JP6372301B2

JP6372301B2 - 工作機械

Info

Publication number: JP6372301B2
Application number: JP2014213528A
Authority: JP
Inventors: 俊彦的崎; 則夫賀来
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2034-10-20
Also published as: US20160107240A1; US9844850B2; JP2016078187A

Description

本発明は、工作機械に関する。

工作機械の１つである旋盤は、ワークを保持して回転する主軸と、ワークを切削する切削工具を保持する刃物台とを備えており、ワークと切削工具とを相対的に移動させながら切削加工を行っている。このような旋盤としては、例えば主軸との間でワークの受け渡しを行い、主軸と所定位置との間でワークを搬送するローダを有するもの（例えば、特許文献１参照）や、刃物台に設けられたワーク中継装置を用いて主軸との間でワークの受け渡しを行うもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。なお、特許文献２に記載の旋盤では、作業者の手作業によってワーク中継装置との間でワークの受け渡しが行われる。

特開２０１２−１３０９７９号公報特開２０１０−９９７４７号公報

特許文献２に記載のものは、作業者が手作業でワーク中継装置との間でワークの受け渡しを行っているので、その作業が面倒であるだけでなく、主軸とローダとの間でワークを受け渡す時間が長くなり、加工全体に要する時間が長くなるといった問題がある。特に、ワークに対する切削加工が短時間化されてもワークの受け渡しに長時間を要するのでは加工全体の効率化を図ることができない。

以上のような事情に鑑み、本発明は、ワークの受け渡しに要する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。

本発明に係る工作機械は、軸周りに回転する主軸に設けられて加工対象のワークを保持可能な主軸側ワーク保持部と、ワークを保持可能な仮置き用ワーク保持部と、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部を主軸の軸線と交差する方向に相対的に移動させる駆動部と、離間位置にある主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部のそれぞれに対向するように配置された主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部を備えるローダと、を有し、駆動部は、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部を、互いにワークを受け渡し可能な対向位置と、主軸側ワーク保持部と主軸対応ワーク保持部との間、及び仮置き用ワーク保持部と仮置き対応ワーク保持部との間で個別にワークを受け渡し可能な離間位置とに移動させ、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部は、交差する方向に並んで配置され、それぞれワークを把持可能な一対の爪部を備え、爪部は、交差する方向に開閉する。

また、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部は、水平方向に相対的に移動し、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部は、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部のそれぞれに対して同時にワークの受け渡しを行ってもよい。また、爪部は、水平方向に並んで配置されてもよい。また、ワークを加工する切削工具を保持する刃物台と、刃物台をワークに対して移動させる刃物台駆動部とを備え、仮置き用ワーク保持部は、刃物台に設けられ、駆動部として刃物台駆動部が用いられてもよい。また、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部を制御する制御部を備え、制御部は、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部の一方に対してワークを受け取るように動作させ、同時に、主軸側ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部の他方に対して予め保持しているワークを渡すように動作させてもよい。また、制御部は、主軸側ワーク保持部と仮置き用ワーク保持部との間でワークの受け渡し中に、ローダによりワークを搬送させてもよい。

本発明によれば、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部が離間位置にある場合、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部が、それぞれ主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部に対して同時にワークの受け渡しを行うことができる。これにより、主軸とローダとの間のワークの受け渡しに要する時間を短縮することができ、加工全体に要する時間を短縮して加工効率を向上させることができる。また、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部が、主軸の軸線と交差する方向に相対的に移動するので、主軸の軸線方向について工作機械の大型化を抑制できる。また、主軸対応ワーク保持部と仮置き対応ワーク保持部とを並べて配置して状態でワークの受け渡しが可能となる。

