(57)【要約】【課題】ワーク位置決めテーブルを備える工作機械において、テーブルの構造を簡略化及び軽量化しながら、ワークの位置決めを確実に行う。【解決手段】工作機械１２は、３次元方向の所定位置に移動自在且つ前回転自在に主軸ユニット１６を支持する主軸ヘッドユニット１８と、ワーク２２をノックピン６２、６４により位置決めするテーブル１０とを備える。テーブル１０に外側旋回部６８及び内側旋回部７０を介して旋回移動自在に設けられるノックピン６２、６４は、主軸ユニット１６の主軸４６に着脱自在に設けられる移動ツール４４により、ワーク２２が所定の姿勢に位置決めされる位置に旋回移動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸ヘッドユニットにより３次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に支持される主軸に、ワークの位置決め部に係合する固定部を移動させるための固定部移動部材を装着し、
前記主軸を移動させることにより、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させ、
前記固定部移動部材を前記固定部に係合させた状態で前記主軸を移動させることにより、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記位置決め部の位置に対応して、前記固定部を移動させることを特徴とする工作機械の制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の工作機械の制御方法において、
前記主軸を移動させて前記固定部を移動させた後、前記固定部をブレーキにより固定することを特徴とする工作機械の制御方法。
【請求項３】
駆動源により３次元方向の所定位置に移動自在且つ前回転自在に主軸を支持する主軸ヘッドユニットと、複数の位置決め部を備えるワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部により位置決めするテーブルとを備え、
前記主軸に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工する工作機械であって、
前記各固定部は前記テーブルに移動自在に設けられ、
前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記各固定部を移動させる固定部移動部材を備え、
前記固定部移動部材は、前記工具に換えて前記主軸に着脱自在に装着される装着部と、前記固定部に係合する係合部とを有することを特徴とする工作機械。
【請求項４】
請求項３記載の工作機械において、
前記主軸を移動させることにより、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させ、
前記固定部移動部材を前記固定部に係合させた状態で前記主軸を移動させることにより、前記固定部を移動させるように前記主軸ヘッドユニットを制御する制御手段を備えることを特徴とする工作機械。
【請求項５】
請求項３又は４記載の工作機械において、
前記固定部を固定するためのブレーキを備え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、ワークを位置決めするテーブルを備える工作機械の制御方法及び工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、エンジン部品等の製造を行うための工作機械においては、設備全体を有効に小型化し、省スペース化及びコスト削減が容易な工作機械の開発が望まれている。
【０００３】
この種の工作機械において、本願出願人は、特許文献１において、エンジンを構成するシリンダヘッドのバルブ孔の加工装置において、ワークであるシリンダヘッドを装着した旋回ユニットを所定の角度に傾斜させて加工を行う構成を提案している。この加工装置によれば、装置全体を小型化且つ簡素化することが可能となり、省スペース化及びコスト削減が可能となる。
【０００４】
ところで、上記のようなエンジン部品におけるシリンダブロックやシリンダヘッド等には、各種型式が設けられる。この型式の違いによって、例えば、直列とＶ型又は４気筒と６気筒のように、異なる形状を有する数多くの部品がある。
【０００５】
そこで、上記従来のような工作機械では、ワークに位置決め基準孔を２以上設け、当該ワークを載置する載置台であるパレットには、前記基準孔に対応したピンを備えることによってワークの位置決めを行い、このように位置決めをしたワークを搭載したパレットを工作機械のテーブルに固定するように構成している。
【０００６】
しかしながら、上記のようにワークの形状は多数存在するため、各ワークの形状に応じたパレットを多数用意する必要があり、当該テーブルの製作コストや保管場所等が問題となる。
【０００７】
