JP5779541B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを搬送するワーク搬送治具と、ワークを加工する加工ヘッドとからなる工作機械に関する。

工作機械には、治具に取付けたワークに加工ヘッドを近づけてワークを加工するものが知られている（例えば、特許文献１（図４）参照。）。

図２１は従来技術に係る工作機械の基本原理を説明する図であり、工作機械２００は、加工ユニット２０１と、搬送ライン２０２上のクランプユニット２０３とからなる。加工ユニット２０１では、多軸加工ヘッド２０６がクランプユニット２０３に対して進退自在に設けられる。

クランプユニット２０３では、ターンテーブル２０７に治具２０８を介してワーク２０９が取付けられる。ワーク２０９に多軸加工ヘッド２０６を近づけると、加工ヘッド２０６に設けられたガイドポスト２１０が、クランプユニット２０３のガイドブッシュ２１１に挿入されて、加工ヘッド２０６に対してクランプユニット２０３が位置決めされる。さらに、加工ヘッド２０６を前進させることで、ワーク２０９に加工が施される。

ガイドポスト２１０をガイドブッシュ２１１に挿入することで位置決めする場合、ガイドポスト２１０とガイドブッシュ２１１との間に嵌め合いのための隙間を設ける必要がある。
しかし、ガイドポスト２１０とガイドブッシュ２１１との間に隙間を設けることで、位置決め精度が低下し、加工時にビビリが生じて加工精度の向上が困難となる。

特開２０１１−２４０４６６公報

本発明は、ガイドポストとガイドブッシュとによる位置決め機構であっても、位置決め精度を向上させると共に、加工によるビビリを低減させ、加工精度の向上を図ることができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、ワークを取付けるワーク搬送治具と、前記ワークを加工する加工ヘッドとからなる工作機械において、前記ワークの被加工部を加工するために前記加工ヘッドに近づける被加工部移動機構と、前記ワーク搬送治具または前記加工ヘッドのうちどちらか一方に設けられるガイドポストと、前記ワーク搬送治具または前記加工ヘッドのうちどちらか他方に設けられ前記ガイドポストが挿通されるガイドブッシュと、前記ガイドブッシュに挿入される前記ガイドポストを前記ガイドブッシュの穴の内周面に相対的に付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、付勢手段は、ワーク搬送治具または加工ヘッドのうちガイドポストが設けられるどちらか一方に配置され、ガイドブッシュの軸に対してガイドポストの軸を傾斜可能にする傾斜機構と、ワーク搬送治具または加工ヘッドのうちガイドポストが設けられるどちらか一方を付勢することでガイドポストを傾斜させる弾性体とからなることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、付勢手段は、複数のガイドブッシュの穴間の外側距離よりも複数のガイドポスト間の外側距離を大きく設定し、ガイドポストの基端部に、ガイドブッシュに付勢されることで挿入されたガイドポスト同士が近づくように偏心する偏心ブッシュが備えられること、または、複数のガイドブッシュの穴間の内側距離よりも複数のガイドポスト間の内側距離を小さく設定し、ガイドポストの基端部に、ガイドブッシュに付勢されることで挿入されたガイドポスト同士が遠ざかるように偏心する偏心ブッシュが備えられることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、付勢手段は、ガイドブッシュの穴の内周面の一部にこの穴の径方向に移動可能に設けられ、挿入されるガイドポストを押圧する押圧部を備えることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、加工ヘッドは、ワークを加工する工具が下向きに装着されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ガイドブッシュに挿入されるガイドポストをガイドブッシュの穴の内周面に相対的に付勢する付勢手段とを備える。
ガイドポストとガイドブッシュの間に大きい隙間を有する位置決め機構であっても、ガイドポストを付勢手段でガイドブッシュの穴の内周面に付勢するので、ガイドブッシュに対してガイドポストがガタつく心配がない。結果、位置決め精度を向上させると共に、加工によるビビリを低減させ、加工精度の向上を図ることができる。

請求項２に係る発明では、付勢手段は、ガイドブッシュの軸に対してガイドポストの軸を傾斜可能にする傾斜機構と、ガイドポストを傾斜させる弾性体とからなる。
ガイドポストがガイドブッシュに相対的に軸移動する際に、ガイドポストが軸径方向に振れても、この振れを弾性体で吸収させることができ、ガイドポストの移動が円滑になる。

