專利名稱：多軸頭型工作機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多軸頭型工作機(jī)械，此工作機(jī)械備有多個(gè)多軸頭，并將任意的第一多軸頭配置在加工位置，以便在驅(qū)動(dòng)單元的作用下驅(qū)動(dòng)多個(gè)設(shè)在前述第一多軸的工具。
從以前就廣泛應(yīng)用一種使用在單一工具頭安裝有多個(gè)工具的多軸頭同步進(jìn)行加工作業(yè)的多軸頭型工作機(jī)械。為了應(yīng)付各種不同的被加工物，這種備有多個(gè)多軸頭，將任意的第一多軸頭設(shè)在加工作業(yè)位置以進(jìn)行加工作業(yè)的多軸頭型工作機(jī)械已被開發(fā)。然而，一般而言，這些多軸頭由于在水平面內(nèi)進(jìn)行循環(huán)運(yùn)送，因此存在著裝置整體變?yōu)橄喈?dāng)大型化的缺點(diǎn)。
于是，例如，日本實(shí)用新型公報(bào)的昭58-52003號(hào)公報(bào)所揭露的那樣，具有可通過自水平方向傾斜45°的支持軸回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)臺(tái)頭，同時(shí)在設(shè)在該回轉(zhuǎn)臺(tái)頭的各工具頭載置臺(tái)安裝有多軸頭，以便僅使前述回轉(zhuǎn)臺(tái)頭回轉(zhuǎn)一規(guī)定角度，定位第一多軸頭或加工姿勢(shì)即水平姿勢(shì)，并定位另一多軸頭成交換姿勢(shì)即垂直姿勢(shì)的裝置，已為公知。
但是，在已知的上述多軸頭型工作機(jī)械中，必須從沿著運(yùn)送路依次運(yùn)送多個(gè)多軸頭的運(yùn)送路中，取出所需的多軸頭，將之安裝在對(duì)應(yīng)加工位置而配置的驅(qū)動(dòng)部。因此，多軸頭的交換作業(yè)變得繁雜，尤其是必需進(jìn)行多種類的不同加工作業(yè)時(shí)，變得效率低下。
另外，根據(jù)上述的已知技術(shù)，多軸頭依次被配置成在回轉(zhuǎn)臺(tái)頭的回轉(zhuǎn)作用下自水平方向指向垂直方向的姿勢(shì)。因此，如果加工時(shí)所產(chǎn)生的切屑或切削液附著于多軸頭，則在加工終了后前述切屑或切削液有可能進(jìn)入該多軸頭內(nèi)之虞。這是因?yàn)樵诠ぞ叩幕剞D(zhuǎn)中，多軸頭的內(nèi)壓雖是隨溫度的上升而升高，但回轉(zhuǎn)停止時(shí)該內(nèi)壓便下降，導(dǎo)致附著于外部心軸周邊的切削液，易自該心軸的密封部吸引至內(nèi)部的緣故。因而存在著切削液將摻入多軸頭內(nèi)的潤滑油等的問題。
再者，形成的切屑易附著于多軸頭的各工具上，若以此狀態(tài)用于加工作業(yè)，則將因前述切屑而引起加工不良。
而且，用來保持被加工物的夾具臺(tái)的構(gòu)成使得其可在支柱上沿著水平面往復(fù)移動(dòng)。因此，在切屑或切削液附著于該夾具臺(tái)上的同時(shí)，前述切削液也進(jìn)入線性導(dǎo)件或轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)的滑動(dòng)部位，因而存在著對(duì)潤滑液給與不良影響的問題。
此外，根據(jù)上述已知技術(shù)，設(shè)在交換裝置的一對(duì)臂構(gòu)件在工作機(jī)械與框架的上面以夾持工具頭的狀態(tài)旋回180°。因此，臂構(gòu)件的旋回所用空間變大，以致存在著交換位置變?yōu)橄喈?dāng)大型化的問題。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種多軸頭型工作機(jī)械，它能在沿著環(huán)狀運(yùn)送路循環(huán)運(yùn)送多個(gè)多軸頭的同時(shí)，將任意的所需多軸頭迅速且高精度地定位固定于加工位置，并可有效地阻止切屑或切削液附著于多軸頭及夾具臺(tái)等。
此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種自動(dòng)交換裝置，以便可輕易地削減裝置整體的占用空間，同時(shí)可短時(shí)間且有效地進(jìn)行多軸頭的交換作業(yè)。
為了實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的多軸頭型工作機(jī)械包含有支柱;
多個(gè)多軸頭，它們安裝有多個(gè)工具，并備有卡止構(gòu)件;
環(huán)狀運(yùn)送路，備有一被前述支柱所支持并被配置成上下平行的固定引導(dǎo)構(gòu)件，以及一用來在加工位置附近連結(jié)前述固定引導(dǎo)構(gòu)件的端部的可沿水平方向進(jìn)退的可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件;并在其周圍循環(huán)運(yùn)送前述多個(gè)多軸頭;
輸送機(jī)構(gòu)，它配置在前述環(huán)狀運(yùn)送路的周圍，并在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的作用下沿著該環(huán)狀運(yùn)送路轉(zhuǎn)圈行走，以使前述多軸頭循環(huán)移動(dòng);
驅(qū)動(dòng)單元，它與前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件相對(duì)地設(shè)在前述支柱上，以用來定位保持由該可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件所保持的前述多軸頭，同時(shí)使該多軸頭的多個(gè)工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng);及夾具臺(tái)，它沿水平方向可進(jìn)退地配置在前述支柱的側(cè)面，并備有用來安裝被加工物的安裝夾具。
在上述的工作機(jī)械中，前述輸送機(jī)構(gòu)可包含齒形構(gòu)件，它在前述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的作用下被回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng);轉(zhuǎn)圈構(gòu)件，它卡合于該齒形構(gòu)件借以轉(zhuǎn)圈行走;及運(yùn)送構(gòu)件，它們卡合于前述多軸頭的卡止構(gòu)件，以使該多軸頭在循環(huán)移動(dòng)的同時(shí)，可自前述卡止構(gòu)件脫離。
另外，在上述的工作機(jī)械中，前述驅(qū)動(dòng)單元可包含有暫時(shí)定位機(jī)構(gòu)，用于在通過汽缸可動(dòng)導(dǎo)件向環(huán)狀運(yùn)送路的內(nèi)側(cè)移動(dòng)時(shí)卡合于前述卡止構(gòu)件，以便將該多軸頭暫時(shí)定位。
此外，在上述的工作機(jī)械中，前述暫時(shí)定位機(jī)構(gòu)可包含有一以對(duì)應(yīng)于前述可動(dòng)導(dǎo)件的狀態(tài)固定于該支柱上的暫定位銷;而前述暫定位銷在多軸頭與前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件一起向環(huán)狀運(yùn)送路的內(nèi)側(cè)移動(dòng)時(shí)卡合于該多軸頭的前述卡止構(gòu)件。
再者，在上述的工作機(jī)械中，前述暫時(shí)定位機(jī)構(gòu)可包含有凸輪板，它以對(duì)應(yīng)于前述可動(dòng)導(dǎo)件的狀態(tài)固定于前述支柱上;及凸輪從動(dòng)部，它搖動(dòng)自如地被支持在前述齒形構(gòu)件的側(cè)面以便在滑接于前述凸輪板的同時(shí)，隨著該齒形構(gòu)件的回轉(zhuǎn)，可與前述卡止構(gòu)件一體地卡合于前述多軸頭的卡止構(gòu)件。
而且，在上述的工作機(jī)械中，前述驅(qū)動(dòng)單元可包含有一將配置在前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件的前述多軸頭相對(duì)于前述支柱定位固定的夾緊機(jī)構(gòu);而前述夾緊機(jī)構(gòu)可包含一使前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件向前述環(huán)狀運(yùn)送路的內(nèi)側(cè)進(jìn)退的汽缸部;一將前述多軸頭相對(duì)于前述支柱調(diào)芯定位的推拔機(jī)構(gòu);及一將前述多軸頭固定于前述支柱的螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)。
