JP6230684B1 - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置規模の増大を抑制しつつ様々なワークの加工要求に対応可能な加工装置を提供する。【解決手段】第1方向に移動可能な載置テーブルと、前記第1方向と交差する第2方向に延在するリニアシャフトの一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第1ワークに対して加工を行う第1加工ヘッドと、前記リニアシャフトが固定されるリニアシャフト固定部を備え、前記第1加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第2ワークに対して加工を行う第2加工ヘッドと、前記第1加工ヘッドを前記第2方向に移動させる第1水平駆動機構と、を具備し、前記クランプ部材で前記リニアシャフトをクランプした前記第1加工ヘッドが前記第1水平駆動機構によって移動することで、前記第2加工ヘッドが前記第1加工ヘッドの移動に追従して前記第2方向へ移動されることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、被加工物としてのワークを所望の工具にて加工可能な加工装置に関するものである。
一般に、例えばNCルータに代表される比較的大型のワークを加工する加工装置は、ルータヘッドやボーリングヘッド等ワークに対して所定の加工を施すための加工ヘッドと、ワークを載置可能な載置面が形成された載置テーブルとを主に有している。そしてワークの加工時においては、クランプ装置等により載置面上にワークを位置決め固定した後、加工ヘッドを載置テーブルに対して相対的に移動させることにより当該加工ヘッドに取り付けられた工具にてワークに対する加工が行われている。
ここで、加工ヘッドと載置テーブルとの相対移動には、大きく分けて2つの形態が存在する。
まず1つ目は、載置テーブルは固定しておく一方で、加工ヘッドをX軸、Y軸およびZ軸の3軸あるいはこれらの回転軸も含めた6軸方向に移動させる形態である。この場合、加工ヘッドには複雑な駆動機構が搭載されるため、加工ヘッドの重量が増すばかりでなく機構そのものが大型化してしまう。
かようなデメリットを解消するため、2つ目の形態として、載置テーブルを例えばX方向の一軸に移動可能に構成するとともに、加工ヘッドをY方向及びZ方向に駆動させる形態である。つまり水平方向に関しては載置テーブルと加工ヘッドで駆動を分離することで、加工ヘッドの軽量化や高精度化を実現することが可能となっている。
そして近年では加工効率を向上させて他装置との差別化を図るため、例えば下記特許文献1〜4に例示されるように、1つの載置テーブルに対して複数の加工ヘッドを搭載することで複数のワークを同時加工することも提案されている。
特開2001−259965号公報 特開平8−224703号公報 特開2003−94277号公報 特開2006−341354号公報
しかしながら、上記の如き従来の加工ヘッドでは以下に述べる課題を内包しており、いまだ改善の余地があると言える。
すなわち、確かに特許文献1によれば、複数のワークを複数の加工ヘッドで同時に加工することはできるものの、加工ヘッドの水平方向における移動は両側に配置された2つの駆動源でそれぞれ行っており、装置規模が比較的大規模になるばかりでなく消費電力も増大してしまう。
これに対して特許文献2〜4によれば、水平方向に関して単一の駆動源で複数の加工ヘッドを移動させることができるので、特許文献1に比して小型化・軽量化を達成することが可能となっている。しかしながらこれら特許文献2〜4においては、複数の加工ヘッドの間における間隔は固定されているため、加工できるワークには必然的に制限が生じてしまい、様々な加工要求に対して充分に応えるまで至っていない。
本発明は、例えば上記した課題を解決することを鑑みてなされたもので、装置規模の増大を抑制しつつ様々なワークの加工要求に対応可能な加工装置を提供することにある。
上述した課題を解決するため、本発明の加工装置は、(1)第1方向に移動可能な載置テーブルと、前記第1方向と交差する第2方向に延在するリニアサポート部材の一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第1ワークに対して加工を行う第1加工ヘッドと、前記リニアサポート部材が固定されるリニアサポート部材固定部を備え、前記第1加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第2ワークに対して加工を行う第2加工ヘッドと、前記第1加工ヘッドを前記第2方向に移動させる駆動モータを含む第1水平駆動機構と、を具備し、前記クランプ部材で前記リニアサポート部材をクランプした前記第1加工ヘッドが前記第1水平駆動機構によって移動することで、前記第2加工ヘッドが前記第1加工ヘッドの移動に追従して前記第2方向へ移動され、前記第2加工ヘッドは、前記第1加工ヘッドとの同時加工が不要なときは取り外しが可能であり、且つ、前記第2加工ヘッドが取り外されるときは、前記リニアサポート部材も当該第2加工ヘッドと共に取り外されることを特徴とする。
なお、上記(1)の加工装置においては、(2)前記第1加工ヘッドを前記第1方向及び前記第2方向に交差する第3方向へ移動させる第1垂直駆動機構と、前記第1垂直駆動機構とは独立して、前記第2加工ヘッドを前記第3方向へ移動させる第2垂直駆動機構と、をさらに具備することが好ましい。
また、上記(1)又は(2)の加工装置においては、(3)前記第1水平駆動機構は、前記リニアサポート部材を挟むように、当該リニアサポート部材と並行して前記第2方向に延在する一対のリニアガイドを含むことが好ましい。
また、上記(3)に記載の加工装置においては、(4)前記第1水平駆動機構は、前記第2方向に延在して前記駆動モータによって回転される駆動シャフトと、を含み、前記一対のリニアガイドのうちの一方が、前記駆動シャフトと前記リニアガイドとの間に配置されていることが好ましい。
また、上記(1)〜(4)のいずれかの加工装置においては、(5)前記第1加工ヘッドの前記第2方向における位置を検出する位置検出装置と、前記第2加工ヘッドの前記第2方向における位置を固定する固定部材と、をさらに備え、前記固定部材及び前記位置検出装置によって、前記第1加工ヘッドと前記第2加工ヘッドとの間隔が設定されることが好ましい。
また、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の加工装置においては、(6)前記第1方向に敷設されて前記載置テーブルの移動をガイドするYリニアガイドと、前記第1加工ヘッド及び前記第2加工ヘッドに搭載可能な加工工具を搭載するATCテーブルと、を具備し、前記ATCテーブルは、前記載置テーブルと共通の前記Yリニアガイド上を移動することが好ましい。
また、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の加工装置においては、(7)前記第1加工ヘッド側における前記リニアサポート部材の他端には、前記リニアサポート部材が前記第1加工ヘッドから抜け出ることを防止する抜け止め部材が設置されていることが好ましい。
