
イングアーム6先端のP点を通りその回転軸14に直交
する方向(Y方向)を向くようにして回動自在にスイン
グアーム6に取り付けられている。
The first block 9 includes three pieces 9a to 9c.
are connected by shafts 9d and 9e, respectively,
The tips of each elemental piece 9a to 9c are arranged in a triangular manner. A shaft 9d connecting the pieces 9a and 9b is rotatably attached to the swing arm 6 so as to pass through point P at the tip of the swing arm 6 and face in a direction (Y direction) perpendicular to the rotation axis 14. .

【0010】第2ブロック10は、スピンドル7を取り
付ける台部10bと、この台部10bの図中上面より突
出する2つの突出部10a、10cとから構成されてい
る。
The second block 10 is composed of a base portion 10b on which the spindle 7 is attached, and two protruding portions 10a and 10c that protrude from the upper surface of the base portion 10b in the drawing.

【0011】アーム11〜13は、その各一端が第1ブ
ロック9の素片9a〜9cの先端付近に回動自在に取り
付けられており、各他端が第2ブロック10の突出部1
0a、台部10bの端部及び突出部10cの先端に回動
自在に取り付けられている。このアーム11〜13と第
1ブロック9との取付部15a〜15cと、アーム11
〜13と第2ブロック10との取付部16a〜16cは
、共に三角形をなすように設定されている。
One end of each of the arms 11 to 13 is rotatably attached near the tip of the pieces 9a to 9c of the first block 9, and each other end is attached to the protrusion 1 of the second block 10.
0a, is rotatably attached to the end of the platform 10b and the tip of the protrusion 10c. Attachment portions 15a to 15c between the arms 11 to 13 and the first block 9, and the arm 11
The mounting portions 16a to 16c of the second block 13 and the second block 10 are both set to form a triangle.

【0012】上記構造においては、回転軸14とこれに
直交し点Pを通る線17との交点Oにスピンドル7の先
端が位置するようにスピンドル7が第2ブロック10に
取り付けられている。
In the above structure, the spindle 7 is attached to the second block 10 such that the tip of the spindle 7 is located at the intersection O between the rotating shaft 14 and a line 17 that is perpendicular thereto and passes through the point P.

【0013】上記構成からなる加工機において、第1ブ
ロック9のシャフト9dをアクチュエータにより回転さ
せると、第2ブロック10は第1ブロック9との平行関
係を保ったまま点Oを中心として回転する。第1及び第
2ブロック9、10とアーム12、13は、図3に示す
ようにクランク状に連結されているので360度回転が
可能な状態になっており、図2に示す状態から90度反
時計方向又は270度時計方向に第1ブロック9を回転
させると、図4に示す状態になる。
In the processing machine configured as described above, when the shaft 9d of the first block 9 is rotated by the actuator, the second block 10 rotates about point O while maintaining a parallel relationship with the first block 9. The first and second blocks 9 and 10 and the arms 12 and 13 are connected in a crank shape as shown in FIG. 3, so that they can rotate 360 degrees, and from the state shown in FIG. When the first block 9 is rotated counterclockwise or clockwise by 270 degrees, the state shown in FIG. 4 is obtained.

【0014】上記のように第2ブロック10を360度
連結して回転させることが可能であるため、図5乃至図
7に示すように縦、横の円柱や球を連続して加工するこ
とができる。
As described above, since the second blocks 10 can be connected and rotated 360 degrees, it is possible to continuously process vertical and horizontal cylinders and spheres as shown in FIGS. 5 to 7. can.

【0015】また、スピンドル支持機構8における図中
縦方向(Z方向)の荷重はアーム11〜13のテンショ
ンで受け、X軸、Y軸モーメントはアーム11〜13と
第1ブロック9で受ける。従って、このスピンドル支持
機構8における剛性を高めるには、アーム11〜13と
第1ブロック9の剛性を上げれば良いが、第1及び第2
ブロック9、10の左右のバランス等からアーム11と
2本のアーム12、13との剛性が等しくなるようにア
ーム11を強化し、第1ブロックの素片9b、9cを図
8に示す素片18のように一体化するだけで極めて高い
剛性となる。また第2ブロック10の形状も図8に示す
素片19のように三角形等に形成しても良い。
Further, the load in the vertical direction (Z direction) in the drawing on the spindle support mechanism 8 is received by the tension of the arms 11 to 13, and the X-axis and Y-axis moments are received by the arms 11 to 13 and the first block 9. Therefore, in order to increase the rigidity of this spindle support mechanism 8, it is sufficient to increase the rigidity of the arms 11 to 13 and the first block 9.
The arm 11 is strengthened so that the rigidity of the arm 11 and the two arms 12 and 13 are equal from the left and right balance of the blocks 9 and 10, and the pieces 9b and 9c of the first block are changed to the pieces shown in FIG. Just by integrating it like No. 18, extremely high rigidity can be achieved. Further, the shape of the second block 10 may also be formed into a triangle or the like like the elemental piece 19 shown in FIG.

