JPS62199309A - マガジン付多軸ヘツド交換式工作機械 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明はギヤングヘッド、所謂多軸ヘッド式工作機械に
関し、その上部及び背後に交換アーム、吊持式搬送部材
、貯蔵マガジンを備えたもので、貯蔵マガジンへの多軸
ヘッドの供給排除及び各ワークに対応した多軸ヘッドの
迅速な交換と機械の省スペース化を図ったものである。

「従来技術と問題点」 従来の多軸ヘッド交換式工作機械は、多軸ヘッドマガジ
ンをユニット（工作機械）の左右あるいは上部に配置し
たものであるから、ユニツ１〜の両側に大きな空間を必
要とし、特にトランスファマシンなどの隣接配置を必要
とする加ニジステムでは、トランスファマシン間の干渉
を防ぐため隣接ユニツ１−間を広くとることを余儀なく
されていた。このため、省スペース化が図れないばかり
か、次の交換多軸ヘッドの待機スペースをとることがで
きない可能性があり隣接ユニツ１−間隔をかなり広くと
らざるを得ない。また、多軸ヘッドを可動ユニットにの
せたまま、前進後退運動するため、必然的にコラムユニ
ットの大型化を免れないし、ワークの高速化やヘッド交
換時間の短縮化のネックになっていた。更に、コラムユ
ニットにおける多軸ヘッドの交換位置よりもワーク側に
使用済み多軸ヘッドの貯蔵マガジンへの返還位置がある
から使用済み多軸ヘッドがワークと干渉する危険がある
。

「間頂点の解決のための手段」 本発明は上記問題点を解消する新規なマガジン付多軸・
＼・ノド交換式工作機械を提供することを目的とする。

そしてその目的達成のための手段は、機枠台上の上部に
複数の多軸ヘッドをもつ旋回式の多軸ヘッドマガジンを
前傾姿勢にして備え、上記機枠台上の中段部には機枠台
後方に出入口をもつ多軸ヘッドの搬出搬入コンベアを備
えると共に、これを前記多軸ヘッドマガジン及び工作機
械のヘッド交換アームとの待機位置に対応させ、前記機
枠台上の頂部には多軸ヘッドマガジンに対する多軸ヘッ
ドのマガジン入替、多軸ヘッドの待機、ヘット交換アー
ムとの新旧多軸ヘッド交換の各位置にある多軸ヘッドを
移動する吊持式搬送部材を備え、待機位置にある多軸ヘ
ッドをヘッド交換位置へ移動させる移送部材とを備えた
もので、工作機械のスペース、機能、ヘッド交換スピー
ドなどを向上することに成功した。

これにより、各部材の省スペース化やワークの高速加工
にともなう多軸ヘッドの高速交換を可能にするばかりか
、トランスファマシンラインにおいて各工作機械の間隔
を狭く配置することができ且つ多軸ヘッドがワークと干
渉する危険が全く無いようになった。更に、小スペース
内に多数の多軸ヘッドを備えることが出来且つ多軸ヘッ
ドを搬出搬入コンベアにより迅速に供給排除できるから
、多数のワークに柔軟に高速度で対応できるマガジン付
多輔ヘッド交換式工作機械を提供することができる利点
がある。

