JP2004268204A - ミニ工作機械およびこれを用いたミニ生産ラインシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ライン組み替え、移設が少ない労力で短時間に行え、保守作業が容易なミニ生産ラインシステムを提供する。
【解決手段】幅の狭い架台２に工作機械本体３を設置し、架台２内に工作機械本体用のクーラント装置１１、油圧装置１３等の付帯装置５を収納して、ミニ工作機械１を構成し、このミニ工作機械１を複数台並べて連結してミニ生産ラインシステム１５とする。付帯装置５は前後方に引き出すことができる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば直径４ｍｍ、長さ１０ｍｍ、重量１ｇｒ程度の小さい工作物を加工するための、幅３０ｃｍ程度のミニ工作機械およびこれを用いたミニ生産ラインシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような小さい工作物を加工する工作機械として、本出願人において、小さい工作物に見合った、一辺３０ｃｍの立方体内に収まり、重量３０ｋｇ以下というような小型、軽量であって、しかも、精密な加工を行うのに充分な剛性と加工動力とを有する工作機械を発明し、特願２００２−５４７５５号として出願している。
【０００３】
しかし、一般に、工作機械にはクーラント装置、油圧装置、電装ボックス等の付帯装置を必要とし、工作機械をいくら小型、軽量化しても、これらの付帯装置が従来のままでは、付帯装置を収納する工作機械の架台を、使用する付帯装置に合わせてその都度設計しなければならず、更に、工作機械を複数台組み合わせて生産ラインを構成するときは、生産ラインの組み合わせ、構成を変更する度に、架台の変更と、これに伴う工作機械、付帯装置の載せ変え作業に多大の労力が必要になる。
【０００４】
ところで、工作機械を複数台組み合わせて生産ラインを構成するのに、複数の工作機械を一定の大きさ形状に共通化すると共に、共通化された各工作機械を第１工程用旋盤セルから第２工程用旋盤セル、第３工程用旋盤セルというように一定間隔に位置自在に水平方向に順次配置してなる工作機械のラインシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−７３４号公報 （段落番号００１１、図１）
【０００６】
特許文献１のラインシステムでは、位置決めフランジにより機械間の正確な位置決めを行っているものであるが、ラインシステム全体を移動したり、工程変更のために機械を入れ換えたりする場合、機械本体と付帯装置が別置きであったり、装置そのものが大型で簡易に移設できる構造でなかったりして、その作業に多大な労力と時間を必要とするものと思われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、生産ラインの組み替え、移設が少ない労力で短時間に行え、保守作業が容易なミニ生産ラインシステムと、このミニ生産ラインシステムの構築に好適なミニ工作機械を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明のミニ工作機械は、平行な両側面の間に付帯装置を内蔵し、上記両側面以外の表面に取り付け面を備えた架台と、上記取り付け面に取り付けられ、上記両側面を含む面から外側にはみ出さない工作機械本体とを具備する。
【０００９】
また、上記付帯装置が架台の前方または後方に引き出せるようにしたり、架台の下部にキャスタを備えたり、工作機械本体の上後方位置に上記付帯装置用あるいは工作機械本体用の操作盤を備えたり、両側面のうち少なくとも一方に連結手段を備えたりする。
【００１０】
この発明のミニ生産ラインシステムは、複数の上記ミニ工作機械を、上記連結手段と連結手段とを突き合わせて連結し、複数工程のラインを形成するようにする。
【００１１】
上記連結手段は、連結用ボルトを通す穴を備え、あるいは、更に、上記穴が貫通するボスを備えているようにする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、この発明のミニ工作機械の一実施形態を示す側面図、図２は、図１の架台内部を示す部分断面側面図である。図３は、図１の架台内部の付帯装置を引き出した状態を示す部分断面側面図である。図４は、図１のミニ工作機械を連結して構成したミニ生産ラインシステムの例を示す正面図、図５（ａ）〜図５（ｃ）は、それぞれミニ工作機械を連結する連結手段の例を示す縦断面図である。
