特許 6576420 両頭側面フライス盤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6576420

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】両頭側面フライス盤

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/06 20060101AFI20190909BHJP

   B23C 1/04 20060101ALI20190909BHJP

   B23C 1/14 20060101ALI20190909BHJP

   B23Q 1/52 20060101ALI20190909BHJP

   B23Q 1/01 20060101ALI20190909BHJP

   B23Q 3/18 20060101ALN20190909BHJP

【ＦＩ】

   B23Q3/06 302H

   B23C1/04

   B23C1/14

   B23Q1/52

   B23Q1/01 T

   B23Q1/01 F

   !B23Q3/18 D

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-238485(P2017-238485)

(22)【出願日】2017年12月13日

(65)【公開番号】特開2019-104085(P2019-104085A)

(43)【公開日】2019年6月27日

【審査請求日】2017年12月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】599057663

【氏名又は名称】株式会社和田機械

(74)【代理人】

【識別番号】110001704

【氏名又は名称】特許業務法人山内特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】島崎 章

【審査官】 山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２２９８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１１３０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｃ １／０４，１／１４，

Ｂ２３Ｑ ３／０６，３／１８，１／００−１／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向して配置された２台の加工ヘッドと、
前記２台の加工ヘッドの間を通過するように移動自在に設けられており、下フレーム部と上フレーム部とからなる加工フレームと、
前記下フレーム部に設けられた、垂直な軸線回りに第１制御モータで回転される割出し台と、
前記上フレーム部に設けられた、前記割出し台上のワークをクランプする上部クランプ機構とを備えており、
前記上部クランプ機構は、クランプシリンダと、そのロッドと、該ロッドの下端に連結された押具とからなり、
前記押具は前記割出し台の軸線と同一軸線上で昇降動作し、該押具で前記割出し台との間でワークを挟んでクランプ動作するものであり、
前記第１制御モータは、その出力軸が前記割出し台に直結されたダイレクト駆動モータであり、
前記ロッドをその軸心回りに回転させる第２制御モータを備えており、該第２制御モータは、その出力軸が前記上部クランプ機構を構成するクランプシリンダに直結されたダイレクト駆動モータであり、かつ前記出力軸の軸心に貫通孔が形成されており、該貫通孔に前記クランプシリンダのロッドが貫通している
ことを特徴とする両頭側面フライス盤。

【請求項2】

前記第１制御モータおよび前記第２制御モータは、サーボモータであって、共に同期して回転し、同一角度だけ前記割出し台および前記上部クランプ機構を回転させる
ことを特徴とする請求項１記載の両頭側面フライス盤。

【請求項3】

前記上フレーム部は、
前記上部クランプ機構を取付ける天板と、
該天板の一端と前記下フレーム部との間に連結された支持コラムと、
前記天板の他端と前記下フレーム部との間に連結された変形抑制コラムとからなる
ことを特徴とする請求項１記載の両頭側面フライス盤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、両頭側面フライス盤に関する。さらに詳しくは、ワークの対向する２面を同時加工できる両頭側面フライス盤に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の両頭側面フライス盤として、つぎの従来技術（特許文献１参照）がある。
この従来技術は、矩形状ワークの対向する２面のフライス加工を行う数値制御装置内蔵のフライス盤である。

【0003】

この両頭側面フライス盤は、第１および第２の２個のヘッドの主軸にフライスが取付けられており、この第１、第２のヘッド間に配設された移動路に沿ってワークを固定するテーブルが、移動可能に設けられている。
前記一対のフライスは、駆動モータで回転される主軸の回転に伴い、割出し台上のテーブルに位置決め固定されたワークの対向する２面に対して同時にフライス加工を施すことができる。

【0004】

このフライス盤では、テーブルを跨ぐように、Ｃ形フレームがベース上に立設され、そのＣ形フレームに押圧シリンダが下向きに取付けられている。この押圧シリンダはＣ形フレームで片持ち支持されている。
押圧シリンダのロッドで昇降するブラケットには、押圧具が垂直な軸線回りに回動可能に取付けられ、かつ押圧具を回転させるモータが取付けられている。そして、押圧具の軸線は、位置決めセット場所に停止したと仮定されるテーブルの回転軸線と合致するように設定されている。ただし、押圧シリンダの軸線とモータおよび押圧具の軸線は横方向に偏心した位置にある。

【0005】

上記従来技術のフライス盤では、押圧シリンダのロッドの下方向への伸長によって押圧具が、割出し台上のテーブルに位置決めセットされたワークを押圧することにより、ワークはテーブル上で固定される。そして、ワークを固定状態にした割出し台は、その回転軸線回りに回転できる。

