JP2000301432A - 加工ステーション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られたスペース内に、工作機械、パレット
ストッカー及び加工テーブル装置を効率よく配置した加
工ステーションを提供する。 【解決手段】 工作機械１００はベース１に対しターン
ブロック１０１が垂直軸を中心として水平面内で旋回可
能とされ、また前記パレットストッカー３００は複数の
パレット受け枠３０１からなり、これらパレット受け枠
３０１及び前記加工テーブル装置２００は前記工作機械
１００の旋回中心を中心として略放射状に配置され、同
じく工作機械１００の旋回範囲内にワークＷの搬入と搬
出を兼ねる搬送ラインＬ１の先端が臨み、この先端をワ
ーク供給位置５００としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械と、パレ
ットストッカーと、加工テーブル装置とを備えた加工ス
テーションに関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械を備えた加工ステーションとし
て、特開昭５５−７０５４３号公報、特開昭５５−１１
２７５３号公報及び特開平９−２２５７６１号公報に開
示されるものが知られている。

【０００３】特開昭５５−７０５４３号公報には、工作
機械と加工テーブル装置とワークストッカーが配置され
た加工ステーションが開示され、この加工ステーション
では、工作機械の数値制御（ＮＣ）による位置決め機能
を利用して、ストッカーと加工テーブル装置との間でワ
ークをに自動的に搬送するようにしている。

【０００４】特開昭５５−１１２７５３号公報にも前記
同様に、工作機械の数値制御（ＮＣ）による位置決め機
能を利用して、ワークを保持したパレットを加工テーブ
ル装置まで移送する内容が開示されている。

【０００５】また、特開平９−２２５７６１号公報の図
１３〜図１７には、工作機械と加工テーブル装置とを対
向配置し、これら工作機械と加工テーブル装置のそれぞ
れに旋回動とチルト動を行わせることで、工作機械とワ
ークとの相対的な位置決めを容易且つ迅速に行えるよう
にした加工ステーションが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５５−７０５４
３号公報に開示される加工ステーションにあっては、工
作機械が直線動することで、ストッカーと加工テーブル
装置との間の移載を行う構成になっている。このため、
工作機械の直線動を許容するためのスペースが必要にな
る。また、加工ステーション全体として占めるスペース
が大きくなり、更に、ストッカーと加工テーブル装置と
を並列して置くことが必要となるので、レイアウト上の
制約が大きい。

【０００７】また、特開昭５５−１１２７５３号公報に
開示される加工ステーションには、パレットストッカー
についての具体的な開示がない。更に、工作機械は直線
動する構成になっているので、前記した特開昭５５−７
０５４３号公報と同じ問題がある。

【０００８】また、特開平９−２２５７６１号公報に開
示される加工ステーションにあっては、工作機械はあく
までもワークを加工するだけであり、ワークを保持した
パレットを加工テーブル装置へ搬送する間及び加工テー
ブル装置に取り付ける間は、工作機械は待機状態で実働
に関与していないので作業効率が悪い。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る加工ステーションは、主軸に対し加工工具を
着脱可能とするとともに当該主軸にワーク取付用パレッ
トを着脱可能とした工作機械と、パレットをストックす
るパレットストッカーと、工作機械にてワークを加工す
る際にパレットを固定する加工テーブル装置とを備えた
加工ステーションであって、前記工作機械は垂直軸を中
心として旋回可能且つ水平軸を中心としてチルト動可能
とされ、また、前記パレットストッカーは複数のパレッ
ト受け枠からなり、これらパレット受け枠及び前記加工
テーブル装置は前記工作機械の旋回中心を中心として略
放射状に配置された構成とした。

【００１０】上記構成とすることで、工作機械の無駄な
待機時間をなくすことができるとともに、限られたスペ
ース内に、工作機械、パレットストッカー及び加工テー
ブル装置を配置することができる。

【００１１】加工工具の自動交換装置（ＡＴＣ）につい
ては、工作機械の上方に配置することが最も効率的であ
る。

【００１２】また、ワーク搬送ラインを含めた構成とし
ては、工作機械の旋回範囲内にワークの搬入と搬出を兼
ねるワーク搬送ラインの一端が位置する構成とするか、
或いはワークの搬入ライン及び搬出ラインを別々とし、
これらワークの搬入ライン及び搬出ラインの端部（ワー
クの授受位置）が前記工作機械の旋回範囲内に位置する
ようにし、更に、搬入ライン及び搬出ラインの端部を結
んだ線の一方の側に前記パレットストッカーを配置し、
他方の側に前記加工テーブル装置を配置する構成にする
ことが好ましい。

