JP2014180718A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】工作物をテーブル上で容易に昇降させることができる小型のリフタを備えた工作機械を提供すること。
【解決手段】リフタ９の一対のリンク機構９２は、テーブル３上のクレードル８２において載置台９１の両側をそれぞれ支持し、載置台９１を搬入出位置と固定位置との間で昇降させるようになっている。これにより、工作機械１にクレーン等を設けなくても、重量のあるシリンダブロック等の工作物Ｗを搬入出位置で容易に搬入出し、搬入した工作物Ｗを固定位置で容易に位置決め固定することができ、工作物Ｗの搬入出工程の効率を向上させることができる。また、一対のリンク機構９２、２組の一対のガイドバー９３および一対の駆動機構９４は、載置台９１の両側にそれぞれ配置されるので、小型のリフタ９を構成することができ、工作機械１の大型化を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、主軸を軸線回りに回転させつつ主軸およびテーブルを相対移動させ、主軸に装着されている回転工具でテーブルに位置決め保持されている工作物を加工する工作機械に関する。

例えば、特許文献１には、工作機械として穿孔加工設備のテーブル上に設けられ、工作物としてシリンダブロックを位置決め保持するための装置が記載されている。この装置は、一側面に設けられた開口部を通じて内部にシリンダブロックを搬入出可能なケージと、ケージ内に搬入されたシリンダブロックをケージ内に設けられた基準座に押圧保持する押圧保持手段とを備えている。この穿孔加工設備では、シリンダブロックのノック穴を穿孔加工する際、ボアを基準位置とするためにはボアと基準座との位置関係を測定する必要があり、手間が掛かるものとなっている。

そこで、例えば、特許文献２には、シリンダブロックを載置可能なパレット本体と、パレット本体に載置されるシリンダブロックのボアに挿入され、シリンダブロックを保持可能な複数のチャックと、複数のチャックを任意位置に移動可能に支持するスライダとを備えたパレットが記載されている。このパレットによれば、工作機械のテーブル上において、ボアを基準位置としてシリンダブロックを位置決め保持することができる。

特開平９−２２５７６６号公報 特開平１１−９９４２５号公報

上述のパレットでは、複数のチャックをシリンダブロックのボアに挿入するため、シリンダブロックをクレーン等で釣り上げる必要があり、シリンダブロックの搬入出に非常に手間が掛かるものとなっている。また、工作機械にクレーンを配置する必要があり、工作機械が大型化する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、工作物をテーブル上で容易に昇降させることができる小型のリフタを備えた工作機械を提供することを目的とする。

（請求項１）本発明の工作機械は、加工用の回転工具を装着可能な主軸と、工作物を位置決め固定可能な固定部材と、前記主軸を軸線回りに回転させつつ前記主軸および前記固定部材を相対移動させ、前記回転工具で前記工作物を加工する制御を行う制御装置と、を備える工作機械であって、さらに前記固定部材には、前記工作物を昇降させるリフタが設けられ、前記リフタは、前記工作物が載置可能な載置台と、少なくとも前記載置台の片側に配置され、前記載置台を昇降可能に支持するリンク機構と、少なくとも前記リンク機構の片側に配置され前記固定部材に固定され、前記載置台の昇降を案内するガイドバーと、前記リンク機構を動作させて前記載置台を昇降させる駆動機構と、を備え、前記制御装置は、前記一対の駆動機構を駆動し、前記載置台が上昇して前記載置台に対し前記工作物の搬入出が可能な搬入出位置と、前記載置台が下降して前記載置台に載置された前記工作物の位置決め固定が可能な固定位置との間で前記載置台を昇降させる。

（請求項２）また、前記リンク機構は、パンタグラフ状に構成され、動作用のカムを備え、前記駆動機構は、前記カムが摺動可能なカムフォロアを備えるとよい。
（請求項３）また、前記載置台は、前記ガイドバーに沿って摺動可能なガイドブッシュを備えるとよい。

（請求項４）また、前記固定部材は、水平方向の軸線回りに回転可能なクレードルを備え、前記ガイドバーの両端は、前記クレードルに固定支持されているとよい。
（請求項５）また、前記リンク機構の固定端および前記駆動機構は、前記クレードルに固定支持されているとよい。

