JPH03264243A - マシニングセンタ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、移動駆動自在のテーブルを有するマシニング
センタに関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、この種のマシニングセンタにおいては。

ワークの正確な位置決め動作が要求されることから、ワ
ークを支持するテーブルは通常、ナツトを介してボール
ネジ等の駆動ネジに直結されており。

また該テーブルには、当該テーブルのフレーム（機械原
点）に対する移動量を検出するためのリニアスケールが
組み付けられていた。その結果、テーブルは、リニアス
ケールの機械的ストロークによる制限を受け、所定の加
工領域内においてのみ駆動ネジにより移動駆動し得る構
造となっていた。従って、該マシニングセンタを用いて
複数個のワークの連続加工を行なう場合には、マシニン
グセンタにパレットチェンジャを付設してワークの連続
加工を効率的に行なう方法が一般的に採られていた。

ところが、この方法では、マシニングセンタのテーブル
上にパレットが搭載され、更゛にその上にワークが搭載
された構造となるので、ワークがパレットの厚さだけ高
い位置で支持され、所定の加工エリアを確保するために
はコラムの高さが高くなり、その結果、フレームのワー
ク加工時の剛性が低下したり、ワークの段取り作業性が
悪化する等の不都合があった。最近、このような不都合
を解消することを目的として、パレットを使用せずテー
ブルそのものを加工領域と段取り領域との間で直接移動
駆動する方式が提案されている。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、テーブ
ルを直接移動駆動する場合には、テーブルが加工領域を
越えて段取り領域へ駆動するために、リニアスケールの
機械的ストロークの制限を越えてしまい、リニアスケー
ルによる適正な位置測定動作が不可能となる不都合が生
じる。

本発明は、上記事情に鑑み、リニアスケール等の直線変
位検出装置によるテーブルの位置測定動作を適正な状態
に維持しつつ、テーブルを加工領域と段取り領域との間
で移動駆動することが出来るマシニングセンタを提供す
ることを目的とする。

（ｄ）０問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、フレーム（４）を有し、前記フレーム
（４）に駆動ネジ（３０）を回転駒動自在に設け、前記
駆動ネジ（３０）にナツト部材（２７）を該駆動ネジ（
３０）の軸心方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動自在に螺合
させた形で設け、前記フレーム（４）にガイド部材（６
，６）を設け、前記ガイド部材（６，６）に、ワーク搭
載面（９ａ）の形成されたテーブル（９）が前記ナツト
部材（２７）を介して前記駆動ネジ（３０）により該駆
動ネジ（３０）の軸心方向（矢印Ａ、　Ｂ方向）に移動
駆動自在に支持されたマシニングセンタ（１）において
、前記フレーム（４）に直線変位検出装置（６０）を前
記駆動ネジ（３０）の軸心方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に設
けると共に、前記直線変位検出装置（６ｏ）と前記ナツ
ト部材（２７）を接続して構成される。

また、本発明は、フレーム（４）を有し、前記フレーム
（４）に１駆動ネジ（３０）を回転駆動自在に設け、前
記駆動ネジ（３０）にナツト部材（２７）を該駆動ネジ
（３０）の軸心方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動自在に螺
合させた形で設け、前記フレーム（４）に第１のガイド
部材（６，６）を設け、前記第１のガイド部材（６，６
）に、ワーク搭載面（９ａ）の形成されたテーブル（９
）が前記ナツト部材（２７）を介して前記駆動ネジ（３
０）により該駆動ネジ（３０）の軸心方向（矢印Ａ、Ｂ
方向）に移動駆動自在に支持されたマシニングセンタ（
１）において、テーブルストッカ（３）を設け、該テー
ブルストッカ（３）に第２のガイド部材（２２，２２又
は２３．２３）を前記第１のガイド部材（６，６）と前
記駆動ネジ（３０）の軸心方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に連
結し得る形で設け、前記テーブル（９）を前記第１及び
第２のガイド部材（６，６及び２２．２２又は２３．２
３）に沿って移動駆動し得る駆動手段（３４）を設け、
前記テーブル（９）に第１の係合手段（２９）を設ける
と共に、前記ナツト部材（２７）に第２の係合手段（２
７ａ）を、前記テーブル（９）が前記第１のガイド部材
（６，６）上の所定の位置（ＴＸＰ、）に位置決めされ
た際に当該テーブル（９）の前記第１の係合手段（２９
）に係合し得る形で設け、更に、前記フレーム（４）に
直線変位検出装置Ｉ（６０）を前記駆動ネジ（３０）の
軸心方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に設けると共に、前記直線
変位検出装置（６０）と前記ナツト部材（２７）を接続
して構成される。

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

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、テーブル（９）のフレ
ーム（４）に対する直線変位がナツト部材（２７）を介
して検出されるように作用する。

また、本発明は、テーブル（９）をテーブルストッカ（
３）側に移動駆動する際に、ナツト部材（２７）が該テ
ーブル（９）から分離されるように作用する。

（ｆ）、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明によるマシニングセンタの一実施例を示
す斜視図。

第２図は第１図に示すマシニングセンタの機体及びベー
ス部分を示す平面図。

第３図は第２図に示すマシニングセンタ部分のｍ−ｍ線
による断面図、 第４図は第２図に示すマシニングセンタ部分のＩＶ−Ｉ
Ｖ線による断面図、 第５図は第３図に示すマシニングセンタのカップリング
部分を示す斜視図、 第６図は第２図に示すマシニングセンタ部分のＶＩ−Ｖ
Ｉ線による断面図である。

