JPH0549424B2 - - Google Patents

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JPH0549424B2
JPH0549424B2 JP12747585A JP12747585A JPH0549424B2 JP H0549424 B2 JPH0549424 B2 JP H0549424B2 JP 12747585 A JP12747585 A JP 12747585A JP 12747585 A JP12747585 A JP 12747585A JP H0549424 B2 JPH0549424 B2 JP H0549424B2
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JP
Japan
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quill
spindle
motor
unit
feed
Prior art date
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Application number
JP12747585A
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Japanese (ja)
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JPS61288907A (en
Inventor
Masaaki Todoroki
Shigenobu Shibata
Nobuo Myairi
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61288907A publication Critical patent/JPS61288907A/en
Publication of JPH0549424B2 publication Critical patent/JPH0549424B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ドリリング等の切削加工を対象と
した切削加工装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a cutting device for cutting such as drilling.

従来の技術とその問題点 この種の切削加工を目的としたロボツトとし
て、例えば第6図に示すように関節型の産業用ロ
ボツトのアーム1にクイルフイード式のドリリン
グユニツト10を配した構造のものが知られてい
る。
Conventional technology and its problems As a robot for this type of cutting process, for example, as shown in FIG. 6, there is a robot having a structure in which a quill-feed type drilling unit 10 is arranged on an arm 1 of an articulated industrial robot. Are known.

しかしながら、上記のような従来の切削加工用
ロボツトにあつては、汎用型の産業用ロボツトを
基本として構成されているため、ロボツトそのも
のの負荷を軽減する上でドリリングユニツト10
の重量ひいては切削能力が制限される。しかも、
ドリリングユニツト10による加工位置がロボツ
トの支点部から遠くなるため、剛性の面で十分で
ない。したがつて、従来の切削加工用ロボツトは
もつぱら軽負荷切削のみを対象としており、重切
削は困難である。
However, since the conventional cutting robots mentioned above are basically configured as general-purpose industrial robots, the drilling unit 10 has been designed to reduce the load on the robot itself.
The weight and therefore the cutting capacity is limited. Moreover,
Since the processing position by the drilling unit 10 is far from the fulcrum of the robot, the rigidity is not sufficient. Therefore, conventional cutting robots are only intended for light-load cutting, and heavy cutting is difficult.

一方、トランスフアーマシン等に組み込まれる
クイルフイード式のドリリングユニツトとして例
えば第7図に示す構造のものがある。
On the other hand, as a quill-feed type drilling unit incorporated into a transfer machine or the like, there is a structure shown in FIG. 7, for example.

これは同図に示すように、ケース101内には
軸方向に移動可能なクイル102が配設されてお
り、さらにクイル102には先端にドリル103
を有するスピンドル104が内挿されている。ス
ピンドル104の後端部には補助スピンドル10
5があり、これらスピンドル104と補助スピン
ドル105とはスプライン部104aにおいてス
プライン結合されている。したがつて、スピンド
ル104と補助スピンドル105とは一体となつ
て回転するものの、軸方向には相対移動可能であ
る。
As shown in the figure, a quill 102 that is movable in the axial direction is disposed inside a case 101, and the quill 102 has a drill 103 at its tip.
A spindle 104 with . An auxiliary spindle 10 is provided at the rear end of the spindle 104.
5, and these spindles 104 and auxiliary spindles 105 are spline-coupled at a spline portion 104a. Therefore, although the spindle 104 and the auxiliary spindle 105 rotate as a unit, they can move relative to each other in the axial direction.

すなわち、補助スピンドル105にはプーリ1
06,107およびVベルト108を介してモー
タ109の出力が伝達され、これにより補助スピ
ンドル105とスピンドル104とが一体となつ
て回転する。
That is, the pulley 1 is attached to the auxiliary spindle 105.
The output of the motor 109 is transmitted through the V-belt 108 and the auxiliary spindle 105 and the spindle 104, thereby causing the auxiliary spindle 105 and the spindle 104 to rotate together.

また、前記ケース101にはスピンドル104
と平行にボールスクリユーシヤフト等の送りねじ
110が配設されており、送りねじ110はカツ
プリング111を介してモータ112により回転
駆動される一方、送りねじ110に螺合する送り
ナツト113はクイル102側のブラケツト11
4に固定されている。したがつて、送りねじ11
0の回転によりクイル102に送り与えられ、ク
イル102はスピンドル104とともに前進また
は後退することになる。
The case 101 also includes a spindle 104.
A feed screw 110 such as a ball screw shaft is disposed parallel to the feed screw 110 , and the feed screw 110 is rotationally driven by a motor 112 via a coupling ring 111 . side bracket 11
It is fixed at 4. Therefore, the feed screw 11
The quill 102 is fed by the zero rotation, and the quill 102 moves forward or backward together with the spindle 104.

