KR100569177B1 - Gantry type machine tool - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 문형공작기계에서는 수행할 수 없었던 다면가공이나 회전가공이 가능하도록 된 문형공작기계에 관한 것으로, 이 문형공작기계는 베드(4)와, 이 베드(4) 위에 배치된 컬럼(2), 이 컬럼(2)에 지지되어 상하방향으로 이동되는 크로스레일(6), 이 크로스레일(6) 위를 수평하게 좌우방향으로 이동하는 새들(8), 이 새들(8)에 탑재된 주축헤드(10), 베드(4) 위에서 전후방향으로 이동하는 테이블(12)을 구비한다. 그리고, 본 발명의 문형공작기계는 테이블(12)을 전후방향으로 이동시키는 X축과, 크로스레일(6)을 상하방향으로 이동시키는 Z축, 새들(8)을 좌우방향으로 이동시키는 Y축, X축에 평행한 선회축을 중심으로 주축헤드를 선회시키는 A축, 테이블(12)을 회전시켜서 분할하는 C축에 의해 제어되는 5축제어기계로 구성되어 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a door tool that is capable of multi-face or rotary processing, which has not been possible in the conventional door tool. The door tool includes a bed (4) and a column disposed on the bed (4). 2) a cross rail 6 supported on the column 2 and moved up and down, saddle 8 moving horizontally on the cross rail 6 horizontally and mounted on the saddle 8; The spindle head 10 and the bed 4 are provided with a table 12 moving back and forth. And, the door-shaped machine tool of the present invention X axis for moving the table 12 in the front and rear direction, Z axis for moving the cross rail 6 in the vertical direction, Y axis for moving the saddle 8 in the left and right directions, It consists of a 5-axis control machine controlled by the A-axis which turns a main-axis head around a pivot axis parallel to an X-axis, and the C-axis which rotates and divides the table 12. As shown in FIG.
Description
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 문형공작기계를 나타낸 사시도이고,1 is a perspective view showing a door machine tool according to a first embodiment of the present invention,
도 2는 제 1실시예에 따른 문형공작기계의 정면도,2 is a front view of the tool machine according to the first embodiment,
도 3은 제 1실시예에 따른 문형공작기계의 크로스레일과 새들의 협동관계를 나타낸 측면도,3 is a side view showing a cross rail and a bird's-eye cooperative relationship of the tool machine according to the first embodiment;
도 4는 제 1실시예에 따른 주축헤드의 선회구조를 도시한 분해사시도,4 is an exploded perspective view showing the pivot structure of the spindle head according to the first embodiment;
도 5는 제 1실시예에 따른 선회구조의 작용을 설명하기 위한 도면,5 is a view for explaining the operation of the swing structure according to the first embodiment;
도 6은 제 1실시예에 따른 테이블의 구조를 도시한 도면,6 is a diagram showing the structure of a table according to the first embodiment;
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 자동팔레트 교환장치와 조합된 문형공작기계를 도시한 사시도이다.7 is a perspective view showing a door-shaped machine tool combined with an automatic pallet changing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
<주요부호의 설명><Explanation of main code>
2 --- 컬럼, 4 --- 베드,2 --- column, 4 --- bed,
6 --- 크로스레일, 8 --- 새들,6 --- crossrail, 8 --- saddle,
10 --- 주축헤드, 12 --- 테이블,10 --- spindle head, 12 --- table,
14 --- 팔레트, 24 --- 주축헤드 선회보유지지체,14 --- pallet, 24 --- spindle head pivoting retainer,
25 --- 선회축, 26 --- 선회베어링,25 --- pivot, 26 --- pivot bearing,
30 --- 선회구동기구, 34 --- 횡이동체,30 --- slewing drive mechanism, 34 --- lateral moving body,
40 --- 연결부, 42 --- 끼움부,40 --- connections, 42 --- fittings,
72 --- 자동팔레트 교환장치.72 --- Automatic pallet changer.
본 발명은 선회가능한 주축헤드를 갖춘 문형공작기계에 관한 것으로, 특히 주축헤드가 선회하는 다축제어가 가능한 문형공작기계에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a door machine tool having a pivotable head spindle, and more particularly, to a door tool machine capable of multi-axis control in which the spindle head pivots.
