JPS6352937A - Space saving type automatic machine tool - Google Patents
Space saving type automatic machine toolInfo
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- JPS6352937A JPS6352937A JP19658986A JP19658986A JPS6352937A JP S6352937 A JPS6352937 A JP S6352937A JP 19658986 A JP19658986 A JP 19658986A JP 19658986 A JP19658986 A JP 19658986A JP S6352937 A JPS6352937 A JP S6352937A
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/48—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs and rotating pairs
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分デｆ〕
本発明は、多品種自動生産ライン例えば自動車生産のト
ランスファマシンにおいて、機械加工に用いられるＮＣ
専用機、マシニングセンタ等のユニットを小型化可能に
する省スペース型自動工作機械に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Def] The present invention is an NC system used for machining in a multi-product automatic production line, for example, a transfer machine for automobile production.
This invention relates to a space-saving automatic machine tool that makes it possible to downsize units such as dedicated machines and machining centers.
（従来の技術〕
従来の多品種自動生産ラインに用いられる自動工作機械
を第３図および第４図により説明する。(Prior Art) An automatic machine tool used in a conventional multi-product automatic production line will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
第３図は自動工作機織の正面図、第４図はその側面図で
ある。FIG. 3 is a front view of the automatic machine weaving machine, and FIG. 4 is a side view thereof.
自動工作機械ｌは、ベース２上にガイドウェイ３．３を
介してスライド可能なＺ軸スライドサドル５と、該Ｚ軸
スライドサドル５上にガイドウェイ６．６を介してスラ
イド可能なＸ軸スライドサドル７とを備えている。さら
に、Ｘ軸スライドサドル７上には、コラム９．９が取付
けられ該コラム９．９に設けられたガイドウェイ１０，
１０を介して、Ｙ軸スライドサドル１１が配設されてい
る。The automatic machine tool l includes a Z-axis slide saddle 5 that is slidable on the base 2 via a guideway 3.3, and an X-axis slide that is slidable on the Z-axis slide saddle 5 via a guideway 6.6. It is equipped with saddle 7. Furthermore, a column 9.9 is attached on the X-axis slide saddle 7, and a guideway 10 provided on the column 9.9,
A Y-axis slide saddle 11 is disposed via 10.
そして、Ｚ軸スライドサドル５を、Ｚ軸駆動用サーボモ
ータ１２の回転を送りネジに伝達させることにより、Ｘ
軸方向（第３図で紙面に直角方向）にスライドさせ、ま
た、Ｘ軸スライドザドル７を、Ｘ軸駆ｆｆ１ＪＪ用サー
ボモータ１３の回転を送りネジに伝達させることにより
、Ｘ軸方向（第３図で左右方ｔｉｉｌ）にスライドさせ
、さらに、Ｙ軸スライドサドル１１を、Ｙ軸駆動用サー
ボモータ１５の回転を歯車１６および送りネジ１７を介
して伝達させることにより、Ｙ軸方向（第３図で上下方
向）にスライドさせるようにしている。Then, the Z-axis slide saddle 5 is moved by transmitting the rotation of the Z-axis drive servo motor 12 to the feed screw.
By sliding the X-axis slide saddle 7 in the axial direction (direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. 3) and transmitting the rotation of the X-axis drive ff1JJ servo motor 13 to the feed screw, Furthermore, by transmitting the rotation of the Y-axis drive servo motor 15 via the gear 16 and the feed screw 17, the Y-axis slide saddle 11 is moved in the Y-axis direction (see (in the vertical direction).
また、Ｙ軸スライドサドル１１を貫通して駆動モータ（
図示せず）により回転する加工用主軸１９が取付けられ
、また、該加工用主奪由１９のＺ方向延長線上には、駆
動歯車２０により回転する自動工具交換装置２１が設置
され、加工用主軸１９がＺ軸上の所定位置に移動するこ
とにより任意の工具と交換できるようになっている。In addition, the drive motor (
A machining main shaft 19 is attached which rotates by a machining main shaft 19 (not shown), and an automatic tool changer 21 which rotates by a drive gear 20 is installed on the Z-direction extension of the machining main shaft 19. By moving the tool 19 to a predetermined position on the Z axis, it can be replaced with any tool.
