JP6190667B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械に関する。

従来、自動二輪車のクランクケース等の被加工物は、多軸縦型の工作機械を用いて加工される。特許文献１には、このような工作機械が、機台に固定された加工ユニットと、この加工ユニットの下方に位置する加工領域に被加工物を支持する治具を有する治具ユニットとを備え、治具ユニットが工作機械の正面側から加工領域に対して進退動自在に構成されることが開示されている。

この工作機械によれば、被加工物の種類を相違させる段取り替えの際に、治具ユニットを工作機械の正面側に引き出して、被加工物の種類に応じた治具ユニットに交換することができる。

特開２００７−４４７７０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された工作機械では、段取り替えの際に、加工ユニットに備わる工具ヘッドを個々に分解して交換する必要があった。そのため、段取り替えに長時間を要するという課題があった。

本発明は、以上の点に鑑み、段取り替えの時間を短縮することが可能な工作機械を提供することを目的とする。

本発明の工作機械は、正面側から投入及び払出しが行われる被加工物を支持する取付治具を有し、前記取付治具を前記被加工物に接近及び離間させることが可能な治具ユニットと、前記被加工物に応じた加工具を有し、前記治具ユニットの上方に配置され、複数の回転体を有した加工ユニットと、前記治具ユニットと前記加工ユニットとを連結する連結具と、前記複数の回転体の直下に上下方向に隙間を隔てて機台に備わる左右方向に延びた主レールと、前記主レールから左右何れかの一方の方向に延長されるようにして前記機台の左右何れかの一方の側に設けられた中間レールとを備え、前記加工ユニット及びこれに前記連結具によって連結された前記治具ユニットが下降して前記複数の回転体が前記主レール上に当接した後、当該複数の回転体を前記主レール及び前記中間レール上を転動させることによって、前記左右何れかの一方の側から前記加工ユニット及びこれに前記連結具によって連結された前記治具ユニットを引出し可能であることを特徴とする。

本発明の工作機械によれば、加工ユニットと治具ユニットが連結具で連結されて一体的に投入及び引出し可能であるので、短時間で段取り替えの作業を行うことが可能となり、作業工数が削減される。

また、重量物である加工ユニット及び治具ユニットをレール上を転動する回転体を利用して、投入及び引出し可能である。そして、被加工物の投入及び払出しが行われる正面側ではなく、左右何れかの一方の側から投入及び引出し可能である。これらによって、加工ユニット及び治具ユニットの交換が容易となる。

本発明の参考に係る搬送台車は、本発明の工作機械に備わる加工ユニット及び治具ユニットを搬送する搬送台車であって、レールを備え、当該レールによって、前記加工ユニット及びこれに前記連結具によって連結された前記治具ユニットを前記複数の回転体を前記工作機械の前記レールから受けることが可能なことを特徴とする。

本発明の参考に係る搬送台車によれば、レールを備えているので、工作機械のレールを介して払い出された加工ユニット及び治具ユニットを、搬送台車のレールを介して受けることができる。よって、加工ユニット及び治具ユニットの交換が容易となる。そして、搬送台車はレールを備えるだけでよいので、小型化でき、他の工作機械等との間に左右を狭さまれた、限られた空間に位置させることも可能となる。

そして、搬送台車は可動であるため、加工ユニット及び治具ユニットを移動させ、所望の場所で新たなものを搬送台車に一旦乗せた後、工作機械に取り付けることが可能となる。そのため、クレーンなどが設置されていない場所に工作機械を設置して、クレーンなどが設置させている場所に搬送台車で移動させて加工ユニット及び治具ユニットを交換することが可能となる。

本発明の実施形態に係る工作機械を説明的に示す概略側面図。 工作機械を説明的に示す概略正面図。 本発明の実施形態に係る搬送装置を説明的に示す概略側面図。 上側治具ユニットを加工ユニットに突き当てた状態における工作機械を説明的に示す概略側面図。 回転体を介して加工ユニットを主レールに支持させた状態における工作機械を説明的に示す概略側面図。 回転体を介して加工ユニットを主レールに支持させた状態における工作機械を説明的に示す概略正面図。

