JP4928536B2 - 工作機械 - Google Patents
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Description
Claims (36)
- 水平面内の一方向であるZ方向にスライド移動するZテーブル(18)と、
前記Zテーブル(18)上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体(22)と、
前記支持体(22)に支承してZ方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において360°回転する回転アーム(32)と、
前記回転アーム(32)を回転させるアーム駆動源(34)と、
前記回転アーム(32)上の回転中心から離れた位置に設けられ、前記回転アーム(32)に対して回転自在に支承されてZ方向を指向する加工主軸(36)と、
前記加工主軸(36)を回転させる主軸駆動源(38)と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項1記載の工作機械において、
前記回転アーム(32)の回転中心軸と、前記主軸駆動源(38)の駆動軸は同一鉛直面上に配置されていることを特徴とする工作機械。 - 請求項2記載の工作機械において、
前記アーム駆動源(34)は、中空回転軸を備えて、前記支持体(22)に設けられ、
前記主軸駆動源(38)は、前記中空回転軸を貫通して動力を伝達する動力伝達部を介して前記加工主軸(36)と連結されて前記支持体(22)の背面側に設けられ、
前記アーム駆動源(34)と前記主軸駆動源(38)は同軸上に配置されたことを特徴とする工作機械。 - 請求項1記載の工作機械において、
前記加工主軸(36)に着脱自在な複数の工具を回転マガジン(80)に備えた自動工具交換機構を備え、
前記回転アーム(32)の回転中心軸と、前記回転マガジン(80)の回転軸は同一鉛直面上に配置されていることを特徴とする工作機械。 - 請求項1記載の工作機械において、
正面視で、前記回転アーム(32)の回転中心から前記加工主軸(36)までの距離に対して、前記支持体(22)の鉛直方向への移動可能距離は、1.7〜20.0倍であることを特徴とする工作機械。 - 請求項1記載の工作機械において、
正面視で、設置面幅に対して、前記支持体(22)の鉛直方向への移動可能距離は、0.66〜10.0倍であることを特徴とする工作機械。 - 請求項1記載の工作機械において、
前記ワークの複数の位置決め基準部に対応し、ロックが解除された状態で移動自在な固定部(262,264)を備えるテーブルと、
前記固定部(262,264)に係合可能であって、前記工具に換えて前記加工主軸(36)に着脱自在に装着される固定部移動部材(204,5044)と、
を有し、
前記加工主軸(36)に前記固定部移動部材(204,5044)が装着され、且つ前記固定部(262,264)のロックが解除されているときに、該固定部移動部材(204,5044)を前記固定部(262,264)に係合させ、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め基準部の位置に対応して前記各固定部(262,264)を移動させることを特徴とする工作機械。 - 請求項1記載の工作機械において、
前記加工主軸(36)に着脱自在な複数の工具をメインストッカ(80a,80b)に備えた自動工具交換機構を有し、
前記回転アーム(32)の回転中心軸と、前記メインストッカ(80a,80b)の回転軸は同一鉛直面上に配置されていることを特徴とする工作機械。 - 請求項8記載の工作機械において、
水平面内でZ方向に直交するX方向の側面に、前記工具を複数格納するサブストッカ(1100a、1100b)を有し、
前記サブストッカ(1100a、1100b)は、前記工具がX方向を指向するように保持する保持アームと、
前記工具の1つを前記保持アームから抜き取りZ方向に向きを変えて前記加工主軸(36)に受け渡す工具受渡機構と、
前記保持アームを間欠移動させるインデックス機構と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項8記載の工作機械において、
前記加工主軸(36)は、前記メインストッカ(80a,80b)に対する前記工具の着脱操作を直接的に行うことを特徴とする工作機械。 - 請求項8記載の工作機械において、
前記加工主軸(36)に装着された前記工具の長さを計測するセンサを有することを特徴とする工作機械。 - 第1工作機械(11a)及び第2工作機械(11b)と、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)を制御する制御部と、
を備え、前記第1工作機械(11a)と前記第2工作機械(11b)が並行に隣接した工作機械であって、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)は、それぞれ、
水平面内の一方向であるZ方向にスライド移動するZテーブル(18)と、
前記Zテーブル(18)上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体(22)と、
前記支持体(22)に支承してZ方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において360°回転する回転アーム(32)と、
前記回転アーム(32)を回転させるアーム駆動源(34)と、
前記回転アーム(32)上の回転中心から離れた位置に設けられ、前記回転アーム(32)に対して回転自在に支承されてZ方向を指向する加工主軸(36)と、
前記加工主軸(36)を回転させる主軸駆動源(38)と、
前記加工主軸(36)に着脱自在な複数の工具を回転マガジン(80)に蓄えた自動工具交換機構と、
