JP6753847B2

JP6753847B2 - 工作機械

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Publication number: JP6753847B2
Application number: JP2017521865A
Authority: JP
Inventors: 尊一中谷; 松本　仁; 仁松本
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Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2020-09-09
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Description

本発明は、工作機械に関する。

従来、ワークを保持する複数の保持装置と、各保持装置に対応して予め記憶された各加工プログラムに基づいて、前記各保持装置での前記ワークの加工動作を制御する制御装置とを備え、前記ワークの加工が、各前記保持装置毎に別々に、各前記保持装置で順次前記加工プログラムに基づいて実行される工作機械が知られている（例えば、特許文献１（第９ー１１頁、第７図）参照）。

特許第４９３９６７４号公報

しかし、各前記保持装置で順に加工される一方の前記ワークの加工の終了と、他方の前記ワークの加工の開始との間に所定の空き時間が発生する場合があり、当該期間の電力消費への対応が課題とされていた。

上記課題を解決するための本発明の工作機械は、ワークを保持する複数の保持装置３と、各保持装置３に対応して予め記憶された各加工プログラムＰ１〜Ｐ４に基づいて、前記各保持装置３での前記ワークの加工動作を制御する制御装置２３とを備え、前記ワークの加工が、前記各保持装置３毎に別々に、前記各保持装置３で順次前記加工プログラムに基づいて実行される工作機械において、前記各保持装置３で順に加工される一方の前記ワークの加工の終了と、他方の前記ワークの加工の開始とを前記制御装置２３側に指令する指令装置４７を設け、前記制御装置２３側に、前記指令装置４７の指令に対応する前記保持装置３での加工動作に関する駆動部への電源の供給を、前記終了の指令ＥＯＰによって遮断し、前記開始の指令ＳＯＰによって開始する電源制御部３１を設けたことを第１の特徴とする。

第２に、前記ワークから加工される所定の部品に対して、所定の前記保持装置３の間で前記ワークを順次受け渡して加工を完了するように、前記各保持装置３に対応する複数の加工プログラムが割り当てられ、前記各保持装置３に各々対応する加工プログラムが、複数種類の前記部品各々の前記各保持装置３に対応する加工プログラムが連続的に配置されて構成され、前記各部品に対応する前記各ワークの加工が複数の前記保持装置３で並行して実行されて複数種類の前記部品の加工が行われることを特徴とする。

第３に、前記指令装置４７が、前記ワークに対する加工の終了と加工の開始との間が、予め定められた所定時間以上空くと、前記終了と開始を指令することを特徴とする。

第４に、前記各保持装置３と、前記各保持装置３に対応する加工装置７とが一体的に１つの加工ユニットＭ１〜Ｍ４を構成し、前記各加工ユニットＭ１〜Ｍ４毎に、前記保持装置３に保持されたワークの加工を行うことを特徴とする。

以上のように構成される本発明の工作機械の構造によると、指令装置によって制御装置側に、各保持装置で順に加工される一方のワークの加工の終了が指令されると、電源制御装置によって、指令装置の指令に対応する保持装置での加工動作に関する駆動部への電源の供給が遮断される。他方のワークの加工の開始が指令されると、前記駆動部への電源の供給が開始される。そのため、各保持装置で順に加工される両ワークの加工の間は、加工動作に関する駆動部への電源の供給が停止され、工作機械の電力の消費を抑制することができるという効果がある。

本発明に係る自動旋盤の概要斜視図である。本発明に係る自動旋盤の要部平面図である。本発明に係る自動旋盤の概要正面図である。本発明に係る自動旋盤の加工状態を示す要部平面図である。制御装置部分のブロック図である。制御装置部分の詳細ブロック図である。ワーク加工用プログラムの構成図である。ワークから加工される部品Ａの正面図である。ワークから加工される部品Ｂの正面図である。ワークから加工される部品Ｃの正面図である。ワークから加工される部品Ｄの正面図である。ワークから加工される部品Ｅの正面図である。ワークから加工される部品Ｆの正面図である。図８Ａに示される、部品Ａを製造するための各加工工程とワーク加工用プログラムの加工プログラム構成の両方を模式的に示す概念図である。図８Ｂに示される、部品Ｂを製造するための各加工工程とワーク加工用プログラムの加工プログラム構成の両方を模式的に示す概念図である。図８Ｃに示される、部品Ｃを製造するための各加工工程とワーク加工用プログラムの加工プログラム構成の両方を模式的に示す概念図である。図８Ｄに示される、部品Ｄを製造するための各加工工程とワーク加工用プログラムの加工プログラム構成の両方を模式的に示す概念図である。図８Ｅに示される、部品Ｅを製造するための加工工程とワーク加工用プログラムの加工プログラム構成の両方を模式的に示す概念図である。図８Ｆに示される、部品Ｆを製造するための加工工程とワーク加工用プログラムの加工プログラム構成の両方を模式的に示す概念図である。複数種類の異部品の加工を連続的に行うワーク加工用プログラムの構成を模式的に示す概念図である。

