(57)【要約】  ワーク受けプレート(15)とワーク抑えプレート(16)で挟持されたワーク(W1)に、加工ヘッド(13)の切削工具(21,22)により機械加工を施す工作機械が開示される。機械加工を終えたら、ワーク受けプレート(15)を下げ、加工済みワーク(W2)を支持バー(43)へ受け渡す。ワーク(W2)の係合穴(66,67)に、それぞれ受けピン(44,45)が嵌合される。このように、加工済みワーク(W2)は、ワーク受けプレート(15)から搬送治具(50)に移載される。
2013175831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク搬送機構によりワークを搬送し、加工ヘッドにより前記ワークに加工を施す工作機械であって、
前記ワーク搬送機構に設けられ前記ワークをワーク投入口から又は前工程から前記加工ヘッドの下方まで搬送する搬送治具と、
前記搬送治具に設けられ前記ワークの係合穴に係合する受けピンと、
前記加工ヘッドに設けられ前記加工ヘッドの下方にて前記ワークの到着を待つワーク受けプレートと、
前記ワーク受けプレートに設けられ前記ワークの位置決めピン穴に係合する位置決めピンと、
前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートが前記ワークをすくい上げながら前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、
前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートと、
を備えていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記加工ヘッドは、複数個設けられ、前記搬送治具は、前記加工ヘッドの数に応じて複数個設けられ、これらの複数の搬送治具は、互いに連結され、前記ワーク搬送機構は、複数の前記ワークを同時に搬送する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記ワーク受けプレート移動機構は、複数の前記ワーク受けプレートを同時に前記加工ヘッドに接近させる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項４】
前記ワークの搬送の際、前記搬送治具が、前記ワーク受けプレートに干渉しないように、前記搬送治具は、前記ワーク受けプレートよりも前記加工ヘッド側に配置されている、請求項１に記載の工作機械。
【請求項５】
ワークを搬送するワーク搬送機構に設けられ前記ワークをワーク投入口から又は前工程から前記ワークに加工を施す加工ヘッドの下方まで搬送する搬送治具と、
前記搬送治具に設けられ前記ワークの係合穴に係合する受けピンと、
前記加工ヘッドに設けられ前記加工ヘッドの下方にて前記ワークの到着を待つワーク受けプレートと、
前記ワーク受けプレートに設けられ前記ワークの位置決めピン穴に係合する位置決めピンと、
前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートが前記ワークをすくい上げながら前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、
前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートと、
を備えている工作機械を使用して前記ワークを加工する加工方法であって、
加工前のワークを前記搬送治具から前記ワーク受けプレートへ移載する、又は加工済みワークを前記ワーク受けプレートから前記搬送治具へ移載することができるように、前記搬送治具の通過を許容する貫通溝が、前記ワーク受けプレートに設けられており、
前記ワークを前記搬送治具によりワーク投入口から又は前工程から前記加工ヘッドの下方まで搬送する搬送工程と、
前記ワーク受けプレートを上昇させ、前記ワークを前記搬送治具から前記ワーク受けプレートへ移載する加工前移載工程と、
前記ワーク受けプレートをさらに上昇させ、前記ワークを前記ワーク受けプレートと前記ワーク抑えプレートとで挟みクランプするワーククランプ工程と、
クランプされ位置決めされた前記ワークの被加工部を、前記加工ヘッドにより加工する加工工程と、
前記ワーク受けプレートを下降させ、前記ワークの係合穴に前記受けピンを挿入することで、前記ワークを前記搬送治具に移載する加工後移載工程と、
を含んでいることを特徴とする加工方法。
【請求項６】
前記加工ヘッドは、複数個設けられ、前記搬送治具は、前記加工ヘッドの数に応じて複数個設けられ、これらの複数の搬送治具は、互いに連結され、前記ワーク搬送機構は、複数の前記ワークを同時に搬送する、請求項５に記載の工作方法。
【請求項７】
