JP5437095B2 - 敷ブロックの配置方法、敷ブロック移動用工具、および、その工具を備えた工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、ワークをテーブルの上面から離間して支持するための敷ブロックの配置方法、敷ブロック移動用工具、および、その工具を備えた工作機械に関する。

従来から工作機械においては、被加工物、即ちワークの底面付近を加工する場合、ワークをテーブルの上面から少し離して設置する必要があった。
このことを、図１７を用いて説明する。図１７（ａ）では、ワーク１００は、テーブル２８の上面に直接置かれている。そのため、ワーク１００の底面Ａ付近を工作機械のスピンドル３０に装着された工具２０１の刃部２００により加工しようとすると、テーブル２８の上面が刃部２００により損傷されるため、ワーク１００の底面Ａ付近を加工することができない。

そこで、図１７（ｂ）に示すように、敷ブロック６０を使用し、敷ブロック６０をワーク１００の下に敷くことにより、ワーク１００をテーブル２８の上面から少し離して浮かす状態にする。このようにすると、ワーク１００の底面Ａ付近を加工しても、テーブル２８の上面が工具２０１の刃部２００により破損されることがない。

このようなワークの設置、つまり、ワークをテーブルの上面から浮上、支持するための装置として、空気圧を使用した装置（特許文献１参照）が知られているが、装置が大掛かりになるため、一般的には、硬いブロックをワークの下へ敷くことが行われている。
ワークの下に設置される目的で使用されるこのようなブロックを、ここでは、「敷ブロック」と呼び、多くは金属、それも鉄製のものが利用されている。これは、様々な形状を得るために好都合であるからである。敷ブロックの形状としては、無垢の中実、中空、枠形、箱形、棒状、板状、レール形状、Ｔ溝形状を持つタイプ等、様々な形態がとられる。

特開２０００−２１９３０８号公報

しかしながら、上述したような敷ブロックをテーブルの上面へ配置する際、敷ブロックの重量が重いことから、作業者にかかる労力負担が大きく、取り扱いが極めて困難であった。また、配置の際に、敷ブロックをクレーンなどで吊り上げて配置する必要があるため、敷ブロックの落下による作業者への危険、また、機械テーブル上面の破損、さらに、敷ブロック自体の破損、等などがあり、このような作業者への危険回避、機械破損の防止、敷ブロック自体の破損防止などが課題となっていた。また、設置位置の精度を向上させ、ひいては、敷ブロックのより高度な自動設定化による生産性向上の要請もあった。

前述の課題を解決するため、本発明者は、作業者等による敷ブロックの直接的な取り扱いを避ければよいとの判断のもと、本願発明に至り、したがって、本願発明の目的は、作業者の安全性を確保し、かつ、機械および敷ブロックの破損を防止しつつ、設置精度の向上を実現できる敷ブロックの配置方法、敷ブロック移動用工具、および、その工具を備えた工作機械を提供することにある。

本発明の敷ブロックの配置方法は、ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持する敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロックの配置方法であって、前記敷ブロックを前記主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくブロック準備工程と、前記主軸に装着される主軸装着部および前記敷ブロックを保持するブロック保持部を有する敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具装着工程と、前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを前記テーブルの上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するブロック配置工程と、を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、敷ブロックを、主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくとともに、主軸装着部およびブロック保持部を有する敷ブロック移動用工具を主軸に装着したのち、テーブルと主軸との相対移動により、敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって敷ブロックを保持したのち、その敷ブロックをテーブル上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するようにしたので、作業者が直接人力によって敷ブロックを取り扱う作業を避けることができる。
したがって、作業者の安全性を向上させることができる。また、作業者による人力での作業を避けることができる結果、敷ブロックの落下などによる機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック自体の破損を防止できる。さらに、敷ブロックの配置をテーブルと主軸との相対移動により敷ブロックを配置するため、配置位置精度の向上が期待できる。

本発明の敷ブロックの配置方法において、前記ブロック配置工程では、前記敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、前記所定の位置に位置決めされた前記敷ブロック移動用工具によって前記敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた前記敷ブロックを前記ワーク載置位置に位置決めして配置する、ことが好ましい。
このような構成によれば、ブロック配置工程において、敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、所定の位置に位置決めされた敷ブロック移動用工具によって敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた敷ブロックをワーク載置位置に位置決めして配置するようにしたので、つまり、敷ブロックを吊り上げて移動、配置するようにしたので、敷ブロックおよびテーブル上面を傷つけることなく、敷ブロックを配置できる。

本発明の敷ブロックの配置方法において、前記ワークの加工終了後に、前記ワークを加工する加工工具に代えて、前記敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具交換工程と、前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、前記ワーク載置位置に配置された前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを元の前記ブロック格納エリアに回収するブロック回収工程と、を有することが好ましい。
このように構成によれば、ワークの加工終了後に、ワークを加工する加工工具に代えて、敷ブロック移動用工具を主軸に装着したのち、相対移動により、敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、ワーク載置位置に配置された敷ブロックを保持したのち、敷ブロックを元のブロック格納位置に回収するようにしたので、敷ブロックの回収作業も安全に行うことができるとともに、機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック自体の破損も防止できる。

本発明の敷ブロック移動用工具は、ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持する敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロック移動用工具であって、前記主軸に装着される主軸装着部と、前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、前記主軸装着部と前記ブロック保持部との間に設けられたセパレータと、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、工作機械の主軸に、敷ブロック移動用工具を装着すれば、工作機械の機能を利用して、敷ブロックをブロック格納エリアからワーク載置位置に配置できるとともに、ワーク載置位置からブロック格納エリアに回収できる。

