CN102089102A - 工件加工装置及工件加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的工件加工装置，能够尽可能地缩短各主轴的待机时间而减少空耗时间，从而提高运转率；该工件加工装置，具有至少一个在工件的供给位置与搬出位置之间进退移动的移动主轴(22)，通过在上述供给位置向移动主轴(22)供给工件，使移动主轴(22)从上述供给位置移动至上述搬出位置，并在上述搬出位置上将工件从移动主轴(22)搬出，而将上述工件从上述供给位置输送至上述搬出位置，其中，将与移动主轴(22)相对应的刀架(6)，设置为与移动主轴(22)呈整体地移动自如、且相对于移动主轴(22)移动自如；刀架(6)构成为在利用移动主轴(22)进行的工件的输送移动中，利用刀架(6)的刀具对保持于移动主轴(22)的工件进行加工。

Description

工件加工装置及工件加工方法

技术领域

本发明涉及工件加工装置和工件加工方法。

背景技术

现有技术下，以下那样的工件加工系统是公知的工件加工系统，即该工件加工系统设有第一主轴、第二主轴以及第三主轴的三个主轴，通过将第二主轴与第一及第三主轴相对地进行配置，同时，在第一主轴与第二主轴之间及第二主轴与第三主轴之间进行工件的授受，而将工件依次交接至第一主轴、第二主轴、第三主轴，从而能够进行连续加工(参照专利文献1)。

专利文献1：日本公开公报、特开2008-36763号

发明内容

但是，专利文献1所记载的工件加工装置，存在例如以下那样的问题，即，在第三主轴中的工件的加工结束并将已加工的工件搬出结束后，必须待机至在第二主轴中的工件的加工结束，且第二主轴移动至与第三主轴相对的位置，因此，第三主轴的待机时间变长，从而降低了工件加工装置的运转率。

本发明是鉴于上述的问题而形成的，其目的在于提供一种能够利用在供给位置与搬出位置之间移动的移动主轴进行工件的输送，同时，高效地进行工件的加工的工件加工装置和工件加工方法。

为了解决上述课题，本发明的工件加工装置，设有在工件的供给位置与搬出位置之间进退移动的移动主轴，通过在上述供给位置上向上述移动主轴供给工件，使上述移动主轴从上述供给位置移动至上述搬出位置，并在上述搬出位置上将工件从上述移动主轴搬出，而将工件从上述供给位置输送至上述搬出位置，其中，将与上述移动主轴相对应的刀架，呈整体地设置于上述移动主轴，且安装为相对于上述移动主轴移动自如；上述刀架构成为，在利用上述移动主轴进行的上述工件的输送移动中，利用上述刀架的刀具对保持于上述移动主轴上的工件进行加工。

也可以在工件的供给位置或工件的搬出位置的至少一方上配置工件输送装置，并在工件的供给位置或工件的搬出位置的至少一方上，在上述移动主轴与上述工件输送装置之间进行工件的授受。

采用该构成的话，由于将在工件的供给位置上移动主轴所接收的工件，移动主轴与刀架一边呈整体地移动的同时进行加工，一边到达工件的搬出位置，因此，能够消除无用的待机时间。

另外，也可以分别在工件的供给位置和工件的搬出位置上配置主轴，并在上述工件的供给位置和上述工件的搬出位置上，在上述主轴与上述移动主轴之间进行上述工件的授受。通过这样，能够在利用移动主轴将工件输送至其他主轴的同时进行加工，且利用其他的主轴对在移动主轴中已经被实施了加工的工件进行检查。

该情况下，也可以与上述主轴的各个相对应地设置具有对夹持于上述主轴的工件进行加工的刀具的刀架。

通过这样，能够将夹持于各主轴上的工件，利用与各主轴对应地设置的刀架的刀具进行加工。而且，能够将在工件的供给位置侧的主轴中加工结束后的工件在工件的供给位置交接至上述移动主轴，并利用上述移动主轴一边进行加工一边进行输送，交接至工件的搬出位置的主轴，并在该主轴上进一步进行加工。

另外，例如，在工件的搬出位置的主轴中的工件的加工时间比移动主轴中的工件的加工时间长的情况下，能够利用移动主轴的待机时间而在上述移动主轴中进行工件的加工，从而能够进一步缩短空耗时间。

本发明的方法，是具有在工件的供给位置与搬出位置之间进退移动的移动主轴，通过在上述供给位置上向移动主轴供给工件，使移动主轴从供给位置移动至上述搬出位置，并在搬出位置上将工件从移动主轴搬出，而将工件从供给位置输送至搬出位置的工件加工装置中的工件加工方法，其中，准备有刀架，并在利用上述移动主轴进行的工件的输送移动中，利用上述刀架的刀具对保持于移动主轴上的工件进行加工，其中，上述刀架设置于上述移动主轴，并在与上述移动主轴呈整体地移动的同时，一边相对于上述移动主轴进行移动一边对夹持于移动主轴上的工件进行加工。

也可以在工件的供给位置或工件的搬出位置的至少一方上准备工件输送装置，并在工件的供给位置或工件的搬出位置的至少一方上，在上述移动主轴与上述工件输送装置之间进行工件的授受。