【００１３】また、本発明にあっては、工作機械の移動
動作を基本的に旋回動若しくはチルト動とし、直線動を
なくすことで、占有スペースを小さくしている。

【００１４】また、本発明にあっては、パレットストッ
カーに設けるパレット載置部を工作機械のチルト動中心
に向かって傾斜せしめた。パレット載置部を２段或いは
それ以上にすることで更に装置全体のコンパクト化を図
れるが、この場合も各段のパレット載置部をチルト動中
心に向かって傾斜せしめる。尚、パレット載置部を水平
にすることも可能である。水平にすることで、パレット
のストッパ機構を省略若しくは簡略化できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る加工ステ
ーション全体の概略斜視図、図２は同加工ステーション
の平面図、図３は同加工ステーションの側面図、図４は
同加工ステーションの異なる方向から見た側面図、図５
は別実施例に係る加工ステーションの平面図、図６は別
実施例に係る加工ステーションのパレットストッカーを
示す側面図、図７は工作機械の側面図、図８は工作機械
の図７とは反対側から見た側面図、図９は工作機械の主
軸先端とパレットとの結合構造を示す図、図１０（ａ）
は工作機械の主軸でパレットを保持した状態の拡大図、
（ｂ）は工作機械の主軸で加工工具を保持した状態の拡
大図、図１１はパレットのクランプ爪を開閉する油圧回
路を示す図、図１２は工作機械が加工テーブル装置にパ
レットを移載している状態を示す側面図、図１３は工作
機械がワークを加工している状態を示す側面図、図１４
は加工テーブル装置のバランス機構を示す側面図、図１
５は図１４のＢ方向から見た部分を一部切欠した拡大
図、図１６は別実施例を示す図１４と同様の図、図１７
は図１６のＣ−Ｃ方向断面図、図１８は加工テーブル装
置のテーブル面を示す図、図１９は図１８の拡大図、図
２０は図１９のＡ−Ａ線断面図である。

【００１６】図１〜図４に示すように、加工ステーショ
ンにはベース１が設けられ、このベース１の上に工作機
械１００及び加工テーブル装置２００が載置され、ベー
ス１の外側に工作機械１００を囲むようにパレットスト
ッカー３００が配置され、また、工作機械１００の上方
にオートツールチェンジャー（ＡＴＣ）４００が配置さ
れている。

【００１７】工作機械１００はベース１に対しターンブ
ロック１０１が垂直軸を中心として水平面内で旋回可能
とされ、また前記パレットストッカー３００は複数のパ
レット受け枠３０１からなり、これらパレット受け枠３
０１及び前記加工テーブル装置２００は前記工作機械１
００の旋回中心を中心として略放射状に配置され、同じ
く工作機械１００の旋回範囲内にワークＷの搬入と搬出
を兼ねる搬送ラインＬ１の先端が臨み、この先端をワー
ク供給位置５００としている。これにより工作機械１０
０が加工テーブル装置２００、パレットストッカー３０
０及びワーク供給位置５００に対し対向する。

【００１８】また工作機械１００は、前記ターンブロッ
ク１０１に対し水平軸１０２を中心として支持部１０３
がモータ１０４の駆動により垂直面内でチルト動作可能
に取り付けられ、この支持部１０３には主軸受け１０５
がモータ１０６の駆動により進退可能に支持され、更に
主軸受け１０５内には図示しないモータにて高速回転せ
しめられる主軸（スピンドル軸）１０７が支持されてい
る。

【００１９】また、図１２及び図１３にも示すように、
前記支持部１０３から後方に向けて延びる雄ネジ棒１１
０にナット部材１１１を介して前記主軸受け１０５が取
り付けられ、前記モータ１０６の駆動で雄ネジ棒１１０
を回転せしめることで、ナット部材１１１がガイドロッ
ド１１２に沿って移動し、このナット部材１１１ととも
に主軸受け１０５が進退動する。

【００２０】支持部１０３が垂直面内でチルト動を行う
ことで、主軸１０７が図３または図４に示すように、加
工テーブル装置２００、パレットストッカー３００或い
はオートツールチェンジャー４００の高さに適合する方
向を向く。

【００２１】また、図８に示すように、モータ１０４と
反対側の水平軸１０２の端部には、レバー１０８の基端
部を取り付け、このレバー１０８の先端部にバランスシ
リンダ１０９のロッドを取り付け、主軸受け１０５の進
退動に伴う重量のアンバランスを吸収するようにしてい
る。

【００２２】前記主軸１０７の先端の構造は、ワークＷ
を取り付けるパレットＰとワークに対して切削、穴開け
等の加工を施す加工工具Ｔが選択的に保持し得る構造に
なっている。

【００２３】図９〜図１１に基づいて主軸１０７による
パレットＰと加工工具Ｔの保持構造について説明する。
主軸１０７には軸方向に貫通穴１０７ａが形成され、こ
の貫通穴１０７ａの先端部は受け凹部１１３とされ、こ
の受け凹部１１３は図１０に示すように、雌テーパ部１
１３ａとこの雌テーパ部１１３ａに連続するストレート
部１１３ｂとから構成され、パレットＰを保持する場合
には、図１０（ａ）に示すように、パレットＰのシャン
ク部６００のストレート部６０１が受け凹部１１３のス
トレート部１１３ｂに嵌合し、加工工具Ｔを保持する場
合には、図１０（ｂ）に示すように、加工工具Ｔのテー
パコーン部７００が受け凹部１１３の雌テーパ部１１３
ａに嵌合するようにしている。