다축제어 공작기계에는 직립축과 가로축 외에 주축을 경사지게 한 경사축을 갖춘 공작기계가 있는데, 이러한 공작기계의 예로는 주축헤드 선회식 공작기계와 테이블 경사식 공작기계가 있다.Multi-axis control machine tools include machine tools having an inclined axis inclined to the main axis in addition to the upright axis and the horizontal axis. Examples of such machine tools include a spindle head swing machine tool and a table tilt machine tool.
주축헤드 선회식은 주로 비교적 큰 공작물을 가공대상으로 하는 공작기계로 개발되어 왔으며, 테이블 경사식은 비교적 작은 공작물을 가공대상으로 하는 공작기계에 채용되고 있다.Spindle head pivoting has been mainly developed as a machine tool targeting a relatively large workpiece, and a table tilt type is employed in machine tools targeting a relatively small workpiece.
종래의 주축헤드 선회식 공작기계는, 주축헤드를 선회시키기 위한 기구로서 주축헤드를 선회축에 의해 램이나 새들에 선회가능하게 지지함과 동시에, 선회구동용 모터의 동력을 워엄휠과 워엄, 또는 부채꼴기어와 더블피니언 등의 치차기구에 의해 선회축에 전달하도록 된 동력전달기구를 구비하고 있다.Conventional spindle head pivoting machine tools, as a mechanism for pivoting the spindle head, support the spindle head pivotally to the ram or saddle by the pivot shaft and simultaneously support the power of the swing driving motor with worm wheels and worms, or A power transmission mechanism is provided for transmission to the pivot shaft by gear mechanisms such as fan gears and double pinions.
종래의 워엄휠과 워엄, 부채꼴기어와 더블피니언 등 치차의 치합에 의해 주축헤드를 선회시키는 방법은 구조가 복잡하게 되고, 치차에 의한 동력전달기구를 이용함에 따라 구동계의 강성을 크게 취하는 데에 어려움이 있다. 그 때문에, 탑재된 주축유니트의 크기에 제한을 받아 강성면에서 불리하였고, 주축헤드를 대형화할 수 없기 때문에 주축모터로서 주축헤드에 탑재할 수 있는 모터의 크기에 제약이 있었으며, 출력이 큰 모터를 채용할 수 없다는 문제가 있었다.Conventional worm wheels and worms, such as flat gears and double pinions, and the method of turning the head of the spindle by the gear is complicated structure, it is difficult to take the rigidity of the drive system by using the power transmission mechanism by the gear There is this. Therefore, it is disadvantageous in terms of rigidity because it is limited in the size of the mounted spindle unit. Since the spindle head cannot be enlarged, there is a limitation in the size of the motor that can be mounted in the spindle head as the spindle motor. There was a problem that it could not be adopted.
주축헤드가 크로스레일에 설치되어 있는 문형공작기계는 강성이 큰 구조를 특징으로 하는 대형 공작기계이다. 주축헤드 선회식은 상기 설명된 것과 같이 주축헤드의 강성이 낮고 주축모터의 출력이 제한되기 때문에, 종래의 문형공작기계에서는 가공능력을 충분히 발휘할 수 없었다.The door-type machine tool with the head mounted on the cross rail is a large machine tool characterized by a rigid structure. As described above, the spindle head swinging formula was not able to fully exhibit the processing capability in the conventional door-shaped machine tool because of the low rigidity of the spindle head and the limited output of the spindle motor.
또, 종래의 문형공작기계에서는 테이블이 평평한 형태로 된 것이 일반적이어서 공작물의 다면가공이나 회전가공을 수행할 수 없었다.In addition, in the conventional door-shaped machine tool, it is common that the table is in a flat shape, and thus, it is impossible to perform multi-face machining or rotary machining of the workpiece.
이에, 본 발명의 목적은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해소하고, 강성이 큰 주축헤드 선회구조를 갖고 주축헤드에 출력이 큰 주축모터를 갖춘 주축유니트를 탑재할 수 있는 문형공작기계를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and to provide a door-type machine tool capable of mounting a spindle unit having a spindle head pivoting structure with a large rigidity and a spindle motor having a large output on the spindle head. Is in.
