(57)【要約】      （修正有）【課題】筐体に形成された開口部を介して治具の被保持面に対する被加工物の着脱を行う工作機械装置において、開口部から被加工物を着脱できる被保持面の面積を広く確保できる工作機械装置を提供する。【解決手段】筐体３の内部に、被加工物Ｗが保持される被保持面１０を有する治具２と、この被保持面１０に保持された被加工物Ｗを加工する工具Ｄとが配置され、工具Ｄと被加工物Ｗとの相対位置を制御することで工具Ｄによる被加工物Ｗの加工を行うとともに、筐体３に形成された開口部５を介して被保持面１０に対する被加工物Ｗの着脱を行う工作機械装置において、被保持面１０は、開口部５の方向に所定角度で向き、互いに交わるように隣接配置された複数の被保持面１０，１０からなる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に、被加工物が保持される被保持面を有する治具と、該被保持面に保持された被加工物を加工する工具とが配置され、前記工具と前記被加工物との相対位置を制御することで前記工具による前記被加工物の加工を行うとともに、前記筐体に形成された開口部を介して前記被保持面に対する前記被加工物の着脱を行う工作機械装置において、
前記被保持面は、前記開口部の方向に所定角度で向き、互いに交わるように隣接配置された複数の被保持面からなることを特徴とする工作機械装置。
【請求項２】
前記被保持面は平坦状に形成されるとともに、互いに隣接する少なくとも２つの被保持面間の頂部が前記開口部側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の工作機械装置。
【請求項３】
前記所定角度を略４５度としたことを特徴とする請求項１または２に記載の工作機械装置。
【請求項４】
前記治具は、水平方向に回動可能となっており、かつ該治具には、前記被保持面から該被保持面の反対側の面まで貫通された貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の工作機械装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治具に保持された被加工物と工具との相対位置を制御することで、工具による被加工物の加工が行われる工作機械装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマシニングセンタ（工作機械）は、例えば、特許文献１に示すように、垂直方向に立設されたワークテーブル装置（治具）の正面（被保持面）にワーク（被加工物）を取り付け、ワークテーブル装置を水平方向に回動させることで、ドリルによるワークの加工を治具の正面側と側面側の２つの方向から行えるようにしている。
【０００３】
また、一般的な工作機械は、加工時における切粉や切削油の飛散防止のために、保護カバー（筐体）で覆われており、この保護カバーの正面側には、例えば、特許文献２に示すような扉が設けられ、使用者は扉を開放したときの開口部から保護カバー内部のワークテーブル装置（治具）にワーク（被加工物）を着脱させるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９４２６４号公報（第４頁、第１図）
【特許文献２】特開２００６−５５９７６号公報（第６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載されているマシニングセンタ（工作機械）にあっては、使用者が保護カバー（筐体）の開口部からワークテーブル装置（治具）の正面（被保持面）にワーク（被加工物）を取り付けるようにしており、ワークテーブル装置におけるワークを保持する面の広さが、開口部を向く正面の広さのみに限られ、マシニングセンタを用いて多くのワークを加工する際には、ワークの着脱作業の回数が増加するとともに、着脱工程が煩雑になり、作業効率が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、筐体に形成された開口部を介して治具の被保持面に対する被加工物の着脱を行う工作機械装置において、開口部から被加工物を着脱できる被保持面の面積を広く確保できる工作機械装置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】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の工作機械装置は、
筐体の内部に、被加工物が保持される被保持面を有する治具と、該被保持面に保持された被加工物を加工する工具とが配置され、前記工具と前記被加工物との相対位置を制御することで前記工具による前記被加工物の加工を行うとともに、前記筐体に形成された開口部を介して前記被保持面に対する前記被加工物の着脱を行う工作機械装置において、
