敷ブロックの配置方法、敷ブロック移動用工具、および、その工具を備えた工作機械
【課題】作業者の安全性確保、機械および敷ブロックの破損防止および設置精度の向上に加え、敷ブロックの姿勢変更も容易に行うことができる敷ブロックの配置方法。
【解決手段】敷ブロック１をスピンドル３０が保持可能な範囲内のブロック格納エリア２８Ａに設置しておくブロック準備工程と、スピンドルに装着される主軸装着部、敷ブロックを保持するブロック保持部１４およびブロック保持部を水平な旋回軸を中心に旋回させる旋回機構１５を有する敷ブロック移動用工具１０をスピンドルに装着する工具装着工程と、相対移動により、敷ブロック移動用工具によって敷ブロックをテーブル２８のワーク載置位置に配置するブロック配置工程とを備え、ブロック配置工程は、敷ブロックを保持した状態で、敷ブロックの姿勢を変更する動作を含む。
【解決手段】敷ブロック１をスピンドル３０が保持可能な範囲内のブロック格納エリア２８Ａに設置しておくブロック準備工程と、スピンドルに装着される主軸装着部、敷ブロックを保持するブロック保持部１４およびブロック保持部を水平な旋回軸を中心に旋回させる旋回機構１５を有する敷ブロック移動用工具１０をスピンドルに装着する工具装着工程と、相対移動により、敷ブロック移動用工具によって敷ブロックをテーブル２８のワーク載置位置に配置するブロック配置工程とを備え、ブロック配置工程は、敷ブロックを保持した状態で、敷ブロックの姿勢を変更する動作を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークをテーブルの上面から離間して支持するための敷ブロックの配置方法、敷ブロック移動用工具、および、その工具を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から工作機械においては、被加工物、即ちワークの底面付近を加工する場合、ワークをテーブルの上面から少し離して設置する必要があった。
これは、ワークをテーブルの上面に直接置くと、ワークの底面付近をスピンドルに装着された工具により加工する場合、工具がテーブルの上面に干渉し、工具が破損されるためである。そこで、テーブルの上面とワークとの間に敷ブロックを敷くことにより、ワークをテーブルの上面から少し離して浮かす状態にし、この状態で、ワークの底面付近を工具によって加工するようにしている。
【０００３】
また、敷ブロックを用いないで、ワークをテーブルの上面から浮上、支持するための装置として、空気圧を使用した装置（特許文献１参照）が知られているが、このものは、装置が大掛かりになるため、通常は、硬いブロックをワークの下へ敷くことが行われている。
ちなみに、ワークの下に設置される目的で使用されるこのようなブロックを、ここでは、「敷ブロック」と呼び、多くは金属、それも鉄製のものが利用されている。これは、様々な形状を得るために好都合であるからである。敷ブロックの形状としては、無垢の中実、中空、枠形、箱形、棒状、板状、レール形状、Ｔ溝形状を持つタイプ等、様々な形態がとられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１９３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような敷ブロックをテーブルの上面へ配置する際、敷ブロックの重量が重いことから、作業者にかかる労力負担が大きく、取り扱いが極めて困難であった。
また、配置の際に、敷ブロックをクレーンなどで吊り上げて配置する必要があるため、敷ブロックの落下による作業者への危険、また、機械テーブル上面の破損、さらに、敷ブロック自体の破損など、このような作業者への危険回避、機械破損の防止、敷ブロック自体の破損防止などが課題となっていた。また、設置位置の精度を向上させ、ひいては、敷ブロックのより高度な自動設定化による生産性向上の要請もあった。
【０００６】
また、敷ブロックは、縦横寸法が異なる寸法に形成されていることが多いことから、ワークの形状や加工部位などによっては、敷ブロックを縦置き配置にしてテーブル上面からワークまでの浮上高さを高くしたり、あるいは、横置き配置にしてテーブル上面からワークまでの浮上高さを低く設定したいという要請もある。
【０００７】
本発明の目的は、上述した課題に着目し、作業者の安全性確保、機械および敷ブロックの破損防止および設置精度の向上に加え、敷ブロックの縦置きや横置きなどの姿勢変更が可能な敷ブロックの配置方法、敷ブロック移動用工具、および、その工具を備えた工作機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の敷ブロックの配置方法は、ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロックの配置方法であって、前記敷ブロックを前記主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくブロック準備工程と、前記主軸に装着される主軸装着部、前記敷ブロックを保持するブロック保持部およびこのブロック保持部を水平な旋回軸を中心に旋回させる旋回機構を有する敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具装着工程と、前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを前記テーブルの上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するブロック配置工程とを備え、前記ブロック配置工程は、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持した状態で、前記旋回機構の旋回動作によって前記敷ブロックの姿勢を変更する動作を含む、ことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、敷ブロックを、主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくとともに、主軸装着部、ブロック保持部および旋回機構を有する敷ブロック移動用工具を主軸に装着したのち、テーブルと主軸との相対移動により、敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって敷ブロックを保持したのち、その敷ブロックをテーブル上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するようにしたので、作業者が直接人力によって敷ブロックを取り扱う作業を避けることができる。
したがって、作業者の安全性を向上させることができる。また、作業者による人力での作業を避けることができる結果、敷ブロックの落下などによる機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック自体の破損を防止できる。さらに、敷ブロックの配置をテーブルと主軸との相対移動により敷ブロックを配置するため、配置位置精度の向上が期待できる。
【００１０】
また、ブロック配置工程において、敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって敷ブロックを保持した状態で、旋回機構の旋回動作によって敷ブロックの姿勢を変更、つまり、縦置き姿勢から横置き姿勢、または、横置き姿勢から縦置き姿勢に姿勢変更できるようにしたので、ワークの形状や加工部位などに応じて、敷ブロックを縦置き姿勢や、横置き姿勢に姿勢変更できる。
【００１１】
本発明の敷ブロックの配置方法において、前記ブロック配置工程では、前記敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、前記所定の位置に位置決めされた前記敷ブロック移動用工具によって前記敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた前記敷ブロックを前記ワーク載置位置に位置決めして配置する、ことが好ましい。
このような構成によれば、ブロック配置工程において、敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、所定の位置に位置決めされた敷ブロック移動用工具によって敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた敷ブロックをワーク載置位置に位置決めして配置するようにしたので、つまり、敷ブロックを吊り上げて移動、配置するようにしたので、敷ブロックおよびテーブル上面を傷つけることなく、敷ブロックを配置できる。
【００１２】
本発明の敷ブロックの配置方法において、前記ワークの加工終了後に、前記ワークを加工する加工用工具に代えて、前記敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具交換工程と、前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、前記ワーク載置位置に配置された前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを元の前記ブロック格納エリアに回収するブロック回収工程と、を有することが好ましい。
