JP6979124B2 - Mobile work module - Google Patents
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Description
本発明は、レール上を移動する走行ベッドに対して、重心が前部に位置するように作業機が搭載され、更に前輪および後輪の他に、後方への引き出し時に機能する中間輪が設けられた移動式作業モジュールに関する。 In the present invention, the work machine is mounted so that the center of gravity is located at the front of the traveling bed moving on the rail, and in addition to the front and rear wheels, an intermediate wheel that functions when the vehicle is pulled out to the rear is provided. Regarding mobile work modules that have been made.
ワークに対して複数の工程を経て所定の加工が行われる場合、工作機械を含む複数の作業機が並べられ、オートローダによりワークが各作業機に搬送されるようにした加工機械ラインが使用される。下記特許文献1に開示された加工機械ラインは、複数の作業機がベース上に搭載され、機体幅方向に並べられるようにして配置されている。そして、作業機同士は狭い間隔で配置されているため、そのままではメンテナンスや部品交換などの作業が行えないが、モジュール化された作業機がベース上を移動するように構成されているため、作業者によるメンテナンスなどの作業が行い易くなっている。
When a predetermined machining is performed on a work through a plurality of processes, a machining machine line is used in which a plurality of working machines including a machine tool are arranged and the work is conveyed to each working machine by an autoloader. .. In the processing machine line disclosed in
具体的には、4つの車輪を前後左右に有する走行ベッドに作業機が搭載されている。特に、旋盤やマシニングセンタあるいは検測装置など各々の作業機が、規格化された走行ベッドに搭載され、移動式作業モジュールとして構成されている。ベース上には一定幅のレールが敷設され、何れの移動式作業モジュールであっても配置を任意に選択でき、自由な組み合わせの加工機械ラインが構成可能となっている。そのため、移動式作業モジュールは、前述したように、メンテナンスや部品交換などに際して配列方向に直交する機体前後方向に引き出しが可能になっている。 Specifically, the work machine is mounted on a traveling bed having four wheels on the front, back, left and right. In particular, each work machine such as a lathe, a machining center, or an inspection device is mounted on a standardized running bed and is configured as a mobile work module. Rails of a certain width are laid on the base, and the arrangement of any mobile work module can be arbitrarily selected, and a processing machine line of any combination can be configured. Therefore, as described above, the mobile work module can be pulled out in the front-rear direction of the machine body orthogonal to the arrangement direction at the time of maintenance or parts replacement.
加工機械ラインにおける移動式作業モジュールの引き出しは、作業者によるメンテナンスなどの作業が行い易いように、その作業機内部が隣の移動式作業モジュールと重ならない位置まで移動することが必要となる。そのため、ベース上に敷設されたレールは、移動式作業モジュールの移動範囲に対応して長くしなければならなかった。すなわち、レールは、ワークの加工などが行われる通常位置だけではなく、移動式作業モジュールを引き出し位置まで移動させることが可能な長さが必要であった。しかし、それでは作業者によるメンテナンスなどの作業は行い易くなる一方で、通常は使用されないレールを設けることにより、加工機械ラインのコストを上げる原因になってしまっていた。 The drawer of the mobile work module in the processing machine line needs to be moved to a position where the inside of the work machine does not overlap with the adjacent mobile work module so that the work such as maintenance by the operator can be easily performed. Therefore, the rails laid on the base had to be lengthened to accommodate the range of movement of the mobile work module. That is, the rail needs to have a length that allows the mobile work module to be moved to the drawer position as well as the normal position where the work is processed. However, while this makes it easier for workers to perform maintenance and other work, providing rails that are not normally used has caused an increase in the cost of the processing machine line.
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、レール長を短くさせるための移動式作業モジュールを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a mobile work module for shortening the rail length in order to solve such a problem.
本発明の一態様における移動式作業モジュールは、2本のレール上を転動可能な各左右一対の前輪、中間輪および後輪が設けられた走行ベッドと、重心が前輪側に位置するように前記走行ベッド上に搭載された作業機と、を有し、前記中間輪が、前記レールから外れた前記後輪に代わって前記作業機を支持するものであって、前記前輪との間に前記作業機の重心が位置するように配置されたものである。 The mobile work module according to one aspect of the present invention has a traveling bed provided with a pair of left and right front wheels, intermediate wheels and rear wheels that can roll on two rails, and the center of gravity is located on the front wheel side. anda onboard working machine on the traveling bed, said intermediate wheel, be one that supports the working machine in place of the rear wheel which deviates from the rail, said between said front wheel It is arranged so that the center of gravity of the work machine is located.
