JPWO2008050912A1 - ワーク授受装置を備えた工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特開2001−205536号公報(JP−A−2001−205536)は、ワークストッカから未加工ワークを取り出して旋盤の主軸のチャックに供給するローダを備えたワーク供給装置を開示する。ローダは、旋盤及びワークストッカの上方に水平に架設されたガイドレールと、ガイドレールに沿って主軸軸線方向及び垂直方向に移動可能なローダアームと、ローダアームの下端に設置されたローダヘッドとを備える。ローダは、主軸のチャックから加工済みワークを抜き取ってワークストッカに搬出することもできる。ローダヘッドに、未加工ワークと加工済みワークとをそれぞれに把持可能な一対のハンドを設けることも、記載されている。
主軸のチャックに対するワークの受け渡し(transfer)に際しては、ワークの加工を終えた刃物台をワーク加工位置から後退させた後、まず、第1のハンドに未加工ワークを把持して主軸上方に待機していたローダアームが下降して、第2の空のハンドをワーク加工位置でチャックに対向配置する。そして、第2ハンドが、主軸軸線方向(Z軸方向)へ往復移動して、加工済みワークを把持するとともにチャックから抜き取る。次いで、ローダアームが僅かに下降して、未加工ワークを把持した第1のハンドをワーク加工位置でチャックに対向配置し、第1ハンドがZ軸方向へ移動して未加工ワークをチャックに装着する。
同様の構成を有するローダは、特開平11−197905号公報(JP−A−11−197905)にも開示されている。
また、特開2004−314204号公報(JP−A−2004−314204)は、旋盤等の加工機へワークを供給及び排出するローディング装置において、ローディング装置のアーム先端部に設けたクランプ装置の把持爪に揺動機構を設け、加工機内にローディング装置が前進又は後退する際に、クランプ装置の把持爪がワークに干渉しないようにした構成を開示する。
従来の工作機械は、ワークが装着される主軸の前方に、ワークの受け渡し作業を行うための空間を確保している。一方、工作機械は、刃物台やガイドブッシュ等を支持する構造物が、主軸先端の近傍位置に配置される構成を有する場合がある。主軸先端の近傍位置に構造物が配置されている場合、構造物が障害となって、ワークの受け渡し作業を行うための空間を主軸前方に確保できず、工作機械にワーク授受装置を装備することが困難である。
本発明の他の目的は、主軸先端の近傍位置に構造物が配置された工作機械の主軸に対し、ワークを受け渡すためのワーク授受方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明はその一態様として、工作機械であって、ワークが装着されるワーク装着部を有する主軸と、主軸に近接して配置される構造物と、主軸を、構造物に接近する方向及び構造物から離れる方向へ移動させることができる主軸移動機構と、主軸のワーク装着部に対しワークを受け渡すためのワーク授受装置とを具備し、ワーク授受装置は、ワーク装着部に対向する授受位置でワークを解放可能に支持できる支持部を備え、主軸移動機構は、ワーク装着部と構造物との間に、支持部がワークを授受位置で支持できる空間を形成するための退避ストロークを有する、工作機械を提供する。
上記構成を有する工作機械では、主軸移動機構は、主軸に装着されたワークを加工するために主軸を主軸の軸線方向へ移動させる加工ストロークを有し、退避ストロークが、加工ストロークの軸線方向への延長線上に定められている構成とすることができる。
本発明の他の態様によれば、工作機械であって、ワークが装着されるワーク装着部を有する主軸と、主軸に近接して配置されるとともに、ワーク装着部に装着したワークを心出し支持できるガイドブッシュを脱離可能に備える構造物と、主軸と構造物とを、相互接近方向及び相互離反方向へ相対移動させることができる移動機構と、ワーク装着部に対しワークを受け渡すためのワーク授受装置とを具備し、ワーク授受装置は、ワーク装着部に対向する授受位置でワークを解放可能に支持できる支持部を備え、移動機構は、ワーク装着部と構造物との間に、支持部がワークを授受位置で支持できる空間を形成するための、主軸と構造物との相対移動ストロークを有する、工作機械が提供される。
