JP2018062009A - 主軸ユニット及び工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク排出部材のストローク量を精度良く調整することができる主軸ユニットを提供する。【解決手段】第２の主軸ユニット７０は、ワークＷを把持しつつ回転させる第２の主軸７１と、ワーク排出用サーボモータ７４と、ワーク排出用サーボモータ７４による回転運動を直線運動に変換する変換機構８０と、変換機構８０を通じて直線運動することでワークＷを第２の主軸７１から押し出すワーク排出部材７５と、ワーク排出用サーボモータ７４を制御することで、ワークＷの長さに応じたワーク排出部材７５のストローク量Ｓｔを設定する制御部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、主軸ユニット及び工作機械に関する。

従来から、ワークを加工する旋盤等の工作機械が知られている。例えば、特許文献１に記載の工作機械は、ワークを把持する主軸と、主軸に把持されるワークを加工後等に主軸の前方へ押し出すためのワーク排出部材と、ワーク排出部材をストロークさせるエアシリンダと、を備える。

特開２００９−１７２７２５号公報

ところで、長さが異なる複数のワークを加工する際、その長さに合わせてワーク排出部材のストローク量を変更する必要がある。しかし、上記特許文献１の工作機械では、エアシリンダによりワーク排出部材を動作させているため、ワーク排出部材を途中で停止させることが困難であった。このため、ワーク排出部材におけるストローク量をワークの長さに合わせて精度良く調整することが困難であった。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、ワーク排出部材のストローク量を精度良く調整することができる主軸ユニット及び工作機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る主軸ユニットは、ワークを把持しつつ回転させる主軸と、ワーク排出用モータと、前記ワーク排出用モータによる回転運動を直線運動に変換する変換機構と、前記変換機構を通じて前記直線運動することで把持された前記ワークを前記主軸から押し出すワーク排出部材と、前記ワーク排出用モータを制御することで、前記ワークの長さに応じたストローク量にて前記ワーク排出部材を移動させる制御部と、を備える。

また、上記主軸ユニットにおいて、前記ワーク排出部材は内部に流体が通る孔を有する筒状に形成され、前記主軸ユニットは前記ワーク排出部材の前記孔に流体を供給する流体供給部を備える、ようにしてもよい。

また、上記主軸ユニットにおいて、前記変換機構は、前記ワーク排出用モータにより軸回転し、前記ワーク排出部材と平行をなすボールねじと、前記ボールねじの外周に嵌め込まれたボールねじナットと、前記ボールねじナットと一体で移動するロッドと、前記ロッドと前記ワーク排出部材とを連結する連結部と、を備える、ようにしてもよい。

また、上記主軸ユニットにおいて、前記制御部は、前記主軸を通じて前記ワークを把持する際、前記ワーク排出部材を前記ワークの端面に当接させることで、前記ワーク排出部材を前記ワークのストッパとして機能させる、ようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る工作機械は、上記主軸ユニットと、前記主軸ユニットにより回転される前記ワークに接することで前記ワークを加工する工具と、を備える。

本発明によれば、ワーク排出部材のストローク量を精度良く調整することができる。

本発明の一実施形態に係る工作機械を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る図１の範囲Ｂの拡大図である。 本発明の一実施形態に係るワークが排出される際の図１の範囲Ｂの拡大図である。 本発明の一実施形態に係る図２の範囲Ｃの拡大図である。 本発明の一実施形態に係るワークを加工するための制御部の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る工作機械について、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、工作機械１は、円柱状の被加工物であるワークＷの前面及び背面を加工する旋盤である。以下では、加工中のワークＷの回転軸に沿った方向を「Ｚ軸方向」といい、そのＺ軸方向に直交する鉛直方向を「Ｙ軸方向」といい、Ｙ軸及びＺ軸方向に垂直な方向を「Ｘ軸方向」という。

