KR20000023016A

KR20000023016A - 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계

Info

Publication number: KR20000023016A
Application number: KR1019990038318A
Authority: KR
Inventors: 우에타케신지; 스즈키미치히로; 사카이고이치; 이소가이슈이쓰; 가토마사나오
Original assignee: 오니시 다다시; 도요다고키 가부시키가이샤
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2000-04-25
Also published as: EP0985489A2; US20020009343A1; EP0985489A3

Abstract

본 발명의 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는 공통의 안내 면 상에 한 쌍의 칼럼(column)(3, 4)을 서로 접근·이간(離間)하는 방향으로 이동 가능하게 하고, 이 칼럼(3, 4)이 대향하는 내측면 칼럼의 이동 방향인 제1 방향과 서로 직교하는 제2 방향 및 제3 방향으로 한 쌍의 스핀들(32, 32')을 각각 이동 가능하게 안내하고, 이들 한 쌍의 스핀들(32, 32')이 공통의 워크 테이블(40)에 대하여, 각각 독립하여 직교하는 3축 방향으로 이동하여 가공할 수 있다. 또한, 스핀들의 상하 이동에 따라, 칼럼(3, 4) 전면(前面)의 상하 커버(50)는 상하의 감기 장치(52, 53)에 의해 항상 커버(50)는 덮인 상태가 유지되고, 양 칼럼(3, 4)의 상대 이동에 따라, 감기 커버(60)가 감기 장치(61)에 의해 신축되어 역시 항상 덮인 상태가 유지된다.

Description

2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계{A MACHINE TOOL WITH TWO SPINDLE HEADS}

본 발명은 트랜스퍼 머신(transfer machine)에 적합한, 각각 독립하여 직교하는 3축 방향으로 이동 가능한 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계에 관한 것이다.

평행으로 연장되는 2개의 스핀들을 공통의 스핀들 헤드 상에 회전 지지하고, 단일의 워크 테이블 상에 탑재한 2개의 동일 공작물에 대하여 동일한 가공을 동시에 실시하는 형식의 2스핀들 공작 기계가 알려져 있다.

또, 일본국 특개평 8(1996)-90386호 공보에 개시된 바와 같이, 각각이 스핀들을 회전 지지하는 2개의 스핀들 헤드가 대향하여 배치되는 동시에 평행으로 연장되는 개별 안내 기구 상을 독립하여 이동할 수 있고, 단일 공작물에 대하여 동시 가공을 실시하는 형식의 2헤드 공작 기계도 알려져 있다.

그러나, 상기 2스핀들 공작 기계는 공통 공작물의 상이한 부분에 대하여 상이한 가공을 동시에 실시할 수 없다. 그러므로, 단일 종의 다량 공작물을 2개씩 능률 양호하게 가공할 수 있지만, 다품종의 공작물을 1개씩 능률 양호하게 가공할 수 없어, 범용성(汎用性)이 낮다.

또, 전술한 2헤드 공작 기계는 2개의 스핀들 헤드가 대향하여 배치되므로, 스핀들 헤드 사이에 공작물을 반입하기 위한 작업자의 작업 영역이 스핀들 헤드의 사이가 된다. 그러므로, 일본국 특개평 8-90386호 공보에 개시된 바와 같이, 양 스핀들 헤드로부터 떨어진 위치에서 공작물을 가동(可動) 테이블 상에 장착한 후, 테이블의 이동에 의해 양 스핀들 헤드 사이로 이송하는 형식이 되지 않을 수 없다. 이와 같은 테이블 이동 형식의 구성은 반송 장치에 의해 복수의 공작 기계를 접속하는 이른바 트랜스퍼 머신에는 적용이 부적합하다.

또한, 2헤드 공작 기계를 구성하는 경우, 이송 기구, 안내 면이 각 부분에 있어, 그것들에 각각 고가의 커버 장치를 설치할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 공통의 안내 면 상에 한 쌍의 칼럼(column)을 서로 접근·이간(離間)하는 방향으로 이동 가능하게 하고, 이 칼럼의 대향하는 내측면에 칼럼의 이동 방향인 제1 방향과 직교하는 제2 방향 및 제3 방향으로 한 쌍의 회전 스핀들을 이동 가능하게 안내하고, 이들 한 쌍의 스핀들이 공통의 워크 테이블에 대하여, 각각 독립하여 직교하는 3축 방향으로 이동 가능하게 함으로써, 워크 테이블을 이동시키지 않는 형식, 즉 트랜스퍼 머신을 구성하는 데에 적합한 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 공통의 워크 테이블에 대하여 2개의 스핀들을 각각 독립하여 직교하는 3축 방향으로 이동 가능하게 구성하고, 효율적으로 커버 장치를 배치한, 트랜스퍼 머신을 구성하는 데에 적합한 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계를 제공하는 것이다.

