(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記固定リンクの前記一端と前記他端を結ぶ線は、該固定リンクの前記一端よりも前記他端が前記平面内において前記テーブルに近くなるように、前記工作機械の左右方向、前後方向、または上下方向に沿う方向に対して傾けて配設されている
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の工作機械。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
【0023】
[第1実施形態]
まず、
図1〜
図12を参照して、本発明の第1実施形態に係る工作機械100について説明する。
【0024】
(工作機械の全体構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る工作機械100の概略斜視図であり、(a)は正面側から見た概略斜視図、(b)は背面側から見た概略斜視図である。
図2(a)は
図1に示される工作機械100の平面図、
図2(b)は同側面図、
図2(c)は同正面図、
図2(d)は同背面図である。なお、
図1および
図2において、X軸方向は左右方向(横方向)、Y軸方向は上下方向(鉛直方向)、Z軸方向は前後方向(奥行き方向)に相当している。
【0025】
図1および
図2に示すように、工作機械100は、主軸111が水平方向に沿うように配置される横形の工作機械である。
【0026】
工作機械100は、基台となるベッド101と、加工工具102を着脱可能な主軸111と、加工工具102により加工される被加工物としてのワークWを装着するためのテーブル120とを備えている。ワークWは、テーブル120に設けられる保持機構(図示せず)により着脱可能に保持されることにより、テーブル120に装着されるようになっている。
【0027】
主軸111は、主軸装置110に回転可能に備えられている。主軸装置110は、主軸111を回転させる主軸モータ112を有している。主軸装置110の主軸111は、主軸設置部103に取り付けられた状態で、ベッド101の上面に設けられた移動機構130により、Z軸方向に移動可能となっている。すなわち、主軸111が、移動機構130により、テーブル120に装着するワークWに対して、XY平面に直交する方向に移動させられるように構成されている。
【0028】
移動機構130は、Z軸モータ131と、Z軸方向の直線運動をガイドするZ軸ガイド132と、Z軸モータ131の出力軸に例えばカップリング(図示せず)を介して接続されるZ軸ボールねじ133と、被移動体(ここでは主軸設置部103)の底面に固定されZ軸ボールねじ133と螺合するナット部材(図示せず)とを有している。したがって、Z軸モータ131の回転駆動力によって、ねじ送り作用により、被移動体がZ軸方向に移動する。
【0029】
テーブル120は、二次元移動閉リンク構造(以下、単に「リンク構造」ともいう。)1により、互いに直交するX軸およびY軸により規定されるXY平面内で自在に移動可能に支持されている。
【0030】
そして、リンク構造1は、サーボモータ等の回転駆動装置M1,M2の回転により、動作させられるように構成されている。このリンク構造1は、ベッド101に固定されたベース部材60を備えており、回転駆動装置M1,M2は、ベース部材60に設置されている。
【0031】
前記したように、第1実施形態に係る工作機械100は、横形の工作機械であって、テーブル120がリンク構造1によりXY平面内で自在に移動可能に支持されており、主軸111が移動機構130によりZ軸方向に移動可能である。
【0032】
次に、リンク構造1について、第1例〜第4例を挙げて、詳細に説明する。ここで、リンク構造1は、第1例〜第4例に係るリンク構造1a〜1dの総称として使用する。なお、
図1および
図2におけるリンク構造1は、後記する第3例に係るリンク構造1cが適用されて表示されている。
【0033】
(第1例に係るリンク構造)
図3は、第1例に係るリンク構造1aの全体構成を模式的に示す正面図である。
図3に示すように、リンク構造1aは、移動対象であるテーブル120を互いに直交するX軸およびY軸により規定されるXY平面内で自在に移動可能に支持する二次元移動閉リンク構造である。
なお、テーブル120は、
図1および
図2に示したように一般に矩形板形状を呈するものであるが、
図3においては、理解を容易にするために、実際のテーブル120の中央(重心)に位置する小円で示してある。
【0034】
リンク構造1aは、固定リンク50と、固定リンク50の一端に対して一端が回動自在に連結された第1リンク10と、第1リンク10の他端に対して一端が回動自在に連結された第2リンク20と、第2リンク20の他端に対して一端が回動自在に連結された第3リンク30と、第3リンク30の他端に対して一端が回動自在に連結され固定リンク50の他端に対して他端が回動自在に連結された第4リンク40とを備えている。