前記構成によれば、走行ベッドに搭載された作業機がレールに沿って移動し、所定の作業を行うべくレール上の通常位置にある場合には後輪が全体の一部を支持するが、メンテナンスなどのために後方側の引き出し位置へと移動した場合には、前輪と中間輪とによって全体を支持するため、後輪を引き出し位置まで移動させるためのレールが不要になる。 According to the above configuration, when the work machine mounted on the traveling bed moves along the rail and is in the normal position on the rail to perform a predetermined work, the rear wheel supports a part of the whole. When the vehicle is moved to the rear side drawer position for maintenance or the like, the front wheel and the intermediate wheel support the entire vehicle, so that a rail for moving the rear wheel to the drawer position becomes unnecessary.
次に、本発明に係る移動式作業モジュールの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態では、移動式作業モジュールとして、加工機械ラインを構成する工作機械を例に挙げて説明する。図1は、その加工機械ラインの一例を示した斜視図である。本実施形態の加工機械ライン1は、移動式作業モジュール3が6台並べられたものである。移動式作業モジュール3は、工作機械などの作業機がそれぞれ規格化された走行ベッド上に組み付けられ、全体の形状や寸法が統一された外装カバー5によって覆われている。
Next, an embodiment of the mobile work module according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, as a mobile work module, a machine tool constituting a machining machine line will be described as an example. FIG. 1 is a perspective view showing an example of the processing machine line. In the
加工機械ライン1は、旋盤などの工作機械やワークの寸法を計測する検測機、或いは洗浄機などが移動式作業モジュール3として構成され、ワークの加工内容に応じて任意に組み合わされる。図2は、その一つである工作機械の移動式作業モジュール3を示した内部構造の側面図である。工作機械10は、エンドミルやドリルなどの回転工具、或いはバイトなどの切削工具を備えるタレット旋盤である。具体的には、ワークWを掴んで保持する主軸チャック16を備えた主軸装置11、工具32を備えたタレット装置12、そのタレット装置12をZ軸方向やX軸方向に移動させるZ軸駆動装置13およびX軸駆動装置14、そして各装置を駆動制御するための制御装置15などによって構成されている。
In the
工作機械10は、ワークWを回転させる主軸装置11の回転軸(主軸)が、機体前後方向であって且つ水平になるように組み付けられている。そこで、本実施形態においてZ軸方向は、その主軸装置11の主軸と平行な水平方向であり、X軸は、Z軸に対して直交する機体上下方向、そしてY軸方向は、Z軸およびX軸に直交する機体幅方向である。工作機械10は、Z軸およびX軸がワークWに対して工具32を移動させる加工軸となっており、工具32が移動しないY軸方向つまり機体幅方向の寸法を小さくしたコンパクトな設計になっている。
The
工作機械10は、主軸装置11に隣接してコラム26が立設され、主軸装置11の上方にタレット装置12および、加工軸方向にタレット装置12を移動させる駆動装置が構成されている。その主軸装置11は、回転自在に支持された主軸に対して主軸チャック16が一体に形成され、主軸用スピンドルモータ21の回転が伝達されるよう構成されている。そして、タレット装置12は、Z軸方向に摺動するZ軸スライド23に対して一体的に構成され、そのZ軸スライド23とともにX軸方向に摺動するX軸スライド27に搭載されている。
In the
Z軸駆動装置13は、Z軸ガイド24に支持フレームが固定され、そこにネジ軸25が軸受を介して取り付けられ、そのネジ軸25がZ軸スライド23内の非回転ナットに螺合してボールネジ機構が構成されている。ネジ軸25にはZ軸用サーボモータ22の回転が伝達され、ボールネジ機構を介してZ軸スライド23の水平移動が行われるようになっている。一方、主軸装置11の横に設置されたコラム26にはX軸駆動装置14が組み付けられ、そのX軸スライド27にZ軸ガイド24が固定されている。
In the Z-
X軸駆動装置14は、コラム26に形成されたガイドを介して、X軸スライド27が上下方向に摺動自在に組み付けられている。コラム26には鉛直方向に配置されたネジ軸28が回転可能に支持され、そのネジ軸28がX軸スライド27内の非回転ナットに螺合してボールネジ機構が構成されている。ネジ軸28にはX軸用サーボモータ29の回転が伝達され、ボールネジ機構を介してX軸スライド27の昇降が行われるようになっている。このように工作機械10は、主軸装置11の横に位置するコラム26に対して、タレット装置12、Z軸駆動装置13およびX軸駆動装置14が支持された構成となっている。
In the