另外，在上述的工作機(jī)械中，前述推拔機(jī)構(gòu)可包含有推拔部，它們?cè)谂c安裝有前述多軸頭的前述工具的前面相對(duì)的后面，設(shè)在其四角隅上;以及推拔孔，它們?cè)O(shè)在前述支柱側(cè)，以供前述推拔部嵌合之用。
此外，在上述的工作機(jī)械中，前述螺栓構(gòu)件引張機(jī)械可包含螺栓構(gòu)件，它們?cè)谂c安裝有前述多軸頭的前述工具的前面相向的后面，設(shè)置于其四角隅上;球體，它們?cè)O(shè)在前述支柱側(cè)且自如地卡合于前述螺栓構(gòu)件;及活塞部，可使前述球體向該螺栓構(gòu)件的半徑方向進(jìn)退。
再者，在上述的工作機(jī)械中，前述夾具臺(tái)可包含有一備有前述安裝夾具的回轉(zhuǎn)臺(tái);及一用以驅(qū)動(dòng)前述回轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá);并可自由分度被加工物。
而且，在上述的工作機(jī)械中，可在前述支柱的兩側(cè)面分別對(duì)稱地設(shè)置二組前述環(huán)狀運(yùn)送路、前述輸送機(jī)構(gòu)、前述驅(qū)動(dòng)單元及前述夾具臺(tái)。
此外，在上述的工作機(jī)械中，還包含備料裝置，它有平行于前述環(huán)狀運(yùn)送路而設(shè)置，并與該環(huán)狀運(yùn)送路的構(gòu)成大致相同的備料用環(huán)狀運(yùn)送路;及多軸頭的自動(dòng)交換裝置，它安裝在該工作機(jī)械與前述備料裝置之間;
其中的前述自動(dòng)交換裝置還包含旋回臺(tái)，它配置在前述環(huán)狀運(yùn)送路與前述備料用環(huán)狀運(yùn)送路之間;
第一及第二運(yùn)送臺(tái)車，它們?cè)O(shè)在前述旋回臺(tái)的兩端側(cè)，并備有構(gòu)成前述環(huán)狀運(yùn)送路與前述備料用環(huán)狀運(yùn)送路的一部分的多軸頭支持用導(dǎo)件;及輸送機(jī)構(gòu)，它設(shè)在前述旋回臺(tái)上，并使支持該多軸頭的前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車互向不同方向進(jìn)退，以便可同步運(yùn)送至前述旋回臺(tái)的中央側(cè)。
另外，在上述的工作機(jī)械中，前述自動(dòng)交換裝置還包含有定位機(jī)構(gòu)，其在將前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車運(yùn)送至前述旋回臺(tái)的中央側(cè)時(shí)，用來定位由該第一及第二運(yùn)送臺(tái)車所支持的多軸頭;其中前述定位機(jī)構(gòu)可包含一設(shè)在前述多軸頭上的鉤構(gòu)件;及一設(shè)在前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車上并在前述旋回臺(tái)的共同作用下卡合于前述鉤構(gòu)件的卡合構(gòu)件。
根據(jù)上述本發(fā)明的多軸頭型工作機(jī)械，由于多個(gè)多軸頭沿著被配置成上下平行的固定引導(dǎo)構(gòu)件及可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件，亦即沿著垂直面循環(huán)運(yùn)送，因此前述多軸頭的配置用空間不會(huì)向橫向擴(kuò)大，可輕易地達(dá)成前述工作機(jī)械整體的空間節(jié)省化。
再者，在任意的多軸頭被配置成對(duì)應(yīng)于可動(dòng)軌之后，在通過驅(qū)動(dòng)單元將該多軸頭定位保持于加工位置的同時(shí)，旋轉(zhuǎn)工具來進(jìn)行加工作業(yè)。因此，可將任意的多軸頭迅速且輕易地配置于加工位置。
而且，輸送機(jī)構(gòu)設(shè)有一可脫離地卡合于多軸頭的卡止構(gòu)件以用來循環(huán)運(yùn)送的運(yùn)送構(gòu)件，因此可使前述多軸頭輕易地自該輸送機(jī)構(gòu)脫離。由此，可輕易且自動(dòng)地交換一安裝在分度運(yùn)送裝置上的多軸頭與一收納在備料裝置上的多軸頭。
由于在加工作業(yè)后該多軸頭被移動(dòng)至由可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件向下方設(shè)置的固定引導(dǎo)件側(cè)，故工具指向下方。因此，在加工中附著于多軸頭的切屑或切削液因其自重而落下，從該多軸頭確實(shí)地被除去，結(jié)果不會(huì)有切屑或切削液進(jìn)入前述多軸頭內(nèi)部的情形。而且，由于夾具臺(tái)可進(jìn)退地配置在支柱的側(cè)面，因此可有效地阻止切屑或切削液附著于該夾具臺(tái)上。
此外，驅(qū)動(dòng)單元與夾具臺(tái)設(shè)在同一支柱上。因此，在加工時(shí)所供給的切削液的冷卻作用下，前述驅(qū)動(dòng)單元與前述夾具的相對(duì)位置可保持不變，因而可經(jīng)常達(dá)成對(duì)被加工物進(jìn)行的高精度的加工作業(yè)。
另外，由于設(shè)有一在夾具臺(tái)備有安裝夾具的回轉(zhuǎn)臺(tái)及一用來回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，故可將保持于前述安裝夾具上的被加工物輕易地變換成所需的姿勢(shì)。
在上述本發(fā)明的多軸頭型工作機(jī)械中，當(dāng)由輸送機(jī)構(gòu)沿著環(huán)狀運(yùn)送路循環(huán)運(yùn)送多個(gè)多軸頭，將第一多軸頭輸送至可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件側(cè)時(shí)，與齒形構(gòu)件一體回轉(zhuǎn)的凸輪從動(dòng)部則在凸輪板的引導(dǎo)作用下與卡止構(gòu)件一體卡合該第一多軸頭的鉤構(gòu)件。因此，多軸頭的重量不會(huì)直接落在輸送機(jī)構(gòu)上，可在確實(shí)地支持該多軸頭的同時(shí)，將前述多軸頭對(duì)著可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件正確地暫定位。
再者，待循環(huán)運(yùn)送于工作機(jī)械的環(huán)狀運(yùn)送路及備料裝置的備料用環(huán)狀運(yùn)送路上的規(guī)定多軸頭被第一及第二運(yùn)送臺(tái)車的引導(dǎo)構(gòu)件支持之后，在輸送機(jī)構(gòu)的作用下將前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車直接運(yùn)送至旋回臺(tái)的中央側(cè)。接著，在把旋回臺(tái)旋回180°之后，在輸送機(jī)構(gòu)的作用下，僅輸送第一及第二運(yùn)送臺(tái)車至備料用環(huán)狀運(yùn)送路及環(huán)狀運(yùn)送路，從而將新的多軸頭配置于前述環(huán)狀運(yùn)送路及前述備料用環(huán)狀運(yùn)送路上。因此，可一舉削減旋回臺(tái)的旋回所必需的空間同時(shí)，使構(gòu)成簡(jiǎn)單化，且可有效地使自動(dòng)交換裝置的整體小型化。而且，由于將多軸頭輸送至旋回臺(tái)的中央側(cè)，因此前述多軸頭即使為重量較大物也可有效地使其慣量變小，結(jié)果，可使該旋回臺(tái)以較高的速度旋回，迅速且有效地完成該多軸頭的交換作業(yè)。
本發(fā)明的上述及其它目的、特性和優(yōu)點(diǎn)可在參照表示本發(fā)明的較佳實(shí)施例的附圖進(jìn)行下述描述的情況下更加易于理解，圖中

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的多軸頭型工作機(jī)械的概略正面圖;
圖2為前述工作機(jī)械的概略平面圖;
圖3為前述工作機(jī)械的概略側(cè)視圖;
圖4為構(gòu)成前述工作機(jī)械的環(huán)狀運(yùn)送路及夾緊機(jī)構(gòu)的正面說明圖;
圖5為前述環(huán)狀運(yùn)送路及夾緊機(jī)構(gòu)的平面圖;
