KR101880773B1

KR101880773B1 - 머시닝 센터

Info

Publication number: KR101880773B1
Application number: KR1020130062840A
Authority: KR
Inventors: 가쓰야 호소카와; 가즈미 핫토리
Original assignee: 호와고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2018-07-20
Also published as: JP5949174B2; KR20130135170A; CN103447878A; JP2013248709A; CN103447878B

Abstract

머시닝 센터의 차폐판은, 슬라이드 베이스 상에 세워서 설치된 배면판과 배면판의 좌우에 설치된 측면판을 가지고 있고, 차폐판의 배면판에, 주축 헤드 및 주축에 장착되는 공구가 통과 가능한 개구부가 형성되어 있다. 공구 매거진의 서로 이웃하는 1조의 공구 파지부 사이에, 개구부를 폐쇄하는 폐쇄판이 설치되어 있다. 피가공물을 가공할 때, 폐쇄 수단에 의해 개구부를 폐쇄하여 가공 영역과 비가공 영역을 격리하고, 주축에 장착되는 공구를 교환할 때, 주축 헤드를 가공 영역으로부터 개구부를 통하여 비가공 영역으로 진입시키고, 인덱스된 공구 파지부가 주축에 대하여 공구를 주고 받는다.

Description

머시닝 센터{MACHINING CENTER}

본 발명은, 암리스(armless) 자동 공구 교환을 행하는 머시닝 센터에 관한 것이며, 상세하게는 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지된 슬라이드 베이스에, 피가공물이 놓여지는 테이블을 얹어놓음과 동시에 암리스형 자동 공구 교환 장치를 구비시킨 머시닝센터에 관한 것이다.

Y축 방향으로 이동 가능하게 지지된 슬라이드 베이스에, 피가공물이 놓여지는 테이블과, 고리 형상으로 배치된 복수의 공구 유지부를 가지는 원반 형상의 공구 매거진이 설치되며, 테이블과 함께 공구 매거진을 Y축 방향으로 이동시켜 암리스 자동 공구 교환을 행하는 머시닝 센터가 있다(예를 들면, 일본 공개특허공보 2008-142891호 참조).

한편, 암리스 자동공구 교환을 행하는 머시닝 센터에 있어서, 가공시에 발생하는 절삭 칩 등이 공구 매거진에 침입하지 않도록, 가공 영역과 공구 매거진이 배치된 영역을 격리하는 구조를 구비한 머시닝 센터가 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 평성7-112341호에서는, 가동식의 개폐 커버를 매거진 커버에 설치하고, 해당 개폐 커버를 닫음으로써, 절삭 칩 등의 침입을 막고 있다.

또, 공구 유지판을 구비한 원반 형상의 공구 매거진이 고정 설치되고, 공구 매거진이 배치된 영역과 가공 영역과의 사이를 분리하기 위한 고정 커버를 설치한 횡형(橫型) 머시닝 센터가 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 2011-45947호에서는, 고정 커버에 형성된 공구 교환을 위한 개구부를, 공구 유지판에 부착된 가동 커버로 폐색함으로써 절삭 칩 등의 침입을 막고 있다.

그렇지만, 상기 일본 공개특허공보 평성7-112341호의 개폐 커버에 의해 매거진 커버의 개구부를 개폐하는 구성은, 제조비용이 커지는 문제가 있었다.

또, 일본 공개특허공보 2011-45947호의 공구 유지판에 회동 커버를 설치하는 구성은, 간단하고 쉬운 구성으로 개구부를 폐색하는 구성이지만, 베드상에 설치된 칼럼의 이동 영역 등을 포함하는 비가공 영역에, 절삭 칩 등이 들어오는 것을 방지하는 기능은 갖추어져 있지 않다. 또, 개구부가 크기 때문에, 절삭 칩이나 쿨런트(coolant)가 공구 매거진 내에 침입하기 쉽고, 또, 공구 교환시에 교환되는 공구(주축에 장착되는 공구 또는 주축으로부터 떼어내어지는 공구)에 인접하는 공구에 절삭 칩 등이 부착할 우려가 있었다.