請求項３に係る発明では、付勢手段は、複数のガイドブッシュの穴間の外側距離よりも複数のガイドポスト間の外側距離を大きく設定する偏心ブッシュを備える、または、複数のガイドブッシュの穴間の内側距離よりも複数のガイドポスト間の内側距離を小さく設定する偏心ブッシュを備える。
偏心ブッシュを設けるだけであるので、付勢手段の構造が簡単にでき、付勢手段のコストの低減を図ることができる。

請求項４に係る発明では、付勢手段は、ガイドブッシュの穴の内周面の一部にこの穴の径方向に移動可能に設けられ、挿入されるガイドポストを押圧する押圧部を備える。
押圧部はガイドブッシュの内周面の一部に設けられるので、付勢手段のコンパクト化を図ることができる。

請求項５に係る発明では、加工ヘッドは、ワークを加工する工具が下向きに装着される。
工具が下向きに装着される縦型の工作機械であっても、本発明によれば、ガイドブッシュにガイドポストを付勢することができる。

実施例１に係る工作機械の正面図である。 図１の２−２線断面図である。 図２の３−３線断面図である。 実施例１に係る工作機械の平面図である。 ワーク搬送治具の移動工程を説明する図である。 加工工程を説明する図である。 １つの加工ヘッドで２つのワークを一度に加工する場合を説明する図である。 １つの加工ヘッドで１つのワークに２回加工する場合を説明する図である。 実施例２に係る工作機械の断面図である。 図９の１０−１０線断面図である。 実施例２に係る工作機械の作用図である。 実施例２に係る工作機械の別態様を説明する図である。 実施例２の別態様のガイドポストとガイドブッシュの位置関係を説明する図である。 偏心ブッシュを説明する図である。 実施例２に係る工作機械の更なる別態様を説明する図である。 実施例２の更なる別態様のガイドポストとガイドブッシュの位置関係を説明する図である。 実施例３に係る工作機械の断面図である。 図１７の１８部拡大図である。 図１７の１９線断面図である。 実施例３に係る工作機械の作用図である。 従来技術に係る工作機械の基本原理を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、工作機械１０は、基台１１と、この基台１１に立てられた支柱１２と、この支柱１２の上端に設けられた梁１３と、この梁１３の下方に設けられた架台１４と、この架台１４に設けられワーク１５を加工する加工ヘッド２０と、この加工ヘッド２０から下方に延ばされるガイドポスト２１と、架台１４に沿って設けられるレール１６及びラック１７と、これらのレール１６及びラック１７にスライド可能に設けられるスライド機構３０と、このスライド機構３０に吊り下げられワーク１５を搬送するワーク搬送治具４０と、加工ヘッド２０の下方に設けられ切りくず及び切削液を回収する回収部１８とからなる。

また、ワーク搬送治具４０に一体的にスライド機構３０が設けられる。スライド機構３０は、スライド本体部３１と、このスライド本体部３１に設けられワーク搬送治具４０を自走させる動力源３２と、スライド本体部３１から吊り下げられワーク搬送治具４０を昇降可能に支持する支持ロッド３３とを備える。

ワーク搬送治具４０は、治具本体部４１と、この治具本体部４１に設けられ支持ロッド３３が挿通される支持ブッシュ４２と、治具本体部４１に設けられガイドポスト２１が挿通されるガイドブッシュ４３と、治具本体部４１に設けられワーク１５の被加工部を加工ヘッドに近づける被加工部移動機構５０とを備える。支持ロッド３３の下端にストッパ片３４が設けられており、ストッパ片３４が治具本体部４１に当接することで、ワーク搬送治具４０の下方への移動が制限される。

次に被加工部移動機構及び位置決め機構について詳しく説明する。
図２に示すように、被加工部移動機構５０は、治具本体部４１に設けられるシリンダ５１と、このシリンダ５１から延ばされスライド機構３０に接続される伸縮ロッド５２とからなる。シリンダ５１を稼働させ伸縮ロッド５２を縮めることで、ワーク搬送治具４０が上昇する。ワーク１５が加工ヘッド２０に近づけられ、ワーク１５の被加工部が加工される。

