JP7213273B2 - レール式作業台 - Google Patents

Description

本発明は、機体内部に組み込まれたレール移動式の構造物に対するレール式作業台に関する。

自動工具交換装置を備えたマシニングセンタは、ツールホルダによって複数のツールを収納するツールマガジンが備えられている。そうしたマシニングセンタでは、ツールマガジン全体が機械本体から引き出し可能な構造となっており、下記特許文献１によれば以下のようにした引き出しが行われる。機械本体に一対のガイドレールが設けられ、ツールマガジンの引き出し作業時に、ガイドレールに対して延長レールを連結させる仮置台が使用される。そして、仮置台と機械本体との間をツールマガジンが移動できるようにするためにハンドリフトが用いられる。ハンドリフトは、２本のフォークをジャッキ装置によって昇降させる構造であり、重量物であるが車輪を備えることによって移動させることが可能になっている。

仮置台は、延長レールが水平になるようにハンドリフトに載せられ、作業者によってマシニングセンタへと運ばれる。そして、ハンドリフトの高さ調整が行われることにより、仮置台の延長レールがマシニングセンタのガイドレールに合わせられる。また、マシニングセンタ内では、ツールマガジンが機械本体との連結解除が行われている。その後、仮置台が機械本体に固定され、作業者によってツールマガジンがレールに沿って引き出される。仮置台に移し換えられたツールマガジンは、引き出し位置においてツールの交換やメンテナンスが行われる。

国際公開ＷＯ２０１６／０２７３２７号公報

これまでのツールマガジンのメンテナンス作業などでは、前述したように機内から引き出すためにハンドリフトの使用が必要になってしまい大掛かりな作業になってしまっていた。ハンドリフト自体が大きく重いため、メンテナンスを行う作業者にとってハンドリフトの運搬などが負担になってしまうからである。すなわち、ハンドリフトはマシニングセンタが置かれている工場内に常設されているわけではなく、必要に応じて持ち運びしなければならないからである。その際、１００ｋｇ程度の重さのあるハンドリフトを運ぶため、自動車への積み下ろし作業を一人の作業者が行うのは困難であった。また、ハンドリフトのための運搬用車両も用意しなければならず、緊急に対応しなければならないような場合に不便であった。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、取り扱いが容易なレール式作業台を提供することを目的とする。

本発明の一態様におけるレール式作業台は、工作機械側の機体側レールに連結するレールと、前記レールを所定の高さに配置する４本の脚からなる脚部とを有し、前記レールと前記脚部とは分解可能であり、更に前記脚部は、上肢部と下肢部に分けられ、前記上肢部は４本の縦フレームが２本ずつの上肢部材として構成され、前記下肢部は４本の縦フレームが２本ずつの下肢部材として構成され、各々２つの前記上肢部材と下肢部材とが複数の連結プレートとボルトによって連結され、使用形態と非使用形態に組み付けられるものである。

前記構成によれば、レールおよび脚部が分解および組み立て可能であり、脚部は複数の構成部材を一体に組付けることが可能であるため、非使用時には使用時の形態に比べてコンパクトにまとまり、収納や運搬が容易になる。

レール式作業台の一実施形態を示した斜視図である。 レール式作業台の使用状況を示した斜視図である。 レール式作業台の取付け構造を示した斜視図である。 非使形態の脚部を示した斜視図である。 分解時の脚部を示した斜視図である。 レール部材を脚部に連結する連結部を示した斜視図である。

本発明に係るレール式作業台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。図１は、本実施形態のレール式作業台を示した斜視図である。図２は、そのレール式作業台の使用状況を示した斜視図である。レール式作業台１は、前記従来例と同様に、マシニングセンタ２内部のツールマガジン７１を機体から引き出してメンテナンス作業などを行うためのものである。例えば、マシニングセンタ２は、他の工作機械などと横並びに設置された加工ラインを構成するものであり、その加工ラインにはワークを各工作機械へと搬送するためのワーク自動搬送機３が設けられている。

ワーク自動搬送機３は、加工ラインの前面部を搬送ロボット４が移動するものであり、マシニングセンタ２など工作機械の前方には前カバー５などによって搬送空間が構成されている。そのため、マシニングセンタ２の前でメンテナンス作業などを行う場合には、機内のツールマガジンまでの距離が長くなってしまっていた。そして、ハンドリフトを使用した従来のメンテナンス方法では、前カバー５を取り外してハンドリフトが進入可能なスペースを確保する必要があった。本実施形態のレール式作業台１は、このような加工ラインのマシニングセンタ２に対しても作業が行い易くなっている。

