(57)【要約】【課題】装置規模の増大を抑制しつつ様々なワークの加工要求に対応可能な加工装置を提供する。【解決手段】第１方向に移動可能な載置テーブルと、前記第１方向と交差する第２方向に延在するリニアシャフトの一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第１ワークに対して加工を行う第１加工ヘッドと、前記リニアシャフトが固定されるリニアシャフト固定部を備え、前記第１加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第２ワークに対して加工を行う第２加工ヘッドと、前記第１加工ヘッドを前記第２方向に移動させる第１水平駆動機構と、を具備し、前記クランプ部材で前記リニアシャフトをクランプした前記第１加工ヘッドが前記第１水平駆動機構によって移動することで、前記第２加工ヘッドが前記第１加工ヘッドの移動に追従して前記第２方向へ移動されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に移動可能な載置テーブルと、
前記第１方向と交差する第２方向に延在するリニアサポート部材の一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第１ワークに対して加工を行う第１加工ヘッドと、
前記リニアサポート部材が固定されるリニアサポート部材固定部を備え、前記第１加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第２ワークに対して加工を行う第２加工ヘッドと、
前記第１加工ヘッドを前記第２方向に移動させる第１水平駆動機構と、を具備し、
前記クランプ部材で前記リニアサポート部材をクランプした前記第１加工ヘッドが前記第１水平駆動機構によって移動することで、前記第２加工ヘッドが前記第１加工ヘッドの移動に追従して前記第２方向へ移動されることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記第１加工ヘッドを前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向へ移動させる第１垂直駆動機構と、
前記第１垂直駆動機構とは独立して、前記第２加工ヘッドを前記第３方向へ移動させる第２垂直駆動機構と、
をさらに具備する請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記第１水平駆動機構は、前記リニアサポート部材を挟むように、当該リニアサポート部材と並行して前記第２方向に延在する一対のリニアガイドを含む請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記第１水平駆動機構は、前記第２方向に延在する駆動シャフトと、当該駆動シャフトを回転させる駆動モータとを含み、
前記一対のリニアガイドのうちの一方が、前記駆動シャフトと前記リニアガイドとの間に配置されている請求項３に記載の加工装置。
【請求項５】
前記第１加工ヘッドの前記第２方向における位置を検出する位置検出装置と、
前記第２加工ヘッドの前記第２方向における位置を固定する固定部材と、をさらに備え、
前記固定部材及び前記位置検出装置によって、前記第１加工ヘッドと前記第２加工ヘッドとの間隔が設定される請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項６】
前記第１方向に敷設されて前記載置テーブルの移動をガイドするＹリニアガイドと、
前記第１加工ヘッド及び前記第２加工ヘッドに搭載可能な加工工具を搭載するＡＴＣテーブルと、を具備し、
前記ＡＴＣテーブルは、前記載置テーブルと共通の前記Ｙリニアガイド上を移動する請求項１〜５のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項７】
前記第１加工ヘッド側における前記リニアサポート部材の他端には、前記リニアサポート部材が前記第１加工ヘッドから抜け出ることを防止する抜け止め部材が設置されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物としてのワークを所望の工具にて加工可能な加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えばＮＣルータに代表される比較的大型のワークを加工する加工装置は、ルータヘッドやボーリングヘッド等ワークに対して所定の加工を施すための加工ヘッドと、ワークを載置可能な載置面が形成された載置テーブルとを主に有している。そしてワークの加工時においては、クランプ装置等により載置面上にワークを位置決め固定した後、加工ヘッドを載置テーブルに対して相対的に移動させることにより当該加工ヘッドに取り付けられた工具にてワークに対する加工が行われている。
【０００３】
ここで、加工ヘッドと載置テーブルとの相対移動には、大きく分けて２つの形態が存在する。
まず１つ目は、載置テーブルは固定しておく一方で、加工ヘッドをＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸あるいはこれらの回転軸も含めた６軸方向に移動させる形態である。この場合、加工ヘッドには複雑な駆動機構が搭載されるため、加工ヘッドの重量が増すばかりでなく機構そのものが大型化してしまう。
かようなデメリットを解消するため、２つ目の形態として、載置テーブルを例えばＸ方向の一軸に移動可能に構成するとともに、加工ヘッドをＹ方向及びＺ方向に駆動させる形態である。つまり水平方向に関しては載置テーブルと加工ヘッドで駆動を分離することで、加工ヘッドの軽量化や高精度化を実現することが可能となっている。
【０００４】
そして近年では加工効率を向上させて他装置との差別化を図るため、例えば下記特許文献１〜４に例示されるように、１つの載置テーブルに対して複数の加工ヘッドを搭載することで複数のワークを同時加工することも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５９９６５号公報
【特許文献２】特開平８−２２４７０３号公報
【特許文献３】特開２００３−９４２７７号公報
【特許文献４】特開２００６−３４１３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の如き従来の加工ヘッドでは以下に述べる課題を内包しており、いまだ改善の余地があると言える。
すなわち、確かに特許文献１によれば、複数のワークを複数の加工ヘッドで同時に加工することはできるものの、加工ヘッドの水平方向における移動は両側に配置された２つの駆動源でそれぞれ行っており、装置規模が比較的大規模になるばかりでなく消費電力も増大してしまう。
【０００７】
これに対して特許文献２〜４によれば、水平方向に関して単一の駆動源で複数の加工ヘッドを移動させることができるので、特許文献１に比して小型化・軽量化を達成することが可能となっている。しかしながらこれら特許文献２〜４においては、複数の加工ヘッドの間における間隔は固定されているため、加工できるワークには必然的に制限が生じてしまい、様々な加工要求に対して充分に応えるまで至っていない。
【０００８】
本発明は、例えば上記した課題を解決することを鑑みてなされたもので、装置規模の増大を抑制しつつ様々なワークの加工要求に対応可能な加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明の加工装置は、（１）第１方向に移動可能な載置テーブルと、前記第１方向と交差する第２方向に延在するリニアサポート部材の一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第１ワークに対して加工を行う第１加工ヘッドと、前記リニアサポート部材が固定されるリニアサポート部材固定部を備え、前記第１加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第２ワークに対して加工を行う第２加工ヘッドと、前記第１加工ヘッドを前記第２方向に移動させる第１水平駆動機構と、を具備し、前記クランプ部材で前記リニアサポート部材をクランプした前記第１加工ヘッドが前記第１水平駆動機構によって移動することで、前記第２加工ヘッドが前記第１加工ヘッドの移動に追従して前記第２方向へ移動されることを特徴とする。
【００１０】
なお、上記（１）の加工装置においては、（２）前記第１加工ヘッドを前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向へ移動させる第１垂直駆動機構と、前記第１垂直駆動機構とは独立して、前記第２加工ヘッドを前記第３方向へ移動させる第２垂直駆動機構と、をさらに具備することが好ましい。
【００１１】
また、上記（１）又は（２）の加工装置においては、（３）前記第１水平駆動機構は、前記リニアサポート部材を挟むように、当該リニアサポート部材と並行して前記第２方向に延在する一対のリニアガイドを含むことが好ましい。
【００１２】