【0006】

しかるに、上記従来技術では、押圧シリンダが片持ち支持されていることから、押圧シリンダで押圧具をワークに押し付けてテーブルとの間で強力に挟み付けても、Ｃ形フレーム自体に変形が生じやすい。また、押圧シリンダの出力軸と押圧具の軸線が横方向に偏位していることから、押圧具に曲げ変位が生じることがある。

【0007】

これらの変形や曲げ変位によって、押圧シリンダとテーブルを回転させる割出し台との軸線にズレが生ずると、ワークの固定が正確にできなくなる。
また、ワークが一体物でなく、複数枚の薄板ワークを積層したものであると、各枚の薄板ワーク間で若干の滑りが生じ、ワーク全体の側面がズレてくるので、正確な端面加工ができなくなる、という問題もある。
とくに、上記の問題は押圧シリンダによる押圧力を大きくしたとき、つまり大きなクランプ力が必要なときに発生しやすい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１２−７６１８３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は上記事情に鑑み、ワークの正確な端面加工が行える両頭側面フライス盤を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１発明の両頭側面フライス盤は、対向して配置された２台の加工ヘッドと、前記２台の加工ヘッドの間を通過するように移動自在に設けられており、下フレーム部と上フレーム部とからなる加工フレームと、前記下フレーム部に設けられた、垂直な軸線回りに第１制御モータで回転される割出し台と、前記上フレーム部に設けられた、前記割出し台上のワークをクランプする上部クランプ機構とを備えており、前記上部クランプ機構は、クランプシリンダと、そのロッドと、該ロッドの下端に連結された押具とからなり、前記押具は前記割出し台の軸線と同一軸線上で昇降動作し、該押具で前記割出し台との間でワークを挟んでクランプ動作するものであり、前記第１制御モータは、その出力軸が前記割出し台に直結されたダイレクト駆動モータであり、前記ロッドをその軸心回りに回転させる第２制御モータを備えており、該第２制御モータは、その出力軸が前記上部クランプ機構を構成するクランプシリンダに直結されたダイレクト駆動モータであり、かつ前記出力軸の軸心に貫通孔が形成されており、該貫通孔に前記クランプシリンダのロッドが貫通していることを特徴とする。
第２発明の両頭側面フライス盤は、第１発明において、前記第１制御モータおよび前記第２制御モータは、サーボモータであって、共に同期して回転し、同一角度だけ前記割出し台および前記上部クランプ機構を回転させることを特徴とする。
第３発明の両頭側面フライス盤は、第１発明において、前記上フレーム部は、前記上部クランプ機構を取付ける天板と、該天板の一端と前記下フレーム部との間に連結された支持コラムと、前記天板の他端と前記下フレーム部との間に連結された変形抑制コラムとからなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

第１発明によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）下フレーム部に設けられた割出し台と上フレーム部に設けられた上部クランプ機構とは同一軸線上に配置しているので、クランプ力を高めても上部クランプ機構に曲げ変形など発生しにくく、ワークを充分大きな力でクランプできる。このため、ワークの端面を正確な角度で加工することができる。
ｂ）第１制御モータおよび第２制御モータとしてダイレクトモータを用いており、しかも第２制御モータの軸心を通る貫通孔にクランプシリンダのロッドが貫通しているので、割出し台も上部クランプ機構もコンパクトに構成でき、かつ、ギヤを用いていないのでバックラッシュ等の回転角の誤差の発生を防止できる。
第２発明によれば、第１および第２制御モータは、同期して起動停止し、また同一角度しか回転しないので、割出し台とワークとの間、また上部クランプ機構とワークとの間に回転ズレが全く生じない。このため、極めて正確な両面加工が可能となる。
第３発明によれば、上部クランプ機構が両持ちの上フレーム部で支持されているので、クランプ力を高めても上フレーム部に変形や歪が発生しにくく、ワークを充分大きな力でクランプできる。このため、ワークの端面を正確な角度で加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る両頭側面フライス盤の要部側面図である。

【図2】図１に示す割出し台まわりの要部断面図である。

【図3】図１に示す上部クランプ機構まわりの要部断面図である。

【図4】本発明に係る両頭側面フライス盤の全体側面図である

【図5】図４に示す両頭側面フライス盤の全体正面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0013】

