JP7494385B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

この発明は、工作機械に関する。

たとえば、国際公開第２０１７／０８０７６０号（特許文献１）には、機械ベッドと、機械ベッド上に設けられ、Ｚ軸方向に移動可能なワーク位置決め装置とを備える工作機械が開示されている。ワーク位置決め装置は、水平方向に平行な軸を中心にして旋回可能に構成されている。

国際公開第２０１７／０８０７６０号

上述の特許文献１に開示されるように、水平方向に平行な軸（Ａ軸）を中心に旋回可能なテーブル（ゆりかご式テーブル）を備えた工作機械が知られている。このような工作機械においては、旋回のための機構が備わったテーブルが大重量となるため、テーブルを水平方向に移動させる場合に円滑な移動を実現できない可能性がある。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、ゆりかご式テーブルを円滑に水平移動させることが可能な工作機械を提供することである。

この発明に従った工作機械は、ベッドと、ベッド上に設けられ、水平方向に平行な第１軸方向に移動可能なテーブルとを備える。テーブルは、ワークを着脱可能に保持するワーク保持部と、水平方向に平行で、かつ、第１軸方向に直交する第２軸方向において互いに離れた位置でワーク保持部を回動可能に支持する第１支持部および第２支持部を有し、ワーク保持部を搭載するテーブルベースと、第１支持部に設けられ、ワーク保持部を、第２軸方向に延びる旋回中心軸を中心に旋回させる旋回装置とを有する。工作機械は、ベッドに設けられ、第１支持部および第２支持部にそれぞれ接続され、テーブルを第１軸方向に駆動させる第１送り装置および第２送り装置をさらに備える。

このように構成された工作機械によれば、第１送り装置が、旋回装置が設けられるテーブルベースの第１支持部に接続され、第２送り装置が、旋回装置が設けられないテーブルベースの第２支持部に接続される。これにより、第１軸方向におけるテーブルの移動時に、第１支持部および第２支持部の相互の追従性が良好となるため、テーブルを第１軸方向に円滑に移動させることができる。

また好ましくは、ベッドは、第２軸方向におけるベッドの両端部にそれぞれ設けられ、上方に向けて立ち上がる壁形状をなしながら第１軸方向に沿って延びる第１周壁部および第２周壁部を有する。第１送り装置および第２送り装置は、それぞれ、第１周壁部および第２周壁部上に設けられる。

このように構成された工作機械によれば、第１送り装置および第２送り装置が、それぞれ、上方に向けて立ち上がる壁形状をなすベッドの第１周壁部および第２周壁部上に設けられるため、第１送り装置および第２送り装置を、テーブルの重心が位置する上方に寄せて設けることができる。これにより、第１軸方向におけるテーブルの移動時に振動が発生することを抑制できる。

また好ましくは、テーブルベースは、第１支持部を有する第１テーブルベースと、第２支持部を有し、第２軸方向において第１テーブルベースと離れて設けられる第２テーブルベースとを含む。

このように構成された工作機械によれば、第１送り装置が、第１テーブルベースの第１支持部に接続され、第２送り装置が、第２テーブルベースの第２支持部に接続される。これにより、テーブルベースが第１テーブルベースおよび第２テーブルベースに分断された構造にもかかわらず、テーブルを第１軸方向に円滑に移動させることができる。

また好ましくは、工作機械は、第１テーブルベースに設けられ、第１テーブルベースを第１軸方向に沿って案内する第１ガイド部および第２ガイド部と、第２テーブルベースに設けられ、第２テーブルベースを第１軸方向に沿って案内する第３ガイド部および第４ガイド部とをさらに備える。第１ガイド部は、第２ガイド部から第２軸方向および上方にずれた位置に配置され、第３ガイド部は、第４ガイド部から第２軸方向および上方にずれた位置に配置される。

このように構成された工作機械によれば、第１ガイド部が、第２ガイド部から第２軸方向および上方にずれた位置に配置されるため、第１ガイド部および第２ガイド部の間の距離をより大きくすることができる。また、第３ガイド部が、第４ガイド部から第２軸方向および上方にずれた位置に配置されるため、第３ガイド部および第４ガイド部の間の距離をより大きくすることができる。これにより、第１ガイド部および第２ガイド部によって、第１テーブルベースを第１軸方向に沿ってより安定して案内することができる。また、第３ガイド部および第４ガイド部によって、第２テーブルベースを第１軸方向に沿ってより安定して案内することができる。

また好ましくは、第１送り装置は、第２軸方向において第１ガイド部と並んで配置される。第２送り装置は、第２軸方向において第３ガイド部と並んで配置される。

このように構成された工作機械によれば、第１送り装置が、第２軸方向において第２ガイド部よりも上方に配置される第１ガイド部と並んで配置され、第２送り装置が、第２軸方向において第４ガイド部よりも上方に配置される第３ガイド部と並んで配置されるため、第１送り装置および第２送り装置を、テーブルの重心が位置する上方に寄せて設けることができる。これにより、第１軸方向におけるテーブルの移動時に振動が発生することを抑制できる。

また好ましくは、ベッドは、第２軸方向におけるベッドの両端部にそれぞれ設けられ、上方に向けて立ち上がる壁形状をなしながら第１軸方向に沿って延びる第１周壁部および第２周壁部と、第１周壁部から下方に向けて凹む段差をなす第１段差部と、第２周壁部から下方に向けて凹む段差をなす第２段差部とを有する。第１ガイド部および第３ガイド部は、それぞれ、第１周壁部および第２周壁部上に設けられる。第２ガイド部および第４ガイド部は、それぞれ、第１段差部および第２段差部上に設けられる。

