JP5497972B1 - 立型マシニングセンタ - Google Patents

Abstract

立型マシニングセンタ（１０）は、加工エリア（１２）と段取エリア（４２）を開閉自在に仕切る仕切ドア（３６）と、段取エリア（４２）を開閉する開閉カバー（９０）が設けられている。オイルパン（７０）の端部には切欠き部（７２）が設けられていて、切欠き部（７２）に臨む空間の領域を、開閉カバー（９０）が開放した状態の時には、作業者のアクセスが可能な作業者エリアの一部とし、開閉カバー（９０）が閉鎖状態の時には、パレット交換装置（４０）のパレット旋回エリアの一部としている。

Description

本発明は立型マシニングセンタに関する。

旋回形のパレット交換装置を備えたマシニングセンタでは、特許文献１〜特許文献３の技術が知られている。

特許文献１のパレット交換装置は、円周上に配置されたベアリング付きパレット保持台と、パレットを旋回させる駆動軸を備えている。そして、前記旋回軸によりパレットを前記ベアリング上で転動させて旋回することにより、前記パレットを交換するようにしている。すなわち、ワークを含めたパレットの荷重を前記ベアリングで受けるため、パレット交換装置の旋回駆動力を小さく抑えることができる。なお、前記駆動軸の上部の部材には、機械加工側の空間とワーク交換側の空間を仕切るための仕切りカバーが設けられている。仕切カバーは、パレットの交換時に、前記駆動軸とともに１８０度反転した際に、その表裏面が逆転して配置される。

上記のように、特許文献１のパレット交換装置は、前記駆動軸に仕切りカバーが一体に設けられており、作業者が仕切カバーを越えて作業することに関しては、全く考慮されていない。

特許文献２は、テーブルがＺ軸方向に移動自在に設けられた横型マシニングセンタのパレット交換装置が開示されている。前記パレット交換装置は、駆動源により駆動される旋回軸と、前記旋回軸に連結されるとともに前記旋回軸を中心として点対称に形成された一対のアームとを含む旋回ユニットにて構成されている。前記旋回軸、すなわち、アームの旋回中心は、前記テーブルの中心線に対して、Ｘ軸方向にオフセットして配置されている。この構成により、機械側面に設置された作業扉をテーブルに近付けて配置できるとともに、機械のＺ軸方向の長さを短くすることができる。

特許文献２では、パレット交換装置の旋回軸はテーブルの中心線に対して、Ｘ軸方向にオフセットして配置されているが、この特許は横型マシニングセンタに適用したものであり、操作者の機械へのアクセスは、操作扉が設けられた機械の側面であることが前提である。加工室空間を閉塞するために、パレット交換装置の旋回中心を中心とした点対称位置に衝立を一対立設する構成は、加工室空間を狭くすることにより切粉の飛散範囲が小さくなり、切粉の収集を容易にする目的であり、作業者が段取側から機械内部にアクセスすることに関しては全く考慮されていない。

特許文献３では、操作盤の移動操作指令用スイッチの操作によって、パレット交換装置をベッドに固定している位置決めピンをシリンダーにより解除させ、パレット交換装置をサドルに連結し、サドルの移動によりパレット交換装置をベッド前面に設けられたレールに沿って退避位置に移動させるようにしている。このことにより、工作機械の前面に作業者がアクセスする空間を形成して、作業者がこの空間に位置することにより、主軸に装着された工具に対する操作等を行えるようにしている。

特許文献３では、パレット交換装置自体を退避するための空間域を設ける必要があるため、工作機械全体としては、左右方向において、大型化する問題がある。また、サドルとパレット交換装置を退避させるための、機構及びプログラムが必要となり、コストアップの問題もある。

