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発明の名称 工作機械およびその運転方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−162403(P2001−162403A)
公開日 平成13年6月19日(2001.6.19)
出願番号 特願平11−347044
出願日 平成11年12月7日(1999.12.7)
代理人 【識別番号】100086793
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅士
【テーマコード(参考)】
3C045
【Fターム(参考)】
3C045 BA09 FA04 FA05 FA09 
発明者 冨田 研一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 n個以上(n≧3)のワーク支持手段を並べて設け、これらワーク支持手段のそれぞれの間に、ワークを加工する工具支持手段を設けこの工具支持手段は、両側にあるいずれのワーク支持手段のワークに対しても加工可能とした工作機械。
【請求項2】 前記ワーク支持手段は、一列に並べて設け、これらワーク支持手段にワークを給排するワーク搬送手段を設けた請求項1記載の工作機械。
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の工作機械の運転方法であって、前記ワーク支持手段のうち、n−1個のワークの支持手段のワークに対する工具支持手段による加工中に、残る一つのワーク支持手段に対してワークの給排を行う工作機械の運転方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、タレット旋盤等の工作機械、特に搬送装置を具えた自動工作機械に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、タレット式旋盤として、主軸を横並びに2台設けるとともに、各主軸に対応するタレットを2台設けた平行2軸旋盤が知られている。この平行2軸旋盤では、2台の主軸で2つのワークを同時に加工できるので、加工効率を上げることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記平行2軸旋盤では、1つの主軸で加工が終わると、その主軸からの加工済みのワークの搬出と、その主軸への次のワークの搬入までに時間がかかり、2台の主軸で2つのワークを同時に加工するのを妨げることになる。
【0004】この発明の目的は、ワークの給排に伴う停止時間を極力少なくし、少ない工具支持手段を用いて加工効率を向上させることのできる工作機械およびその運転方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の工作機械は、n個以上(n≧3)のワーク支持手段を並べて設け、これらワーク支持手段のそれぞれの間に、ワークを加工する工具支持手段を設け、この工具支持手段は、両側にあるいずれのワーク支持手段のワークに対しても加工可能としている。この構成によると、1つの工具支持手段を、その両隣にあるワーク支持手段のワークの加工に兼用できるので、両隣のワーク支持手段のうち、一方のワーク支持手段のワークが交換されている間に、他方のワーク支持手段のワークの加工を、前記1つの工具支持手段で加工することができる。そのため、n個のワーク支持手段に対してn−1個の工具支持手段を用意するだけで、加工効率を向上させることができる。
【0006】前記工作機械において、前記ワーク支持手段は、一列に並べて設け、これらワーク支持手段にワークを給排するワーク搬送手段を設けてもよい。この構成の場合、一列に並べられたワーク支持手段に沿って移動自在にワーク搬送手段を設置できるので、ワークの交換の必要なワーク支持手段にワーク搬送手段を能率よく移動させることができ、工作機械の構造も簡単になる。
【0007】この発明の工作機械の運転方法は、前記いずれかの構成の構成の工作機械を運転する運転方法であって、前記ワーク支持手段のうち、n−1個のワーク支持手段のワークに対する工具支持手段による加工中に、残る一つのワーク支持手段に対してワークの給排を行うものである。この構成によると、n−1個のワーク支持手段のワークに対してn−1個の全工具支持手段で加工を行っている間に、残る一つのワーク支持手段に対してワークの給排を行うので、ワークの給排が行われるワーク支持手段を除く全てのワーク支持手段のワークを同時加工でき、ワークの給排に起因して複数同時加工の加工効率向上が妨げられることがなく、能力一杯に加工効率を上げることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ないし図5と共に説明する。図1および図2は、この実施形態に係る工作機械の平面図および正面図を示す。この工作機械1は、3台の主軸台3A,3B,3Cと、工具支持手段である2台の刃物台4A,4Bとを具えたタレット式の自動旋盤であり、各主軸台3A,3B,3CにワークWを給排するワーク搬送手段であるローダ2を備える。ローダ2は、ガントリ式のものとしてある。
