JP7459613B2 - 工作機械及び工作機械の位置調整方法 - Google Patents

Description

本技術は、ワークを加工する工作機械及び工作機械の位置調整方法に関する。

従来、工作機械の底面と床面の間に設けた工作機械用移動台車が開示してある。工作機械用移動台車は、工作機械を昇降し、前後左右に移動可能なジャッキと、ジャッキの前後左右にそれぞれ配置したボルトとを備える。作業者はジャッキによって工作機械を持ち上げ、ボルトを押し込むことによって、工作機械を前後左右に位置決めできる。

特開２００９－２１４２０９号公報

工作機械の位置決めは、作業者が視認して行う。そのため、工作機械を適切に位置決めしたか否かを判断することは難しい。

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、工作機械を適切に位置決めしたか否かを容易に判断できる工作機械及び工作機械の位置調整方法を提供することを目的とする。

本開示の一実施形態に係る工作機械は、工具を装着する主軸と、ワークを保持する保持部と、前記主軸及び前記保持部を支持する基台とを備える工作機械において、水平方向における位置調整を行う位置調整部と、基準指標に対する水平方向の相対的な位置を示す為の位置指標を有する位置指標部とを備える。

本開示の一実施形態においては、位置指標と基準指標とが対応するように、位置調整部によって、工作機械の位置を調整する。

本開示の一実施形態に係る工作機械は、前記基準指標及び位置指標は水平方向に延びる線を含む。

本開示の一実施形態においては、基準指標及び位置指標を示す各線を同一線上に配置し、工作機械の位置を調整する。

本開示の一実施形態に係る工作機械は、前記位置指標部を把持するアームを備える。

本開示の一実施形態においては、位置指標と基準指標とが対応するように、アームの位置を調整する。

本開示の一実施形態に係る工作機械は、前記基準指標は基準指標部が有する指標であり、第二アームを有する第二工作機械が配置してある場合であって、前記第二アームが前記基準指標部を把持しているとき、前記位置指標が前記基準指標に対応するように、前記位置指標部を位置決めしてある。

本開示の一実施形態においては、第二工作機械の第二アームに対し、工作機械のアームを位置決めする。

本開示の一実施形態に係る工作機械は、前記基台の下側に配置してあり、鉛直軸回りの位置調整を行う回転位置調整部を備え、前記位置調整部は、前記基台の下側に配置してあり、前記回転位置調整部を中心にした一方向への回転を行う第一位置調整部と、前記基台の下側に配置してあり、前記回転位置調整部を中心にした他方向への回転を行う第二位置調整部とを有する。

本開示の一実施形態においては、回転位置調整部を支点にし、第一位置調整部又は第二位置調整部を操作して、工作機械を回転し、水平方向の位置調整を行う。

本開示の一実施形態に係る工作機械の位置調整方法は、工具を装着する主軸と、ワークを保持する保持部と、前記主軸及び前記保持部を支持する基台とを備える工作機械の位置調整方法において、前記基台の下側に、水平方向における位置調整を行う位置調整部を配置し、位置指標を有する位置指標部を工作機械に設け、前記位置指標が基準指標に対応するように、前記位置調整部にて前記基台の位置を調整する。

本開示の一実施形態においては、位置指標と基準指標とが対応するように、位置調整部によって、工作機械の位置を調整する。

本開示の一実施形態に係る工作機械及び工作機械の位置調整方法にあっては、位置指標と基準指標とが対応するように、位置調整部によって、工作機械の位置を調整する。基準指標に対する位置指標の位置を、作業者は視認することができるので、工作機械を適切に位置決めしたか否かを容易に判断できる。

工作機械の略示斜視図である。 工作機械の略示平面図である。 回転位置調整部の略示斜視図である。 回転位置調整部の略示正面図である。 回転位置調整部の略示平面図である。 図５のＶＩ－ＶＩ線を切断線とした略示断面図である。 回転位置調整部付近の構成を示す工作機械の部分拡大正面図である。 第一位置調整部の略示斜視図である。 第一位置調整部の略示平面図である。 図９のＸ―Ｘ線を切断線とした第一位置調整部の略示断面図である。 図９のＸＩ―ＸＩ線を切断線とした第一位置調整部の略示断面図である。 第一位置調整部付近の構成を示す工作機械の部分拡大右側面図である。 工作機械及び第二工作機械の略示斜視図である。 アームが位置指標部を把持した工作機械、及び第二アームが基準指標部を把持した第二工作機械の略示斜視図である。 アームが位置指標部を把持した工作機械、及び第二アームが基準指標部を把持した第二工作機械の略示平面図である。 図１５のＸＶＩ線で囲った部分の部分拡大平面図である。 基準テーブル及び位置指標部を示す部分拡大平面図である。

