(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動する移動主軸と、前記移動主軸に保持されたワークを加工する刃物台とを有し、前記供給位置で前記移動主軸にワークを供給し、前記移動主軸を前記供給位置から前記搬出位置に移動させ、前記搬出位置で前記移動主軸からワークを搬出することによって、ワークを前記供給位置から前記搬出位置まで搬送するワーク加工装置において、
前記ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動する搬送移動体を有し、
前記搬送移動体の上に前記移動主軸と前記刃物台とが搭載され、前記移動主軸が前記搬送移動体の移動によって、前記ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動し、前記移動主軸と前記刃物台とが前記搬送移動体上で相対的に移動することによって、前記移動主軸に保持されたワークの加工が行われるように構成され、
前記搬送移動体による前記ワークの搬送移動中に、前記刃物台の工具により前記移動主軸に保持されたワークの加工を行うように前記刃物台と前記移動主軸の相対的な移動を制御する制御装置を備えること、
を特徴とするワーク加工装置。
【請求項２】
前記ワーク供給位置又は前記ワーク搬出位置の少なくとも一方にワーク搬送装置を配置し、前記ワーク供給位置又は前記ワーク搬出位置の少なくとも一方で、前記移動主軸と前記ワーク搬送装置との間でワークの授受を行うことを特徴とする請求項１に記載のワーク加工装置。
【請求項３】
前記ワーク供給位置及び前記ワーク搬出位置の各々に主軸を配置し、前記ワーク供給位置及び前記ワーク搬出位置において、前記主軸と前記移動主軸との間で前記ワークの授受を行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載のワーク加工装置。
【請求項４】
前記主軸に把持したワークを加工する工具を備えた刃物台を、前記主軸の各々に対応して設けたことを特徴とする請求項３に記載のワーク加工装置。
【請求項５】
ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動する移動主軸と、前記移動主軸に保持されたワークを加工する刃物台とを有し、前記供給位置で前記移動主軸にワークを供給し、前記移動主軸を前記供給位置から前記搬出位置に移動させ、前記搬出位置で前記移動主軸からワークを搬出することによって、ワークを前記供給位置から前記搬出位置まで搬送するワーク加工装置におけるワーク加工方法において、
前記ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動する搬送移動体の上に前記移動主軸と前記刃物台とを搭載し、前記移動主軸を前記搬送移動体の移動によって前記ワーク供給位置とワーク搬出位置との間で進退移動させ、前記移動主軸と前記刃物台とを前記搬送移動体上で相対的に移動させることによって前記移動主軸に保持されたワークの加工を行わせ、前記搬送移動体による前記ワークの搬送移動中に前記刃物台の工具により前記移動主軸に保持されたワークの加工を行うように制御装置によって前記刃物台と前記移動主軸の相対的な移動を制御すること、
を特徴とするワーク加工方法。
【請求項６】
前記ワーク供給位置又は前記ワーク搬出位置の少なくとも一方にワーク搬送装置を準備し、前記ワーク供給位置又は前記ワーク搬出位置の少なくとも一方で、前記移動主軸と前記ワーク搬送装置との間でワークの授受を行うことを特徴とする請求項５に記載のワーク加工方法。
【請求項７】
前記ワーク供給位置及び前記ワーク搬出位置の各々に配置され、前記移動主軸との間でワークの授受を行う主軸を準備し、前記ワーク供給位置で前記主軸から前記移動主軸にワークを受け渡し、該ワークを前記移動主軸で移動しつつ加工し、加工の終了した前記ワークを前記ワーク搬出位置で前記主軸に受け渡すことを特徴とする請求項５に記載のワーク加工方法。
【請求項８】
前記主軸の各々に対応して刃物台を設け、前記刃物台に装着した工具で前記主軸に把持したワークの加工を行った後に、前記ワーク供給位置で前記主軸から前記移動主軸に前記ワークを受け渡し、前記ワーク搬出位置で前記移動主軸から前記主軸に受け渡された前記ワークを前記刃物台に装着した工具で加工することを特徴とする請求項７に記載のワーク加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク加工装置及びワーク加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第一の主軸、第二の主軸及び第三の主軸の三つの主軸を備え、第二の主軸を第一及び第三の主軸に対向して配置するとともに、第一の主軸と第二の主軸との間及び第二の主軸と第三の主軸との間でワークの授受を行えるようにして、第一の主軸，第二の主軸，第三の主軸にワークを順に受け渡し、連続加工を行えるようにしたワーク加工システムが公知となっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−３６７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載のワーク加工装置は、例えば、第三の主軸でワークの加工が終了し、加工済みのワークを搬出し終わった後も、第二の主軸でワークの加工が終了し、第二の主軸が第三の主軸に対向する位置に移動するまで、待機していなければならないため、第三の主軸の待機時間が長くなり、ワーク加工装置の稼働率を低下させるという問題がある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、供給位置と搬出位置との間を移動する移動主軸によりワークの搬送を行うとともに、高い効率でワークの加工を行うことのできるワーク加工装置及びワーク加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動する移動主軸と、前記移動主軸に保持されたワークを加工する刃物台とを有し、前記供給位置で前記移動主軸にワークを供給し、前記移動主軸を前記供給位置から前記搬出位置に移動させ、前記搬出位置で前記移動主軸からワークを搬出することによって、ワークを前記供給位置から前記搬出位置まで搬送するワーク加工装置において、前記ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動する搬送移動体を有し、前記搬送移動体の上に前記移動主軸と前記刃物台とが搭載され、前記移動主軸が前記搬送移動体の移動によって、前記ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動し、前記移動主軸と前記刃物台とが前記搬送移動体上で相対的に移動することによって、前記移動主軸に保持されたワークの加工が行われるように構成され、前記搬送移動体による前記ワークの搬送移動中に、前記刃物台の工具により前記移動主軸に保持されたワークの加工を行うように前記刃物台の移動を制御する制御装置を備える構成とされている。ワーク供給位置又はワーク搬出位置の少なくとも一方にワーク搬送装置を配置し、ワーク供給位置又はワーク搬出位置の少なくとも一方で、前記移動主軸と前記ワーク搬送装置との間でワークの授受を行うようにしてもよい。
この構成によれば、ワーク供給位置で移動主軸に受け取ったワークを、移動主軸と刃物台とが一体になって移動しつつ加工を行いながらワーク搬出位置に到達するので、無駄な待機時間を無くすことができる。
【０００５】
また、ワーク供給位置及びワーク搬出位置の各々に主軸を配置し、前記ワーク供給位置及び前記ワーク搬出位置において、前記主軸と前記移動主軸との間で前記ワークの授受を行うようにしてもよい。これにより移動主軸によってワークを他の主軸に搬送しつつ加工を行いながら、移動主軸において既に加工が施されたワークを他の主軸で検査すること等が可能となる。
この場合、前記主軸に把持したワークを加工する工具を備えた刃物台を、前記主軸の各々に対応して設けてもよい。【０００６】
このようにすることで、各主軸に把持したワークを、各々に対応して設けられた刃物台の工具で加工することができる。そして、ワーク供給位置側の主軸で加工の終了したワークをワーク供給位置で前記移動主軸に受け渡し、前記移動主軸で加工を行いながら搬送し、ワーク搬出位置の主軸に受け渡し、当該主軸でさらに加工を行うことが可能になる。
また、例えば、ワーク搬出位置の主軸でのワークの加工時間が移動主軸におけるワークの加工時間より長い場合に、移動主軸の待機時間を利用して前記移動主軸でワークの加工を行うことが可能になり、無駄時間をより短くすることができる。【０００７】
本発明の方法は、ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動する移動主軸と、前記移動主軸に保持されたワークを加工する刃物台とを有し、前記供給位置で前記移動主軸にワークを供給し、前記移動主軸を前記供給位置から前記搬出位置に移動させ、前記搬出位置で前記移動主軸からワークを搬出することによって、ワークを前記供給位置から前記搬出位置まで搬送するワーク加工装置におけるワーク加工方法において、前記ワーク供給位置とワーク搬出位置との間を進退移動する搬送移動体の上に前記移動主軸と前記刃物台とを搭載し、前記移動主軸を前記搬送移動体の移動によって前記ワーク供給位置とワーク搬出位置との間で進退移動させ、前記移動主軸と前記刃物台とを前記搬送移動体上で相対的に移動させることによって前記移動主軸に保持されたワークの加工を行わせ、前記搬送移動体による前記ワークの搬送移動中に前記刃物台の工具により前記移動主軸に保持されたワークの加工を行うように制御装置によって前記刃物台と前記移動主軸の相対的な移動を制御するものである。
ワーク供給位置又はワーク搬出位置の少なくとも一方にワーク搬送装置を準備し、ワーク供給位置又はワーク搬出位置の少なくとも一方で、前記移動主軸と前記ワーク搬送装置との間でワークの授受を行うようにしてもよい。
【０００８】
また、ワーク供給位置及びワーク搬出位置の各々に配置され、前記移動主軸との間でワークの授受を行う主軸を準備し、前記ワーク供給位置で前記主軸から前記移動主軸にワークを受け渡し、該ワークを前記移動主軸で移動しつつ加工し、加工の終了した前記ワークを前記ワーク搬出位置で前記主軸に受け渡すようにしてもよい。この場合、前記主軸の各々に対応して刃物台を設け、前記刃物台に装着した工具で前記主軸に把持したワークの加工を行った後に、前記ワーク供給位置で前記主軸から前記移動主軸に受け渡し、前記ワーク搬出位置で前記移動主軸から前記主軸に受け渡された前記ワークを前記刃物台に装着した工具で加工するようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上記のように構成されているので、移動主軸と刃物台とが一体になって、ワーク供給位置からワーク搬出位置まで移動しつつワークの加工を行うことができ、加工の終了した前記ワークをワーク搬出位置でただちに他の主軸又はワーク搬出装置等に受け渡すことができる。そのため、待機時間を短くしてワーク加工装置の稼働率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のワーク加工装置の一実施形態にかかり、その全体構成を説明する斜視図である。
【図２】図１のワーク加工装置の平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ方向矢視図（一部断面）である。
【図４】ＮＣ装置の要部概略ブロック図である。
