JPWO2009060579A1 - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の主軸間におけるワーク受け渡しの迅速化を達成するとともに、機械全体ののコンパクト化および主軸の保守メンテナンス作業等の容易化を達成する工作機械を提供すること。【解決手段】複数の主軸１１１と、複数の刃物台１３０とを備え、各主軸１１１を、Ｘ軸方向に移動可能に並設し、各刃物台１３０を、主軸１１１の端面側に配置し、主軸１１１のＸ軸方向への移動と、主軸１１１と刃物台１３０との相対的なＺ軸方向への移動によって、ワークＷを工具１３１で加工し、隣接する２つの主軸１１１の間に、ワーク保留手段１４０を設け、隣接する主軸１１１のＸ軸方向の移動範囲を、両主軸１１１とワーク保留手段１４０との間でワークＷの授受を行うことができるように、両主軸１１１がワーク保留手段１４０に対向する位置に至る範囲に設定した工作機械１００。【選択図】図２

Description

本発明は、ワークを切削加工する工作機械に関するものである。

従来、ワークを保持する第１の主軸および第２の主軸と、第１の主軸および第２の主軸に対応して設けられた数種の切削工具を有するタレットと、第１の主軸と第２の主軸との間でワーク受け渡しを行う第１のローダおよび第２のローダとを備えた多軸旋盤システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、垂直に且つ下向きに配置された第１主軸と、この第１主軸よりも下方に位置した状態で垂直に且つ上向きに配置された第２主軸と、これら第１主軸および第２主軸に対応して配置された固定式の第１刃物台および第２刃物台とを備えた工作機械が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特許第２９９３３８３号公報（特許請求の範囲、図１） 特開平１−２２８７０１号公報（特許請求の範囲、図１）

特許文献１のような従来の多軸旋盤システムでは、複雑かつ大掛かりな第１のローダおよび第２のローダを用いて第１の主軸と第２の主軸との間でのワーク受け渡しを行うため、この第１のローダおよび第２のローダを設置した分だけ装置構成が複雑になり大型化するという問題があった。

特許文献２のような従来の工作機械では、第１主軸と第２主軸とを対向させて配置する必要があるため、主軸の軸線方向（Ｚ軸方向）に広い主軸設置スペースを必要として装置構成が大型化するという問題がある。
また、第１主軸と第２主軸とはそれぞれ別々の方向に面しているため、これら第１主軸と第２主軸を同一方向の作業エリアから取り扱うことができず、主軸の保守メンテナンス作業やツーリングが容易ではないという問題があった。

請求項１に係る本発明は、複数の主軸と、各主軸に対応する複数の刃物台とを備え、各主軸を、軸線方向であるＺ軸方向に対して直行するＸ軸方向に移動可能に並設し、各刃物台を、各々対向する主軸の端面側に主軸に対向するように配置し、主軸のＸ軸方向への移動と、主軸と刃物台との相対的なＺ軸方向への移動によって、主軸の前記端面側に保持されたワークを刃物台に装着された工具で加工する工作機械において、隣接する２つの主軸の間に、ワークを保持するワーク保留手段を設け、上記隣接する主軸のＸ軸方向の移動範囲を、両主軸とワーク保留手段との間でワークの授受を行うことができるように、両主軸がワーク保留手段に対向する位置に至る範囲に設定した。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の構成に加えて、ワークの保持側の端面が同一方向を向くように各主軸を配置した。

請求項３に係る本発明は、請求項１又は２記載の構成に加えて、各主軸が各々回転自在に各別の主軸台に支持され、ベッド上に、Ｘ軸方向に移動自在に送り台を取り付け、前記各主軸台をＺ軸方向に移動自在に各別の送り台に取り付け、前記ベッド上に各刃物台を固定的に取り付けた。

