特許 7617265 複合加工機

(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】2025-01-08

(45)【発行日】2025-01-17

(54)【発明の名称】複合加工機

(51)【国際特許分類】

   B23Q 1/00 20060101AFI20250109BHJP

   B23B 3/32 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

B23Q1/00 G

B23B3/32

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023526749

(86)(22)【出願日】2021-06-10

(86)【国際出願番号】 JP2021022088

(87)【国際公開番号】W WO2022259455

(87)【国際公開日】2022-12-15

【審査請求日】2024-03-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100125737

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 昭博

(72)【発明者】

【氏名】浅川 和哉

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 俊史

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 淳

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２００５－００７０２４８（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００９－０３４８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２４６５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４９４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１１３５２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】独国実用新案第２０２０１６１０４３９９（ＤＥ，Ｕ１）

【文献】株式会社ＦＵＪＩが、工作機械新製品を発表，日本，株式会社ＦＵＪＩ，2020年12月15日，https://www.fuji.co.jp/data/news/2706/doc.pdf

【文献】究極の複合加工機 ＧＹＲＯＦＬＥＸ，日本，株式会社ＦＵＪＩ，https://www.fuji.co.jp/items/mt_list/gyroflex

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １／００

Ｂ２３Ｑ ３／１５５

Ｂ２３Ｂ ３／３０ － ３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機体カバーの前面に左右の加工室に対応して形成された左正面扉および右正面扉と、
前記左正面扉と前記右正面扉との間に位置する自動工具交換装置の中央部カバーに形成された覗き窓と、
前記覗き窓に重ねて配置された操作盤と、
前方を向いて配置された前記操作盤を横向きになるように揺動可能に支持するとともに、前記覗き窓に重ねた位置の前記操作盤を左右のいずれか一方の任意の位置に移動させるガイド機構と、
を有する複合加工機。

【請求項2】

前記ガイド機構は、前記覗き窓に重ねられた状態の前記操作盤をその左側または右側に設けられた縦軸により揺動可能に軸支した状態で搭載する台座と、前記台座をスライド部材から前方に離れた位置で支えるブラケットと、前記左正面扉または前記右正面扉の下に固定されたガイドレールに前記スライド部材が摺動可能に組み付けられたリニアガイドと、を有する請求項１に記載の複合加工機。

【請求項3】

前記操作盤は、前記台座に対して軸支した前記縦軸の反対側の側面にハンドルを有する請求項２に記載の複合加工機。

【請求項4】

左右の前記加工室には第１ワーク主軸装置および第１タレット装置と第２ワーク主軸装置および第２タレット装置との対向２軸旋盤が構成され、前記第１タレット装置と前記第２タレット装置との間に前記自動工具交換装置によって工具の交換が可能な工具主軸装置が配置された請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の複合加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作盤の操作性に優れた複合加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械は、ワークに対する切削などの加工が行われる加工室が機体カバーによって覆われているが、加工室の前面にはガラスを嵌め込んだ透明窓が設けられているため、中の状況が外からでも作業者によって確認できるようになっている。下記特許文献１に記載の２軸旋盤にも透明窓が設けられているが、特に機体カバーの前面中央に形成されたスライド扉に設けられている。作業者は透明窓の前に自然な姿勢で立つことで、加工室内の左右の主軸チャックや上下のタレット装置を視認することが可能である。そうしたスライド扉の横には、縦軸によって揺動可能な操作盤が組み付けられており、透明窓の前に立った作業者が、機内を見ながら操作盤のディスプレイや操作面に対する操作を行うことができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１６０４６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記従来例の２軸旋盤は、透明窓付き開閉扉が機体中央に配置されたものであるため、操作盤はその位置に立った作業者に対して設置すればよい。しかし、一対の旋盤以外にも他の加工装置が加わった複合加工機では、機体前面に設けられる開閉扉が左右の２箇所に設けられるほか、自動工具交換機などの装置も加わり、操作盤の設置場所に苦慮することになる。操作盤が機体前面に取り付けられたとしても、開閉扉や透明窓の位置から遠くなってしまうと、作業者が機内を確認しながら操作盤を操作することが困難になってしまうからである。また、操作盤の設置場所によっては、その奥の機内を正面から見ることができず、操作盤を使用した作業が困難なものになってしまう。

【0005】

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、操作盤の操作性に優れた複合加工機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】

