JP4272759B2

JP4272759B2 - 加工ヘッド装置

Info

Publication number: JP4272759B2
Application number: JP21276899A
Authority: JP
Inventors: 良晴渡部; 泰造松山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: JP2001038503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピンドル軸に装着されたツールを前記スピンドル軸と略直交する方向に変位自在に設けることにより、種々のワークに対応することが可能な加工ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、ワークに対して種々の加工を施すために、複数のスピンドル軸にそれぞれ種々のツールが回転自在に装着された多軸ヘッドを備えた加工装置が用いられている。
【０００３】
本出願人は、多様化する加工態様に鑑み種類の異なる複数のワークの加工に対応するために、一部のツールをスピンドル軸と略直交する方向に可変として、複数種類のワークに対応させることが可能な複合加工装置を提案している（特開平６−２２６５９７号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、装置全体を大型化させることがなく簡素な構造によってスピンドル軸と略直交する方向にツールを変位させることが可能な加工ヘッド装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、スライドテーブル上に往復動自在な加工ヘッド装置を有し、前記加工ヘッド装置に複数個のギヤトレインを介して回転駆動する複数個のスピンドル軸が互いに略同一方向に延在して設けられた切削加工ユニットにおいて、
前記複数個のギヤトレインの各々は、
前記スピンドル軸上に配置されたスピンドルギヤと、前記スピンドルギヤに噛合するアイドルギヤとをそれぞれ回動自在に軸支する第１リンク部材と、
前記アイドルギヤと、該アイドルギヤに噛合する駆動力伝達ギヤとを回動自在に軸支し、該アイドルギヤの軸線を連結点として第１リンク部材に連結された第２リンク部材と、
を個別に有し、
さらに、全ての前記駆動力伝達ギヤに噛合するとともに、回転駆動源の作用下に駆動動作するドライブギヤと、
全ての前記駆動力伝達ギヤと前記ドライブギヤとを回動自在に軸支するハウジングと、
全ての前記第１リンク部材を支持するとともに、前記複数個のスピンドル軸および全ての前記第１リンク部材と一体的に、前記複数個のスピンドル軸の延在方向と略直交し且つ前記駆動力伝達ギヤの各々に対して接近または離間する方向に移動可能な支持部材と、
を備え、
前記支持部材が移動されることに追従して全ての前記第１リンク部材および全ての前記第２リンク部材のリンク角度が変化することに伴い、前記複数個のスピンドル軸が前記支持部材の移動方向と同一方向に移動することを特徴とする。
【０００６】
この場合、好適には、支持部材を切削加工ユニットのハウジングに固定する固定手段を設け、あるいは、支持部材に該支持部材の移動方向に沿って軸線を有する長孔を設けるとよい。
【０００７】
本発明によれば、第１リンク部材および第２リンク部材からなる簡素な構造によってスピンドル軸と略直交する方向にツールを変位させることにより、種々のワークに対応することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る加工ヘッド装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【０００９】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係る加工ヘッド装置を示す。
【００１０】
この加工ヘッド装置１０は、図示しない切削加工ユニットに設けられたハウジング１２と、第１軸受部材１４を介して前記ハウジング１２に回動自在に軸支されるドライブギヤ１６と、第２軸受部材１８ａ（１８ｂ）を介して前記ハウジング１２に回動自在に軸支され前記ドライブギヤ１６に噛合する駆動力伝達ギヤ（駆動側のギヤ）２０ａ（２０ｂ）と、第３軸受部材２２ａ、２２ｂを介して回動自在に軸支され前記駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）に噛合するアイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）と、前記アイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）に噛合するスピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）とを有する。
【００１１】
前記ドライブギヤ１６には、図示しない伝達機構を介して回転駆動源２８の回転駆動力が伝達される。なお、加工ヘッド装置１０は、図示しないガイド手段の案内作用下に摺動自在なスライドテーブル（図示せず）を備え、前記ハウジング１２は、スライドテーブルと一体的に矢印Ｘ方向に沿って進退自在に設けられている。
【００１２】
また、加工ヘッド装置１０は、前記スピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）とアイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）とをリンクする第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）と、前記アイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）と駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）とをリンクする第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）と、前記第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）を支持し、ハウジング１２に対して第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）と一体的に上下方向に沿って変位自在に設けられた支持部材３４とを備える。
【００１３】
第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）には軸線方向に沿って突出する円柱状の一組の突起部３６ａ、３６ｂが形成され、前記一組の突起部３６ａ、３６ｂが第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）の孔部３８内に軸着されることにより、第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）および第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）は、アイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）の軸線を中心として相互に回動自在に連結されている。この場合、駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）は第２軸受部材１８ａ、１８ｂを介してハウジング１２に固定されているため、駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）を回動自在に軸支する第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）の一端部は、ハウジング１２側に固定された状態にある。
【００１４】
支持部材３４とハウジング１２との間にはクリアランス４０が形成され、前記支持部材３４はハウジング１２に対し前記クリアランス４０を介して上下方向に沿って昇降自在に設けられている。なお、前記支持部材３４には、図２および図３に示されるように、複数の長孔４２が所定間隔離間して略平行に形成され、前記長孔４２に係合しハウジング１２の図示しないねじ孔に螺入されるねじ部材４４を介して該支持部材３４が所定位置に固定される。