このように構成によれば、ワークの加工終了後に、ワークを加工する加工用工具に代えて、敷ブロック移動用工具を主軸に装着したのち、相対移動により、敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、ワーク載置位置に配置された敷ブロックを保持したのち、敷ブロックを元のブロック格納位置に回収するようにしたので、敷ブロックの回収作業も安全に行うことができるとともに、機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック自体の破損も防止できる。
【００１３】
本発明の敷ブロック移動用工具は、ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロック移動用工具であって、前記主軸に装着される主軸装着部と、 前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、前記ブロック保持部を水平な旋回軸を中心として旋回動作させる旋回機構と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、工作機械の主軸に、敷ブロック移動用工具を装着すれば、工作機械の機能を利用して、敷ブロックをブロック格納エリアからワーク載置位置に配置できるとともに、ワーク載置位置からブロック格納エリアに回収できる。また、敷ブロックの姿勢も変更できる。
【００１４】
本発明の敷ブロック移動用工具において、前記敷ブロックは、前記テーブルに載置される底壁部と、この底壁部に対して平行にかつ離間して設けられた上壁部と、前記底壁部および前記上壁部の両端間を連結する側壁部とを有し、内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、前記ブロック保持部は、前記旋回軸の先端に該旋回軸に対して直交して設けられた連結片部と、この連結片部の両端から連結片部に対して略直角に設けられ一方が前記敷ブロックの空間内に差込可能な一対の差込片部とを備えている、ことが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、敷ブロックは内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、ブロック保持部は、敷ブロックの空間内に差込可能な差込片部を備えているから、この差込片部を敷ブロックの空間内に差し込んで敷ブロックを吊り上げることがで、しかも、吊り上げた状態において敷ブロックの姿勢を変更できる。従って、敷ブロックの吊り上げ作業や姿勢変更作業を簡単に行うことができるとともに、目的位置において、敷ブロックの空間から差込片部を簡単に引き抜くことができるから、簡単な操作で、敷ブロックの移動、姿勢変更を行うことができる。
【００１６】
本発明の工作機械は、ワークを載置するテーブルと、主軸と、前記テーブルと前記主軸とを三次元方向へ相対移動させる相対移動機構とを備えた工作機械において、前記主軸に着脱可能に装着される敷ブロック移動用工具および加工用工具と、この敷ブロック移動用工具および加工用工具を収納した工具マガジンと、この工具マガジンに収納された敷ブロック移動用工具および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を前記主軸に装着する工具交換装置とを備え、前記テーブルの上面には、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な矩形枠状の敷ブロックを設置するためのブロック格納エリアが設けられ、前記敷ブロック移動用工具は、前記主軸に装着される主軸装着部と、前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、このブロック保持部を水平な旋回軸を中心として旋回動作させる旋回機構と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、上述した敷ブロックの配置方法と同様な効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の敷ブロック移動用工具の一実施形態を示す斜視図。
【図２】本発明の実施形態で用いる敷ブロックの一例を示す斜視図。
【図３】本発明の工作機械の一実施形態を示す概念図。
【図４】同上実施形態におけるテーブル上の敷ブロックの配置状態を示した図。
【図５】同上実施形態の工作機械において敷ブロックの姿勢変更前の状態の斜視図。
【図６】同上実施形態の工作機械に敷ブロックを縦置配置した状態でワークを支持した状態の概念図。
【図７】同上実施形態の工作機械に敷ブロックを横置配置した状態でワークを支持した状態の概念図。
【図８】同上実施形態の工作機械において敷ブロックの姿勢変更前の状態の斜視図。
【図９】同上実施形態の工作機械において敷ブロックを持ち上げた状態の斜視図。
【図１０】同上実施形態の工作機械において敷ブロックの姿勢変更後の斜視図。
【図１１】同上実施形態の工作機械において敷ブロックの設置状態の斜視図。
【図１２】本発明の敷ブロック移動用工具の変形例を示す姿勢変更時の断面図。
【図１３】同上変形例において、向き変更時の断面図。
【図１４】本発明の工作機械の変形例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜敷ブロック移動用工具の説明（図１参照）＞
図１は、本実施形態で使用される敷ブロック移動用工具１０を示す図であって、工作機械で使用される自動工具交換用に使用される工具と同じ形状が採用され、工作機械の工具と同様な取り扱いが可能となっている。
【００１９】
敷ブロック移動用工具１０は、主に矩形枠状の敷ブロックに対応するよう考慮されており、主軸装着部１１と、この主軸装着部１１に連結された円柱状の第１連結部１２およびブロック状の第２連結部１３と、この第２連結部１３の片側に設けられたブロック保持部１４と、第２連結部１３内に設けられブロック保持部１４を主軸装着部１１の軸線に対して直交する軸（旋回軸１５Ａ）を中心に旋回させる旋回機構１５とを備えて構成される。
【００２０】
主軸装着部１１は、一般のドリルやカッターなどの切削用の刃を有する加工用工具と同様に、工作機械の主軸に装着可能になっており、したがって、主軸に挿入されるテーパシャンク１１Ａ、このテーパシャンク１１Ａの小径部側に設けられたプルスタッド１１Ｂ、および、テーパシャンク１１Ａの大径部側に設けられ自動工具交換装置（ＡＴＣ）で把持するための工具把持リング部１１Ｃを備えている。工具把持リング部１１Ｃには、ＡＴＣのホルダを係合させるためのＶ溝１１Ｄおよび主軸に装着された際に主軸と係合される廻り止め用のキー溝１１Ｅが形成されている。
【００２１】
ブロック保持部１４は、コ字形状に形成されている。具体的には、旋回軸１５Ａの先端に該旋回軸１５Ａに対して直交して設けられた連結片部１４Ａと、この連結片部１４Ａの両端から連結片部１４Ａに対して略直角かつ互いに平行に設けられた一方が敷ブロックの空間内に差込可能な一対の差込片部１４Ｂ，１４Ｃとを有するコ字形状に形成されている。一対の差込片部１４Ｂ，１４Ｃの間隔は、敷ブロックの枠部（後述する側壁部１Ｃ，１Ｄ）の厚みよりも大きい寸法に形成されている。したがって、一対の差込片部１４Ｂ，１４Ｃによって敷ブロックの側壁片を挟むように、一対の差込片部１４Ｂ，１４Ｃを敷ブロック内に差し込んだのち、ブロック保持部１４を持ち上げれば、敷ブロックを吊り上げることができ、この状態で移動すれば、敷ブロックを所定位置に移動させることができる。
【００２２】
旋回機構１５は、第２連結部１３内に主軸装着部１１の軸線に対して直交して回転可能に支持された旋回軸１５Ａと、第２連結部１３内に配置され旋回軸１５Ａを旋回させる回転駆動源１５Ｂとを備えて構成されている。回転駆動源１５Ｂとしては、モータなどの駆動源であってもよいが、これに限られない。
【００２３】
＜敷ブロックの説明（図２参照）＞
図２は、敷ブロック１を示している。敷ブロック１は、工作機械のテーブルに載置される底壁部１Ａと、この底壁部１Ａに対して平行にかつ離間して設けられた上壁部１Ｂと、底壁部１Ａおよび上壁部１Ｂの両端間を連結する側壁部１Ｃ，１Ｄとを有し、内部に空間１Ｅを有する断面矩形枠状に形成されている。底壁部１Ａおよび上壁部１Ｂの寸法Ｌ２に対して、側壁部１Ｃ，１Ｄの寸法Ｌ１が大きい寸法に形成されている。従って、底壁部１Ａをテーブル２８の上面に載置した状態（縦置き配置）の方が、側壁部１Ｃ，１Ｄをテーブル２８の上面に載置した状態（横置き配置）に対して、テーブル２８からワークまでの浮上高さを大きくできるようになっている。
【００２４】
＜工作機械の説明（図３参照）＞
図３は、敷ブロック移動用工具１０を用いて、敷ブロック１を配置するための工作機械２０を示している。
この工作機械２０は、門型工作機械であって、左コラム２２、右コラム２３、および、横桁２４を含んで構成され、これらが機械的な剛性を高めるよう鋳物にて一体に構成されている。