図１〜３に示されるように、本発明に係る工作機械の一例となる自動旋盤は、ベッド１上に４台の加工モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を搭載して構成されている。各加工モジュールＭ１〜Ｍ４は、同一の基本構成を有し、ベース２上に、主軸３を支持する主軸台４と、主軸３に把持されたワークを加工する工具６が保持された刃物台７が一体的に設けられている。

主軸３と主軸台４との間に従来公知のビルトインモータが形成されている。主軸３はビルトインモータを駆動部として、軸線を中心に回転駆動される。主軸３は、前端部に設けられたチャックの開閉動作により、ワークを着脱自在に把持することができる。各ベース２上には、主軸３の軸線方向のＺ軸の方向に延出するガイドレール８が、Ｚ軸と水平方向で直交するＹ軸の方向に平行に２本敷設されている。

主軸台４はガイドレール８上にスライド移動自在に装着されている。主軸台４は、両ガイドレール８の間に設けられるボールネジ９に螺合している。主軸台４は、ボールネジ９用のモータ１１を駆動部として、図４に示されるように、主軸３と一体的にガイドレール８上をＺ軸方向に移動駆動される。ベース２には、主軸台４の前方に支持台１２が固定されている。

刃物台７は、支持台１２の前方に、Ｚ軸とＹ軸に直交するＸ軸の方向、及びＹ軸方向に移動自在に装着されている。刃物台７は、Ｘ軸用のモータ１３及びＹ軸用のモータ１４を駆動部として、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動駆動される。支持台１２は、開口部１６を有するゲート状に形成されている。主軸台４は開口部１６を通過することができる。主軸台４は、開口部１６を通過して、主軸３で把持したワークを刃物台７に臨ませて配置することができる。

ベッド１は、一角を凹状に切り欠いてなる切欠部１７を有し、平面視で略Ｌ字状に形成されている。ベッド１上に、２つの加工モジュールＭ１，Ｍ３が、Ｚ軸方向が平行となるように並設されている。２つの加工モジュールＭ１，Ｍ３は、ベース２がベッド１上に固定されている。

両加工モジュールＭ１，Ｍ３の対向側に、ガイドレール１８が、Ｚ軸方向に平行に２本ベッド１上に敷設されている。ガイドレール１８は、一方の加工モジュールＭ１の対向位置から、切欠部１７の対向位置に亘ってＹ軸方向に延出している。ガイドレール１８にはスライド体２０がスライド自在に装着されている。

２つの加工モジュールＭ２，Ｍ４は、ベース２がガイドレール１８上のスライド体２０に固定されている。加工モジュールＭ２，Ｍ４は、Ｚ軸方向が平行となるように、ガイドレール１８上においてＹ軸方向に並列に搭載されている。この構成により、加工モジュールＭ２，Ｍ４は、ガイドレール１８に沿って往復移動自在に設けられる。

両ガイドレール１８の間には、各加工モジュールＭ２，Ｍ４用のボールネジ１９，１９が、両ガイドレール１８と平行に同軸で配置され、各加工モジュールＭ２，Ｍ４のベース２側と螺合している。各ボールネジ１９は、各々ベッド１側に設けられた駆動モータ２１を駆動部とし、駆動モータ２１とベルト２２を介して連結されている。

各駆動モータ２１を回転駆動することによって加工モジュールＭ２，Ｍ４がガイドレール１８に沿ってＹ軸方向に各々独立して往復駆動される。以下、ガイドレール１８に搭載された加工モジュールＭ２，Ｍ４を「移動モジュール」、ベッド１上に固定された加工モジュールＭ１，Ｍ３を「固定モジュール」と称する。

一方の固定モジュールＭ３は、切欠部１７に隣接し、ベッド１の切欠部側の外周縁に沿って配置されている。他方の固定モジュールＭ１は、固定モジュールＭ３を挟んで切欠部の反対側に、ベッド１の切欠部１７に対向する外周縁に沿って配置されている。図４に示されるように、一方の移動モジュールＭ４が、切欠部１７に対向するように移動することによって、他方の移動モジュールＭ２は、両固定モジュールＭ１，Ｍ３と対向し、互いに主軸軸線が一直線上に一致する位置に移動することができる。

移動モジュールＭ４は、移動モジュールＭ２が固定モジュールＭ１と対向する位置に移動することによって、固定モジュールＭ３と対向し、互いの主軸軸線が一致する位置に移動することができる。各加工モジュールＭ１〜Ｍ４及び各ボールネジ１９の各駆動モータ２１等の駆動部は、制御装置２３によって駆動制御される。

各加工モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の各々において、主軸３によってワークを把持した状態で、制御装置２３による駆動制御により、各駆動部が主軸３の回転、主軸台４のＺ軸方向への移動、刃物台７のＸ軸方向及びＹ軸方向への移動を各々制御する。これにより、刃物台の所定の工具を選択しながらワークを所定の形状に加工することができる。

