JPH05200644A - ワークストッカを備えた工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ワークストッカを備え、しかも非常に小型に
構成された工作機械を提供する。 【構成】 主軸ヘッド３の前方に、ワーク４を吊下げた
状態で下面に装着する作業テーブル５を設ける。上部全
面に、ワーク４を取付けたワークホルダ１０を搬送手段
にて無端状に多数循環させるようにしたワークストッカ
２５を設ける。作業テーブル５の側方に、ワークホルダ
２５を把持するフォークを一対両側に対称に有する回転
体５７を、昇降並びに前後動可能なスライダ６０に取付
けた自動ワーク交換装置２６を設ける。スライダ６０の
上昇位置でワークストッカ２５からワークホルダ１０を
把持して取出し、下降位置で１８０度反転させて作業テ
ーブル５に装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークを多数収納し
たワークストッカを備えた工作機械に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタのごとき工作機械は、
一台の機械で様々な加工を行えるようにするために、多
数の工具を収納した工具マガジンや主軸の工具と工具マ
ガジンに収納された工具とを自動交換する自動工具交換
装置（ＡＴＣ）等が機械本体に付設されるため、機械が
大型化し、占有面積が広くなっている。従って、これに
多数のワークを収納したワークストッカを設けると、非
常に広い設置スペースが必要になるとともに、作業者の
作業エリヤが広がるため、操作性が悪くなるといった問
題がある。

【０００３】そこで、占有面積をできるだけ小さくする
ために、例えば特開昭６２−８８５５６号公報にて開示
されているように、ワークを蛇行させて配置することに
よりワークストッカを小型化したり、或いは実開昭６３
−５３６３３号公報にて開示されているように、立体式
にワークを収納したワークストッカを用いたりしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記いずれの手段もワ
ークストッカをマシニングセンタの側方に設置してお
り、マシニングセンタとワークストッカとの間にワーク
を作業テーブルへ自動的に装着するための自動ワーク交
換装置（ＡＷＣ）を設けているため、依然として占有面
積が広かった。

【０００５】この発明は、ワークストッカを工作機械の
上面に設置して、占有面積を小さくした工作機械を提供
しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、工具を装着
する主軸ヘッドの前方に、ワークを吊下げた状態で下面
に装着する作業テーブルを昇降並びに左右動自在に設
け、かつ前記主軸ヘッドの側方に工具を多数収納した工
具マガジンを設け、前記主軸ヘッドと前記工具マガジン
との間に、前記主軸ヘッドと工具マガジンとの間で工具
を交換する自動工具交換装置を設けた工作機械におい
て、前記工作機械の上面全面に、ワークを取付けたワー
クホルダを搬送手段にて無端状に多数循環させるように
したワークストッカを設け、前記作業テーブルの側方
に、前記ワークホルダを把持するフォークを一対回転体
の両側に対称に取付け、前記回転体を昇降並びに前後動
可能に支持されたスライダに回転自在に取付けた自動ワ
ーク交換装置を設け、前記自動ワーク交換装置がスライ
ダ上昇位置でワークストッカからワークホルダを把持し
て取出し、スライダ下降位置で１８０度反転させて、ワ
ークホルダを前記作業テーブルに装着するようにしたも
のである。

【０００７】またこの発明は、工具を装着する主軸ヘッ
ドの前方に、ワークを吊下げた状態で支持する作業テー
ブルを昇降並びに左右動自在でかつ上下方向に１８０度
回転可能に設け、前記主軸ヘッドの側方に工具を多数収
納した工具マガジンを設け、前記主軸ヘッドと前記工具
マガジンとの間に、前記主軸ヘッドと工具マガジンとの
間で工具を交換する自動工具交換装置を設けた工作機械
において、前記工作機械の上面全面に、ワークを取付け
たワークホルダを搬送手段にて無端状に多数循環させる
ようにしたワークストッカを設け、前記ワークストッカ
内でかつ前記作業テーブルの側方に、前記ワークホルダ
を把持するフォークを両側に配した交換アームを昇降並
びに水平方向に回転自在に設けた自動ワーク交換装置を
設け、前記作業テーブルを上方へ回転させた状態で、前
記自動ワーク交換装置を昇降並びに回転させて、ワーク
ホルダをワークストッカから取出して作業テーブルに装
着するようにしたものである。

【０００８】またこの発明は、工具を装着する主軸ヘッ
ドの前方に、ワークを吊下げた状態で下面に装着する作
業テーブルを昇降並びに左右動自在に設け、かつ前記主
軸ヘッドの側方に工具を多数収納した工具マガジンを設
け、前記主軸ヘッドと前記工具マガジンとの間に、前記
主軸ヘッドと工具マガジンとの間で工具を交換する自動
工具交換装置を設けた工作機械において、前記工作機械
の上面全面に、ワークを取付けたワークホルダを搬送手
段にて無端状に多数循環させるようにしたワークストッ
カを設け、作業テーブルの側方に、支持フレームを左右
方向にスライド可能に起立保持し、前記支持フレームに
ワークホルダを把持するフォークを一対無端状に循環さ
せるようにした自動ワーク交換装置を設け、前記自動ワ
ーク交換装置のフォークを循環させながら支持フレーム
をスライドさせて、ワークストッカから取出したワーク
を作業テーブルに装着するようにしたものである。

