(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持フレームと、
前記支持フレームに、その周面の一部を回転軸として回動可能に結合された円形の回動フレームと、
前記回動フレームの円周上をスライド可能に結合されるスライド部材と、
前記スライド部材に結合され、前記回動フレームの円周に沿って移動可能な主軸と、
前記回動フレームの周面には前記回転軸の周りにホール（ｈｏｌｅ）が形成され、前記ホールを介して前記支持フレームに結合される作業台の下部ベースと、を備えていることを特徴とする３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２】
前記支持フレームは、グラニットベッド（ｇｒａｎｉｔｅ  ｂｅｄ）からなることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項３】
前記支持フレームは、支持脚によって支持されることを特徴とする請求項１または２に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項４】
前記支持脚は、３つであり、同一の間隔で離隔することを特徴とする請求項３に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項５】
前記支持脚には、エアクッション（ａｉｒ  ｃｕｓｈｉｏｎ）が設けられることを特徴とする請求項３または４に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項６】
前記支持フレームは、ドーナツ（ｄｏｕｇｈｎｕｔ）形状または正方形状であることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項７】
前記支持フレームには、少なくとも１つのブラケットが設けられることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項８】
前記ブラケットは、２つであり、前記支持フレームの中心を基準として互いに対向することを特徴とする請求項７に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項９】
前記回動フレームは、モータに連結されて回動することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１０】
前記ホールは、前記回動フレームの周面に、前記回動フレームの回転軸を中心として互いに対向して少なくとも２つ形成され、
前記作業台の下部ベースが前記２つのホールを介して前記支持フレームに結合されることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１１】
前記ホールの形状は、アーチ（ａｒｃｈ）形状またはバナナ形状であることを特徴とする請求項１から１０の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１２】
前記下部ベース上にスライド可能に結合される中間ベースを備え、
前記作業台は前記中間ベース上に置かれることを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１３】
前記作業台は、前記中間ベースと交差してスライド可能であることを特徴とする請求項１２に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１４】
前記主軸は、リニアモータによって前記回動フレームの円周に沿った方向及び/または前記方向に垂直な方向に移動することを特徴とする請求項１から１３の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１５】
前記支持フレームにはチップ排出部が取り付けられ、
前記チップ排出部の中央には、穴が形成されることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１６】
前記スライド部材は、リニアモータであることを特徴とする請求項１から１５の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１７】
前記スライド部材は、エアベアリングまたはＬＭガイドであることを特徴とする請求項１から１５の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１８】
前記回動フレームは、断面がＩビーム形状であることを特徴とする請求項１から１７の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項１９】
前記回動フレームの円周に沿って穴が複数形成されることを特徴とする請求項１８に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２０】
支持フレームと、
前記支持フレームに、その周面の一部を回転軸として回動可能に結合された円形の前後回動フレームと、
前記前後回動フレームと交差し、その周面の一部を回転軸として回動可能に結合された円形の左右回動フレームと、
前記前後回動フレームの円周上をスライド可能に結合される左右スライド部材と、
前記左右回動フレームの円周上をスライド可能に結合される前後スライド部材と、
前記前後回動フレームと前記左右回動フレームとが交差する位置において、前記左右スライド部材と前記前後スライド部材とに亘って設けられ、前記前後回動フレームと前記左右回動フレームの夫々の円周に沿って移動可能な主軸と、を備え、ていることを特徴とする３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２１】