請求項４に係る本発明は、請求項１乃至３記載の構成に加えて、両主軸が、Ｘ軸方向に延出する共通の軌道上に移動自在に設けられた。

請求項５に係る本発明は、請求項１乃至３記載に加えて、両主軸が、Ｘ軸方向に延出する別々の軌道上に各々移動自在に設けられた。

請求項６に係る本発明は、請求項１乃至５記載の構成に加えて、前記ワーク保留手段が、前記隣接する両主軸に対応する両刃物台の間に設けられた。

請求項７に係る本発明は、請求項１乃至５記載の構成に加えて、前記ワーク保留手段が、刃物台に一体的に取り付けられた。

請求項８に係る本発明は、請求項１乃至７記載の構成に加えて、前記ワーク保留手段が、Ｘ軸およびＺ軸と直交する軸線を中心に旋回可能に取り付けられた。

本発明の工作機械によれば、隣接する両主軸のＸ軸方向の移動範囲が、共にワーク保留手段との間でワーク授受を行うことができるように重複しているため、ワーク保留手段を介して主軸間でのワークの授受を行うことができ、複数の主軸間でワークを受け渡しながら、各主軸において同時にワークを切削加工してワークの生産効率を向上させることができる。
また従来の多軸旋盤システムのように複雑で大掛かりなローダが不要であるため、複数の主軸間でワークを受け渡しながら同時に加工を行うことができる工作機械を、全高の増大を抑制し、簡単且つコンパクトに構成することができる。

また、複数の主軸のうち最前の加工を担当する主軸に加工素材としてのワークを供給した後にワーク保留手段を介して後加工を担当する複数の主軸に前記ワークを順々に受け渡して加工すれば良いので、主軸に新規のワークを供給するワーク供給手段を複数の主軸ごとに設置することなく１つのワーク供給手段を設けるだけで各主軸で順にワークを加工することができる。

ワークの保持側の端面が同一方向を向くように各主軸を配置することにより、全ての主軸を同一方向の作業エリアから取り扱うことが可能となり、ツーリングや主軸の保守メンテナンス作業等を容易に行うことができる。
主軸をＺ軸方向に対向させる必要がないため、Ｚ軸方向への大型化を回避することができる。

両主軸をＸ軸方向に延出する共通の軌道上にそれぞれ移動自在に設けることにより、Ｚ軸方向に必要とされる軌道設置スペースを最小限に抑えることができるので、本工作機械のＺ軸方向への大型化を回避できる。

ただし両主軸を各々Ｘ軸方向に延出する別々の軌道上にそれぞれ移動自在に設けることもできる。

ワーク保留手段を、両刃物台間のスペースに設けることにより、ワーク保留手段と関係なく刃物台に対して多種多様の工具を設置することができる。

ただしワーク保留手段を刃物台に付設することにより、ワーク保留手段を取り付けるためのスペースをベッド上に設ける必要がない他、ワーク保留手段と刃物台とを一体的に容易に取り扱うことができる。

ワーク保留手段を、Ｘ軸およびＺ軸と直交する軸線を中心に旋回可能に取り付けることにより、複数の主軸間でワークを受け渡す際にワークの保持する向きを１８０度反転させることができ、複数の主軸によってワークに多様な加工を施すことができる。

本発明の一実施形態である工作機械の全体概要図。 図１におけるＣ部分の要部拡大図。 図２の上方から見た図。 図３におけるＦ４−Ｆ４線位置から矢印方向に見た図。 工作機械のワーク加工動作を示す説明図。 図５に示すスターティング動作における第１段階の説明図。 図５に示すスターティング動作における第２段階の説明図。 図５に示すスターティング動作における第３段階の説明図。 図５に示すスターティング動作における第４段階の説明図。 図５に示すスターティング動作における第５段階の説明図。 図５に示すスターティング動作における第６段階の説明図。 図５に示す通常動作における第２段階の説明図。 図５に示す通常動作における第３段階の説明図。 図５に示す通常動作における第４段階の説明図。 図５に示す通常動作における第５段階の説明図。 図５に示すエンディング動作における第４段階の説明図。 図５に示すエンディング動作における第５段階の説明図。 図５に示すエンディング動作における第６段階の説明図。 両主軸が別々の軌道上に各々移動自在に設けられた変形例を示す図。 旋回可能に設けられたワーク保留手段の説明図。 ワーク保留手段の旋回動作の説明図。

