JP7358918B2 - 立型旋盤 - Google Patents

Description

本発明は、立型旋盤に関する。

旋盤の一種として、ワークを保持する主軸が鉛直軸周りに回転する立型旋盤がある。この立型旋盤は、水平面内に位置する基盤（テーブル）上に設けられた主軸と、主軸に保持されたワークを加工するための工具を保持する刃物台と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。このような立型旋盤は、刃物台に保持された工具を、主軸に保持されたワークに対して少なくとも主軸の中心軸に直交する方向に進退させる必要がある。このため、立型旋盤には、主軸の中心軸に直交する方向に延びるガイドレールが設けられている。刃物台は、このガイドレールに沿って移動するよう設けられている。

ここで、上記した立型旋盤は、平面視において矩形状に形成された基盤を用いて構成されている。また、ガイドレールは、この矩形状の基盤において、互いに直交する２辺のいずれかと平行に設けられるのが一般的である。基盤の一辺側がメンテナンス等を行うための作業者による前側（アクセス側）とすると、例えば、ガイドレールは、作業者から見て左右方向に延びる基盤の辺と平行に設けられている。その結果、工具を保持する刃物台は、ワークを保持する主軸に対して、左右方向に進退することとなる。

実公昭６３－２９６６０号公報

上記した立型旋盤のように、ガイドレールが、作業者から見て左右方向に延びて設けられた場合、刃物台の十分な移動ストロークを確保しようとすると、立型旋盤の左右方向の寸法（幅寸法）が大きくなってしまう。立型旋盤が設置される工場等においては、各種装置が一列に並べられる場合があり、室内空間のスペースの有効利用を図るため、立型旋盤の左右方向における小型化を図ることが望まれている。また、ガイドレールが、作業者から見て主軸の後側に設けられる場合、刃物台が主軸の後側に配置されるため、作業者が工具交換又は刃物台のメンテナンスを行う場合に刃物台まで遠くなり、面倒な作業となる。

本発明は、刃物台の移動ストロークを確保しつつ立型旋盤の小型化を図り、作業者による工具交換又はメンテナンス等の作業性を向上させることが可能な立型旋盤を提供することを目的とする。

本発明の第１態様においては、立型旋盤が提供される。立型旋盤は、平面視において矩形状の基盤を備える。立型旋盤は、ワークを保持して鉛直軸周りに回転させる主軸を備える。立型旋盤は、基盤に設けられ、平面視において、基盤の４つの辺のうちの１つである第１辺に沿った方向に対して交差する方向に直線状に延びるガイドレールを備える。立型旋盤は、ガイドレールに沿って移動するベースを備える。立型旋盤は、ベースに設けられ、主軸に保持されたワークを加工するための工具を保持する刃物台を備える。立型旋盤は、第１辺に対して平行なガイドに沿って走行可能に設けられ、ワークを搬送するワークローダを備える。ガイドレールは、平面視において、第１辺に対して傾斜している。

ガイドレールは、第１辺に対して３０°から６０°の角度で傾斜していてよい。ガイドレールは、少なくとも一方の端部が基盤の縁部又は縁部近傍まで延びていてよい。刃物台は、主軸に保持されたワークに対して、ガイドレールが延びる方向と平行な方向に移動してワークを加工する工具を保持する第１刃物台と、鉛直軸に沿った方向に移動してワークを加工する工具を保持する第２刃物台と、を含んでよい。ベースは、刃物台を鉛直軸に沿った方向に移動させる昇降駆動部を備えてよい。刃物台に装着される工具を保管する工具保管部をさらに備えてよい。工具保管部は、ガイドレールに沿った刃物台の移動経路の下方に設けられていてよい。

本発明の態様に係る立型旋盤によれば、ガイドレールが、平面視において矩形状の基盤の第１辺に沿った方向に対して交差する方向に延びている。すなわち、ガイドレールは、基盤の第１辺に沿った方向には延びておらず、基盤の第１辺に沿った方向における寸法を小さくすることができる。一方、ガイドレールは、第１辺に沿った方向に交差する方向において長さを確保しやすい。従って、刃物台の移動ストロークを確保しつつ立型旋盤の左右方向における小型化を図ることができる。また、刃物台を基盤の第１辺側に近づけることができるので、刃物台が作業者から近くなり、作業者による工具交換又はメンテナンス等の作業性を向上させることができる。

また、ガイドレールが、平面視において、第１辺に対して傾斜している形態では、ガイドレールが矩形状の基盤上において斜めに延びるので、刃物台の移動ストロークの確保と、立型旋盤の左右方向における小型化とを容易に図ることができる。また、ガイドレールが、第１辺に対して３０°から６０°の角度で傾斜している形態では、基盤の第１辺に沿った方向、及び第２辺に沿った方向の双方において、刃物台の移動ストロークを容易に確保しつつ立型旋盤の小型化を図ることができる。