【0035】
ここで、リンク構造1aを構成する要素をリンクというものとする(後記するリンク構造1b〜1dでも同様)。また、各リンクにおいて、他のリンクが連結される両端部を関節部といい、当該リンクの両端部を一体として結合する部分をバー部というものとする。また、両端の関節部の位置が移動しない(リンク構造全体が移動する場合を除く)リンクを固定リンク、両端の関節部の少なくとも一方の位置が移動するリンクを可動リンクというものとする。
【0036】
図4(a)は、リンクの一例を示す斜視図であり、
図4(b)は、リンクの他の例を示す斜視図である。
図4(a)に示す例では、リンク70は、該リンク70が連結される両端の関節部71,72と、該両端の関節部71,72を一体として結合するバー部73とを有している。また、
図4(b)に示す例では、リンク80は、該リンク80が連結される両端の関節部81,82と、該両端の関節部81,82を一体として結合するバー部83とを有している。リンク80において、関節部81,82は、リンク80の長手方向端部の外面を外周面の一部とする仮想的な円筒部分をいうものとする。
【0037】
図3に示されるリンク構造1aを構成する各リンクは、ここでは、
図4(a)または
図4(b)に示されるリンク70,80と同様な形状に形成されている。ただし、リンク構造1aに使用される各リンクの形状は、
図4に示す形状に特に限定されるものではない。
【0038】
図3に戻って、リンク構造1aは、固定リンク50が配設されるベース部材60を備えている。そして、換言すれば、リンク構造1aは、ベース部材60に配設された固定リンク50と、可動リンクである第1リンク10、第2リンク20、第3リンク30、および第4リンク40とを備えた閉リンク構造をなしている。なお、本実施形態では、ベース部材60の一部が固定リンク50として機能するように構成されているが、固定リンク50はベース部材60と別体とされてベース部材60に設けられる構成であってもよい。
【0039】
ベース部材60は、左右方向、前後方向、および上下方向のうちの少なくとも二方向(
図3の例では左右方向および上下方向)にそれぞれ沿う面が規定された形状を有している。すなわち、ベース部材60は、ここでは、左右方向に沿う上面61および下面62と、上下方向に沿う左側面63および右側面64とを有している。そして、ベース部材60の左右方向および上下方向がX軸およびY軸にそれぞれ沿う方向(平行な方向)に設定されている。すなわち、ベース部材60の上面61および下面62がX軸に、ベース部材60の左側面63および右側面64がY軸に、それぞれ沿う方向に設定されている。
【0040】
テーブル120の移動平面となるXY平面は、その平面の向きが特に限定されるものではなく、目的や用途に応じて適宜設定され得る。すなわち、XY平面は、本実施形態では、鉛直方向に沿う平面とされているが、これに限定されるものではなく、水平方向に沿う平面であってもよく、水平方向または鉛直方向から所定の角度だけずらして設定された平面であってもよい。
【0041】
固定リンク50は、一端に設けられる関節部51と他端に設けられる関節部52とを有している。関節部51および関節部52は、固定リンク50の両端に位置する固定された部分であり、第1リンク10および第4リンク40とそれぞれ連結される。
【0042】
第1例に係るリンク構造1aでは、固定リンク50の一端と他端とを結ぶ線L0が、Y軸と直交するように設定されている。
【0043】
第1リンク10は、一端に設けられる関節部11と、他端に設けられる関節部12と、両端の関節部11,12を一体として結合するバー部13とを有している。第1リンク10の関節部11は、固定リンク50の関節部51に対して該関節部51の中心軸のまわりで回動自在に連結されている。
【0044】
第1リンク10の関節部11には、回転駆動装置M1の出力軸(図示せず)が回転駆動力を伝達可能に接続されている。したがって、回転駆動装置M1の作動により、第1リンク10を関節部11のまわりで所定の回転方向角度位置に回転させることが可能となっている。
【0045】
第2リンク20は、一端に設けられる関節部21と、他端に設けられる関節部22と、両端の関節部21,22を一体として結合するバー部23とを有している。第2リンク20の関節部21は、第1リンク10の関節部12に対して該関節部12の中心軸と同軸に配置されたピンP1のまわりで回動自在に連結されている。ここで、関節部12と関節部21とは、ピンP1の軸方向(XY平面に直交するZ軸方向)に沿って同軸に配置されている。こうして、第2リンク20は、関節部21のまわりで回動自在となっている。
【0046】