【００１４】
図１および図２において、ミニ工作機械１は、架台２、工作機械本体３および電装ボックス４で構成されている。
【００１５】
上記架台２は、床面Ｇ上に設置されるようになっていて、工作機械本体３および電装ボックス４を取り付けるとともに、複数のミニ工作機械１を１列に連結するためのもので、内部には付帯装置５を内蔵している。架台２の下部には複数組のキャスタ６と固定ボルト７が床面Ｇに向けて取り付けられている。ミニ工作機械１を床面Ｇ上に固定するときは、固定ボルト７を下方に突き出して、キャスタ６を浮かし、各固定ボルト７の高さを調節して機械の水平を出す。ミニ工作機械１を移動するときは、固定ボルト７を縮めてキャスタ６を床面Ｇに載せ、キャスタ６により、ミニ工作機械１を軽く移動することができるようにする。
【００１６】
上記工作機械本体３は、架台２の上面の取り付け面８上に搭載されており、架台２の両側面（側板）９、９を含む面から外側にはみ出すことがないようになっている。この工作機械本体３は、従来の技術の項で説明した、一辺３０ｃｍの立方体内に収まり、重量３０ｋｇ以下程度の小型、軽量であって、しかも、精密な加工を行うのに充分な剛性と加工動力とを有する工作機械である。工作機械本体３としては、用途に合わせて、研削盤、旋盤、フライス盤等の工作機械が適用される。
【００１７】
工作機械本体３は、防振パッド６０を挟んでボルト・ナットで締め付けて取り付け面８へ取り付け固定し、架台２から工作機械本体３への振動伝達を防いでいる。この発明で用いている防振パッドは、防振ゴムを使用した振動絶縁用のパッドである。
【００１８】
電装ボックス４は、架台２の後部側に取り付けられ、ミニ工作機械１の動作制御を行うものである。この電装ボックス４の上部、工作機械本体３の上後方位置には、操作盤１０が設けられている。この操作盤１０は、用途に応じて、工作機械本体３、付帯装置５あるいは工作機械本体３と付帯装置５の両方の動作を制御する。操作盤１０の位置は、ミニ工作機械１の正面側から作業者の手が届いて、容易に操作できる位置である。
【００１９】
上記付帯装置５は、平行な両側面９、９の間にあって、架台２に内蔵されている。上記付帯装置５としては、この実施の形態では、工作機械本体３にセットされる工作物および工具を冷却するためのクーラント装置（クーラントタンク、バルブ、配管等）１１、工作物着脱用のエア装置（フィルタ、配管、バルブ、レギュレータ等）１２および工作機械本体３の主軸や工具台を移動するための油圧装置（油圧タンク、バルブ、配管等）１３が設けられている。なお、上記電装ボックスを付帯装置５として架台２内に納めることも可能である。
【００２０】
図３に示すように、上記クーラント装置１１とエア装置１２とは、それぞれのガイドレール８１、８２により別々に架台２の前方（図３の左方）に引き出せるようになっている。また、油圧装置１３は、そのガイドレール８３により架台２の後方に引き出せるようになっている。この引き出し構造により、各付帯装置５（クーラント装置１１、エア装置１２、油圧装置１３）の保守作業を容易に行うことができ、付帯装置ごとの交換も容易になる。なお、５０は、クーラント装置１１の引き出しに設けたキャスタで、これにより、重量の大きいクーラント装置１１を引き出したとき、クーラント装置１１を支持することができる。
【００２１】
保守作業の際、付帯装置５は左右方向（図３の紙面前後方向）には突き出ることがない。後述するように、この発明のミニ工作機械１は、複数台並べて連結してミニ生産ラインシステムを構築できるようになっている。それ故、付帯装置５の前後方向引き出し構造は、ミニ工作機械１がこのミニ生産ラインシステムに組み込まれた場合に、特に有効な構成である。
【００２２】
なお、クーラント装置１１、エア装置１２、油圧装置１３等の付帯装置５のタンクやポンプが工場内で別に集中して設置してあり、ここからクーラントやエアや圧油の供給を受ける場合は、付帯装置にはタンクやポンプを設置せず、バルブや配管等だけになる。
【００２３】
