JP6656386B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械に関する。

ワークを加工する加工領域には、ワークを固定するテーブルおよび工具を保持する主軸ヘッドが配置される。加工領域では切り屑や工具を冷却するための切削液が飛び散るために、加工領域を取り囲むように加工室が形成される。また、主軸ヘッドに取り付けられる工具を自動的に交換する工具交換装置を備える工作機械が知られている。工具交換装置を備える工作機械においても、切り屑や切削液が工作機械の外部に飛散しないように加工室が形成される。

実開平２−３５６５７号公報には、工作機械の前面および側面を覆うスプラッシュガードを有する工作機械が開示されている。また、この公報には、前面を覆うスプラッシュガードが多段にて開く引き戸により構成されることが開示されている。

実開平２−３５６５７号公報

主軸ヘッドに取り付けられる工具を交換する工具交換装置は、加工室の壁部の外側に配置することができる。作業者は、工具交換装置に対して所定の作業を行う必要がある。例えば、作業者は、工具交換装置に保管しておく工具を取替えたり、工具交換装置の保守を行ったりする必要がある。

従来の技術においては、工具交換装置の保守や工具の交換を行うために、工作機械の側面のパネルに開閉する扉が配置されていた。たとえば、工具交換装置に保管されている工具を交換する場合には、作業者は、工作機械の側面に移動し、工具交換用の扉を開いて工具を交換していた。このために、工作機械の側方には、作業者が作業する為の作業領域が必要である。この結果、工作機械を設置するための領域の幅方向の長さが大きくなるという問題があった。また、作業者は、工具交換装置に対して作業を行う場合に、工作機械の側方に移動しなければならず、作業性が悪いという問題があった。

本発明は、幅の狭い領域にも設置することができて、作業性の優れた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、ワークの加工を行う加工室と、複数の工具を保管する工具保管室とを備える。工作機械は、加工室および工具保管室が内部に配置された枠体と、枠体の内部に配置され、加工室と工具保管室とを隔離する隔壁部とを備える。工作機械は、加工室の前側に配置され、工作機械の幅方向に移動する第１の引き戸と、工具保管室の前側に配置され、工作機械の幅方向に移動する第２の引き戸とを備える。第１の引き戸は、加工室の前側を開放する幅方向の長さを有する。第２の引き戸は、工具保管室の前側を開放する幅方向の長さを有する。第１の引き戸および第２の引き戸は、一方の引き戸が他方の引き戸よりも前側に配置されており、一方の引き戸を開いたときに他方の引き戸と重なる。

上記発明においては、第２の引き戸は、第１の引き戸よりも前側に配置されることができる。第１の引き戸を開いたときに、第１の引き戸は第２の引き戸の内側に配置されることができる。

上記発明においては、第１の引き戸は、第１の引き戸を閉じた時に加工室の内部を見ることができる第１の窓を含むことができる。第２の引き戸は、第２の引き戸を閉じた時に工具保管室の内部を見ることができる第２の窓を含むことができる。一方の引き戸の窓および他方の引き戸の窓は、一方の引き戸を開いたときに、少なくとも一部が重なるように形成されることができる。

上記発明においては、第１の引き戸は、加工室が開放される高さ方向の長さを有することができる。第２の引き戸は、枠体の底部から上部まで延びる高さ方向の長さを有することができる。

上記発明においては、加工室に配置され、工作機械の幅方向に移動可能な主軸ヘッドと、工具保管室に配置された工具マガジンと、隔壁部に配置されたシャッターとを備えることができる。隔壁部は、工具マガジンの上方に形成され、加工室と工具保管室とを連通する開口部を含むことができる。シャッターは、開口部を開いたり閉じたりするように形成されることができる。加工室は、ワークの加工を行う加工領域および工具を交換する交換領域を含むことができる。交換領域は、加工室の幅方向の端部に配置されており、更に、工具マガジンの上方に配置されることができる。主軸ヘッドは、シャッターが開いた状態で上下方向に移動することにより、開口部を通じて工具の交換を行うように形成されることができる。

