WO2007102435A1

WO2007102435A1 - 工作機械、工作機械の制御方法

Info

Publication number: WO2007102435A1
Application number: PCT/JP2007/054076
Authority: WO
Inventors: Yuki Yamaura; Tatsuya Koizumi; Taro Nakamura; Katsumune Inaki; Motoki Uchikawa; Kouichi Tanizaki; Shugo Arakawa; Tatsuhiko Tanaka; Tomoyoshi Miyagi; Takayuki Motojima
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2007-09-13
Also published as: US8523500B2; US20090053004A1; GB2450446B; GB2450446A; JPWO2007102435A1; JP4928536B2; DE112007000528B4; DE112007000528T5; GB0818164D0

Abstract

　工作機械１０は、水平面のＺ方向にスライド移動するＺテーブル１８と、該Ｚテーブル１８上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体２２と、該支持体２２に支承してワークＷに臨む鉛直平面内においてエンドレスに回転可能な回転アーム３２と、該回転アーム３２を回転させるアームモータ３４と、回転アーム３２の回転中心Ｃから距離Ｒの位置に設けられて回転自在に支承されて加工主軸３６と、該加工主軸３６を回転させるスピンドルモータ３８とを有する。

Description

工作機械、工作機械の制御方法

技術分野

[0001] 本発明は、鉛直面内で回転する回転アームと、該回転アームの先端近傍に水平指向する加工主軸とを有する工作機械が複数設けられた工作機械、及びワークの加工に必要な複数の工具を保持するストツ力が設けられた工作機械の制御方法に関する

[0002] また、本発明は、各種部品等を製造するための工作機械に用いられるワーク位置決めテーブル及び、該テーブルが備えられた工作機械に関する。

背景技術

[0003] 工作機械は、設置のスペース効率向上、隣接する工作機械へのワークの搬送、及び操作者の操作性の観点から、占有面積が小さいことが好ましぐ特に正面視の幅が小さいことが好ましい。このように占有面積を小さくするという目的のため、例えば特許文献 1では、水平方向に進退自在な可動コラムに昇降及び水平移動が可能な 2 つのスピンドルユニットが設けられた工作機械が提案されてヽる。この特許文献 1の工作機械は、低コスト且つ省スペースであって好適である。

[0004] また、特許文献 2では、加工軸を鉛直方向に向ける構成により、省スペース及び単位面積あたりの設置台数を増カロして生産性を向上することのできる NC旋盤が提案されている。

[0005] ところで、引用文献 1及び引用文献 2に記載された工作機械では、正面視で直交する 2軸のスライド機構が設けられて、ることから構造が複雑であって、しかも重量のあるスライド部材が移動をすることから、十分な安定性を得るためにはベース部分を相当に強固に設定しておかなければならなず、全体としての重量が重くなる。

[0006] このような観点から、特許文献 3では、水平方向のスライド機構に対して、鉛直面内で回転するアームを設け、該アームを回転させることにより垂直方向に変位させるェ作機械が提案されている。このような工作機械によれば、正面視のスライド機構は 1 軸分で足り、簡便な構成とすることができて好適である。 [0007] 特許文献 1 :特許 3278135号公報（日本）

特許文献 2：特許 2003— 266203号公報（日本）

特許文献 3：特公平 5 - 2446号公報（日本）

特許文献 4：特開 2004— 314203号公報（日本）

特許文献 5：実開昭 63— 63757号公報 (日本）

特許文献 6：特開昭 55 - 112753号公報（日本）

特許文献 7 :特開平 7— 251333号公報（日本）上記の特許文献 3に記載されたェ作機械は、簡便な構成であるが、その一方、水平面上で直交する 2軸のスライド機構 (Xテーブル及び Zテーブル)を有しており、占有面積は必ずしも小さくはない。また、正面視では X方向のスライド機構が設けられていることから機幅についても、必ずしも狭くはない。

[0008] さらに、加工主軸を含むユニットは水平の X方向にスライドすることから、床に対する設置部を支点として左右に振れるモーメント力が発生することになる。加工主軸を含むユニットは比較的大重量であることから、発生するモーメントも大きぐ十分な安定性を得るためにはベース部分を相当に強固に設定しておかなければならなず、全体としての重量が重くなる。また、特許文献 2に記載された例のごとぐベースを張り出して設定しなければならず、工作機械を横方向に複数台並べた場合に、ライン長が長くなる。

[0009] 特許文献 3における工作機械の水平の X方向のスライド機構が鉛直方向となるように 90° 回転させた機構を採用すると、正面視の機幅が非常に小さくなる。

[0010] また、特許文献 3の構成では、機幅だけが小さくなつても、回転アームの長さは変わらないことから、該工作機械を隣接して複数台配置する場合には相互の回転アームが干渉を起こさな、程度に離して配置しなければならず、一層のスペース効率を図る上で障害となる。

[0011] また、特許文献 3の構成では、工作機械の機幅及び設置面積が小さくなつても、各工作機械間におけるワークの搬送が自動化されず、または自動化された場合であつても搬送が遅い機構では、結果として加工時間が長くなり効率的ではない。

[0012] さらに、ワークを搬送する機構と、加工時にワークを固定しておく機構が別であると、両機構間でのワークの受け渡しが必要であり機構及び加工手順が煩雑となる。さらにまた、これらの機構が複雑で大型化すると工作機械自体を小型化した趣旨が没却されること〖こなる。

[0013] また、工作機械ではワークに対して複数の工具を着脱しながら加工を行う場合があり、種々のワークに対応可能なように多数の工具を格納しておくことが望ましいが、ェ作機械の占有面積を小さくすると多数の工具を格納しておくためのスペースもなくなる。

[0014] 工作機械に対して、多数の工具を格納しておく機構を増設すると、占有面積が大きくなつて工作機械自体を小型化した趣旨が没却されることになる。

[0015] 前記のように特許文献 3における工作機械の水平の X方向のスライド機構が鉛直方向となるように 90° 回転させた機構を採用した場合、該工作機械は縦長形状となることから、工具を格納する機構を増設すると、ノランスが悪くなり揺れ等が発生してカロェ精度の低下を招く。

[0016] さらに、多数の工具を格納する機構を設けた場合、全ての工具が正常であることを確認することは作業者にとって負担であり、加工を行う前に自動的な確認がなされることが望ましい。

[0017] また、例えば、エンジン部品等の製造を行うための工作機械にお、ては、設備全体を有効に小型化し、省スペース化及びコスト削減が容易な工作機械の開発が望まれている。

[0018] この種の工作機械において、本願出願人は、特許文献 1において、エンジンを構成するシリンダヘッドのバルブ孔の加工装置にお!、て、ワークであるシリンダヘッドを装着した旋回ユニットを所定の角度に傾斜させて加工を行う構成を提案している。この加工装置によれば、装置全体を小型化且つ簡素化することが可能となり、省スぺース化及びコスト削減が可能となる。

[0019] 特許文献 4には、前記旋回ユニットの替わりに、水平面上を旋回する円形状の回転テーブルを有し、該回転テーブルには主軸が設けられ、該主軸が転がり軸受の内輪に固定され回転可能に支持されている回転テーブル装置を備える工作機械が記載されている。 [0020] ところで、上記のようなエンジン部品におけるシリンダブロックゃシリンダヘッド等には、各種型式が設けられる。この型式の違いによって、例えば、直列と V型又は 4気筒と 6気筒のように、異なる形状を有する数多くの部品がある。

[0021] そこで、上記従来の構成では、ワークに位置決め基準孔を 2以上設け、当該ワークを載置する載置台であるパレットには、前記基準孔に対応したピンを備えることによつてワークの位置決めを行、、このように位置決めをしたワークを搭載したパレットをェ作機械のテーブルに固定するように構成して、る。

[0022] し力しながら、上記のようにワークの形状は多数存在するため、各ワークの形状に応じたパレットを多数用意する必要があり、当該テーブルの製作コストや保管場所等が問題となる。

[0023] また、上記のような位置決め用ピンにおいて、引用文献 3には、前記ピンを可動式にして、各種形状のワークに対応する位置決めピン装置が記載されて、る。

[0024] し力しながら、上記特許文献 5に記載の位置決めピン装置では、位置決め対象となるワークが検査用のプリント配線板であるため、位置決め用ピン及びその可動部に、工作機械の加工時における切削抵抗のような大きな荷重 (例えば、ラジアル荷重等）が負荷されることが想定されて、な、。

[0025] さらに、上記エンジン部品等を機械カ卩ェする工作機械の場合には、ワークの加工屑（切削屑）が発生するため、前記可動部でのシールが問題となるため、前記位置決めピン装置を工作機械のワーク位置決め用へ転用することは困難である。

[0026] 上記従来のような工作機械では、ワークに位置決め基準孔を 2以上設け、当該ヮークを載置する載置台であるパレットには、前記基準孔に対応したピンを備えることによつてワークの位置決めを行い、このように位置決めをしたワークを搭載したパレットを工作機械のテーブルに固定するように構成して、る。

[0027] し力しながら、上記のようにワークの形状は多数存在するため、各ワークの形状に応じたパレットを多数用意する必要があり、当該テーブルの製作コストや保管場所等が問題となる。

[0028] また、この種の位置決め用ピンにおいて、特許文献 5には、前記ピンを可動式にして、各種形状のワークに対応する位置決めピン装置が記載されている。ところが、この位置決めピン装置では、位置決め対象となるワークが検査用のプリント配線板であるため、工作機械用としての想定はなされていない。さらに、この位置決めピン装置は、コイルパネによる付勢力により 2本のピン同士で前記プリント配線板を位置決めする構成である。すなわち、前記ピンを所定の位置に移動させて保持しながら、前記プリント配線板を位置決めする構成であるため、ワークの位置決めが正確にはなされず、また、自動化が困難である。

[0029] 一方、工作機械におけるワーク支持体であるテーブルでは、更なる軽量化及び小型化が望まれており、特許文献 6には、主軸が備えられた移動ユニットによりパレット搬送工具を操作してワークが位置決めされるパレットが設けられるパレット支持台から、水平方向に変位可能なテーブル上に搬入搬出する数値制御工作機械が記載されている。

[0030] し力しながら、上記特許文献 6に記載の工作機械では、ワークを位置決めするパレット及びパレット支持台を用い、さらに、パレットをテーブル上に搬入搬出する構成であり、パレット支持台やテーブル変位機構等が必要なため、テーブル及び該テープル周辺の装置の小型化が困難である。

[0031] また、一般に、工作物、例えば、エンジン部品であるシリンダブロックゃシリンダへッド等を工作機械により加工する際には、該工作物を所望の位置に位置決めした状態でカロェを行っている。

[0032] このような場合、例えば、工作物に位置決め用の基準孔を 2個程度設けると共に、工作物の載置台であるパレットに前記基準孔に対応した位置決めピン (基準部材)を備えることによって、工作物を所望の位置に位置決めしている。そして、このように位置決めした工作物を搭載したパレットを工作機械のテーブルに固定して力卩ェを行う。

[0033] そこで、特許文献 7には、ワークであるプリント基板を位置決めするためのテーブルにおいて、該プリント基板の 2つの縁端部が個別に載置されて Y軸方向に移動可能な 2つの移動台と、該 2つの移動台間に配設される固定ピン及び移動ピンとを備える技術低思想が記載されている。そして、前記固定ピンはテーブル面上に固定されており、前記移動ピンは X軸方向に移動可能に構成されることで、前記移動台に載置されたプリント基板の 2つの基準孔に対応させて位置決めを行つてヽる。 [0034] し力しながら、上記のようなエンジン部品等では、その形状によって位置決め用に用いられる基準孔の位置が異なっている。このため、上記従来の構成のワーク位置決めテーブルにおける固定ピンが対応するワークの基準孔の位置が常に一定位置にあるとは限らず、特にワークの側面を加工する際には、被加工面を工具の正面に向けることが困難であり、正確且つ迅速な加工が行われ難い。

[0035] また、ワーク位置決めテーブルは、それ自体を搬送用のパレットとして使用することが要求される場合もある。このため、テーブル構造の簡略ィ匕ゃ軽量ィ匕が望まれている力上記従来の構成におけるテーブルでは、前記 2つの移動台を移動させるための 2つの移動手段と、前記移動ピンを移動させるための移動手段の合計 3つの移動手段を有している。従って、テーブルの構造が複雑で重量も大きい。

発明の開示

[0036] 本発明は、コンパクトな構成でスペース効率が高ぐしかも軽量且つ安定性の高い工作機械を提供することを目的とする。

[0037] また、本発明は、多数の工具を収納しておくことができるとともにコンパクトな構成でしかも安定性の高ヽ工作機械を提供することを目的とする。

[0038] さらに、本発明は、加工を行う前の適切なタイミングで工具が正常であることを自動的に確認することのできる制御方法を提供することを目的とする。

[0039] さらにまた、本発明は、コンパクトな構成でスペース効率が高い工作機械を提供することを目的とする。

[0040] 本発明は、コンパクトな構成で工作機械間のワーク搬送効率が高い工作機械を提供することを目的とする。

[0041] 本発明は、工作機械におけるワークを位置決めするためのテーブルにおいて、各種ワークの形状への対応を可能とすると共に、機械加工時の荷重等にも対応すること可能とするワーク位置決めテーブルを提供することを目的とする。

[0042] 本発明は、ワーク位置決めテーブルを備える工作機械において、テーブルの構造を簡略ィ匕及び軽量ィ匕しながら、ワークの位置決めを確実に行うことを可能とする工作機械の制御方法及び工作機械を提供することを目的とする。

[0043] 本発明は、簡単な構造で各種形状のワークを所望の姿勢に位置決めでき、生産効率に優れたワーク位置決めテーブル及びこのワーク位置決めテーブルを備える工作機械を提供することを目的とする。

[0044] 本発明の工作機械の制御方法は、主軸ヘッドユニットにより 3次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に支持される主軸に、ワークの位置決め部に係合する固定部を移動させるための固定部移動部材を装着し、前記主軸を移動させることにより、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させ、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させた状態で前記主軸を移動させることにより、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記位置決め部の位置に対応して、前記固定部を移動させることを特徴とする。

[0045] このような方法によれば、主軸ヘッドユニットを利用してテーブルの固定部を移動させることにより、ワークの位置決めを高精度且つ確実に行うことができる。また、前記テーブルにおける位置決め用の固定部を駆動するための駆動源を削減することができ、テーブルの構造を簡略ィ匕及び軽量ィ匕することができる。

[0046] 次に、本発明に係る制御方法は、水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブルと、前記 Zテーブル上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体と、前記支持体に設けられたスピンドルユニットと、前記スピンドルユニットの加ェ主軸に装着された工具の長さを計測するセンサと、少なくとも所定のワークの加工に必要な複数の工具を保持し、保持された前記工具を前記加工主軸に対して着脱を行うメインストツ力と、他のワークの加工に必要な工具を含めて保持し、保持された前記工具を前記加工主軸に対して着脱を行うサブストッ力とを備えた工作機械の制御方法であって、前記サブストッ力から前記加工主軸に供給された工具を前記メインストツ力に移す際、前記センサにより前記工具の長さを計測し、該長さが予め記録された長さと異なるときに所定の警告を出力することを特徴とする。

[0047] このように、サブストッ力からメインストツ力に工具を移す際に工具長さをセンサによつて自動的に確認することにより、加工を行う前に誤装着や折損等の異常を見つけることができ、加工を停止させる必要がなぐ工作機械の稼働率及び生産効率の向上を図ることができる。

[0048] 本発明に係る工作機械は、水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテ一ブルと、前記 Zテーブル上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体と、前記支持体に支承して Z方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において 360° 回転する回転アームと、前記回転アームを回転させるアーム駆動源と、前記回転アーム上の回転中心力離れた位置に設けられ、前記回転アームに対して回転自在に支承されて Z方向を指向する加工主軸と、前記加工主軸を回転させる主軸駆動源と、前記加工主軸に着脱自在な複数の工具をメインストッカに備えた自動工具交換機構とを有し、前記回転アームの回転中心軸と、前記メインストッ力の回転軸は同一鉛直面上に配置されて、ることを特徴とする。

[0049] このように、メインストッカを工作機械の上部に設けることにより、設置面積を拡げることなく多数の工具を格納しておくことができる。また、回転アームの回転中心軸とメインストツ力の回転軸が同一鉛直面上に配置されていることから、回転アームの昇降にともなって発生する力のベクトルはメインストツ力の方向に向き、モーメントが発生することがないため、安定 ¾が高い。

[0050] この場合、水平面内で Z方向に直交する X方向の側面に、前記工具を複数格納するサブストッカを有し、前記サブストッカは、前記工具が X方向を指向するように保持する保持アームと、前記工具の 1つを前記保持アーム力抜き取り Z方向に向きを変えて前記加工主軸に受け渡す工具受渡交換機構と、前記保持アームを間欠移動させるインデックス機構とを有していてもよい。このようなサブストッカによれば、一層多くの工具を格納しておくことができ、し力も占有幅は工具の長さ程度にしか広がらない

[0051] また、前記加工主軸は、前記メインストッカに対する前記工具の着脱操作を直接的に行うようにしてもよい。これにより、専用の着脱機構等が不要になり、簡便となる。

[0052] さらに、前記加工主軸に装着された前記工具の長さを計測するセンサを有していてもよい。該センサによれば、工具の誤装着や折損等を検出し、所定の対応をとることができる。

[0053] 本発明に係る工作機械は、水平面内において一方向にスライド移動する Zテープルと、前記 Zテーブル上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体と、前記支持体に支承して前記一方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において 360° 回転する回転アームと、前記回転アームを回転させるアーム駆動源と、前記回転ァーム上の回転中心力離れた位置に設けられ、前記回転アームに対して回転自在に支承されて z方向を指向する加工主軸と、前記加工主軸を回転させる主軸駆動源とを有することを特徴とする。

[0054] このように、本発明に係る工作機械では、鉛直面内で動作するのは鉛直方向にスライド移動する支持体と、回転アームの 2軸であり、横方向に移動する軸がないことから、幅狭のコンパクトな構成とすることが可能であり、スペース効率の向上を図ることができる。

[0055] また、支持体は鉛直方向にスライド移動するのであって、設置部を基準として左右に振れるモーメント力を発生させることはない。さらに、回転アームについては、軽量であることから回転をさせても安定性を損なうことがない。したがって、工作機械を軽量に構成することができ、し力も高、安定性が得られる。

[0056] この場合、前記回転アームの回転中心軸と、前記主軸駆動源の駆動軸は同一鉛直面上に配置すると、一層狭幅に構成することができる。

[0057] また、前記アーム駆動源は、中空回転軸を備えて、前記支持体に設けられ、前記主軸駆動源は、前記中空回転軸を貫通して動力を伝達する動力伝達部を介して前記加工主軸と連結されて前記支持体の背面側に設けられ、前記アーム駆動源と前記主軸駆動源は同軸上に配置されていてもよい。このような構成によれば、アーム駆動源と主軸駆動源とを一体的でコンパクトなユニットとして構成することができる。

[0058] 前記加工主軸に着脱自在な複数の工具を回転マガジンに備えた自動工具交換機構を備え、前記回転アームの回転中心軸と、前記回転マガジンの回転軸は同一鉛直面上に配置されて、ると、一層狭幅に構成することができる。

[0059] 正面視で、前記回転アームの回転中心力前記カ卩ェ主軸までの距離に対して、前記支持体の鉛直方向への移動可能距離は、 1. 7〜20. 0倍と設定し、又は正面視で、設置面幅に対して、前記支持体の鉛直方向への移動可能距離は、 0. 66〜： LO. 0倍と設定すると、加工可能な範囲が広くなる。

[0060] また、前記固定部は、前記ワークの位置決め基準部に対応し、ロックが解除された状態で移動自在となり、前記加工主軸に前記固定部移動部材が装着され、且つ前記固定部のロックが解除されているときに、該固定部移動部材を前記固定部に係合させ、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して前記各固定部を移動させるようにしてもよい。このように、加工主軸の動作によって固定部を直接的に移動させると、移動が簡便に行われる。また、固定部の移動手段を別個に設ける必要がなぐ工作機械をコンパクトに構成することができる。

[0061] 本発明に係る工作機械は、第 1工作機械及び第 2工作機械と、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械を制御する制御部と、を備え、前記第 1工作機械と前記第 2 工作機械が並行に隣接した工作機械であって、前記第 1工作機械及び前記第 2ェ作機械は、それぞれ、水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブルと、前記 Zテーブル上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体と、前記支持体に支承して Z方向に向、たワークに臨む鉛直平面内にお!、て 360° 回転する回転アームと、前記回転アームを回転させるアーム駆動源と、前記回転アーム上の回転中心から離れた位置に設けられ、前記回転アームに対して回転自在に支承されて Z方向を指向する加工主軸と、前記加工主軸を回転させる主軸駆動源と、前記カロェ主軸に着脱自在な複数の工具を回転マガジンに蓄えた自動工具交換機構とを有し、前記回転アームの回転中心軸と、前記回転マガジンの回転軸とは同一鉛直面上に配置されることを特徴とする。

[0062] また、本発明に係る工作機械は、第 1工作機械及び第 2工作機械と、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械を制御する制御部と、を備え、前記第 1工作機械と前記第 2工作機械とが平行に隣接した工作機械であって、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械は、それぞれ、水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブルと、前記 Zテーブル上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体と、前記支持体に支承して Z方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において 360° 回転する回転アームと、前記回転アームを回転させるアーム駆動源と、前記回転アーム上の回転中心力離れた位置に設けられ、前記回転アームに対して回転自在に支承されて Z方向を指向する加工主軸と、前記加工主軸を回転させる主軸駆動源とを有し、 Z方向からみた正面視で、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械の各回転アームの回転中心の水平幅方向の距離は、各回転アームの合計長さより短ぐ前記制御部は、一方の回転アーム又は支持体を動かす場合に移動先の回転アームの位置と他方の回転アームの位置とを比較し、相互干渉が発生するときには一方の回転アームの動作を停止し、又は、 1つ先のシーケンスの動作を先行して行わせることを特徴とする。

[0063] このように、第 1工作機械と第 2工作機械とを統合的 ·協調的に制御し、各回転ァームの位置を確認しながら、相互干渉が発生する場合には、一方の回転アームの動作を停止し、又は、 1つ先のシーケンスの動作を先行させることにより、干渉を回避しながら、工作機械をコンパクトに構成しスペース効率を向上させることができる。

[0064] この場合、前記制御部は、各回転アームの動作範囲を複数のエリアに区分けし、各回転アームの位置及び干渉の有無をエリア単位で判断すると、処理が簡便となる。

[0065] また、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械の各回転アームの Z方向の変位が異なるとき、前記制御部は、前記ワークに近い側の回転アーム動作を非制限とし、前記ワーク力も遠い側の回転アームが内側に向くことを制限してもよい。これにより、各回転アームの Z方向の変位が異なる場合においても一方の工作機械の回転アームが他方の工作機械の支持体や Zテーブル等に干渉することを防止できる。また、ヮークに近い側の回転アーム動作を非制限とすることから、不当に動作を制限することなぐ動作可能な範囲で加工を継続することができる。

[0066] また、前記回転アームの回転中心軸と、前記主軸駆動源の駆動軸は同一鉛直面上に配置すると、一層幅狭に構成することができる。

[0067] さらに、前記アーム駆動源は、中空回転軸を有して、前記支持体に設けられ、前記主軸駆動源は、前記中空回転軸を貫通して動力を伝達する動力伝達部を介して前記加工主軸と連結されて、前記支持体の背面側に設けられ、前記アーム駆動源と前記主軸駆動源は同軸上に配置されていてもよい。このような構成によれば、アーム駆動源と主軸駆動源とを一体的でコンパクトなユニットとして構成することができる。

