JPS5816964B2 - 複合加工自動旋盤 - Google Patents

複合加工自動旋盤

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JPS5816964B2
JPS5816964B2 JP54093086A JP9308679A JPS5816964B2 JP S5816964 B2 JPS5816964 B2 JP S5816964B2 JP 54093086 A JP54093086 A JP 54093086A JP 9308679 A JP9308679 A JP 9308679A JP S5816964 B2 JPS5816964 B2 JP S5816964B2
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pink
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head
spindle
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久保田実
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、主軸移動型自動旋盤に、それで加工された
ワークにさらに他の加工を施すための加工装置を付加し
た複合加工自動旋盤に関する。
自動旋盤によって一連の加工を施す場合において、旋盤
では行なえなかったり、あるいは不適当な加工を含む場
合、その加工を行なうための別の加工装置を自動旋盤に
付加し、旋盤加工を終了したワークをビックアンプして
その付加加工装置に供給し、連続的に加工を行なうよう
自動化した複合加工自動旋盤が使われることがある。
従来のこの種の複合加工自動旋盤にあっては、ピンクア
ップ装置および付加加工装置を自動旋盤のカム軸によっ
て駆動あるいは制御する構成となっており、自動旋盤の
動作と上記両装置の動作は全面的に同期がとられている
しかし、ピックアップ装置および付加加工装置の動きを
全面的に自動旋盤のカム軸から得るのでは、動作量を大
きくとれないし、また複雑な動きを得るのも難かしい。
ピックアップヘッドの移動量を犬きくできないと、必然
的に付加加工装置を自動旋盤の加工位置に接近して設け
なければならないが、旋盤側の刃物台等と干渉しないよ
うにすること、また刃物台等の調整作業を行なうための
作業スペースを確保すること等、種々の制約がある。
また、複雑な動作が得られないので、複雑な付加加工装
置は適用できない。
さらに従来装置では、旋盤加工の終了後、付加加工を行
ない、それが終了してから新たな旋盤加工を開始する、
という動作を上記カム軸で制御している訳で、全体のサ
イクルタイムは旋盤加工時間と付加加工時間の和で、非
常に太き、くなってしまう。
この発明は上記の問題点に鑑みなされたものである。
この発明に係る複合加工自動旋盤にあっては、付加加工
装置に独自の駆動源てよって駆動されるカム軸を設け、
これにより複雑な付加加工をも可能にするとともに、旋
盤加工と付加加工を同時に行なえるようにりた。
また、ピンクアップ装置にもピンクアップアームを駆動
する独自の駆動源を設け、旋盤加工が終了して突切られ
るワークをピンクアップする際の限られた動作のみを自
動旋盤のカム軸でもって制御し、それ以外は独自の駆動
源によってピンクアップアームを大きく移動できるよう
に構成し、これにより付加力■工装置を旋盤加工位置よ
り相当離して設は得るようにした。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
以下の実施例では、自動旋盤にて棒材に旋削加工を施し
た後、そのワークの一部を四角柱状に加工する角取装置
を付加加工装置としている。
第1図は上記角取装置を備える複合加工自動旋盤の平面
図、第2図は同じく正面図、第3図は同じく側面図、第
4〜第10図はそれぞれ要部の詳細図である。
図において、1は主軸移動型自動旋盤、2は自動旋盤1
のヘッド3の角部に搭載された角取装置、4は自動旋盤
1の加工位置Aから角取装置2の加工位置Bヘワークを
搬送するピンクアンプ装置を示す。
自動旋盤1の詳細な構成を図示していないが、これは一
般的な構成であって、5は主軸台、6はガイドブツシュ
、Iは刃物台、8はネジ切り機構、9はカム軸である。
