JP2006346799A - マシニングセンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 工具マガジンの工具収容本数を減少させることなくワークチャックを複数保管することができるとともに、ワークチャック交換作業とワークの取り付け作業とを一つの自動交換装置で行うことができるマシニングセンタを提供する。
【解決手段】 工具を収容する工具マガジン４０と、自動開閉式チャックとされた複数のワークチャック３０が保管されるチャックスタンド５０と、ワーク４を供給するワーク供給手段６０とが、それぞれ別個独立に配備されるとともに、前記工具が着脱可能に装着される工具ヘッドとワークチャック３０が着脱可能に装着されるチャックヘッド１０とが備えられ、工具マガジン４０と前記工具ヘッドとの間で前記工具を交換する交換機構と、チャックスタンド５０とチャックヘッド１０との間でワークチャック３０を交換するとともにワークチャック３０にワーク４を取り付ける自動交換装置９０とが設けられたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、数値制御によってワークに対して自動で加工を行うマシニングセンタに関するものである。

従来、マシニングセンタとしては、ワークに対して多様な加工を行うことができるように工具を着脱可能に装着する工具ヘッドと多種類の工具を収容した工具マガジンとを有し、これら工具ヘッドと工具マガジンとの間で自動で工具を交換する自動工具交換装置、いわゆるＡＴＣ（Ａｕｔｏ Ｔｏｏｌｓ Ｃｈａｎｇｅｒ）を備えたものが提供されている。このようなマシニングセンタは、ワークに対して所定の加工を行うように制御プログラムを作成し、この制御プログラムによって工具を適宜交換しながら自動加工を行い、ワークを所望の形状に加工するものである。

前記のマシニングセンタにおいて、ワークを固定するワークチャックが工作機械に備えられたものでは、ワークチャックによって確実に固定できるワークしか加工できないものであった。つまり、ワークに応じたワークチャックを選定してワークとワークチャックとを手作業で組み付ける作業が必要となり、様々な形状のワークを連続して自動加工することができないものであった。

また、ワークを自動交換する自動ワーク交換装置、いわゆるＡＷＣ（Ａｕｔｏ Ｗｏｒｋｓ Ｃｈａｎｇｅｒ）を備えたマシニングセンタも提供されているが、従来の自動ワーク交換装置では、自動交換されるワークに予め手作業にてワークチャックを取り付けた上で、マシニングセンタにセットする必要があるため、自動加工できるものの、その準備作業に多くの労力と時間とを要するものであった。また、同じ形状のワークを複数加工する場合でも、予めワークにワークチャックを取り付けておく必要があり、同じ形状のワークチャックを複数保有しなければならないといった問題があった。

そこで、特許文献１では、ワークチャックを自動開閉式のホルダに保持して工具マガジン内に収容した構成のマシニングセンタが提案されている。このマシニングセンタでは、ワークチャックが工具マガジン内に収容されているので、ワークのサイズ、形状に対応したワークチャックへの交換を自動工具交換装置を利用して自動で行うことができるものである。
特開昭６１−２８８９６３号公報

ところが、ワークチャックはワークを固定する支持部を有するために工具よりもサイズが大きくなるため、特許文献１に開示されたマシニングセンタのように工具マガジンにワークチャックを収容した場合には、周囲の工具収容部にワークチャックが干渉して工具の収容本数が大きく減少してしまう。例えば、ワークチャックがその両隣りの工具収容部に干渉すると、１つのワークチャックで３つ分の工具収容部を要することになる。よって、多くのワークチャックを収容することができないために、加工できるワークの形状が制限されてしまうといった問題があった。
特に、近年では、マシニングセンタの小型化が進んでおり、工具を収容する工具マガジンの収容本数が少なくなってきており、複数のワークチャックを工具マガジンに収容した場合には、工具の収容本数がさらに減少して所定の加工を行うことができなくなってしまうといった問題があった。