（工作機械１の構成）
工作機械１は、工作機械１全体の台であるベッドＳと、第１の主軸ユニット１０と、第１の工具ユニット５５を有する工具移動機構４０と、第２の工具ユニット２０と、第２の主軸ユニット７０と、ローダユニット９０と、ワークコンベア９７と、制御部３００と、操作部３０１と、を備える。

第１の主軸ユニット１０は、ワークＷを把持しつつ回転させる。具体的には、第１の主軸ユニット１０は、図１に示すように、第１の主軸１１と、第１の主軸１１を回転可能に支持する第１の主軸台１２と、第１の主軸台１２をＺ軸方向に移動させる第１Ｚ軸スライド機構１５と、を備える。

第１の主軸１１は、図２に示すように、ワークＷをその側周面から把持するチャック（図示せず）を備える。第１の主軸台１２には、ワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。このワーク回転用モータは、第１の主軸１１及び第１の主軸１１に把持されるワークＷを一体で軸回転させる。なお、第１の主軸１１には、そのチャックと反対側から図示しないパーツフィーダを通じて加工前のワークＷが供給される。

第１Ｚ軸スライド機構１５は、図１に示すように、ベッドＳ上に位置する軸受部１５ａと、軸受部１５ａに軸支されてＺ軸方向に伸びるボールねじ１５ｂと、ボールねじ１５ｂを回転させるＺ軸モータ１５ｃと、ボールねじ１５ｂに螺合するＺ軸ボールねじナット部１５ｄと、を備える。Ｚ軸ボールねじナット部１５ｄには、第１の主軸台１２が連結されている。
Ｚ軸モータ１５ｃが駆動することで、ボールねじ１５ｂが回転し、これにより、Ｚ軸ボールねじナット部１５ｄは第１の主軸ユニット１０とともにＺ軸方向に移動する。従って、第１の主軸ユニット１０は、ワークＷを軸回転させながらワークＷをＺ軸方向に移動させることができる。

工具移動機構４０は、ワークＷを加工するための工具群５５ａをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるための機構である。具体的には、工具移動機構４０は、図１及び図２に示すように、ベッドＳに固定された固定台４１と、固定台４１に取り付けられたＸ軸移動部４２と、Ｘ軸移動部４２に取り付けられたＹ軸移動部４３と、を備える。固定台４１には、Ｚ軸方向に貫通する空洞部４１ｈが設けられている。空洞部４１ｈには、第１の主軸ユニット１０の第１の主軸１１が挿通可能である。

Ｙ軸移動部４３は、図１に示すように、Ｘ軸移動部４２に設けられる軸受部４３ａと、軸受部４３ａに軸支されてＹ軸方向に伸びるボールねじ４３ｂと、ボールねじ４３ｂを回転させるＹ軸モータ４３ｃと、ボールねじ４３ｂに螺合するＹ軸スライド部４３ｄと、を備える。Ｙ軸モータ４３ｃが駆動することで、ボールねじ４３ｂが回転し、これにより、Ｙ軸スライド部４３ｄはＹ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動部４２は、Ｙ軸移動部４３と同様に、図２に示すＸ軸モータ４２ｃ、何れも図示されない軸受部、ボールねじ、及びボールねじナット部を備える。このボールねじはＸ軸方向に延び、このボールねじナット部はＹ軸移動部４３とともにＸ軸方向に移動可能である。

Ｙ軸スライド部４３ｄには、第１の工具ユニット５５が固定されている。第１の工具ユニット５５は、工具保持部５５ｂと、工具保持部５５ｂに保持される工具群５５ａと、を備える。工具群５５ａは、バイト又はドリルから構成されている。工具群５５ａは、Ｘ軸方向に沿い、かつ、その刃先が第１の主軸１１に把持されるワークＷの側周面に向かうように工具保持部５５ｂによって把持される。Ｘ軸移動部４２及びＹ軸移動部４３により、工具群５５ａを回転するワークＷに接触させることでワークＷを切削することができる。