【図５】絶対移動量算出部及び干渉チェック部の作用の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】Ｙ方向仮想軸が設定された第二の刃物台と第四の刃物台との干渉チェックの一例を説明する図である。
【図７】本発明のワーク加工装置を用いたワークの加工方法の一実施形態にかかり、ワーク加工装置の概略平面図である。
【図８】本発明のワーク加工装置を用いたワークの加工方法の一実施形態にかかり、ワーク加工装置の概略平面図である。
【図９】本発明のワーク加工装置を用いたワーク加工方法の他の実施形態を説明する概略平面図である。
【図１０】本発明のワーク加工装置を用いたワーク加工方法のさらに他の実施形態を説明する概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明のワーク加工装置の一実施形態にかかり、その全体構成を説明する斜視図、図２は、図１のワーク加工装置の平面図、図３は図２のＩ−Ｉ方向矢視図（一部断面）である。
【００１２】
この実施形態において、ワーク加工装置のベッド４の上面に設けられた第一の主軸台１は、主軸頭１１と移動台１３と基台１０とを備えている。主軸頭１１は、第一の主軸１２を回転駆動自在に支持している。主軸頭１１の内部に、第一の主軸１２を、軸心を中心として回転させるモータが組み込まれている。第一の主軸１２の先端には、ワークを把持するチャックが設けられている。移動台１３は、主軸頭１１を支持している。移動台１３の底面側には、主軸軸線と平行なＺ方向に敷設されるＺ方向ガイド１３ａが一体的に固定されている。
【００１３】
基台１０にはＺ方向ガイド１３ａにスライド自在に装着されるキャリッジ（図示せず）が固定されている。Ｚ方向ガイド１３ａがキャリッジに対してＺ方向に移動することによって、移動台１３が基台１０に対してＺ方向に進退移動する。移動台１３をＺ方向に進退移動させるモータ１４が基台１０に一体的に取り付けられている。モータ１４の駆動による移動台１３の移動によって、第一の主軸１２が主軸頭１１と一体的にＺ方向に進退移動する。
【００１４】
第一の主軸台１の主軸１２の先端側上方に、主軸軸線と水平面内で直行するＹ方向にＹ方向ガイド５４が敷設されている。該Ｙ方向ガイド５４に、進退移動自在にサドル５３が取り付けられている。該サドル５３に、Ｙ方向及びＺ方向と直交する上下方向のＸ方向に、Ｘ方向ガイド５２が敷設されている。該Ｘ方向ガイド５２に、進退移動自在に刃物台本体５１が取り付けられている。前記サドル５３と刃物台本体５１とによって、第一の主軸１２に対応する第一の刃物台５が構成されている。第一の刃物台５は、前記のようにＹ方向及びＸ方向に移動自在に第一の主軸台１に一体的に設けられている。本実施形態において刃物台本体５１は、ワークを加工するための複数の工具Ｔを、Ｙ方向に並べて装着する櫛歯刃物台からなる。
【００１５】
刃物台本体５１をＹ方向に移動させることによって、第一の刃物台５に装着された複数の工具Ｔから加工に使用する工具の割り出すことができる。第一の刃物台５のＹ方向及びＸ方向の移動と第一の主軸１２のＺ方向の移動によって、チャックに把持されて第一の主軸１２に保持されたワークを、割り出された工具によって加工することができる。
【００１６】
以上のように第一の主軸台１に、Ｚ方向に進退移動自在な第一の主軸１２と、Ｙ方向及びＸ方向に移動自在な第一の刃物台５とが一体的に設けられて、第一の加工ユニットＭＵ１が構成されている。該第一の加工ユニットＭＵ１は、独立して第一の主軸１２に保持されたワークの加工を行うことができる。
なお、Ｚ方向ガイド１３ａが移動台１３の底面側に一体的に固定されているため、移動台１３と一体的にＺ方向ガイド１３ａが基台１０に対して移動し、ワーク加工時の切削屑がＺ方向ガイド１３ａに飛散すること等が防止され、Ｚ方向ガイド１３ａへの切削屑飛散防止カバー等の設置が不要となり、Ｚ方向のサイズを小さく抑制することができる。
【００１７】
また、ベッド４の上面に設けられる第二の主軸台２及び第三の主軸台３も、前記第一の主軸台１と同様に、基台２０，３０，第二の主軸２２及び主軸頭２１，第三の主軸３２及び主軸頭３１、移動台２３，３３、Ｚ方向ガイド２３ａ，３３ａ，キャリッジ（第二の主軸台２のキャリッジについては、図３中の符号２３ｂで示す）及びモータ２４，３４を各々有し、モータ２４，３４の駆動による移動台２３，３３の移動によって第二の主軸２２及び第三の主軸３２がＺ方向に進退移動する。
また、前記第一の刃物台５と同様に、第二の主軸２２に対応する第二の刃物台６及び第三の主軸３２に対応する第三の刃物台７も、Ｙ方向ガイド６４，７４に案内されながらＹ方向に進退移動するサドル６３，７３、Ｘ方向ガイド６２，７２に案内されながら昇降する刃物台本体６１，７１から構成され、第二の主軸台２及び第三の主軸台３にＹ方向及びＸ方向に移動自在に一体的に設けられている。
【００１８】
前記第二の主軸台２及び第三の主軸台３の構成により、前記第一の加工ユニットＭＵ１と同様に、第二の加工ユニットＭＵ２及び第三の加工ユニットＭＵ３が構成されている。
第二の加工ユニットＭＵ２及び第三の加工ユニットＭＵ３により、チャックに把持されて第二の主軸２２に保持されたワーク及びチャックに把持されて第三の主軸３２に保持されたワークを、刃物台本体６１及び刃物台本体７１に装着された工具によって各々独立して別々に加工することができる。加工に使用する工具は、刃物台本体６１，７１をＹ方向に移動させることによって割り出すことができる。
前記のように三つの各加工ユニットＭＵ１，ＭＵ２，ＭＵ３は同一構造をなす。
【００１９】
第一の加工ユニットＭＵ１と第三の加工ユニットＭＵ３は、第一の主軸１２の主軸軸線と第三の主軸３２の主軸軸線とが平行になるように、基台１０，３０が隣接してベッド４に固定されて設置されている。
