JPH03264237A - ワーク支持台交換装置における駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、立形マシニングセンタ等の工作機械に適用す
るに好適なワーク支持台交換装置における駆動機構に関
する。

（ｂ）、従来の技術 従来、この種の工作機械は、加工領域内において移動駆
動自在のテーブル等のワーク支持台を有しており、該工
作機械を用いて複数個のワークの連続加工を行なう場合
には、ワークを搭載し得る複数個のパレットを用意して
おき、ワーク支持台上に搭載されたパレット上のワーク
の加工中に次のワークの段取りを別のパレット上で行な
い、現在加工中のワークの加工が終了したところで。

パレット交換装置により、これ等加工済みワークを搭載
したパレットと段取り済みの未加工ワークを搭載したパ
レットを交換することにより、ワークの連続加工を効率
的に行なっていた。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、パレッ
ト交換装置のパレット駆動機構は、ワークを搭載したパ
レットを加工領域と段取り領域との間で高速で移動させ
る関係上、必然的に部品点数が多くて複雑な構造を有す
る大掛かりな装置となり、従って、パレット交換装置を
含む工作機械全体が大型化する不都合があった。

本発明は、上記事情に鑑み、工作機械全体を大型化する
ことなく簡単に構成することが出来る。

ワーク支持台交換装置における駆動機構を提供すること
を目的とする。

（ｄ）０問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、フレーム（４）を有し、前記フレーム
（４）に駆動ネジ（３０）を回転駆動自在に設けると共
に、前記フレーム（４）にワーク支持台（９）を前記駆
動ネジ（３０）の軸心方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動自
在に設け、前記駆動ネジ（３０）に従動部材（２７）を
前記ワーク支持台（９）に対して着脱自在なる形で螺合
させた工作機械（２）に付設されたワーク支持台交換装
置（３）において、前記駆動ネジ（３０）に回転力伝達
装置（３５）を該駆動ネジ（３０）の回転力を取り出す
形で接続し、前記ワーク支持台（９）にラック（２６）
を該ワーク支持台（９）の移動方向（矢印Ａ、Ｂ方向）
に対して平行に設け、前記回転力伝達装置（３５）にピ
ニオン（５６）を、該回転力伝達装置（３５）により回
転駆動自在なる形で前記ラック（２６）に噛合・解除自
在に接続して構成される。

なお、括弧内の番号等は１図面における対応する要素を
示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない、以下のｒ　（ｅ）、
作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、ワークの交換の際には
、ワーク支持台（９）がラック（２６）、ピニオン（５
６）及び回転力伝達装置（３５）を介して駆動ネジ（３
０）により移動駆動されるように作用する。

（ｆ）、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明によるワーク支持台交換装置における駆
動機構の一実施例が適用されたワーク支持台交換装置付
きマシニングセンタの一例を示す斜視図。

第２図は第１図に示すマシニングセンタの機体及びベー
ス部分を示す平面図、 第３図は第２図に示すマシニングセンタ部分のｍ−ｍ線
による断面図。

第４＠は第２図に示すマシニングセンタ部分のＩＶ−Ｉ
Ｖ線による断面図。

第５図は第３図に示すマシニングセンタのカップリング
部分を示す斜視図、 第６図は第２図に示すマシニングセンタ部分の■−■線
による断面図である。

ワーク支持台交換装置付きマシニングセンタ１は、第１
図及び第２図に示すように、水平な床面ＧＬ上に設置さ
れており、該マシニングセンタエは加工部２及びテーブ
ルストッカ３から構成されている。加工部２は機体５を
有しており、機体５上にはフレーム４が支持されている
。フレーム４上には、第２図及び第３図に示すように、
レール幅Ｗ３の互いに平行な２本のガイドレール６．６
がＸ軸方向である矢印Ａ、Ｂ方向に水平に敷設されてお
り、ガイドレール６．６上には複数個のすべり軸受７を
介して第１テーブル９Ａが、Ｘ軸方向における所定の第
１加工基準位ｗＴ　Ｘ　Ｐ、と第２加工基準位ＷＴ　Ｘ
　Ｐ、との間で矢印Ａ、Ｂ方向、即ちＸ軸方向に所定距
離Ｌ６だけｍａ駆動自在に支持されている。また、ガイ
ドレール６．６の第１図後方の機体５部分には、コラム
ｌＯがＹ軸方向である矢印Ｅ、Ｆ方向に所定距離だけ移
動駆動自在に支持されており、コラムエＯには主軸ヘッ
ド１１が、該第１テーブル９Ａの上方でＸ−Ｙ平面に直
角な矢印Ｃ，Ｄ方向、即ち上下方向であるＺ軸方向に移
動駆動自在に支持されている。主軸へラド１１には主軸
１２が、矢印Ｃ，Ｄ方向の軸心ＣＴ４を中心として矢印
Ｊ、に方向に回転駆動自在に支持されており、主軸１２
の図中左方には工具マガジン１３が設けられている。工
具マガジン１３にはドリル、フライス等の各種の工具１
５が着脱自在に収納されており、工具マガジン１３と主
軸１２との間には工具交換装置上６が設けられている。

