JP2002059302A - 主軸移動型立形工作機械における工作物反転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二つの主軸台を有する主軸移動型立形工作機
械において、一方の主軸台が工作物授受位置に移動して
も他方の主軸台の移動動作に制限をかける必要がなく、
また、工作機械の水平方向全体の寸法を大きくすること
なく工作物を反転させる工作物反転装置を提供する。 【解決手段】 主軸移動型の立て旋盤１の工作物反転装
置３は、第１の加工領域２０と第２の加工領域２３のＸ
軸方向のほぼ中央部に配設された反転装置基体５０と、
工作物８を把持，把持解除可能な反転装置側保持部と、
工作物をほぼ１８０度反転させる反転手段と、第１の主
軸９の第１のチャック１５との間で工作物の授受を行う
第１の加工領域２０内でほぼ水平方向の第１の位置と、
第２の主軸１０の第２のチャック１６との間で工作物の
授受を行う第２の加工領域２３内でほぼ水平方向の第２
の位置に、反転装置側保持部を移動させる移動手段とを
有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１，第２の主軸
をそれぞれ支持する第１，第２の主軸台が少なくとも第
１，第２の主軸の軸線と平行な方向である第１の方向
（Ｚ軸方向）に対して直交する第２の方向（Ｘ軸方向）
に移動する主軸移動型立形工作機械に設けられ、工作物
を第１の主軸側のチャックから第２の主軸側のチャック
に移し替えるとともに反転させることができる工作物反
転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械のうちたとえば旋盤は、主軸の
先端にチャックが取付けられ、このチャックで工作物を
把持して回転させるとともに、少なくともＸ軸方向，Ｚ
軸方向に工作物と工具とを相対移動させることにより切
削加工を行う。旋盤には、主軸の軸線が水平方向を向く
構成の旋盤のほか、主軸の軸線が上下方向（垂直方向）
を向く立て旋盤が知られている。また、立て旋盤には、
主軸台が少なくともＸ軸方向に移動して、工作物の搬送
を行う主軸移動型の立て旋盤も知られている。

【０００３】このような主軸移動型の立て旋盤として、
工作物の表側（一方の側）と裏側（他方の側）を加工す
るために、主軸がそれぞれ対向するように二つの主軸台
を有する工作機械が提案されている（特開平４−１９３
４０１号公報）。この公報に記載の工作機械は、主軸前
端のチャックが下方を向く一方の主軸台と、主軸前端の
チャックが上方を向く他方の主軸台とを有している。そ
して、一方の主軸側のチャックから他方の主軸側のチャ
ックに工作物を移し替えることにより、工作物の表側と
裏側を加工することができるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この工
作機械の場合、チャックが下方を向いている主軸台に関
しては、切りくずや切削油剤は下方に落下するので問題
は生じにくい。ところが、チャックが上方を向いている
他方の主軸台に関しては、切りくずや切削油剤がチャッ
ク，主軸および主軸台の上に落下してくる。その結果、
ラビリンスシール等から主軸受内に微小な侵入物が侵入
するなどして、トラブルが発生する恐れがある。二つの
主軸台を有する工作機械で、このようなトラブルを防止
して工作物の表側と裏側を加工するためには、両方の主
軸の前端が下方を向くように配置するのが好ましい。こ
のような主軸移動型の工作機械で工作物の表側と裏側を
加工するためには、工作物反転装置を設けて、工作物を
一方の主軸側のチャックから他方の主軸側のチャックに
移し替えるときに、この工作物を反転させる必要があ
る。

【０００５】特開平５−３８６０１号公報には、一対の
反転爪とロータリアクチュエータを備え、反転爪で挟ん
だ工作物を反転させる反転装置が開示されている。とこ
ろで、工作機械において、主軸台の移動量はその工作機
械で加工できる工作物の最大寸法より決定され、余分な
移動量を有していない。このような工作機械において、
一方の主軸台の加工領域と他方の主軸台の加工領域との
間に、特開平５−３８６０１号公報に記載されているよ
うな反転装置を設ける場合がある。しかしこの場合に
は、一方の主軸台が、工作物の移し替えのために工作物
反転装置上に移動すると、主軸台どうしの干渉を避ける
ために他方の主軸台が工作物反転装置側に移動する動作
に制限をかける必要があった。すなわち、他方の主軸台
は、移動動作を一時的に休止して、一方の主軸台と工作
物反転装置との間での工作物の移し替えが完了するのを
待っている場合があった。その結果、工作機械の稼働率
が低下するとともに、加工動作を一時的に休止すること
による加工精度への悪影響の心配もあった。

【０００６】主軸台どうしの干渉を避けるには、一方の
主軸台の加工領域と他方の主軸台の加工領域との間に、
工作物反転用の専用のスペースを確保することもでき
る。しかし、このようにすれば、工作物反転用の専用の
スペース分だけ、工作機械全体の寸法が水平方向（Ｘ軸
方向）に大きくなってしまう。その結果、工作機械の設
置面積が大きくなり、コストも上昇するという課題があ
った。

【０００７】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、二つの主軸台を有する主軸移動型立
形工作機械において、一方の主軸台が工作物授受位置に
移動しても他方の主軸台の移動動作に制限をかける必要
がなく、また、工作機械の水平方向全体の寸法を大きく
することなく工作物を反転させることができる主軸移動
型立形工作機械における工作物反転装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかる工作物反転装置は、ほぼ垂直方向に
軸線を有する第１の主軸を回転可能に支持する第１の主
軸台が、前記第１の主軸の軸線方向と平行な第１の方向
に対して直交する少なくとも第２の方向に移動可能であ
るとともに、第１の刃物台に対して前記第１の方向およ
び前記第２の方向に相対移動して第１の加工領域で工作
物の一方の側を加工し、前記第１の主軸の軸線方向と平
行な方向に軸線を有する第２の主軸を回転可能に支持す
る第２の主軸台が、少なくとも前記第２の方向に移動可
能であるとともに、第２の刃物台に対して前記第１の方
向および前記第２の方向に相対移動して第２の加工領域
で前記工作物の他方の側を加工する主軸移動型立形工作
機械における工作物反転装置であって、前記第１の加工
領域と前記第２の加工領域の前記第２の方向のほぼ中央
部に配設された反転装置基体と、前記工作物を把持，把
持解除可能な反転装置側保持部と、前記反転装置基体に
設けられ、前記工作物をほぼ１８０度反転させる反転手
段と、前記反転装置基体に設けられ、前記第１の主軸の
前端に設けられた第１のチャックとの間で前記工作物の
授受を行う前記第１の加工領域内でほぼ水平方向の第１
の位置と、前記第２の主軸の前端に設けられた第２のチ
ャックとの間で前記工作物の授受を行う前記第２の加工
領域内でほぼ水平方向の第２の位置に、前記反転装置側
保持部を移動させる移動手段とを備えている。

