KR101863017B1

KR101863017B1 - 공작 기계

Info

Publication number: KR101863017B1
Application number: KR1020177010492A
Authority: KR
Inventors: 겐스케 다지마; 신지 후지타; 미츠루 야마우라; 가즈유키 이즈미
Original assignee: 시티즌 도케이 가부시키가이샤; 시티즌 마쉬나리 가부시키가이샤
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2018-05-30
Also published as: WO2016063837A1; KR20170055541A; TW201636134A; JP6602310B2; ES2907980T3; CN107073587A; TWI671147B; CN107073587B; US20170216933A1; JPWO2016063837A1; US10189091B2; EP3210702A1; EP3210702B1; EP3210702A4

Abstract

주축의 이동 경로(20)를 형성하는 절결부(18)가 설치된 경우에도, 가능한 한 많은 공구 장착부(19)를 갖는 비교적 간단한 형상의 터릿(16)을 구비한 간이한 구성의 공작 기계를 제공한다. 제1 주축(2), 제2 주축(3), 공구 장착부(14)를 구비한 제1 터릿(11), 공구 장착부(19)를 구비한 제2 터릿(16), 순차 인덱싱 수단(23)을 구비한 제어 장치(21) 등으로 자동 선반(공작 기계)(1)을 구성한다. 제2 터릿(16)에 형성된 절결부(18)는, 단부 가장자리(18a)가, Z축 방향에서 볼 때 제2 터릿(16)의 선회 중심을 중심으로 하는 정십이각형의 각 변과 교차하는 방향의 직선으로 이루어지고, 각 공구 장착부(19)가, 절결부(18)에 의해 절결된 정십이각형에 남는 각 변에 대응하여 배치되도록 구성된다.

Description

공작 기계{MACHINE TOOL}

본 발명은 터릿을 구비한 공작 기계에 관한 것이다.

둘레면에 복수의 공구 장착부를 구비한 터릿과 워크를 유지하는 주축을 구비한 공작 기계가 공지되어 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 공작 기계에서는, 상기 주축이, 축선을 따라서 이동 가능하게 설치되고, 상기 터릿이, 상기 공구 장착부의 각각을 상기 주축에 대하여 인덱싱할 수 있도록 선회 가능하게 설치되어 있다. 상기 터릿에 소정의 절결부가 형성되고, 상기 절결부가 상기 주축과 대향하도록 상기 터릿을 선회시키는 것에 의해, 상기 터릿을 넘는 상기 주축의 이동 경로가 형성된다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2003-225802호 공보

그러나, 상기 터릿은, 절결부에 의해 공구 장착부수가 한정된다. 상기 터릿은, 가능한 한 많은 공구 장착부를 설치할 수 있도록, 상기 주축의 축선 방향에서 볼 때 양측이 잘록한 형상(북모양)이 되는 비교적 복잡한 형상을 갖는다. 이 때문에, 가능한 한 많은 공구 장착부를 설치할 수 있는 비교적 간단한 형상의 터릿이 요구되었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 주축의 이동 경로를 형성하는 절결부가 설치되어 있더라도, 가능한 한 많은 공구 장착부를 갖는 비교적 간단한 형상의 터릿을 구비한 공작 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 공작 기계는, 둘레면에 복수의 공구 장착부를 구비한 터릿과 워크를 유지하는 주축을 구비하고, 상기 주축이, 축선을 따라서 이동 가능하게 설치되고, 상기 터릿이, 상기 공구 장착부의 각각을 상기 주축에 대하여 인덱싱할 수 있도록 선회 가능하게 설치되고, 상기 터릿에, 소정의 절결부가 형성되고, 상기 절결부가 상기 주축과 대향하도록 상기 터릿을 선회시키는 것에 의해, 상기 주축의 상기 터릿을 넘는 이동 경로가 형성되는 공작 기계에 있어서, 상기 절결부가, 상기 축선을 따르는 하나의 평면으로 이루어지고, 상기 터릿의 상기 절결부 이외의 둘레면에 걸쳐서 상기 공구 장착부를 설치한 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 구조에 의하면, 주축의 이동 경로를 형성하는 절결부가 설치되어 있더라도, 상기 터릿이 비교적 간단한 형상이 된다. 절결부 이외의 둘레면에 걸쳐서 공구 장착부를 설치할 수 있기 때문에, 상기 터릿에 가능한 한 많은 공구 장착부를 설치할 수 있다. 터릿이 간단한 형상이므로, 절결부에 의해 형성되는 이동 경로를 이동하는 주축의 주축대 등도 간단한 형상으로 할 수 있다. 그 결과, 공작 기계를 간이한 구성으로 할 수 있다.

