フライス盤及び刃物ユニット
【課題】本体部に対する刃物ユニットの交換を容易に行うことができて、その交換作業に要する時間を短縮することができるフライス盤及び刃物ユニットを提供する。
【解決手段】モータ３０によって回転される回転軸２８を有するヘッド２５と、刃物ユニット３６を収納するための複数のストック部６１を有するマガジン５９とを備える。ヘッド２５には、刃物ユニット３６をその刃物軸３７が回転軸２８と同一の軸線Ｌ上に位置した状態で着脱可能に支持する支持部３５を設ける。回転軸２８の先端には、支持部３５に支持された刃物ユニット３６の刃物軸３７の端部と連結可能な連結部３９ａを設ける。ヘッド２５とマガジン５９との間には、刃物ユニット３６を刃物軸３７の軸線Ｌに沿って支持部３５とストック部６１との間で移動させるためのユニット移動機構６８を設ける。
【解決手段】モータ３０によって回転される回転軸２８を有するヘッド２５と、刃物ユニット３６を収納するための複数のストック部６１を有するマガジン５９とを備える。ヘッド２５には、刃物ユニット３６をその刃物軸３７が回転軸２８と同一の軸線Ｌ上に位置した状態で着脱可能に支持する支持部３５を設ける。回転軸２８の先端には、支持部３５に支持された刃物ユニット３６の刃物軸３７の端部と連結可能な連結部３９ａを設ける。ヘッド２５とマガジン５９との間には、刃物ユニット３６を刃物軸３７の軸線Ｌに沿って支持部３５とストック部６１との間で移動させるためのユニット移動機構６８を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外周に切刃を有する回転刃物により、被加工物に切削加工を施すようにしたフライス盤、及びそのフライス盤に用いる刃物ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のフライス盤としては、例えば特許文献１に開示されるように、マガジンに収納された複数の刃物ユニットを、ヘッド部に対して選択的に脱着交換して、種類の異なった切削加工を連続的に行うようにした構成が提案されている。
【０００３】
この従来構成においては、刃物ユニットが、刃物軸と、その刃物軸の外周に嵌着された刃物とから構成されている。そして、複数の刃物ユニットがほぼ平板状のマガジン上に、刃物軸の軸線を平行に延長させた状態で収納支持されている。これに対して、ヘッド部の一側には回転軸が設けられるとともに、その回転軸の端部を刃物ユニットの刃物軸の一端部に対して着脱可能に締結するための締結機構が設けられている。また、ヘッド部の他側には、刃物ユニットの刃物軸の他端部を着脱可能に支持するための着脱動作可能な軸受機構が設けられている。
【０００４】
そして、マガジンが刃物ユニットの刃物軸の軸線と直交する方向に移動されて、所定の刃物ユニットがヘッド部の直下の交換位置に配置された状態で、ヘッド部がマガジンに向かって下降される。そのマガジンの下降により、ヘッド部の回転軸と刃物ユニットの刃物軸とが同一軸線上に配置された状態で、締結機構の作動により刃物軸の一端部が回転軸に締結されるとともに、軸受機構の作動により刃物軸の他端部が軸受機構の軸受スリーブに挿通して支持される。
【特許文献１】実開昭６３−９４６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この従来のフライス盤においては、刃物ユニットが刃物軸と刃物とから構成され、刃物軸を支持するための軸受機構がヘッド部側に設けられている。そして、マガジンが刃物ユニットの刃物軸の軸線と直交する方向に移動されて、ヘッド部と対応する交換位置に配置された後、締結装置により刃物軸の一端部が回転軸に締結されるとともに、軸受機構により刃物軸の他端部が支持されるようになっている。このため、ヘッド部に対する刃物ユニットの脱着交換に際して、刃物軸の他端部をヘッド部側の軸受機構の軸受スリーブに着脱するのに時間がかかって、刃物ユニットの交換作業を迅速に行うことができないという問題があった。
【０００６】
また、この従来のフライス盤においてはヘッド前方にカッターヘッドのマガジンが設けられているために、ワーク加工やワークの搬送を行うスペースが大幅に制約される。このため、フライス盤の設置面積が大きくなる、あるいは機械高さが高くなってしまうといった問題があった。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、本体部に対する刃物ユニットの交換を容易に行うことができて、その交換作業に要する時間を短縮することができるフライス盤及び刃物ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１のフライス盤に係る発明は、モータによって回転される回転軸を有する本体部と、刃物ユニットを収納するための複数のストック部を有するマガジンとを備えたフライス盤において、前記本体部には刃物ユニットをその刃物軸が前記回転軸と同一の軸線上に位置した状態で着脱可能に支持する支持部を設け、前記回転軸の先端には前記支持部に支持された刃物ユニットの刃物軸の端部と連結可能な連結部を設け、前記本体部とマガジンとの間には、刃物ユニットを前記軸線に沿って前記支持部とストック部との間で移動させるためのユニット移動手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
従って、この発明のフライス盤において、本体部とマガジンとの間で刃物ユニットを脱着交換する際には、刃物軸と回転軸とが同一の軸線上に位置した状態で、ユニット移動手段により、刃物ユニットが刃物軸及び回転軸の軸線に沿って、本体部の支持部とマガジンのストック部との間で移動される。そして、刃物軸と回転軸との対向端部間が、連結部を介して連結または離脱される。よって、本体部に対する刃物ユニットの交換を、短時間に容易に行うことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載のフライス盤に係る発明は、前記マガジンを前記本体部の側方に配置したことを特徴としている。
従って、請求項２の発明のフライス盤においては、ヘッド前方にワーク加工やワークの搬送を行うためのスペースを十分に確保することができ、フライス盤の設置面積や機械高さを削減することが可能となる。
【００１１】
また、請求項３の刃物ユニットに係る発明は、端部に連結部を設けた刃物軸と、その刃物軸の外周に固定され、外周に切刃を有する刃物と、前記刃物軸の両端を支持する軸受と、その両軸受間に橋架された橋架部とを備え、前記橋架部をフライス盤の支持部に着脱可能に支持するとともに、前記連結部を介して刃物軸の端部をフライス盤の回転軸の先端に連結するようにしたことを特徴としている。
【００１２】
従って、この発明の刃物ユニットにおいては、フライス盤の本体部側に刃物ユニットの刃物軸を支持するための着脱動作可能な軸受機構を設ける必要がなく、本体部側の構成を簡略化することができる。また、本体部に対する刃物ユニットの脱着交換時に、刃物軸の端部を軸受機構の軸受スリーブ等に脱着する必要がなく、刃物ユニットの交換作業を短時間に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明によれば、本体部に対する刃物ユニットの交換を容易に行うことができて、その交換作業に要する時間を短縮することができる。また、この発明によれば、フライス盤の設置面積や機械高さを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、この実施形態のフライス盤においては、ベッド２１上にコラム２２がレール２３を介してＺ軸方向（図１の左右方向）へ移動可能に支持されている。このコラム２２は、Ｚ軸移動用モータ２４により図示しない送りネジを介して移動される。コラム２２の側面には、本体部としてのヘッド２５がレール２６を介してＹ軸方向（図１の上下方向）へ移動可能に支持されている。このヘッド２５は、Ｙ軸移動用モータ２７により図示しない送りネジを介して移動される。
