WO2016063393A1 - 加工機械ライン - Google Patents

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WO2016063393A1
WO2016063393A1 PCT/JP2014/078177 JP2014078177W WO2016063393A1 WO 2016063393 A1 WO2016063393 A1 WO 2016063393A1 JP 2014078177 W JP2014078177 W JP 2014078177W WO 2016063393 A1 WO2016063393 A1 WO 2016063393A1
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WO
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cover
processing
machine line
lower cover
processing machine
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/078177
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English (en)
French (fr)
Inventor
柳崎淳
鈴木俊史
長井修
Original Assignee
富士機械製造株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2014/078177 priority patent/WO2016063393A1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q37/00Metal-working machines, or constructional combinations thereof, built-up from units designed so that at least some of the units can form parts of different machines or combinations; Units therefor in so far as the feature of interchangeability is important
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q41/00Combinations or associations of metal-working machines not directed to a particular result according to classes B21, B23, or B24
    • B23Q41/02Features relating to transfer of work between machines

Definitions

  • the present invention relates to a processing machine line that includes a plurality of processing machines and includes a workpiece transfer device that transfers workpieces to and from the processing machines.
  • a processing machine line for performing a series of processing with a plurality of machine tools or the like is equipped with a workpiece transfer device for transferring a workpiece to each machine tool.
  • the workpiece transfer device is capable of moving to each delivery position so that workpieces can be delivered to and from the machine tool.
  • Patent Document 1 listed below discloses a processing machine line equipped with a workpiece transfer device.
  • the inside of the box-shaped housing is partitioned in the front-rear direction by a partition wall, the inner space is a processing chamber where workpieces are processed, and the front space is transferred by a workpiece transfer device It is a transfer chamber.
  • a door that opens to the left and right is formed in the front portion so that the inside of the transfer chamber can be opened. Further, in the transfer chamber, a door that opens to the left and right is formed on the partition wall between the processing chamber and Opening is possible.
  • an object of the present invention is to provide a processing machine line that can easily perform the work in the processing chamber in order to solve such a problem.
  • a processing machine line includes a plurality of processing modules that perform predetermined processing on a workpiece, and a workpiece transfer device that transfers workpieces between the processing modules, and surrounds the processing modules.
  • a front cover that surrounds the workpiece transfer device is provided at a front portion of an exterior cover, and the front cover is vertically divided by an upper cover and a lower cover, and the upper cover is a processing portion having the processing module.
  • the lower cover is detachably supported on the side, and is detachable from the processed part side.
  • the front cover is configured to be opened and closed by the upper cover and the lower cover, by opening the front cover, the operator can easily enter the transfer chamber configured by the front cover. It is possible to perform maintenance and replacement of parts at a position close to the processing chamber.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a processing machine line of the present embodiment.
  • the processing machine line 1 six machine tools 5 are mounted on a base 2 serving as a base.
  • the six machine tools 5 are all NC lathes of the same type, and have the same outer shape and dimensions.
  • the processing machine line 1 is provided with a workpiece transfer device that delivers workpieces to each machine tool 5.
  • the “processing machine line” refers to a group of processing machines in which workpieces are transferred to a plurality of processing machines such as machine tools by a workpiece transfer device, and predetermined processing is performed on the workpieces in each processing machine.
  • the processing machine line 1 of the present embodiment as shown in the drawing, six machine tools 5 are arranged close to each other in the width direction (Y-axis direction).
  • the processing machine line may include not only combinations of the same model but also different types of machine tools (such as lathes, drilling machines, boring machines, milling machines, gear cutting machines, cutting machines, etc.). . And, it is possible to change the layout of the model and the number of units in various patterns according to the processing contents.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the machining module 3 that is the internal structure of the machine tool 5, and shows a state in which the machining module 3 is placed on the carriage 9 and pulled out to the rear of the base 2.
  • a processing module 3 is mounted on a base 2, and a processing portion by the processing module 3 is covered by an exterior cover 6 shown in FIG.
  • two processing modules 3 can be mounted on the base 2. Therefore, two rails 201 are provided on the base 2 in accordance with the width of the processing module 3.
  • the processing module 3 has the wheel 301, and is mounted in the base 2 in the state which can be self-propelled on the rail 201.
  • the processing machine line 1 is provided with a front cover 7 on the front side shown in FIG. 1, that is, on the front side of the exterior cover 6, and a work transfer device 4 shown in FIG. 3 is provided in the front cover 7.
  • the exterior cover 6 surrounds the processing module 3 of each machine tool 5, and a processing chamber closed for each machine tool 5 is formed inside.
  • one space communicating in the Y-axis direction is formed in the interior covered with the plurality of front covers 7. That is, one transfer chamber is configured in which the work transfer device 4 can move in the direction in which the machine tools 5 are arranged (Y-axis direction).
  • FIG. 3 is a perspective view showing the work transfer device 4 provided in the front cover 7, and shows a state of being mounted on the base 2.
  • the work transfer device 4 is shown in a state in which the articulated robot arm 11 is folded and can travel and turn.
  • the multi-joint robot arm 11 has a configuration in which an upper arm member 111 and a forearm member 112 are connected via joint mechanisms 115 and 116.
  • the articulated robot arm 11 is driven by the joint mechanisms 115 and 116 so that the upper arm member 111 and the forearm member 112 are folded as shown in the drawing, and to the processing module 3 (not shown) on the right side of the drawing. It can be transformed into an extended state.
  • a robot hand 113 is provided at the distal end portion of the forearm member 112 so that the workpiece can be grasped and released.
  • the articulated robot arm 11 is attached to the turning table 12 via a joint mechanism 115, and the turning table 12 is mounted on the traveling platform 13 via a turning mechanism.
  • a rail member 15 for guiding the carriage 13 is provided on the front surface of the base 2.
  • the rail member 15 has a plate-like rail base 21 attached to the front surface of the base 2, and a rack and two traveling rails are fixed to the rail base 21 side by side.
