(57)【要約】【課題】工作機械の構成を複雑化させることなく、ワークを容易に移送する。【解決手段】２つのコラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂにワーク２を把持するための把持爪（移送用ホルダー）３５，３５をそれぞれ装着した後に、コラム７ａ，７ｂをワーク２の移送方向両側に移動させて２つの把持爪３５，３５でワーク２を移送方向両側から挟むように把持し、２つのコラム７ａ，７ｂをワーク２とともにその移送方向へと移動させ、把持爪３５，３５によるワーク２の把持を解除した後に、２つのコラム７ａ，７ｂのうち、ワーク２の移送方向に位置するコラム７ｂを移送方向に移動させながら把持爪３５を傾動させてワーク２をその移送方向に押し込むようにした。【選択図】図１
2008132584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上に、ワークを載置するためのテーブルと、ワークの移送方向に並設され少なくともワークの移送方向に個別に移動可能な２つのコラムを有し、前記２つのコラムにはそれぞれ工具を着脱可能に装着する主軸を回転自在に支持した主軸ヘッドを搭載し、２つのコラムの主軸に装着した工具によってワークを順次または同時に加工する工作機械において前記ワークを移送する移送方法であって、
前記２つのコラムのうち少なくとも一方のコラムの主軸に対しワークを移送するための移送用ホルダーを装着し、前記移送用ホルダーを前記ワークに係合した状態で、少なくとも前記コラムの移動によりワークを移送方向に移送する
ことを特徴とするワークの移送方法。
【請求項２】
前記２つのコラムの主軸に対しそれぞれ前記移送用ホルダーを装着し、
前記移送用ホルダーは、前記ワークを把持するための把持爪を有し、前記２つのコラムの移動により、前記移送用ホルダーを、前記ワークを挟持する方向に移動させて、２つの前記移送用ホルダーの前記把持爪で前記ワークを移送方向両側から挟むように把持し、
前記ワークを把持した状態で前記２つのコラムを移送方向下流側へ同時に移動させることにより、前記ワークを移送する
ことを特徴とする請求項１に記載のワークの移送方法。
【請求項３】
前記主軸ヘッドは、前記コラムに対して上下方向に移動可能に設けられており、
前記移送用ホルダーを装着した２つの主軸ヘッドの上下方向の移動により、前記ワークを上下方向に移動させて、上下移動も含めたワーク搬送を行う
ことを特徴とする請求項２に記載のワークの移送方法。
【請求項４】
前記２つのコラムのうちいずれか一方のコラムの前記主軸に前記移送用ホルダーを装着し、
前記移送用ホルダーが装着されたコラムの移動により、前記移送用ホルダーに前記ワークをその移送方向に押し込む方向へ移動させる動作をさせ、あるいは前記主軸の回動により、前記移送用ホルダーを傾動させて、前記ワークをその移送方向に押し込んで移動させる
ことを特徴とする請求項１に記載のワークの移送方法。
【請求項５】
前記移送用ホルダーは、前記ワークを把持して回転させるための姿勢変換機構を有し、    
前記主軸に装着した前記移送用ホルダーにより前記ワークを移送方向両側より把持して、前記主軸と直交する軸を中心に回転させて前記ワークを姿勢変換させる
ことを特徴とする請求項１に記載のワークの移送方法。
【請求項６】
前記姿勢変換機構は、前記移送用ホルダーを装着した前記主軸の回転により、姿勢変換動作させる
ことを特徴とする請求項５に記載のワークの移送方法。
【請求項７】
ベッド上に、ワークを載置するためのテーブルと、ワークの移送方向に並設され少なくともワークの移送方向に個別に移動可能な２つのコラムを有し、前記２つのコラムにはそれぞれ工具を着脱可能に装着する主軸を回転自在に支持した主軸ヘッドを搭載し、２つのコラムの主軸に装着した工具によってワークを順次または同時に加工する工作機械において、
前記２つのコラムのうち少なくとも一方のコラムの主軸に対しワークを移送するための移送用ホルダーを装着し、前記移送用ホルダーを前記ワークに係合した状態で、少なくとも前記コラムの移動によりワークを移送方向に移送可能に構成した
ことを特徴とする工作機械。
【請求項８】
前記移送用ホルダーは、前記ワークを把持するための把持爪を有し、
前記２つのコラムの前記主軸に対しそれぞれ前記移送用ホルダーを装着し、前記２つの移送用ホルダーの前記把持爪により前記ワークを移送方向両側から挟むように把持して、前記ワークを移送可能に構成した
ことを特徴とする請求項７に記載の工作機械。
【請求項９】
前記主軸ヘッドは、前記コラムに対して上下方向に移動可能に設けられ、
前記移送用ホルダーを装着した２つの主軸ヘッドの上下方向の移動により、前記ワークを上下方向に移動させて、上下移動も含めたワーク搬送を可能に構成した
ことを特徴とする請求項８に記載の工作機械。
【請求項１０】
前記移送用ホルダーは、前記ワークを把持して回転させるための姿勢変換機構を有し、    
前記主軸に装着した前記移送用ホルダーにより前記ワークを移送方向両側より把持して、前記主軸と直交する軸を中心に回転させて前記ワークを姿勢変換可能に構成した
ことを特徴とする請求項７に記載の工作機械。
【請求項１１】
前記姿勢変換機構は、前記移送用ホルダーを装着した前記主軸の回転により、姿勢変換動作させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の工作機械。
【請求項１２】
複数の工具を収納するとともに任意の工具を選択して前記コラムの主軸に対して前記工具を交換可能にした工具マガジンをさらに備え、
前記移送用ホルダーは、前記工具マガジンに収容可能に構成されている
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１３】
複数の工具を収納するとともに任意の工具を選択して前記コラムの主軸に対して前記工具を交換可能にした工具マガジンをさらに備え、
前記移送用ホルダーは、前記工具マガジンとは別に設置された移送用ホルダー専用収容部に収容可能に構成されている
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１４】
前記テーブルの側方には、前記移送用ホルダーによって把持された前記ワークを載置および搬送するためのワーク搬送手段が設けられている
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１５】
前記テーブルは、水平方向に回転可能なターンテーブルまたは垂直方向に傾斜可能なチルトテーブルにて構成された
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１６】
請求項７乃至請求項１５のいずれか１項に記載の工作機械を複数並設して構成した
ことを特徴とする加工ライン。
【請求項１７】
ベッド上にコラムが１つの１ヘッド型工作機械をライン上に含む
ことを特徴とする請求項１６に記載の加工ライン。
【請求項１８】
請求項７乃至請求項１５のいずれか１項に記載の工作機械のマシン幅と、前記１ヘッド型工作機械のマシン幅とを等しくした
ことを特徴とする請求項１７に記載の加工ライン。
【請求項１９】
前記複数並設された工作機械間に、傾動自在のアームの先端の保持部で前記ワークを保持して移送させるアーム型ワーク移送装置を設け、前記ワークの工作機械間搬送を行うようにした
ことを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか１項に記載の加工ライン。
【請求項２０】
前記複数並設された工作機械の各テーブルの上方において、前記複数の工作機械を跨ぐように設けられたガントリー型のフレームに沿って移動する把持部でワークを把持して移送させるガントリー型ワーク移送装置を設け、前記ワークの工作機械間搬送を行うようにした
ことを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか１項に記載の加工ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッド上に、ワークを載置するためのテーブルと、工具を着脱可能に装着する主軸を移動可能に備え前記ワークの移送方向に沿って移動可能に設けられた２つのコラムとが設けられた工作機械でワークを移送するワークの移送方法および工作機械並びにこれを用いた加工ラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の複雑な加工を要するワークに対して、複数の工作機械を併設してラインを構成することがある。この場合、隣り合う工作機械間でワークを搬送する必要があるが、従来は、隣り合う工作機械間にワークの搬送装置を設け次工程の工作機械に搬送するようになっていた。しかし、搬送装置を別途設けることは、工作機械の部品点数や設置スペースの増加を招き、コストアップの要因となっていた。そこで、例えば、特許文献１に示すような