特開２００１−１７０８３９号公報 特開２００３−３４０６７３号公報 実開平０５−５３８３５号公報（実用新案登録２５４８６４６号）

本発明の目的は、機械前面に旋回型パレット交換装置を備えた場合であっても、機械幅を大きくすることなく、作業者が機械前面にて機械内部に対する操作を可能とし、主軸に装着された工具に対する操作等の作業を行うことができる立型マシニングセンタを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明の立型マシニングセンタは、パレットを搭載する加工用テーブルと、工具を装着する主軸を備えた主軸ヘッドを有し、前記加工用テーブルと前記主軸ヘッドは、機械の左右方向であるＸ軸方向、機械の前後方向であるＹ軸方向、機械の上下方向であるＺ軸方向にそれぞれ相対的に移動可能に設けられ、加工エリアをスプラッシュガードで覆われた立型マシニングセンタにおいて、前記加工用テーブルはＸ軸方向に移動自在に設けられ、前記主軸ヘッドはＺ軸方向に移動自在に設けられ、前記加工用テーブルに載置されるパレットと段取エリアに載置されるパレットとを交換する旋回型のパレット交換装置及び前記パレットが旋回するパレット旋回可動領域を備え、前記パレット交換装置の段取エリアに載置されるパレットの下方に、少なくとも機械前面のスプラッシュガードの外側における前記パレット旋回可動領域を受けるオイルパンを備え、前記加工エリアと段取エリアを仕切る仕切ドアが開閉自在に設けられるとともに、前記段取エリアを開閉する開閉カバーが設けられ、前記オイルパンの端部には切欠き部を設けて、前記切欠き部に臨む空間を切欠き領域とし、前記パレット交換装置の旋回中心は、前記主軸ヘッドが備える主軸の軸心からＸ軸方向にオフセットして配置され、前記切欠き部は、主軸の軸心を通るＹ軸に平行な直線に近い側の前記オイルパンの端部に設けられている。

この構成によれば、機械の幅を大きくすることなく、機械の前面に前記切欠き領域を含む作業者エリアを確保でき、主軸に装着された工具に対する操作等の作業を行うことができる。また、この構成によれば、パレット交換装置の旋回中心が前記主軸の軸心からＸ軸方向にオフセットして配置されることにより、前記切欠き領域と主軸との距離を短くすることができ、主軸に装着された工具に対する操作等がより容易に行いやすくなる。

前記主軸ヘッドが備える主軸の軸心から前記パレット交換装置の旋回中心までのＸ軸方向のオフセット量は、前記パレットの幅の多くとも半分とすることが好ましい。

この構成によれば、機械の幅を大きくすることなく、パレット交換装置を機械前面に配置し、前記切欠き領域を作業者エリアの一部として確保できる。

前記仕切ドアの少なくとも前記切欠き領域側には、前記加工エリアを視認可能な窓が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、自動運転中に作業者が窓を介して加工エリアを観察することができる。

前記パレット交換装置は、パレット交換時に前記パレットをガイドするガイド機構を有し、前記ガイド機構は、前記切欠き領域に存在しないように前記切欠き領域を避けて設けられていることが好ましい。

この構成によれば、切欠き領域には、パレット交換装置のガイド機構が設けられていないため、前記切欠き領域を作業者エリアの一部として確保できる。

操作盤が切欠き領域に向かう回転位置を少なくとも含むように回転自在に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、切欠き領域に作業者が位置する場合は、操作盤を切欠き領域へ向かう回転位置に位置させると、切欠き領域に位置する作業者の操作盤の操作を容易に行うことができる。

一実施形態の立型マシニングセンタの概略斜視図。 開閉カバーが開いた状態のパレット交換装置の平面図。 パレットを省略した状態のパレット交換装置の平面図。 仕切ドアの駆動回路図。 パレット交換装置の断面図。 開閉カバーが閉じた状態のパレット交換装置の平面図。 開閉カバーが閉じた状態の立型マシニングセンタの正面図。 開閉カバーが開いた状態の立型マシニングセンタの正面図。 仕切ドアが開いた状態の立型マシニングセンタの要部斜視図。

１． 実施形態の構成
以下、本発明を具体化した立型マシニングセンタの一実施形態を図１〜図９を参照して説明する。なお、以下の説明では、立型マシニングセンタ１０の正面Ｆに向かって右を右といい、左を左といい、また、正面側を前とし、背面側を後とする。

図１及び図２に示すように、立型マシニングセンタ１０は、機械の正面及び左右両側面を囲むようにスプラッシュガード１４Ａ，１４Ｂが設けられ、この囲まれてできた機械の前方の空間は図５に示す加工エリア１２となっている。