また、特許文献１に開示されたマシニングセンタでは、ワークチャックの自動交換を自動工具交換装置を利用して行っており、自動工具交換装置は工具マガジンと工具ヘッドとの間で工具の交換を行うとともに、工具マガジンとチャックヘッドとの間でワークチャックの交換を行う必要がある。よって、自動工具交換装置の構造や制御プログラムが複雑になってしまうといった問題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、工具マガジンへの工具の収容本数を減少させることなくワークチャックを複数保管することができるとともに、ワークチャック交換作業とワークのワークチャックへの取り付け作業とを一つの自動交換装置で行うことができるマシニングセンタを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、この発明は、複数の工具が収容される工具マガジンと、自動開閉式チャックとされた複数のワークチャックが保管されるチャックスタンドと、前記工具によって加工されるワークを供給するワーク供給手段とが、それぞれ別個独立に配備されるとともに、前記工具が着脱可能に装着される工具ヘッドと前記ワークチャックが着脱可能に装着されるチャックヘッドとが備えられ、前記工具マガジンと前記工具ヘッドとの間で前記工具を交換する交換機構と、前記チャックスタンドと前記チャックヘッドとの間で前記ワークチャックを交換するとともに前記ワークチャックに前記ワークを取り付ける自動交換装置とが設けられたことを特徴とする。

前記の構成のマシニングセンタでは、工具を収容する工具マガジンとは別個独立にワークチャックが保管されるチャックスタンドが設けられているので、工具マガジン内にワークチャックを収容する必要がなく、工具マガジンの収容本数が少なくなった小型のマシニングセンタでも、工具マガジン内への工具の収容本数を十分に確保することができ、様々な加工に対応することができる。また、ワークチャックの保管本数にも制限がなくなるため、ワーク形状に対応する多種類のワークチャックを備えることによって、様々なワークを自動加工することができる。

また、ワークチャックが自動開閉式チャック、つまり、油圧や空圧などの制御によってワークチャックの開閉を行うことができる機構とされているので、プログラムにこれらの制御を組み込むことで、ワークとワークチャックとの取り付けを自動で行うことができる。このように、ワークをワークチャックに取り付ける作業を自動で行うことができるので、作業者が予めワークチャックを取り付けておく必要がなく、マシニングセンタでの加工の準備作業に要する時間と労力を削減することができる。また、同形状のワークを一つのワークチャックで支持してワークの加工および交換を自動で行うことができるので、同形状のワークチャックを複数保管する必要がない。
また、工具を自動で交換できるとともに、ワーク及びワークチャックを自動で交換できるので、このマシニングセンタを無人運転で長時間稼動させて、多種類のワークに所望の加工を施すことができる。

また、自動交換装置を、前記チャックスタンドと前記チャックヘッドとの間および該チャックヘッドと前記ワーク供給手段との間を移動可能な単一の搬送手段を有するものとして、この搬送手段に前記ワークを把持するワーク把持部と前記ワークチャックを把持するチャック把持部とを設けた、いわゆるダブルハンドを有するものとすることにより、単一の搬送手段によってワークチャックの交換作業とワークの交換作業とを行うことができる。また、ワークの材質や形状等によってワークを把持する部分の形状や把持方法を変更することができ、特殊なワークであっても自動加工することができる。

また、前記ワーク供給手段に、前記ワークチャックに固定される前記ワークを載置しておくための仮置台を設けることにより、ワークをワークチャックに取り付けた際の取り付け位置の誤差を少なくすることができ、ワークを寸法精度良く加工することができる。また、仮置台に加工が終了した前記ワークを載置しておくスペースを設けることにより、ワークチャックより取り出した加工後のワークを一旦仮置台に載置しておき、この仮置台に予め載置されているワークをワークチャックに取り付けて加工を行い、この加工中に、仮置台に載置しておいた加工後のワークを搬出するとともに、次に加工されるワークを仮置台に載置することができる。

したがって、ワークを交換する作業をワークチャックと仮置台との間で搬送するのみで行うことができ、効率的にワークの自動加工を行うことができる。さらに、この仮置台をチャックヘッド近傍に設置することにより、自動交換機の移動距離を一層短くすることができ、さらに効率的にワークの交換作業を行うことができる。
また、この仮置台にセンサー等を備えれば、次に加工されるワークや加工後のワークの有無を自動で確認することができる。

