特許 5940712 加工機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5940712

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】加工機械

(51)【国際特許分類】

   B23P 23/04 20060101AFI20160616BHJP

   B23Q 7/04 20060101ALI20160616BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20160616BHJP

   B23K 26/342 20140101ALN20160616BHJP

   B29C 67/00 20060101ALN20160616BHJP

   B22F 3/105 20060101ALN20160616BHJP

   B22F 3/16 20060101ALN20160616BHJP

【ＦＩ】

   B23P23/04

   B23Q7/04 A

   B33Y30/00

   !B23K26/342

   !B29C67/00

   !B22F3/105

   !B22F3/16

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-105249(P2015-105249)

(22)【出願日】2015年5月25日

【審査請求日】2016年4月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】目澤 雄平

(72)【発明者】

【氏名】高島 繁志

(72)【発明者】

【氏名】酒井 茂次

(72)【発明者】

【氏名】藤嶋 誠

(72)【発明者】

【氏名】五味 英一郎

【審査官】 長清 吉範

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第９７／２４２１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００１５５９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１４６２１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ ２３／０４

Ｂ２３Ｑ ７／０４

Ｂ３３Ｙ ３０／００

Ｂ２２Ｆ ３／１０５

Ｂ２２Ｆ ３／１６

Ｂ２３Ｋ ２６／３４２

Ｂ２９Ｃ ６７／００

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械であって、
第１加工エリアに設けられ、ワークを保持するワーク保持部と、
前記第１加工エリアに設けられ、ワークの除去加工のための工具を保持する工具保持部と、
第２加工エリアに設けられる付加加工用ヘッドと、
ワークを保持し、前記第１加工エリアおよび前記第２加工エリアの間でワークを搬送するマニピュレータとを備え、
前記付加加工用ヘッドは、ワークの付加加工時に、前記マニピュレータにより保持されたワークに対して材料を吐出する、加工機械。

【請求項2】

前記第２加工エリアに不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記第１加工エリアおよび前記第２加工エリアを隔てる隔壁部を有し、前記第２加工エリアを略密閉された空間に形成するカバー体とをさらに備える、請求項１に記載の加工機械。

【請求項3】

前記マニピュレータは、前記第１加工エリアおよび前記第２加工エリアの間で移動可能な移動機構部を有し、多軸制御可能なロボットアームである、請求項１または２に記載の加工機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、一般的には、加工機械に関し、より特定的には、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の加工機械に関して、たとえば、特開２００４−３１４１６８号公報には、母材に割れを発生させることなく、迅速かつ正確に肉盛することを目的とした、ポンプ機器類のレーザ肉盛装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示されたレーザ肉盛装置は、アルゴンガスをキャリアガスとして金属材料（粉末）を供給する粉末供給機と、供給された金属材料をアルゴンガスと均一に混合し、同時にシールドガスとしてアルゴンおよび窒素の混合ガスを用いる過流式粉末供給ノズルと、過流式粉末供給ノズルを移動させる多軸ロボットとを有する。

【0003】

また、特開２０１２−２０６１３７号公報には、人手を介さずに容易に肉盛溶接することを目的とした、補修装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された補修装置は、材料供給部と、レーザスポット光を照射するレーザ装置と、多関節のアームを有し、レーザスポット光を３次元方向に移動させる溶接ロボットとを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−３１４１６８号公報

【特許文献2】特開２０１２−２０６１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

材料を付着することによってワークに３次元形状を作成するものとして、付加加工法（Additive manufacturing）がある。他方、材料を除去することによってワークに３次元形状を作成するものとして、除去加工法（Subtractive manufacturing）がある。付加加工では、加工前後でワークの質量が増加し、除去加工では、加工前後でワークの質量が減少する。それぞれの加工法の特性を生かして、付加加工および除去加工を組み合わせ、ワークの最終的な形状を得る加工が行われる。

【0006】

一方、上述の特許文献には、付加加工のための各種の加工機械が開示されている。しかしながら、除去加工のための工作機械と、付加加工のための加工機械とをそれぞれ独立して設けると、設備費用が高コストとなる。このため、簡易な構成で、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械を実現することが求められる。