또 상기 터릿은 상기 축선 방향에서 볼 때, 선회 중심을 중심으로 하는 정다각형의 일부가 상기 절결부의 단부 가장자리에 의해 직선형으로 절결된 형상을 가지며, 상기 단부 가장자리는 상기 축선 방향에서 볼 때 상기 정다각형의 각 변과 교차하는 방향의 직선으로 이루어지고, 상기 각 공구 장착부는 상기 절결부에 의해 절결된 상기 정다각형에 남는 각 변에 대응하여 배치되는 구성으로 할 수 있다. 절결부의 단부 가장자리를 단순한 직선으로 함으로써, 상기 터릿을 상기 주축의 축선 방향에서 볼 때, 상기 정다각형의 최저 2개의 변이 절결부에 의해 절결된 대략 반달모양의 비교적 간단한 형상으로 할 수 있다. 상기 터릿의 각 공구 장착부는, 상기 절결부에 의해 절결된 상기 정다각형에 남는 상기 각 변에 대응하여 배치된다. 상기 정다각형의 상기 변은, 상기 터릿과 상기 주축의 위치 관계에 따라서, 절결부에 의해 하나씩 절결되기만 하면 된다. 그 때문에, 정다각형의 최소한의 변을 절취하는 것만으로 절결부를 형성할 수 있어, 본 터릿에 비교적 많은 공구 장착부를 설치할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또한 각 공구 장착부를 순차 인덱싱하도록 터릿을 미리 정해진 인덱싱 각도마다 선회시키는 순차 인덱싱 수단을, 상기 절결부의 단부 가장자리가 형성하는 직선에 따른 상기 인덱싱 각도와는 상이한 각도로 상기 터릿을 선회함으로써, 상기 주축에 대향하는 위치에 상기 절결부를 인덱싱하도록 구성할 수 있다. 상기 순차 인덱싱 수단에 의한 터릿의 선회 조작으로 상기 이동 경로를 용이하게 형성하고, 메인터넌스 등을 용이하게 행하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 공작 기계인 자동 선반의 일실시형태를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 제2 주축과 제2 터릿의 구성 관계를 나타내는 개략 단면도로서, 제2 주축에 대하여 소정의 공구 장착부가 인덱싱된 상태를 나타낸다.
도 3은 제2 주축과 제2 터릿의 구성 관계를 나타내는 개략 단면도로서, 절결부가 제2 주축에 대향하고, 제2 주축의 이동 경로가 형성된 상태를 나타낸다.
도 4a는 순차 인덱싱 수단에 의한 제2 터릿의 선회 상태를 나타내는 설명도로서, 이동 경로가 형성되지 않은 경우를 나타낸다.
도 4b는 순차 인덱싱 수단에 의한 제2 터릿의 선회 상태를 나타내는 설명도로서, 절결부에 인접하는 한쪽의 공구 장착부가 인덱싱된 경우를 나타낸다.
도 4c는 순차 인덱싱 수단에 의한 제2 터릿의 선회 상태를 나타내는 설명도로서, 이동 경로를 형성한 경우를 나타낸다.

이하, 본 발명에 관한 공작 기계인 자동 선반의 일실시형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 자동 선반(1)은, 서로 대향하는 제1 주축(2)과 제2 주축(3)을 구비하고 있다. 제1 주축(2) 및 제2 주축(3)은, 각각 척을 통해 가공 대상이 되는 워크(4)를 파지할 수 있다.

제1 주축(2) 및 제2 주축(3)은, 각각 제1 주축대(5) 및 제2 주축대(6)에 회전 구동 가능하게 지지되어 있다. 제1 주축대(5)는, 자동 선반(1)의 베드(7) 상에 고정 설치되어 있다. 제2 주축대(6)는, Z축 슬라이드 기구(8) 및 X축 슬라이드 기구(9)를 통해, 양 주축(2, 3)의 축선 방향이 되는 Z축 방향과, Z축 방향에 수평 방향에서 직교하는 X축 방향으로 이동 가능하게 베드(7) 상에 설치되어 있다.

제1 주축(2)에 대응하여 제1 터릿(11)이 설치되어 있다. 제1 터릿(11)에는, 제1 주축(2)이 파지하는 워크(4)를 절삭 가공하는 공구가 장착된다. 제1 터릿(11)과 제1 주축(2)은 병렬로 설치(병설)되어 있다. 제1 터릿(11)은, X축 터릿 슬라이드 기구(12) 및 Z축 터릿 슬라이드 기구(13)를 통해, X축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 베드(7) 상에 탑재되어 있다.

제1 터릿(11)은, Z축 방향을 축선으로 하여 선회 구동 가능하게 지지되어 있다. 제1 터릿(11)의 둘레면에는, 미리 정해진 인덱싱 각도마다 상기 공구를 장착하는 공구 장착부(14)가 설치되어 있다.

제1 터릿(11)을 선회 구동시킴으로써, 소정의 공구 장착부(14)를 제1 주축(2)에 대하여 인덱싱하고, 인덱싱된 공구 장착부(14)의 공구를 선택할 수 있다. 선택된 공구는, 제1 주축(2)이 파지하는 워크(4)와 대향한다. 상기 공구의 선택 상태에서, X축 터릿 슬라이드 기구(12) 및 Z축 터릿 슬라이드 기구(13)에 의해, 제1 터릿(11)이 X축 방향 및 Z축 방향으로 슬라이드 이동한다. 제1 터릿(11)의 슬라이드 이동에 의해, 상기 선택된 공구에 의해 제1 주축(2)이 파지하는 워크(4)의 가공이 행해진다.