本発明の一態様における複合加工機は、機体カバーの前面に左右の加工室に対応して形成された左正面扉および右正面扉と、前記左正面扉と前記右正面扉との間に位置する自動工具交換装置の中央部カバーに形成された覗き窓と、前記覗き窓に重ねて配置された操作盤と、前方を向いて配置された前記操作盤を横向きになるように揺動可能に支持するとともに、前記覗き窓に重ねた位置の前記操作盤を左右のいずれか一方の任意の位置に移動させるガイド機構と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

前記構成によれば、ガイド機構によって操作盤を左右方向に移動させた任意の位置で停止させ、横向きになるように揺動させることができるため、左正面扉や右正面扉に対応した位置で操作盤を操作することができ、しかも、自動工具交換装置の中央部カバーに覗き窓が形成されているため、そこに重ねて配置された操作盤であっても移動させることにより機内を確認しながら操作盤を操作することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】複合加工機の一実施形態の主要構造を示した斜視図である。

【図2】主要構造にワーク自動搬送装置および自動工具交換装置を加えた複合加工機の斜視図である。

【図3】複合加工機の外観斜視図である。

【図4】自動工具交換装置のマガジンカバーおよび中央部カバーの左半分を示した断面斜視図である。

【図5】操作盤のガイド機構を示した斜視図である。

【図6】操作盤のガイド機構を示した平面図である。

【図7】作業者が第１加工室内を確認しながら操作盤を操作する状況を示した図である。

【図8】作業者が機体中央部の機内を確認しながら操作盤を操作する状況を示した図である。

【図9】作業者が第２加工室内を確認しながら操作盤を操作する状況を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明に係る複合加工機の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の複合加工機の主要な構造を示した斜視図である。複合加工機１は、各種加工装置を有することによりＮＣ旋盤とマシニングセンタの両方の機能を持つようにした工作機械である。具体的には、ワークＷを把持する第１ワーク主軸装置３および第２ワーク主軸装置４と、複数の工具を有する第１タレット装置５および第２タレット装置６によって左右対称に配置された対向２軸旋盤が構成され、機体中央の位置には工具主軸装置２が配置されている。

【0010】

第１および第２ワーク主軸装置３，４は、それぞれ主軸台１２のスピンドルに主軸チャック１１が組付けられ、スピンドルモータ１３の駆動によって回転し、把持したワークＷに加工時の位相決めや所定速度での回転が与えられる。主軸台１２やスピンドルモータ１３は主軸スライド１４に搭載され、ベッド７上を機体幅方向のＺ軸方向（主軸台１２のスピンドルの軸線方向）に移動するよう構成されている。また、第１タレット装置５および第２タレット装置６は、割出し用サーボモータ１６の回転制御により、タレット１５に装着された複数の工具Ｔ（タレット工具）に対する旋回割出しが行われるようになっている。そして、第１および第２タレット装置５，６は、工具ＴをワークＷに対する加工位置へと配置させるため、それぞれタレット１５をＺ軸に直交する所定の傾きをもった機体前後の２方向に移動させる駆動機構が設けられている。

【0011】

機体中央の工具主軸装置２は、第１タレット装置５と第２タレット装置６とに挟まれるようにして設置されている。工具主軸装置２は、主軸用サーボモータや工具スピンドルが内蔵されたビルトインタイプの主軸ヘッド１７を有し、その主軸ヘッド１７が鉛直なＸ軸方向に移動可能な主軸スライド１８に搭載されている。更に、ベッド７上を機体前後方向である水平なＹ軸方向にベーススライド１９が移動するよう構成され、そこに主軸スライド１８が搭載されている。主軸ヘッド１７は、加工内容に応じて工具（主軸ヘッド工具）Ｔの取り換えが可能であり、また、Ｙ軸に平行なＢ軸を中心に回転するよう構成されている。なお、前述したタレット１５の移動方向はＹ軸およびＸ軸に対して４５度傾いた方向である。

【0012】

図２は、ワーク自動搬送装置および自動工具交換装置を加えた複合加工機１の斜視図である。複合加工機１は、機体前面部分に自動工具交換装置８が設けられ、工具主軸装置２に対する工具Ｔの交換が自動で行われるよう構成されている。自動工具交換装置８は、複数の工具Ｔ（主軸ヘッド工具）を収納したツールマガジン２１が機体前面上部に設けられ、機内のスペースを占有することがないように配置が工夫されている。そのため、ツールマガジン２１と主軸ヘッド１７の工具Ｔを取り換えるツールチェンジャとの間には、工具を上下に搬送するための機構が必要である。本実施形態では、機体前面中央にツールマガジン２１を支える交換装置本体２２が設けられ、その中に工具を上下に搬送するシフト機構が構成されている。

