JP4463307B2

JP4463307B2 - Machining center

Info

Publication number: JP4463307B2
Application number: JP2008016067A
Authority: JP
Inventors: 孝男谷口; 敏行安藤; 光広山田; 和孝村井; 雄一郎吉村; 二郎西田; 篤小濱; 重人野間; 途夫乗松; 誠一児玉; 治彦小池
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2023-07-18
Also published as: JP2008142891A

Description

本発明は、左右方向（Ｘ軸方向）の占有幅を抑制するようにした立形のマシニングセンタに関する。 The present invention relates to a vertical machining center that suppresses the occupied width in the left-right direction (X-axis direction).

立形のマシニングセンタは、テーブル上に工作物を位置決め固定し、また垂直な主軸の下端に工具を取り付け、工作物の加工に際しては、工作物と工具とを３次元的（３軸方向）に相対的に移動させる。すなわち工具を工作物に対してＸ軸方向（左右方向），Ｙ軸方向（前後方向），Ｚ軸方向（上下方向）に相対的に移動させることにより工作物を加工するものである。 The vertical machining center positions and fixes the workpiece on the table and attaches a tool to the lower end of the vertical spindle. When machining the workpiece, the workpiece and the tool are relative to each other in three dimensions (three axes). Move. That is, the workpiece is machined by moving the tool relative to the workpiece in the X-axis direction (left-right direction), Y-axis direction (front-back direction), and Z-axis direction (up-down direction).

上述の３軸方向の相対移動のうち、Ｘ軸方向の相対移動については、工具（主軸）は移動させずにテーブルを移動させるものが一般的である（例えば、特許文献１）。 Of the relative movements in the three-axis directions described above, as for the relative movement in the X-axis direction, it is common to move the table without moving the tool (spindle) (for example, Patent Document 1).

特開２０００−１５８２１７号公報JP 2000-158217 A

しかしながら、テーブルをＸ軸方向に移動させるものは、その構成上、マシニングセンタ全体のＸ軸方向（左右方向）の占有幅（左右方向の寸法）を短くするのが難しい、つまりマシニングセンタ全体を幅狭に構成することが困難であるという問題があった。 However, it is difficult for the table moving in the X-axis direction to reduce the occupied width (dimension in the left-right direction) of the entire machining center in the X-axis direction (left-right direction) due to its configuration. There was a problem that it was difficult to configure.

この点を、図４（ａ），（ｂ）を参照して、例えば、Ｘ軸方向の幅が最大加工可能幅Ｗｍａｘである工作物Ａの、左端部近傍に穴Ｈ１を加工し、その後、右端部近傍に穴Ｈ２を加工する場合を例に説明する。 With reference to FIGS. 4A and 4B, for example, the hole H1 is machined in the vicinity of the left end of the workpiece A whose width in the X-axis direction is the maximum machinable width Wmax. An example in which the hole H2 is machined near the right end will be described.

まず、テーブル１００上に工作物Ａを位置決め固定する。（ａ）に示すように、テーブル１００をＸ軸の正方向に移動させて主軸１０１の先端（下端）に取り付けられた工具１０２の下方に、工作物Ａの加工すべき箇所が位置するようにする。そして、主軸１０１をＺ軸の負方向に移動させて穴Ｈ１を穿設する。その後、（ｂ）に示すように、テーブル１００をＸ軸の負方向に移動させて、工具１０２の下方に、工作物Ａの次に加工すべき箇所が位置するようにする。そして、主軸１０１をＺ軸の負方向に移動させて穴Ｈ２を穿設する。 First, the workpiece A is positioned and fixed on the table 100. As shown in (a), the table 100 is moved in the positive direction of the X axis so that the part to be machined of the workpiece A is positioned below the tool 102 attached to the tip (lower end) of the main shaft 101. To do. Then, the main shaft 101 is moved in the negative direction of the Z axis to form the hole H1. Thereafter, the table 100 is moved in the negative direction of the X axis as shown in FIG. Then, the main shaft 101 is moved in the negative direction of the Z axis to form the hole H2.

上述の穴Ｈ１の加工に際しては、（ａ）に示すように、工作物Ａのほぼ全体が主軸１０１を基準にこれよりも右方に位置することになり、一方、上述の穴Ｈ２の加工に際しては、（ｂ）に示すように、工作物Ａのほぼ全体が主軸１０１を基準にこれよりも左方に位置することになる。すなわち、工作物Ａは、Ｘ軸方向に沿って最大加工幅Ｗｍａｘのほぼ２倍の範囲内で移動することになる。このためマシニングセンタ全体のＸ軸方向の占有幅が少なくとも２Ｗｍａｘだけ必要となり、これよりも幅狭にすることはできない。このため、例えば、マシニングセンタをＸ軸方向に沿って複数並べて配置する場合、全体としてＸ軸方向の占有幅が広くなってしまう。 When machining the above-described hole H1, as shown in (a), almost the entire workpiece A is positioned to the right of the spindle 101, while the above-mentioned hole H2 is machined. As shown in (b), almost the entire workpiece A is located on the left side with respect to the main shaft 101. That is, the workpiece A moves along the X-axis direction within a range that is approximately twice the maximum machining width Wmax. For this reason, the occupation width in the X-axis direction of the entire machining center is required by at least 2 Wmax, and cannot be made narrower than this. For this reason, for example, when a plurality of machining centers are arranged side by side along the X-axis direction, the occupied width in the X-axis direction becomes wide as a whole.

そこで、本発明は、Ｘ軸方向の占有幅を短縮するようにしたマシニングセンタを提供することを目的とし、さらにＸ軸方向の占有幅を短縮したマシニングセンタをＸ軸方向に複数（例えば３台以上）並べて配置することに伴う問題（例えばメンテナンス、工具の交換、切り屑の処置等についての問題）を解消することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a machining center in which the occupation width in the X-axis direction is shortened, and a plurality of (for example, three or more) machining centers in the X-axis direction in which the occupation width in the X-axis direction is further reduced. The object is to solve problems associated with arranging them side by side (for example, problems related to maintenance, tool replacement, chip disposal, etc.).

請求項１の発明は、テーブル（１２Ａ）上に取り付けられた工作物を加工する立形のマシニングセンタ（１Ａ）において、
先端に工具取り付け部（５１Ａ）を有し、装置本体（１０Ａ）に対しＺ軸方向に移動可能でＹ軸方向及びＸ軸方向には移動不能な主軸（１１Ａ）と、
Ｃ軸方向のみに回転する水平な工作物取り付け面（５２Ａ）を有し、前記装置本体（１０Ａ）の前側に配置されたターンテーブル（１２Ａ）と、
前記ターンテーブル（１２Ａ）をＹ軸方向に移動させるスライドベース（７１）と、
前記装置本体（１０Ａ）側における前記ターンテーブル（１２Ａ）の後方に配置され、Ｙ−Ｚ平面上に工具交換位置（Ｐ）を有するとともにＹ軸方向に移動可能な、ツールマガジン（５３）が設けられた自動工具交換装置（１３Ａ）と、
前記装置本体（１０Ａ）と独立に構成され、前記自動工具交換装置のさらに後方に配置された分離式制御盤（１４）と、を備え、
前記ツールマガジン（５３）は、前記スライドベース（７１）に取り付けられて、前記スライドベース（７１）のＹ軸方向の移動に伴って前記ターンテーブル（１２Ａ）とともにＹ軸方向に移動し、
前記ターンテーブル（１２Ａ）のＣ軸方向の回転と、前記スライドベース（７１）のＹ軸方向の移動と、前記主軸（１１Ａ）のＺ軸方向の移動とに基づいて、前記工作物取り付け面（５２Ａ）上の工作物を加工し、また前記主軸（１１Ａ）のＺ軸方向の移動と、前記ツールマガジン（５３）のＹ軸方向の移動とに基づいて、前記主軸（１１Ａ）と前記自動工具交換装置（１３Ａ）との間で工具交換を行う、
ことを特徴として構成されている。
The invention of claim 1 is a vertical machining center (1A) for machining a workpiece mounted on a table (12A).
A spindle (11A) having a tool attachment portion (51A) at the tip, movable in the Z-axis direction with respect to the apparatus main body (10A) and immovable in the Y-axis direction and the X-axis direction;
A turntable (12A) having a horizontal workpiece attachment surface (52A) that rotates only in the C-axis direction and disposed on the front side of the apparatus body (10A);
A slide base (71) for moving the turntable (12A) in the Y-axis direction;
A tool magazine (53) is provided which is disposed behind the turntable (12A) on the apparatus main body (10A) side, has a tool change position (P) on the YZ plane and is movable in the Y-axis direction. An automatic tool changer (13A),
A separate control panel (14) configured independently of the apparatus main body (10A) and arranged further rearward of the automatic tool changer,
The tool magazine (53) is attached to the slide base (71), and moves in the Y axis direction together with the turntable (12A) as the slide base (71) moves in the Y axis direction.
Based on the rotation of the turntable (12A) in the C-axis direction, the movement of the slide base (71) in the Y-axis direction, and the movement of the main shaft (11A) in the Z-axis direction, the workpiece mounting surface ( 52A), the spindle (11A) and the automatic tool are processed based on the movement of the spindle (11A) in the Z-axis direction and the movement of the tool magazine (53) in the Y-axis direction. Tool exchange with the changer (13A)
It is configured as a feature.