また、機体５の前方には、第１図に示すように、操作盤
１７が設けられている。

一方、加工部２の第１図左側には、前記マシニングセン
タ１を構成するテーブルストッカ３が付設されており、
テーブルストッカ３はベース２０を有している。ベース
２０上には、第２図に示すように、ストック台１９が、
Ｙ軸方向における所定の第１基準位置ＳＹＰ工と第２基
準位ｗＳＹＰ２との間でＹ軸方向である矢印Ｅ’、Ｆ方
向、即ち水平方向に所定距離Ｌ’７だけ移動自在に支持
されており、ストック台１９には移送装置２５が接続さ
れている。また、ストック金工９上には、前記加工部２
のガイドレール６．６と同じ断面形状及びレール幅Ｗ３
を有する２組のガイドレール２２．２２及び２３．２３
が、前記ガイドレール６．６と同じ高さで矢印Ａ、Ｂ方
向、即ちＸ軸方向に敷設されており、これ等ガイドレー
ル２２．２２及び２３．２３は、ストック台１９を移送
装置２５により矢印Ｅ、Ｆ方向に適宜移動駆動すること
により、前記ガイドレール６．６の第２図左側に選択的
に連結することが出来る。即ち、ストック台土９が、第
２図実線で示すように、移送装置２５により第１基準位
置ＳＹＰ工に位置決めされた状態では１図中上側のガイ
ドレール２２．２２は所定の第１段取り位置ＡＰ□に位
置決めされると共に１図中下側のガイドレール２３．２
３は、ベース２０の矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｙ軸方向）の中央
部である待機基準位ｗｗｓｐにおいて、前記加工部２の
フレーム４上のガイドレール６．６の図中左側に水平方
、向に連結された形で位置決めされる。

また、ストック台１９が、第２図二点鎖線で示すように
、移送装置２５により第２基準位［５ＹＰ２に位置決め
された状態では、図中上側のガイドレール２２．２２は
前記待機基準位置ＷＳＰにおいて前記加工部２のガイド
レール６．６に水平方向に連結された形で位置決めされ
ると共に１図中下側のガイドレール２３．２３は所定の
第２段取り位置ＡＰ２に位置決めされる。従って、スト
ック台１９が第２図に示す第１基準位置ｓｙｐ□又は第
２基準位置５ＹＰ２に位置決めされた際には、第１テー
ブル９Ａは、加工部２及びテーブルストッカ３に跨るＸ
軸可動領域ＡＲＥｌ内において、図中最右方の第２加工
基準位置ＴＸＰ、と図中最左方の待機位置ＷＰとの間で
ガイドレール６．６及びガイドレール２３，２３又は２
２．２２に沿って矢印Ａ、Ｂ方向、即ちＸ軸方向に距離
Ｌ８だけ摺動駆動することが出来る。なお、テーブルス
トッカ３の第２図上方のガイドレール２２．２２上には
、前記第１テーブル９Ａと同一形状の別個の第２テーブ
ル９１が複数個のすべり軸受７を介して図中左右方向で
ある矢印Ａ、Ｂ方向に摺動自在に支持されている（即ち
、ワーク支持台交換装置付きマシニングセンタ１は、同
一形状の２個のテーブル９人、９３を有している。）。

ところで、前記各テーブル９（９Ａ、９．）の上面には
、第３図に示すように、図中左右方向に所定の間隔で複
数本のＴ溝９ｂが紙面と直角なＸ軸方向に穿設されたワ
ーク搭載面９ａが形成されており、テーブル９の下側に
は、後述する駆動機構３４を構成するラック２６が第２
図左右方向である矢印Ａ、Ｂ方向、即ち該テーブル９の
摺動方向に固定された形で設けられている。なお、ラッ
ク２６の矢印Ａ、Ｂ方向の長さＬ３は、第２Ｗｉに示す
ように、加工部２内の図中最左方、即ち最もテーブルス
トッカ３寄りの第１加工基準位置ＴＸＰ工と前記待機位
置ｗｐとの矢印Ａ、Ｂ方向の距離Ｌ４　（＝Ｌ８−Ｌ６
）よりも少し長く形成されている。また、テーブル９が
、第２図実線で示すように、前記第１加工基準位置ＴＸ
Ｐ□に位置決めされた際には、該テーブル９の下側には
、第３図及び第４図に示すように、ナツト２７がＸ軸方
向における所定の第１基準位置ＮＰ１でクランプ装置２
９を介して着脱自在に設けられており、クランプ装置２
９はシリンダ２９ａ、基板２９ｂ、突起部２９ｃ、皿バ
ネ２９ｄ、ピストン２９ｅ及びカップリング２９ｆ等か
ら構成されている。