また、この種の位置決め用ピンにおいて、引用文献２には、前記ピンを可動式にして、各種形状のワークに対応する位置決めピン装置が記載されている。ところが、この位置決めピン装置では、位置決め対象となるワークが検査用のプリント配線板であるため、工作機械用としての想定はなされていない。さらに、この位置決めピン装置は、コイルバネによる付勢力により２本のピン同士で前記プリント配線板を位置決めする構成である。すなわち、前記ピンを所定の位置に移動させて保持しながら、前記プリント配線板を位置決めする構成であるため、ワークの位置決めが正確にはなされず、また、自動化が困難である。
【０００８】
一方、工作機械におけるワーク支持体であるテーブルでは、更なる軽量化及び小型化が望まれており、特許文献３には、主軸が備えられた移動ユニットによりパレット搬送工具を操作してワークが位置決めされるパレットが設けられるパレット支持台から、水平方向に変位可能なテーブル上に搬入搬出する数値制御工作機械が記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特許第３２７８１３５号公報
【特許文献２】実開昭６３−６３７５７号公報
【特許文献３】特開昭５５−１１２７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献３に記載の工作機械では、ワークを位置決めするパレット及びパレット支持台を用い、さらに、パレットをテーブル上に搬入搬出する構成であり、パレット支持台やテーブル変位機構等が必要なため、テーブル及び該テーブル周辺の装置の小型化が困難である。
【００１１】
本発明は、係る従来の課題を考慮してなされたものであり、ワーク位置決めテーブルを備える工作機械において、テーブルの構造を簡略化及び軽量化しながら、ワークの位置決めを確実に行うことを可能とする工作機械の制御方法及び工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の工作機械の制御方法は、主軸ヘッドユニットにより３次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に支持される主軸に、ワークの位置決め部に係合する固定部を移動させるための固定部移動部材を装着し、前記主軸を移動させることにより、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させ、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させた状態で前記主軸を移動させることにより、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記位置決め部の位置に対応して、前記固定部を移動させることを特徴とする。
【００１３】
このような方法によれば、主軸ヘッドユニットを利用してテーブルの固定部を移動させることにより、ワークの位置決めを高精度且つ確実に行うことができる。また、前記テーブルにおける位置決め用の固定部を駆動するための駆動源を削減することができ、テーブルの構造を簡略化及び軽量化することができる。
【００１４】
また、前記主軸を移動させて前記固定部を移動させた後、前記固定部をブレーキにより固定すると、一層確実にワークの位置決めを行うことができる。
【００１５】
本発明の工作機械は、駆動源により３次元方向の所定位置に移動自在且つ前回転自在に主軸を支持する主軸ヘッドユニットと、複数の位置決め部を備えるワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部により位置決めするテーブルとを備え、前記主軸に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工する工作機械であって、前記各固定部は前記テーブルに移動自在に設けられ、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記各固定部を移動させる固定部移動部材を備え、前記固定部移動部材は、前記工具に換えて前記主軸に着脱自在に装着される装着部と、前記固定部に係合する係合部とを有することを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、主軸ヘッドユニットを利用してテーブルの固定部を移動させることにより、ワークの位置決めを高精度且つ確実に行うことができる。また、前記テーブルにおける位置決め用の固定部を駆動するための駆動源を削減することができ、テーブルの構造を簡略化及び軽量化することができる。
【００１７】
また、前記主軸を移動させることにより、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させ、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させた状態で前記主軸を移動させることにより、前記固定部を移動させるように前記主軸ヘッドユニットを制御する制御手段を備えると好適である。
【００１８】