또, 본 발명의 다른 목적은 종래의 문형공작기계에서는 수행할 수 없었던 다면가공이나 회전가공을 수행할 수 있도록 된 문형공작기계를 제공하는 데에 있다.
Another object of the present invention is to provide a door-type machine tool which is capable of performing a multi-face machining or a rotary machine that could not be performed in a conventional door-tool machine.
상기 목적을 달성하기 위해 청구항 1에 따른 본 발명은, 베드와, 상기 베드 위에 배치된 컬럼, 상기 컬럼에 의해 수평하게 지지되고 상하방향으로 이동되는 크로스레일, 상기 크로스레일 위에서 수평하게 좌우방향으로 이동되는 새들, 상기 새들에 탑재된 주축헤드, 상기 베드 위에서 전후방향으로 이동함과 동시에 회전가능한 테이블 및, 상기 주축헤드를 상기 테이블의 이동방향과 평행한 선회축을 중심으로 선회시키도록 된 주축헤드 선회기구를 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention according to claim 1 to achieve the above object, a bed, a column disposed on the bed, a cross rail horizontally supported by the column and moved in the vertical direction, horizontally moved horizontally on the cross rail Saddles, a spindle head mounted on the saddle, a table rotatable while moving forward and backward on the bed, and a spindle head pivoting mechanism for pivoting the spindle head about a pivot axis parallel to the direction of movement of the table Characterized in having a.
또, 청구항 2에 따른 본 발명은, 테이블을 전후방향으로 이동시키는 X축과, 상기 크로스레일을 상하방향으로 이동시키는 Z축, 상기 새들을 좌우방향으로 이동시키는 Y축, 상기 X축에 대해 평행한 선회축을 중심으로 상기 주축헤드를 선회시키는 A축 및, 상기 Z축에 대해 평행한 선회축을 중심으로 상기 테이블을 회전시켜서 분할하는 C축의 5축제어가 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention according to
그리고, 청구항 3에 따른 본 발명은, 주축헤드 선회기구가 상기 주축헤드를 보유지지하고 지지축을 중심으로 선회가능하도록 상기 새들에 부착된 주축헤드 선회보유지지체와, 선회구동용 모터에 의해 구동되고 상기 주축헤드 선회보유지지체 상단부의 선회원호궤적에 대해 현을 이루는 위치에 형성된 직선 이송축을 갖춘 선회구동기구, 상기 새들 위에서 좌우방향으로 이동되고 상기 직선 이송축의 추력을 선회력으로 전환하여 이를 상기 주축헤드 선회보유지지체에 전달하는 횡이동체 및, 상기 주축헤드 선회보유지지체와 상기 횡이동체를 연결함과 동시에, 상기 직선 이송축상의 횡이동체의 위치와 상기 횡이동체의 선회원호궤적상의 위치 사이의 불일치를 보상할 수 있게 구성된 연결기구를 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention according to claim 3 is characterized in that the spindle head pivoting mechanism is driven by a pivot drive motor and a pivot drive motor attached to the saddle such that the spindle head pivoting mechanism holds the spindle head and is pivotable about a support shaft. A swing drive mechanism having a linear feed shaft formed at a position forming a string with respect to a pivot member trajectory of the upper end of the spindle head pivot support, which is moved left and right on the saddle and converts the thrust of the linear feed shaft into a pivot force to hold it; It is possible to compensate for the inconsistency between the position of the transverse member on the linear transport axis and the position of the transverse member on the linear transport axis, while connecting the transverse member to the support and the spindle head pivotal retaining support and the transverse member. It is characterized by having a connection mechanism configured to.
본 발명에 따른 문형공작기계에서는, 바람직하게는 상기 테이블이 1°나 5°간격으로 360°를 분할할 수 있는 인덱스테이블, 또는 1°이하로 분할할 수 있는 로터리테이블로 구성된다.In the sentence machine tool according to the present invention, the table is preferably composed of an index table capable of dividing 360 ° at intervals of 1 ° or 5 °, or a rotary table capable of dividing up to 1 ° or less.