請求項２の発明は、前記ターンテーブル（１２）の下方から前記自動工具交換装置（１３）の下方を経由して後方に延設され、前記自動工具交換装置（１３）と前記分離式制御盤（１４）との間に設定されている回収地点（６１）にまで切り屑を搬送する切り屑搬送装置（６０）を備える、
ことを特徴として構成されている。
According to a second aspect of the present invention, the automatic tool changer (13) and the separation-type control panel extend from the lower side of the turntable (12) to the rear via the lower side of the automatic tool changer (13). (14) provided with a chip conveying device (60) for conveying the chips to a collection point (61) set between
It is configured as a feature.

請求項３の発明は、前記分離式制御盤（１４）は後方に移動可能に構成され、後方に移動された状態の前記分離式制御盤（１４）と前記装置本体（１０）との間に作業空間（Ｒ）が構成される、
ことを特徴として構成されている。
According to a third aspect of the present invention, the separable control panel (14) is configured to be movable rearward, and the separable control panel (14) and the apparatus main body (10) in a state of being moved rearward are provided. A work space (R) is configured,
It is configured as a feature.

請求項４の発明は、前記分離式制御盤（１４）と電気的に接続されるとともに、前記装置本体（１０）の前側において、上方に退避可能に配設された操作盤（１５）を備える、
ことを特徴として構成されている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an operation panel (15) which is electrically connected to the separation type control panel (14) and is disposed on the front side of the apparatus main body (10) so as to be retractable upward. ,
It is configured as a feature.

請求項１の発明によると、ターンテーブル（１２Ａ）のＣ軸方向の回転と、スライドベース（７１）の主軸に対するＹ軸方向の移動との組み合わせにより、すなわち、ターンテーブル（１２Ａ）の工作物取り付け面（５２Ａ）をＣ軸方向に回転させ、かつスライドベース（７１）の移動によって工作物取り付け面（５２Ａ）をＹ軸方向に移動させることにより、主軸（１１Ａ）の先端（下端）の工具取り付け部（５１Ａ）の直下に、工作物取り付け面（５２Ａ）上の任意の点を位置決めすることができる。したがって、ターンテーブル（１２Ａ）の工作物取り付け面（５２Ａ）に工作物を取り付け、また主軸（１１Ａ）の工具取り付け部（５１Ａ）に工具を取り付けた場合には、工作物の上面の任意の点を、工具の直下に位置決めすることができる。この状態で、主軸（１１Ａ）を回転させつつＺ軸方向に下降させることで、工具により、工作物の上面の任意の位置を加工することができる。 According to the first aspect of the present invention, a combination of rotation of the turntable (12A) in the C-axis direction and movement of the slide base (71) in the Y-axis direction, that is, mounting of the work piece of the turntable (12A) Tool attachment at the tip (lower end) of the spindle (11A) is performed by rotating the surface (52A) in the C-axis direction and moving the workpiece attachment surface (52A) in the Y-axis direction by moving the slide base (71). Arbitrary points on the workpiece attachment surface (52A) can be positioned directly below the part (51A). Therefore, when a workpiece is attached to the workpiece attachment surface (52A) of the turntable (12A) and a tool is attached to the tool attachment portion (51A) of the spindle (11A), any point on the upper surface of the workpiece Can be positioned directly under the tool. In this state, by lowering the main shaft (11A) in the Z-axis direction while rotating, any position on the upper surface of the workpiece can be machined by the tool.

このように、ターンテーブル（１２Ａ）のＣ軸方向の回転とスライドベース（７１）の主軸に対するＹ軸方向の移動とによって工作物の上面の任意の位置を工具の直下に位置決めし、そして加工することができるので、テーブルをＸ軸方向に移動させて加工する場合に比して、装置本体（１０Ａ）のＸ軸方向（左右方向）の占有幅を狭くすることができる。 In this way, an arbitrary position on the upper surface of the workpiece is positioned immediately below the tool and processed by rotating the turntable (12A) in the C-axis direction and moving the slide base (71) in the Y-axis direction with respect to the main axis. Therefore, the occupied width of the apparatus main body (10A) in the X-axis direction (left-right direction) can be narrower than when the table is moved and processed in the X-axis direction.

また、装置本体（１０Ａ）の前側にターンテーブル（１２Ａ）が配置され、その後方に自動工具交換装置（１３Ａ）が配置され、そのさらに後方に、装置本体（１０Ａ）とは独立に構成された分離式制御盤（１４）が配置されているので、この配置によっても、マシニングセンタ（１Ａ）全体として、Ｘ軸方向（左右方向）の占有幅を狭く構成することが可能となる。 Further, the turntable (12A) is arranged on the front side of the apparatus main body (10A), the automatic tool changer (13A) is arranged behind the turntable, and the apparatus main body (10A) is configured further behind the turntable (12A). Since the separation type control panel (14) is arranged, this arrangement also makes it possible to configure the occupied width in the X-axis direction (left-right direction) as a whole as the machining center (1A) as a whole.

さらにまた、主軸（１１Ａ）と自動工具交換装置（１３Ａ）とのＹ−Ｚ平面内での相対移動によって、つまり両者ともＸ軸方向には移動することなく両者間で工具交換することができるので、このことも、マシニングセンタ（１Ａ）のＸ軸方向の占有幅を狭める一助となる。 Furthermore, because the main shaft (11A) and the automatic tool changer (13A) can move relative to each other in the YZ plane, that is, both can be changed without moving in the X-axis direction. This also helps to narrow the occupied width of the machining center (1A) in the X-axis direction.

更に、ツールマガジン（５３）は、ターンテーブル（１２Ａ）をＹ軸方向に移動させるスライドベース（７１）に取り付けられている、すなわち同一のスライドベース（７１）にターンテーブル（１２Ａ）と自動工具交換装置（１３Ａ）が搭載されているので、自動工具交換装置を移動させるための個別の機構や駆動源が不要となり、その分構成を簡略化することができる。
Further, the tool magazine (53) is attached to a slide base (71) for moving the turntable (12A) in the Y-axis direction, that is, the turntable (12A) and automatic tool change are performed on the same slide base (71). Since the device (13A) is mounted, a separate mechanism or drive source for moving the automatic tool changer is not required, and the configuration can be simplified correspondingly.

請求項２の発明によると、分離式制御盤（１４）が、装置本体（１０）とは独立に構成されていて自動工具交換装置（１３）のさらに後方に配置されているので、自動工具交換装置（１３）と分離式制御盤（１４）との間に切り屑の回収地点（６１）を設定することができる。そして、装置本体（１０）側で発生した切り屑を、切り屑搬送装置（６０）により、ターンテーブル（１２）の下方から自動工具交換装置（１３）の下方を経由してこの回収地点（６１）まで搬送することができる。
According to the invention of claim 2 , since the separation type control panel (14) is configured independently of the apparatus main body (10) and is disposed further rearward of the automatic tool changer (13), automatic tool change is possible. A chip collection point (61) can be set between the device (13) and the separation control panel (14). Then, the chips generated on the apparatus main body (10) side are collected by the chip conveying device (60) from below the turntable (12) via the automatic tool changer (13) to the recovery point (61). ).

このように、分離式制御盤（１４）を装置本体（１０）から独立させて構成し、自動工具交換装置（１３）と分離式制御盤（１４）との間に切り屑の回収地点（６１）を設け、切り屑搬送装置（６０）により、切り屑を回収地点（６１）に向けてＹ軸方向に沿って後方に搬送するので、切り屑搬送装置（６０）をマシニングセンタ（１）のＸ軸方向の占有幅内に収めることが容易である。 In this way, the separation type control panel (14) is configured independently from the apparatus main body (10), and the chip collection point (61) is provided between the automatic tool changer (13) and the separation type control panel (14). ) And the chips conveying device (60) conveys the chips toward the collection point (61) rearward along the Y-axis direction, so that the chips conveying device (60) is moved to the X of the machining center (1). It is easy to fit within the occupied width in the axial direction.

請求項３の発明によると、分離式制御盤（１４）が後方に移動可能であって、後方に移動された際に、この分離式制御盤（１４）と装置本体（１０）との間に作業空間（Ｒ）が構成されるので、作業者（Ｍ）がこの作業空間（Ｒ）内に入って、例えば自動工具交換装置（１３）に工具をセットしたり、取り外したりするときの作業性を向上させることができる。
According to the invention of claim 3 , the separation type control panel (14) is movable rearward, and when it is moved rearward, between the separation type control panel (14) and the apparatus main body (10). Since the work space (R) is configured, workability when the worker (M) enters the work space (R) and sets or removes the tool in the automatic tool changer (13), for example. Can be improved.

