JP2003071663A - マシニングセンタおよび加工ライン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 たとえば卓上において使用することなどもで
きるような小型化したマシニングセンタを提供する。 【解決手段】 マシニングセンタ本体Ｍの主軸室３に、
加工ヘッド１５とともに主軸１３がＺ軸方向に移動可能
に設けられている。主軸室３の前方には、加工室４が形
成されており、筐体１には加工室４を閉塞する開閉扉２
１が設けられている。開閉扉２１には、ワークを保持す
るワークテーブル２３が設けられており、ワークテーブ
ル２３は、Ｘ軸駆動手段２４およびＹ軸駆動手段２５に
よって、それぞれ主軸１３の移動方向であるＺ軸方向に
直交する方向に移動可能とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マシニングセンタ
およびこのマシニングセンタを用いた加工ラインに係
り、さらには、小型化され、たとえば卓上でも使用可能
なマシニングセンタ、およびこのマシニングセンタを用
いた加工ラインに関する。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタは、工作機械として広
く知られており、各種機械の部品を製造するためなどに
用いられている。従来におけるマシニングセンタは、機
体内部にワークの加工のための移動空間やワークの取り
付け、取り外しのための作業空間を大きく必要とする構
造となっており、ワークの大きさに比し工作機械全体が
かなり大型化されているものが多かった。このため、工
場のフロアなどに設置して使用され、これらを加工ライ
ン化した場合に、相当の広いスペースを確保しなければ
ならなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが近年、機械部
品の多様化が高まってきており、各工場内に限らず、た
とえば事務所の一室のスペースを用いて、いかなる機械
部品をも省エネルギーと省スペースで手軽に低コストで
製造することができる工作機械が要請されるようになっ
た。そして、ライン化しても小さいスペースに設置で
き、工作機械１台１台の移動や加工ラインの組付けを容
易にできるようにするため、マシニングセンタとして
も、小型化されたものが要望されるようになってきてい
る。

【０００４】そこで、本発明の課題は、たとえば卓上に
おいても使用できるように小型化して、省スペース、省
エネルギー、低コスト化を実現できるマシニングセンタ
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明に係るマシニングセンタは、加工ヘッドに主軸を介し
て取り付けられた工具によってワークを加工する加工室
が形成された筐体を備えるマシニングセンタ本体を有
し、前記加工室を塞ぐ開閉扉が前記筐体に設けられ、前
記開閉扉は、閉塞時に前記主軸の先端に対向する位置に
配置されており、閉塞時の前記開閉扉における前記主軸
に対向する面に、ワークテーブルが配設され、前記ワー
クテーブルにワークが取り付けられることを特徴とす
る。

【０００６】請求項１に係る発明においては、ワークを
加工する加工室を開閉扉で塞いでいるが、その開閉扉に
ワークテーブルが設けられている。このため、加工室内
にワークテーブルを設ける据え付けタイプのベッドや移
動機構などが必要とならず、さらに、ワークの取り付
け、取り外し作業は、開閉扉を開けた状態でマシニング
センタの外の空間で行えるため、その分加工室を小さく
することができ、マシニングセンタ全体として小型化を
図ることができる。この小型化により、省スペース、省
エネルギー、低コスト化を実現することができる。

【０００７】請求項２に係る発明は、前記筐体の内部が
仕切板によって仕切られており、前記加工ヘッドおよび
主軸が配設される主軸室と、前記加工ヘッドに取り付け
られた工具が前記仕切板を貫通して突出される前記加工
室と、が形成されていることを特徴とする請求項１に記
載のマシニングセンタである。

【０００８】請求項２に係る発明では、加工ヘッドおよ
び主軸が配設される主軸室と、ワークが取り付けられる
加工室とが仕切板によって仕切られている。このため、
加工室においてワークを加工する際に発生する加工液や
切屑が加工ヘッドや主軸に飛散するのを防止することが
できる。また、加工室を狭くすることができるので、加
工室のみに必要な、たとえば耐濡れ性材料をコーティン
グする場合などには、耐濡れ性材料を少量で済ませるこ
とができる。

【０００９】請求項３に係る発明は、前記主軸の軸方向
に沿って前記加工ヘッドを進退させるヘッド移動手段
と、ワークが取り付けられた前記ワークテーブルを前記
主軸の軸方向に直交する方向に移動させるワークテーブ
ル移動手段と、が設けられていることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載のマシニングセンタである。

【００１０】請求項３に係る発明では、開閉扉の内側の
面に沿って移動することができるので、その分さらにマ
シニングセンタ全体としての小型化を図ることができ
る。

【００１１】請求項４に係る発明は、前記ワークテーブ
ル移動手段が、前記ワークテーブルを前記主軸の軸方向
と直交する直線的な方向に移動させる直線移動手段と、
前記ワークテーブルを前記主軸の軸線周りに回転させる
回転駆動手段とを備えることを特徴とする請求項３に記
載のマシニングセンタである。

【００１２】請求項４に係る発明において、たとえばＹ
軸方向にのみ直線移動可能とする。このとき、回転駆動
手段が設けられていることから、Ｘ軸方向にずれた加工
位置は、ワークテーブルを回転させることによって、調
整することができる。このように、同じ大きさのワーク
を加工する際にも、直線移動については、その距離を短
くすることができるので、その分通常のＸ−Ｙ軸直線移
動手段に比べて、さらなるマシニングセンタの小型化を
図ることができる。そして、移動ストロークが少なくて
よい分、省エネルギー化が可能となる。

【００１３】請求項５に係る発明は、前記加工ヘッドに
対し、複数の工具を交換可能な工具交換装置を備えてい
ることを特徴とする請求項１からせ４のうちのいずれか
１項に記載のマシニングセンタである。

【００１４】請求項５に係る発明は、複数の工具を交換
可能な工具交換装置を備えている。このため、ワークを
加工する際に、異なる工具を要する場合でも、１つのマ
シニングセンタで済ませることができる。

【００１５】請求項６に係る発明は、割出し回転可能な
タレット式工具マガジンを備え、前記タレット式工具マ
ガジンの回転方向に所定間隔で複数の工具ホルダが収容
され、前記工具ホルダはそれぞれ主軸を有し、前記主軸
の一端に工具が取り付けられ、前記主軸の他端に主軸駆
動用モータを構成するロータが設けられており、前記加
工ヘッドには、前記タレット式工具マガジンの割り出し
位置における前記主軸の他端側に対向する位置に、前記
ロータとともに主軸駆動用モータを構成し、かつ前記主
軸の軸線上にステータを備えることを特徴とする請求項
５に記載のマシニングセンタである。

【００１６】請求項６に係る発明では、工具マガジンに
おいて、主軸駆動用のモータを構成するロータを備える
主軸を複数用意し、加工ヘッド側において、割り出し位
置に割り出しされた工具マガジン上の前記主軸の軸線上
にステータを備えている。このため、加工ヘッド側に主
軸を設けておく必要がなく、工具を主軸に取り付けるた
めの脱着機構を省略でき、ヘッド側の簡素化、小サイズ
を図ることができる。また、前記複数の主軸を用意する
際に、それぞれの主軸に対してモータおよび制御装置を
必要とすることがないので、コストを低減することがで
きるとともに、主軸を設けるためのマガジンスペースを
縮小することができる。このため、前記複数の主軸を設
けた場合でも、マシニングセンタ全体としての大型化を
抑制することができる。

【００１７】請求項７に係る発明は、前記開閉扉が複数
枚設けられており、前記各開閉扉がそれぞれ異なる方向
に開閉可能とされていることを特徴とする請求項１から
請求項６のうちのいずれか１項に記載のマシニングセン
タである。

【００１８】請求項７に係る発明では、たとえば開閉扉
が複数設けられているマシニングセンタを利用して連続
的に製品を製造する場合、一方の開閉扉に取り付けられ
たワークを加工室で加工している間に、他の開閉扉に取
り付けられた加工後のワークを開閉扉から取り外し、一
方の開閉扉を開き、他方の開閉扉で加工室を閉鎖するこ
とができる。このため、ワークの段取り時間が省略で
き、複数のワークを連続的に加工することができ、全体
の加工時間の短縮を図ることができる。しかも、ワーク
の段取り作業中、開閉扉を閉鎖しているので、作業環境
もよくなる。

