JP2869254B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工作機械に関するもので
あり、特に、作業能率および作業環境の向上に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械には、旋盤，ボール盤，中ぐり
盤，研削盤等、種々の種類がある。これら工作機械にお
いて被加工物の取付け，取外しおよび搬送をロボットに
より行い、加工ラインの自動化，作業者の負担軽減を図
ることが従来から行われている。この種の工作機械は、
（ａ）加工工具と被加工物とのいずれか一方を保持して
回転する主軸と、（ｂ）回転せず、加工工具と被加工物
との他方を保持する保持装置と、（ｃ）主軸と保持装置
とのうち、被加工物を保持するものに対して被加工物の
取付け、取外しを行うとともに、水平方向の移動により
被加工物を搬送するロボットとを含むように構成され
る。

【０００３】また、工作機械において、加工時に生ずる
加工屑や加工工具に供給されるクーラントの飛散ならび
に騒音等を防止するために主軸および保持装置をハウジ
ングに収容することが広く行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロボッ
トはハウジング外に設けられ、ハウジングには自動扉が
設けられて、被加工物の取付け，取外し時には扉が開か
れてロボットのハウジング内へのアクセスが許容され、
取付け，取外し終了後に扉が閉じられて加工が開始され
るようになっていた。そのため、扉の開閉が必要である
分だけ時間が無駄となり、加工能率が低下する問題があ
った。

【０００５】また、被加工物の取外し後には被加工物を
保持する装置の基準面の清掃が行われることが多いので
あるが、清掃は、ロボットが被加工物を取り外した後、
扉が開いたままで行われるため、加工屑やクーラントの
飛散および騒音が生じて作業環境が悪化する問題があっ
た。扉を閉じて清掃を行うためには、被加工物を取り外
したロボットを一旦ハウジング外へ退避させ、清掃終了
後に再び扉を開いて被加工物の取付けを行わせることが
必要であって時間が余分にかかるため、清掃は扉を開い
たままで行われていたのである。さらに、ロボットがハ
ウジング外にあればまとまりに欠け、工作機械の美観を
損ねる問題もあった。請求項１および２の発明はそれぞ
れ、能率良く、かつ、快適な環境で加工を行うことがで
きるとともに、美観に優れた工作機械を提供することを
課題として為されたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る工
作機械は、上記の課題を解決するために、前記（ａ）主
軸，（ｂ）保持装置および（ｃ）ロボットに加えて、
（ｄ）それら主軸，保持装置およびロボットの配設空間
全体を前後，左右および上方から覆うハウジングと、
（ｅ）そのハウジングの内部の、被加工物の搬送方向に
おいてロボットによる被加工物の取付け，取外し位置か
ら外れた位置において、上下方向に延び、搬送スペース
と加工スペースとを区切る内カバーと、（ｆ）ハウジン
グの両側壁の一方に形成され、ロボットによる被加工物
の搬入を許容する被加工物搬入口と、（ｇ）ハウジング
の両側壁の他方に形成され、ロボットによる被加工物の
搬出を許容する被加工物搬出口とを含むように構成され
る。請求項２の発明に係る工作機械は、（ア）被加工物
を保持して回転する主軸と、（イ）回転せず、加工工具
を保持する第一保持装置と、（ウ）主軸と同心に対向す
る一時保持チャックを有して主軸の回転軸線に平行な方
向のみに移動可能に設けられ、主軸との間で被加工物の
受渡しを行う第二保持装置と、（エ）その第二保持装置
との間で被加工物の受渡しを行うとともに、水平方向の
移動により被加工物を搬送するロボットと、（オ）それ
ら主軸，第一保持装置，第二保持装置およびロボットの
配設空間全体を前後，左右および上方から覆うハウジン
グと、（カ）そのハウジングの内部の、被加工物の搬送
方向においてロボットによる被加工物の取付け，取外し
位置から外れた位置において、上下方向に延び、搬送ス
ペースと加工スペースとを区切る内カバーと、（キ）ハ
ウジングの両側壁の一方に形成され、ロボットによる被
加工物の搬入を許容する被加工物搬入口と、（ク）前記
ハウジングの両側壁の他方に形成され、ロボットによる
被加工物の搬出を許容する被加工物搬出口とを含むよう
に構成される。

