JP2005219167A - 機械加工装置及び機械加工システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の工程の加工を行うことができ、加工工程の変更も比較的容易に且つ短時間で行うことができる機械加工システムを提供すること。
【解決手段】 床面に設置される設置ベース体２と、設置ベース２に横方向に間隔をおいて取り付けられた複数の加工機本体４Ａ〜４Ｄとから構成され、各加工機本体４Ａ〜４Ｄは、設置ベース体２に取り付けられたベッド構造６と、ベッド構造６の上面に取り付けられた被加工物保持機構１０と、設置ベース体２の前面又は後面側のベッド構造６の一側面に取り付けられた加工工具保持機構１４と、を備えた機械加工システム。加工機本体４Ａ〜４Ｄのベッド構造６の上面に被加工物保持機構１０が取り換え可能に取り付けられ、このベッド構造６の一側面に加工工具保持機構１４が取り換え可能に取り付けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被加工物を切削などの機械加工するための機械加工装置及び機械加工システムに関する。

機械加工装置としての例えばＮＣ旋盤は、旋盤本体と、旋盤本体に設けられた主軸部と、旋盤本体のベッド構造に第１の軸線方向（主軸部の軸線方向）に移動自在に支持された往復支持テーブルと、この往復支持テーブルに第２の軸線方向（前記主軸部の軸線方向に対して垂直な方向）に移動自在に支持された工具テーブルとを備えている（例えば、特許文献１参照）。このようなＮＣ旋盤においは、被加工物は主軸部の主軸によって回転駆動されるチャック手段に保持され、主軸によって所定方向に回動され、また刃物などの加工工具は工具テーブルに着脱自在に取り付けられ、被加工物に対して第１及び第２方向に移動され、被加工物及び加工工具の上述した相対的移動によって、加工工具が被加工物に機械加工（例えば、切削加工）を施す。

特開２００１−３８５０２号公報

上述したＮＣ旋盤などの機械加工装置は、従来、独立した加工装置として製作されており、丸棒状加工を行う加工装置としてＮＣ旋盤、平面状加工を行う加工装置としてフライス盤、穴あけ加工を行う加工装置としてドリリング装置などがあり、各種加工装置を並べてラインを構築する場合、各種加工機械の形状、構造及び設置スペースなどの相違に起因して、加工装置間の搬送位置、搬送距離などに細心の注意を払わなければならず、搬送機構が複雑化、大型化する問題がある。また、ラインの工程を変更する場合、特に加工装置の一部を削除したり、それらの順番を入れ替える場合、加工装置の配置変更に伴い搬送機構を最初からやり直す必要があり、その作業が非常に煩雑で、多くの工数を要するという問題がある。加えて、ＮＣ旋盤などにおいては、旋盤本体のベッド構造の上面に往復支持テーブルが移動自在に支持され、この往復支持テーブルに工具テーブルが移動自在に支持されているので、これらテーブルに関連する構成が複雑になるとともに、これらテーブルが移動する空間をベッド構造の上側に確保しなければならず、ＮＣ旋盤全体が大型化する問題がある。