また、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部が、水平方向に相対的に移動し、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部が、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部のそれぞれに対して同時にワークの受け渡しを行うものでは、主軸側ワーク保持部及び仮置き用ワーク保持部と、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部とが互いに直交する方向に移動するため、移動時の干渉を防ぐことができる。また、爪部が、水平方向に並んで配置されるものでは、主軸対応ワーク保持部と仮置き対応ワーク保持部とを水平方向に並べて配置した状態でワークの受け渡しが可能となる。また、ワークを加工する切削工具を保持する刃物台と、刃物台をワークに対して移動させる刃物台駆動部とを備え、仮置き用ワーク保持部が、刃物台に設けられ、駆動部として刃物台駆動部が用いられるものでは、主軸側ワーク保持部と仮置き用ワーク保持部とを対向位置に配置しやすくすることができる。また、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部を制御する制御部を備え、制御部が、主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部の一方に対してワークを受け取るように動作させ、同時に、主軸側ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部の他方に対して予め保持しているワークを渡すように動作させるものでは、異なる保持部に対してワークを受け取る動作とワークを渡す動作を同時に行うことができるため、ワークの受け渡しに要する時間を短縮することができる。また、制御部が、主軸側ワーク保持部と仮置き用ワーク保持部との間でのワークの受け渡し中に、ローダによりワークを搬送させるものでは、主軸側ワーク保持部と仮置き用ワーク保持部との間でのワークの受け渡しと、ローダによるワークの搬送とを並行して行うことができるため、ワークの非加工時間を短縮させることができる。

本実施形態に係る工作機械の一例を示す図である。本実施形態に係る主軸、刃物台及びローダの一例を示す平面図である。本実施形態に係る主軸、刃物台及びローダの一例を示す斜視図である。本実施形態に係る工作機械の動作例を示す図である。本実施形態に係る工作機械の動作例を示す図である。本実施形態に係る工作機械の動作例を示す図である。本実施形態に係る工作機械の動作例を示す図である。本実施形態に係る工作機械の動作例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。

図１は、本実施形態に係る工作機械１００の一例を示す図である。本実施形態では、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、主軸２０の回転軸ＡＸ１に平行な方向をＺ方向と表記する。また、Ｚ方向に直交しワークＷに対する切削量を規定する方向をＸ方向と表記する。また、ＸＺ平面に垂直な方向をＹ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

工作機械１００は、ベッド１０と、主軸２０と、刃物台３０と、ローダ４０と、制御部ＣＯＮＴとを有している。また、工作機械１００には、不図示のワーク搬入部及びワーク搬出部が設けられる。ワーク搬入部には、例えば複数の未加工のワークＷが配置される。また、ワーク搬出部には、加工済のワークＷが配置される。

ベッド１０は、主軸２０及び刃物台３０を支持している。ベッド１０は、不図示の脚部を有しており、例えば床部などに載置される。ベッド１０と床部との間には、例えばクーラントタンク１１などが配置される。ベッド１０の−Ｚ側には、作業者が操作可能な操作パネル１２等が設けられる。

図２及び図３は、主軸２０、刃物台３０及びローダ４０の一例を示す図であり、図２は平面図、図３（ａ）及び（ｂ）は斜視図である。図３（ａ）及び（ｂ）では、図を判別しやすくするため、刃物台３０の一部（＋Ｚ側の壁部）の図示を省略している。
図２及び図３に示すように、主軸２０は、不図示の軸受け等により回転軸ＡＸ１の軸線周りに回転可能に支持されている。主軸２０は、該主軸２０を回転させる不図示の駆動源に接続されている。

主軸２０の＋Ｚ側には、主軸チャック（主軸側ワーク保持部）２１が設けられている。主軸チャック２１は、把握爪２１ａを有している。把握爪２１ａは、主軸２０の回転軸ＡＸ１の周りに所定の間隔で複数（例えば３つ）配置されている。把握爪２１ａは、主軸２０の径方向に移動させることでワークＷを保持可能である。

主軸２０は、主軸駆動部２２によってＺ方向に移動可能に設けられる。主軸駆動部２２は、駆動源２２ａと伝達機構２２ｂとを有している。駆動源２２ａとしては、例えばモータなどが用いられる。駆動源２２ａによる駆動は、制御部ＣＯＮＴによって制御される。伝達機構２２ｂとしては、例えばボールねじ機構などが用いられる。また、主軸２０をＺ方向に案内するためのガイド機構（不図示）が設けられてもよい。主軸２０は、主軸駆動部２２により、Ｚ方向上の３つの位置、すなわち、ワーク受け取り位置Ｐ１と、加工位置Ｐ２と、ワーク渡し位置Ｐ３と、の間を移動可能である。