【００１９】請求項８に係る発明は、前記筐体を形成す
るフレームが、ハニカム構造またはトラス構造を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれ
か１項に記載のマシニングセンタである。

【００２０】請求項８に係る発明では、筐体を形成する
フレームがハニカム構造またはトラス構造を有してい
る。このため、フレーム自体を、強度を維持しながら軽
量化することができるので、筐体全体としての軽量化を
図ることができる。

【００２１】請求項９に係る発明は、前記筐体を形成す
るフレームには、冷却液を通過させる冷却液流路が形成
されていることを特徴とする請求項１から請求項５のう
ちのいずれか１項に記載のマシニングセンタである。

【００２２】請求項９に係る発明では、筐体に冷却液を
通過させる冷却液流路が形成されている。このため、マ
シニングセンタが高温となった場合に、冷却液流路に冷
却液を流通させることにより、マシニングセンタを好適
に冷却することができる。さらには、冷却液の充填によ
り、筐体にウエイトをかけ、加工時の剛性を高めること
ができる。

【００２３】請求項１０に係る発明は、前記開閉扉を開
閉させる扉開閉手段が設けられていることを特徴とする
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載のマ
シニングセンタである。

【００２４】請求項１０に係る発明では、把手やヒンジ
機構などの扉開閉手段が設けられている。このため、扉
の開閉を容易に行うことができる。

【００２５】請求項１１に係る発明は、前記扉開閉手段
が、アクチュエータを有することを特徴とする請求項１
０に記載のマシニングセンタである。

【００２６】請求項１１に係る発明では、扉開閉手段
が、アクチュエータとしてのシリンダやモータなどを備
えている。このため、扉開閉に人力を要さず、たとえば
マシニングセンタを並べて使用する場合に自動化を図る
ことができる。

【００２７】請求項１２に係る発明は、前記加工室が密
閉されるとともに、前記加工室にミストを供給するミス
ト供給手段が設けられ、前記加工室内の圧力を調整する
圧力調整手段が設けられていることを特徴とする請求項
１から請求項１１のうちのいずれか１項に記載のマシニ
ングセンタである。

【００２８】請求項１２に係る発明では、加工室が密閉
され、かつミスト供給手段が設けられている。このた
め、ミスト環境下におけるワークの加工を行うことがで
きる。また、加工室内の圧力を調整する圧力調整手段が
設けられている。このため、ワークの加工後に開閉扉を
開けたとき、加工室を大気圧よりも低圧に調整すること
でミストを加工室の外に排出させないようにすることが
できる。

【００２９】請求項１３に係る発明は、前記加工室が、
耐濡れ性材料でコーティングされていることを特徴とす
る請求項１２に記載のマシニングセンタである。

【００３０】請求項１３に係る発明では、加工室が耐濡
れ性材料、たとえばテフロン（Ｒ）でコーティングされ
ている。このため、ミスト環境下における加工室に筐体
の内面やワークテーブルの移動機構部などに、ミストと
ともに切屑が壁面に付着して除去できなくなる事態を防
ぐことができる。

【００３１】請求項１４に係る発明は、前記マシニング
センタ本体の全体を包囲するが包囲手段を有し、前記包
囲手段によって前記マシニングセンタ本体を包囲した状
態で加工することを特徴とする請求項１から請求項１３
のうちのいずれか１項に記載のマシニングセンタであ
る。

【００３２】請求項１４に係る発明では、マシニングセ
ンタ本体の全体を包囲する包囲手段を有している。この
ため、マシニングセンタ本体に対する防塵性を高めるこ
とができ、外部の環境を汚すことがなくなる。また、マ
シニングセンタ本体から発生するモータ音などの騒音が
マシニングセンタと包囲手段の間で減衰されるので、マ
シニングセンタから発せられる騒音を小さく抑えること
ができる。また、マシニングセンタ本体から発せられた
熱を外に出しにくくすることができる。

【００３３】請求項１５に係る発明は、前記包囲手段内
の圧力を調整する包囲手段内圧力調整手段が設けられて
いることを特徴とする請求項１４に記載のマシニングセ
ンタである。

【００３４】請求項１５に係る発明では、包囲手段内を
大気圧よりも低い圧力に調整することにより、マシニン
グセンタ本体から発せられるモータ音などの音をさらに
減衰することができ、マシニングセンタから発せられる
騒音をさらに小さくすることができる。また、熱伝導性
も低下するので、マシニングセンタから発せられる熱を
さらに低く抑えることができる。

【００３５】請求項１６に係る発明は、請求項１から請
求項１５のうちのいずれか１項に記載のマシニングセン
タが水平方向に沿って複数併設されているとともに、前
記複数のマシニングセンタ間にワークを搬送する水平方
向搬送手段が設けられていることを特徴とする加工ライ
ンである。

【００３６】請求項１６に係る発明では、複数のマシニ
ングセンタが水平方向に沿って併設されている。このた
め、各々のマシニングセンタで所定の加工を施して製品
を完成するラインを構築することができる。したがっ
て、工場にこのラインを設けた場合にも、その設置面積
を狭い範囲にすることができる。

【００３７】請求項１７に係る発明は、請求項１から請
求項１５のうちのいずれか１項に記載のマシニングセン
タが鉛直方向に沿って複数設けられているとともに、前
記複数のマシニングセンタ間にワークを搬送する鉛直方
向搬送手段が設けられていることを特徴とする加工ライ
ンである。

【００３８】請求項１７に係る発明では、複数のマシニ
ングセンタを鉛直方向に沿って設けている。このため、
複数のマシニングセンタを水平方向に沿って併設した場
合よりもさらに狭い設置面積で加工ラインを構築するこ
とができる。

【００３９】請求項１８に係る発明は、請求項１から請
求項１５のうちのいずれか１項に記載のマシニングセン
タが水平方向および鉛直方向にそれぞれ複数配列され、
前記各マシニングセンタ間にワークを搬送する搬送手段
が設けられていることを特徴とする加工ラインである。

【００４０】請求項１８に係る発明においては、マシニ
ングセンタが水平方向および鉛直方向にそれぞれ複数配
列されている。このため、工場における加工ラインの設
置面積や高さなどに応じて、種々の形態でラインを構築
することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明に
係るマシニングセンタ本体の斜視図、図２はその内部構
造を示す斜視図、図３はその側断面図である。

【００４２】図１に示すように、マシニングセンタ本体
Ｍは、筐体１を備えている。筐体１の内部は、図２およ
び図３に示すように、仕切板２によって仕切られてお
り、後方に主軸室３が形成され、前方に加工室４が形成
されている。筐体１は、複数のフレーム５，５…を有し
ており、各フレーム５，５…は、ハニカム構造やトラス
構造のものを用い、フレーム内部に空洞を形成してお
り、フレーム強度を高めると同時にフレーム自体の軽量
化を図り、マシニングセンタ全体としての強度の向上お
よび軽量化を図っている。また、筐体１の下面にはキャ
スタ６，６が設けられている。このキャスタ６，６…に
より、マシニングセンタ本体Ｍの移動が容易となるよう
にしている。また、キャスタ６，６…には、それぞれ図
示しない回転止めが設けられており、この回転止めを使
うことにより、キャスタ６，６…が回転しないようにす
ることができる。マシニングセンタ本体Ｍの上面には、
マシニングセンタ駆動用ノート型パーソナルコンピュー
タ（以下「ノート型パソコン」という）ＰＣが載置され
ている。

【００４３】主軸室３における前方上方位置には割出し
回転可能なタレット式工具マガジン（以下「工具マガジ
ン」という）１１が設けられている。工具マガジン１１
は、その回転方向に所定間隔をおいて工具ホルダ１２，
１２…がそれぞれ保持アーム１１Ａ，１１Ａ…を介して
設けられていいる。工具マガジン１１には、図示しない
割出しモータが設けられており、この割出しモータによ
って使用する工具ホルダ１２が所定の割り出し位置にく
るように、工具マガジン１１を回転させる。