また、上記（３）に記載の加工装置においては、（４）前記第１水平駆動機構は、前記第２方向に延在する駆動シャフトと、当該駆動シャフトを回転させる駆動モータとを含み、前記一対のリニアガイドのうちの一方が、前記駆動シャフトと前記リニアガイドとの間に配置されていることが好ましい。
【００１３】
また、上記（１）〜（４）のいずれかの加工装置においては、（５）前記第１加工ヘッドの前記第２方向における位置を検出する位置検出装置と、前記第２加工ヘッドの前記第２方向における位置を固定する固定部材と、をさらに備え、前記固定部材及び前記位置検出装置によって、前記第１加工ヘッドと前記第２加工ヘッドとの間隔が設定されることが好ましい。
【００１４】
また、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の加工装置においては、（６）前記第１方向に敷設されて前記載置テーブルの移動をガイドするＹリニアガイドと、前記第１加工ヘッド及び前記第２加工ヘッドに搭載可能な加工工具を搭載する工具テーブルと、を具備し、前記工具テーブルは、前記載置テーブルと共通の前記Ｙリニアガイド上を移動することが好ましい。
【００１５】
また、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の加工装置においては、（７）前記第１加工ヘッド側における前記リニアサポート部材の他端には、前記リニアサポート部材が前記第１加工ヘッドから抜け出ることを防止する抜け止め部材が設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水平方向の１つについて複数の加工ヘッドの移動を１つの駆動源で行うことで装置規模の増大を抑制しつつ、加工ヘッドに搭載したリニアサポート部材とクランプ部材によって加工ヘッド間の間隔を任意に設定して様々なワークの加工要求に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の加工装置１００を示す外観斜視図である。
【図２】加工装置１００の正面図および側面図である。
【図３】加工装置１００の部分拡大図である。
【図４】加工装置１００で実行される原点出し（その１）に関するフローチャートである。
【図５】加工ヘッド１０、リニアサポート部材１１、クランプ部材１３、および固定部材１５の接続関係を説明する図である。
【図６】加工装置１００で実行される加工ヘッド間の間隔調整に関するフローチャートである。
【図７】第２実施形態の加工装置２００を示す外観斜視図である。
【図８】変形例１における原点出し（その２）に関するフローチャートである。
【図９】変形例２における原点出し（その３）に関するフローチャートである。
【図１０】変形例３の加工装置３００の斜視図である。
【図１１】変形例３の加工装置３００の正面図および側面図である。
【図１２】変形例４の加工装置４００の要部拡大図である。
【図１３】本発明に係る加工装置に適用可能なリニアサポート部材１１の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
以下では、本発明を好適に実施できる加工装置のうち、切削加工を行う切削加工装置を例にして説明する。しかしながら本発明は切削加工装置に限られず、例えば研削加工を行う研削加工装置など、ワークを加工する加工装置に広く適用が可能であることは言うまでもない。
また、説明の便宜上、以下では加工ヘッドが移動する方向をＸ方向（第１方向と交差する第２方向）とし、載置テーブルが移動する方向をＹ方向（第１方向）、および高さ方向をＺ方向（第１方向及び第２方向と交差する第３方向）とそれぞれ定義するが、かような定義付けは本発明を限定的に解釈するものではない。
【００１９】
≪第１実施形態≫
図１に第１実施形態における加工装置１００を示す。この加工装置１００は、所定の工具ｔ（図２等参照）を用いてワークＷ（不図示）を加工可能であり、加工ヘッド１０、載置テーブル２０、当該加工機構１０や載置テーブル２０を駆動する駆動機構、および制御装置６０を少なくとも含んで構成されている。
【００２０】
ここで本実施形態に好適なワークＷについては特に制限はないが、例えば木工物（木工片や木工板など）や金属物（金属片や金属板）、あるいはエンジニアリングプラスチックなどの樹脂（樹脂片や樹脂板など）などの被加工物が例示される。
また、上記した工具ｔは、ワークＷを切削可能なものであれば刃具を含め如何なる形態のものであってもよいが、ワークＷの材質によって最適な形状や材質の刃が選択される。
【００２１】
図１に示すとおり、加工ヘッド１０はフレーム１に搭載されるとともに、この加工ヘッド１０の下方には載置テーブル２０がフレーム１内に配置される形態となっている。
なお、本実施形態における加工装置うち以下で詳細に説明する構成や機能以外については、例えば特開２０１０−４６７８１号公報や特開２０１０−５７１０号公報などに開示された公知の機構を本発明の趣旨を逸脱しない限りで適宜適用してもよい。
【００２２】
フレーム１は、例えば公知の機械構造用合金や鋼などからなる機械構造物であり、後述する加工ヘッド１０や加工ヘッド１０を駆動するための駆動機構、あるいは後述する固定部材１５などを搭載する機能を有している。本実施形態のフレーム１は、門型の構造となっており、フレーム１内には後述する載置テーブル２０がＹ方向に移動可能なように設置される。
【００２３】
加工ヘッド１０は、例えばワークＷを加工するルータ等の工具ｔを搭載可能であり、この工具ｔを用いて載置テーブル２０に載置されたワークＷを所望の形状に加工する。本実施形態の加工ヘッド１０は、フレーム１に搭載されてＸ方向への移動が可能となっている。この加工ヘッド１０は、本実施形態においては第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂとがＸ方向に沿って２つ並ぶように配置されている。
【００２４】
このように本実施形態では複数の加工ヘッドが並置されているため、１つの載置テーブル２０に載置された複数のワークＷに対して同時に並行して加工が行うことが可能となっている。
以下、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂに共通する事項を説明するときは加工ヘッド１０と総称し、夫々で特有の事項については個別に説明する。
【００２５】
次に図１及び図２を参照して、本実施形態の加工ヘッド１０における駆動態様を説明する。同図に示されるとおり、加工装置１００は、加工ヘッド１０をＸ方向（第２方向）に移動させる第１水平駆動機構（Ｘ駆動機構）３０を含んで構成されている。
第１水平駆動機構としてのＸ駆動機構３０は、本実施形態においては、Ｘ駆動シャフト３１、Ｘ駆動モータ３２およびＸリニアガイド３３を少なくとも含んで構成されている。
【００２６】
このうち、Ｘ駆動シャフト３１は、公知のねじ軸であり、第１加工ヘッド１０ａとのボールねじ機構の一部を構成する。そして本実施形態のＸ駆動シャフト３１は、Ｘ方向（第２方向）に延在するように、フレーム１に搭載されている。
Ｘ駆動モータ３２は、同様に第１加工ヘッド１０ａとのボールねじ機構の一部を構成する公知の電磁モータであり、上記したＸ駆動シャフト３１を回転させる機能を有している。そして本実施形態のＸ駆動モータ３２は、Ｘ軸シャフト３１と同様に、フレーム１に搭載されている。このように本実施形態では、ボールねじ機構によって第１加工ヘッド１０ａはＸ方向に沿って直線移動が可能となっている。
【００２７】
なお、第２加工ヘッド１０ｂは、後述するとおり、Ｘ駆動モータ３２からの動力を直接受けず、リニアサポート部材１１を介して第１加工ヘッド１０ａの移動に追従する。したがって、第２加工ヘッド１０ｂには、Ｘ軸シャフト３１が貫通する貫通孔が形成されるとともに、Ｘ軸シャフト３１の回転が第２加工ヘッド１０ｂには伝達されないように例えば非接触状態となっている。
【００２８】
Ｘリニアガイド３３は、Ｘ方向に沿って複数（本実施形態では２つ）並置されており、フレーム１に敷設されるレールと、加工ヘッド側に搭載されて当該レール上を移動するスライダから成る。本実施形態では、Ｘリニアガイド３３は、Ｚ方向に関して所定の距離だけ離間して配置されるＸリニアガイド３３ａ及び３３ｂであり、これらのリニアガイドにより加工ヘッド１０のＸ方向への移動がガイドされる。より具体的には、図２に示すとおり、Ｘリニアガイド３３ａおよび３３ｂは、Ｚ方向に関して後述するリニアサポート部材１１を挟むように、当該リニアサポート部材１１と並行して第２方向に延在するように配置されている。
なおＸリニアガイド３３の具体例としては特に限定はなく種々の公知のリニアガイド機構が適用でき、例えばボールを用いた公知のころがり軸受機構（直動軸受ユニット）を適用してもよいし、ラック＆ピニオン機構を用いたガイド構造でもよい。
【００２９】
また、図２に示されるとおり、Ｘリニアガイド３３ａおよび３３ｂは、ともにＸ駆動シャフト３１よりも下方の位置でフレーム１に搭載されている。これにより、加工ヘッド１０はＸリニアガイド３３によってＸ方向への移動が精密にガイドされる。