【００１５】
スピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）には、該スピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）と一体的に回動するスピンドル軸４６が同軸状に内嵌され、前記スピンドル軸４６は図示しない軸受部材を介して回動自在に軸支されるとともに、該スピンドル軸４６には所望のツール４８が交換自在に装着される。
【００１６】
なお、支持部材３４の下部側には、上下方向に沿って変位自在に設けられた支持部材３４を位置決めするための位置決め部材５０ａが設けられる（図１参照）。この位置決め部材５０ａは、ハウジング１２の孔部５２内に装着される軸部５４と、支持部材３４を支持する円板部５６とが一体的に形成される。この場合、支持部材３４の変位量に対応する直径からなる円板部５６を有する複数の位置決め部材５０ａ〜５０ｃを用意するとよい（図２および図３参照）。また、図２および図３では、説明の便宜上、ドライブギヤ１６を一組の駆動力伝達ギヤ２０ａ、２０ｂの間に示している。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る加工ヘッド装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００１８】
回転駆動源２８の駆動作用下にドライブギヤ１６が所定方向に回動し、回転駆動力は、ドライブギヤ１６に噛合する駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）に伝達され、さらに、駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）に噛合するアイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）を介してスピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）に伝達される。前記スピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）が所定方向に回動することにより、スピンドル軸４６を介して該スピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）に装着されたツール４８、例えば、ドリルが回動する。
【００１９】
このように、ツール４８の回動作用下に、図示しないスライドテーブルと一体的にハウジング１２が前進することにより、ツール４８が所定位置に位置決めされた図示しないワークに接近し、該ワークに対して所望の加工が施される。ワークに対する加工作業が終了した後、図示しないスライドテーブルと一体的にハウジング１２が後退することにより、ツール４８がワークから離間して次の工程に対する待機状態となる。
【００２０】
次に、例えば、前記と同一のワークに対して前記とは異なる加工部位に加工を施す場合、あるいは前記と異なる複数種類の他のワークを加工したい場合には、支持部材３４をハウジング１２の上下方向に沿って所望の位置に変位させ、長孔４２に係合するねじ部材４４によって該支持部材３４を固定する。なお、図２は、支持部材３４を最下端位置に変位させた場合を示し、図３は、支持部材３４を最上端位置に変位させた場合を示している。従って、支持部材３４は、その変位量に対応する直径からなる円板部５６を有する位置決め部材５０ａ〜５０ｃを介して、上下方向に沿った最上端位置と最下端位置の範囲内で所望の位置に位置決めすることができる。
【００２１】
支持部材３４を上下方向に沿って変位させることにより、支持部材３４によって支持された第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）が該支持部材３４と一体的に移動することにより、第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）と第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）のリンク角度が変化する。この場合、第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）の一端部を支持する駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）はハウジング１２側に保持されているため、第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）の一端部は固定されている。
【００２２】
本実施の形態では、第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）および第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）を介して、スピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）、アイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）および駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）をそれぞれリンクさせ、アイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）の軸線（回動中心）をリンク点として第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）と第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）とのリンク角度を変化させることにより、スピンドル軸４６に装着されたツール４８を上下方向に沿って所定間隔だけ変位させることができる。
【００２３】
なお、支持部材３４に形成された長孔４２の軸線を、例えば、所定角度傾斜させ、あるいは略水平方向に沿って形成することにより、前記支持部材３４を上下方向だけでなく、所定角度傾斜した斜め方向あるいは略水平な左右方向等、全方向に変位させることができる。
【００２４】
このように、本実施の形態では、スピンドルギヤ２６ａ（２６ｂ）、アイドルギヤ２４ａ（２４ｂ）および駆動力伝達ギヤ２０ａ（２０ｂ）をそれぞれリンクさせる第１リンク部材３０ａ（３０ｂ）および第２リンク部材３２ａ（３２ｂ）を設けることにより、簡素な構造によってスピンドル軸４６の軸線と略直交する方向に変位させることができる。また、本実施の形態では、スピンドルヘッドの数を増大させることがないため、装置全体を大型化させることがなく、小型・軽量化を図ることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２６】
すなわち、スピンドルギヤ、アイドルギヤおよび駆動力伝達ギヤをそれぞれリンクさせる第１リンク部材および第２リンク部材を設けることにより、簡素な構造によってスピンドル軸と略直交する方向に変位させることができる。
【００２７】
また、スピンドルヘッドの数を増大させることがないため、装置全体を大型化させることがなく、小型・軽量化を図ることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る加工ヘッド装置の縦断面概略構成図である。
【図２】前記加工ヘッド装置を構成する支持部材を最下端位置に変位させた状態を示す説明図である。
【図３】前記支持部材を最上端位置に変位させた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…加工ヘッド装置１２…ハウジング
１４、１８ａ、１８ｂ、２２ａ、２２ｂ…軸受部材
１６…ドライブギヤ２０ａ、２０ｂ…駆動力伝達ギヤ
２４ａ、２４ｂ…アイドルギヤ２６ａ、２６ｂ…スピンドルギヤ
３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂ…リンク部材
３４…支持部材３６ａ、３６ｂ…突起部
３８…孔部４０…クリアランス
４２…長孔４４…ねじ部材
４６…スピンドル軸４８…ツール
５０ａ〜５０ｃ…位置決め部材