【０００７】

【作用】請求項１の発明に係る工作機械においては、ロ
ボットが主軸および保持装置と共にハウジング内に収容
されており、主軸および保持装置とロボットとの間に扉
がないため、ロボットによる被加工物の取付け，取外し
および被加工物の加工は扉の開閉を伴うことなく行われ
る。しかし、ハウジング内には内カバーが設けられてい
るため、加工中はロボットを搬送スペースの内カバーが
設けられた部分に移動させれば、切り屑やクーラントが
ロボットにかかることを防止できる。また、ハウジング
の両側壁には被加工物搬入口と被加工物搬出口とが設け
られているため、ロボットは被加工物のハウジング外か
らの搬入やハウジング外への搬出を支障なく行うことが
できる。請求項２の発明に係る工作機械においても同様
に、ロボットによる被加工物の取付け，取外しおよび被
加工物の加工が扉の開閉を伴うことなく行われるととも
に、ロボットへの切り屑等の付着が内カバーにより防止
され、被加工物搬入口，被加工物搬出口を経ての被加工
物の搬入，搬出が行われる。また、被加工物の受渡し
は、種々の態様で行われる。例えば、加工に先立ってロ
ボットから第二保持装置に渡され、第二保持装置から主
軸に渡され、加工後、主軸からロボットに渡され、ある
いは、加工に先立って主軸に被加工物が渡され、加工
後、主軸から第二保持装置に渡され、第二保持装置から
ロボットに渡され、あるいは、被加工物が加工前に第二
保持装置に渡され、第二保持装置から主軸に渡され、加
工後、主軸から再び第二保持装置に渡され、第二保持装
置からロボットに渡されるのである。第二保持装置があ
っても使用されず、主軸とロボットとの間のみにおいて
被加工物の受渡しが行われることもある。

【０００８】

【発明の効果】このように請求項１の発明によれば、ロ
ボットが被加工物の取付け，取外しを行う際に扉の開閉
が不要であり、その分、取付け，取外しに要する時間を
短縮することができ、加工能率が向上する効果が得られ
る。また、被加工物保持の基準面の清掃が行われる場合
にも、被加工物の取外し，清掃および被加工物の取付け
はいずれもハウジング内で行われるため、基準面清掃時
に加工屑やクーラントが作業者がいる作業空間に飛散し
たり、騒音が漏れることがなく、作業環境が向上する効
果が得られる。また、ロボットはハウジング内に配設さ
れているにもかかわらず、加工中に切り屑やクーラント
がロボットにかかることは内カバーにより防止され、被
加工物のハウジング内への搬入やハウジング外への搬出
も支障なく行われ得る。さらに、ロボットが主軸および
保持装置と共にハウジング内に収容されているため、ま
とまりがあり、工作機械の美観が向上する効果が得られ
る。請求項２の発明によれば、上記加工能率の向上，作
業環境の向上，ロボットのよごれ防止，被加工物の搬出
入の許容および工作機械の美観向上の効果が得られ、し
かも加工態様の多様化を図ることができる。例えば、ロ
ボットを、ロボットアームの長手方向に平行な軸線のま
わりに１８０度回転する手首を有するものとし、その手
首に背中合わせに２個のチャックを取り付けて、手首の
回転により２個のチャックが選択的に主軸と第二保持装
置とに対向するようにしておくことにより、ロボットが
被加工物を供給する際、主軸と第二保持装置とのいずれ
に先に被加工物を渡すかにより、主軸における被加工物
の保持姿勢を反転させることができ、一つの主軸によっ
て被加工物の異なる２個所に加工を施すことができるの
である。また、主軸による被加工物の保持姿勢が１種類
に限定されないため、被加工物供給装置を、被加工物が
所定の姿勢で主軸に保持されるように供給する構成とす
る必要がなくなり、被加工物供給装置の設計の自由度が
高くなるとともに、工作機械を含む加工システムの構成
の自由度が高くなる効果が得られる。さらに、第二保持
装置は、主軸の回転軸線に平行な方向のみに移動する装
置であって、構成が簡単であり、安価に構成することが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を旋盤に適用した場合を例に取
り、図面に基づいて詳細に説明する。図３に示すよう
に、本実施例においては第一，第二，第三の旋盤１０，
１２，１４が直列に並べられて加工ラインが構成されて
いる。これら旋盤１０，１２，１４の構成は同じであ
り、第三旋盤１４について代表的に説明する。但し、必
要に応じて第一，第二旋盤１０，１２も用いて説明す
る。

【００１０】第三旋盤１４のベース２０上には、図１に
示すように、主軸台２２，タレット刃物台２４，一時保
持装置２６および被加工物Ｗ（図２参照）を搬送すると
ともに、主軸台２２と一時保持装置２６とのいずれか一
方との間で被加工物Ｗの受渡しを行うロボット２８が設
けられている。

