複合作業機械
【課題】複数の加工機の間のメンテナンス用エリアを少なくして設置スペースを低減できる加工システムを提供する。
【解決手段】ベッド１１の上面にＸ軸方向に一対のガイドレール１２を互いに平行に敷設する。このガイドレール１２に第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０をＸ軸方向の往復動可能に装設する。Ｘ軸コラム１７〜２０にはＹ軸サドル２７をＹ軸方向の往復動可能に装着する。Ｙ軸サドル２７にはＺ軸サドル３２をＺ軸方向の往復動可能に装着する。Ｚ軸サドル３２には、主軸台３６及び主軸装置３７を装着する。前記各加工機１３〜１６のメンテナンスを行う場合には、各加工機１３〜１６をＸ軸方向に互いに離間する方向に移動することによって、メンテナンス用エリアを確保でき、各加工機１３〜１６の間にメンテナンス専用のエリアを予め固定的に設ける必要がなく、各加工機のＸ軸方向の設置スペースを低減することができる。
【解決手段】ベッド１１の上面にＸ軸方向に一対のガイドレール１２を互いに平行に敷設する。このガイドレール１２に第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０をＸ軸方向の往復動可能に装設する。Ｘ軸コラム１７〜２０にはＹ軸サドル２７をＹ軸方向の往復動可能に装着する。Ｙ軸サドル２７にはＺ軸サドル３２をＺ軸方向の往復動可能に装着する。Ｚ軸サドル３２には、主軸台３６及び主軸装置３７を装着する。前記各加工機１３〜１６のメンテナンスを行う場合には、各加工機１３〜１６をＸ軸方向に互いに離間する方向に移動することによって、メンテナンス用エリアを確保でき、各加工機１３〜１６の間にメンテナンス専用のエリアを予め固定的に設ける必要がなく、各加工機のＸ軸方向の設置スペースを低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械、組立機械、洗浄機械、計測機械或いは刻印機械等の複合作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複合加工システムは、複数の加工ステーションに配設された複数の工作機械によりワークに対し複数種の加工を順次行うようになっている。各工作機械は、それぞれ個別に配設されたベッドと、これらのベッドに対しＸ軸（水平）方向に往復動されるＸ軸コラムと、このＸ軸コラムにＹ軸（上下）方向に往復動可能に装着されたＹ軸サドルと、このＹ軸サドルに装置され、かつ前記Ｘ軸方向と直交するＺ軸（水平）方向に往復動されるＺ軸サドルと、このＺ軸サドルに装着された主軸装置とにより構成されている。（特許文献１参照）
上記の複合加工システムでは、各工作機械の間に作業者がメンテナンスを行うためにＸ軸方向にメンテナンス用エリアを設けなければならないので、加工システムのＸ軸方向の全長寸法が長くなるという問題がある。これを解決するため、従来、特許文献２に示すように、二基の工作機械をそれぞれ背中合わせに配設する加工システムも提案されている。又、同じ課題を解決するために特許文献３には、二基の工作機械を組み合わせ、各組の工作機械の間にメンテナンス用エリアを設けた生産ラインも提案されている。さらに、特許文献４には一つの工作機械に二つの工具主軸ヘッドを設け、一つのワークに対し異なる加工作業を行うようにした構成のものも提案されている。
【特許文献１】特開平６−１０６４４５号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０１２９号公報
【特許文献３】特開２００１−１２１３８６号公報
【特許文献４】特開２０００−８４７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献２〜４に開示された工作機械は、複数の加工ステーションに配設されたワークを加工するようにした加工システムに用いた場合には、工作機械ユニットの間又は工作機械の間に、主軸装置のＸ軸方向の作業に必要な往復動ストローク以外に、メンテナンス用エリアを専用に設けなければならないので、設置スペースを低減する上で限界があった。又、それぞれ個別にベッドを備えた複数台の工作機械を並べて生産ラインを構成する場合は、一層の設置スペースを要するとともに、設置に当たってはベッド数が多いから設置に伴う作業時間を多く必要としていた。
【０００４】
上述した工作機械以外の組立機械、洗浄機械、計測機械或いは刻印機械等の複合作業機械においても、各機械の間に前述したメンテナンス用エリアを設けなければならないので、設置スペースを低減することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、工作機械等の複数の作業機の間のメンテナンス用エリアを少なくして設置スペースを低減することができるとともに、ベッドの設置作業の時間を短縮することができる複合作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、一基のベッドに対し共通の案内手段を介して複数の移動体を水平の一軸方向にそれぞれ独立して往復動可能に装着し、前記各移動体に作業機を装着し、前記各移動体をそれぞれ移動させるための複数の駆動手段及び前記各作業機をそれぞれについて独立して制御する制御手段を設けたことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記各駆動手段はリニアモータであって、そのＮ極とＳ極の永久磁石を交互に直列に配設した固定子は前記ベッドに前記一軸方向に敷設されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記各駆動手段は前記ベッドの所定位置に前記一軸方向に配設された共通のボールねじと、各移動体にサーボモータにより回転可能に装着され、かつ前記ボールねじに螺合されたボールねじナットとにより構成されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記各駆動手段は前記ベッドの所定位置に前記一軸方向に配設された共通のラックと、各移動体にサーボモータにより回転可能に装着され、かつ前記ラックに噛み合わされたピニオンとにより構成されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記制御手段は一つであることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記ベッドには、前記各作業機と対応するように設けられた複数の作業台が置かれた領域と、前記各移動体が前記一軸方向に移動する領域との間を遮蔽するためのカバー装置が設けられ、このカバー装置は前記各作業機の間で少なくとも前記一軸方向の伸縮可能に設けられていることを要旨とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記作業機はワークを加工する加工機であって、前記ベッドの上方には各加工機に用いられる複数の工具を収納する工具マガジンが少なくとも前記一軸方向に工具が収納配列されるように装着されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項７において、前記ベッドの前方に各加工機と対応するように設けられた複数のワークテーブルの下方には、ワークの加工中に生じるチップを排出するための共通のチップコンベアが設けられていることを要旨とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項８において、前記加工機の主軸装置は、前記一軸方向、該一軸方向と直交する上下方向及び前記一軸方向と直交する水平方向の計３軸方向に移動制御され、前記カバーは前記主軸装置の前記３軸方向の移動を可能にして構成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一基のベッドに対し共通の案内手段を介して複数の移動体を一軸方向にそれぞれ独立して往復動可能に装着し、制御手段により前記各移動体にそれぞれ設けた複数の駆動手段をそれぞれ独立して制御するようにした。