(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平なＸ軸方向に延在するコラム摺動部とＸ軸と直角で水平なＺ軸方向に延在し後端部で前記コラム摺動部とＴ字状に交差するテーブル摺動部が設けられたベッドと、
前記ベッドのコラム摺動部にＸ軸方向に移動可能に載置されたコラムと、
該コラムに水平面と直角なＹ軸方向に摺動可能に装架され、工具が着脱可能に装着される主軸を回転可能に軸承する主軸台と、
前記ベッドの前記テーブル摺動部にＺ軸方向に移動可能に載置されたワークテーブルと、
マシニングセンタ本体を覆うカバーの側面の、前記テーブル摺動部の側面後端部近傍に設けられた開閉可能な作業者扉と、
前記テーブル摺動部の前方部分の側面と平行に、かつ前記作業者扉と並んで配置された制御盤と、
前記ワークテーブル上にＹ軸と平行な軸線回りに割出回転可能に装架され、ワークが着脱可能に取付けられるパレットが搬入出される回転テーブルと、
前記パレットにワークを着脱するために前記テーブル摺動部の前端縁に隣接してＸ軸方向に並設された第１及び第２ワーク着脱装置と、
前記テーブル摺動部の前端部に設けられたパレット交換位置に移動された前記ワークテーブル上の回転テーブルと前記第１及び第２ワーク着脱装置との間で前記パレットを搬入出するためにＺ軸に対して両側に鋭角方向に夫々傾斜して設けられた第１及び第２パレット搬入出装置と、を備え、
前記制御盤は前記第１又は第２パレット搬入出装置と前記コラム摺動部の側面との間に設けられていることを特徴とするマシニングセンタ。
【請求項２】
請求項１に記載のマシニングセンタにおいて、前記制御盤の前記作業者扉側に、操作盤を配置したことを特徴とするマシニングセンタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマシニングセンタにおいて、複数の工具を保管する工具マガジンと該工具マガジンと前記主軸との間で工具を交換する工具交換機構とを備えた自動工具交換装置を備え、
該自動工具交換装置は前記作業者扉に対して前記ベッドを挟んで反対側に配置されたことを特徴とするマシニングセンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マシニングセンタの制御盤及び操作盤の配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にマシニングセンタにおいて、制御を行なう制御盤および該制御盤と情報を授受して運転操作を行なう操作盤の配置は、制御盤は大きなスペースが必要であるので機械の後部に配置されており、操作盤は操作を行なう作業者の右手近傍に配置されるため、該制御盤と離して配置されている。
【０００３】
操作盤の配置は、作業者の位置との関係が重要である。従来のマシニングセンタにおいては、ベッド上をＸ軸方向に摺動するコラムの移動範囲の奥端側に工具交換装置の多数の工具を貯留する工具マガジンが、テーブルが移動するＺ軸と平行にベッドに並んで配置される。作業者の位置は作業性を考慮して、ベッドを挟んで工具マガジンの反対側に設けられている。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されたものでは、配置に大きなスペースが必要な前記制御盤と、作業者の近傍で、かつ配線を短縮するため該制御盤との距離が近いほうが好ましい前記操作盤との配置を両立させるため、Ｘ軸方向に摺動するコラムの移動範囲の手前側に、Ｚ軸に平行に制御盤が配置され、また該制御盤の側面で操作盤が作業者に向かって配置されている。
【０００５】
