JPH0753332B2 - 工作機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気回路によって制御される工作機に関するも
のである。

従来の技術 従来よりドリル刃等の切削刃を用いて工作物に穴を開け
る工作機の代表的なものとしてボール盤があり、以下ボ
ール盤を例にして説明をする。第７図は従来のボール盤
の側面図である。１はモータであり、このモータ１のシ
ャフトには駆動プーリ２が取り付けられている。３は従
動プーリであり、シャフト４に取り付けられている。５
はベルトであり、駆動プーリ２と従動プーリ３の間に掛
けられている。駆動プーリ２および従動プーリ３はそれ
ぞれ大径部，中径部，小径部を有している。６はドリル
チャックであり、シャフト４の下端に取り付けられ、ド
リル刃７を着脱自在にチャックする。８はテーブルであ
り、ポスト９に移動自在に取り付けられている。10は操
作ハンドルであり、この操作ハンドル10はシャフト４に
連結している。

従来のボール盤は以上のような構成であり、工作物の加
工に当たっては、次の手順で行っていた。まずテーブル
８を適切な高さに調節し、次に工作物をテーブル８に載
せる。そして工作物に開けるべき穴に応じたドリル刃７
をドリルチャック６に装着する。工作物の材質およびド
リル刃７の直径よりドリル刃７の適切な回転速度を経験
をもとに求め、その回転速度に近い回転速度になるよう
にベルト５を駆動プーリ２および従動プーリ３の適切な
直径の部分に掛ける。そしてモータ１を起動してドリル
刃７を回転させながら操作ハンドル10を操作し、ドリル
刃７を工作物に向かって下ろし、切削作業をする。

発明が解決しようとする課題 ドリル刃は一般に直径が異なると長さも異なる。よって
ドリル刃７の種類を変えるたびに工作物を載せたテーブ
ル８の高さを調節しなければならない。

以上のような従来の工作機はテーブル８の固定ねじを緩
めてテーブル８の高さを調節し、テーブル８を適切な高
さにして固定ねじを締め付けていた。このためにテーブ
ル８の高さの調節が面倒であるという問題点がある。ま
た一般にテーブル８は頑丈な鉄の鋳物でできており、か
なりの重量があるため高さの調節を精密に行なうことが
困難であった。

このためにテーブル８をモータを使用して昇降させ、高
さの調節をすることが考えられる。

所がテーブル８は、テーブル８およびドリル刃７の駆動
装置を支持するポスト９に対して回転自在にする必要が
ある。これは工作物を固定する万力等をテーブルに固定
した場合、テーブル８がドリル刃７に対して相対的に移
動自在でないと極めて不便であるためである。よってテ
ーブル８を昇降駆動するメカニズムとして、モータによ
って駆動されるスクリューシャフトを採用して昇降自在
であって回動自在にすることが考えられる。このような
場合、テーブルの昇降駆動モータを台の中に収納すると
デッドスペースを利用することができる。ここでドリル
刃の昇降もモータの動力によって行なおうとすると、ド
リル刃７の昇降駆動モータも台の中に収納しするのが極
めて困難であった。つまり、ドリル刃７の昇降駆動をす
るメカニズムも、モータによって駆動されるスクリュー
シャフトを採用すると、台から２本のスクリューシャフ
トが立ち上がることになる。この２本のスクリューシャ
フトの一方にテーブルを結合し、かつテーブルを回転自
在にするには、２本のスクリューシャフトを互いに十分
離して置かなければ、他方のスクリューシャフトがテー
ブルの回転の邪魔になる。よって装置が全体として大き
くなり、台にテーブルの昇降駆動モータとドリル刃の昇
降駆動モータの両方を収納するのは困難であった。