本発明の目的は、複数の工程の加工を行うことができ、加工工程の変更も比較的容易に且つ短時間で行うことができる機械加工システムを提供することである。
また、本発明の他の目的は、各種加工に対応することができる機械加工装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載の機械加工システムは、床面に設置される設置ベース体と、前記設置ベースに横方向に間隔をおいて取り付けられた複数の加工機本体とから構成され、前記複数の加工機本体は、それぞれ、前記設置ベースに取り付けられたベッド構造と、前記ベッド構造の上面に取り付けられた被加工物保持機構又は加工工具保持機構と、前記設置ベース体の前面又は後面側の前記ベッド構造の一側面に取り付けられた加工工具保持機構又は被加工物保持機構と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の機械加工システムでは、前記設置ベース体内には、前記複数の加工機本体に切削油を供給するための切削油タンクが収容されているとともに、前記複数の加工機本体の加工の際に生じるの加工チップをチップ回収ボックスに搬送するためのチップ搬送コンベアが配設されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の機械加工システムでは、前記複数の加工機本体に共通の電気制御ユニット及び流体圧ユニットが設けられ、前記電気制御ユニットは前記複数の加工機本体を所要の通りに制御するとともに、前記流体圧ユニットは前記複数の加工機本体に作用する流体圧を所要の通りに制御することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の機械加工システムでは、前記複数の加工機本体の前記ベッド構造は略直方体構造であり、前記ベッド構造の前記上面に前記設置ベース体の前後方向に延びる第１の案内支持手段が設けられ、前記第１の案内支持手段に前記被加工物保持機構又は前記加工工具保持機構が前記前後方向に移動自在に支持されており、また前記ベッド構造の前記一側面に前記設置ベース体の横方向に延びる第２の案内支持手段が設けられ、前記第２の案内支持手段に前記加工工具保持機構又は前記被加工物保持機構が前記横方向に移動自在に支持されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の機械加工装置は、ベッド構造と、被加工物を保持するための被加工物保持機構と、加工工具を保持するための加工工具保持機構と、前記ベッド構造の第１の部位に設けられた第１の案内支持手段と、前記ベッド構造の第２の部位に設けられた第２の案内支持手段と、を備え、前記第１の案内支持手段に前記被加工物保持機構又は前記加工工具保持機構が取り換え可能に取り付けられ、前記第２の案内支持手段に前記加工工具保持機構又は前記被加工物保持機構が取り換え可能に取り付けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の機械加工装置では、前記第１の部位は前記ベッド構造の上面であり、前記第１の案内支持機構は前記ベッド構造の上面に第１の方向に延びており、前記被加工物保持機構又は前記加工工具保持機構は前記第１の案内支持機構に前記第１の方向に移動自在に支持されており、また前記第２の部位は前記ベッド構造の一側面であり、前記第２の案内支持機構は前記ベッド構造の前記一側面に前記第１の方向に対して実質上垂直な第２の方向に延びており、前記加工工具保持機構又は前記被加工物保持機構は前記第２の案内支持機構に前記第２の方向に移動自在に支持されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項７に記載の機械加工装置では、前記ベッド構造の前記一側面にはスライドベースが配設され、前記スライドベースに前記第２の案内支持手段が設けられており、また前記一側面には、上下方向に延びるキー部材又はキー溝が設けられ、前記スライドベースには、前記キー部材又は前記キー溝に案内されるキー溝又はキー部材が設けられており、前記スライドベースの上下方向の位置を調整することによって、前記第１の案内支持手段に支持された前記被加工物保持機構又は前記加工工具保持機構と、前記第２の案内支持手段に支持された前記加工工具保持機構又は前記被加工物保持機構との高さを調整することを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の機械加工システムによれば、設置ベース体に横方向に間隔をおいて複数の加工機本体が取り付けられるので、複数の加工機を用いたのと同等の加工能力を持たせることができ、その設置スペースも小さくすることができる。また、加工機本体を設置ベース体に予め工場などで組み付けて搬送することができるため、加工機本体の搬送、設置を容易にすることができる。更に、各加工機本体のベッド構造の上面に被加工物保持機構又は加工工具保持機構が取り付けられ、このベッド構造の一側面（設置ベース体の前面又は後面側の側面）に加工工具保持機構又は被加工物保持機構が取り付けられるので、そのメンテナンスを設置ベース体の前面又は後面側から容易に行うことができる。また、このことに関連して、隣接する加工機本体（設置ベース体の横方向）間にはメンテナンスのためのスペースを確保する必要がなく、隣接配置される加工機本体間の間隔を小さくすることが可能となり、これによって、システム全体の更なる小型化を図ることができる。また、このような機械により、加工機本体間の被加工物の搬送距離が短くなり、これによって、非加工時間の短縮を図り、加工効率の向上を図ることができる。

また、本発明の請求項２に記載の機械加工システムによれば、設置ベース体内に切削油タンクが収容されるので、切削油タンク内の切削油を各加工機本体の加工域に送給することができるとともに、各加工機本体からの切削油を切削油タンクに回収することができ、設置ベース体に取り付けられた複数の加工機本体のための共通の切削油タンクとして用いることができ、切削油タンクに関連する構成を簡単にすることができる。同様に、設置ベース体内にチップ搬送コンベアが配設されるので、各加工機本体から生じた加工チップは、チップ搬送コンベアによってチップ回収ボックスに搬送され、複数の加工機本体に共通のチップ搬送コンベアとなるので、このチップ搬送コンベアに関連する構成を簡単にすることができる。

また、本発明の請求項３に記載の機械加工システムによれば、設置ベース体に取り付けられた複数の加工機本体に共通の電気制御ユニット及び流体圧ユニットが設けられるので、この電気制御ユニットによって複数の加工機本体の電気系を制御することができ、またこの流体圧ユニットによって複数の加工機本体の流体圧系（例えば、油圧系）を制御することができ、電気制御系ユニット及び流体圧ユニットに関連する構成を簡単にすることができる。

また、本発明の請求項４に記載の機械加工ユニットによれば、加工機本体のベッド構造は略直方体構造であり、このベッド構造の上面に第１の案内支持手段を介して被加工物保持機構（又は加工工具保持機構）が支持され、またこのベッド構造の一側面に第２の案内支持構造を介して加工工具保持機構（又は被加工物保持機構）が支持されているので、加工機本体をコンパクト化することができる。