刃物台３０は、主軸２０の＋Ｚ側に配置されている。刃物台３０は、刃物台駆動部３１により、Ｘ方向に平行に移動可能となっている。刃物台駆動部３１は、駆動源３１ａと、伝達機構３１ｂとを有している。駆動源３１ａとしては、例えばモータなどが用いられる。伝達機構３１ｂとしては、例えばボールねじ機構などが用いられる。また、刃物台３０をＸ方向に案内するためのガイド機構等が設けられる。

刃物台３０としては、例えばくし型刃物台が用いられる。刃物台３０には、複数の工具保持部３２と、ワーク仮置き部３３とがＸ方向に並んで設けられている。工具保持部３２及びワーク仮置き部３３のＸ方向の配置については、適宜設定することができる。工具保持部３２には、ワークＷを加工する工具Ｔが交換可能に装着される。

ワーク仮置き部３３は、ワークＷを仮置きするための仮置きチャック（仮置き用ワーク保持部）３４が設けられている。仮置きチャック３４は、把握爪３４ａを有している。把握爪３４ａは、Ｚ軸周りに所定の間隔で複数（例えば、３つ）配置されている。把握爪３４ａは、仮置きチャック３４の径方向に移動させることでワークＷを保持可能である。

ワーク仮置き部３３は、主軸２０の回転軸ＡＸ１に平行な中心軸ＡＸ２を有する。本実施形態では、把握爪３４ａによって円筒状のワークが保持される場合にワークの中心軸に一致する軸を、ワーク仮置き部３３の中心軸ＡＸ２として説明する。ワーク仮置き部３３は、中心軸ＡＸ２の高さ位置（Ｙ方向の位置）が主軸２０の回転軸ＡＸ１の高さ位置と等しくなるように配置される。

刃物台駆動部３１によって刃物台３０がＸ方向に移動することにより、主軸チャック２１と仮置きチャック３４とが、主軸２０の回転軸ＡＸ１の軸線と交差する方向（Ｘ方向）に相対的に移動する。本実施形態では、刃物台３０のみがＸ方向に移動する構成であるが、主軸２０をＸ側に移動させる構成としてもよい。

仮置きチャック３４は、対向位置Ｑ１と離間位置Ｑ２との間で移動可能となっている。対向位置Ｑ１は、主軸チャック２１との間でワークＷを受け渡し可能な位置である。離間位置Ｑ２は、主軸チャック２１から離れた位置であり、主軸チャック２１及び仮置きチャック３４のそれぞれが後述のローダ４０によって個別にワークＷを受け渡し可能な位置である。なお、本実施形態では、主軸２０がＸ方向には移動せず、刃物台３０がＸ方向に移動する構成であるため、仮置きチャック３４のＸ方向の位置を対向位置Ｑ１及び離間位置Ｑ２としている。主軸２０がＸ方向に移動する構成では、対向位置Ｑ１及び離間位置Ｑ２は、主軸チャック２１及び仮置きチャック３４の両者の配置として説明が可能である。

なお、回転軸ＡＸ１及び中心軸ＡＸ２は高さ位置（Ｙ方向の位置）が同一であるため、仮置きチャック３４が離間位置Ｑ２に配置される場合、ワーク仮置き部３３の中心軸ＡＸ２と主軸２０の回転軸ＡＸ１とが水平方向（Ｘ方向）に所定距離ｄの間隔を空けた状態で並ぶことになる。

ローダ４０は、工作機械１００の外部との間でワークＷの搬送を行う。ローダ４０は、基部４１と、主軸対応ワーク保持部４２と、仮置き対応ワーク保持部４３とを有している。基部４１は、ローダ移動機構４４に接続される。ローダ移動機構４４は、基部４１を支持する支持部４４ａと、この支持部４４ａに接続される不図示の駆動源及び伝達機構と、を有している。基部４１は、ローダ移動機構４４により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能に設けられる。基部４１は、主軸対応ワーク保持部４２及び仮置き対応ワーク保持部４３を保持する。