本発明によるマシニングセンタ１は、第工図及び第２図
に示すように、水平な床面ＧＬ上に設置されており、該
マシニングセンタ１は加工部２及びテーブルストッカ３
から構成されている。加工部２は機体５を有しており、
機体５上にはフレーム４が支持されている。フレーム４
上には、第２図及び第３図に示すように、レール輻Ｗ３
の互いに平行な２本のガイドレール６．６がＸ軸方向で
ある矢印Ａ、Ｂ方向に水平に敷設されており、ガイドレ
ール６．６上には複数個のすべり軸受７を介して第１テ
ーブル９Ａが、Ｘ軸方向における所定の第Ｉ加工基準位
置ＴＸＰ１と第２加工基準位１ｉＴＸＰ、との間で矢印
Ａ、Ｂ方向、即ちＸ軸方向に所定距離Ｌ６だけ摺動駆動
自在に支持されている。また、ガイドレール６．６の第
１図後方の機体５部分には、コラム１０がＹ軸方向であ
る矢印Ｅ、Ｆ方向に所定距離だけ移動駆動自在に支持さ
れており、コラム１０には主軸へラド１１が、該第１テ
ーブル９Ａの上方でＸ−Ｙ平面に直角な矢印Ｃ，Ｄ方向
、即ち上下方向であるＺ軸方向に移動駆動自在に支持さ
れている。主軸へラド１１には主軸１２が、矢印Ｃ，Ｄ
方向の軸心ＣＴ４を中心として矢印Ｊ、に方向に回転駆
動自在に支持されており、主軸１２の図中左方には工具
マガジン１３が設けられている。工具マガジン１３には
ドリル、フライス等の各種の工具１５が着脱自在に収納
されており、工具マガジン１３と主軸１２との間には工
具交換装置１６が設けられている。また、機体５の前方
には、第１１！Ｉに示すように、操作盤１７が設けられ
ている。

一方、加工部２の第１図左側には、前記マシニングセン
タ１を構成するテーブルストッカ３が設けられており、
テーブルストッカ３はベース２０を有している。ベース
２０上には、第２図に示すように、ストック台１９が、
Ｙ軸方向における所定の第１基準位置ＳＹＰ工と第２基
準位置５ＹＰ２との間でＹ軸方向である矢印Ｅ、Ｆ方向
、即ち水平方向に所定距離Ｌ７だけ移動自在に支持され
ており、ストック台１９には移送装置２５が接続されて
いる。また、ストック台１９上には、前記加工部２のガ
イドレール６．６と同じ断面形状及びレール幅Ｗ３を有
する２組のガイドレール２２．２２及び２３．２３が、
前記ガイドレール６゜６と同じ高さで矢印Ａ、Ｂ方向、
即ちＸ軸方向に敷設されており、これ等ガイドレール２
２．２２及び２３，２３は、ストック台１９を移送装置
２５により矢印Ｅ、Ｆ方向に適宜移動駆動することによ
り、前記ガイドレール６．６の第２図左側に選択的に連
結することが出来る。即ち、ストック台１９が、第２図
実線で示すように、移送装置２５により第１基準位置Ｓ
ＹＰ工に位置決めされた状態では、図中上側のガイドレ
ール２２．２２は所定の第１段取り位ＷＩＡＰｉに位置
決めされると共に、図中下側のガイドレール２３．２３
は、ベース２０の矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｙ軸方向）の中央部
である待機基準位置ＷＳＰにおいて、前記加工部２のフ
レーム４上のガイドレール６．６の図中左側に水平方向
に連結された形で位置決めされる。

また、ストック台１９が、第２図二点鎖線で示すように
、移送装置２５により第２基準位置５ＹＰ２に位置決め
された状態では、図中上側のガイドレール２２．２２は
前記待機基準位＠ｗｓｐにおいて前記加工部２のガイド
レール６．６に水平方向に連結された形で位置決めされ
ると共に、図中下側のガイドレール２３．２３は所定の
第２段取り位置ＡＰ、に位置決めされる。従って、スト
ック台１９が第２図に示す第１基準位置ｓｙｐ、又は第
２基準位置ＳＹＰ、に位置決めされた際には。

第１テーブル９Ａは、加工部２及びテーブルストッカ３
に跨るＸ軸可動領域ＡＲＥｌ内において、図中最右方の
第２加工基準位ＭＴＸＰ、と図中最左方の待機位置ＷＰ
との間でガイドレール６．６及びガイドレール２３，２
３又は２２．２２に沿って矢印Ａ、Ｂ方向、即ちＸ軸方
向に距離Ｌ８だけ摺動駆動することが出来る。なお、テ
ーブルストッカ３の第２図上方のガイドレール２２．２
２上には、前記第１テーブル９Ａと同一形状の別個の第
２テーブル９ｊｌが複数個のすべり軸受７を介して図中
左右方向である矢印Ａ、Ｂ方向に摺動自在に支持されて
いる（即ち、マシニングセンタ１は、同一形状の２個の
テーブル９Ａ、９□を有している。）。