（請求項１）本発明によると、リンク機構は、テーブル上の固定部材において少なくとも載置台の片側を支持し、載置台を搬入出位置と固定位置との間で昇降させるようになっている。これにより、工作機械にクレーン等を設けなくても、工作物を搬入出位置で容易に搬入出し、搬入した工作物を固定位置で容易に位置決め固定することができ、工作物の搬入出工程の効率を向上させることができる。また、リンク機構、ガイドバーおよび駆動機構は、少なくとも載置台の片側に配置されるので、小型のリフタを構成することができ、工作機械の大型化を抑制することができる。

（請求項２）リンク機構は、パンタグラフ状に構成され、駆動機構の短い駆動ストロークを長いリフトストロークに変換することが可能となるので、駆動機構の駆動ストロークをそのままリフトストロークとしたリフトと比較して小型のリフタを構成することができる。また、リンク機構は、機械的なカム機構で動作するので、載置台を確実に昇降させることができる。

（請求項３）駆動機構でリンク機構を動作させて載置台を昇降させる際に、載置台とガイドバーとの間にガイドブッシュが介在して摺動することになるので、載置台の傾げを防止して載置台をスムーズに昇降させることができる。
（請求項４）クレードルに固定支持されたガイドバーに沿って載置台を昇降させるので、載置台を高精度に位置決めすることができる。
（請求項５）クレードルに固定支持されたリンク機構をクレードルに固定支持された駆動機構で動作させるので、載置台を安定的に昇降させることができる。

本発明の実施の形態：工作機械の全体構成図である。 リフタおよび治具を備えたクレードルを示す斜視図である。 リフタの詳細を示す平面図である。 工作機械の制御装置を示すブロック構成図である。 図４の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 リフタの載置台が上昇して工作物の搬入出位置に位置決めされた状態を示す斜視図である。 リフタの載置台が下降して工作物の固定位置に位置決めされた状態を示す斜視図である。 リフタの載置台が上昇して工作物が載置台上に搬入された状態を示す図である。 リフタの載置台が下降して工作物が治具に位置決め固定された状態を示す図である。

（１．工作機械の機械構成）
工作機械１の一例として、４軸立形マシニングセンタを例に挙げ、図１を参照して説明する。つまり、当該工作機械１は駆動軸として、相互に直交する３つの直進軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）および１つの回転軸（Ａ軸）を有する機械である。なお、工作機械１で加工される工作物Ｗとして車両のエンジンのシリンダブロックを例として以下説明する。
図１に示すように、工作機械１は、ベッド２と、テーブル３と、コラム４と、スライダ５と、主軸ヘッド６と、主軸７と、チルト装置８と、リフタ９と、治具１０と、自動工具交換装置１１と、コンベヤ装置１２と、制御装置１３等とから概略構成される。

ベッド２は、ほぼ矩形状からなり、床上に配置される。ただし、ベッド２の形状は矩形状に限定されるものではない。ベッド２上には、テーブル３および自動工具交換装置１１が備えられ、ベッド２脇には、コンベヤ装置１２が並設されている。また、ベッド２の後方側には、コラム４が立設されている。

テーブル３は、矩形状からなり、ベッド２上に備えられた前後方向（Ｙ軸線方向）に延びるガイド部材３１にＹ軸線方向にスライド可能に設けられている。そして、ガイド部材３１には、テーブル３をＹ軸方向にスライドさせるボールネジ機構３２を有するテーブル用モータ３３が備えられている。テーブル３上には、チルト装置８、リフタ９および治具１０が備えられている。

コラム４は、ほぼ門形状からなり、ベッド２の後方側に立設されている。コラム４の脚部材４１には、ＮＣ装置１３が備えられ、コラム４の上部材４２には、スライダ５が備えられている。
スライダ５は、コラム４の上部材４２の前面に形成された案内面４２ａに沿って左右方向（Ｘ軸線方向）に移動可能に設けられている。そして、スライダ５をＸ軸線方向に移動させるボールネジ機構５１を有するスライダ用モータ５２が、コラム４の上部材４２に備えられている。