【０００９】またこの発明は、工具を装着する主軸ヘッ
ドの前方に、ワークを上面に装着する作業テーブルを前
後並びに左右動自在に設け、前記主軸ヘッドの側方に工
具を多数収納した工具マガジンを設け、前記主軸ヘッド
と工具マガジンとの間に、前記主軸ヘッドと工具マガジ
ンとの間で工具を交換する自動工具交換装置を設けた工
作機械において、前記工作機械の上面全面に、ワークを
取付けたワークホルダを搬送手段にて無端状に循環させ
るようにしたワークストッカを設け、前記作業テーブル
の側方に、交換テーブルを昇降自在に設け、前記交換テ
ーブルに前記ワークホルダを把持するフォークを回転並
びに進退自在に設けた自動ワーク交換装置を設け、前記
自動ワーク交換装置の交換テーブルを昇降させながらフ
ォークを進退させて、ワークストッカから取出したワー
クを前記作業テーブルに装着するようにしたものであ
る。

【００１０】

【作用】上記構成の工作機械は、何れも占有面積の大き
いワークストッカを工作機械の上面に設けたので、工作
機械全体のフロア対する占有面積を大きくすることな
く、多数のワークを準備させることができ、しかもフロ
アスペースを小さくすることにより、作業者の移動エリ
アを小さくして操作性並びに作業性を良くすることがで
きる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を、横形マシニング
センタに適用した場合について、図１乃至図１３を参照
して説明する。

【００１２】横形マシニングセンタは、例えば図１乃至
図３に示す様に、機械本体（１）のベッド（２）の後部
上面に主軸ヘッド（３）を横向きにかつ前後動自在に設
け、主軸ヘッド（３）の前方にワーク（４）を保持して
上下左右に移動する作業テーブル（５）を配置してあ
る。

【００１３】前記主軸ヘッド（３）は、その下部に設け
た送り機構（６）にて前後動させられ、主軸ヘッド
（３）から突出させた主軸端に工具（７）を取付けるよ
うになっている。一方ベッド（２）の前方で、主軸ヘッ
ド（３）の前方に起立させたコラム（８）に主軸ヘッド
（３）と対向させてサドル（９）を昇降自在に装着し、
サドル（９）に作業テーブル（５）を左右方向にスライ
ド自在に装着してある。作業テーブル（５）は、下面に
ワーク（４）を保持したワークホルダ（１０）を下向き
に装着するようになっている。

【００１４】サドル（９）はコラム（８）の背面に回転
自在に起立固定されたボールネジ（１１）に螺合させて
あり、サーボモータ（１２）にてボールネジ（１１）が
正逆回転させらることにより昇降する。また作業テーブ
ル（５）はサドル（９）の側面に設けられた適宜のテー
ブル送り機構（１３）並びにテーブル駆動モータ（１
４）にて左右方向にスライドさせられる。また作業テー
ブル（５）は側面に回転駆動モータ（１５）を取付け、
この回転駆動モータ（１５）にてワーク（４）を回転さ
せるようになっている。またサドル（９）はコラム
（８）内に昇降自在に挿入されたバランスウエイト（１
６）に連結されて釣合っており、コラム（８）並びにボ
ールネジ（１１）への負荷を軽くしている。

【００１５】主軸ヘッド（３）の前方下部には、ベッド
（２）に加工チップを回収するための溝（１７）が形成
され、溝（１７）内に入った加工チップは図示しないチ
ップコンベアにて外部へ排出させるようになっている。

【００１６】また主軸ヘッド（３）の側方には、多数の
工具を収納させた工具マガジン（２０）を配置させてあ
る。工具マガジン（２０）は、例えばボード式工具マガ
ジンを用いている。ボード式マガジンは、図１に示す様
に、一対の支持フレーム（２１）（２１）間にボード
（２２）を多数昇降自在に装着し、かつ任意のボード
（２２）を昇降できるように構成して、上昇させたボー
ド（２２）とその下方のボード（２２）との間に工具
（７）を取出すのに必要な空間を開けるようになってい
る。

【００１７】この工具マガジン（２０）は、各ボード
（２２）（２２）…に形成したＵ溝（２３）（２３）…
に工具（７）を一つずつ収納保持させておく。工具
（７）の取出し時は、取出す工具（７）を保持したボー
ド（２２）より上方のボード（２２）（２２）…を上昇
させて空間を設け、工具搬送機（図示せず）にてボード
（２２）から所定の工具（７）を取出し、工具マガジン
（２０）から搬出する。搬出された工具（７）は主軸ヘ
ッド（３）と工具マガジン（２０）との間に設けられた
適宜の自動工具交換装置（ＡＴＣ）（２４）にて主軸に
装着された工具（７）と交換される。交換された工具
（７）は所定のボード（２２）に収納される。

