JP5623130B2 - 敷ブロック移動用工具 - Google Patents

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Description

本発明は、ワークをテーブルに支持するための敷ブロックを移動させる敷ブロック移動用工具に関する。
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10を用いて説明する。図10(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10(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、テーブル上面に塵や埃などが散乱している場合、テーブル上に敷ブロックを安定して載置することができない。また、ワークの加工作業後に、加工により発生した屑などがテーブル上やワーク上に散乱する。したがって、簡単な構成で、これらの塵や埃、屑などを清掃可能な構成が望まれている。
本発明は、上記のような課題を解決するため、敷ブロックの移動と同時に、テーブルやワーク上を清掃可能な敷ブロック移動用工具を提供することを目的とする。
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用いられ、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、前記主軸に装着可能とされた主軸装着部と、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部と、前記ブロック保持部の前記テーブルに対向する下面に設けられる流体噴出口と、前記ブロック保持部内に設けられ、流体噴出口と連通する流体流路と、を具備し、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、前記テーブルの上面に直交す延長片部と、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、前記延長片部の前記差込片部が設けられる位置から、少なくとも前記上壁部の厚み寸法以上離間した位置で、前記差込片部と平行して設けられ前記セパレータ部に取り付けられる取付片部とを備えたことを特徴とする。
この発明では、主軸に設けられたブロック保持部で敷ブロックを保持し、主軸を三軸方向に移動させることで、敷ブロックを所望の位置に移動させることができる。また、この工具のブロック保持部の下面には、流体噴出口が設けられ、この流体噴出口には、流体流路が連通されている。したがって、流体流路に、流体として例えばエアーを導入することで、流体噴出口からエアーを噴出させ、ブロック保持部の下方の塵埃などを吹き飛ばすことができる。また、流体として、例えば水などの洗浄用の液体を導入することも可能であり、この場合、流体噴出口から液体を噴出してブロック保持部の下方を洗浄することができる。また、流体流路に導入する液体として、クーラントなどを導入することもできる。この場合、例えば敷ブロック上にワークを保持した後、ワーク上にクーラントなどを噴射することができ、ワーク加工時の発熱を抑えることができる。
すなわち、上記のような構成により、本発明の敷ブロック移動用工具では、敷ブロックを所望の位置に移動させるだけでなく、敷ブロックを移動前のテーブルの洗浄、テーブルに載置された敷ブロック上の洗浄、敷ブロック上に載置されたワークの洗浄やクーラントの噴射などをも実施することができ、敷ブロックの安定載置、ワーク加工後の加工屑の処理を実施することができる。
しかも、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。このため、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。
その上、ブロック保持部は、延長片部、差込片部、および取付片部により、断面略コ字状に形成される。したがって、上記発明と同様に、簡単な操作で、敷ブロックを持ち上げることができる。また、取付片部と差込片部により敷ブロックの上壁部を挟み込むことができる。これにより、敷ブロックの移動中に、例えば敷ブロックが突起などに乗り上げてテーブルから離れる方向に移動した場合でも、取付片部により抑えることができ、敷ブロック移動時の抜け落ちを防止することができる。
本発明の敷ブロック移動用工具では、前記流体流路は、前記主軸と前記ブロック保持部とを接続する接続部の内部を通り、前記主軸に設けられる流体導入手段に連通されることが好ましい。
この発明では、流体流路は、ブロック保持部の内部、接続部の内部を通って主軸の流体導入手段に連通する、いわゆるセンタースルータイプに形成されている。このようなセンタースルータイプの流体流路では、流体を導入するためのチューブなどを設ける必要がなく、構成を簡単にすることができる。
本発明の敷ブロック移動用工具では、前記ブロック保持部には、前記テーブルに対向する下面に、前記テーブル側に向かって突出するワイパーが設けられることを特徴とする。
この発明では、ブロック保持部の下面にワイパーが設けられている。このため、ワイパーを、テーブルや敷ブロック、ワークなどの対象物に当接させた状態で、主軸を対象物の面方向に平行に移動させることで、これらの対象物に付着した塵や埃をワイパーで掻き出し、除去することができる。特に、ワーク加工時にクーラントなどの油や洗浄液などを用いた場合、これらの油や洗浄液により加工屑が対象物に付着し、エアーを吹き付けただけでは加工屑が除去できないことがある。このような場合であっても、本発明ではワイパーにより、ワークやテーブルなどの対象物に付着した加工屑を効率よく掻き出して除去することができる。
