JPS63102806A

JPS63102806A - 多軸ヘッド交換式工作機械におけるヘッド昇降案内機構付きヘッド交換装置

Info

Publication number: JPS63102806A
Application number: JP24989686A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hashimoto; 等橋本; Takeshi Ishibashi; 剛石橋; Hiroshi Yamamoto; 弘山本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-10-21
Filing date: 1986-10-21
Publication date: 1988-05-07
Also published as: JPH0549403B2

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】Ａ１発明の目的（１）　　産業上の利用分野本発明は、原位置および加工位置間を進退自在にして基
台上に加工ユニットが配設され、該加工ユニットと一体
的な可動レールと固定レールとで、原位置にある加工ユ
ニットを囲繞する環状の第１案内レールが構成され、第
１案内レールとは軸方向にずれた位置で同軸にして環状
の第２案内レールが配設され、第１および第２案内レー
ルには、複数ずつの多軸ヘッドが走行可能に支承され、
第１および第２案内レール上の各多軸ヘッドには、これ
らを角変位駆動するための第１および第２インデックス
機構が連結解除可能にしてそれぞれ連結され、前記可動
レールとずれた位置で第１および第２案内レールの側方
には、第１および第２案内レール間での多軸ヘッドの交
換を行なうための昇降機構が配設される多軸ヘッド交換
式工作機械に関する。

（２）　　従来の技術従来、かかる多軸ヘッド交換式工作機械は特公昭６１−
１３９２３号公報によって公知である。

（３）　　発明が解決しようとする問題点ところが、上
記従来のものでは、第１および第２案内レールと、昇降
機構との間での多軸ヘッドの授受のためにリフト機構や
シフト機構が必要であり、構成が複雑である。また第２
案内レールでは多軸ヘッド交換のために空スペースを確
保しておく必要があり、その分だけ多軸ヘッドの貯蔵量
が少なかった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、第
１および第２案内レールと昇降機構との間の受は渡しの
ための機構を単純化するとともに多軸ヘッドの貯蔵量を
増加させた多軸ヘッド交換式工作機械を提供することを
目的とする。

Ｂ１発明の構成Ｔｌｌ　　問題点を解決するための手段本発明によれば
、昇降機構に対応する部分で第１案内レールの固定レー
ルの一部と第２案内レールの一部とは、昇降レールとし
てそれぞれ円弧状に分割され、昇降機構は、上下に延び
る案内柱に沿って昇降可能であって第１および第２案内
レールの昇降レールに連結される昇降体と、第１案内レ
ールの昇降レールを第１および第２案内レール間で昇降
すべく昇降体に連結される昇降駆動手段とを備え、各多
軸ヘッドには、第１および第２案内レールの内方側に向
けて突出した係止ブロックがそれぞれ固設され、前記各
昇降レールに対応する位置には昇降レールの昇降時に係
止ブロックに嵌合して昇降を案内するヘッド案内部材が
上下に延びて固定配置される。

（２）作　用多軸ヘッドの交換にあたっては、第１案内レール上にあ
る任意の多軸ヘッドを第１インデックス機構で昇降レー
ルの位置にもたらし、第１および第２案内レールの昇降
レールを、昇降機構により昇降させる。第１案内レール
の昇降レールが第２案内レールに対応する位置に来たと
きに第２インデックス機構により、新たに供給すべき多
軸ヘッドを昇降レールにもたらし、昇降機構で昇降させ
ることにより、新たな多軸ヘッドが第１案内レールにも
たらされる。また多軸ヘッドに設けた係止ブロックがそ
の昇降時にヘッド案内部材に嵌合するので、多軸ヘッド
は昇降レールの昇降時に横ずれすることがなく、昇降レ
ールからの多軸ヘッドの脱落が確実に防止される。

（３）実施例以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図および第２図において、床面に固定される
基台１上には、その中央部の原位置ＨＰと、側端の加工
位置ＭＰとの間で進退自在にして加工ユニット２が配設
される。すなわち基台ｌ上には、一対の平行な進退用ガ
イド部材３が配設されており、加工ユニット２はその進
退用ガイド部材３で案内されて原位置ＨＰと加工位置Ｍ
Ｐとの間を進退移動する。また基台１上には、移動用モ
ータ４が固定的に支持されており、この移−動用モータ
４が加工ユニット２に連結される。

原位置ＨＰにある加工ユニット２を囲繞するようにして
上、下一対の環状の第１案内レール５゜５が配置され、
第１案内レール５，５の上方位置には上下の間隔を第１
案内レール５．５と同一にした上、下一対の環状の第２
案内レール６．６が配置される。しかも第１および第２
案内レール５゜５；６．６の中心位置および半径は同一
に設定されている。

