(57)【要約】【課題】小型化が可能な工作機械を提供すること。【解決手段】工作機械（１）は、ベッド（２）と、ベッド（２）上に水平方向に移動可能に設けられる主軸台（４）と、主軸台（４）に設けられ、加工用の回転工具（Ｔ）を装着可能な主軸（４０）と、ベッド（２）上に鉛直方向に向けて立設されるコラム（５）と、加工する際に被工作物（Ｗ）を保持し、回転工具（Ｔ）により被工作物（Ｗ）を加工する際にコラム（５）に鉛直方向に移動可能に支持されるテーブル（６）と、を備える。さらに、被工作物（Ｗ）を載置し、テーブル（６）のコラム（５）に対する移動方向と同方向に移動可能に支持され、当該移動により被工作物（Ｗ）を所定の搬入出位置とテーブル（６）との間で搬送可能な載置台（８１）と、を備える。【選択図】図１Ａ
2016124037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドと、
前記ベッド上に水平方向に移動可能に設けられる主軸台と、
前記主軸台に設けられ、加工用の回転工具を装着可能な主軸と、
前記ベッド上に鉛直方向に向けて立設されるコラムと、
加工する際に被工作物を保持し、前記回転工具により前記被工作物を加工する際に前記コラムに鉛直方向に移動可能に支持されるテーブルと、
前記被工作物を載置し、前記テーブルの前記コラムに対する移動方向と同方向に移動可能に支持され、当該移動により前記被工作物を所定の搬入出位置と前記テーブルとの間で搬送可能な載置台と、
を備える、工作機械。
【請求項２】
前記工作機械は、
前記所定の搬入出位置と前記テーブルとの間にて前記被工作物を搬送する際に、前記テーブルを前記コラムに位置決めした状態において、前記載置台の動作を制御する搬入出制御装置と、
前記被工作物の加工を行う際に、前記載置台を前記テーブルに位置決めした状態において、前記主軸台、前記主軸及び前記テーブルの動作を制御する加工制御装置と、
を備える、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記工作機械は、
前記所定の搬入出位置と前記テーブルとの間にて前記被工作物を搬送する際に、前記載置台の動作を制御する搬入出制御装置と、
前記載置台の動作と同時に前記コラムに対する前記テーブルの動作を制御すると共に、前記被工作物の加工を行う際に、前記載置台を前記テーブルに位置決めした状態において、前記主軸台、前記主軸及び前記テーブルの動作を制御する加工制御装置と、
を備える、請求項１に記載の工作機械。
【請求項４】
前記載置台は、前記テーブルに設けられ、前記テーブルの占める領域より小さい領域で形成される、請求項１〜３の何れか一項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸を軸線回りに回転させつつ主軸及びテーブルを相対移動させ、主軸に装着されている回転工具でテーブルに位置決め保持されている被工作物を加工する工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１，２に記載の工作機械は、横形のマシニングセンタであり、テーブルの上方に配置されるコンベア装置で搬送される被工作物を、テーブルを原点位置から上昇させてテーブルに搬入する。そして、工作機械は、テーブルを下降させて加工位置に位置決めし、主軸を軸線回りに回転させつつ主軸及びテーブルを相対移動させて被工作物の加工を行う。加工完了後、工作機械は、テーブルを加工位置から上昇させて被工作物をコンベア装置に搬出し、テーブルを原点位置まで下降させて次の被工作物がコンベア装置で搬送されるまで待機する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７９６９７号公報
【特許文献２】米国特許第７１５０７０６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の工作機械では、テーブルに保持された被工作物の加工時のみならず、コンベア装置に対する被工作物の搬入出時にもテーブルを移動させる必要がある。被工作物の加工時のテーブル移動は、比較的短いストロークで可能であるが、被工作物の搬入出時のテーブル移動は、被工作物の加工時と比較して長いストロークとなる。そして、テーブルは、加工時において被工作物を支持しつつ高精度且つ高速に移動できるように高い剛性を有する。そのため、テーブルはある程度の大きさを要する。そのため、上記の長いストロークを大きなテーブルが移動できるための大きなスペースが必要となるので、工作機械自体が大型化する傾向にある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、小型化が可能な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】
