WO2007132506A1

WO2007132506A1 - 工作機械装置

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Publication number: WO2007132506A1
Application number: PCT/JP2006/309559
Authority: WO
Inventors: Satoshi Okanda
Original assignee: OKS Co Ltd
Current assignee: OKS Co Ltd
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2008-11-12
Also published as: EP2025452A1; EP2025452A4; JP5155854B2; CN101437650B; CN101437650A; HK1126719A1; JPWO2007132506A1; US20090074529A1; EP2025452B1

Description

明細書

工作機械装置

技術分野

[0001] 本発明は、治具に保持された被加工物と工具との相対位置を制御することで、工具による被加工物の加工が行われる工作機械装置に関する。

背景技術

[0002] 従来の工作機械において、座標値によって特定される工具や被加工物の位置情報を制御装置が把握し、この位置情報に基づいて制御装置が工作機械に内蔵された駆動モータを駆動させることにより工具や被加工物が動作して加工が行われるェ作機械がある (例えば、特許文献 1参照)。

[0003] 特許文献 1 :特開 2005— 313239号公報 (第 5頁、第 1図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、特許文献 1に記載されている工作機械にあっては、一般的に加工対象となる被加工物を治具に取り付けて加工を行う際に、被加工物の加工作業が終了するたびに、工作機械を休止し、工具による被カ卩ェ物の加工が行われる加工位置にて、該カ卩工位置に固定された治具からカ卩ェ後の被力卩ェ物を取り外し、未加工の被加ェ物を治具に取り付けなければならず、被加工物を交換する着脱作業に時間がかかつてしまうため、工作機械を休止させる時間が長くなり、工作機械の稼働率が低下してしまうという問題があった。

[0005] 本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、工作機械を用いた被加工物の加工作業にお!、て、被加工物の加工作業を休止する時間を短縮することができ、稼働率を向上させることができる工作機械を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 前記課題を解決するために、本発明の請求項 1に記載の工作機械装置は、

治具に保持された被加工物と工具との相対位置を制御することで、該工具による前記被カ卩ェ物の加工が行われる工作機械装置において、前記治具は、前記被加工物の加工位置に配置される第 1治具と、該第 1治具とは別個に、かつ移動自在に構成され、前記被加工物が着脱自在に保持される第 2治具と、から少なくとも構成され、

前記第 1治具及び前記第 2治具は、該第 1治具に対して前記第 2治具を着脱自在に取り付ける着脱手段を備えることを特徴として、る。

この特徴によれば、加工が終了した後、被加工物を第 2治具とともに加工位置から退避させた後、代わりに予め被加工物が取り付けられた前記第 2治具とは別の新たな第 2治具を、第 1治具、すなわち加工位置に取り付けできるため、被加工物の取り付け、取り外し作業を加工位置で行う必要がなぐ被加工物の加工作業を休止する時間を短縮できるため、これにより工作機械装置の稼働率を効果的に向上させることができる。

[0007] 本発明の請求項 2に記載の工作機械装置は、請求項 1に記載の工作機械装置であって、

前記加工位置とは別に、前記第 2治具に対する被加工物の着脱を行うための待機位置が設けられて、ることを特徴として、る。

この特徴によれば、第 2治具に保持された加工後の被加工物と、未加工の被加工物との着脱作業作業を、加工位置とは別の待機位置にて安全に、かつ個々に行うことがでさる。

[0008] 本発明の請求項 3に記載の工作機械装置は、請求項 2に記載の工作機械装置であって、

前記待機位置とは別に、前記第 2治具を前記加工位置カゝら退避させる退避位置が設けられており、前記第 2治具を前記加工位置と前記退避位置との間で移動自在に案内する案内手段を備えることを特徴として、る。

この特徴によれば、第 2治具を加工位置と退避位置との間で移動させる際に案内手段により案内されるため、第 2治具に力を加えるだけで加工位置と退避位置との間で確実に移動させることができる。

[0009] 本発明の請求項 4に記載の工作機械装置は、請求項 1ないし 3のいずれかに記載の工作機械装置であって、前記第 1治具には、前記第 2治具と嵌合する凸部が設けられ、前記第 2治具には、前記凸部に嵌合する凹部が設けられていることを特徴としている。

この特徴によれば、第 1治具の凸部に第 2治具の凹部が嵌合されることによって、第 1治具に対する第 2治具の位置決めを正確に行うことができる。

[0010] 本発明の請求項 5に記載の工作機械装置は、請求項 4に記載の工作機械装置であって、

前記着脱手段は、前記凸部及び前記凹部の互!、の嵌合終端部付近に設けられ、前記凸部と前記凹部との嵌合が完了した後、前記着脱手段による取り付け機能が働くようになって!/、ることを特徴として、る。

この特徴によれば、第 1治具と第 2治具との着脱を行う部材と、着脱を行う際の位置決めを行う部材とを兼用できるため、製造コストを低減できるばかりか、位置決め完了後に第 2治具が第 1治具に取り付けられるので、第 2治具の取り付けを確実なものとできる。

[0011] 本発明の請求項 6に記載の工作機械装置は、請求項 4または 5に記載の工作機械装置であって、

前記凸部が前記第 1治具の上面に設けられるとともに、前記凹部が前記第 2治具の下面に設けられ、前記第 2治具を加工位置にほぼ水平に案内する案内手段とは別に、前記第 2治具を前記第 1治具上で昇降させる昇降手段が設けられていることを特徴としている。

この特徴によれば、第 2治具は、加工位置方向にほぼ水平に移動された後、降下移動して第 1治具と嵌合されるため、凸部と凹部を利用した確実かつ効率的な位置固定が可能となる。

[0012] 本発明の請求項 7に記載の工作機械装置は、請求項 3ないし 6のいずれかに記載の工作機械装置であって、

1つの前記退避位置に対して少なくとも 2つの前記待機位置が設けられていることを特徴としている。

この特徴によれば、第 2治具を 1つの待機位置に移動させ、もう 1つの待機位置に待機して、た他の治具を、退避位置を介して加工位置まで移動させることができるため、迅速に第 2治具の交換ができる。