本発明によれば、水平方向の1つについて複数の加工ヘッドの移動を1つの駆動源で行うことで装置規模の増大を抑制しつつ、加工ヘッドに搭載したリニアサポート部材とクランプ部材によって加工ヘッド間の間隔を任意に設定して様々なワークの加工要求に対応することが可能となる。
第1実施形態の加工装置100を示す外観斜視図である。 加工装置100の正面図および側面図である。 加工装置100の部分拡大図である。 加工装置100で実行される原点出し(その1)に関するフローチャートである。 加工ヘッド10、リニアサポート部材11、クランプ部材13、および固定部材15の接続関係を説明する図である。 加工装置100で実行される加工ヘッド間の間隔調整に関するフローチャートである。 第2実施形態の加工装置200を示す外観斜視図である。 変形例1における原点出し(その2)に関するフローチャートである。 変形例2における原点出し(その3)に関するフローチャートである。 変形例3の加工装置300の斜視図である。 変形例3の加工装置300の正面図および側面図である。 変形例4の加工装置400の要部拡大図である。 本発明に係る加工装置に適用可能なリニアサポート部材11の変形例である。
本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
以下では、本発明を好適に実施できる加工装置のうち、切削加工を行う切削加工装置を例にして説明する。しかしながら本発明は切削加工装置に限られず、例えば研削加工を行う研削加工装置など、ワークを加工する加工装置に広く適用が可能であることは言うまでもない。
また、説明の便宜上、以下では加工ヘッドが移動する方向をX方向(第1方向と交差する第2方向)とし、載置テーブルが移動する方向をY方向(第1方向)、および高さ方向をZ方向(第1方向及び第2方向と交差する第3方向)とそれぞれ定義するが、かような定義付けは本発明を限定的に解釈するものではない。
≪第1実施形態≫
図1に第1実施形態における加工装置100を示す。この加工装置100は、所定の工具t(図2等参照)を用いてワークW(不図示)を加工可能であり、加工ヘッド10、載置テーブル20、当該加工機構10や載置テーブル20を駆動する駆動機構、および制御装置60を少なくとも含んで構成されている。
ここで本実施形態に好適なワークWについては特に制限はないが、例えば木工物(木工片や木工板など)や金属物(金属片や金属板)、あるいはエンジニアリングプラスチックなどの樹脂(樹脂片や樹脂板など)などの被加工物が例示される。
また、上記した工具tは、ワークWを切削可能なものであれば刃具を含め如何なる形態のものであってもよいが、ワークWの材質によって最適な形状や材質の刃が選択される。
図1に示すとおり、加工ヘッド10はフレーム1に搭載されるとともに、この加工ヘッド10の下方には載置テーブル20がフレーム1内に配置される形態となっている。
なお、本実施形態における加工装置うち以下で詳細に説明する構成や機能以外については、例えば特開2010−46781号公報や特開2010−5710号公報などに開示された公知の機構を本発明の趣旨を逸脱しない限りで適宜適用してもよい。
フレーム1は、例えば公知の機械構造用合金や鋼などからなる機械構造物であり、後述する加工ヘッド10や加工ヘッド10を駆動するための駆動機構、あるいは後述する固定部材15などを搭載する機能を有している。本実施形態のフレーム1は、門型の構造となっており、フレーム1内には後述する載置テーブル20がY方向に移動可能なように設置される。
加工ヘッド10は、例えばワークWを加工するルータ等の工具tを搭載可能であり、この工具tを用いて載置テーブル20に載置されたワークWを所望の形状に加工する。本実施形態の加工ヘッド10は、フレーム1に搭載されてX方向への移動が可能となっている。この加工ヘッド10は、本実施形態においては第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bとがX方向に沿って2つ並ぶように配置されている。
このように本実施形態では複数の加工ヘッドが並置されているため、1つの載置テーブル20に載置された複数のワークWに対して同時に並行して加工が行うことが可能となっている。
以下、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bに共通する事項を説明するときは加工ヘッド10と総称し、夫々で特有の事項については個別に説明する。
次に図1及び図2を参照して、本実施形態の加工ヘッド10における駆動態様を説明する。同図に示されるとおり、加工装置100は、加工ヘッド10をX方向(第2方向)に移動させる第1水平駆動機構(X駆動機構)30を含んで構成されている。
第1水平駆動機構としてのX駆動機構30は、本実施形態においては、X駆動シャフト31、X駆動モータ32およびXリニアガイド33を少なくとも含んで構成されている。
このうち、X駆動シャフト31は、公知のねじ軸であり、第1加工ヘッド10aとのボールねじ機構の一部を構成する。そして本実施形態のX駆動シャフト31は、X方向(第2方向)に延在するように、フレーム1に搭載されている。
X駆動モータ32は、同様に第1加工ヘッド10aとのボールねじ機構の一部を構成する公知の電磁モータであり、上記したX駆動シャフト31を回転させる機能を有している。そして本実施形態のX駆動モータ32は、X軸シャフト31と同様に、フレーム1に搭載されている。このように本実施形態では、ボールねじ機構によって第1加工ヘッド10aはX方向に沿って直線移動が可能となっている。
なお、第2加工ヘッド10bは、後述するとおり、X駆動モータ32からの動力を直接受けず、リニアサポート部材11を介して第1加工ヘッド10aの移動に追従する。したがって、第2加工ヘッド10bには、X軸シャフト31が貫通する貫通孔が形成されるとともに、X軸シャフト31の回転が第2加工ヘッド10bには伝達されないように例えば非接触状態となっている。
Xリニアガイド33は、X方向に沿って複数(本実施形態では2つ)並置されており、フレーム1に敷設されるレールと、加工ヘッド側に搭載されて当該レール上を移動するスライダから成る。本実施形態では、Xリニアガイド33は、Z方向に関して所定の距離だけ離間して配置されるXリニアガイド33a及び33bであり、これらのリニアガイドにより加工ヘッド10のX方向への移動がガイドされる。より具体的には、図2に示すとおり、Xリニアガイド33aおよび33bは、Z方向に関して後述するリニアサポート部材11を挟むように、当該リニアサポート部材11と並行して第2方向に延在するように配置されている。
なおXリニアガイド33の具体例としては特に限定はなく種々の公知のリニアガイド機構が適用でき、例えばボールを用いた公知のころがり軸受機構(直動軸受ユニット)を適用してもよいし、ラック&ピニオン機構を用いたガイド構造でもよい。
また、図2に示されるとおり、Xリニアガイド33aおよび33bは、ともにX駆動シャフト31よりも下方の位置でフレーム1に搭載されている。これにより、加工ヘッド10はXリニアガイド33によってX方向への移動が精密にガイドされる。
なお本実施形態では合計2本のXリニアガイド33を用いているが、この態様に限られず、例えば1本のXリニアガイド33を用いてもよいし、3本以上のXリニアガイド33を用いてもよい。