【００１５】
図１、図３及び図４に示すように、前記ヘッド２５には、回転軸２８がＸ軸方向（図１の前後方向）へ延びる軸線上で回転可能に支持されている。回転軸２８の側端部には、フライホイール２９が取り付けられている。ヘッド２５上には、回転軸２８を回転させるための回転用モータ３０が配設されている。ヘッド２５内には複数の歯車３１ａ〜３１ｇよりなる減速機構３１が配設され、タイミングプーリ３２，３３及びタイミングベルト３４を介して回転用モータ３０に作動連結されている。そして、回転用モータ３０の回転により、タイミングプーリ３２，３３、タイミングベルト３４及び減速機構３１の各歯車３１ａ〜３１ｇを介して、回転軸２８が減速回転される。
【００１６】
図２、図３及び図５に示すように、前記ヘッド２５の右側面には、刃物ユニット３６を着脱可能に支持するための支持部３５が設けられている。刃物ユニット３６には刃物軸３７が設けられ、その刃物軸３７には外周に切刃を有する刃物３８が嵌合固定されている。そして、図３及び図５に示すように、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に支持された状態で、刃物ユニット３６側の刃物軸３７がヘッド２５側の回転軸２８と同一の軸線Ｌ上に配置される。
【００１７】
図５、図６及び図８に示すよう、前記回転軸２８と刃物軸３７との対向端部間には、爪クラッチ３９が設けられている。この爪クラッチ３９は、回転軸２８の端部に取り付けられた駆動連結部３９ａと、刃物軸３７の端部に取り付けられた被動連結部３９ｂとから構成されている。そして、刃物ユニット３６ がヘッド２５の支持部３５に支持された状態で、爪クラッチ３９の被動連結部３９ｂが駆動連結部３９ａに離脱可能に係合される。これにより、刃物軸３７が駆動連結部３９ａ及び被動連結部３９ｂを介して回転軸２８に作動連結される。
【００１８】
図１及び図２に示すように、前記コラム２２の前方において、ベッド２１上にはテーブル４０が配設されている。テーブル４０上には、ワークＷが着脱可能に装着される。そして、このワークＷの装着状態で、ヘッド２５の支持部３５に支持された刃物ユニット３６の刃物３８が回転用モータ３０により回転されながら、ヘッド２５がＺ軸移動用モータ２４及びＹ軸移動用モータ２７により、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に移動される。これにより、図１に鎖線で示すように、刃物３８がワークＷの外面に沿って移動されて、ワークＷに対して切削加工が施される。
【００１９】
ヘッド２５の側方には複数の刃物ユニット３６が収容されたマガジン５９が設けられ、このマガジン５９に収容された刃物ユニット３６と、ヘッド２５に把持された刃物ユニット３６とを交換できるようになっている。
【００２０】
また、このワークＷの切削加工後に、ヘッド２５の支持部３５に支持された刃物ユニット３６を、マガジン５９のストック部６１に収納された別の刃物ユニット３６と交換する場合には、Ｚ軸移動用モータ２４及びＹ軸移動用モータ２７により、ヘッド２５がＺ軸方向及びＹ軸方向に移動される。これにより、ヘッド２５が図３に鎖線で示すユニット交換位置Ｐ１に配置される。
【００２１】
図５〜図９に示すように、前記刃物ユニット３６には、刃物軸３７の両端を回転可能に支持する一対の軸受４１と、その両軸受４１間に橋架された橋架部４２とが設けられている。橋架部４２の上下両端部には、刃物ユニット３６をヘッド２５の支持部３５に対する支持位置に案内するための一対のレール部材４３が、刃物軸３７の軸線Ｌと平行に延びるように固定されている。橋架部４２の上下両側端部には、刃物ユニット３６を支持位置に位置決めするための一対の位置決め部材４４が、各レール部材４３に隣接して平行に延びるように固定されている。橋架部４２の背面中央部には、刃物ユニット３６を支持位置に位置規制するための位置規制孔４５が設けられている。図９及び図１０に示すように、軸受４１の外周面には、把持用突起４６が形成されている。
【００２２】
一方、図６〜図９に示すように、前記ヘッド２５の支持部３５には、上下各一対の第１位置決め用シリンダ４８が回転軸２８の軸線Ｌと直交する前後方向へ平行に延びるように配設されている。上方及び下方に位置する各一対の第１位置決め用シリンダ４８のピストンロッド４８ａの先端部間には、ガイド部材４９が架設されている。両ガイド部材４９の対向内面には、前記刃物ユニット３６のレール部材４３に係合可能なガイド溝４９ａが回転軸２８の軸線Ｌに沿って延びるように形成されている。そして、図８及び図９に示すように、刃物ユニット３６が刃物軸３７の軸線Ｌに沿って左右方向に移動されて、ヘッド２５の支持部３５に後方から着脱されるとき、刃物ユニット３６のレール部材４３がガイド部材４９のガイド溝４９ａに係合される。これにより、刃物ユニット３６が支持部３５の支持位置に対して案内移動される。
【００２３】
図６及び図７に示すように、前記各ガイド部材４９の両端部に対応して、ヘッド２５の支持部３５には上下各一対のエア噴射ノズル５０が配設されている。そして、刃物ユニット３６のレール部材４３がガイド部材４９のガイド溝４９ａに挿入係合されて、刃物ユニット３６が支持部３５に支持されるとき、これらのエア噴射ノズル５０から各ガイド部材４９のガイド溝４９ａにエアが噴射される。これにより、ガイド部材４９のガイド溝４９ａとレール部材４３との間への切粉等の噛み込みが抑制される。
【００２４】
また、図７に示すように、前記レール部材４３がガイド部材４９のガイド溝４９ａに係合された状態で、第１位置決め用シリンダ４８が没入動作されることにより、両ガイド部材４９を介して刃物ユニット３６の橋架部４２がエア噴射ノズル５０側に引き付けられる。これにより、橋架部４２上の両位置決め部材４４が各エア噴射ノズル５０の外面に圧接されて、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に対して前後方向の所定位置に位置決めされる。さらに、位置決め部材４４が各エア噴射ノズル５０の外面に圧接されることにより、エア噴射ノズル５０のエア圧が上昇し、このエアの圧力上昇に基づいて、刃物ユニット３６の位置決め配置状態が確認される。
【００２５】
図６及び図７に示すように、前記ヘッド２５の支持部３５の上部には、一対の第２ 位置決め用シリンダ５１が回転軸２８の軸線Ｌと直交する上下方向へ平行に延びるように配設されている。各第２位置決め用シリンダ５１のピストンロッド５１ａの先端には押圧部５２が突設されている。そして、図７に示すように、前記レール部材４３がガイド部材４９のガイド溝４９ａに係合された状態で、第２位置決め用シリンダ５１が突出動作されることにより、押圧部５２を介して刃物ユニット３６の橋架部４２が下方に押圧される。これにより、橋架部４２の下端側の位置決め部材４４がヘッド２５の支持部３５の一部に圧接されて、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に対して上下方向の所定位置に位置決めされる。
【００２６】
図６及び図７に示すように、前記ヘッド２５の支持部３５の中央部には、位置規制用シリンダ５３が第１位置決め用シリンダ４８と平行に延びるように配設されている。位置規制用シリンダ５３のピストンロッド５３ａの先端には、刃物ユニット３６の橋架部４２上の位置規制孔４５に係合可能な位置規制ピン５４が突設されている。そして、図７に示すように、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に位置決めされるのに先立って、位置規制用シリンダ５３が突出動作されることにより、位置規制ピン５４が位置規制孔４５に係合される。これにより、刃物ユニット３６の橋架部４２がヘッド２５の支持部３５の支持位置に規制保持される。