前記被保持面は、前記開口部の方向に所定角度で向き、互いに交わるように隣接配置された複数の被保持面からなることを特徴としている。
この特徴によれば、被保持面同士が開口部の方向に所定角度で向き、互いに交わることで、開口部から筐体の奥行き方向に被保持面の面積が広く確保され、開口部から使用者がアクセスできる被保持面の面積を広く形成できる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の工作機械装置は、請求項１に記載の工作機械装置であって、
前記被保持面は平坦状に形成されるとともに、互いに隣接する少なくとも２つの被保持面間の頂部が前記開口部側に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば、使用者が被加工物を斜め方向から被加工物を視認しながら着脱できるため、確実に被加工物の設置が可能となる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の工作機械装置は、請求項１または２に記載の工作機械装置であって、
前記所定角度を略４５度としたことを特徴としている。
この特徴によれば、従来のような開口部の方向を向いて配置される被保持面と比較して、被保持面の面積を略１．４倍ほど増大することができ、かつ略４５度の所定角度が、開口部から被保持面に被加工物を着脱し易い角度の限界近傍であり、着脱し易い状態を確保しながら、被保持面の面積を広くできる。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の工作機械装置は、請求項３に記載の工作機械装置であって、
前記治具は、水平方向に回動可能となっており、かつ該治具には、前記被保持面から該被保持面の反対側の面まで貫通された貫通孔が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、被保持面の反対側の面からドリル工具を挿入して被加工物を加工できるようになり、複数の被加工物を工具によって加工する際に、略９０度の角度で治具を水平方向に回動させるだけで、ドリル工具の配置位置を変化させることなく、治具の少ない回動角度で被保持面に保持された被加工物を様々な方向から加工することができ、工作機械装置の加工速度が向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る工作機械装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１２】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、実施例におけるＮＣ工作機械を示す斜視図であり、図２は、ＮＣ工作機械を示す正面図であり、図３は、治具を示す斜視図であり、図４は、治具を示す横断平面図であり、図５は、ＮＣ工作機械を示す横断平面図であり、図６は、ＮＣ工作機械を用いたワークの加工作業を示す概念図である。以下、図４から図６の紙面下方側をＮＣ工作機械の正面側（前方側）として説明する。
【００１３】
図１の符号１は、本発明の工作機械装置としてのＮＣ工作機械１であり、本実施例におけるＮＣ工作機械１では、後述するドリル工具Ｄの位置や本発明の被加工物としてのワークＷの位置が座標値によって定義されており、その位置情報に基づいて制御装置（図示略）が、ドリル工具Ｄの位置や後述する治具２の位置を変化させるようになっている。つまり、ドリル工具ＤとワークＷとの相対位置の制御が、制御装置（図示略）によって自動化された数値制御方式の工作機械として構成されている。
【００１４】
このＮＣ工作機械１は、ドリル工具ＤによるワークＷの加工時に研削液や切粉などが飛散しないように、ＮＣ工作機械１の全体が筐体３で覆われた構成となっており、この筐体３の正面側には、スライド扉４によって開閉される開口部５が形成されている。また、筐体３の内部には、ワークＷを保持する治具２が配置され、開口部５を開放すると治具２が開口部５から露出されるようになっている。
【００１５】
尚、開口部５の近傍には操作パネル６が設けられており、使用者Ｕは操作パネル６を操作して制御装置（図示略）に指示を与えることで、ＮＣ工作機械１による加工作業を行うようになっており、使用者Ｕは治具２にワークＷを着脱する着脱作業のみを行うだけで、多数のワークＷの連続的な加工が行えるようになっている。
【００１６】
図２に示すように、治具２は、後述する移送装置７上に固定される台部８を有し、この台部８上に垂直方向に延びるように立設された立設部９が形成されており、この立設部９には、正面視で左右に並んで配置され、各々異なる方向、つまり外側を向く２つの被保持面１０，１０が隣接配置されて形成されている。また、立設部９は左右の被保持面１０，１０が高さ及び幅が同一をなすように左右対称の形状となっている。
【００１７】