ベッド４の上面には、第一の加工ユニットＭＵ１及び第三の加工ユニットＭＵ３の対向位置に、Ｙ方向ガイド２５ａがＹ方向に敷設されている。該Ｙ方向ガイド２５ａに、進退移動自在にサドル２５が取り付けられている。第二の加工ユニットＭＵ２は、第二の主軸２２の主軸軸線が第一の主軸１２及び第三の主軸３２の主軸軸線と平行になるように、基台２０がサドル２５に固定されている。従って、第二の主軸２２は、第二の加工ユニットＭＵ２とともにＹ方向に進退移動自在である。第二の加工ユニットＭＵ２は、第二の主軸２２の先端が第一の主軸１２及び第二の主軸３２の先端と対向するように、第一の加工ユニットＭＵ１及び第三の加工ユニットＭＵ３の対向側に配置されている。この実施形態では、第二の主軸２２が「移動主軸」を構成する。
【００２０】
このため、第二の主軸２２のＹ方向への移動によって、第二の主軸２２を第一の主軸１２又は第三の主軸３２と同一の主軸軸線上で対向させることができる。第一の主軸１２と第二の主軸２２とを対向させて位置決めし、移動台１３，２３によって第一の主軸１２と第二の主軸２２とを互いに近づくようにＺ方向に移動させることで、第一の主軸１２と第二の主軸２２との間でワークの授受を行うことができる。
【００２１】
同様に、第二の主軸２２と第三の主軸３２とを対向させて位置決めし、移動台２３，３３により第二の主軸２２と第三の主軸３２とを互いに近づくようにＺ方向に移動させることで、第三の主軸３２と第二の主軸２２との間でワークの授受が可能になる。
なお、前記のように第二の加工ユニットＭＵ２の全体がＹ方向に移動するため、第二の加工ユニットＭＵ２は、Ｙ方向への移動中に、第二の主軸２２に保持されているワークの加工を独立して行うことができる。
【００２２】
第一の加工ユニットＭＵ１及び第三の加工ユニットＭＵ３と第二の加工ユニットＭＵ２との間には、ベッド４上にＹ方向ガイド８４がＹ方向に敷設されている。該Ｙ方向ガイド８４に進退移動自在にサドル８３が取り付けられている。該サドル８３の上面に、Ｚ方向ガイド８２がＺ方向に敷設されている。Ｚ方向ガイド８２に進退移動自在に刃物台本体８１が取り付けられている。サドル８３と刃物台本体８１とによって、第四の刃物台８が構成されている。
【００２３】
該第四の刃物台８は、第一の加工ユニットＭＵ１及び第三の加工ユニットＭＵ３と第二の加工ユニットＭＵ２との間にＹ方向及びＺ方向に進退移動自在に位置し、刃物台本体８１にワークを加工するための工具Ｔが装着される。第四の刃物台８は、Ｙ方向への移動によって、第一の主軸１２，第二の主軸２２及び第三の主軸３２のいずれかに対応し、Ｙ方向の移動と対応する主軸とのＺ方向の相対移動によって主軸に保持されたワークを加工することができる。なお、図示の例では、刃物台本体８１に装着されている工具Ｔは、第一の主軸１２に把持されたワーク又は第三の主軸３２に把持されたワークに差し向く一本のドリル（回転工具）であるが、第二の主軸２２に把持されたワークを差し向く側にも工具を取り付けることが可能である。また、装着する工具は複数本とすることができ、回転工具に限らずバイト等の切削工具を装着することも可能である。
【００２４】
第一の主軸１２と第二の主軸２２と第三の主軸３２のＺ方向の移動時にＹ方向ガイド８４と移動台１３，２３，３３，主軸頭１１，２１，３１及び第一〜第三の主軸１２，２２，３２とが干渉しないように、この実施形態のワーク加工装置では、図３に示すように、Ｙ方向ガイド８４を、各加工ユニットＭＵ１，ＭＵ２，ＭＵ３のＺ方向ガイド１３ａ，２３ａ，３３ａに対して相対的に低い位置に設けている。これにより第一の主軸１２及び第三の主軸３２と第二の主軸２２とが、Ｙ方向ガイド８４を挟んだ対向位置に配置された状態で、第一の主軸１２，第二の主軸２２、第三の主軸３２をＹ方向ガイド８４の上方でＺ方向に進退移動させることができる。
【００２５】
なお、第一の主軸１２と第二の主軸２２との間でワークの授受を行う際及び第二の主軸２２と第三の主軸３２との間でワークの授受を行う際には、移動台１３，２３，３３，主軸頭１１，２１，３１及び第一〜第三の主軸１２，２２，３２と干渉しない位置（例えば図３の仮想線で示す位置）まで、第四の刃物台８を退避させる。
【００２６】
第一の加工ユニットＭＵ１の第一の主軸１２のＺ方向の移動、第一の刃物台５のＸ方向及びＹ方向の移動、第二の加工ユニットＭＵ２のサドル２５のＹ方向の移動、第二の主軸２２のＺ方向の移動、第二の刃物台６のＸ方向及びＹ方向の移動、第三の加工ユニットＭＵ３の第三の主軸３２のＺ方向の移動、第三の刃物台７のＸ方向及びＹ方向の移動、第四の刃物台８のＹ方向及びＺ方向の移動は、ＮＣ装置によって制御される。
図４にＮＣ装置の構成を示す。この実施形態のＮＣ装置１００には、第一の主軸１２〜第三の主軸３２と、第一の刃物台５〜第４刃物台７等の移動体が移動する際の干渉をチェックする干渉チェック部１１０が設けられている。干渉チェック部１１０に前記各移動体の情報を入力することによって、各移動体が加工移動等を行う際の各移動体同士の干渉や、移動体と加工装置の固定的な構造物との干渉等をチェックし、干渉の有無を検出することができる。
【００２７】
前記干渉チェック部１１０による干渉チェックは公知の手段を用いることができるが、干渉チェック部１１０には、干渉チェックの対象とする移動体と、少なくとも当該移動体のＸ方向，Ｙ方向，Ｚ方向の移動に対応する移動軸を入力して設定する必要がある。
なお、以下の説明において、各移動体の移動軸を個別に記載する場合は、第一の主軸１２のＺ方向の移動軸をＺ１軸、第一の刃物台５のＸ方向及びＹ方向の移動軸をＸ１軸，Ｙ１軸、サドル２５のＹ方向の移動軸をＡ２軸、第二の主軸２２のＺ方向の移動軸をＺ２軸、第二の刃物台６のＸ方向及びＹ方向の移動軸をＸ２軸，Ｙ２軸、第三の主軸３２のＺ方向の移動軸をＺ３軸、第三の刃物台７のＸ方向及びＹ方向の移動軸をＸ３軸，Ｙ３軸、第四の刃物台８のＹ方向及びＺ方向の移動軸をＹ４軸，Ｚ４軸として説明する。
【００２８】