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用いられ、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、前記主軸に装着可能とされた主軸装着部と、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部と、前記ブロック保持部の前記テーブルに対向する下面に設けられ、前記テーブル側に向かって突出するワイパーと、を備え、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、前記テーブルの上面に直交す延長片部と、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、前記延長片部の前記差込片部が設けられる位置から、少なくとも前記上壁部の厚み寸法以上離間した位置で、前記差込片部と平行して設けられ前記セパレータ部に取り付けられる取付片部とを備えたことを特徴とする。
この発明では、主軸に設けられたブロック保持部で敷ブロックを保持し、主軸を三軸方向に移動させることで、敷ブロックを所望の位置に移動させることができる。また、この工具のブロック保持部の下面には、ワイパーが設けられ、このワイパーによりブロック保持部の下方のワークや敷ブロック、テーブルなどの対象物に付着した塵埃などを掻き出して除去することができる。
すなわち、上記のような構成により、本発明の敷ブロック移動用工具では、敷ブロックを所望の位置に移動させるだけでなく、敷ブロック移動前のテーブルの清掃、テーブルに載置された敷ブロック上の清掃、敷ブロック上に載置されたワークの清掃を実施することができ、敷ブロックの安定載置、ワーク加工後の加工屑の処理を実施することができる。
この発明では、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。このため、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。
この発明では、ブロック保持部は、延長片部、差込片部、および取付片部により、断面略コ字状に形成される。したがって、上記発明と同様に、簡単な操作で、敷ブロックを持ち上げることができる。また、取付片部と差込片部により敷ブロックの上壁部を挟み込むことができる。これにより、敷ブロックの移動中に、例えば敷ブロックが突起などに乗り上げてテーブルから離れる方向に移動した場合でも、取付片部により抑えることができ、敷ブロック移動時の抜け落ちを防止することができる。
本発明の敷ブロック移動用工具では、前記敷ブロックの前記上壁部、および前記ブロック保持部の前記差込片部のうちいずれか一方には、前記差込片部に前記上壁部を係止する係止突起が設けられ、他方には、前記係止突起を挿入可能な挿入孔が設けられることが好ましい。
ここで、ブロック保持部により、敷ブロックの開口端面またその一部を延長片部に当接させて保持する場合、ブロック保持部および差込片部のうちいずれか一方に、1つの差込片部が設けられ、他方に1つの挿入孔が設けられる構成とすればよい。また、敷ブロックを延長片部に当接させない場合では、少なくとも2つ以上の係止突起および挿入孔が設けられていればよい。このような構成では、ブロック保持部で敷ブロックを保持した際に、敷ブロックのテーブル面に平行する2次元平面内での移動を規制することができ、敷ブロックを所望の位置に正確に移動させることができる。
本発明に係る第一実施形態で使用される敷ブロック移動用工具の概略構成を示す斜視図。 第一実施形態で使用される敷ブロックの斜視図。 第一実施形態の敷ブロック移動用工具の断面図。 第一実施形態の敷ブロック移動用工具を備えた工作機械の一実施形態を示す概念図。 第一実施形態のテーブル上の敷ブロックの配置状態を示した図。 本発明の第1変形例の敷ブロック移動用工具を示す斜視図。 本発明の第2変形例の敷ブロック移動用工具のブロック保持部の一部、および敷ブロックを示す斜視図。 本発明の第3変形例の敷ブロック移動用工具のブロック保持部の一部、および敷ブロックを示す斜視図。 本発明の第4変形例の敷ブロック移動用工具の断面図。 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。
〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図1は、第一実施形態で使用される敷ブロック移動用工具10を示す斜視図であって、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、本発明の接続部である主軸装着部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、敷ブロック移動用工具10の断面図である。
図3に示すように、ブロック保持部13の差込片部13Cの底面には、複数の噴出口131(本発明の流体噴出口)が設けられ、敷ブロック移動用工具10の内部には、これらの噴出口131と連通する流体流路14が形成されている。
具体的には、主軸装着部11のチャック用トップ17には、主軸に設けられた図示しない流体導入手段と連通する第一連通路141が形成され、テーパシャンク16およびセパレータ部12内には、この第一連通路141に接続される第二連通路142が形成され、この第二連通路142内に、チャンバー143が設けられている。また、ブロック保持部13には、チャンバー143と噴出口131とを連通する第三連通路144が形成されている。そして、本発明の流体流路14は、第一連通路141、第二連通路142、チャンバー143、および第三連通路144により構成されている。
このような敷ブロック移動用工具10では、流体導入手段から流体流路14内に流体を導入することで、噴出口131から導入された流体が噴出される。ここで、導入する流体としては、例えばエアー、洗浄液、クーラントなどが例示できる。
また、ブロック保持部13の差込片部13Cの下面の延長片部13B側の一方端には、ワイパー15が設けられている。このワイパー15は、延長片部13Bから突出する差込片部13Cの突出方向に対して、直交する方向に長手状に形成されている。例えば、図3に示す例では、差込片部13Cが延長片部13Bから左方向に突出するが、この場合、ワイパー15は、図3における紙面に直交する方向に長手に形成される。また、ワイパー15は、差込片部13Cから下方側に突出するヘラ状の部材であり、例えば合成樹脂などの可撓性部材により形成されている。