[0068] さらにまた、前記加工主軸に着脱自在な複数の工具を回転マガジンに備えた自動工具交換機構を備え、前記回転アームの回転中心軸と、前記回転マガジンの回転軸は同一鉛直面上に配置されていると、一層狭幅に構成することができる。また、回転アームの回転中心軸と回転マガジンの回転軸が同一鉛直面上に配置されていること力ら、回転アームの昇降にともなって発生する力のベクトルは回転マガジンの方向に向き、モーメントが発生することがないため、安定性が高い。

[0069] 前記加工主軸に着脱自在な複数の工具を回転マガジンに備えた自動工具交換機構を備え、 Z方向からみた正面視で、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械の各回転アームの回転中心の水平幅の範囲内に前記回転マガジンの回転軸が設けられていてもよい。これにより、回転マガジンはバランスよく配置可能である。また、単一の回転マガジンを第 1工作機械と第 2工作機械で共用可能となる。

[0070] 本発明に係る工作機械は、第 1工作機械及び第 2工作機械と、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械によって加工をするワークを保持するワーク移動装置と、を備える工作機械であって、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械は、それぞれ、水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブルと、前記 Zテーブル上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体と、前記支持体に支承して Z方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において 360° 回転する回転アームと、前記回転アームを回転させるアーム駆動源と、前記回転アーム上の回転中心力離れた位置に設けられ、前記回転アームに対して回転自在に支承されて Z方向を指向する加工主軸と、前記加工主軸を回転させる主軸駆動源と、を有し、前記ワーク移動装置は、水平面で回転可能なターンテーブルと、前記ターンテーブルに設けられ、水平面で回転して前記ワークの加工面を前記加工主軸に対向する向きに設定する複数の副回転機構と、前記副回転機構のうちの 1つを前記第 1工作機械の前記加工主軸と対向する第 1保持位置とし、前記副回転機構のうちの他の 1つを前記第 2工作機械の前記加工主軸と対向する第 2保持位置となるように前記ターンテーブルを間欠回転させる主回転機構とを有することを特徴とする。

[0071] また、本発明に係る工作機械は、第 1工作機械及び第 2工作機械と、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械によって加工をするワークを保持するワーク移動装置とを備え、前記第 1工作機械及び前記第 2工作機械は、それぞれ、駆動源により 3次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に加ェ主軸を支持する主軸ヘッドュニットを有し、前記ワーク移動装置は、複数の位置決め部を備え、ワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部により位置決めをし、水平面で回転可能なターンテーブルと、前記ターンテーブルに設けられ、水平面で回転して前記ワークの加工面を前記加工主軸に対向する向きに設定する複数の副回転機構と、前記副回転機構のうちの 1つを前記第 1工作機械の前記加工主軸と対向する第 1保持位置とし、前記副回転機構のうちの他の 1つを前記第 2工作機械の前記加工主軸と対向する第 2保持位置となるように前記ターンテーブルを間欠回転させる主回転機構とを有し、前記各固定部は前記ターンテーブルに移動自在に設けられ、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記固定部を移動させる固定部移動部材を備え、前記固定部移動部材は、前記工具に換えて前記主軸に着脱自在に装着される装着部と、前記固定部に係合する係合部とを有し、前記カロェ主軸に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加ェする工作機械であつて、前記主軸ヘッドユニットは、水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテ一ブルと、前記 Zテーブル上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体と、前記支持体に支承して Z方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において 360° 回転する回転アームと、前記回転アームを回転させるアーム駆動源と、前記回転アーム上の回転中心力離れた位置に設けられ、前記回転アームに対して回転自在に支承されて Z方向を指向する加工主軸と、前記加工主軸を回転させる主軸駆動源とを有することを特徴とする。

[0072] このように、ターンテーブルを主回転機構によって間欠回転させるとともに、副回転機構によってワークを所定の向きに設定することにより、コンパクトな構成で工作機械間のワーク搬送効率の向上を図ることができる。

[0073] この場合、前記第 1工作機械と前記第 2工作機械の各 Zテーブルは、平行に配置されていると、工作機械の横幅を狭く設定することができる。

[0074] 本発明の工作機械は、駆動源により 3次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に加工主軸を支持する主軸ヘッドユニットと、複数の位置決め部を備えるワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部により位置決めするテーブルとを備え、前記加工主軸に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工する工作機械であって、前記各固定部は前記テーブルに移動自在に設けられ、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記各固定部を移動させる固定部移動部材を備え、前記固定部移動部材は、前記工具に換えて前記加工主軸に着脱自在に装着される装着部と、前記固定部に係合する係合部とを有することを特徴とする。

[0075] このような構成によれば、主軸ヘッドユニットを利用してテーブルの固定部を移動させることにより、ワークの位置決めを高精度且つ確実に行うことができる。また、前記テーブルにおける位置決め用の固定部を駆動するための駆動源を削減することができ、テーブルの構造を簡略ィ匕及び軽量ィ匕することができる。

[0076] また、前記主軸を移動させることにより、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させ、前記固定部移動部材を前記固定部に係合させた状態で前記主軸を移動させることにより、前記固定部を移動させるように前記主軸ヘッドユニットを制御する制御手段を備えると好適である。

[0077] さらに、前記固定部を固定するためのブレーキを備えると、一層確実にワークの位置決めを行うことができる。

[0078] 本発明の工作機械は、駆動源により 3次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に加工主軸を支持する主軸ヘッドユニットと、複数の位置決め部を備えるワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部により位置決めするテーブルとを備え、前記加工主軸に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工する工作機械であって、前記固定部は、ワーク位置決めテーブルに固定され、前記複数の位置決め部のうち 1の位置決め部に係合する第 1の固定部と、前記複数の位置決め部のうち他の位置決め部に係合する第 2固定部と、からなり、前記テーブル面を旋回させる回転手段と、前記第 2の固定部を直線移動させる直線移動手段とを備え、前記直線移動手段は、回転部と、該回転部による回転駆動力を受けて直線移動する移動部とを含むと共に、前記移動部には、前記第 2の基準部材が配設されており、前記移動部又は前記第 2の基準部材の移動量又は位置を検知する第 1の検知手段と、前記ヮークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記固定部を直線的相対移動させるために、前記回転部を軽点駆動する回転ツールが装着された加工主軸と、前記回転ツールは、前記後部に換えて前記主軸に着脱自在に装着される装着部と、前記回転部に係合する係合部とを有し、前記ワーク位置決めテーブルの位相を検知する第 2の検知手段と、前記主軸及び前記回転手段の駆動を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記移動部の移動方向と前記加工主軸の軸線方向とを一致させ、前記回転ツールにより前記回転部を回転駆動させることで前記第 2の基準部材を所定位置に移動させた後、前記ワーク位置決めテーブルを所定位置に旋回させることを特徴とする。

[0079] 上記構成によれば、直線移動手段にモータ等の駆動源を備えることなぐ第 2の基準部材を直線移動させることができる。従って、ワーク位置決めテーブルの構造の一層の簡略ィ匕ゃ軽量ィ匕を図ることが可能となる。

[0080] 本発明のワーク位置決めテーブルは、第 1の基準部と第 2の基準部とを有する工作物を位置決めするワーク位置決めテーブルであって、テーブル面に固定され、前記第 1の基準部に係合する第 1の基準部材と、前記テーブル面上を移動自在に設けられ、前記第 2の基準部に係合する第 2の基準部材と、前記第 2の基準部材を直線移動させる直線移動手段と、前記テーブル面に着脱自在に固定され、前記第 1の基準部材及び前記第 2の基準部材により位置決めされた工作物が載置される載置台と、前記テーブル面を旋回させる回転手段と、を備えることを特徴とする。

[0081] 上記構成によれば、前記第 2の基準部材を直線移動させる直線移動軸と、テープルの旋回軸との 2軸を有する簡略な構成により、各種形状の工作物を所望の姿勢に位置決めすることができる。このため、ワーク位置決めテーブルの構造の簡略ィ匕ゃ軽量ィ匕を図ることができる。

[0082] また、前記直線移動手段が、前記第 2の基準部材をその移動方向において弾性支持する弾性体を有すると、工作物を位置決めする際、前記第 2の基準部材で多少の移動が許容されていることになる。このため、工作物の第 1の基準部及び第 2の基準部におけるピッチ誤差等の影響をほとんど受けることなぐ該工作物を容易に位置決めすることができる。

[0083] さらに、前記ワーク位置決めテーブルが、前記回転手段を含む駆動部と、前記テーブル面を含み、前記駆動部に分離可能に連結される旋回部とから構成されていると、回転手段を有し重量の大きな駆動部力前記旋回部を分離することができる。従つて、前記分離により、テーブル面を有する旋回部が軽量になるため、該旋回部をェ作物を搬送するためのワーク搬送パレットとして使用することができる。

[0084] また、本発明の工作機械は、第 1の基準部と第 2の基準部とを有する工作物を位置決めするために、テーブル面上に固定され且つ前記第 1の基準部に係合する第 1の基準部材と、前記テーブル面上を移動自在に設けられ且つ前記第 2の基準部に係合する第 2の基準部材とを有し、前記テーブル面上に前記第 1の基準部材及び前記第 2の基準部材により位置決めされた工作物が載置されるワーク位置決めテーブルを備える工作機械であって、前記第 2の基準部材を直線摺動可能に支持する直線摺動手段と、前記第 2の基準部材の移動量又は位置を検知する第 1の検知手段と、前記ワーク位置決めテーブルを旋回自在に軸支する軸支手段と、前記ワーク位置決めテーブルを位置決め固定するブレーキ手段と、前記ワーク位置決めテーブルの位相を検知する第 2の検知手段と、移動ツールを装着することで、前記第 2の基準部材を移動させる加工主軸と、前記加工主軸の移動動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記移動ツールを装着した前記加工主軸を移動させることで、前記第 2の基準部材を所定位置に移動させることを特徴とする。

[0085] 上記構成によれば、ワーク位置決めテーブルを直線摺動手段により第 2の基準部材を直線摺動可能に支持しておく簡単な構成とすることができると共に、加工主軸に装着される移動ツールによる該第 2の基準部材の高精度な位置決め移動が可能となる。従って、ワーク位置決めテーブルの構造が一層簡略ィ匕され、軽量化される。

[0086] 本発明のワーク位置決めテーブルは、複数の位置決め部を有するワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部により位置決めするための旋回機構を備え、前記旋回機構は、枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第 1の固定部を有する第 1旋回部と、前記枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第 2の固定部を有する第 2旋回部と、前記第 1旋回部を回転駆動する第 1駆動源と、前記第 2旋回部を回転駆動する第 2駆動源と、前記第 1旋回部を固定する第 1ブレーキと、前記第 2旋回部を固定する第 2 ブレーキとを備えることを特徴とする。

[0087] このような構成によれば、前記第 1の固定部と前記第 2の固定部とを容易に移動させることができると共に、前記第 1ブレーキ及び前記第 2ブレーキにより、前記第 1旋回部及び前記第 2旋回部を固定することができる。このため、機械加工時の切削抵抗が大きな工作機械においても、各種形状を有するワークの位置決めが可能となり、さらに、機械加工中にもワークを確実に保持することが可能となる。

[0088] また、前記第 1旋回部及び (又は)前記第 2旋回部を回転させて、前記第 1の固定部及び (又は）前記第 2の固定部を旋回移動させることによって、前記第 1の固定部と前記第 2の固定部の距離又は位置を変更してワークの位置決めを行うように構成すると、一層容易にワークの位置決めを行うことが可能となる。

[0089] また、本発明のワーク位置決めテーブルは、複数の位置決め部を有するワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部により位置決めするための旋回機構を備え、前記旋回機構は、枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第 1の固定部を有する外側旋回部と、前記外側旋回部の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第 2の固定部を有する内側旋回部と、前記外側旋回部を回転駆動する第 1駆動源と、前記内側旋回部を回転駆動する第 2駆動源と、前記外側旋回部を固定する第 1ブレーキと、前記内側旋回部を固定する第 2ブレーキとを備えることを特徴とする。

[0090] このような構成によれば、前記第 1の固定部と前記第 2の固定部とを容易に移動させることができると共に、前記第 1ブレーキ及び前記第 2ブレーキにより、前記外側旋回部及び前記内側旋回部を固定することができる。このため、機械加工時の切削抵抗が大きな工作機械においても、各種形状を有するワークの位置決めが可能となり、さらに、機械加工中にもワークを確実に保持することが可能となる。

[0091] また、前記外側旋回部及び (又は）前記内側旋回部を回転させて、前記第 1の固定部及び (又は）前記第 2の固定部を旋回移動させることによって、前記第 1の固定部と前記第 2の固定部の距離又は位置を変更してワークの位置決めを行うように構成すると、一層容易にワークの位置決めを行うことが可能となる。

[0092] また、前記旋回機構が複数備えられてなり、前記各旋回機構における各外側旋回部及び (又は)各内側旋回部を回転させて、前記各第 1の固定部及び (又は)前記各第 2の固定部を旋回移動させることによって、前記各第 1の固定部と前記各第 2の固定部の距離又は位置を変更すると共に、前記各第 1の固定部及び (又は)前記各第 2の固定部のうちの 2以上の固定部の距離又は位置を選択的に変更する制御手段を備えていてもよい。

図面の簡単な説明

圆 1]第 1の実施の形態に係る工作機械の斜視図である。

圆 2]第 1の実施の形態に係る工作機械の正面図である。

圆 3]第 1の実施の形態に係る工作機械の側面図である。

圆 4]支持体の断面側面図である。

[図 5]コラム、回転マガジン及びその周辺部の拡大斜視図である。

[図 6]工具交換をする際の加工主軸、保持アーム及びアンクランプブロックの側面図である。

[図 7]テンション機構の模式図である。

[図 8]加工主軸の座標を示すための工作機械の模式正面図である。

圆 9]変形例に係る工作機械の斜視図である。

[図 10]移動ツールの斜視図である。

[図 11]テーブルの斜視図である。

[図 12]テーブルの平面図である。

[図 13]図 12中の線 ΧΙΠ—ΧΙΠにおける側面断面図である。

[図 14]テーブルにおける制動部の一部省略平面図である。

[図 15]移動ツールを用いて前記テーブルに設けられるノックピンを旋回移動する様子を説明するための平面図である。

[図 16]移動ツールがノックピンに係合している状態を説明するための側面図である。圆 17]第 2の実施の形態に係る工作機械の一部断面斜視図である。

[図 18]第 2の実施の形態に係る工作機械の正面図である。

圆 19]第 2の実施の形態に係る工作機械の側面図である。

[図 20]工具交換をする際の加工主軸、保持アーム及びアンクランプブロックの一部断面斜視図である。

[図 21]図 21Aは、回転アームの回転中心軸と回転マガジンの回転軸が同一鉛直面上に配置されている機構のモデル図であり、図 21Bは、回転アームの回転中心軸と回転マガジンの回転軸が同一鉛直面上でな、位置に配置されて、る機構のモデル図である。

[図 22]工具受渡機構の模式平面図である。

圆 23]刃具長検査機構の側面図である。

[図 24]コントローラのブロック構成図である。

[図 25]加工主軸の座標を示すための工作機械の模式正面図である。

[図 26]第 2の実施の形態に係る制御方法の手順を示すフローチャートである。

圆 27]保持アームに工具を装着する様子を示す斜視図である。

[図 28]コントローラのブロック構成図である。

[図 29]正面視で左右の各回転アームの動作範囲を示す模式図である。

圆 30]第 2の実施の形態に係る工作機械の動作の一部の手順を示すフローチャートである。

[図 31]左右の回転アーム及び加工主軸の厚みの範囲が重複している場合を示す模式平面図である。

[図 32]正面視で左右の各回転アームの動作範囲と、一方の回転アームが反時計方向に回転しながら移動する動作経路を示す模式図である。

[図 33]正面視で左右の各回転アームの動作範囲と、一方の回転アームが時計方向に回転しながら移動する動作経路を示す模式図である。

[図 34]左右の回転アーム及びカ卩ェ主軸の厚みの範囲が重複して、な、場合を示す模式平面図である。

圆 35]第 1工作機械と第 2工作機械の間に単一の回転マガジンが設けられているェ作機械の正面図である。

圆 36]ワーク移動装置の拡大断面斜視図である。

圆 37]ワーク押圧固定装置の概略構成図である。

[図 38]コントローラのブロック構成図である。

圆 39]2台の工作機械が放射状に配置された工作機械の模式平面図である。

[図 40]2台の工作機械が平行且つオフセットして、逆向きに配置されている工作機械の模式平面図である。圆 41]4つの副回転機構を備えるワーク移動装置が設けられた工作機械の模式平面図である。

圆 42]第 3の実施形態に係るワーク位置決めテーブルを搭載する工作機械の一部切欠斜視図である。

圆 43]第 3の実施形態に係るワーク位置決めテーブルを搭載する工作機械の平面図である。

圆 44]第 3の実施形態に係るワーク位置決めテーブルを搭載する工作機械の正面図である。

[図 45]ワークの斜視図である。

圆 46]第 3の実施形態に係るワーク位置決めテーブルを搭載する工作機械に備えられる工具交換ユニットの動作説明図である。

[図 47]第 3の実施形態に係るワーク位置決めテーブルの側面断面図である。

[図 48]第 3の実施形態に係るワーク位置決めテーブルにおける駆動部の一部省略平面図である。

圆 49]第 3の実施形態の第 1の変形例に係るワーク位置決めテーブルの斜視図である。

[図 50]第 3の実施形態の第 1の変形例に係るワーク位置決めテーブルの平面図である。

[図 51]図 50中の線 LI—LIにおける側面断面図である。

圆 52]第 3の実施形態の第 2の変形例に係るワーク位置決めテーブルの斜視図である。

圆 53]第 3の実施形態の第 2の変形例に係るテーブルの平面図である。

[図 54]第 4の実施形態に係る工作機械の一部切欠斜視図である。

圆 55]第 4の実施形態に係る工作機械の平面図である。

圆 56]第 4の実施形態における移動ツールの斜視図である。

[図 57]移動ツールがノックピンに係合している状態を説明するための側面図である。圆 58]第 3の実施形態の第 1の変形例に係るワーク位置決めテーブル力も駆動系を省略した構成を示す側面断面図である。 [図 59]第 4の実施形態の変形例において用いられるテーブルの平面図である。

[図 60]図 59中の線 LX—LXにおける断面図である。

[図 61]第 5の実施形態に係るワーク位置決めテーブルを搭載する工作機械の一部切欠斜視図である。

[図 62]第 5の実施形態に係るワーク位置決めテーブルを搭載する工作機械の平面図である。

[図 63]第 5の実施形態に係るワーク位置決めテーブルを搭載する工作機械の正面図である。

[図 64]第 5の実施形態に係る工作機械におけるテーブルの斜視図である。

[図 65]第 5の実施形態に係る工作機械におけるテーブルの平面図である。

[図 66]図 65中の線 LXVI— LXVIにおける縦断面図である。

[図 67]図 66中の線 LXVII— LXVIIにおける一部省略縦断面図である。

[図 68]第 5の実施形態に係る工作機械によりワークを加工する手順を説明するためのフローチャートである。

[図 69]第 5の実施形態に係る工作機械におけるテーブル上にワークを位置決めした状態を説明するための一部省略縦断面図である。

[図 70]図 70Aは、テーブル上にワークを位置決めした状態を説明するための平面図であり、図 70Bは、図 70Aの状態力テーブル面を旋回させて、ワークを所望の加工姿勢にした状態を説明するための平面図である。

[図 71]第 5の実施形態の第 1変形例に係るワーク位置決めテーブルの縦断面図である。

[図 72]第 5の実施形態の第 1変形例における回転ツールを説明するための一部省略斜視図である。

[図 73]第 5の実施形態の第 2変形例に係るワーク位置決めテーブルの縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0094] 以下、本発明の実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

[0095] 図 1〜図 3は、第 1の実施形態に係る工作機械の斜視図、正面図及び側面図である。図 1〜図 3に示すように、第 1の実施の形態に係る工作機械 10は、ワーク Wに対してドリル力卩ェ、中ぐり加工及びタップ力卩ェ等を行うものであって、正面視（図 2参照）で狭幅に構成されている。以下、工作機械 10の向きを特定するために、図 2における左右方向を X方向、高さ方向を Y方向とし、 X方向及び Y方向に直交する奥行きの方向を Z方向（図 3参照）とする。 X方向及び Y方向は、水平面内の所定の一方向であって、直交している。

[0096] 工作機械 10は、床に固定された定盤 13をベースに構成されている。定盤 13の下面には、工作機械 10を水平に載置するためのレべリング脚 13aが複数螺着され、通常少なくとも定盤 13の 4隅に備えられている。工作機械 10を十分に水平に載置できる床面に設置する場合にはレべリング脚 13aは不要である。定盤 13は X方向に狭幅で、 Y方向に低い形状である。定盤 13には、固定台 14及びフレーム 15が取り付けられている。固定台 14は、ワーク Wを加工面が後方 (矢印 Z2方向）を指向するように固定するためのものであって、定盤 13における上面の正面側（矢印 Z1側）の近傍に設けられている。

[0097] フレーム 15は、後述する回転マガジン（自動工具交 «構 ) 80 (及び 80a, 80b)を支持するためのものであって、定盤 13の矢印 Z方向の両端から上方に延在する 4本の支柱 15aと、これらの支柱 15aを介して支えられたプレート 15bとを有する。

[0098] 工作機械 10は、コントローラ 12と、定盤 13の上面に設けられた Z方向に延在する一対の Zレール 16と、該 Zレール 16に案内されて Z方向にスライドするコラム（Zテーブル） 18と、該コラム 18の正面において Y方向に延在する一対の Yレール 20と、該 Y レール 20に案内されて Y方向にスライドする支持体 22とを有する。コラム 18は、定盤 13の後方に設けられた Zモータ 24の作用下にボールねじ機構 26を介して Z方向に移動をする。支持体 22は、定盤 13の内部でコラム 18の下部に配置された Yモータ 2 8の作用下にボールねじ機構 30を介して Y方向に往復移動をする。 Yモータ 28はコラム 18の上部に配置されて、てもよ、。支持体 22或、はコラム 18を直線往復動させる手段としてボールねじ機構 30、 26以外にも、例えば、リニアモータを用いた直線往復移動機構を使用してもよい。 Y方向に移動する量が大きい場合には、リニアモータを使用することは好適である。すなわち、ボールねじ機構を用いた直線往復移動機構を用いた場合、移動を高速ィ匕するにはボールねじのリードピッチの間隔を大きくすればよいが、その際位置検出のためのエンコーダの分解能が低下することになり、位置決め精度が低下する。また、ボールねじ機構のノックラッシュや捩れも生じやすぐ精度が比較的悪い。一方、リニアモータにはこのような現象がない。またサーボモータの Zモータ 24の代わりに、リニアモータ移動手段を使用した場合、高速度ホーニングカロェをすることができる。

[0099] コラム 18は、定盤 13の後方に設けられた Zモータ 24の作用下にボールねじ機構 2 026を介して Z方向に移動をする。支持体 22は、定盤 13の内部に配置された Yモータ 28の作用下にボールねじ機構 30を介して Y方向に往復移動をする。ボールねじ機構の例を示したが、リニアモータ機構をボールねじ機構の代わりに使用してもよい。これにより、移動が更に高速且つ高精度となる。コラム 18及び Yレール 20は、 Y方向に適度に長い形状であって、支持体 22を比較的長距離移動させることができる。