レール式作業台１は、レール２１を備えた２本のレール部材１１と、４本の脚からなる脚部１２とによって構成されている。レール２１は、マシニングセンタ２側の構造に合わせたものである。ここで、図３は、レール式作業台１の取付け構造を示した斜視図である。マシニングセンタ２では、ツールマガジン７１を移動させるためにリニアガイドが使用されており、レール２１は、そのリニアガイドを構成するレール７２と同じものが使用され、ツールマガジン７１のスライドブロック７３の移動が可能となっている。そうしたレール２１は、ベースフレーム２２の上に固定されて一体になり、ベースフレーム２２を介して脚部１２の上に、平行且つ水平になるように２本のレール２１が固定される。

ベースフレーム２２は１本の角型フレームであり、レール２１は、全長がベースフレーム２２よりも長く先端部分が所定量だけ突き出している。その先端部分がマシニングセンタ２との連結部２１１となっている。レール２１は、長手方向に段付きの貫通孔２１３が一定ピッチで複数形成され、そこに入れられたボルト２３がベースフレーム２２のネジ穴に締め付けられて固定される。連結部２１１は、貫通孔２１３一つ分に対応する長さであり、マシニングセンタ２の本体部２０１上に載せられてボルト２３によって締め付け固定される。これにより、レール式作業台１のレール２１がマシニングセンタ２側のレール７２と一直線状に連結され、一本のレールとして機能するようになる。

レール部材１１には、連結部２１１との反対側に、マシニングセンタ２から引き出されたツールマガジン７１を停止させるストッパ２５が設けられている。ツールマガジン７１は、このストッパ２５の位置まで引き出されてメンテナンス作業などが行われることとなる。そこで、レール式作業台１には、レール部材１１の端部にツールマガジン７１を支えるための脚部１２が形成されている。脚部１２は、棒材や板材を構成部品とした骨組み構造であり、分解および組立が可能なものである。特に、使用形態と非使用形態との異なる組立が可能であり、図１の使用形態に対して、図４は非使用形態時の脚部１２を示した斜視図である。また、図５は、分解時の脚部１２を示した斜視図である。

ここで、図１に示す使用形態のレール式作業台１は、レール２１の長手方向をレール式作業台１の前後方向とし、連結部２１１側が前方であるとする。そして、レール式作業台１は、連結部２１１から離れた後方側において、脚部１２が２本のレール部材１１を前後左右４本のフレームで支えるよう構成されたものである。各フレームの下端にはネジ式高さ調整器であるアジャスタ３１が設けられ、レール２１の高さや水平度の調整が可能になっている。

脚部１２は、図５に示すように各構成部品に分解することができ、互いをボルトによって連結することにより、図１および図４に示す２形態に変化させることが可能になっている。脚部１２を構成する構成部品は、各々２つの上肢部材３３と下肢部材３４、そして上肢部材３３と下肢部材３４とを連結する連結部材などである。先ず、上肢部材３３は、２本の縦フレーム４１に横方向のブラケット４２が溶接され一体になっている。図６は、レール部材１１を脚部１２に連結する連結部を示した斜視図である。

縦フレーム４１は中空の角型フレームであり、ブラケット４２はＣ型チャネルである。ブラケット４２は、図６に示すように２本の縦フレーム４１に開放側が溶接され、また、縦フレーム４１に溶接された支持プレート４３がブラケット４２を内側から引っ掛けるようにして支えている。一対の上肢部材３３は、ブラケット４２の開放側が前後方向に向き合うようにして組み付けられる。そして、ブラケット４２は、２本の縦フレーム４１から幅方向に突き出したレール搭載部４２１が設けられ、両端部にはガイドプレート４５が溶接されている。レール部材１１は、こうした縦フレーム４１とガイドプレート４５との間に入ってブラケット４２上に搭載される。

ブラケット４２のレール搭載部４２１には切欠き４２３が形成され、レール部材１１を構成するベースフレーム２２の下面にはタップの切られた締結プレート２６が溶接されている。レール部材１１の前後２箇所に位置する締結プレート２６は、脚部１２の２つのブラケット４２の切欠き４２３にそれぞれ位置合わせが行われる。そして、切欠き４２３を下から通したボルト２７が締結プレート２６のネジ穴に入れられて、ブラケット４２に対するベースフレーム２２の締め付け固定が行われる。