  • the traveling platform 13 is fixed with two upper and lower traveling sliders that slide while gripping the traveling rail, and further includes a traveling motor that rotates a pinion that meshes with the rack. Accordingly, when the driving motor is driven, the pinion rolls on the rack, and the traveling slider slides on the traveling rail, so that the traveling platform 13 and the articulated robot arm 11 move in the Y-axis direction.
  • the work transfer device 4 is arranged at the front as in the conventional example. Therefore, when an operator puts his / her hand in the processing chamber to perform the work, there is a transfer chamber in front of the processing module 3 so that the operator cannot approach the processing module 3. Therefore, in the present embodiment, a configuration is adopted in which the operator approaches the processing chamber by opening and closing the front cover 7.
  • 4 and 5 are perspective views showing machine tools 5 (two units mounted on the base 2) constituting the processing machine line 1, and FIG. 4 shows a state in which the front cover 7 is closed.
  • FIG. 5 shows a state in which the front cover 7 is opened.
  • FIG. 6 is an internal side view of the processing machine line 1 showing an intermediate state when the front cover 7 is opened and closed.
  • the rail member 15 originally attached to the front surface portion of the base 2 is omitted in FIGS.
  • the front cover 7 is divided into upper and lower parts and is composed of an upper cover 31 and a lower cover 32.
  • the upper cover 31 is formed according to the width of the machine tool 5, and the lower cover 32 is formed according to the width of the base 2. That is, two upper covers 31 are paired with one lower cover 32.
  • the upper cover 31 has a foldable structure and is attached to the support member with a rotation shaft on the upper end side. Therefore, when opened, it is folded while rotating upward in the front direction as shown in FIG.
  • the lower cover 32 has a structure that can be attached to and detached from the base 2 and can be attached and detached by moving in the front-rear direction.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the upper cover 31, and FIG. 8 is a perspective view showing the lower cover 32, both viewed from the back side.
  • the upper cover 31 is composed of two members, a rotating cover 35 and a hanging cover 36.
  • the rotation cover 35 is formed by integrating two arm portions 351 and a cover portion 352 having a curved surface, and an upper end portion of the arm portion 351 is attached via a rotation shaft.
  • the operation panel 10 is installed above the front cover 7, and the arm member 351 is attached so as to sandwich the operation panel 10. That is, the rotation cover 35 is attached to a high position of the machine tool 5 via a rotation shaft, and the upper cover 35 is configured to be displaced to a high position when the rotation shown in FIG. 5 is released.
  • the upper cover 31 has a longer dimension due to the provision of the arm portion 351. Therefore, in order to shorten the turning radius, the upper cover 31 is divided into a rotating cover 35 and a hanging cover 36, and both are connected by a hinge 37 so as to be foldable. If there is no distinction between the rotary cover 35 and the suspension cover 36, it becomes necessary to secure a wide open / close space on the front side of the processing machine line 1 with a large rotation radius. In addition, since the upper cover 31 is large, the operator becomes very difficult to handle. Further, since the moment applied to the upper cover 31 at the time of rotation release increases, problems such as an increase in the support structure for supporting it can be considered.
  • the upper cover 31 is divided into the rotating cover 35 and the hanging cover 36, and the hanging cover 36 is configured to rotate in the front-rear direction by a hinge 37. Therefore, when the operator opens and closes the upper cover 31 with the handle 361 at the lower end portion of the suspension cover 36, the suspension cover 36 moves up and down in the suspended posture, so that the operator does not substantially move in the front-rear direction. It can be handled.
  • the upper cover 31 is configured such that the arm portion 351 rotates to a position where the cover portion 352 side is higher than the rotation shaft side. Due to the inclination of the arm portion 351, the position of the cover portion 352 becomes higher, and the lower end portion of the suspension cover 36 hits the cover portion 352 so that a stable posture is taken.
  • the machine tool 5 is provided with an internal cover 41 that surrounds a machining portion of the machining module 3 to form a machining chamber.
  • the upper cover 31 has a tip portion of an arm portion 351 attached to a bracket fixed to the inner cover 41 side via a rotating shaft.
  • a damper 38 is connected to the rotary cover 35 of the upper cover 31 between the bracket on the inner cover 41 side.
  • the damper 38 is a gas damper, and assists the operator's pulling operation when the upper cover 31 is rotated and released by the internal gas pressure, and keeps the opened state after the upper cover 31 is rotated and released. .
  • a front surface portion 321 and a bottom surface portion 322 are formed in an L shape by a plate member.
  • a square frame is formed on the bottom surface portion 322 along the outer shape, and four trays 39 with handles are placed in the bottom frame 322 so as to be spread.
  • the transfer chamber of the workpiece transfer device 4 needs a bottom surface for receiving chips and the like.
  • the bottom surface of the transfer chamber becomes a part of the lower cover 32 as the bottom surface portion 322 and is configured to be removed together. Then, when the bottom surface portion 322 is detached, the operator's feet are not obstructed and can be brought closer to the processing chamber.
  • the front surface portion 321 may be removed while the bottom surface portion 322 is fixed to the base 2 side.
  • the front cover 7 is not divided into upper and lower parts, and only the upper cover is configured so that it can be rotated upward.
  • this makes the turning radius large and heavy, making it difficult to handle, and also necessitating a stronger structure. Therefore, in order to make the structure of the rotating portion of the front cover 7 as small as possible, in this embodiment, the upper cover 31 and the lower cover 32 are divided vertically.
  • the lower cover 32 has a configuration in which chips and the like can be easily processed by integrating the bottom surface portion 322. Further, the lower cover 32 is well balanced by setting the height of the front plate 311 according to the size of the bottom surface portion 322. That is, as shown in FIG. 9, the lower cover 32 has a caster 43 attached to the bottom surface portion 322 so that an operator can move the lower cover 32 without lifting it. Also in this respect, it is preferable that the bottom surface portion 322 is integrally formed.
  • FIG. 9 is a bottom view showing the lower cover 32.
  • a guide 45 for positioning is fixed at the center of the bottom surface of the lower cover 32.