本発明のさらに他の態様は、ワークが装着されるワーク装着部を有する主軸と、主軸に近接して配置される構造物とを具備する工作機械で、ワーク装着部に対しワークを受け渡すワーク授受方法であって、ワーク装着部に対向する授受位置でワークを解放可能に支持できる支持部を備えたワーク授受装置を用意することと、主軸を構造物から離れる方向へ移動させて、ワーク装着部と構造物との間に、支持部がワークを授受位置で支持できる空間を形成することと、ワーク装着部と構造物との間に形成された空間で、支持部とワーク装着部との間のワーク授受を行うことと、を含むワーク授受方法を提供する。
本発明のさらに他の態様は、ワークが装着されるワーク装着部を有する主軸と、主軸に近接して配置されるとともにワーク装着部に装着したワークを心出し支持できるガイドブッシュを脱離可能に備える構造物とを具備する工作機械で、ワーク装着部に対しワークを受け渡すためのワーク授受方法であって、ワーク装着部に対向する授受位置でワークを解放可能に支持する支持部を備えたワーク授受装置を用意することと、主軸と構造物とを相互離反方向へ相対移動させて、ワーク装着部と構造物との間に、支持部がワークを授受位置で支持できる空間を形成することと、ワーク装着部と構造物との間に形成された空間で、支持部とワーク装着部との間のワーク授受を行うことと、を含むワーク授受方法を提供する。
図1は、本発明の一実施形態による工作機械を概略で示す正面図、
図2は、図1の工作機械の概略平面図、
図3は、図1の工作機械におけるワーク加工中の状態を概略で示す正面図、
図4A〜図4Cは、図1の工作機械で遂行される本発明に係るワーク授受方法の未加工ワーク供給手順を例示する概略正面図、
図5は、図1の工作機械で遂行される本発明に係るワーク授受方法の一ステップを例示する概略正面図、
図6A〜図6Dは、図1の工作機械で遂行される本発明に係るワーク授受方法のワーク受け渡し手順を例示する概略拡大正面図、
図7は、本発明の他の実施形態による工作機械を概略で示す正面図、
図8は、図7の工作機械におけるワーク加工中の状態を概略で示す正面図、及び
図9は、本発明のさらに他の実施形態による工作機械を概略で示す平面図である。
図面を参照すると、図1〜図3は、本発明の一実施形態による工作機械10を概略で示す。工作機械10は、自動旋盤の構成を有し、機台であるベッド12と、主軸14を収容する主軸台16とを備えている。主軸台16は主軸14を回転自在に支持し、図示しない駆動機構により主軸14が軸線14aを中心に回転駆動される。主軸14の前端(図で左端)部分には、内部に、ワーク(例えば粗形材)Wを装着するためのチャック機構(図示せず)が設けられている。
チャック機構は、主軸14の前端面14bに軸線14aに沿って位置するワーク挿入孔を有し、このチャック機構により、主軸14の前端にワーク装着部18が形成されている。ワークWは、主軸14の前方(図で左方)からワーク挿入孔に挿入され、少なくとも被加工部分が主軸14の前端面14bから前方へ突出した状態で、チャック機構により主軸14に一体回転可能に固定される。
主軸台16は、スライドユニット20を介して、ベッド12に、軸線14aに沿った方向(Z軸方向)へ往復移動自在に搭載される。主軸14は、主軸台16のZ軸移動に伴い、主軸台16と一体的にZ軸方向へ移動する。主軸14は、ワーク装着部18にワークWを装着して回転するとともに、必要に応じて主軸台16と一体的にZ軸方向へ移動する。
ベッド12上には、主軸台16の前方に、例えば刃物台22やガイドブッシュ(図示せず)を備えることができる構造物として、支持台24が設置される。図示実施形態では、支持台24の前面(図で左面)24aに、ワークWの加工用の工具26を保持した刃物台22が、前面24aに沿って移動可能に設けられている。
支持台24には、例えばガイドブッシュを脱離可能に取り付けることが可能な空洞部24bが設けられる。空洞部24bに何も取り付けられていないガイドブッシュレスの状態では、図3に示すように、主軸台16がスライドユニット20によって前方(図で左方)に移動して、主軸14が支持台24の空洞部24bを貫通し、ワークWの被加工部分が支持台24の前方(図で左方)の加工エリアに配置される。