【００４４】工具ホルダ１２には、図４（ａ）に示すよ
うに、ベアリングＢ，Ｂ…を介して主軸１３が取り付け
られている。主軸１３の先端には、ワークを加工するた
めの工具Ｔが取り付けられており、主軸１３の後端に
は、主軸駆動用モータを構成するロータ１４が設けられ
ている。前記割り出し位置における主軸１３の後方には
加工ヘッド１５が設けられている。加工ヘッド１５に
は、主軸駆動用モータを構成するステータ１５Ａが設け
られており、割り出し位置における主軸１３のロータと
ステータ１５Ａとが同軸状に配置される。そして、加工
ヘッド１５に工具ホルダ１２が取り付けられたとき、ロ
ータ１４の周囲をステータ１５Ａが覆って主軸駆動用モ
ータとなって主軸１３を回転させる。

【００４５】加工ヘッド１５は、図２に示すように、本
発明のヘッド移動手段であるＺ軸移動手段１７上に載置
されている。Ｚ軸移動手段１７は、移動台１７Ａを備え
ており、この移動台１７Ａの上に加工ヘッド１５が載置
されている。さらに、Ｚ軸移動手段１７は、モータ１７
Ｂと、図示しないボールねじ機構を備えている。したが
って、モータ１７Ｂを駆動することにより、ボールねじ
機構を介して移動台１７Ａが前後方向（図３の左右方
向、以下「Ｚ軸方向」という）に移動し、移動台１７Ａ
とともに加工ヘッド１５がＺ軸方向に移動するようにな
っている。仕切板２における主軸１３と対向する位置に
は、工具ホルダ１２とほぼ同径の工具通過孔２Ａが形成
されている。工具ホルダ１２は、加工ヘッド１５ととも
に前進移動したときにはこの工具通過孔２Ａを貫通し
て、主軸室３から加工室４に向けて突出するようになっ
ている。この工具通過孔２Ａの内周部には、弾性を有す
る図示しない密着部材が設けられており、工具通過孔２
Ａに工具ホルダ１２が貫通している際、工具通過孔２Ａ
と工具ホルダ１２との間は密閉状態となっている。

【００４６】また、加工ヘッド１５の前面側には、図４
に示すように、真空吸着手段１６が設けられている。真
空吸着手段１６は、吸着溝１６Ａと真空エア流通孔１６
Ｂを備えている。吸着溝１６Ａは、加工ヘッド１５の周
方向に沿って形成されており、その一部が切り欠かれて
いる。真空エア流通孔１６Ｂは、その一端が吸着溝１６
Ａに繋がれており、他端が図示しない真空ポンプに接続
されている。加工ヘッド１５に工具ホルダ１２を取り付
ける際には、工具ホルダ１２のフランジ部と加工ヘッド
１５の前面を接触させる。この状態で、真空ポンプによ
ってエアを吸引することにより、吸着溝１６Ａ内に空気
を除去して真空状態とし、真空ポンプの吸引力で工具ホ
ルダ１２のフランジ部を加工ヘッド１５の表面に吸着さ
せる。また、工具ホルダ１２を加工ヘッド１５から取り
外す際には、真空ポンプからエアを若干噴き出し、真空
破壊をするとともに、加工ヘッド１５から工具ホルダ１
２を外しやすい状態を形成する。

【００４７】さらに、主軸室３には、ミストを生成する
ミスト生成装置１８および後に説明するミストコレクタ
２６が回収したミスト（ミスト生成液）から切屑や切粉
を分離除去するミスト分離装置１９が設けられている。
また、加工ヘッド１５および工具ホルダ１２には、ミス
トを流通させるミスト流路１５Ｂ，１２Ａがそれぞれ形
成されており、工具ホルダ１２の前面上方位置、すなわ
ち工具Ｔの上方位置にはミストを噴射するミスト噴射ノ
ズル２０が設けられている。加工ヘッド１５に形成され
たミスト流路１５Ｂの一端は、図示しない配管を介して
ミスト生成装置１８に接続されており、他端は工具ホル
ダ１２に形成されたミスト流路１２Ａの一端に繋がれて
いる。また、工具ホルダ１２に形成されたミスト流路１
２Ａの他端は、ミスト噴射ノズル２０に接続されてい
る。ミスト生成装置１８で生成したミストは、ミスト流
路１５Ｂ，１２Ａを介してミスト噴射ノズル２０に供給
され、ミスト噴射ノズル２０から噴射される。ミストコ
レクタ２６からミストを供給されたミスト分離装置１９
では、ミスト（ミスト生成液）から切屑や切粉を分離除
去し、ミストを生成するための材料としてミスト生成装
置１８に循環供給する。なお、ミスト生成液は、油性ま
たは水性のものが用いられる。

【００４８】主軸室３の下方位置には、マシニングセン
タ本体Ｍの全体を統括制御する制御装置Ｃが設けられて
いる。制御装置Ｃは、パソコンＰＣに接続されており、
パソコンＰＣに入力された情報に基づいて、ワークを所
定の形状に加工するように、マシニングセンタ本体Ｍを
制御する。

【００４９】筐体１における加工室４の前面には、加工
室４を閉塞する開閉扉２１が設けられている。開閉扉２
１は、閉塞時に加工ヘッド１５に取り付けられた主軸１
３の先端に対向する位置に配置されており、閉塞時の開
閉扉２１における前記主軸１３に対向する面には、ワー
ク保持移動手段２２が設けられている。また、開閉扉２
１の表面には、作業員が開閉扉２１を開閉する際に把持
する本発明の扉開閉手段である把手２１Ａが設けられて
いる。

【００５０】ワーク保持移動手段２２は、ワークをクラ
ンプして保持するワークテーブル２３、ワークテーブル
２３を主軸１３の軸方向、すなわちＺ軸方向と直交する
Ｘ軸方向（図３の紙面を貫く方向）に移動させるＸ軸駆
動手段２４、およびＹ軸方向（図３の上下方向）に移動
させるＹ軸駆動手段２５を備えている。もちろん、Ｘ軸
とＹ軸は直交するものである。これらＸ軸駆動手段２４
およびＹ軸駆動手段２５は、いずれも本発明のワークテ
ーブル移動手段を構成する。

【００５１】ワークテーブル２３は、図５に示すよう
に、治具２３Ａを備えており、この治具２３Ａにワーク
が取り付けられる。治具２３Ａには、その左端辺および
下端辺に沿って、それぞれ基準片２３Ｂ，２３Ｂが設け
られており、治具２３Ａの上方位置および下方位置に
は、それぞれエア圧によるクランパ２３Ｃ，２３Ｃ…が
設けられている。加工されるワークは、治具２３Ａに取
り付けられて固定されるが、その際、まず基準片２３
Ｂ，２３Ｂに押し付けられて位置決めがなされる。位置
決めがなされたら、クランパ２３Ｃ，２３Ｃ…を締める
ことにより、ワークが治具２３Ａに取り付けられて固定
される。なお、前記基準片２３Ｂやクランパ２３Ｃによ
ることなく、ロケートピンやねじ止めによるワーク固定
方法をとることもできる。

【００５２】Ｘ軸駆動手段２４は、Ｘ軸移動台２４Ａを
備えており、このＸ軸移動台２４Ａの表面にワークテー
ブル２３が固定されている。また、Ｘ軸駆動手段２４
は、Ｘ軸モータ２４Ｂ、Ｘ軸レール２４Ｃを備えてい
る。Ｘ軸モータ２４Ｂにはボールねじ機構を構成するボ
ールねじ２４Ｄの一端が接続されている。Ｘ軸移動台２
４Ａには、Ｘ軸方向に沿った２本の溝が形成されてお
り、それらの溝にそれぞれＸ軸レール２４Ｃがはめ込ま
れている。さらに、Ｘ軸移動台２４Ａの裏面には、図示
しないボールナットが設けられており、このボールナッ
トにボールねじ２４Ｄがねじ込まれてボールねじ機構が
形成されている。したがって、Ｘ軸モータ２４Ｂを駆動
することにより、ボールねじ２４Ｄが回転する。このボ
ールねじの回転に伴い、ボールナットが固定されたＸ軸
移動台２４ＡがＸ軸レール２４Ｃに沿って移動するよう
に構成されている。