[0100] 図 4に示すように、支持体 22は、 Z1方向に向いたワーク Wに臨む鉛直平面内において回転する回転アーム 32と、該回転アーム 32を回転させるアームモータ（アーム駆動源） 34と、回転アーム 32の遠心方向端部近傍に設けられ、回転アーム 32に対して回転自在に支承されて Z1方向を指向する加工主軸 36と、該カ卩ェ主軸 36を回転させるスピンドルモータ（主軸駆動源） 38とを有する。アームモータ 34は、例えば、ダィレクトモータである。加工主軸 36はスピンドルユニットを構成して!/、る。

[0101] 支持体 22は、枠体 40をベースに構成されており、該枠体 40の内部にアームモータ 34が設けられている。アームモータ 34は、枠体 40に固定されたステータ 34aと、該ステータ 34aの内側に設けられた中空のロータ 34bとを有する。

[0102] 回転アーム 32は、ロータ 34bの矢印 Z1方向端部に固定されており、アームモータ 3 4の作用下に回転する。なお、図 4からも明らかなように、回転アーム 32はエンドレスに回転が可能であるが、最低限 1回転（360° )の回転が可能であればよい。加工主軸 36は、回転アーム 32の回転中心 C力も距離 Rだけ離れた箇所に設けられている。回転アーム 32において、加工主軸 36が設けられている側と反対側（図 4における上側）にはバランサ 42が設けられている。バランサ 42は、クーラント等の液体が入った液体タンクであり、加工主軸 36に取り付けられる工具に応じて、内部の液量を変化させてバランスをとることができる。ノ《ランサ 42は金属製の錘であってもよい。該バランサ 42が設けられている箇所以外の回転アーム 32の内部は中空構造となっている。回転アーム 32は、支持体 22と比較すると相当に軽量であり、回転させたときにも支持体 22や工作機械 10に対する安定性を損なうことがない。支持体 22に対する回転アーム 32の角度は、角度センサ 41によって計測されコントローラ 12に供給される。回転中心 Cから回転アーム 32の外側端部までの長さをしとする。

[0103] スピンドルモータ 38は矢印 Z2方向に突出しており、アームモータ 34と同軸となるように、支持体 22における枠体 40の後面に対して固定されている。スピンドルモータ 3 8とアームモータ 34は同軸上に配置されて!、ることから、支持体 22をコンパクトなュニットとして構成することができる。すなわち、加工主軸 36の軸線上にスピンドルモータ 38が存在せず、回転アーム 32の中心に近い箇所にスピンドルモータ 38があると、前記のバランサ 42の質量及び大きさが小さくてすみ、支持体 22を全体的にコンパクトにすることができる。したがって、スピンドルモータ 38の軸を回転アーム 32の軸とが同軸上にあることが好まし、。

[0104] また、図 4に示すように、回転アーム 32と、該回転アーム 32を Z方向に前後に挟んでカ卩ェ主軸 36及びスピンドルモータ 38とを、支持体 22に対して Z方向に重量的にバランスよく配置される。したがって、支持体 22の全体の重心が Yレール 20の配置鉛直面やボールねじ機構 30と略同一平面位置になり、支持体 22の Y方向にスムーズに往復移動することができ、好適である。

[0105] シャフト（動力伝達部) 44は、ロータ 34bの中空部を貫通して設けられ、一端がスピンドルモータ 38の回転軸に固定され、他端は、枠体 40から突出して回転アーム 32 の矢印 Z1側の側板まで達している。シャフト 44は、回転アーム 32の矢印 Z1側端部、矢印 Z2側端部及び枠体 40の矢印 Z2側端部の 3箇所で、順にベアリング 45a、 45b 及び 45cによって軸支されて、る。

[0106] プーリ機構 46は、ベアリング 45aとベアリング 45bとの間でシャフト 44に固定された駆動プーリ 46aと、加工主軸 36の矢印 Z2方向端部に固定された従動プーリ 46bと、これらの駆動プーリ 46aと従動プーリ 46bとの間に張架されたベルト 46cとを有する。プーリ機構 46を用いた動力伝達機構は回転アーム 32を軽量ィ匕できて好適である。 [0107] また、動力伝達機構としては、プーリ機構 46以外にも、例えば駆動プーリ 46aをギァへ置換するとともに、従動プーリ 46bをピ-オンに置換し、サイレントチェーンを利用した駆動伝達機構を用いてもよい。この場合、ギアとピ-オンとの間を複数のギア等を介して駆動力を伝達してもよい。これ以外の動力伝達機構を用いてもよいことはもちろんである。

[0108] プーリ機構 46は、回転アーム 32内の中空部に設けられており、テンション機構 100

(図 7参照）によってベルト 46cの張り調整がなされている。このような構造により、スピンドルモータ 38の回転は、シャフト 44及びプーリ機構 46を介して加工主軸 36に伝達される。

[0109] 加工主軸 36は、回転アーム 32と一体的に設けられた主軸カバー 48内に収納されており、矢印 Z1方向の先端部には工具 Tが装着されるツールヘッド 50が設けられている。また、矢印 Z2方向端部には、ツールヘッド 50に対する工具 Tのクランプ状態を解除して、工具 Tを離脱可能にするアンクランプレバー 52が設けられている。アンクランプレバー 52は、回転中心 Cから見て外向きにやや突出する形状であり、後述するアンクランプブロック 78によって回転中心 Cの方向に押圧されることにより操作され、工具 Tをアンクランプすることができる。また、アンクランプレバー 52は、アンクランプブロック 78が離れることにより図示しない弾性体によって元の位置に戻され、ツールヘッド 50内の工具 Tをクランプすることができる。

[0110] 回転アーム 32の背面側（矢印 Z2側）にはねじ 60によって板ばね等力もなるディスク 62を挟持して回転アーム 32を所定位置にて固定する固定装置 64を設けている。

[0111] この固定装置 64はディスク 62の背面側と当接する受け座 66とこの受け座 66との間でディスク 62を挟持する押圧片 68とからなり、押圧片 68は皿ばね 70によって挟持方向に付勢されるロッド 72先端部に設けられ、皿ばね 70に抗してロッド 72を前方に押すことでディスク 62の挟持状態を解除し、回転アーム 32の回転が可能となる。

[0112] なお、第 1の実施形態ではディスク 62を板ばねにて構成したため、ディスク 62を挟持することで回転アーム 32が倒れることなく確実に回転が阻止される。

[0113] 図 5に示すように、工作機械 10におけるコラム 18の上部の矢印 Z1側の面には、前記のアンクランプレバー 52を押圧するためのアンクランプブロック 78が設けられている。したがって、回転アーム 32を上方に指向させた状態で、支持体 22を上昇させることにより、アンクランプブロック 78によってアンクランプレバー 52を操作してツールヘッド 50内の工具 Tをアンクランプすることができる。

[0114] フレーム 15におけるプレート 15bの上面には、加工主軸 36に着脱自在な複数のェ具 Tを格納した回転マガジン 80が設けられている。回転マガジン 80は、矢印 Z方向に延在する回転軸 82と、該回転軸 82を駆動するマガジンモータ 83と、回転軸 82を中心として正面視（図 2参照）で略 270° の範囲で放射状に設けられた保持アーム 8 4とを有する。各保持アーム 84の先端には工具 Tを保持する C字状のグリップが設けられている。グリップは弾性体であって、 C字の開口部から工具 Tを押し込むことにより弾性的に拡開して工具 Tが挿入可能となり、挿入された後には閉じて工具 Tを挟持 •保持することができる。また、保持された工具 Tは、 C字の開口部力も引き抜きが可能である。保持アーム 84の数は、例えば 16本程度とするとよい。

[0115] 回転マガジン 80は、通常、保持アーム 84のない略 90° の部分が下向きとなっており、全体がプレート 15bよりも上方にあり、コラム 18及び支持体 22の動作の支障とならない。ツールヘッド 50の工具 Tを交換する際には、回転マガジン 80を回転させて、プレート 15bの端力も所定の保持アーム 84を下方に指向させる（図 5参照)。

[0116] 具体的には、工具 Tを保持していない空の保持アーム 84を下方に指向させておき、コラム 18の Z方向位置を調整した後に、支持体 22を上昇させる。これにより、図 6に示すように、工具 Tが保持アーム 84に保持されるとともに、アンクランプレバー 52がァンクランプブロック 78に当接して操作され、工具 Tはツールヘッド 50に対してアンクランプされる。したがって、コラム 18を矢印 Z2方向に後退されることにより、工具 Tはッールヘッド 50から抜き取られる。

[0117] 次いで、回転マガジン 80を回転させて、これから使用する予定の工具 Tが保持されている保持アーム 84を下方に指向させ、コラム 18を矢印 Z1方向に進出させる。これにより目的の工具 Tがツールヘッド 50に挿入されるので、支持体 22を下降させることにより、アンクランプレバー 52がアンクランプブロック 78から離間して工具 Tをクランプすることができる。この後、回転マガジン 80を回転させて、全ての保持アーム 84がプレート 15bよりも上方に配置されるように設定する。 [0118] このように、回転マガジン 80とカ卩ェ主軸 36との間では、途中で工具 Tを受け渡すために介在する機構はなぐコラム 18、支持体 22及び回転アーム 32の動作作用下に工具 Tの着脱操作を直接的に行うことができる。これにより、専用の着脱機構等が不要であることから簡便構造となり、し力も工具の脱着に要する時間が短縮される。

[0119] 図 7に示すように、テンション機構 100は、駆動プーリ 46aと従動プーリ 46bとの間に設けられたポール 102と、該ポール 102を回転自在に保持するブラケット 104とを有する。テンション機構 100は、さらに、ポール 102の一端に順ねじで螺合する第 1回転支持体 106aと、該第 1回転支持体 106aに軸支され、ベルト 46cの一方を張る第 1 テンションプーリ 108aと、ポール 102の他端に逆ねじで螺合する第 2回転支持体 10 6bと、該第 2回転支持体 106bに軸支され、ベルト 46cの他方を張る第 2テンションプーリ 108bとを有する。ポール 102におけるブラケット 104に支持された箇所にはローレットが切ってある。

[0120] このようなテンション機構 100によれば、ポール 102を順方向に回転させることにより、第 1回転支持体 106a及び第 2回転支持体 106bの双方が外方に突出して、ベルト 46cの張力を高めることができる。また、ポール 102を逆方向に回転させることにより、第 1回転支持体 106a及び第 2回転支持体 106bの双方が内方に縮退して、ベルト 46cの張力を弛めることができる。このように、テンション機構 100では、単一の操作で、し力も左右のバランスを保ちながらベルト 46cの張力調整が可能であり、左右の張力を安定ィ匕させることができる。したがって、回転アーム 32の軽量ィ匕という観点からプーリ機構 46を利用しているが、前記の張力調整機構 (テンション機構 100)を備えたので、回転アーム 32を軽量ィ匕することができ、張力の安定ィ匕によりベルトの長寿命化が図られ、スピンドルモータ 38の駆動力をカ卩ェ主軸 36に確実に伝達することができる。

[0121] Zモータ 24、 Yモータ 28、アームモータ 34、スピンドルモータ 38及びマガジンモータ 83は、図示しないコントローラの作用下に回転する。コラム 18、支持体 22、回転ァーム 32、回転マガジン 80の位置は図示しないセンサによって検知され、コントローラに供給される。コントローラは、これらの信号を参照しながらコラム 18、支持体 22、回転アーム 32及び回転マガジン 80が所定の位置となるように高精度に制御する。 [0122] このように構成される工作機械 10によれば、加工主軸 36の水平位置の位置 Xは、アームモータ 34の回転作用下に回転アーム 32の向きによって変化し、例えば、図 8 に示すように、水平方向を 0° とした角度 Θに対して、 X=R-cos Θとして表される。また、加工主軸 36の鉛直方向の位置 Yは、回転アーム 32の向きと支持体 22の高さ YOによって変化し、 Y=YO+R- sin Θとして表される。したがって、回転アーム 32と支持体 22の動作によって、固定台 14に固定されたワーク Wに対して所望の位置に加工主軸 36を配置させることができ、加工主軸 36の位置決めがなされた後には、スピンドルモータ 38によって加工主軸 36を回転させながら、コラム 18を矢印 Z1方向に進出させることによって、工具 Tをワーク Wに対して当接させ、ドリル、中ぐり及びタツプ等の切削加工、並びにホー-ング等の研削加工をすることができる。

[0123] また、第 2の実施形態に係る工作機械 10によれば、鉛直面内で動作するのは鉛直方向にスライド移動する支持体 22と、回転アーム 32の 2軸であり、横方向に移動する軸がないことから、幅狭の非常にコンパクトな構成となり、スペース効率の向上を図ることができる。工作機械 10は、正面視の幅が小さいことから、隣接する他の工作機械へのワークの搬送が容易であって、し力も操作性が向上する。

[0124] また、支持体 22は鉛直方向にスライド移動するのであって、設置部を基準として左右に振れるモーメント力を発生させることはない。さらに、回転アーム 32は軽量であることから回転をさせても安定性を損なうことがない。したがって、工作機械 10を軽量に構成することができ、し力も高い安定性が得られる。

[0125] このように工作機械 10は安定性が高いことから、矢印 Y1方向に高く構成することができ、支持体 22の移動範囲を広く設定することができる。具体的に、支持体 22の高さ YOを工作機械 10の正面視の設置面幅 D、及び回転中心 Cからカ卩ェ主軸 36までの距離 R (図 4参照)を基準として好適な範囲を説明する。ここで、工作機械 10の正面視の設置面幅 Dとは、図 2に示すように、レべリング脚 13aが設けられている場合には、最左のレべリング脚 13aの軸中心から最右のレべリング脚 13aの軸中心までの幅 D1であり、レべリング脚 13aがない場合においては、定盤 13が床に接地する最大の幅 D2である。

[0126] 先ず、 0. 3D≤R≤0. 5Dのときには接地面幅 Dを基準とし、支持体 22の高さ YO は、 Y0 = 0. 66D〜10. 0Dに設定するとよい。また、 R>0. 5Wのときは距離 Rを基準として、 YO= l. 7R〜20. ORに設定するとよい。高さ YOをこのような範囲に設定すると、加工可能な範囲が広くなつて好適である。ここで、上限値が設定されているのは、ワーク Wが過度に高い形状であると、固定台 14による固定が困難となり、加工中にワーク Wが橈むことがあるためである。

[0127] また、工作機械 10では、回転マガジン 80の回転軸 82と回転アーム 32の回転中心 Cは同一鉛直面上に配置されていることから、回転マガジン 80に工具 Tを格納、或いは加工主軸 36に工具 Tを装着する際に、回転アーム 32は必ず鉛直方向に上向き（つまり角度が 0° )であることから安定して Y方向に移動することができ、故に工作機械 10を狭幅に構成することができる。この際、回転アーム 32は鉛直方向を基準として ± 7° の範囲内であれば安定して移動が可能であり、この範囲内に回転マガジン 8 0の回転軸 82があれば好適である。

[0128] 上記の例では、スピンドルモータ 38とアームモータ 34とは同軸状に配置されている力同軸状でなくても、両回転軸が同一鉛直面上となるように配置すると、工作機械 1 0を狭幅に構成することができる。

[0129] 次に、工作機械 10の変形例に係る工作機械 200について図 9〜図 16を参照しな力説明する。図 9に示すように、工作機械 200は、工作機械 10における固定台 14 をテーブル 202に置きかえ、該テーブル 202をカ卩ェ主軸 36に装着される移動ツール (固定部移動部材） 204によって操作するものである。工作機械 200におけるテープル 202以外の部分は工作機械 10と同様の構成であることから、同符号を付してその詳細な説明を省略する。

[0130] 図 10に示すように、移動ツール 204は、装着部 204aを介して加工主軸 36の装着穴 36bに着脱自在に取り付けられるように構成されており、後述するテーブル 202のノックピン（固定部） 262、 264と係合する孔部 204bが形成される係合部 204cを備える。移動ツール 204の係合部 204cは、工具ホルダ 206に挿入 '合体して一体化され、図示しない位置決め部材で、係合部 204cと工具ホルダ 206は位置決めされている。工具ホルダ 206は、汎用部材であり巿販化されている。

[0131] また、工具ホノレダ 206の装着咅 204a【こ ίま、移動ツーノレ 204をカ卩ェ主軸 36【こ取り付ける際に、孔部 204bがノックピン 262等の方向（下側）を指向するように位置決めするキー部 204dが設けられる。すなわち、キー部 204dが、加工主軸 36に設けられるキー溝 36aに係合することにより、係合部 204cが下側を指向する。

[0132] 図 11及び図 12に示すように、テーブル 202は、ワーク Wの位置決め部としての 2つの孔部 (位置決め基準部) Waに挿入され、ワーク Wの位置決めを行うための固定部としてのノックピン 262、 264が配設される旋回部 266と、該旋回部 266の下部に取り付けられ、前記旋回部 266における後述する外側旋回部 268及び内側旋回部 270 の回転動作を制動するための制動部 272とを備える。

[0133] 図 13に示すように、旋回部 266は、最も外側に設けられる円筒形状の枠体 274と、該枠体 274の内側に同軸状に軸受 276により回転自在に軸支され、上面 (ワーク W を載置する面）にノックピン 262 (第 1の固定部）が突設される外側旋回部 268 (第 1旋回部）と、該外側旋回部 268の内側に同軸状に軸受 278により回転自在に軸支され、上面 (ワーク Wを載置する面）にノックピン 264 (第 2の固定部）が突設される内側旋回部 270 (第 2旋回部）とを備える。

[0134] 軸受 276、 278の上咅に ίま夫々シーノレ 280、 282力 S酉己設される。これらのシーノレ 28 0、 282は、枠体 274、外側旋回部 268及び内側旋回部 270におけるノックピン 262 、 264によりワーク Wが固定されるテーブル 202の一端面において、ワーク Wからの切削屑や切削油等力枠体 274と外側旋回部 268との間隙や外側旋回部 268と内側旋回部 270との間隙力も入り込み、これにより軸受 276、 278等に不具合が生じることを防止する目的で配設される。

[0135] なお、ノックピン 262、 264は、夫々外側旋回部 268及び内側旋回部 270に対して、着脱自在に構成される。このため、ワーク Wの孔部 Waの形状や大きさに応じて、様々な種類のノックピン 262、 264を用いることができる。

[0136] 一方、制動部 272は、有底円筒形状で上記枠体 274と係合部 284にて着脱自在に係合される基部 286を有し、該基部 286の内側には、図 13及び図 14に示すように、外側旋回部 268の円環状のロータ 300に対してパッド 302を押し当てることによる摩擦により、外側旋回部 268を固定又は停止させる一対の第 1ブレーキ 304 (ブレーキ）と、内側旋回部 270の円環状のロータ 306に対してパッド 308を押し当てることによる摩擦により、内側旋回部 270を固定又は停止させる一対の第 2ブレーキ 310 (ブレーキ）とが備えられる。

[0137] 第 1ブレーキ 304は、所定のコントローラの作用下、シリンダ機構 312におけるロッド 312aの伸縮による押圧動作により、ノッド 302をロータ 300に押圧して外側旋回部 2 68の回転を停止又は固定する。また、第 2ブレーキ 310は、コントローラの作用下、シリンダ機構 314のロッド 314a、 314bの伸縮による押圧動作により、パッド 308をロータ 306に押圧することにより内側旋回部 270の回転を停止又は固定する。

[0138] すなわち、詳細は後述する力コントローラの作用下、移動ツール 204により、ノックピン 262が外側旋回部 268を介して旋回移動されることにより、当該ノックピン 262が所望の位置に移動すると、第 1ブレーキ 304により固定される。同様に、移動ツール 2 04により、ノックピン 264が内側旋回部 270を介して旋回移動されることにより、当該ノックピン 264が所望の位置に移動すると、第 2ブレーキ 310により固定される。

[0139] このため、テーブル 202では、コントローラの作用下、 X軸、 Y軸及び Z軸方向に移動自在且つ回転自在に支持される加工主軸 36に取り付けられる移動ツール 204により、ワーク Wの孔部 Waの位置やワーク Wを所望の姿勢に位置決めする際、ノックピン 262、 264を容易に所望の位置に移動させることができる。従って、各種形状のヮークを容易に所望の姿勢に位置決めすることが可能となる。

[0140] また、主軸ヘッドユニットを利用してノックピン 262, 264を移動させることにより、ヮーク Wの位置決めを高精度且つ確実に行うことができる。さらに、テーブル 202は移動ツール 204によって受動的に動作するため、ノックピン 262, 264を駆動するための駆動源を削減することができ、構造を簡略ィ匕及び軽量ィ匕することができる。

[0141] なお、上記のように、テーブル 202は、旋回部 266と制動部 272とが係合部 284にて着脱自在に構成される。このため、旋回部 266と制動部 272とを分離して、制動部品を持たず簡略且つ軽量な旋回部 266を、ワーク Wを位置決め固定するパレットとして用い、このパレットである旋回部 266を複数用意して、制動部 272に対して必要に応じて交換することにより、ワーク Wの交換をするようにしてもよい。その際には、図示しないロック機構により外側旋回部 268と内側旋回部 270とを相対回転不能にロックしてちよい。 [0142] また、図 14に示すように、第 1ブレーキ 304及び第 2ブレーキ 310は、共にテープル 202の回転軸方向平行にロータ 300、 306面を有し、第 1ブレーキ 304及び第 2ブレーキ 310のノッド 302、 308が半径方向力夫々の該ロータ 300、 306に当接するので、夫々の第 1ブレーキ 304及び第 2ブレーキ 310のシリンダ機構 312、 314がその作用下にないときには、干渉することなく容易に制動部 272から旋回部 266を取り外すことができる。

[0143] また、テーブル 202における基部 286の底部中心には、係合孔 316が形成されている。係合孔 316は、図示しないテーブル駆動モータに旋回自在に係合される。テ一ブル駆動モータによりテーブル 202を回転することにより、ワーク Wをテーブル 202 に位置決めした状態で、当該ワーク Wの姿勢を容易に変更することが可能となる。

[0144] 次に、基本的には以上のように構成される工作機械 200により、ワーク Wの加工を行う場合の制御方法について説明する。

[0145] 先ず、加工主軸 36に移動ツール 204をセットする。この場合、移動ツール 204は、係合部 204c (孔部 204b)が下向きになるように、キー部 204dを介してカ卩ェ主軸 36 にセットされる（図 16参照)。また、スピンドルモータ 38は、回転アーム 32が回転するときに、加工主軸 36の向きに応じて係合部 204c (孔部 204b)が下向きに維持されるように回転する。

[0146] コントローラの作用下、加工主軸 36における Zモータ 24、 Yモータ 28及びアームモータ 34の駆動により、移動ツール 204がセットされている加工主軸 36力 X軸、 Y軸及び Z軸方向に移動する。そして、移動ツール 204は、図 15中の二点差線で示す位置 (始点）にあるノックピン 262に、係合部 204cを介して係合した状態（図 15中の二点差線)で停止する（図 16参照)。なお、ノックピン 262の位置 (始点）は、エンコーダ 315aにより求めることができる。

[0147] 次に、図 15及び図 16に示すように、移動ツール 204は、ノックピン 262と係合した状態のまま、加工主軸 36により、テーブル 202の中心点 Oを中心とした円弧軌跡を描いて矢印 C1方向（X軸及び Z軸方向）に移動され、図 15中の実線で示す位置にて停止する。このため、移動ツール 204によりノックピン 262は、外側旋回部 268を介して矢印 A方向（X軸及び Z軸方向）に旋回移動して、図 15中の点線で示す位置（終点）に移動する。この移動後、第 1ブレーキ 304により、外側旋回部 268が確実に停止（固定)される。なお、前記終点の検出は、エンコーダ 315aにより行うとよい。

