JP5467901B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械に関し、詳細には加工対象物を供給する給材部を備えた工作機械に関する。

従来、旋盤などの工作機械は、細長い丸棒等の加工対象物（ワーク）を主軸に把持させ、バイトやドリル、リーマ等の工具が設けられた加工領域で切削等の加工が行われるように構成されている。

加工対象のワークは、この工作機械の本体とは別に、多数のワークを内部に収容し、これらの収容されたワークを工作機械の主軸に順次、自動的に供給するように構成された給材装置（バーフィーダ）から供給される。

ここで、工作機械は、上述したワークを加工するためにある程度の横幅（正面から見た左右方向の長さ）を有している。

また、給材装置も長いワークを収容するため、必然的に左右方向に長いものとなり、しかも、この給材装置は工作機械の主軸に沿ってワークを供給する必要があるため、工作機本体の側方に配置されて使用される（特許文献１）。

特開平５−１０４３８６号公報

このように、１台の工作機械を設置するには、この工作機械自体の横幅と給材装置の横幅とを合算した長さの横幅を有する設置スペースが必要となる。

ところで、工作機械や給材装置の正面側には操作者が入るスペース（正面側スペース）が必要であり、特にＮＣ（数値制御）等による自動工作機械の場合は、１人の操作者が複数台の工作機械を巡回して監視するための経路としてスペースを設ける必要がある。

また、工作機械の加工領域の下方の部分には、加工に必要な機械油等が貯留されていたり、各種機械や電装装置等が収容されている収容部が配置されており、この収容部には、工作機械の背面側（正面の裏側）に開閉可能または着脱可能の扉乃至蓋が設けられ、この扉乃至蓋を開き、または取り外すことで、収容部内部にアクセスすることができ、これにより収容部内部の電装装置等のメンテナンスを行うようになっている。

したがって、上述したメンテナンス作業を考慮すると、工作機械の背面側にも、ある程度のスペース（背面側スペース）を確保する必要がある。

一方、このような工作機械は工場に設置されて使用されるものであり、１台だけで使用されることは少なく、複数台設置されて同時に稼働させて使用されるのが一般的である。

ここで、上述したように１台の工作機械には１台の給材装置を、その工作機械の横に並べて設置することになるが、多数の工作機械を設置する場合、設置スペースを有効に利用することが求められる。

そこで、設置スペースの有効利用の観点から、例えば図４の平面図に示すように、工作機械および給材装置からなる工作機械セット同士を背中合わせにして、一方の工作機械セットの工作機械の背面側に、他方の工作機械セットの給材装置の背面側を位置させ、一方の工作機械セットの給材装置の背面側に、他方の工作機械セットの工作機械の背面側を位置させる、という点対称の配置を採用することが考えられる。

しかし、この配置は、横方向の占有スペース（横幅）を小さくする点では有効であるが、両工作機械セットの各工作機械の背面側のスペースが、互いに他方の工作機械セットの給材装置によって塞がれてしまい、メンテナンス性が低下する。

そこで、図５の平面図に示すように、一方の工作機械セットの給材装置の背面側に、他方の工作機械セットの給材装置の背面側が位置するように、給材装置同士が背中合わせとなる配置を採用することで、各工作機械の背面側のスペースが塞がれないようにしてメンテナンス性の低下を防止することが考えられる。

しかし、この配置によると、互いに背中合わせに配置された２組の工作機械セットは、正面から見たとき、正面側に位置する工作機械セットの工作機械、正面側に位置する工作機械セットの給材装置、および背面側に位置する工作機械セットの工作機械が、横方向に並んだ状態となり、横方向の占有スペースが大きいという問題がある。

そして、横方向の占有スペースが大きくなると、工場等の敷地形状等が予め規定されているスペース内に、これら工作機械セットを配置する際に、その配置向き等に制約が生じ、スペースの有効利用ができない、という問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、２以上の複数個を集合させて配置した状態で、メンテナンス性を低下させることなく、横方向の占有スペースを小さくすることができる工作機械を提供することを目的とする。

本発明に係る工作機械は、この工作機械の加工部の背面側の領域に一体的に設けられた給材部から、本発明に係る工作機械の側方に配置される他の工作機械に、加工対象物（以下、ワークという。）を供給することで、当該他の工作機械に給材装置を別途設ける必要がなく、本発明に係る工作機械のメンテナンス性を低下させることがなく、しかも、当該他の工作機械も本発明に係る工作機械とすることで、横方向の占有スペースを従来より小さくするものである。

すなわち、本発明に係る工作機械は、棒状の加工対象物を把持する主軸を備え、前記加工対象物を、前記主軸が配置された加工部で加工する工作機械において、この工作機械の側方に配置される他の工作機械により加工される加工対象物を、前記主軸に並設して収容するとともに、前記収容された加工対象物を前記他の工作機械に供給する給材部を、前記加工部の背面側の領域に設けたことを特徴とする。