【００２４】本発明では、主軸１０７でパレットＰと加
工工具Ｔを保持する。この場合、受け凹部１１３の同じ
箇所でパレットＰと加工工具Ｔを保持すると、パレット
ＰはワークＷを取り付けるとかなりの重量物となり、受
け凹部１１３の表面を傷つける虞れがある。そして、内
面が傷ついた受け凹部１１３で加工工具Ｔを保持した場
合、主軸１０７は加工時に高速回転するので、加工工具
Ｔの回転軸芯がブレたり、ガタつき加工精度が悪くな
る。

【００２５】そこで、本発明にあっては、前記したよう
に受け凹部１１３の形状を単純な雌テーパ状とせず、雌
テーパ部１１３ａに連続してストレート部１１３ｂを設
け、このストレート部１１３ｂでパレットＰのストレー
ト部６０１を保持し、雌テーパ部１１３ａにはパレット
Ｐの一部が接触しないようにした。

【００２６】尚、パレットＰのシャンク部６００の主軸
１０７との対向面には環状の凸部６０２を形成し、保持
状態ではこの凸部６０２が主軸１０７端面に当接するよ
うにしている。シャンク部６００の対向面の全面を主軸
１０７端面に当接せしめると当接面積が大きいのでガタ
つきが生じる虞れがあるが、小面積の凸部６０２を当接
せしめることで、ガタつきを未然に防止できる。

【００２７】また、図９に示すように、主軸１０７に形
成した貫通穴１０７ａ内には図示しないシリンダにて進
退動（図において左右動）せしめられるクランピングス
リーブ１１５が臨み、このクランピングスリーブ１１５
の外側に軸方向にすり割を形成したグリッパ１１６が設
けられ、またクランピングスリーブ１１５内はクーラン
トの流路１１７とされている。

【００２８】而して、図９の状態よりもクランピングス
リーブ１１５が左側に位置しているときは、グリッパ１
１６は縮径し、パレットＰのストレート部６０１を受け
凹部１１３から引き抜くことが可能である。そして、斯
かる状態から図示しないシリンダを駆動すると、クラン
ピングスリーブ１１５が図中右側に引き込まれる。する
と、クランピングスリーブ１１５の雄テーパ部がグリッ
パ１１６内に入り込み、グリッパ１１６を拡開し、パレ
ットＰのストレート部６０１を受け凹部１１３のストレ
ート部１１３ｂとの間で強固に保持する。

【００２９】また、パレットＰの保持部の構造は、図９
に示すように、パレットＰの本体に固定部材６０３を介
して前記シャンク部６００を固着している。固定部材６
０３及びシャンク部６００には共通の貫通穴が形成さ
れ、この貫通穴にチェックバルブ６０４が挿入されてい
る。

【００３０】チェックバルブ６０４はパレットＰの本体
との間に設けたスプリング６０５によって突出方向に付
勢され、主軸１０７に保持されていない状態ではチェッ
クバルブ６０４のランド部が固定部材６０３に形成した
バルブシート面６０６に密に当接する。

【００３１】また、チェックバルブ６０４内には通路６
０７が形成され、この通路６０７は前記クランピングス
リーブ１１５内のクーラントの流路１１７を介してクー
ラント（切削液）の供給源につながっている。

【００３２】前記パレットＰにはワークＷを固着するた
めの４個のクランプ爪６０８が設けられている。このク
ランプ爪６０８のクランプ・アンクランプ動作を図９及
び図１１に基づいて説明する。

【００３３】先ず、クランプ爪６０８は皿ばね等の強力
な弾発部材６０９にて常時クランプ方向に付勢されてい
る。そして、パレットＰが主軸１０７に保持されていな
い状態では、前記したようにチェックバルブ６０４にて
クーラントの通路は閉じられているので、パレットＰ内
に形成された通路及びクランプ爪６０８にアンクランプ
方向の力を付与する室６１０にはクーラントが満たされ
ている。ただし、室６１０内のクーラントから与えられ
る力よりも弾発部材６０９の力が大きいため、クランプ
爪６０８はクランプ状態を維持する。

【００３４】一方、パレットＰが主軸１０７に保持され
た状態を図９で示しており、この状態ではチェックバル
ブ６０４がスプリング６０５の弾発力に抗してクランピ
ングスリーブ１１５によって内方に押され、チェックバ
ルブ６０４のランド部が固定部材６０３に形成したバル
ブシート面６０６から離れ、クーラントの通路が連通す
る。