Claims

スライドテーブル上に往復動自在な加工ヘッド装置を有し、前記加工ヘッド装置に複数個のギヤトレインを介して回転駆動する複数個のスピンドル軸が互いに略同一方向に延在して設けられた切削加工ユニットにおいて、
前記複数個のギヤトレインの各々は、
前記スピンドル軸上に配置されたスピンドルギヤと、前記スピンドルギヤに噛合するアイドルギヤとをそれぞれ回動自在に軸支する第１リンク部材と、
前記アイドルギヤと、該アイドルギヤに噛合する駆動力伝達ギヤとを回動自在に軸支し、該アイドルギヤの軸線を連結点として第１リンク部材に連結された第２リンク部材と、
を個別に有し、
さらに、全ての前記駆動力伝達ギヤに噛合するとともに、回転駆動源の作用下に駆動動作するドライブギヤと、
全ての前記駆動力伝達ギヤと前記ドライブギヤとを回動自在に軸支するハウジングと、
全ての前記第１リンク部材を支持するとともに、前記複数個のスピンドル軸および全ての前記第１リンク部材と一体的に、前記複数個のスピンドル軸の延在方向と略直交し且つ前記駆動力伝達ギヤの各々に対して接近または離間する方向に移動可能な支持部材と、
を備え、
前記支持部材が移動されることに追従して全ての前記第１リンク部材および全ての前記第２リンク部材のリンク角度が変化することに伴い、前記複数個のスピンドル軸が前記支持部材の移動方向と同一方向に移動することを特徴とする加工ヘッド装置。
請求項１記載の加工ヘッド装置において、
全ての前記第２リンク部材が同一方向に回動することでリンク角度が変化するとともに、該第２リンク部材のリンク角度が変化することに伴って、全ての前記第１リンク部材が同一方向に回動してリンク角度が変化することを特徴とする加工ヘッド装置。
請求項１または２記載の装置において、
前記支持部材を切削加工ユニットのハウジングに固定する固定手段を設けることを特徴とする加工ヘッド装置。
請求項１〜３記載の装置において、支持部材には、該支持部材の移動方向に沿って軸線を有する長孔が設けられることを特徴とする加工ヘッド装置。