JPS62287904A - 交換式軸頭工作機械 - 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】 ３、発明の詳細な説明 「産業上の利用分野」 本発明は交換式軸頭工作機械即ち多軸の軸頭を工程ごと
または被加工物（ワーク）ごとに卓備しプログラムに従
い搬送し軸頭をそれぞれ把持転換位置に位置ぎめし。

一方基台の上を往復動する送り装置上の軸ｎｎ駆動装置
の間を交換アームにより順次軸頭を交換し被加工物（以
下ワークと呼ぶ）を加工する交換式軸頭工作機械で多種
の工程を石時間に行うものでしかも小形化及び省スペー
ス化をはかるものである。

「従来技術と問題点」 従来の交換式軸頭工作機械　例えば　特開昭６１−８２
１１において、軸頭を上に貯留配置し鋸台の上を往復動
する送り装置上の軸頭駆動装置が後退したとき軸頭の着
脱を行い、前進し中間点で一旦停止し受渡の新軸頭を加
工方向に回動位置決めし更に前進してワークに到達し加
工をする。後退時においても後退し中間点で一旦停止し
受渡の旧軸頭を上方向に回動位置決めし更に後退して空
の貯留装置の把持部分に装着する。ここで軸頭の解脱を
行い前進し中間点で一旦停止し次に受けるべき新軸頭が
貯留装置上で把持転換位置に位置ぎめされた後再び後退
して軸頭駆動装置の把持部分に装着する。ここで前進し
中間点で一旦停止し受渡された新軸頭を加工方向に回動
位置決めし更に前進してワークに到達し加工をすること
により行う。

以上のようにサイクルタイムの短縮限度をきめる加工の
実行を行う往復動の途中工程において、往復動を一旦停
止させ軸頭を加工方向に回動位置決めし更に前進してワ
ークに到達し加工をするなど１時間を費やし効率アンプ
をはかりがたい。

また特願昭６０−２２０７６７において襠敗の多軸ヘッ
ドをもつ旋回式の多軸ヘッドマガジンと１このマガジン
内の多軸ヘッドを順次待機位置及びヘッド交換位置、吊
り上げ変１Ａ位置へ移動させる駆動部材と、ベッド上を
ｉｆｆ　Ｉ＆にコラムヘッドに対してヘッド交換位置と
の七１にある新旧多軸ヘッドを交換する交換アームと、
吊り上げ変換位置にある使用済み多情へノドをｉ；丁記
マガンン内へ移送する吊持式瀬送部材とからなり、各ワ
ークに対応して多軸ヘッドを自動交換するマガジン付き
多軸ヘッド交換工作機械があるが吊り上げ変換時間に時
間を費やし効率アップをはかりがたい。

１問題１ｊｉｊの解決のノーの手ト）１本発明は上記問
題点に謀みてなされたもので、交換式軸頭工作機械でン
１数の軸頭を貯留するｉＡ置と、この軸頭をプログラム
による任急の選択により定位置に定め貯留する！ｊ２置
と１この軸頭を取り出す置換装置部分と、この置換装置
部分と基台の上に往復動する送り装置上の軸υｎ駆動装
置の間を交換アームにより軸頭を交換し被加工物（ワー
ク）を加工する交換式軸頭工作機械において、軸頭を貯
留する部分の把持側の軌道の曲率を交換アームの回転曲
率と同じにし１把持装置と軸頭の係合部分は軌道を／１
ｔｖＩ可能に握持し軸頭受板は貯留する軌道面部分と交
換アーム回動面部分に一致可能に回動し、軸頭を上部に
持ち上げ回動置換する軸頭受板を備えたことを特徴とす
る交換式軸頭工作機械としたのでサイクルタイムの短縮
をはかることができまた省スペースもはかることができ
た。

２実施例Ｊ 次に本発明の実施例を図面に示す態様で説明する。

第１図は交換式軸頭工作機械の正面図である。、　　１
は基台である。これは往復動する送り装置のべ、ド２を
載置する。３はサドルで速度制御〕１可能なモータ４に
より駆動される。このサドルの上に軸頭駆動装置が載置
されこノ″Ｌ：）回転速度制御可能なモータ７により駆
動される。またこの前面には図示しないが交換式軸頭を
クランプする把持具あ′よびスピンドル駆動軸および位
置ぎめビンが備えられる６基台りの上には送り装置をま
たいで柱体１２が２本ある。この柱体２本の上には回動
歯車駆動装置ｉ１３が僑架されており交換アーム８よび
回動置換アームの軸を保持し」二部フレームを形成する
。