このため、設置作業の際には、一基のベッドで複数の移動体を同時に設置でき、ベッド及び移動体の設置作業効率を向上することができる。又、前記作業機を備えた各移動体のメンテナンスを行う場合には、前記各移動体を一軸方向に互いに離間する方向に移動することによって、メンテナンス用エリアを確保することができる。従って、各移動体の作業に必要な一軸方向の往復動ストローク以外にメンテナンス用エリア専用のエリアを予め固定的に設ける必要がなく、前記作業機を備えた各移動体の一軸方向の設置スペースを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の複合作業機械をワークの加工を行う加工システムに具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図３及び図４に示すように、ベッド１１の上面には、案内手段としての一対のガイドレール１２が互いに平行に、かつ、Ｘ軸（水平）方向に指向するように敷設されている。前記ガイドレール１２には、図１に示すように、第１〜第４の作業機としての加工機１３〜１６がＸ軸方向に移動可能に装設されている。前記ベッド１１の上面には、前記両ガイドレール１２の間に位置するようにリニアモータを構成するＮ極とＳ極の永久磁石が交互に直列に配設された帯板状の固定子２１Ａがガイドレール１２の敷設長さとほぼ同じ長さに敷設されている。前記第１〜第４の加工機１３〜１６の移動体としてのＸ軸コラム１７〜２０の下面には、前記固定子２１Ａと対応するようにリニアモータを構成する可動子２１Ｂがそれぞれ設けられ、固定子２１Ａと各可動子２１Ｂにより第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５が構成されている。この第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５が各Ｘ軸コラム１７〜２０を移動させるための駆動手段となる。そして、第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５の制御によって、Ｘ軸コラム１７〜２０が、それぞれ独立してＸ軸方向に往復動されるようにしている。
【００１６】
第１〜第４の加工機１３〜１６はそれぞれほぼ同じ構成となっているので、それらを代表して第１の加工機１３について説明する。この第１の加工機１３の前記Ｘ軸コラム１７の起立部の垂直面には、Ｙ軸（上下）方向に互いに平行に一対のＹ軸ガイドレール２６が敷設され、該Ｙ軸ガイドレール２６にはＹ軸サドル２７がＹ軸方向の往復動可能に装着されている。そして、Ｘ軸コラム１７の上端部に取り付けられた第１Ｙ軸サーボモータ２８Ａ及び該第１Ｙ軸サーボモータ２８Ａによって回転されるボールねじ２９と、前記Ｙ軸サドル２７の裏面に取り付けられ、かつ前記ボールねじ２９に螺合されたボールねじナット（図示略）によってＹ軸サドル２７がＹ軸方向に往復動されるようになっている。前記Ｙ軸サドル２７の垂直面にはＸ軸と直交するＺ軸（水平）方向に、かつＹ軸方向に所定間隔を置いて互いに平行にＺ軸ガイドレール３１が敷設され、このＺ軸ガイドレール３１には、Ｚ軸サドル３２が装着され、前記Ｙ軸サドル２７の下部に装着された第１Ｚ軸サーボモータ３３Ａ、ボールねじ３４及び前記Ｚ軸サドル３２に取り付けられ、かつ前記ボールねじ３４に螺合されたボールねじナット３５によってＺ軸方向の往復動可能になっている。前記Ｚ軸サドル３２の側面には、主軸台３６が取り付けられ、この主軸台３６には、主軸装置３７が装着され、この主軸装置３７には主軸３８が装着されている。前記主軸台３６の後端部には、前記主軸３８を回転するための第１主軸モータ３９Ａが装着されている。
【００１７】
図３及び図４に示すように、第２〜第４の加工機１４〜１６において、第１の加工機１３の第１Ｙ軸サーボモータ２８Ａ、第１Ｚ軸サーボモータ３３Ａ及び第１主軸モータ３９Ａと対応する部材については、第２〜第４Ｙ軸サーボモータ２８Ｂ〜２８Ｄ、第２〜第４Ｚ軸サーボモータ３３Ｂ〜３３Ｄ、第２〜第４主軸モータ３９Ｂ〜３９Ｄとしている。
【００１８】
図７に示すように、前記第１Ｘ軸リニアモータ２２、第１Ｙ，Ｚ軸サーボモータ２８Ａ，３３Ａ及び第１主軸モータ３９Ａは、制御手段としての一つの制御装置４１に第１駆動回路４２を介して接続されている。同様に、第２Ｘ軸リニアモータ２３、第２Ｙ，Ｚ軸サーボモータ２８Ｂ、３３Ｂ及び第２主軸モータ３９Ｂも、前記一つの制御装置４１に第２駆動回路４３を介して接続されている。さらに、第３Ｘ軸リニアモータ２４、第３Ｙ，Ｚ軸サーボモータ２８Ｃ，３３Ｃ及び第３主軸モータ３９Ｃと、第４Ｘリニアモータ２５、第４Ｙ，Ｚ軸サーボモータ２８Ｄ，３３Ｄ及び第４主軸モータ３９Ｄも前記一つの制御装置４１に第３駆動回路４４及び第４駆動回路４５を介してそれぞれ接続されている。そして、制御装置４１からの制御信号によって、各種のモータが回転制御され、主軸３８に装着された工具によって、後述する作業台としてのワークテーブル５２に支持されたワークＷを加工するようになっている。
【００１９】
図３及び図４に示すように、前記ベッド１１の前側面には、複数のブラケット５１を介して、前記第１〜第４の加工機１３〜１６の各主軸３８と対応するように、ワークＷを支持するワークテーブル５２が装着されている。このワークテーブル５２の前方には、ワークを各ワークテーブル５２に搬入すると共に、加工されたワークを搬出するためのワーク搬入出機構５３が装着されている。このワーク搬入出機構５３は支持台５４と、その上面に多数箇所に支持されたガイドローラ５５と、各ガイドローラ５５の上面に支持された複数のパレット５６とによって構成されている。前記ブラケット５１及びワークテーブル５２の下方には、加工されたワークから排出される切屑を回収して除去するための第１〜第４の加工機１３〜１６共通のチップコンベヤ５７が装設されている。
【００２０】
次に、前記ベッド１１の前端部上面、つまり前記ベッド１１とワークテーブル５２との間の部位の上面に装着され、かつ、前記ワークテーブル５２が配置された領域と、前記Ｘ軸コラム１７〜２０が移動する領域との間を遮蔽してワークＷの加工中にクーラントや切屑が第１〜第４の加工機１３〜１６側に飛散するの防止するためのカバー装置６１について図４〜図６を中心に説明する。
【００２１】
図４に示すように、前記ベッド１１の前端部上面には、横長四角枠状のフレーム６２が取り付けられ、このフレーム６２の内側には、前記第１〜第４の加工機１３〜１６の各主軸装置３７と対応して設けられた可動枠６３がフレーム６２の上下に取り付けたチャンネル状のガイド樋６４（図６参照）によってＸ軸方向の往復動可能に装着されている。前記可動枠６３の内部には図５に示すように前記主軸装置３７の外周面と可動枠６３の内周面を遮蔽するためのスライドカバー６５が装着されている。このスライドカバー６５は図６に示すように前記主軸装置３７の外周面に嵌合されたプレート６６と、このプレート６６の上下両端縁に連結された複数枚のカバー片６７とによって構成されている。