그래서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여, 가공시에 발생하는 절삭 칩이나 쿨런트가 공구 매거진이 배치된 비가공 영역에 들어오는 것을 방지할 수 있는 간단하고 쉬운 구조의 차폐판을 구비한 머시닝 센터를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 상면에 슬라이딩 면이 형성된 베드와, 상기 슬라이딩 면상에서 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지된 슬라이드 베이스와, 상기 슬라이드 베이스 상에 설치되어 피가공물이 놓여지는 테이블과, 상기 테이블의 윗쪽에 배치되어 장착되는 공구를 회전시키는 주축과, 상기 주축을 지지하는 주축 헤드와, 공구 매거진을 가지며, 상기 주축에 장착되는 공구를 교환하는 암리스형 자동 공구 교환 장치와, 상기 테이블이 배치된 가공 영역과 상기 공구 매거진이 배치된 비가공 영역을 격리하는 차폐판을 구비한 머시닝 센터에 있어서, 상기 베드의 상기 슬라이딩 면의 후방에, 칼럼이 세워서 설치되고, 상기 주축 헤드는, 상기 칼럼에 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동 가능하게 지지되며, 상기 암리스형 자동 공구 교환 장치의 상기 공구 매거진은, 고리형상으로 배치된 복수의 공구 파지부로서, 상부에 테이퍼형상 생크부가 배치된 공구를 탈착 가능하게 파지하고, 인덱스 모터에 의하여 상기 공구 매거진을 회전하여 목표로 하는 공구 파지부가 인덱스되는 복수의 공구 파지부를 가지며, 상기 차폐판은, 상기 슬라이드 베이스 상에 세워서 설치된 배면판과, 상기 배면판의 좌우에 설치된 측면판을 가지고, 상기 배면판에 상기 주축 헤드 및 상기 주축에 장착되는 공구가 통과 가능한 개구부가 형성되며, 상기 공구 매거진에, 상기 개구부를 폐쇄 가능한 폐쇄 수단이 설치되고, 상기 폐쇄 수단은, 상기 공구 매거진의 서로 이웃하는 1조의 상기 공구 파지부 사이에 배치되어, 상기 주축에 장착되는 공구를 교환할 때, 상기 슬라이드 베이스의 전후방향으로의 이동과, 상기 주축 헤드의 상하 방향으로의 이동과, 상기 공구 매거진의 회전에 의해, 상기 주축 헤드를 상기 가공 영역으로부터 상기 개구부를 통하여 상기 비가공 영역에 진입시키고, 인덱스된 상기 공구 파지부가 상기 주축에 대하여 공구를 주고 받아, 피가공물을 가공할 때, 상기 공구 매거진의 회전에 의해 인덱스된 상기 폐쇄 수단이 상기 개구부를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 차폐판에 형성된 개구부는 주축 헤드 및 주축에 장착되는 공구를 통과할 수 있으면 충분하기 때문에 비교적 작은 형상으로 족하고, 차폐판에 의해 용이하게 폐쇄할 수 있다. 따라서, 가공 때에 절삭 칩이나 쿨런트가, 공구 매거진이 배치된 비가공 영역으로 들어오는 것을 간단하고 쉬운 구조로 방지할 수 있다.

또한, 상술한 머시닝 센터에 있어서, 상기 폐쇄 수단은, 상기 공구 매거진에 세워서 설치되어 고정되는 판부재인 것으로 해도 좋다.

이 구성에 의하면, 간단한 구조의 폐쇄 수단에 의해, 저렴한 암리스형 자동 공구 교환 장치로 할 수 있다.