以下本発明を実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。図１は、工作機械１の略示斜視図、図２は、工作機械１の略示平面図である。以下の説明では、図中に示す上下前後左右を使用する。上下方向は鉛直方向に対応する。前後左右方向は水平方向に対応する。図１に示す如く、工作機械１は、平面視矩形状の基台２を備える。基台２は前後に延びる。基台２の上側に機械本体３が設けてある。機械本体３は、ワークを保持する保持部、主軸等（図示略）を備える。主軸に装着した工具によって、保持部に保持したワークを加工する。

機械本体３の前側、右側、左側及び上側をカバー４が覆う。カバー４は基台２に固定してある。カバー４の上面部に開口が形成してあり、該開口から機械本体３の上部が突出する。機械本体３の後側に制御装置６が設けてある。カバー４の前面部は開閉可能な扉を備える。該扉の右側に操作盤５が設けてある。

図２に示す如く、カバー４の左面部に開閉扉７が設けてある。開閉扉７の左側にアーム８が設けてある。アーム８は、回転可能な一又は複数の関節を有する。関節の回転軸が前後方向に延びるように、アーム８を配置してある。

アーム８の下側には、前後方向に移動するナットを有するボールねじ機構９が設けてある。ボールねじ機構９は基台２に設けてある。アーム８の一端部にはワークを把持する把持部８ａ（図１６、１７参照）が設けてある。アーム８の他端部は前記ナットに連結してある。関節の回転によって、把持部８ａは左右に移動可能である。ボールねじ機構９の駆動によって、アーム８は前後に移動可能である。例えば、開閉扉７が開いている場合に、アーム８はカバー４内に進入し、把持部８ａは、ワーク保持部に保持したワークを把持し、カバー４の左側に退出する。

図１及び図２に示す如く、基台２前縁部の下側に回転位置調整部３０が、基台２後部右隅の下側に第一位置調整部１０が、基台２後部左隅の下側に第二位置調整部２０が設けてある。

図３は、回転位置調整部３０の略示斜視図、図４は、回転位置調整部３０の略示正面図、図５は、回転位置調整部３０の略示平面図、図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線を切断線とした略示断面図である。

回転位置調整部３０は第一下円盤３１、第一上円盤３３、筒部３４、及び昇降軸３５を備える。第一下円盤３１は、軸方向を上下方向にして設けてある。図６に示す如く、第一下円盤３１の上面中央部に、上側に突出した突部３１ａが形成してある。突部３１ａは平面視円形をなす。突部３１ａの周囲に円環形のスラスト軸受３２が設けてある。第一下円盤３１の周縁部には、上下に貫通した四つの雌ねじ３１ｂが、周方向に略等しい間隔を空けて形成してある。四つの雌ねじ３１ｂは、前後左右に夫々配置してあり、径方向にて、スラスト軸受３２よりも外側に配置してある。

第一上円盤３３は、軸方向を上下方向にして設けてある。第一上円盤３３の下面中央部に、底を上向きにして窪んだ凹部３３ｂが形成してある。下方から視認した場合、凹部３３ｂは円形をなし、凹部３３ｂにはスラスト軸受３２が設けてある。凹部３３ｂの上下寸法は、突部３１ａの上下寸法よりも若干長い。第一上円盤３３の上面中央部に、上下方向を軸方向とした筒部３４が設けてある。筒部３４の内周面に雌ねじ３４ａが形成してある。筒部３４には昇降軸３５が挿入してある。

昇降軸３５の上面は円錐状をなす。昇降軸３５の下端部に雄ねじ３５ａが形成してあり、筒部３４の雌ねじ３４ａに連結する。スパナ等の工具によって、昇降軸３５を軸回りに回転させた場合、昇降軸３５は昇降する。