【００１８】上記マシニングセンタにて加工されるワー
ク（４）は、ワークホルダ（１０）に保持された状態で
ワークストッカ（２５）に多数収納され、自動ワーク交
換装置（ＡＷＣ）（２６）にて順次ワークストッカ（２
５）から取出されて加工され、加工済みのワークを再び
ワークストッカ（２５）へ戻すようになっている。

【００１９】ワークホルダ（１０）は、図５に示す様
に、保持板（２７）の底面中央部にフランジ（３０）を
形成した支柱（３１）を突設し、保持板（２７）とフラ
ンジ（３０）との間の支柱（３１）の周面一部に断面Ｖ
形の環状溝（３２）を形成し、支柱（３１）の底面にプ
ルスタッド（３３）を形成した構造を有し、保持板（２
７）にワーク（４）を固定するようになっている。また
支柱（３１）にキー溝（３４）を軸方向に形成してあ
る。

【００２０】ワーク（４）を多数収納するワークストッ
カ（２５）は、上記マシニングセンタの機械本体（１）
及び工具マガジン（２０）の上面に設けている。ワーク
ストッカ（２５）は、機械本体（１）及び工具マガジン
（２０）の上面に支柱（３１）を介して設置されたフレ
ーム（３５）に、図４に示す様に、搬送手段、例えばチ
ェーンコンベア（３６）を蛇行させて循環するように設
置し、このチェーンコンベア（３６）にワーク（４）を
固定したワークホルダ（１０）を多数保持させて搬送す
るようになっている。

【００２１】チェーンコンベア（３６）は、例えば図６
に示す様に、二組のリンク（３７）（３７）・（３８）
（３８）を中空のホローピン（４０）（４０）…にて連
結した構造を有し、フレーム（３５）の複数箇所に設置
されたスプロケットホイール（４１）（４１）…に装着
してあり、間欠駆動される。そして、チェーンコンベア
（３６）の所定ピッチ毎のホローピン（４０）にワーク
ホルダ（１０）を保持するためのホルダ（４２）を取付
けてある。ホルダ（４２）は、例えば段つきの円筒体
で、ワークホルダ（１０）のプルスタッド（３３）及び
支柱（３１）の一部が入る空間（４３）を形成し、大径
筒部（４４）にプルスタッド（３３）を固定するロック
ボール（４５）を組込み、スプリング（４６）にてロッ
クボール（４５）を空間（４３）内へ突出させており、
小径筒部（４７）をホローピン（４０）に固定してい
る。また、ホルダ（４２）の上端面にワークホルダ（１
０）のキー溝（３４）に嵌るキー（５０）を取付けてあ
る。

【００２２】上記チェーンコンベア（３６）のホローピ
ン（４０）（４０）…に装着された多数のホルダ（４
２）（４２）…へ、ワーク（４）を取付けたワークホル
ダ（１０）のプルスタッド（３３）及び支柱（３１）の
一部を挿入し、プルスタッド（３３）をロックボール
（４５）に係止させて、チェーンコンベア（３６）に多
数のワーク（４）（４）…を保持させている。また、ワ
ークホルダ（１０）に形成されたキー溝（３４）をホル
ダ（４２）に取付けられたキー（５０）に嵌めることに
より、ワークホルダ（１０）及びワーク（４）の位置決
めも行われる。

【００２３】一方、自動ワーク交換装置（２６）は、マ
シニングセンタのコラム（８）の側方に設置され、ワー
クホルダ（１０）を保持する一対のフォーク（５１）
（５２）を備え、該フォーク（５１）（５２）を昇降並
びに前後動、さらに回転させるように構成してあり、フ
ォーク（５１）（５２）にてワークストッカ（２５）に
収納されたワーク（４）を取出してマシニングセンタの
作業テーブル（５）へ装着し、加工済みのワークを再び
ワークストッカ（２５）へ戻すようになっている。

【００２４】フォーク（５１）（５２）は同じ構造を有
し、例えば図７及び図８に示す様に、端部をワークホル
ダ（１０）の支柱（３１）が入る大きさの円弧状の二股
に形成し、かつその二股部に一対の把持爪（５３）（５
４）を水平方向に揺動自在に装着し、把持爪（５３）
（５４）の内側端部間にスプリング（５５）を間在させ
て把持爪（５３）（５４）の外側端部を常に接近させる
ようにしてある。把持爪（５３）（５４）は、断面がワ
ークホルダ（１０）の支柱（３１）に形成された環状溝
（３２）に嵌る断面形状を有し、かつ環状溝（３２）に
合致する円弧面を有している。また、把持爪（５３）
（５４）の間のフォーク（５１）（５２）の端面にワー
クホルダ（１０）の支柱（３１）に形成されたキー溝
（３４）に嵌る位置決め突起（５６）を取付けてある。
上記フォーク（５１）（５２）は、把持爪（５３）（５
４）をワークホルダ（１０）の支柱（３１）に形成した
環状溝（３２）へ側方から嵌り込ませ、位置決め突起
（５６）を支柱（３１）のキー溝（３４）に嵌め込ま
せ、かつ把持爪（５３）（５４）にて支柱（３１）を把
持させる。