【０００９】前記反転装置側保持部は、前記第１の位置
で前記第１のチャックとの間で前記工作物の授受を行う
第１のアーム側保持部と、前記第２の位置で前記第２の
チャックとの間で前記工作物の授受を行う第２のアーム
側保持部とを有し、前記移動手段の機能を兼有する前記
反転手段は、前記第１のアーム側保持部を前記第１の位
置と前記第２のアーム側保持部と対向可能なほぼ垂直方
向の第３の位置に揺動させる第１の揺動手段と、前記第
２のアーム側保持部を前記第２の位置と前記第１のアー
ム側保持部と対向可能なほぼ垂直方向の第４の位置に揺
動させる第２の揺動手段とを有し、前記第３の位置に揺
動した前記第１のアーム側保持部と前記第４の位置に揺
動した前記第２のアーム側保持部との間で前記工作物の
授受を行なって前記工作物の反転を行うとともに、前記
揺動動作によって前記工作物を前記第１の位置から前記
第２の位置に移動させるのが好ましい。前記工作物反転
装置は、前記第１のアーム側保持部と前記第２のアーム
側保持部との間に設けられ、前記第１のアーム側保持部
および前記第２のアーム側保持部の少なくとも一方を前
記第２の方向に進退移動させる進退移動手段を有してい
るのが好ましい。前記工作物反転装置は、前記第１のア
ーム側保持部と前記第１の揺動手段との間、および、前
記第２のアーム側保持部と前記第２の揺動手段との間の
少なくとも一方に設けられ、前記第１のアーム側保持部
または前記第２のアーム側保持部を、この第１または第
２のアーム側保持部が保持している前記工作物の軸線方
向に移動可能にかつ傾斜可能に支持する保持部支持手段
を有し、前記第１のチャックと前記第１のアーム側保持
部との間、または、前記第２のチャックと前記第２のア
ーム側保持部との間で前記工作物を授受する際、前記工
作物を前記第１のチャックまたは前記第２のチャックに
押し付けた状態で授受可能とするのが好ましい。前記工
作物反転装置は、前記第１のアーム側保持部と前記反転
装置基体との間、および、前記第２のアーム側保持部と
前記反転装置基体との間の少なくとも一方に設けられ、
前記第１のチャックと前記第１のアーム側保持部との
間、および、前記第２のチャックと前記第２のアーム側
保持部との間で前記工作物を授受する際、前記第１のチ
ャックまたは前記第２のチャックが、前記第１のアーム
側保持部または前記第２のアーム側保持部を所定量以上
押圧しすぎたことを検出する押しすぎ検出手段を有して
いるのが好ましい。また、前記第１のアーム側保持部の
複数の第１の爪と、前記第２のアーム側保持部の複数の
第２の爪とは、前記第１のアーム側保持部および前記第
２のアーム側保持部が水平方向に位置しているときに
は、同じ配置状態になっているのが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
の一例を、図１から図７までを参照して説明する。本実
施形態では、ＮＣ（数値制御）装置により制御される主
軸移動型立形工作機械として、立て旋盤の場合を示して
いる。この主軸移動型の立て旋盤は、ほぼ垂直方向に軸
線を有する第１の主軸を回転可能に支持する第１の主軸
台が、前記第１の主軸の軸線方向と平行な第１の方向に
対して直交する少なくとも第２の方向に移動可能であ
る。第１の主軸台は、第１の刃物台に対して前記第１の
方向および前記第２の方向に相対移動して、第１の加工
領域で工作物（ワーク）の一方の側を加工（第１工程の
加工）する。前記第１の主軸の軸線方向と平行な方向に
軸線を有する第２の主軸を回転可能に支持する第２の主
軸台が、少なくとも前記第２の方向に移動可能である。
第２の主軸台は、第２の刃物台に対して前記第１の方向
および前記第２の方向に相対移動して、第２の加工領域
で前記工作物の他方の側を加工（第２工程の加工）す
る。立て旋盤に設けられた工作物反転装置は、第１の主
軸台の第１のチャックから第２の主軸台の第２のチャッ
クに、工作物を移し替えるとともに反転させることがで
きるようになっている。なお、本発明における工作機械
は、第１，第２の主軸台が第１，第２の主軸の軸線と平
行な方向である第１の方向に対して直交する少なくとも
第２の方向に移動可能な主軸移動型立形工作機械であれ
ばよい。たとえば、第１，第２の主軸台が少なくとも第
２の方向に移動可能な直交２軸方向以上移動する構成と
した、マシニングセンタ，ターニングセンタ，研削盤な
どの工作機械であってもよい。また、工作機械の第１，
第２の主軸の軸線は、床面に対して垂直方向を向いてい
る場合を示しているが、この垂直方向に対して所定角度
傾斜した方向を向いている場合でもよい。

【００１１】図１は、主軸移動型の立て旋盤に工作物反
転装置を付属させた正面図、図２は図１に示す工作物反
転装置の正面図、図３は図２の右側面図、図４は図２の
平面図である。まず最初に、主軸移動型の立て旋盤（以
下、旋盤と記載）１について説明する。図１から図４に
示すように、旋盤１は、機械本体２，工作物反転装置
３，未加工工作物搬送装置（以下、第１の搬送装置と記
載）４および加工済工作物搬送装置（以下、第２の搬送
装置と記載）５を備え、ＮＣ装置により制御される。工
作物反転装置３は、機械本体２のほぼ中央部に設けられ
ている。第１，第２の搬送装置４，５は、機械本体２の
近傍にそれぞれ設けられている。第１の搬送装置４は、
旋盤１が未加工工作物（第１，第２の工程で未加工の工
作物で、たとえば素材ワーク）６を受け取るための未加
工工作物受け取り位置Ｂ1に、未加工工作物６を搬送す
るとともに載置する。第２の搬送装置５は、旋盤１が加
工済工作物（第１，第２の工程で加工済の工作物で、た
とえば完成品ワーク）７を渡すための加工済工作物渡し
位置Ｂ2で、旋盤１から加工済工作物７を受け取って載
置するとともに搬出する。工作物反転装置３は、中間工
作物（第１の工程で加工済でかつ第２の工程で未加工の
工作物）８を第１のチャック１５から第２のチャック１
６に移し替えるとともに、中間工作物８を反転させる機
能を有している。

【００１２】旋盤１は、第１の主軸台１３と、第１の主
軸台１３と平行に配置され、かつほぼ同じ構成を有する
第２の主軸台１４とを備えている。第１の主軸台１３
は、垂直方向に第１の軸線ＣＬ1を有して下方端部（前
端）に第１のチャック１５が設けられた第１の主軸９を
回転可能に支持している。第２の主軸台１４は、第１の
軸線ＣＬ1と平行な第２の軸線ＣＬ2を有して下方端部
（前端）に第２のチャック１６が設けられた第２の主軸
１０を回転可能に支持している。第１の主軸台１３は、
第１の軸線ＣＬ1方向と平行なＺ軸方向（第１の方向）
に移動する。第１のサドル１７は、第１の主軸台１３を
移動可能に支持し、Ｚ軸方向に対して直交するＸ軸方向
（第２の方向）に移動する。第２の主軸台１４は、第２
の軸線ＣＬ2方向と平行なＺ軸方向に移動する。第２の
主軸台１４を移動可能に支持する第２のサドル１８は、
Ｘ軸方向に移動する。なお、第１，第２の主軸台１３，
１４が、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に移動する旋盤１で説
明を行なっているが、第１，第２の主軸台がＸ軸方向に
のみ移動する工作機械であってもよい。その場合には、
第１，第２の搬送装置４，５は、工作物を載置するため
の載置台を昇降させる昇降手段を有し、工作物反転装置
３は、反転装置側保持部（後述する第１，第２のアーム
側チャック３２，３３）を昇降させる昇降手段を有して
いるのが好ましい。

【００１３】旋盤１は、第１のチャック１５に把持され
た工作物を加工するための第１の加工領域２０と、第２
のチャック１６に把持された工作物を加工するための第
２の加工領域２３とを有している。第１の加工領域２０
には、第１のチャック１５と工作物反転装置３との間で
中間工作物８の授受が行われる第１の工作物授受位置Ｂ
3が設定されている。第１の主軸９の中心は、Ｘ軸方向
と平行な移動軌跡上を、第１の加工領域２０内で加工が
行われる位置（以下、第１の加工位置と記載）と、第１
の工作物授受位置Ｂ3と、第１の加工領域２０外の未加
工工作物受け取り位置Ｂ1との間で移動する。第２の加
工領域２３には、工作物反転装置３と第２のチャック１
６との間で中間工作物８の授受が行われる第２の工作物
授受位置Ｂ4が設定されている。第２の主軸１０の中心
は、Ｘ軸方向と平行な移動軌跡上を、第２の加工領域２
３内で加工が行われる位置（以下、第２の加工位置と記
載）と、第２の工作物授受位置Ｂ4と、第２の加工領域
２３外の加工済工作物渡し位置Ｂ2との間で移動する。

【００１４】第１の加工領域２０は、第１の主軸９の第
１のチャック１５に把持された工作物を回転させるとと
もに、第１の工具２５と工作物とをＸ軸方向，Ｚ軸方向
に相対移動させて、第１工程の加工（たとえば、工作物
の表側（一方の側）の加工）を行うための領域である。
第２の加工領域２３は、第２の主軸１０の第２のチャッ
ク１６に把持された工作物を回転させるとともに、第２
の工具２６と工作物とをＸ軸方向，Ｚ軸方向に相対移動
させて、第２工程の加工（たとえば、工作物の裏側（他
方の側）の加工）を行うための領域である。旋盤１には
スプラッシュガードが設けられている。スプラッシュガ
ードは、第１，第２の主軸台１３，１４が第１，第２の
加工領域２０，２３にそれぞれ位置して加工を行なって
いるとき、第１，第２の加工領域２０，２３内の切りく
ずや切削油剤などが第１，第２の加工領域２０，２３の
外部に飛散するのを防止している。

【００１５】第１のチャック１５は、旋盤１でこれから
加工を行う予定の未加工の工作物６を、複数の爪（たと
えば、三つ爪）１５ａで直接把持して第１の搬送装置４
から受け取る。第１のチャック１５の爪１５ａは、第１
のチャックシリンダ３０に駆動されて開閉動作を行い、
工作物の把持，把持解除を行う。第１の加工領域２０で
は、第１の主軸台１３により工作物が加工される。その
後、第１の主軸台１３は第１の工作物授受位置Ｂ3に移
動し、第１のチャック１５が中間工作物８の把持を解除
して、この中間工作物８を工作物反転装置３に渡す。工
作物反転装置３は、第１の工作物授受位置Ｂ3で第１の
チャック１５から中間工作物８を受け取った後、中間工
作物８を反転させるとともに第１の工作物授受位置Ｂ3
から第２の工作物授受位置Ｂ4に移動させ、第２の工作
物授受位置Ｂ4で第２のチャック１６に中間工作物８を
渡す。そのために、第１の工作物授受位置Ｂ3では、第
１のチャック１５と対向するように第１のアーム側チャ
ック（第１のアーム側保持部）３２が位置決め可能にな
っている。そして、第１の工作物授受位置Ｂ3では、第
１のチャック１５は、中間工作物８の把持を解除して、
中間工作物８を第１のアーム側チャック３２に載置して
渡す。