移動モジュールＭ２，Ｍ４を、固定モジュールＭ１又は固定モジュールＭ３の対向位置に、互いに主軸軸線が一致するように移動させ、互いの主軸台４を近接方向に移動させる。これにより、移動モジュールＭ２，Ｍ４と固定モジュールＭ１，Ｍ３との間でワークの授受を行うことができる。

本自動旋盤は、別々の旋盤として機能する複数の加工モジュールＭ１〜Ｍ４が組み合わされて構成される。本自動旋盤では、図４に示されるように、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４の間でワークを順次受け渡しながら、制御装置２３によって各加工モジュールＭ１〜Ｍ４でのワークの加工動作が制御される。

制御装置２３は、図５に示すように、制御部（ＣＰＵ）２４、操作盤２６、プログラム入力部２７、プログラム管理部２８、系統制御部２９、電源制御部３１等を備えている。プログラム入力部２７、プログラム管理部２８、系統制御部２９、電源制御部３１等の動作は、制御装置２３に予め記憶されるプログラムや、制御装置２３側に設けられるハードウェア等によって、ソフトウェア的又はハードウェア的に行われる。

操作盤２６は、自動旋盤の動作状態や動作指示等を表示する表示部３２や操作ボタン３３、キーボード３４などを有している。制御装置２３は、本実施形態では、第１系統＄１、第２系統＄２、第３系統＄３、第４系統＄４の４つの制御系統を備えている。図６に示されるように、系統制御部２９は、各制御系統＄１〜＄４に対応する第１系統制御部３６、第２系統制御部３７、第３系統制御部３８、第４系統制御部３９を有する。

プログラム管理部２８は、各制御系統＄１〜＄４に各々対応する各加工プログラムが格納（記憶）される第１系統プログラム格納部４１、第２系統プログラム格納部４２、第３系統プログラム格納部４３、第４系統プログラム格納部４４を備えた系統別プログラム格納部４６を有する。

制御部２４は、各プログラム格納部４１〜４４に記憶されている各加工プログラムに基づいて、各々の加工プログラムに対応する各制御系統＄１〜＄４に割り当てられる駆動軸の駆動制御を、各系統制御部３６〜３９を介して互いに独立して行うように構成されている。

本実施形態においては、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４の駆動部が、駆動軸として各加工モジュールＭ１〜Ｍ４毎に各々別々の制御系統＄１〜＄４に割り当てられている。各ボールネジ１９，１９の駆動モータ２１，２１は、螺合されている加工モジュールＭ２，Ｍ４の駆動部として、対応する加工モジュールＭ２，Ｍ４の制御系統に割り当てることができる。

本実施形態においては、加工モジュールＭ１の各駆動軸が第１系統＄１に割り当てられている。ボールネジ１９の駆動モータ２１を含む加工モジュールＭ２の各駆動軸が第２系統＄２に割り当てられている。加工モジュールＭ３の各駆動軸が第３系統＄３に割り当てられている。ボールネジ１９の駆動モータ２１を含む加工モジュールＭ４の各駆動軸が第４系統＄４に割り当てられている。

制御部２４は、第１系統制御部３６によって第１系統＄１で加工モジュールＭ１の駆動部の駆動制御を行う。第２系統制御部３７によって第２系統＄２でＹ軸方向の移動を含めて加工モジュールＭ２の駆動部の駆動制御を行う。第３系統制御部３８によって第３系統＄３で加工モジュールＭ３の駆動部の駆動制御を行う。第４系統制御部３９によって第４系統＄４でＹ軸方向の移動を含めて加工モジュールＭ４の駆動部の駆動制御を行う。以上のような駆動制御により、制御部２４は各加工モジュールＭ１〜Ｍ４によるワーク加工動作と、自動旋盤の全体動作を制御する。

各加工プログラムは、各制御系統＄１〜＄４の各々に対応する複数の加工プログラムから構成される１つのワーク加工用プログラムとして構成することができる。本実施形態では、各加工プログラムは、図７に示されるように、加工プログラムを記載することができる記載エリア４０が互いに並列に４つ配置された１つのワーク加工用プログラムに統合されている。

第１系統＄１の記載エリア４０に、第１系統に対応する加工プログラムが記載されている。第２系統＄２の記載エリア４０に、第２系統に対応する加工プログラムが記載されている。第３系統＄３の記載エリア４０に、第３系統に対応する加工プログラムが記載されている。第４系統＄４の記載エリア４０に、第４系統に対応する加工プログラムが記載されている。なおワーク加工用プログラムは、各記載エリア４０を直列に配置された構成とすることもできる。

本実施形態において、プログラム管理部２８には、プログラム入力部２７を介して、外部のパソコンや操作盤２６の操作等によって作成されたワーク加工用プログラムが入力される。プログラム管理部２８は、プログラム格納部４５を介して、入力されたワーク加工用プログラムを各記載エリア４０毎に分割し、分割された各加工プログラムを各々制御系統毎に個別に各プログラム格納部４１〜４４に格納するように構成されている。