【００１１】まず、主軸台２２について説明する。ベー
ス２０の幅方向（図１において左右方向）の中央には、
コラム３２が垂直に立設されている。コラム３２は、ベ
ース２０の長さ方向（３台の旋盤１０，１２，１４が並
ぶ方向）とほぼ同じ長さを有し、その前面（図１におい
て左側の面）の下側に主軸台２２が固定されている。主
軸台２２には、図２の旋盤１２について示すように、先
端に主軸チャック３４を有する主軸３６がその軸線まわ
りに回転可能に支持されており、プーリ３８，４０，ベ
ルト４２を介して主軸駆動用モータ４４により回転させ
られる。主軸チャック３４は、３個の爪の開閉により被
加工物Ｗを把持，解放する三つ爪チャックである。

【００１２】コラム３２の主軸台２２が固定された側面
の上側には、Ｚ軸スライド５０が主軸３６の回転軸線に
平行なＺ軸方向に移動可能に設けられている。Ｚ軸スラ
イド５０に固定のナット５２がコラム３２に取り付けら
れたねじ軸５４に螺合されており、ねじ軸５４がＺ軸ス
ライド駆動用モータ５６によって回転させられることに
より、Ｚ軸スライド５０が一対のガイドレール５８，６
０に案内されて移動させられる。

【００１３】Ｚ軸スライド５０上には、Ｘ軸スライド７
０がＸ軸方向（上下方向）に移動可能に取り付けられて
いる。Ｘ軸スライド７０は、Ｚ軸スライド５０上に設け
られた一対のガイドレール７２，７４に摺動可能に嵌合
されており、Ｚ軸スライド５０に支持された図示しない
ねじ軸がＸ軸スライド駆動用モータ７６によって回転さ
せられることにより、Ｘ軸スライド７０が昇降させられ
る。

【００１４】Ｘ軸スライド７０には、主軸台２２に対向
する側の面にタレット刃物台２４が取り付けられてい
る。タレット刃物台２４は、図１および図２に示すよう
に、Ｘ軸スライド７０に、主軸３６の回転軸線と平行で
あって、同一垂直面内に位置する回転軸線まわりに回転
可能に取り付けられている。タレット刃物台２４には、
４個ずつの切削工具８２，８４が等角度間隔に取り付け
られており、それら合計８個の切削工具８２，８４が順
次使用位置（真下の位置）に位置決めされ、Ｚ軸スライ
ド５０およびＸ軸スライド７０の移動によりＺ軸方向お
よびＸ軸方向に移動させられて被加工物Ｗに加工を施
す。タレット刃物台２４が第一保持装置を構成している
のである。

【００１５】また、Ｚ軸スライド５０の下面には、図１
に示すように、ブラケット９０により一時保持チャック
９２が固定されている。ブラケット９０は、Ｚ軸スライ
ド５０の下面からコラム３２の側面に直角に延び出させ
られ、その突出端部に一時保持チャック９２が主軸チャ
ック３４と同心に対向して取り付けられている。一時保
持チャック９２は、主軸チャック３４と同様の三つ爪チ
ャックであり、３個の爪が開閉させられて被加工物Ｗを
把持，解放する。

【００１６】Ｚ軸スライド５０はコラム３２に移動可能
に取り付けられ、Ｚ軸方向のみに移動するスライドであ
り、一時保持チャック９２は、Ｚ軸スライド５０の移動
により主軸３６の回転軸線上を移動させられ、主軸チャ
ック３４に接近，離間させられて被加工物Ｗの受渡しを
行う。Ｚ軸スライド５０，ブラケット９０，一時保持チ
ャック９２が一時保持装置２６を構成し、この一時保持
装置２６が請求項２の第二保持装置を構成しているので
ある。

【００１７】コラム３２にはさらに、図２に示すよう
に、主軸チャック３４の被加工物Ｗを位置決めする基準
面に付着した加工屑としての切り屑をエアにより吹き飛
ばす吹飛ばし装置１００が設けられている。吹飛ばし装
置１００は、図示しない移動装置により、主軸チャック
３４に対向し、切り屑の吹き飛ばしを行う作動位置と、
主軸チャック３４に対向する位置から退避して被加工物
Ｗの加工を妨げない退避位置とに移動させられる。