また、本実施形態では、スライダを介して第1加工ヘッド10aおよび第2加工ヘッド10bが共通のXリニアガイド33上に設置されているが、この態様に限られない。例えば第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bは、互いに異なるXリニアガイド33上に設置される態様でもよく、この場合には例えば各自で2本のXリニアガイドを占有してもよい。
図1〜図3などに示されるとおり、第1加工ヘッド10aは、第1方向(Y方向)と交差する第2方向(X方向)に延在するリニアサポート部材11の一部をクランプするクランプ部材13を備える。また、第1加工ヘッド10aは、載置テーブル20に載置された第1ワークWに対して加工を行う機能を有している。
リニアサポート部材11は、加工ヘッド間の間隔調整を可能としつつ、一方の加工ヘッドの移動に追従させるように他方の加工ヘッドの移動を補助するための部材である。
本実施形態のリニアサポート部材11は、一端側が第2加工ヘッド10bのリニアサポート部材固定部12に固定され、他端側は開放された状態(開放端とも称する)となっている。リニアサポート部材11の長さについては、加工装置100の規模によって適宜設定されてもよいが、一例として、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bとの間隔が最大で600mmとなるようにその全長が設定されている。
このリニアサポート部材11は、本実施形態では例えば剛性のある鋼材などで構成された棒状のリニアシャフトが例示される。よって、以下ではリニアサポート部材11の一例としてリニアシャフト11を適宜用いて説明を継続するが、図13を用いて後述するとおりリニアサポート部材11は断面が円に限られず更にはXリニアガイド33のごとき構造でもよい。
また、リニアサポート部材固定部12(以下、同様に「リニアシャフト固定部12」とも称する)の具体例については特に制限はなく、リニアシャフト11が抜けずに固定されるのであれば公知の種々の固定方法を適用できる。例えば、リニアシャフト11の一端側の一部に雌ネジを設け、一方でリニアシャフト固定部12を介して雌ネジで締結することなどが考えられる。あるいは、リニアシャフト11の一端側を凹部としリニアシャフト固定部12を凸部として圧入することでこれらを固定してもよいし、公知の接着剤やネジ止め部材を用いてもよい。
なお、本実施形態のリニアシャフト11は、Z方向に関して、一対のXリニアガイド33aおよび33bに挟まれるように、当該一対のXリニアガイド33の間に介在して配置されている。
また、上記した一対のXリニアガイド33のうちの一方であるXリニアガイド33aが、Z方向に関して、X駆動シャフト31とリニアガイド11との間に配置されている。
これにより、後述する第2加工ヘッド10bを伴う第1加工ヘッド10aのX方向への移動がスムーズになり、意図しない揺動やガタツキなどを抑制することが可能となっている。
クランプ部材13は、リニアシャフト11の一部をクランプ(把持)する機能を有している。このクランプ部材13の具体例としては、例えば圧縮空気を利用した公知のエアークランパー(クランプシリンダ)、公知の油圧式クランパーあるいは公知のネジ式クランパーなどが例示される。本実施形態では、上記した各方式のクランパーのうち、圧縮空気を用いた公知のエアークランパーが適用されている。
なお本実施形態では、図5で後述するとおり、第1加工ヘッド10aに複数(2つ)のクランプ部材13が設けられているが、この態様に限られない。すなわち、クランプ部材13は1つでもよいし、3つ以上であってもよい。
さらに、本実施形態の加工装置100は、加工ヘッド10をZ方向(第1方向及び前記第2方向に交差する第3方向)に移動させる垂直駆動機構40を含んで構成されている。より具体的に本実施形態では、第1加工ヘッド10a及び第2加工ヘッド10bは、夫々で独自の垂直駆動機構40を備えており、他方のZ位置に依らず自己のZ位置を調整することが可能となっている。
すなわち、図2(b)に示すとおり、本実施形態の加工装置100は、第1加工ヘッド10aを第3方向へ移動させる第1垂直駆動機構40aと、この第1垂直駆動機構40aとは独立して第2加工ヘッド10bを第3方向へ移動させる第2垂直駆動機構40bとを含んでいる。これら第1垂直駆動機構40aと第2垂直駆動機構40bは、双方が公知のボールねじなど同種の駆動機構が適用されてもよいし、公知のエアシリンダ機構とボールねじ駆動機構など互いに異なる駆動機構が適用されてもよい。本実施形態では、公知のボールねじ機構が適用されている。
このように本実施形態では、加工ヘッド10のZ方向(第3方向)への駆動に関してはそれぞれ独自の駆動機構が搭載されている。これにより、例えば第1加工ヘッド10aで第1ワークWを加工中に、並行して第2加工ヘッド10bで第2ワークWを加工することが可能となる。また、第1加工ヘッド10aで第1ワークWを加工中に、第2加工ヘッド10bは加工を行わずに載置テーブル20からZ方向に離隔した位置で待機していることも可能となる。
一方で、本実施形態の第2加工ヘッド10bは、上記したリニアシャフト11が固定されるリニアシャフト固定部12を備えている。また、第2加工ヘッド10bは、第1加工ヘッド10aに並置されて載置テーブル20に載置された第2ワークWに対して加工を行う機能を有している。そして本実施形態では、第1加工ヘッド10bに設けられたクランプ部材13は、リニアシャフト11の任意の位置をクランプすることが可能となっている。
よって、本実施形態では、クランプ部材13でリニアシャフト11をクランプした第1加工ヘッド10aが第1水平駆動機構によって移動することで、第2加工ヘッド10bが第1加工ヘッド10aの移動に追従して第2方向へ移動される。
換言すれば、本実施形態の第2加工ヘッド10bは、X方向へ移動するための駆動機構を独自には持たず、第1加工ヘッド10aと一体となってX方向へ追従移動する方式となっている。
なお、本実施形態では第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bは、リニアシャフト11及びクランプ部材13を用いて自在に間隔を調整できるため、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bとが接触してしまう可能性もある。よって、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bの少なくとも一方には、必須ではないが、他方との衝突を防止するための衝突防止部材17が設けられていてもよい。
この場合、衝突防止部材17の具体例としては、所定の長さのピン部材など物理的な部材が加工ヘッド10のうち衝突が懸念される側の面に立っていてもよいし、公知の距離計測センサーなどとして非接触に検知するようにしてもよい。
図2に示すように本実施形態では、第1加工ヘッド10aのうち第2加工ヘッド10bと対向する側面に衝突防止部材17が設けられている。
また、衝突防止部材17として、1又は複数の所定の長さのピン部材を用いる場合には、このピン部材の長さを両加工ヘッド間の最小間隔に設定してもよい。これにより、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bの間隔を最小にする場合には、比較的容易に位置関係の調整を行うことが可能となる。