尚、治具２における被保持面１０，１０同士が交わる部位には、頂部１１が形成されており、この頂部１１には、治具２の芯出し（座標取り）用の測定工具（図示略）が当接される芯出部１２が設けられている。複数のワークＷを加工する際には、ドリル工具Ｄによる加工作業の開始前に、測定工具を芯出部１２に当接させて芯出しを行えば、ワークＷを交換する度に芯出しを行わないで済むようになっている。
【００１８】
図３に示すように、被保持面１０は平坦状をなす垂直面として構成されており、１つ被保持面１０には、ワークＷが取り付けられる２つの取付部１３が上下に並んで配置されている。各々の取付部１３の近傍には、取付部１３に取り付けられたワークＷを取付部１３側に押圧して固定するための複数のチャッカ１４が配置されている。
【００１９】
チャッカ１４は被保持面１０に配置された油圧部１５の先端に設けられ、治具２の内部には、油圧部１５に連結された流体枝管（図示略）が配管されている。治具２の頂部１１には、流体枝管（図示略）内部の圧力を検出する圧力計１６が設けられ、開口部５から治具２を見たときに、圧力計１６が見やすくなっている（図２参照）。
【００２０】
使用者Ｕが治具２にワークＷを取り付ける際には、使用者Ｕが取付部１３にワークＷを取り付け、制御装置（図示略）による制御により流体枝管（図示略）内部の油液（流体）の油圧を上げると、その油圧力によりチャッカ１４が取付部１３に近づく方向に移動され、このチャッカ１４の押圧力によりワークＷを取付部１３に固定するようになっている。
【００２１】
図４に示すように、治具２の立設部９は、横断平面視において略Ｖ字形状をなすように略９０度の角度で屈曲されており、立設部９の正面側（表側）には、２つの被保持面１０，１０が形成されている。これらの被保持面１０，１０が互いに所定角度θ１で頂部１１を介して交わっている。詳述すると各々の被保持面１０，１０から延長された線Ｈ，Ｈ同士が略９０度の所定角度θ１で交わっている。
【００２２】
治具２は、後述するターンテーブル２０の回動によって、台部８の中心を回動の中心として水平方向に回動されるようになっており、治具２に設けられた立設部９、取付部１３、チャッカ１４及び被保持面１０に保持されたワークＷなどは、台部８の回転半径Ｒ内に全て納まるようになっている。そのため筐体３の内部に、回転半径Ｒほどの空間を最低限確保できれば、治具２を水平方向に自在に回動させることができる。
【００２３】
また、立設部９には、取付部１３が形成された位置に対応して、正面側（表側）から背面側（裏側）まで貫通された貫通孔１７が形成されている。この貫通孔１７には、背面側からドリル工具Ｄが挿入できる大きさに形成されており、治具２に保持された状態のワークＷを裏側からドリル工具Ｄを当接させて加工が行える。そのためワークＷの表側及び裏側の両面をドリル工具Ｄで加工する場合であっても、ワークＷを治具２から取り外すことなく、治具２を回動させるだけで、ワークＷの両面を加工できるようになっている。
【００２４】
図５に示すように、ＮＣ工作機械１の内部は、使用者Ｕが治具２に対してワークＷの着脱を行う着脱部αと、ドリル工具ＤによってワークＷの加工が行われる加工部βとが設けられている。着脱部αは筐体３の正面側に配置され、着脱部αにて使用者Ｕが１つの開口部５から手を入れて治具２の被保持面１０，１０に対してワークＷの着脱作業を行うことができる。加工部βには、治具２に保持されたワークＷを加工するための複数種類のドリル工具Ｄが配置され、このドリル工具Ｄは、加工部βにおいて背面側及び側面側からワークＷに当接できるようになっている。
【００２５】
また、着脱部αと加工部βとが開閉可能なスライド扉１８によって仕切られており、治具２が着脱部αと加工部βとの間を移動する２つの移送装置７，７が設けられ、この移送装置７は、筐体３内部に配設された１つの回転装置１９によって筐体３内部を回転移動されるようになっており、一方の移送装置７が着脱部αに配置されているときには、他方の移送装置７が加工部βに配置されるようになっている。尚、ドリル工具Ｄや移送装置７，７及び前述したスライド扉４，１８の動作は、制御装置（図示略）によって制御されるようになっている。
【００２６】
各々の移送装置７，７の上面側には、水平方向に回動可能なターンテーブル２０が設けられている。前述した治具２は、その台部８が移送装置７に設けられたターンテーブル２０上にボルト２１等を用いて固着されるようになっている。治具２は、移送装置７の回転移動により、着脱部αと加工部βとの間を自在に移動でき、かつターンテーブル２０の回動により移送装置７上において前述した回転半径Ｒの範囲内で水平方向に自在に回動できる。
【００２７】
使用者Ｕが開口部５から手を挿入して治具２にアクセスしてワークＷを着脱させるとき、すなわち治具２が移送装置７とともに着脱部αに移動され、かつスライド扉４が開放されて開口部５が開かれている状態では、制御装置（図示略）がターンテーブル２０の作動を停止させ、ターンテーブル２０を固定状態とし、治具２が水平方向に回動することを防止するようになっている。そのため使用者ＵがワークＷの着脱作業の際に誤って治具２が回動してしまい、使用者Ｕの体に治具２がぶつかる虞がなく、ＮＣ工作機械１の安全性が向上され、かつ着脱作業も行い易くなっている。
