JPS608171B2 - マシニングセンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマシニソグセンタの改良に関するものである。

従来のマシニソグセソタは、主軸の方向がたてで主とし
て板物の被加工物の上面加工を専門に行うものと、主軸
が横で主として箱物の被加工物の４側面加工を専門に行
うものが多いが、一本の主軸で被加工物の上面および４
側面の加工を行う形式のものもある。しかし、このよう
な従来のマシニングセンタにおいて工具交換装置は主軸
と工具貯蔵マガジンとの間に工具の受け渡しを行うスイ
ングアームを具備したものが一般的である。

本発明は主軸頭前面のスピンドルヘツドの回動を利用し
、一合の機械でたて形マシニングセンタにも機形マシニ
ングセン外こもなり、被加工物をテーブル上に１回段取
りするだけでその上面および４側面の５面加工を行うこ
とができ、さらにスピンドルヘツドの回動を利用して工
具交換をも行わせ、従来のマシニングセン外こ用いられ
ていた工具交換のためのスイングアームを省略し、工具
交換装置の簡素化と工具交換時間の短縮化を図った新規
なマシニングセン夕の提供を目的としたものである。

以下、図面に関連して本発明の実施例を設明する。

第１図および第２図は本発明に係るマシニングセンタの
一実施例の全体図およびその右側面図を示すものである
。

１はベツド、２はベツド１上に直立して設けられたコラ
ム、３はコラム２に沿って垂直方向（以下、Ｙ方向と称
す）に案内移動される主軸頭である。

４はスピンドルヘツドで、主軸先端が下向きの垂直位置
を基準位置として、この基準位置から９０度毎に割出し
３６０度回動自在に支承されている。

５は、例えば９０度の如く任意角度の割出しを行う割出
しテーブルで、テーフルベース６の上に敦設されている
。

テーフルベース６はサドル７の上に敷設されスピンドル
ヘツド４の回動中心線と同一方向（以下、Ｚ方向と称す
）に移動する。

サドル７はベツドー上をスピンドルヘツド４の回動中心
線と直角方向、すなわちテーフルベース６の移動方向と
直角方向（以下、Ｘ方向と称す）に移動する。

またコラム１の上方には多数の工具を貯蔵した工具マガ
ジン８が設けられている。

第３図はスピンドルヘツド４の詳細図で、４０１はベツ
ド本体で主軸頭３の前面に垂直面内で回動自在に支承さ
れている。

ベツド本体４０１に回転自在に支承された主軸４０２の
中心には先端の工具取付穴４０３と連結する貫通穴４０
４が穿設してあり、この貫通穴４０４には工具取付穴４
０３に装着された工具Ｔをクランプするためのプルスタ
ツド４０５を先端に有し、スプリング４０７によって該
プルスタツド４０５を常時引込めるよつロツド４０６が
貴挿されている。主軸４０２のほぼ中間部には主軸４０
２と直角方向にスピンドルヘツド４の回動中心線と一致
する軸心をもって、主軸頭３に支承された主軸駆動軸３
０１に設けたべベルギャ３０２と噛合するべベルギャ４
０８が設けてあり、後部には前記主軸駆動軸３０１の回
転をスピンドルヘツド４の回動運動に変換して伝達する
ための電磁ブレーキ４０９が設けてある。

主軸頭３の前面のスピンドルヘツド４と回敷接触する先
端部には、スピンドルヘツド４の側面に９０度の間隔で
円周上４個穿設された位置決め溝４１０と係合し、スピ
ンドルヘツド４を垂直下方の第１位置（基準位置）、横
向きの左右２個の第２位置および垂直上方の第３位置に
位置決めするストツパ３０３が摺動自在に設けてある。

４１１はスピンドルヘツド４に、ピン４１２を介して回
動自在に取付けられたレバーで、先端下部がロツド４０
６の後端と接している。主軸頭３の下部側面にはスピン
ドルヘツド４が垂直方向上向きの第３位置に位置したと
きレバ−４１１の池端を押し工具の締結を解除するため
のシリンダ３０４が設けられている（第４図）。