本発明の敷ブロック移動用工具において、前記敷ブロックは、前記テーブルに載置される底壁部と、この底壁部に対して平行にかつ離間して設けられた上壁部と、前記底壁部および前記上壁部の両端間を連結する側壁部とを有し、内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、前記ブロック保持部は、前記主軸装着部の軸方向へ延びる延長片部と、この延長片部の先端から延長片部に対して略直角に設けられ前記敷ブロックの空間内に差込可能な差込片部とを備えている、ことが好ましい。
このような構成によれば、敷ブロックは内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、ブロック保持部は、敷ブロックの空間内に差込可能な差込片部を備えているから、この差込片部を敷ブロックの空間内に差し込んで敷ブロックを吊り上げることができる。従って、敷ブロックの吊り上げ作業を簡単に行うことができるとともに、目的位置において、敷ブロックの空間から差込片部を簡単に引き抜くことができる。従って、簡単な操作で、敷ブロックの移動を行うことができる。

本発明の敷ブロック移動用工具において、前記差込片部は、前記延長片部の先端から前記延長片部に対して略直角に設けられ前記敷ブロックの空間内に差込可能な第１差込片部と、前記延長片部から前記延長片部に対して略直角にかつ前記第１差込片部に対して反対側に突設され前記敷ブロックの空間内に挿入可能な第２差込片部とを含んで構成され、 前記第１差込片部と前記第２差込片部とは、前記延長片部の延長方向にずれて設けられている、ことが好ましい。
このような構成によれば、第１差込片部と第２差込片部とを備えているから、２つの敷ブロックを同時に吊り上げることができる。そのため、敷ブロックを効率的にワーク載置位置に移動させることができるとともに、敷ブロックの回収も効率的に行うことができる。

本発明の敷ブロック移動用工具において、前記ブロック保持部は、前記差込片部に対して前記敷ブロックの一部を押圧してロックするロック機構を備えている、ことが好ましい。
このような構成によれば、差込片部に対して敷ブロックの一部を押圧してロックするロック機構を備えているから、敷ブロックを確実に保持することができる。従って、敷ブロックを吊り上げて移動させる途中などでも、敷ブロックが落下する恐れが少ない。

本発明の敷ブロック移動用工具において、前記敷ブロックは、前記テーブルに載置される底壁部と、この底壁部に対して平行にかつ離間して設けられた上壁部と、前記底壁部および前記上壁部の両端間を連結する側壁部とを有し、内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、前記ブロック保持部は、前記主軸装着部の軸方向に対して略直角にかつ互いに反対方向に向かって設けられ前記敷ブロックの空間内に挿入可能な押圧部と、この押圧部を互いに離間する方向へ押圧するロック機構と、を備えていることが好ましい。
このような構成によれば、ロック機構を作動させると、押圧部が互いに離間する方向へ移動し、敷ブロックの両側の側壁部を押圧し、つまり、押圧部が突っ張った状態で敷ブロックを保持することができる。そのため、横型マシニングセンタなどの機械の主軸に敷ブロック移動用工具を装着した状態においても、敷ブロックを安全に所望の位置まで移動させることができる。

本発明の敷ブロック移動用工具において、前記ロック機構は、前記主軸装着部が装着される前記主軸の内部を通じて供給されるエアーによって動作するアクチュエータを含んで構成されている、ことが好ましい。
このような構成によれば、ロック機構は、主軸装着部が装着される主軸の内部を通じて供給されるエアーによって動作するアクチュエータを含んで構成されているから、動力源を別途設けなくても、工作機械に備えられているエアーを利用してロックすることができる。従って、敷ブロック移動用工具をコンパクトに構成できる。

本発明の工作機械は、ワークを載置するテーブルと、主軸と、前記テーブルと前記主軸とを三次元方向へ相対移動させる相対移動機構とを備えた工作機械において、前記主軸に着脱可能に装着される敷ブロック移動用工具および加工用工具と、この敷ブロック移動用工具および加工用工具を収納した工具マガジンと、この工具マガジンに収納された敷ブロック移動用工具および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を前記主軸に装着する工具交換装置とを備え、前記テーブルの上面には、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持する矩形枠状の敷ブロックを設置するためのブロック格納エリアが設けられ、前記敷ブロック移動用工具は、前記主軸に装着される主軸装着部と、前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、前記主軸装着部と前記ブロック保持部との間に設けられたセパレータと、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、上述した敷ブロックの配置方法と同様な効果が期待できる。

本発明の敷ブロック移動用工具の一実施形態を示す正面図。 本発明の実施形態で用いる敷ブロックの一例を示す斜視図。 本発明の工作機械の一実施形態を示す概念図。 同上実施形態におけるテーブル上の敷ブロックの配置状態を示した図。 本発明の敷ブロック移動用工具の第１変形例を示す斜視図。 同上第１変形例を示す断面図。 同上第１変形例の使用状態を示す図。 本発明の一実施形態および第１変形例において、ブロック保持部の変更点を示す図。 本発明の敷ブロック移動用工具の第２変形例を示す斜視図。 本発明の敷ブロック移動用工具の第３変形例を示す斜視図。 本発明の敷ブロック移動用工具の第４変形例を示す斜視図。 本発明の敷ブロック移動用工具の第５変形例を示す斜視図。 同上第５変形例を示す断面図。 本発明の敷ブロック移動用工具の第６変形例を示す斜視図。 本発明の実施形態で用いる敷ブロックの変形例を示す図。 本発明の実施形態で用いる敷ブロックの設置例を示す図。 ワーク加工上の問題点および敷ブロックの配置例を示す図。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を、図１〜図４により説明する。
図１は、第１実施形態で使用される敷ブロック移動用工具１０を示す図であって、工作機械で使用される自動工具交換用に使用される工具と同じ形状が採用され、工作機械の工具と同様な取り扱いが可能となっている。