図２及び図５に示すように、立型マシニングセンタ１０は、ベッド１６に設けられたＹ軸レール１７上を、機械の前後方向であるＹ軸方向に移動するサドル１８と、サドル１８上に設けられたＸ軸レール１９上を、機械の左右方向であるＸ軸方向に移動する加工用テーブル２０と、を有する。加工用テーブル２０は、図示しないＸ軸移動用モータ及びＹ軸移動用モータにより、Ｘ軸及びＹ軸方向に移動する。加工用テーブル２０上には、ワークを載置したパレット６０が設置可能になっている。

ベッド１６には、ベッド１６と一体に構成されたコラム２２が配設されている。コラム２２の前面には、Ｚ軸レール２４が設けられている。前記Ｚ軸レール２４上には、上下方向であるＺ軸方向に移動する主軸ヘッド２８が設けられる。主軸ヘッド２８は、図示しない主軸を有する。図２において、Ｏは主軸の軸心を示す。また、ｎは主軸の軸心Ｏを通るＹ軸に平行な直線であって、以後主軸基準線ｎと言う。

図２に示すように前記加工用テーブル２０は、Ｘ軸方向において、前記主軸の軸心Ｏから所定のオフセット量Ｒでオフセットした位置をパレット交換位置としている。

前記所定のオフセット量Ｒは、本実施形態では、パレット６０の幅の半分の値としている。なお、前記幅は、図２において、パレット６０の左右方向長さ、すなわち、Ｘ軸方向長さをいう。なお、オフセット量Ｒは、パレットの幅の半分の値に限定するものではない。しかし、オフセット量Ｒは前記幅の半分以下の長さが好ましい。前記幅の半分を超えると、後述する切欠き領域８０を含む作業者エリアの左右方向の長さは長くなるが、その分、立型マシニングセンタの機械幅が長くなる。

図３に示すように、前記加工用テーブル２０には、クランプ装置３１が設けられている。図５に示すように、クランプ装置３１は、前記加工用テーブル２０に設けられたシリンダ３２と、シリンダ３２のピストンロッド３３により昇降する円弧状をなすクランプ板３４、及びパレット６０を加工用テーブル２０にクランプする時に正確に位置決めするための位置決めピン２９を備えている。クランプ板３４は、円弧状をなすクランプ板３４の上面の内周側及び外周側に転動面を露出するように、それぞれ４個づつ転動ローラ４１が埋め込まれ、パレット６０の下面の幅方向に円弧状に設けられた係合溝６２内に転動自在に遊嵌される。そして、シリンダ３２のピストンロッド３３が下降したときに、パレット６０の係合溝６２の内周側及び外周側の両下部から対向して突出した一対の突条６３を、前記クランプ板３４と前記加工用テーブル２０間に挟み込むことにより、パレット６０は前記加工用テーブル２０にクランプされる。なお、位置決めピン２９はパレット６０がクランプされる直前に、パレット６０の所定の係合孔（非図示）に嵌合される。また、前記ピストンロッド３３の上昇により、パレット６０はアンクランプされる。

前記加工用テーブル２０がパレット交換位置へ位置決めすることで、円弧状をなすクランプ板３４と後述する段取テーブル５２のガイド部材５４が同一円周上に配置され、また、前記パレット６０が前記加工用テーブル２０においてアンクランプされると、クランプ板３４がシリンダ３２のピストンロッド３３の上昇に伴い押し上げられ、クランプ板３４上の転動ローラ４１の上面と、後述する段取テーブル５２のガイド部材５４の転動ローラ６５の上面とが同一の高さとなり、パレット６０の旋回動作が可能となる。

なお本実施形態では、ガイド機構に転動ローラを用いた例で説明したが、ガイド機構は円筒形状の転動ローラである必要はなく、球形のものでも良い。また、摺動部材であっても良く、クランプ板３４がパレット６０の下面に形成された係合溝６２の天井面を移動自在に支持するものであれば良い。

図９に示すように、立型マシニングセンタ１０の正面壁、すなわち前面壁であるスプラッシュガード１４Ａには開口部３０が形成されている。開口部３０は、下部が人の腰高位置となっており、全体が略四角形状に形成されている。