即ち、各テーブル９の下面には、第３図及び第４図に示
すように、略円筒状のシリンダ２９ａが固定されており
、シリンダ２９ａの上面には円板状の基板２９ｂが、該
シリンダ２９ａの上側開口部を塞ぐ形で設けられている
。基板２９ｂの下面中央部には円柱状の突起部２９ｃが
形成されており、突起部２９ｃには多数の皿バネ２９ｄ
が上下方向である矢印Ｃ，Ｄ方向に伸縮自在に設けられ
ている。また、シリンダ２’９ａ内には段付き円柱状の
ピストン２９ｅが上下方向、即ち矢印Ｃ１Ｄ方向に所定
距離ＬＬだけ移動駆動自在に嵌入係合しており、ピスト
ン２９ｅは通常、第３図に示すように、前記多数の皿バ
ネ２９ｄの弾性により下方に押圧されて、最下位である
噛合位［Ｐｌに位置決めされている。また、ピストン２
９ｅの下側には、第５図に示すように、複数個の凹部と
凸部が交互に等角度間隔で形成されたフェースギヤ状の
カップリング２９ｆが装着されており、カップリング２
９ｆの下方に位置するナツト２７部分には、該カップリ
ング２９ｆと同様の形状を有するカップリング２７ａが
該カップリング２９ｆに対向する形で装着されている。

なお、ピストン２９ｅが第３図に示す噛合位置Ｐ１に位
置決めされた状態では、これ等カップリング２７ａ、２
９ｆは噛合し、ピストン２９ｅが最上位の開放位置Ｐ２
に位置決めされた際には、カップリング２９ｆはカップ
リング２７ａから上方に抜けてこれ等カップリング２７
ａ、２９ｆ間の噛合状態は解除される。

また、前記ナツト２７には、第４図に示すように、Ｘ軸
方向の軸心ＣＴ１を有するボールネジ３０が螺合してお
り、ボールネジ３０の図中左端部付近は、軸受３１．３
１を介してフレーム４に対して軸心ＣＴＩを中心として
矢印Ｍ□、Ｎ工方向に回転自在に支持されている（なお
、ボールネジ３０の低端部付近も、図示しない軸受等を
介してフレーム４に回転自在に支持されている。）。ボ
ールネジ３０にはテーブル駆動モータ（図示せず）が接
続されており、該テーブル郭動モータを正逆方向に回転
駆動してボールネジ３０を軸心ＣＴＩを中心として矢印
Ｍ工、Ｎ工方向に回転させることにより、ナツト２７を
矢印Ａ、Ｅ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動することが出来
る。従って、ナツト２７がクランプ装置２９を介してテ
ーブル９に装着されている状態では、ナツト２７の矢印
Ａ、Ｂ方向の移動に伴なって、テーブル９がガイドレー
ル６．６に沿って同方向に摺動することとなる。また、
ボールネジ３０の図中左側には１本発明によるワーク支
持台交換装置における駆動機構３４が設けられており、
該駆動機構３４は回転力伝達装［３５，回転力断続装置
４３及び前記ラック２６等から構成されている。

即ち、ボールネジ３０の第４図左端部には。

キー３２を介してベベルギヤ３３が嵌着係合しており、
ベベルギヤ３３には回転力伝達装置３５が、ボールネジ
３０の軸心ＣＴＩを中心とした回転力を取り出す形で接
続されている。即ち１回転力伝達装置３５を構成するケ
ーシング３６はフレーム４に固定されており、ケーシン
グ３６内には軸受３７．３７を介してシャフト３９が、
該ケーシング３６から第４図上方及び下方に突出した形
で、矢印Ｃ，Ｄ方向の軸心ＣＴ２を中心として矢印Ｍ２
、Ｎ２方向に回転自在に支持されている。シャフト３９
の図中上端部にはキー４０を介してベベルギヤ４１が、
前記ベベルギヤ３３に噛合する形で嵌着係合しており、
シャフト３９の図中下端部には、歯幅Ｗ１の平歯車４２
が嵌着係合している。

また、前記回転力伝達装置３５のケーシング３６の第４
図左側には１回転力断続装置４３を構成する円筒状のシ
リンダ４５が設けられており。

シリンダ４５内には同心円筒状のピストン４６が、図中
最上位である係合位置Ｐ３と最下位である離反位！Ｐ４
との間を矢印Ｃ，Ｄ方向（Ｘ軸方向）に距離Ｌ２だけ移
動駆動自在に支持されている。