主軸ヘッド６は、スライダ５の前面に形成された案内面５ａに沿って上下方向（Ｚ軸線方向）に移動可能に設けられている。そして、主軸ヘッド６をＺ軸線方向に移動させるボールネジ機構６１を有する主軸ヘッド用モータ６２が、スライダ５に備えられている。
主軸７は、主軸ヘッド６にＺ軸線方向に延在し、かつＺ軸線回りで回転可能に支持されている。そして、主軸７をＺ軸線回りで回転させるギヤ機構７１を有する主軸用モータ７２が、主軸ヘッド６に内蔵されている。主軸７の下端には、工作物Ｗを加工する工具７３が着脱可能に装着されている。つまり、工具７３は、主軸ヘッド６に対して、Ｚ軸線回りに回転可能に取り付けられている。

チルト装置８は、テーブル３上にＹ軸線方向と平行なＡ軸線方向に所定間隔をあけて対向配置された一対のチルト台８１を備えている。一対のチルト台８１には、Ａ軸線回りで回転可能な一対のクレードル８２（本発明の「固定部材」に相当する）が所定間隔をあけて対向配置されている。一方のチルト台８１には、クレードル８２をＡ軸線回りで回転（揺動）させる図略のギヤ機構を有するチルト用モータが内蔵されている。

リフタ９は、詳細は後述するが、チルト装置８の一対のクレードル８２に設けられ、油圧により工作物Ｗをチルト装置８内で昇降可能に構成されている。
治具１０（本発明の「固定部材」に相当する）は、詳細は後述するが、チルト装置８の一対のクレードル８２に着脱可能に装着され、リフタ９で下降してきた工作物Ｗを油圧により位置決め固定可能に構成されている。

自動工具交換装置１１には、図略の複数種の工具７３が備えられている。そして、自動工具交換装置１１は、主軸７との間で工具７３を自動的に交換可能に構成されている。
コンベヤ装置１２は、ローラもしくはベルトにより工作物Ｗが搬送可能に構成されている。コンベヤ装置１２は、チルト装置８に設けられているリフタ９に対して水平方向（Ｘ軸線方向）に移動可能な作業台１２１を備え、作業者により作業台１２１上の工作物Ｗをリフタ９上に搬入可能に、且つリフタ９上の工作物Ｗを作業台１２１上に搬出可能に構成されている。

制御装置１３は、詳細は後述するが、テーブル３、スライダ５、主軸ヘッド６、主軸７およびチルト装置８を駆動制御して工作物Ｗの加工の制御を行う。また、リフタ９で工作物Ｗを昇降し、治具１０で工作物Ｗを位置決め固定および固定解除するために油圧制御を行う。

（２．リフタ、治具の機械構成および動作）
図２に示すように、リフタ９は、載置台９１と、一対のリンク機構９２と、一対のガイドバー９３と、一対の駆動機構９４等とを備えて構成される。なお、図２においては、右側の駆動機構９４はクレードル８２に隠れて図示省略されている。
載置台９１は、矩形状の穴９１ａが設けられた板状部材９１ｂと、板状部材９１ｂの両端を固定支持する一対の摺動部材９１ｃ等とを備え、工作物Ｗが載置可能に構成されている。

板状部材９１ｂの穴９１ａは、工作物Ｗが載置された載置台９１を下降したときに、工作物ＷのボアＷｂ（図８参照）内に治具１０の一対の第一、第二クランパ１０ｂ，１０ｃを通すために設けられている。載置台９１が下降して治具１０による工作物Ｗの固定が可能な固定位置（本例では、最下端位置）および載置台９１が上昇して載置台９１に対し工作物Ｗの搬入出が可能な搬入出位置（本例では、最上端位置）を検出する機械式もしくは光学式の下降検出センサ９１ｓｄおよび上昇検出センサ９１ｓｕ（図３参照）は、クレードル８２に設けられている。

摺動部材９１ｃには、ガイドバー９３に沿って摺動可能なボール式のガイドブッシュ９１ｄが設けられている。板状部材９１ｂが固定支持された一対の摺動部材９１ｃが、一対の駆動機構９４により２組の一対のガイドバー９３に沿って摺動するときに傾げても、ガイドブッシュ９１ｄのボールの転がりおよび弾性変形により上記傾げが吸収されるので、載置台９１の安定的な昇降が可能となる。摺動部材９１ｃには、工作物Ｗが載置されたことを検出する機械式もしくは光学式の載置検出センサ９１ｓ（図３参照）が設けられている。