以上のように本発明によれば、工具マガジンへの工具の収容本数を減少させることなくワークチャックを複数保管することができるとともに、ワークチャック交換作業とワークのワークチャックへの取り付け作業とを一つの自動交換装置で行うことができるマシニングセンタを提供することができる。

本発明の実施形態であるマシニングセンタについて、添付した図面を用いて説明する。図１、図２に本発明の実施形態であるマシニングセンタを示す。
マシニングセンタ１は、エンドミルやフライスなどの工具２が装着され、これらの工具２をその軸線回りに回転させる主軸部３と、ワーク４がワークチャック３０を介して固定されるステージ５とを有し、主軸部３の先端部に工具２が着脱可能に装着される工具ヘッド６が設けられ、ステージ５にはワークチャック３０が着脱可能に装着されるチャックヘッド１０が設けられている。

ここで、チャックヘッド１０及びワークチャック３０について説明する。図３にチャックヘッド１０を、図４にワークチャック３０を示す。
チャックヘッド１０は、軸線Ｎ方向に延びるヘッド本体１１と、ヘッド本体１１の内部に軸線Ｎに沿って配置された円筒状をなす第１ロッド１２と、この第１ロッド１２の内部に同軸状に収容された第２ロッド１３と、第１ロッド１２を軸線Ｎ方向に駆動させる第１駆動部と、第２ロッド１３を第１ロッド１２とは独立して同じく軸線Ｎ方向に駆動させる第２駆動部と、ワークチャック３０が固定されるチャック固定部１６とで概略構成されている。

ヘッド本体１１の内部には、軸線Ｎに沿って延びる本体孔１１Ａが形成されており、この本体孔１１Ａの一端側（図３において右側）には、本体孔１１Ａよりも一段大径とされた大径孔１１Ｂが形成されている。ヘッド本体１１の他端側には、本体孔１１Ａと連なるような内周面を有するリング部材１７が配置され、このリング部材１７を囲むように第１ケーシング部１８がヘッド本体１１に組み付けられ、この第１ケーシング部１８の他端側には、第２ケーシング部１９が組み付けられている。

ヘッド本体１１の一端側の本体孔１１Ａ及び大径孔１１Ｂには、多段円柱状をなすチャック固定部１６が嵌入されており、チャック固定部１６の一端側端面の一部分にキー部材１６Ａが備えられている。
このチャック固定部１６には、ヘッド本体１１側に向かうにしたがい漸次縮径するテーパー孔１６Ｂと、このテーパー孔１６Ｂの底部から延びて内径が一定とされた定径孔１６Ｃと、この定径孔１６Ｃよりも一段小径とされた小径孔１６Ｄとがそれぞれ連通するようにかつ軸線Ｎを中心として延びるように形成されている。そして、小径孔１６Ｄの底部、つまり他端側の壁面には、第１ロッド１２の外径と略同じ内径とされた開口部１６Ｅが形成されている。

第１ロッド１２及び第２ロッド１３はこの開口部１６Ｅからチャック固定部１６の小径孔１６Ｄに嵌挿されており、第１ロッド１２は一段大径とされて前記小径孔１６Ｄの内周面に摺動可能な押圧部１２Ａを有し、この押圧部１２Ａの一端側には軸線Ｎ沿って延びる凹部１２Ｂが形成され、この凹部１２Ｂの底面に第２ロッド１３が露呈されている。また、凹部１２Ｂの一端側には、チャック固定部１６に挿入されるワークチャック３０を係止する球状の係止コマ１２Ｃが備えられている。

第１ケーシング部１８の内部には、第１ピストン室２０が形成されており、この第１ピストン室２０には、軸線Ｎ方向に進退可能に摺動する第１ピストン２１が配置されている。第１ピストン２１の一端側には、本体孔１１Ａと略同径の第１ピストン孔２１Ａが形成されている。また、第１ピストン室２０はこの第１ピストン２１によって仕切られており、第１ピストン２１の一端側が第１空間２０Ａとされ、他端側が第２空間２０Ｂとされている。