第２の主軸ユニット７０は、図１に示すように、Ｚ軸方向に第１の主軸ユニット１０と向かい合う位置に設けられている。
第２の主軸ユニット７０は、図３に拡大して示される、第２の主軸７１と、第２の主軸台７２と、ワーク回転用モータ７３と、ワーク排出用サーボモータ７４と、ワーク排出部材７５と、ブラケット７６と、変換機構８０と、２つの軸受７７ａ，７７ｂと、３つのブッシュ７７ｃ，７７ｄ，７７ｅと、パイプ７８と、ボルト７９ａ，７９ｂ，７９ｃと、図１に示される、第２Ｚ軸スライド機構１７５と、Ｘ軸スライド機構１７６と、を備える。

図１に示すように、第２Ｚ軸スライド機構１７５及びＸ軸スライド機構１７６は、それぞれ上述した第１Ｚ軸スライド機構１５と同様に構成される。第２Ｚ軸スライド機構１７５は、Ｘ軸スライド機構１７６及び第２の主軸ユニット７０をＺ軸方向に移動させる。Ｘ軸スライド機構１７６は、第２の主軸ユニット７０をＸ軸方向に移動させる。従って、第２Ｚ軸スライド機構１７５及びＸ軸スライド機構１７６により、第２の主軸ユニット７０をＺ軸方向及びＸ軸方向に沿う水平方向に移動させることができる。

図３に示すように、第２の主軸台７２は中空の略円筒状に形成されている。第２の主軸７１は、略円筒状をなすとともに、その先端側が第２の主軸台７２から露出するように第２の主軸台７２内に収容されている。第２の主軸７１は、その先端側に位置するワークＷを側周面から把持するチャック７１ａと、チャック７１ａを閉じたり開いたりさせるスリーブ７１ｂと、ワークＷを保持するガイド７１ｃと、を備える。ワーク回転用モータ７３は、第２の主軸台７２内における第２の主軸７１の外周に位置する。このワーク回転用モータ７３は、第２の主軸７１及び第２の主軸７１に把持されるワークＷを一体で軸回転させる。
なお、第２の主軸ユニット７０におけるチャック７１ａ側が前側であり、その前側と反対側が後側である。

第２の主軸台７２の後側には、ボルト７９ｃを介してブラケット７６が固定されている。ブラケット７６は、後側の径が小さくなるように、径の異なる２つの円筒が連結された形状をなす。ブラケット７６の内周には、略円筒状のブッシュ７７ｅが設けられている。また、ブッシュ７７ｅの内周には、ブッシュ７７ｅよりも長いパイプ７８が設けられている。ブッシュ７７ｅにはすり割りが形成され、断面Ｃ字状に形成される。また、ブラケット７６には、その径方向に延びるボルト７９ａ，７９ｂが挿通される。ボルト７９ａ，７９ｂにより、ブッシュ７７ｅの外周が押されることで、ブッシュ７７ｅは、その径が縮小することでパイプ７８を把持する。パイプ７８の後側はブッシュ７７ｅにより把持され、パイプ７８の前側は第２の主軸７１内に位置する。

ワーク排出部材７５は、その長手方向に沿って移動可能に、パイプ７８内に挿通されている。ワーク排出部材７５は、イジェクタ７５ａと、プッシャ７５ｂと、を備える。

プッシャ７５ｂは、内部に流体が通る孔７５ｂ１を有する円筒状に形成され、パイプ７８内に設けられている。パイプ７８内には、２つのブッシュ７７ｃ，７７ｄが固定されている。２つのブッシュ７７ｃ，７７ｄは、パイプ７８の内周面とプッシャ７５ｂの外周面との間に位置する。これにより、プッシャ７５ｂはその長手方向に沿ってパイプ７８内で安定的に移動可能となる。

イジェクタ７５ａは、プッシャ７５ｂと同軸をなすように、プッシャ７５ｂの前端部に連結されている。イジェクタ７５ａは、内部に流体が通る孔７５ａ１を有する円筒状をなす。ワーク排出部材７５の移動に伴い、イジェクタ７５ａは、その前端面にてワークＷの後端面を押すことができる。イジェクタ７５ａの孔７５ａ１は、プッシャ７５ｂの孔７５ｂ１に連通している。孔７５ａ１，７５ｂ１内を通った流体はイジェクタ７５ａの前端面から放出される。