第３図および第４図を併せて参照して、第１案内レール
５は、可動レール７と、一対の固定レール８．９と、昇
降レール１０とで環状に構成される。可動レール７は、
加工位置ＭＰに対応する部分に配置され、昇降レール１
０は第１案内レール５の中心に関して可動レール７と反
対側に配置される。可動レール７および昇降レール１０
間を結ぶようにして、固定レール８，９はたとえば１１
５度の中心角を有する円弧状に形成されており、基台１
に固定される。すなわち下方の第１案内レール５の固定
レール８．９は、脚部材１１を介して基台！上にそれぞ
れ固定され、上、下一対の固定レール８．８；９．９は
、円弧状に彎曲した側板１２でそれぞれ一体化される。

また、上、下一対の可動レール７．７は加工ユニット２
に一体化されており、加工ユニット２と一体的に移動す
る。

さらに上、下一対の昇降レール１０．１０は、レールサ
ポート１３により一体化される。

上方の第１案内レール５における固定レール８゜９には
、水平な支持板１４がそれぞれ一体化されており、これ
らの支持板１４から内方にそれぞれ延設された複数の支
持脚１５により、上下に延びる支柱１６の下端が、第１
および第２案内レール５．５；６．６と同心にして固定
、支持される。

第５図を併せて参照して、第２案内レール６は、固定レ
ール１７と昇降レール１８とで環状に構成されており、
昇降レール１８は、第１案内レール５における昇降レー
ル１０と同一の中心角を有して円弧状に形成され、昇降
レール１０に対応する位置に配置される。

上方の第２案内レール６における固定レール１７は、支
柱１６における中心部から半径方向外方に張出した支持
１ｉ１９に固設されており、上、下一対の固定レール１
８．１８は、周方向に間隔をあけた複数の連結板２０で
一体化される。また上。

下一対の昇降レール１８．１８は、レールサポー）２１
を介して一体化される。

第１案内レール５．５には、複数たとえば６種類の多軸
ヘッドＡ１．Ａ２．Ａ３．Ｂ１．Ｂ２゜Ｂ３が走行可能
に支承され、第２案内レール６゜６には、複数たとえば
６種類の多軸ヘッドＣＩ。

Ｃ２，Ｃ３，ＤＩ、Ｂ２．Ｂ３が走行可能に支承される
。すなわち、各多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３．Ｃ
１−Ｃ５，ＤＩ〜Ｄ３の上部には、上方の第１案内レー
ル５および上方の第２案内レール６の各上面上を転勤可
能な一対の車輪２２がそれぞれ軸支されるとともに、上
方の第１および第２案内レール５，６の内側面に沿って
転動する一対の車輪２３がそれぞれ軸支され、各多軸ヘ
ッドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３，Ｄｉ〜Ｄ３
の下部には、下方の第１および第２案内レール５．６の
内側面および外側面に沿って転動する一対の車輪２４が
それぞれ軸支される。

ここで各多軸ヘッドＡｌ−Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３゜Ｃ１〜Ｃ
３，Ｄｉ〜Ｄ３において、英字Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄおよび数字１．２．３を組合せて参照符号を付し
たのは、対応するワークおよび工程を区別して表示する
のに便利なためであり、英字Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄは対応するワークの種類を示す。また数字１．２
．３は加工工程を示すものであり、たとえばｌはドリル
加工用、２はタップ加工用、３はリーマ加工用を示して
いる。

第１案内レール５．５に沿って走行可能な多軸ヘッドＡ
ｌ−Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３は第１インデックス機構２５によ
って角変位駆動され、多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂ１〜Ｂ
３の任意のものが可動レール７．７あるいは昇降レール
１０　、　１０　ニ対応する位置に配置される。また第
２案内レール６．６に沿って走行可能な多軸ヘッド０１
〜Ｃ３，ＤＩ〜Ｄ３は、第２インデックス機構２６によ
って角変位駆動され、多軸ヘッドＣ１〜Ｃ３，Ｄ１〜Ｄ
３の任意のものが昇降レール１８．１８に対応する位置
に配置される。

第１インデックス機構２５は、支柱１６の中間部で回転
自在に支承された回転板２７と、周方向に等間隔をあけ
た複数個所たとえば６個所で回転板２７から半径方向外
方に延設されるインデックスアーム２８と、回転板２７
を角変位駆動するための駆動源２９とを備える。また第
２インデックス機構２６は、基本的に第１インデックス
機構２５と同様に構成されており、回転板３０と、イン
デックスアーム３１と、駆動源３２とを備える。

