(57)【要約】 【課題】工具交換時における主軸ヘッドの移動距離を短縮し、無駄時間を排除して作業能率の向上を図る。【解決手段】取付フレーム２０に多数の工具ホルダ２２を取りつけ、この工具ホルダ２２に切削工具２３を着脱自在に保持する。主軸ヘッド９の切削工具１０を制御移動してテーブル２上のワークＷを切削加工し、さらに切削工具１０の交換動作を行う。上記のようなガントリー型の工作機械において、前記した取付フレーム２０をＸ軸ガイドレール３方向に移動できるようにして切削工具２３の交換位置を前後方向において調整設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルを備えた本体フレームと、本体テーブルのＸ軸ガイドレールに配設した前後移動フレームと、上記前後移動フレームのＹ軸ガイドレールに配設した左右移動ベースと、上記左右移動ベースのＺ軸移動ベースに配設した昇降移動ベースに備えた主軸ヘッドと、上記主軸ヘッドに交換自在に保持した切削工具と、前記本体フレームの後方位置に配設した取付フレームと、この取付フレームに配設したＹ軸ガイドレール方向の多数の工具ホルダと、工具ホルダに着脱自在に取りつけた多数の切削工具とを備え、主軸ヘッドの切削工具を制御移動して切削工具の交換とテーブル上のワークの加工を行う工作機械において、前記取付フレームをＸ軸方向に移動し、工具ホルダに保持した切削工具の交換位置を調整できるようにしたことを特徴とするガントリー型の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、切削工具の交換作業を迅速に行い、もって加工作業を効率的に行うことができるようにしたガントリー型の工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のガントリー型の工作機械の一例を示す説明図である。図において、１０１は本体フレーム  １０２はテーブル  １０３は本体フレーム１１０のＸ軸ガイドレール１０４に配設した前後移動フレーム  １０５は前後移動フレーム１０３のＹ軸ガイドレール１０６に配設した左右移動ベース  １０７は左右移動ベース１０５のＺ軸ガイドレール１０８に配設した昇降移動ベース  １０９は昇降移動ベース１０７に固定して設けた主軸ヘッド  １１０は主軸ヘッド１０９の下端部にＡＴＣ装置（図示省略）を介して交換自在に保持した回転式の切削工具である。
【０００３】
また上記の工作機械は、次の構成を有している。すなわち、１１１はテーブル１０２の後方位置に固定して設けた取付フレーム  １１２はＹ軸ガイドレール方向と同方向にして取付フレーム１１１に配設した多数の工具ホルダ  １１３は各工具ホルダ１１２に着脱自在に保持した切削工具である。上記および前記した切削工具１１０、１１３は、テーブル１０２に取りつけたワークＷの加工内容に応じて適宜に選択して備えるものである。
【０００４】
上記のガントリー型の工作機械においては、テーブル１０２に固定したワークＷに対して主軸ヘッド１０９の切削工具１１０をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸（前後、左右および上下）の三軸方向に制御移動して所要の切削加工を行うものである。またワークＷに対して複数の切削工具による多工程加工を行うときには、主軸ヘッド１０９を制御移動して空の工具ホルダ１１２に切削工具１１０を離脱保管し、続いて空になった主軸ヘッド１０９を次に使用する工具ホルダ１１１の切削工具１１３に対応して保持し、いわゆる工具交換によって加工作業を継続したものである。
【０００５】
さて、この種の工作機械にあって、テーブル面積に相当する大形ワークを加工するときは、切削工具１１０の後方移動位置と取付フレーム１１１の切削工具１１３位置とは接近しており、工具交換のための主軸ヘッド１０９の空走移動距離は少ない。その一方で、小物ワークＷを加工するときは、安全かつ良好な作業性を確保する観点からワークＷをテーブル１０２の前方にセットすることが推奨されている。（図５参照）この場合は、工具交換に要する主軸ヘッド１０９の空走距離が非常に大きくなる。
【０００６】
したがって、小物ワークを多工程で終日行う加工作業では、空走による無駄時間の蓄積により著しい作業能率の低下を招くという問題点が生じた。主軸ヘッドの高速運転により問題点を解消しようとすると、あらたに機械の磨耗の増大、電力消費の増大という問題が起こり、好ましい結果が得られなかった。
【非特許文献１】日本建材新聞社  ＷＯＯＤ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＪＡＰＡＮ  第６巻  木工機械グラフ  第5号（通巻４１２号）平成16年4月２５日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、工具交換時における主軸ヘッドの空走距離を短縮し、加工作業の能率向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
