特表 2022-527957 ワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-07

(54)【発明の名称】ワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 39/04 20060101AFI20220531BHJP

   B23Q 7/00 20060101ALI20220531BHJP

   B23Q 1/58 20060101ALI20220531BHJP

   B23Q 7/04 20060101ALI20220531BHJP

   B23B 19/02 20060101ALI20220531BHJP

【ＦＩ】

B23Q39/04 H

B23Q7/00 D

B23Q1/58 A

B23Q7/04 E

B23B19/02 D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021558698

(86)(22)【出願日】2020-04-03

(85)【翻訳文提出日】2021-10-11

(86)【国際出願番号】 CN2020083220

(87)【国際公開番号】W WO2020200308

(87)【国際公開日】2020-10-08

(31)【優先権主張番号】201910272780.8

(32)【優先日】2019-04-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517012970

【氏名又は名称】科徳数控股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＫＥＤＥ ＮＵＭＥＲＩＣＡＬ ＣＯＮＴＲＯＬ ＣＯ．， ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８ Ｈｕａｎｇｈａｉ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ， Ｄａｌｉａｎ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１６６００ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】陳 虎

(72)【発明者】

【氏名】杜 長林

(72)【発明者】

【氏名】唐 鋭

(72)【発明者】

【氏名】蔡 春剛

(72)【発明者】

【氏名】郭 翠娟

(72)【発明者】

【氏名】尹 書強

(72)【発明者】

【氏名】李 ▲アン▼

(72)【発明者】

【氏名】宮 興林

(72)【発明者】

【氏名】王 峰

(72)【発明者】

【氏名】李 迎華

【テーマコード（参考）】

3C033

3C042

3C045

3C048

【Ｆターム（参考）】

3C033EE00

3C033HH11

3C042RD00

3C045FD07

3C048DD10

(57)【要約】

本発明はワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システムを開示し、それは、第１移動式ガントリ加工ユニット、第２移動式ガントリ加工ユニット、フラップ平台、第１ワーク固定台、第２ワーク固定台、ガイドレールを含み、前記フラップ平台は前記第１ガントリ加工ユニットと前記第２ガントリ加工ユニットとの間に位置する。本発明はシステムの高度な集積を実現し、ガントリ工作機械の連続加工を完了させ、作業効率を向上させるとともに、同時にシステムの加工コストを削減する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１移動式ガントリ加工ユニットと、第２移動式ガントリ加工ユニットと、フラップ平台と、第１ワーク固定台と、第２ワーク固定台と、ガイドレールと、作業台とを含み、
前記フラップ平台は前記作業台に設置され、且つ前記第１移動式ガントリ加工ユニットと前記第２移動式ガントリ加工ユニットとの間に位置し、
前記第１移動式ガントリ加工ユニットは、第１クロスビームと、第１ワーク把持構造と、第１デュアル駆動スピンドル伝動構造と、第１サイドスイングヘッドユニットを含み、
前記第２移動式ガントリ加工ユニットは、第２クロスビームと、第２ワーク把持構造と、第２デュアル駆動スピンドル伝動構造と、第２サイドスイングヘッドを含み、
前記第１ワーク把持構造は前記第１クロスビームの前記第２クロスビームに対向する側に設置され、前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第１クロスビームの他方の側に設置され、前記第２ワーク把持構造は前記第２クロスビームの前記第１クロスビームに対向する側に設置され、前記第２デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第２クロスビームの他方の側に設置され、前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第１サイドスイングヘッドの上下運動を駆動し、前記第２デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第２サイドスイングヘッドの上下運動を駆動し、
前記第１ワーク把持構造は前記第１ワーク固定台又は前記フラップ平台上のワークを把持し、前記ワークを前記フラップ平台又は前記第１ワーク固定台に置くために用いられ、前記第２ワーク把持構造は前記第２ワーク固定台又は前記フラップ平台上のワークを把持し、前記ワークを前記フラップ平台又は前記第２ワーク固定台に置くために用いられ、前記フラップ平台は前記ガイドレールに設置され、前記ワークの反転を完了するために用いられることを特徴とする、ワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システム。

