(57)【要約】【課題】機内側に工具交換装置等の配置スペースを確保して機械全体をコンパクトにできる工作機械のフレーム構造を提供する。【解決手段】ベッド１０と、機械正面ａから見て前記ベッド１０の左右方向一側又は他側に立設された第１コラム１１と、機械正面ａから見て前記ベッド１０の奥側に立設され、かつ前記第１コラム１１と結合された第２コラム１２とを備える。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドと、
機械正面から見て前記ベッドの左右方向一側又は他側に立設された第１コラムと、
機械正面から見て前記ベッドの奥側に立設され、かつ前記第１コラムと結合された第２コラムと
を備えたことを特徴とする工作機械のフレーム構造。
【請求項２】
請求項１に記載の工作機械のフレーム構造において、
前記第１コラムは、テーブルとワーク交換機構との間でワークの受渡しを行うための第１開口を有する
ことを特徴とする工作機械のフレーム構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の工作機械のフレーム構造において、
前記第２コラムは、テーブルを、機械正面から見て左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持するための第２開口を有する
ことを特徴とする工作機械のフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッドと、該ベッドに立設されたコラムとを備えた工作機械のフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械のフレームは、サドル，主軸頭等の重量物を相対移動可能に支持するために高い剛性が要求される。このようなフレームを備えた工作機械として、例えば、特許文献１には、機械正面から見て、ベッド上に、該ベッドの左，右側部から奥部に渡るコ字形状をなすコラムを立設し、該コラムにサドル，主軸頭を相対移動可能に搭載した構造のものが提案されている。
【０００３】
また前記工作機械では、工具交換装置やワーク交換装置等の自動交換装置をさらに備える場合がある。
【特許文献１】特開２００６−３２６７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記従来のフレーム構造では、コラムがベッドの左，右側部から奥部に渡るように立設されている。このため、例えば工具交換装置，ワーク交換装置等を配置する場合には、コラムの機外側に配置せざるを得なくなり、その結果、機械全体が大型化し易いという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、機内側に工具交換装置等の配置スペースを確保して機械全体をコンパクトにできる工作機械のフレーム構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ベッドと、機械正面から見て前記ベッドの左右方向一側又は他側に立設された第１コラムと、機械正面から見て前記ベッドの奥側に立設され、かつ前記第１コラムと結合された第２コラムとを備えたことを特徴とする工作機械のフレーム構造である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の工作機械のフレーム構造において、前記第１コラムは、テーブルとワーク交換機構との間でワークの受渡しを行うための第１開口を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の工作機械のフレーム構造において、前記第２コラムは、テーブルを、機械正面から見て左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持するための第２開口を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明に係るフレーム構造によれば、ベッドの左右方向一側又は他側に第１コラムを立設し、該ベッドの奥側に第１コラムに結合された第２コラムを立設したので、ベッドの第１コラムの左右方向反対側に機内空間を形成することができ、該機内空間に工具交換装置等を配設することにより、機械全体をコンパクトにできる。
【００１０】
請求項２の発明では、第１コラムに、テーブルとワーク交換機構との間でワークの受け渡しを行うための第１開口を形成したので、第１コラムの開口を利用して機外側と機内側との間でワークの受け渡しを行うことができ、機械全体の大型化を抑制できる。
【００１１】
請求項３の発明では、第２コラムに、テーブルをＸ軸方向に移動可能に支持するための第２開口を形成したので、第２コラムの開口を利用してテーブルへの配線，配管等を機外から機内に直接配索することができ、機内側での部品の配置スペースを拡大できる。
【００１２】