【００２７】
図２、図３及び図１０〜図１２に示すように、前記コラム２２の側方において、ベッド２１上には前後一対の支持ブラケット５８Ａ，５８Ｂが所定間隔をおいて立設されている。両支持ブラケット５８Ａ，５８Ｂ間には、五角ドラム形状のマガジン５９が前後方向に延びる支軸６０により回転可能に支持されている。マガジン５９の外周には、刃物ユニット３６を収納するための５個のストック部６１が等間隔おきに配設されている。各ストック部６１には、刃物ユニット３６の橋架部４２の両側部をスライド可能に収納保持するための一対のチャネル部材６１ａが設けられている。
【００２８】
図１０及び図１１に示すように、前記後方支持ブラケット５８Ｂの側面には割り出し回転用モータ６２が配設され、そのモータ軸がマガジン５９の支軸６０に連結されている。そして、この割り出し回転用モータ６２の回転により、マガジン５９が所定角度割り出し回転される。これにより、図１１及び図１２に示すように、所定の刃物ユニット３６を収納したストック部６１、または空のストック部６１がユニット出入位置Ｐ２に配置される。
【００２９】
この状態で、ユニット出入位置Ｐ２のストック部６１が、図３に鎖線で示すユニット交換位置Ｐ１に配置されたヘッド２５の支持部３５の側方に対応配置される。さらに、ユニット出入位置Ｐ２のストック部６１に刃物ユニット３６が収納されている場合には、その刃物ユニット３６の刃物軸３７が、ユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５内の回転軸２８と同一軸線Ｌ上に配置される。
【００３０】
図１１及び図１２に示すように、前記各支持ブラケット５８Ａ ，５８Ｂの外側には、前後一対の保持板６３が各一対のガイドロッド６４を介してマガジン５９の軸線と直交する左右方向へ移動可能に支持されている。各支持ブラケット５８Ａ，５８Ｂの外側には移動用シリンダ６５が配設され、それらの移動用シリンダ６５のピストンロッドが保持板６３に連結されている。そして、図１１及び図１２に示すように、マガジン５９の割り出し回転により、ストック部６１に収容された刃物ユニット３６が支軸６０を中心に旋回移動されている間、移動用シリンダ６５の突出動作により、保持板６３が外方に移動される。これにより、マガジン５９の旋回中に、ストック部６１のチャネル部材６１ａ間から刃物ユニット３６が脱落するのが抑制される。
【００３１】
図２、図３及び図１０〜図１２に示すように、前記ヘッド２５とマガジン５９との間には、ユニット移動手段としてのユニット移動機構６８が配設されている。そして、このユニット移動機構６８により、刃物ユニット３６が回転軸２８及び刃物軸３７の軸線Ｌに沿って、ユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５と、マガジン５９におけるユニット出入位置Ｐ２のストック部６１との間で移動される。
【００３２】
すなわち、このユニット移動機構６８においては、前記マガジン５９用の各支持ブラケット５８Ａ，５８Ｂの右側部に、前後一対の軸支部６９Ａ，６９Ｂが突設されている。両軸支部６９Ａ，６９Ｂ間には、ガイド軸７０が左右方向へ延びるように架設されている。そのガイド軸７０の上方において平行に延びるように、両軸支部６９Ａ，６９Ｂ間には回動軸７１が回動可能に支持されている。その回動軸７１の上方において平行に延びるように、両軸支部６９Ａ，６９Ｂ間には送りネジ７２が回転可能に支持されている。
【００３３】
図３及び図１０〜図１２に示すように、前記ガイド軸７０には、移動部材７３がスリーブ７４を介して移動可能に挿通支持されている。
回動軸７１には、回動スリーブ７５が一体回動可能及び軸線方向へ相対移動可能に挿通支持されている。この回動スリーブ７５は、移動部材７３にベアリング７６を介して相対回転可能に貫設されている。回動スリーブ７５の前端には把持アーム７７が突設され、その把持アーム７７の先端部には、刃物ユニット３６の軸受４１上の把持用突起４６に係合可能なチャネル状の把持部７７ａが突設されている。移動部材７３には、送りネジ７２に螺合するナット７８が貫設されている。
【００３４】
図３及び図１０〜図１１に示すように、前記後方軸支部６９Ｂの外部には移動用モータ７９が配設され、そのモータ軸がカップリング８０を介して送りネジ７２に連結されている。そして、移動用モータ７９にて送りネジ７２が回転されることにより、ナット７８を介して移動部材７３がガイド軸７０及び回動軸７１に沿って、図１０に実線で示す位置と鎖線で示す位置との間で移動される。これにより、把持アーム７７が一体的に移動されて、その先端の把持部７７ａが前記ユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５、またはマガジン５９におけるユニット出入位置Ｐ２のストック部６１と対応する位置に配置される。
【００３５】
図３及び図１０〜図１２に示すように、前記後方軸支部６９Ｂの上部には、回動用シリンダ８１が配設されている。回動軸７１の端部には回動レバー８２が取り付けられ、その回動レバー８２の先端部が連結部材８３を介して、回動用シリンダ８１のピストンロッドに回動可能に連結されている。そして、前記把持アーム７７ の把持部７７ａがヘッド２５の支持部３５またはマガジン５９のストック部６１対応する位置に配置された状態で、回動用シリンダ８１により回動レバー８２を介して回動軸７１が回動される。これにより、把持アーム７７が図１２に実線で示す位置と鎖線で示す位置との間で回動されて、把持アーム７７の把持部７７ａがユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５、またはユニット出入位置Ｐ２のストック部６１に支持された刃物ユニット３６上の把持用突起４６に係合または離脱される。
【００３６】
次に、前記のように構成されたフライス盤の動作を説明する。
さて、図１〜図７に示す状態では、ヘッド２５の支持部３５に刃物ユニット３６が支持され、その刃物ユニット３６の刃物軸３７が爪クラッチ３９を介してヘッド２５側の回転軸２８に連結されている。
【００３７】
また、テーブル４０上には、ワークＷが装着される。この状態で、刃物ユニット３６上の刃物３８が回転用モータ３０により回転されながら、ヘッド２５がＺ軸移動用モータ２４及びＹ軸移動用モータ２７により、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に移動される。これにより、図１に鎖線で示すように、刃物３８がワークＷの外面に沿って移動されて、ワークＷに対して所定の切削加工が施される。
【００３８】
その後、ヘッド２５の支持部３５に支持された刃物ユニット３６を、マガジン５９のストック部６１に収納された別の刃物ユニット３６と交換する場合には、Ｚ軸移動用モータ２４及びＹ軸移動用モータ２７により、ヘッド２５がＺ軸方向及びＹ軸方向に移動されて、図３に鎖線で示すユニット交換位置Ｐ１に移動される。次いで、第１位置決め用シリンダ４８、第２位置決め用シリンダ５１及び位置規制用シリンダ５３が解除動作される。これにより、ヘッド２５の支持部３５に対する刃物ユニット３６の橋架部４２の位置決め及び位置規制が解除される。それとともに、割り出し回転用モータ６２により、マガジン５９が所定角度割り出し回転されて、空のストック部６１が図１１及び図１２に示すユニット出入位置Ｐ２に配置される。
【００３９】
