JP7713691B2 - Parallel link type workpiece processing device - Google Patents
Parallel link type workpiece processing deviceInfo
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Description
特許法第30条第2項適用 令和4年4月21日、シンクス株式会社本社内会議室、「パラレルリンク式ワーク加工装置」の技術的内容が記載された自社作成の商品概要書の配布Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applied. April 21, 2022, in the meeting room at the headquarters of Thinks Co., Ltd. Distribution of a product summary created by the company that describes the technical details of the "Parallel Link Type Workpiece Processing Device"
特許法第30条第2項適用 2021/6/1公開、http://www.youtube.com/@SHINX1967/videos、SHINX1967「パラレルリンク式ワーク加工機」Patent Law Article 30, Paragraph 2 applied Published on June 1, 2021, http://www.youtube.com/@SHINX1967/videos, SHINX1967 "Parallel link type workpiece processing machine"
特許法第30条第2項適用 令和4年6月30日~7月1日、シンクス株式会社本社第一工場内及び第二工場内、『新社屋完成記念内覧会』Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies. June 30th to July 1st, 2022, Thinks Co., Ltd. Head Office 1st and 2nd Factory, "New Building Completion Commemorative Preview"
本発明は、例えば木工用ルータとして適用することが好ましい、パラレルリンク式ワーク加工装置に関するものである。 The present invention relates to a parallel link type workpiece processing device, which is preferably used, for example, as a woodworking router.
木工用ルータとして工業的に汎用されているものは、例えば幅1m~2m、長さ2m~4m程度の固定されたワークテーブルと、その上方にX、Y、Zの三方向に移動できる加工ユニットとを具え、ワークテーブル上に固定設置したワークに対し、加工ユニットの加工ヘッドたるドリル状の刃物を作用させて適宜のレリーフ状等の装飾加工を施すものである。 Woodworking routers that are widely used industrially are equipped with a fixed work table, for example, about 1m to 2m wide and 2m to 4m long, and a processing unit above it that can move in three directions, X, Y, and Z. The processing unit uses a drill-shaped cutting tool, which is the processing head, to apply decorative processing such as appropriate relief shapes to a workpiece fixed on the work table.
このような装置は、大寸のワークの加工要請に対応できるように、前記のような寸法を具えたテーブルとなっており、その設置面積も大きく要するほか、加工ユニットの移動範囲も大きく確保しなければならない。
しかしながら、一方でユーザによっては、加工するワーク寸法が比較的小さなサイズのものに限られ、装置としても、よりコンパクトなものが求められる場合が少なくない。
Such an apparatus has a table with the dimensions described above in order to accommodate the processing needs of large-sized workpieces, and not only does it require a large installation area, but it must also have a large range of movement for the processing unit.
However, on the other hand, there are many cases where the dimensions of the workpieces to be machined are limited to relatively small sizes, and a more compact device is also required.
このようなコンパクト化の要請に応える一手法として、いわゆるパラレルリンク機構を通用した装置も提案されている(例えば特許文献1・2参照)。
しかしながら、この種のパラレルリンク構造は、例えば直接加工を担う加工ユニットの正確な姿勢保持や、シフト移動の正確な設定等に関し、リンク構造が複雑であったりすることもあり、アイデアとして提案されているものの、実機としては、ほとんど市場には提供されていない。
As one method for responding to such a demand for compactness, a device using a so-called parallel link mechanism has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
However, this type of parallel link structure can be complicated in terms of, for example, accurately maintaining the posture of the processing unit that is responsible for direct processing, and accurately setting the shift movement, and so while it has been proposed as an idea, it is rarely offered on the market as an actual machine.
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであって、複雑になりがちな加工ユニットの設定のためのリンケージ機構等をシンプルな構成としながらも、正確な加工制御が達成できる、パラレルリンク式ワーク加工装置を開発することを技術課題としたものである。 The present invention was developed in consideration of this background, and the technical objective was to develop a parallel link type workpiece machining device that can achieve accurate machining control while keeping the linkage mechanisms for setting the machining units, which tend to be complicated, simple in configuration.
すなわち請求項1記載の、パラレルリンク式ワーク加工装置は、
垂直方向に延びるフレームと水平方向に延びるフレームとの両方を具えた立体枠状のフレームと、
このフレーム下方に支持されるワークテーブルと、
当該ワークテーブル上のワークに所定の加工を行う加工ユニットと、
この加工ユニットを前記フレーム上部から吊持状態に支持する加工ユニット設定機構とを具え、
前記加工ユニットを加工ユニット設定機構により、三次元方向に移動させることによりワークテーブル上のワークに所定の加工を施す装置であって、
前記加工ユニット設定機構は、パラレル設定機構とシフト設定機構とを具え、
当該パラレル設定機構は、
前記フレーム上部に取り付けられ、中心位置と水平姿勢とを維持しながら上下方向にのみ移動する上部ベースプレートと、
この上部ベースプレートに対応して、下方に設けられ水平姿勢を取りながら三次元方向に移動する下部ベースプレートと、
前記上部ベースプレートと下部ベースプレートとに対し自在継手状に上下が支持されるスタビライザコラムと、
当該スタビライザコラムを囲むように上部ベースプレートと下部ベースプレートとの間に配設される少なくとも三本のパラレル制御ロッドとを具えるものであり、
一方、前記シフト設定機構は、複数本のシフトシリンダが並列状に配設され、このシフトシリンダの作用長が伸縮制御されるものであり、またシフトシリンダの上端が前記フレーム上部に接続されるとともに、シフトシリンダの下端が加工ユニット側に接続され、各シフトシリンダの作用長を伸縮制御することにより、加工ユニットを水平姿勢に維持したまま、三次元方向にシフトする構成であることを特徴として成るものである。
That is, the parallel link type workpiece machining device according to claim 1 is
A three-dimensional frame having both a frame extending in a vertical direction and a frame extending in a horizontal direction ;
A work table supported below the frame;
a processing unit that performs a predetermined processing on the workpiece on the work table;
a processing unit setting mechanism for supporting the processing unit in a suspended state from the upper portion of the frame,
A device for performing a predetermined processing on a workpiece on a worktable by moving the processing unit in a three-dimensional direction by a processing unit setting mechanism,
The processing unit setting mechanism includes a parallel setting mechanism and a shift setting mechanism,
The parallel setting mechanism includes:
an upper base plate attached to an upper portion of the frame, the upper base plate moving only in the vertical direction while maintaining a center position and a horizontal attitude;
A lower base plate is provided below the upper base plate and moves in three dimensions while taking a horizontal position.
a stabilizer column whose upper and lower ends are supported by a universal joint on the upper base plate and the lower base plate;
at least three parallel control rods disposed between an upper base plate and a lower base plate so as to surround the stabilizer column;
On the other hand, the shift setting mechanism has a plurality of shift cylinders arranged in parallel, and the working length of these shift cylinders is controlled to extend and retract. The upper ends of the shift cylinders are connected to the upper part of the frame and the lower ends of the shift cylinders are connected to the processing unit side. By controlling the working length of each shift cylinder to extend and retract, the processing unit is shifted in three dimensions while maintaining it in a horizontal position.
また請求項2記載の、パラレルリンク式ワーク加工装置は、前記請求項1記載の要件に加え、
前記立体枠状のフレームは、
門形のゲートフレームと、
このゲートフレームの下部に接続される平面視で矩形枠状をなす下部フレームと
前記ゲートフレームの上部に接続される平面視で三角枠状をなす上部フレームと、
前記下部フレームにおいてゲートフレームと反対側の隅角部から、前記上部フレームの三点の隅角部に至る間に設けられる四本のブレースフレームとを具えることを特徴として成るものである。
The parallel link type workpiece machining device according to claim 2 has, in addition to the requirements of claim 1,
The three-dimensional frame is
A gate frame and
A lower frame having a rectangular shape in a plan view connected to a lower portion of the gate frame; and an upper frame having a triangular shape in a plan view connected to an upper portion of the gate frame.
It is characterized by having four brace frames provided between the corner of the lower frame opposite the gate frame and the three corners of the upper frame.
また請求項3記載の、パラレルリンク式ワーク加工装置は、前記請求項1または2記載の要件に加え、
前記下部ベースプレートは、前記スタビライザコラムの下部を支持するように設けられ、且つ当該下部ベースプレートの下方にユニットサポートが吊持状態に設けられるものであり、前記加工ユニットは、このユニットサポートに搭載されることを特徴として成るものである。
The parallel link type workpiece machining device according to claim 3 has, in addition to the requirements of claim 1 or 2,
The lower base plate is arranged to support the lower part of the stabilizer column, and a unit support is arranged in a suspended state below the lower base plate, and the processing unit is characterized in that it is mounted on this unit support.
また請求項4記載の、パラレルリンク式ワーク加工装置は、前記請求項3記載の要件に加え、
前記シフト設定機構におけるシフトシリンダは、三本で構成され、その上端が前記フレームにおける上部フレームの三カ所の隅角部に自在継手状に接続され、且つシフトシリンダの下端が前記ユニットサポートに対し自在継手状に接続されることを特徴として成るものである。
The parallel link type workpiece machining device according to claim 4 has, in addition to the requirements of claim 3,
The shift cylinder in the shift setting mechanism is composed of three cylinders, the upper ends of which are connected to three corner portions of the upper frame of the frame like universal joints, and the lower ends of the shift cylinders are connected to the unit support like universal joints.