ところで、前記各テーブル９　（９，，９Ｂ）の上面に
は、第３図に示すように１図中左右方向に所定の間隔で
複数本のＴ溝９ｂが紙面と直角なＸ軸方向に穿設された
ワーク搭載面９ａが形成されており、テーブル９の下側
にはラック２６が、第２図左右方向である矢印Ａ、Ｂ方
向、即ち該テーブル９の摺動方向に固定された形で設け
られている。なお、ラック２６の矢印Ａ、Ｂ方向の長さ
Ｌ３は、第２ｒｊ！Ｉに示すように、加工部２内の図中
最左方、即ち最もテーブルストッカ３寄りの第１加工基
準位置ＴＸＰ１と前記待機位置ｗｐとの矢印Ａ、Ｂ方向
の距離Ｌ４　（＝Ｌ８−Ｌ６）よりも少し長く形成され
ている。また、テーブル９が、第２図実線で示すように
、前記第１加工基準位１ＴＸＰＬに位置決めされた際に
は、該テーブル９の下側には、第３図及び第４図に示す
ように、ナツト２７がＸ軸方向における所定の第１基準
位置ＮＰ□でクランプ装置２９を介して着脱自在に設け
られており、クランプ装置２９はシリンダ２９ａ、基板
２９ｂ、突起部２９ｃ、皿バネ２９ｄ、ピストン２９ｅ
及びカップリング２９ｆ等から構成されている。

即ち、各テーブル９の下面には、第３＠及び第４図に示
すように、略円筒状のシリンダ２９ａが固定されており
、シリンダ２９ａの上面には円板状の基板２９ｂが、該
シリンダ２９ａの上側開口部を塞ぐ形で設けられている
。基板２９ｂの下面中央部には円柱状の突起部２９ｃが
形成されており、突起部２９ｃには多数の皿バネ２９ｄ
が上下方向である矢印Ｃ，Ｄ方向に伸縮自在に設けられ
ている。また、シリンダ２９ａ内には段付き円柱状のピ
ストン２９ｅが上下方向、即ち矢印Ｃ１Ｄ方向に所定距
＠Ｌ１だけ移動駆動自在に嵌入係合しており、ピストン
２９ｅは通常、第３図に示すように、前記多数の皿バネ
２９ｄの弾性により下方に押圧されて、最下位である噛
合位置Ｐ１に位置決めされている。また、ピストン２９
ａの下側には、第５図に示すように、複数個の凹部と凸
部が交互に等角度間隔で形成されたフェースギヤ状のカ
ップリング２９ｆが装着されており、カップリング２９
ｆの下方に位置するナツト２７部分には、該カップリン
グ２９ｆと同様の形状を有するカップリング２７ａが該
カップリング２９ｆに対向する形で装着されている。な
お、ピストン２９ｅが第３図に示す噛合位置Ｐ１に位置
決めされた状態では、これ等カップリング２７ａ、２９
ｆは噛合し、ピストン２９ｅが最上位の開放位Ｈｐ２に
位置決めされた際には、カップリング２９ｆはカップリ
ング２７ａから上方に抜けてこれ等カップリング２７ａ
、２９ｆ間の噛合状態は解除される。

また、前記ナツト２７には、第４図に示すように、Ｘ軸
方向の軸心ＣＴＩを有するボールネジ３０が螺合してお
り、ボールネジ３０の図中左端部付近は、軸受３１．３
１を介してフレーム４に対して軸心ＣＴＩを中心として
矢印Ｍ工、Ｎ□方向に回転自在に支持されている（なお
、ボールネジ３０の他端部付近も、図示しない軸受等を
介してフレーム４に回転自在に支持されている。）。ボ
ールネジ３０にはテーブル駆動モータ（図示せず）が接
続されており、該テーブル駆動モータを正逆方向に回転
駆動してボールネジ３０を軸心ＣＴＩを中心として矢印
Ｍ工、Ｎ工方向に回転させることにより、ナツト２７を
矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動することが出来
る。従って、ナツト２７がクランプ装置！２９を介して
テーブル９に装着されている状態では、ナツト２７の矢
印Ａ、Ｂ方向の移動に伴なって、テーブル９がガイドレ
ール６．６に沿って同方向に摺動することとなる。また
、ボールネジ３０の図中左側には駆動機構３４が設けら
れており、駆動機構３４は回転力伝達装置３５及び回転
力断続袋ｗ４３等から構成されている。

即ち、ボールネジ３０の第４図左端部には。

キー３２を介してベベルギヤ３３が嵌着係合しており、
ベベルギヤ３３には回転力伝達装置３５が。

ボールネジ３０の軸心ＣＴＩを中心とした回転力を取り
出す形で接続されている。即ち、回転力伝達装置１３５
を構成するケーシング３６はフレーム４に固定されてお
り、ケーシング３６内には軸受３７．３７を介してシャ
フト３９が、該ケーシング３６から第４図上方及び下方
に突出した形で、矢印Ｃ，Ｄ方向の軸心ＣＴ２を中心と
して矢印Ｍ２、Ｎ８方向に回転自在に支持されている。

シャフト３９の図中上端部にはキー４０を介してベベル
ギヤ４１が、前記ベベルギヤ３３に噛合する形で嵌着係
合しており、シャフト３９の図中下端部には、歯幅Ｗ１
の平歯車４２が嵌着係合している。

また、前記回転力伝達装置３５のケーシング３６の第４
図左側には、回転力ｉ続装置４３を構成する円筒状のシ
リンダ４５が設けられており、シリンダ４５内には同心
円筒状のピストン４６が、図中最上位である係合位置Ｐ
３と最下位である離反位置Ｐ４との間を矢印Ｃ，Ｄ方向
（Ｚ軸方向）に距＠Ｌ２だけ移動駆動自在に支持されて
いる。

