WO2016047288A1 - 工作機械システム及びワーク搬送方法 - Google Patents

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WO2016047288A1
WO2016047288A1 PCT/JP2015/072368 JP2015072368W WO2016047288A1 WO 2016047288 A1 WO2016047288 A1 WO 2016047288A1 JP 2015072368 W JP2015072368 W JP 2015072368W WO 2016047288 A1 WO2016047288 A1 WO 2016047288A1
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lathe
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loader
work
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PCT/JP2015/072368
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龍三 森
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村田機械株式会社
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    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2524—Multiple

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool system and a workpiece transfer method.
  • a lathe such as a parallel twin-axis lathe (for example, see Patent Document 1), a machining center including a drilling center, a tapping machine, and the like (for example, see Patent Document 2) are known.
  • the lathe and the machining center are each provided with a dedicated loader for conveying the workpiece to the machining area.
  • the workpiece when a workpiece is sent from a lathe to a machining center, the workpiece can be conveyed from a lathe machining area to a delivery position by a lathe loader, and the workpiece can be conveyed from the delivery position to a machining area by a machining center loader. Has been done.
  • JP 2012-110997 A Japanese Patent No. 3489070
  • the present invention can shorten the time required for machining a workpiece by shortening the workpiece conveyance time, and can further suppress the enlargement of the entire system. It is an object to provide a system and a workpiece transfer method.
  • a machine tool system includes a lathe, a machining center disposed side by side on the lathe, and a loader that transports a workpiece, and the lathe holds a workpiece on a lathe side that holds the workpiece toward the front side.
  • the machining center includes a rotating tool that rotates about a horizontal axis, and at least a side that holds the workpiece and holds the workpiece.
  • a machining center side work holding part capable of turning between a position toward the rotary tool and a position towards the rotary tool, and the loader is located above the lathe side work holding part and the machining center side work holding part along the lateral direction.
  • a guide arranged in a bridge, a workpiece holding section that holds the workpiece and moves along the guide, and at least a lathe-side workpiece holding section, and a machine facing the front side. And a loader head for transporting the workpieces between the Ngusenta side work holder.
  • the lathe-side work holding part and the machining center-side work holding part may be set to have the same vertical distance from the guide.
  • the machining center side work holding part may be movable between the same position as the work delivery position in the direction along the front surface of the lathe side work holding part and the position where machining with the rotary tool is performed.
  • the lathe may include a plurality of main shafts arranged in a horizontal direction.
  • at least one of both sides sandwiching both the lathe and the machining center may be provided with a work placement unit for loading or unloading the work, and the guide may be installed so that the loader head can be connected to the work placement unit.
  • a lathe control unit that controls the lathe and a machining center control unit that controls the machining center may be provided, and either the lathe control unit or the machining center control unit may control the loader.
  • the workpiece transfer method is a method of transferring a workpiece by a loader between a lathe and a machining center arranged side by side on the lathe, and the lathe is a lathe that holds the workpiece toward the front side.
  • a spindle that includes a side workpiece holding portion and rotates around an axis, and a tool that processes the workpiece, and the machining center holds a workpiece and at least holds the workpiece, a rotating tool that rotates around a horizontal axis
  • a machining center side work holding part capable of turning between a position facing the front side and a position facing the rotary tool, and the loader holds the lathe side work holding part and the machining center side work holding along the lateral direction. Between the lathe side work holding part and the machining center side work holding part at the position facing the front side. To convey the work.
  • the present invention it is possible to deliver a workpiece by the loader not only to the lathe-side workpiece holding portion but also to the machining center-side workpiece holding portion facing the front side of the machining center.
  • work can be shortened and the time required for a workpiece
  • work processing can be shortened.
  • it is not necessary to provide a workpiece transfer position between the lathe and the machining center an increase in the size of the entire system can be suppressed.
  • the loader operates in the same up-and-down direction for machines with different forms such as a lathe and a machining center.
  • the machining center side work holding part is movable between the same position as the work delivery position in the direction along the front of the lathe side work holding part and the position where machining with the rotary tool is performed. Even when the workpiece delivery position and the workpiece machining position are different, the workpiece delivery is performed at the same position as the workpiece delivery position in the direction along the front surface of the lathe-side workpiece holder.
  • workpieces can be transferred to the lathe and the machining center by performing the same operation of the loader.
  • a lathe is provided with a plurality of spindles arranged in the horizontal direction
  • the number of workpieces to be machined per unit time can be increased and held on any of the spindles arranged in the horizontal direction.
  • the workpiece can also be transferred by the loader performing the same operation.
  • at least one of both sides sandwiching both the lathe and the machining center is provided with a work placement unit for loading or unloading the work, and a guide is installed so that the loader head can be connected to the work placement unit.
  • a lathe control unit that controls a lathe and a machining center control unit that controls a machining center where either the lathe control unit or the machining center control unit controls the loader, the loader is efficiently controlled. be able to.
  • the workpiece holding part on the machining center side directs the workpiece to the front side, so that the workpiece can be easily transferred between the lathe and the machining center by a loader.
  • planes parallel to the horizontal plane are defined as an X 1 Z 1 plane and an X 2 Z 2 plane, respectively.
  • the directions parallel to the X 1 Z 1 plane and the X 2 Z 2 plane are denoted as Z 1 direction and Z 2 direction, and the directions orthogonal to the Z 1 direction and Z 2 direction are denoted as X 1 direction and X 2 direction, respectively.
  • directions perpendicular to the X 1 Z 1 plane and the X 2 Z 2 plane are denoted as a Y 1 direction and a Y 2 direction, respectively.
  • Z 1 direction is the direction parallel to the axial direction of the main shaft 15 of the lathe 100.
  • Z 2 direction is a direction parallel to the axial direction of the tool spindle 24 of the machining center 200 (described later).
  • the direction of the arrow in the figure is the + direction
  • the direction opposite to the direction of the arrow is -It will be described as being in the direction.
  • the + X 1 direction ( ⁇ X 1 direction) and the + Z 2 direction ( ⁇ Z 2 direction) are the same direction.
  • the front side is a side on which an operator can access the machining area of the lathe 100 or the machining center 200.
  • a front door or an operation panel may be provided on the front side of the lathe 100 or the machining center 200 in some cases.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a machine tool system SYS. 1A is a front view, and FIG. 1B is a plan view. As shown in FIG. 1, the machine tool system SYS includes a lathe 100, a machining center 200, and a loader 300.
  • Lathe 100 is, for example, two parallel-axis lathe is arranged toward the front side in the + Z 1 direction (first direction D1).
  • the lathe 100 includes a main body portion 11 and a work placement portion 12.
  • the main body 11 has main shafts 15 and 16 and turrets 17 and 18.
  • Spindle 15, 16 are arranged in the second direction D2 (X 1 direction).
  • Spindle 15, 16 by bearings (not shown) or the like, is rotatably supported around an axis parallel to the Z 1 direction.
  • the lathe-side chuck (lathe-side workpiece holding portion) 13, 14 are arranged.
  • the lathe chucks 13 and 14 are provided with grasping claws 13a and 14a, respectively.
  • a plurality of grasping claws 13 a and 14 a are arranged at predetermined intervals along the rotation direction of the main shafts 15 and 16.
  • the gripping claws 13a and 14a can hold the workpiece W by being moved in the radial direction of the main shafts 15 and 16 by a chuck driving unit (not shown).
  • the turrets 17 and 18 are arranged away from the axial direction of the main shafts 15 and 16.
  • the turret 17 is disposed on the ⁇ X 1 side of the main shaft 15.
  • Turret 18 is disposed on + X 1 side of the main shaft 16.
  • Each of the turrets 17 and 18 is provided with a rotational drive device such as a motor.
  • Turret 17 and 18, the rotary drive and is rotatable about an axis parallel to the Z 1 direction.
  • a plurality of holding portions for holding the cutting tool (tool) T1 are provided on the peripheral surfaces of the turrets 17 and 18. The cutting tool T1 is held corresponding to the main shafts 15 and 16 on all or part of these holding portions.
  • the cutting tool T1 and the lathe side chucks 13 and 14 are arranged side by side. Therefore, by rotating the turrets 17 and 18, a desired cutting tool T1 is selected.
  • the cutting tool T1 held by the holding parts of the turrets 17 and 18 can be exchanged for each holding part.
  • a rotating tool such as a drill or an end mill may be used in addition to a cutting tool for cutting the workpiece W.
  • the turret 17, 18 by the drive unit (not shown), and is movable in the X 1 direction and the Z 1 direction.
  • the workpiece W which is a processing target in the lathe 100 is placed on the workpiece placement unit 12.
  • a fixed table is used as the workpiece mounting unit 12, but the workpiece mounting unit 12 is not limited thereto, and a conveyor, a rotary table, or the like may be used.
