JP2002292502A - 機械加工システム及び機械加工システムを用いたワークピースの機械加工方法 - Google Patents

機械加工システム及び機械加工システムを用いたワークピースの機械加工方法

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JP2002292502A JP2001384906A JP2001384906A JP2002292502A JP 2002292502 A JP2002292502 A JP 2002292502A JP 2001384906 A JP2001384906 A JP 2001384906A JP 2001384906 A JP2001384906 A JP 2001384906A JP 2002292502 A JP2002292502 A JP 2002292502A
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machine tool
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machining
machining system
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Tom Miyano Toshiharu
トム ミヤノ トシハル
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 スペースを有効的に利用可能な機械加工シス
テムを提供する。 【解決手段】 本発明に係る機械加工システムは、第一
ワークピースホルダー２０と、ワークピース２４の加工
作業を行うための第一機械加工ユニットとを備えた第一
工作機械１２及び、第二ワークピースホルダー２０′
と、ワークピースの加工作業を行うための第二機械加工
ユニット３８′とを備えた第二工作機械１４を具備して
構成する。前記機械加工システムは、前記第一及び第二
工作機械１２，１４を加工位置で支持するベース組立体
１６をさらに備えている。また、前記第一工作機械１２
の少なくとも一部が第一ライン６４に沿って位置調整可
能であると共に、前記第二工作機械１４の少なくとも一
部が、前記第一ライン６４に非平行に設けられた第二ラ
イン８６に沿って位置調整可能である。そして、前記第
一及び第二工作機械の一部が相対的に位置調整可能に構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークピースの加
工を行う機械加工システム、特にワークピースを加工す
るために協動する複数の工作機械を備えた機械加工シス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
は、多機能あるいは性能を犠牲にすることなく、要する
スペースを最小限にすることが可能な機械加工システム
を提供することを目的とする。従来、機械加工システム
としては、複数または多段的に設けられた工作機械アッ
センブリを操作可能にセットアップし、加工作業を連続
的に行う為にワークピースを一の工作機械アッセンブリ
から別の工作機械アッセンブリに移動させるものが知ら
れている。前記機械加工システムの占有スペースは、か
なり大きくなり得る。
【０００３】米国特許４６１２８３２号には工作機械ア
ッセンブリが垂直方向に角を成して配置された機械加工
システムが開示されている。ワークピースは機械加工さ
れる間、非水平に設けられた平面上で移動される。傾斜
された表面は、工作機械の基礎となると共に、潤滑剤及
び加工中にワークピースから除去された切片をコレクシ
ョンベースに向かって下方へとガイドする。この配置
は、水平配置された機械加工システムに対して占有スペ
ースを減少することができる。
【０００４】さらに、操作軸が垂直方向になるように工
作機械アッセンブリを配置した機械加工システムが知ら
れている。該機械加工システムとしては、例えば米国特
許１７８２１３８号公報に開示されている。この機械加
工システムにおいても同様に占有スペースを減少するこ
とができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る機械加工シ
ステムは、第一ワークピースホルダーと、前記第一ワー
クピースホルダーにより保持されたワークピースの加工
作業を行うための第一機械加工ユニットとを備えた第一
工作機械及び、第二ワークピースホルダーと、前記第二
ワークピースホルダーにより保持されたワークピースの
加工作業を行うための第二機械加工ユニットとを備えた
第二工作機械を、含んで構成されている。さらに、前記
機械加工システムは、前記第一及び第二工作機械を加工
位置に保持するためのベースを備えている。前記第一工
作機械の少なくとも一部は、第一ラインに沿って位置調
整可能になっている。さらに、前記第二工作機械の少な
くとも一部は、前記第一ラインに非平行に設けられた第
二ラインに沿って位置調整可能になっている。該第一及
び第二工作機械の一部は、前記第一工作機械と第二工作
機械間でのワークピースの移動を円滑に行うために、前
記第一及び第二ラインに沿って相対的に位置調整可能で
ある。
【０００６】本発明の一形態において、第一工作機械
は、第一作動中心軸を備えていると共に、第二工作機械
は、第二作動中心軸を備えている。そして、前記第一ラ
イン及び第一作動中心軸と平行な第三ラインは、第一平
面に存在する。また、前記第二ライン及び第二作動中心
軸と平行な第四ラインは、第二平面に存在する。ここ
で、第一及び第二平面は互いに平行ではない。
【０００７】前記第一及び第二平面は、下方に１３５°
未満の角度を成して下方に広がるように配置することが
できる。さらに、この角度は約９０°にすることができ
る。
【０００８】また、本発明の一形態において、第一ライ
ンは水平基準面に対して、傾斜している。
【０００９】さらに本発明の一形態では、第一工作機械
の一部は、第一主軸台を備えると共に、第二工作機械の
一部は、第二主軸台を備えて成る。また、前記各々の主
軸台は、中心軸を備えている。前記第一及び第二主軸台