敷ブロック移動用工具１０は、主に枠型の敷ブロック６０に対応するよう考慮されており、主軸装着部１１、セパレータ部１２、および、ブロック保持部１３を備えて構成される。ここで、敷ブロック６０は、図２に示すように、工作機械のテーブルに載置される底壁部６０Ａと、この底壁部６０Ａに対して平行にかつ離間して設けられた上壁部６０Ｂと、底壁部６０Ａおよび上壁部６０Ｂの両端間を連結する側壁部６０Ｃとを有し、内部に空間６０Ｄを有する断面矩形枠状に形成されている。

主軸装着部１１は、一般のドリルやカッターなどの切削用の刃を有する加工工具と同様に、工作機械の主軸に装着可能になっており、したがって、主軸に挿入されるテーパシャンク１６、このテーパシャンク１６の小径部側に設けられたチャック用トップ１７、および、テーパシャンク１６の大径部側に設けられた工具把持リング部１８を備えている。

セパレータ部１２は、主軸装着部１１とブロック保持部１３との間に設けられた円筒状で、敷ブロック６０の大きさや厚さ形状などに適合できるように、主軸装着部１１の軸方向寸法が種々の長さとされている。

ブロック保持部１３は、コの字形状に形成されている。具体的には、セパレータ部１２の下面に水平に取り付けられる取付片部１３Ａと、この取付片部１３Ａの一端から主軸装着部１１の軸方向へ延びる延長片部１３Ｂと、この延長片部１３Ｂの先端から延長片部１３Ｂに対して略直角にかつ取付片部１３Ａと平行に設けられ敷ブロック６０の空間６０Ｄ内に差込可能な差込片部１３Ｃとを有するコの字形状に形成されている。
延長片部１３Ｂの長さ、つまり、取付片部１３Ａと差込片部１３Ｃとの間隔は、敷ブロック６０の枠部（上壁部６０Ｂ）の厚みよりも大きい寸法に形成されている。したがって、取付片部１３Ａと差込片部１３Ｃとの間に敷ブロック６０の上壁部６０Ｂを挿入し、差込片部１３Ｃで敷ブロック６０の上壁部６０Ｂを吊り上げて、敷ブロック６０の移動を行う。

図３は、前述の敷ブロック移動用工具１０を用いて、敷ブロック６０を配置するための工作機械２０を示す図である。
この工作機械２０は、門型工作機械であって、左コラム２２、右コラム２３、および、横桁２４を含んで構成され、これらが機械的な剛性を高めるよう鋳物にて一体に構成されている。
横桁２４には、主軸頭２５がサーボモータ等によりＹ軸として図で左右方向へ移動可能に組み付けられている。主軸頭２５には、ラム２６により、主軸としてのスピンドル３０がＺ軸として図で上下方向へ移動可能に組み込まれている。スピンドル３０は、連続回転、および、Ｃ軸（Ｚ軸と平行な回転軸）として回転位置決めもできるよう、回転位置検出されるサーボモータを有して構成される。
左コラム２２および右コラム２３の間のベッド２９の上面には、ワークを載置するテーブル２８がＸ軸として図で前後方向へ移動可能に設けられている。従って、ワークを載置するテーブル２８と主軸を構成するスピンドル３０とは、図示省略の相対移動機構により、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の三次元方向へ移動可能に構成されている。

テーブル２８の一部、ここでは、テーブル２８の上面奥側（Ｘ軸座標でテーブルマイナス方向移動側）には、複数の敷ブロック６０（６１〜６６）を設置するためのブロック格納エリアが設けられている。
左コラム２２側には、工具マガジン４０や自動工具交換装置５０が付設されている。工具マガジン４０には、主軸であるスピンドル３０に装着される敷ブロック移動用工具１０や多数の加工用工具が収納されている。自動工具交換装置５０は、工具マガジン４０に収納された敷ブロック移動用工具１０および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を主軸であるスピンドル３０に装着するとともに、スピンドル３０に装着されている工具を工具マガジン４０に回収するよう動作される。つまり、工具マガジン４０と主軸であるスピンドル３０との間で工具交換を行う。

図４は、工作機械２０におけるテーブル２８の上面の様子を示す図である。
図４（ａ）は、テーブル２８を上面から見た図、図４（ｂ）は、テーブル２８を正面から見た図である。テーブル２８のブロック格納エリア２８Ａに、６つの敷ブロック６０（６１〜６６）が、一定間隔おきに設置されている。これらの敷ブロック６１〜６６の設置場所は、上面の中心位置の座標として、それぞれ座標（Ｘ１１，Ｙ１１，Ｚ１１）〜（Ｘ１６，Ｙ１６，Ｚ１６）で規定されている。
図４（ｃ）は、ブロック格納エリア２８Ａに設置された６つの敷ブロック６１〜６６が、移動された後の配置位置を示している。ここでは、６つの敷ブロック６１〜６６が、テーブル２８のワーク載置位置２８Ｂにおいて、同一円周上に所定角度間隔で配置されている。このときの敷ブロック６１〜６６の設置場所は、上面の中心位置の座標として、それぞれ座標（Ｘ２１，Ｙ２１，Ｚ２１）〜（Ｘ２６，Ｙ２６，Ｚ２６）で規定されている。