【００５３】Ｙ軸駆動手段２５は、Ｙ軸移動台２５Ａを
備えており、このＹ軸移動台２５Ａの表面にＸ軸駆動手
段２４が固定されている。また、Ｙ軸駆動手段２５は、
Ｙ軸モータ２５Ｂ、Ｙ軸レール２５Ｃを備えている。Ｙ
軸モータ２５Ｂにはボールねじ機構を構成するボールね
じ２５Ｄの一端が接続されている。Ｙ軸移動台２５Ａに
は、Ｙ軸方向に沿った２本の溝が形成されており、それ
らの溝にそれぞれＹ軸レール２５Ｃがはめ込まれてい
る。さらに、Ｙ軸移動台２５Ａの裏面には、図示しない
ボールナットが設けられており、このボールナットにボ
ールねじ２５Ｄがねじ込まれてボールねじ機構が形成さ
れている。したがって、Ｙ軸モータ２５Ｂを駆動するこ
とにより、ボールねじ２５Ｄが回転する。このボールね
じの回転に伴い、ボールナットが固定されたＸ軸移動台
２５ＡがＸ軸レール２５Ｃに沿って移動するように構成
されている。

【００５４】また、加工室４には、図２および図３にも
示すように、ミストコレクタ２６が設けられている。ミ
ストコレクタ２６は、ミスト噴射ノズル２０から噴射さ
れたミストを回収する装置であり、主軸室３内における
ミスト分離装置１９に接続されている。そして、回収し
たミスト（ミスト生成液）をミスト分離装置１９に供給
する。また、筐体１には、加工室４内の圧力を調整する
図示しない圧力調整手段が設けられている。この圧力調
整手段を用いることにより、密閉状態にある加工室４内
を大気圧以下にすることができるようになっている。

【００５５】さらに、加工室４の側方位置下方には、引
出状の切粉回収部材２７が設けられている。切粉回収部
材２７は、表面板２７Ａと、表面板２７Ａの表面に形成
された把手２７Ｂを有している。表面板２７Ａの裏面側
には、本体２７Ｃが設けられており、本体２７Ｃは、筐
体１の側方に形成された挿入口２７Ｄから加工室４内に
収納されている。切粉回収部材２７の表面板２７Ａは、
挿入口２７Ｄよりも一回り大きく形成されており、その
裏面側の周囲には、弾力性を有するシール材が貼着され
ている。したがって、切粉回収部材２７を加工室４に収
納した際には、挿入口２７Ｄは密閉状態となるようにさ
れている。また、表面板２７Ａの表面には把手２７Ｂが
設けられている。本体２７Ｃに切粉や切屑が溜まった
ら、作業者は、この把手２７Ｂを把持して、切粉回収部
材２７を引き出すことができるようになっている。

【００５６】さらに、筐体１および開閉扉２１には、図
６にも示すように、開閉扉２１の着座の完了を感知する
着座センサ２８が設けられている。着座センサ２８は、
筐体１に取り付けられたエア噴射部２８Ａと開閉扉２１
に取り付けられたエアパッド２８Ｂを備えている。エア
噴射部２８Ａは、筐体１のフレーム５に形成されたエア
流路２８Ｃの一側に接続されており、エア流路２８Ｃの
他側は図示しないエア供給ポンプに接続されている。ま
た、エア流路２８Ｃは、圧力スイッチ２８Ｄに接続され
ている。圧力スイッチ２８Ｄは、常時（開閉扉２１が開
放している時）はＯＦＦとなっており、圧力スイッチ２
８ＤがＯＦＦのときには、開閉扉２１の閉塞が感知され
ていないので、主軸１３が回転しないようにされてい
る。また、圧力スイッチ２８ＤがＯＮとなったときに主
軸１３が回転可能となるように構成されている。

【００５７】開閉扉２１が開放しているときには、エア
供給ポンプから供給されるエアはエア噴射部２８Ａから
噴出されるので、圧力スイッチ２８Ｄに規定値以下のエ
ア圧が作用し、圧力スイッチ２８ＤはＯＦＦのままとな
る。開閉扉２１が閉塞すると、エア噴射部２８Ａがエア
パッド２８Ｂによって閉鎖される。そのため、エア供給
ポンプから供給されたエアは、エア流路２８Ｃ内でエア
圧が急上昇し、規定値を超えたエア圧で圧力スイッチ２
８Ｄを作用し、圧力スイッチ２８ＤがＯＮとなる。圧力
スイッチ２８ＤがＯＮとなることにより、開閉扉２１の
着座完了が感知され、主軸１３の回転が可能となるよう
に構成されている。

【００５８】筐体１における各フレーム５，５…には、
ハニカム構造やトラス構造による内部空洞により、たと
えば図７に示すような冷却液流路１Ａ，１Ａが形成され
ており、これらの冷却液流路１Ａ，１Ａは、隣接するフ
レーム５，５…間で接続されている。また、図８に示す
ように、筐体１における前方上端部には、冷却液をフレ
ーム５内に供給するための冷却液投入口１Ｂが形成さ
れ、筐体１の後方下端部には、冷却液を排出するための
冷却液排出口１Ｃが形成されている。冷却液投入口１Ｂ
から冷却液を投入することにより、冷却液は、図８に概
略的に示すように、筐体１のフレーム５，５…の冷却液
流路１Ａ，１Ａ内に全体的に行き渡るように供給され
る。冷却液排出口１Ｃを開放すると冷却液流路１Ａ，１
Ａ内の冷却液が排出されるようになっている。なお、ワ
ークテーブル２３や加工ヘッド１５の移動台１７Ａ、そ
の他の構成部品などにもハニカム構造やトラス構造を採
用して、軽量化するとともに、内部に空洞を形成し、こ
の空洞を冷却液流路１Ａとすることもできる。この内部
空洞を冷却液流路１Ａとすることにより、フレーム５と
同様にワークテーブル２３や移動台１７Ａ等にも冷却液
を供給することにより、機械全体としての冷却効果を一
層向上させることができる。

【００５９】マシニングセンタ本体Ｍは、使用時には、
図９に示すように、本発明の包囲手段となる上箱３１お
よび下敷部材３２によって密閉される。上箱３１は、開
閉扉２１が閉塞した状態のマシニングセンタ本体Ｍより
も一回り大きい矩形である中空の箱であり、マシニング
センタ本体Ｍを完全に覆うことができるものである。下
敷部材３２は、上箱３１の平面よりもさらに一回り大き
い表面積を有しており、その表面には、上箱３１の下四
辺が嵌合するための嵌合溝３３が形成されている。下敷
部材３２は弾性を有しており、上箱３１の下四辺が嵌合
溝３３に嵌合することにより、上箱３１の内部は密閉状
態となる。また、上箱３１には、本発明の包囲手段内圧
力調整手段である図示しないエアポンプが設けられてお
り、上箱３１内の空気を外部に排出することができるよ
うになっている。下敷部材３２の嵌合溝３３に嵌合され
た上箱３１の内部のマシニングセンタ本体Ｍを配置し、
エアポンプによって上箱３１の内部の空気を排出するこ
とにより、上箱３１の内部を大気圧よりも低い状態とす
ることができるようになっている。

【００６０】かかる構成を有するマシニングセンタの動
作・作用について、主に図３、図５、および図１０を参
照して説明する。なお、必要に応じて他の図面について
も適宜参照する。ワークを加工する際には、まず、図９
に示すように、マシニングセンタ本体Ｍを下敷部材３２
の上に載置する。次に、作業員が把手２１Ａを把持して
開閉扉２１を開放し、開閉扉２１に設けられたワークテ
ーブル２３にワークＷを取り付ける。このとき、キャス
タ６，６…が不意に回転しないように、図示しない回転
止めでキャスタ６，６…の回転を止めておく。ワークＷ
の取り付けにあたっては、図５に示す基準片２３Ｂ，２
３ＢにワークＷを当接させて位置決めをする。位置決め
が済んだら、クランパ２３Ｃ，２３ＣでワークＷをクラ
ンプする。その一方、ワークＷの加工を開始する前に、
冷却液投入口１Ｂから筐体１内に冷却液を投入し、筐体
１の冷却液流路１Ａ，１Ａ内に冷却液を満たしておく。
また、切粉回収部材２７の本体２７Ｃは、加工室４内に
収納しておき、挿入口２７Ｄは密閉した状態としてお
く。