また請求項5記載の、パラレルリンク式ワーク加工装置は、前記請求項1または2記載の要件に加え、
前記パラレル設定機構におけるパラレル制御ロッドは、上部ベースプレートと下部ベースプレートとの間に設けられるにあたり、上部ベースプレートと下部ベースプレートとに対しボールジョイント接続されるものであり、
且つ当該パラレル制御ロッドは、ロッド保持機構によって、上部ベースプレートと下部ベースプレートとが相互に常時接近する方向に付勢される構成であることを特徴として成るものである。
The parallel link type workpiece machining device according to claim 5 has, in addition to the features of claim 1 or 2,
the parallel control rod in the parallel setting mechanism is provided between the upper base plate and the lower base plate and is connected to the upper base plate and the lower base plate by a ball joint;
The parallel control rod is characterized in that the upper base plate and the lower base plate are constantly biased in directions approaching each other by the rod holding mechanism.
また請求項6記載の、パラレルリンク式ワーク加工装置は、前記請求項1または2記載の要件に加え、
前記シフト設定機構におけるシフトシリンダは、ボールネジ機構を具えた電動シリンダが適用されるものであり、
またシフト設定機構におけるアウターシリンダは、フレームとの間においてトルク止め機構を具え、
且つまたアウターシリンダは、シリンダロッドとの間においてもトルク止め機構を具えることを特徴として成るものである。
The parallel link type workpiece machining device according to claim 6 has, in addition to the features of claim 1 or 2,
The shift cylinder in the shift setting mechanism is an electric cylinder having a ball screw mechanism,
The outer cylinder of the shift setting mechanism is provided with a torque stop mechanism between the outer cylinder and the frame,
The outer cylinder is also characterized by having a torque stop mechanism between the outer cylinder and the cylinder rod.
また請求項7記載の、パラレルリンク式ワーク加工装置は、前記請求項2記載の要件に加え、
前記下部フレームに対してゲートフレームの反対側には、加工ユニットの加工ヘッドに取り付けるツールを複数収納し、加工ヘッドに対し適宜のツールが選択的に取り付けられるようにするツールストッカを具えることを特徴として成るものである。
The parallel link type workpiece machining device according to claim 7 has, in addition to the requirements of claim 2 ,
The device is characterized in that it is provided with a tool stocker on the opposite side of the gate frame from the lower frame , which stores a plurality of tools to be attached to the machining head of the machining unit, allowing the appropriate tool to be selectively attached to the machining head.
また請求項8記載の、パラレルリンク式ワーク加工装置は、前記請求項1または2記載の要件に加え、
前記上部ベースプレートは、上部フレームに対し、平面から視て等角度間隔で配置された三基の屈曲自在の上部ベースプレート支持リンクによって接続され、この上部ベースプレート支持リンクによって上部ベースプレートは、水平状態を維持しながら上部フレームに対し上下動自在に構成されていることを特徴として成るものである。
そして、これら各請求項記載の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
The parallel link type workpiece machining device according to claim 8 has, in addition to the features of claim 1 or 2,
The upper base plate is connected to the upper frame by three flexible upper base plate support links arranged at equal angular intervals when viewed from a plane, and these upper base plate support links allow the upper base plate to move freely up and down relative to the upper frame while maintaining a horizontal state.
The above problems are solved by the configurations described in each claim.
まず請求項1記載の発明によれば、駆動部となる複数本のシフトシリンダを並列に配置し、これを加工ユニット側に同時に作用(伸縮)させて、加工ユニットの位置を制御する機構である(いわゆるパラレルメカニズム)。このように本発明は、多方向から加工ユニットの位置制御を行うものであるから、XYZの三方向(各々直交する三方向)に加工ユニットを移動させていた従来の機構(いわゆるシリアルメカニズム)に比べ、シフトシリンダ一本あたりの誤差が平均化され、加工ユニットを高い精度で制御することができる。また加工ユニットを動作させる制御が簡素な構造にでき、シフトシリンダ一本あたりの動作出力も少なくて済む。更にコンパクト化・軽量化が図れ、設置にあたっての省スペース化をも達成することができる。 First, according to the invention described in claim 1, a mechanism is provided in which multiple shift cylinders, which act as drive units, are arranged in parallel and act (extend and retract) simultaneously on the machining unit to control the position of the machining unit (a so-called parallel mechanism). In this way, the present invention controls the position of the machining unit from multiple directions, so compared to conventional mechanisms (so-called serial mechanisms) that moved the machining unit in three directions, X, Y and Z (three directions that are perpendicular to each other), the error per shift cylinder is averaged, and the machining unit can be controlled with high precision. In addition, the control for operating the machining unit can be made to have a simple structure, and the operating output per shift cylinder can be reduced. Furthermore, the device can be made more compact and lightweight, and space-saving installation can be achieved.
また請求項2記載の発明によれば、立体枠状のフレームは、矩形枠状の下部フレームと、三角枠状の上部フレームと、これら両フレームの隅角部を上下で連結する四本のブレースフレームとによって構成されるため、多面体構造のトラスフレームとなり、強固なフレーム剛性を確保することができる。 According to the invention described in claim 2, the three-dimensional frame is composed of a rectangular lower frame, a triangular upper frame, and four brace frames that connect the corners of these two frames from above and below, resulting in a polyhedral truss frame that ensures strong frame rigidity.
また請求項3記載の発明によれば、加工ユニットの搭載形態を具体的なものとする。 According to the invention described in claim 3, the mounting form of the processing unit is specified.
また請求項4記載の発明によれば、シフトシリンダの本数や、その上下両端の接続形態を具体的なものとする。 According to the invention described in claim 4, the number of shift cylinders and the connection form of both the upper and lower ends are specified.
また請求項5記載の発明によれば、パラレル制御ロッドは、両端部が上部ベースプレートと下部ベースプレートとに対しボールジョイント接続されるが、加工中、このボールジョイント接続が解除されてしまうことがないものである。すなわち、加工中は、加工ユニットが種々の位置に移動するため、これに伴いパラレル制御ロッドも大きく傾斜(傾倒)することがあるが、本発明ではロッド保持機構を具えるため、上下のボールジョイントの接続状態が常に維持されるものである。 According to the invention described in claim 5, both ends of the parallel control rod are connected to the upper and lower base plates by ball joints, and the ball joint connection is not released during processing. In other words, during processing, the processing unit moves to various positions, and the parallel control rod may also tilt (incline) significantly accordingly, but the present invention is provided with a rod holding mechanism, so the connection state of the upper and lower ball joints is always maintained.
また請求項6記載の発明によれば、アウターシリンダは、フレーム及びシリンダロッドとの間においてトルク止め機構を具えるため、シフトシリンダの伸長・収縮制御を確実に且つ正確に行うことができる。 According to the invention described in claim 6, the outer cylinder is provided with a torque stop mechanism between the frame and the cylinder rod, so that the extension and contraction of the shift cylinder can be controlled reliably and accurately.
また請求項7記載の発明によれば、複数本のツールを収納するツールストッカを具えるため、一つのワークを加工する際、途中でツールを変更しなければならない場合であっても、このようなツールの交換作業が事前のプログラムの設定により自動で行うことができる。 According to the invention described in claim 7, since the machine is provided with a tool stocker that can store multiple tools, even if a tool needs to be changed during the machining of a single workpiece, such tool replacement work can be performed automatically by setting up a program in advance.
また請求項8記載の発明によれば、上部ベースプレートの支持構造を具体的なものとする。 According to the invention described in claim 8, the support structure of the upper base plate is made concrete.
本発明は、以下の実施例に示すとおりであるが、これらの実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。 The present invention is as shown in the following examples, but these examples can be modified as appropriate within the scope of the technical concept of the present invention.
以下、本発明のパラレルリンク式ワーク加工装置M(以下、単にワーク加工装置Mとする)について図示の実施例に基づいて具体的に説明する。
ワーク加工装置Mは、一例として図1・図2に示すように、基本構成部材として立体枠状のフレーム1と、このフレーム1下方に配されるワークテーブル2と、当該ワークテーブル2上のワークWに切削などの所定の加工を行う加工ユニット3と、この加工ユニット3を前記フレーム1の上部から吊持状態に支持する加工ユニット設定機構4とを具え、前記加工ユニット3を加工ユニット設定機構4により三次元方向に移動させて、ワークテーブル2上のワークWに所定の加工を施す装置である。
Hereinafter, a parallel link type workpiece machining device M (hereinafter simply referred to as workpiece machining device M) of the present invention will be specifically described based on the illustrated embodiment.
As shown in Figures 1 and 2 as an example, the workpiece processing device M comprises, as its basic components, a three-dimensional frame 1, a work table 2 arranged below the frame 1, a processing unit 3 that performs predetermined processing such as cutting on the workpiece W on the work table 2, and a processing unit setting mechanism 4 that supports the processing unit 3 in a suspended state from the upper part of the frame 1. The processing unit 3 is moved in three dimensions by the processing unit setting mechanism 4, and the workpiece processing device M performs the predetermined processing on the workpiece W on the work table 2.
以下、上記各部材について説明する。
まず立体枠状のフレーム1から説明する。フレーム1は、一例として図1~図5に示すように、門形に形成されたゲートフレーム11を具え、その下方において当該ゲートフレーム11の後方(水平方向)に張り出す下部フレーム12と、上方において同じく後方に張り出す上部フレーム13とを具える。なお便宜上、本明細書では、このゲートフレーム11に面した側を、ワーク加工装置Mにおける前方または手前側と記すものであり、その反対側すなわち前記下部フレーム12や上部フレーム13が張り出すように設けられる方(ゲートフレーム11の反対側)を後方または奥側とする。
Each of the above members will now be described.
First, the three-dimensional frame 1 will be described. As shown in Figures 1 to 5 as an example, the frame 1 comprises a gate frame 11 formed in a gate shape, a lower frame 12 extending rearward (horizontally) from the gate frame 11 below, and an upper frame 13 extending rearward from the gate frame 11 above. For convenience, in this specification, the side facing the gate frame 11 is referred to as the front or near side of the workpiece machining device M, and the opposite side, i.e., the side where the lower frame 12 and upper frame 13 are provided to extend (the opposite side of the gate frame 11), is referred to as the rear or far side.