圖6為前述環(huán)狀運(yùn)送路及夾緊機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖;
圖7為前述夾緊機(jī)構(gòu)的要部放大橫斷面圖;
圖8為前述夾緊機(jī)構(gòu)的要部放大縱斷面圖;
圖9為構(gòu)成前述夾緊機(jī)構(gòu)的推拔機(jī)構(gòu)及螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)的要部放大橫斷面圖;
圖10為用以說明前述推拔機(jī)構(gòu)及螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)的結(jié)合狀態(tài)的要部放大橫斷面圖;
圖11為前述夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作說明圖;
圖12為本發(fā)明第二實(shí)施例的多軸頭型工作機(jī)械的概略正面圖;
圖13為本發(fā)明第三及第四實(shí)施例的多軸頭型工作機(jī)械的概略斜視圖;
圖14為本發(fā)明第三實(shí)施例的多軸頭型工作機(jī)械要部之一部分?jǐn)嗝娴钠矫鎴D;
圖15為前述工作機(jī)械要部之一部分?jǐn)嗝娴膫?cè)面圖;
圖16為構(gòu)成前述工作機(jī)械的暫時(shí)定位機(jī)械的正面說明圖;
圖17為本發(fā)明第四實(shí)施例的多軸頭型工作機(jī)械中的自動(dòng)交換裝置之一部分省略的平面圖;
圖18為前述自動(dòng)交換裝置之一部分省略的正面圖;及圖19為構(gòu)成前述自動(dòng)交換裝置的運(yùn)送臺(tái)車的說明圖。現(xiàn)舉出有關(guān)本發(fā)明的多軸頭型工作機(jī)械的實(shí)施例，一面參照附圖一面詳細(xì)說明如下。
在圖1至圖3中，標(biāo)號(hào)10顯示本實(shí)施例的多軸頭型工作機(jī)械。此工作機(jī)械10包含有支柱12;環(huán)狀運(yùn)送路18，它用以沿著垂直面循環(huán)運(yùn)送安裝有多個(gè)工具14的多個(gè)多軸頭16;驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19，可使安裝于任一多軸頭16之上的工具14在加工位置回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng);一對(duì)鏈條(輸送機(jī)構(gòu))21a，21b，它們卡合于前述多軸頭16，以便沿著該環(huán)狀運(yùn)送路18轉(zhuǎn)圈行走;夾緊機(jī)構(gòu)20，它對(duì)著前述支柱12定位固定任意的多軸頭16;夾具臺(tái)22，它沿水平方向(箭頭A方向)可進(jìn)退地設(shè)在支柱12上;及回轉(zhuǎn)夾具24，它設(shè)在該夾具臺(tái)22上，用來安裝被加工物W。
如圖4至圖6所示，自該支柱12的側(cè)面12a向水平方向突出形成一膨出部34，而于此膨出部34上安裝有環(huán)狀運(yùn)送路18。另外，如圖1所示，載置支柱12的基臺(tái)26備有一圍繞著該支柱12下部側(cè)的框體28;而在此框體的底部設(shè)有一自前述支柱12朝驅(qū)動(dòng)單元20側(cè)向下方傾斜的傾斜面30。該傾斜面30在環(huán)狀運(yùn)送機(jī)構(gòu)18的下方終止;而且在該終端部的附近配置有排液收納部32。
該環(huán)狀運(yùn)送路18包含被配置成上下平行的一對(duì)上側(cè)固定軌(固定引導(dǎo)構(gòu)件)36a，36b以及下側(cè)固定軌(固定引導(dǎo)構(gòu)件)38a，38b;及一對(duì)圓弧狀可動(dòng)軌(可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件42a，42b，其用來連結(jié)該上側(cè)固定軌36a，36b及下側(cè)固定軌38a，38b在加工位置側(cè)(箭頭A2側(cè))的彼此端部并可沿水平方向進(jìn)退。
上側(cè)固定軌36a，36b、下側(cè)固定軌38a，38b以及可動(dòng)軌42a，42b分別在對(duì)向之垂直面上形成有導(dǎo)槽44a，44b、導(dǎo)槽46a，46b及導(dǎo)槽48a，48b(參照第6圖)。在上側(cè)固定軌36a，36b的另一端側(cè)設(shè)有將一規(guī)定長(zhǎng)的上部切開的切口部位50a，50b(請(qǐng)參照第4圖)。
如圖5所示，在上側(cè)固定軌36b及上側(cè)固定軌38b之箭頭A0的側(cè)端緣部安裝有回轉(zhuǎn)源51;并且該回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源51軸向交叉地與回轉(zhuǎn)軸52連結(jié)。如圖4所示，此回轉(zhuǎn)軸52，回轉(zhuǎn)自如地被支持在安裝構(gòu)件54a，54b上;并于該回轉(zhuǎn)軸52上固定有鏈輪56a，56b。在該鏈輪56a，56b卡合有鏈條21a，21b的同時(shí)，將此鏈條21a，21b安裝在安裝構(gòu)件54a，54b及膨出部34上，以便向水平方向平行，且在加工位置側(cè)端部被保持于彎曲成圓弧狀的鏈條導(dǎo)件58a，58b。鏈條21a，21b通過連結(jié)板59互相連結(jié)起來，并在該鏈條21a，21b上安裝有對(duì)設(shè)在多軸頭16上的鉤構(gòu)件(卡止構(gòu)件)16a卡脫自如的多個(gè)運(yùn)送滾輪62a，62b(請(qǐng)參照?qǐng)D5及6)。
如圖7所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19包括一固定在膨出部34上的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源64，并且該回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源64的回轉(zhuǎn)軸66連結(jié)一中間軸68。在中間軸68上，通過彈簧72進(jìn)退自如地設(shè)有齒條離合器70;而此齒條離合器卡合一設(shè)在多軸頭16的后述附設(shè)有齒條的回轉(zhuǎn)軸132，以使多個(gè)工具14一體回轉(zhuǎn)。
如圖6至圖8所示，夾緊機(jī)構(gòu)20包含有汽缸部74，可使可動(dòng)軌42a，42b向環(huán)狀運(yùn)送路18的內(nèi)側(cè)進(jìn)退;暫定位銷(暫定位機(jī)構(gòu))76a，76b，其在通過該汽缸部74將可動(dòng)軌42a，42b向環(huán)狀運(yùn)送路的內(nèi)側(cè)移動(dòng)時(shí)卡合多軸頭16的鉤構(gòu)件60a，60b，以便暫定位該多軸頭16;及螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)80，可將前述多軸頭16固定于前述支柱12上。
汽缸74包含有一被設(shè)成與連結(jié)于回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源64的中間軸68同軸的環(huán)狀活塞84;而此環(huán)狀活塞84則在流體壓力的作用下可向箭頭方向進(jìn)退自如。在活塞84的前端固定有連結(jié)板86，而可動(dòng)軌42a，42b則固定于該連結(jié)板86上，同時(shí)，在前述連結(jié)板86上設(shè)有可沿膨出部34滑動(dòng)的一對(duì)導(dǎo)桿88a，88b。(請(qǐng)參照?qǐng)D8)如圖6、圖9及圖10所示，推拔機(jī)構(gòu)78包含有推拔部92，其在跟安裝有外殼90(構(gòu)成多軸頭16)的工具14的前面相向的后面，分別地設(shè)置于其四角處;推拔孔94，其供設(shè)在支柱12側(cè)的各推拔92嵌合之用;及定位用座96，其設(shè)在各推拔孔94的開放端部側(cè)。
如圖9及圖10所示螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)80包含有拉螺栓(螺栓構(gòu)件)98，其被設(shè)成與多軸頭16的各推拔部92同軸;多個(gè)夾緊球(球體)102，設(shè)在支柱12側(cè)并可自由卡合各拉螺栓98的頭部100;及活塞部104，其作為前述夾緊球102向該拉螺栓98的半徑方向進(jìn)退之用。此活塞部104設(shè)在支柱12內(nèi)，以便在自孔導(dǎo)入的壓縮油的作用下被推向多軸頭16側(cè)(箭頭A1方向)的同時(shí)，通常在彈簧108的彈力作用下被推向離開該多軸頭16的方向(箭頭A2方向)。