リンク機構９２は、４つのリンク９２ａ〜９２ｄを菱形にして各端部を４つのピン９２ｅ〜９２ｈでそれぞれ接続したパンタグラフ状に構成されている。下方のピン９２ｅは、クレードル８２に固定されている支持部材９２ｓに回転可能に支持され、上方のピン９２ｈは、摺動部材９１ｃに回転可能に支持されている。下方の２つのリンク９２ａ，９２ｂの略中央部には、動作用の円柱状のカム９２ｔがそれぞれ突設されている。

このリンク機構９２は、駆動機構９４の駆動ストローク（油圧シリンダ９４ａのシリンダストローク）を例えば６倍のリフトストロークに拡大可能、すなわち下方のピン９２ｅおよびカム９２ｔのＺ軸線方向の距離と、下方のピン９２ｅおよび上方のピン９２ｈのＺ軸線方向の距離との比が１：６に構成されている。一対のリンク機構９２は、載置台９１の両側にそれぞれ配置され、載置台９１を昇降可能に支持する。

ガイドバー９３は、円柱状に形成されている。一対のガイドバー９３は、リンク機構９２の両側にそれぞれ配置され、各ガイドバー９３の両端は、クレードル８２に固定支持され、載置台９１の昇降を案内する。ここで、各ガイドバー９３をクレードル８２に対し可動にして載置台９１を昇降させる構成とした場合、リフトストロークが長くなるとクレードル８２から下方へ突出するガイドバー９３も長くなる。よって、ガイドバー９３がベッド２と干渉するおそれがあるので、リフトストロークの長さが制約される。しかし、各ガイドバー９３の両端はクレードル８２に固定支持されているので、ガイドバー９３とベッド２とは干渉せず、リフトストロークの長さが制約されることはない。

また、各ガイドバー９３の両端はクレードル８２に固定支持されているので、工作物Ｗの形状によって治具１０を交換する必要がある場合、ガイドバー９３の芯出しが不要となり、作業効率の向上を図ることができる。また、各ガイドバー９３の下端側にスペーサとなるブロック部材を挿入固定することにより、異なる高さの工作物Ｗに対し同一の治具１０で位置決め固定が可能となる。なお、本実施形態では、一対のガイドバー９３は、一対のリンク機構９２の両側にそれぞれ配置されているが、一方のリンク機構９２の両側に配置した構成としてもよい。また、各ガイドバー９３の両端をクレードル８２に固定支持する構成としたが、各ガイドバー９３の下端を治具１０に固定支持する構成としてもよい。

駆動機構９４は、油圧シリンダ９４ａと、カム９２ｔが摺動可能な溝９４ｔが形成されたカムフォロア９４ｂとを備えている。油圧シリンダ９４ａは、クレードル８２とリンク機構９２との間であってクレードル８２の内壁に、シリンダロッド９４ｃが下向きとなるように固定されている。カムフォロア９４ｂは、直方体状に形成され、シリンダロッド９４ｃの先端に固定されている。溝９４ｔは、Ｘ軸線方向に延びる長円形状に形成されている。一対の駆動機構９４は、一対のリンク機構９２を同期動作させて載置台９１を昇降可能に構成されている。このような構成の駆動機構９４は、リンク機構９２の菱形内に配置可能であるので、限られたスペースを有効利用することができ、リフタ９の小型化を図ることができる。

以上の構成のリフタ９においては、図６に示すように、油圧シリンダ９４ａのシリンダロッド９４ｃが上方に移動（収縮）しているときは、カム９２ｔはカムフォロア９４ｂの溝９４ｔにおいて中央寄りに位置し、リンク機構９２の下方の２つのリンク９２ａ，９２ｂおよび上方の２つのリンク９２ｃ，９２ｄはそれぞれ互いに閉じて上方に伸長しているので、載置台９１は上昇した搬入出位置に位置決めされる。

また、図７に示すように、油圧シリンダ９４ａのシリンダロッド９４ｃが下方に移動（伸長）しているときは、カム９２ｔはカムフォロア９４ｂの溝９４ｔにおいて両外側に位置し、リンク機構９２の下方の２つのリンク９２ａ，９２ｂおよび上方の２つのリンク９２ｃ，９２ｄはそれぞれ互いに開いて下方に収縮しているので、載置台９１は下降した固定位置に位置決めされる。