は、ワークピースの引渡し位置、つまり前記第一及び第
二主軸台の中心軸がおおむね一致する位置へ相対的に位
置調整可能である。
【００１０】ベース組立体は、協働下に逆Ｖ形状を形成
する第一及び第二の平滑な面を備えることができる。一
形態において、第一工作機械は、前記第一の平滑な面上
に設置されていると共に、前記第二工作機械は、第二の
平滑な面上に設置されている。
【００１１】本発明に係る機械加工システムは、前記第
一及び第二平表面上の異物を貯留するために、上方に開
口部を有する容器をさらに備えている。
【００１２】本発明に係る一形態において、ベース組立
体は、上方に向かって突出する支持体をさらに備えてい
る。そして、前記第一の平滑な面は第一主軸台の中心軸
と平行に伸びる幅を有し、前記支持体は第一の平滑な面
の幅より実質的に短い幅寸法に設けられている。
【００１３】また、本発明に係る一形態において、前記
第一ワークピースホルダーは、第一主軸台を示し、前記
第一機械加工ユニットは複数個の切削工具を備えた割り
出し可能なタレットを示す。
【００１４】前記第一工作機械は、加工されるワークピ
ースを移送位置に搬送するための第一コンベアをさらに
含んでいる。
【００１５】そして前記工作機械は、第一コンベア上の
ワークピースを受け取り、該ワークピースを前記第一主
軸台によって作動的に保持可能な位置に向かって移送さ
せる移送手段をさらに備えることができる。
【００１６】前記工作機械は、第二ワークピースホルダ
ーからユースポイントまでワークピースを搬送するため
の第二コンベアをさらに備えることができる。
【００１７】前記第二工作機械は第二ワークピースホル
ダー上のワークピースを受け取り、該ワークピースを前
記第二コンベアへ移送させる第二移送手段を備えること
ができる。
【００１８】前記第一移送手段は、ワークピースを保持
するために把持姿勢と解放姿勢との間を相対的に移動可
能な第一及び第二クリップを備えることができる。
【００１９】本発明に係る一形態において、前記第一作
動中心軸は水平方向に伸びている。
【００２０】さらに本発明は、加工作業が行われるワー
クピースを保持するための第一主軸台を備えた第一工作
機械と、加工作業が行われるワークピースを保持するた
めの第二主軸台を備えた第二工作機械とを具備する機械
加工システムに関するものである。かかる機械加工シス
テムは、前記第一及び第二工作機械を加工位置で支持す
るベース組立体をさらに備えている。前記第一主軸台
は、第一平面にある２本の横軸に沿って移動可能になっ
ている。また、前記第二主軸台は、第二平面にある二本
の横軸に沿って移動可能である。ここで、第一及び第二
平面は、互いに非平行である。
【００２１】本発明に係る一形態において、第一及び第
二平面は、協働下に逆Ｖ形状を形成している。
【００２２】第一及び第二平面は、１３５°未満の角度
を成して、下方に広がるよう配置することができる。こ
の角度は、約９０°に形成することができる。
【００２３】さらに本発明は、加工作業が行われるワー
クピースを保持するための第一主軸台を備えた第一工作
機械、及び加工作業が行われるワークピースを保持する
ための第二主軸台を備えた第二工作機械を含む機械加工
システムに関するものである。前記工作機械は、前記第
一及び第二工作機械を支持するベース組立体をさらに備
えている。前記ベース組立体は、第一の平滑な面及び第
二の平滑な面を備え、第一及び第二の平滑な面を含む第
一及び第二平面が逆Ｖ形状を形成するように、前記第二
の平滑な面は、前記第一の平滑な面に対して角を成す方
向に配置されている。潤滑剤または第一工作機械の使用
中にワークピースから除去された切片の少なくとも一方
を、第一の平滑な面によって下方にガイドするように、
前記第一工作機械は前記第一の平滑な面の上方に配置さ
れている。また、潤滑剤または第二工作機械の使用中に
ワークピースから除去された切片の少なくとも一方を、
第二の平滑な面によって下方に向けてガイドするよう
に、前記第二工作機械は前記第二の平滑な面の上方に配
置されている。
【００２４】前記機械加工システムは、第一の平滑な面
によって下方にガイドされた潤滑剤または第一工作機械
の使用中にワークピースから除去された切片の少なくと
も一方を収集するために、上部に開口を有する容器体を
さらに備えることができる。
【００２５】第一工作機械は、ワークピースを保持する
ための第一主軸台を備えることができる。さらに工作機
械は、ワークピースを保持するための第二主軸台を備え
ることができ、前記第一及び第二主軸台は、第一及び第
二主軸台間のワークピースのやりとりを容易にするため
に、相対的に位置調整可能に設けられている。
【００２６】本発明に係る一形態において、前記第一及
び第二主軸台は、第一及び第二中心軸を備えていると共
に、前記記第一及び第二主軸台は第一及び第二中心軸が
おおむね一致する引渡し位置に相対的に位置調整可能に
設けられている。
【００２７】本発明に係る一形態において、第一主軸台
は、加工実施位置に固定可能であると共に、第一平面上
の加工実施位置と、前記第二主軸台とのワークピース引
き渡しの際に位置する引渡し位置との間を移動可能であ
る。また、第一平面は、水平基準面に対して角度を成し
て配置されている。
【００２８】本発明に係る一形態において、第二主軸台
は、加工実施位置に固定可能であると共に、第二平面上
の加工実施位置と、前記第一主軸台とのワークピース引
き渡しの際に位置する引渡し位置との間を移動可能であ
る。また、第二平面は、第一平面及び水平基準面に対し
て角度を成して配置されている。
【００２９】さらに、前記第一及び第二平面は、協働下
に逆Ｖ形状を形成することができる。
【００３０】さらに本発明は、以下の工程を備えたワー
クピースの加工方法を提供する。まず、第一工作機械を
使用して、ワークピースに第一加工作業を行う工程と、
第一加工作業完了後に、前記ワークピースを縦方向に伸
びる第一ラインに沿って移動させる工程と、そして、前
記ワークピースを第二工作機械に移動させる工程と、前
記ワークピースに第二加工作業を行う工程と、その後、
前記ワークピースを第一ラインとは非平行で且つ縦方向