各インデックスアーム２８．３１の先端は、多軸ヘッド
Ａ１〜Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３゜Ｄ１〜Ｄ３の上
部にそれぞれ固設した係止ブロック３６に、係脱可能に
してそれぞれ係合する。

第６図、第７図および第８図において、各インデックス
アーム２８，３１の先端には、水平面内で各多軸ヘッド
Ａｌ−Ａ３．Ｂ１−Ｂ５．Ｃ１〜Ｃ３，ＤＩ〜Ｄ３側に
開放した略Ｕ字状の案内部３７がそれぞれ形成される。

この案内部３７には、各多軸ヘッドＡｌ−Ａ３．Ｂｌ〜
Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３、Ｄ１〜Ｄ３に対する近接、離反を可
能として略Ｕ字状の保合部材３８が摺合される。この保
合部材３８には、インデックスアーム２８，３１に挿通
される案内軸３９が固設されており、案内軸３９を囲繞
してインデックスアーム２８．３１および係合部材３８
間に介装されるばね４０により、係合部材３８は各多軸
ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３．Ｃｌ−Ｃ５，Ｄｉ〜Ｄ
３に近接する方向に弾発付勢される。しかもインデック
スアーム２８゜３１から突出した案内軸３９の端部には
、インデックスアーム２８．３１に係合し得るストッパ
４１が固設されており、ばね４ｏで付勢された係合部材
３８がインデックスアーム２８．３１から離脱すること
が阻止される。

係合部材３８の相互に対向する内側面には、各多軸”ッ
ｆ’Ａ１〜Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３゜Ｄｉ−Ｄ３
から離反するにつれて相互に近接するように傾斜した傾
斜嵌合面４２．４３がそれぞれ形成される。また保合部
材３８の中央上部および中央下部には、各多軸ヘッドＡ
ｌ−Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３，Ｄｉ〜Ｄ３側に突
出した案内突部４４．５が一体に設けられる。これらの
案内突部４４，５の先端面には、上方から順に、下方に
向かうにつれて先端側に傾斜した第１案内面４６．４７
と、鉛直な第２案内面４８．４９と、上方に向かうにつ
れて先端側に傾斜した第３案内面５０．５１とが形成さ
れる。

一方、各多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３゜Ｃｔ〜Ｃ
３，Ｄｉ−Ｄ３の上部には、インデックスアーム２Ｂ、
３１側に突出する係止ブロック３６がそれぞれ固設され
る。この係止ブロック３６には、前記傾斜嵌合面４２．
４３に対応する外側面５２．５３が先端側に向かうにつ
れて相互に近接するように傾斜して形成される。また、
係止ブロック３６の先端には、第３案内面５０．５１に
対応して傾斜した第１当接面５４と、第２案内面４８．
４９に対応して鉛直な第２当接而５５と、第１案内面４
６．４７に対応して傾斜した第３当接面５６とが、上方
から順に設けられる。

このようなインデックスアーム２Ｂ、３１の先端構造と
、係止ブロック３６の構造とによれば、外側面５２．５
３を傾斜嵌合面４２．４３に当接させるとともに第３当
接面５６を第１案内面４７に当接させて係止ブロック３
６と保合部材３８とが係合している状態で、係止ブロッ
ク３６すなわち各多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３．
Ｃ１〜Ｃ３，ＤＩ−０３を上昇させると、第１当接面５
．４が第３案内面５０に当接して係合部材３８がばね４
０のばね力に抗して押圧され、外側面５２゜５３と傾斜
嵌合面４２．４３とが離反して係合状態が解除される。

また、インデックスアーム２８゜３１の下方から係止ブ
ロック３６すなわち各多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ
３．Ｃ１〜Ｃ３，Ｄ１〜Ｉ５３が上昇して来たときには
、ばね４０で弾発付勢されている保合部材３８の第３案
内面５１に第１当接面５４が当接して係合部材３８が押
込まれる０次いで、第３当接面５６が第１案内面４７に
対応する位置まで上昇したときに保合部材３８は第１案
内面４７を第３当接面５６に当接させるまで前進し、係
止ブロック３６の両外側面５２゜５３に傾斜嵌合面４２
，４３が当接して、インデックスアーム２Ｂ、３１と多
軸ヘッドＡ１〜Ａ３゜Ｂ１〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３、Ｄ１〜
Ｄ３とが係合状態となる。これは、各多軸ヘッドＡ１〜
Ａ３．Ｂ１−Ｂ５．Ｃ１〜Ｃ３，ＤＩ〜Ｄ３が上方から
降下して来たときも同様である。