図２に示すように、治具１０は、台座１０ａと、図略の油路が設けられている一対の第一クランパ１０ｂと、図略の油路が設けられている一対の第二クランパ１０ｃ等とを備えて構成される。
台座１０ａは、矩形板状に形成され、両端が一対のクレードル８２の底部に固定されている。台座１０ａ上には、第一クランパ１０ｂ、第二クランパ１０ｃ、第二クランパ１０ｃおよび第一クランパ１０ｂがＹ軸線方向に所定間隔をあけて設けられている。

各第一クランパ１０ｂは、工作物ＷのボアＷｂに挿入可能な円筒状に形成され、各第一クランパ１０ｂの上部周面には、油圧により水平方向に突出可能な３つの爪部１０ｄが等角度間隔で設けられている。各第一クランパ１０ｂは、工作物ＷのボアＷｂに挿入され、３つの爪部１０ｄが突出してボアＷｂの内壁を押圧することにより、工作物ＷのＺ軸線方向の位置ずれが規制可能に構成されている。なお、各第一クランパ１０ｂに２つの爪部１０ｄを１８０°間隔で設けた構成としても、工作物ＷのＺ軸線方向の位置ずれを規制することができる。

各第二クランパ１０ｃは、工作物ＷのボアＷｂに挿入可能な円筒状に形成され、各第二クランパ１０ｃの上部周面には、油圧によりＹ軸線方向に突出可能な１つの爪部１０ｅが設けられている。一対の第二クランパ１０ｃの爪部１０ｅは、所定間隔をあけて対向配置されている。各第二クランパ１０ｃは、工作物ＷのボアＷｂに挿入され、一対の爪部１０ｅが突出してボアＷｂ間の内壁を両側から押圧保持することにより、工作物ＷのＹ軸線方向の位置ずれが規制可能に構成されている。

以上の構成の治具１０においては、図８に示すように、リフタ９の載置台９１が上昇して搬入出位置に位置決めされているときは、第一クランパ１０ｂ、第二クランパ１０ｃ、第二クランパ１０ｃおよび第一クランパ１０ｂは、載置台９１上の工作物ＷのボアＷｂから抜け出た状態にある。

また、図９に示すように、リフタ９の載置台９１が下降して固定位置に位置決めされているときは、第一クランパ１０ｂ、第二クランパ１０ｃ、第二クランパ１０ｃおよび第一クランパ１０ｂは、載置台９１上の工作物ＷのボアＷｂ内に入り込んだ状態にある。そして、各第一クランパ１０ｂの３つの爪部１０ｄが突出してボアＷｂの内壁を押圧して工作物ＷのＺ軸線方向の位置ずれを規制しているとともに、各第二クランパ１０ｃの一対の爪部１０ｅが突出してボアＷｂ間の内壁を両側から押圧保持して工作物ＷのＹ軸線方向の位置ずれを規制している。

（３．制御装置の構成）
図４に示すように、制御装置１３は、工作物検出部１３１と、昇降検出部１３２と、載置台昇降部１３３と、工作物固定部１３４と、加工制御部１３５等とを備えて構成される。ここで、工作物検出部１３１、昇降検出部１３２、載置台昇降部１３３、工作物固定部１３４および加工制御部１３５は、それぞれ個別のハードウエアによる構成することもできるし、ソフトウエアによりそれぞれ実現する構成とすることもできる。

工作物検出部１３１は、載置台９１上に工作物Ｗが載置されたこと、および載置台９１上から工作物Ｗが除かれたことを載置検出センサ９１ｓからのセンサ信号により検出する。
昇降検出部１３２は、載置台９１が最も下降した固定位置に達したことを下降検出センサ９１ｓｄからのセンサ信号により検出し、また載置台９１が最も上昇した搬入出位置に達したことを上昇検出センサ９１ｓｕからのセンサ信号により検出する。