前記前後回動フレーム及び前記左右回動フレームの夫々の周面には前記夫々の回転軸の周りにホール（ｈｏｌｅ）が形成され、前記ホールを介して前記支持フレームに結合される作業台の下部ベースと、
前記下部ベース上にスライド可能に設けられる中間ベースと、
前記中間ベースと交差するように、前記中間ベースの上部にスライド可能に設けられる作業台と、をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２２】
前記前後回動フレーム及び前記左右回動フレームは、モータに連結されて回動することを特徴とする請求項２０または２１に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２３】
前記ホールは、
前記前後回動フレームの周面に、前記前後回動フレームの回転軸を中心として互いに対向して少なくとも２つ形成されるとともに、
前記左右回動フレームの周面に、前記左右回動フレームの回転軸を中心として互いに対向して少なくとも２つ形成され、
前記下部ベースが、前記前後回動フレームの前記２つのホール及び前記左右回動フレームの前記２つのホールを介して、前記支持フレームに結合されることを特徴とする請求項２０から２２の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２４】
前記スライド部材は、リニアモータであることを特徴とする請求項２０から２３の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２５】
前記スライド部材は、エアベアリングまたはＬＭガイドであることを特徴とする請求項２０から２３の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２６】
前記回動フレームは、断面がＩビーム形状であることを特徴とする請求項２０から２５の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２７】
前記回動フレームの円周に沿って穴が複数形成されることを特徴とする請求項２６に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【請求項２８】
前記支持フレームは、ドーナツ形状または正方形状であることを特徴とする請求項２０から２７の何れか一項に記載の３Ｄ可変型加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ可変型加工システムに関する。より詳細には、円形の回動フレームにスライド可能に工作物を加工する主軸が設けられ、主軸が上下左右前後に可変し、構造が非常に簡便でありながらも、工作物を立体加工することができる３Ｄ可変型加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、工作物を立体加工するために発明されたのがレーザ加工機である。このようなレーザ加工機は、大きい工作物よりは小さい工作物を加工する際に主に使われる。そこで、大きい工作物を立体加工するために、３軸、４軸、５軸等の多軸のマシニング（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）工作機械が開発された。しかし、このような多軸マシニング工作機械は、規模が大型で、主軸が複数個あることから、構造が非常に複雑であり、これにより、価格が非常に高価であるという問題があった。
【０００３】
前記の問題を解決するための試みとして、特許文献１には、スロットに挿入されて位置決めされる縦支持ユニットと、ホールに挿入されて位置決めされる横支持ユニットとを備えた可変マシンツールが開示されている。
【０００４】
しかし、このような縦支持ユニット及び横支持ユニットによるツールの位置決め方式では、３次元の複雑な構造物の加工に限界があり、カンチレバー（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）の形状であるため、剛性が低下し、振動にも弱いという欠点があった。また、縦支持ユニット及び横支持ユニットにそれぞれツールを取り付けて多軸加工しなければならないという欠点が依然として残っている。
【０００５】
このような問題を解決するために、本発明の出願人は、特許文献２に記載のように、新概念の３Ｄ可変型加工システムを提供している（図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国登録特許第５，９４３，７５０号
【特許文献２】大韓民国特許出願第１０−２００８−０１０８３７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載のような３Ｄ可変型加工システムであると、図１に示すように、アーチ形状の回動フレーム２、３からなっているため、回動フレーム２、３の円滑な回転のために、ウエイトバランサ（ｗｅｉｇｈｔ  ｂａｌａｎｃｅｒ）４、５が必要となり、組立時に回動フレーム２、３の形状の変化があり得、回動フレーム２、３の加工がやや煩雑であるという問題があった。
【０００８】