また、本発明の請求項５に記載の機械加工装置によれば、ベッド構造の第１の部位に設けられた第１の案内支持手段に被加工物保持機構（又は加工工具保持機構）が取り換え可能に取り付けられ、またベッド構造の第２の部位に設けられた第２の案内支持手段を介して加工工具保持手段（又は被加工物保持機構）が取り換え可能に取り付けられるので、各種の被加工物保持機構及び加工工具保持機構を用意し、被加工物保持機構及び加工工具保持機構を適切に組み合わせて第１及び第２の案内支持手段に取り付けることによって、共通のベッド構造を有する加工機本体に各種加工能力、例えば旋盤としての機能、フライス盤としての機能、ドリリング装置としての機能を持たせることができる。このようにベッド構造を共通化することによって、機械加工装置の構成を簡単にすることができ、またその組付作業も共通化してその製造コストの低減を図ることができる。

また、本発明の請求項６に記載の機械加工装置によれば、被加工物保持機構（又は加工工具保持機構）がベッド構造の上面に設けられた第１の案内支持手段に取り付けられ、加工工具保持機構（又は被加工物保持機構）がベッド構造の一側面に設けられた第２の案内支持手段に取り付けられるので、被加工物保持機構及び加工工具保持機構に関連する構成を簡単にすることができるとともに、これら保持機構の移動のための空間を小さくすることができ、装置全体のコンパクト化を達成することができる。

また、本発明の請求項７に記載の機械加工装置によれば、ベッド構造の一側面にスライドベースが上下方向に位置調整可能に設けられ、このスライドベースに第２の案内支持手段が設けられているので、スライドベースの上下方向の位置を調整することによって、第１の案内支持手段に支持された被加工物保持機構（又は加工工具保持機構）と第２の案内支持手段に支持された加工工具保持機構（又は被加工物保持機構）との上下方向の位置関係、即ち両者の高さを正確に調整することができ、被加工物に対して高精度の機械加工を施すことができる。また、ベッド構造の一側面に上下方向に延びるキー部材（又はキー溝）が設けられ、スライドベースにキー溝（又はキー部材）が設けられているので、これらキー部材及びキー溝によってスライドベース、即ち第２の案内支持手段に支持された加工工具保持機構（又は被加工物保持機構）を正確に上下方向に移動させて高さ調整を行うことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う機械加工システム及び機械加工装置の一実施形態について説明する。図１は、一実施形態の機械加工システムを簡略的に示す斜視図であり、図２は、図１の機械加工システムを示す平面図であり、図３は、図１の機械加工システムにおける加工機本体を一部分解して示す分解斜視図であり、図４は、図３の加工機本体における被加工物保持機構の支持構造を簡略的に示す断面図であり、図５は、図４の被加工物保持機構の駆動機構を簡略的に示す斜視図であり、図６は図３の加工機本体における加工工具保持機構を簡略的に示す斜視図であり、図７は、図６の加工工具保持機構の支持構造を簡略的に示す断面図である。

図１及び図２において、この機械加工システムは、工場の床面などに設置される設置ベース体２を備え、この設置ベース体２に複数（この形態では４台）の加工機本体４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄが取り付けられている。設置ベース本体２は機械加工システムの横方向（図１において左上から右下の方向、図２において左右方向）に細長い矩形状であり、その上面に上記横方向に間隔をおいて複数の加工機本体４Ａ〜４Ｄが取り付けられている。この形態では、設置ベース体２に４台の加工機本体４Ａ〜４Ｄを取り付けているが、２又は３台、或いは５台上取り付けるようにしてもよいが、取扱いなどを考慮すると２〜４台程度が望ましい。

次に、加工機本体４Ａ〜４Ｄについて説明すると、これら加工機本体４Ａ〜４Ｄは実質上同一の構成であり、以下、その一つの加工機本体４Ａ（４Ｂ〜４Ｄ）について説明する。図１及び図２とともに、図３〜図７を参照して、加工機本体４Ａ（４Ｂ〜４Ｄ）は、略直方体状のベッド構造６を備え、このベッド構造６の第１の部位、この形態では上面に第１の案内支持手段８が取り付けられ、この第１の案内支持手段８に被加工物保持機構１０が移動自在に支持されている。また、ベッド構造６の第２の部位、この形態では一側面（機械加工システム２の前面側であって、図１及び図２において手前側の側面）に第２の案内支持手段１２が設けられ、この第２の案内支持手段１２に加工工具保持機構１４が移動自在に支持されている。このようにベッド構造６の上面に被加工物保持機構１０を、またベッド構造６の一側面に加工工具保持機構１４を配置することによって、被加工物保持機構１０及び加工工具保持機構１４の移動のための空間を小さくすることができ、これによって、加工機本体４Ａのコンパクト化を図ることができる。