テーブル120は、第2リンク20の、両端の関節部21,22ではなくバー部23に配置されている。なお、本実施形態では、テーブル120が第2リンク20のバー部23の一部として機能するように構成されているが、テーブル120は、バー部23と別体とされてバー部23に設けられる構成であってもよい。第1例に係るリンク構造1aでは、第2リンク20のバー部23は、真直ぐな形状に形成されており、テーブル120(の中央)が、第2リンク20の一端の関節部21と他端の関節部22を結ぶ線上に配置されている。
【0047】
第3リンク30は、一端に設けられる関節部31と、他端に設けられる関節部32と、両端の関節部31,32を一体として結合するバー部33とを有している。第3リンク30の関節部31は、第2リンク20の関節部22に対して該関節部22の中心軸と同軸に配置されたピンP2のまわりで回動自在に連結されている。ここで、関節部22と関節部31とは、ピンP2の軸方向に沿って同軸に配置されている。こうして、第3リンク30は、関節部31のまわりで回動自在となっている。
【0048】
第4リンク40は、一端に設けられる関節部41と、他端に設けられる関節部42と、両端の関節部41,42を一体として結合するバー部43とを有している。第4リンク40の関節部41は、第3リンク30の関節部32に対して該関節部32の中心軸と同軸に配置されたピンP3のまわりで回動自在に連結されている。ここで、関節部32と関節部41とは、ピンP3の軸方向に沿って同軸に配置されている。こうして、第4リンク40は、関節部41のまわりで回動自在となっている。
【0049】
また、第4リンク40の関節部42は、固定リンク50の関節部52に対して該関節部52の中心軸のまわりで回動自在に連結されている。
【0050】
第4リンク40の関節部42には、回転駆動装置M2の出力軸(図示せず)が回転駆動力を伝達可能に接続されている。したがって、回転駆動装置M2の作動により、第4リンク40を関節部42のまわりで所定の回転方向角度位置に回転させることが可能となっている。
【0051】
第1リンク10、第2リンク20、第3リンク30、第4リンク40、および固定リンク50の長さ、すなわち各リンクの両端の関節部間の距離D1〜D5は、適宜設定され得る。ここでは、D1=D4、D2>D3に設定され、テーブル120(の中央)が第2リンク20のバー部23における第2リンク20の他端の関節部22寄りに配置されている。このようにすれば、主軸111の可動範囲をベース部材60の左右両側でより均等に確保することが可能である。
【0052】
次に、リンク構造1aの作用について説明する。
回転駆動装置M1,M2が例えば制御装置(図示せず)の指令にしたがって作動されると、XY平面内において、第1リンク10が一端の関節部11のまわりで所定の回転方向角度位置に回転させられるとともに、第4リンク40が他端の関節部42のまわりで所定の回転方向角度位置に回転させられる。これにより、第1リンク10の第2リンク20との連結点であるピンP1の位置、および第4リンク40の第3リンク30との連結点であるピンP3の位置が定まる。
【0053】
第2リンク20と第3リンク30とがピンP2のまわりで回動自在に連結されているため、前記したようにピンP1,P3の位置が定まると、ピンP2の位置も一意に定まる。したがって、リンク構造1aを構成する全リンクの位置が定まることとなり、この結果、第2リンク20のバー部23に配置されたテーブル120が位置決めされる。
【0054】
そして、回転駆動装置M1,M2の作動により、第1リンク10および/または第4リンク40が別の回転方向角度位置に回転させられると、これに応じてテーブル120も移動させられる。これにより、テーブル120はXY平面内の任意の位置に移動させられて位置決めされる。
【0055】
前記したように、第1例では、テーブル120を平面内で自在に移動可能に支持するリンク構造1aは、固定リンク50と、固定リンク50の一端に対して一端が回動自在に連結された第1リンク10と、第1リンク10の他端に対して一端が回動自在に連結された第2リンク20と、第2リンク20の他端に対して一端が回動自在に連結された第3リンク30と、第3リンク30の他端に対して一端が回動自在に連結され固定リンク50の他端に対して他端が回動自在に連結された第4リンク40とを備えている。そして、第2リンク20は、第2リンク20が連結される両端の関節部21,22と、両端の関節部21,22を一体として結合するバー部23とを有しており、第2リンク20のバー部23にテーブル120が配置されている。
【0056】
したがって、第1例に係るリンク構造1aによれば、第2リンク20のバー部23にテーブル120を配置したことで、第2リンク20の一端の関節部21と他端の関節部22に跨ってテーブル120を支持するため、第2リンク20の他端と第3リンク30の一端とが連結された一箇所の関節部22,31でテーブル120を支持する場合よりも支持剛性を向上させることができる。
【0057】
このようにして、第1例に係るリンク構造1aは、簡易なリンク構造によりテーブル120の支持剛性を向上させて、移動精度を高めつつ、より広い可動範囲を確保することができる。