次に、回動用シリンダ８１により把持アーム７７が回動され、ユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５に支持されている刃物ユニット３６が、ユニット移動機構６８の把持アーム７７により把持されて、回転軸２８及び刃物軸３７の軸線Ｌに沿って右方に移動される。これにより、前記爪クラッチ３９の駆動連結部３９ａと被動連結部３９ｂとの係合が解離されて、刃物ユニット３６側の刃物軸３７とヘッド２５側の回転軸２８との連結が解除される。そして、ユニット移動機構６８の把持アーム７７により、刃物ユニット３６が右方へさらに移動されて、マガジン５９におけるユニット出入位置Ｐ２の空のストック部６１に収納される。この後、回動用シリンダ８１により把持アーム７７を回動させ、刃物ユニット３６と把持アーム７７との把持状態を解除させる。
【００４０】
続いて、割り出し回転用モータ６２により、マガジン５９が所定角度割り出し回転されて、所定の刃物ユニット３６を収納したストック部６１が図１１及び図１２に示すユニット出入位置Ｐ２に配置される。
【００４１】
この状態で、ストック部６１の刃物ユニット３６が、ユニット移動機構６８の把持アーム７７により把持されて、回転軸２８及び刃物軸３７の軸線Ｌに沿って左方に移動される。これにより、図８に示すように、刃物ユニット３６がユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５に右方から挿入して支持される。それとともに、爪クラッチ３９の駆動連結部３９ａと被動連結部３９ｂとが係合されて、刃物ユニット３６の刃物軸３７がヘッド２５側の回転軸２８に対して連結される。
【００４２】
そして、このヘッド２５の支持部３５に対する刃物ユニット３６の支持状態で、図７に示すように、位置規制用シリンダ５３により、位置規制ピン５４が位置規制孔４５に係合されて、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に対する所定の支持位置に規制保持される。
【００４３】
さらに、第１位置決め用シリンダ４８及び第２位置決め用シリンダ５１により、刃物ユニット３６の橋架部４２がヘッド２５の支持部３５に対して後方及び下方に押し付けられて、前後方向及び上下方向の所定位置に位置決め保持される。
【００４４】
この状態で、前記の場合と同様に、ヘッド２５の支持部３５に支持された刃物ユニット３６を用いて、テーブル４０上のワークＷに対して切削加工が施される。そして、マガジン５９のストック部６１に収納された種類の異なる刃物ユニット３６を順に交換して使用することにより、ワークＷに対して異なった切削加工が連続的に施される。
【００４５】
以上のように、この実施形態のフライス盤では、ヘッド２５とマガジン５９との間において刃物ユニット３６を脱着交換する際、刃物ユニット３６の刃物軸３７とヘッド２５側の回転軸２８とが同一の軸線Ｌ上に位置するように配置される。そして、この状態でユニット移動機構６８により、刃物ユニット３６が刃物軸３７及び回転軸２８の軸線Ｌに沿って、ヘッド２５の支持部３５とマガジン５９のストック部６１との間で移動されて、刃物軸３７と回転軸２８との対向端部間が、爪クラッチ３９を介して連結または離脱される。よって、ヘッド２５に対する刃物ユニット３６の交換を短時間に容易に行うことができて、ワークＷの加工時間を短縮することができる。
【００４６】
また、この実施形態のフライス盤では、本体部としてのヘッド２５の側方にマガジン５９が配置されているため、フライス盤前方にワーク加工スペースやワーク搬送スペースを確保できる。従って、フライス盤の設置面積や機械高さを削減することができる。
【００４７】
また、この実施形態の刃物ユニット３６においては、刃物軸３７の両端を支持するための軸受４１が刃物ユニット３６側に設けられている。このため、刃物軸の外周に刃物を嵌着した単純な構成よりなる従来の刃物ユニットのように、フライス盤のヘッド側に刃物ユニットの刃物軸を支持するための着脱動作可能な軸受機構を設ける必要がない。
【００４８】
よって、ヘッド２５側の関連構成を簡略化することができる。さらに、ヘッド２５に対する刃物ユニット３６の脱着交換時に、刃物軸３７の端部を軸受機構の軸受スリーブ等に脱着する必要がないため、刃物ユニット３６の交換作業に要する時間を一層短縮することができる。
【００４９】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態において、マガジン５９を平板状に構成して、そのマガジン５９上に複数のストック部６１を並設し、それらのストック部６１に刃物ユニット３６をその刃物軸３７がＺ軸方向（前後方向）へ平行に延びるように収納する。そして、マガジン５９が刃物軸３７の軸線と直交する方向に割り出し移動されることにより、所定のストック部６１がユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５と対応するユニット出入位置Ｐ２に配置されるように構成すること。
【００５０】
・ 前記実施形態において、ヘッド２５の支持部３５に対する刃物ユニット３６の支持構造、位置規制構造、位置決め構造を任意に変更すること。
・ 前記実施形態において、ヘッド２５側の回転軸２８と刃物ユニット３６の刃物軸３７との間の連結構成として、前記爪クラッチ３９とは異なった構成を用いること。
【００５１】
・ 前記実施形態において、ユニット移動機構６８の構成を任意に変更すること。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一実施形態のフライス盤を示す側面図。
【図２】図１のフライス盤の平面図。
【図３】同フライス盤の部分拡大正面図。
【図４】図１のフライス盤の本体部を部分的に拡大して示す側面図。
【図５】図４の本体部を部分的に破断して示す平面図。
【図６】図４の６−６線にほぼ沿った部分における断面図。
【図７】図６の７−７線にほぼ沿った部分における拡大断面図。
【図８】刃物ユニットを部分的に破断して示す平面図。
【図９】図８の刃物ユニットの正面図。
【図１０】刃物ユニットのマガジン及びユニット移動機構を示す要部断面図。
【図１１】図１０のマガジン及びユニット移動機構を部分的に破断して示す側面図。
【図１２】図１０の１２−１２線にほぼ沿った部分における断面図。
【符号の説明】
【００５３】
２５…本体部としてのヘッド、２８…回転軸、３０…回転用モータ、３５…支持部、３６…刃物ユニット、３７…刃物軸、３８…刃物、３９…爪クラッチ、３９ａ…駆動連結部、３９ｂ…被動連結部、４０…テーブル、４１…軸受、４２…橋架部、４３…レール部材、４９…ガイド部材、５９…マガジン、６１…ストック部、６２…割り出し回転用モータ、６８…ユニット移動手段としてのユニット移動機構、７１…回動軸、７２…送りネジ、７３…移動部材、７７…把持アーム、７９…移動用モータ、８１…回動用シリンダ、Ｌ…軸線、Ｗ…ワーク、Ｐ１…ユニット交換位置、Ｐ２…ユニット出入位置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外周に切刃を有する回転刃物により、被加工物に切削加工を施すようにしたフライス盤、及びそのフライス盤に用いる刃物ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のフライス盤としては、例えば特許文献１に開示されるように、マガジンに収納された複数の刃物ユニットを、ヘッド部に対して選択的に脱着交換して、種類の異なった切削加工を連続的に行うようにした構成が提案されている。
【０００３】