を有し、
前記回転アーム(32)の回転中心軸と、前記回転マガジン(80)の回転軸とは同一鉛直面上に配置されることを特徴とする工作機械。 - 請求項12記載の工作機械において、
前記制御部は、各回転アーム(32)の動作範囲を複数のエリアに区分けし、各回転アーム(32)の位置及び干渉の有無をエリア単位で判断することを特徴とする工作機械。 - 請求項12記載の工作機械において、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)の各回転アーム(32)のZ方向の変位が異なるとき、前記制御部は、前記ワークに近い側の回転アーム(32)の動作を非制限とし、前記ワークから遠い側の回転アーム(32)が内側に向くことを制限することを特徴とする工作機械。 - 請求項12記載の工作機械において、
前記加工主軸(36)に着脱自在な複数の工具を回転マガジン(80)に備えた自動工具交換機構を備え、
Z方向からみた正面視で、前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)の各回転アーム(32)の回転中心の水平幅の範囲内に前記回転マガジン(80)の回転軸が設けられていることを特徴とする工作機械。 - 第1工作機械(11a)及び第2工作機械(11b)と、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)を制御する制御部と、
を備え、前記第1工作機械(11a)と前記第2工作機械(11b)とが平行に隣接した工作機械であって、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)は、それぞれ、
水平面内の一方向であるZ方向にスライド移動するZテーブル(18)と、
前記Zテーブル(18)上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体(22)と、
前記支持体(22)に支承してZ方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において360°回転する回転アーム(32)と、
前記回転アーム(32)を回転させるアーム駆動源(34)と、
前記回転アーム(32)上の回転中心から離れた位置に設けられ、前記回転アーム(32)に対して回転自在に支承されてZ方向を指向する加工主軸(36)と、
前記加工主軸(36)を回転させる主軸駆動源(38)と、
を有し、
Z方向からみた正面視で、前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)の各回転アーム(32)の回転中心の水平幅方向の距離は、各回転アーム(32)の合計長さより短く、
前記制御部は、一方の回転アーム(32)又は支持体(22)を動かす場合に移動先の回転アーム(32)の位置と他方の回転アーム(32)の位置とを比較し、相互干渉が発生するときには一方の回転アーム(32)の動作を停止し、又は、1つ先のシーケンスの動作を先行して行わせることを特徴とする工作機械。 - 請求項16記載の工作機械において、
前記回転アーム(32)の回転中心軸と、前記主軸駆動源(38)の駆動軸は同一鉛直面上に配置されていることを特徴とする工作機械。 - 請求項16記載の工作機械において、
前記アーム駆動源(34)は、中空回転軸を有して、前記支持体(22)に設けられ、
前記主軸駆動源(38)は、前記中空回転軸を貫通して動力を伝達する動力伝達部を介して前記加工主軸(36)と連結されて、前記支持体(22)の背面側に設けられ、
前記アーム駆動源(34)と前記主軸駆動源(38)は同軸上に配置されたことを特徴とする工作機械。 - 請求項16記載の工作機械において、
前記加工主軸(36)に着脱自在な複数の工具を回転マガジン(80)に備えた自動工具交換機構を備え、
前記回転アーム(32)の回転中心軸と、前記回転マガジン(80)の回転軸は同一鉛直面上に配置されていることを特徴とする工作機械。 - 請求項1記載の工作機械において、
複数の位置決め部を備えるワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部(262,264)により位置決めするテーブルを備え、
前記加工主軸(36)に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工し、
前記各固定部(262,264)は前記テーブルに移動自在に設けられ、
前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記各固定部(262,264)を移動させる固定部移動部材(204,5044)を備え、
前記固定部移動部材(204,5044)は、前記工具に換えて前記加工主軸(36)に着脱自在に装着される装着部と、前記固定部(262,264)に係合する係合部とを有することを特徴とする工作機械。 - 請求項20記載の工作機械において、
前記加工主軸(36)を移動させることにより、前記固定部移動部材(204,5044)を前記固定部(262,264)に係合させ、
前記固定部移動部材(204,5044)を前記固定部(262,264)に係合させた状態で前記加工主軸(36)を移動させることにより、前記固定部(262,264)を移動させる制御手段を備えることを特徴とする工作機械。 - 請求項20記載の工作機械において、
前記固定部(262,264)を固定するためのブレーキ(304,310)を備えることを特徴とする工作機械。 - 請求項7又は20記載の工作機械において、
前記ワークは第1の基準部と第2の基準部とを有し、
前記固定部(262,264)は、前記ワークを位置決めするために、テーブル面上に固定され且つ前記第1の基準部に係合する第1の基準部材と、前記テーブル面上を移動自在に設けられ且つ前記第2の基準部に係合する第2の基準部材とを有し、