所定のワーク加工用プログラムがプログラム管理部２８に入力されると、加工モジュールＭ１では、第１系統＄１の記載エリア４０に記載された加工プログラムに基づいた加工が実行される。加工モジュールＭ２では、第２系統＄２の記載エリア４０に記載された加工プログラムに基づいた加工が実行される。

加工モジュールＭ３では、第３系統＄３の記載エリア４０に記載された加工プログラムに基づいた加工が実行される。加工モジュールＭ４では、第４系統＄４の記載エリア４０に記載された加工プログラムに基づいた加工が実行される。なお各加工プログラムを予め別々に用意し、プログラム入力部２７を介して、各々別々に各プログラム格納部４１〜４４に格納するように構成することもできる。

所定のワークを加工して所定形状の部品を製造する場合、所定の部品に対して、例えば、加工モジュールＭ１と加工モジュールＭ２と加工モジュールＭ３と加工モジュールＭ４との間で順次ワークを受け渡し、加工モジュールＭ１から加工モジュールＭ４による第１加工工程から第４加工工程によって加工を完了するように、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４に対する各制御系統＄１〜＄４毎に加工プログラムが割り当てられるワーク加工プログラムとすることができる。

また加工モジュールＭ１と加工モジュールＭ２と加工モジュールＭ３との間で順次ワークを受け渡し、加工モジュールＭ１〜Ｍ３の各々による第１加工工程から第３加工工程の実行によって加工を完了するように、各加工モジュールＭ１〜Ｍ３に対する各制御系統＄１〜＄３毎に加工プログラムが割り当てられるワーク加工プログラムとすることもできる。

あるいは加工モジュールＭ１と加工モジュールＭ２との間、又は加工モジュールＭ３と加工モジュールＭ４との間で順次ワークを受け渡し、加工モジュールＭ１と加工モジュールＭ２、または加工モジュールＭ３と加工モジュールＭ４とによる第１加工工程と第２加工工程の実行によって加工を完了するように、各制御系統＄１〜＄２又は＄３〜＄４毎に加工プログラムが割り当てられるワーク加工プログラムとすることもできる。

さらに加工モジュールＭ１や加工モジュールＭ４による第１加工工程の実行によってのみで部品の製造が完了するように、加工モジュールの動作を制御する１つの制御系統の加工プログラムが割り当てられるワーク加工用プログラムとすること等もできる。

各部品に対応するワーク加工用プログラムをプログラム入力部２７に入力することによって、各部品に対して割り当てられた各制御系統＄１〜＄４毎の加工プログラムに基づいた加工が各加工モジュールＭ１〜Ｍ４で実行される。所定の部品を連続的にワークから加工して製造することができる。

複数種類の異部品の加工を連続的に行う場合の一例を説明する。この場合、ワーク加工用プログラムを、各部品を製造するために各加工モジュールＭ１〜Ｍ４で実行される各制御系統＄１〜＄４毎の加工プログラムが、各部品毎に順に実行されるように、各系統＄１〜＄４の記載エリア４０に順に記載された構成とすることができる。

例えば、１つのワーク加工用プログラムで、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４によって、図８Ａ〜図８Ｆに示すような各々異なる所定の形状の部品Ａを２個、部品Ｂを２個、部品Ｃを５個、部品Ｄを２個、部品Ｅを３個、部品Ｆを３個、所定のワークから製造するものとする。

部品Ａの製造を、例えば、図９Ａに示すように、１回目の正面側の加工（第１加工工程（１））と、背面側の加工（第２加工工程（２））と、２回目の正面側の加工（第３加工工程（３））と、２回目の背面側の加工（第４加工工程（４））の４工程で行うものとする。各加工工程には、未加工ワークの搬入、加工モジュールＭ１〜Ｍ４間でのワークの授受、或いは加工済みワークの搬出のためのワークのローディング工程とアンローディング工程が含まれている。以降で説明する部品Ｂ〜部品Ｆの加工工程においても同様である。

なお、図９Ａ〜図９Ｆは、各部品Ａ〜部品Ｆを製造するための各加工工程とワーク加工用プログラムＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ，ＰＥ，ＰＦの加工プログラムＳＡ１〜ＳＡ４，ＳＢ１〜ＳＢ２，ＳＣ１〜ＳＣ２，ＳＤ１〜ＳＤ３，ＳＥ１，ＳＦ１の構成の両方を模式的に表現している。また、図９Ａ〜図９Ｆでは、加工プログラムＳＡ１〜ＳＡ４，ＳＢ１〜ＳＢ２，ＳＣ１〜ＳＣ２，ＳＤ１〜ＳＤ３，ＳＥ１，ＳＦ１の先頭に、ローディング工程用のローディングプログラムＬＤを、末尾にアンローディング工程用のアンローディングプログラムＵＬＤを模式的に表現している。