このように構成された本発明に係る工作機械によれば、他の工作機械で加工されるワークを収容するとともに当該他の工作機械にそのワークを供給する給材部が、主軸が配置された加工部の背面側の領域に設けられているため、この給材部に収容されたワークを他の工作機械に供給することができる。

すなわち、当該他の工作機械を、本発明に係る工作機械の側方に配置するだけで、本発明に係る工作機械の給材部が、その主軸に並設して収容されたワークを、当該他の工作機械の主軸に供給することができ、当該他の工作機械に、給材装置を別途設ける必要がない。

ここで、当該他の工作機械として、本発明に係る工作機械を適用することにより、２つの本発明に係る工作機械が互いの側方に並べて配置され、各本発明に係る工作機械には、互いに他の工作機械の給材部に収容されたワークが、その給材部によって供給され、各工作機械には、それぞれに対応する給材装置を別途設ける必要がない。

したがって、従来のように各工作機械ごとに付随して設けられた給材装置が、他方の工作機械のメンテナンスの際に利用されることとなる作業領域（例えば、背面側スペース）や加工時の作業スペース（正面側スペース）を塞ぐこともない。

なお、２つの本発明に係る工作機械を互いの側方に配置した状態における横方向の占有スペースは、２つの工作機械の横幅を合算した長さのスペースとなるに過ぎず、従来の、２つの給材装置同士を背中合わせ（背面同士を向かい合わせた状態）にして配置した２つの工作機械セットが占有する横方向のスペースよりも小さくすることができる。

このように、本発明に係る工作機械によれば、２以上の複数個を集合させて配置した状態で、メンテナンス性を低下させることなく、横方向の占有スペースを小さくすることができる。

本発明に係る工作機械によれば、２以上の複数個を集合させて配置した状態で、メンテナンス性を低下させることなく、横方向の占有スペースを小さくすることができる。

本発明に係る工作機械としての自動旋盤を表す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、をそれぞれ示す。 図１に示した自動旋盤を横方向に２つ並べて配置した状態を表す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、をそれぞれ示す。 第２主軸を軌道に沿って背面側斜め上方に移動可能とされた変型例の自動旋盤を表す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、をそれぞれ示す。 従来の工作機械を２つ配置する場合における、一方の工作機械と他方の工作機械用給材装置とを背中合わせに配置した状態を示す平面図である。 従来の工作機械を２つ配置する場合における、一方の工作機械用給材装置と他方の工作機械用給材装置とを背中合わせに配置した状態を示す平面図である。

図１は、本発明に係る工作機械の一実施形態としての自動旋盤１００を示す。

この自動旋盤１００は、主軸１０に把持された長尺の棒材であるワーク２００（加工対象物）を、切削、旋削、穿孔等の加工を行う工作機械である。

ワーク２００は、同図（ａ）の正面図および同図（ｂ）の平面図に示すように、主軸１０の後端側の側方となる図の右側方から供給されて主軸１０に把持され、この主軸１０により軸回りに回転し、軸線に沿って図示左方向に送られる。

主軸１０の前端（先端）側には、ワーク２００の、主軸１０から突出した部分を切削、旋削、穿孔等する複数種類の工具３０が加工手段として、図示しない刃物台に装着して設けられていて、ワーク２００と工具３０とが接触することでワーク２００が加工される。

工具３０は、側面視において、鉛直方向に対して傾斜して配置されている。

主軸１０の前端側に対向して第２の主軸２０が備えられている。

主軸１０、第２の主軸２０および工具３０は、開閉窓５１を備えたカバー５０に覆われ、このカバー５０に覆われた内部が加工部４０を構成している。

この加工部４０は、基部である自動旋盤１００のベッド６０上に設けられていて、ベッド６０には、電装装置などが内部に収容されて、同図（ｂ）や同図（ｃ）に示すように背面側に開口する扉６１，６２，６３が設けられた収容部７０が下方に備えられている。

これらの扉６１，６２，６３は、収容部７０内の電装装置のメンテナンス等の作業の際に背面側に開かれ、この自動旋盤１００の背面側スペースにおいて保守点検が行われるようになっている。

加工部４０の背面側となるカバー５０の背面側（同図（ａ）の正面図において奥行き方向の裏側）の領域の、収容部７０の上方に空間４５が形成されている。この空間４５には、この自動旋盤１００の側方に配置される他の自動旋盤により加工されるべきワーク２００を、主軸１０と平行に延びた状態（主軸１００に並設した状態）で収容するとともに、収容されたワーク２００を側方に配置される自動旋盤に供給する給材部８０が設けられている。

空間４５は、工具３０の傾斜に沿って、下方に向かって拡がるように形成され、給材部８０の設置スペースを比較的大きく確保することができる。

この給材部８０は、一般的な給材装置と同様の構成であり、詳細には例えば特開平５−４２４４５号公報の図１に示されているように、多数のワーク２００を収容する材料棚と、この材料棚に収容された多数のワーク２００のうち１つを、自動旋盤１００の右側方に隣接して配置された他の自動旋盤の主軸に向けて送る供給機構とを備えたものである。