なお、衝突防止部材17として複数のピン部材を用いる場合には、具体的な設置例として例えばZ方向に関して所定の間隔毎に並置してもよいし、Y方向に関して所定の間隔毎に並置してもよいし、Y方向及びZ方向に関して所定の間隔毎に並置してもよい。
また、衝突防止部材17の先端には、ゴムやバネなどの公知の弾性部材が設置されていてもよい。これにより、万が一の衝突の際にその衝撃が緩和されることとなる。
また、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bとの間隔は、クランプ部材13によるリニアシャフト11のクランプ位置を変えればよいだけなので、簡易に加工ヘッド間の間隔調整を行うことも可能となっている。
これにより、加工ヘッドのX方向への駆動機構を小型化・省電力化することができるだけでなく、様々な寸法のワークWを複数並行して加工することが可能となる。
図1に戻り、加工装置100の各構成要素の説明を継続する。
載置テーブル20は、上記した加工ヘッド10と対向して配置されるとともに、門型のフレーム1が当該載置テーブル20をまたぐように設置されている。また、図2などにも示されるように、本実施形態では、フレーム1内に配置されたテーブル支持台23上に、後述するY駆動機構50とともに載置テーブル20が支持されている。また、載置テーブル20の上面には、1又は複数のワーク吸着孔21を備えたワーク載置面22が設けられている。
ワーク吸着孔21は、不図示の負圧発生源(負圧ポンプなど)とバキューム管24を介して接続されている。このように本実施形態の載置テーブル20は、後述する制御装置60の制御の下で、載置テーブル20に載置されたワークを吸着する機能を備えている。
次に、上記した載置テーブル20をY方向(第1方向)に駆動するY駆動機構50について詳述する。
図2に示すとおり、本実施形態の加工装置100は、載置テーブル20を第1方向に駆動するY駆動機構(第2水平駆動機構)50を含んで構成されている。
第2水平駆動機構としてのY駆動機構50は、Y駆動シャフト51、Y駆動モータ52およびYリニアガイド53を含んで構成されている。
Y駆動シャフト51は、上記したX駆動シャフトと同様に公知のねじ軸であり、載置テーブル20とのボールねじ機構の一部を構成する。そして本実施形態のY駆動シャフト51は、Y方向(第1方向)に延在するように設置されている。
Y駆動モータ52は、同様に載置テーブル20とのボールねじ機構の一部を構成する公知の電磁モータであり、上記したY駆動シャフト51を回転させる機能を有している。このように本実施形態では、ボールねじ機構によって載置テーブル20がY方向に沿って直線移動することが可能となっている。
Yリニアガイド53は、図2(a)からも明らかなとおり、X方向に関して複数(本実施形態では2つ)並置されており、Y駆動シャフト51を挟むようにXリニアガイド53a及び53bが敷設されている。なおYリニアガイド53の具体例としてはXリニアガイドと同様に特に制限はなく公知の種々のリニアガイドを適用でき、例えばボールを用いた公知のころがり軸受機構(直動軸受ユニット)を適用してもよいし、ラック&ピニオン機構を用いたガイド構造でもよい。
制御装置60は、例えば演算機能を備えたCPUや各種情報を記憶するメモリ、情報を入力する入力装置(キーボードなど)、情報を出力して表示する出力装置(液晶ディスプレイなど)等を具備した公知のコンピュータである。そして作業者は、ワークに対して最適な加工条件などを入力装置で入力し、その結果などを上記した出力装置で確認することができる。
なお、メモリには種々の加工モードに対応した加工プログラムなどが予め保存されていてもよい。また、制御装置60は遠隔配置されてネットワークを介してリモートで加工装置100を制御する態様であってもよい。
<原点出しフロー(その1)>
次に、第1加工ヘッド10aおよび第2加工ヘッド10bの位置情報を取得する動作について説明する。例えば装置の電源投入時などは加工ヘッド10の位置情報はいったん消去されるので、電源投入時などには初期動作として原点出しを行う必要がある。この点、例えば干渉計など光学センサーを用いて加工ヘッド間の距離を計測できれば、あとはいずれかの加工ヘッドの基準位置さえ計測すればよいこととなる。
しかしながら本実施形態の加工装置100は、一般的には温度や湿度が精密に管理されたクリーンルームなどでの使用は想定されておらず、干渉計やエンコーダなどの光学センサーを用いた場合には測定誤差が頻出する恐れがある。
そこで、本実施形態では、上記した環境にも適用できる原点出しフローを次のとおり創出した。
すなわち、図4に示されるとおり、まずステップ1として、クランプ部材13はリニアサポート部材(リニアシャフト)11をクランプしているか否かが確認される。そしてクランプ部材13がリニアサポート部材11をクランプしていない場合には、ステップ1−2でクランプ動作を行ってからステップ2へと移行する。なおステップ1は必須ではなく、クランプ部材13によるクランプが標準の状態であればステップ1は適宜省略してもよい。
次いでステップ2では、第1加工ヘッド10aを基準位置Qへ移動させる。より具体的には、第1加工ヘッド10aを基準位置Qへ移動させるように制御装置60はX駆動機構30を制御する。このとき、フレーム1の基準位置Qに対応する位置には第1位置検出装置14aが配置されており、この第1位置検出装置14aの検出結果に基づいて制御装置60は第1加工ヘッド10aが基準位置Qへ到達したか否かが判断される。なお、上記した第1位置検出装置14aの具体例としては、特に制限はなく種々の公知のセンサーを適用でき、例えば物理的な接触を検知するセンサー、電気的に検知するセンサー、あるいは高精度な位置検出まで要しない場合には光学的に検知するセンサーであってもよい。
そして第1加工ヘッド10aが基準位置Qへ到達した後、ステップ3において、制御装置60は、第1加工ヘッド10aのX方向における位置を原点として記憶する。
なお上記したステップ2において第2加工ヘッド10bは第1加工ヘッド10aに追従して移動するが、ステップ3の時点において第2加工ヘッド10bのX方向における位置は未知のままとなっている。したがって、次のステップ4では第2加工ヘッド10bの位置を確定する動作が実行される。
すなわちステップ4では、第2加工ヘッド10bを固定位置Pまで移動させる。この場合、X駆動機構30を制御して第1加工ヘッド10aを移動させることで、当該第1加工ヘッド10aの移動に追従して第2加工ヘッド10bはX方向に移動する。なお、上記した衝突防止部材が第1加工ヘッド10a又は第2加工ヘッド10bに設けられている場合には、クランプを解除した後で第1加工ヘッド10aによって第2加工ヘッド10bを押して移動させてもよい。
ここで、固定位置Pには第2位置検出装置14bが配置されている。制御装置60は、この第2位置検出装置14bの検出結果に基づいて第2加工ヘッド10bが固定位置P付近に到達したか否かを判定する。なお、第2位置検出装置14bの具体例としては、第1位置検出装置14aと同様に特に制限はなく、物理的な接触を検知するセンサー、電気的に検知するセンサーあるいは光学的に検知する公知の種々のセンサーを適用してもよい。