「実施例」 次に本発明を図面に示す実施例の態様で説明する。第１
図から第４図までは実施例の構成を示し、第５図はその
多軸ヘッドを搬出搬入コン〆アにより多軸ヘットマガジ
ン等・・・間と迅速に供給排除できる作用図を示し、第
６図は全体の作用図を示す。先ず、第１．２．３図にお
いて、１はマガジン付多軸ヘッド交換式工作機械１００
のベッドであり、２はスライド面、３はスライド面にの
るコラムヘッドで、工作機械の前後方向に移動する（第
１図において、左右動）。コラムヘッドの前面のロケー
トピンと掛金具とで（図示なし）、多軸ヘッドＨ□はそ
の背面に設けた係合部４と着脱自在に連結される。上記
多軸ヘットＨ１はコラムヘッド３との連結時にコラム上
の駆動モータＭによって、前面の各軸Ｓが一斉に回転し
、ワークＷ１を加工する。１０は縦横に組んだ構造用材
５，６゜７．８，９，１１．１２等からなる機枠台で、
この水平構造用材１１の後部（上後部）には４組の多軸
ヘッド（例えば、ｉ（、Ｊ、Ｈ−１Ｈ５，Ｈｓ）を載置
できる多軸ヘッドマガジンＨＭのターンテーブル１３を
備え、この上面には多軸ヘッドの４組の係脱部材（コン
ベアＣ付）１４・・・・を備えている。上記ターンテー
ブル１３には割り出しモータＭ′と直結する小歯車１５
が大歯車１５ａと噛合し、このターンテーブルは支軸１
８に軸受２１・・で回転自在に承持されている。そして
、上記ターンテーブル１３の割出機構４０はターンテー
ブル１３の側面に付設した検出片４２′・・・をスイッ
チ部材４１が検出して所定の割出位置でモータＭ′を停
止させるとともに低面に付設した位置決め孔４２に前傾
台２０に前傾姿勢で垂設したアクチュエータＣ３のロケ
ートピン４３を係合して割り出す構成となっている。ま
た、上記４組の係脱部材ＬｔＬ字形を呈し、その屈曲底
面部がターンテーブルの外周４箇所（９０°間隔）に支
軸１６・・・・で枢支されている。各係脱部材の底面に
はターンテーブルに植立したボルト１３ａと係合する受
座１４ａが付設され、この底面の内周４箇所に傾設した
ローラ１７が前傾台２０の中央部に直立した支軸１８の
頂部逆円錐板１９と当接係合している。一方、各係脱部
材の側面板１４ｂには、数個のローラを並べたコンベア
Ｃが備えられ、基端側にはロック部材２２のボール２３
が多軸ヘッドの側当板２４の窪み２４ａに押圧係合して
いる。このロック部材２２は、側面板１４ｂの下面側に
付設したシリンダ２５内のカム棒２６が発条２７によっ
て右進されて、このカム棒２６のカム面２６ａが突上捧
２８を介して前記ボール２３を窪み２４ａに押圧係合す
る構成となっている。尚、上記ロック部材２２のアンロ
ック動作は、マガジンＨＭに対する多軸ヘッドの入替位
置Ａ□にある多軸ヘッドＨ７をその支軸１６を軸心にし
て二点破線Ｈ□′で示す垂直位置において、カム棒２６
の先端（右端）２６ｂが機枠台上に固定したアクチュエ
ータＣ２のブツシャ２９に対面し、その押動力でカム棒
２６を発条２７に抗して左進させ、ボール２３を窪み２
４ａから脱出させる６次に、上記４組の係脱部材（コン
ベアＣ付）１４・・・・を実線、破線位置に扇動させる
揺動部材３０に関し、各係脱部材の基端部の外側には転
子３１を備え、これが構造用材１１に載置したアクチュ
エータＣ□のピストンロッド３２先端の二股部３３と連
結している。そして、この二股部３３は筒体３４をガイ
ドバー３５に遊合支持させている。而して、多軸ヘッド
の入替位置穴〇にある係脱部材（コンベアＣ付）１４は
その転子３１を二股部３３と係合させるとともに、転子
１７が逆円錐板Ｉ９の切欠１９ａと合致するので、アク
チュエータＣ１の作動で多軸ヘッドを実線、破線位置に
扇動させることができる。

つぎに、多軸ヘッドを多軸ヘッドマガジン間と迅速に供
給排除する搬出搬入コンベアＣ６に関し、機枠台１０上
の中段部９に機枠台後方に出入口をもつ搬出搬入コンベ
アＣ６が配置され、この出入口に昇降コンベア５０が多
軸ヘッドＨ□〜６を昇降させ、手動又は自動で各多軸ヘ
ッドＨ０〜６を搬出搬入コンベアＣ６に供給排除する。

