JPH1034473A - Cnc三次元加工ユニット - Google Patents

Cnc三次元加工ユニット

Info

Publication number
JPH1034473A
JPH1034473A JP18783696A JP18783696A JPH1034473A JP H1034473 A JPH1034473 A JP H1034473A JP 18783696 A JP18783696 A JP 18783696A JP 18783696 A JP18783696 A JP 18783696A JP H1034473 A JPH1034473 A JP H1034473A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
atc
magazine
tool
axis
feed mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18783696A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Kubota
実 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Seiki KK
Original Assignee
Seiko Seiki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Seiki KK filed Critical Seiko Seiki KK
Priority to JP18783696A priority Critical patent/JPH1034473A/ja
Publication of JPH1034473A publication Critical patent/JPH1034473A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ATC装置を設置したCNC三次元加工ユニ
ットにおいて、スペース効率に優れ、かつ工具交換時間
の短縮化を可能にすることを課題とする。 【解決手段】 CNC三次元加工ユニット10のY軸送
り機構20とX軸送り機構30との間にATC装置60
を内蔵するとともに、ATCマガジン62をマガジン進
退用シリンダ63により主軸装置50側に進退動作させ
て、主軸装置50のX,Y,Z軸方向の制御と関連させ
て工具Tの移動量を最少限にして、工具交換時間の短縮
化を図るとともに、スペース性能を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ATC装置を内
蔵したCNC三次元加工ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】通常、トランスファマシン等に搭載され
る加工ユニットは、スペースの制約から加工ユニットに
対して、別置タイプのATC装置が付設されている。
【0003】例えば、図11を基に別置型のATC装置
を備えた加工ユニットを説明すると、まず、加工ユニッ
トの主軸装置1の近傍部分に、多数の工具Tを収容する
ATCマガジン2及び両者間に工具の交換を行なう交換
用アーム3が設置されている。
【0004】更に詳しくは、ATCマガジン2は、複数
の工具Tを収容するツールポット4が循環駆動させるル
ープ状のチェーン5に所定ピッチ間隔で取り付けられて
おり、このチェーン5はスプロケットにより循環駆動さ
れる。
【0005】また、交換用アーム3は、回動可能であ
り、かつ所定ストローク上下動作を行なう。
【0006】そして、工具交換を行なう場合には、交換
用アーム3が90゜回動して、交換用アーム3の一方端
3aで主軸装置1のスピンドルに装着された工具T1
保持するとともに、交換用アーム3の他方端3bには新
たな工具T2 を保持する。
【0007】そして、シリンダの動作により交換用アー
ム3が矢印方向に所定ストローク下降動作して交換対象
となる工具T1 を主軸装置1から取り外すとともに、新
たな工具T2 をツールポット4から取り出す。
【0008】そして、交換用アーム3が180゜回動し
た後、所定ストローク上昇して、主軸装置1に新たな工
具T2 を装着するとともに、空のツールポット4内に加
工が完了した工具T1 を装着し、工具交換が完了した
後、交換用アーム3は90゜回動して加工に支障を与え
ない位置まで退避する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の別
置型のATC装置では、ATCマガジン2や交換用アー
ム3の駆動手段等を設置するためのスペースを多く必要
とし、スペース効率上、問題があるとともに、加工中の
切屑がATCマガジン2内に侵入することを防止するた
めにATCマガジン2の設置箇所が制限され、加工ライ