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、本実施形態の両頭側面フライス盤の基本構成を説明する。

【0014】

図４および図５において、符号１はベースを示しており、このベース１の上面には、前後方向(図４では紙面の左右方向、図５では表裏方向)にレール２が設けられている。そして、このレール２上を移動自在に加工フレーム３が取付けられている。この加工フレーム３は、下フレーム部４とその上方に設けた上フレーム部５とからなる。下フレーム部４の上面には割出し台６を備え、割出し台６の上面にはテーブル６３を備え、テーブル６３上にワークＷを載せるようになっている。

【0015】

上フレーム部５には上部クランプ機構７が取付けられていて、その軸心は、割出し台６の回転中心を通る軸心と一致している。この上部クランプ機構７は、割出し台６と上部クランプ機構７の間（具体的にはテーブル６３と後述する押具７３との間）にワークＷを挟んで、ワークＷを割出し台４上に固定することができる。そして、加工フレーム３をレール２に沿って移動させれば、ワークＷを加工フレーム３とともに前後に移動させることができる。

【0016】

一方、前記ベース１の左右には、左右一対の加工ヘッド１０，１０が設けられており、その主軸台１１，１１は、ベース１の中心線（２本のレール２の間の中間）に対し接近離間方向に移動自在である。
前記一対の主軸台１１，１１には、一対の主軸がそれぞれ回転自在に支持されており、この一対の主軸は、互いに軸心が一致するように、水平に設けられている。この一対の主軸の向かいあった一端部には、カッタ１３，１３がそれぞれ取付けられており、各主軸の他端部は、主軸台１１の上部に設けられたモータ１４の主軸と連結されている。
このため、モータ１４、１４を駆動させれば、カッタ１３、１３を回転させることができる。

【0017】

以上の基本構成であるので、本実施形態の両頭側面フライス盤によれば、割出し台６上のテーブル６３上面にワークＷを取付け、ワークＷを加工するに必要な量だけ一対の加工ヘッド１０，１０を加工フレーム３に向けて移動させ、モータ１３を駆動させてカッタ１３を回転し、加工フレーム３によってワークＷを前後方向に送れば、カッタ１３によってワークＷの表裏両面を一度に切削することができる。

【0018】

つぎに、本発明の特徴部分を、図１〜図３に基づき説明する。
本発明の特徴は、上部クランプ機構７を支持する上フレーム部５と、割出し台６と上部クランプ機構７の軸心を一致させる構造にある。

【0019】

まず、図１に示すように、上フレーム部５は門形構造とされている。すなわち、本実施形態の上フレーム部５は、上部クランプ機構７を取付ける天板５１と、この天板５１の一端と下フレーム部４との間に連結された支持コラム５２と、天板５１の他端と下フレーム部４との間に連結された変形抑制コラム５３とからなる。

【0020】

本実施形態のように、天板５１を、その両端で支持コラム５２と変形抑制コラム５３で支持すると、両持ち型の門形構造となる。天板５１は板状である必要はなく、上部クランプ機構７を強固に固定するに適した構造の部材であればよい。
支持コラム５２は、天板５１および上部クランプ機構７を支持するに充分な圧縮荷重と曲げ荷重に耐える剛性をもつ部材であればよい。
変形抑制コラム５３は、クランプ時に発生する天板５１のそり上りを抑制するための充分な引張り強度に耐える強度をもった部材であればよい。
支持コラム５２と変形抑制コラム５３はそれぞれの機能を果すため、一般的にいって、支持コラム５２は太い柱状部材で構成され、変形抑制コラム５３は棒状の部材で構成される。

【0021】

この両持ち門形構造によれば、上部クランプ機構７が大きなクランプ力を発揮しても上フレーム部５に変形や歪が発生しにくい。このため、ワークＷを充分大きな力でクランプしても、割出し台６の軸線と一致させられている上部クランプ機構７の軸線が互いにズレることなく、一致していた状態のままに保たれる。このため、クランプ時にワークＷが割出し台４上で微動することはない。また、板状部材を積層したワークＷであっても、各板状部材間でズレが発生することはない。よって、ワークＷの端面を正確な角度で加工することができる。

【0022】

つぎに、割出し台６および上部クランプ機構７まわりを説明する。
（割出し台まわり）
図１および図２に示すように、前記加工フレーム３の下フレーム部４には既述のごとく割出し台６が設けられている。

【0023】

前記割出し台６は、ワークＷの外周面を任意の数に等分する装置であり、第１制御モータ８に連結されている。第１制御モータ８のモータ本体８１は下フレーム部４に固定され、その主軸８２が、割出し台６の回転軸６１に直接結合されている。６２は回転軸６１を支持するスラスト軸受である。ワークＷを固定するテーブル６３は回転軸６２に連結されている。