同様に、部品Ｂ及び部品Ｃの製造を、例えば、図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、１回目の正面側の加工（第１加工工程（１））と、背面側の加工（第２加工工程（２））の２工程で行うものとする。部品Ｄの製造を、例えば、図９Ｄに示すように、１回目の正面側の加工（第１加工工程（１））と、背面側の加工（第２加工工程（２））と、２回目の正面側の加工（第３加工工程（３））の３工程で行うものとする。部品Ｅ及び部品Ｆの製造を、例えば、図９Ｅ及び図９Ｆに示すように、１回の正面側の加工の１工程で行うものとする。

この場合、ワーク加工用プログラムは、図１０に示されるように、例えば、第１系統＄１（加工モジュールＭ１）に対応する加工プログラムＰ１として、部品Ａ、部品Ｄの第１加工工程の加工プログラムＳＡ１，ＳＤ１が連続して２回ずつ、部品Ｅの加工プログラムＳＥ１が連続して２回、部品Ｂの第１加工工程の加工プログラムＳＢ１が連続して２回、部品Ｅの加工プログラムＳＥ１が１回、それぞれ連続的に第１系統＄１の記載エリア４０に記載されたものとすることができる。各加工プログラムＳＡ１，ＳＤ１，ＳＥ１，ＳＢ１，ＳＥ１には、ワークの搬入、授受、搬出のためのローディングプログラムＬＤ、アンローディングプログラムＵＬＤが含まれている。

これにより、第２系統＄２（加工モジュールＭ２）に対応する加工プログラムＰ２が、部品Ａ、部品Ｄの第２加工工程の加工プログラムＳＡ２，ＳＤ２が、第１加工工程の終了後にワークの受け渡しが行われるように２回ずつ、部品Ｂの第２加工工程の加工プログラムＳＢ２が、第１加工工程の終了後にワークの受け渡しが行われるように２回、それぞれ連続的に第２系統＄２の記載エリア４０に記載されたものとなる。各加工プログラムＳＡ２，ＳＤ２，ＳＢ２には、ワークの搬入、授受、搬出のためのローディングプログラムＬＤ、アンローディングプログラムＵＬＤが含まれている。

一方第３系統＄３（加工モジュールＭ３）に対応する加工プログラムＰ３として、部品Ｃの第１加工工程の加工プログラムＳＣ１に続いて、部品Ａ、部品Ｄの第３加工工程の加工プログラムＳＡ３，ＳＤ３が、第２加工工程の終了後にワークの受け渡しが行われるように２回ずつ、続いて部品Ｃの第１加工工程ＳＣ１の加工プログラムが連続して４回、それぞれ連続的に第３系統＄３の記載エリア４０に記載されたものとすることができる。各加工プログラムＳＣ１，ＳＡ３，ＳＤ３，ＳＣ１には、ワークの搬入、授受、搬出のためのローディングプログラムＬＤ、アンローディングプログラムＵＬＤが含まれている。

これにより、第４系統＄４（加工モジュールＭ４）に対応する加工プログラムＰ４として、部品Ｆの加工プログラムＳＦ１に続いて、部品Ｃの第２加工工程の加工プログラムＳＣ２が、第１加工工程の終了後にワークの受け渡しが行われるように１回、続いて部品Ａの第４加工工程の加工プログラムＳＡ４が、第３加工工程の終了後にワークの受け渡しが行われるように連続して２回、続いて部品Ｆの加工プログラムＳＦ１が連続して２回、続いて部品Ｃの第２加工工程の加工プログラムＳＣ２が、第１加工工程の終了後にワークの受け渡しが行われるように連続して４回、それぞれ連続的に第４系統＄４の記載エリア４０に記載されたものとすることができる。各加工プログラムＳＦ１，ＳＣ２，ＳＡ４，ＳＦ１，ＳＣ２には、ワークの搬入、授受、搬出のためのローディング工程のプログラムＬＤ、アンローディング工程のプログラムＵＬＤが含まれている。

上記ワーク加工用プログラムは、以上のように各制御系統＄１〜＄４に対応する各加工プログラムＰ１〜Ｐ４が、各部品Ａ〜部品Ｆのワーク加工用プログラムＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ，ＰＥ，ＰＦを構成する各制御系統＄１〜＄４毎の加工プログラム（以下部品加工プログラムと称する）ＳＡ１〜ＳＡ４、ＳＢ１とＳＢ２、ＳＣ１とＳＣ２、ＳＤ１〜ＳＤ３、ＳＥ１，ＳＦ１を所定の順に記載して構成されたものとなる。