したがって、回動フレームの円滑な回転が可能であり、組立時における形状の変化も少なく、加工も便利であるとともに、主軸が上下左右前後に可変する構造を有し、簡便に工作物を立体加工することができる３Ｄ可変型加工システムが要求される。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、回動フレームの円滑な回転が可能であり、組立時における形状の変化も少なく、加工も便利であるとともに、主軸が上下左右前後に可変する構造を有し、簡便に工作物を立体加工することができる３Ｄ可変型加工システム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】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムの特徴構成は、支持フレームと、前記支持フレームに、その周面の一部を回転軸として回動可能に結合された円形の回動フレームと、前記回動フレームの円周上をスライド可能に結合されるスライド部材と、前記スライド部材に結合され、前記回動フレームの円周に沿って移動可能な主軸と、前記回動フレームの周面には前記回転軸の周りにホール（ｈｏｌｅ）が形成され、前記ホールを介して前記支持フレームに結合される作業台の下部ベースと、を備えている点にある。
【００１１】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記支持フレームは、グラニットベッド（ｇｒａｎｉｔｅ  ｂｅｄ）からなっていると好適である。
【００１２】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記支持フレームは、支持脚によって支持されていると好適である。
【００１３】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記支持脚は、３つであり、同一の間隔で離隔していると好適である。
【００１４】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記支持脚には、エアクッション（ａ
ｉｒ  ｃｕｓｈｉｏｎ）が設けられていると好適である。
【００１５】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記支持フレームは、ドーナツ（ｄｏｕｇｈｎｕｔ）形状または正方形状であると好適である。
【００１６】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記支持フレームには、少なくとも１つのブラケットが設けられていると好適である。
【００１７】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記ブラケットは、２つであり、前記支持フレームの中心を基準として互いに対向していると好適である。
【００１８】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記回動フレームは、モータに連結されて回動すると好適である。
【００１９】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記ホールは、前記回動フレームの周面に、前記回動フレームの回転軸を中心として互いに対向して少なくとも２つ形成され、前記作業台の下部ベースが前記２つのホールを介して前記支持フレームに結合されると好適である。
【００２０】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記ホールの形状は、アーチ（ａｒｃｈ）形状またはバナナ形状であると好適である。
【００２１】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記下部ベース上にスライド可能に結合される中間ベースを備え、前記作業台は前記中間ベース上に置かれると好適である。
【００２２】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記作業台は、前記中間ベースと交差してスライド可能であると好適である。
【００２３】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記主軸は、リニアモータによって前記回動フレームの円周に沿った方向及び/または前記方向に垂直な方向に移動すると好適である。
【００２４】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記支持フレームには、チップ排出部が取り付けられ、前記チップ排出部の中央には、穴が形成されると好適である。
【００２５】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記スライド部材は、リニアモータであると好適である。
【００２６】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記スライド部材は、エアベアリングまたはＬＭガイドであると好適である。
【００２７】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記回動フレームは、断面がＩビーム形状であると好適である。
【００２８】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記回動フレームの円周に沿って穴が複数形成されると好適である。
【００２９】