本発明の実施形態に係る工作機械１００について図１及び図２を参照して説明する。工作機械１００は、自動二輪車のクランクケース等の被加工物（ワーク）Ｗを加工する多軸縦型の工作機械である。

工作機械１００は、機台１０、ターンテーブル２０、下側治具ユニット３０、上側治具ユニット４０、下側治具ベース５０、上側治具ベース６０、及び加工ユニット７０などを備えている。

ターンテーブル２０は、機台１０に取り付けられており、軸２１を中心に図示しない電動モータによって１８０度水平方向に回転可能となっている。

下側治具ユニット３０は、加工領域に位置する被加工物Ｗの下側を支持するものであり、詳細は図示しないが、例えば、複数の支持ピン等の取付治具を備えたパレットとなっている。

この下側治具ユニット３０は、ターンテーブル２０の一端に取り付けられている。そして、ターンテーブル２０が回転することにより、下側治具ユニット３０が加工領域にある被加工物Ｗを支持する状態と、下側治具ユニット３０が工作機械１００の正面側から離れた状態とを択一的に移動可能とされている。このように、被加工物Ｗは、ターンテーブル２０を用いて工作機械１００の正面側から加工領域に対して投入され、加工領域から正面側に払出しが行われる。

上側治具ユニット４０は、加工領域に位置する被加工物Ｗの上側を支持するものであり、詳細は図示しないが、例えば、複数の支持ピン等の取付治具を備えている。上側治具ユニット４０は、本発明の治具ユニットに相当する。

下側治具ユニット３０及び上側治具ユニット４０は、被加工物Ｗの種類に対応して相違するものであり、工作機械１００で可能する被加工物Ｗの種類を変更させる段取り替えの際、通常、交換される。ただし、異なる種類の被加工物Ｗで共通されて使用される場合は、段取り替えの際に、下側治具ユニット３０又は上側治具ユニット４０を交換しなくてもよい。

下側治具ベース５０は、下側治具ユニット３０が図示しないボルト等の固定具によって固定されるものである。そして、下側治具ベース５０は、機台１０に固定された上下方向に延びるガイドレール１１に係合されており、機台１０の下部に固定された下側シリンダ１２によって、ガイドレール１１に対して摺動可能に構成されている。これにより、下側治具ユニット３０を被加工物Ｗに接近及び離間させることが可能である。

上側治具ベース６０は、上側治具ユニット４０が図示しないボルト等の固定具によって固定されるものである。上側治具ベース６０もガイドレール１１に係合されており、下側シリンダ１２によって、下側治具ベース５０と共にガイドレール１１に対して上方向に摺動可能に構成されている。

さらに、上側治具ベース６０は、機台１０の上部に固定された上側シリンダ１３によって、ガイドレール１１に対して下方向に摺動可能に構成されている。これにより、上側治具ユニット４０を被加工物Ｗに接近及び離間させることが可能である。

加工ユニット７０は、詳細は図示しないが、被加工物Ｗを加工する複数のドリル等の加工具が配置された多軸ヘッド（ギャング・ヘッド）である。加工ユニット７０は、上側治具ユニット４０の上方に配置されている。

加工ユニット７０は、被加工物Ｗの種類に対応して相違するものであり、工作機械１００で加工する被加工物Ｗの種類を相違させる段取り替えの際、通常、交換される。ただし、異なる種類の被加工物Ｗで共通されて使用される場合は、段取り替えの際に、加工ユニット７０を交換しなくてもよい。