角取装置2の概略を説明すると、10は装置全体を支持
するベースフレーム、10a〜10cは各部の支持フレ
ーム、11は矢印f−f’方向にスライド可能な主軸台
、12はベルトを介して主軸13を回転駆動する主軸駆
動モータ、14は主軸13の先端に取付ゆられた側フラ
イスカッター、15はワークスピンドル、16は筒状の
ワークスピンドル15を90度づつ分割回転せしめる割
出し機構、17はワークスピンドル15に装着したワー
クWの先端をサポートするワークサポータ、18は上記
の装置各部およびピンクアップ装置を関連させて駆動、
制御するカム軸、19はこのカム軸18を回転駆動する
カム駆動モータ、20はワークシュート、21はホンパ
ーである。
次に、ピンクアップ装置4の詳細を説明する。
第6図〜第9図にはピンクアンプ装置4の詳細を示して
いる。
このピンクアンプ装置4は上記ベースフレーム10に一
体的に設げられている。
22゜23は互に平行な状態でフレーム10aに保持さ
れたピンクアップアーム軸で、両アーム軸22゜23は
その軸方向(矢印b−b勺にスライド自在であるととも
に、両アーム軸22,23の両端部がそれぞれ連結具2
4および25で結合されていて、両軸22,23は矢印
b −b’方向に一体的にスライドする。
26は取付具27によってフレーム10aに取付けられ
たエアーシリンダで、そのピストンロッド28が上記連
結具25に連結されていて、このシリンダ26によりア
ーム軸22゜23を矢印b−b’方向にスライド駆動す
る。
29はアーム軸22の先端に固着されたビックアンプヘ
ッドで(第9図参照)、その基体30に2本の爪体31
,32が装着されている。
爪体31は基体30に固着されており、その下端部のワ
ーク把持面にはV溝70が形成されている。
また爪体32は、第7図に示すように、基体30の孔3
3に摺動自在に装着されたスライド軸34の下端にピン
35を介して取付けられている。
そして、爪体32はピン35を中心知回動自在であると
ともに、スライド軸34を上下させることf爪に31と
平行な方向に移動可能となっている。
また、36はスライド軸34を下方に付勢するスプリン
グ、37はスライド軸34の下限位置を決定するストッ
パナンド、38はスライド軸34の上端に固着された上
部グレート、39はスライド軸34の回り止めをなすた
めのピン、40は爪体32を上下方向に移動させるため
のエアーシリンダである。
つまり、シリンダ40を伸長させると、そのピストンロ
ッド41が上部プレート38を押し上げ、スライド軸3
4を上方にスライドさせる訳である。
また第10図のように、両爪体31゜32の先端部間に
はスプリング42が接続されていて、これにより爪体3
2がワークWを把持する方向(閉じる方向)に付勢され
る。
次に、上記ビックアンプヘッド、29をアーム軸22を
中心に回動させる構成について説明するアーム軸22は
フレーム10aおよび連結具2425に回動自在に支持
されている。
第6図て示すように、ピックアップヘッド29の基体3
0の突出部43と、アーム軸22の後端側に固着した突
出片44との間にアーム軸22と平行に操作軸45が固
着されており、さらにアーム軸22と操作軸45とを連
繋する形で操作部材46が装着されている。
操作部材46は止め具47′(第7図)によってフレー
ム10a側に係止されている。
そして第8図に示すように、操作部材46の腕片47に
はリンク48の一端が連結されていて、このリンク48
を矢印d−d’方向に動かすと、操作部材46が操作軸
45を伴ってアーム軸22を中心に矢印e−e′のごと
く回動する。
このように操作部材45が回動されると、アーム軸22
の先端に固着されたピンクアップヘッド29も一体的に
回動するのである。
次に、ピックアップヘッド29における爪体3132の
開閉機構を説明する。
第6図、第9図に示すように、アーム軸23の先端部に
は2本のストッパピン49.50が平行に取付けられて
おり、ピンクアップヘッド29が中立位置にある状態(
第7図のように爪体31,32が垂直姿勢になっている
)から上述のように矢印e方向に旋回されると、一方の
ストッパピン49の先端が基12E30の側面に当接し
、他方のストッパピン49の先端が爪体32の上部側面
に当接する。
しかも、ピン49が基体30に当接するより適宜量だけ
手前で1ピン50が爪体32Vc当接するように設定さ
れている。
したがって、ピンクアップヘッド29がストッパピン4