に伸びる第二ラインに沿って移動させる工程である。
【００３１】さらに、前記第一及び第二ラインは、協働
下に逆Ｖ形状を形成することができる。
【００３２】本加工方法は、潤滑剤または第一加工作業
中にワークピースから除去された切片の少なくとも一方
を、前記第一平面に沿って下方の収集領域に移動させる
工程をさらに備えることができる。
【００３３】そして、潤滑剤または第一加工作業中にワ
ークピースから除去された切片の少なくとも一方を容器
体に収集する工程をさらに備えることができる。
【００３４】さらに、潤滑剤または第二加工作業中にワ
ークピースから除去された切片の少なくとも一方を、前
記第二平面に沿って下方の収集領域に移動させる工程を
さらに備えることができる。
【００３５】また、前記第一及び第二平面は、協働下に
逆Ｖ形状を形成することができる。
【００３６】本発明に係る一形態において、前記ワーク
ピースを第二工作機械に引渡す工程は、前記第一及び第
二主軸台を引渡し位置に位置させることにより、前記ワ
ークピースを第一主軸台から第二主軸台に受渡し可能に
するために、前記第一工作機械に設けられた第一主軸台
及び前記第二工作機械に設けられた第二主軸台の少なく
とも一部を位置調整させる工程を伴っている。
【００３７】本発明に係る一形態において、前記第一及
び第二主軸台はそれぞれ中心軸を備え、前記第一及び第
二主軸台のワークピース引渡し位置で前記第一及び第二
主軸台の中心軸がおおむね一致する。
【００３８】前記第一加工作業工程は、割り出し可能な
タレットに備えた工具を使用して第一加工作業を行う工
程を伴っている。
【００３９】また、前記第二加工作業工程は、割り出し
可能なタレットに備えた工具を使用して第二加工作業を
行う工程を伴っている。
【００４０】そして、本加工方法は、第一コンベア上の
ワークピースを第一工作機械に備えられた第一主軸台に
向けて前進さる工程と、ワークピースを把持する第一移
送手段を介してワークピースを把持し且つ、第一主軸台
に移送する工程とをさらに備えることができる。
【００４１】本加工方法は、前記第二工作機械に備えら
れた第二主軸台からワークピースを取り外すために、第
二移送手段を稼働させる工程と、ワークピースをユース
ポイントに前進させるための第二コンベアに、該ワーク
ピースを移送する工程とをさらに備えることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
について図面を参照して説明する。１０は、本発明に係
る機械加工システムを示す。該機械加工システム１０
は、ベース組立体１６上の所定の位置に配設された第一
工作機械１２及び第二工作機械１４を備えている。かか
るベース組立体１６は、上方が開口した容器体１８内に
設けられていると共に、該容器体１８は、加工作業中に
発生する潤滑剤やワークピースの切削片のような異物を
貯留する。
【００４３】本実施形態において、前記工作機械１２，
１４は類似した構造を成している。本発明の概念は、本
質的にはどんな工作機械に対しても利用することができ
るが、本実施形態に係る工作機械では、本発明の適例を
示している。本実施形態に係る第一工作機械１２として
は、ワークピース２４が着脱可能に固定されると共に作
動中心軸２６の回りを回転可能なスピンドル２２と、該
スピンドル２２を備えた主軸台２０（第一ワークピース
ホルダー）とを備えて基本構成される。前記第一主軸台
２０は、第一スライド台２８上に設けられている。ま
た、第一駆動モータ３０は、第一スライド台２８上に設
けられており、作動中心軸２６の回りにスピンドル２２
を回転させるために駆動させる。前記第一駆動モータ３
０の駆動力は、第一主軸台２０及び駆動軸にそれぞれ設
けられたプーリ３４，３６に張られたベルト３２を介し
て、スピンドル２２に伝達される。
【００４４】第一工作機械１２は、割り出し可能なタレ
ット４２が設けられたベース４０からなる第一機械加工
ユニット３８をさらに備えている。前記タレット４２
は、作動中心軸２６に略平行な水平軸４４の回りを旋回
可能である。また、前記タレット４２は、多角形状の外
周４６を有していると共に、外周４６の各平面部にはワ
ークピースの加工作業を行うための切削工具４７が支持
されている。
【００４５】前記第一スライド台２８は、ベース組立体
１６の壁５２に面した傾斜面５０に設けられた第二スラ
イド台４８と協働するよう構成されている。前記壁５２
は、前記傾斜面５０から上方に向けて突き出した、略縦
方向に伸びるガイドレール５４を備えている。前記ガイ
ドレール５４は、第二スライド台４８に形成されたスリ
ット５６と嵌合するＴ形状の断面を成している。この配
置構成によれば、第二スライド台４８は、図２に示す双
方向矢印５８の方向に、傾斜面５０に対してガイドされ
る。
【００４６】また、前記第二スライド台４８は、水平に
伸びるガイドレール６０を備えていると共に、該ガイド
レールは第一スライド台２８に形成されたスリット６２
と嵌合するＴ形状の断面を成している。前記ガイドレー
ル６０及びスリット６２によれば、第一スライド台２８
は、双方向矢印６４によって示す略水平方向に、第二ス
ライド台４８に対して相対的に移動可能となる。また、
前記矢印６４は矢印５８に略直交している。
【００４７】さらに、ベース組立体１６には、サーボモ
ータ６６，６８が設けられており、該サーボモータ６
６，６８により第二スライド台４８及び第一スライド台
２８はそれぞれ矢印５８及び矢印６４に沿って移動す
る。前記サーボモータ６６，６８の駆動力は、周知の機
構などにより伝達することができる。例えば、サーボモ
ータ６６，６８の駆動力は、実施可能なネジの回転によ
り前記第二スライド台４８及び第一スライド台２８に伝
達される。また、他の方法としては、第一及び第二スラ
イド台２８，４８を動作させるために、油圧シリンダー
を用いてもよい。
【００４８】供給コンベア７０は、個々のワークピース
２４を支持可能であると共にワークピース供給部７６か
ら移送位置７８にワークピース２４を移動させるため
の、支持面７４を有する環状ベルト７２を備えている。
【００４９】さらに、第一工作機械は、第一移送手段８
０を備えている。後に詳細は説明するが、第一移送手段
