ホーム > 特許ランキング > ＤＭＧ森精機株式会社
(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】2023-10-23
(45)【発行日】2023-10-31
(54)【発明の名称】加工機械
(51)【国際特許分類】
B23Q 3/155 20060101AFI20231024BHJP
B23Q 3/157 20060101ALI20231024BHJP
B23Q 11/08 20060101ALI20231024BHJP
【ＦＩ】
B23Q3/155 G
B23Q3/157 M
B23Q11/08 Z
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2022516813
(86)(22)【出願日】2020-04-24
(86)【国際出願番号】 JP2020017782
(87)【国際公開番号】W WO2021215001
(87)【国際公開日】2021-10-28
【審査請求日】2022-10-07
(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】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大多和 毅
(72)【発明者】
【氏名】西 修一
(72)【発明者】
【氏名】木村 肇
【審査官】中田 善邦
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－１９８７５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－１１２３４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｑ ３／１５５
Ｂ２３Ｑ ３／１５７
Ｂ２３Ｑ １１／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
加工エリアを区画形成するスプラッシュガードと、前記加工エリアの内部に設けられ、工具を保持する工具保持部と、
前記加工エリアの内部における第１工具交換位置と、前記加工エリアの外部における待機位置との間で直線方向に移動可能であり、前記第１工具交換位置において前記工具保持部に保持される工具を交換する自動工具交換装置とを備え、
前記スプラッシュガードは、前記自動工具交換装置に連結され、前記自動工具交換装置と一体に前記直線方向に移動可能であり、前記自動工具交換装置が前記待機位置に位置決めされた場合に前記加工エリアを区画形成し、前記自動工具交換装置が前記待機位置から前記第１工具交換位置に移動する場合に前記加工エリアの内部に進入するカバー体を有する、加工機械。
【請求項2】
ワークを保持し、水平方向に平行な回転軸を中心にしてワークを回転させるワーク主軸をさらに備え、前記自動工具交換装置は、前記加工エリアの内部において前記回転軸の軸方向に移動可能である、請求項１に記載の加工機械。
【請求項3】
前記加工エリアの外部に設けられ、複数の工具を格納する工具マガジンをさらに備え、前記自動工具交換装置は、前記待機位置と、前記加工エリアの外部における第２工具交換位置との間でさらに移動可能であり、前記第２工具交換位置において前記工具マガジンおよび前記自動工具交換装置の間で工具を交換し、さらに、
前記自動工具交換装置が前記待機位置に位置決めされた場合に、前記自動工具交換装置および前記カバー体の間を連結する第１状態と、前記自動工具交換装置が前記待機位置から前記第２工具交換位置に移動する場合に、前記自動工具交換装置および前記カバー体の間の連結を解除する第２状態との間で動作可能な第１連結機構を備える、請求項１または２に記載の加工機械。
【請求項4】
前記スプラッシュガードは、前記自動工具交換装置が前記待機位置に位置決めされた場合に前記カバー体が配置される開口部が設けられるガード本体をさらに有し、さらに、前記自動工具交換装置が前記待機位置に位置決めされた場合に、前記ガード本体および前記カバー体の間を連結する第３状態と、前記自動工具交換装置が前記待機位置から前記第１工具交換位置に移動する場合に、前記ガード本体および前記カバー体の間の連結を解除する第４状態との間で動作可能な第２連結機構を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の加工機械。
【請求項5】
前記自動工具交換装置は、工具を把持可能な把持部を含み、水平方向に平行な旋回軸を中心に旋回可能なアーム部を有し、前記カバー体は、前記アーム部の側方に配置される、請求項１から４のいずれか１項に記載の加工機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、加工機械に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、実開平４－１２８１３４号公報（特許文献１）には、中間ポットを有する主工具交換装置と、工具マガジンおよび中間ポットの間で工具を受け渡しする副工具交換装置とを備えるＮＣ旋盤が開示されている。主工具交換装置は、加工エリア内の工具マガジン側に位置する工具授受位置から加工エリア内の最適Ｚ軸交換位置まで移動し、中間ポットおよび刃物台の間で工具交換を行なう。
【0003】
また、特開２００９－３４８０３号公報（特許文献２）には、工具マガジン位置および交換位置の間を走行して工具を搬送する工具交換ユニットと、加工エリアを覆うスプラッシュガードとを備える工作機械が開示されている。工具交換ユニットは、複数の交換位置から選択された交換位置に移動し、工具交換ユニットおよび工具主軸の間で工具交換を行なう。スプラッシュガードには、複数の交換位置の各々に対応してシャッターが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】実開平４－１２８１３４号公報
【文献】特開２００９－３４８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に開示されるＮＣ旋盤においては、主工具交換装置が、次工程の工具が中間ポットに挿入された状態で、加工エリア内の工具授受位置で待機する。この場合、待機位置における主工具交換装置が加工エリア内の雰囲気に晒されるため、主工具交換装置に切削油または切屑等が付着する可能性がある。
【0006】
また、特許文献２に開示される工作機械では、加工エリア内の工具主軸と、加工エリア外を走行する工具交換ユニットとの間での工具交換を可能とするために、スプラッシュガードに開閉動作可能なシャッターが設けられている。この場合、シャッターが開閉動作するためのスペースを確保する必要があるため、工作機械のサイズが大きくなってしまう。
【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、小型化を図りつつ、自動工具交換装置に切削油または切屑等が付着することを防ぐこと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、加工エリアを区画形成するスプラッシュガードと、加工エリアの内部に設けられ、工具を保持する工具保持部と、加工エリアの内部における第１工具交換位置と、加工エリアの外部における待機位置との間で移動可能であり、第１工具交換位置において工具保持部に保持される工具を交換する自動工具交換装置とを備える。スプラッシュガードは、自動工具交換装置に連結され、自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合に加工エリアを区画形成し、自動工具交換装置が待機位置から第１工具交換位置に移動する場合に加工エリアの内部に進入するカバー体を有する。