請求項４の発明によると、操作盤（１５）が装置本体（１０）の前側において、上方に退避可能に配設されているので、この操作盤（１５）が、例えば作業者（Ｍ）がターンテーブル（１２）に対して工作物（Ｗ）を着脱する際の妨げとなることはない。しかも、操作盤（１５）は上方に退避するので、例えばＸ軸方向（左右方向）に複数のマシニングセンタ（１）を並べて配置した場合でも、退避された状態の操作盤（１５）が、隣接するマシニングセンタ（１）側に侵入することはない。
According to the invention of claim 4 , since the operation panel (15) is disposed on the front side of the apparatus main body (10) so as to be retractable upward, the operation panel (15) is, for example, an operator (M). There is no hindrance when the workpiece (W) is attached to or detached from the turntable (12). Moreover, since the operation panel (15) is retracted upward, for example, even when a plurality of machining centers (1) are arranged side by side in the X-axis direction (left-right direction), the operation panel (15) in the retracted state is adjacent. It does not enter the machining center (1) side.

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、したがって、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。 Note that the numbers in parentheses are for the convenience of showing corresponding elements in the drawings, and therefore the present description is not limited to the descriptions on the drawings.

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each drawing has the same structure or effect | action, The duplication description about these was abbreviate | omitted suitably.

図１，図２に本発明を説明する上での参考例としてのマシニングセンタ１を示す。このうち図１は、マシニングセンタ１をＹ−Ｚ平面で切った断面を右方から見た図、また図２は、マシニングセンタ１の装置本体１１及びターンテーブル１２の上面図を示すものである。ただし、図２においては、説明の便宜上、コラム１７、Ｚ軸用ボールねじ４３、Ｚ軸用サーボモータ４８等の図示は省略している。
1 and 2 show a machining center 1 as a reference example for explaining the present invention. FIG. 1 shows a cross section of the machining center 1 cut along the YZ plane as viewed from the right side, and FIG. 2 shows a top view of the apparatus main body 11 and the turntable 12 of the machining center 1. However, in FIG. 2, illustration of the column 17, the Z-axis ball screw 43, the Z-axis servomotor 48, and the like is omitted for convenience of explanation.

なお、以下の説明では、マシニングセンタ１のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸は、立形のマシニングセンタの一般的な定義に従って以下のように決める。図２中の上下方向をマシニングセンタ１における「Ｘ軸方向（左右方向）」、また図１中及び図２中の左右方向をマシニングセンタ１における「Ｙ軸方向（前後方向）」、さらに図１中の上下方向をマシニングセンタ１における「Ｚ軸方向（上下方向）」というものとする。また、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の正方向及び負方向は図示のようになる。さらに、説明の便宜上、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の原点は、後述のターンテーブル１２の工作物取付け面５２の回転中心Ｏに設定するものとする。 In the following description, the X axis, the Y axis, and the Z axis of the machining center 1 are determined as follows according to the general definition of a vertical machining center. The vertical direction in FIG. 2 is the “X-axis direction (left-right direction)” in the machining center 1, and the horizontal direction in FIG. 1 and FIG. 2 is the “Y-axis direction (front-back direction)” in the machining center 1. The vertical direction is referred to as “Z-axis direction (vertical direction)” in the machining center 1. Also, the positive and negative directions of the X axis, Y axis, and Z axis are as shown in the figure. Further, for convenience of explanation, the origins of the X axis, the Y axis, and the Z axis are set to the rotation center O of the workpiece mounting surface 52 of the turntable 12 described later.

図１，図２に示すように、マシニングセンタ１は、装置本体１０の一部を構成する主軸１１と、装置本体１０の前側に配置されたターンテーブル１２と、このターンテーブ１２の後方に配置された自動工具交換装置（ＡＴＣ）１３と、このＡＴＣ１３のさらに後方に配置された分離式制御盤１４と、装置本体１０の前側に配設された退避可能な操作盤１５とを備えている。以下、装置本体１０から順に説明する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the machining center 1 includes a main shaft 11 constituting a part of the apparatus main body 10, a turntable 12 disposed on the front side of the apparatus main body 10, and a rear side of the turntable 12. An automatic tool changer (ATC) 13, a separation-type control panel 14 disposed further rearward of the ATC 13, and a retractable operation panel 15 disposed on the front side of the apparatus main body 10 are provided. Hereinafter, the apparatus main body 10 will be described in order.

装置本体１０は、装置本体１０全体を床面Ｆに設置する際の基礎となるベース１６と、このベース１６によってＹ軸方向移動可能に支持されたコラム１７と、このコラム１７によってＺ軸方向移動可能に支持されたヘッド１８と、このヘッド１８によって回転可能に支持された主軸１１とを主要構成要素として備えている。 The apparatus main body 10 includes a base 16 serving as a basis for installing the entire apparatus main body 10 on the floor F, a column 17 supported by the base 16 so as to be movable in the Y-axis direction, and the column 17 moving in the Z-axis direction. A head 18 that can be supported and a main shaft 11 that is rotatably supported by the head 18 are provided as main components.

このうちベース１６は、図２に示すように、その上部に一対のガイドレール２０，２１が形成されている。ガイドレール２０，２１は、ベース１６の上部における左端部近傍（図２の上端部近傍）と右端部近傍（図２の下端部近傍）とのそれぞれに、Ｙ軸方向に向けて敷設されている。ガイドレール２０，２１は、例えば、それぞれ２つの傾斜面を長手方向に直交する方向の断面形状が上方に向かって凸の不等辺三角形になるように組み合わせて形成されている。 Among these, as shown in FIG. 2, the base 16 has a pair of guide rails 20 and 21 formed thereon. The guide rails 20 and 21 are laid in the Y-axis direction near the left end portion (near the upper end portion in FIG. 2) and near the right end portion (near the lower end portion in FIG. 2) in the upper portion of the base 16. . The guide rails 20 and 21 are formed, for example, by combining two inclined surfaces so that the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the longitudinal direction is a convex unequal triangle.

これらガイドレール２０，２１は、後述のコラム１７をＹ軸方向に案内する案内面となる。ベース１６の上部におけるＸ軸方向のほぼ中央には、図１に示すように、Ｙ軸方向の前側と後端とに、支持部２２，２３が形成されている。これら支持部２２，２３は、後述のコラム１７をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸用ボールねじ３１のねじ軸３２を直接保持するための支持部である。ベース１６は、前面視においてほぼ門形に形成されていて、Ｙ軸方向に貫通された空間Ｓが形成されている。この空間Ｓには、後述のＡＴＣ１３や、切り屑搬送装置６０が配設されるようになっている。 These guide rails 20 and 21 serve as guide surfaces for guiding a column 17 described later in the Y-axis direction. As shown in FIG. 1, support portions 22 and 23 are formed on the front side and the rear end in the Y-axis direction at approximately the center in the X-axis direction at the top of the base 16. These support portions 22 and 23 are support portions for directly holding a screw shaft 32 of a Y-axis ball screw 31 for moving a later-described column 17 in the Y-axis direction. The base 16 is formed in a substantially gate shape when viewed from the front, and a space S penetrating in the Y-axis direction is formed. In this space S, an ATC 13 described later and a chip conveying device 60 are arranged.

コラム１７は、上述のベース１６のガイドレール２０，２１の案内面に載せられていて、ガイドレール２０，２１に沿ってＹ軸方向に移動可能となっている。コラム１７の下面には、Ｘ軸方向のほぼ中央における後側に支持部２４が形成されている。支持部２４は、上述のベース１６側の後側の支持部２３の前方に配置されている。支持部２４は、後述のＹ軸用ボールねじ３１のナット３３を支持するためのものである。なお、ベース１６側の前側の支持部２２のすぐ後方に二点鎖線で図示する支持部２４は、コラム１７が前方に移動されたときの支持部２４の位置を示すものである。 The column 17 is placed on the guide surfaces of the guide rails 20 and 21 of the base 16 described above, and is movable along the guide rails 20 and 21 in the Y-axis direction. On the lower surface of the column 17, a support portion 24 is formed on the rear side substantially at the center in the X-axis direction. The support portion 24 is disposed in front of the support portion 23 on the rear side of the base 16 side. The support portion 24 is for supporting a nut 33 of a Y-axis ball screw 31 described later. A support portion 24 shown by a two-dot chain line immediately behind the front support portion 22 on the base 16 side indicates the position of the support portion 24 when the column 17 is moved forward.

図２に示すように、コラム１７の前端には一対のガイドレール２６，２７が形成されている。ガイドレール２６，２７は、コラム１７の前端における左端部近傍（図２中の上端部近傍）と右端部近傍（図２中の下端部近傍）とのそれぞれに、Ｚ軸方向に向けて敷設されている。これらガイドレール２６，２７は、後述のヘッド１８のＺ軸方向の移動をガイドするためのものである。コラム１７の前端におけるＸ軸方向のほぼ中央には、図１に示すように、上側と下側とに支持部２８，３０が形成されている。これら支持部２８，３０は、後述のヘッド１８をＺ軸方向に移動させるためのＺ軸用ボールねじ４３のねじ軸４４を直接保持するための支持部である。 As shown in FIG. 2, a pair of guide rails 26 and 27 are formed at the front end of the column 17. The guide rails 26 and 27 are laid in the Z-axis direction near the left end (near the upper end in FIG. 2) and near the right end (near the lower end in FIG. 2) at the front end of the column 17. ing. These guide rails 26 and 27 are for guiding the movement of the head 18 described later in the Z-axis direction. As shown in FIG. 1, support portions 28 and 30 are formed on the upper side and the lower side at substantially the center in the X-axis direction at the front end of the column 17. These support portions 28 and 30 are support portions for directly holding a screw shaft 44 of a Z-axis ball screw 43 for moving a later-described head 18 in the Z-axis direction.