또, 상술한 머시닝 센터에 있어서, 상기 공구 매거진에 복수의 상기 폐쇄 수단이 설치되고, 하나의 상기 폐쇄 수단은, 다른 상기 폐쇄 수단이 개재되는 공구 파지부의 조(組)와는 다른 조의 공구 파지부의 사이에 배치되어 있도록 해도 좋다.

이 구성에 의하면, 폐색 수단을 복수 구비하기 때문에, 인덱스 시간을 짧게 할 수 있어 공구 교환 시간을 단축할 수 있다.

또, 상술한 머시닝 센터에 있어서, 상기 인덱스 모터에 의한 목표로 하는 공구 파지부를 인덱스하는 동작은, 상기 주축 헤드를 이동하고 있는 사이에 행해지도록 해도 좋다.

이 구성에 의하면, 피가공물에의 가공이 종료한 후에, 주축 헤드의 이동과 병행하여 공구 파지부의 인덱싱이 행해짐으로써, 공구 교환 시간을 단축할 수 있다.

또, 상술한 머시닝 센터에 있어서, 상기 암리스형 자동 공구 교환 장치는, 상기 슬라이드 베이스에 고정되어 있고, 해당 슬라이드 베이스와 함께 상기 슬라이딩 면상에서 전후방향으로 이동 가능하도록 해도 좋다.

또, 상술한 머시닝 센터에 있어서, 상기 개구부는, 상기 주축 헤드 및 상기 주축에 장착되는 공구의 1조만이 통과 가능하도록 해도 좋다.

또, 상술한 머시닝 센터에 있어서, 상기 배면판의 상기 개구부의 가장자리부에, 상기 폐쇄 수단에 접촉 가능한 패킹 부재가 설치되어 있도록 해도 좋다.

도 1은, 본 발명에 따른 머시닝 센터의 일례를 나타내는 측면도이며, 가공시의 상태를 나타내고 있다.
도 2는, 도 1의 A부 확대도이며, 주축을 단면도로 나타내고 있다.
도 3은, 도 1의 머시닝 센터의 일부를 추출한 사시 설명도이다.
도 4는, 차폐판의 사시도를 나타내며, (a)는 가공 영역측에서 본 도면, (b)는 비가공 영역측에서 본 도면이다.
도 5는, ATC 장치의 사시도이다.
도 6은, 공구 매거진의 정면도이다.
도 7은, 도 1의 상태에 있어서의 공구 매거진과 주축 헤드의 위치 관계를 나타내는 평면 설명도이다.
도 8은, 도 7의 B부 확대도이다.
도 9는, 도 1의 머시닝 센터에 있어서, 주축 헤드가 공구 교환 위치에 있는 상태를 나타내고 있다.
도 10은, 도 9 상태에 있어서의 공구 매거진과 주축 헤드의 위치 관계를 나타내는 평면 설명도이다.
도 11은, 도 10의 C부 확대도이다.

이하, 본 발명을 구체화한 실시형태를, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 머시닝 센터의 일례를 나타내며, 가공시 상태의 측면도를 나타내고 있다. 1은 머시닝 센터의 기초부를 구성하는 베드, 2는 후술하는 슬라이드 베이스(3)상에 설치되어 피가공물이 놓여지는 테이블, 3은 테이블(2)을 전후방향으로 이동시키기 위한 슬라이드 베이스, 4는 테이블(2)의 윗쪽에 배치되어 장착한 공구(T)를 회전시키는 주축, 5는 주축(4)을 지지하는 주축 헤드, 6은 주축 헤드(5)를 승강 이동시키는 주축 헤드 승강체, 7은 복수의 공구(T)를 수용하여 주축(4)에 장착되는 공구(T)를 교환하기 위한 암리스 자동 공구 교환 장치(이하, 간단히 ATC 장치라고 칭한다), 8은 주축 헤드 승강체(6)를 지지하는 칼럼, 9는 ATC 장치(7)를 지지하는 스테이(stay), 11은 가공 영역과 비가공 영역을 격리하여 절삭 칩이나 쿨런트 등이 비가공 영역으로 침입하는 것을 저지하는 차폐판이다.