次に、下肢部材３４は、２本の縦フレーム５１に対して横フレーム５２が端部に溶接され、更にその間に２枚の横プレート５３が溶接されて一体になっている。縦フレーム５１および横フレーム５２は中空の角型フレームであり、横フレーム５２の端部を縦フレーム５１の側面に突き当てた状態で溶接されている。脚部１２では、各々２組の上肢部材３３と下肢部材３４とが、４枚の縦連結プレート３５と２枚の横連結プレート３６を使用したボルト締めによって一体に組み付けられる。

縦連結プレート３５は、縦フレーム４１，５１を上下に連結するものであり、フレーム幅に対応した幅の長方形の板材である。横連結プレート３６は、フレーム４１，５１を上下に連結するとともに、縦連結プレート３５によって連結された２組の縦フレーム４１，５１を前後方向に連結するものである。その横連結プレート３６は、脚部１２の前後方向の寸法を決定する長さであって、縦連結プレート３５の長さに対応した寸法が幅寸法の長方形の板材である。そして、縦連結プレート３５と横連結プレート３６にはボルトを通す貫通孔が形成されている。一方、縦フレーム４１，５１には、縦連結プレート３５や横連結プレート３６を取り付ける位置に合わせてタップの切られた複数の締結プレート３７が溶接され、それぞれにおいて２つのネジ穴が形成されている。

脚部１２は、構成部品が図５に示すように分解でき、そこから図１に示す使用形態にするには、先ず一組の上肢部材３３と下肢部材３４の縦フレーム４１，５１の端面同士が突き当てられる。突き当て面を跨ぐようにして、縦フレーム４１，５１両方の締結プレート３７に縦連結プレート３５が重ねられ、その貫通孔を通したボルト５５が締結プレート３７のネジ穴に入れられ締め付け固定が行われる。一体になった上肢部材３３と下肢部材３４とが２組形成され、これらが横連結プレート３６によって一つに組み付けられる。すなわち、各々の締結プレート３７に横連結プレート３６が重ねられ、その貫通孔を通したボルト５５が締結プレート３７のネジ穴に入れられ締め付け固定が行われる。脚部１２が組み立てられた後は、前述したように、ブラケット４２にベースフレーム２２が締結され、２本のレール部材１１が組み付けられてレール式作業台１が完成する。

図１に示す使用形態のレール式作業台１は、レール部材１１の前後方向長さが１１７０ｍｍ、高さが１１５５ｍｍ、２本のレール部材１１による横幅が２９０ｍｍ、脚部１２の幅が２１０ｍｍである。そして、全体の重量が２２ｋｇである。これを運搬するには、レール部材１１と脚部１２を分けることで運びやすくはなるが、脚部１２をそのまま運搬するにはある程度の車内スペースが必要となる。そこで、組み立て前の状態に分解すればよいが、構成部品をまとめる容器などが必要になり取り扱いが不便になる。そこで、本実施形態のレール式作業台１は、分解した脚部１２の構成部品を一つにまとめた非使用形態に組み上がるようになっている。

非使用形態の組み付けは、分解した脚部１２の構成部品が図５に示す並びとなる。すなわち、一対の下肢部材３４を内側にして一対の上肢部材３３が外側から挟み込む位置となる。そこで先ず、向かい合った一対の下肢部材３４は、互いの縦フレーム５１同士が縦向きにした２枚の横連結プレート３６によって連結される。一体になった下肢部材３４には、それを挟むように外側から一対の上肢部材３３が重ねられ、ボルト２７によって一体に固定される。

上肢部材３３の縦フレーム４１には貫通孔４１１が形成されており、下肢部材３４の横プレート５３にはネジ穴５３１が形成されており、縦フレーム４１を貫通したボルト２７によって横プレート５３に対する締め付け固定が行われる。なお、ボルト２７は、脚部１２にレール部材１１を固定するためのものであるが（図６参照）、レール式作業台１において使用される共通のボルト５５より軸長の長いものが使用されている。レール式作業台１では、こうした複数のボルト（ボルト２７，５５の２種類）が使用されているが、図１に示す使用形態と図４に示す非使用形態との両方で過不足なく取り付けられるように構成されている。