在活塞部104的前端，同軸地連結(jié)著筒狀體110;于此筒狀體110的外周部，每隔一規(guī)定角度，形成有多個(gè)孔部112;而此孔部112則與前述筒狀體110的插入孔114連通。夾緊球102嵌合于孔部112的同時(shí)，于支柱12一側(cè)，與推拔孔94同軸地形成松緊用孔部116及夾緊用孔部118。該松緊用孔部116可使夾緊球102自拉螺栓98的頭部100脫離;另一方面，該夾緊用孔部118具有讓前述夾緊球112向前述頭部100推壓的機(jī)能。
如圖6及圖8所示，在多軸頭16的外殼90的后面分別回轉(zhuǎn)自如地安裝有一對(duì)導(dǎo)滾輪130a，130b;這一對(duì)導(dǎo)滾輪130a，130b分別卡合上側(cè)固定軌36a，36b、下側(cè)固定軌38a，38b以及可動(dòng)軌42a，42b的導(dǎo)槽44a，44b，46a，46b及48a，48b。在各導(dǎo)滾輪130a，130b之間及各導(dǎo)滾輪130a，130b之間，分別固定有鉤構(gòu)件60a，60b;這些鉤構(gòu)件60a，60b在用來把持鏈條21a，21b的運(yùn)送滾輪62a，62b的同時(shí)，由卡合暫定位銷76a，76b的一對(duì)爪構(gòu)件構(gòu)成。在該外殼90的后面略中心處，設(shè)有附設(shè)有齒條的回轉(zhuǎn)軸132;此附設(shè)有齒條的回轉(zhuǎn)軸132嚙合齒條離合器70，由此使多個(gè)工具一體回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
如圖1及圖3所示，在支柱12的側(cè)面12a上，向上下方向隔離一規(guī)定間距地設(shè)有導(dǎo)軌140a，140b;并于下方的導(dǎo)軌140b附近，安裝有回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源142。在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源142處，則連結(jié)著一沿箭頭A的方向延伸的球螺旋144;而此球螺旋144則嚙合于設(shè)在夾具臺(tái)22上的螺母構(gòu)件146。
夾具臺(tái)22處于垂直平面內(nèi);在支柱12一側(cè)的面部固定有一用來回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)夾具24的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)148。該回轉(zhuǎn)夾具24包含有一沿水平方向突出的安裝板部150;而被加工物W則被定位保持在該安裝板部150上。
如圖2所示，在基臺(tái)26上設(shè)有一與環(huán)狀運(yùn)送路18平行的備料機(jī)構(gòu)160。此備料機(jī)構(gòu)用以循環(huán)地運(yùn)送多個(gè)多軸頭16;其構(gòu)成與環(huán)狀運(yùn)送路18相同，故省略其的詳細(xì)說明。
在備料機(jī)構(gòu)160的多軸頭交換位置162與構(gòu)成上側(cè)固定軌36a，36b的切口部位50a，50b之間，設(shè)有多軸頭交換機(jī)構(gòu)170;而此多軸頭交換機(jī)構(gòu)170具有自動(dòng)交換環(huán)狀運(yùn)送路18的多軸頭16與備料機(jī)構(gòu)160的多軸頭16的機(jī)能。
其次，就如此構(gòu)成的多軸頭型工作機(jī)械10的動(dòng)作說明如下。
首先，在將被加工物W由回轉(zhuǎn)夾具24的安裝部150保持之后，借助于夾具臺(tái)22將前述被加工物W調(diào)整到所需的加工位置及加工姿勢(shì)。即，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源142以回轉(zhuǎn)球螺旋144之后，夾具臺(tái)22沿著導(dǎo)軌140a，140b向箭頭A的方向移動(dòng)。另外，在將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)148驅(qū)動(dòng)后，回轉(zhuǎn)夾具24隨即回轉(zhuǎn)，把安裝板部150配置于所需的角度姿勢(shì)。由此，進(jìn)行被加工物W的位置調(diào)整。
另一方面，如圖7所示，在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源64的作用下，通過回轉(zhuǎn)軸66將中間軸68回轉(zhuǎn)時(shí)，嚙合齒條離合器70的附裝有齒條的回轉(zhuǎn)軸132隨即回轉(zhuǎn)，然后通過未圖示出的齒輪列使多個(gè)工具14一體回轉(zhuǎn)。因此，選擇性地進(jìn)行上述動(dòng)作，由此對(duì)被加工物完成所需的加工作業(yè)。
其次，當(dāng)欲使用跟上述加工作業(yè)中所使用的不同的多軸頭16時(shí)，在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源64的驅(qū)動(dòng)成停止的狀態(tài)下，將壓縮油供給構(gòu)成夾緊機(jī)構(gòu)20的各孔門106。于是，在圖10中，活塞部104便抗拒彈簧108的彈力而向箭頭A的方向移動(dòng)，連帶地使連結(jié)于此活塞部104的筒狀體110向箭頭A1的方向移動(dòng)，隨著筒狀體110的向箭頭A1方向的移動(dòng)，嵌合于孔部112的夾緊球102也自夾緊用孔部118向松緊用孔部116側(cè)移動(dòng)，而脫離拉螺栓98的頭部100。由此，解除拉螺栓98的夾緊作用。
接著，構(gòu)成汽缸部74的活塞84在流體壓力的作用下向圖7中的箭頭所示方向移動(dòng)。于是，通過連結(jié)板86連結(jié)于活塞84的可動(dòng)軌42a，42b便在導(dǎo)桿88a，88b的引導(dǎo)作用下向箭頭A1的方向移動(dòng)，使之與上側(cè)固定軌36a，36b及下側(cè)固定軌38a，38b的端部吻合(請(qǐng)參照?qǐng)D11)。由此，形成環(huán)狀運(yùn)送路18，另一方面使鉤構(gòu)件60a，60b離開暫定位銷76a，76b。
于是，當(dāng)回轉(zhuǎn)軸52在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源51的作用下回轉(zhuǎn)時(shí)，鏈輪56a，56b便在圖4中沿箭頭B的方向回轉(zhuǎn)，使卡合于該鏈輪56a，56b的鏈條21a，21b也沿箭頭B的方向轉(zhuǎn)圈行走。然后，當(dāng)將規(guī)定的多軸頭16對(duì)應(yīng)于可動(dòng)軌42a，42b配置在加工位置時(shí)，停止回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源51的驅(qū)動(dòng)。
在將所需的多軸頭16配置于可動(dòng)軌42a，42b之后，汽缸部74的活塞84便在流體壓力的作用下沿箭頭A2的方向移動(dòng)。于是，可動(dòng)軌42a，42b就沿箭頭A2的方向移動(dòng)，此時(shí)，在該可動(dòng)軌42a，42b的導(dǎo)槽48a，48b中卡合有導(dǎo)滾輪130a，130b的多軸頭16便沿箭頭A2所示的方向移動(dòng)，先將暫定位銷76a，76b插入鉤構(gòu)件60a，60b，再進(jìn)行暫定位(請(qǐng)照?qǐng)D8)。
當(dāng)多軸頭16進(jìn)一步地沿箭頭所示方向A2移動(dòng)時(shí)，構(gòu)成螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)并設(shè)在多軸頭16的四角處的各拉螺栓98插入筒狀體110的插入孔114。此時(shí)，將壓縮油供給門106，使筒狀體保持圖9所示的位置，從而使拉螺栓98在沒有夾緊球102的阻止下確實(shí)地插入插入孔114內(nèi)。然后，停止向孔門106供應(yīng)壓縮油，則筒狀體110在彈簧108的彈力作用下與活塞部104一體地沿箭頭A2所示的方向移動(dòng)，使夾緊球102的周面卡合夾緊用孔部118的內(nèi)周面，并由該夾緊球102按壓保持拉螺栓98的頭部100。