【００２２】
図５に示すように前記フレーム６２の両端の縦枠６２Ａ，６２Ｂと両端の二つの可動枠６３の間及び各可動枠６３の間には、巻き取り方式のカバー７１がそれぞれ装着されている。このカバー７１は前記フレーム６２と両端の二つの可動枠６３との間及び各可動枠６３の間においてそれぞれ一方側の縦枠６２Ａ，６３Ｂに取り付けられたケース７２と、このケース７２にロール状に収容され、かつ、先端を他方側の縦枠６３Ａ，６２Ｂに連結した遮蔽布７３とによって構成されている。
【００２３】
従って、前記主軸装置３７が図５においてＸ軸方向に往復動されると、前記カバー７１の遮蔽布７３がケース７２の内部から巻き戻されたり、巻き上げられたりしてＸ軸方向に伸縮しつつフレーム６２と可動枠６３の間及び各可動枠６３の間の空間を遮蔽布７３によって遮蔽するようになっている。又、図６において主軸装置３７がＹ軸方向に往復動されると、スライドカバー６５のカバー片６７〜６７が伸縮されて主軸装置３７と可動枠６３の間の空間が常に遮蔽されるようになっている。
【００２４】
図４及び図６に示すように前記カバー装置６１を構成するフレーム６２の上部横枠６２Ｃの上面には、工具マガジン７５が装着されている。この工具マガジン７５は、前記上部横枠６２Ｃの上面に敷設されたＸ軸方向に指向するホルダ７６と、このホルダ７６の前端面に下向きに取り付けられ、かつ工具を把持する複数の把持具７７とによって構成されている。この把持具７７は工具がＸ軸方向に収納配列されるようにＸ軸方向に等ピッチで多数箇所に設けられている。
【００２５】
次に、前記のように構成された加工システムの動作について説明する。
この加工システムによって、ワークＷに複数種類の加工を行う場合には、図４に示すワーク搬入出機構５３のパレット５６にワークＷを支持し、第１の加工機１３と対応するワークテーブル５２にワークＷを搬入する。このワークＷを図示しないクランプ機構により所定位置にクランプした状態で、図７に示す制御装置４１から、第１駆動回路４２に制御信号を出力し、第１Ｘ軸リニアモータ２２、第１Ｙ軸サーボモータ２８Ａ、第１Ｚ軸サーボモータ３３Ａ及び第１主軸モータ３９Ａをそれぞれ回転制御することによって、主軸装置３７を３軸方向に移動し、主軸３８に装着された工具によってワークＷを加工する。
【００２６】
この第１の加工機１３によるワークの加工が終了した後に、ワークを第２の加工機１４と対応するワークテーブル５２に移し替えて、主軸３８に装着された工具によってワークを再び加工する。以下、同様にして、第３の加工機１５及び第４の加工機１６の主軸３８に装着された工具によって順次ワークを加工する。加工が終了したワークは、ワーク搬入出機構５３のパレット５６に移し替えられ、搬出用のガイドローラ５５によって搬出される。
【００２７】
前記各加工機１３〜１６のメンテナンスを行う場合には、前記各加工機１３〜１６をＸ軸方向に互いに離間する方向に移動することによって、メンテナンス用エリアを確保する。例えば、第１の加工機１３と第２の加工機１４の間にメンテナンス用エリアを確保する場合には、図１において第１の加工機１３をＸ軸右方へ移動し、第２〜第４の加工機１４〜１６を全てＸ軸左方へ移動することにより大きなメンテナンス用エリアを確保することができる。
【００２８】
上記実施形態の加工システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、一基の前記ベッド１１の上面に第１〜第４の加工機１３〜１６共通のガイドレール１２をＸ軸方向に敷設し、ガイドレール１２に第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０をそれぞれ往復動可能に装着した。このため、メンテナンスを行う際に、第１〜第４の加工機１３〜１６をＸ軸方向に互いに離隔するように移動して、メンテナンス用エリアを確保することができる。従って、第１〜第４の加工機１３〜１６の加工作業に必要なＸ軸方向の往復動ストローク以外にメンテナンス用エリア専用のエリアを予め固定的に設ける必要がなく、前記第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸方向の設置スペースを低減することができる。又、ベッドが一基のため、その設置作業の時間を短縮することができる。
【００２９】
（２）上記実施形態では、四つのワークテーブル５２〜５２と対応する四つの加工ステーションの第１〜第４の加工機１３〜１６のいずれか二つの加工機を、一つの加工ステーションのワークに移動して加工することができ、加工作業の多様化を図ることができる。
【００３０】
（３）上記実施形態では、前記ベッド１１の上面に固定子２１Ａを敷設し、第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０に前記固定子２１Ａに対応する可動子２１Ｂを装着して第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５を構成した。このため、第１〜第４の加工機１３〜１６のそれぞれのＸ軸方向の長さ寸法を短くすることができ、この点からも加工システムの小型化を図ることができる。
【００３１】
（４）上記実施形態では、前記ベッド１１の上面にカバー装置６１を装着し、該カバー装置６１を構成するフレーム６２と、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向に移動される主軸装置３７の外周面との間を遮蔽するようにしたので、ワークの加工中に第１〜第４の加工機１３〜１６側にクーラントや切屑が飛散するのを防止することができる。又、カバー装置６１のフレーム６２は、第１〜第４の加工機１３〜１６の共通の部材として機能するので、部品点数を低減して、製造及び組み付け作業を容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００３２】
（５）上記実施形態では、カバー装置６１のフレーム６２の上端面に工具マガジン７５を装着し、そのホルダ７６に多数の把持具７７をＸ軸方向に所定のピッチで配列したので、使用済みの工具と新しい工具の交換を容易に行うことができる。特に、前記第１〜第４の加工機１３〜１６の主軸装置３７がガイドレール１２に沿って、Ｘ軸方向に往復動されるので、各主軸装置３７をＸ軸方向に極限まで移動することにより工具交換領域が拡大されて、交換工具を共有化できるので、工具マガジン７５に収容する工具の種類や本数を低減することができる。
【００３３】
（６）上記実施形態では、前記第１〜第４の加工機１３〜１６と対応する複数のワークテーブル５２の下方に共通のチップコンベヤ５７を設けたので、チップコンベヤ５７の構成を簡素化して、部品点数を低減し、製造を容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００３４】
（７）上記実施形態では、図３に示すように前記ベッド１１の上面とＸ軸コラム１７〜２０の下面との間に駆動手段としての第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５を設けたので、駆動手段の設置スペースを容易に確保することができる。
【００３５】