図５に示すように、ワーク排出用サーボモータ７４は、交流電流を受けて回転する出力軸７４ａと、レゾルバ又はエンコーダ等の検出器７４ｂと、を備える。制御部３００は、ワーク排出用サーボモータ７４について、検出器７４ｂの検出結果に基づき出力軸７４ａの回転を制御するフィードバック制御を行う。

変換機構８０は、ワーク排出用サーボモータ７４の出力軸７４ａの回転運動を直線運動に変換する機構である。詳しくは、変換機構８０は、図５に示される、第１のプーリ８１ａと、第２のプーリ８１ｂと、ベルト８１ｃと、ボールねじ８２と、ボールねじナット８３と、ロッド８４と、連結部の一例である連結プレート８５と、シリンダ８６と、パッキン８７ａと、軸受８７ｂと、ブッシュ８７ｃと、ボルト８７ｄと、図３に示される、ポンプ８８と、ブロック８９と、を備える。

図５に示すように、第１及び第２のプーリ８１ａ，８１ｂはそれぞれ平歯車から構成される。ベルト８１ｃは、第１及び第２のプーリ８１ａ，８１ｂ間で回転力を伝達するべく、第１及び第２のプーリ８１ａ，８１ｂの間に掛け渡されている。第１のプーリ８１ａは、ワーク排出用サーボモータ７４の出力軸７４ａに連結され、出力軸７４ａの回転に伴い回転する。第２のプーリ８１ｂは、自身の回転に伴いボールねじ８２が軸回転するようにボールねじ８２に連結されている。シリンダ８６は、円筒状をなし、ボールねじ８２が挿通される。軸受８７ｂは、シリンダ８６内に位置して、ボールねじ８２を回転可能に支持する。ボールねじナット８３は、シリンダ８６内に位置し、ボールねじ８２の外周に螺合される。ボールねじナット８３は、ボールねじ８２の軸回転によりシリンダ８６の内周面に擦れつつＺ軸方向に移動する。

ロッド８４は、中空の略円筒状をなし、ボールねじ８２の後端面に連結されている。ロッド８４は、シリンダ８６の後端側から延び出る。ロッド８４内には、ボールねじ８２の先端が位置する。パッキン８７ａは、シリンダ８６の内周面とロッド８４の外周面との間に位置し、シリンダ８６の内周面に固定されている。ロッド８４が移動する際、パッキン８７ａはロッド８４の外周面に摺動する。ボールねじ８２の先端側にはブッシュ８７ｃが嵌め込まれている。ロッド８４が移動する際、ブッシュ８７ｃはロッド８４の内周面に摺動する。パッキン８７ａ及びブッシュ８７ｃにより、ロッド８４の安定的な移動が可能となる。

図３に示すように、連結プレート８５は、ロッド８４の後端とワーク排出部材７５の後端とを連結する。このとき、ロッド８４とワーク排出部材７５は平行をなす。この連結プレート８５により、ロッド８４とワーク排出部材７５が一体で動く。

ブロック８９は、直方体で形成されるとともに、連結プレート８５にボルト８７ｄを介して固定されている。ブロック８９には流体通路８９ａが形成されている。流体通路８９ａの一端はブロック８９の下面に位置し、流体通路８９ａの他端はブロック８９の前面に位置する。プッシャ７５ｂの後端は、ブロック８９を介して連結プレート８５に固定されている。プッシャ７５ｂの後端は、流体通路８９ａのうちブロック８９の前面側の端部に嵌め込まれている。