また、ガイドレールは、少なくとも一方の端部が基盤の縁部又は縁部近傍まで延びている形態では、基盤上の限られたスペース内で、刃物台の移動ストロークを確実に確保することができる。さらに、ガイドレールに沿って移動する刃物台を、基盤の前面側の縁部近傍まで移動させることにより、刃物台を基盤の第１辺に近づけることができる。また、刃物台が、主軸に保持されたワークに対して、ガイドレールが延びる方向と平行な方向に移動してワークを加工する工具を保持する第１刃物台と、鉛直軸に沿った方向に移動してワークを加工する工具を保持する第２刃物台と、を含む形態では、第１刃物台の工具による加工形態と、第２刃物台の工具による加工形態とを選択でき、ワークに対して異なる形態の加工を行うことができる。

また、ベースが、刃物台を鉛直軸に沿った方向に移動させる昇降駆動部を備える形態では、昇降駆動部により刃物台を鉛直軸に沿った方向に移動させることにより、ワークに対して鉛直軸方向に沿った加工を行うことができる。また、刃物台に装着される工具を保管する工具保管部をさらに備え、工具保管部が、ガイドレールに沿った刃物台の移動経路の下方に設けられている形態では、ガイドレールに沿って刃物台を移動させて、刃物台を工具保管部の上方に配置することにより、刃物台に装着されている工具を容易に交換することができる。

第１実施形態に係る立型旋盤の一例を示す平面図である。 第１実施形態に係る立型旋盤の一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１辺側から見た正面図である。 第１実施形態に係る立型旋盤の一例を示す側面図である。 第１刃物台の工具によりワークを加工するときの刃物台の位置を示す平面図である。 第２刃物台の工具によりワークを加工するときの刃物台の位置を示す平面図である。 第２刃物台の工具を交換するときの刃物台の位置を示す平面図である。 第２実施形態に係る立型旋盤の一例を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこの形態に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。各図では、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系は、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面において、作業者が立型旋盤に正対した状態で、作業者から見て左右方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＸＹ平面に垂直な方向はＺ方向と表記する。

[第１実施形態]
第１実施形態に係る立型旋盤ＶＬについて、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る立型旋盤ＶＬの一例を示す平面図である。図２は、第１実施形態に係る立型旋盤ＶＬの一例を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係る立型旋盤ＶＬを第１辺側から見た正面図である。図４は、第１実施形態に係る立型旋盤ＶＬの一例を示す側面図である。第１実施形態に係る立型旋盤ＶＬは、ワークＷを主軸ＳＰの中心軸周りに回転させながら、各種の工具Ｂにより加工する加工機械である。図１から図４に示すように、立型旋盤ＶＬは、基盤ＭＢと、主軸ＳＰと、ガイドレールＧＲと、ベースＢＡと、刃物台ＴＢと、工具保管部ＴＨと、切り屑回収機構ＣＣと、ワークローダＷＬと、を備える。

基盤ＭＢは、床面上に設置された基台１に備えられる。基盤ＭＢは、平板状であり、その上面４が水平面に沿って配置されている。基盤ＭＢは、平面視において矩形状に設けられている。基盤ＭＢは、平面視において、互いに平行にＸ方向に延びる一対の短辺部２ａ、２ｂと、この短辺部２ａ、２ｂに直交しかつ互いに平行にＹ方向に延びる一対の長辺部２ｃ、２ｄと、により形成されている。以下の説明において、基盤ＭＢにおいて一方の短辺部２ａを、第１辺Ｅ１と称する。また、基盤ＭＢにおいて一方の長辺部２ｃを第２辺Ｅ２と称する。

立型旋盤ＶＬは、基盤ＭＢの第１辺Ｅ１側が作業者側とされている。作業者は、基盤ＭＢの第１辺Ｅ１側から、例えば、立型旋盤ＶＬの操作、工具等の部品の交換、又は可動部分のメンテナンス等を行う。長辺部２ｃ、２ｄ側には、例えば、他の工作機械等が立型旋盤ＶＬの第１辺Ｅ１に揃えて並べられる。この場合、例えば、立型旋盤ＶＬと他の工作機械との間には、作業者が入り込むスペースがない場合もある。基盤ＭＢの上面４には、Ｙ方向の第１辺Ｅ１側に、開口部３が形成されている。開口部３の下方には、基盤ＭＢの上面４よりも下方に窪むシュート部５が形成されている。シュート部５の傾斜面５ｂは、Ｘ方向の一方側（図１において左方）から他方側（図１において右方）に向かって低くなるように傾斜している。

主軸ＳＰは、基盤ＭＢに設けられている。主軸ＳＰは、基盤ＭＢを支持する基台１に設けられた不図示の軸受に、鉛直軸方向（Ｚ方向）に沿った中心軸Ｃ１周りに回転可能に支持されている。主軸ＳＰは、基台１に設けられたモータＭ（図３参照）によって、中心軸Ｃ１周りに回転駆動される。主軸ＳＰは、基盤ＭＢのシュート部５の傾斜面５ｂの一部から上方に突出して設けられている。主軸ＳＰの上端部は、基盤ＭＢの上面４よりも上方に配置されている。主軸ＳＰの上端部には、ワークＷを保持するための主軸チャック１１が設けられている。主軸チャック１１は、例えば、中心軸Ｃ１に対する放射方向に移動する３つの爪部により形成されている。