【００６１】こうして、ワークＷの取り付けや冷却液の
投入などが済んだら、開閉扉２１を閉じて着座させる。
開閉扉２１を閉じたときに、着座センサ２８によって開
閉扉２１の着座の完了を感知する。着座センサ２８によ
って開閉扉２１の着座の完了が感知されたら、ワークＷ
の加工の準備が完了する。

【００６２】これらの準備が済んだら、マシニングセン
タ本体Ｍに上箱３１を被せ、上箱３１の下四辺を下敷部
材３２の嵌合溝３３に嵌合させる。それから、図示しな
いエアポンプによって、上箱３１の内部からエアを排出
し、上箱３１の内部を大気圧よりも低い状態とする。

【００６３】それから、ワークＷの加工が開始される。
ワークＷの加工が開始される前は、図１０に示すよう
に、加工ヘッド１５は後方に下がっている。このとき、
工具マガジン１１を割出し回転させて、加工に用いる所
定の工具Ｔが取り付けられた主軸１３を有する工具ホル
ダ１２を加工ヘッド１５のステータ１５Ａと同軸上にあ
る割り出し位置に配置する。続いて、Ｚ軸移動手段１７
によって加工ヘッド１５をＺ軸方向に沿って前進移動さ
せ、工具ホルダ１２側のロータ１４に加工ヘッド１５側
のステータ１５Ａを嵌合させて加工ヘッド１５の前面に
工具ホルダ１２のフランジ部を当接させる。加工ヘッド
１５の前面に工具ホルダ１２のフランジ部が当接した
ら、工具ホルダ１２を保持する保持アーム１１Ａを上方
に退避させる。また、真空吸着手段１６における図示し
ない真空ポンプによって真空エア流通孔１６Ｂを介して
吸着溝１６Ａ内の空気を吸引する。こうして、吸着溝１
６Ａ内の空気を吸引することにより、加工ヘッド１５に
工具ホルダ１２のフランジ部を真空吸着させて、工具ホ
ルダ１２を加工ヘッド１５に取り付ける。工具ホルダ１
２を加工ヘッド１５に取り付けることにより、主軸１３
に設けられたロータ１４の周囲が加工ヘッド１５に設け
られたステータ１５Ａに覆われ、主軸駆動用モータとな
って主軸１３を回転させる。

【００６４】このまま、さらにＺ軸移動手段１７によっ
て加工ヘッド１５をＺ軸方向に沿って前進移動させる
と、やがて工具ホルダ１２の先端が仕切板２の工具通過
孔２Ａを通過する。工具ホルダ１２が仕切板２を通った
ら、加工室４内は密閉され、ミスト生成装置１８でミス
トの生成を開始するとともに、ミスト流路１５Ｂ，１２
Ａを介して、ミスト噴射ノズル２０に対してミストを供
給し、ミスト噴射ノズル２０から主軸１３に取り付けら
れた工具Ｔに向けてミストが噴射される。そして、さら
にＺ軸移動手段１７によって加工ヘッド１５および工具
ホルダ１２をＺ軸方向に沿って前進移動させて工具Ｔが
ワークＷに当接し始める時点で、ワークＷの加工が開始
される。ワークＷの加工が開始されると、あらかじめノ
ート型パソコンＰＣから入力された情報に基づいて、ワ
ークテーブル２３および加工ヘッド１５が移動しなが
ら、ワークＷを所定の形状に加工していく。このとき、
ワークＷに対するＺ軸方向の移動は、Ｚ軸移動手段１７
によって工具Ｔ側を移動させることにより行われる。ま
た、工具Ｔに対するＸ軸方向およびＹ軸方向の移動は、
ワークテーブル２３におけるＸ軸駆動手段２４およびＹ
軸駆動手段２５によってそれぞれ行われる。また、ワー
クＷの加工が行われている間、ミスト噴射ノズル２０か
らは工具ＴおよびワークＷに対してミストが噴射されて
いる。このとき、ミストコレクタ２６では、加工室４内
におけるミストから切屑や切粉を分離除去し、分離後の
ミストをミスト分離装置１９に供給している。ミスト分
離装置１９では、供給されたミストを空気と分離し、ミ
スト生成装置１８に供給している。

【００６５】加工が行われている間、マシニングセンタ
本体Ｍは、上箱３１および下敷部材３２によって密閉状
態に保たれている。また、この状態で上箱３１とマシニ
ングセンタ本体Ｍの間は大気圧よりも低い圧力に維持さ
れているので、加工により生じる騒音が外部に漏れる量
が少なくなる。したがって、加工を行っている間、静寂
を保つことができる。また、ワークＷの加工によりマシ
ニングセンタ本体Ｍに生じる熱も外部に伝達しないよう
にすることができる。マシニングセンタ本体Ｍには、筐
体１における冷却液流路１Ａ，１Ａに冷却液が満たされ
ているので、マシニングセンタ本体Ｍを好適に冷却する
ことができる。

【００６６】かくしてワークＷの所定の加工が済んだ
ら、Ｚ軸移動手段１７により、加工ヘッド１５をＺ軸方
向に沿って後退させる。そして、加工ヘッド１５に装着
した工具ホルダ１２が割り出し位置に到達したら、工具
マガジン１１の保持アーム１１Ａを下降させ、保持アー
ム１１Ａに工具ホルダ１２を保持させる。保持アーム１
１Ａによって工具ホルダ１２が保持されたら、真空吸着
手段１６における図示しないエアポンプによる吸引を終
了すると同時に、わずかにエアを噴出する。エアを噴出
することにより、エアが吸着溝１６Ａに供給され、真空
吸着により加工ヘッド１５に取り付けられていた工具ホ
ルダ１２を円滑に取り外すことができる。

【００６７】工具ホルダ１２が加工ヘッド１５から吸着
解除された状態でＺ軸移動手段１７により、加工ヘッド
１５をさらにＺ軸方向後方に移動させ、工具ホルダ１２
を保持アーム１１Ａに受け渡す。こうして、ワークＷの
所定の加工が終了する。

【００６８】このまま、工具マガジン１１に設けられた
他の工具Ｔを用いて加工を継続する場合には、工具マガ
ジン１１を割出し回転させ、所定の主軸１３を割り出し
位置に配置し、同様の工程を経てワークＷの加工を継続
する。一方、このまま加工を終了する場合には、筐体１
に設けられた図示しない圧力調整手段によって、加工室
４内を大気圧以下の圧力に調整する。その一方で、上箱
３１の内部を大気圧以下にしているエアポンプから逆に
エアを噴出して、上箱３１が下敷部材３２から取り外し
やすいようにして、上箱３１を下敷部材３２から取り外
し、マシニングセンタ本体Ｍを外部に出す。

【００６９】マシニングセンタ本体Ｍを外部に出した
ら、作業員は、把手２１Ａを把持して開閉扉２１を開放
する。このとき、加工室４内は大気圧よりも低い気圧に
調整されているので、加工室４内のミストはほとんど外
部に排出することがない。また、切粉回収部材２７の本
体２７Ｃに切粉や切屑がある程度溜まっていたら、切粉
回収部材２７を挿入口２７Ｄから引き出して、溜まった
切粉や切屑を廃棄することもできる。

【００７０】また、加工が終了した後、たとえばマシニ
ングセンタ本体Ｍを持ち運ぶ際には、冷却液排出口１Ｃ
を開けて、冷却液流路１Ａ，１Ａ内の水を排出して軽量
化するのが好適である。冷却液流路１Ａ，１Ａ内の冷却
液を排出することにより、マシニングセンタ本体Ｍが軽
量化され、運搬が非常に容易になる。

【００７１】このように、本実施形態に係るマシニング
センタでは、ワークを取り付けるワークテーブル２３が
開閉扉２１に設けられていることから、加工室４内にワ
ークテーブルを設けるためのベッドや移動機構などを必
要としない。したがって、マシニングセンタ全体として
の小型化を図ることができる。また、ワークテーブル２
３は開閉扉２１の内面に沿って移動するものであるた
め、ワークテーブル２３がＺ軸方向に移動する必要がな
い。したがって、その分マシニングセンタ全体として小
型化を図ることができる。

