JPH06106441A - ワークホルダを用いた加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、チャック付きの旋回テーブルを用い
ず、主軸にワークを装着してマシニングセンタ本来の加
工目的を損なうことなく旋削加工を可能とし加工装置を
提供する。 【構成】工具マガジン９に工具１０ａを装着した工具ホ
ルダ１０と、ワーク８を装着したワークホルダ７とを収
納し、前記工具マガジン９とマシニングセンタの主軸６
との間で前記工具ホルダ１０及びワークホルダ７を自動
工具交換装置１１で自動交換可能とし、パレットプール
１７に、前記主軸６に工具ホルダ１０が装着されたとき
に加工位置に搬入するワーク１３を装着したパレット２
４と、前記主軸６にワークホルダ７が装着されたときに
加工位置に搬入する旋削工具１４を装着したパレット２
４とを備えた構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マシニングセンタの主
軸にワークを装着して旋削加工を可能にした加工装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタでワークを旋削加工す
る場合、チャック付きの旋回テーブルにワークを取り付
け、主軸に旋削工具を装着して行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、テーブル上に
旋削のために付加１軸テーブルを配置しなければなら
ず、ワーク形状、テーブル上積載重量、精度に影響を及
ぼし、穴あけ、ネジ立て、面削り等の加工において、か
なりの制約が生じ、汎用性がなくなるという問題があ
る。

【０００４】本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑
み、チャック付きの旋回テーブルを用いず、主軸にワー
クを装着して旋削加工を可能にした加工装置を提供す
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の特徴とする構成は、工具を装着した工具ホルダ
と、ワークを装着したワークホルダとを収納する工具マ
ガジンと、前記工具マガジンとマシニングセンタの主軸
との間で前記工具ホルダ及びワークホルダを自動交換す
る自動工具交換装置と、ワークを装着したパレットを加
工位置に搬送するパレットプールに収納され、前記主軸
にワークホルダが装着されたときに前記加工位置に搬入
される旋削工具を装着したパレットとを備えたものであ
る。

【０００６】

【作用】上記の構成により、工具マガジンに収納してい
る工具ホルダを自動工具交換装置によってマシニングセ
ンタの主軸に装着し、パレットプールに収納されている
ワークを装着したパレットを加工位置に搬入してパレッ
ト上のワークを加工するマシニングセンタ本来の加工の
他に、ワークを装着したワークホルダを工具マガジンに
収納し、自動工具交換装置によって工具マガジンに収納
しているワークホルダをマシニングセンタの主軸に装着
し、パレットプールに収納されている旋削工具を装着し
たパレットを加工位置に搬入して、前記主軸に装着した
ワークホルダに装着されているワークを主軸によって回
転し、パレット上の旋削工具により旋削加工を可能とす
るものである。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１及び図２において、１は加工ユニット（マシニ
ングセンタ）であり、ベッド２上に水平方向に進退移動
するコラム３と、このコラム３の前方に前記コラム３の
移動方向と直交する水平方向に進退移動するスライドテ
ーブル１２が設けられている。４ａは前記コラム３の進
退移動用モータであり、１２ａは前記スライドテーブル
１２の進退移動用モータである

【０００８】前記コラム３には、軸頭５が上下方向に移
動可能に案内され、この主軸頭５には主軸６がコラム３
の移動方向に軸線を向けて回転可能に軸承されている。
４ｂは軸頭上下用モータである。

【０００９】９は前記コラム３の側方に配置されている
工具マガジンである。この工具マガジン９には、フライ
スカッタ、中ぐり工具、ドリル等の各種の工具１０ａを
装着した工具ホルダ１０が収納され、この工具ホルダ１
０の他にワーク８を装着したワークホルダ７も適宜収納
されている。

【００１０】また、前記コラム３と工具マガジン９との
間には、前記ワークホルダ８並びに工具ホルダ１０を把
持する工具交換アーム１１ａを備えた自動工具交換装置
１１が鉛直軸線回りに９０度旋回可能に配置されてい
る。

【００１１】前記主軸６には図３で示すように、ワーク
ホルダ７（工具ホルダ１０）のテーパシャンク７ａが嵌
合するテーパ穴６ａを有し、主軸６内には、ワークホル
ダ８（工具ホルダ１０）のプルスタッド７ｂに係脱する
把持爪４０と、この把持爪４０を開閉するドローバー４
１と、ドローバー４１を常に後退方向に付勢し、把持爪
４０を閉じてワークホルダ７（工具ホルダ１０）のプル
スタッド７ｂを把持し、かつワークホルダ７（工具ホル
ダ１０）のテーパシャンク７ａを主軸６のテーパ穴６ａ
に引き付けてクランプするための皿バネ４２とが設けら
れている。