此時(shí)，構(gòu)成推拔機(jī)構(gòu)且設(shè)在多軸頭16的四角處的各推拔部92便嵌合于設(shè)在支柱12側(cè)的各推拔孔94中，相對(duì)于該支柱12調(diào)芯前述多軸頭16。再者，當(dāng)多軸頭16的推拔部92嵌合于推拔也94中時(shí)，該推拔部92的端面便抵觸座96，使前述多軸頭16相對(duì)于支柱12定位。
由此，在夾緊機(jī)構(gòu)20的作用下，將多軸頭16相對(duì)于支柱12高精度且堅(jiān)固地定位保持的同時(shí)，使該多軸頭16的附有齒條的回轉(zhuǎn)軸132嚙合齒條離合器70。因此，只要驅(qū)動(dòng)構(gòu)成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源64，即由新設(shè)定的多軸頭16的多數(shù)工具14，對(duì)被加工物W執(zhí)行新加工作業(yè)。
此時(shí)，在本實(shí)施例中，通過轉(zhuǎn)圈行走中的鏈條21a，21b，將多數(shù)多軸頭16沿著環(huán)狀運(yùn)送路18循環(huán)地運(yùn)送，所以在配合可動(dòng)軌42a，42b配置任意的多軸頭16時(shí)，構(gòu)成夾緊機(jī)構(gòu)20的汽缸部74便被驅(qū)動(dòng)，使該可動(dòng)軌42a，42b向前述環(huán)狀運(yùn)送路18之內(nèi)側(cè)(支柱12側(cè))移動(dòng)。然后，首先，卡合于鏈條21a，21b的鉤構(gòu)件60a，60b與多軸頭16成一體地向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，使暫定位銷76a，76b卡合于該鉤構(gòu)件60a，60b，暫時(shí)定位前述多軸頭16。接著，由于可動(dòng)軌42a，42b向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，在通過推拔機(jī)構(gòu)78進(jìn)行多軸頭16的調(diào)芯定位的同時(shí)，通過螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)80，將前述多軸頭16固定于支柱12上。
因此，本實(shí)施例并不需要自環(huán)狀運(yùn)送器18取出任意的多軸頭16，對(duì)著加工位置配置多軸頭的過程;而可在維持該多軸頭16的鉤構(gòu)件60a，60b與鏈條21a，21b的卡合關(guān)系的狀態(tài)下，將前述多軸頭16定位固定于加工位置。因此，具有可使任意的多軸頭16迅速且輕易地配置于加工位置并且于環(huán)狀運(yùn)送器18中收容多個(gè)多軸頭16，有效地可適用于多種類的各種加工作業(yè)等效果。
而且，由于多軸頭16的四角處設(shè)有構(gòu)成推拔機(jī)構(gòu)78的推拔部92，以及構(gòu)成螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)80的拉螺栓98，因此，在推拔機(jī)構(gòu)78及螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)80的作用下，可相對(duì)于支柱12將多軸頭16高精度且堅(jiān)固地定位固定。尤其是，使用鏈條21a，21b循環(huán)運(yùn)送多個(gè)多軸頭16時(shí)，也可將任意的多軸頭16對(duì)應(yīng)加工位置高精度地定位，并可使整體的構(gòu)成簡(jiǎn)化及小型化。
另外，在本實(shí)施例中，通過構(gòu)成環(huán)狀運(yùn)送機(jī)構(gòu)18的上下平行的上側(cè)固定軌36a，36b及下側(cè)固定軌38a，38b，以及連設(shè)于這些固定軌的可動(dòng)軌40a，40b，可沿著垂直面循環(huán)運(yùn)送多個(gè)多軸頭16。因此，與沿著水平面循環(huán)運(yùn)送多軸頭16的已知構(gòu)成相比較，可一舉削多軸頭16配置用的橫向占有空間，以及可輕易地實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械10整體的省空間化。
再者，由于加工作業(yè)后的多軸頭16自可動(dòng)軌40a，40b向下側(cè)固定軌38a，38b側(cè)移動(dòng)，因此將設(shè)在該多軸頭16上的多數(shù)工具14配置成指向下方。因此，附著于加工中的多軸頭的切屑或切削液，因該多軸頭指向下方而借助于其自重自由落下，可自前述多軸頭確實(shí)且輕易地被除去。此外，自多軸頭16所除去的切削液等最后沿著框體28的傾斜面30的傾斜面導(dǎo)入排液收納部32內(nèi)。
而且，在本實(shí)施例中，由于以藉由導(dǎo)軌110a，110b(在支柱12的側(cè)面12a上固定成上下方向)保持成垂直姿勢(shì)的狀態(tài)，將夾具臺(tái)22設(shè)成可沿水平方向進(jìn)退，因此可有效地阻止切屑或切削液附著于夾具臺(tái)22或該夾具臺(tái)22的滑動(dòng)部位，且可使前述夾具臺(tái)22經(jīng)常高精度地沿箭頭方向進(jìn)退，并且不需要該夾具臺(tái)22等的洗凈作業(yè)。
另外，由于將驅(qū)動(dòng)單元20及夾具臺(tái)22設(shè)在同一支柱12上，因此可獲得;不需利用加工時(shí)所供給的切削液的冷卻作用來改變驅(qū)動(dòng)單元20與夾具臺(tái)22的相對(duì)位置，即可經(jīng)常高精度地完成對(duì)被加工物W的加工作業(yè)等效果。圖12顯示第二實(shí)施例的多軸頭工作機(jī)械200，與第一實(shí)施例的工作機(jī)械10相同的構(gòu)成要素附注同一標(biāo)號(hào)，而其詳細(xì)說明則略而不提。
此工作機(jī)械200包含有支柱202，而在該支柱202的兩側(cè)面202a，202b，分別地形成有向外突出的膨出部204a，204b。在此膨出部204a，204b上，分別保持有環(huán)狀運(yùn)送機(jī)構(gòu)206a，206b及驅(qū)動(dòng)單元208a，208b，并且在兩側(cè)面202a，202b上。分別進(jìn)退自如地安裝有被保持成垂直姿勢(shì)的夾具臺(tái)210a，210b。
因此，在第二實(shí)施例的工作機(jī)械200中，其單一支柱202的兩側(cè)分別設(shè)有環(huán)狀運(yùn)送機(jī)構(gòu)206a，206b、驅(qū)動(dòng)單元208a，208b，以及夾具臺(tái)210a，210b，因而可同步進(jìn)行對(duì)兩個(gè)被加工物W的加工作業(yè)，具有可輕易達(dá)成加工作業(yè)整體的有效率化等效果。而且，僅使用單一的支柱202，即可使工作機(jī)械200的整體構(gòu)成小型化。下面參照?qǐng)D13至圖16說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的工作機(jī)械10。本實(shí)施例并不同于上述第一及第二實(shí)施例;因?yàn)闃?gòu)成輸送機(jī)構(gòu)的鏈條僅為一條，在此情形下，用來驅(qū)動(dòng)鏈條的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及使多軸頭定位于加工位置的暫定位機(jī)構(gòu)的構(gòu)成，也與上述者不同。此外，與第一實(shí)施例的工作機(jī)械10相同的構(gòu)成要素附注同一標(biāo)號(hào)，其詳細(xì)說明則略而不提。
如圖13所示，本實(shí)施例的輸送機(jī)構(gòu)322包含有一指向箭頭A方向且被支持在環(huán)狀運(yùn)送路18外側(cè)的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源356;而此回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源356，通過螺桿傳達(dá)機(jī)構(gòu)358連結(jié)有一驅(qū)動(dòng)軸360;此驅(qū)動(dòng)軸360的軸向朝向同箭頭A的方向交叉的箭頭B的方向(請(qǐng)參照?qǐng)D15)。在驅(qū)動(dòng)軸360上固定有一在環(huán)狀運(yùn)送路18的外側(cè)的驅(qū)動(dòng)鏈輪(齒形構(gòu)件)362;而一鏈條(轉(zhuǎn)圈構(gòu)件)366卡合于一自該驅(qū)動(dòng)鏈輪362向箭頭A2的方向隔開配置的從動(dòng)鏈輪364及該驅(qū)動(dòng)鏈輪362(請(qǐng)參照?qǐng)D13)。在鏈條366上，隔著一規(guī)定的間隔安裝有多個(gè)運(yùn)送爪(卡止構(gòu)件)368;而各運(yùn)送爪368安裝有對(duì)設(shè)在多軸頭16的鉤構(gòu)件369的鉤槽部370卡脫自如的多個(gè)運(yùn)送滾輪372;及對(duì)平行地設(shè)在前述鏈條366的上下一對(duì)鏈條導(dǎo)件374的側(cè)面轉(zhuǎn)動(dòng)自如的多個(gè)導(dǎo)滾輪376(請(qǐng)參照?qǐng)D15)。