제2 주축(3)에 대응하여 제2 터릿(16)이 설치되어 있다. 제2 터릿(16)에는, 제2 주축(3)이 파지하는 워크(4)를 절삭 가공하는 공구가 장착된다. 제2 주축(3)과 제2 터릿(16)은 병설되어 있다. 제2 터릿(16)은, 베드(7)에 고정적으로 설치된 지지대(17)에, Z축 방향을 축선으로 하여 선회 구동 가능하게 지지되어 있다.

제2 터릿(16)은, 도 2∼도 4c에 도시된 바와 같이, Z축 방향에서 본 Z축 방향시에 있어서, 선회 중심(O)을 중심으로 하는 정십이각형의 일부가 직선형으로 절결되어 절결부(18)가 형성된 형상을 갖고 있다. 제2 터릿(16)은, 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 Z축 방향으로 소정의 두께를 갖는다.

제2 터릿(16)의 둘레면에는, 절결부(18)에 의해 일부가 절결된 상기 정십이각형의 잔존하는 각 변에 대응하여, 상기 공구를 장착하는 공구 장착부(19)가 형성되어 있다. 제2 터릿(16)을 정십이각형의 중심각이 되는 인덱싱 각도로 선회 구동시킴으로써, 소정의 공구 장착부(19)를 제2 주축(3)에 대하여 인덱싱하고, 인덱싱된 공구 장착부(19)의 공구를 선택할 수 있다. 선택된 공구는, 제2 주축(3)이 파지하는 워크(4)와 대향한다.

상기 공구의 선택 상태에서, Z축 슬라이드 기구(8) 및 X축 슬라이드 기구(9)에 의해 제2 주축(3)이 X축 방향 및 Z축 방향으로 슬라이드 이동한다. 제2 주축(3)의 슬라이드 이동에 의해, 선택된 공구에 의해, 제2 주축(3)이 파지하는 워크(4)의 가공이 행해진다.

절결부(18)는, 제2 터릿(16)을 Z축 방향을 따라서 평면적으로 절결하여 이루어진 하나의 평탄면(평면)(18b)에 의해 구성된다. Z축 방향에서 볼 때, 이 평탄면(18b)의 단부 가장자리(18a)(제2 터릿(16)의 절결부(18)에 대응하는 단부 가장자리)는 직선형(일직선형)이다. 본 실시형태에서는, 절결부(18)는, 단부 가장자리(18a)가, 제2 터릿(16)의 둘레면의 상기 정십이각형의 모든 각 변에 대하여 교차하는 방향의 직선이 되도록 형성되어 있다.

단부 가장자리(18a)가, 상기 Z축 방향 및 X축 방향에 대하여 상하 방향에서 직교하는 Y축 방향을 따르고, 평탄면(18b)이 상기 Z축 및 상기 Y축으로 이루어진 ZY 평면을 따르도록 상기 제2 터릿(16)을 선회시킨다. 이러한 제2 터릿(16)의 선회에 의해 절결부(18)가 제2 주축(3)과 대향함으로써, 제2 주축(3)이 제1 주축(2)에 파지된 워크(4)와 동축 상에 위치하는 상태에서, 제2 터릿(16)을 넘어서 제1 주축(2)까지 직선적으로 이동할 수 있는 이동 경로(20)가 형성된다.

상기 Z축 방향의 축선(Z축)과 상기 X축 방향의 축선(X축)에 의해 수평면 상의 직교 좌표계가 형성된다. 상기 Z축과 상기 Y축 방향의 축선(Y축)에 의해 수직면 상의 직교 좌표계가 형성된다. 자동 선반(1)에는 제어 장치(21)가 설치되어 있다. 제1 주축(2), 제1 터릿(11), 제2 주축(3), 제2 터릿(16) 등은, 제어 장치(21)에 의해 회전이나 이동의 제어가 행해진다.

상기 구성의 본 자동 선반(1)에 대하여, 도시하지 않은 워크 반입기 등에 의해 제1 주축(2)에 가공 대상이 되는 워크(4)가 공급된다. 제1 주축(2)은, 공급된 워크(4)를 파지하여 회전한다. 제1 터릿(11)의 선회에 의해 소정의 공구가 선택된다. 제1 터릿(11)을 X축 방향 및 Z축 방향으로 적절하게 슬라이드 이동시키는 것에 의해, 제1 주축(2)이 파지하고 있는 워크(4)가 선택된 공구에 의해 절삭 가공된다.