さらに、前記固定部を固定するためのブレーキを備えると、一層確実にワークの位置決めを行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ワーク位置決めテーブルを備える工作機械において、主軸ヘッドユニットを利用してテーブルの固定部を移動させることにより、ワークの位置決めを高精度且つ確実に行うことができる。また、前記テーブルにおける位置決め用の固定部を駆動するための駆動源を削減することができ、テーブルの構造を簡略化及び軽量化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る工作機械の制御方法について、この制御方法を実施する工作機械との関係で好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る工作機械１２の一部切欠斜視図であり、図２は、工作機械１２の平面図であり、図３は、工作機械１２の正面図である。該工作機械１２は、いわゆる数値制御工作機械（ＮＣ工作機械）であり、工具４５の高精度な位置決めが可能である。
【００２２】
工作機械１２は基台１４を備え、該基台１４上には、ワーク位置決めテーブルとしてのテーブル１０と、主軸ユニット１６を水平２方向（矢印Ｚ軸方向と、該Ｚ軸方向と直角な矢印Ｘ軸方向）及び鉛直方向（矢印Ｙ軸方向）の３次元方向の所定位置に移動可能且つ回転可能に軸支する主軸ヘッドユニット１８と、工具交換ユニット２０とが配設される。なお、テーブル１０上には、工作機械１２にて加工されるワーク２２（図４参照）が位置決め固定される。ワーク２２としては、鋳物のシリンダブロックやシリンダヘッド等が挙げられ、エンジンの型式に応じて各種形状のものが固定される。
【００２３】
また、工作機械１２の近傍には、当該工作機械１２の各可動部等の駆動やワーク２２の加工工程等の制御を行う制御手段としての制御装置２３が配置される。
【００２４】
主軸ヘッドユニット１８には、第１駆動モータ２４と図示しないボールねじ手段を介して、基台１４上で水平方向（Ｚ軸方向）に進退自在に配設される可動コラム２６と、第２駆動モータ３０と図示しないボールねじ手段を介して、可動コラム２６の前面２６ａに鉛直方向（Ｙ軸方向）を指向して設けられる一対のガイドレール２８に係合してＹ軸方向に昇降自在に支持される昇降テーブル３２と、第３駆動モータ３４とボールねじ手段３６を介して、昇降テーブル３２の前面３２ａに水平方向（Ｘ軸方向）を指向して設けられる一対のガイドレール３８に係合してＸ軸方向に変位自在に支持される可動テーブル４０とが備えられる。
【００２５】
また、可動テーブル４０の前面４０ａには、主軸ユニット１６がテーブル１０方向を指向して突設されている。該主軸ユニット１６の主軸４６の先端部には、工具ホルダ４２を介して固定部移動部材としての移動ツール４４が着脱自在に取り付けられる（図２参照）。主軸４６は、主軸駆動モータ４７により回転自在な状態で可動テーブル４０に支持されている。なお、第１駆動モータ２４、第２駆動モータ３０、第３駆動モータ３４及び主軸駆動モータ４７は、例えば、サーボモータにより構成される。
【００２６】
このように、主軸ヘッドユニット１８は、基台１４上にてＺ軸方向に進退自在に配設される可動コラム２６と、該可動コラム２６の前面２６ａにＹ軸方向に昇降自在に支持される昇降テーブル３２と、該昇降テーブル３２の前面３２ａにＸ軸方向に変位自在に支持される可動テーブル４０を備えている。
【００２７】
このため、可動テーブル４０の前面４０ａに突設される主軸ユニット１６の主軸４６、及び、該主軸４６先端部に取り付けられる移動ツール４４は、制御装置２３の作用下、主軸ヘッドユニット１８の駆動源として機能する第１駆動モータ２４、第２駆動モータ３０、第３駆動モータ３４及び主軸駆動モータ４７を介して、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動自在且つ回転自在に支持されていることになる。また、上記のように、工作機械１２はＮＣ工作機械であるため、主軸ユニット１６の移動は高精度に制御される。
【００２８】
図５に示すように、移動ツール４４は、装着部４４ａを介して主軸４６の装着穴４６ｂに着脱自在に取り付けられるように構成されており、テーブル１０のノックピン６２、６４と係合する孔部４４ｂが形成される係合部４４ｃを備える。移動ツール４４の係合部４４ｃは、工具ホルダ４２に挿入・合体して一体化され、図示しない位置決め部材で、係合部４４ｃと工具ホルダ４２は位置決めされている。工具ホルダ４２は、汎用部材であり市販化されている。
【００２９】
また、工具ホルダ４２の装着部４４ａには、移動ツール４４を主軸４６に取り付ける際に、孔部４４ｂがノックピン６２等の方向（下側）を指向するように位置決めするキー部４４ｄが設けられる。すなわち、キー部４４ｄが、主軸４６に設けられるキー溝４６ａに係合することにより、係合部４４ｃが下側を指向する。
【００３０】
図２、図３及び図６に示すように、工具交換ユニット２０は、支持台４８に取り付けられるアーム駆動モータ５０と、該アーム駆動モータ５０に一端部が固着されて旋回駆動される旋回アーム５２とを有する。旋回アーム５２のアーム駆動モータ５０近傍に、円弧状のガイド溝５４が設けられている。支持台４８には、ガイド溝５４に摺遊可能に係合するガイドピン５６が設けられている。