第一上円盤３３の周縁部には、上下に貫通した四つの長孔３３ａが、周方向に略等しい間隔を空けて形成してある。径方向にて、長孔３３ａは凹部３３ｂよりも外側に配置してある。長孔３３ａは、平面視弧状をなし、第一上円盤３３の周縁部に沿って延びる。四つの長孔３３ａは、前後左右に夫々配置してある。

四つの長孔３３ａの下に、四つの雌ねじ３１ｂが夫々位置し、凹部３３ｂの内側に、突部３１ａ及びスラスト軸受３２が位置するように、第一上円盤３３は第一下円盤３１の上側に設けてある。各長孔３３ａに、頭部を上側に配置したボルト３６が挿入してあり、ボルト３６は雌ねじ３１ｂに連結し、第一上円盤３３及び第一下円盤３１を連結する。尚、ボルト３６の頭部の直径は、第一上円盤３３の径方向における長孔３３ａの幅よりも長い。ボルト３６を緩めた場合、第一上円盤３３は軸回りに回転可能であり、長孔３３ａは、第一上円盤３３の回転のガイドとして機能する。

図７は、回転位置調整部３０付近の構成を示す工作機械１の部分拡大正面図である。基台２前縁部の前面に、直方体状の取付部２ａが設けてある。取付部２ａの各面は上下前後左右を向く。取付部２ａの下面には、上側に窪んだ凹部２ｂが形成してある。凹部２ｂは円錐状をなし、昇降軸３５の上面の形状に対応する。取付部２ａの下に、回転位置調整部３０が設けてある。昇降軸３５の上面は凹部２ｂに挿入してあり、回転位置調整部３０は基台２を支持する。

図８は、第一位置調整部１０の略示斜視図、図９は、第一位置調整部１０の略示平面図、図１０は、図９のＸ―Ｘ線を切断線とした第一位置調整部１０の略示断面図、図１１は、図９のＸＩ―ＸＩ線を切断線とした第一位置調整部１０の略示断面図である。

第一位置調整部１０は、第二下円盤１１、及び第二上円盤１２を備える。第二下円盤１１は、軸方向を上下方向にして設けてある。図１０、図１１に示す如く、第二下円盤１１の上面中央部に、上側に突出した突部１１ｅが形成してある。突部１１ｅは平面視円形をなし、周縁部を除く第二下円盤１１の上面全体に形成してある。第二下円盤１１の上面周縁部に、上下に貫通した四つの第一段付き孔１１ａが、周方向に略等しい間隔を空けて形成してある。第一段付き孔１１ａは、上側の大径部１１ｂと下側の小径部１１ｃを備える。小径部１１ｃには雌ねじ１１ｄが形成してある。

第二上円盤１２は、軸方向を上下方向にして設けてある。第二上円盤１２の下面中央部に、底を上向きにして窪んだ第一凹部１２ｄが形成してある。下方から視認した場合、第一凹部１２ｄは円形をなし、第一凹部１２ｄの直径は突部１１ｅの直径よりも大きい。第一凹部１２ｄの底面（図１０、図１１に示す上側の面）の周縁部に、円環状の溝１２ｆが形成してある。該溝１２ｆには、円環形のスラスト軸受１３が設けてある。第二上円盤１２の下面において、第一凹部１２ｄよりも径方向外側に位置する部分は、下方から視認した場合、円環形をなし、相対的に第一凹部１２ｄよりも下方に突出する。以下、この突出した部分を突出円環１２ｇと称する。

第二上円盤１２の周縁部には、上下に貫通した四つの第二段付き孔１２ａが、周方向に略等しい間隔を空けて形成してある。第二段付き孔１２ａは突出円環１２ｇを上下に貫通する。第二段付き孔１２ａは、上側の大径部１２ｂと、下側の小径部１２ｃとを備える。第二上円盤１２の上面中央部に、第二凹部１２ｅが形成してある。第二凹部１２ｅは漏斗状をなし、第二凹部１２ｅの下端部分は半球状に形成してある。