ポンプ８８は、流体供給管８８ａを備え、その流体供給管８８ａ内に流体を供給する。流体供給管８８ａの端部は流体通路８９ａのうちブロック８９の下面側の端部に嵌め込まれている。ポンプ８８により供給される流体は、流体供給管８８ａ、流体通路８９ａ、ワーク排出部材７５の孔７５ａ１，７５ｂ１を経て、イジェクタ７５ａの前端から排出される。流体は、空気又は液体である。

図２に示すように、ローダユニット９０は、把持部９１を備えるアーム部９２と、アーム部９２を回転可能に支持する本体部９３と、を備える。把持部９１は、アーム部９２の一端に位置し、ワークＷを把持し、把持したワークＷを離すことができる。本体部９３は、アーム部９２の他端側を通る回転軸Ｏを中心に、アーム部９２を回転させる。よって、本体部９３は、把持部９１を、第２の主軸ユニット７０のチャック７１ａに対応する位置と、ワークコンベア９７に対応する位置との間で変位させることができる。

図２に示すように、第２の工具ユニット２０は、第２の主軸ユニット７０に把持されたワークＷの前端側を加工するものである。第２の工具ユニット２０は、ベッドＳ上に固定された工具保持部２１と、工具保持部２１に保持される工具群２２と、を備える。工具群２２はバイト又はドリルから構成されている。工具群２２のうち一部の工具の先端は、Ｚ軸方向における後端側に向けて突出する。工具群２２のうち他の工具の先端は、Ｘ軸方向における第２の主軸７１側に向けて突出する。工具保持部２１は、工具群２２の各工具を回転させる図示しないモータを備えていてもよい。

図１に示すように、操作部３０１は、作業者によって操作され、その操作信号を制御部３００に出力する。作業者は、操作部３０１を通じて、加工に係るワークＷの長さを設定する。

制御部３００は、工作機械１の各部の動作を制御するものであり、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによる処理の手順を定義したプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）等を備える。制御部３００は、数値制御（ＮＣ（Numerical Control））によって、第１の主軸ユニット１０をＺ軸方向に移動させ、工具移動機構４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、第２の主軸ユニット７０をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動させ、ワーク排出部材７５をＺ軸方向に移動させる。

具体的には、制御部３００は、ワーク排出用サーボモータ７４を制御することで、ワーク排出部材７５の位置を制御する。例えば、制御部３００は、操作部３０１からの操作信号を受けて、加工に係るワークＷの長さを認識し、そのワークＷの長さに応じたストローク量Ｓｔを認識する。例えば、ストローク量Ｓｔは、図３に示すように、ワークＷの長さよりもワークＷが第２の主軸７１から露出する長さＬ分だけ短く設定されている。よって、ワークＷの長さが長くなるほどストローク量Ｓｔも長くなる。そして、制御部３００は、第２の主軸ユニット７０を通じてローダユニット９０からワークＷを受け取る際、ワーク排出部材７５の前端をストローク量Ｓｔの後端位置Ｐｅに停止させる。このとき、ワーク排出部材７５の前端は、第２の主軸７１により把持されるワークＷの後端に当接する。このため、ワーク排出部材７５はワークＷの後端側への移動を制限するストッパとして機能する。制御部３００は、図４に示すように、第２の主軸ユニット７０からワークＷを排出する際、ワーク排出部材７５を後端位置Ｐｅからストローク量Ｓｔだけ前進させて、ワーク排出部材７５の前端をストローク量Ｓｔの前端位置Ｐｓに停止させる。これにより、第２の主軸７１からワークＷがワーク排出部材７５により押し出される。制御部３００は、ワークＷを排出した後、ワーク排出部材７５をストローク量Ｓｔの後端位置Ｐｅに戻す。
以上のように、制御部３００は、ワークＷを加工するにあたって、ストローク量Ｓｔにおける後端位置Ｐｅと前端位置Ｐｓの間でワーク排出部材７５を往復移動させる。