另外，也可以准备有分别配置于工件的供给位置和工件的搬出位置，且与上述移动主轴之间进行工件的授受的主轴，在上述工件的供给位置上将工件从上述主轴交接至上述移动主轴，并将该工件一边利用上述移动主轴移动一边进行加工，将加工结束后的上述工件在上述工件的搬出位置交接至上述主轴。

该情况下，也可以与上述主轴的各个相对应地设置刀架，并在利用安装于上述刀架的刀具对夹持于上述主轴的工件进行加工之后，在上述工件的供给位置从上述主轴交接至上述移动主轴，并利用安装于上述刀架的刀具，对在上述工件的搬出位置从上述移动主轴交接至上述主轴的上述工件进行加工。

由于本发明是如上述那样构成的，因此，移动主轴与刀架呈整体而能够一边从工件的供给位置移动至工件的搬出位置一边进行工件的加工，从而能够在工件的搬出位置将加工结束后的上述工件立即交接至其他主轴或工件搬出装置等。因此，能够缩短待机时间，从而提高工件加工装置的运转率。

附图说明

图1涉及本发明的工件加工装置的一实施方式，是说明其整体构成的立体图。

图2是图1的工件加工装置的俯视图。

图3是图2的I-I方向的向视图(部分剖面)。

图4是数控装置的主要部分概略方框图。

图5是用于说明绝对移动量算出部和干扰检查部的作用的一例的流程图。

图6是设定了Y方向虚拟轴的第二刀架与第四刀架的干扰检查的一例的说明图。

图7涉及使用了本发明的工件加工装置的工件加工方法的一实施方式，是工件加工装置的概略俯视图。

图8涉及使用了本发明的工件加工装置的工件加工方法的一实施方式，是工件加工装置的概略俯视图。

图9是说明使用了本发明的工件加工装置的工件加工方法的其他实施方式的概略俯视图。

图10是说明使用了本发明的工件加工装置的工件加工方法的进而其他实施方式的概略俯视图。

符号说明

1    第一主轴箱

10    基台

11    主轴头

12    第一主轴

13    移动台

13a   Z方向导轨

14    电动机

2     第二主轴箱

20    基台

21    主轴头

22    第三主轴(移动主轴)

23    移动台

23a   Z方向导轨

23b   拖板

24    电动机

25    滑鞍

25a   Y方向导轨

3     第三主轴箱

30    基台

31    主轴头

32    第三主轴

33    移动台

33a   Z方向导轨

34    电动机

4     床身

5     第一刀架

51    刀架主体

52    X方向导轨

53    滑鞍

54    Y方向导轨

6     第二刀架

61    刀架主体

62    X方向导轨

63    滑鞍

64    Y方向导轨

7              第三刀架

71             刀架主体

72             X方向导轨

73             滑鞍

74             Y方向导轨

8              第四刀架

81             刀架主体

82             Z方向导轨

83             滑鞍

84Y            方向导轨

91、92、93、94 工件输送装置

T              刀具

W              工件

MU1            第一加工单元

MU2            第二加工单元

MU3            第三加工单元

具体实施方式

图1涉及本发明的工件加工装置的实施方式，是说明其整体构成的立体图，图2是图1的工件加工装置的俯视图，图3是图2的I-I方向的向视图(部分剖面)。

在该实施方式中，设置于工件加工装置的床身4的上面的第一主轴箱1，设有主轴头11、移动台13以及基台10。主轴头11将第一主轴12旋转驱动自如地加以支撑。在主轴头11的内部安装有使第一主轴12以轴心为中心旋转的电动机。在第一主轴12的前端设有夹持工件的卡盘。移动台13支撑主轴头11。在移动台13的底面侧上，整体地固定有敷设于与主轴轴线平行的Z方向上的Z方向导轨13a。

在基台10上固定有滑动自如地安装于Z方向导轨13a上的拖板(Carriage)(未图示)。通过Z方向导轨13a相对于拖板在Z方向上移动，移动台13相对于基台10在Z方向上进退移动。使移动台13在Z方向上进退移动的电动机14呈整体地安装于基台10上。通过移动台13利用电动机14的驱动而进行移动，第一主轴12与主轴头11呈整体地在Z方向上进退移动。

在第一主轴箱1的主轴12的前端侧上方，在与主轴轴线在水平面内垂直相交的Y方向上敷设有Y方向导轨54。在该Y方向导轨54上，进退移动自如地安装有滑鞍(Saddle)53。在该滑鞍53上，在与Y方向及Z方向垂直相交的上下方向的X方向上，敷设有X方向导轨52。在该X方向导轨52上，进退移动自如地安装有刀架主体51。由上述滑鞍53和刀架主体51构成对应于第一主轴12的第一刀架5。第一刀架5，如上述那样在Y方向和X方向上移动自如地整体地设置于第一主轴箱1上。在本实施方式中，刀架主体51由在Y方向上排列安装有工件加工用的多个刀具T的梳形刀架构成。