【０００６】
本発明の工作機械は、ベッドと、前記ベッド上に水平方向に移動可能に設けられる主軸台と、前記主軸台に設けられ、加工用の回転工具を装着可能な主軸と、前記ベッド上に鉛直方向に向けて立設されるコラムと、加工する際に被工作物を保持し、前記回転工具により前記被工作物を加工する際に前記コラムに鉛直方向に移動可能に支持されるテーブルと、前記被工作物を載置し、前記テーブルの前記コラムに対する移動方向と同方向に移動可能に支持され、当該移動により前記被工作物を所定の搬入出位置と前記テーブルとの間で搬送可能な載置台と、を備える。
【０００７】
本発明によると、載置台の移動分、テーブルの鉛直移動ストロークの必要量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の実施の形態：工作機械を前面側から見たときの全体構成図である。
【図１Ｂ】図１Ａの工作機械を側面側から見たときの全体構成図である。
【図１Ｃ】図１Ａの工作機械を上面側から見たときの全体構成図である。
【図２】搬入出装置及び治具を備えたクレードルを示す斜視図である。
【図３】搬入出装置の一方の側（左側）の詳細を示す図である。
【図４】工作機械の制御装置を示すブロック構成図である。
【図５】制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６Ａ】搬入出装置に対する被工作物の搬入出時の動作状態を示す図である。
【図６Ｂ】従来のテーブルに対する被工作物の搬入出時の動作状態を示す図である。
【図７】搬入出装置の載置台が上昇して被工作物の搬入出位置に位置決めされた状態を示す斜視図である。
【図８】搬入出装置の載置台が下降して被工作物の固定位置に位置決めされた状態を示す斜視図である。
【図９】搬入出装置の載置台が上昇して被工作物が載置台上に搬入された状態を示す図である。
【図１０】搬入出装置の載置台が下降して被工作物が治具に位置決め固定された状態を示す図である。
【図１１Ａ】搬入出装置の別例を示す図である。
【図１１Ｂ】搬入装置のさらに別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（工作機械の機械構成）
工作機械の一例としては、４軸横形マシニングセンタを例に挙げ、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃを参照して説明する。つまり、当該工作機械１は駆動軸として、相互に直交する３つの直進軸（Ｘ軸（水平方向），Ｙ軸（鉛直方向），Ｚ軸（水平方向））及び１つの回転軸（Ａ軸（Ｘ軸に平行））を有する機械である。Ｘ軸線方向は、工作機械１の左右方向（幅方向）、Ｚ軸方向は、工作機械１の前後方向（奥行き方向）、Ｙ軸線方向は、工作機械１の上下方向（高さ方向）である。なお、工作機械１で加工される被工作物Ｗとしては、車両のエンジンのシリンダブロックを例として以下説明する。
【００１０】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示すように、工作機械１は、ベッド２と、サドル３と、主軸台４と、主軸４０と、コラム５と、テーブル６と、チルト装置７と、搬入出装置８と、治具９と、制御装置１０等とを備える。そして、工作機械１の前面上方には、被工作物Ｗを搬送可能なコンベヤ装置２０が配置される。なお、図示省略するが、工作機械１は、主軸４０に装着可能な回転工具を複数備え、主軸４０に対し自動的に工具交換可能な自動工具交換装置をベッド２上に備える。
【００１１】
ベッド２は、直方体状からなり、床上に配置される。ベッド２上の前方側には、門形柱状のコラム５が立設される。ベッド２上のコラム５の後方側には、サドル３がＸ軸線方向に移動可能に設けられる。
サドル３は、直方体状からなり、ベッド２上に設けられるＸ軸線方向に延びる一対のガイド部材３１，３１に沿ってＸ軸線方向に移動可能に設けられる。そして、一対のガイド部材３１，３１の間には、サドル３をＸ軸線方向に移動させるボールネジ機構３２を有するＸ軸モータ３３が備えられる。サドル３上には、主軸台４が軸線をＺ軸線方向に向けてＺ軸線方向に移動可能に設けられる。
【００１２】