主として図３〜図５を参照して被加工物保持機構１０及びこれに関連する構成について説明すると、図示の被加工物保持機構１０は移動ハウジング本体１６を備え、この移動ハウジング本体１６内に主軸（図示せず）が回転自在に支持されているとともに、主軸によって所定方向に回転される被加工物保持手段１８、例えばチャック手段が内蔵され、被加工物保持手段１８の先端部、即ち被加工物を保持する部位が移動ハウジング本体１６から外側に突出している。

この実施形態では、第１の案内支持手段８は、設置ベース体２の横方向（図２〜図４において左右方向）に間隔をおいて配設された一対の第１の案内支持レール２０，２２（図４参照）を備え、一対の第１の案内支持レール２０，２２はベッド構造６の上面の両側部に取り付けられ、設置ベース体２の前後方向（図１において左下から右上の方向、図２において上下方向、図３において左下から右上の方向、図４において紙面に垂直な方向）に直線状に延びている。また、移動ハウジング本体１６の両側端部下面には、一対の第１の案内支持レール２０，２２に対応して第１のレール受け部材２４，２６が設けられ、これらレール受け部材２４，２６と第１の案内支持レール２０，２２とが相互に移動自在に連結されている。

この移動ハウジング本体１６に関連して、駆動機構２８が設けられている。駆動機構２８は、正逆転可能な移動用駆動モータ３０と、この移動用駆動モータ３０によって回転駆動されるねじ軸３２とを備えている。駆動機構２８は、更に、ボールナット部３６を含み、このボールナット部３６がボールナット取付部３４を介して移動ハウジング本体１６に結合され、このボールナット部３６に上記ねじ軸３２が螺合されている。このように構成されているので、移動用駆動モータ３０が正転（又は逆転）すると、ねじ軸３２が所定方向（又は所定方向と反対方向）に回動され、これによって、移動ハウジング本体１６は加工工具保持機構１４に近接（又は離隔）する方向、即ち図２において下方（又は上方）に移動する。尚、主軸（図示せず）には、主駆動モータ３８（図１及び図２参照）が駆動連結され、この主駆動モータ３８によって所定方向に回動される。

次に、主として図３、図６及び図７を参照して加工工具保持機構１４及びこれに関連する構成について説明すると、図示の加工工具保持機構１４は移動テーブル本体４０を備え、この移動テーブル本体４０に、被加工物保持機構１０に保持された被加工物（図示せず）を所要の通りに加工するための加工工具（図示せず）が取り換え可能に取り付けられ、取り付けられた加工工具は被加工物保持機構１０側に突出する。

この実施形態では、第２の案内支持手段１２は、上下方向（図１、図３、図６及び図７において上下方向、図２において紙面に垂直な方向）に間隔をおいて配設された一対の第２の案内支持レール４２，４４（図７参照）を備え、一対の第２の案内支持レール４２，４４はベッド構造６の一側面（設置ベース体２の前面側の一側面）に上下方向に間隔をおいて取り付けられ、設置ベース体２の横方向（図１において左上から右下の方向、図２において左右方向、図３及び図６において左上から右下の方向、図７において紙面に垂直な方向）に直線状に延びている。また、移動テーブル本体４０の両端部内面には、一対の第２の案内支持レール４２，４４に対応して第２のレール受け部材４６，４８が設けられ、これらレール受け部材４６，４８と第２の案内支持レール４２，４４とが相互に移動自在に連結されている。尚、図３、図１２及び図１３に示すように、ベッド構造６の一側面にスライドベース５０が取り付けられ、このスライドベース５０に第２の案内支持手段１２を介して加工工具保持機構１４が取り付けられるが、図６及び図７ではこのスライドベース５０を省略して示している。

この移動テーブル本体４０に関連して、駆動機構５２が設けられている。駆動機構５２は、正逆転可能な移動用駆動モータ５４と、移動テーブル本体４０を移動させるためのねじ軸５６とを備え、駆動モータ５４の出力部とねじ軸５６とが、一対のプーリ及びベルトから構成される駆動力伝達手段５８を介して駆動連結されている。駆動機構５２は、更に、移動テーブル本体４０の内面に取り付けられたボールナット部６０を含み、このボールナット部６０に上記ねじ軸５６が螺合されている。このように構成されているので、移動用駆動モータ５４が正転（又は逆転）すると、ねじ軸５６が所定方向（又は所定方向と反対方向）に回動され、これによって、移動テーブル本体４０は設置ベース体２の横方向左方（又は横方向右方）に、即ち図２において左方（又は右方）に移動する。尚、切削バイトなどの加工工具（図示せず）は、移動テーブル本体４０の上面に取り換え可能に取り付けられる。