  • the Machining center 200 along with the direct front side (-X 2 side) in the first direction D1, are placed side by side with respect to the lathe 100 in the second direction D2.
  • the machining center 200 is a so-called horizontal machining center, and includes a main body 21 and a work placement unit 22.
  • the machining center 200 includes a machine that processes a workpiece by rotating a tool, such as a so-called drilling center or a machine called a tapping machine.
  • FIGS. 1 to 3 are perspective views showing an example of the main body 21 of the machining center 200.
  • the main body portion 21 includes an MC side chuck (machining center side work holding portion) 23, a tool spindle 24, and a tool magazine 25.
  • the MC side chuck 23, the tool spindle 24, and the tool magazine 25 are disposed on the bed 21a.
  • the MC side chuck 23 has a grasping claw 23a.
  • Grasping pawl 23a is in the state shown in FIG. 2, a plurality arranged at predetermined intervals around an axis parallel to the Z 2 direction.
  • the grasping claw 23a can be moved in the radial direction of the MC side chuck 23 by a drive system (not shown).
  • the workpiece W can be held by moving the grasping claw 23 a in the radial direction of the MC side chuck 23.
  • the MC-side chuck 23 is reciprocally movable in the first direction D1 (X 2 direction) by the chuck moving part 26.
  • the MC-side chuck 23 is movable between a workpiece transfer position P1 (see FIGS. 1B and 3) and a processing position P2 (see FIGS. 1B and 2).
  • the MC side chuck 23 is disposed at the processing position P2.
  • the machining position P2 is a position where the workpiece W is machined by a rotary tool T2 described later.
  • the chuck moving unit 26 includes an X slide 26a, a rotating unit 26b, and a table 26c.
  • X slide 26a is movable in the first direction D1 along the guide 26 d (X 2 direction).
  • the X slide 26a is driven by the drive system M1.
  • the drive system M1 include a configuration having a drive source such as a motor and a transmission mechanism such as a ball screw, but other drive mechanisms may be used.
  • MC-side chuck 23 moves X slide 26a, the rotating portion 26b and the table 26c and integral first direction D1 (X 2 direction) .
  • Rotating portion 26b is placed on top of the X slide 26a (+ Y 2 side). Rotation unit 26b moves in the first direction X slide 26a integral D1 (X 2 direction). Rotating portion 26b is rotatably provided around an axis parallel AX in Y 2 direction.
  • the rotating unit 26b is driven by the drive system M2.
  • An example of the drive system M2 is a motor.
  • the table 26c is formed in an L shape, and is provided with a wall portion along a plane perpendicular to the X 2 Z 2 plane.
  • the table 26c holds the MC side chuck 23 at this wall portion.
  • Table 26c is fixed to the upper portion of the rotating portion 26b (+ Y 2 side), provided rotatably in the rotation portion 26b integrally.
  • MC-side chuck 23 is set to the position toward the front side (-X 2 side) grasping pawl 23a as shown in FIG. 3, as shown in FIG. 2 and a grasping pawl 23a toward the tool spindle 24 side (+ Z 2 side) position, is pivotable between.
  • the movable range of the rotation part 26b may be set larger than the said range, and may be set smaller than the said range.
  • FIG. 3 shows a state where the MC side chuck 23 is disposed at the workpiece transfer position P1.
  • X slide 26a is moved to the front side of the bed 21a (-X 2 side), MC-side chuck 23 is in a state of facing the front side.
  • the MC side chuck 23 delivers the workpiece W to and from the loader 300.
  • the MC side chuck 23 By arranging the MC side chuck 23 at the workpiece transfer position P1, for example, as shown in FIG. 1B, the MC side chuck 23 facing the front side ( ⁇ X 2 side) and the lathe side chuck 13 of the lathe 100 are provided. , 14 can be arranged in the second direction D2.
  • the workpiece transfer position P1 is set to the same position in the first direction D1 with respect to the workpiece transfer position of the lathe chucks 13 and 14. Further, as shown in FIG. 1 (a), the MC-side chuck 23, and the lathe-side chuck 13, the vertical direction (Y 1 direction, Y 2 direction) from below the guide rail 34b distances are the same Is set.
  • the MC-side chuck 23 and the lathe-side chucks 13 and 14 may be set so that the distance in the vertical direction is different.
  • the parallel movement of the MC side chuck 23 by the drive system M1 and the turning of the MC side chuck 23 by the drive system M2 can be controlled by the MC control unit CONT2 described later.
  • the MC control unit CONT2 may control the MC side chuck 23 to perform one of the parallel movement and the turning, or may control the turning to be performed while moving in parallel.
  • the tool spindle 24 holds a rotary tool T2 for machining the workpiece W.
  • a rotary tool T2 include a drill and an end mill.
  • Tool spindle 24, the tip of the rotary tool T2 holds the rotating tool T2 to face -Z 2 direction.
  • the rotary tool T2 and the MC side chuck 23 are arranged side by side.
  • the tool spindle 24 is connected to a rotation drive source (not shown) that rotates the rotary tool T2.
  • the rotary drive source, the rotary tool T2 is different lateral to the first direction D2: is rotatable (second direction D2 Z 2 direction) in parallel around the axis.
  • the tool spindle 24 is fixed to the YZ slide 27.
  • the YZ slide 27 is supported by the column 28.
  • YZ slide 27 is movable in the Y 2 direction and the Z 2 direction by a drive system (not shown).
  • the column 28 is fixed on the bed 21a.
  • the tool magazine 25 accommodates one or more rotary tools T2.
  • the tool magazine 25 is arranged on the back side (+ X 2 side) of the tool spindle 24. With such an arrangement, the height of the machining center 200 can be suppressed.
  • the tool magazine 25 is provided with a plurality of storage portions 25a for storing the rotary tool T2.
  • a plurality of accommodating portions 25a is arranged in parallel to the axial direction around the X 2 direction.
  • Tool magazine 25 is rotatably provided around an axis parallel to the X 2 direction. As the tool magazine 25 rotates, a storage portion 25a for storing a predetermined rotary tool T2 is disposed at the replacement position 25P.
  • the rotary tool T2 accommodated in the accommodating portion 25a is attached to the tool spindle 24 by a tool attaching / detaching device (not shown). Further, this tool attaching / detaching device can remove the rotary tool T2 when the rotary tool T2 is mounted on the tool spindle 24. Therefore, by using this tool attaching / detaching device, the rotary tool T2 mounted on the tool spindle 24 can be replaced with the rotary tool T2 accommodated in the tool magazine 25.
  • the workpiece W processed by the machining center 200 is placed on the workpiece placement unit 22.
  • a fixed table is used as the workpiece mounting unit 22 as in the workpiece mounting unit 12 of the lathe 100.
  • the workpiece mounting unit 22 is not limited thereto, and a conveyor, a rotary table, or the like may be used.
  • a work mounting portion 22, the above-mentioned work placing portion 12, are arranged on both sides of both the lathe 100 and machining centers 200 in the second direction D2 (X 1 direction or Z 2 direction).
  • work mounting parts 12 and 22 may be provided may be sufficient.
  • the workpiece W before processing may be arranged on the workpiece placing unit 12 or 22.
  • the loader 300 includes a loader head 31 and a loader driving unit 32.
  • the loader 300 conveys the workpiece W between the workpiece placement units 12 and 22, the spindles 15 and 16, and the MC side chuck 23.
  • the loader head 31 has a loader chuck 33.
  • the loader chuck 33 grips the workpiece W with a plurality of grasping claws 33a.
  • the loader chuck 33 is, for example, movable formed on the attitude towards -Y 1 direction while gripping the work W, and attitude towards -Z 1 direction (orientation toward the workpiece W to the main spindle 15, 16) Is done.
  • the loader drive unit 32 includes an X drive unit 34, a Z drive unit 35, and a Y drive unit 36.
  • the X drive unit 34 includes an X moving body 34a and a guide rail (guide) 34b.
  • X mobile 34a is by a drive source not shown, is provided so as to be movable X in one direction along the guide rail 34b.
  • -X 1 side end portion of the guide rail 34b is disposed above the workpiece mounting part 12 of the lathe 100.
  • the loader head 31 can be connected to the workpiece placement unit 12.
  • + X 1 side end portion of the guide rail 34b is disposed above the workpiece mounting part 22 of the machining center 200. As a result, the loader head 31 can be connected to the workpiece placement unit 22.
  • the common workpiece placement units 12 and 22 are used in the lathe 100 and the machining center 200, an increase in size of the machine tool system SYS is suppressed. Further, four of the cutting tool T1 of the lathe 100, the lathe side chucks 13 and 14, the rotary tool T2 of the machining center 200, and the MC side chuck 23 are arranged side by side along the guide rail 34b.