主軸対応ワーク保持部４２及び仮置き対応ワーク保持部４３は、それぞれワークＷを把持する一対の爪部４２ａ及び４３ａを有する。爪部４２ａ、４３ａは、基部４１から−Ｙ方向に向けて直線状に突出するように配置される。爪部４２ａ、４３ａは、互いに等しい形状に形成されるが、これに限定するものではなく、互いに異なる形状に形成されてもよい。

爪部４２ａ及び４３ａは、それぞれ中心軸ＡＸ３、ＡＸ４を中心としてＸ方向に開閉可能に設けられる。なお、本実施形態では、爪部４２ａ、４３ａによって円筒状のワークが保持される場合にワークの中心軸に一致する軸を、それぞれ爪部４２ａ、４３ａの中心軸ＡＸ３、ＡＸ４として説明する。

基部４１には、爪部４２ａ、４３ａを開閉させる不図示の開閉機構が設けられる。爪部４２ａ、４３ａは、Ｘ方向に閉じることでワークＷを把持可能であり、Ｘ方向に開くことでワークＷを離すことが可能となっている。爪部４２ａ、４３ａの開閉動作は、制御部ＣＯＮＴによって個別に制御可能となっている。したがって、例えば爪部４２ａ、４３ａは、互いに開動作又は閉動作を同時に行うことが可能であるし、一方が開動作を行うと同時に他方が閉動作を行うといった反対の動作を同時に行うことも可能となっている。

また、爪部４２ａ、４３ａは、それぞれの中心軸ＡＸ３と中心軸ＡＸ４とが等しい高さ位置（Ｙ方向の位置）となり、かつ、Ｘ方向に所定距離ｄの間隔を空けるように配置される。したがって、仮置きチャック３４が離間位置Ｑ２にある場合、主軸２０の回転軸ＡＸ１とワーク仮置き部３３の中心軸ＡＸ２との距離（所定距離ｄ）が、爪部４２ａの中心軸ＡＸ３と爪部４３ａの中心軸ＡＸ４との距離（所定距離ｄ）と等しくなる。この構成により、主軸対応ワーク保持部４２が主軸チャック２１に対向し、かつ仮置き対応ワーク保持部４３が仮置きチャック３４に対向するようにローダ４０を配置した場合、主軸対応ワーク保持部４２及び仮置き対応ワーク保持部４３は、主軸チャック２１及び仮置きチャック３４のそれぞれに対してワークＷの受け渡しが可能となる。

また、制御部ＣＯＮＴは、主軸２０、刃物台３０及びローダ４０の各部の動作を統括的に制御する。制御部ＣＯＮＴは、所定の加工プログラムや工具Ｔのデータなど、各種プログラム及び情報を記憶する記憶部を有している。制御部ＣＯＮＴは、例えば所定の加工プログラムや操作パネル１２の操作内容等に基づいて主軸２０、刃物台３０及びローダ４０等の各部の動作を制御可能である。

次に、工作機械１００の動作について説明する。先ず、制御部ＣＯＮＴは、主軸２０をワーク受け取り位置Ｐ１に配置させた状態で、ローダ４０により、加工対象であるワークＷを主軸２０に保持させる。この動作では、制御部ＣＯＮＴは、ローダ４０をワーク搬入部まで移動させ、主軸対応ワーク保持部４２の一対の爪部４２ａによってワークＷを把持させる。