【００１２】前記スライドテーブル１２上には、水平面
内で旋回する割出しテーブル２２が設けられており、こ
の割出しテーブル２２上にはパレット２４を支持してク
ランプする円弧状のクランプレール２３が昇降可能に設
けられている。また、スライドテーブル１２上には前記
クランプレール２３の両側に整合する円弧状の案内レー
ル２５が設置されている。このスライドテーブル１２は
パレット交換時には後述するパレットプール１７のパレ
ット交換位置に対応する定位置に位置決めされる。

【００１３】前記パレットプール１７はスライドテーブ
ル１２の前方に配置され、このパレットプール１７とス
ライドテーブル１２との間にパレット交換ユニット１６
は配置されている。このパレット交換ユニツト１６の構
成は次の通りである。ベッド２の前面側に支持フレーム
２７が固設され、この支持フレーム２７上に鉛直軸線回
りに回転する旋回アーム３０が設けられている。この旋
回アーム３０の両側にパレット２４の側面に取り付けら
れた係合ブロック３１に離脱可能に係合する係合フック
３０ａ、３０ｂが形成されている。また、支持フレーム
２７上には、パレット２４を滑動可能に案内する円弧状
の案内レール３２が前記旋回アーム３０の旋回中心と同
心上に配設されている。

【００１４】前記パレットプール１７は、複数のパレッ
ト２４を水平なループ軌道に沿って割出し可能に貯蔵し
ている。すなわち、機台３５に所定の間隔を有した内側
レール３６と外側レール３７とからなる案内レールがル
ープ状に設置され、これら内側レール３６、外側レール
３７にパレット２４の両側下面を支持する支持ローラ
（図略）並びにパレット２４の両側面をガイドするガイ
ドローラ（図略）が適当な間隔で軸支されている。

【００１５】前記内側レール３６の内方には、ループの
長手方向に間隔を有して駆動スプロケット４３と従動ス
プロケット４４が鉛直軸線回りに回転可能に軸承され、
これら両スプロケット４３、４４間にエンドレスのチェ
ーン４５が掛け渡されている。このチェーン４５に図略
の挾み係合片が一定のピッチ間隔で形成され、この挾み
係合片がパレット２４の係合ブロック３１の側面に離脱
可能に係合されるようになっている。

【００１６】前記駆動スプロケット４３は駆動装置によ
って一定回転角ずつ間歇的に回転駆動されるようになっ
ており、これによりパレット２４がチェーン４５ととも
に内側レール３６、外側レール３７に沿って搬送され、
パレット交換位置ＣＰに順次割出されるようになってい
る。

【００１７】前記パレット交換位置ＣＰには、パレット
２４を滑動可能に係合支持する円弧状の支持レール５５
が図略の昇降用シリンダ及び旋回用シリンダによって昇
降及び１８０°旋回可能に設置されている。

【００１８】そこで、前記パレットプール１７に貯蔵さ
れるパレット２４には通常ではワーク１３が装着される
が、このワーク１３の他に旋削工具１４を装着したパレ
ット２４も貯蔵している。

【００１９】本発明は上記の通りの構造であるから、加
工ユニット１では、自動工具交換装置１１によって工具
マガジン９に収納されているワークホルダ７又は工具ホ
ルダ１０を主軸６に装着し、また、主軸６に装着されて
いるワークホルダ７又は工具ホルダ１０を工具マガジン
９に収納する動作が行われる。

【００２０】一方、パレットプール１７では、パレット
２４の交換待機状態においては、パレット交換位置ＣＰ
の支持レール５５が、旋回アーム３０を中心とした円弧
となる第１の角度位置に位置決めされており、この支持
レール５５上に次に使用すべきパレット２４の係合ブロ
ック３１が旋回アーム３０の一方の係合フック３０ａに
係合された状態となっている。

【００２１】このような状態において、割出しテーブル
２２がパレット交換のための定位置に位置決めされ、そ
の後、クランプレール２３が上昇してパレット２４がア
ンクランプされるとともに、その係合ブロック３１が旋
回アーム３０の他方の係合フック３０ｂに係合する。前
記クランプレール２３の上昇により、このクランプレー
ル２３、案内レール２５、３２及び支持レール５５によ
って、旋回アーム５５を中心とする同一高さの円軌道が
構成される。