【請求項2】

前記第１ワーク把持構造、前記第２ワーク把持構造がワーククランプ機、ブラケット、スライダ、把持ガイドレール及び油圧シリンダを含み、
前記スライダは前記ガントリ工作機械のクロスビームの中央に固定され、前記ブラケットに前記把持ガイドレールが固定され、前記把持ガイドレールは前記スライダに接続され、前記油圧シリンダは前記クロスビームに固定され、前記油圧シリンダの油圧ロッドは前記ブラケットに接続され、前記油圧シリンダは前記ブラケットを駆動して前記スライダに沿って上下に移動させ、前記ブラケットの下端に前記ワーククランプ機が設けられ、
前記ブラケットは縦方向支持部及び横方向固定部を含み、前記横方向固定部の一端は前記縦方向支持部の底端に固定接続され、他端は前記ワーククランプ機に固定され、前記横方向固定部は前記デュアル駆動スピンドル伝動構造に近接する側に位置することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記サイドスイングヘッドユニットがスイングヘッド、ラム、サドル、スイングヘッドガイドレール、第１スライダ群、第２スライダ群及び第３スライダ群を含み、
前記サドルの片側に収容溝が設けられ、前記収容溝の２つの内側壁にいずれも前記第１スライダ群、第２スライダ群及び第３スライダ群が設けられ、前記ラムは前記収容溝内に配置され、前記ラムの前記収容溝の２つの内側壁に対応する面にいずれも前記スイングヘッドガイドレールが設けられ、前記スイングヘッドガイドレールは前記第１スライダ群、第２スライダ群及び第３スライダ群に接続され、前記ラムの前記サドルに対向する側に前記スイングヘッドが設けられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記ラムに、第１固定板、第２固定板、第３固定板及び支持板を含み、前記スイングヘッドを固定する固定台が設置され、
前記第１固定板と前記第２固定板は互いに平行であり、前記第１固定板と前記第２固定板はいずれも前記支持板に垂直であり、前記支持板に前記スイングヘッドを固定するための貫通孔が設置され、前記第３固定板は前記第１固定板、前記第２固定板及び前記支持板のいずれにも垂直であり、前記第１固定板、前記第２固定板、前記第３固定板及び前記支持板は一体成形され、前記第３固定板は前記ラムと平行であり、前記第１固定板、前記第２固定板及び前記支持板は前記ラムと一体成形されることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記固定台がさらに第１固定フレーム、第２固定フレーム及び第３固定フレームを含み、
前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームはいずれも前記支持板と平行であり、且つ前記支持板の上方に位置し、前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームは前記ラムに接続され、前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームの外向きの一辺に、いずれも前記貫通孔の前記ラムに近い側の弧度に合わせた形状が設置され、前記第３固定フレームは前記第２固定フレームを貫通し、且つ前記支持板及び前記第１固定フレームと交差し、前記第３固定フレームは前記第１固定フレーム、前記第２固定フレーム及び前記支持板のいずれにも垂直であることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造、第２デュアル駆動スピンドル伝動構造がサドル、第１駆動モータ、第２駆動モータ、第１モータベース、第２モータベース、第１タイミングベルト、第２タイミングベルト、スピンドル、第１駆動輪、第２駆動輪、第１従動輪及び第２従動輪を含み、
前記スピンドルは上ホルダと下ホルダを介して前記サドルに固定され、前記第１モータベース及び第２モータベースは前記サドルの上部に固定され、前記第１駆動モータ及び前記第２駆動モータはそれぞれ前記第１モータベース及び第２モータベースに固定され、前記第１駆動輪は前記第１駆動モータに接続され、前記第２駆動輪は前記第２駆動モータに接続され、前記第１従動輪と前記第２従動輪はいずれも前記スピンドルに接続され、前記第１タイミングベルトは前記第１駆動輪及び前記第１従動輪を接続し、前記第２タイミングベルトは前記第２駆動輪及び前記第２従動輪を接続することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１タイミングベルトと前記第２タイミングベルトの夾角が６０°～１８０°の間であることを特徴とする、請求項６に記載のシステムである。

【請求項8】

前記第１従動輪と前記第２従動輪との間隔が５０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は工作機械による加工技術分野に関し、特にワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ガントリ工作機械にはガントリフライス盤、ガントリプレーナー等がある。ガントリ工作機械は主にガントリフレーム及びベッド作業台の２つの部分を備える。ガントリフレームは支柱及びトップビームで構成され、中間にはさらにクロスビームが設置される。クロスビームは２つの支柱ガイドレールに沿って昇降運動させることができる。クロスビームには、主軸に垂直な加工ビット又はフライスヘッドが取り付けられる。該加工ビット又はフライスヘッドはクロスビームガイドレールに沿って横方向に移動させることができる。