下部フレーム12は、一例として上記図1・図2・図4に示すように、平面から視て矩形枠状をなすように形成される一方、上部フレーム13は、平面から視て三角枠状をなすように形成される。なお三角形状を呈する上部フレーム13は、その三辺の中間位置をそれぞれ結ぶような上部サブフレーム14を具える。
そして、この下部フレーム12と上部フレーム13との間には、斜設されるように柱状のブレースフレーム15が設けられ、実質的に上部フレーム13を支持する形態を採る。
1, 2 and 4, the lower frame 12 is formed in a rectangular frame shape in plan view, while the upper frame 13 is formed in a triangular frame shape in plan view. The triangular upper frame 13 includes an upper sub-frame 14 that connects the middle positions of the three sides of the upper frame 12.
A column-shaped brace frame 15 is provided diagonally between the lower frame 12 and the upper frame 13 , and essentially supports the upper frame 13 .
すなわちブレースフレーム15は、四本のブレースフレーム15a、15b、15c、15dから成り、ブレースフレーム15aについては、下端部を前記下部フレーム12における奥側隅角部に接続する一方、上端部を上部フレーム13におけるゲートフレーム11寄り、つまり正面側の隅角部に接続している。また、ブレースフレーム15bについては、下端部は同様に下部フレーム12における奥側隅角部に接続する一方、上端部は前記上部フレーム13における奥側頂点隅角部に接続している。 That is, the brace frame 15 is made up of four brace frames 15a, 15b, 15c, and 15d, with the lower end of brace frame 15a being connected to the rear corner of the lower frame 12, and the upper end being connected to the corner of the upper frame 13 closer to the gate frame 11, i.e., the front side. Similarly, the lower end of brace frame 15b is connected to the rear corner of the lower frame 12, and the upper end is connected to the rear apex corner of the upper frame 13.
またブレースフレーム15cについては、下端部を下部フレーム12のもう一方の隅角部に接続する一方、上端部を上部フレーム13の奥側頂点隅角部に接続している。更にブレースフレーム15dについては、下端部をブレースフレーム15cとほぼ同位置に接続する一方、上端部を上部フレーム13におけるゲートフレーム11側の隅角部に接続している。
このようにフレーム1は、三角枠状の上部フレーム13と、矩形枠状の下部フレーム12とを門形のゲートフレーム11によって上下に接続したような構成を採り(平面から視て三角形及び矩形の一辺が重なるように接続)、更にこのように接続した構造体の各頂点部分を上下方向で四本のブレースフレーム15によって接続するように構成される。このためフレーム1は、結果的に多面体構造のトラスフレームとして形成され、強固な剛性を有するように構成される。因みに、このように構成されたフレーム1全体は、平面視、変形五角形(いわゆるホームベース形)を呈している(図4参照)。
The brace frame 15c has its lower end connected to the other corner of the lower frame 12, while its upper end is connected to the rear apex corner of the upper frame 13. Furthermore, the brace frame 15d has its lower end connected to approximately the same position as the brace frame 15c, while its upper end is connected to the corner of the upper frame 13 on the gate frame 11 side.
Thus, the frame 1 is configured by vertically connecting a triangular upper frame 13 and a rectangular lower frame 12 with a gate-shaped gate frame 11 (connected so that one side of the triangle and the rectangle overlap when viewed from above), and each vertex of the structure thus connected is further connected in the vertical direction by four brace frames 15. As a result, the frame 1 is formed as a truss frame with a polyhedral structure, and is configured to have strong rigidity. Incidentally, the entire frame 1 configured in this way presents a deformed pentagon (a so-called home plate shape) in plan view (see FIG. 4).
なお、下部フレーム12は、装置の最下端(設置面上)に設けられるのではなく、脚部フレーム16により装置設置面から幾らか浮き上がった位置に設けられている。この脚部フレーム16は、実質的に前記ゲートフレーム11の下方部位と、下部フレーム12の後方二カ所の隅角部に設けられた脚部フレーム16とにより構成される。
更にフレーム1には、数種類のツール(切削ツール)を収納するためのツールストッカフレーム17を具えるものであり、これは下部フレーム12の後方外縁部に設けられる(図2参照)。
The lower frame 12 is not provided at the lowest end of the device (on the installation surface), but is provided at a position slightly raised above the installation surface by the leg frames 16. This leg frame 16 is substantially composed of a lower portion of the gate frame 11 and leg frames 16 provided at the two rear corners of the lower frame 12.
The frame 1 further includes a tool stocker frame 17 for storing several types of tools (cutting tools), which is provided on the rear outer edge of the lower frame 12 (see FIG. 2).
そして、このようなフレーム1には、下部フレーム12上にワークテーブル2が具えられる。このワークテーブル2には、一例として図5に示すように、下部フレーム12に設けられた横行レール21に対し、リニアベアリング22を介して横行架台23が横行自在に取り付けられている。更にこの横行架台23には、装置前後方向に前後レール24が設けられ、この前後レール24上にリニアベアリング25を介して直方体状のテーブル本体26が設けられる。結果的にテーブル本体26は、横行架台23上を前後方向に移動できるように構成されている。
ここで図中符号23hは、横行架台23を横移動つまり左右方向に移動させる際に作業者が保持する把持部である。
また、本実施例では、例えば横行架台23を二基設け、一基の横行架台23上を前後方向に移動するテーブル本体26を二基(計四基)設けているが、これは種々異なるワークWの大きさに対応するためである。すなわちワークWが大きい場合には、横行架台23を大きく離開させ、また一基の横行架台23におけるテーブル本体26の間隔も広く確保するものである。逆にワークWが小さい場合には、必ずしも四基全てのテーブル本体26を使用する必要はないものである。
また、テーブル本体26は、例えばワークWを吸着して保持・固定できるように構成されるものであり、そのための吸引孔がワーク保持面に形成される。また、テーブル本体26を摺動自在に載置する横行架台23にも、このための吸引道が形成される。
なお、ワークテーブル2は、必ずしもこのような形態に限定されるものではなく、例えば平板状の載置台の上にワークWをクランプ固定するような形態も可能であり、種々の形態が採り得る。
Such a frame 1 is provided with a work table 2 on the lower frame 12. A lateral platform 23 is attached to this work table 2 via linear bearings 22 so as to be able to move laterally on a lateral rail 21 provided on the lower frame 12, as shown in Fig. 5 as an example. Furthermore, a front-rear rail 24 is provided on this lateral platform 23 in the front-rear direction of the device, and a rectangular parallelepiped table main body 26 is provided on this front-rear rail 24 via linear bearings 25. As a result, the table main body 26 is configured to be able to move in the front-rear direction on the lateral platform 23.
Here, the reference symbol 23h in the figure denotes a gripping portion that is held by an operator when moving the lateral platform 23 laterally, that is, in the left-right direction.
In this embodiment, for example, two lateral pedestals 23 are provided, and two table bodies 26 that move in the front-rear direction on one lateral pedestal 23 (four in total) are provided, in order to accommodate various sizes of workpieces W. That is, when the workpiece W is large, the lateral pedestals 23 are widely separated, and the interval between the table bodies 26 on one lateral pedestal 23 is also secured to be wide. Conversely, when the workpiece W is small, it is not necessarily necessary to use all four table bodies 26.
The table body 26 is configured to be able to hold and fix the workpiece W by suction, for example, and suction holes for this purpose are formed in the workpiece holding surface. A suction path for this purpose is also formed in the traverse stand 23 on which the table body 26 is slidably placed.
The work table 2 is not necessarily limited to this type of configuration, and can take various forms, for example, a form in which the work W is clamped onto a flat mounting base.
次に加工ユニット3について説明する。
加工ユニット3は、ワークWに対し切削等の適宜の加工を施すユニットであり、加工ユニット3自体は、例えばルータ等の錐状のツールTを加工ヘッド31とし、その上方に駆動部32を具えるものである。なお、加工ユニット3の支持形態については、加工ユニット設定機構4のところで併せて説明する。因みに、加工ユニット3は、ワークWに対する切削やレリーフ加工等に留まらず、例えば塗装ノズル等を加工ヘッド31として適用し、ワークWに対する塗装等の加工も行い得るものである。
また、本実施例では、ワークWに施す実加工として切削加工を想定しているため、一例として図15に示すように、加工ヘッド31には、このものの周囲を取り囲むような矩形筒状の集塵カバー33を設けるものである。この集塵カバー33は、加工中に発生する切粉を周囲に飛散させないようにし、且つ当該切粉を効率的に回収する作用を担うものである。因みに、加工中に発生した切粉は、集塵カバー33内から加工ヘッド31の上部正面側に向けて開口された集塵口34を通り、ここに適宜接続されるフレキシブルダクト等を経て回収される。
また集塵カバー33自体は、矩形筒状を成すプレート状部材の下端ほぼ全周に、複数列もしくは多層状態で毛を取り付けて形成することができる。更に当該集塵カバー33は、ツール交換時には、ツールの交換作業を妨げないように、奥側つまりツールストッカ7に面した方が開放できるように構成されている。なお、図中符号33Mは、集塵カバー33を開放・閉鎖させるための駆動モータである。
Next, the processing unit 3 will be described.
The processing unit 3 is a unit that performs appropriate processing such as cutting on the workpiece W, and the processing unit 3 itself has a processing head 31, which is a cone-shaped tool T such as a router, and a drive unit 32 above it. The support form of the processing unit 3 will be explained in the processing unit setting mechanism 4. Incidentally, the processing unit 3 is not limited to cutting and relief processing on the workpiece W, but can also perform processing such as painting on the workpiece W by applying, for example, a paint nozzle as the processing head 31.