2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는 본 발명의 공통의 베드 상의 공통의 직선 안내 면에 따라 서로 접근·이간하는 제1 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 제1 슬라이드와, 각 제1 슬라이드의 내측면 상에서 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능한 제2 슬라이드와, 각 제2 슬라이드 상에서 제1 및 제2 방향의 어느 쪽에도 직교하는 제3 방향으로 이동 가능한 스핀들 헤드와, 상기 제2 및 제3 방향 중 어느 한쪽 방향으로 연장되는 회전 축선의 주위로 회전 가능하게 각 스핀들 헤드에 지지되어 있으며, 또한 이들 스핀들 헤드에 지지된 한 쌍의 스핀들이 평행인 스핀들과, 한 쌍의 제1 슬라이드, 2개의 제2 슬라이드, 2개의 스핀들 헤드를 보내기 위한 각각 개별로 설치된 이송 기구와, 제1 방향에서의 양 제1 슬라이드 사이의 중간 위치에서, 또한 양 스핀들의 전방 위치에서 고정적으로 설치된 단일 워크 테이블로 구성된 것이며, 스핀들이 수평 방향으로 지지되는 횡형의 공작 기계로서 구성되어도, 스핀들이 수직으로 지지되는 종형 공작 기계로서 구성되었다고 해도, 2개의 스핀들이 각각 서로 직교하는 3 방향으로 개별로 이송 이동할 수 있고, 양 스핀들에 의해 단일 워크 테이블 상의 공작물에 대하여 가공할 수 있고, 특히 공작물 상의 접근된 2개 부위의 동시 가공을 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 2개의 스핀들을 구비한 공작 기계는, 상기 각 스핀들은 각 스핀들 헤드가 제2 슬라이드 상에서 이동하는 제3 방향으로 연장되어 있으며, 상기 각 스핀들 헤드를 제2 슬라이드 상에서 이동하는 이송 기구는 이송 나사 기구로 이루어지고, 제2 슬라이드에 대한 제1 방향 스핀들 헤드의 오버행(overhang)량을 작게 하도록, 이송 나사 기구의 이송 나사가 제2 슬라이드의 이동 방향으로 이간된 위치에서 스핀들과 평행으로 배치되어 있는 것이며, 제2 슬라이드의 폭을 작게 할 수 있고, 장치 전체를 고강성(高剛性), 또한 콤팩트하게 구성할 수 있어, 스핀들 헤드의 유효 이동 범위를 넓게 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는, 상기 제1 슬라이드는 직립부(直立部)의 하단부 및 상단부가 상대측으로 돌출된 ㄷ자 형상의 직립 칼럼으로, 베드 상에 수평 방향으로 이동 가능하고, 상기 제2 슬라이드가 제1 슬라이드의 상하 단부(端部) 사이에서 끼워지도록, 직립부의 내측면에 상하 방향으로 안내되어 있으며, 상기 스핀들 헤드가 제2 슬라이드의 이동 방향과 직교하는 수평 방향으로 이동 가능하고, 상기 스핀들은 스핀들 헤드의 이동 방향과 평행의 수평 방향으로 연장되어 있으며, 상기 직립 칼럼의 하단부 및 상단부를 결합하는 보강 부재를 설치한 것이며, 횡형 공작 기계에 있어서, 직립 칼럼 형상의 대항측(對抗側)에 벽부가 없어, 서로의 접근 위치를 보다 근접시킬 수 있고, 또한 기계 강성도 확보할 수 있는 것이다.