【0003】

従来のガントリ工作機械は、ワークの加工中にワークをガイドレールから取り外し、改めてワークを供給するという処理が必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明はワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システムを提供し、上記技術的課題を解消する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システムは、第１移動式ガントリ加工ユニット、第２移動式ガントリ加工ユニット、フラップ平台、第１ワーク固定台、第２ワーク固定台、ガイドレール及び作業台を含み、前記フラップ平台は前記作業台に設置され、且つ前記第１ガントリ加工ユニットと前記第２ガントリ加工ユニットとの間に位置する。

【0006】

前記第１移動式ガントリ加工ユニットは第１クロスビーム、第１ワーク把持構造、第１デュアル駆動スピンドル伝動構造、第１サイドスイングヘッドユニットを含み、前記第２移動式ガントリ加工ユニットは第２クロスビーム、第２ワーク把持構造、第２デュアル駆動スピンドル伝動構造、第２サイドスイングヘッドを含む。

【0007】

前記第１ワーク把持構造は前記第１クロスビームの前記第２クロスビームに対向する側に設置され、前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第１クロスビームの他方の側に設置され、前記第２ワーク把持構造は前記第２クロスビームの前記第１クロスビームに対向する側に設置され、前記第２デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第２クロスビームの他方の側に設置される。前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第１サイドスイングヘッドの上下運動を駆動し、前記第２デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第２サイドスイングヘッドの上下運動を駆動する。

【0008】

前記第１ワーク把持構造は前記第１ワーク固定台又はフラップ平台上のワークを把持し、前記ワークを前記フラップ平台又は第１ワーク固定台に置くために用いられ、前記第２ワーク把持構造は前記第２ワーク固定台又はフラップ平台上のワークを把持し、前記ワークを前記フラップ平台又は第２ワーク固定台に置くために用いられ、前記フラップ平台は前記ガイドレールに設置され、前記ワークの反転を完了するために用いられる。

【0009】

さらに、第１ワーク把持構造、第２ワーク把持構造は、ワーククランプ機、ブラケット、スライダ、把持ガイドレール、油圧シリンダ及びガントリ工作機械を含む。

【0010】

前記スライダは前記ガントリ工作機械のクロスビームの中央に固定され、前記ブラケットに前記把持ガイドレールが固定され、前記把持ガイドレールは前記スライダに接続され、前記油圧シリンダは前記クロスビームに固定され、前記油圧シリンダの油圧ロッドは前記ブラケットに接続され、前記油圧シリンダは前記ブラケットを駆動して前記スライダに沿って上下に移動させ、前記ブラケットの下端に前記ワーククランプ機が設けられる。

【0011】

前記ブラケットは縦方向支持部及び横方向固定部を含み、前記横方向固定部の一端は前記縦方向支持部の底端に固定接続され、他端は前記ワーククランプ機に固定され、前記横方向固定部は前記デュアル駆動スピンドル伝動構造に近接する側に位置する。

【0012】

さらに、前記サイドスイングヘッドユニットはスイングヘッド、ラム、サドル、スイングヘッドガイドレール、第１スライダ群、第２スライダ群及び第３スライダ群を含む。

【0013】

前記サドルの片側に収容溝が設けられ、前記収容溝の２つの内側壁にいずれも前記第１スライダ群、第２スライダ群及び第３スライダ群が設けられる。前記ラムは前記収容溝内に配置され、前記ラムの前記収容溝の２つの内側壁に対応する面にいずれも前記スイングヘッドガイドレールが設けられ、前記スイングヘッドガイドレールは前記第１スライダ群、第２スライダ群及び第３スライダ群に接続され、前記ラムの前記サドルに対向する片側に前記スイングヘッドが設けられる。

【0014】

さらに、前記ラムに前記揺動ヘッドを固定する固定台が設置され、前記固定台は第１固定板、第２固定板、第３固定板及び支持板を含む。

【0015】

前記第１固定板と前記第２固定板は互いに平行であり、前記第１固定板と前記第２固定板はいずれも前記支持板に垂直であり、前記支持板には前記スイングヘッドを固定するための貫通孔が設置され、前記第３固定板は前記第１固定板、前記第２固定板及び前記支持板のいずれにも垂直である。前記第１固定板、前記第２固定板、前記第３固定板及び前記支持板は一体成形され、前記第３固定板は前記ラムと平行であり、前記第１固定板、前記第２固定板及び前記支持板は前記ラムと一体成形される。