なお、例えば、プログラム入力部２７を介して各部品Ａ〜Ｆのワーク加工用プログラムＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ，ＰＥ，ＰＦをプログラム格納部４５に順次入力し、各部品の加工個数を設定することもできる。これによって、部品加工プログラムＳＡ１〜ＳＡ４，ＳＢ１〜ＳＢ２，ＳＣ１〜ＳＣ２，ＳＤ１〜ＳＤ３，ＳＥ１，ＳＦ１を予め定められた所定のアルゴリズムに基づいて自動的に各加工プログラムＰ１〜Ｐ４を生成するスケジューラを制御装置２３に連係して設けることもできる。

上記構成のワーク加工用プログラムの実行によって、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４で、順次対応する加工プログラムＰ１〜Ｐ４に基づいた加工が実行される。これに伴って、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４での加工が並列して実行されることによって、複数種類の部品Ａ〜部品Ｆを所定数加工することができる。

加工モジュールＭ１では、まず部品Ａに対応する２つのワークに対して第１加工工程の加工が連続して実行される。次に部品Ｄに対応する２つのワークに対して第１加工工程の加工が連続して実行される。次に部品Ｅに対応する２つのワークに対する加工が連続して実行される。

次に部品Ｂに対応する２つのワークに対して第１加工工程の加工が連続して実行される。次に部品Ｅに対応するワークに対して加工が実行される。加工モジュールＭ１では、２つの部品Ａ、２つの部品Ｄ、２つの部品Ｅ、２つの部品Ｂ、１つの部品Ｅが連続して加工される。

加工モジュールＭ２では、まず部品Ａの第１加工工程の加工が完了したワークの加工モジュールＭ１との間の授受と、受け取ったワークに対する部品Ａの第２加工工程の加工が、連続して２回実行される。次に部品Ｄの第１加工工程の加工が完了したワークの加工モジュールＭ１との間の授受と、受け取ったワークに対する部品Ｄの第２加工工程の加工が、連続して２回実行される。

次に加工モジュールＭ１による部品Ｅに対応する２つのワークの加工と、部品Ｂに対応する１つめのワークの第１加工工程の加工の完了後、部品Ｂの第１加工工程の加工が完了したワークの加工モジュールＭ１との間の授受と、受け取ったワークに対する部品Ｂの第２加工工程の加工が、連続して２回実行される。

加工モジュールＭ３では、まず部品Ｃに対応するワークに対して第１加工工程の加工が実行される。次に部品Ａの第２加工工程の加工が完了したワークの加工モジュールＭ２との間の授受と、受け取ったワークに対する部品Ａの第３加工工程の加工が、連続して２回実行される。

次に部品Ｄの第２加工工程の加工が完了したワークの加工モジュールＭ２との間の授受と、受け取ったワークに対する部品Ｄの第３加工工程の加工が、連続して２回実行される。次に部品Ｃに対応する４つのワークに対して第１加工工程の加工が、連続して４回実行される。

加工モジュールＭ４では、まず部品Ｆに対応するワークに対して加工が実行される。次に部品Ｃの第１加工工程の加工が完了したワークの加工モジュールＭ３との間の授受と、受け取ったワークに対する部品Ｃの第２加工工程の加工が実行される。次に部品Ａの第３加工工程の加工が完了したワークの加工モジュールＭ３との間の授受と、受け取ったワークに対する部品Ａの第４加工工程の加工が、連続して２回実行される。

次に部品Ｆに対応する２つのワークに対する加工が連続して実行される。次に部品Ｃの第１加工工程の加工が完了したワークの加工モジュールＭ３との間の授受と、受け取ったワークに対する部品Ｂの第２加工工程の加工が、連続して４回実行される。

以上のように複数種類の部品Ａ〜部品Ｆの加工を所定数行う場合、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４では、所定の部品に対する加工が連続的に行われる。例えば、加工モジュールＭ１では、部品Ａ、部品Ａ、部品Ｄ、部品Ｄ、部品Ｅ、部品Ｅ、部品Ｂ、部品Ｂ、部品Ｅの順に各々対応するワークに対して加工が実行される。

加工モジュールＭ２では、部品Ａ、部品Ａ、部品Ｄ、部品Ｄ、部品Ｂ、部品Ｂの順に各々対応するワークに対して加工が実行される。加工モジュールＭ３では、部品Ｃ、部品Ａ、部品Ａ、部品Ｄ、部品Ｄ、部品Ｃ、部品Ｃ、部品Ｃ、部品Ｃの順に各々対応するワークに対して加工が実行される。加工モジュールＭ４では、部品Ｆ、部品Ｃ、部品Ａ、部品Ａ、部品Ｆ、部品Ｆ、部品Ｃ、部品Ｃ、部品Ｃ、部品Ｃの順に各々対応するワークに対して加工が実行される。

換言すると、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４の各々で、連続して加工される２つの部品に各々対応するワークが順に加工される。図５，図６に示されるように、制御装置２３には、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４の各々で順に加工される一方のワークの加工の終了と、他方のワークの加工の開始とを、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４毎に制御装置２３側に指令する指令装置４７が接続されている。