【0013】

また、複合加工機１には、加工室内における第１および第２ワーク主軸装置３，４に対し、ワークＷを搬送して受け渡しを行うためのワーク自動搬送装置９が設けられている。複合加工機１の入口および出口にはワークＷを収納するストッカが設けられ、ワーク自動搬送装置９によって加工室内への加工前ワークＷの搬入や加工済みワークＷの搬出が行われる。複合加工機１は、ベッド７上に櫓型のフレーム構体１０が組付けられ、ワーク自動搬送装置９は、そのフレーム構体１０に搭載されたガントリ式の搬送装置である。

【0014】

図３は、複合加工機１の外観斜視図である。複合加工機１は、図１に示す工具主軸装置２や第１ワーク主軸装置３などの各種加工装置が機体カバー２５によって覆われ、その前面には自動工具交換装置８を覆うマガジンカバー２６や中央部カバー２７が突き出すようにして構成されている。機体正面には機体中央の中央部カバー２７に操作盤２８が設けられ、その左右両側には機体カバー２５に左正面扉３１と右正面扉３２とが形成されている。なお、本実施形態の説明では、左右の特定は機体正面から見た場合の方向を示している。

【0015】

左正面扉３１の奥には第１ワーク主軸装置３に把持されたワークＷを加工する第１加工室があり、右正面扉３２の奥には第２ワーク主軸装置４に把持されたワークＷを加工する第２加工室がある。この第１加工室や第２加工室は、左正面扉３１や右正面扉３２を開くことにより、またそこにはガラスを嵌め込んだ透明窓が形成されているため、作業者は正面から直接機内を見ることができる。従って、作業者は、主軸チャック１１の移動位置の調整など自動制御に伴う機械調整に関して、各駆動部分の動きや移動位置を直接確認しながら操作盤２８を操作することができる。

【0016】

一方で、機体中央部分には工具主軸装置２が配置されているが、機体前面には操作盤２８があり、その奥には交換装置本体２２が中央部カバー２７によって覆われている。従って、このままでは作業者は主軸ヘッド１７の動きや移動位置を正面から直接見ることができない。また、複合加工機１は、第１ワーク主軸装置３と第２ワーク主軸装置４との間で、主軸チャック１１同士のワークＷの受け渡しが行われ、その正確な受け渡しがワークＷの高い加工精度を可能にしている。従って、主軸チャック１１同士の機械調整が極めて重要であるが、ワークＷの受渡し位置が機体中央部分であるため、作業者が正面から直接見ることができない。

【0017】

本実施形態の複合加工機１は、機体中央に立った作業者が正面から機内を直接確認できるようにした改良が加えられている。図４は、その構成を示した図であり、自動工具交換装置８のマガジンカバー２６および中央部カバー２７の左半分を示した断面斜視図である。操作盤２８は、縦軸によって揺動するよう組付けられており、図面には揺動した後の背面が示されている。通常時の操作盤２８は、図３に示すように背面側が中央部カバー２７に重なって正面を向いた状態で配置されているが、揺動させることによって機内の奥を真っ直ぐ見る作業者の視線から外すことができるようになっている。

【0018】

中央部カバー２７は箱型であって、シフト機構によって工具Ｔを上下に移動させるための空間が形成されている。そこで、中央部カバー２７の前面２７１にはガラスを嵌め込んだ覗き窓３３（透明窓）が形成されている。後面２７２には機内側とで工具Ｔを受渡しするための工具交換窓３４が形成されているため、覗き窓３３は、前後方向に見て工具交換窓３４と重なる位置に形成されている。従って、図３に示す通常状態の場合には操作盤２８によって覗き窓３３は塞がれているが、図４に示すように操作盤２８を揺動させることにより、作業者が覗き窓３３と工具交換窓３４を通して機内を見ることができるようになっている。

【0019】

ところで、こうして機体中央に立った作業者が機内を見ることができるようになったものの、操作盤２８が図４に示すように反対を向いてしまっていては操作が難しい。このことは第１加工室や第２加工室内を見ながら行う操作盤２８の操作に関しても同じことがいえる。すなわち、操作盤３６の向きや距離によっては、作業者が機内を確認するために立った位置で行う操作盤２８の操作が困難になり、作業効率を著しく低下させてしまうことになる。そこで、複合加工機１の操作盤２８は、左正面扉３１、右正面扉３２および覗き窓３３に対するいずれの立ち位置においても、作業者が操作盤２８を操作し易い状態にするガイド機構５０が構成されている。