この従来構成においては、刃物ユニットが、刃物軸と、その刃物軸の外周に嵌着された刃物とから構成されている。そして、複数の刃物ユニットがほぼ平板状のマガジン上に、刃物軸の軸線を平行に延長させた状態で収納支持されている。これに対して、ヘッド部の一側には回転軸が設けられるとともに、その回転軸の端部を刃物ユニットの刃物軸の一端部に対して着脱可能に締結するための締結機構が設けられている。また、ヘッド部の他側には、刃物ユニットの刃物軸の他端部を着脱可能に支持するための着脱動作可能な軸受機構が設けられている。
【０００４】
そして、マガジンが刃物ユニットの刃物軸の軸線と直交する方向に移動されて、所定の刃物ユニットがヘッド部の直下の交換位置に配置された状態で、ヘッド部がマガジンに向かって下降される。そのマガジンの下降により、ヘッド部の回転軸と刃物ユニットの刃物軸とが同一軸線上に配置された状態で、締結機構の作動により刃物軸の一端部が回転軸に締結されるとともに、軸受機構の作動により刃物軸の他端部が軸受機構の軸受スリーブに挿通して支持される。
【特許文献１】実開昭６３−９４６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この従来のフライス盤においては、刃物ユニットが刃物軸と刃物とから構成され、刃物軸を支持するための軸受機構がヘッド部側に設けられている。そして、マガジンが刃物ユニットの刃物軸の軸線と直交する方向に移動されて、ヘッド部と対応する交換位置に配置された後、締結装置により刃物軸の一端部が回転軸に締結されるとともに、軸受機構により刃物軸の他端部が支持されるようになっている。このため、ヘッド部に対する刃物ユニットの脱着交換に際して、刃物軸の他端部をヘッド部側の軸受機構の軸受スリーブに着脱するのに時間がかかって、刃物ユニットの交換作業を迅速に行うことができないという問題があった。
【０００６】
また、この従来のフライス盤においてはヘッド前方にカッターヘッドのマガジンが設けられているために、ワーク加工やワークの搬送を行うスペースが大幅に制約される。このため、フライス盤の設置面積が大きくなる、あるいは機械高さが高くなってしまうといった問題があった。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、本体部に対する刃物ユニットの交換を容易に行うことができて、その交換作業に要する時間を短縮することができるフライス盤及び刃物ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１のフライス盤に係る発明は、モータによって回転される回転軸を有する本体部と、刃物ユニットを収納するための複数のストック部を有するマガジンとを備えたフライス盤において、前記本体部には刃物ユニットをその刃物軸が前記回転軸と同一の軸線上に位置した状態で着脱可能に支持する支持部を設け、前記回転軸の先端には前記支持部に支持された刃物ユニットの刃物軸の端部と連結可能な連結部を設け、前記本体部とマガジンとの間には、刃物ユニットを前記軸線に沿って前記支持部とストック部との間で移動させるためのユニット移動手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
従って、この発明のフライス盤において、本体部とマガジンとの間で刃物ユニットを脱着交換する際には、刃物軸と回転軸とが同一の軸線上に位置した状態で、ユニット移動手段により、刃物ユニットが刃物軸及び回転軸の軸線に沿って、本体部の支持部とマガジンのストック部との間で移動される。そして、刃物軸と回転軸との対向端部間が、連結部を介して連結または離脱される。よって、本体部に対する刃物ユニットの交換を、短時間に容易に行うことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載のフライス盤に係る発明は、前記マガジンを前記本体部の側方に配置したことを特徴としている。
従って、請求項２の発明のフライス盤においては、ヘッド前方にワーク加工やワークの搬送を行うためのスペースを十分に確保することができ、フライス盤の設置面積や機械高さを削減することが可能となる。
【００１１】
また、請求項３の刃物ユニットに係る発明は、端部に連結部を設けた刃物軸と、その刃物軸の外周に固定され、外周に切刃を有する刃物と、前記刃物軸の両端を支持する軸受と、その両軸受間に橋架された橋架部とを備え、前記橋架部をフライス盤の支持部に着脱可能に支持するとともに、前記連結部を介して刃物軸の端部をフライス盤の回転軸の先端に連結するようにしたことを特徴としている。
【００１２】
従って、この発明の刃物ユニットにおいては、フライス盤の本体部側に刃物ユニットの刃物軸を支持するための着脱動作可能な軸受機構を設ける必要がなく、本体部側の構成を簡略化することができる。また、本体部に対する刃物ユニットの脱着交換時に、刃物軸の端部を軸受機構の軸受スリーブ等に脱着する必要がなく、刃物ユニットの交換作業を短時間に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明によれば、本体部に対する刃物ユニットの交換を容易に行うことができて、その交換作業に要する時間を短縮することができる。また、この発明によれば、フライス盤の設置面積や機械高さを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、この実施形態のフライス盤においては、ベッド２１上にコラム２２がレール２３を介してＺ軸方向（図１の左右方向）へ移動可能に支持されている。このコラム２２は、Ｚ軸移動用モータ２４により図示しない送りネジを介して移動される。コラム２２の側面には、本体部としてのヘッド２５がレール２６を介してＹ軸方向（図１の上下方向）へ移動可能に支持されている。このヘッド２５は、Ｙ軸移動用モータ２７により図示しない送りネジを介して移動される。
【００１５】
図１、図３及び図４に示すように、前記ヘッド２５には、回転軸２８がＸ軸方向（図１の前後方向）へ延びる軸線上で回転可能に支持されている。回転軸２８の側端部には、フライホイール２９が取り付けられている。ヘッド２５上には、回転軸２８を回転させるための回転用モータ３０が配設されている。ヘッド２５内には複数の歯車３１ａ〜３１ｇよりなる減速機構３１が配設され、タイミングプーリ３２，３３及びタイミングベルト３４を介して回転用モータ３０に作動連結されている。そして、回転用モータ３０の回転により、タイミングプーリ３２，３３、タイミングベルト３４及び減速機構３１の各歯車３１ａ〜３１ｇを介して、回転軸２８が減速回転される。
【００１６】
図２、図３及び図５に示すように、前記ヘッド２５の右側面には、刃物ユニット３６を着脱可能に支持するための支持部３５が設けられている。刃物ユニット３６には刃物軸３７が設けられ、その刃物軸３７には外周に切刃を有する刃物３８が嵌合固定されている。そして、図３及び図５に示すように、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に支持された状態で、刃物ユニット３６側の刃物軸３７がヘッド２５側の回転軸２８と同一の軸線Ｌ上に配置される。
【００１７】
図５、図６及び図８に示すよう、前記回転軸２８と刃物軸３７との対向端部間には、爪クラッチ３９が設けられている。この爪クラッチ３９は、回転軸２８の端部に取り付けられた駆動連結部３９ａと、刃物軸３７の端部に取り付けられた被動連結部３９ｂとから構成されている。そして、刃物ユニット３６ がヘッド２５の支持部３５に支持された状態で、爪クラッチ３９の被動連結部３９ｂが駆動連結部３９ａに離脱可能に係合される。これにより、刃物軸３７が駆動連結部３９ａ及び被動連結部３９ｂを介して回転軸２８に作動連結される。
【００１８】