  • a mounting frame 42 for attaching the lower cover 32 is fixed to the front portion of the base 2.
  • the mounting frame 42 includes two L-shaped support frames 421 corresponding to the width of the lower cover 32 and a linear connection frame 422 that connects the left and right support frames 421 at the horizontal portion. Is formed by.
  • the support frame 421 is formed along the front surface portion 321 and the bottom surface portion 322 of the lower cover 32.
  • a guide receiver 46 is fixed to the central portion of the connecting frame 422. When the lower cover 32 is attached to the mounting frame 42, the guide 45 rides on the guide receiver 46 and enters.
  • the lower cover 32 is easily moved by the casters 43, but the positioning may be unstable depending on the situation of the work floor. In such a case, if the lower cover 32 does not move to an accurate position, the installation work becomes troublesome. Therefore, the guide 45 and the guide receiver 46 are used to guide the mounting position of the lower cover 32.
  • the guide 45 is formed with a taper in the width direction at the tip portion so as to correct the lateral displacement.
  • the guide 45 is fixed at a position lower than the guide receiver 46, and the caster 43 is lifted when the lower cover 32 is attached. And the taper is formed in the bottom part of the guide 45 so that it may get on the guide receptacle 46 smoothly.
  • the bottom cover 322 is formed such that the bottom surface portion 322 is narrower than the front surface portion 321. This is because the bottom surface portion 322 enters between the pair of left and right support frames 421 as shown in FIG.
  • the front plate 321 is joined to the fixed plate 33 at a position protruding from the bottom plate 322 in the width direction.
  • the fixing plate 33 is placed on the upper end of the support frame 421, but a lock mechanism is provided at the upper end of the support frame 421 so that the lower cover 32 is not displaced after mounting.
  • FIG. 10 is a side view showing the lock mechanism, and shows an unlocked state (A) and a locked state (B).
  • the lower cover 32 is mounted on the mounting frame 42 by fitting the guide 45 into the guide receiver 46.
  • the fixing plate 33 of the lower cover 32 is placed on the upper end surface of the support frame 421.
  • a protrusion 47 is formed on the upper end surface of the support frame 421, and the protrusion 47 is fitted into a positioning hole 331 formed in the fixing plate 33.
  • a fixing clamp 48 for pressing the fixing plate 33 is provided on the upper end surface of the support frame 421.
  • the fixed clamp 48 is a toggle clamp, and when the handle 481 is operated in the state shown in FIG. 10 (A), the clamp pad 482 is pressed against the fixed plate 33 as shown in FIG. 10 (B). In this state, the action of force from the clamp pad 482 side is limited by the link mechanism constituting the toggle clamp, and the locked state is maintained. On the other hand, the clamp pad 482 is returned to the released state shown in FIG.
  • the front cover 7 constitutes a transfer chamber in which the work transfer device 4 moves as described above. Therefore, in the open state in which the upper cover 31 is rotated and opened or the lower cover 32 is removed, it is necessary to stop the operation of the workpiece transfer device 4.
  • the processing machine line 1 is provided with a drive switch for directly stopping the operation by an operator, provided with a detection switch for detecting the open state of the front cover 7 as a safety device, and automatically stopping the work transfer device 4. To be done.
  • the open state of the front cover 7 needs to be detected even if it is one of the upper cover 31 and the lower cover 32. Therefore, it is conceivable to provide a detection switch for detecting the rotation operation of the upper cover 31 and a detection switch for detecting the removal of the lower cover 32.
  • a detection switch for detecting the rotation operation of the upper cover 31 and a detection switch for detecting the removal of the lower cover 32.
  • the lower cover 32 is removed and placed at a place away from the processing machine line 1, if the lower cover 32 and the processing machine line 1 side are connected by wiring, the wiring does not work. It gets in the way. Therefore, in the present embodiment, a configuration is adopted in which the relationship between the upper cover 31 and the lower cover 32 is detected so that even when one of them is in an open state.
  • the upper cover 31 is provided with an open / close detection sensor 55 in a box 51 on the back of the lower end.
  • An engaging portion 53 into which the hook 52 shown in FIG. 8 can be inserted is formed in the box 51, and whether or not the hook 52 is inserted into the engaging portion 53 is detected by the open / close detection sensor 55.
  • the lower cover 32 is fixed to a receiving pad 56 that receives the lower end portion of the upper cover 31 and a hook 52 that is inserted into the engaging portion 53 and maintains the closed state of the upper cover 31 so as to protrude upward from the front surface portion 321. Has been. Therefore, when the upper cover 31 and the lower cover 32 are closed as shown in FIG.
  • the hook 52 is inserted into the engaging portion 53, and the closed state is detected by the open / close detection sensor 55. If either one of the upper cover 31 and the lower cover 32 is in the open state, the open state is detected by the open / close detection sensor 55 because the hook 52 is removed from the engaging portion 53.
  • the operator opens and closes the front cover 7 as follows. First, the operator turns off the drive switch of the machine tool 5 or the workpiece transfer device 4 to stop the operation, and then pulls the handle 361 of the upper cover 31 upward. Since the hook 52 is removed from the engaging portion 53 when the upper cover 31 is opened, an open signal is transmitted from the open / close detection sensor 55 to the control device, and even if the machine tool 5 or the workpiece transfer device 4 is in an operating state, it stops. Control is performed.
  • the upper cover 31 pulled up by the operator rotates so that the rotary cover 35 is pushed up while receiving support by the extension operation of the damper 38. Due to the upward rotation of the rotary cover 35, the suspension cover 36 connected by the hinge 37 rises while maintaining a suspended posture. Then, the upper cover 31 is finally in a state as shown in FIG. 5, is displaced to a position higher than the operation panel 10, and is arranged so that the suspension cover 36 and the cover portion 352 are overlapped.
  • the fixing clamp 48 is unlocked. That is, the handle 481 is rotated upward from the state shown in FIG. 10B, and the clamp pad 482 is also raised accordingly. Then, the fixing plate 33 released from the pressing of the clamp pad 482 is also removed from the protrusion 47, and the lower cover 32 is pulled out from the mounting frame 42 side.