本発明によれば、幅の狭い領域にも設置することができて、作業性の優れた工作機械を提供することができる。

実施の形態における工作機械の斜視図である。 実施の形態における工作機械の正面図である。 第１の引き戸を開いた時の工作機械の斜視図である。 第１の引き戸を開いた時の工作機械の正面図である。 工作機械の概略断面図である。 第２の引き戸を開いた時の工作機械の斜視図である。 第２の引き戸を開いた時の工作機械の正面図である。 工作機械の他の概略断面図である。 実施の形態における他の工作機械の正面図である。

図１から図９を参照して、実施の形態における工作機械について説明する。本実施の形態においては、数値制御式の工作機械を例示して説明する。

図１は、本実施の形態における工作機械の斜視図である。図２は、本実施の形態における工作機械の正面図である。図１および図２を参照して、工作機械１１において、作業者が立つ側を工作機械１１の前側と称する。矢印９１に示す方向が工作機械１１の前側に相当する。図２は、工作機械１１を前側から見た時の図である。また、作業者が工作機械１１の前側に立ったときの左右の方向を、工作機械の幅方向と称する。図１においては、矢印９２に示す方向が、工作機械１１の幅方向である。

工作機械１１は、筐体としての枠体４１を備える。枠体４１は、板状に形成されている。枠体４１は、内部に配置されている主軸ヘッドや工具交換装置等を取り囲むように形成されている。工作機械１１は、枠体４１の前側に配置された第１の引き戸５１と、枠体４１の前側に配置された第２の引き戸５２とを備える。第１の引き戸５１は、ワークの加工を行う加工室を開放するための扉である。第２の引き戸５２は、工具を保管する工具保管室を含む領域を開放するための扉である。第１の引き戸５１および第２の引き戸５２は、矢印９２に示すように幅方向に移動するように形成されている。

第１の引き戸５１は、第１の引き戸５１を閉じた時に加工室の内部を見るための第１の窓５３を含む。第２の引き戸５２は、第２の引き戸５２を閉じた時に工具保管室の内部を見るための第２の窓５４を含む。第１の窓５３および第２の窓５４は、ガラスなどの透明な部材にて形成されている。

図３に、第１の引き戸を開いたときの工作機械の斜視図を示す。図４に、第１の引き戸を開いたときの工作機械の正面図を示す。図５に、本実施の形態における工作機械を切断したときの概略断面図を示す。図５は、図２におけるＡ−Ａ線に沿って切断したときの断面図である。

図３から図５を参照して、工作機械１１は、基台となるベッド１３と、ベッド１３の上面に立設されたコラム１５とを備える。ベッド１３の上面においてコラム１５の前方には、テーブル２７が配置されている。テーブル２７には、ワーク１が固定される。コラム１５の前側には、サドル１７が配置されている。さらに、サドル１７の前側には、主軸ヘッド２１が配置されている。主軸ヘッド２１には、ワーク１を加工する工具８１が取り付けられる。工具８１は、工具ホルダ２９により主軸ヘッド２１に取り付けられている。

工作機械１１は、工具８１とワーク１との相対位置を変更する移動装置を備える。本実施の形態においては、主軸ヘッド２１は、鉛直方向の延びるＺ軸方向に移動する。サドル１７は、水平方向に延びるＸ軸方向に移動する。また、テーブル２７は、水平に延びるＹ軸方向に移動する。本実施の形態の移動装置は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向において、ワーク１に対して工具８１を相対的に移動させることができる。

移動装置は、Ｘ軸移動装置を含む。Ｘ軸移動装置は、コラム１５の前面に形成されている一対のＸ軸レール１９と、サドル１７を移動するモータとを含む。サドル１７は、Ｘ軸レール１９に沿って往復移動が可能に形成されている。主軸ヘッド２１および工具８１は、サドル１７と共にＸ軸方向に移動する。移動装置は、Ｙ軸移動装置を含む。Ｙ軸移動装置は、ベッド１３に配置されている一対のＹ軸レール２５と、テーブル２７を移動するモータとを含む。テーブル２７は、Ｙ軸レール２５に沿って往復移動が可能に形成されている。ワーク１は、テーブル２７と共にＹ軸方向に移動する。