【0020】

図５は、操作盤２８のガイド機構５０を示した斜視図であり、図６は、ガイド機構５０を示した平面図である。操作盤２８は、左側の縦軸５４を中心に揺動するように台座５１上に軸支されている。操作盤２８は、縦軸５４とは反対の右側面にハンドル２９が設けられ、作業者がハンドル２９を握って手前に引くことで簡単に揺動させることができ、正面を向いた通常状態から左側を向いた横向き状態にすることができる。横向き状態の操作盤２８は、機内を確認する作業者に対して右側に位置する必要がある。そのためガイド機構５０は、操作盤２８を複合加工機１の中央から右側に移動させる構造を有している。

【0021】

操作盤２８を支持する台座５１は右端に固定されたブラケット５２によって支持され、更にそのブラケット５２がスライド部材５３に固定されることによって一体になっている。ブラケット５２は、スライド部材５３から前方に突き出しており、機体カバー２５から前方に離れた台座５１が中央部カバー２７の前に位置している。リニアガイドは、スライド部材５３がガイドレール５５を摺動するものであるが、そのガイドレール５５は、図３に示すように右正面扉３２の下に水平に固定されている。従って、スライド部材５３に支持された操作盤２８は複合加工機１の右側を移動するよう構成されている。

【0022】

ガイド機構５０は、スライド部材５３を図６の一点鎖線で示す通常位置から実線で示す右端の位置まで移動させることができ、その間の任意の位置で停止させて操作盤２８を操作することができる。図７、図８および図９は、異なる箇所で作業者が機内を確認しながら操作盤２８を操作する状況を示した図である。まず、図７は、作業者が第１加工室内を確認するため左正面扉３１の前に立った場合である。このときの操作盤２８は、図３に示すように中央において前方を向いている状態から作業者によって９０度回されることにより、作業者側を向いた状態で、且つ作業者の右隣に配置される。

【0023】

次に、図８は、作業者が中央部カバー２７の奥の機内中央部分を確認するため覗き窓３３の前に立った場合である。このとき、操作盤２８は、図３に示すように中央において前方を向いた状態から、作業者がハンドル２９を握って右側へ引くことにより、スライド部材５３がガイドレール５５を摺動して移動する。そのスライダ５３がガイドレール５５の中央付近まで移動した位置で止められ、そこで操作盤２８が９０度回されることにより、作業者の右側に位置する操作盤２８が作業者側に向けられる。

【0024】

そして、図９は、作業者が第２加工室内を確認するため右正面扉３１の前に立った場合である。このときも作業者がハンドル２９を握って操作盤２８を右側へ引くことにより、スライド部材５３がガイドレール５５を摺動して移動する。そのスライダ５３がガイドレール５５の右端にまで移動した位置で止められ、作業者が操作盤２８を９０度回すことにより、作業者の右側に位置する操作盤２８が作業者側に向けられる。

【0025】

よって、本実施形態によれば、第１加工室、第２加工室および機体中央部のいずれの箇所においても、操作盤２８を作業者に向いた状態で右隣に配置させることができる。そのため、作業者は機内を見ながら動くことなくその場で操作盤２８を操作することができる。ガイド機構５０は、作業者がハンドル２９を握ってスライドや揺動させることにより、図７から図９に示す状態に操作盤２８を配置させることができるため取り扱い易くなっている。

【0026】

複合加工機１は、ツールマガジン２１を機体前面上部に設けたことで全体がコンパクトに構成されている反面、機体前面中央部分が遮られることになってしまう。この点、本実施形態では中央部カバー２７に覗き窓３３が形成されたことにより、左正面扉３１や右正面扉３２と同じように正面から機内を見ながら作業することが可能である。

【0027】

本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態のガイド機構５０は、操作盤２８が作業者の右側に位置するよう構成されているが、これは右利きの人が多いことを考慮したからであって、他の理由から作業者に対して左側に位置するように機体左側に構成するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0028】

１…複合加工機 ２…工具主軸装置 ３…第１ワーク主軸装置 ４…第２ワーク主軸装置 ５…第１タレット装置 ６…第２タレット装置 ８…自動工具交換装置 ９…ワーク自動搬送装置 １１…主軸チャック １５…タレット １７…主軸ヘッド ２１…ツールマガジン ２２…交換装置本体 ２５…機体カバー ２７…中央部カバー ２８…操作盤 ２９…ハンドル ３１…左正面扉 ３２…右正面扉 ３３…覗き窓 ３４…工具交換窓 ５０…ガイド機構 ５１…台座 ５２…ブラケット ５３…スライド部材 ５４…縦軸 ５５…ガイドレール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】