ガイドレールＧＲは、基盤ＭＢの上面４に設けられている。ガイドレールＧＲは互いに平行に延びる２本一対のレール部材２１Ａ、２１Ｂを備えている。ガイドレールＧＲ（２本一対のレール部材２１Ａ、２１Ｂ）は、基盤ＭＢの４つの辺のうちの１つである第１辺Ｅ１に沿ったＸ方向に対して交差する方向に直線状に延びている。ガイドレールＧＲは、平面視において、第１辺Ｅ１と平行なＸ方向に対して傾斜して設けられている。

ガイドレールＧＲは、Ｙ方向において第１辺Ｅ１から離間した側（作業者から遠い短辺部２ｂ側）に向かうように配置されている。ガイドレールＧＲを構成する２本一対のレール部材２１Ａ、２１Ｂは、それぞれ、Ｘ方向一方の側（長辺部２ｃ側）から他方の側（長辺部２ｄ側）に向かって、Ｙ方向において第１辺Ｅ１側から漸次離間するように傾斜している。

ガイドレールＧＲは、第１辺Ｅ１に対する傾斜角θ（図１参照）が、例えば、３０°から６０°に設定される。また、ガイドレールＧＲは、第１辺Ｅ１に対する傾斜角θが、例えば、４０°から５０°に設定される。本実施形態において、ガイドレールＧＲは、第１辺Ｅ１に対する傾斜角θが、例えば、４５°に設定されている。なお、ガイドレールＧＲは、第１辺Ｅ１に沿ったＸ方向に対して交差する方向に延びるのであれば、Ｙ方向に延びていてもよい。以下の説明において、ガイドレールＧＲが延びる方向を、レール延伸方向Ｒと称する。

２本一対のレール部材２１Ａ、２１Ｂにおいて、一方の端部２１ｃ、２１ｄは、基盤ＭＢの第２辺Ｅ２側の縁部２ｅ又は縁部２ｅ近傍まで延びている。この構成により、後述の刃物台ＴＢを基盤ＭＢの縁部２ｅ近傍まで移動させることが可能となり、基盤ＭＢ上の限られたスペース内で、刃物台ＴＢの移動ストロークを確保することができる。また、刃物台ＴＢを基盤ＭＢの縁部２ｅ近傍まで移動させることにより、第１辺Ｅ１側に立つ作業者に対して刃物台ＴＢを近づけることができる。なお、図示では端部２１ｃ、２１ｄが縁部２ｅ近傍まで延びている例を示しているが、端部２１ｃ、２１ｄの一方又は双方が縁部２ｅまで延びていてもよい。

レール部材２１Ａにおいて、他方の端部２１ｅは、基盤ＭＢの他方の短辺部２ｂの縁部２ｆ近傍まで延びている。また、レール部材２１Ｂにおいて、他方の端部２１ｆは、基盤ＭＢの長辺部２ｄの近傍まで延びている。レール部材２１Ａとレール部材２１Ｂとは、レール延伸方向Ｒにおける長さが長い。また、レール部材２１Ａとレール部材２１Ｂとは、レール延伸方向Ｒと直交する断面が同一又はほぼ同一であるが、互いに異なってもよい。例えば、レール部材２１Ｂは、後述する刃物台ＴＢの荷重の多くがかかるため、剛性を高めるために断面が大きな部材が用いられてもよい。

ベースＢＡは、ガイドレールＧＲを構成する２本一対のレール部材２１Ａ、２１Ｂを跨がるように設けられている。ベースＢＡは、その下面に、レール部材２１Ａ、２１Ｂ上をスライド移動可能なスライドガイド３１が設けられている（図３参照）。ベースＢＡは、スライド駆動部によって、ガイドレールＧＲに沿って、レール延伸方向Ｒに移動可能に設けられている。なお、ベースＢＡは、スライドと称される場合がある。ベースＢＡのスライド駆動部は、例えば、レール部材２１Ａ、２１Ｂと平行に設けられてベースＢＡに連結された不図示のボールネジと、このボールネジを回転駆動させるモータ３３と、を備える。ベースＢＡは、モータ３３でボールネジを回転させることで、レール部材２１Ａ、２１Ｂに沿ってレール延伸方向Ｒに直線状に移動する。

ベースＢＡは、平面視において、レール延伸方向Ｒの一方側（縁部２ｅ側）に側端面３２を有する。側端面３２は、レール延伸方向Ｒに対して傾斜し、Ｙ方向に延びる第２辺Ｅ２と平行に形成されている。その結果、ベースＢＡをガイドレールＧＲに沿って縁部２ｅ側に移動させた場合、側端面３２が第２辺Ｅ２と平行となり、ベースＢＡの一部が縁部２ｅからＸ方向側に突出するのを抑えつつ、ベースＢＡを縁部２ｅに近づけることが可能となる。

刃物台ＴＢは、ベースＢＡに設けられている。ベースＢＡには、刃物台ＴＢを鉛直軸に沿った方向に移動させる昇降駆動部４１が設けられている（図２参照）。昇降駆動部４１は、ガイド部材４２と、支持板４３と、昇降ユニット４４と、を備えている。

