JPS5988232A

JPS5988232A - 複合工作機械

Info

Publication number: JPS5988232A
Application number: JP19763382A
Authority: JP
Inventors: Isao Tsujimura; 辻村　功; Masaki Yamamoto; 勝紀山本
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-05-22

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】本発明は回転工具加工及び旋削加工機能を有する複合工
作機械に関するものである。

従来、この種の工作機械はベッド上においてコラムを前
後方向（Ｙ方向）に、コラム上の前面に設けたクロスレ
ールにサドルを横方向（Ｘ方向）に、さらにサドルにラ
ムを垂直力向（Ｚ方向）にそれぞれ摺動可能に支持する
構成を採用している。このような従来構成の場合、クロ
スレールがオーバハング構成となり剛性が低下すると共
に、クロスレールがたわまないように巾が大きなコラム
を必要とし、機械が大型化する欠点がある。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもの
で、機械構成に改良を加えて小型で且つ剛性を向上させ
、さらにタレットヘッドと工具マガジン間における工具
交換においてテーブルの移動ストロークを小さくし加工
能率を向上した複合工作機械を提供するものである。

以下本発明の笑織例を図面に基いて説明する。

第１図乃至第３図において、ｌはベッド、２は前記ベツ
゛ド１上に横力向（以下Ｘ方向と云う）に摺動可能に支
持したテーブルである。３は前記テーブル２の送りモー
タである。このテープル２上にコラム４を前後方向（以
下Ｙ方向と云う）に摺動可能に支持する。５はコラム送
りモータである。さらに、コラム４の前面に昇降ヘッド
６を垂１ｆｉ力向（以下Ｚ方向と云う）に摺動可能に支
持″１−ろ。７は昇降ヘッド昇降用モータである。前記
昇降ヘッド６には放射状に複数のスピンドルを有するタ
レットヘッド８を前記Ｙ方向とコｒ行な軸かメを中心と
して割出可能に支持させる。９はスピンドル駆動モータ
である。尚タレットヘッド８の具体的な構成は後述する
。

また、ヘッド１の側力に工具マガジン１１を固定台１０
を介して膜性し、この工具マガジン１１にはそり軸組）
を前記Ｙ方向と平行な方向に一致して多数の工具Ｔが支
持されている。尚、この工具マガジン１１の具体的な構
成についても後述する。

１２はベッド１の前面略中央位置にベッド・１と一体形
成されている主４１＋台であり、垂直軸線で主軸１３が
回転自在に軸承され、主軸１３の上端にはワークＷをク
ランプするチャック１４が設けられている。１５は主［
１１１１駆動モータで、前記主軸１３を連続回転させた
りあるいは任意の位置へ割出し回転することができろよ
うになっている。

前記タレットヘッド８０具体的な構成について第４図に
より説明ｊ６゜このタレットヘッド８には回転工具Ｔ１
を着脱可能に装着する回転スピンドル列と固定工具１′
２を着脱可能に装着する固定スピンドル２７が放射状に
設けられている。

また、タレットヘッド８は前記回転スピンドル２４や固
定スピンドル２７をワークＷの加工位置卯びに工具マガ
ジン１１に対する工具交換位１ｋに割出可能となってい
る。すなわち、前記した通りタレットヘッド８はＡ降ヘ
ッド６にＹ方向と平行な軸線を中心として割出回転する
だめの割出ギヤおが設けられており、図略の割出装置に
よって所定割出しが行われるようになっている。

２２は昇降ヘッド６とタレットヘッド８間に設けられた
カーピックカップリング等の噛合部材であり、タレット
ヘッド８の割出し位置決めを行うものである。従って、
タレットヘッド８０割出し時には、この噛合部材ｎの噛
合を解脱し、割出し後に再び噛合させる必要がある。そ
のために、タレットヘッド８を第４図において左右力向
にシフトさせるピストン加並びにシリンダ２１が設けら
れている。

ワークＷの加工位随に割出された回転スピンドル２・１
は回転駆動されなければならない。この回転スピンドル
冴の回転駆動機構は次の通りである。昇１１１ヘッド６
内に前記スピンドル駆動モータ９の出力軸と平行な軸線
で回転自在に軸承されたスプライン軸３４が設けられ、
このスプライン軸３・１には周知の山車機構を介して前
記駆動モータ９の回転が伝えられるようになっている。

