JP5954021B2 - Machine tool and product discharge method - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械および製品排出方法に関する。 The present invention relates to a machine tool and a product discharge method.
工作機械において、回転可能な主軸により把持されて加工が施される棒状の素材(ワーク)は、加工が施された部分が切り離されて1つの製品となり、所定場所へ排出される。例えば、工作機械が背面主軸を備える場合は、加工後のワークを主軸および背面主軸(主軸および背面主軸が各々備えるチャック)で把持しつつ主軸および背面主軸の同期回転に伴い突っ切り工程を実行し、切り離された製品を把持した背面主軸が当該製品を移動させることができる。しかし、工作機械が常に背面主軸を備えているとは限らない。また、背面主軸を備えていたとしても、加工後の製品の大きさや形状によっては、背面主軸によって把持できない場合もある。 In a machine tool, a rod-shaped material (work) that is gripped by a rotatable spindle and processed is cut into a single product and discharged to a predetermined location. For example, when the machine tool is provided with a back spindle, a cut-off process is performed along with the synchronous rotation of the spindle and the back spindle while gripping the workpiece after machining with the spindle and the back spindle (chuck provided for each of the spindle and the back spindle) The back spindle holding the separated product can move the product. However, machine tools do not always have a back spindle. Even if a back spindle is provided, depending on the size and shape of the product after processing, it may not be gripped by the back spindle.
また、製品の回収、排出に背面主軸を利用する構成とは別に、ワーク下方にバケットを配置させ、切り離されて落下する製品を当該バケットにより受け止めて回収する構成も知られている(特許文献1参照。)。 In addition to the configuration in which the back spindle is used for collecting and discharging the product, a configuration is also known in which a bucket is disposed below the workpiece, and the product that is separated and dropped is received by the bucket and collected (Patent Document 1). reference.).
ワークから切り離されて落下する製品を下方に配置したバケットで受け止め、バケットを所定場所へ移動させる構成においては、移動中に製品が落ちないように、バケットはある程度の深さを持った形状である必要がある。また、切り離されて落下するワークの下方にそのようなバケットを配置するためのスペースの余裕が、工作機械内において必要となる。しかしながら、工作機械内においては、例えば上記突っ切り工程に用いる刃物や当該刃物を搭載した刃物台等、種々の構造物が存在し得る。そのため、ワーク下方に上述したようなバケットを配置するスペースの余裕が構造上無い場合もある。そのような場合には、製品を機械的に回収、排出することが困難であり、加工後の製品を人手によって一つ一つ回収する必要があった。 In the configuration in which the product that is separated from the workpiece and dropped is received by the bucket placed below, and the bucket is moved to a predetermined place, the bucket has a certain depth so that the product does not fall during movement. There is a need. In addition, a margin for space for arranging such a bucket below the workpiece that is separated and dropped is required in the machine tool. However, in a machine tool, various structures, such as a cutter used for the above-mentioned cut-off process and a tool rest on which the cutter is mounted, may exist. For this reason, there may be no structural allowance for space for arranging the bucket as described above below the workpiece. In such a case, it is difficult to mechanically collect and discharge the products, and it is necessary to manually collect the processed products one by one.
本発明は少なくとも上記課題を解決するためになされたものであり、背面主軸による製品の回収・排出が出来ず、かつ、人手によって回収、排出せざるを得なかった従来の状況に対し、機械的に効率よく製品を排出することを可能とする工作機械および製品排出方法を提供する。 The present invention has been made in order to solve at least the above-mentioned problems, and in contrast to the conventional situation where the product cannot be collected and discharged by the back spindle and has to be manually collected and discharged. The present invention provides a machine tool and a product discharge method that can efficiently discharge a product.
本発明の態様の一つは、工作機械は、ワークを把持して回転可能な主軸と、回転および移動が可能な工具主軸と、中空状であり且つ外に向く複数面のうち一面にのみ上記ワークを挿入可能な大きさの開口を有するかご部と、上記把持されたワークへ作用してワークの先端側の一部範囲の切り離しを実行可能な切り離し手段とを備え、上記工具主軸は、上記把持されたワークの先端側を上記開口から上記かご部内へ挿入させ、上記切り離し手段は、上記把持されたワークの上記かご部外の箇所へ作用することにより上記切り離しを実行し、上記工具主軸は、上記切り離しにより上記かご部に受け取られたワークを所定の排出位置へ輸送する構成としてある。 One of the aspects of the present invention is that the machine tool includes a spindle that can rotate by gripping a workpiece, a tool spindle that can rotate and move, and a hollow tool that is only on one surface among a plurality of surfaces facing outward. A cage portion having an opening of a size capable of inserting a workpiece; and a detaching means that can act on the gripped workpiece and detach a partial range on the tip side of the workpiece. The tip end side of the gripped work is inserted into the car part from the opening, and the detachment means performs the detachment by acting on a position outside the car part of the gripped work, and the tool spindle is The work received by the car portion by the separation is transported to a predetermined discharge position.
