JP6400369B2 - 工作機械及び該工作機械の配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、機械ケーシング内に主軸をオペレータ側に向けて配置した工作機械及び該工作機械を２台配置する場合の配置構造に関する。

工作機械においては、機械本体を機体カバーで囲むとともに、該機体カバーにアクセス用開口を設け、該開口をドアで開閉するように構成するのが一般的である。このような従来の工作機械として、例えば、特許文献１には、前記機体カバーの正面に正面扉を設け、側面に側面扉を設け、一方の扉により機械加工部へのアクセスを可能とし、他方の扉によりワーク交換装置へのワークの着脱を可能としたものが開示されている。

特開平５−９６４３３号公報

前記特許文献１に記載の従来装置では、正面扉から例えばワーク交換装置へのワークの着脱を可能とし、側面扉から例えば機械加工部へのアクセスを可能としているので、オペレータは作業の内容に応じて正面扉又は側面扉からアクセスすることとなり、オペレータの動線が長くなるといった問題がある。

また前記工作機械を複数台並列配置する場合、各工作機械の間に側面扉からの作業スペースを確保する必要があり、そのため必要な配置スペースが拡大するといった問題が生じる。

本発明は、前記状況に鑑みてなされたもので、オペレータの動線を短縮できると共に、複数台配置する場合の配置スペースの拡大を回避できる工作機械及び該工作機械の配置構造を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、オペレータ側に位置する正面壁を有する機械ケーシング内に主軸を水平にかつオペレータ側に向けて配置した工作機械において、
前記オペレータ側から見て前記機械ケーシングの正面壁の一部とラップするようにワーク段取り部を設け、 前記ワーク段取り部に供給されたワークを前記主軸に装着するワークローディング機構を有し、該ワークローディング機構は、平面視で前記主軸と直交する水平方向の軸を中心に前記ワーク段取り部側と主軸側との間で回動可能なアーム部を有し、該アーム部の先端部にワーク把持部が設けられており、前記ワーク把持部は、前記アーム部が前記ワーク段取り部側に回動されたとき上方を向き、前記アーム部が前記主軸側に回動されたときワーク装着位置又はワーク取出し位置に位置するように構成されたチャックを有し、前記ワークは、前記上方を向いているチャックに上方から載置された状態で該チャックにより固定され、該チャックが前記主軸側に回動された状態で主軸に装着され、又は主軸から取り出されることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の工作機械において、
前記ワーク段取り部は、ワークを前記主軸に装着するワークローディング機構のワーク把持部が進入可能に形成されており、該ワーク把持部がワーク段取り部内に位置しているとき、該ワーク段取り部の外方からワークをワーク把持部に供給可能となっていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又２に記載の工作機械において、
前記ワーク把持部は、前記アーム部が主軸側に回動した状態で、水平方向に移動することにより、ワーク取出し位置、又はワーク装着位置に位置決めされることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の工作機械において、
前記ワーク把持部は、前記アーム部が主軸側に回動した状態で、前後方向の軸を中心に回動することより、ワーク取出し位置、又はワーク装着位置に位置決めされることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項３又は４に記載の工作機械において、
前記アーム部が主軸側に回動する動きと、前記ワーク把持部が水平方向に移動する動きと、該ワーク把持部が前後方向軸を中心に回動する動きとを組み合わせることによりワーク把持部がワーク取出し位置又はワーク装着位置に位置決めされることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかに記載された工作機械と、該工作機械に対し、オペレータ側から見て左右対称となるように配置してなる工作機械とからなる工作機械の配置構造である。

請求項１の発明によれば、機械ケーシング内に主軸をオペレータ側に向けて配置している場合に、該オペレータ側から見て前記機械ケーシングの正面壁の一部とラップするように、例えば正面壁の片側部分にワーク段取り部を設けた場合は、オペレータは正面壁の片側部分においてワークの段取り作業、例えばワークを前記主軸に装着するワークローディング機構へのワークの着脱作業を行うことができる。また前記正面壁の前記片側部分の残りの部分に扉を設けることにより、オペレータによるワーク把持部や加工部へのアクセスが可能となり、オペレータは正面壁部分のみの動きで前記作業を行うことができ、その結果、オペレータの動線を短縮できる。