また第２コラムの第２開口内にテーブルを配置したので、剛性の高い第２コラムにより重量物であるテーブルを移動可能に支持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１ないし図６は、本発明の一実施形態による工作機械のフレーム構造を説明するための図であり、図１，図２，図３は立形マシニングセンタの斜視図、図４はマシニングセンタの側面図、図５はマシニングセンタのフレームの斜視図、図６はマシニングセンタのワーク交換装置の斜視図である。
【００１５】
図において、１は立形マシニングセンタ（工作機械）を示している。該マシニングセンタ１のフレーム２は、平面視で略矩形状をなすベッド１０と、機械正面ａから見て、前記ベッド１０の左右方向右側（一側）に立設された第１コラム１１と、該ベッド１０の奥側に立設され、前記第１コラム１１と結合された第２コラム１２とを備えている。
【００１６】
また前記マシニングセンタ１は、機械正面ａから見て、前記第１コラム１１上に前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能に配設されたサドル３と、該サドル３の左右方向内側面３ａに上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に配設された主軸頭４と、前記ベッド１０の左右方向左側（他側）の上方に配設された工具交換装置６とを備えている。
【００１７】
さらに前記マシニングセンタ１は、機械正面ａから見て、前記第２コラム１２に左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に、かつ前記Ｙ軸と平行な軸回り（Ｂ軸）に回転可能に支持されたテーブル５と、該テーブル５のＸ軸方向移動線上に位置するように配置されたワーク交換装置４５とを備えている。
【００１８】
前記主軸頭４には、主軸８が軸線を垂直方向に向けて回転自在に装着されており、内蔵するモータ（不図示）により回転駆動される。該主軸８の下端部には工具Ｔが着脱可能に装着されている。また、前記ベッド１０には、切り屑や切削油を回収して機外に搬出するための排出孔１０ａが形成されている。
【００１９】
前記第１コラム１１は、ベッド１０の手前側の右端コーナ部から上方に延びる角柱部１１ａと、該角柱部１１ａの上端部から奥側に延びる梁部１１ｂとを有するＬ型をなしている。前記梁部１１ｂの奥側端部が前記第２コラム１２の上面に結合されている。該第１コラム１１がＬ型をなしていることにより、ベッド１０の右側方には機内と機外とを連通する第１開口１１ｃが形成されている。
【００２０】
前記第１コラム１１の梁部１１ｂの上面には、前記サドル３をＹ軸方向に移動自在に支持する一対のＹ軸ガイドレール１４，１４が配設されている。また前記梁部１１ｂの前記Ｙ軸ガイドレール１４，１４間部分には、サドル３を往復駆動するＹ軸送り機構１５が取り付けられている。
【００２１】
前記サドル３は、機械正面ａから見て大略三角形状をなしており、該サドル３の内側面３ａには、前記主軸頭４をＺ軸方向に移動自在に支持する一対のＺ軸ガイドレール１６，１６が取り付けられている。またサドル３の内側面３ａには凹み３ｂが形成され、該凹み３ｂ内には主軸頭４を往復駆動するＺ軸送り機構１７が取り付けられている。
【００２２】
前記第２コラム１２は、矩形ブロック状をなしており、前記テーブル５をＸ軸方向に移動可能に支持するための第２開口１２ｃを備えている。前記テーブル５は、前記第２コラム１２によりＸ軸方向に移動可能に、かつ片持ち状態に支持されており、詳細には以下のように構成されている。
【００２３】
前記テーブル５は、概ね円筒状をなしており、前記ベッド１０上方に位置するよう配置されたテーブル本体５ａと、前記第２開口１２ｃ内に位置するよう配置された片持ち腕部５ｂと、該片持ち腕部５ｂとテーブル本体５ａとの境界部に形成されたフランジ部５ｃとを有する（図４参照）。
【００２４】
前記テーブル本体５ａには、平坦なワーク載置面５ｄが形成され、該ワーク載置面５ｃにはワークＷを着脱可能に把持する把持部５２が配置されている。
【００２５】
前記第２コラム１２の前面１２ａには、前記テーブル５をＸ軸方向に移動自在に支持する上，下一対のＸ軸ガイドレール１８，１８が取り付けられている。また第２コラム１２の第２開口１２ｃ内には、前記テーブル５を往復駆動する上，下一対のＸ軸送り機構１９，１９が取り付けられている。これによりテーブル５は、Ｘ軸ガイドレール１８，１８を介して第２コラム１２により片持ち支持されている。なお、２１は、第２コラム１２とテーブル５との間を遮蔽するシャッターである。
【００２６】
前記テーブル５，Ｘ軸送り機構１９に接続された配線，配管（不図示）等は、前記第２コラム１２の第２開口１２ｃを通して機外から配索されている。
【００２７】
前記工具交換装置６は、前記ベッド１０の左右方向左側の上方で、かつ前記サドル３と対向可能の位置に配設された工具マガジン３０と、該工具マガジン３０と主軸頭４との間に配設された工具交換機構３１とを備えている。