このように構成された工作機械によれば、第１周壁部および第１段差部がなす段差構造を利用して、第２ガイド部と、第２ガイド部から第２軸方向および上方にずれた位置に配置される第１ガイド部とを設け、第２周壁部および第２段差部がなす段差構造を利用して、第４ガイド部と、第４ガイド部から第２軸方向および上方にずれた位置に配置される第３ガイド部とを設けることができる。

また好ましくは、第１テーブルベースは、第１ガイド部が設けられる第１ベース上端部と、第２ガイド部が設けられる第１ベース下端部と、第１ベース上端部から第１ベース下端部に向けて、第２軸方向に沿って斜め下方向に延び、上下方向においてワーク保持部と対向する第１ベース中間部とを有する。第２テーブルベースは、第３ガイド部が設けられる第２ベース上端部と、第４ガイド部が設けられる第２ベース下端部と、第２ベース上端部から第２ベース下端部に向けて、第２軸方向に沿って斜め下方向に延び、上下方向においてワーク保持部と対向する第２ベース中間部とを有する。

このように構成された工作機械によれば、第２軸方向における第１ベース中間部および第２ベース中間部の間に、旋回中心軸を中心とするテーブルの反転姿勢時の最大ワーク領域（ワークが占めることが可能な最大限の領域）を設けることができる。

以上に説明したように、この発明に従えば、ゆりかご式テーブルを円滑に水平移動させることが可能な工作機械を提供することができる。

この発明の実施の形態における工作機械（テーブルの基準姿勢時）を示す斜視図である。 この発明の実施の形態における工作機械（テーブルの反転姿勢時）を示す斜視図である。 図１中の工作機械を示す上面図である。 図１中の工作機械を示す側面図である。 テーブルを示す断面図である。 図１中の工作機械（テーブルの基準姿勢時）を部分的に示す前面図である。 図１中の工作機械（テーブルの反転姿勢時）を部分的に示す前面図である。 図６中の工作機械を模式的に示す斜視図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、この発明の実施の形態における工作機械（テーブルの基準姿勢時）を示す斜視図である。図２は、この発明の実施の形態における工作機械（テーブルの反転姿勢時）を示す斜視図である。図３は、図１中の工作機械を示す上面図である。図４は、図１中の工作機械を示す側面図である。

図中には、工作機械の外観をなすカバー体を透視することによって、工作機械の内部構造が示されている。

図１から図４を参照して、本実施の形態における工作機械１００は、ワークに回転する工具を接触させることによって、ワーク加工を行なうマシニングセンタであり、より特定的には、工具の回転中心軸が水平方向に延びる横形マシニングセンタである。工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。

本明細書においては、水平方向に平行で、かつ、工具の回転中心軸に平行な軸を「Ｚ軸（第１軸）」といい、水平方向に平行で、かつ、工具の回転中心軸に直交する軸を「Ｘ軸（第２軸）」といい、鉛直方向に平行な軸を「Ｙ軸」という。図４中における左方向が「＋Ｚ軸方向」であり、右方向が「－Ｚ軸方向」である。図３中における右方向が「＋Ｘ軸方向」であり、左方向が「－Ｘ軸方向」である。上方向が「＋Ｙ軸方向」であり、下方向が「－Ｙ軸方向」である。

まず、工作機械１００の全体構造について説明する。工作機械１００は、ベッド１１と、コラム２１と、サドル３１と、クロススライド４１と、工具主軸９１と、テーブル５１とを有する。

ベッド１１は、コラム２１、サドル３１、クロススライド４１、工具主軸９１およびテーブル５１等を支持するためのベース部材であり、工場などの床面に設置されている。ベッド１１は、鋳鉄等の金属からなる。

ベッド１１は、上面視した場合に、Ｚ軸方向に延びる長辺と、Ｘ軸方向に延びる短辺とを有する矩形形状を有する。Ｙ軸方向におけるベッド１１の長さ（高さ）は、Ｚ軸方向におけるベッド１１の長さよりも小さく、Ｘ軸方向におけるベッド１１の長さよりも小さい。

ベッド１１は、第１周壁部１２と、第２周壁部１３とを有する。第１周壁部１２および第２周壁部１３は、上面視した場合のベッド１１の周縁に設けられている。第１周壁部１２および第２周壁部１３は、Ｘ軸方向におけるベッド１１の両端部に設けられている。第１周壁部１２は、－Ｘ軸方向におけるベッド１１の端部に設けられている。第２周壁部１３は、＋Ｘ軸方向におけるベッド１１の端部に設けられている。第１周壁部１２および第２周壁部１３は、上方に向けて立ち上がる壁形状をなしながらＺ軸方向に沿って延びている。

第１周壁部１２は、第１頂面１２ａを有する。第２周壁部１３は、第２頂面１３ａを有する。第１頂面１２ａおよび第２頂面１３ａは、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行な平面である。第１頂面１２ａおよび第２頂面１３ａは、上方を向いている。

コラム２１は、ベッド１１上に立設されている。コラム２１は、全体として、ベッド１１から上方に向けて立ち上がる門型形状を有する。コラム２１は、ベッド１１に対して固定されている。コラム２１は、－Ｚ軸方向におけるベッド１１の端部に配置されている。

サドル３１は、コラム２１により支持されている。サドル３１は、＋Ｚ軸方向を向くコラム２１の前面に設けられている。サドル３１は、全体として、ベッド１１から上方に向けて立ち上がる門型形状を有する。サドル３１は、コラム２１等に設けられた送り装置２２，２３およびガイド部２６，２７によって、コラム２１に対してＸ軸方向に移動可能に設けられている。

クロススライド４１は、サドル３１により支持されている。クロススライド４１は、＋Ｚ軸方向を向くサドル３１の前面に設けられている。クロススライド４１は、全体として、Ｘ軸－Ｙ軸平面に平行な板形状を有する。クロススライド４１は、サドル３１等に設けられた送り装置４２，４３およびガイド部４６，４７によって、サドル３１に対してＹ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられている。