−力、回転スピンドル列端には被動歯車６が同着され、
前記スプライン軸３４上に設けられた駆１１！ｖ歯車３
７と中間歯車機ｎ４を介して連繋している。この中間山
車機構は、スプライン軸３４と平行なＬＬＩＩｌ線の屈
動軸３８が昇降ヘッド６側に回転自在に軸承され、その
上方には前記駆動歯車３７と１鵜合する固定中間歯車３
９が固着され、また下方には前記被動歯車５と噛合する
可動中間歯車４０がスプライン嵌合されている。この可
動中間爾ｊ’ｊ　４０は固定中間歯車：）９との間にス
プリング４１が介在されており、前記被動歯車５との噛
合方向に押圧付勢されている。しかしながら、タレット
ヘッド８０割出の時に可動中間歯車４０が被動歯車５に
噛合していては割出回転ができないので、可動中間歯車
４０をスプリング４１の押圧力に抗して上方に押し上げ
、被動歯車６と噛合を解脱させるためのシフトシリンダ
４２が設けられている。

２６は回転スピンドル２４に腫后されている回転工具Ｔ
１の係合を解除するドローロッドで回転工具Ｔ１のプル
スタッド２８と係合する。

一方、固定工具Ｔ２を挿后する固定スピンドル２７は、
前記回転スピンドル２４のように回転駆動の必要がない
ので被動歯車は設けられていないが、固定１阜′ｍのプ
ルスタッド２８の係合を解除″３゛ろドローロッド２９
は設けられている。そして前記回転スピンドル２４側の
ドローロッドあと固定スピンドルｎ側のドローロッド２
９が水平方向位置すなわち工具マガジン１１側に割出さ
れたときそれぞれの内端面と対向してドローロッド２６
．２９を軸方向に押動する工具着脱用シリンダ（９）が
設けられてＮ・るっ次に工具マガジン１１の構成を第５図乃至第８図によっ
て説明する。恥はマガジン本体であり、これにＹ方向の
軸紛で一対の支持軸５１．６３が所要の軸間距離を有し
て固設されている。一方の支持軸５１には駆動歯車５６
と、これと一体的な駆動スプロケットホイール５２が回
転自在に支持され、また他方の支持軸６３には従動スプ
ロケットホイール６４が回転自在に支持されている。そ
して、駆動歯車５６はマガジン割出用モータ５４の出力
軸と連結されたビニオン軸５４αと噛合している。

両スプロケットホイール５２，６４間にはエンドレスの
チェーン５３が掛けられている。このチェーン５３には
工具ＴをＸ方向と平行な軸線で把持する複数個の把持爪
５５が一定の間隔で連結ピン５７により取付けられてい
７）。把持爪間は第７図及び第８図で示すように、一対
で構成され、−ｉの爪は固定であり、他方の爪は、この
固定１１ｉ１の爪に枢支ビン５８によって開閉可能に枢
支され、スプリング６５で閉じ方向に引き寄せられ把持
力を付与している。６１　、６２は把持爪５５に取付け
られているローラであり、一方のローラ６１はマガジン
本体間の端面の転勤面５９に接触し、他方のローラ６２
はマガジン本体関に取付けたガイド部材印に接触して把
持爪５５の姿勢を保持している。

次に上記本発明の動作について説明ｆろ。コラム４はテ
ーブル２を介してＸ方向に移動し、またテーブル２上を
Ｙ方向に移動する。さらにタレットヘッド８は昇降ヘッ
ド６を介してコラム４の前面でＺ方向に移動する。

また、タレットヘッド８は割出ギヤ乙によって所要のス
ピンドルをワークＷの加工付１１と工具マガジン１１の
工具交換位置とに割出される。

この割出し時には前記したようにピストン加及びシリン
、ダ２１によってタレットヘッド８を第４図において右
方にシフトし、噛合部、［２２の噛合を解脱１−ると共
に、シフトシリンダ４２によって可動中間歯車・１０を
押し上げた状態とする。割出し後にはタレットヘッド８
を左方に７フトして噛合部材２２を１りず合し、シフト
シリンダ４２による可動中間歯車４０の押し上げを解除
し、スズリング４１により下方の原位置に戻す。このと
き、割出し位置に固定スピンドル２７が位置していると
きには可動中間歯車４０と固定スピンドル２７との連結
は行われないが、回転スピンドル囚が位ｔＭしていると
きには可動中間歯車４０は回転スピンドル２４上の被動
爾車局に噛合し、スピンドル駆動モータ９と変速Ｉ′、
Ｉ！１車機構等の回転伝達系を介して連繋されるのであ
る。