符号の説明

１００ ・・・ 工作機械
１１０Ａ ・・・ 第１主軸台
１１１Ａ ・・・ 第１主軸
１１０Ｂ ・・・ 第２主軸台
１１１Ｂ ・・・ 第２主軸
１２０Ａ ・・・ 第１送り台
１２０Ｂ ・・・ 第２送り台
１３０Ａ ・・・ 第１刃物台
１３１Ａ ・・・ 工具
１３０Ｂ ・・・ 第２刃物台
１３１Ｂ ・・・ 工具
１４０ ・・・ ワーク保留手段
１６０ ・・・ レール
１７０ ・・・ レール
１８０Ａ ・・・ ローダ
１８０Ｂ ・・・ アンローダ
１９０Ａ ・・・ 駆動モータ
１９０Ｂ ・・・ 駆動モータ
Ｗ ・・・ ワーク

図１に示される本実施形態の工作機械１００は、Ｃ部分内に、図２乃至図４に示すように、第１主軸１１１Ａを回転自在に支持する第１主軸台１１０Ａと、第２主軸１１１Ｂを回転自在に支持する第２主軸台１１０Ｂとを備えている。
第１主軸台１１０Ａと第２主軸台１１０Ｂは、第１主軸１１１Ａの軸線方向と第２主軸１１１Ｂの軸線方向が平行となるように、左右方向に並設されている。
第１主軸１１１Ａ及び第２主軸１１１Ｂの一方の端面側には、ワークＷを把持して保持するチャックが設けられている。
両主軸１１１Ａ、１１１Ｂはチャック側の端面が同方向を向くように配置されている。

第１主軸台１１０Ａは、第１送り台１２０Ａに搭載されている。第２主軸台１１０Ｂは、第２送り台１２０Ｂに搭載されている。第１送り台１２０Ａ及び第２送り台１２０Ｂには、両主軸１１１Ａ、１１１Ｂの軸線方向であるＺ軸方向に延出するレール１６０Ａ、１６０Ｂが設けられている。第１主軸台１１０Ａはレール１６０Ａにスライド移動自在に取り付けられている。第２主軸台１１０Ｂはレール１６０Ｂにスライド移動自在に取り付けられている。第１主軸台１１０Ａは駆動モータ１９０Ａによってレール１６０Ａに沿ってＺ方向にスライド駆動される。第２主軸台１１０Ｂは駆動モータ１９０Ｂによってレール１６０Ｂに沿ってＺ方向にスライド駆動される。

ベッド上には、上記Ｚ軸方向に対して直交する左右方向のＸ軸方向に延出してレール１７０が取り付けられている。第１送り台１２０Ａと第２送り台１２０Ｂは、レール１７０にスライド移動自在に装着されている。第１送り台１２０Ａと第２送り台１２０Ｂは各々個別に同一のレール１７０上を移動駆動される。

第１主軸台１１０Ａ及び第２主軸台１１０ＢのＺ軸方向の移動駆動と、第１送り台１２０Ａと第２送り台１２０ＢのＸ軸方向の移動駆動とは図示しない制御手段によって制御される。上記制御手段による第１主軸台１１０Ａと第２主軸台１１０Ｂ及び第１送り台１２０Ａと第２送り台１２０Ｂの移動駆動により両主軸１１１Ａ、１１１Ｂは、各別にＺ軸方向及びＸ軸方向に移動制御される。

第１主軸１１１Ａに対応して、第１主軸１１１Ａのチャック側の端面に対向して第１刃物台１３０Ａがベッド上に固定されている。第２主軸１１１Ｂに対応して、第２主軸１１１Ｂのチャック側の端面に対向して第２刃物台１３０Ｂがベッド上に固定されている。両刃物台１３０Ａ、１３０Ｂは、加工用の工具１３１Ａ、１３１Ｂを上記Ｘ軸方向に並べて配置する櫛歯刃物台からなる。

両主軸１１１Ａ、１１１Ｂを各々Ｚ軸方向及びＸ軸方向に移動制御することによって、各々対応する刃物台１３０Ａ、１３０Ｂに装着された工具により、各主軸１１１Ａ、１１１Ｂの上記端面側に保持されたワークＷを切削加工することができる。
なお刃物台１３０Ａ、１３０Ｂに装着された工具の選択は、各主軸１１１Ａ、１１１ＢをＸ軸方向に移動することによって行うことができる。