本発明に係る３Ｄ可変形加工システムの別の特徴構成は、支持フレームと、前記支持フレームに、その周面の一部を回転軸として回動可能に結合された円形の前後回動フレームと、前記前後回動フレームと交差し、その周面の一部を回転軸として回動可能に結合された円形の左右回動フレームと、前記前後回動フレームの円周上をスライド可能に結合される左右スライド部材と、前記左右回動フレームの円周上をスライド可能に結合される前後スライド部材と、前記前後回動フレームと前記左右回動フレームとが交差する位置において、前記左右スライド部材と前記前後スライド部材とに亘って設けられ、前記前後回動フレームと前記左右回動フレームの夫々の円周に沿って移動可能な主軸と、を備え、ている点にある。
【００３０】
本発明に係る別の３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記前後回動フレーム及び前記左右回動フレームの夫々の周面には前記夫々の回転軸の周りにホール（ｈｏｌｅ）が形成され、前記ホールを介して前記支持フレームに結合される作業台の下部ベースと、前記下部ベース上にスライド可能に設けられる中間ベースと、前記中間ベースと交差するように、前記中間ベースの上部にスライド可能に設けられる作業台と、をさらに備えると好適である。
【００３１】
本発明に係る別の３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記前後回動フレーム及び前記左右回動フレームは、モータに連結されて回動すると好適である。
【００３２】
本発明に係る別の３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記ホールは、前記前後回動フレームの周面に、前記前後回動フレームの回転軸を中心として互いに対向して少なくとも２つ形成されるとともに、前記左右回動フレームの周面に、前記左右回動フレームの回転軸を中心として互いに対向して少なくとも２つ形成され、前記下部ベースが、前記前後回動フレームの前記２つのホール及び前記左右回動フレームの前記２つのホールを介して、前記支持フレームに結合されてもよい。
【００３３】
本発明に係る別の３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記スライド部材は、リニアモータであると好適である。
【００３４】
本発明に係る別の３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記スライド部材は、エアベアリングまたはＬＭガイドであると好適である。
【００３５】
本発明に係る別の３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記回動フレームは、断面がＩビーム形状であると好適である。
【００３６】
本発明に係る別の３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記回動フレームの円周に沿って穴が複数形成されると好適である。
【００３７】
本発明に係る別の３Ｄ可変形加工システムにおいて、前記支持フレームは、ドーナツ形状または正方形状であると好適である。
【００３８】
〔発明の効果〕
本発明にかかる３Ｄ可変型加工システムによれば、構造が簡単で、割安な価格で３Ｄ加工が可能な工作機械を実現することができる。また、工作物を加工する主軸が１つで構成されるが、前記主軸は、円形の回動フレームを介して上下左右前後に可変し、工作物を立体加工することができる。さらに、回動フレームの円滑な回転が可能であり、組立時における回動フレームの形状の変化も少なく、回動フレームの加工も便利である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の３Ｄ可変型加工システムの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムの支持フレームと下部ベースとの結合部分を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムの回動フレームとスライド部材及び主軸との結合部分を示す拡大図である。
【図５】本発明の別の実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムの斜視図である。
【図６】断面がＩビーム形状の回動フレームを採用した、さらに別の実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムの斜視図である。
【図７】図６のＡ−Ａ方向の断面を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムの作動の様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
上述した本発明の特徴及び効果は、添付した図面に関する以下の詳細な説明からより明確になるはずであり、それにより、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施することができる。本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるが、ここでは、特定の実施形態を図面に示して本文に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示された形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物または代替物を含むものと理解されなければならない。本出願における用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。
