特許 6957777 工作機械

(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】6957777

(24)【登録日】2021年10月8日

(45)【発行日】2021年11月2日

(54)【発明の名称】工作機械

(51)【国際特許分類】

   F15B 1/02 20060101AFI20211021BHJP

   B23Q 1/28 20060101ALI20211021BHJP

   B23Q 1/52 20060101ALI20211021BHJP

【ＦＩ】

   F15B1/02 Z

   B23Q1/28 C

   B23Q1/52

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2021-69122(P2021-69122)

(22)【出願日】2021年4月15日

【審査請求日】2021年4月15日

【早期審査対象出願】

(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】西木 孝浩

(72)【発明者】

【氏名】伊海 恵介

【審査官】 谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２２９８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４８３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２８９２９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １／０２

Ｂ２３Ｑ １／２８

Ｂ２３Ｑ １／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転体と、
流体圧が供給されることによって、前記回転体の回転運動を規制する第１ブレーキ機構部および第２ブレーキ機構部と、
流体圧を発生させる流体圧発生部と、
前記流体圧発生部からの流体圧が供給される第１流路と、
前記第１流路から分岐し、前記第１ブレーキ機構部に流体圧を供給する第２流路と、
前記第１流路から分岐し、前記第２ブレーキ機構部に流体圧を供給する第３流路と、
前記第２流路上に設けられ、前記第１ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持可能な第１流体圧保持機構部と、
前記第３流路上に設けられ、前記第２ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持可能な第２流体圧保持機構部とを備え、
前記第１流体圧保持機構部は、前記第２流路上で流体圧を保持する第１アキュムレータと、前記第１アキュムレータよりも、前記第１流路から前記第１ブレーキ機構部に向かう流体流れの上流側に設けられ、前記第２流路から前記第１流路に向けた流体の流れを規制する第１チェックバルブとを含み、
前記第２流体圧保持機構部は、前記第３流路上で流体圧を保持する第２アキュムレータと、前記第２アキュムレータよりも、前記第１流路から前記第２ブレーキ機構部に向かう流体流れの上流側に設けられ、前記第３流路から前記第１流路に向けた流体の流れを規制する第２チェックバルブとを含む、工作機械。

【請求項2】

前記第１アキュムレータの容量と、前記第２アキュムレータの容量とが同一である、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

テーブルを備え、
前記テーブルは、
ワークを着脱可能に保持し、水平方向に平行な所定軸を中心に回動可能に支持されるワーク保持部と、
前記所定軸の軸上で延び、前記ワーク保持部に接続される軸体とを有し、
前記軸体が、前記回転体に対応する、請求項１または２に記載の工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、国際公開第２０１７／０８０７６０号（特許文献１）には、機械ベッドと、機械ベッド上に設けられ、Ｚ軸方向に移動可能なワーク位置決め装置とを備える工作機械が開示されている。ワーク位置決め装置は、水平方向に平行な軸を中心にして旋回可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０８０７６０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の特許文献１に開示されるように、水平方向に平行な軸（Ａ軸）を中心に旋回可能なテーブルを備えた工作機械が知られている。このようなテーブルにおいては、油圧が供給されることにより動作するブレーキ機構部が設けられる。ワークの５軸加工時、ブレーキ機構部がＡ軸の軸上で延びるテーブルの軸体の回転運動を規制することによって、テーブルは、Ａ軸周りの所定の位相位置に保持される。

【0005】

一方、工作機械の運転に際しては、停電により工作機械への電力供給が停止したり、ブレーキ機構部と関連する流体圧機器または流体圧回路に異常が生じたりする場合が想定される。このような非常時であっても、意図しないテーブルの旋回動作を防ぐべく、テーブルの軸体の回転運動が規制された状態を維持する必要がある。