工作機械が考案されていた。
【０００３】
特許文献１に開示された技術では、主軸頭に把持装置を装着して、ワークの搬送を搬送方向の主軸頭の移動機構を利用して行うことで、特別な搬送装置を設ける必要がないため、簡易な構成を実現している。
【特許文献１】特開平５−３０１１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、主軸頭に把持装置を装着しているため、把持装置を昇降させたり、ワークを把持したりするための駆動機構が別途必要となり、さらに改善の余地が残されていた。
【０００５】
そこで、本発明は前記の問題を解決するために案出されたものであって、工作機械の構成を複雑化させることなく、ワークを容易に移送することができるワークの移送方法および工作機械並びに加工ラインを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、ベッド上に、ワークを載置するためのテーブルと、ワークの移送方向に並設され少なくともワークの移送方向に個別に移動可能な２つのコラムを有し、前記２つのコラムにはそれぞれ工具を着脱可能に装着する主軸を回転自在に支持した主軸ヘッドを搭載し、２つのコラムの主軸に装着した工具によってワークを順次または同時に加工する工作機械において前記ワークを移送する移送方法であって、前記２つのコラムのうち少なくとも一方のコラムの主軸に対しワークを移送するための移送用ホルダーを装着し、前記移送用ホルダーを前記ワークに係合した状態で、少なくとも前記コラムの移動によりワークを移送方向に移送することを特徴とするワークの移送方法である。
【０００７】
前記方法によれば、２つのコラムの主軸にそれぞれ装着された移送用ホルダーで係合した状態で、コラムの移動によってワークを移送するので、別途に移送装置を設ける必要はないので、工作機械の構成の複雑化を防止でき、コストアップや設置スペースの増加を抑えることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記２つのコラムの主軸に対しそれぞれ前記移送用ホルダーを装着し、前記移送用ホルダーは、前記ワークを把持するための把持爪を有し、前記２つのコラムの移動により、前記移送用ホルダーを、前記ワークを挟持する方向に移動させて、２つの前記移送用ホルダーの前記把持爪で前記ワークを移送方向両側から挟むように把持し、前記ワークを把持した状態で前記２つのコラムを移送方向下流側へ同時に移動させることにより、前記ワークを移送することを特徴とする請求項１に記載のワークの移送方法である。
【０００９】
前記方法によれば、２つのコラムの主軸にそれぞれ装着された移送用ホルダーが把持爪を有して構成されており、この把持爪でワークを両側から挟みこむように把持しているので、構成を単純化できるとともに、ワークが大きく重量が重い場合であっても安定した状態で容易に移送することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記主軸ヘッドは、前記コラムに対して上下方向に移動可能に設けられており、前記移送用ホルダーを装着した２つの主軸ヘッドの上下方向の移動により、前記ワークを上下方向に移動させて、上下移動も含めたワーク搬送を行うことを特徴とする請求項２に記載のワークの移送方法である。
【００１１】
前記方法によれば、主軸ヘッドの上下方向の移動を利用して、ワークを上下方向に移動させているので、専用の移動機構を別途設けることなく、ワークの移送方向を多様にすることができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、前記２つのコラムのうちいずれか一方のコラムの前記主軸に前記移送用ホルダーを装着し、前記移送用ホルダーが装着されたコラムの移動により、前記移送用ホルダーに前記ワークをその移送方向に押し込む方向へ移動させる動作をさせ、あるいは前記主軸の回動により、前記移送用ホルダーを傾動させて、前記ワークをその移送方向に押し込んで移動させることを特徴とする請求項１に記載のワークの移送方法である。
【００１３】
ここで、ワークをその移送方向に押し込む動作とは、移送方向上流側から移送されたワークを上流側から２つの把持爪で挟持可能な位置まで引き寄せる動作と、２つの把持爪でワークを挟持して移送方向下流側に移送した後にそのワークを下流側に押し出す動作をいう。
【００１４】
前記方法によれば、隣り合う工作機械との距離が長い場合でも、ワークを隣り合う工作機械との間で受け取り、受け渡しが可能となる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、前記移送用ホルダーは、前記ワークを把持して回転させるための姿勢変換機構を有し、前記主軸に装着した前記移送用ホルダーにより前記ワークを移送方向両側より把持して、前記主軸と直交する軸を中心に回転させて前記ワークを姿勢変換させることを特徴とする請求項１に記載のワークの移送方法である。
【００１６】
前記方法によれば、ワークの向きや角度を調整できるので、ワーク加工の効率化を図ることができる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、前記姿勢変換機構は、前記移送用ホルダーを装着した前記主軸の回転により、姿勢変換動作させることを特徴とする請求項５に記載のワークの移送方法である。
【００１８】
前記方法によれば、姿勢変換機構を駆動させる駆動源を別途設ける必要がないので、工作機械が複雑化するのを防止できる。
【００１９】
請求項７に係る発明は、ベッド上に、ワークを載置するためのテーブルと、ワークの移送方向に並設され少なくともワークの移送方向に個別に移動可能な２つのコラムを有し、前記２つのコラムにはそれぞれ工具を着脱可能に装着する主軸を回転自在に支持した主軸ヘッドを搭載し、２つのコラムの主軸に装着した工具によってワークを順次または同時に加工する工作機械において、前記２つのコラムのうち少なくとも一方のコラムの主軸に対しワークを移送するための移送用ホルダーを装着し、前記移送用ホルダーを前記ワークに係合した状態で、少なくとも前記コラムの移動によりワークを移送方向に移送可能に構成したことを特徴とする工作機械である。
【００２０】
前記構成によれば、ワークを、２つのコラムの主軸にそれぞれ装着された移送用ホルダーで係合した状態で、コラムの移動によって移送するので、別途に移送装置を設ける必要はなくなり、構成の複雑化を防止でき、コストアップや設置スペースの増加を抑えることができる。
【００２１】
請求項８に係る発明は、前記移送用ホルダーは、前記ワークを把持するための把持爪を有し、前記２つのコラムの前記主軸に対しそれぞれ前記移送用ホルダーを装着し、前記２つの移送用ホルダーの前記把持爪により前記ワークを移送方向両側から挟むように把持して、前記ワークを移送可能に構成したことを特徴とする請求項７に記載の工作機械である。
【００２２】
前記構成によれば、２つのコラムの主軸にそれぞれ装着された移送用ホルダーが把持爪を備えて構成されて、この把持爪でワークを両側から挟みこむように把持しているので、構成を単純化できるとともに、ワークが大きく重量が重い場合であっても安定した状態で容易に移送することができる。
【００２３】
請求項９に係る発明は、前記主軸ヘッドは、前記コラムに対して上下方向に移動可能に設けられ、前記移送用ホルダーを装着した２つの主軸ヘッドの上下方向の移動により、前記ワークを上下方向に移動させて、上下移動も含めたワーク搬送を可能に構成したことを特徴とする請求項８に記載の工作機械である。
【００２４】
前記構成によれば、主軸ヘッドの上下方向の移動を利用して、ワークを上下方向に移動させているので、専用の移動機構を別途設けることなく、簡単な構成でワークの移送方向を多様にすることができる。
【００２５】
請求項１０に係る発明は、前記移送用ホルダーは、前記ワークを把持して回転させるための姿勢変換機構を有し、前記主軸に装着した前記移送用ホルダーにより前記ワークを移送方向両側より把持して、前記主軸と直交する軸を中心に回転させて前記ワークを姿勢変換可能に構成したことを特徴とする請求項７に記載の工作機械である。
【００２６】
前記構成によれば、ワークの向きや角度を調整できるので、ワーク加工の効率化を図ることができる。
【００２７】
請求項１１に係る発明は、前記姿勢変換機構は、前記移送用ホルダーを装着した前記主軸の回転により、姿勢変換動作させることを特徴とする請求項１０に記載の工作機械である。
【００２８】