【0016】以上の主要構造の中で、11、12、13
のアームは常に垂直に保たれていなければならず、その
為の機構を組み合わせておくことが重要である。この垂
直保持機構には様々な様式があるがそのうちの一例を以
下に例示する。
Among the above main structures, 11, 12, 13
The arm of the machine must always be kept vertical, and it is important to have a mechanism for this purpose. There are various styles of this vertical holding mechanism, one example of which is illustrated below.

【0017】図9に示す例は、L形回転アーム6上の回
転視点Pより、点Oを通る垂直線上に設定された第2支
点Q上に旋回する第2支持レバー20aにより、垂直ア
ーム11の上方延長の支点21を回転支持せしめ、支点
9b、15a、Q、21により平行四辺形を作り、PQ
ラインとアーム11の平行を常に保つ方式である。この
場合、旋回アーム9b、20aがP、Q線上に一致した
状態即ち所謂上死点、下死点にある場合には平行の拘束
力がなくなる。この場合は、アーム9aの回転軸15a
の先に9a、アーム20aの回転軸の先に20bの小ア
ームを付け、クランクを形成せしめる。この小アームの
先の回転支点15d、20b間を第4の垂直アーム22
にて結べば、これにより拘束力は常に保たれる。
In the example shown in FIG. 9, the vertical arm 11 is rotated from a rotating viewpoint P on the L-shaped rotating arm 6 by a second support lever 20a that pivots on a second fulcrum Q set on a vertical line passing through a point O. The supporting point 21 of the upward extension is rotatably supported, and the supporting points 9b, 15a, Q, and 21 form a parallelogram, and PQ
This method always keeps the line parallel to the arm 11. In this case, when the swing arms 9b and 20a are aligned on the P and Q lines, that is, at the so-called top dead center and bottom dead center, there is no parallel restraining force. In this case, the rotation axis 15a of the arm 9a
A small arm 9a is attached to the tip of the arm 20a, and a small arm 20b is attached to the tip of the rotating shaft of the arm 20a to form a crank. A fourth vertical arm 22 connects between the rotational fulcrums 15d and 20b at the end of this small arm.
If you tie it with , the binding force will always be maintained.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、多元的な回転の合成を
必要としないので、各回転軸の回転にリニアに立体角を
変えることができる支持方法及び構造を提供することが
できる。
According to the present invention, since it is not necessary to synthesize multiple rotations, it is possible to provide a support method and structure that can linearly change the solid angle with the rotation of each rotation axis.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る加工機の斜視図である
FIG. 1 is a perspective view of a processing machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は図1に示すスピンドル支持機構を示す側
面図である。
FIG. 2 is a side view of the spindle support mechanism shown in FIG. 1;

【図3】図3は図2のA矢視図である。FIG. 3 is a view taken along arrow A in FIG. 2;

【図4】図2に示す第1ブロックを回転させたときの状
態を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing the state when the first block shown in FIG. 2 is rotated.

【図5】加工例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of processing.

【図6】加工例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of processing.

【図7】加工例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of processing.

【図8】図2に示すスピンドル支持機構の一部変更例を
示す側面図である。
8 is a side view showing a partially modified example of the spindle support mechanism shown in FIG. 2. FIG.

【図9】(a)は垂直保持機構の側面図、(b)はその
図中右方向から見た図である。
FIG. 9(a) is a side view of the vertical holding mechanism, and FIG. 9(b) is a view seen from the right side in the figure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1          ベース 2          X方向スライド3      
    Y方向スライド4          ステム 5          上下動台 6          スイングアーム7      
    スピンドル 8          スピンドル支持機構9    
      第1ブロック 10        第2ブロック 11〜13  アーム
1 Base 2 X direction slide 3
Y direction slide 4 Stem 5 Vertical movement base 6 Swing arm 7
Spindle 8 Spindle support mechanism 9
1st block 10 2nd blocks 11-13 Arm