【００１６】第２の工作物授受位置Ｂ4では、第２のチ
ャック１６と対向するように第２のアーム側チャック
（第２のアーム側保持部）３３が位置決め可能になって
いる。そして、第２の工作物授受位置Ｂ4では、第２の
チャック１６は、第２のアーム側チャック３３に把持さ
れた中間工作物８を複数の爪（たとえば、三つ爪）１６
ａで直接把持して、工作物反転装置３から受け取る。第
２のチャック１６の爪１６ａは、第２のチャックシリン
ダ３１に駆動されて開閉動作を行い、工作物の把持，把
持解除を行う。第２の加工領域２３では、第２の主軸台
１４により中間工作物８が加工される。その後、第２の
主軸台１４は加工済工作物渡し位置Ｂ2に移動する。そ
して、加工済工作物渡し位置Ｂ2で、第２のチャック１
６は、第２工程の加工が終了した加工済工作物７の把持
を解除して、加工済工作物７を第２の搬送装置５に渡
す。第１，第２の主軸台１３，１４がＸ軸方向およびＺ
軸方向に移動するこの旋盤１では、第１，第２の主軸台
１３，１４の移動動作が、工作物の搬送（搬出入）の機
能も発揮している。

【００１７】第１の搬送装置４は、未加工工作物受け取
り位置Ｂ1において、第１のチャック１５との間で未加
工工作物６の授受を行う。未加工工作物６は、複数の工
作物載置台４ａに載置される。第１の搬送装置４の一部
（たとえば、未加工工作物受け取り位置Ｂ1側の部分）
は未加工工作物授受領域に位置し、他の部分は作業領域
に位置している。作業領域では、作業者による未加工工
作物６の載置作業などが行われる。未加工工作物受け取
り位置Ｂ1では、旋盤１でこれから未加工工作物６を加
工するために移動してきた第１のチャック１５と対向す
るように、工作物載置台４ａが位置決めされる。そし
て、第１のチャック１５の爪１５ａで、工作物載置台４
ａに載置された未加工工作物６を把持して受け取る。

【００１８】第２の搬送装置５は、加工済工作物渡し位
置Ｂ2において、第２のチャック１６との間で加工済工
作物７の授受を行う。加工済工作物７は、複数の工作物
載置台５ａに載置される。第２の搬送装置５の一部（た
とえば、加工済工作物渡し位置Ｂ2側の部分）は加工済
工作物授受領域に位置し、他の部分は作業領域に位置し
ている。作業領域では、作業者による加工済工作物７の
取外し作業などが行われる。加工済工作物渡し位置Ｂ2
では、旋盤１での加工が完了した加工済工作物７を把持
している第２のチャック１６と対向するように、工作物
載置台５ａが位置決めされる。そして、第２のチャック
１６は、加工済工作物渡し位置Ｂ2で、加工済工作物７
を工作物載置台５ａ上に載置したのち把持解除して渡
す。このようなことから、未加工工作物受け取り位置Ｂ
1，第１の加工位置，第１の工作物授受位置Ｂ3，第２の
工作物授受位置Ｂ4，第２の加工位置および加工済工作
物渡し位置Ｂ2は、第１，第２の主軸９，１０の、Ｘ軸
方向と平行な移動軌跡上に位置している。

【００１９】旋盤１のベッド３６は、第１，第２の加工
領域２０，２３の下方に位置する前部より後部の方が高
くなって、側面視でほぼＬ字状をなしている。ベッド３
６は、前部ベッド３６ａと後部ベッド３６ｂを有してい
る。第１の主軸台１３側の構成について説明する。後部
ベッド３６ｂの上面には、一対の平行な第１のＸ軸用ガ
イドレール３７がＸ軸方向に設けられている。第１のサ
ドル１７には、スライド本体が固定されている。第１の
Ｘ軸用ガイドレール３７とスライド本体は、直動転がり
案内を構成するものであり、第１のサドル１７は、第１
のＸ軸用ガイドレール３７に沿ってＸ軸方向に移動可能
に配置されている。ベッド３６の第１の搬送装置４側の
端面には、第１のブラケット３８が固定されている。第
１のＸ軸用ガイドレール３７は、ベッド３６と第１のブ
ラケット３８とにより支持されている。なお、第１のブ
ラケット３８はベッド３６と一体に形成してもよい。

【００２０】二本の第１のＸ軸用ガイドレール３７の間
には、Ｘ軸用ボールねじの第１のねじ軸３９が、第１の
Ｘ軸用ガイドレール３７と平行に配置されている。第１
のねじ軸３９には、第１のサドル１７に固定された第１
のナットがねじ込まれている。第１のねじ軸３９は、歯
付きプーリ，歯付きベルトなどを有する第１の伝達機構
４１を介して、第１のＸ軸用サーボモータにより正逆方
向に回転駆動される。第１のＸ軸用サーボモータに駆動
されて第１のねじ軸３９が回転すると、第１のナットが
固定されている第１のサドル１７が、一対の第１のＸ軸
用ガイドレール３７に案内支持されてＸ軸方向に往復移
動する。第１のサドル１７の移動動作が、第１の工具２
５に対する第１の主軸台１３のＸ軸方向の移動となる。
この旋盤１では、Ｘ軸方向への第１のサドル１７の移動
可能距離が、第１の搬送装置４の方向に長くなってい
る。

【００２１】後部ベッド３６ｂの前面には、第１の刃物
台４２が取付けられている。第１の刃物台４２には、第
１のタレット４３が、所定の方向（たとえば、Ｘ軸方
向）と平行な軸線を中心に旋回割出し可能に設けられて
いる。第１のタレット４３には、複数の第１の工具２５
が放射状に取付けられている。第１のサドル１７の前面
には、一対の平行な第１のＺ軸用ガイドレール４４がＺ
軸方向に設けられている。第１の主軸台１３には、スラ
イド本体が固定されている。第１のＺ軸用ガイドレール
４４とスライド本体は、直動転がり案内を構成するもの
であり、第１の主軸台１３は、第１のＺ軸用ガイドレー
ル４４に沿ってＺ軸方向に移動可能に配置されている。

【００２２】第１のサドル１７の上部には、第１のＺ軸
用サーボモータ４５が取付けられている。第１のＺ軸用
サーボモータ４５には、Ｚ軸用ボールねじのねじ軸が直
結されて回転駆動されるようになっている。Ｚ軸用ボー
ルねじのねじ軸には、第１の主軸台１３に固定されたナ
ットがねじ込まれている。第１のＺ軸用サーボモータ４
５に駆動されてねじ軸が回転すれば、前記ナットが固定
されている第１の主軸台１３が、第１のＺ軸用ガイドレ
ール４４に案内支持されてＺ軸方向に移動する。第１の
主軸台１３の移動動作が、第１の工具２５に対する第１
の主軸台１３のＺ軸方向の移動となる。

【００２３】第１の主軸台１３には、第１の主軸９が主
軸受により回転可能に支持されている。第１の主軸９
は、その下方端部に設けられた第１のチャック１５で工
作物を把持した状態で回転する。第１の主軸９は、第１
の主軸台１３の内部に組み込まれたビルトイン型の主軸
モータにより回転駆動される。すなわち、第１の主軸台
１３側に取付けられたステータと、第１の主軸９側に取
付けられたロータとを有する主軸モータにより、第１の
主軸９は回転駆動される。

【００２４】次に、第２の主軸台１４側の構成について
説明する。後部ベッド３６ｂの上面には、一対の平行な
第２のＸ軸用ガイドレール３７ａがＸ軸方向に設けられ
ている。第２のサドル１８にはスライド本体が固定され
ている。第２のＸ軸用ガイドレール３７ａとスライド本
体は、直動転がり案内を構成するものであり、第２のサ
ドル１８は、第２のＸ軸用ガイドレール３７ａに沿って
Ｘ軸方向に移動可能に配置されている。ベッド３６の第
２の搬送装置５側の端面には、第２のブラケット３８ａ
が固定されている。第２のＸ軸用ガイドレール３７ａ
は、ベッド３６と第２のブラケット３８ａとにより支持
されている。なお、第２のブラケット３８ａはベッド３
６と一体に形成してもよい。