【0006】

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、停電等の非常時であっても、回転体の回転運動が規制された状態を維持することが可能な工作機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の１つの局面に従った工作機械は、回転体と、流体圧が供給されることによって、回転体の回転運動を規制する第１ブレーキ機構部および第２ブレーキ機構部と、流体圧を発生させる流体圧発生部と、流体圧発生部からの流体圧が供給される第１流路と、第１流路から分岐し、第１ブレーキ機構部に流体圧を供給する第２流路と、第１流路から分岐し、第２ブレーキ機構部に流体圧を供給する第３流路と、第２流路上に設けられ、第１ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持可能な第１流体圧保持機構部と、第３流路上に設けられ、第２ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持可能な第２流体圧保持機構部とを備える。第１流体圧保持機構部は、第２流路上で流体圧を保持する第１アキュムレータと、第１アキュムレータよりも、第１流路から第１ブレーキ機構部に向かう流体流れの上流側に設けられ、第２流路から第１流路に向けた流体の流れを規制する第１チェックバルブとを含む。第２流体圧保持機構部は、第３流路上で流体圧を保持する第２アキュムレータと、第２アキュムレータよりも、第１流路から第２ブレーキ機構部に向かう流体流れの上流側に設けられ、第３流路から第１流路に向けた流体の流れを規制する第２チェックバルブとを含む。
この発明の別の局面に従った工作機械は、回転体と、流体圧が供給されることによって、回転体の回転運動を規制する第１ブレーキ機構部および第２ブレーキ機構部と、流体圧を発生させる流体圧発生部と、流体圧発生部からの流体圧が供給される第１流路と、第１流路から分岐し、第１ブレーキ機構部に流体圧を供給する第２流路と、第１流路から分岐し、第２ブレーキ機構部に流体圧を供給する第３流路と、第２流路上に設けられ、第１ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持可能な第１流体圧保持機構部と、第３流路上に設けられ、第２ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持可能な第２流体圧保持機構部とを備える。

【0008】

このように構成された工作機械によれば、停電等の非常時であっても、第１流体圧保持機構部および／または第２流体圧保持機構部により、第１ブレーキ機構部および／または第２ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持することができる。これにより、第１ブレーキ機構部および／または第２ブレーキ機構部によって、回転体の回転運動が規制された状態を維持することができる。

【0009】

また好ましくは、第１流体圧保持機構部は、第２流路上で流体圧を保持する第１アキュムレータを含む。第２流体圧保持機構部は、第３流路上で流体圧を保持する第２アキュムレータを含む。

【0010】

このように構成された工作機械によれば、停電等の非常時であっても、第１アキュムレータおよび／または第２アキュムレータにより、第１ブレーキ機構部および／または第２ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持することができる。

【0011】

また好ましくは、第１アキュムレータの容量と、第２アキュムレータの容量とが同一である。

【0012】

このように構成された工作機械によれば、第１ブレーキ機構部および第２ブレーキ機構部のいずれが動作不良になったとしても、回転体に対して同等のブレーキ性能を確保することができる。

【0013】

また好ましくは、第１流体圧保持機構部は、第２流路から第１流路に向けた流体の流れを規制する第１チェックバルブを含む。第２流体圧保持機構部は、第３流路から第１流路に向けた流体の流れを規制する第２チェックバルブを含む。

【0014】

このように構成された工作機械によれば、停電等の非常時であっても、第１チェックバルブおよび／または第２チェックバルブにより、第１ブレーキ機構部および／または第２ブレーキ機構部に供給される流体圧を保持することができる。

【0015】

また好ましくは、工作機械は、テーブルを備える。テーブルは、ワークを着脱可能に保持し、水平方向に平行な所定軸を中心に回動可能に支持されるワーク保持部と、所定軸の軸上で延び、ワーク保持部に接続される軸体とを有する。軸体が、回転体に対応する。

【0016】

このように構成された工作機械によれば、停電等の非常時であっても、第１ブレーキ機構部および／または第２ブレーキ機構部によって、軸体の回転運動が規制された状態を維持することができる。

【発明の効果】

【0017】

以上に説明したように、この発明に従えば、停電等の非常時であっても、回転体の回転運動が規制された状態を維持することが可能な工作機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この発明の実施の形態における工作機械（テーブルの基準姿勢時）を示す斜視図である。

【図2】この発明の実施の形態における工作機械（テーブルの反転姿勢時）を示す斜視図である。

【図3】図１および図２中のテーブルを示す断面図である。

【図4】図３中の第１ブレーキ機構部および第２ブレーキ機構部に対する油圧供給システムを示す油圧回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

図１は、この発明の実施の形態における工作機械（テーブルの基準姿勢時）を示す斜視図である。図２は、この発明の実施の形態における工作機械（テーブルの反転姿勢時）を示す斜視図である。図中には、工作機械の外観をなすカバー体を透視することによって、工作機械の内部構造が示されている。

【0021】

図１および図２を参照して、本実施の形態における工作機械１００は、ワークに回転する工具を接触させることによって、ワーク加工を行なうマシニングセンタであり、より特定的には、工具の回転中心軸が水平方向に延びる横形マシニングセンタである。工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。

【0022】

本明細書においては、水平方向に平行で、かつ、工具の回転中心軸に平行な軸を「Ｚ軸」といい、水平方向に平行で、かつ、工具の回転中心軸に直交する軸を「Ｘ軸」といい、鉛直方向に平行な軸を「Ｙ軸」という。図１および図２の紙面における斜め左下の手前方向が「＋Ｚ軸方向」であり、斜め右上の奥方向が「−Ｚ軸方向」である。図１および図２の紙面における斜め右下の手前方向が「＋Ｘ軸方向」であり、斜め左上の奥方向が「−Ｘ軸方向」である。上方向が「＋Ｙ軸方向」であり、下方向が「−Ｙ軸方向」である。