なお本実施形態では合計２本のＸリニアガイド３３を用いているが、この態様に限られず、例えば１本のＸリニアガイド３３を用いてもよいし、３本以上のＸリニアガイド３３を用いてもよい。
また、本実施形態では、スライダを介して第１加工ヘッド１０ａおよび第２加工ヘッド１０ｂが共通のＸリニアガイド３３上に設置されているが、この態様に限られない。例えば第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂは、互いに異なるＸリニアガイド３３上に設置される態様でもよく、この場合には例えば各自で２本のＸリニアガイドを占有してもよい。
【００３０】
図１〜図３などに示されるとおり、第１加工ヘッド１０ａは、第１方向（Ｙ方向）と交差する第２方向（Ｘ方向）に延在するリニアサポート部材１１の一部をクランプするクランプ部材１３を備える。また、第１加工ヘッド１０ａは、載置テーブル２０に載置された第１ワークＷ１に対して加工を行う機能を有している。
【００３１】
リニアサポート部材１１は、加工ヘッド間の間隔調整を可能としつつ、一方の加工ヘッドの移動に追従させるように他方の加工ヘッドの移動を補助するための部材である。
本実施形態のリニアサポート部材１１は、一端側が第２加工ヘッド１０ｂのリニアサポート部材固定部１２に固定され、他端側は開放された状態（開放端とも称する）となっている。リニアサポート部材１１の長さについては、加工装置１００の規模によって適宜設定されてもよいが、一例として、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂとの間隔が最大で６００ｍｍとなるようにその全長が設定されている。
このリニアサポート部材１１は、本実施形態では例えば剛性のある鋼材などで構成された棒状のリニアシャフトが例示される。よって、以下ではリニアサポート部材１１の一例としてリニアシャフト１１を適宜用いて説明を継続するが、図１３を用いて後述するとおりリニアサポート部材１１は断面が円に限られず更にはＸリニアガイド３３のごとき構造でもよい。
【００３２】
また、リニアサポート部材固定部１２（以下、同様に「リニアシャフト固定部１２」とも称する）の具体例については特に制限はなく、リニアシャフト１１が抜けずに固定されるのであれば公知の種々の固定方法を適用できる。例えば、リニアシャフト１１の一端側の一部に雌ネジを設け、一方でリニアシャフト固定部１２を介して雌ネジで締結することなどが考えられる。あるいは、リニアシャフト１１の一端側を凹部としリニアシャフト固定部１２を凸部として圧入することでこれらを固定してもよいし、公知の接着剤やネジ止め部材を用いてもよい。
【００３３】
なお、本実施形態のリニアシャフト１１は、Ｚ方向に関して、一対のＸリニアガイド３３ａおよび３３ｂに挟まれるように、当該一対のＸリニアガイド３３の間に介在して配置されている。
また、上記した一対のＸリニアガイド３３のうちの一方であるＸリニアガイド３３ａが、Ｚ方向に関して、Ｘ駆動シャフト３１とリニアガイド１１との間に配置されている。
これにより、後述する第２加工ヘッド１０ｂを伴う第１加工ヘッド１０ａのＸ方向への移動がスムーズになり、意図しない揺動やガタツキなどを抑制することが可能となっている。
【００３４】
クランプ部材１３は、リニアシャフト１１の一部をクランプ（把持）する機能を有している。このクランプ部材１３の具体例としては、例えば圧縮空気を利用した公知のエアークランパー（クランプシリンダ）、公知の油圧式クランパーあるいは公知のネジ式クランパーなどが例示される。本実施形態では、上記した各方式のクランパーのうち、圧縮空気を用いた公知のエアークランパーが適用されている。
なお本実施形態では、図５で後述するとおり、第１加工ヘッド１０ａに複数（２つ）のクランプ部材１３が設けられているが、この態様に限られない。すなわち、クランプ部材１３は１つでもよいし、３つ以上であってもよい。
【００３５】
さらに、本実施形態の加工装置１００は、加工ヘッド１０をＺ方向（第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向）に移動させる垂直駆動機構４０を含んで構成されている。より具体的に本実施形態では、第１加工ヘッド１０ａ及び第２加工ヘッド１０ｂは、夫々で独自の垂直駆動機構４０を備えており、他方のＺ位置に依らず自己のＺ位置を調整することが可能となっている。
【００３６】
すなわち、図２（ｂ）に示すとおり、本実施形態の加工装置１００は、第１加工ヘッド１０ａを第３方向へ移動させる第１垂直駆動機構４０ａと、この第１垂直駆動機構４０ａとは独立して第２加工ヘッド１０ｂを第３方向へ移動させる第２垂直駆動機構４０ｂとを含んでいる。これら第１垂直駆動機構４０ａと第２垂直駆動機構４０ｂは、双方が公知のボールねじなど同種の駆動機構が適用されてもよいし、公知のエアシリンダ機構とボールねじ駆動機構など互いに異なる駆動機構が適用されてもよい。本実施形態では、公知のボールねじ機構が適用されている。
【００３７】
このように本実施形態では、加工ヘッド１０のＺ方向（第３方向）への駆動に関してはそれぞれ独自の駆動機構が搭載されている。これにより、例えば第１加工ヘッド１０ａで第１ワークＷ１を加工中に、並行して第２加工ヘッド１０ｂで第２ワークＷ２を加工することが可能となる。また、第１加工ヘッド１０ａで第１ワークＷ１を加工中に、第２加工ヘッド１０ｂは加工を行わずに載置テーブル２０からＺ方向に離隔した位置で待機していることも可能となる。
【００３８】
一方で、本実施形態の第２加工ヘッド１０ｂは、上記したリニアシャフト１１が固定されるリニアシャフト固定部１２を備えている。また、第２加工ヘッド１０ｂは、第１加工ヘッド１０ａに並置されて載置テーブル２０に載置された第２ワークＷ２に対して加工を行う機能を有している。そして本実施形態では、第１加工ヘッド１０ｂに設けられたクランプ部材１３は、リニアシャフト１１の任意の位置をクランプすることが可能となっている。
【００３９】
よって、本実施形態では、クランプ部材１３でリニアシャフト１１をクランプした第１加工ヘッド１０ａが第１水平駆動機構によって移動することで、第２加工ヘッド１０ｂが第１加工ヘッド１０ａの移動に追従して第２方向へ移動される。
換言すれば、本実施形態の第２加工ヘッド１０ｂは、Ｘ方向へ移動するための駆動機構を独自には持たず、第１加工ヘッド１０ａと一体となってＸ方向へ追従移動する方式となっている。
【００４０】
なお、本実施形態では第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂは、リニアシャフト１１及びクランプ部材１３を用いて自在に間隔を調整できるため、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂとが接触してしまう可能性もある。よって、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂの少なくとも一方には、必須ではないが、他方との衝突を防止するための衝突防止部材１７が設けられていてもよい。
【００４１】
この場合、衝突防止部材１７の具体例としては、所定の長さのピン部材など物理的な部材が加工ヘッド１０のうち衝突が懸念される側の面に立っていてもよいし、公知の距離計測センサーなどとして非接触に検知するようにしてもよい。
図２に示すように本実施形態では、第１加工ヘッド１０ａのうち第２加工ヘッド１０ｂと対向する側面に衝突防止部材１７が設けられている。
【００４２】
また、衝突防止部材１７として、１又は複数の所定の長さのピン部材を用いる場合には、このピン部材の長さを両加工ヘッド間の最小間隔に設定してもよい。これにより、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂの間隔を最小にする場合には、比較的容易に位置関係の調整を行うことが可能となる。
なお、衝突防止部材１７として複数のピン部材を用いる場合には、具体的な設置例として例えばＺ方向に関して所定の間隔毎に並置してもよいし、Ｙ方向に関して所定の間隔毎に並置してもよいし、Ｙ方向及びＺ方向に関して所定の間隔毎に並置してもよい。
また、衝突防止部材１７の先端には、ゴムやバネなどの公知の弾性部材が設置されていてもよい。これにより、万が一の衝突の際にその衝撃が緩和されることとなる。
【００４３】
また、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂとの間隔は、クランプ部材１３によるリニアシャフト１１のクランプ位置を変えればよいだけなので、簡易に加工ヘッド間の間隔調整を行うことも可能となっている。
これにより、加工ヘッドのＸ方向への駆動機構を小型化・省電力化することができるだけでなく、様々な寸法のワークＷを複数並行して加工することが可能となる。
【００４４】
図１に戻り、加工装置１００の各構成要素の説明を継続する。
載置テーブル２０は、上記した加工ヘッド１０と対向して配置されるとともに、門型のフレーム１が当該載置テーブル２０をまたぐように設置されている。また、図２などにも示されるように、本実施形態では、フレーム１内に配置されたテーブル支持台２３上に、後述するＹ駆動機構５０とともに載置テーブル２０が支持されている。また、載置テーブル２０の上面には、１又は複数のワーク吸着孔２１を備えたワーク載置面２２が設けられている。
