JP2015037820A - 工作機械及び該工作機械を複数備えた加工ライン - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク段取り部や機械本体の裏側へのオペレータのアクセス性が悪化したり、あるいは並列配置された機械同士の間隔がワーク段取り部を設けたことに起因する以上に広くなったりするのを防止できる工作機械及び該工作機械を複数備えた加工ラインを提供する。【解決手段】機械本体３ａは、前，後側面７ｃ，７ｄ及び左，右側面７ａ，７ｂを有する大略矩形状をなしており、かつ該機械本体３ａには、オペレータＭ１が加工部１４にアクセスするための作業スペースＡが前記前側面７ｃと左側面７ａとのコーナ部を切り欠くことにより形成されており、前記ワーク段取り部１３は前記機械本体３ａの前記作業スペースＡの反対側に設置されており、前記作業スペースＡの前記前側面７ｃから後側面７ｄに向かう方向の寸法Ｄ１は、前記前側面７ｃから後側面７ｄに向かう方向における前記ワーク段取り部１３の寸法Ｄ２より大きく設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク加工部及びワーク交換部を有する機械本体と、前記ワーク交換部にワークを搬入・搬出するワーク段取り部とを備えた工作機械及び該工作機械を複数備えた加工ラインに関する。

工作機械においては、機械本体を囲む機体カバーに２つの開口を設け、該各開口をドアで開閉するように構成するのが一般的であるが、これら２つのドアの配設位置の如何によっては、両ドアにアクセスするオペレータ同士が干渉し易いという問題が懸念される。

このような問題を回避するため、例えば、特許文献１には、前記機体カバーの正面に正面扉を設け、側面に側面扉を設け、一方の扉により例えばワーク加工部へのアクセスを可能とし、他方の扉により例えばワーク交換部へのワークの着脱を可能としたものがある。

特開平５−９６４３３号公報

前記特許文献１に記載の従来装置では、ワーク交換部へのワークの着脱作業を行うオペレータと、ワーク加工部にアクセスするオペレータとが隣り合うことなく位置しているため両オペレータの干渉を回避できる。しかし、前記工作機械を複数台並列配置して加工ラインを構成する場合、オペレータが機械本体の側面扉から機械内部にアクセスする等の作業のためのスペースを隣接する工作機械との間に確保する必要があり、そのため前記並列配置する各工作機械の間隔が広くなり、その結果、前記加工ラインが長くなるといった問題が生じる。

そこで本出願人は、オペレータが機械本体のワーク加工部にアクセスする際に向き合う面と、オペレータが前記ワークの段取り時に向き合う面とを斜めに交差するように配置した工作機械を提案している。即ち、この提案に係る工作機械では、大略矩形状の機械本体のコーナ部をカットすることにより前記ワーク加工部にアクセスするための作業スペースを確保している。

このように機械本体のコーナ部をカットして作業スペースを確保しているので、隣接する工作機械を近接させて配置でき、並列配置された各工作機械の間隔が広くなるといった問題を回避できる。

一方、本出願人は、前記コーナ部のカットにより形成された作業スペースの、機械本体を挟んだ反対側に、前記ワーク交換部にワークを搬入・搬出するためのワーク段取り部を追加することで、ワーク交換部へのワークの搬入・搬出作業を容易確実に実行できるようにした工作機械を開発している。

ところで、前記開発に係る工作機械を並列配置した場合、前記ワーク段取り部を設けた分、並列配置された機械本体同士の間隔はワーク段取り部を備えない場合に比較して広くなるのは避けられないが、前記作業スペースと前記ワーク段取り部の配置位置や大きさの如何によっては、前記間隔がワーク段取り部を設けたことに直接起因する以上に広くなったり、オペレータの、特に前記ワーク段取り部の裏側あるいは機械本体の裏側へのアクセス性が悪化したりする問題が懸念される。

本発明は、前記状況に鑑みてなされたもので、前記作業スペースの機械本体を挟んで反対側に前記ワーク段取り部を配置しながら、ワーク段取り部や機械本体の裏側へのオペレータのアクセス性が悪化したり、あるいは並列配置された機械同士の間隔がワーク段取り部を設けたことに起因する以上に広くなったりするのを防止できる工作機械及び該工作機械を複数備えた加工ラインを提供することを課題としている。