  • the Z driving unit 35 is formed on the X moving body 34a.
  • the Z driving unit 35 has a Z moving body 35a.
  • Z mobile 35a is by a drive source not shown, are provided to be movable in the Z 1 direction along the guide unit (not shown).
  • the Y drive part 36 is formed in the Z moving body 35a.
  • the Y drive unit 36 includes a Y moving body 36a.
  • Y mobile 36a is by a drive source not shown, are provided to be movable in the Y 1 direction along the guide unit (not shown).
  • the loader head 31 is provided below the Y moving body 36a.
  • the workpiece W gripped by the loader chuck 33 of the loader head 31 is driven by the X drive unit 34, the Z drive unit 35, and the Y drive unit 36, respectively, so that the X 1 direction, the Y 1 direction, the Z 1 direction, or these It is conveyed in the direction of combining.
  • the driving of the loader 300 configured as described above is controlled by the lathe control unit CONT1.
  • the lathe control unit CONT1 comprehensively controls operations of the lathe 100 and the loader 300 based on a predetermined machining program. Further, the MC control unit CONT2 comprehensively controls the operation of the machining center 200 based on a predetermined machining program. The MC control unit CONT2 may be able to control the operation of the loader 300, or both the lathe control unit CONT1 and the MC control unit CONT2 may be able to control the operation of the loader 300.
  • the lathe control unit CONT1 and the MC control unit CONT2 are provided with a communication unit (not shown).
  • this communication unit various information such as the operating conditions of the lathe 100, the machining center 200, and the loader 300, the types of tools used in the lathe 100, and the machining center 200 are communicated. Therefore, the lathe control unit CONT1 can control the operations of the lathe 100 and the loader 300 in accordance with the operation status of the machining center 200.
  • the MC control unit CONT2 can control the operation of the machining center 200 according to the operation status of the lathe 100 and the loader 300.
  • turning control unit CONT1 is to place the loader head 31 of the loader 300 above the work mount portion 12 (+ Y 1 side), Y move in a state with its loader chuck 33 on the lower side (-Y 1 direction) moving the body 36a in the -Y 1 direction. And the lathe control part CONT1 holds the workpiece
  • turning control unit CONT1 is to direct the loader chuck 33 and workpiece W in the -Z 1 direction. Thereafter, the lathe control unit CONT1 includes the Y driver 36 to move the loader head 31 + Y in one direction, is disposed at a predetermined height position. Next, turning control unit CONT1, by moving the loader head 31 + X in one direction, is arranged above (+ Y 1 side) of the loader head 31 and the workpiece W for example spindle 15. Hereinafter, a case where the workpiece W is arranged on the spindle 15 will be described as an example. When the work W is disposed on the main shaft 16, the loader head 31 and the work W are disposed above the main shaft 16.
  • turning control unit CONT1 includes a Y movable body 36a is moved in -Y 1 direction, is opposed to the workpiece W to the main spindle 15. Then, turning control unit CONT1 moves the Z moving body 35a in the -Z 1 direction, to hold the workpiece W to grasp claw 13a of the spindle 15. Thereafter, returning the loader head 31 by moving the Z moving body 35a + Z in one direction and the + Y 1 direction. 4A, the lathe control unit CONT1 uses the tool T1 provided in the turret 17 to process the workpiece W based on a predetermined processing recipe.
  • the lathe control unit CONT1 transfers the workpiece W from the spindle 15 to the loader chuck 33.
  • the lathe control unit CONT1 as shown in FIG. 4 (b), was first moved to once again -Y 1 direction Y mobile 36a, is facing the loader chuck 33 to the workpiece W. Then, by moving the loader head 31 in the -Z 1 direction, and holds the workpiece W by grasping pawl 33a of the loader chuck 33.
  • the lathe control unit CONT 1 opens the grasping claw 13 a of the spindle 15 and passes the workpiece W to the loader chuck 33.
  • the lathe control unit CONT1 is to place the loader head 31 and the workpiece W to above the main spindle 15 (+ Y 1 side). Thereafter, as shown in FIG. 5 (a), turning control unit CONT1 moves the loader head 31 + Z one direction, is arranged above the MC-side chuck 23 (+ Y 2 side). Further, MC control unit CONT2 is an X slide 26a is moved to the front side (-X 2 side) with direct grasping pawl 23a of the MC-side chuck 23 on the front side (-X 2 side), the MC-side chuck 23 It arrange
  • turning control unit CONT1 as shown in FIG. 5 (b), the Y moving member 36a is moved in -Y 1 direction, it is opposed to the workpiece W to the MC side chuck 23. Then, turning control unit CONT1 moves the Z moving body 35a in the -Z 1 direction, to place the workpiece W between the grasping pawls 23a of MC-side chuck 23. In this state, the MC control unit CONT2 holds the workpiece W by closing the grasping claw 23a. Further, the lathe control unit CONT1 opens the grasping claw 33a of the loader chuck 33 and transfers the workpiece W to the MC side chuck 23.
  • the workpiece W is transferred by the loader 300 not only to the lathe chucks 13 and 14 of the lathe 100 but also to the MC chuck 23 of the machining center 200. Further, by making the work W receiving position of the MC side chuck 23 in the first direction D1 the same as the receiving position of the work W by the spindles 15 and 16, the lathe side chucks 13 and 14 and the MC side chuck 23 are respectively provided. On the other hand, the loader 300 can deliver the workpiece W by performing the same operation in the first direction D1.
  • turning control unit CONT1 returns the loader head 31 by moving the Z moving body 35a + Z in one direction and the + Y 1 direction. Further, MC control unit CONT2 moves the X slide 26a in + X 2 side together with direct grasping pawl 23a of the MC-side chuck 23 on the side (+ Z 2 side), to place the MC-side chuck 23 to the machining position P2 . As a result, the MC side chuck 23 faces the tool spindle 24 while holding the workpiece W.
  • MC control unit CONT2 rotates the rotary tool T2, the YZ slide 27 is moved in the Y 2 direction and the Z 2 direction based on a predetermined processing recipe, also moves the X slide 26a in the X 2 direction Then, the workpiece W is processed. Further, the MC control unit CONT2 may cause the rotary tool T2 to be replaced as appropriate using a tool attaching / detaching device (not shown). After machining, MC control unit CONT2 includes stops the rotation of the rotary tool T2, and returns to the original position by moving the YZ slide 27 in the Y 2 direction and the Z 2 direction.
  • the workpiece W is transferred from the MC side chuck 23 to the loader chuck 33.
  • the MC control unit CONT2 rotates the MC side chuck 23 so that the MC side chuck 23 is disposed at the workpiece transfer position P1, and directs the workpiece W toward the front side ( ⁇ X 2 side) and X slides 26a is moved to the front side (-X 2 side).
  • turning control unit CONT1 moves the Y movable body 36a in the -Y 1 direction is opposed to the loader chuck 33 to the MC-side chuck 23 (becomes similar to the state shown in FIG. 5 (b).).
  • the lathe control unit CONT1 moves the Z moving body 35a in the -Z 1 direction, to place the workpiece W between the grasping pawls 23a of MC-side chuck 23.
  • the lathe controller CONT1 closes the grasping claw 33a of the loader chuck 33 and holds the workpiece W.
  • the MC control unit CONT 2 opens the grasping claw 23 a of the MC side chuck 23 and transfers the workpiece W to the loader chuck 33.
  • the lathe control unit CONT1 After transfer of the work W, the lathe control unit CONT1 includes raising the loader head 31 and the workpiece W upward (+ Y 1 side) of the MC-side chuck 23, by moving the loader head 31 + X in one direction, the work mount It is arranged above (+ Y 2 side) of the portion 22. Thereafter, as shown in FIG. 6B, the lathe control unit CONT1 lowers the Y moving body 36a and opens the grasping claw 33a of the loader chuck 33, whereby the workpiece that has been processed on the workpiece placement unit 22 is obtained. W is placed.
  • a robot may be used to transport the workpiece W from the lathe machining area to the machining center machining area.
  • the robot is arranged on the front side of the lathe 100 or the machining center 200, and the robot becomes an obstacle to the work when the worker accesses the lathe 100 or the machining center.
  • a space for arranging the robot is necessary, which leads to an increase in the size of the system.
  • the loader 300 since the loader 300 directly transfers the workpiece W between the lathe side chucks 13 and 14 and the MC side chuck 23, it is not necessary to use a robot. Therefore, a space for arranging such a robot is not necessary, and there is no obstacle such as a robot in front of the lathe 100 or the machining center 200. Therefore, the workability of the operator can be ensured, and extra space and cost can be reduced.
  • the height of the machining center 200 can be suppressed by arranging the tool magazine 25 on the back side of the tool spindle 24. Thereby, for example, since there is no interference in the height direction with the lathe 100 and the loader 300 that are already installed, the machining center 200 can be installed later in time.