【0023】

まず、工作機械１００の全体構造について説明する。工作機械１００は、ベッド１１と、コラム２１と、サドル３１と、クロススライド４１と、工具主軸９１と、テーブル５１とを有する。

【0024】

ベッド１１は、コラム２１、サドル３１、クロススライド４１、工具主軸９１およびテーブル５１等を支持するためのベース部材であり、工場などの床面に設置されている。ベッド１１は、鋳鉄等の金属からなる。

【0025】

ベッド１１は、上面視した場合に、Ｚ軸方向に延びる長辺と、Ｘ軸方向に延びる短辺とを有する矩形形状を有する。Ｙ軸方向におけるベッド１１の長さ（高さ）は、Ｚ軸方向におけるベッド１１の長さよりも小さく、Ｘ軸方向におけるベッド１１の長さよりも小さい。

【0026】

ベッド１１は、第１周壁部１２と、第２周壁部１３とを有する。第１周壁部１２および第２周壁部１３は、上面視した場合のベッド１１の周縁に設けられている。第１周壁部１２および第２周壁部１３は、Ｘ軸方向におけるベッド１１の両端部に設けられている。第１周壁部１２は、−Ｘ軸方向におけるベッド１１の端部に設けられている。第２周壁部１３は、＋Ｘ軸方向におけるベッド１１の端部に設けられている。第１周壁部１２および第２周壁部１３は、上方に向けて立ち上がる壁形状をなしながらＺ軸方向に沿って延びている。

【0027】

第１周壁部１２は、第１頂面１２ａを有する。第２周壁部１３は、第２頂面１３ａを有する。第１頂面１２ａおよび第２頂面１３ａは、Ｘ軸−Ｚ軸平面に平行な平面である。第１頂面１２ａおよび第２頂面１３ａは、上方を向いている。

【0028】

コラム２１は、ベッド１１上に立設されている。コラム２１は、全体として、ベッド１１から上方に向けて立ち上がる門型形状を有する。コラム２１は、ベッド１１に対して固定されている。コラム２１は、−Ｚ軸方向におけるベッド１１の端部に配置されている。

【0029】

サドル３１は、コラム２１により支持されている。サドル３１は、＋Ｚ軸方向を向くコラム２１の前面に設けられている。サドル３１は、全体として、ベッド１１から上方に向けて立ち上がる門型形状を有する。サドル３１は、コラム２１等に設けられた送り装置２２，２３およびガイド部２６，２７によって、コラム２１に対してＸ軸方向に移動可能に設けられている。

【0030】

クロススライド４１は、サドル３１により支持されている。クロススライド４１は、＋Ｚ軸方向を向くサドル３１の前面に設けられている。クロススライド４１は、全体として、Ｘ軸−Ｙ軸平面に平行な板形状を有する。クロススライド４１は、サドル３１等に設けられた送り装置４２，４３およびガイド部４６，４７によって、サドル３１に対してＹ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられている。

【0031】

工具主軸９１は、クロススライド４１により支持されている。工具主軸９１は、クロススライド４１に対して固定されている。工具主軸９１は、クロススライド４１から＋Ｚ軸方向に向けて突出している。

【0032】

工具主軸９１は、Ｚ軸に平行な中心軸１１０を中心にして、モータ駆動により回転可能に設けられている。工具主軸９１には、工作機械１００におけるワーク加工のための工具が保持される。工具主軸９１の回転に伴って、工具主軸９１に保持された工具が中心軸１１０を中心に回転する。

【0033】

テーブル５１は、ベッド１１により支持されている。テーブル５１は、ベッド１１上に設けられている。テーブル５１は、コラム２１、サドル３１およびクロススライド４１から＋Ｚ軸方向に離れた位置に設けられている。テーブル５１は、ワークを保持するための装置である。テーブル５１は、Ｚ軸方向において工具主軸９１と対向する位置にワークを保持する。

【0034】

テーブル５１は、ベッド１１等に設けられた送り装置５２，５３およびガイド部５６，５７，５８，５９によって、ベッド１１に対してＺ軸方向に移動可能に設けられている。

【0035】

なお、図示されていないが、ベッド１１から−Ｘ軸方向に隣り合う位置には、複数の工具を格納するための工具マガジンが設けられている。工具マガジンに格納される工具と、工具主軸９１に保持される工具とは、自動工具交換装置（ＡＴＣ：Automatic Tool Changer）によって交換される。