前記ワーク受けプレート移動機構は、複数の前記ワーク受けプレートを同時に前記加工ヘッドに接近させる、請求項５に記載の工作方法。
【請求項８】
前記ワークの搬送の際、前記搬送治具が、前記ワーク受けプレートに干渉しないように、前記搬送治具は、前記ワーク受けプレートよりも前記加工ヘッド側に配置されている、請求項５に記載の工作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に関し、特に、ワーク搬送機構によりワークを搬送し、加工ヘッドによりワークを加工施す改良された工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギャングヘッドと呼ばれる加工ヘッドにより、ワークに機械加工を施す工作機械が、例えば、特許文献に開示されているように知られている。【０００３】
特許文献１に開示されているように、加工ユニットは、６個の多軸加工ヘッドを備え、クランプユニットに向けて接離するよう水平方向に移動する。クランプユニットは、搬送ラインに設けられている。クランプユニットは、搬送ラインに沿って水平方向に直交する水平方向に搬送される。クランプユニットは、進退アームを備え、これらの進退アームでワークが挟持される。【０００４】
特許文献１に開示されている加工装置の構造では、重量物である加工ユニットを、搬送ラインに対して接離方向に移動するため、移動に費やすエネルギーが嵩む。また、クランプユニットは、搬送ラインで搬送され、所定位置で止められ、その位置で加工ユニットにより、機械加工が施されるが、クランプユニットの停止位置は正確である必要がある。正確にするには搬送速度を下げることや、停止位置でノックピンを打ち込むことなどの配慮が必要となる。その結果、搬送ラインの構造が複雑化すると共に搬送速度を上げることが困難になる。【０００５】
省エネルギーの観点から加工ユニットは静止させることが望まれ、生産性向上の観点から搬送ラインの高速化が求められる。すなわち、加工ユニットは移動させる必要が無く、搬送ラインを高速にすることができる工作機械が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２４０４６６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、加工ユニットを移動させる必要が無く、搬送ラインを高速にすることができる工作機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本発明の一面によれば、ワーク搬送機構によりワークを搬送し、加工ヘッドにより前記ワークに加工を施す工作機械であって、前記ワーク搬送機構に設けられ前記ワークをワーク投入口から又は前工程から前記加工ヘッドの下方まで搬送する搬送治具と、前記搬送治具に設けられ前記ワークの係合穴に係合する受けピンと、前記加工ヘッドに設けられ前記加工ヘッドの下方にて前記ワークの到着を待つワーク受けプレートと、前記ワーク受けプレートに設けられ前記ワークの位置決めピン穴に係合する位置決めピンと、前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートが前記ワークをすくい上げながら前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートと、を備えている工作機械が提供される。【０００９】
請求項２に係る発明では、好ましくは、前記加工ヘッドは、複数個設けられ、前記搬送治具は、前記加工ヘッドの数に応じて複数個設けられ、これらの複数の搬送治具は、互いに連結され、前記ワーク搬送機構は、複数の前記ワークを同時に搬送する。【００１０】
請求項３に係る発明では、好ましくは、前記ワーク受けプレート移動機構は、複数の前記ワーク受けプレートを同時に前記加工ヘッドに接近させる。【００１１】
請求項４に係る発明では、好ましくは、前記ワークの搬送の際、前記搬送治具が、前記ワーク受けプレートに干渉しないように、前記搬送治具は、前記ワーク受けプレートよりも前記加工ヘッド側に配置されている。【００１２】