図１、図５及び図８に示すように開口部３０には、前記加工エリア１２と段取エリア４２とを仕切る仕切ドア３６が上下方向にスライド自在に支持されている。例えば、開位置、閉位置及び中立位置を有する図示しない３ポジション式のソレノイドバルブに開指令を付与して、前記ソレノイドバルブが開位置に位置すると、図４に示す空圧又は油圧のシリンダ３５のピストンロッド３９により仕切ドア３６は駆動されて、開口部３０を開放する開放位置に移動させるようにされている。また、前記ソレノイドバルブに閉指令を付与して、前記ソレノイドバルブが閉位置に位置すると、図４に示す空圧又は油圧のシリンダ３５のピストンロッド３９により仕切ドア３６は駆動されて、開口部３０を閉鎖する閉鎖位置に移動させるようにされている。なお、仕切ドア３６が開放位置及び閉鎖位置に位置している場合は、図示しない一対の位置検出スイッチが作動して、図示しない制御装置にそれぞれ開放状態信号及び閉鎖状態信号を出力するようにしている。

なお本実施形態では、仕切ドア３６を上下方向にスライドする例で説明したが、左右方向にスライドしても良い。また、巻き取り方式でも良い。

仕切ドア３６には、前記加工エリア１２が視認可能に透明板３７が嵌め込まれた窓３８が設けられている。本実施形態では、窓３８は、仕切ドア３６において、作業者が後述する切欠き領域８０に作業者エリアとしてアクセスした際に、加工エリア１２が視認可能な領域、すなわち、主軸がワークを加工しているところを視認可能な領域に設けられている。本実施形態では、窓３８は、仕切ドア３６において、カバー体４５よりも右側の領域に設けられている。なお、窓３８は、仕切ドア３６の略全体に設けてもよい。なお、作業者エリアは、作業者がアクセスできる、すなわち立ち入ることが可能な領域であり、後述する開閉カバー９０が開いた状態のときの前記切欠き領域８０をその一部として含む。

次に、段取エリア４２について説明する。

図２に示すように、前記立型マシニングセンタ１０の正面前方には、段取エリア４２が設けられている。段取エリア４２は、図２及び図５に示すように、後述するカバー壁８９、閉じた状態の開閉カバー９０及び閉鎖位置の仕切ドア３６にて囲まれる空間領域であり、段取りが作業者等により行われる空間領域である。

段取エリア４２は、前記開口部３０を介して加工エリア１２と連通する。前記段取エリア４２には、パレット交換位置に位置する前記加工用テーブル２０と１８０度位相を異にする位置に、図５に示すように下部支持部材２３により支持された段取テーブル５２が配置されている。

図２及び図５に示すように段取テーブル５２の下方には、下部支持部材２３に支持されたオイルパン７０が設けられている。前記オイルパン７０は、少なくとも機械前面のスプラッシュガード１４Ａの外側におけるパレット旋回可動領域を受けるために、図２及び図３に示すように、段取テーブル５２よりも前部側が広く形成されて大きな面積を有し、段取テーブル５２の下方をカバーするように配置されている。切削時に発生した切くずや付着した切削油剤等が、パレット交換のために旋回中またはパレット交換完了後に、パレット６０又はワークから落下した場合に、このオイルパン７０によりそれらを回収可能としている。なお、説明の便宜上、図９ではオイルパン７０の図示は省略されている。

図２及び図５に示すように、前記立型マシニングセンタ１０において、前記オイルパン７０の主軸の軸心にＸ軸方向で近い側、すなわち主軸基準線ｎ（主軸の軸心を通るＹ軸に平行な直線）に近い側の端部が切欠かれて、切欠き部７２が形成されている。詳細には、オイルパン７０の主軸基準線ｎに近い側の端部を、主軸基準線ｎに平行な直線で切欠かれて、切欠き部７２が形成される。この切欠き部７２が設けられていることにより、切欠き部７２及びスプラッシュガード１４Ａに臨む切欠き領域８０が形成されている。切欠き領域８０は開閉カバー９０が開いている時、作業者が主軸や加工エリア側のパレット上に設置されたワークや段取エリア４２側のパレットにアクセス可能な空間である。

次にパレット交換装置４０について説明する。

図５に示すように、パレット交換装置４０は、旋回駆動ユニット４３と、段取エリア４２側に設けられたガイド機構４４を備えた旋回型の装置である。

旋回駆動ユニット４３は、前記加工エリア１２と前記段取エリア４２の境界域の開口部３０の下部に設けられ、図２に示すようにパレット交換位置に加工用テーブル２０が位置したときの前記パレット６０の幅方向の中心線Ｌが通過する位置に、その旋回中心が設けられている。