加工ヘッド２０にワーク搬送治具４０を位置決めする位置決め機構２２は、加工ヘッド２０に設けられるガイドポスト２１と、ワーク搬送治具４０に設けられるガイドブッシュ４３とからなる。被加工部移動機構５０によりワーク搬送治具４０が上昇し、ガイドポスト２１がガイドブッシュ４３に挿通されることで、ワーク搬送治具４０が位置決めされる。

また、加工ヘッド２０は、加工ヘッド本体部２３と、この加工ヘッド本体部２３の下部に設けられ工具２４を保持するスピンドル２５と、加工ヘッド本体部２３の上部に設けられスピンドルを駆動させる加工用動力源２６とからなる。加工ヘッド２０は、支柱１２、１２に掛け渡された梁１３に、固定部材２７により固定されている。

なお、実施例では、加工ヘッド２０にガイドポスト２１を設け、ワーク搬送治具４０にガイドブッシュ４３を設けたが、これに限定されず、ワーク搬送治具が上昇することにより、加工ヘッド２０にワーク搬送治具４０が連結されて位置決めされれば、加工ヘッド２０にガイドブッシュを設け、ワーク搬送治具４０にガイドポストを設ける構成であっても差し支えない。

次にスライド機構３０について詳しく説明する。
図３に示すように、スライド機構３０は、スライド本体部３１と、このスライド本体部３１に第１の軸３５を介して回転自在に設けられラック１７に噛み合うピニオン３６と、第１の軸３５に設けられレール（図２、符号１６）に載せられる第１の車輪（図２、符号３７）と、スライド本体部３１にもうけられピニオン３６を駆動させる動力源３２と、スライド本体部３１に第２の軸３８を介して回転自在に設けられレール１６に載せられる第２の車輪３９とからなる。

動力源３２を駆動させ、ピンオン３６を任意の量だけ回転させることで、スライド機構３０を移動させることができる。

次に平面図に基づいて加工ヘッドとワーク搬送治具の位置関係について説明する。
図４に示すように、工作機械１０の図右側には、ワーク１５を投入するワーク投入部５３が設けられる。ワーク投入部５３の図左側に、続けて複数の加工ヘッド２０が配置されたワーク加工部５４が設けられる。ワーク搬送治具４０に、２個のワーク１５、１５が載せられており、ワーク搬送治具４０を図左に移動させ、各ワーク加工部５４で順次ワーク１５、１５に加工が施される。

以上に述べた工作機械の作用を次に述べる。
図５（ａ）に示すように、ワーク投入部５３で、ワーク１５を矢印（１）のようにワーク搬送治具４０にセットする。ワーク搬送治具４０を矢印（２）のように移動させる。

図５（ｂ）に示すように、被加工部移動機構５０を稼働させ、ワーク搬送治具４０を矢印（３）のように上昇させる。

図６（ａ）に示すように、ワーク搬送治具４０が上昇すると、先ずガイドポスト２１がガイドブッシュ４３に挿通され、加工ヘッド２０にワーク搬送治具４０が位置決めされる。位置決めさたワーク搬送治具４０は、矢印（４）のようにさらに上昇される。

図６（ｂ）に示すように、ワーク搬送治具４０が上昇すると、工具２４の先端がワーク１５に接触する。ワーク搬送治具４０を矢印（５）のようにさらに上昇させると、工具２４によりワーク１５が加工される。

図６（ｃ）に示すように、ワーク搬送治具４０を矢印（６）のように下降させることで１回の加工が終了となる。

次にワークの配置の違いによる加工方法を平面図に基づいて説明する。
図７（ａ）に示すように、２個のワーク１５は、ワーク搬送治具４０の進行方向に対して左右に配置されている。ワーク搬送治具４０を矢印（７）のように移動させる。

図７（ｂ）に示すように、２個のワーク１５は、全体が１箇所目の加工ヘッド２０の下に入れられ、一度に２個のワーク１５に加工が施される。加工後、ワーク搬送治具４０を矢印（８）のように移動させる。

図７（ｃ）に示すように、２個のワーク１５は、全体が２箇所目の加工ヘッド２０の下に入れられ、一度に２個のワーク１５に次の加工が施される。加工後、ワーク搬送治具４０を矢印（９）のように移動させる。結果、一度に２個のワークに対して加工を施すことができる。

次に図７と異なる加工方法を平面図に基づいて説明する。
図８（ａ）に示すように、２個のワーク１５は、ワーク搬送治具４０の進行方向に対して前後に配置されている。ワーク搬送治具４０を矢印（１０）のように移動させる。