載置台昇降部１３３は、板状部材９１ｂ上に工作物Ｗが載置されたことを、工作物検出部１３１からの検出信号により確認し、リフタ９の駆動機構９４の油圧シリンダ９４ａに対し油圧制御を行い、油圧シリンダ９４ａのシリンダロッド９４ｃを伸長させ、カムフォロア９４ｂの溝９４ｔにおいてカム９２ｔをＸ軸線方向に摺動させることで、リンク機構９２を動作させて載置台９１を下降する。また、載置台昇降部１３３は、載置台９１が最も下降した固定位置に達したことを、昇降検出部１３２からの検出信号により確認し、油圧シリンダ９４ａに対する油圧制御を停止する。

一方、工作物Ｗの位置決め固定が解除されたことを、工作物固定部１３４からの工作物Ｗの位置決め固定の解除信号により確認し、リフタ９の駆動機構９４の油圧シリンダ９４ａに対し油圧制御を行い、油圧シリンダ９４ａのシリンダロッド９４ｃを短縮させ、カムフォロア９４ｂの溝９４ｔにおいてカム９２ｔをＸ軸線方向に摺動させることで、リンク機構９２を動作させて載置台９１を上昇する。また、載置台昇降部１３３は、載置台９１が最も上昇した搬入出位置に達したことを、昇降検出部１３２からの検出信号により確認し、油圧シリンダ９４ａに対する油圧制御を停止する。

工作物固定部１３４は、載置台９１が最も下降した固定位置に達したことを、昇降検出部１３２からの検出信号により確認し、治具１０の第一、第二クランパ１０ｂ，１０ｃに対し油圧制御を行い、爪部１０ｄ，１０ｅを突出させて工作物Ｗを位置決め固定する。また、工作物Ｗの加工が完了したことを、加工制御部１３５からの加工完了信号により確認し、治具１０の第一、第二クランパ１０ｂ，１０ｃに対し油圧制御を行い、爪部１０ｄ，１０ｅを引っ込めて工作物Ｗの位置決め固定を解除する。

加工制御部１３５は、工作物Ｗが治具１０に位置決め固定されたことを、工作物固定部１３４からの工作物Ｗの位置決め固定信号により確認し、主軸用モータ７２等を駆動制御して工具７３をＺ軸回りに回転させ、且つ、テーブル用モータ３３、スライダ用モータ５２、主軸ヘッド用モータ６２およびチルト用モータ８４等を駆動制御して工作物Ｗと工具７３とをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に相対移動し、Ａ軸回りに相対回転することにより工作物Ｗの加工を制御する。

（４．制御装置による工作物の搬入出制御動作）
次に、工作物Ｗをチルト装置８に対し搬入出する場合の制御装置１３による制御動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。
先ず、作業者は、コンベヤ装置１２で搬送されてきた工作物Ｗを作業台１２１上に移載し、当該作業台１２１をチルト装置８側に移動する。そして、作業台１２１を搬入出位置に位置決めされたリフタ９の載置台９１脇に位置決めし、作業台１２１上に載置されている工作物Ｗを載置台９１上に移載する。

すると、図５に示すように、制御装置１３は、リフタ９の載置台９１上に工作物Ｗが載置されたと判断し（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、載置台９１を下降する（ステップＳ２）。
具体的には、工作物検出部１３１は、載置検出センサ９１ｓからのセンサ信号により、載置台９１上に工作物Ｗが載置されたことを検出する。

そして、載置台昇降部１３２は、工作物検出部１３１から検出信号を入力したら、リフタ９の駆動機構９４の油圧シリンダ９４ａに対し油圧制御を行い、油圧シリンダ９４ａのシリンダロッド９４ｃを伸長させ、カムフォロア９４ｂの溝９４ｔにおいてカム９２ｔを外側両方向に摺動させることで、リンク機構９２を開いて載置台９１を下降させる。
そして、図５に示すように、制御装置１３は、リフタ９の載置台９１が最も下降した固定位置に到達したか否かを判断し（ステップＳ３）、リフタ９の載置台９１が固定位置に到達したときは（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、治具１０を作動して工作物Ｗを治具１０に位置決め固定する（ステップＳ４）。