その後、制御部ＣＯＮＴは、ローダ４０を主軸２０まで移動させ、図４（ａ）に示すように、ワークＷを保持した状態の主軸対応ワーク保持部４２を主軸チャック２１に対向させる。このとき、制御部ＣＯＮＴは、爪部４２ａの中心軸ＡＸ３が主軸２０の回転軸ＡＸ１に一致するように主軸対応ワーク保持部４２の位置を調整する。そして、制御部ＣＯＮＴは、ローダ４０を−Ｚ側に移動し、ワークＷの−Ｚ側端部を主軸チャック２１の把持位置に配置させる。この状態で、制御部ＣＯＮＴは、把握爪２１ａを主軸２０の径方向の内側に移動させてワークＷの−Ｚ側端部を保持させる。また、制御部ＣＯＮＴは、主軸対応ワーク保持部４２の爪部４２ａを開かせてワークＷの保持を解除させる。これにより、ワークＷがローダ４０から主軸２０に渡される。なお、図４（ａ）では、一例として、仮置きチャック３４が離間位置Ｑ２に配置され、爪部４３ａの中心軸ＡＸ４がワーク仮置き部３３の中心軸ＡＸ２に一致しているが、ワークＷをローダ４０から主軸２０に渡すだけの場合にはこの配置に限定されるものではない。

ワークＷが主軸２０に渡された後、制御部ＣＯＮＴは、主軸２０を回転させることにより、ワークＷを回転させる。ワークＷの回転数は、加工処理に応じて適宜設定される。続いて、制御部ＣＯＮＴは、刃物台３０をＸ方向に移動させて工具Ｔを選択する。ここでは、ワークＷの外周部を加工可能な工具Ｔを選択する。

続いて、制御部ＣＯＮＴは、工具ＴのＸ方向の位置を調整する。この調整では、制御部ＣＯＮＴは、工具Ｔの先端に取り付けられたチップＴａがワークＷの外周部に対応するように刃物台３０をＸ方向に移動させる。チップＴａのＸ方向の位置は、ワークＷの外周部に対する切削量を規定する。切削量は、制御部ＣＯＮＴによって予め設定された値に設定されてもよく、また、作業者のマニュアル操作によって行われてもよい。そして、ワークＷの回転が安定した段階で、制御部ＣＯＮＴは、図４（ｂ）に示すように、主軸２０を＋Ｚ方向に移動させて加工位置Ｐ２に配置し、工具ＴによりワークＷの外周部に対して切削を行わせる。

ワークＷの切削加工が終了した後、制御部ＣＯＮＴは、ワークＷを主軸２０からワーク仮置き部３３に渡すようにする。この動作では、制御部ＣＯＮＴは、まず図５（ａ）に示すように、仮置きチャック３４が対向位置Ｑ１に配置されるように刃物台３０をＸ方向に移動させる。この場合、主軸２０の回転軸ＡＸ１と、ワーク仮置き部３３の中心軸ＡＸ２とが一致する。

その後、制御部ＣＯＮＴは、図５（ｂ）に示すように、主軸２０をワーク渡し位置Ｐ３まで＋Ｚ方向に移動させ、ワークＷの＋Ｚ側端部を仮置きチャック３４の把持位置に配置させる。この状態で、制御部ＣＯＮＴは、把握爪３４ａを仮置きチャック３４の径方向の内側に移動させ、ワークＷの＋Ｚ側端部を把持させる。これにより、ワークＷが主軸２０からワーク仮置き部３３に渡される。

ワークＷがワーク仮置き部３３に渡された後、制御部ＣＯＮＴは、主軸チャック２１の把握爪２１ａを主軸２０の径方向の外側に移動させ、ワークＷの−Ｚ側端部の保持を解除させる。そして、主軸２０を−Ｚ側に移動させ、ワーク受け取り位置Ｐ１に配置させる。また、制御部ＣＯＮＴは、刃物台３０のＸ方向の位置を調整し、仮置きチャック３４を離間位置Ｑ２に配置させる。

一方、上記のようにワークＷを主軸２０からワーク仮置き部３３に渡す動作を行っている間に、制御部ＣＯＮＴは、次に加工するワークＷを取りに行かせる。例えば、制御部ＣＯＮＴは、例えば図５（ａ）に示すように、ローダ４０をワーク搬入部まで移動させ、主軸対応ワーク保持部４２の一対の爪部４２ａによって、次に加工するワークＷを把持させる。その後、制御部ＣＯＮＴは、例えば図５（ｂ）に示すように、ローダ４０を主軸２０側へ移動させる。そして、制御部ＣＯＮＴは、図６（ａ）に示すように、主軸対応ワーク保持部４２及び仮置き対応ワーク保持部４３が、それぞれ主軸チャック２１及び仮置きチャック３４の上方（＋Ｙ側）に配置されるようにローダ４０の位置を調整する。このとき、制御部ＣＯＮＴは、仮置き対応ワーク保持部４３の一対の爪部４３ａを開いた状態としておく。