（８）上記実施形態では、一つの制御装置４１により前記第１〜第４の加工機１３〜１６の各種の動作を制御するようにしたので、制御装置４１の配置数を低減して、コストダウンを図ることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図８に示すように、ベッド１１の上面に第１〜第４の加工機１３〜１６共通の一本のボールねじ９５を軸受９６によってＸ軸方向に指向するように、かつ所定位置に回転不能に支持し、前記ボールねじ９５に第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０の下部に前記ボールねじ９５に螺合されるボールねじナット９７を回転可能に支持する。さらに、ボールねじナット９７に連結した歯車９８を第１〜第４の加工機１３〜１６に装着されたＸ軸サーボモータ９９Ａ〜９９Ｄ及び駆動歯車（図示略）によってそれぞれ往復回動可能に構成してもよい。
【００３７】
この実施形態では、駆動手段を構成するボールねじ９５が各加工機に共通化されているので、駆動手段の構造を簡素化して、部品点数を低減し、製造及び組付け作業を容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００３８】
・図９に示すように、ベッド１１の上面に第１〜第４の加工機１３〜１６共通のラック１００をＸ軸方向に敷設するとともに、前記第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０に前記ラック１００に噛み合わされるピニオン１０１を設け、各ピニオン１０１をＸ軸サーボモータ９９Ａ〜９９Ｄによって往復回動可能にしてもよい。
【００３９】
この実施形態では、駆動手段を構成するラック１００が各加工機に共通化されているので、駆動手段の構造を簡素化して、部品点数を低減し、製造及び組付け作業を容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００４０】
・図１０に示すように、ベッド１１の上面に４本のボールねじ９５を軸受９６によって所定位置に回転可能に設けるとともに、第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０に取り付けたボールねじナット９７を前記ボールねじ９５に螺合する。そして、前記ボールねじ９５をサーボモータ９９Ａ〜９９ｄによってそれぞれ往復回動可能に構成してもよい。
【００４１】
・図１１に示すように、前記ベッド１１の上面に立設されたカバー装置６１のフレーム６２を用いて一方のガイドレール１２を装着し、このガイドレール１２とベッド１１の上面の他方のガイドレール１２とにＸ軸コラム１７〜２０をＸ軸方向の往復動可能に装着するようにしてもよい。
【００４２】
・前記実施形態では、ワークテーブル５２にワークを搬入搬出する機構としてパレット方式のものを用いたが、これに代えてロボット方式、ガントリー方式又はトランスファーバー方式を用いてもよい。
【００４３】
・前記実施形態の第１〜第４Ｙ軸サーボモータ２８Ａ〜２８Ｄを省略してもよい。この場合には可動枠６３、ガイド樋６４及びカバー片６７を省略することができる。又、回転工具を必要としない場合には、第１〜第４主軸モータ３９Ａ〜３９Ｄを省略してもよい。
【００４４】
・前記工具マガジン７５の把持具７７をＹ軸方向に複数段に装着してもよい。
・前記工具マガジン７５の把持具７７をホルダ７６の両端に掛装されたベルトコンベア又はチェーンコンベア等により旋回移動する方式にしてもよい。
【００４５】
・前記二条のガイドレール１２，１２の外側に駆動手段としての例えば第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５を設けてもよい。この場合には、例えば図１１に示すベッド１１の上面のガイドレール１２の右側にＸ軸コラム１７〜２０の駆動手段を
配設することが考えられる。
【００４６】
・作業機としての複数の加工機を備えた加工システム以外に、各種の工作機械、組立機械、洗浄機械、計測機械或いは刻印機械等の複合作業機械に具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の複合作業機械を加工システムに具体化した一実施形態を示す平面図。
【図２】加工システムの正面図。
【図３】加工システムの右側面図。
【図４】加工システムの斜視図。
【図５】カバー装置の平断面図。
【図６】カバー装置の縦断面図。
【図７】加工システムの制御システムを示すブロック回路図。
【図８】この発明の別の実施形態を示す断面図。
【図９】この発明の別の実施形態を示す略体正面図。
【図１０】この発明の別の実施形態を示す略体正面図。
【図１１】この発明の別の実施形態を示す略体右側面図。
【符号の説明】
【００４８】
Ｗ…ワーク、１１…ベッド、１２…案内手段としてのガイドレール、１３〜１６…第１〜第４の作業機としての加工機、１７〜２０…移動体としてのＸ軸コラム、２１Ａ…固定子、２１Ｂ…可動子、２９，３４，９５…ボールねじ、３５，９７…ボールねじナット、３７…主軸装置、５２…作業台としてのワークテーブル、６１…カバー装置、７５…工具マガジン、９９Ａ〜９９ｄ…サーボモータ、１００…ラック、１０１…ピニオン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械、組立機械、洗浄機械、計測機械或いは刻印機械等の複合作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複合加工システムは、複数の加工ステーションに配設された複数の工作機械によりワークに対し複数種の加工を順次行うようになっている。各工作機械は、それぞれ個別に配設されたベッドと、これらのベッドに対しＸ軸（水平）方向に往復動されるＸ軸コラムと、このＸ軸コラムにＹ軸（上下）方向に往復動可能に装着されたＹ軸サドルと、このＹ軸サドルに装置され、かつ前記Ｘ軸方向と直交するＺ軸（水平）方向に往復動されるＺ軸サドルと、このＺ軸サドルに装着された主軸装置とにより構成されている。（特許文献１参照）
上記の複合加工システムでは、各工作機械の間に作業者がメンテナンスを行うためにＸ軸方向にメンテナンス用エリアを設けなければならないので、加工システムのＸ軸方向の全長寸法が長くなるという問題がある。これを解決するため、従来、特許文献２に示すように、二基の工作機械をそれぞれ背中合わせに配設する加工システムも提案されている。又、同じ課題を解決するために特許文献３には、二基の工作機械を組み合わせ、各組の工作機械の間にメンテナンス用エリアを設けた生産ラインも提案されている。さらに、特許文献４には一つの工作機械に二つの工具主軸ヘッドを設け、一つのワークに対し異なる加工作業を行うようにした構成のものも提案されている。
【特許文献１】特開平６−１０６４４５号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０１２９号公報
【特許文献３】特開２００１−１２１３８６号公報
【特許文献４】特開２０００−８４７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献２〜４に開示された工作機械は、複数の加工ステーションに配設されたワークを加工するようにした加工システムに用いた場合には、工作機械ユニットの間又は工作機械の間に、主軸装置のＸ軸方向の作業に必要な往復動ストローク以外に、メンテナンス用エリアを専用に設けなければならないので、設置スペースを低減する上で限界があった。又、それぞれ個別にベッドを備えた複数台の工作機械を並べて生産ラインを構成する場合は、一層の設置スペースを要するとともに、設置に当たってはベッド数が多いから設置に伴う作業時間を多く必要としていた。