請求項１の発明は、ワークに機械加工を施す加工部及び該加工部にワークを着脱するワーク交換部を有する機械本体と、前記ワーク交換部にワークを搬入・搬出するワーク段取り部とを備えた工作機械において、
前記機械本体は、前，後側面及び左，右側面を有する大略矩形状をなしており、かつ該機械本体には、オペレータが前記加工部にアクセスするための作業スペースが前記前側面と左，右何れかの一側面とのコーナ部を切り欠くことにより形成されており、前記ワーク段取り部は前記機械本体の前記作業スペースの反対側に、該機械本体の左，右何れかの他側面に沿うように設置されており、前記作業スペースの前記前側面から後側面に向かう方向の寸法は、前記前側面から後側面に向かう方向の該前側面から前記ワーク段取り部の後端面までの寸法より大きく設定されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の複数の工作機械を並列配置してなる加工ラインであって、
前記各工作機械を、１つの工作機械の機械本体の前記一側面と、隣接する工作機械のワーク段取り部の前記作業スペースの反対側の側面とが略一致するように配置してなることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、機械本体の前側面と左，右何れかの一側面とのコーナ部を切り欠くことによりオペレータが加工部にアクセスするための作業スペースを形成したので、機械本体の加工部にアクセスするオペレータと、ワーク交換部へのワークの段取り作業を行うオペレータが干渉するのを回避できる。

また、前記作業スペースを機械本体のコーナ部を切り欠くことで確保したので、作業スペースを設けたこと自体に起因して並列配置された機械同士の間隔が広くなるのを回避できる。

そして前記ワーク段取り部を設けるに当たって、前記作業スペースの前記前側面から後側面に向かう方向の寸法を、前記ワーク段取り部の前記前側面から前記後端面までの寸法より大きく設定したので、請求項２のように、隣接する工作機械同士を、一方の工作機械の機械本体の一側面と、他方の工作機械のワーク段取り部の側面とが略一致するように近接させて配置した場合でも、前記ワーク段取り部の後端面と前記作業スペースの後端部との間にオペレータが出入り可能のスペースを確保でき、従ってオペレータのワーク段取り部や機械本体の裏側へのアクセス性を確保できる。

また前述のように隣接する工作機械同士を近接させて配置できるので、加工ラインがワーク段取り部を設けたことに直接起因する以上に長くなるのを回避できる。

本発明の実施例１に係るタレット旋盤を複数台並列配置した加工ラインの模式平面図である。 前記タレット旋盤の模式平面図である。 前記タレット旋盤の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図において、１は１つの素材ワークに旋削加工や穴あけ加工等を順次加えて完成品ワークとする加工ラインである。この加工ライン１は、本実施例のタレット旋盤（工作機械）３を配置ラインＬ上に複数台並列配置した構成となっている。なお、本実施例加工ライン１の場合、各タレット旋盤３，３間でのワークの受渡しはオペレータM2 によって行われるが、勿論受渡し機構を設けて自動化しても良い。

前記タレット旋盤３は、機械本体３ａと、該機械本体３ａにクーラントや動力の供給等を行う付帯装置３ｂとを有する。前記機械本体３ａは、ワークに機械加工を施す加工部１４と、該加工部１４の加工済ワークと未加工ワークとを交換するワーク交換部２とを有し、さらに前記機械本体３ａの側部には、前記ワーク交換部２に未加工ワークを搬入し、該ワーク交換部２から加工済ワークを搬出するワーク段取り部１３が配設されている。

前記加工部１４は、ベッド４上に主軸台５をＺ軸（主軸５ａの軸線５ａ′）方向及び該Ｚ軸に直角のＹ軸（上下）方向に移動可能に配設し、刃物台６を前記Ｚ軸及びＹ軸に直角のＸ軸（前後）方向に移動可能に配設し、周囲を矩形の機体カバー７で囲んだ概略構造を有する。

前記主軸５ａの先端部にはワークを保持するチャック５ｂが配設されており、該チャック５ｂは複数の爪を前記軸線５ａ′に対して直角方向に進退させることによりワークを保持し又は開放する。また前記刃物台６の先端部には多数の工具を有するタレット６ａが回転割り出し可能に配設されている。前記加工部１４では、例えば前記主軸５ａを、前記チャック５ｂにワークを保持して回転駆動しつつ該ワークに前記タレット６ａの工具を作用させることで加工が行われる。

ここで前記機械本体３ａは、前記配置ラインＬに対して前記主軸５ａの軸線５ａ′が所定の角度θ、本実施例では４５°をなすように配置されている。一方、前記機体カバー７は平面視で長方形状に形成され、その長辺である左，右側面７ａ，７ｂが前記配置ラインＬに対して９０°をなすように、かつその短辺である前，後側面７ｃ，７ｄが前記配置ラインＬと平行となるように、さらに前記前側面７ｃが前記ラインＬと一致するように配置されている。