シリンダ４Ｓの第６図右側面には給排油口４５ａ、４５
ｂが形成されており、これ等給排油口４５ａ、４５ｂを
介して外部からシリンダ４５内に作動油を適宜供給する
ことにより、ピストン４６を係合位置Ｐ３及び離反値１
１Ｐ４に位置決めすることが出来る。更に、ピストン４
６内には軸受４７．４７を介してシャフト５０が、矢印
Ｃ，Ｄ方向の軸心ＣＴ３を中心として矢印Ｍ１、Ｎ、方
向に回転自在に支持されており、シャフト５０の図中下
端部には平歯車５１が、前記平歯車４２の第４図左側に
噛合する形で設けられている。なお、ピストン４６の矢
印Ｃ，Ｄ方向の最大移動路＠Ｌ２は前記平歯車４２の歯
幅Ｗ１より小さいので、ピストン４６が係合位置Ｐ３、
離反位置２４間のどの位置に位置決めされていても、平
歯車５１と平歯車４２は常時噛合している。また、ピス
トン４６の第４図左側にはドック４６ａが装着されてお
り、方シリンダ４５の図中左方には、Ｚ形プレート５２
を介して上下２個の位置センサ５３．５５が設けられて
おり、これ等位置センサ５３．５５及びドック４６ａに
より、ピストン４６が係合位置Ｐ３と離反位置Ｐ４のど
ちら側に位置決めされているかを検知することが出来る
。

また１回転力断続袋［４３のシャフト５０の上端部には
、第４図及び第６図に示すように、歯幅Ｗ２のピニオン
５６が嵌着係合しており、ピストン４６が図中最上位の
係合位置Ｐ３に位置決めされた状態では、シャフト５０
に装着されたピニオン５６は、前記テーブル９に固定さ
れたラック２６の第６図左側に噛合することが出来る。

なお。

ピニオン５６の歯［Ｗ２はピストン４６の矢印Ｃ１Ｄ方
向の最大移動路＠Ｌ２より小さいので、ピストン４６が
図中最下位の離反位置Ｐ４に位置決めされた際には、ピ
ニオン５６はラック２６から下方に抜けて、これ等ピニ
オン５６、ラック２６間の噛合状態は解除される。

また、前記ナツト２７の下側のフレーム４部分には、第
３図に示すように、ローラ５７が紙面と直角方向である
Ｘ軸方向に複数個、該ナツト２７に対してＸ軸方向に相
対的に転勤自在に設けられている。また、ナツト２７の
第３図左方のフレーム４部分には、リニアスケール６０
が紙面と直角な方向、即ちボールネジ３０の軸心ＣＴ１
方向に設けられており、リニアスケール６０はリニアス
ケール本体５８及びスライダ５９から構成されている。

即ち、該フレーム４部分には直線状のリニアスケール本
体５８が、紙面と直角方向であるボールネジ３０の軸心
ＣＴ１方向、即ち第２図矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に
設けられており、リニアスケール本体５８にはスライダ
５９が、第３図右方である矢印Ｆ方向に突出した形で紙
面と直角な方向に移動自在に支持されている。スライダ
５９の先端部はナツト２７に固定されており、従って、
リニアスケール６０はスライダ５９を介してナツト２７
の矢印Ａ、Ｂ方向における位置を常に検出することが出
来る。

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

即ち、加工すべきワークを搭載した第１ｉ−プル９Ａが
、第２図に示す加工部２内の図中最左方の第１加工基準
位置ＴＸＰ工でクランプ装置２９及びナツト２７のみを
介してボールネジ３ｏに接続された状態（即ち、クラン
プ装置２９のカップリング２９ｆが、第４図に示すよう
に、第１基準位置ＮＰ１に位置決めされたナツト２７の
カップリング２７ａと噛合し、更に回転力断続装置４３
のピストン４６及びシャフト５０が離反位置Ｐ４に位置
決めされて、シャフト５０に装着されたピニオン５６と
第１テーブル９Ａのラック２６との噛合が解除された状
態）で、第１図に示す工具交換装置１６により工具マガ
ジン１３と主軸１２との間で工具交換を行ないつつ、主
軸へラド１１（従って、主軸１２）をＺ軸方向である矢
印Ｃ１Ｄ方向に移動駆動すると共に、図示しないコラム
駆動モータを駆動してコラム１０をＹ＃力方向ある矢印
Ｅ、Ｆ方向に移動駆動し、更に、図示しないテーブル駆
動モータを駆動して第４図に示すボールネジ３０を軸心
ＣＴＩを中心として矢印Ｍ工５Ｎ、方向に回転させるこ
とにより、ナツト２７及びクランプ装置２９を介して第
１テーブル９Ａを加工部２内、即ち第２図に示す第工加
工基準位置ＴＸＰ工と第２加工基準位ｉ１Ｔ　Ｘ　Ｐ２
との間でＸ軸方向である矢印Ａ、Ｂ方向に摺動駆動して
、主軸１２に装着された工具１５により、該第１テーブ
ル９Ａ上に載置されたワークに対して所定の加工を行な
っていく。この際、ナツト２７はクランプ装置２９を介
して第１テーブル９Ａに固定されているので、第１テー
ブル９Ａの矢印Ａ、Ｂ方向（即ち、Ｘ軸方向）の移動量
は、第３Ｗｉに示すナツト２７に設けられたスライダ５
９を介してリニアスケール６０により常に検出され、従
って、第１テーブル９ムのＸ軸方向の摺動動作を適正に
制御することが出来る。また、加工に際しては第１テー
ブル９Ａ上のワークに対して切削剤を作用させるが、リ
ニアスケール６０は、第３図に示すように、フレーム４
及び第１テーブル９Ａ等の機械要素により周囲を囲まれ
ているので、ワークの加工時に切削剤や崖埃がリニアス
ケール６０に付着してリニアスケール６０の機能が低下
する危険性を少なくすることが出来る。更に、第１＠に
示すマシニングセンタ１の加工部２は、パレットチェン
ジャを装備しない標準機と同じ構成であり、従って第１
テーブル９Ａ上のワークの加工時の支持高さＨｌは、第
３図に示すように、標準機の場合と同一であるので、パ
レットを用いた場合のように。