本発明によれば、工作機械では、ワークの先端側の一部範囲を工具主軸に装着したかご部で包んだ状態で、当該先端側の一部範囲の切り離しが実行される。そして、切り離しによりかご部に受け取られたワーク(製品)が、かご部内に保持された状態で排出位置へ輸送される。つまり、背面主軸による製品の回収・排出が出来ず、かつ、工作機械の構造上、ワークの下方に上述したようなバケットを配置することができない場合であっても、ワーク先端を包むかご部を用いて切り離し後の製品を排出することができ、製品排出において人手を労する必要が無い。また、上記工具主軸は、上記切り離しの後であって上記輸送前あるいは上記輸送途中において、上記かご部を上記工具主軸の軸心周りに回転させること、または上記かご部を所定の軸を中心として旋回させること、の少なくとも一方により上記開口を水平方向よりも上側に向けさせるとしてもよい。
According to the present invention, in the machine tool, the partial range on the tip side is separated in a state where the partial range on the tip side of the workpiece is wrapped in the cage portion mounted on the tool spindle. Then, the work (product) received by the car part by the separation is transported to the discharge position while being held in the car part. In other words, even if the product cannot be collected / discharged by the back spindle and the bucket as described above cannot be placed under the workpiece due to the structure of the machine tool, the cage that wraps the tip of the workpiece It can be used to discharge the product after separation, and there is no need for labor in discharging the product. In addition, the tool spindle may be rotated around the axis of the tool spindle after the detachment and before or during the transportation, or the cage may be centered on a predetermined axis. The opening may be directed upward from the horizontal direction by at least one of turning.
本発明の技術的思想は、工作機械以外によっても実現可能である。例えば、工作機械の各構成が実行する処理工程を有する方法の発明を把握可能である。具体的には、中空状であり且つ外に向く複数面のうち一面にのみワークを挿入可能な大きさの開口を有するかご部を装着した、回転および移動が可能な工具主軸が、回転可能な主軸に把持された上記ワークの先端側を上記開口から上記かご部内へ挿入させる挿入工程と、上記把持されたワークの上記かご部外の箇所に工具を作用させることにより、ワークの先端側の一部範囲の切り離しを実行する切り離し工程と、上記工具主軸が、上記切り離しにより上記かご部に受け取られたワークを所定の排出位置へ輸送する輸送工程と、を有する製品排出方法を把握することができる。また、工作機械の各構成を制御して当該各処理工程を実現させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムの発明をも把握可能である。 The technical idea of the present invention can be realized by means other than machine tools. For example, it is possible to grasp the invention of a method having processing steps executed by each configuration of a machine tool. Specifically, a tool spindle that can be rotated and moved with a cage portion having an opening that can be inserted into only one of a plurality of surfaces that are hollow and facing outward is rotatable. An insertion step of inserting the tip end side of the workpiece gripped by the main shaft into the cage portion from the opening and a tool is applied to a location outside the cage portion of the gripped workpiece so that the tip side of the workpiece is It is possible to grasp a product discharge method having a separation step for separating a part range and a transporting step in which the tool spindle transports the workpiece received by the cage to the predetermined discharge position by the separation. . It is also possible to grasp the invention of a computer-readable program that controls each component of the machine tool to realize each processing step.
本発明の実施形態として、上記工具主軸は、上記切り離しの後であって上記輸送前あるいは上記輸送途中において、第一の回転により上記開口を水平方向よりも上側に向けさせるとしてもよい。
当該構成によれば、製品が排出位置へ輸送されるまでにかご部の開口から製品が落下してしまうことを防止することができる。
As an embodiment of the present invention, the tool spindle may have the opening directed upward from the horizontal direction by a first rotation after the separation and before or during the transportation.
According to the said structure, it can prevent that a product falls from opening of a cage | basket | car part before a product is conveyed to a discharge position.
本発明の実施形態として、上記工具主軸は、軸心を上記主軸と平行でない角度とした状態で、上記把持されたワークの先端側を上記開口から上記かご部内へ挿入させるとしてもよい。
当該構成によれば、工具主軸は、上記切り離し後、かご部を軸心周りに所定角度回転させること(第一の回転)により、かご部の開口を水平方向よりも上側に向けさせることができる。
As an embodiment of the present invention, the tool spindle may be configured such that the tip end side of the gripped workpiece is inserted into the cage portion from the opening in a state where the axis is not parallel to the spindle.