또, 본 발명에 따른 문형공작기계는, 상기 테이블 위에 탑재된 팔레트를 자동교환하는 자동팔레트 교환장치가 더 조합되어 이루어질 수 있다.In addition, the door-shaped machine tool according to the present invention, the automatic pallet exchange device for automatically replacing the pallet mounted on the table can be made in combination.
이하, 본 발명에 따른 문형공작기계의 일실시예에 관해 첨부도면을 참조하면서 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a tool machine according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(제 1실시예)(First embodiment)
도 1은 본 발명이 적용된 문형공작기계의 외형을 도시한 사시도이고, 도 2는 문형공작기계의 정면도이다. 도 1에서, 참조부호 2는 컬럼(column)을 나타내고 참조부호 4는 베드를 나타낸다.Figure 1 is a perspective view showing the appearance of the door tool machine to which the present invention is applied, Figure 2 is a front view of the door tool machine. In Fig. 1,
컬럼(2)에는 크로스레일(6; 도 1에서는 구불구불한 커버로 덮여 있음)이 수평하게 가설되어 있고, 이 크로스레일(6)은 상하방향으로 승강동작이 가능하다. 이 크로스레일(6)에는 새들(8)이 수평방향의 좌우로 이동가능하게 설치되어 있다. 주축헤드(10)는 모터내장형의 주축유니트를 구비하며 새들(8)에 부착되어 있다. 베드(4; 도 1에서는 상자식 커버로 덮여 있음)의 위에는 테이블(12)이 배치되어 있고, 이 테이블(12)은 팔레트(14)를 탑재하여 전후방향으로 이동된다. 도 1에서, X축은 테이블(12)을 전후방향으로 이동시키는 제어축이고, Y축은 새들(8)을 좌우방향으로 이동시키는 제어축, Z축은 크로스레일(6)을 상하방향으로 이동시키는 제어 축이다. 도 1의 문형공작기계에서는 이들 X축, Y축, Z축이 직선축으로 되어 있다.The
그리고, 본 발명에 따른 문형공작기계에서는 X축, Y축, Z축에 더하여 주축헤드(10)가 선회축을 중심으로 좌우로 최대 30°선회되고, 테이블(12)의 각도를 1°씩 분할할 수 있는 인덱스테이블이 구비되어 있다. 또, 테이블(12)로는 1°이하의 각도로 연속적으로 각도를 분할할 수 있는 로터리테이블을 탑재할 수도 있다. 주축헤드(10)의 선회를 제어하는 제어축은 A축이고, 테이블(12)의 분할을 제어하는 제어축은 C축이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 문형공작기계는 X축, Y축, Z축 및 A축, C축의 5축제어가 가능한 공작기계이다. 여기서, C축은 로터리테이블이 탑재되었을 때의 제어축이다.In addition, in the door-shaped machine tool according to the present invention, in addition to the X-axis, Y-axis, and Z-axis, the
도 1에서, 크로스레일(6)을 상하방향으로 이동시키는 Z축이송기구를 구동시키는 서보모터는 컬럼(2) 상부의 좌우에 각각 배치된 Z축모터(15a, 15b)이고, 참조부호 16a와 16b는 크로스레일(6)의 이동을 안내하는 안내레일이다. Z축이송기구는 이러한 종류의 문형공작기계에 공지된 볼나사기구를 이용하도록 되어 있는데, 도면에는 생략되어 있다.In Fig. 1, the servo motors for driving the Z-axis feed mechanism for moving the
다음으로, 도 3은 크로스레일(6)과 새들(8)의 협동관계를 나타낸 측면도이다.Next, FIG. 3 is a side view illustrating the cooperative relationship between the