８０は、供給コンベア７０上の移送位置７８にあるワー
クピース２４を受け取り、そして該ワークピース２４を
前記第一主軸台２０のスピンドル２２によって保持可能
な位置に搬送する。前記搬送されたワークピース２４が
スピンドル２２により適切に保持されると、第一スライ
ド台２８が、矢印６４に沿って図２の左側に移動可能と
なる。その後、第二スライド台４８を、前記ワークピー
ス２４とタレット４２の切削工具４７とが最も適切な関
係になるように下方向けてに移動させる。
【００５０】また、前記第二工作機械１４は、前記第一
工作機械１２と基本的に同一の構成要素を備えている。
しかしながら、必ずしもそうである必要はなく、第二工
作機械１４は、第一工作機械１２と完全に異なる構成要
素にすることも可能である。本明細書では、第一工作機
械と同一の第二工作機械１４の構成要素は、“´”を付
した同一符号で示している。
【００５１】第二工作機械１４は、作動中心軸８２周り
に回転するスピンドル２２´と、該スピンドル２２´を
備えた第二主軸台２０´とを備えて基本構成されてい
る。前記スピンドル２２´は、駆動モータ３０´により
ベルト３２´を介して回転する。前記第二主軸台２０´
及び駆動モータ３０´は、スライド台２８´上に配置さ
れていると共に、該スライド台２８´は矢印８４で示す
水平線方向に、スライド台４８´に対してガイドされて
いる。また、前記スライド台４８´は矢印８６で示すよ
うに、ベース組立体１６の壁９０に面した傾斜面８８か
ら、上方に向けて突き出したガイドレール５４´に沿っ
て縦方向にガイドされている。
【００５２】さらに、前記壁９０は、第二機械加工ユニ
ット３８´を支持していると共に、該第二機械加工ユニ
ット３８´は、軸９２周りに回転可能であり且つ、割り
出し可能なタレット４２´を備えている。前記タレット
４２´は、複数個の切削工具４７´が設けられた多角形
状の外周４６´を有している。さらに、サーボモータ６
６´，６８´は、それぞれ矢印８６，８４に沿ってスラ
イド台４８´及びスライド台２８´の位置調整を行うこ
とが可能である。
【００５３】そして、後述のように、ワークピース２４
は、第一工作機械１２によって加工作業が行われた後、
それとは個別の操作によって、第二工作機械１４に移動
させられる。第二加工作業の結果、ワークピース２４
は、第二主軸台２０´からユースポイント９４に搬送さ
せられる。この搬送は、供給コンベア７０と類似の構成
を有する排出コンベア９６により行われる。前記排出コ
ンベア９６は、ワークピース２４の支持面１００を有す
る環状ベルト９８を備えている。スピンドル２２´に把
持された個々のワークピース２４は、前記第一移送手段
８０を介してそこから移送され、そして、排出コンベア
９６の支持面１００上の移送位置１０４に載置される。
その結果、ワークピース２４は、環状ベルト９８により
移動位置１０４からユースポイント９４に連続的にまっ
すぐ搬送される。
【００５４】また、前記傾斜面５０，８８は、平面で且
つ頂上１０６で交わっている。かかる傾斜面５０，８８
は、協働下に角度αをなす逆Ｖ形状に形成されている。
この角度αは、９０°以上で且つ１３５°未満に設定さ
れている。さらに、前記傾斜面５０，８８は、潤滑剤や
加工中にワークピースから切り離され傾斜面５０，８８
上に落ちた切削片のような異物が、重力により下方へ移
動して、前記異物を集積するための容器体１８内に入る
ような形状に形成されている。矢印５８，８６で示す主
軸台２０，２０´の縦移動の方向は、傾斜面５０，８８
の面と略平行であることが望ましい。同様に、矢印６
４，８４示す主軸台２０，２０´の水平移動の方向は、
傾斜面５０，８８の面と平行であることが望ましい。さ
らに前記矢印６４，８４で示す水平移動の方向は、主軸
台２０，２０´の作動中心軸２６，８２及び割り出し可
能なタレット４２，４２´の軸４４，９２と略平行であ
ることが望ましい。また、傾斜面５０，８８は、図４に
示す水平基準面Ｐに対してそれぞれ異なる角度を成して
もかまわない。好ましい形状としては、それぞれの傾斜
面５０，８８が、機械加工システムが設置される基礎支
持面１０８と平行な水平基準面Ｐに対して同一の傾斜角
を成していることである。
【００５５】次に、上記の本実施形態に係る機械加工シ
ステムの操作の一例について述べる。図２に示すよう
に、個々のワークピース２４は、ワークピース供給部７
６から支持面７４上に供給される。該支持面７４は移送
位置７８に向けて矢印１１０の方向にワークピース２４
を移動させるためものである。そうすると、供給コンベ
ア７０の駆動部１１１は、断続運転がされる。移送手段
１０２の操作の詳細は、図６乃至９に示す。まず、駆動
部１１２を操作することにより、トランスファーアーム
１１４が、図６に示す破線の位置、つまり、トランスフ
ァーアーム１１４が把持姿勢になる位置に移動し、そし
てトランスファーアーム１１４のクリップ１１６，１１
８が移送位置７８のワークピース２４に対して開脚姿勢
に位置されるように、引っ込められる。その後、駆動部
１１２により図６に実線で示す位置にトランスファーア
ームを移動させる。この時、クリップ１１６，１１８
は、解放姿勢、つまりワークピース２４の寸法より大き
い距離に広げられた状態で保持される。そして、図６に
示す実線位置において、クリップ１１６，１１８は、把
持姿勢、つまり移送位置７８でワークピース２４を把持
する状態になるように互いの方に向かって移動させる。
次に、トランスファーアーム１１４を図７に示す姿勢、
つまりワークピース２４を把持したトランスファーアー
ム１１４の作動軸１２０と、主軸台２０の中心作動軸２
６とが一致する位置に旋回させる。主軸台２０は、実際
は図７に示す実線位置に旋回しながら、僅かに図２の左
側に後退させる。これは、トランスファーアーム１１４
及びトランスファーアーム１１４に把持されたワークピ
ース２４と、スピンドル２２とを干渉しない状態にする
ためである。そして、ワークピース２４と主軸台２０の
作動中心軸２６とが同軸になると、主軸台２０を図２の
右側へ移動させる。次いで、トランスファーアーム１１
４を矢印１２１で示すように図８の左側に、ワークピー