工作機械10では、上記のようにワークWを配置した状態で、主軸14のZ軸移動や刃物台22による工具26の移動によって、工具26が加工エリアで、主軸14と一体的に回転するワークWを加工する。ワークWの加工の際、刃物台22や支持台24は主軸14の前方側に近接する。
スライドユニット20は、ベッド12の上で主軸14を、支持台24に接近する方向及び支持台24から離れる方向(図示実施形態ではいずれもZ軸方向)へ、直線的に移動させることができる主軸移動機構を構成する。スライドユニット20は、ワークWを加工するために主軸14をZ軸方向へ移動させる主軸移動ストローク(本願で加工ストロークと称する)M(図3)を有する。
工作機械10は、ベッド12の上方に、ワークWを支持して搬送するとともにワーク装着部18に対しワークWを受け渡すためのワーク授受装置28を備える。ワーク授受装置28は、主軸台16の上方で軸線14aに平行な方向へ延設されるガイドレール30と、ガイドレール30に設置されるアーム32と、アーム32の下端に設置されるチャック34とを備える。ワーク授受装置28は、ベッド12の後方(図で右方)に位置するワーク置場36から未加工のワークWを搬入してワーク装着部18に供給したり、ワーク装着部18から加工済みのワークWを回収してワーク置場36に搬出したりすることができる。
ガイドレール30は、例えばワーク置場36から立設される支柱36aに固定的に支持されて、支持台24の後方で、主軸台16よりも上方かつ支持台24の上端よりも下方の位置に配置される。アーム32は、ガイドレール30に沿って軸線14aに平行な水平方向(矢印H)へ往復移動できるとともに、ガイドレール30上の所定位置で軸線14aに直交する鉛直方向(矢印V)へ往復移動できるように、ガイドレール30に取り付けられる。チャック34は、ワークWを把持する把持姿勢とワークWの把持を解除する把持解除姿勢との間で、姿勢の切換え(開閉動作)が可能な構造を有する。
ガイドレール30上で上限位置に置かれたアーム32が、ガイドレール30に沿って前後(図で左右)方向Hへ移動することにより、チャック34は、主軸台16の上方に形成された搬送空間A(図1)を、前後方向Hへ自由に移動できる。したがってワーク授受装置28は、チャック34がワークWを支持した状態で、アーム32が搬送空間Aを前後に移動することにより、ワークWを、ワーク置場36の上方位置とベッド12上の支持台24の近傍の待機位置との間で搬送することができる。
ワーク授受装置28は、後述するように、チャック34がワークWを支持した状態で、アーム32が、主軸14と支持台24との間に形成される空間S(図1)を上下方向Vへ移動することにより、ワークWを、上記待機位置と、ワーク装着部18に対向する授受位置との間で移送することができる。
このように、図示実施形態によるワーク授受装置28では、チャック34が、ワークWを解放可能に支持する支持部を構成し、ガイドレール30及びアーム32が、ワークWを上記授受位置で支持するようにチャック34を位置決めする位置決め部を構成する。アーム32の前後及び上下移動とチャック34の開閉動作とは、図示しないコントローラによって制御される。
工作機械10は、スライドユニット20とワーク授受装置28との作動により、ワーク装着部18とチャック34との間で、ワークWの受け渡しを行うことができる。スライドユニット20は、ワークWを加工するために主軸14をZ軸移動させる前述した主軸移動機能に加えて、ワークWの受け渡しに際して主軸14をZ軸移動させる主軸移動機能を有している。
上記した両機能を実現するために、スライドユニット20は、前述した加工ストロークM(図3)と、主軸台16を後方(図で右方)に移動させて、主軸14の前端面14bが支持台24から後方に離隔した退避位置に主軸台16を配置する、ワーク授受のための主軸移動ストローク(本願で退避ストロークと称する)T(図1)とを備えている。図示実施形態では、スライドユニット20の退避ストロークTは、加工ストロークMの軸線14aに沿った方向への延長線上に定められている。
主軸14の前端面14bを、支持台24から後方へ退避ストロークTに対応する距離だけ離隔した位置に配置することにより、主軸14の前端面14bと支持台24との間に、所定寸法の空間Sが形成される。空間Sは、チャック34がワークWを授受位置で支持できる寸法を有する。