そして、加工済みの工作物が取付けられたパレットと未加工の工作物が取付けられたパレットとをパレット交換位置に移動されたテーブルと工作物着脱装置との間で交換するパレットチェンジャは、前記ベッドのコラムが摺動する後方部分と反対側の前方部分に並んで配置されている。パレットチェンジャは、加工済みの工作物が取付けられたパレットと、未加工の工作物が取付けられたパレットとを交換アームの両端部に保持し、交換アームが１８０°旋回することにより両パレットを交換するものであるので、交換されるパレットの旋回軌跡がベッドの前方部分の側方に延出する。従って、この理由からも制御盤はＸ軸方向に摺動するコラムの移動範囲の他端側に、Ｚ軸と平行に配置される。
【特許文献１】ＵＳＰ５２６５４９７（図1、図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記のマシニングセンタにおいては、制御盤及び操作盤と、工具マガジンとが、Ｘ軸方向にコラムが摺動するベッドの後方部分を挟みこむ形で配置されるため、ベッドの後方部分の長さに制御盤の厚みを加えたＸ方向の寸法が大きくなり、マシニングセンタの設置面積が大きくなる。この寸法を抑えるとコラムのＸ軸方向の可動範囲を大きくとることができない。さらに、ベッドの後方部分に制御盤を並設したものはＸ軸方向の長さが長くなるので、発送する際に、運搬用トレーラーにマシニングセンタと制御盤とを一体に組付けた状態で積み込むことが困難になるという問題がある。
【０００７】
また、作業者扉を開けて主軸まわりの段取り作業等を行う際に、操作盤が作業者の左手にあった方が使い勝手がよい、というニーズがある。
【０００８】
本発明は上記した従来の課題を解消するためになされたもので、制御盤および操作盤を適切に配置することで、作業者による操作盤、延いてはマシニングセンタの操作性が向上し、コラムの移動可能範囲を大きくでき、かつ機械の設置面積が小さくできるマシニングセンタを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、水平なＸ軸方向に延在するコラム摺動部とＸ軸と直角で水平なＺ軸方向に延在し後端部で前記コラム摺動部とＴ字状に交差するテーブル摺動部が設けられたベッドと、前記ベッドのコラム摺動部にＸ軸方向に移動可能に載置されたコラムと、該コラムに水平面と直角なＹ軸方向に摺動可能に装架され、工具が着脱可能に装着される主軸を回転可能に軸承する主軸台と、前記ベッドの前記テーブル摺動部にＺ軸方向に移動可能に載置されたワークテーブルと、マシニングセンタ本体を覆うカバーの側面の、前記テーブル摺動部の側面後端部近傍に設けられた開閉可能な作業者扉と、前記テーブル摺動部の前方部分の側面と平行に、かつ前記作業者扉と並んで配置された制御盤と、前記ワークテーブル上にＹ軸と平行な軸線回りに割出回転可能に装架され、ワークが着脱可能に取付けられるパレットが搬入出される回転テーブルと、前記パレットにワークを着脱するために前記テーブル摺動部の前端縁に隣接してＸ軸方向に並設された第１及び第２ワーク着脱装置と、前記テーブル摺動部の前端部に設けられたパレット交換位置に移動された前記ワークテーブル上の回転テーブルと前記第１及び第２ワーク着脱装置との間で前記パレットを搬入出するためにＺ軸に対して両側に鋭角方向に夫々傾斜して設けられた第１及び第２パレット搬入出装置と、を備え、前記制御盤は前記第１又は第２パレット搬入出装置と前記コラム摺動部の側面との間に設けられていることである。
【００１０】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載のマシニングセンタにおいて、前記制御盤の前記作業者扉側に、操作盤が配置されたことである。
【００１２】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２に記載のマシニングセンタにおいて、複数の工具を保管する工具マガジンと該工具マガジンと前記主軸との間で工具を交換する工具交換機構とを備えた自動工具交換装置を備え、該自動工具交換装置は前記作業者扉に対して前記ベッドを挟んだ反対側に配置されたことである。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成した請求項１による発明によれば、ベッドのコラム摺動部にコラムがＸ軸方向に移動可能に載置され、テーブル摺動部にワークテーブルがＺ軸方向に移動可能に載置され、コラムに主軸台がＹ軸方向に摺動可能に装架される。