パレット交換可能な工作機械システム
【課題】複数のテーブルを使用し、パレットの交換を介して短時間に工作物の段取りが行え、加工能率を向上させる。
【解決手段】複数の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃ間に跨って移動可能な複数のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを着脱自在に連結できる構成にする。これらテーブル上には着脱自在に複数のパレット２ａ，２ｂ，２ｃを載置できるようにする。ベッド４の側壁にパレットをテーブルの移動方向の直角方向に移動又は平行に移動可能とするパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃを設けた。この構成により、複数のパレットを交換可能にし、三台のテーブルを任意位置に配置し、長尺工作物の加工を三台の工作機械本体に跨って能率よく行うようにした。
【解決手段】複数の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃ間に跨って移動可能な複数のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを着脱自在に連結できる構成にする。これらテーブル上には着脱自在に複数のパレット２ａ，２ｂ，２ｃを載置できるようにする。ベッド４の側壁にパレットをテーブルの移動方向の直角方向に移動又は平行に移動可能とするパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃを設けた。この構成により、複数のパレットを交換可能にし、三台のテーブルを任意位置に配置し、長尺工作物の加工を三台の工作機械本体に跨って能率よく行うようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のパレットを交換可能に構成する工作機械システムに関する。更に詳しくは、複数のパレットをテーブルに交換可能に載置し複数の工作機械により長尺の工作物の加工に対応する構成にした工作機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作物への加工を施す門形の工作機械は、移動可能なテーブルを有し、このテーブル上にあるいはパレットを介するテーブル上に工作物を搭載して加工する。この門形工作機械は、一般に大型の工作物あるいは長尺の工作物の加工を行う工作機械である。長尺の工作物の加工のためには、通常、工作物の長さ以上の長さを有するテーブルが必要であり、又その加工ストロークを必要とする。しかし、この構成であると、テーブル長さが長くなることに加え、工作機械が長い構成のものになり長い床面積を必要としている。
【０００３】
従って、これを解決する方法がいろいろ開示されており、本出願人はベッド上のリニアウェイに沿って二台のテーブルを移動させる構成にし、二台のテーブルを係脱させて長尺の工作物を取り付け加工する形態、或いは二台のテーブルを離間させ、この二台のテーブルに跨がせて長尺の工作物を取り付け加工する形態の構成を提案している（特許文献１参照）。又、送りの長いストロークを可能とするリニアモータ駆動形式においては、例えば複数の工作機械に跨ってテーブルがリニアモータにより移動する形態が従来から知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
更に、テーブル上のパレットを着脱式にして、このパレットを交換可能にする構成はマシニングセンタ等で公知であり、門形工作機械においても知られている（例えば特許文献３参照）。特に、門形工作機械においては、単体であるがテーブル上のパレットを、その門形工作機械の本体であるベッド側面の載置台との間で、交換できるようにした構成も知られている。更に、二台の門形工作機械を対向させ加工物を加工する構成も知られている（例えば特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９３７３１号公報
【特許文献２】特開２００４−１１４１７５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４１６８号公報
【特許文献４】特公昭５９−１４６７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したように、従来の技術は、個々の構成においてそれなりに効果のある技術として構成されている。長尺工作物そのものの加工においては、複数のテーブル上に跨って工作物を載置して加工を施す例があることは前述した通りである。又、テーブルをリニアモータにより、複数の工作機械本体間に跨って移動させ、工作物の加工を施す構成も公知である。
【０００７】
しかしこれら従来の技術は個々の従来技術、特に短尺の工作物に適用した技術であり、大型の複数の工作物あるいは更に長尺の工作物の加工に対処させるには不十分である。これに対応する工作機械、特に門形工作機械をベースにした従来の構成であると、どうしてもその床面積を多く必要とする問題点がある。特に、複数の工作機械を並列して配置させた場合は、その並列方向に沿ってテーブルが配置されることになり、それに従って工作物はテーブル方向に搬出入し移動させる形態となる。
【０００８】
しかし、これは長手方向に工作物搬出入のための床面積を多く要することになる。又、工作機械のベッドの側面からテーブルの移動方向と直角方向に移動させて、パレットを交換させる形態そのものは、特に大型の工作物を対象に以前から門形工作機械でも実施されている。しかし、従来の形態は複数のテーブルではなく、単体のテーブル操作に限られていた。未加工の工作物を予め段取り台でセットしておき、テーブル上の工作物の加工が完了したときに個々に交換する一般的な方法であった。
【０００９】
しかし、これらの方法は工作物が大型で長尺のものになると、加工上の制約がある上、取り付け取り外しに長時間を要していて能率がよくなかった。この交換操作はクレーン等で行っていた。又、テーブルをリニアモータで移動させる形態は、送り軸等による移動方法に比べ、テーブル移動のためのストローク余裕が生じる利点がある。テーブルを工作機械の加工領域外の両端部まで移動させることが可能であるが、複数のテーブルに適用した例はない。
【００１０】
本発明は、以上のような従来の問題点を解消し、加工上の能率を向上させるために創案され、次の目的を達成する。本発明の目的は、複数のテーブルに複数のパレットを着脱可能にして、長尺工作物の加工を可能とするとともに、短時間に工作物交換の段取りを行なえるようにしたパレット交換可能な工作機械システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１のパレット交換可能な工作機械システムは、テーブル上に工作物を載置して移動させ工作物を加工する工作機械システムにおいて、複数の工作機械本体（Ａ，Ｂ，Ｃ）と、前記工作機械システムの一部をなし、前記複数の工作機械本体間に跨って移動可能な複数のテーブル（１ａ，１ｂ，１ｃ）と、前記複数のテーブルを連結させる連結装置（Ｄ）と、前記テーブル上に載置される着脱自在な複数のパレット（２ａ，２ｂ，２ｃ）と、前記テーブル上に搭載された前記パレットを着脱させる着脱装置（Ｅ）と、前記工作機械システムの側部に配置され、前記テーブルの移動方向の直角方向に移動し前記パレットを交換して載置させるパレット交換ステーション（３ａ，３ｂ，３ｃ）と、前記パレット交換ステーションに設けられ、前記テーブルと前記パレット交換ステーションとの間で前記パレットを交換移動させるパレット移動駆動装置（Ｆ）とからなる。
【００１２】
本発明２のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記工作機械システムは、複数の門形工作機械で構成され加工部を対向させた構成にしていることを特徴とする。
本発明３のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記複数のテーブルは、前記複数の工作機械本体間に跨ってリニアモータにより移動可能な構成になっていることを特徴とする。
【００１３】
本発明４のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記複数のテーブルは、前記複数の全工作機械本体間に跨って移動可能な構成になっていることを特徴とする。
本発明５のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記複数のテーブルは、同期制御により駆動される構成になっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明６のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記パレット交換ステーションは、パレット載置台が前記テーブルの移動方向に平行に移動可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明のパレット交換可能な工作機械システムは、複数の工作機械に複数のテーブルを使用し、このテーブルに搭載されたパレットの交換をそれぞれできるので加工能率が向上できる。又、複数のテーブルを連結して、この駆動をリニアモータにより、複数の工作機械間に跨がせて移動させるようにでき、複数の工作機械の各主軸でそれぞれ加工できるので、長尺の工作物をベッドの長さを長くすることなく加工が施せるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に関わる実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の工作機械システムの全体構成を示す平面図で、図２は、本発明の工作機械システムの全体構成を示す正面図である。本発明の工作機械システムは、複数の工作機械、特に門形工作機械を直列的に配置させたものであり、本実施の形態では、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃを直列に配置している。この図１，２の構成は、主として短尺の工作物に適用した例のものである。