上述のコラム１７と前述のベース１６との間には、Ｙ軸用ボールねじ３１が介装されている。Ｙ軸用ボールねじ３１は、ねじ軸３２と、ナット３３と、これらの間に介装される多数のボール（不図示）とを有している。このうちねじ軸３２は、Ｙ軸方向に向けて配置されている。さらに詳しくは、Ｙ−Ｚ平面上でかつＹ軸に平行に配置されている。ねじ軸３２は、その前端側が上述のベース１６の前側の支持部２２によりベアリングを介して回転自在に支持されており、また後端側がベース１６の後側の支持部２３によりベアリングを介して回転自在に支持されている。ねじ軸３２の後端、すなわち支持部２３から後方に突出されている部分には、カップリング３５を介して、Ｙ軸サーボモータ３６の出力軸３７が接続されている。ねじ軸３２に対して、ナット３３は、上述のコラム１７の支持部２４に固定されるとともに、ねじ軸３２に螺合されている。なお、ナット３３は、ダブルナットとなっていて、バックラッシを除去する構成となっている。 A Y-axis ball screw 31 is interposed between the column 17 and the base 16 described above. The Y-axis ball screw 31 includes a screw shaft 32, a nut 33, and a large number of balls (not shown) interposed therebetween. Among these, the screw shaft 32 is arranged toward the Y-axis direction. More specifically, they are arranged on the YZ plane and parallel to the Y axis. The screw shaft 32 has a front end side rotatably supported by a support portion 22 on the front side of the base 16 via a bearing, and a rear end side rotated by a support portion 23 on the rear side of the base 16 via a bearing. It is supported freely. An output shaft 37 of a Y-axis servomotor 36 is connected to a rear end of the screw shaft 32, that is, a portion protruding rearward from the support portion 23 via a coupling 35. The nut 33 is fixed to the support portion 24 of the column 17 and is screwed to the screw shaft 32 with respect to the screw shaft 32. The nut 33 is a double nut and is configured to remove backlash.

このように構成されたＹ軸用ボールねじ３１は、Ｙ軸サーボモータ３６の正転によりカップリング３５を介してねじ軸３２が正転し、これに螺合されているナット３３がＹ軸方向の正方向（後方）に移動する。これにより、ナット３３と一体のコラム１７が後方に移動する。一方、Ｙ軸サーボモータ３６の逆転によりカップリング３５を介してねじ軸３２が逆転し、ナット３３がＹ軸方向の負方向（前方）に移動する。これにより、ナット３３と一体のコラム１７が前方に移動するようになっている。このときに、コラム１７のＹ軸方向（前後方向）の移動は、前述のベース１６のガイドレール２０，２１に案内されて精度よく行われる。また、Ｙ軸方向についてのコラム１７の位置は、Ｙ軸サーボモータ３６の回転角度を制御することにより、精度よく制御されるようになっている。 In the Y-axis ball screw 31 configured as described above, the screw shaft 32 is rotated forward via the coupling 35 by the normal rotation of the Y-axis servo motor 36, and the nut 33 screwed into the screw shaft 32 is moved in the Y-axis direction. Move in the positive direction (backward). As a result, the column 17 integrated with the nut 33 moves rearward. On the other hand, the screw shaft 32 is reversely rotated through the coupling 35 by the reverse rotation of the Y-axis servomotor 36, and the nut 33 is moved in the negative direction (forward) in the Y-axis direction. As a result, the column 17 integrated with the nut 33 moves forward. At this time, the movement of the column 17 in the Y-axis direction (front-rear direction) is accurately performed by being guided by the guide rails 20 and 21 of the base 16 described above. Further, the position of the column 17 in the Y-axis direction is accurately controlled by controlling the rotation angle of the Y-axis servomotor 36.

ヘッド１８は、上述のコラム１７のガイドレール２６，２７に沿ってＺ軸方向に移動可能となっている。ヘッド１８の後面には、Ｘ軸方向における左端部近傍（図２中の上端部近傍）と右端部近傍（図２中の下端部近傍）とに、上述のガイドレール２６，２７に沿って摺動するガイド部３８，４０が形成されている。またヘッド１８の後面には、Ｘ軸方向のほぼ中央における上側に支持部４１が形成されている。支持部４１は、上述のコラム１７の上側の支持部２８の下方に配置されている。支持部４１は、後述のＺ軸用ボールねじ４３のナット４５を支持するためのものである。なお、コラム１７側の下側の支持部３０のすぐ上方に二点鎖線で図示する支持部４１は、ヘッド１８が下方に移動されたときの支持部４１の位置を示すものである。 The head 18 is movable in the Z-axis direction along the guide rails 26 and 27 of the column 17 described above. The rear surface of the head 18 is slid along the guide rails 26 and 27 in the vicinity of the left end in the X-axis direction (near the upper end in FIG. 2) and in the vicinity of the right end (near the lower end in FIG. 2). Moving guide portions 38 and 40 are formed. A support portion 41 is formed on the rear surface of the head 18 on the upper side in the approximate center in the X-axis direction. The support portion 41 is disposed below the support portion 28 on the upper side of the column 17 described above. The support portion 41 is for supporting a nut 45 of a later-described Z-axis ball screw 43. A support portion 41 shown by a two-dot chain line just above the lower support portion 30 on the column 17 side indicates the position of the support portion 41 when the head 18 is moved downward.

上述のヘッド１８とコラム１７との間には、Ｚ軸用ボールねじ４３が介装されている。Ｚ軸用ボールねじ４３は、ねじ軸４４と、ナット４５と、これらの間に介装される多数のボール（不図示）とを有している。このうちねじ軸４４は、Ｚ軸方向に向けて配置されている。さらに詳しくは、Ｙ−Ｚ平面上でかつＺ軸に平行に配置されている。ねじ軸４４は、その上端側が上述のコラム１７の上側の支持部２８によりベアリングを介して回転自在に支持されており、また下端側がコラム１７の下側の支持部３０によりベアリングを介して回転自在に支持されている。ねじ軸４４の上端、すなわちねじ軸４４における支持部２８から上方に突出されている部分には、カップリング４７を介して、Ｚ軸サーボモータ４８の出力軸５０が接続されている。ねじ軸４４に対して、ナット４５は、上述のヘッド１８の支持部４１に固定されるとともに、ねじ軸４４に螺合されている。 A Z-axis ball screw 43 is interposed between the head 18 and the column 17 described above. The Z-axis ball screw 43 includes a screw shaft 44, a nut 45, and a large number of balls (not shown) interposed therebetween. Among these, the screw shaft 44 is disposed in the Z-axis direction. More specifically, they are arranged on the YZ plane and parallel to the Z axis. The upper end side of the screw shaft 44 is rotatably supported via a bearing by the upper support portion 28 of the column 17 described above, and the lower end side thereof is freely rotatable via a bearing by the lower support portion 30 of the column 17. It is supported by. An output shaft 50 of a Z-axis servomotor 48 is connected to an upper end of the screw shaft 44, that is, a portion protruding upward from the support portion 28 in the screw shaft 44 through a coupling 47. The nut 45 is fixed to the support portion 41 of the head 18 and is screwed to the screw shaft 44 with respect to the screw shaft 44.

このように構成されたＺ軸用ボールねじ４３は、Ｚ軸サーボモータ４８の正転によりカップリング４７を介してねじ軸４４が正転し、これに螺合されているナット４５がＺ軸方向の正方向（上方）に移動する。これにより、ナット４５と一体のヘッド１８が上方に移動する。一方、Ｚ軸サーボモータ４８の逆転によりカップリング４７を介してねじ軸４４が逆転し、ナット４５がＺ軸方向の負方向（下方）に移動する。これにより、ナット４５と一体のヘッド１８が下方に移動するようになっている。このときに、ヘッド１８のＺ軸方向（上下方向）の移動は、前述のコラム１７のガイドレール２６，２７に案内されて精度よく行われる。また、Ｚ軸方向についてのヘッド１８の位置は、Ｚ軸サーボモータ４８の回転角度を制御することにより、精度よく制御されるようになっている。 In the Z-axis ball screw 43 configured as described above, the screw shaft 44 is rotated forward via the coupling 47 by the normal rotation of the Z-axis servo motor 48, and the nut 45 screwed to the screw shaft 44 is moved in the Z-axis direction. Move in the positive direction (upward). As a result, the head 18 integrated with the nut 45 moves upward. On the other hand, the screw shaft 44 is reversely rotated through the coupling 47 by the reverse rotation of the Z-axis servomotor 48, and the nut 45 is moved in the negative direction (downward) in the Z-axis direction. Thereby, the head 18 integrated with the nut 45 is moved downward. At this time, the movement of the head 18 in the Z-axis direction (vertical direction) is accurately performed by being guided by the guide rails 26 and 27 of the column 17 described above. Further, the position of the head 18 in the Z-axis direction is accurately controlled by controlling the rotation angle of the Z-axis servomotor 48.