[0148] ノックピン 264も上記ノックピン 262の場合と同様に、エンコーダ 315bにより求められる始点、すなわち、図 15中の二点差線で示す位置から、移動ツール 204の作用により、矢印 B方向（X軸及び Z軸方向）に旋回移動して、実線で示す位置（終点）に移動する。この移動後、内側旋回部 270は第 2ブレーキ 310により、確実に停止（固定）される。なお、前記終点の検出は、エンコーダ 315bにより行うとよい。

[0149] これにより、ノックピン 262、 264が夫々実線で示す位置（終点）、すなわち、ノックピン 262の中心とノックピン 264の中心との距離 (位置） 1S ワーク Wを所望の姿勢に位置決めできる距離 (位置）に固定される。つまり、ワーク Wが所定の姿勢に位置決めされるように、孔部 Waの位置に対応したノックピン 262、 264の位置が前記終点となる

[0150] 次に、ノックピン 262、 264に、ワーク Wが孔部 Waを介して位置決めされ、ワーク W は所望の加工姿勢でテーブル 202上にセットされる。

[0151] 次に、所定の手段により、移動ツール 204を工具 Tに交換し、ワーク Wに対してカロェを行う。このとき、外側旋回部 268及び内側旋回部 270は、夫々第 1ブレーキ 304 及び第 2ブレーキ 310により確実に固定されているため、ワーク Wの加工時に、切削抵抗等の荷重によりノックピン 262、 264がずれ等を生じることを防止できる。また、ヮーク Wの上面を所定の押圧固定手段により固定してもよ、。

[0152] その後、必要に応じて、ワーク Wがテーブル 202上に位置決めされた状態のまま、テーブル駆動モータによりテーブル 202を回転して、ワーク Wは次の加工箇所が加ェ可能な姿勢に移動され、上記と同様に、ワークに対して所定の加工が行われる。

[0153] 以上のように、工作機械 200によれば、ワーク Wの孔部 Waに対応する位置ゃヮーク Wを所望の姿勢に位置決めする位置に、移動ツール 204を用いてノックピン 262、 264を直接的且つ簡便に移動させることができる。このため、各種形状のワークを容易に所望の姿勢に位置決めした状態で、ワーク Wに対して力卩ェを行うことが可能となる。また、ノックピン 262、 264の移動手段を別個に設ける必要がなぐ工作機械 200 をコンパクトに構成することができる。 [0154] また、上記のような移動ツール 204の移動制御は、工作機械 200の加工主軸 36により制御されるため、 NC軸により、高精度にノックピン 262、 264の位置決めを行うことが可能となる。

[0155] 以下、本発明に係る工作機械について実施の形態を挙げ、添付の図 17〜図 27を参照しながら説明する。

[0156] 図 17〜図 19は、第 2の実施形態に係る工作機械 1010の斜視図、正面図及び側面図である。図 17〜図 19に示すように、工作機械 1010は、ワーク Wに対してドリル加工、中ぐり加工及びホーユング加工等を行うものであって、正面視（図 18参照）で幅狭に構成されている。

[0157] 工作機械 1010は、正面視向かって左側の第 1工作機械 11aと右側の第 2工作機械 l ibと、これらの第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibを統合的'協調的に制御するコントローラ 12とを有する。第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibは隣接して平行に設けられており、定盤 13、ワーク移動装置 1014及びフレーム 15は共用となっている。もちろん、これらの定盤 13、ワーク移動装置 1014及びフレーム 15は、第 1ェ作機械 11a及び第 2工作機械 l ibに専用のものを用いても良い。第 1工作機械 11a と第 2工作機械 l ibは同構造であり、以下第 1工作機械 11aを代表的に説明する。

[0158] 第 1工作機械 11aは、床に固定された定盤 13をベースに構成されている。定盤 13 は X方向に幅狭で、 Y方向に低い形状である。定盤 13には、ワーク移動装置 1014 及びフレーム 15が取り付けられている。ワーク移動装置 1014は、ワーク Wを加工面が後方 (矢印 Z2方向）を指向するように固定するためのものであって、定盤 13における上面の正面側（矢印 Z1側）の近傍に設けられている。ワーク移動装置 1014の上方にはワーク押圧固定装置 1017a、 1017b (図 19参照）が設けられている。

[0159] なお、支持体 22、回転アーム 32等を視認できるように図 17、図 18、図 20及び図 2 5ではワーク押圧固定装置 1017a、 1017bを省略して図示している。

[0160] ワーク移動装置 1014及びワーク押圧固定装置 1017a、 1017bの詳細については後述する。

[0161] フレーム 15は、後述する回転マガジン（自動工具交棚構、メインストツ力） 80a、 8 Ob、サブストッカ 1100a、 1100b及び工具長検査装置 1101a、 1101bを支持するためのものであって、定盤 13の矢印 Z方向の両端から上方に延在する 4本の支柱 15a と、これらの支柱 15aを介して支えられたプレート 15bとを有する。

[0162] 第 1工作機械 11aは、定盤 13の上面に設けられた Z方向に延在する一対の Zレール 16と、該 Zレール 16に案内されて Z方向にスライドするコラム 18と、該コラム 18の正面において Y方向に延在する一対の Yレール 20と、該 Yレール 20に案内されて Y 方向にスライドする支持体 22とを有する。 Zレール 16上におけるコラム 18の Z方向の位置は Z位置センサ 16aによって検出され、 Yレール 20上における支持体 22の Y方向の位置は Y位置センサ 20aによって検出され、それぞれコントローラ 12に供給される。

[0163] なお、コラム 18の Z方向移動手段にボールねじ機構を使用する場合は、 Z位置センサは、通常 Zモータ 24に備わるエンコーダがその機能を有し、基準位置からのボールねじ機構の回転角度を検出して、る。

[0164] 他方、コラム 18の Z方向移動手段にリニアモータ機構を使用する場合には、 Z位置センサは通常固定側の Zレール 16側にリニアスケールを備えるとともに、移動するコラム 18側に検出ヘッドを備え、基準位置からの変位としての位置を検出する。 Yレール 20上における支持体 22の Y方向の位置は Y位置センサ 20aによって検出される。

[0165] なお、支持体 22の Y方向移動手段にボールねじ機構を使用する場合は、 Y位置センサは、通常 Yモータ 28に備わるエンコーダがその機構を有し、基準位置力もボールねじ機構の回転角度を検出する。

[0166] 他方、支持体 22の Y方向移動手段にリニアモータ機構を使用する場合には、 Y位置センサは通常固定側の Yレール 20側にリニアスケールを備えるとともに、移動する支持体 22側に検出ヘッドを備え、基準位置力もの変位としての位置を検出する。それぞれの位置センサ 16a、 20aによって検出された位置信号は、コントローラ 12に伝達される。

[0167] 図 20に示すように、フレーム 15におけるプレート 15bの上面やや左側には、第 1ェ作機械 11aに対応し、加工主軸 36に着脱自在な複数の工具 Tを格納した回転マガジン 80aが設けられている。なお、フレーム 15におけるプレート 15bの上面やや右側には、第 2工作機械 l ibに対応し、回転マガジン 80aと同機構の回転マガジン 80bが設けられている。以下、回転マガジン 80aを例に説明する。

[0168] 回転マガジン 80a及び 80bは、前記の回転マガジン 80と同構造であることから、詳細な説明は省略する。

[0169] なお、図 18から明らかなように、回転マガジン 80aは第 1工作機械 11aの上部に設けられており、設置面積を拡げることなく多数の工具 Tを格納しておくことができる。また、回転アーム 32の回転中心軸と、回転マガジン 80aの回転軸 82は同一鉛直面上に配置されて、ると、回転アーム 32の昇降にともなって発生する力のベクトルは回転マガジン 80aの方向に向き、モーメントが発生することがない。これについて図 21A 及び図 21 Bのモデルで検討する。図 21A及び図 21Bの質量点 Mlは回転マガジン 80aの重心点を示し、質量点 M2は支持体 22の重心点を示し、これらの質量点 Mlと M2とを接続する摩擦ダンバ Dは、回転マガジン 80aと支持体 22との間のレール 20 やフレーム 15等の接続部の等価機構である。なお、質量点 M2は、回転アーム 32の角度によって変動するが、該回転アーム 32の質量は支持体 22の質量と比較して小 έ 、ことから変動幅も小さぐこのモデルでは省略できる。

[0170] 図 21Aのように、質量点 Mlと質量点 Μ2が、同一鉛直面上に配置されていると、質量点 M2は支持体 22を示すことからレール 20に沿って鉛直方向に動作することになり、その移動を示すベクトル Vは質量点 Mlの方向を指向する。つまり、ベクトル Vは摩擦ダンバ Dを伸縮させる力のみを発生させ、モーメントの発生はなぐモデルを回転させる力は発生しない。

[0171] これに対して、図 21Bのように、質量点 Mlと質量点 M2が、同一鉛直面上ではない位置に配置されていると、質量点 M2の移動を示すベクトル Vは、鉛直向きであることには変わりないため、摩擦ダンバ Dを伸縮させる力 F1と、モデルを回転させるモーメント M = F2 'aが発生する。ここで、力 F2は、ベクトル Vが示す力の、摩擦ダンバ Dの延在方向と直交する方向の分力であり、パラメータ aはその時点における摩擦ダンバ Dの長さである。

[0172] つまり、これらのモデルから、回転アーム 32の回転中心軸と、回転マガジン 80aの回転軸 82は同一鉛直面上でないと、第 1工作機械 11aを回転させるモーメント Mが発生して揺れが生じ得る力回転アーム 32の回転中心軸と、回転マガジン 80aの回転軸 82が同一鉛直面に配置されていると、モーメント及び揺れが生じることがなぐ安定性が高ヽことが理解されよう。

[0173] 次に、サブストッカ 1100a及び 1100bについて説明する。図 17に示すように、フレーム 15の左側面には、第 1工作機械 11aに対応し加工主軸 36に着脱自在な複数の工具 Tを格納したサブストッカ 1100aが設けられている。同様に、フレーム 15の右側面には、第 2工作機械 l ibに対応しサブストッカ 1100aと左右対称機構のサブストッ力 1100bが設けられて!/、る。サブストッカ 1100aとサブストツ力 1100bは左右対称に設けられておりバランスがよい。以下、サブストッカ 1100aを例に説明する。

[0174] サブストッカ 1100aは、チェーンやタイミングベルト等の循環回転手段 1102と、該循環回転手段 1102を 4隅で支持するプーリゃスプロケット等の案内輪 1104と、循環回転手段 1102に設けられた複数本 (例えば 40本)の保持アーム 1106と、該保持ァーム 1106に保持された工具 Tを加工主軸 36に対して着脱する工具受渡機構 1108 (図 22参照）と、案内輪 1104を間欠的に駆動して保持アーム 1106のいずれ力 1つを工具受渡機構 1108に配置させるモータ (インデックス機構） 1109とを有する。サブストッカ 1100aは、側面視（図 19参照）で、側壁に沿って Z方向に長い形状である。また、正面視（図 18参照)では X方向の幅は非常に短ぐ実質的には保持する工具 T の長さが X方向の幅となっている。保持アーム 1106は、前記の保持アーム 1084と同機構であって、工具 Tが矢印 X方向に突出する向きに保持することができる。

[0175] 図 22に示すように、工具受渡機構 1108は、サブストッカ 1100aの矢印 Z1方向端部近傍に設けられており、符号を付さない架台にブラケット 1103に揺動可能に支承されたシリンダ 1110と、該シリンダ 1110のロッド 1110aの先端に設けられたチャック 1111とを有する。工具受渡機構 1108はサブストツ力 1100aの矢印 Z1方向端部に配置された保持アーム 1106の一部をチャック 1111で把持し、ロッド 1110aを伸縮させることによって保持アーム 1106及び工具 Tを 90° 回転させることができる。これにより、保持アーム 1106は矢印 X方向を指向し、工具 Tは矢印 Z方向を指向することになる。この状態で加工主軸 36を矢印 Z1方向に進出させることにより工具 Tを装着することができる。また、逆の動作により加工主軸 36から工具 Tを抜き取り、保持アーム 1106に戻すことができる。 [0176] このような工具受渡機構 1108を含むサブストッカ 1100aでは、長尺な工具軸方向を一方向に備えているので、多数の工具 Tを格納しておくことができて好適である。また、簡便な工具受渡機構で、工具軸方向を変更して矢印 Z1方向に指向できるので、一層多数の工具を取り扱うことができ、サブストッカ 1100aの設置位置の自由度が向上する。

[0177] 回転マガジン 80aとサブストツ力 1100aは、共に工具 Tを格納しておくことができる力用途に応じて使い分けるようにしてもよい。例えば、一週間の作業で必要な工具 Tをサブストツ力 1100aに格納しておき、そのうち 1日の作業で必要な工具 Tを回転マガジン 80aに格納させてもよい。この場合、回転マガジン 80aとサブストツ力 1100aとの間の工具 Tの受け渡しは、工具受渡機構 1108及びカ卩ェ主軸 36を介して行うことができ、例えば、作業のない夜間に受け渡しを自動的に完了させておくとよい。

[0178] 次に、工具長検査装置 1101a及び 1101bについて説明する。プレート 15bの左側下面には、第 1工作機械 11aに対応し、加工主軸 36に装着された工具 Tの長さを検查する工具長検査装置 1101aが設けられている。なお、プレート 15bの右側下面には、第 2工作機械 l ibに対応し、工具長検査装置 1101aと同機構の工具長検査装置 1101bが設けられている。以下、工具長検査装置 1101aを例に説明する。

[0179] 図 23に示すように、工具長検査装置 1101aは、 Z方向に延在するボールねじ 120 2と、該ボールねじ 1202の一端に接続されたモータ 1204と、ボールねじ 1202の他端に設けられた軸受体 1206と、ボールねじ 1202に螺合しながらモータ 1204の回転作用下に Z方向に進退するナット体 1208と、該ナット体 1208を Z方向に案内するレール 1210と、ナット体 1208に接続されて下方を指向する非接触センサ 1212とを有する。レール 1210には図示しないリニア変位センサが設けられており、非接触センサ 1212の Z方向位置を検出してコントローラ 12に供給する。

[0180] 非接触センサ 1212は第 1工作機械 11aのコラム 18、支持体 22及び回転アーム 32 が所定の基準計測位置に移動したときに、加工主軸 36に装着された工具 Tの上方近傍となる位置に配置可能である。基準計測位置は、例えば、加工主軸 36の先端が軸受体 1206の端面と Z方向位置が一致し、支持体 22が最上位位置で、且つ、回転アーム 32が、正面視で左斜め 45° となる位置に設定しておくとよい。また、非接触センサ 1212は、回転アーム 32の動作範囲外にあり、回転アーム 32、加工主軸 36及び工具 Tに対する干渉のおそれがな、。

[0181] コントローラ 12では、リニア変位センサの信号を参照しながら非接触センサ 1212を所定の位置に移動させることができ、該位置にお、て非接触センサ 1212の直下に工具 Tが存在するか否かを検査する。

[0182] また、コントローラ 12は、工程に応じてカ卩ェ主軸 36に装着されている工具 Tの基準長さ TLを記録しており、非接触センサ 1212が該基準長さ TLよりも Z1方向に微小変位 αだけ移動した位置 1220aで工具 Tを検出せず、且つ、該基準長さ TLよりも Z2 方向に微小変位 aだけ移動した位置 1220bで工具 Tを検出したときに工具 Tが正常長さであることを認識できる。非接触センサ 1212が、位置 1220aで工具 Tを検出し、又は位置 1220bで工具 Tを検出できな力つた場合には、間違った別の工具 Tが装着されている力、又は、折損していると判断できる。

[0183] 工具 Tの長さを検査する手段としては、工具長検査装置 1101aの作用下に、非接触センサ 1212を基準長さ TLに対して士 (Xの範囲で Z方向に移動しながらリアルタイムに計測を行い、工具 Tの一層精確な長さを調べるようにしてもよい。また、 1つの非接触センサ 1212で工具 Tの長さ TLを検査するためには、これらの非接触センサ 12 12と工具丁カ¾方向に相対的に移動をすればよ!、ことから、非接触センサ 1212をプレート 15bの下面に固定しておき、 Zモータ 24及びボールねじ機構 1026の作用下にコラム 18を動かすようにしてもょ、。コラム 18が Z方向に移動することにより加工主軸 36及び工具 1¾一体的に Z方向に移動をすることから、非接触センサ 1212に対して相対移動をして、工具 Tの長さ TLを検査することができる。

[0184] 図 24に示すように、コントローラ 12は、第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibを制御する第 1工作機械制御部 1300a及び第 2工作機械制御部 1300bと、ワーク移動装置 1014を制御するワーク保持制御部 1302と、回転マガジン 80a及び 80bを制御するマガジン制御部 1304と、サブストッカ 1100a及び 1100bを制御するサブストツ力制御部 1306と、ワーク押圧固定装置 1017a及び 1017bを制御する押圧制御部 1 308と、工具長検査装置 1101a及び 1101bを制御して工具 Tが正常であるか否かを判断する工具判断部 1310と、該工具判断部 1310が工具 Tの異常を検出したときに所定の警報を出力する警報部 1312とを有する。

[0185] このように構成される第 1工作機械 11aによれば、前記工作機械 10 (図 8参照）と同様に、加工主軸 36の水平位置の位置 Xは、アームモータ 34の回転作用下に回転ァーム 32の向きによって変化し、例えば、図 25に示すように、水平方向を 0° とした角度 Θに対して、 X=R-cos Θとして表される。また、加工主軸 36の鉛直方向の位置 Y は、回転アーム 32の向きと支持体 22の高さ YOによって変化し、 Y=YO+R- sin Θとして表される。

[0186] 第 1工作機械 11aを例に挙げて説明をしたが、第 2工作機械 l ibについては第 1ェ作機械 11aと同構造であることから詳細な説明を省略する。

[0187] 次に、このように構成される工作機械 1010を用いて行う制御方法であって、サブストツ力 1100aからカ卩ェ主軸 36に供給された工具 Tを回転マガジン 80aに移す際、ェ具長検査装置 1101aにより工具 Tの長さ TLを計測し、該長さ TLが予め記録された長さと異なるときに所定の警告を出力する方法について図 26を参照しながら説明する。

[0188] この手順は、所定の第 1ワーク W1を連続的に所定数又は所定時間に加工をした後に、別の第 2ワーク W2の加工のための準備として行うものであり、例えば、昼休み前や夜間操業の直前に行う。

[0189] これにより、作業員が昼休み時間又は夜間で不在の場合でも、システムを稼働することができ、 1日当たりの稼働率を向上させることができる。

[0190] また、工具寿命に関して、所定の加工数に達した工具 Tをサブストツ力に移してスぺァ工具を回転マガジンに自動供給できるように、サブストッ力の保持アーム 1106はナンバリングされている。回転マガジンの保持アーム 1084はナンバリングされ、その番号ある!/ヽは符号に対応したメモリがマガジン制御部 1304及びサブストッカ制御部 13 06に備えられ、各保持アームに格納された工具 Tの固有番号と、その工具 Tの累積加工回数あるいは累積加工時間がメモリに記憶される。所定の加工回数、加工時間を超えると、スペア工具が加工主軸 36を介してサブストッカ 1100aから回転マガジンに供給される。所定の加工回数、カロェ時間を超えた工具 Tは、前述と逆の動作を実施し、加工主軸 36を介して回転マガジンからサブストッカ 1100aに戻る。サブストッカ 1100aには保持アーム 1106に対応する図示しないランプが設けられており、所定の加工回数、加工時間を超え、戻った工具 Tに対応して前記ランプは、例えば赤や黄色に発光して、交換が必要であることを作業員に認識させる。

[0191] また、前述のとおり、同じ仕様の工具 Tを備えてあれば、仮に後述の長さ TLが異常であったときには、回転マガジンあるいはサブストッカ 1100aに備えられて!/、た同じ仕様の工具 Tでリトライすることができ、システムの停止を防止する。

[0192] 以下の手順は、第 1工作機械 11aを例にして説明するが、第 2工作機械 l ibについても同様である。

[0193] 先ず、図 26のステップ S1において、その時点で回転マガジン 80aに格納されている工具 Tを抜き取って加工主軸 36に装着する（図 6参照)。ここで、加工主軸 36に装着する工具 Tは、それまでの第 1ワーク W1の加工を行うものであって、次の第 2ヮーク W2の加工には用いないものである。以下、この工具 Tを、工具 T1と呼ぶ。

[0194] ステップ S2において、コラム 18、支持体 22及び回転アーム 32を所定の交換位置まで移動させ、工具受渡機構 1108を介して工具 T1をサブストツ力 1100aの所定の保持アーム 1106に装着する。これにより、回転マガジン 80aに装着されていた所定の工具 T1がサブストッカ 1100aに移されたことになる。

[0195] ステップ S3において、予定された数の工具 T1を全てサブストッカ 1100aに移し終えたカゝ否かを確認する。予定数の全ての工具 T1を移し終えているときにはステップ S 4へ移り、未終了であればステップ S1へ戻る。

[0196] ステップ S4において、サブストッカ 1100aにおける所定の保持アーム 1106に、次の第 2ワーク W2の加工に用いる工具 T (以下、工具 T2という。）を装着する。この装着処理は作業者によって行われ、図 27に示すように、工具 T2に示されたコード 140 0と、保持アーム 1106に表示された識別用のコード 1402がー致することを確認して装着する。コード 1402は第 2ワーク W2の加工に先だって回転マガジン 80aの正しい位置に装着するように識別のために設けられてヽるものである。

[0197] 工具 T2を装着する保持アーム 1106は工具 T1がない空き状態であり、又はその時点で装着されてヽる工具 T1に交換して工具 T2を装着する。対応する保持アーム 11 06が工具 T1にも対応している場合には、第 1ワーク W1用の識別用としてコード 140 4を表記しておく。

[0198] なお、このステップ S4工具 T2の装着処理は、前記のステップ S1の以前で第 1工作機械 11aが第 1ワーク W1に対する加ェを行つている際に同時並行的に行つてもよい

[0199] 全ての工具 T2をサブストツ力 1100aに装着した後、作業者はコントローラ 12に対して所定の入力操作を行、、該コントローラ 12はこの入力に基づ、てステップ S5へ移る。

[0200] ステップ S5において、コラム 18、支持体 22及び回転アーム 32を所定の交換位置まで移動させ、サブストッカ 1100aの所定の保持アーム 1106に装着されて!、る工具 T2を工具受渡機構 1108を介して加工主軸 36に装着する。

[0201] ステップ S6において、コラム 18、支持体 22及び回転アーム 32を前記の基準計測位置まで移動させ、工具長検査装置 1101aによって工具 T2の長さ TLを検査する。このとき、複数の工具 T2はそれぞれ長さ TLが異なることから、工具長検査装置 110 laは、工具判断部 1310に記録されて供給される各工具 T2の長さ TLを基準として、図 23に示すように、微小変位 αだけ Z1方向及び Z2方向に非接触センサ 1212を移動させて検査を行う。

[0202] ステップ S7において、工具判断部 1310は工具長検査装置 1101aによる検査結果が正常か異常かの判断を行う。つまり、位置 1220a (図 23参照）では非接触センサ 1 212により工具 T2が検出されて、且つ位置 1220bでは検出されなかったときには正常であり、それ以外のときには異常であると判断する。正常であればステップ S 10へ移り、異常であればステップ S8へ移る。