図５に示すように、旋回駆動ユニット４３は、駆動モータ４６と、減速装置４８と、一対のフック５０とを含む。減速装置４８は、出力部として旋回駆動ユニット４３の最外周に位置する旋回出力部４９を有し、前記駆動モータ４６に連結される。一対のフック５０は、前記旋回出力部４９の相互に１８０度反対位置にそれぞれ設けられる。

減速装置４８は、前記ベッド１６に取り付けられた下部支持部材２３の固定部材４７上に設けられている。前記駆動モータ４６を覆うカバー体４５は、立型マシニングセンタ１０の図示しない上部支持部材により固定される。図５に示すように、本実施形態では、パレット交換装置４０の旋回中心ｍは、前記駆動モータ４６の出力軸の軸心としている。なお、旋回中心ｍは、前記駆動モータ４６の出力軸の軸心に限定する必要はなく、駆動モータにより駆動される歯車機構の一部の歯車の軸心を旋回中心とすることも可能である。

また、前記フック５０は、例えば、係合爪からなるが、係合爪に限定するものではなく、係合ピン等であってもよい。

図３、図５に示すように、加工エリア１２にあるパレット６０がアンクランプされると、クランプ板３４が上昇して、パレット６０を押し上げ、パレット６０の側部に設けられた一対のフック６４が前記フック５０に係合し、旋回可能になる。また、加工エリア１２にあるパレット６０がクランプすると、クランプ板３４とともにパレット６０が下降し、パレット６０の側部に設けられた一対のフック６４は前記フック５０との係合が解除される。

ガイド機構４４は、パレット交換時にパレット６０の移動をガイドする。前記ガイド機構４４は、段取テーブル５２の外周部に形成された円弧形状部５３に装着されるガイド部材５４と、ガイド部材５４に装着される転動ローラ６５から構成される。図３に示すように、前記円弧形状部５３において、円弧の中心は、パレット交換装置４０の旋回中心ｍとされる。

図３に示すように、前記円弧形状部５３上には、前記ガイド機構４４を構成する複数の長四角板状のガイド部材５４が旋回中心ｍから放射状に配置されて、間隔をおいて、図５に示すように前記円弧形状部５３に設けられた取付座５５上に固定されている。各ガイド部材５４は、その厚さがクランプ板３４の厚さと同じに形成され、旋回中心ｍの回りでパレット６０の係合溝６２内に遊嵌可能に形成される。また、前記ガイド部材５４の長手方向の両端には、転動ローラ６５がそれぞれ回動自在に支持されている。前記転動ローラ６５は、パレット６０の係合溝の天井面を転動する。すなわち、前記転動ローラ６５の上部はパレット６０を回転自在に支持する。このようにして、前記段取テーブル５２上にも前記加工用テーブル２０の場合と同様にパレット６０が載置される。前記ガイド部材５４の転動ローラ６５の高さ位置は、前記加工エリア１２にあるパレット６０がアンクランプした時のクランプ板３４上の転動ローラ４１の高さ位置と同一に設定されている。また、前記ガイド機構４４を構成する前記ガイド部材５４及び転動ローラ６５は、図２及び図３に示すように、切欠き領域８０内に位置しないように配置されている。

なお、切欠き領域８０において、開閉カバー９０が開いている時、作業者が立ち入る際に支障が生じない範囲でその領域に前記ガイド機構４４の一部を位置させてもよい。

なお、前述したクランプ板３４の転動ローラ４１と同様に、ガイド部材５４の転動ローラ６５も、円筒形状の転動ローラである必要はなく、球形のものでも良い。また、摺動部材であっても良い。

上記の構成により、前記加工エリア１２に位置するパレット６０がアンクランプした状態で、前記加工エリア１２及び段取エリア４２に位置する両パレット６０を前記駆動モータ４６により１８０度旋回すると、図２、図３及び図６に示すように前記加工エリア１２、段取エリア４２及び切欠き領域８０に描かれる破線で示す旋回軌跡で、パレット６０の交換が可能である。前記軌跡は、旋回中心ｍから最も遠位の部位であるパレット６０のコーナの軌跡である。また、破線で囲まれた範囲が、パレット旋回可動領域である。