図８（ｂ）に示すように、２個のワーク１５のうち、進行方向前側のワーク１５のみを加工ヘッド２０の下に移動させる。前側のワーク１５にのみ加工を施す。加工後、ワーク搬送治具４０を矢印（１１）のように移動させる。

図８（ｃ）に示すように、２個のワーク１５は、全体が１箇所目の加工ヘッド２０の下に移動される。すなわち、前側のワーク１５は、１箇所目の加工ヘッド２０の前側の工具２４の下に移動される。後側のワーク１５は、１箇所目の加工ヘッドの後側の工具２４の下に移動される。前側の工具２４と後側の工具２４とで、異なる工具を使用し、または、異なる位置に配置することで、１箇所の加工ヘッド２０で２種類の加工を施すことができる。加工後、ワーク搬送治具４０を矢印（１２）のように移動させる。

図８（ｄ）に示すように、前側のワーク１５は、１箇所目の加工ヘッド２０から外れる。後側のワーク１５は、１箇所目の加工ヘッド２０の前側の工具２４の下に移動される。結果、後側のワーク１５にも１箇所目の加工ヘッド２０で異なる種類の加工を施すことができる。加工後、ワーク搬送治具４０を矢印（１３）のように移動させ、２箇所目の加工ヘッド２０での加工が施される。

次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。なお、図２に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図９に示すように、工作機械１０は、ガイドポスト２１をガイドブッシュ４３の穴の内周面４４に付勢する付勢手段６０を備える。

付勢手段６０は、加工ヘッド２０を架台１４に対して傾斜させる傾斜機構６１を有する。傾斜機構６１は、加工ヘッド本体部２３の下部に設けられ加工ヘッド２０を回転自在に支持する傾斜軸６２と、架台１４に設けられ傾斜軸６２を支持する軸受６３とからなる。加工ヘッド２０は、架台１４に設けられた貫通穴６４に配置される。

図１０に示すように、貫通穴６４の幅は、加工ヘッド本体部２３下部の幅よりも大きい。貫通穴６４と加工ヘッド本体部２３との間には隙間６５が設けられる。加工ヘッド２０は、傾斜軸６２を中心に傾斜する。加工ヘッド本体部２３の側部が、貫通穴６４の内壁に当接することで、加工ヘッド２０の傾斜が規制される。

符号６６は鉛直線であり、符号６７はガイドポストに平行な平行線である。鉛直線６６と平行線６７との傾斜角はＡである。すなわち、加工ヘッド２０の鉛直線６６に対する傾斜角はＡである。なお、平行線６７、ガイドポスト、工具２４の軸は平行である。

また、架台１４に凹部７１が設けられ、この凹部７１に弾性体７２が設けられる。加工ヘッド本体部２３にアーム部７３が設けられ、アーム部７３が弾性体７２に付勢される。結果、ガイドポスト２１は傾斜する方向へ付勢される。

以上に述べた実施例２に係る工作機械の作用を次に述べる。
図１１（ａ）に示すように、ガイドポスト２１は傾斜角Ａで傾斜している。ワーク搬送治具４０を矢印（１４）のように上昇させる。ガイドポスト２１先端のテーパ部２８がガイドブッシュ４３に挿通され、ガイドポスト２１は矢印（１５）のように移動される。なお、アーム部７３は、弾性体７２により力Ｆ１で付勢される。

図１１（ｂ）に示すように、ガイドポスト２１はガイドブッシュ４３に挿通される。ガイドポスト２１は、ガイドブッシュ４３の内周面４４に力Ｆ２で付勢される。この状態で、ワーク搬送治具４０を上昇させ、加工ヘッド２０によりワークを加工すると、加工によるビビリの低減を図ることができる。

次に実施例２の別態様について説明する。なお、図１に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１２（ａ）に示すように、付勢手段８０は、複数のガイドポスト２１、２１と、これらの複数のガイドポスト２１、２１が挿通されるガイドブッシュ４３、４３とからなる。２つのガイドブッシュ４３、４３の中心間距離はＬ１である。２つのガイドポスト２１、２１の中心間距離はＬ２である。Ｌ１＜Ｌ２であり、ガイドブッシュ４３、４３の穴間の最も外側の距離よりも、ガイドポスト２１、２１の最も外側間の距離が大きい。