[0203] ステップ S8において、工具判断部 1310は警報部 1312を介して警報処理を行う。

つまり、この場合には工具 T2が誤装着又は欠損しているおそれがあることから、作業員に対して確認及び交換の催促を行うためである。警報処理とは、例えば、音響出力、画像出力、ランプ点灯、及び外部コンピュータへの通報等が挙げられる。また、このとき第 1工作機械 11aは一時停止する。また、前述のスペア工具を供給する方法で一時停止を回避して稼働率を向上させるようにしてもよい。

[0204] ステップ S9にお、て、警報を認知した作業者により、工具 T2の確認が行われ、誤装着又は欠損等がある場合には所定の正、工具 T2に移し替えが行われる。工具 T2の確認'交換をした後、作業者はコントローラ 12に対して所定の入力操作を行い、該コントローラ 12はこの入力に基づ!/、てステップ S10へ移る。

[0205] ステップ S10において、加工主軸 36に装着されている工具 T2を回転マガジン 80a における所定の保持アーム 1084に装着する。これにより、サブストッカ 1100aに装着されていた所定の工具 T2がコード 1400及び 1402に基づいて回転マガジン 80aにおける対応する保持アーム 1084に移されたことになる。

[0206] ステップ S11において、予定された数の工具 T2を全て回転マガジン 80aに移し終えた力否かを確認する。予定数の工具 T2を移し終えているときには図 26に示す処理を終了し、第 2ワーク W2の加工工程に移り、未終了であればステップ S5へ戻る。

[0207] この後の第 2ワーク W2の加工工程では、第 1ワーク W1の加工工程と同様に、加工箇所及びカ卩ェシーケンスに応じて回転マガジン 80aから対応する工具 T2を力卩ェ主軸 36に装着し、コラム 18、支持体 22及び回転アーム 32を動力してカ卩ェ位置に合わせ、スピンドルモータ 38の回転作用下に工具 T2を回転させて、コラム 18をさらに Z1 方向に移動させることにより加工が行われる。

[0208] このように、工作機械 1010を用いた制御方法では、サブストッカ 1100aから回転マガジン 80aに工具 T2を移す際に工具長 TLを非接触センサ 1212によって自動的に確認することにより、加工を行う前に誤装着や折損等の異常を見つけることができる。したがって、第 2ワーク W2に対して間違った工具で力卩ェを行ったり、又は加工ができな、と、う事態を防止することができる。

[0209] また、この制御方法では、第 2ワーク W2の加工を開始する以前に、加工に必要な全ての工具 T2につ!/、て工具長 TLの検査をして正常であることを確認できて!/、ることから、第 2ワーク W2の加工開始時及びカ卩ェ途中に、工具 T2の異常に基づく加工停止をする必要がなぐ第 1工作機械 11aの稼働率及び生産効率の向上を図ることができる。

[0210] 図 24でも示したコントローラ 12の構成を、別の観点から、図 28を参照しながら再度説明する。

[0211] 図 28に示すように、コントローラ 12は、 Z位置センサ 16a、 Y位置センサ 20a及び角度センサ 41の信号に基づいて回転アーム 32a及び回転アーム 32bの位置を求めるアーム位置判断部 2120a及びアーム位置判断部 2120bと、第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibの動作を制御する第 1工作機械制御部 1300a及び第 2工作機械制御部 1300bとを有する。アーム位置判断部 2120aで求められた回転アーム 32aの位置情報は第 1工作機械制御部 1300aに伝達され、アーム位置判断部 2120bで求められた回転アーム 32bの位置情報は第 2工作機械制御部 1300bに伝達される。第 1工作機械制御部 1300a及び第 2工作機械制御部 1300bは、対応する第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibの Zモータ 24、 Yモータ 28、アームモータ 34及びスピンドルモータ 38を駆動制御する。

[0212] なお、図 28の矢印が第 2工作機械制御部 1300b力も Zモータ 24、 Yモータ 28、ァームモータ 34及びスピンドルモータ 38に伸びて、すなわち第 1工作機械制御部 130 Oaから信号等を発して、 Zモータ 24、 Yモータ 28、アームモータ 34及びスピンドルモータ 38を制御する。この制御方法としては、公知の電流制御、電圧制御、周波数制御等の方法を用いることができる。その際、各モータ 24、 28、 34及び 38の電流値、電圧値、周波数等をフィードバックさせる制御、すなわち各モータ 24、 28、 34及び 3 8から得られる信号が第 1工作機械制御部 1300aに至り、その信号値を反映させて、更に各モータ 24、 28、 34及び 38の駆動制御をしてもよいことはもちろんである。

[0213] 第 1工作機械制御部 1300a、第 2工作機械制御部 1300b、ワーク保持制御部 130 2及びマガジン制御部 1304は相互に接続されており、協調動作を行う。特に、第 1ェ作機械制御部 1300aと第 2工作機械制御部 1300bは、回転アーム 32a及び 32bの Z方向の変位が等しい場合で、一方の回転アームを動かす場合に他方の回転ァームの位置を確認し相互干渉が発生するときには、一方の回転アームの動作を停止し、又は、 1つ先のシーケンスの動作を先行して行わせるように作用する。

[0214] 次に、コントローラ 12の作用下に回転アーム 32aと回転アーム 32bとの干渉を防止する動作について図 29〜図 34を参照しながら説明する。

[0215] 図 29に示すように、 Z方向力もみた正面視で回転アーム 32aの動作範囲 2130aと、回転アーム 32bの動作範囲 2130bは、ノ、ツチングで示す部分が重複しており、回転アーム 32a及び 32bの Z方向の変位が等しい場合にはこの部分で相互干渉が発生しうる。このような干渉は、第 1工作機械 11aの回転中心 Cと第 2工作機械 l ibの回転中心 Cとの水平幅方向の距離 Xc力各回転アーム 32a及び 32bの合計長さ 2Lより短い場合 (各回転アームの長さは異なっていてもよい。）に発生しうる。図 29における回転アーム 32aが符号 2140aの位置であって、回転アーム 32bが符号 2142の位置であるときに、各回転アームの先端がハッチング範囲内で干渉することが理解されるであろう。このため、コントローラ 12では、以下のようにして回転アーム 32aと回転アーム 3 2bとの相互干渉を防止する。

[0216] 先ず、図 30のステップ S101において、回転アーム 32aの位置の区分を調べる。すなわち、図 29に示すように、左側の回転アーム 32aの動作範囲 2130aを、支持体 22 の Y方向の移動範囲の中心点 Oaを基準とし、上側頂点を 0° として時計回りに 90° までをエリア Aa、 90° 〜180° までをエリア Ba、 180° 〜270° までをエリア Ca、 2 70° 〜360° ( = 0° )までをエリア Daとして予め設定しておき、アーム位置判断部 2120aから得られるデータに基づいて回転アーム 32aがどのエリアに存在するか判断を行う。

[0217] 例えば、支持体 22aが中心点 Oaよりも上方 (矢印 Y1側）の場合は、回転アーム 32 aの角度が 0° 〜180° の範囲であればエリア Aaであり、 270° 〜360° の範囲であればエリア Daとする。また、支持体 22aが中心点 Oaよりも下方 (矢印 Y2側）の場合は、回転アーム 32aの角度が 90° 〜180° の範囲であればエリア Baであり、 180° 〜270° の範囲であればエリア Caとする。つまり、図 29において、符号 2140aで示す位置は、エリア Aaとなり、符号 2140bで示す位置はエリア Caとなる。

[0218] なお、回転アーム 32aがとる位置は必ずしも単一のエリアに設定しなければならない訳ではなぐ例えば、符号 2140cで示す位置のように、支持体 22aが中心点 Oaより僅かに上方であって、回転アーム 32aが 120° 程度であるときには、回転アーム 32 aの加工主軸 36はエリア Baに入って!/、るが、回転アーム 32aの一部はエリア Aaに入つている。このような場合には、エリア Aa及びエリア Baの双方を回転アーム 32aの位置であると設定してもよい。

[0219] ステップ S102において、回転アーム 32bの位置の区分を調べる。すなわち、図 29 に示すように、右側の回転アーム 32bの動作範囲 2130bを、支持体 22の Y方向の移動範囲の中心点 Obを基準とし、上側頂点を 0° として時計回りに 90° までをエリア D bとして、 90° 〜180° までをエリア Cbとして、 180° 〜270° までをエリア Bbとして、 270° 〜360° ( = 0° )までをエリア Abとして予め設定しておき、アーム位置判断部 2120bから得られるデータに基づいて回転アーム 32bがどのエリアに存在するか判断を行う。図 29から明らかなように、動作範囲 2130aのエリアと動作範囲 2130bのエリアは左右対称になっている。また、回転アーム 32aと回転アーム 32bの干渉が発生しうるのはエリア Aaとエリア Ab、又はエリア Baとエリア Bbである。回転アーム 32bのエリアの設定は、ステップ S101における回転アーム 32aのエリアの設定と同様であることから詳細な説明を省略する。

[0220] ステップ S103において、回転アーム 32a又は回転アーム 32bの動作を行うタイミングまで待機する。回転アーム 32a及び回転アーム 32bはワーク Wに対する複数の加ェを行い、 1つの加工が終わると別の位置の加工又は同じ位置における異なる工具 Tでの加工を行うことになる。

[0221] 例えば、回転アーム 32bは以下のようなシーケンスでワーク Wの加工を行っているものとする。

[0222] 第 1シーケンス：第 1穴 2150aの中ぐり加工、第 2シーケンス：第 2穴 2150bの中ぐり加工、第 3シーケンス:第 3穴 2150cの中ぐり加工、第 4シーケンス：工具 Tの交換、第 5シーケンス：第 1穴 2150aのホー-ングカ卩ェ、第 6シーケンス：第 2穴 2150bのホーユング加工、第 7シーケンス：第 3穴 2150cのホー-ングカ卩ェ（各穴の位置は図 29参照)。

[0223] また、回転アーム 32aについても複数のシーケンスに基づく加工を行い、回転ァーム 32a又は 32bの少なくとも一方が次のシーケンスに移るタイミングまでステップ S10 3において待機をする。

[0224] ステップ S104において、次のシーケンスで行う加工位置のエリアを確認する。例えば回転アーム 32bが第 1のシーケンス力も第 2シーケンスに移る場合であれば、第 2 穴 2150bの位置を確認し、図 29から明らかなようにエリア Abであることが認識される

[0225] また、第 4シーケンスのように工具 Tの交換を行う場合には、工具 Tの交換位置 216 0 (例えば、矢印 Yl方向で頂点の 0° 位置）をカ卩ェ位置と擬制し、エリア Dbとして扱えばよい。

[0226] ステップ S105において、コントローラ 12は、回転アーム 32aの Z方向位置と回転ァーム 32bの Z方向位置とを比較し、双方の Z方向位置が等しい場合にはステップ S10 6へ移り、異なる場合にはステップ S111へ移る。この場合、 Z方向位置が等しいとは厳密に一致する場合のみでなぐ例えば、図 31に示すように、回転アーム 32及びカロェ主軸 36の合計の厚み Dzの範囲が、第 1工作機械 1 laと第 2工作機械 1 lbで重複している場合を含む。

[0227] ステップ S 106において、回転アーム 32aと回転アーム 32bとの干渉確認を行う。この干渉確認は、これから動作させる一方の回転アームの移動先のエリアと、動作が継続中である他方の回転アームの現在のエリアとを比較することにより行い、両エリアがエリア Aaとエリア Abである場合、又はエリア Baとエリア Bbである場合には干渉が発生しうると判断し、ステップ S 110へ移る。これ以外の場合には、ステップ S 107へ移る

[0228] 例えば、図 29に示すように、回転アーム 32aが符号 2140aの位置でエリア Aaに存在する場合で、回転アーム 32bが第 1シーケスカも第 2シーケンスに移るときには第 2 穴 2150bの加工を行おうとすることからエリア Abに移ることになり、干渉が発生しうる力ステップ S110へ移る。

[0229] ステップ S107において、動作が継続中である他方の回転アームの現在のエリアを確認し、エリア Ca、 Cb、 Da又は Dbである場合にはどのような経路を通っても干渉が発生しえない場合でありステップ S 108へ移る。一方、他方の回転アームの現在のェリアがエリア Aa、 Ab、 Ba又は Bbである場合には、途中の動作経路の如何によつては干渉が発生しうる場合でありステップ S109へ移る。

[0230] ステップ S 108において、動作を行う一方の回転アームの現在の位置と、移動先の位置とを比較して、最短時間となる経路を設定して移動を行う。例えば、図 32に示すように、回転アーム 32aがエリア Daに存在する場合で、回転アーム 32bがエリア Dbの第 1穴 2150aからエリア Bbの第 3穴 2150cに移ろうとするときには、支持体 22bの Y 方向の動作速度と回転アーム 32bの回転速度とを勘案し、最短時間で到達可能な経路を設定し移動する。この場合、符号 2152aで示す位置カゝら支持体 22bを下方に移動させるとともに回転アーム 32bを反時計方向に回転させて符号 2152bで示す位置に移動させればよい。これにより、回転アーム 32bは矢印 2154で示す経路を通ることになる。

[0231] 一方、ステップ S109 (移動途中で干渉を起こし得る場合）においては、動作を行う一方の回転アームの現在の位置と、移動先の位置とを比較して、移動を行う他方の回転アームが相手方の回転アームが存在するエリアを通過しない経路を設定して移動を行う。例えば、図 33に示すように、回転アーム 32aがエリア Aaに存在する場合で、回転アーム 32b力 Sエリア Dbの第 1穴 2150a力らエリア Bbの第 3穴 2150cに移ろうとするときには、符号 2152aで示す位置力も支持体 22bを下方に移動させるとともに回転アーム 32bを時計方向に回転させて符号 2152bで示す位置に移動させればよい。これにより、回転アーム 32bは矢印 2156で示す経路を通ることになる。

[0232] 相手方の存在する回転アームのエリアを通過しない経路の設定は、例えば、以下のようにして求めることができる。すなわち、回転アーム 32bを移動させようとする場合、移動元と移動先が同じエリア内である場合には、特に制限することなく最短時間の経路を設定し、異なるエリアに移動する場合には、回転アーム 32bが 270° (つまり、相手方に最も進入する角度）の位置を通過することのない向きに回転させればよい。つまり、第 1穴 2150aから第 2穴 2150bに移る場合には回転アーム 32bを時計方向に回転させ、その反対の場合には反時計方向に回転させる。また、回転アーム 32a の動作については、異なるエリアに移動させる場合には回転アーム 32aが 90° の位置を通過することのない向きに回転させればよい。

[0233] また、ステップ S 110 (移動先で干渉を起こし得る場合）にお、ては、干渉を起こし得る次のシーケンスを飛ばし、 1つ先のシーケンスを先行して実行することとし、ステップ S 104へ戻り、さらなる干渉チェックを行う。この場合、次に行う予定であったシーケンスはその次回に順序替えをすることとする。例えば、第 1シーケンスから第 2シーケンスに移る際に移動先で干渉を起こし得ると判断された場合には、第 3シーケンスに移り、第 2シーケンスは第 3シーケンスの次に行うように順序替えを行う。

[0234] また、第 3シーケンスを行った後に第 2シーケンスを行おうとした場合にも該第 2シーケンスが移動先で干渉を起こし得るときには、該第 2シーケンスは、工具交換の第 4シ一ケンスを飛ばして第 5シーケンスの後に挿入する。このとき、第 5シーケンスではホ一-ング用の工具が装着されていることから、第 5シーケンスと挿入された第 2シーケンスとの間に、工具を中ぐり用に戻すサブシーケンスを設けるとともに、挿入された第 2シーケンスと第 6シーケンスとの間に工具をホーユング用に交換するサブシーケンスを設けるとよい。

[0235] さらに、工具交換の回数を低減するために、一連のホーユング加工の最後である第 6シーケンスの後に中ぐり加工の第 2シーケンスを挿入してもよ!/、。

[0236] さらにまた、移動先で干渉を起こし得る場合には、相手方の回転アームが別のエリァに移るまで移動を行おうとする側の回転アームの動作を停止し、待機するようにしてもよい。

[0237] また、ステップ S111 (Z方向位置が異なる場合）においては、これから移動を行おうとする回転アーム 32がワーク Wに近、側であるか否かを確認する。ワーク Wに近!ヽ側（つまり、矢印 Z1方向に進出している側）の回転アーム 32の移動を行う場合には干渉のおそれがないことから、動作を非制限とする。

[0238] 一方、ワーク Wから遠い側（つまり、矢印 Z2方向に後退している側）の回転アーム 3 2は相手方のコラム 18や支持体 22に対して干渉しうることから、内側に向く動作を制限する (ステップ S 112)。

[0239] 例えば、図 34に示すように、回転アーム 32aの方が回転アーム 32bよりもワーク W に近い側であるときには、回転アーム 32aの動作範囲 2130aは回転アーム 32bの動作範囲 2130bと重ならなず、回転アーム 32aは干渉のおそれがないことが分かる。これに対して、回転アーム 32bの動作範囲 2130bはコラム 18a及び支持体 22a等と重なることから干渉のおそれがあり、動作の制限を行う必要があることが理解されよう。

[0240] ここで動作の制限とは、次のシーケンスがエリア Aa、 Ba、 Ab又は Bbである場合に、前記のステップ SI 10における処理と同様に、該シーケンスを次回以降に順序替えを行い、ステップ S 104へ戻りさらなる干渉チェックを行う。また、移動を行おうとする側の回転アームが相手方よりも矢印 Z1方向に進出する移動するまで待機してもよい [0241] さらに、相手方よりも矢印 Zl方向に進出していて回転アーム動作が非制限となっている側を矢印 Z2方向に後退させる場合には、相手方のコラム 18又は支持体 22との干渉を回避するために外側のエリアに移動させておく。

[0242] なお、ワーク Wから遠い側の回転アーム 32は、相手方のコラム 18や支持体 22の矢印 X方向の幅が十分に狭ぐ干渉が発生し得ない場合 (例えば、図 34のコラム 18 'のように幅狭である場合）には、動作の制限をする必要はない。この場合には、前記のステップ S 105にお、て双方の Z方向位置が等、場合に所定の動作制限等を行ヽ、 Z方向位置が不等である場合には双方を非制限としてもよい。

[0243] 上述したように、工作機械 1010によれば、第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibとを統合的 ·協調的に制御し、各回転アーム 32a及び 32bの位置を確認しながら、相互干渉が発生する場合には、一方の回転アームの動作を停止し、又は、 1つ先シーケンスの動作を先行して行わせることにより、干渉を回避することができる。また、設置面積が小さくなり、工作機械 1010をコンパクトに構成しスペース効率を向上させること力 Sできる。さらに、コントローラ 12は、各回転アーム 32の動作範囲 2130a、 2130b を複数のエリアに区分けし、各回転アームの位置及び干渉の有無をエリア単位で判断しているため、処理が簡便である。

[0244] なお、上記の例では、第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibの双方に専用の回転マガジン 80a、 80bが設けられているものとして説明をした力例えば、図 35に示すように、 Z方向力もみた正面視で、第 1工作機械 11aの回転中心 Cと第 2工作機械 l ib の回転中心 Cとの水平幅方向の距離 Xcの範囲内に 1つの回転マガジン 80の回転軸 82が配置されるように設けてもよい。これにより、回転マガジン 80をバランスよく配置可能であるとともに、単一の回転マガジン 80を第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ib で共用可能となる。

[0245] さらに、上記の例では、第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibの双方が個別ワーク Wをカ卩ェするものとして説明をした力例えば、図 25に示すように、正面視で正面視で動作範囲 2130aと動作範囲 2130bにわたる 1つの大きなワーク Wをカ卩ェするようにしてもよい。

[0246] 以下、本発明に係る工作機械について実施の形態を挙げ、添付の図 17〜図 41を参照しながら説明する。

[0247] 次に、工作機械 1010のワーク移動装置 1014について説明する。

[0248] 図 17〜図 19に示すように、ワーク移動装置 1014は、 120° 毎に間欠回転しながら 2つのワーク Wを第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibに対向するように固定するものであって、加工面が後方 (矢印 Z2方向）を指向するように回転動作する。ヮーク移動装置 1014は、定盤 13の上面の正面側（矢印 Z1側）の近傍に設けられている。ワーク Wは、ワーク移動装置 1014の回転により矢印 Z1側の位置 2154cで搬入され、平面視時計回りで間欠回転し、第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibで加工された後、再び位置 2154cに戻り搬出される。

[0249] 図 36に示すように、ワーク移動装置 1014は、水平面で回転可能なターンテーブル 1150と、該ターンテーブル 1150上に設けられ、水平面で回転してワーク Wの加工面を加工主軸 36に対向する向きに設定する 3つの副回転機構 3152と、該副回転機構 3152のうちの 1つを第 1工作機械 11aの加工主軸 36と対向する第 1保持位置 315 4aとし、副回転機構 3152のうちの他の 1つを第 2工作機械 l ibの加工主軸 36と対向する第 2保持位置 3154bとなるようにターンテーブル 1150を間欠回転させる主回転機構 3156とを有する。ターンテーブル 1150は矩形板が三方に放射状に延在する形状であって、各矩形板の間には上方に延在する隔離板 3151が設けられて、る。

[0250] 主回転機構 3156はターンテーブル 1150を 120° 毎に、平面視で時計方向に間欠回転しながら 2つのワーク Wを第 1工作機械 1 la及び第 2工作機械 1 lbに対するように固定する。主回転機構 3156にはターンテーブル 1150の角度を検出してコント口ーラ 12に供給するメイン角度センサ 3160が設けられて、る。

[0251] 3つの副回転機構 3152は、それぞれワーク Wを位置決めする保持具としてのピン 3158有しており、ターンテーブル 1150上で等間隔（120° )に配置されている。この副回転機構 3152は、第 1保持位置 3154a及び第 2保持位置 3154bにあるときに、ワーク Wの加工面が後方 (矢印 Z2方向）を指向するように回転動作する。各副回転機構 3152には、回転角度を検出してコントローラ 12に供給する副角度センサ 3162 が設けられている。また、副回転機構 3152は、矢印 Z1方向の第 3保持位置 3154c にあるとき、ピン 3158からワーク Wを開放可能とし、加工済みのワーク Wを搬出し、未加工のワーク wを搬入する。

[0252] 次に、ワーク押圧固定装置 1017a及び 1017bについて図 37を参照しながら説明する。ワーク押圧固定装置 1017aはワーク移動装置 1014の第 1保持位置 3154aに設けられたワーク Wをカ卩ェ時に上力も押圧して固定するために固定板 3170を昇降させるものである。ワーク押圧固定装置 1017bはワーク押圧固定装置 1017aと同構造であって、第 2保持位置 3154bに対応して設けられている。以下、ワーク押圧固定装置 1017aを例に説明する。

[0253] 図 37に示すように、ワーク押圧固定装置 1017aは、ワーク移動装置 1014の第 1保持位置 3154aに設けられたワーク Wを加工時に上力も押圧して固定するために固定板 3170を昇降させるものである。

[0254] ワーク押圧固定装置 1017aは、ワーク Wの上面に当接 '押圧する固定板 3170と、該固定板 3170を大きい力で短ストローク昇降させるシリンダ 3172と、該シリンダ 317 2を速く長ストローク昇降させるボールねじ機構 3174と、固定板 3170の上限位置を検出するアッパーリミットスィッチ 3176と、下限位置を検出するロアーリミットスィッチ 3 178と、シリンダ 3172のチューブ 3172aを固定'開放するロック機構 3180とを有する

