(57)【要約】 【課題】  工具ユニット側の負担を軽減することができ、しかも装置の軽量化が図れる工作機械を提供する。【解決手段】  シリンダユニット８が最圧縮状態でベースプレート９がパレット６を保持したアーム５の下方に位置した状態から、シリンダユニット８を伸長せしめと、ベースプレート９が上昇し、ベースプレート９に設けた保持プレート機構１１を構成する左右の上プレート１３，１３がアーム５からパレット６を受け取る。更にシリンダユニット８を伸長せしめるとミッションケースの左右の半体ＷＬ，ＷＲのそれぞれの基準面（上面）の一部が中間プレート３２の位置決めピン３５に下方から当接する。この状態でミッションケースの左右の半体ＷＬ，ＷＲは保持プレート機構１１を構成する左右の上プレート１３，１３に個別に支持されているため、各上プレート１３，１３が中間プレート３２から受ける反力によって傾動して正確な位置出しが行なわれる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機台に固定された加工ユニットと、この加工ユニットに対して被加工物を接近・離反させるべく機台に設けたレールに沿って進退動可能とされたベースプレートと、このベースプレートにセットされた被加工物の基準面を押圧して加工のための位置決めを行うべく前記加工ユニットとベースプレートとの間で機台に設けたレールに沿って進退動可能とされた中間プレートとを備えることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
請求項１に記載の工作機械において、前記被加工物はパレット上に位置決めピンを介して支持され、また前記ベースプレートには前記パレットを加工軸線に対して傾動可能に支持する保持プレート機構が設けられていることを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一方の面に基準面があり他方の面（反対側の面）に基準面がない被加工物の基準面側に加工を施すのに好適する工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミッションケースのような一方の面に基準面があり他方の面（反対側の面）に基準面がない被加工物を加工する場合、基準面を加工軸線に対して正確に位置出しする必要がある。
【０００３】
一般に、工具ヘッドと被加工物を支持する取付治具を相対的に位置決めする機構として、ガイドバーとガイドポストを嵌合させるような位置決め方式が知られており、このような方式では、ガイドバーとガイドポストとの間にクリアランスを設ける必要があることから位置決め精度に限界があり、また、加工時に被加工物に生じる振動が工具に伝達されやすいという問題がある。
【０００４】
このため特許文献１には、工具ヘッド側に進退動自在なガイドバーと、このガイドバーの外周面を押圧した状態で進退可能に案内するリニアガイド手段を設け、取付治具側に流体圧力で収縮してガイドバーの外周面を挟持固定する締結手段を設けることで、両者のクリアランスをなくすようにした横型の工作機が知られている。
【０００５】
また特許文献２には、縦型の工作機として複数の工具ヘッドを、回転枠の反転作動とシフト枠のシフト作動により上下左右に循環移動させるようにした技術も知られており、この技術では、ガイドバーとガイドポストによる相対位置決め方式を使用しておらず、工具ヘッド側を柔構造にし、取付治具側を工具ヘッド側に追従させるような方式としている。
【０００６】
また、本出願人は特願２００５−２２８９６９号として、工具ヘッドを有する加工ユニットと、被加工物を支承する取付治具を有する治具ユニットとが相対的に接近・離反自在にされた工作機械を提案している。この工作機械では前記取付治具が加工軸線方向に対して直角な水平面内で遊動可能にされている。
【０００７】
【特許文献１】特許第２７５６４０６号公報
【特許文献２】特公昭６３−６５４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１のように、工具ヘッド側のガイドバーを取付治具の締結手段で締付け固定する技術では、設備構成が複雑になるとともに、重量が重くなり、しかも、両者の相対的な位置決めが確固として確立されているため、被加工物の振動が工具ヘッド側に伝わりやすくなり、工具ヘッド側の刃具やギヤ等に負担がかかる。
また、特許文献２のように、工具ヘッド側を柔構造にする場合は、工具ヘッド側の刃具やギヤ等の負担は軽減されるものの、加工精度に限界がある。
【０００９】
特願２００５−２２８９６９号によれば、工具ヘッド側の刃具やギヤ等にかかる負担は少なく、且つ加工精度も高くなる。