シリンダ４５の第６図右側面には給排油口４５ａ、４５
ｂが形成されており、これ等給排油口４５ａ、４５ｂを
介して外部からシリンダ４５内に作動油を適宜供給する
ことにより、ピストン４６を係合位置Ｐ３及び離反位置
Ｐ４に位置決めすることが出来る。更に、ピストン４６
内には軸受４７．４７を介してシャフト５０が、矢印Ｃ
，Ｄ方向の軸心ＣＴ３を中心として矢印Ｍ、、　Ｎ３方
向に回転自在に支持されており、シャフト５０の図中下
端部には平歯車５１が、前記平歯車４２の第４図左側に
噛合する形で設けられている。なお、ピストン４６の矢
印Ｃ，Ｄ方向の最大移動距離Ｌ２は前記平歯車４２の歯
Ｉｌ１ｗＷ工より小さいので、ピストン４６が係合位置
Ｐ３、離反位［Ｐ４間のどの位置に位置決めされていて
も、平歯車５１と平歯車４２は常時噛合している。また
、ピストン４６の第４図左側にはドック４６ａが装着さ
れており、−方シリンダ４５の図中左方には、２形プレ
ート５２を介して上下２個の位置センサ５３．５５が設
けられており、これ等位置センサ５３．５５及びドック
４６ａにより、ピストン４６が係合位置Ｐ３と離反位置
Ｐ４のどちら側に位置決めされているかを検知すること
が出来る。

また、回転力断続装置４３のシャフト５０の上端部には
、第４図及び第６図に示すように、歯幅Ｗ２のピニオン
５６が嵌着係合しており、ピストン４６が図中最上位の
係合位置Ｐ３に位置決めされた状態では、シャフト５０
に装着されたピニオン５６は、前記テーブル９に固定さ
れたラック２６の第６＠左側に噛合することが出来る。

なお、ピニオン５６の歯幅Ｗ２はピストン４６の矢印Ｃ
１Ｄ方向の最大移動距離Ｌ２より小さいので、ピストン
４６が図中最下位の離反位置Ｐ４に位置決めされた際に
は、ピニオン５６はラック２６から下方に抜けて、これ
等ピニオン５６．ラック２６間の噛合状態は解除される
。

また、前記ナツト２７の下側のフレーム４部分には、第
３図に示すように、ローラ５７が紙面と直角方向である
Ｘ軸方向に複数個、該ナツト２７に対してＸ軸方向に相
対的に転勤自在に設けられている。また、ナツト２７に
はスライダ５９が、第３図左方である矢印Ｅ方向に突出
した形で固定されており、スライダ５９の図中左方のフ
レーム４部分には、リニアスケール６０が紙面と直角方
向であるボールネジ３０の軸心ＣＴ１方向、即ち第２図
矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に設けられている。従って
、リニアスケール６０はスライダ５９（従って、ナツト
２７）の矢印Ａ、Ｂ方向の位置を常に検出することが出
来る。

ワーク支持台交換装置付きマシニングセンタ１は以上の
ような構成を有するので、該マシニングセンタｌを用い
て複数個のワークの連続加工を行なう際には、第１図に
示すマシニングセンタ１の加工部２側でワークの加工を
行なっている間に、テーブルストッカ３側で次のワーク
の段取りを行ない、加工部２側でのワークの加工が終了
したらすぐに、段取り済みのワークをテーブルストッカ
３側から加工部２側に供給することにより、全工程時間
中のワークの段取り時間の占める割合を可及的に低減し
て、ワークの連続加工を効率的に行なうことが出来る。

即ち、加工すべきワークを搭載した第１テーブル９＾が
、第２図に示す加工部２内の図中最左方の第１加工基準
位！！ＴＸＰ□でクランプ装置２９及びナツト２７のみ
を介してポールネジ３０に接続された状態（即ち、クラ
ンプ装置２９のカップリング２９ｆが、第４図に示すよ
うに、第１基準位置ＮＰ１に位置決めされたナツト２７
のカップリング２７ａと噛合し、更に回転力断続袋Ｗ４
３のピストン４６及びシャフト５０が離反位置Ｐ４に位
置決めされて、シャフト５０に装着されたピニオン５６
と第１テーブル９Ａのラック２６との噛合が解除された
状態）で、第１図に示す工具交換袋Ｗ１６により工具マ
ガジン１３と主軸１２との間で工具交換を行ないつつ、
主軸ヘッド１１（従って、主軸１２）をＺ軸方向である
矢印Ｃ１Ｄ方向に移動駆動すると共に、図示しないコラ
ム駆動モータを駆動してコラム１０をＹ軸方向である矢
印Ｅ、Ｆ方向に移動駆動し、更に５図示しないテーブル
駆動モータを駆動して第４図に示すボールネジ３０を軸
心ＣＴＩを中心として矢印Ｍ□、Ｎ８方向に回転させる
ことにより、ナツト２７及びクランプ装！２９を介して
第１テーブル９Ａを加工部２内、即ち第２図に示す第１
加工基準位置ＴＸＰ□と第２加工基準位置ＴＸＰ２との
間でＸ軸方向である矢印Ａ、Ｂ方向に摺動駆動して、主
軸１２に装着された工具１５により、該第１テーブル９
Ａ上に載置されたワークに対して所定の加工を行なって
いく。この際、ナツト２７はクランプ装置２９を介して
第１テーブル９Ａに固定されているので、第１テーブル
９Ａの矢印Ａ、Ｂ方向（即ち、Ｘ軸方向）の移動量は、
第３図に示すナツト２７に設けられたスライダ５９を介
して、フレーム４に設けられたリニアスケール６０によ
り常に検出され、従って、第１テーブル９ＡのＸ軸方向
の摺動動作を適正に制御することが出来る。また、第１
１ｉ＠に示すマシニングセンタ１の加工部２は、パレッ
トチェンジャを装備しない標準機と同じ構成であり、従
って第１テーブル９Ａ上のワークの加工時の支持高さＨ
ｌは、第３図に示すように、標準機の場合と同一である
ので、パレットを用いた場合のように、加工エリアの確
保のために主軸ヘッド１１を該パレットの厚さだけ上昇
させる必要がないことから、ワークの加工時の剛性は標
準機と同様、十分に確保することが可能である。