크로스레일(6)의 상하 양쪽에는 구름안내부를 구성하는 1조의 안내레일(18a, 18b)이 Y축이송기구를 구성하는 Y축볼나사(20)와 평행하게 연장되도록 부설되어 있고, 크로스레일(6)의 길이방향, 즉 수평방향으로 연장되어 있다. 안내레일(18a, 18b)에는 각각 새들(8)에 부착된 구름안내유니트(20a, 20b)가 끼워져 있다. 한편, 미끄럼안내유니트(22a, 22b)는 종안내부로서 구름안내부와 조합되어 설치된다.On the upper and lower sides of the
Y축볼나사(20)는 Y축서보모터(23; 도 2참조)에 의해 구동된다. 이 실시예의 경우에, 도 2에 도시된 것과 같이 새들(8)의 이동행정은 테이블(12)의 폭내에서 충분할 정도의 길이로 설정된다.The Y-
다음으로, 도 3과 도 4를 참조하면서 주축헤드(10)의 선회축 및 선회구동기구에 관해 설명하기로 한다.Next, the pivot shaft and pivot drive mechanism of the
주축헤드(10)는 주축헤드 선회보유지지체(24)에 고정되어 있고, 이 주축헤드 선회보유지지체(24)는 선회축(25)을 매개로 새들(8)에 부착되어 있다. 여기서, 주축헤드 선회보유지지체(24)의 하부에는 선회베어링(26)이 부착되어 있고, 새들(8)에 고정되어 있는 선회축(25)은 선회베어링(26)에 의해 지지된다. 이에 따라, 주축헤드(10)는 주축헤드 선회보유지지체(24)와 일체가 되어 선회축(25)을 중심으로 좌우로 선회할 수 있으며, 선회축(25)과 선회베어링(26)은 주축헤드(10) 및 주축헤드 선회보유지지체(24)의 전체중량을 지지할 수 있는 구조로 되어 있다.The
다음으로, 주축헤드(10)에 선회동작을 부여하는 선회구동기구(30)에 관해 설명하기로 한다.Next, the turning
선회구동기구(30)는 선회축(25)과 독립되어 새들(8)의 상부에 배치되어 있다. 이 선회구동기구(30)는 볼나사기구로 이루어진 직선 이송축의 추력을 선회력으로 전환하는 기구로서, 기본적으로 선회구동용 A축서보모터(32)와 A축볼나사(33) 및 횡이동체(34)로 구성되어 있다.The
A축볼나사(33)는 A축서보모터(32)에 의해 구동된다. 이 A축볼나사(33)는 그 양단부가 베어링(35a, 35b)에 의해 회전가능하게 지지되고, 주축헤드 선회보유지지체(24)의 상단부의 선회원호궤적의 수평한 현을 이루는 위치에서 새들(8)에 배치되어 있다. A축볼나사(33)에 나사결합되는 볼너트(36)는 횡이동체(34)에 일체로 조립되어 있다. 이 횡이동체(34)의 좌우방향 직선이동을 안내하는 횡안내부(37)가 새들(8)의 상단부에 배치되어 있고, 이 횡안내부(37)에는 횡이동체(34)에 부착된 슬라이더(38)가 미끄럼가능하게 끼워져 있다.The A-axis ball screw 33 is driven by the
횡이동체(34)는 직선 이송축으로부터 부여되는 추력을 선회력으로 전환하여 주축헤드 선회보유지지체(24)에 전달하기 위해, 주축헤드 선회보유지지체(24)와 이하에서 설명되는 구성의 연결기구를 매개로 연결되어 있다.The
주축헤드 선회보유지지체(24)의 상부에는 연결부(40)가 배치되어 있고, 이 연결부(40)에는 끼움부(42)가 미끄럼가능하게 끼워지도록 되어 있다. 본 실시예에서, 연결부(40)에는 끼움부(42)의 폭에 대응되는 폭을 가진 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부의 양쪽에는 선회반경방향으로 끼움부(42)의 이동을 안내하는 안내부(41a, 41b)가 형성되어 있으며, 끼움부(42)는 안내부(41a, 41b)를 따라 미끄럼이동된다.A connecting
끼움부(42)는 횡이동체(34)에 고정되어 있는 축(43)을 매개로 횡이동체(34)에 장착되어 있고, 끼움부(42)와 축(43)은 축이음부를 매개로 결합되며, 끼움부(42)는 회전가능한 구조로 되어 있다.The
이와 같이 끼움부(42)를 연결부(40)에 미끄럼가능하면서 회전가능하게 끼움으로써, A축볼나사(33)의 축상의 횡이동체(34)의 위치와 선회축(25)을 중심으로 하 는 횡이동체(34)의 선회원호궤적상의 위치가 맞지 않는 것을 보상하기 위한 선회보상수단을 부가한 연결기구가 구성된다.In this way, the
도 5는 주축헤드 선회보유지지체(24)가 직립된 자세의 위치로부터 선회하였을 때, 선회보상수단의 작용을 나타낸 도면이다.Fig. 5 is a view showing the action of the turning compensation means when the spindle head swing holding