移動装置は、Ｚ軸移動装置を含む。Ｚ軸移動装置は、サドル１７の前面に形成されている一対のＺ軸レール２３と、主軸ヘッド２１を移動するモータとを含む。主軸ヘッド２１は、Ｚ軸レール２３に沿って往復移動が可能に形成されている。工具８１は、主軸ヘッド２１と共にＺ軸方向およびＸ軸方向に移動する。更に、主軸ヘッド２１の内部には、主軸を回転軸の周りに回転するモータが配置されている。

本実施の形態の移動装置は、３軸の直動軸を含むが、この形態に限られず、任意の駆動軸にて、ワークに対する工具の相対位置を変更するように形成することができる。

本実施の形態における工作機械は、制御装置を含む。制御装置は、所定の情報を入力したり、所定の情報を表示したりする操作盤３２を含む。操作盤３２は、予め定められた情報を入力するキーボード等を含む入力部３２ａと、加工に関する情報を表示する表示部３２ｂとを有する。

制御装置は、例えば、バスを介して互いに接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む電子制御ユニットを備える。制御装置が移動装置のモータを制御することによりワーク１に対して工具８１を相対的に移動させることができる。

本実施の形態における工作機械１１は、ワーク１の加工を行う加工室４５と、複数の工具を保管する工具保管室４６とを有する。加工室４５の内部には、テーブル２７および主軸ヘッド２１等のワーク１の加工を行う装置が配置される。また、工具保管室４６の内部には、工具マガジン等の工具を保管する装置が配置される。

加工室４５および工具保管室４６は、枠体４１の内部に配置されている。加工室４５および工具保管室４６は、隔壁部４２ａにより隔離されている。隔壁部４２ａは、枠体４１の内部に配置されている。主軸ヘッド２１の後側には、サドル１７がＸ軸方向に移動するときに、サドル１７の動きに追従して伸びたり縮んだりする伸縮部４２ｂが配置されている。伸縮部４２ｂは蛇腹などにて形成されている。枠体４１は、側方パネル４１ａと背面パネル４１ｂとを有する。加工室４５は、隔壁部４２ａ、伸縮部４２ｂ、および枠体４１の側方パネル４１ａに囲まれている。隔壁部４２ａ、伸縮部４２ｂ、および枠体４１は、加工室４５の周りに配置されるスプラッシュガードとして機能する。

本実施の形態における工作機械１１は、主軸ヘッド２１に装着する工具８１を自動的に取り替えるための工具交換装置を備える。工具交換装置は、複数の工具８１を保管する工具マガジン６３を含む。本実施の形態の工具交換装置は、工作機械の制御装置により制御され、自動的に工具の交換を行うことができる。

第１の引き戸５１は、第１の引き戸５１を閉じた時に加工室４５の前側に配置されている。第１の引き戸５１は、工作機械１１の幅方向に延びるガイドレール５５に沿って移動する。第１の引き戸５１は、工作機械１１の正面パネルを構成する。第１の引き戸５１は、加工室４５の周りに配置されるスプラッシュガードとして機能する。第１の引き戸５１を閉じることにより、加工室４５の内部は閉じた空間になる。第１の引き戸５１を閉じた状態にて、加工室４５においてワーク１を加工することができる。制御装置は、ワーク１を加工している期間中には、第１の引き戸５１が開かないように第１の引き戸５１をロックした状態にすることができる。ワーク１を加工している期間中には、加工室４５には切り屑や切削液（クーラント）が飛散する。しかしながら、加工室４５は閉じた空間であるために、切り屑および切削液が工作機械の外部に飛散することを抑制できる。

第１の引き戸５１は、作業者が把持するハンドル５１ａを有する。第２の引き戸５２は、作業者が把持するハンドル５２ａを有する。作業者は、ハンドル５１ａを持って、第１の引き戸５１を幅方向の中央部に向かって移動する。作業者は、第１の引き戸５１を矢印９３の方向に移動することにより、第１の引き戸５１を開くことができる。また作業者は、矢印９３と反対側の方向に第１の引き戸５１を移動することにより、第１の引き戸５１を閉じることができる。