【００２８】
尚、着脱部αにおいて一方の治具２にワークＷが着脱されているときに、加工部βでは他方の治具２に保持されたワークＷの加工がドリル工具Ｄによって行われており、加工部βに配置された治具２に保持されたワークＷの加工時間を利用して、使用者Ｕが着脱部αに配置された治具２に対してワークＷを着脱することができる。
【００２９】
使用者ＵがワークＷを着脱させるときに、ターンテーブル２０は、治具２の頂部１１が開口部５側に位置する状態になるように固定され、各々の被保持面１０，１０は、開口部５に対して略４５度ほど傾けられた状態で配置される。図４を用いて詳述すると開口部５と平行な線Ｆに対して各々の被保持面１０，１０から延長された線Ｈ，Ｈが略４５度の所定角度θ２で交わっている。そのため使用者Ｕは開口部５から左右両方の被保持面１０，１０に対して手が届く（アクセスできる）ようになっており、両方の被保持面１０，１０に対してワークＷの着脱が行えるようになっている。
【００３０】
２つの被保持面１０，１０が開口部５に対して略４５度ほど傾けられた状態となっていることで、被保持面１０が正面側を向いている場合と比較して、被保持面１０の面積が約１．４倍に増大される。この被保持面１０について詳述すると、治具２の正面視において立設部９を同一高さ、同一幅で形成したときに、被保持面１０が開口部５に対して傾けられていない場合には、正面視における被保持面１０の高さと幅を乗じた値が被保持面１０の面積となる。しかしながら本実施例の被保持面１０は、開口部５に対して略４５度傾けられていることで、正面視において立設部９が同一高さ、同一幅で形成されていても、被保持面１０の幅は約１．４倍（√２倍）となるので、被保持面１０の面積も約１．４倍となる。
【００３１】
尚、２つの被保持面１０，１０が交わる所定角度θ１が略９０度よりも鋭角であると、被保持面１０を開口部５から奥行き方向に広くすることはできるが、使用者Ｕが開口部５から手を挿入してアクセスし難くなるため、略９０度の所定角度θ１が、開口部５から被保持面１０，１０にワークＷを着脱し易い角度の限界近傍となっており、所定角度θ１が略９０度であることで、被保持面１０，１０にワークＷを着脱し易い状態を確保しながら、被保持面１０，１０の面積を広くできる。
【００３２】
本実施例のＮＣ工作機械１によれば、治具２の被保持面１０，１０同士が開口部５の方向に所定角度θ２で向き、互いに交わることで、開口部５から筐体３の奥行き方向に被保持面１０の面積が広く確保され、開口部５から使用者Ｕが手を挿入してアクセスできる被保持面１０の面積を広く形成でき、被保持面１０に配置される取付部１３及びチャッカ１４を増やすことができるようになり、より多くのワークＷを被保持面１０に保持させることができる。
【００３３】
また、治具２は、所定角度θ１で交わり互いに隣接する少なくとも２つの被保持面１０，１０を有することで、筐体３の開口部５から少なくとも立設部９の２つの被保持面１０，１０にワークＷを取り付けることができるようになり、使用者Ｕが１回のワークＷの交換作業でより多くのワークＷを治具２に保持させることができ、複数のワークＷを加工する際に、ＮＣ工作機械１を一旦停止させて行うワークＷの交換作業の回数を減らせるので、ＮＣ工作機械１の作業効率を向上させることができる。
【００３４】
尚、治具２に形成された複数の被保持面１０，１０の全てが、スライド扉４が開かれた状態のとき、開口部５の方向に所定角度θ２の傾きで向けられるため、例えば、使用者Ｕが操作パネル６を操作することにより、着脱部αに配置された移送装置７のターンテーブル２０の固定状態を解除し、使用者Ｕが手動でターンテーブル２０及び治具２を水平方向に回動させて複数の被保持面１０，１０の向きを変化させ、開口部５から各々の被保持面１０にアクセスできるようにする必要がなく、ワークＷの着脱作業時間を短縮できるばかりか、使用者Ｕの疲労を軽減させ、作業効率が向上するようになる。
【００３５】
また、被保持面１０は平坦状に形成されるとともに、２つの被保持面１０，１０間の頂部１１が開口部５側に配置されることで、使用者がワークＷを斜め方向から見ながら被保持面１０に対して着脱作業を行えるので、ワークＷの着脱状態を視認し易くなるとともに、被保持面１０が開口部５から奥に行くにしたがって広がるためワークＷを着脱し易くなる。
【００３６】
また、２つの被保持面１０，１０が１つの開口部５に対して略４５度の傾きであることで、被保持面１０，１０を開口部５に向かせて、開口部５から被保持面１０，１０にワークＷを着脱し易い状態を確保しながら、開口部５から筐体３の奥行き方向に被保持面１０の面積を広げて、より多くのワークＷを治具２に保持させることができる。