한편, 도 1에 있어서, 도시된 왼쪽방향이 전방이며, 이 방향을 Y축 방향, Y축으로 직교하는 좌우 방향을 X축 방향, 상하 방향을 Z축 방향으로 하여 이하 설명한다.

베드(1)는 평탄한 상면을 가지며, 해당 상면에, 슬라이드 베이스(3)를 전후방향으로 슬라이딩시키기 위한 Y축 슬라이딩 면이 형성되어 있다. 이 Y축 슬라이딩 면의 후방에는 칼럼(8)이 세워서 설치되고, 칼럼(8)에 주축 헤드 승강체(6)가 지지되어 있다. 주축 헤드 승강체(6)는, 베드(1)의 윗쪽에 배치되어 있다.

자세하게는, 베드(1)의 뒷쪽으로부터 기립 형성된 칼럼(8)은, 그 상부가 앞쪽으로 구부러져 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 이 앞쪽을 향한 선단부에 X축 슬라이딩 면이 형성되고, 새들(saddle)(12)이, 칼럼(8)에 대하여 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 그리고 새들(12)의 전면에 Z축 슬라이딩 면이 형성되며, 주축 헤드 승강체(6)가, 새들(12)에 대하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 이와 같이 하여, 주축 헤드(5)가, 칼럼(8)에 상하 방향 및 좌우방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.

도 2는 도 1의 A부 확대도이며, 주축(4)과 주축(4)의 주위의 구성을 단면으로 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 공구(T)는, 상부에 형성된 원추 형상의 테이퍼형상 생크부(13)와, 봉 형상의 풀 스터드(pull stud)(14)를 가지고 있다. 주축(4)은, 이 테이퍼형상 생크부(13)가 삽입되는 테이퍼 구멍(4a)과, 풀 스터드(14)를 파 지하여 잡아당겨 지지하는 드로우 바(draw bar)(4b)를 구비하고 있다. 한편, 도 2에 나타내는 구성은 종래와 같기 때문에 자세한 설명은 생략한다.

도 3은 머시닝 센터의 일부를 추출한 사시 설명도이며, 테이블(2)과 ATC 장치(7)와 차폐판(11)과의 관계를 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 El는, 테이블(2) 및 주축(4)이 배치된 가공 영역, E2는 공구 매거진(20)이 배치된 비가공 영역이며, 차폐판(11)에 의해 쌍방의 영역은 격리되어 있다.

도 4는 이 차폐판(11)의 사시도를 나타내며, (a)는 전방(가공 영역(El)측)에서 본 도면, (b)는 후방(비가공 영역(E2)측)에서 본 도면을 나타내고 있다. 차폐판(11)은, 슬라이드 베이스(3)에 세워서 설치된 배면판(11a)과, 전방에서 본 경우에 배면판(11a)의 좌측에 배치된 좌측면판(11b)과, 배면판(11a)의 우측에 설치된 우측면판(11c)을 가지고 있고, 윗쪽에서 본 경우에 대략 コ자 형상으로 형성되어 있다. 배면판(11)의 중앙 상부에는 장방 형상의 개구부(30)가 형성되어 있다. 개구부(30)는, 공구(T)를 교환할 때에 주축 헤드(5) 및 주축(4)에 장착된 공구(T)가 통과 가능한 폭 및 높이로 형성되어 있다. 그리고, 폐쇄판(23)의 개구부(30)의 좌우 양가장자리부에는, 후술하는 폐쇄판(23)에 접촉 가능한 띠 형상의 고무편(30a)(패킹 부재)이 부착되어 있다. 이와 같이 하여, 폐쇄판(23)으로 폐쇄했을 때에 빈틈을 없애도록 구성되어 있다.