9で決められる位置まで左旋回された状態にては、爪体
32はストッパピン50に押されてピン39を中心に僅
かに回動され、爪体31゜32の先端部が適宜に開かれ
るのである。
次に、ピックアップ装置4を自動旋盤1の動作と同期さ
せて制御する機構を説明する。
ピンクアンプ装置4の動作のうち、自動旋盤1で加工さ
れたワークWをピンクアップすべく、ピンクアップヘッ
ド29が自動旋盤1の加工位置Aに近ずく期間の動作の
み75泪動旋盤1と完全に同期される。
上記の同期を取るために、第6図等に示すように、自動
旋盤1のカム軸9の端部に軸継手51を介して延長軸5
2が連結され、この延長軸52にピックアップ装置4を
駆動、制御するカム53゜54.55,56が取付げら
れている。
なお、延長軸52は軸受5γを介してフレーム10bに
支持されている。
カム53はピックアップヘッド29の前進(矢印す方向
)動作を制御するものであって、フレーム10bの軸5
8に取付げられたレバー59がこのカム53に係合する
レバー590作用端側ノローラ60は、フレーム10c
の軸61に取付けられたレバー62のローラ63に係合
しており、レバー62とフレーム10c間に張架したス
プリング64によって、レバー62. レバー59お
よびカム53間の当接力が得られる。
レバー62の先端のストッパローラ65はアーム軸22
と23間に位置しており、カム53のリードに従ってス
トッパローラ65は矢印b −b’方向に動く。
そして、シリンダ26が伸長されて、アーム軸22.2
3つまりピンクアンプヘッドが矢印す方向に前進して来
ると、アーム軸22゜23後端の連結具24の中央に取
付けられた度当ボルト66が上記ストッパローラ65に
当接し、その位置でピックアップヘッド29の前進が規
制される。
それ以上のピンクアンプヘッド29の前進は、カム53
によるレバー62の動きによって制御されるのである。
カム54はビックアンプヘッド29の旋盤加工位置A側
への旋回動作を行なわせるものであって、上記軸58に
取付けられたレバー67がスプリング68の力でカム5
4に当接している。
レバー670作用端は上記リンク48に連結されていて
、カム54のリードに従ってリンク48を矢印d −d
′のごとく往復させる。
このレバー67の動きにより、ピンクアンプヘッド29
を中立位置から旋盤加工位置Aに対応する旋回位置まで
旋回させ、また中立位置に戻すのである。
また、ピンクアップヘッド29を角取装置2の加工位置
B側へ旋回させるとともに、その位置から中立位置に戻
す動作を行なわせるのは、上記カム54およびレバー6
7によるのではなく、フレーム10dと上記リンク48
間に架設したエアーシリンダ69による。
このシリンダ69を伸縮させることで、リンク48を矢
印d−d’のごとく動作させ、ピンクアップヘッド29
を旋回させる。
次に、ピンクアップ装置4の動きを中心に全体の動作を
順番に説明する。
いま、自動旋盤1にて旋削加工が、角取装置2にて旋削
加工後のワークに対して角取加工がそれぞれ行なわれて
いるとする。
この加工中の状態では、ピンクアップヘッド29は図の
ように矢印b′方向に最も後退した位置にあり、かつ垂
直の中立姿勢になっている。
またこの実施例においては、角取装置2のサイクルタイ
ムが自動旋盤1のサイクルタイムより短カく、角取装置
2の方が先に加工終了する。
自動旋盤カム軸9に増設されたスイッチカム56からの
信号に応動してシリンダ26が伸長される。
このシルンダ26の伸長に伴ってピンクアップヘッド2
9が矢印す方向に前進され、加工位置A側へ近ずくか、
所定位置まで前進したところテ、度当ボルト66がスト
ッパーローラ65に衝合し、その位置で一旦停止し、待
機する。
そして自動旋盤1における加工がほとんど終了し、ワー
クWが突切りバイトで突切られる段階になると、旋盤側
カム軸9に増設したカム54およびレバー67の動作に
より、リンク48が矢印d方向に引かれ、ピンクアンプ
ヘッド29が矢印e方向に左旋回される。
これによりピンクアップヘッド29はストッパピン49
で設定された左旋回位置に位置決めされ、しかもストッ
パピン50により爪に31,32の先端が開かれる。
この左旋回位置においては、第4図に示すように、爪体
3132の先端のワーク把持部(V溝70)は、旋盤側
加工位置AのワークWの軸線上に一致する。
それと同時に旋盤側カム軸90回転に伴い、カム53.