図１０に示す如く、四つの第二段付き孔１２ａの下に、四つの第一段付き孔１１ａが夫々位置し、第一凹部１２ｄの内側に、突部１１ｅが位置するように、第二上円盤１２は第二下円盤１１の上側に設けてある。各第二段付き孔１２ａにボルト１４が挿入してあり、ボルト１４は第一段付き孔１１ａの雌ねじ１１ｄに連結する。ボルト１４の頭部は第二段付き孔１２ａの大径部１２ｂに収納してある。ボルト１４の頭部と前記大径部１２ｂの底面との間には、隙間が設けてある。また第一段付き孔１１ａ及び第二段付き孔１２ａの径方向にて、即ち水平方向にて、ボルト１４と、第二段付き孔１２ａの内周面及び第一段付き孔１１ａの大径部１１ｂの内周面との間には、隙間が設けてある。

前述したように、第一凹部１２ｄの直径は、突部１１ｅの直径よりも大きい。故に、水平方向にて、突部１１ｅと第一凹部１２ｄの内周面との間には、隙間が設けてある。ボルト１４及び突部１１ｅの周囲に隙間が設けてあるので、第二上円盤１２及び第二下円盤１１は、水平方向にて、相対的に移動可能である。

図１１に示すように、突出円環１２ｇの左右に、二つの雌ねじ１２ｈが夫々形成されている。雌ねじ１２ｈは突出円環１２ｇを、第二上円盤１２の径方向に貫通し、第一凹部１２ｄに収納した突部１１ｅに臨む。雌ねじ１２ｈには、調整ボルト１５が連結する。右側の雌ねじ１２ｈに調整ボルト１５を取り付け、調整ボルト１５を回し、調整ボルト１５によって、突部１１ｅを押した場合、第二上円盤１２は右側に移動する。左側の雌ねじ１２ｈに調整ボルト１５を取り付け、調整ボルト１５を回し、調整ボルト１５によって、突部１１ｅを押した場合、第二上円盤１２は左側に移動する。

図１２は、第一位置調整部１０付近の構成を示す工作機械１の部分拡大右側面図である。図１２に示す如く、基台２後部右隅にボルト２ｃが設けてある。基台２には、上下に貫通した雌ねじ（図示略）が形成してあり、ボルト２ｃは雌ねじ（図示略）に連結する。ボルト２ｃの下端部は基台２よりも下側に突出する。ボルト２ｃの下面は、下側に頂点を有する逆円錐形状をなす。ボルト２ｃの下端部が第二凹部１２ｅに挿入されるように、第一位置調整部１０は基台２の下に配置してある。

前述したように、基台２後部左隅の下側に第二位置調整部２０が設けてある。第二位置調整部２０は、第一位置調整部１０と同様な構成を備えるので、その詳細な説明を省略する。基台２後部左隅には、基台２後部右隅のボルト２ｃと同様に、ボルト２ｃが設けてあり、このボルト２ｃの下端部は第二位置調整部２０の第二凹部１２ｅに挿入される。

工作機械１の位置決めについて説明する。図１３は、工作機械１及び第二工作機械５１の略示斜視図である。図１３に示す如く、工作機械１の左側に第二工作機械５１が配置してある。第二工作機械５１は、基台５２、機械本体５３、カバー５４、操作盤５５、制御装置５６、開閉扉５７、第二アーム５８、及びボールねじ機構５９を備える。第二工作機械５１の基台５２、機械本体５３、カバー５４、操作盤５５、及び制御装置５６は、工作機械１の基台２、機械本体３、カバー４、操作盤５、及び制御装置６と同様な構成である。尚、第二工作機械５１には、第一位置調整部１０、第二位置調整部２０及び回転位置調整部３０は設けておらず、第二工作機械５１は固定してある。

開閉扉５７は、カバー５４の右面部に設けてある。第二アーム５８は開閉扉５７の右側に設けてある。第二アーム５８は、回転可能な一又は複数の関節を有する。関節の回転軸が前後方向に延びるように、第二アーム５８を配置してある。