  • the lower cover 32 separated from the processing machine line 1 travels while the caster 43 rolls on the work floor, and is moved to a predetermined location.
  • the processing machine line 1 opens the front cover 411 of the inner cover 41 by proceeding to the position of the mounting frame 42 by opening the corresponding upper cover 31 and lower cover 32 to the plurality of machine tools 5 arranged side by side. As a result, it is possible to perform maintenance work, replace parts, etc. on the object in the internal processing chamber. Further, from the removed lower cover 32, if chips or the like are accumulated on the bottom surface portion 322, the tray 39 is removed and processing such as chips is performed.
  • the operator moves the lower cover 32 that has been separated and attaches it to the mounting frame 42.
  • the lower cover 32 is inserted such that the bottom surface portion 322 enters between the pair of left and right support frames 421.
  • the guide 45 enters the guide receiver 46 and is aligned in the width direction, and the lower cover 32 is mounted with the guide 45 riding on the guide receiver 46 and the casters 43 floating.
  • the fixing plate 33 is placed on the upper end surface of the support frame 421, and the protrusion 47 is fitted into the positioning hole 331.
  • the handle 481 in the state shown in FIG. 10B is pushed downward, whereby the clamp pad 482 is rotated and pressed against the fixed plate 33.
  • the upper cover 31 rotates while the rotary cover 35 contracts the damper 38 so that the operator covers the handle 361 and pulls it down toward the front cover 31 so as to be pulled by the suspension cover 36.
  • the handle 361 is pushed to the processing module 3 side when it is lowered to the lowest position, the hook 52 on the lower cover 32 side is inserted into the engaging portion 53 on the back side of the hanging cover 36 to be closed.
  • the open / close detection sensor 55 detects the closed state of the front cover 7 in which both the upper cover 31 and the lower cover 32 are closed.
  • the front cover 7 is configured to be opened and closed by the upper cover 31 and the lower cover 32, the operator can enter the transfer chamber in the open state, and is close to the processing chamber. It is now possible to perform work such as maintenance at the location.
  • the bottom cover 32 is integrally formed up to the bottom surface part 322, removing the work cover 1 from the processing machine line 1 makes it easy for the operator's feet to be obstructed.
  • the lower cover 32 is provided with casters 43 so that it is easy for an operator to handle, and the mounting operation can be performed accurately and easily by the guide 45 entering the guide receiver 46 during mounting.
  • the fixing clamp 48 is provided on the mounting frame 42, the workability is good in that the lower cover 32 can be locked and released without using a tool.
  • the upper cover 31 can be opened and closed by an operator without substantially changing the standing position.
  • the upper cover 31 is folded in a compact manner in the open state, so that the upper cover 31 does not get in the way, and the damper 38 that supports the upper cover 31 also has a small load, so a small one can be used.