近年、多品種自動生産ライン例えば自動車生産のトラン
スフアマノンにおいて、トランスフアマノンを構成する
各ステーションは工程に従って種々の加工を行うことに
なり、ワークによってはステーション数の多い長大なト
ランスフアマノンとなるため、設Ｏｍの・ｊ＼型化は、
限られたスペース内での生産性を向上させる上で重要な
課題となっている。In recent years, in multi-product automatic production lines such as transferamanons used in automobile production, each station that makes up the transferamanone performs various processing according to the process, and depending on the workpiece, the transferamanon can become long with many stations. Therefore, the ・j\ type of set Om is,
This is an important issue in improving productivity within a limited space.
しかしながら、上記従来の自効工作機械において、ドリ
ル、フラ・イス、ポーリング等の加工時の位置決めは、
各ナトル５．７．１１をそれぞれの駆動サーボモータ５
．１３．１５により、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３方向に
直線運動させるため、各壷す１′ル５．７．１１の幅に
加え、サドルを送りス１−ローク分だけ移動させる長さ
く例えば第３図においてＸ軸ストローク１１）、さらに
、サーボモーフ等駆動系の取付は長さ１２が設備全体の
寸法となり、フロアスペースが拡大すると共に、作業者
の歩行距離の増大し、単位フロア面積当たりの生産性が
低下すると言う問題を有している。However, in the above-mentioned conventional self-effecting machine tools, positioning during machining of drills, milling chairs, polling, etc.
Each nutl 5.7.11 is driven by a respective servo motor 5
．． 13.15, in order to move the saddle linearly in three directions: For example, in Fig. 3, the X-axis stroke 11), and when installing a drive system such as a servomorph, the length 12 becomes the dimension of the entire equipment, which increases the floor space, increases the walking distance of the worker, and reduces the unit floor area. The problem is that per unit productivity decreases.
本発明は、上記問題を解決するものであって、自動工作
機械の寸法を小型化し、単位フロア面積当たりの生産性
を向上させることができる省スペース型自動工１乍機械
を提（共することを目的とする。The present invention solves the above problems by providing a space-saving automatic machine that can reduce the size of automatic machine tools and improve productivity per unit floor area. With the goal.
そのために、本発明の省スペース型自動工作機械は、サ
ーボモーフにより加工用主軸のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸３
次元方向の位置決めを行う自動工作機械において、前記
Ｘ軸、Ｙ軸およびＸ軸方向のうち第１の軸方向にスライ
ドする第１のサドルと、該第１のサドル上に設置され第
２の軸方向にスライドする第２のサドルと、該第２のサ
ドルを貫通して設けられる旋回軸および第２のサドルに
設置され該旋回軸を駆動させる旋回軸駆動サーボモータ
と、該旋回軸により第３の軸方向にスゥイング連動を行
う加工用主軸とを備えたことを特徴とするものである。To this end, the space-saving automatic machine tool of the present invention uses servomorphs to control the X, Y, and Z axes of the main spindle for machining.
In an automatic machine tool that performs positioning in a dimensional direction, a first saddle that slides in a first axis direction among the X-axis, Y-axis, and X-axis directions, and a second axis installed on the first saddle. a second saddle that slides in the direction; a pivot shaft provided through the second saddle; a pivot shaft drive servo motor installed on the second saddle that drives the pivot shaft; The present invention is characterized by comprising a machining main shaft that performs swing interlocking in the axial direction of the machine.
本発明においては、例えば第１図に示すように、従来の
直線運動によるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の位置決め機構の
内、Ｘ軸位置決め機構を廃止し、旋回φｊ＋ ！ｌｖ動
サーすモーク２３をＹ軸スライドサドル１１に設宣し、
旋回軸２２の回転により加圧用主軸１つを第１図点線で
示すようにスイング運動をさすてＸＩｄ１方向の変位を
与える。In the present invention, for example, as shown in FIG. 1, among the conventional positioning mechanisms for the X, Y, and Z axes based on linear motion, the X-axis positioning mechanism is abolished, and the rotation φj+! Install the lv movement motor 23 on the Y-axis slide saddle 11,
The rotation of the pivot shaft 22 causes one pressurizing main shaft to undergo a swing motion in the XId1 direction as shown by the dotted line in FIG.
従って、３軸方向の位ｉび決め機構のうち１軸方向の位
置決め機構をスウィング機構にすることにより、Ｘ軸移
動ストロークを短縮させると共に、Ｘ軸駆動サーボモー
タの取付は長さ１２が不用となるため、自動工作機械の
寸法を小型化し、単位フロア面積当たりの生産性を向上
させることができる。Therefore, by using a swing mechanism as the positioning mechanism for one of the three axes, the X-axis movement stroke can be shortened, and the length 12 of the X-axis drive servo motor can be unnecessary. Therefore, it is possible to reduce the size of automatic machine tools and improve productivity per unit floor area.