【0009】
このように構成された加工機械によれば、自動工具交換装置が加工エリア外の待機位置に位置決めされている場合に、カバー体が加工エリアを区画形成するため、加工エリア内の切削油または切屑等が自動工具交換装置に付着することを防止できる。また、自動工具交換装置が待機位置から加工エリア内の第１工具交換位置に移動する場合に、カバー体は、自動工具交換装置とともに加工エリアの内部に進入するため、加工機械のサイズを小さく抑えることができる。
【0010】
また好ましくは、加工機械は、ワークを保持し、水平方向に平行な回転軸を中心にしてワークを回転させるワーク主軸をさらに備える。自動工具交換装置は、加工エリアの内部において回転軸の軸方向に移動可能である。
【0011】
このように構成された加工機械によれば、自動工具交換装置が加工エリア内でワーク主軸の回転軸方向に移動することによって、自動工具交換装置および工具保持部をより短時間で近接させることができる。これにより、自動工具交換装置および工具保持部間の工具交換に要する時間を短縮させることができる。
【0012】
また好ましくは、加工機械は、加工エリアの外部に設けられ、複数の工具を格納する工具マガジンをさらに備える。自動工具交換装置は、待機位置と、加工エリアの外部における第２工具交換位置との間でさらに移動可能であり、第２工具交換位置において工具マガジンおよび自動工具交換装置の間で工具を交換する。加工機械は、自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合に、自動工具交換装置およびカバー体の間を連結する第１状態と、自動工具交換装置が待機位置から第２工具交換位置に移動する場合に、自動工具交換装置およびカバー体の間の連結を解除する第２状態との間で動作可能な第１連結機構をさらに備える。
【0013】
このように構成された加工機械によれば、自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合に、第１連結機構により自動工具交換装置およびカバー体の間が連結されることによって、工具保持部に保持される工具の交換時に、カバー体を自動工具交換装置とともに直ちに加工エリアの内部に進入させることができる。また、自動工具交換装置が待機位置から第２工具交換位置に移動する場合に、第１連結機構により自動工具交換装置およびカバー体の間の連結が解除されることによって、カバー体により加工エリアが区画形成された状態を維持しつつ、自動工具交換装置のみを工具マガジンがある第２工具交換位置に向かわせることができる。
【0014】
また好ましくは、スプラッシュガードは、自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合にカバー体が配置される開口部が設けられるガード本体をさらに有する。加工機械は、自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合に、ガード本体およびカバー体の間を連結する第３状態と、自動工具交換装置が待機位置から第１工具交換位置に移動する場合に、ガード本体およびカバー体の間の連結を解除する第４状態との間で動作可能な第２連結機構をさらに備える。
【0015】
このように構成された加工機械によれば、自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合に、第２連結機構によりガード本体およびカバー体の間が連結されることによって、カバー体がガード本体に対してより強固に固定される。これにより、加工エリアの内部から外部への切削油または切屑等の漏れを確実に防ぐことができる。また、自動工具交換装置が待機位置から第１工具交換位置に移動する場合に、第２連結機構によりガード本体およびカバー体の間の連結が解除されることによって、ガード本体から加工エリア内に進入するカバー体を分離させることができる。
【0016】
また好ましくは、自動工具交換装置は、工具を把持可能な把持部を含み、水平方向に平行な旋回軸を中心に旋回可能なアーム部を有する。カバー体は、アーム部の側方に配置される。
【0017】
このように構成された加工機械によれば、カバー体がアーム部の側方に配置されている。このため、自動工具交換装置および工具保持部間の工具交換時に、アーム部が水平方向に平行な旋回軸を中心に旋回して工具交換を行なう場合に、アーム部とカバー体とが干渉することを回避できる。
【発明の効果】
【0018】
以上に説明したように、この発明に従えば、小型化を図りつつ、自動工具交換装置に切削油または切屑等が付着することを防ぐこと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】
【0019】
【図1】この発明の実施の形態における加工機械を示す正面図である。
【図8】自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合の加工機械を示す斜視図である。
【図9】自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合の加工機械を示す別の斜視図である。
【図10】自動工具交換装置が機内側工具交換位置に位置決めされた場合の加工機械を示す斜視図である。
【図11】自動工具交換装置が機内側工具交換位置に位置決めされた場合の加工機械を示す別の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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。
【0021】
図１は、この発明の実施の形態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外装カバーを透視することにより、加工機械の内部が示されている。図２は、図１中の加工機械において、工具主軸および付加加工用ヘッドの着脱を示す斜視図である。
【0022】
図１および図２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。
【0023】
加工機械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）加工機械である。
【0024】
なお、本明細書においては、加工機械１００の左右方向（幅方向）に平行で、水平方向に延びる軸を「Ｚ軸（第１軸）」といい、加工機械１００の前後方向（奥行き方向）に平行で、水平方向に延びる軸を「Ｙ軸（第２軸）」といい、鉛直方向に延びる軸を「Ｘ軸」という。図１中における右方向を「＋Ｚ軸方向」といい、左方向を「－Ｚ軸方向」という。図１中における紙面の手前方向を「＋Ｙ軸方向」といい、奥方向を「－Ｙ軸方向」という。図１中における上方向を「＋Ｘ軸方向」といい、下方向を「－Ｘ軸方向」という。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する３軸である。
【0025】
まず、加工機械１００の全体構造について説明する。加工機械１００は、スプラッシュガード１８１を有する。スプラッシュガード１８１は、ワークを加工するための加工エリア１１０を区画形成している。
【0026】
加工機械１００は、ベッド１５１と、第１ワーク主軸１１１と、第２ワーク主軸１１６と、刃物台（不図示）とをさらに有する。