본 발명의 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는, 또한 상기 양 제1 슬라이드의 전면(前面)에서 양 제1 슬라이드 사이에 놓이고, 한 쌍의 제1 슬라이드 사이의 거리 변화에 대응하여 커버 영역을 변경할 수 있는 감기식 커버 장치로 구성되고, 스핀들 헤드가 수평 방향으로 지지되는 횡형 공작 기계로서 구성되어도, 스핀들 헤드가 수직으로 지지되는 종형 공작 기계로서 구성되어도, 제1 슬라이드 사이의 상대 이동에 상관없이 전면이 항상 감기식 커버 장치에 의해 커버되어 있으므로, 그 밖에 특별한 커버 장치를 설치하지 않고, 각 구동 기구를 절삭 칩과 냉각재(coolant) 등으로 부터 보호할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는, 상기 제1 방향 및 제3 방향은 서로 직교하는 수평 방향이고, 제2 방향은 상하 방향이고, 즉 스핀들이 수평 방향인 횡형 공작 기계를 이루고 있으며, 상기 스핀들 헤드의 제1 슬라이드 상에서의 상하 방향 이동에 연동되어 제1 슬라이드의 전면 영역을 커버하는 상하 커버 장치가 설치되고, 이 상하 커버 장치의 커버면 위치와 상기 감기식 커버 장치의 커버면 위치가 제3 방향에서 거의 정렬(整列)되어 있는 것이며, 칼럼의 전면은 상하 커버 장치에 의해, 제1 슬라이드인 칼럼 사이는 감기식 커버 장치에 의해 스핀들 헤드의 어떠한 이동에 상관없이, 완전하게 커버되어 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 2개의 스핀들을 구비한 공작 기계의 평면도.

도 2는 도 1의 II-II선을 화살표 방향에서 본 종단면도.

도 3은 도 1의 III-III선에 따라 파단한 공작 기계의 정면 종단면도.

도 4는 도 3에서의 좌측 유닛의 정면 사시도.

본 발명의 실시예를 도 1∼도 4에 대하여 설명한다.

본 발명 실시예의 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는 횡형의 공작 기계에 적용한 예이며, 공통의 베드(1) 상의 좌우 방향에 설치된 공통의 직선 안내 면인 가이드 레일(2, 2)에 따라 서로 접근·이간하도록 좌우 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 좌우 한 쌍의 칼럼(3, 4)이 설치되어 있다.

좌우 한 쌍의 칼럼(3, 4)은 좌우 대칭으로 형성되어 있으므로, 좌우 모양이 상이할 뿐으로, 그 구조는 동일하다. 칼럼(3, 4)은 그 직립부와 상단부, 하단부로 구성되고, 그 내부는 중공(中空)으로 되어 있고, 그 중공부에 스핀들을 구비한 스핀들 헤드를 지지하고 있는 스핀들 새들(saddle)(18)이 상하 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 스핀들 새들(18) 상에는 스핀들(32)을 회전 가능하게 구비하는 스핀들 헤드(31)가 수평면 내에서 전후 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 안내·지지되어 있다. 따라서, 2개의 스핀들(32)은 좌우 방향(X축 방향)인 제1 방향, 상하 방향(Y축 방향)인 제2 방향, 전후 방향(Z축 방향)인 제3 방향이 서로 직교하는 3축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있게 된다.

그리고, 베드(1)의 전방부에는 양 칼럼(3, 4)의 중간 위치에서, 그 고정 위치에 공작물 W를 지지하는 1개의 워크 테이블(40)이 설치되어 있다. 이 워크 테이블(40)은 공작물을 회전 분할할 수 있는 선회 테이블로 해도 된다.

먼저, 좌우 한 쌍의 칼럼(3, 4)은 좌우 대칭으로 형성되어 있으므로, 좌우 모양이 상위할 뿐으로, 그 구조는 동일하기 때문에, 우칼럼(3)의 도면도 참조하면서, 좌칼럼(4)에 대하여 설명한다. 그리고, 도면에는 우칼럼(3)의 동일 부분에 동일 번호에 대시를 붙여 기입하고 있다.

좌칼럼(4)은 그 좌측 직립부(9)와 하단부(10) 및 상단부(11)로 구성되며, 그 중간은 중공부(12)로 되어 있고, 그 우측 측면 및 전후면은 개방되어 있으므로, 칼럼(4)은 직립부(9)로부터 하단부(10) 및 상단부(11)가 상대측으로 돌출된 ㄷ자 형상을 하고 있으며, 강도 보강을 위해 내측(우측면)의 후부(後部)에 하단부(10)와 상단부(11)를 잇는 연결 부재(25)가 설치되어 있다. 좌측 칼럼(4)의 직립부(9)의 내면 상하 방향으로 가이드 레일(13, 13)이 설치되고, 이 가이드 레일(13, 13)에 따라, 스핀들 새들(18)이 그 4개의 가이드 베어링(16, 16)에 의해 상하 방향(Y축 방향)으로 안내·지지되어 있다. 스핀들 새들(18)은 칼럼(4)의 상단부(11) 상에 장착된 모터(15)로 회전되는 Y축 방향 이송 나사(14)에 나사맞춤되어 있는 볼너트(17)에 의해 상하 방향으로 이송 이동된다.