刃物台１３０Ａ、１３０Ｂへの工具１３１Ａ、１３１Ｂの配置の順番に制限はないが、本実施形態においては、各刃物台１３０Ａ、１３０Ｂには、各々複数の工具１３１Ａ，１３１Ｂが、第１刃物台１３０Ａから第２刃物台１３０Ｂに向かう順移動方向に、ワーク加工時に使用される工具順に、上流側から取り付けられている。これにより両主軸１１１Ａ、１１１Ｂは、順移動方向への一方向の移動によって、工具１３１Ａ、１３１Ｂを最短時間で順に選択することができる。

第１刃物台１３０Ａと第２刃物台１３０Ｂとの間には、ワーク保留手段１４０がベッド側に固定されている。ワーク保留手段１４０はワークＷを把持して保持することができるチャックからなる。
第１刃物台１３０Ａの順移動方向上流側には、第１主軸１１１ＡにワークＷを供給するローダ１８０Ａが設けられている。ローダ１８０ＡはワークＷを把持して保持することができるチャックからなる。
第２刃物台１３０Ｂの順移動方向下流側には、第２刃物台１３０Ｂの工具１３１Ｂによって加工された後の加工済みのワークＷを第２主軸１３１Ｂから受け取るアンローダ１８０Ｂが設けられている。
アンローダ１８０ＢはワークＷを把持して保持することができるチャックからなる。

第１主軸１１１Ａは、第１主軸１１１Ａの軸線とワーク保留手段１４０の軸線とが一致するまで順移動方向に移動でき、且つ第１主軸１１１Ａの軸線とローダ１８０Ａの軸線とが一致するまで順移動方向の逆方向となる逆移動方向に移動できるようにＸ軸方向の移動範囲が設定されている。

第２主軸１１１Ｂは、第２主軸１１１Ｂの軸線とワーク保留手段１４０の軸線とが一致するまで逆移動方向に移動でき、且つ第２主軸１１１Ａの軸線とアンローダ１８０Ｂの軸線とが一致するまで順移動方向に移動できるようにＸ軸方向の移動範囲が設定されている。
第１主軸１１１Ａと第２主軸１１１ＢのＸ軸方向の移動範囲はワーク保留手段１４０と対向する範囲で重複している。

第１主軸１１１Ａ又は第２主軸１１１Ｂがワーク保留手段１４０と相互に軸心が一致するように対向すると、主軸１１１Ａ、１１１ＢのＺ軸方向へのスライド移動と、主軸１１１Ａ、１１１Ｂとワーク保留手段１４０のチャックの開閉によって主軸１１１Ａ、１１１Ｂとワーク保留手段１４０との間でワークの授受を行うことができる。

第１主軸１１１Ａがローダ１８０Ａと相互に軸心が一致するように対向すると、第１主軸１１１ＡのＺ軸方向へのスライド移動と、ローダ１８０Ａと第１主軸１１１Ａのチャックの開閉によってローダ１８０Ａから主軸１１１ＡにワークＷを供給することができる。
第２主軸１１１Ｂがアンローダ１８０Ｂと相互に軸心が一致するように対向すると、第２主軸１１１ＢのＺ軸方向へのスライド移動と、アンローダ１８０Ｂと第２主軸１１１Ｂのチャックの開閉によって第２主軸１１１Ｂからアンローダ１８０ＢにワークＷを搬出することができる。

上記構成により、ローダ１８０Ａから第１主軸１１１Ａに供給されたワークＷを、第１刃物台１３０Ａの工具１３１Ａによって、第１主軸１１１Ａを順移動方向に移動させて工具を順に選択しながら切削加工を行い、第１主軸１１１Ａと第１刃物台１３０Ａとによるワークの加工終了後、第１主軸１１１Ａを順移動方向に移動させ、第１主軸１１１Ａからワーク保留手段１４０にワークＷを引き渡すことができる。

またワーク保留手段１４０に保持されたワークＷを第２主軸１１１Ｂに受け取らせ、第２刃物台１３０Ｂの工具１３１Ｂによって、第２主軸１１１Ｂを順移動方向に移動させて工具を順に選択しながら切削加工を行い、第２主軸１１１Ｂと第２刃物台１３０ＢとによるワークＷの加工終了後、第２主軸１１１Ｂを順移動方向に移動させ、第２主軸１１１Ｂからアンローダ１８０ＢにワークＷを搬出することができる。