以上に述べた実施例２の別態様に係る工作機械の作用を次に述べる。
図１２（ｂ）に示すように、２つのガイドブッシュ４３、４３にそれぞれガイドポスト２１、２１が挿入される。ガイドポスト２１、２１挿入前の状態は、ガイドブッシュ４３、４３の穴間の最も外側の距離よりも、ガイドポスト２１、２１の最も外側間の距離が大きいので、ガイドポスト２１、２１により、ガイドブッシュ４３、４３の内周面４４、４４は、力Ｆ３で付勢される。この状態で、ワーク搬送治具４０を上昇させ、加工ヘッド２０によりワークを加工すると、加工によるビビリの低減を図ることができる。

次にガイドポスト間の距離とガイドブッシュ間の距離との関係を説明する。
図１３（ａ）は比較例のガイドポスト２２０とガイドブッシュ２２１の穴との距離関係を示す図である。ガイドポスト２２０の外径はｄ１であり、ガイドブッシュ２２１の穴の内径はＤ１であり、ｄ１＜Ｄ１である。また、２つのガイドポスト２２０、２２０の中心間距離はＬ１であり、２つのガイドブッシュ２２１の穴の中心間距離はＬ１であり、等しい。

図１３（ｂ）は実施例２の別態様に示すガイドポスト２１、２１とガイドブッシュ４３、４３の穴との距離関係を示す図である。ガイドポスト２１、２１の外径はｄ１であり、ガイドブッシュ４３、４３の穴の内径はＤ１であり、ｄ１＜Ｄ１である。また、２つのガイドポスト２１、２１の中心間距離はＬ２であり、２つのガイドブッシュ４３、４３の穴の中心間距離はＬ１であり、Ｌ１＜Ｌ２である。ガイドブッシュ４３、４３の穴間の最も外側の距離よりも、ガイドポスト２１、２１の最も外側間の距離が大きいので、ガイドポスト２１、２１により、ガイドブッシュ４３、４３の内周面４４、４４は付勢される。

図１３（ｃ）は実施例２の別態様における変形例を示すガイドポスト２１、２１とガイドブッシュ４３、４３の穴との距離関係を示す図である。ガイドポスト２１、２１の外径はｄ１であり、ガイドブッシュ４３、４３の穴の内径はＤ１であり、ｄ１＜Ｄ１である。また、２つのガイドポスト２１、２１の中心間距離はＬ３であり、２つのガイドブッシュ４３、４３の穴の中心間距離はＬ１であり、Ｌ３＜Ｌ１である。ガイドブッシュ４３、４３の穴間の最も内側の距離よりも、ガイドポスト２１、２１の最も内側間の距離が小さいので、ガイドポスト２１、２１により、ガイドブッシュ４３、４３の内周面４４、４４は付勢される。

次に偏心ブッシュについて説明する。
図１４に示すように、ガイドポスト２１の基端部８１に、ガイドブッシュ（図１２、符号４３）に付勢されることでガイドポスト２１同士が近づくように偏心する偏心ブッシュ８２が設けられる。ガイドブッシュ４３へのガイドポスト２１挿通前の偏心ブッシュ８２の中心は中心線８３であり、ガイドポスト２１挿通後の偏心ブッシュ８２の中心は中心線８４である。

次に実施例２の更なる別態様について説明する。なお、図１に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１５はガイドブッシュ４３周辺の拡大図であり、付勢手段９０は、ガイドブッシュ４３の穴の内周面４４の一部に設けられる。

付勢手段９０は、ガイドブッシュ４３に設けられた切り欠き部９１と、この切り欠き部９１に移動可能に設けられガイドブッシュ４３の穴の径方向に移動する押圧部９２と、治具本体部４１に設けられ押圧部９２を押すボルト９３と、切り欠き部９１にボルト９３に対向するように設けられ押圧部９２を受ける受け部材９４とからなる。

以上に述べた実施例２の更なる別態様に係る工作機械の作用を次に述べる。
ボルト９３をねじ込むと、押圧部９２はガイドブッシュ４３の穴の径方向に移動する。押圧部９２によりガイドポスト２１は力Ｆ４で付勢される。結果、ガイドポスト２１をガイドブッシュ４３の穴の内周面４４に付勢することができる。なお、受け部材９４は弾性体である。