図２及び図３に示すように、前記立型マシニングセンタ１０の正面において、左側のスプラッシュガード１４Ｂから前方に延びたカバー壁８９が設けられている。カバー壁８９は、段取エリア４２の左側外壁である。カバー壁８９には、段取エリア４２の正面及び右側面を開閉する開閉カバー９０が手動操作可能に支持されている。図２は開閉カバー９０が開いた状態を示し、図６は開閉カバー９０が閉じた状態を示している。

図２に示すように、開閉カバー９０が開いた状態では、作業者は切欠き領域８０へのアクセスが可能となる。また、図６に示すように、開閉カバー９０が閉じた状態では、切欠き領域８０が、開閉カバー９０により閉鎖される。この開閉カバー９０が閉じた状態では、切欠き領域８０内に作業者のアクセスができなくなるとともに、切欠き領域８０がパレット交換装置のパレット旋回エリアの一部となる。この時、切欠いたことにより失われたオイルパン７０の機能、すなわち切りくずや切削油剤等の回収機能は、開閉カバー９０が代替する。

また、図７及び図８に示すように開閉カバー９０の閉鎖端側には、段取エリア４２内を視認するための透明板９１が嵌め込まれた窓９２が設けられている。このように窓９２が設けられていることにより、開閉カバー９０が閉鎖状態の際に、作業者が開閉カバー９０の外部から、窓９２を介して段取エリア４２を、また、窓９２と仕切ドア３６の窓３８を介して加工エリア１２を、視認することが可能となっている。

図６に示すように、立型マシニングセンタ１０の正面壁であるスプラッシュガード１４Ａの右端には、操作盤７６が、ブラケット７７を介して、図２に示すように盤面が切欠き領域８０に向かう回転位置と、図６に示す盤面が前方に向かう回転位置間を回転自在に支持されている。操作盤７６が設けられた位置は、前記切欠き領域８０を含む作業者エリアに隣接した位置に相当する。なお、操作盤７６が設けられた位置は、立型マシニングセンタ１０の正面壁であるスプラッシュガード１４Ａの右端に限定されるものではなく、切欠き領域８０を含む作業者エリアに隣接する位置であればよい。前記操作盤７６の盤面には、立型マシニングセンタ１０に対して、各種の操作指令を図示しない制御装置へ入力するための操作キー等及びモニタ部を備える。

２． 実施形態の作用
次に、上記のように構成された立型マシニングセンタ１０の操作及び動作について説明する。

加工エリア１２では、パレット６０はクランプ装置３１により加工用テーブル２０にクランプされるとともに図示しないワークを載置した状態で、Ｘ軸方向、或いはＹ軸方向への加工用テーブル２０の移動とともに同方向に移動する。前記加工用テーブル２０上のワークは、前記加工エリア１２にて、図示しない主軸に取り付けられた切削加工具により、切削加工が行われる。

このとき、段取エリア４２側のパレット６０には、未加工の図示しないワークが載置されているものとする。また、前記ワークが切削加工されている間、開口部３０は閉鎖位置に位置する仕切ドア３６により閉鎖されている。この場合、作業者は、開閉カバー９０を開放した状態で切欠き領域８０に入ることにより、窓３８から加工エリア１２を視認することができる。また、図２に示すように、操作盤７６を切欠き領域８０側に向かう回転位置に位置させた状態で、或いは、操作盤７６を前方に向かう回転位置に位置させた状態で、作業者は操作盤７６から各種の操作指令を図示しない制御装置へ入力することもできる。

次に、パレット交換を行う場合について説明する。

パレット交換時には、開閉カバー９０を図６に示すように、閉鎖状態にして、切欠き領域８０に作業者が入れないようにする。

前記ワークに対する切削加工が終了して、パレット交換を行う場合、図示しない制御装置は、前記加工用テーブル２０を、図２に示すパレット交換位置へ移動させる。

また、図示しない制御装置は、図示しない前記ソレノイドバルブに開指令を付与して仕切ドア３６を開放位置へ移動させる。

そして、図示しない制御装置は、加工用テーブル２０のパレット交換位置への移動が完了した後、図５に示すクランプ装置３１のピストンロッド３３を上昇させて、クランプ板３４による前記加工用テーブル２０に対するパレット６０の固定を解除する。すなわち、クランプ装置３１は、前記パレット６０をアンクランプすることで、クランプ板３４がパレット６０を押し上げて、前記パレット６０のフック６４と旋回駆動ユニット４３の加工エリア１２側に位置するフック５０とが係合する。

