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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-01
(45)【発行日】2023-03-09
(54)【発明の名称】工作機械
(51)【国際特許分類】
B23Q 7/04 20060101AFI20230302BHJP
B23B 15/00 20060101ALI20230302BHJP
【ＦＩ】
B23Q7/04 R
B23B15/00 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019049264
(22)【出願日】2019-03-18
(65)【公開番号】P2020151771
(43)【公開日】2020-09-24
【審査請求日】2021-10-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000133593
【氏名又は名称】株式会社ツガミ
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(72)【発明者】
【氏名】高橋 慎也
【審査官】中川 康文
(56)【参考文献】
【文献】特許第３６２８７８５（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】実開平０５－０１６１０２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１１－２８５９５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０４２８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００８／０５０９１２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特許第４９３９６７４（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特許第６１７４１９３（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２５８６４９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００４－１４２０４７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｂ １／００－２５／０６
Ｂ２３Ｑ ７／００－７／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークを把持しつつ軸回転させる主軸、及び前記主軸を回転可能に支持する主軸台を有する主軸ユニットと、前記ワークの軸線に沿う第１軸方向と前記第１軸方向と異なる方向である第２軸方向に前記主軸ユニットを移動させる主軸移動部と、
前記ワークに接触することにより前記ワークを加工する工具と、
前記ワークを把持又は把持を解除するローダ、及び前記ローダを前記第１軸方向のみに沿って移動させるローダスライド駆動部を有するローダ装置と、
前記ローダ装置と前記主軸移動部を制御し、前記ローダスライド駆動部を通じた前記ローダの前記第１軸方向の移動と前記主軸移動部を通じた前記主軸ユニットの前記第２軸方向の移動の連携により前記第１軸方向において前記主軸を前記ローダに対向させ、前記ローダを通じて前記ワークを前記主軸に受け渡す又は前記ワークを前記主軸から受け取る制御部と、を備え、
前記ローダの移動可能経路は前記主軸の移動可能範囲に重なり、
前記制御部は、前記主軸ユニットを前記ローダの前記移動可能経路から外れた位置に退避させた状態で、前記ローダを前記移動可能範囲から外れた外部位置から前記移動可能範囲内を通って前記ワークを受け渡す又は受け取るためのワーク授受位置に移動させる、
工作機械。
【請求項2】
前記ワーク授受位置は、前記外部位置に比べて前記工具に近い位置に設定される、請求項１に記載の工作機械。
【請求項3】
前記制御部は、前記ワーク授受位置にある前記ローダが前記主軸に対向した状態で前記ローダを介して前記主軸により把持された加工済みの前記ワークを受け取った後、前記主軸ユニットを前記ローダの前記移動可能経路から外れた位置に退避させ、その後、前記ローダを前記外部位置に移動させたうえで前記ワークの把持を解除する、請求項１又は２に記載の工作機械。
【請求項4】
前記制御部は、前記ローダを介して前記外部位置において加工前の前記ワークを受け取った後、前記主軸ユニットを前記ローダの前記移動可能経路から外れた位置に退避させた状態で、前記ローダを前記外部位置から前記ワーク授受位置に移動させ、その後、前記主軸が前記ローダに前記第１軸方向に対向するように前記主軸ユニットを移動させたうえで加工前の前記ワークを前記ローダから前記主軸に受け渡す、請求項１から３の何れか１項に記載の工作機械。
【請求項5】
前記制御部は、前記外部位置である受け取り位置にて前記ローダを介して加工前の前記ワークを外部から受け取り、前記受け取り位置とは異なる位置にある前記外部位置である排出位置にて前記ローダの把持を解除することにより加工済みの前記ワークを排出する、請求項１から４の何れか１項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工作機械に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、工作機械において、被加工物（ワーク）を把持又はその把持を解除するローダを有し、ローダにより把持された被加工物を搬送する搬送装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のローダは、複数軸（例えば３軸）方向に移動可能に構成され、主軸に被加工物を受け渡す又は主軸から被加工物を受け取るべく、被加工物の把持及びその解除を行う２つのローダチャックを備える。２つのローダチャックは、それぞれ独立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】