【００３１】
そして、旋回アーム５２は、ガイド溝５４とガイドピン５６との案内作用下に、揺動角度範囲が、図６中、実線の位置から二点鎖線の位置に規制される。なお、アーム駆動モータ５０は、上記第１駆動モータ２４等と同様に、例えば、サーボモータにより構成される。
【００３２】
また、旋回アーム５２のアーム駆動モータ５０側とは反対側である他端側には、主軸４６の装着穴４６ｂに着脱自在に取り付けられる移動ツール４４や交換用の工具４５を、当該装着穴４６ｂより取り外すと共に、新たな工具を主軸４６に供給するための把持手段５８が複数個、本実施形態では４個設けられる。
【００３３】
これら把持手段５８は、夫々一対の爪部材６０ａ、６０ｂを有し、該爪部材６０ａ、６０ｂの開閉動作により工具ホルダ４２が把持自在とされ、移動ツール４４や工具４５の交換作業が行われる。すなわち、工作機械１２では、制御装置２３の作用下に、主軸ヘッドユニット１８により主軸ユニット１６が所定の工具交換位置に移動されると共に、旋回アーム５２が図６中の実線で示す角度に旋回されると、把持手段５８の開閉動作と主軸ユニット１６のＸ軸方向への移動とにより、工具交換作業が行われる。
【００３４】
図７及び図８に示すように、テーブル１０は、ワーク２２の位置決め部としての２つの孔部２２ａ（図４参照）に挿入され、ワークの位置決めを行うための固定部としてのノックピン６２、６４が配設される旋回部６６と、該旋回部６６の下部に取り付けられ、前記旋回部６６における後述する外側旋回部６８及び内側旋回部７０の回転動作を制動するための制動部７２とを備える。
【００３５】
図９に示すように、旋回部６６は、最も外側に設けられる円筒形状の枠体７４と、該枠体７４の内側に同軸状に軸受７６により回転自在に軸支され、上面（ワーク２２を載置する面）にノックピン６２が突設される外側旋回部６８と、該外側旋回部６８の内側に同軸状に軸受７８により回転自在に軸支され、上面（ワーク２２を載置する面）にノックピン６４が突設される内側旋回部７０とを備える。また、軸受７６、７８の上部には夫々シール８０、８２が配設される。これらシール８０、８２は、枠体７４、外側旋回部６８及び内側旋回部７０におけるノックピン６２、６４によりワーク２２が固定されるテーブル１０の一端面において、ワーク２２からの切削屑や切削油等が、枠体７４と外側旋回部６８との間隙や外側旋回部６８と内側旋回部７０との間隙から入り込み、これにより軸受７６、７８等に不具合が生じることを防止する目的で配設される。
【００３６】
なお、ノックピン６２、６４は、夫々外側旋回部６８及び内側旋回部７０に対して、着脱自在に構成される。このため、ワーク２２の孔部２２ａの形状や大きさに応じて、様々な種類のノックピン６２、６４を用いることができる。
【００３７】
一方、制動部７２は、有底円筒形状で上記枠体７４と係合部８４にて着脱自在に係合される基部８６を有し、該基部８６の内側には、図９及び図１０に示すように、外側旋回部６８の円環状のロータ１００に対してパッド１０２を押し当てることによる摩擦により、外側旋回部６８を固定又は停止させる一対の第１ブレーキ１０４（ブレーキ）と、内側旋回部７０の円環状のロータ１０６に対してパッド１０８を押し当てることによる摩擦により、内側旋回部７０を固定又は停止させる一対の第２ブレーキ１１０（ブレーキ）とが備えられる。
【００３８】
第１ブレーキ１０４は、制御装置２３の作用下、シリンダ機構１１２におけるロッド１１２ａの伸縮による押圧動作により、パッド１０２をロータ１００に押圧して外側旋回部６８の回転を停止又は固定する。また、第２ブレーキ１１０は、制御装置２３の作用下、シリンダ機構１１４のロッド１１４ａ、１１４ｂの伸縮による押圧動作により、パッド１０８をロータ１０６に押圧することにより内側旋回部７０の回転を停止又は固定する。
【００３９】
すなわち、詳細は後述するが、制御装置２３の作用下、移動ツール４４により、ノックピン６２が外側旋回部６８を介して旋回移動されることにより、当該ノックピン６２が所望の位置に移動すると、第１ブレーキ１０４により固定される。同様に、移動ツール４４により、ノックピン６４が内側旋回部７０を介して旋回移動されることにより、当該ノックピン６４が所望の位置に移動すると、第２ブレーキ１１０により固定される。なお、この場合のノックピン６２、６４の位置検出、すなわち、移動ツール４４による外側旋回部６８及び内側旋回部７０の回転角度や位置の検出には、図９に示すような、回転角度（位置）検出手段として、例えば、エンコーダ１１５ａ、１１５ｂが用いられる。
【００４０】
このため、テーブル１０では、制御装置２３の作用下、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動自在且つ回転自在に支持される主軸ユニット１６に取り付けられる移動ツール４４により、ワーク２２の孔部２２ａの位置やワーク２２を所望の姿勢に位置決めする際、ノックピン６２、６４を容易に所望の位置に移動させることができる。従って、各種形状のワークを容易に所望の姿勢に位置決めすることが可能となる。