如圖14至圖16所示，暫定位機(jī)構(gòu)324包含有凸輪板378，用以對(duì)應(yīng)于可動(dòng)軌42a，42b的狀態(tài)，固定于支柱12的膨出部34上;多個(gè)凸輪380a-380c，它們搖動(dòng)自如地支持在驅(qū)動(dòng)鏈輪362的側(cè)面并滑接于前述凸輪板378，并隨著該驅(qū)動(dòng)鏈輪362的回轉(zhuǎn)，可與運(yùn)送爪368的運(yùn)送滾輪372一體嵌合于多軸頭16的鉤槽部370。該鉤槽部370的構(gòu)成為凸輪從動(dòng)部380a-380c側(cè)的端部形成擴(kuò)開，以便圓滑地嵌合前述凸輪從動(dòng)部380a-380c。
如圖16所示，在驅(qū)動(dòng)鏈輪362的外側(cè)面，隔著一等角度間隔，形成有開口部382a-382c;而設(shè)在各開口部382a-382c的支軸384a-384c則搖動(dòng)自如地支持著連桿386a-386c的一端。連桿386a-386c的另一端，即穿過開口部382a-382c而突出至驅(qū)動(dòng)鏈輪362的內(nèi)側(cè)面?zhèn)龋员慊剞D(zhuǎn)自如地支持凸輪從動(dòng)部380a-380c(請(qǐng)參圖15)。
如圖16所示，連桿386a-386c大致在中央部分，卡合彈簧388a-388c，用于將這些連桿386a-386c拉向中心方向(驅(qū)動(dòng)軸360側(cè))，由此使凸輪從動(dòng)部380a-380c經(jīng)?；佑谕馆啺?78的周面，此凸輪板378的中心自驅(qū)動(dòng)軸360的中心沿箭頭A1所示的方向偏心。
于是，當(dāng)在構(gòu)成輪送機(jī)構(gòu)322的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源356的作用下回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)360時(shí)，驅(qū)動(dòng)鏈輪362便沿圖13中箭頭C所示的方向回轉(zhuǎn)，使卡合于該驅(qū)動(dòng)鏈輪362及從動(dòng)鏈輪364的鏈條366沿箭頭C所示的方向轉(zhuǎn)圈行走。在鏈條366上，隔著一規(guī)定間隔設(shè)有多個(gè)運(yùn)送爪368;并且通過該鏈條366的轉(zhuǎn)圈行走，使卡合于前述運(yùn)送爪的多軸頭16沿箭頭C所示的方向轉(zhuǎn)圈行走。
如圖16所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鏈輪362沿箭頭C所示的方向回轉(zhuǎn)時(shí)，由搖動(dòng)自如地設(shè)在該驅(qū)動(dòng)鏈輪362外周面的連桿386a-386c所支持的凸輪從動(dòng)部380a-380c以經(jīng)?；佑谕馆啺?78周面的狀態(tài)與前述驅(qū)動(dòng)鏈輪362成一體地沿箭頭C所示的方向回轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)經(jīng)由鏈條366將多軸頭16運(yùn)送至驅(qū)動(dòng)鏈輪362側(cè)時(shí)，凸輪從動(dòng)部380a-380c中的一個(gè)，例如，凸輪從動(dòng)部380a，嵌合供該鏈條366的運(yùn)送爪368卡合的鉤槽370。
因此，在本實(shí)施例中，該多軸頭16在與驅(qū)動(dòng)鏈輪362一體回轉(zhuǎn)的凸輪從動(dòng)部380a及凸輪板378的引導(dǎo)作用下，正確地暫定位于可動(dòng)軌42a，42b，并堅(jiān)固地由前述凸輪從動(dòng)部380a及前述凸輪板378所支持。由此，可防止多軸頭16的重量直接加在鏈條366上，并可阻止該鏈條366的伸長(zhǎng)。而且可獲得由備用凸輪板378及凸輪從動(dòng)部380a-380c的暫定位機(jī)構(gòu)324，來正確且確實(shí)地完成多軸頭16的對(duì)可動(dòng)軌42a，42b的暫定位，以解除以往因鏈條366與驅(qū)動(dòng)鏈輪362的嚙合誤差或磨損等而僅為前述鏈條366的運(yùn)送爪368時(shí)即易造成不正確的暫定位等缺點(diǎn)的效果。下面參照?qǐng)D13及圖17至圖19，說明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的工作機(jī)械10。本實(shí)施例包含有與上述第一實(shí)施例中所說明的多軸頭自動(dòng)交換機(jī)構(gòu)不同的自動(dòng)交換裝置410。另外，與第一實(shí)施例的工作機(jī)械10相同的構(gòu)成要素附注同一標(biāo)號(hào)，其詳細(xì)說明則省略之。
如圖13所示，在備料裝置400的備料用環(huán)狀運(yùn)送路402及工作機(jī)械10的環(huán)狀運(yùn)送路18之間，為了用前述備料用環(huán)狀運(yùn)送路402及前述環(huán)狀運(yùn)送路18來自動(dòng)交換多軸頭16，設(shè)有本實(shí)施例的自動(dòng)交換裝置410。
如圖13、圖17及圖18所示，自動(dòng)交換裝置410包含旋回臺(tái)412，它配置在環(huán)狀運(yùn)送路18與備料用環(huán)狀運(yùn)送路402之間;第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420，它們備有設(shè)在該旋回臺(tái)412兩端側(cè)的前述環(huán)狀運(yùn)送路18及構(gòu)成前述備料用環(huán)狀運(yùn)送路402一部分的多軸頭支持用軌構(gòu)件(引導(dǎo)構(gòu)件)414a，414b及416a，416b;及輪送機(jī)構(gòu)422，它設(shè)在前述旋回臺(tái)412上，且可使用來支持多軸頭16的前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420互向不同方向進(jìn)退，以便可同步運(yùn)送各多軸頭16至該旋回臺(tái)412的中央側(cè)。
在環(huán)狀運(yùn)送路18及構(gòu)成備料用環(huán)狀運(yùn)送路402的各收容部460，設(shè)有固定導(dǎo)軌424a，424b及426a，426b，而此固定導(dǎo)軌在上述固定軌36a，36b的下方且指向與固定軌36a，36b交叉的方向(箭頭B的方向)。請(qǐng)參照?qǐng)D17-圖19。
第一運(yùn)送臺(tái)車418包含對(duì)固定導(dǎo)軌424a，424b及426a，426b卡合自如的多個(gè)行走滾輪428。當(dāng)將第一運(yùn)送臺(tái)車418配置于環(huán)狀運(yùn)送路18及備料用環(huán)狀運(yùn)送器402的各收容部460時(shí)，前述第一運(yùn)送臺(tái)車418的軌構(gòu)件414a，414b便與上側(cè)固定軌36a，36b對(duì)準(zhǔn)，構(gòu)成前述環(huán)狀運(yùn)送路18及前述備料用環(huán)狀運(yùn)送路402。第二運(yùn)送臺(tái)車420的構(gòu)成與第一運(yùn)送臺(tái)車418相同，故附注同一標(biāo)號(hào)，其詳細(xì)說明即省略之。
旋回臺(tái)412的構(gòu)成為可在油壓馬達(dá)430的作用下旋回，而此旋回臺(tái)412設(shè)有互相平行的導(dǎo)軌432a，432b(請(qǐng)參照?qǐng)D17)。該導(dǎo)軌432a，432b可對(duì)環(huán)狀運(yùn)送路18及備料用環(huán)狀運(yùn)送路402的固定導(dǎo)軌424a，424b及426a，426b配置成直線狀。