【００１７】
テーブル１は個々の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに対応していて、二台の対向する工作機械本体Ａ，Ｂに対しては、その挟まれた機械間に二台のテーブル１ａ，１ｂが配置されている（図１参照）。又各々のテーブル１ａ，１ｂ上には、パレット２ａ，２ｂを交換可能に載置できるようになっている。更に、各工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに共有するベッド４の両側には、複数のパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃが、対の構成で設置されている。各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃの移動は、ベッド４上の案内部５で規制され、リニアモータ６の駆動で進退移動が可能になっている。
【００１８】
次に、門形工作機械の単体構成について説明すると、基体を構成するベッド４が直状的に複数の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに跨って延設されている。このベッド４を跨ぐように門形のコラム７ａ，７ｂ，７ｃが立設されている。これらのコラム７ａ，７ｂ，７ｃには、クロスレール８ａ，８ｂ，８ｃが跨って配置され、このクロスレール８ａ，８ｂ，８ｃ上を、主軸頭９ａ，９ｂ，９ｃが案内部に沿って水平方向に移動可能になっている。又、各クロスレール８ａ，８ｂ，８ｃは、コラム７ａ，７ｂ，７ｃのガイド１０ａ，１０ｂ，１０ｃに沿って案内され垂直方向に移動可能になっている。各主軸頭７ａ，７ｂ，７ｃには、それぞれ主軸１１が設けられ、この主軸１１の端部には工具チャックに固定された工具が有しており、この工具が水平方向と垂直方向に移動制御されて工作物の加工を施す。
【００１９】
一方、ベッド４には、テーブル駆動装置が配置されている。このテーブル駆動装置は、ベッド上４に設けられた案内部５に沿って、図１に示す左右方向（図示上）に各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃを移動させるようになっている。これら複数のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃの駆動は、リニアモータ６によって行われている。これら各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃは、各主軸１１に装着された工具による加工が可能なように、各主軸１１に対応して移動する。本実施の形態は、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃを配置しているので、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃがそれぞれ各主軸１１に対応して設けられ、配置されている。
【００２０】
この三台のうち二台の工作機械本体Ａ，Ｂは、各主軸１１をテーブル１ａ，１ｂの移動方向において、勝手違いに対向させた位置になるように配置されている。即ち、工作機械本体Ａでは、コラム７ａの右側に（図示上）主軸１１を設けた構成にしているが、工作機械本体Ｂにおいては、コラム７ｂの左側に（図示上）主軸１１を設け対向させた構成としている。このようにすることで、工作機械本体Ａ，Ｂ相互のコラム間は広くなり、工作物の搬出入の余裕が生じる。工作機械本体Ｃは図の右側に配置されているが、コラム７ｃの左側に主軸１１を設けた構成としている。
【００２１】
この三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを有し、各々の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃの動作に対応して移動させているが、これら各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃには、それぞれパレット２ａ，２ｂ，２ｃが搭載され、工作物はこれらパレット２ａ，２ｂ，２ｃ上に搭載され固定されるようになっている。これらパレット２ａ，２ｂ，２ｃは、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃに対し固定、又は解放するための着脱自在な機構を備えている（図示せず）。
【００２２】
一方、この工作機械システムのベッド４側面には、複数のパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃが設置されている。これらパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃは、ベッド４の長手方向に沿い各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃを挟んで、ベッド４の両サイドに対の構成で設置されている。これらのパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃは、対向する二台の工作機械本体Ａ，Ｂ間には、二台の対をなすパレット２ａ，２ｂを載置可能なパレット交換段取り台３ａ，３ｂになっており、他の工作機械本体Ｃと工作機械本体Ｂ間は、同様に1対のパレット交換段取り台３ｃが配置されている。
【００２３】
二台のパレット２ａ，２ｂを、縦方向に載置するパレット交換段取り台３ａ，３ｂは、工作機械本体Ａ側のパレット交換段取り台３ａと、工作機械本体Ｂ側のパレット交換段取り台３ｂと、が隣接して接合されて配置されている。工作機械本体Ａ側のパレット交換段取り台３ａは、パレット２ａをテーブル１ａとの間で、テーブル１ａの移動方向の直角方向に進退移動可能な構成になっている。この進退移動は、方向を規制して行うための案内部１２ａ，１２ｂ，１２ｃが、各パレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃに設けられている。
【００２４】
又、工作機械本体Ｃ側のパレット交換段取り台３ｃは、工作機械本体Ａ側のパレット交換段取り台３ａと同構成になっている。ただし、工作機械本体Ｂ側のパレット交換段取り台３ｂだけは、パレット２ｂをテーブル１ｂの移動方向に沿って移動させ位置決めできる構成としている。このパレット交換段取り台３ｂ構成は、テーブル１ｂを中心として対称に配置されており、両サイドとも同じ構造となっていて対をなしている。
【００２５】
次に、この構成に基づく工作物の設置形態を説明する。図は前述のように、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃを各工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに対し、単独で使用する形態を示したものである。テーブル１ａ，１ｂ，１ｃのパレット２ａ，２ｂ，２ｃには、比較的短尺の工作物を載置する。パレット２ａ，２ｂ，２ｃは、単体でパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃに載置され、工作物の段取りがなされる。例えば、パレット交換段取り台３ａにおいて、パレット２ａ上に次加工用の工作物を搭載し、図の上部位置に待機させているとする。
【００２６】
テーブル１ａ上のパレット２ａの搭載された工作物（図示せず）の加工が完了すると、空状態にある図１の下部位置に示すパレット交換段取り台３ａに、テーブル１ａ上のパレット２ａをテーブル１ａから離脱、即ちテーブル１ａ上からパレット２ａを取り外して、これをパレット交換段取り台３ａに移動させる。次に、図１の上部位置に示すパレット交換段取り台３ａのパレット２ａを、空いたテーブル１ａ上に移動させ、パレット２ａをテーブル１ａに固定させる。
【００２７】
図１に示す状態は、工作機械本体Ａにおけるテーブル１ａは、準備中でパレット２ａには載置されていないが、工作機械本体Ｂ，Ｃはパレット２ｂ，２ｃをテーブル１ｂ，１ｃに載置した状態を示している。この場合は、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃが各々の工作物の加工を単独に行うことができる。
【００２８】
以上、特に短尺の工作物に適用した構成について説明した。次に、一台のパレットの長さを越える長尺の工作物の加工の場合、この加工に適用したときのパレットの使用例を説明する。この使用例は、前述した図１，２に示した類似の構成になり、図示はしていないが、工作機械本体Ａ，Ｂのテーブル１ａ，１ｂを機械的に連結し、この２連のテーブル１ａ，１ｂに対し、パレット交換段取り台３ａ，３ｂのパレット２ａ，２ｂを、２個同時に移設させ、長尺のテーブル、長尺のパレットとすることも可能である。