再び図１及び図２に戻って、各加工機本体４Ａ〜４Ｄは、設置ベース本体２に取付け、取外し可能に取り付けられるとともに、位置調整自在に取り付けられる。この形態では、各加工機本体４Ａ（４Ｂ〜４Ｄ）のベッド構造６の４角部に固定部６２が設けられ、かかる固定部６２の孔を通して固定ねじ６４を設置ベース体２の上壁に螺着することによって、各加工機本体４Ａ（４Ｂ〜４Ｄ）が設置ベース体２に取り付けられ、このように取り付けることによって、複数の加工機本体４Ａ〜４Ｄを所定の位置関係に保って設置ベース体２に取り付けることができる。

この実施形態では、設置ベース体２内に、加工機本体４Ａ〜４Ｄに共通のチップ搬送コンベア６６及び切削油タンク６８が設けられている。切削油タンク６８は、図２に示すように、設置ベース体２内のほぼ全域にわたって設けられ、加工機本体４Ａ〜４Ｄの加工時に用いられる切削液がベース構造６の空間を通して切削油タンク６８に回収され、かく回収された切削油が切削油供給ポンプ（図示せず）によって各加工機本体４Ａ〜４Ｄの加工域に供給され、このように共通の切削油タンク６８に回収された切削油が再利用される。

また、チップ搬送コンベア６６は、加工機本体４Ａ〜４Ｄにわたってそれらの下方に配置され、この形態では、切削油タンク６８内の一端部（図１及び図２において左端部）から他端部（図１及び図２において右端部）まで延びている。このチップ搬送コンベア６６の一端側は設置ベース体２の上壁の開口を通して上方に延び、その後水平に延びており、この水平部７０の下方に回収空間が存在する。回収空間にはチップ回収ボックス７１が配設され、このチップ回収ボックス７１には、移動を容易にするために、その底部に複数のキャスタ７４が取り付けられている。各加工機本体４Ａ〜４Ｄの加工域からの切削チップ及び切削油は、そのベース構造６の空間を通して下方に落下し、切削油は切削油タンク６８に回収され、切削チップはチップ搬送コンベア６６上に落下してチップ搬送コンベア６６よって図１及び図２において左方に水平部７０まで搬送され、その水平部７０から下方にチップ回収ボックス７１内に回収される。チップ搬送コンベア６６及び切削油タンク６８は複数の加工機本体４Ａ〜４Ｄに共通のものとして設けられるので、これらに関連して、その構成を簡単にすることができる。

この機械加工システムでは、また、設置ベース体２に取り付けられた加工機本体４Ａ〜４Ｄに共通の電気制御ユニット７２及び流体圧ユニット７４（例えば、油圧ユニット）が設けられている。電気制御ユニット７２は加工機本体４Ａ〜４Ｄの主駆動モータ３８及び移動用駆動モータ３０，５４などを制御するためのコントローラ（図示せず）、このコントローラに加工情報を入力するための入力手段（図示せず）などを備え、かかる電気制御ユニット７２からの制御信号によって加工機本体４Ａ〜４Ｄが作動制御される。また、流体圧ユニット７４は、流体を溜める流体タンク７６と、流体タンク７６内の流体を圧力流体として供給する流体圧モータ７８を備え、流体圧モータ７８からの圧力流体が各加工機本体４Ａ〜４Ｄの被加工物保持機構１０に送給され、かかる流体圧を利用して被加工物の保持が行われる。電気制御ユニット７２及び流体圧ユニット７４は、設置ベース体２の背面側に設置される。このように加工機本体４Ａ〜４Ｄに共通の電気制御ユニット７２及び流体圧ユニット７４を設けることによって、これに関連する構成を簡単にすることができる。

この機械加工システムにおいては、被加工物保持機構１０に代えて、例えば、図８及び図９に示す被加工物保持機構１０Ａを第１の案内支持手段８に取り付けることができる。図８及び図９において、この変形形態の被加工物保持機構１０Ａは移動テーブル本体７２を備え、この移動テーブル本体７２の両端部に第１のレール受け部材２４，２６が取り付けられ、かかる第１のレール受け部材２４，２６がベッド構造６の上面に取り付けられた第１の案内支持手段８の第１の案内支持レール２０，２２に移動自在に連結されている。この移動テーブル本体７２は、移動ハウジング本体１０を駆動するための駆動機構２８と同様の駆動機構２８Ａによって設置ベース体２の前後方向に第１の案内支持レール２０，２２に沿って移動される。