横桁２４には、主軸頭２５がサーボモータ等によりＹ軸として図で左右方向へ移動可能に組み付けられている。主軸頭２５には、ラム２６により、主軸としてのスピンドル３０がＺ軸として図で上下方向へ移動可能に組み込まれている。スピンドル３０は、連続回転、および、Ｃ軸（Ｚ軸と平行な回転軸）として回転位置決めもできるよう、回転位置検出されるサーボモータを有して構成される。
左コラム２２および右コラム２３の間のベッド２９の上面には、ワークを載置するテーブル２８がＸ軸として図で前後方向へ移動可能に設けられている。従って、ワークを載置するテーブル２８と主軸を構成するスピンドル３０とは、図示省略の相対移動機構により、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の三次元方向へ移動可能に構成されている。
【００２５】
左コラム２２側には、工具マガジン４０やＡＴＣ５０が付設されている。
工具マガジン４０には、主軸であるスピンドル３０に装着される敷ブロック移動用工具１０や多数の加工用工具が収納されている。
ＡＴＣ５０は、工具マガジン４０に収納された敷ブロック移動用工具１０および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を主軸であるスピンドル３０に装着するとともに、スピンドル３０に装着されている工具を工具マガジン４０に回収するよう動作される。つまり、工具マガジン４０と主軸であるスピンドル３０との間で工具交換を行う。
【００２６】
＜ブロック格納エリアの説明（図４参照）＞
図４は、工作機械２０におけるテーブル２８の上面奥側（Ｘ軸座標でテーブルマイナス方向移動側）に設けられたブロック格納エリア２８Ａを示している。
ブロック格納エリア２８Ａには、複数の敷ブロック１が縦置き姿勢で横一列に一定間隔おきに整列配置されている。これらの敷ブロック１の設置場所は、上面の中心位置の座標で規定されている。
【００２７】
＜手動による敷ブロックの配置方法の説明＞
最初に工作機械２０を、手動またはＭＤＩ（マニュアル・データ・インプット）にて運転する方法、つまり、手動または半自動による敷ブロック１の配置方法について説明する。
（１）まず、敷ブロック１を主軸であるスピンドル３０が保持可能な範囲内のブロック格納エリア２８Ａに設置しておく（ブロック準備工程）。ここでは、テーブル２８の上面奥側（Ｘ軸座標でテーブルマイナス方向移動側）に、複数の敷ブロック１を設置しておく。
（２）次に、敷ブロック移動用工具１０を主軸であるスピンドル３０に装着する（工具装着工程）。これには、工具交換と同様にして、敷ブロック移動用工具１０を選択したのち、工具交換指令を行い、選択した敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着する。あるいは、工具交換指令ではなく、まったく手動で敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着してもよい。
【００２８】
（３）次に、図５に示すように、相対移動機構の相対移動により、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４によって最初の敷ブロック１を保持したのち、その敷ブロック１をテーブル２８の上面の予め設定されたワーク載置位置に配置する（ブロック配置工程）。
具体的には、次のような動作を行う。
（３−１）工作機械２０を手動運転して、敷ブロック１の設置されているブロック格納エリア２８Ａ付近へ敷ブロック移動用工具１０を移動させる。これも、手動あるいはＭＤＩによって敷ブロック移動用工具１０を最初に移動させる敷ブロック１の近傍に移動させて位置決めする。
（３−２）ここで、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４の向きが敷ブロック１の枠部を吊り上げるような向きに回転されているか調べる。ブロック保持部１４の向きが敷ブロック１の枠部を吊り上げるような向きにないときは、スピンドル３０のＣ軸を回転させて吊上げる向きに方向転換する（敷ブロック移動用工具の方向確認）。
（３−３）さらに、敷ブロック１の吊上げが可能な高さになるように、即ち、Ｚ軸方向の位置を調整したのち、Ｘ軸を移動させて、敷ブロック移動用工具１０のいずれかの差込片部１４Ｂ，１４Ｃを敷ブロック１の空間１Ｅ内に差し込む。こののち、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４により敷ブロック１の枠体を吊上げるようにＺ軸を移動させ、敷ブロック１を吊上げる（敷ブロック移動用工具の接近および吊上げ）。
（３−４）敷ブロック移動用工具１０をワーク載置位置へ移動し、その位置においてＣ軸の回転により敷ブロック１の配置の向きを調整したのち、Ｚ軸を下降させて敷ブロック１を配置する（敷ブロックの配置）。
（３−５）敷ブロック移動用工具１０を移動した敷ブロック１から引き抜くよう、スピンドル３０を移動させる。
【００２９】
（４）次に、第２番目の敷ブロック１を、最初に移動した第１番目の敷ブロック１と同様にして、ワーク載置位置に移動させたのち、ワーク載置位置の所定位置および向きに配置する。
これを、希望する最後の敷ブロック１まで繰り返すと、複数の敷ブロック１がワーク載置位置に所定の向きで配置される。
このようにして、敷ブロック１をワーク載置位置に配置したのち、敷ブロック１の上にワークＷを載置して加工を行う（図６参照）。なお、加工にあたっては、敷ブロック移動用工具１０に代えて、ワークＷを加工する加工用工具６１をスピンドル３０に装着したのち、その加工用工具６１によってワークＷを加工する。
【００３０】
（５）ワークＷの加工終了後に、ワークＷを加工する加工用工具６１に代えて、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着する（工具交換工程）。
これには、工具交換と同様に、敷ブロック移動用工具１０を選択したのち、工具交換指令を行い、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着する。あるいは、工具交換指令ではなく、まったく手動で敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着してもよい。
（６）相対移動により、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４によって、ワーク載置位置に配置された敷ブロック１を保持したのち、敷ブロック１を元のブロック格納エリア２８Ａに回収する（ブロック回収工程）。これにより、敷ブロック１の配置、ワークの加工、敷ブロック１の回収の一連の作業が完了する。
【００３１】
以上の説明では、手動又は半自動で敷ブロック１を配置する方法を説明したが、要するに、敷ブロック移動用工具１０を工作機械２０のスピンドル３０に装着し、相対移動機構のＸＹＺ軸移動機能を使用して、敷ブロック１の設置されているブロック格納エリア２８Ａの近傍までスピンドル３０を接近させ、スピンドル３０のＣ軸回転位置決めを使用して敷ブロック移動用工具１０の向きを敷ブロック１の向きに対応させたのち、敷ブロック１を引き上げできる位置まで差込んで、Ｚ軸を持ち上げて、ワーク載置位置へ移動させる。ワーク載置位置において、敷ブロック１の向きを調整したのち、Ｚ軸を下げて敷ブロック１を配置したのち、敷ブロック移動用工具１０を敷ブロック１から引き抜き、元の位置へ戻る。これを次々に行う。
【００３２】
＜自動プログラムによる敷ブロックの配置方法の説明＞
次に、敷ブロック１の移動、配置のため、数値制御装置にて使用されるＮＣ加工プログラムを使用した自動プログラムによる敷ブロック１の配置方法について説明する。なお、この実施形態例においては、手動の方式と同様に敷ブロック移動用工具１０は、一般の工具として工具マガジン４０に収納されている。
自動プログラムの内容を説明する。この例は、ブロック格納エリア２８Ａの位置からワーク載置位置まで、敷ブロック１を順番に移動して配置する例である。
【００３３】
（１１）まず、工具交換指令Ｔｎｎｎとして工具交換を行い、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着し、スピンドル３０を待機位置Ｐｗ（Ｐｗは、ワークにとって都合の良い位置でよい）へ移動する（工具装着工程）。
（１２）次に、敷ブロック１の接近位置までスピンドル３０を移動するＸＹＺ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０が敷ブロック１の接近位置まで移動される。
（１３）Ｃ軸オリエンテーションを行い、敷ブロック１のリフトを可能とする向きに敷ブロック移動用工具１０の向きを調整する。
（１４）敷ブロック１の吊上位置までスピンドル３０を移動するＸ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０が吊上位置まで移動される。
（１５）敷ブロック１を吊上げるように、Ｚ軸指令を行う。
（１６）ワーク載置位置へスピンドル３０を移動するＸＹ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０がワーク載置位置へ移動される。