通过使刀架主体51在Y方向上移动，能够从安装于第一刀架5上的多个刀具T中分度出加工所使用的刀具。通过第一刀架5的Y方向及X方向的移动和第一主轴12的Z方向的移动，能够利用被分度出的刀具对被卡盘夹持而保持于第一主轴12上的工件进行加工。

如上述那样，在第一主轴箱1中整体地设置Z方向上进退移动自如的第一主轴12和在Y方向及X方向上移动自如的第一刀架5，而构成第一加工单元MU1。该第一加工单元MU1，能够独立地对保持于第一主轴12上的工件进行加工。

另外，由于Z方向导轨13a整体地固定于移动台13的底面侧上，因此，Z方向导轨13a与移动台13呈整体地相对于基台10移动，从而能够防止工件加工时的切屑飞溅到Z方向导轨13a上的情况等，不需要设置防止切屑飞溅到Z方向导轨13a的保护罩等，从而能够较小地抑制Z方向的尺寸。

另外，设置于床身4的上面的第二主轴箱2和第三主轴箱3也与上述第一主轴箱1同样地，分别具有基台20、30、第二主轴22和主轴头21、第三主轴32和主轴头31、移动台23、33、Z方向导轨23a、33a、拖板(对于第二主轴箱2的拖板，以图3中的符号23b表示)以及电动机24、34，并通过移动台23、33利用电动机24、34的驱动而进行移动，使第二主轴22和第三主轴32在Z方向上进退移动。

另外，与上述第一刀架5同样地，对应于第二主轴22的第二刀架6和对应于第三主轴32的第三刀架7，也由被Y方向导轨64、74引导而在Y方向上进退移动的滑鞍63、73、和被X方向导轨62、72引导而进行升降的刀架主体61、71构成，且在Y方向和X方向上移动自如地呈整体地设置于第二主轴箱2和第三主轴箱3上。

通过上述第二主轴箱2和第三主轴箱3的构成，与上述第一加工单元MU1同样地，构成第二加工单元MU2和第三加工单元MU3。

通过第二加工单元MU2和第三加工单元MU3，能够利用安装于刀架主体61和刀架主体71上的刀具，分别独立地对被卡盘夹持而保持于第二主轴22上的工件和被卡盘夹持而保持于第三主轴32上的工件分别进行加工。加工所使用的刀具，能够通过使刀架主体61、71在Y方向上移动而进行分度。

如上述那样，三个各加工单元MU1、MU2、MU3呈相同结构。

第一加工单元MU1和第三加工单元MU3的基台10、30相邻而固定并设置于床身4上，以使第一主轴12的主轴轴线与第三主轴32的主轴轴线平行。

在床身4的上面，在第一加工单元MU1和第三加工单元MU3的对面位置上，在Y方向上敷设有Y方向导轨25a。在该Y方向导轨25a上，进退移动自如地安装有滑鞍25。第二加工单元MU2的基台20，使第二主轴22的主轴轴线与第一主轴12及第三主轴32的主轴轴线平行那样地固定于滑鞍25上。因此，第二主轴与第二加工单元MU2一同在Y方向上自如地进退移动。第二加工单元MU2，使第二主轴22的前端与第一主轴12及第二主轴32的前端相对那样地配置于第一加工单元MU1和第三加工单元MU3的对面侧。在该实施方式中，第二主轴22构成“移动主轴”。

因此，通过第二主轴22在Y方向上的移动，能够使第二主轴22与第一主轴12或第三主轴32在同一主轴轴线上相对。通过使第一主轴12与第二主轴22相对而进行定位，并利用移动台13、23使第一主轴12和第二主轴22相互靠近那样地在Z方向上移动，而能够在第一主轴12与第二主轴22之间进行工件的授受。

同样地，通过使第二主轴22与第三主轴32相对而进行定位，并利用移动台23、33使第二主轴22和第三主轴32相互靠近那样地在Z方向上移动，而能够在第三主轴32与第二主轴22之间进行工件的授受。

另外，由于如上述那样第二加工单元MU2的整体在Y方向上移动，因此，第二加工单元MU2能够在Y方向上的移动中独立地进行保持于第二主轴22上的工件的加工。

在第一加工单元MU1及第三加工单元MU3与第二加工单元MU2之间，在床身4上Y方向导轨84敷设于Y方向上。在该Y方向导轨84上，进退移动自如地安装有滑鞍83。在该滑鞍83的上面，在Z方向上敷设有Z方向导轨82。在Z方向导轨82上，进退移动自如地安装有刀架主体81。由滑鞍83和刀架主体81构成第四刀架8。

该第四刀架8，在Y方向及Z方向上进退移动自如地位于第一加工单元MU1及第三加工单元MU3与第二加工单元MU2之间，并在刀架主体81上安装有工件加工用的刀具T。第四刀架8通过在Y方向上的移动，而与第一主轴12、第二主轴22以及第三主轴32的任意一个主轴相对应，并能够通过Y方向的移动和与对应的主轴的Z方向的相对移动而对保持于主轴上的工件进行加工。另外，在图示的例子中，安装于刀架主体81的刀具T，是与夹持于第一主轴12上的工件或夹持于第三主轴32上的工件相对的一个钻头(旋转工具)，但是，也可以在夹持于第二主轴22上的工件的相对侧上安装刀具。另外，安装的刀具可以为多个，且不限于旋转工具，也可以安装切削刀等的切削工具。