主軸１１は、Ｚ軸方向に向いた回転中心（垂直な回転中心）を有していて、上述のヘッド１８によって回転自在に支持されている。主軸１１は、先端となる下端部に工具取り付け部５１を有しており、主軸モータ（不図示）によって正逆方向に回転駆動されるようになっている。 The main shaft 11 has a rotation center (vertical rotation center) oriented in the Z-axis direction, and is rotatably supported by the head 18 described above. The main shaft 11 has a tool mounting portion 51 at a lower end portion that is a tip, and is driven to rotate in forward and reverse directions by a main shaft motor (not shown).

以上説明したように、装置本体１０は、ベース１６、コラム１７、ヘッド１８、主軸１１等を備えている。そして、コラム１７は、Ｙ軸サーボモータ３６の回転によりＹ軸用ボールねじ３１を介して、ベース１６に対してＹ軸方向に移動する。また、ヘッド１８は、Ｚ軸サーボモータ４８の回転によりＺ軸用ボールねじ４３を介して、コラム１７に対してＺ軸方向に移動する。したがってヘッド１８によって回転自在に支持された主軸１１及びその下端の工具取り付け部５１に装着された工具は、Ｙ軸サーボモータ３６及びＺ軸サーボモータ４８の回転によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動できるように構成されている。つまり、主軸１１及び工具は、Ｙ軸・Ｚ軸サーボモータ３６，４８の回転によってＹ−Ｚ平面上を移動できるようになっている。 As described above, the apparatus main body 10 includes the base 16, the column 17, the head 18, the main shaft 11, and the like. The column 17 moves in the Y-axis direction with respect to the base 16 via the Y-axis ball screw 31 by the rotation of the Y-axis servomotor 36. The head 18 moves in the Z-axis direction with respect to the column 17 via the Z-axis ball screw 43 by the rotation of the Z-axis servo motor 48. Therefore, the main shaft 11 rotatably supported by the head 18 and the tool mounted on the tool mounting portion 51 at the lower end thereof are moved in the Y-axis direction and the Z-axis direction by the rotation of the Y-axis servo motor 36 and the Z-axis servo motor 48. It is configured to be able to. That is, the main shaft 11 and the tool can move on the YZ plane by the rotation of the Y-axis / Z-axis servomotors 36 and 48.

ターンテーブル１２は、図１，図２に示すように、装置本体１０の前側に配置されている。ターンテーブル１２は、本実施の形態では、上面視が正方形となるように形成されていて、上面には工作物取り付け面５２を有している。ターンテーブル１２は、モータ（不図示）によってＣ軸（Ｚ軸を中心とした回転制御軸）方向に回転中心Ｏを中心として回転駆動される。この回転中心Ｏは、上述のように、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の原点となる。本実施の形態においては、ターンテーブル１２は、Ａ軸（Ｘ軸を中心とした回転制御軸）方向及びＢ軸（Ｙ軸を中心とした回転制御軸）方向には回転しないのはもちろん、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向のいずれの方向にも移動しないように構成されている。なお、このターンテーブル１２については、本発明の主旨、すなわちマシニングセンタ１のＸ軸方向（左右方向）の占有幅を狭くするという主旨に沿った観点のみを考慮した場合には、必ずしもＹ軸方向及びＺ軸方向の移動を禁止するものではない。ただし、構成の簡略化という観点からは、Ｃ軸方向の回転のみで十分である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the turntable 12 is disposed on the front side of the apparatus main body 10. In this embodiment, the turntable 12 is formed so as to be square when viewed from above, and has a workpiece attachment surface 52 on the upper surface. The turntable 12 is driven to rotate about a rotation center O in a C-axis (rotation control axis centered on the Z axis) direction by a motor (not shown). The rotation center O is the origin of the X, Y, and Z axes as described above. In the present embodiment, the turntable 12 does not rotate in the direction of the A axis (rotation control axis centered on the X axis) and the direction of the B axis (rotation control axis centered on the Y axis). It is configured not to move in any of the axis, Y axis, and Z axis directions. The turntable 12 is not necessarily limited to the Y-axis direction and the Y-axis direction when only considering the main point of the present invention, that is, the main point of reducing the occupation width of the machining center 1 in the X-axis direction (left-right direction). It does not prohibit movement in the Z-axis direction. However, from the viewpoint of simplifying the configuration, only rotation in the C-axis direction is sufficient.

ＡＴＣ（自動工具交換装置）１３は、上述のターンテーブル１２の後方において、前述のベース１６の空間Ｓ内に配置されている。ＡＴＣ１３は、図１，図２に示すように、水平な円板状のツールマガジン５３と、これを回転駆動するサーボモータ５４とを有している。このうちツールマガジン５３は、図２に示すように、外周近傍を周方向に等分する位置に多数のツール保持部５５が形成されている。ツールマガジン５３は、その直径が装置本体１０（又はベース１６）のＸ軸方向の占有幅とほぼ同じに形成されている。これにより、ＡＴＣは、装置本体１０から左右方向に、はみ出すことなく、しかも可及的多くのツール保持部５５を確保するようにしている。 An ATC (automatic tool changer) 13 is disposed in the space S of the base 16 at the rear of the turntable 12. As shown in FIGS. 1 and 2, the ATC 13 includes a horizontal disk-shaped tool magazine 53 and a servo motor 54 that rotationally drives the tool magazine 53. Of these, as shown in FIG. 2, the tool magazine 53 has a number of tool holding portions 55 formed at positions that equally divide the vicinity of the outer periphery in the circumferential direction. The tool magazine 53 is formed so that its diameter is substantially the same as the occupied width of the apparatus main body 10 (or the base 16) in the X-axis direction. As a result, the ATC secures as many tool holding portions 55 as possible without protruding from the apparatus main body 10 in the left-right direction.

サーボモータ５４は、上述のツールマガジン５３の回転中心を吊下するように配置されていて、ツールマガジン５３を直接回転駆動し、またその回転角度を制御するようになっている。これらツールマガジン５３、サーボモータ５４は、いずれも回転中心が垂直（Ｚ軸に平行）でかつＹ−Ｚ平面上に位置するように配置されている。ＡＴＣ１３全体は、移動機構（不図示）によってＹ軸方向に移動可能に構成されている。すなわち図１に示す退避位置から矢印Ｋ方向（Ｙ軸方向の負方向）に移動して、工具交換に係るツール保持部５５を工具交換位置（ＡＴＣポイント）Ｐに配置し、工具交換後にはＡＴＣポイントＰから退避位置に復帰するようになっている。このように、ＡＴＣ１３がＹ軸方向に移動可能に構成されることにより、ＡＴＣ１３がＹ軸方向に移動不能で主軸１１のみがＹ軸方向に移動可能である場合と比較して、工具交換時間を短縮することが可能となる。 The servo motor 54 is arranged so as to suspend the rotation center of the tool magazine 53 described above, and directly rotates the tool magazine 53 and controls the rotation angle thereof. The tool magazine 53 and the servo motor 54 are both arranged so that the center of rotation is vertical (parallel to the Z axis) and located on the YZ plane. The entire ATC 13 is configured to be movable in the Y-axis direction by a moving mechanism (not shown). That is, the tool holder 55 is moved to the tool change position (ATC point) P from the retracted position shown in FIG. 1 in the direction of the arrow K (the negative direction in the Y-axis direction). It returns to the retracted position from the point P. Thus, the ATC 13 is configured to be movable in the Y-axis direction, so that the tool change time can be reduced compared to the case where the ATC 13 cannot move in the Y-axis direction and only the main shaft 11 can move in the Y-axis direction. It can be shortened.

分離式制御盤１４は、上述のＡＴＣ１３のさらに後方に配置されている。分離式制御盤１４は、上述の装置本体１０から分離されて個別に（独立に）構成されている。分離式制御盤１４には、上述のＹ軸サーボモータ３６、Ｚ軸サーボモータ４８、主軸モータ、ターンテーブル１２駆動用のモータ等の動作を制御するための制御盤等が収納されている。分離式制御盤１４は、図１に示す所定位置から、これよりもさらに後方（Ｙ軸方向の正方向）の退避位置（不図示）に移動可能である。 The separation type control panel 14 is arranged further rearward of the ATC 13 described above. The separation-type control panel 14 is separated (independently) from the apparatus main body 10 described above. The separation type control panel 14 houses a control panel for controlling the operations of the Y-axis servo motor 36, the Z-axis servo motor 48, the main shaft motor, the motor for driving the turntable 12, and the like. The separable control panel 14 is movable from a predetermined position shown in FIG. 1 to a retreat position (not shown) further rearward (positive direction in the Y-axis direction).