ワーク吸着孔２１は、不図示の負圧発生源（負圧ポンプなど）とバキューム管２４を介して接続されている。このように本実施形態の載置テーブル２０は、後述する制御装置６０の制御の下で、載置テーブル２０に載置されたワークを吸着する機能を備えている。
【００４５】
次に、上記した載置テーブル２０をＹ方向（第１方向）に駆動するＹ駆動機構５０について詳述する。
図２に示すとおり、本実施形態の加工装置１００は、載置テーブル２０を第１方向に駆動するＹ駆動機構（第２水平駆動機構）５０を含んで構成されている。
第２水平駆動機構としてのＹ駆動機構５０は、Ｙ駆動シャフト５１、Ｙ駆動モータ５２およびＹリニアガイド５３を含んで構成されている。
【００４６】
Ｙ駆動シャフト５１は、上記したＸ駆動シャフトと同様に公知のねじ軸であり、載置テーブル２０とのボールねじ機構の一部を構成する。そして本実施形態のＹ駆動シャフト５１は、Ｙ方向（第１方向）に延在するように設置されている。
Ｙ駆動モータ５２は、同様に載置テーブル２０とのボールねじ機構の一部を構成する公知の電磁モータであり、上記したＹ駆動シャフト５１を回転させる機能を有している。このように本実施形態では、ボールねじ機構によって載置テーブル２０がＹ方向に沿って直線移動することが可能となっている。
【００４７】
Ｙリニアガイド５３は、図２（ａ）からも明らかなとおり、Ｘ方向に関して複数（本実施形態では２つ）並置されており、Ｙ駆動シャフト５１を挟むようにＸリニアガイド５３ａ及び５３ｂが敷設されている。なおＹリニアガイド５３の具体例としてはＸリニアガイドと同様に特に制限はなく公知の種々のリニアガイドを適用でき、例えばボールを用いた公知のころがり軸受機構（直動軸受ユニット）を適用してもよいし、ラック＆ピニオン機構を用いたガイド構造でもよい。
【００４８】
制御装置６０は、例えば演算機能を備えたＣＰＵや各種情報を記憶するメモリ、情報を入力する入力装置（キーボードなど）、情報を出力して表示する出力装置（液晶ディスプレイなど）等を具備した公知のコンピュータである。そして作業者は、ワークに対して最適な加工条件などを入力装置で入力し、その結果などを上記した出力装置で確認することができる。
なお、メモリには種々の加工モードに対応した加工プログラムなどが予め保存されていてもよい。また、制御装置６０は遠隔配置されてネットワークを介してリモートで加工装置１００を制御する態様であってもよい。
【００４９】
＜原点出しフロー（その１）＞
次に、第１加工ヘッド１０ａおよび第２加工ヘッド１０ｂの位置情報を取得する動作について説明する。例えば装置の電源投入時などは加工ヘッド１０の位置情報はいったん消去されるので、電源投入時などには初期動作として原点出しを行う必要がある。この点、例えば干渉計など光学センサーを用いて加工ヘッド間の距離を計測できれば、あとはいずれかの加工ヘッドの基準位置さえ計測すればよいこととなる。
しかしながら本実施形態の加工装置１００は、一般的には温度や湿度が精密に管理されたクリーンルームなどでの使用は想定されておらず、干渉計やエンコーダなどの光学センサーを用いた場合には測定誤差が頻出する恐れがある。
そこで、本実施形態では、上記した環境にも適用できる原点出しフローを次のとおり創出した。
【００５０】
すなわち、図４に示されるとおり、まずステップ１として、クランプ部材１３はリニアサポート部材（リニアシャフト）１１をクランプしているか否かが確認される。そしてクランプ部材１３がリニアサポート部材１１をクランプしていない場合には、ステップ１−２でクランプ動作を行ってからステップ２へと移行する。なおステップ１は必須ではなく、クランプ部材１３によるクランプが標準の状態であればステップ１は適宜省略してもよい。
【００５１】
次いでステップ２では、第１加工ヘッド１０ａを基準位置Ｑへ移動させる。より具体的には、第１加工ヘッド１０ａを基準位置Ｑへ移動させるように制御装置６０はＸ駆動機構３０を制御する。このとき、フレーム１の基準位置Ｑに対応する位置には第１位置検出装置１４ａが配置されており、この第１位置検出装置１４ａの検出結果に基づいて制御装置６０は第１加工ヘッド１０ａが基準位置Ｑへ到達したか否かが判断される。なお、上記した第１位置検出装置１４ａの具体例としては、特に制限はなく種々の公知のセンサーを適用でき、例えば物理的な接触を検知するセンサー、電気的に検知するセンサー、あるいは高精度な位置検出まで要しない場合には光学的に検知するセンサーであってもよい。
【００５２】
そして第１加工ヘッド１０ａが基準位置Ｑへ到達した後、ステップ３において、制御装置６０は、第１加工ヘッド１０ａのＸ方向における位置を原点として記憶する。
なお上記したステップ２において第２加工ヘッド１０ｂは第１加工ヘッド１０ａに追従して移動するが、ステップ３の時点において第２加工ヘッド１０ｂのＸ方向における位置は未知のままとなっている。したがって、次のステップ４では第２加工ヘッド１０ｂの位置を確定する動作が実行される。
【００５３】
すなわちステップ４では、第２加工ヘッド１０ｂを固定位置Ｐまで移動させる。この場合、Ｘ駆動機構３０を制御して第１加工ヘッド１０ａを移動させることで、当該第１加工ヘッド１０ａの移動に追従して第２加工ヘッド１０ｂはＸ方向に移動する。なお、上記した衝突防止部材が第１加工ヘッド１０ａ又は第２加工ヘッド１０ｂに設けられている場合には、クランプを解除した後で第１加工ヘッド１０ａによって第２加工ヘッド１０ｂを押して移動させてもよい。
【００５４】
ここで、固定位置Ｐには第２位置検出装置１４ｂが配置されている。制御装置６０は、この第２位置検出装置１４ｂの検出結果に基づいて第２加工ヘッド１０ｂが固定位置Ｐ付近に到達したか否かを判定する。なお、第２位置検出装置１４ｂの具体例としては、第１位置検出装置１４ａと同様に特に制限はなく、物理的な接触を検知するセンサー、電気的に検知するセンサーあるいは光学的に検知する公知の種々のセンサーを適用してもよい。
【００５５】
そしてステップ４で第２加工ヘッド１０ｂが固定位置Ｐ付近に到達した後は、ステップ５において、クランプ部材１３によるクランプ動作を解除させるとともに、第２加工ヘッド１０ｂの位置を固定部材１５で固定する動作が実行される。この場合、固定部材１５の具体例としては、フレーム１に設けられたシリンダヘッドの押出し可能な固定ピンなどが挙げられる。
【００５６】
より具体的には、例えば第２加工ヘッド１０ｂにも固定部材１５が挿入される受け凹部１５ｒを設け、固定位置Ｐに到達した第２加工ヘッド１０ｂの受け凹部１５ｒに対して固定部材１５を挿入して固定してもよい。このとき、固定部材１５としての固定ピンは、先端側が先細な形状となっていることが好ましく、これにより多少の誤差があったとしても受け凹部１５ｒ内に固定部材１５がスライド挿入されることが可能となる。
【００５７】
ここで、図５を参照して本実施形態における加工ヘッド１０、リニアサポート部材（リニアシャフト）１１、クランプ部材１３、および固定部材１５の接続関係を詳述する。
同図（ａ）〜（ｅ）に示すとおり、リニアサポート部材１１は、第２加工ヘッド１０ｂのリニアサポート部材固定部１２に固定されるとともに、第１加工ヘッド１０ａに搭載されたクランプ部材１３によってクランプされることが可能となっている。
このうち、クランプ部材１３は、Ｘ方向に２つ並置されるように、第１クランプ部材１３Ｒと第２クランプ部材１３Ｌを含んで構成されている。
【００５８】
そして上記したとおり、第２加工ヘッド１０ｂが固定位置Ｐに到達すると、第２加工ヘッド１０ｂに設けられた受け凹部１５ｒが、フレーム１に設けられた固定部材１５と対向する。よって、その後で制御装置６０は、固定部材１５を駆動して受け凹部１５ｒ内に固定部材１５を挿入する制御を実行する。
これにより、第２加工ヘッド１０ｂが固定部材１５によって固定位置Ｐに固定されることとなる。そして、この固定位置Ｐは当然に既知の位置であるので、以上のステップを経ることで第２加工ヘッド１０ｂの絶対位置は決定されたことになる。
【００５９】
なお、図２や図５に示すとおり本実施形態では固定部材１５は１つ設けられているが、この態様に限られずＺ方向に関して複数配置されていてもよいし、Ｘ方向に関して複数配置されていてもよい、Ｘ方向及びＺ方向に関してそれぞれ複数配置されていてもよい。
また、本実施形態では、基準位置Ｑを左端（図２など参照）としつつ、固定位置Ｐはこの基準位置Ｑから６００ｍｍ右側に設置した（図２など参照）が、この態様に限られず任意の位置を基準位置Ｑや固定位置Ｐとして設定してもよい。
【００６０】
このように本実施形態では、固定部材１５による固定位置Ｐは予め位置が判明している絶対基準であるので、この固定位置Ｐで第２加工ヘッド１０ｂが固定されることで第２加工ヘッド１０ｂのＸ方向における位置が決定される。
さらに本実施形態では、固定部材１５による固定に先立って、クランプ部材１３によるクランプを解除することが好ましい。クランプ部材１３がクランプを事前に解除することで、第１加工ヘッド１０ａに対して第２加工ヘッド１０ｂをＸ方向に相対移動させることが可能となり、これにより固定部材１５が受け凹部１５ｒ内にスライド挿入された際に第２加工ヘッド１０ｂがＸ方向に微動することが可能となる。