【0027】
ベッド１５１は、第１ワーク主軸１１１、第２ワーク主軸１１６および刃物台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。
【0028】
第１ワーク主軸１１１および第２ワーク主軸１１６は、Ｚ軸方向において、互いに対向して配置されている。第１ワーク主軸１１１および第２ワーク主軸１１６は、ワークを保持可能なように構成されている。第１ワーク主軸１１１および第２ワーク主軸１１６には、ワークを着脱可能に保持するためのチャック機構（不図示）が設けられている。第１ワーク主軸１１１は、主に、固定工具を用いたワークの旋削加工時に、保持したワークをＺ軸に平行な回転軸５０１を中心に回転させる。第２ワーク主軸１１６は、主に、固定工具を用いたワークの旋削加工時に、保持したワークをＺ軸に平行な回転軸５０２を中心に回転させる。
【0029】
第１ワーク主軸１１１は、ベッド１５１に固定されている。第２ワーク主軸１１６は、各種の送り機構、案内機構および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。第２ワーク主軸１１６は、ベッド１５１に固定される構成であってもよい。第２ワーク主軸１１６に替わって、第１ワーク主軸１１１に保持されたワークの回転中心を支持するための心押し台が設けられてもよい。
【0030】
刃物台（不図示）は、加工エリア１１０内に設けられている。刃物台は、ワークの除去加工（旋削加工）のための複数の固定工具を保持可能なように構成されている。刃物台は、図示しないサドル等を介してベッド１５１により支持されている。刃物台は、サドル等に設けられた各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に移動可能に設けられている。刃物台は、回転工具を回転させるミーリング機能を備えてもよい。
【0031】
加工機械１００は、第１縦フレーム１５２と、第２縦フレーム１５３と、第１横フレーム１５４と、第２横フレーム３１１（後出の図３を参照のこと）とをさらに有する。
【0032】
第１縦フレーム１５２および第２縦フレーム１５３は、Ｘ軸方向（上下方向）が長手方向となる柱形状を有する。第１縦フレーム１５２および第２縦フレーム１５３は、Ｚ軸方向において、互いに離れて設けられている。第１縦フレーム１５２および第２縦フレーム１５３の下端部は、ベッド１５１に接続されている。
【0033】
第１横フレーム１５４および第２横フレーム３１１は、Ｚ軸方向（左右方向）が長手方向となる梁形状を有する。第１横フレーム１５４および第２横フレーム３１１は、矩形形状の閉断面をなすパイプ材から構成されている。
【0034】
第１横フレーム１５４および第２横フレーム３１１は、Ｙ軸方向において、互いに離れて設けられている。第１横フレーム１５４は、第２横フレーム３１１から＋Ｙ軸方向にずれた位置に設けられている。Ｚ軸方向における第１横フレーム１５４の両端部は、それぞれ、第１縦フレーム１５２および第２縦フレーム１５３の上端部に接続されている。Ｚ軸方向における第２横フレーム３１１の両端部は、それぞれ、第１縦フレーム１５２および第２縦フレーム１５３の上端部に接続されている。
【0035】
第１縦フレーム１５２、第２縦フレーム１５３、第１横フレーム１５４および第２横フレーム３１１は、ベッド１５１上において門型のフレーム構造をなしている。
【0036】
加工機械１００は、サドル１６１と、クロススライド１６２と、ラム１６３とをさらに有する。
【0037】
サドル１６１は、ベッド１５１により支持されている。サドル１６１は、ベッド１５１上であって、Ｚ軸方向において、第１縦フレーム１５２および第２縦フレーム１５３の間に設けられている。サドル１６１は、ベッド１５１から第１横フレーム１５４および第２横フレーム３１１に向けて上方に立ち上がる形状を有する。サドル１６１は、ベッド１５１等に設けられた各種の送り機構、案内機構および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。
【0038】
クロススライド１６２は、サドル１６１により支持されている。クロススライド１６２は、全体として、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行な平板形状をなしている。クロススライド１６２は、＋Ｙ軸方向を向くサドル１６１の前面に取り付けられている。クロススライド１６２は、サドル１６１等に設けられた各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｘ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられている。
【0039】
ラム１６３は、クロススライド１６２により支持されている。ラム１６３は、全体として、Ｙ軸方向に沿って延びる筒形状を有する。ラム１６３は、Ｙ軸方向において、クロススライド１６２を貫通し、加工エリア１１０内に突出するように設けられている。ラム１６３は、クロススライド１６２等に設けられた各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。
【0040】
加工機械１００は、工具主軸１２１をさらに有する。工具主軸１２１は、加工エリア１１０内に設けられている。工具主軸１２１は、ワークの除去加工（ミーリング加工）のための回転工具を保持可能なように構成されている。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（不図示）が設けられている。工具主軸１２１は、回転工具を用いたワークのミーリング加工時に、保持した回転工具をＸ軸－Ｚ軸平面に平行な回転軸５０３を中心に回転させる。
【0041】
工具主軸１２１は、ラム１６３により支持されている。工具主軸１２１は、＋Ｙ軸方向におけるラム１６３の先端部に接続されている。工具主軸１２１は、Ｚ軸方向におけるサドル１６１の移動と、Ｘ軸方向におけるクロススライド１６２の移動と、Ｙ軸方向におけるラム１６３の移動とによって、加工エリア１１０内において３次元的に移動可能である。
【0042】
工具主軸１２１は、さらに、Ｙ軸に平行な旋回軸５０４を中心に旋回可能に設けられている（Ｂ軸旋回）。工具主軸１２１の旋回範囲は、工具主軸１２１の主軸端面１２２が下方を向く基準姿勢（図１および図２中に示す姿勢）に対して±９０°以上の範囲であることが好ましい。一例として、工具主軸１２１の旋回範囲は、基準姿勢に対して±１２０°の範囲である。
【0043】
加工機械１００は、自動工具交換装置（ＡＴＣ：Automatic Tool Changer）１４１と、工具マガジン１７１とをさらに有する。
【0044】
工具マガジン１７１は、ワークのミーリング加工に用いられる複数の回転工具Ｔを収容する。工具マガジン１７１は、加工エリア１１０の外部に設けられている。工具マガジン１７１は、第１ワーク主軸１１１（第１縦フレーム１５２）を挟んで、加工エリア１１０の反対側に設けられている。第１ワーク主軸１１１（第１縦フレーム１５２）は、Ｚ軸方向において、工具マガジン１７１および加工エリア１１０の間に配置されている。
【0045】
自動工具交換装置１４１は、加工エリア１１０内における工具主軸１２１と、加工エリア１１０外における工具マガジン１７１との間で工具を交換可能なように構成されている。
【0046】