以下、図4A〜図4Cを参照して、工作機械10において遂行される本発明の一実施形態によるワーク授受方法を説明する。なお本願において、「授受(受け渡し)」という用語は、主軸14のワーク装着部18に対するワークWの供給及び回収の、少なくとも一方の動作を含むものとする。
まず、図4Aに示すように、主軸14にワークWが装着されていない状態で、スライドユニット20により主軸台16を後方の退避位置Rに移動させて、主軸14と支持台24との間に前述した空間Sを形成する。他方、ワーク授受装置28のアーム32を、ガイドレール30の後方所定位置で、ワーク置場36(図1)に向けて下降させ、チャック34を開閉動作させて、ワーク置場36(図1)から未加工のワークWを取り出して把持させる。
次に、図4Bに示すように、アーム32を上昇させた後、ガイドレール30に沿って前方へ移動させて、ワークWを搬送空間A内で搬送する。そして、支持台24に近接する前方所定位置でアーム32を停止させ、ワークWが搬送空間A内の待機位置P1に配置される位置にチャック34を位置決めする。待機位置P1は、空間Sの上方に設定されている。
次に、図4Cに示すように、アーム32を下降させ、チャック34に支持したワークWが、待機位置P1から下方へ移送されて前述した授受位置P2に配置されるように、チャック34を空間S内で位置決めする。待機位置P1と授受位置P2とは、鉛直方向へ所定の直線距離だけ離れた相対位置関係にある。授受位置P2に配置されたワークWは、ワーク装着部18のワーク挿入孔に対し、軸線14a(図1)に沿った方向で対向した状態に置かれる。
次に、チャック34が授受位置P2にワークWを支持した状態(図4C)で、スライドユニット20の駆動により主軸台16を前方へ所定距離だけ移動させる。これによりワークWは、少なくとも被加工部分が主軸14から外方へ突出した状態で、ワーク装着部18のワーク挿入孔に挿入される。このようにスライドユニット20は、授受位置P2でワークWを支持したチャック34とワーク装着部18との間でワークWを受け渡すために主軸14を軸線方向へ移動させる主軸移動ストローク(本願で授受ストロークと称する)を有する。ワークWのワーク挿入孔への挿入は、チャック34の後方移動により、又は主軸台16の前方移動とチャック34の後方移動との組み合わせにより行うこともできる。
ワークWがワーク装着孔に挿入された状態で、図示しないチャック機構を作動してワークWを把持することにより、ワークWをワーク装着部18に固定して装着する。そしてチャック34によるワークWの支持を解除することにより、チャック34とワーク装着部18との間でのワークWの受け渡しが完了し、ワークWが主軸14に供給される。その後、空のチャック34と共にアーム32を上昇させ、主軸台16をZ軸方向へ前進させてワークWを前述した加工エリアに配置することで、ワークWを加工することができる。
上記構成により、工作機械10が刃物台22やガイドブッシュ等を支持台24に設置した構成のままで、ワークWの受け渡し作業を行うための空間Sを主軸14の前方に容易に確保することができる。その結果、主軸14の前方に近接して配置される刃物台22や支持台24が妨げになることなく、空間S内で、チャック34と主軸14との間でワークWの授受を円滑かつ正確に実行することができる。
また、支持台24や刃物台22の構成とは無関係に、ワーク授受のための空間Sを必要に応じて形成できるので、比較的大型の工具26や複数かつ多種類の工具26を刃物台22に取り付けて、工作機械10の加工効率を向上させることができる。
特に、前述したように工作機械10がガイドブッシュレスタイプの場合、支持台24を、ガイドブッシュの装着ができないゲート状に構成することもできる。
さらに、図示実施形態では、ワーク授受のための空間Sが、支持台24を挟んで工具26によるワーク加工エリアの反対側に形成されるから、例えばワーク加工中に次のワークを待機位置P1で待機させる場合に、オイル飛散防止シャッタ等を設けることなく、待機中のワークが加工用のオイル等によって汚染されることを防止できる。
また、図示実施形態では、ワークWの加工のために主軸14を軸線方向へ移動させるスライドユニット20の主軸移動ストロークを延長することで、スライドユニット20を、ワーク授受用の空間Sを形成するための主軸移動機構として兼用する構成としたから、ワーク授受のための専用の主軸移動機構を追加する必要が無く、工作機械10の構造の複雑化を防止できる。