또, 배면판(11a)의 하부에, 전방으로 기울어진 경사면판(31)이 설치되며, 절삭 칩이나 쿨런트 등이 슬라이드 베이스(3)의 후방에서 베드(1) 등으로 낙하하는 것을 방지하고 있다. 차폐판(11)은 슬라이드 베이스(3)에 고정되어 있다.

한편, 도 3에 나타내는 형태에서는, 개구부(30)가 폐쇄판(폐쇄 수단)(23)으로 폐쇄되어 있다. 이 폐쇄판(23)은, 후술하는 바와 같이 공구 매거진(20)에 부착되어 있다.

한편, ATC 장치(7)는, 수평으로 배치된 원반 형상의 공구 매거진(20)을 가지며, 공구 매거진(20)에는, 복수의 공구 파지부(21)가 고리형상으로 배치되어 있다.공구 파지부(21)는, 공구(T)의 상부에 설치된 테이퍼형상 생크부(13)를 탈착 가능하게 파지하도록 구성되어 있다. 그리고, 공구 매거진(20)의 중앙 하부에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 공구 매거진(20)을 회전시키는 인덱스 모터(22)가 배치되어 있다.이 인덱스 모터(22)는, 공구 매거진(20)을 회전하여 목표로 하는 공구 파지부(21)를 인덱싱하는 기능을 가지고 있다. 또, 인덱스 모터(22)는 슬라이드 베이스(3)의 뒷쪽(背部)으로부터 연장된 스테이(9)의 선단에 고정되어 있다. 이와 같이 하여, ATC 장치(7)는, 슬라이드 베이스(3)의 후방으로 경사진 상부에 배치되고, 슬라이드 베이스(3)에 고정되어, 슬라이드 베이스(3)와 함께 슬라이딩 면상에서 전후방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

도 5는 ATC 장치(7)를 후방에서 비스듬하게 본 사시도, 도 6은 공구 매거진의 정면도를 각각 나타내고 있다. 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 차폐판(11)의 개구부(30)를 폐쇄하는 폐쇄판(23)이 공구 매거진(20)의 일단에 부착되어 있다. 즉, 폐쇄판(23)은, 공구 매거진(20)의 서로 이웃하는 1조의 공구 파지부(21) 사이에 세워서 설치되며, 공구 매거진(20)에 고정되어 있다. 또, 폐쇄판(23)은, 개구부(30)에 합치하도록 장방 형상으로 형성되어 있다.

도 7은 공구 매거진(20)과 주축 헤드의 위치 관계를 나타내는 평면 설명도, 도 8은 도 7의 B부 확대도를 각각 나타내고 있다. 폐쇄판(23)에 의해 개구부(30)를 폐쇄한 상태에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 폐쇄판(23)이 개구부(30)에 합치하는 소정 위치에 배치되도록 공구 매거진(20)을 회전하여 인덱싱하는 것만으로 개구부(30)을 폐쇄할 수 있다. 그리고, 도 8에 나타내는 바와 같이 개구부(30) 주위에 부착된 고무편(30a)에 폐쇄판(23)이 접촉함으로써, 개구부(30)가 빈틈없이 폐쇄된다.

한편, 공구 매거진(20)은 공구 파지부(21)를 다수 구비하고 있고, 도 7은 그 상태를 나타내고 있지만, 도 7 이외에서 나타내는 공구 매거진(20)에서는, 공구 파지부(21) 및 공구 파지부(21)에 파지 된 공구(T)는 일부만 나타내고 있다. 또, 후술하는 도 11에 나타내는 바와 같이, 고무편(30a)을 구비한 개구부(30)의 폭은 주축 헤드(5)의 지름(W)과 거의 동일하게 형성되며, 개구부(30)는 주축 헤드(5)가 통과 가능한 최소의 폭으로 형성되어 있다. 즉, 개구부(30)는, 주축 헤드 및 주축(4)에 장착되는 공구(T)의 1조만이 통과 가능하게 되어 있다. 또, 주축 헤드(5)는, 공구(T)보다 큰 지름으로 형성되어 있다.