第１の引き戸５１を開くことにより、作業者は、加工室４５の内部の装置に対して作業することができる。たとえば、作業者は、テーブル２７に固定されるワーク１を交換したり、主軸ヘッド２１やテーブル２７の保守を行ったりすることができる。

図６に、第２の引き戸を開いたときの工作機械の斜視図を示す。図７に、第２の引き戸を開いたときの工作機械の正面図を示す。図６および図７を参照して、第２の引き戸５２は、第２の引き戸５２を閉じた時に工具保管室４６の前側に配置されている。第２の引き戸５２は、カイドレール５６に沿って工作機械１１の幅方向に移動する。作業者は、ハンドル５２ａを持って、第２の引き戸５２を幅方向の中央部に向かって移動する。作業者は、矢印９４に示す方向に第２の引き戸５２を移動することにより、第２の引き戸５２を開くことができる。また、作業者は、矢印９４に示す方向と反対の方向に第２の引き戸５２を移動することにより、第２の引き戸５２を閉じることができる。

本実施の形態における工具マガジン６３は、複数の工具８１を保持する円盤マガジンである。工具マガジン６３は、複数の工具８１を保持する円盤部６６を含む。円盤部６６は、外周部に配置され、工具８１を保持するグリッパーを含む。

工具マガジン６３は、円盤部６６を支持するマガジンベース６５を含む。本実施の形態におけるマガジンベース６５は、円柱状に形成されている。マガジンベース６５は、モータ６７により、中心軸の周りに回転するように形成されている。円盤部６６は、マガジンベース６５と一体的に回転する。モータ６７は、円盤部６６の回転角度を検出する回転角検出器を含む。回転角検出器の出力により、所定のグリッパーの位置を検出することができる。

本実施の形態における工作機械１１は、工作機械の補助機器としての油圧装置６１を備える。油圧装置６１は、工具マガジン６３の下側に配置されている。油圧装置６１は、制御油にて駆動する装置に制御油を供給する。例えば、主軸ヘッド２１において、工具８１を保持したり解放したりするときに工具ホルダ２９を移動する。油圧装置６１は、工具ホルダ２９を移動するために、制御油を主軸ヘッド２１に供給する。

第２の引き戸５２が開くことにより、作業者は、工具保管室４６に配置された工具マガジン６３等に対して作業を行うことができる。たとえば、作業者は、工具マガジン６３に配置されている工具を交換したり、または、工具マガジン６３の点検を実施したりすることができる。また、作業者は、工具保管室４６の下側に配置されている油圧装置６１の保守および点検を実施することができる。例えば、作業者は、油圧装置６１に制御油を補充することができる。

図３から図７を参照して、第１の引き戸５１は、加工室４５の幅に対応する幅方向の長さを有する。また、第１の引き戸５１は、加工室４５の前側を開放する幅方向の長さを有する。第２の引き戸５２は、工具保管室４６の幅に対応する幅方向の長さを有する。また、第２の引き戸５２は、工具保管室４６の前側を開放する幅方向の長さを有する。

第２の引き戸５２は、第１の引き戸５１よりも前側に配置されている。第１の引き戸５１を開いたときに、第１の引き戸５１は、第２の引き戸の内側に配置される。第２の引き戸５２を開いたときに、第２の引き戸５２は、第１の引き戸の前側に配置される。このように、第１の引き戸５１および第２の引き戸５２は、一方の引き戸が他方の引き戸よりも前側に配置されている。一方の引き戸を開いたときには、正面から見た時に、一方の引き戸は他方の引き戸に重なるように形成されている。本実施の形態の工作機械１１では、第１の引き戸５１と第２の引き戸５２とを引違い扉にしている。

従来の技術の工作機械においては、工作機械の側面に工具保管室の内部にて作業を行うための扉が配置さていた。作業者は、工具保管室の内部にて作業を行う時に、工作機械の側方に移動していた。これに対して、本実施の形態の工作機械１１では、加工室４５を開放する扉および工具保管室を開放する扉が枠体４１の前側に配置されている。このために、作業者は、工作機械１１の前側から加工室４５の内部の装置の操作および点検等を行うことができる。また、作業者は、工作機械１１の前側から工具保管室４６の内部の装置の操作および点検等を行うことができる。