前記構成によれば、姿勢変換機構を駆動させる駆動源を別途設ける必要がないので、工作機械が複雑化するのを防止できる。
【００２９】
請求項１２に係る発明は、複数の工具を収納するとともに任意の工具を選択して前記コラムの主軸に対して前記工具を交換可能にした工具マガジンをさらに備え、前記移送用ホルダーは、前記工具マガジンに収容可能に構成されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか１項に記載の工作機械である。
【００３０】
前記構成によれば、主軸における工具と把持爪との交換を自動的に行うことができ、加工および移送工程の効率化を図ることができる。
【００３１】
請求項１３に係る発明は、複数の工具を収納するとともに任意の工具を選択して前記コラムの主軸に対して前記工具を交換可能にした工具マガジンをさらに備え、前記移送用ホルダーは、前記工具マガジンとは別に設置された移送用ホルダー専用収容部に収容可能に構成されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか１項に記載の工作機械である。
【００３２】
前記構成によれば、工具マガジンにより多くの工具を収納することができ、多様な加工を行うことができるとともに、形状や大きさによって工具マガジンで収容不能な移送用ホルダーを好適に使用することができる。
【００３３】
請求項１４に係る発明は、前記テーブルの側方には、前記移送用ホルダーによって把持された前記ワークを載置および搬送するためのワーク搬送手段が設けられていることを特徴とする請求項７乃至請求項１３のいずれか１項に記載の工作機械である。
【００３４】
前記構成によれば、ワークの移送方向にワークを押し込む際に、ワークがローラコンベアなどのワーク搬送手段上を移動するので、ワークを摺動させることなく円滑に移送することができる。
【００３５】
請求項１５に係る発明は、前記テーブルは、水平方向に回転可能なターンテーブルまたは垂直方向に傾斜可能なチルトテーブルにて構成されたことを特徴とする請求項７乃至請求項１４のいずれか１項に記載の工作機械である。
【００３６】
前記構成によれば、ワークの向きや角度を調整できるので、ワーク加工の効率化を図ることができる。
【００３７】
請求項１６に係る発明は、請求項７乃至請求項１５のいずれか１項に記載の工作機械を複数並設して構成したことを特徴とする加工ラインである。
【００３８】
前記構成によれば、２つのコラムの主軸にそれぞれ装着された移送用ホルダーで係合した状態で、コラムの移動によってワークを移送するので、別途に移送装置を設ける必要はないので、工作機械の構成の複雑化を防止でき、簡単な構成でコストアップや設置スペースの増加を抑えることができる加工ラインを提供することができる。
【００３９】
請求項１７に係る発明は、ベッド上にコラムが１つの１ヘッド型工作機械をライン上に含むことを特徴とする請求項１６に記載の加工ラインである。
【００４０】
前記構成によれば、種々の工作機械を設置できるので、多様な加工を行うことができる。
【００４１】
請求項１８に係る発明は、請求項７乃至請求項１５のいずれか１項に記載の工作機械のマシン幅と、前記１ヘッド型工作機械のマシン幅とを等しくしたことを特徴とする請求項１７に記載の加工ラインである。
【００４２】
前記構成によれば、本発明に係る工作機械と１ヘッド型工作機械との配置スペースを同じにすることができるので、配置レイアウトを容易に設計したり、工作機械の配置を部分的に変更したりすることができる。
【００４３】
請求項１９に係る発明は、前記複数並設された工作機械間に、傾動自在のアームの先端の保持部で前記ワークを保持して移送させるアーム型ワーク移送装置を設け、前記ワークの工作機械間搬送を行うようにしたことを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか１項に記載の加工ラインである。
【００４４】
前記構成によれば、ワークの移送方向の自由度が高まり、治具や移送の設計制約を低減することができる。
【００４５】
請求項２０に係る発明は、前記複数並設された工作機械の各テーブルの上方において、前記複数の工作機械を跨ぐように設けられたガントリー型のフレームに沿って移動する把持部でワークを把持して移送させるガントリー型ワーク移送装置を設け、前記ワークの工作機械間搬送を行うようにしたことを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれか１項に記載の加工ラインである。
【００４６】
前記構成によれば、請求項１９に係る発明と同様に、ワークの移送方向の自由度が高まり、治具や移送の設計制約を低減することができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、工作機械の構成を複雑化させることなく、ワークを容易に移送することができるといった優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明に係るワークの移送方法および工作機械の最良の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４９】
図１は本発明に係る工作機械の最良の実施形態を示した正面図、図２は本発明に係る工作機械の最良の実施形態を示した側面図、図３は本発明に係る工作機械の最良の実施形態を示した平面図、図４は本発明に係る工作機械に設けられる把持爪（移送用ホルダー）を示した斜視図である。
【００５０】
まず、本実施形態に係る工作機械の構成について説明する。
【００５１】
なお、本実施形態においては、本発明に係る工作機械の一例として、２つのコラムを有する横型のマシニングセンタについて説明するが、これに限定されるものではなく、縦型のマシニングセンタであっても同様である。また、３軸方向の取り方は種々あるが、本実施形態においては、図１に示すように、ワークがコラムの手前に配置される面を正面とし、正面から見た場合の左右方向（ワークの搬送方向）をＸ軸とし、前後方向（紙面表裏方向）をＺ軸とし、上下方向をＹ軸とする。本実施形態では、移送用ホルダーが把持爪を有して構成された場合を例に挙げて説明する。
【００５２】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る工作機械１は、ワーク２を加工する際にこのワーク２を載置するためにベッド３上に設けられたテーブル４と、工具５を着脱可能に装着する主軸６をＹ軸方向（上下方向）に移動可能に備えたコラム７が複数（本実施形態では２つ）設けられている。また、工作機械１は、コラム７ごとに設けられた主軸６をワーク２に対して、図１の左右方向に移動させるＸ軸移動機構１０と、図１の紙面表裏方向に移動させるＺ軸移動機構２０（図２および図３参照）と、上下方向に移動させるＹ軸移動機構３０とを備えている。
【００５３】
図１ないし図３に示すように、コラム７の前方（図１における手前側）には、テーブル４がベッド３上に配置されている。テーブル４には、ワーク２を保持する保持機構（図示せず）が設けられており、ワーク２の加工時にこれを固定するようになっている。テーブル４の周囲には、ホッパ状の傾斜面９が形成されており、加工時の切り屑を集めて下方に排出するように構成されている。
【００５４】
テーブル４の後方には、２つのコラム７ａ，７ｂ（以下、２つのコラムを合わせて符号「７」と記載する場合がある）が立設されている。２つのコラム７ａ，７ｂはＸ軸方向に沿って並んで配置されている。コラム７ａ（７ｂ）は、Ｘ軸サドル１６と、このＸ軸サドル１６の上部にＺ軸方向に移動可能に設けられたＺ軸サドル１７と、このＺ軸サドル１７の前面にＹ軸方向に移動可能に設けられた主軸ヘッド１８とを備えて構成されている。主軸ヘッド１８は、Ｚ軸に沿って水平方向前方に延出して設けられており、主軸ヘッド１８の内部前方には主軸６ａ（６ｂ）（以下、２つの主軸を合わせて符号「６」と記載する場合がある）が回転可能に設けられている。主軸ヘッド１８の内部後方には、主軸６ａ（６ｂ）を回転させる主軸モータ（図示せず）が設けられている。
【００５５】
２つのコラム７ａ，７ｂのうち一方（図１中、左側）のコラム７ａの主軸６ａは、他方（図１中、右側）のコラム７ｂの主軸６ｂよりも大径となるように構成されている。本実施形態においては、例えば、主軸６の呼び径は、大径の主軸６ａが＃４０、小径の主軸６ｂが＃３０となっている。なお、主軸の形状は一例であって、主軸端の形状はテーパ形状に限られるものではなく、ストレート形状等の他の形状であってもよく、主軸を交換可能に構成されており、ＢＴ、ＫＭ、ＨＳＫ等、種々の工具把持部形状に対応可能となっている。また、主軸６ａ，６ｂの呼び径も＃５０等の他の寸法を採用してもよいのは勿論である。
【００５６】