土ずこれより交換アーム軸４３を取り付は部４５．を４
ｑ所張り出し、これで軸頭を内側より外側へ圧嵌し取り
付ける。

Ｗはワークである。ＡＩ、Ａｌｏ、　Ａ２．　Ａ２″、
八３°、　Ａ３．　Ａ４．　Ａ５．　Ａ６はそれぞれの
軸頭の位置を示している。５は貯留装置を支える柱で４
本よりなるが貯留する軸頭の数により増えることもある
。８は貯留装置を搬送駆動するモータで図示しない制御
装置によりプログラムに従って所定の位置に順次軸頭を
定める。９は貯留装置の駆動伝達部分で軌道とスプロケ
ットおよびスプロケットホイールよりなる。

第２図は本実施例の平面図で長円形の軌道貯留部分に４
個のＡ３．Ａ４．Ａ５．Ａ６のそれぞれの位置の軸頭を
示していてこのうちへ３が２喚の位置であり常にここに
矢印最短距離方向Ｒ６，Ｉ？７に１変説着軸頭を予め誘
導させる。

第３図は本実施例の前面図で前部にＡｌｏ、Ａ２の軸頭
を示し矢印Ｒｇ、Ｒ９の方向に１８０°づつ回動し貯留
部分より回動置換アームと交換アームを介して軸頭駆動
装置部分の軸頭を互いに交換する。

第４図は本実施例の回動置換アームの立面図でＡ２“、
八３゛の軸頭を仮想線で示し軸頭受板２４Ｃは蝶番のよ
うに組み合わさり軸２３１？にキー２２で固着され他端
はキー２１でウオームギヤ１８Ｒと固着される。ウオー
ムギヤは図示しない前記制御装置によりｕ　ｆ３１１さ
れるモータ１７Ｒの駆動によりｌ？１．ｌ？２．の方向
に回動可能である。また軸頭受板２４Ｄ、は蝶番のよう
に組み合わされ軸２３シにキー２２で固着され他端はキ
ー２１でウオームギヤ１８Ｌと固着される。ウオームは
図示しない前記制御装置により制Ｏｉｌされるモータ１
７Ｌの駆動によりＲ３，Ｒ４，の方向に回動可能である
。

第５図は本実施例の回動置換アームの軸頭受板の平面図
で長円形の貯留部分の前部を示しており軌道部の曲率を
同じにしである。軸頭を乗せるパレット２６は略コの字
型をしており鍔２８に軸頭が乗り、スピンドルを上向き
に載置する。バレットの下部には突片３１が出ておりス
プロケット２５のリンクの立ち上がり部２５゛　　とビ
ンで結合されている。また下部には複数のキャスター２
７を設はバレットの進行方向に従い転勤する。

第６図は本実施例の回動置換アームの軸頭受板の前面図
で円形の軌道部分４９と上部フレームに取り付けた固定
軌道５０Ｌ、　５０Ｒの前部を示しておりそれぞれ軸頭
受板と軌道部の曲率を同じにしである。

第７図は本実施例の回動置換アームの軸頭受板の一部断
面図で回動歯車駆動装置のフレーム部分を断面にて示し
ており、（第４図）１４は回動歯車駆動装置１３より＋
ｉｉｌ方斜めうえに突出した回動置換アームでありＲ１
，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の矢印方向に回動し貯留部分
と交換アーム部分の軸頭を互いに置換する。回動置換ア
ーム軸３４はベアリング３３．３５により回動自在に保
持され一部に歯車３４Ｔを刻設しラック３８と噛み合う
、ラックは図示しないアクチュエーターにより紙面に直
角に往復動し回動置換アーム軸３４を１８０°回動させ
る。４６は軸頭受板の位置決めビンで先端は挿入容易な
ようにテーパーになっており圧油の供給を受けて出没し
軸頭受板の上に軸頭の位置を定める。