上記搬出搬入コンベアＣ，，ｌの前進端は、ヘッド交換
アーム６０との多軸ヘッドの交換位置Ａ３に接近して敷
設されている。Ａ２は多軸ヘッドの待機位置であり、多
軸ヘッドマガジン及び搬出搬入コンベアＣ６の出入口か
ら搬入される多軸ヘッドを停止する。上記待機位置機Ａ
２から多軸ヘッドの交換位置Ａ３　に多軸ヘッドを移動
させる移送部材７０に関して、機枠台１０上の中段部前
方にはアクチュエータＣ４が水平姿勢に配置され、この
前進端のロッド７１がガイドハーフ３に遊合する作動筒
７４の連設片７２と繋がれている。７５は上記作動筒７
４の奥端に付設した押動片で、第２図に示すととく回動
アクチュエータ７５′により実戦から破線間を回動する
ことができ、実線状態で多軸ヘッドの肩部に当接する関
係と成り、この状態で待機位置ＩａＡ２　にある多軸ヘ
ッドを交換位置Ａ３に移動させる移送部材７０の構成と
成っている。

次に、多軸ヘッドＨ，，，Ｈ２，・・の交換アーム６０
の構成に関して述べる。交換アーム６０の駆動箱６１は
ベッド１の上に直立するコラム１′に付設さ九る。その
ヘッド交換位ＨＡ、は交換アーム６０の真上であり且つ
コラムヘッド３の後退端でもある。上記交換アームはヘ
ッド交換位置に後退したコラムヘッド３及びヘッド交換
位置Ａ３に停止された各多軸ヘッド（第２図において）
Ｈ□、Ｈ２を同時に掴み、上下に反転回動させる。上記
交換アーム６０の概要欄成は第１，２図のごとく、各ヘ
ッドＨ１，Ｈ２の上下位置に設けた一対の鍔板ａ　、、
、、をその左右外側から握持する握持具６２，６２を上
記駆動箱６１の回転軸体（図示なし）に備えている、こ
の握持具６２，６２は第２図のごとく矢印方向に開閉し
１両側に備えるロケートピン６：３，６：’１，６４゜
６４が閉口時に各多軸ヘッドの両側面に穿った盲孔ｂ・
・・・に係入把持と共にインターロックする。上記ロケ
ートピン６４は第２図（ロ）のどとく握持具６２の片側
に穿った段付き孔６２ａに挿通され１尾端鍔６４ａとの
間に圧装した発条６５で先端を突出させた状態で没入し
ている。これで、握持具６２に固定したロケートピン６
３と同様に盲孔にピン６４を抜き差しすることが出来る
と共に、握持具６２，６２の開口時には上側の多軸ヘッ
ドに対してロック状態を保つようにクランパー６６が尾
端鍔６４ａに当接する。このロケートピン６４は後記す
る吊持式搬送部材８０が多軸ヘッドを側方から移動して
係合するとき、多軸ヘッドが移動しないように停止させ
る機能を持っている。尚、Ｃ９は上記クランパー６６を
作動させるアクチュエータである。

最後に、交換位置Ａ、にある多軸ヘッド（第１図におい
て）を前記マガジンＨＭへ戻す吊持式搬送部材８０を説
明する。機枠台の頂部１２には２本のガイドレール８１
．８１を敷設した左右の梁体が水平に装架されている。

上記ガイドレールには搬送体８２が載置され、この搬送
体８２はレール８Ｉと平行に両端の軸受８３　、８３に
支持されたボールネジ８４と噛合している。これにより
、機械後部の例えば油圧モータＭ、の回転によって駆動
されるボールネジ８４で搬送体８２は前後に移動する。

上記搬送体の中央上面には下向きに配置したアクチュエ
ータ（モータＭ１）があり、このボールネジ８５が垂下
していて、搬送体下部の把持爪体８７に連結している。

この把持爪体８７の上面に植立した２本のガイドバー８
６．８６が搬送体８２に挿通していて、前記アクチュエ
ータＭ工によって把持爪体８７を上下動する。

しかして、上記吊持式搬送部材８０は入替位置Ａ□にあ
る多軸ヘッドＨ３を待機位置Ａ２に移動し、多軸ヘッド
の交換位置Ａ３にある多軸ヘッドを多軸ヘッドマガジン
の入替位ＭＡ□に移動する。