昇降レール１０．１０；１Ｂ、１Ｂに対応する部分で、
第１および第２案内レール５．５；６゜６の側方には昇
降機構６０が配設される。

第９図において、昇降機構６０は、上下に延びる一対の
案内柱６１．６１と、案内柱６１．６１に沿って昇降可
能な上、下一対の昇降体６２．６２と、昇降体６２．６
２を昇降駆動するための昇降駆動手段６３とを備える。

基台１０側方の床面上には、基板６４が配設されており
、横断面四角形の筒状である案内柱６１゜６１は相互間
に間隔をあけて基板６４上に立設される。また案内柱６
１．６１の下部間には連結板６５で相互に連結されてお
り、この連結板６５と基台ｌとは、■形鋼から成る一対
の連結部材６６゜６６で相互に連結される。また案内柱
６１．６１の上部間は連結板６７で相互に連結される。

さらに案内柱６１．６１の上部には、相互に離反する側
の側面にブラケフｌ−６８，６８が固設され、該ブラケ
ット６８．６８にはたとえばＩ形鋼からなる連結部材６
９．６９の一端が固設される。これらの連結部材６９．
６９の他端は支柱１６の上端に共通に固設される。

このようにして案内柱６１．６１は、その上部および下
部で基台１と実質的に一体化され、安定的に支持されて
いる。

案内柱６１，６１の基台１側の側面には、上下に延びる
昇降用ガイド部材７０．７０が固設されており、昇降体
６２．６２はそれらのガイド部材７０．７０に沿って昇
降する。すなわち両昇降体６２．６２は、両案内柱６１
．６１間にわたる鉛直板７１．７１の下部に、基台１側
に延出する水平板７２．７２が直角に固設されて成り、
鉛直板７１．７１の両端には、ガイド部材７０．７０に
嵌合する嵌合脚部７３．７３がそれぞれ一対ずつ設けら
れる。

両昇降体６２．６２は、接続部材７４を介して相互に連
結されており、上方の昇降体６２に、昇降駆動手段６３
が連結される。この昇降駆動手段６３は、たとえば油圧
シリンダであり、上下方向に延びて一方の案内柱６１に
支持される。したがって昇降駆動手段６３により両昇降
体６２．６２がガイド部材７０．７０に沿って昇降駆動
される。

両案内柱６１．６１の上端には、同期して回転すべく軸
７５を共通とした一対のスプロケットホイル７６．７６
が軸支されており、これらのスプロケットホイル７６．
７６に巻き掛けられたチェノ７７．７７の一端が上方の
昇降体６２にそれぞれ連結される。またチェノ７７．７
７の他端は、上端から案内柱６１．６１内に挿入されて
おり、案内柱６１．６１内を昇降可能なバランスウェイ
）７８．７８に連結される。

各スプロケットホイル７６．７６は、案内柱６１．６１
の上端に取付けられるカバー７９．７９で覆われる。ま
たガイド部材７０．７０の下端には、下方の昇降体６２
に当接して各昇降体６２゜６２の下限位置を定めるスト
ッパ８０がそれぞれ取付けられ、ガイド部材７０．７０
の上端には、上方の昇降体６２に当接して各昇降体６２
．６２の上限位置を定めるストッパ８１がそれぞれ取付
けられる。

接続部材７４で連結した状態で、両昇降体６２゜６２に
おける水平板７２．７２間の間隔は、下方の第１案内レ
ール５と下方の第２案内レール６との間の間隔に対応し
ており、両昇降体６２．６２の水平板７２．７２は、下
方の第１および第２案内レール５．６における昇降レー
ル１０．１８にそれぞれ連結される。したがって昇降体
６２．６２の昇降に応じて昇降レール１０，１０；１Ｂ
。

１８も昇降するが、昇降体６２．６２が下限位置にある
ときには昇降レール１０．１０が第１Ｘ内レール５，５
に対応する位置にあるとともに昇降レール１８．１８が
第２案内レール６．６に対応する位置にあり、昇降体６
２．６２が上限位置にあるときには、第１０図で示すよ
うに、昇降レール１０．１０が第２案内レール６．６に
対応する位置にあるように、昇降体６２．６２の上限お
よび下限位置すなわちストッパ８０．８１の取付位置が
設定される。