【文献】特許第６１７４１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１に記載の構成では、ローダは複数軸方向に移動可能であり、各ローダチャックは旋回可能に構成されるため、構成が複雑となっていた。
【0005】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で、ローダと主軸の間でワークを授受することができる工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る工作機械は、ワークを把持しつつ軸回転させる主軸、及び前記主軸を回転可能に支持する主軸台を有する主軸ユニットと、前記ワークの軸線に沿う第１軸方向と前記第１軸方向と異なる方向である第２軸方向に前記主軸ユニットを移動させる主軸移動部と、前記ワークに接触することにより前記ワークを加工する工具と、前記ワークを把持又は把持を解除するローダ、及び前記ローダを前記第１軸方向のみに沿って移動させるローダスライド駆動部を有するローダ装置と、前記ローダ装置と前記主軸移動部を制御し、前記ローダスライド駆動部を通じた前記ローダの前記第１軸方向の移動と前記主軸移動部を通じた前記主軸ユニットの前記第２軸方向の移動の連携により前記第１軸方向において前記主軸を前記ローダに対向させ、前記ローダを通じて前記ワークを前記主軸に受け渡す又は前記ワークを前記主軸から受け取る制御部と、を備え、前記ローダの移動可能経路は前記主軸の移動可能範囲に重なり、前記制御部は、前記主軸ユニットを前記ローダの前記移動可能経路から外れた位置に退避させた状態で、前記ローダを前記移動可能範囲から外れた外部位置から前記移動可能範囲内を通って前記ワークを受け渡す又は受け取るためのワーク授受位置に移動させる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、工作機械において、より簡単な構成で、ローダと主軸の間でワークを授受することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態に係る工作機械の概略正面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る工作機械の概略平面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る工作機械の概略側面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るローダ装置により第２主軸からワークが排出される場合の加工処理のフローチャートである。
【図6】本発明の一実施形態に係るローダ装置により第２主軸にワークが供給される場合の加工処理のフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態に係るローダ装置、背面工具ユニット及び第２主軸ユニットの概略平面図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るローダ装置、背面工具ユニット及び第２主軸ユニットの概略平面図である。
【図9】本発明の一実施形態に係るローダ装置、背面工具ユニット及び第２主軸ユニットの概略平面図である。
【図10】本発明の一実施形態に係るローダ装置、背面工具ユニット及び第２主軸ユニットの概略平面図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るローダ装置、背面工具ユニット及び第２主軸ユニットの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態に係る工作機械について図面を参照して説明する。
図１に示すように、工作機械１は、ワークＷを加工するＮＣ（Numerical Control）旋盤である。詳しくは、工作機械１は、工作機械１全体の台であるベッドＳと、第１主軸ユニット１０と、第１Ｚ軸移動機構１３と、工具機構３０と、第２主軸ユニット７０と、背面工具ユニット２０と、工作機械１を制御する制御部３００と、ローダ装置８０と、図２に示すシュートボックス９６と、図３に示す第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６と、を備える。
図１に示すように、工作機械１は、ワークＷを加工するＮＣ（Numerical Control）旋盤である。詳しくは、工作機械１は、工作機械１全体の台であるベッドＳと、第１主軸ユニット１０と、第１Ｚ軸移動機構１３と、工具機構３０と、第２主軸ユニット７０と、背面工具ユニット２０と、工作機械１を制御する制御部３００と、ローダ装置８０と、図２に示すシュートボックス９６と、図３に示す第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６と、を備える。
【0010】
（第１主軸ユニット１０）
図１に示すように、第１主軸ユニット１０は、ワークＷを把持しつつ軸回転させ、ワークＷの正面側を加工する。第１主軸ユニット１０は、ワークＷを回転可能に支持する正面主軸である第１主軸１４と、第１主軸１４を回転可能に支持する第１主軸台１１と、を備える。第１主軸１４は、何れも図示しない、ワークＷを把持するチャックと、チャックで把持したワークＷを軸回転させるワーク回転用モータと、を備える。
第１Ｚ軸移動機構１３は第１主軸ユニット１０をＺ軸方向に移動させる。第１Ｚ軸移動機構１３は、Ｚ軸モータ１３ｚでボールねじ１３ａを軸回転させることでナット１３ｂとともに第１主軸ユニット１０をワークＷの軸方向に沿うＺ軸方向に移動させる。
図１に示すように、第１主軸ユニット１０は、ワークＷを把持しつつ軸回転させ、ワークＷの正面側を加工する。第１主軸ユニット１０は、ワークＷを回転可能に支持する正面主軸である第１主軸１４と、第１主軸１４を回転可能に支持する第１主軸台１１と、を備える。第１主軸１４は、何れも図示しない、ワークＷを把持するチャックと、チャックで把持したワークＷを軸回転させるワーク回転用モータと、を備える。