【００２９】
図３，４に示した例は、長尺の工作物に適用した例であり、図３は平面図を、図４は正面図を示している。三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを互いに連結し、三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃを載置した構成に、三台のパレットの合計長さ以内の長さの工作物を、三台のパレットに搭載しセットした状態を示している。この例の場合は、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃ上に、予め三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃを移設セットした後に、工作物をクレーン等で載置する構成をとっている。この場合の加工は、主として工作機械本体Ａ，Ｂで行い、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃは一体的に制御される。この制御は、三台のテーブルを機械的に固定し一体的に制御させる場合と、電気的に三台のテーブルを同期させ同期制御を行う場合とがあるが、どちらを採用してもよい。
【００３０】
図示はしていないが他の例として、前述した図３，４に示した構成をベースにするものとなるが、工作機械本体Ｃ側のベッド４をさらに長くして、テーブル１ｃがさらに工作機械本体Ｃから遠ざかる方向に移動させる構成も可能である。この場合は、工作機械本体Ｃで長尺の工作物の端部に、加工を施す必要が生じたときに可能とする構成である。又、加工後に工作機械本体Ｃの後方で工作物を３連になるパレット２ａ、２ｂ、２ｃから取り外すことも可能である。
【００３１】
図５は、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに跨って設置される長尺工作物Ｘの加工形態を示す例の平面図であり、この例は前述した図３，４に示す長尺の加工物よりもさらに長い工作物を対象としている。この場合も三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃは、空状態で各パレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃから、予め各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃに載置される形態となる。長尺工作物Ｘは、三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃの合計長さ以上の長さを有している。
【００３２】
このため各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃは、パレット２ａ，２ｂ，２ｃを載置した状態で、長尺工作物Ｘの長さに応じて離間させる。この離間は、工作物の加工が可能な範囲で、その離間位置を設定する。即ち、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃは、オペーレータが希望する任意な位置に配置させることになる。次に、長尺工作物Ｘをクレーン等で吊り上げ、これら三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃ上に跨って搭載させる。
【００３３】
図５に示すように、長尺工作物Ｘの端部は、パレット２ａ，２ｃ上に設置されているが、長尺工作物Ｘの中間部の一部はパレット２ａ、２ｂ、及び２ｃから外れた空間で載置されていることになる。このように設置される長尺の工作物はパレット２ａ，２ｂ，２ｃ上の治具（図示せず）を用いて固定することにより、通常の加工形態で加工不能になることはない。この例の場合も前述したものと同様に、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃは一体的に同時制御される。ただし、長尺工作物Ｘの場合、パレット２ａ、２ｂ、及び２ｃの中の、両端のパレット２ａ、及び２ｃの二台のみで長尺工作物Ｘで固定し、パレット２ａ、及び２ｃのみの位置を制御しても良い。要するに、各パレット２ａ，２ｂ，２ｃの使用は、工作物の長短、機械加工の部位、種類等により選択して使用する。
【００３４】
長尺工作物Ｘの加工は、テーブルストロークに限界があるので、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃで行うことになる。このような加工形態を施すことにより、従来のように工作物の加工に応じてベッドを長くする構成は必要ではなく、ベッドは工作物の長さに加工ストロークを加味した長さがあればよく、従来に比しベッドを短くすることができる。
【００３５】
以上、加工形態を示す全体のシステム構成について説明したが、次に個々の構造的な構成について説明する。図６及び７は、テーブル１の連結装置Ｄを示す部分構成図である。図６及び７に示すテーブル１は、裏面側、即ちベッド４への載置側の面を示している。連結装置Ｄはテーブル１の端部に設けられ、一方のテーブル１端部には、図に示すように凸状に張り出した構成の差込部材２１がテーブル１裏面に固定されている。
【００３６】
この差込部材２１は、凸状部２２が外方に向って突き出ていて、その端部には貫通孔２３が設けられている。これに対向する他方のテーブル１端部には、差込部材２１の位置に合わせて係止部材２４が固定されている。この係止部材２４はコ字状のスリットである凹部２５を有していて、この凹部２５を挟む形で支持部２６が設けられている。この支持部２６の端部には貫通孔２７が設けられている。
【００３７】
又、この係止部材２４の側壁にはシリンダ２８が配置されていて、このシリンダ２８のシリンダロッドにはピン体２９が連結されている。このピン体２９は、シリンダ２８の動作で支持部２６の貫通孔２７に挿入可能であり、貫通孔２７に進退自在となっている。これら差込部材２１と係止部材２４は、テーブル１の２ヶ所にセットで取り付けられている。図６は二台のテーブル１が相互に離間した状態を示している。この場合、シリンダロッドに連結されたピン体２９は引っ込んでいる。
【００３８】
図７は、二台のテーブル１が連結されている状態を示している。この場合、差込部材２１の凸状部２２が係止部材２４の凹部２５に差し込まれる。位置合わせされた後、シリンダ２８が動作しピン体２９を突き出し、支持部２６の貫通孔２７を介し凸状部２２の貫通孔２３に嵌め込まれる。これにより差込部材２１と係止部材２４は一体化され、二台のテーブル１は連結されることになる。
【００３９】
次に、リニアモータ６による案内構成を説明する。リニアモータ６機構はベッド４とテーブル１の案内部５間に設けられている。案内部５はベッド４に配設され、硬化処理されたガイドレールで構成され、この固定されたガイドレールに対し、可動体であるテーブル１は転がりガイドで移動するので、ガイドブロックが移動可能に設けられる。このような案内構成の間にテーブル１の移動方向に沿うベッド４に固定子としてコイル体３０が設けられ（図１参照）、これに対向してテーブル１下面に可動子としてのマグネット３１が設けられ（図６，７参照）、通電されたとき相対移動するようになっている。このリニアモータ６による移動形態は公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００４０】
次に、パレット交換段取り台３ａ，３ｂの構成について説明する。図８は、二台の工作機械本体Ａ，Ｂに挟まれて対をなす二台のパレット交換段取り台３ａ，３ｂで、二台のパレット２ａ，２ｂが突き合わされた構成を示している。図８の奥側のパレット交換段取り台３ａ，３ｂのパレット２ａ，２ｂには、長尺の工作物が搭載されていてテーブル１ａ，１ｂ側へ移動させる前の状態を示している。
【００４１】
図９は、パレット２ａ，２ｂを離間させた構成を示している。図９は、パレット交換段取り台３ａ，３ｂのパレット２ａ，２ｂ及びテーブル１ａ，１ｂ上のパレット２ａ，２ｂも個別に載置された形態を示している。工作機械本体Ｂ側のパレット交換段取り台３ｂは、パレット２ｂを直接載置しテーブル１ｂとの間でこのパレット２ｂを工作機械Ａ側の段取り台と同様に、パレット交換をする上部スライダー３２と、この上部スライダー３２をテーブル１ｂの移動方向と平行に移動可能とさせる下部ベース３３とで構成されている。下部ベース３３には、上部スライダー３２を移動させることを可能にする駆動装置３４と、テーブル方向と平行に案内を可能にする案内部３５が設けられている。
【００４２】
従って、このパレット交換段取り台３ｂは、パレット２ｂを移動するとき、案内部１２ｂを介してテーブル１ｂの移動方向と平行に、且つ案内部３５を介して直角方向に移動させることができる。このように構成にすることで、二台のパレット２ａ，２ｂを段取り台上でつき合わせることができ、結果的に長いパレットを構成することができる。これにより、段取り台上で長尺の工作物の段取りを可能となる。これは取り外しの場合も同様である。二台のパレット２ａ，２ｂを同時にテーブル側へ搬出入させれば、長尺の工作物の段取りを効率的に行うことができる。又、工作機械本体Ｃ側のパレット交換段取り台３ｃは、工作機械本体Ａのパレット交換段取り台３ａと同構成になっている。これらのパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃは、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃの両サイドとも同構成で対をなしている。