【００６１】
なお、クランプ部材１３によるクランプの解除は、受け凹部１５ｒ内に固定部材１５が挿入される前に限られず、受け凹部１５ｒ内に固定部材１５が挿入されることと並行して行われてもよい。
また、ステップ５において第１加工ヘッド１０ａの位置を固定としなければ、ステップ５でのクランプ部材１３によるクランプの解除を行わなくてもよい。
【００６２】
次いでステップ６では、固定部材１５が受け凹部１５ｒ内に挿入されて所定の時間が経過したか否かが判定される。この所定の時間の具体例に特に制限はないが、例えば数秒〜数十秒の任意の時間であってもよい。
そしてステップ６で所定の時間が経過したときは、ステップ７でクランプ部材１３がリニアサポート部材１１をクランプする。これにより、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂの位置関係が固定される。
【００６３】
次いでステップ８では、制御装置６０は、両加工ヘッドの位置を計算してヘッド間隔を記憶する。本実施形態では、基準位置Ｑと固定位置Ｐとは６００ｍｍ離れて位置付けられているため、ヘッド間隔は６００ｍｍと記憶されることになる。
なお、ステップ５でクランプ動作が解除されない場合であって、且つ、固定部材１５が受け凹部１５ｒ内にスライド挿入された場合には、当該スライド移動分だけ第１加工ヘッド１０ａがＸ方向に移動したことが加味されてヘッド間隔が計算されることになる。より具体的には、本実施形態では、制御装置６０は、最大間隔６００ｍｍから第１加工ヘッド１０ａの位置を減算したものを両加工ヘッドの間隔として記憶する。
【００６４】
次いで、ステップ９では固定部材１５による第２加工ヘッド１０ｂの固定が解除される。以後は、基準位置Ｑ（原点）に基づいて第１加工ヘッド１０ａを移動させる制御が行われる。一方で第２加工ヘッド１０ｂの位置は、記憶されたヘッドの間隔を加味した情報に基づいて制御されることとなる。
このように本実施形態では、固定部材１５及び上記した位置検出装置（１４ａ、１４ｂ）によって、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂとの間隔が設定される。
【００６５】
＜加工ヘッド間の間隔調整フロー＞
次に、図６を用いて加工ヘッド間の間隔調整フローについて説明する。
上述したとおり、本実施形態の加工装置１００は様々な加工要求を満たすべく、ワークＷの仕様によっては加工ヘッド間の間隔を途中で変更しなければならないことも想定される。
以下では、いったん設定した加工ヘッド間の間隔を変更する例として、６００ｍｍから３００ｍｍへ上記間隔を変更する例について説明する。
【００６６】
すなわち、まずステップＡでは、第２加工ヘッド１０ｂを固定すべく、固定位置Ｐへ移動させる。具体的には、例えば上記したステップ４と同様な手順で行ってもよい。
次いでステップＢでは、第２加工ヘッド１０ｂの位置を固定部材１５で固定する。具体的には、例えば上記したステップ５と同様な手順で行ってもよい。
そして第２加工ヘッド１０ｂが固定位置Ｐで固定された後は、ステップＣでクランプ部材１３によるクランプを解除する。これにより、第１加工ヘッド１０ａの移動に対して第２加工ヘッド１０ｂは追従せずに固定位置Ｐで留まることが可能となる。
【００６７】
そしてステップＤでは、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂとの間隔調整を行い、新たな間隔３００ｍｍとなるように第１加工ヘッド１０ａを移動させる制御を行う。ここで、第１加工ヘッド１０ａの原点はすでに既知であるので、本実施形態ではこの原点を基準にして３００ｍｍだけ第１加工ヘッド１０ａを第２加工ヘッド１０ｂ側へ移動させればよい。
なお、本実施形態では加工ヘッド間の間隔を狭める例について説明したが、初期の間隔を最大値に設定しなければ、途中の間隔変更で拡大あるいは縮小のいずれも有り得ることは言うまでもない。
【００６８】
ステップＤで両加工ヘッドの間隔が更新された後は、ステップＥでリニアサポート部材１１にクランプ部材１３をクランプして両加工ヘッドの間隔を固定する。具体的には、例えば上記したステップ７と同様な手順で行ってもよい。
次いで、ステップＦで、両加工ヘッドの間隔を更新記憶するとともに、固定部材１５による固定を解除する。以後は、この更新された加工ヘッド間の間隔情報に基づいて、それぞれの加工ヘッドの位置が制御装置６０により制御されることとなる。
【００６９】
以上説明した第１実施形態によれば、リニアサポート部材１１を具備する第２加工ヘッド１０ｂは、第１水平駆動機構による第１加工ヘッド１０ａの移動に追従して第２方向へ移動することが可能となっている。したがって、水平方向の１つについて複数の加工ヘッドの移動を１つの駆動源で行うことで装置規模の増大を抑制しつつ、加工ヘッドに搭載したリニアサポート部材１１とクランプ部材１３によって加工ヘッド間の間隔を任意に設定して様々なワークＷの加工要求に対応することが可能となる。
【００７０】
なお、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂによる同時加工が必要なときは、第２加工ヘッド１０ｂは加工装置１００から外すことができる。この場合、リニアサポート部材１１が第２加工ヘッド１０ｂ側で固定されているので、リニアサポート部材１１も同時に外すことができ、同時加工でないにも関わらずリニアサポート部材１１が意味なく加工装置１００に残留してしまうことが抑制される。
【００７１】
≪第２実施形態≫
次に本発明に係る加工装置の第２実施形態について説明する。
なお、以下では第１実施形態との相違点を主として説明するとともに、第１実施形態で既述した加工装置１００と同じ構成及び機能を有する要素については第１実施形態と同一の符号を付して説明や図示を適宜省略する。
【００７２】
すなわち図７に示されるとおり、第２実施形態の加工装置２００は、リニアサポート部材１１の他端（リニアサポート部材固定部１２側とは反対側）に、リニアサポート部材１１が第１加工ヘッド１０ａから抜け出ることを防止する抜け止め部材１６を備える点で、少なくとも第１実施形態の加工装置１００と相違している。換言すれば、第１実施形態では、リニアサポート部材１１の他端は開放端であったが、本実施形態では非開放端となっている。
【００７３】
抜け止め部材１６の具体例としては、例えばリニアサポート部材１１の他端に固定可能なプレート部材やキャップ部材、あるいはピンなど突起部材が例示できる。また、抜け止め部材１６の材質に制限は特にないが、例えば金属材料、又はゴムやプラスチックなどの樹脂材料などが挙げられる。そしてリニアサポート部材１１と抜け止め部材１６との固定方法としては、着脱可能であれば特に制限はないが、例えばネジ構造による締結や嵌合による固定などを実施してもよい。
【００７４】
このように本実施形態においては、第１加工ヘッド１０ａがリニアサポート部材１１に挿入された後は、上記した抜け止め部材１６がリニアサポート部材１１の他端に装着される。したがって、仮に何らかの要因でクランプ部材１３が故障してしまった場合にも、意図せず第１加工ヘッド１０ａがリニアサポート部材１１から離脱してしまうことが抑制され、第２加工ヘッド１０ｂが完全に位置制御不能となってしまうことを回避することができる。
【００７５】
以上のとおり本発明を第１実施形態及び第２実施形態として説明してきたが、上記した各実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
第１実施形態及び第２実施形態に好適な変形例について、適宜図も参照して説明する。なお、以下の説明においても、既述した機能・構成については同じ参照番号を付して適宜その説明を省略する。
【００７６】
＜変形例１＞
＜原点出しフロー（その２）＞
まず変形例１として、上述した原点出しフローと異なる原点出しフローについて説明する。上記図４を用いて説明した実施形態では、第２加工ヘッド１０ｂを固定位置Ｐに留めるよりも第１加工ヘッド１０ａを基準位置Ｑへ移動することを優先した。しかしながら本発明はこの態様に限られず、図８に示すとおり第２加工ヘッド１０ｂをまず固定させる態様であってもよい。
なお、加工ヘッド間の間隔調整については上記実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００７７】
すなわち図８に示されるとおり、まずステップ１０として、クランプ部材１３はリニアシャフト１１をクランプしているかが確認される。
そしてクランプ部材１３がリニアシャフト１１をクランプしていない場合には、ステップ１１で制御装置６０はクランプ部材１３によるリニアシャフト１１のクランプ動作を実行する。なお、このステップ１０及びステップ１１は、上記と同様に、適宜省略が可能である。
【００７８】