According to the said structure, the tool main axis | shaft can make the opening of a cage | basket part orient | assign to an upper side rather than a horizontal direction by rotating a cage | basket part by a predetermined angle around an axis center after the said cutting | disconnection. .
本発明の実施形態として、上記かご部は、かご部内からのワークの排出を補助する補助機構を備えるとしてもよい。
当該構成によれば、工具主軸によって製品が排出位置まで輸送されたとき、補助機構によってかご部内からのワークの排出を補助することにより、確実にかご部から製品を排出することがきる。
As an embodiment of the present invention, the car part may include an auxiliary mechanism that assists discharge of the work from the car part.
According to this configuration, when the product is transported to the discharge position by the tool spindle, the product can be reliably discharged from the cage portion by assisting the discharge of the workpiece from the cage portion by the auxiliary mechanism.
上記かご部は、上記複数面のうち開口を有する面以外の少なくとも一部を網状とするとしてもよい。
ワークに対する加工(例えば、上記切り離し)においては、ワークに対してクーラント液が噴射される。そのため、ワークの一部を包むかご部内にもクーラント液が入り込む。当該構成によれば、かご部の少なくとも一部が網状(メッシュ状)であるためクーラント液がかご部に溜まることが防止される。
The said cage | basket | car part is good also considering the at least one part other than the surface which has an opening among the said several surfaces as a net shape.
In machining (for example, the above-described separation) on the workpiece, a coolant liquid is sprayed on the workpiece. Therefore, the coolant liquid also enters the cage that wraps a part of the workpiece. According to the said structure, since at least one part of a cage | basket part is net | network (mesh shape), it is prevented that a coolant liquid accumulates in a cage | basket part.
次に、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
(1)装置の概略
図1は、本実施形態にかかるNC(Numerical Control)旋盤100の概略構成を、一つの側面から例示している。NC旋盤100は工作機械の一種である。NC旋盤100の筺体100aは、加工室30やクーラント液タンク40等を収容している。加工室30内には、概略、主軸台10と、工具主軸台12と、自動工具交換装置(ATC)14と、工具台16と、工具マガジン18と、中間ステーション21とが夫々所定の位置に配設されている。クーラント液タンク40は、図1に示した例では加工室30の下方に備えられており、内部に切削油としてのクーラント液を貯蔵している。ただし、クーラント液タンク40は、筺体100a外に存在していてもよい。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1) Outline of Apparatus FIG. 1 illustrates a schematic configuration of an NC (Numerical Control)
NC旋盤100は、筺体100aの外部(ただし内部であってもよい。)にNC装置50を備えている。NC装置50は、主にコンピュータからなり、その他にもユーザに対する表示画面としてのディスプレイ(不図示)やユーザから操作を受付けるためのボタン等の操作受付部(不図示)を有する。NC装置50は、ワークWを加工するための所定の加工プログラム50aをメモリに搭載する。NC装置50は、加工プログラム50aに従って、主軸台10、工具主軸台12、ATC14、工具台16、工具マガジン18、中間ステーション21等の各構成に対して指令を送ることにより、各構成の位置や動作状態(移動、回転、旋回など)を個別に数値制御することが可能である。また、NC装置50は、加工プログラム50aに従った制御を実行することにより、後述の製品排出方法を実現する。
The