【００７２】このマシニングセンタは、たとえば工場の
フロアに設置して使用することができるが、たとえば図
１１に示すように、机Ｄの上にマシニングセンタ本体Ｍ
を載置した状態で使用することなどもできる。図１１に
示す例では、マシニングセンタ本体Ｍを駆動するための
入力手段として、デスクトップ型のパーソナルコンピュ
ータＤＰＣが載置されている。このように、マシニング
センタをいわば卓上型として使用することもできる。も
ちろん、マシニングセンタを卓上に載置する場合であっ
ても、図９に示すような上箱３１および下敷部材３２を
備える包囲手段を用いることもできる。

【００７３】また、前記実施形態では、ワークテーブル
２３をＺ軸方向と直交する方向に移動させるために、Ｘ
軸駆動手段２４およびＹ軸駆動手段２５を図１２に示す
ような、回転駆動手段５０およびＹ軸駆動手段２５を用
いる態様とすることもできる。図１２に示す態様では、
Ｘ軸駆動手段２４に変えて回転駆動手段５０が設けられ
ている点のみが前記実施形態と異なり、開閉扉２１、ワ
ークテーブル２３、およびＹ軸駆動手段２５などは、前
記実施形態と同一の構成を有しているので、その詳細な
説明は省略する。

【００７４】回転駆動手段５０は、Ｙ軸駆動手段２５に
おけるＹ軸移動台２５Ａ上に載置されており、旋回テー
ブル５１と、旋回テーブル５１の裏側に配設された図示
しない旋回モータを備えている。旋回テーブル５１の上
には、ワークテーブル２３が載置されている。かかる回
転駆動手段５０とＹ軸駆動手段２５を備えることによ
り、Ｘ軸方向への移動を行うための駆動手段がなくと
も、ワークを平面的に加工することができる。

【００７５】この場合の制御を具体的に説明すると、た
とえば、図１３（ａ）に示すように、Ｘ−Ｙ座標軸上の
加工点Ｐ（Ｘ１，Ｙ１）の点を加工する場合を考える。
このとき、原点Ｏ（０，０）と加工点Ｐ（Ｘ１，Ｙ１）
とを結ぶ直線とＹ軸とのなす角をθとし、その直線の距
離の長さをＬとする。なお、Ｌ＝√（Ｘ１²＋Ｙ１²）で
ある。このとき、図１３（ｂ）に示すように、原点Ｏを
中心として角度θ分だけ、加工点ＰをＹ軸方向に回転さ
せる。そして、Ｙ軸上のＰ′（０，Ｌ）の点を加工する
ことにより、加工点Ｐ（Ｘ１，Ｙ１）を加工するのと同
じことになる。このような制御を行うことにより、回転
駆動手段５０およびＹ軸駆動手段２５による移動だけ
で、Ｘ−Ｙ平面上のすべての点を加工することができ
る。かかる構成により、Ｘ軸方向への移動が不要となる
ので、Ｘ軸方向の幅を減少させることができる。なお、
もちろん、Ｙ軸駆動手段２５に変えて、Ｘ軸駆動手段２
４を設け、その上に回転駆動手段５０を設けることもで
きる。この場合には、Ｙ軸方向、すなわち高さを減少さ
せることができる。また、Ｙ軸駆動手段２５、Ｘ軸駆動
手段２４に回転駆動手段５０を設けるのではなく、開閉
扉２１に回転駆動手段を設け、そこにＹ軸駆動手段２５
またはＸ軸駆動手段を設ける態様とすることもできる。

【００７６】また、図示はしないが、Ｘ軸駆動手段２
４、Ｙ軸駆動手段２５、および回転駆動手段５０をすべ
て開閉扉２１に取り付ける態様とすることもできる。こ
の場合には、回転と直線運動を組み合わせることによ
り、狭い移動範囲内でワークを広く加工することができ
る。このときの加工方法について、図１４に模式的に示
して説明すると、いま、図１４（ａ）に示すワークテー
ブル２３の全体を加工領域として考えると、単にＸ軸駆
動手段２４およびＹ軸駆動手段が設けられているのみで
は、ワークテーブル２３の上下左右の長さの範囲でワー
クテーブル２３が移動する必要がある。

【００７７】これに対して、回転駆動手段を組み合わせ
ることにより、たとえば図１４（ｂ）に示すように、ワ
ークテーブル２３の右下１／４の範囲であるエリアＥ４
だけ加工することができれば、他のエリアＥ１〜Ｅ３に
ついてもこの範囲で加工するすることができる。すなわ
ち、回転駆動手段５０を用いて、回転中心Ｏ′を中心と
してワークテーブル２３を時計周りに９０°回転させる
と、エリアＥ４があった領域にエリアＥ１が移動する。
このとき、エリアＥ１が加工可能な領域となる。同様に
時計周りに１８０°回転させることにより、エリアＥ２
が加工可能な領域となり、２７０°回転させることによ
りエリアＥ３が加工可能な領域になる。したがって、加
工領域が正方形である場合には、Ｘ軸駆動手段２４およ
びＹ軸駆動手段２５でワークテーブル２３を移動させる
距離は、回転駆動手段５０を用いない場合の１／２で済
む。よって、その分、マシニングセンタの小型化を図る
ことができる。

【００７８】以上、説明したマシニングセンタを用い
て、たとえば加工ラインを構成することもできる。図１
５は、マシニングセンタを水平方向に並べた例を示す斜
視図である。図１５に示すラインでは、４つのマシニン
グセンタＭ１〜Ｍ４が水平方向に１列に配列されてい
る。これらのマシニングセンタＭ１〜Ｍ４は、いずれも
同一のマシニングセンタであるが、前記実施形態で示し
たマシニングセンタ本体Ｍとは開閉扉の開き方が異な
り、その他は同一の構成を有している。この加工ライン
で用いられているマシニングセンタＭ１について説明す
ると、マシニングセンタＭ１は、前記実施形態で示した
マシニングセンタ本体と同様の筐体を備えており、その
筐体における加工室を密閉する開閉扉５６が設けられて
いる。開閉扉５６は、縦開き式で、前記実施形態で示し
たマシニングセンタ本体Ｍが横開き式であるのと異な
る。開閉扉５６には、ワークテーブル、Ｘ軸駆動機構、
およびＹ軸駆動機構が設けられており、開閉扉５６が閉
じたときに、図示しない加工ヘッド上の主軸とワークテ
ーブルが向き合うようになっている。また、開閉扉５６
を自動開閉させるためのアクチュエータとしてシリンダ
５５が設けられている。シリンダ５５は、図示しない空
気圧ユニットにより、制御装置からの信号に応じて、開
閉扉５６を適宜開閉させるようになっている。

【００７９】マシニングセンタＭ１〜Ｍ４の手前側に
は、ワークを搬送するワーク搬送手段６０が設けられて
いる。ワーク搬送手段６０は、ワーク供給手段６１を備
えている。ワーク供給手段６１の下流側には搬送コンベ
ア６２が設けられており、搬送コンベア６２の下流側に
はワーク排出手段６３が設けられている。各マシニング
センタＭ１〜Ｍ４の手前側部には、図示しない移載ロボ
ットが設けられており、それぞれ搬送コンベア６２上の
所定のワークをマシニングセンタＭ１〜Ｍ４に移載して
いる。本発明に係るマシニングセンタは、小型化が可能
であるので、このように複数のマシニングセンタを併設
した場合でも、広い設置面積を必要とすることなく加工
ラインを製造することができる。

【００８０】また、ここで用いられるマシニングセンタ
としては、１つのマシニングセンタに２枚の開閉扉を設
け、それぞれにワークテーブルを設ける態様とするのが
好適である。２枚の開閉扉を設けることにより、一方の
開閉扉のワークテーブルにワークを保持させてワークの
加工を行っている間に、他方の開閉扉におけるワークテ
ーブルにワークを移載する作業を行うことができる。か
かる態様とすることにより、加工時間の短縮を図ること
ができる。

