JPS59156601A - 多軸型旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は割出しドラム内に支持された複数の作動スピ
ンドルを有する多軸型旋盤に関する。

従来、多軸型旋盤は駆動機構を備えており、この駆動機
構は複数の作動スピンドルを駆動するだめの単一のモー
タを有しているとともに旋盤の上記割出しドラムから離
間した端に設けられている。旋盤の他の部分、特に割出
しドラムの周囲には加工等の他の機能を実施するための
機構が設けられているため、モータおよびモータに関連
した装置は上述したように配置されていると最も有利で
ある。

多軸型旋盤において、各スピンドルは適肖なギアを介し
てモータによシ駆動されるとともに、通常、スピンドル
の回転速度を変えるだめの手段が設けられている。また
、ある旋盤においては、複数のスピンドルを回転させな
がらその内の１つあるいは複数のみを停止させる手段が
設けられており、これはクラッチを用いることによシ達
成される。更に、一般的ではないが、各スピンドルを互
いに異ガる速度で回転させることも可能である。

上述した構造は旋盤の機能を増大する上で非常に有効で
あυ、各スピンドルにより全く異なる種々のカロ工作梨
を行うことが可能となる。そのため、クラッチにより駆
動部を分離し、割出しドラム上に設けられた小型のモー
タでスピンドルを駆動することにより各スピンドルをそ
れぞれ別々に駆動する機構が提供されている。この機構
は、交差穴あけ作業が行えるようにスピンドルを所定の
位置へ移動させその後停止させるためには光分である。

しかしながら、この機構は、各スピンドルの相対的な位
置づけが狂っている場合、上述したように独立した複数
の駆動部を有している場合、またクラッチが離され一つ
のスピンドルが停止される場合、上記機構は好ましくな
い。

米国％許明細”ｔｒｉ　３３３９４４０は複数の作動ス
ピンドルを独立して駆動する装置を開示している。上記
明細書において、各スピンドルは独立したモータによっ
て駆動され、これらのモータは割出しドラム内に収容さ
れている。このような出願は、割出しドラム内のモータ
および駆動部材の位置決めに必要な割出しドラムが大型
化および接離化するため、ドラムの割出しの間、加工物
の位置決め精度が低下してしまうので実用的ではない。

ドラムの割出し操作によシカ■工物が１つのステーショ
ンかう次のステーションへ移動される際、加工物の新し
い位置は、その新しい位置で工具が加工物上に作業でき
るように・正確にかつ反復可能に設定されることが必要
とされる。このような正確な移動を達成するため、割出
しドラムは通常、比較的大きなハウジング内に設置され
、加工物の加工中ハウジングに締め付けられている。こ
のような大型のドラムを有する装置の場合割出し操作の
ためにドラムを中心軸上に設置する必要があるように思
えるが、上記明細書は正確な割出しを得るだめの手段に
関して何も開示していない。そのため、土泥明細書扁３
３３９４４０に開示された装置により、要求された精度
を達成することは難しい。

多軸型旋盤の最も効果的な使用法は、各スビ）ｙ＋ｐル
ス５−−ジョンで独立して作業することで５− あり、これらの作業は互いに略等しいタイムスミ９ンを
有している。そのため、装置の各部は他の作業が完了す
るまで、作動状態に保持される。

このことは、セッターあるいは作業プログラマ−によっ
て可能と成る。葦だ、多軸型旋盤の制御には、数値制御
法が適している。

この発明は以上の点に鑑みなされたものでその目的は、
独立して回転する複数の回転自在な作動スピンドルを有
し、多数の機能を備えた多軸型旋盤を提供することにあ
る。

この発明によれば、多軸型旋盤は割出しドラムと、この
ドラム内に回転自在に配設された複数の作動スピンドル
と、駆動モータを有し各作動スピンドルを駆動する独立
した駆動手段とを備え、これらの駆動モータは割出しド
ラムから離間した旋盤の端部に配置されているとともに
、独立した複数の駆動機構を介して各作動スピンドルに
それぞれ接続されている。