工具主軸９１は、クロススライド４１により支持されている。工具主軸９１は、クロススライド４１に対して固定されている。工具主軸９１は、クロススライド４１から＋Ｚ軸方向に向けて突出している。

工具主軸９１は、Ｚ軸に平行な中心軸１１０を中心に、モータ駆動により回転可能に設けられている。工具主軸９１には、工作機械１００におけるワーク加工のための工具が保持される。工具主軸９１の回転に伴って、工具主軸９１に保持された工具が中心軸１１０を中心に回転する。

テーブル５１は、ベッド１１により支持されている。テーブル５１は、ベッド１１上に設けられている。テーブル５１は、コラム２１、サドル３１およびクロススライド４１から＋Ｚ軸方向に離れた位置に設けられている。テーブル５１は、ワークを保持するための装置である。テーブル５１は、Ｚ軸方向において工具主軸９１と対向する位置にワークを保持する。

続いて、テーブル５１の構造について詳細に説明する。図５は、テーブルを示す断面図である。図１から図５を参照して、テーブル５１は、ワーク保持部６１と、テーブルベース７１と、旋回装置８１とを有する。

ワーク保持部６１は、ベッド１１上に設けられている。ワーク保持部６１は、上面視した場合に、第１周壁部１２および第２周壁部１３の間に跨がって設けられている。ワーク保持部６１は、テーブルベース７１により支持されている。ワーク保持部６１は、ワークを着脱可能なように保持する。ワーク保持部６１には、パレットＰが着脱可能に装着されている。図５に示されるように、パレットＰは、主面Ｐａを有する。主面Ｐａ上には、たとえば、ワークが取り付けられるイケール等の治具が搭載される。

テーブルベース７１は、ワーク保持部６１を搭載している。テーブルベース７１は、第１支持部７２と、第２支持部７３とを有する。第１支持部７２および第２支持部７３は、Ｘ軸方向において、ワーク保持部６１を介して互いに対向している。第１支持部７２および第２支持部７３は、Ｘ軸方向において互いに離れた位置でワーク保持部６１を回動可能に支持している。第１支持部７２は、第１頂面１２ａから上方に離れた位置でワーク保持部６１を支持している。第２支持部７３は、第２頂面１３ａから上方に離れた位置でワーク保持部６１を支持している。

旋回装置８１は、第１支持部７２に設けられている。旋回装置８１は、第１支持部７２および第２支持部７３のうちの第１支持部７２にのみ設けられている。旋回装置８１は、第１支持部７２に内蔵されている。

旋回装置８１は、ワーク保持部６１を、Ｘ軸方向に延びる旋回中心軸１２０を中心に旋回させる。旋回中心軸１２０は、第１頂面１２ａおよび第２頂面１３ａから上方に離れた位置でＸ軸方向に延びている。

図５に示されるように、ワーク保持部６１は、第１腕部３１２と、ベース部３１１と、第２腕部３１３とを有する。ベース部３１１は、Ｘ軸方向において、第１腕部３１２および第２腕部３１３の間に設けられている。ベース部３１１は、旋回中心軸１２０からその半径方向に離れた位置に設けられている。ベース部３１１には、パレットＰを、旋回中心軸１２０に直交する回転中心軸１３０を中心に回転させるための回転機構部３１６が内蔵されている。

第１腕部３１２は、－Ｘ軸方向におけるベース部３１１の端部から、旋回中心軸１２０の半径方向内側に向けて延出している。第２腕部３１３は、＋Ｘ軸方向におけるベース部３１１の端部から、旋回中心軸１２０の半径方向内側に向けて延出している。

パレットＰ（主面Ｐａ）は、旋回中心軸１２０の半径方向において、旋回中心軸１２０およびベース部３１１の間に配置されている。パレットＰ（主面Ｐａ）は、旋回中心軸１２０の軸方向において、第１腕部３１２および第２腕部３１３の間に配置されている。

第１支持部７２は、ベアリングハウジング３３１と、ベアリング３３２と、シャフト３３３とを有する。ベアリングハウジング３３１は、旋回中心軸１２０を中心とする筒形状を有する。シャフト３３３は、旋回中心軸１２０を中心とする軸形状を有する。シャフト３３３は、ベアリングハウジング３３１の内側に配置されている。シャフト３３３は、旋回中心軸１２０の軸上において、ワーク保持部６１（第１腕部３１２）と接続されている。ベアリング３３２は、ベアリングハウジング３３１およびシャフト３３３の間に介挿されている。

旋回装置８１は、モータ３２０と、ブレーキ機構部３３４，３３５とを有する。モータ３２０は、ロータ３２１と、ステータ３２２とを有する。ロータ３２１は、シャフト３３３の外周面に固定されている。ロータ３２１は、シャフト３３３と一体に回転可能に設けられている。ステータ３２２は、ベアリングハウジング３３１の内周面に固定されている。ステータ３２２は、ロータ３２１の外周上に設けられている。このような構成により、モータ３２０は、シャフト３３３に対して旋回中心軸１２０を中心とする回転力を付与する。

ブレーキ機構部３３４，３３５は、ベアリングハウジング３３１に内装されている。ブレーキ機構部３３４，３３５は、シャフト３３３の外周上に設けられている。ブレーキ機構部３３４，３３５は、旋回中心軸１２０を中心とするシャフト３３３の回転を規制するロック状態と、旋回中心軸１２０を中心とするシャフト３３３の回転を許容するアンロック状態との間で動作する。