【００３５】クーラントの通路が連通しても、弾発部材
６０９の力が大きいため、クランプ爪６０８はクランプ
状態を維持する。弾発部材６０９の力に抗してアンクラ
ンプ状態にするには、図１１に示すように、ブースター
６１１にて高圧状態でクーラントを供給する。これによ
り室６１０内の圧力が弾発部材６０９の弾発力よりも大
きくなり、クランプ爪６０８がアンクランプ状態とな
る。

【００３６】前記したように、クランプ爪６０８を作動
させる流体として、作動油を用いずにクーラントを使用
している。クーラントは工作機械によって切削或いは穴
開け加工をする場合に必要であり、このクーラントを作
動流体として用いることで、作動油を供給するための配
管が不要で、今までの主軸の構造をそのまま利用するこ
とができる。

【００３７】また、パレットＰ内に形成された通路や室
には常にクーラントが満たされているので、クランプ爪
６０８をアンクランプさせるためにブースター６１１で
加圧した際の圧力伝達が瞬時になされ、クランプ・アン
クランプの動作切替が確実且つ遅れ動作なく行える。

【００３８】一方、加工テーブル装置２００はベース１
に対し支持ブロック２０１が垂直軸を中心として水平面
内で旋回可能とされ、この支持ブロック２０１に対し水
平軸２０２が取り付けられている。水平軸２０２の一端
には水平軸２０２を回転させるためのモータ２０３（図
２参照）が設けられている。

【００３９】水平軸２０２は重量物である加工テーブル
更にはワークＷを取り付けたパレットＰとともに加工テ
ーブルを回動させるため、水平軸２０２の他端側にはバ
ランス機構を設けている。

【００４０】このバランス機構は図１４及び図１５に示
すように、支持ブロック２０１にブラケット２０４ａ，
２０４ｂを設け、ブラケット２０４ａにはシリンダユニ
ット２０５の基部を取り付け、ブラケット２０４ｂには
ロッド２０４ｃの一端を取り付けている。また、前記ブ
ラケット２０４ａにはプレート２０６の下端を溶接等に
て固着し、このプレート２０６の先端に前記ロッド２０
４ｃの先端をナットを介して位置調整可能に取り付けて
いる。更に、プレート２０６には軸２０７を回転自在に
支持し、軸２０７の一端にはクランク２０８を取り付
け、他端にはギヤ２０９を取り付け、クランク２０８に
は前記シリンダユニット２０５のロッドを連結し、また
水平軸２０２の他端側に設けたギヤ２１０と前記ギヤ２
０９との間にタイミングベルト２１１を張設している。
ここで、加工テーブル装置が水平軸２０２に対し側方位
置となった状態で停止し、水平軸２０２に対しねじり力
を与える位置にあるとき、タイミングベルト２１１の上
側または下側（ギヤ２０９，２１０に対して）が引張状
態となり、プレート２０６に倒れ方向の力（図１４にお
いて右方向の力）が作用する。そして、このままでは、
プレート２０６の下端取付部に過大な力が作用すること
になるので、前記ロッド２０４ｃで突っ張りプレート２
０６の倒れを防止している。

【００４１】尚、水平軸２０２のギヤ２１０よりも外側
にはロータリジョイント２１３（図１７参照）を設けて
いる。このロータリジョイント２１３が水平軸２０２端
に取付けられているので、工作機械に適用するような一
般的なバランス機構を採用することができず上記のよう
な構造を採用している。

【００４２】而して、水平軸２０２には加工テーブル２
１２が取り付けられているので、加工テーブル２１２の
重さが水平軸２０２に捩りモーメントとなって作用する
が、シリンダユニット２０５を駆動し、この駆動力をク
ランク２０８、軸２０７、ギヤ２０９、タイミングベル
ト２１１及びギヤ２１０を介して当該捩り力と反対方向
の力を水平軸２０２に付与することでキャンセルされ、
バランスが維持されるる。このバランスの維持は、水平
軸２０２廻り３６０°の何れの箇所に加工テーブル２１
２が位置した場合でも発揮することができる。

【００４３】図１６及び図１７はバランス機構の別実施
例を示す図１４及び図１５と同様の図であり、この実施
例にあっては、タイミングベルト２１１の代りにギヤ２
１４を用い、他の部材については図１４及び図１５に示
した実施例と同一としている。

【００４４】前記した工作機械１００にあっては、水平
軸にレバー１０８を取り付け、このレバー１０８の先端
部にバランスシリンダ１０９のロッド１００を取り付け
るようにしたが、スペース的な制約等があって、軸にレ
バーを取り付けられない場合には、上記したように、軸
の動きをタイミングベルトやギヤ列を介して離れた箇所
に設けたレバーやクランクを介してバランスシリンダに
伝達するようにすればよい。

【００４５】次に前記加工テーブル２１２の構造を図１
８〜図２０に基づいて説明する。加工テーブル２１２の
取付面側の四隅には、パレットＰをクランプする爪２１
５を備え、このクランプ爪２１５の内側位置には、パレ
ットＰの着座を確認するためのセンサ２１６を設けてい
る。このセンサ２１６の構造としては、例えば、常時エ
アを噴出するものとし、パレットＰが着座した際にパレ
ットＰによってエア噴出口を塞ぎ、これを検知する構造
とする。