  • the loader 300 is described with an example of a configuration in which one loader head 31 is provided.
  • the present invention is not limited to this, and a configuration in which a plurality of loader heads are provided may be used. Good.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a machine tool system SYS2 according to a modification.
  • the loader 300A is provided with two loader heads 31 and 31A.
  • the loader head 31 ⁇ / b> A has the same configuration as the loader head 31.
  • the loader head 31A has a loader chuck 33A.
  • the loader chuck 33A grips the workpiece W by a plurality of grasping claws 33Aa.
  • a loader driving unit 32A for driving the loader head 31A is provided.
  • the loader drive unit 32A includes an X drive unit 34A, a Z drive unit 35A, and a Y drive unit 36A.
  • the X driving unit 34A includes an X moving body 34Aa and a guide rail 34b.
  • the guide rail 34 b is used in common with the loader head 31.
  • the Z drive unit 35A and the Y drive unit 36A have the same configuration as the Z drive unit 35 and the Y drive unit 36 of the above embodiment.
  • the loader head 31 transports the workpiece W between the workpiece placement unit 12, the lathe side chucks 13 and 14, and the MC side chuck 23, and the loader head 31A includes the MC side chuck 23, the workpiece placement unit 22, and the like.
  • a mode in which the workpiece W is conveyed between the two is possible.
  • the aspect using multiple loader heads is not limited to the above.
  • the loader head 31 transports the workpiece between the workpiece placing unit 12 and the lathe side chucks 13 and 14, and the loader head 31A includes the lathe side chucks 13 and 14, the MC side chuck 23, and the workpiece placing unit. It is good also as an aspect of conveying the workpiece
  • the lathe 100 is disposed on the ⁇ X 1 side (for example, the left side in FIG. 1) of the machine tool system SYS, and the machining center 200 is disposed on the + Z 2 side (for example, the right side in FIG. 1).
  • the present invention is not limited to this, and the arrangement of the lathe 100 and the machining center 200 may be reversed on the left and right.
  • the mode in which the workpiece W processed by the lathe 100 is conveyed to the machining center 200 has been described as an example.
  • the embodiment is not limited to this.
  • the workpiece W processed by the machining center 200 is used. May be transported to the lathe 100.
  • the lathe side chucks 13 and 14 and the MC side chuck 23 are described as examples of the lathe side work holding part and the MC side work holding part.
  • the present invention is not limited to this, and other than the chucks Any other configuration may be used as long as it can hold the workpiece W.
  • the work W is transferred by the loader 300 between the lathe 100 and the machining center 200 arranged side by side on the lathe 100, and the loader 300 is on the lathe side along the horizontal direction.
  • a workpiece that moves along a guide rail 34b that is arranged over the chucks 13 and 14 and the MC side chuck 23 and conveys the workpiece W between the lathe side chucks 13 and 14 and the MC side chuck 23.
  • An example of the transport method is implemented.

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Abstract

【課題】ワークの加工に要する時間を短くでき、作業者の作業性を確保しつつ余分なスペースやコストを削減する。 【解決手段】旋盤１００は、ワークＷを正面側に向けて保持する旋盤側チャック１３、１４を備えかつ軸周りに回転する主軸１５、１６と、ワークＷを加工する工具Ｔ１と、を備え、マシニングセンタ２００は、横方向の軸周りに回転する回転工具Ｔ２と、ワークＷを保持しかつ少なくともワークＷを正面側に向けたワーク受け渡し位置Ｐ１と回転工具Ｔ２に向けた加工位置Ｔ２との間を旋回可能なＭＣ側チャック２３と、を備え、ローダ３００は、横方向に沿って旋盤側チャック１３、１４とＭＣ側チャック２３の上方に架け渡されて配置されたガイドレール３４ｂと、ワークＷを保持しかつガイドレール３４ｂに沿って移動することにより少なくとも旋盤側チャック１３、１４とＭＣ側チャック２３との間でワークＷを搬送するローダヘッド３１と、を備える。

Description

工作機械システム及びワーク搬送方法
　本発明は、工作機械システム及びワーク搬送方法に関する。
　ワークを加工する工作機械として、平行２軸旋盤などの旋盤（例えば、特許文献１参照。）や、ドリリングセンタ、タッピングマシンなどを含むマシニングセンタ（例えば、特許文献２参照）などが知られている。この旋盤及びマシニングセンタは、ワークを加工領域まで搬送する専用のローダをそれぞれ備えている。また、このような旋盤とマシニングセンタとの間でワークを搬送し、それぞれにおいてワークを加工する工作機械システムがある。この工作機械システムでは、例えば旋盤からマシニングセンタにワークを送る場合、旋盤の加工領域からワークを旋盤用ローダで受け渡し位置まで搬送し、この受け渡し位置からマシニングセンタ用ローダでワークを加工領域まで搬送することが行われている。
特開２０１２－１１０９９７号公報 特許第３４８９０７０号公報
　しかしながら、ワークを一旦受け渡し位置に搬送して、各ローダで加工位置までワークを搬送するのではワークの搬送時間が長くなり、加工時間を短縮することができないといった問題や、ワークの受け渡し位置が必要となるためシステム全体が大型化するといった問題がある。