第１Ｚ軸移動機構１３は第１主軸ユニット１０をＺ軸方向に移動させる。第１Ｚ軸移動機構１３は、Ｚ軸モータ１３ｚでボールねじ１３ａを軸回転させることでナット１３ｂとともに第１主軸ユニット１０をワークＷの軸方向に沿うＺ軸方向に移動させる。
【0011】
（工具機構３０）
図１に示すように、工具機構３０は、第１主軸ユニット１０により把持されたワークＷに対して工具３５ａをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。工具機構３０は、ベッドＳに固定された固定台４１と、固定台４１に固定されるガイドブッシュレス装置９８と、バイト等からなる工具３５ａを有する正面工具ユニット３５と、正面工具ユニット３５を高さ方向に沿うＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構３２と、図２に示すように、正面工具ユニット３５をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構３３と、を備える。Ｙ軸移動機構３２及びＸ軸移動機構３３は、第１Ｚ軸移動機構１３と同様に、モータ、ボールねじ及びナットにより構成される。第１Ｚ軸移動機構１３、Ｙ軸移動機構３２又はＸ軸移動機構３３は、制御部３００による制御のもと、工具３５ａを第１主軸１４により回転されるワークＷに対して移動させることによりワークＷの加工を行う。
図１に示すように、工具機構３０は、第１主軸ユニット１０により把持されたワークＷに対して工具３５ａをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。工具機構３０は、ベッドＳに固定された固定台４１と、固定台４１に固定されるガイドブッシュレス装置９８と、バイト等からなる工具３５ａを有する正面工具ユニット３５と、正面工具ユニット３５を高さ方向に沿うＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構３２と、図２に示すように、正面工具ユニット３５をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構３３と、を備える。Ｙ軸移動機構３２及びＸ軸移動機構３３は、第１Ｚ軸移動機構１３と同様に、モータ、ボールねじ及びナットにより構成される。第１Ｚ軸移動機構１３、Ｙ軸移動機構３２又はＸ軸移動機構３３は、制御部３００による制御のもと、工具３５ａを第１主軸１４により回転されるワークＷに対して移動させることによりワークＷの加工を行う。
【0012】
図１に示すように、固定台４１は、第１主軸１４に把持されたワークＷを中心とした空洞部４１ａを有する。空洞部４１ａには、第１主軸１４の周囲に位置するガイドブッシュレス装置９８が搭載されている。なお、ガイドブッシュレス装置９８に代えて、ワークＷを支持するガイドブッシュ装置が搭載されていてもよい。
【0013】
（第２主軸ユニット７０）
図１に示すように、第２主軸ユニット７０は、Ｚ軸方向に第１主軸ユニット１０と向かい合う位置に設けられ、ワークＷを把持しつつ軸回転させ、ワークＷの背面側を加工する。第２主軸ユニット７０は、ワークＷを回転可能に支持する背面主軸である第２主軸７１と、第２主軸７１を回転可能に支持する第２主軸台７２と、を備える。第２主軸７１は、何れも図示しない、ワークＷを把持するチャックと、チャックで把持したワークＷを軸回転させるワーク回転用モータと、を備える。
図１に示すように、第２主軸ユニット７０は、Ｚ軸方向に第１主軸ユニット１０と向かい合う位置に設けられ、ワークＷを把持しつつ軸回転させ、ワークＷの背面側を加工する。第２主軸ユニット７０は、ワークＷを回転可能に支持する背面主軸である第２主軸７１と、第２主軸７１を回転可能に支持する第２主軸台７２と、を備える。第２主軸７１は、何れも図示しない、ワークＷを把持するチャックと、チャックで把持したワークＷを軸回転させるワーク回転用モータと、を備える。
【0014】
図３に示すように、第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６は、それぞれ上述した第１Ｚ軸移動機構１３と同様に構成される。Ｘ軸スライド機構７６は、第２Ｚ軸スライド機構７５及び第２主軸ユニット７０をＸ軸方向に移動させる。第２Ｚ軸スライド機構７５は、第２主軸ユニット７０をＺ軸方向に移動させる。従って、第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６により、第２主軸ユニット７０をＺ軸方向及びＸ軸方向に沿う水平方向に移動させることができる。第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６は主軸移動部の一例である。
【0015】
（背面工具ユニット２０）
図１に示すように、背面工具ユニット２０は、第２主軸ユニット７０により軸回転されるワークＷを加工する。背面工具ユニット２０は、ベッドＳ上に固定された工具保持部２１と、工具保持部２１に保持される工具２２と、を備える。工具２２は、ドリル、ターニングバイト等から構成されるとともにＸ軸方向に沿って配列される。工具２２の先端は、Ｚ軸方向における第２主軸７１に近づく方向に突出する。
図１に示すように、背面工具ユニット２０は、第２主軸ユニット７０により軸回転されるワークＷを加工する。背面工具ユニット２０は、ベッドＳ上に固定された工具保持部２１と、工具保持部２１に保持される工具２２と、を備える。工具２２は、ドリル、ターニングバイト等から構成されるとともにＸ軸方向に沿って配列される。工具２２の先端は、Ｚ軸方向における第２主軸７１に近づく方向に突出する。
【0016】
（ローダ装置８０）
図１、図２及び図３に示すように、ローダ装置８０は、第２主軸７１との間でワークＷを授受するローダ８２と、ローダ８２をＺ軸方向に沿って移動させるローダスライド駆動部８４と、を備える。ローダスライド駆動部８４は、出力軸８３ａを有するモータ８３と、平歯車８４ａ，８４ｆと、ベルト８４ｂ，８４ｃと、回転軸８４ｅと、スライド部８２ｓと、スライド案内部８２ｇと、固定部材８２ｄと、支持部材８５と、を備える。