【0058】
(第2例に係るリンク構造)
次に、
図5を参照して、第2例に係るリンク構造1bについて、前記した第1例に係るリンク構造1aと相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を省略する。
【0059】
図5は、第2例に係るリンク構造1bの全体構成を模式的に示す正面図である。
図5に示すように、第2例では、テーブル120(の中央)が、第2リンク20aの一端に設けられる関節部21と他端に設けられる関節部22を結ぶ線L1から閉リンクの外側の方に所定のずらし量だけずらして配置されている。
【0060】
また、第2例では、第1例と同様に、第1リンク10の長さD1と第4リンクの長さD4とが同じに設定されている一方で、第2リンク20aに閉リンクの外方へ向けて、くの字状に屈曲した曲折部24が設けられている。ここで、第2リンク20aのバー部23aは、一端の関節部21と曲折部24との間に規定される第1バー部25と、曲折部24と他端の関節部22との間に規定される第2バー部26とから構成されている(
図2(c)および
図2(d)も参照)。
【0061】
ここでは、
図2(c)および
図2(d)に示すように、テーブル120が、第2リンク20のバー部23aの一部である第2バー部26として機能するように構成されている。
具体的には、第2リンク20aのバー部23aは、別体に形成された2つのバー部材である第1バー部25と第2バー部26(テーブル120)とを曲折部24となる端部同士において例えばねじ締結や溶接等により固定されることによって構成されている(
図2(c)および
図2(d)も参照)。ただし、第1バー部25と第2バー部26とは、一体に形成されたバー部材を曲げ加工することにより構成されてもよい。
【0062】
そして、曲折部24から第2リンク20aの一端の関節部21までの長さ、すなわち第1バー部25の長さD21と、第3リンク30の長さD3とが同じに設定されている。
【0063】
また、テーブル120(の中央)は、曲折部24と第2リンク20aの他端の関節部22との間に配置されている。すなわち、前記したように、テーブル120は、第2バー部26として機能している。ここでは、テーブル120(の中央)は、曲折部24と関節部22との間の中央(センタ)、すなわち、第2バー部26の長さD22を二等分する点に配置されている。このようにすれば、テーブル120の可動範囲をベース部材60の左右両側でより均等に確保することが可能である。
【0064】
このように構成された第2例によっても、前記した第1例と同様の作用効果を奏することができることに加え、さらに以下の作用効果を奏することができる。
【0065】
すなわち、第2例では、第2リンク20aの一端の関節部21と他端の関節部22を結ぶ線L1から閉リンクの外側の方に所定のずらし量だけずらしてテーブル120が配置されている。
【0066】
したがって、テーブル120が固定リンク50側に接近したときに、テーブル120が閉リンクの外側の方にずれている分だけ、テーブル120が他のリンク20,30,40,50から離間した位置に保たれることになる。
このような構成によれば、第2リンク20aにおいてテーブル120を閉リンクの外側の方にずらすことで、テーブル120と他のリンク20,30,40,50との干渉を抑制して、テーブル120のより広い可動範囲を確保することができる。
【0067】
また、第2例では、第1リンク10の長さD1と第4リンク40の長さD4とを同じにし、第2リンク20aに閉リンクの外方へ向けて、くの字状に屈曲した曲折部24を設け、該曲折部24から第2リンク20aの一端までの長さD21と、第3リンク30の長さD3とを同じにし、テーブル120(の中央)を曲折部24と第2リンク20aの他端との間に配置するように構成されている。
【0068】
したがって、曲折部24と第2リンク20aの他端との間の部分である第2バー部26がX軸と平行となる場合には、閉リンクの形状は線対称な図形を形成する(
図5参照)。
このような構成によれば、テーブル120の可動範囲をより広く確保しながら、コンパクトな閉リンク構造を形成することができる。
【0069】
(第3例に係るリンク構造1c)
次に、
図6〜
図8を参照して、第3例に係るリンク構造1cについて、前記した第2例に係るリンク構造1bと相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を省略する。
【0070】
図6は、第3例に係るリンク構造1cの全体構成を模式的に示す正面図である。
図7は、第3例に係るリンク構造1cによりテーブル120が移動させられる様子を示す概略正面図である。
図8は、第3例に係るリンク構造1cによるテーブル120の可動範囲Rcを、第2例に係るリンク構造1bによるテーブル120の可動範囲Rbとともに示す概略正面図である。