【００４３】
次に、このパレット交換段取り台とテーブルとの間のパレット移送方法について説明する。このパレット移送は治具を使用し人力で行ってもよいが、非能率的で危険の伴なう作業になるので動力を使用するのがよい。図１０，１１は、その動力による移送装置Ｆをパレット段取り台３に設けた一例を模式的に示した図である。パレット２側面に掛け止め部材３６を設け、これに進退移動可能で着脱自在の掛け部材３７を引っ掛け、押し引きする構成である。
【００４４】
移動手段はモータ３８とチェーン３９駆動により行う。チェーン３９の一部に掛け部材３７を取り付け、モータ３８の駆動で進退動作させる。掛け部材３７は揺動可能で掛け止め部材３６に対し着脱自在である。テーブル１との間でパレット交換を行なう場合は、掛け部材３７を掛け止め部材３６に引っ掛け、モータ３８駆動により進退移送させる。このような構成にし、図は掛け部材３７を二台のパレット２に対し引っ掛けている構成であるが、パレット２を単体であっても複数であっても移動させることができる。又、特許文献１にシリンダ構成によるテーブルの引き出し機構が記載されているが、このシリンダ方式も本実施の形態に適用できることはいうまでもない。
【００４５】
次に、パレットとテーブルの着脱については、マシニングセンタ等で種々の構成が公知であり、どのような方式でも可能であるが、例えば、特許文献１に記載の着脱方式を適用してもよい。この方法は、図１２に示す構造になっている。詳細は特許文献１に記載されているので詳細説明は省略するが、着脱装置Ｅを本実施の形態に適用した概略を説明する。図はパレット２とテーブル１が分離している状態を示している。
【００４６】
この状態で、油圧通路４０からの油圧によって主、副ピストン４１，４２は、前進端に位置しており、コレット４３は開放されている。次に結合状態になるには、パレット２がテーブル１側に移動すると、係止ロッド４４が副ピストン２８を左方向に押し込み、雌テーパ部４５と雄テーパ部４６とが嵌る。この状態で油圧通路４７から油圧によって主ピストン４１が左方向に後退し、コレット４３が係止ロッド４４の係止ボス部４８を左方向に引き込み、その結果、パレット２とテーブル１が連結される。連結の解除は逆の工程で行う。
【００４７】
図１３は、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを同期制御させることを示すブロック図である。この図の構成は、マスタ・スレーブ方式である。ホストコントローラから各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃ用に対応したコントローラを介して同時制御を行うものである。各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃについては、独立して各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃ制御が制御指令によって行えるようになっているが、同期させる場合は同期信号を発し同調させ同時制御を行う。
【００４８】
又は、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃの何れか１台、又は２台のみを制御して、長尺物の一部のみを加工すねようなとき、他のテーブルは、単に工作物を搭載するだけの機能として使用しても良い。この同期制御に関しては、他の方法もあり、例えば、モータ接続切換方式による同期制御がある。これはプログラム指令にもとづきホストコントローラから三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃへ同一の指令を出し移動制御を行い同期させるものである。以上は電気的制御に伴なう同期制御であるが、図１４に示すように、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを機械的に連結して一体化し、１つのテーブル扱いで同期制御させる方法もある。この場合の同期制御に伴なう電気的操作は、単独機械の場合と同様な形態の操作となる。
【００４９】
どの方法を採用するかは、システム構成の内容によって選択される。又、図示していないが、前述したように本システムは、個別に各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃが各工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに対応して操作盤を含む個々のコントローラで制御できるようにしている。これに対応する同期制御としては、マスタ・スレーブ方式が適合する。以上実施の形態を説明したが、本発明は実施の形態で説明した内容に限定されないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、主に短尺工作物に適用した構成例を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、主に短尺工作物に適用した構成例を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、三台のテーブルを連結し主に長尺工作物に適用した構成例を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、三台のテーブルを連結し主に長尺工作物に適用した構成例を示す正面図である。
【図５】図５は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、三台のテーブルを離間させ主に長尺工作物に適用した構成例を示す平面図である。
【図６】図６は、テーブルの連結部構成の概観図で、テーブルが離間している状態を示す。
【図７】図７は、テーブルの連結部構成の概観図で、テーブルが連結している状態を示す。
【図８】図８は、パレット交換段取り台の構成の外観図で、二台のパレットを突き合わせた状態を示す。
【図９】図９は、パレット交換段取り台の構成の外観図で、二台のパレットを離間させた状態を示す。
【図１０】図１０は、パレット交換段取り台とテーブル間のパレット移送装置の構成を模式的に示す部分平面図である。
【図１１】図１１は、パレット交換段取り台とテーブル間のパレット移送装置の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図１２】図１２は、テーブルに対するパレットの結合構成を示す断面図である。
【図１３】図１３は、三台のテーブルを電気的に制御して同期制御する構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、三台のテーブルを機械的に締結して同期制御する構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ，Ｂ，Ｃ…工作機械本体
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…テーブル
２、２ａ，２ｂ，２ｃ…パレット
３、３ａ，３ｂ，３ｃ…パレット交換段取り台
４…ベッド
Ｄ…連結装置
Ｅ…着脱装置
Ｆ…移送装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のパレットを交換可能に構成する工作機械システムに関する。更に詳しくは、複数のパレットをテーブルに交換可能に載置し複数の工作機械により長尺の工作物の加工に対応する構成にした工作機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作物への加工を施す門形の工作機械は、移動可能なテーブルを有し、このテーブル上にあるいはパレットを介するテーブル上に工作物を搭載して加工する。この門形工作機械は、一般に大型の工作物あるいは長尺の工作物の加工を行う工作機械である。長尺の工作物の加工のためには、通常、工作物の長さ以上の長さを有するテーブルが必要であり、又その加工ストロークを必要とする。しかし、この構成であると、テーブル長さが長くなることに加え、工作機械が長い構成のものになり長い床面積を必要としている。
【０００３】
従って、これを解決する方法がいろいろ開示されており、本出願人はベッド上のリニアウェイに沿って二台のテーブルを移動させる構成にし、二台のテーブルを係脱させて長尺の工作物を取り付け加工する形態、或いは二台のテーブルを離間させ、この二台のテーブルに跨がせて長尺の工作物を取り付け加工する形態の構成を提案している（特許文献１参照）。又、送りの長いストロークを可能とするリニアモータ駆動形式においては、例えば複数の工作機械に跨ってテーブルがリニアモータにより移動する形態が従来から知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