【００４６】また、加工テーブル２１２の裏面側には爪
２１５によるクランプを解除した状態でパレットを旋回
（９０°）せしめる旋回用モータ２１７を設け、クラン
プを解除した状態でパレットＰの落下を防ぐためのチャ
ック２１８を加工テーブル２１２の取付面側の中央に設
けている。このチャック２１８は図示しないシリンダユ
ニットとリンク機構を組み合わせることで開閉動を行
う。

【００４７】また、加工テーブル２１２には前記旋回用
モータ２１７によってパレットＰと一体的に旋回するア
ーム２１９を設け、また、このアーム２１９の旋回位置
を規制する近接スイッチ２２０，２２１を加工テーブル
２１２側に９０°離間して設け、更に、アーム２１９に
は三角形状のプレート２２２を取り付け、この旋回限に
おいてプレート２２２を加工テーブル２１２に設けたダ
ンパ２２３，２２４に当てることでパレットＰの旋回を
衝撃なく停止せしめるようにしている。

【００４８】尚、ダンパ２２３，２２４は外周部に雄ネ
ジが刻設され、ナット部材２２５，２２６を介して支持
プレート２２７に位置調整可能に取り付けられ、位置調
整することにより旋回範囲を調整し得る構成にしてい
る。

【００４９】また、加工テーブル２１２の裏面側の中心
から離れた位置には、２つの昇降用シリンダ２２８，２
２９が設けられ、この昇降用シリンダ２２８，２２９の
作動によりパレットＰの位置決めを行うロケートピン２
３０，２３１が加工テーブル２１２の取付面側に出没す
る。

【００５０】次に、パレットストッカー３００について
説明する。パレットストッカー３００は、図２に示すよ
うに工作機械１００を囲むように複数のパレット受け枠
３０１を配置している。各パレット受け枠３０１には１
枚のパレットＰが収納される。

【００５１】ところで、本発明にあっては、ワークＷの
６面（全面）を加工することを可能にしている。パレッ
トＰにワークＷを固定した状態でワークＷを加工する場
合、加工テーブル２１２を回動したり、加工テーブル２
１２に保持されたままでパレットＰを旋回することによ
り、最大５面までは加工することができる。しかしなが
ら、残る１面、即ち、パレットＰに取り付けられた面に
ついてはパレットＰ自体が邪魔になって加工することが
できない。

【００５２】そこで、本発明にあっては後述するよう
に、ワークＷを所定の面まで加工したならば、別のパレ
ットＰを用意し、このパレットＰにワークＷを移し換
え、残りの未加工の面を加工するようにしている。

【００５３】したがって、ワークＷの全面を加工するた
めには、２種類のパレットＰが必要となり、図２に示す
例では６つのパレット受け枠３０１を配置しているの
で、３種類のワークＷを加工することができる。

【００５４】パレット受け枠３０１の構造は、図１及び
図３に示すように、パレット載置部３０２が工作機械１
００の水平軸１０２に向かって前上がりに傾斜し、後端
部にパレットＰのストッパ３０３を設け、パレット載置
部３０２からパレットＰを受け取るには、工作機械１０
０の支持部１０３のチルト動によって主軸受け１０５を
パレット載置部３０２に平行にし、この状態のまま、主
軸受け１０５をパレット載置部３０２に向けて伸張し、
この後は図９に示したように、主軸１０７の受け凹部１
１３にパレットＰのストレート部６０１を嵌合するとと
もに、クランピングスリーブ１１５を引き込み、グリッ
パ１１６を拡開して、主軸１０７でパレットＰを保持す
る。

【００５５】図１〜図４に全体構成を示した実施例で
は、パレットストッカー３００が工作機械１００の周囲
約１８０°を囲み、ワーク搬入ラインＬ１がワーク搬出
ラインを兼ねる構成としている。斯かる構成とすること
で、前記したように３種類のワークＷの加工に対処でき
るのであるが、ワーク搬入ラインＬ１が搬出ラインを兼
ねるため、加工手順等に制約が生じる。

【００５６】そこで、ワークＷの搬入ラインと搬出ライ
ンとを別々にした例を図５及び図６に示す。ここで、図
５は別実施例に係る加工ステーションの平面図、図６は
別実施例に係る加工ステーションのパレットストッカー
を示す側面図である。

【００５７】この実施例にあっては、ワーク搬入ライン
Ｌ１とワーク搬出ラインＬ２とを一直線上に設け、この
間に工作機械１００が位置し、ラインの一方側にパレッ
トストッカー３００を、他方側に加工テーブル装置２０
０を配置し、全体として左右対象とし、他の装置の配置
との兼ね合い等に自由度が高くなるレイアウトになって
いる。