[0013] 本発明の請求項 8に記載の工作機械装置は、請求項 3ないし 7のいずれかに記載の工作機械装置であって、

前記退避位置の左右に前記待機位置が設けられてヽることを特徴として、る。この特徴によれば、使用者が加工位置に対して可能な限り近づいた場所で着脱及び第 2治具の加工位置への移動操作ができる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]実施例 1における NC工作機械を示す斜視図である。

[図 2]クランプパレットと載置台を示す平面図である。

[図 3]クランプパレットを示す正面図である。

[図 4]ワークパレットを示す平面図である。

[図 5]ワークパレットを示す正面図である。

[図 6]ワークパレットを示す底面図である。

[図 7] (a)は、連結前のクランプ装置を示す縦断正面図であり、 (b)は、連結後のクランプ装置を示す縦断正面図である。

[図 8]NC工作機械を用いたワークの加工作業を示す側面図である。

[図 9]NC工作機械を用いたワークの加工作業を示す側面図である。

[図 10]NC工作機械を用いたワークの加工作業を示す側面図である。

[図 11]NC工作機械を用いたワークの加工作業を示す側面図である。

[図 12]実施例 2における NC工作機械を示す斜視図である。

[図 13]実施例 3における NC工作機械を示す斜視図である。

[図 14]実施例 4における NC工作機械を示す斜視図である。

符号の説明

[0015] 1、 laゝ NC工作機械 (工作機械装置)

lbゝ lc NC工作機械 (工作機械装置)

2, 2b

3 ドリル工具 (工具）

5, 5b クランプパレット (第 1治具，加工位置) 8 ワーク（被加工物）

11 , 11a 載置台 (待機位置，退避位置）

l ib, l ib' 載置台 (待機位置，退避位置）

11c 載置台 (待機位置，退避位置）

13 パレットガイド (待機位置，退避位置）

14, 14b ワークパレット（第 2治具）

14c ワークパレット (第 2治具）

17 クランプ装置（凸部）

18, 18b 昇降レール部材 (案内手段，昇降手段）

21 ァクチユエータ (昇降手段）

22, 22b 固定レール部材 (案内手段）

24, 25 ローラ

26 当接片 (停止手段）

32, 把手 (把持部）

32b, 32b' 把手 (把持部）

33 係合溝

34 クランプリング（凹部）

34 ' 係合部 (着脱手段）

35 ' 摺動面 (摺動部）

44 ボール (着脱手段）

48 移送レール部材 (案内路）

発明を実施するための最良の形態

[0016] 本発明に係る工作機械装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例 1

[0017] 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図 1は、実施例 1における NC 工作機械を示す斜視図であり、図 2は、クランプパレットと載置台を示す平面図であり、図 3は、クランプパレットを示す正面図であり、図 4は、ワークパレットを示す平面図であり、図 5は、ワークパレットを示す正面図であり、図 6は、ワークパレットを示す底面図であり、図 7 (a)は、連結前のクランプ装置を示す縦断正面図であり、図 7 (b)は、連結後のクランプ装置を示す縦断正面図であり、図 8から図 11は、 NC工作機械を用いたワークの加工作業を示す側面図である。以下、図 1の紙面手前側を NC工作機械の正面側（前方側）とし、図 2及び図 4の紙面下方側を NC工作機械の正面側（前方側）とし、図 6の紙面上方側を NC工作機械の正面側（前方側）とし、図 8から図 11 の紙面左側を NC工作機械の正面側 (前方側）として説明する。

[0018] 図 1の符号 1は、本発明の工作機械装置としての NC工作機械 1であり、この NCェ作機械 1の筐体 2の内部には、複数のドリル工具 3が取り付けられた工具ユニット 4が配置されている。工具ユニット 4の下方側には、本発明の第 1治具としてのクランプパレット 5を有する作業台 6が配置されており、作業台 6にはクランプパレット 5を動作させるための駆動モータ 7が配置されている（図 2参照)。

[0019] NC工作機械 1では、工具ユニット 4の位置や後述する被カ卩ェ物としてのワーク 8の位置が座標値によって定義されており、その位置情報に基づいて制御装置（図示略 )が、工具ユニット 4やクランプパレット 5を動作させるようになつている。つまり、ワーク 8と工具ユニット 4との相対位置の制御が自動化されている。尚、クランプパレット 5が設けられている作業台 6の配置位置がワーク 8 (被カ卩ェ物）が加工される加工位置となっている。

[0020] また、筐体 2の正面側には、後述するワークパレット 14を出し入れするための開口部 Sが形成されており、制御装置（図示略）により自動で開閉されるスライド式のスライド扉 9が、開口部 Sに設けられている。筐体 2内で加工作業が行われる際には、スライド扉 9を閉鎖することで研削液や切粉などが筐体 2の外部に飛び散らないようになつている。尚、開口部 Sの近傍には操作パネル 10が設けられており、使用者は操作パネル 10を操作することで制御装置（図示略）に指示を与えて加工作業を行うようになつている。

[0021] 筐体 2の正面側には、長手が左右水平方向に延びる載置台 11が設けられており、この載置台 11の上面には 2本のガイドレール部材 12が長手方向に沿って設けられ、このガイドレール部材 12上を左右方向に摺動されるパレットガイド 13が設けられている。尚、パレットガイド 13の上面の高さは、固定レール部材 22の高さをほぼ同じになつている。

[0022] 図 2に示すように、パレットガイド 13は、平面視で矩形状をなす板部材の上面に、本発明における第 2治具としてのワークパレット 14を左右に 2つ並べて載置できるようになっており、ノ《レットガイド 13における正面側及び側面側の縁辺にワークパレット 14 の落下防止用の立設片 13 'が形成されている。パレットガイド 13は、載置台 11上をガイドレール部材 12に沿って左右方向に移動できるようになっており、パレットガイド 13に左右に載置される 2つのワークパレット 14のうち一方のワークパレット 14力筐体 2の開口部 S正面に配置されているときに、他方のワークパレット 14は載置台 11の左右の、ずれかの領域にまで移動されるようになって!/、る。