【0036】

続いて、テーブル５１の構造について説明する。図３は、図１および図２中のテーブルを示す断面図である。図１から図３を参照して、テーブル５１は、ワーク保持部６１と、テーブルベース７１と、旋回装置８１とを有する。

【0037】

ワーク保持部６１は、ベッド１１上に設けられている。ワーク保持部６１は、上面視した場合に、第１周壁部１２および第２周壁部１３の間に跨がって設けられている。ワーク保持部６１は、テーブルベース７１により支持されている。ワーク保持部６１は、ワークを着脱可能なように保持する。ワーク保持部６１には、パレットＰが着脱可能に装着されている。パレットＰ上には、たとえば、ワークが取り付けられるイケール等の治具が搭載される。

【0038】

テーブルベース７１は、ワーク保持部６１を搭載している。テーブルベース７１は、第１支持部７２と、第２支持部７３とを有する。第１支持部７２および第２支持部７３は、Ｘ軸方向において、ワーク保持部６１を介して互いに対向している。ワーク保持部６１は、第１支持部７２および第２支持部７３によって、Ｘ軸方向に延びる旋回中心軸１２０（所定軸）を中心に回動可能に支持されている。

【0039】

テーブルベース７１は、第１テーブルベース７１Ｊと、第２テーブルベース７１Ｋとを有する。第１テーブルベース７１Ｊおよび第２テーブルベース７１Ｋは、Ｘ軸方向において、互いに離れて設けられている。第１テーブルベース７１Ｊおよび第２テーブルベース７１Ｋは、Ｘ軸方向において分断されている。第１テーブルベース７１Ｊには、送り装置５２、ガイド部５６およびガイド部５８が接続されている。第２テーブルベース７１Ｋには、送り装置５３、ガイド部５７およびガイド部５９が接続されている。

【0040】

第１テーブルベース７１Ｊは、第１支持部７２を有する。第２テーブルベース７１Ｋは、第２支持部７３を有する。第１支持部７２は、第１周壁部１２の上方に設けられている。第２支持部７３は、第２周壁部１３の上方に設けられている。

【0041】

旋回装置８１は、第１支持部７２に設けられている。旋回装置８１は、第１支持部７２に内蔵されている。旋回装置８１は、ワーク保持部６１を、旋回中心軸１２０を中心に旋回させる。

【0042】

ワーク保持部６１は、第１腕部３１２と、ベース部３１１と、第２腕部３１３とを有する。ベース部３１１は、Ｘ軸方向において、第１腕部３１２および第２腕部３１３の間に設けられている。ベース部３１１は、旋回中心軸１２０からその半径方向に離れた位置に設けられている。ベース部３１１には、パレットＰを、旋回中心軸１２０に直交する回転中心軸１３０を中心に回転させるための回転機構部３１６が内蔵されている。

【0043】

第１腕部３１２は、−Ｘ軸方向におけるベース部３１１の端部から、旋回中心軸１２０の半径方向内側に向けて延出している。第２腕部３１３は、＋Ｘ軸方向におけるベース部３１１の端部から、旋回中心軸１２０の半径方向内側に向けて延出している。

【0044】

パレットＰは、旋回中心軸１２０の半径方向において、旋回中心軸１２０およびベース部３１１の間に配置されている。パレットＰは、旋回中心軸１２０の軸方向において、第１腕部３１２および第２腕部３１３の間に配置されている。

【0045】

第１支持部７２は、ベアリングハウジング３３１と、ベアリング３３２と、第１軸体３３３（軸体）とを有する。

【0046】

ベアリングハウジング３３１は、旋回中心軸１２０を中心とする筒形状を有する。第１軸体３３３は、旋回中心軸１２０の軸上で延びている。第１軸体３３３は、ベアリングハウジング３３１の内側に配置されている。第１軸体３３３は、旋回中心軸１２０の軸上において、ワーク保持部６１（第１腕部３１２）と接続されている。ベアリング３３２は、ベアリングハウジング３３１および第１軸体３３３の間に介挿されている。

【0047】

旋回装置８１は、モータ３２０を有する。モータ３２０は、ロータ３２１と、ステータ３２２とを有する。ロータ３２１は、第１軸体３３３の外周面に固定されている。ロータ３２１は、第１軸体３３３と一体に回転可能に設けられている。ステータ３２２は、ベアリングハウジング３３１の内周面に固定されている。ステータ３２２は、ロータ３２１の外周上に設けられている。このような構成により、モータ３２０は、第１軸体３３３に対して旋回中心軸１２０を中心とする回転力を付与する。