第２支持部７３は、ベアリングハウジング３４１と、ベアリング３４２と、シャフト３４３とを有する。ベアリングハウジング３４１は、旋回中心軸１２０を中心とする筒形状を有する。シャフト３４３は、旋回中心軸１２０を中心とする軸形状を有する。シャフト３４３は、ベアリングハウジング３４１の内側に配置されている。シャフト３４３は、旋回中心軸１２０の軸上において、ワーク保持部６１（第２腕部３１３）と接続されている。ベアリング３４２は、ベアリングハウジング３４１およびシャフト３４３の間に介挿されている。ベアリングハウジング３４１には、旋回中心軸１２０の軸周りにおけるワーク保持部６１の旋回位置を検出するためのセンサ３４４が内装されている。

図６は、図１中の工作機械（テーブルの基準姿勢時）を部分的に示す前面図である。図７は、図１中の工作機械（テーブルの反転姿勢時）を部分的に示す前面図である。図８は、図６中の工作機械を模式的に示す斜視図である。

図６および図８中には、図５中のパレットＰの主面Ｐａが上方を向いた基準姿勢時のテーブル５１が示されている。図７中には、ワーク保持部６１が図６および図８中に示す基準姿勢から旋回中心軸１２０を中心に１８０°旋回し、図５中のパレットＰの主面Ｐａが下方を向いた反転姿勢時のテーブル５１が示されている。

図６から図８を参照して、ベッド１１は、第１段差部１４と、第２段差部１５とをさらに有する。第１段差部１４は、第１周壁部１２から下方に向けて凹む段差をなしている。第２段差部１５は、第２周壁部１３から下方に向けて凹む段差をなしている。

第１段差部１４は、Ｘ軸方向において、第１周壁部１２および第２段差部１５の間に設けられている。第２段差部１５は、Ｘ軸方向において、第１段差部１４および第２周壁部１３の間に設けられている。第１頂面１２ａは、第１段差部１４よりも上方に配置されている。第１周壁部１２は、第１段差部１４から上方に向けて突出する凸形状をなしている。第２頂面１３ａは、第２段差部１５よりも上方に配置されている。第２周壁部１３は、第２段差部１５から上方に向けて突出する凸形状をなしている。

テーブルベース７１は、第１テーブルベース７１Ｊと、第２テーブルベース７１Ｋとを有する。第１テーブルベース７１Ｊおよび第２テーブルベース７１Ｋは、Ｘ軸方向において、互いに離れて設けられている。第１テーブルベース７１Ｊおよび第２テーブルベース７１Ｋは、Ｘ軸方向において分断されている。

第１テーブルベース７１Ｊは、第１支持部７２を有する。第２テーブルベース７１Ｋは、第２支持部７３を有する。第１支持部７２は、第１周壁部１２の上方に設けられている。第２支持部７３は、第２周壁部１３の上方に設けられている。

第１テーブルベース７１Ｊは、第１ベース上端部３５１と、第１ベース下端部３５２と、第１ベース中間部３５３とをさらに有する。

第１ベース上端部３５１は、第１周壁部１２上に設けられている。第１ベース上端部３５１は、第１頂面１２ａに平行な板形状を有する。第１ベース上端部３５１上には、第１支持部７２が設けられている。第１ベース下端部３５２は、第１段差部１４上に設けられている。第１ベース下端部３５２は、ワーク保持部６１（ベース部３１１）よりも下方に配置されている。第１ベース下端部３５２は、第１ベース上端部３５１から、＋Ｘ軸方向および－Ｙ軸方向にずれた位置に設けられている。

第１ベース中間部３５３は、第１ベース上端部３５１および第１ベース下端部３５２の間で延びている。第１ベース中間部３５３は、第１ベース上端部３５１から第１ベース下端部３５２に向けて、Ｘ軸方向に沿って斜め下方向に延びている。第１ベース中間部３５３は、第１腕部３１２の下方に設けられている。第１ベース中間部３５３は、第１ベース上端部３５１および第１ベース下端部３５２の間において、第１腕部３１２と平行に延びている。

第２テーブルベース７１Ｋは、第２ベース上端部３６１と、第２ベース下端部３６２と、第２ベース中間部３６３とをさらに有する。

第２ベース上端部３６１は、第２周壁部１３上に設けられている。第２ベース上端部３６１は、第２頂面１３ａに平行な板形状を有する。第２ベース上端部３６１上には、第２支持部７３が設けられている。第２ベース下端部３６２は、第２段差部１５上に設けられている。第２ベース下端部３６２は、ワーク保持部６１（ベース部３１１）よりも下方に配置されている。第２ベース下端部３６２は、第２ベース上端部３６１から、－Ｘ軸方向および－Ｙ軸方向にずれた位置に設けられている。

第２ベース中間部３６３は、第２ベース上端部３６１および第２ベース下端部３６２の間で延びている。第２ベース中間部３６３は、第２ベース上端部３６１から第２ベース下端部３６２に向けて、Ｘ軸方向に沿って斜め下方向に延びている。第２ベース中間部３６３は、第２腕部３１３の下方に設けられている。第２ベース中間部３６３は、第２ベース上端部３６１および第２ベース下端部３６２の間において、第２腕部３１３と平行に延びている。

第１テーブルベース７１Ｊおよび第２テーブルベース７１Ｋの間には、開口部３７０が設けられている。開口部３７０は、第１ベース下端部３５２および第２ベース下端部３６２の間において、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行な開口面をなしている。開口部３７０は、ベッド１１の上方に設けられている。開口部３７０は、ワーク保持部６１の下方に設けられている。開口部３７０は、ベース部３１１の下方に設けられている。

図１から図８を参照して、工作機械１００は、第１送り装置５２と、第２送り装置５３とをさらに有する。第１送り装置５２および第２送り装置５３は、テーブル５１をＺ軸方向に駆動させる。第１送り装置５２および第２送り装置５３は、ベッド１１に設けられている。

第１送り装置５２は、第１支持部７２に接続されている。第１送り装置５２からの駆動力は、第１支持部７２に伝達される。第１送り装置５２は、第１周壁部１２上に設けられている。第１送り装置５２は、上下方向において、第１頂面１２ａと対向する位置に設けられている。