また、第１及び第２パレット搬入出装置がＺ軸に対して両側に鋭角方向に夫々傾斜してＶ字型に配置される。これにより、第１又は第２パレット搬入出装置とコラム摺動部の側面との間における作業者の操作位置の左側に大きな空間ができる。制御盤は、当該大きな空間において、テーブル摺動部の前方部分の側面と平行に配置され、かつマシニングセンタの本体を覆うカバー側面の、テーブル摺動部の側面後端部近傍に設けられた開閉可能な作業者扉と並んで配置される。
【００１４】
このように、制御盤が第１又は第２パレット搬入出装置とコラム摺動部の側面との間で、ベッドのテーブル摺動部の前方部分の側面と平行に並んで配置されているので、コラムのＸ軸方向の可動距離を大きくしてもマシン全体のＸ軸方向の幅を短くすることができ、マシニングセンタの設置面積を小さくすることができる。
【００１５】
請求項２による発明によれば、制御盤はテーブル摺動部の前方部分の側面と平行に配置され、かつマシニングセンタの本体を覆うカバー側面に、前記テーブル摺動部の側面後端部近傍に設けられた開閉可能な作業者扉と並んで配置される。そして操作盤は制御盤の作業者扉側に設けられているため、請求項1と同様の効果を得られるとともに、作業者は操作盤を、従来のように振り向いた姿勢ではなく自然な姿勢で、テーブル摺動部を摺動するワークテーブル上のワークを見ながら体の正面側で操作することができる。また、制御盤と操作盤を一体にできるため、両者を接続するための配線が短くでき、製作コストを低く抑えることができる。
【００１７】
請求項３による発明によれば、複数の工具を保管する工具マガジンと該工具マガジンと前記主軸との間で工具を交換する工具交換機構とを備えた自動工具交換装置は、コラム摺動部の奥側に配置されるので、前記ベッドを挟んで反対側に作業扉および操作位置が確保でき、その左側に制御盤が配置できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。１１はマシニングセンタ１０のベッドで、該ベッド１０は、床面FLからピットを掘り下げて設置されており、水平なＸ軸方向に延在するコラム摺動部１２と、Ｘ軸と直角で水平なＺ軸方向に延在するテーブル摺動部１３とで一体的に構成されている。テーブル摺動部１３は、後端部でコラム摺動部１２とＴ字状に交差して一体に形成されている。
【００１９】
ベッド１１のコラム摺動部１２上には、コラム１４がＸ軸方向に移動可能に載置されている。コラム摺動部１２の上面に案内レール１５，１６が水平なＸ軸方向に互いに平行に固定され、コラム１４は該案内レール１５，１６に案内されてコラム摺動部１２上をＸ軸方向に移動する。ベッド１１には、Ｘ軸方向に延在するボールねじ軸１７が案内レール１５，１６の間で軸受１８，１９によって両端部を回転可能に軸承され、奥側の端部が軸受１９を貫通してサーボモータ２０に回転連結されている。コラム１４の下面に固定されたナットがボールねじ軸１７と螺合し、ボールねじ軸１７がＸ軸サーボモータ２０によって回転されることにより、コラム１４はＸ軸方向に移動される。
【００２０】
コラム１４には、主軸台２１が水平面と直角なＹ軸方向に摺動可能に装架され、Ｙ軸サーボモータ２２によりボールねじ２３を介して上下方向に移動されるようになっている。主軸台２１には工具Ｔが着脱可能に装着される主軸２４が回転可能に軸承され、主軸サーボモータ２５によって回転駆動される。
【００２１】