为了第一主轴12、第二主轴22以及第三主轴32在Z方向上移动时，使Y方向导轨84与移动台13、23、33、主轴头11、21、31以及第一～第三主轴12、22、32不发生干扰，在该实施方式的工件加工装置中，如图3所示，将Y方向导轨84相对于各加工单元MU1、MU2、MU3的Z方向导轨13a、23a、33a设置于相对低的位置上。通过这样，能够以第一主轴12及第三主轴32与第二主轴22配置于夹着Y方向导轨84的对面位置上的状态，使第一主轴12、第二主轴22以及第三主轴32在Y方向导轨84的上方在Z方向上进退移动。

另外，在第一主轴12与第二主轴22之间进行工件的授受时和在第二主轴22与第三主轴32之间进行工件的授受时，使第四刀架8退避至不与移动台13、23、33、主轴头11、21、31以及第一～第三主轴12、22、32发生干扰的位置(例如，图3中的虚拟线所示的位置)。

第一加工单元MU1的第一主轴12的Z方向的移动、第一刀架5的X方向及Y方向的移动、第二加工单元MU2的滑鞍25的Y方向的移动、第二主轴22的Z方向的移动、第二刀架6的X方向及Y方向的移动、第三加工单元MU3的第三主轴32的Z方向的移动、第三刀架7的X方向及Y方向的移动、以及第四刀架8的Y方向及Z方向的移动，通过数控装置而被控制。

图4表示数控装置的构成。在该实施方式的数控装置100中，设有检查第一主轴12～第三主轴32和第一刀架5～第四刀架7等的移动体移动时的干扰的干扰检查部110。通过在干扰检查部110中输入上述各移动体的信息，能够检查各移动体进行加工移动等时的各移动体彼此间的干扰、或者移动体与加工装置的固定结构物之间的干扰等，并检测出有无干扰。

利用上述干扰检查部110进行的干扰检查可以利用公知的方法，但是，需要在干扰检查部110中输入作为干扰检查对象的移动体和至少与该移动体的X方向、Y方向、Z方向的移动相对应的移动轴并进行设定。

另外，在以下的说明中，在个别记载各移动体的移动轴时，将第一主轴12的Z方向的移动轴作为Z1轴，第一刀架5的X方向和Y方向的移动轴作为X1轴、Y1轴，滑鞍25的Y方向的移动轴作为A2轴，第二主轴22的Z方向的移动轴作为Z2轴，第二刀架6的X方向和Y方向的移动轴作为X2轴、Y2轴，第三主轴32的Z方向的移动轴作为Z3轴，第三刀架7的X方向和Y方向的移动轴作为X3轴、Y3轴，第四刀架8的Y方向和Z方向的移动轴作为Y4轴、Z4轴而进行说明。

例如，在检查第一刀架5与第四刀架8的干扰时，将第一刀架5和第四刀架8作为干扰检查对象的移动体而输入，且对于第一刀架5，作为X方向的移动轴而输入X1轴，作为Y方向的移动轴而输入Y1轴，对于第四刀架8，作为Y方向的移动轴而输入Y4轴，作为Z方向的移动轴而输入Z4轴并进行设定。

在干扰检查部110中相联系地设有绝对移动量算出部120，其中，该绝对移动量算出部120，在如第二刀架6那样对于一个移动体的一个移动方向具有多个(两个以上)的移动手段的情况下，将相对于一个移动体的一个移动方向而被输入的多个移动轴(第二刀架6中为Y2轴和A2轴)中的名个移动量进行合成，并算出该移动方向上的上述移动体的绝对移动量。

如图4所示，电可以构成为在干扰检查部110中设有判断部140，在该判断部140从被输入的多个移动轴中判断出对于一个移动体存在多个使其在同一轴线方向上移动用的移动轴时，绝对移动量算出部120将该移动轴的各个移动量进行合成。当然，判断部140可以设置于绝对移动量算出部120中，也可以与干扰检查部110和绝对移动量算出部120分开设置。

在该实施方式中，在第二刀架6作为干扰检查对象的移动体而被输入时，作为对于第二刀架6的Y方向的移动轴，可以在干扰检查部110中输入Y2轴和A2轴。另外，在本实施方式中，绝对移动量算出部120，通过将利用第二刀架6的Y2轴方向的移动手段的、相对于滑鞍25的第二刀架6在Y2轴上的移动量，和利用滑鞍25的A2轴方向的移动手段的、相对于床身的A2轴上的移动量进行合成，而形成相对于床身4的第二刀架6的虚拟的移动轴(Y方向虚拟轴)，并求出该Y方向虚拟轴上的第二刀架6的绝对移动量(即坐标上的位置)。另外，绝对移动量可以预先以工件加工装置的规定的基准位置，例如机床的端部基准面或第一主轴1的中心为基准而决定。