しかしながら、このような従来のクイルフイー
ド式のドリリングユニツトの構造では、クイル1
02に軸方向の送りを与えるためのモータ112
の軸心とスピンドル104の軸心とが平行になる
ように設定するのが通常であるため、スピンドル
回転駆動用のモータ109とクイル送り用のモー
タ112とを平行に並べて取り付けざるを得な
い。
However, in the structure of such a conventional quill feed type drilling unit, the quill 1
Motor 112 for giving axial feed to 02
Since the axis of the spindle 104 is normally set to be parallel to the axis of the spindle 104, the motor 109 for driving the spindle rotation and the motor 112 for feeding the quill must be installed parallel to each other.

その結果、ドリリングユニツト自体を、スピン
ドル104と軸心と直交する軸を旋回中心として
旋回可能な構成として、斜め孔加工等を対象とし
たいわゆる切削加工ロボツトを製作しようとする
場合に特に問題となる。
As a result, this poses a particular problem when attempting to manufacture a so-called cutting robot for diagonal hole machining, etc., in which the drilling unit itself is configured to be able to rotate around an axis perpendicular to the spindle 104 and the axis. .

例えば第7図において、スピンドル104と直
交する方向の水平な軸心O2を旋回中心としてド
リリングユニツト全体を旋回させる場合に、当然
に軸心O2とモータ109,112の軸心とが一
致しないことから、軸心O2を中心としたドリリ
ングユニツトの前後方向の重量バランスが悪く、
軸心O2の位置の選定にあたつて十分な配慮が必
要となる。
For example, in FIG. 7, when the entire drilling unit is rotated around the horizontal axis O 2 in the direction perpendicular to the spindle 104, the axis O 2 and the axes of the motors 109 and 112 naturally do not coincide. As a result, the weight balance of the drilling unit in the front and rear direction around the axis O 2 is poor.
Sufficient consideration is required when selecting the position of the axis O2 .

しかも、上記の軸心O2を旋回中心としてドリ
リングユニツト全体を旋回モータにより旋回させ
る場合に、二つのモータ109,112の重量が
そのまま旋回モータの重量負荷となることから、
ドリリングユニツト全体を旋回させるための旋回
モータとして能力の大きなものが必要になる。
Moreover, when the entire drilling unit is rotated by the swing motor about the above-mentioned axis O2 , the weight of the two motors 109 and 112 directly becomes the weight load of the swing motor.
A swing motor with large capacity is required to swing the entire drilling unit.

また、上記のように二つのモータ109,11
2を二つ平行に並べて取り付けることにより、ド
リリングユニツトの後端部での上下方向の占有ス
ペースが大きくなることから、軸心O2を旋回中
心としてドリリングユニツトを旋回させたり、あ
るいはドリリングユニツトを上下方向に移動させ
る場合に、ドリリングユニツトの可動範囲が著し
く制約されることになつて好ましくない。
In addition, as mentioned above, the two motors 109 and 11
2 in parallel, the space occupied in the vertical direction at the rear end of the drilling unit becomes larger. Therefore, the drilling unit can be rotated around the axis O2 , or the drilling unit can be rotated vertically. When the drilling unit is moved in this direction, the range of movement of the drilling unit is significantly restricted, which is undesirable.

本発明は以上のような問題点に着目してなされ
たもので、重切削に対応できるようにするととも
に、モータのレイアウトによるクイルフイード式
スピンドルユニツトの可動範囲の制約を緩和しつ
つスピンドルユニツト全体の重量バランスをよく
し、それによつてスピンドルユニツトを旋回させ
るモータの負荷を軽減できるようにした切削加工
装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it makes it possible to cope with heavy cutting, alleviates the restrictions on the movable range of the quill-feed spindle unit due to the motor layout, and reduces the overall weight of the spindle unit. The object of the present invention is to provide a cutting device that is well-balanced and thereby reduces the load on the motor that rotates the spindle unit.

問題点を解決するための手段 本発明の切削加工装置は、回転駆動されるスピ
ンドルが同芯状に内挿されたクイルとこのクイル
をスライド可能に案内支持する略筒状のケースと
を有して、前記クイルにその軸心方向の送りを与
えるクイルフイード式スピンドルユニツトと、前
記スピンドルの軸心と直交する方向の水平な軸を
旋回中心として、前記クイルフイード式スピンド
ルユニツトのケースのうち前記クイルをはさんで
その両側の二箇所を旋回可能に両持ち支持するキ
ヤリアと、前記キヤリアを上下動可能に支持する
コラムと、前記キヤリアに上下方向の送りを与え
るスライド駆動手段とを備えている。
Means for Solving the Problems The cutting device of the present invention includes a quill in which a rotationally driven spindle is concentrically inserted, and a substantially cylindrical case that slidably guides and supports the quill. a quill-feed type spindle unit that feeds the quill in its axial direction; The carrier is provided with a carrier that is rotatably supported at two positions on both sides thereof, a column that supports the carrier so as to be movable up and down, and a slide drive means that feeds the carrier in the up and down direction.