工作機械10は、主軸装置11、タレット装置12、Z軸駆動装置13およびX軸駆動装置14並びに制御装置15が、ベース2に敷設された一定幅のレール201を走行する走行ベッド18に組み付けられ、図1に示す移動式作業モジュール3として構成されている。こうしてモジュール化することにより、工作機械10などの作業機がコンパクトに構成され、図1に示すように、移動式作業モジュール3同士が近接して配置された加工機械ライン1もコンパクトになる。一方で、移動式作業モジュール3は、走行ベッド18がレール201に沿って機体前後方向に移動する構成であるため、隣との間隔が狭いにも関わらずメンテナンスや部品交換などが作業者にとって行い易くなっている(図5参照)。
In the
工作機械10は、図2に示すように、タレット装置12がコラム26から機体前方(図面右側)に離れた位置を退避位置(タレット装置12の旋回割出し位置)とし、そのタレット装置12と主軸チャック16との間の空間20が加工室として構成されている。そして、移動可能な工作機械10は、図2に示すベース2上の位置が、ワーク加工を実行する通常位置となっている。レール201は、工作機械10の通常位置に対応して、走行ベッド18の前輪31及び後輪32が接している各個所が一部取り換え可能な構造になっている。加工時の振動によって他の箇所よりも摩耗が激しいためである。
As shown in FIG. 2, the
こうしたレール201を備えるベース2は、コストを下げるため寸法を小さくすることが望まれる。本実施形態のベース2は、移動式作業モジュール3に合わせた大きさで構成されている。そこで、工作機械2の場合、ワークWの加工が機体前方(図2右側)で行われるため、加工室を構成する空間20によって、走行ベッド18が前方へ移動することは可能である。一方、ベース2は、後方側の移動を可能にする大きさでは形成されていないため、そのままでは後方側への移動ができない。
The
しかし、工作機械10のようにメンテナンスや部品交換などが必要な移動式作業モジュール3は、その作業を可能にするため機体の一部を後方側へ引き出さなければならない。従って、これまでは複数ある移動式作業モジュール3のうち、工作機械10など該当するものに関し、一点鎖線で示すようにベース2の後部にガイド7が設けられ、そこに敷設したガイドレール701によって後方への引き出しが可能になっていた。ただし、これではコストダウンのためにベース2の寸法を抑えたにもかかわらず、ガイド7によってコストが上がってしまっていた。
However, the
そこで、本実施形態の移動式作業モジュール3(工作機械10)は、前輪31及び後輪32を備える走行ベッド18に対し、更に中間輪33を加えた構成が採られている。より具体的には、2本のレール201上を転動する左右一対の前輪31、後輪32および中間輪33が走行ベッド18に設けられている。ここで、走行ベッド18は、図2に示すように、工作機械10がワーク加工を実行する通常位置に配置された場合には、前輪31と後輪32とがレール201に接して工作機械10全体を支持することとなる。
Therefore, the mobile work module 3 (machine tool 10) of the present embodiment has a configuration in which an
また、工作機械10は、ミクロン単位の加工精度が求められるため、走行ベッド18によって移動可能な構成であったとしても、図2に示す通常位置の配置では、加工時の振動を抑えて安定することが求められる。従って、工作機械10は、コンパクトを基本にしつつも、全体の荷重を受ける前輪31と後輪32との距離がなるべく大きくなるように設計されている。一方で、作業者が行うメンテナンスや部品交換などは、安全性が確保されていればワークの加工時ほどの安定性は求められていない。そこで本実施形態では、後輪32に代わって荷重を受ける中間輪33が設けられている。つまり、メンテナンスなどの場合には、前輪31と中間輪33との短い距離で工作機械10を支持する構成がとられている。
Further, since the
ところで、工作機械10は、主軸装置11およびZ軸駆動装置13などを支持するコラム26が、走行ベッド18の前部に偏って配置されているため、全体の重心が走行ベッド18の前部に位置している。この点、加工機械ライン1の場合、前カバー6(図1参照)内部をオートローダが移動してワークの受渡しを行うため、他の移動式作業モジュール3についても全体の重心が走行ベッド18の前部に位置している。そのため、図3に示すように、前輪31と中間輪33によって全体を支持する場合であっても、間隔の狭い前輪31と中間輪33と間に重心が位置することとなる(図4参照)。
By the way, in the
走行ベッド18の前輪31、後輪32および中間輪33は、レール201上を転動して工作機械10の移動を可能にするとともに、所定の停止位置ではそれぞれ荷重を受ける支持部材として機能するものでもある。そして、後輪32は、ワーク加工を行う通常位置において(図2)、中間輪33は、メンテナンスなどを行う引き出し位置において(図3)、それぞれが役割を果たすようになっている。
The
図面上明確ではないが、工作機械10が通常位置に配置されている場合、機能しない中間輪33はレール201とは非接触状態であり、荷重を受けないようになっている。一方、工作機械10の引き出し時には後輪32が機能しない。そのため、従来用いられていた図2に示すガイド7(レール701)を省くことが可能になり、図3に示す引き出し位置では、後輪32がレール201から脱輪した状態になる。
Although it is not clear in the drawing, when the
また、本実施形態では、工作機械10が図2に示す通常位置の場合、中間輪33とレール201との隙間は1mm以下になるように設計されている。これは、作業者の押し引きによって、工作機械10が図2の通常位置と図3に示す引き出し位置との間を移動することとなるが、その際、後輪32がレール201から外れて脱輪状態になる場合、或いはレール201に乗り上げて荷重を受ける支持状態に戻る場合に、その状態変化がスムーズに行われるようにするためである。
Further, in the present embodiment, when the