図１及び図２に示すように、前記コラム２２の前方において、ベッド２１上にはテーブル４０が配設されている。テーブル４０上には、ワークＷが着脱可能に装着される。そして、このワークＷの装着状態で、ヘッド２５の支持部３５に支持された刃物ユニット３６の刃物３８が回転用モータ３０により回転されながら、ヘッド２５がＺ軸移動用モータ２４及びＹ軸移動用モータ２７により、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に移動される。これにより、図１に鎖線で示すように、刃物３８がワークＷの外面に沿って移動されて、ワークＷに対して切削加工が施される。
【００１９】
ヘッド２５の側方には複数の刃物ユニット３６が収容されたマガジン５９が設けられ、このマガジン５９に収容された刃物ユニット３６と、ヘッド２５に把持された刃物ユニット３６とを交換できるようになっている。
【００２０】
また、このワークＷの切削加工後に、ヘッド２５の支持部３５に支持された刃物ユニット３６を、マガジン５９のストック部６１に収納された別の刃物ユニット３６と交換する場合には、Ｚ軸移動用モータ２４及びＹ軸移動用モータ２７により、ヘッド２５がＺ軸方向及びＹ軸方向に移動される。これにより、ヘッド２５が図３に鎖線で示すユニット交換位置Ｐ１に配置される。
【００２１】
図５〜図９に示すように、前記刃物ユニット３６には、刃物軸３７の両端を回転可能に支持する一対の軸受４１と、その両軸受４１間に橋架された橋架部４２とが設けられている。橋架部４２の上下両端部には、刃物ユニット３６をヘッド２５の支持部３５に対する支持位置に案内するための一対のレール部材４３が、刃物軸３７の軸線Ｌと平行に延びるように固定されている。橋架部４２の上下両側端部には、刃物ユニット３６を支持位置に位置決めするための一対の位置決め部材４４が、各レール部材４３に隣接して平行に延びるように固定されている。橋架部４２の背面中央部には、刃物ユニット３６を支持位置に位置規制するための位置規制孔４５が設けられている。図９及び図１０に示すように、軸受４１の外周面には、把持用突起４６が形成されている。
【００２２】
一方、図６〜図９に示すように、前記ヘッド２５の支持部３５には、上下各一対の第１位置決め用シリンダ４８が回転軸２８の軸線Ｌと直交する前後方向へ平行に延びるように配設されている。上方及び下方に位置する各一対の第１位置決め用シリンダ４８のピストンロッド４８ａの先端部間には、ガイド部材４９が架設されている。両ガイド部材４９の対向内面には、前記刃物ユニット３６のレール部材４３に係合可能なガイド溝４９ａが回転軸２８の軸線Ｌに沿って延びるように形成されている。そして、図８及び図９に示すように、刃物ユニット３６が刃物軸３７の軸線Ｌに沿って左右方向に移動されて、ヘッド２５の支持部３５に後方から着脱されるとき、刃物ユニット３６のレール部材４３がガイド部材４９のガイド溝４９ａに係合される。これにより、刃物ユニット３６が支持部３５の支持位置に対して案内移動される。
【００２３】
図６及び図７に示すように、前記各ガイド部材４９の両端部に対応して、ヘッド２５の支持部３５には上下各一対のエア噴射ノズル５０が配設されている。そして、刃物ユニット３６のレール部材４３がガイド部材４９のガイド溝４９ａに挿入係合されて、刃物ユニット３６が支持部３５に支持されるとき、これらのエア噴射ノズル５０から各ガイド部材４９のガイド溝４９ａにエアが噴射される。これにより、ガイド部材４９のガイド溝４９ａとレール部材４３との間への切粉等の噛み込みが抑制される。
【００２４】
また、図７に示すように、前記レール部材４３がガイド部材４９のガイド溝４９ａに係合された状態で、第１位置決め用シリンダ４８が没入動作されることにより、両ガイド部材４９を介して刃物ユニット３６の橋架部４２がエア噴射ノズル５０側に引き付けられる。これにより、橋架部４２上の両位置決め部材４４が各エア噴射ノズル５０の外面に圧接されて、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に対して前後方向の所定位置に位置決めされる。さらに、位置決め部材４４が各エア噴射ノズル５０の外面に圧接されることにより、エア噴射ノズル５０のエア圧が上昇し、このエアの圧力上昇に基づいて、刃物ユニット３６の位置決め配置状態が確認される。
【００２５】
図６及び図７に示すように、前記ヘッド２５の支持部３５の上部には、一対の第２ 位置決め用シリンダ５１が回転軸２８の軸線Ｌと直交する上下方向へ平行に延びるように配設されている。各第２位置決め用シリンダ５１のピストンロッド５１ａの先端には押圧部５２が突設されている。そして、図７に示すように、前記レール部材４３がガイド部材４９のガイド溝４９ａに係合された状態で、第２位置決め用シリンダ５１が突出動作されることにより、押圧部５２を介して刃物ユニット３６の橋架部４２が下方に押圧される。これにより、橋架部４２の下端側の位置決め部材４４がヘッド２５の支持部３５の一部に圧接されて、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に対して上下方向の所定位置に位置決めされる。
【００２６】
図６及び図７に示すように、前記ヘッド２５の支持部３５の中央部には、位置規制用シリンダ５３が第１位置決め用シリンダ４８と平行に延びるように配設されている。位置規制用シリンダ５３のピストンロッド５３ａの先端には、刃物ユニット３６の橋架部４２上の位置規制孔４５に係合可能な位置規制ピン５４が突設されている。そして、図７に示すように、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に位置決めされるのに先立って、位置規制用シリンダ５３が突出動作されることにより、位置規制ピン５４が位置規制孔４５に係合される。これにより、刃物ユニット３６の橋架部４２がヘッド２５の支持部３５の支持位置に規制保持される。
【００２７】
図２、図３及び図１０〜図１２に示すように、前記コラム２２の側方において、ベッド２１上には前後一対の支持ブラケット５８Ａ，５８Ｂが所定間隔をおいて立設されている。両支持ブラケット５８Ａ，５８Ｂ間には、五角ドラム形状のマガジン５９が前後方向に延びる支軸６０により回転可能に支持されている。マガジン５９の外周には、刃物ユニット３６を収納するための５個のストック部６１が等間隔おきに配設されている。各ストック部６１には、刃物ユニット３６の橋架部４２の両側部をスライド可能に収納保持するための一対のチャネル部材６１ａが設けられている。
【００２８】
図１０及び図１１に示すように、前記後方支持ブラケット５８Ｂの側面には割り出し回転用モータ６２が配設され、そのモータ軸がマガジン５９の支軸６０に連結されている。そして、この割り出し回転用モータ６２の回転により、マガジン５９が所定角度割り出し回転される。これにより、図１１及び図１２に示すように、所定の刃物ユニット３６を収納したストック部６１、または空のストック部６１がユニット出入位置Ｐ２に配置される。
【００２９】
この状態で、ユニット出入位置Ｐ２のストック部６１が、図３に鎖線で示すユニット交換位置Ｐ１に配置されたヘッド２５の支持部３５の側方に対応配置される。さらに、ユニット出入位置Ｐ２のストック部６１に刃物ユニット３６が収納されている場合には、その刃物ユニット３６の刃物軸３７が、ユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５内の回転軸２８と同一軸線Ｌ上に配置される。
【００３０】
図１１及び図１２に示すように、前記各支持ブラケット５８Ａ ，５８Ｂの外側には、前後一対の保持板６３が各一対のガイドロッド６４を介してマガジン５９の軸線と直交する左右方向へ移動可能に支持されている。各支持ブラケット５８Ａ，５８Ｂの外側には移動用シリンダ６５が配設され、それらの移動用シリンダ６５のピストンロッドが保持板６３に連結されている。そして、図１１及び図１２に示すように、マガジン５９の割り出し回転により、ストック部６１に収容された刃物ユニット３６が支軸６０を中心に旋回移動されている間、移動用シリンダ６５の突出動作により、保持板６３が外方に移動される。これにより、マガジン５９の旋回中に、ストック部６１のチャネル部材６１ａ間から刃物ユニット３６が脱落するのが抑制される。
