JPS63312049A - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JPS63312049A
JPS63312049A JP63140667A JP14066788A JPS63312049A JP S63312049 A JPS63312049 A JP S63312049A JP 63140667 A JP63140667 A JP 63140667A JP 14066788 A JP14066788 A JP 14066788A JP S63312049 A JPS63312049 A JP S63312049A
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JP
Japan
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machine tool
chuck
tool
machined
clamping
Prior art date
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JP63140667A
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ギド・サルヴァニーニ
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S ZEETA Srl
ZEETA Srl S
Original Assignee
S ZEETA Srl
ZEETA Srl S
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Publication date
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    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2524—Multiple

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、工作機械に関し、更に詳しくは、機械加工さ
れる部片（工作物）をクランプする独立した装置を備え
た丸削り、フライス削り、中ぐり、穴あけおよび洗浄を
行なう工作機械に関する。
一般に、丸削り作業（部片が回転し、工具は回転しない
）、およびフライス削りまたは穴あけ作業（部片が回転
しないで、工具が回転する）は、極めて異なる構造を有
する別個の機械により実施されている。主として丸削り
作業を実施するある種の機械は、穴あけおよびフライス
削り作業も行なうが、これら後の作業は丸削り作業に必
要なものより低い動力を必要としている。
さらに、穴あけおよびフライス削り作業の場合は、部片
は所定位置に、別の可動テーブルまたはパレットに取付
けられたクランプ装置により保持されなければならず、
この可動テーブルやパレットは工具の切削力に耐えると
共に、機械加工される領域へのアクセス（接近）を防止
するように特別に設計され製造されている。最後に、穴
あけおよびフライス削り作業が終了すると、切屑が部片
および取付具のほとんどアクセスできないくぼみおよび
孔に付着して残り、したがって引続いて別の機械での洗
浄作業が必要になる。
一般的なあらゆる丸削り機械においては、チャックだけ
が、部片を保持すると共に、それに動力を伝達すること
により回転させる機能を有し、その量刑の非回転工具が
部片を機械加工しており、またせいぜいチャックは部片
を所定角度位置に保持し、その間にチャックによりより
小さい動力で動かされる小型回転工具により機械加工さ
れる。しかし、旋盤の主チャツクに回転工具を装着し、
他の装置により支持される部片を機械加工するためにそ
の工具を使用することは不可能である。さらに、回転軸
心に対して直角をなす部片の２つの端面部分は、回転お
よび非回転工具の両方に対して常にアクセスできない状
態にある。
他方、フライス盤および中ぐり盤のチャックは一つの回
転工具のみを保持することができ、その間部片は機械の
テーブル上に直接ｉ３！！されると共に、そこに適切な
ブラケットにより固定されるか、または、テーブルに固
定され、かつ適切なブラケットにより取付けられた取付
具に取付けられている。テーブルと、取付具とブーラケ
ットのため、工具にアクセスできない部片の部分がある
。フライス盤および中ぐり盤のチャックを、機械加工さ