加工エリアの確保のために主軸ヘッド１１を該パレット
の厚さだけ上昇させる必要がないことから、ワークの加
工時の剛性は標準機と同様、十分に確保することが可能
である。

なお、加工部２側において第１テーブル９Ａ上のワーク
の加工が行なわれている間に、テーブルストッカ３側に
おいて、次に加工すべきワークの段取りを行なう、即ち
、第２図に示すテーブルストッカ３の第１段取り位置Ａ
Ｐ□に位置決めされたガイドレール２２．２２上に搭載
された第２テーブル９！ｌのワーク搭載面９ａ上におけ
る所定の載置位置に、次に加工すべきワークを搭載し、
その状態で、該ワーク搭載面９ａに形成された複数本の
Ｔ溝９ｂを利用して所定の治具（図示せず）を用いて該
ワークを第２テーブル９ｍに対して固定する。この一連
の段取り作業において、第１段取り位１ｉＡ　Ｐ、でガ
イドレール２２．２２上に搭載された第２テーブル９Ｂ
のワーク搭載面９ａの床面ＧＬからの高さＨ２は、第１
図に示すように。

加工部２内のガイドレール６．６上の第１テーブル９Ａ
のワーク搭載面９ａの床面ＧＬからの高さＨ３と同一に
保持されるので、ワークの段取り作業性はミパレットを
用いた場合のように、ワーク搭載面９ａが高くなり過ぎ
て作業性が悪化してしまうようなことがなく、Ｓ単機と
同じ良好な状態に維持される。

こうして、加工部２側におけるワークの加工が終了した
ところで、該加工済みワークと前記段取り済みの未加工
ワークを交換するために、加工済みワークを搭載した第
１テーブル９Ａを加工部２側からテーブルストッカ３側
にアンロードした後、第１段取り位置ＡＰｉでワークの
段取りが終了した第２テーブル９１１を加工部２側にロ
ードする。

それには、まず、加工済みワークを搭載した第１テーブ
ル９Ａを前記テーブル慶動モータによりＸ＠方向におけ
る第１加工基準位ｆｌＥＴＸＰ□に位置決めした状態で
１図示しないピストン駆動手段を駆動して、第３図に示
す噛合位置Ｐ１に位置決めされた状態のクランプ装置２
９のピストン２９ｅを多数の皿バネ２９ｄの弾性に抗す
る形で図中上方、即ち矢印Ｃ方向に距ＩＬＩだけ移動さ
せる。すると、ピストン２９ｅは開放位置Ｐ２に位置決
めされ、ピストン２９ｅの下面に装着されたカップリン
グ２９ｆが、それまで噛合していたナツト２７の上面に
装着されたカップリング２７ａから上方に抜けて、これ
等カップリング２７ａ、２９ｆ間の噛合状態は解除され
る。

こうして、クランプ装置２９のカップリング２９ｆとナ
ツト２７のカップリング２７ａとの噛合状態が解除され
たところで、第６図に示すシリンダ４５の下側の給排油
口４５ｂを介してシリンダ４５内に作動油を供給するこ
とにより、第４図に示す離反位！Ｐ４に位置決めされた
状態のピストン４６を図中上方、即ち矢印Ｃ方向に距１
１Ｌ２だけ移動させる。すると、ピストン４６はシャフ
ト５０と共に係合位１１Ｐ３に位置決めされる。この際
、ピストン４６及びシャフト５０が係合位置Ｐ３に位置
決めされたか否かは、シリンダ４５にＺ形プレート５２
を介して設けられた図中上側の位置センサ５３及びピス
トン４６に装着されたドック４６ａにより検知すること
が出来る。こうして、ピストン４６及びシャフト５０が
係合位置Ｐ３に位置決めされると、シャフト５０の上端
部に装着されたピニオン５６は、第６図に示すように、
第１テーブル９Ａの下面に設けられたラック２６の図中
左側に噛合する。

こうして、ピニオン５６とラック２６が噛合すると、第
エテーブル９Ａは第４図に示す駆動機構３４のみを介し
てボールネジ３０に接続された状態となる。この状態で
、前記テーブル駆動モータを駆動してボールネジ３０を
軸心ＣＴＩを中心として矢印Ｎユ方向に回転させる。す
ると、ボールネジ３０の回転力はベベルギヤ３３を介し
て回転力伝達装置３５に伝達されて１回転力伝達装置３
５のシャフト３９が軸心ＣＴ２を中心として矢印Ｎ２方
向に回転する。なお、この際、クランプ装置２９のカッ
プリング２９ｆとナツト２７のカップリング２７ａとの
噛合状態は解除されているので、前記ボールネジ３０の
矢印Ｎ工方向の回転動作により、第エテーブル９Ａから
分離されたナツト２７のみが複数個のローラ５７上をボ
ールネジ３０に沿って第２図右方、即ち矢印Ｂ方向に移
動する。