（工作機械１の動作手順）
次に、工作機械１の動作手順について図６のフローチャートを参照しつつ説明する。このフローチャートは、制御部３００に記憶されるプログラムに基づき制御部３００によって実行される。
まず、第１の主軸ユニット１０は、図示しないパーツフィーダから受け取ったワークＷを加工する（Ｓ１０１）。具体的には、制御部３００は、ワークＷを把持する第１の主軸１１を軸回転させつつ、Ｙ軸移動部４３及びＸ軸移動部４２を介して工具群５５ａをワークＷの前面側に接触するように移動させる。これにより、ワークＷの前面側が切削される。

次に、第２の主軸ユニット７０は、そのチャック７１ａが第１の主軸１１にＺ軸方向に対向する位置に移動し、第１の主軸ユニット１０による加工が完了したワークＷを第１の主軸ユニット１０から受け取る（Ｓ１０２）。この際、ワーク排出部材７５の前端がストローク量Ｓｔの後端位置Ｐｅに位置するため、ワーク排出部材７５がワークＷのストッパとして機能する。そして、第２の主軸ユニット７０は、第２Ｚ軸スライド機構１７５及びＸ軸スライド機構１７６により、第２の主軸ユニット７０が保持するワークＷを第２の工具ユニット２０の工具群２２の何れかの工具に接触する位置まで移動させる。そして、第２の主軸ユニット７０は、ワーク回転用モータ７３の駆動を通じてワークＷを把持する第２の主軸７１を回転させることで、ワークＷの背面側を加工する（Ｓ１０３）。

次に、第２の主軸ユニット７０は、ローダユニット９０の把持部９１にワークＷを渡す（Ｓ１０４）。この際、図３及び図４に示すように、制御部３００による制御のもと、チャック７１ａがワークＷから外れた状態で、ワーク排出用サーボモータ７４が駆動されることで、ワーク排出部材７５の前端を後端位置Ｐｅからストローク量Ｓｔだけ前進させて、ワーク排出部材７５の前端をストローク量Ｓｔの前端位置Ｐｓに停止させる。ワークＷが排出された後、ポンプ８８はイジェクタ７５ａの前端から流体をチャック７１ａ内に供給する（Ｓ１０５）。これにより、チャック７１ａに付着した切粉が吹き飛ばされる。

そして、ローダユニット９０は、ワークＷをワークコンベア９７に排出する（Ｓ１０６）。この際、ローダユニット９０は、第２の主軸ユニット７０からワークＷを把持部９１を通じて受け取った後に、アーム部９２を回転させて、アーム部９２の把持部９１をワークコンベア９７の直上に移動させ、その位置にて把持部９１からワークＷを離す。このワークＷは重力によりワークコンベア９７に落ちて、その後、ワークＷはワークコンベア９７により工作機械１の外部に排出される。
以上で、工作機械１による１つのワークＷの加工が完了する。複数のワークＷの加工を行うべく、図６のフローチャートに係る処理が繰り返される。

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（１）第２の主軸ユニット７０は、ワークＷを把持しつつ回転させる第２の主軸７１と、ワーク排出用サーボモータ７４と、ワーク排出用サーボモータ７４による回転運動を直線運動に変換する変換機構８０と、変換機構８０を通じて直線運動することでワークＷを第２の主軸７１から押し出すワーク排出部材７５と、ワーク排出用サーボモータ７４を制御することで、ワークＷの長さに応じたワーク排出部材７５のストローク量Ｓｔを設定する制御部３００と、を備える。
この構成によれば、ワーク排出部材７５を直線運動させるためにワーク排出用サーボモータ７４が採用されることで、エアシリンダ等が採用される場合に比べて、ワーク排出部材７５のストローク量Ｓｔを精度良く調整することができる。
また、ワーク排出部材７５は、ストローク量Ｓｔを精度良く調整できるため、長さの異なるワークＷを確実に排出することができる。よって、異なる長さのワークＷを同一の工作機械１にて加工することができる。
また、機械的にストッパを配置してストローク量Ｓｔを調整する構成と異なり、ストローク量Ｓｔを手動にて調整する必要がなく、迅速にストローク量Ｓｔを調整することができる。
また、第２の主軸ユニット７０において、ワーク排出用サーボモータ７４が採用されることで、エアシリンダ等が採用される場合に比べて、ワーク排出部材７５の移動速度を高めることができる。よって、ワークＷの加工時間を短くすることができる。