そして前記ベッド４及び前記機体カバー７には、オペレータM1が機械本体３ａのメンテナンス等を行う際に位置する作業スペースＡが、前記長方形の前側面７ｃと左側面７ａとのコーナ部を切り欠くようにして形成されている。また前記機体カバー７の前記作業スペースＡ部分には、オペレータM1が機械本体３ａのメンテナンス等を行う際に前記加工部１４の主軸台５や刃物台６等にアクセスするための開口７ｅが形成されており、この開口７ｅは左右にスライド可能に配設された機械本体ドア８で開閉される。

ここでオペレータM1が機械本体ドア８を開閉する際に向き合う面、具体的には前記機械本体ドア８の外表面８ａは前記主軸台５の軸線５ａ′と平行になっている。

また、前記機体カバー７の前記配置ラインＬに面する部分には、オペレータM2が前記ワーク交換部２にアクセスするための開口７ｆが形成されており、該開口７ｆは上下にスライド可能に配置されたワーク交換ドア９で開閉される。

ここでオペレータM2が前記ワーク交換ドア９を開閉する際に向き合う面、具体的には閉位置にある前記ワーク交換ドア９の外表面９ａは前記主軸台５の軸線５ａ′に対して４５°をなしている。従って、前記機械本体ドア８の外表面８ａと前記ワーク交換ドア９の外表面９ａの延長線は４５°の角度で斜めに交差している。

このようにして前記加工ライン１は、各機械本体３ａを、前記各機械本体ドア８の外表面８ａが互いに平行をなし、また各ワーク交換ドア９の外表面９ａが同一直線上に位置するように配置することにより構成されている。

前記ワーク交換部２は、前記機械本体３ａのベッド４上に旋回可能に支持された第１ワーク交換部１０と、該第１ワーク交換部１０に回動可能に支持された第２ワーク交換部１１とを有する。

前記第１ワーク交換部１０は、平面視でＬ字形状をなす第１アーム１２の横辺部１２ａを前記Ｙ軸に平行な旋回軸ａ回りに水平方向に旋回可能に支持した構造を有する。前記第２ワーク交換部１１は、前記第１アーム１２の縦辺部１２ｂに水平軸ｂ回りに垂直方向に回動可能に支持された第２アーム１６と、該第２アーム１６にワークを把持可能に配設された加工済ハンド１７，未加工ハンド１８とを有する。

前記ワーク交換部２では、前記加工済ハンド１７から加工済ワークが取り外され、未加工ハンド１８に未加工ワークが装着されると、第１ワーク交換部１０の第１アーム１２が水平方向に回動し、これに伴って第２ワーク交換部１１の第２アーム１６が垂直方向に回動し、前記両ハンド１７，１８が前記主軸５のチャック５ｂに対向する位置、つまり加工済みワークを受取り可能で、かつ未加工ワークを受け渡し可能の位置に移動し、この状態で、主軸５が、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に移動し、チャック５ｂに保持されている加工済みワークが加工済ハンド１７に移載され、続いて未加工ハンド１８に保持されている未加工ワークが前記主軸５のチャック５ｂに移載される。

前記ワーク段取り部１３は、前記作業スペースＡの、前記機械本体３ａを挟んだ反対側に配設されている。このワーク段取り部１３は、角筒状のケーシング１３ａと、該ケーシング１３ａ内に垂直軸回りに回転可能に配置されたワークテーブル１３ｂと、該ワークテーブル１３ｂ上に搭載された未加工ワークを前記ワーク交換部２の未加工ハンド１８に搬入すると共に前記加工済ハンド１７の加工済みワークを前記ワークテーブル１３ｂ上に搬出する搬出入機構１３ｃとを有する。

また、前記ケーシング１３ａの前記前側面７ｃ側には、ワーク搬出入開口１３ｄが形成され、該開口１３ｄはワーク搬出入ドア１３ｅで開閉される。オペレータM2は、前記搬出入機構１３ｃを操作することにより前記未加工ワーク，加工済ワークを前記ワーク交換部２とワークテーブル３ｂとの間で搬出入する。なお、前記オペレータM2は、前記開口７ｆから前記ワーク交換部２に直接アクセスすることもできる。