【0007】

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、簡易な構成で、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明に従った加工機械は、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械である。加工機械は、第１加工エリアに設けられ、ワークを保持するワーク保持部と、第１加工エリアに設けられ、ワークの除去加工のための工具を保持する工具保持部と、第２加工エリアに設けられる付加加工用ヘッドと、ワークを保持し、第１加工エリアおよび第２加工エリアの間でワークを搬送するマニピュレータとを備える。付加加工用ヘッドは、ワークの付加加工時に、マニピュレータにより保持されたワークに対して材料を吐出する。

【0009】

このように構成された加工機械によれば、ワークの付加加工時に、ワーク搬送用のマニピュレータにより保持されたワークに対して材料を吐出するため、第２加工エリアにワークを保持するための機構を別途設ける必要がない。このため、簡易な構成で、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械を実現することができる。

【0010】

また好ましくは、加工機械は、第２加工エリアに不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、第１加工エリアおよび第２加工エリアを隔てる隔壁部を有し、第２加工エリアを略密閉された空間に形成するカバー体とをさらに備える。

【0011】

このように構成された加工機械によれば、第２加工エリアからの不活性ガスの漏洩を抑制することにより、ワークの付加加工時、第２加工エリアをより確実に不活性ガス雰囲気とすることができる。

【0012】

また好ましくは、マニピュレータは、第１加工エリアおよび第２加工エリアの間で移動可能な移動機構部を有し、多軸制御可能なロボットアームである。

【0013】

このように構成された加工機械によれば、ワークの付加加工時、ロボットアームにより保持されたワークと、付加加工用ヘッドとの相対的な位置関係を自在に変化させることができる。

【発明の効果】

【0014】

以上に説明したように、この発明に従えば、簡易な構成で、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の実施の形態１における加工機械を示す正面図である。

【図2】図１中の加工機械が備えるロボットアームを示す斜視図である。

【図3】付加加工時のワーク表面を拡大して示す断面図である。

【図4】付加加工および除去加工に伴って変化するワークの形態を示す図である。

【図5】この発明の実施の形態２におけるワークの加工方法の第１工程を模式的に表す図である。

【図6】この発明の実施の形態２におけるワークの加工方法の第２工程を模式的に表す図である。

【図7】この発明の実施の形態２におけるワークの加工方法の第３工程を模式的に表す図である。

【図8】この発明の実施の形態２におけるワークの加工方法の第４工程を模式的に表す図である。

【図9】この発明の実施の形態２におけるワークの加工方法の第５工程を模式的に表す図である。

【図10】この発明の実施の形態２におけるワークの加工方法の第６工程を模式的に表す図である。

【図11】この発明の実施の形態３における加工機械を模式的に表す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

【0017】

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における加工機械を示す正面図である。図１中には、加工機械の外観をなすカバー体を透視することにより、加工機械の内部が示されている。

【0018】

図１を参照して、加工機械１００は、ワークの付加加工（ＡＭ（Additive manufacturing）加工）と、ワークの除去加工（ＳＭ（Subtractive manufacturing）加工）とが可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機である。加工機械１００は、ＳＭ加工の機能として、固定工具を用いた旋削機能と、回転工具を用いたミーリング機能とを有する。

【0019】

加工機械１００は、ベッド１４１と、ワークの除去加工のための第１主軸台１１１、第２主軸台１１６、工具主軸１２１および下刃物台１３１と、ワークの付加加工のための付加加工用ヘッド６１とを有する。

【0020】

ベッド１４１は、第１主軸台１１１、第２主軸台１１６、工具主軸１２１、下刃物台１３１および付加加工用ヘッド６１を支持するためのベース部材であり、工場などの据付け面に設置されている。

【0021】

第１主軸台１１１、第２主軸台１１６、工具主軸１２１および下刃物台１３１は、第１加工エリア２００に設けられている。付加加工用ヘッド６１は、第２加工エリア２１０に設けられている。第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０は、水平方向に延びるＺ軸方向において、互いに隣り合って設けられている。

【0022】

第１主軸台１１１および第２主軸台１１６は、Ｚ軸方向において、互いに対向して設けられている。第１主軸台１１１および第２主軸台１１６は、それぞれ、固定工具を用いた旋削加工時にワークを回転させるための第１主軸１１２および第２主軸１１７を有する。第１主軸１１２は、Ｚ軸に平行な中心軸２０１を中心に回転可能に設けられ、第２主軸１１７は、Ｚ軸に平行な中心軸２０２を中心に回転可能に設けられている。第１主軸１１２および第２主軸１１７には、ワークを着脱可能に保持するためのチャック機構が設けられている。