給材部８０は、ワーク２００を両主軸１０，２０の背面側に亘って、両主軸１０，２０に並設し、この自動旋盤１００自体の主軸１０に対して供給されるワーク２００の供給方向とは反対方向に向かって、他の自動旋盤用のワーク２００を送るように構成されている。

これによりワーク２００はベッド６０およびカバー５０より極端に大きく突出することなく収容され、給材部８０を備えない自動旋盤に比較して、本実施形態の自動旋盤１００の横幅の増加は抑制される。

特に、本実施形態の自動旋盤１００は、ワーク２００として、一般的に２つの主軸１０，２０を対向して配置するために必要となる工作機械の幅方向の寸法に近い長さ（概ね２〜２．５ｍ前後）のものを適用することによって、ワーク２００をベッド６０およびカバー５０の幅寸法と概ね等しい幅で収容することができる。

図２に示すように、２台の自動旋盤１００，１００を互いに側方に隣接して配置し、一方の自動旋盤の主軸と他方の自動旋盤の給材部とが対向するように、自動旋盤１００，１００を対称に設置することによって、一方の自動旋盤１０１の給材部８０が、収容されたワーク２００を、主軸１０と平行に、他方の自動旋盤１０２の主軸に沿って供給することができ、各自動旋盤１００，１００に、給材装置を別途設ける必要がない。

したがって、両自動旋盤１００，１００の間に別途設けられる給材装置によって、他方の自動旋盤１００のメンテナンスの際に利用されることとなる作業領域（例えば、背面側に開く扉６１，６２，６３の開閉される領域である背面側スペース）や加工時の作業スペース（正面側スペース）を塞ぐことがなく、各自動旋盤１００の巡回監視や収容部７０側のメンテナンスを容易に行うことができる。

また、２つの自動旋盤１００，１００を互いの側方に配置した状態（図２参照）における横方向の占有スペースは、概ね２つの自動旋盤１０１，１０２の横幅を合算した長さのスペースとなるに過ぎず、従来のように、メンテナンス用のスペース等を確保するために２つの自動旋盤の間に、別途２つの給材装置を背中合わせ（背面同士を向かい合わせた状態）にして配置した２つの工作機械セットが占有する横方向のスペース（図５参照）よりも小さくすることができる。

このように、本実施形態に係る自動旋盤１００によれば、２つを集合して、互いの側方に対称に配置した状態で、メンテナンス性を低下させることなく、横方向の占有スペースを小さくすることができる。

なお、本実施形態の自動旋盤１００は、図３に示すように、第２の主軸２０を、工具３０の傾斜に概ね沿うように傾斜して配置された軌道２１上に設け、第２の主軸２０を第２主軸用モータ２２（第２主軸移動手段）により軌道２１に沿って移動させて、第２の主軸２０に把持されたワーク２００を第２工具群３１によって加工するように構成することもできる。

このように加工部４０を傾斜させてベッド６０上に配置したスラント構成の自動旋盤１００においては、収容部７０と軌道２１の延長線との間には、そもそもデッドスペースが存在する。

そこで、このデッドスペースを前述した空間４５として給材部８０を設けることができ、この給材部８０が設けられていない従来の工作機械に対して、その奥行き方向寸法および高さ方向寸法を極端に大きくすることなく給材部８０を配設することができる。

なお、ワーク２００を、前記実施形態のような長尺な棒材（バー材）の他、予め所定の形状に成形された素形材等として、他の自動旋盤等の工作機械に供給するように構成することもできる。

１０ 主軸
３０ 工具
４０ 加工部
４５ 空間
６１，６２，６３ 扉
７０ 収容部
８０ 給材部
１００ 自動旋盤（工作機械）
１０１ 一方の自動旋盤
１０２ 他方の自動旋盤
２００ ワーク（加工対象物）

Claims (4)

1. 棒状の加工対象物を把持する主軸を備え、前記加工対象物を、前記主軸が配置された加工部で加工する工作機械において、
   この工作機械の側方に配置される他の工作機械により加工される加工対象物を、前記主軸に並設して収容するとともに、前記収容された加工対象物を前記他の工作機械に供給する給材部を、前記加工部の背面側の領域に設けたことを特徴とする工作機械。
2. 電装装置が収容され、前記背面側に開口する収容部を備え、
   前記給材部は、前記収容部の上方の空間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記加工部に、前記主軸に対向する第２の主軸を設け、
   前記加工対象物を前記２つの主軸の背面側に亘って収容するように、前記給材部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の工作機械。
4. 前記加工部に、前記加工対象物を加工する加工手段が設けられ、
   前記加工手段を、鉛直方向に対して傾斜させて配置し、前記加工手段の傾斜角度に沿って、前記給材部を配置する空間を形成したことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の工作機械。

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