도 5에서, 참조부호 46은 선회축(25)을 중심으로 하는 횡이동체(34)의 선회원호궤적을 나타낸다. 횡이동체(34)가 A축서보모터(32)에 의해 구동되면, 횡이동체(34)는 A축볼나사(33)에 의해 직선이동된다.In Fig. 5,
한편, 횡이동체(34)와 주축헤드 선회보유지지체(24)를 연결하는 끼움부(42)의 위치가 연결부(40)에 대해 고정되어 있는 경우에는, 축(43)이 선회원호궤적(46)상에서 이동하게 된다. 이에 따라 이대로는 횡이동체(34)가 선회력을 전달할 수 없지만, 상기 선회보상수단이 부가됨으로써 횡이동체(34)의 이동과 함께 주축헤드 선회보유지지체(24)가 경사지게 되어, 끼움부(42)가 조금씩 회전하면서 연결부(40)를 미끄럼이동시킨다. 이에 따라 끼움부(42)의 위치와 횡이동체(34)의 위치가 맞게 되기 때문에, 횡이동체(34)는 A축볼나사(33)에 의해 이동되면서 무리한 힘의 작용 없이 주축헤드 선회보유지지체(24)에 선회력을 원활하게 전달할 수 있다.On the other hand, when the position of the
한편, 주축헤드 선회보유지지체(24)는 그 선회가 선회안내부(45)에 의해 안내되며, 이 실시예에서는 최대 ±30°의 선회가 가능해진다.On the other hand, in the spindle head pivoting holding
다음으로, 도 2와 도 6을 참조하면서 베드(4) 위에 설치된 테이블(12)에 관해 설명하기로 한다.Next, the table 12 installed on the
베드(4)의 윗면에는 좌우 양쪽에 1조의 안내레일(60a, 60b)이 부설되어 있 다. 이 안내레일(60a, 60b)에는 테이블(12)의 아랫면에 부착된 구름안내유니트(도시되지 않음)가 끼워지도록 되어 있다.On the upper surface of the bed (4), a set of guide rails (60a, 60b) are installed on both sides. The guide rails 60a and 60b are fitted with a rolling guide unit (not shown) attached to the lower surface of the table 12.
도 6에 안내레일(60a, 60b)과 평행하게 X축볼나사(64)가 설치되어 있다. 이 X축볼나사(64)에는 테이블(12)의 아랫면에 부착되어 있는 볼너트(65)가 나사결합되고, 이 볼너트(65)는 X축볼나사(64)와 함께 테이블(12)을 이동시키는 X축이송기구를 구성하며, 이 X축이송기구를 구동시키는 서보모터는 X축서보모터(66)이다.6, the X-axis ball screw 64 is provided in parallel with the
테이블(12)은 테이블베이스(67)와 이 테이블베이스(67)의 위에 회전가능하게 설치된 테이블본체(68)를 포함하는데, 본 실시예에서는 360°를 1°간격으로 분할할 수 있는 인덱스테이블로 구성되어 있다. 한편, 분할각도는 1°로 한정되어 있지 않으며 5°로 해도 된다.The table 12 includes a
테이블(12)의 회전축(69)은 래디얼 베어링(70)에 의해 지지되어 있고, 테이블본체(68)는 트러스트 베어링(71)에 의해 지지되어 있다. 도 6에서, 참조부호 71a는 테이블본체(68)에 부착되어 있는 링기어이다. 이 링기어(71a)에는 테이블분할기구(도시되지 않음)가 연결되고, 이 테이블분할기구는 C축서보모터(도시되지 않음)에 의해 구동되도록 구성되어 있다. 한편, 테이블분할기구에 관해서는 주지된 기술을 채용하고 있기 때문에, 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
테이블본체(68)의 윗면에는 팔레트고정기구(도시되지 않음)에 의해 고정되는 팔레트(14)가 배치되고, 가공대상이 되는 공작물은 팔레트(14)에 고정되어 있다.On the upper surface of the
본 실시예에 따른 문형공작기계는 이상과 같은 구조로 구성되어 있으며, 이하에서는 그 작용효과에 관해 설명하기로 한다.The sentence machine tool according to the present embodiment is configured as described above, and the operation and effect thereof will be described below.