【0023】

第２主軸台１１６は、各種の送り機構や案内機構、サーボモータなどにより、Ｚ軸方向に移動可能に設けられている。

【0024】

工具主軸（上刃物台）１２１は、回転工具を用いたミーリング加工時に回転工具を回転させる。工具主軸１２１は、鉛直方向に延びるＸ軸に平行な中心軸２０３を中心に回転可能に設けられている。工具主軸１２１には、回転工具を着脱可能に保持するためのクランプ機構が設けられている。

【0025】

工具主軸１２１は、図示しないコラム等によりベッド１４１上に支持されている。工具主軸１２１は、コラム等に設けられた各種の送り機構や案内機構、サーボモータなどにより、Ｘ軸方向、水平方向に延び、Ｚ軸方向に直交するＹ軸方向、およびＺ軸方向に移動可能に設けられている。工具主軸１２１に装着された回転工具による加工位置は、３次元的に移動する。工具主軸１２１は、さらに、Ｙ軸に平行な中心軸を中心に旋回可能に設けられている。

【0026】

付加加工用ヘッド６１は、ワークに対して材料粉末を吐出するとともにレーザ光を照射することにより付加加工を行なう（指向性エネルギ堆積法（Directed Energy Deposition））。

【0027】

付加加工用ヘッド６１は、本体部６２およびレーザ光出射部６５を有する。本体部６２には、コリメーションレンズや反射鏡等が内蔵されており、外部から導入されたレーザ光をレーザ光出射部６５に向けて導く。レーザ光出射部６５には、開口部６６が形成されており、その開口部６６を通じてレーザ光が出射され、材料粉末が吐出される。

【0028】

付加加工用ヘッド６１は、各種の送り機構や案内機構、サーボモータなどにより、Ｘ軸方向に移動可能に設けられている。付加加工用ヘッド６１は、このような構成に限られず、たとえば、第２加工エリア２１０内に固定して設けられてもよいし、Ｘ軸以外の軸方向に移動可能に設けられてもよい。付加加工用ヘッド６１は、旋回機構を備えてもよく、たとえば、Ｙ軸に平行な中心軸を中心に旋回可能に設けられてもよい。

【0029】

加工機械１００は、材料粉末供給装置７０、レーザ発振装置７６および管部材７３をさらに有する。材料粉末供給装置７０は、付加加工に用いられる材料粉末を付加加工用ヘッド６１に向けて供給する。材料粉末供給装置７０は、付加加工に用いられる材料粉末を貯留する材料粉末タンク７２と、材料粉末とキャリアガスとを混合する混合部７１とを有する。

【0030】

レーザ発振装置７６は、付加加工に用いられるレーザ光を発振する。管部材７３は、材料粉末供給装置７０およびレーザ発振装置７６から付加加工用ヘッド６１まで配索されている。管部材７３には、レーザ発振装置７６からのレーザ光を付加加工用ヘッド６１に向けて導くための光ファイバと、材料粉末供給装置７０より供給された材料粉末を付加加工用ヘッド６１に向けて導くための配管とが収容されている。

【0031】

ワークに材料粉末を吐出することにより付加加工を行なう指向性エネルギ堆積法においては、加工エリアを不活性ガス雰囲気にすることが求められる。そこで、加工機械１００は、第２加工エリア２１０に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部として、不活性ガスタンク８１および配管８２をさらに有する。

【0032】

不活性ガスタンク８１は、アルゴンや窒素等の不活性ガスを貯える。配管８２は、不活性ガスタンク８１から第２加工エリア２１０に向けて配索されている。不活性ガスタンク８１に貯えられた不活性ガスは、配管８２を通じて第２加工エリア２１０に供給される。第２加工エリア２１０には、エリア内の酸素濃度を検出するための酸素濃度検出センサ８６が設けられている。

【0033】

加工機械１００は、カバー体１４２を有する。カバー体１４２は、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の各エリアを区画形成する。カバー体１４２は、複数枚の板金やシール部材が組み合わさって構成されている。