【００２５】上記フォーク（５１）（５２）は、回転体
（５７）の上下面に互いに反対向けて対称に取付け、回
転体（５７）が１８０度回転すると、互いに配置が入れ
替わるようになっている。回転体（５７）はスライダ
（６０）に回転自在に取付けられ、かつスライダ（６
０）に取付けられたフォーク回転駆動モータ（）にて１
８０度回転させられる。スライダ（６０）は前後スライ
ドベース（６２）にスライド自在に装着してあり、前後
スライドベース（６２）はコラム（８）の側面に取付け
られた上下スライドベース（６３）に昇降自在に装着し
てある。そして、上下スライドベース（６３）に内蔵さ
せた適宜の送り機構（図示せず）にて前後スライドベー
ス（６２）を昇降させ、スライダ（６０）に内蔵させた
適宜の送り機構（図示せず）にてスライダ（６０）を前
後動させるようになっている。

【００２６】従って、スライダ（６０）に取付けた回転
体（５７）及び一対のフォーク（５１）（５２）は昇降
並びに前後動でき、さらに回転可能となっている。この
スライダ（６０）は前方のフォーク（５１）がワークス
トッカ（２５）のチェーンコンベア（３６）に保持され
たワークホルダ（１０）より高い位置まで上昇し、かつ
後方のフォーク（５２）が上昇待機する作業テーブル
（５）より低い位置まで下降するようになっている。ま
た、スライダ（６０）は前方のフォーク（５１）のチャ
ックセンタがワークストッカ（２５）のワーク取出し位
置のワークホルダ（１０）のセンタと一致するまで前進
し、後方のフォーク（５２）のチャックセンタが作業テ
ーブル（５）のチャックセンタと一致するまで後退する
ようになっている。

【００２７】自動ワーク交換装置（２６）の下部前方に
は段取りステーション（６４）を設けてあり、この段取
りステーション（６４）にワークホルダ（１０）を一個
保持するポット（６５）を設けてある。

【００２８】上記ワークストッカ（２５）及び自動ワー
ク交換装置（２６）を備えたマシニングセンタは、ワー
クストッカ（２５）のチェーンコンベア（３６）に設け
られた多数のホルダ（４２）（４２）…へワーク（４）
を位置決めした状態で装着しておく。ワークストッカ
（２５）へのワーク（４）の供給並びにワークストッカ
（２５）からの加工済みのワークの排出は、自動ワーク
交換装置（２６）により、段取りステーション（６４）
から行う。

【００２９】作業が開始されると、自動ワーク交換装置
（２６）が予め定められた手順に従って動作して、ワー
クストッカ（２５）からワーク（４）を一個取出し、作
業テーブル（５）へ装着して加工を行う。即ち、自動ワ
ーク交換装置（２６）は、作業開始と同時に前後スライ
ドベース（６２）を上昇させて、前方のフォーク（５
１）をワークストッカ（２５）のワーク取出し位置に待
機しているワークホルダ（１０）の支柱（３１）の環状
溝（３２）に合わせ、続いてスライダ（６０）を前進さ
せて、フォーク（５１）の把持爪（５３）（５４）を環
状溝（３２）へ挟み込ませ、支柱（３１）を把持させ
る。次に前後スライドベース（６２）を上昇させ、ワー
ク（４）及びワークホルダ（１０）をホルダ（４２）か
ら取出す。

【００３０】ワーク（４）をチェーンコンベア（３６）
から取出すと、スライダ（６０）を中間位置まで後退さ
せた後前後スライドベース（６２）を下端まで下降さ
せ、ここで回転体（５７）を１８０度回転させて、ワー
ク（４）を吊下げた状態で作業テーブル（５）の下部側
方に待機させる。この後、スライダ（６０）を後退させ
て、保持したワーク（４）をワーク交換位置で待機して
いる作業テーブル（５）の下方に配置させ、再び前後ス
ライドベース（６２）を上昇させて、ワークホルダ（１
０）のプルスタッド（３３）及び支柱（３１）の一部を
挿入して、ワーク（４）を作業テーブル（５）に取付け
る。取付け完了後、スライダ（６０）を中間位置まで前
進させて、フォーク（５１）をワークホルダ（１０）か
ら逃がす。

【００３１】作業テーブル（５）にワーク（４）が取付
けられると、主軸（６６）を回転させ、かつ主軸ヘッド
（３）を前進させるとともに、ワーク（４）を回転させ
ながら作業テーブル（５）を上下・左右に移動させて加
工を行う。加工を行っている間に自動ワーク交換装置
（２６）は上記動作を繰り返して、ワークストッカ（２
５）から次のワーク（４）を取出し、前方に待機させて
おく。