図１および図３に示すように、Ｘ軸サドル１６，１６の下方には、各コラム７ａ，７ｂをおのおのＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構１０が設けられている。Ｘ軸移動機構１０は、Ｘ軸方向に互いに平行に配置される一対のボールねじ１１，１１と、このボールねじ１１，１１にそれぞれ螺合するナット１２，１２と、ボールねじ１１，１１を回転させる駆動モータ１３，１３と、ボールねじ１１，１１と平行に配置されたＸ軸ガイド１４，１４とを備えている。ボールねじ１１，１１の端部は、カップリング（図示せず）によりそれぞれ駆動モータ１３，１３の出力軸と一体に回転可能に固定されている。ナット１２，１２は、各ボールねじ１１，１１にそれぞれ一つずつ螺合しており、２つのコラム７ａ，７ｂのＸ軸サドル１６，１６にそれぞれ一つずつ固定されている。したがって、一方の駆動モータ１３の駆動によって一方のボールねじ１１が回転すると、その回転にともなって一方のナット１２が、一方のコラム７ａ（７ｂ）とともにボールねじ１１の長手方向（Ｘ軸方向）に移動する。このとき、コラム７ａ（７ｂ）のＸ軸サドル１６は、ボールねじ１１と平行に配置された直線状のＸ軸ガイド１４，１４に移動可能に支持されているので、移動方向に案内され円滑に移動する。このようにコラム７ａ，７ｂが個別に移動することによって、主軸６ａ，６ｂもＸ軸方向に個別に移動する。
【００５７】
図２に示すように、各コラム７ａ，７ｂのＸ軸サドル１６の上部には、各Ｚ軸サドル１７を各々Ｚ軸方向に移動させるＺ軸移動機構２０，２０（図２および図３参照）がそれぞれ設けられている。Ｚ軸移動機構２０は、Ｚ軸方向に延びて配置されるボールねじ２１と、このボールねじ２１に螺合するナット２２と、ボールねじ２１を回転させる駆動モータ２３と、ボールねじ２１と平行に配置されたＺ軸ガイド２４，２４とを備えている。ボールねじ２１は、Ｚ軸サドル１７の下部に固定されており、このボールねじ２１はカップリング（図示せず）を介して駆動モータ２３に接続されている。ナット２２は、ボールねじ２１に螺合しており、Ｘ軸サドル１６の上部に固定されている。したがって、駆動モータ２３の駆動によってボールねじ２１が回転すると、その回転にともなってボールねじ２１が、Ｚ軸サドル１７とともにＺ軸方向に移動する。このとき、Ｚ軸サドル１７は、ボールねじ２１と平行に配置された直線状のＺ軸ガイド２４，２４に移動可能に支持されているので、移動方向に案内され円滑に移動する。このようにＺ軸サドル１７が移動することによって、主軸６もＺ軸方向に移動する。
【００５８】
図１および図２に示すように、Ｚ軸サドル１７の前部には、内部前方に主軸６が設けられた各主軸ヘッド１８を各々Ｙ軸方向（上下方向）に移動させるＹ軸移動機構３０，３０が設けられている。Ｙ軸移動機構３０は、Ｙ軸方向に延びて配置されるボールねじ３１と、このボールねじ３１に螺合するナット３２と、ボールねじ３１を回転させる駆動モータ３３と、ボールねじ３１と平行に配置されたＹ軸ガイド３４，３４とを備えている。ボールねじ３１は、カップリング（図示せず）を介して駆動モータ３３に接続されている。Ｙ軸サドル４８は主軸ヘッド１８に固定されている。ナット３２は、ボールねじ３１に螺合しており、Ｙ軸サドル４８に固定されている。したがって、駆動モータ３３の駆動によってボールねじ３１が回転すると、その回転にともなってナット３２が、主軸ヘッド１８とともにボールねじ３１の長手方向（Ｙ軸方向）に移動する。このとき、Ｙ軸サドル４８は、ボールねじ３１と平行に配置された直線状のＹ軸ガイド３４，３４に移動可能に支持されているので、移動方向に案内され円滑に移動する。このようにＹ軸サドル４８が移動することによって、主軸ヘッド１８および主軸６もＹ軸方向（上下方向）に移動する。
【００５９】
なお、本実施形態では、Ｘ軸移動機構１０、Ｚ軸移動機構２０およびＹ軸移動機構３０は、ボールねじ１１，２１，３１によるナット１２，２２，３２の送り機構と、可動部をガイドするＸ軸ガイド１４，Ｚ軸ガイド２４，Ｙ軸ガイド３４とを組み合わせて構成されているが、これに限定されるものではなく、油圧機構やリニアモータによる移動機構を採用することもできる。
【００６０】
また、本実施形態では、直交する３軸方向に移動する移動機構を備えた工作機械１について説明したが、３軸に限定する趣旨ではなく、少なくとも３軸を備えたものであればよく、直交する３軸方向に移動する移動機構の他に、テーブル４が回転するものや主軸ヘッド１８の首振り機構を備えたものであってもよいのは勿論である。
【００６１】
ところで、本発明は、２つのコラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂに、ワーク２を移送方向両側から挟むように把持して移送するための移送用ホルダーをそれぞれ着脱可能に装着したことを特徴とする。移送用ホルダーは、把持爪３５，３５を有して構成されている。
【００６２】
図４に示すように、把持爪３５は、その基端側に主軸６ａ，６ｂへの装着部３６を備えるとともに、先端部にワーク２の下方に挿入されて下面に係止する係止部３７を備えている。
【００６３】
装着部３６は、他の工具５の装着部分と同様の形状を呈している。装着部３６は、本実施形態では、主軸６への挿入部３６ａがテーパ形状となっており、装着される大径の主軸６ａおよび小径の主軸６ｂに応じた形状に形成されている。これによって、把持爪３５は、後記する工具マガジン８ａ，８ｂにも装着可能となり、収容可能となるように構成されている。なお、装着部３６の形状は一例であって、ストレート形状等の他の形状であってもよく、主軸６ａ，６ｂの形状に応じて、ＢＴ、ＫＭ、ＨＳＫ等、種々の工具形状に選択的に構成される。また、装着部３６の寸法も、主軸６ａ，６ｂの寸法に応じて適宜選択される。
【００６４】
装着部３６には、前方に所定長さ延出して屈曲するロッド状のアーム部３８が繋がっており、アーム部３８の先端に係止部３７が形成されている。アーム部３８は、ワーク２を把持可能な強度を有している。一対の把持爪３５は、ワーク２を両側から挟むように把持するように構成されているので、アーム部３８は、ワーク２の略半分の荷重を把持できる強度をそれぞれ有していればよい。係止部３７は、平面状に形成されており、ワーク２を載置可能な強度と大きさ（長さおよび幅）を有している。一対の把持爪３５は、ワーク２を両側から挟むように把持するように構成されているので、係止部３７は、一対でワーク２を係止して持ち上げる強度を有していればよい。係止部３７は、ワーク２の幅（Ｚ軸方向）に近いＺ軸方向長さ（例えば、ワーク２のＺ軸方向長さの３分の２以上の長さ）を有しており、ワーク２を安定して支持できるように構成されている。
【００６５】
図１ないし図３に示すように、ベッド３上で、テーブル４のＸ軸方向側部には、把持爪３５，３５で把持されてコラム７ａ，７ｂの移動に伴って移動されたワーク２が載置されるワーク搬送手段としてのローラコンベア４０が設けられている。ローラコンベア４０は、ローラ４１がＺ軸方向に沿って配置されており、ワーク２をその移送方向（Ｘ軸方向）に移動させるように構成されている。ローラコンベア４０の上面は、テーブル４の上面と略同じ高さとなるように構成されている。なお、ローラコンベア４０は、図７に示すように、複数配列された工作機械のうち、最も移送方向上流側に位置する工作機械には、ベッドの下流側のみに設けられていればよく、中間部に設けられる工作機械には、ベッドの上流側および下流側の両側に設けられ、最も移送方向下流側に位置する工作機械には、ベッドの上流側にのみ設けられていればよい。なお、最も移送方向上流側あるいは下流側に位置する工作機械であっても、ローラコンベアをベッドの上流側および下流側の両側に設けてもよいのは勿論である。
【００６６】
図１に示すように、コラム７の前部上方には、複数の工具５および把持爪３５を収納するとともに任意の工具５または把持爪３５を選択してコラム７に供給する工具マガジン８が設けられている。本実施形態では、２つのコラム７ａ，７ｂごとに、工具マガジン８ａ，８ｂがそれぞれ設けられている。なお、本実施形態では、コラム７ａ，７ｂと同数の工具マガジン８ａ，８ｂが設けられているが、これに限られるものではない。図示しないが、２つ以上の複数のコラムに対して、共用の１つの工具マガジンを設けるようにしてもよい。
【００６７】
２つの工具マガジン８ａ，８ｂ（以下、２つの工具マガジンを合わせて符号「８」と記載する場合がある）は、ベッド３上に設けられたフレーム４７に取り付けられ、コラム７ａ，７ｂの前部上方にそれぞれ配置されており、コラム７ａ，７ｂで使用される加工用の工具５等が収納されている。
【００６８】
工具マガジン８ａ（８ｂ）は、上下方向に所定の間隔をあけて配置された一対のスプロケット２５，２５と、このスプロケット２５，２５に架け渡された無端チェーン２６と、この無端チェーン２６の外周側に複数設けられた工具把持部２７，２７，２７・・・とを備えている。一方（本実施形態では上方）のスプロケット２５には、駆動モータ２８（図２参照）が設けられており、スプロケット２５を回転させることで、無端チェーン２６および工具把持部２７，２７，２７・・・が回動し、所望の工具を工具交換位置２９に移動させるように構成されている。
【００６９】
ここで、大径の主軸６ａを備えたコラム７ａの上方に位置する工具マガジン８ａの工具把持部２７には、大径用の工具５に対応可能な大径用工具把持部２７ａが用いられており、大径工具が収容されるようになっている。一方、小径の主軸６ｂを備えたコラム７ｂの上方に位置する工具マガジン８ｂの工具把持部２７には、小径用の工具５に対応可能な小径用工具把持部２７ｂが用いられており、小径工具が収容されるようになっている。
【００７０】
なお、本実施形態では、工具マガジン８は、チェーンタイプのものであるがこれに限られるものではない。例えば、円盤タイプ等、他の方式であってもよく、収納する工具の形状や数量、スペース効率等を考慮して適宜設定される。
【００７１】
工具５を交換するに際しては、コラム７を適宜移動させて主軸６を工具マガジン８の下部の工具交換位置２９に移動させて、使用済み工具を空の工具把持部２７に受け渡して把持させる。その後、所望の工具を把持した工具把持部２７を工具交換位置２９まで移動させて、主軸６に装着する。これらの各部の動作は、図示しない制御部に格納された制御プログラムによりワーク２の加工工程に対応して適宜指令される。
【００７２】
ここで、工具マガジン８には、種々の工具５等が収容されている。具体的には、フライス、ドリル、タップやエンドミル等の工具の他に、ワーク２を移送するための把持爪３５が、工具把持部２７，２７，２７・・・に把持されている。これらの工具のうち、比較的大きい加工トルクがかかるフライスや大径の工具は、大径用工具把持部２７ａを有する工具マガジン８ａに収容されている。一方、比較的小さい加工トルクしかかからない小径の工具は、小径用工具把持部２７ｂを有する工具マガジン８ｂに収容されている。
【００７３】
このように、２つのコラム７ａ，７ｂごとに工具マガジン８ａ，８ｂをそれぞれ設けているので、両方のコラム７ａ，７ｂで工具交換を行う場合であっても待ち時間がない。すなわち、かかる工作機械１によれば、比較的時間がかかる工具交換を同時に並行して行うことができるので、工具交換時の時間ロスが発生せず、加工工程全体のサイクルタイムを短縮することができ、加工効率を高めることができる。さらに、本実施形態では、工具マガジン８ａ，８ｂに把持爪３５も収容しているので、工具５と把持爪３５の交換を自動で効率よく行うことができる。
【００７４】
また、かかる工作機械１は、２つのコラム７ａ，７ｂのうち一方のコラム７ａの主軸６ａは、他方のコラム７ｂの主軸６ｂよりも大径となるように構成され、大径の主軸６ａを備えるコラム７ａに対応する工具マガジン８ａは、他方の工具マガジン８ｂに収容される工具５よりも、大径の工具５を収容するようになっているので、加工目的や使用工具に応じてコラム７ａ，７ｂのそれぞれで適切な加工を行うことができ、さらなる加工効率の向上および加工の選択肢の幅を広げることができる。また、加工種類に応じて、工具５を使い分けることもできるので、工具マガジン８ａ，８ｂごとで工具５の種類および大きさを統一でき、工具５を効率よく収容することができる。
【００７５】
次に、前記構成の工作機械１によってワーク２を移送する方法を説明しながら、かかる工作機械１およびワークの移送方法の作用について説明する。
【００７６】
本実施形態に係る工作機械１でワーク２を隣接する工作機械（図示せず）に移送するに際しては、図１に示すように、まず、工具マガジン８ａ，８ｂから各コラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂに、把持爪３５，３５をそれぞれ装着させる。そして、各コラム７ａ，７ｂを移動させて、把持爪３５，３５をワーク２の両側（Ｘ軸方向）の上方位置に移動させる。このとき、把持爪３５，３５は、下方が互いに離反するように主軸６ａ，６ｂをそれぞれ回転させておき、正面視ハ字状を呈するようにしておく。ここで、把持爪３５，３５の係止部３７，３７間の距離は、ワーク２のＸ軸方向長さよりも若干大きくなるようにしておく。その後、主軸６ａ，６ｂを下降させて、把持爪３５，３５をテーブル４上まで移動させる。このとき、テーブル４のクランプ装置（図示せず）を作動させて、ワーク２をテーブル４上で所定高さ浮上させる。そして、係止部３７が互いに近接するように、主軸６ａ，６ｂをそれぞれ回転させて、係止部３７をワーク２の底面とテーブル４との隙間に挿入させる。
【００７７】
その後、図５に示すように、一対の把持爪３５，３５でワーク２を把持した状態で、２つのコラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂを同時に上昇させてワーク２を持ち上げる。このとき、ワーク２は、両側の係止部３７，３７に載置されて係止されることとなるが、係止部３７が適度な強度および大きさを有しており、さらに両側から支持されることで、安定して把持されることとなる。
【００７８】
ワーク２を持ち上げた後は、図６に示すように、２つのコラム７ａ，７ｂを同時にワーク２の移送方向へと移動させて、ワーク２をローラコンベア４０の上方位置へと移送する。そして、２つのコラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂを同時に下降させてワーク２をローラコンベア４０上に載置する。その後、各把持爪３５，３５の下方が互いに離反するように主軸６ａ，６ｂをそれぞれ回転させて、把持爪３５を傾動させることで、係止部３７，３７をワーク２の下面から引き抜く。さらにその後、主軸６ａ，６ｂを上昇させて、ワーク２から把持爪３５，３５を離反させる。
【００７９】
その後、各コラム７ａ，７ｂをワーク２の移送方向上流側へと移動させて、ローラコンベア４０上に載置されたワーク２よりも移送方向上流側へ把持爪３５，３５を移動させる。そして、移送方向下流側のコラム７ｂの主軸６ｂを下降させて、把持爪３５をワーク２の移送方向上流側位置に移動させる。その後、図７に示すように、コラム７ｂを移送方向へと移動させるとともに把持爪３５を移送方向へと傾動させて、コラム７ｂの主軸６ｂに装着された把持爪３５の背面（移送方向下流側面）で、ワーク２をローラコンベア４０上で移送方向へと押し込む（押し出す）。このとき、ワーク２はローラコンベア４０上に載置されているので、把持爪３５の背面で押し込むだけで、円滑に移送される。ここで、隣接する工作機械１’（図７参照）上では、移送方向上流側のコラム７’ａの把持爪３５’をローラコンベア４０上に位置させておき、ワーク２が移動しすぎるのを防止するストッパとして機能させることができる。なお、ワーク２を押し込むに工程は、コラム７ｂの移動の動作のみ、または把持爪３５の傾動の動作のみで行うようにしてもよい。
【００８０】
その後、隣接する工作機械１’の移送方向上流側のコラム７’ａの把持爪３５’で、ローラコンベア４０上のワーク２を移送方向へ押し込んだ（引き寄せた）後、コラム７’ａ，７’ｂの主軸６’ａ，６’ｂに装着された把持爪３５’，３５’で把持して、テーブル４’上に移送して載置する。
【００８１】
以上のように、本実施形態によれば、２つのコラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂにそれぞれ装着された把持爪３５，３５でワーク２を移送方向の両側から挟みこむように把持しているので、ワーク２の重量を二つのコラム７ａ，７ｂで分担して支持することができる。また、ワーク２の大きさに応じて、各コラム７ａ，７ｂの位置を調整することができ、適度な支点間距離でワーク２を把持することができる。したがって、ワーク２が大きく重量が重い場合であっても安定した状態で容易に移送することができる。また、コラム７ａ，７ｂおよび主軸６ａ，６ｂの移動によってワーク２を移送するので、把持爪３５，３５以外に別途に移送装置を設ける必要はなく、工作機械１の製造コストのアップや設置スペースの増加を抑えることができる。
【００８２】
また、工作機械１には、工具マガジン８ａ，８ｂがさらに設けられており、把持爪３５は、工具マガジン８ａ，８ｂに収容可能に構成されているので、主軸６ａ，６ｂにおける工具５と把持爪３５との交換を自動的に行うことができる。したがって、加工および移送工程の効率化を図ることができる。
【００８３】