[0023] 尚、載置台 11における開口部 Sの正面側の領域が本発明の退避位置 aを構成し、載置台 11における左右側の領域、すなわち退避位置 αの左右に設けられた領域が本発明の待機位置 ι8を構成している。例えば、図 2においては、パレットガイド 13 が載置台 11の右側に移動されており、このときにパレットガイド 13の左側が退避位置 aとなり、パレットガイド 13の右側が待機位置 βとなっている。また、パレットガイド 13 が載置台 11の左側に移動された場合には、パレットガイド 13の右側が退避位置 aとなり、パレットガイド 13の左側が待機位置 /3となる。

[0024] 図 2に示すように、駆動モータ 7及びクランプパレット 5は、作業台 6の上部に設けられており、クランプパレット 5は平面視で矩形の板状をなし、その左端側に配置される駆動モータ 7からの動力力回動ギア 15を介してクランプパレット 5に伝達されるようになっている。クランプパレット 5の右端側には、揺動軸受 16が設けられ、制御装置（図示略）が駆動モータ 7を駆動させるとクランプパレット 5が垂直方向に回動されるようになっている（図 11参照)。

[0025] クランプパレット 5の上面には、本発明の凸部を構成する 3つのクランプ装置 17が設けられるとともに、前後水平方向に延びる 2本の昇降レール部材 18 (昇降手段）が設けられている。この昇降レール部材 18は、図 3に示すように、クランプパレット 5に設けられた孔部 19を介してクランプパレット 5を貫通する支持棒 20の上端に固定されており、この支持棒 20はクランプパレット 5の下面に設けられた本発明の昇降手段としてのァクチユエータ 21と連結されている。ァクチユエータ 21を駆動させることにより、昇降レール部材 18をクランプパレット 5に対して相対的に上下動させ、昇降レール部材 18をクランプパレット 5に近づけたり遠ざけたりすることができる。

[0026] また、図 2に示すように、クランプパレット 5の正面側には、 2本の固定レール部材 22 が前後水平方向に延びるように配置されており、この固定レール部材 22は、支持金具 23を介して作業台 6に固定され (図 8参照）、昇降レール部材 18の前端部近傍から開口部 Sの近傍まで延設されている。昇降レール部材 18及び固定レール部材 22 の側部には、複数のローラ 24, 25が設けられている。尚、昇降レール部材 18と固定レール部材 22とが本発明の案内手段を構成している。

[0027] 図 8に示すように、昇降レール部材 18及びクランプパレット 5は、ワークパレット 14の後方側（ワークパレット 14の投入方向）に向力つて下がるように若干傾斜されており、その傾斜角度は約 2〜3度になっている。尚、クランプパレット 5の後端側には、本発明の停止手段としての当接片 26が立設されている。

[0028] 次にワークパレット 14について詳述すると、図 4に示すように、ワークパレット 14は平面視で矩形の板状をなし、その上面には、 6つの保持手段としてのチヤッカ 27が設けられており、複数 (本実施例では 3つ）のワーク 8を着脱自在に保持できるようになっている。図 5に示すように、チヤッカ 27はワークパレット 14の上面に配置されたシリンダ 28の上部に設けられ、シリンダ 28の内部に配置されたコイルパネ（図示略）によって、常に下方に移動するようにパネ付勢されている。その付勢力によってワーク 8 を固定するようになっている。

[0029] 図 6に示すように、ワークパレット 14の内部には、シリンダ 28に連結された流体枝管 29が配管されおり、この流体枝管 29はワークパレット 14の正面側の縁辺に設けられたソケット 30と連結されて、る。使用者がワークパレット 14からワーク 8を取り外す際には、ソケット 30にエアホース 31を接続し、流体枝管 29の内部に圧縮空気 (流体)を流入させると、その流体圧がシリンダ 28内部のコイルパネ（図示略)の付勢力に抗し、コイルパネ（図示略)を圧縮させてチヤッカ 27を上方に押し上げ、ワーク 8の保持状態を解除して、ワーク 8をワークパレット 14から取り外すことができる。

[0030] また、ワークパレット 14の正面側の縁辺には、本発明の把持部としての把手 32が 2 つ設けられている。更に、ワークパレット 14の底面には、前後方向に延びる係合溝 3 3が形成されている。この係合溝 33は、金属板を正面視で L字状になるように屈曲させて形成しており、係合溝 33の左右幅が固定レール部材 22及び昇降レール部材 1 8の左右幅とほぼ同じになって!/、る。

[0031] ワークパレット 14を載置台 11とクランプパレット 5との間で移動させる際には、係合溝 33が固定レール部材 22及び昇降レール部材 18に係合される（図 5参照)。尚、固定レール部材 22及び昇降レール部材 18が係合溝 33に係合されると、固定レール部材 22及び昇降レール部材 18に設けられたローラ 24, 25が、係合溝 33に当接される

[0032] 尚、ワークパレット 14の底面における正面側，背面側，側面側の縁辺には、ガイド片 35が設けられ、ワークパレット 14がパレットガイド 13上に載置されたときに、ガイド片 35がパレットガイド 13の立設片 13'に当接されるようになつている。

[0033] また、ガイド片 35の下端がクランプリング 34の下端よりも下方に延設されるとともに、ガイド片 35の下面は、ワークパレット 14がパレットガイド 13上で摺動移動されたときに当接される摺動面 35，が形成されている。そのためワークパレット 14がパレットガイド 13上に載置されたときに、クランプリング 34にパレットガイド 13の上面が当接されることを防止でき、クランプリング 34に疵やゆがみが生じる虞がなくなる。

[0034] 尚、係合溝 33やガイド片 35には、その表面に摺動抵抗を低減させるためのフッ素樹脂加工を施してもょ、し、係合溝 33やガイド片 35自体を摺動抵抗の低!ヽ榭脂等を用いて形成してもよい。また、特に図示はしないが、ワークパレット 14の底面に複数のローラなどを配置して、固定レール部材 22や昇降レール部材 18やパレットガイド 1 3上を摺動移動するときの摩擦抵抗を低減させるようにしてもよい。

[0035] また、ワークパレット 14の底面には、前述した 3つのクランプ装置 17に連結される本発明の凹部を構成する 3つのクランプリング 34が設けられており、このクランプリング 3 4がクランプ装置 17に連結されることで、ワークパレット 14はクランプパレット 5に対して取り付けられる。