【００３２】加工が完了すると、主軸ヘッド（３）を原
点へ復帰させ、かつ作業テーブル（５）をワーク交換位
置へ移動させる。次に自動ワーク交換装置（２６）の前
後スライドベース（６２）を上昇させて、後方の空のフ
ォーク（５１）を作業テーブル（５）に装着されたワー
クホルダ（１０）の環状溝（３２）に合わせ、続いてス
ライダ（６０）を後退させ、フォーク（５１）の把持爪
（５３）（５４）を環状溝（３２）へ挟み込ませ、支柱
（３１）を把持させる。次に前後スライドベース（６
２）を下端まで下降させ、作業テーブル（５）からワー
ク（４）を取り外し、ここで回転体（５７）を１８０度
回転させて、待機させていた次のワーク（４）と加工済
みワークとを交換して、次のワーク（４）を作業テーブ
ル（５）の下方へ配置させる。この後再度前後スライド
ベース（６２）を上昇させて、次のワーク（４）を作業
テーブル（５）にセットする。

【００３３】作業テーブル（５）に次のワーク（４）が
セットされると、スライダ（６０）が中間位置まで前進
し、続いて前後スライドベース（６２）が上端まで上昇
し、上昇後前進して加工済みワークをワークストッカ
（２５）のチェーンコンベア（３６）の空のホルダ（４
２）上に配置させる。この後前後スライドベース（６
２）を下降させ、加工済みワークのワークホルダ（１
０）をホルダ（４２）に保持させ、加工済みワークをワ
ークストッカ（２５）に戻す。この戻し作業中、作業テ
ーブル（５）にセットされたワーク（４）の加工が行わ
れる。

【００３４】加工済みワークをホルダ（４２）に保持さ
せると、スライダ（６０）を中間位置まで後退させ、フ
ォーク（５１）をワークホルダ（１０）から離す。この
後、チェーンコンベア（３６）がピッチ送りされ、次の
未加工ワークがフォークの前方にくる。次のワーク
（４）が前方にくると、スライダ（６０）を前進させ
て、フォーク（５１）の把持爪（５３）（５４）をワー
クホルダ（１０）の環状溝（３２）に挟み込ませ、続い
て前後スライドベース（６２）を上昇させて、ワーク
（４）をチェーンコンベア（３６）から取出す。

【００３５】ワーク（４）を取出すと、スライダ（６
０）が中間位置まで後退し、続いて前後スライドベース
（６２）が下端まで下降し、次のワークを待機させる。
そして、作業テーブル（５）にセットしたワークの加工
が終了すると、上記動作を繰り返して、作業テーブル
（５）から加工済みワークを取出し、次のワークをセッ
トし、さらに加工済みワークをワークストッカ（２５）
へ戻す。

【００３６】工具（７）の交換は、工具マガジン（２
０）から次の工具を取出し、自動工具交換装置（２４）
にて主軸（６６）に装着された工具（７）と交換させ
る。

【００３７】図９及び図１０は他の実施例を示してい
る。この工作機械は、ワーク（４）を装着する作業テー
ブル（５）を第２サドル（７０）に上下方向に回転自在
に支持させ、かつ図示しない回転機構により９０度毎の
割出し回転をするように構成し、第２サドル（７０）を
昇降自在のサドル（９）に左右方向にスライド自在に装
着している。この作業テーブル（５）は、ワーク（４）
の装着面を上方へ向けかつ上端まで上昇した時、作業テ
ーブル（５）の装着面とワークストッカ（２５）のチェ
ーンコンベア（３６）に設けられたホルダ（４２）の上
面とが一致するように設定してある。

【００３８】一方ワークストッカ（２５）からワーク
（４）を取り出して作業テーブル（５）に装着する自動
ワーク交換装置（２６）は、作業テーブル（５）の後方
で、ワークストッカ（２５）のフレーム（３５）にベー
ス（７１）を取付け、ベース（７１）に回転軸（７２）
を昇降並びに回転自在に設け、回転軸（７２）の上端
に、ワークホルダ（１０）を把持するフォーク（５１）
（５２）を互いに反対向けて設けた交換アーム（７３）
を取付けてある。そして、交換アーム（７３）を所定角
度づつ回転させるとともに昇降させるように構成してあ
る。

【００３９】上記工作機械は、ワーク（４）の装着時、
作業テーブル（５）を回転させて、ワーク（４）の装着
面を上面に向け、かつ作業テーブル（５）を上端まで上
昇させる。この後、交換アーム（７３）を回転させて、
一方のフォーク（５１）にてワークストッカ（２５）の
チェーンコンベア（３６）に保持されたワークホルダ
（１０）を把持する。次に交換アーム（７３）を上昇さ
せて、把持したワークホルダ（１０）をチェーンコンベ
ア（３６）から取り出し、続いて交換アーム（７３）を
１８０度回転させて、取り出したワークホルダ（１０）
を作業テーブル（５）上に移動させる。移動後交換アー
ム（７３）を下降させてワークホルダ（１０）を作業テ
ーブル（５）に装着する。