In this embodiment, since cutting is assumed as the actual machining performed on the workpiece W, as an example, as shown in Fig. 15, the machining head 31 is provided with a rectangular cylindrical dust collection cover 33 that surrounds the head. This dust collection cover 33 prevents chips generated during machining from scattering around and efficiently collects the chips. The chips generated during machining pass through a dust collection port 34 that opens from inside the dust collection cover 33 toward the upper front side of the machining head 31, and are collected through a flexible duct or the like that is appropriately connected to the dust collection port.
The dust-collecting cover 33 itself can be formed by attaching bristles in multiple rows or multiple layers to almost the entire circumference of the lower end of a plate-like member forming a rectangular tube. Furthermore, the dust-collecting cover 33 is configured so that the back side, i.e., the side facing the tool stocker 7, can be opened during tool replacement so as not to interfere with the tool replacement work. The reference symbol 33M in the figure denotes a drive motor for opening and closing the dust-collecting cover 33.
次に加工ユニット設定機構4について説明する。
加工ユニット設定機構4は、加工ユニット3の水平姿勢を保ちながら、このものを適宜の三次元位置、すなわちX、Y、Z方向の任意の位置に移動させるものであり、パラレル設定機構5とシフト設定機構6とにより構成される。もちろん本発明のワーク加工装置Mが、パラレルリンク加工を採用する以上、その可動範囲は一定の制約を受けるものである。因みに、図3~図5(いわゆる三面図)に付したハッチングが、前記加工ヘッド31の移動範囲を示している。
Next, the machining unit setting mechanism 4 will be described.
The machining unit setting mechanism 4 moves the machining unit 3 to an appropriate three-dimensional position, i.e., any position in the X, Y, and Z directions, while maintaining the horizontal attitude of the machining unit 3, and is composed of a parallel setting mechanism 5 and a shift setting mechanism 6. Of course, since the workpiece machining device M of the present invention employs parallel link machining, its movable range is subject to certain restrictions. Incidentally, the hatching in Figures 3 to 5 (so-called three-sided views) indicates the moving range of the machining head 31.
以下、加工ユニット設定機構4を構成するパラレル設定機構5から説明する。
パラレル設定機構5は、加工ユニット3の水平姿勢を保つ作用を担うものであって、フレーム1の上部フレーム13から吊持状態に支持される。パラレル設定機構5は、一例として図8に示すように、上方に上部ベースプレート50を具え、この上部ベースプレート50は、平面から視て変形六角形状と称されるような概形状を有し、その中央が開口したプレート状部材として形成される。そして、この上部ベースプレート50は、一例として図14に示すように、上部ベースプレート支持リンク51によって中心位置が確保されるように、且つ上下方向に移動できるように前記上部サブフレーム14に対し取り付けられている。すなわち上部ベースプレート支持リンク51は、基部リンク片51aが上部サブフレーム14に対しピン接続され、更に基部リンク片51aの他端側にプレート側リンク片51bが同様にピン接続された二接リンク構造を成し、プレート側リンク片51bは、その自由端側で前記上部ベースプレート50に対しピン接続されている。そして上部ベースプレート支持リンク51は、平面視で三カ所、等分配された状態(いわゆる三等配)で設けられている。
Hereinafter, the parallel setting mechanism 5 constituting the machining unit setting mechanism 4 will be described first.
The parallel setting mechanism 5 is responsible for maintaining the horizontal position of the machining unit 3, and is supported in a suspended state from the upper frame 13 of the frame 1. As shown in FIG. 8 as an example, the parallel setting mechanism 5 has an upper base plate 50 on the upper side, and the upper base plate 50 has a general shape called a deformed hexagonal shape when viewed from above, and is formed as a plate-like member with an opening at the center. The upper base plate 50 is attached to the upper subframe 14 so that the center position is secured by an upper base plate support link 51 and the upper base plate 50 can move in the vertical direction, as shown in FIG. 14 as an example. That is, the upper base plate support link 51 has a two-connection link structure in which a base link piece 51a is pin-connected to the upper subframe 14, and a plate side link piece 51b is similarly pin-connected to the other end side of the base link piece 51a, and the plate side link piece 51b is pin-connected to the upper base plate 50 at its free end side. The upper base plate support links 51 are provided at three locations, equally spaced apart (so-called three equal intervals) in a plan view.
また一例として上記図8に示すように、当該上部ベースプレート50に対しスタビライザコラム52の上部が支持される。具体的にはスタビライザコラム52は、一例として充分剛性を確保したパイプ状部材であり、その上端がユニバーサルジョイント53の上部ユニバーサルジョイント53aによって前記上部ベースプレート50に対し自在継手状に支持されている。より詳細には、上部ユニバーサルジョイント53aとして上部ベースプレート50とスタビライザコラム52との間に、細長ドーナツ状の中継部材521を設けるものである。そして、この中継部材521は、まず外側の上部ベースプレート50に対して、適宜の方向(例えば左右方向)で回動自在に接続されるものであり、更に内側のスタビライザコラム52に対し、90度異なる方向(例えば前後方向)に回動自在に接続されるものである(図9(b)参照)。かかる構成によりスタビライザコラム52は、上部の中心位置を確保しながらも、上部ユニバーサルジョイント53aによって上下に移動しつつ下方を三次元方向に自在に移動できるように構成されている。 As an example, as shown in FIG. 8, the upper part of the stabilizer column 52 is supported on the upper base plate 50. Specifically, the stabilizer column 52 is a pipe-shaped member with sufficient rigidity, and its upper end is supported on the upper base plate 50 in a universal joint manner by the upper universal joint 53a of the universal joint 53. More specifically, an elongated donut-shaped relay member 521 is provided between the upper base plate 50 and the stabilizer column 52 as the upper universal joint 53a. The relay member 521 is first connected to the outer upper base plate 50 so as to be rotatable in an appropriate direction (for example, left and right direction), and is further connected to the inner stabilizer column 52 so as to be rotatable in a direction different by 90 degrees (for example, front and rear direction) (see FIG. 9(b)). With this configuration, the stabilizer column 52 is configured to be able to move up and down by the upper universal joint 53a while freely moving downward in three-dimensional directions while securing the center position of the upper part.
一方、スタビライザコラム52の下端は、下部ベースプレート54を支持している。なお特許請求の範囲では、スタビライザコラム52は、上部ベースプレート50と下部ベースプレート54との間に設けられると表現しているが、下部ベースプレート54それ自体は、実質的にスタビライザコラム52の下端に取り付けられている。またスタビライザコラム52の下端と下部ベースプレート54との間も、一例として図8・図9に示すように、上部と同様にユニバーサルジョイント53の下部ユニバーサルジョイント53bによって自在継手状に接続されている。すなわち図中符号522が、下部ベースプレート54とスタビライザコラム52との間に設けられた細長ドーナツ状の中継部材であり、これが実質的に下部ユニバーサルジョイント53bを構成している。 Meanwhile, the lower end of the stabilizer column 52 supports the lower base plate 54. In the claims, the stabilizer column 52 is described as being provided between the upper base plate 50 and the lower base plate 54, but the lower base plate 54 itself is actually attached to the lower end of the stabilizer column 52. The lower end of the stabilizer column 52 and the lower base plate 54 are also connected in a universal joint manner by the lower universal joint 53b of the universal joint 53, as shown in Figures 8 and 9, as an example, in the same way as the upper part. That is, the reference numeral 522 in the figure denotes an elongated donut-shaped relay member provided between the lower base plate 54 and the stabilizer column 52, which actually constitutes the lower universal joint 53b.
そして、このような上部ベースプレート50と下部ベースプレート54との間に、パラレル制御ロッド55が、一例としてスタビライザコラム52を囲むように三本、等角度間隔で設けられている。これらパラレル制御ロッド55の上下の端部は、前記上部ベースプレート50と下部ベースプレート54との間において、ボールジョイント接続されている。そしてパラレル制御ロッド55と上部ベースプレート50との接続、及びパラレル制御ロッド55と下部ベースプレート54との接続については、ロッド保持機構56によって維持されており、以下、このロッド保持機構56について説明する。 Between the upper base plate 50 and the lower base plate 54, three parallel control rods 55 are provided, for example, at equal angular intervals so as to surround the stabilizer column 52. The upper and lower ends of these parallel control rods 55 are connected by ball joints between the upper base plate 50 and the lower base plate 54. The connection between the parallel control rods 55 and the upper base plate 50, and the connection between the parallel control rods 55 and the lower base plate 54 are maintained by a rod holding mechanism 56, which will be described below.
ここで本発明では、パラレルリンク機構によって加工ユニット3を適宜の位置に移動できるようにしており、この自由度を高めるにはパラレル制御ロッド55を大きく傾斜できるようにする必要がある。すなわち加工ユニット3の移動範囲を広く獲得にするには、通常のボールジョイント接続よりも大きな角度でパラレル制御ロッド55を傾倒(傾斜)させる必要がある(図10参照)。
このためには、通常のボールジョイント接続よりも、ボール部と、これを受け入れるボールキャッチ部との係合代(嵌合代)を小さくして、上述した可動範囲を広く獲得することが望ましい。しかしながら、単に、このような構造を採った場合には、嵌合しているボール部がボールキャッチ部から抜け易くなることは否めない。すなわち本実施例で言えば、パラレル制御ロッド55をある程度傾倒させた場合に、ボールジョイント部が抜け易くなってしまうものである。そのため本実施例では、これを防止するための抜け止めを図っており、これがロッド保持機構56である。
Here, in the present invention, the parallel link mechanism allows the machining unit 3 to be moved to an appropriate position, and in order to increase this degree of freedom, it is necessary to be able to greatly incline the parallel control rod 55. In other words, to obtain a wide range of movement for the machining unit 3, it is necessary to incline (tilt) the parallel control rod 55 at an angle larger than that of a normal ball joint connection (see FIG. 10).