[0036] 尚、本実施例におけるワークパレット 14は、その重量を低減させるために、アルミ- ゥムゃジュラルミン等の軽量な金属材質で形成されているとともに、ワークパレット 14 の底面には、複数箇所に肉抜き用の肉抜部 36が形成されている。更に尚、本実施例のワークパレット 14の重量は 15kg以下になるように形成され、使用者が容易に持ち運びできる重量及び大きさを有して!/、る。

[0037] 次にクランプ装置 17及びクランプリング 34について詳述すると、図 7 (a)に示すように、クランプ装置 17には、クランプパネ 37によって下方に付勢されるピストンロッド 38 が設けられ、クランプパレット 5からワークパレット 14が取り外された状態では、ピストンロッド 38は油液供給管 39からピストンロッド 38の下面に供給される油液の圧力によつて上方に移動されている。

[0038] また、クランプ装置 17には、空気供給管 40が連結されており、この空気供給管 40 力も供給される圧縮空気がピストンロッド 38の上端部に設けられた噴出口 41やクランプ装置 17の段部に設けられた間隙 42から噴出され、この噴射される空気によってクランプ装置 17やクランプリング 34に付着する研削液や切粉などが排除されるようになつている。

[0039] 図 7 (b)に示すように、ワークパレット 14とクランプパレット 5とを連結する際には、昇降レール部材 18を降下させてクランプリング 34がクランプ装置 17の上方に当接されたときに、制御装置（図示略)が油液供給管 39からの油液の供給される油圧を低下させる。すると、クランプパネ 37の付勢力によってピストンロッド 38が下がり、クランプ装置 17の上部がクランプリング 34内に挿入され、クランプ装置 17とクランプリング 34とが互いに嵌合する。

[0040] また、ピストンロッド 38の降下と同時に、ピストンロッド 38の側面に形成された傾斜面 43にボール 44が当接して、ボール 44がクランプ装置 17の外方に突出される。この突出されたボール 44がクランプリング 34に形成された係合部 34'と係合されて、クランプリング 34とクランプ装置 17とが連結される。尚、クランプリング 34及びクランプ装置 17における係合部 34'及びボール 44が設けられた部位が本発明の嵌合終端部を構成している。

[0041] 尚、クランプリングとクランプ装置 17とが連結されて互いに密着されると、噴出口 41 や間隙 42からの空気の流出が止まり、その空気の流出が止まったことを空気供給管 40内に設けられたセンサ（図示略）が感知し、このセンサ（図示略）の感知に基づいて制御装置（図示略)が駆動モータ 7や工具ユニット 4を動作させて加工作業が開始される。

[0042] また、ワークパレット 14とクランプパレット 5との連結状態を解除する際には、油液供給管 39から供給される油液の油圧を上昇させれば、ピストンロッド 38が油圧によって上方に移動されるとともに、ボール 44がピストンロッド 38の傾斜面 43から離れるので、ボール 44がクランプ装置 17の内方に収納され、ボール 44とクランプリング 34との係合状態が解除されて、ワークパレット 14がクランプパレット 5から取り外せるようになる。

[0043] 次に NC工作機械 1の使用例を図 2及び図 8から図 11に基づいて説明する。図 2に示すように、先ず使用者は、パレットガイド 13上に載置されている左右 2つのワークパレット 14のうち、ワーク 8を保持した一方のワークパレット 14を固定レール部材 22の正面側、すなわち退避位置 αに配置されるようにパレットガイド 13を移動させる。そして、図 8に示すように、使用者 Uが退避位置 αに配置された一方のワークパレット 14 の把手 32を把持し、そのワークパレット 14を固定レール部材 22及び昇降レール部材 18の上を摺動させながら筐体 2内部に押し込む。つまり、ワークパレット 14は固定レール部材 22及び昇降レール部材 18により案内されながらカ卩ェ位置まで水平移動される。

[0044] 図 9に示すように、ワークパレット 14が移動する際に、固定レール部材 22及び昇降レール部材 18に複数のローラ 24, 25が配置されていることで、固定レール部材 22 及び昇降レール部材 18とワークパレット 14との間に発生する摺動抵抗を低減でき、ワークパレット 14がスムーズに固定レール部材 22及び昇降レール部材 18上を摺動移動される。

[0045] 更に、ワークパレット 14が昇降レール部材 18上に載置されると、昇降レール部材 1 8が後方側に向力つて下がるように傾斜されていることで、昇降レール部材 18上に載せられたワークパレット 14は自重によって後方側（投入方向）に移動する。そして、ヮークパレット 14の後端部が当接片 26に当接することで移動が停止され、昇降レール部材 18の傾斜によりワークパレット 14が後戻りしないで位置決めされる。つまり、ヮークパレット 14の後端部が当接片 26に当接する停止位置においてワークパレット 14の把手 32から手を離しても、ワークパレット 14は当接片 26に押し当てられた状態で保持されるため、確実な位置決めが行われる。

[0046] 尚、ワークパレット 14は底面に設けられた係合溝 33が固定レール部材 22及び昇降レール部材 18に係合されながら摺動されることで、ワークパレット 14が左右方向にぐらつくことなく案内移動され (図 5参照）、かつワークパレット 14の後端部が当接片 2 6に当接されることで、ワークパレット 14の底面に設けられたクランプリング 34が、クランプパレット 5の上面に設けられたクランプ装置 17の上方で位置決めされるようになつている。また、クランプパレット 5の上方まで、ワークパレット 14を案内する昇降レール部材 18が配設されていることで、ワークパレット 14をカ卩工位置まで確実に案内できる。

[0047] ワークパレット 14をクランプパレット 5の上方に配置させた後、使用者 Uは操作パネル 10を操作することで、加工作業が開始される。図 10に示すように、操作パネル 10 の操作に基づいて制御装置（図示略）は、ァクチユエータ 21を駆動させて昇降レール部材 18を降下させ、前述したクランプリング 34とクランプ装置 17とを連結させる。