然后，通过将利用绝对移动量算出部120求出的Y方向虚拟轴上的第二刀架6的移动量输入干扰检查部110中，能够检查第二刀架6与其他的移动体或固定结构物等的干扰。

参照图5，对绝对移动量算出部120和干扰检查部110的作用的一例进行说明。

在步骤S1中，将成为干扰检查对象的移动体和其移动轴输入干扰检查部110中。在该实施方式中，由于第二主轴22、第二刀架6和第四刀架8存在相互干扰的可能性，因此，将第二主轴22、第二刀架6以及第四刀架8的各移动轴输入干扰检查部110中。另外，此时，作为第二主轴22的Y方向移动轴而输入A2轴，作为第二刀架6的Y方向的移动轴而输入Y2轴和A2轴。另外，由于第一主轴12、第一刀架5和第四刀架8存在相互干扰的可能性，因此，将第一主轴12、第一刀架5以及第四刀架8的各移动轴输入干扰检查部110中。同样地，由于第三主轴32、第三刀架7和第四刀架8存在相互干扰的可能性，因此，将第三主轴32、第三刀架7以及第四刀架8的各移动轴输入干扰检查部110中。

接着，如步骤S2所示，判断对于同一移动体是否存在多个使其在同一轴线方向上移动用的移动轴。在设有判断部140的情况下，可以构成为判断部140从上述的输入结果自动地进行上述判断。另外，也可以不设置上述判断部140，而是使多个上述移动轴输入绝对移动量算出部120中那样地，由操作员进行判断并输入干扰检查部110中。在该实施方式中，由于作为第二刀架4的移动轴而被输入的Y2轴和A2轴为同一轴线方向，因此，判断为对于第二刀架4在同一轴线方向上作为两个移动轴而存在Y2轴、A2轴。

在步骤2中判断为对于同一移动体存在多个使其在同一轴线方向上移动用的移动轴的情况下，如步骤S3所示，绝对移动量算出部120由该多个移动轴设置一个虚拟轴。在该实施方式中，绝对移动量算出部120由作为第二刀架4的移动轴的A2轴和Y2轴，设置将Y2轴和A2轴合成后的虚拟的Y方向移动轴(Y方向虚拟轴)Y2’轴。然后，将第二刀架4的Y方向的两个A2轴、Y2轴置换成一个作为Y方向虚拟轴的Y2’轴，并进入步骤S4。

另外，在步骤2中判断为对于同一移动体不存在多个使其在同一轴线方向上移动用的移动轴的情况下，不设置虚拟轴而进入下一步骤S4。然后，在步骤S4中，干扰检查部110由各移动轴的移动量和虚拟轴中的上述绝对移动量进行干扰检查。

图6表示设定了作为Y方向虚拟轴的Y2’轴的第二刀架6与第四刀架8的干扰检查的一例。预先设定包括第二刀架6及其上面所安装的刀具T在内的干扰检查区域(以虚线包围的区域6a)、和包括第四刀架8及其上面所安装的刀具T在内的干扰检查区域(以虚线包围的区域8a)。然后，由第二刀架6和第四刀架8的目前位置，求出根据对于第二刀架6的X2轴方向、Y2轴方向以及A2轴方向的移动指令，第二刀架6移动至Y2’轴上和X2轴上的哪个位置。

另外，求出根据对于第四刀架8的Z4轴方向和Y4轴方向的移动指令，第四刀架8移动至Z4轴上和Y4轴上的哪个位置。然后，在算出后的两者的位置上，第二刀架6的干扰检查区域6a和第四刀架8的干扰检查区域8a相交叉时，干扰检查部110判断为在第二刀架6与第四刀架8之间产生干扰，控制第二刀架6和第四刀架8的移动，并利用警报等告知产生干扰的情况。

通过这样，在本发明中，通过干扰检查部110与绝对移动量算出部120的联系，即使在对于一个移动体的一个移动方向设有多个移动手段的情况下，也能够容易地进行该移动体的干扰检查。

另外，在上述构成的工件加工装置中，也可以设有向第一主轴12、第二主轴22、第三主轴32的任意一个主轴供给未加工的工件、或者从任意一个主轴搬出已加工的工件的工件输送装置。

工件输送装置，只要能够与第一主轴12、第二主轴22或第三主轴32之间无干扰地进行工件的授受，便可以使用机械臂或装料器等的各种工件输送装置。

在该实施方式中，分别与第一主轴12、第二主轴22以及第三主轴32相对应而设有工件输送装置。根据图3对在与第二主轴22之间进行工件的授受的工件输送装置93进行说明。另外，对于在与第一主轴12之间进行工件的授受的工件输送装置91和在与第三主轴32之间进行工件的授受的工件输送装置92的构成，由于与上述工件输送装置93相同，因而省略详细的说明。

工件输送装置93设有基台930、联杆机构931、基座932、滑块933以及卡盘934。上述基台930安装于床身4上。上述联杆机构931，由设有旋转臂931a和支撑臂931b的平行联杆构成。该旋转臂931a的末端侧旋转驱动自如地支撑于基台930上。上述支撑臂931b的末端侧摆动自如地支撑于基台930上。