【００１８】また、ベース２０の主軸台２２の下側の部
分には、切り屑搬出装置１１０が設けられている。ベー
ス２０には、主軸チャック３４の下方に下部ほど断面積
が小さくなる漏斗状の切り屑収集穴１１２が設けられて
おり、その収集穴１１２の底には、図１に示すように、
切り屑搬出装置１１０のベルトコンベア１１４の一端部
が配置され、切り屑がその上に載るようにされている。
ベルトコンベア１１４の他端部は、ベース２０の後端か
ら斜め上方に抜け出させられ、その上端部においてコン
ベア駆動モータ１１６により駆動されるようにされると
ともに、下側には屑箱１１８が設置され、ベルトコンベ
ア１１４により搬送されて来た切り屑が収容されるよう
になっている。

【００１９】上記ベース２０上の主軸台２２に対してコ
ラム３２とは反対側の位置には、図１および図２に示す
ように支柱１２０が立設されるとともに、支柱１２０上
には梁１２２がＺ軸方向に平行に固定されている。梁１
２２にはＺ軸方向に延びるガイドレール１２４が設けら
れるとともに、ロボット２８の本体１２６が摺動可能に
嵌合されており、本体１２６はボールねじ１２８がロボ
ット移動用モータ１３０（図２参照）によって回転させ
られることによりＺ軸方向に移動させられる。

【００２０】ロボット２８は、本体１２６に垂直軸線ま
わりに回動可能に支持された回動盤１３２と、回動盤１
３２に水平軸線まわりに回動可能に支持された回動アー
ム１３４と、その回動アーム１３４の先端に設けられた
第一，第二の搬送チャック１３６，１３８とを備えてい
る。これら搬送チャック１３６，１３８は三つ爪チャッ
クであって、回動アーム１３４先端の手首１４０に背中
合わせに設けられている。手首１４０は、正逆両方向に
９０度ずつ間欠回転可能なものであり、搬送チャック１
３６，１３８は、回動アーム１３４の回動により、主軸
チャック３４と一時保持チャック９２との間に移動させ
られ、手首１４０の回動アーム軸線まわりの１８０度の
回動により、主軸チャック３４と一時保持チャック９２
とに選択的に対向させられて被加工物Ｗの受渡しを行
う。

【００２１】上記ベース２０上の主軸台２２，タレット
刃物台２４，一時保持装置２６およびロボット２８の配
設空間全体は、図１に示すようにハウジング１５０によ
り覆われている。ロボット２８は、主軸台２２に対して
コラム３２とは反対側であって、ハウジング１５０の前
壁１５２側に配設されており、切削のための他の装置は
ベース２０の幅方向において主軸台２２よりハウジング
後部側に設けられており、ハウジング１５０内の空間
は、主軸台２２，タレット刃物台２４，一時保持装置２
６およびロボット２８の配置により、ロボット２８が走
行し、被加工物Ｗを搬送する搬送スペース１５４と、主
軸台２２，タレット刃物台２４等が配設されて切削が行
われる切削スペース１５６とに分かれている。

【００２２】なお、図示は省略するが、搬送スペース１
５４と切削スペース１５６との間には、主軸チャック３
４およびタレット刃物台２４から外れた位置であって、
主軸台２２の後部に対応する位置に、ベース２０から梁
１２２に至る高さを有する垂直な内カバーが設けられて
いる。そのため、内カバーは、ロボット２８と主軸チャ
ック３４あるいは一時保持チャック９２との間の被加工
物Ｗの受渡しは妨げず、ロボット２８を搬送スペース１
５４の内カバーが配設された部分に移動させれば、切り
屑やクーラントが掛かることを防止できる。

【００２３】ハウジング１５０の前壁１５２には、図１
および図３に示すように扉１５８および操作盤１６０が
取り付けられている。扉１５８は手動扉であり、作業者
が切削工具８２，８４の交換やメンテナンスを行う際に
開閉される。

【００２４】第一旋盤１０の第二旋盤１２とは反対側に
隣接して被加工物供給装置１６２（図４参照）が配設さ
れており、第一旋盤１０のハウジング１５０の被加工物
供給装置１６２側の側壁１６４（図３参照）のうち、搬
送スペース１５４を構成する部分には被加工物搬入口
（図示省略）が設けられている。この被加工物搬入口
は、ロボット２８の回動アーム１３４が回動により出入
りするのに十分な大きさを有するものとされ、常時開い
ている。

【００２５】また、第三旋盤１４の第二旋盤１２とは反
対側に隣接して被加工物排出装置１６６（図４参照）が
設けられており、第三旋盤１４のハウジング１５０の被
加工物排出装置１６６側の側壁１６８（図３参照）のう
ち、搬送スペース１５４を構成する部分には被加工物搬
出口（図示省略）が設けられている。この被加工物搬出
口も、回動アーム１３４が出入りするのに十分な大きさ
を有するものとされ、常時開いている。