[0048] 図 11に示すように、前述したクランプ装置 17の噴出口 41や間隙 42からの空気の流出が停止されたことをセンサ（図示略)が感知したことに基づ、て、制御装置（図示略）は駆動モータ 7や工具ユニット 4を動作させて加工作業を開始する。駆動モータ 7 の駆動によりクランプパレット 5が垂直方向に回転され、ワーク 8は上面のみならず正面や背面が工具ユニット 4に取り付けられたドリル工具 3によって研削加工される。

[0049] 一方、図 2に示すように、一方のワークパレット 14に保持されたワーク 8が加工されているときに、パレットガイド 13は、ワークパレット 14が配置された部位力待機位置 βに配置されるように左右方向に移動されている。

[0050] 使用者は、パレットガイド 13のソケット 30にエアホース 31が接続してチヤッカ 27を上方に押し上げ、待機位置 j8に待機された他方のワークパレット 14に未カ卩ェのヮーク 8を取り付ける。そして、エアホース 31をソケット 30から外すと、チヤッカ 27が下がり、ワークパレット 14にワーク 8が保持される。使用者は一方のワークパレット 14に保持されているワーク 8の加工作業の時間を利用して、他方のワークパレット 14のワーク 8 の着脱 (交換)作業を行える。 [0051] 一方のワークパレット 14に保持されているワーク 8の加工作業が終了すると、制御装置（図示略）がクランプ装置 17とクランプリング 34との連結を解除するとともに、昇降レール部材 18を上昇させる。ワークパレット 14はワーク 8の保持状態を維持したままクランプパレット 5から分離される。そして、図 9に示すように、使用者 Uはクランプパレット 5上、すなわち加工位置に配置されたワークパレット 14の把手 32を掴み、手前に引き寄せてパレットガイド 13上の退避位置 aにワークパレット 14を退避させる（図 8 参照)。

[0052] 使用者 Uは未力卩ェのワーク 8を保持している他方のワークパレット 14を待機位置 β 力も固定レール部材 22の正面側、すなわち退避位置 αに配置されるようにパレットガイド 13を左右方向に移動させる。そして、使用者 Uが他方のワークパレット 14の把手 32を把持し、ワークパレット 14を固定レール部材 22及び昇降レール部材 18の上を摺動移動させながら押し込み、ワークパレット 14をクランプパレット 5の上方に移動させ、前述した一方のワークパレット 14と同様に加工作業を開始させる。また、このとき加工後のワーク 8が保持された一方のワークパレット 14は待機位置 βに配置されている。

[0053] 使用者 Uは一方のワークパレット 14のソケット 30にエアホース 31を接続してチヤッ力 27を上方に押し上げてワーク 8を取り外す。使用者は一方のワークパレット 14保持されたワーク 8は他方のワークパレット 14に保持されているワーク 8の加工作業の時間を利用して、加工後のワーク 8をワークパレット 14力取り外すとともに、未加工のワーク 8をワークパレット 14に取り付けるワーク 8の着脱作業が行えるようになつている。以後、前述した動作を繰り返しながらワーク 8を順次カ卩ェしていく。

[0054] 以上、本実施例の NC工作機械 1によれば、ワーク 8の加工が終了した後、ワーク 8 をワークパレット 14とともにカ卩ェ位置力も退避させた後、代わりに予めワーク 8が取り付けられたワークパレット 14とは別の新たなワークパレット 14を、加工位置に配置されたクランプパレット 5に取り付けできる。つまり、複数のワーク 8の取り付け、取り外し作業を従来のように加工位置で行うことなぐ該加工位置とは別個に設けた退避位置 αや待機位置 j8にて行うことができ、これによりワーク 8の加工作業時間が該ワーク 8 の取り付け、取り外し作業により割かれることがないので、ワーク 8の加工作業を休止する時間を極力短縮でき、これにより NC工作機械 1の稼働率を効果的に向上させることができる。

[0055] すなわち、ワーク 8をカ卩工位置にて交換する場合、本実施例のようにワーク 8が複数ある場合には、ワーク 8のワークパレット 14に対する着脱作業に時間が力かることになるが、これに対して本発明では、第 1治具としてのクランプパレット 5に対して第 2治具としてのワークパレット 14を取り付け、取り外しするだけで済むため、着脱作業時間を大幅に短縮できる。また、特に加工するワーク 8の種類が複数あり、加工するワーク 8 の種類を変えたりする場合、これに伴いワークパレット 14自体も交換するのはもちろん、ワーク 8の着脱形態が変わることもあるため、これにより使用者 Uによる着脱作業効率が低下する恐れがある。これに対して、ワークパレット 14を複数種類のワーク 8に対して共通化しておけば、クランプパレット 5に対するワークパレット 14の着脱作業がワーク 8の種類に応じて変わることがな、ため、加工するワーク 8の種類を変えても着脱作業効率が低下することはな、。

[0056] また、ワークパレット 14に対するワーク 8の着脱を行うための待機位置 βが設けられていることで、ワークパレット 14に保持されたカ卩ェ後のワーク 8と、未加工のワーク 8との着脱作業作業を、ドリル工具 3などが近接した加工位置とは別の待機位置 j8にて安全に、かつ個々に行うことができる。

[0057] また、ワークパレット 14を加工位置と退避位置 aとの間で移動自在に案内する昇降レール部材 18及び固定レール部材 22を備えることで、使用者がワークパレット 14を加工位置と退避位置 aとの間で移動させる際に昇降レール部材 18及び固定レール部材 22により案内されるため、ワークパレット 14に力をカ卩えるだけでカ卩工位置と退避位置 aとの間で確実に移動させることができる。

[0058] また、クランプパレット 5には、クランプ装置 17が設けられ、ワークパレット 14には、クランプ装置 17に嵌合するクランプリング 34が設けられ、クランプ装置 17とクランプリング 34とが互いに嵌合されることによって、クランプパレット 5に対するワークパレット 14 の位置決めを正確に行うことができる。

[0059] また、クランプ装置 17とクランプリング 34との嵌合が完了した後、係合部 34'及びボール 44による取り付け機能が働くようになつていることで、クランプパレット 5とワークパレット 14との着脱を行う部材と、着脱を行う際の位置決めを行う部材とを兼用できるため、製造コストを低減できるばかりか、位置決め完了後にワークパレット 14がクランプパレット 5に取り付けられるので、ワークパレット 14の取り付けを確実なものとできる