【００８１】加工ラインの別の態様として、図１６に示
すように、マシニングセンタを鉛直方向に並べて設ける
こともできる。この加工ラインには、６つのマシニング
センタＭ１１〜Ｍ１６が設けられており、３つのマシニ
ングセンタＭ１１〜Ｍ１３が積み上げられ、その側方に
やはり３つのマシニングセンタＭ１４〜Ｍ１６が積み上
げられている。そのうちの一方に配列されたマシニング
センタＭ１１〜Ｍ１３は、前記実施形態で示したマシニ
ングセンタ本体Ｍと同一の構造を有している。もう一方
の列に設けられたマシニングセンタＭ１１〜Ｍ１３は、
開放された開閉扉の開放の向きが前記実施形態で示した
マシニングセンタ本体Ｍと異なり、その他はほぼ同一の
構成とされている。

【００８２】マシニングセンタＭ１１〜Ｍ１６の前方に
は、ワーク搬送装置７０が設けられている。ワーク搬送
装置７０は、搬入部７１と搬送部７２と搬出部７３を備
えている。搬送部７２には、図示しないバケットコンベ
アなどが配設されており、ワークをマシニングセンタＭ
１１〜Ｍ１６の並んでいる方向に沿って搬送する装置で
ある。搬入部７１から搬入されたワークは、搬送部７２
を通して搬送され、図示しない移載ロボットなどで適宜
マシニングセンタＭ１１〜Ｍ１６に移載される。そし
て、加工が済んだワークは搬出部７３まで搬送されて、
搬出される。

【００８３】図１６に示す加工ラインでは、６つのマシ
ニングセンタＭ１１〜Ｍ１６が設けられている。このた
め、複数のマシニングセンタを水平に併設した場合より
も、さらに狭い設置面積の範囲内に収めることができ
る。

【００８４】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるもので
はない。たとえば、仕切板２によって主軸室３と加工室
４を分割しているが、仕切板をなくして、主軸室と加工
室が一体となっている態様であってもよい。また、前記
実施形態では、複数の主軸を設けた工具ホルダによって
工具交換を行う態様としているが、加工ヘッドに主軸を
設けておき、この主軸に対し、複数の工具を取り付けた
工具マガジンから工具を選択的に取り付ける一般的な工
具交換方式の態様を用いることもできる。さらには、加
工ヘッド１５、すなわち工具Ｔ側がＺ軸方向に移動する
態様としているが、工具Ｔ側は移動することなく固定さ
れ、ワークテーブルがＺ軸方向にも移動する態様とする
こともできる。もちろん逆に、ワークテーブルは固定さ
れ、加工ヘッド１５、すなわち工具Ｔ側がＸ，Ｙ，Ｚ方
向に移動する態様とすることもできる。また、前記実施
形態において、マシニングセンタ本体Ｍを包囲手段であ
る上箱３１で覆った状態でマシニングセンタと呼称して
いるが、包囲手段を設けない場合には、マシニングセン
タ本体Ｍがマシニングセンタとなるものである。

【００８５】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明のうちの請
求項１に係る発明によれば、開閉扉にワークテーブルが
設けられている。このため、加工室内にワークテーブル
を設ける据え付けタイプのベッドや移動機構などが必要
とならず、さらに、ワークの取り付け、取り外し作業
は、開閉扉を開けた状態でマシニングセンタの外の空間
で行えるため、その分加工室を小さくすることができ、
マシニングセンタ全体として小型化を図ることができ
る。この小型化により、省スペース、省エネルギー、低
コスト化を実現することができる。

【００８６】請求項２に係る発明によれば、加工室にお
いてワークを加工する際に発生する加工液や切屑が加工
ヘッドや主軸に飛散するのを防止することができる。ま
た、加工室を狭くすることができるので、加工室のみに
必要な、たとえば耐濡れ性材料をコーティングする場合
などには、耐濡れ性材料を少量で済ませることができ
る。

【００８７】請求項３に係る発明によれば、開閉扉の内
側の面に沿って移動することができるので、その分さら
にマシニングセンタ全体としての小型化を図ることがで
きる。

【００８８】請求項４に係る発明によれば、同じ大きさ
のワークを加工する際にも、直線移動については、その
距離を短くすることができるので、その分通常のＸ−Ｙ
軸直線移動手段に比べて、さらなるマシニングセンタの
小型化を図ることができる。そして、移動ストロークが
少なくてよい分、省エネルギー化が可能となる。

【００８９】請求項５に係る発明によれば、ワークを加
工する際に、異なる工具を要する場合でも、１つのマシ
ニングセンタで済ませることができる。

【００９０】請求項６に係る発明によれば、加工ヘッド
側に主軸を設けておく必要がなく、工具を主軸に取り付
けるための脱着機構を省略でき、ヘッド側の簡素化、小
サイズを図ることができる。また、前記複数の主軸を用
意する際に、それぞれの主軸に対してモータおよび制御
装置を必要とすることがないので、コストを低減するこ
とができるとともに、主軸を設けるためのマガジンスペ
ースを縮小することができる。このため、前記複数の主
軸を設けた場合でも、マシニングセンタ全体としての大
型化を抑制することができる。

【００９１】請求項７に係る発明によれば、一方の開閉
扉に取り付けられたワークを加工室で加工している間
に、他の開閉扉に取り付けられた加工後のワークを開閉
扉から取り外し、一方の開閉扉を開き、他方の開閉扉で
加工室を閉鎖することができる。このため、複数のワー
クを連続的に加工することができ、全体の加工時間の短
縮を図ることができる。しかも、ワークの段取り作業
中、開閉扉を閉鎖しているので、作業環境もよくなる。

【００９２】請求項８に係る発明によれば、フレーム自
体を、強度を維持しながら軽量化することができるの
で、筐体全体としての軽量化を図ることができる。

【００９３】請求項９に係る発明によれば、マシニング
センタが高温となった場合に、冷却液流路に冷却液を流
通させることにより、マシニングセンタを好適に冷却す
ることができる。さらには、冷却液の充填により、筐体
にウエイトをかけ、加工時の剛性を高めることができ
る。

【００９４】請求項１０に係る発明によれば、扉の開閉
を容易に行うことができる。

【００９５】請求項１１に係る発明によれば、扉開閉に
人力を要さず、たとえばマシニングセンタを並べて使用
する場合に自動化を図ることができる。

【００９６】請求項１２に係る発明によれば、ミスト環
境下におけるワークの加工を行うことができる。また、
加工室内の圧力を調整する圧力調整手段が設けられてい
るため、ワークの加工後に開閉扉を開けたとき、加工室
を大気圧よりも低圧に調整することでミストを加工室の
外に排出させないようにすることができる。

【００９７】請求項１３に係る発明によれば、ミスト環
境下における加工室に筐体の内面やワークテーブルの移
動機構部などに、ミストとともに切屑が壁面に付着して
除去できなくなる事態を防ぐことができる。

【００９８】請求項１４に係る発明によれば、マシニン
グセンタ本体に対する防塵性を高めることができ、外部
の環境を汚すことがなくなる。また、マシニングセンタ
本体から発生するモータ音などの騒音がマシニングセン
タと包囲手段の間で減衰されるので、マシニングセンタ
から発せられる騒音を小さく抑えることができる。ま
た、マシニングセンタ本体から発せられた熱を外に出し
にくくすることができる。

【００９９】請求項１５に係る発明によれば、包囲手段
内の圧力を低くすることにより、マシニングセンタ本体
から発せられるモータ音などの音をさらに減衰すること
ができ、マシニングセンタから発せられる騒音をさらに
小さくすることができる。また、熱伝導性も低下するの
で、マシニングセンタから発せられる熱をさらに低く抑
えることができる。

【０１００】請求項１６に係る発明によれば、複数のマ
シニングセンタで所定の加工を施して製品を完成するラ
インを構築することができる。したがって、工場にこの
ラインを設けた場合にも、その設置面積を狭い範囲にす
ることができる。