作業者は、工作機械１１の前側に立てば、加工室４５の内部の作業および工具保管室４６の内部の作業の両方を行うことができる。特に、作業者は、工作機械１１の側方に移動することなく、工具保管室４６の内部の作業を実施することができる。このために、作業者の移動範囲が小さくなり、作業効率が向上する。また、工作機械１１の側方に作業者が移動する作業領域を形成する必要がなく、工作機械１１を設置するための領域の幅方向の長さを小さくすることができる。

また、従来の技術における工作機械では、作業者は工作機械の側方に立って、工具保管室の内部の作業を実施するために、工具保管室に配置された装置の操作盤を工作機械の側面に配置する場合があった。すなわち、工作機械の正面に配置する操作盤の他に、側面にも操作盤を配置する場合があった。

これに対して、本実施の形態の工作機械１１では、作業者は工作機械１１の前側に立って工具保管室４６における作業や加工室４５の外側における作業を行うことができる。このために、工作機械の側面に操作盤を配置しなくても構わない。工作機械１１の前側に配置された操作盤３２にて、工具マガジン６３等の加工室４５の外側に配置された装置の操作を行うことができる。

または、加工室の扉および工具保管室の扉の構造としては、幅方向の中央から両側の端部に向かって扉が移動する構造が考えられる。このような構造では、工作機械の幅方向の両側の端部に、移動した扉を収納するための収納容器を配置する必要がある。このために、工作機械の幅方向の長さが長くなってしまう。これに対して、本実施の形態の工作機械１１では、幅方向の両側の端部に扉を収容する収納容器を配置する必要がなく、工作機械１１の幅方向の長さを短くすることができる。

または、工作機械の扉を前側に開く開き戸にすることが考えられる。例えば、工作機械の両側の端部に回動軸を配置して、扉を前側に開く構造が考えられる。しかしながら、この場合には、工作機械の前側に扉が回動する為の領域を確保しなければならない。また、加工室の前側に配置される扉の内面には切り屑および切削液が付着する。このために、扉を開いたときに、切り屑および切削液が床面に落下するという問題が生じる。これに対して、本実施の形態の工作機械１１では、工作機械１１の前側に扉が回動する領域を確保しなくても構わない。また、加工室側の第１の引き戸５１は、幅方向に平行移動するために、床面に切削液が滴下することを回避できる。

特に、本実施の形態においては、第２の引き戸５２は、第１の引き戸５１よりも前側に配置されている。そして、第１の引き戸５１を開いた時に、第１の引き戸５１は第２の引き戸５２の内側に配置される。この構成を採用することにより、切り屑および切削液が工作機械の外部に放出されることを抑制できる。

図５を参照して、本実施の形態の工作機械１１においては、隔壁部４２ａと第１の引き戸５１とが対向する部分に、ワイパー５９が配置されている。ワイパー５９は、第１の引き戸５１の高さ方向に延びている。ワイパー５９は、ゴム等の弾性を有する材質にて形成されている。ワイパー５９は、第１の引き戸５１の下端から上端まで接触する長さを有する。ワイパー５９は、隔壁部４２ａに固定されている。ワイパー５９は、第１の引き戸５１の内面に接触している。ワイパー５９は、第１の引き戸５１が移動した時にも、第１の引き戸５１の内面に接触した状態が維持される。

このように、ワイパー５９が配置されることにより、第１の引き戸５１が開いた時に、第１の引き戸５１の内面に付着した切り屑および切削液を、ワイパー５９にて取り除くことができる。ワイパー５９にて除去された切り屑や切削液は、加工室４５の下部に配置されている切り屑等を回収する装置に回収される。また、ワイパー５９を配置することにより、第１の引き戸５１を開いたときに、切り屑および切削液が工具保管室４６に進入することを抑制できる。