主軸台10は、Z軸方向を向く主軸11を有し、主軸11の回転制御(回転数の制御や、所謂C1軸制御と呼ばれる回転角制御)を行う。図1に示す例ではZ軸は水平方向を向いている。主軸11はその先端に有する把持具(チャック)11aによって、加工対象としてのワークWを把持することが可能である。
工具主軸台12は工具主軸13を有する。工具主軸台12は、工具主軸13の軸心周りの回転制御(回転数の制御や、所謂C2軸制御と呼ばれる回転角制御)を行う。また工具主軸台12は、互いに直交する複数の軸方向への移動が可能である。さらに工具主軸台12は、所定の軸を中心とした工具主軸13の旋回角の制御(所謂B軸制御)が可能である。
The
The
ATC14は、予め決められた初期位置の工具主軸台12の工具主軸13に対し、例えば、主軸11に把持されたワークWの加工に用いられる工具19や、後述するかご部20を適宜装着し、また、装着された工具19やかご部20を工具主軸13から取り外すことが可能である。図1では簡略化しているが、工具マガジン18には、複数種類の工具19やかご部20等が搭載されている。ATC14は、例えば、工具マガジン18から工具19などを旋回部15によって取得し、当該取得した工具19などを旋回部15の旋回動作によって工具主軸13に位置合わせして工具主軸13に装着する。また、ATC14は、旋回部15によって工具主軸13から工具19などを取り外し、旋回部15を旋回させて当該取り外した工具19などを工具マガジン18側に戻す。なお、ATC14と工具マガジン18との間には中間ステーション21が介在している。工具マガジン18側からATC14側への工具19などの受け渡し、およびATC14側から工具マガジン18側への工具19などの受け渡しは、中間ステーション21が実現する。
The
工具台16は、主軸11に把持されたワークWの加工などに用いられる工具17を備える。工具台16にはいわゆるタレットが形成されている。タレットには複数の面が設けられ、各面に工具17が備えられている。工具17は、固定工具であっても回転工具であってもよい。工具台16は、互いに直交する複数の軸方向への移動が可能である。
The tool table 16 includes a
図1では省略しているが、筺体100a内ではワークWに対する加工位置の近傍(例えば、工具17近傍の所定位置)に、クーラント液吐出用のノズルが配設されている。加工プログラム50aに従ったワークWに対する加工中、当該ノズルからはクーラント液が適宜吐出される。クーラント液は、加工時の潤滑、冷却、切り屑排除、等に効果を発揮する。本実施形態では、このようなクーラント液を工具主軸13側にも供給可能とし、後述するように、このクーラント液の油圧を、工具主軸13に装着されたかご部20の補助機構のための駆動源として利用する。
Although omitted in FIG. 1, a coolant liquid discharge nozzle is disposed in the
(2)第一実施例
次に、NC旋盤100において実施する製品排出方法を説明する。
図2〜5は、第一実施例にかかる製品排出方法を説明するための図である。
図2は、NC旋盤100内の一部範囲を、Z軸方向を向くワークWの先端面に対面する側からの視点により示した図である。図3は、図2に示した構成を、Z軸および工具主軸13の軸心CLを含む面に対して垂直な視点により示した図である。図2(および図4,5)では、図3に示す主軸11の記載を省略している。
(2) First Example Next, a product discharging method performed in the
2-5 is a figure for demonstrating the product discharge | emission method concerning a 1st Example.
FIG. 2 is a view showing a partial range in the
図2,3によれば、工具主軸13に対してかご部20が装着されている。かご部20は、例えば、工具17や工具19等によるワークWに対する加工(後述の切り離し工程前に必要な加工)が終了したタイミングで、ATC14により工具主軸13に対して装着される。かご部20は、その先端側にかご本体25を有する。かご本体25は、中空状であり、かつ、外に向く複数面のうち一面にのみワークWを挿入可能な大きさの開口25bを有する。具体的には、開口25bは、工具主軸13の軸心CLと平行な面に形成されている。かご本体25を形成する素材は、金属であってもよいし樹脂等であってもよい。符号25cは、かご本体25を構成する面の一つであって、開口25bの反対側に位置する面である。以下では、符号25cにより示す面を底面25cと呼ぶ。
According to FIGS. 2 and 3, the
図2,3に示すように、かご部20の開口25bから、主軸11(チャック11aを含む構成)によって把持されたワークWが挿入され、ワークWの先端側の一部範囲がかご本体25内の空間25aに収められる(挿入工程)。工具主軸13を搭載する工具主軸台12は、例えば、工具主軸13の軸心CL方向に沿った移動およびZ軸方向に沿った移動が可能である。挿入工程は、工具主軸台12を各方向に移動させて、工具主軸13が装着するかご部20のかご本体25内へワークWの先端側の一部範囲を挿入させることにより実現する。また、主軸11を搭載した主軸台10がZ軸方向へ移動可能である構成においては、挿入工程を工具主軸13側の移動のみによって実現するのではなく、主軸11側の移動と合せて実現してもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the workpiece W gripped by the main shaft 11 (configuration including the