ガイド部材４２は、ベースＢＡの側面に２本一対で設けられている。２本一対のガイド部材４２は、ベースＢＡの側面に沿って鉛直軸方向（Ｚ方向）に延びている。支持板４３は、ガイド部材４２に沿って鉛直軸方向に移動可能に設けられている。支持板４３は、鉛直面内に沿って設けられている。昇降ユニット４４は、例えば、ボールネジ機構であり、鉛直軸方向に延びるボールネジを不図示のモータ等の回転駆動源により回転させる。ボールネジには、支持板４３に設けられたナット４４ａがネジ結合している。昇降ユニット４４は、回転駆動源によりボールネジを回転させることによって、支持板４３をガイド部材４２に沿って昇降させる。

刃物台ＴＢは、支持板４３の側面に取り付けられて固定されている。刃物台ＴＢは、第１刃物台５１と、第２刃物台５２と、を備えている。第１刃物台５１及び第２刃物台５２は、それぞれ支持板４３に固定されている。第１刃物台５１及び第２刃物台５２は、支持板４３により一体となって昇降する。また、刃物台ＴＢは、ベースＢＡをガイドレールＧＲに沿ってレール延伸方向Ｒに移動させることにより、主軸ＳＰに対して進退可能となっている。

第１刃物台５１は、主軸ＳＰに保持されたワークＷに対して、ガイドレールＧＲが延びる方向と平行な方向（すなわちレール延伸方向Ｒ）に移動してワークＷを加工する工具Ｂ１を保持する。第１刃物台５１は、工具Ｂ１を保持するタレット５４を備えている。タレット５４は、例えば、平面視において多角形状に設けられており、鉛直軸方向に沿った中心軸Ｃ２（図２参照）周りに旋回可能に設けられている。タレット５４は、モータ等の不図示のタレット駆動部により中心軸Ｃ２周りに旋回する。

タレット５４には、工具Ｂ１を装着可能な工具保持部５４ｔが、中心軸Ｃ２周りの周方向に複数設けられている。すなわち、タレット５４の周方向の面には、複数の工具Ｂ１が保持されている。第１刃物台５１は、タレット５４を中心軸Ｃ２周りに回転させることにより、複数の工具Ｂ１からワークＷの加工に用いる工具Ｂ１を選択することが可能となっている。ワークＷの加工に選択された工具Ｂ１は、平面視において、タレット５４に保持されて、主軸ＳＰの中心軸Ｃ１とレール延伸方向Ｒに平行な同一直線Ａ上に配置されている（図１参照）。

第２刃物台５２は、主軸ＳＰに保持されたワークＷに対して、鉛直軸方向（Ｚ方向）に移動してワークＷを加工する工具Ｂ２を保持する。第２刃物台５２は、その下端に、工具Ｂ２を着脱可能に保持する不図示の工具保持部を備えている。第２刃物台５２は、工具Ｂ２（工具保持部）を回転させるためのモータ等の不図示の回転駆動源を備える。第２刃物台５２は、この回転駆動源を駆動することにより、工具Ｂ２を、鉛直軸方向に沿った中心軸Ｃ３周りに回転させることができる（図２参照）。なお、第２刃物台５２に保持される工具Ｂ２は、平面視において、主軸ＳＰの中心軸Ｃ１とレール延伸方向Ｒに平行な同一直線Ａ上に配置されている（図１参照）。

なお、本実施形態では、刃物台ＴＢが第１刃物台５１（タレット５４）と第２刃物台５２とを備える形態を例に挙げて説明しているが、この形態に限定されない。例えば、刃物台ＴＢが、第１刃物台５１及び第２刃物台５２のいずれか一方を備える形態であってもよい。また、第１刃物台５１及び第２刃物台５２が支持板４３により一体で昇降する形態に限定されない。例えば、第１刃物台５１と第２刃物台５２とが、ベースＢＡに対して独立して昇降する形態であってもよい。

工具保管部ＴＨは、刃物台ＴＢの第２刃物台５２に装着される工具Ｂ２を保管する。工具保管部ＴＨは、基盤ＭＢの上面４に設けられた工具ホルダ６２と、不図示のホルダ駆動部と、を備えている。工具ホルダ６２は、鉛直軸方向に沿った中心軸Ｃ４周りに回転可能に設けられている。工具ホルダ６２は、その上面において、中心軸Ｃ４を周回する位置に、複数の工具保持穴６２ｈを備えている。複数の工具保持穴６２ｈは、工具ホルダ６２の中心軸Ｃ４周りの周方向に等間隔に配置されている。