自動工具交換装置１４１は、第１横フレーム１５４により支持されている。自動工具交換装置１４１は、第１横フレーム１５４等に設けられた各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｚ軸方向に移動可能である。
【0047】
自動工具交換装置１４１は、加工エリア１１０の外部であって、第１ワーク主軸１１１の上方に位置し、自動工具交換装置１４１が待機する待機位置（図１中に示す自動工具交換装置１４１の位置）と、加工エリア１１０の内部であって、Ｚ軸方向における任意の座標に位置し、自動工具交換装置１４１が工具主軸１２１と工具交換を行なう機内側工具交換位置と、加工エリア１１０の外部であって、待機位置を挟んで機内側工具交換位置の反対側に位置し、自動工具交換装置１４１が工具マガジン１７１と工具交換を行なうマガジン側工具交換位置との間で移動可能である。
【0048】
なお、自動工具交換装置１４１と、その周辺のカバー構造とについては、後で詳細に説明する。
【0049】
加工機械１００は、付加加工用ヘッド１３１をさらに有する。付加加工用ヘッド１３１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））。材料粉末としては、ステンレス、ステライト、インコネルもしくはチタン等の金属粉末を利用することができる。なお、材料粉末は、金属粉末に限られない。
【0050】
付加加工用ヘッド１３１は、ヘッド本体１３２と、レーザツール１３３とを有する。ヘッド本体１３２には、レーザ光および材料粉末が導入される。レーザツール１３３は、ワークに向けてレーザ光を出射するとともに、ワークにおけるレーザ光の照射領域を定める。付加加工用ヘッド１３１に導入された材料粉末は、ノズル（不図示）を通じてワークに向けて吐出される。
【0051】
加工機械１００は、複数のレーザツール１３３を有する。複数のレーザツール１３３は、ワーク上に定められるレーザ光の照射領域の形状および／または大きさが異なる。ヘッド本体１３２には、実行する付加加工の条件に合わせて、複数のレーザツール１３３のうちいずれか１つのレーザツール１３３が選択的に装着される。
【0052】
付加加工用ヘッド１３１は、円盤部１３６をさらに有する。円盤部１３６は、Ｙ軸方向が厚み方向となる円盤形状を有する。円盤部１３６は、ヘッド本体１３２に接続されている。円盤部１３６は、＋Ｙ軸方向におけるヘッド本体１３２の前端部から直角に折れ曲がった位置に設けられている。工具主軸１２１は、前面部１２４と、側面部１２３とを有する。前面部１２４は、＋Ｙ軸方向を向いている。側面部１２３は、工具主軸１２１の基準姿勢において＋Ｚ軸方向を向いている。
【0053】
付加加工用ヘッド１３１は、工具主軸１２１に対して着脱可能に設けられている。付加加工用ヘッド１３１は、ヘッド本体１３２が側面部１２３と対向し、円盤部１３６が前面部１２４と対向するように、工具主軸１２１に装着される。
【0054】
付加加工用ヘッド１３１（円盤部１３６）および工具主軸（前面部１２４）には、バネ力等を利用したクランプ機構が内蔵されており、工具主軸１２１に対する付加加工用ヘッド１３１の装着時、そのクランプ機構が動作することによって、付加加工用ヘッド１３１が工具主軸１２１に接続される。付加加工用ヘッド１３１は、工具主軸１２１に接続されることにより、工具主軸１２１と一体となって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能である。
【0055】
【0056】
【0057】
材料粉末供給装置３４１およびレーザ発振装置３４２は、加工エリア１１０の外部に設置されている。材料粉末供給装置３４１は、付加加工に用いられる材料粉末を付加加工用ヘッド１３１に向けて送り出す。レーザ発振装置３４２は、付加加工に用いられるレーザ光を発振する。
【0058】
ライン体２１０は、材料粉末供給装置３４１からの材料粉末を付加加工用ヘッド１３１に供給し、レーザ発振装置３４２からのレーザ光を付加加工用ヘッド１３１に供給する。ライン体２１０は、付加加工用ヘッド１３１から延出している。ライン体２１０は、加工エリア１１０の内部から外部に引き出され、材料粉末供給装置３４１およびレーザ発振装置３４２に接続されている。
【0059】
ライン体２１０は、可撓性を有しており、外力を受けた場合に曲げ変形が可能である。ライン体２１０は、レーザ光を導くための光ファイバと、材料粉末を導くための配管と、空気の流路となるエア配管と、不活性ガスの流路となるガス配管と、冷媒の流路となる冷却配管と、電気配線と、これらを収容するフレキシブルチューブ２１１とを含む。
【0060】
図３および図４を参照して、加工機械１００は、支持部２２１をさらに有する。支持部２２１は、加工エリア１１０の外部に設けられている。支持部２２１は、加工エリア１１０の外部において、加工エリア１１０内から引き出されたライン体２１０を支持している。支持部２２１は、付加加工用ヘッド１３１よりも上方に設けられている。支持部２２１は、第１横フレーム１５４および第２横フレーム３１１により支持されている。
【0061】
支持部２２１は、基台３３１と、滑車部３３２と、コイルバネ（弾性部材）３３３とを有する。
【0062】
基台３３１は、第１横フレーム１５４および第２横フレーム３１１上に設けられている。基台３３１は、上面視において第１横フレーム１５４および第２横フレーム３１１の間に跨がって設けられている。加工エリア１１０の内部から外部に引き出されたライン体２１０は、基台３３１上を配索されている。基台３３１上を配索されたライン体２１０は、Ｚ軸方向にストローク可能な図示しないケーブルベア（登録商標）に挿通された後、材料粉末供給装置３４１およびレーザ発振装置３４２に向けて延びている。
【0063】
滑車部３３２は、基台３３１により支持されている。滑車部３３２は、Ｘ軸方向（上下方向）に平行な回転軸５２６を中心に回転可能で、かつ、Ｙ軸方向にスライド移動可能なように設けられている。
【0064】
コイルバネ３３３の一方端は、滑車部３３２に接続されている。コイルバネ３３３の他方端は、ブラケット３３４を介して基台３３１に接続されている。コイルバネ３３３は、滑車部３３２に対して－Ｙ軸方向の弾性力を作用させている。コイルバネ３３３は、滑車部３３２に対して、上面視において加工エリア１１０から遠ざかる方向の弾性力を作用させている。
【0065】
フレキシブルチューブ２１１は、可撓性を有するチューブからなる。フレキシブルチューブ２１１は、加工エリア１１０の内部と外部との間で延びている。フレキシブルチューブ２１１の一方端２１１ｐは、加工エリア１１０の内部に配置されている。フレキシブルチューブ２１１の他方端２１１ｑは、加工エリア１１０の外部に配置されている。
【0066】
加工エリア１１０の内部から外部に引き出されたフレキシブルチューブ２１１は、基台３３１上において、－Ｙ軸方向に延びている。フレキシブルチューブ２１１は、滑車部３３２に掛け回され、１８０°反転して＋Ｙ軸方向に延びている。フレキシブルチューブ２１１の他方端２１１ｑは、＋Ｙ軸方向に延びるフレキシブルチューブ２１１の先端において基台３３１に固定されている。
【0067】
滑車部３３２およびコイルバネ３３３は、張力付与機構３３５を構成している。張力付与機構３３５は、ライン体２１０（フレキシブルチューブ２１１）に対して、加工エリア１１０内の付加加工用ヘッド１３１から遠ざかる方向の張力を付与している。張力付与機構３３５は、ライン体２１０（フレキシブルチューブ２１１）に対して、加工エリア１１０の内部から外部に向けた引っ張り力を付与している。
【0068】