この後、図示しない制御装置は、仕切ドア３６の図示しない位置検出スイッチによって仕切ドア３６が開放状態になるのを確認し、駆動モータ４６を駆動する。前記駆動モータ４６の駆動により、加工エリア１２と段取エリア４２にそれぞれ位置するパレット６０が旋回中心ｍを中心に１８０度旋回する。なお、旋回方向は、例えば、時計回り方向でもよく、或いは反時計回り方向でもよい。

両パレット６０が、上記のように１８０度旋回し、パレットが交換された後、図示しない制御装置は、パレット６０を加工用テーブル２０にクランプする。すなわち、図５に示すクランプ装置３１のピストンロッド３３を下降させる。このことにより、加工エリア１２側のパレット６０は下降して、フック６４とフック５０の係合が解除されるとともに、加工用テーブル２０に対してクランプ板３４によるパレット６０の固定が行われる。

また、図示しない制御装置は、図示しない前記ソレノイドバルブに閉指令を付与して仕切ドア３６を閉鎖位置へ移動させる。

この後、図示しない制御装置は、仕切ドア３６の前記図示しない位置検出スイッチによって仕切ドア３６が閉鎖状態になるのを確認して、前記加工用テーブル２０をパレット交換位置から主軸近傍へ移動させて、パレット６０上のワークに対して、切削加工を行う。

作業者は、上記のようにパレット交換後に、開閉カバー９０を開放した状態にした後、切欠き領域８０内に入り、段取エリア４２に位置するパレット６０の加工済みのワークを次に行われる未加工のワークへ交換する等の段取りを行う。

上記のように構成された立型マシニングセンタ１０は下記の特徴がある。

前記立型マシニングセンタ１０では、加工エリア１２と段取エリア４２を開閉自在に仕切る仕切ドア３６と、段取エリア４２を開閉する開閉カバー９０が設けられている。また、オイルパン７０の端部には切欠き部７２が設けられて、前記切欠き部７２に臨む空間を、開閉カバー９０の開時、すなわち、開放した状態の時には、作業者がアクセス可能な作業者エリアの一部とし、開閉カバー９０の閉時、すなわち、閉鎖状態の時には、パレット交換装置４０のパレット旋回エリアの一部としている。この結果、機械の幅を大きくすることなく、機械の前面に作業者エリアを確保でき、主軸に装着された工具に対する操作等の作業を行うことができる。

このことにより、主軸に装着された工具に対する操作と段取エリアでの段取り替え作業を同一の場所で行えるようになり、作業者の動作範囲を絞ることができ、作業効率が向上する。

また、前記立型マシニングセンタ１０では、パレット交換装置４０の旋回中心ｍが前記主軸ヘッド２８が備える主軸の軸心ＯからＸ軸方向にオフセットして配置され、オイルパン７０の主軸の軸心にＸ軸方向で近い側、すなわち主軸基準線ｎに近い側の端部に切欠き部７２が設けられている。この結果、本実施形態では、パレット交換装置４０の旋回中心が前記主軸の軸心ＯからＸ軸方向にオフセットして配置されることにより、切欠き領域と主軸との距離を短くすることができ、切欠き領域を含む作業者エリアにおいて、主軸に装着された工具に対する操作等がより容易に行いやすくなる。

また、前記立型マシニングセンタ１０では、前記仕切ドア３６の少なくとも切欠き領域８０側には、前記加工エリア１２を視認可能な窓３８が設けられている。この結果、自動運転中に作業者が前記加工エリア１２を窓３８を介して観察することができる。

また、前記立型マシニングセンタ１０では、前記主軸ヘッド２８が備える主軸の軸心Ｏから前記パレット交換装置４０の旋回中心ｍまでのＸ軸方向のオフセット量Ｒを前記パレットの幅の多くとも半分としている。この結果、この構成によれば、機械幅を大きくすることなく、パレット交換装置４０を機械前面に配置し、切欠き領域８０を含む作業者エリアを確保できる。