また前記正面壁においてワークの着脱や主軸，加工部へのアクセスが可能となるので、この工作機械を複数台配置する場合は、隣接する工作機械同士を最小限の隙間を開けて配置でき、その結果、必要な配置スペースの拡大を回避できる。
さらにまた、前記ワークローディング機構を、前記ワーク段取り部側と主軸側との間で回動可能なアーム部の先端部にワーク把持部を設けた構成としたので、前記アーム部がワーク段取り部側に回動したときワーク把持部がワーク段取り部内に位置することとなり、ワークの着脱作業を容易に行うことができる。

請求項２の発明によれば、前記ワーク段取り部を、前記ワークローディング機構のワーク把持部が進入可能となるように形成したので、該ワーク把持部がワーク段取り部内に位置しているとき、該ワーク段取り部の外方からワークをワーク把持部に取り付けたり、取り外したりでき、ワークの着脱作業を容易に行うことができる。

請求項３の発明によれば、前記ワーク把持部は、前記アーム部が主軸側に回動した状態で、前後方向軸を中心に回動することによりワーク取出し位置又はワーク装着位置に位置決めされるので、この位置決めされているワーク把持部に向かって主軸が移動することにより、ワーク把持部が、加工済みワークを主軸から取り出すことができ、又は未加工ワークを主軸に装着することができる。

請求項４の発明によれば、前記ワーク把持部は、前記アーム部が主軸側に回動した状態で、水平方向に移動することによりワーク取出し位置又はワーク装着位置に位置決めされるので、この位置決めされているワーク把持部に向かって主軸が移動することにより、ワーク把持部が、加工済みワークを主軸から取り出すことができ、又は未加工ワークを主軸に装着することができる。

請求項５の発明によれば、前記ワーク把持部は、前記アーム部が主軸側に移動する動きと、前記ワーク把持部が水平方向に移動する動きと、該ワーク把持部が前後方向軸を中心に回動する動きとを組み合わせることによりワーク取出し位置又はワーク装着位置に位置決めされるので、この位置決めされているワーク把持部に向かって主軸が移動することにより、ワーク把持部が、加工済みワークを主軸から取り出すことができ、又は未加工ワークを主軸に装着することができる。

請求項６の発明によれば、前記工作機械と、該工作機械に対しオペレータ側から見て左右対称となるように配置してなる工作機械とを隣接配置したので、工作機械同士を最小限の隙間を開けて配置でき、その結果必要な配置スペースの拡大を回避できる。

本発明の実施例１に係るタレット旋盤を２台並列配置してなる２主軸タレット旋盤を機械ケーシングで囲んだ状態の正面斜視図である。 前記２主軸タレット旋盤を機械ケーシングで囲んだ状態の正面図である。 前記２主軸タレット旋盤を機械ケーシングで囲んだ状態の平面図である。 前記２主軸タレット旋盤の正面斜視図である。 前記２主軸タレット旋盤のワーク把持部が段取り部にある状態の平面図である。 前記２主軸タレット旋盤のワーク把持部が主軸側に回動した状態の平面図である。 前記２主軸タレット旋盤のワーク把持部が水平移動した状態の平面図である。 前記２主軸タレット旋盤のワーク把持部が前後方向軸回りに回動した状態の平面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本実施例において、前後とは機械正面に位置するオペレータから見て、手前側が前を、奥側が後を意味し、左右とはオペレータから見て左右を意味する。

図において、１は、左右対称をなすように構成されたタレット旋盤２，２を隣接配置し、ブラケット２７により結合してなる２主軸タレット旋盤である。前記各タレット旋盤２は、ベッド３と、該ベッド３上に前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能に配設されたコラム４と、該コラム４の前面に上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持された主軸頭５と、機械正面に位置するオペレータＭ側に配設された刃物台６とを備えている。

前記各コラム４は前記ベッド３上に固定されたガイドレール７ａ上にスライダ７ｂを介して前後移動可能に支持されており、図示しないボールねじをＺ軸送りモータで回転駆動することによりＺ軸方向に移動自在となっている。