請求項５に係る発明の他の面によれば、ワークを搬送するワーク搬送機構に設けられ前記ワークをワーク投入口から又は前工程から前記ワークに加工を施す加工ヘッドの下方まで搬送する搬送治具と、前記搬送治具に設けられ前記ワークの係合穴に係合する受けピンと、前記加工ヘッドに設けられ前記加工ヘッドの下方にて前記ワークの到着を待つワーク受けプレートと、前記ワーク受けプレートに設けられ前記ワークの位置決めピン穴に係合する位置決めピンと、前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートが前記ワークをすくい上げながら前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートと、を備えている工作機械を使用して前記ワークを加工する加工方法であって、加工前のワークを前記搬送治具から前記ワーク受けプレートへ移載する、又は加工済みワークを前記ワーク受けプレートから前記搬送治具へ移載することができるように、前記搬送治具の通過を許容する貫通溝が、前記ワーク受けプレートに設けられており、前記ワークを前記搬送治具によりワーク投入口から又は前工程から前記加工ヘッドの下方まで搬送する搬送工程と、前記ワーク受けプレートを上昇させ、前記ワークを前記搬送治具から前記ワーク受けプレートへ移載する加工前移載工程と、前記ワーク受けプレートをさらに上昇させ、前記ワークを前記ワーク受けプレートと前記ワーク抑えプレートとで挟みクランプするワーククランプ工程と、クランプされ位置決めされた前記ワークの被加工部を、前記加工ヘッドにより加工する加工工程と、前記ワーク受けプレートを下降させ、前記ワークの係合穴に前記受けピンを挿入することで、前記ワークを前記搬送治具に移載する加工後移載工程と、を含んでいる加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、加工ヘッドは静止させ、ワークを加工ヘッドへ接近させる。重量物である加工ヘッドを移動させないため、省エネルギーが図れる。【００１４】
また、加工ヘッドにワーク受けプレート移動機構を付設し、このワーク受けプレート移動機構でワーク受けプレートを加工ヘッドへ接近させる。ワーク受けプレートとワーク抑えプレートでワークを挟持しながら、ワークを加工ヘッドへ接近させる。すなわち、ワーク搬送ラインからワークを分離して、加工ヘッドへ接近させるため、ワーク搬送ラインにおける搬送速度を高めることができる。【００１５】
したがって、本発明によれば、加工ユニットは移動させる必要が無く、搬送ラインを高速にすることができる工作機械が提供される。【００１６】
加えて、搬送治具にワークの係合穴に係合する受けピンが設けられる。ワークの係合穴を利用するので、搬送治具は受けピンを設けるだけの簡単なものにでき、搬送治具のコストの低減を図ることができる。【００１７】
請求項２に係る発明では、複数の搬送治具は、互いに連結され、ワーク搬送機構は、複数のワークを同時に搬送する。連結された搬送治具により、複数のワークを一体的に搬送するので、搬送効率の向上を図ることができる。【００１８】
請求項３に係る発明では、ワーク受けプレート移動機構は、複数のワーク受けプレートを同時に加工ヘッドに接近させる。ワーク受けプレート移動機構により、複数のワーク受けプレートを同時にクランプするとともに加工ヘッドに送るので、複数のワークのクランプ機能と送り機能とを集約でき、装置を簡単にすることができる。【００１９】
請求項４に係る発明では、ワークの搬送の際、搬送治具が、ワーク受けプレートに干渉しないように、搬送治具は、ワーク受けプレートよりも加工ヘッド側に配置される。搬送治具は、ワーク受けプレートよりも加工ヘッド側に配置されるので、ワークの搬送時、搬送治具を横にスライドさせても、搬送治具がワーク受けプレートに干渉しない。結果、搬送治具を横にスライドさせるだけでよく、搬送治具を移動させるワーク搬送機構を簡単にすることができる。【００２０】
請求項５に係る発明では、搬送治具の通過を許容する貫通溝が、ワーク受けプレートに設けられており、加工前移載工程では、ワーク受けプレートを上昇させ、ワークを搬送治具からワーク受けプレートへ移載する。ワーク受けプレートに、搬送治具の通過を許容する貫通溝が設けられるので、ワーク受けプレートを上昇させるだけで、ワークを搬送治具からワーク受けプレートに移載でき、加工前移載工程を簡易にすることができる。加えて、搬送治具を加工ヘッドの下方に移動させるので、ワークから加工ヘッドまでの距離が短く、ワークの移動距離を短くでき、ワークの移動時間を短縮することができる。結果、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る工作機械の斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図３の変更図である。
【図５】本発明に係る工作機械の正面図である。
【図６】ワーク搬送機構の要部斜視図である。
【図７】ワーク及び搬送治具の正面図である。
【図８】工作機械の作用説明図である。
【図９】工作機械の作用説明図である。
【図１０】クランプ機構の構成を説明する図である。
【図１１】クランプ機構の作用図である。