【0034】

カバー体１４２は、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０を隔てる隔壁部１４３を有する。隔壁部１４３は、第２主軸台１１６に対して第１主軸台１１１の反対側に設けられている。隔壁部１４３には、後述するロボットアーム３１の移動を可能とするために、開閉可能なシャッタ１４４が設けられている。

【0035】

カバー体１４２は、第２加工エリア２１０を略密閉された空間とするように設けられている。カバー体１４２による第２加工エリア２１０の密閉度は、カバー体１４２による第１加工エリア２００の密閉度よりも高い。

【0036】

このような構成によれば、第２加工エリア２１０からの不活性ガスの漏洩、または、第２加工エリア２１０への酸素を含む外気の流入を抑制し、ワークの付加加工時、第２加工エリア２１０をより確実に不活性ガス雰囲気とすることができる。除去加工を行なう第１加工エリア２００は、切粉や切削油を機外に排出する必要があるため、密閉度の高い空間にすることが難しい。本実施の形態では、除去加工および付加加工を隔壁部１４３により隔てられた別々の加工エリアで行なうため、第２加工エリア２１０を密閉度の高い空間にすることが可能である。

【0037】

図２は、図１中の加工機械が備えるロボットアームを示す斜視図である。図１および図２を参照して、加工機械１００は、ロボットアーム３１をさらに有する。ロボットアーム３１は、ワークを保持し、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の間でワークを搬送する。

【0038】

ロボットアーム３１は、移動機構部２１と、移動機構部２１に支持される基部３２と、基部２１に回動可能に連結されるアーム部３３と、ワークを着脱可能に把持するワーク把持部５１とを有し、６軸を互いに独立して制御可能なロボットアームである。

【0039】

移動機構部２１は、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の間で移動可能なように構成されている。移動機構部２１は、ロボットアーム３１を直線往復移動させるための機構として、ベース部材２３、リニアガイド２２、ラックピニオン２５およびサーボモータ（不図示）を有する。

【0040】

なお、本実施の形態では、６軸制御可能なロボットアーム３１について説明したが、６軸以外の多軸制御可能なロボットアームであってもよい。また、本実施の形態では、ロボットアーム３１が直動機構（移動機構部２１）を備えるが、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の間でワークの搬送が可能であれば、直動機構を備えないロボットアームであってもよい。たとえば、ロボットアームを、Ｘ軸に平行な回転軸を中心に旋回可能な構成としてもよい。また、ロボットアームを、複数軸（代表的には、３軸）の直動機構のみを備える構成としてもよい。

【0041】

加工機械１００は、ワークを格納可能なワークストッカ部をさらに有してもよい。この場合に、ロボットアームを、除去加工位置、付加加工位置およびワークストッカ部の間でワークを搬送する構成としてもよい。

【0042】

図３は、付加加工時のワーク表面を拡大して示す断面図である。図１から図３を参照して、付加加工用ヘッド６１は、ワークの付加加工時に、ロボットアーム３１により把持されたワークに対して材料を吐出する。

【0043】

より具体的に説明すると、ワークの付加加工時、ワーク把持部５１によりワーク４１を把持する。ロボットアーム３１を動作させることによって、把持したワーク４１を付加加工用ヘッド６１に接近させる。ロボットアーム３１の動作および／または付加加工用ヘッド６１の移動によって、開口部６６の開口面をワーク４１の表面に対面させたまま、付加加工用ヘッド６１およびワーク４１を相対的に移動させる。このとき、付加加工用ヘッド６１の開口部６６からワーク４１に向けて、レーザ光３１１と、材料粉末３１２と、シールドおよびキャリア用のガス３１３とが吐出される。これにより、ワーク４１の表面に溶融点３１４が形成され、その結果、材料粉末３１２が溶着する。

【0044】

具体的には、ワーク４１の表面に肉盛層３１６が形成される。肉盛層３１６上には、肉盛素材３１５が盛られる。肉盛素材３１５が冷却されると、ワーク４１の表面に加工可能な層が形成された状態となる。なお、レーザ光３１１に替えて、電子ビームが用いられてもよい。材料粉末としては、アルミニウム合金およびマグネシウム合金等の金属粉末や、セラミック粉末を利用することができる。

【0045】

このような構成によれば、ワークの付加加工時、ワーク搬送用のロボットアーム３１によりワークを把持するため、第２加工エリア２１０にワークを保持するための機構を別途設ける必要がない。このため、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械１００を簡易な構成とすることができる。