【0016】

さらに、前記固定台はさらに第１固定フレーム、第２固定フレーム及び第３固定フレームを含む。

【0017】

前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームはいずれも前記支持板と平行であり、且つ前記支持板の上方に位置する。前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームは前記ラムに接続され、前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームの外向きの一辺にいずれも、前記貫通孔の前記ラムに近い側の弧度に合わせた形状が設置される。前記第３固定フレームは前記第２固定フレームを貫通し、且つ前記支持板及び前記第１固定フレームと交差し、前記第３固定フレームは前記第１固定フレーム、前記第２固定フレーム及び前記支持板のいずれにも垂直である。

【0018】

さらに、前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造、第２デュアル駆動スピンドル伝動構造はサドル、第１駆動モータ、第２駆動モータ、第１モータベース、第２モータベース、第１タイミングベルト、第２タイミングベルト、スピンドル、第１駆動輪、第２駆動輪、第１従動輪及び第２従動輪を含む。

【0019】

前記スピンドルは上ホルダと下ホルダを介して前記サドルに固定される。前記第１モータベース及び第２モータベースは前記サドルの上部に固定され、前記第１駆動モータ及び前記第２駆動モータはそれぞれ前記第１モータベース及び第２モータベースに固定され、前記第１駆動輪は前記第１駆動モータに接続され、前記第２駆動輪は前記第２駆動モータに接続される。前記第１従動輪と前記第２従動輪はいずれも前記スピンドルに接続され、前記第１タイミングベルトは前記第１駆動輪と前記第１従動輪を接続し、前記第２タイミングベルトは前記第２駆動輪と前記第２従動輪を接続する。

【0020】

さらに、前記第１タイミングベルトと第２タイミングベルトの夾角は６０°～１８０°の間である。

【0021】

さらに、前記第１従動輪と前記第２従動輪との間隔は５０ｍｍ以下である。

【0022】

本発明はシステムの高度な集積を実現し、ガントリ工作機械の連続加工を完了させ、作業効率を向上させるとともに、システムの加工コストを削減する。

【0023】

本発明の実施例又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明するが、明らかな点として、以下の説明における図面は本発明の幾つかの実施例であり、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて他の図面を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明のワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システムの構造概略図である。

【図2】本発明のワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システムの別の構造概略図である。

【図3】本発明のワーク把持構造の構造概略図である。

【図4】本発明のワーク把持構造の構造概略図である。

【図5】従来技術におけるスイングヘッドの取り付け位置の構造概略図である。

【図6】本発明のサイドスイングヘッドにおけるラムの側面図である。

【図7】本発明のサイドスイングヘッドにおけるラムの立体構造概略図である。

【図8】本発明のサイドスイングヘッドにおけるラムの構造概略図である。

【図9】本発明のデュアル駆動スピンドル伝動構造の全体構造概略図である。

【図10】本発明のデュアル駆動スピンドル伝動構造の正面構造概略図である。

【図11】図１０のＡ箇所の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下に本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的解決手段を明確に、且つ完全に説明するが、明らかな点として、説明される実施例は本発明の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的な労力を要することなく取得した全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

【0026】

図１は本発明のワークを自動的に反転させ加工する２つのガントリワークステーションを組み合わせた加工システムの構造概略図である。図１に示すように、本実施例のシステムは、第１移動式ガントリ加工ユニット、第２移動式ガントリ加工ユニット、フラップ平台、第１ワーク固定台、第２ワーク固定台、ガイドレール及び作業台を含むことができ、前記フラップ平台は前記作業台に設置され、且つ前記第１ガントリ加工ユニットと前記第２ガントリ加工ユニットとの間に位置する。

【0027】

前記第１移動式ガントリ加工ユニットは第１クロスビーム、第１ワーク把持構造、第１デュアル駆動スピンドル伝動構造、第１サイドスイングヘッドユニットを備え、前記第２移動式ガントリ加工ユニットは第２クロスビーム、第２ワーク把持構造、第２デュアル駆動スピンドル伝動構造、第２サイドスイングヘッドを含む。

【0028】

前記第１ワーク把持構造は前記第１クロスビームの前記第２クロスビームに対向する側に設置され、前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第１クロスビームの他方の側に設置され、前記第２ワーク把持構造は前記第２クロスビームの前記第１クロスビームに対向する側に設置され、前記第２デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第２クロスビームの他方の側に設置される。前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第１サイドスイングヘッドの上下運動を駆動し、前記第２デュアル駆動スピンドル伝動構造は前記第２サイドスイングヘッドの上下運動を駆動する。