스핀들 새들(18)은 수평면 내에서 전후 방향으로 연장되어 있으며, 그 전후 방향으로 상하로 2개의 가이드 레일(19, 19)이 설치되며, 이 가이드 레일(19, 19)에 따라, 역시 전후 방향으로 연장되는 스핀들 헤드(30)가 안내·지지되어 있다.

스핀들 헤드(30)는 도 2에 나타난 바와 같이, 그 후방부의 지지부와 4각 단면 형상의 전방 부분(31)으로 이루어지고, 그 후방 지지부의 4개의 가이드 베어링(20)에 의해 가이드 레일(19, 19)로 안내·지지되어 있다. 스핀들 새들(18)의 하방 부분에는, 전후 방향(Z축 방향) 이송 나사(22)가 전단부의 브래킷(bracket)(21a)과 후부의 브래킷(21b)에 의해 지지되고, 그 후단에는 Z축 방향 이송 모터(24)가 장착되어 있다. 스핀들 헤드(30)의 지지 부분의 전단부, 즉 지지 부분과 4각형 단면부(31)와의 경계선에는 볼너트(23)가 설치되어, 상기 Z축 방향 이송 나사(22)와 나사맞춤되어 있고, 스핀들 헤드(30)는 그 Z축 방향 이송 나사(22)에 의해 전후 방향으로 이송 이동된다.

스핀들 새들(18)에 대한 좌우 방향의 스핀들 헤드(30)의 오버행량을 작게 하도록, Z축 방향 이송 나사(22)가 스핀들 헤드(30)에 대하여, 스핀들 새들(18)의 이동 방향인 상하 방향으로 이간된 위치, 즉 스핀들 헤드(30)의 아래쪽에서 스핀들(32)과 평행으로 배치되어 있는 것이며, 스핀들 새들(18)의 좌우 방향 폭을 작게 할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 스핀들 새들(18)을 그 내측으로 지지하고 있는 칼럼(4)의 좌우 방향의 폭도 작게 할 수 있으므로, 좌우 양 칼럼(3, 4)의 서로의 접근 위치를 근접시킬 수 있다.

스핀들 헤드(30)에는 그 선단에 공구(33)를 고착할 수 있는 스핀들(32)이 회전 가능하게 지지되어 있고, 스핀들(32)은 역시 스핀들 헤드(30)의 후부에 지지되어 있는 구동 모터(34)에 의해 회전 구동된다.

그리고, 본 실시예의 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계에는, 도 4를 참조하여 이해할 수 있도록, 2개의 스핀들이 이동해도, 가령 공작 기계의 구동 부분과 가공 영역을 격리하여 절삭 칩이나 냉각재가 구동 부분에 침입하지 않도록 하는 보호 커버 장치가 설치되어 있다.

먼저, 칼럼(4) 전면의 좌우 양단부에는 상하 방향으로 L자형의 커버 가이드(54, 55)가 설치되고, 4각 단면 형상의 구멍을 가지는 가이드판(51)은 스핀들 새들(18)의 전단에 설치된 L자형 부재(56)에 의해 장착되고, 가이드판(51)의 양단은 칼럼(4)의 양단에 고정된 L자형 커버 가이드(54, 55)의 내측에서 상하 방향으로 이동된다. 스핀들 새들(18)의 전면에 고정된 가이드판(51)의 4각형 단면 형상의 구멍에는 스핀들 헤드(30)의 4각형 단면 형상부(31)가 끼워 맞추어지고, 상단부, 하단부에는 각각 상하 커버(50)의 단부가 고정되어 있고, 상하 커버(50)의 타단은 브래킷을 통해 칼럼(4)의 전면 하단부 및 상단부에 각각 설치된 커버 감기 장치(52, 53)에 의해 항상 감겨지는 구조로 되어 있다.