【００２５】二本の第２のＸ軸用ガイドレール３７ａの
間には、Ｘ軸用ボールねじの第２のねじ軸３９ａが、第
２のＸ軸用ガイドレール３７ａと平行に配置されてい
る。第２のねじ軸３９ａには、第２のサドル１８に固定
された第２のナットがねじ込まれている。第２のねじ軸
３９ａは、歯付きプーリ，歯付きベルトなどを有する第
２の伝達機構４１ａを介して、第２のＸ軸用サーボモー
タにより正逆方向に回転駆動される。第２のＸ軸用サー
ボモータに駆動されて第２のねじ軸３９ａが回転する
と、第２のナットが固定されている第２のサドル１８
が、一対の第２のＸ軸用ガイドレール３７ａに案内支持
されてＸ軸方向に往復移動する。第２のサドル１８の移
動動作が、第２の工具２６に対する第２の主軸台１４の
Ｘ軸方向の移動となる。この旋盤１では、Ｘ軸方向への
第２のサドル１８の移動可能距離が、第２の搬送装置５
の方向に長くなっている。

【００２６】後部ベッド３６ｂの前面には、第２の刃物
台４２ａが取付けられている。第２の刃物台４２ａに
は、第２のタレット４３ａが、所定の方向（たとえば、
Ｘ軸方向）と平行な軸線を中心に旋回割出し可能に設け
られている。第２のタレット４３ａには、複数の第２の
工具２６が放射状に取付けられている。第２のサドル１
８の前面には、一対の平行な第２のＺ軸用ガイドレール
４４ａがＺ軸方向に設けられている。第２の主軸台１４
には、スライド本体が固定されている。第２のＺ軸用ガ
イドレール４４ａとスライド本体は、直動転がり案内を
構成するものであり、第２の主軸台１４は、第２のＺ軸
用ガイドレール４４ａに沿ってＺ軸方向に移動可能に配
置されている。

【００２７】第２のサドル１８の上部には、第２のＺ軸
用サーボモータ４５ａが取付けられている。第２のＺ軸
用サーボモータ４５ａには、Ｚ軸用ボールねじのねじ軸
が直結されて回転駆動されるようになっている。Ｚ軸用
ボールねじのねじ軸には、第２の主軸台１４に固定され
たナットがねじ込まれている。第２のＺ軸用サーボモー
タ４５ａに駆動されてねじ軸が回転すれば、前記ナット
が固定されている第２の主軸台１４が、第２のＺ軸用ガ
イドレール４４ａに案内支持されてＺ軸方向に移動す
る。第２の主軸台１４の移動動作が、第２の工具２６に
対する第２の主軸台１４のＺ軸方向の移動となる。な
お、第１，第２の主軸台１３，１４，第１，第２のサド
ル１７，１８に関するＸ軸方向およびＺ軸方向の案内面
を、直動転がり案内で説明を行なっているが、他の転が
り案内，滑り案内等の案内面であってもよい。

【００２８】第２の主軸台１４には、第２の主軸１０が
主軸受により回転可能に支持されている。第２の主軸１
０は、その下方端部に設けられた第２のチャック１６で
工作物を把持した状態で回転する。第２の主軸１０は、
第２の主軸台１４の内部に組み込まれたビルトイン型の
主軸モータにより回転駆動される。すなわち、第２の主
軸台１４側に取付けられたステータと、第２の主軸１０
側に取付けられたロータとを有する主軸モータにより、
第２の主軸１０は回転駆動される。なお、第１，第２の
主軸台１３，１４の主軸モータは、ビルトイン型が好ま
しいが、歯車機構，ベルト・プーリ機構など伝達機構を
介して駆動するものであってもよい。

【００２９】次に、工作物反転装置３について説明す
る。工作物反転装置３は、反転装置基体５０と、中間工
作物８を把持，把持解除可能な反転装置側保持部と、反
転装置基体５０に設けられ、中間工作物８をほぼ１８０
度反転させる反転手段と、反転装置側保持部を移動させ
る移動手段とを有している。反転装置基体５０は、フレ
ーム状をなし、前部ベッド３６ａの上面３６ｃに上方を
向いて固定されている。反転装置基体５０は、第１の加
工領域２０と第２の加工領域２３のＸ軸方向のほぼ中央
部（すなわち、ベッド３６のほぼ中央部）に配設されて
いる。移動手段は、反転装置基体５０に設けられてい
る。移動手段は、第１のチャック１５との間で中間工作
物８の授受を行う第１の加工領域２０内でほぼ水平方向
の第１の位置Ｅ1と、第２のチャック１６との間で中間
工作物８の授受を行う第２の加工領域２３内でほぼ水平
方向の第２の位置Ｅ2に、反転装置側保持部を移動させ
る。反転装置側保持部は、第１の位置Ｅ1で第１のチャ
ック１５との間で中間工作物８の授受を行う第１のアー
ム側保持部としての第１のアーム側チャック３２と、第
２の位置Ｅ2で第２のチャック１６との間で中間工作物
８の授受を行う第２のアーム側保持部としての第２のア
ーム側チャック３３とを有している。

【００３０】第１のアーム側チャック３２は、第１の工
作物授受位置Ｂ3で、第１のチャック１５から中間工作
物８を受け取ることができるようになっている。第１の
アーム側チャック３２には、中間工作物８を把持するた
めの複数の第１の爪（たとえば、三つ爪）５４が設けら
れている。第１の爪５４は、第１のアーム側チャック３
２に内蔵された第１のシリンダに駆動されて開閉動作を
行い、中間工作物８の把持，把持解除を行う。第２のア
ーム側チャック３３は、第２の工作物授受位置Ｂ4で、
第２のチャック１６に中間工作物８を渡すようになって
いる。第２のアーム側チャック３３には、中間工作物８
を把持するための複数の第２の爪（たとえば、三つ爪）
５５が設けられている。第２の爪５５は、第２のアーム
側チャック３３に内蔵された第２のシリンダに駆動され
て開閉動作を行い、中間工作物８の把持，把持解除を行
う。なお、第１，第２のアーム側チャック３２，３３
は、モータの駆動力によって第１，第２の爪５４，５５
の開閉動作を行うものであってもよい。

【００３１】移動手段の機能を兼有する反転手段は、第
１，第２の揺動手段５１，５２を有している。第１の揺
動手段５１は、第１のアーム側チャック３２を、第１の
位置Ｅ1と、第２のアーム側チャック３３と対向可能な
ほぼ垂直方向の第３の位置Ｅ3に揺動させる。第２の揺
動手段５２は、第２のアーム側チャック３３を、第２の
位置Ｅ2と、第１のアーム側チャック３２と対向可能な
ほぼ垂直方向の第４の位置Ｅ4に揺動させる。反転手段
は、第３の位置Ｅ3に揺動した第１のアーム側チャック
３２と第４の位置Ｅ4に揺動した第２のアーム側チャッ
ク３３との間で中間工作物８の授受を行なって中間工作
物８の反転を行うとともに、前記揺動動作によって中間
工作物８を第１の位置Ｅ1から第２の位置Ｅ2に移動させ
ている。

【００３２】第１の揺動手段５１は、第１のアーム５６
を有して反転装置基体５０に設けられている。第１のア
ーム側チャック３２は第１のアーム５６に取付けられて
いる。第１の揺動手段５１は、第１のアーム５６を矢印
Ｆ1に示すように揺動させて、第１のアーム側チャック
３２を、第１の工作物授受位置Ｂ3におけるほぼ水平方
向の第１の位置Ｅ1と、第２のアーム側チャック３３に
対向可能なほぼ垂直方向の第３の位置Ｅ3との間で移動
させることができる。第２の揺動手段５２は、第２のア
ーム５７を有して反転装置基体５０に設けられている。
第２のアーム側チャック３３は第２のアーム５７に取付
けられている。第２の揺動手段５２は、第２のアーム５
７を矢印Ｆ2に示すように揺動させて、第２のアーム側
チャック３３を、第２の工作物授受位置Ｂ4におけるほ
ぼ水平方向の第２の位置Ｅ2と、第１のアーム側チャッ
ク３２に対向可能なほぼ垂直方向の第４の位置Ｅ4との
間で移動させることができる。

【００３３】ところで、中間工作物８の中心軸の軸線方
向の寸法（厚み）Ｌは、常に同じとは限らず、旋盤１で
は各種寸法の工作物が加工される。そのため、第１のア
ーム側チャック３２と第２のアーム側チャック３３とが
対向して中間工作物８を受け渡しするときに、両方のチ
ャック３２，３３の間の距離を、中間工作物８の前記軸
線方向寸法Ｌに対応させて変化させる必要がある。そこ
で、工作物反転装置３は進退移動手段５３を有してい
る。進退移動手段５３は、第１のアーム側チャック３２
と第２のアーム側チャック３３との間に設けられてい
る。進退移動手段５３は、第１のアーム側チャック３２
および第２のアーム側チャック３３の少なくとも一方
（本実施形態では、第１のアーム側チャック３２）を、
矢印Ｆ3に示すようにＸ軸方向に進退移動させている。