본 실시의 형태에 있어서의 머시닝 센터에 있어서는, 주축(4)에 장착되는 공구(T)를 교환할 때, 슬라이드 베이스(3)의 전후방향으로의 이동에 의해, 주축 헤드(5)를 가공 영역(E1)으로부터 개구부(30)를 통하여 비가공 영역(E2)에 침입시킨다. 또, 주축 헤드(5)의 상하 방향으로의 이동과, 공구 매거진(20)의 회전에 의해, 인덱스된 공구 파지부(21)가 주축(4)에 대하여 공구(T)를 주고 받아, 공구(T)가 교환된다. 또, 피가공물을 가공할 때에는, 공구 매거진(20)의 회전에 의해 인덱스된 폐쇄판(23)이 개구부(30)를 폐쇄한다.

이와 같이 구성된 머시닝 센터에 있어서의 공구 교환의 방법은 이하와 같다.도 9는 주축 헤드(5)가 공구 교환 위치에 있는 상태의 머시닝 센터 측면도, 도 10은 도 9의 상태에서의 공구 매거진(20)과 주축 헤드(5)의 관계를 나타내는 평면도, 도 11은 도 10의 C부 확대도를 각각 나타내고, 이들 도면을 참조하여 설명한다.

공구(T)를 교환하는 경우, 주축 헤드(5)가 X축상의 소정의 위치에서 또 소정의 높이로 이동함과 함께 슬라이드 베이스(3)가 전방으로 이동하고, 주축 헤드(5)가 차폐판(11)의 개구부(30)를 통과하여 공구 교환이 행해진다. 도 9는 이 공구 교환의 동작 상태를 나타내고 있다. 또, 상기 도 7에 있어서는, 주축 헤드(5)가 제 1의 소정 위치에 배치된 상태를 나타내며, 이 경우, 주축 헤드(5)는, 개구부(30)의 전방에 배치되어 있다.

이하에, 공구 교환의 방법을 보다 구체적으로 설명한다.

새들(12)의 X축 방향 이동과, 주축 헤드 승강체(6)의 Z축 방향 이동에 의해, 주축 헤드(5)를 제 1의 소정 위치에 위치 결정한다. 도 7에 나타내는 주축 헤드(5)의 위치가, 제 1의 소정 위치를 나타내고 있고, 이 제 1의 소정 위치에 주축 헤드(5)가 위치 결정된 상태에서는, 개구부(30)의 전방에 주축 헤드(5)가 배치되며, 슬라이드 베이스(3)의 윗쪽에 배치된다. 이 주축 헤드(5)의 이동과 병행하여, 인덱스 모터(22)가 공구 매거진(20)을 회전하여 폐쇄판(23)을 이동하여 개구부(30)를 개방하고, 동시에 목표로 하는 공구 파지부(주축(4)에 장착되어 있는 공구(T)를 수용하는 공구 파지부)를 인덱싱하여 개구부(30)의 후방에 배치한다. 또한, 슬라이드 베이스(3)를 전방(Y축 방향)으로 이동시키고, ATC 장치(7)를 소정의 위치로 위치 결정한다. 이때, ATC 장치(7)와 함께 차폐판(11)이 전방으로 이동한다. 이것에 의해, 주축 헤드(5)는, 제 1의 소정 위치보다 개구부(30)에 가까워지며, 제 2의 소정 위치로 위치 결정된다. 도 11에 있어서 P로 나타내는 위치가, 제 2의 소정 위치를 나타내고 있다.

그 후, 슬라이드 베이스(3)를 더욱 전방으로 이동시킴으로써, 주축 헤드(5)가 차폐판(11)의 개구부(30)를 통과하고, 도 11의 Q로 나타내는 공구 교환 위치로 이동한다. 이 이동 조작에 의해 주축(4)에 장착되어 있는 공구(T)가 공구 파지부(21)에 파지 된다.