ミニ工作機械１は、このように小型の工作機械本体３を搭載するので、工作機械本体３に相応して幅を狭くして、複数台横に並べてコンパクトなミニ生産ラインシステムを構築するのに適している。工作機械本体３の幅、奥行、主軸高さ等を統一したり、ミニ工作機械１の幅を統一したりすれば、ラインの構築、セッティング、変更等が一層行いやすくなり、効率化、コストダウンが促進される。
【００２４】
図４は、複数のミニ工作機械１を横に並べて、ミニ工作機械１の架台側面９に設けた連結手段１４と隣のミニ工作機械１の側面９に設けた連結手段１４とを互いに突き合わせて連結し、複数工程のラインを形成したミニ生産ラインシステム１５を示す。なお、図４では煩雑化を避けるために、電装ボックスの図示を省略している。
【００２５】
この実施の形態では、第１のミニ工作機械１Ａが面取り研削盤、第２のミニ工作機械１Ｂが円筒研削盤、第３のミニ工作機械１Ｃが端面研削盤であって、これらのミニ工作機械１Ａ〜１Ｃで光ファイバ用フェルールの研削加工を行うミニ生産ラインシステムを構成している。
【００２６】
各ミニ工作機械１Ａ、１Ｂ、１Ｃの主軸軸線は、固定ボルト７の調節やキャスタ６による平面移動調節により互いに合致させ、連結手段１４で互いに固定することで、工作物の供給排出や工具交換のセッティングを容易にしている。
【００２７】
ミニ工作機械１とミニ工作機械１とは、この実施の形態では、一側面に４カ所の連結手段１４、１４、‥‥（図１参照）を設け、各連結手段で、防振パッドを挟んで連結用ボルト・ナットで締め付け連結し、架台２、２間の振動伝達を防いでいる。
【００２８】
なお、ミニ生産ラインシステムには、上述のミニ工作機械１以外の他のユニット、例えば、工作物供給ユニット、排出ユニット等もラインの端や適宜の中間に連結して使用することもできる。
【００２９】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、ミニ工作機械１をミニ生産ラインシステム１５に組み込む際の、ミニ工作機械１とミニ工作機械１を連結する連結手段１４の例をそれぞれ示す。
【００３０】
図５（ａ）の連結手段１４では、架台側板９に連結用ボルト１６を通す穴１７を備えている。そして、この穴１７は、架台側板９に固定されたボス１８を貫通している。つまり、連結手段１４はボス１８により補強され、連結部の強度を上げている。防振パッド７０が、架台側板９の内側の座１９に嵌め込まれ、この座１９と座金２０または２１とに挟まれ、更に、一方の連結手段１４のボス１８と他方の連結手段１４のボス１８との間には防振パッド７１が挟まれ、連結用ボルト１６とナット２２とで締め付けられている。
【００３１】
上記ボス１８は、架台側板９にネジ２３、２３により固定されている。そして、ミニ生産ラインシステム１５の端のミニ工作機械のように他のミニ工作機械と連結しない架台側板９がある場合は、ここのボス１８を取り外しておくこともできるようになっている。
【００３２】
連結用ボルト１６、ナット２２、座金２０、２１は、架台側板９とは直接接触することなく、防振パッド７０を介し、ボス１８とボス１８との間にも防振パッド７１を介在させているから、隣同士の架台２、２間の振動伝達は著しく抑制される。
【００３３】
図５（ｂ）の連結手段１４は、図５（ａ）のボス１８を省略した例で、他の構造は、図５（ａ）と同様である。
【００３４】
図５（ｃ）の連結手段１４は、通常のボルト・ナット構造の代わりに、一方の架台側板９に連結用ネジ２４を固定し、他方の架台側板９に袋ナット保持具２５を固定し、この袋ナット保持具２５に回転自在に保持される袋ナット２６を上記連結用ネジ２４にねじ込み締め付けることにより、架台２と架台２を連結固定する。防振パッド７２は、袋ナット保持具２５と袋ナット２６との間に挟み込まれている。
【００３５】
連結用ネジ２４および袋ナット保持具２５は、架台側板９にネジで固定したり、溶接して固定したりする。
【００３６】
袋ナット保持具２５と袋ナット２６とは直接接触することなく、防振パッド７２を介しているから、隣同士の架台２、２間の振動伝達は著しく抑制される。
【００３７】
連結手段１４としては、図５に限らず、ミニ工作機械の連結、切り離しの操作性がよく、確実、精密に連結できる構造であれば、他の構造でも差し支えない。
【００３８】
【発明の効果】