【００２８】
前記工具マガジン３０は、Ｙ軸方向に延びるよう配置され、工具が装着された多数の工具保持部３２を着脱可能に保持する搬送チェーン３３と、該搬送チェーン３３を旋回駆動し、次加工工具Ｔ１を交換位置に割り出し位置決めする旋回駆動部３４を有する。
【００２９】
前記工具交換機構３１は、前記主軸頭４に取り付けられた機構本体３８と、該機構本体３８によりＺ軸方向に昇降可能に、かつ回転可能に支持された交換アーム３９と、該交換アーム３９を昇降回転駆動する駆動部４０とを有する。
【００３０】
主軸８に装着された工具Ｔによるワーク加工が終了すると、工具マガジン３０が次加工工具Ｔ１を交換位置に旋回割り出し位置決めし、交換アーム３９が次加工工具Ｔ１と、主軸８に装着された加工済み工具Ｔとを交換し、該加工済み工具Ｔを工具マガジン３０に戻す。
【００３１】
前記ワーク交換装置４５は、第１コラム１１の機外側に配設されたワークマガジン４６と、該ワークマガジン４６とテーブル５との間に位置する、前記第１コラム１１の第１開口１１ｃ内に配設されたワーク交換機構４７とを有する。
【００３２】
前記ワークマガジン４６は、Ｙ軸方向に延びるよう配置され、未加工ワークＷ１が装着された多数のワーク保持部４８を着脱可能に保持する搬送チェーン４９と、未加工ワークＷ１を交換位置に割り出し位置決めする旋回駆動部５０を有する。
【００３３】
前記ワーク交換機構４７は、ベッド１０に昇降可能に、かつ回転可能に支持された交換アーム５１と、前記ベッド１０内に配設され、該交換アーム５１を昇降回転駆動する駆動部（不図示）とを有する。
【００３４】
テーブル５に把持されたワークＷの加工が終了すると、該テーブル５が１８０度回転して加工済みワークＷを下方に向けるとともに、Ｘ軸方向右側に移動する。ワークマガジン４６が次の未加工ワークＷ１を交換位置に旋回割り出し位置決めし、交換アーム５１が加工済みワークＷと未加工ワークＷ１とを交換し、加工済みワークＷをワークマガジン４６に戻す。
【００３５】
本実施形態のフレーム構造によれば、機械正面ａから見て、ベッド１０の左右方向右側に第１コラム１１を立設し、該ベッド１０の奥側に第１コラム１１に結合された第２コラム１２を立設したので、ベッド１０の第１コラム１１の左右方向左側に機内空間が形成される。この機内空間を利用して工具交換装置６を配設することができるので、機外に工具交換装置を配置する場合に比較して機械全体をコンパクトにできる。
【００３６】
本実施形態では、前記第１コラム１１に、テーブル５とワーク交換装置４５との間で加工済みワークＷと未加工ワークＷ１との受け渡しを行うための第１開口１１ｃを形成したので、第１コラム１１の開口１１ｃを利用して機外側と機内側との間でワークの交換を行うことができ、機械全体の大型化を抑制できる。
【００３７】
また前記テーブル５のＸ軸方向移動線上にワークマガシン４６を配置し、該ワークマガジン４６とテーブル５との間にワーク交換機構４７を配置したので、テーブル５のＸ軸移動，Ｂ軸回転を利用して、ワークの受け渡しを直接行うことができ、新たなワーク受け渡し機構を不要にできる。
【００３８】
さらに前記第１コラム１１によりサドル３をＹ軸方向に移動可能に支持したので、剛性の高い第１コラム１１により重量物であるサドル３を支持することができる。
【００３９】
本実施形態では、第２コラム１２に、テーブル５をＸ軸方向に移動可能に支持するための第２開口１２ｃを形成したので、第２コラム１２の開口１２ｃを利用してテーブル５への配線，配管等を機外から機内に直接配索することができ、機内側での部品の配置スペースを拡大できる。
【００４０】
また第２コラム１２の第２開口１２ｃ内にテーブル５を配置したので、剛性の高い第２コラム１２により重量物のテーブル５を片持ち支持できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態による立形マシニングセンタの斜視図である。
【図２】前記マシニングセンタの斜視図である。
【図３】前記マシニングセンタの背面から見た斜視図である。
【図４】前記マシニングセンタの左側面図である。
【図５】前記マシニングセンタのフレームの斜視図である。
【図６】前記マシニングセンタのワーク交換装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  立形マシニングセンタ（工作機械）
２  フレーム
５  テーブル
１０  ベッド
１１  第１コラム
１１ｃ  第１開口
１２  第２コラム
１２ｃ  第２開口
４７  ワーク交換機構
ａ  機械正面
Ｗ，Ｗ１  ワーク
【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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