こうして、第４図に示す回転力伝達装置３５のシャフト
３９が軸心ＣＴ２を中心として矢印Ｎ２方向に回転する
と、シャフト３９の下端部に装着された平歯車４２が同
じ軸心ＣＴ２を中心として同方向に回転し、該平歯車４
２の回転力は平歯車５１を介して回転力断続装置４３に
伝達される。

その結果１回転力断続装置４３のシャフト５０が軸心Ｃ
Ｔ３を中心として矢印Ｍ３方向に回転し、それに伴なっ
てシャフト５０の上端部に装着されたピニオン５６が同
じ軸心ＣＴ３を中心として同方向に回転する。ピニオン
５６は、既に述べたように、第６図に示すラック２６の
図中左側に噛合しているので、ピニオン５６が軸心ＣＴ
３を中心として矢印Ｍ３方向に回転すると、ピニオン５
６と噛合した状態のラック２６は、第６図紙面と直角な
矢印Ａ方向、即ち第４図左方に移動する。ラック２６は
第１テーブル９Ａの下側に固定されているので、ラック
２６の矢印Ａ方向の移動に伴なって第１テーブル９Ａは
、第２図に示すガイドレール６．６．２３．２３に沿っ
て図中左方である矢印入方向に摺動する。この際、第３
図に示すスライダ５９は第エテーブル９Ａではなくナツ
ト２７に固定されており、該スライダ５９の固定された
ナツト２７は、既に述べたように、第２図に示す第１基
準位置ＮＰ、から第１テーブル９Ａの摺動方向とは逆の
矢印Ｂ方向へ加工部２内（即ち、ワークの加工時におけ
るナツト２７の移動範囲内）を移動するので、第１テー
ブル９１の矢印Ａ方向の摺動に際してスライダ５９がリ
ニアスケール本体５８に対するＸ＃１方向の所定の機械
的ストロークの制限を越えるような事態は発生せず、第
１テーブル９１の矢印入方向の移動動作は支障なく行な
われる。

こうして、第２図に示す第１加工基準位置ＴｘＰ□に位
置決めされた第１テーブル９Ａが、駆動４ｆｉ構３４に
より矢印Ａ方向に距１ｉＬ４だけ摺動したところで、前
記テーブル駆動モータの駆動を停止して第４図に示すボ
ールネジ３０の軸心ＣＴＩを中心とした矢印Ｎ工方向の
回転動作を停止させる。すると、それまでの回転力伝達
袋ｗ３５のシャフト３９の軸心ＣＴ２を中心とした矢印
Ｎ２方向の回転動作が停止し、更に、回転力断続装置４
３のシャフト５０の軸心ＣＴ３を中心とした矢印Ｍ、方
向に回転動作が停止する。すると、回転力断続装置４３
のシャフト５０にピニオン５６、ラック２６を介して連
結された第１テーブル９６は、それまでの第２図矢印Ａ
方向の摺動動作を停止し。

図中−点鎖線で示すように、待機位［ＷＰに位置決めさ
れる。一方、第エテーブル９Ａの第２図矢印Ａ方向の摺
動に伴なって逆方向、即ち矢印Ｂ方向に移動していたナ
ツト２７は、ボールネジ３０の軸心ＣＴＩを中心とした
矢印Ｎ工方向の回転動作が停止したところで、その移動
動作が停止し、第２図−点鎖線で示すように、Ｘ軸方向
における所定の第２基準位ＭＮ　Ｐ、に位置決めされる
。

こうして、第１テーブル９Ａが待機値１ｗｐに位置決め
されると共に、ナツト２７が第２基準位置ＮＰ、に位置
決めされたところで、第６図に示すシリンダ４５の上側
の給排油口４５ａを介してシリンダ４５内に作動油を供
給することにより、第４図に示す係合位置Ｐ３に位置決
めされた状態のピストン４６を図中下方、即ち矢印り方
向に距離Ｌ２だけ移動させる。すると、ピストン４６は
シャフト５０と共に離反位置Ｐ４に位置決めされる。こ
の際、ピストン４６及びシャフト５０が離反位＠Ｐ４に
位置決めされたか否かは、シリンダ４５にＺ形プレート
５２を介して設けられた図中下側の位置センサ５５及び
ピストン４６のドック４６ａにより検知することが出来
る。こうして。

回転力断続装置４３のピストン４６及びシャフト５０が
離反位置Ｐ４に位置決めされると、シャット５０に装着
されたピニオン５６はラック２６がら下方に抜けて、こ
れ等ピニオン５６、ラック２６間のそれまでの噛合状態
は解除される。こうして、第２図に示す待機位置ＷＰ、
即ちＹ軸方向における待機基準位置ｗｓｐに位置決めさ
れた第１テーブル９Ａのラック２６と回転力断続装置４
３のピニオン５６との噛合状態が解除されたところで、
移送装置２５を用いてストック台上９を第２図下方、即
ち矢印Ｆ方向に距１ｉＬ７だけ移送する。

すると、ストック台１９は第２基準位ｆｉｓＹＰ２に位
置決めされ、その結果、第１テーブル９Ａは、図中二点
ｌＡｔ１Ａで示すように、第２段取り位置ＡＰ２に位置
決めされると共に、第２テーブル９３は待機基準位置Ｗ
ＳＰに位置決めされ、ここで加工済みワークを搭載した
第１テーブル９Ａの加工部２側からテーブルストッカ３
側へのアンロード動作が終了する。

こうして、加工済みワークを搭載した第１テーブル９Ａ
のテーブルストッカ３側へのアンロード動作が終了した
ところで、上述のアンロード動作と逆の手順により、次
に加工すべきワークの載置された第２テーブル９１を加
工部２側にロードする。