第１送り装置５２は、ネジ軸２２１と、ナット２２２と、サーボモータ２２３とを有する。ネジ軸２２１は、Ｚ軸方向に延びている。ネジ軸２２１は、上下方向において第１頂面１２ａと対向する位置で延びている。ネジ軸２２１は、Ｚ軸方向において互いに離れて配置された複数の軸受け（不図示）によって、回転可能に支持されている。ナット２２２は、複数のボールを介して、ネジ軸２２１に嵌め合わされている。ナット２２２は、第１テーブルベース７１Ｊに固定されている。ナット２２２は、第１ベース上端部３５１に固定されている。ネジ軸２２１およびナット２２２は、ボールネジを構成している。サーボモータ２２３の出力軸は、ネジ軸２２１に連結されている。サーボモータ２２３からの回転は、ネジ軸２２１に入力される。

第２送り装置５３は、第２支持部７３に接続されている。第２送り装置５３からの駆動力は、第２支持部７３に伝達される。第２送り装置５３は、第２周壁部１３上に設けられている。第２送り装置５３は、上下方向において、第２頂面１３ａと対向する位置に設けられている。

第２送り装置５３は、ネジ軸２３１と、ナット２３２と、サーボモータ２３３とを有する。ネジ軸２３１は、Ｚ軸方向に延びている。ネジ軸２３１は、上下方向において第２頂面１３ａと対向する位置で延びている。ネジ軸２３１は、Ｚ軸方向において互いに離れて配置された複数の軸受け（不図示）によって、回転可能に支持されている。ナット２３２は、複数のボールを介して、ネジ軸２３１に嵌め合わされている。ナット２３２は、第２テーブルベース７１Ｋに固定されている。ナット２３２は、第２ベース上端部３６１に固定されている。ネジ軸２３１およびナット２３２は、ボールネジを構成している。サーボモータ２３３の出力軸は、ネジ軸２３１に連結されている。サーボモータ２３３からの回転は、ネジ軸２３１に入力される。

基準姿勢とされたワーク保持部６１のベース部３１１は、Ｘ軸方向において、第１送り装置５２（ネジ軸２２１，ナット２２２）と、第２送り装置５３（ネジ軸２３１，ナット２３２）との間に配置されている。第１送り装置５２（ネジ軸２２１，ナット２２２）は、上面視において、第１支持部７２および旋回装置８１と重なる位置に設けられている。第１送り装置５２および第２送り装置５３は、基準姿勢とされたワーク保持部６１に搭載されるパレットＰよりも下方に設けられている。

テーブル５１に対してＺ軸方向に移動するための駆動力を付与する送り装置が、旋回装置８１が設けられた第１テーブルベース７１Ｊの第１支持部７２にのみ設けられる場合、Ｚ軸方向におけるテーブル５１の送りが、駆動力が付与される第１支持部７２の側で先行し、駆動力が付与されない第２支持部７３の側で遅れる現象が生じ得る。特に、テーブルベース７１が、第１支持部７２が設けられる第１テーブルベース７１Ｊと、第２支持部７３が設けられる第２テーブルベース７１Ｋとに分断された構造を有する場合、このような現象の発生が顕著となる。

これに対して、本実施の形態では、第１送り装置５２が、旋回装置８１が設けられた第１テーブルベース７１Ｊの第１支持部７２に接続され、第２送り装置５３が、旋回装置８１が設けられない第２テーブルベース７１Ｋの第２支持部７３に接続されている。このような構成により、Ｚ軸方向におけるテーブル５１の移動時に、第１支持部７２および第２支持部７３の相互の追従性が良好となるため、テーブル５１をＺ軸方向に円滑に移動させることができる。

また、テーブルベース７１が第１テーブルベース７１Ｊおよび第２テーブルベース７１Ｋに分断された構造により、第１テーブルベース７１Ｊおよび第２テーブルベース７１Ｋの間に開口部３７０が設けられる。これにより、ワーク加工時にパレットＰ上で生じた切屑の排出性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、第１送り装置５２および第２送り装置５３が、それぞれ、上方に向けて立ち上がる壁形状をなすベッド１１の第１周壁部１２および第２周壁部１３上に設けられている。このような構成により、第１送り装置５２および第２送り装置５３を、イケールまたはワーク等を搭載した場合のテーブル５１の重心が位置する上方に寄せて設けることができる。これにより、Ｚ軸方向におけるテーブル５１の移動時に振動が発生することを抑制できる。

また、本実施の形態では、第１ベース中間部３５３が、第１ベース上端部３５１から第１ベース下端部３５２に向けて、Ｘ軸方向に沿って斜め下方向に延び、第２ベース中間部３６３が、第２ベース上端部３６１から第２ベース下端部３６２に向けて、Ｘ軸方向に沿って斜め下方向に延びている。このような構成により、Ｘ軸方向における第１ベース中間部３５３および第２ベース中間部３６３の間に、テーブル５１の反転姿勢時の最大ワーク領域（図７中に示すハッチング領域１６０）を設けることができる。

工作機械１００は、第１ガイド部５６と、第２ガイド部５８と、第３ガイド部５７と、第４ガイド部５９とをさらに有する。

第１ガイド部５６および第２ガイド部５８は、第１テーブルベース７１Ｊに設けられている。第１ガイド部５６および第２ガイド部５８は、第１テーブルベース７１ＪをＺ軸方向に沿って案内する。

第１ガイド部５６は、第２ガイド部５８からＺ軸方向および上方にずれた位置に配置されている。第１ガイド部５６は、第２ガイド部５８から、－Ｚ軸方向および＋Ｙ軸方向にずれた位置に設けられている。第１ガイド部５６は、第１周壁部１２上に設けられている。第１送り装置５２および第１ガイド部５６は、Ｘ軸方向において並んで配置されている。第２ガイド部５８は、第１段差部１４上に設けられている。第１ガイド部５６は、Ｘ軸方向において、第１送り装置５２および第２ガイド部５８の間に設けられている。

