JPH06126573A - 回転加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多種の刃物体による材料への加工を迅速かつ確
実に行なえる回転加工装置を提供する。 【構成】機体６の一側に材料ｗの把持手段１を設け、こ
の把持手段１に対設して水平ガイド11へ加工機２を横移
動自在に係合させると共に、この加工機２の近傍に多種
の刃物体ｂを載置，待機させる刃物体収容機３を設置
し、該刃物体収容機３に対応させて刃物体受渡手段４を
前記加工機２に設けて、更に、前記加工機２の主軸20に
刃物体ｂを着脱自在とする連結手段５を設ける。 【効果】刃物体の受け渡しにおいてその工程が簡略され
て短時間で簡単にその操作が行なえると共に、高価な受
け渡しロボットが不必要となって装置全体を安価に製作
でき、したがって、加工する生産コストを低減させるこ
とができ、刃物体の受け渡しのための駆動系と加工機の
駆動系とが兼用され、また、受け渡しロボットが不要と
なるので、刃物体収容機と加工機との間を可及的に短距
離に形成することができて、装置をコンパクトに製作で
き工場においてその据え付けに場所を取らない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属加工または木工業
界等において、多種の刃物体を選択的に使用する回転加
工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現今、金属加工または木工業界等におい
ては、一台の汎用加工機により多品種の加工作業を行な
うことが一般的となっているもので、そのため、例え
ば、ドリリングマシン等の加工機の近傍に、あらかじ
め、穿孔径や長さ等が異なるドリル体を多数載置台にセ
ットしておき、この中から、希望するドリル体を前記加
工機と載置台との間に設けた受渡ロボットにより選択的
に取り出して、該加工機へ付け替え穿孔作業を行なって
いたものである。

【０００３】しかしながら、前記した装置は、中間にお
いて一旦ロボットに受け渡しをしなければならないた
め、その分、作業工程が増えて時間が掛かる上、精度の
高いロボットは高価であるため、加工コストを低下させ
ることが難しい等の問題点を有するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した問題
点を解決するためになされたもので、機体の一側に材料
の把持手段を設け、この把持手段に対設して水平ガイド
へ加工機を横移動自在に係合させると共に、この加工機
の近傍に多種の刃物体を載置，待機させる刃物体収容機
を設置し、該刃物体収容機に対応させて刃物体受渡手段
を前記加工機に設けて、更に、前記加工機の主軸に刃物
体を着脱自在とする連結手段を設けることにより、多種
の刃物体による材料への加工を迅速かつ確実に行なえる
回転加工装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、機体の一側に設けて材料を固着
する把持手段と、機体の他側に設けて水平ガイドへ横移
動自在に係合させた材料加工等を施す加工機と、該加工
機の近傍において設けて多種の刃物体を載置，待機させ
る刃物体収容機と、該刃物体収容機に対応させ前記加工
機に設けた刃物体受渡手段と、前記加工機の主軸に設け
て刃物体を着脱自在とする連結手段と、を備えさせた回
転加工装置の構成にある。

【０００６】また、前記した刃物体受渡手段は、前記加
工機の移動体へ前後方向へ移動自在に取り付けた支持体
に設けて、その前側に刃物体の外周に当接する支承面を
有し、前進したとき前記刃物体収容機の刃物体へ対応す
る枠体と、内側面に刃物体の外周を押圧する押え面を有
して、前記枠体へ基部を枢着し操作手段により回動自在
に取出体を設けた刃物体押圧部材と、を備えさせた回転
加工装置の構成にある。

【０００７】

【作用】前記のように構成される本発明は以下に述べる
作用を奏する。

【０００８】材料を把持手段に固着した後、加工機の近
傍において設けた刃物体収容機における希望刃物体に加
工機の枠体を対応させ、該枠体を刃物体収容機に向かっ
て前進させて、刃物体収容機に設けられた刃物体へ刃物
体押圧部材を作動させると、これにより取付体が回動し
て刃物体の外周へその押え面が押圧的に当接し、枠体の
支承面とに間に刃物体が保持される。

【０００９】そして、この枠体を後退させて復帰させた
後、加工機の主軸を降下させるとその連結手段により、
該主軸に刃物体が取り付けられて加工準備ができる。

【００１０】したがって、把持手段に固着された材料に
対して加工機の支持体を所定量移動させて加工位置に刃
物体を対応させると希望する加工がなされる。

【００１１】また、別の刃物体による材料の加工の場合
は、主軸に刃物体を取り付けた加工機を刃物体収容機の
空の位置へ対応させて、該刃物体収容機に刃物体を受け
渡しし、希望する刃物体位置へ支持体の枠体を移動させ
て、前記した操作を繰り返せば異なる刃物体の主軸への
付け替えが自動的に行なわれる。