駆動機構は、割出しドラムと旋盤の上記他端に設けられ
た駆動ハウジングとの間の壁間に渡−〇− って延びる同軸の駆動軸を備えていることが望ましい。

以下図面を参照しながらこの発明の実施例について詳細
に説明する。

図面に示された旋盤は、それぞれ符号１０゜１１．１２
．１３で示された４つの作動スピンドルを有する多軸型
旋盤である。これらの作動スピンドルは割出しドラム１
４内に配設され、このドラムはドラムノーウジフグ１５
内に支持されている。旋盤の他端に設けられた駆動−・
ウジング９は、第２図および第３図に示すように、歯用
機構および駆動機構を支持している。ト°ラムハウジン
グ１５および駆動ノ・ウジング９は旋盤の共通の基台７
上に配設されている。これらのハウノンダ間の空間には
、第１図および第５図に示すように、スライド１６．１
７．１８゜１９を有する加工装置が配設されている。こ
の実施例において、各スライドはタレ、ト２１゜２２．
２３．２４を支持している。また、各スライドは、作動
スピンドルと平行に移動する他のスライド１６ａ、１７
ａ、１８ａ、１９ａ上にそれぞれ配置されているととも
に、＋１？−ルねじ機構を介して独立した複数の駆動モ
ーｌによって駆動される。タレットは従来のものであり
、各スピンドルに支持された加工物と係合する工具を支
持する。ドラム１４は割出し可能であり、加工作業を行
うだめの所定の位置へ各作動スピンドルを移動させる。

旋盤は、割出し作業および加工作業が予め決められた順
序で行われるように、数値的に制御されることが望゛ま
しい。輪郭旋削、ねじ切り等の典型的な作業は容易に行
われる。

各スピンドルは、以下の方法でそれぞれ独立して回転可
能と成っている。これらのスピンドルを駆動するため、
第２図にそれぞれ符号２５゜２６．２７．２８で示され
た４つの駆動モータが設けられている。これらの駆動モ
ータはそれぞれ調整ブラケット２９　、、、？Ｊ　、　
３２　、　Ｊ、？上に配設されており、これらのゾラケ
ノトにより、各モータの位１ｇは各駆動ベルト３４．３
５，３１ν。

３７に正しい張力を与えられるように調整可能と成って
いる。これらのベルトは、第２図に示すように、各モー
タ２５．２６，２７．２８の駆動軸に支持されたプーリ
ーとそれぞれ係合されている。また、駆動ベルト３４．
３５，３６゜３７は軸３８．．９９　、４１　、４２に
支持されたプーリーとそれぞれ係合している。これらの
軸は旋盤の１駆動ハウジング９内に配設されているとと
もに、第２図に示すような配置関係と成っている。しか
しながら、第３図において、図面を明確にするためこれ
らの軸は異なる位置に示されている。これらの軸はそれ
ぞれプーリー４．９　、４４　、４５　、４６を支持し
ておシ、これらのブー〇−に駆動ベルトが係合している
。

また、これらの軸３Ｂ、３９，４１．４２は、駆動ハウ
ジング９内に設けられた適当な軸受構造体内に取付けら
れているとともに、それぞれプーリーから離間した端に
歯車４Ｂ、４９，５１゜５２を支持している。第３図か
ら解るように、これらの軸は互いに異なる長さを有して
おり、９− 歯車４Ｂ、４９，５１．５２は、駆動ノ１ウノング９内
で互いにずれて位置している。最も長い軸は軸３８であ
り、また、輔４２が最も短い。

この構成において、歯車４Ｂ、４９，５１．５２は同じ
大きさを有している。これらの歯車は、異なる大きさの
歯車５．？　、　５４　、５５　、５６とそれぞれ噛合
しており、歯車５３，５４．５５゜５６は互いに同じ大
きさを有している。

歯車５３．５４，５５．５６は、それぞれ管状の駆動軸
５７．５Ｂ、５９．６１に取付けられている。これら４
つの駆動軸は互いに同軸的に設けられているとともに、
異なる長さを有している。そして、各歯車５３，５４．
５５．５６は各駆動軸の突出端にそれぞれ取付けられて
いる。また、歯車５３．５４．５５．５６は各軸受６６
．６７．６８．６９内に支持された取付はリング６２．
６３，６４．５５によって取付けられている。したがっ
て、これらの軸受け、駆動ハウジング９内において、各
駆動軸５７゜５Ｂ、５９．６１の支持体として作用して
いる。