【0048】

旋回装置８１は、第１ブレーキ機構部３３４と、第２ブレーキ機構部３３５とをさらに有する。

【0049】

第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５は、ベアリングハウジング３３１に内装されている。第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５は、第１軸体３３３の外周上に設けられている。第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５は、旋回中心軸１２０の軸方向において、互いに離れた位置に設けられている。第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５は、旋回中心軸１２０の軸方向において、モータ３２０を挟んだ両側に設けられている。

【0050】

第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５は、油圧が供給されることによって、旋回中心軸１２０を中心とする第１軸体３３３の回転を許容するアンロック状態から、旋回中心軸１２０を中心とする第１軸体３３３の回転を規制するロック状態に動作する。第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５は、油圧の供給が解除されることによって、ロック状態からアンロック状態に動作する。

【0051】

第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５は、互いに独立して、ロック状態およびアンロック状態の間で動作可能である。

【0052】

第２支持部７３は、ベアリングハウジング３４１と、ベアリング３４２と、第２軸体３４３とを有する。

【0053】

ベアリングハウジング３４１は、旋回中心軸１２０を中心とする筒形状を有する。第２軸体３４３は、旋回中心軸１２０の軸上で延びている。第２軸体３４３は、ベアリングハウジング３４１の内側に配置されている。第２軸体３４３は、旋回中心軸１２０の軸上において、ワーク保持部６１（第２腕部３１３）と接続されている。ベアリング３４２は、ベアリングハウジング３４１および第２軸体３４３の間に介挿されている。ベアリングハウジング３４１には、旋回中心軸１２０の軸周りにおけるワーク保持部６１の旋回位置を検出するためのセンサ３４４が内装されている。

【0054】

図４は、図３中の第１ブレーキ機構部および第２ブレーキ機構部に対する油圧供給システムを示す油圧回路図である。

【0055】

図４を参照して、工作機械１００は、油圧ポンプ２１１（流体圧発生部）と、第１流路２２１と、メインアキュムレータ２１３とをさらに有する。

【0056】

油圧ポンプ２１１は、油圧を発生させる。第１流路２２１は、油圧ポンプ２１１に接続されている。第１流路２２１には、油圧ポンプ２１１から圧送される油が流れる。メインアキュムレータ２１３は、第１流路２２１に接続されている。メインアキュムレータ２１３は、油圧ポンプ２１１の吐出側の配管に接続されている。メインアキュムレータ２１３は、第１流路２２１上で油圧を保持する。

【0057】

油圧ポンプ２１１からの油は、第１流路２２１を通じて、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５と、工具主軸９１および工具マガジン９６等における各種の油圧機器９０とに供給される。

【0058】

工作機械１００は、第２流路２３１と、第３流路２６１と、第４流路２２２とをさらに有する。

【0059】

第２流路２３１および第３流路２６１は、第１流路２２１から分岐している。第１流路２２１からの第２流路２３１の分岐位置と、第１流路２２１からの第３流路２６１の分岐位置とは、第１流路２２１における油の流れ方向にずれて位置している。第２流路２３１は、第１ブレーキ機構部３３４に接続されている。第２流路２３１は、第１ブレーキ機構部３３４に油圧を供給する。第３流路２６１は、第２ブレーキ機構部３３５に接続されている。第３流路２６１は、第２ブレーキ機構部３３５に油圧を供給する。

【0060】

第４流路２２２は、作動油タンク２１２に接続されている。第４流路２２２には、第１ブレーキ機構部３３４、第２ブレーキ機構部３３５および油圧機器９０等から排出された油が流れる。

【0061】

工作機械１００は、第１バルブ２５１をさらに有する。第１バルブ２５１は、第２流路２３１上に設けられている。第１バルブ２５１は、第１ブレーキ機構部３３４に対する油圧供給を制御する。第１バルブ２５１は、電磁弁からなる。第１バルブ２５１は、弁体としてのスプールがスライド動作することによって、油の流路を切り替えるスプール式である。

【0062】

第２流路２３１は、Ｐライン２３１ｐと、Ａライン２３１ｑと、Ｔライン２３１ｒとを有する。Ｐライン２３１ｐは、第１流路２２１および第１バルブ２５１の間で延びている。Ａライン２３１ｑは、第１バルブ２５１および第１ブレーキ機構部３３４の間で延びている。Ｔライン２３１ｒは、第４流路２２２および第１バルブ２５１の間で延びている。

【0063】

第１バルブ２５１は、非通電時に消磁状態２５１ｊに動作する。このとき、Ｐライン２３１ｐおよびＡライン２３１ｑが連通し、Ｔライン２３１ｒが閉鎖される。第１流路２２１からの油は、Ｐライン２３１ｐおよびＡライン２３１ｑを挙げて順に通って、第１ブレーキ機構部３３４に供給される。第１ブレーキ機構部３３４は、油圧が供給されることによって、ロック状態に動作する。