【００４１】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。図２〜図４は、本発明の一実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムを示す図である。これらの図を参照すると、本発明の一実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムは、工作物を加工する主軸６０が１つで構成される。前記主軸６０は、円形の前後回動フレーム２０と円形の左右回動フレーム３０とを介して上下左右前後に可変し、工作物を立体的に加工することができる構造を有する。
【００４２】
このような３Ｄ可変型加工システムは、支持フレーム１０と、支持フレーム１０に結合される前後回動フレーム２０及び左右回動フレーム３０と、前後回動フレーム２０の円周に結合される左右スライド部材４０と、左右回動フレーム３０の円周に結合される前後スライド部材５０と、左右スライド部材４０と前後スライド部材５０とを貫通して設けられる主軸６０と、作業部７０とを含む。
【００４３】
ここで、支持フレーム１０は、振動及び熱変形の影響を低減するために、例えば、グラニットベッド（ｇｒａｎｉｔｅ  ｂｅｄ）からなり得る。
【００４４】
また、支持フレーム１０は、３つの支持台８０によって地面から離隔する。支持台８０は、同一の間隔で離隔する。支持台８０には、エアクッション（ａｉｒ  ｃｕｓｈｉｏｎ）８１が設けられ、外部の振動を遮断することができる。支持フレーム１０は、前後回動フレーム２０及び左右回動フレーム３０が結合できるように、中空のドーナツ（ｄｏｕｇｈｎｕｔ）状の構造を有する。なお、支持フレーム１０の形状は、例えば、正方形状であり得る。支持台８０の数も任意に選択することができる。
【００４５】
これとともに、支持フレーム１０の中心を基準として互いに対向する位置にブラケット１１が配置される。前後回動フレーム２０は、円形であり、その円周部分がブラケット１１に連結される。左右回動フレーム３０も、前後回動フレーム２０と同様に、別のブラケット１１に連結される。前後回動フレーム２０と左右回動フレーム３０とは互いに交差するように設けられる。このため、左右回動フレーム３０は、前後回動フレーム２０より低く設けられる。
【００４６】
前後回動フレーム２０及び左右回動フレーム３０は、モータＭ１、Ｍ２によって回動することができる。なお、前後回動フレーム２０と左右回動フレーム３０は、モータなしに手動で回動することもできる。
【００４７】
前後回動フレーム２０と左右回動フレーム３０は、中空の円形であるため、円周に質量が均一に分布する。したがって、前後回動フレーム２０と左右回動フレーム３０とに別のウエイトバランサを備えなくても、円滑な回動が可能である。また、回動フレーム２０、３０が円形となっているため、ブラケット１１との結合時に、アーチ形状の場合に比べて、円周方向の内側または外側への変形が少なくて済むという利点がある。また、回動フレーム２０、３０が円形であるため、これを加工するうえでもより便利である。
【００４８】
前後回動フレーム２０の円周には、左右スライド部材４０が結合される。左右スライド部材４０は、前後回動フレーム２０の円周方向への移動が可能である。左右スライド部材４０の中心には、主軸６０が貫通して結合する。これとともに、左右回動フレーム３０の円周には、前後スライド部材５０が結合される。前後スライド部材５０は、左右回動フレーム３０の円周方向への移動が可能である。前後スライド部材５０の中心には、主軸６０が貫通して結合する。左右スライド部材４０と前後スライド部材５０は、前後回動フレーム２０と左右回動フレーム３０とが交差する位置に設けられる。
【００４９】
即ち、主軸６０は、前後回動フレーム２０と左右回動フレーム３０とが交差する位置において、左右スライド部材４０と前後スライド部材５０とを貫通して設けられる。
【００５０】
前後回動フレーム２０及び左右回動フレーム３０の円周方向には、長溝２１、３１が形成されている。主軸６０が長溝２１、３１を貫通して設けられるため、主軸６０は、回動フレーム２０、３０上で前後左右に移動することができる。長溝２１、３１の幅は、主軸６０が貫通できる程度でなければならない。つまり、長溝２１、３１の幅は、主軸６０の直径より大きくなければならない。
【００５１】
スライド部材４０、５０は、例えば、ＬＭガイドやエアベアリングであり得る。スライド部材４０、５０は、回動フレーム２０、３０に取り付けられるレール２２、３２に沿って移動する。ＬＭガイドやエアベアリングをスライド部材４０として用いて、主軸６０が左右方向に固定されるようにすることができる。
【００５２】
一方、リニアモータをスライド部材４０として用いて、主軸６０が左右方向に旋回可能にすることもできる。つまり、リニアモータをスライド部材４０として用いる場合、スライド部材４０、５０に駆動源を内蔵することができるため、前記モータＭ１、Ｍ２なしにも主軸６０の移動が可能である。
【００５３】
また、図３に示すごとく、前後回動フレーム２０及び左右回動フレーム３０の長溝２１、３１の端部には、バナナ状のホール２３が対で形成されている。下部ベース７１がバナナ状のホール２３を介してブラケット１１に固定される。下部ベース７１は略「十」字状であって、支持フレーム１０の４箇所に固定される。また、下部ベース７１上には、中間ベース７２がスライド可能に設けられる。中間ベース７２の上部には、作業台７３が置かれ、作業台７３は、中間ベース７２と略垂直に交差してスライド可能である。作業台７３に作業対象物が固定される。
【００５４】
このように、バナナ状のホール２３を介して下部ベース７１を固定するため、前後回動フレーム２０と左右回動フレーム３０との剛性を維持しながら、各回動フレーム２０、３０が下部ベース７１を支持する軸（図示せず）の干渉を受けることなく、前後左右に自由に回動することができる。