（１７）移動したワーク載置位置において、敷ブロック１の向きを希望の方向となるようＣ軸回転指令を行う。これにより、敷ブロック１の向きが希望の向きに設定される。
（１８）Ｚ軸の下方への移動指令を行う。これにより、敷ブロック１が下降され設置される。
（１９）Ｘ軸の移動指令でブロック保持部１４を敷ブロック１から引き抜いたのち、Ｚ軸の移動指令でブロック保持部１４を引き上げる。
（２０）スピンドル３０を待機位置へ移動させる。
（２１）スピンドル３０を次の敷ブロック１の接近位置へ移動させ、最初の敷ブロック１と同様に移動指令を行う。
（２２）最後の敷ブロック１の移動が終わるまでプログラム指令を行う。
【００３４】
この例では、複数の敷ブロック１を、順番に移動し、配置するようにして説明したが、これに限られるわけではなく、ランダムに移動設定プログラムを組み込んでも良い。
また、スピンドル３０を敷ブロック１の移動のための最初の待機位置へ返すとして説明したが、これに限らず、直接次の敷ブロックの位置へ進めるように指令プログラムを組み込んでもかまわない。
【００３５】
また、上述した例では、縦置きの敷ブロック１を縦置きの姿勢のまま、ワーク載置位置に配置するようにしたが、敷ブロック１の姿勢を変更してワーク載置位置に配置するようにすることもできる。
例えば、図７に示すように、ワークＷの上面や側面などを加工用工具６２によって加工しようとする場合、縦置きの敷ブロック１をテーブル２８上のワーク載置位置に横置きの姿勢で配置した方が有利な場合もある。
このような場合には、図８に示すように、敷ブロック移動用工具１０のいずれかの差込片部１４Ｂ，１４Ｃを敷ブロック１の空間１Ｅ内に差し込む。こののち、図９に示すように、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４により敷ブロック１の枠体を吊上げるようにＺ軸を移動させ、敷ブロック１を吊上げる。次に、図１０に示すように、敷ブロック移動用工具１０の旋回軸１５Ａを９０度旋回させて、敷ブロック１を９０度旋回させる。すると、敷ブロック１の姿勢が縦置きの姿勢から横置きの姿勢に変更される。最後に、図１１に示すように、この姿勢（横置きの姿勢）のまま、Ｚ軸を下降して敷ブロック１をワーク載置位置に配置する。
【００３６】
したがって、ワークの形状や加工部位などによって、敷ブロック１を縦置き配置にしてテーブル２８の上面からワークＷまでの浮上高さを高くしたり、あるいは、敷ブロック１を横置き配置にしてテーブル２８の上面からワークＷまでの浮上高さを低く設定できる。
また、これとは逆に、敷ブロック１の姿勢を横置きから縦置きに変更するには、上述の動作と逆の動作を行えばよい。
なお、敷ブロック移動用工具１０の旋回軸１５Ａを９０度旋回させて、敷ブロック１の姿勢を変更する動作は、敷ブロック１がテーブル２８の上面から吊り上げられた状態であれば、どこの場所で行ってもよい。
【００３７】
＜実施形態の効果＞
上述の実施形態によれば、敷ブロック１を予め設定された座標に設定し、敷ブロック移動用工具１０を、一般の工具と同様に工具マガジン４０に収納し、工具と同じように工具交換と同様にスピンドル３０へ設定し、敷ブロック１をそれによって引き上げるように、マニュアル操作による手動、ＭＤＩ指令による半自動、あるいは、数値制御装置の加工プログラムを使用した自動プログラムにより、工作機械２０を制御し、敷ブロック１を吊上げて移動配置したので、作業者が直接人力によって取り扱う作業を避けることができる。
【００３８】
したがって、作業者にとって安全性を向上させることができる。また、作業者による人力での作業を避けることができる結果、敷ブロック１の落下などによる機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック１自体の破損を防止できる。さらに、敷ブロック１の配置を数値制御（ＮＣ）装置による位置決めで行うため、配置位置精度、方向精度の向上が期待できる。
【００３９】
また、敷ブロック１の姿勢を縦置き姿勢から横置き姿勢に、逆に、横置き姿勢から縦置き姿勢に変更できるようにしたので、ワークＷの形状や加工部位などによって、敷ブロック１の姿勢を変更できるから、ワークＷを最適な加工姿勢に設定できる。したがって、安全を確保しつつ、高精度な加工が期待できる。
【００４０】
＜変形例の説明＞
上述の実施形態では、敷ブロック１を予めブロック格納エリア２８Ａの定められた座標位置に設置し、それを敷ブロック移動用工具１０を使用して吊上げ、ＸＹＺＣ軸の移動位置決め機構を使用してワーク載置位置に移動配置したが、この発明は、この例に限定されず、種々の変形の態様を採用できる。
【００４１】
敷ブロック移動用工具１０の構造に関しては、前記実施形態の構成に限られない。例えば、スピンドル３０に連結される主軸装着部１１に対して、第１連結部１２および第２連結部１３を別体として構成し、第１連結部１２および第２連結部１３をスピンドル３０の回転に対して回転不能に静止部材（例えば、スピンドルを支持する支持部材）に固定するとともに、第２連結部１３の内部に、主軸装着部１１の回転を旋回軸１５Ａの回転に伝達する回転伝達機構（例えば、互いに噛合する２つの傘歯車機構）を内蔵した構造であってもよい。このようにすれば、スピンドル３０の回転によって、旋回軸１５Ａを旋回動作させることができる。つまり、スピンドル３０の回転によって、敷ブロック１の姿勢を変更できる。
【００４２】
具体的には、図１２および図１３に示す構造の敷ブロック移動用工具１０Ｂを用いることができる。これは、スピンドル３０を支持する支持部材（例えば、ラム２６等）に固定される固定部材７０と、可動部材８０と、ブロック保持部１４と、固定部材７０および可動部材８０の中心に回転可能に支持されるとともに主軸装着部１１を介して主軸であるスピンドル３０に連結される回転軸９０と、この回転軸９０からの回転によりブロック保持部１４を水平な軸（旋回軸）を中心に旋回させる旋回機構１００と、回転軸９０の回転を旋回機構１００および可動部材８０のいずれかに伝達するかを切り替える切替機構１１０とを備える。
【００４３】
固定部材７０の可動部材側対向面７１の中心には回転軸９０が回転可能に収納される中央孔７２が開口され、この中央孔７２の周囲には円筒状の周回キャビティ７３が形成され、この周回キャビティ７３の周囲には複数の位置決めスリット７４が形成されている。位置決めスリット７４は、それぞれ周回キャビティ７３の内周面から可動部材側対向面７１に沿って彫り込まれ、中央孔７２を中心に放射状に延びて形成されたスリットで、周回キャビティ７３の外側に沿って９０度間隔で配列されている。
【００４４】
可動部材８０の固定部材側対向面８１の中心には回転軸９０が回転可能に収納される中央孔８２が開口され、この中央孔８２の周囲には円筒状の退避キャビティ８３が形成され、この退避キャビティ８３の周囲には複数の退避スリット８４が形成されている。退避スリット８４は、それぞれ退避キャビティ８３の内周面から可動部材側対向面７１に沿って彫り込まれ、中央孔７２を中心に放射状に延びて形成されたスリットで、退避キャビティ８３の外側に沿って９０度間隔で配列されている。
【００４５】
回転軸９０には、内部に流体流路９１が軸方向に沿って形成されているとともに、外周壁の途中に２つの挿通スリット９２が１８０度間隔位置に形成されている。流体流路９１は、主軸装着部１１の中心の空洞を通じてスピンドル３０の中心の流体流路に連通され、工作機械の制御コマンドにより工作機械から圧縮空気が供給されるようになっている。
【００４６】
旋回機構１００は、可動部材８０内に回転軸９０に対して直交して配置された旋回軸１０１と、この旋回軸１０１に固定された第１傘歯車１０２と、この第１傘歯車１０２に噛合されるとともに回転軸９０に固定された第２傘歯車１０３とから構成されている。
【００４７】
切替機構１１０は、回転軸９０の流体流路９１内に移動可能に収納されたピストン１１１と、このピストン１１１の下端と流体流路９１の内底面との間に挿入されたコイルばね１１２と、ピストン１１１の外周に１８０度の角度間隔で突設され挿通スリット９２を挿通して固定部材７０の周回キャビティ７３および可動部材８０の退避スリット８４に挿入される係合ピン１１３と、退避スリット８４内に収納されたベアリング１１４および環状プレート１１５と、ベアリング１１４が係合ピン１１３に常時接するように環状プレート１１５を付勢するコイルばね１１６と、環状プレート１１５の外周から外周方向へ突出され退避スリット８４内において上方へ起立して固定部材７０の位置決めスリット７４内に挿入される固定ピン１１７とを含んで構成されている。
【００４８】
従って、ピストン１１１が回転軸９０の上方にある場合（図１２の状態）、係合ピン１１３は挿通スリット９２を通って固定部材７０の周回キャビティ７３内に挿入される。この状態では、係合ピン１１３は固定部材７０と干渉することがなく、回転軸９０は固定部材７０に対して自由に回転できる。そのため、回転軸９０が回転すると、第２傘歯車１０３および第１傘歯車１０２を介して旋回軸１０１が回転するので、ブロック保持部１４が旋回動作される。つまり、敷ブロック１の姿勢を縦置きから横置きに、また、これとは逆に変更することができる。
【００４９】