【０００４】
上述した工作機械以外の組立機械、洗浄機械、計測機械或いは刻印機械等の複合作業機械においても、各機械の間に前述したメンテナンス用エリアを設けなければならないので、設置スペースを低減することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、工作機械等の複数の作業機の間のメンテナンス用エリアを少なくして設置スペースを低減することができるとともに、ベッドの設置作業の時間を短縮することができる複合作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、一基のベッドに対し共通の案内手段を介して複数の移動体を水平の一軸方向にそれぞれ独立して往復動可能に装着し、前記各移動体に作業機を装着し、前記各移動体をそれぞれ移動させるための複数の駆動手段及び前記各作業機をそれぞれについて独立して制御する制御手段を設けたことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記各駆動手段はリニアモータであって、そのＮ極とＳ極の永久磁石を交互に直列に配設した固定子は前記ベッドに前記一軸方向に敷設されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記各駆動手段は前記ベッドの所定位置に前記一軸方向に配設された共通のボールねじと、各移動体にサーボモータにより回転可能に装着され、かつ前記ボールねじに螺合されたボールねじナットとにより構成されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記各駆動手段は前記ベッドの所定位置に前記一軸方向に配設された共通のラックと、各移動体にサーボモータにより回転可能に装着され、かつ前記ラックに噛み合わされたピニオンとにより構成されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記制御手段は一つであることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記ベッドには、前記各作業機と対応するように設けられた複数の作業台が置かれた領域と、前記各移動体が前記一軸方向に移動する領域との間を遮蔽するためのカバー装置が設けられ、このカバー装置は前記各作業機の間で少なくとも前記一軸方向の伸縮可能に設けられていることを要旨とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記作業機はワークを加工する加工機であって、前記ベッドの上方には各加工機に用いられる複数の工具を収納する工具マガジンが少なくとも前記一軸方向に工具が収納配列されるように装着されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項７において、前記ベッドの前方に各加工機と対応するように設けられた複数のワークテーブルの下方には、ワークの加工中に生じるチップを排出するための共通のチップコンベアが設けられていることを要旨とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項８において、前記加工機の主軸装置は、前記一軸方向、該一軸方向と直交する上下方向及び前記一軸方向と直交する水平方向の計３軸方向に移動制御され、前記カバーは前記主軸装置の前記３軸方向の移動を可能にして構成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一基のベッドに対し共通の案内手段を介して複数の移動体を一軸方向にそれぞれ独立して往復動可能に装着し、制御手段により前記各移動体にそれぞれ設けた複数の駆動手段をそれぞれ独立して制御するようにした。このため、設置作業の際には、一基のベッドで複数の移動体を同時に設置でき、ベッド及び移動体の設置作業効率を向上することができる。又、前記作業機を備えた各移動体のメンテナンスを行う場合には、前記各移動体を一軸方向に互いに離間する方向に移動することによって、メンテナンス用エリアを確保することができる。従って、各移動体の作業に必要な一軸方向の往復動ストローク以外にメンテナンス用エリア専用のエリアを予め固定的に設ける必要がなく、前記作業機を備えた各移動体の一軸方向の設置スペースを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の複合作業機械をワークの加工を行う加工システムに具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図３及び図４に示すように、ベッド１１の上面には、案内手段としての一対のガイドレール１２が互いに平行に、かつ、Ｘ軸（水平）方向に指向するように敷設されている。前記ガイドレール１２には、図１に示すように、第１〜第４の作業機としての加工機１３〜１６がＸ軸方向に移動可能に装設されている。前記ベッド１１の上面には、前記両ガイドレール１２の間に位置するようにリニアモータを構成するＮ極とＳ極の永久磁石が交互に直列に配設された帯板状の固定子２１Ａがガイドレール１２の敷設長さとほぼ同じ長さに敷設されている。前記第１〜第４の加工機１３〜１６の移動体としてのＸ軸コラム１７〜２０の下面には、前記固定子２１Ａと対応するようにリニアモータを構成する可動子２１Ｂがそれぞれ設けられ、固定子２１Ａと各可動子２１Ｂにより第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５が構成されている。この第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５が各Ｘ軸コラム１７〜２０を移動させるための駆動手段となる。そして、第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５の制御によって、Ｘ軸コラム１７〜２０が、それぞれ独立してＸ軸方向に往復動されるようにしている。
【００１６】
第１〜第４の加工機１３〜１６はそれぞれほぼ同じ構成となっているので、それらを代表して第１の加工機１３について説明する。この第１の加工機１３の前記Ｘ軸コラム１７の起立部の垂直面には、Ｙ軸（上下）方向に互いに平行に一対のＹ軸ガイドレール２６が敷設され、該Ｙ軸ガイドレール２６にはＹ軸サドル２７がＹ軸方向の往復動可能に装着されている。そして、Ｘ軸コラム１７の上端部に取り付けられた第１Ｙ軸サーボモータ２８Ａ及び該第１Ｙ軸サーボモータ２８Ａによって回転されるボールねじ２９と、前記Ｙ軸サドル２７の裏面に取り付けられ、かつ前記ボールねじ２９に螺合されたボールねじナット（図示略）によってＹ軸サドル２７がＹ軸方向に往復動されるようになっている。前記Ｙ軸サドル２７の垂直面にはＸ軸と直交するＺ軸（水平）方向に、かつＹ軸方向に所定間隔を置いて互いに平行にＺ軸ガイドレール３１が敷設され、このＺ軸ガイドレール３１には、Ｚ軸サドル３２が装着され、前記Ｙ軸サドル２７の下部に装着された第１Ｚ軸サーボモータ３３Ａ、ボールねじ３４及び前記Ｚ軸サドル３２に取り付けられ、かつ前記ボールねじ３４に螺合されたボールねじナット３５によってＺ軸方向の往復動可能になっている。前記Ｚ軸サドル３２の側面には、主軸台３６が取り付けられ、この主軸台３６には、主軸装置３７が装着され、この主軸装置３７には主軸３８が装着されている。前記主軸台３６の後端部には、前記主軸３８を回転するための第１主軸モータ３９Ａが装着されている。