【0064】

第１バルブ２５１は、通電時に励磁状態２５１ｋに動作する。このとき、Ａライン２３１ｑおよびＴライン２３１ｒが連通し、Ｐライン２３１ｐが閉塞される。第１ブレーキ機構部３３４からの油が、Ａライン２３１ｑおよびＴライン２３１ｒを挙げた順に通って、第４流路２２２に排出される。第１ブレーキ機構部３３４は、油圧の供給が解除されることによって、アンロック状態に動作する。

【0065】

工作機械１００は、第２バルブ２８１をさらに有する。第２バルブ２８１は、第３流路２６１上に設けられている。第２バルブ２８１は、第２ブレーキ機構部３３５に対する油圧供給を制御する。第２バルブ２８１は、電磁弁からなる。第２バルブ２８１は、スプール式である。

【0066】

第３流路２６１は、Ｐライン２６１ｐと、Ａライン２６１ｑと、Ｔライン２６１ｒとを有する。Ｐライン２６１ｐは、第１流路２２１および第２バルブ２８１の間で延びている。Ａライン２６１ｑは、第２バルブ２８１および第２ブレーキ機構部３３５の間で延びている。Ｔライン２６１ｒは、第４流路２２２および第２バルブ２８１の間で延びている。

【0067】

第２バルブ２８１は、非通電時に消磁状態２８１ｊに動作する。このとき、Ｐライン２６１ｐおよびＡライン２６１ｑが連通し、Ｔライン２６１ｒが閉鎖される。第１流路２２１からの油は、Ｐライン２６１ｐおよびＡライン２６１ｑを挙げて順に通って、第２ブレーキ機構部３３５に供給される。第２ブレーキ機構部３３５は、油圧が供給されることによって、ロック状態に動作する。

【0068】

第２バルブ２８１は、通電時に励磁状態２８１ｋに動作する。このとき、Ａライン２６１ｑおよびＴライン２６１ｒが連通し、Ｐライン２６１ｐが閉塞される。第２ブレーキ機構部３３５からの油が、Ａライン２６１ｑおよびＴライン２６１ｒを挙げた順に通って、第４流路２２２に排出される。第２ブレーキ機構部３３５は、油圧の供給が解除されることによって、アンロック状態に動作する。

【0069】

工作機械１００は、第１油圧保持機構部２４０と、第２油圧保持機構部２７０とをさらに有する。

【0070】

第１油圧保持機構部２４０は、第２流路２３１上に設けられている。第１油圧保持機構部２４０は、第１ブレーキ機構部３３４に供給される油圧を保持可能なように構成されている。第２油圧保持機構部２７０は、第３流路２６１上に設けられている。第２油圧保持機構部２７０は、第２ブレーキ機構部３３５に供給される油圧を保持可能なように構成されている。

【0071】

第１油圧保持機構部２４０は、第１アキュムレータ２４６と、第１チェックバルブ２４１とを有する。

【0072】

第１アキュムレータ２４６は、第２流路２３１上で油圧を保持する。第１アキュムレータ２４６は、Ｐライン２３１ｐに接続されている。第１チェックバルブ２４１は、Ｐライン２３１ｐ上に設けられている。第１チェックバルブ２４１は、第１アキュムレータ２４６よりも、Ｐライン２３１ｐにおける第１流路２２１から第１バルブ２５１に向かう油流れの上流側に設けられている。第１チェックバルブ２４１は、第２流路２３１から第１流路２２１に向かう油流れを規制し、第１流路２２１から第２流路２３１に向かう油流れを許容する。

【0073】

第２油圧保持機構部２７０は、第２アキュムレータ２７６と、第２チェックバルブ２７１とを有する。

【0074】

第２アキュムレータ２７６は、第３流路２６１上で油圧を保持する。第２アキュムレータ２７６は、Ｐライン２６１ｐに接続されている。第２チェックバルブ２７１は、Ｐライン２６１ｐ上に設けられている。第２チェックバルブ２７１は、第２アキュムレータ２７６よりも、Ｐライン２６１ｐにおける第１流路２２１から第２バルブ２８１に向かう油流れの上流側に設けられている。第２チェックバルブ２７１は、第３流路２６１から第１流路２２１に向かう油流れを規制し、第１流路２２１から第３流路２６１に向かう油流れを許容する。

【0075】

図１から図４を参照して、ワーク保持部６１を旋回中心軸１２０を中心に旋回させながらワークを５軸加工する場合、第１バルブ２５１および第２バルブ２８１に通電することにより、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５に対する油圧供給を解除し、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５をアンロック動作させる。一方、ワークの５軸加工時にワーク保持部６１を所定の傾きで保持する場合、第１バルブ２５１および第２バルブ２８１を非通電とすることによって、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５に対して油圧を供給し、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５をロック動作させる。