第１ケーシング部１８には、第１空間２０Ａに連通してエアを供給排出するエア孔１８Ａが形成されるとともに、第２空間２０Ｂに連通して作動油を供給排出する作動油孔１８Ｂが形成されている。これら、第１ピストン室２０と第１ピストン２１とエア孔１８Ａと作動油孔１８Ｂとが第１ロッド１２を駆動させる第１駆動部を構成している。
また、第１ケーシング部１８の他端側には、第２ケーシング部１９に嵌入される嵌入部２２が設けられている。

第２ケーシング部１９の内部には第２ケーシング孔２３が形成され、この第２ケーシング孔２３の他端側には第２ケーシング孔２３よりも小径とされた貫通孔２４が形成されている。第２ケーシング部１９には、多段円柱状の第２ピストン２５が軸線Ｎ方向に摺動可能に配備されており、第２ピストン２５の他端側が前記貫通孔２４に挿入され、第２ピストン２５の一端側に形成された第２ピストン孔２５Ａに第１ケーシング部１８の嵌入部２２が嵌入されている。ここで、第１ケーシング部１８の他端側の端面と、嵌入部２２の外周面と、第２ケーシング孔２３の内周面とで環状の第２ピストン室２６が形成されており、この第２ピストン室２６の第２ピストン２５よりも一端側が第３空間２６Ａとされ、他端側が第４空間２６Ｂとされている。

第１ケーシング部１８には、第３空間２６Ａに連通して作動油を供給・排出する作動油孔１８Ｃが形成されるとともに、第２ケーシング部１９には、第４空間２６Ｂに連通して作動油を供給・排出する作動油孔１９Ａが形成されている。これら第２ピストン室２６と第２ピストン２５と２つの作動油孔１８Ｃ、１９Ａとが、第２ロッドを駆動する第２駆動部を構成している。

第１ピストン２１には円筒状の第１ロッド１２が固定され、第２ピストン２５には第１ロッド１２の内周面に収容された第２ロッド１３が固定されている。第１ピストン孔２１Ａには第１ロッド１２と第１ピストン２１とを固定するリング状の押圧部材２７が嵌合されており、この押圧部材２７よりも一端側からチャック固定部１６の他端側の端面にかけて、皿バネ２８が複数枚積層されており、第１ロッド１２は常に他端側に押圧されている状態となる。

ワークチャック３０は、その外形が図４に示すように軸線Ｌを中心とした多段円柱状とされており、一端側（図４において右側）がワーク４を支持するワーク支持部３１とされ、他端側（図４において左側）がチャック固定部１６のテーパー孔１６Ｂに嵌合される嵌合部３３とされている。
ワーク支持部３１は、他端側に向かうにしたがい漸次縮径された縮径孔３１Ａを有する支持部本体３２と、この縮径孔３１Ａに嵌め込まれているスプリングコレット３４とで構成されており、このスプリングコレット３４が軸線Ｌ方向に沿って進退可能に配置されている。

嵌合部３３には、チャック固定部１６のテーパー孔１６Ｂに嵌合可能な形状とされたテーパー軸部３５と、このテーパー軸部３５の他端側の端面からさらに他端側に突出した取付軸部３６とが備えられており、テーパー軸部３５の一端側部分には、キー溝３７が形成されている。また、取付軸部３６の内部には軸線Ｌ方向に進退可能とされた棒状部材３８が貫入されており、取付軸部３６の他端側部分には径方向外側に突出した環状の凸状部３６Ａが形成されている。

ワークチャック３０には、棒状部材３８を軸線Ｌ方向に移動させることによってスプリングコレット３４を軸線Ｌ方向に進退可能に移動する移動機構３９が備えられており、スプリングコレット３４を一端側に移動させることでスプリングコレット３４の内径が大きくなり、スプリングコレット３４を他端側に移動させることでスプリングコレット３４の内径が小さくなるように構成されている。言い換えると、スプリングコレット３４を軸線Ｌ方向に移動することによってスプリングコレット３４を開閉することができる構成とされているのである。なお、スプリングコレット３４は板バネ３９Ａによって他端側に付勢され、いわゆる引き込み勝手とされている。

