JPH09300150A

JPH09300150A - 作業機械

Info

Publication number: JPH09300150A
Application number: JP12500396A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshida; 尚吉田; Tetsuji Komatsu; 哲治小松
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1997-11-25
Anticipated expiration: 2016-05-20
Also published as: JP3476044B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業物と被作業物との相対的な位置決め作業を
小さな駆動力で迅速に遂行するとともに、種々の異なる
作業を高速で行う。【解決手段】主軸１２が装着される第１取付部材１４
と、ワークＷが固着される第２取付部材１６と、前記第
１取付部材１４をＸ１軸回りに旋回自在に支持する第１
支持機構１８と、前記第２取付部材１６をＸ２軸回りに
旋回自在に支持する第２支持機構２０と、前記第２取付
部材１６に設けられ前記ワークＷをＹ軸回りに回転自在
に支持する第３支持機構２２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業物と被作業物
とを相対的に位置決めして前記被作業物に作業を行う作
業機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、被作業物であるワークに対し
孔明け加工等の作業を施すために、種々の工作機械（作
業機械）が使用されている。例えば、図８に示すよう
に、従来の工作機械１は、矢印Ａ方向（鉛直方向）に進
退自在な主軸２を備えており、この主軸２には、工具と
して、例えば、ドリル４が装着されている。一方、ワー
クＷは、基台５上に位置決め載置されており、このワー
クＷには複数の加工部位６ａ〜６ｎが設定されている。

【０００３】このように構成される従来の工作機械１で
は、主軸２がドリル４と一体的に回転しながら下方向に
移動することにより、基台５上のワークＷの一の加工部
位６ａに孔明け加工が施される。次いで、主軸２が上昇
してドリル４をワークＷから離脱させた後、この主軸２
が、矢印Ｂ方向や矢印Ｃ方向に所定量だけ移動した後、
前記主軸２が下降して他の加工部位６ｂ〜６ｎに孔明け
作業が施される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の工作
機械１では、例えば、ワークＷの各面に対し種々の加工
を行う際に、このワークＷを基台５から一旦取り外した
後、加工される面がドリル４に対向するようにして、前
記ワークＷを前記基台５に再度装着する必要がある。さ
らに、ワークＷに円弧状加工や螺旋状加工を施そうとし
ても、容易に対応することができない。これにより、ワ
ークＷの各面に対し、傾斜孔等の任意の加工を効率的に
遂行することができないという問題が指摘されている。

【０００５】しかも、工作機械１は、重量物であるため
に、その重心移動に伴って相当に大きなイナーシャが発
生してしまう。このため、工作機械１を種々の方向に平
行移動させるには、高出力の駆動機構を用いなければな
らず、その上、前記工作機械１を高速位置決めすること
ができないという不具合がある。

【０００６】また、レーザビームの照射により孔明け、
切断または溶接等の加工を行うレーザ加工装置や、ウォ
ータジェットにより種々の加工を行うウォータジェット
加工装置等においても、上記の問題が発生している。

【０００７】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、作業物と被作業物との相対的な位置決め作業を小
さな駆動力で迅速に遂行するとともに、種々の異なる作
業の高速加工が可能な作業機械を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、作業物が装着された第１部材と被作業
物が装着された第２部材とが、それぞれ互いに平行な第
１および第２の軸回りに個別に旋回するとともに、この
被作業物が、例えば、回転テーブルを介して前記第２の
軸に交差する第３の軸回りに回転する。

【０００９】これにより、作業物と被作業物との相対的
な位置決めが容易かつ迅速に遂行されるとともに、前記
作業物と前記被作業物とを互いに傾斜して配置させるこ
とができる。しかも、作業物と被作業物との位置決め時
に、第１および第２部材が平行移動することがなく、重
心移動に伴うイナーシャの発生を回避することが可能に
なる。従って、小さな駆動力で、高速位置決めが遂行さ
れる。

【００１０】ここで、第１部材が、作業物である主軸を
その軸線方向に進退自在に装着するとともに、第２部材
が、被作業物である被加工物を装着する。従って、被加
工物の各面に対して任意の位置に任意の角度で傾斜する
加工部位を形成することが可能になり、例えば、円弧状
加工や螺旋状加工等を効率的に行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
工作機械１０の斜視図である。工作機械１０は、作業物
である主軸１２が装着される略円筒状を有した第１取付
部材（第１部材）１４と、被作業物であるワークＷが固
着される略矩形状を有した第２取付部材（第２部材）１
６と、前記第１取付部材１４をＸ１軸（第１の軸）回り
に旋回自在に支持する第１支持機構１８と、前記第２取
付部材１６を前記Ｘ１軸に平行なＸ２軸（第２の軸）回
りに旋回自在に支持する第２支持機構２０と、前記第２
取付部材１６に設けられ、前記ワークＷを前記Ｘ２軸に
交差するＹ軸（第３の軸）回りに回転自在に支持する第
３支持機構２２とを備える。