　以上のような事情に鑑み、本発明は、ワークの搬送時間の短縮化を図ることによりワークの加工に要する時間を短くすることができ、さらに、システム全体の大型化を抑えることができる工作機械システム及びワーク搬送方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る工作機械システムは、旋盤と、旋盤に横並びに配置されるマシニングセンタと、ワークを搬送するローダと、を有し、旋盤は、ワークを正面側に向けて保持する旋盤側ワーク保持部を備えかつ軸周りに回転する主軸と、ワークを加工する工具と、を備え、マシニングセンタは、横方向の軸周りに回転する回転工具と、ワークを保持しかつ少なくともワークを保持した側を正面側に向けた位置と回転工具に向けた位置との間を旋回可能なマシニングセンタ側ワーク保持部と、を備え、ローダは、横方向に沿って旋盤側ワーク保持部とマシニングセンタ側ワーク保持部の上方に架け渡されて配置されたガイドと、ワークを保持しかつガイドに沿って移動することにより少なくとも旋盤側ワーク保持部と、正面側に向けた位置のマシニングセンタ側ワーク保持部との間でワークを搬送するローダヘッドと、を備える。
　また、旋盤側ワーク保持部とマシニングセンタ側ワーク保持部とは、ガイドからの上下方向の距離が同一に設定されてもよい。また、マシニングセンタ側ワーク保持部は、旋盤側ワーク保持部の正面に沿う方向のワーク受け渡し位置と同一の位置と、回転工具による加工を行う位置との間で移動可能であってもよい。また、旋盤は、複数の主軸を横方向に並んだ状態で備えてもよい。また、旋盤及びマシニングセンタの双方を挟んだ両側の少なくとも一方に、ワークを搬入または搬出するためのワーク載置部を備え、ガイドは、ローダヘッドがワーク載置部に接続可能に設置されてもよい。また、旋盤を制御する旋盤制御部と、マシニングセンタを制御するマシニングセンタ制御部とを備え、旋盤制御部及びマシニングセンタ制御部のいずれか一方は、ローダを制御してもよい。
　また、本発明に係るワーク搬送方法は、旋盤と、旋盤に横並びに配置されるマシニングセンタとの間をローダによりワークを搬送する方法であって、旋盤は、ワークを正面側に向けて保持する旋盤側ワーク保持部を備えかつ軸周りに回転する主軸と、ワークを加工する工具と、を備え、マシニングセンタは、横方向の軸周りに回転する回転工具と、ワークを保持しかつ少なくともワークを保持した側を正面側に向けた位置と回転工具に向けた位置との間を旋回可能なマシニングセンタ側ワーク保持部と、を備え、ローダは、横方向に沿って旋盤側ワーク保持部とマシニングセンタ側ワーク保持部の上方に架け渡されて配置されたガイドに沿って移動し、旋盤側ワーク保持部と、正面側に向けた位置のマシニングセンタ側ワーク保持部との間でワークを搬送する。
　本発明によれば、旋盤側ワーク保持部に対してのみならず、マシニングセンタの正面側に向けた状態のマシニングセンタ側ワーク保持部に対しても、ローダによるワークの受け渡しを行うことができる。これにより、ワークの搬送時間の短縮化を図ることができ、ワークの加工に要する時間を短くすることができる。また、旋盤とマシニングセンタとの間にワークの受け渡し位置を設ける必要がないため、システム全体の大型化を抑えることができる。
　また、旋盤側ワーク保持部とマシニングセンタ側ワーク保持部とが、ガイドからの上下方向の距離が同一に設定されるものでは、旋盤とマシニングセンタという形態の異なる機械に対して、ローダが同様の上下動作を行うことで、ワークの受け渡しを行うことができる。また、マシニングセンタ側ワーク保持部が、旋盤側ワーク保持部の正面に沿う方向のワーク受け渡し位置と同一の位置と、回転工具による加工を行う位置との間で移動可能であるものでは、マシニングセンタにおいて、ワーク受け渡し位置とワークの加工位置とが異なる場合であっても、旋盤側ワーク保持部の正面に沿う方向のワーク受け渡し位置と同一の位置でワークの受け渡しが行われる。そのため、旋盤とマシニングセンタとに対して、ローダが同一の動作を行うことでワークの受け渡しを行うことができる。また、旋盤が、複数の主軸を横方向に並んだ状態で備えるものでは、単位時間あたりに加工するワークの個数を増加することができると共に、横方向に並んだ状態の主軸のいずれに保持されるワークについても、ローダが同様の動作を行うことによって受け渡しを行うことができる。また、旋盤及びマシニングセンタの双方を挟んだ両側の少なくとも一方に、ワークを搬入または搬出するためのワーク載置部を備え、ガイドを、ローダヘッドがワーク載置部に接続可能に設置したものでは、旋盤及びマシニングセンタで共通のワーク載置部を用いるため、工作機械システムの大型化を抑制することができる。また、旋盤を制御する旋盤制御部と、マシニングセンタを制御するマシニングセンタ制御部とを備え、旋盤制御部及びマシニングセンタ制御部のいずれか一方が、ローダを制御するものでは、ローダの制御を効率的に行うことができる。
　また、本発明のワーク搬送方法によれば、マシニングセンタ側ワーク保持部がワークを正面側に向けるので、旋盤と、マシニングセンタとの間をローダにより容易にワークを搬送することができる。
本発明の実施形態に係る工作機械システムの一例を示す図である。 本実施形態に係るマシニングセンタの一例を示す斜視図である。 本実施形態に係るマシニングセンタの一例を示す斜視図である。 本実施形態に係る工作機械システムの動作例を示す図である。 本実施形態に係る工作機械システムの動作例を示す図である。 本実施形態に係る工作機械システムの動作例を示す図である。 変形例に係る工作機械システムの一例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図においては、２つの座標系（Ｘ１Ｙ１Ｚ１座標系及びＸ２Ｙ２Ｚ２座標系）を用いて図中の方向を説明する。本実施形態では、旋盤１００及びローダ３００についての構成や動作等を説明する場合にはＸ１Ｙ１Ｚ１座標系を用いることとし、マシニングセンタ２００についての構成や動作等を説明する場合にはＸ２Ｙ２Ｚ２座標系を用いることとする。
　Ｘ１Ｙ１Ｚ１座標系及びＸ２Ｙ２Ｚ２座標系では、水平面に平行な平面をそれぞれＸ１Ｚ１平面及びＸ２Ｚ２平面とする。このＸ１Ｚ１平面及びＸ２Ｚ２平面に平行な方向をＺ１方向及びＺ２方向と表記し、Ｚ１方向及びＺ２方向に直交する方向をそれぞれＸ１方向及びＸ２方向と表記する。また、Ｘ１Ｚ１平面及びＸ２Ｚ２平面に垂直な方向をそれぞれＹ１方向及びＹ２方向と表記する。なお、Ｚ１方向は、旋盤１００の主軸１５、１６の軸線方向に平行な方向である。また、Ｚ２方向は、マシニングセンタ２００の工具主軸２４（後述）の軸線方向に平行な方向である。Ｘ１方向、Ｙ１方向及びＺ１方向、また、Ｘ２方向、Ｙ２方向及びＺ２方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が－方向であるものとして説明する。なお、＋Ｘ１方向（－Ｘ１方向）と＋Ｚ２方向（－Ｚ２方向）とは、同一方向である。また、以下の実施形態において、正面側とは、作業者が旋盤１００やマシニングセンタ２００の加工領域内にアクセスできる側である。旋盤１００やマシニングセンタ２００の正面側には、正面扉や操作パネルなどが設けられる場合がある。
　図１は、工作機械システムＳＹＳの一例を示す図である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図である。　
　図１に示すように、工作機械システムＳＹＳは、旋盤１００と、マシニングセンタ２００と、ローダ３００とを備えている。
　旋盤１００は、例えば平行２軸旋盤であり、＋Ｚ１方向（第１方向Ｄ１）に正面側を向けて配置される。旋盤１００は、本体部１１と、ワーク載置部１２とを有している。　
　本体部１１は、主軸１５、１６と、タレット１７、１８と、を有している。主軸１５、１６は、第２方向Ｄ２（Ｘ１方向）に並んで配置されている。主軸１５、１６は、不図示の軸受け等によって、Ｚ１方向に平行な軸線周りに回転可能に支持されている。主軸１５、１６の＋Ｚ１側の端部には、旋盤側チャック（旋盤側ワーク保持部）１３、１４が配置される。旋盤側チャック１３、１４には、それぞれ把握爪１３ａ、１４ａが設けられている。把握爪１３ａ、１４ａは、主軸１５、１６の回転方向に沿って所定の間隔で複数配置されている。把握爪１３ａ、１４ａは、不図示のチャック駆動部によって主軸１５、１６の径方向に移動させることでワークＷを保持可能である。
　タレット１７、１８は、主軸１５、１６の軸線方向から外れて配置される。例えば、タレット１７は、主軸１５の－Ｘ１側に配置されている。タレット１８は、主軸１６の＋Ｘ１側に配置されている。タレット１７、１８のそれぞれには、モータ等の回転駆動装置が設けられている。タレット１７、１８は、回転駆動装置により、Ｚ１方向に平行な軸周りに回転可能となっている。タレット１７、１８の周面には、切削工具（工具）Ｔ１を保持するための複数の保持部が設けられている。これら保持部の全部または一部には、主軸１５、１６に対応して切削工具Ｔ１が保持される。これにより、切削工具Ｔ１と旋盤側チャック１３、１４とは、横並びに配置される。したがって、タレット１７、１８を回転させることにより、所望の切削工具Ｔ１が選択される。タレット１７、１８の保持部に保持される切削工具Ｔ１は、各保持部に対して交換可能である。切削工具Ｔ１としては、ワークＷに対して切削加工を施すバイト等の他、ドリルやエンドミル等の回転工具が用いられてもよい。また、タレット１７、１８は、不図示の駆動装置により、Ｘ１方向及びＺ１方向に移動可能となっている。
　ワーク載置部１２には、旋盤１００における加工対象であるワークＷが載置される。ワーク載置部１２としては、例えば固定台が用いられるが、これに限定されるものではなく、コンベアやロータリー式の台などが用いられてもよい。