この分離式制御盤１４と装置本体１０とは、機上ダクト５６によって連結されている。機上ダクト５６には、分離式制御盤１４と装置本体１０とを電気的に接続するためのケーブル等が配線されている。機上ダクト５６のうちの水平部分５７は、後述の作業空間Ｒ内で作業者Ｍが作業を行う際の邪魔にならないように、作業者Ｍよりも高い位置を通っており、さらに、その一部は分離式制御盤１４が後方に退避可能であるのに対応して、伸縮可能（不図示）に構成されている。分離式制御盤１４が退避位置に配置されたときには、分離式制御盤１４と装置本体１０との間には、作業空間Ｒが形成されるようになっている。 The separable control panel 14 and the apparatus main body 10 are connected by an on-machine duct 56. A cable or the like for electrically connecting the separable control panel 14 and the apparatus main body 10 is wired in the onboard duct 56. The horizontal portion 57 of the on-machine duct 56 passes through a position higher than the worker M so as not to interfere with the worker M in the work space R described later, and further, The part is configured to be extendable (not shown) corresponding to the fact that the separation control panel 14 can be retracted backward. When the separation type control panel 14 is disposed at the retracted position, a work space R is formed between the separation type control panel 14 and the apparatus main body 10.

操作盤１５は、上述の機上ダクト５６内に配設されたケーブルを介して、上述の分離式制御盤１４と電気的に接続されている。操作盤１５は、上述のターンテーブル１２の上方に構成される加工空間Ｎを箱状に覆うカバー５８の前面に配設されている。カバー５８の前面における下側の部分には、ターンテーブル１２上に工作物を取り付けたり、加工後の工作物を取り外したりするための開閉扉（不図示）が設けてある。操作盤１５は、作業者Ｍが操作する際の操作位置（図１中の点線）と、これよりも上方の退避位置（図１中の実線）との間をＺ軸方向（上下方向）に移動可能である。操作盤１５が退避位置に配置されたときには、作業者Ｍがターンテーブル１２に対して工作物を着脱する際の邪魔にならない。 The operation panel 15 is electrically connected to the above-described separation type control panel 14 via a cable disposed in the above-described on-machine duct 56. The operation panel 15 is disposed on the front surface of a cover 58 that covers the processing space N formed above the turntable 12 in a box shape. The lower part of the front surface of the cover 58 is provided with an open / close door (not shown) for attaching a workpiece on the turntable 12 and removing the processed workpiece. The operation panel 15 extends in the Z-axis direction (vertical direction) between an operation position when the operator M operates (dotted line in FIG. 1) and a retracted position (solid line in FIG. 1) above the operation position. It is movable. When the operation panel 15 is disposed at the retracted position, the worker M does not get in the way when the workpiece is attached to and detached from the turntable 12.

上述のマシニングセンタ１には、さらに工作物の加工によって発生した切り屑を排出するための切り屑搬送装置６０が配設されている。切り屑搬送装置６０は、図１に示すように、上述のターンテーブル１２の下方からＡＴＣ１３の下方を経由して装置本体１０の後方に延設されている。切り屑搬送装置６０は、例えばコンベアによって構成されていて、加工によってターンテーブル１２上で発生した切り屑を、ＡＴＣ１３の下方を経由して、ＡＴＣ１３と分離式制御盤１４との間に設定されている回収地点６１に搬送する。搬送された切り屑は、この回収地点６１に配設されているバケット６２、すなわち上面が投入口として開口されているバケット６２内に落下して回収される。切り屑を回収したバケット６２は、上述の分離式制御盤１４を退避位置に移動させることにより、マシニングセンタ１の後方（背面側：図１中の右側）から取り出すことができる。 The above-described machining center 1 is further provided with a chip conveying device 60 for discharging chips generated by machining the workpiece. As shown in FIG. 1, the chip conveying device 60 extends from the lower side of the above-described turntable 12 to the rear side of the device body 10 via the lower side of the ATC 13. The chip conveying device 60 is configured by, for example, a conveyor, and chips generated on the turntable 12 by processing are set between the ATC 13 and the separation control panel 14 via the lower side of the ATC 13. It is transported to the collection point 61 that is. The transported chips fall and are collected in the bucket 62 disposed at the collection point 61, that is, the bucket 62 whose upper surface is opened as a charging port. The bucket 62 from which the chips have been collected can be taken out from the rear of the machining center 1 (back side: right side in FIG. 1) by moving the above-described separable control panel 14 to the retracted position.

上述のマシニングセンタ１は、図２に示すように、主軸１１を有する装置本体１０をはじめ、その他の構成要素のすべて、すなわちターンテーブル１２、ＡＴＣ１３、分離式制御盤１４、操作盤１５、切り屑搬送装置６０が装置本体１０のＸ軸方向（左右方向）の占有幅と同じかこれよりも内側に位置するように、つまり装置本体１０のＸ軸方向の占有幅内に収まるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the machining center 1 described above includes an apparatus main body 10 having a main shaft 11 and all other components, that is, a turntable 12, an ATC 13, a separation control panel 14, an operation panel 15, and a chip conveyance. The apparatus 60 is configured so as to be located within or inside the occupied width of the apparatus main body 10 in the X-axis direction (left-right direction), that is, within the occupied width of the apparatus main body 10 in the X-axis direction. .

次に、上述構成のマシニングセンタ１の動作について説明する。 Next, the operation of the machining center 1 configured as described above will be described.

マシニングセンタ１においては、その主軸１１は、工作物の加工時には、ベース１６に対するコラム１７のＹ軸方向の移動、及びコラム１７に対するヘッド１８のＺ軸方向の移動によって、Ｙ−Ｚ平面上の図１中のａ，ｂ，ｃ，ｄで囲まれた領域内で移動可能である。このうちＹ軸方向については、ターンテーブル１２の回転中心Ｏ（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の原点）よりも少し前（ｂ，ｃ）から、ターンテーブル１２の後端よりもさらに後方（ａ，ｄ）まで移動可能である。したがって、原理的には、Ｙ軸方向に沿っての回転中心Ｏからｄまでの距離の２倍程度の寸法の工作物を加工できることになる。また、主軸１１は、工具の交換時には、図１中のｅ，ｆ，ｇの位置に移動できるようになっている。 In the machining center 1, the main shaft 11 is moved in the Y-axis direction of the column 17 with respect to the base 16 and the movement of the head 18 in the Z-axis direction with respect to the column 17 during machining of the workpiece. It can move within the area surrounded by a, b, c, and d. Among these, in the Y-axis direction, a little before (b, c) from the rotation center O of the turntable 12 (the origins of the X-axis, Y-axis, and Z-axis) and further behind the rear end of the turntable 12 (a , D). Therefore, in principle, a workpiece having a dimension about twice the distance from the rotation center O to d along the Y-axis direction can be machined. The spindle 11 can be moved to positions e, f, and g in FIG. 1 when changing the tool.

図３の模式図を参照してさらに説明する。同図は、上面視においてターンテーブル１２と同形の、すなわち正方形の工作物Ｗの４隅に孔Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６を明ける例を示している。ターンテーブル１２をＣ軸方向に回転させることにより、いずれの穴Ｈ３〜Ｈ６も同図中のＹ軸上で、かつ主軸１１の移動範囲ｃ（ｂ）〜ｄ（ａ）に移動させることができる。このように、ターンテーブル１２のＣ軸方向の回転と、主軸１１のＹ軸方向の移動とによって、穴Ｈ３〜Ｈ６のいずれも主軸１１の加工可能範囲である移動範囲ｃ〜ｄ内に配置することができ、さらに主軸１１をＺ軸方向に移動させることにより穴Ｈ３〜Ｈ６を加工することができる。 Further description will be given with reference to the schematic diagram of FIG. This figure shows an example in which holes H3, H4, H5, and H6 are formed at four corners of a workpiece W having the same shape as that of the turntable 12 in a top view, that is, a square workpiece W. By rotating the turntable 12 in the C-axis direction, any of the holes H3 to H6 can be moved on the Y-axis in the figure and to the movement range c (b) to d (a) of the main shaft 11. . As described above, the holes H3 to H6 are all arranged in the movement ranges c to d that are the workable range of the main shaft 11 by the rotation of the turntable 12 in the C-axis direction and the movement of the main shaft 11 in the Y-axis direction. Further, the holes H3 to H6 can be machined by moving the main shaft 11 in the Z-axis direction.

同様にして、工作物Ｗの任意の箇所を主軸１１によって加工することができる。図３に示す例では、原理的には、マシニングセンタ１のＸ軸方向（左右方向）の占有幅は、正方形状のターンテーブル１２の対角線の長さだけあれば十分である。これに対して、従来技術で説明したように、テーブルをＸ軸方向に移動させるマシニングセンタでは、ターンテーブル１２の一辺の長さのほぼ２倍の長さのＸ軸方向の占有幅が必要となる。 Similarly, any part of the workpiece W can be machined by the spindle 11. In the example shown in FIG. 3, in principle, it is sufficient that the occupied width of the machining center 1 in the X-axis direction (left-right direction) is the length of the diagonal line of the square turntable 12. On the other hand, as described in the prior art, the machining center that moves the table in the X-axis direction requires an occupied width in the X-axis direction that is approximately twice the length of one side of the turntable 12. .