使用形態の場合は、全てのボルト２７，５５が組み付けに使用されるが、非使用形態の場合には、その組み付けに使用されないボルト５５が生じる。そうしたボルト５５は、締結プレート３７のネジ穴に取り付け保持される。ただし、縦フレーム４１，５１がほぼ隙間なく重なってしまいボルト５５が取り付けられない締結プレート３７も存在する。そこで、縦連結プレート３５の上肢部材３３側にタップが切られ、ボルト５５を保持するためのネジ穴が形成されている。つまり、非使用形態時には、図４に示すように、下肢部材３４側に固定されたままの縦連結プレート３５に、上肢部材３３の締結に使用されたボルト５５が取り付け保持される。

よって、本実施形態のレール式作業台１は、２本のレール部材１１が外され、脚部１２は、図４に示すように構成部品が重ねられたコンパクトな非使用形態になる。そのため、レール式作業台１の収納スペースを小さくすることができる。そして、ツールマガジン７１をメンテナンスするような場合には、作業者が収納場所から対象のマシニングセンタ２まで移動させることになるが、非使用形態のままの脚部１２と２本のレール部材１１を運べばよく、重さも２０ｋｇ程度であるため、搬送時の負担が大幅に軽減される。普通自動車に載せることができ、運搬作業を一人で行うことができる。

使用形態のレール式作業台１は、作業現場において一人で組み立てることが可能であり、図２に示すようにマシニングセンタ２に連結させることができる。レール式作業台１は、レール部材１１が脚部１２との固定によって支えられ、マシニングセンタ２にも連結されているため、ツールマガジン７１が移動するためのレール２１が安定している。そして、レール式作業台１のレール２１が長く、加工ライン前部に設けられた搬送空間を超えて延びているため、ツールマガジン７１を外まで引き出すことができ、メンテナンス作業などが行い易い。

レール式作業台１１における構成部品の分解および使用形態や非使用形態への組み立ては、ボルト２７，５５を使用した締結や取り外しの簡単な作業である。レール２７を脚部１２に固定するボルト２７以外をボルト５５によって共通化したため、形態の変更時にボルトの位置を間違うようなことも無い。そして、使用形態と非使用形態との両方において全てのボルト２７，５５を使用あるいは取り付けるため、ボルトを紛失してしまうこともなく、非使用時の部品管理が楽である。

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、前記実施形態の脚部１２は、上肢部材３３と下肢部材３４を前後に分けた一対の部品にして組み付け可能にしたが、幅方向に分解するようにした構成であってもよい。
また、脚部１２は、図４に示す非使用形態において運びやすくするため、例えば縦フレーム４１の下端部分側面つまり締結プレート３７の高さにキャスタを取り付け、ブラケット４２にはハンドルを取り付けるようにしてもよい。これにより、使用形態した場合でもメンテナンス作業において特に邪魔にはならず、非使用形態では傾けた状態でキャスタを転がしながら移動させることにより運搬が非常に楽になる。

１…レール式作業台 ２…マシニングセンタ ３…ワーク自動搬送機 １１…レール部材 １２…脚部 ２１…レール ２２…ベースフレーム ２５…ストッパ ２７…ボルト ３１…アジャスタ ３３…上肢部材 ３４…下肢部材 ３５…縦連結プレート ３６…横連結プレート ３７…締結プレート ４１…縦フレーム ４２…ブラケット ５１…縦フレーム ５２…横フレーム ５５…ボルト ７１…ツールマガジン

Claims (4)

1. 工作機械側の機体側レールに連結するレールと、
   前記レールを所定の高さに配置する４本の脚からなる脚部とを有し、
   前記レールと前記脚部とは分解可能であり、更に前記脚部は、上肢部と下肢部に分けられ、前記上肢部は４本の縦フレームが２本ずつの上肢部材として構成され、前記下肢部は４本の縦フレームが２本ずつの下肢部材として構成され、各々２つの前記上肢部材と下肢部材とが複数の連結プレートとボルトによって連結され、使用形態と非使用形態に組み付けられるレール式作業台。
2. 前記脚部に使用される複数の前記ボルトは全てが共通のものである請求項１に記載のレール式作業台。
3. 前記レールと使用形態の前記脚部とは複数のボルトによって組み付けられ、当該ボルトと前記脚部を使用形態にするために使用する複数のボルトは前記非使用形態の組み付けにも使用され、前記非使用形態の組み付けに使用されない一部のボルトはねじ穴に取り付け保持されるようにした請求項１または請求項２に記載のレール式作業台。
4. 前記脚部は、４本の脚の下端にネジ式高さ調整器が設けられた請求項１又は請求項２に記載のレール式作業台。

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