れる分片を一体化すると共に、非回転工具が機械加工す
る間それを回転するようにした装置は達成されていない
。
しばしば同一部片が丸削りおよび穴あけ／中ぐり作業を
受けることが要求されることがあり、現在の技術レベル
では、この部片は異なる機械、すなわち別々にプログラ
ム化されると共に、特別の取付具を必要とし、その設計
および製造が生産開始を遅延させる異なる機械（旋盤、
穴あけ／中ぐり盤、洗浄機械）へ順次移動されなければ
ならない。
この技術レベルにおいて、本発明の目的ハ、機械力Ｗ工
される部片をクランプおよび支持するそれ自体の操作装
置を備える可動テーブルまたはロック部材を必要としな
いので、部片に丸削り、フライス削り、中ぐり、穴あけ
および洗浄作業を実施することができる工作機械を達成
することである。
本発明において、前記目的は以下の特徴を有する工作機
械、すなわち、水平軸心上で回転するチャックを備える
２対の同一作業ヘッドを包含しており、各対のチャック
がそれぞれの軸心を第１垂直平面内に有すると共に、第
２対のチャックがそれぞれの軸心を、前記第１垂直平面
に対して直交する第２垂直平面内に有しており、各ヘッ
ドがそれ自体のチャックの水平軸心に沿うと共に垂直方
向に可動であり、各チャックがその端部に、作業工具ま
たは機械加工される部片のためのクランプ工具を交互に
受容するハウジングを有しており、前記ハウジングが、
前記作業ヘッドにより包囲された中央空間に対面して配
置されていることを特徴とする工作機械により達成され
る。
この構成において、この機械は任意の時点で４つの工具
を自由に使用でき、その少なくとも一つは、機械加工さ
れる部片上に前もって作った補完面と接合する面を備え
るクランプ工具であり、他方の工具は部片自体を機械加
工（丸削り、フライス削り、中ぐり、穴あけ）するため
の適切な工具である。
部片をクランプする工具が静止状態にあると共に、他の
工具が機械加工を行なうならば、この機械はフライス盤
または中ぐり盤としての作業を行なう。
他方、部片をクランプする工具が回転し、かつ軸心方向
に移動すると共に、他の工具が静止状態にあるならば、
この機械は旋盤としての作業を行なう。
単一または複数の所定クランプ工具が作動状態にある間
、単一または複数の工作機械は部片上に、保持工具と接
合する面を用意することができ、この保持工具は後で、
現在使用されている工具と交換されて、前にアクセスで
きなかった部片の面に機械加工を行なう間、この部片を
受容し支持するためのものである。
このシステムにおいて、機械加工される部片はクランプ
工具そのものにより保持されるので、したがって通常利
用されている支持テーブルおよび追加の取扱いテーブル
の必要性がなくなる。
この機械により必要とされるクランプ工具は、通常の関
節結合されると共に独立した作動を必要とするクランプ
工具とは反対に、純粋に静的であることができると共に
、チャックの作動によって部片を把持することができる
。
工作機械は機械加工された部片を洗浄するシステムを備
えることが好ましく、このシステムは、機械加工サイク
ルの終了時に部片が保持されると共に回転されている中
央空間内へ適切な洗浄液を供給する装置と、使用済洗浄
液を収集すると共に切屑を排出する装置とを包含してい
る。
こうして部片は特別の洗浄機械へ移動される必要がなく
、部片の移動および製造作業システムが簡単になる。
本発明の一つの実施例が、非限定例として添付図面に示
されている。
第１図において、２対の同一作業ヘッド２が相互に直角
をなして挿入されている基台ｌを装着された部片を巻き
削り、フライス削り、中ぐりおよび穴あけ加工するため
の工作機械が示されている。各対は、本質的に対向して
配置されたチャック３を装着されたヘッドを備えており
、チャック３の端部２３には、工具を受容するための截
頭円錐形状のハウジング４８（第５図）を備えている。
ハウジング４８は工具刀根部を保持するクランプ装置１
８　（第５図）を包含している。
作業ヘッド２はそれぞれのチャックの円錐ハウジング４
８を備えており、このハウジング４８は中央空間（第１
および２図）に対面すると共に、カーソル５内をそれ自
体のチャック３の軸心方向に摺動できるようになってお
り、カーソル５は基台１の垂直ガイド６に沿って摺動で
きるようになっている。
カーソル５は内ねじスリーブ７により垂直スクリュー８
　（第４図）と一体にされており、また垂直スクリュー
８は、ガイド６に沿うカーソル５の位置を作業および制
御システムへ伝達することができるセンサ１０を備えた