なお、加工部２側において第１テーブル９Ａ上のワーク
の加工が行なわれている間に、テーブルストッカ３側に
おいて１次に加工すべきワークの段取りを行なう。即ち
、第２図に示すテーブルストッカ３の第１段取り位置Ａ
Ｐ□に位置決めされたガイドレール２２．２２上に搭載
された第２テーブル９３のワーク搭載面９ａ上における
所定の載置位置に２次に加工すべきワークを搭載し、そ
の状態で、該ワーク搭載面９ａに形成された複数本のＴ
溝９ｂを利用して所定の治具（図示せず）を用いて該ワ
ークを第２テーブル９１に対して固定する。この一連の
段取り作業において、第１段取り位置ＡＰ１でガイドレ
ール２２．２２上に搭載された第２テーブル９Ｂのワー
ク搭載面９ａの床面ＧＬからの高さＨ２は、第１図に示
すように、加工部２内のガイドレール６．６上の第１テ
ーブル９Ａのワーク搭載面９ａの床面ＧＬからの高さＨ
３と同一に保持されるので、ワークの段取り作業性は、
パレットを用いた場合のように、ワーク搭載面９ａが高
くなり過ぎて作業性が悪化してしまうようなことがなく
、標準機と同じ良好な状態に維持される。

こうして、加工部２側におけるワークの加工が終了した
ところで、該加工済みワークと前記段取り済みの未加工
ワークを交換するために、加工済みワークを搭載した第
１テーブル９Ａを加工部２側からテーブルストッカ３側
にアンロードした後、第１段取り位１ｉＡＰ工でワーク
の段取りが終了した第２テーブル９、を加工部２側にロ
ードする。

それには、まず、加工済みワークを搭載した第１テーブ
ル９Ａを前記テーブル駆動モータによりＸ軸方向におけ
る第１加工基準位置ＴＸＰ□に位置決めした状態で、図
示しないピストン駆動手段を記動して、第３ｒｊ！Ｉに
示す噛合位置Ｐ１に位置決めされた状態のクランプ装置
２９のピストン２９ｅを多数の皿バネ２９ｄの弾性に抗
する形で図中上方、即ち矢印Ｃ方向に距１ｉＬ１だけ移
動させる。すると、ピストン２９ｅは開放位置Ｐ２に位
置決めされ、ピストン２９ｅの下面に装着されたカップ
リング２９ｆが、それまで噛合していたナツト２７の上
面に装着されたカップリング２７ａから上方に抜けて、
これ等カップリング２７ａ、２９ｆ間の噛合状態は解除
される。

こうして、クランプ装置２９のカップリング２９ｆとナ
ツト２７のカップリング２７ａとの噛合状態が解除され
たところで、第６図に示すシリンダ４５の下側の給排油
口４５ｂを介してシリンダ４５内に作動油を供給するこ
とにより、第４図に示す離反位ＭＰ４に位置決めされた
状態のピストン４６を図中上方、即ち矢印Ｃ方向に距離
Ｌ２だけ移動させる。すると、ピストン４６はシャフト
５０と共に係合位置Ｐ３に位置決めされる。この際、ピ
ストン４６及びシャフト５０が係合位置Ｐ３に位置決め
されたか否かは、シリンダ４５に２形プレート５２を介
して設けられた図中上側の位置センサ５３及びピストン
４６に装着されたドック４６ａにより検知することが出
来る。こうして、ピストン４６及びシャフト５０が係合
位置Ｐ３に位置決めされると、シャフト５０の上端部に
装着されたピニオン５６は、第６図に示すように、第１
テーブル９＾の下面に設けられたラック２６の図中左側
に噛合する。

こうして、ピニオン５６とラック２６が噛合すると、第
１テーブル９Ａは第４図に示す駆動機構３４のみを介し
てボールネジ３０に接続された状態となる。この状態で
、前記テーブル駆動モータを駆動してボールネジ３０を
軸心ＣＴＩを中心として矢印Ｎ□力方向回転させる。す
ると、ボールネジ３０の回転力はベベルギヤ３３を介し
て回転力伝達袋ｇ３５に伝達されて１回転力伝達装置３
５のシャフト３９が軸心ＣＴ２を中心として矢印Ｎ２方
向に回転する。なお、この際、クランプ装置２９のカッ
プリング２９ｆとナツト２７のカップリング２７ａとの
噛合状態は解除されているので、前記ボールネジ３０の
矢印Ｎｉ方向の回転動作により、第１テーブル９Ａから
分離されたナツト２７のみが複数個のローラ５７上をボ
ールネジ３０に沿って第２図右方、即ち矢印Ｂ方向に移
動する。