即ち、まず、第６図に示すシリンダ４５の下側の給排油
口４５ｂを介してシリンダ４５内に作動油を供給して、
ピストン４６をシャフト５０と共に離反位置Ｐ４から係
合位置Ｐ３に移動させる。

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

こうして、ピニオン５６が待機値［ＷＰに位置決めされ
た第２テーブル９１のラック２６に噛合したところで、
前記テーブル駆動モータによりボールネジ３０を軸心Ｃ
ＴＩを中心として矢印Ｍ、方向に回転させる。すると、
それまで第２図に示す第２基準位置ＮＰ、に位置決めさ
れていたナツト２７は複数個のローラ５７上を図中左方
、即ち矢印Ａ方向に移動すると共に、ボールネジ３０の
回転力は第４図に示す駆動機構３４を介して前記第２テ
ーブル９Ｒに伝達されて、該第２テーブル９３は第２図
に示すガイドレール２２，２２．６．６に沿って図中右
方である矢印Ｂ方向に摺動する。

こうして、第２図に示す待機位置ＷＰに位置決めされた
第２テーブル９Ｂが矢印Ｂ方向に距離Ｌ４だけ摺動した
ところで、前記テーブル駆動モータの駆動を停止してボ
ールネジ３０の軸心ＣＴ１を中心とした矢印Ｍ□方向の
回転動作を停止させる。すると、ナツト２７は前記第工
基準位置ＮＰ工に位置決めされると共に、第４図に示す
駆動機構３４を構成する回転力伝達装置３５のシャフト
３９及び回転力断続装Ｗ４３のシャフト５ｏの回転動作
が停止する。すると１回転力断続装置４３のシャフト５
０にピニオン５６、ラック２６を介して連結された第２
テーブル９１は、それまでの第２図矢印Ｂ方向の摺動動
作を停止し５図中実線で示すように、加工部２内の図中
最左方の第１加工基準位置ＴＸＰ工に位置決めされる。

こうして、第２テーブル９Ｂが第１加工基準位置ＴＸＰ
、に位置決めされると共に、ナツト２７が第工基準位ｆ
ｉＮＰ工に位置決めされると、ナツト２７は第２テーブ
ル９１に装着されたクランプ族！！２９の真下に位置決
めされる。この状態で。

前記ピストン駆動手段を駆動して、第３図に示す開放位
＠Ｐ２に位置決めされた状態のクランプ装置２９のピス
トン２９ｅを矢印り方向に距離Ｌ１だけ移動させる。す
ると、ピストン２９ｅは噛合位置Ｐ１に位置決めされ、
ピストン２９ｅの下面に装着されたカップリング２９ｆ
が、その真下に位置決めされたナツト２７の上面に装着
されたカップリング２７ａと噛合する。

こうして、クランプ族！！２９のカップリング２９ｆと
ナツト２７のカップリング２７ａが噛合したところで、
第６図に示すシリンダ４５の上側の給排油口４５ａを介
してシリンダ４５内に作動油を供給して、第４図に示す
回転力断続装置４３のピストン４６をシャフト５０と共
に係合位置Ｐ３から離反位１１Ｐ４へ移動させる。する
と、シャフト５０に装着されたピニオン５６はラック２
６から下方に抜けて、これ等ピニオン５６．ラツク２６
間のそれまでの噛合状態は解除される。

こうして、第２図に示す第１加工基準位置ＴＸＰ□に位
置決めされた第２テーブル９３のラック２６と回転力断
続装［４３のピニオン５６との噛合状態が解除されると
、第２テーブル９Ｂはクランプ装置２９及びナツト２７
のみを介してボールネジ３０に接続された状態、即ち元
の加工体制に戻ったので、既に述べたように、工具交換
装置上６により工具マガジン１３と主軸１２との間で工
具交換を行ないつつ、主軸ヘッド１１を矢印Ｃ１Ｄ方向
（Ｚ軸方向）に移動駆動すると共に、コラム１０を矢印
Ｅ、Ｆ方向（Ｙ軸方向）に移動駆動し、更に第１加工基
準位置ＴＸＰ、に位置決めされた第２テーブル９カを加
工部２内で矢印Ａ、　Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動し
て、該第２テーブル９□上に載置されたワークに対して
所定の加工を行なっていく。

（ｇ）６発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、フレーム４を有し
、前記フレーム４にボールネジ３０等の駆動ネジを回転
駆動自在に設け、前記駆動ネジにナツト２７等のナツト
部材を該旋動ネジの軸心方向（例えば、第２図矢印Ａ、
Ｂ方向）に移動自在に螺合させた形で設け、前記フレー
ム４にガイドレール６．６等のガイド部材を設け、前記
ガイド部材に、ワーク搭載面９ａの形成されたテーブル
９が前記ナツト部材を介して前記駆動ネジにより該駆動
ネジの軸心方向（例えば、第１図矢印Ａ、Ｂ方向）に移
動駆動自在に支持されたマシニングセンタｌにおいて、
前記フレーム４にリニアスケール６０等の直線変位検出
装置を前記駆動ネジの軸心方向（例えば、第３図紙酊と
直角方向）に設けると共に、前記直線変位検出装置と前
記ナツト部材を接続して構成したので、テーブル９のフ
レーム４に対する直線変位をナツト部材を介して直線変
位検出装置により検出することが出来ることから、テー
ブル９を介することなくテーブル９の位置をナツト部材
側から適正に検出することが可能となる。これにより、
テーブル９は直線変位検出装置のストローク制限から解
放され、テーブル９を加工領域と段取り領域との間で移
動駆動することが出来るテーブル交換装置付きマシニン
グセンタの実現に寄与することが出来る。また、リニア
スケール６０等の直線変位検出装置は、例えば第３図に
示すように、フレーム４及びテーブル９等の機械要素に
より周囲を囲まれた形で設けることが可能となり、ワー
クの加工時において切削剤や塵埃等の付着により直線変
位検出装置の機能が低下する危険性を少なくすることが
出来る。