このワークチャック３０の嵌合部３３がチャックヘッド１０のチャック固定部１６に嵌合され、ワークチャック３０のキー溝３７にチャックヘッド１０のキー部材１６Ａが挿入されるように位置調整される。取付軸部３６が、第１ロッド１２の一端側に設けられた押圧部１２Ａの凹部１２Ｂに挿入され、凹部１２Ｂに備えられた係止コマ１２Ｃが取付軸部３６の凸状部３６Ａを係止することによって、軸線Ｌと軸線Ｎとが同軸状となるようにワークチャック３０がチャックヘッド１０に固定される。
ここで、チャックヘッド１０の第２ロッド１３の一端側の端面が、ワークチャック３０の棒状部材３８の他端側の端面と当接され、第２ロッド１３によって棒状部材３８のみを押圧できる構成とされている。

このような構成とされたチャックヘッド１０及びワークチャック３０は、第２駆動部によって第２ロッド１３を軸線Ｎに沿って移動することにより、ワークチャック３０の棒状部材３８が軸線Ｌに沿って移動され、スプリングコレット３４を開閉させることができ、ワーク４の支持を自在に行うことができるものである。
また、第１駆動部によって第１ロッド１２を軸線Ｎに沿って一端側に移動させることによって押圧部１２Ａでワークチャック３０の他端側の端面を押圧し、係止コマ１２Ｃを凸状部３６Ａから抜き出してワークチャック３０をチャックヘッド１０から取り外すことができる。つまり、ワークチャック３０とチャックヘッド１０も自動で着脱可能な構成とされているのである。

次に、このマシニングセンタ１の全体の配置について説明する。このマシニングセンタ１には、複数の工具２を収容する工具マガジン４０が備えられており、本実施形態では図２に示すように４０本の工具２を収容できるように構成されている。また、この工具マガジン４０と工具ヘッド６との間で工具２を交換する工具交換機構が備えられており、制御プログラムによって自動で工具２を交換できる構成とされている。

この工具マガジン４０とは別個独立して、複数のワークチャック３０を保管するチャックスタンド５０が設けられており、本実施形態では図１に示すように５本のワークチャック３０を保管できるように構成されている。
また、加工が施されるワーク４をこのマシニングセンタ１へ供給するワーク供給手段として、ワーク供給用コンベア６０が設置されており、本実施形態では図１に示すようにコンベアが５列配置とされている。

さらに、ワークチャック３０に支持されるワーク４の位置決めを予め行うための仮置台７０が設けられており、この仮置台７０にはワーク４の位置を調整できるようにガイド部７１が形成されている。また、この仮置台７０には、加工が施されたワーク４を一時的に保管する搬出ワーク置場７２が別途設けられている。
また、このマシニングセンタ１には、搬出ワーク置場７２に一時的に保管されたワーク４をストックできるワークストック部８０が設けられており、本実施形態では、加工されたワーク４を分別して保管できるようにワークストック部８０には５つのコンテナ８１が配置されている。

そして、ワークチャック３０やワーク４をハンドリングするための自動交換装置として自動ロボット９０が配備されており、この自動ロボット９０は、回転自在な多関節を有するアームの先端に２つの把持部が１８０°対称に設けられた、いわゆるダブルハンドの自動ロボット９０であり、一方の把持部がワーク４を把持するワーク把持部９１とされ、他方の把持部がワークチャック３０を把持するチャック把持部９２とされている。図１に示すように、この自動ロボット９０を中心として、チャックヘッド１０が設けられたステージ５と、チャックスタンド５０と、ワーク供給用コンベア６０と、仮置台７０と、ワークストック部８０とが円周方向に配置されているのである。

このような構成とされたマシニングセンタ１は、自動ロボット９０とチャックヘッド１０とワークチャック３０と工具交換機構とを制御プログラムを用いて制御することによって、工具２を適宜交換しながら加工を行い、ワーク４を所望の形状に加工するとともに、ワーク４及びワークチャック３０を自動で交換して、様々なワーク４を連続的に自動加工することができるものである。