【００１２】第１支持機構１８は、工作機械１０を構成
する基台２６上に固着される第１支持台２８を備える。
図１および図２に示すように、第１支持台２８の上部に
は、Ｘ１軸方向に指向してＸ１軸モータ３０が固着さ
れ、このＸ１軸モータ３０を構成する回転筒体３２が第
１取付部材１４の一方の側部に固定される。回転筒体３
２は、ベアリング３４を介して第１支持台２８に回転自
在に支持される。第１取付部材１４の他方の側部に第１
支軸３６が固着され、この第１支軸３６が第１支持台２
８に回転自在に支持される。

【００１３】図１〜図３に示すように、第１取付部材１
４の上部には、主軸１２をワーク切り込み方向（矢印Ａ
方向）に移動させるための駆動モータ３８が固定され
る。駆動モータ３８の駆動軸４０には、ボールねじ４２
が連結されており、このボールねじ４２に螺合するナッ
ト部材４４が本体部４６の一端側に保持されている。本
体部４６は、第１取付部材１４内に摺動自在に嵌合して
おり、この本体部４６に主軸１２が装着され、この主軸
１２内の図示しない駆動軸に工具４８が取り付けられて
いる。第１取付部材１４は、本体部４６が装着された状
態で、全体の重心位置が旋回中点線であるＸ１軸上に設
定される。

【００１４】第２支持機構２０は、基台２６上に固着さ
れる第２支持台５０を備える。この第２支持台５０の上
部には、Ｘ２軸方向に指向してＸ２軸モータ５２と第２
支軸５４とが設けられ、このＸ２軸モータ５２と第２支
軸５４とを介して第２取付部材１６が前記第２支持台５
０にＸ２軸回りに傾動自在に支持される。Ｘ２軸モータ
５２は、Ｘ１軸モータ３０と同様に構成されており、同
一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説
明は省略する。

【００１５】第３支持機構２２は、第２取付部材１６に
装着される回転テーブル５６を備え、この回転テーブル
５６は、図示しない回転駆動源を介してＹ軸回りに回転
自在である。第２取付部材１６は、回転テーブル５６に
ワークＷが装着された状態で、全体の重心位置が旋回中
心線であるＸ２軸上に設定されている。

【００１６】このように構成される工作機械１０の動作
について、以下に説明する。

【００１７】この工作機械１０は、特に、図４に示すよ
うなファンやスクリュー等のワークＷａの加工、また
は、図５に示すようなスクロール等のワークＷｂの加工
に好適に機能する。

【００１８】すなわち、ワークＷａの加工を行う際に
は、先ず、第２支持機構２０を構成するＸ２軸モータ５
２が駆動され、このＸ２軸モータ５２の回転筒体３２が
第２取付部材１６と一体的にＸ２軸回りに傾動する。そ
して、第２取付部材１６が水平方向に傾動されて所定の
角度位置に配置される（図６参照）。

【００１９】次いで、工具４８が回転されながら、駆動
モータ３８が駆動される。この駆動モータ３８が駆動さ
れることにより、駆動軸４０と一体的にボールねじ４２
が回転し、このボールねじ４２に螺合するナット部材４
４を介して本体部４６が矢印Ａ１方向に移動する。

【００２０】そこで、図６に示すように、ワークＷａが
矢印Ｄ１方向に回転されながら、工具４８が矢印Ｅ方向
（鉛直上方向）に傾動される。すなわち、ワークＷａ
は、回転テーブル５６が駆動されてこの回転テーブル５
６と一体的に矢印Ｄ１方向に回転する一方、工具４８
は、第１支持機構１８を構成するＸ１軸モータ３０の駆
動作用下に第１取付部材１４と一体的に矢印Ｅ方向に傾
動する。

【００２１】これにより、ワークＷａには、工具４８を
介して円弧状溝部６０が形成され、上記の動作を所定の
軌跡に沿って行うことにより、図４に示すようなファン
やスクリュー等のワークＷａが形成される。