제1 주축(2)에서의 워크(4)의 절삭 가공이 종료되었다면, 또는 절삭 가공이 종료될 때까지, 제2 주축(3)을 X축 슬라이드 기구(9)에 의해 X축 방향으로 슬라이드시켜 제1 주축(2)에 파지된 워크(4)와 동축선 상에 배치시킨다. 이 때, 상기 제어 장치(21)에 의한 제어로, 도 3에 도시된 바와 같이, 단부 가장자리(18a)가 상기 Y축 방향을 따르고 평탄면(18b)이 상기 ZY 평면을 따르도록, 제2 터릿(16)을 선회시킨다. 이에 따라, 절결부(18)가 제2 주축(3)과 대향하고, 절결부(18)의 측방에 이동 경로(20)가 형성된다.

제2 주축(3)은, 제1 주축(2)에 파지된 워크(4)와 동축선 상에 있는 상태에서, Z축 슬라이드 기구(8)에 의해 Z축 방향으로 슬라이드하고, 제1 주축(2)을 향해 이동 경로(20)를 통과하여 제2 터릿(16)을 넘어서 Z축 방향으로 직선적으로 이동할 수 있다. 절결부(18)에 의해, 제2 주축(3)과 제2 터릿(16)의 상호 간섭이 방지된다. 상기 이동에 의해, 제2 주축(3)은, 제1 주축(2)으로부터 워크(4)를 수취하여 파지할 수 있다.

워크(4)를 파지한 제2 주축(3)은, Z축 슬라이드 기구(8)에 의해 Z축 방향으로 슬라이드하고, 이동 경로(20)를 통과하여 워크(4)에 절삭 가공을 하는 절삭 가능 영역(22)으로 직선적으로 이동한다.

제2 주축(3)은, 워크(4)의 파지 상태로 회전 구동된다. 제2 터릿(16)의 선회에 의해 소정의 공구가 선택된다. X축 슬라이드 기구(9) 및 Z축 슬라이드 기구(8)에 의해, 제2 주축(3)을 적절하게 슬라이드 이동시키는 것에 의해, 선택한 공구에 의해 제2 주축(3)이 파지하고 있는 워크(4)의 절삭 가공이 행해진다.

제2 주축(3)에서의 워크(4)의 절삭 가공이 종료되면, 워크(4)는 도시하지 않은 워크 반출기 등에 의해 자동 선반(1)으로부터 반출된다.

또, 제2 주축(3)에서 워크(4)의 절삭을 행하고 있는 동안, 제1 주축(2)에 있어서 다른 워크(4)의 절삭 가공을 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 제2 터릿(16)에 설치된 절결부(18)는, Z축 방향에 평행한 하나의 평탄면(평면)(18b)으로 구성되어 있다. 그 때문에, 제2 터릿(16)을 비교적 간단한 형상으로 할 수 있다. 절결부(18)가 하나이고, 절결부(18) 이외의 둘레면에 걸쳐서 공구 장착부(19)가 설치되어 있기 때문에, 보다 많은 공구 장착부(19)가 제2 터릿(16)에 설치된다.

또한 평탄면(18b)에 의해 형성되는 이동 경로(20)에 의해, 이동 경로(20)를 통과하는 제2 주축(3)이나 제2 주축대(6) 등도 간단한 형상으로 할 수 있다. 따라서, 자동 선반(1) 자체의 구성을 간이하게 하는 것이나, 디자인이나 설계 등의 자유도를 높일 수도 있어, 자동 선반(1)의 생산 효율이나 비용성의 향상을 도모할 수 있다.

제2 터릿(16)은, Z축 방향에서 볼 때, 정다각형(본 실시형태에서는 정십이각형)의 각 변 모두에 대하여, 경사진 방향의 직선으로 절결된 형상을 갖는다. 그 때문에, 정다각형의 소정의 변에 평행한 방향의 직선으로 절결하는 경우에 비교하여 많은 변을 잔존시킬 수 있다.

즉, 상기 정다각형을 소정의 변에 평행한 방향의 직선으로 절결하는 경우, 최저 3개의 변이 절결된다. 이 경우에는, 제2 주축(3)의 크기에 대응하여 절결부(18)를 확대하면, 상기 변을 2개씩 절결하게 된다. 이에 비해, 본 실시형태와 같이 각 변 모두에 대하여 경사진 방향의 직선으로 절결하는 경우는 최저 2개의 변이 절결된다. 제2 주축(3)의 크기에 대응하여 절결부(18)를 확대하면, 상기 변을 하나씩 절결하면 된다. 이 때문에, 본건의 제2 터릿(16)은, 절결부(18)에 의한 절결 상태로 잔존하는 각 변에 대하여 공구 장착부(19)를 설치함으로써, 비교적 많은 공구 장착부(19)를 설치하는 것이 가능해진다.

환언하면, 제2 터릿(16)은, 제1 주축(2)에 파지된 워크(4)와 동축선 상에 배치된 제2 주축(3)에 대하여, Z축 방향에서 볼 때, 정다각형의 소정의 변에 평행한 방향의 직선으로 절결하는 경우에 비교하여, 정다각형의 각 변에 대하여 경사진 방향의 직선에 의해 절결한 쪽이, 잔존하는 변이 많아지는 위치에 배치되어 있다.