＜手動による敷ブロックの配置方法の説明＞
最初に工作機械２０を、手動またはＭＤＩ（マニュアル・データ・インプット）にて運転する方法、つまり、手動または半自動による敷ブロック６１〜６６の配置方法について説明する。
（１）まず、敷ブロック６１〜６６を主軸であるスピンドル３０が保持可能な範囲内のブロック格納エリア２８Ａに設置しておく（ブロック準備工程）。
ここでは、テーブル２８の上面奥側（Ｘ軸座標でテーブルマイナス方向移動側）に、６つの敷ブロック６１〜６６を設置しておく。
（２）次に、敷ブロック移動用工具１０を主軸であるスピンドル３０に装着する（工具装着工程）。
これには、工作機械２０を使用し、工具交換と同様に、敷ブロック移動用工具１０を選択する。即ち、工具交換指令を行い、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着する。あるいは、工具交換指令ではなく、まったく手動で敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着してもよい。

（３）次に、相対移動機構の相対移動により、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１３によって敷ブロック、ここでは、最初に敷ブロック６１を保持したのち、その敷ブロック６１をテーブル２８の上面の予め設定されたワーク載置位置２８Ｂに配置する（ブロック配置工程）。
具体的には、次のような動作を行う。
（３−１）工作機械２０を手動運転して、敷ブロック６１の設置されているブロック格納エリア２８Ａ付近へ敷ブロック移動用工具１０を移動させる。ここでも手動あるいはＭＤＩでもよい（敷ブロック６１への接近）。例えば、最初に敷ブロック６１を移動させるには、敷ブロック移動用工具１０を図４（ａ）でＰ１ａ付近に移動させて位置決めする。
（３−２）ここで、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１３の向きが敷ブロック６１の枠部を吊り上げるような向きに回転されているか調べる。ブロック保持部１３の向きが敷ブロック６１の枠部を吊り上げるような向きにないときは、スピンドル３０のＣ軸を回転させて吊上げる向きに方向転換する（敷ブロック移動用工具の方向確認）。
（３−３）さらに、敷ブロック６１の吊上げが可能な高さになるように、即ち、Ｚ軸方向の位置を調整したのち、Ｘ軸を移動させて、敷ブロック移動用工具１０の差込片部１３Ｃを敷ブロック６１の空間６１Ｄ内に差し込む。こののち、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１３により敷ブロック６１の枠体を吊上げるようにＺ軸を移動させ、敷ブロック６１を吊上げる（敷ブロック移動用工具の接近および吊上げ）。これば図４（ａ）でＰ１Ｕの位置で行う。
（３−４）敷ブロック移動用工具１０をワーク載置位置２８Ｂへ移動し、その位置においてＣ軸の回転により敷ブロック６１の配置の向きを調整したのち、Ｚ軸を下降させて敷ブロック６１を配置する（敷ブロックの配置）。これは、移動後の図である図４（ｃ）において、敷ブロック６１としてはＰ１ｄの位置である。
（３−５）敷ブロック移動用工具１０を移動した敷ブロック６１から引き抜くよう、スピンドル３０を移動させる。

（４）次に、第２番目の敷ブロック６２を、最初に移動した第１番目の敷ブロック６１と同様にして、ワーク載置位置２８Ｂに移動させたのち、ワーク載置位置２８Ｂの所定位置および向きに配置する。
これを、希望する最後の敷ブロック６６まで繰り返すと、複数の敷ブロック６１〜６６がワーク載置位置２８Ｂに所定の向きで配置される。
このようにして、敷ブロック６１〜６６をワーク載置位置２８Ｂに配置したのち、敷ブロック６１〜６６の上にワークを載置して加工を行う。なお、加工にあたっては、敷ブロック移動用工具１０に代えて、ワークを加工する加工工具をスピンドル３０に装着したのち、その加工工具によってワークを加工する。

（５）ワークの加工終了後に、ワークを加工する加工工具に代えて、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着する（工具交換工程）。
これには、工作機械２０を使用し、工具交換と同様に、敷ブロック移動用工具１０を選択する。即ち、工具交換指令を行い、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着する。あるいは、工具交換指令ではなく、まったく手動で敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着してもよい。
（６）相対移動により、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１３によって、ワーク載置位置２８Ｂに配置された敷ブロック６１〜６６を保持したのち、敷ブロック６１〜６６を元のブロック格納エリア２８Ａに回収する（ブロック回収工程）。これにより、敷ブロック６１〜６６の配置、ワークの加工、敷ブロック６１〜６６の回収の一連の作業が完了する。

以上の説明では、手動又は半自動で敷ブロック６０（６１〜６６）を配置する方法を説明したが、要するに、敷ブロック移動用工具１０を工作機械２０のスピンドル３０に装着し、相対移動機構のＸＹＺ軸移動機能を使用して、敷ブロック６１〜６６の設置されているブロック格納エリア２８Ａの近傍までスピンドル３０を接近させ、スピンドル３０のＣ軸回転位置決めを使用して敷ブロック移動用工具１０の向きを敷ブロック６１〜６６の向きに対応させたのち、敷ブロック６１〜６６を引き上げできる位置まで差込んで、Ｚ軸を上に持ち上げて、ワーク載置位置２８Ｂへ移動させる。ワーク載置位置２８Ｂにおいて、敷ブロック６１〜６６の向きを調整したのち、Ｚ軸を下げて敷ブロック６１〜６６を配置したのち、敷ブロック移動用工具１０を敷ブロック６１〜６６から引き抜き、元の位置へ戻る。これを次々に行う。