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の自動工作機械の１実施例を示す正面図
、第２図は第１図の側面図である。図において、１は自
動工１乍機を成、２はベース、３はガイドウェイ、５は
Ｚ軸スライドサドル（第１のすドル）、９はコラム、１
０はガイドウェイ、１１はＹ軸スライドサドル（第２の
サドル）、１２はＺ軸駆動用サーボモータ、１５はＹ軸
駆動用サーボモータ、１６は歯車、１７は送りネジ、１
９は加工用主軸、２０は駆動歯車、２１は自動工具交換
装置、２２は旋回軸、２３は旋回軸駆動サーボモータ、
２５はウオームギヤ、２６はウオームホイル、２７はス
ピンドルブラケット、２９は主軸駆動モータ、３０は歯
車機−構を示す。FIG. 1 is a front view showing one embodiment of the automatic machine tool of the present invention, and FIG. 2 is a side view of FIG. 1. In the figure, 1 constitutes an automatic machine, 2 is a base, 3 is a guideway, 5 is a Z-axis slide saddle (first saddle), 9 is a column, 1
0 is a guideway, 11 is a Y-axis slide saddle (second saddle), 12 is a Z-axis drive servo motor, 15 is a Y-axis drive servo motor, 16 is a gear, 17 is a feed screw, 1
9 is a main shaft for machining, 20 is a drive gear, 21 is an automatic tool changer, 22 is a rotation axis, 23 is a rotation axis drive servo motor,
25 is a worm gear, 26 is a worm wheel, 27 is a spindle bracket, 29 is a main shaft drive motor, and 30 is a gear mechanism.
自動工作機械１は、ベース２上にガイドウェイ３．３を
介してスライド可能なＺ軸スライドサドル（第１のサド
ル）５と、３１ Ｚ軸スライドサドル５上には、コラム
９．９が取付けられ該コラム９．９に設けられたガイド
ウェイ１０．１０を介して、Ｙ軸スライドサドル（第２
のサドル）１１が配設されている。The automatic machine tool 1 includes a Z-axis slide saddle (first saddle) 5 that can slide on a base 2 via a guideway 3.3, and a column 9.9 mounted on the Z-axis slide saddle 5. The Y-axis slide saddle (second
A saddle) 11 is provided.
そして、Ｚ軸スライドサドル５を、Ｚ軸駆動用サーボモ
ータ１２の回転を送りネジに伝達させることにより、Ｘ
軸方向（第１図で紙面に直角方向）にスライドさせ、ま
た、Ｙ軸スライドサドル１１を、Ｙ軸駆動用サーボモー
タ１５の回転を歯車１６および送りネジ１７を介して伝
達させろことにより、Ｙ軸方向（第１図で上下方向）に
スライドさせるようにしている。Then, the Z-axis slide saddle 5 is moved by transmitting the rotation of the Z-axis drive servo motor 12 to the feed screw.
By sliding the Y-axis slide saddle 11 in the axial direction (perpendicular to the plane of the paper in FIG. 1) and transmitting the rotation of the Y-axis drive servo motor 15 via the gear 16 and feed screw 17, It is designed to slide in the axial direction (vertical direction in Figure 1).
さらに、Ｙ軸スライＩ′サドル１１を貫通して旋回軸２
２が回転可能に配設され、Ｙ軸スライドサドル１１に設
置された旋回軸駆動サーボモータ２３の回転をウオーム
ギヤ２５およびウオームホイル２６を介して旋回軸２２
に伝達させている。また、旋回軸２２の一端には、スピ
ンドルブラケット２７を介して加工用主軸１９が取付け
られ、主軸駆動モータ２９の回転を歯車機構３０を介し
て加工用主軸１９に伝達させるように構成している。Furthermore, the pivot shaft 2 passes through the Y-axis slide I' saddle 11.
2 is rotatably arranged, and the rotation of a rotation shaft drive servo motor 23 installed on the Y-axis slide saddle 11 is transferred to the rotation shaft 22 via a worm gear 25 and a worm wheel 26.