しかしながら、被加工物の基準面を位置決めする基準板を加工ヘッドに取り付けているため、その分、加工ヘッドの重量が大となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解消するため本発明に係る工作機械は、機台に固定された加工ユニットと、この加工ユニットに対して被加工物を接近・離反させるべく機台に設けたレールに沿って進退動可能とされたベースプレートと、このベースプレートにセットされた被加工物の基準面を押圧して加工のための位置決めを行うべく前記加工ユニットとベースプレートとの間で機台に設けたレールに沿って進退動可能とされた中間プレートとを備えた構成とした。
【００１１】
前記被加工物は通常パレット上に位置決めピンを介して支持されている。この場合、前記ベースプレートに前記パレットを加工軸線に対して傾動可能に支持する保持プレート機構を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る工作機械によれば、加工精度を高く維持できると同時に、工具ユニット側の負担を軽減することができ、しかも装置の軽量化が図れる。また、切削加工等において被加工物の振動が工具側に伝達される不具合を抑制できるので、加工ユニット側の負荷が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本願発明の最適な実施例について図に基づいて説明する。図１は本発明に係る工作機械の全体斜視図、図２は同工作機械の待機状態の側面図、図３はベースプレートにパレットがセットされた状態を示す拡大図、図４は同工作機械の待機状態の正面図、図５は同工作機械の加工状態の側面図、図６は図５に示した位置からワークが更に上昇して加工されている状態を示す図である。
【００１４】
工作機械は基台１の底部から前方に向かって張出し部２が設けられ、この張り出し部２の端にターンテーブル３を取り付けている。このターンテーブル３のモータにて回転せしめられる軸４には、１８０°位相を異ならせてアーム５が取り付けられ、このアーム５の水平面内の回転により、パレット６上に位置決めピン７を介して載置された被加工物Ｗを工作機械に対して搬入・搬出するようにしている。
【００１５】
前記張出し部２の上面には上下方向にシリンダユニット８が設けられ、このシリンダユニット８のロッド先端にベースプレート９が連結され、このベースプレート９は基台１の側面に設けた上下方向のレール１０に係合している。而して、シリンダユニット８を駆動することで、ベースプレート９は昇降動する。
【００１６】
ベースプレート９には前記パレットを加工軸線に対して傾動可能に支持する保持プレート機構１１が設けられている。この保持プレート機構１１は下プレート１２とこの下プレート１２の上に配置される２枚の上プレート１３，１３からなり、下プレート１２はベースプレート９に植設した軸１４が貫通するとともに軸１４の周囲に配置した皿バネ１５によってベースプレート９から若干浮いた状態で支持され、また皿バネ１５と下プレート１２との間に凸球面受け部１６と凹球面受け部１７からなるジンバル機構が介在し、下プレート１２はこのジンバル機構の部分を中心として、加工軸線Ｌに対して傾動可能とされている。
【００１７】
上プレート１３，１３は下プレート１２に対して逆トーナメント状に支持されている。具体的には、下プレート１２の左右の端部に軸１８，１８を植設し、これら軸１８，１８に上プレート１３，１３をそれぞれ遊びをもって貫通させ、それぞれの軸１８に凸球面受け部１９と凹球面受け部２０からなるジンバル機構を介して支持している。したがって、上プレート１３もジンバル機構の部分を中心として、加工軸線Ｌに対して傾動可能とされている。ただし、上プレート１３の傾動はベースプレート９に設けたストッパボルト２１によって規制される。
【００１８】
上記２枚の上プレート１３，１３上には１枚のパレット６が載置されている。このパレット６には前記したように位置決めピン７が設けられている。実施例にあっては６本の位置決めピン７がパレット６を挿通するとともに、ストッパ２２によって抜止めが施されている。
【００１９】
図３において、６本の位置決めピン７のうち左側の３本がミッションケース左半体ＷＬを支持する位置決めピン７であり、右側の３本がミッションケース右半体ＷＲを支持する位置決めピン７である。これらミッションケース左半体ＷＬ，右半体ＷＲはいずれも基準面である合せ面が上を向くように位置決めピン７に支持されている。
【００２０】
前記上プレート１３，１３の上面にはそれぞれ凸部２３が３個設けられ、各凸部２３に前記位置決めピン７の底面が乗った状態で支持される。即ち、上プレート１３，１３の上面に直接パレット６が載置されるのではなく、パレット６は上プレート１３，１３から若干浮いたフリーの状態となり、その結果、ミッションケース左半体ＷＬは左側の３本の位置決めピン７を介して直接左側の上プレート１３に傾動可能に支持され、ミッションケース右半体ＷＲは右側の３本の位置決めピン７を介して直接右側の上プレート１３に傾動可能に支持される。
【００２１】