【0046】

以上に説明した、この発明の実施の形態１における加工機械１００の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における加工機械１００は、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械である。加工機械１００は、第１加工エリア２００に設けられ、ワークを保持するワーク保持部としての第１主軸台１１１および第２主軸台１１６と、第１加工エリア２００に設けられ、ワークの除去加工のための工具を保持する工具保持部としての下刃物台１３１および工具主軸１２１と、第２加工エリア２１０に設けられる付加加工用ヘッド６１と、ワークを保持し、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の間でワークを搬送するマニピュレータとしてのロボットアーム３１とを備える。付加加工用ヘッド６１は、ワークの付加加工時に、ロボットアーム３１により保持されたワークに対して材料を吐出する。

【0047】

このように構成された、この発明の実施の形態１における加工機械１００によれば、簡易な構成で、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械を実現することができる。

【0048】

なお、本実施の形態では、旋削機能とミーリング機能とを有する複合加工機をベースにＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機を構成した場合について説明したが、このような構成に限られず、旋削機能を有する旋盤またはミーリング機能を有するマシニングセンタをベースにＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機を構成してもよい。マシニングセンタをベースにＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機を構成する場合、第１加工エリア内でワークを保持するワーク保持部として、テーブルが用いられる。

【0049】

また、加工機械１００によって実行される付加加工は、指向性エネルギ堆積法に限られず、たとえば、ワークに溶融した熱可塑性樹脂を積層して３次元形状を作成する材料押出法や、粉末床の表面付近を熱により選択的に溶融・固化して積層する粉末床溶融結合法であってもよい。

【0050】

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１における加工機械１００を用いて、ワークの付加加工および除去加工を行なう加工方法について説明する。

【0051】

図４は、付加加工および除去加工に伴って変化するワークの形態を示す図である。図４を参照して、まず、母材４２を準備する。母材４２は、円盤形状を有する。次に、付加加工により、母材４２の端面上に肉盛部４３が形成された中間加工物４６を得る。肉盛部４３は、円柱形状を有する。次に、除去加工により、肉盛部４３の外周面にネジ部４４を形成する。最後に、母材４２および肉盛部４３の間を分離することにより、ネジ部４４が形成された最終製品４７を得る。

【0052】

図５から図１０は、この発明の実施の形態２におけるワークの加工方法の工程を模式的に表す図である。

【0053】

図５を参照して、第２加工エリア２１０において、ワーク把持部５１により母材４２を把持する。ロボットアーム３１を動作させることによって、把持したワーク４１を付加加工用ヘッド６１に接近させる。付加加工用ヘッド６１から母材４２に向けて材料粉末を吐出しつつ、レーザ光を照射することによって、母材４２に肉盛部４３を形成する（中間加工物４６の製造）。

【0054】

図６を参照して、次に、ロボットアーム３１を第２加工エリア２１０から第１加工エリア２００に移動させる。ロボットアーム３１を動作させることによって、保持した中間加工物４６を第２主軸台１１６に接近させる。肉盛部４３が第２主軸１１７に対して所定位置に位置決めされたら、肉盛部４３を第２主軸１１７によりチャッキングする。肉盛部４３がチャッキングされたタイミングで、ワーク把持部５１による母材４２の把持を解除する。ロボットアーム３１を第１加工エリア２００から第２加工エリア２１０に退避させる。

【0055】

図７を参照して、第１加工エリア２００において、第１主軸台１１１および第２主軸台１１６を接近させる。母材４２を第１主軸１１２によりチャッキングするとともに、第２主軸１１７による肉盛部４３のチャッキングを解除することにより、中間加工物４６を第２主軸台１１６から第１主軸台１１１に移し替える。一方、第２加工エリア２１０において、ワーク把持部５１により新たな母材４２を把持する。

【0056】

図８を参照して、第１加工エリア２００において、肉盛部４３にネジ部４４を形成するための除去加工を開始する。一方、第２加工エリア２１０において、母材４２に肉盛部４３を形成するための付加加工を開始する。

【0057】

本実施の形態における加工機械１００では、第１加工エリア２００における除去加工と、第２加工エリア２１０における付加加工とを同時に進行させることが可能である。また、除去加工時、第１加工エリア２００は、切削油の雰囲気下に置かれる。本実施の形態では、除去加工の間、付加加工用ヘッド６１が第２加工エリア２１０にあるため、光学部品を備えた付加加工用ヘッド６１が切削油に晒されることを防止できる。