【0071】
図6に示すように、第3例では、固定リンク50aの一端と他端を結ぶ線L0は、該固定リンク50aの一端の関節部51よりも他端の関節部52がXY平面内においてテーブル120に近くなるように、工作機械100の左右方向、前後方向、または上下方向(本実施形態では左右方向(横方向)であるX軸方向)に沿う方向に対して傾けて配設されている。
【0072】
具体的には、固定リンク50aの一端と他端を結ぶ線L0との交角がX軸よりもY軸の方が直角に近く設定されるとともに、固定リンク50aの一端の関節部51よりも他端の関節部52が、Y軸方向においてテーブル120に近くなるように配置されている。
【0073】
ここでは、第3例における固定リンク50aの両端の関節部51,52間のX軸方向の距離Dxは、第2例における固定リンク50の長さD5と等しく設定されている。そして、固定リンク50aの両端の関節部51,52間のY軸方向の距離Dyの分だけ、固定リンク50aの一端の関節部51よりも他端の関節部52が、Y軸方向においてテーブル120に近く、すなわち
図6において高くなるように配置されている。
【0074】
このような第3例では、回転駆動装置M1,M2が作動されると、
図7に示すように、リンク構造1cによりテーブル120が移動させられる。
【0075】
このように構成された第3例によっても、前記した第2例と同様の作用効果を奏することができることに加え、さらに以下の作用効果を奏することができる。
【0076】
図8に示すように、第3例に係るリンク構造1cによるテーブル120の可動範囲Rcと、前記した第2例に係るリンク構造1bによるテーブル120の可動範囲Rbとを比較すると、
図8に示すXY平面内において、可動範囲Rbは右側に偏移しているのに対し、可動範囲Rcは中央寄りに是正されている。
したがって、第3例によれば、工作機械100の中央を通る対称面の両側でより均等に、具体的には、固定リンク50の中央(センタ)を通りY軸に平行な線の両側、すなわちベース部材60の左右両側でより均等に、テーブル120のより広い可動範囲Rcを確保することができる。
【0077】
(第4例に係るリンク構造1d)
次に、
図9〜
図11を参照して、第4例に係るリンク構造1dについて、前記した第3例に係るリンク構造1cと相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を省略する。
【0078】
図9は、第4例に係るリンク構造1dの全体構成を模式的に示す正面図である。
図10は、第4例に係るリンク構造1dによりテーブル120が移動させられる様子を示す概略正面図である。
図11は、第4例に係るリンク構造1dによるテーブル120の可動範囲Rdを、第3例に係るリンク構造1cによるテーブル120の可動範囲Rcとともに示す概略正面図である。
【0079】
図9に示すように、第4例では、第2リンク20のバー部23が、真直ぐな形状に形成されており、テーブル120(の中央)が、第2リンク20の一端に設けられる関節部21と他端に設けられる関節部22を結ぶ線上に配置されている点で、第3例と相違している。
【0080】
このような第4例では、回転駆動装置M1,M2が作動されると、
図10に示すように、リンク構造1dによりテーブル120が移動させられる。そして、第4例に係るリンク構造1dによれば、
図11に示すようなテーブル120の可動範囲Rdが形成される。なお、
図11中の「Rc」は、第3例に係るリンク構造1cによるテーブル120の可動範囲を参考のため示したものである。
【0081】
このように構成された第4例によれば、簡易な構成の第2リンク20を使用して、前記した第3例と同様の作用効果を奏することができる。
【0082】
なお、前記した第3例および第4例では、固定リンク50aの一端の関節部51よりも他端の関節部52をY軸方向においてテーブル120に近くなるように配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第2例に係るリンク構造1b全体をベース部材60とともに、
図5において反時計回りに所定角度回転させた状態に設定してもよい。このような構成によっても、テーブル120の可動範囲を中央寄りに是正して固定リンク50の中央(センタ)を通りY軸に平行な線の両側でより均等になるようにすることができる。ただし、第3例および第4例によれば、ベース部材60等の部材を傾けて配置しなくても済むため、レイアウト上のデッドスペースが生じず、コンパクト化、省スペース化が図られる利点がある。
【0083】
(工作機械の作用効果)
次に、本実施形態に係る工作機械100の作用効果について説明する。