また、前記立型マシニングセンタ１０では、前記パレット交換装置４０は、パレット交換時に前記パレット６０をガイドするガイド機構４４を有し、前記ガイド機構４４は、前記切欠き領域８０に存在しないように前記切欠き領域８０を避けて設けられている。この結果として、ガイド機構を備えたパレット交換装置であっても、切欠き領域を作業者エリアの一部として確保できる。

また、前記立型マシニングセンタ１０では、前記切欠き領域８０に隣接した部位には、操作盤７６が切欠き領域８０に向かう回転位置を少なくとも含むように回転自在に設けられている。この結果、この構成によれば、切欠き領域８０の近傍に作業者が位置する場合は、操作盤７６を切欠き領域８０に向かう回転位置に位置させると、操作盤の操作が行いやすくできる。すなわち、機械本機を操作する場合と、段取エリアの操作をする場合で、より適切な方向に操作盤を向けることができ、結果として、機械本機の操作と、パレット交換、段取り替えに関する操作を同一の操作盤で兼用することが可能となり、コストを低く抑えることができる。

なお、前記実施形態では、パレット交換装置４０の旋回中心ｍは、前記主軸の軸心Ｏから左側にオフセットしており、オイルパン７０の切欠き部７２は、オイルパン７０の右側端部に設けられていたが、オフセットの方向は反対方向の右側でもよい。この場合は、切欠き部は、オイルパン７０の左側端部に設けるものとする。

ｍ…旋回中心、Ｏ…主軸の軸心、１０…立型マシニングセンタ、
１２…加工エリア、２０…加工用テーブル、２８…主軸ヘッド、
３０…開口部、３１…クランプ装置、３６…仕切ドア、３８…窓、
４０…パレット交換装置、４２…段取エリア、４４…ガイド機構、
６０…パレット、７０…オイルパン、７２…切欠き部、
８０…切欠き領域、９０…開閉カバー。

Claims (5)

1. パレットを搭載する加工用テーブルと、工具を装着する主軸を備えた主軸ヘッドを有し、前記加工用テーブルと前記主軸ヘッドは、機械の左右方向であるＸ軸方向、機械の前後方向であるＹ軸方向、機械の上下方向であるＺ軸方向にそれぞれ相対的に移動可能に設けられ、加工エリアをスプラッシュガードで覆われた立型マシニングセンタにおいて、
   前記加工用テーブルは、Ｘ軸方向に移動自在に設けられ、前記主軸ヘッドはＺ軸方向に移動自在に設けられ、
   前記加工用テーブルに載置されるパレットと段取エリアに載置されるパレットとを交換する旋回型のパレット交換装置及び前記パレットが旋回するパレット旋回可動領域を備え、
   前記パレット交換装置の前記段取エリアに載置されるパレットの下方に、少なくとも機械前面の前記スプラッシュガードの外側における前記パレット旋回可動領域を受けるオイルパンを備え、
   前記加工エリアと段取エリアを仕切る仕切ドアが開閉自在に設けられるとともに、前記段取エリアを開閉する開閉カバーが設けられ、
   前記オイルパンの端部には切欠き部を設けて、前記切欠き部に臨む空間を切欠き領域とし、
   前記パレット交換装置の旋回中心は、前記主軸ヘッドが備える主軸の軸心からＸ軸方向にオフセットして配置され、
   前記切欠き部は、前記主軸の軸心を通るＹ軸に平行な直線に近い側の前記オイルパンの端部に設けられていることを特徴とする立型マシニングセンタ。
2. 前記主軸ヘッドが備える主軸の軸心から前記パレット交換装置の旋回中心までのＸ軸方向のオフセット量を前記パレットの幅の多くとも半分としたことを特徴とする請求項１に記載の立型マシニングセンタ。
3. 前記仕切ドアの少なくとも前記切欠き領域側には、前記加工エリアを視認可能な窓が設けられていることを特徴とする請求項１又は３に記載の立型マシニングセンタ。
4. 前記パレット交換装置は、パレット交換時に前記パレットをガイドするガイド機構を有し、前記ガイド機構は、前記切欠き領域に存在しないように前記切欠き領域を避けて設けられていることを特徴とする請求項１、３又は４に記載の立型マシニングセンタ。
5. 操作盤が切欠き領域に向かう回転位置を少なくとも含むように回転自在に設けられていることを特徴とする請求項１又は３〜５のうちいずれか１項に記載の立型マシニングセンタ。

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