なお、本実施の形態では、第１の引き戸が第２の引き戸よりも内側に配置されているが、この形態に限られず、第２の引き戸が第１の引き戸よりも内側に配置されていても構わない。

図３および図４を参照して、第１の引き戸５１を開いた時に、第１の窓５３および第２の窓５４は、少なくとも一部が重なるように形成されている。第１の窓５３および第２の窓５４は、工作機械１１の前側からみた時に、少なくとも一部が重なる位置に形成されている。この構成を採用することにより、第１の引き戸５１が開いた状態において、作業者は、第２の窓５４および第１の窓５３を通して工具保管室４６の内部を観察することができる。

また、図６および図７を参照して、第２の引き戸５２が開いたときに、第１の窓５３および第２の窓５４は、少なくとも一部が重なるように形成されている。第１の窓５３および第２の窓５４は、工作機械１１の前側からみた時に、少なくとも一部が重なる位置に形成されている。この構成を採用することにより、第２の引き戸５２を開いた状態において、作業者は、第２の窓５４および第１の窓５３を通じて加工室４５の内部を観察することができる。

例えば、工作機械１１は、加工室４５と工具保管室４６とが隔離されている。このために、作業者は、加工室４５においてワーク１の加工を行っている期間中に、第２の引き戸５２を開くことができる。作業者は、ワーク１の加工を行っている期間中に、工具保管室４６において作業を行うことができる。たとえば、作業者は、工具マガジン６３に配置されている工具８１の交換を行うことができる。この時に、作業者は、第１の窓５３と第２の窓５４を通して、加工室４５における加工の状況を観察することができる。

また、図３および図６を参照して、第１の引き戸５１は、加工室４５の前側が開放される高さ方向の長さを有する。本実施の形態の第１の引き戸５１は、工作機械の上部を開放する長さを有する。第２の引き戸５２は、枠体４１の底部から上部まで延びる高さ方向の長さを有する。第２の引き戸５２は、工具保管室４６の高さ方向の全体が開放される長さを有する。このように、工作機械１１は、第２の引き戸５２の高さ方向の長さが第１の引き戸５１の高さ方向の長さよりも長くなるように形成されている。

加工室４５を開放すると、切り屑および切削液が外部に飛散する虞があるために、加工室４５を開放する扉は小さいことが好ましい。本実施の形態の第１の引き戸５１は、加工室４５を開放する領域を小さくしている。一方で、本実施の形態の第２の引き戸５２は、大きく形成されており、工具保管室４６などの加工室４５以外の空間において容易に作業をすることができる。例えば、ワーク１を加工している期間中に、油圧装置６１の保守を行うことができる。

なお、本実施の形態においては、第１の引き戸の高さ方向の長さが第２の引き戸の高さ方向の長さよりも小さくなるように形成されているが、この形態に限られず、第１の引き戸の高さ方向の長さと第２の引き戸の高さ方向の長さは同じであっても構わない。または、第２の引き戸の高さ方向の長さが第１の引き戸の高さ方向の長さよりも小さくなっても構わない。

図８に、本実施の形態の工作機械の他の断面図を示す。本実施の形態の主軸ヘッド２１は、矢印９２に示す工作機械１１の幅方向に移動する。加工室４５は、ワークの加工を行う加工領域４５ａと、工具を交換する領域である交換領域４５ｂとを含む。加工領域４５ａでは、主軸ヘッド２１およびテーブル２７が移動する。交換領域４５ｂは、加工領域４５ａの側方に配置されている。交換領域４５ｂは、加工室４５の幅方向の端部に配置されている。

図３、図５、図７および図８を参照して、工具マガジン６３は、隔壁部４２ａを介して交換領域４５ｂの下側に配置されている。交換領域４５ｂは、工具マガジン６３の上方に配置されている。隔壁部４２ａは、加工室４５と工具保管室４６とを連通する開口部４３を有する。開口部４３は、工具マガジン６３の上方に形成されている。工具交換装置は、開口部４３を開いたり閉じたりするシャッター５８と、シャッター５８を駆動するシリンダとを備える。シャッター５８は、隔壁部４２ａに配置されている。シャッター５８は、矢印１０１に示す方向に移動可能に形成されている。ワークを加工している期間中には、シャッター５８は閉じられる。