更に、テーブル上のパレットを着脱式にして、このパレットを交換可能にする構成はマシニングセンタ等で公知であり、門形工作機械においても知られている（例えば特許文献３参照）。特に、門形工作機械においては、単体であるがテーブル上のパレットを、その門形工作機械の本体であるベッド側面の載置台との間で、交換できるようにした構成も知られている。更に、二台の門形工作機械を対向させ加工物を加工する構成も知られている（例えば特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９３７３１号公報
【特許文献２】特開２００４−１１４１７５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４１６８号公報
【特許文献４】特公昭５９−１４６７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したように、従来の技術は、個々の構成においてそれなりに効果のある技術として構成されている。長尺工作物そのものの加工においては、複数のテーブル上に跨って工作物を載置して加工を施す例があることは前述した通りである。又、テーブルをリニアモータにより、複数の工作機械本体間に跨って移動させ、工作物の加工を施す構成も公知である。
【０００７】
しかしこれら従来の技術は個々の従来技術、特に短尺の工作物に適用した技術であり、大型の複数の工作物あるいは更に長尺の工作物の加工に対処させるには不十分である。これに対応する工作機械、特に門形工作機械をベースにした従来の構成であると、どうしてもその床面積を多く必要とする問題点がある。特に、複数の工作機械を並列して配置させた場合は、その並列方向に沿ってテーブルが配置されることになり、それに従って工作物はテーブル方向に搬出入し移動させる形態となる。
【０００８】
しかし、これは長手方向に工作物搬出入のための床面積を多く要することになる。又、工作機械のベッドの側面からテーブルの移動方向と直角方向に移動させて、パレットを交換させる形態そのものは、特に大型の工作物を対象に以前から門形工作機械でも実施されている。しかし、従来の形態は複数のテーブルではなく、単体のテーブル操作に限られていた。未加工の工作物を予め段取り台でセットしておき、テーブル上の工作物の加工が完了したときに個々に交換する一般的な方法であった。
【０００９】
しかし、これらの方法は工作物が大型で長尺のものになると、加工上の制約がある上、取り付け取り外しに長時間を要していて能率がよくなかった。この交換操作はクレーン等で行っていた。又、テーブルをリニアモータで移動させる形態は、送り軸等による移動方法に比べ、テーブル移動のためのストローク余裕が生じる利点がある。テーブルを工作機械の加工領域外の両端部まで移動させることが可能であるが、複数のテーブルに適用した例はない。
【００１０】
本発明は、以上のような従来の問題点を解消し、加工上の能率を向上させるために創案され、次の目的を達成する。本発明の目的は、複数のテーブルに複数のパレットを着脱可能にして、長尺工作物の加工を可能とするとともに、短時間に工作物交換の段取りを行なえるようにしたパレット交換可能な工作機械システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１のパレット交換可能な工作機械システムは、テーブル上に工作物を載置して移動させ工作物を加工する工作機械システムにおいて、複数の工作機械本体（Ａ，Ｂ，Ｃ）と、前記工作機械システムの一部をなし、前記複数の工作機械本体間に跨って移動可能な複数のテーブル（１ａ，１ｂ，１ｃ）と、前記複数のテーブルを連結させる連結装置（Ｄ）と、前記テーブル上に載置される着脱自在な複数のパレット（２ａ，２ｂ，２ｃ）と、前記テーブル上に搭載された前記パレットを着脱させる着脱装置（Ｅ）と、前記工作機械システムの側部に配置され、前記テーブルの移動方向の直角方向に移動し前記パレットを交換して載置させるパレット交換ステーション（３ａ，３ｂ，３ｃ）と、前記パレット交換ステーションに設けられ、前記テーブルと前記パレット交換ステーションとの間で前記パレットを交換移動させるパレット移動駆動装置（Ｆ）とからなる。
【００１２】
本発明２のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記工作機械システムは、複数の門形工作機械で構成され加工部を対向させた構成にしていることを特徴とする。
本発明３のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記複数のテーブルは、前記複数の工作機械本体間に跨ってリニアモータにより移動可能な構成になっていることを特徴とする。
【００１３】
本発明４のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記複数のテーブルは、前記複数の全工作機械本体間に跨って移動可能な構成になっていることを特徴とする。
本発明５のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記複数のテーブルは、同期制御により駆動される構成になっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明６のパレット交換可能な工作機械システムは、本発明１において、前記パレット交換ステーションは、パレット載置台が前記テーブルの移動方向に平行に移動可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明のパレット交換可能な工作機械システムは、複数の工作機械に複数のテーブルを使用し、このテーブルに搭載されたパレットの交換をそれぞれできるので加工能率が向上できる。又、複数のテーブルを連結して、この駆動をリニアモータにより、複数の工作機械間に跨がせて移動させるようにでき、複数の工作機械の各主軸でそれぞれ加工できるので、長尺の工作物をベッドの長さを長くすることなく加工が施せるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に関わる実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の工作機械システムの全体構成を示す平面図で、図２は、本発明の工作機械システムの全体構成を示す正面図である。本発明の工作機械システムは、複数の工作機械、特に門形工作機械を直列的に配置させたものであり、本実施の形態では、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃを直列に配置している。この図１，２の構成は、主として短尺の工作物に適用した例のものである。
【００１７】
テーブル１は個々の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに対応していて、二台の対向する工作機械本体Ａ，Ｂに対しては、その挟まれた機械間に二台のテーブル１ａ，１ｂが配置されている（図１参照）。又各々のテーブル１ａ，１ｂ上には、パレット２ａ，２ｂを交換可能に載置できるようになっている。更に、各工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに共有するベッド４の両側には、複数のパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃが、対の構成で設置されている。各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃの移動は、ベッド４上の案内部５で規制され、リニアモータ６の駆動で進退移動が可能になっている。
【００１８】
次に、門形工作機械の単体構成について説明すると、基体を構成するベッド４が直状的に複数の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに跨って延設されている。このベッド４を跨ぐように門形のコラム７ａ，７ｂ，７ｃが立設されている。これらのコラム７ａ，７ｂ，７ｃには、クロスレール８ａ，８ｂ，８ｃが跨って配置され、このクロスレール８ａ，８ｂ，８ｃ上を、主軸頭９ａ，９ｂ，９ｃが案内部に沿って水平方向に移動可能になっている。又、各クロスレール８ａ，８ｂ，８ｃは、コラム７ａ，７ｂ，７ｃのガイド１０ａ，１０ｂ，１０ｃに沿って案内され垂直方向に移動可能になっている。各主軸頭７ａ，７ｂ，７ｃには、それぞれ主軸１１が設けられ、この主軸１１の端部には工具チャックに固定された工具が有しており、この工具が水平方向と垂直方向に移動制御されて工作物の加工を施す。
【００１９】
一方、ベッド４には、テーブル駆動装置が配置されている。このテーブル駆動装置は、ベッド上４に設けられた案内部５に沿って、図１に示す左右方向（図示上）に各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃを移動させるようになっている。これら複数のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃの駆動は、リニアモータ６によって行われている。これら各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃは、各主軸１１に装着された工具による加工が可能なように、各主軸１１に対応して移動する。本実施の形態は、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃを配置しているので、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃがそれぞれ各主軸１１に対応して設けられ、配置されている。