【００２６】これら第一，第二，第三旋盤１０，１２，
１４は互に小距離隔てて設置されており、第一旋盤１０
と第二旋盤１２との各ハウジング１５０および第二旋盤
１２と第三旋盤１４との各ハウジング１５０はそれぞ
れ、通路１８０，１８２によって接続されている。通路
１８０，１８２は矩形断面を有し、各ハウジング１５０
の通路１８０，１８２が取り付けられた部分は開口させ
られており、これら通路１８０，１８２および旋盤１
０，１２，１４の各搬送スペース１５４により、被加工
物搬入口から被加工物搬出口に至り、Ｚ軸方向に延びる
１本の経路が形成されている。

【００２７】上記通路１８０，１８２内にはそれぞれ、
図２に示すように被加工物Ｗを置く仮置台１８６，１８
８が設けられている。また、通路１８０，１８２の底面
は、Ｚ軸方向の中央部から両端に向かうに従って下方に
傾斜させられ、隣接する旋盤の前記切り屑収集穴１１２
につながる一対の傾斜面１９０とされている。そのた
め、被加工物Ｗが仮置台１８６，１８８に置かれると
き、被加工物Ｗから落ちた切り屑やクーラントは切り屑
収集穴１１２に集められる。

【００２８】次に作動を説明する。第一，第二，第三の
旋盤１０，１２，１４においてはそれぞれ異なる種類の
加工が行われ、一つの被加工物Ｗが３台の旋盤の一部あ
るいは全部を用いて加工されるが、ここでは被加工物Ｗ
の一端部に２種類の加工を行い、他端部に１種類の加工
を行う場合を例に取り、図４に基づいて説明する。

【００２９】なお、被加工物Ｗは円筒状のものである
が、図４においてはＴ字形に図示されており、Ｔの字の
縦棒が一端部，横棒が他端部を表すものとする。また、
被加工物Ｗの受渡しは、ロボット２８のＺ軸方向の移
動、ロボット２８の回動盤１３２，回動アーム１３４お
よび手首１４０の回動、各チャックの開閉等が所定の順
序で行われることにより行われるが、これらの動作は既
に知られており、詳細な説明は省略する。

【００３０】加工開始時には、第一旋盤１０のロボット
２８が被加工物供給装置１６２へ被加工物Ｗを取りに行
き、被加工物搬入口から回動アーム１３４がハウジング
１５０外へ突出して第一搬送チャック１３６で被加工物
Ｗを把持し、主軸台２２近傍へ移動する。ロボット２８
が主軸台２２近傍へ移動した後、回動アーム１３４が回
動させられ、第一搬送チャック１３６の軸心が主軸チャ
ック３４の軸心と一致する位置において停止し、第一搬
送チャック１３６から主軸チャック３４に被加工物Ｗが
渡され、加工が開始される。

【００３１】加工開始時には、加工と並行してロボット
２８は新たな被加工物Ｗを被加工物供給装置１６２へ取
りに行き、待機する。主軸台２２における加工の終了
後、被加工物Ｗが主軸チャック３４から一時保持チャッ
ク９２に渡される。一時保持チャック９２がＺ軸方向に
移動して被加工物Ｗを把持し、主軸チャック３４による
被加工物Ｗの把持が解放された後、主軸チャック３４か
ら離間させられるのであり、受渡し後、吹飛ばし装置１
００によって主軸チャック３４の基準面の清掃が行われ
る。

【００３２】清掃終了後、回動アーム１３４が回動させ
られ、搬送チャック１３６および１３８が主軸チャック
３４および一時保持チャック９２の軸心と一致させられ
たならば、新たな被加工物Ｗが主軸チャック３４に渡さ
れるとともに、加工済みの被加工物Ｗが一時保持チャッ
ク９２から第二搬送チャック１３８に渡される。第二搬
送チャック１３８と一時保持チャック９２との間におけ
る被加工物Ｗの受渡しは、ロボット２８と一時保持チャ
ック９２とのいずれか一方がＺ軸方向に移動させられて
行われる。