例えば、第一の刃物台５と第四の刃物台８の干渉をチェックする場合は、第一の刃物台５と第四の刃物台８を干渉チェックの対象とする移動体として入力し、第一の刃物台５に対してＸ方向の移動軸としてＸ１軸を、Ｙ方向の移動軸としてＹｌ軸を入力し、第四の刃物台８に対してＹ方向の移動軸としてＹ４軸を、Ｚ方向の移動軸としてＺ４軸を入力して設定する。
【００２９】
干渉チェック部１１０には、第二の刃物台６のように一つの移動体の一つの移動方向に対して複数（二つ以上）の移動手段を備える場合に、一つの移動体の一つの移動方向に対して入力された複数の移動軸（第二の刃物台６においてはＹ２軸とＡ２軸）における各々の移動量を合成し、当該移動方向における前記移動体の絶対的な移動量を算出する絶対移動量算出部１２０が連係して設けられている。
図４に示すように、干渉チェック部１１０に判断部１４０を設け、この判断部１４０が、入力された複数の移動軸の中から、一つの移動体について同じ軸線方向に移動させるための移動軸が複数存在すると判断したときに、絶対移動量算出部１２０が当該移動軸の各々の移動量を合成するように構成してもよい。もちろん、判断部１４０は絶対移動量算出部１２０に設けてもよいし、干渉チェック部１１０及び絶対移動量算出部１２０と別体に設けてもよい。
【００３０】
この実施形態において干渉チェック部１１０には、第二の刃物台６が干渉チェック対象の移動体として入力された場合に、第二の刃物台６に対するＹ方向の移動軸として、Ｙ２軸とＡ２軸を入力することができる。また、本実施形態において絶対移動量算出部１２０は、第二の刃物台６のＹ２軸方向の移動手段によるサドル２５に対する第二の刃物台６のＹ２軸上の移動量と、サドル２５のＡ２軸方向の移動手段によるベッドに対するＡ２軸上の移動量とを合成することによって、ベッド４に対する第二の刃物台６の仮想の移動軸（Ｙ方向仮想軸）を形成し、このＹ方向仮想軸における第二の刃物台６の絶対的な移動量（すなわち座標上の位置）を求める。なお、絶対的な移動量は、予めワーク加工装置の所定の基準位置、例えば工作機械の端部基準面や第１主軸１の中心を基準として定めることができる。
【００３１】
そして、絶対移動量算出部１２０により求められたＹ方向仮想軸上における第二の刃物台６の移動量が干渉チェック部１１０に入力されることで、第二の刃物台６と他の移動体又は固定構造物等との干渉をチェックすることができる。
【００３２】
絶対移動量算出部１２０及び干渉チェック部１１０の作用の一例を、図５を参照しながら説明する。
ステップＳ１において、干渉チェックの対象となる移動体と、その移動軸を干渉チェック部１１０に入力する。この実施形態では、第二の主軸２２，第二の刃物台６及び第四の刃物台８は互いに干渉する可能性があるため、第二の主軸２２，第二の刃物台６及び第四の刃物台８の各移動軸を干渉チェック部１１０に入力する。なお、このとき、第二の主軸２２のＹ方向移動軸としてＡ２軸を入力し、第二の刃物台６のＹ方向の移動軸としてＹ２軸とＡ２軸とを入力する。また、第一の主軸１２，第一の刃物台５及び第四の刃物台８は互いに干渉する可能性があるため、第一の主軸１２，第一の刃物台５及び第四の刃物台８の各移動軸を干渉チェック部１１０に入力する。同様に、第三の主軸３２，第三の刃物台７及び第四の刃物台８は互いに干渉する可能性があるため、第三の主軸３２，第三の刃物台７及び第四の刃物台８の各移動軸を干渉チェック部１１０に入力する。
【００３３】
次に、ステップＳ２に示すように、同一の移動体について同じ軸線方向に移動させるための移動軸が複数あるかどうかを判断する。判断部１４０を設けた場合は、上記の入力結果から判断部１４０が上記判断を自動的に行うように構成することができる。また前記判断部１４０を設けることなく、複数の前記移動軸が絶対移動量算出部１２０に入力されるように、オペレータが判断して干渉チェック部１１０に入力するようにしてもよい。この実施形態では、第２刃物台４の移動軸として入力されたＹ２軸とＡ２軸が同じ軸線方向であるため、第２刃物台４について同じ軸線方向に二つの移動軸としてＹ２軸，Ａ２軸が存在すると判断する。
ステップＳ２で同一の移動体について同一の軸線方向に移動させるための移動軸が複数あると判断した場合は、ステップＳ３に示すように、絶対移動量算出部１２０が当該複数の移動軸から一つの仮想軸を設ける。この実施形態では、絶対移動量算出部１２０は、第２刃物台４の移動軸であるＡ２軸とＹ２軸とから、Ｙ２軸とＡ２軸を合成した仮想のＹ方向移動軸（Ｙ方向仮想軸）Ｙ２′軸を設ける。そして、第２刃物台４のＹ方向の二つのＡ２軸，Ｙ２軸が、一つのＹ方向仮想軸であるＹ２′軸に置き換えられ、ステップＳ４に進む。
なお、ステップＳ２で同一の移動体について同じ軸線方向に移動させるための移動軸が複数存在しないと判断した場合は、仮想軸を設けることなく、次のステップＳ４に進む。そして、ステップＳ４で、干渉チェック部１１０が各移動軸の移動量及び仮想軸における前記絶対移動量から、干渉チェックを行う。
【００３４】
図６に、Ｙ方向仮想軸であるＹ２′軸が設定された第二の刃物台６と第四の刃物台８との干渉チェックの一例を示す。第二の刃物台６及びこれに装着された工具Ｔを含む干渉チェック領域（点線で囲まれた領域６ａ）と、第四の刃物台８及びこれに装着された工具Ｔを含む干渉チェック領域（点線で囲まれた領域８ａ）とを予め設定しておく。そして、第二の刃物台６と第四の刃物台８の現在位置から、第二の刃物台６に対するＸ２軸方向，Ｙ２軸方向及びＡ２軸方向の移動指令に基づき、第二の刃物台６がＹ２′軸上及びＸ２軸上のどの位置まで移動するのかを求める。
【００３５】
また、第四の刃物台８に対するＺ４軸方向及びＹ４軸方向の移動指令に基づき、第四の刃物台８がＺ４軸上及びＹ４軸上のどの位置まで移動するのかを求める。そして、算出後の両者の位置において、第二の刃物台６の干渉チェック領域６ａと第四の刃物台８との干渉チェック領域８ａとが交叉するのであれば、干渉チェック部１１０は、第二の刃物台６と第四の刃物台８との間で干渉が生じると判断して、第二の刃物台６及び第四の刃物台８の移動を規制し、アラーム等で干渉が生じることを報知する。