第二アーム５８の下側には、前後方向に移動するナットを有するボールねじ機構５９が設けてある。ボールねじ機構５９は基台５２に設けてある。第二アーム５８の一端部にはワークを把持する把持部５８ａ（図１６参照）が設けてある。第二アーム５８の他端部は前記ナットに連結してある。関節の回転によって、把持部５８ａは左右に移動可能である。ボールねじ機構５９の駆動によって、第二アーム５８は前後に移動可能である。例えば、開閉扉５７が開いている場合に、第二アーム５８はカバー５４内に進入し、把持部５８ａは、ワーク保持部に保持したワークを把持し、カバー５４の右側に退出する。

図１４は、アーム８が位置指標部７０（図１６参照）を把持した工作機械１、及び第二アーム５８が基準指標部６０（図１６参照）を把持した第二工作機械５１の略示斜視図、図１５は、アーム８が位置指標部７０を把持した工作機械１、及び第二アーム５８が基準指標部６０を把持した第二工作機械５１の略示平面図、図１６は、図１５のＸＶＩ線で囲った部分の部分拡大平面図である。

工作機械１にて一次加工したワークをアーム８が把持して搬送し、第二工作機械５１にて二次加工すべく、第二アーム５８に渡すことがある。アーム８から第二アーム５８へのワークの受け渡しを円滑に行う為に、アーム８の水平方向の位置決めを行う。

図１４～図１６に示す如く、第二アーム５８は右側に延び、第二アーム５８の把持部５８ａは、基準指標６１を表した基準指標部６０を把持する。基準指標部６０は直方体状をなし、一面６０ａに基準指標６１が表してある。基準指標６１は、前記一面６０ａの縁６０ｂに直角な線分である。基準指標６１は、前記縁６０ｂの中央に配置してある。第二アーム５８の把持部５８ａは、前記一面６０ａが上側に位置し且つ基準指標６１が右側に位置するように、基準指標部６０の前後方向中央部の左側を把持する。

アーム８は左側に延び、アーム８の把持部８ａは、位置指標７１を表した位置指標部７０を把持する。位置指標部７０は直方体状をなし、一面７０ａに位置指標７１が表してある。位置指標７１は、前記一面７０ａの縁７０ｂに直角な線分である。位置指標７１は、前記縁７０ｂの中央に配置してある。アーム８の把持部８ａは、前記一面７０ａが上側に位置し且つ位置指標７１が左側に位置するように、位置指標部７０の前後方向中央部の右側を把持する。

作業者は、上側から視認した場合に、位置指標７１と基準指標６１が同一線上に位置するか否か確認する。位置指標７１と基準指標６１が同一線上に位置しない場合、作業者は、回転位置調整部３０の昇降軸３５を上昇させて、回転位置調整部３０のボルト３６を緩めて、第一位置調整部１０又は第二位置調整部２０の調整ボルト１５を操作し、左右方向における工作機械１の位置を調整する。

工作機械１の位置が、基準位置に対して右側に偏倚していると、位置指標７１は基準指標６１に対し、後ろに位置する。この場合、作業者は、第二位置調整部２０の左側の雌ねじ１２ｈに、調整ボルト１５を連結して回し、突部１１ｅに当たるまで回す。突部１１ｅに当たった後も、更に回し続ける。第二上円盤１２は左に動く。工作機械１は昇降軸３５回りに、即ち鉛直軸回りに、左側に回転する。

工作機械１の位置が、基準位置に対して左側に偏倚していると、位置指標７１は基準指標６１に対し、前に位置する。この場合、作業者は、第一位置調整部１０の右側の雌ねじ１２ｈに、調整ボルト１５を連結して回し、突部１１ｅに当たるまで回す。突部１１ｅに当たった後も、更に回し続ける。第二上円盤１２は右に動く。工作機械１は昇降軸３５回りに、右側に回転する。基準指標部６０及び位置指標部７０の縁７０ｂが平行になるまで、第一位置調整部１０又は第二位置調整部２０を操作し、工作機械１を左右方向に位置決めする。

また作業者は、ボールねじ機構９を駆動し、基準指標６１及び位置指標７１が同一線上に位置するまで、アーム８の前後位置を調整する。即ち、第一位置調整部１０又は第二位置調整部２０を操作し、またボールねじ機構９を駆動することによって、水平方向において、アーム８を位置決めすることができる。