また、移動テーブル本体７２の前面（設置ベース体２の前面側の面）には、案内手段７８を介して被加工物取付テーブル８０が取り付けられている。案内手段７８は図８及び図９において左右方向に間隔をおいて配設された一対の案内レール８２，８４から構成され、これら案内レール８２，８４が移動テーブル本体７２の前面に取り付けられ、上下方向に直線状に延びている。また、被加工物取付テーブル８０の後面には、一対の案内レール８２，８４に対応してレール受け部材（図示せず）が設けられ、これらレール受け部材が案内レール８２，８４に移動自在に支持され、このように支持された被加工物取付テーブル８０に、加工すべき被加工物８６が取り付けられる。この被加工物取付テーブル８０は、駆動機構２８Ａと同様の駆動機構８８によって上下方向に移動される。尚、駆動機構８８は、移動用駆動モータ９０、この移動用駆動モータ９０によって回動されるねじ軸９２、及びねじ軸９２が螺合されるボールナット部（図示せず）を含んでいる。

この機械加工システムにおいては、加工工具保持機構１４に代えて、例えば、図１０及び図１１に示す加工工具保持機構１４Ａを第２の案内支持手段１２に取り付けることができる。図１０及び図１１において、この変形形態の加工工具保持機構１４Ａは移動テーブル本体１０２を備え、この移動テーブル本体１０２の両側端部に第２のレール受け部材４６，４８が取り付けられ、かかる第２のレール受け部材４６，４８がベッド構造６の一側面に取り付けられた第２の案内支持手段１２の第２の案内支持レール４２，４４に移動自在に連結されている。この移動テーブル本体１０２は、加工工具保持機構１４の移動テーブル本体４０を駆動するための駆動機構５２と同様の駆動機構５２Ａによって設置ベース体２の横方向に第２の案内支持レール４２，４４に沿って移動される。

また、移動テーブル本体７２の前面（外面）（設置ベース体２の前面側の面）には、案内手段（図示せず）を介して工具取付テーブル１０８が取り付けられている。この案内手段及び工具取付テーブル１０８を駆動するための駆動機構１１０は、被加工物保持機構１０Ａの被加工物取付テーブル８０を案内するための案内手段７８及びこの被加工物取付テーブル８０を駆動するための駆動機構８８と実質上同一の構成でよく、この工具取付テーブル１０８は、駆動機構１１０によって上下方向に移動される。

この機械加工システムでは、被加工物保持機構１０，１０Ａをモジュール化し、加工機本体４Ａ〜４Ｄの第１の案内支持手段８に取り換え可能に取り付け、また加工工具保持機構１４，１４Ａもモジュール化し、加工機本体４Ａ〜４Ｄの第２の案内支持手段１２に取り換え可能に取り付けているが、被加工物保持機構１０，１０Ａ及び加工工具保持機構１４，１４Ａを共通のモジュール化し、被加工物保持機構１０，１０Ａを第２の案内支持手段１２に、また加工工具保持機構１４，１４Ａを第１の案内支持手段８に取り換え可能に取り付けるようにしてもよく、このように共通のモジュール化することによって、加工機本体４Ａ〜４Ｄの加工能力を広げることができる。

例えば、被加工物保持機構１０，１０Ａとして旋盤用主軸保持機構及び被加工物固定保持機構をモジュール化して取り換え可能なユニットを構成するとともに、加工工具保持機構１４，１４Ａとして旋盤刃物保持機構、穴あけ用刃物保持機構及びフライス用刃物保持機構をモジュール化して取り換え可能なユニットを構成するようにし、例えば旋盤用主軸保持機構と旋盤刃物保持機構とを組み合わせて用い、これらをベッド構造６の第１及び第２の案内支持手段８，１２に取り付けることによって、旋盤としての加工を行うことができ、また被加工物固定保持機構と穴あけ用刃物保持機構とを組み合わせて用い、これらをベッド構造６の第１及び第２の案内支持手段８，１２に取り付けることによって、ドリリング装置としての加工を行うことができ、更に被加工物固定保持機構とフライス用刃物保持機構とを組み合わせて用い、これらをベッド構造６の第１及び第２の案内支持手段８，１２に取り付けることによって、フライス盤としての加工を行うことができる。

この機械加工システムにおいては、設置ベース体２に取り付けられた加工機本体４Ａ〜４Ｄが上述した構成を有する故に、被加工物保持機構及び加工工具保持機構をモジュール化された各種ユニットから適宜選定して組み付けることによって、旋盤加工の加工機、ドリリング加工の加工機、フライス加工の加工機などとして用いることができる。従って、ライン工程の変更が生じて加工機の配置を代える場合においても、加工機本体４Ａ〜４Ｄのベッド構造６は配置ベース体２に取り付けた状態において、第１及び第２の案内支持手段８，１２に取り付けられる被加工物保持機構及び加工工具保持機構を取り換えるのみでよく、ライン変更を効率良く短時間で行うことができる。

このような加工機本体４Ａ〜４Ｄにおいては、高精度の加工を行うためには、ベッド構造６の上面に設けられた第１の案内支持手段８に支持された被加工物保持機構１０（又は加工工具保持機構）と、ベッド構造６の一側面に設けられた第２の案内支持手段１２に支持された加工工具保持機構１４（又は被加工物保持機構）との高さが正確に調整されることが重要であり、この高さ調整を行うために、更に、図１２及び図１３に示すように構成されている。