[0060] また、ワークパレット 14を加工位置にほぼ水平に案内する固定レール部材 22とは別に、ワークパレット 14をクランプパレット 5上で昇降させる昇降レール部材 18が設けられていることで、ワークパレット 14力加工位置方向にほぼ水平に移動された後、降下移動してクランプパレット 5と嵌合されるため、クランプ装置 17とクランプリング 34 を利用した確実かつ効率的な位置固定が可能となる。

[0061] つまり本実施例では、クランプパレット 5とワークパレット 14と力クランプ装置 17 (凸部）とクランプリング 34 (凹部）との嵌合作用により正確に位置決めされるようにして!/ヽるため、ワークパレット 14を退避位置 a力もクランプパレット 5の上方位置まで水平移動させた後、ワークパレット 14をクランプパレット 5に向けて下降させる必要がある。すなわち、ワークパレット 14は、退避位置 αとクランプパレット 5に取り付けられる嵌合位置との間で水平及び昇降移動が必要となる力この間の移動を、全てレール部材である固定レール部材 22及び昇降レール部材 18により案内された状態で行うことができるため、ワークパレット 14の移動を極めて容易に行うことができる。

[0062] また、 1つの退避位置 αに対して少なくとも 2つの待機位置 βが設けられていることで、ワークパレット 14を 1つの待機位置 |8に移動させ、もう 1つの待機位置 j8に待機していた他の治具を、退避位置 aを介して加工位置まで移動させることができるため、迅速にワークパレット 14の交換ができる。

[0063] また、退避位置 aの左右に待機位置 j8が設けられてヽることで、使用者が加工位置に対して可能な限り近づいた場所でワーク 8のワークパレット 14に対する着脱及びワークパレット 14の加工位置への移動操作ができる。

[0064] 更に、本実施例の NC工作機械 1によれば、クランプパレット 5とワークパレット 14と 1S クランプ装置 17 (凸部）とクランプリング 34 (凹部）とで正確に位置決めされて連結されるため、最初のワーク 8の加工作業の際に、ワーク 8またはワークパレット 14の座標取り（芯出し)を行えば、ワークパレット 14を交換するたびに座標取りを行う必要がなくなり、複数のワーク 8の加工作業を休止する時間を短縮できる。

実施例 2

[0065] 次に、実施例 2に係る NC工作機械 laにっき、図 12を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。図 12は、実施例 2における NC工作機械 laを示す斜視図である。以下、図 12の紙面手前側を NC工作機械 laの正面側 (前方側）として説明する。

[0066] 図 12に示すように、実施例 2における NC工作機械 laには、 3つの筐体 2が設けられ、各々の筐体 2内には、前記実施例 1と同様に、工具ユニット 4や第 1治具としてのクランプパレット 5が設けられた加工位置としての作業台 6が設置されている（図 8参照)。各々の工具ユニット 4には、加工作業に応じたドリル工具 3が取り付けられ、各々の筐体 2内で異なる加工作業を行うことができる。

[0067] 各々の筐体 2の正面側には、載置台 11aが設けられており、各々の載置台 11a同士は、連結板 45によって一体的に連結されている。第 2治具としてのワークパレット 1 4は、載置台 11aの上面を摺動移動されるようになっており、連結板 45を介して各々の載置台 11a上を左右方向に自在に移動できる。尚、本実施例では、載置台 11aにおけるスライド扉 9の正面側、すなわち開口部 Sの正面側に配置される載置台 11aの領域が退避位置となっており、それ以外の載置台 11a及び連結板 45の領域が、待機位置となっている。

[0068] 使用者は、右側に配置された筐体 2からワークパレット 14を順次投入させることができ、右側の筐体 2内でワーク 8の加工作業が終了したら、ー且、載置台 11a上にヮークパレット 14を載置し、隣り（中央）に配置された筐体 2の正面までワークパレット 14を摺動移動させ、中央の筐体 2内にワークパレット 14を投入することができる。そして、中央の筐体 2内でカ卩工作業が終了したら、同様に左側の筐体 2の正面までワークパレット 14を移動させて順次加工作業を行うことができる。

[0069] 以上、本実施例 2の NC工作機械 laによれば、クランプパレット 5が配置される加工位置としての作業台 6が複数箇所に設けられ、待機位置としての載置台 11aを介して 1つのワークパレット 14を複数の作業台 6に順次投入させることで、異なる工具ュ-ット 4が設けられた NC工作機械 laや異なる加工を行う NC工作機械 laを複数設置できるようになり、これら NC工作機械 laにワーク 8を保持したワークパレット 14を順次投入することで、複数の NC工作機械 laで様々なワーク 8の加工作業を行うことができる実施例 3

[0070] 次に、実施例 3に係る NC工作機械 lbにっき、図 13を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。図 13は、実施例 3における NC工作機械 lbを示す斜視図である。以下、図 13の紙面右方側を NC工作機械 lbの正面側 (前方側）として説明する。

[0071] 図 13に示すように、実施例 3における NC工作機械 lbには、筐体 2bの正面側及び背面側及び側面側にスライド扉 9b, 9b' , 9b"を有し、正面側のスライド扉 9b 'から背面側のスライド扉 9b'，まで固定レール部材 22b及び昇降レール部材 18bが配置されている。筐体 2bの正面側と背面側には、載置台 l ib, l ib'が設けられており、この 2つの載置台 l ib, l ib'が、それぞれに退避位置及び待機位置を兼用できる構成となっている。

[0072] ワークパレット 14bには、正面側及び背面側の両縁辺に把手 32b, 32b'が設けられ、筐体 2b内の中央に配置される加工位置としてのクランプパレット 5b上に配置されるワークパレット 14bを、使用者が正面側及び背面側の両側から引き出せるようになつている。また、 2人の使用者が筐体 2の正面側及び背面側にそれぞれ配置されてヮークパレット 14bに対するワーク 8の着脱作業を行える。