또 홀수변을 갖는 정다각형의 경우는, 각 변 모두에 대하여 경사진 방향의 직선으로 절결할 뿐만 아니라, 제2 터릿(16)을 소정의 변에 대향하여 그 변에 평행한 방향의 직선으로 절결한 구성으로 할 수도 있다. 이 경우에도, 최저 2개의 변을 절결함으로써, 가능한 한 많은 변을 남기면서 절결부(18)를 형성할 수 있다.

이에 따라, Z축 방향에서 볼 때의 제2 터릿(16)의 형상을, 종래의 양측이 잘록한 복잡한 형상으로 하지 않고, 대략 반달모양의 비교적 간단한 형상으로 하여 공구 장착부(19)를 증가시킬 수 있다. 또 제1 주축(2)은, 워크(4)를 제2 주축(3)과 동일 축선 상 또는 서로의 축선이 오프셋된 상태로 파지하는 경우가 있다. 이 때문에 이동 경로(20)는, 제2 주축(3)이 제1 주축(2)과 동축 상에 위치하는 상태, 또는 제1 주축(2)의 축선에 대하여 상기 오프셋만큼 편위한 상태에서, 제2 주축(3)의 제2 터릿(16)을 넘는 Z축 방향으로의 이동을 허용하도록 형성된다.

본 자동 선반(1)에 있어서는, 상기 제어 장치(21)측에 순차 인덱싱 수단(23)이 설치되어 있다(도 1 참조). 순차 인덱싱 수단(23)은, 각 터릿(11, 16)을 미리 정해진 인덱싱 각도마다 선회시켜 각 공구 장착부(14, 19)를 순차 인덱싱한다.

순차 인덱싱 수단(23)은, 제1 터릿(11) 또는 제2 터릿(16)이 선택적으로 설정되고, 오퍼레이터가, 제어 장치(21)측에 설치된 스위치(도시하지 않음)를 조작하면, 스위치를 조작할 때마다, 제1 터릿(11) 또는 제2 터릿(16)을 미리 정해진 인덱싱 각도마다 선회시키고 정지시키도록 구성되어 있다. 인덱싱 각도마다의 선회와 정지에 의해, 공구 장착부(14) 또는 공구 장착부(19)가 순서대로 제1 주축(2) 또는 제2 주축(3)에 대향한다.

또한 순차 인덱싱 수단(23)은, 제1 터릿(11) 또는 제2 터릿(16)의 선회 방향을 스위치 등에 의해 임의로 설정할 수 있도록 구성할 수도 있다. 예컨대 도 2에서의 시계 방향 또는 반시계 방향의 어느 것을 설정함으로써, 제1 터릿(11) 또는 제2 터릿(16)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 선회시킬 수 있다. 따라서, 설정된 선회 방향에서, 제2 터릿(16)을 수동 선회 조작하는 것이 가능해진다. 제1 터릿 또는 제2 터릿(16)을, 적절하게 선회 방향을 전환하여 선회시킬 수도 있다.

본 실시형태에 있어서는, 도 4a∼도 4c의 각 도면에 도시된 바와 같이, 제2 터릿(16)에는 19a∼19h의 8개의 공구 장착부(19)가 형성되어 있다. 그리고 제2 터릿(16)이 정십이각형에 기초하여 형성되어 있기 때문에, 인덱싱 각도 「θ」(도 4a∼도 4c의 「θ」)는 정십이각형의 중심각과 동일한 30도가 된다. 그 때문에, 제2 터릿(16)을 설정하여 오퍼레이터가 스위치 조작하면, 스위치를 조작할 때마다 제2 터릿(16)이 30도씩 선회하도록 구성되어 있다. 따라서, 오퍼레이터가 스위치를 조작함으로써, 순차 인덱싱 수단(23)에 의해 오퍼레이터가 수동으로 소정의 공구 장착부(19)를 인덱싱할 수 있다. 오퍼레이터는, 인덱싱된 공구 장착부(19)에 대한 공구의 장착이나, 장착된 공구의 조정 등을 용이하게 행할 수 있다.

또 제2 터릿(16)의 공구 장착부(19)는, 일부가 절결된 상기 정십이각형의 잔존하는 각 변에 대응하여 형성되어 있다. 그 때문에, 소정의 공구 장착부(19)를 인덱싱하면, Z축 방향에서 볼 때, 각 공구 장착부(19)에 대응하는 변이 Y축 방향을 따른다(도 2 참조).

따라서, 제2 터릿(16)을 항상 인덱싱 각도 「θ」(본 실시형태에 있어서는 θ=30도)마다 선회시키면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제2 터릿(16)을, 상기 평탄면(18b)이 상기 ZY 평면을 따르고 상기 단부 가장자리(18a)가 상기 Y축 방향을 따르는 선회 상태로 위치 결정할 수 없다. 따라서, 통상의 수동 조작으로 이동 경로(20)를 형성시킬 수 없다.