加工ユニット７０は、例えば、ドリル等の加工具が交換可能に構成されており、段取り替えの際に、加工具の交換で対応してもよく、加工ユニット７０全体を交換してもよい。

加工ユニット７０は、図示しないが、固定具、例えばトグルクランプやボルト等によって、機台１０の上部に固定されている。

加工ユニット７０は、下方から上側治具ユニット４０が突き当てられて当接した状態で、上側治具ユニット４０と連結されるように、連結具７１を備えている。連結具７１は、例えば、加工ユニット７０から下方にテーパ状に突出したプレートに形成された穴と、上側治具ユニット４０から上方にテーパ状に突出したプレートに形成された穴とにリベットやピンなどの図示しない挿通具を挿通して連結するプレートなどである。

加工ユニット７０の上部の前後両側面には、左右方向に沿ってそれぞれ一列に並ぶ複数の回転体７２を備えている。回転体７２は、例えば、ローラ、コロなどである。そして、加工ユニット７０の上部には、クレーン等で加工ユニット７０を吊り上げ可能なように、吊上部７３を有している。

さらに、工作機械１００は、主レール１４、中間レール１５及び踏み台１６を備えている。

主レール１４は、機台１０の上部に固定的に備わっており、左右方向に延びた前後一対のものである。主レール１４は、その上に回転体７２を介して加工ユニット７０を支持可能となっている。

中間レール１５は、主レール１４から、左右方向の何れかの方向、ここでは右方向に延長されるように、機台１０に対して取り外し可能に前後一対設けられている。

踏み台１６は、中間レール１５が設けられた側と反対側、ここでは左側の機台１０の側面に、機台１０に対して取り外し可能に設けられている。踏み台１６は、作業者が安定してその上面に立つことが可能なように構成されている。なお、中間レール１５又は踏み台１６は、機台１０に固定的に備わるものであってもよい。また、踏み台１６に乗ることなく作業者が加工ユニット７０を押し出すことが可能な場合には、踏み台１６は存在しなくてもよい。

以下、本発明の参考の実施形態に係る搬送台車８０について図３を参照して説明する。搬送台車８０は、工作機械１００の上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０を交換する際に使用される台車である。

搬送台車８０は、架台８１と架台８１の下部に設けられた複数の車輪８２とを備え、作業者によって移動させることが可能となっている。そして、搬送台車８０は、架台８１の上部に固定された、前後一対のレール８３を備えている。レール８３は、工作機械１００の中間レール１５と同じ高さ且つ同じ間隔を有するように構成されており、加工ユニット７０及びこれに連結具７１で連結された上側治具ユニット４０を支持することが可能となっている。

以下、本発明の実施形態に係る工作機械１００及び搬送台車８０を用いた、加工ユニット７０及び上側治具ユニット４０の交換する方法について図面を参照して説明する。

被加工物Ｗの加工を終了した後、図４に示すように、ターンテーブル２０を回転させて、下側治具ユニット３０を機台１０の正面側に移動させる。その後、下側シリンダ１２を伸長させて、下側治具ベース５０と共に上側治具ベース６０を上方に押し上げ、上側治具ユニット４０を加工ユニット７０に突き当てる。なお、このとき、上側治具ベース６０に固定された上側治具ユニット４０も共に上方に押し上げられる。

そして、上側治具ユニット４０と加工ユニット７０とを連結具７１によって連結する。

その後、加工ユニット７０を機台１０に固定していた固定具（不図示）を取り外し、加工ユニット７０を機台１０に対して移動可能とする。そして、図５に示すように、下側シリンダ１２を短縮させて、下側治具ベース５０を降下させる。これに伴い、上側治具ベース６０も下降すると共に、連結具７１によって上側治具ユニット４０と連結された加工ユニット７０も下降して、回転体７２を介して主レール１４に支持される。

そして、次に、図６に示すように、中間レール１５及び踏み台１６を機台１０に固定する。なお、これらは、これにより以前の段階で予め機台１０に固定しておいてもよい。

そして、次に、搬送台車８０を移動させて、工作機械１００の右方に位置させる。このとき、工作機械１００の中間レール１５と搬送台車８０のレール８３とが略連続するように位置させる。なお、搬送台車８０は、これより以前の段階で予め移動させておいてもよい。