モータ９により回転されるように構成されている。カー
ソル５は、釣合い重りとして作用する流体を満たされた
シリンダ１１と共働して、スクリュー８により上昇され
る。
各作業ヘッド２は、水平スクリュー１２によりカーソル
５内を移行するように構成されており、このスクリュー
１２は支持体１３　（第３図）に回転可能に挿入されて
いると共に、センサ１５を装着されたモータ１４により
作動されるようになっており、このセンサ１５は、カー
ソル５内の作業ヘッド２の位置を作業および制御システ
ムへ伝達できるようになっている。
基台１は周辺支持体１６上に！！置されており（第３お
よび４図）、その内部には潤滑、冷却および洗浄液を回
収し、これら液体を再循環し、かつ切屑を分離するため
の装置が配置されている。
第５図に示されるように、各作業ヘッドはベアリング１
７上にチャック３を支持しており、チャック３には、端
部２３のハウジング４８内に置かれた工具の刀根部を保
持するための対応部材が装着されている。
チャック３は単に例示的に示されているギアシステムに
より作動され、このギアシステムは前記チャック３と一
体の第１歯車１９を包含しており、この第１歯車１９は
シャフト２１上で回転する第２歯車２０とかみ合ってお
り、シャフト２１は、モータ２５の駆動シャフト２４上
の第４歯車４３にかみ合う第３歯車２２を支持している
。チャック３上の第５歯車４５は、チャック３の回転速
度を変更するために用いられる。このような速度の変更
は、前記歯車４５を歯車２２に係合させるシャフト２１
を移動させることにより達成される。さらにシャフト２
１は、いずれのギアも係合しない状態に位置決めするこ
とができる。
チャック３には、正確な位置にロックされ得るようにク
ラッチブレーキ２６が装着されている。
チャックにはさらに、クランプｉ　置１８を保持するの
と反対側の端部にセンサ２７を装着されており、センサ
２７は前記チャック３の角度位置に関する表示信号を作
業および制御システムへ送達するようになっている。
工作機械はさらにフレーム２８を包含しており、機械加
工用工具５０およびクランプ工具５１を単一または複数
の工具置場３０から取出し、それをチャック３のハウジ
ング４８内に位置させると共に、逆操作を実行する第１
ロボット２９と、機械加工される部片を保管領域３２か
ら取出し、それを単一または複数のチャック３に保持さ
れるクランプ工具５１間に位置させると共に、逆操作を
実行する第２ロボット３１とが前記フレーム２８に支持
されている　（第６図）。
前記フレーム２８は一対のガイド３３を備えており、ガ
イド３３は支柱３４により工作機械の上方の高位置に支
持されている（第７図）と共に、ガイド３３上を、前記
第１ロボット２９を支持する第１横断要素３５と、前記
第２ロボット３１を支持する第２横断要素３６とが摺動
するようになっている。
前記第１ロボット２９は第７図に詳細に示されるように
、キャリッジ３７を備えており、このキャリッジ３７は
前記第１移行要素３５に沿って摺動すると共に、垂直ア
ーム３８を支持しており、垂直アーム３８の下端部には
把持用部材３９が装着されており、把持用部材３８は前
記垂直アームの軸心および水平軸心上で回転するように
なっている。
前記第２ロボット３１は第８図に概略的に示されるよう
にキャリッジ４０を備えており、キャリッジ４０は前記
第２横断要素３６に沿って摺動すると共に、アーム４１
を装着されており、アーム４１は垂直方向に移動できる
と共に、それ自体の軸心の回りに回転することができ、
さらにその下端部には把持部材４２が設けられて、機械
加工される部片を取上げて、それをクランプ工具５１間
に位置決めするようになっている。
第１０−１２図の例に示されるように、この種のクラン
プ工具５１は各チャック３のクランプ部材１８に係合で
きる刀根部５２．カップリッグ５３および５４の中間部
および単一または複数の係合要素（５７，５９〜６２）
を含み、これら係合要素は、機械加工される部片に既に
存在している、あるいは予じめ形成されようとしている
空所／端部または他の突起の形状を実質的に補完する形
状を有している。部分５３はチャック３の端部２３の截
頭円錐形のハウジング４８内に貫入することができる。
第１０図において、機械加工される部片は円筒体５５で
あり、その基部には空所５６が軸方向延長部５８を備え
て形成されており、ここに、一対のクランプ工具上に設
けられた円錐形カップリング要素５７が入って、前述空
所５６内に圧力により挿入される。
第１１および１２図は機械加工される部片の別の例と対