【００５８】その反面、ワーク搬入ラインＬ１とワーク
搬出ラインＬ２とを一直線上に設けため、パレットスト
ッカー３００を配置するスペースが狭まってしまう。そ
こで、この実施例にあっては、パレット受け枠３０１に
パレット載置部３０２を上下２段設け、１つのパレット
受け枠３０１に２種類のパレットＰをストックするよう
にしている。

【００５９】尚、下段のパレット載置部３０２は前記と
同じであるが、上段のパレット載置部３０２は、工作機
械１００の水平軸１０２に向かって前下がり傾斜し、前
端部にパレットＰのストッパ３０３を設けている。

【００６０】また、工作機械１００の上方に配置される
オートツールチェンジャー（ＡＴＣ）４００は、図１に
示すように、多数の加工工具Ｔをガンベルト状に保持し
た工具ストッカー４０１と、この工具ストッカー４０１
と前記主軸１０７との間で工具Ｔの交換を行う交換装置
４０２とからなる。

【００６１】工具ストッカー４０１は環状に移動可能と
され、交換装置４０２は図４に示すように、軸４０３を
中心として旋回するアーム４０４の両端に工具ホルダ４
０５を設け、これら２つの工具ホルダ４０５の一方に工
作機械１００から工具ストッカー４０１に戻す工具を、
他方に工具ストッカー４０１から新たに工作機械１００
の主軸１０７に取り付ける工具Ｔを保持し、旋回と進退
動を組み合わせることで交換を行う。

【００６２】次に、以上の構成からなる加工ステーショ
ンにおけるシリンダブロック等のワークＷの６面（全
面）を加工する手順を図２１〜図３４に基づいて説明す
る。尚、図２１〜図３４のうち、図２１〜図２３、図２
５、図２６、図３０、図３１、図３３及び図３４は加工
ステーションの概略平面図、残りの図は概略側面図であ
る。

【００６３】先ず、図２１に示すように、工作機械１０
０を垂直軸廻りに旋回させ、図２２に示すように工作機
械１００の主軸１０７をパレットＰ１に向け、次いで、
主軸１０７でパレットＰ１を保持する。この状態を図３
でも示している。

【００６４】そして、上記の状態のまま工作機械１００
を垂直軸廻りに前記とは反対方向に旋回させ、図２３に
示すように、主軸１０７をパレットＰ１をワーク供給位
置５００に向け、ワークＷの上方に主軸１０７に保持さ
れた状態のパレットＰ１を臨ませる。

【００６５】この後、クーラントを作動流体とした前記
クランプ・アンクランプ機構により、クランプ爪６０８
を開とし、ワークＷの位置決めが終了したらクランプ爪
６０８によってパレットＰ１にワークＷを固着する。

【００６６】次いで、図２３及び図２４に示すように、
パレットＰ１にワークＷを固着したまま、主軸１０７を
上方にチルト動せしめるとともに工作機械１００を垂直
軸廻りに旋回させ、主軸１０７に保持されたパレットＰ
１を下向きの加工テーブル２１２の下方に位置せしめ、
更に主軸１０７を上方にチルト動せしめることで、パレ
ットＰ１の裏面（ワーク保持面の反対側面）を加工テー
ブル２１２の取付面に押し当て、パレットＰ１を加工テ
ーブル２１２側に受け渡す。

【００６７】この後、パレットＰ１が外れた主軸１０７
に、加工工具Ｔを取付け、図１３に示すように、加工工
具ＴにてワークＷの所定面を加工する。図１３に示した
状態での加工が終了したならば、パレットＰ１を右に９
０°旋回させ右側面を、次いで左に９０°旋回させ左側
面を加工し、更に、水平軸２０２を中心として加工テー
ブル２１２を垂直面内で９０°回動せしめ、ワークの上
面を加工する。

【００６８】以上により、ワークＷの正面、左右の側面
及び上面の加工が終了する。このときワークＷの４面が
加工され、ワークＷの後面及び底面（加工テーブル２１
２への取付け面）が未加工のまま残る。

【００６９】そこで、図２５に示すように、主軸１０７
を後退させ、主軸１０７の先端部に保持されている工具
Ｔを工具ストッカー４０１に戻し、主軸１０７先端は空
の状態として、第２のパレットＰ２方向に工作機械１０
０を旋回せしめる。ここで、パレットＰ２にはワークＷ
の上面を取り付けるための位置決め穴等が設けられてい
る。

【００７０】第２のパレットＰ２方向に工作機械１００
が向いたならば、図２６に示すように、主軸１０７でパ
レットＰ２を保持し、この状態のまま工作機械１００を
前記とは反対方向に旋回させ、図２７に示すように、パ
レットＰ２をパレットＰ１に固着されたワークＷの上方
に位置させる。

【００７１】この後、パレットＰ２をワークＷの上面に
取り付ける。このとき、ワークＷはパレットＰ１及びパ
レットＰ２でサンドイッチされた状態になる。この後、
加工テーブル２１２によるパレットＰ１の保持状態を解
除し、加工テーブル２１２のみ水平軸廻りに約１８０°
回転させ、パレットＰ２の上方に加工テーブル２１２を
位置せしめる。