「作用」 本発明は上述のごとく構成であり、次のように作用する
。

搬出搬入コンベアＣ６から各部材３，６０．ＨＭへの多
軸ヘッドの搬入動作は、昇降コンベア５０が多軸ヘッド
Ｈ□〜６を１つずつ上昇させ、手動又は自動で各多軸ヘ
ッドＨ２〜６を搬出搬入コンベアＣ６に供給する。多軸
ヘッドＨ１は搬出搬入コンベアｃｏの待機位置Ａ２から
交換位置Ａ、に移送部材７０により搬入され、工作機械
のヘッド交換アーム６０へ装着されたのち、コラムヘッ
ド３に装着する。次の多軸ヘッドＨ２は同様にしてヘッ
ド交換アーム６０へ装着される。この後の多軸ヘッドＨ
３〜、は、順次搬出搬入コンベアＣ６上の待機位置Ａ２
に移送され、ここから吊持式搬送部材８０により多軸ヘ
ッドを多軸ヘッドマガジンの入替位置Ａ□に移動させ、
各係脱部材（コンベアＣ付）１４に装填される。

次に、多軸ヘッドマガジンＨＭから多軸ヘッドを加工工
程毎にコラムヘッド３に供給交換するフローを説明する
。第６図において、第６図（イ）ではワークＷ□に対す
る多軸ヘッドＨ１による加工が終了すると、コラムヘッ
ド３は加工位置から後退をはじめてヘッド交換アーム６
０の下側に使用済み多軸へラドＩ■１　を装着する。こ
の後、ヘッド交換アーム６０が反転して次の多軸ヘッド
Ｈ２がコラムヘッド３に装着される一方、多軸ヘッドＨ
工は交換位置Ａ、から吊持式搬送部材８０により入替位
置Ａ１へ搬送され、″ここで水平姿勢にある空席の係脱
部材（コンベアＣ付）　１４へ搬入された後、多軸ヘッ
ドマガジンＨＭに装填される。また、空となったヘッド
交換アーム６０の上側には待機位［Ａ２に停止していた
次回使用の多軸ヘッドＨ３が装填される（第６図口を参
照）。上記作用のｊｆｆｊに、コラムヘッド３は例えば
交換されたワークＷ２側へ移動して新しい多軸ヘッドＨ
２による加工が行われる。この加工の間に多軸ヘッドマ
ガジンＨＭは、多軸ヘッドＩ（、、を入替位置Ａ□へ割
出回動した後、係脱部材（コンベアＣ付）１４の水平姿
勢への回動で吊持式搬送部材８０に多軸ヘッドＨ，を把
持させる。

続いて、上記吊持式搬送部材８０は多１割ヘッドＬ■４
を搬出搬入コンベアＣ８の待機位置Ａ２へ移送する。こ
の後上記吊持式搬送部材８０は、交換位置Ａ３の上方に
把持爪体８７を待機させる（第６図ハに示す破線位置）
。しかるのち、ワークＷ２を加工した多軸ヘッドＨ２は
コラムヘッド３の後退で空席のヘッド交換アーム６０の
下側に装填される。この後にヘッド交換アーム６０は反
転して使用済み多軸ヘッドＨ２を上側に置換し、待機し
ていた吊持式搬送部材８０は多軸ヘッドＨ２を多軸ヘッ
ドマガジンＨＭへ返還する。これと同時にコラムヘッド
３は新しい多軸ヘッドＨ３を装填して次のワークＷ、の
加工に向かう。以下、同様に次々に新しい多軸ヘッドＨ
，，Ｈ９，Ｈｓ・・・をコラムヘッド３へ多軸ヘットマ
ガジンＨＭから吊持式搬送部材８０．ヘッド交換アーム
６０を介して供給排除（交換）される。なお、上記作用
時には、各部材ＨＭ、６０，８０，７０，６６、・・・
・は実施例の項で説明したように各々関連関係のもとに
個々番ご作用する。