It is transmitted to Further, a machining spindle 19 is attached to one end of the turning shaft 22 via a spindle bracket 27, and the rotation of the spindle drive motor 29 is configured to be transmitted to the machining spindle 19 via a gear mechanism 30. .
また、該加工用主軸１９の２方向延長線上には、駆動歯
車２０により回転する自動工具交換装置２１が設置され
、加工用主軸１９がＺ軸上の所定位置に移動することに
より任意の工具と交換できるようになっている。Further, an automatic tool changer 21 is installed on the two-direction extension line of the machining spindle 19, and is rotated by a drive gear 20, and when the machining spindle 19 moves to a predetermined position on the Z-axis, it can exchange any tool. It can be exchanged.
本発明は、従来の直線運動によるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸
の位置決め機構の内、Ｘ軸位置決め機構を廃止し、旋回
軸２２の回転により加工用主軸１９を第１図点線で示す
ようにスイング運動をさせてＸ軸方向の変位を与えるも
のである。これによれば、加工用主軸のＸ軸、Ｙ軸およ
びＺ軸の位置決めは、次の式により決定されることにな
る。The present invention eliminates the X-axis positioning mechanism of the conventional X-axis, Y-axis, and Z-axis positioning mechanism using linear motion, and rotates the machining spindle 19 by rotating the rotation shaft 22 as shown by the dotted line in FIG. This provides a swing motion to provide displacement in the X-axis direction. According to this, the positioning of the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the main spindle for machining is determined by the following equation.
Ｘ＝Ｒｓｉｎψ
Ｙ＝ｙ＋Ｒ（１−ｃｏｓψ）
Ｚ＝Ｚ
ここで、ψは加工用主軸のスウィング角、Ｒはスウィン
グの腕の長さ、ｙは上下動のスライドの変位である。X=R sin ψ Y=y+R (1-cos ψ) Z=Z Here, ψ is the swing angle of the machining spindle, R is the length of the swing arm, and y is the displacement of the vertical slide.
従って、従来例と比較しＸ軸方向のストローク１１が短
縮され、さらに、スイング運動をさせる旋回軸駆動サー
ボモータ２３がＹ軸スライドサドル１１に設置されてい
るため、Ｘ軸駆動サーボモータの取付は長さ１２が不用
となるので、設備の横幅寸法を大幅に短縮させることが
できる０例えば、Ｘ軸方向のストローク４００ｍｍの設
備の例をとると、従来方式では１６００〜１７００ｍｍ
を必要とするが、本発明によれば１０００ｍｍでよく、
従来２ステ一シヨン分のスペースをとっていたフロア面
積が半分近くとなりｌステーションに充分大る寸法とな
る。Therefore, the stroke 11 in the X-axis direction is shortened compared to the conventional example, and since the swing axis drive servo motor 23 for swinging motion is installed on the Y-axis slide saddle 11, the installation of the X-axis drive servo motor is easy. Since the length 12 is no longer required, the width of the equipment can be significantly reduced.For example, if we take an example of equipment with a stroke of 400 mm in the X-axis direction, the conventional method would have a stroke of 1600 to 1700 mm.
However, according to the present invention, it may be 1000 mm,
The floor area, which conventionally required space for two stations, is nearly halved, making it large enough for one station.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種
にの変更が可能である。例えば、上記実施例においては
、加工用主軸１９を水平に設置しスゥイング連動をさせ
ているが、加工用主軸１９を垂直に設置する自動工作機
械に適用してもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be modified in various ways. For example, in the above embodiment, the machining spindle 19 is installed horizontally and swing-linked, but the present invention may also be applied to an automatic machine tool in which the machining spindle 19 is installed vertically.
また、上記実施例においては、従来のＸ軸位置決め機構
を廃止し、旋回軸２２の回転により加工用主軸１９を第
１図点線で示すようにスイング運動をさせてＸ軸方向の
変位を与えるようにしているが、Ｙ軸取いはＺ軸の位置
決めに上記スウィング機構を適用してもよい。Furthermore, in the above embodiment, the conventional X-axis positioning mechanism is abolished, and the rotation of the turning shaft 22 swings the machining spindle 19 as shown by the dotted line in FIG. 1 to provide displacement in the X-axis direction. However, for Y-axis mounting, the above swing mechanism may be applied to Z-axis positioning.