（２）ワーク排出部材７５は内部に流体が通る孔７５ａ１，７５ｂ１を有する筒状に形成される。第２の主軸ユニット７０はワーク排出部材７５の孔７５ａ１，７５ｂ１に流体を供給する流体供給部の一例であるポンプ８８を備える。
この構成によれば、ポンプ８８を通じて、ワーク排出部材７５の前端からチャック７１ａに流体が供給される。これにより、チャック７１ａに付着した切粉が吹き飛ばされる。よって、ワークＷの加工精度を高めることができる。
また、ワーク排出部材７５の前端位置をチャック７１ａの近傍に精度良く設定することができる。このため、チャック７１ａに付着した切粉を効率的に吹き飛ばすことができる。

（３）変換機構８０は、ワーク排出用サーボモータ７４により軸回転し、ワーク排出部材７５と平行をなすボールねじ８２と、ボールねじ８２の外周に嵌め込まれたボールねじナット８３と、ボールねじナット８３と一体で移動するロッド８４と、ロッド８４とワーク排出部材７５とを連結する連結部の一例である連結プレート８５と、を備える。
上記のように変換機構８０を構成することで、ワーク排出部材７５の長手方向における第２の主軸ユニット７０のサイズをよりコンパクトに構成することができる。

（４）制御部３００は、第２の主軸７１を通じてワークＷを把持する際、ワーク排出部材７５をワークＷの端面に当接させることで、ワーク排出部材７５をワークＷのストッパとして機能させる。
この構成によれば、ワーク排出部材７５に、２つの機能、すなわちワーク排出機能とストッパ機能とを持たせることができる。よって、工作機械１をより簡易に構成することができる。
また、この構成によれば、ワークＷが把持される際、ワーク排出部材７５がワークＷに当接しているため、ワーク排出部材７５を前進させることで、ワークＷを迅速に第２の主軸ユニット７０から排出させることができる。

（変形例）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。

上記実施形態では、変換機構８０は第１及び第２のプーリ８１ａ，８１ｂを備えていたが、第１及び第２のプーリ８１ａ，８１ｂを省略してもよい。この場合、ワーク排出用サーボモータ７４の出力軸７４ａは直接にボールねじ８２を回転させる。

上記実施形態では、変換機構８０はポンプ８８を備えていたが、このポンプ８８を省略してもよい。この場合、ワーク排出部材７５は、孔７５ａ１，７５ｂ１を有する円筒状でなく、孔７５ａ１，７５ｂ１を有しない円柱状に形成されてもよい。

上記実施形態では、ワーク排出部材７５は、イジェクタ７５ａと、プッシャ７５ｂと、を備えていたが、何れか一方が省略され、何れか他方が長く形成されてもよい。

上記実施形態では、第２の主軸ユニット７０は、変換機構８０と、ワーク排出部材７５と、を備えていたが、第１の主軸ユニット１０も同様に、変換機構と、ワーク排出部材と、を備えていてもよい。この場合、第１及び第２の主軸ユニット１０，７０は、何れも変換機構及びワーク排出部材を備えていてもよいし、第１の主軸ユニット１０のみが変換機構及びワーク排出部材を備えていてもよい。

上記実施形態では、工作機械１は、第１及び第２の主軸ユニット１０，７０を備えていたが、何れかのユニットを省略して、１つの主軸ユニットを備えていてもよい。

上記実施形態では、工作機械１において、ローダユニット９０又はワークコンベア９７を省略してもよい。

上記実施形態では、ワーク排出部材７５はワークＷのストッパとしても機能していたが、ストッパとしての機能がなくてもよい。この場合、第２の主軸ユニット７０は新たにストッパを備えていてもよい。