【００４０】装着後、交換アーム（７３）は９０度回転
して退避し、続いて作業テーブル（５）が下方に１８０
度回転してワーク（４）を主軸ヘッド（３）の前方に配
置させ、工具（７）並びにワーク（４）を回転させ、か
つ作業テーブル（５）を昇降並びに左右に移動させて加
工を行う。

【００４１】加工が完了すると、作業テーブル（５）を
上昇させかつ上方へ回転させて加工済ワークを上面に配
置させる。この後交換アーム（７３）を９０度回転させ
て、一方のフォーク（５２）にて加工済ワークのワーク
ホルダを把持させ、他方のフォーク（５１）にてワーク
ストッカ（２５）のチェーンコンベア（３６）に保持さ
れたワークホルダ（１０）を把持させる。次に交換アー
ム（７３）を上昇させて、加工済ワークと次のワーク
（４）とを同時に取り出し、続いて交換アーム（７３）
を１８０度回転させて、加工済ワークと未加工ワーク
（４）とを入れ替える。この後交換アーム（７３）を下
降させて、加工済ワークを保持したワークホルダ（１
０）をチェーンコンベア（３６）に戻し、同時に未加工
ワーク（４）を保持したワークホルダ（１０）を作業テ
ーブル（５）に装着する。

【００４２】ワーク（４）の入れ替えが完了すると、交
換アーム（７３）が９０度回転して退避し、続いて作業
テーブル（５）が下方に回転して、加工を行う。

【００４３】なお、作業テーブル（５）を９０度割出し
回転させるのは、ワークを加工する際ワークの上面を加
工するためである。

【００４４】尚、図９及び図１０において図１乃至図３
のものと同一構成部材には同一符号を付して、説明は省
略する。

【００４５】図１１は自動ワーク交換装置（２６）の他
の実施例を示している。この実施例では工作機械は、ワ
ーク（４）を作業テーブル（５）の下面側に装着する構
造となっており、ワークストッカ（２５）から取出した
ワーク（４）を下方から作業テーブル（５）に装着させ
る。自動ワーク交換装置（２６）は、作業テーブル
（５）の側方に支持フレーム（７４）を起立させ、かつ
左右方向にスライド可能に構成し、支持フレーム（７
４）に上下方向に循環するコンベア（７５）を設け、コ
ンベア（７５）にワークホルダ（１０）を把持するフォ
ーク（５１）（５２）を対称な位置に取付けている。

【００４６】支持フレーム（７４）はワークストッカ
（２５）との間でワークホルダ（１０）を交換するため
の前進端、作業テーブル（５）との間でワークホルダ
（１０）を交換するための後退端及び前進端と後退端の
中間位置の３位置で位置決め停止するようになってい
る。

【００４７】上記構成の自動ワーク交換装置（２６）
は、ワーク（４）の取出し時、支持フレーム（７４）を
ワークストッカ（２５）のチェーンコンベア（３６）に
保持されたワークホルダ（１０）側（前進端）へ移動さ
せ、フォーク（５１）にてワークホルダ（１０）を把持
させる。この後、ワークホルダ（１０）を把持したフォ
ーク（５１）がワークホルダ（１０）の取出量だけ上方
へ移動するように（順方向）循環させ、把持したワーク
ホルダ（１０）をチェーンコンベア（３６）から取出し
た後、支持フレーム（７４）を中間位置へ移動させ、さ
らにコンベア（７５）を順方向に循環させ、作業テーブ
ル（５）の下部側方まで送る。

【００４８】次に支持フレーム（７４）を作業テーブル
（５）側（後退端）に移動させ、把持したワークホルダ
（１０）を作業テーブルの下方へ移動させ、続いてコン
ベア（７５）を逆方向にワークホルダ装着量だけ循環さ
せて、ワークホルダ（１０）を作業テーブルに装着す
る。

【００４９】装着後、支持フレーム（７４）を中間位置
へ移動させてフォーク（５１）をワークホルダ（１０）
から逃がし、加工を行う。加工を行っている間に他方の
フォーク（５２）にて上記動作を行って、ワークストッ
カ（２５）から次のワーク（４）を取出して待機させて
おく。

【００５０】加工が完了すると、支持フレーム（７４）
を作業テーブル（５）側（後退端）へ移動させて、加工
済みワークを把持したワークホルダ（１０）をフォーク
（５１）に把持させる。この後、コンベア（７５）を順
方向にワークホルダ取出量だけ循環させて作業テーブル
（５）から加工済みワークを取出した後、支持フレーム
（７４）を中間位置へ移動させ、さらにコンベア（７
５）を順方向に循環させて、ワークストッカ（２５）の
チェーンコンベア（３６）の上部側方まで移動させる。