[0073] 以上、本実施例 3では、正面側に配置される載置台 l ibにて未力卩ェのワーク 8がヮークパレット 14bに保持されて正面側力ワークパレット 14bが筐体 2内に投入され、加工後のワーク 8が保持されたワークパレット 14bが背面側から引き出されて背面側に配置される載置台 l ib'にてワークパレット 14bからワーク 8が取り外されるようになつている。

[0074] 以上、本実施例 3の NC工作機械 lbによれば、 1つの加工位置としてのクランプパレット 5bに対して 2つの待機位置としての載置台 l ib, l ib'が設けられて!/、ることで、正面側でワーク 8のワークパレット 14bに対する取り付け作業を行うとともに、背面側でワーク 8のワークパレット 14bに対する取り外し作業を行うことができる。 [0075] そのため、 2人の使用者が筐体 2の正面側及び背面側で同時に着脱作業を行うことができるので、ワーク 8の着脱作業時間を短縮でき、加工位置における加工作業時間が短い場合であっても、少なくとも 3つのワークパレット 14bを用いて、 1つのワークパレット 14bに保持されたワーク 8が加工作業中に、 2人の使用者が正面側及び背面側の載置台 11にてワーク 8の着脱作業を行うことで、 NC工作機械 lbの稼働率を向上させることができる。

実施例 4

[0076] 次に、実施例 4に係る NC工作機械 lcにっき、図 14を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。図 14は、実施例 4における NC工作機械 lcを示す斜視図である。以下、図 14の紙面手前側を NC工作機械 lcの正面側 (前方側）として説明する。

[0077] 図 14に示すように、筐体 2の正面側に配置される載置台 11cは、回転軸 46を中心として水平方向に回動される 4つの矩形状の載置板 47を有し、各々の載置板 47の長手方向がそれぞれ四方を向くように配置されている。各々の載置板 47の上面には、長手方向に沿って 2本の案内路としての移送レール部材 48が設けられるとともに、移送レール部材 48の間には、コンベア 49が配置されている。

[0078] また、載置台 11cは前後方向にスライド移動されるようになっており、載置板 47の先端をスライド扉 9が開放された開口部 Sから筐体 2の内部に挿入できるとともに、移送レール部材 48の先端を固定レール部材 22の端部に近接させることができる。尚、固定レール部材 22の間にもコンベア 50が配置されている。ワークパレット 14cの底面には、コンベア 49, 50に係合される係合部（図示略）が設けられており、コンベア 49, 5 0上に配置されたワークパレット 14cはコンベア 49, 50の駆動によって移送されるようになっている。

[0079] 載置台 11cの前後動や回転動ゃコンベア 49, 50の制御は、 NC工作機械 lcの加工作業とともに制御装置（図示略)が行うようになっており、使用者は載置板 47上のヮークパレット 14cのワーク 8の着脱作業のみを行う。尚、本実施例では 4つの載置板 4 7が設けられており、開口部 Sに近接した載置板 47が本発明の退避位置となっており、その他の 3つの載置板 47が本発明の待機位置となっている。 [0080] NC工作機械 lcの加工作業が開始されると制御装置（図示略)は、載置台 11cを回転させて未加工のワーク 8が保持されたワークパレット 14cを筐体 2の正面側、すなわち退避位置に移動させ、スライド扉 9を開放し、載置台 11cを前方のスライドさせることで、載置板 47の先端を固定レール部材 22に近づける。そして、コンベア 49を駆動させることにより、ワークパレット 14cを載置板 47上から固定レール部材 22上に移送させる。

[0081] 更に、ワークパレット 14cは固定レール部材 22の間に設けられたコンベア 50によつて昇降レール部材 18上まで移動される。昇降レール部材 18及びクランプパレット 5 は、ワークパレット 14cの投入方向（後方向）に向力つて下がるように傾斜されており、ワークパレット 14cは自重によって後方側に移動し、ワークパレット 14cの後端部が当接片 26に当接されることで移動が停止される。

[0082] 加工位置としてクランプパレット 5上でカ卩工作業が終了すると、昇降レール部材 18 及びクランプパレット 5を、ワークパレット 14cの搬出方向（前方向）に向かって下がるように傾斜させることで、ワークパレット 14cを自重によって固定レール部材 22上に移動させる。そして、コンベア 50を駆動させて、ワークパレット 14cを固定レール部材 22 力載置板 47上に移送し、載置台 11cを回転させて未力卩ェのワーク 8が保持されたワークパレット 14cを筐体 2の正面側まで移動させる。以後、前述した動作を繰り返しながらワーク 8を順次カ卩ェして、く。

[0083] 以上、本実施例 4の NC工作機械 lcによれば、筐体 2内へのワークパレット 14cの投入が自動的に行われるので、使用者はワーク 8をワークパレット 14cに着脱させる作業のみを行うだけよぐ使用者の作業量が低減される。

[0084] 以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追力卩がぁつても本発明に含まれる。

[0085] 例えば、前記実施例 1では、 2つのワークパレット 14を用いて 1つのクランプパレット 5に交代でワークパレット 14を取り付けることで、ワーク 8の加工作業を行っていた力 3つ以上の複数のワークパレット 14を用いてカ卩工作業を行うようにしてもょヽ。

[0086] また、前記実施例では、 1つのクランプパレット 5に対して 1つのワークパレット 14が着脱自在に取り付けられるようになって!/、たが、 1つのクランプパレット 5に対して複数のワークパレット 14が、上下または左右に着脱自在に取り付けられるようにしてもょヽ

[0087] また、前記実施例では、複数のワークパレット 14に同じ種類のワーク 8が保持され、制御装置がそれぞれのワーク 8に同じ加工を施す設定としている力本発明はこれに限ることなぐ複数のワークパレット 14にそれぞれ異なる種類のワーク 8を保持させ、制御装置がそれぞれのワーク 8に異なる加工を施す設定としてもよぐこのようにすれば、 1つの NC工作機械 1を用いて異なる種類のワーク 8の加工作業を行うことができ、ワークパレット 14がクランプパレット 5から着脱できるので、 NC工作機械 1に異なる種類のワーク 8を順次投入することも容易になる。