この発明のミニ工作機械によれば、上述したように、平行な両側面の間に付帯装置を内蔵し、上記両側面以外の表面に取り付け面を備えた架台と、上記取り付け面に取り付けられ、上記両側面を含む面から外側にはみ出さない工作機械本体とを具備するから、架台、付帯装置を含めた工作機械がコンパクトにまとまり、小型化、小スペース化を図ることができ、このミニ工作機械を複数組み合わせてミニ生産ラインシステムを構築することができる。
【００３９】
上記付帯装置を架台の前方または後方に引き出せるようにすれば、特にミニ生産ラインシステムに組み込んだ場合に、付帯装置の保守作業が容易になる。
【００４０】
上記架台の下部にキャスタを備えれば、ミニ工作機械の移動が一層容易になる。
【００４１】
上記工作機械本体の上後方位置に上記付帯装置用あるいは工作機械本体用の操作盤を備えれば、操作の作業性が向上する。
【００４２】
上記両側面のうち少なくとも一方に連結手段を備えれば、複数のミニ工作機械でミニ生産ラインシステムを構築する際、工作機械同士の連結を容易に正確に行うことができる。
【００４３】
この発明のミニ生産ラインシステムによれば、連結手段を備えた複数の上記ミニ工作機械を、連結手段と連結手段とを突き合わせて連結し、複数工程のラインを形成するようにしたから、加工工程の種類や順序を任意に組むことができ、設備の小型化、小スペース化、コストダウンを図ることができる。ライン全体あるいは複数台の機械を簡単に移動することができる。ラインの工程変更にフレキシブルに対応することができる。
【００４４】
連結手段が連結用ボルトを通す穴を備えているようにすれば、連結用ボルトを使用して連結作業を簡単に行うことができる。更に、上記穴が貫通するボスを備えれば、連結部の剛性が上がって、機械と機械の連結が一層正確、確実になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のミニ工作機械の一実施の形態を示す側面図。
【図２】図１の架台内部を示す部分断面側面図。
【図３】図１の架台内部の付帯装置を引き出した状態を示す部分断面側面図。
【図４】図１のミニ工作機械を連結して構成したミニ生産ラインシステムの例を示す正面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ連結手段の例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ ミニ工作機械
２ 架台
３ 工作機械本体
４ 電装ボックス
５ 付帯装置
６ キャスタ
７ 固定ボルト
８ 取り付け面
９ ミニ工作機械の架台側面（側板）
１０ 操作盤
１１ クーラント装置
１２ エア装置
１３ 油圧装置
１４ 連結手段
１５ ミニ生産ラインシステム
１６ 連結用ボルト
１７ 穴
１８ ボス
１９ 座
２０、２１ 座金
２２ ナット
２３ ネジ
２４ 連結用ネジ
２５ 袋ナット保持具
２６ 袋ナット
５０ キャスタ
６０ 防振パッド
７０ 防振パッド
７１ 防振パッド
７２ 防振パッド
８１、８２、８３ ガイドレール
Ｇ 床面

Claims (9)

1. 平行な両側面の間に付帯装置を内蔵し、上記両側面以外の表面に取り付け面を備えた架台と、
   上記取り付け面に取り付けられ、上記両側面を含む面から外側にはみ出さない工作機械本体とを具備する
   ことを特徴とするミニ工作機械。
2. 上記付帯装置が架台の前方または後方に引き出せるようになっている請求項１記載のミニ工作機械。
3. 上記架台の下部にキャスタを備えた請求項１または２記載のミニ工作機械。
4. 上記工作機械本体の上後方位置に上記付帯装置用の操作盤を備えた請求項１または２記載のミニ工作機械。
5. 上記工作機械本体の上後方位置に工作機械本体用の操作盤を備えた請求項１または２記載のミニ工作機械。
6. 上記両側面のうち少なくとも一方に連結手段を備えた請求項１ないし５のいずれかに記載のミニ工作機械。
7. 複数の請求項６記載のミニ工作機械を、上記連結手段と連結手段とを突き合わせて連結し、複数工程のラインを形成するようにしたミニ生産ラインシステム。
8. 上記連結手段が、連結用ボルトを通す穴を備えている請求項７記載のミニ生産ラインシステム。
9. 上記連結手段が、更に、上記穴が貫通するボスを備えている請求項８記載のミニ生産ラインシステム。

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