ここで、前記前側面７ｃから後側面７ｄに向かう方向における前記作業スペースＡの前端ｃから後端ｄまでの寸法Ｄ１は、前記前側面７ｃから後側面７ｄに向かう方向における前記ワーク段取り部１３の前端面ｅから後端面ｆまでの寸法Ｄ２よりＤ′だけ大きく設定されている。

また、前記隣接するタレット旋盤３，３は、１つのタレット旋盤３の機械本体３ａの前記左側面７ａと、隣接するタレット旋盤３のワーク段取り部１３の前記作業スペースＡの反対側に位置する側面ｇとが前記配置ラインＬ上の位置において略一致するように配置されている。

このように本実施例装置では、機械本体３ａの前側面７ｃと左側面７ａとのコーナ部を切り欠くことによりオペレータＭ１が加工部１４にアクセスするための作業スペースＡを形成したので、機械本体３ａの加工部１４にアクセスするオペレータＭ１と、ワーク交換部２，ワーク段取り部１３にアクセスするオペレータＭ２とが干渉するのを回避できる。

また、前記作業スペースＡを機械本体３ａのコーナ部を切り欠くことで確保したので、作業スペースＡを設けたこと自体に起因して並列配置された機械同士の間隔が広くなるのを回避できる。

そして、前記ワーク段取り部１３を設けるに当たって、前記作業スペースＡの前記前側面７ｃから後側面７ｄに向かう方向の寸法Ｄ１を、前記ワーク段取り部１３の前記前端面ｅから前記後端面ｆまでの寸法Ｄ２よりＤ′だけ大きく設定した。そのため、隣接するタレット旋盤３，３同士を、一方のタレット旋盤３の機械本体３ａの左側面７ａと、他方のタレット旋盤３のワーク段取り部１３の側面ｇとが前記配置ラインＬ上の位置において略一致するように近接させて配置した場合でも、前記ワーク段取り部１３の後端面ｆと前記作業スペースＡの後端部ｄとの間にオペレータＭ１，Ｍ２が出入り可能のスペースＤ′を確保でき、従ってオペレータのワーク段取り部１３や機械本体３ａの裏側へのアクセス性を確保できる。

また、前述のようにワーク段取り部１３や機械本体３ａの裏側へのアクセス性を確保しつつ隣接するタレット旋盤３，３同士を近接させて配置できるので、加工ライン１がワーク段取り部１３を設けたことに直接起因する以上に長くなるのを回避できる。

なお、前記実施例では、ワーク段取り部１３の前端面ｅにワーク搬出入ドア１３ｅを配設した場合を説明したが、このワーク搬出入ドアをワーク段取り部の後端ｆに形成することも可能であり、このようにした場合には、オペレータは前記スペースＤ′を通ることで裏側に設けられたワーク搬出入ドアに容易にアクセスできる。

１ 加工ライン
２ ワーク交換部
３ タレット旋盤（工作機械）
３ａ 機械本体
７ａ 機械本体の左側面（一側面）
７ｂ 機械本体の右側面
７ｃ 機械本体の前側面
７ｄ 機械本体の後側面
１３ ワーク段取り部
１４ 加工部
Ａ 作業スペース
Ｄ１ 作業スペースの寸法
Ｄ２ ワーク段取り部の寸法
ｇ ワーク段取り部の側面

Claims (2)

1. ワークに機械加工を施す加工部及び該加工部にワークを着脱するワーク交換部を有する機械本体と、前記ワーク交換部にワークを搬入・搬出するワーク段取り部とを備えた工作機械において、
   前記機械本体は、前，後側面及び左，右側面を有する大略矩形状をなしており、
   かつ該機械本体には、オペレータが前記加工部にアクセスするための作業スペースが前記前側面と左，右何れかの一側面とのコーナ部を切り欠くことにより形成されており、
   前記ワーク段取り部は前記機械本体の前記作業スペースの反対側に、該機械本体の左，右何れかの他側面に沿うように設置されており、
   前記作業スペースの前記前側面から後側面に向かう方向の寸法は、前記前側面から後側面に向かう方向の該前側面から前記ワーク段取り部の後端面までの寸法より大きく設定されている
   ことを特徴とする工作機械。
2. 請求項１に記載の複数の工作機械を並列配置してなる加工ラインであって、
   前記各工作機械を、１つの工作機械の機械本体の前記一側面と、隣接する工作機械のワーク段取り部の前記作業スペースの反対側の側面とが略一致するように配置してなる
   ことを特徴とする加工ライン。

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