また、ピストン１１１が回転軸９０の下方へ移動した場合（図１３の状態）、係合ピン１１３は周回キャビティ７３を出て可動部材８０の退避スリット８４内に進入する。この状態では、係合ピン１１３が退避スリット８４と係合した状態となるので、回転軸９０の回転は、係合ピン１１３から退避スリット８４を介して可動部材８０に伝達される。すると、可動部材８０が回転するので、旋回軸１０１の向きを変えることができる。つまり、敷ブロック１を保持したまま、敷ブロック１の向きを変更することができる。
【００５０】
別な方法としては、縦形（下向き）スピンドルに対して、アングルアタッチメント（スピンドルに対して旋回軸が直交して設けられ、この旋回軸がスピンドルの回転によって回転するタイプのアタッチメント）を取り付け、このアングルアタッチメントの旋回軸に、主軸装着部１１およびブロック保持部１４が直線的に配列されたストレートタイプの敷ブロック移動用工具を用いても、同様な効果が期待できる。
【００５１】
なお、以上説明した敷ブロック移動用工具において、敷ブロック移動用工具のいずれかの差込片部１４Ｂ，１５Ｃを敷ブロック１の空間１Ｅ内に差し込んだのち、敷ブロック１の枠部（側壁部１Ｃ，１Ｄ，底壁部１Ａ，上壁部１Ｂのいずれか）を差し込んだ差込片部１４Ｂ，１５Ｃに押圧するロック機構を設ければ、より安定して敷ブロック１を移動させることができる。
【００５２】
また、前記実施形態では、敷ブロック移動用工具１０を工具マガジン４０に収納し、工具交換によりスピンドル３０に装着して使用するようにしたが、工具マガジン４０以外の場所に保管してもかまわない。また、工具マガジン４０に収納せずに、手動でスピンドル３０に装着しても無論かまわない。
また、工作機械として門型工作機械を用いて、Ｃ軸の回転位置決め制御を用いて、敷ブロック移動用工具１０の向きを、敷ブロック１の向きに対応するように制御したが、回転制御をテーブル側で行ってもよい。
【００５３】
また、工作機械としては、門型工作機械に限らず、他のタイプの工作機械でもよい。例えば、図１４に示すように、主軸であるスピンドル３０が水平な横型マシニングセンタのような工作機械にも適用できる。この場合、水平に支持されたスピンドル３０が上下方向（Ｚ軸方向）および前後方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられ、テーブル２８が左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に構成された工作機械において、敷ブロック移動用工具１０Ｃの主軸装着部１１がスピンドル３０に水平に取り付けられ、ブロック保持部１４がスピンドル３０によって旋回される構造、つまり、水平な軸を中心にブロック保持部１４が旋回される構造である。このような構造であっても、上記実施形態の効果が期待できる。
【００５４】
また、敷ブロック１をブロック格納エリア２８Ａに設置する際、上述した例のように、テーブル２８の上面に間隔を空けて配置する例に限らず、例えば、上に積み重ねて設置するようにしてもよい。
また、ブロック格納エリア２８Ａをテーブル２８の上面の部分としたが、これに限らず、敷ブロック移動用工具１０が保持可能な領域であれば、テーブル２８以外の場所でも差し支えなく、本願発明を実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、テーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能な工作機械に利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１…敷ブロック、
１Ａ…底壁部、
１Ｂ…上壁部、
１Ｃ，１Ｄ…側壁部、
１Ｅ…空間、
１０，１０Ｂ，１０Ｃ…敷ブロック移動用工具、
１１…主軸装着部、
１４…ブロック保持部、
１５…旋回機構、
２８…テーブル、
２８Ａ…ブロック格納エリア、
３０…スピンドル（主軸）、
４０…工具マガジン、
５０…自動工具交換装置（ＡＴＣ）、
６１，６２…加工用工具。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークをテーブルの上面から離間して支持するための敷ブロックの配置方法、敷ブロック移動用工具、および、その工具を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から工作機械においては、被加工物、即ちワークの底面付近を加工する場合、ワークをテーブルの上面から少し離して設置する必要があった。
これは、ワークをテーブルの上面に直接置くと、ワークの底面付近をスピンドルに装着された工具により加工する場合、工具がテーブルの上面に干渉し、工具が破損されるためである。そこで、テーブルの上面とワークとの間に敷ブロックを敷くことにより、ワークをテーブルの上面から少し離して浮かす状態にし、この状態で、ワークの底面付近を工具によって加工するようにしている。
【０００３】
また、敷ブロックを用いないで、ワークをテーブルの上面から浮上、支持するための装置として、空気圧を使用した装置（特許文献１参照）が知られているが、このものは、装置が大掛かりになるため、通常は、硬いブロックをワークの下へ敷くことが行われている。
ちなみに、ワークの下に設置される目的で使用されるこのようなブロックを、ここでは、「敷ブロック」と呼び、多くは金属、それも鉄製のものが利用されている。これは、様々な形状を得るために好都合であるからである。敷ブロックの形状としては、無垢の中実、中空、枠形、箱形、棒状、板状、レール形状、Ｔ溝形状を持つタイプ等、様々な形態がとられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１９３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような敷ブロックをテーブルの上面へ配置する際、敷ブロックの重量が重いことから、作業者にかかる労力負担が大きく、取り扱いが極めて困難であった。
また、配置の際に、敷ブロックをクレーンなどで吊り上げて配置する必要があるため、敷ブロックの落下による作業者への危険、また、機械テーブル上面の破損、さらに、敷ブロック自体の破損など、このような作業者への危険回避、機械破損の防止、敷ブロック自体の破損防止などが課題となっていた。また、設置位置の精度を向上させ、ひいては、敷ブロックのより高度な自動設定化による生産性向上の要請もあった。
【０００６】
また、敷ブロックは、縦横寸法が異なる寸法に形成されていることが多いことから、ワークの形状や加工部位などによっては、敷ブロックを縦置き配置にしてテーブル上面からワークまでの浮上高さを高くしたり、あるいは、横置き配置にしてテーブル上面からワークまでの浮上高さを低く設定したいという要請もある。
【０００７】
本発明の目的は、上述した課題に着目し、作業者の安全性確保、機械および敷ブロックの破損防止および設置精度の向上に加え、敷ブロックの縦置きや横置きなどの姿勢変更が可能な敷ブロックの配置方法、敷ブロック移動用工具、および、その工具を備えた工作機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の敷ブロックの配置方法は、ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロックの配置方法であって、前記敷ブロックを前記主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくブロック準備工程と、前記主軸に装着される主軸装着部、前記敷ブロックを保持するブロック保持部およびこのブロック保持部を水平な旋回軸を中心に旋回させる旋回機構を有する敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具装着工程と、前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを前記テーブルの上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するブロック配置工程とを備え、前記ブロック配置工程は、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持した状態で、前記旋回機構の旋回動作によって前記敷ブロックの姿勢を変更する動作を含む、ことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、敷ブロックを、主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくとともに、主軸装着部、ブロック保持部および旋回機構を有する敷ブロック移動用工具を主軸に装着したのち、テーブルと主軸との相対移動により、敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって敷ブロックを保持したのち、その敷ブロックをテーブル上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するようにしたので、作業者が直接人力によって敷ブロックを取り扱う作業を避けることができる。