このような構成によれば、加工エリア１１０内におけるライン体２１０の撓みを抑制することができる。また、滑車部３３２がＹ軸方向にスライド移動することによって、付加加工用ヘッド１３１の位置に合わせて加工エリア１１１内におけるライン体２１０の長さを自動的に調整することができる。
【0069】
なお、張力付与機構３３５を構成する弾性部材は、特に限定されず、たとえば、コイルバネ３３３に替わってガススプリングが用いられてもよい。
【0070】
加工機械１００は、第１案内機構３７０と、第２案内機構３６０とをさらに有する。第１案内機構３７０および第２案内機構３６０は、支持部２２１をＺ軸方向に沿って案内している。第１案内機構３７０と、第２案内機構３６０は、Ｙ軸方向において互いに離れて設けられている。
【0071】
支持部２２１は、ブロック３３６をさらに有する。ブロック３３６は、基台３３１に固定されている。ブロック３３６は、Ｙ軸方向において、第１横フレーム１５４と対向している。
【0072】
第１案内機構３７０は、レール１５５と、スライダー３７２とを有する。第１案内機構３７０は、２組のレール１５５およびスライダー３７２を有する。レール１５５は、第１横フレーム１５４に取り付けられている。レール１５５は、Ｚ軸方向に延びている。スライダー３７２は、ブロック３３６に取り付けられている。スライダー３７２は、図示しない複数のボールを介してレール１５５と係合している。スライダー３７２は、レール１５５とともに、Ｚ軸方向における直線案内機構を構成している。
【0073】
第２案内機構３６０は、第１案内機構３７０から－Ｙ軸方向に離れた位置に設けられている。第２案内機構３６０は、レール３１２を有する。レール３１２は、第２横フレーム３１１に取り付けられている。レール３１２は、Ｚ軸方向に延びている。支持部２２１（基台３３１）には、Ｙ軸方向における両側からレール３１２を挟持し、Ｘ軸方向に平行な回転軸を中心に回転可能な一対の第１ローラと、Ｘ軸方向における両側からレール３１２を挟持し、Ｙ軸方向に平行な回転軸を中心に回転可能な一対の第２ローラとが取り付けられている。
【0074】
図４を参照して、加工機械１００は、連結機構３８０をさらに有する。連結機構３８０は、エアシリンダ３８２と、ブロック３８１とを有する。
【0075】
ブロック３８１は、サドル１６１に取り付けられている。ブロック３８１には、ピン挿入孔（不図示）が設けられている。エアシリンダ３８２は、支持部２２１に取り付けられている。エアシリンダ３８２は、Ｙ軸方向において進退可能なピン（不図示）を有する。エアシリンダ３８２のピンがブロック３８１に設けられたピン挿入孔に挿入されることによって、工具主軸１２１および支持部２２１の間を連結する状態が得られ、エアシリンダ３８２のピンがブロック３８１に設けられたピン挿入孔から抜かれることによって、工具主軸１２１および支持部２２１の間の連結を解除する状態が得られる。
【0076】
ワークの付加加工時、連結機構３８０により工具主軸１２１および支持部２２１の間を連結することによって、支持部２２１を工具主軸１２１および付加加工用ヘッド１３１と一体にＺ軸方向に移動させることができる。また、ワークの除去加工時、連結機構３８０による工具主軸１２１および支持部２２１の間の連結を解除することによって、支持部２２１および付加加工用ヘッド１３１を工具主軸１２１から分離させ、工具主軸１２１を単独で移動させることができる。
【0077】
支持部２２１は、さらに、工具主軸１２１から分離された単独の状態においてＺ軸方向に移動可能なように構成されている（自走機構）。
【0078】
より具体的には、第１横フレーム１５４には、ラック１５６が設けられている。ラック１５６は、Ｚ軸方向に延びている。支持部２２１には、サーボモータ２２２と（図３および図４中では不図示、図１を参照のこと）、サーボモータ２２２の出力軸に接続され、ラック１５６と係合するピニオン（不図示）とが設けられている。連結機構３８０による工具主軸１２１および支持部２２１の間の連結が解除された状態において、サーボモータ２２２からの回転を受けたピニオンが正方向または逆方向に回転することによって、支持部２２１が、＋Ｚ軸方向または－Ｚ軸方向に移動する。
【0079】
【0080】
図５から図７を参照して、加工機械１００は、レーザツール格納部１９１と、ヘッド格納部１９２とをさらに有する。レーザツール格納部１９１は、複数のレーザツール１３３を格納可能なように構成されている。ヘッド格納部１９２は、ワークの除去加工時に、工具主軸１２１から分離された付加加工用ヘッド１３１を格納可能なように構成されている。
【0081】
レーザツール格納部１９１およびヘッド格納部１９２は、加工エリア１１０の外部に設けられている。レーザツール格納部１９１は、Ｘ軸方向（上下方向）において、第１ワーク主軸１１１と、自動工具交換装置１４１の待機位置との間に設けられている。ヘッド格納部１９２は、第２ワーク主軸１１６の上方に設けられている。
【0082】
図５に示されるように、ワークＷの付加加工時、付加加工用ヘッド１３１は、工具主軸１２１に装着される。工具主軸１２１がＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動することによって、付加加工用ヘッド１３１も、工具主軸１２１と一体となって加工エリア１１０内で移動する。これにより、付加加工用ヘッド１３１による付加加工の加工位置が３次元的に変位する。さらに、工具主軸１２１が、旋回軸５０４を中心に旋回することによって、付加加工用ヘッド１３１も工具主軸１２１と一体となって旋回軸５０４を中心に旋回する。これにより、付加加工用ヘッド１３１による付加加工の向き（ワークに対するレーザ光の照射方向）を自在に変化させることができる。
【0083】
付加加工用ヘッド１３１は、Ｚ軸方向においてレーザツール格納部１９１と対向する位置に移動することによって、付加加工用ヘッド１３１に装着されたレーザツール１３３を、レーザツール格納部１９１に格納された別のレーザツール１３３と交換することが可能である。
【0084】
図６に示されるように、ワークＷの付加加工に続いてワークＷの除去加工を行なう場合、工具主軸１２１および付加加工用ヘッド１３１の接続を解除するとともに、サドル１６１に対する支持部２２１の接続を解除する。支持部２２１と一体の付加加工用ヘッド１３１を、支持部２２１に備えられた自走機構によって、加工エリア１１０内から加工エリア１１０外のヘッド格納部１９２に移動させる。
【0085】
一方、付加加工用ヘッド１３１が分離された工具主軸１２１を、基準姿勢から旋回軸５０４を中心に９０°旋回させる。自動工具交換装置１４１を待機位置から加工エリア１１０内における機内側工具交換位置まで移動させる。自動工具交換装置１４１によって、自動工具交換装置１４１に把持された工具Ｔａを工具主軸１２１に装着する。自動工具交換装置１４１を、機内側工具交換位置から待機位置に移動させることにより、工具主軸１２１に対する工具の装着が完了する。
【0086】
なお、機内側工具交換位置は、工具交換開始時における工具主軸１２１の位置から機内側工具交換位置までの工具主軸１２１の移動量が短くなるように適切に設定される。このように設定される機内側工具交換位置は、Ｚ軸方向における任意の座標から選択されてもよいし、Ｚ軸方向における複数の座標の候補から選択されてもよい。
【0087】
図７に示されるように、ワークＷの除去加工時、付加加工用ヘッド１３１がヘッド格納部１９２に格納された状態において、工具主軸１２１に保持された工具Ｔａによりワークをミーリング加工する。
【0088】