次にガイドポスト間の距離とガイドブッシュ間の距離との関係を説明する。
図１６（ａ）は比較例のガイドポスト２２０とガイドブッシュ２２１の穴との距離関係を示す図である。ガイドポスト２２０の外径はｄ１であり、ガイドブッシュ２２１の穴の内径はＤ１であり、ｄ１＜Ｄ１である。また、２つのガイドポスト２２０、２２０の中心間距離はＬ１であり、２つのガイドブッシュ２２１の穴の中心間距離はＬ１であり、等しい。

図１６（ｂ）は実施例２の更なる別態様に示すガイドポスト２１、２１とガイドブッシュ４３、４３の穴との距離関係を示す図である。ガイドポスト２１、２１の外径はｄ１であり、ガイドブッシュ４３、４３の穴の内径はＤ１であり、ｄ１＜Ｄ１である。また、２つのガイドポスト２１、２１の中心間距離はＬ１であり、２つのガイドブッシュ４３、４３の穴の中心間距離はＬ４であり、Ｌ４＜Ｌ１である。ガイドブッシュ４３、４３の穴間の最も外側の距離よりも、ガイドポスト２１、２１の最も外側間の距離が大きいので、ガイドポスト２１、２１により、ガイドブッシュ４３、４３の内周面４４、４４は付勢される。

図１６（ｃ）は実施例２の更なる別態様における変形例を示すガイドポスト２１、２１とガイドブッシュ４３、４３の穴との距離関係を示す図である。ガイドポスト２１、２１の外径はｄ１であり、ガイドブッシュ４３、４３の穴の内径はＤ１であり、ｄ１＜Ｄ１である。また、２つのガイドポスト２１、２１の中心間距離はＬ１であり、２つのガイドブッシュ４３、４３の穴の中心間距離はＬ５であり、Ｌ１＜Ｌ５である。ガイドブッシュ４３、４３の穴間の最も内側の距離よりも、ガイドポスト２１、２１の最も内側間の距離が小さいので、ガイドポスト２１、２１により、ガイドブッシュ４３、４３の内周面４４、４４は付勢される。

次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。なお、図２に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１７に示すように、加工ヘッド２０は、加工ヘッド本体部２３と、この加工ヘッド本体部２３の下部に設けられ工具２４を保持するスピンドル２５と、ギヤボックス１００とからなる。

ワーク搬送治具４０は、治具本体部４１に設けられ加工ヘッド２０を駆動させる加工用動力源１０１と、加工用動力源１０１から上方に延ばされ回転するスプライン軸１０２と、このスプライン軸１０２の上端に設けられギヤボックス１００に接続される接続部１１０と、加工用動力源１０１にスプライン軸１０２を囲うように設けられ接続部１１０を上方に付勢する弾性部材１０３とを備える。

ギヤボックス１００は、ケース部１０４と、このケース部１０４に設けられ従動軸１０５を介して回転自在に設けられる従動歯車１０６と、ケース部１０４の上部に設けられ接続部１１０を受ける軸受け部１０７とからなる。

次に接続部について詳しく説明する。
図１８に示すように、接続部１１０は、スプライン軸１０２に沿って移動自在に設けられる従動歯車１０６に噛み合う駆動歯車１１１と、この駆動歯車１１１の下部に設けられる下部スラスト軸受１１２と、駆動歯車１１１に設けられ下部スラスト軸受１１２を留めるクリップ部材１１３と、駆動歯車１１１の上部に設けられる上部スラスト軸受１１４とからなる。

下部スラスト軸受１１２には凹部１１５が設けられており、この凹部１１５に弾性部材１０３が当接する。駆動歯車１１１は弾性部材１０３により上方に付勢される。スプライン軸１０２は、受け部１０７に挿通される。上部スラスト軸受１１４は受け台１０８に当接される。

次にスプライン軸について説明する。
図１９に示すように、スプライン軸１０２の外周にスプライン部１１６が設けられる。駆動歯車１１１には、スプライン部１１６を受けるスプライン溝１１７が設けられる。駆動歯車１１１は、スプライン軸１０２と一体になり回転するが、スプライン軸１０２の軸方向に沿って移動可能である。

以上に述べた実施例３に係る工作機械の作用を次に述べる。
図２０（ａ）に示すように、ワーク搬送治具４０を上昇させると、接続部１１０も矢印（１６）のように上昇する。ガイドポスト２１がガイドブッシュ４３に挿通され、加工ヘッド２０にワーク搬送治具４０が位置決めされる。