【００３４】工作物反転装置３は保持部支持手段を有し
ている。保持部支持手段は、第１のアーム側チャック３
２と第１の揺動手段５１との間、および、第２のアーム
側チャック３３と第２の揺動手段５２との間の少なくと
も一方に設けられている。保持部支持手段は、第１のア
ーム側チャック３２または第２のアーム側チャック３３
を、この第１または第２のアーム側チャック３２または
３３が保持している中間工作物８の軸線方向に移動可能
にかつ傾斜可能に支持している。保持部支持手段は、第
１，第２のチャック１５，１６と第１，第２のアーム側
チャック３２，３３との間で中間工作物８を授受する
際、中間工作物８を第１のチャック１５または第２のチ
ャック１６に押し付けた状態で授受可能にしている。本
実施形態では、保持部支持手段として、第１，第２のア
ーム側チャック支持手段５８，５９が設けられている。
第１のアーム側チャック支持手段５８は、第１の揺動手
段５１の第１のアーム５６と第１のアーム側チャック３
２との間に設けられ、第１のアーム側チャック３２を中
間工作物８の軸線方向に移動可能にかつ傾斜動作可能に
支持し、中間工作物８を第１のチャック１５に押し付け
た状態で授受できるようにしている。第２のアーム側チ
ャック支持手段５９は、第２の揺動手段５２の第２のア
ーム５７と第２のアーム側チャック３３との間に設けら
れ、第２のアーム側チャック３３を中間工作物８の軸線
方向に移動可能にかつ傾斜動作可能に支持し、中間工作
物８を第２のチャック１６に押し付けた状態で授受でき
るようにしている。

【００３５】工作物反転装置には、第１のアーム側チャ
ック３２と反転装置基体５０との間、および、第２のア
ーム側チャック３３と反転装置基体５０との間の少なく
とも一方に、押しすぎ検出手段を設けるのが好ましい。
本実施形態の工作物反転装置３は、第１，第２の押しす
ぎ検出手段６０，６１を有している。第１の押しすぎ検
出手段６０は、第１のアーム５６と反転装置基体５０と
の間に設けられ、第１のアーム側チャック３２が第１の
チャック１５から中間工作物８を受け取るときに、第１
のチャック１５が中間工作物８を介して第１のアーム側
チャック３２を下方に所定量以上押圧しすぎたことを検
出している。第２の押しすぎ検出手段６１は、第２のア
ーム５７と反転装置基体５０との間に設けられ、第２の
チャック１６が第２のアーム側チャック３３から中間工
作物８を受け取るときに、第２のチャック１６が中間工
作物８を介して第２のアーム側チャック３３を下方に所
定量以上押圧しすぎたことを検出している。

【００３６】反転装置基体５０の上部には、板状のベー
ス６５が水平に取付けられている。ベース６５の上面に
は、一対の平行なガイドレール（進退移動用案内面）６
６がＸ軸方向に設けられている。ベース６５の上部には
移動台６７が配置されている。移動台６７の下面には一
対のスライド本体６８が固定されている。ガイドレール
６６とスライド本体６８は、直動転がり案内を構成する
ものであり、移動台６７は、ガイドレール６６に沿って
Ｘ軸方向に移動可能に配置されている。移動台６７は、
第１のアーム５６を介して第１のアーム側チャック３２
を支持している。ベース６５には、進退移動用駆動体と
しての流体圧シリンダ６９がＸ軸方向を向いて取付けら
れている。流体圧シリンダ６９のロッド７０は移動台６
７に連結されている。なお、進退移動用駆動体は、モー
タとねじ機構，モータとラック・ピニオン機構，リニア
モータなどであってもよい。流体圧シリンダ６９に供給
される圧力流体の供給方向を切り換え制御することによ
り、移動台６７は、ロッド７０を介してＸ軸方向に進退
移動することができる。移動台６７，ガイドレール６
６，スライド本体６８および流体圧シリンダ６９によ
り、第１のアーム側チャック３２を、矢印Ｆ3に示すよ
うにＸ軸方向に進退移動させるための進退移動手段５３
が構成されている。

【００３７】移動台６７には、第１の揺動軸７１が回動
自在に支持されている。第１の揺動軸７１には第１のア
ーム５６が取付けられている。移動台６７の上部には、
第１の支持台７６を介して第１の軸受箱７２が取付けら
れている。第１の軸受箱７２内の一対の第１の軸受７３
により、第１の揺動軸７１が回動可能に軸支されてい
る。移動台６７には、第１のロータリアクチュエータ７
４が取付けられている。その出力軸は、第１のカップリ
ング７５により第１の揺動軸７１に連結されている。第
１のロータリアクチュエータ７４を駆動すると、第１の
揺動軸７１を介して第１のアーム５６が矢印Ｆ1に示す
ように揺動する。これにより、第１のアーム側チャック
３２は、第１の工作物授受位置Ｂ3における水平方向の
第１の位置Ｅ1と、第２のアーム側チャック３３に対向
可能な垂直方向の第３の位置Ｅ3との間で移動すること
ができる。第１のアーム５６，第１の揺動軸７１，第１
のロータリアクチュエータ７４，第１のカップリング７
５および第１の軸受箱７２により、第１の揺動手段５１
が構成されている。

【００３８】第１の揺動軸７１の右方向（第２の主軸台
１４の方向）には、第２の揺動軸７１ａが、第１の揺動
軸７１と同じ高さ位置に配置されている。第２の揺動軸
７１ａには、第２のアーム側チャック３３を支持する第
２のアーム５７が取付けられている。ベース６５の上部
には、第２の支持台７６ａを介して第２の軸受箱７２ａ
が取付けられている。第２の揺動軸７１ａは、第２の軸
受箱７２ａ内の一対の第２の軸受７３ａにより回動可能
に軸支されている。ベース６５には、第２のロータリア
クチュエータ７４ａが取付けられている。その出力軸
は、第２のカップリング７５ａにより第２の揺動軸７１
ａに連結されている。第２のロータリアクチュエータ７
４ａを駆動すると、第２の揺動軸７１ａを介して第２の
アーム５７が矢印Ｆ2に示すように揺動する。これによ
り、第２のアーム側チャック３３は、第２の工作物授受
位置Ｂ4における水平方向の第２の位置Ｅ2と、第１のア
ーム側チャック３２に対向可能な垂直方向の第４の位置
Ｅ4との間で移動することができる。第２のアーム５
７，第２の揺動軸７１ａ，第２のロータリアクチュエー
タ７４ａ，第２のカップリング７５ａおよび第２の軸受
箱７２ａにより、第２の揺動手段５２が構成されてい
る。なお、第１，第２のロータリアクチュエータ７４，
７４ａは、圧力流体の供給により所定角度揺動する揺動
形アクチュエータ、流体圧シリンダなどの直線移動をラ
ック・ピニオン機構やリンク機構で揺動動作に変換する
もの、モータに減速機または減速機構を設けたものなど
が使用できる。

【００３９】第１のアーム側チャック支持手段５８は、
第１のチャック１５に把持された中間工作物８を、第１
の軸線ＣＬ1方向と平行な方向（Ｚ軸方向）でかつ第１
のアーム側チャック３２に押圧した状態で、第１のアー
ム側チャック３２が中間工作物８を把持できるようにし
ている。第２のアーム側チャック支持手段５９は、第２
のアーム側チャック３３に把持された中間工作物８を、
第２の軸線ＣＬ2方向と平行な方向（Ｚ軸方向）でかつ
第２のチャック１６に押圧した状態で、第２のチャック
１６が中間工作物８を把持できるようにしている。

【００４０】図５は第１，第２のアーム側チャック支持
手段５８，５９の一部を示す断面図で、図５（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）はその動作を示している。第１，第２の
アーム側チャック支持手段５８，５９は同じ構成なの
で、後者を例にとって、第２のアーム側チャック３３か
ら第２のチャック１６が中間工作物８を受け取るものと
して説明する。図２，図４および図５（Ａ）に示すよう
に、第２のアーム側チャック支持手段５９は、第２のア
ーム側チャック３３を支持するチャック支持部材８０
と、チャック支持部材８０を第２のアーム５７に対して
支持する少なくとも三本（本実施形態では、四本）の足
部材８１と、各足部材８１ごとに設けられた複数（ここ
では、四本）の付勢部材としての圧縮ばね８２とを備え
ている。チャック支持部材８０は、第２のアーム５７に
対して第２のアーム側チャック３３の軸線方向に移動可
能である。四本の足部材８１は、チャック支持部材８０
に周方向にほぼ均等に配置されている。四本の足部材８
１は不均等に上下移動することができるので、チャック
支持部材８０は、任意の方向に傾斜動作することも可能
である。