【００５５】
また、主軸６０にリニアモータなどを結合させて、主軸６０も上下に移動可能であるため、作業の自由度を向上させることができる。
【００５６】
一方、支持フレーム１０の下部には、半球状のチップ排出部９０が取り付けられる。チップ排出部９０は、支持フレーム１０の下部を密閉するように取り付けられ、中央に穴が形成される。加工時に発生するチップは、チップ排出部９０の中央に集められて排出されるため、チップを容易に回収することができる。
【００５７】
次に、本発明の実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムの作動について、図面を参照して詳細に説明する。図８は、本発明の実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムの作動の様子を示す斜視図である。
【００５８】
左右回動フレーム３０に連結されたモータＭ２を駆動させると、左右回動フレーム３０は、モータＭ２のモータ軸（図示せず）を中心に回転する。そして、左右回動フレーム３０に結合された前後スライド部材５０は、左右回動フレーム３０とともに回動し、前後回動フレーム２０に結合された左右スライド部材４０は、前後回動フレーム２０に取り付けられたレール２２に沿って移動する。これにより、主軸６０を、工作物を加工するための位置に移動させる。この状態で、主軸６０を前後に移動させて工作物を加工することができる。
【００５９】
このような構造により、本発明の実施形態にかかる３Ｄ可変型加工システムは、モータＭ１、Ｍ２を介してそれぞれ個別に回動する円形の前後回動フレーム２０と左右回動フレーム３０とを用いて、主軸６０を上下左右前後に可変させ、工作物を立体加工することができる。
【００６０】
上述した本発明の詳細な説明では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野における熟練した当業者または当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、後述する特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明の多様な修正及び変更が可能であることを理解することができる。
【００６１】
〔別実施形態〕
（１）上述の実施形態においては、回動フレーム２０、３０が２つであるが、図５のように、回動フレーム２０が１つであってもよい。この場合は、モータＭ１の作動によって回動フレーム２０が回動し、スライド部材４０は、回動フレーム２０とともに回動する。スライド部材４０は、リニアモータの作動によってレールに沿って移動して、主軸６０を、工作物を加工するための位置に移動させる。その状態で、主軸６０を前後に移動させて工作物を加工することができる。
【００６２】
（２）図５に示すように、前後回動フレーム２０がモータＭ１によって駆動され、前後回動フレーム２０によって主軸６０の前後方向の回動を調整することができる。一方、リニアモータをスライド部材４０として用いることにより、スライド部材４０の左右方向への旋回によって主軸６０の左右方向の位置を調整する。
【００６３】
（３）図６、７に示すように、前後回動フレーム２０及び左右回動フレーム３０は、断面がＩビーム形状であり得る。図６は、前後回動フレーム２０の断面の形状がＩビーム形状である３Ｄ可変型加工システムを示す。図７は、図６のＡ−Ａ方向の断面の形状を示す図である。この場合、Ｉビーム形状の凹部分に水平に貫通する穴２５が形成可能である。回動フレーム２０、３０の断面をＩビーム形状にすることにより、剛性を高めることができる。また、回動フレーム２０、３０に穴２５を形成することにより、軽く熱変形によく耐えられるようにすることができる。
【００６４】
本実施形態では、前後回動フレーム２０の内側に形成された溝２７にレール２２が結合される。前記のような構成により、前後回動フレーム２０の断面をＩビーム形状にするとともに、前後回動フレーム２０にレール２２を安定的に結合させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、支持フレームと、前記支持フレームに回動可能に結合される回動フレームと、前記回動フレームにスライド可能に結合されるスライド部材と、前記スライド部材に結合されて、工作物を加工する主軸と、を備え、前記回動フレームは、円形である３Ｄ可変型加工システムに適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０：支持フレーム
１１：ブラケット
２０：前後回動フレーム（回動フレーム）
２１、３１：長溝
２２、３２：レール
２３、３３：ホール
３０：左右回動フレーム（回動フレーム）
４０：左右スライド部材（スライド部材）
５０：前後スライド部材（スライド部材）
６０：主軸
７１：下部ベース
７２：中間ベース
７３：作業台
８０：支持台
８１：エアクッション
９０：チップ排出部
Ｍ１、Ｍ２：モータ
【図１】
0005534525.tif 000002
【図２】
0005534525.tif 000003
【図３】
0005534525.tif 000004
【図４】
0005534525.tif 000005
【図５】
0005534525.tif 000006
【図６】
0005534525.tif 000007
【図７】
0005534525.tif 000008
【図８】
0005534525.tif 000009