이 때문에, 도 4b에 도시되는 절결부(18)에 인접하는 공구 장착부(19a, 19h)(도 4b에서는 공구 장착부(19a))의 인덱싱 상태의 다음에 스위치 조작이 행해지면, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제2 터릿(16)을 공구 장착부(19)의 인덱싱 각도와는 상이한 각도로 선회시켜, 절결부(18)의 단부 가장자리(18a)가 상기 Y축 방향을 따르는 선회 상태로 위치 결정하도록, 본 순차 인덱싱 수단(23)이 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 단부 가장자리(18a)가, 제2 터릿(16)을 미리 정해진 인덱싱 각도로 선회시킨 위치로부터 인덱싱 각도의 1/2의 각도로 선회시켰을 때에, Y축 방향(수직 방향)을 따라서 절결부(18)가 인덱싱되는 각도의 직선으로 형성되어 있다. 절결부(18)는, 미리 정해진 인덱싱 위치로부터 인덱싱 각도의 절반의 각도(15도)로 제2 터릿(16)을 선회시킨 위치에서, 단부 가장자리(18a)가 Y축 방향을 따른다.

따라서 순차 인덱싱 수단(23)은, 절결부(18)의 위치 결정을 위해, 도 4b에 도시되는 공구 장착부(19a)의 인덱싱 상태로부터, 2개분의 인덱싱 각도 「2θ」(2×30도)만큼 반시계 방향으로 제2 터릿(16)을 선회시킨 후, 인덱싱 각도의 절반 「(1/2)θ」(15도)만큼 제2 터릿(16)을 더 선회시킨다. 이에 따라, 「2θ+(1/2)θ」(75도)만큼 반시계 방향으로 제2 터릿(16)이 선회하고, 단부 가장자리(18a)가 Y축 방향을 따르도록 절결부(18)가 인덱싱된다.

공구 장착부(19h)가 인덱싱되어 있는 경우, 순차 인덱싱 수단(23)이, 2개분의 인덱싱 각도 「2θ」(2×30도)+인덱싱 각도의 절반 「(1/2)θ」(15도)만큼 제2 터릿(16)을 시계 방향으로 선회시킴으로써 절결부(18)를 인덱싱할 수 있다.

이에 따라, 오퍼레이터의 수동 조작에 대응하여 순차 인덱싱 수단(23)에 의해 이동 경로(20)를 형성시킬 수 있다. 제2 주축(3)을 이동 경로(20)를 통해 이동시키면서, 오퍼레이터가 메인터넌스 등을 용이하게 행할 수 있다.

또한 순차 인덱싱 수단(23)이, 상기와 같이 오퍼레이터의 수동 조작에 대응하여 이동 경로(20)를 형성시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이 구성에 의해, 제2 터릿(16)을 Z축 방향에서 볼 때, 정다각형의 각 변에 대하여, 경사진 방향의 직선에 의해 절결한 형상으로 형성할 수 있어, 제2 터릿(16)에 가급적 많은 공구 장착부(19)를 설치할 수 있다.

또 자동 선반(1)의 긴급 정지 등에 의해, 어느 공구 장착부(19)도 인덱싱되지 않은 상태에서, Z축 방향에서 볼 때 절결부(18)의 단부 가장자리(18a)가 Y축 방향에 대하여 교차하는 방향이 되도록, 제2 터릿(16)이 정지해 버리는 경우가 있다. 이 경우는, 순차 인덱싱 수단(23)은, 수동 조작(스위치 조작)에 의해, 절결부(18)에 인접하는 어느 공구 장착부(19)(19a, 19h)의 인덱싱 상태, 또는 절결부(18)의 단부 가장자리(18a)가 상기 Y축 방향을 따르는 선회 상태로 제2 터릿(16)을 위치 결정하도록 구성되어 있다. 따라서, 그 후의 인덱싱이나 이동 경로(20)의 형성을 지장없이 행할 수 있다.

또한 제2 터릿(16)의 선회 방향을 시계 방향 및 반시계 방향으로 전환 가능하게 하면, 선회 각도가 커지는 방향으로의 터릿의 선회(멀리 돌아감)로, 공구 장착부(19a) 또는 공구 장착부(19h)까지 반시계 방향 또는 시계 방향으로 제2 터릿(16)을 선회시켜 절결부(18)를 인덱싱할 필요가 없다. 공구 장착부(19b∼19g)의 인덱싱 상태에서 절결부(18)를 인덱싱할 때에, 스위치 조작에 의해 제2 터릿(16)의 선회 방향을 설정하고, 선회 각도가 작아지는 방향으로의 터릿의 선회(지름길로 감)로 공구 장착부(19a 또는19h)를 인덱싱하도록 할 수 있다. 예컨대, 공구 장착부(19b∼19d)가 인덱싱되어 있을 때에는, 제2 터릿(16)을 반시계 방향으로 선회시켜 공구 장착부(19a)를 인덱싱하고, 공구 장착부(19e∼19g)가 인덱싱되고 있을 때에는, 제2 터릿(16)을 시계 방향으로 선회시켜 공구 장착부(19h)를 인덱싱하도록 할 수 있다. 그 후, 「2θ+(1/2)θ」만큼 제2 터릿(16)을 반시계 방향 또는 시계 방향으로 선회시킴으로써, 선회 시간을 단축하여 절결부(18)의 인덱싱을 효율적으로 행할 수 있다.