前記したように、本実施形態に係る工作機械100は、テーブル120を平面内で自在に移動可能に支持するリンク構造1を備える。このリンク構造1は、固定リンク50,50aと、固定リンク50,50aの一端に対して一端が回動自在に連結された第1リンク10と、第1リンク10の他端に対して一端が回動自在に連結された第2リンク20,20aと、第2リンク20,20aの他端に対して一端が回動自在に連結された第3リンク30と、第3リンク30の他端に対して一端が回動自在に連結され固定リンク50,50aの他端に対して他端が回動自在に連結された第4リンク40とを備える。そして、第2リンク20,20aは、両端の関節部21,22を一体として結合するバー部23,23aを有し、第2リンク20,20aのバー部23,23aにテーブル120が配置されている。
【0084】
このような本実施形態では、リンク構造1を構成する各リンクを回動させることにより、固定リンク50,50aの設置範囲から離れた位置を含むXY平面内の広い範囲においてテーブル120を自在に移動させて、該テーブル120上のワークWを加工することができる。
したがって本実施形態によれば、テーブル120をXY平面内で自在に移動可能に支持することができるコンパクト化された工作機械100を提供できる。
また、従来の送りガイドを利用した二次元移動機構を備えた工作機械では、テーブルと支持台を含む比較的大きい質量の移動対象を大きい駆動力で移動させることになるため、高速移動の場合には送りねじや摺動面の耐久性が低下するおそれがある。これに対し、本実施形態では、従来よりも移動対象が軽量となるため、駆動力が小さくて済み、耐久性を確保しつつ高速移動が可能となる。
【0085】
さらに、第2リンク20,20aのバー部23,23aにテーブル120を配置したことで、第2リンク20,20aの一端の関節部21と他端の関節部22に跨ってテーブル120を支持するため、第2リンク20,20aの他端と第3リンクの一端とが連結された一箇所の関節部22,31でテーブル120を支持する場合よりも支持剛性を向上させることができる。このようにして、本実施形態は、簡易なリンク構造1によりテーブル120の支持剛性を向上させて、移動精度を高めつつ、より広い可動範囲を確保することができる。
【0086】
また、本実施形態に係る工作機械100は、ワークWを、テーブル120に装着した状態で、二次元移動閉リンク構造1によって例えば別の工作機械のテーブル120や仮置き台等の搬送先に移動させることができ、ワークWの搬送装置としての機能を併せ持つことが可能となる。
【0087】
図12は、本実施形態に係る工作機械100によるワークWの搬送領域Rtと、ワークWに対する加工領域Rmとを説明するための模式図である。
図12に示すように、ワークWの搬送領域Rtは、テーブル120の可動範囲にほぼ等しく設定可能である。一方、ワークWに対する加工領域Rmは、加工精度を十分確保する観点から、ワークWの搬送領域Rtよりも狭く設定されることが望ましい。
【0088】
また、本実施形態では、工作機械100は、主軸111とテーブル120に装着するワークWとをXY平面に直交する方向に相対移動させる移動機構130を備えている。かかる構成によれば、XY平面に直交する方向においてワークWを所望の形状に加工することができる。
【0089】
[第2実施形態]
次に、
図13および
図14を参照して、本発明の第2実施形態に係る工作機械100aについて、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を適宜省略する。
【0090】
図13は、本発明の第2実施形態に係る工作機械100aの概略斜視図であり、(a)は背面側から見た概略斜視図、(b)は正面側から見た概略斜視図である。
図14(a)は
図13に示される工作機械100aの平面図、
図14(b)は同側面図、
図14(c)は同背面図、
図14(d)は同正面図である。なお、
図13および
図14において、X軸方向は左右方向(横方向)、Y軸方向は上下方向(鉛直方向)、Z軸方向は前後方向(奥行き方向)に相当している。
【0091】
図13および
図14に示すように、この工作機械100aは、主軸111が水平方向に沿うように配置される横形の工作機械である。
【0092】
テーブル120は、リンク構造1により、XY平面内で自在に移動可能に支持されている。リンク構造1は、テーブル設置部121に固定されたベース部材60を備えており、回転駆動装置M1,M2は、ベース部材60に設置されている。
【0093】
テーブル120は、リンク構造1に支持された状態で、ベッド101の上面に設けられた移動機構130により、Z軸方向に移動可能となっている。すなわち、テーブル120に装着するワークWが、移動機構130により、主軸111に対して、XY平面に直交する方向に移動させられるように構成されている。
【0094】
主軸111を備える主軸装置110は、主軸設置部103に取り付けられた状態で、ベッド101の上面のテーブル120に対向する位置に固定されている。
【0095】