上記実施形態において、ワーク排出用サーボモータ７４としてサーボモータ以外のモータ、例えばステッピングモータがワーク排出用モータとして採用されてもよい。

上記実施形態においては、第２の主軸ユニット７０がローダユニット９０にワークＷを渡した後に（Ｓ１０４）、ポンプ８８が流体を吐出していたが、流体を吐出するタイミングはこれに限らず、例えば、第２の主軸ユニット７０によるワークＷの加工中に流体を吐出してもよい。例えば、ワークＷが円筒状に加工された場合には、吐出された流体により工具群２２のドリルを冷却することもできる。また、これにより、ワークＷの加工中に切粉が第２の主軸７１内に侵入することが抑制される。

上記実施形態において、上記ステップＳ１０１の処理が行われている際、すなわち、第１の主軸ユニット１０がワークＷの前面側を加工している際に、このワークＷとは別のワークＷについて上記ステップＳ１０３〜Ｓ１０６に係る処理が行われてもよい。

１ 工作機械
１０ 第１の主軸ユニット
１１ 第１の主軸
１５ 第１Ｚ軸スライド機構
１５ｂ，４３ｂ，８２ ボールねじ
２０ 第２の工具ユニット
２１，５５ｂ 工具保持部
２２，５５ａ 工具群
４０ 工具移動機構
４１ 固定台
４２ Ｘ軸移動部
４２ｃ Ｘ軸モータ
４３ Ｙ軸移動部
５５ 第１の工具ユニット
７０ 第２の主軸ユニット
７１ 第２の主軸
７１ａ チャック
７１ｂ スリーブ
７１ｃ ガイド
７２ 第２の主軸台
７３ ワーク回転用モータ
７４ ワーク排出用サーボモータ（ワーク排出用モータ）
７４ａ 出力軸
７４ｂ 検出器
７５ ワーク排出部材
７５ａ イジェクタ
７５ｂ プッシャ
７６ ブラケット
７８ パイプ
８０ 変換機構
８１ａ 第１のプーリ
８１ｂ 第２のプーリ
８１ｃ ベルト
８３ ボールねじナット
８４ ロッド
８５ 連結プレート
８６ シリンダ
８７ａ パッキン
８８ ポンプ
８９ ブロック
８９ａ 流体通路
９０ ローダユニット
９７ ワークコンベア
１７５ 第２Ｚ軸スライド機構
１７６ Ｘ軸スライド機構
３００ 制御部
Ｓ ベッド
Ｗ ワーク

Claims (5)

1. ワークを把持しつつ回転させる主軸と、
   ワーク排出用モータと、
   前記ワーク排出用モータによる回転運動を直線運動に変換する変換機構と、
   前記変換機構を通じて前記直線運動することで把持された前記ワークを前記主軸から押し出すワーク排出部材と、
   前記ワーク排出用モータを制御することで、前記ワークの長さに応じたストローク量にて前記ワーク排出部材を移動させる制御部と、を備える、
   ことを特徴とする主軸ユニット。
2. 前記ワーク排出部材は内部に流体が通る孔を有する筒状に形成され、
   前記主軸ユニットは前記ワーク排出部材の前記孔に流体を供給する流体供給部を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の主軸ユニット。
3. 前記変換機構は、
   前記ワーク排出用モータにより軸回転し、前記ワーク排出部材と平行をなすボールねじと、
   前記ボールねじの外周に嵌め込まれたボールねじナットと、
   前記ボールねじナットと一体で移動するロッドと、
   前記ロッドと前記ワーク排出部材とを連結する連結部と、を備える、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の主軸ユニット。
4. 前記制御部は、前記主軸を通じて前記ワークを把持する際、前記ワーク排出部材を前記ワークの端面に当接させることで、前記ワーク排出部材を前記ワークのストッパとして機能させる、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の主軸ユニット。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の主軸ユニットと、
   前記主軸ユニットにより回転される前記ワークに接することで前記ワークを加工する工具と、を備える、
   ことを特徴とする工作機械。

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