前記第2の基準部材を直線摺動可能に支持する直線摺動手段(6120)と、
前記第2の基準部材の移動量又は位置を検知する第1の検知手段(6098)と、
前記テーブルを旋回自在に軸支する軸支手段(6104)と、
前記テーブルを位置決め固定するブレーキ(304,310)と、
前記テーブルの位相を検知する第2の検知手段(6108)と、
前記加工主軸(36)の移動動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段により前記固定部移動部材(204,5044)を装着した前記加工主軸(36)を移動させることで、前記第2の基準部材を所定位置に移動させることを特徴とする工作機械。 - 請求項7又は20記載の工作機械において、
前記テーブルは、複数の位置決め部を有するワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部(262,264)により位置決めするための旋回機構を備え、
前記旋回機構は、枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第1の固定部(262)を有する第1旋回部(268)と、
前記枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第2の固定部(264)を有する第2旋回部(270)と、
前記第1旋回部を回転駆動する第1駆動源(4092)と、
前記第2旋回部を回転駆動する第2駆動源(4098)と、
前記第1旋回部を固定する第1ブレーキ(304)と、
前記第2旋回部を固定する第2ブレーキ(310)と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項24記載の工作機械において、
前記第1旋回部及び(又は)前記第2旋回部を回転させて、前記第1の固定部(262)及び(又は)前記第2の固定部(264)を旋回移動させることによって、
前記第1の固定部(262)と前記第2の固定部(264)の距離又は位置を変更してワークの位置決めを行うことを特徴とする工作機械。 - 請求項7又は20記載の工作機械において、
前記テーブルは、複数の位置決め部を有するワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部(262,264)により位置決めするための旋回機構を備え、
前記旋回機構は、枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第1の固定部(262)を有する外側旋回部と、
前記外側旋回部の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第2の固定部(264)を有する内側旋回部と、
前記外側旋回部を回転駆動する第1駆動源(4092)と、
前記内側旋回部を回転駆動する第2駆動源(4098)と、
前記外側旋回部を固定する第1ブレーキ(304)と、
前記内側旋回部を固定する第2ブレーキ(310)とを備えることを特徴とする工作機械。 - 請求項26記載の工作機械において、
前記外側旋回部及び(又は)前記内側旋回部を回転させて、前記第1の固定部(262)及び(又は)前記第2の固定部(264)を旋回移動させることによって、
前記第1の固定部(262)と前記第2の固定部(264)の距離又は位置を変更してワークの位置決めを行うことを特徴とする工作機械。 - 請求項26記載の工作機械において、
前記旋回機構が複数備えられてなり、
前記各旋回機構における各外側旋回部及び(又は)各内側旋回部を回転させて、前記各第1の固定部(262)及び(又は)前記各第2の固定部(264)を旋回移動させることによって、
前記各第1の固定部(262)と前記各第2の固定部(264)の距離又は位置を変更すると共に、前記各第1の固定部(262)及び(又は)前記各第2の固定部(264)のうちの2以上の固定部の距離又は位置を選択的に変更する制御手段を備えることを特徴とする工作機械。 - 請求項1又は7記載の工作機械において、
複数の位置決め部を備えるワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部(262,264)により位置決めするテーブルを備え、
前記加工主軸(36)に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工し、
前記固定部(262,264)は、前記テーブルに固定され、前記複数の位置決め部のうち1の位置決め部に係合する第1の固定部(262)と、前記複数の位置決め部のうち他の位置決め部に係合する第2の固定部(264)と、からなり、
テーブル面を旋回させる回転手段と、
前記第2の固定部(264)を直線移動させる直線移動手段(6072)と、を備え、
前記直線移動手段(6072)は、回転部と、該回転部による回転駆動力を受けて直線移動する移動部とを含むと共に、前記移動部には、前記第2の固定部(264)が配設されており、
前記移動部又は前記第2の固定部(264)の移動量又は位置を検知する第1の検知手段と、
前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記固定部(262,264)を直線的相対移動させるために、前記回転部を回転駆動する回転ツール(6116)が装着された加工主軸(36)と、
前記回転ツール(6116)は、前記工具に換えて前記主軸に着脱自在に装着される装着部と、
前記回転部に係合する係合部と、を有し、
前記テーブルの位相を検知する第2の検知手段と、
前記主軸及び前記回転手段の駆動を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記移動部の移動方向と前記加工主軸(36)の軸線方向とを一致させ、
前記回転ツール(6116)により前記回転部を回転駆動させることで前記第2の固定部(264)を所定位置に移動させた後、