For this purpose, it is desirable to obtain a wider range of motion than in a normal ball joint connection by making the engagement (fitting) between the ball portion and the ball catch portion that receives it smaller. However, simply adopting such a structure will inevitably result in the fitted ball portion easily coming out of the ball catch portion. In other words, in this embodiment, when the parallel control rod 55 is tilted to a certain extent, the ball joint portion will easily come out. For this reason, in this embodiment, a stopper is provided to prevent this, and this is the rod holding mechanism 56.
以下、ロッド保持機構56について更に詳細に説明するが、パラレル制御ロッド55の下部、つまりパラレル制御ロッド55と下部ベースプレート54との接続を維持するロッド保持機構56について、図9に基づいて説明する。
まずスタビライザコラム52を下部ベースプレート54寄りの位置で上下に二分割するものであり、この分割部には各々外周側に張り出すフランジ部f1・f2が形成される。そして、このフランジ部f1・f2の間に、プレート状の介在物を挟み込みながら(これを被挟持体561とする)、更にバネ等の付勢体562を設けたボルト・ナットにより連結固定するものである。このような構成により下部ベースプレート54を上方、つまりパラレル制御ロッド55における下端ボールジョント部のボール部に押しつけるように付勢し、当該ボールジョント部の抜け止めを図るものである。
なおロッド保持機構56は、上述したようにパラレル制御ロッド55の上部、すなわちパラレル制御ロッド55と上部ベースプレート50との間にも設けられ、これによりパラレル制御ロッド55は上下のボールジョント部においても抜け止めが図られている。
このような構造から本実施例では、パラレル制御ロッド55が大きく傾いてもボールジョント部が外れてしまうことがないものである(ボールジョント部の接続が解除されてしまうことがないものである)。
The rod holding mechanism 56 will be described in more detail below. First, the rod holding mechanism 56 that maintains the connection between the lower part of the parallel control rod 55, i.e., the parallel control rod 55 and the lower base plate 54, will be described with reference to FIG.
First, the stabilizer column 52 is divided into two parts, upper and lower, near the lower base plate 54, and flanges f1 and f2 are formed on each divided part, projecting outward from the outer periphery. A plate-shaped intermediate object is sandwiched between the flanges f1 and f2 (this is referred to as a clamped object 561), and the two are connected and fixed by bolts and nuts provided with a spring or other biasing body 562. With this configuration, the lower base plate 54 is biased upward, that is, against the ball portion of the lower end ball joint of the parallel control rod 55, preventing the ball joint from coming off.
As described above, the rod holding mechanism 56 is also provided on the upper part of the parallel control rod 55, i.e., between the parallel control rod 55 and the upper base plate 50, so that the parallel control rod 55 is prevented from coming out also at the upper and lower ball joint portions.
Due to this structure, in this embodiment, even if the parallel control rod 55 is tilted significantly, the ball joint portion will not come off (the connection of the ball joint portion will not be released).
更に下部ベースプレート54の下方には、一例として上記図8に示すように、加工ユニット3を支持するユニットサポート57が、吊り下げ状態に設けられるものであり、このユニットサポート57は、駆動部ハウジング57aと、その下方においてプレート状に構成されたヘッドサポート57bとにより構成される。 Furthermore, below the lower base plate 54, as shown in FIG. 8 above as an example, a unit support 57 that supports the processing unit 3 is provided in a suspended state, and this unit support 57 is composed of a drive unit housing 57a and a head support 57b that is configured in a plate shape below it.
次に、加工ユニット設定機構4を構成するもう一つのシフト設定機構6について説明する。
シフト設定機構6は、前記パラレル設定機構5に支持された加工ユニット3を任意の位置に移動させるシフト作業を行うものであり、駆動ユニットの作用を担うものである。シフト設定機構6は、一例として図4・図11に示すように、電動シリンダ等のシフトシリンダ61を三本設けて成り、このシフトシリンダ61は、アウターシリンダ62とシリンダロッド63とを具え、全体として伸長・収縮自在に構成されるものである。
すなわち、シフトシリンダ61は、例えば図12に示すように、アウターシリンダ62の下方に設けたシフトモータ64により駆動リング64Rを回転させるものである。なお、この駆動リング64Rには、ボールネジ状のスパイラルシャフト部位を具えたシリンダロッド63を螺合させてあり、駆動リング64Rの回転によってシリンダロッド63を軸方向(つまり上下方向)に移動させるものであり、最終的にシリンダロッド63の伸長・収縮を図るものである。
もちろん、駆動リング64Rに螺合するシリンダロッド63は、駆動リング64Rが回転しても自身は回転しないように構成されており(そのためシリンダロッド63が上下動する)、その構成については後述する。
Next, the shift setting mechanism 6, which is another component of the machining unit setting mechanism 4, will be described.
The shift setting mechanism 6 performs a shift operation to move the machining unit 3 supported by the parallel setting mechanism 5 to an arbitrary position, and acts as a drive unit. As shown in Figures 4 and 11 as an example, the shift setting mechanism 6 is configured with three shift cylinders 61 such as electric cylinders, and the shift cylinders 61 include an outer cylinder 62 and a cylinder rod 63, and are configured to be freely extendable and retractable as a whole.
12, for example, the shift cylinder 61 rotates a drive ring 64R by a shift motor 64 provided below an outer cylinder 62. A cylinder rod 63 having a ball screw-like spiral shaft portion is screwed into the drive ring 64R, and the rotation of the drive ring 64R moves the cylinder rod 63 in the axial direction (i.e., the vertical direction), ultimately causing the cylinder rod 63 to extend and retract.
Of course, the cylinder rod 63 that screws into the drive ring 64R is configured so that it does not rotate even when the drive ring 64R rotates (so that the cylinder rod 63 moves up and down), and the configuration thereof will be described later.
またシフトシリンダ61におけるアウターシリンダ62の上部は、ボールジョイントを適用した上部ジョイント62Jを介して前記上部フレーム13に接続されている。具体的には三本のシフトシリンダ61におけるアウターシリンダ62は、それぞれ平面視三角枠状を成す上部フレーム13の各頂点近くに接続されている(図4参照)。またシリンダロッド63の下端の下部ジョイント63Jは、同じくボールジョイントを適用して前記ユニットサポート57におけるヘッドサポート57bの周囲、三カ所に接続されている(図5参照)。従って三本のシフトシリンダ61は、上方三点から下方においてあたかも集束するような形態でパラレル設定機構5におけるユニットサポート57に接続されている。後述するとおり、シフトシリンダ61のそれぞれの伸縮状態の設定により、前記加工ヘッド31を任意の位置に移動させるものであり、そのシフト作用時のモーメント等を考慮して、本実施例ではシリンダロッド63の下端はヘッドサポート57bに接続されている。しかしながら、要は加工ヘッド31の位置決めを行うことができればよいため、例えばパラレル設定機構5における下部ベースプレート54にシリンダロッド63の下部ジョイント63Jを接続するような形態であってももとより差し支えない。 The upper part of the outer cylinder 62 in the shift cylinder 61 is connected to the upper frame 13 via an upper joint 62J using a ball joint. Specifically, the outer cylinders 62 in the three shift cylinders 61 are connected near each vertex of the upper frame 13, which forms a triangular frame in a plan view (see FIG. 4). The lower joint 63J at the lower end of the cylinder rod 63 is also connected to three points around the head support 57b in the unit support 57 using a ball joint (see FIG. 5). Therefore, the three shift cylinders 61 are connected to the unit support 57 in the parallel setting mechanism 5 in a form that seems to converge downward from three points above. As will be described later, the processing head 31 is moved to an arbitrary position by setting the respective expansion and contraction states of the shift cylinders 61, and in this embodiment, the lower end of the cylinder rod 63 is connected to the head support 57b in consideration of the moment during the shift action. However, since the point is that it is sufficient to be able to position the machining head 31, it is of course acceptable to connect the lower joint 63J of the cylinder rod 63 to the lower base plate 54 of the parallel setting mechanism 5, for example.
更にこのような構成において、シフトシリンダ61の上下は、ボールジョイント接続によって自由な動きが確保されることから、このような状態のままではシフトモータ64によってシリンダロッド63を駆動させようとした場合であっても、駆動トルクを受けてアウターシリンダ62が、あたかも空回り状に回転したり、あるいはシリンダロッド63が回転したりして、正確な伸縮がなされないおそれがある。従ってアウターシリンダ62及びシリンダロッド63それぞれにトルク止めの機構を具える。 Furthermore, in this configuration, the shift cylinder 61 is able to move freely up and down due to the ball joint connection, so even if the cylinder rod 63 is driven by the shift motor 64 in this state, the outer cylinder 62 may rotate as if it were spinning free under the driving torque, or the cylinder rod 63 may rotate, resulting in inaccurate extension and contraction. Therefore, the outer cylinder 62 and the cylinder rod 63 are each equipped with a torque stop mechanism.
まずアウターシリンダ62とフレーム1との間のトルク止め機構については、一例として図11に示すように、アウターシリンダ62の上部にトルク止め突子65を設ける一方、フレーム1側に突子受け66を設けておき、アウターシリンダ62の回転を阻止するような構成としている。
また、アウターシリンダ62とシリンダロッド63との間のトルク止め機構については、一例として図13(c)に示すように、シリンダロッド63の上端部に円板状の回転止め67を固定しておき、この回転止め67の外周側には矩形状の切欠き671が、直径線上における対向二カ所形成されている。また、アウターシリンダ62の内周側には、内側に突出する突起68が軸方向に二カ所(直径線上の対向二カ所)形成されており、これらシリンダロッド63側の切欠き671と、アウターシリンダ62側の突起68とを係合状態としておくことで、アウターシリンダ62に対するシリンダロッド63の回転止めを図るように構成している。
First, as an example of the torque stop mechanism between the outer cylinder 62 and the frame 1, as shown in FIG. 11, a torque stopper protrusion 65 is provided on the upper part of the outer cylinder 62, while a protrusion receiver 66 is provided on the frame 1 side, thereby preventing the outer cylinder 62 from rotating.