【図１２】ワーク受けプレートの変更例を示す図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】ワーク受けプレートの更なる変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１に示すように、工作機械１０は、基礎又は機台に載るように水平に延びるベースフレーム１１、１１と、これらのベースフレーム１１、１１から上へ延びる逆Ｕ字状のフレーム１２と、このフレーム１２で支持される加工ヘッド１３と、この加工ヘッド１３に設けられたワーク受けプレート移動機構１４と、このワーク受けプレート移動機構１４で上下に移動されるワーク受けプレート１５と、このワーク受けプレート１５と加工ヘッド１３との間に配置されるワーク抑えプレート１６とを備えている。【００２４】
図２に示すように、加工ヘッド１３は、下へ延びる複数本（この例では２本）のスピンドル軸１８、１９を備える。これらのスピンドル軸１８、１９にドリルやエンドミルなどの切削工具２１、２２が取り外し可能に取付けられている。【００２５】
加工ヘッド１３に駆動ギヤ２３や従動ギヤ２４、２５が内蔵され、駆動ギヤ２３がスピンドルモータ２６で回されることで、従動ギヤ２４、２５が回され、これらの従動ギヤ２４、２５によりスピンドル軸１８、１９が高速で回転される。加工ヘッド１３は複数本のスピンドル軸１８、１９を密集して備えるため、ギャングヘッドとも呼ばれる。【００２６】
加工ヘッド１３からガイドバー２７、２７が下方に向けて延び、これらのガイドバー２７、２７に沿って上下動可能にワーク抑えプレート１６が案内される。ワーク抑えプレート１６は、加工ヘッド１３の下面から延びるクッションユニット２８、２８により吊される。【００２７】
クッションユニット２８は、円筒内に多数枚の皿ばねを積層したものや、スプリングと液圧ダンパーとを一体化したものが適当である。ワーク抑えプレート１６が上昇することを抑制する下向き反力を発生させる。【００２８】
図３に示すように、ワーク受けプレート移動機構１４は、ピストンロッド２９が鉛直軸に沿って下へ延びる流体圧シリンダユニット３０である。ピストンロッド２９の先端（下端）に、ワーク受けプレート１５をナット３１、３１により固定する。【００２９】
加工ヘッド１３の下面からガイドポスト３２、３２を延ばす。ワーク受けプレート１５にガイドブッシュ３３、３３を設ける。流体圧シリンダユニット３０内は、ピストン３４により下室３５と上室３６とに区分される。下室３５に高圧流体を供給することでピストン３４を上昇させることができ、上室３６に高圧流体を供給することでピストン３４を下降させることができる。【００３０】
ガイドポスト３２、３２をガイドブッシュ３３、３３に嵌める。ガイドポスト３２、３２とガイドブッシュ３３、３３でワーク受けプレート１５の水平度が保たれる。上下移動中に、ワーク受けプレート１５が揺れる心配はない。結果、１本のピストンロッド２９のみでワーク受けプレート１５を円滑に上下動させることができる。【００３１】
なお、図４に示すように、ガイドポスト３２、３２は、ワーク受けプレート１５から上へ延ばしてもよい。加工ヘッド１３にガイドブッシュ３３、３３を設け、これらのガイドブッシュ３３、３３にガイドポスト３２、３２を挿通させる。すなわち、加工ヘッド１３とワーク受けプレート１５のいずれか一方にガイドポスト３２が設けられ、他方にガイドポスト３２が差し込まれるガイドブッシュ３３が設けられ、ガイドポスト３２とガイドブッシュ３３とによりガイドされつつ、ワーク受けプレート１５が、加工ヘッド１３へ接近するようにすればよく、ガイドポスト３２、３２が上に延びるか下に延びるかは任意である。【００３２】
次に、本発明の工作機械１０へ加工前のワークを供給し、工作機械１０から加工済みワークを受け取る役割を果たすワーク搬送機構について、図５に基づいて説明する。
図５に示すように、ワーク搬送機構４０は、逆Ｕ字状フレーム１２の下部を水平に横断する水平移動部材４１と、この水平移動部材４１に所定ピッチで立てられたアーム４２と、このアーム４２の上部に取付けられワークＷ１、Ｗ２を搬送する搬送治具５０とからなる。搬送治具５０は、支持バー４３と、この支持バー４３から上に延ばされる大小の第１の受けピン４４及び第２の受けピン４５とからなる。【００３３】
すなわち、ワーク搬送機構４０は、加工前のワークＷ１及び加工済みワークＷ２を水平方向に搬送する機構であり、上下へ移動することはない。搬送治具５０は水平に移動するだけであり、支持バー４３と、大小の第１の受けピン４４及び第２の受けピン４５とからなる簡単なものである。なお、本実施例におけるワークＷ１、Ｗ２は、無段変速機用ケース又はこのケースの開口を塞ぐリッドであるが、ワークＷ１の形態、種類、用途は任意である。【００３４】