공구(T)가 공구 파지부(21)에 파지되면, 주축(4)에 의한 공구 파지가 해제된다. 그 후, 주축 헤드(5)를 상승(Z축 방향 이동)시킨다. 이렇게 하여, 주축(4)에 장착되어 있는 공구(T)는 주축(4)으로부터 공구 매거진(20)의 공구 파지부(21)에 건네진다. 즉, 해당 공구 파지부(21)가, 주축(4)으로부터 공구(T)를 받는다.

공구 매거진(20)이 공구(T)를 받은 후, 다음에 사용하는 공구(T)의 장착이 행해진다.

공구(T)의 장착 동작은, 주축 헤드(5)를 상승시킨 상태에서 공구 매거진(20)을 회전시키고, 원하는 공구(T)를 공구 교환 위치로 인덱스 한다. 그 후, 주축 헤드(5)를 하강시킨다. 이렇게 하여, 공구 파지부(21)에 파지 되어 있는 공구(T)는 공구 파지부(21)로부터 주축(4)으로 건네진다. 이와 같이 하여, 다음에 사용하는 공구(T)가 주축(4)에 장착된다. 이때, 해당 인덱스된 공구 파지부(21) 이외의 공구 파지부(21)는, 차폐판(11)의 배면판(11a)의 후방에 배치된다.

주축(4)에 공구(T)가 장착된 후, 슬라이드 베이스(3)를 후방으로 이동(Y축 방향 이동)한다. 이것에 의해, 주축 헤드(5)가 비가공 영역(E2)으로부터 개구부(30)를 통하여 가공 영역(E1)으로 이동하여 꺼내진다.

한편, ATC 장치(7)의 인덱스 모터(22)는, 공구 매거진(20)을 회전시키고, 폐쇄판(23)을 인덱스하여 개구부(30)에 배치한다. 이것에 의해, 개구부(30)가 폐쇄된다.

이렇게 하여 주축(4)에 장착되는 공구(T)가 교환되며, 피가공물의 가공이 재개된다. 피가공물을 가공하고 있는 사이, 개구부(30)는 상시 폐쇄된다.

이와 같이, 차폐판(11)에 형성된 개구부(30)는 주축 헤드(5) 및 공구(T)를 통과할 수 있으면 충분하기 때문에 비교적 작은 형상이면 좋고, 차폐판(11)에 의해 용이하게 폐쇄할 수 있다. 따라서, 가공시에 절삭 칩이나 쿨런트가, 공구 매거진(20)이 배치된 비가공 영역(E2)에 들어오는 것을 간단하고 쉬운 구조로 방지할 수 있다.

또, 폐쇄판(23)은 간단한 형상의 판부재이면 좋고, 암리스형 자동 공구 교환 장치(7)를 저렴하게 구성할 수 있다.

한편, 상기 실시형태에서는 폐쇄판(23)을 공구 매거진(20)에 1장 설치하고 있지만, 공구 매거진(20)에 복수의 폐쇄판(23)을 설치해도 좋고, 폐쇄판(23)을 복수 구비함으로써 인덱스 시간을 짧게 할 수 있어 공구 교환 시간을 단축할 수 있다. 이 경우, 하나의 폐쇄판(23)은, 다른 폐쇄판(23)이 개재되는 공구 파지부(21)의 조와는 다른 조의 공구 파지부(21)의 사이에 배치된다.

또, 인덱스 모터(22)에 의한 목표로 하는 공구 파지부(21)의 인덱스 동작은, 주축 헤드(5)를 이동하고 있는 사이에 행해지는 것이 좋다. 이 경우, 공구 교환 시간을 단축할 수 있다. 또한, 공구 파지부(21)의 인덱스 동작은, 주축(4)에 장착되는 공구(T)에 의한 피가공물에의 가공이 종료한 시점에 개시하면 좋고, ATC 장치(7)를 전진시킬 때의 대기 시간이 없어지며, 공구 교환 시간을 단축할 수 있다.