【００４１】
なお、上記のように、テーブル１０は、旋回部６６と制動部７２とが係合部８４にて着脱自在に構成される。このため、旋回部６６と制動部７２とを分離して、制動部品を持たず簡略且つ軽量な旋回部６６を、ワーク２２を位置決め固定するパレットとして用い、このパレットである旋回部６６を複数用意して、制動部７２に対して必要に応じて交換することにより、ワーク２２の交換をするようにしてもよい。その際には、図示しないロック機構により外側旋回部６８と内側旋回部７０とを相対回転不能にロックしてもよい。
【００４２】
また、図１０に示すように、第１ブレーキ１０４及び第２ブレーキ１１０は、共にテーブル１０の回転軸方向平行にロータ１００、１０６面を有し、第１ブレーキ１０４及び第２ブレーキ１１０のパッド１０２、１０８が半径方向から夫々の該ロータ１００、１０６に当接するので、夫々の第１ブレーキ１０４及び第２ブレーキ１１０のシリンダ機構１１２、１１４がその作用下にないときには、干渉することなく容易に制動部７２から旋回部６６を取り外すことができる。
【００４３】
また、テーブル１０における基部８６の底部中心には、係合孔１１６が形成されている。係合孔１１６は、図１及び図３に示すように、テーブル駆動モータ１１８の駆動軸１２０に旋回自在に係合される。これにより、テーブル駆動モータ１１８によりテーブル１０を回転することができ、ワーク２２をテーブル１０に位置決めした状態で、当該ワーク２２の姿勢を容易に変更することが可能となる。
【００４４】
次に、基本的には以上のように構成される工作機械１２により、ワーク２２の加工を行う場合の制御方法について説明する。
【００４５】
先ず、主軸４６に移動ツール４４をセットする。この場合、移動ツール４４は、係合部４４ｃ（孔部４４ｂ）が下向きになるように、キー部４４ｄを介して主軸４６にセットされる（図５及び図１２参照）。また、その後、主軸駆動モータ４７は停止させておき、係合部４４ｃ（孔部４４ｂ）を下向きに維持するものとする。
【００４６】
制御装置２３の作用下、主軸ヘッドユニット１８における第１駆動モータ２４、第２駆動モータ３０及び第３駆動モータ３４の駆動により、移動ツール４４がセットされている主軸ユニット１６が、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動する。そして、移動ツール４４は、図１１中の二点差線で示す位置（始点）にあるノックピン６２に、係合部４４ｃを介して係合した状態（図１１中の二点差線）で停止する（図１２参照）。なお、ノックピン６２の位置（始点）は、エンコーダ１１５ａにより求めることができる。
【００４７】
次に、図１１及び図１２に示すように、移動ツール４４は、ノックピン６２と係合した状態のまま、主軸ヘッドユニット１８により、テーブル１０の中心点Ｏを中心とした円弧軌跡を描いて矢印Ｃ方向（Ｘ軸及びＺ軸方向）に移動され、図１１中の実線で示す位置にて停止する。このため、移動ツール４４によりノックピン６２は、外側旋回部６８を介して矢印Ａ方向（Ｘ軸及びＺ軸方向）に旋回移動して、図１１中の点線で示す位置（終点）に移動する。この移動後、第１ブレーキ１０４により、外側旋回部６８が確実に停止（固定）される。なお、前記終点の検出は、エンコーダ１１５ａにより行うとよい。
【００４８】
ノックピン６４も上記ノックピン６２の場合と同様に、エンコーダ１１５ｂにより求められる始点、すなわち、図１１中の二点差線で示す位置から、移動ツール４４の作用により、矢印Ｂ方向（Ｘ軸及びＺ軸方向）に旋回移動して、実線で示す位置（終点）に移動する。この移動後、内側旋回部７０は第２ブレーキ１１０により、確実に停止（固定）される。なお、前記終点の検出は、エンコーダ１１５ｂにより行うとよい。
【００４９】
これにより、ノックピン６２、６４が夫々実線で示す位置（終点）、すなわち、ノックピン６２の中心とノックピン６４の中心との距離（位置）が、ワーク２２を所望の姿勢に位置決めできる距離（位置）に固定される。つまり、ワーク２２が所定の姿勢に位置決めされるように、孔部２２ａの位置に対応したノックピン６２、６４の位置が前記終点となる。
【００５０】
次に、ノックピン６２、６４に、ワーク２２が孔部２２ａを介して位置決めされ、ワーク２２は所望の加工姿勢でテーブル１０上にセットされる。
【００５１】
次に、工具交換ユニット２０の旋回アーム５２が旋回して、図６にて実線で示す角度に固定される。また、このとき、主軸ヘッドユニット１８における第１駆動モータ２４、第２駆動モータ３０及び第３駆動モータ３４の駆動により、主軸ユニット１６が、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動され、所定の工具交換位置にて停止する。
【００５２】
そして、旋回アーム５２における所定の把持手段５８の開閉動作と、主軸ユニット１６のＸ軸方向等への移動とによって、移動ツール４４がワーク２２の加工に要する工具４５へと交換される。
【００５３】
再び主軸ヘッドユニット１８により、主軸ユニット１６が、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動され、ワーク２２に対する加工位置へ工具４５が近接したところで停止される。