こうして、第４図に示す回転力伝達装置３５のシャフト
３９が軸心ＣＴ２を中心として矢印Ｎ２方向に回転する
と、シャフト３９の下端部に装着された平歯車４２が同
じ軸心ＣＴ２を中心として同方向に回転し、該平歯車４
２の回転力は平歯車５工を介して回転力断続装置４３に
伝達される。

その結果、回転力断続装置４３のシャフト５０が軸心Ｃ
Ｔ３を中心として矢印Ｍ３方向に回転し。

それに伴なってシャフト５０の上端部に装着されたピニ
オン５６が同じ軸心ＣＴ３を中心として同方向に回転す
る。ピニオン５６は、既に述べたように、第６図に示す
ラック２６の図中左側に噛合しているので、ピニオン５
６が軸心ＣＴ３を中心として矢印Ｍ、方向に回転すると
、ピニオン５６と噛合した状態のラック２６は、第６図
紙面と直角な矢印Ａ方向、即ち第４図左方に移動する。

ラック２６は第１テーブル９Ａの下側に固定されている
ので、ラック２６の矢印Ａ方向の移動に伴なって第１テ
ーブル９Ａは、第２図に示すガイトレール６．６．２３
．２３に沿って図中左方である矢印Ａ方向に摺動する。

この際、第３図に示すスライダ５９は第１テーブル９Ａ
ではなくナツト２７に固定されており、該スライダ５９
の固定されたナツト２７は、既に述べたように、第２図
に示す第１基準位置ＮＰ１から第１テーブル９Ａの摺動
方向とは逆の矢印Ｂ方向へ加工部２内（即ち、ワークの
加工時におけるナツト２７の移動範囲内）を移動するの
で、第１テーブル９Ａの矢印Ａ方向の摺動に際してスラ
イダ５９がフレーム４等の機械要素に干渉するような事
態は発生せず、第１テーブル９Ａの矢印Ａ方向の摺動動
作は支障なく行なわれる。

こうして、第２図に示す第１加工基準位置ＴＸＰ□に位
置決めされた第１テーブル９Ａが、駆動機構３４により
矢印Ａ方向に距離Ｌ４だけ摺動したところで、前記テー
ブル駆動モータの駆動を停止して第４図に示すボールネ
ジ３０の軸心ＣＴＩを中心とした矢印Ｎ□力方向回転動
作を停止させる。すると、それまでの回転力伝達装置３
５のシャフト３９の軸心ＣＴ２を中心とした矢印Ｎ２方
向の回転動作が停止し、更に、回転力断続袋Ｍ４３のシ
ャフト５０の軸心ＣＴ３を中心とした矢印Ｍ□方向に回
転動作が停止する。すると、回転力断続装置４３のシャ
フト５０にピニオン５６、ラック２６を介して連結され
た第１テーブル９Ａは、それまでの第２図矢印Ａ方向の
摺動動作を停止し、図中−点鎖線で示すように、待機位
置ＷＰに位置決めされる。一方、第１テーブル９えの第
２図矢印Ａ方向の摺動に伴なって逆方向、即ち矢印Ｂ方
向に移動していたナツト２７は、ボールネジ３０の軸心
ＣＴＩを中心とした矢印Ｎ１方向の回転動作が停止した
ところで、その移動動作が停止し、第２図−点鎖線で示
すように、Ｘ軸方向における所定の第２基準位ｇＮＰ、
に位置決めされる。

こうして、第１テーブル９Ａが待機位置ｗＰに位置決め
されると共に、ナツト２７が第２基準位置ＮＰ、に位置
決めされたところで、第６図に示すシリンダ４５の上側
の給排油口４５ａを介してシリンダ４５内に作動油を供
給することにより、第４図に示す係合位置Ｐ３に位置決
めされた状態のピストン４６を図中下方、即ち矢印り方
向に距１１Ｌ２だけ移動させる。すると、ピストン４６
はシャフト５０と共に離反位置Ｐ４に位置決めされる。

この際、ピストン４６及びシャフト５０が離反位１１Ｐ
４に位置決めされたか否かは、シリンダ４５にＺ形プレ
ート５２を介して設けられた図中下側の位置センサ５５
及びピストン４６のドック４６ａにより検知することが
出来る。こうして。

回転力断続装置４３のピストン４６及びシャフト５０が
離反位置Ｐ４に位置決めされると、シャフト５０に装着
されたピニオン５６はラック２６から下方に抜けて、こ
れ等ピニオン５６、ラック２６間のそれまでの噛合状態
は解除される。こうして、第２図に示す待機位ＩｗＰ、
即ちＹ軸方向における待機基準位置ＷＳＰに位置決めさ
れた第１テーブル９Ａのラック２６と回転力断続装！！
４３のピニオン５６との噛合状態が解除されたところで
、移送装置２５を用いてストック台１９を第２図下方、
即ち矢印Ｆ方向に距＠Ｌ７だけ移送する６すると、スト
ック台１９は第２基準位置Ｓ　Ｙ　Ｐ。