図１２及び図１３において、ベッド構造６の一側面にはスライドベース５０が上下方向に位置調整可能に取り付けられている。この形態では、スライドベース５０には複数の取付孔（図示せず）が設けられ、これら取付孔には上下方向に隙間が存在し、各取付孔を通して取付ボルト１２１をベース構造６の一側面に螺着することによって、スライドベース５０がベース構造６に取り付けられ、取付孔の範囲内において上下方向に位置調整可能に構成される。ベース構造６の一側面には一対のキー部材１２２が固定ねじ１２４により固定され、これらキー部材１２２は上下方向に延びている。尚、一対のキー部材１２２に代えて、一つの長いキー部材を固定するようにしてもよい。

スライドベース５０には、キー部材１２２に対応して、キー溝１２６が設けられ、このキー溝１２６内にキー部材１２２が受け入れられ、従って、スライドベース５０はキー部材１２２に沿って上下方向に確実に移動し、設置ベース体２の横方向（図１２において紙面に垂直な方向、図１３において左右方向）に移動することがない。尚、上述とは反対に、ベッド構造６にキー溝を設け、スライドベース５０にキー部材を取り付けるようにしてもよい。

第２の案内支持手段１２の第２の案内支持レール４２，４４はこのスライドベース５０に取り付けられ、この第２の案内支持レール４２，４４に相対的に移動自在に連結された第２のレール受け部材４６，４８が移動テーブル本体４０に取り付けられ、移動テーブル本体４０は第２の案内支持手段１２に支持されて設置ベース体２の横方向に移動される。

このスライドベース５０の高さ調整を行うときには、高さ調整治具１３２が用いられる。高さ調整治具１３２はブロック体１３４を備え、このブロック体１３４の上面に調整ボルト１３６が螺着され、調整ボルト１３６の頭部１３８の端面がスライドベース５０の下面を支持するように構成されている。

スライドベース５０の上下方向の位置を調整するには、図１２及び図１３に示すように、スライドベース５０の下側に高さ調整治具１３２を位置付け、調整ボルト１３６の頭部１３８をスライドベース５０の下面に当接させた後に取付ボルト１２１を緩め、かかる状態において調整ボルト１３６を回動させてスライドベース５０の上下方向の位置を調整する。このように高さ調整治具１３２を用いることによって、比較的容易に且つ高精度に高さ調整をすることができる。位置調整後は、取付ボルト１２１を締め付けてスライドベース５０をベース構造６に固定し、その後高さ調整治具１３２を外せばよい。このようにスライドベース５０の高さ位置を調整することによって、第１の案内支持手段８に支持された被加工物保持機構１０と第２の案内支持手段１２に支持された加工工具保持機構１４との高さ位置を所定の位置関係に保つことができ、これによって、被加工物に対する精度の高い加工が可能となる。

以上、本発明に従う機械加工システム及び機械加工装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

例えば、上述した機械加工システムでは、各加工機本体４Ａ〜４Ｄの加工工具保持機構１４を設置ベース体２の前面側に配置し、電気制御ユニット７２及び流体圧ユニット７４を設置ベース体２の後面側に配置しているが、このような配置に代えて、例えば、各加工機本体４Ａ〜４Ｄの加工工具保持機構１４を設置ベース体２の後面側に配置し、電気制御ユニット７２及び流体圧ユニット７４を設置ベース体２の前面側に配置するようにしてもよい。

本発明の機械加工システム及び機械加工装置は、被加工物の加工に用いることができ、効率的な機械加工を行うことができる。この機械加工システムにおいては、設置ベース体に複数の加工機本体が取り付けられるので、その搬送、設置などが容易に行うことができ、また各加工機本体に取り付けられる被加工物保持機構及び加工工具保持機構を取り換え可能に構成することによって、ライン工程の変更の際に被加工物保持機構及び加工工具保持機構を交換するのみでよく、ライン変更を短時間で効率良く行うことができ、このシステムによる生産加工効率を高めることができる。また、この機械加工装置では、ベッド構造に取り付けられる被加工物保持機構及び加工工具保持機構を取り換え可能に構成しているので、モジュール化された各種被加工物保持機構及び加工工具保持機構から適切なものを選定して組み付けることによって、所望の加工を行う加工装置とすることができ、加工装置の生産の効率化を図ることができる。