【００７２】次いで、図２８に示すように、加工テーブ
ル２１２にパレットＰ２を保持せしめる。この状態で、
パレットＰ２は加工テーブル２１２と主軸１０７の双方
に保持されている。この後、主軸１０７をパレットＰ２
から外し、図２９に示すように、主軸１０７にてパレッ
トＰ１を保持し、ワークＷとパレットＰ１との係合状態
を解除する。

【００７３】この後、図３０に示すように、工作機械１
００を垂直軸廻りに旋回させ、主軸１０７先端で保持す
るパレットＰ１をパレットストッカーに戻す。そして、
図３１に示すように、主軸１０７先端に工具Ｔを取り付
け、この工具Ｔによって未加工年て残された面を加工す
る。

【００７４】このようにして、ワークＷの６面が加工さ
れたならば、再び主軸１０７先端から工具Ｔを取り外
し、図３２に示すように、主軸１０７先端でパレットＰ
２を保持し、加工テーブル２１２による保持状態を解除
し、主軸１０７先端でパレットＰ２を保持したまま、工
作機械１００を垂直軸廻りに旋回させ、図３３に示すよ
うに、加工後のワークＷをワーク供給位置５００に戻
す。

【００７５】そして、図３４に示すように、パレットＰ
２を元のパレットストッカーの位置に戻して一連の作業
が終了する。

【００７６】

【発明の効果】以上に説明したように本発明に係る加工
ステーションによれば、工作機械を垂直軸を中心として
旋回可能且つ水平軸を中心としてチルト動可能とし、且
つ工作機械の主軸に、加工工具とパレットの両方を着脱
する機能を持たせ、更に工作機械を囲むようにパレット
ストッカーと加工テーブル装置を配置したので、工作機
械の無駄な待機時間をなくすことができるとともに、限
られたスペース内に、工作機械、パレットストッカー及
び加工テーブル装置を配置することができる。

【００７７】また、パレットストッカー及び加工テーブ
ル装置の配置は工作機械の旋回範囲内であればよいの
で、加工ステーション内での装置の配置に自由度が高
い。

【００７８】また、加工工具の自動交換装置（ＡＴＣ）
を、工作機械の上方に配置するようにすれば、工作機械
がチルト動を行うので、工具の交換は短時間のうちに効
率よく行うことができる。

【００７９】また、本発明に係る加工ステーションによ
れば、ワークの搬入・搬出を行う搬送ラインに対する組
み合わせにおいても自由度が高く、工作機械の旋回範囲
内にワークの搬入と搬出を兼ねる搬送ラインの一端を臨
ませたり、ワークの搬入ラインと搬出ラインとの間に工
作機械を配置し、このラインを基準として一方側にパレ
ットストッカーを、他方側に加工テーブル装置を配置す
ることもできる。

【００８０】更に、パレットストッカーに設けるパレッ
ト載置部を工作機械のチルト動中心に向かって傾斜せし
めることで、パレットの移載をスムーズに行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加工ステーションの概略斜視図

【図２】同加工ステーションの平面図

【図３】同加工ステーションの側面図

【図４】同加工ステーションの異なる方向から見た側面
図

【図５】別実施例に係る加工ステーションの平面図

【図６】別実施例に係る加工ステーションのパレットス
トッカーを示す側面図

【図７】工作機械の側面図

【図８】工作機械の図７とは反対側から見た側面図

【図９】工作機械の主軸先端とパレットとの結合構造を
示す図

【図１０】（ａ）は工作機械の主軸でパレットを保持し
た状態の拡大図、（ｂ）は工作機械の主軸で加工工具を
保持した状態の拡大図

【図１１】パレットのクランプ爪を開閉する油圧回路を
示す図

【図１２】工作機械が加工テーブル装置にパレットを移
載している状態を示す側面図

【図１３】工作機械がワークを加工している状態を示す
側面図

【図１４】加工テーブル装置のバランス機構を示す側面
図

【図１５】図１４のＢ方向から見た部分を一部切欠した
拡大図

【図１６】別実施例を示す図１４と同様の図

【図１７】図１６のＣ−Ｃ方向断面図

【図１８】加工テーブル装置のテーブル面を示す図

【図１９】図１８の拡大図

【図２０】図１９のＡ−Ａ線断面図

【図２１】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図２２】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図２３】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図２４】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図２５】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図２６】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図２７】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図２８】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図２９】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図３０】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図３１】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図３２】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図３３】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【図３４】加工ステーションでの作業の手順を示す平面
図