そして、前記クイルフイード式スピンドルユニ
ツトの後端部には、前記スピンドルを回転駆動さ
せるモータをそのスピンドルと同一線上に配置す
るとともに、前記キヤリアの両側部のうちいずれ
か一方には前記クイルに送りを与えるモータを、
他方には前記クイルフイード式スピンドルユニツ
トを旋回運動させるモータを、それぞれ前記クイ
ルフイード式スピンドルユニツトの旋回中心上で
互いに対向するように配置したことを特徴として
いる。
A motor for rotationally driving the spindle is disposed at the rear end of the quill-feed spindle unit on the same line as the spindle, and one of both sides of the carrier feeds the quill. motor,
On the other hand, the motors for rotating the quill-feed spindle unit are arranged so as to face each other on the center of rotation of the quill-feed spindle unit.

作 用 この構造によると、切削加工装置としてはクイ
ルの送り方向を含めて旋回一軸直線二軸の合計三
軸の自由度を有するものであり、従来と同様の自
由度を確保しつつ斜め孔加工等を含めた重切削の
加工を行える。
Function According to this structure, the cutting device has a total of three axes of freedom, including the feeding direction of the quill, one axis of rotation, two axes of linear movement, and it is possible to perform diagonal hole machining while maintaining the same degree of freedom as before. It can perform heavy cutting processes including

そして、クイルフイード式のスピンドルユニツ
トに直接付帯するモータはそのスピンドルユニツ
ト後端のスピンドル回転駆動用のモータだけとな
り、それ以外の二つのモータはキヤリア側におい
てスピンドルユニツトの旋回中心上に対向配置さ
れていることから、スピンドルユニツトの形状が
単純化されるとともに、全体の重量バランスもよ
くなる。しかも、上記のようにスピンドルユニツ
トの旋回中心上で二つのモータを対向配置するこ
とによつて、少なくともクイルに送りを与えるモ
ータの重量がスピンドルユニツトを旋回させるた
めのモータの重量負荷となることがない。
The only motor directly attached to the quill-feed type spindle unit is the motor for driving the spindle rotation at the rear end of the spindle unit, and the other two motors are arranged oppositely on the carrier side over the center of rotation of the spindle unit. Therefore, the shape of the spindle unit is simplified and the overall weight balance is improved. Moreover, by arranging the two motors facing each other on the center of rotation of the spindle unit as described above, at least the weight of the motor that feeds the quill becomes a weight load on the motor that rotates the spindle unit. do not have.

実施例 第1図〜第3図は本発明のより具体的な一実施
例を示す図で、ドリリング加工を目的とした切削
加工装置の例を示している。
Embodiment FIGS. 1 to 3 are diagrams showing a more specific embodiment of the present invention, and show an example of a cutting device intended for drilling.

第1図〜第3図に示すように、一対のガイドレ
ール20をを備えたベース21にはスライドベー
ス22が搭載されており、さらにはスライドベー
ス22にはコラム23が一体に立設されている。
スライドベース22はサーボモータ24により水
平方向の送りが与えられて、コラム23とともに
Y方向にスライドする。
As shown in FIGS. 1 to 3, a slide base 22 is mounted on a base 21 equipped with a pair of guide rails 20, and a column 23 is integrally erected on the slide base 22. There is.
The slide base 22 is given horizontal feed by a servo motor 24, and slides in the Y direction together with the column 23.

コラム23には一対のガイドレール25があ
り、ガイドレール25にはキヤリア26が配設さ
れている。キヤリア26にはサーボモータ27お
よび送りねじ28により鉛直方向の送りが与えら
れて、キヤリア26はZ方向にスライドする。こ
れにより前記サーボモータ27と送りねじ28は
キヤリア26を上下方向にスライドさせるスライ
ド駆動手段として機能する。
The column 23 has a pair of guide rails 25, and a carrier 26 is disposed on the guide rails 25. Vertical feed is applied to the carrier 26 by a servo motor 27 and a feed screw 28, and the carrier 26 slides in the Z direction. Thereby, the servo motor 27 and the feed screw 28 function as a slide drive means for sliding the carrier 26 in the vertical direction.

キヤリア26にはクイルフイード式のスピンド
ルユニツトすなわちドリリングユニツト29が搭
載されており、このドリリングユニツト29は後
述するようにモータ51のはたらきにより該モー
タ51の軸心を旋回中心としてθ方向に旋回する
ことができる。
A quill-feed type spindle unit, that is, a drilling unit 29 is mounted on the carrier 26, and this drilling unit 29 can be rotated in the θ direction with the axis of the motor 51 as the rotation center by the action of the motor 51, as will be described later. can.