【００１７】
図３及び図４に示すように、第２〜第４の加工機１４〜１６において、第１の加工機１３の第１Ｙ軸サーボモータ２８Ａ、第１Ｚ軸サーボモータ３３Ａ及び第１主軸モータ３９Ａと対応する部材については、第２〜第４Ｙ軸サーボモータ２８Ｂ〜２８Ｄ、第２〜第４Ｚ軸サーボモータ３３Ｂ〜３３Ｄ、第２〜第４主軸モータ３９Ｂ〜３９Ｄとしている。
【００１８】
図７に示すように、前記第１Ｘ軸リニアモータ２２、第１Ｙ，Ｚ軸サーボモータ２８Ａ，３３Ａ及び第１主軸モータ３９Ａは、制御手段としての一つの制御装置４１に第１駆動回路４２を介して接続されている。同様に、第２Ｘ軸リニアモータ２３、第２Ｙ，Ｚ軸サーボモータ２８Ｂ、３３Ｂ及び第２主軸モータ３９Ｂも、前記一つの制御装置４１に第２駆動回路４３を介して接続されている。さらに、第３Ｘ軸リニアモータ２４、第３Ｙ，Ｚ軸サーボモータ２８Ｃ，３３Ｃ及び第３主軸モータ３９Ｃと、第４Ｘリニアモータ２５、第４Ｙ，Ｚ軸サーボモータ２８Ｄ，３３Ｄ及び第４主軸モータ３９Ｄも前記一つの制御装置４１に第３駆動回路４４及び第４駆動回路４５を介してそれぞれ接続されている。そして、制御装置４１からの制御信号によって、各種のモータが回転制御され、主軸３８に装着された工具によって、後述する作業台としてのワークテーブル５２に支持されたワークＷを加工するようになっている。
【００１９】
図３及び図４に示すように、前記ベッド１１の前側面には、複数のブラケット５１を介して、前記第１〜第４の加工機１３〜１６の各主軸３８と対応するように、ワークＷを支持するワークテーブル５２が装着されている。このワークテーブル５２の前方には、ワークを各ワークテーブル５２に搬入すると共に、加工されたワークを搬出するためのワーク搬入出機構５３が装着されている。このワーク搬入出機構５３は支持台５４と、その上面に多数箇所に支持されたガイドローラ５５と、各ガイドローラ５５の上面に支持された複数のパレット５６とによって構成されている。前記ブラケット５１及びワークテーブル５２の下方には、加工されたワークから排出される切屑を回収して除去するための第１〜第４の加工機１３〜１６共通のチップコンベヤ５７が装設されている。
【００２０】
次に、前記ベッド１１の前端部上面、つまり前記ベッド１１とワークテーブル５２との間の部位の上面に装着され、かつ、前記ワークテーブル５２が配置された領域と、前記Ｘ軸コラム１７〜２０が移動する領域との間を遮蔽してワークＷの加工中にクーラントや切屑が第１〜第４の加工機１３〜１６側に飛散するの防止するためのカバー装置６１について図４〜図６を中心に説明する。
【００２１】
図４に示すように、前記ベッド１１の前端部上面には、横長四角枠状のフレーム６２が取り付けられ、このフレーム６２の内側には、前記第１〜第４の加工機１３〜１６の各主軸装置３７と対応して設けられた可動枠６３がフレーム６２の上下に取り付けたチャンネル状のガイド樋６４（図６参照）によってＸ軸方向の往復動可能に装着されている。前記可動枠６３の内部には図５に示すように前記主軸装置３７の外周面と可動枠６３の内周面を遮蔽するためのスライドカバー６５が装着されている。このスライドカバー６５は図６に示すように前記主軸装置３７の外周面に嵌合されたプレート６６と、このプレート６６の上下両端縁に連結された複数枚のカバー片６７とによって構成されている。
【００２２】
図５に示すように前記フレーム６２の両端の縦枠６２Ａ，６２Ｂと両端の二つの可動枠６３の間及び各可動枠６３の間には、巻き取り方式のカバー７１がそれぞれ装着されている。このカバー７１は前記フレーム６２と両端の二つの可動枠６３との間及び各可動枠６３の間においてそれぞれ一方側の縦枠６２Ａ，６３Ｂに取り付けられたケース７２と、このケース７２にロール状に収容され、かつ、先端を他方側の縦枠６３Ａ，６２Ｂに連結した遮蔽布７３とによって構成されている。
【００２３】
従って、前記主軸装置３７が図５においてＸ軸方向に往復動されると、前記カバー７１の遮蔽布７３がケース７２の内部から巻き戻されたり、巻き上げられたりしてＸ軸方向に伸縮しつつフレーム６２と可動枠６３の間及び各可動枠６３の間の空間を遮蔽布７３によって遮蔽するようになっている。又、図６において主軸装置３７がＹ軸方向に往復動されると、スライドカバー６５のカバー片６７〜６７が伸縮されて主軸装置３７と可動枠６３の間の空間が常に遮蔽されるようになっている。
【００２４】
図４及び図６に示すように前記カバー装置６１を構成するフレーム６２の上部横枠６２Ｃの上面には、工具マガジン７５が装着されている。この工具マガジン７５は、前記上部横枠６２Ｃの上面に敷設されたＸ軸方向に指向するホルダ７６と、このホルダ７６の前端面に下向きに取り付けられ、かつ工具を把持する複数の把持具７７とによって構成されている。この把持具７７は工具がＸ軸方向に収納配列されるようにＸ軸方向に等ピッチで多数箇所に設けられている。
【００２５】
次に、前記のように構成された加工システムの動作について説明する。
この加工システムによって、ワークＷに複数種類の加工を行う場合には、図４に示すワーク搬入出機構５３のパレット５６にワークＷを支持し、第１の加工機１３と対応するワークテーブル５２にワークＷを搬入する。このワークＷを図示しないクランプ機構により所定位置にクランプした状態で、図７に示す制御装置４１から、第１駆動回路４２に制御信号を出力し、第１Ｘ軸リニアモータ２２、第１Ｙ軸サーボモータ２８Ａ、第１Ｚ軸サーボモータ３３Ａ及び第１主軸モータ３９Ａをそれぞれ回転制御することによって、主軸装置３７を３軸方向に移動し、主軸３８に装着された工具によってワークＷを加工する。
【００２６】
この第１の加工機１３によるワークの加工が終了した後に、ワークを第２の加工機１４と対応するワークテーブル５２に移し替えて、主軸３８に装着された工具によってワークを再び加工する。以下、同様にして、第３の加工機１５及び第４の加工機１６の主軸３８に装着された工具によって順次ワークを加工する。加工が終了したワークは、ワーク搬入出機構５３のパレット５６に移し替えられ、搬出用のガイドローラ５５によって搬出される。
【００２７】
前記各加工機１３〜１６のメンテナンスを行う場合には、前記各加工機１３〜１６をＸ軸方向に互いに離間する方向に移動することによって、メンテナンス用エリアを確保する。例えば、第１の加工機１３と第２の加工機１４の間にメンテナンス用エリアを確保する場合には、図１において第１の加工機１３をＸ軸右方へ移動し、第２〜第４の加工機１４〜１６を全てＸ軸左方へ移動することにより大きなメンテナンス用エリアを確保することができる。
【００２８】
上記実施形態の加工システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、一基の前記ベッド１１の上面に第１〜第４の加工機１３〜１６共通のガイドレール１２をＸ軸方向に敷設し、ガイドレール１２に第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０をそれぞれ往復動可能に装着した。このため、メンテナンスを行う際に、第１〜第４の加工機１３〜１６をＸ軸方向に互いに離隔するように移動して、メンテナンス用エリアを確保することができる。従って、第１〜第４の加工機１３〜１６の加工作業に必要なＸ軸方向の往復動ストローク以外にメンテナンス用エリア専用のエリアを予め固定的に設ける必要がなく、前記第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸方向の設置スペースを低減することができる。又、ベッドが一基のため、その設置作業の時間を短縮することができる。