また、把持爪３５，３５の装着部３６，３６は主軸６ａ，６ｂに着脱可能に構成されており、工具マガジン８ａ，８ｂに収容可能であるので、把持爪３５，３５の装着機構や収容場所を別途設ける必要がない。また、把持爪３５を既存の工作機械１にも適用することができる。
【００８４】
さらに、把持爪３５，３５は、ワーク２の下方に挿入されて下面に係止する係止部３７，３７を備えているので、係止部３７，３７でワーク２の重量を確実に支持することができ、移送の安定度をさらに高めることができる。
【００８５】
さらに、ベッド３の側部にローラコンベア４０が設けられているので、ワーク２の移送方向下流側に位置するコラム７ｂを移送方向に移動させながら把持爪３５を傾動させてワーク２をその移送方向に押し込む際に、ワーク２がローラコンベア４０上を移動するので、ワーク２を摺動させることなく円滑に移送することができる。
【００８６】
以上、本発明の最良の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、把持爪３５の係止部３７は平板状に形成されているがこれに限られるものではない。例えば、摩擦係数の高い樹脂やゴム等の部材をアーム部の垂直部分の内側に設けて係止部とし、ワークの側面を係止部で両側から挟みこんで把持するようにしてもよい。また、本実施形態の係止部３７は、ワーク２の下面に挿入されてワーク２を係止するものであるが、ワーク２の側面に段差や凹部がある場合には、その段差や凹部に係止するような構造であってもよい。
【００８７】
さらに、本実施形態では、把持爪３５のアーム部３８は直角に屈曲して、その先端に係止部３７が直交するように形成されているが、これに限られるものではなく、アーム部の屈曲角度やアーム部と係止部との交差角度は、ワークの形状に応じて設定されるものである。
【００８８】
また、本実施形態では、ローラコンベア４０は、駆動機能を有していないが、モータやチェーン等を設けて、ローラコンベア４０自体でワーク２を搬送可能な構造としてもよい。このようにすれば、工作機械間の距離が長い場合であってもワーク２を搬送することが可能となる。また、ワーク搬送手段は、ローラコンベア４０に限られるものではなく、ベルトコンベア等、他の搬送手段を採用することも可能である。
【００８９】
さらに、本実施形態では、２つのコラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂが、それぞれ径の違う構造となっているが、これに限られるものではなく、２つの主軸が同径であってもよいのは勿論である。
【００９０】
また、移送用ホルダーの形状や大きさによっては、例えば、工具マガジン８ａ，８ｂに収容が困難な場合は、図７の右側のＡ部に仮想的に示すように、移送用ホルダーを工具マガジン８ａ，８ｂに収容せず、別途に設けた移送用ホルダー専用収容部８’に収容しておくようにしてもよい。なお、図７の実施形態では、移送用ホルダー専用収容部８’は設けられていないが、設けてもよい。この場合も、コラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂの移動により、移送用ホルダーの移送用ホルダー専用収容部８’への装着を自動で行う。移送用ホルダー専用収容部８’は、フレーム４７の上部に設けられており、移送用ホルダーを把持する工具把持部８’ａと、この工具把持部８’ａをフレーム４７に固定するためのブラケット８’ｂとを備えて構成されている。工具把持部８’ａは、下側に向いて開口するように配置され、少なくとも移送用ホルダーの個数以上設けられている（本実施形態では２個）。このようにすれば、工具マガジン８ａ，８ｂの収容スペースが減ることがなく、より多くの工具５を収納することができ、多様な加工を行うことができるとともに、形状や大きさによって工具マガジン８ａ，８ｂで収容不能な移送用ホルダーを好適に収容・使用することができる。なお、移送用ホルダー専用収容部は、前記のようにフレーム４７に固定する形態に限られるものではなく、独立したマガジンを設けて、回転可能に設けてもよい。
【００９１】
また、テーブルは各コラム７ａ，７ｂに対応して２個設けたタイプとし、両テーブル間を前記した移送方法と同様な移送方法でワーク搬送するようにしてもよい。
【００９２】
以下に、テーブルを２個設けた実施形態を説明する。図８は本発明に係る工作機械の第二の実施形態を示した正面図、図９は本発明に係る工作機械の第二の実施形態を示した平面図である。
【００９３】
図８および図９に示すように、かかる実施形態では、図１の実施形態のテーブル４に代えて、水平方向に回転するターンテーブル５０をベッド３上に載置したことを特徴とする。ターンテーブル５０は、上端が円盤状に形成されており、内蔵されたモータおよびウォームギヤ（図示せず）等の機構によって回転するインデックステーブルが採用されており、ワーク２を、工具５に対して所望の角度に精度良く対向させるようになっている。ターンテーブル５０は、ワーク２の移送方向（図８の左右方向）に沿って二つ設けられており、各ターンテーブル５０，５０はそれぞれ独立して回転可能に構成されている。なお、その他の構成については、図１の実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９４】
ターンテーブル５０，５０間のワーク２の移動は、コラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂに把持爪３５，３５をそれぞれ装着し、２つのコラム７ａ，７ｂを、ワーク２を挟持する方向に移動させて、２つの把持爪３５，３５でワーク２を移送方向両側から挟むように把持し、ワーク２を把持した状態で２つのコラム７ａ，７ｂを移送方向下流側へ同時に移動させることにより行う。なお、隣り合う工作機械５１，５１間のワーク２の移動は、後記するアーム型ワーク移送装置６２（図１３参照）やガントリー型ワーク移送装置９２（図１７参照）などの移送装置を用いて行う。
【００９５】
以上のような構成の工作機械５１によれば、ターンテーブル５０によってワークの向きや角度を自由に調整できるので、ワーク２の側面の全面を加工することができる。したがって、ワーク２の加工範囲を広くすることができ、加工の効率化を図ることができる。さらに、本実施形態ではターンテーブル５０が二つ並んで設けられているので、二つのワーク２を同時に加工することができ、加工時間の短縮を図ることができる。そして、各ターンテーブル５０は、個別に回転することができるので、それぞれ別工程の加工を行うことができる。なお、かかる工作機械５１では、両方のテーブルがターンテーブル５０となっているが、これに限られるものではない。例えば、固定式テーブル、ターンテーブルおよび後記するチルトテーブルを適宜選択して組み合わせるようにしてもよい。
【００９６】
また、工作機械５１は、２つのコラム７ａ，７ｂが移動可能な外側フレームの外枠寸法からなるマシン幅が、ベッド上にコラムが１つの１ヘッド型工作機械（図示せず）のマシン幅と同等となるように構成されている。このような構成によれば、本実施形態に係る工作機械５１と１ヘッド型工作機械との配置スペースを同じにすることができるので、配置レイアウトを容易に設計したり、工作機械の配置を部分的に変更して交換したりすることができる。
【００９７】
図１０は本発明に係る工作機械の第三の実施形態を示した側面図である。
【００９８】
図１０に示すように、かかる実施形態では、図１の実施形態のテーブル４に代えて、垂直方向に傾動するチルトテーブル５２をベッド３上に載置したことを特徴とする。チルトテーブル５２は、ワーク２の移送方向に延びる回転軸５２ａを有しており、この回転軸５２ａに軸支されたテーブル本体５２ｂが、モータ（図示せず）などの駆動手段によって、ワーク２の移送方向に直交する方向に傾動するようになっている。チルトテーブル５２も、ターンテーブル５０と同様に、ワーク２の移送方向に沿って二つ設けられており、各チルトテーブル５２（一方のみ図示）はそれぞれ独立して傾動可能に構成されている。なお、その他の構成については、図１の実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９９】
チルトテーブル５２間のワーク２の移動は、図８の実施形態と同様に、一対のコラム７ｂ（一方のみ図示）の主軸６ｂ（一方のみ図示）に把持爪３５（一方のみ図示）をそれぞれ装着し、２つのコラム７ｂを、ワーク２を挟持する方向に移動させて、２つの把持爪３５でワーク２を移送方向両側から挟むように把持し、ワーク２を把持した状態で２つのコラム７ｂを移送方向下流側へ同時に移動させることにより行う。なお、隣り合う工作機械５３間のワーク２の移動は、後記するアーム型ワーク移送装置６２（図１３参照）やガントリー型ワーク移送装置９２（図１７参照）などの移送装置を用いて行う。
【０１００】