[0088] また、前記実施例では、凸部としてのクランプ装置 17がクランプパレット 5に設けられるとともに、クランプ装置 17に嵌合される凹部としてのクランプリング 34がワークパレット 14に設けられていた力クランプパレット 5に凹部としてのクランプリング 34を設け、ワークパレット 14に凸部としてのクランプ装置 17を設ける構成としてもよぐクランプパレット 5及びワークパレット 14のどちらに凸部ゃ凹部が設けられていても、クランプパレット 5に対するワークパレット 14の位置決めを正確に行うことができる。

[0089] また、前記実施例 1〜2及び 4では、昇降手段としてのァクチユエータ 21が駆動されることにより昇降レール部材 18が昇降してワークパレット 14が昇降し、ワークパレット 1 4のクランプパレット 5に対する取り付け、取り外しが行われていた力昇降レール部材 18が昇降しなくても、クランプパレット 5を昇降させることで、昇降レール部材 18上のワークパレット 14とクランプパレット 5との着脱を行うようにしてもよいし、ワークパレツト 14及びクランプパレット 5の夫々が昇降しなくても、クランプパレット 5のクランプ装置 17が昇降されることで、ワークパレット 14のクランプリング 34に着脱され、ワークパレット 14とクランプパレット 5とが互いに着脱されるようにしてもょ、。

[0090] また、前記実施例 1〜3では、使用者がワークパレット 14を固定レール部材 22及び昇降レール部材 18上を摺動移動させることで載置台 11からクランプパレット 5へ移動させていたが、固定レール部材 22及び昇降レール部材 18を用いずに、使用者がヮークパレット 14を持ち上げて載置台 11からクランプパレット 5に移動させるようにしてもよいし、クレーンやマニピュレータを用いてワークパレット 14を持ち上げて移動させるようにしてちょい。

[0091] また、前記実施例では、ワークパレット 14を移動自在に案内する案内手段として固定レール部材 22及び昇降レール部材 18などのレール部材が用いられて、たが、案内手段はレールに限らず、クランプパレット 5から退避位置 ocまで摺動面を有する板部材を配置した案内路としてもよいし、クランプパレット 5から退避位置 aまで案内する誘導装置を筐体 2内に配置し、この誘導装置に誘導されるワークパレット 14に使用者が力をカ卩えることで、ワークパレット 14を小さな力で移動させるようにしてもよい。

[0092] また、前記実施例では、加工が終了したワーク 8を載置台 11上まで退避させた状態、つまり待機位置 j8にてワークパレット 14にワーク 8を着脱する着脱作業を行っていた力必ずしもワーク 8の加工が終了する毎にワークパレット 14に対するワーク 8の着脱作業を待機位置 j8にて行う必要はなぐ例えば加工するワーク 8の種類の変更に応じてワークパレット 14の種類を変更するときのみ、ワークパレット 14に対するワーク 8の着脱作業を待機位置 |8にて行うようにし、ワーク 8の種類の変更がないときには、ワーク 8の加工が終了する毎に使用者が筐体 2の開口部 Sから手を入れて、加工位置としてのクランプパレット 5上に配置されているワークパレット 14に直接ワーク 8を着脱させる、つまり加工位置にてワーク 8の着脱作業を行うようにしてもょ、。

[0093] また、前記実施例では、工作機械の一例として、座標値によって定義された工具ュニット 4の配置位置やワーク 8の配置位置などの位置情報に基づ!/、て、制御装置（図示略）がドリル工具 3や工具ユニット 4とワーク 8との相対位置の制御を自動的に行う数値制御方式の NC工作機械 1が適用されていたが、本発明は NC工作機械 1に限定されるものではなぐドリル工具 3や工具ユニット 4とワーク 8との相対位置の制御を手動により行う手動式の工作機械にも適用可能である。尚、この種の手動式の工作機械を適用する場合、加工位置にて一方のワークパレット 14に保持されたワーク 8の加工作業と並行して、他のワークパレット 14に未加工のワーク 8を着脱させる着脱作業を行うようにすれば、ワーク 8の加工作業を休止する時間を短縮し、工作機械装置の稼働率を効果的に向上させることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 治具に保持された被加工物と工具との相対位置を制御することで、該工具による前記被カ卩ェ物の加工が行われる工作機械装置において、

前記治具は、前記被加工物の加工位置に配置される第 1治具と、該第 1治具とは別個に、かつ移動自在に構成され、前記被加工物が着脱自在に保持される第 2治具と、から少なくとも構成され、

前記第 1治具及び前記第 2治具は、該第 1治具に対して前記第 2治具を着脱自在に取り付ける着脱手段を備えることを特徴とする工作機械装置。

[2] 前記加工位置とは別に、前記第 2治具に対する被加工物の着脱を行うための待機位置が設けられていることを特徴とする請求項 1に記載の工作機械装置。

[3] 前記待機位置とは別に、前記第 2治具を前記加工位置カゝら退避させる退避位置が設けられており、前記第 2治具を前記加工位置と前記退避位置との間で移動自在に案内する案内手段を備えることを特徴とする請求項 2に記載の工作機械装置。

[4] 前記第 1治具には、前記第 2治具と嵌合する凸部が設けられ、前記第 2治具には、前記凸部に嵌合する凹部が設けられて、ることを特徴とする請求項 1な、し 3の、ずれかに記載の工作機械装置。

[5] 前記着脱手段は、前記凸部及び前記凹部の互!、の嵌合終端部付近に設けられ、前記凸部と前記凹部との嵌合が完了した後、前記着脱手段による取り付け機能が働くようになっていることを特徴とする請求項 4に記載の工作機械装置。

[6] 前記凸部が前記第 1治具の上面に設けられるとともに、前記凹部が前記第 2治具の下面に設けられ、前記第 2治具を加工位置にほぼ水平に案内する案内手段とは別に、前記第 2治具を前記第 1治具上で昇降させる昇降手段が設けられていることを特徴とする請求項 4または 5に記載の工作機械装置。

[7] 1つの前記退避位置に対して少なくとも 2つの前記待機位置が設けられていることを特徴とする請求項 3な、し 6の、ずれかに記載の工作機械装置。

[8] 前記退避位置の左右に前記待機位置が設けられていることを特徴とする請求項 3 な!、し 7の、ずれかに記載の工作機械装置。