本実施形態の上記工作機械１００の具体的なワーク加工動作は、図５に示すように、稼動開始時のスターティング動作と、このスターティング動作の後に繰り返し行われる通常動作と、稼動終了時のエンディング動作とで構成される。

本工作機械１００は、スターティング動作として、最初に、ローダ１８０Ａの軸線と第１主軸１１１Ａの軸線とが相互に一致する位置まで第１送り台１２０ＡがＸ軸方向に移動する（第１動作、図６参照。）。
次いで、第１主軸１１１ＡのチャックにワークＷが挿入されるように、第１主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動し、ローダ１８０Ａのチャックを開き、第１主軸１１１Ａのチャックを閉じることによって、第１主軸１１１Ａにローダ１８０ＡからワークＷを供給する（第２動作、図７参照。）。
なお、ローダ１８０Ａには、予めワーク供給装置等からワークが供給される。ローダ１８０Ａへのワークの供給は従来公知であるため、詳細な説明は省略する。

その後、第１送り台１２０Ａの順移動方向への移動によって、第１刃物台１３０Ａの工具１３１Ａを順に選択しながら、第１送り台１２０Ａと第１主軸台１１０Ａとが移動し、第１主軸１１１Ａで保持したワークＷを、回転状態等で第１刃物台１３０Ａの選択された各工具１３１Ａに、順々に当接させて加工を行う（第３動作、図８参照）。

その後、ワーク保留手段１４０の軸線と第１主軸１１１Ａの軸線とが相互に一致する位置まで、第１送り台１２０Ａが順移動方向でＸ軸方向に移動するとともに、第１主軸１１１Ａがワーク保留手段１４０に接近し、ワーク保留手段１４０のチャックにワークが挿入されるように、第１主軸台１１０ＡがＺ軸方向へ移動し、第１主軸１１１Ａのチャックを開き、ワーク保留手段１４０のチャックを閉じることによって、ワーク保留手段１４０にワークＷを引き渡す（第４動作、図９参照）。

その後、第１主軸１１１Ａがワーク保留手段１４０から遠ざかるように、第１主軸台１１０Ａが、Ｚ軸方向に移動する（第５動作、図１０参照）。
その後、ローダ１８０Ａの軸線と第１主軸１１１Ａの軸線とが相互に一致する位置まで第１送り台１２０Ａが逆移動方向でＸ軸方向に移動し、またワーク保留手段１４０の軸線と第２主軸１１１Ｂの軸線とが相互に一致する位置まで第２送り台１２０ＢがＸ軸方向に移動する（第６動作、図１１参照）。
このようにして、一連のスターティング動作が完了する。
前述した第１動作から第５動作において、第２主軸台１１０Ｂは、第１主軸台１１０ＡのＸ軸方向への移動を阻害することのない位置で待機する。

上記第６動作によって第１主軸１１１Ａとローダ１８０Ａが対向し、第２主軸１１１Ｂとワーク保留手段１４０とが対向した状態（図１１）から、本工作機械１００は、通常動作として、第１主軸１１１Ａがローダ１８０Ａに接近するように第１主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動して、前述のようにローダ１８０Ａから第１主軸１１１ＡにワークＷを供給する。
また第２主軸１１１Ｂがワーク保留手段１４０に接近し、第２主軸１１１Ｂのチャックにワークが挿入されるように、第２主軸台１１０ＢがＺ軸方向に移動し、ワーク保留手段１４０のチャックを開き、第２主軸１１１Ｂのチャックを閉じることによって、ワーク保留手段１４０から第２主軸１１１ＢにワークＷを供給する（第１動作、図１２参照）。

その後、第１送り台１２０Ａと第１主軸台１１０Ａの移動により、上記同様に第１主軸１１１ＡのワークＷの加工を行う。また第２送り台１２０Ｂの順移動方向への移動によって、第２刃物台１３０Ｂの工具１３１Ｂを順に選択しながら、第２送り台１２０Ｂと第２主軸台１１０Ｂの移動によって第２主軸１１１Ｂで保持したワークＷを回転状態等で第２刃物台１３０Ｂの選択された各工具１３１Ｂに順々に当接させて加工を行う（第２動作、図１３参照）。