図１、図２及び図３に示すように、ローダ装置８０は、第２主軸７１との間でワークＷを授受するローダ８２と、ローダ８２をＺ軸方向に沿って移動させるローダスライド駆動部８４と、を備える。ローダスライド駆動部８４は、出力軸８３ａを有するモータ８３と、平歯車８４ａ，８４ｆと、ベルト８４ｂ，８４ｃと、回転軸８４ｅと、スライド部８２ｓと、スライド案内部８２ｇと、固定部材８２ｄと、支持部材８５と、を備える。
【0017】
図４に示すように、モータ８３は、制御部３００による制御のもと、出力軸８３ａを回転させる。出力軸８３ａはＸ軸方向に沿ってベルト８４ｃに向けて延びる。出力軸８３ａの先端側にはベルト８４ｂが噛み合う歯車８３ａ１が固定されている。
平歯車８４ａは、平歯車８４ａの回転中心に固定される回転軸８４ｅを介して回転可能に支持される。平歯車８４ａは、歯車８３ａ１よりも大きい径を有し、歯車８３ａ１に対してＺ軸方向に並べられる。円環状のベルト８４ｂは平歯車８４ａと歯車８３ａ１の間に掛け回されている。歯車８３ａ１、平歯車８４ａ及びベルト８４ｂによりモータ８３の出力軸８３ａを減速させて平歯車８４ａに伝達する減速機構が構成される。
平歯車８４ａは、平歯車８４ａの回転中心に固定される回転軸８４ｅを介して回転可能に支持される。平歯車８４ａは、歯車８３ａ１よりも大きい径を有し、歯車８３ａ１に対してＺ軸方向に並べられる。円環状のベルト８４ｂは平歯車８４ａと歯車８３ａ１の間に掛け回されている。歯車８３ａ１、平歯車８４ａ及びベルト８４ｂによりモータ８３の出力軸８３ａを減速させて平歯車８４ａに伝達する減速機構が構成される。
【0018】
回転軸８４ｅは、平歯車８４ａの回転中心に位置し、平歯車８４ａと一体で回転する。回転軸８４ｅは、平歯車８４ａからＸ軸方向に沿ってベルト８４ｃに向けて延びる。回転軸８４ｅの先端側にはベルト８４ｃが噛み合う歯車８４ｅ１が固定されている。
【0019】
図１に示すように、平歯車８４ｆは歯車８４ｅ１に対してＺ軸方向に並べられる。平歯車８４ｆは背面工具ユニット２０に近い位置に設けられる。平歯車８４ｆと歯車８４ｅ１の間の距離は、ローダ８２の移動距離よりも大きく設定される。円環状のベルト８４ｃは歯車８４ｅ１と平歯車８４ｆの間に掛け回されている。
【0020】
固定部材８２ｄは、ベルト８４ｃの一部にスライド部８２ｓを固定する。スライド案内部８２ｇは、Ｚ軸方向に沿って延びるレールであり、スライド案内部８２ｇにはスライド部８２ｓがＺ軸方向に摺動可能に取り付けられる。スライド部８２ｓは、歯車８４ｅ１と平歯車８４ｆの間におけるベルト８４ｃの回転に伴ってＺ軸方向に移動する。
【0021】
図３に示すように、支持部材８５は、スライド部８２ｓに固定され、第２主軸７１と同一の高さにローダ８２を支持する。支持部材８５は、Ｙ軸方向に延びる第１板部８５ａと、第１板部８５ａの上端に連結され、Ｘ軸方向に背面工具ユニット２０に向けて延びる第２板部８５ｂと、を備える。第１板部８５ａの下端はスライド部８２ｓに固定される。第２板部８５ｂにおける背面工具ユニット２０に近い端部にはローダ８２が固定される。
【0022】
ローダ８２は、ワークＷを把持又はその把持を解除する。ローダ８２は、シリンダ８１と、ローダチャック８２ａと、を備える。シリンダ８１は、ローダチャック８２ａの上方に位置し、ローダチャック８２ａを開閉動作する。ローダチャック８２ａは、Ｘ軸方向に沿って並び、Ｘ軸方向に沿って互いに接近又は離間する一対のハンド部８２ｂ，８２ｃを有する。一対のハンド部８２ｂ，８２ｃにおける互いに対向する面には、ワークＷを外周面から把持する三角形状の穴部が形成される。
【0023】
ローダスライド駆動部８４の作用について説明する。
モータ８３が駆動すると、モータ８３の出力軸８３ａの回転力はベルト８４ｂを介して歯車８３ａ１から平歯車８４ａに伝達される。平歯車８４ａの回転に伴い、歯車８４ｅ１が回転すると、歯車８４ｅ１と平歯車８４ｆの間でベルト８４ｃが回転する。ベルト８４ｃの回転に伴い、スライド部８２ｓがローダ８２とともにＺ軸方向に移動する。このように、ローダスライド駆動部８４はローダ８２をＺ軸方向に沿って移動させることができる。
モータ８３が駆動すると、モータ８３の出力軸８３ａの回転力はベルト８４ｂを介して歯車８３ａ１から平歯車８４ａに伝達される。平歯車８４ａの回転に伴い、歯車８４ｅ１が回転すると、歯車８４ｅ１と平歯車８４ｆの間でベルト８４ｃが回転する。ベルト８４ｃの回転に伴い、スライド部８２ｓがローダ８２とともにＺ軸方向に移動する。このように、ローダスライド駆動部８４はローダ８２をＺ軸方向に沿って移動させることができる。
【0024】
図７に示すように、Ｚ軸方向に延びるローダ８２の移動可能経路Ｒは第２主軸７１の移動可能範囲Ａｒを通過するように設定される。ローダ８２は、ローダスライド駆動部８４により、Ｚ軸方向に沿って並べられる第１の位置Ｐ１、第２の位置Ｐ２及び第３の位置Ｐ３の間で移動する。
第１の位置Ｐ１は背面工具ユニット２０に近い位置に設定される。第１の位置Ｐ１は、ローダ８２と第２主軸７１の間でワークＷを授受するためのワーク授受位置の一例である。
第２の位置Ｐ２及び第３の位置Ｐ３は、第１の位置Ｐ１に比べて背面工具ユニット２０から遠い位置であって、移動可能範囲Ａｒの外部に位置する。第３の位置Ｐ３は、第２の位置Ｐ２よりも背面工具ユニット２０から遠くに位置する。第２の位置Ｐ２はローダ８２から加工済みのワークＷが外部（例えば、後述する受箱９０）に排出される外部位置又は排出位置の一例である。第３の位置Ｐ３は外部（例えば、後述するパーツフィーダ９５）からローダ８２が加工前のワークＷを受け取る外部位置又は受け取り位置の一例である。
第１の位置Ｐ１は背面工具ユニット２０に近い位置に設定される。第１の位置Ｐ１は、ローダ８２と第２主軸７１の間でワークＷを授受するためのワーク授受位置の一例である。
第２の位置Ｐ２及び第３の位置Ｐ３は、第１の位置Ｐ１に比べて背面工具ユニット２０から遠い位置であって、移動可能範囲Ａｒの外部に位置する。第３の位置Ｐ３は、第２の位置Ｐ２よりも背面工具ユニット２０から遠くに位置する。第２の位置Ｐ２はローダ８２から加工済みのワークＷが外部（例えば、後述する受箱９０）に排出される外部位置又は排出位置の一例である。第３の位置Ｐ３は外部（例えば、後述するパーツフィーダ９５）からローダ８２が加工前のワークＷを受け取る外部位置又は受け取り位置の一例である。