【００１２】

【実施例】次に本発明に関する回転加工装置の一実施例
を図面に基づいて説明する。

【００１３】図１〜図３においてＡは回転加工装置で、
木材や金属あるいは合成樹脂等の材料ｗへ穴あけやねじ
切り、あるいは、上面や側・端面等への表面切削・研磨
等の加工を施すもので、材料ｗの把持手段１と、加工機
２と、刃物体収容機３と、刃物体受渡手段４と、連結手
段５とにより基本的に構成される。

【００１４】そして、前記した把持手段１は、機体６の
一側に設けて材料ｗを固着するもので、その固定部７を
機体６へ取り付け、また、これに対設される可動部８を
ガイド９へ進退自在に係合してあって、その上部に取り
付けたハンドル10により材料ｂを緊締する。

【００１５】前記した加工機２は、機体６の他側に設け
て材料加工等を施すもので、前記機体６上に敷設した水
平ガイド11, 11へ横移動自在に移動体12を係合させ、こ
の移動体12へ、前記水平ガイド11, 11と直交する前後ガ
イド13, 13を取り付けて、該前後ガイド13, 13へ縦長の
支持体14を移動自在に係合させてある。

【００１６】そして、この支持体14の前側に付設した縦
ガイド15へ、上昇降体16を前記支持体14の上部に取り付
けたエアシリンダ等の昇降手段17により移動自在に係合
してある。

【００１７】また、前記上昇降体16の下側において前記
縦ガイド15へ下昇降体18を移動自在に係合してあるもの
で、該下昇降体18は、前記上昇降体16の上部に取り付け
たエアシリンダ等の送出手段19により所定位置まで、す
なわち、後記する刃物体受渡手段４まで降下されるもの
であり、前記上および下昇降体16, 18は、前記昇降手段
17による操作の場合は縦ガイド15を連動移動するもので
ある。

【００１８】更に、前記した昇降体18には、主軸20をそ
の軸線を縦方向へ向けて支承した軸受21を取り付けてあ
って、この主軸20の上端に連係させたモータ22を該昇降
体18の背部に取り付けてある。

【００１９】なお、前記した移動体12は、その下部に設
けためねじ駒23を機体６へ横架した水平の螺軸24へ螺合
して、この螺軸24を数値制御可能なサーボモータ25等に
より正逆に回転することによって、水平ガイド11上を任
意に移動できるものであり、また、前記した支持体14
は、前記移動体12上へ立設させためねじ駒体26を該支持
体14に取り付けた螺杆27へ螺合させて、この螺杆27を支
持体14に取り付けた数値制御可能なサーボモータ28等に
より正逆に回転することによって、前記前後ガイド13に
沿って任意に移動できるものである。

【００２０】前記した刃物体収容機３は、前記加工機２
の近傍において設けて多種の刃物体ｂ，ｂ，ｂ…を載
置，待機させるもので、機体６における加工機２側に立
設した回転軸29, 29へチェーン等の連係部材30を略水平
で無端状に懸張し、この連係部材30の周側へ、間隔的に
多数の刃物体ｂの把持体31,31,31…を取り付けてあるも
のであって、前記回転軸29, 29の一方に連係させた数値
制御可能なサーボモータ32等により任意位置に移動でき
るようにしてある。

【００２１】そして、前記把持体31は、図４に示すよう
に、外框33の一側にその中間部を軸34支したＬ字状クラ
ンプ35を回動自在に設けて、その一端部、すなわち、前
記外框33の後壁側へ押圧する外框33のスプリング36によ
り、常時は、その他端部の押え部37が内方へ繰り出され
て刃物体ｂの外周へ当接することによって、該外框33内
に納められた刃物体ｂが安定的に把持される。

【００２２】したがって、この把持体31への刃物体ｂの
装着にあっては、該刃物体ｂが、図４に示すように、仮
想線に示す位置から押し込まれると、前記クランプ35は
スプリング36のばね圧に抗して外方へ拡がり外框33内に
挿入されてその受面43に当接するもので、該クランプ35
の押え部37を乗り越すと再び該クランプ35により把持さ
れるものであり、また、取り出しにあっては、後記する
刃物体受渡手段４に作動されると、容易に前記クランプ
35が拡開して刃物体ｂの把持を解除する。

【００２３】なお、外框33の他側には前記押え部37の押
圧に対応した案内片44を突設してあって、後記する刃物
体受渡手段４による刃物体ｂの挿入に際して、安定的か
つ円滑に作動が行なわれるようにしてある。