【0009】各主軸台3A,3B,3Cは、ワーク支持手段である主軸5が互いに同じ方向(Z軸方向)に向くようにベッド6上に横一列に並べて設けられている。各主軸5は、その主軸端にチャク爪5aをそれぞれ有する。各刃物台4A,4Bは、各主軸台3A,3B,3Cが両側に位置するように、ベッド6上における各主軸台3A,3B,3Cの間にそれぞれ配置されている。
【0010】ベッド6上の各刃物台4A,4Bの配置部には、隣り合う主軸台3A,3B,3C間にわたってタレットスライド7のレール8がそれぞれ設置されている。タレットスライド7は、タレット軸9を介してタレット式の刃物台4A,4Bを、割り出し回転および前後(Z軸方向)移動可能に搭載したものであり、X軸サーボモータ10およびX軸送りねじ11により左右(X軸方向)に駆動される。刃物台4A,4Bの前後移動は、タレットスライド7に搭載したZ軸移動機構(図示せず)により行われる。刃物台4A,4Bは、正面形状が多角形のドラム状のタレットであり、各周面部分からなる工具ステーションに各種の工具12が装着してある。
【0011】主軸台3A,3Bの間に配置される刃物台4Aは、これら両主軸台3A,3Bの主軸5に支持されるワークWの加工に兼用される。また、主軸台3B,3Cの間に配置される刃物台4Bは、これら主軸台3B,3Cの主軸5に支持されるワークWの加工に兼用される。これにより、刃物台4A(4B)の両隣の主軸台3A,3B(3B,3C)の主軸5のうち、一方の主軸5のワークWが交換されている間に、他方の主軸5のワークWの加工を、1つの刃物台4A(4B)で加工することができ、3台の主軸台3A,3B,3Cの主軸5に対して2台の刃物台4A,4Bを用意するだけで、加工効率を向上させることができる。
【0012】ローダ2は、横一列に並べられた各主軸5と図示しない給排ステーションとの間でワークWの受渡しを行うものである。ローダ2は、主軸台3A,3B,3Cの並び方向(X軸方向)に沿って延びる架設レール13に、走行台14が走行自在に設置してある。この走行台14に、前後移動台15を介して昇降ロッド16を設け、昇降ロッド16の下端にチャック装置17を設けてある。走行台14の左右(X軸方向)走行、前後移動台15の前後(Z軸方向)移動、および昇降ロッド16の昇降(Y軸方向)により、チャック装置17は3次元方向に移動できる。チャック装置17は、下向きおよび前向きの2つのローダチャック18a,18bを、傾斜ガイド(図示せず)で入替え自在に支持したスイベル式のものであり、昇降ロッド16内に挿通した回転軸(図示せず)により、チャック入替え駆動が行われる。
【0013】次に、この工作機械1の運転方法を説明する。図1に示すように、左端位置の主軸台3Aの主軸5が把持している加工済みのワークWをローダ2が受け取り、未加工の新たなワークWをローダ2から主軸5に受け渡すというワーク給排作業を行うときに、中間位置の主軸台3Bの主軸5が把持するワークWは、主軸台3A,3Bの間に配置される左側の刃物台4Aの工具12で加工される。また、こきとき、右端位置の主軸台3Cの主軸5が把持するワークWは、主軸台3B,3Cの間に配置される右側の刃物台4Bの工具12で加工される。すなわち、主軸台3Aの主軸5でワークWの給排作業が行われている間に、残りの2つの主軸台3B,3Cの主軸5が把持するワークWは、ワーク給排作業に妨げられることなく加工されることになる。
【0014】図3に示すように、中間位置の主軸台3Bが把持するワークWの加工が終了して、その加工済みのワークWをローダ2が受け取り、未加工の新たなワークWをローダ2から主軸5に受け渡すワーク給排作業を行うときは、左端位置の主軸台3Aの主軸5が把持するワークWは、左側の刃物台4Aの工具12で加工され、また、右端位置の主軸台3Cの主軸5が把持するワークWは、先の場合と同様に、右側の刃物台4Bの工具12で加工される。すなわち、主軸台3Bの主軸5でワークWの給排作業が行われている間に、残りの2つの主軸台3A,3Cの主軸5が把持するワークWは、前記ワーク給排作業に妨げられることなく加工されることになる。