また、本発明によれば、フレーム４を有し、前記フレー
ム４にボールネジ３０等の駆動ネジを回転駆動自在に設
け、前記駆動ネジにナツト２７等のナツト部材を該駆動
ネジの軸心方向（例えば、第２図矢印Ａ、Ｂ方向〉に移
動自在に螺合させた形で設け、前記フレーム４にガイド
レール６．６等の第１のガイド部材を設け、前記第１の
ガイド部材に、ワーク搭載面９ａの形成されたテーブル
９が前記ナツト部材を介して前記駆動ネジにより該駆動
ネジの軸心方向（例えば、第１図矢印Ａ。

Ｂ方向）に移動駆動自在に支持されたマシニングセンタ
ｌにおいて、テーブルストッカ３を設け。

該テーブルストッカ３にガイドレール２２．２２又は２
３．２３等の第２のガイド部材を前記第１のガイド部材
と前記駆動ネジの軸心方向（例えば、第２図矢印Ａ、Ｂ
方向）に連結し得る形で設け、前記テーブル９を前記第
１及び第２のガイド部材に沿って移動駆動し得る駆動機
構３４等の駆動手段を設け、前記テーブル９にクランプ
装置２９等の第１の係合手段を設けると共に、前記ナツ
ト部材にカップリング２７ａ等の第２の係合手段を、前
記テーブル９が前記第１のガイド部材上の第１加工基準
位［ＴＸＰ工等の所定の位置に位置決めされた際に当該
テーブル９の前記第１の係合手段に係合し得る形で設け
、更に、前記フレーム４にリニアスケール６０等の直線
変位検出装置を前記駆動ネジの軸心方向（例えば、第３
図紙面と直角方向）に設けると共に、前記直線変位検出
装置と前記ナツト部材を接続して構成したので、ワーク
の加工時においては、直線変位検出装置によりテーブル
９を第１のガイド部材に沿って正確に位置決め制御する
ことが出来るばかりか、ワークの交換を行なうためにテ
ーブル９をテーブルストッカ３側に移動駆動する際には
、ナツト部材をテーブル９から分離した状態で該テーブ
ル９を駆動手段により第１及び第２のガイド部材に沿っ
て移動させることにより、ワークの交換に際してテーブ
ル９が直線変位検出装置の所定の機械的ストロークの制
限を受けるような事態の発生を未然に回避することが可
能となる。従って、テーブル９を加工領域と段取り領域
との間で移動駆動することが出来るテーブル交換装置付
きマシニングセンタを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマシニングセンタの一実施例を示
す斜視図、 第２図は第１図に示すマシニングセンタの機体及びベー
ス部分を示す平面図、 第３図は第２図に示すマシニングセンタ部分のｍ−ｍ線
による断面図、 第４図は第２図に示すマシニングセンタ部分のＩＶ−Ｉ
Ｖ線による断面図。 第５図は第３図に示すマシニングセンタのカップリング
部分を示す斜視図、 第６図は第２図に示すマシニングセンタ部分のＶＩ−Ｖ
Ｉ線による断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、フレームを有し、 前記フレームに駆動ネジを回転駆動自在に 設け、 前記駆動ネジにナット部材を該駆動ネジの 軸心方向に移動自在に螺合させた形で設け、前記フレー
   ムにガイド部材を設け、 前記ガイド部材に、ワーク搭載面の形成さ れたテーブルが前記ナット部材を介して前記駆動ネジに
   より該駆動ネジの軸心方向に移動駆動自在に支持された
   マシニングセンタにおいて、前記フレームに直線変位検
   出装置を前記駆 動ネジの軸心方向に設けると共に、 前記直線変位検出装置と前記ナット部材を 接続して構成したマシニングセンタ。
2. （２）、フレームを有し、 前記フレームに駆動ネジを回転駆動自在に 設け、 前記駆動ネジにナット部材を該駆動ネジの 軸心方向に移動自在に螺合させた形で設け、前記フレー
   ムに第１のガイド部材を設け、 前記第１のガイド部材に、ワーク搭載面の 形成されたテーブルが前記ナット部材を介して前記駆動
   ネジにより該駆動ネジの軸心方向に移動駆動自在に支持
   されたマシニングセンタにおいて、 テーブルストッカを設け、 該テーブルストッカに第２のガイド部材を 前記第１のガイド部材と前記駆動ネジの軸心方向に連結
   し得る形で設け、 前記テーブルを前記第１及び第２のガイド 部材に沿って移動駆動し得る駆動手段を設け、前記テー
   ブルに第１の係合手段を設けると 共に、 前記ナット部材に第２の係合手段を、前記 テーブルが前記第１のガイド部材上の所定の位置に位置
   決めされた際に当該テーブルの前記第１の係合手段に係
   合し得る形で設け、 更に、前記フレームに直線変位検出装置を 前記駆動ネジの軸心方向に設けると共に、 前記直線変位検出装置と前記ナット部材を 接続して構成したマシニングセンタ。