【００２４】前記した刃物体受渡手段４は、図４および
図５に示すように、前記刃物体収容機３に対応させ前記
加工機２に設けてあって、枠体38と、刃物体押圧部材40
とよりなり、このうち、前記した枠体38は、前記加工機
２の移動体12へ前後方向へ移動自在に取り付けた支持体
14に設けて、該支持体14が前進したとき前記刃物体収容
機３の刃物体ｂへ対応するように配設してあり、内面を
前記刃物体ｂの外形状に合わせた略半円弧状の支承面39
を形成してあるもので、更に、該刃物体ｂの上段部41に
係合する係止段部42を設けて、この係止段部42に刃物体
ｂが載置されたときこれを安定保持させるようにしてあ
る。

【００２５】前記した刃物体押圧部材40は、前記枠体38
内の刃物体ｂの外周を押圧して前記支承面39へ圧接させ
たり、前記加工機２が前進したとき、前記刃物体収容機
３における把持体31内の刃物体ｂの外周に当接して、こ
の刃物体ｂを枠体38内に引き寄せるもので、フの字状の
取出体45の基部を前記回動軸41に枢着してあって、その
中間部へ流体シリンダや電磁ソレノイド等の操作手段46
を連係させてあり、また、先端部の内側面には、刃物体
ｂの外周を押圧する押え面45a を有して、前記操作手段
46の操作により前記枠体38の内部と外部とを任意に移動
できるようにしてある。

【００２６】なお、前記した刃物体収容機３と刃物体受
渡手段４との対応取付位置は、図４に示すように、該刃
物体収容機３の移送におけるコーナー部において、刃物
体受渡手段４により刃物体ｂが受け渡されるようにして
おけば、前記刃物体押圧部材40の回動にあって、隣接さ
れる把持体31へこの取出体45が干渉することなく行なわ
れる。

【００２７】前記した連結手段５は、前記加工機２の主
軸20に設けて所定の加工を行なう刃物体ｂを着脱自在と
するもので、図１および図５に示すように、加工機２に
おける主軸20の下端に、下側に角形のスプライン穴47を
穿設したジョイント48を嵌着してあって、このスプライ
ン穴47へ刃物体ｂにおける回転軸49の上部に刻設したス
プライン50を挿嵌することにより、両者48, ｂが連結さ
れ、離脱することにより結合が解除される。

【００２８】なお、前記した刃物体ｂは、前述したよう
に材料ｗへ所定の加工を施す工具であって、穴あけ用の
ドリルやめねじを形成するタップ、あるいは、研削，切
削用のミーリングカッタ，研磨用カッタ等の刃物51が、
円筒状の主体52の下部に設けたチャック53へ着脱自在に
設けられている。

【００２９】また、前記したモータ24, 28, 32や昇降手
段17および送出手段19，操作手段46は、図示してない
が、制御手段および操作盤において適宜コントロールさ
れるものである。

【００３０】なお、図１および図５において55は、前記
刃物体受渡手段４に連係させて、この手段４を、前記加
工機２の主軸20の上下動と同調させる追従手段で、支持
体14に取り付けたエアシリンダ56のロッド57を、前記枠
体38へ固着してあって、ねじ切り加工を行なう際に、主
軸20の送りと螺設されるねじピッチとの差により生ずる
加工送りピッチを補正させるものであって、シリンダ圧
をねじ切りによる加圧より低く設定することによって、
タップの送りを増大させたり抑えたりする操作が任意に
行なえるものであり、エアシリンダ以外にも所定圧に設
定されたスプリング等も利用できる。

【００３１】次に本発明実施例装置による作用を説明す
る。

【００３２】あらかじめ、刃物体収容機３の把持体31へ
穿孔等あるいは多目的の加工に必要な多種類の刃物体
ｂ，ｂ，ｂ…を把持させておき、材料ｗを把持手段１に
載置してハンドル10により固着すると加工準備ができ
る。

【００３３】そして、操作盤を操作すると、制御手段に
入力された信号がモータ24を作動して、移動体12、すな
わち、支持体14に取り付けられた加工機２を、水平ガイ
ド１１に沿って、刃物体収容機３における希望刃物体
ｂ、例えば、ドリル５１がチャック53により取り付けら
れて把持体31に載置された位置とへ移動させる。

【００３４】すると、モータ28が作動して支持体14を前
記刃物体収容機３へ向かって前進させるので、その枠体
38が把持体31へ侵入し、このとき、操作手段46により刃
物体押圧部材40が操作されてその取出体45が回動するの
で、把持体31に保持されていた刃物体ｂの外周へその押
え面45a が当接するものであり、この状態で支持体14を
後退させると、把持体31の刃物体ｂが枠体38へ移転す
る。