この間、自動工具交換装置１４１を待機位置からマガジン側工具交換位置に移動させ、マガジン側工具交換位置において工具マガジン１７１に格納された工具Ｔｂを自動工具交換装置１４１に移す。工具Ｔｂを把持した自動工具交換装置１４１を、マガジン側工具交換位置から待機位置に移動させることにより、工具主軸１２１における次の工具交換に備える。
【0089】
続いて、自動工具交換装置１４１と、その周辺のカバー構造とについて説明する。図８および図９は、自動工具交換装置が待機位置に位置決めされた場合の加工機械を示す斜視図である。図１０および図１１は、自動工具交換装置が機内側工具交換位置に位置決めされた場合の加工機械を示す斜視図である。図１２は、図９中の自動工具交換装置を拡大して示す斜視図である。
【0090】
【0091】
【0092】
基台１４８は、第１横フレーム１５４により支持されている。基台１４８は、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｚ軸方向に移動可能である。
【0093】
より具体的には、第１横フレーム１５４には、ラック１５６と、レール１５５とが設けられている。ラック１５６およびレール１５５は、Ｚ軸方向に延びている。基台１４８には、サーボモータ１４２と、サーボモータ１４２の出力軸に接続されたピニオン（不図示）とが設けられている。基台１４８には、レール１５５と係合しながらＺ軸方向にスライド可能なスライダー４１１がさらに設けられている。サーボモータ１４２からの回転を受けたピニオンが正方向または逆方向に回転することによって、基台１４８が、＋Ｚ軸方向または－Ｚ軸方向に移動する。
【0094】
本実施の形態においては、自動工具交換装置１４１および支持部２２１が、Ｚ軸方向における移動を可能とするための案内機構（レール１５５）および送り機構（ラック１５６）を共用している。
【0095】
昇降アーム１４３は、基台１４８により支持されている。昇降アーム１４３は、Ｘ軸方向（上下方向）が長手方向となるようにアーム状に延びている。昇降アーム１４３は、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータにより、Ｘ軸方向に昇降動作が可能である。
【0096】
より具体的には、昇降アーム１４３には、ラック１４５が設けられている。ラック１４５は、Ｘ軸方向に延びている。基台１４８には、サーボモータ１４７と、サーボモータ１４７の出力軸に接続されたピニオン１４６とが設けられている。サーボモータ１４７からの回転を受けたピニオン１４６が正方向または逆方向に回転することによって、昇降アーム１４３が、＋Ｘ軸方向に上昇したり、－Ｘ軸方向に下降したりする。
【0097】
ダブルアーム１４４は、昇降アーム１４３により支持されている。ダブルアーム１４４は、昇降アーム１４３の下端部に接続されている。ダブルアーム１４４は、第１把持部１４４Ｐと、第２把持部１４４Ｑとを有する。第１把持部１４４Ｐおよび第２把持部１４４Ｑの各々は、工具（工具のシャンク部分）を把持可能なように構成されている。ダブルアーム１４４は、第１把持部１４４Ｐおよび第２把持部１４４Ｑの間でアーム状に延びている。
【0098】
ダブルアーム１４４は、旋回軸５０５を中心に旋回可能で、かつ、旋回軸５０５の軸方向にスライド可能なように設けられている。旋回軸５０５は、第１把持部１４４Ｐと第２把持部１４４Ｑとの間の中心位置に配置されている。旋回軸５０５は、水平方向に延びている。旋回軸５０５は、Ｚ軸方向に延びている。
【0099】
なお、自動工具交換装置１４１は、ダブルアーム１４４に替わって、１つの把持部を有するシングルタイプのアーム部を有してもよい。
【0100】
【0101】
図６、図１０および図１１に示されるように、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａから機内側工具交換位置Ｐｂまで移動し、自動工具交換装置１４１および工具主軸１２１の間で工具交換を行なう場合、昇降アーム１４３が－Ｘ軸方向に下降することにより、ダブルアーム１４４が中位ポジションよりも低い低位ポジションに配置される。これにより、ダブルアーム１４４をＸ軸方向（上下方向）において工具主軸１２１に近接移動させることができる。
【0102】
図７に示されるように、工具主軸１２１および工具マガジン１７１の間で工具交換を行なうために、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａからマガジン側工具交換位置Ｐｃまで移動する場合、昇降アーム１４３が＋Ｘ軸方向に上昇することにより、ダブルアーム１４４が中位ポジションよりも高い高位ポジションに配置される。これにより、マガジン側工具交換位置に移動するダブルアーム１４４が工具マガジン１７１と干渉することを回避できる。
【0103】
なお、マガジン側工具交換位置Ｐｃにおける天井部には、上昇動作した昇降アーム１４３と、天井部との干渉を避けるための開口部が設けられてもよい。天井部には、その開口部を開閉可能なシャッターが設けられてもよい。
【0104】
図８から図１１を参照して、加工機械１００は、第３横フレーム１５７をさらに有する。第３横フレーム１５７は、Ｚ軸方向（左右方向）が長手方向となる梁形状を有する。第３横フレーム１５７は、第１横フレーム１５４の上方に設けられている。第３横フレーム１５７には、後述するガード本体６１１が取り付けられている。
【0105】
スプラッシュガード１８１は、第１スライドカバー３５１と、第２スライドカバー３５３とを有する。第１スライドカバー３５１および第２スライドカバー３５３は、全体として、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行な平板形状を有する。第１スライドカバー３５１および第２スライドカバー３５３は、加工エリア１１０の奥側（－Ｙ軸方向における加工エリア１１０の端部）に配置されている。
【0106】
ラム１６３は、Ｙ軸方向において、加工エリア１１０外から第１スライドカバー３５１を貫通して加工エリア１１０内に進入している。第１スライドカバー３５１は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向におけるラム１６３の移動に合わせて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向にスライド変形可能である。
【0107】
第２スライドカバー３５３は、第１スライドカバー３５１の上方に設けられている。第２スライドカバー３５３は、Ｘ軸方向において第３横フレーム１５７および第１横フレーム１５４の間に渡って設けられている。－Ｚ軸方向における第２スライドカバー３５３の端部は、後述するカバー体６１２に接続されている。第２スライドカバー３５３は、Ｚ軸方向におけるカバー体６１２の移動に合わせて、Ｚ軸方向にスライド変形可能である。
【0108】
図３を参照して、第２スライドカバー３５３には、ライン体挿入孔３５２が設けられている。ライン体挿入孔３５２は、Ｙ軸方向において第２スライドカバー３５３を貫通する貫通孔からなる。ライン体２１０（フレキシブルチューブ２１１）は、加工エリア１１０内からライン体挿入孔３５２に挿入されることによって、加工エリア１１０外に引き出されている。第２スライドカバー３５３は、Ｚ軸方向におけるライン体２１０（フレキシブルチューブ２１１）の移動に合わせて、Ｚ軸方向にスライド変形可能である。
【0109】
【0110】