次に、制御部ＣＯＮＴは、図６（ｂ）に示すように、ローダ４０を−Ｙ方向に移動させる。なお、図６（ｂ）及び以下の図７（ａ）、（ｂ）では、図を判別しやすくするため、主軸チャック２１及び仮置きチャック３４の近傍を拡大して示している。ローダ４０を−Ｙ方向に移動させる場合、制御部ＣＯＮＴは、爪部４２ａで保持されるワークＷの−Ｚ側端部が把握爪２１ａの＋Ｚ側を通過するようにローダ４０のＺ方向の位置を調整する。これにより、爪部４２ａに把持されるワークＷと主軸チャック２１の把握爪２１ａとが干渉するのを回避できる。

ローダ４０の移動により、図７（ａ）に示すように、主軸対応ワーク保持部４２と主軸チャック２１が対向し、仮置き対応ワーク保持部４３と仮置きチャック３４とが対向する。このとき、主軸２０の回転軸ＡＸ１が爪部４２ａの中心軸ＡＸ３に一致し、ワーク仮置き部３３の中心軸ＡＸ２が爪部４３ａの中心軸ＡＸ４に一致する。このように、ローダ４０を上下方向（Ｙ方向）に移動させることにより、移動時において主軸チャック２１や仮置きチャック３４等との干渉を防ぐことができる。

制御部ＣＯＮＴは、この状態からローダ４０を−Ｚ側に移動させ、ワークＷの−Ｚ側端部を主軸チャック２１の把持位置に配置させる。そして、制御部ＣＯＮＴは、図７（ｂ）に示すように、主軸チャック２１の把握爪２１ａを閉じる動作と、主軸対応ワーク保持部４２の爪部４２ａを開く動作と、仮置きチャック３４の把握爪３４ａを開く動作と、仮置き対応ワーク保持部４３の爪部４３ａを閉じる動作とを、例えば同時に行わせる。

この場合、主軸２０側では、主軸チャック２１によるワークＷの保持と、主軸対応ワーク保持部４２によるワークＷの保持解除とが同時に行われ、ワークＷが主軸対応ワーク保持部４２から主軸チャック２１に渡される。また、ワーク仮置き部３３側では、仮置きチャック３４によるワークＷの保持解除と、仮置き対応ワーク保持部４３によるワークＷの保持とが同時に行われ、ワークＷが仮置きチャック３４から仮置き対応ワーク保持部４３に渡される。

これにより、主軸対応ワーク保持部４２が主軸チャック２１にワークＷを渡す動作と、仮置き対応ワーク保持部４３が仮置きチャック３４からワークＷを受け取る動作とが同時に行われることになる。このように、制御部ＣＯＮＴは、ローダ４０を用いることにより、ワークＷを主軸２０に渡す動作と、ワークＷをワーク仮置き部３３から受け取る動作とを同時に行うことができる。このような反対の動作を同時に行うことにより、ワークＷの受け渡しに要する時間が短縮される。

なお、制御部ＣＯＮＴは、上記の３つの動作のすべてを同時に行わせる必要はなく、例えば主軸チャック２１によるワークＷの保持動作を行わせた後、主軸対応ワーク保持部４２による保持解除動作と仮置き対応ワーク保持部４３による保持動作とを同時に行わせてもよい。また、主軸対応ワーク保持部４２による保持解除動作と、仮置き対応ワーク保持部４３による保持動作とについては、動作の全部を同時に行わせる態様に限られず、動作の一部を同時に行わせる態様であってもよい。