挿入工程の後、主軸11に把持されたワークWのかご部20外の箇所に工具17を作用させることにより、ワークWの先端側の一部範囲の切り離しが実行される(切り離し工程)。図2,3では、切り離し工程で用いられる工具17として、いわゆる突っ切りバイト17を示している。切り離し工程は、突っ切り工程と呼んでも良い。工具17(突っ切りバイト17)を搭載する工具台16は、例えば、軸心CL方向に沿った移動およびZ軸方向に沿った移動が可能である。そのため、切り離し工程は、主軸11の回転および、工具台16の各方向への移動により実現できる。つまり、主軸11によって回転させられるワークWの主軸11とかご部20の開口25bとの間の箇所へ、突っ切りバイト17を作用させることにより(図3参照)、ワークWの先端側の一部範囲を切り離す。突っ切りバイト17およびこれを動かすための機構は、切り離し手段の一例に該当する。切り離されてかご部20(かご本体25内の空間25a)に受け取られたワークWは、輸送・排出対象の製品である。
After the insertion step, the
切り離し工程の後、工具主軸13が、かご部20に受け取ったワークWを所定の排出位置へ輸送する(輸送工程)。図4,5は、切り離し工程後の各場面をいずれも図2と同様の視点により示した図である。図4を図2と比較した場合、工具主軸13はC2軸制御により90°回転しており、当該回転に伴いかご部20も90°回転している(第一の回転)。本実施形態では、工具主軸13は、軸心CLを、主軸11の方向(Z軸方向)と平行でない角度とした状態で、ワークWの先端側をかご部20内へ挿入させている。一例として、図2,4,5では、工具主軸13の軸心CLは、水平面H(NC旋盤100の設置面)に対して所定の角度(60°)を保っており、かつ、Z軸に対して垂直である。従って図4に示すように、第一の回転により、工具主軸13は、かご部20の開口25bを水平方向よりも上側に向けさせることができる。具体的には、第一の回転により、開口25bは水平面Hを基準として30°上を向く。
After the cutting process, the
このような第一の回転は、切り離し工程後、工具主軸13を移動させる前に実行するとしてもよいし、切り離し工程後、工具主軸13を微小な距離移動させた上で実行するとしてもよい。ここで言う微小な距離とは、例えば、切り離し工程後の位置からかご部20等が周囲の構造物と干渉しないで第一の回転を行うことが可能な位置までの最小限の移動距離を意味する。第一の回転後、工具主軸台12が所定方向に移動することにより、工具主軸13が装着するかご部20に捕獲された状態のワークWが排出位置へ輸送される。つまり、開口25bが水平方向よりも上側に向いた状態でワークWが輸送されるため、輸送中にワークWがかご部20から落下することが防止される。なお、第一の回転前に上記微小な距離の移動が実行された場合には、上記微小な距離の移動も輸送工程の一部である。いずれにしても、排出位置までの輸送の殆ど或いは全てにおいて、開口25bが水平方向よりも上側に向いた状態でワークWが輸送される。
Such first rotation may be executed after the cutting process and before the
図5は、ワークWが排出位置まで輸送された状態を示している。図5を図4と比較した場合、工具主軸13はC2軸制御により180°回転しており、当該回転に伴いかご部20も180°回転している(第二の回転)。つまり、排出位置において第二の回転が実行される。排出位置とは、工具主軸台12の移動範囲内における所定位置に設置された製品排出用のバケット60の上方である。第二の回転の結果、かご部20の開口25bは水平方向よりも下側に向くこととなる。具体的には、第二の回転により、開口25bは水平面Hを基準として30°下を向く。従って、かご部20内のワークWは、重力により開口25bから滑り落ち、バケット60に排出される。これにより、一つの製品の排出が完了する。なお、輸送工程は、第一および第二の回転を含む概念であるとしてもよいし、輸送工程に第一および第二の回転を含めた工程を、排出工程等と呼んでも良い。
FIG. 5 shows a state where the workpiece W has been transported to the discharge position. When FIG. 5 is compared with FIG. 4, the
(3)第二実施例
図6〜9は、第二実施例にかかるNC旋盤100による製品排出方法を説明するための図である。第二実施例においては、主に第一実施例と異なる点について説明を行う。
図6は、NC旋盤100内の一部範囲を、鉛直上方向からの視点により示した図である。図7は、図6に示した構成を、水平かつ工具主軸13の軸心CLに垂直な視点により示した図である。図7(および図8,9)では、図6に示す主軸11の記載を省略している。
(3) 2nd Example FIGS. 6-9 is a figure for demonstrating the product discharge | emission method by the
FIG. 6 is a view showing a partial range in the
上述したように本実施形態では、工具主軸13は、軸心CLを、主軸11の方向(Z軸方向)と平行でない角度とした状態で、ワークWの先端側をかご部20内へ挿入させている。一例として、図6,7では、工具主軸13の軸心CLは、水平であり、かつ、Z軸に対して所定の角度(45°)を保っている。このような工具主軸13の向きに対応して、図6,7では、工具主軸13に装着されているかご部20の先端側の形状が、第一実施例と異なっている。具体的には、かご部20の先端はテーパ(先細り)状となっており、当該テーパ状となっている少なくとも一面は軸心CLに対して45°の角度を有している。主軸11に対する工具主軸13およびかご部20の位置を図6に示した状態としたとき、当該一面は、主軸11に把持されたワークWの先端面と平行となる。このような形状のかご部20の先端側に形成されたかご本体27は、当該一面にのみ、ワークWを挿入可能な大きさの開口27bを有する。