【0029】

前記第１ワーク把持構造は前記第１ワーク固定台又はフラップ平台上のワークを把持し、前記ワークを前記フラップ平台又は第１ワーク固定台に置くために用いられ、前記第２ワーク把持構造は前記第２ワーク固定台又はフラップ平台上のワークを把持し、前記ワークを前記フラップ平台又は第２ワーク固定台に置くために用いられ、前記フラップ平台は前記ガイドレールに設置され、前記ワークの反転を完了するために用いられる。

【0030】

具体的には、本実施例の第１移動式ガントリ加工ユニットはワークの一面を完成させた後、第１ワーク把持構造によってワークを第１作業台から取り出し、第１移動式ガントリは該ワークを動かしてフラップ平台に移動させる。第１ワーク把持構造は該ワークを該フラップ平台に置き、フラップ平台は該ワークの反転を完了する。該フラップ平台は作業台に固定され、従来技術におけるフラップ構造であってもよく、本実施例はこれについて限定しない。第２移動式ガントリは該フラップ平台まで移動し、第２ワーク把持構造によって反転後のワークを取り出し、且つ第２作業台に移し、第２作業台でワークの他の面の加工を完了させる。第１移動式ガントリ加工ユニットと第２移動式加工ユニットはワークを同時に単独で加工することもでき、ワークの連続加工を実現する。ワークをガイドレールから取り外したり、ガイドレールに取り付けたりする時間を節約し、作業効率を向上させる。システムの側面図は図２に示すとおりである。工作機械の他の構造は従来技術であるため、ここでの説明は省略する。

【0031】

さらに、第１ワーク把持構造、第２ワーク把持構造は、ワーククランプ機、ブラケット、スライダ、把持ガイドレール、油圧シリンダ及びガントリ工作機械を含む。

【0032】

前記スライダは前記ガントリ工作機械のクロスビームの中央に固定され、前記ブラケットに前記把持ガイドレールが固定され、前記把持ガイドレールは前記スライダに接続され、前記油圧シリンダは前記クロスビームに固定され、前記油圧シリンダの油圧ロッドは前記ブラケットに接続され、前記油圧シリンダは前記ブラケットを駆動して前記スライダに沿って上下に移動させ、前記ブラケットの下端に前記ワーククランプ機が設けられる。

【0033】

前記ブラケットは縦方向支持部及び横方向固定部を含み、前記横方向固定部の一端は前記縦方向支持部の底端に固定接続され、他端は前記ワーククランプ機に固定され、前記横方向固定部は前記デュアル駆動スピンドル伝動構造に近接する側に位置する。

【0034】

具体的には、図３及び図４に示すように、本実施例のワーククランプ機はエアハンド及びクランプジョーを含み、クランプジョーはエアハンドに取り付けられる。クランプジョーはエアハンドの駆動で開閉し、ワークのクランプを実現する。本実施例のスライダは合計４つあり、ガントリ工作機械のクロスビームの中央、上下左右４つの位置にそれぞれ固定される。把持ガイドレールは２本であり、縦方向支持部とスライダとの間に固定される。

【0035】

ガントリ工作機械上のワークを搬送する必要がある場合、ガントリ工作機械の駆動モータは、スピンドル及びスピンドルナットを介してガントリフレームを駆動してワークの上方位置まで移動させ、ブラケットは油圧シリンダの駆動で高さが下がり、ブラケットの下端のワーククランプ機をワークの所在位置まで下げ、ワーククランプ機は空気圧装置を介してクランプジョーを開いてワークをクランプしてから、ブラケットは油圧シリンダの駆動でワーククランプ機を動かしてワークを持ち上げ、ガントリフレームによりワークを目標位置の上方まで搬送し、油圧シリンダはブラケットを駆動して目標位置まで下げ、ワーククランプ機はワークを解放し、これにより搬送を完了する。該ワーク搬送装置をガントリ工作機械のクロスビームにより駆動して、ワークを搬送することができ、ワークを工作機械から運び出す必要がなく、作業効率を向上させる。該搬送プロセスは工作機械を操作することで完了し、独立した搬送機構を設置する必要がなく、人件費を節約する。