따라서, 스핀들 헤드(30)가 상하로 움직이면 스핀들 새들(18)에 고정되어 있는 가이드판(51)은 그것에 따라 상하 이동하고, 상하 커버(50)가 그것에 따라 이동하여, 칼럼(4)의 전면은 항상 덮여 있다. 또, 스핀들 헤드(30)가 전후 이동한 경우에는, 그 4각형 단면 형상부(31)가 가이드판(51)의 구멍으로부터 자유롭게 출입할 수 있도록 되어 있다.

또, 도 1 및 도 4에 나타난 바와 같이, 좌우 양 칼럼(3, 4) 사이에는 감기식 커버(60)가 설치되고, 양 칼럼(3, 4)이 상대적으로 이동해서 그 간격이 변화되어도, 공작물측의 가공 영역과 공작 기계측과의 사이에는, 항상 감기 장치(61)에 의해 감기 커버(60)가 덮여져 있어, 공작 기계의 가이드 부분, 구동 부분은 절삭 칩, 냉각재로부터 방호(防護)되어 있다. 좌우 방향 감기 커버(60)와 상기 상하 커버(50)는 공작 기계 전면의 대략 동일면 내에 설치되어 있어, 기계의 조작이나, 공작물, 절삭 칩의 취급에 편리하다.

다음에, 좌우 양 칼럼(3, 4) 사이에 설치된 감기식 커버 장치에 대하여 설명한다. 우칼럼(3)의 전면 좌단부에 고정된 L자형의 커버 가이드(55')에, 그 하단으로부터 상단에 걸쳐 감기 커버(60)의 일단이 고정되어 있고, 이 감기 커버(60)의 타단은 좌칼럼(4)의 전면 우단부의 L자형 커버 가이드(55)에 상하 방향으로 장착된 커버 감기 장치(61)에 연결되어 있다. 따라서, 양 칼럼(3, 4)이 상대적으로 이동하여 그 간격이 변화해도, 공작물측의 가공 영역과 공작 기계측과의 사이에는, 항상 감기 장치(61)에 의해 가로 감기 커버(60)가 덮여져 있어, 공작 기계의 가이드 부분, 이송 기구 부분은 각각 개별로 고가의 커버 장치를 설치하지 않고, 절삭 칩, 냉각재 등으로부터 항상 방호되어 있다. 좌우 방향 감기 커버(60)와 상기 상하 커버(50)는 공작 기계 전면의 대략 동일면 내에 설치되어 있어, 기계의 조작이나, 공작물, 절삭 칩의 취급에 편리하다. 그리고, 본 실시예에 있어서는 양 칼럼(3, 4) 사이의 상면부에는 커버 장치가 설치되어 있지 않지만, 필요에 따라 감기 커버 장치와 동일 구성의 감기 커버를 설치할 수도 있다.

다음에, 본 실시예의 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계의 동작에 대하여 설명한다.

2개의 스핀들(32, 32')에 각각 공구(33, 33')를 장착하고, 워크 테이블(40)에 공작물 W를 장착하여 가공의 준비가 완료된다.

그리고, 공구(33, 33')가 장착된 2개의 스핀들(32, 32')은 공통의 베드(1) 상의 공통의 직선 안내 면인 가이드 레일(2, 2)에 따라 서로 접근·이간하는 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 칼럼(3, 4)(제1 슬라이드)에 의해 제1 방향인 좌우 방향(X축 방향)으로 이송 이동이 가능하고, 양 칼럼(3, 4) 상에서 상기 제1 방향(X축 방향)과 직교하는 제2 방향인 상하 방향으로 이동 가능한 스핀들 새들(18, 18')(제2 슬라이드)에 의해 상하 방향(Y축 방향)으로 이송 이동이 가능하고, 또한 각 스핀들 새들(18, 18') 상에서 수평면 내의 전후 방향으로 이동 가능한 스핀들 헤드(30, 30')(제3 슬라이드)에 의해, 제1 방향(X축 방향), 제2 방향(Y축 방향)의 어느 쪽과도 직교하는 제3 방향인 전후 방향(Z축 방향)으로 이송 이동이 가능하게 되어 있다.

상기 3개의 축 방향의 이동을 위해, 각 축에 이송 나사가 설치되어 있고, 각 이송 나사에는 각각 별개의 이송 구동용 서보 모터(servo motor)가 설치되어 있고, 단일 또는 2대의 NC 제어 등의 제어 장치에 의해 개별로 제어할 수 있다.