上述基座932被旋转臂931a和支撑臂931b的前端加以支撑。旋转臂931a′的转动，例如利用旋转滚筒而进行。通过旋转臂931a的转动，基座932与Y方向平行地进退移动。滑块933在Y方向上滑动移动自如地安装于基座932上。在滑块933与基座932之间，设有滑块933的滑动驱动机构。通过滑动驱动机构，滑块933在Y方向上进退移动。上述卡盘934设置于滑块933的前端并进行工件的夹持。

卡盘934，通过利用旋转臂931a的转动的基座932的沿着圆弧状的轨迹的Y方向移动，和利用滑动驱动机构的滑块933的直线状的Y方向移动的两阶段，而在Y方向上进行进退移动。通过使卡盘934与第二主轴22的前端相对那样地移动，能够在卡盘934与第二主轴22之间进行工件的授受。另一方面，通过使支撑臂931b朝向大致垂直上方，并使滑块933移动至基座932的后方，不会使卡盘934从基台930略突出而能够紧凑地进行收容。

由于联杆机构931由平行联杆构成，因此，能够抑制工件输送装置93在上述收容状态下的高度方向和Y方向的尺寸。向卡盘934的未加工工件的供给，可以利用未图示的零件供给器等的工件供给装置进行。从卡盘934的已加工工件的取出，可以利用未图示的机械手等进行。

<加工方法>

接着，参照图7和图8，对使用上述构成的工件加工装置的工件加工的一例进行说明。

另外，在以下的说明中，以设有可以在与第一主轴12之间进行工件的授受的工件输送装置91、可以在与第三主轴32之间进行工件的授受的工件输送装置92、以及可以在与第三主轴3的对面位置上的第二主轴32之间进行工件的授受的工件输送装置93的三台工件输送装置91、92、93而进行说明。

在(a)的初始状态下，在第一主轴12和第三主轴32上夹持有工件W，第一主轴12的工件W通过第一刀架5的刀具T被加工，第三主轴32的工件W通过第三刀架7的刀具T和第四刀架8的刀具T被加工。此时，第二加工单元MU2在第一加工单元MU1的对面位置上待机，以使第二主轴22位于第一主轴12的主轴轴线上。另外，在工件输送装置91中准备有接下来在第一加工单元MU1中进行加工的工件W。

第一加工单元MU1中的工件W的加工结束后，第一主轴12和第二主轴22在Z方向上向相互接近的方向移动，并如(b)所示，在第一加工单元MU1与第二加工单元MU2的大概中间位置，第一加工单元MU1中的加工结束后的工件W被交接至第二主轴22。

在交接结束后，如(c)所示，第一主轴12返回至从工件输送装置91接收接下来应进行加工的工件W的位置，在第二加工单元MU2中，第二主轴22返回至用于加工所接收的工件W的加工位置，并利用安装于第二刀架6上的刀具T开始对工件W进行加工。

第二加工单元MU2，为了向第三主轴32交接工件，而在夹持于第二主轴22的工件W的加工中，在Y方向上朝向第三主轴32的对面位置进行输送移动。使第二加工单元MU2在Y方向上移动的时机，例如可以为与第二主轴22返回至加工位置同时或其后不久，夹持于第三主轴32的工件W的加工结束之前、或者与加工结束同时或其后不久，以及在第三主轴32和工件输送装置92之间即将开始进行已加工工件W的授受之前或同时等的任意一个时机。

另外，即使在任意一个时机，为了消除空耗时间，以在通过工件输送装置92从第三主轴32搬出已加工的工件W时，第二主轴22被定位于第三主轴32的主轴轴线上为佳。

如图8(a)所示，第二主轴22与第三主轴32在同一主轴轴线上相对，在第二主轴22中工件W的加工已结束，且在第三主轴32中加工结束后的工件W通过工件输送装置92被搬出时，如图8(b)所示，第二主轴22和第三主轴32在Z方向上朝向相互接近的方向移动，并在第三加工单元MU3与第二加工单元MU2的大概中间位置，将在第二主轴22中加工结束后的工件W交接至第三主轴32。也就是说，在该实施方式中，第一主轴12构成配置于“工件供给位置”的“主轴”，第三主轴32构成配置于“工件搬出位置”的“主轴”。

另外，在工件W从上述第二主轴23交接至第三主轴33时，第四刀架8退避至不与第二和第三加工单元MU2、3侧发生干扰的位置。例如，如图示那样，退避至第一加工单元MU1与第三加工单元MU3的大致中间位置。

在从第二主轴23向第三主轴33的工件W的交接结束后，如图8(c)所示，第三主轴32返回至进行工件W的加工的工件加工位置。另外，第二主轴22返回至能够进行Y方向的移动的位置。进而，第四刀架8返回至与第三主轴32相对的位置。然后，在第三加工单元MU3中，利用安装于第三刀架7的刀具T和安装于第四刀架8的刀具T开始进行工件W的加工。第二加工单元MU2，在Y方向上移动至与第一加工单元MU1相对的位置，从而返回至初始状态(图7(a)的状态)。