【0036】

本実施例はガントリ工作機械のクロスビームの中央にワーク搬送装置が設けられ、ワーク搬送装置はワーククランプ機、ブラケット、スライダ、ガイドレール及び油圧シリンダを含み、油圧シリンダはガントリ工作機械のクロスビームの中央に固定され、油圧シリンダの油圧ロッドはブラケットに接続され、スライダはクロスビームに固定され、ガイドレールはブラケットの両側に縦方向に固定され、スライダはガイドレールに接続され、油圧シリンダはブラケットを駆動して、ブラケットをスライダ上でガイドレールに沿って上下に移動させることができ、ブラケットの下端にワーククランプ機が設けられ、ワーククランプ機はワークをクランプしてから、ガントリ工作機械のクロスビームに伴って移動して、ワークを搬送することができ、ワークの搬送時間を短縮して、作業効率を向上させる。

【0037】

さらに、前記サイドスイングヘッドはスイングヘッド、ラム、サドル、スイングヘッドガイドレール、第１スライダ、第２スライダ及び第３スライダを含む。

【0038】

前記スイングヘッドガイドレールは前記ラムの片側に固定され、前記スイングヘッドは前記ラムの他方の側に固定される。前記第１スライダ、第２スライダ及び第３スライダの一端は前記ガイドレール上を摺動し、前記第１スライダ、第２スライダ及び第３スライダの他端は等間隔で前記サドルの同じ側に固定される。

【0039】

具体的には、図５に示すように、従来のガントリ工作機械のスイングヘッドはラムの下端面に取り付けられており、スイングヘッドの取り付け面からサドルの最下方の一対のスライダまでの距離が長いため、ラムの変形が大きくなる。

【0040】

本発明のスイングヘッドとラムの構造は、図６、図７に示すように、スイングヘッドはラムの先端の固定台に設置され、ガイドレールはラムの後端に固定されて固定台に対向し、第１スライダ、第２スライダ及び第３スライダがサドルに固定され、第１スライダ、第２スライダ及び第３スライダはガイドレール上をスライドする。図８に示すように、固定台はラムと一体成形され、固定台は第１固定板、第２固定板、第３固定板及び支持板から構成され、第１固定板と第２固定板の形状及び寸法は同じであり、両者は互いに平行に設置され、且ついずれも支持板に垂直であり、支持板にはスイングヘッドを固定するための貫通孔が設置される。第３固定板は第１固定板、第２固定板及び支持板のいずれにも垂直であり、第３固定板は、ラムに固定され且つ固定台の面と平行であり、第１固定板、第２固定板、第３固定板及び支持板は一体成形される。固定台は複数の固定板を組み合わせた構造を有するため、固定台の剛性が向上し、スイングヘッドをより安定して支持することで、スイングヘッドが動作する時に揺れにくくすることができる。

【0041】

さらに、前記ラムに前記スイングヘッドを固定する固定台が設置され、前記固定台は第１固定板、第２固定板、第３固定板及び支持板を含む。

【0042】

前記第１固定板と前記第２固定板は互いに平行であり、前記第１固定板と前記第２固定板はいずれも前記支持板に垂直であり、前記支持板に前記スイングヘッドを固定するための貫通孔が設置され、前記第３固定板は前記第１固定板、前記第２固定板及び前記支持板のいずれにも垂直である。前記第１固定板、前記第２固定板、前記第３固定板及び前記支持板は一体成形され、前記第３固定板は前記ラムと平行であり、前記第１固定板、前記第２固定板及び前記支持板は前記ラムと一体成形される。

【0043】

また、前記固定台はさらに第１固定フレーム、第２固定フレーム及び第３固定フレームを含む。

【0044】

前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームはいずれも前記支持板と平行であり、且つ前記支持板の上方に位置する。前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームは前記ラムに接続され、前記第１固定フレーム及び前記第２固定フレームの外向きの一辺にいずれも、前記貫通孔の前記ラムに近い側の弧度に合わせた形状が設置される。前記第３固定フレームは前記第２固定フレームを貫通し、且つ前記支持板及び前記第１固定フレームと交差し、前記第３固定フレームは前記第１固定フレーム、前記第２固定フレーム及び前記支持板のいずれにも垂直である。

【0045】

具体的には、第１固定フレームと第２固定フレームは形状及び寸法が同じであり、第１固定フレーム及び第２固定フレームは矩形の一辺が内向きに凹んだ円弧であり、円弧の弧度は支持板の貫通孔のラムに近い側の弧度に合わせ、第１固定フレーム及び第２固定フレームはいずれも支持板と互いに平行であり、且つ支持板の上方に位置し、第２固定フレームは支持板と第１支持板との間に位置する。第３固定フレームは矩形であり、その幅は支持板の貫通孔とラムとの距離に等しく、第３固定フレームは第１固定フレーム、第２固定フレーム及び支持板のいずれにも垂直であり、第３固定フレームは第２固定フレームを貫通して支持板及び第１固定フレームと交差し、第１固定フレーム、第２固定フレーム及び第３固定フレームはいずれも固定台と一体成形される。第１固定フレーム、第２固定フレーム及び第３固定フレームはスイングヘッドをさらに安定させて、スイングヘッドの安定性を補強し、構造全体の剛性を増加して、ラムの変形を減少させる。