As described above, in the present embodiment, the
図6,7に示すように、かご部20の開口27bから、主軸11(チャック11aを含む構成)によって把持されたワークWが挿入され、ワークWの先端側の一部範囲がかご本体27内の空間27aに収められる(挿入工程)。挿入工程の後は、主軸11に把持されたワークWのかご部20外の箇所に不図示の工具(突っ切りバイト)を作用させることにより、ワークWの先端側の一部範囲の切り離しが実行される(切り離し工程)。切り離し工程の後、工具主軸13が、かご部20に受け取ったワークWを所定の排出位置へ輸送する(輸送工程)。
As shown in FIGS. 6 and 7, the workpiece W gripped by the main shaft 11 (configuration including the
図8,9は、切り離し工程後の各場面をいずれも図7と同様の視点により示した図である。図8を図7と比較した場合、工具主軸13はC2軸制御により90°回転しており、当該回転に伴いかご部20も90°回転している(第一の回転)。切り離し工程の時点では、かご部20の開口27bは水平方向を向いており、かつ上述したように工具主軸13の軸心CLと主軸11のZ軸とは45°を保っている。そのため、第一の回転により、工具主軸13は、かご部20の開口27bを水平方向よりも上側に向けさせることができる。具体的には、第一の回転により、開口27bは水平方向を基準として45°上を向く。この結果、開口27bが水平方向よりも上側に向いた状態でワークWが輸送される。
8 and 9 are views showing each scene after the separation process from the same viewpoint as FIG. When FIG. 8 is compared with FIG. 7, the
図9は、ワークWが排出位置まで輸送された状態を示している。図9を図8と比較した場合、工具主軸13はC2軸制御により180°回転しており、当該回転に伴いかご部20も180°回転している(第二の回転)。第二の回転の結果、かご部20の開口27bは水平方向よりも下側に向くこととなる。具体的には、第二の回転により、開口27bは水平方向を基準として45°下を向く。かご部20内のワークWは、重力により開口27bから滑り落ち、バケット60に排出される。
FIG. 9 shows a state where the workpiece W has been transported to the discharge position. When FIG. 9 is compared with FIG. 8, the
(4)効果
このように本実施形態(各実施例)によれば、NC旋盤100では、工具主軸13に、中空状であり且つ外に向く複数面のうち一面にのみワークWを挿入可能な大きさの開口(25b,27b)を有するかご部20を装着する。そして、ワークWの加工が施された先端側の一部範囲を、工具主軸13に装着したかご部20で包んだ状態で、当該先端側の一部範囲の切り離しが実行される。つまり、背面主軸を製品の回収、排出に用いることができず、かつ、NC旋盤100の構造上、切り離しにより落下するワークWを受け止める位置に従来のような大型のバケットを配置することができない場合であっても、本実施形態によれば、ワークW近傍の狭いスペースの中でワークW先端をかご部20で確実に捕獲することができる。そして、切り離されたワークWを受け取ったかご20を装着した工具主軸13を排出位置へ輸送することにより、切り離し後のワークWを効率良く排出することができる。これにより、従来のように製品排出において人手を労する必要が無くなる。
(4) Effect As described above, according to the present embodiment (each example), the
また、上記第一の回転を実行することにより、輸送中にワークWがかご部20から落下することを確実に防止できる。また、上記第二の回転を実行することにより、かご部20からワークWを容易かつ確実に排出することができる。
Moreover, by performing said 1st rotation, it can prevent reliably that the workpiece | work W falls from the cage | basket |
(5)変形例
本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形例も可能である。各実施例や各変形例の一部または全部を組み合わせた構成も本発明の開示範囲である。
(5) Modified Examples The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modified examples are also possible. A configuration obtained by combining a part or all of each embodiment or each modification is also within the scope of disclosure of the present invention.