したがつて、第4図に示すようにドリリングユ
ニツト29をθ方向に所定量だけ旋回させ、かつ
クイル32をX方向に伸長させることにより、治
具30にクランプされたワークWに対して斜めの
孔加工を行える。
Therefore, by turning the drilling unit 29 by a predetermined amount in the θ direction and extending the quill 32 in the X direction, as shown in FIG. Can perform hole machining.

第5図はドリリングユニツト29の詳細につい
て示しており、第1図の−線断面に対応して
いる。
FIG. 5 shows details of the drilling unit 29, and corresponds to the cross section taken along the line -- in FIG.

略円筒状のケース31には軸方向に移動可能な
クイル32が支持されており、クイル32の後端
にはブラケツト33を介して送りナツトとしての
ボールスクリユーナツト34が固定されている。
また、クイル32内にはベアリング35を介して
クイル32と同芯状のスピンドル36が回転可能
に支持されている。
A substantially cylindrical case 31 supports an axially movable quill 32, and a ball screw nut 34 serving as a feed nut is fixed to the rear end of the quill 32 via a bracket 33.
Further, a spindle 36 that is concentric with the quill 32 is rotatably supported within the quill 32 via a bearing 35 .

スピンドル36は、その先端にホルダー37に
保持されたドリル38を備えるほか、後端部には
ボールスプライン軸部39が一体に形成されてい
る。
The spindle 36 has a drill 38 held by a holder 37 at its tip, and a ball spline shaft 39 is integrally formed at its rear end.

ケース31にはスピンドル36と平行な送りね
じとしてのボールスクリユーシヤフト40が配設
されている。ボールスクリユーシヤフト40はベ
アリング41により回転可能に支持される一方、
ボールスクリユーナツト34に螺合している。そ
して、ボールスクリユーシヤフト40の一端には
ベベルギヤ42が固定されている一方、他端には
ロータリーエンコーダ43の入力軸が連結されて
いる。このロータリーエンコーダ43はクイル3
2の送り量を検出する。44はクイル32のスト
ロークエンドを決めるストツパーである。
A ball screw shaft 40 as a feed screw is provided in the case 31 and is parallel to the spindle 36 . The ball screw shaft 40 is rotatably supported by a bearing 41, while
It is screwed into a ball screw nut 34. A bevel gear 42 is fixed to one end of the ball screw shaft 40, while an input shaft of a rotary encoder 43 is connected to the other end. This rotary encoder 43 is the quill 3
Detect the feed amount of 2. 44 is a stopper that determines the stroke end of the quill 32.

スピンドル36の後端部にはこれと同芯状に補
助スピンドル45が配設されている。補助スピン
ドル45はベアリング46により回転可能に支持
されるとともに、先端にはボールスプラインブツ
シユ47が一体に取り付けられている。そして、
ボールスプラインブツシユ47がボールスプライ
ン軸部39とスプライン結合されている。
An auxiliary spindle 45 is disposed concentrically at the rear end of the spindle 36. The auxiliary spindle 45 is rotatably supported by a bearing 46, and a ball spline bush 47 is integrally attached to the tip. and,
A ball spline bush 47 is spline connected to the ball spline shaft 39.

ケース31の後端には、スピンドル36を回転
駆動させるためのサーボモータ48が取り付けら
れている。このモータ48はスピンドル36と同
一軸線上に位置しており、その出力軸49がシユ
パンリングを介して補助スピンドル45の後端に
一体に連結されている。
A servo motor 48 for rotationally driving the spindle 36 is attached to the rear end of the case 31. This motor 48 is located on the same axis as the spindle 36, and its output shaft 49 is integrally connected to the rear end of the auxiliary spindle 45 via a shuppan ring.

つまり、モータ48のはたらきにより、補助ス
ピンドル45、ボールスプラインブツシユ47お
よびボールスプライン軸部39を介してスピンド
ル36が回転駆動される。
In other words, the motor 48 rotates the spindle 36 via the auxiliary spindle 45, the ball spline bush 47, and the ball spline shaft 39.

ケース31の前端部の両側には、クイル32に
軸方向(4図のX方向)の送りを与えるためのサ
ーボモータ50と、ドリリングユニツト29全体
をθ方向(第4図)に旋回させるためのサーボモ
ータ51とが互いに向き合うように配設されてい
る。これらの二つのモータ50,51はいずれも
スピンドル36と直交する方向の水平な軸線Q上
に位置している。
On both sides of the front end of the case 31 are a servo motor 50 for feeding the quill 32 in the axial direction (X direction in Figure 4), and a servo motor 50 for rotating the entire drilling unit 29 in the θ direction (Figure 4). The servo motors 51 are arranged so as to face each other. These two motors 50 and 51 are both located on a horizontal axis Q in a direction orthogonal to the spindle 36.