課題の解決手段として、本発明のガントリー型の工作機械は、工具ホルダを備えた取付フレームをＸ軸ガイドレール方向に移動調整できるようにしたことを最も大きな特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るガントリー型の工作機械によれば、ワークの大小すなわち主軸ヘッドの位置に応じて工具ホルダを適切に位置調整することができる。このため、主軸ヘッドの余計な移動がなく、作業能率を向上することができる。またこれに伴って機械的に磨耗、電力消費などを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
主軸ヘッドの移動距離を可及的に短縮し、工具交換時の無駄時間を排除するという目的を、以下の構成によって簡単かつ合理的に実現した。
【実施例１】
【００１１】
図１は、この発明に係るガントリー型の工作機械の一実施例を示す側面図  図２は、同じく正面図  図２は同じく側面図  図３は一部の構成を省略して示す正面図にして、１は本体フレーム  ２は本体フレーム１の上面部に設けた水平のテーブル  ３は本体フレーム１の左右両側に配設したＸ軸ガイドレール  ４はＸ軸ガイドレール３に移動自在に配設した矩形枠状の前後移動フレーム  ５は前後移動フレーム４に配設した左右方向のＹ軸ガイドレール  ６はＹ軸ガイドレール５に移動自在に配設した左右移動ベース  ７は左右移動ベース６の前面部に配設したＺ軸ガイドレール  ８はＺ軸ガイドレール７に移動自在に配設した昇降移動ベースである。
【００１２】
上記の前後移動フレーム４、左右移動ベース７および昇降移動ベース８は、各別に連係した周知の制御駆動手段（サーボモータ、サーボモータに駆動される送りねじ軸、送りねじ軸に螺合するナット体からなる）およびこれを統合して制御駆動するコンピュータ（ＣＮＣ制御装置）によって、前後方向、左右方向および上下方向に制御移動される。
【００１３】
９は昇降移動ベース８の前面側に設けた主軸ヘッド  １０は主軸ヘッド９の回転軸に、ＡＴＣ装置（図示省略）を介して保持した切削工具である。この切削工具１０は、コンピュータの制御指令信号によって着脱操作を行われる。
【００１４】
２０は両側のスライドベアリング２１をＸ軸ガイドレール３に係合して前後移動自在としたビーム状の取付フレーム  ２２は取付フレーム２１の左右方向に間隔的に配設した多数（実施例では8個）の工具ホルダ  ２３は工具ホルダ２２に着脱自在に保持した多数（実施例では7本）の切削工具  ２４ａ〜２４ｃはＸ軸ガイドレール３に設けた多数個（実施例では3個）のピン孔  ２５は上記のピン孔２４ａ〜２４ｃに対応して、その何れかに嵌合するように取付フレーム２０に設けたストッパピン  ２６はストッパピン２５の操作ハンドル  Ｓａ〜Ｓｃはストッパピン２５がピン孔２４ａ〜２４ｃに対応する場合において、信号を出力する位置検出スイッチである。
【００１５】
一実施例に係るガントリー型の工作機械の構成は上記の通りであって、図１のようにテーブル２上のワークＷが大物材のときは、取付フレーム２０を後方へ移動し、ストッパピン２５を最も後方のピン孔２４ａに対応する。この位置は、ワークＷの最後端部までを切削加工範囲としたとき、その位置の主軸ヘッド９の切削工具１０が取付フレーム２１の切削工具２３に干渉しないように勘案して設定する。
【００１６】
このようにすることで、工具交換に要する主軸ヘッド９の移動距離を可及的に短縮することができ、加工作業をスピーディに行うことができる。またワークＷが小物材のときには、これに伴って図1にある取付フレーム２０を前方へ移動操作し、ワークＷの後端位置に対応して設定する。この位置設定は、ピン孔２４ｂ、２４ｃによって特定される２箇所のうち、何れから選択することができる。
【００１７】
なお上記の一実施例では、手動操作によって取付フレーム２０を移動調整したが、この取付フレーム２０に周知の駆動手段（一例として、モータ、モータによって回転制御されるＹ軸方向のねじ軸、ねじ軸に螺合したナット体）を連係すれば、自動的に位置設定を行うことができる。この手法によるときは、若干のコストアップを招くものの、その位置をコンピュータによって数値的に把握することができ、自動制御による切削加工を行ううえで効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ガントリー型工作機械の一実施例を示すの側面図である。
【図２】同じく、正面図である。
【図３】同じく、一部の構成を取り除いて示す正面図である。
【図４】ストッパピンとピン孔の構成を示す説明図である。
【図５】従来のガントリー型工作機械の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    本体フレーム
２    テーブル
３    Ｘ軸ガイドレール
４    前後移動フレーム
５    Ｙ軸ガイドレール
６    左右移動ベース
７    Ｚ軸ガイドレール
８    昇降移動ベース
９    主軸ヘッド
１０    切削工具
２０    取付フレーム
２２    工具ホルダ
２３    切削工具
２４ａ  ピン孔
２４ｂ  ピン孔
２４ｃ  ピン孔
２５    ストッパピン
２６    ハンドル
Ｗ    ワーク
Ｓａ    検出スイッチ
Ｓｂ    検出スイッチ
Ｓｃ    検出スイッチ
【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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