具体的には、昇降検出部１３２は、下降検出センサ９１ｓｄからのセンサ信号により、載置台９１が最も下降した固定位置に達したことを検出する。そして、載置台昇降部１３３は、昇降検出部１３２からの検出信号により、載置台９１が固定位置に達したことを確認したら、油圧シリンダ９４ａに対する油圧制御を停止する。そして、工作物固定部１３３は、治具１０の第一、第二クランパ１０ｂ，１０ｃに対し油圧制御を行い、爪部１０ｄ，１０ｅを突出させて工作物Ｗを位置決め固定する。

そして、図５に示すように、制御装置１３は、工作物Ｗの加工が完了するまで工作物Ｗの加工を制御する（ステップＳ５，Ｓ６）。
具体的には、加工制御部１３５は、工作物固定部１３４からの工作物Ｗの位置決め固定信号により、工作物Ｗが位置決め固定されたことを確認したら、主軸用モータ７２を駆動制御して工具７３をＺ軸回りに回転させ、テーブル用モータ３３、スライダ用モータ５２および主軸ヘッド用モータ６２を駆動制御して工作物Ｗと工具７３とをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に相対移動し、チルト用モータ８４を駆動制御して工作物Ｗと工具７３とをＡ軸回りに相対回転することにより工作物Ｗの加工を制御する。

そして、図５に示すように、制御装置１３は、工作物Ｗの加工が完了したと判断したら（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、治具１０を作動して工作物Ｗの治具１０に対する位置決め固定を解除し（ステップＳ７）、載置台９１を上昇する（ステップＳ８）。
具体的には、工作物固定部１３３は、加工制御部１３５からの加工完了信号により、工作物Ｗの加工が完了したことを確認したら、治具１０の第一、第二クランパ１０ｂ，１０ｃに対し油圧制御を行い、爪部１０ｄ，１０ｅを引っ込めて工作物Ｗの位置決め固定を解除する。そして、載置台昇降部１３２は、工作物固定部１３３から工作物Ｗの位置決め固定の解除信号を入力したら、リフタ９の駆動機構９４の油圧シリンダ９４ａに対し油圧制御を行い、油圧シリンダ９４ａのシリンダロッド９４ｃを短縮させ、カムフォロア９４ｂの溝９４ｔにおいてカム９２ｔを内側両方向に摺動させることで、リンク機構９２を閉じて載置台９１を上昇させる。

そして、図５に示すように、制御装置１３は、リフタ９の載置台９１が最も上昇した搬入出位置に到達したか否かを判断し（ステップＳ９）、リフタ９の載置台９１が搬入出位置に到達したときは（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、次の工作物Ｗの有無を確認し（ステップＳ１０）、次の工作物Ｗが有るときはステップＳ１に戻って上述の処理を繰り返し、次の工作物Ｗが無いときは全ての処理を終了する。
具体的には、昇降検出部１３２は、上昇検出センサ９１ｓｕからのセンサ信号により、載置台９１が最も上昇した搬入出位置に達したことを検出する。そして、載置台昇降部１３３は、昇降検出部１３２からの検出信号により、載置台９１が搬入出位置に達したことを確認したら、油圧シリンダ９４ａに対する油圧制御を停止する。

そして、作業者は、空の作業台１２１をチルト装置８側に移動し、載置台９１上に載置されている工作物Ｗを作業台１２１上に移載する。そして、工作物Ｗが載置された作業台１２１をコンベヤ装置１２側に移動し、作業台１２１上に載置された工作物Ｗをコンベヤ装置１２に移載して次工程に搬送させる。そして、コンベヤ装置１２で次の工作物Ｗが搬送されてきたら、当該工作物Ｗを作業台１２１上に移載し、当該作業台１２１をチルト装置８側に移動して載置台９１上に移載する。以降、工作物Ｗが搬送されてこなくなるまで同様の動作を繰り返す。

（５．リフタを設けたことによる効果）
リフタ９の一対のリンク機構９２は、テーブル３上のクレードル８２において載置台９１の両側をそれぞれ支持し、載置台９１を搬入出位置と固定位置との間で昇降させるようになっている。これにより、工作機械１にクレーン等を設けなくても、重量のあるシリンダブロック等の工作物Ｗを搬入出位置で容易に搬入出し、搬入した工作物Ｗを固定位置で容易に位置決め固定することができ、工作物Ｗの搬入出工程の効率を向上させることができる。また、一対のリンク機構９２、２組の一対のガイドバー９３および一対の駆動機構９４は、載置台９１の両側にそれぞれ配置されるので、小型のリフタ９を構成することができ、工作機械１の大型化を抑制することができる。