４３は交換アーム軸でベアリング４１．４２により回動
自在に保持され一部に歯車４３Ｔを刻設しラック３９と
噛み合う。

ラックは図示しないアクチェエータ−により紙面に直角
に往復動し交換アーム軸４３を回動させる。

「作用ｊ 第１図は交換式軸頭工作機械の正面図である。この図に
おいて左端囚はワークであるワークは図示しない匿送袋
置により所定の工程を終了すると搬出され散大される。

瀬人されたワークは治具により固定され加工をうける。

■軸ｔｊＪ１駆動装置６はＡＩ’軸頭をクランプし送り
装置の早送りによりワークの近くまで接近し切削送りに
変わり切削を行う。

■切削を終わると軸Ｕ駆動装置６は早送りで後退し空の
軸頭交換アームの交換位置の近くで微速になり軸頭交換
定位置で停止する。

■軸頭駆動装置はＡＩ軸頭のクランプを解き交換アーム
の把持装置により軸頭は把持される。

■すてに次工程の軸頭Ａ２は交換アームの上部に交換ア
ームのクランプにより固定され待機しておりＲ８方向に
１８０゛回動して軸頭駆動装置の前面に位置ぎめされる
。

■軸頭駆動装置はＡ２軸頭をクランプをし交換アームの
把持！Ｊ置は把持を解く。

以上のサイクルを加工往復工程においては工程軸頭類に
繰り返し行う。次に交換アームの作用について述べる。

■ワークの加工工程中交換アームの下部ＡＩ’　は空で
待機している。

■軸頭駆動装置がＡ１に後退すると軸Ｕ駆動装置はＡ１
軸頭のクランプを解き交換アームの把持装置により把持
される。

■ＡＩ’　軸頭はＲ９回動じ上部に位置される。

■すでに次工程の軸頭＾２は交換アームの上部に交換ア
ームのクランプにより固定され待機しておりＲ８方向に
１８０゜回動して軸頭駆動装置の前面に位置ぎめされ交
換アームとしては空となり待機状態となるつ ■交換アームの上部にはＲ２回動し待機している軸頭受
板が空の状態である。

■交換アームの上部の空の把持部分は次工程のＡ３軸頭
を受は待機し次のＲ８回動で下部の軸頭駆動装置の前面
に位置ぎめされくランプされ次工程にう−）　７．　。

以上のサイクルを交換アームにおいては工程軸頭１嬉に
繰り返し行う。次に第７図により回動置換アームの作用
について述べる。回動７１換アームは軸３４のＲ５回動
及び軸頭受板はＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４回動をする。こ
のＲ１，Ｒ２回動は軸頭Ａ２〜Ａ２’　の変位でありＲ
３，Ｒ４回動は軸頭Ａ３−八３′　の変位である。

■まずＲ２回動ずみの軸頭受板の位置ぎめビン４６は没
入しており交換アームより滑り動く握持形軌道に従いｆ
１８．Ｒ９回動により軸１ｉ１Ａ２位置に位置ぎめされ
るとビン４６の挿入により位置を定めＲ１回動じ停止す
る。

■また後工程用へ３軸頭はＲ４回動ずみの軸頭受板の位
置ぎめビン４６は没入しており貯留装置より滑り動く握
持形軌道に従い位置ぎめビン４６の挿入により位置を定
めＲ３回動し停止する。

■第７図の軸頭実線図の形で図示しないアクチュエータ
により作動されるラック３８により歯車３４ＴはＲ５方
向に１８０゛回動する。

■ここで下部軸頭受板はＲ２回動し交換アーム側への受
渡の＄備状態になり上部の軸頭受板はＲ４回動し貯留装
置の軌道面と同一となる。

以上のサイクルを回動置換アームにおいては工程軸頭類
に繰り返し行う。次に第２．５．７図により貯￥１装置
の作用について述べる。

■軌ｉｔ！１０上に軸頭Ａ３．Ａ４．Ａ５．Ａ６がバレ
ット２６上にそれぞれ載置されパレットはをキャスター
によりＲ６，Ｒ７方向に軸頭１ピツチを単位として移動
する。