以上説明したように、本参考例に係るマシニングセンタ１によると、主軸１１をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる一方、ターンテーブル１２をＣ軸方向に回転させることにより、Ｘ軸方向の占有幅の狭いマシニングセンタ１を構築することができる。
As described above, according to the machining center 1 according to the present reference example , the main shaft 11 is moved in the Y-axis direction and the Z-axis direction, while the turntable 12 is rotated in the C-axis direction, thereby occupying the width in the X-axis direction. A narrow machining center 1 can be constructed.

したがって、このマシニングセンタ１を左右方向（Ｘ軸方向）に複数（例えば３台以上）並べて設置する場合には、全体としてのＸ軸方向（左右方向）の占有幅を短縮することができる。 Therefore, when a plurality (for example, three or more) of the machining centers 1 are installed side by side in the left-right direction (X-axis direction), the occupation width in the X-axis direction (left-right direction) as a whole can be shortened.

ところで、３台以上のマシニングセンタ１を左右方向に並べた場合には、両端に配置された２台を除く、中間部に配置された他のマシニングセンタ１については、装置本体１０のメンテナンスやＡＴＣ１３のツールマガジン５３に対する人手による工具交換や切り屑の処理等を、装置本体１０の側面側（左側面側又は右側面側）から実施することはできない。 By the way, when three or more machining centers 1 are arranged in the left-right direction, the maintenance of the apparatus main body 10 and the tool of the ATC 13 are used for the other machining centers 1 arranged in the intermediate portion except for the two arranged at both ends. Manual tool change and chip disposal for the magazine 53 cannot be performed from the side surface (left side or right side) of the apparatus body 10.

そこで、本参考例では、前述のように、制御盤を装置本体１０から独立した分離式制御盤１４として、これを後方に退避可能とし、後方に退避させたときに、装置本体１０とこの分離式制御盤１４との間に作業空間Ｒを構成するようにしている。したがって、上述の装置本体１０のメンテナンスやＡＴＣ１３の手動での工具交換や切り屑の処理等は、この作業空間Ｒを広く確保して行うことができるようになった。さらに、切り屑搬送装置６０によって切り屑をＡＴＣ１３と分離式制御盤１４との間に設定されている回収地点６１、つまり作業空間Ｒに設定されている回収地点６１に搬送するようにしているので、切り屑を回収したバケット６２は、分離式制御盤１４が退避していることに基づき、簡単に後方に引き出すことが可能となる。
Therefore, in the present reference example, as described above, the control panel is configured as the separation-type control panel 14 that is independent from the apparatus main body 10 and can be retracted rearward. A working space R is formed between the control panel 14 and the system control panel 14. Therefore, maintenance of the apparatus main body 10 described above, manual tool change of the ATC 13, chip disposal, etc. can be performed while ensuring a wide working space R. Further, the chips are transported to the collection point 61 set between the ATC 13 and the separation control panel 14, that is, the collection point 61 set in the work space R by the chip transport device 60. The bucket 62 from which the chips have been collected can be pulled out easily based on the fact that the separation control panel 14 is retracted.

＜実施の形態＞
図５に本発明の実施の形態に係るマシニングセンタ１Ａを示す。同図は、上述の参考例における図１に相当する図である。なお、図５において、図１に示す構成及び作用と異なる点を主に説明する。したがって、上述の図１に示すものと同様の構成又は作用の部材等については、同じ符合を付して、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。
<Embodiment>
FIG. 5 shows a machining center 1A according to the embodiment of the present invention . This figure corresponds to FIG. 1 in the reference example described above. In FIG. 5, differences from the configuration and operation shown in FIG. 1 will be mainly described. Accordingly, members having the same configuration or function as those shown in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be appropriately omitted.

前述の参考例ではターンテーブル１２はＹ軸方向に移動させずに、コラム１７をＹ軸方向に移動させていた。本実施の形態においては、これとは逆に、コラム１７ＡはＹ軸方向に移動させずに、ターンテーブル７１をＹ軸方向に移動させるようにした点が大きく異なる。以下詳述する。
In the above-described reference example , the turntable 12 is not moved in the Y-axis direction, but the column 17 is moved in the Y-axis direction. In the present embodiment, on the contrary, the column 17A is not moved in the Y-axis direction, but is greatly different in that the turntable 71 is moved in the Y-axis direction. This will be described in detail below.

本実施の形態に係るマシニングセンタ１Ａは、図５に示すように、装置本体１０Ａの一部を構成する主軸１１Ａと、装置本体１０Ａの前側に配置されたターンテーブル１２Ａと、このターンテーブ１２Ａの後方に配置された自動工具交換装置（ＡＴＣ）１３Ａと、このＡＴＣ１３Ａのさらに後方に配置された分離式制御盤１４とを備えている。 As shown in FIG. 5, the machining center 1A according to the present embodiment includes a main shaft 11A constituting a part of the apparatus main body 10A, a turntable 12A disposed on the front side of the apparatus main body 10A, and a rear side of the turntable 12A. There is provided an automatic tool changer (ATC) 13A arranged, and a separation type control panel 14 arranged further rearward of the ATC 13A.

装置本体１０Ａは、ベース１６Ａと、床面Ｆに固定されたコラム１７Ａと、このコラム１７ＡによってＺ軸方向移動可能に支持されたヘッド１８Ａと、このヘッド１８Ａによって回転可能に支持された主軸１１Ａとを有している。 The apparatus main body 10A includes a base 16A, a column 17A fixed to the floor surface F, a head 18A supported by the column 17A so as to be movable in the Z-axis direction, and a spindle 11A supported rotatably by the head 18A. have.

上述のベース１６Ａの上面には、Ｙ軸方向に沿ってＹ軸摺動面７０が形成されている。このＹ軸摺動面７０には、スライドベース７１が載せられている。このスライドベース７１は、Ｙ軸摺動面７０にガイドされてＹ軸方向に移動できるように構成されている。スライドベース７１の前端側には、回転中心Ｏを中心としてＣ軸方向（Ｚ軸を中心とした回転方向）に回転するターンテーブル１２Ａが搭載されている。 A Y-axis sliding surface 70 is formed on the upper surface of the base 16A described above along the Y-axis direction. A slide base 71 is placed on the Y-axis sliding surface 70. The slide base 71 is configured to be guided by the Y-axis sliding surface 70 and move in the Y-axis direction. On the front end side of the slide base 71, there is mounted a turntable 12A that rotates in the C-axis direction (the rotation direction about the Z axis) about the rotation center O.

ターンテーブル１２Ａの上面には、工作物（不図示）が載置される平面状の工作物載置面５２Ａが設けてある。また、このターンテーブル１２Ａを搭載しているスライドベース７１には、後端側にステー７２が固定されていて、このステー７２には、自動工具交換装置１３Ａが固定されている。この自動工具交換装置１３Ａ自体は、図１に示す実施の形態１の自動工具交換装置１３と同様に、ツールマガジン５３と、このツールマガジン５３を直接回転駆動するサーボモータ５４とを有している。 On the upper surface of the turntable 12A, a planar workpiece placement surface 52A on which a workpiece (not shown) is placed is provided. In addition, a stay 72 is fixed to the rear end side of the slide base 71 on which the turntable 12A is mounted, and the automatic tool changer 13A is fixed to the stay 72. The automatic tool changer 13A itself has a tool magazine 53 and a servo motor 54 that directly drives the tool magazine 53 in the same manner as the automatic tool changer 13 of the first embodiment shown in FIG. .

上述のスライドベース７１は、ベース１６Ａの後端に配設されたサーボモータ３６Ａにより、ボールねじ（不図示）を介してＹ軸方向に移動されるようになっている。なお、このボールねじは、図１に示すＹ軸用ボールねじ３１と同様のものを使用することができる。スライドベース７１の移動範囲を図５の二点鎖線（符合７１ａ，７１ｂ）で示す。 The slide base 71 described above is moved in the Y-axis direction via a ball screw (not shown) by a servo motor 36A disposed at the rear end of the base 16A. As this ball screw, the same one as the Y-axis ball screw 31 shown in FIG. 1 can be used. The moving range of the slide base 71 is indicated by a two-dot chain line (reference numerals 71a and 71b) in FIG.

このうち符合７１ａは、ホームポジション（実線で図示）にあるスライドベース７１の前端の移動限度（前進限）を示しており、ホームポジションからこの前進限までの距離は、同図中のストロークＳｔ２（ＡＴＣ用ストローク）に相当する。これは、ホームポジション（実線で図示）にある自動工具交換装置１３Ａが工具交換位置Ｐに移動する際の移動距離に相当する。一方、符合７１ｂは、ホームポジション（実線で図示）にあるスライドベース７１の後端の移動限度（後退限）を示している。したがって、符合７１ａから符合７２ｂまでが、スライドベース７１の移動範囲ということになり、これはストロークＳｔ１（Ｙ軸ストローク）に相当する。 Of these, reference numeral 71a indicates the movement limit (advance limit) of the front end of the slide base 71 at the home position (shown by a solid line). The distance from the home position to the advance limit is the stroke St2 ( This corresponds to the stroke for ATC. This corresponds to a movement distance when the automatic tool changer 13A at the home position (shown by a solid line) moves to the tool change position P. On the other hand, reference numeral 71b indicates a movement limit (retreat limit) of the rear end of the slide base 71 at the home position (illustrated by a solid line). Accordingly, the range from the reference numeral 71a to the reference numeral 72b is the movement range of the slide base 71, which corresponds to the stroke St1 (Y-axis stroke).