[0255] ボールねじ機構 3174はサーボモータ 3174aと、該サーボモータ 3174aによって回転するボールねじ 3174bと、該ボールねじ 3174bに螺合して昇降するナット部 3174 cとを有し、ナット咅 3174cカンリンダ 3172のチューブ 3172aと固定されて!ヽる。ロック機構 3180は、例えば、水平面で回転するアーム 3180aを備え、固定板 3170が下降してロアーリミットスィッチ 3178を操作したときにアーム 3180aを回転させて、シリンダ 3172の一部を押さえる位置に移動させるとよい。

[0256] ワーク押圧固定装置 1017aは、仮想線で示すように、初期状態においては固定板 3170が上昇した状態となっており、第 1保持位置 3154a及び (又は)第 2保持位置 3 154bにワーク Wが搬入されて位置決めされた後に、ボールねじ機構 3174の作用下にシリンダ 3172及び固定板 3170を下降させ、固定板 3170がロアーリミットスィッチ 3178を操作することを検出して下降を停止させる。このとき、サーボモータ 3174aに懸カる負荷はシリンダ 3172や固定板 3170の重量程度であり、小電流で高速な動作が可能である。

[0257] 次に、ロック機構 3180によってシリンダ 3172を固定するとともにサーボモータ 317 4aの通電を停止する。

[0258] さらに、シリンダ 3172の作用下に固定板 3170を下降させてワーク Wに当接.押圧する。このとき、シリンダ 3172は十分に下降していることから、固定板 3170を下降させるストロークは小さくて足りる。また、シリンダ 3172は大径型であって十分に大きい力を発生させ、ワーク Wを確実に押圧して固定することができる。この後、固定板 317 0で固定したままワーク Wの加工を第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibによって行う。

[0259] 加工が終了した後、ロック機構 3180を操作してシリンダ 3172を開放する。さらに、ボールねじ機構 3174の作用下にシリンダ 3172を上昇させるとともに、該シリンダ 31 72の作用下に固定板 3170を上昇させ、固定板 3170がアッパーリミットスィッチ 317 6を操作することを検出して上昇を停止させる。

[0260] このようなワーク押圧固定装置 1017a (及び 1017b)では固定板 3170の早送りをサーボモータ 3174aで十分に速く行ってサイクルタイムの短縮が図られ、しかもヮーク Wの押圧をシリンダ 3172によって固定板 3170を十分強く押圧することができる。サーボモータ 3174aはワーク Wを押圧することには用いられないため、焼き付きの恐れがなぐ小型で足りる。シリンダ 3172は短ストロークで用いられることから、短尺型で足りる。

[0261] 図 38に示すように、工作機械 1010におけるコントローラ 12は、第 1工作機械 11a 及び第 2工作機械 l ibを制御する第 1工作機械制御部 1300a及び第 2工作機械制御部 1300bと、ワーク移動装置 1014を制御するワーク保持制御部 1302と、回転マガジン 80a及び 80bを制御するマガジン制御部 1304と、サブストッカ 1100a及び 11 OObを制御するサブストツ力制御部 1306と、ワーク押圧固定装置 1017a及び 1017b を制御する押圧制御部 1308とを有する。ワーク保持制御部 1302は、主回転機構 3 156を制御する主回転制御部 1302aと、 3つの副回転機構 3152を制御する副回転制御部 1302b〜 1302dとを有する。

[0262] 第 1工作機械制御部 1300a、第 2工作機械制御部 1300b、ワーク保持制御部 130 2、マガジン制御部 1304、サブストッカ制御部 1306及び押圧制御部 1308は相互に接続されて情報の授受を行い、協調動作をする。

[0263] 工作機械 1010では、以下のようにワーク Wの加工が行われる。

[0264] 先ず、ワーク移動装置 1014の第 3の位置にある加工済みのワーク Wを取り除き、未加工のワーク Wを載置する。このとき、ピン 3158で位置決めをすることにより規定向きとなるようにしておく。

[0265] 次に、コントローラ 12の作用下に、ワーク移動装置 1014は平面視時計方向に 120 ° 回転し、未加工のワーク Wを第 1保持位置 3154aに移動する。このとき、第 1保持位置 3154aにそれまで存在して、たワーク Wは第 2保持位置 3154bに移動する。第 2保持位置 3154bに移動したワーク Wは第 1段階の加工が終了している。また、第 2 保持位置 3154bにそれまで存在して!/、たワーク Wは第 3保持位置 3154cに移動する。第 3保持位置 3154cに移動したワーク Wは工作機械 1010における加工の全ェ程（2つの工程）が終了して、る。

[0266] また、第 1保持位置 3154a及び第 2保持位置 3154bの副回転機構 3152は、各ヮーク Wの加工面が第 1工作機械 1 la及び第 2工作機械 1 lbの加工主軸 36の方向を指向するようにターンテーブル 1150を基準に回転する。

[0267] さらに、ワーク押圧固定装置 1017a、 1017bの作用下にワーク Wの上面を押圧して固定した後、第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibにより第 1段階及び第 2段階の加工をワーク Wに施す。

[0268] この後、ワーク押圧固定装置 1017a、 1017bによるワーク Wの押圧を開放し、ヮーク移動装置 1014は平面視時計方向に 120° 回転する。

[0269] このように、ワーク移動装置 1014は単純な間欠運動を繰り返すことによりワーク W の移動を行うことができる。また、第 1保持位置 3154a及び第 2保持位置 3154bが第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibと対向する位置に配置されていればよいから、ターンテーブル 1150の外径は、第 1工作機械 11a及び第 2工作機械 l ibの左右両端部からあまりはみ出ることがなぐ幅狭に設定可能である。さらに、主回転機構 3 156はターンテーブル 1150の下方に設けられていることから、ワーク移動装置 1014 を幅狭に設定することができる。 [0270] 上述したように、工作機械 1010によれば、ターンテーブル 1150を主回転機構 315 6によって間欠回転させるとともに、副回転機構 3152によってワーク Wを所定の向きに設定することにより、コンパクトな構成で工作機械間のワーク搬送効率の向上を図ることがでさる。

[0271] また、ワーク移動装置 1014は、単純な回転運動で第 1工作機械 11aと第 2工作機械 1 lb間のワーク Wの搬送及びカ卩ェのための位置決めを行うことができ、サイクルタィムの短縮を図ることができ、しかも搬送手順が簡便である。

[0272] 第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibの各コラム 18は、平行に配置されていることから、工作機械 1010の横幅を狭く設定することができる。

[0273] なお、第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibとは、必ずしも隣接して平行配置している必要はなぐ例えば、図 39に示すように、ワーク移動装置 1014を中心として放射状に延在する向きに設定されていてもよい。この場合、第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibでワーク Wに対して同じ面をカ卩ェするのであれば、ワーク Wの加工面を外方に向けておけばよぐ副回転機構 3152が不要となって簡便である。

[0274] また、図 40に示すように、第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibとを平行且つオフセットして、逆向きに配置してもよい。この場合、サブストッカ 1100aを内向きに配置することにより、工作機械 1010の幅 Xdが狭くなり好適である。

[0275] さらに、図 41に示すように、ワーク移動装置 1014には等間隔（90° )に 4つの副回転機構 3152を設けてもよい。この場合、第 1工作機械 11aと第 2工作機械 l ibに対面する第 2保持位置 3320b及び第 3保持位置 3320cではワーク Wの加工を行い、第 1保持位置 3320aでは未加工のワーク Wの搬入を行い、第 4保持位置 3320dでは加工済みのワーク Wの搬出を行うことができる。つまり、ワーク Wの搬入と搬出を同時並行的に行うことができ、効率的である。

[0276] 以下、本発明に係るワーク位置決めテーブルにつ!/、て、このワーク位置決めテープルが搭載される工作機械との関係での実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

[0277] 図 42は、第 3の実施形態に係るワーク位置決めテーブルであるテーブル 4010を搭載する工作機械 4012の一部切欠斜視図であり、図 43は、工作機械 4012の平面図であり、図 44は、工作機械 4012の正面図である。該工作機械 4012は、いわゆる数値制御工作機械 (NC工作機械)であり、工具 Tの高精度な位置決めが可能である。

[0278] 工作機械 4012は基台 4014を備え、該基台 4014上には、ワーク位置決めテープルとしてのテーブル 4010と、主軸ユニット 4016を水平 2方向（矢印 Z軸方向と、該 Z 軸方向と直角な矢印 X軸方向）及び鉛直方向（矢印 Y軸方向）の 3次元方向の所定位置に移動可能且つ回転可能に軸支する主軸ヘッドユニット 4018と、工具交換ュニット 4020とが配設される。なお、テーブル 4010上には、工作機械 4012にて加工されるワーク W (図 45参照）が位置決め固定される。ワーク Wとしては、铸物のシリンダブロックゃシリンダヘッド等が挙げられ、エンジンの型式に応じて各種形状のものが固定される。

[0279] また、工作機械 4012の近傍には、当該工作機械 4012の各可動部等の駆動ゃヮーク Wの加工工程等の制御を行う制御手段としてのコントローラ 4023が配置される。

[0280] 主軸ヘッドユニット 4018には、第 1駆動モータ 4024と図示しないボールねじ手段を介して、基台 4014上で水平方向（Z軸方向）に進退自在に配設される可動コラム 4 026と、第 2駆動モータ 4030と図示しないボールねじ手段を介して、可動コラム 402 6の前面 4026aに鉛直方向（Y軸方向）を指向して設けられる一対のガイドレール 40 28に係合して Y軸方向に昇降自在に支持される昇降テーブル 4032と、第 3駆動モータ 4034とボーノレねじ手段 4036を介して、昇降テープノレ 4032の前面 4032aに水平方向（X軸方向）を指向して設けられる一対のガイドレール 4038に係合して X軸方向に変位自在に支持される可動テーブル 4040とが備えられる。

[0281] また、可動テープノレ 4040の前面 4040aには、主軸ユニット 4016がテーブル 4010 方向を指向して突設されて、る。該主軸ユニット 4016の主軸 4046の先端部には、工具ホルダ 4042を介して工具 Tが着脱自在に取り付けられる。主軸 4046は、主軸駆動モータ 4047により回転自在な状態で可動テーブル 4040に支持されている。なお、第 1駆動モータ 4024、第 2駆動モータ 4030、第 3駆動モータ 4034及び主軸駆動モータ 4047は、例えば、サーボモータにより構成される。

[0282] このように、主軸ヘッドユニット 4018は、基台 4014上にて Z軸方向に進退自在に配設される可動コラム 4026と、該可動コラム 4026の前面 4026aに Y軸方向に昇降自在に支持される昇降テープノレ 4032と、該昇降テープノレ 4032の前面 4032aに X 軸方向に変位自在に支持される可動テーブル 4040を備えて、る。

[0283] このため、可動テーブル 4040の前面 4040aに突設される主軸ユニット 4016の主軸 4046、及び、該主軸 4046先端部に取り付けられる工具 Tは、コントローラ 4023の作用下、 X軸、 Y軸及び Z軸方向に移動自在且つ回転自在に支持されていること〖こなる。また、上記のように、工作機械 4012は NC工作機械であるため、主軸ユニット 4 016の移動は高精度に制御される。

[0284] 図 43、図 44及び図 46に示すように、工具交換ユニット 4020ίま、支持台 4048に取り付けられるアーム駆動モータ 4050と、該アーム駆動モータ 4050に一端部が固着されて旋回駆動される旋回アーム 4052とを有する。旋回アーム 4052のアーム駆動モータ 4050近傍に、円弧状のガイド溝 4054が設けられている。支持台 4048には、ガイド溝 4054にスライド可能に係合するガイドピン 4056が設けられている。

[0285] そして、旋回アーム 4052は、ガイド溝 4054とガイドピン 4056との案内作用下に、揺動角度範囲が、図 46中、実線の位置力二点鎖線の位置に規制される。なお、ァーム駆動モータ 4050は、上記第 1駆動モータ 4024等と同様に、例えば、サーボモータにより構成される。

[0286] また、旋回アーム 4052のアーム駆動モータ 4050側とは反対側である他端側には、主軸ユニット 4016における工具ホルダ 4042に着脱自在に取り付けられる工具 Τを、当該工具ホルダ 4042より取り外すと共に、新たな工具 (例えば、工具 Tb)を工具ホルダ 4042に供給するための把持手段 4058が複数個、工作機械 4012では 4個設けられる。

[0287] これら把持手段 4058は、夫々一対の爪部材 4060a、 4060bを有し、該爪部材 40 60a、 4060bの開閉動作により工具ホルダ 4042が把持自在とされ、工具 Tや後述する移動ツール 5044やの交換作業が行われる。すなわち、工作機械 4012では、コントローラ 4023の作用下に、主軸ヘッドユニット 4018により主軸ユニット 4016が所定の工具交換位置に移動されると共に、旋回アーム 4052が図 46中の実線で示す角度に旋回されると、把持手段 4058の開閉動作と主軸ユニット 4016の X軸方向への移動とにより、工具交換作業が行われる。 [0288] テーブル 4010については、図 11及び図 12に示すテーブル 202と同構造である箇所にな同符号を付して、その詳細な説明を省略する。

[0289] 以下、本発明に係る工作機械の制御方法につ!、て、この制御方法を実施する工作機械との関係で好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

[0290] 図 54は、本発明の第 4の実施形態に係る工作機械 5012の一部切欠斜視図であり、図 55は、工作機械 5012の平面図である。該工作機械 5012は、いわゆる数値制御工作機械 (NC工作機械)であり、工具 Tの高精度な位置決めが可能である。工作機械 5012は、前記の工作機械 4012に対して、テーブル 4010を前記のテーブル 2 02に置き換えるとともに、移動ツール 5044を設けたものである。

[0291] このため、可動テーブル 4040の前面 4040aに突設される主軸ユニット 4016の主軸 4046、及び、該主軸 4046先端部に取り付けられる移動ツール 5044は、コント口ーラ 4023の作用下、主軸ヘッドユニット 4018の駆動源として機能する第 1駆動モータ 4024、第 2駆動モータ 4030、第 3駆動モータ 4034及び主軸駆動モータ 4047を介して、 X軸、 Y軸及び Z軸方向に移動自在且つ回転自在に支持されていることになる。また、上記のように、工作機械 5012は NC工作機械であるため、主軸ユニット 40 16の移動は高精度に制御される。

[0292] 図 56に示すように、移動ツール 5044は、前記の移動ツール 204 (図 10参照）と基本的に同構造であり、先端部 5045の長さだけ工作機械 5012に対応する長さに対応するように異なる寸法となって、る。

[0293] 移動ツール 5044は、装着部 204aを介して主軸 4046の装着穴 4046bに着脱自在に取り付けられるように構成されており、テーブル 202のノックピン 262、 264と係合する孔部 204bが形成される係合部 204cを備える。移動ツール 5044の係合部 204 cは、工具ホルダ 206に挿入 '合体して一体ィ匕され、図示しない位置決め部材で、係合部 204cと工具ホルダ 206は位置決めされている。

[0294] 第 4の実施形態に係る工作機械 5012では、コントローラ 4023の作用下、移動ツール 5044により、ノックピン 262が外側旋回部 268を介して旋回移動されることにより、当該ノックピン 262が所望の位置に移動すると、第 1ブレーキ 304により固定される。同様に、移動ツール 5044により、ノックピン 264が内側旋回部 270を介して旋回移動されることにより、当該ノックピン 264が所望の位置に移動すると、第 2ブレーキ 310 により固定される。

[0295] 図 55及び図 56〖こ示すよう〖こ移動ツール 5044は、係合部 204c (孔部 204b)が下向きになるように、キー部 204dを介して主軸 4046にセットされる。また、その後、主軸駆動モータ 4047は停止させておき、係合部 204c (孔部 204b)を下向きに維持するものとする。

[0296] 工作機械 5012では移動ツール 5044を用い、前記の工作機械 10における移動ッール 204を用いるのと同様に、ワーク Wの孔 Waに合わせてテーブル 202のノックピン 262及び 264を適切な位置に移動させることができる。

[0297] また、工具交換ユニット 4020の旋回アーム 4052が旋回して、図 46にて実線で示す角度に固定される。また、このとき、主軸ヘッドユニット 4018における第 1駆動モータ 4024、第 2駆動モータ 4030及び第 3駆動モータ 4034の駆動により、主軸ユニット 4016が、 X軸、 Y軸及び Z軸方向に移動され、所定の工具交換位置にて停止する。

[0298] そして、旋回アーム 4052における所定の把持手段 4058の開閉動作と、主軸ュ- ット 4016の X軸方向等への移動とによって、移動ツール 5044がワーク Wの加工に要する工具 Tへと交換される。

[0299] 再び主軸ヘッドユニット 4018により、主軸ユニット 4016が、 X軸、 Y軸及び Z軸方向に移動され、ワーク Wに対する加工位置へ工具 Tが近接したところで停止される。

[0300] 次いで、主軸駆動モータ 4047により工具 Tが回転駆動すると共に、主軸ヘッドュ- ット 4018〖こより、当該工具 Tが X軸、 Y軸及び Z軸方向へと移動しながら、ワーク Wに所定の加工を行う。このとき、外側旋回部 268及び内側旋回部 270は、夫々第 1ブレーキ 304及び第 2ブレーキ 310により確実に固定されているため、ワーク Wの加工時に、切削抵抗等の荷重によりノックピン 262、 264がずれ等を生じることを防止できる

[0301] その後、必要に応じて、ワーク Wがテーブル 202上に位置決めされた状態のまま、テーブル駆動モータ 4118によりテーブル 202を回転して、ワーク Wは次の加工箇所が加工可能な姿勢に移動され、上記と同様に、ワークに対して所定の加工が行われる。 [0302] 以上のように、第 4の実施形態に係る工作機械 5012によれば、ワーク Wの孔部 Wa に対応する位置やワーク Wを所望の姿勢に位置決めする位置に、移動ツール 5044 を用いてノックピン 262、 264を直接的且つ容易に移動させることができる。このため、各種形状のワークを容易に所望の姿勢に位置決めした状態で、ワーク Wに対して加工を行うことが可能となる。

[0303] また、上記のような移動ツール 5044の移動制御は、工作機械 5012の主軸ヘッドユニット 4018により制御されるため、 NC軸により、高精度にノックピン 262、 264の位置決めを行うことが可能となる。

[0304] また、外側旋回部 268及び内側旋回部 270は、上記のような略円筒形状を有して、軸受 276、 278を介して配設されると共に、上記ワーク Wの加工中には、第 1ブレーキ 304及び第 2ブレーキ 310により確実に固定されている。このため、ワーク Wの加ェ時に、切削抵抗等の荷重によりノックピン 262、 264がずれ等を生じることが防止できると共に、工作機械 5012にはないがギア駆動で旋回させる例の場合、ノックラッシ等を抑制することができる。なお、工作機械 5012では、回転するテーブル 202を用い、軸受 276、 278を用いているため、ワーク Wの加工時の切削抵抗等によるラジアル荷重等にも、図 59に示すようなリニアスライド形状に比して十分に耐えることができる。

[0305] また、軸受 276、 278は、シーノレ 280、 282により、ワーク Wの切削屑や切削油から確実にシールされている。このため、テーブル 202の耐久性が大幅に向上する。

[0306] さらに、上記移動ツール 5044を用いることにより、テーブル 202には、ノックピン 26 2、 264を旋回移動させるための駆動系、例えば、外側旋回部 268及び内側旋回部 270を回転駆動するための駆動系が不要であるため、テーブル 202の構造が簡略ィ匕 (軽量化)される。

[0307] なお、上記では、ノックピン 262、 264を位置決めする際には、ノックピン 262、 264 を共に旋回させるものとした力ノックピン 262又はノックピン 264の一方のみを旋回移動させることによつてもワーク Wの位置決めを行うことは当然可能である。

[0308] また、移動ツーノレ 5044を用いたノックピン 262、 264の位置決めは、例えば図 49 〜図 51〖こ示すテーブル 4122や、図 52及び図 53に示すテーブル 4136等に適用してもよい。

[0309] この場合、ノックピン 262、 264を旋回移動させるための駆動系、例えば、外側旋回部 268及び内側旋回部 270を回転駆動するための駆動系（つまり図 47の外側旋回部駆動モータ 4092及び内側旋回部駆動モータ 4098等）が不要であるため、テープル 4122及び 4136の構造が簡略ィ匕 (軽量化）される。

[0310] テーブル 4122 (図 49〜図 51参照）に対して、移動ツール 5044を用いたノックピン 262、 264の位置決めをする場合で、駆動系を省略した構成を図 58に示す。

[0311] 次に、第 4の実施形態における変形例であるテーブル 5154にっき、図 59及び図 6 0を参照して説明する。

[0312] テーブル 5154においては、前記のテーブル 202と比べて、外側旋回部 268及び内側旋回部 270の替わりに、第 1スライド機構 5150及び第 2スライド機構 5152を有するテーブル 5154を備える点が相違する。

[0313] テープノレ 5154ίま、枠体 5156を有し、該枠体 5156に ίま、図 59に示すように、溝咅 5158、 5160が直交する方向で形成される。

[0314] 第 1スライド機構 5150は、ノックピン 5162を有するスライド部材 5164を備え、該スライド部材 5164のノックピン 5162側とは反対側の端部力図 60に示すように、溝部 5158内に係合する。同様に、第 2スライド機構 5152は、ノックピン 5166を有するスライド部材 5168を備え、該スライド部材 5168のノックピン 5166側とは反対側の端部が、上記第 1スライド機構の場合と同様に、溝部 5160内に係合する。

[0315] このため、スライド部材 5164、 5168は、夫々溝部 5158、 5160内を進退自在である。

[0316] さらに、第 1スライド機構 5150には、スライド部材 5164における前記端部に形成される移動子 5170に対してパッド 5174を押し当てること〖こよる摩擦〖こより、該スライド部材 5164の進退を停止又は固定する一対のブレーキ 5176が設けられる。同様に、第 2スライド機構 5152には、スライド部材 5168における前記端部に形成される移動子 5178に対してパッド 5180を押し当てることによる摩擦により、該スライド部材 5168 の進退を停止又は固定する一対のブレーキ 5182が設けられる。テーブル 5154における枠体 5156の底部中心には、係合孔 5188が形成されている。 [0317] ブレーキ 5176、 5182は、コントローラ 4023の作用下、シリンダ機構 5184、 5186 におけるロッド 5184a、 5186aの伸縮による押圧動作により、ノッド 5174、 5180を移動子 5170、 5178に押圧することにより、スライド咅材 5164、 5168を停止又は固定する。

[0318] 以上のように、テーブル 5154は、第 1スライド機構 5150及び第 2スライド機構 5152 を備えるため、工作機械 5012における移動ツール 5044により、容易にノックピン 51 62、 5166を進退移動させることができる。また、ブレーキ 5176、 5182により、スライド部材 5164、 5168を所定の位置に確実に停止（固定)することが可能となる。これにより、各種形状のワークを容易に所望の姿勢に位置決めした状態で、ワーク W等に対して所望の加工を行うことが可能となる。

[0319] また、テーブル 5154では、ワークの位置決めに用いる固定部として、第 1スライド機構 5150及び第 2スライド機構 5152におけるノックピン 5162、 5166を使用する。このため、テーブル 5154の構造が簡略ィ匕され、工作機械 5012の使用条件やワークの種類等によっては有効となる。

[0320] なお、本発明は上記実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなぐ種々の構成を採り得ることは当然可能である。