＜自動プログラムによる敷ブロックの配置方法の説明＞
次に、敷ブロック６１〜６６の移動、配置のため、数値制御装置にて使用されるＮＣ加工プログラムを使用した自動プログラムによる敷ブロック６１〜６６の配置方法について説明する。なお、この実施形態例においては、手動の方式と同様に敷ブロック移動用工具１０は、一般の工具として工具マガジン４０に収納されている。
自動プログラムの内容を説明する。この例は、図４（ａ）のブロック格納エリア２８Ａの位置から図４（ｃ）のワーク載置位置２８Ｂまで、敷ブロック６１〜６６を順番に移動して配置する例である。

（１１）まず、工具交換指令Ｔｎｎｎとして工具交換を行い、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着し、スピンドル３０を待機位置Ｐｗ（Ｐｗは、ワークにとって都合の良い位置でよい）へ移動する（工具装着工程）。
（１２）次に、敷ブロック６１の接近位置Ｐ１ａまでスピンドル３０を移動するＸＹＺ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０が敷ブロック６１の接近位置Ｐ１ａまで移動される。
（１３）Ｃ軸オリエンテーションを行い、敷ブロック６１のリフトを可能とする向きに敷ブロック移動用工具１０の向きを調整する。
（１４）敷ブロック６１の吊上位置Ｐ１ｕまでスピンドル３０を移動するＸＹ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０が吊上位置吊上位置Ｐ１ｕまで移動される。
（１５）敷ブロック６１を吊上げるように、Ｚ軸指令を行う。
（１６）ワーク載置位置Ｐ１ｄ点へスピンドル３０を移動するＸＹ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０がワーク載置位置Ｐ１ｄ点へ移動される。
（１７）移動した位置Ｐ１ｄにおいて、敷ブロック６１の向きを希望の方向となるようＣ軸回転指令を行う。これにより、敷ブロック６１の向きが希望の向きに設定される。
（１８）Ｚ軸の下方への移動指令を行う。これにより、敷ブロック６１が下降され設置される。
（１９）Ｘ軸の移動指令でブロック保持部１３を敷ブロック６１から引き抜いたのち、Ｚ軸を引き上げる。
（２０）スピンドル３０を待機位置Ｐｗへ移動させる。
（２１）スピンドル３０を次の敷ブロック６１の接近位置Ｐ２ａへ移動させ、最初の敷ブロック６１と同様に移動設定指令を行う。
（２２）最後の敷ブロック６６の移動設定が終わるまでプログラム指令を行う。

この例では敷ブロック６１〜６６を、順番に移動し、配置するようにして説明したが、これに限られるわけではなく、ランダムに移動設定プログラムを組み込んでも良い。
また、スピンドル３０を敷ブロック６１〜６６の移動のための最初の待機位置へ返すとして説明したが、これに限らず、直接次の敷ブロックの位置へ進めるように指令プログラムを組み込んでもかまわない。

以上説明したように、上述の実施形態では、敷ブロック６１〜６６を予め設定された座標に設定し、敷ブロック移動用工具１０を、一般の工具と同様に工具マガジン４０に収納し、工具と同じように工具交換と同様にスピンドル３０へ設定し、敷ブロック６１〜６６をそれによって引き上げるように、マニュアル操作による手動、ＭＤＩ指令による半自動、あるいは、数値制御装置の加工プログラムを使用した自動プログラムにより、工作機械２０を制御し、敷ブロック６１〜６６を吊上げて移動配置したので、作業者が直接人力によって取り扱う作業を避けることができる。
したがって、作業者にとって安全性を向上させることができる。また、作業者による人力での作業を避けることができる結果、敷ブロックの落下などによる機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック自体の破損を防止できる。さらに、敷ブロックの配置を数値制御（ＮＣ）装置による位置決めで行うため、配置位置精度、方向精度の向上が期待できる。

＜変形例の説明＞
上述の実施形態では、枠型の敷ブロック６０、６１〜６６を予めブロック格納エリア２８Ａの定められた座標位置に設置し、それを敷ブロック移動用工具１０を使用して吊上げ、ＸＹＺＣ軸の移動位置決め機構を使用してワーク載置位置２８Ｂに移動配置したが、この発明は、この例に限定されず、種々の変形の態様を採用できる。

（敷ブロック移動用工具の変形例）
例えば、敷ブロック移動用工具としては、図５〜図１４に示す構造であってもよい。
図５および図６は、敷ブロック移動用工具の第１変形例を示す図である。
同敷ブロック移動用工具１０Ａは、ブロック保持部１３の取付片部１３Ａに、敷ブロック６０の一部を差込片部１３Ｃに対して押圧してロックするロック機構７０が設けられている。
ロック機構７０は、セパレータ部１２の内部に形成されたシリンダ室７１と、このシリンダ室７１内に摺動可能に収納されたピストン７２と、このピストン７２から取付片部１３Ａを貫通して一体的に形成されたピストンロッド７３と、このピストンロッド７３の先端に止めねじなどで固定された押圧片７４と、ピストン７２によって区画されたシリンダ室７１内の一方の室７１Ａ（下室）に収納され押圧片７４が差込片部１３Ｃから離間する方向へピストン７２を付勢するスプリング７５とから構成されている。シリンダ室７１の他方の室７１Ｂ（上室）は、主軸装着部１１に形成されたエアー通路７６、および、主軸（スピンドル３０）の内部に形成されたエアー通路を通じて、圧縮エアーが供給されるようになっている。つまり、ロック機構７０は、主軸を通じて供給されるエアーによって駆動されるアクチュエータを含んで構成されている。