図10は、工具主軸13に装着されたかご部20の変形例を、一部断面図により簡略的に示している。当該変形例は、図2〜5に示したかご部20の変形例である。図10では図の見易さのため、断面部分のハッチングを省略している。図10においては、かご部20は、概略、基部26および基部26の先端側に設けられたかご本体25を含む。基部26は、内部にピストン26aを有する。ピストン26aの後端面に対しては、管路Lを通ってクーラント液が供給され、クーラント液の油圧によりピストン26aが基部26内を軸心CL方向に沿って移動可能である。ピストン26aに対するクーラント液の供給も、加工プログラム50aによって制御される。ピストン26aとかご本体25は連結部26bによって連結されている。連結部26bは、ピストン26a側の接続部26c、かご本体25側の接続部25dのそれぞれに対し回転可能に接続されている。
FIG. 10 is a simplified cross-sectional view of a modification of the
かかる構成において、ピストン26aの前進(かご部20先端側への移動)に伴い、かご本体25が軸25eを中心に、図中に示す矢印Aの方向へ回転する(図10において2点鎖線で示すかご本体25の位置参照。)。これにより、かご本体25が基部26に対して傾く。一方、ピストン26aの後退に伴い、かご本体25が軸25eを中心に、図中に示す矢印Aの逆方向へ回転し、元の位置(図10において実線で示すかご本体25の位置参照。)へ戻る。例えば、図5に例示した排出位置における場面において、かご本体25を図10に示したように傾かせることにより、開口25bが水平方向を基準としてより下向きとなり、空間25a内のワークWがバケット60へ滑り落ち易くなる。例えば、切り離し後のワークWの形状や材質等によっては、緩い傾斜では開口25bから滑り落ちにくい場合が有り得るが、当該変形例のように開口25bを更に下向きに傾斜させる構成を備えることにより、確実にワークWをかご部20外へ排出することができる。このように開口25bを更に下向きに傾斜させる構成(図10に例示したかご部20が備える構成)は、かご部20内からのワークWの排出を補助する補助機構の一例に該当する。
In such a configuration, as the
また、かご部20は、かご本体(25,27)を構成する外を向く複数面のうち、開口(25b,27b)を有する面以外の少なくとも一部を網状とするとしてもよい。
図11は、このように一部を網状とした構成を例示している。図11では、かご本体25の底面25cを、メッシュ25c1により構成した状態を示している。上述したように、ワークWに対する加工中は、ワークWに対してクーラント液が噴射される。そのため、かご部20内へも開口25bからクーラント液が入り込む。そして、かご部20内にクーラント液が溜まる構造であると、例えば、切り離し直後にかご部20からワークWがクーラント液の勢いに応じて飛び出してしまうことも有り得る。そこで、上記のようにかご本体(25,27)の開口(25b,27b)以外の少なくとも一部を網状に構成することで、クーラント液がかご部20から排出される。つまり、クーラント液がかご部20に溜まることによる弊害が発生しなくなる。
Moreover, the cage | basket |
FIG. 11 exemplifies a configuration in which a part thereof is net-like. FIG. 11 shows a state in which the
また上記では、第一の回転を90°の回転、第二の回転を180°の回転としたが、第一の回転、第二の回転夫々の角度をそのような具体値に限定しなくてもよい。第一の回転では、少なくともかご部20の開口(25b,27b)が水平方向より上を向くように回転すればよく、第二の回転では、少なくともかご部20の開口(25b,27b)が水平方向より下を向くように回転すればよい。
In the above, the first rotation is 90 ° rotation and the second rotation is 180 ° rotation, but the angles of the first rotation and the second rotation are not limited to such specific values. Also good. In the first rotation, it is sufficient to rotate so that at least the opening (25b, 27b) of the
また上記では、第一の回転、第二の回転はいずれも工具主軸13のC2軸制御により実現していたが、B軸制御により実現してもよい。例えば、図2に示した構成において、ワークWの切り離し工程後、工具主軸台12は、B軸を中心として工具主軸13を旋回させることにより、かご部20の開口25bの向きを水平方向よりも上にする。そして、工具主軸13の移動あるいは更なる旋回により、かご部20内のワークWを排出位置へ輸送したり、バケット60へ排出したりする。つまり、第一の回転、ワークWの輸送および第二の回転の一部あるいは全部を、工具主軸13のB軸周りの回転によって実現するとしてもよい。また、第一の回転、第二の回転それぞれについて、工具主軸13のC2軸制御およびB軸制御を組み合わせて実現してもよい。
In the above description, the first rotation and the second rotation are both realized by the C2 axis control of the
また、NC旋盤100による製品排出方法においては、第一の回転および第二の回転のいずれか一方あるいは両方が行われないとしてもよい。例えば、かご部20の開口(25b,27b)へワーク11を挿入する時点で、開口(25b,27b)の向きを水平方向よりもいくらか上を向いた状態とする。そのようにすれば、切り離し工程の後、開口(25b,27b)からワークWを落下させないで排出位置までワークWを輸送できるため、第一の回転をあえて実行する必要がない。また、排出位置において、開口(25b,27b)が水平方向より上を向いた状態のかご部20からワークWを外部へ排出させる動力機構(かご部20内からのワークWの排出を補助する補助機構の一種)を備えさせることにより、第二の回転を省略することも可能である。
In the product discharge method using the
また、第一実施例で示した工具主軸13の軸心CLの水平面Hに対する傾き(60°)や、第二実施例で示した工具主軸13の軸心CLのZ軸方向に対する傾き(45°)は一例に過ぎず、本発明においてそれらの傾きは、上述した数値で限定的に解釈されるものではない。例えば、かご部20がワークWの先端を包む際の主軸11と工具主軸13との位置関係については、切り離されるワークWの長さや形状等に応じた落下防止や排出の容易さ等を考慮した最適な位置関係を採用すればよい。また、異なる製品に応じてかご本体の形状が異なる複数のかご部20を予め工具マガジン18に備えておき、ワークWの加工内容に応じて、挿入工程以降に使用するかご部20をATC14により選択し、工具主軸13へ装着するとしてもよい。