そしてステップ4で第2加工ヘッド10bが固定位置P付近に到達した後は、ステップ5において、クランプ部材13によるクランプ動作を解除させるとともに、第2加工ヘッド10bの位置を固定部材15で固定する動作が実行される。この場合、固定部材15の具体例としては、フレーム1に設けられたシリンダヘッドの押出し可能な固定ピンなどが挙げられる。
より具体的には、例えば第2加工ヘッド10bにも固定部材15が挿入される受け凹部15rを設け、固定位置Pに到達した第2加工ヘッド10bの受け凹部15rに対して固定部材15を挿入して固定してもよい。このとき、固定部材15としての固定ピンは、先端側が先細な形状となっていることが好ましく、これにより多少の誤差があったとしても受け凹部15r内に固定部材15がスライド挿入されることが可能となる。
ここで、図5を参照して本実施形態における加工ヘッド10、リニアサポート部材(リニアシャフト)11、クランプ部材13、および固定部材15の接続関係を詳述する。
同図(a)〜(e)に示すとおり、リニアサポート部材11は、第2加工ヘッド10bのリニアサポート部材固定部12に固定されるとともに、第1加工ヘッド10aに搭載されたクランプ部材13によってクランプされることが可能となっている。
このうち、クランプ部材13は、X方向に2つ並置されるように、第1クランプ部材13Rと第2クランプ部材13Lを含んで構成されている。
そして上記したとおり、第2加工ヘッド10bが固定位置Pに到達すると、第2加工ヘッド10bに設けられた受け凹部15rが、フレーム1に設けられた固定部材15と対向する。よって、その後で制御装置60は、固定部材15を駆動して受け凹部15r内に固定部材15を挿入する制御を実行する。
これにより、第2加工ヘッド10bが固定部材15によって固定位置Pに固定されることとなる。そして、この固定位置Pは当然に既知の位置であるので、以上のステップを経ることで第2加工ヘッド10bの絶対位置は決定されたことになる。
なお、図2や図5に示すとおり本実施形態では固定部材15は1つ設けられているが、この態様に限られずZ方向に関して複数配置されていてもよいし、X方向に関して複数配置されていてもよい、X方向及びZ方向に関してそれぞれ複数配置されていてもよい。
また、本実施形態では、基準位置Qを左端(図2など参照)としつつ、固定位置Pはこの基準位置Qから600mm右側に設置した(図2など参照)が、この態様に限られず任意の位置を基準位置Qや固定位置Pとして設定してもよい。
このように本実施形態では、固定部材15による固定位置Pは予め位置が判明している絶対基準であるので、この固定位置Pで第2加工ヘッド10bが固定されることで第2加工ヘッド10bのX方向における位置が決定される。
さらに本実施形態では、固定部材15による固定に先立って、クランプ部材13によるクランプを解除することが好ましい。クランプ部材13がクランプを事前に解除することで、第1加工ヘッド10aに対して第2加工ヘッド10bをX方向に相対移動させることが可能となり、これにより固定部材15が受け凹部15r内にスライド挿入された際に第2加工ヘッド10bがX方向に微動することが可能となる。
なお、クランプ部材13によるクランプの解除は、受け凹部15r内に固定部材15が挿入される前に限られず、受け凹部15r内に固定部材15が挿入されることと並行して行われてもよい。
また、ステップ5において第1加工ヘッド10aの位置を固定としなければ、ステップ5でのクランプ部材13によるクランプの解除を行わなくてもよい。
次いでステップ6では、固定部材15が受け凹部15r内に挿入されて所定の時間が経過したか否かが判定される。この所定の時間の具体例に特に制限はないが、例えば数秒〜数十秒の任意の時間であってもよい。
そしてステップ6で所定の時間が経過したときは、ステップ7でクランプ部材13がリニアサポート部材11をクランプする。これにより、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bの位置関係が固定される。
次いでステップ8では、制御装置60は、両加工ヘッドの位置を計算してヘッド間隔を記憶する。本実施形態では、基準位置Qと固定位置Pとは600mm離れて位置付けられているため、ヘッド間隔は600mmと記憶されることになる。
なお、ステップ5でクランプ動作が解除されない場合であって、且つ、固定部材15が受け凹部15r内にスライド挿入された場合には、当該スライド移動分だけ第1加工ヘッド10aがX方向に移動したことが加味されてヘッド間隔が計算されることになる。より具体的には、本実施形態では、制御装置60は、最大間隔600mmから第1加工ヘッド10aの位置を減算したものを両加工ヘッドの間隔として記憶する。
次いで、ステップ9では固定部材15による第2加工ヘッド10bの固定が解除される。以後は、基準位置Q(原点)に基づいて第1加工ヘッド10aを移動させる制御が行われる。一方で第2加工ヘッド10bの位置は、記憶されたヘッドの間隔を加味した情報に基づいて制御されることとなる。
このように本実施形態では、固定部材15及び上記した位置検出装置(14a、14b)によって、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bとの間隔が設定される。
<加工ヘッド間の間隔調整フロー>
次に、図6を用いて加工ヘッド間の間隔調整フローについて説明する。
上述したとおり、本実施形態の加工装置100は様々な加工要求を満たすべく、ワークWの仕様によっては加工ヘッド間の間隔を途中で変更しなければならないことも想定される。
以下では、いったん設定した加工ヘッド間の間隔を変更する例として、600mmから300mmへ上記間隔を変更する例について説明する。
すなわち、まずステップAでは、第2加工ヘッド10bを固定すべく、固定位置Pへ移動させる。具体的には、例えば上記したステップ4と同様な手順で行ってもよい。
次いでステップBでは、第2加工ヘッド10bの位置を固定部材15で固定する。具体的には、例えば上記したステップ5と同様な手順で行ってもよい。
そして第2加工ヘッド10bが固定位置Pで固定された後は、ステップCでクランプ部材13によるクランプを解除する。これにより、第1加工ヘッド10aの移動に対して第2加工ヘッド10bは追従せずに固定位置Pで留まることが可能となる。
そしてステップDでは、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bとの間隔調整を行い、新たな間隔300mmとなるように第1加工ヘッド10aを移動させる制御を行う。ここで、第1加工ヘッド10aの原点はすでに既知であるので、本実施形態ではこの原点を基準にして300mmだけ第1加工ヘッド10aを第2加工ヘッド10b側へ移動させればよい。
なお、本実施形態では加工ヘッド間の間隔を狭める例について説明したが、初期の間隔を最大値に設定しなければ、途中の間隔変更で拡大あるいは縮小のいずれも有り得ることは言うまでもない。
ステップDで両加工ヘッドの間隔が更新された後は、ステップEでリニアサポート部材11にクランプ部材13をクランプして両加工ヘッドの間隔を固定する。具体的には、例えば上記したステップ7と同様な手順で行ってもよい。