【0025】
図２に示すように、シュートボックス９６は、加工済みのワークＷを外部に排出するための箱である。シュートボックス９６は、ベッドＳの上面であって、背面工具ユニット２０の近傍に設けられる。シュートボックス９６は、Ｘ軸方向においてスライド部８２ｓと同一の位置に設けられるとともに、Ｚ軸方向において背面工具ユニット２０と同一の位置に設けられる。
【0026】
（制御部３００）
制御部３００は、工作機械１の各部の動作を制御するものであり、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによる後述する加工処理の手順を定義したプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）等を備える。制御部３００は、数値制御（ＮＣ）によって、第１主軸１４、第２主軸７１、ローダ装置８０、第１Ｚ軸移動機構１３、第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６を制御する。
制御部３００は、工作機械１の各部の動作を制御するものであり、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによる後述する加工処理の手順を定義したプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）等を備える。制御部３００は、数値制御（ＮＣ）によって、第１主軸１４、第２主軸７１、ローダ装置８０、第１Ｚ軸移動機構１３、第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６を制御する。
【0027】
次に、図５のフローチャートを参照しつつ、ローダ装置８０によりワークＷが排出される場合の加工処理について説明する。この加工処理は制御部３００により実行される。本例では、第１主軸１４には、図示しないパーツフィーダによりワークＷが供給される。この加工処理の開始時には、ローダ８２は第２の位置Ｐ２に存在する。この加工処理が実行される際には、図１０に示すように、第２の位置Ｐ２に位置し加工済みのワークＷが収容される受箱９０が配置される。すなわち、シュートボックス９６は利用されない。図３に示すように、受箱９０は、Ｙ軸方向におけるローダ８２の下方向に位置するため、ローダ８２のＺ軸方向の移動を妨げることはない。
【0028】
まず、制御部３００は、第１主軸１４により把持されたワークＷの正面側を加工する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部３００は、第１主軸１４を通じて把持されたワークＷを軸回転させた状態で、工具３５ａの刃先がワークＷに接触するようにＺ軸方向に工具３５ａをワークＷに対して送る。これにより、ワークＷの正面側が加工される。
【0029】
ワークＷの正面側の加工が完了すると、制御部３００は、第１主軸１４により把持されたワークＷを第１主軸１４から第２主軸７１に受け渡す（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部３００は、第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６を介して、第２主軸７１を第１主軸１４にＺ軸方向に対向する位置まで移動させる。そして、第２主軸７１のチャックによりワークＷの正面側を把持し、第１主軸１４のチャックによるワークＷの背面側の把持を解除する。
【0030】
次に、制御部３００は、第２主軸７１により把持されたワークＷの背面側を加工する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部３００は、図７に示すように、第２主軸７１が工具２２に対向する加工位置Ｐａに近づくように第２主軸台７２を移動させた後、第２主軸７１を通じて把持されたワークＷを軸回転させた状態で工具２２の刃先をワークＷに接触させる。これにより、ワークＷの背面側が加工される。
【0031】
そして、制御部３００は、図８の矢印Ｙ０で示すように、ローダ８２の移動の妨げにならないように、第２主軸台７２を加工位置Ｐａから退避位置Ｐｂに移動させる（ステップＳ１０４）。退避位置Ｐｂは、ローダ８２が移動可能経路Ｒに沿って移動する際にローダ８２に接触しない第２主軸台７２の位置に設定される。
【0032】
次に、制御部３００は、図８の矢印Ｙ１で示すように、ローダスライド駆動部８４を介してローダ８２を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１に移動させる（ステップＳ１０５）。
【0033】
そして、制御部３００は、図９の矢印Ｙ２で示すように、第２主軸台７２を退避位置Ｐｂから受け渡し位置Ｐｃに移動させる（ステップＳ１０６）。受け渡し位置Ｐｃは、第２主軸７１が第１の位置Ｐ１のローダ８２に対向する第２主軸台７２の位置であり、ワークＷの背面側がローダチャック８２ａの一対のハンド部８２ｂ，８２ｃの間に嵌まる位置である。具体的には、まず、第２主軸７１がＺ軸方向にローダ８２に対向する位置に第２主軸台７２が移動し、その後、第２主軸７１により把持されたワークＷがハンド部８２ｂ，８２ｃの間に挿入されるように第２主軸台７２がＺ軸方向に移動する。このとき、ローダチャック８２ａは開状態にある。
なお、ワークＷがハンド部８２ｂ，８２ｃの間に挿入される際、第２主軸７１がローダ８２に近づくようにＺ軸方向に移動してもよいし、反対にローダ８２が第２主軸７１に近づくようにＺ軸方向に移動してもよい。
なお、ワークＷがハンド部８２ｂ，８２ｃの間に挿入される際、第２主軸７１がローダ８２に近づくようにＺ軸方向に移動してもよいし、反対にローダ８２が第２主軸７１に近づくようにＺ軸方向に移動してもよい。
【0034】
次に、制御部３００は、シリンダ８１を介してローダチャック８２ａを閉じることにより、ローダ８２によりワークＷを把持し（ステップＳ１０７）、第２主軸７１のチャックを開く（ステップＳ１０８）。これにより、ローダ８２によりワークＷが把持されるとともに、第２主軸７１によるワークＷの把持が解除される。