図６に示すように、アーム４２はＣ型アームである。そして、ワーク受けプレート１５に、Ｔ字形を呈する貫通溝４７を設ける。この貫通溝４７は、相対的に支持バー４３とアーム４２の通過を許容する溝である。支持バー４３とアーム４２は、上下に移動しない。すなわち、搬送治具５０は、上下に移動せず、横に移動するだけである。実線で示すワーク受けプレート１５を下げると、貫通溝４７が支持バー４３とアーム４２に干渉することなく、想像線の位置に至る。すなわち、ワーク受けプレート１５は、実線の位置から想像線の位置まで、上下に移動可能となる。【００３５】
なお、ワーク受けプレート１５には、第１受け面４８と、第１の位置決めピン４９と、第２受け面５１と、第２の位置決めピン５２とが、設けられている。【００３６】
図７に示すように、ワークＷ１、Ｗ２の下部に、第１の位置決めピン４９が嵌合する第１の位置決めピン穴６４と、第２の位置決めピン５２が嵌合する第２の位置決めピン穴６５とが設けられる。ワーク受けプレート１５が上昇することで、第１の位置決めピン穴６４へ第１の位置決めピン４９が嵌合し、嵌合する第２の位置決めピン穴６５に第２の位置決めピン５２が嵌合する。【００３７】
また、ワークＷ１、Ｗ２の下部に、第１の受けピン４４が嵌合する第１の係合穴６６と、第２の受けピン４５が嵌合する第２の係合穴６７とが設けられる。なお、ワークＷ１、Ｗ２の形状は、図７に示した形状に限定されず、クランクケースやシリンダヘッドの他、一般的な機械部品であれば他の形状であっても差し支えない。また、位置決めピン穴６４、６５及び係合穴６６、６７の大きさや位置に合わせて、位置決めピン４９、５２及び受けピン４４、４５の大きさ、長さ、位置及び個数が適宜決められる。【００３８】
以上の構成からなる工作機械の作用を、図８及び図９に基づいて説明する。
図８（ａ）に示すように、ワーク受けプレート１５はワークＷ１の下方に保持されている。図６で説明したように、アーム４２がワーク受けプレート１５を迂回するようにＣ型を呈しているため、アーム４２がワーク受けプレート１５に干渉することなく、加工前のワークＷ１は、ワーク搬送機構４０により、水平に搬送される。ワークＷ１は、ワーク投入口から又は前工程から加工ヘッド１３下方まで搬送され、所定位置で停められる。（搬送工程）【００３９】
図８（ｂ）に示すように、ワーク受けプレート１５を上げることにより、ワークＷ１はワーク受けプレート１５で掬い上げられる。ワークＷ１は、第１の受けピン４４及び第２の受けピン４５から離れるが、第１の位置決めピン４９と第２の位置決めピン５２とで水平方向の位置決めがなされ、第１受け面４８と第２受け面５１とで鉛直方向の位置決めがなされる。図ではワーク受けプレート１５は上昇の途中であって、ワークＷ１とワーク抑えプレート１６との間には隙間がある。すなわち、ワークＷ１を、搬送治具５０からワーク受けプレート１５へ移載する（加工前移載工程）。【００４０】
ワーク受けプレート１５を更に上昇させると、図９（ａ）に示すように、ワークＷ１の上面がワーク抑えプレート１６に当接する。更に、ワーク受けプレート１５を上昇させると、クッションユニット２８、２８が縮み、この縮み量に応じてクッションユニット２８、２８はワークＷ１をワーク受けプレート１５へ付勢する。すなわち、ワークＷ１を、ワーク受けプレート１５とワーク抑えプレート１６とで挟みクランプする（ワーククランプ工程）。【００４１】
図９（ｂ）に示すように、ワーク受けプレート１５とワーク抑えプレート１６で挟持されたワークＷ１に、加工ヘッド１３の切削工具２１、２２により機械加工を施す（加工工程）。【００４２】
機械加工を終えたら、図９（ａ）→図８（ｂ）→図８（ａ）の順で、ワーク受けプレート１５を下げ、加工済みワークＷ２を支持バー４３へ受け渡す。ワークＷ２の係合穴６６、６７に、それぞれ受けピン４４、４５が嵌合される。すなわち、ワークＷ２を、ワーク受けプレート１５から搬送治具５０に移載する（加工後移載工程）。【００４３】
以上の説明から明らかなように、加工ヘッド１３は静止させ、ワークＷ１を加工ヘッド１３へ接近させる。重量物である加工ヘッド１３を移動させないため、省エネルギーが図れる。【００４４】
また、加工ヘッド１３にワーク受けプレート移動機構１４（図３）を付設し、このワーク受けプレート移動機構１４でワーク受けプレート１５を加工ヘッド１３へ接近させる。ワーク受けプレート１５とワーク抑えプレート１６でワークＷ１を挟持しながら、ワークＷ１を加工ヘッド１３へ接近させる。すなわち、ワーク搬送機構４０からワークＷ１を分離して、加工ヘッド１３へ接近させるため、ワークＷ１に影響されることなく、ワーク搬送機構４０の搬送速度を高めることができる。【００４５】
次に、好ましい変形例を説明する。
図１０に示すように、ワーク受けプレート１５に位置決めノックピン５４（以下、ノックピン５４と記す。）が設けられ、ワーク抑えプレート１６に柱状部材５５が設けられ、この柱状部材５５にノック穴５６が設けられる。加えて、ノックピン５４に側方へ開口する溝５７を形成し、柱状部材５５の近傍にてワーク抑えプレート１６にクランプ機構５８を設ける。【００４６】