【００５４】
次いで、主軸駆動モータ４７により工具４５が回転駆動すると共に、主軸ヘッドユニット１８により、当該工具４５がＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へと移動しながら、ワーク２２に所定の加工を行う。このとき、外側旋回部６８及び内側旋回部７０は、夫々第１ブレーキ１０４及び第２ブレーキ１１０により確実に固定されているため、ワーク２２の加工時に、切削抵抗等の荷重によりノックピン６２、６４がずれ等を生じることを防止できる。
【００５５】
その後、必要に応じて、ワーク２２がテーブル１０上に位置決めされた状態のまま、テーブル駆動モータ１１８によりテーブル１０を回転して、ワーク２２は次の加工箇所が加工可能な姿勢に移動され、上記と同様に、ワークに対して所定の加工が行われる。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る工作機械１２によれば、ワーク２２の孔部２２ａに対応する位置やワーク２２を所望の姿勢に位置決めする位置に、移動ツール４４を用いてノックピン６２、６４を直接的且つ容易に移動させることができる。このため、各種形状のワークを容易に所望の姿勢に位置決めした状態で、ワーク２２に対して加工を行うことが可能となる。
【００５７】
また、上記のような移動ツール４４の移動制御は、工作機械１２の主軸ヘッドユニット１８により制御されるため、ＮＣ軸により、高精度にノックピン６２、６４の位置決めを行うことが可能となる。
【００５８】
また、外側旋回部６８及び内側旋回部７０は、上記のような略円筒形状を有して、軸受７６、７８を介して配設されると共に、上記ワーク２２の加工中には、第１ブレーキ及び第２ブレーキ１１０により確実に固定されている。このため、ワーク２２の加工時に、切削抵抗等の荷重によりノックピン６２、６４がずれ等を生じることが防止できると共に、本実施形態にはないがギア駆動で旋回させる例の場合、バックラッシ等を抑制することができる。なお、工作機械１２では、回転するテーブル１０を用い、軸受７６、７８を用いているため、ワーク２２の加工時の切削抵抗等によるラジアル荷重等にも、図１６に示すようなリニアスライド形状に比して十分に耐えることができる。
【００５９】
また、軸受７６、７８は、シール８０、８２により、ワーク２２の切削屑や切削油から確実にシールされている。このため、テーブル１０の耐久性が大幅に向上する。
【００６０】
さらに、上記移動ツール４４を用いることにより、テーブル１０には、ノックピン６２、６４を旋回移動させるための駆動系、例えば、外側旋回部６８及び内側旋回部７０を回転駆動するための駆動系が不要であるため、テーブル１０の構造が簡略化（軽量化）される。
【００６１】
なお、上記では、ノックピン６２、６４を位置決めする際には、ノックピン６２、６４を共に旋回させるものとしたが、ノックピン６２又はノックピン６４の一方のみを旋回移動させることによってもワーク２２の位置決めを行うことは当然可能である。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施形態につき、図１３〜図１５を参照して説明する。なお、図１３〜図１５において、図１〜図１２に示される参照符号と同一の参照符号は、同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして、以下同様とする。
【００６３】
この第２の実施形態においては、図７等に示すテーブル１０と比べて、旋回部６６及び制動部７２の替わりに、旋回部１２４及び制動部１２６を有するテーブル１２２を備える点が相違する。
【００６４】
図１３に示すように、旋回部１２４は、テーブル１０における枠体７４の替わりに枠体１２８を有する。該枠体１２８の内側には、テーブル１０における外側旋回部６８及び内側旋回部７０の組み合わせが、２組備えられる。
【００６５】
また、制動部１２６は、テーブル１０における基部８６の替わりに基部１３０を有する。該基部１３０の内側には、テーブル１０における第１ブレーキ１０４及び第２ブレーキ１１０等が、上記２組の外側旋回部６８及び内側旋回部７０の組み合わせの夫々に対して、２組設けられる。
【００６６】
以上のように、本実施形態においては、テーブル１２２を用い、移動ツール４４にてノックピン６２、６４を旋回移動することにより、図１４に示すように、略対角線上に孔部１３２ａを有するワーク１３２や、一方の端部に偏って孔部１３４ａを有するワーク１３４等、多様な形状のワークに対する位置決めをすることができる。このため、上記第１の実施形態のようなテーブル１０を用いる場合に比べて、より一層位置決め可能なワークの種類が増加する。
【００６７】
また、上記のような移動ツール４４の移動制御は、工作機械１２の主軸ヘッドユニット１８により制御されるため、ＮＣ軸により、高精度にノックピン６２、６４の位置決めを行うことが可能となる。
【００６８】