【００２０】
この三台のうち二台の工作機械本体Ａ，Ｂは、各主軸１１をテーブル１ａ，１ｂの移動方向において、勝手違いに対向させた位置になるように配置されている。即ち、工作機械本体Ａでは、コラム７ａの右側に（図示上）主軸１１を設けた構成にしているが、工作機械本体Ｂにおいては、コラム７ｂの左側に（図示上）主軸１１を設け対向させた構成としている。このようにすることで、工作機械本体Ａ，Ｂ相互のコラム間は広くなり、工作物の搬出入の余裕が生じる。工作機械本体Ｃは図の右側に配置されているが、コラム７ｃの左側に主軸１１を設けた構成としている。
【００２１】
この三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを有し、各々の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃの動作に対応して移動させているが、これら各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃには、それぞれパレット２ａ，２ｂ，２ｃが搭載され、工作物はこれらパレット２ａ，２ｂ，２ｃ上に搭載され固定されるようになっている。これらパレット２ａ，２ｂ，２ｃは、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃに対し固定、又は解放するための着脱自在な機構を備えている（図示せず）。
【００２２】
一方、この工作機械システムのベッド４側面には、複数のパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃが設置されている。これらパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃは、ベッド４の長手方向に沿い各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃを挟んで、ベッド４の両サイドに対の構成で設置されている。これらのパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃは、対向する二台の工作機械本体Ａ，Ｂ間には、二台の対をなすパレット２ａ，２ｂを載置可能なパレット交換段取り台３ａ，３ｂになっており、他の工作機械本体Ｃと工作機械本体Ｂ間は、同様に1対のパレット交換段取り台３ｃが配置されている。
【００２３】
二台のパレット２ａ，２ｂを、縦方向に載置するパレット交換段取り台３ａ，３ｂは、工作機械本体Ａ側のパレット交換段取り台３ａと、工作機械本体Ｂ側のパレット交換段取り台３ｂと、が隣接して接合されて配置されている。工作機械本体Ａ側のパレット交換段取り台３ａは、パレット２ａをテーブル１ａとの間で、テーブル１ａの移動方向の直角方向に進退移動可能な構成になっている。この進退移動は、方向を規制して行うための案内部１２ａ，１２ｂ，１２ｃが、各パレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃに設けられている。
【００２４】
又、工作機械本体Ｃ側のパレット交換段取り台３ｃは、工作機械本体Ａ側のパレット交換段取り台３ａと同構成になっている。ただし、工作機械本体Ｂ側のパレット交換段取り台３ｂだけは、パレット２ｂをテーブル１ｂの移動方向に沿って移動させ位置決めできる構成としている。このパレット交換段取り台３ｂ構成は、テーブル１ｂを中心として対称に配置されており、両サイドとも同じ構造となっていて対をなしている。
【００２５】
次に、この構成に基づく工作物の設置形態を説明する。図は前述のように、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃを各工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに対し、単独で使用する形態を示したものである。テーブル１ａ，１ｂ，１ｃのパレット２ａ，２ｂ，２ｃには、比較的短尺の工作物を載置する。パレット２ａ，２ｂ，２ｃは、単体でパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃに載置され、工作物の段取りがなされる。例えば、パレット交換段取り台３ａにおいて、パレット２ａ上に次加工用の工作物を搭載し、図の上部位置に待機させているとする。
【００２６】
テーブル１ａ上のパレット２ａの搭載された工作物（図示せず）の加工が完了すると、空状態にある図１の下部位置に示すパレット交換段取り台３ａに、テーブル１ａ上のパレット２ａをテーブル１ａから離脱、即ちテーブル１ａ上からパレット２ａを取り外して、これをパレット交換段取り台３ａに移動させる。次に、図１の上部位置に示すパレット交換段取り台３ａのパレット２ａを、空いたテーブル１ａ上に移動させ、パレット２ａをテーブル１ａに固定させる。
【００２７】
図１に示す状態は、工作機械本体Ａにおけるテーブル１ａは、準備中でパレット２ａには載置されていないが、工作機械本体Ｂ，Ｃはパレット２ｂ，２ｃをテーブル１ｂ，１ｃに載置した状態を示している。この場合は、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃが各々の工作物の加工を単独に行うことができる。
【００２８】
以上、特に短尺の工作物に適用した構成について説明した。次に、一台のパレットの長さを越える長尺の工作物の加工の場合、この加工に適用したときのパレットの使用例を説明する。この使用例は、前述した図１，２に示した類似の構成になり、図示はしていないが、工作機械本体Ａ，Ｂのテーブル１ａ，１ｂを機械的に連結し、この２連のテーブル１ａ，１ｂに対し、パレット交換段取り台３ａ，３ｂのパレット２ａ，２ｂを、２個同時に移設させ、長尺のテーブル、長尺のパレットとすることも可能である。
【００２９】
図３，４に示した例は、長尺の工作物に適用した例であり、図３は平面図を、図４は正面図を示している。三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを互いに連結し、三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃを載置した構成に、三台のパレットの合計長さ以内の長さの工作物を、三台のパレットに搭載しセットした状態を示している。この例の場合は、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃ上に、予め三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃを移設セットした後に、工作物をクレーン等で載置する構成をとっている。この場合の加工は、主として工作機械本体Ａ，Ｂで行い、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃは一体的に制御される。この制御は、三台のテーブルを機械的に固定し一体的に制御させる場合と、電気的に三台のテーブルを同期させ同期制御を行う場合とがあるが、どちらを採用してもよい。
【００３０】
図示はしていないが他の例として、前述した図３，４に示した構成をベースにするものとなるが、工作機械本体Ｃ側のベッド４をさらに長くして、テーブル１ｃがさらに工作機械本体Ｃから遠ざかる方向に移動させる構成も可能である。この場合は、工作機械本体Ｃで長尺の工作物の端部に、加工を施す必要が生じたときに可能とする構成である。又、加工後に工作機械本体Ｃの後方で工作物を３連になるパレット２ａ、２ｂ、２ｃから取り外すことも可能である。
【００３１】
図５は、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに跨って設置される長尺工作物Ｘの加工形態を示す例の平面図であり、この例は前述した図３，４に示す長尺の加工物よりもさらに長い工作物を対象としている。この場合も三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃは、空状態で各パレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃから、予め各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃに載置される形態となる。長尺工作物Ｘは、三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃの合計長さ以上の長さを有している。
【００３２】
このため各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃは、パレット２ａ，２ｂ，２ｃを載置した状態で、長尺工作物Ｘの長さに応じて離間させる。この離間は、工作物の加工が可能な範囲で、その離間位置を設定する。即ち、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃは、オペーレータが希望する任意な位置に配置させることになる。次に、長尺工作物Ｘをクレーン等で吊り上げ、これら三台のパレット２ａ，２ｂ，２ｃ上に跨って搭載させる。
【００３３】