【００３１】
図２、図３及び図１０〜図１２に示すように、前記ヘッド２５とマガジン５９との間には、ユニット移動手段としてのユニット移動機構６８が配設されている。そして、このユニット移動機構６８により、刃物ユニット３６が回転軸２８及び刃物軸３７の軸線Ｌに沿って、ユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５と、マガジン５９におけるユニット出入位置Ｐ２のストック部６１との間で移動される。
【００３２】
すなわち、このユニット移動機構６８においては、前記マガジン５９用の各支持ブラケット５８Ａ，５８Ｂの右側部に、前後一対の軸支部６９Ａ，６９Ｂが突設されている。両軸支部６９Ａ，６９Ｂ間には、ガイド軸７０が左右方向へ延びるように架設されている。そのガイド軸７０の上方において平行に延びるように、両軸支部６９Ａ，６９Ｂ間には回動軸７１が回動可能に支持されている。その回動軸７１の上方において平行に延びるように、両軸支部６９Ａ，６９Ｂ間には送りネジ７２が回転可能に支持されている。
【００３３】
図３及び図１０〜図１２に示すように、前記ガイド軸７０には、移動部材７３がスリーブ７４を介して移動可能に挿通支持されている。
回動軸７１には、回動スリーブ７５が一体回動可能及び軸線方向へ相対移動可能に挿通支持されている。この回動スリーブ７５は、移動部材７３にベアリング７６を介して相対回転可能に貫設されている。回動スリーブ７５の前端には把持アーム７７が突設され、その把持アーム７７の先端部には、刃物ユニット３６の軸受４１上の把持用突起４６に係合可能なチャネル状の把持部７７ａが突設されている。移動部材７３には、送りネジ７２に螺合するナット７８が貫設されている。
【００３４】
図３及び図１０〜図１１に示すように、前記後方軸支部６９Ｂの外部には移動用モータ７９が配設され、そのモータ軸がカップリング８０を介して送りネジ７２に連結されている。そして、移動用モータ７９にて送りネジ７２が回転されることにより、ナット７８を介して移動部材７３がガイド軸７０及び回動軸７１に沿って、図１０に実線で示す位置と鎖線で示す位置との間で移動される。これにより、把持アーム７７が一体的に移動されて、その先端の把持部７７ａが前記ユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５、またはマガジン５９におけるユニット出入位置Ｐ２のストック部６１と対応する位置に配置される。
【００３５】
図３及び図１０〜図１２に示すように、前記後方軸支部６９Ｂの上部には、回動用シリンダ８１が配設されている。回動軸７１の端部には回動レバー８２が取り付けられ、その回動レバー８２の先端部が連結部材８３を介して、回動用シリンダ８１のピストンロッドに回動可能に連結されている。そして、前記把持アーム７７ の把持部７７ａがヘッド２５の支持部３５またはマガジン５９のストック部６１対応する位置に配置された状態で、回動用シリンダ８１により回動レバー８２を介して回動軸７１が回動される。これにより、把持アーム７７が図１２に実線で示す位置と鎖線で示す位置との間で回動されて、把持アーム７７の把持部７７ａがユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５、またはユニット出入位置Ｐ２のストック部６１に支持された刃物ユニット３６上の把持用突起４６に係合または離脱される。
【００３６】
次に、前記のように構成されたフライス盤の動作を説明する。
さて、図１〜図７に示す状態では、ヘッド２５の支持部３５に刃物ユニット３６が支持され、その刃物ユニット３６の刃物軸３７が爪クラッチ３９を介してヘッド２５側の回転軸２８に連結されている。
【００３７】
また、テーブル４０上には、ワークＷが装着される。この状態で、刃物ユニット３６上の刃物３８が回転用モータ３０により回転されながら、ヘッド２５がＺ軸移動用モータ２４及びＹ軸移動用モータ２７により、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に移動される。これにより、図１に鎖線で示すように、刃物３８がワークＷの外面に沿って移動されて、ワークＷに対して所定の切削加工が施される。
【００３８】
その後、ヘッド２５の支持部３５に支持された刃物ユニット３６を、マガジン５９のストック部６１に収納された別の刃物ユニット３６と交換する場合には、Ｚ軸移動用モータ２４及びＹ軸移動用モータ２７により、ヘッド２５がＺ軸方向及びＹ軸方向に移動されて、図３に鎖線で示すユニット交換位置Ｐ１に移動される。次いで、第１位置決め用シリンダ４８、第２位置決め用シリンダ５１及び位置規制用シリンダ５３が解除動作される。これにより、ヘッド２５の支持部３５に対する刃物ユニット３６の橋架部４２の位置決め及び位置規制が解除される。それとともに、割り出し回転用モータ６２により、マガジン５９が所定角度割り出し回転されて、空のストック部６１が図１１及び図１２に示すユニット出入位置Ｐ２に配置される。
【００３９】
次に、回動用シリンダ８１により把持アーム７７が回動され、ユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５に支持されている刃物ユニット３６が、ユニット移動機構６８の把持アーム７７により把持されて、回転軸２８及び刃物軸３７の軸線Ｌに沿って右方に移動される。これにより、前記爪クラッチ３９の駆動連結部３９ａと被動連結部３９ｂとの係合が解離されて、刃物ユニット３６側の刃物軸３７とヘッド２５側の回転軸２８との連結が解除される。そして、ユニット移動機構６８の把持アーム７７により、刃物ユニット３６が右方へさらに移動されて、マガジン５９におけるユニット出入位置Ｐ２の空のストック部６１に収納される。この後、回動用シリンダ８１により把持アーム７７を回動させ、刃物ユニット３６と把持アーム７７との把持状態を解除させる。
【００４０】
続いて、割り出し回転用モータ６２により、マガジン５９が所定角度割り出し回転されて、所定の刃物ユニット３６を収納したストック部６１が図１１及び図１２に示すユニット出入位置Ｐ２に配置される。
【００４１】
この状態で、ストック部６１の刃物ユニット３６が、ユニット移動機構６８の把持アーム７７により把持されて、回転軸２８及び刃物軸３７の軸線Ｌに沿って左方に移動される。これにより、図８に示すように、刃物ユニット３６がユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５に右方から挿入して支持される。それとともに、爪クラッチ３９の駆動連結部３９ａと被動連結部３９ｂとが係合されて、刃物ユニット３６の刃物軸３７がヘッド２５側の回転軸２８に対して連結される。
【００４２】
そして、このヘッド２５の支持部３５に対する刃物ユニット３６の支持状態で、図７に示すように、位置規制用シリンダ５３により、位置規制ピン５４が位置規制孔４５に係合されて、刃物ユニット３６がヘッド２５の支持部３５に対する所定の支持位置に規制保持される。
【００４３】
さらに、第１位置決め用シリンダ４８及び第２位置決め用シリンダ５１により、刃物ユニット３６の橋架部４２がヘッド２５の支持部３５に対して後方及び下方に押し付けられて、前後方向及び上下方向の所定位置に位置決め保持される。
【００４４】