【００３３】受渡し完了後、主軸台２２において加工が
開始されるとともに、ロボット２８は図２に二点鎖線で
示すように第二旋盤１２側の移動端である被加工物渡し
位置へ移動し、移動後、回動盤１３２，回動アーム１３
４，手首１４０の回動により被加工物Ｗを仮置台１８６
上に載置する。載置後、ロボット２８は新たな被加工物
Ｗを被加工物供給装置１６２に取りに行くのであり、こ
のようなロボット２８による被加工物Ｗの仮置台１８６
への載置および新たな被加工物Ｗの受取りと、被加工物
Ｗの加工とは並行して行われ、加工および清掃終了後、
新たな被加工物Ｗが主軸チャック３４に渡される。

【００３４】第二旋盤１２のロボット２８は第一旋盤１
０側の移動端である被加工物受取り位置へ移動し、仮置
台１８６上の被加工物Ｗを第一搬送チャック１３６で保
持して主軸台２２近傍へ移動し、主軸チャック３４に被
加工物Ｗを渡す。第一旋盤１０において加工後の被加工
物Ｗが一時保持チャック９２に渡されることにより被加
工物Ｗの姿勢が反転させられ、第二旋盤１２においては
第一旋盤１０において加工された部分が主軸チャック３
４により把持され、被加工物Ｗの他端部が加工される。

【００３５】第二旋盤１２においても加工の済んだ被加
工物Ｗは一時保持チャック９２に渡され、主軸チャック
３４の基準面の清掃が行われる。基準面の清掃後、未加
工の被加工物Ｗが第一搬送チャック１３６から主軸チャ
ック３４に渡されるとともに、一時保持チャック９２か
ら加工済みの被加工物Ｗが第二搬送チャック１３８に渡
され、加工が開始される。ロボット２８は、加工済みの
被加工物Ｗの受取り後、第三旋盤１４側の移動端である
被加工物渡し位置へ移動し、仮置台１８８上に被加工物
Ｗを置く。

【００３６】第三旋盤１４のロボット２８は第二旋盤１
２側の移動端である被加工物受取り位置へ移動し、仮置
台１８８上の被加工物Ｗを第一搬送チャック１３６で受
け取って主軸チャック３４に渡す。この場合には、第二
旋盤１２において加工済みの被加工物Ｗが一時保持チャ
ック９２に渡されることにより被加工物Ｗの姿勢が反転
させられ、第三旋盤１４においては、被加工物Ｗの第二
旋盤１２において加工が行われた他端部が主軸チャック
３４により把持され、第一旋盤１０において加工が施さ
れた一端部に２度目の加工が行われる。そして、加工の
済んだ被加工物Ｗは一時保持チャック９２に渡され、主
軸チャック３４の基準面の清掃後、新たな被加工物Ｗが
主軸チャック３４に渡されるとともに、ロボット２８が
一時保持チャック９２から加工済みの被加工物Ｗを受け
取り、被加工物排出位置へ移動し、被加工物搬出口から
被加工物排出装置１６６に渡す。

【００３７】このように本実施例においては、主軸台２
２，タレット刃物台２４，一時保持装置２６およびロボ
ット２８が共通のハウジング１５０内に収容されてお
り、主軸台２２等とロボット２８との間に隔壁がないた
め、被加工物Ｗの受渡し時や加工開始時に扉の開閉を待
つ必要がなく、加工能率が向上する効果が得られる。

【００３８】また、被加工物Ｗの加工および主軸５６の
基準面の清掃はハウジング１５０内で行われるため、ク
ーラントや切り屑等が飛散して作業者にかかったり、工
場内の空気が汚染されることがなく、また、騒音が低減
させられて作業環境が向上する効果が得られる。

【００３９】被加工物搬入口および被加工物搬出口は常
時開いているが、これらはハウジング１５０の搬送スペ
ース１５４を構成する部分に設けられており、切削スペ
ース１５６から外れているため、クーラントや切り屑が
飛散することは殆どなく、騒音も漏れにくい。

【００４０】さらに、本実施例においては一時保持装置
２６が設けられており、ロボット２８が主軸チャック３
４に直接被加工物Ｗを把持させるか、一時保持チャック
９２を介して把持させるかによって被加工物Ｗの姿勢を
反転させ、加工される個所を変えることができる。

【００４１】また、ロボット２８が未加工の被加工物Ｗ
を主軸チャック３４に渡し、主軸チャック３４が加工済
みの被加工物Ｗを一時保持チャック９２に渡す場合に
は、加工終了時にロボット２８が新たな被加工物Ｗを搬
送して来ていなくても、主軸チャック３４の基準面の清
掃を開始することができ、ロボット２８の到着を待たな
くてもよく、時間の無駄を少なくすることができる。