図２０（ｂ）に示すように、ワーク搬送治具４０をさらに上昇させると、接続部１１０はギヤボックス１００に接続され、駆動歯車１１１に従動歯車１０６が噛み合う。スプライン軸１０２はケース部１０４を貫通し、駆動歯車１１１は従動歯車１０６に噛み合った状態を保つ。結果、加工用動力源１０１の動力が加工ヘッド２０に伝達され、加工ヘッド２０により、ワーク１５に加工が施される。

以上に述べた実施例２に係る工作機械１０をまとめて以下に記載する。
上記の図１０に示すように、ワーク１５を取付けるワーク搬送治具４０と、ワーク１５を加工する加工ヘッド２０とからなる工作機械１０において、ワーク搬送治具４０に設けられワーク１５の被加工部を加工するために加工ヘッド２０に近づける被加工部移動機構５０と、ワーク搬送治具４０または加工ヘッド２０のうちどちらか一方に設けられるガイドポスト２１と、ワーク搬送治具４０または加工ヘッド２０のうちどちらか他方に設けられガイドポスト２１が挿通されるガイドブッシュ４３と、ガイドブッシュ４３に挿入されるガイドポスト２１をガイドブッシュ４３の穴の内周面４４に相対的に付勢する付勢手段６０とを備える。

この構成により、ガイドポスト２１とガイドブッシュ４３の間に大きい隙間を有する位置決め機構２２であっても、ガイドポスト２１を付勢手段６０でガイドブッシュ４３の穴の内周面４４に付勢するので、ガイドブッシュ４３に対してガイドポスト２１がガタつく心配がない。結果、位置決め精度を向上させると共に、加工によるビビリを低減させ、加工精度の向上を図ることができる。

上記の図１０に示すように、付勢手段６０は、ワーク搬送治具４０または加工ヘッド２０のうちガイドポスト２１が設けられるどちらか一方に配置され、ガイドブッシュ４３の軸に対してガイドポスト２１の軸を傾斜可能にする傾斜機構６１と、ワーク搬送治具４０または加工ヘッド２０のうちガイドポスト２１が設けられるどちらか一方を付勢することでガイドポスト２１を傾斜させる弾性体７２とからなる。

この構成により、ガイドポスト２１がガイドブッシュ４３に相対的に軸移動する際に、ガイドポスト２１が軸径方向に振れても、この振れを弾性体７２で吸収させることができ、ガイドポスト２１の移動が円滑になる。

上記の図１２に示すように、付勢手段８０は、複数のガイドブッシュ４３の穴間の外側距離よりも複数のガイドポスト２１間の外側距離を大きく設定し、ガイドポスト２１の基端部（図１４、符号８１）に、ガイドブッシュ４３に付勢されることで挿入されたガイドポスト２１同士が近づくように偏心する偏心ブッシュ（図１４、符号８２）が備えられること、または、複数のガイドブッシュ４３の穴間の内側距離よりも複数のガイドポスト２１間の内側距離を小さく設定し、ガイドポスト２１の基端部８１に、ガイドブッシュ４３に付勢されることで挿入されたガイドポスト２１同士が遠ざかるように偏心する偏心ブッシュ８２が備えられる。

この構成により、偏心ブッシュ８２を設けるだけであるので、付勢手段８０の構造が簡単にでき、付勢手段８０のコストの低減を図ることができる。

上記の図１５に示すように、付勢手段９０は、ガイドブッシュ４３の穴の内周面４４の一部にこの穴の径方向に移動可能に設けられ、挿入されるガイドポスト２１を押圧する押圧部９２を備える。