前記テーブルを所定位置に旋回させることを特徴とする工作機械。 - 請求項29記載の工作機械において、
前記テーブルに着脱自在に固定され、前記第1の固定部(262)と前記第2の固定部(264)により位置決めされたワークが載置される載置台を備えることを特徴とする工作機械。 - 請求項30記載の工作機械において、
前記直線移動手段(6072)は、前記第2の基準部材をその移動方向において弾性支持する弾性体(6085)を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項30記載の工作機械において、
前記テーブルは、前記回転手段を含む駆動部と、
前記テーブル面を含み、前記駆動部に分離可能に連結される旋回部とから構成されていることを特徴とする工作機械。 - 第1工作機械(11a)及び第2工作機械(11b)と、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)によって加工をするワークを保持するワーク移動装置と、
を備える工作機械であって、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)は、それぞれ、
水平面内の一方向であるZ方向にスライド移動するZテーブル(18)と、
前記Zテーブル(18)上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体(22)と、
前記支持体(22)に支承してZ方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において360°回転する回転アーム(32)と、
前記回転アーム(32)を回転させるアーム駆動源(34)と、
前記回転アーム(32)上の回転中心から離れた位置に設けられ、前記回転アーム(32)に対して回転自在に支承されてZ方向を指向する加工主軸(36)と、
前記加工主軸(36)を回転させる主軸駆動源(38)と、
を有し、
前記ワーク移動装置は、
水平面で回転可能なターンテーブルと、
前記ターンテーブルに設けられ、水平面で回転して前記ワークの加工面を前記加工主軸(36)に対向する向きに設定する複数の副回転機構(3152)と、
前記副回転機構(3152)のうちの1つを前記第1工作機械(11a)の前記加工主軸(36)と対向する第1保持位置とし、前記副回転機構(3152)のうちの他の1つを前記第2工作機械(11b)の前記加工主軸(36)と対向する第2保持位置となるように前記ターンテーブルを間欠回転させる主回転機構(3156)と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項33記載の工作機械において、
前記第1工作機械(11a)と前記第2工作機械(11b)の各Zテーブル(18)は、平行に配置されていることを特徴とする工作機械。 - 第1工作機械(11a)及び第2工作機械(11b)と、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)によって加工をするワークを保持するワーク移動装置と、
を備え、
前記ワーク移動装置は、
複数の位置決め部を備え、ワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部(262,264)により位置決めをし、水平面で回転可能なターンテーブルと、
前記ターンテーブルに設けられ、水平面で回転して前記ワークの加工面を加工主軸(36)に対向する向きに設定する複数の副回転機構(3152)と、
前記副回転機構(3152)のうちの1つを前記第1工作機械(11a)の前記加工主軸(36)と対向する第1保持位置とし、前記副回転機構(3152)のうちの他の1つを前記第2工作機械(11b)の前記加工主軸(36)と対向する第2保持位置となるように前記ターンテーブルを間欠回転させる主回転機構(3156)とを有し、
前記各固定部(262,264)は前記ターンテーブルに移動自在に設けられ、
前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記固定部(262,264)を移動させる固定部移動部材(204,5044)を備え、
前記固定部移動部材(204,5044)は、工具に換えて前記主軸に着脱自在に装着される装着部と、
前記固定部(262,264)に係合する係合部とを有し、
前記加工主軸(36)に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工する工作機械であって、
前記第1工作機械(11a)及び前記第2工作機械(11b)は、それぞれ、
水平面内の一方向であるZ方向にスライド移動するZテーブル(18)と、
前記Zテーブル(18)上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体(22)と、
前記支持体(22)に支承してZ方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において360°回転する回転アーム(32)と、
前記回転アーム(32)を回転させるアーム駆動源(34)と、
前記回転アーム(32)上の回転中心から離れた位置に設けられ、前記回転アーム(32)に対して回転自在に支承されてZ方向を指向する加工主軸(36)と、
前記加工主軸(36)を回転させる主軸駆動源(38)と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項35記載の工作機械において、
前記第1工作機械(11a)と前記第2工作機械(11b)の各Zテーブル(18)は、平行に配置されていることを特徴とする工作機械。
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