【００４２】さらにまた、本実施例においてはロボット
２８が主軸３２より上方の位置から下方に吊り下げられ
た所謂天吊り式であり、ガイドレール１２４やねじ軸１
２８等、ロボット２８をＺ軸方向に移動させる装置や回
動盤１３２，回動アーム１３４の基端部が主軸３２より
上方に位置するため、主軸台２２との間に扉がなくても
切り屑やクーラントがロボット２８に掛かることは殆ど
なく、ロボット２８と主軸台２２およびタレット刃物台
２４との間に扉を設けないことの効果を、ロボット２８
の作動に支障を生ずることなく享受することができる。

【００４３】さらに、本旋盤においては、ベース２０上
にコラム３２が垂直に立設されているため、切り屑が飛
散してもＺ軸スライド５０やＸ軸スライド７０の走行面
に溜ることがなく、それらの走行が妨げられることがな
い。

【００４４】また、このようにコラム３２が立設され、
主軸台２２およびタレット刃物台２４が上下方向に配設
されていれば、旋盤１０，１２，１４は上下方向に大き
く、空間に余裕があり、天吊り式のロボット２８を容易
に設けることができる。

【００４５】さらに、本実施例においては３台の旋盤１
０，１２，１４が直列に設けられ、ロボット２８が主軸
３２の回転軸線と平行な方向に移動して被加工物の取付
け，取外しを行うようにされているため、ロボット２８
の移動を利用して被加工物Ｗの主軸チャック３４に対す
る挿入，引き抜きを行うことができ、被加工物Ｗの主軸
チャック３４に対する着脱のための専用の装置が不要で
あり、装置の構成を簡単にすることができる。

【００４６】さらにまた、タレット刃物台２４は、ベー
ス２０上に垂直に立設されたコラム３２の前面に設けら
れたＸ軸スライド７０に取り付けられているため、扉１
５８に近く、作業者は工具の交換を容易に行うことがで
きる。

【００４７】なお付言すれば、上記説明においては、未
加工の被加工物Ｗがロボット２８から主軸チャック３４
に渡され、加工済みの被加工物Ｗが主軸チャック３４か
ら一時保持チャック９２に渡されるようにされていた
が、ロボット２８から主軸チャック３４に被加工物Ｗが
渡されては、主軸チャック３４による被加工物保持姿勢
が適当でなくなる場合には、一旦、ロボット２８から一
時保持チャック９２に渡された後、一時保持チャック９
２からロボット２８に渡されるようにすればよい。

【００４８】また、被加工物Ｗの姿勢を反転させる必要
がなければ、一時保持チャック９２に保持させなくても
よく、ロボット２８と主軸チャック３４との間で被加工
物Ｗの受渡しを行えばよい。加工順序や第一，第二，第
三旋盤１０，１２，１４においてそれぞれ行われる加工
の種類に応じて被加工物Ｗが所定の姿勢で主軸チャック
３４に保持されるように、一時保持チャック９２を用い
るか否かを決めればよいのである。

【００４９】また、前記説明においては１台の旋盤によ
って被加工物Ｗの１個所に加工が行われるようになって
いたが、図５に示すように被加工物Ｗの受渡しを行って
１台の旋盤により被加工物Ｗの２個所が加工されるよう
にしてもよい。ロボット２８の第一搬送チャック１３６
から直接主軸チャック３４に渡されて一端部に加工が施
された被加工物Ｗが、一時保持チャック９２に渡され、
その後、一時保持チャック９２から第二搬送チャック１
３８に渡された後、手首１４０が１８０度回転させられ
て、再度主軸チャック３４に保持させれば、被加工物Ｗ
の保持姿勢が反転し、他端部に加工を施すことができる
のである。

【００５０】さらに、前記説明においては３台の旋盤１
０，１２，１４の全部を用いて加工が行われるものとし
たが、被加工物Ｗの種類によっては１台あるいは２台の
み用いて加工が行われるようにしてもよい。

【００５１】また、前記実施例において仮置台１８６，
１８８には被加工物Ｗが載置されるのみとされていた
が、自動あるいは手動の計測装置を設け、被加工物Ｗの
寸法を計測し得るようにしてもよい。計測の結果、被加
工物Ｗの寸法が公差範囲から外れる恐れがある場合に
は、工具の取付け位置やロボット２８の停止位置を修正
する等により、加工精度を上げることができる。また、
公差範囲から外れた場合にはアラーム音が発せられるよ
うにすることもできる。