以上のような構成の工作機械５３によれば、チルトテーブル５２によってワーク２の主軸６に対する垂直方向の角度を自由に調整できるので、ワーク２の加工角度を調整することができる。したがって、ワーク２の加工範囲を広くすることができ、加工の効率化を図ることができる。さらに、本実施形態ではチルトテーブル５２が二つ並んで設けられているので、二つのワーク２を同時に加工することができ、加工時間の短縮を図ることができる。そして、各チルトテーブル５２は、個別に傾動することができるので、それぞれ別工程の加工を行うことができる。
【０１０１】
図１１は本発明に係る工作機械の主軸に装着されるワークの姿勢変換機構を有する移送用ホルダーを示した斜視図、図１２は本発明に係る工作機械の主軸に装着されるワークの姿勢変換機構を有する移送用ホルダーの把持機構と姿勢変換機構を説明するための模式的断面図である。
【０１０２】
図１１に示したワーク２の移送用ホルダー５５は、他の工具と同様に、主軸６（図１２参照）に選択的に装着されるものであって、使用しないときは工具マガジンに収容される。移送用ホルダー５５は、ワーク２を把持して回転させる装置であって、ワーク２（図１２参照）を押圧して把持する把持機構５６と、主軸６の回転力を利用してワーク２を垂直方向に回転する姿勢変換機構５７と、を備えたタイプを使用している。
【０１０３】
移送用ホルダー５５は、シャンク部５５ａと、ホルダ部５５ｂと、を備え、ワーク２を把持した状態で主軸６をＹ軸駆動機構（図示せず）により上方へ移動させてリフトアップし、主軸６の回転によりワーク２を垂直方向に３６０°回転できるように構成されている。
【０１０４】
図１２に示すように、把持機構５６は、一例として、油圧等の流体圧力を利用して把持する機構を採用し、ピストン５６ａおよびシリンダ５６ｂと、ピストンをワーク２の開放側に付勢するばね５６ｃと、ワーク２をベアリング５６ｅを介して回転自在に把持するホルダプレート５６ｄと、流路Ｌ１と、を備えて構成されている。かかる構成により、図示しない制御バルブを介して流路Ｌ１に圧力流体を供給してワーク２を把持し、圧力流体の供給を停止しばね５６ｃの付勢力を作用させてワーク２を開放する。
【０１０５】
姿勢変換機構５７は、主軸６の回転力を、シャンク部５５ａを介して主軸６から、かさ歯車５７ｂおよび入力軸５７ａを介して減速機５７ｃに伝達し、減速機５７ｃの出力軸５７ｄに連結された回転板５７ｅを回転して、ワーク２を垂直方向に回転できるように構成されている。
【０１０６】
かかる構成により、図１２に示すように、水平方向の出力軸５７ｄを中心として垂直方向に回転させてワークＷの角度を変えることができる。このため、ワークＷの上下面を反転させることもでき、多様な加工に対応することが可能となる。また、この移送用ホルダー５５を用いれば、ワーク２を把持してコラムを移動させることで、ワーク２を隣りのテーブルへ移送することも可能となる。
【０１０７】
図１３は本発明に係る加工ラインの最良の実施形態を示した正面図、図１４はアーム型ワーク移送装置のワーク受取状態を示した正面図、図１５はアーム型ワーク移送装置のワーク移送状態を示した正面図、図１６はアーム型ワーク移送装置のワーク引渡状態を示した正面図である。
【０１０８】
図１３に示すように、本実施形態の加工ライン６１は、図８に示した実施形態の工作機械５１を複数並設することで構成されており、隣り合う工作機械５１，５１間にアーム型ワーク移送装置６２が設けられている。
【０１０９】
図１４に示すように、アーム型ワーク移送装置６２は、傾動自在のアームの先端の保持部でワークを保持して移送させるものである。具体的には、アーム型ワーク移送装置６２は、工作機械５１，５１間の所定位置に設けられた支持部材６３に一端（基端側）が支持された第１の４節リンク６４と、この第１の４節リンク６４の他端（先端側）に一端が（基端側）が支持された第２の４節リンク６５と、この第２の４節リンク６５の他端（先端側）に支持されワーク２を保持してそのワークを移送するためのワーク移送部６７と、第１の４節リンク６４の回動に伴なって第２の４節リンク６５を反対方向に回動させるための回動機構６８とを備えている。
【０１１０】
アーム型ワーク移送装置６２は、支持部材６３となるフレーム６３ａが、工作機械５１，５１の側面から延出して設けられた支持台５１ａ上に固定されている。フレーム６３ａの前面（図１３中手前側）には、第１の４節リンク６４が昇降可能に支持されている。第１の４節リンク６４は、基端側の一端に設けられた軸支部材７１と、この軸支部材７１にそれぞれ軸支された第１回動アーム７２ａ，第２回動アーム７２ｂと、これら第１回動アーム７２ａの先端部と第２回動アーム７２ｂの先端部とを接続する接続部材７３から構成されている。第２の４節リンク６５は、前記した接続部材７３と、この接続部材７３にそれぞれ軸支された第１支持アーム７４ａ，第２支持アーム７４ｂと、第１支持アーム７４ａの先端部と第２支持アーム７４ｂの先端部に架け渡される保持部材７５から構成されている。
【０１１１】
第１の４節リンク６４の軸支部材７１は、フレーム６３ａに設けられ鉛直方向に延びる一対のレール６３ｂに支持されており、鉛直方向に延びるボールネジ６３ｃの回転によって、レール６３ｂに沿って昇降するように構成されている。なお、ボールネジ６３ｃには、これを回転させるための駆動モータ６３ｄが接続されている。
【０１１２】
軸支部材７１の前面には、第１回動アーム７２ａおよび第２回動アーム７２ｂがその基端部（下端部）において、支軸７６ａ，７６ｂを介して回動可能に支持されている。第１回動アーム７２ａおよび第２回動アーム７２ｂの先端部（上端部）には、第１支持アーム７４ａの基端部（上端部）と第２支持アーム７４ｂの基端部（上端部）が、連動軸７７ａ，７７ｂを介して回動可能に支持されている。軸支部材７１上には駆動手段としても駆動用モータ（図示せず）が配設され、その駆動用モータが第１回動アーム７２ａの支軸７６ａに連結されている。この駆動用モータの回転にしたがって、第１回動アーム７２ａ、第２回動アーム７２ｂおよび接続部材７３、すなわち、第１の４節リンク６４が連動して回動することとなる。
【０１１３】
第１回動アーム７２ａの基端部には、係合突起７８ａが延出されて形成されている。この係合突起７８ａは、第１の４節リンク６４が図中右側の所定位置まで回動したときに、第２回動アーム７２ｂの基端部に係合して、第１の４節リンク６４がそれ以上右側に回動しないように回動範囲が規制される。また、軸支部材７１の前面で、支軸７６ａの斜め上方には、突起７８ｂが形成されており、第１の４節リンク６４が図中左側の所定位置まで回動したときに、第１回動アーム７２ａの背面が突起７８ｂに係合して、第１の４節リンク６４がそれ以上左側に回動しないように回動範囲が規制される。
【０１１４】
接続部材７３には、第１の４節リンク６４の回動に伴なって第２の４節リンク６５を反対方向に回動させるための回動機構６８が設けられている。回動機構６８は、連動軸７７ａ，７７ｂと、これら連動軸７７ａ，７７ｂ間に設けられた連動ギヤ（図示せず）とで構成されており、第１の４節リンク６４の回動に伴なって、第２の４節リンク６５を反対方向に同等の角度回動させるように構成されている。
【０１１５】
第１支持アーム７４ａと第２支持アーム７４ｂの先端部には、保持軸７９ａ，７９ｂが連動軸７７ａ，７７ｂと同じ方向に突出して固定されている。これら保持軸７９ａ，７９ｂ間には、保持部材７５が架け渡されて相対回転可能に支持されている。保持部材７５の上には、ワーク２を載置する移載部材８０が設けられている。移載部材８０は、レール８１を介して、ワーク２の移送方向に移動可能になるように保持部材７５に支持されている。移載部材８０の上面には、ワーク２を支持するためのワーク支持部８２が固定配置されている。移載部材８０と第１支持アーム７４ａとの間には、第１支持アーム７４ａの回動に伴なって、移載部材８０をワーク２の移送方向に移動させる連動機構（図示せず）が設けられている。連動機構は、保持部材７５に回転可能に支持されたピニオン（図示せず）と、移載部材８０に設けられたラック（図示せず）とを備えて構成されている。ラックはワーク２の移送方向に延びて配置されている。ピニオンは、第１支持アーム７４ａの保持軸７９ａと直接または間接的に連結されており、第１支持アーム７４ａの回動に伴なって、ピニオンが回転し、ラックを移動させるようになっている。連動機構は、第１支持アーム７４ａと第２支持アーム７４ｂが右側端部に傾斜したときに、移載部材８０を右側端部に移動させ（図１４参照）、第１支持アーム７４ａと第２支持アーム７４ｂが左側端部に傾斜したときに、移載部材８０を左側端部に移動させ（図１６参照）、第１支持アーム７４ａと第２支持アーム７４ｂが傾動範囲の中央部で鉛直になるときに、移載部材８０を中央に移動させる（図１５参照）ように構成されている。すなわち、第１支持アーム７４ａと第２支持アーム７４ｂが、その傾動範囲を一端から他端まで傾動すると、移載部材８０は、その長さ分移動することとなる。