前記したように、第2実施形態に係る工作機械100aは、横形の工作機械であって、テーブル120がリンク構造1によりXY平面内で自在に移動可能に支持されており、テーブル120に装着するワークWが移動機構130によりZ軸方向に移動可能である。
このような第2実施形態によっても、前記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0096】
[第3実施形態]
次に、
図15および
図16を参照して、本発明の第3実施形態に係る工作機械100bについて、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を適宜省略する。
【0097】
図15は、本発明の第3実施形態に係る工作機械100bの概略斜視図であり、(a)は左上方から見た概略斜視図、(b)は右上方から見た概略斜視図である。
図16(a)は
図15に示される工作機械100bの平面図、
図16(b)は同正面図、
図16(c)は同側面図である。なお、
図15および
図16において、X軸方向は左右方向(横方向)、Y軸方向は前後方向(奥行き方向)、Z軸方向は上下方向(鉛直方向)に相当している。
【0098】
図15および
図16に示すように、この工作機械100bは、主軸111が鉛直方向に沿うように配置される立形の工作機械である。
【0099】
テーブル120は、リンク構造1により、XY平面内で自在に移動可能に支持されている。リンク構造1は、ベッド101に固定されたベース部材60を備えており、回転駆動装置M1,M2は、ベース部材60に設置されている。
【0100】
主軸111を備える主軸装置110は、主軸設置部103に取り付けられた状態で、ベッド101の後方部分に立設されたコラム104の前面に設けられた移動機構130により、Z軸方向に移動可能となっている。すなわち、主軸111が、移動機構130により、テーブル120に装着するワークWに対して、XY平面に直交する方向に移動させられるように構成されている。
【0101】
前記したように、第3実施形態に係る工作機械100bは、立形の工作機械であって、テーブル120がリンク構造1によりXY平面内で自在に移動可能に支持されており、主軸111が移動機構130によりZ軸方向に移動可能である。そして、主軸111は、テーブル120の上側に位置されている。
このような第3実施形態によっても、前記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、第3実施形態のような立形の工作機械においては、テーブル120等に生じる重力がリンク構造1によるテーブル120の位置決め動作に与える影響を考慮しなくても済む。
【0102】
[第4実施形態]
次に、
図17および
図18を参照して、本発明の第4実施形態に係る工作機械100cについて、前記した第3実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を適宜省略する。
【0103】
図17は、本発明の第4実施形態に係る工作機械100cの概略斜視図であり、(a)は右上方から見た概略斜視図、(b)は左上方から見た概略斜視図である。
図18(a)は
図17に示される工作機械100cの平面図、
図18(b)は同正面図、
図18(c)は同側面図である。なお、
図17および
図18において、X軸方向は左右方向(横方向)、Y軸方向は前後方向(奥行き方向)、Z軸方向は上下方向(鉛直方向)に相当している。
【0104】
図17および
図18に示すように、この工作機械100cは、主軸111が鉛直方向に沿うように配置される立形の工作機械である。
【0105】
テーブル120は、リンク構造1により、XY平面内で自在に移動可能に支持されている。リンク構造1は、ベッド101の後方部分に立設されたコラム104に固定されたベース部材60を備えており、回転駆動装置M1,M2は、ベース部材60に設置されている。
【0106】
主軸111を備える主軸装置110は、主軸設置部103に取り付けられた状態で、コラム104の下方前面に設けられた移動機構130により、Z軸方向に移動可能となっている。すなわち、主軸111が、移動機構130により、テーブル120に装着するワークWに対して、XY平面に直交する方向に移動させられるように構成されている。
【0107】
前記したように、第4実施形態に係る工作機械100cは、立形の工作機械であって、テーブル120がリンク構造1によりXY平面内で自在に移動可能に支持されており、主軸111が移動機構130によりZ軸方向に移動可能である。そして、主軸111は、テーブル120の下側に位置されている。
このような第4実施形態によっても、前記した第3実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0108】
[第5実施形態]
次に、
図19および
図20を参照して、本発明の第5実施形態に係る工作機械100dについて、前記した第4実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を適宜省略する。