に位置決めされ、その結果、第１テーブル９Ａは、図中
二点鎖線で示すように、第２段取り位置ＡＰ２に位置決
めされると共に、第２テーブル９Ｂは待機基準位ｍｗｓ
ｐに位置決めされ、ここで加工済みワークを搭載した第
１テーブル９Ａの加工部２側からテーブルストッカ３側
へのアンロード動作が終了する。

こうして、加工済みワークを搭載した第１テーブル９＾
のテーブルストッカ３側へのアンロード動作が終了した
ところで、上述のアンロード動作と逆の手順により、次
に加工すべきワークの載置された第２テーブル９、を加
工部２側にロードする。

即ち、まず、第６図に示すシリンダ４５の下側の給排油
口４５ｂを介してシリンダ４５内に作動油を供給して、
ピストン４６をシャフト５ｏと共に離反位置Ｐ４から係
合位置Ｐ３に移動させる。

すると、シャフト５０に装着されたピニオン５６は、第
２図に示す待機基準位ｚｗｓｐ、即ち加工部２側のガイ
ドレール６．６の図中左側に位置決めされた第２テーブ
ル９ＩＩのラック２６の図中右端部に噛合する。

こうして、ピニオン５６が待機位置ｗＰに位置決めされ
た第２テーブル９Ｂのラック２６に噛合したところで、
前記テーブル駆動モータによりボールネジ３０を軸心Ｃ
ＴＩを中心として矢印Ｍ、方向に回転させる。すると、
それまで第２図に示す第２基準位置ＮＰ、に位置決めさ
れていたナツト２７は複数個のローラ５７上を図中左方
、即ち矢印Ａ方向に移動すると共に、ボールネジ３゜の
回転力は第４図に示す駆動ｍ構３４を介して前記第２テ
ーブル９１に伝達されて、該第２テーブル９１は第２図
に示すガイドレール２２．２２．６．６に沿って図中右
方である矢印Ｂ方向に活動する。

こうして、第２図に示す待機位置ｗＰに位置決めされた
第２テーブル９！ｌが矢印Ｂ方向に距離Ｌ４だけ摺動し
たところで、前記テーブル駆動モータの駆動を停止して
ボールネジ３ｏの軸心ＣＴｌを中心とした矢印Ｍ工方向
の回転動作を停止させる。すると、ナツト２７は前記第
１基準位ＭＮＰ１に位置決めされると共に、第４図に示
す駆動機４ｉＩ３４を構成する回転力伝達装置３５のシ
ャフト３９及び回転力断続装置４３のシャフト５ｏの回
転動作が停止する。すると、回転方断続装Ｗ４３のシャ
フト５０にピニオン５６、ラック２６を介して連結され
た第２テーブル９．は、それまでの第２図矢印Ｂ方向の
摺動動作を停止し５図中実線で示すように、加工部２内
の図中最左方の第１加工基準位ｇ’ｒｘｐ１に位置決め
される。

こうして、第２テーブル９Ｂが第１加工基準位置ＴＸＰ
、に位置決めされると共に、ナツト２７が第１基準位置
ＮＰ、に位置決めされると、ナット２７は第２テーブル
９Ｂに装着されたクランプ装置２９の真下に位置決めさ
れる。この状態で、前記ピストン駆動手段を駆動して、
第３図に示す開放値！Ｐ２に位置決めされた状態のクラ
ンプ装置２９のピストン２９ｅを矢印り方向に距１１Ｌ
１だけ移動させる。すると、ピストン２９ｅは噛合位置
ＰＬに位置決めされ、ピストン２９ｅの下面に装着され
たカップリング２９ｆが、その真下に位置決めされたナ
ツト２７の上面に装着されたカップリング２７ａと噛合
する。

こうして、クランプ装置！２９のカップリング２９ｆと
ナツト２７のカップリング２７ａが噛合したところで、
第６図に示すシリンダ４５の上側の給排油口４５ａを介
してシリンダ４５内に作動油を供給して、第４図に示す
回転力断続装置４３のピストン４６をシャフト５０と共
に係合位置Ｐ３から離反位置Ｐ４へ移動させる。すると
、シャフト５０に装着されたピニオン５６はランク２６
から下方に抜けて、これ等ピニオン５６、ラック２６間
のそれまでの噛合状態は解除される。