前記各主軸頭５は、支持プレート５ａに固定されており、該支持プレート５ａは前記コラム４の前面に固定されたガイドレール８ａによりスライダ８ｂを介して移動可能に支持されており、図示しないボールねじをＹ軸送りモータ８ｃで回転駆動することよりＹ軸方向に移動自在となっている。

前記各主軸頭５内には主軸９が回転自在に配設されており、該主軸９の主軸頭５から突出する先端部にはワークＷを把持するためのチャック１０がオペレータＭ側に向けて装着されている。該チャック１０には３組の把持爪１０ａが径方向に進退自在に配設されている。また、前記主軸９の先端部には切屑がコラム４側に進入するのを防止する遮蔽カバー１３が装着されている。

前記ベッド３には、刃物台設置壁３ａが前記オペレータＭ側に位置するように形成されており、該刃物台設置壁３ａの左，右縁部には、前記ベッド３のコラム４設置部側に延びる左，右側壁３ｂ，３ｂが形成さている。該左，右側壁３ｂ，３ｂ，前記刃物台設置壁３ａ及び前記遮蔽カバー１３で囲まれた部分が平面視で矩形状の切屑回収領域Ａとなっている。

前記刃物台設置壁３ａには、前記刃物台６を着脱可能に取り付けるための凹部３ｃが上方に開口するように形成されている。この凹部３ｃには前記刃物台６を支持する矩形板状の支持プレート１２が挿入配置され、ボルト締め固定されている。

前記刃物台６の、外周面に複数の刃物Ｔを備えたタレット６ａは、前記支持プレート１２により前記主軸９の軸線と平行な軸線回りに割り出し位置決め可能に支持されており、該支持プレート１２の外面には前記タレット６ａを回転駆動する割り出しモータ６ｂが装着されている。

そして前記左側のタレット旋盤２及び右側のタレット旋盤２からなる２主軸タレット旋盤１は、共通の機械ケーシング１４で囲まれている。この機械ケーシング１４は、正面壁１５と、背面壁１６と、左，右側壁１７と、天井壁１８とを有し、平面視で略矩形状をなしている。前記正面壁１５の左右方向の中央部にはワーク段取り部１９が手前側に膨出するように形成されている。

前記正面壁１５は、左側のタレット旋盤２に対応する左正面壁１５ａと右側のタレット旋盤２に対応する右正面壁１５ｂとで構成されており、前記ワーク段取り部１９は、前記左正面壁１５ａの右半部とラップするように形成された左段取り部１９ａと、前記右正面壁１５ｂの左半部とラップするように形成された右段取り部１９ｂとにより構成されている。

また、前記左段取り部１９ａ，右段取り部１９ｂには、それぞれ左段取りドア１９ｃ，右段取りドア１９ｄが形成されている。さらにまた、前記左，右段取り部１９ａ，１９ｂの左，右側方には前記割り出しモータ６ａ，６ａを収容する左，右収容部１５ｃ，１５ｄが手前側に膨出するように形成されており、該左，右収容部１５ｃ，１５ｄの上方には、主軸９の先端部や刃物台６へのアクセスを可能にする左，右アクセスドア１５ｅ，１５ｆが形成されている。

前記機械ケーシング１４の、前記左，右段取り部１９ａ，１９ｂ側部分内にはワークＷを該左，右段取り部１９ａ，１９ｂと左，右の主軸９のチャック１０，１０との間で移動させる左，右のワークローディング機構２０，２０が配設されている。該左，右のワークローディング機構２０，２０は左右対称をなすものであるので、以下、主として左のワークローディング機構２０についてのみ説明する。

前記ワークローディング機構２０は、水平方向の軸２２ａを中心に回動可能なアーム部２２を有し、該アーム部２２と前記刃物台設置壁３ａに固定されたブラケット２２ｂとの間には回動シリンダ２３が連結されている。該回動シリンダ２３の伸縮により前記アーム部２２を前記左段取り部１９ａ側と主軸９側との間で回動させるようになっている。

また前記アーム部２２の先端部に形成されたガイドレール２２ｄにより支持ブラケット２２ｃが水平方向に移動可能に支持されており、該支持ブラケット２２ｃには水平送りシリンダ２４が連結されている。