【0076】

さらに工作機械１００の運転に際しては、ワークの５軸加工時に、停電によって工作機械１００に対する電力供給が止まる場合が想定される。この場合、第１バルブ２５１および第２バルブ２８１がそれぞれ消磁状態２５１ｊおよび消磁状態２８１ｊとなる一方、油圧ポンプ２１１の停止によって、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５に対して十分な油圧が供給されなくなる。

【0077】

これに対して、第２流路２３１から第１流路２２１に向かう油流れを規制する第１チェックバルブ２４１と、第２流路２３１上の油圧を保持する第１アキュムレータ２４６とによって、第１ブレーキ機構部３３４に供給される油圧が保持される。また、第３流路２６１から第１流路２２１に向かう油流れを規制する第２チェックバルブ２７１と、第３流路２６１上の油圧を保持する第２アキュムレータ２７６とによって、第２ブレーキ機構部３３５に供給される油圧が保持される。これにより、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５のロック状態を維持することが可能となるため、意図しないワーク保持部６１の旋回動作を防ぐことができる。

【0078】

なお、ワーク加工を非常停止したり、工作機械１００の電源をオフにしたりする場合も、同様に、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５に供給される油圧が保持されることによって、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５のロック状態を維持することができる。

【0079】

また、第１バルブ２５１においてスプールのスライド動作に不良が起こり、第１バルブ２５１が励磁状態２５１ｋに固定される場合が想定される。この場合、第２流路２３１において、Ａライン２３１ｑおよびＴライン２３１ｒが繋がり、第１ブレーキ機構部３３４から作動油タンク２１２に向けて油が排出されるため、第１ブレーキ機構部３３４は、アンロック状態とされる。一方、第２ブレーキ機構部３３５に供給される油圧は、第２チェックバルブ２７１および第２アキュムレータ２７６により保持される。このため、第２ブレーキ機構部３３５のロック状態を維持することによって、意図しないワーク保持部６１の旋回動作を防ぐことができる。

【0080】

また、第２バルブ２８１においてスプールのスライド動作に不良が起こった場合には、第１ブレーキ機構部３３４のロック状態を維持することによって、意図しないワーク保持部６１の旋回動作を防ぐことができる。

【0081】

また、工具主軸９１および工具マガジン９６等における各種の油圧機器９０が破損したり、メンテナンス時に作業者がメインアキュムレータ２１３に保持された油圧を誤って開放したりする場合が想定される。これらの場合、第１流路２２１における油圧が低下してしまう。これに対して、第１ブレーキ機構部３３４に供給される油圧は、第１チェックバルブ２４１および第１アキュムレータ２４６により保持され、第２ブレーキ機構部３３５に供給される油圧は、第２チェックバルブ２７１および第２アキュムレータ２７６により保持される。このため、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５のロック状態を維持することによって、意図しないワーク保持部６１の旋回動作を防ぐことができる。

【0082】

停電などの非常時におけるワーク保持部６１のブレーキ性能を確保する手法として、油圧によりロック／アンロック動作するブレーキ機構部に加えて、通常時にエア供給によってアンロック動作し、停電などの非常時にエア供給を解除することによってロック動作する非常用のブレーキ機構部を設ける方法が考えられる。しかしながら、この場合、非常用のブレーキ機構部は、ワークの５軸加工時のブレーキ力に貢献しない一方、２種類のブレーキ機構を備えるために、装置が煩雑になったり、大型になったりする。

【0083】

また、バネ力によってロック動作し、油圧供給によってアンロック動作するブレーキ機構部を設ける方法も考えられる。しかしながら、この場合も、バネを用いた機械的なブレーキ機構部を設ける必要があるため、装置が煩雑になったり、大型になったりする。

【0084】

一方、本実施の形態では、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５のうちの少なくとも１つのブレーキ機構部によって、停電などの非常時におけるワーク保持部６１のブレーキ性能を確保するとともに、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５の両ブレーキ機構部によって、ワークの５軸加工時のワーク保持部６１のブレーキ性能を高めている。このような構成により、装置の簡略化を図りつつ、５軸加工時のワークの加工精度を向上させることができる。

【0085】

第１アキュムレータ２４６の容量と、第２アキュムレータ２７６の容量とは、同一であることが好ましい。この場合、第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５のいずれが動作不良になったとしても、同等のブレーキ性能を確保することができる。