ス２４がスピンドル２２に十分にかみ合うまで移動させ
る。ワークピース２４がスピンドル２２とかみ合うと、
トランスファーアーム１１４のクリップ１１６，１１８
を解放姿勢にする。そして、モータ６８の作動により、
第一スライド台２８をスピンドル２２に把持されたワー
クピース２４と共に左側へ移動させる。次いで、トラン
スファーアーム１１４を図９に示す姿勢に移動させ、再
び別のワークピースの把持及び移送作業が開始される。
その後、タレット４２の所定の切削工具４７によりワー
クピース２４を加工するために、スピンドル２２に把持
されたワークピース２４がタレット４２の位置にくるよ
うに、サーボモータ６６を作動させて第二スライド台４
８を下方に移動させる。一またはそれ以上の工程の加工
作業は、タレット４２に設けられた一つの切削工具４７
または、複数の切削工具４７の組み合わせにより行われ
る。
【００５６】第一工作機械１２によるワークピース２４
の加工が完了すると、第一及び第二主軸台２０，２０´
を図５に示す引渡し位置、すなわち、主軸台２０，２０
´の中心作動軸２６，８２が一致する位置に相対的に移
動させる。引渡し位置は、それぞれのガイドレール５
４，５４´に沿ってスライド台４８，４８´が上方に縦
移動することにより実現される。引渡し位置が実現され
ると、一または両方のサーボモータ６８，６８´を作動
させ、主軸台２０，２０´をさらに接近させる。そうす
ると、第一主軸台２０に設けられたスピンドル２２に把
持されたワークピース２４を第二主軸台２０´に設けら
れたスピンドル２２´に移動させることができる。そし
て、スピンドル２２´によりワークピース２４を把持
し、スピンドル２２を解放することによって、スピンド
ル２２から移動したワークピース２４は主軸台２０´に
保持された状態になる。その後、一または両方のサーボ
モータ６８，６８´を作動させることにより、ガイドレ
ール５４´に沿って主軸台２０´を下方へ移動させ、主
軸台２０，２０´間の間隔を十分に確保する。そうする
と、主軸台に保持されたワークピース２４が図３に示す
ように配置される。そして、タレット４２´に設けられ
た一またはそれ以上の切削工具４７´によりさらにワー
クピース２４の加工作業行われる。この加工作業が完了
すると、ワークピース２４は、更なる加工のため主軸台
２０に戻されるか、またはユースポイント９４に搬送す
るための排出コンベア９６に移送される。
【００５７】後者の場合、主軸台２０´の位置は、ワー
クピース２４を第二移送手段１２７に備えられたトラン
スファーアーム１２６のクリップ１２２，１２４間に案
内するため、サーボモータ６６´，６８´を作動させる
ことにより位置調整可能となる。第二移送手段１２７
は、前記移送手段８０と同一の構成にすることができ
る。ワークピース２４がクリップ１２２，１２４間に移
動すると、クリップ１２２，１２４を把持姿勢、すなわ
ち図８に該当する姿勢にするために駆動部１２８により
互いの方向へ移動させる。そして、図７に該当する姿勢
になるようにスピンドル２２´を解放し、移送手段８０
から主軸台２０´を離間させることにより、トランスフ
ァーアーム１２６は図５に該当する姿勢になるよう旋回
する。これによって、トランスファーアームに把持され
たワークピース２４は移送位置１０４に置かれる。その
後、図９に該当する姿勢にトランスファーアームを配置
させ、収集箱やその他のものから成るユースポイント９
４に、加工されたワークピース２４を前進させるため
に、排出コンベア９６を駆動部１３０により作動させ
る。
【００５８】上記機械加工システムによれば、第一工作
機械１２及び第二工作機械１４は個々に機能するため、
第一工作機械１２及び第二工作機械１４の操作を協働し
て行うことができる。また、工作機械１２，１４の少な
くとも一方の性能特性を妥協することなく、スペースを
有効的に利用することができる。
【００５９】ベース組立体１６は、上方に向かって突設
された１以上の支持体１３２，１３４により、作動状態
で支持されている。支持体１３２，１３４により、ベー
ス組立体１６と相補的形状を有する台面１３６（支持体
１３２がなければ見える）の形状は定められる。この配
置に伴って、支持体１３２，１３４は、冷却剤から壁５
２，９０を有効に分離する。該冷却剤は、機械加工作業
中にベース組立体に発生する熱を効果的に消散させるた
めのものである。また、支持体１３２，１３４は、作動
中心軸２６，８２との平行が必要とされる傾斜面５０，
８８の幅寸法より短い水平方向の幅を成している。
【００６０】駆動ベルト１４２から成るコンベアシステ
ム１４０は、加工中にワークピースから除去された切片
を乗せて、前記切片を蓄積して最終的に処理するための
収集容器１４４に向けて矢印１４３の方向に連続的に搬
送するために使用される。かかるコンベアシステム１４
０は、機械加工システム１０の片側または両側に設置さ
れる。また、駆動ベルト１４２は、ワイヤー材等から形
成されている。従って、潤滑剤は駆動ベルト１４２を通
りぬけて、容器１８に移動させることができる。コンベ
アシステム１４０は、多段的に協働するセクション（図
示省略）、つまり、ワークピースの切片を容器体１８内
では水平方向に向け、そしてその後、容器体１８内の蓄
積スペースの境界を形成する外周壁１４６を越えるよう
に上方に向けて前記切片を搬送する。簡素化のために、
駆動ベルト１４２は、単一の長さで形成され、下流端が
上方に傾斜して設置されている。
【００６１】上述の構成は、比較的大きい駆動モータ３
０，３０´を使用する時に効果を発揮する。大きいモー
タを使用することは、スムースで高速なスピンドルの運
転を容易にする。
【００６２】本発明にかかる機械加工システムは、タレ
ット４２，４２´が移動可能に設けられたベース４０，
４０´を備えている一方、前記ベースを固定構造とする
ことにより安定した切削点がもたらされる。冷却剤は、
常に使用中の切削工具４７に向けて供給される。その結
果、切削工具４７が早期に磨耗することなく積極的に高
速加工が可能となる。位置固定されたベース配置によっ
て、切削工具４７の支持が安定し、工作機械１２，１４
上で協働する構成部材の軸芯合わせを当たり前に行うこ