一方のモータ50はハウジング52に固定さ
れ、ハウジング52はキヤリア26に固定されて
いる。また、モータ50の出力軸53はカツプリ
ング54を介して中間シヤフト55に連結されて
いる。中間シヤフト55にはベベルギヤ56が取
り付けられており、このベベルギヤ56がボール
スクリユーシヤフト40側のベベルギヤ42と噛
み合つている。したがつて、モータ50のはたら
きによりボールスクリユーシヤフト40およびボ
ールスクリユーナツト34を介してクイル32に
軸方向の送りが与えられる。
One motor 50 is fixed to a housing 52, and the housing 52 is fixed to the carrier 26. Further, an output shaft 53 of the motor 50 is connected to an intermediate shaft 55 via a coupling 54. A bevel gear 56 is attached to the intermediate shaft 55, and this bevel gear 56 meshes with the bevel gear 42 on the ball screw shaft 40 side. Therefore, the action of motor 50 provides axial feed to quill 32 via ball screw shaft 40 and ball screw nut 34.

なお、出力軸53とカツプリング54の連結、
およびカツプリング54と中間シヤフト55の連
結はいずれもシユパンリングによる。
Note that the connection between the output shaft 53 and the coupling ring 54,
Both the coupling ring 54 and the intermediate shaft 55 are connected by a coupling ring.

ハウジング52内には、ブレーキユニツト57
および旋回軸58が出力軸53と同芯状に配設さ
れている。旋回軸58はケース31に固定され、
かつベアリング59を介してキヤリア26に回転
可能に支持されている。またブレーキユニツト5
7そのものはキヤリア26に固定されているもの
の、ブレーキデイスク60はカラー61に固定さ
れ、さらにカラー61はシユパンリングにより旋
回軸58に連結されている。
Inside the housing 52 is a brake unit 57.
A rotating shaft 58 is arranged concentrically with the output shaft 53. The pivot shaft 58 is fixed to the case 31,
It is rotatably supported by the carrier 26 via a bearing 59. Also, the brake unit 5
7 itself is fixed to the carrier 26, the brake disc 60 is fixed to a collar 61, and the collar 61 is further connected to the pivot shaft 58 by a shuppan ring.

他方のモータ51はハウジング62に固定さ
れ、ハウジング62はキヤリア26に固定されて
いる。そしてハウジング62内には減速機構(市
販商品名:ハーモニツクドライブ)63と旋回軸
64が同芯状に配設されている。
The other motor 51 is fixed to a housing 62, and the housing 62 is fixed to the carrier 26. Inside the housing 62, a speed reduction mechanism (commercially available product name: Harmonic Drive) 63 and a pivot shaft 64 are arranged concentrically.

旋回軸64は先に説明した旋回軸58と同様に
ケース31に固定されており、ベアリング65を
介してキヤリア26に回転可能に支持されてい
る。したがつて、ドリリングユニツト29は、ス
ピンドル36の軸心と直交する方向の水平な旋回
軸58,64を旋回中心として、ケース31のう
ちクイル32をはさんでその両側の二箇所をキヤ
リア26に旋回可能に両持ち支持されているもの
である。
The pivot shaft 64 is fixed to the case 31 similarly to the pivot shaft 58 described above, and is rotatably supported by the carrier 26 via a bearing 65. Therefore, the drilling unit 29 rotates around the horizontal rotation axes 58 and 64 in a direction perpendicular to the axis of the spindle 36, and connects the carrier 26 to two locations on both sides of the quill 32 in the case 31. It is rotatably supported on both ends.

減速機構63は、楕円状のカムの外周にボール
ベアリングを配したジエネレータ66と、外周に
スプラインが形成された弾性変形可能なカツプ状
のリングギヤ67と、内周にリングギヤ67と噛
み合うスプラインが形成されたリングギヤ68と
から構成される。
The speed reduction mechanism 63 includes a generator 66 having a ball bearing arranged around the outer periphery of an elliptical cam, an elastically deformable cup-shaped ring gear 67 having a spline formed on the outer periphery, and a spline meshing with the ring gear 67 formed on the inner periphery. and a ring gear 68.