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  第1及び第2ブロックをそれぞれ回動
自在で三角形に配置された3点で連結し、前記第1ブロ
ックを点Pを通る回転軸を中心として回動させると共に
前記点Pを通る回転軸に直交し前記第1及び第2ブロッ
クを結ぶ直線に平行な第1線に仮想中心Oにて直交する
第2線を回転軸として第1ブロックを回動することによ
り、前記仮想中心Oに関する第2ブロックの立体角を自
在に可変することを特徴とする仮想中心に対する立体角
自在回転支持方法。
1. A first block and a second block are each rotatable and connected at three points arranged in a triangular shape, and the first block is rotated about a rotation axis passing through a point P, and the point P is rotated. By rotating the first block around a second line that is perpendicular to the first line that is perpendicular to the axis of rotation passing therethrough and that is parallel to the straight line connecting the first and second blocks at the virtual center O as the rotation axis, the virtual center A method for freely rotating a solid angle with respect to a virtual center, characterized in that the solid angle of a second block with respect to O is freely varied.
【請求項2】  第1及び第2ブロックと、該第1及び
第2ブロックをそれぞれ回動自在で三角形に配置された
3点で連結する3本のアームと、前記第2ブロックを点
Pを通る回転軸を中心として回動自在な状態で支持する
と共に前記点Pを通る回転軸に直交し前記第1及び第2
ブロックを結ぶ直線に平行な第1線に仮想中心Oにて直
交する第2線を回転軸として回動するスイングアームと
、該スイングアームをZ軸方向に移動させる上下動台と
、ワークをX・Y方向に移動それぞれさせるX及びY方
向スライドと、からなり、前記仮想中心Oに関する第2
ブロックの立体角を自在に可変することを特徴とする仮
想中心に対する立体角自在回転支持構造。
2. A first and a second block, three arms that are rotatable and connect the first and second blocks at three points arranged in a triangular shape, and a point P that connects the second block. The first and second
A swing arm that rotates about a second line perpendicular to a first line parallel to the straight line connecting the blocks at a virtual center O as a rotation axis, a vertical movement table that moves the swing arm in the Z-axis direction, and a vertical movement table that moves the workpiece in the X-axis direction.・Consists of X and Y direction slides for moving in the Y direction, respectively, and a second
A solid angle freely rotatable support structure with respect to a virtual center characterized by freely changing the solid angle of a block.
JP11076891A 1991-04-17 1991-04-17 Rotatable support method with arbitrary solid angle with respect to imaginal center, and structure therefor Pending JPH04322927A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11076891A JPH04322927A (en) 1991-04-17 1991-04-17 Rotatable support method with arbitrary solid angle with respect to imaginal center, and structure therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11076891A JPH04322927A (en) 1991-04-17 1991-04-17 Rotatable support method with arbitrary solid angle with respect to imaginal center, and structure therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04322927A true JPH04322927A (en) 1992-11-12

Family

ID=14544092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11076891A Pending JPH04322927A (en) 1991-04-17 1991-04-17 Rotatable support method with arbitrary solid angle with respect to imaginal center, and structure therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04322927A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028329A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Konica Minolta Opto, Inc. Multiaxis working machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028329A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Konica Minolta Opto, Inc. Multiaxis working machine
JP5359875B2 (en) * 2007-08-27 2013-12-04 コニカミノルタ株式会社 Multi-axis machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6048143A (en) Composite mechanism multi-axis machine tool
US4684088A (en) Support apparatus for an optical observation device
CN106985134B (en) A kind of 3-freedom parallel mechanism with hinged moving platform
Bonev Direct kinematics of zero-torsion parallel mechanisms
JPH106159A (en) Device for moving object in space
CN113967906B (en) Parallel six-axis robot position and posture correction method based on additional encoder
JP2004529780A (en) Industrial robot
JP2004291166A (en) Four degree-of-freedom parallel robot
EP0525689A1 (en) Translational hand controller
JP2005028467A (en) Parallel robot with four degrees of freedom, and parallel link working machine
CN109940589B (en) Symmetrical two-rotation one-movement complete decoupling parallel mechanism
JPH04322927A (en) Rotatable support method with arbitrary solid angle with respect to imaginal center, and structure therefor
CN110524516B (en) Redundant drive parallel mechanism containing redundant branched chain and closed-loop unit
JP2000218451A (en) Mixing mechanism-type multi-spindle machine tool
JP2000126956A (en) Parallel mechanism machine tool
JP2002011680A (en) Parallel mechanism robot arm
CN109894883B (en) Symmetrical three-axis parallel spindle head capable of rotating around fixed point
JP2021154480A (en) Triaxial parallel linear robot
JPH0947995A (en) Parallel link manipulator
JP2003279492A (en) Multidegree-of-freedom positioning device
JP2002239958A (en) Parallel mechanism robot arm (2)
JP2969624B2 (en) Translation device
JP2000326272A (en) Robot device
JP3965061B2 (en) Shaker
JP3498911B2 (en) Rotary multi-degree-of-freedom mechanism