JPS61265234A - 工作機械 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は工作機械、特にマシニングセンタ等のワーク
載置台上の固定されたワークに対して工具側が移動しつ
つ加工する工作機械に関する０ 〔従来の技術〕 ベッド上に固定したワーク載置台上に治具を用いてワー
クを固定し、該固定したワークに対して工具（スピンド
ルヘッド）側が移動しつつ加工を行なう工作機械（マシ
ニングセンタ）では、移動自在なワーク載置台上にワー
クを取付けるタイプに比べて、ワークの安定度がきわめ
て高いことから、より高い精密度で加工が行えるという
利点があるが、反面法のような不都合がある。

すなわち、上記移動自在なワーク載置台の場合には、加
工の完了したワークと未加工のワークとの取替え時に、
加工済ワークをワーク載置台ごと移動させて、スピンド
ルヘッドから離れ、かつ作業者の容易に手の届く範囲内
の取替え作業に都合のよい位置へと持たらし、そこで治
具等の取付は取外しを行えばよいが、ベッド上固定型の
ワーク載置台の場合には上記のような処理が行えない。

また、当該固定型のワーク載置台上のワークの取替えを
行っている間中は、当然にスピンドルヘッドは加工を行
えず、作業効率の低下を招く原因となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明はベッド上固定型のワーク載置台を有し、該ワ
ーク載置台上のワークに対して移動しつつ加工する工具
ヘッドを有したタイプにおいて、上記不都合がなく、作
業効率の高い工作機械を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題を解決した、この発明に係る工作機械は、上記
タイプにおいて、ベッド上固定型のワーク載置台を少く
とも２以上の複数設けると共に、工具ヘッドを該複数の
ワーク載置台間で移動自在になし、ワーク載置台上の各
ワークに対して、１つの工具ヘッドでもって夫々個有の
加工を行えるようになしたものである。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて、この発明を横型のマシニングセ
ンタに実施した例を説明する〇第２．３図は、夫々当該
マシニングセンタ（ＭＣ）の全体平面図、全体側面図で
あり、床上に固定設置した前方ベッド（１ａ）上には２
基のワーク載置台（２１（３１が設けてあり、後方ベッ
ド（１ｂ）上には上記ワーク載置台（２＋（３１上の各
ワーク（Ｗ）に対して左右（Ｘ軸）、上下（Ｙ軸）、奥
行き（Ｚ軸）方向Ｉこ沿って移動する工具ヘッドとして
の主軸スピンドル（４）を備えた移動コラム（５）が載
設しである。

つまり、この実施例では後方ベッド（１ｂ）上の左右（
Ｘ軸）方向に沿って延びるレール（６）上で移動自在に
なした移動ベース（７）上に、奥行き（Ｚ軸）方向に移
動自在に移動コラム（５）を設けてあり、該移動コラム
（５）前面に設けた昇降自在なブロック（８）上に主軸
スピンドル（４）を支持せしめである。

（９）は移動ベース（７）の移動駆動用のＸ軸方向に延
設したボールねじ、（１１Ｘ１２）（１３）は夫々Ｘ軸
方向のレール（６］、Ｙ軸方向のレール（１４）、Ｚ軸
方向のレール（１５）を保護する蛇腹カバーである。

また、（１６）は移動コラム（５）の側面に設けた工具
マガジンであり、該工具マガジン（１６）　ｋの工具（
Ｔ）と主軸スピンドル（４）上の工具（Ｔ）との工具交
換装置（１７）が、該工具マガジン（１６）の前側角部
に設けである。なお、この例のワーク載置台（２１（３
）はワーク（Ｗ）の四面が加工できるように、垂直軸（
１８）まわりではインデックス回転できるようになって
いる。（１９）は該マシニングセンタの三方を囲むスプ
ラッシュガードであり、前面の略半分は第４図示のよう
なスライド開閉ドア（２１Ｘ２２）になしてあって、前
記ベッド（１ａ）上中央に衝立（２３）を立設すれば、
両方のドア（２１Ｘ２２）を閉じた第２図示の状態では
スプラッシュガード（１９）内が左右側々の加工ゾーン
（２４Ａ８２４Ｂ）に２分割されるよう１ζなっている
。

また、このドア（２１）（２２）のいずれかを開けば、
当該加工ゾーン（２４Ａ８２４Ｂ）内のワーク載置台Ｃ
）（３）上のワーク（Ｗ）へと作業者が直接アクセスす
ることができるようになっているが、該ドア（２１Ｘ２
２）の開閉感知用ドアスイッチ（２５Ｘ２６）は特に次
のようにして取付けである。