不図示のホルダ駆動部は、工具ホルダ６２を、中心軸Ｃ４周りに旋回させる。ホルダ駆動部は、工具ホルダ６２を旋回させることにより、各工具保持穴６２ｈを、所定の工具交換位置Ｐに移動させることができる。工具保管部ＴＨは、ガイドレールＧＲに沿った刃物台ＴＢの移動経路の下方に設けられている。図１に示すように、工具交換位置Ｐは、平面視において、第２刃物台５２の工具Ｂ２とレール延伸方向Ｒに平行な同一直線Ａ上に設定されている。すなわち、主軸ＳＰと、第２刃物台５２の工具Ｂ２と、工具交換位置Ｐとは、レール延伸方向Ｒに平行な同一直線Ａ上に配置されている。なお、立型旋盤ＶＬが工具保管部ＴＨを備えるか否かは任意である。すなわち、立型旋盤ＶＬは、工具保管部ＴＨを備えなくてもよい。

切り屑回収機構ＣＣは、図１及び図４に示すように、搬出コンベヤ７２と、切り屑収容部７３と、を備えている。搬出コンベヤ７２は、基盤ＭＢの下部における長辺部２ｄの近傍に設けられている。搬出コンベヤ７２の一端部７２ａは、シュート部５の傾斜面５ｂの最下部に配置されている。搬出コンベヤ７２は、Ｙ方向に沿って短辺部２ｂ側に延び、基台１から外側に突出して設けられている。

搬出コンベヤ７２は、基台１の外側において、斜め上方に登る傾斜部７２ｂを有し、他端部７２ｃが床面から所定寸法高い位置に配置されている。切り屑収容部７３は、搬出コンベヤ７２の他端部７２ｃの下方に配置されている。切り屑収容部７３は、上方に向かって開口する開口部を有している。このような切り屑回収機構ＣＣは、主軸ＳＰで保持したワークＷを工具Ｂ１又は工具Ｂ２で加工する際に発生した切り屑を回収する。切り屑は、シュート部５の傾斜面５ｂよって滑り落ち、搬出コンベヤ７２の一端部７２ａ上に載せられる。この切り屑は、搬出コンベヤ７２によって基台１の外側に搬送され、他端部７２ｃにおいて、切り屑収容部７３に落下して回収される。

なお、本実施形態では、切り屑回収機構ＣＣが搬出コンベヤ７２を備える構成を例に挙げて説明しているが、この形態に限定されない。例えば、シュート部５の傾斜面５ｂの最下部に切り屑収容箱が設置され、切り屑がシュート部５の傾斜面５ｂを滑り、切り屑収容箱に落下して回収される形態であってもよい。この場合、傾斜面５ｂの最下部に設置された切り屑収容箱は、基盤ＭＢの第１辺Ｅ１側から、作業者によって取り出されるような形態であってもよい。

ワークローダＷＬは、図１、図３、及び図４に示すように、基台１に対し、Ｙ方向において第１辺Ｅ１側に配置されている。ワークローダＷＬは、ワークストッカ８１と、ワーク保持部８２と、ホルダ移動機構８３と、を備えている。ワークストッカ８１は、加工対象となるワークＷを載置する。ワークストッカ８１は、例えば、複数のワークＷを保持可能な形態が適用されてもよい。また、ワークストッカ８１は、未加工のワークＷを載置するワークストッカ８１と、加工済みのワークＷを載置するワークストッカ８１とで共通であってもよいし、別に配置されてもよい。

ワーク保持部８２は、ワークＷを保持する。ワーク保持部８２は、例えば３つの爪部によりワークＷを把持可能なチャック機構が用いられてもよいし、ワークＷを吸着して保持可能な吸着機構が用いられてもよい。ホルダ移動機構８３は、Ｘ方向搬送部８４と、Ｙ方向搬送部８５と、Ｚ方向搬送部８６と、を備えている。

Ｘ方向搬送部８４は、Ｘ方向に延びて配置されたＸガイド８７に沿ってＸ方向に移動可能である。Ｘガイド８７は、一対の支柱８８上に支持され、基盤ＭＢよりも高い位置に配置されている。Ｘ方向搬送部８４は、不図示のＸ方向駆動部によりＸガイド８７に沿ってＸ方向に移動する。Ｙ方向搬送部８５は、Ｘ方向搬送部８４の上面側に設けられる。Ｙ方向搬送部８５は、Ｘ方向搬送部８４に設けられた不図示のＹガイドによってＹ方向に移動可能である。Ｙ方向搬送部８５は、不図示のＹ方向駆動部によりＹ方向に移動する。Ｚ方向搬送部８６は、Ｙ方向搬送部８５の端部に設けられる。Ｚ方向搬送部８６は、Ｙ方向搬送部８５に設けられた不図示のＺガイドによってＺ方向に移動可能である。Ｚ方向搬送部８６は、不図示のＺ方向駆動部によりＺ方向に移動する（昇降する）。

ワーク保持部８２は、これらＸ方向搬送部８４、Ｙ方向搬送部８５、Ｚ方向搬送部８６がそれぞれ移動することにより、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動可能となっている。ワークローダＷＬは、上記したホルダ移動機構８３を用いることにより、ワークストッカ８１から主軸ＳＰへのワークＷの搬送、又は主軸ＳＰからワークストッカ８１等へのワークＷの搬送等を行う。