とができるため、それによって、高精度の機械加工が可
能となる。
【００６３】機械加工システム全体のサイズを潜在的に
引き締めることにより、重量または熱などの影響を受け
て、前記システムの構成要素が変形する可能性を減少さ
せることができる。
【００６４】また、機械加工システム１０の全構成部材
の協働下の操作は、中央コントローラ１５０を介して行
われる。該中央コントローラ１５０は、使用者により制
御盤１５２からプログラム及び操作することができる。
【００６５】前述の本発明に係る実施形態は、本発明が
包含する広義の概念の実例を示したものである。
【００６６】
【発明の効果】上記の如く、本発明にかかる機械加工シ
ステムによれば、工作機械の少なくとも一方の性能特性
を妥協することなく、スペースを有効的に利用すること
ができる。
【００６７】また、第一工作機械及び第二工作機械は個
々に機能するため、第一工作機械及び第二工作機械の操
作を協働下で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一及び第二工作機械を備えた機
械加工システムの透視図。
【図２】図１と反対側の側面から見た同機械加工システ
ムの透視図。
【図３】図１と同じ側の側面で且つ反対側の端面から見
た同機械加工システムの透視図。
【図４】図１と同じ側の端面から見た同機械加工システ
ムの透視図であって、工作機械が相対的にワークピース
の引渡し位置に配置した状態を示す。
【図５】図４と同じ側の端面で且つ上方から見た同機械
加工システムの透視図であって、図４と同様に工作機械
を配置した状態を示す。
【図６】一つの工作機械上で、ワークピース供給部から
スピンドルへのワークピースの移送手順及び、ユースポ
イントに向けて移送するためのワークピースの回収手順
を示す部分側面図。
【図７】一つの工作機械上で、ワークピース供給部から
スピンドルへのワークピースの移送手順及び、ユースポ
イントに向けて移送するためのワークピースの回収手順
を示す部分側面図。
【図８】一つの工作機械上で、ワークピース供給部から
スピンドルへのワークピースの移送手順及び、ユースポ
イントに向けて移送するためのワークピースの回収手順
を示す部分側面図。
【図９】一つの工作機械上で、ワークピース供給部から
スピンドルへのワークピースの移送手順及び、ユースポ
イントに向けて移送するためのワークピースの回収手順
を示す部分側面図。
【符号の説明】
１０…機械加工システム、１２…第一工作機械、１４…
第二工作機械、１６…ベース組立体、１８…容器体、２
０…第一主軸台、２２…スピンドル、２４…ワークピー
ス、２６…作動中心軸、２８…第一スライド台、３０…
第一駆動モータ、３２…ベルト、３４…プーリ、３６…
プーリ、３８…第一機械加工ユニット、４０…ベース、
４２…タレット、４４…水平軸、４６…外周、４７…切
削工具、４８…第二スライド台、５０…傾斜面、５２…
壁、５４…ガイドレール、５６…スリット、５８…矢
印、６０…ガイドレール、６２…スリット、６４…矢
印、６６…サーボモータ、６８…サーボモータ、７０…
供給コンベア、７２…環状ベルト、７４…支持面、７６
…ワークピース供給部、７８…移送位置、８０…第一移
送手段、８２…作動中心軸、８４…矢印、８６…矢印、
８８…傾斜面、９０…壁、９２…軸、９４…ユースポイ
ント、９６…排出コンベア、９８…環状ベルト、１００
…支持面、１０２…移送手段、１０４…移送位置、１０
６…頂上、１１０…矢印、１１１…駆動部、１１２…駆
動部、１１４…トランスファーアーム、１１６…クリッ
プ、１１８…クロップ、１２１…矢印、１２２…クリッ
プ、１２４…クリップ、１２６…トランスファーアー
ム、１２７…第二移送手段、１２８…駆動部、１３０…
駆動部、１３２…支持体、１３４…支持体、１３６…台
面、１４０…コンベアシステム、１４２…駆動ベルト、
１４３…矢印、１４４…収集容器、１４６…外周壁、１
４８…蓄積スペース、１５０…中央コントローラ、１５
２…制御盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｂ 25/00 Ｂ２３Ｂ 25/00 Ａ Ｂ２３Ｑ 1/00 Ｂ２３Ｑ 1/00 Ｚ 41/02 41/02 Ａ (72)発明者 トシハル トム ミヤノ アメリカ合衆国イリノイ州60010 バリン トンヒルズ ダンディーレーン 50 Ｆターム(参考） 3C042 RA27 RB11 RB34 RD01 RF01 RF04 RF10 3C045 BA07 BA24 BA40 FA03 FB04 HA02 3C048 AA01 BB01

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一ワークピースホルダーと、前記第一
    ワークピースホルダーにより保持されたワークピースの
    加工作業を行うための第一機械加工ユニットとを備えた
    第一工作機械と、 第二ワークピースホルダーと、前記第二ワークピースホ
    ルダーにより保持されたワークピースの加工作業を行う
    ための第二機械加工ユニットとを備えた第二工作機械
    と、 前記第一及び第二工作機械を加工位置に支持するベース
    組立体とを備え、 前記第一工作機械の少なくとも一部が、第一ラインに沿
    って位置調整可能であると共に、 前記第二工作機械の少なくとも一部が、前記第一ライン
    に非平行に設けられた第二ラインに沿って位置調整可能
    であり、 前記第一及び第二工作機械間でのワークピースの移動を
    円滑に行うために、前記第一及び第二工作機械の一部が
    相対的に位置調整可能であることを特徴とする機械加工
    システム。
  2. 【請求項２】 第一工作機械は第一作動中心軸を備える
    と共に、第二工作機械は第二作動中心軸を備え、前記第
    一ラインと前記第一作動中心軸に対して平行な第三ライ
    ンとが第一平面内に存在すると共に、前記第二ラインと
    前記第二作動中心軸に対して平行な第三ラインとが第二
    平面内に存在し、前記第一平面と第二平面が互いに非平