一実施形態の機械加工システムを簡略的に示す斜視図である。 図１の機械加工システムを示す平面図である。 図１の機械加工システムにおける加工機本体を一部分解して示す分解斜視図である。 図３の加工機本体における被加工物保持機構の支持構造を簡略的に示す断面図である。 図４の被加工物保持機構の駆動機構を簡略的に示す斜視図である。 図３の加工機本体における加工工具保持機構を簡略的に示す斜視図である。 図６の加工工具保持機構の支持構造を簡略的に示す断面図である。 被加工物保持機構の変形形態を簡略的に示す斜視図である。 図８の被加工物保持機構の支持構造を示す断面図である。 加工工具保持機構の変形形態を簡略的に示す斜視図である。 図１０の加工工具保持機構の支持構造を示す図である。 ベッド構造に取り付けられた加工工具保持機構の支持構造を一部断面で示す断面図である。 図１２の加工工具保持機構の支持構造をベッド構造の一側面側から見た図である。

符号の説明

２ 設置ベース体
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ 加工機本体
６ ベッド構造
８ 第１の案内支持手段
１０，１０Ａ 被加工物保持機構
１２ 第２の案内支持手段
１４，１４Ａ 加工工具保持機構
５０ スライドベース
６６ チップ搬送コンベア
６８ 切削油タンク
７１ チップ回収ボックス
７２ 電気制御ユニット
７４ 流体圧ユニット
１２２ キー部材
１２６ キー溝
１３２ 高さ調整治具
１３６ 調整ボルト

Claims (7)

1. 床面に設置される設置ベース体と、前記設置ベースに横方向に間隔をおいて取り付けられた複数の加工機本体とから構成され、前記複数の加工機本体は、それぞれ、前記設置ベースに取り付けられたベッド構造と、前記ベッド構造の上面に取り付けられた被加工物保持機構又は加工工具保持機構と、前記設置ベース体の前面又は後面側の前記ベッド構造の一側面に取り付けられた加工工具保持機構又は被加工物保持機構と、を備えていることを特徴とする機械加工システム。
2. 前記設置ベース体内には、前記複数の加工機本体に切削油を供給するための切削油タンクが収容されているとともに、前記複数の加工機本体の加工の際に生じるの加工チップをチップ回収ボックスに搬送するためのチップ搬送コンベアが配設されていることを特徴とする請求項１に記載の機械加工システム。
3. 前記複数の加工機本体に共通の電気制御ユニット及び流体圧ユニットが設けられ、前記電気制御ユニットは前記複数の加工機本体を所要の通りに制御するとともに、前記流体圧ユニットは前記複数の加工機本体に作用する流体圧を所要の通りに制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の機械加工システム。
4. 前記複数の加工機本体の前記ベッド構造は略直方体構造であり、前記ベッド構造の前記上面に前記設置ベース体の前後方向に延びる第１の案内支持手段が設けられ、前記第１の案内支持手段に前記被加工物保持機構又は前記加工工具保持機構が前記前後方向に移動自在に支持されており、また前記ベッド構造の前記一側面に前記設置ベース体の横方向に延びる第２の案内支持手段が設けられ、前記第２の案内支持手段に前記加工工具保持機構又は前記被加工物保持機構が前記横方向に移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機械加工システム。
5. ベッド構造と、被加工物を保持するための被加工物保持機構と、加工工具を保持するための加工工具保持機構と、前記ベッド構造の第１の部位に設けられた第１の案内支持手段と、前記ベッド構造の第２の部位に設けられた第２の案内支持手段と、を備え、前記第１の案内支持手段に前記被加工物保持機構又は前記加工工具保持機構が取り換え可能に取り付けられ、前記第２の案内支持手段に前記加工工具保持機構又は前記被加工物保持機構が取り換え可能に取り付けられていることを特徴とする機械加工装置。
6. 前記第１の部位は前記ベッド構造の上面であり、前記第１の案内支持機構は前記ベッド構造の上面に第１の方向に延びており、前記被加工物保持機構又は前記加工工具保持機構は前記第１の案内支持機構に前記第１の方向に移動自在に支持されており、また前記第２の部位は前記ベッド構造の一側面であり、前記第２の案内支持機構は前記ベッド構造の前記一側面に前記第１の方向に対して実質上垂直な第２の方向に延びており、前記加工工具保持機構又は前記被加工物保持機構は前記第２の案内支持機構に前記第２の方向に移動自在に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の機械加工装置。
7. 前記ベッド構造の前記一側面にはスライドベースが配設され、前記スライドベースに前記第２の案内支持手段が設けられており、また前記一側面には、上下方向に延びるキー部材又はキー溝が設けられ、前記スライドベースには、前記キー部材又は前記キー溝に案内されるキー溝又はキー部材が設けられており、前記スライドベースの上下方向の位置を調整することによって、前記第１の案内支持手段に支持された前記被加工物保持機構又は前記加工工具保持機構と、前記第２の案内支持手段に支持された前記加工工具保持機構又は前記被加工物保持機構との高さを調整することを特徴とする請求項６に記載の機械加工装置。

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