立型旋盤ＶＬの各部の動作は、不図示のコントローラ（制御装置）によって制御される。このコントローラは、主軸ＳＰの主軸チャック１１によるワークＷの保持動作、主軸ＳＰの回転動作、刃物台ＴＢのガイドレールＧＲに沿った移動動作、刃物台ＴＢの第１刃物台５１又は第２刃物台５２におけるワークＷの加工動作、工具保管部ＴＨに保管された工具Ｂ２の交換動作、切り屑回収機構ＣＣにおける切り屑回収動作、ワークローダＷＬにおけるワークＷの搬送動作、等を制御する。

これらの動作は、コントローラに備える記憶装置に記憶されている動作プログラムに基づいて自動的に実行してもよいし、作業者がコントローラに各種指令値を入力し、入力した指令内容に応じて動作させるマニュアル操作を実行してもよい。コントローラは、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置、通信装置等を備え、各種情報の処理を行うコンピュータ装置が用いられる。

このような立型旋盤ＶＬにおけるワークＷの加工は、予め記憶されている動作プログラムに基づいたコントローラの制御により、次のように行われる。まず、コントローラは、ワークローダＷＬのホルダ移動機構８３を動作させて、ワーク保持部８２をワークストッカ８１に載置されたワークＷの上方に移動させる。続いて、コントローラは、ホルダ移動機構８３によりワーク保持部８２を下降させ、ワークストッカ８１に載置されたワークＷをワーク保持部８２により保持させる。続いて、コントローラは、ホルダ移動機構８３によりワーク保持部８２を主軸ＳＰの上方に移動させる。続いて、コントローラは、ホルダ移動機構８３によりワーク保持部８２を下降させ、ワークＷを主軸ＳＰに載置する。載置されたワークＷを主軸チャック１１で保持することにより、ワークＷが主軸ＳＰに保持される。

図５は、第１刃物台５１の工具Ｂ１によりワークＷを加工するときの刃物台ＴＢの位置を示す平面図である。図５に示すように、主軸ＳＰに保持されたワークＷを、第１刃物台５１の工具Ｂ１により加工する場合、主軸ＳＰは、保持したワークＷを中心軸Ｃ１周りに回転させる。この状態で、刃物台ＴＢをガイドレールＧＲに沿ってレール延伸方向Ｒに移動させることにより、第１刃物台５１の工具Ｂ１がワークＷを径方向から加工する。なお、レール延伸方向Ｒは、工具Ｂ１においてワークＷに対する切り込み量を規定する方向である。

また、昇降駆動部４１によって刃物台ＴＢを鉛直軸方向に移動させることにより、工具Ｂ１を鉛直軸方向に移動させ、ワークＷに対する切り込み量を維持しながら鉛直軸方向に沿って加工する。このとき、工具Ｂ１を鉛直軸方向に移動させつつ、刃物台ＴＢをレール延伸方向Ｒに移動させることにより、ワークＷに傾斜面を形成させることが可能となる。

図６は、第２刃物台５２の工具Ｂ２によりワークＷを加工するときの刃物台ＴＢの位置を示す平面図である。図６に示すように、主軸ＳＰに保持されたワークＷを、第２刃物台５２の工具Ｂ２により加工する場合、主軸ＳＰの回転を停止させる。すなわち、ワークＷを回転させない状態で加工を行う。この状態で、刃物台ＴＢをガイドレールＧＲに沿ってレール延伸方向Ｒに移動させることにより、第２刃物台５２の工具Ｂ２をワークＷの鉛直上方に配置させる。第２刃物台５２では、工具Ｂ２を、鉛直軸方向に沿った中心軸Ｃ３周りに回転させながら、刃物台ＴＢを昇降駆動部４１によって下降させる。この動作により、第２刃物台５２の工具Ｂ２がワークＷを中心軸Ｃ３に沿った方向から加工する。

ワークＷは、第１刃物台５１及び第２刃物台５２の一方により加工されてもよいし、双方により加工されてもよい。ワークＷが第１刃物台５１及び第２刃物台５２の双方により加工される場合、先に第１刃物台５１の工具Ｂ１によりワークＷを加工してもよいし、先に第２刃物台５２の工具Ｂ２によりワークＷを加工してもよい。

ワークＷに対して加工を行った後、ワークＷを主軸ＳＰから搬出する。この搬出は、次の動作により行われる。まず、コントローラは、ホルダ移動機構８３を動作させて、ワークローダＷＬのワーク保持部８２を主軸ＳＰの上方に移動させる。続いて、コントローラは、ワーク保持部８２を下降させて主軸ＳＰに保持されているワークＷを保持させる。続いて、コントローラは、主軸チャック１１によるワークＷの保持を開放させ、ワーク保持部８２を上昇させることで、ワークＷが主軸ＳＰから取り出される。取り出したワークＷは、ワーク保持部８２に保持されてホルダ移動機構８３により搬送され、ワークストッカ８１、又はワークストッカ８１とは別のストッカ、ワークＷに対する後工程を行う処理装置に搬出される。

なお、ワークＷの加工に際して、第１刃物台５１の工具Ｂ１を変更する場合は、加工に先立ってタレット５４を中心軸Ｃ２周りに回転させ、加工に用いる工具Ｂ１をワークＷに対向させる。また、第２刃物台５２の工具Ｂ２を交換する場合について説明する。