13(c), a torque stop mechanism between the outer cylinder 62 and the cylinder rod 63 is configured such that a disk-shaped rotation stopper 67 is fixed to the upper end of the cylinder rod 63, and rectangular notches 671 are formed on the outer periphery of this rotation stopper 67 at two opposing locations on the diameter line. Also, two projections 68 that protrude inward are formed in the axial direction at two locations (two opposing locations on the diameter line) on the inner periphery of the outer cylinder 62, and the notches 671 on the cylinder rod 63 side and the projections 68 on the outer cylinder 62 side are engaged to stop the rotation of the cylinder rod 63 relative to the outer cylinder 62.
そして、このような構成により、シフトモータ64によって駆動される駆動リング64Rが回転しても、アウターシリンダ62及びシリンダロッド63は、いずれも回転しない状態でシフトシリンダ61全体の伸縮動作が行われるものである。 And with this configuration, even if the drive ring 64R driven by the shift motor 64 rotates, the entire shift cylinder 61 expands and contracts without the outer cylinder 62 and cylinder rod 63 rotating.
ここで前記加工ヘッド31の移動範囲(図3~図5のハッチング)について、図16に基づき補足説明する。
一本のシフトシリンダ61は、上記取付構造から上部ジョイント62Jを頂点とし、シフトシリンダ61(アウターシリンダ62及びシリンダロッド63)を母線とするような円すい(直円すい)状の軌跡を描きながら移動する。
そして当該シフトシリンダ61は、上述したように平面視120度の位相差を有して三本配設されており、このシフトシリンダ61の下方にヘッドサポート57bを介して加工ヘッド31が設けられる。そのため加工ヘッド31は、前記三本のシフトシリンダ61に規制され、実際の加工ヘッド31が描く平面的な軌跡は、一本のシフトシリンダ61が描く円すいを底部付近で斜めに切断したような軌跡となり、これは楕円形状となる。すなわち加工ヘッド31が実際に描く平面的な軌跡は、円すい底部の円形状ではなく、この付近で斜めにカットした楕円形となる。
ここでシフトシリンダ61が三本であることから、この楕円も三つ重なるようになる。すなわち、一例として図16(b)に示すように、三つの楕円は、中心を合致させながら、シフトシリンダ61の平面配設態様と同様に、長軸を120度(つまり60度)ずつずらした状態で重なる。そのため加工ヘッド31は、この三つの楕円の重なった内側部分が移動範囲となり、これは言わば変形六角形のような形状となる。このように加工ヘッド31の平面的な移動範囲は、上記図4・図16(b)のハッチング部に示すように、六角形(変形六角形)状となる。
Here, the moving range of the processing head 31 (hatched in FIGS. 3 to 5) will be further explained with reference to FIG.
From the above mounting structure, one shift cylinder 61 moves while describing a conical (right circular cone) trajectory with the upper joint 62J as its apex and the shift cylinder 61 (the outer cylinder 62 and the cylinder rod 63) as its generating line.
As described above, the three shift cylinders 61 are disposed with a phase difference of 120 degrees in a plan view, and the machining head 31 is provided below the shift cylinders 61 via the head support 57b. Therefore, the machining head 31 is restricted by the three shift cylinders 61, and the planar path that the machining head 31 actually traces is like a cone traced by one shift cylinder 61 cut obliquely near the bottom, which results in an elliptical shape. In other words, the planar path that the machining head 31 actually traces is not a circular shape like the bottom of a cone, but an elliptical shape cut obliquely near this area.
Here, since there are three shift cylinders 61, three ellipses also overlap. That is, as shown in FIG. 16B as an example, the three ellipses overlap with their major axes shifted by 120 degrees (i.e., 60 degrees) each, similar to the planar arrangement of the shift cylinders 61, while their centers are aligned. Therefore, the inner area where the three ellipses overlap is the movement range of the machining head 31, which is a shape like a deformed hexagon. In this way, the planar movement range of the machining head 31 is a hexagon (deformed hexagon) as shown in the hatched areas in FIG. 4 and FIG. 16B.
次に、側面または正面から視た加工ヘッド31の移動範囲について説明する。
一本のシフトシリンダ61を、このものが設けられた縦断面視状態で描くと、一例として図16(a)に示すように、加工ヘッド31の下端は円形状を描くと考えられる。一方、他のシフトシリンダ61は、当該円形状を描くシフトシリンダ61に対し、平面視で120度の位相差をもって配設されるから、他のシフトシリンダ61が描く円軌道を斜めに見ることになり、側面視状態では楕円軌道となる。
そして側面視(正面視)状態では、この円軌道と楕円軌道、及び加工ヘッド31の水平移動部分(下方)とで囲まれた範囲が、加工ヘッド31が描く移動範囲となる。この形状は、上記図16(a)に示すように、中央部分がやや鋭角状に高くなり、且つ周縁部分が低くなるような山形を呈するものである。このように側面(正面)から視た加工ヘッド31の移動範囲は、一例として図16(a)・図3・図5のハッチング部に示すような形状となる。
Next, the movement range of the processing head 31 when viewed from the side or front will be described.
When one shift cylinder 61 is depicted in a vertical cross-sectional view of the machining head 31, the lower end of the machining head 31 is considered to describe a circle, as shown in Fig. 16(a) for example. On the other hand, the other shift cylinder 61 is disposed with a phase difference of 120 degrees in a plan view from the shift cylinder 61 that describes the circle, so the circular orbit described by the other shift cylinder 61 is seen at an angle, and becomes an elliptical orbit in a side view.
In side view (front view), the range surrounded by the circular orbit, the elliptical orbit, and the horizontal movement portion (below) of the machining head 31 is the movement range of the machining head 31. As shown in Fig. 16(a) above, this shape is a mountain shape with the central portion being higher at a slightly acute angle and the peripheral portions being lower. In this way, the movement range of the machining head 31 viewed from the side (front) is, for example, the shape shown in the hatched portions of Fig. 16(a), Fig. 3, and Fig. 5.
更に本実施例では、一例として図2・図6・図7に示すように、切削等の実加工に使用する各種のツールTを保持・収納しておくためのツールストッカ7を具えるものであり、ここから取り出された適宜のツールTが加工ユニット3に取り付けられて、加工ヘッド31を構成する。なお、本実施例では三本のツールTがツールストッカ7に収納されるようになっているが、この数は適宜、変更可能である。
ツールストッカ7は、前記フレーム1のツールストッカフレーム17に支持されるものであり、ツールTは実質的にツールホルダ71によって保持されている。もちろん、この保持は、ツールTをツールホルダ71と加工ユニット3との間で受け渡しできるようにする保持である。ここで図中符号73は、収納時のツールTを上方から覆うようにカバーするツールホルダカバーであり、実際には複数本のツールTを保持するツールホルダ71の上方を全体的にカバーするように形成される。
そして上記ツールホルダ71は、ツール交換時には、ここに最接近するようにシフトされた加工ユニット3に対してツールTを供給するように、前方に移動できるように構成される。このためツールホルダ71は、シフター72によって揺動接近するような構成を採る。
2, 6 and 7, the present embodiment further includes a tool stocker 7 for holding and storing various tools T used in actual machining such as cutting, and an appropriate tool T taken out from the tool stocker 7 is attached to the machining unit 3 to form the machining head 31. In the present embodiment, three tools T are stored in the tool stocker 7, but this number can be changed as appropriate.
The tool stocker 7 is supported by the tool stocker frame 17 of the frame 1, and the tool T is substantially held by a tool holder 71. Of course, this holding is intended to enable the tool T to be transferred between the tool holder 71 and the machining unit 3. Here, reference numeral 73 in the drawing denotes a tool holder cover that covers the tool T from above when stored, and is actually formed so as to entirely cover the upper part of the tool holder 71 that holds a plurality of tools T.
The tool holder 71 is configured to be able to move forward so as to supply the tool T to the machining unit 3 that has been shifted to be closest to the tool holder 71 during tool replacement. For this reason, the tool holder 71 is configured to be able to swing closer to the tool holder 71 by the shifter 72.
以下、ツールホルダ71の揺動接近作動について具体的に説明する。なお、説明にあたっては、加工に必要なツールTを何本か収容しているツール収納時からツール交換時にあたりツールホルダ71を前方側に揺動(回動)させる際の動作として説明する。
ツール収納時からツール交換時にあたっては、一例として上記図6・図7に示すように、まずシフター72の摺動子を伸長させる。これによりツールTを保持しているツールホルダ71が前方側に突出するように、つまり実加工部に接近するように回動する。また上記シフター72における摺動子の伸長動作に伴い、収納状態のツールTをカバーしていたツールホルダカバー73も開放するように回動し、前方側に突出したツールホルダ71の上方が露出するような状態となる(図6(b)・図7(b)参照)。これにより加工ヘッド31のツールストッカ7側への接近及びツール交換作業が支障なく行えるものである。
なお、ツール交換時には、上述したように加工ヘッド31を取り囲む集塵カバー33が開放され、ツールの交換作業を妨げないように設定される。
The following is a specific description of the swing approach operation of the tool holder 71. Note that, in the description, the operation will be described as the operation when the tool holder 71 is swung (rotated) forward from the tool storage state in which several tools T required for processing are stored to the tool exchange state.
From the time of storing the tool to the time of changing the tool, as shown in Figures 6 and 7, for example, the slider of the shifter 72 is first extended. This causes the tool holder 71 holding the tool T to rotate so as to protrude forward, i.e., to approach the actual machining part. In addition, with the extension of the slider of the shifter 72, the tool holder cover 73 that covered the stored tool T also rotates to open, and the upper part of the tool holder 71 protruding forward is exposed (see Figures 6(b) and 7(b)). This allows the machining head 31 to approach the tool stocker 7 and the tool change operation to be performed without any hindrance.