    行に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の機
    械加工システム。
  3. 【請求項３】 前記第一平面と第二平面とが１３５°未
    満の角度を成して下方に広がるよう配置されてなること
    を特徴とする請求項２記載の機械加工システム。
  4. 【請求項４】 前記第一平面と第二平面とが、略９０°
    の角度を成して下方に広がるよう配置されてなることを
    特徴とする請求項２記載の機械加工システム。
  5. 【請求項５】 前記第一ラインが、水平基準面に対して
    傾斜してなることを特徴とする請求項１記載の機械加工
    システム。
  6. 【請求項６】 前記第一工作機械の一部に第一主軸台を
    備えると共に、前記第二工作機械の一部に第二主軸台を
    備え、それぞれの主軸台は、中心軸を備え且つ、互いの
    中心軸が略一致するワークピース引渡し位置に相対的に
    位置調整可能であることを特徴とする請求項１記載の機
    械加工システム。
  7. 【請求項７】 前記ベース組立体が、協働下に逆Ｖ形状
    を形成する第一及び第二の平滑な面を備え、前記第一工
    作機械が該第一の平滑な面上に設置されていると共に前
    記第二工作機械が該第二の平滑な面上に設置されてなる
    ことを特徴とする請求項６記載の機械加工システム。
  8. 【請求項８】 前記第一及び第二の平滑な面上に堆積し
    た異物を収集するために、上部が開口した容器をさらに
    備えてなることを特徴とする請求項６記載の機械加工シ
    ステム。
  9. 【請求項９】 前記ベース組立体が、上方に向かって突
    出する支持体をさらに備える共に、前記第一の平滑な面
    が第一主軸台の作動中心軸に平行な方向に伸びる幅を形
    成する共に、前記支持体が前記第一の平滑な面の幅より
    狭い幅寸法を形成してなることを特徴とする請求項７記
    載の機械加工システム。
  10. 【請求項１０】 前記第一ワークピースホルダーは第一
    主軸台を備えると共に、前記第一機械加工ユニットは複
    数の切削工具を備えた割り出し可能なタレットと備えて
    なることを特徴とする請求項１記載の機械加工システ
    ム。
  11. 【請求項１１】 前記第一工作機械は加工されるワーク
    ピースを移送位置へ搬送するための第一コンベアをさら
    に備えてなることを特徴とする請求項１０記載の機械加
    工システム。
  12. 【請求項１２】 前記第一工作機械は、前記第一コンベ
    ア上のワークピースを受け取り、該ワークピースを前記
    第一主軸台によって作動的に保持可能な位置へ移送する
    第一移送手段をさらに備えてなることを特徴とする請求
    項１１記載の機械加工システム。
  13. 【請求項１３】 前記第二ワークピースホルダーからユ
    ースポイントへワークピースを搬送するための第二コン
    ベアをさらに備えてなることを特徴とする請求項１２記
    載の機械加工システム。
  14. 【請求項１４】 前記第二工作機械は、前記第二ワーク
    ピースホルダーのワークピースを受け取り、該ワークピ
    ースを前記第二コンベアに移送する第二移送手段をさら
    に備えてなることを特徴とする請求項１３記載の機械加
    工システム。
  15. 【請求項１５】 前記第一移送手段は、ワークピースを
    保持するために、把持姿勢と解放姿勢との間を相対的に
    可動する第一及び第二クリップをさらに備えてなること
    を特徴とする請求項１２記載の機械加工システム。
  16. 【請求項１６】 前記第一作動中心軸は、水平方向に伸
    びることを特徴とする請求項２記載の機械加工システ
    ム。
  17. 【請求項１７】 加工作業が行われるワークピースを保
    持するための第一主軸台を備えた第一工作機械と、 加工作業が行われるワークピースを保持するための第二
    主軸台を備えた第二工作機械と、 前記第一及び第二工作機械を加工位置で支持するベース
    組立体とを備え、 前記第一主軸台が第一平面に存在する２本の横軸に沿っ
    て移動可能であると共に、 前記第二主軸台が第二平面に存在する２本の横軸に沿っ
    て移動可能であり、 前記第一及び第二平面は互いに非平行に配置されてなる
    ことを特徴とする機械加工システム。
  18. 【請求項１８】 前記第一及び第二平面が、協働下に逆
    Ｖ形状を成すことを特徴とする請求項１７記載の機械加
    工システム。
  19. 【請求項１９】 前記第一平面と第二平面とが、１３５
    °未満の角度を成して下方に広がるよう配置されてなる
    ことを特徴とする請求項１８記載の機械加工システム。
  20. 【請求項２０】 前記第一平面と第二平面とが、略９０
    °の角度を成して下方に広がるよう配置されてなること
    を特徴とする請求項１８記載の機械加工システム。
  21. 【請求項２１】 加工作業が行われるワークピースを保
    持するための第一主軸台を備えた第一工作機械と、 加工作業が行われるワークピースを保持するための第二
    主軸台を備えた第二工作機械と、 前記第一及び第二工作機械を加工位置で支持するベース
    組立体とを備え、 前記ベース組立体は、第一の平滑な面及び第二の平滑な
    面を備え、該第一及び第二の平滑な面を含む第一及び第
    二平面が逆Ｖ形状を形成するように、前記第二の平滑な
    面は、前記第一の平滑な面に対して角を成す方向に配置
    されていると共に、 潤滑剤または第一工作機械の使用中にワークピースから
    除去された切片の少なくとも一方を、第一の平滑な面に
    よって下方にガイドするように、前記第一工作機械は前
    記第一の平滑な面の上方に配置し、 潤滑剤または第二工作機械の使用中にワークピースから
    除去された切片の少なくとも一方を、第二の平滑な面に
    よって下方にガイドするように、前記第二工作機械は前
    記第二の平滑な面の上方に配置してなることを特徴とす