図７は、第２刃物台５２の工具Ｂ２を交換するときの刃物台ＴＢの位置を示す平面図である。図７に示すように、第２刃物台５２でワークＷの加工に用いる工具Ｂ２を変更する場合、刃物台ＴＢをガイドレールＧＲに沿って移動させ、第２刃物台５２を工具交換位置Ｐに移動させる。一方、工具保管部ＴＨは、他の工具Ｂ２が保持されていない空き状態の工具保持穴６２ｈを、工具交換位置Ｐに位置させる。この状態で、刃物台ＴＢを昇降駆動部４１によって下降させ、第２刃物台５２に装着されている工具Ｂ２を工具保持穴６２ｈに挿入する。各工具保持穴６２ｈに備える不図示の工具チャックを開いておくことにより、工具Ｂ２が工具保持穴６２ｈに収められる。

続いて、工具保持穴６２ｈの工具Ｂ２を工具チャックで保持した状態で、第２刃物台５２は、不図示の工具保持部を中心軸Ｃ３周りに回転させることにより、この工具保持部から工具Ｂ２が外れて、この工具Ｂ２が工具保持穴６２ｈに保管される。続いて、工具保管部ＴＨは、工具ホルダ６２を中心軸Ｃ４周りに回転させ、第２刃物台５２に装着する他の工具Ｂ２が収容されている工具保持穴６２ｈを、工具交換位置Ｐに移動させる。第２刃物台５２は、不図示の工具保持部を中心軸Ｃ３周りに回転させることにより、工具交換位置Ｐの工具保持穴６２ｈに収容されている工具Ｂ２を工具保持部に装着させる。この動作により、新たな工具Ｂ２が第２刃物台５２に装着される。

このように、ガイドレールＧＲに沿って刃物台ＴＢを移動させて、第２刃物台５２を工具保管部ＴＨの上方に配置することにより、第２刃物台５２に装着する工具Ｂを容易に交換することができる。なお、工具Ｂ１、Ｂ２の交換は、ワークＷの加工中に適宜行ってもよいし、ワークＷの加工の前後に行ってもよい。

また、立型旋盤ＶＬにおいて、タレット５４に装着されている工具Ｂ１を交換する場合、又は、刃物台ＴＢの部品交換など、刃物台ＴＢのメンテナンス等を行う場合は、刃物台ＴＢをガイドレールＧＲに沿って移動させて第２辺Ｅ２に近づけた状態とする。図１に示すように、ガイドレールＧＲの第２辺Ｅ２側の端部は、第１辺Ｅ１に近いので、刃物台ＴＢを第１辺Ｅ１に近づけることができる。その結果、第１辺Ｅ１側に立つ作業者から刃物台ＴＢが近いので、作業者が、工具Ｂ１の交換、刃物台ＴＢのメンテナンス等を容易に行うことができる。

このように、本実施形態の立型旋盤ＶＬは、基盤ＭＢの４つの辺のうちの１つである第１辺Ｅ１に沿った方向に対して交差する方向に直線状に延びるガイドレールＧＲを備え、ｋのガイドレールＧＲに沿って刃物台ＴＢを移動させるので、刃物台ＴＢの移動ストロークを確保しつつ、立型旋盤ＶＬを左右方向（Ｘ方向）に小型化することができる。また、刃物台ＴＢを基盤ＭＢの第１辺Ｅ１側に近づけることができるので、刃物台ＴＢが作業者から近くなり、作業者による工具Ｂ１の交換又は刃物台ＴＢのメンテナンス等の作業性を向上させることができる。また、ガイドレールＧＲが左右方向（Ｘ方向）に対して傾斜しているので、刃物台ＴＢをガイドレールＧＲに沿って移動させ、基盤ＭＢの第１辺Ｅ１側から遠ざけることにより、ワークローダＷＬ全体を基盤ＭＢに寄せて配置させても、左右方向（Ｘ方向）に移動するワーク保持部８２等と、刃物台ＴＢとが干渉するのを防止できる。すなわち、ワークローダＷＬ全体を基盤ＭＢに寄せて配置させることにより、ワークローダＷＬを含めた立型旋盤ＶＬのＹ方向（前後方向）の寸法を小さくすることができる。

[第２実施形態]
第２実施形態に係る立型旋盤ＶＬＡについて、図面を参照して説明する。図８は、第２実施形態に係る立型旋盤ＶＬＡの一例を示す平面図である。なお、図８において、上記した第１実施形態と同一又は同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。図８に示すように、立型旋盤ＶＬＡは、右側旋盤ＶＬ１と左側旋盤ＶＬ２とを有する。右側旋盤ＶＬ１は、ワークローダＷＬを除いて、上記した立型旋盤ＶＬと同様である。左側旋盤ＶＬ２は、左右方向（Ｘ方向）において、右側旋盤ＶＬ１と対称の構成を有している。