During tool replacement, the dust collection cover 33 surrounding the machining head 31 is opened as described above so as not to interfere with the tool replacement operation.
本発明のワーク加工装置Mは、以上述べたような基本構造を有するものであり、以下、当該装置を適用したワークWの加工態様について説明する。 The workpiece machining device M of the present invention has the basic structure described above, and the machining mode of the workpiece W using this device will be described below.
(1)ワークの設置(固定)
まずワークWを載せるテーブル本体26が、下部フレーム12上を直接または間接的に自在に移動できるように構成されているため、テーブル本体26を適宜の位置に移動させる。すなわち、まず作業者が把持部23hを操作して横行架台23を左右方向に適宜移動させた後、横行架台23上の前後レール24に支持されたテーブル本体26を前後方向に適宜移動させる。
また、実際にワークWをテーブル本体26上に設置するには、例えばワークWの直交二辺を基準のピンや衝立状のガイド板等に当てながら設置するものであり、設置基準位置(これが加工の基準位置にもなる)を決めた状態でワークWをセッティングするのが一般的である。
なお、ワークWのセッティング後、テーブル本体26を奥側に移動させて、ワークWが実際に加工を受ける実加工位置に待機させることもあり得る。
(1) Setting (fixing) the workpiece
First, the table body 26 on which the workpiece W is placed is configured to be freely movable directly or indirectly on the lower frame 12, so the table body 26 is moved to an appropriate position. That is, the worker first operates the gripping portion 23h to appropriately move the lateral travel base 23 in the left-right direction, and then moves the table body 26 supported by the front-rear rails 24 on the lateral travel base 23 in the front-rear direction as appropriate.
In addition, to actually place the workpiece W on the table body 26, for example, the workpiece W is placed while two perpendicular sides of the workpiece W are placed against a reference pin or a screen-like guide plate, and it is common to set the workpiece W after determining the reference position for placement (which also serves as the reference position for processing).
After the workpiece W is set, the table body 26 may be moved to the rear side and the workpiece W may be placed on standby at an actual machining position where it is actually machined.
(2)ツールの供給(取り付け)
このようにしてテーブル本体26上にセットされたワークWに対して加工ユニット3による加工がなされる。加工にあたっては、前述した通りツールストッカ7から適宜のツールTが取り出され、加工ヘッド31として装着される。なお加工ヘッド31は、駆動部32に対し着脱自在に構成された回転刃物等を実質的に指称するものである。このようにして目的に応じた加工ヘッド31が設定された後、適宜のプログラムに従って切削等の適宜の加工が行われる。
また、ツールTの供給時には、一例として図6に示すように、シフター72の摺動子が伸長することによりツールTを保持したツールホルダ71が前方、つまり加工ユニット3に接近するようになり、且つ上記シフター72の伸長動作によってツールホルダ71の上方を覆っていたツールホルダカバー73も外れるようになり、ツールTが露出するような状態となる。もちろん、ツールTを供給した後は、シフター72の摺動子が収縮し、ツールTを保持したツールホルダ71は、後方つまりツールストッカフレーム17側に退去するようになり、且つまたツールホルダカバー73もツールホルダ71の上方を覆うようになるものである。
因みに、実際の加工途中においてツールTを交換することも当然あり、その場合にも、このような動作が行われ、目的の加工に適したツールTが選択される。
(2) Tool supply (installation)
In this manner, the workpiece W set on the table body 26 is machined by the machining unit 3. For machining, an appropriate tool T is taken out from the tool stocker 7 as described above and attached as the machining head 31. The machining head 31 essentially refers to a rotary blade or the like that is configured to be detachable from the drive unit 32. After the machining head 31 is set according to the purpose in this manner, appropriate machining such as cutting is performed according to an appropriate program.
6, for example, when the tool T is supplied, the slider of the shifter 72 extends, causing the tool holder 71 holding the tool T to move forward, i.e., closer to the machining unit 3, and the tool holder cover 73 covering the top of the tool holder 71 is also removed by the extension of the shifter 72, exposing the tool T. Of course, after the tool T is supplied, the slider of the shifter 72 contracts, and the tool holder 71 holding the tool T moves backward, i.e., toward the tool stocker frame 17, and the tool holder cover 73 also covers the top of the tool holder 71.
Incidentally, the tool T may of course be replaced during actual machining, and in that case, the same operation is performed to select the tool T suitable for the target machining.
(3)加工(切削等の実加工)
加工中は、予め設定された加工プログラムにより前記シフト設定機構6におけるシフトモータ64が駆動され、三本のシフトシリンダ61の作用長が適宜、設定されるものである。このとき三本のシフトシリンダ61が適宜の寸法で伸縮移動しても、下部ベースプレート54は、水平姿勢が維持される。すなわち上部ベースプレート支持リンク51(パラレル設定機構5)によって上部ベースプレート50が水平姿勢を維持していることを受けて、下部ベースプレート54の位置自体は、三次元方向に移動するが、パラレル制御ロッド55(パラレル設定機構5)によって、あくまでもパラレル状態に設定され、水平姿勢が維持されるものである。
(3) Processing (actual processing such as cutting)
During machining, the shift motor 64 in the shift setting mechanism 6 is driven by a preset machining program, and the working length of the three shift cylinders 61 is appropriately set. At this time, even if the three shift cylinders 61 move in an appropriate dimension, the lower base plate 54 maintains a horizontal position. In other words, since the upper base plate 50 is maintained in a horizontal position by the upper base plate support link 51 (parallel setting mechanism 5), the position of the lower base plate 54 itself moves in three dimensions, but it is set to a parallel state by the parallel control rod 55 (parallel setting mechanism 5) and the horizontal position is maintained.
その結果、下部ベースプレート54の下方に設けられているユニットサポート57についても、あくまでヘッドサポート57bは水平状態を保ち、加工ヘッド31自体は当初の加工姿勢(例えばドリル刃の場合は垂直姿勢)を維持したまま移動する。もちろん加工ヘッド31自体あるいは駆動部32を伴って、これらを偏向旋回するような機構を採り入れることも可能である。
また、実際の加工中においては、上述したようにツール交換が行われることがあり、その場合には上述した手順に従い、ツールTの交換作業及び加工ヘッド31による実加工(切削等)が行われる。
このようにして、目的のプログラムに応じた加工ヘッド31による加工が順次進められ、これが終了すると、加工ユニット設定機構4、すなわちパラレル設定機構5とシフト設定機構6との作用により、加工ユニット3がワークWから充分上方に退去し、ワークWの取り出しを許容する。
As a result, the head support 57b of the unit support 57 provided below the lower base plate 54 remains horizontal, and the processing head 31 itself moves while maintaining its initial processing posture (for example, a vertical posture in the case of a drill bit). Of course, it is also possible to adopt a mechanism for deflecting and rotating the processing head 31 itself or the drive unit 32.
During actual machining, tool replacement may be performed as described above. In that case, the tool T is replaced and actual machining (cutting, etc.) is performed by the machining head 31 according to the procedure described above.
In this way, processing is performed sequentially by the processing head 31 according to the target program, and when this is completed, the processing unit setting mechanism 4, i.e., the parallel setting mechanism 5 and the shift setting mechanism 6, causes the processing unit 3 to move sufficiently upward away from the workpiece W, allowing the workpiece W to be removed.
このとき本実施例では、上述したロッド保持機構56によってパラレル制御ロッド55の保持作用(下部ベースプレート54の保持作用)が確実となり、パラレル制御ロッド55が大きく傾いても、下部ベースプレート54の保持が継続できるように考慮されている。すなわちロッド保持機構56は、パラレル制御ロッド55における上下のボールジョント部の抜け止め作用を担っており、このためにロッド保持機構56が大きく傾いても当該ボールジョント部が外れてしまうことがないものである(ボールジョント部の接続が解除されることがないものである)。
また、ワークWの加工が終了した後、ワークテーブル2は、テーブル本体26をゲートフレーム11側(手前側)に移動させて、ワークWの取り出し等の作業が円滑に行えるようにするものである。
In this embodiment, the above-mentioned rod holding mechanism 56 reliably holds the parallel control rod 55 (holds the lower base plate 54), so that the lower base plate 54 can continue to be held even if the parallel control rod 55 is tilted significantly. That is, the rod holding mechanism 56 acts to prevent the upper and lower ball joints of the parallel control rod 55 from coming off, so that the ball joints will not come off even if the rod holding mechanism 56 is tilted significantly (the connection of the ball joints will not be released).
After the processing of the workpiece W is completed, the work table 2 moves the table body 26 toward the gate frame 11 (front side) so that operations such as removing the workpiece W can be performed smoothly.
(4)フレーム形状
なお、このようなパラレル設定機構5とシフト設定機構6とは、特に前記フレーム1において、下部フレーム12が平面視矩形枠状、上部フレーム13が平面視三角枠状に形成され、またその正面については一面が矩形状に開孔された門形のゲートフレーム11により構成されているから、シフトシリンダ61を三本配置するにあたり、上下三点の基準位置が設定し易く、またパラレル設定機構5における上部ベースプレート50の支持等も合理的に行える点で、このフレーム構成は極めて優れている。
なお、フレーム1自体は、上下に位置する上部フレーム13及び下部フレーム12を、ともに平面視矩形枠状に形成し、フレーム1全体を直方体の枠状に形成することも可能であるが、前述したように上部フレーム13を平面視三角枠状にしたことにより、装置全体の軽量化・コンパクト化が図られる一方、下部フレーム12を平面視矩形枠状に構成したことにより、装置自体の極めて高い安定性を充分に確保している。
(4) Frame Shape In addition, in the parallel setting mechanism 5 and the shift setting mechanism 6, particularly in the frame 1, the lower frame 12 is formed in a rectangular frame shape when viewed from above, the upper frame 13 is formed in a triangular frame shape when viewed from above, and the front side is configured by a gate-shaped gate frame 11 having a rectangular opening on one side. Therefore, when arranging the three shift cylinders 61, it is easy to set the reference positions of the upper and lower three points, and the support of the upper base plate 50 in the parallel setting mechanism 5 can be rationally performed. In this respect, this frame configuration is extremely excellent.