[0321] 例えば、上記テーブル 202、 5154にて位置決めされるワークとしては、上記各実施形態に示したワーク W、 5132、 5134には当然限定されず、多様な形状のワークの位置決め及び力卩ェが可能である。また、これらワーク W、 5132、 5134の位置決め方法としては、上記各実施形態で説明したように、各ワーク W、 5132、 5134に孔部 Wa、 5132a, 5134aを設けて、ノックピン 262、 264、 5162、 5166と係合させる替わりに、各ワーク W、 5132、 5134に突起咅 (ピン）を夫々設けて、ノックピン 262、 26 4、 5162、 5166の替わり【こ、各テープノレ 202、 5154【こ夫 A 状の:?し咅を形成することによって、位置決めをするようにしてもよい。この場合には、移動ツール 5044の先端部を各テーブル 202、 5154に夫々形成される前記凹状の孔部と係合する形状とすればよい。

[0322] さらに、移動ツール 5044は、ワーク W等を位置決めするための固定部を移動可能であればょ、ものである。 [0323] また、上記各実施形態における工作機械 5012に用いられる主軸ヘッドユニット 40 18及び工具交換ユニット 4020等は、これらに限定されるものではないのは当然である。また、主軸ユニット 4016の主軸 4046の 3次元方向への移動は、上記 X軸、 Y軸及び Z軸系による直交座標系の機構に限らず、回転軸を含む極座標系の機構等により制御するようにしてもよい。

[0324] さらに、上記各テープノレ 202、 5154は、ノックピン 262、 264、 5162、 5166を旋回且つ停止（固定)可能な構成を有していればよぐ上記各実施形態に記載の構成に限定されるものではない。

[0325] なお、テーブル 4122では、外側旋回部 268及び内側旋回部 270の組み合わせを 2組備えるものとした力 3組以上を組み合わせるように構成しても当然よい。同様に、テーブル 5454では、第 1スライド機構 5150及び第 2スライド機構 5152を複数備えるように構成してちょい。

[0326] 以下、本発明に係るワーク位置決めテーブルにつ!/、て、このワーク位置決めテープルが搭載される工作機械との関係で好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

[0327] 図 61は、本発明の第 5の実施形態に係るワーク位置決めテーブルであるテーブル 6010を搭載する工作機械 6012の一部切欠斜視図であり、図 62は、前記工作機械 6012の平面図であり、図 63は、該工作機械 6012の正面図である。前記工作機械 6 012は、いわゆる数値制御工作機械 (NC工作機械)であり、主軸 4046 (加工主軸）の高精度な位置決めが可能である。工作機械 6012は、前記の工作機械 4012に対して、テーブル 4010を前記のテーブル 6010に置き換えたものである。

[0328] 図 61〜図 63に示すように、載置台 6021は、ワーク Wの底面（載置台 6021上に当接する面）の形状に対応して、該ワーク Wを確実に載置するために設けられ、テープル面 6010a上に着脱自在に固定される 4つの脚部 6021aに載置板 6021bが取り付けられた構造である。また、載置台 6021では、ワーク Wの底面に形成される図示しない凹部に対応する 6つの凸部 6021cが載置板 6021b上に設けられている。

[0329] さらに、載置台 6021には、湾形状の孔部である 2つの逃げ部 6021d、 6021e力 S形成されている。逃げ部 6021dは固定ピン 6062を避けるようにして設けられている。また、逃げ部 6021eからは可動ピン 6064が臨んでいる（図 64及び図 65参照）。前記可動ピン 6064が臨む逃げ部 6021eは、該可動ピン 6064が所定範囲移動できるような長尺形状である。

[0330] 図 64〜図 66に示すように、テーブル 6010は、テーブル面 6010aを有する旋回部 6066と、該旋回部 6066の下部に取り付けられ、前記旋回部 6066を旋回（回転）駆動する駆動部 6068 (回転手段）とを備える。駆動部 6068の底面は、直接又は図示しない部材を介して工作機械 6012の基台 4014上に固定されている。

[0331] 旋回部 6066は、テーブル面 6010aを有する段付き円柱形状であり、その底面中心には、後述する駆動部 6068の旋回部駆動モータ 6069の駆動軸 6069aと係合する係合孔 6070が設けられる。また、テーブル面 6010a上には、ワーク Wの位置決め部である 2つの基準孔 Wa、 Wb (第 1及び第 2の基準部。図 45参照）と係合し、該ヮーク Wの位置決めを行うためのノックピンである固定ピン 6062 (第 1の基準部材)及び可動ピン 6064 (第 2の基準部材)が配設される。

[0332] さらに、旋回部 6066のテーブル面 6010a上には、可動ピン 6064を直線移動させるための直線移動手段 6072が配設される。

[0333] ここで、第 5の実施形態における直線移動手段 6072について、図 64〜図 66を参照して詳細に説明する。直線移動手段 6072は、上記のように、可動ピン 6064を直線移動させるための移動手段であり、テーブル面 6010aの中心を通る軸線上に直線状に延在して配置されて！ヽる。

[0334] 図 66に示すように、直線移動手段 6072は、可動ピン 6064が上部に突設される可動部材 6074 (移動部）と、該可動部材 6074の孔部 6074aを貫通するねじ部 6078a を有するボールねじ 6078 (回転部）とを備える。可動部材 6074は、その下部に連結されるスライダ 6080を介してリニアガイド 6082に支持されることで（図 67参照）、図 6 6の矢印 A方向に直線移動自在である。また、可動部材 6074の孔部 6074aと、該孔部 6074aを貫通するねじ部 6078aとの間には、ねじ部 6078aと螺合可能なナット部材 6084 (移動部）が介装されると共に、可動部材 6074とナット部材 6084とは弾性体 6085を介して連結されている。該弾性体 6085は、弾性材料であればよぐ例えば、ゴム、皿ばね又はスプリング等を用いることができる。 [0335] さらに、直線移動手段 6072には、前記ボールねじ 6078の一端（図 66の矢印 A2 方向）を軸支する軸受 6086を内装する支持部材 6088と、該ボールねじ 6078の他端 (矢印 A1方向）に対して、図示しない駆動軸を介して連結される回転駆動モータ 6 090とが備えられる。また、回転駆動モータ 6090の矢印 A1方向には、該回転駆動モータ 6090と多少離間した位置でボールねじ 6078を軸支する軸受 6092を内装する支持部材 6094が設けられる。

[0336] なお、テーブル面 6010a上において、前記支持部材 6088の矢印 A1方向には、固定ピン 6062が上部に突設された固定部材 6096が並設されている。そして、図 68 に示すように、載置台 6021の高さは、固定部材 6096や可動部材 6074よりも高ぐ且つ、固定ピン 6062及び可動ピン 6064よりも低く設定されて、る。

[0337] 従って、直線移動手段 6072では、回転駆動モータ 6090の回転駆動力によりボールねじ 6078を回転させることで、ねじ部 6078aと螺合して、るナット部材 6084と共に可動部材 6074が直線移動する。このため、可動ピン 6064を直線移動させることができ、該可動ピン 6064と固定ピン 6062との間の距離 L (図 65参照）を所定の距離に変更可能である。この際、可動部材 6074の移動距離は、例えば、可動部材 6074 方向を指向する光センサ 6098 (第 1の検知手段）を支持部材 6088に隣接配置することにより検知するとよい。また、リニアガイド 6082上を摺動するスライダ 6080に、図示しないリニアエンコーダのヘッドを取り付け、図示しないリニアガイド側、すなわちテ一ブル面 6010aに、リニアエンコーダのリボンスケールを取り付けて、可動部材 6074 の移動距離を検知してもょ、。

[0338] このとき、上記のように、載置台 6021には逃げ部 6021eが設けられているので、可動ピン 6064は、ワーク Wを位置決めするために十分な範囲（図 66の矢印 A方向）を移動することができる。

[0339] さらに、上記のように、可動部材 6074はナット部材 6084に対して弾性体 6085を介して固定されている。このため、可動部材 6074 (可動ピン 6064)が所定の位置にて固定されている状態、すなわち、ねじ部 6078aとナット部材 6084とが所定の位置にて螺合して固定されている状態において、可動部材 6074 (可動ピン 6064)は弾性体 6085により弾性支持されているため、軸方向（図 66の矢印 A方向）に多少移動（微動）可能である。このような弾性体 6085の作用による可動部材 6074 (可動ピン 60 64)の可動範囲（移動幅）は、ボーノレねじ 6078のねじ咅 6078aとナツ卜咅材 6084との螺合部分でのガタツキよりも大きくするように設定すると、十分な移動量を有して可動部材 6074 (可動ピン 6064)が弾性支持される。

[0340] なお、可動ピン 6064が突設された可動部材 6074は、軸方向（移動方向）には上記のように弾性体 6085により多少の移動が許容されて弾性支持される力テーブル面 6010aの旋回方向（前記軸方向と直交する方向。図 71A参照）には、前記弾性体 6085の弾性支持はなく、高い剛性を有して支持されている。従って、テーブル 6010 では、上記可動ピン 6064の軸方向への弾性支持によりピッチ誤差等を吸収しながら容易にワーク Wを位置決めでき、さらに、該位置決めは高精度に行われることになる

[0341] 一方、駆動部 6068は略有底円筒形状力もなり、旋回部 6066と係合部 6100にて着脱自在に係合される基部 6102を有し、上記のように、その底面にて基台 4014に固定されている。

[0342] そして、駆動部 6068は、基部 6102の内周面に配設される軸受 6104 (軸支手段）により旋回部 6066を回転自在に軸支すると共に、基部 6102の内側中心部には、係合孔 6070に対して駆動軸 6069aにより係合し、旋回部 6066を旋回（回転)駆動する旋回部駆動モータ 6069が配設されている。なお、駆動軸 6069aの周面にはェンコーダ 6108 (第 2の検知手段）が配設され、該駆動軸 6069aの回転位置や回転量を検知可能である。

[0343] また、軸受 6104の上部にはシール部材 6106が設設される。該シール部材 6106 により、ワーク Wが加工された際の切削屑や切削油等が係合部 6100の隙間から入り込むことが防止され、軸受 6104等の不具合を防止できる。さらに、基部 6102は有底円筒形状であるため、上記シール部材 6106の作用と合わせて、エンコーダ 6108に切削屑や切削液等が混入されることがなぐ該エンコーダ 6108の誤動作等も防止できる。

[0344] 以上から、テーブル 6010では、コントローラ 4023の制御下に、直線移動手段 607 2を構成する回転駆動モータ 6090が駆動され、ボールねじ 6078が回転駆動されることにより、可動ピン 6064が図 66の矢印 A方向の所定位置に移動する。これにより、固定ピン 6062と可動ピン 6064と間の距離 L (図 65参照）を、位置決めするワーク W の 2つの基準孔 Wa、 Wbのピッチと一致させることができ、ワーク Wを位置決めした状態で載置台 6021上に載置することができる（図 69、図 70A及び図 70B参照）。また、 =3ント π—ラ 4023の ff¾御下【こ、馬区動咅 6068の旋回咅馬区動モータ 6069【こより旋回部 6066力 S旋回されることにより、テーブル面 6010aも旋回され、ワーク Wを所望の姿勢で工具 Taに対向させることができる。

[0345] このように、テーブル 6010では、ワーク Wの基準孔 Wa、 Wbの位置（ピッチ）に対応して、固定ピン 6062と可動ピン 6064との間を所望の距離に変更することで、ワーク Wを容易に位置決めして載置台 6021上に載置することができる。さらに、旋回部 60 66により、テーブル面 6010a上で位置決めされて載置されているワーク Wを容易に所望の姿勢に回転移動させることができる。従って、テーブル 6010を用いることで、上記従来の構成のように複雑な構成を用いることなぐ直線移動手段 6072と回転手段である駆動部 6068とからなる簡単な構成で、各種形状のワークを容易に所望の姿勢に位置決めすることが可能となる。

[0346] なお、上記のように、テープノレ 6010は旋回部 6066と駆動部 6068と力係合部 610 0にて容易に着脱自在である。このため、旋回部 6066と駆動部 6068とを分離して、駆動部品等を持たず一層簡素且つ軽量な旋回部 6066は、ワーク Wを位置決め固定して搬送するワーク搬送パレットとして使用することもできる。また、このパレットである旋回部 6066を複数用意して、駆動部 6068に対して必要に応じて交換することでワーク Wの交換をするようにしてもよ!、。

[0347] 次に、基本的には以上のように構成されるテーブル 6010を備える工作機械 6012 により、ワーク Wの被カ卩工面 6110 (図 45、図 70A参照）の加工を行う場合の動作の一例につ、て、図 68のフローチャートに基づ!/、て説明する。

[0348] 先ず、ステップ S201において、コントローラ 4023の制御下に、直線移動手段 607 2の回転駆動モータ 6090を駆動させてボールねじ 6078を回転駆動することにより、可動ピン 6064を直線移動させる。そして、可動ピン 6064と固定ピン 6062との間の距離 L (図 65参照）が所定位置、すなわち、ワーク Wの基準孔 Wa、 Wbのピッチに一致したところで、回転駆動モータ 6090の回転を停止する。

[0349] これにより、可動ピン 6064と固定ピン 6062力ワーク Wの基準孔 Wa、 Wbの位置に対応して、該ワーク Wを位置決めできる位置で固定される。この際、可動ピン 6064 の位置や移動量は、光センサ 6098により検知される。なお、前記可動ピン 6064の位置検知は、光センサ 6098を用いる方法に限らず、例えば、回転駆動モータ 6090 の図示しない駆動軸にエンコーダを配設して検知することも可能である。また、上記の図示しないリニアエンコーダを配設して検知することも可能である。

[0350] 次に、ステップ S6010において、図 68に示すように、可動ピン 6064及び固定ピン 6062にワーク Wの基準孔 Wa、 Wbを係合させ、該ワーク Wを位置決めした状態で、載置台 6021上に載置する。

[0351] ところで、第 5の実施形態に係るテーブル 6010では、上記のように、可動ピン 6064 が突設された可動部材 6074は、軸方向には弾性体 6085により柔軟に移動自在に弾性支持されると共に、テーブル面 6010aの旋回方向（前記軸方向と直交する方向 )には高い剛性を有して支持されている。

[0352] このため、テーブル 6010では、ワーク Wの基準孔 Wa、 Wbに対して固定ピン 6062 及び可動ピン 6064を係合させる際、可動ピン 6064が軸方向に柔軟に移動することになる。従って、基準孔 Waと基準孔 Wbとの間や固定ピン 6062と可動ピン 6064との間のピッチ誤差を、前記可動ピン 6064の柔軟な移動により吸収しながらワーク Wの位置決めを行うことができる。また、ワーク Wの導入時の姿勢誤差 (例えば、ワーク W が多少斜めになつている場合等）がある場合であっても、可動ピン 6064が柔軟に移動することにより係合不良 (位置決め不良）等の発生を防止することができる。このため、ワーク Wの前記位置決め不良に起因して工作機械 6012の全体の動作が停止されてしまうような事態を回避することができる。

[0353] さらに、テーブル 6010では、上記のように、可動部材 6074がテーブル面 6010aの旋回方向に高い剛性を有して支持されている。従って、テーブル 6010では、前記可動ピン 6064の旋回方向への高い剛性支持と、固定ピン 6062による確実な支持とにより、上記可動ピン 6064の軸方向への弾性支持によりピッチ誤差等を吸収しながらも、ワーク Wの位置決めは高精度に行うことができる。 [0354] ところで、上記ステップ S6010〖こより、テーブル面 6010a上で位置決めされて載置されたワーク Wは、例えば、図 70Aに示すような姿勢となっており、被カ卩工面 6110と主軸 4046に装着される工具 Taとが対向していない。従って、この状態のままでは、前記被カ卩工面 6110の加工を適切に行うことが困難である。

[0355] そこで、次に、ステップ S203において、コントローラ 4023の制御下に、テーブル 60 10の駆動部 6068の旋回部駆動モータ 6069を駆動させて、テーブル面 6010a (旋回部 6066)を旋回駆動する。つまり、テーブル面 6010a上に位置決め固定されているワーク Wを旋回させる（図 70Aの矢印 B方向）。

[0356] そして、図 70Bに示すように、ワーク Wが所望の加工姿勢、すなわち、被加工面 61 10力主軸 4046 (工具 Ta)に対向する姿勢とされた位置で旋回部駆動モータ 6069 を停止させる。これにより、ワーク Wが所望の加工姿勢で位置決めされることになる。この際、ワーク W (旋回部 6066)の回転位置や回転量の検知は、駆動部 6068に内装されるエンコーダ 6108により行われる。なお、このようなワーク Wの回転位置や回転量の検知はエンコーダ 6108による方法以外にも、例えば、テーブル 6010の回転量を検知するセンサ等を該テーブル 6010に近接配置して検知することもできる。

[0357] 次いで、ステップ S204において、今回の加工に際して、主軸 4046に装着されている工具 Taでそのまま力卩ェを行うことが可能であると判断された場合には、次に、ステップ S206が行われる。一方、工具交換が必要であると判断された場合には、次に、下記ステップ S205が実行される。

[0358] すなわち、上記ステップ S204において工具交換が必要であると判断されると、ステップ S205が実行されることになり、先ず、工具交換ユニット 4020の旋回アーム 4052 が旋回して、図 46にて実線で示す角度に固定される。このとき、主軸ヘッドユニット 4 018における第 1駆動モータ 4024、第 2駆動モータ 4030及び第 3駆動モータ 4034 の駆動により、主軸ユニット 4016が、 X軸、 Y軸及び Z軸方向に移動され、所定のェ具交換位置にて停止する。

[0359] そして、旋回アーム 4052における所定の把持手段 4058の開閉動作と、主軸ュ- ット 4016の X軸方向等への移動とにより、ワーク Wの加工に要する工具、例えば、ェ具 Tbが工具ホルダ 4042を介して主軸 4046に取り付けられる。 [0360] 再び主軸ヘッドユニット 4018により、主軸ユニット 4016が、 X軸、 Y軸及び Z軸方向に移動され、ワーク Wに対する加工位置へ工具 Tbが近接したところで停止される。

[0361] そして、ステップ S206において、主軸駆動モータ 4047により工具 Tb (4044a)力 S 回転駆動されると共に、主軸ヘッドユニット 4018により、当該工具 Tb (4044a)が X 軸、 Y軸及び Z軸方向へと移動しながら、ワーク Wに所定の加工を行う。

[0362] その後、必要に応じて、ワーク Wがテーブル 6010上に位置決めされた状態のまま、旋回部駆動モータ 6069によりテーブル面 6010aを回転させると、ワーク Wは次の加工箇所が加工可能な姿勢に容易に移動され所定の加工が行われることになる。

[0363] 以上のように、第 5の実施形態におけるテーブル 6010及びこのテーブル 6010を備える工作機械 6012では、コントローラ 4023により位置決め制御する軸力直線移動手段 6072における直線軸 (A軸）と、旋回部 6066の旋回軸 (B軸）の 2軸とからなる簡略な構成である。このため、テーブル 6010の構造を簡略ィ匕且つ軽量ィ匕しながら、各種形状のワークを所望の姿勢に位置決めすることができる。また、コントローラ 40 23では、ワーク Wを所望の姿勢に位置決めする際の主要な制御力前記 2軸の位置制御のみである。このため、工作機械 6012では、該コントローラ 4023の制御負荷が大幅に低減することになる。

[0364] なお、第 5の実施形態において、固定ピン 6062及び可動ピン 6064力夫々固定部材 6096及び可動部材 6074に対して着脱自在に取り付けられていると、ワーク W の基準孔 Wa、 Wbの形状や大きさに応じて、様々な種類の固定ピン 6062及び可動ピン 6064を用いることができるため好適である。

[0365] 次に、第 5の実施形態における第 1変形例につき、図 71及び図 72を参照して説明する。なお、図 71及び図 72において、図 61〜図 70に示される参照符号と同一の参照符号は、同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして、詳細な説明を省略し、以下同様とする。

[0366] 第 5の実施形態の第 1変形例に係るテーブル 6112 (ワーク位置決めテーブル）は、上記テーブル 6010と比べて、直線移動手段 6072の替わりに直線移動手段 6114を備える点が相違する。

[0367] 図 71に示すように、直線移動手段 6114は、直線移動手段 6072における回転駆動モータ 6090が省略されると共に、該回転駆動モータ 6090が配設されていた部分のボールねじ 6078の端部には、ヘッド部 6078bが設けられる。従って、テーブル 61 12において可動ピン 6064を移動させる際には、例えば、ヘッド部 6078bに係合する所定の工具を用い、手動でボールねじ 6078を回転させればよ!、。

[0368] なお、直線移動手段 6114では、前記ヘッド部 6078bに係合可能な形状を有する回転ツーノレ 6116を工作機械 6012の主軸 4046【こ装着し、主軸馬区動モータ 4047【こより該回転ツール 6116を回転駆動させることで、可動ピン 6064の移動を自動化することも可能である。図 72は、このような回転ツール 6116の一部省略斜視図を示している。

[0369] 図 72【こ示すよう【こ、回転ツーノレ 6116ίま、工具ホノレダ 4042の装着咅4042aを介して主軸 4046の装着穴 4046aに着脱自在に取り付けられるように構成されており、ボ一ノレねじ 6078のヘッド咅 6078bと係合する孑し咅 6116a力 S形成される係合咅 6116b を備える。回転ツール 6116の係合部 6116bは、工具ホルダ 4042に挿入 '合体して一体化され、図示しない位置決め部材により係合部 6116bと工具ホルダ 4042とが位置決めされている。

[0370] そして、回転ツール 6116を用いてボールねじ 6078を回転駆動する際には、コントローラ 4023の制御下に、先ず、上記の実施形態におけるステップ S205にて説明したような工具交換作業【こより、回転ツーノレ 6116を主軸 4046【こ工具ホノレダ 4042を介して装着する。

[0371] 次いで、主軸 4046を移動させることにより、回転ツール 6116の軸方向とボールねじ 6078の軸方向とを一致させる（図 71参照）。そして、ボールねじ 6078のヘッド部 6 078bに係合部 6116bを係合させた後、主軸駆動モータ 4047により回転ツール 611 6を回転させることでボールねじ 6078を回転駆動させて、可動ピン 6064の移動（位置決め）を行う。

[0372] 以上のように、テーブル 6112では、直線移動手段 6114が回転駆動モータ 6090 を持たないことにより、該直線移動手段 6114の構成を一層簡略ィ匕できる。従って、テ一ブル 6010と比べて一層簡略ィ匕且つ軽量ィ匕させることができる。

[0373] 次に、第 5の実施形態の第 2変形例につき、図 73及び図 56を参照して説明する。 [0374] 第 5の実施形態の第 2変形例に係るテーブル 6118 (ワーク位置決めテーブル）は、上記テーブル 6010と比べて、直線移動手段 6072の替わりに直線摺動手段 6120を備える点が相違する。

[0375] 図 73に示すように、直線摺動手段 6120は、直線移動手段 6072におけるボールねじ 6078の替わりにガイド棒 6122を備え、ナット部材 6084の替わりに前記ガイド棒 6122が摺動自在に貫通する摺動部材 6124を備える。

[0376] 前記ガイド棒 6122は丸棒形状力もなり、両端が支持部材 6126、 6128により固定支持されている。従って、可動部材 6074 (可動ピン 6064)は、摺動部材 6124、スライダ 6080及びリニアガイド 6082により、矢印 A方向に摺動自在である。