  • the number of parts can be reduced in that the opening / closing detection sensor 55 detects the opening / closing of both the upper cover 31 and the lower cover 32.
  • the open / close state of the lower cover 32 is performed by the open / close detection sensor 55 provided on the upper cover 31 side, wiring to the lower cover 32 is not necessary. For this reason, the wiring does not extend from the moved lower cover 32 to obstruct the operator.
  • the upper cover 31 is configured to be rotatable in the vertical direction.
  • the upper cover 31 may be configured to be slid in the vertical direction using a slide rail.
  • the front cover 7 is comprised by the upper cover 31 formed according to the width
  • the lower cover 32 comprised according to the width
  • the upper cover may be configured to correspond to a plurality of machine tools, or conversely, the lower cover may be configured for each machine tool.
  • the lower cover 32 is integrally formed with the bottom surface portion 322.
  • the bottom cover 32 may be configured such that only the front surface portion 321 is removed using the bottom surface portion side as a frame.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

 加工室内への作業が行い易い加工機械ラインの提供を目的としたものであり、ワークに対して所定の加工を行う複数の加工モジュール(3)と、加工モジュール(3)との間でワークの受け渡しを行うワーク搬送装置(4)とを備え、加工モジュール(4)を囲む外装カバー(6)の前部にワーク搬送装置(4)を囲む前カバー(7)が設けられたものであり、前カバー(7)は、上部カバー(31)と下部カバー(32)とによって上下に分割され、上部カバー(31)は、加工モジュール(3)のある加工部側にて変位可能に支持され、下部カバー(32)は前記加工部側から着脱可能なものである。

Description

加工機械ライン
 本発明は、複数の加工機械によって構成され、加工機械との間でワークの受渡しを行うワーク搬送装置を備えた加工機械ラインに関する。
 複数の工作機械などによって一連の加工を行わせる加工機械ラインは、ワークを各々の工作機械へと搬送するためのワーク搬送装置が搭載されている。そのワーク搬送装置は、工作機械との間でワークの受渡しができるように、各々の受渡し位置への移動が可能なものである。例えば下記特許文献1にワーク搬送装置を備えた加工機械ラインが開示されている。この加工機械ラインは、ボックス状のハウジング内部が仕切り壁により前後方向に仕切られ、奥の空間がワークの加工が行われる加工室であり、手前の空間がワーク搬送装置によりワークの搬送が行われる搬送室である。そのハウジングには、前面部分に左右に開く扉が形成されて搬送室内の開放が可能であり、更に搬送室内には加工室との間の仕切り壁に左右に開く扉が形成されて加工室内の開放が可能になっている。
特開平5-111802号公報
 しかし、前述した加工機械ラインは、加工室内のメンテナンスなどを行う場合、ハウジングの外にいる作業者は、加工室との間に搬送室があるので、対象物との距離が遠くなってしまっている。そのため作業者は、手を伸ばして遠い位置の対象物に対して作業を行わなければならず、作業がし難くかった。その一方で、対処物に近づくために作業者が搬送室内に入り込むこともあるが、ハウジングの扉からは入りづらく、また搬送室内は作業空間として狭いため作業性が良くなかった。
 そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、加工室内への作業が行い易い加工機械ラインを提供することを目的とする。
 本発明の一態様における加工機械ラインは、ワークに対して所定の加工を行う複数の加工モジュールと、前記加工モジュールとの間でワークの受け渡しを行うワーク搬送装置とを備え、前記加工モジュールを囲む外装カバーの前部に前記ワーク搬送装置を囲む前カバーが設けられたものであり、前記前カバーは、上部カバーと下部カバーとによって上下に分割され、上部カバーは、前記加工モジュールのある加工部側にて変位可能に支持され、前記下部カバーは前記加工部側から着脱可能なものである。
 本発明によれば、上部カバーと下部カバーとによって前カバーが開閉するように構成されているため、その前カバーを開くことにより、作業者は、前カバーによって構成されていた搬送室内にまで容易に入ることができ、加工室に近い位置でメンテナンスや部品交換などの作業を行うことが可能になる。
加工機械ラインの一実施形態を示した斜視図である。 工作機械の内部構造である加工モジュールを示した斜視図である。 前カバー内に設けられたワーク搬送装置を示した斜視図である。 加工機械ラインを構成する工作機械を示した、前カバーが閉じた状態の斜視図である。 加工機械ラインを構成する工作機械を示した、前カバーが開いた状態の斜視図である。 前カバーの開閉が中間状態である加工機械ラインの内部側面を示した図である。 上部カバーを裏面側から示した斜視図である。 下部カバーを裏面側から示した斜視図である。 下部カバーを示した底面図である。 ロック機構を示した側面図であり、アンロック状態(A)とロック状態(B)とが示されている。
 次に、本発明に係る加工機械ラインの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、本実施形態の加工機械ラインを示した斜視図である。加工機械ライン1は、基礎となるベース2の上に6台の工作機械5が搭載されている。6台の工作機械5はいずれも同じ型のNC旋盤であり、外形形状や寸法が揃えられている。そして、この加工機械ライン1には、各々の工作機械5に対してワークの受渡しを行うワーク搬送装置が設けられている。
 ここで「加工機械ライン」とは、工作機械などの複数の加工機械に対してワーク搬送装置によってワークの受け渡しが行われ、各加工機械においてワークに対して所定の加工が実行される加工機械群をいう。本実施形態の加工機械ライン1は、図示するように6台の工作機械5が幅方向(Y軸方向)に近接して配置されている。ただ、加工機械ラインは、同機種の組み合わせだけでなく、異なる機種の工作機械(旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、切削盤等)が含まれるようなものであってもよい。そして、加工内容に応じてその機種や台数などのレイアウト変更を様々なパターンで行うことが可能である。