その後、踏み台１６の上面に作業者が登り、作業者が、加工ユニット７０及びこれと連結された上側治具ユニット４０を右方に押し出す。これにより、回転体７２が主レール１４、中間レール１５、及び搬送台車８０のレール８３上を順次転動することによって、連結具された上側治具ユニット４０と加工ユニット７０とが一体的に、図３に示すように、搬送台車８０に移動される。

連結された上側治具ユニット４０と加工ユニット７０とを受けた状態の搬送台車８０を、作業者は適宜な場所に移動させる。そして、工場等に設置されたクレーン等を用いて、加工ユニット７０とこれに連結された上側治具ユニット４０とを吊り上げて、搬送台車８０から離間させる。

そして、新たに工作機械１００に取り付ける上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０を連結具７１によって連結して、クレーン等で吊り上げて、搬送台車８０のレール８３上に回転体７２を介して支持する。

その後、前記で説明した上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０を取り外す場合と逆の手順によって、上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０を工作機械１００に取り付ける。

以上説明したように、工作機械１００によれば、上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０が連結具７１で連結されて一体的に投入及び引出されるので、短時間で段取り替えの作業を行うことが可能となり、作業工数が削減される。

また、重量物である上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０を主レール１４、中間レール１５上を転動する回転体７２を利用して、投入及び引出し可能である。そして、上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０は、被加工物Ｗの投入及び払出しが行われる正面側ではなく、左右何れかの一方の側から投入及び引出し可能である。これらによって、上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０の交換が容易となる。

そして、搬送台車８０によれば、レール８３を備えている。そのため、工作機械１００の主レール１４及び中間レール１５を介して払い出された上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０を、レール８３を介して受けることができる。よって、上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０の交換が容易となる。

そして、搬送台車８０はレール８３を備えるだけでよいので、小型化でき、工作機械１００と他の工作機械等とで左右を狭さまれた、限られた空間に位置させることも可能となる。

また、搬送台車８０は可動であるため、上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０を移動させ、所望の場所で新たなものを一旦搬送台車８０に乗せて、工作機械１００に取り付けることが可能となる。そのため、クレーンなどが設置されていない場所に工作機械１００を設置して、クレーンなどが設置させている場所に搬送台車８０で移動させて上側治具ユニット４０及び加工ユニット７０を交換することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。

１０…機台、 １１…ガイドレール、 １２…下側シリンダ、 １３…上側シリンダ、 １４…主レール、 １５…中間レール（レール）、 １６…踏み台、 ２０…ターンテーブル、 ２１…軸、 ３０…下側治具ユニット、 ４０…上側治具ユニット（治具ユニット）、 ５０…下側治具ベース、 ６０…上側治具ベース、 ７０…加工ユニット、 ７１…連結具、 ７２…回転体、 ７３…吊上部、 ８０…搬送台車、 ８１…架台、 ８２…車輪、 ８３…レール、 １００…工作機械、 Ｗ…被加工物。

Claims (1)

1. 正面側から投入及び払出しが行われる被加工物を支持する取付治具を有し、前記取付治具を前記被加工物に接近及び離間させることが可能な治具ユニットと、
   前記被加工物に応じた加工具を有し、前記治具ユニットの上方に配置され、複数の回転体を有した加工ユニットと、
   前記治具ユニットと前記加工ユニットとを連結する連結具と、
   前記複数の回転体の直下に上下方向に隙間を隔てて機台に備わる左右方向に延びた主レールと、
   前記主レールから左右何れかの一方の方向に延長されるようにして前記機台の左右何れかの一方の側に設けられた中間レールとを備え、
   前記加工ユニット及びこれに前記連結具によって連結された前記治具ユニットが下降して前記複数の回転体が前記主レールに当接した後、当該複数の回転体を前記主レール上及び前記中間レール上を転動させることによって、
   前記左右何れかの一方の側から前記加工ユニット及びこれに前記連結具によって連結された前記治具ユニットを引出し可能であることを特徴とする工作機械。