このマシニングセンタ１においては、ワーク４の交換作業は以下のような手順で行われる。まず、加工が終了したワーク４を自動ロボット９０のワーク把持部９１によって把持し、ワークチャック３０のスプリングコレット３４を移動させてワーク４を開放し、加工が終了したワーク４を仮置台７０の搬出ワーク置場７２へ搬送して載置する。次に、仮置台７０のガイド部７１に予め載置されたワーク４を自動ロボット９０のワーク把持部９１で把持し、ワークチャック３０のスプリングコレット３４の中にセットしてワーク４を固定し、ワーク４の加工を行う。このワーク４の加工中に、搬出ワーク置場７２に載置してあった加工後のワーク４を自動ロボット９０にてワークストック部８０のコンテナ８１まで搬送し、ワーク供給用コンベア６０からワーク４を取り出して仮置台７０のガイド部７１に載置するのである。

また、ワークチャック３０の交換作業は次のように行う。まず、ワークチャック３０を自動ロボット９０のチャック把持部９２によって把持し、チャックヘッド１０の第２ロッド１２を一端側に移動させてワークチャック３０を取り外す。このチャックヘッド１０をチャックスタンド５０まで搬送した後に、他のワークチャック３０を把持してチャックヘッド１０に取り付けるのである。

このマシニングセンタ１では、工具２を収容する工具マガジン４０とは別個独立して、複数（本実施形態では５本）のワークチャック３０を保管するチャックスタンド５０が設けられているので、工具マガジン４０内にワークチャック３０を収容する必要がない。したがって、工具マガジン４０に工具２のみを収容することができ、本実施形態のように収容本数が４０本と比較的少ない場合でも４０種類の工具２を工具マガジン４０に収容することができ、多様な加工に対応することができる。

また、工具マガジン４０から工具２のみを取り出して工具ヘッド６に着脱することになるので、工具交換機構を簡単な構成とすることができる。
また、ワークチャック３０を工具マガジン４０に収容しないので、ワークチャック３０の本数に制限がなくなり、ワーク４の形状やサイズに対応した多種類のワークチャック３０を保管することができ、様々なワーク４を自動加工することができる。

また、チャックヘッド１０及びワークチャック３０が自動開閉式とされているので、油圧及び空圧を制御することで、ワーク４を支持及び開放することができるとともに、ワークチャック３０も支持及び開放することができる。よって、制御プログラムに油圧制御及び空圧制御を組み込むことによって自動でワーク４の交換やワークチャック３０の交換が可能となる。
また、ワーク４をワークチャック３０に自動で取り付けできる構成とされているので、従来の自動ワーク４交換装置のように、予め搬入されるワーク４にそれぞれワークチャック３０を手作業で組み付ける必要がないとともに同種類のワークチャック３０を複数保有する必要がない。

また、ワーク４の自動交換装置として自動ロボット９０が備えられ、自動ロボット９０を中心として、チャックヘッド１０が設けられたステージ５と、チャックスタンド５０と、ワーク供給用コンベア６０と、仮置台７０と、ワークストック部８０とが円周方向に配置されているので、この自動ロボット９０によってワーク４の取り出し、ワーク４のガイド部７１への載置、ワーク４のワークチャック３０への着脱、搬出ワーク置場７２への移動、ワークストック部８０への搬出と、ワーク４のハンドリング作業のすべてを行うことができる。

また、自動ロボット９０がワーク把持部９１とチャック把持部９２の２つの把持部（ダブルハンド）を有しているので、ワークチャック３０を確実に把持することができ、この自動ロボット９０でワークチャック３０の着脱作業を行うことができるとともに、ワーク４を確実に把持してハンドリングすることができる。したがって、一つの自動ロボット９０を制御することによって、ワーク４及びワークチャック３０のハンドリングを行うことができるので、このマシニングセンタ１の構成や制御プログラムを簡単なものとすることができる。また、ワーク把持部９１の形状や把持方法をワーク４の材質や形状等によって適宜変更することができ、特殊なワーク４であっても確実に把持してハンドリングすることができ、自動加工することができる。