또 제2 터릿(16)을 반시계 방향으로만 선회시키도록 설정하고, 공구 장착부(19a)의 인덱싱 상태로부터 절결부(18)를 인덱싱하도록 할 수도 있다. 이 경우, 공구 장착부(19b∼19h)의 인덱싱 상태에서는, 스위치 조작을 반복하여, 인덱싱 각도마다 제2 터릿(16)을 반시계 방향으로 선회시켜 공구 장착부(19a)를 인덱싱한다. 그 후, 「2θ+(1/2)θ」만큼 제2 터릿(16)을 반시계 방향으로 선회시킴으로써 절결부(18)를 인덱싱할 수 있다.

또한 제2 터릿(16)을 시계 방향으로만 선회시키도록 설정하고, 공구 장착부(19h)의 인덱싱 상태로부터 절결부(18)를 인덱싱하도록 할 수도 있다. 이 경우, 공구 장착부(19a∼19g)의 인덱싱 상태에서는, 제2 터릿(16)을 시계 방향으로 선회시켜 공구 장착부(19h)를 인덱싱한다. 그 후, 「2θ+(1/2)θ」만큼 제2 터릿(16)을 시계 방향으로 선회시킴으로써 절결부(18)를 인덱싱할 수 있다. 어느 경우라도, 제2 터릿(16)의 선회 제어 등을 간이하게 할 수 있다.

또 단부 가장자리(18a)가 Y축 방향을 따르도록 절결부(18)를 인덱싱하여 제2 터릿(16)을 위치 결정하는 순서가, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하, 다른 상이한 실시형태에 관해, 도 4a∼도 4c를 참조하면서 설명한다. 도 4a∼도 4c에 도시된 바와 같이, 제2 터릿(16)의 절결된 영역을 인덱싱 각도마다 분할하여, 공구 장착부(19h)측으로부터 순서대로, 영역(A), 영역(B), 영역(C), 영역(D)로 한다. 영역(B)와 영역(C) 사이의 정점을 (X)로 한다. 단부 가장자리(18a)는, 이 정점(X)과 제2 터릿(16)의 선회 중심(O)을 연결하는 선에 대하여 수직으로 되어 있다.

도 4b에 나타내는 공구 장착부(19a)의 인덱싱 상태에서의 절결부(18)의 인덱싱 순서의 일례를 설명한다. 공구 장착부(19a)의 인덱싱 상태에서 스위치가 조작되면, 순차 인덱싱 수단(23)은 제2 터릿(16)을 반시계 방향으로 인덱싱 각도 「θ」만큼 선회시킨다. 이 선회에 의해, 제2 터릿(16)의 영역(D)이 제2 주축(3)에 대향하도록 인덱싱된다. 다음 스위치 조작으로 제2 터릿(16)을 인덱싱 각도 「θ」만큼 반시계 방향으로 선회시키면, 영역(C)이 인덱싱된다(도 4a 참조). 또 다른 스위치 조작에 의해, 순차 인덱싱 수단(23)이 제2 터릿(16)을 인덱싱 각도 「(1/2)θ」만큼 반시계 방향으로 선회시킴으로써, 도 4c에 도시된 바와 같이 정점(X)이 인덱싱된다. 이에 따라, 단부 가장자리(18a)가 Y축 방향을 따르는 선회 상태에서 절결부(18)가 인덱싱되어 이동 경로(20)가 형성된다.

그 후, 각 공구 장착부(19)를 인덱싱할 때에는, 순차 인덱싱 수단(23)이, 스위치 조작에 따라서 인덱싱 각도 「(1/2)θ」만큼 제2 터릿(16)을 반시계 방향으로 선회시킴으로써 영역(B)이 인덱싱된다. 또한 스위치 조작이 반복되면, 그 횟수에 따라서 순차 인덱싱 수단(23)이, 인덱싱 각도 「θ」만큼씩 제2 터릿(16)을 반시계 방향으로 선회시킨다. 선회마다, 우선 영역(A)이 인덱싱되고, 이어서, 공구 장착부 19h→19g→19f→19e→19d→19c→19b→19a가 순차 인덱싱된다.