【００２２】続いて旋回アーム３０が旋回し、クランプ
レール２３上にあるパレット２４と、支持レール５５上
にあるパレット２４が前記円軌道に沿って移送され割出
しテーブル２２とパレット交換位置ＣＰとの間で同時に
交換される。

【００２３】次いでクランプレール２３が下降してパレ
ット２４が割出しテーブル２２上に位置決めクランプさ
れるとともに、その係合ブロック３１が旋回アーム３０
の係合フック３０ａより離脱され、その状態でスライド
テーブル１２が加工のために移動する。

【００２４】その後、支持レール５５が一定量上昇し、
パレット２４の係合ブロック３１が旋回アーム３０の係
合フック３０ｂより離脱する。この状態で支持レール５
５が１８０°旋回し、かつ一定量下降して支持レール５
５上のパレット２４の係合ブロック３１がパレットプー
ル１７のチェーン４５の係合片に係合する。これによ
り、支持レール５５と内側及び外側の案内レール３６、
３７によって同一高さのループ軌道が構成される。

【００２５】続いてチェーン４５が割出され、パレット
２４が前記ループ軌道に沿って移送される。そして、次
に使用するパレット２４がパレット交換位置ＣＰに割出
されると、支持レール５５が一定量上昇し、支持レール
５５上のパレット２４の係合ブロック３１がチェーン４
５の係合片より離脱する。

【００２６】しかる後、支持レール５５が１８０°旋回
し、再び旋回アーム３０を中心とした円弧となるよう角
度位置に位置決めされ、一定量下降する。これにより、
パレット２４の係合ブロック３１が旋回アーム３０の係
合フック３０ｂに係合し、その状態で次期パレット交換
まで待機する。

【００２７】そこで、本発明では、加工ユニット１の主
軸６の工具ホルダ１０を装着し、また、パレットプール
１７からワーク１３を装着したパレット２４を加工位置
であるスライドテーブル１２上の割出しテーブル２２に
支持してパレット２４上のワーク１３を主軸６に装着し
た工具１０ａで加工する通常のマシニングセンタの動作
を行うと共に、加工ユニット１の主軸６のワークホルダ
７を装着し、パレットプール１７から旋削工具１４を装
着したパレット２４を加工位置であるスライドテーブル
１２上の割出しテーブル２２に支持してパレット２４上
の旋削工具１４によって主軸６に装着したワーク８の加
工を可能とするものである。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、工具を装着した
工具ホルダと、ワークを装着したワークホルダとを収納
する工具マガジンと、前記工具マガジンとマシニングセ
ンタの主軸との間で前記工具ホルダ及びワークホルダを
自動交換する自動工具交換装置と、ワークを装着したパ
レットを加工位置に搬送するパレットプールに収納さ
れ、前記主軸にワークホルダが装着されたときに前記加
工位置に搬入する旋削工具を装着したパレットとを備え
た構成であるから、マシニングセンタ本来の加工目的を
損なうことなく旋削加工を可能とし、構成がシンプルで
あり、高速で高馬力、高精度の加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明加工装置の平面図

【図２】本発明加工装置の側面図

【図３】主軸の断面図

【符号の説明】 １ 加工ユニット ２ ベッド ３ コラム ５ 軸頭 ６ 主軸 ７ ワークホルダ ８ ワーク ９ 工具マガジン １０ 工具ホルダ １０ａ 工具 １１ 自動工具交換装置 １２ スライドテーブル １３ ワーク １４ 旋削工具 １６ パレット交換ユニット １７ パレットプール ２２ 割出しテーブル ２４ パレット ３０ 旋回アーム ４３ 駆動スプロケット ４４ 従動スプロケット ４５ チェーン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具を装着した工具ホルダと、ワークを
   装着したワークホルダとを収納する工具マガジンと、前
   記工具マガジンとマシニングセンタの主軸との間で前記
   工具ホルダ及びワークホルダを自動交換する自動工具交
   換装置と、ワークを装着したパレットを加工位置に搬送
   するパレットプールに収納され、前記主軸にワークホル
   ダが装着されたときに前記加工位置に搬入される旋削工
   具を装着したパレットとを備えたことを特徴とするワー
   クホルダを用いた加工装置。