第１１図および第１２図において、昇降レール１０．１
ｏｉ１８，１８を連結するレールサボー）１３．２１に
は、係止ブロック３６の幅よりも大なる間隔をあけて上
下に延びる一対のサポートガイド８２，８２；８３，８
３がそれぞれ固設される。また、サポートガイド８２．
８２に摺接するガイド棒８４．８４が第１案内レール５
．５間で上下に延びて支持板１４に固定され、サポート
ガイド８２．８２；８３．８３に摺接するガイド棒８５
．８５が第２案内レール６．６間で上下に延びて支持板
１９に固定される。これにより、昇降体６２．６２の昇
降動作が安定する。

昇降レールｉｏ、ｉｓに対応する位置にあるインデック
スアーム２８．３１間で、係止ブロック３６の先端に嵌
合して多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３
，ＤＩ〜Ｄ３の昇降を案内するヘッド案内部材８６が上
下に延びて支持板１９に固定され、さらにインデックス
アーム３１の上方で上下に延びるヘッド案内部材８７が
連結部材６９に固定される。これらのヘッド案内部材８
６．８７により係止ブロック３６すなわち各多軸ヘッド
Ａ１〜Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３，Ｄ１〜Ｄ３の昇
降動作が安定する。

再び第４図において、上方の第１案内レール５における
固定レール８．９に一体的な支持板１４には、可動レー
ル７および昇降レール１０に対応する位置にある多軸ヘ
ッドＡ１〜Ａ３，８ｌ−Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３，Ｄｉ〜Ｄ３
の種類を検出するための検出Ｈ８８，８９が取付けられ
ており、各多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３．Ｃ１〜
Ｃ３゜ＤＩ−Ｄ３には、それらの検出器８８．８９に対
向したときに種類に応じた信号を発信するための発信器
９１がそれぞれ取付けられる。

また第５図において、上方の第２案内レール６における
固定レールＩ７と一体的な支持板！９には、昇降レール
１８に対応する位置にある多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ
〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３，ＤＩ〜Ｄ３の発信器９１に対向し
て信号を受信するための検出器９０がそれぞれ取付けら
れる。

第１３図において、上述のように構成された多軸ヘッド
交換式工作機械Ｍは、間欠的に搬送されてくる複数種類
たとえば４種類のワークＷＡ、ＷＢ、ＷＣ，ＷＤを両側
から加工すべく、複数たとえば５個所の加工ステーショ
ンＳｌ、Ｓ２．Ｓ３゜Ｓ４．Ｓ５に一対ずつ配設される
。すなわち加エステーシシン５ｌ−３５を順次通過する
ようにして、コンベア９５が無端状に配置されており、
各加工ステージョンＳｌ〜Ｓ５に対応する位置でコンベ
ア９５の両側に前記工作機械Ｍがそれぞれ配設される。

コンベア９５上には複数のパレット９６が載せられてお
り、各加工ステージョン５１−５５に入る前の固定位置
に設定された投入ステーションＳｉで、複数種類のワー
クＷＡ、ＷＢ、ＷＣ，ＷＤの１つがパレット９６に載せ
られる。また各加工ステージョン８１〜Ｓ５を経過した
後の固定位置に払出しステーシランＳＯが設定されてお
り、各加工ステージョン８１〜Ｓ５で加工された後のワ
ークＷＡ、ＷＢ、ＷＣ，ＷＤが払出しステーションＳｏ
でパレット９６上から払出される。しかも払出し後のパ
レット９６は投入ステーションＳｉへと循環する。

投入ステーションＳｌには、ワークＷＡ、ＷＢ。

ＷＣ，ＷＤのいずれが投入されたかを検出するワーク検
出器９７が配設されており、このワーク検出器９７で検
出された信号は全体制御盤９８に入力される。一方、各
工作機械Ｍには、シーケンサ９９およびＣＮＣ装置１０
０がそれぞれ付設されており、投入ステーションＳｉに
投入されたワークの種類が全体制御盤９８から各シーケ
ンサ９９に伝送される。