本発明は以上の問題点を解消するものであり、台にテー
ブルの昇降用のモータとドリル刃の昇降用のモータを収
納ししても装置が大型化することのない工作機を提供す
る。

課題を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、工作物を載せるテ
ーブルおよび加工ビットの保持手段を支持する台にテー
ブルを昇降させるテーブル駆動モータおよび加工ビット
の保持手段を昇降させる加工ビット駆動モータを設ける
とともに、筒状の回転力伝達手段とその中に挿入された
棒状の回転力伝達手段を設け、テーブル駆動モータを筒
状の回転力伝達手段に連結し、棒状の回転力伝達手段の
回転力伝達手段と連結し、筒状の回転力伝達手段の回転
力によってテーブルを昇降させるようにするとともに棒
状の回転力伝達手段の回転力によって加工ビットを昇降
させるようにしたものである。

作用 この構成によってテーブルとドリルビットをそれぞれ別
々にモータの力によって昇降自在とし、テーブルの昇降
駆動力を伝達する部材とドリルビットの昇降駆動力を伝
達する部材が同軸状となり、テーブルは両方の駆動力を
伝達する部材の中心軸を中心に回動自在とすることがで
き、テーブルを回転自在にしても特に装置が大型化する
ことがない。

実施例 以下本発明の工作機の一実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

第１図は本発明の一実施例に於ける工作機の構成を示す
側断面図、第２図は同要部拡大断面図、第３図は同要部
拡大斜視図である。

第１図に於て、11は下部シャーシであり、この下部シャ
ーシ11は支持棒12,13を保持している。そして支持棒12,
13は上部シャーシ14を支持している。15は工具切り換え
モータであり、上部シャーシ14に取り付けられている。
16は上部回転板で、上部シャーシ14に回転自在に取り付
けられ、下部回転板17と結合棒17によって連結されてい
る。そして上部回転板16および下部回転板17は工具切り
換えモータ15によってギヤ19を介して回転駆動される。
20はマグネットであり、環状をしており上部回転板16に
磁力を与える。21はチャックホルダーであり、結合棒18
に対して摺動自在に取り付けられている。またチャック
ホルダー21は上部回転板16に磁力で吸着されている。そ
してチャックホルダー21は上部回転板16に多数吸着され
ている。22はチャックホルダー21に挿入された鋼球であ
り、ゴム等の弾性体よりなるＯリング22によってチャッ
ク装置24に設けられた溝25に弾圧されている。26はドリ
ル刃であり、各チャック装置24にチャックされており、
各チャック装置にはそれぞれ異なった径のドリル刃がチ
ャックされている。27はチャックキャリアであり、シャ
フト28,29に摺動自在に取り付けられている。30はスク
リューシャフトであり、下端にプーリ31を有している。
32はベルトであり、工具移動モータ33に取り付けられた
プーリ34とプーリ31の間に掛けられている。そして、チ
ャックキャリア27に設けられた突起35はチャックホルダ
ー21に設けられた凹部36に挿入されている。37はメイン
モータであり、スピンドルテーブル38に取り付けられ、
ベルト39を介して、スピンドル40を回転駆動する。41は
チャック爪であり、メインモータ37が正回転するとメイ
ンモータ37のトルクによって内径が縮まり、メインモー
タ37が逆回転すると内径が広がる構造である。42はスク
リューシャフトであり、スピンドルテーブル38に螺合し
ており、工具昇降モータ43によって回転駆動される。44
はスクリューパイプであり、テーブル45に螺合してい
る。またスクリューパイプ44はスクリューシャフト42に
被せられ、互いに相対的に回転自在である。46はテーブ
ル昇降モータであり、スクリューパイプ44を回転駆動す
る。47は操作スイッチであり、48は発光ダイオード等を
有する表示部である。

第４図において49はマイクロプロセッサ（以下CPUと書
く。）であり、その入力ポートには操作スイッチが接続
されている。また出力ボートには表示部48およびモータ
ドライバ50〜54が接続されている。モータドライバ50〜
54はそれぞれ工具切り換えモータ15、工具移動モータ3
3、メインモータ37、工具昇降モータ43、テーブル昇降
モータ46に接続されている。55は読出し専用メモリ（以
下ROMと書く。）、56は読み書き自在メモリ（以下RAMと
書く。）であり、それぞれCPU49の入出力ポートに接続
されている。