본 발명은, 상술한 실시형태로 한정되지 않고 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 구성의 일부를 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims

상면에 슬라이딩 면이 형성된 베드와, 상기 슬라이딩 면상에서 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지된 슬라이드 베이스와, 상기 슬라이드 베이스 상에 설치되어 피가공물이 놓여지는 테이블과, 상기 테이블의 윗쪽에 배치되어 장착되는 공구를 회전시키는 주축과, 상기 주축을 지지하는 주축 헤드와, 공구 매거진을 가지며, 상기 주축에 장착되는 공구를 교환하는 암리스형 자동 공구 교환 장치와, 상기 테이블이 배치된 가공 영역과 상기 공구 매거진이 배치된 비가공 영역을 격리하는 차폐판을 구비한 머시닝 센터에 있어서,
상기 베드의 상기 슬라이딩 면의 후방에, 칼럼이 세워서 설치되고,
상기 주축 헤드는, 상기 칼럼에 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동 가능하게 지지되며,
상기 암리스형 자동 공구 교환 장치의 상기 공구 매거진은, 고리형상으로 배치된 복수의 공구 파지부로서, 상부에 테이퍼형상 생크부가 배치된 공구를 탈착 가능하게 파지하고, 인덱스 모터에 의하여 상기 공구 매거진을 회전하여 목표로 하는 상기 공구 파지부가 인덱스되는 복수의 공구 파지부를 가지고,
상기 차폐판은, 상기 슬라이드 베이스 상에 세워서 설치된 배면판과, 상기 배면판의 좌우에 설치된 측면판을 가지며,
상기 배면판에 상기 주축 헤드 및 상기 주축에 장착되는 공구가 통과 가능한 개구부가 형성되고,
상기 공구 매거진에, 상기 개구부를 폐쇄 가능한 폐쇄 수단이 설치되며, 상기 폐쇄 수단은, 상기 공구 매거진의 서로 이웃하는 1조의 상기 공구 파지부 사이에 배치되고,
상기 주축에 장착되는 공구를 교환할 때, 상기 슬라이드 베이스의 전후방향으로의 이동과, 상기 주축 헤드의 상하 방향으로의 이동과, 상기 공구 매거진의 회전에 의해, 상기 주축 헤드를 상기 가공 영역으로부터 상기 개구부를 통하여 상기 비가공 영역에 진입시키고, 인덱스된 상기 공구 파지부가 상기 주축에 대하여 공구를 주고 받으며,
피가공물을 가공할 때, 상기 공구 매거진의 회전에 의해 인덱스된 상기 폐쇄 수단이 상기 개구부를 폐쇄하며,
상기 폐쇄 수단은, 상기 공구 매거진에 세워서 설치되어 고정되는 판부재이며,
상기 공구 매거진에 복수의 상기 폐쇄 수단이 설치되며,
하나의 상기 폐쇄 수단은, 다른 상기 폐쇄 수단이 개재되는 상기 공구 파지부의 조(組)와는 다른 조의 상기 공구 파지부 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
제 1 항에 있어서,
상기 인덱스 모터에 의해 목표로 하는 상기 공구 파지부의 인덱스 동작은, 상기 주축 헤드를 이동하고 있는 사이에 행해지는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 암리스(armless)형 자동 공구 교환 장치는, 상기 슬라이드 베이스에 고정되어 있고, 상기 슬라이드 베이스와 함께 상기 슬라이딩 면상에서 전후방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 개구부는, 상기 주축 헤드 및 상기 주축에 장착되는 공구의 1조만이 통과 가능한 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 배면판의 상기 개구부의 가장자리에, 상기 폐쇄 수단에 접촉 가능한 패킹 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터.
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