次に、図4は、工作機械10の重心位置を×印で示した図である。引き出し位置の工作機械10は、前輪31と中間輪33によって全体が支持されるため、×印で示すように、前輪31と中間輪33と間に重心が位置すればよい。そして、引き出し位置において作業者がメンテナンスなどを行い易くするには、工作機械10がより後方側に移動すること、つまり引き出し量が大きいことが好ましい。引き出し量を大きくするためには、前輪31と中間輪33との距離を短くする必要がある。一方で、安定性を維持するには、前輪31と中間輪33との距離が一定程度必要になる。
Next, FIG. 4 is a diagram showing the position of the center of gravity of the
そこで、本実施形態では、前輪31と中間輪33との距離を一定程度確保しつつ、重心が前輪32と中間輪33との中間位置Sより中間輪33側になるように、中間輪33の位置が設計されている。なお、工作機械10では、後方への引き出し時にZ軸駆動装置13を駆動させ、図示するようにタレット装置12を中間輪33側へ移動させ、その状態での重心位置を基に中間輪33の位置を設計するようにしてもよい。なお、中間輪33の位置とは、より具体的には中間輪33の回転軸の位置である。
Therefore, in the present embodiment, the
次に、図5は、ベース2上に配置された2台の移動式作業モジュール3(工作機械10A,10B)を示した斜視図である。ベース2は、2本で1組のレール201が2組敷設されたものであり、図示するように2台の移動式作業モジュール3が搭載可能になっている。そのため、図1に示す加工機械ライン1は3台のベース2が用いられている。図5には、工作機械10Aが図2に示すように後方に引き出され、隣の工作機械10Bが図1に示す位置から更に前方へと移動した状態が示されている。
Next, FIG. 5 is a perspective view showing two mobile work modules 3 (
本実施形態では、こうして工作機械10A,10Bが前後逆方向に移動することにより、対象である工作機械10Aの内部が隣の工作機械10Bから大きく引き出された状態となり、作業者によるメンテナンスや部品交換が行い易くなる。その際、工作機械10Aは、前輪31と中間輪33によって支持されるため、後輪32を引き出し位置まで転動させるレール701(図2参照)が不要になる。すなわち、走行ベッド18に中間輪33を設けたことにより、その中間輪33と後輪32との間で役割を分担させ、移動式作業モジュール3(工作機械10A)が引き出し位置に移動する際に後輪32が機能しなくなることで、ガイド7(レール701)を省くこと、つまりコストを抑えることが可能になる。
In the present embodiment, the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、工作機械10が通常位置に配置されている場合、機能しない中間輪33はレール201とは非接触状態である。これは、荷重を受けるレール201側の構成を考慮したものであるため、中間輪33がレール201と接触した構成であってもよい。また、図面には小径の中間輪33が示されているが、前輪31などと同じ車輪であってもよい。
更に、工作機械10(10A,10B)を例に挙げて説明したが、重心が前輪側に位置するように走行ベッド上に搭載された作業機であって、後方に引き出すことが必要なものであればよい。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, when the
Further, although the machine tool 10 (10A, 10B) has been described as an example, it is a working machine mounted on a traveling bed so that the center of gravity is located on the front wheel side, and it is necessary to pull it out to the rear. All you need is.
1…加工機械ライン 2…ベース 3…移動式作業モジュール 7…ガイド 10(10A,10B)…工作機械 11…主軸装置 12…タレット装置 13…Z軸駆動装置 14…X軸駆動装置 15…制御装置 18…走行ベッド 31…前輪 32…後輪 33…中間輪 201…レール 701…ガイドレール
1 ...
Claims (4)
重心が前輪側に位置するように前記走行ベッド上に搭載された作業機と、
を有し、
前記中間輪が、前記レールから外れた前記後輪に代わって前記作業機を支持するものであって、前記前輪との間に前記作業機の重心が位置するように配置された移動式作業モジュール。 A running bed with a pair of left and right front wheels, middle wheels and rear wheels that can roll on two rails.
A work machine mounted on the traveling bed so that the center of gravity is located on the front wheel side ,
Have,
The intermediate wheel supports the work machine in place of the rear wheel off the rail, and is a mobile work module arranged so that the center of gravity of the work machine is located between the middle wheel and the front wheel. ..
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