主軸台４は、サドル３上に設けられるＺ軸線方向に延びる一対のガイド部材４１，４１に沿ってＺ軸線方向に移動可能に設けられる。そして、一対のガイド部材４１，４１の間には、主軸台４をＺ軸線方向に移動させるボールネジ機構４２を有するＺ軸モータ４３が備えられる。主軸台４には、回転可能に支持される主軸４０と、主軸４０をＺ軸線回りで回転させるギヤ機構を有する主軸モータ４４とが内蔵される。主軸４０の先端には、被工作物Ｗを加工する回転工具Ｔが着脱可能に装着される。つまり、回転工具Ｔは、主軸４０に対して、Ｚ軸線回りに回転可能に取り付けられる。
【００１３】
コラム５は、一対の脚部材５１，５１及び一対の脚部材５１，５１間に架け渡される架橋部材５２を備える。一方の脚部材５１には、制御装置１０が備えられる。コラム５の一対の脚部材５１，５１間には、テーブル６のＹ軸線方向案内面が形成されており、また、テーブル６がＹ軸線方向のみに移動可能に設けられる。
テーブル６は、一対の脚部材５１，５１の対向面にそれぞれ設けられるＹ軸線方向に延びる一対のガイド部材６１，６１に沿ってＹ軸線方向に移動可能に設けられる。そして、一対の脚部材５１，５１の前面には、テーブル６をＹ軸線方向に移動させる一対のボールネジ機構６２，６２がそれぞれ設けられ、一対の脚部材５１，５１の上端に対応する架橋部材５２上の位置には、一対のボールネジ機構６２，６２を有するＹ軸モータ６３，６３がそれぞれ備えられる。テーブル６上には、チルト装置７がＡ軸線回りに回転可能に設けられる。
【００１４】
チルト装置７は、テーブル６上にてＡ軸線方向に所定間隔をあけて対向配置された一対のチルト台７１を備える。一対のチルト台７１には、Ａ軸線回りで回転可能な一対のクレードル７２が所定間隔をあけて対向配置されている。一方のチルト台７１には、クレードル７２をＡ軸線回りで回転（揺動）させるギヤ機構を有するＡ軸モータ７３が設けられる。一対のクレードル７２には、搬入出装置８及び治具９が設けられる。搬入出装置８は、詳細は後述するが、油圧により被工作物Ｗをチルト装置７内で昇降可能に構成される。治具９は、詳細は後述するが、搬入出装置８で下降してきた被工作物Ｗを油圧により位置決め固定可能に構成される。
【００１５】
制御装置１０は、詳細は後述するが、主軸モータ４４の駆動を制御して、回転工具Ｔを回転させ、Ｘ軸モータ３３、Ｚ軸モータ４３、Ｙ軸モータ６３，６３、Ａ軸モータ７３の各駆動を制御して、被工作物Ｗと回転工具ＴとをＸ軸方向、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向及びＡ軸回りに相対移動することにより、被工作物Ｗの切削加工を行う。また、搬入出装置８で被工作物Ｗを昇降し、治具９で被工作物Ｗを位置決め固定及び固定解除するために油圧制御を行う。
コンベヤ装置２０は、テーブル６の上方にてＸ軸線方向に延びるベルトもしくは複数のローラ列により被工作物Ｗを搬送可能に構成される。
【００１６】
（搬入出装置の機械構成及び動作）
図２及び図３に示すように、搬入出装置８は、載置台８１と、一対のリンク機構８２と、一対のガイドバー８３と、一対の駆動機構８４等とを備える。なお、図２においては、右側の駆動機構８４はクレードル７２に隠れて図示省略されている。
載置台８１は、矩形状の穴８１ａが設けられた板状部材８１ｂと、板状部材８１ｂの両端を固定支持する一対の摺動部材８１ｃ等とを備え、被工作物Ｗが載置可能に構成される。載置台８１の剛性は、テーブル６の剛性より低い剛性で形成される。そのため、載置台８１は、テーブル６の占める領域より小さい領域で形成される。すなわち、載置台８１は、テーブル６に比べて小型に形成される。
【００１７】
板状部材８１ｂの穴８１ａは、被工作物Ｗが載置された載置台８１を下降したときに、被工作物ＷのボアＷｂ（図９参照）内に治具９の一対の第一、第二クランパ９ｂ，９ｃを通すために設けられる。載置台８１が下降して治具９による被工作物Ｗの固定が可能な固定位置（本例では、最下端位置）及び載置台８１が上昇して載置台８１に対し被工作物Ｗの搬入出が可能な搬入出位置（本例では、最上端位置）を検出する機械式もしくは光学式の下降検出センサ８１ｓｄ及び上昇検出センサ８１ｓｕ（図４参照）は、クレードル７２に設けられる。
【００１８】
摺動部材８１ｃには、ガイドバー８３に沿って摺動可能なボール式のガイドブッシュ８１ｄが設けられる。板状部材８１ｂが固定支持された一対の摺動部材８１ｃが、一対の駆動機構８４により２組の一対のガイドバー８３に沿って摺動するときに傾げても、ガイドブッシュ８１ｄのボールの転がり及び弾性変形により上記傾げが吸収されるので、載置台８１の安定的な昇降が可能となる。摺動部材８１ｃには、被工作物Ｗが載置されたことを検出する機械式もしくは光学式の載置検出センサ８１ｓ（図４参照）が設けられる。
【００１９】