【0024】

この第１制御モータ８は、制御性の高いサーボモータであり、構造的には割出し台６を直接駆動するよう構成したダイレクトモータである。ダイレクトモータを用いると、普通のサーボモータに必要とされる減速機を用いない構成であるので、第１制御モータ８はコンパクトとなり、歯車減速機に不可避なバックラッシュが生じないので、割出し角度を正確にできるという利点がある。

【0025】

（上部クランプ機構７まわり）
図１および図３に示すように、前記上部クランプ機構７はクランプシリンダ７１とロッド７２を備えており、このロッド７２の下端には押具７３が連結されている。

【0026】

上部クランプ機構７の上フレーム部５への固定には、固定ハウジング５５が用いられている。固定ハウジング５５は外側ハウジング５６と内側ハウジング５７からなる。外側ハウジング５６は第２制御モータ９を収容する形状をもち、上フレーム部５の天板５１上に固定されている。

【0027】

第２制御モータ９のモータ本体９１は上フレーム部５の天板５１に固定され、その主軸９２は内側ハウジング５７に固定されている。この内側ハウジング５７は、クランプシリンダ７１に固定されている。
内側ハウジング５７は、スラストベアリング５８を介して外側ハウジング５６に対し回転自在となっている。

【0028】

第２制御モータ９は、ダイレクトモータであり、その軸心には貫通孔９３が形成されている。この貫通孔９３に押圧シリンダ７のロッド７２が貫通している。このようにロッド７２が第２制御モータ９を貫通していることにより、ロッド７２と押具７３を含む上部クランプ機構７の軸線は、前記割出し台６の回転中心を通る軸線と正確に一致することとなっている。このため、クランプ力を高めても上部クランプ機構７に曲げ変形などが発生しにくく、ワークＷを充分大きな力でクランプできる。このため、ワークＷの端面を正確な角度で加工することができる。

【0029】

上記構成により、第２制御モータ９を回転させると、内側ハウジング５７を介してクランプシリンダ７１を回転させ、ひいてはロッド７２と押具７３を回転させることができる。

【0030】

この第２制御モータ９は、制御性の高いサーボモータであり、構造的には上部クランプ機構のロッド７２を直接駆動するよう構成したダイレクトモータである。ダイレクトモータは普通のサーボモータに必要とされる減速機を用いない構成であるので、第２制御モータまわりはコンパクトな構成となる。また、歯車減速機に不可避なバックラッシュが生じないので、割出し角度を正確にできるという利点が得られる。

【0031】

第１制御モータ８と第２制御モータ９は、いずれも制御用のサーボモータであって、共に同期して回転し、同一角度だけ割出し台６および上部クランプ機構７を回転させることができる。
このように、第１および第２制御モータ８、９は、同期して起動停止し、また同一角度しか回転しないので、割出し台６とワークＷとの間、また上部クランプ機構７とワークＷとの間に回転ズレが全く生じない。このため、極めて正確な割出しが行える。

【0032】

つぎに、本実施形態の利点を説明する。
（１）本実施形態では、下フレーム部４に設けられた割出し台６と上フレーム５に設けられた上部クランプ機構７とは同一軸線上に配置しているので、クランプ力を高めても上部クランプ機構７に曲げ変形などが発生しにくく、ワークＷを充分大きな力でクランプできる。このため、ワークＷの端面を正確な角度で加工することができる。
（２）上部クランプ機構７が両持ちの上フレーム部５で支持されているので、クランプ力を高めても上フレーム部５に変形や歪が発生しにくく、ワークＷを充分大きな力でクランプできる。このため、ワークＷの端面を正確な角度で加工することができる。

【0033】

（３）本実施形態では、割出し台６上のワークＷを回転させるとき上部クランプ機構７も同期して回転させるが、この同期運転は第１および第２制御モータ８、９を同期回転させることで行われる。したがって、ワークＷの上面（押具７３との間）と下面（割出し台６との間）で回転ズレは全く生じない。
このため、ワークＷの一対の側面と他の対の側面との間の直角を正確に出すことができる。また、ワークＷが複数枚を積層したものであっても、各枚のワークＷ間の回転ズレも生じないので、全てのワークＷを正確に端面加工することができる。

【符号の説明】

【0034】

１ ベース
２ レール
３ 加工フレーム
４ 下フレーム部
５ 上フレーム部
６ 割出し台
７ 上部クランプ機構
８ 第１制御モータ
９ 第２制御モータ
５１ 天板
５２ 支持コラム
５３ 変形抑制コラム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】