【0035】
そして、制御部３００は、図９の矢印Ｙ３で示すように、ローダ８２の移動の妨げにならないように、受け渡し位置Ｐｃから退避位置Ｐｂに第２主軸台７２を移動させる（ステップＳ１０９）。具体的には、まず、第２主軸７１により把持されたワークＷがハンド部８２ｂ，８２ｃの間から抜き出されるように第２主軸台７２がＺ軸方向に移動し、その後、第２主軸台７２が退避位置Ｐｂに移動される。
次に、制御部３００は、図１０の矢印Ｙ４で示すように、ローダスライド駆動部８４を介してローダ８２を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に移動させ（ステップＳ１１０）、シリンダ８１を介してローダチャック８２ａを開くことにより、受箱９０内に加工済みのワークＷを排出する（ステップＳ１１１）。
以上で、ローダ装置８０によりワークＷが排出される場合の加工処理が終了となる。この加工処理は予め設定される回数だけ繰り返し実行される。
次に、制御部３００は、図１０の矢印Ｙ４で示すように、ローダスライド駆動部８４を介してローダ８２を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に移動させ（ステップＳ１１０）、シリンダ８１を介してローダチャック８２ａを開くことにより、受箱９０内に加工済みのワークＷを排出する（ステップＳ１１１）。
以上で、ローダ装置８０によりワークＷが排出される場合の加工処理が終了となる。この加工処理は予め設定される回数だけ繰り返し実行される。
【0036】
次に、図６のフローチャートを参照しつつ、ローダ装置８０によりワークＷが第２主軸７１に供給される場合の加工処理について説明する。この加工処理は制御部３００により実行される。この加工処理の開始時には、ローダ８２は第３の位置Ｐ３に位置し、第２主軸台７２は退避位置Ｐｂに位置する。この加工処理が実行される際には、図１１に示すように、Ｚ軸方向において第３の位置Ｐ３よりも外側にパーツフィーダ９５が配置される。パーツフィーダ９５は、加工前の複数のワークＷを収容し、収容された複数のワークＷのうち一つのワークＷを第３の位置Ｐ３のローダ８２にて受け取り可能な位置に配置する。
制御部３００は、図１１で示すように、第３の位置Ｐ３のローダ８２を介してパーツフィーダ９５から加工前のワークＷを受け取る（ステップＳ２０１）。具体的には、開状態にあるローダチャック８２ａの間にパーツフィーダ９５により供給されるワークＷが挟み込まれるようにＺ軸方向に沿ってローダ８２が移動した後に、ローダチャック８２ａが閉じる。これにより、ローダ８２によりワークＷが把持される。
制御部３００は、図１１で示すように、第３の位置Ｐ３のローダ８２を介してパーツフィーダ９５から加工前のワークＷを受け取る（ステップＳ２０１）。具体的には、開状態にあるローダチャック８２ａの間にパーツフィーダ９５により供給されるワークＷが挟み込まれるようにＺ軸方向に沿ってローダ８２が移動した後に、ローダチャック８２ａが閉じる。これにより、ローダ８２によりワークＷが把持される。
【0037】
そして、制御部３００は、図１１の矢印Ｙ５で示すように、ローダスライド駆動部８４を介してローダ８２を第３の位置Ｐ３から第１の位置Ｐ１に移動させる（ステップＳ２０２）。次に、制御部３００は、図９の矢印Ｙ２で示すように、第２主軸７１がローダ８２に対向するように第２主軸台７２を退避位置Ｐｂから受け渡し位置Ｐｃに移動させる（ステップＳ２０３）。これにより、第２主軸７１の開状態のチャック内には、ローダ８２により把持されたワークＷが挿入される。
【0038】
そして、制御部３００は、第２主軸７１のチャックを閉じる（ステップＳ２０４）。これにより、第２主軸７１によりワークＷの背面側が把持される。次に、制御部３００は、シリンダ８１を介してローダチャック８２ａを開くことにより、ローダ８２によるワークＷの把持を解除する（ステップＳ２０５）。そして、制御部３００は、上記ステップＳ１０４と同様に、図９の矢印Ｙ３で示すように、受け渡し位置Ｐｃから退避位置Ｐｂに第２主軸台７２を移動させる（ステップＳ２０６）。次に、制御部３００は、ローダスライド駆動部８４を介してローダ８２を第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に移動させる（ステップＳ２０７）。なお、このとき、ローダ８２は、第３の位置Ｐ３でなく、第２の位置Ｐ２に移動してもよい。
【0039】
そして、制御部３００は、上記ステップＳ１０３と同様に、第２主軸７１により把持されたワークＷの背面側を加工する（ステップＳ２０８）。次に、制御部３００は、上記ステップＳ１０２と反対に、第２主軸７１により把持されたワークＷを第２主軸７１から第１主軸１４に受け渡す（ステップＳ２０９）。そして、制御部３００は、上記ステップＳ１０１と同様に、第１主軸１４により把持されたワークＷの正面側を加工する（ステップＳ２１０）。次に、制御部３００は、上記ステップＳ１０２と同様に、第１主軸１４により把持されたワークＷを第１主軸１４から第２主軸７１に受け渡す（ステップＳ２１１）。最後に、制御部３００は、第２主軸７１がシュートボックス９６の下方となる位置まで、第２主軸台７２を移動させ、ワークＷを外部に排出する（ステップＳ２１２）。具体的には、第２主軸７１のチャックを開くことにより、ワークＷをシュートボックス９６に落下させる。
以上で、ローダ装置８０によりワークＷが供給される場合の加工処理が終了となる。この加工処理は予め設定される回数だけ繰り返し実行される。なお、ステップＳ２０７においてローダ８２が第３の位置Ｐ３に到達した後に、ステップＳ２０８以降の処理と同時に、次の加工処理におけるステップＳ２０１が実行されてもよい。これにより、加工時間を短縮することができる。
以上で、ローダ装置８０によりワークＷが供給される場合の加工処理が終了となる。この加工処理は予め設定される回数だけ繰り返し実行される。なお、ステップＳ２０７においてローダ８２が第３の位置Ｐ３に到達した後に、ステップＳ２０８以降の処理と同時に、次の加工処理におけるステップＳ２０１が実行されてもよい。これにより、加工時間を短縮することができる。
【0040】