したがって、敷ブロック移動用工具１０Ａによれば、エアーがエアー通路７６を通じてシリンダ室７１の他方の室７１Ｂに供給されると、ピストン７２がスプリング７５を圧縮しながら図６中下方へ移動するので、押圧片７４と差込片部１３Ｃとの間に敷ブロック６０の枠部（主に、上壁部６０Ｂ）を挟持することができる。そのため、敷ブロック６０を安全に所望の位置まで移動させることができる。
また、主軸であるスピンドル３０が横向きになった機械、たとえば、横型マシニングセンタなどの機械や、図７に示すように、横向きアタッチメント８０を装着した機械に、敷ブロック移動用工具１０Ａを用いると、押圧片７４と差込片部１３Ｃとの間に敷ブロック６０の枠部（主に、側壁部６０Ｃ）を挟持することができる。

なお、図１に示す敷ブロック移動用工具１０、および、図５，６，７に示す敷ブロック移動用工具１０Ａにおいて、ブロック保持部１３の差込片部１３Ｃの形状を、図８のようにしてもよい。
図８（Ａ）に示すブロック保持部１３は、差込片部１３Ｃの先端角部が４５度に面取りされている。図８（Ｂ）に示すブロック保持部１３は、差込片部１３Ｃの先端角部が円弧状にＲ（アール）処理されている。図８（Ｃ）に示すブロック保持部１３は、差込片部１３Ｃの寸法が取付片部１３Ａの寸法より長く形成されている。このようにすれば、差込片部１３Ｃを敷ブロック６０の枠部内に差し込みやすい利点がある。

図９は、敷ブロック移動用工具の第２変形例を示す図である。
同敷ブロック移動用工具１０Ｂは、コの字形状のブロック保持部１１３Ａ，１１３Ｂが背中合わせに２つ設けられている。具体的には、取付片部１３Ａ、延長片部１３Ｂおよび第１差込片部としての差込片部１３Ｃを有する第１のブロック保持部１１３Ａに対して、取付片部１３Ａ、延長片部１３Ｂおよび第２差込片部としての差込片部１３Ｃを有する第２のブロック保持部１１３Ｂが延長片部１３Ｂの延長方向にずれて取り付けられている。
したがって、敷ブロック移動用工具１０Ｂによれば、第１のブロック保持部１１３Ａによって第１番目の敷ブロック６０を吊り上げたのち、第２のブロック保持部１１３Ｂによって第２番目の敷ブロック６０を吊り上げることができるため、つまり、２つの敷ブロック６０を吊り上げることができるため、敷ブロック６０を効率的にワーク載置位置２８Ｂに移動させることができる。また、敷ブロック６０の回収も効率的に行うことができる。
なお、図９の敷ブロック移動用工具１０Ｂにおいて、第１のブロック保持部１１３Ａの延長片部１３Ｂと第２のブロック保持部１１３Ｂの延長片部１３Ｂとを一体化して形成してもよい。また、差込片部１３Ｃを、図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のように形成してもよい。

図１０は、敷ブロック移動用工具の第３変形例を示す図である。
同敷ブロック移動用工具１０Ｃは、Ｌ字形状のブロック保持部１１３Ｃを備える。具体的には、セパレータ部１２の下面から主軸装着部１１の軸方向へ延びる延長片部１３Ｂと、この延長片部１３Ｂの先端から延長片部１３Ｂに対して略直角に設けられ敷ブロック６０の空間６０Ｄ内に差込可能な差込片部１３Ｃとを有するＬ字形状に形成されている。
したがって、この敷ブロック移動用工具１０Ｃによれば、差込片部１３Ｃを敷ブロック６０の空間６０Ｄ内に差し込んだのち、敷ブロック６０を吊り上げてワーク載置位置２８Ｂに移動させることができるから、極めて単純でかつ安価な構成にできる。
なお、図１０の敷ブロック移動用工具１０Ｂにおいて、差込片部１３Ｃを図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のように形成してもよい。

図１１は、敷ブロック移動用工具の第４変形例を示す図である。
同敷ブロック移動用工具１０Ｄは、Ｌ字形状のブロック保持部１１３Ｄ，１１３Ｅが背中合わせに２つ設けられている。具体的には、延長片部１３Ｂおよび第１差込片部としての差込片部１３Ｃを有する第１のブロック保持部１１３Ｄに対して、延長片部１３Ｂおよび第２差込片部としての差込片部１３Ｃを有する第２のブロック保持部１１３Ｅが延長片部１３Ｂの延長方向にずれて取り付けられている。
したがって、敷ブロック移動用工具１０Ｄによれば、第１のブロック保持部１１３Ｄによって第１番目の敷ブロック６０を吊り上げたのち、第２のブロック保持部１１３Ｅによって第２番目の敷ブロック６０を吊り上げることができるため、つまり、２つの敷ブロック６０を吊り上げることができるため、敷ブロック６０を効率的にワーク載置位置に移動させることができる。また、敷ブロック６０の回収も効率的に行うことができる。
なお、図１１の敷ブロック移動用工具１０Ｄにおいて、第１のブロック保持部１１３Ｄの延長片部１３Ｂと第２のブロック保持部１１３Ｅの延長片部１３Ｂとを一体化して形成してもよい。また、差込片部１３Ｃを図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のように形成してもよい。