【0046】

固定台の支持板は第３スライダと同じ高さである場合、固定台に固定されるスイングヘッドの高さはサドルがガイドレールの最先端に位置する時の第３スライダの高さである。該高さによりスイングヘッドの取り付け面からサドル上の第３スライダまでの距離が短くなることで、動作中のラムの変形が小さくなり、作業効率を向上させる。ラムの固定台の下方に位置する部分は厚さａが下向きに徐々に小さくなる楔形構造に設計され、スイングヘッドの十分な動作空間を予め確保する。

【0047】

支持板とサドルがガイドレールの最先端に位置する時の第３スライダは同じ高さであり、第３スライダは第１スライダ及び第２スライダの下方に位置する。支持板の下方に位置するラムの厚さは下向きに徐々に小さくなる。本発明はスイングヘッドの取り付け面とサドルの最下方の一対のスライダとの距離が長いことで、ラムが大きく変形してしまうという課題を解決し、加工精度を効果的に向上させる。

【0048】

さらに、前記第１デュアル駆動スピンドル伝動構造、第２デュアル駆動スピンドル伝動構造は、サドル、第１駆動モータ、第２駆動モータ、第１モータベース、第２モータベース、第１タイミングベルト、第２タイミングベルト、スピンドル、第１駆動輪、第２駆動輪、第１従動輪及び第２従動輪を含む。

【0049】

前記スピンドルは上ホルダと下ホルダを介して前記サドルに固定される。前記第１モータベース及び第２モータベースは前記サドルの上部に固定され、前記第１駆動モータ及び前記第２駆動モータはそれぞれ前記第１モータベース及び第２モータベースに固定され、前記第１駆動輪は前記第１駆動モータに接続され、前記第２駆動輪は前記第２駆動モータに接続される。前記第１従動輪と前記第２従動輪はいずれも前記スピンドルに接続され、前記第１タイミングベルトは前記第１駆動輪及び前記第１従動輪を接続し、前記第２タイミングベルトは前記第２駆動輪及び前記第２従動輪を接続する。

【0050】

具体的には、本実施例の第１モータベースと第２モータベースは高さが異なる２つの中空スチールケージであり、２つの中空スチールケージの上表面にそれぞれ第１駆動モータ及び第２駆動モータが固定される。第１モータベース及び第２モータベースは上表面のスピンドルに対応する辺のみに突縁がなく、他の辺にいずれも対辺へ延伸する突縁が設けられる。図９、図１０に示すように、前記スピンドルの両端は軸受を介してそれぞれ上ホルダ及び下ホルダに固定され、上ホルダと下ホルダはサドルと一体成形される。第１モータベースと第２モータベースは高さが異なる２つの中空スチールケージであり、第１モータベースの高さは第２モータベースより高く、第１駆動モータは第１モータベースに固定され、第２駆動モータは第２モータベースに固定される。第１モータベース及び第２モータベースの上面に、第１駆動モータ及び第２駆動モータのモータ軸を通すことができる貫通孔を予め残し、第１モータベース及び第２モータベースはボルトによってサドルに固定される。

【0051】

第１駆動輪は第１駆動モータに接続され、第１従動輪はスピンドルの先端に接続され、第２駆動輪は第２駆動モータに接続され、第２従動輪はスピンドルの先端に接続され、第１従動輪は第２従動輪の上方に設置され、第１駆動輪と第１従動輪は同一の水平面に位置し、第２駆動輪と第２従動輪は同一の水平面に位置する。第１タイミングベルトは第１駆動輪及び第１従動輪に接続され、第２タイミングベルトは第２駆動輪及び第２従動輪に接続され、第１従動輪及び第２従動輪はいずれも膨張スリーブを介してスピンドルに接続され、膨張スリーブの膨張作用により、第１従動輪及び第２従動輪は、スピンドルに安定して接続されており、スピンドルに沿って上下し及び回転して移動することがない。第１駆動モータ及び第２駆動モータが起動すると、第１駆動輪及び第２駆動輪はそれぞれ第１タイミングベルト及び第２タイミングベルトを駆動して作動させ、第１タイミングベルト及び第２タイミングベルトはそれぞれ第１従動輪及び第２従動輪を駆動して作動させることで、第１従動輪及び第２従動輪がスピンドルを駆動して作動させる。１本のスピンドルという設計により工作機械において駆動装置が占有する空間を減少させ、且つコストを節約し、同時にモータベースの中空スチールケージという設計は、第１タイミングベルト、第２タイミングベルト、第１駆動輪及び第２駆動輪の点検及びメンテナンスを容易にする。