１０− また、取付はリングは、溶接によシ対応する駆動軸に固
定されていてもよい。

駆動ハウジング９は、そのドラムハウジング側端部が覆
チューｆ７１に接続されておシ、と、の覆チューブは駆
動軸５７．５ｇ、５９．６１を囲んでいる。

最も内側に位置した駆動軸６１内には、更にチューブ７
２が配設されており、このチューブ７２は旋盤の一端か
ら他端へ制御力を伝達するための電気的ワイヤーおよび
／あるいは流体圧チューブを支持している。また、第３
図に示すようにアッセンブリ７３が設けられており、こ
のアッセンブリによって制御力がチューブ７２内部へ伝
えられる。

旋盤の他端でドラムハウジング１５内には、ｗＸ４図に
示すような割出しドラム１４が配設されている。このド
ラム１４は４つの作動スピンドルを支持しており、その
内の２つが第４図に示されている。Ｐラム１４の一端部
は駆動歯車リング７４によって囲まれておシ、図示しな
い機構を介してこの歯車リングにより割出し操作が行わ
れる。

図示された各作動スピンドルは、旋盤の後方から、つま
シトラムハウジングの端部から供給されるパーストツク
を受は入れるような種類のものである。これら２つの作
動スピンドルは、それぞれ異なる位置に示されている。

各作動スピンドルは、軸受７６．７７内に支持され割出
しドラム１４内に位置した外側回転部７５を有している
。トダル動作機構７９によって操作されるスライドチュ
ーブ７８が設けられており、このスライドチー−ゾはパ
ーストツクを把持したコレットを一端に有している。ス
ライドチ−ゾ内には送シチュープ８１が配設され、この
送シチューブはその一端に把持具を有している。

この把持具は、パーストツクの前方移動を確実にする。

スライドチューブ７８およびこれと共働するコレットは
、パーストツクが作動スピンドルの作業端部から適当な
長さだけ突出するように、ウェツジング位置へ移動して
パーストツクを把持するようにしてもよい。

他の形状のチャック機構を用いてもよく、また、チャッ
ク機構およびトグル機構は公知の方法によって流体力学
的あるいは機械的に操作される。

各作動スピンドルを駆動するため、各スピンドルと連動
する複数組の駆動歯車が設けられている。第４図は４つ
の作動スピンドルを駆動するための駆動機構を示してい
る。第４図の上部ニ示すれた作動スピンドルの駆動部は
、その作動スピンドルの中心線の下方に示され、また、
上記作動スピンドルに＠接した図示しない作動スピンド
ルの駆動部は、上記中心線の上方に示されている。同様
に、第４図の下部に示された作動スピンドルを駆動する
駆動部は、その作動スピンドルの中心線の上方に示され
、この作動スピンドルに隣接した図示しない作動スピン
ドルの駆動部は上記中心線の下方に示されている。

まず、第４図の上部に示された作動スピンドルについて
説明する。駆動機構は、リング８４１３− 上に支持された歯車８３と噛合した歯車リング８２を備
えている。リング８４は上述した管状軸の内最も外側に
位置した駆動軸５７とスプラインを介して係合している
。このアッセンブリは、割出しドラム１４内に支持され
た軸受８５内に配置されている。リング８４は係止リン
グ８６を支持しており、この係止リングは軸受８５の内
側レースと係合してこれらを所定の位置に保持している
。また、軸受８５は、がルト８８によって割出しドラム
１４に固定されたリング８７によし位置決めされている
。

隣接した作動スピンドルはこのスピンドル上に取付けら
れた歯車リング８９を介して駆動され、この歯車リング
はリング９２上に配設された歯車９ノと噛合している。

リング９２は駆動軸５８の隣の駆動軸と係合している。

軸受９３は、駆動軸５７に関連した軸受と同様の方法で
リング９２を支持している。第４図の上部に位置した作
動スピンドル７５上には、係止リング９４が設けられ、
この係止リングは歯車リング１４− ８２あるいは８９を適当な場所にロックしているととも
に、作動スピンドル７５用の軸受７１を適当な位置にロ
ックしている。