実施の形態に係る工作機械１及び工作機械１の位置調整方法にあっては、位置指標７１と基準指標６１とが対応するように、第一位置調整部１０及び第二位置調整部２０によって、工作機械１の位置を調整する。基準指標６１に対する位置指標７１の位置を、作業者は視認することができるので、工作機械１を適切に位置決めしたか否かを容易に判断できる。

また基準指標６１及び位置指標７１を示す各線が同一線上に位置するように、アーム８の前後位置を調整することによって、アーム８を適切な位置に容易に位置決めすることができる。また第二工作機械５１の第二アーム５８に対し、工作機械１のアーム８を位置決めすることによって、アーム８から第二アーム５８へのワークの受け渡しを円滑に実行することができる。

また回転位置調整部３０を支点にし、第一位置調整部１０又は第二位置調整部２０を操作して、工作機械１を回転することによって、水平方向の位置調整を実現することができる。アーム８が上下方向を回転軸として回転できない場合、特に、有用である。

なお基準指標部として、基準テーブル６２を使用してもよい。図１７は、基準テーブル６２及び位置指標部７０を示す部分拡大平面図である。図１７に示すように、基準テーブル６２の上面に基準指標６１が表してある。作業者は、基準テーブル６２の基準指標６１と位置指標７１が同一線上に位置するように、第一位置調整部１０又は第二位置調整部２０を操作し、ボールねじ機構９を駆動してもよい。また床の一部に基準指標６１を表し、前記床の一部を基準指標部として、使用してもよい。第二工作機械５１の第二アーム５８が基準指標部６０を把持せず、例えば、第二工作機械５１の第二アーム５８、カバー５４など、第二工作機械５１に基準指標６１を設けてもよい。工作機械１のアーム８が位置指標部７０を把持せず、例えば、工作機械１のアーム８、カバー４など、工作機械１に位置指標７１を設けてもよい。位置指標７１と基準指標６１は、左右方向に延びる線に限られず、丸、又は、三角、四角、その他の多角形など、線以外の形状でもよい。第一位置調整部１０又は第二位置調整部２０は左右方向の一方からのみ調整可能でなくても、両方向から調整可能でもよい

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１ 工作機械
３ 機械本体
８ アーム
１０ 第一位置調整部
２０ 第二位置調整部
３０ 回転位置調整部
５１ 第二工作機械
５８ 第二アーム
６０ 基準指標部
６１ 基準指標
７０ 位置指標部
７１ 位置指標

Claims (4)

1. 工具を装着する主軸と、ワークを保持する保持部と、前記主軸及び前記保持部を支持する基台とを備える工作機械において、
   前記工作機械の水平方向における位置調整を行う位置調整部と、
   基準指標に対する水平方向の相対的な位置を示す為の位置指標を有する位置指標部と
   前記位置指標部を把持するアームと
   を備え、
   前記基準指標は基準指標部が有する指標であり、
   第二アームを有する第二工作機械が配置してある場合であって、前記第二アームが前記基準指標部を把持しているとき、前記位置指標が前記基準指標に対応するように、前記位置指標部を位置決めしてある
   工作機械。
2. 前記基準指標及び位置指標は水平方向に延びる線を含む
   請求項１に記載の工作機械。
3. 前記基台の下側に配置してあり、鉛直軸回りの位置調整を行う回転位置調整部を備え、
   前記位置調整部は、
   前記基台の下側に配置してあり、前記回転位置調整部を中心にした一方向への回転を行
   う第一位置調整部と、
   前記基台の下側に配置してあり、前記回転位置調整部を中心にした他方向への回転を行
   う第二位置調整部と
   を有する
   請求項１又は２に記載の工作機械。
4. 工具を装着する主軸と、ワークを保持する保持部と、前記主軸及び前記保持部を支持する基台と、アームとを備える工作機械の位置調整方法において、
   前記基台の下側に、前記工作機械の水平方向における位置調整を行う位置調整部を配置し、
   基準指標に対する水平方向の相対的な位置を示す為の位置指標を有する位置指標部を前記アームは把持し、
   前記基準指標は基準指標部が有する指標であり、
   第二アームを有する第二工作機械が配置してある場合であって、前記第二アームが前記基準指標部を把持しているとき、前記位置指標が前記基準指標に対応するように、前記位置指標部を位置決めする
   工作機械の位置調整方法。

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