カムフォロアレバー59. レバー62が動作し、レバ
ー62の先端のストンパローラ65が矢印す方向に回動
する。
これに伴ってピックアップヘッド29が旋回増進し、ワ
ーク把持部が開かれた状態で、かつワークWの軸線上に
一致している爪体31.32が、ワークWの軸線に沿っ
て前進する。
その結果、加工位置AにあるワークWが相対的に爪体3
L 32のワーク把持部に進入することになる。
つまり、爪体31,32のV溝70と平面とよりなるワ
ーク把持部でもって、加工位置AのワークWがある程度
の隙間を有して軽く把持された状態となる。
上記の状態にて突切りバイトが作動する。
そして、ワークWが切り落されると同時にカム54゜カ
ムフォロアレバー67が動作して、リンク48を矢印d
′方向に押し、ピンクアップヘッド29を矢印e′方向
へ旋回すると同時にカム53およびレバー59.レバー
92が動作してピンクアンプヘッド29をb′方向へ後
退させ、旋回後退しながら中立位置へ戻る。
この旋回後退の複合動作の初期において、ストッパピン
50が爪に32から離れ、爪131,32のワーク把持
部がスプリング42の力で閉じる。
これにより、突切られたワークWが/’[31,32に
確実に把持され、搬送される。
ピックアップヘッド29が中立位置に戻ると、延長軸5
2に取付けられたスイッチカム55の信号に応動してシ
リンダ26が縮少され、ピックアップヘッド29は矢印
b′方向に後退される。
これで延長軸52のカム53,54によるビックアンプ
装置4の制御は終る。
ピックアンプヘッド29が最後退位置に達すると、シリ
ンダ69が伸長され、リンク48を矢印d′方向に押し
、ピックアップヘッド29を加工位置B側へ矢印e′方
向に旋回せしめる。
ピックアップヘッド29がストッパ11(第9図)に当
接する右旋回位置に位置決めされると、爪体31,32
に把持されたワークは角取装置2のワークスピンドル1
5の軸心上に一致する(第4図に示すワークWの位置)
また、このときカム軸駆動モータ19が起動され、角取
装置2が動作を開始する。
まず、ワークサポータ17が第4図に示すカム72、カ
ムフォロアレバー73.スライド軸74を介して駆動さ
れて矢印b′方向に移動し、爪体31゜32に把持され
たワークWの一端に挿入当接して、これを軸方向に押圧
する。
これにより、ワークWは爪体31,32の把持部内をス
ライドし、開状態になっているワークスピンドル15の
ワーク排出棒75を押圧しながらコレット76内に所定
量だけ進入される。
次に、カム軸18のカム77、カムフォロアレバー78
によりワークスピンドル15の操作軸779が動作され
、コレットチャック76が閉じてワークWがチャッキン
グされる。
次に、ピックアップヘッド29のシリンダ40が伸長さ
れ、爪体32がスライド軸34を介してその長手方向に
上昇される。
爪木32のワーク把持面は平面であるので、爪木32は
支障なくワーク面をスライドして上昇し、ついには爪体
32の先端がワークWの位置よりも上昇して、爪体32
がワークWから外れた状態となる。
次に、シリンダ69が縮少されてリング48が矢印d方
向に引かれ、爪体32がワークWから外れている状態の
ピックアップヘッド29が矢印e方向に旋回される。
そしてピックアップヘッド29は、これが最後退位置に
あるときにのみ係合するストッパ80に突当って、中立
姿勢となる。
また。上記シリンダ40が縮少され、爪体32が下降さ
れて元の位置に戻される。
続いて、一端がコレクトチャック76に保持され、他端
がワークサポータ17に支持されたワークWに対し、側
フライスカッター14によっテ角取加工が行なわれる。
つまり、主軸13はワークスピンドル15と平行に配設
されており、主軸台11はカム軸18のカム81および
これに係合するカムフォロアレバー(図示路)により、
主軸13と直交する矢印f4方向に往復スライド動作さ
れる。
主軸13が矢印f方向に平行移動する際に第11図に示
すように、チャックされたワークWの下側か側フライス
カッター14によって所定量だけ平面に切削される(図
中の点線がワークWの切削面を示す)。