다음으로, 공구 장착부(19h)의 인덱싱 상태에서의 절결부(18)의 인덱싱 순서의 일례를 설명한다. 공구 장착부(19h)의 인덱싱 상태에서, 스위치 조작마다 순차 인덱싱 수단(23)은, 인덱싱 각도 「θ」→「θ」→「(1/2)θ」로 제2 터릿(16)을 시계 방향으로 선회시킨다. 이에 따라, 영역(A)→영역(B)→정점(X)가 인덱싱되고, 단부 가장자리(18a)가 Y축 방향을 따르도록 절결부(18)가 인덱싱되어, 이동 경로(20)가 형성된다. 그 후, 각 공구 장착부(19)를 인덱싱할 때에는, 스위치 조작마다 순차 인덱싱 수단(23)이, 인덱싱 각도 「(1/2)θ」→「θ」로 제2 터릿(16)을 시계 방향으로 선회시킴으로써 영역(C)→영역(D)이 순차 인덱싱된다. 그 후의 스위치 조작에 따라서, 순차 인덱싱 수단(23)이 인덱싱 각도 「θ」만큼씩 제2 터릿(16)을 시계 방향으로 선회시킴으로써, 공구 장착부 19a→19b→19c→19d→19e→19f→19g→19h가 순차 인덱싱된다.

본 실시형태와 같이 스위치 조작마다 인덱싱 각도 또는 인덱싱 각도의 절반의 각도로 제2 터릿(16)을 선회시켜 절결부(18)를 인덱싱하는 구성으로 함으로써, 공구를 선택할 때에는 인덱싱 각도로 선회하고, 절결부(18)를 인덱싱할 때에는 인덱싱 각도의 절반의 선회를 구별하여 사용할 수 있어, 효율이 좋은 공구 선택과 이동 경로(20)의 형성이 가능해진다. 또한, 절결부(18)의 인덱싱이나, 절결부(18)의 인덱싱 후의 공구 장착부(19)의 인덱싱시의 선회 제어를 간단히 행하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시형태를 도면에 의해 상세히 설명했지만, 상기 실시형태는 본 발명의 예시에 불과한 것이며, 본 발명은 상기 실시형태의 구성에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계의 변경 등이 있더라도 본 발명에 포함된다.

[관련 출원에 대한 상호 참조]

본 출원은, 2014년 10월 23일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 2014-216514에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 모든 개시는 완전히 본 명세서에서 참조에 의해 포함된다.

Claims

둘레면에 복수의 공구 장착부를 구비한 터릿과 워크를 유지하는 주축을 구비하고,
상기 주축은 축선을 따라서 이동 가능하게 설치되고,
상기 터릿은 상기 공구 장착부의 각각을 상기 주축에 대하여 인덱싱할 수 있도록 선회 가능하게 설치되고,
상기 터릿에 미리 정해진 하나의 절결부가 형성되고,
상기 절결부가 상기 주축과 대향하도록 상기 터릿을 선회시키는 것에 의해, 상기 터릿을 넘는 상기 주축의 이동 경로가 형성되는 공작 기계에 있어서,
상기 절결부는 상기 축선을 따르는 하나의 평면으로 이루어지고,
상기 터릿은, 상기 축선 방향에서 볼 때, 선회 중심을 중심으로 하는 정다각형의 일부가 상기 절결부의 단부 가장자리에 의해 직선형으로 절결된 형상을 가지며,
상기 절결부는, 상기 단부 가장자리가, 상기 축선 방향에서 볼 때, 상기 정다각형의 각 변과 교차하는 방향의 직선으로 이루어지도록 마련되고,
상기 각 공구 장착부를, 상기 절결부에 의해 절결된 상기 정다각형에 남는 각 변에 대응해 배치하여, 상기 터릿의 상기 절결부 이외의 둘레면에 걸쳐서 마련한 것을 특징으로 하는 공작 기계.
삭제
제1항에 있어서, 각 공구 장착부를, 순차 인덱싱하도록 상기 터릿을 미리 정해진 인덱싱 각도마다 선회시키는 순차 인덱싱 수단을 구비하고,
상기 순차 인덱싱 수단은, 상기 절결부의 단부 가장자리가 형성하는 직선에 따른 상기 인덱싱 각도와는 상이한 각도로 상기 터릿을 선회함으로써, 상기 주축에 대향하는 위치에 상기 절결부를 인덱싱하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
제3항에 있어서, 상기 순차 인덱싱 수단은, 상기 절결부에 인접하는 공구 장착부의 인덱싱 상태의 다음에, 상기 절결부의 단부 가장자리가 상기 축선과 함께 수직면 상의 직교 좌표계를 형성하는 축방향을 따르는 선회 상태로, 상기 터릿을 위치 결정하여 상기 이동 경로를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
제3항에 있어서, 상기 순차 인덱싱 수단은, 상기 인덱싱 각도마다 상기 터릿을 순차 선회시킨 후, 상기 절결부의 단부 가장자리가 상기 축선과 함께 수직면 상의 직교 좌표계를 형성하는 축방향을 따르는 각도로 상기 터릿을 선회시킴으로써, 상기 터릿을 위치 결정하여 상기 이동 경로를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터릿을 미리 정해진 인덱싱 위치로부터 상기 인덱싱 각도의 절반의 각도로 선회시키는 것에 의해 상기 절결부가 인덱싱되도록, 상기 절결부의 단부 가장자리가 형성된 것을 특징으로 하는 공작 기계.