    る機械加工システム。
  22. 【請求項２２】 第一の平滑な面によって下方にガイド
    された潤滑剤または第一工作機械の使用中にワークピー
    スから除去された切片の少なくとも一方を収集するため
    に、上部に開口を有する容器体をさらに備えてなること
    を特徴とする請求項２１記載の機械加工システム。
  23. 【請求項２３】 前記第一工作機械及び第二工作機械
    は、ワークピースを保持するための第一主軸台及び第二
    主軸台をそれぞれ備え、前記第一及び第二主軸台は、前
    記第一及び第二主軸台間のワークピースのやりとりを容
    易にするために、相対的に位置調整可能に設けられてな
    ることを特徴とする請求項２２記載の機械加工システ
    ム。
  24. 【請求項２４】 前記第一及び第二主軸台はそれぞれ中
    心軸を備え、前記第一及び第二主軸台は、前記第一及び
    第二中心軸がおおむね一致する引渡し位置に相対的に位
    置調整可能であることを特徴とする請求項２３記載の機
    械加工システム。
  25. 【請求項２５】 前記第一主軸台は、加工実施位置に固
    定可能であり、前記第一主軸台は、第一平面上の加工実
    施位置と、前記第二主軸台とのワークピース引渡しの際
    に位置する引渡し位置との間を移動可能であると共に、
    前記第一平面は、水平基準面に対して角度を成して配置
    されてなることを特徴とする請求項２４記載の機械加工
    システム。
  26. 【請求項２６】 前記第二主軸台は、加工実施位置に固
    定可能であり、前記第二主軸台は、第二平面上の加工実
    施位置と、前記第一主軸台とのワークピース引渡しの際
    に位置する引渡し位置との間を移動可能であると共に、
    前記第二平面は、第一平面及び水平基準面に対して角度
    を成して配置されてなることを特徴とする請求項２４記
    載の機械加工システム。
  27. 【請求項２７】 第一及び第二平面は、協働下に逆Ｖ形
    状を形成してなることを特徴とする請求項２６記載の機
    械加工システム。
  28. 【請求項２８】 第一工作機械を使用して、ワークピー
    スに第一加工作業を行う工程と、 第一加工作業完了後に、前記ワークピースを縦方向に伸
    びる第一ラインに沿って移動させる工程と、 前記ワークピースを第二工作機械に引き渡す工程と、 前記ワークピースに第二加工作業を行う工程と、 前記ワークピースを第一ラインとは非平行で且つ縦方向
    に伸びる第二ラインに沿って移動させる工程とを、含む
    ことを特徴とするワークピースの加工方法。
  29. 【請求項２９】 前記第一及び第二ラインは、協働下に
    逆Ｖ形状を形成してなることを特徴とする請求項２８記
    載のワークピースの加工方法。
  30. 【請求項３０】 潤滑剤または第一加工作業中にワーク
    ピースから除去された切片の少なくとも一方を、前記第
    一平面に沿って下方の収集領域に移動させる工程をさら
    に備えてなることを特徴とする請求項２８記載のワーク
    ピースの加工方法。
  31. 【請求項３１】 潤滑剤または第一加工作業中にワーク
    ピースから除去された切片の少なくとも一方を、容器体
    に収集する工程をさらに備えてなることを特徴とする請
    求項３０記載のワークピースの加工方法。
  32. 【請求項３２】 潤滑剤または第二加工作業中にワーク
    ピースから除去された切片の少なくとも一方を、前記第
    二平面に沿って下方の収集領域に移動させる工程をさら
    に備えてなることを特徴とする請求項３０記載のワーク
    ピースの加工方法。
  33. 【請求項３３】 前記第一及び第二平面が協働下に逆Ｖ
    形状を形成してなることを特徴とする請求項３２記載の
    ワークピースの加工方法。
  34. 【請求項３４】 前記ワークピースを第二工作機械に引
    き渡す工程は、前記第一及び第二主軸台を引渡し位置に
    位置させることにより、前記ワークピースを第一主軸台
    から第二主軸台に受渡し可能にするために、前記第一工
    作機械に設けられた第一主軸台及び、前記第二工作機械
    に設けられた第二主軸台の少なくとも一部を位置調整さ
    せる工程を含むことを特徴とする請求項２８記載のワー
    クピースの加工方法。
  35. 【請求項３５】 前記第一及び第二主軸台はそれぞれ中
    心軸を備え、前記第一及び第二主軸台のワークピース引
    渡し位置で前記第一及び第二主軸台の中心軸がおおむね
    一致することを特徴とする請求項３４記載のワークピー
    スの加工方法。
  36. 【請求項３６】 前記第一加工作業を行う工程は、割り
    出し可能なタレットに備えた工具を使用して第一加工作
    業を行う工程を含むことを特徴とする請求項２８記載の
    ワークピースの加工方法。
  37. 【請求項３７】 前記第二加工作業を行う工程は、割り
    出し可能なタレットに備えた工具を使用して第二加工作
    業を行う工程を含むことを特徴とする請求項３６記載の
    ワークピースの加工方法。
  38. 【請求項３８】 第一コンベア上のワークピースを第一
    工作機械に備えられた第一主軸台に向けて前進させる工
    程と、ワークピースを把持する第一移送手段を介してワ
    ークピースを把持し且つ、第一主軸台に移送する工程と
    をさらに備えてなることを特徴とする請求項２８記載の
    ワークピースの加工方法。
  39. 【請求項３９】 前記第二工作機械に備えられた第二主
    軸台からワークピースを取り外すために、第二移送手段
    を稼働させる工程と、ワークピースをユースポイントに
    前進させるための第二コンベアに、該ワークピースを移
    送する工程とをさらに備えてなることを特徴とする請求
    項３８記載のワークピースの加工方法。
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