ンの自由度に制約を受けるという欠点があった。
【0010】更に、工具交換を行なうには、交換用アー
ム3を回動操作した後、上下動作させる必要があり、工
具の移動量が多く、交換時間を多く必要とするなど、生
産性においても問題があった。
【0011】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、加工ラインの自由度に制約を受けることな
く、省スペース化にも貢献でき、しかも、工具交換時間
も短縮化できるCNC三次元加工ユニットを提供するこ
とを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ベッドに固定されたワーク治具盤上のワ
ークに対して、X,Y,Z軸の各送り機構により主軸位
置を制御できるCNC三次元加工ユニットにおいて、前
記X軸送り機構とY軸送り機構との間にATC装置を内
蔵したことを特徴とする。
【0013】ここで、CNC三次元加工ユニットは、主
軸装置をX軸,Y軸,Z軸方向に沿って可動でき、主軸
位置を任意位置に設定できるタイプのユニットを指す。
【0014】また、X軸,Y軸,Z軸の各送り機構は、
サボーモータの回転をボールネジを介してテーブル及び
コラムの送りに変換する送り機構である。
【0015】更に、主軸装置は、ケーシング内にスピン
ドルが軸受を介して回転可能に軸受されており、スピン
ドルの先端にチャック機構により工具が先端部分に装着
される。
【0016】そして、ATC装置は、Yテーブルの摺動
とともにY軸方向に沿って一体駆動する支持テーブル
と、この支持テーブル上に設置され、多数の工具を収蔵
するATCマガジンと、ATCマガジンを主軸側に進退
動作させるマガジン進退用シリンダとを備えたことを特
徴とする。
【0017】上記ATCマガジンは、一対のスプロケッ
ト間にチェーンが巻装され、所定ピッチ毎にチェーンに
ツールポットが取り付けられており、マガジン回転用サ
ーボモータによりスプロケットを回転させて、チェーン
を循環動作させ、所定のツールポットを任意位置に位置
決めできるように構成されている。
【0018】更に、ツールポット内に収蔵される工具
は、刃具を備えた工具ホルダでも良いが、刃具のみをツ
ールポット内に収蔵するようにしてもよい。
【0019】以上の構成から明らかなように、ATCに
よる工具交換を行なうには、まず、ATCマガジンがマ
ガジン進退用シリンダの動作によりX軸方向に沿って主
軸側に前進するとともに、このとき、主軸はZ軸方向、
すなわち上方に上昇しており、かつX軸方向に沿って主
軸装置が後退してスピンドルの軸線上に、ATCマガジ
ンの空のツールポットの中心部が位置する。
【0020】次いで、主軸装置がZ軸下方に下降すると
ともに、工具がアンチャック状態となり、空のツールポ
ット内に交換対象となる加工済みの工具が装着され、ア
ンチャック状態で主軸装置が所定ストローク上昇する。
【0021】その後、ATCマガジン回転モータが駆動
して、チェーンが循環し、新たな工具を収蔵したツール
ポットが所定位置、すなわちスピンドルの軸線上に位置
する。
【0022】そして、主軸装置が下降して、新たな工具
がスピンドル先端にクランプされた状態で主軸装置が上
昇するとともに、ATCマガジンがマガジン進退用シリ
ンダの動作により後退する。
【0023】このように、ATCマガジンを進退動作お
よび循環動作させて交換する工具を所定位置に位置決め
し、主軸装置のZ軸方向に沿う上下動作によりATCを
行なうことができ、交換のための工具の移動量が少な
く、かつ時間も短縮化ができる。
【0024】更に、X軸送り機構とY軸送り機構との間
のスペースを有効に利用できる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るCNC三次元
加工ユニットの一実施形態について、添付図面を参照し
ながら詳細に説明する。
【0026】図1,図2は本発明に係るCNC三次元加
工ユニットの全体構成を示す一部破断側面図、図3は同
様に本発明に係るCNC三次元加工ユニットの全体構成
を示す断面図、図4,図5はユニットに内蔵されるAT
C装置を示す断面図並びに平面図、図6乃至図10はA
TC装置の動作を経時的に示す説明図である。
【0027】まず、図1乃至図3に基づいて、本発明に
係るCNC三次元加工ユニットの全体構成についてその
概要を説明する。
【0028】本発明に係るCNC三次元加工ユニット1
0は、ベッド11上の所定位置にワーク治具盤12が取
り付けられており、ワーク治具盤12上にワークWがセ
ットされる。
【0029】そして、ユニット10は、図1中紙面と直
交するY軸方向に沿うY軸送り機構20、図1中左右方
向で示すX軸方向に沿うX軸送り機構30、図1中上下
方向のZ軸送り機構40を介して主軸装置50、位置決
めが正確に制御できる構成であり、更に、ATC装置6