以后，重复图7(b)～图8(c)的程序。

如以上所示那样，由于第二加工单元MU2兼作工件的输送单元，从而能够利用第二主轴22一边对工件W进行加工一边从第一加工单元MU1向第三加工单元MU3进行输送，因此，不需要等到第二加工单元MU2中的工件W的加工结束后再输送工件W。通过这样，提高了工件的加工效率。

另外，通过将同一构成的三个加工单元MU1、MU2、MU3搭载于一个床身4上，能够简单地构成设有工件的输送系统的工件加工装置(机床)。通过该构成，能够减少因各加工单元MU1、MU2、MU3中的加工引起的床身的热位移或床身的设置地板的位移等的不良影响，从而能够提高加工精度。各加工单元MU1、MU2、MU3的布置，也可以根据加工而进行变更。

另外，也可以构成为将在第三加工单元MU3中的加工结束后的工件，从第三主轴32交接至第二主轴22，并将交接至第二主轴22的工件一边利用第二加工单元MU2进行加工，一边向第一主轴12进行输送并交接至第一主轴12，通过第一加工单元MU1进行加工并搬出。

图9和图10是其他的加工方法的实施方式的示意图。在图9和图10中，以箭头表示工件的移动方向。另外，以虚拟线表示第三加工单元MU3的对面位置上的第二加工单元MU2。

在图9(a)的例子中，第一主轴12从工件输送装置91接收未加工的工件(箭头(i))，并利用安装于第一刀架5上的刀具进行加工。另外，第三主轴32也从工件输送装置92接收未加工的工件(虚线箭头(I))，并利用安装于第三刀架7上的刀具进行加工。

在第一主轴12中的工件加工结束后，第二主轴22以与之前相同的程序从第一主轴12接收已加工的工件(箭头(ii))，并在第二加工单元MU2中一边在Y方向上移动一边进行工件的加工(箭头(iii))。在图9(a)的例子中，在第二加工单元MU2中加工后的工件，在与第三加工单元MU3相对的位置上，通过工件输送装置93从第二主轴22被搬出(箭头(iv))。

另一方面，在第三加工单元MU3中被加工后的工件，被交接至已加工工件通过工件搬出装置93被搬出后的第二主轴22(虚线箭头(II))。被交接至第二主轴22的工件，在第二加工单元MU2中被加工后，通过工件搬出装置93而被搬出(虚线箭头(III))。然后，第二加工单元MU2返回至与第一加工单元MU1相对的位置，从而返回至图9(a)所示的初始状态。

另外，在该例子中，第一主轴12构成设置于“工件供给位置”的“主轴”，工件输送装置93构成设置于“工件搬出位置”的“工件输送装置”。

在图9(b)的例子中，为了能够与第一加工单元MU1的对面位置上的第二加工单元MU2之间进行工件的搬出和搬入，而在第二加工单元MU2的Y方向的移动路径上的工件输送装置93的相反端上，设有第四台工件输送装置94。

在该例子中，将在第三加工单元MU3的对面位置上从工件输送装置93接收的未加工的工件(箭头(i))，通过第二加工单元MU2一边在Y方向上从第三加工单元MU3的对面位置移动至第一加工单元MU1的对面位置一边进行加工(箭头(ii))，并将加工结束后的工件交接至第一主轴12(箭头(iii))。在第一加工单元MU1中对从第二主轴22接收的工件进行加工，加工结束后的工件通过工件输送装置91而被搬出(箭头(iv))。

另外，在将工件从第二主轴22交接至第一主轴12之后，在与第一加工单元MU1相对的位置上，从工件输送装置94向第二主轴22交接未加工的工件(虚线箭头(I))。第二加工单元MU2，一边对所接收的工件进行加工，一边在Y方向上从第一加工单元MU1的对面位置移动至第三加工单元MU3的对面位置(虚线箭头(II))。

加工结束后的工件从第二主轴22被交接至第三主轴32(虚线箭头(III))，并在第三加工单元MU3中进行加工。在第三加工单元MU3中加工结束后的工件，通过工件输送装置92而被搬出(虚线箭头(IV))。

另外，在该例子中，第一主轴12和第三主轴32构成设置于“工件搬出位置”的“主轴”，工件输送装置93、94构成设置于“工件供给位置”的“工件输送装置”。

在图10(a)、(b)的例子中，为了能够与第一加工单元MU1的对面位置上的第二加工单元MU2之间进行工件的搬出和搬入，也设有第四台工件输送装置94。

在图10(a)的例子中，实线箭头所示的(i)～(v)的工件的移动方向与图7和图8所示的工件的移动方向相同。

但是，在将工件从第二主轴22交接至第三主轴32之后，未加工的工件从工件输送装置93交接至第二主轴22(虚线箭头(I))，第二加工单元MU2，一边对所接收的工件进行加工一边在Y方向上从第三加工单元MU3的对面位置移动至第一加工单元MU1的对面位置(虚线箭头(II))。然后，在与第一加工单元MU1相对的位置上，将加工结束后的工件交接至工件输送装置94(虚线箭头(III))。在该例子中，在第一加工单元MU1中的工件的加工时间较长，且将工件交接至第三加工单元MU3后的第二加工单元MU2的待机时间长的情况下是有效的。