さらに前記支持ブラケット２２ｃには、２組のチャック２５ａ，２５ｂを有するワーク把持部２５が前後方向軸２２ｅを中心に回動可能に配設されている。さらにまた前記支持ブラケット２２ｃには前記ワーク把持部２５を回動させる回動モータ２６が取付けられている。

本実施例において、回動シリンダ２３が収縮して前記アーム部２２がワーク段取り部１９側に回動し、前記ワーク把持部２５が左段取り部１９ａ内に位置している状態（図５参照）から、加工済みワークＷを主軸９から取り出し、未加工ワークＷを主軸９に取り付ける場合を説明する。

まず、オペレータＭが前記左段取り部１９ａの外方から左段取りドア１９ｃを開けて内部に位置するワーク把持部２５の右のチャック２５ｂに未加工ワークＷを取り付ける。

次に、前記回動シリンダ２３を伸長させることでアーム部２２、ひいてはワーク把持部２５が主軸９側に回動し（図６参照）、水平送りシリンダ２４を伸長させることでワーク把持部２５の左のチャック２５ａが主軸９に対向する位置に位置決めされる（図７参照）。この状態で主軸９が前記左のチャック２５ａ側に移動し、該左のチャック２５ａの把持爪が閉じてワークＷを把持し、続いて主軸９側のチャック１０の把持爪が開くことにより、主軸９側の加工済みワークＷが前記左のチャック２５ａに受け渡される。

さらに回動モータ２６が前記ワーク把持部２５を回動させることで右のチャック２５ｂが主軸９と対向する位置に位置決めされる（図８参照）。この状態で主軸９が前記右のチャック２５ｂ側に移動し、該主軸９のチャック１０が閉じて前記ワークを把持すると共に右のチャック２５ｂの把持爪が開くことによりワーク把持部２５側の未加工ワークＷが主軸９に受け渡される。

続いて回動モータ２６がワーク把持部２５を元の位置に回動させ、水平送りシリンダ２４が収縮すると共に回動シリンダ２３が収縮することで、ワーク把持部２５が左段取り部１９ａ側に回動し、該左段取り部１９ａ内に位置する。この状態でオペレータが左段取りドア１９ｃを開けて左のチャック２５ａから加工済みワークを取り出すと共に、右のチャック２５ｂに未加工ワークを取り付ける。

このように、本実施例によれば、機械ケーシング１４内に主軸９をオペレータＭ側に向けて配置している場合に、左段取り部１９ａを、オペレータＭ側から見て前記機械ケーシング１４の左正面壁１５ａの右半部と前後方向において重なる、つまりラップするように設けたので、オペレータＭは左正面壁１５ａの右半部において、左のワークローディング機構２０のワーク把持部２５から加工済みワークを取り出し、未加工ワークを取り付けるワークの段取り作業行うことができる。また前記左正面壁１５ａの左半部にアクセスドア１５ｅを設けたので、オペレータは左正面壁１５ａから主軸９や刃物台６へのアクセスが可能となる。このようにオペレータは左正面壁１５ａ部分のみにおける動きで前記ワーク段取り作業や主軸９等へのアクセスを行うことができ、その結果、オペレータの動線を短縮することができる。

また前記左正面壁１５ａ部分のみにおいてワーク段取り作業及び主軸９等へのアクセスが可能となるので、この左，右のタレット旋盤２，２同士を最小限の隙間を開けて配置でき、隣接するタレット旋盤２，２同士の間に作業スペースを設ける必要がなく、その結果、必要な配置スペースの拡大を回避できる。

また、左段取り部１９ａを、前記ワークローディング機構２０のワーク把持部２５が進入可能となるように形成したので、オペレータは、ワーク把持部２５が左段取り部１９ａ内に位置しているときに、該左段取り部１９ａの外方からワークをワーク把持部２５に取り付けたり、取り外したりでき、ワークの着脱作業を容易に行うことができる。