第１ガイド部５６は、レール２４１と、スライダー２４２とを有する。レール２４１は、Ｚ軸方向に延びている。レール２４１は、第１周壁部１２（第１頂面１２ａ）に取り付けられている。スライダー２４２は、複数のボールを介して、レール２４１に嵌め合わされている。スライダー２４２は、レール２４１に案内されることによってＺ軸方向にスライド可能である。スライダー２４２は、第１テーブルベース７１Ｊに固定されている。スライダー２４２は、第１ベース上端部３５１に固定されている。レール２４１およびスライダー２４２は、直動案内機構であるリニアガイドを構成している。

第２ガイド部５８は、レール２６１と、スライダー２６２とを有する。レール２６１は、Ｚ軸方向に延びている。レール２６１は、第１段差部１４に取り付けられている。スライダー２６２は、複数のボールを介して、レール２６１に嵌め合わされている。スライダー２６２は、レール２６１に案内されることによってＺ軸方向にスライド可能である。スライダー２６２は、第１テーブルベース７１Ｊに固定されている。スライダー２６２は、第１ベース下端部３５２に固定されている。レール２６１およびスライダー２６２は、直動案内機構であるリニアガイドを構成している。

第３ガイド部５７および第４ガイド部５９は、第２テーブルベース７１Ｋに設けられている。第３ガイド部５７および第４ガイド部５９は、第２テーブルベース７１ＫをＺ軸方向に沿って案内する。

第３ガイド部５７は、第４ガイド部５９からＺ軸方向および上方にずれた位置に配置されている。第３ガイド部５７は、第４ガイド部５９から、＋Ｚ軸方向および＋Ｙ軸方向にずれた位置に設けられている。第３ガイド部５７は、第２周壁部１３上に設けられている。第２送り装置５３および第３ガイド部５７は、Ｘ軸方向において並んで配置されている。第４ガイド部５９は、第２段差部１５上に設けられている。第３ガイド部５７は、Ｘ軸方向において、第２送り装置５３および第４ガイド部５９の間に設けられている。

第３ガイド部５７は、レール２５１と、スライダー２５２とを有する。レール２５１は、Ｚ軸方向に延びている。レール２５１は、第２周壁部１３（第２頂面１３ａ）に取り付けられている。スライダー２５２は、複数のボールを介して、レール２５１に嵌め合わされている。スライダー２５２は、レール２５１に案内されることによってＺ軸方向にスライド可能である。スライダー２５２は、第２テーブルベース７１Ｋに固定されている。スライダー２５２は、第２ベース上端部３６１に固定されている。レール２５１およびスライダー２５２は、直動案内機構であるリニアガイドを構成している。

第４ガイド部５９は、レール２７１と、スライダー２７２とを有する。レール２７１は、Ｚ軸方向に延びている。レール２７１は、第２段差部１５に取り付けられている。スライダー２７２は、複数のボールを介して、レール２７１に嵌め合わされている。スライダー２７２は、レール２７１に案内されることによってＺ軸方向にスライド可能である。スライダー２７２は、第２テーブルベース７１Ｋに固定されている。スライダー２７２は、第２ベース下端部３６２に固定されている。レール２７１およびスライダー２７２は、直動案内機構であるリニアガイドを構成している。

基準姿勢とされたワーク保持部６１のベース部３１１は、Ｘ軸方向において、第１ガイド部５６および第２ガイド部５８の間に配置されている。第１ガイド部５６は、上面視において、第１支持部７２および旋回装置８１と重なる位置に設けられている。第２ガイド部５８は、上面視において、第２支持部７３と重なる位置に設けられている。第１ガイド部５６および第２ガイド部５８は、基準姿勢とされたワーク保持部６１に搭載されるパレットＰよりも下方に設けられている。

第３ガイド部５７および第４ガイド部５９は、基準姿勢とされたワーク保持部６１のベース部３１１よりも下方に設けられている。第３ガイド部５７は、上面視において、第１腕部３１２と重なる位置に設けられている。第４ガイド部５９は、上面視において、第２腕部３１３と重なる位置に設けられている。

Ｘ軸方向における第１送り装置５２および第１ガイド部５６の間の距離は、Ｘ軸方向における第１ガイド部５６および第２ガイド部５８の間の距離よりも小さい。Ｘ軸方向における第２送り装置５３および第３ガイド部５７の間の距離は、Ｘ軸方向における第３ガイド部５７および第４ガイド部５９の間の距離よりも小さい。Ｘ軸方向における第２ガイド部５８および第４ガイド部５９の間の距離は、Ｘ軸方向における第１ガイド部５６および第２ガイド部５８の間の距離よりも大きく、Ｘ軸方向における第３ガイド部５７および第４ガイド部５９の間の距離よりも大きい。

上下方向（Ｙ軸方向）における第１ガイド部５６および第２ガイド部５８の間の距離は、上下方向（Ｙ軸方向）における第１ガイド部５６および旋回中心軸１２０の間の距離よりも小さい。上下方向（Ｙ軸方向）における第３ガイド部５７および第４ガイド部５９の間の距離は、上下方向（Ｙ軸方向）における第３ガイド部５７および旋回中心軸１２０の間の距離よりも小さい。

本実施の形態では、第１ガイド部５６が、第２ガイド部５８からＸ軸方向および上方にずれた位置に配置されているため、第１ガイド部５６および第２ガイド部５８の間の距離をより大きくすることができる。また、第３ガイド部５７が、第４ガイド部５９からＸ軸方向および上方にずれた位置に配置されているため、第３ガイド部５７および第４ガイド部５９の間の距離をより大きくすることができる。これにより、第１ガイド部５６および第２ガイド部５８によって、第１テーブルベース７１ＪをＺ軸方向に沿ってより安定して案内し、第３ガイド部５７および第４ガイド部５９によって、第２テーブルベース７１ＫをＺ軸方向に沿ってより安定して案内することができる。