輸送機(jī)構(gòu)422包含互向不同方向延伸的固定于旋回臺(tái)412上的一對(duì)平行汽缸434a，434b;自該汽缸434a，434b互向相反方向延伸出的桿436a，436b的前端部通過安裝板438a，438b而連結(jié)于第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420的下部。
第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420及旋回臺(tái)412設(shè)有一輸送第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420時(shí)用來定位保持由該第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420支持的多軸頭16的定位機(jī)構(gòu)440。
如圖18所示，定位機(jī)構(gòu)440包含有一由支點(diǎn)441搖動(dòng)自如地安裝在第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420上的連桿型卡合構(gòu)件442;此卡合構(gòu)件442的前端可卡合于多軸頭16的鉤構(gòu)件448。設(shè)在卡合構(gòu)件442后端側(cè)的凸輪從動(dòng)部446可滑接于朝向形成于旋回臺(tái)412兩端內(nèi)側(cè)且向上方傾斜的凸輪面448，448。第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420均設(shè)有一推壓構(gòu)件450，用以為使卡合構(gòu)件442的前端441離開鉤構(gòu)件448而用彈簧(未圖示)等的彈力推壓該卡合構(gòu)件442。
下面，就如此構(gòu)成的本實(shí)施例的自動(dòng)交換裝置410的動(dòng)作及與工作機(jī)械10的關(guān)聯(lián)說明如下。
例如，欲進(jìn)行多種類的不同被加工物W的加工時(shí)，交換一安裝在環(huán)狀運(yùn)送路418的多軸頭16及一備料用環(huán)狀運(yùn)送路402所收容的多軸頭16的作業(yè)，可按照以下的順序來進(jìn)行。
首先，在環(huán)狀運(yùn)送路418上，將已使用的多軸頭16置于對(duì)應(yīng)收容部460來配置的第一運(yùn)送臺(tái)418上，另一方面，將欲交換的多軸頭16置于對(duì)應(yīng)收容部460來配置的第二運(yùn)送臺(tái)車420上。然后，驅(qū)動(dòng)構(gòu)成輸送機(jī)構(gòu)422(設(shè)在旋回臺(tái)412上)的汽缸434a，434b，使桿436a，436b向內(nèi)側(cè)(旋回臺(tái)412的中央側(cè))移動(dòng)，第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420便經(jīng)由固定導(dǎo)軌424a，424b及426a，426b運(yùn)送至旋回臺(tái)412的中央側(cè)。
此時(shí)，如圖18所示，構(gòu)成定位機(jī)構(gòu)440的凸輪從動(dòng)部446便沿著旋回臺(tái)412的凸輪面448上升，使支持該凸輪從動(dòng)部446的卡合構(gòu)件442抗拒推壓構(gòu)件450的彈力而向箭頭D所示的方向搖動(dòng)。由此，使卡合構(gòu)件442的前端444嵌合于多軸頭16的鉤構(gòu)件488，在旋回臺(tái)412上定位保持該多軸頭16。(請(qǐng)參照?qǐng)D18中的二點(diǎn)鏈線)待將兩多軸頭16運(yùn)送至旋回臺(tái)412的中央側(cè)之后，在油壓馬達(dá)430的作用下將旋回臺(tái)412旋回180°。其次，當(dāng)在構(gòu)成輸送機(jī)構(gòu)422的汽缸434a，434b的作用下桿436a，436b向外側(cè)移動(dòng)時(shí)，用完的多軸頭16便與第一運(yùn)送臺(tái)車418成一體地被輸送至備料用環(huán)狀運(yùn)送路402上，另一方面使用前的多軸頭16則與第二運(yùn)送臺(tái)車一體地被輸送至環(huán)狀運(yùn)送路18上。此時(shí)，構(gòu)成定位機(jī)構(gòu)440的卡合構(gòu)件442的前端隨著離開多軸頭16的鉤構(gòu)件488。(請(qǐng)參照?qǐng)D18中的實(shí)線)其后，當(dāng)鏈條366在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源356的作用下轉(zhuǎn)圈行走時(shí)，第二運(yùn)送臺(tái)車上的多軸頭116便通過該鏈條366的運(yùn)送爪368自前述第二運(yùn)送臺(tái)車420的軌構(gòu)件416a，416b被輸送至上側(cè)固定軌36a，36b。
此時(shí)，在本實(shí)施例中，第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420本身構(gòu)成環(huán)狀運(yùn)送路18及備料用環(huán)狀運(yùn)送路402的一部分，此第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420，則以支持多軸頭16的狀態(tài)在輸送機(jī)構(gòu)422的作用下，直接被輸送至旋回臺(tái)412的內(nèi)側(cè)之后，由該旋回臺(tái)412旋回180°，進(jìn)而被前述輸送機(jī)構(gòu)422分別輸送至備料用環(huán)狀運(yùn)送路402及環(huán)狀運(yùn)送路18上。
因此，與將兩多軸頭16從環(huán)狀運(yùn)送路18及備料用環(huán)狀運(yùn)送路402的上方取出后加以旋回的已知構(gòu)成相比較，可一舉削減旋回臺(tái)412的旋回所必需的空間。由此，具有可使自動(dòng)交換裝置410的整體構(gòu)成小型化且簡(jiǎn)單化等效果。
而且，由于將兩多軸頭16運(yùn)至旋回臺(tái)412的中央側(cè)，因此前述多軸頭16即使為相當(dāng)重的重物，也可使該旋回臺(tái)412以較高的速度旋回。這是因?yàn)槎噍S頭16的重心靠近旋回中心，從而使慣量變小的緣故。因此，具有可迅速且有效地執(zhí)行多軸頭16的交換作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。
再者，由于第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420本身構(gòu)成環(huán)狀運(yùn)送路18及備料用環(huán)狀運(yùn)送路的一部分，因此，多軸頭16的交換作業(yè)在實(shí)質(zhì)上僅為利用輸送機(jī)構(gòu)422的前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車418，420的進(jìn)退移動(dòng)，以及旋回臺(tái)412的旋回動(dòng)作而已。因而，具有可使自動(dòng)交換裝置410的整體構(gòu)成更加小型化，并同時(shí)使多軸頭16的交換作業(yè)更為迅速化等效果。
權(quán)利要求