【００２２】また、図５に示すようなワークＷｂを加工
する際には、先ず、Ｘ２軸モータ５２の駆動作用下に、
このワークＷｂが装着された回転テーブル５６は、第２
取付部材１６と一体的に鉛直姿勢に配置される。次に、
図７に示すように、ワークＷｂは、鉛直姿勢で回転テー
ブル５６の作用下に矢印Ｄ２方向に回転されながら工具
４８が主軸１２と一体的に第１取付部材１４を介して矢
印Ｅ方向（鉛直上方向）に傾動される。このため、ワー
クＷｂには、工具４８を介してスクロール溝６２が形成
される。

【００２３】この場合、本実施形態では、主軸１２およ
び本体部４６を有する設備全体が装着された第１取付部
材１４をＸ１軸回りに旋回させる一方、ワークＷ（Ｗ
ａ、Ｗｂ）が取着された第２取付部材１６をＸ２軸回り
に旋回させ、かつ前記ワークＷ（Ｗａ、Ｗｂ）をＹ軸回
りに回転させている。

【００２４】これにより、特に、本体部４６を含む設備
全体を水平方向および鉛直方向に平行移動させる従来の
構成とは異なり、重心移動に伴うイナーシャが発生する
ことがない。従って、工具４８とワークＷ（Ｗａ、Ｗ
ｂ）との相対的な位置決め作業が、極めて小さな駆動力
で高速かつ容易に遂行されるという効果が得られる。

【００２５】さらに、第２取付部材１６には、ワークＷ
（Ｗａ、Ｗｂ）を装着してＹ軸回りに回転自在な回転テ
ーブル５６が備えられている。従って、図４および図５
に示すようなワークＷａ、Ｗｂに対し、円弧状溝部６０
やスクロール溝（螺旋状溝）６２を容易かつ確実に形成
することができ、この種の加工を効率的に遂行すること
が可能になるという利点がある。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る作業機械で
は、作業物が装着された第１部材が第１の軸回りに旋回
するとともに、被作業物が装着された第２部材が第２の
軸回りに旋回し、かつ前記被作業物が該第２の軸に交差
する第３の軸回りに回転する。

【００２７】これにより、作業物と被作業物との相対的
な位置決めが容易かつ迅速に遂行されるとともに、特
に、この被作業物に対し円弧状加工や螺旋状加工等の作
業を施す際に効果的に機能する。しかも、作業物と被作
業物の位置決め時に第１および第２部材が平行移動する
ことがなく、重心移動に伴うイナーシャの発生を回避す
ることが可能になる。従って、小さな駆動力で高速位置
決めが遂行される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る工作機械の斜視説明図
である。

【図２】前記工作機械の一部断面平面図である。

【図３】前記工作機械の一部縦断側面図である。

【図４】ファンやスクリュー等のワークの斜視説明図で
ある。

【図５】スクロール等のワークの平面説明図である。

【図６】前記ファンやスクリュー等のワークを加工する
際の動作説明図である。

【図７】前記スクロール等のワークを加工する際の動作
説明図である。

【図８】従来技術に係る工作機械の動作説明図である。

【符号の説明】

１０…工作機械１２…主軸１４…第１取付部材１６…第２取付部
材１８…第１支持機構２０…第２支持機
構２２…第３支持機構２８…第１支持台３０…Ｘ１軸モータ３８…駆動モータ４６…本体部４８…工具５０…第２支持台５２…Ｘ２軸モー
タ５６…回転テーブルＷ、Ｗａ、Ｗｂ…
ワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業物が装着される第１部材と、被作業物が装着される第２部材と、前記第１部材を、第１の軸回りに旋回自在に支持する第
１支持機構と、前記第２部材を、前記第１の軸に平行な第２の軸回りに
旋回自在に支持する第２支持機構と、前記第２部材に設けられ、前記被作業物を前記第２の軸
に交差する第３の軸回りに回転自在に支持する第３支持
機構と、を備えることを特徴とする作業機械。
【請求項２】請求項１記載の作業機械において、前記第
３支持機構は、前記被作業物を装着して回転する回転テ
ーブルを備えることを特徴とする作業機械。
【請求項３】請求項１または２記載の作業機械におい
て、前記第１部材は、前記作業物である主軸をその軸線
方向に進退自在に装着するとともに、前記第２部材は、前記被作業物である被加工物を装着す
ることを特徴とする作業機械。