主軸ヘッド２１に保持された工具８１を交換する場合に、工具マガジン６３は、主軸ヘッド２１に保持された工具８１を受け取るために、円盤部６６の回転位置を調整する。工具マガジン６３は、工具８１が配置されていないグリッパーを開口部４３の直下に配置する。

移動装置は、矢印９６に示すように、主軸ヘッド２１を交換領域４５ｂに配置する。そして、工具交換装置がシャッター５８を開くことにより、加工室４５と工具保管室４６とが連通する。そして、矢印９７に示すように、主軸ヘッド２１が開口部４３を通して下降する。工具８１を交換するときの主軸ヘッド２１のＸ軸方向の位置およびＺ軸方向の位置は予め定められている。主軸ヘッド２１が下降することにより、主軸ヘッド２１に支持された工具８１は、工具マガジン６３のグリッパーの近傍で予め定められたＺ軸方向の位置に配置される。次に、主軸ヘッド２１がＸ軸方向の予め定められた位置に移動することにより、主軸ヘッド２１に支持された工具は工具マガジン６３のグリッパーに保持される。主軸ヘッド２１は、工具８１の保持を解除した後に上昇する。

次に、主軸ヘッド２１が工具マガジン６３から離れた状態で、主軸ヘッド２１に新たな工具８１を装着するために、工具マガジン６３は円盤部６６の回転位置を調整する。工具マガジン６３は、新たな工具８１を開口部４３の直下に配置する。そして、主軸ヘッド２１が下降することにより、所望の工具８１を主軸ヘッド２１に装着することができる。次に、主軸ヘッド２１はＸ軸方向に移動して、工具マガジン６３から離れる。次に、主軸ヘッド２１は、上方に移動して、加工室４５に新たな工具８１を移動させる。シャッター５８が閉じることにより、加工室４５は閉じた空間になる。

本実施の形態の工作機械１１において、移動装置は、交換領域４５ｂまで主軸ヘッド２１を移動できるように形成されている。交換領域４５ｂは、加工領域４５ａの側方に配置されている。また、交換領域４５ｂは、工具マガジン６３の上方に配置されている。工具マガジン６３は、主軸ヘッド２１の移動により工具８１が交換できる位置に配置されている。このために、工具マガジン６３から主軸ヘッド２１まで工具８１を搬送する装置が不要になり、工作機械１１の幅方向の長さを小さくすることができる。

ところで、本実施の形態の工作機械では、工具保管室４６にて作業を行うための第２の引き戸５２が枠体４１の前側に配置されている。工作機械１１の側方に作業員の作業領域を確保しなくても構わない。このために、工作機械１１の側方に他の装置を配置することができる。特に、工作機械１１に接近して、他の装置を配置することができる。

図９は、本実施の形態における他の工作機械の正面図である。他の工作機械１２の工具交換装置は、工具マガジン６３に保管されている工具８１を入れ替えるためのロボット７０を含む。ロボット７０の側方には、複数の工具８１を保管するラック７５が配置されている。他の工作機械１２は、前述の工作機械１１よりも多くの工具を保管しておくことができる。

ロボット７０は、架台７１に支持された支持部材７２を備える。支持部材７２は、アーム７３を支持している。アーム７３の先端には、工具８１を保持するハンド７４が配置されている。ハンド７４は、工具８１を保持したり解放したりすることができるように形成されている。

本実施の形態のアーム７３は、矢印９８に示すように、伸びたり縮んだりすることができるように形成されている。アーム７３は、矢印１００に示すように支持部材７２に沿って移動可能に形成されている。ロボット７０は、支持部材７２を駆動するモータ７６を含む。モータ７６が駆動することにより、支持部材７２は、矢印９９に示すように中心軸の周りに回転する。支持部材７２が回転することにより、アーム７３の向きが変化する。