次いで、ステップFで、両加工ヘッドの間隔を更新記憶するとともに、固定部材15による固定を解除する。以後は、この更新された加工ヘッド間の間隔情報に基づいて、それぞれの加工ヘッドの位置が制御装置60により制御されることとなる。
以上説明した第1実施形態によれば、リニアサポート部材11を具備する第2加工ヘッド10bは、第1水平駆動機構による第1加工ヘッド10aの移動に追従して第2方向へ移動することが可能となっている。したがって、水平方向の1つについて複数の加工ヘッドの移動を1つの駆動源で行うことで装置規模の増大を抑制しつつ、加工ヘッドに搭載したリニアサポート部材11とクランプ部材13によって加工ヘッド間の間隔を任意に設定して様々なワークWの加工要求に対応することが可能となる。
なお、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bによる同時加工が不要なときは、第2加工ヘッド10bは加工装置100から外すことができる。この場合、リニアサポート部材11が第2加工ヘッド10b側で固定されているので、リニアサポート部材11も同時に外すことができ、同時加工でないにも関わらずリニアサポート部材11が意味なく加工装置100に残留してしまうことが抑制される。

≪第2実施形態≫
次に本発明に係る加工装置の第2実施形態について説明する。
なお、以下では第1実施形態との相違点を主として説明するとともに、第1実施形態で既述した加工装置100と同じ構成及び機能を有する要素については第1実施形態と同一の符号を付して説明や図示を適宜省略する。
すなわち図7に示されるとおり、第2実施形態の加工装置200は、リニアサポート部材11の他端(リニアサポート部材固定部12側とは反対側)に、リニアサポート部材11が第1加工ヘッド10aから抜け出ることを防止する抜け止め部材16を備える点で、少なくとも第1実施形態の加工装置100と相違している。換言すれば、第1実施形態では、リニアサポート部材11の他端は開放端であったが、本実施形態では非開放端となっている。
抜け止め部材16の具体例としては、例えばリニアサポート部材11の他端に固定可能なプレート部材やキャップ部材、あるいはピンなど突起部材が例示できる。また、抜け止め部材16の材質に制限は特にないが、例えば金属材料、又はゴムやプラスチックなどの樹脂材料などが挙げられる。そしてリニアサポート部材11と抜け止め部材16との固定方法としては、着脱可能であれば特に制限はないが、例えばネジ構造による締結や嵌合による固定などを実施してもよい。
このように本実施形態においては、第1加工ヘッド10aがリニアサポート部材11に挿入された後は、上記した抜け止め部材16がリニアサポート部材11の他端に装着される。したがって、仮に何らかの要因でクランプ部材13が故障してしまった場合にも、意図せず第1加工ヘッド10aがリニアサポート部材11から離脱してしまうことが抑制され、第2加工ヘッド10bが完全に位置制御不能となってしまうことを回避することができる。
以上のとおり本発明を第1実施形態及び第2実施形態として説明してきたが、上記した各実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
第1実施形態及び第2実施形態に好適な変形例について、適宜図も参照して説明する。なお、以下の説明においても、既述した機能・構成については同じ参照番号を付して適宜その説明を省略する。
<変形例1>
<原点出しフロー(その2)>
まず変形例1として、上述した原点出しフローと異なる原点出しフローについて説明する。上記図4を用いて説明した実施形態では、第2加工ヘッド10bを固定位置Pに留めるよりも第1加工ヘッド10aを基準位置Qへ移動することを優先した。しかしながら本発明はこの態様に限られず、図8に示すとおり第2加工ヘッド10bをまず固定させる態様であってもよい。
なお、加工ヘッド間の間隔調整については上記実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
すなわち図8に示されるとおり、まずステップ10として、クランプ部材13はリニアシャフト11をクランプしているかが確認される。
そしてクランプ部材13がリニアシャフト11をクランプしていない場合には、ステップ11で制御装置60はクランプ部材13によるリニアシャフト11のクランプ動作を実行する。なお、このステップ10及びステップ11は、上記と同様に、適宜省略が可能である。
そしてクランプ部材13によるクランプが確認された後は、ステップ12で第2加工ヘッド10bを固定位置Pまで移動させる。この場合、X駆動機構30を制御して第1加工ヘッド10aを移動させることで、当該第1加工ヘッド10aの移動に追従して第2加工ヘッド10bX方向に移動する。なお、上記した衝突防止部材が第1加工ヘッド10a又は第2加工ヘッド10bに設けられている場合には、ステップ10及びステップ11に代えてクランプ部材13によるクランプを解除した後に第1加工ヘッド10aによって第2加工ヘッド10bを押して移動させてもよい。
そして本実施形態では、ステップ12の段階では両加工ヘッドの間隔は未知であるので、上記した固定位置Pに第2位置検出装置14bが必須となる。よって、ステップ12において、制御装置60は、第2位置検出装置14bの検出結果に基づいて、第2加工ヘッド10bが固定位置Pに到達したか否かを検出する。
ステップ12で第2加工ヘッド10bが固定位置Pに到達した後は、ステップ13で第2加工ヘッド10bを固定部材15で固定位置Pに固定する。このとき、上記した実施形態と同様に、固定部材15が受け凹部15r内に挿入される前にクランプ部材13によるクランプを事前に解除してもよい。これにより、固定位置Pは当然に既知の位置であるので、第2加工ヘッド10bの絶対位置は決定されたことになる。
なお本実施形態においても、固定位置P及び基準位置Qは、上記と同様に任意の位置に設置してもよい。
ステップ13で第2加工ヘッド10bの絶対位置が決定された後は、ステップ14でクランプ部材13によるクランプを解除する動作が実行される。これにより、第2加工ヘッド10bの位置は不変(既知)としたままで、第1加工ヘッド10aを任意の位置へ移動させることが可能となる。
次いでステップ15では、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bとの間隔調整を行う。より具体的には、第1加工ヘッド10aを基準位置Qへ移動させるように制御装置60はX駆動機構30を制御する。このとき、上記した実施形態と同様に、第1位置検出装置14aの検出結果に基づいて制御装置60は第1加工ヘッド10aが基準位置Qへ到達したか否かが判断される。
ステップ15で第1加工ヘッド10aが基準位置Qへ到達した後は、ステップ16で第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bの位置関係を固定する。より具体的には、制御装置60は、リニアシャフト11をクランプ部材13でクランプして両加工ヘッドの間隔を固定する制御を行う。
次いでステップ17では、第1加工ヘッド10aの位置を原点として記憶するとともに、両加工ヘッドの間隔を記憶する。本実施形態においても、原点として基準位置Qと、両加工ヘッドの間隔として600mmが記憶される。