リンク機構８２は、４つのリンク８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄを菱形にして各端部を４つのピン８２ｅ，８２ｆ，８２ｇ，８２ｈでそれぞれ接続したパンタグラフ状に構成される。下方のピン８２ｅは、クレードル７２に固定される支持部材８２ｓに回転可能に支持され、上方のピン８２ｈは、摺動部材８１ｃに回転可能に支持されている。下方の２つのリンク８２ａ，８２ｂの略中央部には、動作用の円柱状のカム８２ｔがそれぞれ突設される。このリンク機構８２は、駆動機構８４の駆動ストローク（油圧シリンダ８４ａのシリンダストローク）を例えば６倍のリフトストロークに拡大可能、すなわち下方のピン８２ｅ及びカム８２ｔのＺ軸線方向の距離と、下方のピン８２ｅ及び上方のピン８２ｈのＺ軸線方向の距離との比が１：６に構成されている。一対のリンク機構８２は、載置台８１の両側にそれぞれ配置され、載置台８１を昇降可能に支持する。
【００２０】
ガイドバー８３は、円柱状に形成される。一対のガイドバー８３は、リンク機構８２の両側にそれぞれ配置され、各ガイドバー８３の両端は、クレードル７２に固定支持され、載置台８１の昇降を案内する。ここで、各ガイドバー８３をクレードル７２に対し可動にして載置台８１を昇降させる構成とした場合、リフトストロークが長くなるとクレードル７２から下方へ突出するガイドバー８３も長くなる。よって、ガイドバー８３がベッド２と干渉するおそれがあるので、リフトストロークの長さが制約される。しかし、各ガイドバー８３の両端はクレードル７２に固定支持されているので、ガイドバー８３とベッド２とは干渉せず、リフトストロークの長さが制約されることはない。
【００２１】
また、各ガイドバー８３の両端はクレードル７２に固定支持されているので、被工作物Ｗの形状によって治具９を交換する必要がある場合、ガイドバー８３の芯出しが不要となり、作業効率の向上を図ることができる。また、各ガイドバー８３の下端側にスペーサとなるブロック部材を挿入固定することにより、異なる高さの被工作物Ｗに対し同一の治具９で位置決め固定が可能となる。なお、本実施形態では、一対のガイドバー８３は、一対のリンク機構８２の両側にそれぞれ配置されているが、一方のリンク機構８２の両側に配置した構成としてもよい。また、各ガイドバー８３の両端をクレードル７２に固定支持する構成としたが、各ガイドバー８３の下端を治具９に固定支持する構成としてもよい。
【００２２】
駆動機構８４は、油圧シリンダ８４ａと、カム８２ｔが摺動可能な溝８４ｔが形成されたカムフォロア８４ｂとを備えている。油圧シリンダ８４ａは、クレードル７２とリンク機構８２との間であってクレードル７２の内壁に、シリンダロッド８４ｃが下向きとなるように固定される。カムフォロア８４ｂは、直方体状に形成され、シリンダロッド８４ｃの先端に固定されている。溝８４ｔは、Ｘ軸線方向に延びる長円形状に形成される。一対の駆動機構８４は、一対のリンク機構８２を同期動作させて載置台８１を昇降可能に構成される。このような構成の駆動機構８４は、リンク機構８２の菱形内に配置可能であるので、限られたスペースを有効利用することができ、搬入出装置８の小型化が図れる。
【００２３】
以上の構成の搬入出装置８においては、図７に示すように、油圧シリンダ８４ａのシリンダロッド８４ｃが上方に移動（収縮）しているときは、カム８２ｔはカムフォロア８４ｂの溝８４ｔにおいて中央寄りに位置し、リンク機構８２の下方の２つのリンク８２ａ，８２ｂ及び上方の２つのリンク８２ｃ，８２ｄはそれぞれ互いに閉じて上方に伸長しているので、載置台８１は上昇した搬入出位置に位置決めされる。また、図８に示すように、油圧シリンダ８４ａのシリンダロッド８４ｃが下方に移動（伸長）しているときは、カム８２ｔはカムフォロア８４ｂの溝８４ｔにおいて両外側に位置し、リンク機構８２の下方の２つのリンク８２ａ，８２ｂ及び上方の２つのリンク８２ｃ，８２ｄはそれぞれ互いに開いて下方に収縮しているので、載置台８１は下降した固定位置に位置決めされる。
【００２４】
（治具の機械構成及び動作）
図２に示すように、治具９は、台座９ａと、図略の油路が設けられている一対の第一クランパ９ｂと、図略の油路が設けられている一対の第二クランパ９ｃ等とを備える。
台座９ａは、矩形板状に形成され、両端が一対のクレードル７２の底部に固定される。台座９ａ上には、第一クランパ９ｂ、第二クランパ９ｃ、第二クランパ９ｃ及び第一クランパ９ｂがＹ軸線方向に所定間隔をあけて設けられる。
【００２５】