そして、ジエネレータ66がモータ51の出力
軸69に連結される一方、リングギヤ67が旋回
軸64に固定され、リングギヤ68がハウジング
62に固定されている。また、リングギヤ68の
歯数はリングギヤ67のそれよりも例えば2枚多
く設定されている。したがつて、モータ51のは
たらきによりジエネレータ66が1回転したとき
に、リングギヤ67ひいてはドリリングユニツト
29が先の歯数差分だけθ方向に回転することに
なる。このときの旋回中心は軸線Q上の旋回軸5
8,64である。
The generator 66 is connected to the output shaft 69 of the motor 51, the ring gear 67 is fixed to the pivot shaft 64, and the ring gear 68 is fixed to the housing 62. Further, the number of teeth of the ring gear 68 is set to be two more than that of the ring gear 67, for example. Therefore, when the generator 66 rotates once due to the action of the motor 51, the ring gear 67 and thus the drilling unit 29 rotate in the θ direction by the difference in the number of teeth. The turning center at this time is the turning axis 5 on the axis Q.
It is 8.64.

ここで、二つのモータ50,51は、いずれも
ブレーキユニツト57とは別のブレーキを内蔵し
たいわゆるブレーキ付モータを採用しているほ
か、モータ51については変位検出器としてのロ
ータリーエンコーダ70を備えている。
Here, the two motors 50 and 51 are both so-called brake motors that have a built-in brake separate from the brake unit 57, and the motor 51 is equipped with a rotary encoder 70 as a displacement detector. There is.

このように構成された切削加工装置は次のよう
に作用する。
The cutting device configured in this way operates as follows.

例えばドリリングユニツト29が第1図のよう
な水平姿勢にあるものとすると、モータ48の起
動により補助スピンドル45およびボールスプラ
インブツシユ47を介して、ドリル38を備えた
スピンドル36が回転する。
For example, assuming that the drilling unit 29 is in a horizontal position as shown in FIG. 1, the motor 48 is activated to rotate the spindle 36 equipped with the drill 38 via the auxiliary spindle 45 and the ball spline bush 47.

同様にモータ50の起動によりベベルギヤ5
6,42を介してボールスクリユーシヤフト40
が回転する。ボールスクリユーシヤフト40の回
転変位がボールスクリユーナツト34との螺合に
よりクイル32のスライド変位に変換され、クイ
ル32はスピンドル36とともに軸方向に前進
(または後退)する。この時、ボールスプライン
軸部39とボールスプラインブツシユ47とのス
プライン結合によりスピンドル36の軸方向の移
動を許容する。
Similarly, by starting the motor 50, the bevel gear 5
Ball screw shaft 40 via 6, 42
rotates. The rotational displacement of the ball screw shaft 40 is converted into a sliding displacement of the quill 32 by the screw engagement with the ball screw nut 34, and the quill 32 moves forward (or backward) in the axial direction together with the spindle 36. At this time, the spline connection between the ball spline shaft portion 39 and the ball spline bush 47 allows the spindle 36 to move in the axial direction.

そして、第1図〜第3図に示したように、スラ
イドテーブル22のY方向の移動とキヤリア26
のZ方向の移動とを併用してドリリングユニツト
29を位置決めした上でクイル32に切削送りを
与えることにより、任意位置におけける水平な孔
の加工が可能となる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the movement of the slide table 22 in the Y direction and the movement of the carrier 26
By positioning the drilling unit 29 using the Z-direction movement and applying cutting feed to the quill 32, it becomes possible to machine a horizontal hole at any position.

また、モータ51の起動により、減速機構63
の出力を受けてドリリングユニツト29が旋回軸
58,64を中心として第1図のθ方向に旋回す
る。そして、ドリリングユニツト29が予め設定
された量だけ旋回すると、ブレーキユニツト57
が作動してドリリングユニツト29をその旋回位
置にロツクする。
Furthermore, by starting the motor 51, the deceleration mechanism 63
In response to the output, the drilling unit 29 pivots in the θ direction in FIG. 1 about the pivot shafts 58 and 64. When the drilling unit 29 turns by a preset amount, the brake unit 57
is actuated to lock the drilling unit 29 in its pivot position.

したがつて、この状態でクイル32に軸方向の
切削送りを与えることで第4図に示ように斜め孔
の加工が可能となる。
Therefore, by applying cutting feed in the axial direction to the quill 32 in this state, it becomes possible to process an oblique hole as shown in FIG. 4.

ここで、クイル32の送り量はボールスクリユ
ーシヤフト40の後端に設けたロータリーエンコ
ーダ43により検出されるが、ロータリーエンコ
ーダ43の取付位置としてはスピンドル36と平
行な軸線上であることが条件とされる。
Here, the feed amount of the quill 32 is detected by a rotary encoder 43 provided at the rear end of the ball screw shaft 40, but the mounting position of the rotary encoder 43 must be on the axis parallel to the spindle 36. be done.