そしてクランプ部材１３によるクランプが確認された後は、ステップ１２で第２加工ヘッド１０ｂを固定位置Ｐまで移動させる。この場合、Ｘ駆動機構３０を制御して第１加工ヘッド１０ａを移動させることで、当該第１加工ヘッド１０ａの移動に追従して第２加工ヘッド１０ｂＸ方向に移動する。なお、上記した衝突防止部材が第１加工ヘッド１０ａ又は第２加工ヘッド１０ｂに設けられている場合には、ステップ１０及びステップ１１に代えてクランプ部材１３によるクランプを解除した後に第１加工ヘッド１０ａによって第２加工ヘッド１０ｂを押して移動させてもよい。
【００７９】
そして本実施形態では、ステップ１２の段階では両加工ヘッドの間隔は未知であるので、上記した固定位置Ｐに第２位置検出装置１４ｂが必須となる。よって、ステップ１２において、制御装置６０は、第２位置検出装置１４ｂの検出結果に基づいて、第２加工ヘッド１０ｂが固定位置Ｐに到達したか否かを検出する。
ステップ１２で第２加工ヘッド１０ｂが固定位置Ｐに到達した後は、ステップ１３で第２加工ヘッド１０ｂを固定部材１５で固定位置Ｐに固定する。このとき、上記した実施形態と同様に、固定部材１５が受け凹部１５ｒ内に挿入される前にクランプ部材１３によるクランプを事前に解除してもよい。これにより、固定位置Ｐは当然に既知の位置であるので、第２加工ヘッド１０ｂの絶対位置は決定されたことになる。
なお本実施形態においても、固定位置Ｐ及び基準位置Ｑは、上記と同様に任意の位置に設置してもよい。
【００８０】
ステップ１３で第２加工ヘッド１０ｂの絶対位置が決定された後は、ステップ１４でクランプ部材１３によるクランプを解除する動作が実行される。これにより、第２加工ヘッド１０ｂの位置は不変（既知）としたままで、第１加工ヘッド１０ａを任意の位置へ移動させることが可能となる。
次いでステップ１５では、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂとの間隔調整を行う。より具体的には、第１加工ヘッド１０ａを基準位置Ｑへ移動させるように制御装置６０はＸ駆動機構３０を制御する。このとき、上記した実施形態と同様に、第１位置検出装置１４ａの検出結果に基づいて制御装置６０は第１加工ヘッド１０ａが基準位置Ｑへ到達したか否かが判断される。
【００８１】
ステップ１５で第１加工ヘッド１０ａが基準位置Ｑへ到達した後は、ステップ１６で第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂの位置関係を固定する。より具体的には、制御装置６０は、リニアシャフト１１をクランプ部材１３でクランプして両加工ヘッドの間隔を固定する制御を行う。
次いでステップ１７では、第１加工ヘッド１０ａの位置を原点として記憶するとともに、両加工ヘッドの間隔を記憶する。本実施形態においても、原点として基準位置Ｑと、両加工ヘッドの間隔として６００ｍｍが記憶される。
次いでステップ１８では固定部材１５による第２加工ヘッド１０ｂの固定が解除される。以後は、この基準位置Ｑに対して第１加工ヘッド１０ａを移動させる制御が行われる。一方で第２加工ヘッド１０ｂの位置は、この基準位置Ｑからの移動に対して間隔６００ｍｍを加味した情報に基づいて制御されることとなる。
【００８２】
＜変形例２＞
＜原点出しフロー（その３）＞
上記図４や図８では、基本的にクランプ部材１３によるクランプを維持したままで第２加工ヘッド１０ｂをＸ方向に移動させていた。しかしながら本発明はこの態様に限られず、図９に示すとおり第２加工ヘッド１０ｂを作業者が手動でＸ方向に動かす態様であってもよい。
【００８３】
すなわち図９に示すとおり、まずステップ２１として、クランプ部材１３によるクランプが解除されているが確認される。そしてクランプ部材１３がリニアシャフト１１をクランプしている場合には、ステップ２２で制御装置６０はクランプ部材１３によるクランプを解除する。
そしてクランプ部材１３によるクランプが解除されていることが確認された後は、ステップ２３で第２加工ヘッド１０ｂを固定位置Ｐまで移動させる。この場合、例えば作業者が手動によって第２加工ヘッド１０ｂを固定位置Ｐまでスライドさせてもよい。
【００８４】
ステップ３で第２加工ヘッド１０ｂが固定位置Ｐに到達した後は、ステップ４で第２加工ヘッド１０ｂを固定部材１５で固定位置Ｐに固定する。この場合、例えば図４のステップ５と同様に行うことができる。
ステップ４で第２加工ヘッド１０ｂの絶対位置が決定された後は、ステップ５で第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂとの間隔調整を行う。この場合、例えば図８のステップ１５と同様に行うことができる。
【００８５】
ステップ５で第１加工ヘッド１０ａが基準位置Ｑへ到達した後は、ステップ６で第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂの位置関係を固定する。より具体的には、制御装置６０は、リニアシャフト１１をクランプ部材１３でクランプして両加工ヘッドの間隔を固定する制御を行う。
次いでステップ７では、第１加工ヘッド１０ａの位置を原点として記憶するとともに、両加工ヘッドの間隔を記憶する。
【００８６】
そして最後にステップ８で固定部材１５による第２加工ヘッド１０ｂの固定が解除される。以後は、この基準位置Ｑに対して第１加工ヘッド１０ａを移動させる制御が行われる。一方で第２加工ヘッド１０ｂの位置は、この基準位置Ｑと固定位置Ｐとの間隔を加味した情報に基づいて制御されることとなる。
なお、上記で説明した各原点出しのフロー（その１）及び（その２）は、抜け止め部材１６の有無には左右されない。また、原点出しフロー（その１）〜（その３）では、両加工ヘッドの間隔を６００ｍｍに設定する例を説明したが、他の任意の間隔であってもよいことは言うまでもない。
【００８７】
＜変形例３＞
図１０および図１１は、変形例３に係る加工装置３００である。このうち図１０は加工装置３００を後方から見た斜視図であり、図１１は加工装置３００の正面図および側面図である。
本変形例３の加工装置３００は、載置テーブル２０に連結部２５が設けられるとともに、ＡＴＣ（工具自動交換装置）テーブル７０を具備している点に主とした特徴がある。
図１０および図１１に示されるとおり、ＡＴＣテーブル７０は、工具保持部７１、連結部７２およびスライダ７３を含んで構成されている。
なお、変形例３の加工装置３００は、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂを搭載しているが、この態様に限られず加工ヘッド１０は１つ（例えば第１加工ヘッド１０ａのみ）を搭載する形態であってもよい。かような場合には加工ヘッド１０と載置テーブル２０が少なくとも１つずつあればよく、上記したリニアシャフト１１やクランプ部材１３などは必須ではなく適宜これらを省略してもよい。
【００８８】
図１０にも好適に示されるとおり、工具保持部７１は、ＡＴＣテーブル７０の上面に設けられ、複数種類の工具が並置される部位である。本実施形態では、例えばそれぞれの加工ヘッドに対して５本、すなわち合計１０本の工具が並置されている。そして工具交換の際には、加工ヘッド１０が垂直駆動機構４０を介して下降することで、工具保持部７１に保持された新たな工具を装着することが可能となっている。
なお、工具保持部７１には、公知のシリンダ（不図示）などの昇降機構が搭載されていてもよい。かような場合には、工具保持部７１も適宜上昇することで加工ヘッドへの工具の受け渡しがより迅速に実行できるようになる。
【００８９】
連結部７２は、載置テーブル２０の連結部２５と連結するための部位である。この連結部２５および連結部７２の具体例としては公知の種々の着脱機構が適用可能であり、例えばマグネットを利用した着脱機構でもよいし、フックを用いた機械的な着脱機構でもよい。
スライダ７３は、上述した載置テーブル２０のＹリニアガイドのレール上を移動可能に配置されている。換言すれば、ＡＴＣテーブル７０は、載置テーブル２０と共通のＹリニアガイド５３上を移動するように構成されている。
【００９０】
次に図１１を参照しつつ、工具交換時の動作について説明する。すなわち工具交換時には、まずＹ駆動機構５０によって載置テーブル２０がＹリニアガイド上を移動し、次いで載置テーブル２０の連結部２５がＡＴＣテーブル７０の連結部７２と接触して両者が連結される。その後、載置テーブル２０がＡＴＣテーブル７０を引っ張るようにＹリニアガイド５３上を移動することで、ＡＴＣテーブル７０が加工ヘッド１０の直下へ移動される。その後は、加工ヘッドが垂直駆動機構４０を介して下降することで加工ヘッド１０の工具交換が実行されることとなる。
なおＡＴＣテーブル７０には、加工ヘッド１０に取り付け可能なクリーニング用ブラシを収納していてもよい。これにより、加工終了時にクリーニング用ブラシを加工ヘッド１０に取り付けることで、加工終了後の載置テーブル２０上の粉塵を効率良くクリーニングすることが可能となる。
【００９１】
＜変形例４＞  
次に図１２は、変形例４に係る加工装置４００の部分斜視図である。
本変形例４の加工装置４００は、さらに工具長測定装置８０を具備している点に主とした特徴がある。なお、加工装置４００では、上記した衝突防止部材１７は設けられていない。