また、ワーク４をワークチャック３０に取り付ける前に、ワーク４の位置決めを行う仮置台７０が設けられているので、自動ロボット９０でワーク４を搬入する際にワーク４の位置決めを予行いワーク４をワークチャック３０に装着した際の取り付け位置の誤差を小さく抑えることができ、ワーク４の加工を寸法精度良く行うことができる。

また、仮置台７０に搬出ワーク置場７２が設けられているので、ワークチャック３０から取り出した加工後のワーク４を一旦仮置台７０の搬出ワーク置場７２に載置しておき、仮置台７０のガイド部７１に載置されているワーク４をワークチャック３０に取り付けて加工を開始し、この加工中に搬出ワーク置場７２に載置しておいたワーク４を自動ロボット９０にてワークストック部８０のコンテナ８１まで搬送できるとともに、ワーク供給用コンベア６０からワーク４を取り出して仮置台７０のガイド部７１に載置することができる。したがって、ワーク４の交換作業をワークチャック３０と仮置台７０との間で搬送するのみで行うことができ、自動ロボット９０の移動距離が短くなり、効率的にワーク４の交換およびワーク４の加工を行うことができる。

また、本実施形態では、チャックスタンド５０に５本のワークチャック３０が保管されるとともに、ワーク供給用コンベア６０が５列配置とされ、ワークストック部８０に５つのコンテナ８１が配置されているので、５種類のワーク４を連続して自動加工することができる。したがって、一つのマシニングセンタ１によって５種類の加工品を連続して自動で生産できるので、長時間の無人運転が可能となり、これらの加工品を低コストで生産することができる。

なお、本実施形態では、工具マガジン４０の収容本数が４０本のもので説明したが、これに限定されることはなく、工具マガジン４０の収容本数はいくつであっても良く、マシニングセンタ１の大きさやワークに施す加工を考慮して決定することが好ましい。
また、チャックスタンド５０に５本のワークチャック３０を保管できる構成としたが、ワークチャック３０の保管本数は、加工するワーク４の形状等を考慮して適宜決定することが好ましい。

本発明の実施形態であるマシニングセンタの上面図である。 図１のマシニングセンタの側面図である。 図１のマシニングセンタのチャックヘッドの詳細図である。 図３のチャックヘッドに装着される自動開閉式チャックの詳細図である。

符号の説明

１ マシニングセンタ
２ 工具
４ ワーク
６ 工具ヘッド
１０ チャックヘッド
３０ ワークチャック
４０ 工具マガジン
５０ チャックスタンド
６０ ワーク供給コンベア（ワーク供給手段）
７０ 仮置台
９０ 自動ロボット（自動交換装置）

Claims (3)

1. 複数の工具が収容される工具マガジンと、自動開閉式チャックとされた複数のワークチャックが保管されるチャックスタンドと、前記工具によって加工されるワークを供給するワーク供給手段とが、それぞれ別個独立に配備されるとともに、
   前記工具が着脱可能に装着される工具ヘッドと前記ワークチャックが着脱可能に装着されるチャックヘッドとが備えられ、
   前記工具マガジンと前記工具ヘッドとの間で前記工具を交換する交換機構と、
   前記チャックスタンドと前記チャックヘッドとの間で前記ワークチャックを交換するとともに前記ワークチャックに前記ワークを取り付ける自動交換装置とが設けられたことを特徴とするマシニングセンタ。
2. 前記自動交換装置は、前記チャックスタンドと前記チャックヘッドとの間、および該チャックヘッドと前記ワーク供給手段との間を移動可能な単一の搬送手段を有し、該搬送手段には、前記ワークを把持するワーク把持部と前記ワークチャックを把持するチャック把持部とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンタ。
3. 前記ワーク供給手段には、前記ワークチャックに固定される前記ワークおよび加工が終了した前記ワークを載置しておくための仮置台が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマシニングセンタ。

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