 図2は、工作機械5の内部構造である加工モジュール3を示した斜視図であり、加工モジュール3が台車9に載せられてベース2の後方へ引き出された状態が示されている。工作機械5は、ベース2の上に加工モジュール3が搭載され、その加工モジュール3による加工部分が図1に示す外装カバー6によって覆われている。図2は、1台の加工モジュール3しか示されていないが、ベース2には2台の加工モジュール3が搭載可能である。そのため、ベース2には加工モジュール3の幅に合わせてレール201が2本ずつ設けられている。そして、加工モジュール3は車輪301を有しており、そのレール201上を自走可能な状態でベース2に搭載される。
 加工機械ライン1は、図1に示す手前側、すなわち外装カバー6の前方側に前カバー7が設けられ、その前カバー7内に図3に示すワーク搬送装置4が設けられている。外装カバー6は、各工作機械5の加工モジュール3を囲み、内部には工作機械5ごとに閉じた加工室が構成されている。一方で、複数の前カバー7によって覆われた内部にはY軸方向に連通する一つの空間が構成されている。つまり、工作機械5の並び方向(Y軸方向)にワーク搬送装置4の移動が可能な一つの搬送室が構成されている。
 図3は、前カバー7内に設けられたワーク搬送装置4を示した斜視図であり、ベース2に搭載された状態が示されている。ワーク搬送装置4は、多関節ロボットアーム11が折り畳まれて走行や旋回が可能な状態が示されている。多関節ロボットアーム11は、上腕部材111と前腕部材112とが関節機構115,116を介して構成を有している。多関節ロボットアーム11は、その関節機構115,116の駆動により、上腕部材111及び前腕部材112が、図示するように折り畳まれた状態と、図面右側に存在する不図示の加工モジュール3側へと伸びた状態とに変形可能なものである。前腕部材112の先端部分にはロボットハンド113が備えられ、ワークの把持及び解放が可能になっている。その多関節ロボットアーム11は、関節機構115を介して旋回テーブル12に取り付けられ、その旋回テーブル12が走行台13の上に旋回機構を介して搭載されている。
 ベース2の前面部には走行台13を案内するためのレール部材15が設けられている。レール部材15は、ベース2の前面部に板状のレール台21が取り付けられ、そのレール台21にラックや2本の走行レールが上下に並べて固定されている。走行台13は、走行レールを掴んだ状態で摺動する走行スライダが上下2個ずつ固定され、更にはラックに噛合するピニオンに回転を与える走行用モータが搭載されている。従って、走行用モータの駆動によりピニオンがラックを転動し、走行スライダが走行レールを摺動することにより、走行台13および多関節ロボットアーム11がY軸方向に移動することになる。
 ところで加工機械ライン1は、従来例と同様にワーク搬送装置4が前部に配置されている。そのため、作業者が加工室内に手を入れて作業を行う場合、そのままでは手前に搬送室があって加工モジュール3へ近づけない。そこで本実施形態では、前カバー7の開閉によって作業者が加工室へ近づける構成がとられている。図4及び図5は、加工機械ライン1を構成する工作機械5(ベース2に搭載された2台分)を示した斜視図であって、図4は前カバー7が閉じた状態であり、図5は前カバー7が開いた状態である。また、図6は、前カバー7の開閉時の中間状態を示した加工機械ライン1の内部側面図である。なお、本来ベース2の前面部に取り付けられているレール部材15は、図4乃至図6においては省略されている。
 前カバー7は、上下に分割され、上部カバー31と下部カバー32とによって構成されている。上部カバー31は、工作機械5の幅に合わせて形成され、下部カバー32は、ベース2の幅に合わせて形成されている。つまり、一つの下部カバー32に対して2つの上部カバー31が一組になっている。上部カバー31は、折り畳み可能な構造であり、支持部材に対して上端部側に回転軸をもって取り付けられている。そのため、開放時には図5に示すように前方側上方へ回転しながら折り畳まれる。これに対して、下部カバー32はベース2に対して着脱が可能な構造であり、前後方向に移動させて取り付け及び取り外しが可能なものである。
 ここで図7は、上部カバー31を示した斜視図であり、図8は、下部カバー32を示した斜視図であり、共に裏側から見た図である。上部カバー31は、回転カバー35と吊カバー36の2つの部材から構成されている。回転カバー35は、2本のアーム部351と湾曲した曲面をもつカバー部352とが一体になって形成され、アーム部351の上端部分が回転軸を介して取り付けられる。工作機械5は、前カバー7の上方に操作パネル10が設置されており、アーム部材351は、その操作パネル10を挟むようにして取り付けられている。すなわち回転カバー35は、工作機械5の高い位置に回転軸を介して取り付けられ、図5に示す回転開放時には、上部カバー35が高い位置まで変位するように構成されている。
 一方で、上部カバー31は、アーム部351を設けたことによって寸法が長くなってしまっている。そこで、回転半径を短くすべく、上部カバー31は回転カバー35と吊カバー36とに分割され、両者が蝶番37によって連結された折り畳み可能な構成がとられている。仮に、回転カバー35と吊カバー36との区別がなければ、大きな回転半径によって開閉スペースを加工機械ライン1の前方側に広く確保する必要が生じてしまう。そのほか、上部カバー31が大きいため作業者が非常に取り扱い難いものとなってしまう。更に、回転開放時に上部カバー31にかかるモーメントが大きくなるため、それを支えるための支持構造が大きくなってしまうなどの課題が考えられる。
 そこで本実施形態では、前述したように上部カバー31が回転カバー35と吊カバー36とに分けられ、吊カバー36が蝶番37によって前後方向に回転するように構成されている。従って、作業者が吊カバー36の下端部分にある取っ手361を持って上部カバー31を開閉する場合、吊カバー36が吊下げ姿勢のまま昇降するため、作業者が前後方向にほぼ移動することなく取り扱うことができる。そして、図6に示す回転開放時には、上部カバー31は、アーム部351が回転軸側よりカバー部352側が高い位置まで回転するよう構成されている。こうしたアーム部351の傾きにより、カバー部352の位置が高くなり、そのカバー部352に対して吊カバー36の下端部が当たって安定した姿勢がとられることとなる。
 工作機械5は、加工モジュール3の加工部分を囲む内部カバー41が設けられ、加工室が形成されている。上部カバー31は、その内部カバー41側に固定されたブラケットにアーム部351の先端部分が回転軸を介して取り付けられている。そして、上部カバー31の回転カバー35には、内部カバー41側のブラケットとの間にダンパ38が連結されている。このダンパ38は、ガスダンパであって内部のガス圧力によって、上部カバー31を回転開放させる際、作業者の引き上げ動作を補助するとともに、上部カバー31の回転開放後の開状態を保つようにしている。
 次に、下部カバー32は、板部材によって前面部321と底面部322とがL字形に形成されている。底面部322には、外形に沿って四角い枠が形成され、その中に取っ手の付いた4個の受皿39が敷き詰められるようにして置かれている。ワーク搬送装置4が加工モジュール3との間でワークの受渡しを行うときに切粉などが落ちてしまうため、作業床面を汚さないように下部カバー32によって回収できるようにするためである。つまりワーク搬送装置4の搬送室には切粉などを受ける底面が必要である。本実施形態では、その搬送室底面が底面部322として下部カバー32の一部となり、一緒に取り外せるように構成されている。そして、底面部322が外れることにより作業者の足元に邪魔が無くなり、より加工室へと近づけるようになる。