【０１０１】請求項１７に係る発明によれば、複数のマ
シニングセンタを水平方向に沿って併設した場合よりも
さらに狭い設置面積で加工ラインを構築することができ
る。

【０１０２】請求項１８に係る発明によれば、工場にお
ける加工ラインの設置面積や高さなどに応じて、種々の
形態でラインを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマシニングセンタ本体の斜視図で
ある。

【図２】その内部構造を示す斜視図である。

【図３】その側断面図である。

【図４】（ａ）は、加工ヘッドに取り付けられた主軸ホ
ルダ付近の断面図、（ｂ）は、そのIV−IV線断面図であ
る。

【図５】開閉扉を開放した状態の開閉扉付近の斜視図で
ある。

【図６】着座センサの構成図である。

【図７】フレームの断面図である。

【図８】冷却水流路の形成状態を示すためのマシニング
センタ本体の概略斜視図である。

【図９】マシニングセンタ本体に包囲手段を設ける状態
を示す斜視図である。

【図１０】マシニングセンタによる加工工程を説明する
ための側断面図である。

【図１１】マシニングセンタの設置状態の例を示す斜視
図である。

【図１２】ワークテーブル移動手段の他の例を示す斜視
図である。

【図１３】ワークテーブルの移動状態を説明するための
グラフである。

【図１４】（ａ）は、ワークテーブル移動手段の他の例
を示す正面図、（ｂ）は、その加工範囲を示す説明図で
ある。

【図１５】マシニングセンタを水平方向に並べた例を示
す斜視図である。

【図１６】マシニングセンタを鉛直方向に並べた例を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ 筐体 １Ａ 冷却液流路 ２ 仕切板 ３ 主軸室 ４ 加工室 ５ フレーム １１ 工具マガジン １２ 工具ホルダ １３ 主軸 １４ ロータ １５ 加工ヘッド １５Ａ ステータ １６ 真空吸着手段 １７ Ｚ軸移動手段 １８ ミスト生成装置 １９ ミスト分離装置 ２０ ミスト噴射ノズル ２１ 開閉扉 ２２ ワーク保持移動手段 ２３ ワークテーブル ２４ Ｘ軸駆動手段 ２５ Ｙ軸駆動手段 ２６ ミストコレクタ ２７ 切粉回収部材 ２８ 着座センサ ３１ 上箱（包囲手段） ３２ 下敷部材（包囲手段） ５０ 回転駆動手段 ６０ ワーク搬送手段 ７０ ワーク搬送装置 Ｃ 制御装置 Ｍ マシニングセンタ（本体） Ｍ１〜Ｍ４，Ｍ１１〜Ｍ１６ マシニングセンタ Ｔ 工具 Ｗ ワーク

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ２３Ｑ 1/02 Ｆ (72)発明者 温井 満 富山県東砺波郡福野町100番地 株式会社 日平トヤマ富山工場内 (72)発明者 河津 知之 神奈川県横須賀市神明町１番地 株式会社 日平トヤマ技術センター内 Ｆターム(参考） 3C002 AA03 BB07 LL01 3C011 DD01 DD02 3C048 AA01 BB01 BB10 BB12 BB14 DD10

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工ヘッドに主軸を介して取り付けられ
   た工具によってワークを加工する加工室が形成された筐
   体を備えるマシニングセンタ本体を有し、 前記加工室を塞ぐ開閉扉が前記筐体に設けられ、前記開
   閉扉は、閉塞時に前記主軸の先端に対向する位置に配置
   されており、 閉塞時の前記開閉扉における前記主軸に対向する面に、
   ワークテーブルが配設され、前記ワークテーブルにワー
   クが取り付けられることを特徴とするマシニングセン
   タ。
2. 【請求項２】 前記筐体の内部が仕切板によって仕切ら
   れており、前記加工ヘッドおよび主軸が配設される主軸
   室と、前記加工ヘッドに取り付けられた工具が前記仕切
   板を貫通して突出される前記加工室と、が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のマシニングセン
   タ。
3. 【請求項３】 前記主軸の軸方向に沿って前記加工ヘッ
   ドを進退させるヘッド移動手段と、ワークが取り付けら
   れた前記ワークテーブルを前記主軸の軸方向と直交する
   方向に移動させるワークテーブル移動手段と、が設けら
   れていることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載のマシニングセンタ。
4. 【請求項４】 前記ワークテーブル移動手段が、前記ワ
   ークテーブルを前記主軸の軸方向と直交する直線的な方
   向に移動させる直線移動手段と、前記ワークテーブルを
   前記主軸の軸線周りに回転させる回転駆動手段とを備え
   ることを特徴とする請求項３に記載のマシニングセン
   タ。
5. 【請求項５】 前記加工ヘッドに対し、複数の工具を交
   換可能な工具交換装置を備えていることを特徴とする請
   求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のマシ
   ニングセンタ。
6. 【請求項６】 割出し回転可能なタレット式工具マガジ
   ンを備え、前記タレット式工具マガジンの回転方向に所
   定間隔で複数の工具ホルダが収容され、 前記工具ホルダはそれぞれ主軸を有し、前記主軸の一端
   に工具が取り付けられ、前記主軸の他端に主軸駆動用モ
   ータを構成するロータが設けられており、 前記加工ヘッドには、前記タレット式工具マガジンの割
   り出し位置における前記主軸の他端側に対向する位置
   に、前記ロータとともに主軸駆動用モータを構成し、か
   つ前記主軸の軸線上にステータを備えることを特徴とす
   る請求項５に記載のマシニングセンタ。
7. 【請求項７】 前記開閉扉が複数枚設けられており、前
   記各開閉扉がそれぞれ異なる方向に開閉可能とされてい
   ることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいず
   れか１項に記載のマシニングセンタ。
8. 【請求項８】 前記筐体を形成するフレームが、ハニカ
   ム構造またはトラス構造を有することを特徴とする請求
   項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載のマシニ
   ングセンタ。
9. 【請求項９】 前記筐体を形成するフレームには、冷却
   液を通過させる冷却液流路が形成されていることを特徴
   とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記
   載のマシニングセンタ。
10. 【請求項１０】 前記開閉扉を開閉させる扉開閉手段が
    設けられていることを特徴とする請求項１から請求項９
    のうちのいずれか１項に記載のマシニングセンタ。
11. 【請求項１１】 前記扉開閉手段が、アクチュエータを
    有することを特徴とする請求項１０に記載のマシニング
    センタ。
12. 【請求項１２】 前記加工室が密閉されるとともに、前
    記加工室にミストを供給するミスト供給手段が設けら
    れ、前記加工室内の圧力を調整する圧力調整手段が設け
    られていることを特徴とする請求項１から請求項１１の
    うちのいずれか１項に記載のマシニングセンタ。
13. 【請求項１３】 前記加工室が、耐濡れ性材料でコーテ
    ィングされていることを特徴とする請求項１２に記載の
    マシニングセンタ。
14. 【請求項１４】 前記マシニングセンタ本体の全体を包
    囲する包囲手段を有し、 前記包囲手段によって前記マシニングセンタ本体を包囲
    した状態で加工することを特徴とする請求項１から請求
    項１３のうちのいずれか１項に記載のマシニングセン
    タ。
15. 【請求項１５】 前記包囲手段内の圧力を調整する包囲
    手段内圧力調整手段が設けられていることを特徴とする
    請求項１４に記載のマシニングセンタ。
16. 【請求項１６】 請求項１から請求項１５のうちのいず
    れか１項に記載のマシニングセンタが水平方向に沿って
    複数併設されているとともに、前記複数のマシニングセ
    ンタ間にワークを搬送する水平方向搬送手段が設けられ
    ていることを特徴とする加工ライン。
17. 【請求項１７】 請求項１から請求項１５のうちのいず
    れか１項に記載のマシニングセンタが鉛直方向に沿って
    複数設けられているとともに、前記複数のマシニングセ
    ンタ間にワークを搬送する鉛直方向搬送手段が設けられ
    ていることを特徴とする加工ライン。
18. 【請求項１８】 請求項１から請求項１５のうちのいず
    れか１項に記載のマシニングセンタが水平方向および鉛
    直方向にそれぞれ複数配列され、前記各マシニングセン
    タ間にワークを搬送する搬送手段が設けられていること
    を特徴とする加工ライン。