このようにして、本発明では、干渉チェック部１１０と絶対移動量算出部１２０との連係により、一つの移動体の一つの移動方向に対して複数の移動手段が設けられている場合であっても、当該移動体の干渉チェックを容易に行うことができる。
【００３６】
なお、上記構成のワーク加工装置には、第一の主軸１２，第二の主軸２２，第三の主軸３２のいずれかに未加工のワークを供給し、またはいずれかから加工済みのワークを搬出するワーク搬送装置を設けてもよい。
ワーク搬送装置は、第一の主軸１２，第二の主軸２２又は第三の主軸３２との間で干渉なくワークの授受ができるのであれば、ロボットアームやローダ等の種々のワーク搬送装置を用いることができる。
【００３７】
この実施形態では、第一の主軸１２，第二の主軸２２，第三の主軸３２の各々に対応してワーク搬送装置が設けられている。図３により、第二の主軸２２との間でワークの授受を行うワーク搬送装置９３について説明する。なお第一の主軸１２との間でワークの授受を行うワーク搬送装置９１及び第三の主軸３２との間でワークの授受を行うワーク搬送装置９２の構成は、前記ワーク搬送装置９３と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００３８】
ワーク搬送装置９３は、基台９３０と、リンク機構９３１と、ベース９３２と、スライダ９３３と、チャック９３４とを有している。前記基台９３０は、ベッド４に取り付けられている。前記リンク機構９３１は、回動アーム９３１ａと支持アーム９３１ｂとを備えた平行リンクからなる。該回動アーム９３１ａは、基端側が基台９３０に回動駆動自在に支持されている。前記支持アーム９３１ｂは、基端側が基台９３０に揺動自在に支持されている。
【００３９】
回動アーム９３１ａ及び支持アーム９３１ｂの先端に、前記ベース９３２が支持されている。回動アーム９３１ａの回動は、例えば回転シリンダで行われる。回動アームの９３１ａの回動によってベース９３２がＹ方向に平行に進退移動する。スライダ９３３は、ベース９３２にＹ方向にスライド移動自在に取り付けられている。スライダ９３３とベース９３２との間には、スライダ９３３のスライド駆動機構が介設されている。スライド駆動機構によりスライダ９３３がＹ方向に進退移動する。前記チャック９３４は、スライダ９３３の先端に設けられ、ワークの把持を行う。
【００４０】
チャック９３４は、回動アーム９３１ａの回動によるベース９３２の円弧状の軌跡に沿ったＹ方向移動と、スライド駆動機構によるスライダ９３３の直線状のＹ方向移動の二段階で、Ｙ方向に進退移動を行う。チャック９３４を第二の主軸２２の先端に対向するように移動させることによって、チャック９３４と第二の主軸２２との間でワークの授受を行うことができる。一方支持アーム９３１ｂを概ね鉛直上方に向け、スライダ９３３をベース９３２の後方に移動させることによって、チャック９３４を基台９３０から略突出させることなくコンパクトに収納することができる。
【００４１】
リンク機構９３１が平行リンクからなるため、ワーク搬送装置９３は、前記収納状態での高さ方向及びＹ方向のサイズを抑制することができる。チャック９３４への未加工ワークの供給は、図示しないパーツフィーダ等のワーク供給装置で行うことができる。チャック９３４から加工済みワークの取り出しは、図示しないロボットハンド等で行うことができる。
【００４２】
［加工方法］
次に図７及び図８を参照しながら、上記構成のワーク加工装置を用いたワーク加工の一例を説明する。
なお、以下の説明では、第一の主軸１２との間でワークの授受が行えるワーク搬送装置９１，第三の主軸３２との間でワークの授受が行えるワーク搬送装置９２及び第三の主軸３に対向した位置にある第二の主軸３２との間でワークの授受が行えるワーク搬送装置９３の三台のワーク搬送装置９１，９２，９３が設けられているものとして説明する。
【００４３】
（ａ）の初期状態において、第一の主軸１２と第三の主軸３２にワークＷが把持され、第一の主軸１２のワークＷは第一の刃物台５の工具Ｔによって加工され、第三の主軸３２のワークＷは第三の刃物台７の工具Ｔと第四の刃物台８の工具Ｔとによって加工されているものとする。このとき、第二の主軸２２が、第一の主軸１２の主軸軸線上に位置するように、第二の加工ユニットＭＵ２が、第一の加工ユニットＭＵ１に対向した位置で待機している。また、ワーク搬送装置９１には、次に第一の加工ユニットＭＵ１で加工するワークＷが準備されている。
第一の加工ユニットＭＵ１におけるワークＷの加工が終了すると、第一の主軸１２及び第二の主軸２２がＺ方向の互いに接近する方向に移動し、（ｂ）に示すように、第一の加工ユニットＭＵ１と第二の加工ユニットＭＵ２の概ね中間地点で、第一の加工ユニットＭＵ１での加工の終了したワークＷが第二の主軸２２に受け渡される。
【００４４】
受け渡し終了後、（ｃ）に示すように、第一の主軸１２は、ワーク搬送装置９１から次に加工すべきワークＷを受け取るべき位置に復帰し、第二の加工ユニットＭＵ２において、第二の主軸２２は、受け取ったワークＷを加工するための加工位置に復帰し、第二の刃物台６に装着された工具ＴによるワークＷの加工が開始される。
【００４５】
第二の加工ユニットＭＵ２は、第三の主軸３２にワークを受け渡すために、第二の主軸２２に把持したワークＷの加工中に、第三の主軸３２の対向位置に向かってＹ方向に搬送移動を行う。第二の加工ユニットＭＵ２をＹ方向に移動させるタイミングは、例えば、第二の主軸２２が加工位置に復帰すると同時またはその直後、第三の主軸３２に把持されたワークＷの加工が終了する前又は加工終了と同時若しくはその直後、第三の主軸３２とワーク搬送装置９２との間で加工済みのワークＷの授受が開始される直前又は同時等のいずれであってもよい。