また、リンク機構９２は、パンタグラフ状に構成され、駆動機構９４の短い駆動ストロークを長いリフトストロークに変換することが可能となるので、駆動機構の駆動ストロークをそのままリフトストロークとしたリフトと比較して小型のリフタを構成することができる。また、リンク機構９２は、機械的なカム９２ｔおよびカムフォロア９４ｂでなるカム機構で動作するので、載置台９１を確実に昇降させることができる。

また、一対の駆動機構９４で一対のリンク機構９２を動作させて載置台９１を昇降させる際に、載置台９１とガイドバー９３との間にガイドブッシュ９１ｄが介在して摺動することになるので、載置台９１の傾げを防止して載置台９１をスムーズに昇降させることができる。また、クレードル８２に固定支持された各ガイドバー９３に沿って載置台９１を昇降させるので、載置台９１を高精度に位置決めすることができる。また、クレードル８２に固定支持された各リンク機構９２をクレードル８２に固定支持された各駆動機構９４で動作させるので、載置台９１を安定的に昇降させることができる。

なお、上述した実施形態では、リフタ９は、一対のリンク機構９２、２組の一対のガイドバー９３および一対の駆動機構９４を、載置台９１の両側にそれぞれ配置した構成としたが、少なくとも一つのリンク機構９２、一つのガイドバー９３および一つの駆動機構９４を、載置台９１の片側に配置した構成としてもよい。また、Ａ軸線回りで回転（揺動）可能なチルト装置８を備えた４軸マシニングセンタに本発明を適用する場合を説明したが、チルト装置８の代わりにＺ軸線方向と平行なＢ軸線回りで回転可能なターンテーブルを備えた４軸マシニングセンタにも本発明を適用可能である。その場合、クレードル８２は存在しないので、リフタ９は治具１０に設けるようにする。

１：工作機械、 ８：チルト装置、 ９：リフタ、 １０：治具（固定部材）、 １３：制御装置、 ８２：クレードル（固定部材）、 ９１：載置台、 ９１ｄ：ガイドブッシュ、 ９２：リンク機構、 ９２ｔ：カム、 ９４ｂ：カムフォロア、 ９４ｔ：溝、 １３１：工作物検出部、 １３２：昇降検出部、 １３３：載置台昇降部、 １３４：工作物固定部、 １３５：加工制御部、 Ｗ：工作物

Claims (5)

1. 加工用の回転工具を装着可能な主軸と、
   工作物を位置決め固定可能な固定部材と、
   前記主軸を軸線回りに回転させつつ前記主軸および前記固定部材を相対移動させ、前記回転工具で前記工作物を加工する制御を行う制御装置と、を備える工作機械であって、
   さらに前記固定部材には、前記工作物を昇降させるリフタが設けられ、
   前記リフタは、前記工作物が載置可能な載置台と、
   少なくとも前記載置台の片側に配置され、前記載置台を昇降可能に支持するリンク機構と、
   少なくとも前記リンク機構の片側に配置され前記固定部材に固定され、前記載置台の昇降を案内するガイドバーと、
   前記リンク機構を動作させて前記載置台を昇降させる駆動機構と、を備え、
   前記制御装置は、前記駆動機構を駆動し、前記載置台が上昇して前記載置台に対し前記工作物の搬入出が可能な搬入出位置と、前記載置台が下降して前記載置台に載置された前記工作物の位置決め固定が可能な固定位置との間で前記載置台を昇降させる、工作機械。
2. 前記リンク機構は、パンタグラフ状に構成され、動作用のカムを備え、
   前記駆動機構は、前記カムが摺動可能なカムフォロアを備える、請求項１の工作機械。
3. 前記載置台は、前記ガイドバーに沿って摺動可能なガイドブッシュを備える、請求項１又は２の工作機械。
4. 前記固定部材は、水平方向の軸線回りに回転可能なクレードルを備え、
   前記ガイドバーの両端は、前記クレードルに固定支持されている、請求項１〜３の何れか一項の工作機械。
5. 前記リンク機構の固定端および前記駆動機構は、前記クレードルに固定支持されている、請求項４の工作機械。

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