본 발명의 문형공작기계는 종래 공작기계의 X축, Y축, Z축에 더하여 주축헤드(10)를 선회시키기 위한 A축과, 테이블(12)을 분할 또는 회전시키기 위한 C축이 부가된 5축기계이고, 주축헤드(10)의 강성을 높인 선회기구도 구비하고 있다.The door-shaped machine tool of the present invention includes an A-axis for turning the
먼저, 주축헤드(10)의 선회기구에 관해서는 주축헤드(10)의 선회중심이 되는 선회축(25)이 주축헤드 선회보유지지체(24)의 하부에 배치되고, 상기 선회축(25)으로 주축헤드(10)와 주축헤드 선회보유지지체(24)의 중량을 지지할 수 있는 구조로 됨과 동시에, A축볼나사(33)를 이용한 직선 이송축으로 이루어진 선회구동기구(30)가 선회축(25)과 독립되어 있다.First, with regard to the swing mechanism of the
이와 같은 구조로 됨에 따라, A축의 선회구동기구(30)는 구조가 간단하고 강성을 크게 얻을 수 있으며, 새들(8)에 탑재되는 주축헤드(10)의 크기 및 중량에 제한을 받지 않기 때문에 문형공작기계 본래의 강성이 높은 주축헤드(10)를 구비할 수 있으며, 주축헤드(10)로는 출력이 큰 모터를 구비한 대형의 주축헤드를 채용할 수 있게 된다.With this structure, the
또, A축 선회구동기구(30)의 직선축으로서 상기 설명된 선회보상수단을 설치할 수 있기 때문에, 동적강성을 높일 수 있고 직선축의 위치제어와 마찬가지로 주축헤드(10)의 선회위치를 쉽고 정확하게 제어할 수 있다.In addition, since the swing compensation means described above can be provided as the linear axis of the A-axis
그리고, 이와 같은 A축을 갖는 주축헤드(10)와, C축을 갖는 테이블(12)을 조합함으로써 가공능력이 비약적으로 높아지고, 종래의 문형공작기계에서는 불가능하였던 다면방향의 가공이나 자유곡면의 가공이 자유롭게 수행될 수 있게 된다.By combining the
한편, 테이블(12)로는 인덱스테이블 외에 1°이하의 분할이나 연속회전이 가 능한 로터리테이블을 이용하면 로터리밀링가공이 가능하게 된다.On the other hand, when the table 12 is used in addition to the index table, a rotary table capable of division or continuous rotation of 1 ° or less can be used for rotary milling.
(제 2실시예)(Second embodiment)
다음으로, 본 발명의 제 2실시예에 관해서 도 7을 참조하여 설명한다. 이 제 2실시예는 문형공작기계 자체가 제 1실시예의 도 1과 유사하며, 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙이고 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this second embodiment, the door-shaped machine tool itself is similar to FIG. 1 of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
이 실시예는 문형공작기계에 자동팔레트 교환장치를 더 조합한 실시예이다.This embodiment is an embodiment in which an automatic pallet changer is further combined with a door tool.