その後、第１主軸１１１Ａの軸線とワーク保留手段１４０の軸線とが相互に一致する位置まで第１送り台１２０Ａが順移動方向でＸ軸方向に移動するとともに、第１主軸１１１Ａがワーク保留手段１４０に接近するように第１主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動して、ワーク保留手段１４０にワークＷを引き渡す。また第２主軸１１１Ｂの軸線とアンローダ１８０Ｂの軸線とが相互に一致する位置まで第２送り台１２０Ｂが順移動方向でＸ軸方向に移動するとともに、第２主軸１１１Ｂがアンローダ１８０Ｂに接近し、アンローダ１８０ＢのチャックにワークＷが挿入されるように第２主軸台１１０ＢがＺ軸方向に移動し、第２主軸１１１Ｂのチャックを開き、アンローダ１８０Ｂのチャックを閉じることによってアンローダ１８０ＢにワークＷを搬出する（第３動作、図１４参照）。

その後第１主軸１１１Ａがワーク保留手段１４０から遠ざかるように第１主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動し、また第２主軸１１１Ｂがアンローダ１８０Ｂから遠ざかるように第２主軸台１１０ＢがＺ軸方向に移動する（第４動作、図１５参照）。

その後、図１１に示されるように、ローダ１８０Ａの軸線と第１主軸１１１Ａの軸線とが相互に一致する位置まで第１送り台１２０Ａが逆移動方向でＸ軸方向に移動し、またワーク保留手段１４０の軸線と第２主軸１１１Ｂの軸線とが相互に一致させる位置まで第２送り台１２０Ｂが逆移動方向でＸ軸方向に移動する。
このようにして、一連の通常動作が完了する。
上記通常動作をワーク加工数などに応じて繰り返す。

前述した通常動作においては、第１送り台１２０Ａと第２送り台１２０Ｂとが、同期の取れた状態で動作を行うものとして説明したが、相互のＸ軸方向への移動を阻害することがなければ、それぞれ別のタイミングで動作するように設定しても何ら構わない。また両主軸１１１Ａ，１１１ＢのＸ軸方向への移動時に互いに移動を阻害することがないように制御手段によって両送り台１２０Ａ，１２０Ｂを自動的に制御するように構成することもできる。

上記通常動作において、第１主軸１１１Ａが、第１主軸１１１Ａで加工する最後のワークをワーク保留手段１４０に引き渡し、ローダ１８０Ａと対向し、第２主軸１１１Ｂがワーク保留手段１４０と対向した後は、本工作機械１００は、エンディング動作として、第２主軸１１１Ｂがワーク保留手段１４０に接近するように第２主軸台１１０Ｂが、Ｚ軸方向に移動して、第２主軸１１１Ｂにワーク保留手段１４０からワークＷを供給する（第１動作、図１６参照）。
その後、第２送り台１２０Ｂの順移動方向への移動によって、第２刃物台１３０Ｂの工具１３１Ｂを順に選択しながら、第２送り台１２０Ｂと第２主軸台１１０Ｂの移動によって、上記同様第２主軸１１１ＢのワークＷの加工を行う（第２動作、図１７参照）。
その後、上記同様第２主軸１１１Ｂに保持されたワークＷをアンローダ１８０Ｂに引き渡す（第３動作、図１８参照）。
このようにして、一連のエンディング動作が完了する。

上記のようにスターティング動作、通常動作、エンディング動作のいずれの場合も、第１主軸１１１Ａからワーク保留手段１４０にワークを引き渡すまで、又は第２主軸１１１Ｂからアンローダ１８０Ｂにワークを搬出するまでは、第１送り台１２０Ａ又は第２送り台１２０Ｂを、順次順移動方向に移動させて工具を選択してワークの加工が行われるため、工具の選択のために順移動方向から逆移動方向に第１送り台１２０Ａ又は第２送り台１２０Ｂを移動させる必要がなく、第１送り台１２０Ａ及び第２送り台１２０Ｂの移動効率が向上する。