ラック７５に配置された工具８１を工具マガジン６３まで搬送する場合には、ロボット７０は、アーム７３が伸びたり縮んだりすることにより、ラック７５から工具８１を取出す。次に、支持部材７２が矢印９９に示す様に回転することにより、工具８１は工具マガジン６３のグリッパーの側方まで搬送される。そして、アーム７３が伸びて長さが調整されることにより、工具８１は工具マガジン６３のグリッパーに保持される。アーム７３は、工具８１の保持を解除した後に上方に移動する。

または、ロボット７０は、工具マガジン６３に保管されている工具８１を取り出して、ラック７５まで搬送することができる。

このように、本実施の形態の工作機械は、他の装置を工作機械の側方の近接した位置に配置することができる。工作機械１２では、枠体４１の側方パネル４１ａを取り外してロボット７０およびラック７５を配置している。このために、工具交換装置に保管する工具の数を容易に多くすることができる。すなわち、工具交換装置の工具の容量を容易に大きくすることができる。

なお、工作機械の側方に配置する装置は、工具を保管する装置に限られず、任意の装置を配置することができる。たとえば、工作機械の側方に同じ工作機械を並べて配置することができる。この場合にも工作機械の側方には作業領域を設けなくても良いために、複数の工作機械を近接して配置することができる。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、請求の範囲に示される形態の変更が含まれている。

１１，１２ 工作機械
２１ 主軸ヘッド
２７ テーブル
４１ 枠体
４２ａ 隔壁部
４２ｂ 伸縮部
４３ 開口部
４５ 加工室
４５ａ 加工領域
４５ｂ 交換領域
４６ 工具保管室
５１ 第１の引き戸
５２ 第２の引き戸
５３ 第１の窓
５４ 第２の窓
５８ シャッター
６３ 工具マガジン
７０ ロボット
７３ アーム
７４ ハンド
７５ ラック
８１ 工具

Claims (5)

1. ワークの加工を行う加工室と、
   複数の工具を保管する工具保管室と、
   加工室および工具保管室が内部に配置された枠体と、
   前記枠体の内部に配置され、加工室と工具保管室とを隔離する隔壁部と、
   加工室の前側に配置され、工作機械の幅方向に移動する第１の引き戸と、
   工具保管室の前側に配置され、工作機械の幅方向に移動する第２の引き戸とを備え、
   第１の引き戸は、加工室の前側を開放する幅方向の長さを有し、
   第２の引き戸は、工具保管室の前側を開放する幅方向の長さを有し、
   第１の引き戸および第２の引き戸は、一方の引き戸が他方の引き戸よりも前側に配置されており、一方の引き戸を開いたときに他方の引き戸と重なることを特徴とする、工作機械。
2. 第２の引き戸は、第１の引き戸よりも前側に配置されており、
   第１の引き戸を開いたときに、第１の引き戸は第２の引き戸の内側に配置される、請求項１に記載の工作機械。
3. 第１の引き戸は、第１の引き戸を閉じた時に加工室の内部を見ることができる第１の窓を含み、
   第２の引き戸は、第２の引き戸を閉じた時に工具保管室の内部を見ることができる第２の窓を含み、
   一方の引き戸の窓および他方の引き戸の窓は、一方の引き戸を開いたときに、少なくとも一部が重なるように形成されている、請求項１に記載の工作機械。
4. 第１の引き戸は、加工室が開放される高さ方向の長さを有し、
   第２の引き戸は、前記枠体の底部から上部まで延びる高さ方向の長さを有する、請求項１に記載の工作機械。
5. 加工室に配置され、工作機械の幅方向に移動可能な主軸ヘッドと、
   工具保管室に配置された工具マガジンと、
   前記隔壁部に配置されたシャッターとを備え、
   前記隔壁部は、工具マガジンの上方に形成され、加工室と工具保管室とを連通する開口部を含み、
   シャッターは、前記開口部を開いたり閉じたりするように形成されており、
   加工室は、ワークの加工を行う加工領域および工具を交換する交換領域を含み、
   交換領域は、加工室の幅方向の端部に配置されており、更に、工具マガジンの上方に配置されており、
   主軸ヘッドは、シャッターが開いた状態で上下方向に移動することにより、前記開口部を通じて工具の交換を行うように形成されている、請求項１に記載の工作機械。

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