図4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X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Y軸として図で前後方向(図4における紙面に直交する方向)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(Y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5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5(a)は、テーブル28を上面から見た図、図5(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5(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。
〔敷ブロックの配置方法の説明〕
以下、工作機械20による敷ブロック61〜66の配置方法について説明する。ここでは、一例として、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配置方法を説明する。なお、敷ブロック61〜66の配置方法としては、以下に示す手動または半自動の制御に限られず、例えば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り、敷ブロック61〜66を配置してもよい。
(1)手動またはMDIにより敷ブロック61〜66を移動させるには、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(Y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をテーブル28上で移動させ、テーブル28上を清掃する(第一清掃工程)。
これには、工作機械20を運転し、敷ブロック移動用工具10をテーブル28の1つの頂点に移動させる。この時、敷ブロック移動用工具10のZ軸座標を、テーブル28の上面にワイパー15が当接する高さ位置に調整する。そして、工作機械20を運転して、敷ブロック移動用工具10を、ワイパー15の長手方向に対して交差する方向に移動させるとともに、主軸から流体流路14にエアーを導入し、噴出口131からエアーを噴出させる。
例えば、ワイパーがY軸方向に沿って配置されている場合、敷ブロック移動用工具10を+X方向に沿って移動させる。また、敷ブロック移動用工具10をテーブル28の他端まで移動させると、C軸周りで180度回転させるとともに、Y軸方向に、ワイパー15の長手寸法分だけ移動させる。そして、敷ブロック移動用工具10を−X軸方向に沿って移動させる。また、上記移動時において、常時、流体導入手段から流体流路14に、例えばエアーを導入し、噴出口131からエアーを噴出させる。以上の動作を繰り返し実施することで、テーブル28の全面に対して、噴出口131から噴出されるエアーおよびワイパー15により、塵や埃、付着物を除去することが可能となる。
なお、ここでは、テーブル28の上面の全体を清掃する動作を例示したが、例えば敷ブロック61〜66を配置する位置近傍のみを清掃する動作を行ってもよい。
また、エアーの代わりに洗浄液などを噴出口131から噴射させてテーブル28上を洗浄し、ワイパー15により洗浄液を掻き取る動作を実施することで第一清掃工程を実施してもよい。
(4)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をテーブル28上で移動させ、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。
(4−1)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5(a)でP1a付近に移動させて位置決めする。
(4−2)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)。
(4−3)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)。これは図5(a)でP1Uの位置で行う。
(4−4)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。
(4−5)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。
(5)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に配置した後、敷ブロック60上を清掃する第二清掃工程を実施する。この第二清掃工程では、敷ブロック移動用工具10のZ座標を、ワイパー15が敷ブロック61〜66の上壁部60Bの上面に当接可能な位置に調整する。そして、敷ブロック移動用工具10を、これらの敷ブロック61〜66上で移動させ、敷ブロック61〜66の上壁部60Bの上面を清掃する。この清掃は、上記第一清掃工程にて説明したように、噴出口131からエアーや洗浄液などを噴出させ、ワイパー15で塵や埃、付着物、洗浄液などを掻き取ることで実施される。
なお、ここでは、全ての敷ブロック61〜66を移動させた後、第二清掃工程を実施する例を示したが、各敷ブロック61〜66の移動が完了する度に、第二洗浄工程を実施してもよい。
そして、敷ブロック61〜66の上面清掃の後、敷ブロック61〜66の上にワークを載置して加工を行う。この時、敷ブロック61〜66の上面が清掃されていることで、敷ブロック61〜66とワークとの間に、塵や埃、付着物などの異物が介在せず、ワークを敷ブロック61〜66上に安定配置させることが可能となる。