【００５１】次に支持フレーム（７４）を前進させワー
クストッカ（２５）のチェーンコンベア（３６）の空き
のホルダ（４２）上へ移動させ、続いてコンベア（７
５）を逆方向に循環させて加工済みワークをワークスト
ッカ（２５）へ戻す。

【００５２】加工済みワーク（４）をワークストッカ
（２５）へ戻した後、支持フレーム（７４）を後退端ま
で移動させ、他方のフォーク（５２）に把持させて待機
させていたワーク（４）を作業テーブル（５）に装着
し、支持フレーム（７４）を中間位置へ移動させた後、
加工を行う。

【００５３】尚、図１１において図１乃至図３と同一構
成部材には同一符号を付して、説明は省略する。

【００５４】図１２及び図１３はさらに他の実施例を示
している。この実施例の工作機械は、ベッド（２）上に
サドル（９）を介して作業テーブル（５）を設け、作業
テーブル（５）の上面にワーク（４）を保持したワーク
ホルダ（１０）を装着するようになっており、コラム
（８）に主軸ヘッド（３）を取付けている。

【００５５】一方自動ワーク交換装置（２６）は、工作
機械の前方に支柱（８０）を立設し、支柱（８０）の背
面に交換テーブル（８３）を昇降自在に装着し、支柱
（８０）に設けたボールネジ（８１）及び交換テーブル
駆動モータ（８２）にて交換テーブル（８３）を昇降さ
せるように構成してある。そして、交換テーブル（８
３）にターンテーブル（８４）を設け、ターンテーブル
（８４）上にワークホルダ（１０）を把持するフォーク
（５１）を進退自在に設けてある。

【００５６】上記構成の自動ワーク交換装置（２６）
は、ワーク（４）の装着時、交換テーブル（８３）を上
昇させてフォーク（５１）をワークストッカ（２５）の
チェーンコンベア（３６）に保持されたワークホルダ
（１０）の前方に配置させ、続いてフォーク（５１）を
伸長させ、フォーク（５１）にてワークホルダ（１０）
を把持させる。この後交換テーブル（８３）を上昇させ
てワークホルダ（１０）をチェーンコンベア（３６）か
ら取出す。

【００５７】ワーク取出し後、フォーク（５１）を短縮
させ、続いて交換テーブル（８３）を下降させ、作業テ
ーブル（５）の上部前方に配置させる。次にフォーク
（５１）を伸長させてワークホルダ（１０）を作業テー
ブル（５）上に配置させ、続いて交換テーブル（８３）
を下降させてワークホルダ（１０）を作業テーブル
（５）に装着する。装着後、フォークを短縮させて、ワ
ークホルダ（１０）から逃がして待機させる。この後作
業テーブル（５）を移動させて加工を行う。

【００５８】加工を完了すると、作業テーブル（５）を
前進させ、フォーク（５１）を伸長させて、フォーク
（５１）にてワークホルダ（１０）を把持させ、続いて
交換テーブル（８３）を少し上昇させてワークホルダ
（１０）を作業テーブル（５）から取出す。取出し後フ
ォーク（５１）を短縮させ、続いて交換テーブル（８
３）を上昇させ、上昇端でフォーク（５１）を伸長さ
せ、伸長後、交換テーブル（８３）を少し下降させてワ
ークホルダ（１０）をチェーンコンベア（３６）のホル
ダ（４２）に装着し、加工済みワークをワークストッカ
（２５）へ戻す。

【００５９】加工済みワークを戻すと、フォーク（５
１）を短縮させ、チェーンコンベア（３６）をピッチ送
りし、続いて上記動作を繰り返し、次のワーク（４）を
ワークストッカ（２５）から取出し、作業テーブル
（５）に装着して加工を行う。ワークストッカ（２５）
へのワーク（４）の供給ならびに加工済ワークの排出
は、段取りステーション（６４）から自動ワーク交換装
置（２６）にて行う。

【００６０】尚、図１２及び図１３において図１乃至図
３と同一構成部材には同一符号を付して、説明は省略す
る。

【００６１】

【発明の効果】この発明によれば、ワークストッカを工
作機械の上面に設けたので、ワークストッカの設置スペ
ースが不要となり、工作機械全体の占有スペースも小さ
くなり、設置が容易になる。また、機械が小さくなるこ
とにより、作業者の移動エリヤも小さくなり、操作性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる工作機械の第１実施例を示す概
略側面図