次いでステップ18では固定部材15による第2加工ヘッド10bの固定が解除される。以後は、この基準位置Qに対して第1加工ヘッド10aを移動させる制御が行われる。一方で第2加工ヘッド10bの位置は、この基準位置Qからの移動に対して間隔600mmを加味した情報に基づいて制御されることとなる。
<変形例2>
<原点出しフロー(その3)>
上記図4や図8では、基本的にクランプ部材13によるクランプを維持したままで第2加工ヘッド10bをX方向に移動させていた。しかしながら本発明はこの態様に限られず、図9に示すとおり第2加工ヘッド10bを作業者が手動でX方向に動かす態様であってもよい。
すなわち図9に示すとおり、まずステップ21として、クランプ部材13によるクランプが解除されているが確認される。そしてクランプ部材13がリニアシャフト11をクランプしている場合には、ステップ22で制御装置60はクランプ部材13によるクランプを解除する。
そしてクランプ部材13によるクランプが解除されていることが確認された後は、ステップ23で第2加工ヘッド10bを固定位置Pまで移動させる。この場合、例えば作業者が手動によって第2加工ヘッド10bを固定位置Pまでスライドさせてもよい。
ステップ3で第2加工ヘッド10bが固定位置Pに到達した後は、ステップ4で第2加工ヘッド10bを固定部材15で固定位置Pに固定する。この場合、例えば図4のステップ5と同様に行うことができる。
ステップ4で第2加工ヘッド10bの絶対位置が決定された後は、ステップ5で第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bとの間隔調整を行う。この場合、例えば図8のステップ15と同様に行うことができる。
ステップ5で第1加工ヘッド10aが基準位置Qへ到達した後は、ステップ6で第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bの位置関係を固定する。より具体的には、制御装置60は、リニアシャフト11をクランプ部材13でクランプして両加工ヘッドの間隔を固定する制御を行う。
次いでステップ7では、第1加工ヘッド10aの位置を原点として記憶するとともに、両加工ヘッドの間隔を記憶する。
そして最後にステップ8で固定部材15による第2加工ヘッド10bの固定が解除される。以後は、この基準位置Qに対して第1加工ヘッド10aを移動させる制御が行われる。一方で第2加工ヘッド10bの位置は、この基準位置Qと固定位置Pとの間隔を加味した情報に基づいて制御されることとなる。
なお、上記で説明した各原点出しのフロー(その1)及び(その2)は、抜け止め部材16の有無には左右されない。また、原点出しフロー(その1)〜(その3)では、両加工ヘッドの間隔を600mmに設定する例を説明したが、他の任意の間隔であってもよいことは言うまでもない。
<変形例3>
図10および図11は、変形例3に係る加工装置300である。このうち図10は加工装置300を後方から見た斜視図であり、図11は加工装置300の正面図および側面図である。
本変形例3の加工装置300は、載置テーブル20に連結部25が設けられるとともに、ATC(工具自動交換装置)テーブル70を具備している点に主とした特徴がある。
図10および図11に示されるとおり、ATCテーブル70は、工具保持部71、連結部72およびスライダ73を含んで構成されている。
なお、変形例3の加工装置300は、第1加工ヘッド10aと第2加工ヘッド10bを搭載しているが、この態様に限られず加工ヘッド10は1つ(例えば第1加工ヘッド10aのみ)を搭載する形態であってもよい。かような場合には加工ヘッド10と載置テーブル20が少なくとも1つずつあればよく、上記したリニアシャフト11やクランプ部材13などは必須ではなく適宜これらを省略してもよい。
図10にも好適に示されるとおり、工具保持部71は、ATCテーブル70の上面に設けられ、複数種類の工具が並置される部位である。本実施形態では、例えばそれぞれの加工ヘッドに対して5本、すなわち合計10本の工具が並置されている。そして工具交換の際には、加工ヘッド10が垂直駆動機構40を介して下降することで、工具保持部71に保持された新たな工具を装着することが可能となっている。
なお、工具保持部71には、公知のシリンダ(不図示)などの昇降機構が搭載されていてもよい。かような場合には、工具保持部71も適宜上昇することで加工ヘッドへの工具の受け渡しがより迅速に実行できるようになる。
連結部72は、載置テーブル20の連結部25と連結するための部位である。この連結部25および連結部72の具体例としては公知の種々の着脱機構が適用可能であり、例えばマグネットを利用した着脱機構でもよいし、フックを用いた機械的な着脱機構でもよい。
スライダ73は、上述した載置テーブル20のYリニアガイドのレール上を移動可能に配置されている。換言すれば、ATCテーブル70は、載置テーブル20と共通のYリニアガイド53上を移動するように構成されている。
次に図11を参照しつつ、工具交換時の動作について説明する。すなわち工具交換時には、まずY駆動機構50によって載置テーブル20がYリニアガイド上を移動し、次いで載置テーブル20の連結部25がATCテーブル70の連結部72と接触して両者が連結される。その後、載置テーブル20がATCテーブル70を引っ張るようにYリニアガイド53上を移動することで、ATCテーブル70が加工ヘッド10の直下へ移動される。その後は、加工ヘッドが垂直駆動機構40を介して下降することで加工ヘッド10の工具交換が実行されることとなる。
なおATCテーブル70には、加工ヘッド10に取り付け可能なクリーニング用ブラシを収納していてもよい。これにより、加工終了時にクリーニング用ブラシを加工ヘッド10に取り付けることで、加工終了後の載置テーブル20上の粉塵を効率良くクリーニングすることが可能となる。
<変形例4>
次に図12は、変形例4に係る加工装置400の部分斜視図である。
本変形例4の加工装置400は、さらに工具長測定装置80を具備している点に主とした特徴がある。なお、加工装置400では、上記した衝突防止部材17は設けられていない。
この工具長測定装置80は、例えばワーク載置面22上のいずれかの領域に配置される測定基準面81を含んで構成されている。そして加工ヘッド10に取り付けられた工具の長さ(工具長と称する)を測定する際には、制御装置60は、載置テーブル20及び加工ヘッド10の移動をそれぞれ制御することで加工ヘッド10に設置された工具の直下に測定基準面81が位置付けられるようにする。
次いで、制御装置60は、Z駆動機構40を制御し、工具長を測定する加工ヘッド10を下降させる。加工ヘッド10が下降すると、加工ヘッド10の先端に取り付けられた工具が測定基準面81に接触する。そして制御装置60は、測定すべき工具が測定基準面81に接触したら加工ヘッド10の下降を停止し、測定が完了したら加工ヘッド10と載置テーブル20を所望の待機位置などへ移動させる。
なお、変形例4において測定基準面81はワーク載置面22上に配置されていたが、この態様に限られない。例えば測定基準面81を、加工ヘッド10が到達可能な限りでワーク載置面22以外の載置テーブル20上や載置テーブル20以外の場所に設置してもよい。