この構成により、押圧部９２はガイドブッシュ４３の内周面４４の一部に設けられるので、付勢手段９０のコンパクト化を図ることができる。

上記の図１９に示すように、加工ヘッド２０は、ワーク１５を加工する工具２４が下向きに装着される。

この構成により、工具２４が下向きに装着される縦型の工作機械１０であっても、本発明によれば、ガイドブッシュ４３にガイドポスト２１を付勢することができる。

尚、本発明の工作機械１０は、付勢手段９０の押圧部９２をボルト９３で押す構成としたが、これに限定されす、弾性部材で押圧部９２を押す構成としても差し支えない。
加えて、被加工部移動機構５０により、ワーク搬送装置４０全体を昇降させる構成としたが、これに限定されず、加工ヘッドにワーク１５が位置決めされれば、ワーク１５のみを昇降させてワーク１５の被加工部を加工ヘッド２０によって加工する構成としても差し支えない。
さらに、スライド機構３０をピニオン３６とラック１７による構成としたが、これに限定されず、ワーク搬送治具４０の移動を制御できれば、レール１６に車輪３７、３９を載せる構成など他の構成であっても差し支えない。
なお、ワーク搬送治具４０を自走させる動力源３２をワーク搬送治具に設ける例を示したが、ワーク搬送治具４０を移動させるためには、架台１４等に設けられた図示しない駆動源にて図示しない無端状歯車付きベルトを、架台１４に沿って駆動させ、その駆動力でワーク搬送治具４０を移動させても構わない。しかしながら、無端状歯車付きベルトは不可避的な経年的延びが生じ、比較的精度が高い位置決めには向かない。スライド機構３０をピニオン３６とラック１７による構成とした方が、比較的精度が高い位置決めができる。無端状歯車付きベルトに替えて、金属チェーンでも構わない。しかしながら、不可避的な経年的延びが生じることは変わらない。
そして、ワーク１５の被加工部を加工するために加工ヘッド２０に近づける被加工部移動機構５０をワーク搬送治具４０に設ける例を示したが、ワーク搬送治具４０を移動させるためには、架台１４等に設けられた図示しないシリンダ等にて図示しないその伸縮ロッドの先端を治具本体部４１に連結し、ガイドブッシュ４３の穴の内周面４４に沿って、そのシリンダの駆動力でワーク搬送治具４０を移動させても構わない。

本発明の工作機械は、加工ヘッドにワーク搬送治具を近づけてワークを加工する工作機械に好適である。

１０…工作機械、１４…架台、１５…ワーク、２０…加工ヘッド、２１…ガイドポスト、２４…工具、４０…ワーク搬送治具、４３…ガイドブッシュ、４４…内周面、５０…被加工部移動機構、６０、８０、９０…付勢手段、６１…傾斜機構、７２…弾性体、８１…基端部、８２…偏心ブッシュ、９２…押圧部。

Claims (5)

1. ワークを取付けるワーク搬送治具と、前記ワークを加工する加工ヘッドとからなる工作機械において、
   前記ワークの被加工部を加工するために前記加工ヘッドに近づける被加工部移動機構と、前記ワーク搬送治具または前記加工ヘッドのうちどちらか一方に設けられるガイドポストと、前記ワーク搬送治具または前記加工ヘッドのうちどちらか他方に設けられ前記ガイドポストが挿通されるガイドブッシュと、前記ガイドブッシュに挿入される前記ガイドポストを前記ガイドブッシュの穴の内周面に相対的に付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする工作機械。
2. 前記付勢手段は、
   前記ワーク搬送治具または前記加工ヘッドのうち前記ガイドポストが設けられるどちらか一方に配置され、前記ガイドブッシュの軸に対して前記ガイドポストの軸を傾斜可能にする傾斜機構と、
   前記ワーク搬送治具または前記加工ヘッドのうち前記ガイドポストが設けられるどちらか一方を付勢することで前記ガイドポストを傾斜させる弾性体とからなることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
3. 前記付勢手段は、
   複数の前記ガイドブッシュの穴間の外側距離よりも複数の前記ガイドポスト間の外側距離を大きく設定し、前記ガイドポストの基端部に、前記ガイドブッシュに付勢されることで挿入された前記ガイドポスト同士が近づくように偏心する偏心ブッシュが備えられること、
   または、複数の前記ガイドブッシュの穴間の内側距離よりも複数の前記ガイドポスト間の内側距離を小さく設定し、前記ガイドポストの基端部に、前記ガイドブッシュに付勢されることで挿入された前記ガイドポスト同士が遠ざかるように偏心する前記偏心ブッシュが備えられることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
4. 前記付勢手段は、
   前記ガイドブッシュの穴の内周面の一部にこの穴の径方向に移動可能に設けられ、挿入される前記ガイドポストを押圧する押圧部を備えることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
5. 前記加工ヘッドは、前記ワークを加工する工具が下向きに装着されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の工作機械。

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