0を内蔵したことが特徴である。
【0030】更に詳しくは、Y軸送り機構20は、ベッ
ド11に対してYテーブル21が図1中紙面と直交する
方向、すなわちY軸方向に沿ってガイド機構によりスラ
イド可能に設置されており、ガイド機構としては、ベッ
ド11上に取り付けられるガイドレール22に対してY
テーブル21下面に固定したスライダー23がスライド
可能であり、サーボモータ24とボールネジ25とから
なる送り機構が採用されている。
【0031】同様にX軸送り機構30は、図1中左右方
向、すなわちX軸方向に沿うもので、Xテーブル31が
Yテーブル21を基準としてガイド機構を介して図1中
左右方向に対して摺動可能な構成になっており、送り機
構の構成としては、Y軸送り機構20と送り方向が直交
するだけで、ガイドレール32,スライダー33とから
なるガイド機構およびサーボモータ34,ボールネジ3
5等からなる送り機構が採用されている。
【0032】また、後述するが、ATC装置60をY軸
送り機構20とX軸送り機構30との間に内蔵する関係
で、Yテーブル21とXテーブル31との間には所定間
隔が設定されている。
【0033】同様にZ軸送り機構40の構成も主軸装置
50のケーシング51を支持する支持プレート50とX
テーブル31に連結したコラム53には、ガイドレール
54,スライダー55とからなるガイド機構、およびサ
ーボモータ56,ボールネジ57とからなる送り機構が
採用されている。
【0034】また、主軸装置50は、スピンドル58の
先端に工具Tが装着されており、スピンドル58は図示
はしないがケーシング51内に上下の軸受を介して高速
回転可能に支持されており、スピンドル58内部のチャ
ック機構により、工具Tが交換可能に装着されている。
【0035】従って、CNC三次元加工ユニット10
は、ワーク治具盤12上に備え付けられたワークWに対
して、X軸,Y軸,Z軸方向、すなわち三次元方向に主
軸位置を任意に制御でき、ワークWの被加工部位にスピ
ンドル58先端に装着した工具Tを精度良く位置決めす
ることができる。
【0036】ところで、本発明の特徴は、このようなC
NC三次元加工ユニット10における工具交換を自動的
に行なうATC装置60をユニット10に内蔵させて、
スペース効率を高めるとともに、工具Tの交換時間の短
縮化等を図ることにある。
【0037】すなわち、本発明のユニット10に使用す
るATC装置60は、図4,図5に示すように、Y軸送
り機構20とX軸送り機構30との間に設定されてい
る。
【0038】更に詳しくは、ATC装置60は、Yテー
ブル21上面に固定され、Yテーブル21と一体にY軸
方向に沿って移動する支持テーブル61と、この支持テ
ーブル61上面にに設置され、多数の工具T1 ,T2
を収蔵するATCマガジン62と、ATCマガジン62
を主軸装置50側に進退動作させるマガジン進退用シリ
ンダ63とから構成されている。
【0039】更に詳しくは、ATCマガジン62は、支
持テーブル61上をX軸方向に沿ってスライドするスラ
イドテーブル64と、スライドテーブル64の送り方向
両端に設けられたスプロケット65に巻装されるループ
状のチェーン66と、チェーン66の所定ピッチ毎に固
定され、工具T1 ,T2 …を収蔵するツールポット6
7,67…と、及び所定ストロークチェーン66を循環
動作させてツールポット67を所定位置に搬送するため
に、スプロケット65を所定量回転動作させるマガジン
回転用サーボモータ68とから構成されている。
【0040】尚、本実施形態では、工具T1 ,T2
は、工具ホルダに刃具を装着したタイプを使用している
が、図示はしないが、ツールポット67に刃具のみを収
蔵し、ATC装置60により、主軸装置50のスピンド
ル58に、直接刃具を装着するようにしても良く、そう
した場合、スピンドル58の高速回転,超高速回転に有
利である。
【0041】次いで、ATC装置60の動作説明につい
て、図6乃至図10に基づいて詳細に説明する。
【0042】図6に示すように、ATC動作の最初は、
マガジン進退用シリンダ63の駆動により、ATCマガ
ジン62がX軸方向に沿って主軸装置50側に前進す
る。
【0043】そして、このとき同時にZ軸送り機構40
により主軸装置50は上昇動作を行なうとともに、Y軸
送り機構20およびX軸送り機構30により主軸装置5
0のスピンドル58の軸線Pがツールポット67の工具
装着孔の中心孔に沿う位置に主軸装置50を位置させ
る。
【0044】尚、図中空のツールポットを符号67aで
示し、新たな工具Tを保持するツールポットを符号67
bで示す。
【0045】次に、図7に示すように、Z軸送り機構4
0により主軸装置50が下降し、主軸装置50内の図示
しないツールチャック機構の動作により、工具Tのチャ
ック状態が解除され、空のツールポット67a内にチャ
ック状態が解除された工具Tが収容される。