応クランプ工具５１とを示している。この場合、カンプ
リング要素は小型ブロック５９であって、これには、箱
６５のような四角形輪郭を有する部片を保持する直角三
角形状の断面を有するシートが装着されている。
第１２図に示されるように、小型ブロック５９には、箱
６５をそのクランプが行なわれる前に保持する支持体６
１が装着されている。工具は、箱６５のすべての面に機
械加工が実施され得るように回転される。第１２図にお
いて、箱は上側を下にして示されると共に、箱壁と小型
ブロック５９のシー）６０との緊密な接触によりもたら
される摩擦により保持されている。前記シートは円筒空
所６２を備え、この空所６２は箱６５の端部を変形しな
いように収容することができるようになされている。
ここに述べた工作機械は機械加工された部片を洗浄する
システム（第９図）をも包含しており、このシステムは
、多量の洗浄液を機械加工された部片に対して送給する
ために空間４の上方に配置され得る可動ホース４４を備
えており、その場合に前記部片は、それを保持するチャ
ック３により移動されると共に、高速または低速におい
て回転されるように構成されている。
使用済洗浄液は機械下部の内側の回収装置により収集さ
れる。
ここに説明した工作機械は以下のように作動する。
機械加工される部片の装填は装填および取出しロボット
３１により行なわれ、その場合、同ロボット３１の把持
用部材４２、および単一または複数のチャック３に予じ
め係合しているクランプ工具５１と保合できる複数の面
（平面１円筒１円錐、ねじ１等）を形成するように予じ
め補助機械により機械加工された粗部片が領域３２から
取出される。前記ロボット３１は、機械全体を制御する
コンピュータにより制御されると共に、支持面について
操作者により、あるいは補助準備機械により直接情報を
受けて、そのクランプ部材４２を指定されたパッド３２
の位置へ移動し、粗部片を取上げ、それを空間４の上方
へ位置させ、指定されたレベルまで下部させ、作業ヘッ
ド２または２つの対向作業ヘッドの簡単な水平移動によ
り、対応クランプ間が相互に対応するように方向を決め
、そしてこれらを接合する面が実際に接触して、指定さ
れたクランプ力を受ける同時にこの部片を放棄するよう
になっており、この場合前記クランプ力は、部片の重量
および剛性、および機械加工の性質により変えられなけ
ればならない。
以下に述べるものは、ここに説明した機械が実施できる
作業の例である： 工具交換のために用いられる単一または複数のロボット
２９が機械加工用工具５０を、部片を支持するために用
いられていない２または３つのチャック３内へ挿入し；
部片を支持するチャックまたは２つの対向チャックが、
丸削り作業の場合は、高速で回転されると共に軸心方向
に移動され、あるいはフライス削りまたは類似の作業の
場合は、単一または複数の制御された軸心に沿って低速
で回転され；機械加工用工具は、最初のクランプ位置と
適合する機械加ニブログラムにより指定された移動を行
ない；この機械加工サイ、タルの部分において、この工
具は対応ロボットにより交換することができ；最初のク
ランプ位置に適合しない追加の機械加工作業は、単一ま
たは複数のクランプ工具によりクランプが行なわれた後
で実施され、それ迄に、ロボットが前のクランプ位置に
おいて、支持作用をもたず、かつこの特別の目的のため
に機械加工される面に作用をする単一または複数のチャ
ックに前記クランプ工具を挿入するようになっている。
重量フライス盤またはその種の加工作業を含む場合は、
部片を支持するチャックは、それに大きな力がかかるに
もかかわらず、プログラムにより指定される角度位置に
おいては完全に静止状態になければならない：このため
クラッチブレーキ２６があるのである。２つの対向チャ
ックが部片の支持のために用いられる場合は、一方は駆
動体で他方は被駆動体にされ：被駆動チャックのモータ
２５を回転しないようにするため、伝動装置はアイドリ
ング状態にある。
機械加工サイクルの終了時、そして取出しサイクルの前
に行なわれなければならない洗浄作業は、ホース４４が
空間４内へ挿入された後で、かつ部片が回転し、ゆっく
り移動し、かつ場合によっては高加速度を受けている間
に、洗浄液をポンプ給送する装置により実施される。
同様に、同一ロボットが空間２内へ貫入し、部片を装填
する時に既に用いられた基準点において、あるいはこれ
らの基準点が省略される場合は、サイクル中に機械加工
された新基準点において部片をクランプし、最後のクラ