　マシニングセンタ２００は、正面側（－Ｘ２側）を第１方向Ｄ１に向けると共に、旋盤１００に対して第２方向Ｄ２に並んで配置される。本実施形態に係るマシニングセンタ２００は、いわゆる横型マシニングセンタであり、本体部２１と、ワーク載置部２２とを有している。なお、マシニングセンタ２００には、いわゆるドリリングセンタやタッピングマシンと呼ばれる機械など、工具が回転することによりワークに対して加工を行うものが含まれる。
　図２及び図３は、マシニングセンタ２００の本体部２１の一例を示す斜視図である。図１～図３に示すように、本体部２１は、ＭＣ側チャック（マシニングセンタ側ワーク保持部）２３と、工具主軸２４と、工具マガジン２５とを備えている。これらＭＣ側チャック２３、工具主軸２４及び工具マガジン２５は、ベッド２１ａ上に配置される。
　ＭＣ側チャック２３は、把握爪２３ａを有する。把握爪２３ａは、図２に示す状態においては、Ｚ２方向に平行な軸線周りに所定の間隔で複数配置されている。把握爪２３ａは、不図示の駆動系によってＭＣ側チャック２３の径方向に移動可能である。把握爪２３ａをＭＣ側チャック２３の径方向に移動させることでワークＷを保持可能である。
　ＭＣ側チャック２３は、チャック移動部２６によって第１方向Ｄ１（Ｘ２方向）に往復移動可能に支持されている。ＭＣ側チャック２３は、ワーク受け渡し位置Ｐ１（図１（ｂ）及び図３参照）と加工位置Ｐ２（図１（ｂ）及び図２参照）との間を移動可能である。なお、図２に示す状態では、ＭＣ側チャック２３は、加工位置Ｐ２に配置される。加工位置Ｐ２は、後述の回転工具Ｔ２によりワークＷの加工を行う位置である。チャック移動部２６は、Ｘスライド２６ａと、回転部２６ｂと、テーブル２６ｃとを有している。Ｘスライド２６ａは、ガイド２６ｄに沿って第１方向Ｄ１（Ｘ２方向）に移動可能である。Ｘスライド２６ａは、駆動系Ｍ１によって駆動される。駆動系Ｍ１としては、例えばモータなどの駆動源と、ボールネジなどの伝達機構とを有する構成が挙げられるが、他の駆動機構が用いられてもよい。Ｘスライド２６ａが第１方向Ｄ１（Ｘ２方向）に移動することにより、ＭＣ側チャック２３は、Ｘスライド２６ａ、回転部２６ｂ及びテーブル２６ｃと一体で第１方向Ｄ１（Ｘ２方向）に移動する。
　回転部２６ｂは、Ｘスライド２６ａの上部（＋Ｙ２側）に配置される。回転部２６ｂは、Ｘスライド２６ａと一体で第１方向Ｄ１（Ｘ２方向）に移動する。回転部２６ｂは、Ｙ２方向に平行な軸線ＡＸの周りに回転可能に設けられる。回転部２６ｂは、駆動系Ｍ２によって駆動される。駆動系Ｍ２としては、例えばモータなどが挙げられる。
　テーブル２６ｃは、Ｌ字状に形成され、Ｘ２Ｚ２平面に垂直な平面に沿った壁部が設けられる。テーブル２６ｃは、この壁部でＭＣ側チャック２３を保持する。テーブル２６ｃは、回転部２６ｂの上部（＋Ｙ２側）に固定され、回転部２６ｂと一体で回転可能に設けられる。テーブル２６ｃが回転部２６ｂと一体で回転することにより、ＭＣ側チャック２３は、図３に示すように把握爪２３ａを正面側（－Ｘ２側）に向けた位置と、図２に示すように把握爪２３ａを工具主軸２４側（＋Ｚ２側）に向けた位置と、の間を旋回可能である。なお、回転部２６ｂの可動範囲は、上記範囲よりも大きく設定してもよいし、上記範囲よりも小さく設定してもよい。
　また、図３では、ＭＣ側チャック２３がワーク受け渡し位置Ｐ１に配置された状態を示している。この場合、Ｘスライド２６ａがベッド２１ａの正面側（－Ｘ２側）に移動し、ＭＣ側チャック２３が正面側を向いた状態となる。ワーク受け渡し位置Ｐ１において、ＭＣ側チャック２３は、ローダ３００との間でワークＷの受け渡しを行う。ＭＣ側チャック２３をワーク受け渡し位置Ｐ１に配置することにより、例えば図１（ｂ）に示すように、正面側（－Ｘ２側）に向いたＭＣ側チャック２３と、旋盤１００の旋盤側チャック１３、１４とが、第２方向Ｄ２に並んだ状態とすることが可能である。つまり、ワーク受け渡し位置Ｐ１は、旋盤側チャック１３、１４のワーク受け渡し位置に対して、第１方向Ｄ１上で同一の位置に設定される。また、図１（ａ）に示すように、ＭＣ側チャック２３と、旋盤側チャック１３、１４とは、後述のガイドレール３４ｂからの上下方向（Ｙ１方向、Ｙ２方向）の距離が同一に設定される。なお、ＭＣ側チャック２３と、旋盤側チャック１３、１４との間で上下方向の距離が異なるように設定されてもよい。
　駆動系Ｍ１によるＭＣ側チャック２３の平行移動、及び駆動系Ｍ２によるＭＣ側チャック２３の旋回は、後述のＭＣ制御部ＣＯＮＴ２によって制御可能である。ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、ＭＣ側チャック２３が平行移動及び旋回の一方ずつを行うように制御してもよいし、平行移動しながら旋回するように制御してもよい。
　工具主軸２４は、ワークＷを加工する回転工具Ｔ２を保持する。このような回転工具Ｔ２としては、例えばドリルやエンドミルなどが挙げられる。工具主軸２４は、回転工具Ｔ２の先端が－Ｚ２方向を向くように該回転工具Ｔ２を保持する。これにより、回転工具Ｔ２と、ＭＣ側チャック２３とは、横並びに配置される。工具主軸２４には、回転工具Ｔ２を回転させる不図示の回転駆動源が接続される。この回転駆動源により、回転工具Ｔ２は、第１方向Ｄ２とは異なる横方向（第２方向Ｄ２：Ｚ２方向）に平行な軸線周りに回転可能となっている。
　工具主軸２４は、ＹＺスライド２７に固定される。ＹＺスライド２７は、コラム２８に支持される。ＹＺスライド２７は、不図示の駆動系によりＹ２方向及びＺ２方向に移動可能となっている。コラム２８は、ベッド２１ａ上に固定される。
　工具マガジン２５は、一つ以上の回転工具Ｔ２を収容する。工具マガジン２５は、工具主軸２４の背面側（＋Ｘ２側）に配置される。このような配置により、マシニングセンタ２００の高さを抑えることができる。工具マガジン２５には、回転工具Ｔ２を収容する複数の収容部２５ａが設けられる。複数の収容部２５ａは、Ｘ２方向に平行な軸周り方向に並んで配置される。工具マガジン２５は、このＸ２方向に平行な軸周りに回転可能に設けられる。工具マガジン２５が回転することにより、所定の回転工具Ｔ２を収容する収容部２５ａが交換位置２５Ｐに配置される。この状態で、不図示の工具着脱装置により、収容部２５ａに収容される回転工具Ｔ２が工具主軸２４に装着されるようになっている。また、この工具着脱装置は、工具主軸２４に回転工具Ｔ２が装着されている場合、この回転工具Ｔ２を取り外すことが可能となっている。したがって、この工具着脱装置を用いることにより、工具主軸２４に装着される回転工具Ｔ２を、工具マガジン２５に収容される回転工具Ｔ２と交換できるようになっている。
　ワーク載置部２２には、例えばマシニングセンタ２００によって加工されたワークＷが載置される。ワーク載置部２２としては、旋盤１００のワーク載置部１２と同様に、例えば固定台が用いられるが、これに限定されるものではなく、コンベアやロータリー式の台などが用いられてもよい。ワーク載置部２２と、上記のワーク載置部１２とは、旋盤１００及びマシニングセンタ２００の双方を第２方向Ｄ２（Ｘ１方向又はＺ２方向）に挟んだ両側に配置される。なお、ワーク載置部１２、２２のいずれか一方のみが設けられる構成であってもよい。この場合、ワーク載置部１２又は２２には、加工前のワークＷが配置されてもよい。
　ローダ３００は、ローダヘッド３１と、ローダ駆動部３２とを備えている。ローダ３００は、例えば、上記のワーク載置部１２、２２と、主軸１５、１６と、ＭＣ側チャック２３との間でワークＷを搬送する。ローダヘッド３１は、ローダチャック３３を有している。ローダチャック３３は、複数の把握爪３３ａによってワークＷを把持する。ローダチャック３３は、例えば、ワークＷを把持して－Ｙ１方向に向けた姿勢と、－Ｚ１方向に向けた姿勢（主軸１５、１６にワークＷを向けた姿勢）とに移動可能に形成される。
　ローダ駆動部３２は、Ｘ駆動部３４と、Ｚ駆動部３５と、Ｙ駆動部３６とを有している。Ｘ駆動部３４は、Ｘ移動体３４ａ及びガイドレール（ガイド）３４ｂを有している。Ｘ移動体３４ａは、不図示の駆動源により、ガイドレール３４ｂに沿ってＸ１方向に移動可能に設けられている。ガイドレール３４ｂの－Ｘ１側端部は、旋盤１００のワーク載置部１２の上方に配置される。これにより、ローダヘッド３１がワーク載置部１２に接続可能となっている。また、ガイドレール３４ｂの＋Ｘ１側端部は、マシニングセンタ２００のワーク載置部２２の上方に配置される。これにより、ローダヘッド３１がワーク載置部２２に接続可能となっている。本実施形態では、旋盤１００及びマシニングセンタ２００で共通のワーク載置部１２、２２が用いられるため、工作機械システムＳＹＳの大型化が抑制される。また、上記旋盤１００の切削工具Ｔ１と、旋盤側チャック１３、１４と、上記マシニングセンタ２００の回転工具Ｔ２と、ＭＣ側チャック２３との４つは、ガイドレール３４ｂに沿って横並びに配置される。
　Ｚ駆動部３５は、Ｘ移動体３４ａに形成されている。Ｚ駆動部３５は、Ｚ移動体３５ａを有している。Ｚ移動体３５ａは、不図示の駆動源により、不図示のガイド部に沿ってＺ１方向に移動可能に設けられている。Ｙ駆動部３６は、Ｚ移動体３５ａに形成されている。Ｙ駆動部３６は、Ｙ移動体３６ａを有している。Ｙ移動体３６ａは、不図示の駆動源により、不図示のガイド部に沿ってＹ１方向に移動可能に設けられている。
　ローダヘッド３１は、Ｙ移動体３６ａの下部に設けられている。ローダヘッド３１のローダチャック３３により把持したワークＷは、Ｘ駆動部３４、Ｚ駆動部３５、及びＹ駆動部３６がそれぞれ駆動することにより、Ｘ１方向、Ｙ１方向、Ｚ１方向、またはこれらを合成した方向に搬送される。以上のように構成されるローダ３００の駆動は、旋盤制御部ＣＯＮＴ１によって制御される。
　旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、所定の加工プログラムに基づいて旋盤１００やローダ３００の動作を統括的に制御する。また、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、所定の加工プログラムに基づいてマシニングセンタ２００の動作を統括的に制御する。なお、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２がローダ３００の動作を制御可能であってもよいし、旋盤制御部ＣＯＮＴ１及びＭＣ制御部ＣＯＮＴ２の両方がローダ３００の動作を制御可能であってもよい。
　旋盤制御部ＣＯＮＴ１及びＭＣ制御部ＣＯＮＴ２には、不図示の通信部が設けられる。この通信部では、旋盤１００、マシニングセンタ２００及びローダ３００の動作状況や、旋盤１００及びマシニングセンタ２００での使用工具の種類など、各種情報の通信が行われるようになっている。したがって、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、マシニングセンタ２００の動作状況に応じて旋盤１００やローダ３００の動作を制御することが可能である。同様に、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、旋盤１００やローダ３００の動作状況に応じてマシニングセンタ２００の動作を制御することが可能である。
　次に、上記のように構成された工作機械システムＳＹＳの動作を説明する。まず、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、ローダ３００のローダヘッド３１をワーク載置部１２の上方（＋Ｙ１側）に配置させ、ローダチャック３３を下側（－Ｙ１方向）に向けた状態でＹ移動体３６ａを－Ｙ１方向に移動させる。そして、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、予めワーク載置部１２に配置されたワークＷを把握爪３３ａによって保持させる。
　次に、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、ローダチャック３３及びワークＷを－Ｚ１方向に向けさせる。その後、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、Ｙ駆動部３６によってローダヘッド３１を＋Ｙ１方向に移動させ、所定の高さ位置に配置させる。次に、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、ローダヘッド３１を＋Ｘ１方向に移動させることにより、ローダヘッド３１及びワークＷを例えば主軸１５の上方（＋Ｙ１側）に配置させる。以下、ワークＷを主軸１５に配置する場合を例に挙げて説明する。なお、ワークＷを主軸１６に配置する場合には、主軸１６の上方にローダヘッド３１及びワークＷを配置させる。
　次に、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、Ｙ移動体３６ａを－Ｙ１方向に移動させ、ワークＷを主軸１５に対向させる。そして、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、Ｚ移動体３５ａを－Ｚ１方向に移動させ、ワークＷを主軸１５の把握爪１３ａに保持させる。その後、Ｚ移動体３５ａを＋Ｚ１方向及び＋Ｙ１方向に移動させてローダヘッド３１を戻す。そして、図４（ａ）に示すように、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、タレット１７に設けられる工具Ｔ１を用いて、所定の加工レシピに基づいてワークＷを加工させる。
　加工後、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、主軸１５からローダチャック３３にワークＷの受け渡しを行わせる。具体的には、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、図４（ｂ）に示すように、まずＹ移動体３６ａを再び－Ｙ１方向に移動させ、ローダチャック３３をワークＷに対向させる。次に、ローダヘッド３１を－Ｚ１方向に移動させ、ローダチャック３３の把握爪３３ａによってワークＷを保持させる。次に、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、主軸１５の把握爪１３ａを開かせてワークＷをローダチャック３３に渡す。
　ワークＷの受け渡しを行った後、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、ローダヘッド３１及びワークＷを主軸１５の上方（＋Ｙ１側）に配置させる。その後、図５（ａ）に示すように、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、ローダヘッド３１を＋Ｚ１方向へ移動させ、ＭＣ側チャック２３の上方（＋Ｙ２側）に配置させる。また、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、ＭＣ側チャック２３の把握爪２３ａを正面側（－Ｘ２側）に向けると共にＸスライド２６ａを正面側（－Ｘ２側）に移動させて、ＭＣ側チャック２３をワーク受け渡し位置Ｐ１に配置させる。これにより、第１方向Ｄ１（Ｚ１方向、Ｘ２方向）について、ＭＣ側チャック２３の位置（ワーク受け渡し位置Ｐ１）が、主軸１５、１６によるワークＷの受け渡し位置と同一となる。
　次に、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、図５（ｂ）に示すように、Ｙ移動体３６ａを－Ｙ１方向に移動させ、ワークＷをＭＣ側チャック２３に対向させる。そして、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、Ｚ移動体３５ａを－Ｚ１方向に移動させ、ワークＷをＭＣ側チャック２３の把握爪２３ａの間に配置させる。この状態で、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、把握爪２３ａを閉じさせてワークＷを保持する。また、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、ローダチャック３３の把握爪３３ａを開かせて、ＭＣ側チャック２３にワークＷを渡す。このように、ローダ３００によるワークＷの受け渡しが、旋盤１００の旋盤側チャック１３、１４のみならず、マシニングセンタ２００のＭＣ側チャック２３に対しても直接行われる。また、第１方向Ｄ１についてＭＣ側チャック２３によるワークＷの受け取り位置を、主軸１５、１６によるワークＷの受け取り位置と同一にすることにより、旋盤側チャック１３、１４及びＭＣ側チャック２３のそれぞれに対して、ローダ３００が第１方向Ｄ１において同一の動作を行うことでワークＷの受け渡しを行うことができる。
　その後、図６（ａ）に示すように、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、Ｚ移動体３５ａを＋Ｚ１方向及び＋Ｙ１方向に移動させてローダヘッド３１を戻す。また、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、ＭＣ側チャック２３の把握爪２３ａを横側（＋Ｚ２側）に向けると共にＸスライド２６ａを＋Ｘ２側に移動させて、ＭＣ側チャック２３を加工位置Ｐ２に配置させる。これにより、ＭＣ側チャック２３がワークＷを保持した状態で工具主軸２４に対向する。その後、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、回転工具Ｔ２を回転させると共に、所定の加工レシピに基づいてＹＺスライド２７をＹ２方向及びＺ２方向に移動させ、また、Ｘスライド２６ａをＸ２方向に移動させて、ワークＷの加工を行う。また、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、不図示の工具着脱装置を用いて、回転工具Ｔ２の交換を適宜行わせてもよい。加工後、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、回転工具Ｔ２の回転を停止させると共に、ＹＺスライド２７をＹ２方向及びＺ２方向に移動させて元の位置に戻す。
　その後、ＭＣ側チャック２３からローダチャック３３にワークＷの受け渡しを行わせる。具体的には、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、ＭＣ側チャック２３がワーク受け渡し位置Ｐ１に配置されるように、ＭＣ側チャック２３を回転させてワークＷを正面側（－Ｘ２側）に向けると共にＸスライド２６ａを正面側（－Ｘ２側）に移動させる。そして、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、Ｙ移動体３６ａを－Ｙ１方向に移動させてローダチャック３３をＭＣ側チャック２３に対向させる（図５（ｂ）に示す状態と同様になる。）。その後、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、Ｚ移動体３５ａを－Ｚ１方向に移動させ、ワークＷをＭＣ側チャック２３の把握爪２３ａの間に配置させる。
　次に、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、ローダチャック３３の把握爪３３ａを閉じさせてワークＷを保持させる。そして、ＭＣ制御部ＣＯＮＴ２は、ＭＣ側チャック２３の把握爪２３ａを開かせて、ローダチャック３３にワークＷを渡す。