1.一種多軸頭型工作機(jī)械，它包含支柱；多個(gè)多軸頭，它們安裝有多個(gè)工具，并備有卡止構(gòu)件；環(huán)狀運(yùn)送路，備有一被前述支柱所支持且上下平行配置的固定引導(dǎo)構(gòu)件，以及一用來連結(jié)前述固定引導(dǎo)構(gòu)件的加工位置側(cè)的端部間同時(shí)可沿水平方向進(jìn)退的可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件并在其周圍循環(huán)運(yùn)送前述多個(gè)多軸頭；輸送機(jī)構(gòu)，其配置在前述環(huán)狀運(yùn)送路的周圍，并在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的作用下沿著該環(huán)狀運(yùn)送路轉(zhuǎn)圈行走，以使前述多軸頭循環(huán)移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)單元，它與前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件相對(duì)地設(shè)在前述支柱上，用來定位保持由該可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件所保持的前述多軸頭，同時(shí)使該多軸頭的多個(gè)工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；及夾具臺(tái)，它沿水平方向可進(jìn)退地配置在前述支柱的側(cè)面上，并備有用來安裝被加工物的安裝夾具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，前述輸送機(jī)構(gòu)包含齒形構(gòu)件，它在前述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的作用下被回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng);轉(zhuǎn)圈構(gòu)件，它卡合于該齒形構(gòu)件借以轉(zhuǎn)圈行走;及多個(gè)運(yùn)送構(gòu)件，它們卡合于前述多軸頭的卡止構(gòu)件，以使該多軸頭循環(huán)移動(dòng)的同時(shí)，可自前述卡合構(gòu)件脫離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，前述驅(qū)動(dòng)單元包含暫時(shí)定位機(jī)構(gòu)，其在通過汽缸使該可動(dòng)導(dǎo)件向環(huán)狀運(yùn)送路的內(nèi)側(cè)移動(dòng)時(shí)卡合前述卡止構(gòu)件，以便將該多軸頭暫時(shí)定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，前述暫時(shí)定位機(jī)構(gòu)包含有一以對(duì)應(yīng)于前述可動(dòng)導(dǎo)件的狀態(tài)固定于該支柱上的暫定位銷;而前述暫定位銷則在多軸頭與前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件一起向環(huán)狀運(yùn)送路的內(nèi)側(cè)移動(dòng)時(shí)卡合該多軸頭的前述卡止構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，前述暫時(shí)定位機(jī)構(gòu)包含凸輪板，它以對(duì)應(yīng)于前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件的狀態(tài)固定于前述支柱上;及凸輪從動(dòng)部，它搖動(dòng)自如地被支持在前述齒形構(gòu)件的側(cè)面以便在滑接于前述凸輪板的同時(shí)，隨著齒形構(gòu)件的回轉(zhuǎn)，可與前述卡止構(gòu)件一體地卡合前述多軸頭的卡止構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，前述驅(qū)動(dòng)單元包含有一用于將配置在前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件的前述多軸頭相對(duì)于前述支柱定位固定的夾緊機(jī)構(gòu);而前述夾緊機(jī)構(gòu)則包含有-使前述可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件向前述環(huán)狀運(yùn)送路的內(nèi)側(cè)進(jìn)退的汽缸部;-將前述多軸頭對(duì)著前述支柱調(diào)芯定位的推拔機(jī)構(gòu);及-將前述多軸頭固定于前述支柱上的螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，前述推拔機(jī)構(gòu)包含推拔部，系在與安裝有前述多軸頭之前述工具之前面相對(duì)之后面，設(shè)在其四角隅處;及推拔孔，系設(shè)在前述支柱側(cè)以供前述推拔部嵌合之用。
8.依據(jù)申請(qǐng)專利范圍第6項(xiàng)所述之多軸頭型工作機(jī)械，其中前述螺栓構(gòu)件引張機(jī)構(gòu)，系包含螺栓構(gòu)件，其在與安裝有前述多軸頭的前述工具的前面相向的后面，設(shè)在其四角隅處;球體，其設(shè)在前述支持側(cè)且自如地卡合前述螺栓構(gòu)件;及活塞部，可使前述球體向該螺栓構(gòu)件的半徑方向進(jìn)退。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，前述夾具臺(tái)包含有一備有前述安裝夾具的回轉(zhuǎn)臺(tái);及一用以驅(qū)動(dòng)前述回轉(zhuǎn)臺(tái)，從而可自由分度被加工物的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，在前述支柱的兩側(cè)面分別對(duì)稱地設(shè)置二組前述環(huán)狀運(yùn)送路、前述輸送機(jī)構(gòu)、前述驅(qū)動(dòng)單元及前述夾具臺(tái)。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸頭型工作機(jī)構(gòu)，它還包含備料裝置，它有平行于前述環(huán)狀運(yùn)送路設(shè)置，并備有與該環(huán)狀運(yùn)送路的構(gòu)成大致相同的備料用環(huán)狀運(yùn)送路;及多軸頭的自動(dòng)交換裝置，它安裝在該工作機(jī)構(gòu)與前述備料裝置之間;其中前述自動(dòng)交換裝置還包含旋回臺(tái)，它配置在前述環(huán)狀運(yùn)送路與前述備料用環(huán)狀運(yùn)送路之間;第一及第二運(yùn)送臺(tái)車，它們?cè)O(shè)在前述旋回臺(tái)的兩端側(cè)，并備有構(gòu)成前述環(huán)狀運(yùn)送路與前述備料用環(huán)狀運(yùn)送路一部分的多軸頭支持用導(dǎo)件;及輸送機(jī)構(gòu)，它設(shè)在前述旋回臺(tái)上，并使支持該多軸頭的前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車互向不同的方向進(jìn)退，以便可同步運(yùn)送至前述旋回臺(tái)的中央側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多軸頭型工作機(jī)械，其特征在于，前述自動(dòng)交換裝置還包含定位機(jī)構(gòu)，其在將前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車運(yùn)送至前述旋回臺(tái)的中央側(cè)時(shí)，用來定位由該第一及第二運(yùn)送臺(tái)車所支持的多軸頭;其中前述定位機(jī)構(gòu)包含有-設(shè)在前述多軸頭的鉤構(gòu)件;及-設(shè)在前述第一及第二運(yùn)送臺(tái)車并在前述旋回臺(tái)的共同作用下卡合前述鉤件的卡合構(gòu)件。
全文摘要
一種多軸頭型工作機(jī)械包含支柱；多個(gè)多軸頭，其上均安裝有多個(gè)工具，并備有卡止構(gòu)件；環(huán)狀運(yùn)送路，備有一對(duì)上、下固定引導(dǎo)構(gòu)件，以及一可動(dòng)引導(dǎo)構(gòu)件，并在其周圍循環(huán)運(yùn)送多個(gè)多軸頭；輸送機(jī)構(gòu)，配置在環(huán)狀運(yùn)送路的周圍，并在驅(qū)動(dòng)源的作用下轉(zhuǎn)圈行走，以使多軸頭循環(huán)移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)單元，它設(shè)在支柱上，用以定位多軸頭，同時(shí)使多軸頭的多個(gè)工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；及夾具臺(tái)，它配置在支柱的側(cè)面，并有用來安裝被加工物的安裝夾具。
文檔編號(hào)B23Q39/02GK1111179SQ9411291
公開日1995年11月8日 申請(qǐng)日期1994年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月8日
發(fā)明者山田一穗, 宮城朋良, 根塚昭二, 市橋慧, 磯崎浩 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社