（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）工作機械１は、ワークＷを把持しつつ軸回転させる主軸の一例である第２主軸７１、及び第２主軸７１を回転可能に支持する主軸台の一例である第２主軸台７２を有する主軸ユニットの一例である第２主軸ユニット７０と、ワークＷの軸線に沿う第１軸方向の一例であるＺ軸方向とＺ軸方向と異なる方向である第２軸方向の一例であるＸ軸方向に第２主軸ユニット７０を移動させる主軸移動部の一例である第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６と、ワークＷに接触することによりワークＷを加工する工具２２と、ワークＷを把持又は把持を解除するローダ８２、及びローダ８２をＺ軸方向のみに沿って移動させるローダスライド駆動部８４を有するローダ装置８０と、ローダ装置８０と前記主軸移動部を制御し、ローダスライド駆動部８４を通じたローダ８２のＺ軸方向の移動と前記主軸移動部を通じた第２主軸ユニット７０のＸ軸方向の移動の連携によりＺ軸方向において第２主軸７１をローダ８２に対向させ、ローダ８２を通じてワークＷを第２主軸７１に受け渡す又はワークＷを第２主軸７１から受け取る制御部３００と、を備える。
この構成によれば、ローダ８２が第２主軸７１との間でワークＷを授受する際、ローダ８２のＺ軸方向の移動に加えて、第２主軸ユニット７０のＸ軸方向の移動が利用される。このため、ローダ８２は１軸方向（Ｚ軸方向）のみに沿って移動可能に構成することができる。従って、ローダ装置８０は、より簡単な構成で、第２主軸７１との間でワークＷを授受することができる。よって、ローダ装置８０の組み立て工数やコストを低減することができる。
また、ローダ８２はワークＷの周囲を把持する一対のハンド部８２ｂ，８２ｃを有する。一対のハンド部８２ｂ，８２ｃによりワークＷが授受されるため、この授受の際にワークＷに傷がつくことが抑制される。
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）工作機械１は、ワークＷを把持しつつ軸回転させる主軸の一例である第２主軸７１、及び第２主軸７１を回転可能に支持する主軸台の一例である第２主軸台７２を有する主軸ユニットの一例である第２主軸ユニット７０と、ワークＷの軸線に沿う第１軸方向の一例であるＺ軸方向とＺ軸方向と異なる方向である第２軸方向の一例であるＸ軸方向に第２主軸ユニット７０を移動させる主軸移動部の一例である第２Ｚ軸スライド機構７５及びＸ軸スライド機構７６と、ワークＷに接触することによりワークＷを加工する工具２２と、ワークＷを把持又は把持を解除するローダ８２、及びローダ８２をＺ軸方向のみに沿って移動させるローダスライド駆動部８４を有するローダ装置８０と、ローダ装置８０と前記主軸移動部を制御し、ローダスライド駆動部８４を通じたローダ８２のＺ軸方向の移動と前記主軸移動部を通じた第２主軸ユニット７０のＸ軸方向の移動の連携によりＺ軸方向において第２主軸７１をローダ８２に対向させ、ローダ８２を通じてワークＷを第２主軸７１に受け渡す又はワークＷを第２主軸７１から受け取る制御部３００と、を備える。
この構成によれば、ローダ８２が第２主軸７１との間でワークＷを授受する際、ローダ８２のＺ軸方向の移動に加えて、第２主軸ユニット７０のＸ軸方向の移動が利用される。このため、ローダ８２は１軸方向（Ｚ軸方向）のみに沿って移動可能に構成することができる。従って、ローダ装置８０は、より簡単な構成で、第２主軸７１との間でワークＷを授受することができる。よって、ローダ装置８０の組み立て工数やコストを低減することができる。
また、ローダ８２はワークＷの周囲を把持する一対のハンド部８２ｂ，８２ｃを有する。一対のハンド部８２ｂ，８２ｃによりワークＷが授受されるため、この授受の際にワークＷに傷がつくことが抑制される。
【0041】
（２）ローダ８２の移動可能経路Ｒは第２主軸７１の移動可能範囲Ａｒに重なる。制御部３００は、第２主軸ユニット７０をローダ８２の移動可能経路Ｒから外れた位置に退避させた状態で、ローダ８２を移動可能範囲Ａｒから外れた外部位置である第２の位置Ｐ２又は第３の位置Ｐ３から移動可能範囲Ａｒ内を通ってワークＷを受け渡す又は受け取るためのワーク授受位置の一例である第１の位置Ｐ１に移動させる。
この構成によれば、ローダ８２の移動可能経路Ｒは第２主軸７１の移動可能範囲Ａｒに重なるため、工作機械１をコンパクトに構成することができる。また、この構成でも、ローダ８２の移動時には第２主軸ユニット７０は退避しているため、ローダ８２が第２主軸ユニット７０に衝突することが抑制される。
この構成によれば、ローダ８２の移動可能経路Ｒは第２主軸７１の移動可能範囲Ａｒに重なるため、工作機械１をコンパクトに構成することができる。また、この構成でも、ローダ８２の移動時には第２主軸ユニット７０は退避しているため、ローダ８２が第２主軸ユニット７０に衝突することが抑制される。
【0042】
（３）ワーク授受位置の一例である第１の位置Ｐ１は、外部位置である第２の位置Ｐ２又は第３の位置Ｐ３に比べて工具２２に近い位置に設定される。
この構成によれば、第２主軸７１がローダ８２からワークＷを受け取った後に、迅速にワークＷを工具２２にて加工することができる。よって、加工時間を短縮できる。
また、第２主軸７１は工具２２を利用したワークＷの加工の後に、迅速にワークＷをローダ８２に受け渡すことができる。よって、加工時間を短縮できる。
この構成によれば、第２主軸７１がローダ８２からワークＷを受け取った後に、迅速にワークＷを工具２２にて加工することができる。よって、加工時間を短縮できる。
また、第２主軸７１は工具２２を利用したワークＷの加工の後に、迅速にワークＷをローダ８２に受け渡すことができる。よって、加工時間を短縮できる。
【0043】
（４）制御部３００は、ワーク授受位置の一例である第１の位置Ｐ１にあるローダ８２が第２主軸７１に対向した状態でローダ８２を介して第２主軸７１により把持された加工済みのワークＷを受け取った後、第２主軸ユニット７０をローダ８２の移動可能経路Ｒから外れた位置に退避させ、その後、ローダ８２を第２の位置Ｐ２に移動させたうえでワークＷの把持を解除する。