ワークＷの受け渡し動作が行われた後、制御部ＣＯＮＴは、図８に示すように、ローダ４０を＋Ｙ方向に移動させ、受け取った加工済のワークＷをワーク搬出部に搬送させる。また、制御部ＣＯＮＴは、新たに主軸チャック２１に保持された未加工のワークＷに対して加工を行わせる。この場合、制御部ＣＯＮＴは、まず主軸２０を回転させ、刃物台３０のＸ方向の位置を調整させる。その後、制御部ＣＯＮＴは、主軸２０を＋Ｚ方向に移動させて加工位置Ｐ２に配置させ、工具ＴによりワークＷの外周部に対して切削を行う（例えば図４（ｂ）参照）。

加工が行われた後、制御部ＣＯＮＴは、再び加工済のワークＷを主軸２０からワーク仮置き部３３に渡す動作を行わせる。そして、制御部ＣＯＮＴは、ローダ４０により、新たな未加工のワークＷを主軸２０に渡す動作を行わせると共に、加工済のワークＷをワーク仮置き部３３から受け取る動作を行わせる。このような一連の動作を繰り返し行わせことにより、ワーク搬入部に配置される複数の未加工のワークＷに対して順次加工が行われる。

以上のように、本実施形態によれば、仮置きチャック３４が離間位置Ｑ２にある場合、主軸対応ワーク保持部４２及び仮置き対応ワーク保持部４３が、それぞれ主軸チャック２１及び仮置きチャック３４に対して同時にワークＷの受け渡しを行うことができる。これにより、主軸２０とローダ４０との間のワークＷの受け渡しに要する時間を短縮することができ、加工全体に要する時間を短縮して加工効率を向上させることができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、主軸対応ワーク保持部４２の爪部４２ａや仮置き対応ワーク保持部４３の爪部４３ａとして、二方爪が用いられる構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、三方爪など他の構成の爪部が用いられてもよい。

また、上記実施形態では、主軸保持部として主軸チャック２１が用いられ、仮置き保持部として仮置きチャック３４が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、それぞれワークＷを保持可能な構成であれば、チャック以外の保持部が用いられてもよい。

また、上記実施形態では、爪部４２ａと爪部４３ａとがＹ方向に延びるように配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、Ｚ方向等他の方向に延びるように配置されてもよい。また、上記実施形態では、爪部４２ａと爪部４３ａとが同一方向に延びる構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、互いに異なる方向に延びるように配置されてもよい。

また、上記実施形態では、ワーク仮置き部３３が１つ設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、複数のワーク仮置き部３３が設けられた構成であってもよい。また、この場合、ローダ４０の仮置き対応ワーク保持部４３がワーク仮置き部３３の数に対応して複数設けられてもよい。

また、上記実施形態では、ワーク仮置き部３３が工具保持部３２の間に配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、ワーク仮置き部３３がＸ方向の端部に配置されてもよい。これにより、ワーク仮置き部３３に切り屑が掛かりにくくなる。また、上記実施形態では、ワーク仮置き部３３が刃物台３０に設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、刃物台３０とは異なる部位に配置されてもよい。

また、上記実施形態では、主軸２０が１つ設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、複数（例えば２つ）の主軸２０が設けられた構成であってもよい。この場合、ローダ４０は、主軸２０の数に応じて複数設けられてもよい。

また、上記実施形態では、ローダ４０が主軸チャック２１に対して未加工のワークＷを渡し、仮置きチャック３４から加工済のワークＷを受け取る態様を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、ローダ４０が仮置きチャック３４に未加工のワークＷを渡し、主軸チャック２１から加工済のワークＷを受け取る態様であってもよい。この場合、制御部ＣＯＮＴは、仮置きチャック３４から主軸チャック２１に未加工のワークＷを渡すように制御すればよい。また、制御部ＣＯＮＴは、仮置きチャック３４から主軸チャック２１に未加工のワークＷを渡す間に、ローダ４０に対して加工済みのワークＷを搬出させるようにする。これにより、未加工のワークＷの受け渡しと、加工済のワークＷの搬送とを並行して行うことができるため、ワークＷの非加工時間を短縮させることができる。