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。なお、ワークの加工前、加工工具を装着する前に、第一清掃工程や第二清掃工程と同様の手法により、ワークを洗浄するワーク清掃工程を実施してもよい。また、ワーク清掃工程では、噴出口131からクーラントを噴射させてもよく、この場合、クーラントにより、ワーク加工時の発熱を抑制し、加工効率を向上させることが可能となる。
(6)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。
(7)次に、敷ブロック移動用工具10を相対移動させることで、ワーク上を洗浄する(第三清掃工程)。この操作は、第一清掃工程や第二清掃工程と同様にして行う。すなわち、工作機械20は、敷ブロック移動用工具10のZ座標を、ワイパー15がワークの上面に当接可能な高さ位置に調整する。そして、噴出口からエアーや洗浄液などを噴出させて、ワーク上の塵や埃、付着物の他、加工時に発生した加工屑などを除去する。また、ワークの加工時にクーラントなどの液体を用いた場合には、ワイパー15によりこれらの液体も除去することが可能となる。
(8)この後、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。なお、一連の作業完了後に、第一〜第三清掃工程と同様の清掃処理によりテーブル28上を清掃してもよい。
〔第一実施形態の作用効果〕
上述したように、上記第一実施形態の敷ブロック移動用工具10は、敷ブロックを保持するブロック保持部13の差込片部13Cを備え、この差込片部13Cの下面には複数の噴出口131が設けられ、これらの噴出口131は、ブロック保持部13や主軸装着部11の内部に形成される流体流路14を介して主軸に連通されている。このため、主軸からエアーやクーラント、洗浄液などの流体を噴出口131から噴出させることができる。これにより、主軸を所望の位置に移動させて、噴出口131からエアーや洗浄液を噴出させることで、例えばテーブル28上や、敷ブロック60上、ワーク上を清掃することができる。また、ワークの加工前において、ワークにクーラントを噴射させることもでき、ワーク加工効率を向上させることもできる。
また、この差込片部13Cの下面には、ワイパー15が設けられている。このワイパー15は、差込片部13Cの延長片部13B側の端部に、差込片部13Cの突出方向に対して直交する幅方向(Y軸方向)に長手に形成されている。このため、差込片部13Cを敷ブロック60の内部空間60Dに差し込む際に、ワイパー15が敷ブロック60の底壁部60Aに当接せず、敷ブロックを保持する際に邪魔にならない。また、主軸のZ軸位置を調整して、ワイパー15がテーブル28や敷ブロック60、ワークなどの清掃対象に当接する高さ位置とし、敷ブロック移動用工具10をX軸方向に移動させることで、Y軸方向に沿って長手となるワイパー15で、清掃対象の表面に付着した付着物、塵、埃を掻き出すことができる。このため、清掃対象の塵や埃をより確実に除去することができる。また、噴出口から洗浄液やクーラントなどの液体を噴出した場合では、ワイパー15により、これらの液体を掻き出して除去することができる。
さらに、ブロック保持部13は、延長片部13Bに対して、差込片部13Cが略直交して設けられている。このような構成では、差込片部13Cを敷ブロック60の内部空間60Dに差し込み、敷ブロック移動用工具10を上方(+Z軸方向)に移動させることで、敷ブロック60を容易に吊り上げて移動させることができる。
ここで、ブロック保持部13は、取付片部13Aを備え、敷ブロック60がブロック保持部13に保持された状態では、上壁部60Bが差込片部13Cおよび取付片部13Aにより挟み込まれる状態となる。このため、敷ブロック60を確実に保持可能であり、例えば敷ブロック60の移動中に、底壁部60Aが他の部材に乗り上げ、上方に押し上げられた場合でも、取付片部13Aで敷ブロック60の上壁部60Bを押えることができ、敷ブロック60の落下などの不都合を回避できる。
〔その他の実施の形態〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、敷ブロック移動用工具としては、図6〜図8に示す構造であってもよい。
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。
すなわち、敷ブロック移動用工具10において、ブロック保持部13の形状を、図6のようにしてもよい。
この敷ブロック移動用工具10A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10A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。
上記第一実施形態の敷ブロック移動用工具10では、差込片部13Cの下面に、流体流路14と連通する噴出口131と、ワイパー15との双方が設けられる構成を例示したが、ワイパー15が設けられず、流体流路14と連通する噴出口131のみが形成される構成としてもよい。
また、例えば図7に示す第2変形例のように、噴出口131や流体流路14が形成されず、ワイパー15のみが設けられる構成などとしてもよく、この場合であっても、ワイパー15のみにより、清掃工程を実施することが可能である。
図8は、敷ブロック移動用工具の第3変形例を示す図である。
この敷ブロック移動用工具10Cは、ブロック保持部13の差込片部13Cに、セパレータ部12側に突出する、例えば円柱形状の係止突起132を備えている。
また、敷ブロック60は、上壁部60Bの略平面中心位置に、係止突起132が挿通可能な挿入孔601を備えている。
このような敷ブロック移動用工具10Cでは、差込片部13Cを敷ブロック60の空間60Dに差し込み、敷ブロック60の端面602を延長片部13Bに当接させた状態で敷ブロック移動用工具10Cを上方(+Z方向)に移動させると、係止突起132が挿入孔601に挿通される。したがって、敷ブロック60は、係止突起132および延長片部13Bの双方により位置決めされることとなり、確実に差込片部13C上に保持させることができる。