各第一クランパ９ｂは、被工作物ＷのボアＷｂに挿入可能な円筒状に形成され、各第一クランパ９ｂの上部周面には、油圧により水平方向に突出可能な３つの爪部９ｄが等角度間隔で設けられる。各第一クランパ９ｂは、被工作物ＷのボアＷｂに挿入され、３つの爪部９ｄが突出してボアＷｂの内壁を押圧することにより、被工作物ＷのＹ軸線方向の位置ずれが規制可能に構成されている。なお、各第一クランパ９ｂに２つの爪部９ｄを１８０°間隔で設けた構成としても、被工作物ＷのＹ軸線方向の位置ずれを規制することができる。
【００２６】
各第二クランパ９ｃは、被工作物ＷのボアＷｂに挿入可能な円筒状に形成され、各第二クランパ９ｃの上部周面には、油圧によりＹ軸線方向に突出可能な１つの爪部９ｅが設けられる。一対の第二クランパ９ｃの爪部９ｅは、所定間隔をあけて対向配置される。各第二クランパ９ｃは、被工作物ＷのボアＷｂに挿入され、一対の爪部９ｅが突出してボアＷｂ間の内壁を両側から押圧保持することにより、被工作物ＷのＺ軸線方向の位置ずれが規制可能に構成される。
【００２７】
以上の構成の治具９においては、図９に示すように、搬入出装置８の載置台８１が上昇して搬入出位置に位置決めされているときは、第一クランパ９ｂ、第二クランパ９ｃ、第二クランパ９ｃ及び第一クランパ９ｂは、載置台８１上の被工作物ＷのボアＷｂから抜け出た状態にある。また、図１０に示すように、搬入出装置８の載置台８１が下降して固定位置に位置決めされているときは、第一クランパ９ｂ、第二クランパ９ｃ、第二クランパ９ｃ及び第一クランパ９ｂは、載置台８１上の被工作物ＷのボアＷｂ内に入り込んだ状態にある。そして、各第一クランパ９ｂの３つの爪部９ｄが突出してボアＷｂの内壁を押圧して被工作物ＷのＹ軸線方向の位置ずれを規制しているとともに、各第二クランパ９ｃの一対の爪部９ｅが突出してボアＷｂ間の内壁を両側から押圧保持して被工作物ＷのＺ軸線方向の位置ずれを規制している。
【００２８】
（制御装置の構成）
図４に示すように、制御装置１０は、工作機械制御部１１（加工制御装置）と、搬入出装置制御部１２（搬入出制御装置）等とを備える。工作機械制御部１１は、Ｘ軸駆動制御部１１１と、Ｙ軸駆動制御部１１２と、Ｚ軸駆動制御部１１３と、Ａ軸駆動制御部１１４と、主軸駆動制御部１１５と、コンベヤ制御部１１６と、加工制御部１１７等とを備える。搬入出装置制御部１２は、工作物検出部１２１と、昇降検出部１２２と、載置台昇降部１２３と、被工作物固定部１２４等とを備える。工作機械制御部１１は、数値制御（ＮＣ）装置であり、ＮＣプログラムの指令に基づいて各部１１１〜１１７を制御する。搬入出装置制御部１２は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）であり、ラダー論理等に基づいて各部１２１〜１２４を制御する。
【００２９】
Ｘ軸駆動制御部１１１は、Ｘ軸モータ３３と接続され、サドル３を主軸台４と共にＸ軸線方向に駆動制御する。Ｙ軸駆動制御部１１２は、Ｙ軸モータ６３，６３と接続され、テーブル６をＹ軸線方向に駆動制御する。Ｚ軸駆動制御部１１３は、Ｚ軸モータ４３と接続され、主軸台４をＺ軸線方向に駆動制御する。Ａ軸駆動制御部１１４は、Ａ軸モータ７３と接続され、クレードル７２をＡ軸線回りで回転（揺動）させる。主軸駆動制御部１１５は、主軸モータ４４と接続され、主軸４０をＺ軸線回りで回転させる。
【００３０】
加工制御部１１７は、被工作物Ｗが治具９に位置決め固定されたことを、搬入出装置制御部１２からの被工作物Ｗの位置決め固定信号により確認し、主軸モータ４４等を駆動制御して回転工具ＴをＺ軸線回りに回転させ、且つ、Ｘ軸モータ３３、Ｙ軸モータ６３，６３、Ｚ軸モータ４３及びＡ軸モータ７３等を駆動制御して被工作物Ｗと回転工具ＴとをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に相対移動し、Ａ軸回りに相対回転することにより被工作物Ｗの加工を制御する。
【００３１】
工作物検出部１２１は、載置台８１上に被工作物Ｗが載置されたこと、及び載置台８１上から被工作物Ｗが除かれたことを載置検出センサ８１ｓからのセンサ信号により検出する。
昇降検出部１２２は、載置台８１が最も下降した固定位置に達したことを下降検出センサ８１ｓｄからのセンサ信号により検出し、また載置台８１が最も上昇した搬入出位置に達したことを上昇検出センサ８１ｓｕからのセンサ信号により検出する。
【００３２】
載置台昇降部１２３は、板状部材８１ｂ上に被工作物Ｗが載置されたことを、工作物検出部１２１からの検出信号により確認し、搬入出装置８の駆動機構８４の油圧シリンダ８４ａに対し油圧制御を行い、油圧シリンダ８４ａのシリンダロッド８４ｃを伸長させ、カムフォロア８４ｂの溝８４ｔにおいてカム８２ｔをＸ軸線方向に摺動させることで、リンク機構８２を動作させて載置台８１を下降する。また、載置台昇降部１２３は、載置台８１が最も下降した固定位置に達したことを、昇降検出部１２２からの検出信号により確認し、油圧シリンダ８４ａに対する油圧制御を停止する。