【００２９】
（２）上記実施形態では、四つのワークテーブル５２〜５２と対応する四つの加工ステーションの第１〜第４の加工機１３〜１６のいずれか二つの加工機を、一つの加工ステーションのワークに移動して加工することができ、加工作業の多様化を図ることができる。
【００３０】
（３）上記実施形態では、前記ベッド１１の上面に固定子２１Ａを敷設し、第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０に前記固定子２１Ａに対応する可動子２１Ｂを装着して第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５を構成した。このため、第１〜第４の加工機１３〜１６のそれぞれのＸ軸方向の長さ寸法を短くすることができ、この点からも加工システムの小型化を図ることができる。
【００３１】
（４）上記実施形態では、前記ベッド１１の上面にカバー装置６１を装着し、該カバー装置６１を構成するフレーム６２と、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向に移動される主軸装置３７の外周面との間を遮蔽するようにしたので、ワークの加工中に第１〜第４の加工機１３〜１６側にクーラントや切屑が飛散するのを防止することができる。又、カバー装置６１のフレーム６２は、第１〜第４の加工機１３〜１６の共通の部材として機能するので、部品点数を低減して、製造及び組み付け作業を容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００３２】
（５）上記実施形態では、カバー装置６１のフレーム６２の上端面に工具マガジン７５を装着し、そのホルダ７６に多数の把持具７７をＸ軸方向に所定のピッチで配列したので、使用済みの工具と新しい工具の交換を容易に行うことができる。特に、前記第１〜第４の加工機１３〜１６の主軸装置３７がガイドレール１２に沿って、Ｘ軸方向に往復動されるので、各主軸装置３７をＸ軸方向に極限まで移動することにより工具交換領域が拡大されて、交換工具を共有化できるので、工具マガジン７５に収容する工具の種類や本数を低減することができる。
【００３３】
（６）上記実施形態では、前記第１〜第４の加工機１３〜１６と対応する複数のワークテーブル５２の下方に共通のチップコンベヤ５７を設けたので、チップコンベヤ５７の構成を簡素化して、部品点数を低減し、製造を容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００３４】
（７）上記実施形態では、図３に示すように前記ベッド１１の上面とＸ軸コラム１７〜２０の下面との間に駆動手段としての第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５を設けたので、駆動手段の設置スペースを容易に確保することができる。
【００３５】
（８）上記実施形態では、一つの制御装置４１により前記第１〜第４の加工機１３〜１６の各種の動作を制御するようにしたので、制御装置４１の配置数を低減して、コストダウンを図ることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図８に示すように、ベッド１１の上面に第１〜第４の加工機１３〜１６共通の一本のボールねじ９５を軸受９６によってＸ軸方向に指向するように、かつ所定位置に回転不能に支持し、前記ボールねじ９５に第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０の下部に前記ボールねじ９５に螺合されるボールねじナット９７を回転可能に支持する。さらに、ボールねじナット９７に連結した歯車９８を第１〜第４の加工機１３〜１６に装着されたＸ軸サーボモータ９９Ａ〜９９Ｄ及び駆動歯車（図示略）によってそれぞれ往復回動可能に構成してもよい。
【００３７】
この実施形態では、駆動手段を構成するボールねじ９５が各加工機に共通化されているので、駆動手段の構造を簡素化して、部品点数を低減し、製造及び組付け作業を容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００３８】
・図９に示すように、ベッド１１の上面に第１〜第４の加工機１３〜１６共通のラック１００をＸ軸方向に敷設するとともに、前記第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０に前記ラック１００に噛み合わされるピニオン１０１を設け、各ピニオン１０１をＸ軸サーボモータ９９Ａ〜９９Ｄによって往復回動可能にしてもよい。
【００３９】
この実施形態では、駆動手段を構成するラック１００が各加工機に共通化されているので、駆動手段の構造を簡素化して、部品点数を低減し、製造及び組付け作業を容易に行いコストの低減を図ることができる。
【００４０】
・図１０に示すように、ベッド１１の上面に４本のボールねじ９５を軸受９６によって所定位置に回転可能に設けるとともに、第１〜第４の加工機１３〜１６のＸ軸コラム１７〜２０に取り付けたボールねじナット９７を前記ボールねじ９５に螺合する。そして、前記ボールねじ９５をサーボモータ９９Ａ〜９９ｄによってそれぞれ往復回動可能に構成してもよい。
【００４１】
・図１１に示すように、前記ベッド１１の上面に立設されたカバー装置６１のフレーム６２を用いて一方のガイドレール１２を装着し、このガイドレール１２とベッド１１の上面の他方のガイドレール１２とにＸ軸コラム１７〜２０をＸ軸方向の往復動可能に装着するようにしてもよい。
【００４２】
・前記実施形態では、ワークテーブル５２にワークを搬入搬出する機構としてパレット方式のものを用いたが、これに代えてロボット方式、ガントリー方式又はトランスファーバー方式を用いてもよい。
【００４３】
・前記実施形態の第１〜第４Ｙ軸サーボモータ２８Ａ〜２８Ｄを省略してもよい。この場合には可動枠６３、ガイド樋６４及びカバー片６７を省略することができる。又、回転工具を必要としない場合には、第１〜第４主軸モータ３９Ａ〜３９Ｄを省略してもよい。
【００４４】
・前記工具マガジン７５の把持具７７をＹ軸方向に複数段に装着してもよい。
・前記工具マガジン７５の把持具７７をホルダ７６の両端に掛装されたベルトコンベア又はチェーンコンベア等により旋回移動する方式にしてもよい。
【００４５】
・前記二条のガイドレール１２，１２の外側に駆動手段としての例えば第１〜第４のＸ軸リニアモータ２２〜２５を設けてもよい。この場合には、例えば図１１に示すベッド１１の上面のガイドレール１２の右側にＸ軸コラム１７〜２０の駆動手段を
配設することが考えられる。
【００４６】
・作業機としての複数の加工機を備えた加工システム以外に、各種の工作機械、組立機械、洗浄機械、計測機械或いは刻印機械等の複合作業機械に具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の複合作業機械を加工システムに具体化した一実施形態を示す平面図。
【図２】加工システムの正面図。
【図３】加工システムの右側面図。
【図４】加工システムの斜視図。
【図５】カバー装置の平断面図。
【図６】カバー装置の縦断面図。