各工作機械Ｍにおいて、検出器８９．９０により発信器
９１からの信号を読み取ることにより、各インデフ２ク
スアーム２８．３１のいずれに、多軸ヘッドＡ１〜Ａ３
．Ｂｌ〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３゜Ｄ１〜Ｄ３のいずれか係合
されているかが検出されており、そのデータがシーケン
サ９９に記憶されている。ＣＮＣ装置１００からシーケ
ンサ９９へは、多軸ヘッド読み出し指令および加工指令
信号が入力され、シーケンサ９９に記憶されているデー
タとの比較により、所望の多軸ヘッドが加工位置ＭＰへ
と移動せしめられる。この際、第１案内レール５．５上
に所望の多軸ヘッドがある場合には、第１インデックス
機構２５のみの作動により加工位置ＭＰへと移動せしめ
られるが、所望の多軸ヘッドが第２案内レール６．６上
にあるときには、昇降機構６０および第２インデックス
機構２６の働きにより所望の多軸ヘッドが第１Ｘ内レー
ル５．５に降され、さらに第１インデックス機構２５に
よって加工位置ＭＰへと移動せしめられる。　　　　− また全体制御盤９８からは、ワークの種類と、投入ステ
ーションＳｉから該当ステーションまでのステーション
数および工程数とが基準指令としてシーケンサ９９に入
力されるものであり、その準備指令信号とシーケンサ９
９に記憶されているデータとの比較により、準備すべき
多軸ヘッドがサーチされ、シーケンサ９９からの指令で
準備すべき多軸ヘッドが順番に第１案内レール５．５へ
と移動せしめられる。

次にこの実施例の作用について第１４図を参照しながら
説明する。成る工作機械Ｍにおいて、たとえばワークＷ
Ａ、ＷＢ、ＷＣ，ＷＤがこの順に配送されて来るととも
に、各ワークＷＡ、ＷＢ。

ＷＣ，ＷＤについてドリル加工、タップ加工およびリー
マ加工の３工程の加工を順に施す場合に、第１４図（ａ
）で示すように、第１案内レール５．５上には多軸ヘッ
ドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３が順番に配置され、第２案内
レール６．６上には多軸ヘッドＣ１−Ｃ５，Ｄ１〜Ｄ３
が順番に配置されている場合を想定する。

この場合、多軸ヘッドＡ１を加工位ｆｉＭＰにもたらし
てワークＷＡのドリル加工を行なった後、多軸ヘッドＡ
２．Ａ３を加工位置ＭＰに順次もたらして、タップ加工
およびリーマ加工を順次行なう。

その後、ワークＷＢが搬送されて来るのに伴って、多軸
ヘッドＢｌを第１４図（ｂ）で示すように加工位置ＭＰ
にもたらしてドリル加工を行なう。このとき、次に搬送
されて来るワークＷＣは対応する多軸ヘッドＣ１，Ｃ２
，Ｃ３が第２案内レール６．６上にあることから、多軸
ヘッドＢｌによる加工中に、第２案内レール６．６から
多軸ヘッドＣ１を第１案内レール５．５へと移動させる
。

すなわち、昇降レール１０．１０；１８．ｔｓに対応す
る位置にある多軸ヘッドＡｔ、Ｄ３を、第１４図（Ｃ１
で示すように、昇降機構６０により上限位置まで上昇さ
せる。これにより、多軸ヘッドＡ１が第２案内レール６
．６に対応する位置まで上昇し、多軸ヘッドＤ３は第２
案内レール６．６から上方に退避する。この際、退避し
た多軸ヘッドＤ３のデータは、シーケンサ９９から抹消
され、検出器９０で多軸へ′ラドＡｌの発信器９１から
のデータを読み取ることにより、第２インデックス機構
２６におけるインデックスアーム３１と多軸ヘッドＡ１
との関係がシーケンサ９９に新たに記憶される。

次いで、第１４図（ｄｌで示すように、第２インデック
ス機構２６により、多軸ヘッド０１〜Ｃ３゜ＤＩ、Ｄ２
．ＡＩが第２案内レール６．６に沿って時計まわりに６
０度だけ角変位駆動される。このため、多軸ヘッドＣ１
が昇降レール１８．１８に対応する位置に来る。

そこで、第１４図（１１）で示すように、昇降機構６０
を降下せしめ、多軸ヘッドＤ３を第２案内レール６．６
に対応する位置まで降下させるとともに、多軸ヘッドＣ
１を第１案内レール５，５に対応する位置まで降下させ
る。この際、多軸ヘッドＤ３と第２インデックス機構２
６のインデックスアーム３１との関係が改めてシーケン
サ９９に記憶されるとともに、シーケンサ９９内で、第
２インデックス機構２６に対応していた多軸ヘッドＣ１
のデータが第１インデックス機構２５のインデックスア
ーム２８に関連付けて記憶される。

かかる動作は、多軸ヘッド−Ｂ２．８３による加工動作
時にも同様にして行なわれ、多軸ヘッドＢ２による加工
時には多軸ヘッドＣ２が第２案内レール６．６から第１
案内レール５，５へと降下せしめられ、多軸ヘッドＢ３
による加工時には多軸ヘッドＣ３が第２案内レール６．
６から第１案内レール５．５へと降下せしめられる。し
かも多軸ヘッドＣ２，Ｃ３と交換に、多軸ヘッドＡ２．
Ａ３が第１案内レール５．５から第２案内レール６゜６
へと移動させられる。