<その他の変形例>
次に図13は、上記各実施形態や変形例におけるリニアサポート部材11の変形例である。
すなわち上記において、リニアサポート部材11は、その断面が円である棒状のリニアシャフトとして例示されていた。しかしながら本発明はこの態様に限られず、例えば図13(a)及び(b)にそれぞれ示すとおりその断面が三角形や四角形など矩形である角柱状の部材であってもよい。または、図13(c)に示すように回転防止のための突起が形成された棒状の部材であってもよいし、図13(d)に示すようにスプラインシャフトであってもよい。
さらにリニアサポート部材11は、上記した各断面形状の棒状シャフトに限らず、Xリニアガイド33のごとき構造であってもよい。かような場合には、例えば第2加工ヘッド10bが所望の長さのXリニアガイドの一端を固定して支持するとともに、第1加工ヘッド10aがこのXリニアガイド上を移動可能なスライダを備えるという形態が適用できる。
なお、これらの場合において、上記した各リニアサポート部材の外形に対応するように、クランプ部材13のクランプ面(リニアシャフトと接触する面)も、リニアシャフト11の外形に倣う形状となっていることが好ましい。
また、上記各実施形態および変形例で説明したX駆動機構30、Z駆動機構40およびY駆動機構50の少なくとも1つは、その移動方向の軸周り(θ)に移動対象を回転させる機能を備えていてもよい。
より具体的に、例えばX駆動機構及びZ駆動機構40であれば、加工ヘッド10をX軸周り(Xθ)またはZ軸周り(Zθ)に回転させてもよい。また、Y駆動機構50であれば、載置テーブル20をY軸周り(Yθ)に回転させてもよい。
また、第1加工ヘッド10aおよび第2加工ヘッド10bの少なくとも一方には、加工で生じた屑を吹き飛ばすための流体を載置テーブル20やワークWへ向けて噴射する噴射装置や、上記した加工屑を吸引するための吸引装置が備わっていてもよい。なお流体としては気体や液体など種々適用可能であるが、例えばワークWが木材の場合には圧縮エアーなどの気体が好適である。圧縮エアーを流体として適用する場合には、さらにクランプ部材13に供給する圧縮エアーの流路を少なくとも一部兼用してもよい。また、例えばワークWとして金属を切削する場合などは、冷却と加工屑の飛散抑制などの観点から流体として油や水などを適用してもよい。
以上、本発明の実施形態および変形例を種々説明してきたが、これらの実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて本発明の加工装置を実現してもよい。
また、上記では切削加工装置を例にして説明したが、3Dプリンターなどの造形装置を含む様々な加工装置に対しても本発明は適用が可能である。
以上説明したように、本発明の加工装置は、高効率で低コストのワーク加工を実現するのに適しており、切削加工や研削加工などの削り加工に限られず3次元の造形加工も含む様々な加工分野に適用が可能である。
1 フレーム
10、10a、10b 加工ヘッド
10a 第1加工ヘッド
10b 第2加工ヘッド
11 リニアサポート部材(リニアシャフト)
12 リニアサポート部材固定部(リニアシャフト固定部)
13 クランプ部材
13R 第1クランプ部材
13L 第2クランプ部材
14 位置検出装置
14a 第1位置検出装置
14b 第2位置検出装置
15 固定部材
15r 受け凹部
16 抜け止め部材
17 衝突防止部材
20 載置テーブル
21 ワーク吸着孔
22 ワーク載置面
23 テーブル支持台
24 バキューム管
25 連結部
30 第1水平駆動機構(X駆動機構)
31 X駆動シャフト
32 X駆動モータ
33 Xリニアガイド
40 垂直駆動機構
40a 第1垂直駆動機構
40b 第2垂直駆動機構
50 Y駆動機構
51 Y駆動シャフト
52 Y駆動モータ
53 Yリニアガイド
60 制御装置
70 工具テーブル
71 工具保持部
72 連結部
73 スライダ
80 工具長測定装置
81 測定基準面
100、200、300、400 加工機構
W ワーク

Claims (7)

  1. 第1方向に移動可能な載置テーブルと、
    前記第1方向と交差する第2方向に延在するリニアサポート部材の一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第1ワークに対して加工を行う第1加工ヘッドと、
    前記リニアサポート部材が固定されるリニアサポート部材固定部を備え、前記第1加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第2ワークに対して加工を行う第2加工ヘッドと、
    前記第1加工ヘッドを前記第2方向に移動させる駆動モータを含む第1水平駆動機構と、を具備し、
    前記クランプ部材で前記リニアサポート部材をクランプした前記第1加工ヘッドが前記第1水平駆動機構によって移動することで、前記第2加工ヘッドが前記第1加工ヘッドの移動に追従して前記第2方向へ移動され
    前記第2加工ヘッドは、前記第1加工ヘッドとの同時加工が不要なときは取り外しが可能であり、且つ、
    前記第2加工ヘッドが取り外されるときは、前記リニアサポート部材も当該第2加工ヘッドと共に取り外されることを特徴とする加工装置。
  2. 前記第1加工ヘッドを前記第1方向及び前記第2方向に交差する第3方向へ移動させる第1垂直駆動機構と、
    前記第1垂直駆動機構とは独立して、前記第2加工ヘッドを前記第3方向へ移動させる第2垂直駆動機構と、
    をさらに具備する請求項1に記載の加工装置。
  3. 前記第1水平駆動機構は、前記リニアサポート部材を挟むように、当該リニアサポート部材と並行して前記第2方向に延在する一対のリニアガイドを含む請求項1又は2に記載の加工装置。
  4. 前記第1水平駆動機構は、前記第2方向に延在して前記駆動モータによって回転される駆動シャフトと、を含み、
    前記一対のリニアガイドのうちの一方が、前記駆動シャフトと前記リニアガイドとの間に配置されている請求項3に記載の加工装置。
  5. 前記第1加工ヘッドの前記第2方向における位置を検出する位置検出装置と、
    前記第2加工ヘッドの前記第2方向における位置を固定する固定部材と、をさらに備え、
    前記固定部材及び前記位置検出装置によって、前記第1加工ヘッドと前記第2加工ヘッドとの間隔が設定される請求項1〜4のいずれか一項に記載の加工装置。
  6. 前記第1方向に敷設されて前記載置テーブルの移動をガイドするYリニアガイドと、
    前記第1加工ヘッド及び前記第2加工ヘッドに搭載可能な加工工具を搭載するATCテーブルと、を具備し、
    前記ATCテーブルは、前記載置テーブルと共通の前記Yリニアガイド上を移動する請求項1〜5のいずれか一項に記載の加工装置。
  7. 前記第1加工ヘッド側における前記リニアサポート部材の他端には、前記リニアサポート部材が前記第1加工ヘッドから抜け出ることを防止する抜け止め部材が設置されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の加工装置。
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