上記した工作機械10及びワーク授受方法は、主軸14へのワークWの供給が完了した後、直ちにアーム32を後方へ移動させて、ワーク置場36から次に加工を行うワークW′をチャック34に支持させ、アーム32を前方へ移動させて、ワークW′を待機位置P1で支持するようにチャック34を位置決めすることができる(図5参照)。このような構成によれば、主軸14に装着したワークWの加工中、或いは加工完了後の主軸台16の退避位置R(図4A)への移動中に、次に加工するワークW′を待機位置P1に配置して、主軸台16の退避移動の終了時点では次のワークW′が既に待機位置P1で待機している状態を実現できるので、ワーク加工工程のサイクルタイムの増加を防止できる。
待機位置P1は、ワーク加工中の主軸台16の上方に位置するように空間Sの上方に設定されているから、待機中のワークW並びにアーム32及びチャック34と主軸台16との相互干渉を防止できる。ワークWの加工が完了すると、主軸14から加工済みのワークWを例えば排出トレイ(図示せず)等に排出した後に、前述したように主軸台16を退避位置R(図4A)へ移動させて主軸14の前方に空間Sを形成する。空間Sを形成した直後に、既に待機位置P1で待機している未加工のワークW′を、前述したアーム32の下降により授受位置P2に配置することができるので、短時間で次のワークW′の加工を開始でき、加工効率が向上する。
上記した工作機械10及びワーク授受方法は、ワークWの加工完了後、ワーク授受装置28によって、加工済みのワークWを主軸14から回収することができる。この場合、加工済みのワークWを主軸14のワーク装着部18に装着したままで、主軸台16を退避位置R(図4A)に移動させて主軸14の前方に空間Sを形成する。そしてアーム32をガイドレール30上で前方位置に配置するとともに空間S内に下降させ、空のチャック34を、授受位置P2にあるワークWを支持可能な位置に位置決めする。チャック34が位置決めされた状態で、主軸台16を前進させて、主軸14に装着したワークWを授受位置P2に配置するとともに、チャック34を開閉動作させて、主軸14に固定的に装着されたままのワークWをチャック34に把持させる。
次に、チャック34がワークWを支持した状態で、ワーク装着部18のチャック機構によるワーク固定を解除し、主軸台16を後方へ移動させる。これにより、加工済みのワークWが、ワーク装着部18からチャック34に持ち替えられて、ワークWが主軸14から回収される。なおワークWの主軸14からの回収は、チャック34の前方移動により、又は主軸台16の後方移動とチャック34の前方移動との組み合わせにより行うこともできる。その後、チャック34がワークWを支持したアーム32を移動させることにより、加工済みのワークWをワーク置場36に搬出することができる。
上記したワーク回収作業においては、主軸台16の退避によって加工済みワークWを装着した主軸14の前方に空間Sが形成されるまでの間に、予めガイドレール30上でアーム32を前方に移動させて、ワークWを待機位置P1で支持する位置にチャック34を位置決めしておくことが、加工工程のサイクルタイムを削減する観点で有利である。
なお、ワークWの受け渡し時にワークWを支持したチャック34を後方または前方に移動させると、比較的大きなワークWの振動が発生する場合がある。主軸台16のみを前述した授受ストロークで移動させることによって、ワークWの振動を抑制して、チャック34とワーク装着部18との間でワークWを円滑に受け渡すことができる。
上記した工作機械10及びワーク授受方法は、ワークWの加工完了後、ワーク授受装置28が主軸14に対し、加工済みのワークWの回収及び未加工のワークW′の供給を、短時間で連続して行うことができる。図6Aに示すように、ワーク授受装置28は、主軸14のワーク装着部18から回収される加工済みのワークWとワーク装着部18に供給される未加工のワークW′とを、それぞれ把持可能な一対のチャック34によって、ワークを解放可能に支持する支持部を構成することができる。図示の例では、一対のチャック34が鉛直方向へ並んで配置されている。