양 스핀들(32, 32')은 평행으로 되어 있고, 그 이동 범위는 도 3의 A, B, C, D로 나타난 범위 내로 되어 있고, 그 범위 내에서 각 스핀들(32, 32')을 개별로 이송 이동함으로써, 동일한 공작물 W에 별개의 가공을 동시에 실시할 수 있다. 또, 양 스핀들에 관한 이송 서보 모터를 동일 프로그램에 의해 동기 제어를 하면, 좌우 스핀들 헤드의 공구로 동일한 가공을 할 수 있다. 이 때, 워크 테이블 상에 2개의 동일 공작물을 고정함으로써, 동시에 2개의 공작물에 동일한 가공을 실시할 수도 있다.

특히, 스핀들의 한쪽(예를 들면 32')이 고장 등 때문에 도 3의 원위치에서 휴지(休止) 상태에 있을 때, 다른 쪽의 스핀들(32)은 상대측의 A, B 위치로 전진하여, 한쪽의 스핀들(32')이 행하여야 할 가공 동작을 보완할 수도 있다.

그리고, 공작물을 고정하는 워크 테이블(40)은 필요에 따라, 선회 테이블을 사용할 수 있어, 공작물을 분할 제어함으로써, 보다 고도의 가공을 할 수 있다.

또, 본 실시예의 2개 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는 스핀들 자체가 서로 직교하는 3축 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 공작물을 고정 위치에서 가공할 수 있으므로, 트랜스퍼 라인에 내장하여 사용하는 데에 적합하다. 이 경우에는, 스핀들과 직교하는 방향, 즉 도 1에서 좌우 방향으로 공작물이 트랜스퍼되게 된다.

또한, 본 실시예의 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는 스핀들 헤드 각각에 자동 공구 교환 장치를 장착할 수도 있다. 이 경우, 각각의 칼럼(3, 4)의 좌우 상단부 전면에 공구 교환 장치를 장착하여, 스핀들 헤드를 그 위치로 이동하여 공구 교환을 행하게 된다.

2개의 스핀들이 각각 서로 직교하는 3 방향으로 이동할 때에, 커버 장치는 다음과 같이 작동하여 커버한다. 스핀들의 상하 이동에 따라, 칼럼(3, 4) 전면의 가이드판(51)이 스핀들 새들(18)과 일체로 상하 이동하고, 상하 커버(50)는 상하의 감기 장치(52, 53)에 의해 항상 감겨짐으로써 항상 커버(50)는 덮인 상태가 유지된다. 스핀들의 전후 방향 이동은, 상하 커버(50)는 그 위치인 채, 스핀들 헤드의 4각 단면 형상 부분(31)이 가이드판(51)의 구멍으로부터 출입할 뿐이다. 스핀들(32)의 좌우 방향에의 이동 시에는, 양 칼럼(3, 4)의 상대 이동에 따라, 감기 커버(60)가 감기 장치(61)에 의해 신축되어 역시 항상 덮인 상태가 유지된다. 특히, 양 칼럼(3, 4) 사이의 커버를 감기식으로 했으므로, 양 칼럼(3, 4) 사이, 즉 스핀들(32, 32') 사이의 접근 간격을 축소할 수 있다.

상기 실시예의 2개 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계는 스핀들이 수평으로 지지된 횡형의 공작 기계로서 구성되어 있지만, 스핀들을 수직으로 지지하는 종형의 공작 기계로서 구성하는 것도 아주 동일하게 실시할 수 있다.

또, 제2 슬라이드, 제3 슬라이드의 이동 방향을 교체하여 실시하는 것도 가능하다.

본 발명은 공통의 안내 면 상에 한 쌍의 칼럼을 서로 접근·이간하는 방향으로 이동 가능하게 하고, 이 칼럼의 대향하는 내측면에 칼럼의 이동 방향인 제1 방향과 직교하는 제2 방향 및 제3 방향에 한 쌍의 회전 스핀들을 이동 가능하게 안내하고, 이들 한 쌍의 스핀들이 공통의 워크 테이블에 대하여, 각각 독립하여 직교하는 3축 방향으로 이동 가능하게 함으로써, 워크 테이블을 이동시키지 않는 형식, 즉 트랜스퍼 머신을 구성하는 데에 적합한 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계를 제공한다.