【００４６】
また、いずれのタイミングにおいても、無駄時間を無くすために、加工済みのワークＷがワーク搬送装置９２によって第三の主軸３２から搬出される際には、第三の主軸３２の主軸軸線上に第二の主軸２２が位置決めされているようにするのが望ましい。
【００４７】
図８（ａ）に示すように、第二の主軸２２と第三の主軸３２とが同一の主軸軸線上で対向し、第二の主軸２２でワークＷの加工が終了し、第三の主軸３２で加工の終了したワークＷがワーク搬送装置９２によって搬出されると、図８（ｂ）に示すように、第二の主軸２２及び第三の主軸３２がＺ方向の互いに接近する方向に移動し、第三の加工ユニットＭＵ３と第二の加工ユニットＭＵ２の概ね中間地点で、第二の主軸２２で加工の終了したワークＷが第三の主軸３２に受け渡される。つまりこの実施形態では、第一の主軸１２が「ワーク供給位置」に配置された「主軸」を構成し、第三の主軸３２が「ワーク搬出位置」に配置された「主軸」を構成する。
なお、前記第二の主軸２３から第三の主軸３３へのワークＷの受け渡しの際には、第四の刃物台８は、第二及び第三の加工ユニットＭＵ２，３側と干渉しない位置に退避する。例えば、図示のように、第一の加工ユニットＭＵ１と第三の加工ユニットＭＵ３との間のほぼ中間位置まで退避する。
【００４８】
第二の主軸２３から第三の主軸３３へのワークＷの受け渡し終了後、図８（ｃ）に示すように、第三の主軸３２は、ワークＷの加工を行うワーク加工位置まで復帰する。また、第二の主軸２２は、Ｙ方向の移動が可能な位置まで復帰する。さらに、第四の刃物台８が、第三の主軸３２に対向する位置まで復帰する。そして、第三の加工ユニットＭＵ３において、第三の刃物台７に装着された工具Ｔと第四の刃物台８に装着された工具Ｔとで、ワークＷの加工が開始される。第二の加工ユニットＭＵ２は、Ｙ方向に第一の加工ユニットＭＵ１に対向する位置まで移動し、初期状態（図７（ａ）の状態）に復帰する。
以後、図７（ｂ）〜図８（ｃ）の手順が繰り返される。
【００４９】
以上に示されるように、第二の加工ユニットＭＵ２が、ワークの搬送ユニットを兼用し、第二の主軸２２により、第一の加工ユニットＭＵ１から第三の加工ユニットＭＵ３に向けてワークＷを加工しながら搬送することができるため、第二の加工ユニットＭＵ２におけるワークＷの加工終了を待って、ワークＷを搬送する必要がない。これによりワークの加工効率が向上する。
また同一構成の３つの加工ユニットＭＵ１，ＭＵ２，ＭＵ３を１つのベッド４上に搭載することによって、ワークの搬送システムを備えたワーク加工装置（工作機械）を簡単に構築することができる。この構成により各加工ユニットＭＵ１，ＭＵ２，ＭＵ３における加工に対するベッドの熱変位やベッドの設置床の変位等の悪影響が少なく、加工精度を向上させることができる。各加工ユニットＭＵ１，ＭＵ２，ＭＵ３のレイアウトは、加工に応じて変更することもできる。
【００５０】
なお、第三の加工ユニットＭＵ３において加工が終了したワークを、第三の主軸３２から第二の主軸２２に受け渡し、第二の主軸２２に受け渡されたワークを第二の加工ユニットＭＵ２によって加工しながら、第一の主軸１２に向かって搬送して第一の主軸１２に受け渡し、第一の加工ユニットＭＵ１によって加工して搬出するように構成することもできる。
【００５１】
図９及び図１０は、他の加工方法の実施形態を示す図である。図９及び図１０では、ワークの流れを矢印で示している。また、第三の加工ユニットＭＵ３に対向する位置における第二の加工ユニットＭＵ２を仮想線で示す。
図９（ａ）の例では、第一の主軸１２がワーク搬送装置９１から未加工のワークを受け取り（矢印(i)）、第一の刃物台５に装着した工具で加工を行う。また、第三の主軸３２も、ワーク搬送装置９２から未加工のワークを受け取り（点線矢印(I)）、第三の刃物台７に装着した工具で加工を行う。
【００５２】
第一の主軸１２でのワーク加工終了後、先と同様の手順で第二の主軸２２が第一の主軸１２から加工済みのワークを受け取り（矢印(ii)）、第二の加工ユニットＭＵ２においてＹ方向に移動しながらワークの加工を行う（矢印(iii)）。図９（ａ）の例では、第二の加工ユニットＭＵ２で加工したワークは、第三の加工ユニットＭＵ３に対向した位置で第二の主軸２２からワーク搬送装置９３によって搬出される（矢印(iv)）。
一方、第三の加工ユニットＭＵ３で加工されたワークは、加工済みワークがワーク搬出装置９３によって搬出された後の第二の主軸２２に受け渡される（点線矢印(II)）。第二の主軸２２に受け渡されたワークは、第二の加工ユニットＭＵ２で加工された後、ワーク搬出装置９３によって搬出される（点線矢印(III)）。この後、第二の加工ユニットＭＵ２は、第一の加工ユニットＭＵ１に対向した位置まで復帰し、図９（ａ）に示す初期の状態に戻る。
なお、この例では、第一の主軸１２が「ワーク供給位置」に設けられた「主軸」を構成し、ワーク搬送装置９３が、「ワーク搬出位置」に設けられた「ワーク搬送装置」を構成する。
【００５３】
図９（ｂ）の例では、第一の加工ユニットＭＵ１に対向した位置にある第二の加工ユニットＭＵ２との間でワークの搬出入ができるように、第二の加工ユニットＭＵ２のＹ方向の移動経路におけるワーク搬送装置９３の反対端に、四台目のワーク搬送装置９４が設けられている。
この例では、第三の加工ユニットＭＵ３に対向する位置でワーク搬送装置９３から受け取った未加工のワーク（矢印(i)）を、第二の加工ユニットＭＵ２によって第三の加工ユニットＭＵ３に対向する位置から第一の加工ユニットＭＵ１に対向する位置までＹ方向に移動しながら加工を行い（矢印(ii)）、加工の終了したワークを第一の主軸１２に受け渡す（矢印(iii)。第一の加工ユニットＭＵ１で第二の主軸２２から受け取ったワークを加工し、加工の終了したワークはワーク搬送装置９１によって搬出される（矢印(iv)）。