【0052】

第１モータベース及び第２モータベースはそれぞれ第１駆動モータ及び第２駆動モータを支持する役割を果たす。支持の安定性を向上させるために、第１駆動モータ及び第２駆動モータは第１モータベース及び第２モータベースに安定して取り付けられるとともに、第１モータベース及び第２モータベースの各辺にいずれも対辺へ延伸する突縁が設けられることにより、第１モータベース及び第２モータベースの剛性及び支持の安定性を向上させ、第１駆動モータ及び第２駆動モータが動作する時に激しく振動することによる作業効率の低下を防止する。

【0053】

さらに、前記第１タイミングベルトと第２タイミングベルトの夾角は６０°～１８０°の間である。

【0054】

具体的には、第１駆動モータと第２駆動モータの位置を調整することにより、第１タイミングベルトと第２タイミングベルトの夾角を６０°～１８０°の間にすることができる。該角度は第１駆動モータ及び第２駆動モータがスピンドルを駆動して動作させるのにいっそう有利であり、２本のベルトによる付勢力の合力を減少させることにより、軸受にかかる力を減少させ且つ装置の耐用年数を延長することができる。

【0055】

さらに、前記第１従動輪と前記第２従動輪との間隔は５０ｍｍ以下である。

【0056】

具体的には、図１１に示すように、第１従動輪と第２従動輪との間隔は短いほどよく、距離が短いほどスピンドルの張り出しが短くなり、受ける曲げモーメントが小さくなり、スピンドルが変形しにくくなるため、第１従動輪と前記第２従動輪との間隔は５０ｍｍを超えないことが好ましい。

【0057】

最後に説明すべき点として、以上の各実施例は本発明の技術的解決手段を説明するためのものに過ぎず、それを制限するものではない。前述の各実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者であれば理解されるとおり、依然として前記各実施例に記載の技術的解決手段を修正し、又はそのうちの一部又は全ての技術的特徴に対して等価置換を行うことができるが、それらの修正又は置換は、対応する技術的解決手段の本質を本発明の各実施例の技術的解決手段の範囲から逸脱させるものではない。

【符号の説明】

【0058】

１０１ 第１移動式ガントリ加工ユニット
１０２ 第２移動式ガントリ加工ユニット
１０３ フラップ平台
１０４ サイドスイングヘッド
１０５ ラム
１０６ Ｚ軸のデュアル駆動スピンドル伝動構造
１０７ サドル
１０８ ワーク把持構造
２０１ ワーククランプ機
２０２ ブラケット
２０２．１ 横方向固定部
２０２．２ 縦方向支持部
２０３ スライダ
２０４ 把持ガイドレール
２０５ 油圧シリンダ
２０６ ガントリ工作機械
２０７ スピンドル
２０８ スピンドルナット
２０９ 駆動モータ
２１０ クランプジョー
３０１ スイングヘッド
３０２ ラム
３０３ スイングヘッドガイドレール
３０４．１ 第１スライダ
３０４．２ 第２スライダ
３０４．３ 第３スライダ
３０５ サドル
３０６ 傾斜面
３０７．１ 第１固定板
３０７．２ 第２固定板
３０７．３ 第３固定板
３０８ 支持板
３０９．１ 第１固定フレーム
３０９．２ 第２固定フレーム
３０９．３ 第３固定フレーム
４０１ サドル
４０２ スピンドル
４０４ 下ホルダ
４０５ 上ホルダ
４０８．１ 第１タイミングベルト
４０８．２ 第２タイミングベルト
４０９．１ 第１駆動輪
４０９．２ 第２駆動輪
４１０．１ 第１従動輪
４１０．２ 第２従動輪
４１１．１ 第１駆動モータ
４１１．２ 第２駆動モータ
４１２．１ 第１駆動モータ
４１２．２ 第２駆動モータ
４１３ 突縁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】