ところで、本発明は上記一実施例に限定されることなく
。

その発明の要旨内において設計変更が可能であること勿
論である。

「効果」 本発明によるときは、機枠台上の上部には複数の多軸ヘ
ッドをもつ旋回式の多軸ヘッドマガジンを前傾姿勢にし
て備え、上記機枠台上の中段部には機枠台後方に出入口
をもつ多軸ヘッドの搬出搬入コンベアを備えると共に、
この搬出搬入コンベアを前記多軸ヘッドマガジン及び工
作機械のヘッド交換アームとの待機位置に対応させ、前
記機枠台上の頂部には多軸ヘッドマガジンに対する多軸
ヘッドのマガジン入替位置、多軸ヘッドの待機位置、ヘ
ッド交換アームとの新旧多軸ヘッド交換位置にある多軸
ヘッドを移動する吊持式搬送部材を備え、待機位置にあ
る多軸ヘッドをヘッド交換位置へ移動させる移送部材と
を備えたから、工作機械のスペース、機能、ヘッド交換
スピードなどを向上することが可能になる。即ち１、各
部材の省スペース化やワークの高速加工にともなう多軸
ヘッドの高速交換を可能にするばかりか、トランスファ
マシンラインにおいて各工作機械の間隔を狭く配置する
ことができ且つ多軸ヘッドの搬送路の改良で移送中、待
機中の多軸ヘッドがワークと干渉する危険性が全くなく
なった。更に、小スペース内の前傾姿勢の多軸ヘッドマ
ガジンにより多数の多軸ヘッドを備えることが出来且つ
多軸ヘッドを搬出搬入コンベアにより迅速に供給排除で
きるから、多数のワークに多数の多軸ヘッドを柔軟に高
速度で対応できるマガジン付多軸ヘッド交換式工作機械
を提供することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明マガジン付多軸ヘッド交換式工作機械の
右側面図、第２図はその正面図と部分断面図、第３図は
背面図、第４図は多軸ヘッドマガジンの一部切欠断面図
、第５図は多軸ヘッドマガジンや各部への多軸ヘッドの
供給状態を示す作用図、第６図はワークに対する加工と
多軸ヘッドの循環状態を示す作用図である。 １・・・ベッド、３・・・コラムヘッド、１０・・・・
機枠台、ｃｏ・・・・搬出搬入コンベア、Ｈ，、Ｈ，、
Ｈ，、Ｈ，、Ｈ，、Ｈ，・・・・多軸ヘッド、ＨＭ・・
・・多軸ヘッドマガジン、６０・・・・ヘッド交換アー
ム、７０・・・・移送部材、８０・・・・吊持式搬送部
材、Ａ１・・・・入替位置、Ａ２・・・・待機位置、Ａ
３・・・・交換位置、Ｗ・・・ワーク、１００・・・・
マガジン付多軸ヘッド交換式工作機械。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機枠台上の上部には複数の多軸ヘッドをもつ旋回式の多
   軸ヘッドマガジンを前傾姿勢にして備え、上記機枠台上
   の中段部には機枠台後方に出入口をもつ多軸ヘッドの搬
   出搬入コンベアを備えると共に、この搬出搬入コンベア
   を前記多軸ヘッドマガジン及び工作機械のヘッド交換ア
   ームとの待機位置に対応させ、前記機枠台上の頂部には
   多軸ヘッドマガジンに対する多軸ヘッドのマガジン入替
   位置、多軸ヘッドの待機位置、ヘッド交換アームとの新
   旧多軸ヘッド交換位置にある多軸ヘッドを移動する吊持
   式搬送部材を備え、待機位置にある多軸ヘッドをヘッド
   交換位置へ移動させる移送部材とを備えて成るマガジン
   付多軸ヘッド交換式工作機械。