図１２および図１３は、敷ブロック移動用工具の第５変形例を示す図である。
同敷ブロック移動用工具１０Ｅは、セパレータ部１２の下面に設けられた角筒状の本体部８１と、この本体部８１の両側に主軸装着部１１の軸方向に対して略直角にかつ互いに反対方向に向かって設けられ敷ブロック６０の空間６０Ｄ内に挿入可能な押圧部８２Ａ，８２Ｂと、この押圧部８２Ａ，８２Ｂを互いに離間する方向へ押圧するロック機構８３とを備えて構成されている。
ロック機構８３は、本体部８１の内部に形成されたシリンダ室８４と、このシリンダ室８４内に摺動可能に収納された２つのピストン８５Ａ，８５Ｂと、この各ピストン８５Ａ，８５Ｂから本体部８１の側壁を貫通して一体的に形成され押圧部８２Ａ，８２Ｂに連結されたピストンロッド８６Ａ，８６Ｂと、ピストン８５Ａ，８５Ｂによって区画されたシリンダ室内の一方の室（外側の室）に収納され押圧部８２Ａ，８２Ｂが互いに接近する方向へピストン８５Ａ，８５Ｂを付勢する２つのスプリング８７Ａ，８７Ｂとから構成されている。シリンダ室８４の内側の室は、主軸装着部１１に形成されたエアー通路８８、および、主軸であるスピンドル３０の内部に形成されたエアー通路を通じて、圧縮エアーが供給されるようになっている。つまり、ロック機構８３は、主軸であるスピンドル３０を通じて供給されるエアーによって駆動されるアクチュエータを含んで構成されている
したがって、横型マシニングセンタなどの機械の主軸に敷ブロック移動用工具を装着した状態において、エアーがエアー通路を通じてシリンダ室８４の内側の室に供給されると、ピストン８５Ａ，８５Ｂがスプリング８７Ａ，８７Ｂを圧縮しながら図１２中外側へ移動するので、押圧部８２Ａ，８２Ｂが互いに離間する方向へ移動し、敷ブロック６０の両側の側壁部６０Ｃを押圧し、つまり、押圧部８２Ａ，８２Ｂが突っ張った状態で敷ブロック６０を保持することができる。そのため、敷ブロック６０を安全に所望の位置まで移動させることができる。

図１４は、敷ブロック移動用工具の第６変形例を示す図である。
同敷ブロック移動用工具１０Ｆは、ブロック保持部が第１実施形態と異なる。このブロック保持部１３は、セパレータ部１２に取り付けられる取付片部１３Ａと、この取付片部１３Ａの両端から主軸装着部１１の軸方向へ延びる２枚の差込片部１３Ｃ，１３Ｃとを有するコの字形状に形成されている。
横型マシニングセンタなどの機械の主軸に敷ブロック移動用工具１０Ｆを装着すれば、差込片部１３Ｃ，１３Ｃが敷ブロック６０の片側の側壁部を挟んだ状態で保持することができる。

（敷ブロックの変形例）
上述の例では、敷ブロックは、矩形枠状であったが、これに限られない。
例えば、図１５（Ａ）（Ｂ）に示すように、逆Ｔ溝を有する敷ブロック６７や、レール形状の敷ブロック６８などでもよい。逆Ｔ溝を有する敷ブロック６７の場合には、Ｔ溝に嵌まり込む逆Ｔ字形状のブロック保持部をもった敷ブロック移動用工具を用いればよい。レール形状の敷ブロック６８の場合には、図５および図６に示す敷ブロック移動用工具１０Ａを用いて、レールの垂直片部を挟持すればよい。
また、中実無垢の敷ブロックでもよい。この場合、敷ブロック側にタップをたてて、このタップに螺合するネジ式のブロック保持部をもつ敷ブロック移動用工具を用いて、Ｃ軸の回転位置決めを使用し引き上げ、また、向きを制御しても良い。
さらにまた、単に、穴を開けた敷ブロックであってもよい。この場合、棒状のブロック保持部を有する敷ブロック移動用工具を用い、この棒を敷ブロックの穴に差し込んで使用すれば良く、さらに、複数の棒をフォークのように使用して敷ブロックを吊り上げるようにしてもよい。

また、敷ブロック６０をブロック格納エリア２８Ａに設置する際、上述した例のように、テーブル２８の上面に間隔を空けて配置する例に限らず、例えば、図１６に示すように、上に積み重ねて設置するようにしてもよい。

（その他の変形例）
上述の実施形態例では、敷ブロック移動用工具１０，１０Ａ〜１０Ｅを工具マガジン４０に収納し、工具交換によりスピンドル３０に装着して使用するようにしたが、工具マガジン４０以外の場所に保管してもかまわない。また、工具マガジン４０に収納せずに、手動でスピンドル３０に装着しても無論かまわない。
また、工作機械として門型工作機械を用いて、Ｃ軸の回転位置決め制御を用いて、敷ブロック移動用工具１０，１０Ａ〜１０Ｅの向きを、敷ブロック６０（６１〜６６）の向きに対応するように制御したが、回転制御をテーブル側で行ってもよい。また、横型マシニングセンタのよう他のタイプの工作機械では、他の回転軸、例えばＡ軸、Ｂ軸で行ってもよく、また、その並行軸で行ってもよく、この実施例に限定されない。
上述した例では、ブロック格納エリア２８Ａをテーブル２８の上面の部分としたが、これに限らず、敷ブロック移動用工具１０，１０Ａ〜１０Ｅが保持可能な領域であれば、テーブル２８以外の場所でも差し支えなく、本願発明を実施できる。