また、本実施の形態では、第１送り装置５２が、Ｘ軸方向において、第２ガイド部５８よりも上方に配置される第１ガイド部５６と並んで配置され、第２送り装置５３が、Ｘ軸方向において、第４ガイド部５９よりも上方に配置される第３ガイド部５７と並んで配置されている。このような構成により、第１送り装置５２および第２送り装置５３を、イケールまたはワーク等を搭載した場合のテーブル５１の重心が位置する上方に寄せて設けることができる。これにより、Ｚ軸方向におけるテーブル５１の移動時に振動が発生することを抑制できる。

また、本実施の形態では、第１ガイド部５６および第３ガイド部５７が、それぞれ、第１周壁部１２および第２周壁部１３上に設けられ、第２ガイド部５８および第４ガイド部５９が、それぞれ、第１段差部１４および第２段差部１５上に設けられている。このような構成により、ベッド１１がなす段差構造を利用して、第１ガイド部５６および第３ガイド部５７を上下に異なる高さに設け、第２ガイド部５８および第４ガイド部５９を上下に異なる高さに設けることができる。

以上に説明した、この発明の実施の形態における工作機械１００の構造についてまとめると、本実施の形態における工作機械１００は、ベッド１１と、ベッド１１上に設けられ、水平方向に平行な第１軸方向としてのＺ軸方向に移動可能なテーブル５１とを備える。テーブル５１は、ワークを着脱可能に保持するワーク保持部６１と、水平方向に平行で、かつ、Ｚ軸方向に直交する第２軸方向としてのＸ軸方向において互いに離れた位置でワーク保持部６１を回動可能に支持する第１支持部７２および第２支持部７３を有し、ワーク保持部６１を搭載するテーブルベース７１（７１Ｊ，７１Ｋ）と、第１支持部７２に設けられ、ワーク保持部６１を、Ｘ軸方向に延びる旋回中心軸１２０を中心に旋回させる旋回装置８１とを有する。工作機械１００は、ベッド１１に設けられ、第１支持部７２および第２支持部７３にそれぞれ接続され、テーブル５１をＺ軸方向に駆動させる第１送り装置５２および第２送り装置５３をさらに備える。

このように構成された、この発明の実施の形態における工作機械１００によれば、ゆりかご式のテーブル５１を備えた工作機械１００において、テーブル５１を円滑にＺ軸方向に移動させることができる。

なお、本発明における工作機械は、横形マシニングセンタに限られず、立形マシニングセンタ、または、旋削機能と、ミーリング機能とを有する複合加工機等にも適用可能である。

今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、ゆりかご式のテーブルを備えた工作機械に適用される。

１１ ベッド、１２ 第１周壁部、１２ａ 第１頂面、１３ 第２周壁部、１３ａ 第２頂面、１４ 第１段差部、１５ 第２段差部、２１ コラム、２２，２３，４２，４３ 送り装置、２６，２７，４６，４７ ガイド部、３１ サドル、４１ クロススライド、５１ テーブル、５２ 第１送り装置、５３ 第２送り装置、５６ 第１ガイド部、５７ 第３ガイド部、５８ 第２ガイド部、５９ 第４ガイド部、６１ ワーク保持部、７１ テーブルベース、７１Ｊ 第１テーブルベース、７１Ｋ 第２テーブルベース、７２ 第１支持部、７３ 第２支持部、８１ 旋回装置、９１ 工具主軸、１００ 工作機械、１１０ 中心軸、１２０ 旋回中心軸、１３０ 回転中心軸、１６０ ハッチング領域、２２１，２３１ ネジ軸、２２２，２３２ ナット、２２３，２３３ サーボモータ、２４１，２５１，２６１，２７１ レール、２４２，２５２，２６２，２７２ スライダー、３１１ ベース部、３１２ 第１腕部、３１３ 第２腕部、３１６ 回転機構部、３２０ モータ、３２１ ロータ、３２２ ステータ、３３１，３４１ ベアリングハウジング、３３２，３４２ ベアリング、３３３，３４３ シャフト、３３４，３３５ ブレーキ機構部、３４４ センサ、３５１ 第１ベース上端部、３５２ 第１ベース下端部、３５３ 第１ベース中間部、３６１ 第２ベース上端部、３６２ 第２ベース下端部、３６３ 第２ベース中間部、３７０ 開口部。

Claims (5)