また、上記実施形態では、主軸チャック２１及び仮置きチャック３４の少なくとも一方をＸ方向（主軸２０の回転軸ＡＸ１の軸線方向と交差する方向）に移動させることで、両者を対向位置Ｑ１と離間位置Ｑ２とに相対的に移動させる態様を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、主軸チャック２１及び仮置きチャック３４の少なくとも一方をＺ方向（主軸２０の回転軸ＡＸ１の軸線方向に沿った方向）に移動させることで、両者を対向位置と離間位置とに相対的に移動させるようにしてもよい。なお、ローダについては、例えば主軸対応ワーク保持部４２と仮置き対応ワーク保持部４３とがＺ方向に並ぶように構成しておく。また、制御部ＣＯＮＴは、加工済のワークＷと未加工のワークＷとがＺ方向に間隔を空けて並んで配置可能となるように、主軸チャック２１と仮置きチャック３４とを十分に離すようにする。これにより、例えばワークＷの軸方向の長さよりも径の方が大きいような場合に、主軸チャック２１と仮置きチャック３４とをＸ方向に相対的に移動させるのに比べて、移動距離を短くすることができる。

Ｗ…ワークＣＯＮＴ…制御部Ｑ１…対向位置Ｑ２…離間位置ＡＸ１…回転軸ＡＸ２、ＡＸ２、ＡＸ３…中心軸２０…主軸２１…主軸チャック（主軸側ワーク保持部）３０…刃物台３１…刃物台駆動部（駆動部）３３…ワーク仮置き部３４…仮置きチャック（仮置き用ワーク保持部）４０…ローダ４２…主軸対応ワーク保持部４３…仮置き対応ワーク保持部４２ａ、４３ａ…爪部１００…工作機械

Claims

軸周りに回転する主軸に設けられて加工対象のワークを保持可能な主軸側ワーク保持部と、
前記ワークを保持可能な仮置き用ワーク保持部と、
前記主軸側ワーク保持部及び前記仮置き用ワーク保持部を前記主軸の軸線と交差する方向に相対的に移動させる駆動部と、
前記離間位置にある前記主軸側ワーク保持部及び前記仮置き用ワーク保持部のそれぞれに対向するように配置された主軸対応ワーク保持部及び仮置き対応ワーク保持部を備えるローダと、を有し、
前記駆動部は、前記主軸側ワーク保持部及び前記仮置き用ワーク保持部を、互いに前記ワークを受け渡し可能な対向位置と、前記主軸側ワーク保持部と前記主軸対応ワーク保持部との間、及び前記仮置き用ワーク保持部と前記仮置き対応ワーク保持部との間で個別に前記ワークを受け渡し可能な離間位置とに移動させ、
前記主軸対応ワーク保持部及び前記仮置き対応ワーク保持部は、前記交差する方向に並んで配置され、それぞれ前記ワークを把持可能な一対の爪部を備え、
前記爪部は、前記交差する方向に開閉する、工作機械。
前記主軸側ワーク保持部及び前記仮置き用ワーク保持部は、水平方向に相対的に移動し、
前記主軸対応ワーク保持部及び前記仮置き対応ワーク保持部は、前記主軸側ワーク保持部及び前記仮置き用ワーク保持部のそれぞれに対して同時に前記ワークの受け渡しを行う請求項１記載の工作機械。
前記爪部は、前記水平方向に並んで配置される請求項２記載の工作機械。
前記ワークを加工する切削工具を保持する刃物台と、前記刃物台を前記ワークに対して移動させる刃物台駆動部とを備え、
前記仮置き用ワーク保持部は、前記刃物台に設けられ、前記駆動部として前記刃物台駆動部が用いられる請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の工作機械。
前記主軸対応ワーク保持部及び前記仮置き対応ワーク保持部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記主軸対応ワーク保持部及び前記仮置き対応ワーク保持部の一方に対して前記ワークを受け取るように動作させ、同時に、前記主軸側ワーク保持部及び前記仮置き対応ワーク保持部の他方に対して予め保持している前記ワークを渡すように動作させる請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の工作機械。
前記制御部は、前記主軸側ワーク保持部と前記仮置き用ワーク保持部との間での前記ワークの受け渡し中に、前記ローダにより前記ワークを搬送させる請求項５記載の工作機械。