【００３３】
また、載置台昇降部１２３は、被工作物Ｗの位置決め固定が解除されたことを、工作物固定部１２４からの被工作物Ｗの位置決め固定の解除信号により確認し、搬入出装置８の駆動機構８４の油圧シリンダ８４ａに対し油圧制御を行い、油圧シリンダ８４ａのシリンダロッド８４ｃを短縮させ、カムフォロア８４ｂの溝８４ｔにおいてカム８２ｔをＸ軸線方向に摺動させることで、リンク機構８２を動作させて載置台８１を上昇する。また、載置台昇降部１２３は、載置台８１が最も上昇した搬入出位置に達したことを、昇降検出部１２２からの検出信号により確認し、油圧シリンダ８４ａに対する油圧制御を停止する。
【００３４】
工作物固定部１２４は、載置台８１が最も下降した固定位置に達したことを、昇降検出部１２２からの検出信号により確認し、治具９の第一、第二クランパ９ｂ，９ｃに対し油圧制御を行い、爪部９ｄ，９ｅを突出させて被工作物Ｗを位置決め固定する。また、工作物固定部１２４は、被工作物Ｗの加工が完了したことを、加工制御部１２５からの加工完了信号により確認し、治具９の第一、第二クランパ９ｂ，９ｃに対し油圧制御を行い、爪部９ｄ，９ｅを引っ込めて被工作物Ｗの位置決め固定を解除する。
【００３５】
（制御装置による制御動作）
次に、制御装置１０による制御動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。ここで、初期状態においては、図６Ａの状態（ａ）に示すように、搬入出装置８の載置台８１は、最も上昇した搬入出位置に位置決めされ、サドル３、主軸台４、テーブル６及びチルト装置７は、所定の原点位置に位置決めされる。
【００３６】
搬入出装置制御部１２は、図６Ａの状態（ｂ）に示すように、コンベヤ装置２０で搬送されてきた被工作物Ｗが載置台８１上に搬入されたと判断したら（図５のステップＳ１：Ｙｅｓ）、載置台８１を下降する（図５のステップＳ２）。具体的には、工作物検出部１２１は、載置検出センサ８１ｓからのセンサ信号により、載置台８１上に被工作物Ｗが載置されたことを検出する。そして、載置台昇降部１２３は、工作物検出部１２１から検出信号を入力したら、駆動機構８４の油圧シリンダ８４ａに対し油圧制御を行い、油圧シリンダ８４ａのシリンダロッド８４ｃを伸長させ、カムフォロア８４ｂの溝８４ｔにおいてカム８２ｔを外側両方向に摺動させることで、リンク機構８２を開いて載置台８１を下降させる。
【００３７】
そして、搬入出装置制御部１２は、載置台８１が最も下降した固定位置に到達したか否かを判断し（図５のステップＳ３）、図６Ａの状態（ｃ）に示すように、載置台８１が固定位置に到達したときは（図５のステップＳ３：Ｙｅｓ）、治具９を作動して被工作物Ｗを治具９に位置決め固定する（図５のステップＳ４）。具体的には、昇降検出部１２２は、下降検出センサ８１ｓｄからのセンサ信号により、載置台８１が最も下降した固定位置に達したことを検出する。そして、載置台昇降部１２３は、昇降検出部１２２からの検出信号により、載置台８１が固定位置に達したことを確認したら、油圧シリンダ８４ａに対する油圧制御を停止する。そして、被工作物固定部１２４は、治具９の第一、第二クランパ９ｂ，９ｃに対し油圧制御を行い、爪部９ｄ，９ｅを突出させて被工作物Ｗを位置決め固定する。
【００３８】
そして、搬入出装置制御部１２は、工作機械制御部１１に対し被工作物Ｗの加工指令を出力する。工作機械制御部１１は、搬入出装置制御部１２から被工作物Ｗの加工指令を入力したら、図６Ａの状態（ｄ）に示すように、被工作物Ｗの加工を制御する（図５のステップＳ５，Ｓ６）。具体的には、加工制御部１１７は、工作物固定部１２４からの被工作物Ｗの位置決め固定信号により、被工作物Ｗが位置決め固定されたことを確認したら、主軸モータ４４を駆動制御して回転工具ＴをＺ軸回りに回転させ、Ｘ軸モータ３３、Ｙ軸モータ６３，６３、Ｚ軸モータ４３を駆動制御して被工作物Ｗと回転工具ＴとをＸ軸線方向、Ｙ軸線方向、Ｚ軸線方向に相対移動し、Ａ軸モータ７３を駆動制御して被工作物Ｗと回転工具ＴとをＡ軸線回りに相対回転することにより被工作物Ｗの加工を制御する。
【００３９】