この構成では、まず図6Aに示すように、加工済みのワークWを主軸14に装着したままで主軸台16を退避位置Rに移動させて、主軸14と支持台24との間に前述した空間Sを形成する。他方、上側の第1のチャック34に、ワーク置場36(図1)から取り出した未加工のワークW′を支持させた状態で、アーム32をガイドレール30の前方に移動させ、未加工のワークW′が待機位置P1に配置される位置に一対のチャック34を位置決めする。
次に、図6Bに示すように、アーム32を空間S内に下降させて、下側の第2の空のチャック34を、授受位置P2にある加工済みワークWを支持可能な位置に位置決めする。空の第2チャック34が位置決めされた状態で、主軸台16を前進させて、主軸14に装着したワークWを授受位置P2に配置するとともに、第2チャック34を開閉動作させて、主軸14に固定的に装着されたままの加工済みワークWを第2チャック34に把持させる。
次に、第2チャック34が加工済みワークWを支持した状態で、ワーク装着部18のチャック機構によるワーク固定を解除し、主軸台16を後方へ移動させる。これにより、加工済みワークWが、主軸14のワーク装着部18からワーク授受装置28の第2チャック34に持ち替えられて、ワークWが主軸14から回収される。ワークWの回収後、第1チャック34に支持された未加工ワークW′は、授受位置P2の直上に配置されている。
次に、図6Cに示すように、アーム32を下降させて、第1チャック34に支持した未加工ワークW′が授受位置P2に配置されるように、一対のチャック34を位置決めする。第1チャック34が位置決めされた状態で、主軸台16を前進させて、未加工ワークW′を主軸14のワーク装着部18に固定して装着する。そして、第1チャック34による未加工ワークW′の支持を解除することにより、第1チャック34からワーク装着部18に未加工ワークW′が受け渡され、未加工ワークW′が主軸14に供給される。
その後、図6Dに示すように、主軸台16を退避位置Rに移動させて、主軸14と支持台24との間に空間Sを形成するとともに、アーム32を上昇させて、第2チャック34に支持された加工済みワークWを待機位置P1に配置する。加工済みワークWが待機位置P1に配置された状態で、主軸台16をZ軸方向へ前進させて未加工ワークW′を前述した加工エリアに配置することで、ワークW′を加工することができる。
図7及び図8は、本発明の他の実施形態による工作機械10′を概略で示す。工作機械10′は、支持台24にガイドブッシュ38が装着されている点を除いて、前述した工作機械10と同一の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通する参照符号を付して、その説明を省略する。
工作機械10′では、比較的長尺の粗形材としてのワークWを高精度に旋削加工する目的で、支持台24の空洞部24bに、主軸14のワーク装着部18に装着したワークWを心出し支持できるガイドブッシュ38が、脱離可能に装着される。ガイドブッシュ38は、旋削加工中にワークWを被加工部位に振れが生じないように支持する公知の補助支持装置である。ガイドブッシュ38によって製品の高精度成形を実現することができる。
上記構成を有する工作機械10′も、前述した工作機械10と同様に、スライドユニット20とワーク授受装置28とが作動することにより、ワーク装着部18とチャック34との間で、ワークWの受け渡しを行うことができる。図7に示すように、退避ストロークTを有するスライドユニット20により、主軸台16を後方の退避位置Rに移動させ、ワーク装着部18と支持台24との間に、チャック34がワークWを授受位置P2で支持できる空間Sを形成する。空間Sが形成された状態で、前述のようにアーム32の移動によりチャック34を空間S内で適所に位置決めして、ワーク装着部18とチャック34との間でワークWを円滑かつ正確に受け渡すことができる。
工作機械10′でワークWを旋削加工する際は、図8に示すように、スライドユニット20により主軸台16を前進させて、主軸14に固定的に装着したワークWをガイドブッシュ38に挿入し、ワークWの被加工部分を加工エリアに配置して、ガイドブッシュ38の心出し支持作用の下で工具26によりワークWを旋削加工する。前述した加工ストロークMでスライドユニット20を作動させることにより、ワークWをZ軸方向へ送りながら加工することができる。
なお工作機械10′は、ガイドブッシュ38を支持台24から脱離した状態で、工作機械10と同様に、ワークWの加工を行うことができる(図3)。