指令装置４７は、加工モジュールＭ１に対応して、例えば、部品Ｄに対応する２つのワークを連続して順に加工する際に、一方の部品Ｄに対応するワークに対する加工モジュールＭ２との間の授受のためのアンローディング工程を含む第１加工工程の加工の終了と、他方の部品Ｄに対応するワークに対する加工モジュールＭ１への搬入のためのローディング工程を含む第１加工工程の加工の開始を指令する。

加工モジュールＭ２に対応して、例えば、部品Ｄに対応するワークと部品Ｂに対応するワークを連続して順に加工する際に、部品Ｄに対応するワークに対する加工モジュールＭ３との間の授受のためのアンローディング工程を含む第２加工工程の加工の終了と、部品Ｂに対応するワークに対する加工モジュールＭ１との間の授受のためのローディング工程を含む第２加工工程の加工の開始を指令する。

加工モジュールＭ３及び加工モジュールＭ４に対応して、例えば、部品Ｃに対応するワークと部品Ａに対応するワークを連続して順に加工する際に、加工モジュールＭ３と加工モジュールＭ４との間の授受のためのアンローディング工程を含む部品Ｃに対応するワークに対する第１加工工程又は加工モジュールＭ４からの搬出のためのアンローディング工程を含む第２加工工程の加工の終了と、第２加工モジュールＭ２との間の授受のためのローディング工程を含む部品Ａに対応するワークに対する第３加工工程又は第３加工モジュールＭ３との間の授受のためのローディング工程を含む第４加工工程の加工の開始を指令する。

本実施形態のように各加工プログラムＰ１〜Ｐ４が、各制御系統＄１〜＄４毎の各部品加工プログラムを順に記載して構成される場合、指令装置４７は、各加工プログラムＰ１〜Ｐ４に基づき、各プログラム格納部４１〜４４に記憶される各加工プログラムＰ１〜Ｐ４に対して、連続して順に実行される一方の部品加工プログラムの終了後に加工の終了を指令する終了コードを、他方の部品加工プログラムの開始前に加工の開始を指令する開始コードを各々セットするように構成することができる。

このように指令装置４７は、連続する各部品加工プログラムの間に、予め定められた終了コード及び開始コードを自動的にセットするように構成することができる。この他にも、オペレータ等がワーク加工用プログラムを視認しながら、指令装置４７を介して終了コード及び開始コードを手動でセットするように構成することもできる。なお指令装置４７は、コンピュータ等を所定のプログラムによって動作させることによって、又は制御装置２３側に接続して設けられるハードウェア等によって、ソフトウェア的又はハードウェア的に構成することができる。

例えば指令装置４７を、第２系統＄２に対応する加工プログラムＰ２に対して、部品Ｄの部品加工プログラムＳＤ２の直後に、自動又は手動で終了コードＥＯＰを、部品Ｂの部品加工プログラムＳＢ２の直前に、自動又は手動で開始コードＳＯＰをセットするように構成できる（図１０参照）。指令装置４７を、ワークに対する加工の終了と加工の開始との間が、予め定められた所定時間以上空いた場合に、終了コードＥＯＰ及び開始コードＳＯＰをセットするように構成することもできる。

この場合、予め終了コードＥＯＰ及び開始コードＳＯＰがセットされる空き時間を定めておくことができる。一方所定の加工モジュールで順に加工される部品の上流側の加工工程を上流側の加工モジュールで加工するケースでは次のように空き時間を定めることができる。すなわち、下流側の加工モジュールで順に下流側の加工工程の加工が行われる両部品に対応するワークを、上流側の加工モジュールで上流側の加工工程の加工を行う際、両ワークの上流側の加工工程の加工間に、他の別の部品に対応するワークの加工を行う場合、予め定められた所定時間以上空いたと判断するように構成することもできる。

例えば加工モジュールＭ２で順に第２加工工程の加工が行われる部品Ｄと部品Ｂは、加工モジュールＭ１で第１加工工程が行われる。ただし加工モジュールＭ１は、部品Ｄと部品Ｂに対応するワークの第１加工工程の加工の間に、部品Ｅに対応するワークに対して第１加工工程の加工を行う。これにより、加工モジュールＭ２により順に行われる部品Ｄと部品Ｂに対応するワークに対する第２加工工程の加工は、部品Ｄに対応するワークに対する加工の終了と、部品Ｂに対応するワークに対する加工の開始との間が、予め定められた所定時間以上空いたと判断する。

電源制御部３１は、プログラム管理部２８と系統制御部２９との間に介在する。電源制御部３１は、指令装置４７によりセットされた終了又は開始の指令に基づき、指令装置４７の指令に対応する加工モジュールＭ１〜Ｍ４に関する駆動部への電源の供給を開始及び遮断する。電源制御部３１は、終了の指令によって電源の供給を遮断し、開始の指令によって電源の供給を開始するように構成されている。なお本明細書でいう電源の供給の「遮断」とは、電源制御部３１の制御によって、対象の加工モジュールの駆動部への電源の供給の開始（再開）ができるような状態で、該駆動部への電源の供給が遮断される状態をいう。