【００５４】
また、第二の主軸２２から第一の主軸１２にワークを受け渡した後、第一の加工ユニットＭＵ１に対向する位置で、第二の主軸２２にワーク搬送装置９４から未加工のワークが受け渡される（点線矢印(I)）。第二の加工ユニットＭＵ２は、受け取ったワークを加工しながら第一の加工ユニットＭＵ１に対向する位置から第三の加工ユニットＭＵ３に対向する位置までＹ方向に移動する（点線矢印(II)）。
加工の終了したワークは、第二の主軸２２から第三の主軸３２に受け渡され（点線矢印(III)）、第三の加工ユニットＭＵ３で加工が行われる。第三の加工ユニットＭＵ３で加工の終了したワークは、ワーク搬送装置９２によって搬出される（点線矢印(IV)）。
なお、この例では、第一の主軸１２及び第三の主軸３２が「ワーク搬出位置」に設けられた「主軸」を構成し、ワーク搬送装置９３，９４が、「ワーク供給位置」に設けられた「ワーク搬送装置」を構成する。
【００５５】
図１０（ａ）（ｂ）の例でも、第一の加工ユニットＭＵ１に対向した位置にある第二の加工ユニットＭＵ２との間でワークの搬出入ができるように、四台目のワーク搬送装置９４が設けられている。
図１０（ａ）の例において、実線矢印で示す(i)〜(v)のワークの流れは、図７及び図８で示すワークの流れと同じである。
ただし、第二の主軸２２から第三の主軸３２にワークを受け渡した後、第二の主軸２２にはワーク搬送装置９３から未加工のワークが受け渡され（点線矢印(I)）、第二の加工ユニットＭＵ２は、受け取ったワークを加工しながら第三の加工ユニットＭＵ３に対向する位置から第一の加工ユニットＭＵ１に対向する位置までＹ方向に移動する（点線矢印(II)）。そして、第一の加工ユニットＭＵ１に対向する位置で加工の終了したワークをワーク搬送装置９４に受け渡す（点線矢印(III)）。この例では、第一の加工ユニットＭＵ１におけるワークの加工時間が比較的長く、第三の加工ユニットＭＵ３にワークを受け渡した後の第二の加工ユニットＭＵ２の待機時間が長い場合に有効である。
なお、この例では、第一の主軸１２が「ワーク供給位置」に設けられた「主軸」を構成し、ワーク搬送装置９３が「ワーク供給位置」に設けられた「ワーク搬送装置」を構成する。また、第三の主軸３２が「ワーク搬出位置」に設けられた「主軸」を構成し、ワーク搬送装置９４が「ワーク搬出位置」に設けられた「ワーク搬送装置」を構成する。
【００５６】
図１０（ｂ）の例において、実線矢印で示す(i)〜(iv)及び点線矢印で示す(I)〜(II)のワークの流れは、図９（ａ）で示すワークの流れと同じである。
ただし、この例では、第三の加工ユニットＭＵ３で加工されたワークが、第二の主軸２２に受け渡された後、第二の加工ユニットＭＵ２が第三の加工ユニットＭＵ３に対向する位置から第一の加工ユニットＭＵ１に対向する位置までＹ方向に移動しながら、ワークの加工を行う（点線矢印(III)）。そして、加工の終了したワークを、第二の主軸２２からワーク搬送装置９４に受け渡す（点線矢印(IV)）。
なお、この例では、第一の主軸１２及び第三の主軸３２が「ワーク供給位置」に設けられた「主軸」を構成し、ワーク搬送装置９３，９４が「ワーク搬出位置」に設けられた「ワーク搬送装置」を構成する。
【００５７】
本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、第二の加工ユニットＭＵ２による第二の主軸２２に把持されたワークの搬送中に、第二の主軸２２のワークの加工を行う工程を有するようにすれば、どのようなワークの加工パターンでも採用することができ、加工の効率化を図ることができる。
また、上記の実施形態では、第一の刃物台５，第二の刃物台６，第三の刃物台７は櫛刃形の刃物台であることを前提に説明したが、タレット形の刃物台であってもよい。
さらに、上記の第一の主軸１２及び第三の主軸３２のいずれか一方又は両方に代えて、ロボットアームやローダ等のワーク搬送装置を設けてもよい。
本発明は、一つのワークに多数の加工を順次施す多軸のワーク加工装置に広く適用が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１：第一の主軸台
１０：基台
１１：主軸頭
１２：第一の主軸
１３：移動台
１３ａ：Ｚ方向ガイド
１４：モータ
２：第二の主軸台
２０：基台
２１：主軸頭
２２：第二の主軸（移動主軸）
２３：移動台
２３ａ：Ｚ方向ガイド
２３ｂ：キャリッジ
２４：モータ
２５：サドル
２５ａ：Ｙ方向ガイド
３：第三の主軸台
３０：基台
３１：主軸頭
３２：第三の主軸
３３：移動台
３３ａ：Ｚ方向ガイド
３４：モータ
４：ベッド
５：第一の刃物台
５１：刃物台本体
５２：Ｘ方向ガイド
５３：サドル
５４：Ｙ方向ガイド
６：第二の刃物台
６１：刃物台本体
６２：Ｘ方向ガイド
６３：サドル
６４：Ｙ方向ガイド
７：第三の刃物台
７１：刃物台本体
７２：Ｘ方向ガイド
７３：サドル
７４：Ｙ方向ガイド
８：第四の刃物台
８１：刃物台本体
８２：Ｚ方向ガイド
８３：サドル
８４：Ｙ方向ガイド
９１，９２，９３，９４：ワーク搬送装置
Ｔ：工具
Ｗ：ワーク
ＭＵ１：第一の加工ユニット
ＭＵ２：第二の加工ユニット
ＭＵ３：第三の加工ユニット
【図１】
0005550554.tif 000002
【図２】
0005550554.tif 000003
【図３】
0005550554.tif 000004
【図４】
0005550554.tif 000005
【図５】
0005550554.tif 000006
【図６】
0005550554.tif 000007
【図７】
0005550554.tif 000008
【図８】
0005550554.tif 000009
【図９】
0005550554.tif 000010
【図１０】
0005550554.tif 000011