そして主軸台11はすぐに矢印f′方向に戻される。
次に、割出し機構16が作動して、タイル状のワークス
ピンドル15全体が90度だけ回転される。
この割出し機構16は、第5図だ示すように、ワークス
ピンドル15の外筒に固着された割出し板82と、割出
し板82の外周に90度間隔で形成されたV溝83と、
割出し板82の板面に90度間隔で固着されたピン84
と、カム軸18のカム85によって揺動され、爪レバー
86でもって上記ピン84を引掛けて割出し板82を分
割回動させるカムフォロアレバー87と、カム軸18の
カム88によって揺動され、位置決め駒89を上記V溝
83に係合させて割出し板82を正確に位置決めするカ
ムフォロアレバー90とカラなる。
そして、まず位置決め駒89をV溝83から外し、次に
爪レバー86で割出し板82をほぼ90度向回転せ、再
び位置決め駒89を他のV溝83に係合させることで、
ワークスピンドル15が正確に90度向回転れて位置決
めされる。
ワークスピンドル15とともにこれに保持されたワーク
Wも90度向回転れる。
次に、上記と同様に主軸台11が矢印f−f方向に一往
復動され、ワークWには先に切削された平面に直交する
平面が形成される。
さらにワークWの回転と切削が2回行なわれて、ワーク
Wの付定位置が四角柱に切削される。
これで角取加工が終了した訳で、このときワークスピン
ドル15の操作軸79がレバー78Vc引かれ、コレッ
トチャック76が開かれる。
するとスプリングに付勢された排出溝75によってワー
クWが排出される。
そして、角取装置2の加工終了信号に応動して、前述の
ようにピンクアンプ装置4が動作を開始し、以上の動作
が繰返されるのである。
なお、上記の説明では角取装置2のサイクルタイムが旋
盤1より短く、角取加工が必ず先に終了するように説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、実際
には、旋盤1の方が先に加工わする場合角取装置と自動
旋盤のサイクルタイムの長短が逆の場合であっても1.
互いのサイクル停止位置にて各サイクル停止信号のAN
Dで次サイクルに入るようにすれば、タイミングすれば
吸収できる。
この時ピンクアンプ装置ま前進端でe方向、旋回した位
置になるようにする。
また、本発明における付加加工装置は実施例の角取装置
に限定されるものでは勿論なく、独自の駆動源によって
駆動されるカム軸を備える各種の加工装置、例えば歯切
装置やワークの突切り面を加工する背面加工装置等が本
発明の複合加工自動旋盤に組込まれ得る。
以上詳細に説明したように、この発明に係る複合加工自
動旋盤は、主軸移動型自動旋盤と、この自動旋盤のカム
軸駆動源とは別の駆動源により駆動されるカム軸によっ
て制御され、この自動旋盤で加工されたワークにさらに
他の加工を施すために付加された加工装置と、ピンクア
ップヘッドを駆動する独自の駆動源を有し、上記自動旋
盤で加工されたワークを上記加工装置に供給するための
ピンクアップ装置と、上記自動旋盤からワークを取出す
べくその加工位置近傍の所定位置まで上記ピックアップ
ヘッドが進んで来たとき、このピックアップヘッドの上
記独自の駆動源による動作を規制するとともに、上記自
動旋盤のカム軸の回転に連動して上記ピンクアンプヘッ
ドを制御することにより上記自動旋盤の動作と同期をと
り、突切られるワークをピックアンプして所定位置まで
戻す動作を行なわせる制御機構とを備えるものである。
つまり、付加加工装置は自動旋盤のカム軸で制御される
のではなく、独自の駆動源を持つカム軸によって制御さ
れるので、自動旋盤では加工済ワークが取出されればす
ぐに次の加工サイクルに入れ、また付加加工装置ではワ
ークの供給を受けて独自のタイミングで動作を開始でき
、自動旋盤および付加加工装置において並列的に加工が
行なえ1両装置で直列的に加工を行なうものに比して全
体のサイクルタイムが大幅に短縮される。
また、付加加工装置は独自の駆動源を持つカム軸により
複雑な加工も充分に行なえる。
またピンクアンプ装置は、旋盤からワークをピックアッ