■軸頭置換位置Ａ３にはパレットに軸頭を受は入れると
きは空のパレットを回動置換アーム側の該位置に配置し
。

また軸頭供給時には該当軸頭を載置したパレットを当該
位置に配置する。

これらは図示しない制御装置のプログラムに従いモータ
８が駆動し図示しない動力伝達機構によってスプロケッ
トホイール３２．スプロケット２５によりパレットを用
送する。

［効果１ 交換式軸頭工作機械を、複数の軸頭を貯留する装置と。

この軸頭をプログラムによる任意の選択により定位置に
定める装置と、この軸頭を取り出す置換装置部分と、こ
の置換装置部分と基台の上に往ＩＶ動する送り装置上の
軸頭駆動装置の間を交換アームにより軸頭を交換し被加
工物（ワーク）を加工する交換式軸頭工作機械において
。

軸頭を貯留する部分の把持側の軌道の曲率を交換アーム
の回転曲率と同じにし１把持装置と軸頭の係合部分は軌
道を滑動可能に握持し軸頭受板は貯留する軌道面部分と
交換アーム回動面部分に一致可能に回動し、軸頭を上部
に持ち上げ回動置換する軸頭受板を備えたものとしたの
で水平面を軌道とする貯留する装置と交換アーム回動向
への位置変換及び姿勢変換を直接同時に行うことができ
加工のサイクルタイムを最小におさめることができまた
大掛りな吊り上げ搬送の構造物が不用になり省スペース
に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による正面図、第２図は平面図。 第３図は前面図、第４図は第７図の立面図、第５図は舅
７図の上面図、第６図は前面軌道を示す、第７図は回動
置換アームの部分断面図である。 ｌ・・・基台、２・・・ベッド、３・・・サドル、　４
，７．８・・・モータ。 ５・・・柱、６・・・軸頭駆動装置、９・・・駆動伝達
部分、　１０・・・軌道、　１１・・・カバー、１２・
・・柱体、１３・・・回動歯車駆動装置、１４・・・回
動置換アーＪ１，１５・・・交換アーム、１６・・・側
板、　１７Ｌ、Ｉ７Ｒ・・・モータ、１３Ｌ、１８Ｒ・
・・ウオームギヤ、　１９・・・カバー、２０・・・ウ
オー斗ギヤボックス、　２１．２２・・・キー、　２３
Ｌ、２３１？・・・軸。 ２４Ｃ，２４Ｄ・・・軸頭受板、２５・・・スプロケッ
ト、２６・・・パレット。 ２７　、２９・・・キャスター、２８・・・冑、３０・
・・シリンダ１３１・・・突片。 ３２・・・スプロケットホイール、　３３．３５・・・
ベアリング、３６・・・軸ナツト、　３７．４０・・・
カバー、　４１．４２・・・ベアリング、４３・・・軸
、４３丁・・・歯車、４４・・・カバー、４５・・・把
持片。 ４Ｇ・・・位置ぎめビン、４９・・・軌道部分Ａ１．Ａ
Ｉ’Ａ２．八２“八３．Ａ３”Ａ４．Ａ５．Ａ６・・・
軸頭位置、　　Ｉ？ｌ、１１２．Ｒ３，Ｒ４゜１７５．
１７６、Ｒ７，Ｉ？８．Ｉ１９・・・回動方向。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の軸頭を貯留する装置と、この軸頭をプログラムに
   よる任意の選択により定位置に定める装置と、この軸頭
   を取り出す置換装置部分と、この置換装置部分と基台の
   上に往復動する送り装置上の軸頭駆動装置の間を交換ア
   ームにより軸頭を交換し被加工物（ワーク）を加工する
   交換式軸頭工作機械において、軸頭を貯留する部分の把
   持側の軌道の曲率を交換アームの回転曲率と同じにし、
   把持装置と軸頭の係合部分は軌道を滑動可能に握持し軸
   頭受板は貯留する軌道面部分と交換アーム回動面部分に
   一致可能に回動し、軸頭を上部に持ち上げ回動置換する
   軸頭受板を備えたことを特徴とする交換式軸頭工作機械
   。