図５に示すように、長尺工作物Ｘの端部は、パレット２ａ，２ｃ上に設置されているが、長尺工作物Ｘの中間部の一部はパレット２ａ、２ｂ、及び２ｃから外れた空間で載置されていることになる。このように設置される長尺の工作物はパレット２ａ，２ｂ，２ｃ上の治具（図示せず）を用いて固定することにより、通常の加工形態で加工不能になることはない。この例の場合も前述したものと同様に、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃは一体的に同時制御される。ただし、長尺工作物Ｘの場合、パレット２ａ、２ｂ、及び２ｃの中の、両端のパレット２ａ、及び２ｃの二台のみで長尺工作物Ｘで固定し、パレット２ａ、及び２ｃのみの位置を制御しても良い。要するに、各パレット２ａ，２ｂ，２ｃの使用は、工作物の長短、機械加工の部位、種類等により選択して使用する。
【００３４】
長尺工作物Ｘの加工は、テーブルストロークに限界があるので、三台の工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃで行うことになる。このような加工形態を施すことにより、従来のように工作物の加工に応じてベッドを長くする構成は必要ではなく、ベッドは工作物の長さに加工ストロークを加味した長さがあればよく、従来に比しベッドを短くすることができる。
【００３５】
以上、加工形態を示す全体のシステム構成について説明したが、次に個々の構造的な構成について説明する。図６及び７は、テーブル１の連結装置Ｄを示す部分構成図である。図６及び７に示すテーブル１は、裏面側、即ちベッド４への載置側の面を示している。連結装置Ｄはテーブル１の端部に設けられ、一方のテーブル１端部には、図に示すように凸状に張り出した構成の差込部材２１がテーブル１裏面に固定されている。
【００３６】
この差込部材２１は、凸状部２２が外方に向って突き出ていて、その端部には貫通孔２３が設けられている。これに対向する他方のテーブル１端部には、差込部材２１の位置に合わせて係止部材２４が固定されている。この係止部材２４はコ字状のスリットである凹部２５を有していて、この凹部２５を挟む形で支持部２６が設けられている。この支持部２６の端部には貫通孔２７が設けられている。
【００３７】
又、この係止部材２４の側壁にはシリンダ２８が配置されていて、このシリンダ２８のシリンダロッドにはピン体２９が連結されている。このピン体２９は、シリンダ２８の動作で支持部２６の貫通孔２７に挿入可能であり、貫通孔２７に進退自在となっている。これら差込部材２１と係止部材２４は、テーブル１の２ヶ所にセットで取り付けられている。図６は二台のテーブル１が相互に離間した状態を示している。この場合、シリンダロッドに連結されたピン体２９は引っ込んでいる。
【００３８】
図７は、二台のテーブル１が連結されている状態を示している。この場合、差込部材２１の凸状部２２が係止部材２４の凹部２５に差し込まれる。位置合わせされた後、シリンダ２８が動作しピン体２９を突き出し、支持部２６の貫通孔２７を介し凸状部２２の貫通孔２３に嵌め込まれる。これにより差込部材２１と係止部材２４は一体化され、二台のテーブル１は連結されることになる。
【００３９】
次に、リニアモータ６による案内構成を説明する。リニアモータ６機構はベッド４とテーブル１の案内部５間に設けられている。案内部５はベッド４に配設され、硬化処理されたガイドレールで構成され、この固定されたガイドレールに対し、可動体であるテーブル１は転がりガイドで移動するので、ガイドブロックが移動可能に設けられる。このような案内構成の間にテーブル１の移動方向に沿うベッド４に固定子としてコイル体３０が設けられ（図１参照）、これに対向してテーブル１下面に可動子としてのマグネット３１が設けられ（図６，７参照）、通電されたとき相対移動するようになっている。このリニアモータ６による移動形態は公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００４０】
次に、パレット交換段取り台３ａ，３ｂの構成について説明する。図８は、二台の工作機械本体Ａ，Ｂに挟まれて対をなす二台のパレット交換段取り台３ａ，３ｂで、二台のパレット２ａ，２ｂが突き合わされた構成を示している。図８の奥側のパレット交換段取り台３ａ，３ｂのパレット２ａ，２ｂには、長尺の工作物が搭載されていてテーブル１ａ，１ｂ側へ移動させる前の状態を示している。
【００４１】
図９は、パレット２ａ，２ｂを離間させた構成を示している。図９は、パレット交換段取り台３ａ，３ｂのパレット２ａ，２ｂ及びテーブル１ａ，１ｂ上のパレット２ａ，２ｂも個別に載置された形態を示している。工作機械本体Ｂ側のパレット交換段取り台３ｂは、パレット２ｂを直接載置しテーブル１ｂとの間でこのパレット２ｂを工作機械Ａ側の段取り台と同様に、パレット交換をする上部スライダー３２と、この上部スライダー３２をテーブル１ｂの移動方向と平行に移動可能とさせる下部ベース３３とで構成されている。下部ベース３３には、上部スライダー３２を移動させることを可能にする駆動装置３４と、テーブル方向と平行に案内を可能にする案内部３５が設けられている。
【００４２】
従って、このパレット交換段取り台３ｂは、パレット２ｂを移動するとき、案内部１２ｂを介してテーブル１ｂの移動方向と平行に、且つ案内部３５を介して直角方向に移動させることができる。このように構成にすることで、二台のパレット２ａ，２ｂを段取り台上でつき合わせることができ、結果的に長いパレットを構成することができる。これにより、段取り台上で長尺の工作物の段取りを可能となる。これは取り外しの場合も同様である。二台のパレット２ａ，２ｂを同時にテーブル側へ搬出入させれば、長尺の工作物の段取りを効率的に行うことができる。又、工作機械本体Ｃ側のパレット交換段取り台３ｃは、工作機械本体Ａのパレット交換段取り台３ａと同構成になっている。これらのパレット交換段取り台３ａ，３ｂ，３ｃは、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃの両サイドとも同構成で対をなしている。
【００４３】
次に、このパレット交換段取り台とテーブルとの間のパレット移送方法について説明する。このパレット移送は治具を使用し人力で行ってもよいが、非能率的で危険の伴なう作業になるので動力を使用するのがよい。図１０，１１は、その動力による移送装置Ｆをパレット段取り台３に設けた一例を模式的に示した図である。パレット２側面に掛け止め部材３６を設け、これに進退移動可能で着脱自在の掛け部材３７を引っ掛け、押し引きする構成である。
【００４４】
移動手段はモータ３８とチェーン３９駆動により行う。チェーン３９の一部に掛け部材３７を取り付け、モータ３８の駆動で進退動作させる。掛け部材３７は揺動可能で掛け止め部材３６に対し着脱自在である。テーブル１との間でパレット交換を行なう場合は、掛け部材３７を掛け止め部材３６に引っ掛け、モータ３８駆動により進退移送させる。このような構成にし、図は掛け部材３７を二台のパレット２に対し引っ掛けている構成であるが、パレット２を単体であっても複数であっても移動させることができる。又、特許文献１にシリンダ構成によるテーブルの引き出し機構が記載されているが、このシリンダ方式も本実施の形態に適用できることはいうまでもない。
【００４５】
次に、パレットとテーブルの着脱については、マシニングセンタ等で種々の構成が公知であり、どのような方式でも可能であるが、例えば、特許文献１に記載の着脱方式を適用してもよい。この方法は、図１２に示す構造になっている。詳細は特許文献１に記載されているので詳細説明は省略するが、着脱装置Ｅを本実施の形態に適用した概略を説明する。図はパレット２とテーブル１が分離している状態を示している。
【００４６】
この状態で、油圧通路４０からの油圧によって主、副ピストン４１，４２は、前進端に位置しており、コレット４３は開放されている。次に結合状態になるには、パレット２がテーブル１側に移動すると、係止ロッド４４が副ピストン２８を左方向に押し込み、雌テーパ部４５と雄テーパ部４６とが嵌る。この状態で油圧通路４７から油圧によって主ピストン４１が左方向に後退し、コレット４３が係止ロッド４４の係止ボス部４８を左方向に引き込み、その結果、パレット２とテーブル１が連結される。連結の解除は逆の工程で行う。
【００４７】
図１３は、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを同期制御させることを示すブロック図である。この図の構成は、マスタ・スレーブ方式である。ホストコントローラから各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃ用に対応したコントローラを介して同時制御を行うものである。各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃについては、独立して各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃ制御が制御指令によって行えるようになっているが、同期させる場合は同期信号を発し同調させ同時制御を行う。
【００４８】
又は、テーブル１ａ，１ｂ，１ｃの何れか１台、又は２台のみを制御して、長尺物の一部のみを加工すねようなとき、他のテーブルは、単に工作物を搭載するだけの機能として使用しても良い。この同期制御に関しては、他の方法もあり、例えば、モータ接続切換方式による同期制御がある。これはプログラム指令にもとづきホストコントローラから三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃへ同一の指令を出し移動制御を行い同期させるものである。以上は電気的制御に伴なう同期制御であるが、図１４に示すように、三台のテーブル１ａ，１ｂ，１ｃを機械的に連結して一体化し、１つのテーブル扱いで同期制御させる方法もある。この場合の同期制御に伴なう電気的操作は、単独機械の場合と同様な形態の操作となる。