【００５２】また、前記実施例において３台の旋盤が直
列に設けられていたが、１台のみ設けられる旋盤、２台
あるいは４台以上直列に設けられる旋盤や、複数の旋盤
が並列に設けられる場合にも本発明を適用することがで
きる。

【００５３】また、前記実施例においてロボット２８は
天吊り式とされ、扉がなくても切り屑やクーラントがか
からないようにされていたが、天吊り式にすることは不
可欠ではなく、床面上に設けてもよい。

【００５４】さらに、前記実施例においては第二保持装
置が設けられていたが、第二保持装置を構成する一時保
持装置２６を省略した態様が請求項１の実施態様であ
る。

【００５５】さらにまた、前記実施例において隣接する
旋盤を接続する通路１８０，１８２内には仮置台１８
６，１８８が設けられていたが、これら仮置台１８６，
１８８を、載置された被加工物Ｗの姿勢を反転させるも
のとしてもよい。そのようにすれば、更に加工態様を多
様化することができる。

【００５６】また、本発明は、心押台が設けられ、長手
方向に長い軸物に加工を施す旋盤にも適用することがで
きる。

【００５７】さらに、前記実施例においては、主軸台が
１個設けられた旋盤を例に取って説明したが、２個の主
軸台が対向状態で設けられた旋盤等、主軸台を複数個備
えた旋盤に本発明を適用することもできる。その場合、
主軸台は互に並列に並べてもよく、あるいは直列に並べ
てもよい。また、ロボットは複数の主軸台に対して一つ
設けるのみでもよく、主軸台の数より少ない複数設けて
もよく、あるいは主軸台の各々について設けてもよい。

【００５８】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である旋盤を示す側面断面図
である。

【図２】上記旋盤を複数台備えた加工ラインの正面図
（一部断面）である。

【図３】上記加工ラインの外観を示す正面図である。

【図４】上記加工ラインにおける主軸チャックおよび一
時保持チャックとロボットとの間の被加工物の受渡しを
説明する図である。

【図５】上記被加工物の受渡しの別の態様を説明する図
である。

【符号の説明】

２４ タレット刃物台 ２６ 一時保持装置 ２８ ロボット ３６ 主軸 ５０ Ｚ軸スライド ８２，８４ 切削工具 ９０ ブラケット ９２ 一時保持チャック １５０ ハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−150937（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−22038（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−47750（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23Q 1/00 B23Q 3/157 B23Q 7/00 B23Q 7/04 B23Q 11/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工工具と被加工物とのいずれか一方を
   保持して回転する主軸と、 回転せず、前記加工工具と前記被加工物との他方を保持
   する保持装置と、 前記主軸と前記保持装置とのうち、前記被加工物を保持
   するものに対して被加工物の取付け，取外しを行うとと
   もに、水平方向の移動により被加工物を搬送するロボッ
   トと、 それら主軸，保持装置およびロボットの配設空間全体を
   前後，左右および上方から覆うハウジングと、 そのハウジングの内部の、被加工物の搬送方向において
   前記ロボットによる被加工物の取付け，取外し位置から
   外れた位置において、上下方向に延び、搬送スペースと
   加工スペースとを区切る内カバーと、 前記ハウジングの両側壁の一方に形成され、前記ロボッ
   トによる被加工物の搬入を許容する被加工物搬入口と、 前記ハウジングの両側壁の他方に形成され、前記ロボッ
   トによる被加工物の搬出を許容する被加工物搬出口と を
   含むことを特徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 被加工物を保持して回転する主軸と、 回転せず、加工工具を保持する第一保持装置と、 前記主軸と同心に対向する一時保持チャックを有して前
   記主軸の回転軸線に平行な方向のみに移動可能に設けら
   れ、主軸との間で前記被加工物の受渡しを行う第二保持
   装置と、 その第二保持装置との間で前記被加工物の受渡しを行う
   とともに、水平方向の移動により被加工物を搬送するロ
   ボットと、 それら主軸，第一保持装置，第二保持装置およびロボッ
   トの配設空間全体を前後，左右および上方から覆うハウ
   ジングと、 そのハウジングの内部の、被加工物の搬送方向において
   前記ロボットによる被加工物の取付け，取外し位置から
   外れた位置において、上下方向に延び、搬送スペースと
   加工スペースとを区切る内カバーと、 前記ハウジングの両側壁の一方に形成され、前記ロボッ
   トによる被加工物の搬入を許容する被加工物搬入口と、 前記ハウジングの両側壁の他方に形成され、前記ロボッ
   トによる被加工物の搬出を許容する被加工物搬出口と を
   含むことを特徴とする工作機械。