 ところで、作業者を加工室へ近づけるようにすることだけを考えるならば、底面部322をベース2側に固定したままで、前面部321部分だけを取り外せるようにしてもよい。そのような場合には、前カバー7を上下に分けずに、上部カバーだけの構成にして上方へ回転開放できるようにすることが考えられる。しかし、それでは回転半径が大きく且つ重くなってしまい扱い難くなるほか、構造をより強固なものにするなどの必要が生じてしまう。そこで、なるべく前カバー7の回転部分の構造を小さくするため、本実施形態では上部カバー31と下部カバー32との上下に分割した構成としている。
 そして前述したように、下部カバー32は、底面部322を一体にすることで切粉などの処理がしやすい構成になっている。また、下部カバー32は、底面部322の大きさに合わせて前面板311の高さを設定することにより、バランスが良くなっている。つまり下部カバー32は、図9に示すように底面部322にキャスタ43が取り付けられ、作業者が下部カバー32を持ち上げることなく移動させることができるようになっている。こうした点でも底面部322が一体に形成されていることは好適である。
 ここで、図9は下部カバー32を示した底面図である。下部カバー32の底面中央には位置決めのためのガイド45が固定されている。一方、ベース2の前部には、下部カバー32を取り付けるための装着フレーム42が固定されている。装着フレーム42は、図5に示すように、下部カバー32の幅寸法に合わせて2本のL字形をした支持フレーム421と、左右の支持フレーム421を水平部分で連結する直線状の連結フレーム422によって形成されている。支持フレーム421は、下部カバー32の前面部321と底面部322とに沿うように形成されたものである。そして、連結フレーム422の中央部分にはガイド受46が固定されている。下部カバー32を装着フレーム42に取り付ける時に、ガイド45がガイド受46に乗り上がって入り込むようにしたものである。
 下部カバー32は、キャスタ43によって移動が容易になっているが、作業床面の状況によっては位置決めが安定しないことも考えられる。そうした場合、正確な位置に下部カバー32が移動しなければ取り付け作業を煩わしくしてしまう。そこで、ガイド45及びガイド受46によって、下部カバー32の取り付け位置を誘導する構成がとられている。ガイド45は、先端部分に幅方向のテーパが形成され、横ずれを修正するようになっている。また、ガイド45は、ガイド受46よりも低い位置に固定され、下部カバー32が取り付けられた際にはキャスタ43が浮き上がるようになっている。そして、スムーズにガイド受46に乗り上がるように、ガイド45の底部にもテーパが形成されている。
 ところで下部カバー32は、図9に示すように、底面部322が前面部321より幅が狭く形成されている。これは、図8に示すように、底面部322が左右一対の支持フレーム421の間に入り込むようになっているからである。そして、前面部321は、底面部322から幅方向にはみ出した位置に固定板33が接合されている。この固定板33は、支持フレーム421の上端に載せられるが、装着後に下部カバー32が位置ずれしないように、支持フレーム421の上端部にはロック機構が設けられている。図10は、ロック機構を示した側面図であり、アンロック状態(A)とロック状態(B)とが示されている。
 前述したように、下部カバー32は、ガイド45をガイド受46へ嵌め込むことにより装着フレーム42へと装着される。その際、下部カバー32の固定板33が支持フレーム421の上端面に載せられる。支持フレーム421の上端面には突起47が形成され、その突起47が固定板33に形成された位置決め孔331に嵌め込まれる。そして、装着フレーム42へ装着された下部カバー32を固定するため、支持フレーム421の上端面には固定板33を押え込む固定クランプ48が設けられている。
 固定クランプ48はトグルクランプであり、図10(A)に示す状態でハンドル481が操作されることにより、クランプパッド482が図10(B)に示すように固定板33に押し当てられる。その状態ではトグルクランプを構成するリンク機構によってクランプパッド482側からの力の作用が制限され、ロック状態が維持される。一方で、ハンドル481の操作により、クランプパッド482が図10(A)に示す解放状態に戻される。
 次に、前カバー7は、前述したようにワーク搬送装置4が移動する搬送室を構成するものである。そのため、上部カバー31が回転開放されたり、下部カバー32が取り外された開状態では、ワーク搬送装置4の作動を停止させる必要がある。加工機械ライン1は、作業者によって直接稼働を停止させる駆動スイッチが備えられてはいるもの、安全装置として前カバー7の開状態を検出する検出スイッチが設けられ、ワーク搬送装置4の自動停止が行われるようになっている。
 前カバー7の開状態は、上部カバー31と下部カバー32のどちらか一方であっても検出する必要がある。そこで上部カバー31の回転動作を検出する検出スイッチや下部カバー32の取り外しを検出する検出スイッチを設けることが考えられる。しかし、下部カバー32は取り外されて加工機械ライン1から離れた場所に置かれることになるため、下部カバー32と加工機械ライン1側とが配線で接続されていたのでは、その配線が作業の邪魔になってしまう。そこで本実施形態では、上部カバー31と下部カバー32の関係を検出することにより、どちらか一方が開状態になった場合でもそのことを検出する構成がとられている。
 上部カバー31は、図7に示すように下端部裏面のボックス51内に開閉検出センサ55が設置されている。ボックス51には、図8に示すフック52の差し込みが可能な係合部53が形成され、開閉検出センサ55によって、係合部53に対してフック52が差し込まれたか否かの検出が行われる。下部カバー32は、前面部321から上方に突き出すように、上部カバー31の下端部を受ける受けパッド56と、係合部53に差し込まれて上カバー31の閉状態を維持するフック52とが固定されている。従って、上部カバー31と下部カバー32とが図4に示すように閉じられた状態では、係合部53にフック52が差し込まれ、開閉検出センサ55により閉状態が検出されることとなる。そして、上部カバー31と下部カバー32のどちらか一方でも開状態であれば、フック52が係合部53から抜かれているため、開閉検出センサ55によって開状態が検出される。
 続いて、加工機械ライン1で外装カバー6内の加工モジュール3についてメンテナンスなどを行う場合について説明する。その際、作業者は、次のようにして前カバー7の開閉を行うことになる。先ず作業者は、工作機械5やワーク搬送装置4の駆動スイッチを切って稼働を停止させた後、上部カバー31のハンドル361に手をかけて上方手前に引き上げる。上部カバー31が開くとき係合部53からフック52が抜かれるため、その開閉検出センサ55から開信号が制御装置に送信され、仮に工作機械5やワーク搬送装置4が稼働状態であっても停止制御が行われる。
 作業者に引き上げられた上部カバー31は、回転カバー35がダンパ38の伸長作動によるサポートを受けながら、押し上げられるようにして回転する。回転カバー35の上方への回転により、蝶番37で連結された吊カバー36が垂れ下がった姿勢を保ちながら上昇する。そして上部カバー31は、最終的に図5に示すような状態になり、操作パネル10よりも高い位置まで変位して、吊カバー36とカバー部352とが重ねられるようにして配置される。