【００３７】
また、使用者Ｕが開口部５からワークＷを斜め方向から見ながら被保持面１０に対して着脱作業を行えるので、使用者Ｕは、ワークＷと被保持面１０との間の距離や、チャッカ１４によるワークＷの設置状態の確認が容易に行える。つまり使用者Ｕは開口部５から被保持面１０を見たときに、被保持面１０に対して垂直方向のみならず、該垂直方向とは異なる角度からワークＷを見ながら確実に設置が可能となる。
【００３８】
次に、図６を参照して複数のワークＷの加工する際の加工作業について説明する。先ず、使用者Ｕが着脱部αに配置された治具２の２つの被保持面１０，１０にワークＷを保持させ、制御装置（図示略）の制御により移動される移送装置７によって、治具２が着脱部αから加工部βに移動される。
【００３９】
そして、図６（ａ）に示すように、制御装置（図示略）がターンテーブル２０を動作させることにより治具２が、平面視で反時計回りに回動され、ドリル工具Ｄを立設部９の裏側から一方の貫通孔１７に挿入し、一方の被保持面１０に保持されたワークＷを裏側から加工する。
【００４０】
次に、図６（ｂ）に示すように、治具２を平面視で反時計回りに９０度ほど回動させ、ドリル工具Ｄを立設部９に近接させ、他方の被保持面１０に保持されたワークＷを表側から加工する。そして、図６（ｃ）に示すように、治具２を平面視で反時計回りに９０度ほど回動させ、ドリル工具Ｄを立設部９の表側から近接させ、一方の被保持面１０に保持されたワークＷを表側から加工する。
【００４１】
更に、図６（ｄ）に示すように、治具２を平面視で反時計回りに９０度ほど回動させ、ドリル工具Ｄを立設部９の裏側から他方の貫通孔１７に挿入し、他方の被保持面１０に保持されたワークＷを裏側から加工する。
【００４２】
図６（ａ）から図６（ｄ）に示すように、複数のワークＷをドリル工具Ｄによって加工する際に、９０度の角度で治具２を水平方向に回動させるだけで、治具２の少ない回動角度で被保持面１０，１０に保持されたワークＷを順次加工することができ、一方のワークＷの加工が終了したら即座に他方のワークＷの加工を開始することができ、ＮＣ工作機械１の加工速度が向上されるようになっている。
【００４３】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００４４】
例えば、前記実施例では、治具２が着脱部αに配置されているときに、横断平面視において略Ｖ字形状をなす立設部９の頂部１１が、筐体３の開口部５側に位置する構成となっていたが、立設部９の頂部１１の向きが、開口部５の反対側、すなわち背面側に位置する構成とし、被保持面１０を立設部９における頂部１１の裏側の面に形成するようにしてもよく、少なくとも２つの被保持面１０，１０が互いに所定角度θ１で交わるように治具２を形成することで、治具２に広い面積の被保持面１０を形成でき、かつ両被保持面１０，１０を開口部５の方向に所定角度θ２で傾けられるようになる。
【００４５】
また、前記実施例では、治具２の立設部９が横断平面視において略Ｖ字形状をなしているが、立設部９を横断平面視において略Ｌ字形状や略Ｗ字形状になるように形成することで、被保持面１０の面積を増大させ、かつ開口部５から各々の被保持面１０にワークＷを着脱できるようにしてもよい。
【００４６】
更に、前記実施例では、２つの被保持面１０，１０が所定角度θ１としての略９０度の角度で交わっていたが、被保持面１０，１０同士が交わる角度θ１は略９０度に限ることなく、被保持面１０，１０同士が９０度よりも鈍角や鋭角な角度θ１で交わるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例におけるＮＣ工作機械を示す斜視図である。
【図２】ＮＣ工作機械を示す正面図である。
【図３】治具を示す斜視図である。
【図４】治具を示す横断平面図である。
【図５】ＮＣ工作機械を示す横断平面図である。
【図６】ＮＣ工作機械を用いたワークの加工作業を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４８】
１                ＮＣ工作機械（工作機械装置）
２                治具
３                筐体
５                開口部
１０              被保持面
１１              頂部
１７              貫通孔
Ｄ                ドリル工具
Ｗ                ワーク（被加工物）
【図１】
2007313577.tif 000003
【図２】
2007313577.tif 000004
【図３】
2007313577.tif 000005
【図４】
2007313577.tif 000006
【図５】
2007313577.tif 000007
【図６】
2007313577.tif 000008