したがって、ワークＷＢの加工後にワークＷＣが搬送さ
れて来たときには多軸ヘッドＣ１，Ｃ２゜Ｃ３を加工位
置ＭＰに順次もたらして、各多軸ヘッドＣ１，Ｃ２，Ｃ
３による加工を順番に行なうことができる。

このような多軸ヘッドＣ１，Ｃ２，Ｃ３による加工時に
は、次に搬送されて来るワークＷＤに備えて、多軸ヘッ
ドＤｉ、Ｄ２．Ｄ３が第２案内レール６．６から第１案
内レール５，５へと降下させられる。

たとえば、多軸へラドＣ２による加工時には、第１４図
（ｆ）で示すように、多軸ヘッドＤ２が第１案内レール
５．５に降下せしめられる。この際、第２案内レール６
．６において、多軸ヘッドＤ３は多軸ヘッドＤ２の上方
位置にある。

そこで、多軸ヘッドＣ２による加工終了後、多軸ヘッド
Ｃ３を加工位置ＭＰにもたらすべく第１インデックス機
構２５を作動させるときには、第１４図（幻で示すよう
に、第２インデックス機構２６をも作動させて、多軸ヘ
ッドＤ３を６０度だけ角変位させておく。

多軸ヘッドＣ３を加工位置ＭＰに前進させてワークＷＣ
を加工を行なうときに、昇降機構６０を昇降作動させ、
第１４図（目で示すように、多軸ヘッドＢ３を第２案内
レール６．６まで上昇せしめるととも“に、多軸ヘッド
Ａ１を第２案内レール６゜６から上方に退避させる。

その後、第１４図（１）で示すように、第２インデック
ス機構２６を第１４図（幻で示したときとは逆方向に６
０度だけ作動させ、多軸ヘッドＤ３を昇降レール１０．
１０に載せる。

かかる状態で昇降機構６０を降下作動させることにより
、第１４図（」）で示すように、多軸ヘッドＤ３を第１
案内レール５．５に降下させることができる。

このようにして、各多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂ１〜Ｂ３
．ＣＬ〜Ｃ３，ＤＩ−０３を加工位置ＭＰに任意にもた
らして加工することができ、しかも次の加工に備えて多
軸ヘッドを準備配置することができるので、加工能率が
向上する。また、第１および第２案内レール５．５；６
．６には同数の多軸ヘッドを貯蔵することができるので
、従来のものよりも多数の多軸ヘッドを貯蔵することが
できる。

昇降機構６０では案内柱６１．６１を連結部材６６．６
６：６９．６９で基台ｌに実質的に一体化したので、案
内柱６１．６１の鉛直状態を安定的に支持することが可
能となる。また、昇降機構６０の昇降作動時に、昇降レ
ール１０．１０を連結するレールサポート１３および昇
降レール１８゜１８を連結するレールサポート２１は、
ガイド棒８４．８４；８５．８５で案内され、多軸ヘッ
ドＡ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３，ＤＩ〜Ｄ３の
係止ブロック３６はヘッド案内部材８６．８７で案内さ
れるので、多軸ヘッドＡ１〜Ａ３．Ｂ１−Ｂ５．Ｃｌ−
Ｃ５，Ｄｉ〜Ｄ３が安定的に昇降する。さらに、上、下
一対の昇降体６２．６２が接続部材７４で連結され、上
方の昇降体６２に連結した一対のチェノ７７．７７を案
内柱６１゜６１の上端に軸支したスプロケットホイル７
６゜７６に巻掛けるとともに、それらのチェノ７７゜７
７にバランスウェイト７８．７８を連結したので、昇降
体６２．６２がその水平姿勢を保ちつつ安定して昇降作
動することができ、しかも単一の昇降駆動手段６３で駆
動することが可能となる。

第１および第２インデツクス機構２５．２６では、各イ
ンデックスアーム２８，３１の先端に略Ｕ字状の保合部
材３８を先端から突出する方向に弾発付勢して配置し、
保合部材３８の中央上部および下部に案内突部４４．５
を設けるとともに、係止ブロック３６の先端を案内突部
４４，４５に対応して形成したので、各多軸ヘッドＡ１
〜Ａ３゜Ｂ１〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３，Ｄｉ〜Ｄ３の昇降に
応じて、係止ブロック３６とインデックスアーム２８．
３１の係脱が容易に行なわれ、しかも保合状態を強固に
維持することが可能である。