【0058】

図９を参照して、第１主軸１１２および第２主軸１１７の回転を同期させながら、第１主軸台１１１および第２主軸台１１６を接近させる。第２主軸１１７により、中間加工物４６の肉盛部４３の端部をチャッキングする。中間加工物４６の両端が第１主軸台１１１および第２主軸台１１６により保持された状態で、母材４２および肉盛部４３の間を分離するための除去加工（突っ切り加工）を行なう。

【0059】

図１０を参照して、第１主軸台１１１に母材４２が残り、第２主軸台１１６に最終製品４７が残る。第１加工エリア２００から、母材４２および最終製品４７を回収する。

【0060】

このように構成された、この発明の実施の形態２における加工機械１００および加工方法によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。

【0061】

（実施の形態３）
図１１は、この発明の実施の形態３における加工機械を模式的に表す正面図である。本実施の形態における加工機械は、実施の形態１における加工機械１００と比較して、基本的には同様の構造を有する。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。

【0062】

図１１を参照して、本実施の形態における加工機械では、ロボットアーム３１の移動機構部２１が、台車部４１１およびレール４１２を有する。レール４１２は、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の間で直線状に延びている。レール４１２は、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の底部に設けられている。台車部４１１は、レール４１２上を走行可能に設けられている。

【0063】

基部３２は、移動機構部２１（台車部４１１）から鉛直上方向に突出する形状を有する。基部３２からアーム状に延出するアーム部３３の構造は、実施の形態１における加工機械１００と同様である。本実施の形態では、シャッタ１４４が、ロボットアーム３１が移動する高さに合わせて、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の底部に近い位置に設けられている。

【0064】

このように構成された、この発明の実施の形態３における加工機械によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。

【0065】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0066】

この発明は、主に、ワークの除去加工および付加加工が可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機に適用される。

【符号の説明】

【0067】

２１ 移動機構部、２２ リニアガイド、２３ ベース部材、２５ ラックピニオン、３１ ロボットアーム、３２ 基部、３３ アーム部、３３Ｌ 第１可動部、３３Ｍ 第２可動部、３３Ｎ 第３可動部、３６ 連結部、４１ ワーク、４２ 母材、４３ 肉盛部、４４ ネジ部、４６ 中間加工物、４７ 最終製品、５１ ワーク把持部、６１ 付加加工用ヘッド、６２ 本体部、６５ レーザ光出射部、６６ 開口部、６８ 光学部品、７０ 材料粉末供給装置、７１ 混合部、７２ 材料粉末タンク、７３ 管部材、７６ レーザ発振装置、８１ 不活性ガスタンク、８２ 配管、８６ 酸素濃度検出センサ、１００ 加工機械、１１１ 第１主軸台、１１２ 第１主軸、１１６ 第２主軸台、１１７ 第２主軸、１２１ 工具主軸、１３１ 下刃物台、１３２ 旋回部、１４１ ベッド、１４２ カバー体、１４３ 隔壁部、１４４ シャッタ、２００ 第１加工エリア、２０１，２０２，２０３，２０４ 中心軸、２１０ 第２加工エリア、２１１，２１２，２１３ 回動軸、２１４，２１５，２１６ 回転軸、３１１ レーザ光、３１２ 材料粉末、３１３ ガス、３１４ 溶融点、３１５ 肉盛素材、３１６ 肉盛層、４１１ 台車部、４１２ レール。

【要約】

【課題】簡易な構成で、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械、を提供する。
【解決手段】加工機械１００は、ワークの除去加工および付加加工が可能な加工機械である。加工機械１００は、第１加工エリア２００に設けられ、ワークを保持する第１主軸台１１１および第２主軸台１１６と、第１加工エリア２００に設けられ、ワークの除去加工のための工具を保持する下刃物台１３１および工具主軸１２１と、第２加工エリア２１０に設けられる付加加工用ヘッド６１と、ワークを保持し、第１加工エリア２００および第２加工エリア２１０の間でワークを搬送するロボットアーム３１とを備える。付加加工用ヘッド６１は、ワークの付加加工時に、ロボットアーム３１により保持されたワークに対して材料を吐出する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】