 次に、下部カバー32を取り外すために固定クランプ48のロック解除が行われる。すなわち、図10(B)に示す状態からハンドル481が上方に回転され、それに伴ってクランプパッド482も引き上げられる。そして、クランプパッド482の押さえつけから解放された固定板33は突起47からも外され、下部カバー32が装着フレーム42側から引き抜かれる。加工機械ライン1から分離した下部カバー32は、キャスタ43が作業床面を転がって走行し、所定の配置場所へと移される。
 加工機械ライン1は、複数並んだ工作機械5に対して該当する上部カバー31と下部カバー32とを開状態とさせることにより、装着フレーム42の位置まで進んで内部カバー41の正面扉411を開いて内部の加工室の対象物についてメンテナンス作業や部品交換などを行うことが可能になる。また、取り外した下部カバー32からは、底面部322の上に切粉などが溜まっていれば、受皿39を取り外して切粉などの処理が行われる。
 一方、前カバー7を閉じる場合には、作業者が離れていた下部カバー32を移動させ、装着フレーム42へと取り付ける。下部カバー32は、底面部322が左右一対の支持フレーム421の間に入り込むようにして挿入される。その際、ガイド45がガイド受46内に入って幅方向の位置合わせが行われるとともに、ガイド45がガイド受46に乗り上げてキャスタ43が浮き上がった状態で下部カバー32が装着される。また、下部カバー32は、固定板33が支持フレーム421の上端面に載せられ、位置決め孔331に対して突起47が嵌め込まれる。更に固定クランプ48について、図10(B)に示す状態のハンドル481が下方に押し下げられることにより、クランプパッド482が回転して固定板33に対して押し当てられる。
 上部カバー31は、作業者がハンドル361に手をかけて手前に引き下げることにより、吊カバー36に引っ張られるようにして回転カバー35がダンパ38を収縮させながら回転する。最も下まで降りた状態でハンドル361が加工モジュール3側に押されることにより、吊カバー36裏側の係合部53に下部カバー32側のフック52が差し込まれて閉状態になる。このとき、開閉検出センサ55によって上部カバー31と下部カバー32の両方が閉じられた前カバー7の閉状態が検出される。
 よって、本実施形態によれば、上部カバー31と下部カバー32とによって前カバー7が開閉するように構成されているため、開状態で作業者が搬送室内まで入ることができ、加工室に近い位置でメンテナンスなどの作業を行うことが可能になった。特に、下部カバー32は、底面部322までが一体として形成されているため、加工機械ライン1から取り外すことにより、作業者の足元に邪魔が無くなり作業が行い易くなる。また、下部カバー32は、キャスタ43を備えているため作業者にとって扱い易く、装着時にはガイド45がガイド受46に入り込むことにより装着作業が正確、且つ簡単に行える。更に、装着フレーム42に固定クランプ48が設けられていることにより、工具を使用せずに下部カバー32のロック及び解除が行える点でも作業性が良い。
 上部カバー31は、回転カバー35と吊カバー36とが蝶番37によって連結されているため、作業者が立ち位置をほぼ変えることなく開閉作業を行うことができる。また、上部カバー31は、開状態ではコンパクトに折り畳まれるため邪魔になることがなく、上部カバー31を支えるダンパ38も負荷が小さくなるため小型のものを使用することができる。更に、開閉検出センサ55により、上部カバー31と下部カバー32との両方の開閉を検出する点で部品点数を減らすことができた。また、下部カバー32の開閉状態を上部カバー31側に設けた開閉検出センサ55によって行うため、下部カバー32への配線が必要なくなった。そのため、移動させた下部カバー32から配線が延びて、作業者の邪魔になるようなこともない。
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
 例えば、前記実施形態では上部カバー31を上下方向に回転可能な構造としたが、スライドレールを使って上下方向にスライドさせる構造にしたものであってもよい。
 また、前記実施形態では、前カバー7が、工作機械5の幅に合わせて形成された上部カバー31と、ベース2の幅に合わせて構成された下部カバー32とによって構成されているが、例えば、加工機械ラインの構成によっては、上部カバーを複数台の工作機械に対応させて構成したり、逆に下部カバーを工作機械ごとに構成させたものであってもよい。
 また、下部カバー32は、底面部322を一体に形成したものであるが、例えば底面部側をフレームにして前面部321だけを取り外すような構成であってもよい。
1…加工機械ライン 2…ベース 3…加工モジュール 4…ワーク搬送装置 5…工作機械 6…外装カバー 7…前カバー 31…上部カバー 32…下部カバー 35…回転カバー 36…吊カバー 39…受皿 42…装着フレーム 45…ガイド 46…ガイド受 48…固定クランプ 55…開閉検出センサ
 
 
 

 

Claims (7)

  1.  ワークに対して所定の加工を行う複数の加工モジュールと、前記加工モジュールとの間でワークの受け渡しを行うワーク搬送装置とを備え、前記加工モジュールを囲む外装カバーの前部に前記ワーク搬送装置を囲む前カバーが設けられた加工機械ラインであり、
     前記前カバーは、上部カバーと下部カバーとによって上下に分割され、上部カバーは、前記加工モジュールのある加工部側にて変位可能に支持され、前記下部カバーは前記加工部側から着脱可能なものであることを特徴とする加工機械ライン。
  2.  前記上部カバーは、前記加工部側に回転軸を介して上下方向に回転して開閉するものであり、前記下部カバーはキャスタを備えた走行移動が可能なものであることを特徴とする請求項1に記載の加工機械ライン。
  3.  前記下部カバーは、その上端部にフックが形成され、前記上部カバーは、その下端部に前記フックの挿入が可能な係合部が形成され、前記上部カバーには、前記係合部に対する前記フックの挿入の有無を検出する検出センサが設けられたものであることを特徴とする請求項2に記載の加工機械ライン。
  4.  前記下部カバーを支持するために前記加工部側に固定された装着フレームを有し、その装着フレームには、前記下部カバーを幅方向に位置決めするためのガイド受が形成され、前記下部カバーには、前記ガイド受に乗り上げて嵌り込むようにしたガイドが設けられたものであることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の加工機械ライン。
  5.  前記下部カバーは、前面板と底面板とからなるカバー部材であり、前記底面板の上には一又は二以上の受皿が置かれたものであることを特徴とする請求項2乃至請求項3のいずれかに記載の加工機械ライン。
  6.  前記装着フレームはL字形をしたL字フレームであり、前記下部カバーには、前記L字フレームの起立部分上端に載せられる固定板が形成され、前記L字フレームの起立部分上端には、固定板を上方から押え込むロック部材が設けられたものであることを特徴とする請求項4に記載の加工機械ライン。
  7.  前記上部カバーは、カバー部と当該カバー部から上方に延びたアーム部とを備え、前記アーム部の上端部が前記加工部側に回転支持された回転部材と、その回転部材の下端部にピン結合された吊下げ部材とによって構成されたものであることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載の加工機械ライン。
     
     
     
     
     
     

     
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