立型旋盤ＶＬＡは、ワークローダＷＬＡを有する。ワークローダＷＬＡは、右側旋盤ＶＬ１と左側旋盤ＶＬ２との共用である。ワークローダＷＬＡのＸガイド８７は、右側旋盤ＶＬ１及び左側旋盤ＶＬ２の第１辺Ｅ１側の上方において、右側旋盤ＶＬ１と左側旋盤ＶＬ２とにわたって設けられている。

従って、ワークローダＷＬＡのホルダ移動機構８３は、ワークストッカ８１のワークＷをワーク保持部８２により保持して、右側旋盤ＶＬ１の主軸ＳＰ及び左側旋盤ＶＬ２の主軸ＳＰのいずれにもワークＷを搬送することができる。また、ワークローダＷＬＡは、右側旋盤ＶＬ１により加工されたワークＷを左側旋盤ＶＬ２に搬送することも可能であり、逆に、左側旋盤ＶＬ２により加工されたワークＷを右側旋盤ＶＬ１に搬送することも可能である。

なお、本実施形態では、ワークローダＷＬＡのＸガイド８７において１つのホルダ移動機構８３（１つのＸ方向搬送部８４、Ｙ方向搬送部８５、及びＺ方向搬送部８６）を備える構成を例に挙げて説明しているが、この構成に限定されない。ワークローダＷＬＡは、例えば、Ｘガイド８７において複数のホルダ移動機構８３を備える構成であってもよい。例えば、２つのホルダ移動機構８３が設けられる場合、そのうちの１つは、Ｘ方向の右側に設けられ、他の１つはＸ方向の左側に設けられる。２つのホルダ移動機構８３は、不図示のコントローラにより互いに干渉しないように動作が制御される。

このように、本実施形態の立型旋盤ＶＬＡは、第１実施形態と同様に、刃物台ＴＢの移動ストロークを確保しつつ、立型旋盤ＶＬを左右方向（Ｘ方向）に小型化することができる。また、刃物台ＴＢを基盤ＭＢの第１辺Ｅ１側に近づけることができるので、作業者による工具Ｂ１の交換又は刃物台ＴＢのメンテナンス等の作業性を向上できる。また、ワークローダＷＬＡが２つの右側旋盤ＶＬ１及び左側旋盤ＶＬ２に共用されるので、装置コストを低減できる。

なお、本実施形態では、立型旋盤ＶＬＡの右側旋盤ＶＬ１と左側旋盤ＶＬ２とが左右方向（Ｘ方向）において対称である構成を例に挙げて説明しているが、この構成に限定されない。例えば、立型旋盤ＶＬＡは、左側旋盤ＶＬ２が右側旋盤ＶＬ１と同様の構成であってもよいし、右側旋盤ＶＬ１が左側旋盤ＶＬ２と同様の構成であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態に限定されない。上記した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者において明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記した実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記した実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、本実施形態において示した各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるものでない限り、任意の順序で実現可能である。また、上記した実施形態における動作に関して、便宜上「まず」、「次に」、「続いて」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須ではない。

Ｂ、Ｂ１、Ｂ２・・・工具
ＢＡ・・・ベース
Ｅ１・・・第１辺
Ｅ２・・・第２辺
ＧＲ・・・ガイドレール
ＭＢ・・・基盤
ＳＰ・・・主軸
ＴＢ・・・刃物台
ＴＨ・・・工具保管部
ＶＬ、ＶＬＡ・・・立型旋盤
Ｗ・・・ワーク
２ｅ、２ｆ・・・縁部
２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ・・・端部
４１・・・昇降駆動部
５１・・・第１刃物台
５２・・・第２刃物台

Claims (6)

1. 平面視において矩形状の基盤と、
   ワークを保持して鉛直軸周りに回転させる主軸と、
   前記基盤に設けられ、平面視において、前記基盤の４つの辺のうちの１つである第１辺に沿った方向に対して交差する方向に直線状に延びるガイドレールと、
   前記ガイドレールに沿って移動するベースと、
   前記ベースに設けられ、前記主軸に保持されたワークを加工するための工具を保持する刃物台と、
   前記第１辺に対して平行なガイドに沿って走行可能に設けられ、ワークを搬送するワークローダと、を備え、
   前記ガイドレールは、平面視において、前記第１辺に対して傾斜している、立型旋盤。
2. 前記ガイドレールは、前記第１辺に対して３０°から６０°の角度で傾斜している、請求項１に記載の立型旋盤。
3. 前記ガイドレールは、少なくとも一方の端部が前記基盤の縁部又は縁部近傍まで延びている、請求項１又は請求項２に記載の立型旋盤。
4. 前記刃物台は、前記主軸に保持されたワークに対して、前記ガイドレールが延びる方向と平行な方向に移動してワークを加工する前記工具を保持する第１刃物台と、前記鉛直軸に沿った方向に移動してワークを加工する前記工具を保持する第２刃物台と、を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の立型旋盤。
5. 前記ベースは、前記刃物台を前記鉛直軸に沿った方向に移動させる昇降駆動部を備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の立型旋盤。
6. 前記刃物台に装着される前記工具を保管する工具保管部をさらに備え、
   前記工具保管部は、前記ガイドレールに沿った前記刃物台の移動経路の下方に設けられている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の立型旋盤。

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