Ｃ１発明の効果以上のように本発明によれば、昇降機構に対応する部分
で第１案内レールの固定レールの一部と第２案内レール
の一部とは、昇降レールとしてそれぞれ円弧状に分割さ
れ、それらの昇降レールが昇降機構により昇降されるの
で、第１および第２案内レール間で多軸ヘッドを移動さ
せることができ、しかも第１案内レールの昇降レールが
第２案内レールに移動したときには第２案内レールに貯
蔵されていた１個の多軸ヘッドが外方に退避することに
なるので、第１および第２案内レールに同数ずつの多軸
ヘッドを貯蔵することができる。したがって従来のもの
と比べると多軸ヘッドの貯蔵量を増加させるとともに交
換移動のための構成を簡単にすることができる。

また各多軸ヘッドには、第１および第２案内レールの内
方側に向けて突出した係止ブロックがそれぞれ固設され
、前記各昇降レールに対応する位置には、昇降レールの
昇降時に係止ブロックに嵌合して昇降を案内するヘッド
案内部材が上下に延びて固定配置されるので、昇降レー
ルの昇降時に昇降レールで支承されている多軸ヘッドの
横ずれを防止して、確実に昇降させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は多軸ヘ
ッドの交換式工作機械の全体斜視図、第２図は第１図の
多軸ヘッドを取外して簡略化した分解斜視図、第３図は
第１図の■矢視方向から見て簡略化した部分切欠き側面
図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は第
３図のＶ矢視図、第６図は第４図のＶｌ−Ｖｌｌ線入大
断面図第７図は第６図の■矢視図、第８図は係止ブロッ
クを取外して見た第７図の■矢視図、第９図は第３図の
■矢視図、第１０図は昇降機構上昇時の第３図に対応し
た側面図、第１１図は第３図のＸＩ−ＸＩ線線図図第１
２図は第３図のｘｉｒ−ｘｎ線断面図、第１３図は多軸
ヘッド交換式工作機械の配置例を示す簡略図、第１４図
は多軸ヘッドの交換動作を順次説明するための説明図で
ある。１・・・基台、２・・・加工ユニット、５・・・第１案
内レール、６・・・第１案内レール、７・・・可動レー
ル、８゜９・・・固定レール、１０．１８・・・昇降レ
ール、２５・・・第１インデックス機構、２６・・・第
２インデックス機構、３６・・・係止ブロック、５２．
５３・・・外側面、６０・・・昇降機構、６１・・・案
内柱、６２・・・昇降体、６３・・・昇降駆動手段、８
６．８７・・・ヘッド案内部材、Ａ１〜Ａ３．Ｂｌ〜Ｂ３．Ｃ１〜Ｃ３，ＤＩ〜Ｄ３・・
・多軸ヘッド、ＨＰ・・・原位置、ＭＰ・・・加工位置第１２図１ｉｉ１図第１４図（ｉ）　　　　　　　　（ｊ）口口

Claims

【特許請求の範囲】

原位置および加工位置間を進退自在にして基台上に加工
ユニットが配設され、該加工ユニットと一体的な可動レ
ールと固定レールとで、原位置にある加工ユニットを囲
繞する環状の第１案内レールが構成され、第１案内レー
ルとは軸方向にずれた位置で同軸にして環状の第２案内
レールが配設され、第１および第２案内レールには、複
数ずつの多軸ヘッドが走行可能に支承され、第１および
第２案内レール上の各多軸ヘッドには、これらを角変位
駆動するための第１および第２インデックス機構が連結
解除可能にしてそれぞれ連結され、前記可動レールとず
れた位置で第１および第２案内レールの側方には、第１
および第２案内レール間での多軸ヘッドの交換を行なう
ための昇降機構が配設される多軸ヘッド交換式工作機械
において、昇降機構に対応する部分で第１案内レールの
固定レールの一部と第２案内レールの一部とは、昇降レ
ールとしてそれぞれ円弧状に分割され、昇降機構は、上
下に延びる案内柱に沿って昇降可能であって第１および
第２案内レールの昇降レールに連結される昇降体と、第
１案内レールの昇降レールを第１および第２案内レール
間で昇降すべく昇降体に連結される昇降駆動手段とを備
え、各多軸ヘッドには、第１および第２案内レールの内
方側に向けて突出した係止ブロックがそれぞれ固設され
、前記各昇降レールに対応する位置には、昇降レールの
昇降時に係止ブロックに嵌合して昇降を案内するヘッド
案内部材が上下に延びて固定配置されることを特徴とす
る多軸ヘッド交換式工作機械。