この構成によれば、ローダ８２が１軸方向に沿って移動可能に構成された場合であっても、ローダ８２はワークＷを第２主軸７１から受け取った後に外部に排出することができる。
この構成によれば、ローダ８２が１軸方向に沿って移動可能に構成された場合であっても、ローダ８２はワークＷを第２主軸７１から受け取った後に外部に排出することができる。
【0044】
（５）制御部３００は、ローダ８２を介して外部位置である第３の位置Ｐ３において加工前のワークＷを受け取った後、第２主軸ユニット７０をローダ８２の移動可能経路Ｒから外れた位置に退避させた状態で、ローダ８２を第３の位置Ｐ３から第１の位置Ｐ１に移動させ、その後、第２主軸７１がローダ８２にＺ軸方向に対向するように第２主軸ユニット７０を移動させたうえで加工前のワークＷをローダ８２から第２主軸７１に受け渡す。
この構成によれば、ローダ８２が１軸方向に沿って移動可能に構成される場合であっても、ローダ８２は外部から加工前のワークＷを受け取った後に第２主軸７１に供給することができる。
この構成によれば、ローダ８２が１軸方向に沿って移動可能に構成される場合であっても、ローダ８２は外部から加工前のワークＷを受け取った後に第２主軸７１に供給することができる。
【0045】
（６）制御部３００は、受け取り位置の一例である第３の位置Ｐ３にてローダ８２を介して加工前のワークＷを外部から受け取り、第３の位置Ｐ３とは異なる位置にある外部位置である排出位置の一例である第２の位置Ｐ２にてローダ８２の把持を解除することにより加工済みのワークＷを排出する。
この構成によれば、第２の位置Ｐ２と第３の位置Ｐ３を異なる位置に設定することにより、図１１に示すように、ローダ８２から加工済みのワークＷが排出される受箱９０とローダ８２に加工前のワークＷを供給するパーツフィーダ９５の設置位置が干渉することが抑制される。よって、工作機械１の構成を変更することなく、図５に示すローダ装置８０によりワークＷが排出される場合の加工処理と図６に示すワークＷが供給される場合の加工処理が実行可能となる。
この構成によれば、第２の位置Ｐ２と第３の位置Ｐ３を異なる位置に設定することにより、図１１に示すように、ローダ８２から加工済みのワークＷが排出される受箱９０とローダ８２に加工前のワークＷを供給するパーツフィーダ９５の設置位置が干渉することが抑制される。よって、工作機械１の構成を変更することなく、図５に示すローダ装置８０によりワークＷが排出される場合の加工処理と図６に示すワークＷが供給される場合の加工処理が実行可能となる。
【0046】
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。
【0047】
（変形例）
上記実施形態において第２の位置Ｐ２と第３の位置Ｐ３は同一の位置に設定されてもよい。
上記実施形態において第２の位置Ｐ２と第３の位置Ｐ３は同一の位置に設定されてもよい。
【0048】
上記実施形態においては、ローダ装置８０によりワークＷが排出される場合の加工処理においては、加工済みのワークＷが受箱９０に収容される。このため、シュートボックス９６は省略されてもよい。
【0049】
上記実施形態においては、ローダスライド駆動部８４は、モータ８３、ベルト８４ｃ、歯車８４ｅ１及び平歯車８４ｆを備えていたが、ローダスライド駆動部８４の構成はこれに限らず、第１Ｚ軸移動機構１３と同様に、モータ、ボールねじ及びナットにより構成されてもよい。
【0050】
上記実施形態においては、ローダ装置８０によりワークＷが供給される場合の加工処理においては、第２主軸７１はワークＷをシュートボックス９６に落とすことにより外部に排出していた（ステップＳ２１２）。しかしながら、ワークＷを外部に排出する方法は、これに限らず、ローダ装置８０によりワークＷが受箱９０に排出されてもよい。この場合、制御部３００は、ステップＳ２１１の処理の後、図５のステップＳ１０４の処理に移行する。
また、第２主軸７１は、ワークＷを第１主軸１４から受け取る際に、内部の保持される加工済みのワークＷが第２主軸７１の後端から押し出されることによりワークＷを外部に排出してもよい。この場合、受箱９０は、ワークＷを第１主軸１４から受け取る位置の第２主軸７１の後端の下方向に設けられる。
また、第２主軸７１は、ワークＷを第１主軸１４から受け取る際に、内部の保持される加工済みのワークＷが第２主軸７１の後端から押し出されることによりワークＷを外部に排出してもよい。この場合、受箱９０は、ワークＷを第１主軸１４から受け取る位置の第２主軸７１の後端の下方向に設けられる。
【0051】
上記実施形態においては、工作機械１は第１主軸ユニット１０及び工具機構３０を備えていたが、第１主軸ユニット１０及び工具機構３０は省略されてもよい。この場合、工作機械１によりワークＷの背面側のみ加工される。
【0052】
上記実施形態においては、ローダ８２の移動可能経路Ｒは第２主軸７１の移動可能範囲Ａｒに重なっていたが、ローダ８２の移動可能経路Ｒは第２主軸７１の移動可能範囲Ａｒの外部に位置していてもよい。この場合、ローダ８２を移動させる際に、第２主軸台７２を退避させる必要がなくなる。
【符号の説明】
【0053】
１…工作機械、１０…第１主軸ユニット、１３…第１Ｚ軸移動機構、１４…第１主軸、２０…背面工具ユニット、２１…工具保持部、２２，３５ａ…工具、３０…工具機構、３２…Ｙ軸移動機構、３３…Ｘ軸移動機構、３５…正面工具ユニット、４１…固定台、７０…第２主軸ユニット、７１…第２主軸、７２…第２主軸台、７５…第２Ｚ軸スライド機構、７６…Ｘ軸スライド機構、８０…ローダ装置，８１…シリンダ、８２…ローダ、８２ａ…ローダチャック、８２ｂ，８２ｃ…ハンド部、８２ｓ…スライド部、８３…モータ、８４…ローダスライド駆動部、８５…支持部材、９０…受箱、９５…パーツフィーダ、９６…シュートボックス、３００…制御部、Ａｒ…移動可能範囲、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置、Ｐ３…第３の位置、Ｐａ…加工位置、Ｐｂ…退避位置、Ｐｃ…受け渡し位置、Ｒ…移動可能経路、Ｓ…ベッド、Ｗ…ワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