1. ベッドと、
   前記ベッド上に設けられ、水平方向に平行な第１軸方向に移動可能なテーブルとを備え、
   前記テーブルは、
   ワークを着脱可能に保持するワーク保持部と、
   水平方向に平行で、かつ、前記第１軸方向に直交する第２軸方向において互いに離れた位置で前記ワーク保持部を回動可能に支持する第１支持部および第２支持部を有し、前記ワーク保持部を搭載するテーブルベースと、
   前記第１支持部に設けられ、前記ワーク保持部を、前記第２軸方向に延びる旋回中心軸を中心に旋回させる旋回装置とを有し、さらに、
   前記ベッドに設けられ、前記第１支持部および前記第２支持部にそれぞれ接続され、前記テーブルを前記第１軸方向に駆動させる第１送り装置および第２送り装置を備え、
   前記テーブルベースは、
   前記第１支持部を有する第１テーブルベースと、
   前記第２支持部を有し、前記第２軸方向において前記第１テーブルベースと離れて設けられる第２テーブルベースとを含み、さらに、
   前記第１テーブルベースに設けられ、前記第１テーブルベースを前記第１軸方向に沿って案内する第１ガイド部および第２ガイド部と、
   前記第２テーブルベースに設けられ、前記第２テーブルベースを前記第１軸方向に沿って案内する第３ガイド部および第４ガイド部とを備え、
   前記第１ガイド部は、前記第２ガイド部から前記第２軸方向および上方にずれた位置に配置され、前記第３ガイド部は、前記第４ガイド部から前記第２軸方向および上方にずれた位置に配置され、
   前記第２ガイド部は、前記第２軸方向において、前記第１ガイド部および前記第４ガイド部の間に配置され、前記第４ガイド部は、前記第２軸方向において、前記第３ガイド部および前記第２ガイド部の間に配置される、工作機械。
2. 前記ベッドは、前記第２軸方向における前記ベッドの両端部にそれぞれ設けられ、上方に向けて立ち上がる壁形状をなしながら前記第１軸方向に沿って延びる第１周壁部および第２周壁部を有し、
   前記第１送り装置および前記第２送り装置は、それぞれ、前記第１周壁部および前記第２周壁部上に設けられる、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記第１送り装置は、前記第２軸方向において前記第１ガイド部と並んで配置され、
   前記第２送り装置は、前記第２軸方向において前記第３ガイド部と並んで配置される、請求項１または２に記載の工作機械。
4. ベッドと、
   前記ベッド上に設けられ、水平方向に平行な第１軸方向に移動可能なテーブルとを備え、
   前記テーブルは、
   ワークを着脱可能に保持するワーク保持部と、
   水平方向に平行で、かつ、前記第１軸方向に直交する第２軸方向において互いに離れた位置で前記ワーク保持部を回動可能に支持する第１支持部および第２支持部を有し、前記ワーク保持部を搭載するテーブルベースと、
   前記第１支持部に設けられ、前記ワーク保持部を、前記第２軸方向に延びる旋回中心軸を中心に旋回させる旋回装置とを有し、さらに、
   前記ベッドに設けられ、前記第１支持部および前記第２支持部にそれぞれ接続され、前記テーブルを前記第１軸方向に駆動させる第１送り装置および第２送り装置を備え、
   前記テーブルベースは、
   前記第１支持部を有する第１テーブルベースと、
   前記第２支持部を有し、前記第２軸方向において前記第１テーブルベースと離れて設けられる第２テーブルベースとを含み、さらに、
   前記第１テーブルベースに設けられ、前記第１テーブルベースを前記第１軸方向に沿って案内する第１ガイド部および第２ガイド部と、
   前記第２テーブルベースに設けられ、前記第２テーブルベースを前記第１軸方向に沿って案内する第３ガイド部および第４ガイド部とを備え、
   前記第１ガイド部は、前記第２ガイド部から前記第２軸方向および上方にずれた位置に配置され、前記第３ガイド部は、前記第４ガイド部から前記第２軸方向および上方にずれた位置に配置され、
   前記ベッドは、前記第２軸方向における前記ベッドの両端部にそれぞれ設けられ、上方に向けて立ち上がる壁形状をなしながら前記第１軸方向に沿って延びる第１周壁部および第２周壁部と、前記第１周壁部から下方に向けて凹む段差をなす第１段差部と、前記第２周壁部から下方に向けて凹む段差をなす第２段差部とを有し、
   前記第１ガイド部および前記第３ガイド部は、それぞれ、前記第１周壁部および前記第２周壁部上に設けられ、
   前記第２ガイド部および前記第４ガイド部は、それぞれ、前記第１段差部および前記第２段差部上に設けられる、工作機械。
5. ベッドと、
   前記ベッド上に設けられ、水平方向に平行な第１軸方向に移動可能なテーブルとを備え、
   前記テーブルは、
   ワークを着脱可能に保持するワーク保持部と、
   水平方向に平行で、かつ、前記第１軸方向に直交する第２軸方向において互いに離れた位置で前記ワーク保持部を回動可能に支持する第１支持部および第２支持部を有し、前記ワーク保持部を搭載するテーブルベースと、
   前記第１支持部に設けられ、前記ワーク保持部を、前記第２軸方向に延びる旋回中心軸を中心に旋回させる旋回装置とを有し、さらに、
   前記ベッドに設けられ、前記第１支持部および前記第２支持部にそれぞれ接続され、前記テーブルを前記第１軸方向に駆動させる第１送り装置および第２送り装置を備え、
   前記テーブルベースは、
   前記第１支持部を有する第１テーブルベースと、
   前記第２支持部を有し、前記第２軸方向において前記第１テーブルベースと離れて設けられる第２テーブルベースとを含み、さらに、
   前記第１テーブルベースに設けられ、前記第１テーブルベースを前記第１軸方向に沿って案内する第１ガイド部および第２ガイド部と、
   前記第２テーブルベースに設けられ、前記第２テーブルベースを前記第１軸方向に沿って案内する第３ガイド部および第４ガイド部とを備え、
   前記第１ガイド部は、前記第２ガイド部から前記第２軸方向および上方にずれた位置に配置され、前記第３ガイド部は、前記第４ガイド部から前記第２軸方向および上方にずれた位置に配置され、
   前記第１テーブルベースは、前記第１ガイド部が設けられる第１ベース上端部と、前記第２ガイド部が設けられる第１ベース下端部と、前記第１ベース上端部から前記第１ベース下端部に向けて、前記第２軸方向に沿って斜め下方向に延び、上下方向において前記ワーク保持部と対向する第１ベース中間部とを有し、
   前記第２テーブルベースは、前記第３ガイド部が設けられる第２ベース上端部と、前記第４ガイド部が設けられる第２ベース下端部と、前記第２ベース上端部から前記第２ベース下端部に向けて、前記第２軸方向に沿って斜め下方向に延び、上下方向において前記ワーク保持部と対向する第２ベース中間部とを有する、工作機械。

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