ンプ工具が部片を放棄すると同時に部片を空間２から引
出し、それを乾燥領域に載置することにより最終仕上げ
され、洗浄され、かつ向きを整えられた部片が取出され
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の工作機械の概略斜視図である。第２
図は、第１図の工作機械の上方から見た平面図である。 第３図は、第２図の■−■線に沿う工作機械の詳細断面
図である。第４図は、第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う工作
機械の詳細断面図である。第５図は、第３図のＶ−Ｖ線
に沿う工作機械に含まれる作業ヘッドの長手方向断面図
である。第６図は、工具および機械加工される部片を位
置決めするロボットを支持するフレームと組合わされた
工作機械の上方から見た平面図である。第７図は、工具
交換用の対応ロボットを備える工具置場の正面図である
。第８図は、機械加工される分片を位置決めするロボッ
トの詳細正面図である。第９図は、機械加工された部片
が洗浄工程中にある工作機械の概略側立面図である。第
１０図、第１１図および第１２図は、機械加工される部
片のためのクランプ工具の例を示す概略図である。 ２・・・作業ヘッド、３・・・チャック、４・・・中央
空間、２３・・・チャック端部、４日・・・ハウジング
、５０・・・作業工具、５１・・・クランプ工具、５５
．６５・・・部片。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、水平軸心上で回転するチャック（３）を備える２対
    の同一作業ヘッド（２）を包含し、各対のチャックがそ
    の軸心を第１垂直平面内に有すると共に、第２対のチャ
    ックがその軸心を、前記第１垂直平面に直交する第２垂
    直平面内に有し、各ヘッド（２）がそのチャック（３）
    の水平軸心に沿って、かつ垂直方向に移動可能であり、
    各チャック（３）がその端部（２３）に、機械加工され
    る部片（５５、６５）をクランプするための工具（５１
    ）または作業工具（５０）を交互に受容するハウジング
    （４８）を備えており、前記ハウジング（４８）が前記
    作業ヘッド（２）により包囲される中央空間（４）に対
    面して配置されていることを特徴とする工作機械。 ２、各作業ヘッド（２）が、それ自体のチャック（３）
    の軸心方向に水平移動させる装置（１２、１４）、およ
    び垂直移動させる装置（５、８、９）に連結されている
    ことを特徴とする請求項１記載の工作機械。 ３、各作業ヘッド（２）が、対応チャック（３）を回転
    する装置（１９、２０、２１、２２、４３、２５）、お
    よびチャック自体（３）をその固定位置にロックする装
    置（２６）を包含していることを特徴とする請求項１記
    載の工作機械。 ４、工作機械の作業および制御システムに対して、所定
    基準システムに対する前記作業ヘッド（２）のチャック
    （３）の位置を報知するセンサ（１０、１５および２７
    ）を包含することを特徴とする請求項１記載の工作機械
    。 ５、機械加工される部片（５５、６５）用クランプ工具
    （５１）および加工工具（５０）を位置決めし、チャッ
    ク（３）のハウジング（４８）から、そして単一または
    複数の工具置場（３０）からそれらを取り出す少なくと
    も一つの第１ロボット（２９）、および機械加工される
    部片を前記クランプ要素（５１）間に位置決めし、かつ
    機械加工作業が実施された後で前記部片を取出す少なく
    とも一つの第２ロボットを包含することを特徴とする請
    求項１記載の工作機械。 ６、前記空間（４）内へ貫入し、多量の洗浄液を機械加
    工された部片上へ送給すると共に、使用済み洗浄液を工
    作機械の下部内側の収集装置までパイプ給送する洗浄装
    置（４４）を包含することを特徴とする請求項１記載の
    工作機械。
JP63140667A 1987-06-09 1988-06-09 工作機械 Pending JPS63312049A (ja)

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IT20825A/87 1987-06-09
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