なお、前記実施例では、ワーク把持部２５を、主軸９側に回動させ、続いて水平方向に移動させることでワーク把持部２５の左のチャック２５ａを主軸９に対向するように位置決めし、さらに回動させることで右のチャック２５ｂを主軸９に対向するように位置決めしたが、本発明では、ワーク把持部２５を、主軸９側に回動させる動作と水平方向に移動させる動作のみで主軸９に対向させても良いし、あるいはワーク把持部２５を主軸９側に回動させる動作と前後方向軸２２ｅ回りに回動させる動作のみで主軸に対向させても良い。

また前記実施例では、ワーク把持部２５を主軸９側に回動させ、水平方向に移動させ、さらに前後方向軸２２ｅ回りに回動させる動作をこの順序で行うことで、ワーク把持部２５のチャック２５ａ又は２５ｂをワーク取出し位置又は装着位置に位置決めするようにしたが、本発明におけるワーク把持部２５の動作順序に限定はなく、何れの順序で動作させても良い。要は、前記ワーク把持部２５を、主軸９側に移動させる動きと、水平方向に移動させる動きと、前後方向軸を中心に回動させる動きとを組み合わせることにより、該ワーク把持部２５をワーク取出し位置又はワーク装着位置に位置決めすれば良い。

また、前記実施例では、左，右のタレット旋盤２，２を結合してなる２主軸タレット旋盤１の場合を説明したが、本発明は、オペレータ側に位置する機械ケーシング内に主軸をオペレータ側に向けて配置した工作機械であれば何れにも適用可能である。

１ ２主軸タレット旋盤
２ 左のタレット旋盤（工作機械）
９ 主軸
１４ 機械ケーシング
１５ａ 左正面壁
１９ａ 左のワーク段取り部
２０ 左のワークローディング機構
２２ アーム部
２２ａ 水平方向の軸
２５ ワーク把持部
Ｍ オペレータ
Ｗ ワーク

Claims (6)

1. オペレータ側に位置する正面壁を有する機械ケーシング内に主軸を水平にかつオペレータ側に向けて配置した工作機械において、
   前記オペレータ側から見て前記機械ケーシングの正面壁の一部とラップするようにワーク段取り部を設け、
   前記ワーク段取り部に供給されたワークを前記主軸に装着するワークローディング機構を有し、該ワークローディング機構は、平面視で前記主軸と直交する水平方向の軸を中心に前記ワーク段取り部側と主軸側との間で回動可能なアーム部を有し、該アーム部の先端部にワーク把持部が設けられており、
   前記ワーク把持部は、前記アーム部が前記ワーク段取り部側に回動されたとき上方を向き、前記アーム部が前記主軸側に回動されたときワーク装着位置又はワーク取出し位置に位置するように構成されたチャックを有し、
   前記ワークは、前記上方を向いているチャックに上方から載置された状態で該チャックにより固定され、該チャックが前記主軸側に回動された状態で主軸に装着され、又は主軸から取り出される
   ことを特徴とする工作機械。
2. 請求項１に記載の工作機械において、
   前記ワーク段取り部は、前記ワークローディング機構のワーク把持部が進入可能に形成されており、該ワーク把持部がワーク段取り部内に位置しているとき、該ワーク段取り部の外方からワークをワーク把持部に供給可能となっている
   ことを特徴とする工作機械。
3. 請求項１又は２に記載の工作機械において、
   前記ワーク把持部は、前記アーム部が主軸側に回動した状態で、水平方向に移動することにより、ワーク取出し位置、又はワーク装着位置に位置決めされる
   ことを特徴とする工作機械。
4. 請求項１又は２に記載の工作機械において、
   前記ワーク把持部は、前記アーム部が主軸側に回動した状態で、前後方向の軸を中心に回動することより、ワーク取出し位置、又はワーク装着位置に位置決めされる
   ことを特徴とする工作機械。
5. 請求項３又は４に記載の工作機械において、
   前記アーム部が主軸側に回動する動きと、前記ワーク把持部が水平方向に移動する動きと、該ワーク把持部が前後方向軸を中心に回動する動きとを組み合わせることによりワーク把持部がワーク取出し位置又はワーク装着位置に位置決めされる
   ことを特徴とする工作機械。
6. 請求項１ないし５の何れかに記載された工作機械と、該工作機械に対し、オペレータ側から見て左右対称となるように配置してなる工作機械とからなる
   ことを特徴とする工作機械の配置構造。

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