Further, the inclination (60 °) of the axis CL of the
10…主軸台、11…主軸、11a…把持具、12…工具主軸台、13…工具主軸、14…ATC、16…工具台、17…工具・突っ切りバイト、20…かご部、25,27…かご本体、25a,27a…空間、25b,27b…開口、25c…底面、25c1…メッシュ、25d…接続部、25e…軸、26…基部、26a…ピストン、26b…連結部、26c…接続部、40…クーラント液タンク、50…NC装置、50a…加工プログラム、60…バケット、100…NC旋盤、CL…軸心、L…管路、W…ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (5)
回転および移動が可能な工具主軸と、
中空状であり且つ外に向く複数面のうち一面にのみ上記ワークを挿入可能な大きさの開口を有するかご部と、
上記把持されたワークへ作用してワークの先端側の一部範囲の切り離しを実行可能な切り離し手段と、を備え、
上記工具主軸は、上記把持されたワークの先端側を上記開口から上記かご部内へ挿入させ、
上記切り離し手段は、上記把持されたワークの上記かご部外の箇所へ作用することにより上記切り離しを実行し、
上記工具主軸は、上記切り離しにより上記かご部に受け取られたワークを所定の排出位置へ輸送し、
上記工具主軸は、上記切り離しの後であって上記輸送前あるいは上記輸送途中において、上記かご部を上記工具主軸の軸心周りに回転させること、または上記かご部を所定の軸を中心として旋回させること、の少なくとも一方により上記開口を水平方向よりも上側に向けさせる、ことを特徴とする工作機械。 A spindle that can rotate by gripping the workpiece,
A tool spindle that can be rotated and moved;
A cage portion having an opening of a size capable of inserting the workpiece only on one surface of a plurality of hollow surfaces facing outwards;
Detaching means capable of acting on the gripped workpiece and detaching a partial range on the tip side of the workpiece,
The tool spindle is inserted into the cage portion from the opening to the tip side of the gripped work,
The detaching means performs the detachment by acting on a location outside the cage portion of the gripped work,
The tool spindle transports the workpiece received by the car part to the predetermined discharge position by the separation ,
The tool spindle rotates the car part around the axis of the tool spindle or turns the car part around a predetermined axis after the separation and before or during the transportation. A machine tool characterized by causing the opening to face upward from the horizontal direction by at least one of the above .
上記把持されたワークの上記かご部外の箇所に工具を作用させることにより、ワークの先端側の一部範囲の切り離しを実行する切り離し工程と、
上記工具主軸が、上記切り離しにより上記かご部に受け取られたワークを所定の排出位置へ輸送する輸送工程と、を有し、
上記輸送工程は、上記工具主軸が、上記切り離しの後であって上記輸送前あるいは上記輸送途中において、上記かご部を上記工具主軸の軸心周りに回転させること、または上記かご部を所定の軸を中心として旋回させること、の少なくとも一方により上記開口を水平方向よりも上側に向けさせる工程を含む、ことを特徴とする製品排出方法。 A rotatable and movable tool spindle equipped with a cage having an opening that can be inserted into only one of a plurality of hollow surfaces facing outward is gripped by a rotatable spindle. An insertion step of inserting the tip side of the workpiece into the cage portion from the opening;
A detaching step of detaching a partial range on the tip side of the work by causing a tool to act on a location outside the cage portion of the gripped work,
The tool spindle, have a, a transport step of transporting the workpieces received in the cage portion to a predetermined discharge position by the disconnection,
In the transporting step, the tool spindle is rotated around the axis of the tool spindle after the detachment and before the transportation or in the middle of the transportation, or the car part is rotated to a predetermined axis. A product discharging method comprising the step of turning the opening upward from the horizontal direction by at least one of swiveling around
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