【００９２】
この工具長測定装置８０は、例えばワーク載置面２２上のいずれかの領域に配置される測定基準面８１を含んで構成されている。そして加工ヘッド１０に取り付けられた工具の長さ（工具長と称する）を測定する際には、制御装置６０は、載置テーブル２０及び加工ヘッド１０の移動をそれぞれ制御することで加工ヘッド１０に設置された工具の直下に測定基準面８１が位置付けられるようにする。
【００９３】
次いで、制御装置６０は、Ｚ駆動機構４０を制御し、工具長を測定する加工ヘッド１０を下降させる。加工ヘッド１０が下降すると、加工ヘッド１０の先端に取り付けられた工具が測定基準面８１に接触する。そして制御装置６０は、測定すべき工具が測定基準面８１に接触したら加工ヘッド１０の下降を停止し、測定が完了したら加工ヘッド１０と載置テーブル２０を所望の待機位置などへ移動させる。
【００９４】
なお、変形例４において測定基準面８１はワーク載置面２２上に配置されていたが、この態様に限られない。例えば測定基準面８１を、加工ヘッド１０が到達可能な限りでワーク載置面２２以外の載置テーブル２０上や載置テーブル２０以外の場所に設置してもよい。
【００９５】
＜その他の変形例＞  
次に図１３は、上記各実施形態や変形例におけるリニアサポート部材１１の変形例である。
すなわち上記において、リニアサポート部材１１は、その断面が円である棒状のリニアシャフトとして例示されていた。しかしながら本発明はこの態様に限られず、例えば図１３（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示すとおりその断面が三角形や四角形など矩形である角柱状の部材であってもよい。または、図１３（ｃ）に示すように回転防止のための突起が形成された棒状の部材であってもよいし、図１３（ｄ）に示すようにスプラインシャフトであってもよい。
さらにリニアサポート部材１１は、上記した各断面形状の棒状シャフトに限らず、Ｘリニアガイド３３のごとき構造であってもよい。かような場合には、例えば第２加工ヘッド１０ｂが所望の長さのＸリニアガイドの一端を固定して支持するとともに、第１加工ヘッド１０ａがこのＸリニアガイド上を移動可能なスライダを備えるという形態が適用できる。
なお、これらの場合において、上記した各リニアサポート部材の外形に対応するように、クランプ部材１３のクランプ面（リニアシャフトと接触する面）も、リニアシャフト１１の外形に倣う形状となっていることが好ましい。
【００９６】
また、上記各実施形態および変形例で説明したＸ駆動機構３０、Ｚ駆動機構４０およびＹ駆動機構５０の少なくとも１つは、その移動方向の軸周り（θ）に移動対象を回転させる機能を備えていてもよい。
より具体的に、例えばＸ駆動機構及びＺ駆動機構４０であれば、加工ヘッド１０をＸ軸周り（Ｘθ）またはＺ軸周り（Ｚθ）に回転させてもよい。また、Ｙ駆動機構５０であれば、載置テーブル２０をＹ軸周り（Ｙθ）に回転させてもよい。
【００９７】
また、第１加工ヘッド１０ａおよび第２加工ヘッド１０ｂの少なくとも一方には、加工で生じた屑を吹き飛ばすための流体を載置テーブル２０やワークＷへ向けて噴射する噴射装置や、上記した加工屑を吸引するための吸引装置が備わっていてもよい。なお流体としては気体や液体など種々適用可能であるが、例えばワークＷが木材の場合には圧縮エアーなどの気体が好適である。圧縮エアーを流体として適用する場合には、さらにクランプ部材１３に供給する圧縮エアーの流路を少なくとも一部兼用してもよい。また、例えばワークＷとして金属を切削する場合などは、冷却と加工屑の飛散抑制などの観点から流体として油や水などを適用してもよい。
【００９８】
以上、本発明の実施形態および変形例を種々説明してきたが、これらの実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて本発明の加工装置を実現してもよい。
また、上記では切削加工装置を例にして説明したが、３Ｄプリンターなどの造形装置を含む様々な加工装置に対しても本発明は適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上説明したように、本発明の加工装置は、高効率で低コストのワーク加工を実現するのに適しており、切削加工や研削加工などの削り加工に限られず３次元の造形加工も含む様々な加工分野に適用が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１  フレーム
１０、１０ａ、１０ｂ  加工ヘッド
１０ａ  第１加工ヘッド
１０ｂ  第２加工ヘッド
１１  リニアサポート部材（リニアシャフト）
１２  リニアサポート部材固定部（リニアシャフト固定部）
１３  クランプ部材
１３Ｒ  第１クランプ部材
１３Ｌ  第２クランプ部材
１４  位置検出装置
１４ａ  第１位置検出装置
１４ｂ  第２位置検出装置
１５  固定部材
１５ｒ  受け凹部
１６  抜け止め部材
１７  衝突防止部材
２０  載置テーブル
２１  ワーク吸着孔
２２  ワーク載置面
２３  テーブル支持台
２４  バキューム管
２５  連結部
３０  第１水平駆動機構（Ｘ駆動機構）
３１  Ｘ駆動シャフト
３２  Ｘ駆動モータ
３３  Ｘリニアガイド
４０  垂直駆動機構
４０ａ  第１垂直駆動機構
４０ｂ  第２垂直駆動機構
５０  Ｙ駆動機構
５１  Ｙ駆動シャフト
５２  Ｙ駆動モータ
５３  Ｙリニアガイド
６０  制御装置
７０  工具テーブル
７１  工具保持部
７２  連結部
７３  スライダ
８０  工具長測定装置
８１  測定基準面
１００、２００、３００、４００  加工機構
Ｗ    ワーク
【図１】
2018089742.tif 000003
【図２】
2018089742.tif 000004
【図３】
2018089742.tif 000005
【図４】
2018089742.tif 000006
【図５】
2018089742.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018089742.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018089742.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2018089742.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月19日(2017.4.19)
【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】
第１方向に移動可能な載置テーブルと、
前記第１方向と交差する第２方向に延在するリニアサポート部材の一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第１ワークに対して加工を行う第１加工ヘッドと、
前記リニアサポート部材が固定されるリニアサポート部材固定部を備え、前記第１加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第２ワークに対して加工を行う第２加工ヘッドと、
前記第１加工ヘッドを前記第２方向に移動させる駆動モータを含む第１水平駆動機構と、を具備し、
前記第２加工ヘッドは、前記第２方向に関して前記第１水平駆動機構の前記駆動モータと前記第１加工ヘッドの間に介在し、
前記クランプ部材で前記リニアサポート部材をクランプした前記第１加工ヘッドが前記第１水平駆動機構によって移動することで、前記第２加工ヘッドが前記第１加工ヘッドの移動に追従して前記第２方向へ移動され、
前記第１加工ヘッドは、前記第２加工ヘッドが取り外された状態において、前記第２方向に関して前記第２加工ヘッドが配置されていた領域の直下を含む位置まで移動可能であることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記第１加工ヘッドを前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向へ移動させる第１垂直駆動機構と、
前記第１垂直駆動機構とは独立して、前記第２加工ヘッドを前記第３方向へ移動させる第２垂直駆動機構と、
をさらに具備する請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記第１水平駆動機構は、前記リニアサポート部材を挟むように、当該リニアサポート部材と並行して前記第２方向に延在する一対のリニアガイドを含む請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記第１水平駆動機構は、前記第２方向に延在して前記駆動モータによって回転される駆動シャフトと、を含み、
前記一対のリニアガイドのうちの一方が、前記駆動シャフトと前記リニアガイドとの間に配置されている請求項３に記載の加工装置。
【請求項５】
前記第１加工ヘッドの前記第２方向における位置を検出する位置検出装置と、
前記第２加工ヘッドの前記第２方向における位置を固定する固定部材と、をさらに備え、