【図２】第１実施例の工作機械のワークストッカを除い
た概略平面図

【図３】第１実施例の工作機械の縦断背面図

【図４】第１実施例の工作機械のワークストッカの平面
図

【図５】ワークホルダの拡大正面図

【図６】ワークストッカのチェーンコンベアの構造を示
す一部破断拡大正面図

【図７】フォークの一例を示す拡大平面図

【図８】ワークホルダを把持した状態を示す一部破断正
面図

【図９】本発明にかかる工作機械の第２実施例を示す概
略側面図

【図１０】第２実施例の工作機械の概略平面図

【図１１】本発明にかかる工作機械の第３実施例を示す
要部の概略正面図

【図１２】本発明にかかる工作機械の第４実施例を示す
概略側面図

【図１３】第４実施例の工作機械の概略平面図

【符号の説明】

３ 主軸ヘッド ４ ワーク ５ 作業テーブル ７ 工具 １０ ワークホルダ ２０ 工具マガジン ２４ 自動工具交換装置 ２５ ワークストッカ ２６ 自動ワーク交換装置 ３６ 搬送手段 ５１ フォーク ５２ フォーク ５７ 回転体 ６０ スライダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具を装着する主軸ヘッドの前方に、ワー
   クを吊下げた状態で下面に装着する作業テーブルを昇降
   並びに左右動自在に設け、かつ前記主軸ヘッドの側方に
   工具を多数収納した工具マガジンを設け、前記主軸ヘッ
   ドと前記工具マガジンとの間に、前記主軸ヘッドと工具
   マガジンとの間で工具を交換する自動工具交換装置を設
   けた工作機械において、前記工作機械の上面全面に、ワ
   ークを取付けたワークホルダを搬送手段にて無端状に多
   数循環させるようにしたワークストッカを設け、前記作
   業テーブルの側方に、前記ワークホルダを把持するフォ
   ークを一対回転体の両側に対称に取付け、前記回転体を
   昇降並びに前後動可能に支持されたスライダに回転自在
   に取付けた自動ワーク交換装置を設け、前記自動ワーク
   交換装置がスライダ上昇位置でワークストッカからワー
   クホルダを把持して取出し、スライダ下降位置で１８０
   度反転させて、ワークホルダを前記作業テーブルに装着
   するようにしたことを特徴とするワークストッカを備え
   た工作機械。
2. 【請求項２】工具を装着する主軸ヘッドの前方に、ワー
   クを吊下げた状態で支持する作業テーブルを昇降並びに
   左右動自在でかつ上下方向に１８０度回転可能に設け、
   前記主軸ヘッドの側方に工具を多数収納した工具マガジ
   ンを設け、前記主軸ヘッドと前記工具マガジンとの間
   に、前記主軸ヘッドと工具マガジンとの間で工具を交換
   する自動工具交換装置を設けた工作機械において、前記
   工作機械の上面全面に、ワークを取付けたワークホルダ
   を搬送手段にて無端状に多数循環させるようにしたワー
   クストッカを設け、前記ワークストッカ内でかつ前記作
   業テーブルの側方に、前記ワークホルダを把持するフォ
   ークを両側に配した交換アームを昇降並びに水平方向に
   回転自在に設けた自動ワーク交換装置を設け、前記作業
   テーブルを上方へ回転させた状態で、前記自動ワーク交
   換装置を昇降並びに回転させて、ワークホルダをワーク
   ストッカから取出して作業テーブルに装着するようにし
   たことを特徴とするワークストッカを備えた工作機械。
3. 【請求項３】工具を装着する主軸ヘッドの前方に、ワー
   クを吊下げた状態で下面に装着する作業テーブルを昇降
   並びに左右動自在に設け、かつ前記主軸ヘッドの側方に
   工具を多数収納した工具マガジンを設け、前記主軸ヘッ
   ドと前記工具マガジンとの間に、前記主軸ヘッドと工具
   マガジンとの間で工具を交換する自動工具交換装置を設
   けた工作機械において、前記工作機械の上面全面に、ワ
   ークを取付けたワークホルダを搬送手段にて無端状に多
   数循環させるようにしたワークストッカを設け、作業テ
   ーブルの側方に、支持フレームを左右方向にスライド可
   能に起立保持し、前記支持フレームにワークホルダを把
   持するフォークを一対無端状に循環させるようにした自
   動ワーク交換装置を設け、前記自動ワーク交換装置のフ
   ォークを循環させながら支持フレームをスライドさせ
   て、ワークストッカから取出したワークを作業テーブル
   に装着するようにしたことを特徴とするワークストッカ
   を備えた工作機械。
4. 【請求項４】工具を装着する主軸ヘッドの前方に、ワー
   クを上面に装着する作業テーブルを前後並びに左右動自
   在に設け、前記主軸ヘッドの側方に工具を多数収納した
   工具マガジンを設け、前記主軸ヘッドと工具マガジンと
   の間に、前記主軸ヘッドと工具マガジンとの間で工具を
   交換する自動工具交換装置を設けた工作機械において、
   前記工作機械の上面全面に、ワークを取付けたワークホ
   ルダを搬送手段にて無端状に循環させるようにしたワー
   クストッカを設け、前記作業テーブルの側方に、交換テ
   ーブルを昇降自在に設け、前記交換テーブルに前記ワー
   クホルダを把持するフォークを回転並びに進退自在に設
   けた自動ワーク交換装置を設け、前記自動ワーク交換装
   置の交換テーブルを昇降させながらフォークを進退させ
   て、ワークストッカから取出したワークを前記作業テー
   ブルに装着するようにしたことを特徴とするワークスト
   ッカを備えた工作機械。