【０１１６】
図１３に示すように、本実施形態では、同一の工作機械５１内のターンテーブル５０，５０間のワーク２の移動は、コラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂに把持爪（移送用ホルダー）３５，３５をそれぞれ装着し、２つのコラム７ａ，７ｂを、ワーク２を挟持する方向に移動させて、２つの把持爪３５，３５でワーク２を移送方向両側から挟むように把持し、ワーク２を把持した状態で２つのコラム７ａ，７ｂを移送方向下流側へ同時に移動させることにより行う。
【０１１７】
隣り合う工作機械５１，５１間でワーク２を移動するに際しては、まず、把持爪３５，３５でワーク２を挟持して上方に持ち上げ、そのワーク２の下方にアーム型ワーク移送装置６２の移載部材８０を移動させて、ワーク２をワーク支持部８２の上に載置して把持する。そして、第１の４節リンク６４を回動させると、これに伴なって、第２の４節リンク６５が回動するとともに、移載部材８０が他方の工作機械５１のターンテーブル５０上に移動する。その後、移載部材８０のワーク支持部８２上のワーク２を移送方向下流側の工作機械５１の把持爪３５，３５で挟持する。
【０１１８】
なお、移送方向上流端（図１３中、右側）には、ローダー８３が設けられている。ローダー８３は、ワーク２の最上流の加工位置までワーク２を移送するように配置されており、ローダー８３上から、ワーク２が把持爪３５，３５で挟持されるようになっている。
【０１１９】
また、移送方向下流端（図１３中、左側）には、アンローダー８４が設けられている。下流端のアンローダー８４と工作機械５１との間には、アーム型ワーク移送装置６２が設けられており、工作機械５１から移送されたアーム型ワーク移送装置６２上のワーク２は、図示しない把持装置に把持されて、アンローダー８４上に移送される。
【０１２０】
このような構成によれば、ワーク２の移送方向の自由度が高まり、治具や移送の設計制約を低減することができる。また、アーム型ワーク移送装置６２でワーク２を移送する際に、上流側の工作機械５１では、次の加工工程に入ることができるので、加工効率を高くすることができる。
【０１２１】
図１７は本発明に係る加工ラインの他の実施形態を示した正面図である。
【０１２２】
図１７に示すように、本実施形態の加工ライン９１は、図８に示した実施形態の工作機械５１を複数並設することで構成されており、複数の工作機械５１，５１を跨ぐようにガントリー型ワーク移送装置９２が設けられている。
【０１２３】
ガントリー型ワーク移送装置９２は、複数並設された工作機械５１，５１のターンテーブル５０，５０・・・の上方において、複数の工作機械５１，５１を跨ぐように設けられたガントリー型のフレーム９３に沿って移動する把持部９４でワーク２を把持して移送させるものである。ガントリー型のフレーム９３は、ワーク２の移送方向に沿って配列された工作機械５１，５１，５１の移送方向両側に設けられた柱材９３ａ，９３ａと、これら柱材９３ａ，９３ａ間に架け渡された梁材９３ｂとを備えて構成されている。この梁材９３ｂは、把持部９４を備えた走行部９５のガイドレールの役目を果たす。走行部９５は、駆動モータ９５ａを備えており、駆動モータ９５ａの回転により、梁材９３ｂに沿って走行する。走行部９５には、上下方向に移動する一対の昇降部材９６，９６が設けられている。昇降部材９６，９６は、ワーク２の移送方向に所定間隔を空けて並設されており、それぞれ単独で昇降可能に構成されている。昇降部材９６，９６の下端部には、ワーク２を把持する把持部９４，９４がそれぞれ設けられており、昇降部材９６，９６が下降することで、把持部９４，９４をターンテーブル５０，５０に近接させて、ワーク２の受け渡しを行うようになっている。
【０１２４】
本実施形態では、同一の工作機械５１内のターンテーブル５０，５０間のワーク２の移動は、コラム７ａ，７ｂの主軸６ａ，６ｂに把持爪３５，３５をそれぞれ装着し、２つのコラム７ａ，７ｂを、ワーク２を挟持する方向に移動させて、２つの把持爪３５，３５でワーク２を移送方向両側から挟むように把持し、ワーク２を把持した状態で２つのコラム７ａ，７ｂを移送方向下流側へ同時に移動させることにより行う。
【０１２５】
隣り合う工作機械５１，５１間でワーク２を移動するに際しては、まず、把持爪３５，３５でワーク２を挟持して上方に持ち上げ、そのワーク２の下方にガントリー型ワーク移送装置９２の昇降部材９６を下降させて、工作機械５１のターンテーブル５０から把持部９４へとワーク２を移動させる。そして、把持部９４でワーク２を把持した状態で、走行部９５を走行させて、ワーク２を隣り合う工作機械５１のターンテーブル５０上に移送して、ターンテーブル５０上に受け渡す。
【０１２６】
このような構成によれば、ガントリー型ワーク移送装置９２の移送方向を変更することで、ワーク２の移送方向の自由度が高まり、治具や移送の設計制約を低減することができる。さらに、ガントリー型ワーク移送装置９２を用いれば、隣り合う工作機械５１，５１間の距離を小さくすることができ、加工ライン９１の設置スペースを小さくすることができる。
【０１２７】
なお、前記の加工ライン６１，９１の工作機械の形態および配置レイアウト、ワーク移送装置の形態や配置レイアウト等は一例であって、求められる加工工程に応じて、適宜変更可能であるのは勿論である。例えば、加工ライン６１，９１は、２つのコラムを有する複数の工作機械にて構成されているが、ベッド上にコラムが１つの１ヘッド型工作機械をライン上に含むようにしてもよい。このようにすれば、種々の工作機械を設置できるので、多様な加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明に係る工作機械の最良の実施形態を示した正面図である。
【図２】本発明に係る工作機械の最良の実施形態を示した側面図である。
【図３】本発明に係る工作機械の最良の実施形態を示した平面図である。
【図４】本発明に係る工作機械に設けられる把持爪を示した斜視図である。
【図５】本発明に係るワークの移送方法を説明するための工作機械の正面図である。
【図６】本発明に係るワークの移送方法を説明するための工作機械の正面図である。
【図７】本発明に係るワークの移送方法を説明するための工作機械の正面図である。
【図８】本発明に係る工作機械の第二の実施形態を示した正面図である。
【図９】本発明に係る工作機械の第二の実施形態を示した平面図である。
【図１０】本発明に係る工作機械の第三の実施形態を示した側面図である。
【図１１】本発明に係る工作機械の主軸に装着されるワークの姿勢変換機構を有する移送用ホルダーを示した斜視図である。
【図１２】本発明に係る工作機械の主軸に装着されるワークの姿勢変換機構を有する移送用ホルダーの把持機構と姿勢変換機構を説明するための模式的断面図である。
【図１３】本発明に係る加工ラインの最良の実施形態を示した正面図である。
【図１４】アーム型ワーク移送装置のワーク受取状態を示した正面図である。
【図１５】アーム型ワーク移送装置のワーク移送状態を示した正面図である。
【図１６】アーム型ワーク移送装置のワーク引渡状態を示した正面図である。
【図１７】本発明に係る加工ラインの他の実施形態を示した正面図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１      工作機械
２      ワーク
３      ベッド
６      主軸
６ａ    主軸
６ｂ    主軸
７      コラム
７ａ    コラム
７ｂ    コラム
８      工具マガジン
８ａ    工具マガジン
８ｂ    工具マガジン
３５    把持爪（移送用ホルダー）
３６    装着部
３７    係止部
５０    ターンテーブル
５１    工作機械
５２    チルトテーブル
５３    工作機械
５５    移送用ホルダー
５７    姿勢変換機構
６１    加工ライン
６２    アーム型ワーク移送装置
９１    加工ライン
９２    ガントリー型ワーク移送装置
【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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【図１５】
2008132584.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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