クランプ機構５８は、斜め溝と軸方向溝を連続させてなるカム溝５９が内蔵された油圧シリンダが好適である。この油圧シリンダ５８を縮動させると、斜め溝によりピストンロッド２９が回転する。次に、軸方向溝によりピストンロッド２９は、回転しないで軸方向へ移動する。この油圧シリンダ５８は、旋回と直線移動とを連続して実施するシリンダユニットである。【００４７】
先ず、ピストンロッド２９により、ワーク受けプレート１５を上昇させる。すると、ノック穴５６へノックピン５４が嵌合する。
図１１に示すように、クランプ機構５８を作動させる。すると、クランプ爪６１が矢印（１）のように９０°程度旋回した後、矢印（２）のように移動して、ノックピン５４を柱状部材５５へ引きつける。結果、ワーク受けプレート１５にワーク抑えプレート１６がクランプされる。【００４８】
すなわち、ノックピン５４とノック穴５６とにより、ワーク受けプレート１５にワーク抑えプレート１６が位置決めされる。ワーク受けプレート１５にワーク抑えプレート１６が位置決めされるため、挟持されるワークの位置が正確に定まる。【００４９】
図９において、加工ヘッド１３による機械加工の際に、ワークＷ１に切削抵抗に相当する力が加わる。クランプ機構が無いときには、ワーク抑えプレート１６で強くワークＷ１を押す必要があるため、ワーク抑えプレートに付属する弾性部材（クッションユニット２８、２８）を強化する必要がある。【００５０】
この点、図１１の構造であれば、クランプ機構５８、５８を備えることにより、ワーク抑えプレート１６に付属する弾性部材２８（図２）は弱くて済み、弾性部材の軽量、小型化が図れる。なお、天地を逆にして、ワーク受けプレート１５に柱状部材５５を設け、ワーク抑えプレート１６にノックピン５４を設けてもよい。【００５１】
また、図１２に示すように、加工ヘッド１３（図１）は複数設けてもよく、複数の加工ヘッド１３の数に応じて、搬送治具５０、５０を複数個設けてもよい。複数の搬送治具５０、５０は互いに連結される。複数のワーク受けプレート１５、１５を一体的にし、１個のワーク受けプレート１５に２個のワークＷ１、Ｗ１を載せるようにしてもよい。複数のワーク受けプレート１５、１５を一体的にすることで、１個のワーク受けプレート移動機構１４により複数のワーク受けプレート１５、１５を同時に昇降させてもよい。【００５２】
この場合、図１３に示すように、２個のワークＷ１、Ｗ１の重心と、１個のワーク受けプレート１５の重心とを統合した総合的重心点にピストンロッド２９の中心を合致させることができる。釣り合いが取れているために、１本のピストンロッド２９だけで、ワーク受けプレート１５を昇降させることができる。【００５３】
なお、理想的には、総合的重心点にピストンロッド２９の中心を合致させるが、ピストンロッド２９の中心は、ピストンロッド２９の外径寸法程度は総合的重心点からオフセットすることが許容される。小さな不均衡であればガイドポスト３２、３２で許容されるからである。【００５４】
結果、図３に示すように、ワーク受けプレート移動機構１４は、１個の流体圧シリンダユニットで済ませることができる。１個の流体圧シリンダユニットであれば、装置が簡単になる設備コストを低減することが可能となる。【００５５】
なお、ワーク受けプレート移動機構１４は、複数個（複数本）の流体圧シリンダユニットで構成することもできる。すなわち、図１４（ａ）に示すように、２本のピストンロッド２９、２９でワーク受けプレート１５を昇降させるようにしてもよい。この場合、複数本のピストンロッド２９、２９を１本に集約してなる仮想的中心軸６３を定める。具体的には、ピストンロッド２９、２９同士を結んだ線６２の中点が仮想的中心軸６３となる。【００５６】
この仮想的中心軸６３が総合的重心点に合致する若しくは略合致するように、２本のピストンロッド２９、２９を位置決めする。ピストンロッド２９、２９に曲げが掛かりにくくなる。結果、ピストンロッド２９、２９を大径にする必要が無く、小径化が可能となり、ワーク受けプレート移動機構１４の小型、軽量化が図れる。【００５７】
また、図１４（ｂ）に３本のピストンロッド２９、２９、２９でワーク受けプレート１５を昇降させるようにしてもよい。この場合、中央のピストンロッド２９が仮想的中心軸６３となる。この仮想的中心軸６３が総合的重心点に合致する若しくは略合致するように、３本のピストンロッド２９、２９、２９を位置決めする。ピストンロッド２９、２９、２９に曲げが掛かりにくくなる。結果、ピストンロッド２９、２９、２９を大径にする必要が無く、小径化が可能となり、ワーク受けプレート移動機構１４の小型、軽量化が図れる。【００５８】