以上説明したように本発明によれば、旋回軸駆動サーボ
モータ２３をＹ軸スライドサドル１１に設置し、旋回軸
２２の回転により加工用主軸１９をスイング運動をさせ
てＸ軸方向の変位を与えるので、移動ストロークを短縮
させると共に、従来のＸ！Ｔｏ駆動サーボす−ク取付は
長さを不用とするため、自動工作機械の寸法を小型化し
、単位フロア面積当たりの生産性を向上さＩることかで
きる。As explained above, according to the present invention, the rotation axis drive servo motor 23 is installed on the Y-axis slide saddle 11, and the rotation of the rotation axis 22 swings the machining spindle 19 to provide displacement in the X-axis direction. Therefore, in addition to shortening the movement stroke, the conventional X! Since the To drive servo hook installation eliminates the need for length, it is possible to reduce the size of automatic machine tools and improve productivity per unit floor area.
第１図は本発明の自動工作機械のｌ実施例を示す正面図
、第２図は第１図の側面図、第３図は従来の自動工作機
械の正面図、第４図は第３図の側面図である。
１・・・自動工作ｆｌ、２・・・ベース、３・・・ガイ
ドウェイ、５・・・Ｚ軸スライドサドル（第１のサドル
）、９・・・コラム、１０・・・ガイドウェイ、１１・
・・Ｙ軸スライドサドル（第２のサドル）、１２・・・
Ｚ軸駆動用サーボモータ、１５・・・Ｙ軸駆動用サーボ
モータ、１６・・・歯車、１７・・・送りネジ、■９・
・・加工用主軸、２ｏ・・・駆動歯車、２】・・・自動
工具交換装置、２２・・・旋回中」１．２３・・・旋回
軸駆動サーボモータ、２５・・・ウオームギヤ、２６・
・・ウオームホイル、２７ ・スピンドルブラケット、
２つ・・・主軸駆動モータ、３０・・・歯車機構。
出 願 人 アイシン・ワーナー株式会社第１図
第２図Figure 1 is a front view showing an embodiment of the automatic machine tool of the present invention, Figure 2 is a side view of Figure 1, Figure 3 is a front view of a conventional automatic machine tool, and Figure 4 is Figure 3. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Automatic machining fl, 2... Base, 3... Guideway, 5... Z-axis slide saddle (first saddle), 9... Column, 10... Guideway, 11・
...Y-axis slide saddle (second saddle), 12...
Z-axis drive servo motor, 15... Y-axis drive servo motor, 16... Gear, 17... Feed screw, ■9.
...Machining spindle, 2o...Drive gear, 2]...Automatic tool changer, 22...During rotation"1.23...Swivel axis drive servo motor, 25...Worm gear, 26.
・Worm foil, 27 ・Spindle bracket,
2...Main shaft drive motor, 30...Gear mechanism. Applicant Aisin Warner Co., Ltd. Figure 1 Figure 2
Claims (3)
びＺ軸３次元方向の位置決めを行う自動工作機械におい
て、前記Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向のうち第１の軸方向
にスライドする第１のサドルと、該第１のサドル上に設
置され第２の軸方向にスライドする第２のサドルと、該
第２のサドルを貫通して設けられる旋回軸および第２の
サドルに設置され該旋回軸を駆動させる旋回軸駆動サー
ボモータと、該旋回軸により第３の軸方向にスゥイング
連動を行う加工用主軸とを備えたことを特徴とする省ス
ペース型自動工作機械。(1) In an automatic machine tool that uses a servo motor to position the machining spindle in the three-dimensional directions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis, sliding in the first axis direction among the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. a first saddle; a second saddle installed on the first saddle and sliding in a second axial direction; and a pivot shaft provided through the second saddle and installed on the second saddle. A space-saving automatic machine tool comprising: a pivot shaft drive servo motor that drives the pivot shaft; and a machining spindle that performs swing interlocking in a third axis direction by the pivot shaft.
る特許請求の範囲第１項記載の省スペース型自動工作機
械。(2) A space-saving automatic machine tool according to claim 1, characterized in that the processing spindle is installed horizontally.
る特許請求の範囲第１項記載の省スペース型自動工作機
械。(3) The space-saving automatic machine tool according to claim 1, wherein the processing main shaft is installed vertically.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19658986A JPS6352937A (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | Space saving type automatic machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19658986A JPS6352937A (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | Space saving type automatic machine tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352937A true JPS6352937A (en) | 1988-03-07 |
Family
ID=16360251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19658986A Pending JPS6352937A (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | Space saving type automatic machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
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