図５における作業空間Ｒの上方においては、装置本体１０Ａ側のダクト５６Ａと、分離式制御盤１４側のダクト５６Ｂとが中断されていて、両者の間には、装置本体１０Ａ側と分離式制御盤１４とを電気的に接続するためのワイヤハーネスが弛んだ状態で懸架されている。これは、分離式制御盤１４を後方に退避させる場合に備えて、長さに余裕を持たせたものである。 Above the work space R in FIG. 5, the duct 56A on the apparatus body 10A side and the duct 56B on the separation control panel 14 side are interrupted, and the apparatus body 10A side and the separation control are between them. A wire harness for electrically connecting the board 14 is suspended in a slack state. In this case, a margin is provided for the length in preparation for the case where the separation type control panel 14 is retracted backward.

なお、本実施の形態において、コラム１７Ａの例えば上半部を、前述の実施の形態１と同様、Ｙ軸方向に移動可能に構成して、主軸１１ＡがＹ軸方向に移動できるように構成してもよい。この場合には、ワークの加工及び工具交換に際して、主軸１１ＡのＹ軸方向の移動を、この主軸１１Ａ及びスライドベース７１の共動（相対移動）により行うようにしてもよい。 In the present embodiment, for example, the upper half of the column 17A is configured to be movable in the Y-axis direction as in the first embodiment, so that the main shaft 11A can be moved in the Y-axis direction. May be. In this case, when the workpiece is processed and the tool is changed, the movement of the main shaft 11A in the Y-axis direction may be performed by the combined movement (relative movement) of the main shaft 11A and the slide base 71.

また、自動工具交換装置１３Ａは、必ずしもスライドベース７１に搭載されている必要はなく、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている限り、スライドベース７１とは独立して設けるようにしてもよい。この場合には、自動工具交換装置１３Ａは、工具交換時に移動させれば十分であり、ワーク加工時の不要な移動を避けることができる。 The automatic tool changer 13A does not necessarily have to be mounted on the slide base 71, and may be provided independently of the slide base 71 as long as it is provided so as to be movable in the Y-axis direction. In this case, it is sufficient that the automatic tool changer 13 </ b> A is moved at the time of tool change, and unnecessary movement at the time of workpiece machining can be avoided.

以上説明したように、本発明に係るマシニングセンタによると、Ｘ軸方向（左右方向）の占有幅を狭くすることができ、しかも複数台のマシニングセンタを左右方向に並べて配置したことに起因して発生する問題、すなわち上述のような、装置本体１０Ａのメンテナンス、ＡＴＣ１３Ａの工具交換、切り屑の処理等の問題を有効に解消することができる。
As described above , according to the machining center according to the present invention, the occupied width in the X-axis direction (left-right direction) can be reduced, and moreover, it is caused by arranging a plurality of machining centers side by side in the left-right direction. Problems, that is, problems such as the maintenance of the apparatus main body 10A , the tool change of the ATC 13A , and the processing of chips can be effectively solved.

参考例のマシニングセンタ１をＹ−Ｚ平面で切った断面を右方から見た図である。It is the figure which looked at the cross section which cut the machining center 1 of the reference example by the YZ plane from the right side. コラム１８、Ｚ軸ボールねじ４３、Ｚ軸用サーボモータ４８等を除去した状態の、マシニングセンタ１の上面図である。2 is a top view of the machining center 1 in a state where a column 18, a Z-axis ball screw 43, a Z-axis servomotor 48, and the like are removed. FIG. マシニングセンタの動作を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically operation | movement of a machining center. （ａ）、（ｂ）は、従来のマシニングセンタの動作を説明する模式図である。(A), (b) is a schematic diagram explaining operation | movement of the conventional machining center. 実施の形態に係るマシニングセンタ１Ａの、図１に相当する図である。It is a figure equivalent to FIG. 1 of the machining center 1A which concerns on embodiment .

符号の説明Explanation of symbols

１，１Ａマシニングセンタ
１０，１０Ａ
装置本体
１１，１１Ａ
主軸
１２，１２Ａ
ターンテーブル
１３，１３Ａ
自動工具交換装置（ＡＴＣ）
１４分離式制御盤
１５操作盤
１６，１６Ａ
ベース
１７，１７Ａ
コラム
１８，１８Ａ
ヘッド
５１，５１Ａ
工具取り付け部
５２，５２Ａ
工作物取り付け面
６０切り屑搬送装置
６１回収地点
Ｍ作業者
Ｐ工具交換位置
Ｒ作業空間
Ｗ工作物 1,1A Machining center 10,10A
Device body 11, 11A
Spindle 12, 12A
Turntable 13, 13A
Automatic tool changer (ATC)
14 Separation type control panel 15 Operation panel 16, 16A
Base 17, 17A
Column 18, 18A
Head 51, 51A
Tool mounting part 52, 52A
Workpiece mounting surface 60 Chip transfer device 61 Collection point M Worker P Tool change position R Work space W Workpiece

Claims

テーブル上に取り付けられた工作物を加工する立形のマシニングセンタにおいて、
先端に工具取り付け部を有し、装置本体に対しＺ軸方向に移動可能でＹ軸方向及びＸ軸方向には移動不能な主軸と、
Ｃ軸方向のみに回転する水平な工作物取り付け面を有し、前記装置本体の前側に配置されたターンテーブルと、
前記ターンテーブルをＹ軸方向に移動させるスライドベースと、
前記装置本体側における前記ターンテーブルの後方に配置され、Ｙ−Ｚ平面上に工具交換位置を有するとともにＹ軸方向に移動可能な、ツールマガジンが設けられた自動工具交換装置と、
前記装置本体と独立に構成され、前記自動工具交換装置のさらに後方に配置された分離式制御盤と、を備え、
前記ツールマガジンは、前記スライドベースに取り付けられて、前記スライドベースのＹ軸方向の移動に伴って前記ターンテーブルとともにＹ軸方向に移動し、
前記ターンテーブルのＣ軸方向の回転と、前記スライドベースのＹ軸方向の移動と、前記主軸のＺ軸方向の移動とに基づいて、前記工作物取り付け面上の工作物を加工し、また前記主軸のＺ軸方向の移動と、前記ツールマガジンのＹ軸方向の移動とに基づいて、前記主軸と前記自動工具交換装置との間で工具交換を行う、
ことを特徴とするマシニングセンタ。 In a vertical machining center that processes a workpiece mounted on a table,
A spindle having a tool attachment portion at the tip, movable in the Z-axis direction with respect to the apparatus main body and immovable in the Y-axis direction and the X-axis direction;
A turntable having a horizontal workpiece mounting surface that rotates only in the C-axis direction and disposed on the front side of the apparatus body;
A slide base for moving the turntable in the Y-axis direction;
An automatic tool changer provided with a tool magazine disposed behind the turntable on the apparatus main body side, having a tool change position on the YZ plane and movable in the Y-axis direction;
A separate control panel that is configured independently of the apparatus main body and disposed further rearward of the automatic tool changer,
The tool magazine is attached to the slide base and moves in the Y-axis direction together with the turntable as the slide base moves in the Y-axis direction.
Based on the rotation of the turntable in the C-axis direction, the movement of the slide base in the Y-axis direction, and the movement of the main shaft in the Z-axis direction, the workpiece on the workpiece mounting surface is machined, and Based on the movement of the spindle in the Z-axis direction and the movement of the tool magazine in the Y-axis direction, tool exchange is performed between the spindle and the automatic tool changer.
Machining center characterized by that.

前記ターンテーブルの下方から前記自動工具交換装置の下方を経由して後方に延設され、前記自動工具交換装置と前記分離式制御盤との間に設定されている回収地点にまで切り屑を搬送する切り屑搬送装置を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のマシニングセンタ。 It extends backward from below the turntable via the automatic tool changer and conveys chips to a collection point set between the automatic tool changer and the separation control panel. Equipped with a chip conveying device,
The machining center according to claim 1, wherein:

前記分離式制御盤は後方に移動可能に構成され、後方に移動された状態の前記分離式制御盤と前記装置本体との間に作業空間が構成される、
ことを特徴とする請求項１ないし２いずれか１項に記載のマシニングセンタ。 The separable control panel is configured to be movable rearward, and a work space is configured between the separable control panel in a state of being moved rearward and the apparatus body.
The machining center according to any one of claims 1 to 2 , wherein the machining center is provided.

前記分離式制御盤と電気的に接続されるとともに、前記装置本体の前側において、上方に退避可能に配設された操作盤を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマシニングセンタ。
The control panel is electrically connected to the separation type control panel and includes an operation panel disposed on the front side of the apparatus main body so as to be retractable upward.
The machining center according to any one of claims 1 to 3 , wherein the machining center is provided.