【００４１】足部材８１の上端には、カラー８４が取付
けねじ８３により固定されている。チャック支持部材８
０には、取付け部８５が一体形成されている。取付け部
８５には、取付けねじ８３とカラー８４を貫通させるた
めの孔が穿設されている。取付け部８５は、足部材８１
の上端面８６とカラー８４により、上下に隙間を有する
ように挟まれている。取付け部８５の貫通孔の直径ｄ
は、カラー８４の側面との間に隙間を生じるように、カ
ラー８４の首部外周の直径より大きく設定されている。
チャック支持部材８０が足部材８１と直接固定されてい
ないので、チャック支持部材８０は、足部材８１に対し
て任意の方向に傾斜動作することができる。足部材８１
の下端部には、第２のアーム５７の下面に対して接触，
離脱可能な大径部８７が形成されている。したがって、
チャック支持部材８０の上昇端位置は、足部材８１の上
部のカラー８４と下部の大径部８７に規制されることに
なる。

【００４２】チャック支持部材８０は、足部材８１の外
周に設けられた圧縮ばね８２のばね力（付勢力）により
上方に付勢されている。四本の圧縮ばね８２のばね力の
合計値が、チャック支持部材８０，第２のアーム側チャ
ック３３および中間工作物８の重さの和以上の力となっ
て、圧縮ばね８２はチャック支持部材８０を上方に付勢
している。すなわち、圧縮ばね８２は、中間工作物８を
第２のチャック１６の爪１６ａに所定の力で押付けるこ
とができるばね力を有している。チャック支持部材８０
は、通常状態では、足部材８１の下端の大径部８７と第
２のアーム５７の下面が当接することにより規制される
上昇端位置にある（図５（Ａ）の状態）。この通常状態
では、圧縮ばね８２のばね力は、チャック支持部材８０
から、カラー８４のつば部と取付けねじ８３を介して足
部材８１に伝達される。第２のアーム５７には、足部材
８１を貫通させるための貫通孔８８が穿設されている。
足部材８１の大径部８７の上方には、直径ｄ2を有する
中間径部８９ａと、中間径部８９ａの直径ｄ2より小さ
い直径ｄ3を有する小径部９０が、所定の軸方向長さに
わたって形成されている。貫通孔８８の直径ｄ1は、小
径部９０の直径ｄ3より大きく、中間径部８９ａが嵌り
込むことが可能な寸法になっている。また、足部材８１
の他の部分８９の直径ｄ4は、貫通孔８８の直径ｄ1より
大きい寸法になっている。下降状態から通常状態に戻る
と、中間径部８９ａが貫通孔８８に嵌り込むので、第２
のアーム５７に対して足部材８１およびチャック支持部
材８０が定位置に位置決めされる。

【００４３】図５（Ｂ）は、チャック支持部材８０が、
圧縮ばね８２のばね力に抗して下降した状態を示してい
る。このときは、足部材８１の小径部９０が、第２のア
ーム５７の貫通孔８８と対向する位置に移動している。
この下降状態では、足部材８１と貫通孔８８との間の隙
間が大きくなっているので、足部材８１は、傾斜動作や
水平方向に移動することができる。したがって、チャッ
ク支持部材８０が下降状態で、第２のチャック１６の爪
１６ａを閉動作させて中間工作物８を把持する場合に、
中間工作物８の中心軸と第２のチャック１６の中心軸が
ずれていたり、中間工作物８の端面が傾斜していても、
足部材８１が第２のアーム５７に対して傾斜動作および
水平移動が可能である。これにより、第２のアーム５７
に対して、チャック支持部材８０が少なくとも中間工作
物８の軸線方向に移動可能でかつ傾斜動作可能である。
しかも、チャック支持部材８０は、圧縮ばね８２により
上方に付勢されている。したがって、第２のチャック１
６の爪１６ａと中間工作物８の把持端面８ａとが密着し
た状態で、中間工作物８は精度よく把持される。また、
中間工作物８の中心軸と第２のチャック１６の中心軸が
ずれていても、図５（Ｃ）に示すように、足部材８１が
傾斜動作して中心が移動する。したがって、チャック支
持部材８０は、中心軸のずれ量に十分追従して水平方向
に移動することができる。

【００４４】第２のチャック１６が中間工作物８を把持
してＺ軸方向に上昇して、チャック支持部材８０を下方
に押し付けなくなると、チャック支持部材８０は圧縮ば
ね８２のばね力で上方に押され、中間径部８９ａが貫通
孔８８に嵌り込むので、図５（Ａ）に示す初期の状態に
戻る。上述の動作は、第１のアーム側チャック支持手段
５８においてもほぼ同様である。第１のチャック１５が
第１のアーム側チャック３２に中間工作物８を渡す場
合、中間工作物８は、第１のチャック１５の爪１５ａと
第１のアーム側チャック３２に密着した状態で、落下な
どすることなく確実に渡される。

【００４５】図６は図２のVI線矢視図で、押しすぎ検出
手段の構成を示している。第１，第２の押しすぎ検出手
段６０，６１は同じ構成であるので、前者を例にとって
説明する。図２および図６に示すように、第１の押しす
ぎ検出手段６０は、反転装置基体５０に取付けられたベ
ース６５と、ベース６５にねじ込み固定されて上方に延
びる複数（ここでは、２本）の支持ボルト９３と、支持
ボルト９３に対して上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に
係合する移動部材９４と、支持ボルト９３の外周に設け
られ、移動部材９４を上方に付勢する複数（ここでは、
２個）の圧縮ばね９５と、ベース６５に固定された沈み
量検出部材９６と、移動部材９４に取付けられて、沈み
量検出部材９６により検出可能な被検出部材９７とを備
えている。圧縮ばね９５のばね力は圧縮ばね８２のばね
力より強くなっており、圧縮ばね８２が変形した状態で
も、圧縮ばね９５は変形を生じないかまたは小量変形す
るようになっている。移動部材９４の上部には、一対の
ストッパ９８が固定されている。ストッパ９８に対し
て、第１のアーム５６が接触，離脱可能になっている。
移動部材９４には、支持ボルト９３が貫通する大きめの
貫通孔９４ａが穿設されている。支持ボルト９３の頭部
９３ａが、移動部材９４の上面に係止されるようになっ
ている。したがって、第１のアーム５６がストッパ９８
に接触していないときには、移動部材９４は、圧縮ばね
９５のばね力により支持ボルト９３の頭部９３ａに当接
した状態で、上昇端位置に位置決めされている。

【００４６】第１のチャック１５と第１のアーム側チャ
ック３２との間で中間工作物８を授受するとき、第１の
チャック１５が、何らかの原因で中間工作物８を介して
第１のアーム側チャック３２を下方に所定量以上押圧し
すぎたときには、第１のアーム５６がストッパ９８を介
して移動部材９４を下方に移動させる。すなわち、第１
のチャック１５が押しすぎると、チャック支持部材８０
の他の部分８９の端部が第１のアーム５６の上面と当接
し、第１のチャック１５と第１のアーム５６とが一体と
なって下方に移動する。すると、移動部材９４とともに
被検出部材９７が下降する。そして、被検出部材９７が
沈み量検出部材９６により検出されると、沈み量検出部
材９６は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントロー
ラ（図示せず））等を介してＮＣ装置に信号を出力す
る。これにより、ＮＣ装置は、第１の主軸台１３の下降
動作を停止させ、第１のチャック１５による下方への押
しすぎの動作を停止することができるので、安全であ
る。第２の押しすぎ検出手段６１も、第１の押しすぎ検
出手段６０と同じ構成であり、作用効果も同じである。

【００４７】図２および図４に示すように、第１，第２
のアーム５６，５７がそれぞれ水平方向を向いて、第１
のアーム側チャック３２が水平方向の第１の位置Ｅ1に
位置し、第２のアーム側チャック３３が水平方向の第２
の位置Ｅ2に位置しているときには、第１のアーム側チ
ャック３２の三つの第１の爪５４と、第２のアーム側チ
ャック３３の三つの第２の爪５５は、同じ配置状態にな
っている。その結果、第１のアーム側チャック３２が垂
直方向の第３の位置Ｅ3に位置し、第２のアーム側チャ
ック３３も垂直方向の第４の位置Ｅ4に位置して互いに
対向しているときには、第１の爪５４と第２の爪５５は
交互に配置されることになる。すなわち、第１の爪５４
と第２の爪５５は勝手違いに配置されることになる。し
たがって、第１のアーム側チャック３２を第２のアーム
側チャック３３に接近させることができる。これによ
り、軸線方向寸法Ｌが薄い中間工作物８であっても、第
１のアーム側チャック３２から第２のアーム側チャック
３３にこの中間工作物８を渡すことができる。