こうして、第２図に示す第工加工基準位置ＴＸＰ□に位
置決めされた第２テーブル９．Ｉのラック２６と回転力
断続袋Ｍ４３のピニオン５６との噛合状態が解除される
と、第２テーブル９Ｂはクランプ装置２９及びナツト２
７のみを介してボールネジ３０に接続された状態、即ち
元の加工体制に戻ったので、既に述べたように、工具交
換装置上６により工具マガジン１３と主軸１２との間で
工具交換を行ないつつ、主軸ヘッド１１を矢印Ｃ１Ｄ方
向（Ｚ軸方向）に移動駆動すると共に、コラム１０を矢
印Ｅ、Ｆ方向（Ｙ軸方向）に移動駆動し、更に第１加工
基準位置ＴＸＰ、に位置決めされた第２テーブル９３を
加工部２内で矢印Ａ、　Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動
して、該第２テーブル９Ｂ上に載置されたワークに対し
て所定の加工を行なっていく。

なお、上述の実施例においては、第２図及び第４図に示
すように、ナツト２７に対して着脱自在のテーブル９を
第１加工基準位１ｉＴ　Ｘ　Ｐ、と待機位置ＷＰとの間
で矢印Ａ、Ｂ方向に移動駆動し得る駆動機構３４につい
て述べたが、本発明においては、ワーク支持台としては
テーブル９に限らず、また従動部材としてはナツト２７
に限らない。

例えば、ナツト２７とテーブル９が一体的に形成されて
いると共に、該テーブル９に対して着脱自在に設けられ
たパレットが加工領域と段取り領域との間で移動駆動さ
れるパレット交換装置付き工作機械（この際、パレット
がワーク支持台となり、ナツト２７及びテーブル９が従
動部材となる。）において、当該パレットの交換に本発
明を適用することも可能である。

（ｇ）０発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、フレーム４を有し
、前記フレーム４にボールネジ３０等の駆動ネジを回転
駆動自在に設けると共に、前記フレーム４にテーブル９
等のワーク支持台を前記駆動ネジの軸心方向（例えば、
第４図矢印Ａ、Ｂ方向）に移動自在に設け、前記駆動ネ
ジにナツト２７等の従動部材を前記ワーク支持台に対し
て着脱自在なる形で螺合させた工作機械に付設されたテ
ーブルストッカ３等のワーク支持台交換装置において、
前記駆動ネジに回転力伝達装置３５を該駆動ネジの回転
力を取り出す形で接続し、前記ワーク支持台にラック２
６を該ワーク支持台の移動方向（例えば、第４図矢印Ａ
、Ｂ方向）に対して平行に設け、前記回転力伝達装置３
５にピニオン５６を、該回転力伝達装置３５により回転
駆動自在なる形で前記ラック２６に噛合・解除自在に接
続して構成したので、ワーク支持台を交換する際には、
従動部材をワーク支持台から分離すると共に、ワーク支
持台をラック２６、ピニオン５６及び回転力伝達装置３
５を介して駆動ネジに接続した状態で、該駆動ネジを回
転駆動することにより、ワーク支持台を加工領域と段取
り領域との間で移動駆動することが可能となる。その際
、当該駆動機構３４は、例えば第４図に示すように、シ
リンダ４５、シャフト３９．５０、平歯車４２゜５１等
の少数の部品を用いて簡単に構成し、フレ−ム４付近の
空きスペースに納めることが出来るので、大掛かりなパ
レット交換装置の設けられた従来の工作機械に比べて、
工作機械全体をコンパクトに仕上げることが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるワーク支持台交換装置における駆
動機構の一実施例が適用されたワーク支持台交換装置付
きマシニングセンタの一例を示す斜視図、 第２図は第１図に示すマシニングセンタの機体及びベー
ス部分を示す平面図、 第３図は第２図に示すマシニングセンタ部分のｍ−ｍ線
による断面図、 第４図は第２図に示すマシニングセンタ部分のＩＶ−Ｉ
Ｖ線による断面図、 第５図は第３図に示すマシニングセンタのカップリング
部分を示す斜視図、 第６図は第２図に示すマシニングセンタ部分の’ＶＩ−
ＶＩ線による断面図である。 ２・・・・・・工作機械（加工部） ３・・・・・・ワーク支持台交換装置 （テーブルストッカ） ４・・・・・・フレーム ９・・・・・・ワーク支持台（テーブル）２６・・・・
・・ラック ２７・・・・・・従動部材（ナツト） ３０・・・・・・駆動ネジ（ボールネジ）３４・・・・
・・駆動機構 ３５・・・・・・回転力伝達装置 ５６・・・・・・ピニオン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フレームを有し、 前記フレームに駆動ネジを回転駆動自在に 設けると共に、 前記フレームにワーク支持台を前記駆動ネ ジの軸心方向に移動自在に設け、 前記駆動ネジに従動部材を前記ワーク支持 台に対して着脱自在なる形で螺合させた工作機械に付設
   されたワーク支持台交換装置において、前記駆動ネジに
   回転力伝達装置を該駆動ネ ジの回転力を取り出す形で接続し、 前記ワーク支持台にラックを該ワーク支持 台の移動方向に対して平行に設け、 前記回転力伝達装置にピニオンを、該回転 力伝達装置により回転駆動自在なる形で前記ラックに噛
   合・解除自在に接続して構成したワーク支持台交換装置
   における駆動機構。