そして、工作機械制御部１１は、被工作物Ｗの加工が完了したと判断したら（図５のステップＳ６：Ｙｅｓ）、搬入出装置制御部１２に対し被工作物Ｗの加工完了信号を出力する。搬入出装置制御部１２は、工作機械制御部１１から被工作物Ｗの加工完了信号を入力したら、図６Ａの状態（ｅ）に示すように、治具９を作動して被工作物Ｗの治具９に対する位置決め固定を解除し（図５のステップＳ７）、載置台８１を上昇する（図５のステップＳ８）。具体的には、被工作物固定部１２４は、加工制御部１１７からの加工完了信号により、被工作物Ｗの加工が完了したことを確認したら、治具９の第一、第二クランパ９ｂ，９ｃに対し油圧制御を行い、爪部９ｄ，９ｅを引っ込めて被工作物Ｗの位置決め固定を解除する。そして、載置台昇降部１２３は、被工作物固定部１２４から被工作物Ｗの位置決め固定の解除信号を入力したら、駆動機構８４の油圧シリンダ８４ａに対し油圧制御を行い、油圧シリンダ８４ａのシリンダロッド８４ｃを短縮させ、カムフォロア８４ｂの溝８４ｔにおいてカム８２ｔを内側両方向に摺動させることで、リンク機構８２を閉じて載置台８１を上昇させる。
【００４０】
そして、搬入出装置制御部１２は、載置台８１が最も上昇した搬入出位置に到達したか否かを判断し（図５のステップＳ９）、図６Ａの状態（ｆ）に示すように、載置台８１が搬入出位置に到達したときは（図５のステップＳ９：Ｙｅｓ）、図６Ａの状態（ｇ）に示すように、被工作物Ｗをコンベヤ装置２０に搬出する。具体的には、昇降検出部１２２は、上昇検出センサ８１ｓｕからのセンサ信号により、載置台８１が最も上昇した搬入出位置に達したことを検出する。そして、載置台昇降部１２３は、昇降検出部１２２からの検出信号により、載置台８１が搬入出位置に達したことを確認したら、油圧シリンダ８４ａに対する油圧制御を停止する。そして、搬入出装置制御部１２は、次の被工作物Ｗの有無を確認し（図５のステップＳ１０）、次の被工作物Ｗが有るときはステップＳ１に戻って上述の処理を繰り返し、次の被工作物Ｗが無いときは全ての処理を終了する。
【００４１】
（効果）
上述した実施形態の工作機械１は、ベッド２と、ベッド２上に水平方向に移動可能に設けられる主軸台４と、主軸台４に設けられ、加工用の回転工具Ｔを装着可能な主軸４０と、ベッド２上に鉛直方向に向けて立設されるコラム５と、加工する際に被工作物Ｗを保持し、回転工具Ｔにより被工作物Ｗを加工する際にコラム５に鉛直方向に移動可能に支持されるテーブル６と、を備える。さらに、被工作物Ｗを載置し、テーブル６のコラム５に対する移動方向と同方向に移動可能に支持され、当該移動により被工作物Ｗを所定の搬入出位置とテーブル６との間で搬送可能な載置台８１と、を備える。
これにより、載置台８１の移動分、テーブル６の鉛直移動ストロークの必要量を小さくすることができる。
【００４２】
また、実施形態の工作機械１は、所定の搬入出位置とテーブル６との間にて被工作物Ｗを搬送する際に、テーブル６をコラム５に位置決めした状態において、載置台８１の動作を制御する搬入出装置制御部（搬入出制御装置）１２と、被工作物Ｗの加工を行う際に、載置台８１をテーブル６に位置決めした状態において、主軸台４、主軸４０及びテーブル６の動作を制御する加工装置制御部（加工制御装置）１１と、を備える。
従来の工作機械では、テーブルの移動により被工作物Ｗの搬入出及び被工作物Ｗの加工の制御を行っているが、例えば被工作物Ｗのテーブルへの搬入時にクランプミスが発生した場合、クランプミスを解消するときの作業性が良くないという問題がある。
【００４３】
すなわち、従来の工作機械では、被工作物Ｗがテーブルに対しアンクランプ状態であるにも関わらず、テーブルを原点位置に復帰させなければならず、その復帰操作は煩雑なものとなる。そして、ＮＣプログラムは、既に処理動作しているので、ＮＣプログラムを分析してクランプミスの発生原因を特定することは非常に困難なものとなる。しかし、本実施形態の工作機械１では、搬入出装置制御部１２と工作機械制御部１１とに分かれているため、搬入出装置制御部１２におけるラダー論理を分析してクランプミスの発生原因を特定することは容易である。よって、クランプミスを解消するときの作業性は良好なものとなる。
【００４４】
また、実施形態の工作機械１は、所定の搬入出位置とテーブル６との間にて被工作物Ｗを搬送する際に、載置台８１の動作を制御する搬入出装置制御部（搬入出制御装置）１２と、載置台８１の動作と同時にコラム５に対するテーブル６の動作を制御すると共に、被工作物Ｗの加工を行う際に、載置台８１をテーブル６に位置決めした状態において、主軸台４、主軸４０及びテーブル６の動作を制御する加工装置制御部（加工制御装置）１１と、を備えるようにしてもよい。
【００４５】
すなわち、本実施形態で説明した工作機械１では、搬入出装置８による載置台８１のＹ軸線方向の昇降動作と、Ｙ軸モータ６３，６３によるテーブル６のＹ軸線方向の移動動作とは、別のタイミングで行うようにしたが、工作機械制御部１１は、搬入出装置制御部１２による搬入出装置８の動作制御中に、テーブル６の動作を制御して搬入出装置８に対する被工作物Ｗの搬入出の補助を行うようにしてもよい。これにより、被工作物Ｗの搬入出や加工等のサイクルタイムは、短縮される。