본 발명은, 공통의 워크 테이블에 대하여 2개의 스핀들을 각각 독립하여 직교하는 3축 방향으로 이동 가능하게 구성하고, 효율적으로 커버 장치를 배치한, 트랜스퍼 머신을 구성하는 데에 적합한 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계를 제공한다.

Claims

공통의 베드 상의 공통의 직선 안내 면에 따라 서로 접근·이간(離間)하는 제1 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 제1 슬라이드와,

각 제1 슬라이드의 내측면 상에서 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능한 제2 슬라이드와,

각 제2 슬라이드 상에서 제1 및 제2 방향의 어느 쪽에도 직교하는 제3 방향으로 이동 가능한 스핀들(主軸) 헤드와,

상기 제2 및 제3 방향 중 어느 한쪽 방향으로 연장되는 회전 축선의 주위로 회전 가능하게 각 스핀들 헤드에 지지되어 있으며, 또한 이들 스핀들 헤드에 지지된 한 쌍의 스핀들이 평행인 스핀들과,

한 쌍의 제1 슬라이드, 2개의 제2 슬라이드, 2개의 스핀들 헤드를 보내기 위한 각각 개별로 설치된 이송 기구와,

제1 방향에서의 양 제1 슬라이드 사이의 중간 위치에서, 또한 양 스핀들의 전방 위치에서 고정적으로 설치된 단일 워크 테이블로 구성된 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계.
제1항에 있어서,

상기 각 스핀들은 각 스핀들 헤드가 제2 슬라이드 상에서 이동하는 제3 방향으로 연장되어 있으며, 상기 각 스핀들 헤드를 제2 슬라이드 상에서 이동하는 이송 기구는 이송 나사 기구로 이루어지고, 제2 슬라이드에 대한 제1 방향 스핀들 헤드의 오버행(overhang)량을 작게 하도록, 이송 나사 기구의 이송 나사가 제2 슬라이드의 이동 방향으로 이간된 위치에서 스핀들과 평행으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계.
제2항에 있어서,

상기 제1 슬라이드는 직립부(直立部)의 하단부 및 상단부가 상대측으로 돌출된 ㄷ자 형상의 직립 칼럼으로, 베드 상에 수평 방향으로 이동 가능하고, 상기 제2 슬라이드가 제1 슬라이드의 상하 단부(端部) 사이에서 끼워지도록, 직립부의 내측면에 상하 방향으로 안내되어 있으며, 상기 스핀들 헤드가 제2 슬라이드의 이동 방향과 직교하는 수평 방향으로 이동 가능하고, 상기 스핀들은 스핀들 헤드의 이동 방향과 평행의 수평 방향으로 연장되어 있으며, 상기 직립 칼럼의 하단부 및 상단부를 결합하는 보강 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계.
제1항에 있어서,

상기 양 제1 슬라이드의 전면(前面)에서 양 제1 슬라이드 사이에 놓이고, 한 쌍의 제1 슬라이드 사이의 거리 변화에 대응하여 커버 영역을 변경할 수 있는 감기식 커버 장치로 구성된 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계.
제4항에 있어서,

상기 제1 방향 및 제3 방향은 서로 직교하는 수평 방향이고, 제2 방향은 상하 방향이고, 상기 스핀들 헤드의 제1 슬라이드 상에서의 상하 방향 이동에 연동되어 제1 슬라이드의 전면 영역을 커버하는 상하 커버 장치가 설치되고, 이 상하 커버 장치의 커버면 위치와 상기 감기식 커버 장치의 커버면 위치가 제3 방향에서 거의 정렬(整列)되어 있는 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 제1 슬라이드는 직립부의 하단부 및 상단부가 상대측으로 돌출된 ㄷ자 형상의 직립 칼럼으로, 헤드 상에 수평 방향으로 이동 가능하고, 상기 스핀들 헤드가 제1 슬라이드의 상하 단부 사이에서 끼워지도록, 직립부의 내측면에 상하 방향으로 안내되는 동시에, 제2 슬라이드의 이동 방향과 직교하는 수평 방향으로 이동 가능하고, 상기 스핀들은 스핀들 헤드의 이동 방향과 평행의 수평 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 2개의 스핀들 헤드를 구비한 공작 기계.