工作機械10′は、主軸14と支持台24との間に空間Sを形成するために、スライドユニット20により主軸14を移動させる代わりに、ガイドブッシュ38を装備した支持台24を、主軸14に対して移動させるように構成できる。支持台24を移動させる場合、工作機械10′は、支持台24を主軸14に対し、破線矢印Z′で示す相互接近方向及び相互離反方向へ移動させることが可能な移動機構(図示せず)を備える。移動機構は、ワーク装着部18と支持台24との間に、チャック34がワークWを授受位置P2で支持できる空間Sを形成するための相対移動ストロークを有する。このような移動機構を設けることにより、主軸移動機構であるスライドユニット20に、退避ストロークTを追加設計する必要が無くなる。或いは、スライドユニット20と支持台24の移動機構との双方を作動させることにより、主軸14と支持台24とを相対的に移動させて、主軸14と支持台24との間に空間Sを形成する構成とすることもできる。
図9は、本発明の他の実施形態による工作機械10″を概略で示す。工作機械10″は、ワーク授受装置28のガイドレール30及びワーク置場36の配置が異なる点を除いて、前述した工作機械10と同一の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通する参照符号を付して、その説明を省略する。
前述したように工作機械10のガイドレール30は、アーム32を、軸線14aに平行な方向へ案内するように構成される。ガイドレール30を軸線14aに平行な方向に延設することにより、主軸台16の上方の空間を利用してガイドレール30を設置できる。ガイドレール30は、支持台24の後方にのみ設置すればよいから、ガイドレール30を支持台24の上端よりも下方に配置できる。ガイドレール30を支持台24の上端よりも下方に配置することにより、ワーク授受装置28の全高が削減され、比較的天井が低い工場等でも工作機械10を採用することが可能になる。また、ワークWの待機位置P1と授受位置P2との距離が短縮されるので、アーム32の鉛直方向移動を安定して行うことができる。
これに対し、図9に示す工作機械10″のガイドレール30は、アーム32を、軸線14aに交差(図では直交)する矢印H′方向へ案内するように構成される。ガイドレール30を軸線14aに直交する方向に延設することにより、ガイドレール30の全長及び搬送空間Aのワーク搬送距離を短縮できるので、ワークWの水平方向の搬送を安定化することができる。なお図示のように、工作機械10、10″においては、ガイドレール30を支持台24の上端から上方に突出するように設置することもできる。
本発明は図示構成に限定されない。例えば、主軸14と支持台24との間に空間Sを形成するための主軸移動機構として、スライドユニット20から独立した別の移動機構を設置することもできる。別の移動機構を設ける場合、主軸14を、Z軸方向ではなく軸線14aに交差する他の方向へ移動させるようにしてもよい。例えば図9に破線矢印Yで示すように、主軸14を、軸線14aに直交するY軸方向へ移動させるように構成できる。支持台24を移動させる構成の場合も、支持台24を軸線14aに交差する方向へ移動させることができる。本発明は、図示の支持台24や刃物台22に限らず、加工動作中の主軸14に近接して配置される構造物がベッド12上に設置されている工作機械に適用できる。
以上、本発明をその好適な実施形態に関連して説明したが、後述する請求の範囲の開示から逸脱することなく様々な修正及び変更を為し得ることは、当業者に理解されよう。
Claims (15)
- 工作機械であって、
ワークが装着されるワーク装着部を有する主軸と、
前記主軸に近接して配置される構造物と、
前記主軸を、前記構造物に接近する方向及び前記構造物から離れる方向へ移動させることができる主軸移動機構と、
前記主軸の前記ワーク装着部に対しワークを受け渡すためのワーク授受装置とを具備し、
前記ワーク授受装置は、
前記ワーク装着部に対向する授受位置でワークを解放可能に支持できる支持部を備え、
前記主軸移動機構は、前記ワーク装着部と前記構造物との間に、前記支持部がワークを前記授受位置で支持できる空間を形成するための退避ストロークを有する、