【0015】図4に示すように、右端位置の主軸台3Cが把持するワークWの加工が終了して、その加工済みのワークWをローダ2が受け取り、未加工の新たなワークWをローダ2から主軸5に受け渡すワーク給排作業を行うときは、左端位置の主軸台3Aの主軸5が把持するワークWは、先の場合と同様に、左側の刃物台4Aの工具12で加工され、また、中間位置の主軸台3Bの主軸5が把持するワークWは、右側の刃物台4Bの工具12で加工される。すなわち、主軸台3Cの主軸5でワークWの給排作業が行われている間に、残りの2つの主軸台3A,3Bの主軸5が把持するワークWは、前記ワーク給排作業に妨げられることなく加工されることになる。
【0016】以上の手順を繰り返すことにより、2台の主軸台の主軸5に把持されているワークWに対して2台の刃物台4A,4Bで加工を行っている間に、残る一つの主軸台の主軸5に対してワークWの給排を行うというサイクルが繰り返される。そのため、ワークWの給排が行われる主軸5を除く全ての主軸5のワークWを同時加工でき、ワークWの給排作業に起因して複数同時加工の加工効率向上が妨げられることがなく、能力一杯に加工効率を上げることができる。図5は、前記3台の主軸台3A,3B,3Cの主軸5におけるワーク加工とワーク交換の作業手順の一例を示し、同図中の矢印は、ワーク給排作業の順序を示している。
【0017】なお、両側に刃物台4A,4Bがある位置の主軸5、つまりこの実施形態では中間の主軸台3Bの主軸5については、ワークWの給排時間との関係で、一つのワークWの加工を、途中までいずれか片方の刃物台4A,4Bで加工し、残りの加工をもう片方の刃物台4A,4Bで加工しても良い。例えば、中間位置の主軸台3Bの主軸5のワークを、図の右側の刃物台4Bで加工しているときに、その反対側の刃物台4Aで加工していた左側の主軸台3Aの主軸5のワークWの加工が完了し、また右側の主軸台3Cの主軸5に対してワークWの給排が完了したとする。このような場合、中間位置の主軸台3Bの主軸5のワークWは、左側の刃物台4Aによる加工にに切り換えることで、加工の完了した左側の主軸台3Aの主軸5のワークWにつき、即座に給排作業に転じることができ、ワーク給排の無駄時間がより一層短縮される。
【0018】この工作機械1によると、このようにワーク給排の無駄時間を極力無くすことができる。また、この実施形態の工作機械1では、主軸台3A,3B,3Cが横一列に並べて設けられ、これら主軸台の主軸5にワークWを給排するローダ2が主軸台3A,3B,3Cの並び方向に沿って移動自在に設置されるので、ワークWの交換の必要な主軸5にローダ2を能率よく移動させることができる。
【0019】なお、前記実施形態では、3台の主軸台3A,3B,3Cに対して2台の刃物台4A,4Bを用意した場合について示したが、一般的にn(n≧3)台の主軸台に対してn−1台のタレットを用意してもよい。この場合には、n−1台の主軸台の主軸が把持するワークに対するタレットによる加工中に、残る1台の主軸台の主軸に対してワークの給排を行うので、ワークの給排が行われる主軸を除く全ての主軸のワークを同時加工でき、ワークの給排作業に起因して複数同時加工の加工効率向上が妨げられることがなく、能力一杯に加工効率を上げることができる。
【0020】また、前記実施形態では、ワーク支持手段が主軸5で、工具支持手段がタレット刃物台4A,4Bである場合につき説明したが、刃物台4A,4Bはタレット以外の形式のものであっても良く、さらにこの発明は、旋盤に限らず、種々の切削加工、研磨加工等を行う工作機械一般に適用することができる。
【0021】
【発明の効果】この発明の工作機械は、n個以上(n≧3)のワーク支持手段を並べて設け、これらワーク支持手段のそれぞれの間に、ワークを加工する工具支持手段を設けこの工具支持手段は、両側にあるいずれのワーク支持手段のワークに対しても加工可能としたため、ワークの給排に伴う停止時間を極力少なくし、少ない工具支持手段を用いて加工効率を向上させることができる。ワーク支持手段を一列に並べて設け、これらワーク支持手段にワークを給排するワーク搬送手段を設けた場合は、ワーク交換の必要なワーク支持手段にワーク搬送手段を効率良く移動させることができ、搬送手段の構造も簡単なものにできる。この発明の工作機械の運転方法は、前記構成の工作機械におけるワーク支持手段のうち、n−1個のワーク支持手段のワークに対する工具支持手段による加工中に、残る一つのワーク支持手段に対してワークの給排を行うものとしたため、ワークの給排に伴う停止時間を極力少なくし、少ない工具支持手段を用いて加工効率を向上させることができる。




 

 


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