ガード本体６１１は、全体として、Ｘ－Ｙ軸平面に平行な平板形状を有する。ガード本体６１１は、加工エリア１１０の左側（－Ｚ軸方向における加工エリア１１０の端部）に配置されている。ガード本体６１１よりも＋Ｚ軸方向の側に加工エリア１１０が設けられ、ガード本体６１１よりも－Ｚ軸方向の側に、自動工具交換装置１４１の待機位置Ｐａと、レーザツール格納部１９１とが設けられている。
【0111】
自動工具交換装置１４１の待機位置Ｐａと、レーザツール格納部１９１との間には、オイルパン６１４が設けられている。オイルパン６１４は、受け皿形状を有し、Ｚ軸方向において工具マガジン１７１およびガード本体６１１の間で延在している。
【0112】
ガード本体６１１には、開閉カバー６１３が設けられている。開閉カバー６１３は、レーザツール格納部１９１および付加加工用ヘッド１３１の間におけるレーザツール１３３の交換時に開閉動作する。開閉カバー６１３は、閉動作時に折り畳み変形する折り畳み式のカバーである。
【0113】
なお、自動工具交換装置１４１の待機位置Ｐａの下方には、レーザツール格納部１９１に替わって、複数本のロングボーリングバーを格納するためのストッカーが設けられてもよい。
【0114】
ガード本体６１１には、開口部６１６が設けられている。開口部６１６は、Ｚ軸方向においてガード本体６１１を貫通する貫通孔からなる。開口部６１６は、自動工具交換装置１４１の待機位置Ｐａと、加工エリア１１０との間を連通させている。開口部６１６は、開閉カバー６１３の上方に設けられている。
【0115】
カバー体６１２は、開口部６１６を覆うように設けられている。カバー体６１２は、Ｚ軸方向に見て、開口部６１６の開口形状に対応する平面形状を有する。カバー体６１２は、ダブルアーム１４４の側方に配置されている。カバー体６１２は、ダブルアーム１４４から＋Ｚ軸方向に隣り合った位置に設けられている。
【0116】
カバー体６１２は、開口部６１６を開閉可能なように動作する。カバー体６１２は、自動工具交換装置１４１に連結されている。カバー体６１２は、Ｚ軸方向における自動工具交換装置１４１の移動に伴って、自動工具交換装置１４１と一体にＺ軸方向に移動する。
【0117】
図８および図９に示されるように、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａに位置決めされている場合、カバー体６１２は、開口部６１６を閉塞することにより、加工エリア１１０を区画形成している。このとき、加工エリア１１０は、スプラッシュガード１８１によって略密閉された状態とされている。
【0118】
図１０および図１１に示されるように、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａから機内側工具交換位置Ｐｂに移動する場合、カバー体６１２は、自動工具交換装置１４１とともに加工エリア１１０の内部に進入する。このとき、加工エリア１１０は、開口部６１６を通じて待機位置Ｐａと連通した状態とされる。
【0119】
このような構成によれば、自動工具交換装置１４１が加工エリア１１０外の待機位置Ｐａに位置決めされている場合に、カバー体６１２が加工エリア１１０を区画形成しているため、加工エリア１１０内で生じる切削油または切屑等が自動工具交換装置１４１に付着することを防止できる。これにより、自動工具交換装置１４１および自動工具交換装置１４１に保持された工具が清浄に保たれるため、自動工具交換装置１４１による自動工具交換の動作をより安定して実行することができる。
【0120】
また、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａから機内側工具交換位置Ｐｂに移動する場合に、カバー体６１２が、一般的なスライド式のシャッターのような開閉動作ではなく、自動工具交換装置１４１とともに加工エリア１１０の内部に進入する。このため、カバー体６１２の開閉動作を可能とするためのスペースが必要とならないため、加工機械１００のサイズを小さく抑えることができる。
【0121】
図１１に示されるように、自動工具交換装置１４１および工具主軸１２１の間における工具交換時、ダブルアーム１４４は、工具主軸１２１の上方において、水平方向に平行な旋回軸５０５を中心に旋回動作を行なう。この場合に、カバー体６１２は、ダブルアーム１４４の下方ではなく、ダブルアーム１４４の側方に配置されているため、旋回動作するダブルアーム１４４がカバー体６１２に干渉することを回避できる。
【0122】
図１３は、図１２中の２点鎖線ＸＩＩＩで囲まれた範囲を示す断面図である。図１２および図１３を参照して、加工機械１００は、第１連結機構６５１（図１２中では、第１連結機構６５１が、自動工具交換装置１４１およびカバー体６１２の裏側に配置されているため、不図示）をさらに有する。第１連結機構６５１は、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａに位置決めされた場合に、自動工具交換装置１４１およびカバー体６１２の間を連結する第１状態と、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａからマガジン側工具交換位置Ｐｃに移動する場合に、自動工具交換装置１４１およびカバー体６１２の間の連結を解除する第２状態との間で動作可能である。
【0123】
自動工具交換装置１４１（基台１４８）には、エアシリンダ６５３が取り付けられている。エアシリンダ６５３は、ピン６５４を有する。ピン６５４は、エアシリンダ６５３の駆動によって、Ｙ軸方向に進退可能である。カバー体６１２には、連結部６５５が設けられている。連結部６５５には、ピン挿入孔６５２が設けられている。ピン挿入孔６５２は、Ｙ軸方向において連結部６５５を貫通する貫通孔からなる。
【0124】
連結部６５５は、エアシリンダ６５３とともに第１連結機構６５１を構成している。ピン６５４がピン挿入孔６５２に挿入されることによって、自動工具交換装置１４１およびカバー体６１２の間を連結する第１状態が得られる。ピン６５４がピン挿入孔６５２から抜かれることによって、自動工具交換装置１４１およびカバー体６１２の間の連結を解除する第２状態が得られる。
【0125】
なお、ピン挿入孔６５２に対するピン６５４の挿入方向は、Ｙ軸方向に限られず、Ｚ軸に交差する方向、より好ましくは、Ｚ軸に直交する方向であってもよい。
【0126】
図５および図６に示されるように、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａに位置決めされた場合に、第１連結機構６５１により自動工具交換装置１４１およびカバー体６１２の間が連結されることによって、機内側工具交換位置Ｐｂにおける工具交換に移行する場合に、カバー体６１２を自動工具交換装置１４１とともに直ちに加工エリア１１０内に進入させることができる。
【0127】
図７に示されるように、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａからマガジン側工具交換位置Ｐｃに移動する場合に、第１連結機構６５１による自動工具交換装置１４１およびカバー体６１２の間の連結が解除されることによって、カバー体６１２により加工エリア１１０が区画形成された状態を維持しつつ、自動工具交換装置１４１のみを工具マガジン１７１があるマガジン側工具交換位置Ｐｃに向かわせることができる。
【0128】
【0129】