なお、本実施形態では、制御装置２３の作用下、ノックピン６２、６４（合計４個）を位置決めする際には、２個又は３個以上のノックピン６２、６４における夫々の中心間の距離（位置）を選択的に変更するように、移動ツール４４を制御する。これにより、位置決め対象となるワークの形状に応じて、ノックピン６２、６４を多様な配置とすることができ、多種多様なワークの形状に対応した位置決めが可能となる。また、この場合、位置決めに不要なノックピンは取り外すか、又はワーク２２と干渉しない位置に移動（退避）させると好適である。例えば、上記ワーク１３２を位置決めする場合には、ノックピン６４を２個とも取り外すか、ノックピン６４を２個ともワーク２２と干渉しない位置に退避させるとよい。同様に、上記ワーク１３４を位置決めする場合には、ノックピン６２を２個とも取り外すか、ノックピン６２を２個ともワーク２２と干渉しない位置に退避させるとよい。
【００６９】
さらに、外側旋回部６８及び内側旋回部７０は、上記のような略円筒形状を有して、軸受７６、７８を介して配設されると共に、上記ワーク２２の加工中には、第１ブレーキ及び第２ブレーキ１１０により確実に固定されている。このため、ワーク２２の加工時に、切削抵抗等の荷重によりノックピン６２、６４がずれ等を生じることが防止できる。
【００７０】
また、軸受７６、７８は、シール８０、８２により、ワーク２２の切削屑や切削油から確実にシールされている。このため、テーブル１２２の耐久性が大幅に向上する。
【００７１】
さらに、上記移動ツール４４を用いることにより、テーブル１２２には、ノックピン６２、６４を旋回移動させるための駆動系、例えば、外側旋回部６８及び内側旋回部７０を回転駆動するための駆動系が不要であるため、テーブル１２２の構造が簡略化（軽量化）される。
【００７２】
次に、本発明の第３の実施形態につき、図１６及び図１７を参照して説明する。
【００７３】
この第３の実施形態においては、上記各実施形態にて用いられるテーブル１０、１２２と比べて、外側旋回部６８及び内側旋回部７０の替わりに、第１スライド機構１５０及び第２スライド機構１５２を有するテーブル１５４を備える点が相違する。
【００７４】
テーブル１５４は、枠体１５６を有し、該枠体１５６には、図１６に示すように、溝部１５８、１６０が直交する方向で形成される。
【００７５】
第１スライド機構１５０は、ノックピン１６２を有するスライド部材１６４を備え、該スライド部材１６４のノックピン１６２側とは反対側の端部が、図１７に示すように、溝部１５８内に係合する。同様に、第２スライド機構１５２は、ノックピン１６６を有するスライド部材１６８を備え、該スライド部材１６８のノックピン１６６側とは反対側の端部が、上記第１スライド機構の場合と同様に、溝部１６０内に係合する。
【００７６】
このため、スライド部材１６４、１６８は、夫々溝部１５８、１６０内を進退自在である。
【００７７】
さらに、第１スライド機構１５０には、スライド部材１６４における前記端部に形成される移動子１７０に対してパッド１７４を押し当てることによる摩擦により、該スライド部材１６４の進退を停止又は固定する一対のブレーキ１７６が設けられる。同様に、第２スライド機構１５２には、スライド部材１６８における前記端部に形成される移動子１７８に対してパッド１８０を押し当てることによる摩擦により、該スライド部材１６８の進退を停止又は固定する一対のブレーキ１８２が設けられる。
【００７８】
これらブレーキ１７６、１８２は、制御装置２３の作用下、シリンダ機構１８４、１８６におけるロッド１８４ａ、１８６ａの伸縮による押圧動作により、パッド１７４、１８０を移動子１７０、１７８に押圧することにより、スライド部材１６４、１６８を停止又は固定する。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、テーブル１５４は第１スライド機構１５０及び第２スライド機構１５２を備えるため、工作機械１２における移動ツール４４により、容易にノックピン１６２、１６６を進退移動させることができる。また、ブレーキ１７６、１８２により、スライド部材１６４、１６８を所定の位置に確実に停止（固定）することが可能となる。これにより、各種形状のワークを容易に所望の姿勢に位置決めした状態で、ワーク２２等に対して所望の加工を行うことが可能となる。
【００８０】
また、テーブル１５４では、ワークの位置決めに用いる固定部として、第１スライド機構１５０及び第２スライド機構１５２におけるノックピン１６２、１６６を使用する。このため、テーブル１５４の構造が簡略化され、工作機械１２の使用条件やワークの種類等によっては有効となる。
【００８１】
なお、本発明は上記実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。
【００８２】