It is also possible for the frame 1 itself to be formed as a rectangular frame in the shape of the entire frame 1, with the upper frame 13 and lower frame 12, which are located above and below, both formed as rectangular frames in a plan view; however, as mentioned above, by making the upper frame 13 a triangular frame in a plan view, the entire device is made lighter and more compact, while by configuring the lower frame 12 as a rectangular frame in a plan view, extremely high stability of the device itself is fully ensured.
M ワーク加工装置(パラレルリンク式ワーク加工装置)
1 フレーム
2 ワークテーブル
3 加工ユニット
4 加工ユニット設定機構
5 パラレル設定機構
6 シフト設定機構
7 ツールストッカ
11 ゲートフレーム
12 下部フレーム
13 上部フレーム
14 上部サブフレーム
15 ブレースフレーム
15a ブレースフレーム
15b ブレースフレーム
15c ブレースフレーム
15d ブレースフレーム
16 脚部フレーム
17 ツールストッカフレーム
21 横行レール
22 リニアベアリング
23 横行架台
23h 把持部
24 前後レール
25 リニアベアリング
26 テーブル本体
31 加工ヘッド
32 駆動部
33 集塵カバー
33M 駆動モータ
34 集塵口
50 上部ベースプレート
51 上部ベースプレート支持リンク
51a 基部リンク片
51b プレート側リンク片
52 スタビライザコラム
53 ユニバーサルジョイント
53a 上部ユニバーサルジョイント
53b 下部ユニバーサルジョイント
54 下部ベースプレート
55 パラレル制御ロッド
56 ロッド保持機構
57 ユニットサポート
57a 駆動部ハウジング
57b ヘッドサポート
61 シフトシリンダ(電動シリンダ)
62 アウターシリンダ
62J 上部ジョイント
63 シリンダロッド
63J 下部ジョイント
64 シフトモータ
64R 駆動リング
65 トルク止め突子
66 突子受け
67 回転止め
68 突起
71 ツールホルダ
72 シフター
73 ツールホルダカバー
521 中継部材(上)
522 中継部材(下)
561 被挟持体
562 付勢体
671 切欠き
f1 フランジ部
f2 フランジ部
T ツール(切削ツール)
W ワーク
M Workpiece machining device (Parallel link type workpiece machining device)
Reference Signs List 1 Frame 2 Work table 3 Machining unit 4 Machining unit setting mechanism 5 Parallel setting mechanism 6 Shift setting mechanism 7 Tool stocker
REFERENCE SIGNS LIST 11 Gate frame 12 Lower frame 13 Upper frame 14 Upper subframe 15 Brace frame 15a Brace frame 15b Brace frame 15c Brace frame 15d Brace frame 16 Leg frame 17 Tool stocker frame
21 traverse rail 22 linear bearing 23 traverse stand 23h gripping portion 24 front and rear rails 25 linear bearing 26 table body
31 Processing head 32 Drive unit 33 Dust collection cover 33M Drive motor 34 Dust collection port
50 Upper base plate 51 Upper base plate support link 51a Base link piece 51b Plate side link piece 52 Stabilizer column 53 Universal joint 53a Upper universal joint 53b Lower universal joint 54 Lower base plate 55 Parallel control rod 56 Rod holding mechanism 57 Unit support 57a Drive unit housing 57b Head support
61 Shift cylinder (electric cylinder)
62 outer cylinder 62J upper joint 63 cylinder rod 63J lower joint 64 shift motor 64R drive ring 65 torque stopper 66 stopper receiver 67 rotation stopper 68 projection
71 Tool holder 72 Shifter 73 Tool holder cover
521 Relay member (upper)
522 Relay member (lower)
561 Clamped body 562 Biasing body 671 Notch
f1 Flange f2 Flange T Tool (cutting tool)
Double Work
Claims (8)
このフレーム下方に支持されるワークテーブルと、
当該ワークテーブル上のワークに所定の加工を行う加工ユニットと、
この加工ユニットを前記フレーム上部から吊持状態に支持する加工ユニット設定機構とを具え、
前記加工ユニットを加工ユニット設定機構により、三次元方向に移動させることによりワークテーブル上のワークに所定の加工を施す装置であって、
前記加工ユニット設定機構は、パラレル設定機構とシフト設定機構とを具え、
当該パラレル設定機構は、
前記フレーム上部に取り付けられ、中心位置と水平姿勢とを維持しながら上下方向にのみ移動する上部ベースプレートと、
この上部ベースプレートに対応して、下方に設けられ水平姿勢を取りながら三次元方向に移動する下部ベースプレートと、
前記上部ベースプレートと下部ベースプレートとに対し自在継手状に上下が支持されるスタビライザコラムと、
当該スタビライザコラムを囲むように上部ベースプレートと下部ベースプレートとの間に配設される少なくとも三本のパラレル制御ロッドとを具えるものであり、
一方、前記シフト設定機構は、複数本のシフトシリンダが並列状に配設され、このシフトシリンダの作用長が伸縮制御されるものであり、またシフトシリンダの上端が前記フレーム上部に接続されるとともに、シフトシリンダの下端が加工ユニット側に接続され、各シフトシリンダの作用長を伸縮制御することにより、加工ユニットを水平姿勢に維持したまま、三次元方向にシフトする構成であることを特徴とするパラレルリンク式ワーク加工装置。
A three-dimensional frame having both a frame extending in a vertical direction and a frame extending in a horizontal direction ;
A work table supported below the frame;
a processing unit that performs a predetermined processing on the workpiece on the work table;
a processing unit setting mechanism for supporting the processing unit in a suspended state from the upper portion of the frame,
A device for performing a predetermined processing on a workpiece on a worktable by moving the processing unit in a three-dimensional direction by a processing unit setting mechanism,
The processing unit setting mechanism includes a parallel setting mechanism and a shift setting mechanism,
The parallel setting mechanism includes:
an upper base plate attached to an upper portion of the frame, the upper base plate moving only in the vertical direction while maintaining a center position and a horizontal attitude;
A lower base plate is provided below the upper base plate and moves in three dimensions while taking a horizontal position.
a stabilizer column whose upper and lower ends are supported by a universal joint on the upper base plate and the lower base plate;
at least three parallel control rods disposed between an upper base plate and a lower base plate so as to surround the stabilizer column;
On the other hand, the shift setting mechanism has a plurality of shift cylinders arranged in parallel, and the working length of these shift cylinders is controlled to extend and retract. The upper ends of the shift cylinders are connected to the upper part of the frame and the lower ends of the shift cylinders are connected to the machining unit side. By controlling the working length of each shift cylinder to extend and retract, the parallel link type workpiece machining device is configured to shift the machining unit in three dimensions while maintaining it in a horizontal position.
門形のゲートフレームと、
このゲートフレームの下部に接続される平面視で矩形枠状をなす下部フレームと、
前記ゲートフレームの上部に接続される平面視で三角枠状をなす上部フレームと、
前記下部フレームにおいてゲートフレームと反対側の隅角部から、前記上部フレームの三点の隅角部に至る間に設けられる四本のブレースフレームとを具えることを特徴とする請求項1記載のパラレルリンク式ワーク加工装置。
The three-dimensional frame is
A gate frame and
A lower frame having a rectangular shape in a plan view and connected to a lower portion of the gate frame;
An upper frame having a triangular frame shape in a plan view connected to an upper portion of the gate frame;
2. The parallel link type workpiece machining device according to claim 1 , further comprising four brace frames provided between a corner portion of the lower frame opposite the gate frame and three corner portions of the upper frame.
3. The parallel link type workpiece machining device according to claim 1 or 2, characterized in that the lower base plate is arranged to support the lower part of the stabilizer column, and a unit support is arranged in a suspended state below the lower base plate, and the machining unit is mounted on this unit support.
4. The parallel link type workpiece machining device according to claim 3, characterized in that the shift cylinder in the shift setting mechanism is composed of three cylinders, the upper ends of which are connected to three corner portions of the upper frame of the frame in the form of universal joints, and the lower ends of the shift cylinders are connected to the unit support in the form of a universal joint.
且つ当該パラレル制御ロッドは、ロッド保持機構によって、上部ベースプレートと下部ベースプレートとが相互に常時接近する方向に付勢される構成であることを特徴とする請求項1または2記載のパラレルリンク式ワーク加工装置。
the parallel control rod in the parallel setting mechanism is provided between the upper base plate and the lower base plate and is connected to the upper base plate and the lower base plate by a ball joint;
3. A parallel link type workpiece machining device according to claim 1, wherein the parallel control rod is configured to be biased by a rod holding mechanism in a direction in which the upper base plate and the lower base plate always approach each other.
またシフト設定機構におけるアウターシリンダは、フレームとの間においてトルク止め機構を具え、
且つまたアウターシリンダは、シリンダロッドとの間においてもトルク止め機構を具えることを特徴とする請求項1または2記載のパラレルリンク式ワーク加工装置。
The shift cylinder in the shift setting mechanism is an electric cylinder having a ball screw mechanism,
The outer cylinder of the shift setting mechanism is provided with a torque stop mechanism between the outer cylinder and the frame,
3. The parallel link type workpiece machining device according to claim 1, further comprising a torque stop mechanism between the outer cylinder and the cylinder rod.
3. The parallel link type workpiece machining device according to claim 2, further comprising a tool stocker on the opposite side of the gate frame from the lower frame for storing a plurality of tools to be attached to the machining head of the machining unit, so that an appropriate tool can be selectively attached to the machining head.
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