プする際の最少限の動作のみが旋盤側カム軸に連動する
制御機構によって制御され、その他の動作は独自の駆動
源によって行なわれるものであり、これにより旋盤と付
加加工装置との動作タイミングの相違が吸収され、上記
の並列加工動作を高能率に行なわせることができる。
また、独自の駆動源によるピンクアンプヘッドの移動量
を任意に大きく設定できるので、付加加工装置の配置等
も自由に選べ、ピンクアンプ装置や付加加工装置でもっ
て旋盤の作業スペースを塞ぐこともなくなる等、種々の
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は付加加工装置としての角取装置およびピンクア
ンプ装置を備える複合加工自動旋盤全体の平面図、第2
図は同じく正面図、第3図は同じく左側面図、第4図は
角取装置拡大の正断面図、第5図は角取装置を抽出、拡
大した左側面図、第6図はピンクアップ装置を抽出、拡
大した平面図、第7図は同じく正断面図、第8図は同じ
く左側面図、第9図はピンクアンプヘッド部の正面図、
第10図は同じく背面図、第11図は角取加工の説明図
である。 1・・・・・・自動旋盤、2・・・・・・角取装置、計
・・・・・ヘッド、4・・・・・・ピンクアップ装置、
9・・・・・・旋盤カム軸、10・・・・・・ベースフ
レーム、15・・・・・・コレットチャック、18・・
・・・・角取装置のカム軸、19・・・・・・カム軸駆
動モータ、29・・・・・・ピンクアップヘッド、31
、32・・・・・・爪体、46・・・・・・操作部材、
51・・・・・・軸継手、52・・・・・・延長軸、5
9・・・・・・カムフォロアレバー、67・・・・・・
カムフォロアレバー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 主軸移動型自動旋盤と、この主軸移動型自動旋盤の
    カム軸駆動源とは別の駆動源により駆動されるカム軸に
    よって制御され、この主軸移動型自動旋盤で加工された
    ワークにさらに他の加工を施すために設けられた加工装
    置と、前記主軸移動型自動旋盤と前記加工装置に連動す
    るように設けられたビックアンプ装置と、前記主軸移動
    型自動旋盤に設けられたカム軸と、前記ビックアンプ装
    置を構成するための一対のピンクアンプアーム軸トこの
    ピックアップアーム軸の一端に取りつけられたピンクア
    ンプヘッドと、このピンクアップヘッドに設けられたワ
    ・−りをチャックするための一対の爪体と、このピンク
    アップヘッドと前記ピックアップアーム軸とに各々その
    両端を取り付けられた操作軸と、前記主軸移動型自動旋
    盤のカム軸の端部に設けられた複数のカムと、前記ピン
    クアップアーム軸に設けられた操作部材と、前記カムに
    各々ならって作動する一対のレバーと、この一対のレバ
    ーのうちの一方のレバーと前記操作部材とを接続するた
    めのリンクと、前記一対のレバーのうちの他方のレバー
    と連動して設けられストッパローラを有するレバーと、
    前記主軸移動型自動旋盤のカム軸の〒端に設けられた複
    数のスイッチカムと、このスイッチカムに連動して前記
    ビックアンプヘッドを移動させるためのシリンダとを備
    え、前記主軸移動型自動旋盤からワークを取出すべくそ
    の加工位置近傍の所定位置まで前記ピンクアップ”ラド
    が進んできた時、前記ストツノくローラで前記ピックア
    ップヘッドの動作を規制すると共に、前記主軸移動型自
    動旋盤のカム軸に設けられたカムとスイッチカムおよび
    前記各レバーにより前記ピックアップヘッドの移動およ
    び旋回を行なうように構成したことを特徴とする複合加
    工自動旋盤。
JP54093086A 1979-07-20 1979-07-20 複合加工自動旋盤 Expired JPS5816964B2 (ja)

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