また、前記ベースプレート９上には楔部材２４を配置し、シリンダユニット２５を駆動することで楔部材２４をベースプレート９と下プレート１２との間に挿入することで下プレート１２を所定の位置でロックするようにしている。
【００２２】
また前記ベースプレート９の上方には加工ユニット３０が配置されている。この加工ユニット３０は基台１の上部に固定され且つ複数の加工工具３１を備えている。
【００２３】
更に、前記ベースプレート９と加工ユニット３０との間には中間プレート３２を配置している。この中間プレート３２は前記加工ユニット３０の前端部に設けた上下方向のエアシリンダユニット３３のロッド下端および前記機台１の上端部に設けた上下方向のエアシリンダユニット３４のロッド下端に連結され、且つ前記レール１０に係合している。したがって、中間プレート３２は下からの押上げ力が加わると、レール１０に沿ってエアシリンダユニット３３，３４を圧縮しながら上昇する。
【００２４】
また中間プレート３２の下面には位置決めピン３５，３５が下方に向かって突出している。本実施例にあっては一方の位置決めピン３５はミッションケース左半体ＷＬの一部に係合してミッションケース左半体ＷＬの位置決めを行い、他方の位置決めピン３５はミッションケース右半体ＷＲの一部に係合してミッションケース右半体ＷＲの位置決めを行う。
【００２５】
以上の構成からなる工作機械を用いた加工方法の一例を以下に述べる。
先ず、図２の状態を出発点として説明する。この状態ではターンテーブル３のアーム５はパレット６を下から保持しており、パレット６上にはミッションケースＷ（左右の半体）がセットされている。そして、この状態ではシリンダユニット８は最圧縮状態にあり、ベースプレート９はパレット６を保持したアーム５の下方に位置している。
【００２６】
この状態から、シリンダユニット８を伸長せしめる。すると、ベースプレート９が上昇し、ベースプレート９に設けた保持プレート機構１１を構成する左右の上プレート１３，１３がアーム５からパレット６を受け取る。具体的には、前記したように、上プレート１３上面に設けた凸部２３が位置決めピン７の下端に当たり、位置決めピン７を介してミッションケースＷ（左右の半体）を持ち上げ、パレット６は位置決めピン７に係止しフリーになっている。
【００２７】
更にシリンダユニット８を伸長せしめるとミッションケースの左右の半体ＷＬ，ＷＲのそれぞれの基準面（上面）の一部が中間プレート３２の位置決めピン３５に下方から当接する。この状態でミッションケースの左右の半体ＷＬ，ＷＲは保持プレート機構１１を構成する左右の上プレート１３，１３に個別に支持されているため、各上プレート１３，１３が中間プレート３２から受ける反力によって傾動して正確な位置出しが行なわれる。
【００２８】
上記の位置出しが終了したら、シリンダユニット２５を駆動して、楔部材２４をベースプレート９と下プレート１２との間に差し込みロックする。この状態でも保持プレート機構１１を構成する上プレート１３は傾動可能であるが、上方から位置決めピン３５によって押えられているので傾動しない。
【００２９】
そして、更にシリンダユニット８を伸長せしめることでミッションケースの左右の半体ＷＬ，ＷＲは加工位置まで上昇し、加工ユニット３０の加工工具３１によって加工される。この後は前記と逆の操作によって加工済みのミッションケースはパレットごとターンテーブル３のアーム５に受け渡され作業は完了する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る工作機械の全体斜視図
【図２】同工作機械の待機状態の側面図
【図３】ベースプレートにパレットがセットされた状態を示す拡大図
【図４】同工作機械の待機状態の正面図
【図５】同工作機械の加工状態の側面図
【図６】図５に示した位置からワークが更に上昇して加工されている状態を示す図
【符号の説明】
【００３１】
１…基台、２…張出し部、３…ターンテーブル、４…ターンテーブルの軸、５…アーム、６…パレット、７…パレットの位置決めピン、８…シリンダユニット、９…ベースプレート、１０…レール、１１…保持プレート機構、１２…下プレート、１３…上プレート、１４…ベースプレートに植設した軸、１５…皿バネ、１６…凸球面受け部、１７…凹球面受け部、１８…下プレートに設けた軸、１９…凸球面受け部、２０…凹球面受け部、２１…ストッパボルト、２２…ストッパ、２３…凸部、２４…楔部材、２５…シリンダユニット、３０…加工ユニット、３１…加工工具、３２…中間プレート、３３，３４…エアシリンダユニット、３５…位置決めピン、Ｌ…加工軸線、Ｗ…ミッションケース、ＷＬ、ＷＲ…ミッションケース半体。
【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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