【００４６】
また、載置台８１は、テーブル６に設けられ、テーブル６の占める領域より小さい領域で形成される。すなわち、載置台８１は、テーブル６に比べて小型に形成される。従って、被工作物Ｗを搬入出位置とテーブル６との間で搬送する場合に、載置台８１を用いることにより、工作機械１の省スペース化が図られる。
また、実施形態の工作機械１では、載置台８１を昇降させて被工作物Ｗの搬出を行っているが、従来の工作機械では、テーブルを移動させて被工作物Ｗの搬出を行う。このため、テーブルがチルト装置を備えている場合、従来の工作機械の稼動サイクルタイムは、実施形態の工作機械１の稼動サイクルタイムより長くなるが、この詳細を図６Ａに対応させて示す図６Ｂを参照して説明する。
【００４７】
初期状態においては、図６Ｂの状態（ａ）に示すように、従来の工作機械のテーブル６０は、所定の原点位置に位置決めされている。図６Ｂの状態（ｂ）に示すように、被工作物Ｗがコンベヤ装置２０で搬送されてきたら、図６Ｂの状態（ｃ）に示すように、テーブル６０を上昇させてテーブル６０に被工作物Ｗを搬入する。そして、図６Ｂの状態（ｄ）に示すように、テーブル６０を加工位置まで下降させたら、図６Ｂの状態（ｅ）に示すように、被工作物Ｗの加工を制御する。被工作物Ｗの加工が完了したら、図６Ｂの状態（ｆ）に示すように、テーブル６０を搬入出位置まで上昇させ、図６Ｂの状態（ｇ）に示すように、被工作物Ｗをコンベヤ装置２０に搬出する。そして、図６Ｂの状態（ｈ）に示すように、テーブル６０を原点位置まで下降させて待機させる。
【００４８】
図６Ａ及び図６Ｂから明らかなように、実施形態の工作機械１では、チルト装置７に影響されずに被工作物Ｗをコンベヤ装置２０に搬出して次の被工作物Ｗをコンベヤ装置２０から搬入できる。従来の工作機械構造では、テーブルがコンベア付近まで上昇していると、チルト装置の側壁に遮られて次に加工する被工作物Ｗがテーブル上方まで移動することができない。このため、被工作物Ｗをコンベヤ装置２０に搬出した後にテーブル６０を下降させてチルト装置７０をコンベヤ装置２０から逃がし、次の被工作物Ｗが搬送されてきてからテーブル６０を上昇させて次の被工作物Ｗをコンベヤ装置２０から搬入しなければならない。よって、実施形態の工作機械１の稼動サイクルタイムは、従来の工作機械の稼動サイクルタイムと比較して短縮される。
【００４９】
（その他）
上述した実施形態では、搬入出装置８は、テーブル６上に設ける構成としたが、テーブル６外の例えばコラム５の脚部５１に設ける構成としてもよい。
また、上述した実施形態では、搬入出装置８は、パンタグラフ式のリンクによる昇降構造としたが、カムによる昇降構造や直動シリンダによる昇降構造でもよい。具体的には、図１１Ａに示すように、カムによる昇降構造は、治具９上に載置台８１をＹ軸線方向に案内するガイドバー１２３を立設する。そして、載置台８１の下面側に当接し、載置台８１をガイドバー１２３に沿ってＹ軸線方向に移動させるカム１２１及びカム１２１を回転させるモータ１２２を備える。また、図１１Ｂに示すように、直動シリンダによる昇降構造は、載置台８１の下面側に固定され、載置台８１をガイドバー１２３に沿ってＹ軸線方向に移動させるロッド１２４ａを有するエアシリンダ１２４を備える。
【符号の説明】
【００５０】
１：工作機械、  ２：ベッド、  ３：サドル、  ４：主軸台、  ４０：主軸、  ５：コラム、  ６：テーブル、  ８：搬入出装置、  １０：制御装置、  １１：工作機械制御部（加工制御装置）、  １２：搬入出装置制御部（搬入出制御装置）、  ８１：載置台、  Ｗ：被工作物
【図１Ａ】
2016124037.tif 000003
【図１Ｂ】
2016124037.tif 000004
【図１Ｃ】
2016124037.tif 000005
【図２】
2016124037.tif 000006
【図３】
2016124037.tif 000007
【図４】
2016124037.tif 000008
【図５】
2016124037.tif 000009
【図６Ａ】
2016124037.tif 000010
【図６Ｂ】
2016124037.tif 000011
【図７】
2016124037.tif 000012
【図８】
2016124037.tif 000013
【図９】
2016124037.tif 000014
【図１０】
2016124037.tif 000015
【図１１Ａ】
2016124037.tif 000016
【図１１Ｂ】
2016124037.tif 000017