　ワークＷの受け渡しを行った後、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、ローダヘッド３１及びワークＷをＭＣ側チャック２３の上方（＋Ｙ１側）に引き上げ、ローダヘッド３１を＋Ｘ１方向へ移動させて、ワーク載置部２２の上方（＋Ｙ２側）に配置させる。その後、図６（ｂ）に示すように、旋盤制御部ＣＯＮＴ１は、Ｙ移動体３６ａを下降させ、ローダチャック３３の把握爪３３ａを開かせることにより、ワーク載置部２２上に加工済みのワークＷを載置する。
　以上のように、本実施形態によれば、旋盤側チャック１３、１４に対してのみならず、マシニングセンタ２００の正面側に向けた状態のＭＣ側チャック２３に対しても、ローダ３００によるワークＷの受け渡しを直接行うことができる。これにより、ワークＷの搬送時間の短縮化を図ることができ、ワークＷの加工に要する時間を短くすることができる。また、旋盤１００とマシニングセンタ２００との間にワークＷの受け渡し位置を別途設ける必要がないため、工作機械システムＳＹＳ全体の大型化を抑えることができる。
　また、従来では、旋盤の加工領域からマシニングセンタの加工領域へワークＷを搬送する際に、ロボットを用いる場合がある。この場合、旋盤１００又はマシニングセンタ２００の正面側にロボットが配置されることになり、作業者が旋盤１００やマシニングセンタにアクセスする際にロボットが作業のじゃまとなる。更に、ロボットを配置するためのスペースが必要であり、システムの大型化を招くことになる。これに対して、本実施形態では、ローダ３００が旋盤側チャック１３、１４及びＭＣ側チャック２３との間で直接的にワークＷの受け渡しを行うため、ロボットを用いなくても済む。したがって、このようなロボットを配置するためのスペースが不要となり、旋盤１００やマシニングセンタ２００の正面にロボットなど作業の妨げになるものが存在しなくなる。そのため、作業者の作業性を確保することができ、余分なスペースやコストを削減することができる。
　また、横型のマシニングセンタ２００において、工具マガジン２５を工具主軸２４の背面側に配置することにより、マシニングセンタ２００の高さを抑えることができる。これにより、例えば既に設置されている旋盤１００及びローダ３００に対して高さ方向に干渉することないため、時間的に後からマシニングセンタ２００を設置することが可能となる。
　以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。　
　例えば、上記実施形態では、ローダ３００において、ローダヘッド３１が１つ設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、ローダヘッドが複数設けられた構成であってもよい。
　図７は、変形例に係る工作機械システムＳＹＳ２の一例を示す図である。　
　図７に示す工作機械システムＳＹＳ２では、ローダ３００Ａにおいて、２つのローダヘッド３１、３１Ａが設けられている。ローダヘッド３１Ａは、ローダヘッド３１と同一の構成を有している。ローダヘッド３１Ａは、ローダチャック３３Ａを有している。ローダチャック３３Ａは、複数の把握爪３３ＡａによってワークＷを把持する。
　また、この場合、ローダヘッド３１Ａを駆動するローダ駆動部３２Ａが設けられる。ローダ駆動部３２Ａは、Ｘ駆動部３４Ａと、Ｚ駆動部３５Ａと、Ｙ駆動部３６Ａとを有している。Ｘ駆動部３４Ａは、Ｘ移動体３４Ａａと、ガイドレール３４ｂとを有している。ガイドレール３４ｂは、ローダヘッド３１と共通して用いられる。また、Ｚ駆動部３５Ａ及びＹ駆動部３６Ａは、上記実施形態のＺ駆動部３５及びＹ駆動部３６と同一構成である。
　このような構成により、ワークＷをより効率的に搬送することができる。例えば、ローダヘッド３１ではワーク載置部１２と、旋盤側チャック１３、１４と、ＭＣ側チャック２３との間でワークＷを搬送し、ローダヘッド３１ＡではＭＣ側チャック２３とワーク載置部２２との間でワークＷを搬送する、といった態様が可能となる。なお、ローダヘッドを複数用いる態様は上記に限定されるものではない。例えば、ローダヘッド３１ではワーク載置部１２と、旋盤側チャック１３、１４との間でワークを搬送し、ローダヘッド３１Ａでは旋盤側チャック１３、１４と、ＭＣ側チャック２３と、ワーク載置部２２との間でワークＷを搬送する、といった態様としてもよい。
　また、上記実施形態では、工作機械システムＳＹＳの－Ｘ１側（例えば、図１の左側）に旋盤１００が配置され、＋Ｚ２側（例えば、図１の右側）にマシニングセンタ２００が配置される構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、旋盤１００とマシニングセンタ２００との配置が左右で逆であってもよい。
　また、上記実施形態では、旋盤１００で加工した後のワークＷをマシニングセンタ２００に搬送する態様を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、例えばマシニングセンタ２００で加工した後のワークＷを旋盤１００に搬送する態様であってもよい。
　また、上記実施形態では、旋盤側ワーク保持部及びＭＣ側ワーク保持部として、旋盤側チャック１３、１４及びＭＣ側チャック２３を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、チャック以外にワークＷを保持可能な構成であれば、他の構成であってもよい。
　また、上記した実施形態では、旋盤１００と、旋盤１００に横並びに配置されるマシニングセンタ２００との間をローダ３００によりワークＷを搬送する方法であって、ローダ３００は、横方向に沿って旋盤側チャック１３、１４とＭＣ側チャック２３の上方に架け渡されて配置されたガイドレール３４ｂに沿って移動し、旋盤側チャック１３、１４とＭＣ側チャック２３との間でワークＷを搬送する、ワーク搬送方法の一例を実施している。
ＳＹＳ、ＳＹＳ２…工作機械システム　Ｗ…ワーク　Ｄ１…第１方向　Ｄ２…第２方向　ＣＯＮＴ１…旋盤制御部　ＣＯＮＴ２…ＭＣ制御部　Ｔ１…工具　Ｔ２…回転工具　１１、２１…本体部　１２、２２…ワーク載置部　１３、１４…旋盤側チャック（旋盤側ワーク保持部）　１３ａ、１４ａ…把握爪　１５、１６…主軸　１７、１８…タレット　２３…ＭＣ側チャック（マシニングセンタ側ワーク保持部）　２３ａ…把握爪　２４…工具主軸　２６…チャック移動部　２７…ＹＺスライド　３１、３１Ａ…ローダヘッド　３２、３２Ａ…ローダ駆動部　３３、３３Ａ…ローダチャック　３３ａ、３３Ａａ…把握爪　３４ｂ…ガイドレール（ガイド）　１００…旋盤　２００…マシニングセンタ　３００、３００Ａ…ローダ

Claims (7)

  1. 　旋盤と、前記旋盤に横並びに配置されるマシニングセンタと、ワークを搬送するローダと、を有し、
    　前記旋盤は、前記ワークを正面側に向けて保持する旋盤側ワーク保持部を備えかつ軸周りに回転する主軸と、前記ワークを加工する工具と、を備え、
    　前記マシニングセンタは、横方向の軸周りに回転する回転工具と、前記ワークを保持しかつ少なくとも前記ワークを保持した側を正面側に向けた位置と前記回転工具に向けた位置との間を旋回可能なマシニングセンタ側ワーク保持部と、を備え、
    　前記ローダは、前記横方向に沿って前記旋盤側ワーク保持部と前記マシニングセンタ側ワーク保持部の上方に架け渡されて配置されたガイドと、前記ワークを保持しかつ前記ガイドに沿って移動することにより少なくとも前記旋盤側ワーク保持部と、正面側に向けた位置の前記マシニングセンタ側ワーク保持部との間で前記ワークを搬送するローダヘッドと、を備える、工作機械システム。
  2. 　前記旋盤側ワーク保持部と前記マシニングセンタ側ワーク保持部とは、前記ガイドからの上下方向の距離が同一に設定される請求項１記載の工作機械システム。
  3. 　前記マシニングセンタ側ワーク保持部は、前記旋盤側ワーク保持部の正面に沿う方向のワーク受け渡し位置と同一の位置と、前記回転工具による加工を行う位置との間で移動可能である請求項１または請求項２に記載の工作機械システム。
  4. 　前記旋盤は、複数の前記主軸を前記横方向に並んだ状態で備える請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の工作機械システム。
  5. 　前記旋盤及び前記マシニングセンタの双方を挟んだ両側の少なくとも一方に、前記ワークを搬入または搬出するためのワーク載置部を備え、
    　前記ガイドは、前記ローダヘッドが前記ワーク載置部に接続可能に設置される請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の工作機械システム。
  6. 　前記旋盤を制御する旋盤制御部と、前記マシニングセンタを制御するマシニングセンタ制御部とを備え、
    　前記旋盤制御部及び前記マシニングセンタ制御部のいずれか一方は、前記ローダを制御する請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の工作機械システム。
  7. 　旋盤と、前記旋盤に横並びに配置されるマシニングセンタとの間をローダによりワークを搬送する方法であって、
    　前記旋盤は、前記ワークを正面側に向けて保持する旋盤側ワーク保持部を備えかつ軸周りに回転する主軸と、前記ワークを加工する工具と、を備え、
    　前記マシニングセンタは、横方向の軸周りに回転する回転工具と、前記ワークを保持しかつ少なくとも前記ワークを保持した側を正面側に向けた位置と前記回転工具に向けた位置との間を旋回可能なマシニングセンタ側ワーク保持部と、を備え、
    　前記ローダは、前記横方向に沿って前記旋盤側ワーク保持部と前記マシニングセンタ側ワーク保持部の上方に架け渡されて配置されたガイドに沿って移動し、前記旋盤側ワーク保持部と、正面側に向けた位置の前記マシニングセンタ側ワーク保持部との間で前記ワークを搬送する、ワーク搬送方法。
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