以上のように本工作機械は、第１主軸１１１ＡのＸ軸方向の移動範囲と、第２主軸１１１ＢのＸ軸方向の移動範囲とが、ワーク保留手段１４０と対向する部分で重複しているため、第１主軸１１１Ａに保持されたワークを第１主軸１１１Ａからワーク保留手段１４０に引き渡し、ワーク保留手段１４０に保持されたワークを、ワーク保留手段１４０から第２主軸１１１Ｂが受け取ることにより、両主軸１１１Ａ、１１１Ｂの移動によってワーク保留手段１４０を介して両主軸１１１Ａ、１１１Ｂ間でのワークの授受を簡単な構造で行うことができる。
上記のように両主軸１１１Ａ，１１１Ｂ間でワークの授受を行い、隣接する主軸に順次ワークＷを引き継がせながら２つの主軸１１１Ａ、１１１Ｂにおいて同時にワークを加工し、ワークの生産効率を向上させることができる。
特に従来のように複雑で大掛かりなローダが不要であり、且つ主軸をＺ軸方向に対向させる必要がないため、複数の主軸を備え、各主軸間でワークの受け渡しを行うことができる工作機械を簡単且つコンパクトに構成することができる。

本実施形態では、各主軸ごとに新規のワークを供給する必要がないため、新規のワーク供給手段としてのローダ１８０Ａを１つ設けるだけで第１主軸１１１Ａと第２主軸１１１Ｂで順にワークＷを加工して搬出することができ、ワークの供給構造が簡単に済む。また、第１主軸台１１０Ａと第２主軸台１１０ＢとがＸ軸方向に並列配置されているため、Ｚ軸方向に広い主軸設置スペースを必要とする従来の工作機械と比べて、Ｚ軸方向への大型化を回避できる。

本実施形態では、第１主軸１１１Ａと第２主軸１１１Ｂが、チャック側の端面が同方向を向くように並列配置されているため、第１主軸１１１Ａと第２主軸１１１Ｂとを同一方向の作業エリアから取り扱うことが可能であり、ツーリングや、第１主軸１１１Ａと第２主軸１１１Ｂの保守メンテナンス作業等を容易に行うことができる。

本実施形態では、第１送り台１２０Ａと第２送り台１２０Ｂが、同一のレール１７０に装着され、両主軸１１１Ａ，１１１Ｂが、共通の軌道上に移動自在に設けられているため、Ｚ軸方向に必要とされる軌道設置スペースを最小限に抑えることができる。

本実施形態では、ワーク保留手段１４０が、隣接する両主軸１１１Ａ、１１１Ｂに対応する第１刃物台１３０Ａと第２刃物台１３０Ｂの間の離間領域に設けられているため、第１刃物台１３０Ａまたは第２刃物台１３０Ｂに、ワーク保留手段１４０と関係なく多種多様の工具１３１Ａ、１３１Ｂを設置することができる。

なお上記実施形態において、ワーク保留手段１４０は、第１刃物台１３０Ａ又は第２刃物台１３０Ｂに装着されていないが、ワーク保留手段１４０を刃物台１３０Ａ、１３０Ｂに一体的に付設してもよい。この場合、ワーク保留手段１４０を取り付けるためのスペースをベッド上に設ける必要がない他、ワーク保留手段１４０と刃物台１３０Ａ、１３０Ｂとを一体的に容易に取り扱うことができ、ワーク保留手段１４０を刃物台１３０Ａ、１３０Ｂと一体的に交換すること等ができる。

また、各刃物台１３０Ａ、１３０Ｂを一体的に構成し、１つの刃物台で第１刃物台１３０Ａと第２刃物台１３０Ｂを共用とすることもできる。

本実施形態では、ローダ１８０Ａ、アンローダ１８０Ｂ，ワーク保留手段１４０が主軸１１１Ａ、１１１Ｂの上部になく、単に主軸１１１Ａ，１１１Ｂとの間でワークの授受を行うことができるチャックから構成することができるため、両主軸１１１Ａに対してワークを受け渡す機構を高さ方向に大型化させる必要がなく、機械全体の高さを低く抑えることができる。

主軸１１１Ａ、１１１Ｂの移動態様については、上記のように両送り台１２０Ａ，１２０Ｂを同一のレール１７０に装着する他、図１９に示すように、両送り台１２０Ａ，１２０Ｂを異なるレール１７０Ａ、１７０Ｂに装着し、両主軸１１１Ａ、１１１ＢをＸ軸方向に延出する別々の軌道上に各々移動自在に設けることもできる。また、主軸１１１Ａ、１１１Ｂや刃物台１３０Ａ、１３０Ｂの台数については、それぞれ２台以上であれば、その具体的な台数は如何なるものであっても何ら構わない。また、ローダ１８０Ａやアンローダ１８０Ｂについては、如何なる形状構造や配置形態を呈するものであってもよい。