도 7에서, 참조부호 72는 자동팔레트 교환장치를 나타낸다. 이 자동팔레트 교환장치(72)의 베이스(73)는 그 길이방향이 문형공작기계의 베드(4)의 길이방향과 직각을 이루도록 배치되어 있다. 이 베이스(73)의 위에는 안내레일(74)을 매개로 이동대(75)가 배치되어 있다. 참조부호 76은 이동대(75)의 이송기구를 구성하는 볼나사이고, 참조부호 77은 볼나사(75)를 구동시키는 모터이다.In Fig. 7,
이동대(75)의 위에는 2대의 팔레트대(78a, 78b)가 설치되어 있다. 각각의 팔레트대(78a, 78b)에는 팔레트 이동용 실린더(79a, 79b)와 팔레트안내부(80)가 설치되어 있다. 팔레트 이동용 실린더(79a, 79b)의 피스톤로드 선단부에는 후크(81)가 부착되고, 이 후크(81)는 팔레트(14)에 착탈가능하게 끼워진다. 후크(81)는 선회기구(도시되지 않음)에 의해 팔레트(14)에 착탈가능하게 끼워지도록 되어 있다.Two pallet stands 78a and 78b are provided on the
도 7에서, 팔레트(14)는 1대가 테이블(12) 위에 배치되고, 다른 1대가 한쪽 팔레트대(78b) 위에 배치되어 있다. 이 팔레트대(78b)의 위에 대기되어 있는 팔레트(14)에는 다음에 가공될 공작물에 관한 준비가 이행된다.In FIG. 7, one
다음으로, 이상과 같이 구성된 자동팔레트 교환장치(72)의 팔레트 교환동작 에 관해 설명하기로 한다.Next, the pallet exchange operation of the
문형공작기계에서 공작물의 가공이 종료되면, 테이블(12)이 팔레트대(78a)를 향해 이동하여 소정 교환위치에서 정지된다. 이 교환위치에서 팔레트 이동용 실린더(79a)에 부착되어 있는 후크(81)가 팔레트(14)에 끼워지고, 팔레트 이동용 실린더(79a)의 피스톤로드가 후퇴함으로써 팔레트(14)는 팔레트대(78a)에 인입된다.When the workpiece is finished in the door tool, the table 12 is moved toward the pallet stand 78a and stopped at the predetermined exchange position. At this replacement position, the
다음으로, 모터(77)가 기동되어 이동대(75)를 왼쪽으로 이동시키고, 다른 쪽의 팔레트대(78b)를 교환위치까지 이동시킨다. 이렇게 되면, 팔레트 이동용 실린더(79b)의 피스톤로드가 연장되어 이동대(75)에 있는 팔레트(14)를 전진시켜서 테이블(12)까지 보내게 된다. 이 팔레트(14)가 테이블(12)에 도달하면, 팔레트고정장치(도시되지 않음)가 이동함으로써 팔레트(14)가 테이블(12)에 강하게 고정된다. 그 후, 테이블(12)은 가공위치까지 이동되고 공작물의 가공이 재개된다.Next, the
이와 같이 자동팔레트 교환장치(72)를 설치함으로써, 다음에 가공할 공작물의 준비를 위해 문형공작기계를 정지시키지 않고도 차례대로 연속하여 가공을 수행할 수 있다. 또, 복수의 문형공작기계를 병행하여 이들을 자동팔레트 교환장치에 연결한 시스템도 용이하게 구축할 수 있다.By providing the
한편, 자동팔레트 교환장치(72)는 팔레트 이동용 실린더(79a, 79b)를 이용하여 팔레트(14)를 이동시키도록 되어 있지만 이에 한정되지는 않으며, 팔레트(14)를 이동시킬 수 있게만 구성되면 된다. 또, 자동팔레트 교환장치(72)는 팔레트(14)가 자동으로 교환될 수 있다면 어떤 방식으로 구성되어도 된다.On the other hand, the
이상의 설명으로부터 명료하게 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면 강성이 높은 주축선회구조를 갖고 출력이 큰 주축모터를 갖춘 주축헤드를 탑재할 수 있으며, 종래의 문형공작기계에서는 수행할 수 없었던 자유곡면가공이나 다면방향으로부터의 가공에서 회전가공까지 자유자재의 가공을 수행할 수 있다.
As can be clearly seen from the above description, according to the present invention, a spindle head having a high rigidity spindle turning structure and a spindle motor having a large output can be mounted. Machining can be carried out freely from the machining from the multi-face direction to the rotary machining.
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