另外，在该例子中，第一主轴12构成设置于“工件供给位置”的“主轴”，工件输送装置93构成设置于“工件供给位置”的“工件输送装置”。另外，第三主轴32构成设置于“工件搬出位置”的“主轴”，工件输送装置94构成设置于“工件搬出位置”的“工件输送装置”。

在图10(b)的例子中，实线箭头所示的(i)～(iv)及虚线箭头所示的(I)～(II)的工件的移动方向与图9(a)所示的工件的移动方向相同。

但是，在该例子中，在第三加工单元MU3中加工后的工件被交接至第二主轴22之后，第二加工单元MU2一边在Y方向上从第三加工单元MU3的对面位置移动至第一加工单元MU1的对面位置位置一边进行工件的加工(虚线箭头(III))。然后，将加工结束后的工件，从第二主轴22交接至工件输送装置94(虚线箭头(IV))。

另外，在该例子中，第一主轴12和第三主轴32构成设置于“工件供给位置”的“主轴”，工件输送装置93、94构成设置于“工件搬出位置”的“工件输送装置”。

本发明并不限定于上述的实施方式。

例如，在利用第二加工单元MU2的夹持于第二主轴22的工件的输送中，具有对第二主轴22的工件进行加工的工序的话，则任意的工件的加工模式中也可以采用，从而能够谋求加工的效率化。

另外，在上述的实施方式中，以第一刀架5、第二刀架6以及第三刀架7为梳形的刀架为前提进行了说明，但是，也可以是转塔式的刀架。

进而，也可以取代上述的第一主轴12和第三主轴32的任意一个或两个主轴，而设置机械臂或装料器等的工件输送装置。

本发明能够广泛地适用于对一个工件依次实施多个加工的多轴的工件加工装置中。

Claims (8)

1.一种工件加工装置，具有在工件的供给位置与搬出位置之间进退移动的移动主轴，通过在所述供给位置向所述移动主轴供给工件，使所述移动主轴从所述供给位置移动至所述搬出位置，并在所述搬出位置将工件从所述移动主轴搬出，而将工件从所述供给位置输送至所述搬出位置，其特征在于，

将与所述移动主轴相对应的刀架，呈整体地设置于所述移动主轴上，且安装为相对于所述移动主轴移动自如；

所述刀架构成为，在利用所述移动主轴进行的所述工件的输送移动中，利用所述刀架的刀具对保持于所述移动主轴的工件进行加工。

2.如权利要求1所述的工件加工装置，其特征在于，

在工件的供给位置或工件的搬出位置的至少一方上配置工件输送装置，

在工件的供给位置或工件的搬出位置的至少一方上，在所述移动主轴与所述工件输送装置之间进行工件的授受。

3.如权利要求1所述的工件加工装置，其特征在于，

分别在所述工件的供给位置和所述工件的搬出位置上配置主轴，

并构成为在所述工件的供给位置和所述工件的搬出位置上，在所述主轴与所述移动主轴之间进行所述工件的授受。

4.如权利要求3所述的工件加工装置，其特征在于，

与所述主轴的各个相对应地设有刀架，其中，该刀架具有对夹持于所述主轴上的工件进行加工的刀具。

5.一种工件加工方法，是具有在工件的供给位置与搬出位置之间进退移动的移动主轴，通过在所述供给位置向所述移动主轴供给工件，使所述移动主轴从所述供给位置移动至所述搬出位置，并在所述搬出位置将工件从所述移动主轴搬出，而将工件从所述供给位置输送至所述搬出位置的工件加工装置中的工件加工方法，其特征在于，

准备刀架，其中，该刀架设置于所述移动主轴，在与所述移动主轴呈整体地移动的同时，一边相对于所述移动主轴移动一边对夹持于移动主轴上的工件进行加工；

在利用所述移动主轴进行的工件的输送移动中，利用所述刀架的刀具对保持于移动主轴的工件进行加工。

6.如权利要求5所述的工件加工方法，其特征在于，

在所述工件的供给位置或所述工件的搬出位置的至少一方上准备有工件输送装置，

并在所述工件的供给位置或所述工件的搬出位置的至少一方上，在所述移动主轴与所述工件输送装置之间进行工件的授受。

7.如权利要求5所述的工件加工方法，其特征在于，

准备有主轴，其中，该主轴分别配置于所述工件的供给位置和所述工件的搬出位置上，并与所述移动主轴之间进行工件的授受；

在所述工件的供给位置上将工件从所述主轴交接至所述移动主轴，并利用所述移动主轴一边将该工件进行移动一边进行加工，将加工结束后的所述工件在所述工件的搬出位置交接至所述主轴。

8.如权利要求7所述的工件加工方法，其特征在于，

与所述主轴的各个相对应地设有刀架；

在利用安装于所述刀架的刀具对夹持于所述主轴的工件进行加工之后，在所述工件的供给位置将所述工件从所述主轴交接至所述移动主轴，并利用安装于所述刀架的刀具，对在所述工件的搬出位置上从所述移动主轴交接至所述主轴的所述工件进行加工。

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