ベッド１１のテーブル摺動部１３上には、ワークテーブル２６がＺ軸方向に移動可能に載置されている。テーブル摺動部１３の上面に案内レール２７，２８が水平なＺ軸方向に互いに平行に固定され、ワークテーブル２６は該案内レール２７，２８に案内されてテーブル摺動部１３上をＺ軸方向に移動する。ベッド１１には、Ｚ軸方向に延在するボールねじ軸２９，３０が案内レール２７，２８の内側で軸受３１，３２によって両端部を回転可能に軸承され、図１において左側の端部が軸受５４，５５を貫通してＺ軸サーボモータ３３，３４に回転連結されている。ワークテーブル２６の下面に固定されたナットがボールねじ軸２９，３０と螺合し、ボールねじ軸２９，３０がＺ軸サーボモータ３３，３４によって同期回転されることにより、ワークテーブル２６はＺ軸方向に移動される。
【００２２】
ワークテーブル２６上には、回転テーブル３５がＹ軸と平行な軸線回りに割出回転可能に装架され、図略のサーボモータ及び減速機構を介して割出回転されるようになっている。回転テーブル３５上には、搬入されたパレット３６を位置決めしてクランプする図略のパレットクランプ装置が設けられている。パレット３６には加工されるワークＷが着脱可能に取り付けられる。
【００２３】
ベッド１１、コラム１４およびワークテーブル２６等は、カバー５６で覆われている。カバー５６の内部は、外部と遮断された加工空間が形成され、カバー５６側面のテーブル摺動部１３の側面後端部近傍に作業者扉５７が開閉可能に設けられている。
【００２４】
ベッド１１のテーブル摺動部１３の手前側の側面とコラム摺動部１２の側面とが交差する内角部３７の左側には、作業者の操作位置３８が設けられている。工具交換装置３９は、操作位置３８および作業者扉５７に対してベッド１１を挟んだ反対側のコラム摺動部１２の奥側端部に配置されている。工具交換装置３９は、複数の工具Ｔを保管する工具マガジン４０と工具マガジン４０と主軸２４との間で工具Ｔを交換する工具交換機構４１とを有している。工具マガジン４０はコラム摺動部１２の奥側端部に並んでＺ軸方向に設けられ、工具交換機構４１はコラム摺動部１２の奥側端部の前側に設けられている。
【００２５】
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及び主軸サーボモータ２０，２２，３３，３４，２５等を回転制御するための制御装置が収納された制御盤４２は、テーブル摺動部１３の前方部分の側面と平行に、マシニングセンタ本体を覆うカバー５６の手前側の側面に、前記テーブル摺動部１３の側面後端部近傍で設けられた開閉可能な作業者扉５７と並んで配置されている。作業者が操作するスイッチ類や機械の運転状況をモニタするディスプレイ等が設けられ制御盤４２と配線で連結されて情報を授受する操作盤４３は、制御盤４２の作業者扉側に該操作位置３８に向かって設けられている。
【００２６】
加工済みの工作物Ｗをパレット３６から取り外し、未加工の工作物Ｗをパレット３６に取り付けるための第１及び第２ワーク着脱装置４４，４５がテーブル摺動部１３の前端縁に隣接してＸ軸方向に並設されている。
【００２７】
ワークテーブル２６は、ワークＷへの加工が完了すると、テーブル摺動部１３の前端部に設けられたパレット交換位置４６に移動される。パレット交換位置４６に位置決めされたワークテーブル２６上の回転テーブル３５と第１及び第２ワーク着脱装置４４，４５との間でパレット３６を搬入出するための第１及び第２パレット搬入出装置４７，４８が、Ｚ軸に対して両側に鋭角方向に夫々傾斜してＶ字型に配置されている。
【００２８】
次に、上記実施の形態に係るマシニングセンタ１０の作動について説明する。作業者が、操作位置に立って回転テーブル３５上に搬入されたワークＷの状態等を確認した上で、操作盤４３の起動スイッチを押すと、制御盤４２に収納されたＣＮＣ装置に記憶されたＮＣデータが順次読み取られ、主軸サーボモータ２５によって主軸２４が回転され、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸サーボモータ２０，２２，３３，３４によってコラム１４、主軸台２１、ワークテーブル２６が移動され、工具ＴによってワークＷが加工される。
【００２９】