本実施形態において、電源制御部３１は、系統制御部２９と連係して設けられている。電源制御部３１は、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４において、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４に対応する各プログラム格納部４１〜４４に記憶された各加工プログラムＰ１〜Ｐ４に対してセットされた終了コードＥＯＰと開始コードＳＯＰの読み込みによって、各系統制御部３６〜３９を介して対応する加工モジュールＭ１〜Ｍ４の駆動部への電源の供給の遮断と開始を行うように構成されている。

電源制御部３１による所定の加工モジュールに対する電源の遮断によって、所定の加工モジュールで順に加工されるワークの加工と加工の間は、対象の加工モジュールの駆動部への電源の供給が停止される。よって自動旋盤の電力の消費を抑制することができる。特に指令装置４７を、ワークに対する加工の終了と加工の開始との間が、予め定められた所定時間以上空いた場合に、終了コードＥＯＰ及び開始コードＳＯＰをセットするように構成している。この構成により、必要以上に頻繁に加工モジュールＭ１〜Ｍ４に対する電源の遮断と供給が繰り返されることを抑制しながら、効率よく自動旋盤の電力の消費を抑制することができる。

なお上記では、駆動部として、主軸３を回転駆動するビルトインモータ、主軸台４を移動駆動するボールネジ９用のモータ１１、刃物台７を移動駆動するＸ軸用のモータ１３及びＹ軸用のモータ１４、加工モジュールＭ２，Ｍ４を往復駆動する駆動モータ２１等を例示している。しかし、駆動部がこれらに限定されることはなく、この他にもワークを把持するチャックの開閉機構等、各加工モジュールＭ１〜Ｍ４の加工に関する部材を駆動し、電源の供給や遮断によって直接的又は間接的に作動又は作動停止するものが駆動部に含まれ、電源制御部３１による電源の供給の遮断と、電源の供給の開始（再開）の対象とすることができる。

［関連出願への相互参照］
本出願は、２０１５年６月２日に日本国特許庁に出願された特願２０１５−１１１９５９号に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims

ワークを保持する保持装置と、前記保持装置に対応する加工装置とが１つのベース上に一体的に設けられて１つの加工ユニットを構成し、前記加工ユニットが複数設置されるベッドと、前記各加工ユニットの各保持装置に対応して予め記憶された各加工プログラムに基づいて、前記各保持装置での前記ワークの加工動作を、前記加工ユニット毎に制御する制御装置とを備え、前記ワークの加工が、前記各加工ユニットの前記保持装置毎に別々に、前記各保持装置で順次前記加工プログラムに基づいて実行される工作機械において、
複数の前記加工ユニットは、複数種類の異なる部品に対応する複数種類の異なる前記ワークを、前記各加工ユニットの前記保持装置の間で順次受け渡して加工するように構成され、
前記加工プログラムは、前記加工ユニット毎に個別に割り当てられており、
前記制御装置は、前記加工ユニット毎に個別に割り当てられた前記加工プログラムを、互いに独立して実行する系統制御部を、前記加工ユニット毎に備え、
前記各加工ユニットの前記保持装置で連続して順に加工される一方の部品に対する前記ワークの加工の終了後に加工の終了を指令する終了コードを、対応する前記加工ユニットの前記加工プログラムにセットし、他方の部品に対する前記ワークの加工の開始前に加工の開始を指令する開始コードを、対応する前記加工ユニットの前記加工プログラムにセットして前記制御装置側に指令する指令装置を設け、前記制御装置側に、前記指令装置が前記指令をセットした前記加工プログラムに対応する前記加工ユニットでの加工動作に関する駆動部への電源の供給を、前記加工プログラムから読み込んだ前記終了コードに基づき前記系統制御部を介して遮断し、前記開始コードに基づき前記系統制御部を介して開始する電源制御部を設けたことを特徴とする工作機械。
前記ワークから加工される所定の前記部品に対して、所定の前記加工ユニットの前記保持装置の間で前記ワークを順次受け渡して加工を完了するように、前記加工ユニットに対応する複数の加工プログラムが割り当てられ、前記各加工ユニットに各々対応する加工プログラムが、複数種類の前記部品各々の前記各加工ユニットに対応する加工プログラムとして連続的に配置されて構成され、前記各部品に対応する前記各ワークの加工が複数の前記加工ユニットの前記保持装置で並行して実行されて複数種類の前記部品の加工が行われることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記指令装置が、前記ワークに対する加工の終了と加工の開始との間が、予め定められた所定時間以上空くと、前記終了と開始を指令することを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
複数の前記加工ユニットは、互いに併設されて並び方向に移動可能に前記ベッド上に設置された少なくとも２つの前記加工ユニットと、２つの前記加工ユニットに対向し、かつ前記並び方向に移動不能に前記ベッド上に設置された少なくとも１つの前記加工ユニットからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の工作機械。