【００４８】次に、旋盤１と工作物反転装置３の動作に
ついて、図１から図７までを参照して説明する。図７
は、中間工作物８を移し替えるとき等の動作を示すフロ
ーチャートである。運転開始時には、第１の搬送装置４
の工作物載置台４ａには未加工工作物６を載置し、第２
の搬送装置５の工作物載置台５ａは、所定数の加工済工
作物７を載置できるように空の状態にしておく。そし
て、第１の搬送装置４で順次供給される未加工工作物６
を第１の主軸台１３で加工する。次に、工作物反転装置
３で、中間工作物８を第１のチャック１５から第２のチ
ャック１６に移し替えるとともに反転させる。次いで、
第２の主軸台１４で中間工作物８を加工し、加工済工作
物７は第２の搬送装置５に渡していく。

【００４９】待機状態では、第１の搬送装置４において
は、未加工工作物６が載置されている工作物載置台４ａ
は、未加工工作物受け取り位置Ｂ1に位置決めされてい
る。第２の搬送装置５においては、加工済工作物７を載
置するための工作物載置台５ａが、加工済工作物渡し位
置Ｂ2に位置決めされている。また、待機状態の工作物
反転装置３では、第１，第２のアーム５６，５７はそれ
ぞれ垂直方向を向いて位置決めされている。第１，第２
のアーム側チャック３２，３３は、それぞれ工作物を把
持していない空の状態になっている。

【００５０】第１の搬送装置４側から、第１の主軸台１
３側の第１のチャック１５が未加工工作物６を受け取
る。次いで、第１の主軸台１３と第１の刃物台４２との
相対移動により、未加工工作物６に対して第１工程の加
工を行う。この第１工程の加工が終了すると、第１の主
軸台１３側は、加工した中間工作物８を工作物反転装置
３に渡すための指令を実行する。中間工作物８を第１の
チャック１５から工作物反転装置３に渡す反転・渡し指
令であるか否かが判断される（ステップ１０１）。反転
・渡し指令である場合、第１のアーム側チャック３２ま
たは第２のアーム側チャック３３が工作物（中間工作物
８）を把持しているか否か（すなわち、チャックが空か
否か）が判断される（ステップ１０２，１０３）。第１
のアーム側チャック３２または第２のアーム側チャック
３３が中間工作物８を把持していると、工作物反転装置
３に別の中間工作物８を渡すことができないので、ステ
ップ１２１に移行する。

【００５１】第１，第２のアーム側チャック３２，３３
が中間工作物８を把持していない空の状態の場合、第１
のアーム５６を、矢印Ｆ1に示すように水平方向の第１
の位置Ｅ1に振り込む（ステップ１０４）。第１の主軸
台１３が、第１の工作物授受位置Ｂ3の上方に移動する
（ステップ１０５）。第１の主軸台１３は、中間工作物
８を第１のアーム側チャック３２に渡せる位置に下降す
る（ステップ１０６）。このとき、第１のアーム側チャ
ック支持手段５８によって、中間工作物８を第１のアー
ム側チャック３２に衝突させたり落下させたりすること
なく、スムースに載置することができる。また、第１の
押しすぎ検出手段６０によって、プログラムミスなどで
押しすぎてしまうことを防止している。第１のアーム側
チャック３２が中間工作物８を把持した後、第１のチャ
ック１５は中間工作物８の把持を解除する（ステップ１
０７，１０８）。

【００５２】第１のアーム５６を揺動させても干渉しな
い所定の位置まで、第１の主軸台１３は、第１の工作物
授受位置Ｂ3の上方に移動する（ステップ１０９）。第
１のアーム５６を、矢印Ｆ1に示すように垂直方向の第
３の位置Ｅ3に振り上げる（ステップ１１０）。第１の
アーム５６を、矢印Ｆ3に示すように、第２のアーム５
７と接近する方向に移動させる（ステップ１１１）。第
２のアーム側チャック３３が中間工作物８を把持した
後、第１のアーム側チャック３２は中間工作物８の把持
を解除する（ステップ１１２，１１３）。第１のアーム
５６を、矢印Ｆ3に示すように、第２のアーム５７から
離れる方向（反第２のアーム５７側）に移動させる（ス
テップ１１４）。この状態で、第１のアーム側チャック
３２側は待機状態に戻る（ステップ１０１）。また、第
１の主軸台１３は、第１の搬送装置４から次の未加工工
作物６を受け取り、第１工程の加工を行う。

【００５３】一方、第２の主軸台１４と第２の刃物台４
２ａとの相対移動により、中間工作物８に対して第２工
程の加工を行う。この第２工程の加工が終了すると、第
２の主軸台１４側の第２のチャック１６が、第２の搬送
装置５に加工済工作物７を載置する。次いで、第２の主
軸台１４側は、次に加工する中間工作物８を工作物反転
装置３から受け取るための指令を実行する。第２のチャ
ック１６が中間工作物８を工作物反転装置３から受け取
る反転・受け取り指令であるか否かが判断される（ステ
ップ１２１）。反転・受け取り指令である場合、第２の
アーム側チャック３３は中間工作物８を把持しているか
否かが判断される（ステップ１２２）。第２のアーム側
チャック３３が中間工作物８を把持していない場合に
は、第２のチャック１６は中間工作物８を受け取れない
ので、ステップ１０１に移行する。第２のアーム側チャ
ック３３が中間工作物８を把持している場合には、第２
のアーム５７を、矢印Ｆ2に示すように水平方向の第２
の位置Ｅ2に振り込む（ステップ１２３）。第２の主軸
台１４が、第２の工作物授受位置Ｂ4の上方に移動する
（ステップ１２４）。第２の主軸台１４が、中間工作物
８を受け取れる位置に下降する（ステップ１２５）。こ
のとき、第２のアーム側チャック支持手段５９によっ
て、中間工作物８の把持端面８ａが第２のチャック１６
の爪１６ａに確実に密着した状態で、第２のチャック１
６は中間工作物８を受け取ることができる。また、第２
の押しすぎ検出手段６１によって、押しすぎを防止して
いる。第２のチャック１６が中間工作物８を把持した
後、第２のアーム側チャック３３は中間工作物８の把持
を解除する（ステップ１２６，１２７）。

【００５４】第２のアーム５７を揺動させても干渉しな
い所定の位置まで、第２の主軸台１４は、第２の工作物
授受位置Ｂ4の上方に移動する（ステップ１２８）。第
２のアーム５７を、矢印Ｆ2に示すように垂直方向の第
４の位置Ｅ4に振り上げる（ステップ１２９）。この状
態で、第２のアーム側チャック３３側は待機状態に戻る
（ステップ１０１）。また、第２の主軸台１４は、中間
工作物８に対して第２工程の加工を行う。ステップ１０
１で、第１の主軸台１３の第１のチャック１５から工作
物反転装置３に中間工作物８を渡す反転・渡し指令でな
い場合と、ステップ１２１で、第２の主軸台１４の第２
のチャック１６が工作物反転装置３から中間工作物８を
受け取る反転・受け取り指令でない場合がある。これら
の場合には、全ての工作物の加工が終了したか否かが判
断される（ステップ１３１）。終了したものと判断され
る場合には、工作物反転動作も終了する。工作物の加工
が終了していない場合には、ステップ１０１に移行し、
工作物反転動作を続行する。

【００５５】このように、本発明では、第１の主軸台１
３用の第１の工作物授受位置Ｂ3を第１の加工領域２０
内に設定し、第２の主軸台１４用の第２の工作物授受位
置Ｂ4を第２の加工領域２３内に設定している。そし
て、中間工作物８を移し替えるときのみ、第１，第２の
アーム５６，５７を、垂直方向の待機状態から第１，第
２の加工領域２０，２３にそれぞれ水平に振り込むよう
にしている。その結果、一方の主軸台が工作物反転装置
３側に移動して工作物の移し替えを行なっているとき
に、他方の主軸台の移動動作に影響を与えることがな
い。したがって、この他方の主軸台の移動動作に制限を
かける必要がないので、従来のように工作機械の稼働率
が低下することがない。また、工作物の移し替えを行わ
ないときには、第１，第２のアーム５６，５７は垂直方
向を向いて待機しているので主軸台の移動動作の邪魔に
ならず、工作物反転用の専用のスペースを設けなくても
よい。したがって、機械本体２がＸ軸方向に大型化する
ことがない。

【００５６】第２のアーム側チャック支持手段５９を設
けたので、第２のチャック１６が第２のアーム側チャッ
ク３３から中間工作物８を受け取るときに、中間工作物
８は、第２のチャック１６の爪１６ａに密着して精度よ
く把持される。これにより、第２工程で高精度の加工が
可能になる。中間工作物８が工作物反転装置３で第１工
程から第２工程に受け渡されていく際に、工作物は常に
いずれかのチャックで把持されており、フリーになると
きはない。したがって、工作物が周方向に回転して位相
がずれる恐れはなく、加工作業が容易になる。なお、周
方向の位相の問題がない場合には、第１のチャック（ま
たは、第２のアーム側チャック）で工作物を把持解除し
た後、第１のアーム側チャック（または、第２のチャッ
ク）で工作物を把持するようにしてもよい。