【0086】

以上に説明した、この発明の実施の形態における工作機械１００の構造についてまとめると、本実施の形態における工作機械１００は、回転体としての第１軸体３３３と、流体圧としての油圧が供給されることによって、第１軸体３３３の回転運動を規制する第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５と、油圧を発生させる流体圧発生部としての油圧ポンプ２１１と、油圧ポンプ２１１からの油圧が供給される第１流路２２１と、第１流路２２１から分岐し、第１ブレーキ機構部３３４に油圧を供給する第２流路２３１と、第１流路２２１から分岐し、第２ブレーキ機構部３３５に油圧を供給する第３流路２６１と、第２流路２３１上に設けられ、第１ブレーキ機構部３３４に供給される油圧を保持可能な第１流体圧保持機構部としての第１油圧保持機構部２４０と、第３流路２６１上に設けられ、第２ブレーキ機構部３３５に供給される油圧を保持可能な第２流体圧保持機構部としての第２油圧保持機構部２７０とを備える。

【0087】

このように構成された、この発明の実施の形態における工作機械１００によれば、停電などの非常時であっても、第１軸体３３３の回転運動が規制された状態を維持することができる。これにより、意図しないワーク保持部６１の旋回動作を防ぐことができる。

【0088】

なお、本実施の形態では、本発明をＡ軸の軸周りで旋回可能なテーブル５１に適用した場合を説明したが、本発明は、このような構成に限られず、たとえば、工具の回転中心軸に直交するＢ軸の軸周りで旋回可能な工具主軸に適用されてもよいし、ワークの回転中心軸周りの所定の位相位置にワークを保持することが可能なワーク主軸に適用されてもよい。本発明におけるブレーキ機構部は、油圧に限られず、たとえば、空圧が供給されることによってロック動作するものであってもよい。

【0089】

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】

【0090】

この発明は、マシニングセンタ、旋盤または複合加工機等の工作機械に適用される。

【符号の説明】

【0091】

１１ ベッド、１２ 第１周壁部、１２ａ 第１頂面、１３ 第２周壁部、１３ａ 第２頂面、２１ コラム、２２，２３，４２，４３，５２，５３ 送り装置、２６，２７，４６，４７，５６，５７，５８，５９ ガイド部、３１ サドル、４１ クロススライド、５１ テーブル、６１ ワーク保持部、７１ テーブルベース、７１Ｊ 第１テーブルベース、７１Ｋ 第２テーブルベース、７２ 第１支持部、７３ 第２支持部、８１ 旋回装置、９０ 油圧機器、９１ 工具主軸、１００ 工作機械、１１０ 中心軸、１２０ 旋回中心軸、１３０ 回転中心軸、２１１ 油圧ポンプ、２１２ 作動油タンク、２１３ メインアキュムレータ、２２１ 第１流路、２２２ 第４流路、２３１ 第２流路、２３１ｐ，２６１ｐ Ｐライン、２３１ｑ，２６１ｑ Ａライン、２３１ｒ，２６１ｒ Ｔライン、２４０ 第１油圧保持機構部、２４１ 第１チェックバルブ、２４６ 第１アキュムレータ、２５１ 第１バルブ、２５１ｊ，２８１ｊ 消磁状態、２５１ｋ，２８１ｋ 励磁状態、２６１ 第３流路、２７０ 第２油圧保持機構部、２７１ 第２チェックバルブ、２７６ 第２アキュムレータ、２８１ 第２バルブ、３１１ ベース部、３１２ 第１腕部、３１３ 第２腕部、３１６ 回転機構部、３２０ モータ、３２１ ロータ、３２２ ステータ、３３１，３４１ ベアリングハウジング、３３２，３４２ ベアリング、３３３ 第１軸体、３３４ 第１ブレーキ機構部、３３５ 第２ブレーキ機構部、３４３ 第２軸体、３４４ センサ。

【要約】

【課題】流体圧機器または流体圧回路に異常が生じた場合であっても、回転体の回転運動が規制された状態を維持することが可能な工作機械、を提供する。
【解決手段】工作機械は、第１軸体３３３と、油圧が供給されることによって、第１軸体３３３の回転運動を規制する第１ブレーキ機構部３３４および第２ブレーキ機構部３３５と、油圧ポンプ２１１からの油圧が供給される第１流路２２１と、第１流路２２１から分岐し、第１ブレーキ機構部３３４に油圧を供給する第２流路２３１と、第１流路２２１から分岐し、第２ブレーキ機構部３３５に油圧を供給する第３流路２６１と、第２流路２３１上に設けられ、第１ブレーキ機構部３３４に供給される油圧を保持可能な第１油圧保持機構部２４０と、第３流路２６１上に設けられ、第２ブレーキ機構部３３５に供給される油圧を保持可能な第２油圧保持機構部２７０とを備える。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】