【0046】その後、図8に示すように、Z軸送り機構
40の動作により、主軸装置50が上昇するとともに、
ATCマガジン62のサーボモータ68が駆動して、チ
ェーン66を循環駆動させて、次位置のツールポット6
7bがスピンドル58の軸線と一致する位置にきたとき
停止する。
【0047】次いで、図9に示すように、Z軸送り機構
40により主軸装置50が下降して、スピンドル58先
端にツールポット67bに保持されている新たな工具T
1 に嵌まり込み、主軸装置50内のチャック機構によ
り、工具T1 がチャック状態となる。
【0048】最後に、図10に示すように、スピンドル
58先端に新たな工具T1 が装着された状態でZ軸送り
機構40により主軸装置50が上昇するとともに、AT
Cマガジン62はマガジン進退用シリンダ63の伸長動
作により後退して、主軸装置50の加工及び切屑の影響
を受けない位置まで後退する。
【0049】このように、本発明に係るCNC三次元加
工ユニット10は、ATC装置60を内蔵するととも
に、加工ユニット10のX,Y,Z軸方向の動きと相対
して、ATCマガジン62をスピンドル58側に進退動
作させてATC動作を行なうというものであるから、従
来のATCマガジン別置型の構造のものに比べ、コンパ
クトな構成が可能となり、省スペース化に貢献できると
ともに、工具の移動量も少なく、工具交換に要する時間
も短縮化でき、生産性に優れる等、種々の利点がある。
【0050】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係るCNC
三次元加工ユニットは、以下に記載する格別な作用効果
を有する。
【0051】(1)本発明は、ATCマガジンをY軸送
り機構とX軸送り機構との間に内蔵した構成であるた
め、従来のATCマガジン別置型のユニットに比べ、ス
ペースを多く必要とせず、スペース効率に優れるという
効果を有する。
【0052】(2)本発明は、CNC三次元加工ユニッ
トにおけるY軸送り機構とX軸送り機構との間にATC
マガジンを設置するとともに、主軸側にATCマガジン
を進退動作させるだけで主軸装置のX,Y,Z軸方向の
動きと関連してATC動作を行なうというものであるか
ら、工具の移動量が少なく、工具交換に要する時間を大
幅に短縮化でき、生産性を向上させるという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るCNC三次元加工ユニットの全体
構成を示す一部破断側面図。
【図2】本発明に係るCNC三次元加工ユニットの全体
構成を示す一部破断側面図。
【図3】図2中III −III 線断面図。
【図4】本発明に係るCNC三次元加工ユニットに設置
したATC装置の全体構成を示す断面図。
【図5】本発明に係るCNC三次元加工ユニットに設置
したATC装置の平面図。
【図6】本発明ユニットのATC動作における位置決め
時の状態を示す説明図。
【図7】本発明ユニットのATC動作における工具アン
チャック状態を示す説明図。
【図8】本発明ユニットのATC動作における新たな工
具の位置決め状態を示す説明図。
【図9】本発明ユニットのATC動作における工具のチ
ャック状態を示す説明図。
【図10】本発明ユニットのATC動作における動作完
了状態を示す説明図。
【図11】従来の別置型ATC装置の構成を示す説明
図。
【符号の説明】
10 CNC三次元加工ユニット 11 ベッド 12 ワーク治具盤 20 Y軸送り機構 30 X軸送り機構 40 Z軸送り機構 50 主軸装置 60 ATC装置 62 ATCマガジン 63 マガジン進退用シリンダ 67,67a,67b ツールポット 68 サーボモータ W ワーク T,T1 工具

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベッドに固定されたワーク治具盤上のワ
    ークに対して、X,Y,Z軸の各送り機構により主軸位
    置を制御できるCNC三次元加工ユニットにおいて、 前記X軸送り機構とY軸送り機構との間にATC装置を
    内蔵したことを特徴とするCNC三次元加工ユニット。
  2. 【請求項2】 前記ATC装置は、Yテーブルの摺動と
    ともにY軸方向に沿って一体駆動する支持テーブルと、
    この支持テーブル上に設置され、多数の工具を収蔵する
    ATCマガジンと、ATCマガジンを主軸側に進退動作
    させるマガジン進退用シリンダとを備えたことを特徴と
    する請求項1記載のCNC三次元加工ユニット。