工具マガジン８は第５図および第６図に示すように、工
具を把持する複数の工具ポツト１０を円周上等間隔に形
成し回転シリンダー２によって回転割出しの行われる円
盤９と、該円盤９を園縫するケーシング１３とから構成
されている。前記工具ポツト１川ま円盤９の外周に開〇
した状態で形成され、内装した同じ方向に閉口するスプ
リング１１で工具を把持するようになっている。

また工具の交換はスピンドルヘツド４、すなわち主軸４
０２が上向きになったとき行われるので、工具交換位置
に割出し位置決めされたポツトＩＱｎの中心は主軸４０
２の鞠心と一致するようになつている。

さらに工具交換に際し工具をポツト１０ｎに鉄脱させる
のはスピンドルヘツド４の回動運動によるので、工具交
換位置に割出し位置決めされたポツト１０ｎの閉口部と
ケーシング１３の窓部１４はスピンドルヘツド４の主軸
４０２鞠心を含んだ回動平面上に位置している。

次に作用について説明する。

第７図は第１割出し位置（基準位置）、すなわち主軸４
０２の方向が垂直下方に向けられた状態を示しており、
ベツドー上のサドル７の×方向移動とサドル７上のテー
フルベース６のＺ方向移動により平面決定されコラム２
上での主軸頭３のＹ方向移動により被加工物Ｗの上面の
フライス加工、あるいは穴加工が行われる。

第８図はスピンドルヘツド４が基準位置より左向きに９
０度回勤した第２割出し位置にある状態を示している。

この状態ではテーフルベース６のＺ方向の動きと主軸頭
３のＹ方向の動きで被加工物ＷのＺ−Ｙ平面を定め、サ
ドル７の×方向の動きで工具の切込み穴加工等を行うこ
とができる。さらに割出しテーブル５の９０度毎の割出
し（Ｂ軸）を利用して被加工物Ｗの４側面の加工が可能
である。

第９図はスピンドルヘツド４が基準位置より１８０度回
動した第３割出し位置にある状態を示している。

この状態では主軸頭３をＹ方向に移動させ、上部にある
工具マガジン８に旧工具を収納し、あるいは新工具を抜
取り工具の交換を行う。第１割出し位置にある場合のス
ピンドルヘツド４の構造は第３図に示すとおりで、スト
ツパ３０３がシリンダによりスピンドルヘツド４の位置
決め溝４１０と係合し位置決めしている。この場合、電
磁ブレーキ４０９は脱状態にあり、主軸４０２の回転駆
動は、主軸駆動軸３０１から１対のべベルギャ３０２，
４０８を介して主軸４０２に伝えられる。

主軸４０２の先端の工具Ｔはプルスタツド装置４０５に
より主軸４０２に締結されている。工具締結の状態では
スプリング４０７によってロツド４０６は上部に引上げ
られている。

スピンドルヘツド４を各割出し位置に割出す場合の駆動
は、主軸４０２に取付けられた電磁ブレーキ４０９を嫁
状態にし、主軸の回転をスピンドルヘツド４で抗東する
ようにして主軸駆動用モータ（図示せず）を回転させ主
軸駆動軸３０１に設けたべベルギャ３０２を回転するこ
とで得られる。

この場合、ストツパ３０３はスピンドルヘツド４の回動
信号により位置決め溝４１０から抜け出ており、割出し
完了により再びとび込んで係合し、スピンドルヘツド４
の位置決めが行われる。

次に第１０図について工具交換の態様を説明する。ａは
被加工物の上面を加工する切削位置でスピンドルヘツド
４が垂直下向きの第１割出し位置になっている。

ｂは被加工物上面の加工が終了し主軸頭３が上昇して工
具交換位置で停止している状態を示す。ｃは工具交換の
ためスピンドルヘツドわ反時計方向に回動し工具マガジ
ンの円盤９の空のシールポツト１川こ工具が緩から挿入
している第３割出し位置にある状態を示す。第４図に示
すように、スピンドルヘツド４は第３割出し位置、すな
わち工臭交換位置に位置決めされ、主軸頭３の下部側面
に取付けられたシリンダ３０４のピストンロツド３０６
先端の位置にレバー４１１が位置し、指令によりピスト
ンロツド３０５がレバー４１１を押し下げる。