ワーク保留手段１４０の具体的態様については如何なるものであっても良い。例えば、コレットチャック、真空チャック、三爪チャック、四爪チャック等を使用することができる。

ワーク保留手段１４０の他の実施態様として、図２０に示すように、ワーク保留手段１４０をＸ軸およびＺ軸と直交する軸線を中心に旋回可能とすることができる。この場合ワーク保留手段１４０は、第１主軸１１１Ａから受け取ったワークの加工側の端部が、反挿入端側から突出するように構成される。例えばワーク保留手段１４０を、図２１に示されるように、中空状の保持部分とチャックとを設けた構成とすることができる。この場合保持部分からワークの両端を突出させた状態でチャックによりワークを把持することによって、ワークの加工側の端部が、反挿入端側から突出した状態でワークを保持することができる。第１主軸１１１Ａからワークが引き渡されたワーク保留手段１４０より第２主軸１１１Ｂにワークを供給する際、ワーク保留手段１４０を１８０度旋回し、第２主軸１１１Ｂが、第１主軸１１１Ａにおいて加工された加工側を把持してワークを保持することによって、ワークの未加工側の端部を第２主軸１１１Ｂにおいて加工することができる。上記のように第１主軸１１１Ａと第２主軸１１１Ｂとでワークの両端側を順番に加工することによってワークＷに多様な加工を効率的に施すことが可能となる。

なおワーク保留手段１４０は、ワークＷの向きを１８０度反転させても確実に主軸１１１Ａ、１１１Ｂに受け渡すことが可能であれば、挟持、吸着、孔挿入等いかなる保持方法であってもよい。

また、ローダ１８０Ａやアンローダ１８０Ｂについてもワーク保留手段１４０と同様にＸ軸およびＺ軸と直交する軸線を中心に旋回するように構成することもできる。

以上のように、本発明の工作機械は、例えばワークの複数個所を複数の工具で切削加工するＣＮＣ多軸旋盤システム等に応用するのが好適である。

Claims (8)

1. 複数の主軸と、各主軸に対応する複数の刃物台とを備え、各主軸を、軸線方向であるＺ軸方向に対して直行するＸ軸方向に移動可能に並設し、各刃物台を、各々対向する主軸の端面側に主軸に対向するように配置し、主軸のＸ軸方向への移動と、主軸と刃物台との相対的なＺ軸方向への移動によって、主軸の前記端面側に保持されたワークを刃物台に装着された工具で加工する工作機械において、隣接する２つの主軸の間に、ワークを保持するワーク保留手段を設け、上記隣接する主軸のＸ軸方向の移動範囲を、両主軸とワーク保留手段との間でワークの授受を行うことができるように、両主軸がワーク保留手段に対向する位置に至る範囲に設定した工作機械。
2. ワークの保持側の端面が同一方向を向くように各主軸を配置した請求項１記載の工作機械。
3. 各主軸が各々回転自在に各別の主軸台に支持され、ベッド上に、Ｘ軸方向に移動自在に送り台を取り付け、前記各主軸台をＺ軸方向に移動自在に各別の送り台に取り付け、前記ベッド上に各刃物台を固定的に取り付けた請求項１又は２記載の工作機械。
4. 両主軸が、Ｘ軸方向に延出する共通の軌道上に移動自在に設けられた請求項１乃至３記載の工作機械。
5. 両主軸が、Ｘ軸方向に延出する別々の軌道上に各々移動自在に設けられた請求項１乃至３記載の工作機械。
6. 前記ワーク保留手段が、前記隣接する両主軸に対応する両刃物台の間に設けられた請求項１乃至５記載の工作機械。
7. 前記ワーク保留手段が、刃物台に一体的に取り付けられた請求項１乃至５記載の工作機械。
8. 前記ワーク保留手段が、Ｘ軸方向およびＺ軸方向と直交する軸線を中心に旋回可能に取り付けられた請求項１乃至７記載の工作機械。

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