なお、図１０及び図１１で説明したクランプ機構５８は、安価なロータリアクチュエータと安価なシリンダとを単純に組み合わせることもでき、実施例の構造に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、加工ユニットでワークに機械加工を施す工作機械に適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…工作機械、１３…加工ヘッド、１４…ワーク受けプレート移動機構、１５…ワーク受けプレート、１６…ワーク抑えプレート、４０…ワーク搬送機構、４４、４５…受けピン、４７…貫通溝、４９、５２…位置決めピン、５０…搬送治具、６４、６５…位置決めピン穴、６６、６７…係合穴、Ｗ１…加工前のワーク、Ｗ２…加工済みワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年7月3日(2015.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク搬送機構によりワークを搬送し、静止した加工ヘッドにより前記ワークに加工を施す工作機械であって、
前記ワーク搬送機構に設けられ前記ワークをワーク投入口から又は前工程から前記加工ヘッドの下方まで搬送する搬送治具と、
前記搬送治具に設けられ前記ワークの係合穴に係合する受けピンと、
前記加工ヘッドに設けられ前記加工ヘッドの下方にて前記ワークの到着を待つワーク受けプレートと、
前記ワーク受けプレートに設けられ、前記係合穴とは別の部位にて前記ワークの位置決めピン穴に係合する位置決めピンと、
前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートが前記ワークをすくい上げながら前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、
前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートと、
を備えていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記加工ヘッドは、複数個設けられ、前記搬送治具は、前記加工ヘッドの数に応じて複数個設けられ、これらの複数の搬送治具は、互いに連結され、前記ワーク搬送機構は、複数の前記ワークを同時に搬送する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記加工ヘッドは、複数個設けられ、前記ワーク受けプレートは、前記加工ヘッドの数に応じて複数個設けられ、これらの複数のワーク受けプレートは、互いに一体化され、ひとつの前記ワーク受けプレート移動機構にて前記ワーク受けプレートに積載された複数の前記ワークを同時に前記加工ヘッドに接近させる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項４】
前記ワークの搬送の際、前記搬送治具が、前記ワーク受けプレートに干渉しないように、前記搬送治具は、前記ワーク受けプレートよりも前記加工ヘッド側に配置されている、請求項１に記載の工作機械。
【請求項５】
ワークを搬送するワーク搬送機構に設けられ前記ワークをワーク投入口から又は前工程から前記ワークに加工を施す静止した加工ヘッドの下方まで搬送する搬送治具と、
前記搬送治具に設けられ前記ワークの係合穴に係合する受けピンと、
前記加工ヘッドに設けられ前記加工ヘッドの下方にて前記ワークの到着を待つワーク受けプレートと、
前記ワーク受けプレートに設けられ、前記係合穴とは別の部位にて前記ワークの位置決めピン穴に係合する位置決めピンと、
前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートが前記ワークをすくい上げながら前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、
前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートと、
を備えている工作機械を使用して前記ワークを加工する加工方法であって、
加工前のワークを前記搬送治具から前記ワーク受けプレートへ移載する、又は加工済みワークを前記ワーク受けプレートから前記搬送治具へ移載することができるように、前記搬送治具の通過を許容する貫通溝が、前記ワーク受けプレートに設けられており、
前記ワークを前記搬送治具によりワーク投入口から又は前工程から前記加工ヘッドの下方まで搬送する搬送工程と、
前記ワーク受けプレートを上昇させ、前記ワークを前記搬送治具から前記ワーク受けプレートへ移載する加工前移載工程と、
前記ワーク受けプレートをさらに上昇させ、前記ワークを前記ワーク受けプレートと前記ワーク抑えプレートとで挟みクランプするワーククランプ工程と、
クランプされ位置決めされた前記ワークの被加工部を、前記加工ヘッドにより加工する加工工程と、