例えば、上記テーブル１０、１２２、１５４にて位置決めされるワークとしては、上記各実施形態に示したワーク２２、１３２、１３４には当然限定されず、多様な形状のワークの位置決め及び加工が可能である。また、これらワーク２２、１３２、１３４の位置決め方法としては、上記各実施形態で説明したように、各ワーク２２、１３２、１３４に孔部２２ａ、１３２ａ、１３４ａを設けて、ノックピン６２、６４、１６２、１６６と係合させる替わりに、各ワーク２２、１３２、１３４に突起部（ピン）を夫々設けて、ノックピン６２、６４、１６２、１６６の替わりに、各テーブル１０、１２２、１５４に夫々凹状の孔部を形成することによって、位置決めをするようにしてもよい。この場合には、移動ツール４４の先端部を各テーブル１０、１２２、１５４に夫々形成される前記凹状の孔部と係合する形状とすればよい。
【００８３】
さらに、移動ツール４４は、ワーク２２等を位置決めするための固定部を移動可能であればよいものである。
【００８４】
また、上記各実施形態における工作機械１２に用いられる主軸ヘッドユニット１８及び工具交換ユニット２０等は、これらに限定されるものではないのは当然である。また、主軸ユニット１６の主軸４６の３次元方向への移動は、上記Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸系による直交座標系の機構に限らず、回転軸を含む極座標系の機構等により制御するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、上記各テーブル１０、１２２、１５４は、ノックピン６２、６４、１６２、１６６を旋回且つ停止（固定）可能な構成を有していればよく、上記各実施形態に記載の構成に限定されるものではない。
【００８６】
なお、上記第２の実施形態では、外側旋回部６８及び内側旋回部７０の組み合わせを２組備えるものとしたが、３組以上を組み合わせるように構成しても当然よい。同様に、上記第３の実施形態では、第１スライド機構１５０及び第２スライド機構１５２を複数備えるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る工作機械の一部切欠斜視図である。
【図２】前記工作機械の平面図である。
【図３】前記工作機械の正面図である。
【図４】前記実施形態におけるワークの斜視図である。
【図５】前記実施形態における移動ツールの斜視図である。
【図６】前記工作機械に備えられる工具交換ユニットの動作説明図である。
【図７】前記第１の実施形態において用いられるテーブルの斜視図である。
【図８】前記テーブルの平面図である。
【図９】図８中の線ＩＸ−ＩＸにおける側面断面図である。
【図１０】前記テーブルにおける制動部の一部省略平面図である。
【図１１】前記実施形態において、移動ツールを用いて前記テーブルに設けられるノックピンを旋回移動する様子を説明するための平面図である。
【図１２】前記移動ツールが前記ノックピンに係合している状態を説明するための側面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態において用いられるテーブルの斜視図である。
【図１４】前記テーブルの平面図である。
【図１５】図１４中の線ＸＶ−ＸＶにおける側面断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態において用いられるテーブルの平面図である。
【図１７】図１６中の線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩにおける断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０、１２２、１５４…テーブル  １２…工作機械
１４…基台                      １６…主軸ユニット
１８…主軸ヘッドユニット        ２０…工具交換ユニット
２２、１３２、１３４…ワーク    ２２ａ、４４ｂ、１３２ａ、１３４ａ…孔部
２３…制御装置                  ２４…第１駆動モータ
２６…可動コラム                ３０…第２駆動モータ
３４…第３駆動モータ            ４４…移動ツール
４４ａ…装着部                  ４４ｃ、８４…係合部
４５…工具                      ４６…主軸
４６ｂ…装着穴                  ４７…主軸駆動モータ
５２…旋回アーム                ５８…把持手段
６２、６４、１６２、１６６…ノックピン
６６、１２４…旋回部            ６８…外側旋回部
７０…内側旋回部                ７２、１２６…制動部
７４、１２８、１５６…枠体      ７６、７８…軸受
８０、８２…シール              ８６、１３０…基部
１０４…第１ブレーキ            １１０…第２ブレーキ
１５０…第１スライド機構        １５２…第２スライド機構
１５８、１６０…溝部            １６４、１６８…スライド部材
１７６、１８２…ブレーキ
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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