したがって、作業者の安全性を向上させることができる。また、作業者による人力での作業を避けることができる結果、敷ブロックの落下などによる機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック自体の破損を防止できる。さらに、敷ブロックの配置をテーブルと主軸との相対移動により敷ブロックを配置するため、配置位置精度の向上が期待できる。
【００１０】
また、ブロック配置工程において、敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって敷ブロックを保持した状態で、旋回機構の旋回動作によって敷ブロックの姿勢を変更、つまり、縦置き姿勢から横置き姿勢、または、横置き姿勢から縦置き姿勢に姿勢変更できるようにしたので、ワークの形状や加工部位などに応じて、敷ブロックを縦置き姿勢や、横置き姿勢に姿勢変更できる。
【００１１】
本発明の敷ブロックの配置方法において、前記ブロック配置工程では、前記敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、前記所定の位置に位置決めされた前記敷ブロック移動用工具によって前記敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた前記敷ブロックを前記ワーク載置位置に位置決めして配置する、ことが好ましい。
このような構成によれば、ブロック配置工程において、敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、所定の位置に位置決めされた敷ブロック移動用工具によって敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた敷ブロックをワーク載置位置に位置決めして配置するようにしたので、つまり、敷ブロックを吊り上げて移動、配置するようにしたので、敷ブロックおよびテーブル上面を傷つけることなく、敷ブロックを配置できる。
【００１２】
本発明の敷ブロックの配置方法において、前記ワークの加工終了後に、前記ワークを加工する加工用工具に代えて、前記敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具交換工程と、前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、前記ワーク載置位置に配置された前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを元の前記ブロック格納エリアに回収するブロック回収工程と、を有することが好ましい。
このように構成によれば、ワークの加工終了後に、ワークを加工する加工用工具に代えて、敷ブロック移動用工具を主軸に装着したのち、相対移動により、敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、ワーク載置位置に配置された敷ブロックを保持したのち、敷ブロックを元のブロック格納位置に回収するようにしたので、敷ブロックの回収作業も安全に行うことができるとともに、機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック自体の破損も防止できる。
【００１３】
本発明の敷ブロック移動用工具は、ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロック移動用工具であって、前記主軸に装着される主軸装着部と、 前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、前記ブロック保持部を水平な旋回軸を中心として旋回動作させる旋回機構と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、工作機械の主軸に、敷ブロック移動用工具を装着すれば、工作機械の機能を利用して、敷ブロックをブロック格納エリアからワーク載置位置に配置できるとともに、ワーク載置位置からブロック格納エリアに回収できる。また、敷ブロックの姿勢も変更できる。
【００１４】
本発明の敷ブロック移動用工具において、前記敷ブロックは、前記テーブルに載置される底壁部と、この底壁部に対して平行にかつ離間して設けられた上壁部と、前記底壁部および前記上壁部の両端間を連結する側壁部とを有し、内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、前記ブロック保持部は、前記旋回軸の先端に該旋回軸に対して直交して設けられた連結片部と、この連結片部の両端から連結片部に対して略直角に設けられ一方が前記敷ブロックの空間内に差込可能な一対の差込片部とを備えている、ことが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、敷ブロックは内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、ブロック保持部は、敷ブロックの空間内に差込可能な差込片部を備えているから、この差込片部を敷ブロックの空間内に差し込んで敷ブロックを吊り上げることがで、しかも、吊り上げた状態において敷ブロックの姿勢を変更できる。従って、敷ブロックの吊り上げ作業や姿勢変更作業を簡単に行うことができるとともに、目的位置において、敷ブロックの空間から差込片部を簡単に引き抜くことができるから、簡単な操作で、敷ブロックの移動、姿勢変更を行うことができる。
【００１６】
本発明の工作機械は、ワークを載置するテーブルと、主軸と、前記テーブルと前記主軸とを三次元方向へ相対移動させる相対移動機構とを備えた工作機械において、前記主軸に着脱可能に装着される敷ブロック移動用工具および加工用工具と、この敷ブロック移動用工具および加工用工具を収納した工具マガジンと、この工具マガジンに収納された敷ブロック移動用工具および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を前記主軸に装着する工具交換装置とを備え、前記テーブルの上面には、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な矩形枠状の敷ブロックを設置するためのブロック格納エリアが設けられ、前記敷ブロック移動用工具は、前記主軸に装着される主軸装着部と、前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、このブロック保持部を水平な旋回軸を中心として旋回動作させる旋回機構と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、上述した敷ブロックの配置方法と同様な効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の敷ブロック移動用工具の一実施形態を示す斜視図。
【図２】本発明の実施形態で用いる敷ブロックの一例を示す斜視図。
【図３】本発明の工作機械の一実施形態を示す概念図。
【図４】同上実施形態におけるテーブル上の敷ブロックの配置状態を示した図。
【図５】同上実施形態の工作機械において敷ブロックの姿勢変更前の状態の斜視図。
【図６】同上実施形態の工作機械に敷ブロックを縦置配置した状態でワークを支持した状態の概念図。
【図７】同上実施形態の工作機械に敷ブロックを横置配置した状態でワークを支持した状態の概念図。
【図８】同上実施形態の工作機械において敷ブロックの姿勢変更前の状態の斜視図。
【図９】同上実施形態の工作機械において敷ブロックを持ち上げた状態の斜視図。
【図１０】同上実施形態の工作機械において敷ブロックの姿勢変更後の斜視図。
【図１１】同上実施形態の工作機械において敷ブロックの設置状態の斜視図。
【図１２】本発明の敷ブロック移動用工具の変形例を示す姿勢変更時の断面図。
【図１３】同上変形例において、向き変更時の断面図。
【図１４】本発明の工作機械の変形例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜敷ブロック移動用工具の説明（図１参照）＞
図１は、本実施形態で使用される敷ブロック移動用工具１０を示す図であって、工作機械で使用される自動工具交換用に使用される工具と同じ形状が採用され、工作機械の工具と同様な取り扱いが可能となっている。
【００１９】
敷ブロック移動用工具１０は、主に矩形枠状の敷ブロックに対応するよう考慮されており、主軸装着部１１と、この主軸装着部１１に連結された円柱状の第１連結部１２およびブロック状の第２連結部１３と、この第２連結部１３の片側に設けられたブロック保持部１４と、第２連結部１３内に設けられブロック保持部１４を主軸装着部１１の軸線に対して直交する軸（旋回軸１５Ａ）を中心に旋回させる旋回機構１５とを備えて構成される。
【００２０】
主軸装着部１１は、一般のドリルやカッターなどの切削用の刃を有する加工用工具と同様に、工作機械の主軸に装着可能になっており、したがって、主軸に挿入されるテーパシャンク１１Ａ、このテーパシャンク１１Ａの小径部側に設けられたプルスタッド１１Ｂ、および、テーパシャンク１１Ａの大径部側に設けられ自動工具交換装置（ＡＴＣ）で把持するための工具把持リング部１１Ｃを備えている。工具把持リング部１１Ｃには、ＡＴＣのホルダを係合させるためのＶ溝１１Ｄおよび主軸に装着された際に主軸と係合される廻り止め用のキー溝１１Ｅが形成されている。