本発明は、テーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能な工作機械に利用できる。

１１…主軸装着部、
１２…セーパレータ部、
１３,１１３Ａ〜１１３Ｅ…ブロック保持部、
１３Ａ…取付片部、
１３Ｂ…延長片部、
１３Ｃ…差込片部、
２０…工作機械、
２８…テーブル、
２８Ａ…ブロック格納エリア、
２８Ｂ…ワーク載置位置、
３０…スピンドル（主軸）、
４０…工具マガジン、
５０…自動工具交換装置、
６０〜６８…敷ブロック、
６０Ａ…底壁部、
６０Ｂ…上壁部、
６０Ｃ…側壁部、
６０Ｄ…空間、
７０…ロック機構、
８２Ａ，８２Ｂ…押圧部、
８３…ロック機構、
１００…ワーク。

Claims (10)

1. ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持する敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロックの配置方法であって、
   前記敷ブロックを前記主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくブロック準備工程と、
   前記主軸に装着される主軸装着部および前記敷ブロックを保持するブロック保持部を有する敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具装着工程と、
   前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを前記テーブルの上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するブロック配置工程と、を備えることを特徴とする敷ブロックの配置方法。
2. 請求項１に記載の敷ブロックの配置方法において、
   前記ブロック配置工程では、前記敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、前記所定の位置に位置決めされた前記敷ブロック移動用工具によって前記敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた前記敷ブロックを前記ワーク載置位置に位置決めして配置する、ことを特徴とする敷ブロックの配置方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の敷ブロックの配置方法において、
   前記ワークの加工終了後に、前記ワークを加工する加工工具に代えて、前記敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具交換工程と、
   前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、前記ワーク載置位置に配置された前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを元の前記ブロック格納エリアに回収するブロック回収工程と、を有することを特徴とする敷ブロックの配置方法。
4. ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持する敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロック移動用工具であって、
   前記主軸に装着される主軸装着部と、
   前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、
   前記主軸装着部と前記ブロック保持部との間に設けられたセパレータと、を備えることを特徴とする敷ブロック移動用工具。
5. 請求項４に記載の敷ブロック移動用工具において、
   前記敷ブロックは、前記テーブルに載置される底壁部と、この底壁部に対して平行にかつ離間して設けられた上壁部と、前記底壁部および前記上壁部の両端間を連結する側壁部とを有し、内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、
   前記ブロック保持部は、前記主軸装着部の軸方向へ延びる延長片部と、この延長片部の先端から延長片部に対して略直角に設けられ前記敷ブロックの空間内に差込可能な差込片部とを備えている、ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
6. 請求項５に記載の敷ブロック移動用工具において、
   前記差込片部は、前記延長片部の先端から前記延長片部に対して略直角に設けられ前記敷ブロックの空間内に差込可能な第１差込片部と、前記延長片部から前記延長片部に対して略直角にかつ前記第１差込片部に対して反対側に突設され前記敷ブロックの空間内に挿入可能な第２差込片部とを含んで構成され、
   前記第１差込片部と前記第２差込片部とは、前記延長片部の延長方向にずれて設けられている、ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
7. 請求項５または請求項６に記載の敷ブロック移動用工具において、
   前記ブロック保持部は、前記差込片部に対して前記敷ブロックの一部を押圧してロックするロック機構を備えている、ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
8. 請求項４に記載の敷ブロック移動用工具において、
   前記敷ブロックは、前記テーブルに載置される底壁部と、この底壁部に対して平行にかつ離間して設けられた上壁部と、前記底壁部および前記上壁部の両端間を連結する側壁部とを有し、内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、
   前記ブロック保持部は、前記主軸装着部の軸方向に対して略直角にかつ互いに反対方向に向かって設けられ前記敷ブロックの空間内に挿入可能な押圧部と、この押圧部を互いに離間する方向へ押圧するロック機構と、を備えていることを特徴とする敷ブロック移動用工具。
9. 請求項７または請求項８に記載の敷ブロック移動用工具において、
   前記ロック機構は、前記主軸装着部が装着される前記主軸の内部を通じて供給されるエアーによって動作するアクチュエータを含んで構成されている、ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
10. ワークを載置するテーブルと、主軸と、前記テーブルと前記主軸とを三次元方向へ相対移動させる相対移動機構とを備えた工作機械において、
    前記主軸に着脱可能に装着される敷ブロック移動用工具および加工用工具と、
    この敷ブロック移動用工具および加工用工具を収納した工具マガジンと、
    この工具マガジンに収納された敷ブロック移動用工具および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を前記主軸に装着する工具交換装置とを備え、
    前記テーブルの上面には、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持する矩形枠状の敷ブロックを設置するためのブロック格納エリアが設けられ、
    前記敷ブロック移動用工具は、前記主軸に装着される主軸装着部と、前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、前記主軸装着部と前記ブロック保持部との間に設けられたセパレータと、を有することを特徴とする工作機械。

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