この状態で、前記の場合と同様に、ヘッド２５の支持部３５に支持された刃物ユニット３６を用いて、テーブル４０上のワークＷに対して切削加工が施される。そして、マガジン５９のストック部６１に収納された種類の異なる刃物ユニット３６を順に交換して使用することにより、ワークＷに対して異なった切削加工が連続的に施される。
【００４５】
以上のように、この実施形態のフライス盤では、ヘッド２５とマガジン５９との間において刃物ユニット３６を脱着交換する際、刃物ユニット３６の刃物軸３７とヘッド２５側の回転軸２８とが同一の軸線Ｌ上に位置するように配置される。そして、この状態でユニット移動機構６８により、刃物ユニット３６が刃物軸３７及び回転軸２８の軸線Ｌに沿って、ヘッド２５の支持部３５とマガジン５９のストック部６１との間で移動されて、刃物軸３７と回転軸２８との対向端部間が、爪クラッチ３９を介して連結または離脱される。よって、ヘッド２５に対する刃物ユニット３６の交換を短時間に容易に行うことができて、ワークＷの加工時間を短縮することができる。
【００４６】
また、この実施形態のフライス盤では、本体部としてのヘッド２５の側方にマガジン５９が配置されているため、フライス盤前方にワーク加工スペースやワーク搬送スペースを確保できる。従って、フライス盤の設置面積や機械高さを削減することができる。
【００４７】
また、この実施形態の刃物ユニット３６においては、刃物軸３７の両端を支持するための軸受４１が刃物ユニット３６側に設けられている。このため、刃物軸の外周に刃物を嵌着した単純な構成よりなる従来の刃物ユニットのように、フライス盤のヘッド側に刃物ユニットの刃物軸を支持するための着脱動作可能な軸受機構を設ける必要がない。
【００４８】
よって、ヘッド２５側の関連構成を簡略化することができる。さらに、ヘッド２５に対する刃物ユニット３６の脱着交換時に、刃物軸３７の端部を軸受機構の軸受スリーブ等に脱着する必要がないため、刃物ユニット３６の交換作業に要する時間を一層短縮することができる。
【００４９】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態において、マガジン５９を平板状に構成して、そのマガジン５９上に複数のストック部６１を並設し、それらのストック部６１に刃物ユニット３６をその刃物軸３７がＺ軸方向（前後方向）へ平行に延びるように収納する。そして、マガジン５９が刃物軸３７の軸線と直交する方向に割り出し移動されることにより、所定のストック部６１がユニット交換位置Ｐ１のヘッド２５の支持部３５と対応するユニット出入位置Ｐ２に配置されるように構成すること。
【００５０】
・ 前記実施形態において、ヘッド２５の支持部３５に対する刃物ユニット３６の支持構造、位置規制構造、位置決め構造を任意に変更すること。
・ 前記実施形態において、ヘッド２５側の回転軸２８と刃物ユニット３６の刃物軸３７との間の連結構成として、前記爪クラッチ３９とは異なった構成を用いること。
【００５１】
・ 前記実施形態において、ユニット移動機構６８の構成を任意に変更すること。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一実施形態のフライス盤を示す側面図。
【図２】図１のフライス盤の平面図。
【図３】同フライス盤の部分拡大正面図。
【図４】図１のフライス盤の本体部を部分的に拡大して示す側面図。
【図５】図４の本体部を部分的に破断して示す平面図。
【図６】図４の６−６線にほぼ沿った部分における断面図。
【図７】図６の７−７線にほぼ沿った部分における拡大断面図。
【図８】刃物ユニットを部分的に破断して示す平面図。
【図９】図８の刃物ユニットの正面図。
【図１０】刃物ユニットのマガジン及びユニット移動機構を示す要部断面図。
【図１１】図１０のマガジン及びユニット移動機構を部分的に破断して示す側面図。
【図１２】図１０の１２−１２線にほぼ沿った部分における断面図。
【符号の説明】
【００５３】
２５…本体部としてのヘッド、２８…回転軸、３０…回転用モータ、３５…支持部、３６…刃物ユニット、３７…刃物軸、３８…刃物、３９…爪クラッチ、３９ａ…駆動連結部、３９ｂ…被動連結部、４０…テーブル、４１…軸受、４２…橋架部、４３…レール部材、４９…ガイド部材、５９…マガジン、６１…ストック部、６２…割り出し回転用モータ、６８…ユニット移動手段としてのユニット移動機構、７１…回動軸、７２…送りネジ、７３…移動部材、７７…把持アーム、７９…移動用モータ、８１…回動用シリンダ、Ｌ…軸線、Ｗ…ワーク、Ｐ１…ユニット交換位置、Ｐ２…ユニット出入位置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによって回転される回転軸を有する本体部と、
刃物ユニットを収納するための複数のストック部を有するマガジンと
を備えたフライス盤において、
前記本体部には刃物ユニットをその刃物軸が前記回転軸と同一の軸線上に位置した状態で着脱可能に支持する支持部を設け、
前記回転軸の先端には前記支持部に支持された刃物ユニットの刃物軸の端部と連結可能な連結部を設け、
前記本体部とマガジンとの間には、刃物ユニットを前記軸線に沿って前記支持部とストック部との間で移動させるためのユニット移動手段を設けた
ことを特徴とするフライス盤。
【請求項２】
前記マガジンは前記本体部の側方に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のフライス盤。
【請求項３】
端部に連結部を設けた刃物軸と、
その刃物軸の外周に固定され、外周に切刃を有する刃物と、
前記刃物軸の両端を支持する軸受と、
その両軸受間に橋架された橋架部とを備え、
前記橋架部をフライス盤の支持部に着脱可能に支持するとともに、前記連結部を介して刃物軸の端部をフライス盤の回転軸の先端に連結するようにした
ことを特徴とする刃物ユニット。
【請求項１】
モータによって回転される回転軸を有する本体部と、
刃物ユニットを収納するための複数のストック部を有するマガジンと
を備えたフライス盤において、
前記本体部には刃物ユニットをその刃物軸が前記回転軸と同一の軸線上に位置した状態で着脱可能に支持する支持部を設け、
前記回転軸の先端には前記支持部に支持された刃物ユニットの刃物軸の端部と連結可能な連結部を設け、
前記本体部とマガジンとの間には、刃物ユニットを前記軸線に沿って前記支持部とストック部との間で移動させるためのユニット移動手段を設けた
ことを特徴とするフライス盤。
【請求項２】
前記マガジンは前記本体部の側方に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のフライス盤。
【請求項３】
端部に連結部を設けた刃物軸と、
その刃物軸の外周に固定され、外周に切刃を有する刃物と、
前記刃物軸の両端を支持する軸受と、
その両軸受間に橋架された橋架部とを備え、
前記橋架部をフライス盤の支持部に着脱可能に支持するとともに、前記連結部を介して刃物軸の端部をフライス盤の回転軸の先端に連結するようにした
ことを特徴とする刃物ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−９５８９３（Ｐ２００９−９５８９３Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６６６９４（Ｐ２００７−２６６６９４）
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（０００１５２６７５）コマツＮＴＣ株式会社 (218)
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（０００１５２６７５）コマツＮＴＣ株式会社 (218)
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