上記タレットヘッド８と工具マガジン１１との間での工
具交換は次のような動作で行われる。

すなわち、°工具マガジン１１では第６図に示すように
所要の工具Ｔが交換位置（＋に割出し位置される。

一力、タレットヘッド８■−工具す挿着すべき回転スピ
ンドル２４又は固定スピンドルｎを前記工具マガジン１
１の交換位４１　Ｇに割出されている工具Ｔと同軸方向
に位置するよう割出し動作が行われると共に、工具Ｔと
同軸線上に位置するようコラム４をＹ方向に進退移動し
、また昇降ヘッド６をＺ方向に上下動して位置する。し
かる後に第５図で示すようにテーブル２をＸ方向に移動
し、コラム４を介してタレットヘッド８を前記交換位置
（）に向って接近移動りして把持爪５５に支持されてい
る工具′［゛をスピンドルに挿着する。次いでコラム４
を前進移動させる。これによって把持爪５５に支分され
ていた工具ＴはＥ方向に移動して把持爪５５から抜き取
られる。

その後テーブル２を工具マガジン］１より離れろ方向に
移動し、タレットヘッド８をワーク加工位置のＹ方向に
移ｋｔＪｊるのである。

また、タレットヘッド８から工具を工具マガジン１１に
収納する場合は、空になっている把持爪５５を交換位置
ｑに割出し位置させ、収納すべき工具を挿着しているス
ピンドルを前記把持爪５５と対応するようタレットヘッ
ド８を割出し動作する。このときスピンドルの軸線は前
記把持爪５５の把持位置よりも前方にコラム４の前進移
動で位置している。次いでテーブル２を移動し、コラム
４を介しタレットヘッド８を工具マガジン１１方向に移
動Ａｊる。続いてコラム４を後退移動し、スピンドルに
挿着されている工具を把持爪５５に向って移動Ｂし、把
持爪５５に支持させる。その後テーブル２を工具マガジ
ン１１より離れる方向に移動し、これによるタレットヘ
ッド８のＣ方向の移動により把持爪５５に排把された工
具はスピンドルから抜脱するのである。尚工具の挿着及
び収納時には工具挿着用シリンダ３゜が適宜作動し、工
具の係合並びに係合解除の動作が行われる。

上記本発明によると、コラム自体がテーブルを介してＸ
方向に移動するため、従来のようにＸ方向に延びるクロ
スレールをオーバハンクシて設置する必要がなく、機緘
剛性が大となり、コラム中を太きくとる必要がないので
小型化できる。

さらに、コラム自体が移動することで、その移動範囲の
外に工具マガジンが設置されろため、工具マガジンが遠
（なるが、タレットヘッドをＸ方向と平行な軸線の回り
で割出し回転させると共に、工具マガジンに対してＸ方
向と平行な軸線に一致するように保持することで、テー
ブルの移動ストロークも小さくてすむ等の利点を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複合工作機械の正面図、第２図は
第１図■矢視１ン（、第３図は第１図機矢視図、第４図
は第１図ＩＶ　−ＩＶ線拡大断面図、第５図は第１図■
−Ｖ線拡大断面図、第６図は第５図■矢視図、第７図は
第６図Ｖｌｌ−Ｖｌｌ線拡大断面図、第８図は第７図Ｖ
Ｉ−■線断面図である。１１１ａ＠ベツド、２・・−テーブル、３・・・テーブ
ルの送りモータ、４・・・コラム、５−・・コラム送り
モータ、６・・・昇降ヘッド、７・・・昇降ヘッド昇降
用モータ、８・・・タレットヘッド、９・・・スピンド
ル駆動モータ、１１・・・工具マガジン、１２−・慟主
軸台、１３・・・主軸、１４−・・チャック、１５・・
・主軸駆動モータ。第１図第２図第３図第７図げ４１！１÷■ 第８図２１

Claims

【特許請求の範囲】

ベッド上にテーブルを横方向（Ｘ方向）に、該テーブル
上にコラムを前記横方向と直交する前後方向（Ｙ方向）
に、さらに該コラムに対し昇降ヘッドを垂直方向（Ｚ方
向）にそれぞれ摺動可能に支持し、前記昇降ヘッドに対
して放射伏に複数のスピンドルを有するタレットヘッド
を前記前後力向（Ｘ方向）と平行な軸線を中心として割
出可能に支持させると共に、前記ベッドの側方に工具マ
ガジンを設け、該工具マガジンにはその軸線を前記横力
向（Ｘ方向）と半行な方向に一致して多数の工具を支持
させたことを特徴とする複合工作機械。