【００２１】
ブロック保持部１４は、コ字形状に形成されている。具体的には、旋回軸１５Ａの先端に該旋回軸１５Ａに対して直交して設けられた連結片部１４Ａと、この連結片部１４Ａの両端から連結片部１４Ａに対して略直角かつ互いに平行に設けられた一方が敷ブロックの空間内に差込可能な一対の差込片部１４Ｂ，１４Ｃとを有するコ字形状に形成されている。一対の差込片部１４Ｂ，１４Ｃの間隔は、敷ブロックの枠部（後述する側壁部１Ｃ，１Ｄ）の厚みよりも大きい寸法に形成されている。したがって、一対の差込片部１４Ｂ，１４Ｃによって敷ブロックの側壁片を挟むように、一対の差込片部１４Ｂ，１４Ｃを敷ブロック内に差し込んだのち、ブロック保持部１４を持ち上げれば、敷ブロックを吊り上げることができ、この状態で移動すれば、敷ブロックを所定位置に移動させることができる。
【００２２】
旋回機構１５は、第２連結部１３内に主軸装着部１１の軸線に対して直交して回転可能に支持された旋回軸１５Ａと、第２連結部１３内に配置され旋回軸１５Ａを旋回させる回転駆動源１５Ｂとを備えて構成されている。回転駆動源１５Ｂとしては、モータなどの駆動源であってもよいが、これに限られない。
【００２３】
＜敷ブロックの説明（図２参照）＞
図２は、敷ブロック１を示している。敷ブロック１は、工作機械のテーブルに載置される底壁部１Ａと、この底壁部１Ａに対して平行にかつ離間して設けられた上壁部１Ｂと、底壁部１Ａおよび上壁部１Ｂの両端間を連結する側壁部１Ｃ，１Ｄとを有し、内部に空間１Ｅを有する断面矩形枠状に形成されている。底壁部１Ａおよび上壁部１Ｂの寸法Ｌ２に対して、側壁部１Ｃ，１Ｄの寸法Ｌ１が大きい寸法に形成されている。従って、底壁部１Ａをテーブル２８の上面に載置した状態（縦置き配置）の方が、側壁部１Ｃ，１Ｄをテーブル２８の上面に載置した状態（横置き配置）に対して、テーブル２８からワークまでの浮上高さを大きくできるようになっている。
【００２４】
＜工作機械の説明（図３参照）＞
図３は、敷ブロック移動用工具１０を用いて、敷ブロック１を配置するための工作機械２０を示している。
この工作機械２０は、門型工作機械であって、左コラム２２、右コラム２３、および、横桁２４を含んで構成され、これらが機械的な剛性を高めるよう鋳物にて一体に構成されている。
横桁２４には、主軸頭２５がサーボモータ等によりＹ軸として図で左右方向へ移動可能に組み付けられている。主軸頭２５には、ラム２６により、主軸としてのスピンドル３０がＺ軸として図で上下方向へ移動可能に組み込まれている。スピンドル３０は、連続回転、および、Ｃ軸（Ｚ軸と平行な回転軸）として回転位置決めもできるよう、回転位置検出されるサーボモータを有して構成される。
左コラム２２および右コラム２３の間のベッド２９の上面には、ワークを載置するテーブル２８がＸ軸として図で前後方向へ移動可能に設けられている。従って、ワークを載置するテーブル２８と主軸を構成するスピンドル３０とは、図示省略の相対移動機構により、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の三次元方向へ移動可能に構成されている。
【００２５】
左コラム２２側には、工具マガジン４０やＡＴＣ５０が付設されている。
工具マガジン４０には、主軸であるスピンドル３０に装着される敷ブロック移動用工具１０や多数の加工用工具が収納されている。
ＡＴＣ５０は、工具マガジン４０に収納された敷ブロック移動用工具１０および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を主軸であるスピンドル３０に装着するとともに、スピンドル３０に装着されている工具を工具マガジン４０に回収するよう動作される。つまり、工具マガジン４０と主軸であるスピンドル３０との間で工具交換を行う。
【００２６】
＜ブロック格納エリアの説明（図４参照）＞
図４は、工作機械２０におけるテーブル２８の上面奥側（Ｘ軸座標でテーブルマイナス方向移動側）に設けられたブロック格納エリア２８Ａを示している。
ブロック格納エリア２８Ａには、複数の敷ブロック１が縦置き姿勢で横一列に一定間隔おきに整列配置されている。これらの敷ブロック１の設置場所は、上面の中心位置の座標で規定されている。
【００２７】
＜手動による敷ブロックの配置方法の説明＞
最初に工作機械２０を、手動またはＭＤＩ（マニュアル・データ・インプット）にて運転する方法、つまり、手動または半自動による敷ブロック１の配置方法について説明する。
（１）まず、敷ブロック１を主軸であるスピンドル３０が保持可能な範囲内のブロック格納エリア２８Ａに設置しておく（ブロック準備工程）。ここでは、テーブル２８の上面奥側（Ｘ軸座標でテーブルマイナス方向移動側）に、複数の敷ブロック１を設置しておく。
（２）次に、敷ブロック移動用工具１０を主軸であるスピンドル３０に装着する（工具装着工程）。これには、工具交換と同様にして、敷ブロック移動用工具１０を選択したのち、工具交換指令を行い、選択した敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着する。あるいは、工具交換指令ではなく、まったく手動で敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着してもよい。
【００２８】
（３）次に、図５に示すように、相対移動機構の相対移動により、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４によって最初の敷ブロック１を保持したのち、その敷ブロック１をテーブル２８の上面の予め設定されたワーク載置位置に配置する（ブロック配置工程）。
具体的には、次のような動作を行う。
（３−１）工作機械２０を手動運転して、敷ブロック１の設置されているブロック格納エリア２８Ａ付近へ敷ブロック移動用工具１０を移動させる。これも、手動あるいはＭＤＩによって敷ブロック移動用工具１０を最初に移動させる敷ブロック１の近傍に移動させて位置決めする。
（３−２）ここで、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４の向きが敷ブロック１の枠部を吊り上げるような向きに回転されているか調べる。ブロック保持部１４の向きが敷ブロック１の枠部を吊り上げるような向きにないときは、スピンドル３０のＣ軸を回転させて吊上げる向きに方向転換する（敷ブロック移動用工具の方向確認）。
（３−３）さらに、敷ブロック１の吊上げが可能な高さになるように、即ち、Ｚ軸方向の位置を調整したのち、Ｘ軸を移動させて、敷ブロック移動用工具１０のいずれかの差込片部１４Ｂ，１４Ｃを敷ブロック１の空間１Ｅ内に差し込む。こののち、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４により敷ブロック１の枠体を吊上げるようにＺ軸を移動させ、敷ブロック１を吊上げる（敷ブロック移動用工具の接近および吊上げ）。
（３−４）敷ブロック移動用工具１０をワーク載置位置へ移動し、その位置においてＣ軸の回転により敷ブロック１の配置の向きを調整したのち、Ｚ軸を下降させて敷ブロック１を配置する（敷ブロックの配置）。
（３−５）敷ブロック移動用工具１０を移動した敷ブロック１から引き抜くよう、スピンドル３０を移動させる。
【００２９】
（４）次に、第２番目の敷ブロック１を、最初に移動した第１番目の敷ブロック１と同様にして、ワーク載置位置に移動させたのち、ワーク載置位置の所定位置および向きに配置する。
これを、希望する最後の敷ブロック１まで繰り返すと、複数の敷ブロック１がワーク載置位置に所定の向きで配置される。
このようにして、敷ブロック１をワーク載置位置に配置したのち、敷ブロック１の上にワークＷを載置して加工を行う（図６参照）。なお、加工にあたっては、敷ブロック移動用工具１０に代えて、ワークＷを加工する加工用工具６１をスピンドル３０に装着したのち、その加工用工具６１によってワークＷを加工する。
【００３０】
（５）ワークＷの加工終了後に、ワークＷを加工する加工用工具６１に代えて、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着する（工具交換工程）。
これには、工具交換と同様に、敷ブロック移動用工具１０を選択したのち、工具交換指令を行い、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着する。あるいは、工具交換指令ではなく、まったく手動で敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０へ装着してもよい。
（６）相対移動により、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４によって、ワーク載置位置に配置された敷ブロック１を保持したのち、敷ブロック１を元のブロック格納エリア２８Ａに回収する（ブロック回収工程）。これにより、敷ブロック１の配置、ワークの加工、敷ブロック１の回収の一連の作業が完了する。