以上のように構成された本発明の工作機について、以下
その使用法を説明する。

まずテーブル45に加工物を載せる。そして電源スイッチ
を投入する。次に操作スイッチ47によって工具切り換え
モータ15を回転させ、所定のチャックホルダー21をチャ
ックキャリア27と対向する位置に移動させる。次に工具
移動モータ33を回転させる。するとチャックキャリア27
が下降し、チャック装置24がスピンドル40の中に入る。
ここでメインモータ37が瞬間正回転させるとチャック爪
41が締り、チャック装置24の抜け止がなされる。加工物
の上面とドリル刃26の間の距離が適切になるまでテーブ
ル昇降モータ46を回転させる。メインモータ37を正転さ
せドリル刃26を回転させる。ドリル刃26を回転させた状
態で切り込み量に応じた量だけスピンドルテーブル38を
下降させ、切削を行なう。

切削を終了するとメインモータ37を瞬間逆転させ、チャ
ック爪41が開く。この状態でチャックホルダー21を下降
させ、チャックホルダー21とチャック装置24が連結され
ると、チャックキャリア27を上昇させてチャックホルダ
ー21を再び上部回転板16に吸着させる。これによって一
連の動作を終了する。

発明の効果 以上のように本発明は、工作物を載せるテーブルおよび
加工ビットの保持手段を支持する台にテーブルを昇降さ
せるテーブル駆動モータおよび加工ビットの保持手段を
昇降させる加工ビット昇降モータを設けるとともに、筒
状の回転力伝達手段とその中に挿入された棒状の回転力
伝達手段を設け、テーブル駆動モータを筒状の回転力伝
達手段に連結し、加工ビット昇降モータを棒状の回転力
伝達手段と連結し、筒状の回転力伝達手段の回転力によ
ってテーブルを昇降させるようにするとともに棒状の回
転力伝達手段の回転力によって加工ビットを昇降させる
ようにしたため、テーブルとドリルビットをそれぞれ別
々にそれぞれの駆動モータによって昇降駆動することが
でき、テーブルの昇降駆動力を伝達する部材とドリルビ
ットの昇降駆動力を伝達する部材が同軸状となり、よっ
てテーブルを回転自在にしても特に装置が大型化するこ
とがないという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工作機の一実施例に於ける側断面図、
第２図は同要部拡大断面図、第３図は同要部拡大斜視
図、第４図は同回路ブロック図、第５図は従来のボール
盤の側部分断面図である。 11……下部シャーシ、12,13……支持棒 14……上部シャーシ、15……工具切り換えモータ 16……上部回転板、17……下部回転板 19……ギヤ、20……マグネット 21……チャックホルダー、22……鋼球 23……Ｏリング、24……チャック装置 25……溝、26……ドリル刃 27……チャックキャリア、28,29……シャフト 30……スクリューシャフト、31……プーリ 32……ベルト、33……工具移動モータ 34……プーリ、35……突起、36……凹部 37……メインモータ、38……スピンドルテーブル 39……ベルト、40……スピンドル 41……チャック爪、42……スクリューシャフト 43……工具昇降モータ、44……スクリューパイプ 45……テーブル、46……テーブル昇降モータ 47……操作スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作物を載せるテーブルと、加工ビットを
   保持する保持手段と、前記テーブルおよび前記保持手段
   を支持する台を有し、前記台に前記テーブルを昇降させ
   るテーブル駆動モータおよび前記保持手段を昇降させる
   加工ビット昇降駆動モータを設けるとともに、筒状の回
   転力伝達手段とその中に挿入された棒状の回転力伝達手
   段を設け、前記テーブル駆動モータを前記筒状の回転力
   伝達手段に連結し、前記加工ビット昇降駆動モータを前
   記棒状の回転力伝達手段に連結し、前記筒状の回転力伝
   達手段の回転力によって前記テーブルを昇降させるよう
   にするとともに前記棒状の回転力伝達手段の回転力によ
   って前記加工ビットを昇降させるようにしたことを特徴
   とする工作機。