例えば、ロータリーエンコーダ43をモータ5
0の軸線上に設けてもクイル32の送り量の検出
は可能であるが、その場合、第4図に示すように
ドリリングユニツト29を傾動させて例えば斜め
孔加工を行おうとすると、ドリリングユニツト2
9が水平である場合と比べて検出誤差が生じ、何
らかの補正を行うう必要があるからである。
For example, the rotary encoder 43 is connected to the motor 5.
Although it is possible to detect the feeding amount of the quill 32 even if the quill 32 is provided on the zero axis, in that case, if the drilling unit 29 is tilted as shown in FIG.
This is because a detection error occurs compared to the case where 9 is horizontal, and it is necessary to perform some kind of correction.

このように本実施例によれば、スピンドル36
の軸心と直交する水平な軸線上Qにおいて、ケー
ス31をはさんで左右対称にモータ50,51を
対向配置し、かつそれらのモータ50,51の軸
心とドリリングユニツト29の旋回中心とを一致
させているものである。したがつてユニツト全体
としての重量バランスがよく、しかもクイル32
に送りを与えるためのモータ50の重量がドリリ
ングユニツト29を旋回させるためのモータ51
の重量負荷とならないので、ドリリングユニツト
旋回用のモータ51の負荷を小さくできる。
As described above, according to this embodiment, the spindle 36
On a horizontal axis Q perpendicular to the axis of It is made to match. Therefore, the weight balance of the unit as a whole is good, and the quill 32
The weight of the motor 50 for giving feed to the motor 51 for turning the drilling unit 29
Since this does not result in a heavy load, the load on the motor 51 for rotating the drilling unit can be reduced.

また、スピンドル回転駆動用のモータ48がス
ピンドル36と同一軸線上に位置していることに
より、ドリリングユニツト後端部の構造がシンプ
ルなものとなり、ドリリングユニツト29の旋回
スペースの制約が緩和される。
Further, since the motor 48 for driving the spindle rotation is located on the same axis as the spindle 36, the structure of the rear end of the drilling unit is simple, and the restrictions on the turning space of the drilling unit 29 are alleviated.

発明の効果 以上のように本発明によれば、クイルフイード
式スピンドルユニツトを支持するにあたり、スピ
ンドルの軸心と直交する方向の水平な軸を旋回中
心として、前記クイルフイード式スピンドルユニ
ツトのケースのうち前記クイルをはさんでその両
側の二箇所をキヤリアに旋回可能に両持ち支持さ
せ、そのキヤリアをコラムに上下動可能に支持さ
せたものであるから、汎用型の産業用ロボツトを
基本として構成した従来の構造に比べて、スピン
ドルユニツトの支持剛性が向上し、クイルフイー
ド式スピンドルユニツトの切削能力の制限を緩和
できるとともに、従来は困難とされていた重切削
にも十分に対応できるようになる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, when supporting a quill-feed type spindle unit, the quill feed type spindle unit is rotated about a horizontal axis perpendicular to the axis of the spindle. The carrier is rotatably supported at two places on both sides of the robot, and the carrier is supported by a column so that it can move up and down. Compared to the structure, the support rigidity of the spindle unit is improved, and the limitations on the cutting ability of the quill-feed spindle unit can be alleviated, and it can also fully handle heavy cutting, which was previously considered difficult.

また、クイルフイード式スピンドルユニツトの
後端部には、スピンドルを回転駆動させるモータ
をそのスピンドルと同一軸線上に配置するととも
に、キヤリアの両側部のうちいずれか一方にはク
イルに送りを与えるモータを、他方には前記クイ
ルフイード式スピンドルユニツトを旋回運動させ
るモータを、それぞれ前記クイルフイード式スピ
ンドルユニツトの旋回中心上で互いに対向するよ
うに配置したことにより、クイルフイード式のス
ピンドルユニツトでありながらスピンドルユニツ
ト側に付帯するモータが一つだけとなることによ
つてスピンドルユニツトの小型軽量化が図れてス
ピンドルユニツト全体の重量バランスがよくなる
一方、クイルに送りを与えるためのモータの重量
がスピンドルユニツトを旋回させるためのモータ
の重量負荷とならないので、スピンドルユニツト
を旋回させるためのモータの負荷を大幅に小さく
してそのモータを小型化できる。
Further, at the rear end of the quill-feed spindle unit, a motor for rotating the spindle is arranged on the same axis as the spindle, and a motor for feeding the quill is arranged on either side of the carrier. On the other hand, the motors for rotating the quill-feed type spindle unit are arranged so as to face each other on the center of rotation of the quill-feed type spindle unit, so that although it is a quill-feed type spindle unit, it is attached to the spindle unit side. By using only one motor, the spindle unit can be made smaller and lighter, improving the overall weight balance of the spindle unit. On the other hand, the weight of the motor for feeding the quill is greater than the weight of the motor for turning the spindle unit. Since there is no weight load, the load on the motor for turning the spindle unit can be significantly reduced and the motor can be made smaller.