したがってロツド４０６先端をスプリング４０７の引張
り力に抗した力で押し上げ、工具Ｔのプルスタツド４０
５の締結力を解除する。ｄは主軸頭３が下降し工具Ｔが
ポツトに収納された状態を示す。

ｅは次の加工に使用する新工具Ｔ，をマガジン回転によ
って工具交換位置に割出した状態を示す。ｆは主軸頭３
が再び上昇し新工具Ｔ，を主軸に挿入した状態を示す。
続いてシリンダ３０４が作用しレバー４１１のロツド４
０６の押圧が解かれ工具が主軸に締結される。ｇはスピ
ンドルヘツドが回動し第１割出し位置に位置決めされた
状態を示し、続いて主軸頭が下降し被加工物の上面加工
を行う。以上詳述したように本発明によれば、主軸頭前
面に旋回可能なスピンドルヘツドを設け、そのスピンド
ルヘツドを、下、横、上の方向の４位置に位置決め可能
としているため、被加工物をテーフル上に１回段取りし
ただけで、上面および４側面の合計５面の加工ができ段
取り時間を大中に節減することができ、また一般の工具
交換装置によれば、主軸と工具マガジンとの間に工具交
換アームが必要であるが、スピンドルヘツドそのものが
交換アームを兼ねているため交換アームを省略でき、非
常に簡単で安価な工具交換装置を提供することができる
とともに、工具マガジンは、工具を上にシャンクを下に
し工具フランジ部でフオーク状のポツトに横方向に挿し
込むだけなので工具マガジンポツトに強力な杷持装置を
組込む必要もなく簡単なマガジンを提供できる等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るマシニングセンタの実施例の全体
斜視図、第２図は同、側面図、第３図は基準位置にある
スピンドルヘツドの側面断面図、第４図は工具交換位置
にあるスピンドルヘツドの側面断面図、第５図は工具マ
ガジンの平面図、第６図は同、正面図、第′７図は基準
位置における正面図、第８図は第２割出し位置における
正面図、第９図は工具交換位置における正面図、第１０
図は工具交換作動説明図である。 図中、１はベツド、２はコラム、３は主軸頭、４はスピ
ンドルヘツド、５は割出しテーフル、６はテーフルベー
ス、７はサドル、８は工具マガジン、９は円盤、１０は
ポツト、１１はスプリング、１２は回転シリンダ、３０
１は主軸駆動軸、３０３はストツパ、３０４はシリンダ
、４０１はヘツド本体、４０２は主軸、４０５はプルス
タツド、４０６はロツド、４１１はしバーである。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベツドと、該ベツド上に直立して設けられたコラム
   と、該コラムに沿って垂直方向に移動可能に設けられた
   主軸頭と、該主軸頭前面に該前面を含む垂直面内で主軸
   先端が下向きの垂直基準位置から少くとも９０度毎の回
   動割出しができるように設けられた主軸を有するスピン
   ドルヘツドと、前記ベツド上に前記スピンドルヘツドの
   回動中心線と直角な方向に移動するように載設されたサ
   ドルと、該サドル上に前記スピンドルヘツドの回動中心
   線と同一方向に移動するように載設されたテーブルベー
   スと、該テーブルベース上に任意角度割出し可能に載設
   されたテーブルと、工具交換位置に任意のポツトが割出
   されたとき該ポツトの中心線と主軸先端が垂直上向きの
   工具交換位置に位置決めされた前記スピンドルヘツドの
   主軸軸心線とが一致し、かつポツト開口部が前記スピン
   ドルヘツドの主軸軸心を含んだ回動平面上に位置するよ
   う構成され前記コラム上方に装設された工具マガジンと
   、前記スピンドルヘツドが工具交換位置に位置決めされ
   たとき前記主軸の工具締結を解除するための前記主軸頭
   に設けられた部材とからなるマシニングセンタ。