【００４９】
どの方法を採用するかは、システム構成の内容によって選択される。又、図示していないが、前述したように本システムは、個別に各テーブル１ａ，１ｂ，１ｃが各工作機械本体Ａ，Ｂ，Ｃに対応して操作盤を含む個々のコントローラで制御できるようにしている。これに対応する同期制御としては、マスタ・スレーブ方式が適合する。以上実施の形態を説明したが、本発明は実施の形態で説明した内容に限定されないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、主に短尺工作物に適用した構成例を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、主に短尺工作物に適用した構成例を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、三台のテーブルを連結し主に長尺工作物に適用した構成例を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、三台のテーブルを連結し主に長尺工作物に適用した構成例を示す正面図である。
【図５】図５は、本発明に係わるパレット交換可能な工作機械システムの全体構成で、三台のテーブルを離間させ主に長尺工作物に適用した構成例を示す平面図である。
【図６】図６は、テーブルの連結部構成の概観図で、テーブルが離間している状態を示す。
【図７】図７は、テーブルの連結部構成の概観図で、テーブルが連結している状態を示す。
【図８】図８は、パレット交換段取り台の構成の外観図で、二台のパレットを突き合わせた状態を示す。
【図９】図９は、パレット交換段取り台の構成の外観図で、二台のパレットを離間させた状態を示す。
【図１０】図１０は、パレット交換段取り台とテーブル間のパレット移送装置の構成を模式的に示す部分平面図である。
【図１１】図１１は、パレット交換段取り台とテーブル間のパレット移送装置の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図１２】図１２は、テーブルに対するパレットの結合構成を示す断面図である。
【図１３】図１３は、三台のテーブルを電気的に制御して同期制御する構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、三台のテーブルを機械的に締結して同期制御する構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ，Ｂ，Ｃ…工作機械本体
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…テーブル
２、２ａ，２ｂ，２ｃ…パレット
３、３ａ，３ｂ，３ｃ…パレット交換段取り台
４…ベッド
Ｄ…連結装置
Ｅ…着脱装置
Ｆ…移送装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブル上に工作物を載置して移動させ工作物を加工する工作機械システムにおいて、
複数の工作機械本体（Ａ，Ｂ，Ｃ）と、
前記工作機械システムの一部をなし、前記複数の工作機械本体間に跨って移動可能な複数のテーブル（１ａ，１ｂ，１ｃ）と、
前記複数のテーブルを連結させる連結装置（Ｄ）と、
前記テーブル上に載置される着脱自在な複数のパレット（２ａ，２ｂ，２ｃ）と、
前記テーブル上に搭載された前記パレットを着脱させる着脱装置（Ｅ）と、
前記工作機械システムの側部に配置され、前記テーブルの移動方向の直角方向に移動し前記パレットを交換して載置させるパレット交換ステーション（３ａ，３ｂ，３ｃ）と、
前記パレット交換ステーションに設けられ、前記テーブルと前記パレット交換ステーションとの間で前記パレットを交換移動させるパレット移動駆動装置（Ｆ）と
からなるパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項２】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記工作機械システムは、複数の門形工作機械で構成され加工部を対向させた構成にしていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項３】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記複数のテーブルは、前記複数の工作機械本体間に跨ってリニアモータ（６）により移動可能な構成になっていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項４】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記複数のテーブルは、前記複数の全工作機械本体間に跨って移動可能である構成になっていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項５】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記複数のテーブルは、同期制御により駆動される構成になっていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項６】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記パレット交換ステーションは、パレット載置台（３２）が前記テーブルの移動方向に平行に移動可能に構成されていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項１】
テーブル上に工作物を載置して移動させ工作物を加工する工作機械システムにおいて、
複数の工作機械本体（Ａ，Ｂ，Ｃ）と、
前記工作機械システムの一部をなし、前記複数の工作機械本体間に跨って移動可能な複数のテーブル（１ａ，１ｂ，１ｃ）と、
前記複数のテーブルを連結させる連結装置（Ｄ）と、
前記テーブル上に載置される着脱自在な複数のパレット（２ａ，２ｂ，２ｃ）と、
前記テーブル上に搭載された前記パレットを着脱させる着脱装置（Ｅ）と、
前記工作機械システムの側部に配置され、前記テーブルの移動方向の直角方向に移動し前記パレットを交換して載置させるパレット交換ステーション（３ａ，３ｂ，３ｃ）と、
前記パレット交換ステーションに設けられ、前記テーブルと前記パレット交換ステーションとの間で前記パレットを交換移動させるパレット移動駆動装置（Ｆ）と
からなるパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項２】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記工作機械システムは、複数の門形工作機械で構成され加工部を対向させた構成にしていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項３】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記複数のテーブルは、前記複数の工作機械本体間に跨ってリニアモータ（６）により移動可能な構成になっていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項４】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記複数のテーブルは、前記複数の全工作機械本体間に跨って移動可能である構成になっていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項５】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記複数のテーブルは、同期制御により駆動される構成になっていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【請求項６】
請求項１に記載のパレット交換可能な工作機械システムにおいて、
前記パレット交換ステーションは、パレット載置台（３２）が前記テーブルの移動方向に平行に移動可能に構成されていることを特徴とするパレット交換可能な工作機械システム。
【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】
【公開番号】特開２００９−２２０２１７（Ｐ２００９−２２０２１７Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６７０８４（Ｐ２００８−６７０８４）
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００１４６８４７）株式会社森精機製作所 (204)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００１４６８４７）株式会社森精機製作所 (204)
【Ｆターム（参考）】
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