前記固定部材及び前記位置検出装置によって、前記第１加工ヘッドと前記第２加工ヘッドとの間隔が設定される請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項６】
前記第１方向に敷設されて前記載置テーブルの移動をガイドするＹリニアガイドと、
前記第１加工ヘッド及び前記第２加工ヘッドに搭載可能な加工工具を搭載するＡＴＣテーブルと、を具備し、
前記ＡＴＣテーブルは、前記載置テーブルと共通の前記Ｙリニアガイド上を移動して前記第１加工ヘッド又は第２加工ヘッドの直下まで移動可能である請求項１〜５のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項７】
前記第１加工ヘッド側における前記リニアサポート部材の他端には、前記リニアサポート部材が前記第１加工ヘッドから抜け出ることを防止する抜け止め部材が設置されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の加工装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明の加工装置は、（１）第１方向に移動可能な載置テーブルと、前記第１方向と交差する第２方向に延在するリニアサポート部材の一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第１ワークに対して加工を行う第１加工ヘッドと、前記リニアサポート部材が固定されるリニアサポート部材固定部を備え、前記第１加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第２ワークに対して加工を行う第２加工ヘッドと、前記第１加工ヘッドを前記第２方向に移動させる駆動モータを含む第１水平駆動機構と、を具備し、前記第２加工ヘッドは、前記第２方向に関して前記第１水平駆動機構の前記駆動モータと前記第１加工ヘッドの間に介在し、前記クランプ部材で前記リニアサポート部材をクランプした前記第１加工ヘッドが前記第１水平駆動機構によって移動することで、前記第２加工ヘッドが前記第１加工ヘッドの移動に追従して前記第２方向へ移動され、前記第１加工ヘッドは、前記第２加工ヘッドが取り外された状態においても、前記第２方向に関して前記第２加工ヘッドの直下を含む位置まで移動可能であることを特徴とする。
【手続補正３】
【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】
また、上記（３）に記載の加工装置においては、（４）前記第１水平駆動機構は、前記第２方向に延在して前記駆動モータによって回転される駆動シャフトと、を含み、前記一対のリニアガイドのうちの一方が、前記駆動シャフトと前記リニアガイドとの間に配置されていることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の加工装置においては、（６）前記第１方向に敷設されて前記載置テーブルの移動をガイドするＹリニアガイドと、前記第１加工ヘッド及び前記第２加工ヘッドに搭載可能な加工工具を搭載するＡＴＣテーブルと、を具備し、前記ＡＴＣテーブルは、前記載置テーブルと共通の前記Ｙリニアガイド上を移動して前記第１加工ヘッド又は第２加工ヘッドの直下まで移動可能であることが好ましい。
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月20日(2017.9.20)
【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】
第１方向に移動可能な載置テーブルと、
前記第１方向と交差する第２方向に延在するリニアサポート部材の一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第１ワークに対して加工を行う第１加工ヘッドと、
前記リニアサポート部材が固定されるリニアサポート部材固定部を備え、前記第１加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第２ワークに対して加工を行う第２加工ヘッドと、
前記第１加工ヘッドを前記第２方向に移動させる駆動モータを含む第１水平駆動機構と、を具備し、
前記クランプ部材で前記リニアサポート部材をクランプした前記第１加工ヘッドが前記第１水平駆動機構によって移動することで、前記第２加工ヘッドが前記第１加工ヘッドの移動に追従して前記第２方向へ移動され、
前記第２加工ヘッドは、前記第１加工ヘッドとの同時加工が不要なときは取り外しが可能であり、且つ、
前記第２加工ヘッドが取り外されるときは、前記リニアサポート部材も当該第２加工ヘッドと共に取り外されることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記第１加工ヘッドを前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向へ移動させる第１垂直駆動機構と、
前記第１垂直駆動機構とは独立して、前記第２加工ヘッドを前記第３方向へ移動させる第２垂直駆動機構と、
をさらに具備する請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記第１水平駆動機構は、前記リニアサポート部材を挟むように、当該リニアサポート部材と並行して前記第２方向に延在する一対のリニアガイドを含む請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記第１水平駆動機構は、前記第２方向に延在して前記駆動モータによって回転される駆動シャフトと、を含み、
前記一対のリニアガイドのうちの一方が、前記駆動シャフトと前記リニアガイドとの間に配置されている請求項３に記載の加工装置。
【請求項５】
前記第１加工ヘッドの前記第２方向における位置を検出する位置検出装置と、
前記第２加工ヘッドの前記第２方向における位置を固定する固定部材と、をさらに備え、
前記固定部材及び前記位置検出装置によって、前記第１加工ヘッドと前記第２加工ヘッドとの間隔が設定される請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項６】
前記第１方向に敷設されて前記載置テーブルの移動をガイドするＹリニアガイドと、
前記第１加工ヘッド及び前記第２加工ヘッドに搭載可能な加工工具を搭載するＡＴＣテーブルと、を具備し、
前記ＡＴＣテーブルは、前記載置テーブルと共通の前記Ｙリニアガイド上を移動する請求項１〜５のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項７】
前記第１加工ヘッド側における前記リニアサポート部材の他端には、前記リニアサポート部材が前記第１加工ヘッドから抜け出ることを防止する抜け止め部材が設置されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の加工装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明の加工装置は、（１）第１方向に移動可能な載置テーブルと、前記第１方向と交差する第２方向に延在するリニアサポート部材の一部をクランプするクランプ部材を備え、前記載置テーブルに載置された第１ワークに対して加工を行う第１加工ヘッドと、前記リニアサポート部材が固定されるリニアサポート部材固定部を備え、前記第１加工ヘッドに並置されて前記載置テーブルに載置された第２ワークに対して加工を行う第２加工ヘッドと、前記第１加工ヘッドを前記第２方向に移動させる駆動モータを含む第１水平駆動機構と、を具備し、前記クランプ部材で前記リニアサポート部材をクランプした前記第１加工ヘッドが前記第１水平駆動機構によって移動することで、前記第２加工ヘッドが前記第１加工ヘッドの移動に追従して前記第２方向へ移動され、前記第２加工ヘッドは、前記第１加工ヘッドとの同時加工が不要なときは取り外しが可能であり、且つ、前記第２加工ヘッドが取り外されるときは、前記リニアサポート部材も当該第２加工ヘッドと共に取り外されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の加工装置においては、（６）前記第１方向に敷設されて前記載置テーブルの移動をガイドするＹリニアガイドと、前記第１加工ヘッド及び前記第２加工ヘッドに搭載可能な加工工具を搭載するＡＴＣテーブルと、を具備し、前記ＡＴＣテーブルは、前記載置テーブルと共通の前記Ｙリニアガイド上を移動することが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
なお、第１加工ヘッド１０ａと第２加工ヘッド１０ｂによる同時加工が不要なときは、第２加工ヘッド１０ｂは加工装置１００から外すことができる。この場合、リニアサポート部材１１が第２加工ヘッド１０ｂ側で固定されているので、リニアサポート部材１１も同時に外すことができ、同時加工でないにも関わらずリニアサポート部材１１が意味なく加工装置１００に残留してしまうことが抑制される。