また、図8に示す例では、円柱状の係止突起132を、円形の挿入孔601に挿通させる構成としたが、例えば、断面矩形状の係止突起を、断面矩形状方の挿入孔に挿通させる構成などとしてもよい。この場合では、敷ブロック60の端面602を延長片部13Bに当接させることなく、敷ブロック60を位置決めして確実に保持することができる。
さらには、図9に示す例にように、差込片部13Cに、複数(例えば2つ)の係止突起132を設け、敷ブロック60の上壁部60Bにこれらの係止突起132に対応した挿入孔601を形成する構成としてもよい。この場合でも、ブロック保持部13に敷ブロック60を確実に保持させることができ、例えば、敷ブロック60の移動中に、ブロック保持部13から敷ブロック60が脱落するなどの不都合を回避することができる。
そして、上述の実施形態例では、敷ブロック移動用工具10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。
また、上記において、ワイパー15が、差込片部13Cの下面のうち、延長片部13B側の一端縁に沿って設けられる例を示したが、差込片部13Cを敷ブロック60の内部空間60Dに差し込んだ際に、敷ブロック60に当接しない、または差込片部13Cの差し込み操作を阻害しない位置であれば、いかなる位置に設けられていてもよい。また、ワイパー15の数としても、例えば2つ以上設けられる構成などとしてもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
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。
13…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、30…スピンドル(主軸)、60〜66…敷ブロック、60A…底壁部、60B…上壁部、60C…側壁部、60D…空間、100…ワーク、131…噴出口(流体噴出口)、132…係止突起、601…挿入孔。

Claims (5)

  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用いられ、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、
    前記主軸に装着可能とされた主軸装着部と、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部と、
    前記ブロック保持部の前記テーブルに対向する下面に設けられる流体噴出口と、
    前記ブロック保持部内に設けられ、流体噴出口と連通する流体流路と、
    を具備し、
    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、前記テーブルの上面に直交す延長片部と、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、前記延長片部の前記差込片部が設けられる位置から、少なくとも前記上壁部の厚み寸法以上離間した位置で、前記差込片部と平行して設けられ前記セパレータ部に取り付けられる取付片部とを備えた
    ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
  2. 請求項1に記載の敷ブロック移動用工具において、
    前記流体流路は、前記主軸と前記ブロック保持部とを接続する接続部の内部を通り、前記主軸に設けられる流体導入手段に連通される
    ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
  3. 請求項1または請求項2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には、前記テーブルに対向する下面に、前記テーブル側に向かって突出するワイパーが設けられた
    ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
  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用いられ、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、
    前記主軸に装着可能とされた主軸装着部と、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部と、
    前記ブロック保持部の前記テーブルに対向する下面に設けられ、前記テーブル側に向かって突出するワイパーと、を備え、
    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、前記テーブルの上面に直交す延長片部と、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、前記延長片部の前記差込片部が設けられる位置から、少なくとも前記上壁部の厚み寸法以上離間した位置で、前記差込片部と平行して設けられ前記セパレータ部に取り付けられる取付片部とを備えた
    ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の敷ブロック移動用工具において、
    前記敷ブロックの前記上壁部、および前記ブロック保持部の前記差込片部のうちいずれか一方には、前記差込片部に前記上壁部を係止する係止突起が設けられ、他方には、前記係止突起を挿入可能な挿入孔が設けられる
    ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
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