かかる加工中に工具マガジン４０では、次に使用される工具Ｔが交換位置に割り出され、旋回機構によりＺ軸と平行になるように旋回されて待機位置で待機している。最初の工具Ｔによる加工が完了すると、主軸２４の回転が停止され、コラム１４及び主軸台が、主軸２４が工具交換機構４１と整列する交換位置に移動される。工具交換機構４１の交換アーム４９の両端に設けられた把持装置が主軸２４に装着された工具Ｔ及び工具マガジン４０の待機位置の工具Ｔを把持し、主軸２４に内蔵された工具クランプ装置が工具Ｔを解放し、交換アームが前進して１８０°旋回後に後退し、主軸２４に次に使用する工具Ｔを装着する。主軸２４に次の工具が装着されてクランプ装置によりクランプされると、コラム１４、主軸台２１、ワークテーブル２６が移動され、工作物Ｗが次の工具Ｔによって加工される。
【００３０】
このような加工が繰り返されて工作物Ｗへの加工が完了すると、ワークテーブル２６はＺ軸サーボモータ３３，３４によりパレット交換位置４６に位置決めされる。回転テーブル３５は、装着されたパレット３６がパレット交換位置４６で第２ワーク着脱装置４５の方向を向くように回転位置決めされ、パレットクランプ装置がパレットをアンクランプする。第２パレット搬入出装置４８の係合部が前進してパレット３６の係合部と係合し、係合部が後退してパレット３６を第２ワーク着脱装置４５の第２着脱位置５１に搬出する。パレット交換位置４６と第２着脱位置５１との間には、上面に複数の転動ローラが整列して突出された一対の搬送レール５２が設けられている。加工済みのワークＷを装着したパレット３６が搬出されると、回転テーブル３５は、パレットクランプ装置が第１ワーク着脱装置４４の方向を向くように回転位置決めされる。先のワークＷの加工中に未加工のワークＷが、第１ワーク着脱装置４４の第１着脱位置５０で取り付けられる。未加工のワークＷが取り付けられたパレット３６と係合している第１パレット搬入出装置４８の係合部が前進してパレット３６が、第１着脱位置５０から回転テーブル３５上に搬入されパレットクランプ装置によりクランプされる。第１着脱位置５０とパレット交換位置４６との間にも、上面に複数の転動ローラが整列して突出された一対の搬送レール５３が設けられている。
【００３１】
作業者が、工具Ｔによる工作物Ｗの加工状態を見ながら操作盤４３を操作して工具Ｔと工作物Ｗとを相対移動させることがある。このような場合にも、操作盤４３は制御盤４２の作業者扉側に設けられているので、作業者は操作盤４３を、従来のように振り向いた姿勢ではなく、自然な姿勢で加工状態を見ながら体の正面側で操作することができる。
【００３２】
また、制御盤４２がベッド１１のテーブル摺動部１３の前方部分の側面と平行に並んで配置されているので、コラム１４のＸ軸方向の可動距離を大きくしても、マシニングセンタ１０のコラム摺動部１２部分のＸ軸方向の幅を短くすることができ、マシニングセンタ１０の設置面積を小さくすることができるとともに、発送時に、制御盤４２及び操作盤４３をベッド１１に組付けたままマシニングセンタ１０をトレーラーに積み込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係るマシニングセンタの平面図。
【図２】マシニングセンタの側面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０…マシニングセンタ、１１…ベッド、１２…コラム摺動部、１３…テーブル摺動部、１４…コラム、２０…Ｘ軸サーボモータ、２１…主軸台、２２…Ｙ軸サーボモータ、２４…主軸、２５…主軸サーボモータ、２６…ワークテーブル、
３３，３４…Ｚ軸サーボモータ、３５…回転テーブル、３６…パレット、３７…内角部、３８…操作位置、３９…工具交換装置、４０…工具マガジン、４１…工具交換機構、４２…制御盤、４３…操作盤、４４，４５…第１及び第２ワーク着脱装置、４６…パレット交換位置、４７，４８…第１及び第２パレット搬入出装置、５６…カバー、５７…作業者扉、Ｔ…工具、Ｗ…ワーク。
【図１】
0005191211.tif 000002
【図２】
0005191211.tif 000003