【図７】加工システムの制御システムを示すブロック回路図。
【図８】この発明の別の実施形態を示す断面図。
【図９】この発明の別の実施形態を示す略体正面図。
【図１０】この発明の別の実施形態を示す略体正面図。
【図１１】この発明の別の実施形態を示す略体右側面図。
【符号の説明】
【００４８】
Ｗ…ワーク、１１…ベッド、１２…案内手段としてのガイドレール、１３〜１６…第１〜第４の作業機としての加工機、１７〜２０…移動体としてのＸ軸コラム、２１Ａ…固定子、２１Ｂ…可動子、２９，３４，９５…ボールねじ、３５，９７…ボールねじナット、３７…主軸装置、５２…作業台としてのワークテーブル、６１…カバー装置、７５…工具マガジン、９９Ａ〜９９ｄ…サーボモータ、１００…ラック、１０１…ピニオン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一基のベッドに対し共通の案内手段を介して複数の移動体を水平の一軸方向にそれぞれ独立して往復動可能に装着し、前記各移動体に作業機を装着し、前記各移動体をそれぞれ移動させるための複数の駆動手段及び前記各作業機をそれぞれについて独立して制御する制御手段を設けたことを特徴とする複合作業機械。
【請求項２】
請求項１において、前記各駆動手段はリニアモータであって、そのＮ極とＳ極の永久磁石を交互に直列に配設した固定子は前記ベッドに前記一軸方向に敷設されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項３】
請求項１において、前記各駆動手段は前記ベッドの所定位置に前記一軸方向に配設された共通のボールねじと、各移動体にサーボモータにより回転可能に装着され、かつ前記ボールねじに螺合されたボールねじナットとにより構成されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項４】
請求項１において、前記各駆動手段は前記ベッドの所定位置に前記一軸方向に配設された共通のラックと、各移動体にサーボモータにより回転可能に装着され、かつ前記ラックに噛み合わされたピニオンとにより構成されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記制御手段は一つであることを特徴とする複合作業機械。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、前記ベッドには、前記各作業機と対応するように設けられた複数の作業台が置かれた領域と、前記各移動体が前記一軸方向に移動する領域との間を遮蔽するためのカバー装置が設けられ、このカバー装置は前記各作業機の間で少なくとも前記一軸方向の伸縮可能に設けられていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、前記作業機はワークを加工する加工機であって、前記ベッドの上方には各加工機に用いられる複数の工具を収納する工具マガジンが少なくとも前記一軸方向に工具が収納配列されるように装着されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項８】
請求項７において、前記ベッドの前方に各加工機と対応するように設けられた複数のワークテーブルの下方には、ワークの加工中に生じるチップを排出するための共通のチップコンベアが設けられていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項９】
請求項８において、前記加工機の主軸装置は、前記一軸方向、該一軸方向と直交する上下方向及び前記一軸方向と直交する水平方向の計３軸方向に移動制御され、前記カバーは前記主軸装置の前記３軸方向の移動を可能にして構成されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項１】
一基のベッドに対し共通の案内手段を介して複数の移動体を水平の一軸方向にそれぞれ独立して往復動可能に装着し、前記各移動体に作業機を装着し、前記各移動体をそれぞれ移動させるための複数の駆動手段及び前記各作業機をそれぞれについて独立して制御する制御手段を設けたことを特徴とする複合作業機械。
【請求項２】
請求項１において、前記各駆動手段はリニアモータであって、そのＮ極とＳ極の永久磁石を交互に直列に配設した固定子は前記ベッドに前記一軸方向に敷設されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項３】
請求項１において、前記各駆動手段は前記ベッドの所定位置に前記一軸方向に配設された共通のボールねじと、各移動体にサーボモータにより回転可能に装着され、かつ前記ボールねじに螺合されたボールねじナットとにより構成されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項４】
請求項１において、前記各駆動手段は前記ベッドの所定位置に前記一軸方向に配設された共通のラックと、各移動体にサーボモータにより回転可能に装着され、かつ前記ラックに噛み合わされたピニオンとにより構成されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記制御手段は一つであることを特徴とする複合作業機械。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、前記ベッドには、前記各作業機と対応するように設けられた複数の作業台が置かれた領域と、前記各移動体が前記一軸方向に移動する領域との間を遮蔽するためのカバー装置が設けられ、このカバー装置は前記各作業機の間で少なくとも前記一軸方向の伸縮可能に設けられていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、前記作業機はワークを加工する加工機であって、前記ベッドの上方には各加工機に用いられる複数の工具を収納する工具マガジンが少なくとも前記一軸方向に工具が収納配列されるように装着されていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項８】
請求項７において、前記ベッドの前方に各加工機と対応するように設けられた複数のワークテーブルの下方には、ワークの加工中に生じるチップを排出するための共通のチップコンベアが設けられていることを特徴とする複合作業機械。
【請求項９】
請求項８において、前記加工機の主軸装置は、前記一軸方向、該一軸方向と直交する上下方向及び前記一軸方向と直交する水平方向の計３軸方向に移動制御され、前記カバーは前記主軸装置の前記３軸方向の移動を可能にして構成されていることを特徴とする複合作業機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２１８６１６（Ｐ２００６−２１８６１６Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９６３（Ｐ２００６−２９６３）
【出願日】平成１８年１月１０日（２００６．１．１０）
【出願人】（０００１５２６７５）株式会社日平トヤマ (218)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１０日（２００６．１．１０）
【出願人】（０００１５２６７５）株式会社日平トヤマ (218)
【Ｆターム（参考）】
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