すなわち、第４図示のように各ドア（２１Ｘ２２）のド
ア袋を構成するスプラッシュガード（１９）前面の入口
側内部にリミットスイッチ（２５Ｘ２６）を設け、ドア
（２１Ｘ２２）にはその幅方向に沿って延び、上記リミ
ットスイッチ（２５Ｘ２６）を押す平坦部（２７ａ）と
ドアの最奥部でリミットスイッチ（２５）（２６）を戻
す屈曲端部（２７ｂ）とを形成した長尺のドッグ（２７
）を設けてあり、各リミットスイッチ（２５Ｘ２６）が
ドッグ（２７）に押されてＯＮ状態（第４図右側の状態
）であれば後述の制御装置へとドア開信号が発せられ、
各リミットスイッチ（２５Ｘ２６）上に上記屈曲端部（
２７ｂ）が位置してＯＦＦ状態（第４図左側の状態）に
なればドア閉信号が発せられるようになっている。（２
９）は前記ワーク載置台（２１（３）のインデックス回
転の操作ボタンを備えた手許操作盤である。

上記リミットスイッチ（２５Ｘ２６）はスプラッシュガ
ード（１９）内に隠れ外部に露出していないので、ドア
が開いたままの状態で作業者が該スイッチに触れ、故意
又は過失によりドア閉信号を誤って発することが不可能
であるからきわめて安全性が高い。

また、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の各レール（６）（１４Ｘ
１５）に沿ってリミットスイッチが、前記移動ベース（
７）、移動コラム（５）、昇降ブロック（８）には夫々
ドッグが設けてあり、夫々の位置を検出できるようにな
っている。

すなわち、第１図示のように、Ｘ軸方向のレール（６）
に沿った前記ワーク載置台（２１（３１（２点鎖線図示
）相当位置の２箇所に、夫々の加工ゾーン（２４Ａ８２
４Ｂ）用のリミットスイッチ（３１ＡＸ３１Ｂ）が設け
であると共に、前記移動ベース（７）の前面には該リミ
ットスイッチ（３１ＡＸ３１Ｂ）に係合する左右１と細
長いドッグ（３２）が設けてあり、いずれのリミットス
イッチ（３１ＡＸ３１Ｂ）がＯＮするかによって主軸ス
ピンドル（４）の存在位置、つまり移動コラム（５）が
どちらの加工ゾーン（２４Ａ）（２４Ｂ）に存在するか
が検知できるようになっている。

また、Ｚ軸方向のレール（１５）に沿っては最奥位置に
原点検出用のリミットスイッチ（３３）が、移動コラム
（５）底面に該リミットスイッチ（３３）に係合するド
ッグ（３４）が取付けてあり、同様にＹ軸方向のレール
（１４）に沿ってはリミットスイッチ（３５）が、昇降
ブロック（８）には該リミットスイッチ（３５）に係合
するドッグ（３６）が取付けである。

第２図における（３７）は制御盤、（３８）は操作パネ
ルである。

次に、上記実施例のマシニングセンタについて動作を説
明する。

すなわち、最初は両方のゾーン（２４Ａ）（２４Ｂ）の
ワーク載置台（２１（３１に夫々ワーク（Ｗ）を治具で
もって取付けておき（各台（２１（３）上のワークは同
一物であってもよいし、異ったものであってもよい）、
いずれか一方の加工ゾーン（２４Ａ）のワーク（Ｗ）を
、主軸スピンドル（４）に次々と取付は換えた工具（Ｔ
）でもって所定のプログラム通りの加工を行い、該一方
のワークの加工が完了したならば、次に他方のゾーン（
２４Ｂ）のワーク（′Ｗ）の加工を行う。

この主軸の移動の際、ゾーン（２４Ａ）（２４Ｂ）間に
は前記のように仕切りの衝立（２３）が立設しであるの
で、移動コラム（５）は一旦奥方向へ後退してから移動
する。そして、主軸スピンドル（４）が他方の加工ゾー
ン（２４Ｂ）へと移動した後、加工が完了したワーク（
Ｗ）側のドア（２１）を開き、当該ワーク載置台（２）
上の加工完了ワーク（Ｗ）を取外して新たに未加工のワ
ークを取付けるのであり、以後同様にして主軸スピンド
ル（４）が他方の加工ゾーン（２４Ａ）または（２４Ｂ
）に移動後、前段階で加工の完了しているワーク（Ｗ）
を取外すという操作を繰り返すのであるが、他方の加工
ゾーン（２４Ａ）または（２４Ｂ）へと移動した主軸ス
ピンドル（４）は移動後直ちに切削等の加工を開始して
も、加工ゾーン（２４ＡＸ　２４Ｂ）間は前記仕切り衝
立（２３）によって遮へいされているので、他方側でワ
ーク（Ｗ）の取付替え作業を行っている作業者にクーラ
ント、切粉等が飛散して付着するといった支障がなく、
シかも、一方ゾーン（２４Ａ）または（２４Ｂ）でのワ
ーク加工中に他方ゾーン（２４Ｂ）まｔ：　ハ（２４Ａ
）のワーク取付替え作業を完了しておけば、当該一方ゾ
ーン（２４Ａ）または（２４Ｂ）での加工が完了したな
らば直ちに主軸スピンドル（４）を他方ゾーン（２４Ｂ
）または（２４Ａ）へと移動し、当該他方ゾーン（２４
Ｂ　）または（２４Ａ）でのワーク加工を直ちに開始で
きて実質的に加工休止時間をなくすことができる。