その上、上記のようにスピンドル回転駆動用の
モータがスピンドルユニツトの後端部においてス
ピンドルと同一軸線上に位置しているため、スピ
ンドルユニツト後端部の構造が簡素化されてその
占有スペースが小さくなり、スピンドルユニツト
を旋回させたりあるいは上下方向に移動させた場
合に他の構造物と干渉しにくくなつて、スピンド
ルユニツトの可動範囲の制約を緩和してその可動
範囲を大きく確保できる効果がある。
Furthermore, as mentioned above, the motor for driving the spindle rotation is located on the same axis as the spindle at the rear end of the spindle unit, which simplifies the structure of the rear end of the spindle unit and occupies less space. Therefore, when the spindle unit is rotated or moved in the vertical direction, it is less likely to interfere with other structures, which has the effect of easing restrictions on the range of movement of the spindle unit and ensuring a wide range of movement.

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

第1図は本発明の一実施例を示す説明図、第2
図は第1図の左側面図、第3図は第2図の平面
図、第4図は第1図の作動説明図、第5図はドリ
リングユニツトの断面図で第1図の−線に対
応する図、第6図は従来の切削加工を目的とした
ロボツトの斜視図、第7図は従来のクイルフイー
ド式ドリリングユニツトの一例を示す断面図であ
る。 22…スライドベース、23…コラム、24…
サーボモータ、26…キヤリア、27…スライド
駆動手段としてのサーボモータ、28…スライド
駆動手段としての送りねじ、29…クイルフイー
ド式スピンドルユニツトとしてのドリリングユニ
ツト、31…ケース、32…クイル、36…スピ
ンドル、38…ドリル、40…ボールスクリユー
シヤフト、48…サーボモータ、50…サーボモ
ータ、51…サーボモータ、58,64…旋回
軸。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a left side view of Fig. 1, Fig. 3 is a plan view of Fig. 2, Fig. 4 is an explanatory diagram of the operation of Fig. 1, and Fig. 5 is a sectional view of the drilling unit, taken along the - line in Fig. 1. The corresponding figures, FIG. 6, are a perspective view of a conventional robot intended for cutting, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional quill-feed type drilling unit. 22...Slide base, 23...Column, 24...
Servo motor, 26...Carrier, 27...Servo motor as slide drive means, 28...Feed screw as slide drive means, 29...Drilling unit as quill feed spindle unit, 31...Case, 32...Quill, 36...Spindle, 38...Drill, 40...Ball screw shaft, 48...Servo motor, 50...Servo motor, 51...Servo motor, 58, 64...Swivel axis.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回転駆動されるスピンドルが同芯状に内挿さ
れたクイルとこのクイルをスライド可能に案内支
持する略筒状のケースとを有して、前記クイルに
その軸心方向の送りを与えるクイルフイード式ス
ピンドルユニツトと、 前記スピンドルの軸心と直交する方向の水平な
軸を旋回中心として、前記クイルフイード式スピ
ンドルユニツトのケースのうち前記クイルをはさ
んでその両側の二箇所を旋回可能に両持ち支持す
るキヤリアと、 前記キヤリアを上下動可能に支持するコラム
と、 前記キヤリアに上下方向の送りを与えるスライ
ド駆動手段とを備えてなり、 前記クイルフイード式スピンドルユニツトの後
端部には、前記スピンドルを回転駆動させるモー
タをそのスピンドルと同一軸線上に配置するとと
もに、 前記キヤリアの両側部のうちいずれか一方には
前記クイルに送りを与えるモータを、他方には前
記クイルフイード式スピンドルユニツトを旋回運
動させるモータを、それぞれ前記クイルフイード
式スピンドルユニツトの旋回中心上で互いに対向
するように配置したことを特徴とする切削加工装
置。
[Scope of Claims] 1. A rotationally driven spindle has a quill inserted concentrically and a substantially cylindrical case that slidably guides and supports the quill, a quill-feed type spindle unit that provides a feed rate of 1,000 yen, and a quill-feed type spindle unit that rotates at two places on both sides of the quill in the case of the quill-feed type spindle unit, with the quill feed type spindle unit as a rotation center about a horizontal axis in a direction perpendicular to the axis of the spindle. The quill-feed type spindle unit includes a carrier that can be supported on both sides, a column that supports the carrier so that it can move vertically, and a slide drive means that feeds the carrier in the vertical direction. , a motor for rotationally driving the spindle is disposed on the same axis as the spindle, a motor for feeding the quill is provided on one of both sides of the carrier, and the quill feed type spindle unit is provided on the other side. A cutting device characterized in that motors for making a turning motion are arranged so as to face each other on the turning center of the quill-feed spindle unit.
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