[0377] さらに、直線摺動手段 6120の摺動部材 6124には、該摺動部材 6124をガイド棒 6 122に対してロック可能なブレーキ手段 6130が連結される。ブレーキ手段 6130としては、摺動部材 6124をガイド棒 6122に対してロック可能な構成であればよぐ例えば、図示しないシリンダとシリンダロッドとの伸縮動作により、図示しないブレーキパッドをガイド棒 6122に対して押圧固定するような構成でもよい。

[0378] テーブル 6118では、ガイド棒 6122に対して摺動自在且つロック自在に構成される可動ピン 6064 (可動部材 6074)を、該可動ピン 6064に係合可能に構成され且つ主軸 4046に装着される移動ツール 5044 (図 56参照）により直接移動させる。

[0379] そして、移動ツール 5044を用いて可動ピン 6064を移動させる際には、コントローラ 4023の制御下に、先ず、上記の実施形態におけるステップ S205にて説明したような工具交換作業【こより、移動ツーノレ 5044を主軸 4046【こ工具ホノレダ 4042を介して装着する。

[0380] 次いで、主軸 4046を移動させることにより、移動ツール 5044の孔部 5044aの軸方向と可動ピン 6064の軸方向とを一致させる（図 73参照）。そして、孔部 5044aと可動ピン 6064とを係合させた後、主軸ユニット 4016を図 73の矢印 A方向に移動させることで可動ピン 6064を移動させて、可動ピン 6064の移動（位置決め）を行う。なお、可動ピン 6064が所定の位置に移動させられると、コントローラ 4023により、ブレーキ手段 6130が駆動され、可動ピン 6064の位置が確実に固定される。

[0381] 以上のように、テーブル 6118では、直線摺動手段 6120が回転駆動モータ 6090 ゃ軸受 6086、 6092等を持たないことにより、該直線摺動手段 6120の構成を一層簡略化できる。従って、テーブル 6010と比べて一層簡略ィ匕且つ軽量ィ匕させることができる。

[0382] 例えば、上記テーブル 6010、 6112、 6118にて位置決めされるワークとしては、ヮーク Wには当然限定されず、多様な形状のワークの位置決め及び加工が可能である。また、ワーク Wの位置決め方法としては、上記実施形態で説明したように、ワーク W に基準孔 Wa、 Wbを設けて、固定ピン 6062及び可動ピン 6064と係合させる替わりに、ワーク Wに突起部（ピン）を設けて、テーブル 6010、 6112、 6118に凹状の孔部を形成することによって、位置決めをするようにしてもょ、。

[0383] また、回転ツール 6116は、ボールねじ 6078を回転可能であればよぐ同様に、移動ツール 5044は、可動ピン 6064を移動可能であればよ!/、。

[0384] さらに、上記実施形態における工作機械 6012に用いられる主軸ヘッドユニット 401 8及び工具交換ユニット 4020等は、これらに限定されるものではないのは当然である。また、主軸ユニット 4016の主軸 4046の 3次元方向への移動は、上記 X軸、 Y軸及び Z軸系による直交座標系の機構に限らず、回転軸を含む極座標系の機構等により帘 IJ御するようにしてもよヽ。

[0385] さらにまた、テープノレ 6010、 6112、 6118にぉける馬区動咅 6068は旋回咅 6066を旋回可能であればよぐ例えば、基部 6102を設けず、基台 4014上に直接旋回部駆動モータ 6069を配置するような構成でもよ、。

Claims

請求の範囲

[1] 主軸ヘッドュ-ット（ 18)により 3次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に支持される加工主軸（36)に、ワークの位置決め部に係合する固定部（262, 264)を移動させるための固定部移動部材（204, 5044)を装着し、

前記加工主軸（36)を移動させることにより、前記固定部移動部材（204, 5044)を前記固定部（262, 264)に係合させ、

前記固定部移動部材（204, 5044)を前記固定部（262, 264)に係合させた状態で前記加工主軸（36)を移動させることにより、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記位置決め部の位置に対応して、前記固定部（262, 264)を移動させることを特徴とする工作機械の制御方法。

[2] 請求項 1記載の工作機械の制御方法にお!、て、

前記加工主軸（36)を移動させて前記固定部（262, 264)を移動させた後、前記固定部（262, 264)をブレーキ（304, 310)により固定することを特徴とする工作機械の制御方法。

[3] 水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブル（ 18)と、

前記 Zテーブル（18)上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体 (22) と、

前記支持体（22)に設けられたスピンドルユニットと、

前記スピンドルユニットの加工主軸（36)に装着された工具の長さを計測するセンサと、

少なくとも所定のワークの加工に必要な複数の工具を保持し、保持された前記工具を前記加工主軸（36)に対して着脱を行うメインストツ力（80a, 80b)と、

他のワークの加工に必要な工具を含めて保持し、保持された前記工具を前記加工主軸（36)に対して着脱を行うサブストッカ（1100a、 1100b)と、

を備えた工作機械の制御方法であって、

前記サブストッカ（1100a、 1100b)から前記加工主軸（36)に供給された工具を前記メインストッカ（80a, 80b)に移す際、前記センサにより前記工具の長さを計測し、該長さが予め記録された長さと異なるときに所定の警告を出力することを特徴とする制御方法。

[4] 水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブル（18)と、

前記支持体（22)に支承して Z方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において 36 0° 回転する回転アーム（32)と、

前記回転アーム（32)を回転させるアーム駆動源（34)と、

前記回転アーム（32)上の回転中心力離れた位置に設けられ、前記回転アーム（ 32)に対して回転自在に支承されて Z方向を指向する加工主軸（36)と、

前記加工主軸（36)を回転させる主軸駆動源（38)と、

を有することを特徴とする工作機械。

[5] 請求項 4記載の工作機械にお、て、

前記回転アーム（32)の回転中心軸と、前記主軸駆動源（38)の駆動軸は同一鉛直面上に配置されていることを特徴とする工作機械。

[6] 請求項 5記載の工作機械において、

前記アーム駆動源 (34)は、中空回転軸を備えて、前記支持体 (22)に設けられ、前記主軸駆動源（38)は、前記中空回転軸を貫通して動力を伝達する動力伝達部を介して前記加工主軸（36)と連結されて前記支持体（22)の背面側に設けられ、前記アーム駆動源 (34)と前記主軸駆動源 (38)は同軸上に配置されたことを特徴とする工作機械。

[7] 請求項 4〜6の、ずれか 1項に記載の工作機械におヽて、

前記加工主軸（36)に着脱自在な複数の工具を回転マガジン（80)に備えた自動工具交換機構を備え、

前記回転アーム（32)の回転中心軸と、前記回転マガジン (80)の回転軸は同一鉛直面上に配置されていることを特徴とする工作機械。

[8] 請求項 4〜7記載の工作機械において、

正面視で、前記回転アーム（32)の回転中心から前記加工主軸（36)までの距離に対して、前記支持体（22)の鉛直方向への移動可能距離は、 1. 7〜20. 0倍であることを特徴とする工作機械。

[9] 請求項 4〜7記載の工作機械において、

正面視で、設置面幅に対して、前記支持体 (22)の鉛直方向への移動可能距離は、 0. 66-10. 0倍であることを特徴とする工作機械。

[10] 請求項 4〜9記載の工作機械において、

前記ワークの位置決め基準部に対応し、ロックが解除された状態で移動自在な固定部（262, 264)を備えるテーブルと、

前記固定部（262, 264)に係合可能であって、前記工具に換えて前記加工主軸（ 36)に着脱自在に装着される固定部移動部材（204, 5044)と、

を有し、

前記加工主軸（36)に前記固定部移動部材（204, 5044)が装着され、且つ前記固定部（262, 264)のロックが解除されているときに、該固定部移動部材（204, 504 4)を前記固定部（262, 264)に係合させ、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して前記各固定部（262, 264)を移動させることを特徴とする工作機械。

[11] 請求項 4記載の工作機械において、

前記加工主軸（36)に着脱自在な複数の工具をメインストッカ（80a, 80b)に備えた自動工具交換機構を有し、

前記回転アーム（32)の回転中心軸と、前記メインストツ力（80a, 80b)の回転軸は同一鉛直面上に配置されていることを特徴とする工作機械。

[12] 請求項 11記載の工作機械において、

水平面内で Z方向に直交する X方向の側面に、前記工具を複数格納するサブストッカ（1100a、 1100b)を有し、

前記サブストッカ（1100a、 1100b)は、前記工具が X方向を指向するように保持する保持アームと、

前記工具の 1つを前記保持アーム力抜き取り Z方向に向きを変えて前記力卩ェ主軸 (36)に受け渡す工具受渡機構と、

前記保持アームを間欠移動させるインデックス機構と、を有することを特徴とする工作機械。

[13] 請求項 11又は 12記載の工作機械において、

前記加工主軸（36)は、前記メインストッカ（80a, 80b)に対する前記工具の着脱操作を直接的に行うことを特徴とする工作機械。

[14] 請求項 11〜13のいずれか 1項に記載の工作機械において、

前記加工主軸（36)に装着された前記工具の長さを計測するセンサを有することを特徴とする工作機械。

[15] 第 1工作機械（11a)及び第 2工作機械（ 1 lb)と、

前記第 1工作機械（1 la)及び前記第 2工作機械（1 lb)を制御する制御部と、を備え、前記第 1工作機械（1 la)と前記第 2工作機械（1 lb)が並行に隣接したェ作機械であって、

前記第 1工作機械（1 la)及び前記第 2工作機械（1 lb)は、それぞれ、

水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブル（18)と、

前記回転アーム（32)を回転させるアーム駆動源（34)と、

前記加工主軸（36)を回転させる主軸駆動源（38)と、

前記加工主軸（36)に着脱自在な複数の工具を回転マガジン（80)に蓄えた自動工具交換機構と、

を有し、

前記回転アーム（32)の回転中心軸と、前記回転マガジン (80)の回転軸とは同一鉛直面上に配置されることを特徴とする工作機械。

[16] 第 1工作機械（11a)及び第 2工作機械（ 1 lb)と、

前記第 1工作機械（1 la)及び前記第 2工作機械（1 lb)を制御する制御部と、を備え、前記第 1工作機械（11a)と前記第 2工作機械（l ib)とが平行に隣接したェ作機械であって、

前記回転アーム（32)を回転させるアーム駆動源（34)と、

前記加工主軸（36)を回転させる主軸駆動源（38)と、

を有し、

Z方向からみた正面視で、前記第 1工作機械（1 la)及び前記第 2工作機械（1 lb) の各回転アーム（32)の回転中心の水平幅方向の距離は、各回転アーム（32)の合計長さより短ぐ

前記制御部は、一方の回転アーム（32)又は支持体（22)を動かす場合に移動先の回転アーム（32)の位置と他方の回転アーム（32)の位置とを比較し、相互干渉が発生するときには一方の回転アーム（32)の動作を停止し、又は、 1つ先のシーケンスの動作を先行して行わせることを特徴とする工作機械。

[17] 請求項 15又は 16記載の工作機械において、

前記制御部は、各回転アーム（32)の動作範囲を複数のエリアに区分けし、各回転アーム（32)の位置及び干渉の有無をエリア単位で判断することを特徴とする工作機械。

[18] 請求項 15又は 16記載の工作機械において、

前記第 1工作機械（1 la)及び前記第 2工作機械（1 lb)の各回転アーム (32)の Z 方向の変位が異なるとき、前記制御部は、前記ワークに近い側の回転アーム（32)の動作を非制限とし、前記ワークから遠い側の回転アーム（32)が内側に向くことを制限することを特徴とする工作機械。

[19] 請求項 16記載の工作機械において、

[20] 請求項 17記載の工作機械において、

前記アーム駆動源（34)は、中空回転軸を有して、前記支持体（22)に設けられ、前記主軸駆動源（38)は、前記中空回転軸を貫通して動力を伝達する動力伝達部を介して前記加工主軸（36)と連結されて、前記支持体（22)の背面側に設けられ、前記アーム駆動源 (34)と前記主軸駆動源 (38)は同軸上に配置されたことを特徴とする工作機械。

[21] 請求項 16〜20のいずれか 1項に記載の工作機械において、

[22] 請求項 15〜19のいずれか 1項に記載の工作機械において、

Z方向からみた正面視で、前記第 1工作機械（1 la)及び前記第 2工作機械（1 lb) の各回転アーム（32)の回転中心の水平幅の範囲内に前記回転マガジン（80)の回転軸が設けられていることを特徴とする工作機械。

[23] 第 1工作機械（1 la)及び第 2工作機械（1 lb)と、

前記第 1工作機械（1 la)及び前記第 2工作機械（1 lb)によって加工をするワークを保持するワーク移動装置と、

を備える工作機械であって、

水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブル（18)と、前記 Zテーブル（18)上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体 (22) と、

前記回転アーム（32)を回転させるアーム駆動源（34)と、

前記加工主軸（36)を回転させる主軸駆動源（38)と、

を有し、

前記ワーク移動装置は、

水平面で回転可能なターンテーブルと、

前記ターンテーブルに設けられ、水平面で回転して前記ワークの加工面を前記カロェ主軸（36)に対向する向きに設定する複数の副回転機構（3152)と、

前記副回転機構（3152)のうちの 1つを前記第 1工作機械（11a)の前記加工主軸（ 36)と対向する第 1保持位置とし、前記副回転機構 (3152)のうちの他の 1つを前記第 2工作機械（1 lb)の前記加工主軸（36)と対向する第 2保持位置となるように前記ターンテーブルを間欠回転させる主回転機構（3156)と、

を有することを特徴とする工作機械。

[24] 請求項 23記載の工作機械において、

前記第 1工作機械（1 la)と前記第 2工作機械（1 lb)の各 Zテーブル（18)は、平行に配置されてヽることを特徴とする工作機械。

[25] 駆動源により 3次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に加ェ主軸（ 36)を支持する主軸ヘッドユニット（18)と、複数の位置決め部を備えるワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部（262, 264)により位置決めするテーブルとを備え前記加工主軸（36)に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工する工作機械であって、

前記各固定部（262, 264)は前記テーブルに移動自在に設けられ、

前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記各固定部（262, 264)を移動させる固定部移動部材（204, 5044)を備え、

前記固定部移動部材（204, 5044)は、前記工具に換えて前記加工主軸（36)に着脱自在に装着される装着部と、前記固定部（262, 264)に係合する係合部とを有することを特徴とする工作機械。

[26] 請求項 25記載の工作機械において、

前記固定部移動部材（204, 5044)を前記固定部（262, 264)に係合させた状態で前記加工主軸（36)を移動させることにより、前記固定部（262, 264)を移動させるように前記主軸ヘッドユニット（18)を制御する制御手段を備えることを特徴とするェ作機械。

[27] 請求項 25又は 26記載の工作機械において、

前記固定部（262, 264)を固定するためのブレーキ（304, 310)を備えることを特徴とする工作機械。

[28] 請求項 25記載の工作機械において、

前記固定部（262, 264)は、前記ワークの位置決め基準部に対応し、ロックが解除された状態で移動自在となり、

[29] 請求項 28記載の工作機械において、

主軸ヘッドユニット（18)は、

水平面内の一方向である Z方向にスライド移動する Zテーブル（18)と、前記 Zテーブル（18)上に設けられ、且つ鉛直方向にスライド移動する支持体 (22) と、前記支持体（22)に支承して Z方向に向いたワークに臨む鉛直平面内において 36 0° 回転する回転アーム（32)と、

前記回転アーム（32)を回転させるアーム駆動源（34)と、

前記加工主軸（36)を回転させる主軸駆動源（38)と、

を有し、

前記加工主軸（36)は、前記回転アーム（32)上の回転中心力離れた位置に設けられ、前記回転アーム（32)に対して回転自在に支承されて Z方向を指向することを特徴とする工作機械。

[30] 請求項 29記載の工作機械において、

[31] 請求項 30記載の工作機械において、

[32] 請求項 29〜31のいずれか 1項に記載の工作機械において、

[33] 請求項 29〜32記載の工作機械において、

[34] 請求項 29〜32記載の工作機械において、

第 1工作機械（1 la)及び第 2工作機械（1 lb)と、

を備え、

前記第 1工作機械（11a)及び前記第 2工作機械（l ib)は、それぞれ、駆動源により 3次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に加工主軸（36)を支持する主軸ヘッドユニット（18)を有し、

前記ワーク移動装置は、

複数の位置決め部を備え、ワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部（ 262, 264)により位置決めをし、水平面で回転可能なターンテーブルと、

前記副回転機構（3152)のうちの 1つを前記第 1工作機械（11a)の前記加工主軸（ 36)と対向する第 1保持位置とし、前記副回転機構 (3152)のうちの他の 1つを前記第 2工作機械（1 lb)の前記加工主軸（36)と対向する第 2保持位置となるように前記ターンテーブルを間欠回転させる主回転機構（3156)とを有し、

前記各固定部（262, 264)は前記ターンテーブルに移動自在に設けられ、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記固定部（262, 264)を移動させる固定部移動部材（204, 5044)を備え前記固定部移動部材（204, 5044)は、前記工具に換えて前記主軸に着脱自在に装着される装着部と、

前記固定部（262, 264)に係合する係合部とを有し、

前記加工主軸（36)に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工する工作機械であって、

前記主軸ヘッドユニット（18)は、

前記回転アーム（32)を回転させるアーム駆動源（34)と、

前記加工主軸（36)を回転させる主軸駆動源（38)と、

を有することを特徴とする工作機械。

[36] 請求項 35記載の工作機械において、

[37] 駆動源により 3次元方向の所定位置に移動自在且つ回転自在に加ェ主軸（ 36)を支持する主軸ヘッドユニット（18)と、複数の位置決め部を備えるワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部（262, 264)により位置決めするテーブルとを備え前記加工主軸（36)に着脱自在に装着される工具により前記ワークを加工する工作機械であって、

前記固定部（262, 264)は、ワーク位置決めテーブルに固定され、前記複数の位置決め部のうち 1の位置決め部に係合する第 1の固定部（262)と、前記複数の位置決め部のうち他の位置決め部に係合する第 2固定部（264)と、からなり、

前記テーブル面を旋回させる回転手段と、

前記第 2の固定部（264)を直線移動させる直線移動手段 (6072)と、を備え、前記直線移動手段（6072)は、回転部と、該回転部による回転駆動力を受けて直線移動する移動部とを含むと共に、前記移動部には、前記第 2の基準部材が配設されており、

前記移動部又は前記第 2の基準部材の移動量又は位置を検知する第 1の検知手段と、前記ワークが所定の姿勢に位置決めされるように、前記各位置決め部の位置に対応して、前記固定部（262, 264)を直線的相対移動させるために、前記回転部を回転駆動する回転ツール (6116)が装着された加工主軸（36)と、

前記回転ツール (6116)は、前記後部に換えて前記主軸に着脱自在に装着される装着部と、

前記回転部に係合する係合部と、を有し、

前記ワーク位置決めテーブルの位相を検知する第 2の検知手段と、

前記主軸及び前記回転手段の駆動を制御する制御手段を備え、

前記制御手段は、前記移動部の移動方向と前記加工主軸（36)の軸線方向とを一致させ、

前記回転ツール (6116)により前記回転部を回転駆動させることで前記第 2の基準部材を所定位置に移動させた後、

前記ワーク位置決めテーブルを所定位置に旋回させることを特徴とする工作機械。

[38] 請求項 37記載の工作機械において、

前記テーブルに着脱自在に固定され、前記第 1の固定部（262)と前記第 2の固定部（264)により位置決めされたワークが載置される載置台を備えることを特徴とする工作機械。

[39] 請求項 38記載の工作機械において、

前記直線移動手段 (6072)は、前記第 2の基準部材をその移動方向において弾性支持する弾性体 (6085)を有することを特徴とする工作機械。

[40] 請求項 38又は 39記載の工作機械において、

前記ワーク位置決めテーブルは、前記回転手段を含む駆動部と、

前記テーブル面を含み、前記駆動部に分離可能に連結される旋回部とから構成されて!ヽることを特徴とする工作機械。

[41] 請求項 25記載の工作機械において、

前記ワークは第 1の基準部と第 2の基準部とを有し、

前記固定部（262, 264)は、前記ワークを位置決めするために、テーブル面上に固定され且つ前記第 1の基準部に係合する第 1の基準部材と、前記テーブル面上を移動自在に設けられ且つ前記第 2の基準部に係合する第 2の基準部材とを有し、前記第 2の基準部材を直線摺動可能に支持する直線摺動手段 (6120)と、前記第 2の基準部材の移動量又は位置を検知する第 1の検知手段 (6098)と、前記ワーク位置決めテーブルを旋回自在に軸支する軸支手段（6104)と、前記ワーク位置決めテーブルを位置決め固定するブレーキ（304, 310)と、前記ワーク位置決めテーブルの位相を検知する第 2の検知手段（6108)と、前記加工主軸（36)の移動動作を制御する制御手段とを備え、

前記制御手段により前記固定部移動部材（204, 5044)を装着した前記加工主軸

(36)を移動させることで、前記第 2の基準部材を所定位置に移動させることを特徴とする工作機械。

[42] 請求項 25記載の工作機械において、

前記テーブルは、複数の位置決め部を有するワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部（262, 264)により位置決めするための旋回機構を備え、前記旋回機構は、枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第 1の固定部（262)を有する第 1旋回部（268)と、

前記枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第 2の固定部（264)を有する第 2旋回部（270)と、

前記第 1旋回部を回転駆動する第 1駆動源 (4092)と、

前記第 2旋回部を回転駆動する第 2駆動源 (4098)と、

前記第 1旋回部を固定する第 1ブレーキ（304)と、

前記第 2旋回部を固定する第 2ブレーキ（310)と、

を有することを特徴とする工作機械。

[43] 請求項 42記載の工作機械において、

前記第 1旋回部及び (又は)前記第 2旋回部を回転させて、前記第 1の固定部（26

2)及び (又は）前記第 2の固定部（264)を旋回移動させることによって、

前記第 1の固定部（262)と前記第 2の固定部（264)の距離又は位置を変更してヮークの位置決めを行うことを特徴とする工作機械。

[44] 請求項 25記載の工作機械において、前記テーブルは、複数の位置決め部を有するワークを前記各位置決め部に対応する複数の固定部（262, 264)により位置決めするための旋回機構を備え、前記旋回機構は、枠体の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第 1の固定部（262)を有する外側旋回部と、

前記外側旋回部の内側に軸受により回転自在に支持され、前記ワークが載置される面に第 2の固定部（264)を有する内側旋回部と、

前記外側旋回部を回転駆動する第 1駆動源 (4092)と、

前記内側旋回部を回転駆動する第 2駆動源 (4098)と、

前記外側旋回部を固定する第 1ブレーキ（304)と、

前記内側旋回部を固定する第 2ブレーキ（310)とを備えることを特徴とする工作機械。

[45] 請求項 44記載の工作機械において、

前記外側旋回部及び (又は)前記内側旋回部を回転させて、前記第 1の固定部（2 62)及び (又は)前記第 2の固定部（264)を旋回移動させることによって、

[46] 請求項 44記載の工作機械において、

前記旋回機構が複数備えられてなり、

前記各旋回機構における各外側旋回部及び (又は）各内側旋回部を回転させて、前記各第 1の固定部（262)及び (又は)前記各第 2の固定部（264)を旋回移動させることによって、

前記各第 1の固定部（262)と前記各第 2の固定部（264)の距離又は位置を変更すると共に、前記各第 1の固定部（262)及び (又は)前記各第 2の固定部（264)のうちの 2以上の固定部の距離又は位置を選択的に変更する制御手段を備えることを特徴とする工作機械。