第４図の下部に示された作動スピンドルにも、同様の駆
動機構が使用されている。この作動スピンドルの中心線
の下方には、歯車リング９５が設けられておシ、この歯
車リングは駆動軸５９の内側に位置した駆動軸にリング
９７を介して噛合している。第４図の上部に示された作
動スピンドルのものと同様の軸受機構および係止リング
が使用されている。

第４図において下部作動スピンドルの中心線の上方に示
された作動スピンドルは、歯車９９と噛合した歯車リン
グ９８を備えておシ、歯車９９は最も内側に位置した駆
動軸６１上にリング１０１を介して支持されている。こ
の作動スピンドルにも同様の軸受機構が使用されている
。

第４図に示すように、駆動歯車８　、？　、　９１　。

９６．９９はそれぞれリング８４．９２．９１゜１０１
上に支持されるように互いにずれて設けられ、これらの
リングは駆動軸５７．５Ｂ　、　５９゜６１の突出端に
それぞれ係合されている。

上述した構成によれば、各駆動機構を介して４つノ作動
スピンドルを互いに異なる速度で駆動することができる
。また、割出しの間、全ての作動スピンドル駆動部は係
合した状態に保持されているため、各作動スピンドル間
の相対位置が割出しの間に狂ってしまうことがなく、旋
盤の数値制御が容易になる。したがって、多軸型旋盤に
通常必要なりラッチを放す動作は不要となる。

各作動スピンドルを互いに異なる速度で駆動できるため
、それぞれの作動スピンドルは同時に、異なる種類の加
工作業を行うことができる。

したがって、旋盤の各加工サイクルの間、１つあるいは
複数の加工品を作シ出すことができる。

また、上述した旋盤はバーストツクを使用しているにも
かかわらず、各作動スピンドルは１つあるいは複数の位
置へ配置することができる。

速度可変駆動モータ２５．２６．２１．２８を用いるこ
とによシ、歯車を含む機構の速度を変化させる必要はな
くなる。

なお、必要に応じて作動スピンドルの数を変更してもよ
いことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例に係る多軸型
旋盤を示し、第１図は上記多軸型旋盤を概略的に示す側
面図、第２図は上記旋盤の各作動スピンドル用の駆動機
構を示すために駆動ハウジングを取外した状態を示す旋
盤の一端側の側面図、第３図は上記一端側の断面図、第
４図は割出しドラムおよび仁のドラム内に配置された作
動スピンドルを示す上記旋盤の他端側の断面図、第５図
は上記旋盤の工具支持部を示す側面図である。 ９・・・駆動ハウジング、１０．１１，１２．１３・・
・作動スピンドル、１４・・・割出しドラム、１５＝−
）’ラムハウジング、２５．２６．２７．２８・・・駆
動モータ、５７．５Ｂ、５９．６１・・・駆動軸。 １７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、割出しドラムと、割出しドラム内に回転自在忙配設
   された複数の作動スピンドルと、それぞれ単一の駆動モ
   ータを有し各作動スピンドルを駆動する複数の駆動手段
   とを具備し、上記駆動モータは該多軸型旋盤の上記割出
   しドラムから離間した端部に配設されているとともに、
   それぞれ独立した駆動機構を介して各作動スピンドルに
   接続されている多軸型旋盤。 ２、　上記各駆動機構は、割出しドラムと該多軸型旋盤
   の他端部に設けられた駆動−・ウジングとする特許請求
   の範囲第１項に記載の多軸型旋盤。 ３、上記駆動軸はそれぞれ管状を成し、最も外側に位置
   した駆動軸は固定された覆チューブ内を延びているとと
   もに、最も内側に位置した駆動軸はこの駆動軸内を通っ
   て延びる制御接続部を有していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項のいずれか１項に記載の
   多軸型旋盤。 ４、上記制御接続部は、電気的導線および／または流体
   力学的チューブの形状を成し、上記最も内側の駆動軸内
   を通るチューブ内を延びていることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載の多軸型旋盤。 ５、上記各作動スピンドルと駆動モータとの間の駆動接
   続は上記割出しドラムの割出し操作中接続状態に保持さ
   れ、各作動スピンドル間の位置関係は割出し操作中変化
   されないことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項のいずれか１項に記載の多軸型旋盤。