【0109】
図19は、本発明の第5実施形態に係る工作機械100dの概略斜視図であり、(a)は左上方から見た概略斜視図、(b)は右上方から見た概略斜視図である。
図20(a)は
図19に示される工作機械100dの平面図、
図20(b)は同正面図、
図20(c)は同側面図である。なお、
図19および
図20において、X軸方向は左右方向(横方向)、Y軸方向は前後方向(奥行き方向)、Z軸方向は上下方向(鉛直方向)に相当している。
【0110】
図19および
図20に示すように、この工作機械100dは、主軸111が鉛直方向に沿うように配置される立形の工作機械である。
【0111】
テーブル120は、リンク構造1により、XY平面内で自在に移動可能に支持されている。リンク構造1は、テーブル設置部121に固定されたベース部材60を備えており、回転駆動装置M1,M2は、ベース部材60に設置されている。
【0112】
テーブル120は、リンク構造1に支持された状態で、ベッド101の後方部分に立設されたコラム104の前面に設けられた移動機構130により、Z軸方向に移動可能となっている。すなわち、テーブル120に装着するワークWが、移動機構130により、主軸111に対して、XY平面に直交する方向に移動させられるように構成されている。
【0113】
主軸111を備える主軸装置110は、主軸設置部103に取り付けられた状態で、ベッド101の前面のテーブル120に対向する位置に固定されている。
【0114】
前記したように、第5実施形態に係る工作機械100dは、立形の工作機械であって、テーブル120がリンク構造1によりXY平面内で自在に移動可能に支持されており、テーブル120に装着するワークWが移動機構130によりZ軸方向に移動可能である。そして、主軸111は、テーブル120の下側に位置されている。
このような第5実施形態によっても、前記した第4実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
[第6実施形態]
次に、
図21および
図22を参照して、本発明の第6実施形態に係る工作機械100eについて、前記した第5実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を適宜省略する。
【0115】
図21は、本発明の第6実施形態に係る工作機械100eの概略斜視図であり、(a)は右上方から見た概略斜視図、(b)は左上方から見た概略斜視図である。
図22(a)は
図21に示される工作機械100eの平面図、
図22(b)は同正面図、
図22(c)は同側面図である。なお、
図21および
図22において、X軸方向は左右方向(横方向)、Y軸方向は前後方向(奥行き方向)、Z軸方向は上下方向(鉛直方向)に相当している。
【0116】
図21および
図22に示すように、この工作機械100eは、主軸111が鉛直方向に沿うように配置される立形の工作機械である。
【0117】
テーブル120は、リンク構造1により、XY平面内で自在に移動可能に支持されている。リンク構造1は、テーブル設置部121に固定されたベース部材60を備えており、回転駆動装置M1,M2は、ベース部材60に設置されている。
【0118】
テーブル120は、リンク構造1に支持された状態で、ベッド101の後方部分に立設されたコラム104の下方前面に設けられた移動機構130により、Z軸方向に移動可能となっている。すなわち、テーブル120に装着するワークWが、移動機構130により、主軸111に対して、XY平面に直交する方向に移動させられるように構成されている。
【0119】
主軸111を備える主軸装置110は、主軸設置部103に取り付けられた状態で、コラム104の上方前面のテーブル120に対向する位置に固定されている。
【0120】
前記したように、第6実施形態に係る工作機械100eは、立形の工作機械であって、テーブル120がリンク構造1によりXY平面内で自在に移動可能に支持されており、テーブル120に装着するワークWが移動機構130によりZ軸方向に移動可能である。そして、主軸111は、テーブル120の上側に位置されている。
このような第6実施形態によっても、前記した第5実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0121】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記した各実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記した実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。
【0122】
本発明は、各種の工作機械に対して適用可能であり、例えば、工具自動交換装置を備えたマシニングセンタにも適用することができる。