JP18783696A 1996-07-17 1996-07-17 Cnc三次元加工ユニット Pending JPH1034473A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18783696A JPH1034473A (ja) 1996-07-17 1996-07-17 Cnc三次元加工ユニット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18783696A JPH1034473A (ja) 1996-07-17 1996-07-17 Cnc三次元加工ユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1034473A true JPH1034473A (ja) 1998-02-10

Family

ID=16213091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18783696A Pending JPH1034473A (ja) 1996-07-17 1996-07-17 Cnc三次元加工ユニット

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1034473A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100908267B1 (ko) 2008-01-28 2009-07-20 태양기계(주) 차량용 파워스티어링의 피니언하우징 가공방법
KR101461399B1 (ko) * 2012-11-20 2014-11-20 권용도 칼럼이 유동되는 유동선상의 그립 바를 상하 슬라이딩시키는 상하플레이트가 구비된 수직형 머시닝 센터 및 그 장치를 이용한 툴 교환 방법
WO2015178096A1 (ja) * 2014-05-20 2015-11-26 エンシュウ株式会社 工作機械
CN114932377A (zh) * 2022-05-09 2022-08-23 渤海造船厂集团有限公司 一种船舶基座腰型孔加工装置及方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100908267B1 (ko) 2008-01-28 2009-07-20 태양기계(주) 차량용 파워스티어링의 피니언하우징 가공방법
KR101461399B1 (ko) * 2012-11-20 2014-11-20 권용도 칼럼이 유동되는 유동선상의 그립 바를 상하 슬라이딩시키는 상하플레이트가 구비된 수직형 머시닝 센터 및 그 장치를 이용한 툴 교환 방법
WO2015178096A1 (ja) * 2014-05-20 2015-11-26 エンシュウ株式会社 工作機械
JP2015217492A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 エンシュウ株式会社 工作機械
CN114932377A (zh) * 2022-05-09 2022-08-23 渤海造船厂集团有限公司 一种船舶基座腰型孔加工装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5026884B2 (ja) 自動工具交換装置を有する工作機械
JP2004160601A (ja) 工作機械のパレット交換装置および工作機械
JPS61192430A (ja) 部品裏返し装置
JPS61192427A (ja) 自動工作機械
JP2009178804A (ja) ボーリングバーマガジンを有する工作機械およびボーリングバーマガジン
JPH1034473A (ja) Cnc三次元加工ユニット
JPH0688189B2 (ja) 自動工具交換装置の工具交換方法
US6651536B1 (en) Lathe
JP3573289B2 (ja) ガンドリル機械
JP4384915B2 (ja) 工作物保持スピンドル付き多軸式マシニングセンター
JP4179493B2 (ja) 回動自在な主軸ヘッドを備えた工作機械
JPS6195845A (ja) 多頭工作機用自動工具交換装置
CN215432701U (zh) 一种高精度双主轴立式加工中心
JP2605649B2 (ja) 多面加工装置
JPH08174363A (ja) 工作機械
JPH1142529A (ja) Nc工作機械
JP3290518B2 (ja) 工作機械
JP2000326171A (ja) 多軸マシニングセンタおよび多軸マシニングセンタによる加工方法
JP3249741B2 (ja) 工作機械および工具交換装置
JP3076595B2 (ja) 工作機械
JPS6165745A (ja) 工具交換装置を備えた加工機械
JPH042380B2 (ja)
JPH0464817B2 (ja)
JPH042434A (ja) 工作機械
CN118123945A (zh) 一种新型多工位圆柱雕刻机

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990224