次に、上記ワーク取換時の動作についての各ドア（２１
Ｘ２２）　、リミットスイッチ等の関連、操作パネル（
３８）等の操作について具体的に説明する０ すなわち、前記制御盤（３７）内にはＮＣ装置（４１）
とプログラマブルコントローラ（以下略してＰＣと称す
）（４２）とその他強電関係制御回路が装備されており
（第５図）、−右側（２４Ａ）の新たな未加工ワークの
取付作業が完了すると、作業者は当該ゾーン（２４Ａ）
側のドア（２１）を閉じると共に操作パネル（３８）の
「準備完了」の押釦（４３）を押す。

すると、前記リミットスイッチ（２５）からのＯＦＦ　
信号（４４）、つまりドア閉信号と押釦（＝１３）のＯ
Ｎ信号（４５）とがＡＮＤ回路を経てｐ　ｃ　（＝１２
）薔ζ入力され、該ＰＣ（４２）ではＮＣ装置（４１）
からの他方側（２４Ｂ）のワークの加工完了信号■を待
って、該信号■を受信すれば直ちにＮＣ装置（４１）側
へ次の動作開始、つまり移動コラム（５）の一方側ゾー
ン（２４Ａ）への移動動作開始を指令発信し■、該信号
■により、ＮＣ装置（４１）は所定の主軸移動動作信号
■を当該プログラムブロックによってマシニングセンタ
（ＭＣ）へ発スル。

また、この軸移動動作、つまり主軸スピンドル（４）の
他方側ゾーン（２４Ｂ）から一方側ゾーン（２４Ａ）へ
の移動は、前記Ｚ軸に沿った原点検出リミットスイッチ
（３３）からのＯＮ信号、つまり主軸スピンドル（４）
が前記仕切り衝立（２３）を回避するに充分の奥行き位
置にあることを条件にして行われることは前述の通りで
ある。

そして、上記主軸スピンドル（４）の一方側ゾーン（２
４Ａ）への移動がＮＣ装置（４１）からの軸移動プログ
ラムにより完了すると、マシニングセンタ（ＭＣ）の前
記ゾーン確認用リミットスイッチ（３１Ａ）からのＯＮ
信号■がＰＣ（４２）に入力されるＯ 該ＯＮ信号■、つまり移動コラム（５）の加工ゾーン切
換が完全に行われたことを条件として、Ｐ　Ｃ（４２）
は次にＮＣ装置（４１）へと次の動作、つまり加ニスタ
ートを発信■し、該信号■により、ＮＣ装置（４１）は
次のブロックのプログラムに基いて当該ゾーン（２４Ａ
）でのワーク加工をマシニングセンタ（ＭＣ）に開始さ
せる。

上記信号■〜■はいずれも、順に発信されることによっ
て初めて次の信号が発信され、いずれかの信号が発信さ
れなければマシニングセンタ（ＭＣ）はその時点で停止
する。

したがって、移動先のドア（２１）または（２２）の閉
信号およびゾーン切換が完全に行われたことがリミット
スイッチ（３１ＡＸ３１Ｂ）により検出されて初めて、
主軸回転等の加工動作が開始されるので、ドア（２１）
または（２２）が開いたままの状態の加工ゾーン（２４
ＡＸ２４Ｂ）側で不測に主軸回転等夕にこの発明を実施
したが、他の型のマシニングセンタ、プラノミラー等の
工作機械にも実施可能であり、ワーク載置台の数を３個
以上の複数個になすことも、上記実施例から容易に実、
施可能であることが明らかであろう。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、この発明に従った工作機
械では、上述のタイプにおいて、固定型ワーク載置台を
少くとも２以上の複数設けると共に、工具ヘッドを該複
数のワーク載置合間で移動自ｉくしたので、治具等を用
いてワーク取換時に工具ヘッドが邪魔になることなく、
しかもワーク取付替え時にも他の加工ゾーンへ移動して
いる工具ヘッドで他のワークの加工が行え作業効率がき
わめて高い。

また、ワーク載置台がベッド上固定型であるので、冒述
した高い精密度で加工が行えるという本来の長所ももち
ろんそのまま有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従ったマシニングセンタした正面図
、第２図は同じくマシニングセンタの全体平面図、第３
図は同側面図、第４図は同正面図、第５図はマシニング
センタ、制御盤および操作パネルとの関係を示した説明
ブロック図である。 （ｉａＸｌｂ）−ベラＦ　、　　　（２）（３１−ワー
ク載置台、（４）・・・主軸スピンドル（工具ヘッド）
、（５）・・・移動コラム、　　　（６）・・・レール
、（７）・・・移動ベース、　　（２４ＡＸ２４Ｂ）・
・・加工ゾーン、（ＭＣ）−：マシニングセンタ、　　
（Ｗ）・・・ワーク、（Ｔ）・・・工具。 ？１２　　図 Ｒ 亮３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベッド上固定型のワーク載置台を有し、該ワーク載置台
   上のワークに対して移動しつつ加工する工具ヘッドを有
   した工作機械であって、上記ワークの載置台を少くとも
   ２以上の複数設けると共に、上記工具ヘッドを該複数の
   ワーク載置台間で移動自在になしたことを特徴とする工
   作機械。