【００３５】こうして、希望する刃物体ｂが取り出され
ると、支持体14を後退させ昇降手段17および送出手段19
により下昇降体18を降下させると、その軸受21に支承さ
せた連結手段５における主軸20のジョイント48が、前記
枠体38に支持された刃物体ｂの回転軸49上に下がるの
で、この回転軸49の上端に刻設したスプライン50へ前記
ジョイント48のスプライン穴47が嵌り込んで、前記主軸
20と回転軸49とが一体的に結合されるものであるが、該
スプライン50およびスプライン穴47において両者48, ｂ
が上下方向に所定寸法摺動可能となる。

【００３６】そして、この加工機２をモータ24により移
動して材料ｗの加工位置へ移送した後、モータ22を駆動
して主軸20を回転させつつ、送出手段19によりドリル51
を材料ｗへ切り込めば、設定した穿孔が行なわれる。

【００３７】また、別の刃物体ｂによる材料ｗの加工の
場合は、主軸20に刃物体ｂを取り付けた加工機２を刃物
体収容機３におけるの空の把持体31位置へ対応させて、
該刃物体収容機３の把持体31に刃物体ｂを受け渡しし、
希望する刃物体ｂ位置へ支持体14の枠体38を移動させ
て、前記した操作を繰り返せば異なる刃物体ｂの主軸20
への付け替えが自動的に行なわれる。

【００３８】また、この装置Ａは、前記したようにめね
じ切りも行なえるものであるが、ねじピッチの異なるめ
ねじを加工する場合にあって、送出手段19によるそのタ
ップの送り寸法が必然的に異なるものである。

【００３９】したがって、この場合の操作は、主軸20下
端のジョイント48に取り付けたタップ51用刃物体ｂによ
って材料ｗにめねじ切りを行なうと、タップ51は材料ｗ
の下穴に切り込み、めねじを徐々に形成するが、送出手
段19により一定の主軸20の送出をすると、該主軸20のタ
ップ51はねじピッチ以上に先行しようとするが、先に切
られためねじが切り込みのガイドとなって、過剰の送り
込みが抑止されるもので、この抑止量は、前記連結手段
５に設けたスプライン50およびスプライン穴47において
必要量摺動し吸収されるから、常に、適切なねじピッチ
によるねじ切りが行なわれるものであり、このとき、エ
アシリンダによる追従手段55により、その空圧に抗して
前記刃物体ｂのタップ51の切り込みが、送出手段19によ
る繰り出しより先攻あるいは遅延されるものである。

【００４０】

【発明の効果】前述したように本発明の回転加工装置
は、加工機側に刃物収容機の刃物体を受け渡す手段を備
えさせたものであるから、刃物体の受け渡しにおいてそ
の工程が簡略されて短時間で簡単にその操作が行なえる
と共に、高価な受け渡しロボットが不必要となって装置
全体を安価に製作でき、したがって、加工する生産コス
トを低減させることができる。

【００４１】特にこの装置は、刃物体の受け渡しのため
の駆動系と加工機の駆動系とが兼用され、また、受け渡
しロボットが不要となるので、刃物体収容機と加工機と
の間を可及的に短距離に形成することができて、装置を
コンパクトに製作でき工場においてその据え付けに場所
を取らない。等の格別な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する回転加工装置の一実施例を示す
側面図である。

【図２】図１における装置の正面図である。

【図３】図１における装置の平面図である。

【図４】図１における装置の刃物体収容機と刃物体受渡
手段との関係位置を示す要部の平面図である。

【図５】図４における側面図である。

【図６】図１における装置に取り付ける刃物体の半断面
図である。

【符号の説明】

ｂ 刃物体 ｗ 材料 １ 把持手段 ２ 加工機 ３ 刃物体収容機 ４ 刃物受渡手段 ５ 連結手段 ６ 機体 11 水平ガイド 12 移動体 14 支持体 20 主軸 38 枠体 40 刃物体押圧部材 43 支承面 45 取出体 45a 押え面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の一側に設けて材料を固着する把持
   手段と、機体の他側に設けて、水平ガイドへ横移動自在
   に係合させた材料加工等を施す加工機と、この加工機の
   近傍において設けて、多種の刃物体を載置，待機させる
   刃物体収容機と、該刃物体収容機に対応させ前記加工機
   に設けた刃物体受渡手段と、前記加工機の主軸に設けて
   刃物体を着脱自在とする連結手段とを備えさせたことを
   特徴とする回転加工装置。
2. 【請求項２】 前記した刃物体受渡手段は、前記加工機
   の移動体へ前後方向へ移動自在に取り付けた支持体に設
   けて、その前側に刃物体の外周に当接する支承面を有
   し、前進したとき前記刃物体収容機の刃物体へ対応する
   枠体と、内側面に刃物体の外周を押圧する押え面を有し
   て、前記枠体へ基部を枢着し操作手段により回動自在に
   取出体を設けた刃物体押圧部材とを備えさせたことを特
   徴とする請求項１記載の回転加工装置。