【符号の説明】

１…ベース、１００…工作機械、１０１…ターンブロッ
ク、１０２…水平軸、１０３…支持部、１０４…モー
タ、１０５…主軸受け、１０６…モータ、１０７…主
軸、１０８…レバー、１０９…バランスシリンダ、１１
０…雄ネジ棒、１１１…ナット部材、１１２…ガイドロ
ッド、１１３…受け凹部、１１３ａ…雌テーパ部、１１
３ｂ…ストレート部、１１５…クランピングスリーブ、
１１６…グリッパ、１１７…クーラント流路、２００…
加工テーブル装置、２０１…支持ブロック、２０２…水
平軸、２０３…モータ、２０４ａ，２０４ｂ…ブラケッ
ト、２０５…シリンダユニット、２０６…プレート、２
０７…軸、２０８…クランク、２０９，２１０，２１４
…ギヤ、２１１…タイミングベルト、２１２…加工テー
ブル、２１３…ロータリージョイント、２１５…クラン
プ爪、２１６…センサ、２１７…旋回用モータ、２１８
…チャック、２１９…アーム、２２０，２２１…近接ス
イッチ、２２２…プレート、２２３，２２４…ダンパ、
２２５，２２６…ナット部材、２２７…支持プレート、
２２８，２２９…昇降用シリンダ、２３０，２３１…ロ
ケートピン、３００…パレットストッカー、３０１…パ
レット受け枠、３０２…パレット載置部、３０３…スト
ッパ、、４００…オートツールチェンジャー（ＡＴ
Ｃ）、４０１…工具ストッカー、４０２…工具交換装
置、５００…ワーク供給位置、６００…シャンク部、６
０１…ストレート部、６０２…凸部、６０３…固定部
材、６０４…チェックバルブ、６０５…スプリング、６
０６…バルブシート面、６０７…通路、６０８…クラン
プ爪、６０９…弾発部材、６１０…室、６１１…ブース
ター、７００…加工工具Ｔのテーパコーン部、Ｌ１…ワ
ーク搬入ライン、Ｌ２…ワーク搬出ライン、Ｐ，Ｐ１，
Ｐ２…パレット、Ｔ…加工工具、Ｗ…ワーク。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月２１日（１９９９．７．２
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７２】次いで、図２８に示すように、加工テーブ
ル２１２にパレットＰ２を保持せしめる。この状態で、
パレットＰ２は加工テーブル２１２と主軸１０７の双方
に保持されている。この後、主軸１０７をパレットＰ２
から外し、支持ブロック２０１を垂直軸廻りに１８０°
廻してパレットＰ１の保持部を主軸１０７に向け、図２
９に示すように、主軸１０７にてパレットＰ１を保持
し、ワークＷとパレットＰ１との係合状態を解除する。
パレットＰ１を主軸１０７で保持するには、図２８の状
態から主軸１０７によるパレットＰ２の保持を解除し、
次いで、加工テーブル２１２を水平軸廻りに約１８０°
回転させ、Ｐ１の保持部を主軸１０７に向けてパレット
Ｐ１を主軸１０７で保持するとともにパレットＰ１をワ
ークＷから取り外し、再び加工テーブル２１２を水平軸
廻りに約１８０°回転させ、ワークＷを下に向けるよう
にしてもよい。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸に対し加工工具を着脱可能とすると
   ともに当該主軸にワーク取付用パレットを着脱可能とし
   た工作機械と、パレットをストックするパレットストッ
   カーと、工作機械にてワークを加工する際にパレットを
   固定する加工テーブル装置とを備えた加工ステーション
   であって、前記工作機械は垂直軸を中心として旋回可能
   且つ水平軸を中心としてチルト動可能とされ、また、前
   記パレットストッカーは複数のパレット受け枠からな
   り、これらパレット受け枠及び前記加工テーブル装置は
   前記工作機械の旋回中心を中心として略放射状に配置さ
   れたことを特徴とする加工ステーション。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の加工ステーションにお
   いて、前記工作機械の上方に、加工工具の自動交換装置
   が配置されていることを特徴とする加工ステーション。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の加工ステーションにお
   いて、前記工作機械の旋回範囲内にワークの搬入と搬出
   を兼ねるワーク搬送ラインの一端が位置することを特徴
   とする加工ステーション。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の加工ステーションにお
   いて、前記工作機械の旋回範囲内にワークの搬入ライン
   及び搬出ラインの端部が位置し、これらワークの搬入ラ
   イン及び搬出ラインの端部を結んだ線の一方の側に前記
   パレットストッカーが配置され、他方の側に前記加工テ
   ーブル装置が配置されることを特徴とする加工ステーシ
   ョン。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の加工ステーションにお
   いて、前記パレット受け枠はパレット載置部を備え、こ
   のパレット載置部は工作機械のチルト動中心に向かって
   傾斜していることを特徴とする加工ステーション。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の加工ステーションにお
   いて、前記パレット受け枠は複数段のパレット載置部を
   備え、それぞれのパレット載置部が工作機械のチルト動
   中心に向かって傾斜していることを特徴とする加工ステ
   ーション。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の加工ステーションにお
   いて、前記パレット受け枠はパレット載置部を備え、こ
   のパレット載置部は水平であることを特徴とする加工ス
   テーション。