【００５７】なお、本実施形態では、第１，第２のアー
ム５６，５７に第１，第２のアーム側チャック（反転装
置側保持部の第１，第２のアーム側保持部）３２，３３
をそれぞれ設けてこれらを揺動させている。他の変形例
として、第１の工作物授受位置Ｂ3から第２の工作物授
受位置Ｂ4に工作物を移動させかつ反転させることがで
きれば、反転装置側保持部は一つであってもよい。ま
た、反転装置側保持部の移動は、工作物を水平面内で揺
動もしくは直線方向に移動させるものであってもよい。
反転装置側保持部は、工作物の外周部または内周部を複
数の保持部材で保持できるものであればよく、たとえば
工作物を一対の保持部材で挟んで保持するものであって
もよい。

【００５８】旋盤については、ベッドが二つに分割され
て、一方のベッドに第１の主軸台が、他方のベッドに第
２の主軸台が、それぞれ設けられている場合であっても
よい。たとえば、一つの主軸台を有する主軸移動型立形
工作機械を複数台並べて配置した場合がある。刃物台４
２，４２ａを、主軸台１３，１４に対してそれぞれ同一
位置に配置した構成になっているが、対称の位置に配置
している場合であってもよい。すなわち、主軸台に対し
て勝手違いに刃物台を配置してもよい。本実施形態の旋
盤１では、工作物が左から右に移動して第１，第２工程
の加工がなされる場合を示している。なお、工作物が右
から左に移動して、右の第２の主軸台で第１工程の加工
がなされ、左の第１の主軸台で第２工程の加工がなされ
る場合であってもよい。なお、各図中同一符号は同一ま
たは相当部分を示す。

【００５９】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、二
つの主軸台を有する主軸移動型立形工作機械において、
一方の主軸台が工作物授受位置に移動しても他方の主軸
台の移動動作に制限をかける必要がなく、また、工作機
械の水平方向全体の寸法を大きくすることなく、工作物
を反転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図７は本発明の実施形態の一例を示す
図で、図１は主軸移動型立て旋盤に工作物反転装置を付
属させた正面図である。

【図２】図１に示す工作物反転装置の正面図である。

【図３】図２の右側面図である。

【図４】図２の平面図である。

【図５】第１，第２のアーム側チャック支持手段の一部
を示す断面図である。

【図６】図２のVI線矢視図で、押しすぎ検出手段の構成
を示している。

【図７】工作物を移し替えるとき等の動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ 立て旋盤（主軸移動型立形工作機械） ３ 工作物反転装置 ６ 未加工工作物（工作物） ７ 加工済工作物（工作物） ８ 中間工作物（工作物） ９ 第１の主軸 １０ 第２の主軸 １３ 第１の主軸台 １４ 第２の主軸台 １５ 第１のチャック １６ 第２のチャック ２０ 第１の加工領域 ２３ 第２の加工領域 ３２ 第１のアーム側チャック（第１のアーム側保持
部） ３３ 第２のアーム側チャック（第２のアーム側保持
部） ４２ 第１の刃物台 ４２ａ 第２の刃物台 ５０ 反転装置基体 ５１ 第１の揺動手段 ５２ 第２の揺動手段 ５３ 進退移動手段 ５４ 第１の爪 ５５ 第２の爪 ５８ 第１のアーム側チャック支持手段（保持部支持
手段） ５９ 第２のアーム側チャック支持手段（保持部支持
手段） ６０ 第１の押しすぎ検出手段 ６１ 第２の押しすぎ検出手段 ＣＬ1 第１の軸線（第１の主軸の軸線） ＣＬ2 第２の軸線（第２の主軸の軸線） Ｅ1 第１の位置 Ｅ2 第２の位置 Ｅ3 第３の位置 Ｅ4 第４の位置 Ｘ軸方向 第２の方向 Ｚ軸方向 第１の方向

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ垂直方向に軸線を有する第１の主軸
   を回転可能に支持する第１の主軸台が、前記第１の主軸
   の軸線方向と平行な第１の方向に対して直交する少なく
   とも第２の方向に移動可能であるとともに、第１の刃物
   台に対して前記第１の方向および前記第２の方向に相対
   移動して第１の加工領域で工作物の一方の側を加工し、
   前記第１の主軸の軸線方向と平行な方向に軸線を有する
   第２の主軸を回転可能に支持する第２の主軸台が、少な
   くとも前記第２の方向に移動可能であるとともに、第２
   の刃物台に対して前記第１の方向および前記第２の方向
   に相対移動して第２の加工領域で前記工作物の他方の側
   を加工する主軸移動型立形工作機械における工作物反転
   装置であって、 前記第１の加工領域と前記第２の加工領域の前記第２の
   方向のほぼ中央部に配設された反転装置基体と、 前記工作物を把持，把持解除可能な反転装置側保持部
   と、 前記反転装置基体に設けられ、前記工作物をほぼ１８０
   度反転させる反転手段と、 前記反転装置基体に設けられ、前記第１の主軸の前端に
   設けられた第１のチャックとの間で前記工作物の授受を
   行う前記第１の加工領域内でほぼ水平方向の第１の位置
   と、前記第２の主軸の前端に設けられた第２のチャック
   との間で前記工作物の授受を行う前記第２の加工領域内
   でほぼ水平方向の第２の位置に、前記反転装置側保持部
   を移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする主軸
   移動型立形工作機械における工作物反転装置。
2. 【請求項２】 前記反転装置側保持部は、 前記第１の位置で前記第１のチャックとの間で前記工作
   物の授受を行う第１のアーム側保持部と、 前記第２の位置で前記第２のチャックとの間で前記工作
   物の授受を行う第２のアーム側保持部とを有し、 前記移動手段の機能を兼有する前記反転手段は、 前記第１のアーム側保持部を前記第１の位置と前記第２
   のアーム側保持部と対向可能なほぼ垂直方向の第３の位
   置に揺動させる第１の揺動手段と、 前記第２のアーム側保持部を前記第２の位置と前記第１
   のアーム側保持部と対向可能なほぼ垂直方向の第４の位
   置に揺動させる第２の揺動手段とを有し、 前記第３の位置に揺動した前記第１のアーム側保持部と
   前記第４の位置に揺動した前記第２のアーム側保持部と
   の間で前記工作物の授受を行なって前記工作物の反転を
   行うとともに、前記揺動動作によって前記工作物を前記
   第１の位置から前記第２の位置に移動させるものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の主軸移動型立形工作
   機械における工作物反転装置。
3. 【請求項３】 前記第１のアーム側保持部と前記第２の
   アーム側保持部との間に設けられ、前記第１のアーム側
   保持部および前記第２のアーム側保持部の少なくとも一
   方を前記第２の方向に進退移動させる進退移動手段を有
   することを特徴とする請求項２に記載の主軸移動型立形
   工作機械における工作物反転装置。
4. 【請求項４】 前記第１のアーム側保持部と前記第１の
   揺動手段との間、および、前記第２のアーム側保持部と
   前記第２の揺動手段との間の少なくとも一方に設けら
   れ、前記第１のアーム側保持部または前記第２のアーム
   側保持部を、この第１または第２のアーム側保持部が保
   持している前記工作物の軸線方向に移動可能にかつ傾斜
   可能に支持する保持部支持手段を有し、 前記第１のチャックと前記第１のアーム側保持部との
   間、または、前記第２のチャックと前記第２のアーム側
   保持部との間で前記工作物を授受する際、前記工作物を
   前記第１のチャックまたは前記第２のチャックに押し付
   けた状態で授受可能としたことを特徴とする請求項２ま
   たは３に記載の主軸移動型立形工作機械における工作物
   反転装置。
5. 【請求項５】 前記第１のアーム側保持部と前記反転装
   置基体との間、および、前記第２のアーム側保持部と前
   記反転装置基体との間の少なくとも一方に設けられ、前
   記第１のチャックと前記第１のアーム側保持部との間、
   および、前記第２のチャックと前記第２のアーム側保持
   部との間で前記工作物を授受する際、前記第１のチャッ
   クまたは前記第２のチャックが、前記第１のアーム側保
   持部または前記第２のアーム側保持部を所定量以上押圧
   しすぎたことを検出する押しすぎ検出手段を有している
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれかの項に記載
   の主軸移動型立形工作機械における工作物反転装置。
6. 【請求項６】 前記第１のアーム側保持部の複数の第１
   の爪と、前記第２のアーム側保持部の複数の第２の爪と
   は、 前記第１のアーム側保持部および前記第２のアーム側保
   持部が水平方向に位置しているときには、同じ配置状態
   になっていることを特徴とする請求項２から５のいずれ
   かの項に記載の主軸移動型立形工作機械における工作物
   反転装置。