工作機械。 - 前記主軸移動機構は、前記主軸に装着されたワークを加工するために前記主軸を該主軸の軸線方向へ移動させる加工ストロークを有し、前記退避ストロークが、該加工ストロークの該軸線方向への延長線上に定められている、請求項1に記載の工作機械。
- 前記主軸移動機構は、前記授受位置でワークを支持した前記支持部と前記ワーク装着部との間でワークを受け渡すために前記主軸を該主軸の軸線方向へ移動させる授受ストロークを有する、請求項1に記載の工作機械。
- 前記構造物が刃物台を備える、請求項1に記載の工作機械。
- 前記構造物がガイドブッシュを備える、請求項1に記載の工作機械。
- 前記構造物は、前記ガイドブッシュを脱離可能に備え、前記工作機械は、該ガイドブッシュを該構造物に設置した状態と該ガイドブッシュを該構造物から脱離した状態との双方で、前記主軸に装着されたワークを加工できる、請求項5に記載の工作機械。
- 前記ワーク授受装置は、前記支持部を前記主軸の軸線に平行な方向へ案内するレールを有する、請求項1に記載の工作機械。
- 前記ワーク授受装置は、前記支持部を前記主軸の軸線に交差する方向へ案内するレールを有する、請求項1に記載の工作機械。
- 前記支持部は、ワークを、前記授受位置から前記主軸の軸線に交差する方向へ直線的に離隔した待機位置で支持することができる、請求項1に記載の工作機械。
- 前記支持部は、前記ワーク装着部に供給されるワークと該ワーク装着部から回収されるワークとを、それぞれに把持可能な複数のチャックを有する、請求項1に記載の工作機械。
- 工作機械であって、
ワークが装着されるワーク装着部を有する主軸と、
前記主軸に近接して配置されるとともに、前記ワーク装着部に装着したワークを心出し支持できるガイドブッシュを脱離可能に備える構造物と、
前記主軸と前記構造物とを、相互接近方向及び相互離反方向へ相対移動させることができる移動機構と、
前記ワーク装着部に対しワークを受け渡すためのワーク授受装置とを具備し、
前記ワーク授受装置は、
前記ワーク装着部に対向する授受位置でワークを解放可能に支持できる支持部を備え、
前記移動機構は、前記ワーク装着部と前記構造物との間に、前記支持部がワークを前記授受位置で支持できる空間を形成するための、前記主軸と前記構造物との相対移動ストロークを有する、
工作機械。 - 前記構造物に前記ガイドブッシュを設置した状態と前記構造物から前記ガイドブッシュを脱離した状態との双方で、前記主軸に装着されたワークを加工できる、請求項10に記載の工作機械。
- ワークが装着されるワーク装着部を有する主軸と、該主軸に近接して配置される構造物とを具備する工作機械で、該ワーク装着部に対しワークを受け渡すワーク授受方法であって、
前記ワーク装着部に対向する授受位置でワークを解放可能に支持できる支持部を備えたワーク授受装置を用意することと、
前記主軸を前記構造物から離れる方向へ移動させて、前記ワーク装着部と前記構造物との間に、前記支持部がワークを前記授受位置で支持できる空間を形成することと、
前記ワーク装着部と前記構造物との間に形成された前記空間で、前記支持部と前記ワーク装着部との間のワーク授受を行うことと、を含むワーク授受方法。 - 前記工作機械は、前記主軸に装着されたワークを加工するために前記主軸を該主軸の軸線方向へ移動させる加工ストロークを有し、前記空間を形成することは、該加工ストロークの該軸線方向への延長線上に定められる退避ストロークによって前記主軸を移動させて前記空間を形成することを含む、請求項12に記載のワーク授受方法。
- ワークが装着されるワーク装着部を有する主軸と、該主軸に近接して配置されるとともに該ワーク装着部に装着したワークを心出し支持できるガイドブッシュを脱離可能に備える構造物とを具備する工作機械で、該ワーク装着部に対しワークを受け渡すためのワーク授受方法であって、
前記ワーク装着部に対向する授受位置でワークを解放可能に支持できる支持部を備えたワーク授受装置を用意することと、
前記主軸と前記構造物とを相互離反方向へ相対移動させて、前記ワーク装着部と前記構造物との間に、前記支持部がワークを前記授受位置で支持できる空間を形成することと、
前記ワーク装着部と前記構造物との間に形成された前記空間で、前記支持部と前記ワーク装着部との間のワーク授受を行うことと、を含むワーク授受方法。
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