前記ワーク受けプレートを下降させ、前記ワークの係合穴に前記受けピンを挿入することで、前記ワークを前記搬送治具に移載する加工後移載工程と、
を含んでいることを特徴とする加工方法。
【請求項６】
前記加工ヘッドは、複数個設けられ、前記搬送治具は、前記加工ヘッドの数に応じて複数個設けられ、これらの複数の搬送治具は、互いに連結され、前記ワーク搬送機構は、複数の前記ワークを同時に搬送する、請求項５に記載の工作方法。
【請求項７】
前記加工ヘッドは、複数個設けられ、前記ワーク受けプレートは、前記加工ヘッドの数に応じて複数個設けられ、これらの複数のワーク受けプレートは、互いに一体化され、ひとつの前記ワーク受けプレート移動機構にて前記ワーク受けプレートに積載された複数の前記ワークを同時に前記加工ヘッドに接近させる、請求項５に記載の工作方法。
【請求項８】
前記ワークの搬送の際、前記搬送治具が、前記ワーク受けプレートに干渉しないように、前記搬送治具は、前記ワーク受けプレートよりも前記加工ヘッド側に配置されている、請求項５に記載の工作方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項１に係る本発明の一面によれば、ワーク搬送機構によりワークを搬送し、静止した加工ヘッドにより前記ワークに加工を施す工作機械であって、前記ワーク搬送機構に設けられ前記ワークをワーク投入口から又は前工程から前記加工ヘッドの下方まで搬送する搬送治具と、前記搬送治具に設けられ前記ワークの係合穴に係合する受けピンと、前記加工ヘッドに設けられ前記加工ヘッドの下方にて前記ワークの到着を待つワーク受けプレートと、前記ワーク受けプレートに設けられ、前記係合穴とは別の部位にて前記ワークの位置決めピン穴に係合する位置決めピンと、前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートが前記ワークをすくい上げながら前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートと、を備えている工作機械が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項３に係る発明では、好ましくは、前記加工ヘッドは、複数個設けられ、前記ワーク受けプレートは、前記加工ヘッドの数に応じて複数個設けられ、これらの複数のワーク受けプレートは、互いに一体化され、ひとつの前記ワーク受けプレート移動機構にて前記ワーク受けプレートに積載された複数の前記ワークを同時に前記加工ヘッドに接近させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項５に係る発明の他の面によれば、ワークを搬送するワーク搬送機構に設けられ前記ワークをワーク投入口から又は前工程から前記ワークに加工を施す静止した加工ヘッドの下方まで搬送する搬送治具と、前記搬送治具に設けられ前記ワークの係合穴に係合する受けピンと、前記加工ヘッドに設けられ前記加工ヘッドの下方にて前記ワークの到着を待つワーク受けプレートと、前記ワーク受けプレートに設けられ、前記係合穴とは別の部位にて前記ワークの位置決めピン穴に係合する位置決めピンと、前記加工ヘッドに設けられ前記ワーク受けプレートが前記ワークをすくい上げながら前記加工ヘッドへ接近するように移動させるワーク受けプレート移動機構と、前記加工ヘッドと前記ワーク受けプレートとの間に配置され前記ワークが前記加工ヘッドへ所定位置まで接近した後に前記ワーク受けプレートへ前記ワークを押圧するワーク抑えプレートと、を備えている工作機械を使用して前記ワークを加工する加工方法であって、加工前のワークを前記搬送治具から前記ワーク受けプレートへ移載する、又は加工済みワークを前記ワーク受けプレートから前記搬送治具へ移載することができるように、前記搬送治具の通過を許容する貫通溝が、前記ワーク受けプレートに設けられており、前記ワークを前記搬送治具によりワーク投入口から又は前工程から前記加工ヘッドの下方まで搬送する搬送工程と、前記ワーク受けプレートを上昇させ、前記ワークを前記搬送治具から前記ワーク受けプレートへ移載する加工前移載工程と、前記ワーク受けプレートをさらに上昇させ、前記ワークを前記ワーク受けプレートと前記ワーク抑えプレートとで挟みクランプするワーククランプ工程と、クランプされ位置決めされた前記ワークの被加工部を、前記加工ヘッドにより加工する加工工程と、前記ワーク受けプレートを下降させ、前記ワークの係合穴に前記受けピンを挿入することで、前記ワークを前記搬送治具に移載する加工後移載工程と、を含んでいる加工方法が提供される。
【国際調査報告】
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