図１２、図１４および図１５を参照して、加工機械１００は、第２連結機構６３１をさらに有する。第２連結機構６３１は、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａに位置決めされた場合に、ガード本体６１１およびカバー体６１２の間を連結する第３状態と、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａから機内側工具交換位置Ｐｂに移動する場合に、ガード本体６１１およびカバー体６１２の間の連結を解除する第４状態との間で動作可能である。
【0130】
加工機械１００は、複数の第２連結機構６３１（６３１Ａ，６３１Ｂ）を有する。第２連結機構６３１Ｂは、第２連結機構６３１Ａから斜め上方向（－Ｙ軸方向、かつ、＋Ｘ軸方向）に離れた位置に設けられている。
【0131】
図１２および図１４を参照して、ガード本体６１１には、エアシリンダ６４４が取り付けられている。エアシリンダ６４４は、ピン６４５を有する。ピン６４５は、エアシリンダ６４４の駆動によって、Ｙ軸方向に進退可能である。カバー体６１２には、連結部６４２が設けられている。連結部６４２には、ピン挿入孔６４３が設けられている。ピン挿入孔６４３は、Ｙ軸方向において連結部６４２を貫通する貫通孔からなる。
【0132】
連結部６４２は、エアシリンダ６４４とともに第２連結機構６３１Ａを構成している。ピン６４５がピン挿入孔６４３に挿入されることによって、ガード本体６１１およびカバー体６１２の間を連結する第３状態が得られる。ピン６４５がピン挿入孔６４３から抜かれることによって、ガード本体６１１およびカバー体６１２の間の連結を解除する第４状態が得られる。
【0133】
図１２および図１５を参照して、第３横フレーム１５７には、エアシリンダ６３４が取り付けられている。エアシリンダ６３４は、ピン６３５を有する。ピン６３５は、エアシリンダ６３４の駆動によって、Ｙ軸方向に進退可能である。カバー体６１２には、連結部６３２が設けられている。連結部６３２には、ピン挿入孔６３３が設けられている。ピン挿入孔６３３は、Ｙ軸方向において連結部６３２を貫通する貫通孔からなる。
【0134】
連結部６３２は、エアシリンダ６３４とともに第２連結機構６３１Ｂを構成している。ピン６３５がピン挿入孔６３３に挿入されることによって、第３横フレーム１５７を介してガード本体６１１およびカバー体６１２の間を連結する第３状態が得られる。ピン６３５がピン挿入孔６３３から抜かれることによって、ガード本体６１１およびカバー体６１２の間の連結を解除する第４状態が得られる。
【0135】
このような構成によれば、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａに位置決めされた場合に、第２連結機構６３１（６３１Ａ，６３１Ｂ）によりガード本体６１１およびカバー体６１２の間が連結されることによって、カバー体６１２がガード本体６１１に対してより強固に固定される。これにより、加工エリア１１０の密閉性が高まるため、加工エリア１１０の内部から外部への切削油または切屑等の漏れを確実に防ぐことができる。また、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａから機内側工具交換位置Ｐｂに移動する場合に、第２連結機構６３１（６３１Ａ，６３１Ｂ）によるガード本体６１１およびカバー体６１２の間の連結が解除されることによって、カバー体６１２をガード本体６１１から分離させ、自動工具交換装置１４１とともに加工エリア１１０内に進入させることができる。
【0136】
以上に説明した、この発明の実施の形態における加工機械１００は、加工エリア１１０を区画形成するスプラッシュガード１８１と、加工エリア１１０の内部に設けられ、工具を保持する工具保持部としての工具主軸１２１と、加工エリア１１０の内部における第１工具交換位置としての機内側工具交換位置Ｐｂと、加工エリア１１０の外部における待機位置Ｐａとの間で移動可能であり、機内側工具交換位置Ｐｂにおいて工具主軸１２１に保持される工具を交換する自動工具交換装置１４１とを備える。スプラッシュガード１８１は、自動工具交換装置１４１に連結され、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａに位置決めされた場合に加工エリア１１０を区画形成し、自動工具交換装置１４１が待機位置Ｐａから機内側工具交換位置Ｐｂに移動する場合に加工エリア１１０の内部に進入するカバー体６１２を有する。
【0137】
このように構成された、この発明の実施の形態における加工機械１００によれば、機械の小型化を図りつつ、自動工具交換装置１４１に切削油または切屑等が付着することを防止できる。
【0138】
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、たとえば、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。また、本発明は、ＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機に限られず、旋盤、マシニングセンタ、または、旋削機能とミーリング機能とを有する複合加工機に適用されてもよい。たとえば、本発明が旋盤に適用される場合、工具を保持する工具保持部は、自動工具交換機能を備えた刃物台であってもよい。
【0139】
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請求の範囲によって示され、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】
【0140】
この発明は、自動工具交換装置を備えた各種の加工機械に適用される。
【符号の説明】
【0141】
１００ 加工機械、１１０ 加工エリア、１１１ 第１ワーク主軸、１１６ 第２ワーク主軸、１２１ 工具主軸、１２２ 主軸端面、１２３ 側面部、１２４ 前面部、１３１ 付加加工用ヘッド、１３２ ヘッド本体、１３３ レーザツール、１３６ 円盤部、１４１ 自動工具交換装置、１４２，１４７ サーボモータ、１４３ 昇降アーム、１４４ ダブルアーム、１４４Ｐ 第１把持部、１４４Ｑ 第２把持部、１４５，１５６ ラック、１４６ ピニオン、１４８，３３１ 基台、１５１ ベッド、１５２ 第１縦フレーム、１５３ 第２縦フレーム、１５４ 第１横フレーム、１５５，３１２ レール、１５７ 第３横フレーム、１６１ サドル、１６２ クロススライド、１６３ ラム、１７１ 工具マガジン、１８１ スプラッシュガード、１９１ レーザツール格納部、１９２ ヘッド格納部、２１０ ライン体、２１１ フレキシブルチューブ、２１１ｐ 一方端、２１１ｑ 他方端、２２１ 支持部、３１１ 第２横フレーム、３３２ 滑車部、３３３ コイルバネ、３３４ ブラケット、３３５ 張力付与機構、３３６，３８１ ブロック、３４１ 材料粉末供給装置、３４２ レーザ発振装置、３５１ 第１スライドカバー、３５２ ライン体挿入孔、３５３ 第２スライドカバー、３６０ 第２案内機構、３７０ 第１案内機構、３７２，４１１ スライダー、３８０ 連結機構、３８２，６３４，６４４，６５３ エアシリンダ、５０１，５０２，５０３，５２６ 回転軸、５０４，５０５ 旋回軸、６１１ ガード本体、６１２ カバー体、６１３ 開閉カバー、６１４ オイルパン、６１６ 開口部、６３１，６３１Ａ，６３１Ｂ 第２連結機構、６３２，６４２，６５５ 連結部、６３３，６４３，６５２ ピン挿入孔、６３５，６４５，６５４ ピン、６５１ 第１連結機構。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】