【００３１】
以上の説明では、手動又は半自動で敷ブロック１を配置する方法を説明したが、要するに、敷ブロック移動用工具１０を工作機械２０のスピンドル３０に装着し、相対移動機構のＸＹＺ軸移動機能を使用して、敷ブロック１の設置されているブロック格納エリア２８Ａの近傍までスピンドル３０を接近させ、スピンドル３０のＣ軸回転位置決めを使用して敷ブロック移動用工具１０の向きを敷ブロック１の向きに対応させたのち、敷ブロック１を引き上げできる位置まで差込んで、Ｚ軸を持ち上げて、ワーク載置位置へ移動させる。ワーク載置位置において、敷ブロック１の向きを調整したのち、Ｚ軸を下げて敷ブロック１を配置したのち、敷ブロック移動用工具１０を敷ブロック１から引き抜き、元の位置へ戻る。これを次々に行う。
【００３２】
＜自動プログラムによる敷ブロックの配置方法の説明＞
次に、敷ブロック１の移動、配置のため、数値制御装置にて使用されるＮＣ加工プログラムを使用した自動プログラムによる敷ブロック１の配置方法について説明する。なお、この実施形態例においては、手動の方式と同様に敷ブロック移動用工具１０は、一般の工具として工具マガジン４０に収納されている。
自動プログラムの内容を説明する。この例は、ブロック格納エリア２８Ａの位置からワーク載置位置まで、敷ブロック１を順番に移動して配置する例である。
【００３３】
（１１）まず、工具交換指令Ｔｎｎｎとして工具交換を行い、敷ブロック移動用工具１０をスピンドル３０に装着し、スピンドル３０を待機位置Ｐｗ（Ｐｗは、ワークにとって都合の良い位置でよい）へ移動する（工具装着工程）。
（１２）次に、敷ブロック１の接近位置までスピンドル３０を移動するＸＹＺ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０が敷ブロック１の接近位置まで移動される。
（１３）Ｃ軸オリエンテーションを行い、敷ブロック１のリフトを可能とする向きに敷ブロック移動用工具１０の向きを調整する。
（１４）敷ブロック１の吊上位置までスピンドル３０を移動するＸ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０が吊上位置まで移動される。
（１５）敷ブロック１を吊上げるように、Ｚ軸指令を行う。
（１６）ワーク載置位置へスピンドル３０を移動するＸＹ軸移動指令を行う。これにより、スピンドル３０がワーク載置位置へ移動される。
（１７）移動したワーク載置位置において、敷ブロック１の向きを希望の方向となるようＣ軸回転指令を行う。これにより、敷ブロック１の向きが希望の向きに設定される。
（１８）Ｚ軸の下方への移動指令を行う。これにより、敷ブロック１が下降され設置される。
（１９）Ｘ軸の移動指令でブロック保持部１４を敷ブロック１から引き抜いたのち、Ｚ軸の移動指令でブロック保持部１４を引き上げる。
（２０）スピンドル３０を待機位置へ移動させる。
（２１）スピンドル３０を次の敷ブロック１の接近位置へ移動させ、最初の敷ブロック１と同様に移動指令を行う。
（２２）最後の敷ブロック１の移動が終わるまでプログラム指令を行う。
【００３４】
この例では、複数の敷ブロック１を、順番に移動し、配置するようにして説明したが、これに限られるわけではなく、ランダムに移動設定プログラムを組み込んでも良い。
また、スピンドル３０を敷ブロック１の移動のための最初の待機位置へ返すとして説明したが、これに限らず、直接次の敷ブロックの位置へ進めるように指令プログラムを組み込んでもかまわない。
【００３５】
また、上述した例では、縦置きの敷ブロック１を縦置きの姿勢のまま、ワーク載置位置に配置するようにしたが、敷ブロック１の姿勢を変更してワーク載置位置に配置するようにすることもできる。
例えば、図７に示すように、ワークＷの上面や側面などを加工用工具６２によって加工しようとする場合、縦置きの敷ブロック１をテーブル２８上のワーク載置位置に横置きの姿勢で配置した方が有利な場合もある。
このような場合には、図８に示すように、敷ブロック移動用工具１０のいずれかの差込片部１４Ｂ，１４Ｃを敷ブロック１の空間１Ｅ内に差し込む。こののち、図９に示すように、敷ブロック移動用工具１０のブロック保持部１４により敷ブロック１の枠体を吊上げるようにＺ軸を移動させ、敷ブロック１を吊上げる。次に、図１０に示すように、敷ブロック移動用工具１０の旋回軸１５Ａを９０度旋回させて、敷ブロック１を９０度旋回させる。すると、敷ブロック１の姿勢が縦置きの姿勢から横置きの姿勢に変更される。最後に、図１１に示すように、この姿勢（横置きの姿勢）のまま、Ｚ軸を下降して敷ブロック１をワーク載置位置に配置する。
【００３６】
したがって、ワークの形状や加工部位などによって、敷ブロック１を縦置き配置にしてテーブル２８の上面からワークＷまでの浮上高さを高くしたり、あるいは、敷ブロック１を横置き配置にしてテーブル２８の上面からワークＷまでの浮上高さを低く設定できる。
また、これとは逆に、敷ブロック１の姿勢を横置きから縦置きに変更するには、上述の動作と逆の動作を行えばよい。
なお、敷ブロック移動用工具１０の旋回軸１５Ａを９０度旋回させて、敷ブロック１の姿勢を変更する動作は、敷ブロック１がテーブル２８の上面から吊り上げられた状態であれば、どこの場所で行ってもよい。
【００３７】
＜実施形態の効果＞
上述の実施形態によれば、敷ブロック１を予め設定された座標に設定し、敷ブロック移動用工具１０を、一般の工具と同様に工具マガジン４０に収納し、工具と同じように工具交換と同様にスピンドル３０へ設定し、敷ブロック１をそれによって引き上げるように、マニュアル操作による手動、ＭＤＩ指令による半自動、あるいは、数値制御装置の加工プログラムを使用した自動プログラムにより、工作機械２０を制御し、敷ブロック１を吊上げて移動配置したので、作業者が直接人力によって取り扱う作業を避けることができる。
【００３８】
したがって、作業者にとって安全性を向上させることができる。また、作業者による人力での作業を避けることができる結果、敷ブロック１の落下などによる機械テーブル、その他の部分の破損、敷ブロック１自体の破損を防止できる。さらに、敷ブロック１の配置を数値制御（ＮＣ）装置による位置決めで行うため、配置位置精度、方向精度の向上が期待できる。
【００３９】
また、敷ブロック１の姿勢を縦置き姿勢から横置き姿勢に、逆に、横置き姿勢から縦置き姿勢に変更できるようにしたので、ワークＷの形状や加工部位などによって、敷ブロック１の姿勢を変更できるから、ワークＷを最適な加工姿勢に設定できる。したがって、安全を確保しつつ、高精度な加工が期待できる。
【００４０】
＜変形例の説明＞
上述の実施形態では、敷ブロック１を予めブロック格納エリア２８Ａの定められた座標位置に設置し、それを敷ブロック移動用工具１０を使用して吊上げ、ＸＹＺＣ軸の移動位置決め機構を使用してワーク載置位置に移動配置したが、この発明は、この例に限定されず、種々の変形の態様を採用できる。
【００４１】
敷ブロック移動用工具１０の構造に関しては、前記実施形態の構成に限られない。例えば、スピンドル３０に連結される主軸装着部１１に対して、第１連結部１２および第２連結部１３を別体として構成し、第１連結部１２および第２連結部１３をスピンドル３０の回転に対して回転不能に静止部材（例えば、スピンドルを支持する支持部材）に固定するとともに、第２連結部１３の内部に、主軸装着部１１の回転を旋回軸１５Ａの回転に伝達する回転伝達機構（例えば、互いに噛合する２つの傘歯車機構）を内蔵した構造であってもよい。このようにすれば、スピンドル３０の回転によって、旋回軸１５Ａを旋回動作させることができる。つまり、スピンドル３０の回転によって、敷ブロック１の姿勢を変更できる。
【００４２】
具体的には、図１２および図１３に示す構造の敷ブロック移動用工具１０Ｂを用いることができる。これは、スピンドル３０を支持する支持部材（例えば、ラム２６等）に固定される固定部材７０と、可動部材８０と、ブロック保持部１４と、固定部材７０および可動部材８０の中心に回転可能に支持されるとともに主軸装着部１１を介して主軸であるスピンドル３０に連結される回転軸９０と、この回転軸９０からの回転によりブロック保持部１４を水平な軸（旋回軸）を中心に旋回させる旋回機構１００と、回転軸９０の回転を旋回機構１００および可動部材８０のいずれかに伝達するかを切り替える切替機構１１０とを備える。
【００４３】
固定部材７０の可動部材側対向面７１の中心には回転軸９０が回転可能に収納される中央孔７２が開口され、この中央孔７２の周囲には円筒状の周回キャビティ７３が形成され、この周回キャビティ７３の周囲には複数の位置決めスリット７４が形成されている。位置決めスリット７４は、それぞれ周回キャビティ７３の内周面から可動部材側対向面７１に沿って彫り込まれ、中央孔７２を中心に放射状に延びて形成されたスリットで、周回キャビティ７３の外側に沿って９０度間隔で配列されている。
【００４４】
可動部材８０の固定部材側対向面８１の中心には回転軸９０が回転可能に収納される中央孔８２が開口され、この中央孔８２の周囲には円筒状の退避キャビティ８３が形成され、この退避キャビティ８３の周囲には複数の退避スリット８４が形成されている。退避スリット８４は、それぞれ退避キャビティ８３の内周面から可動部材側対向面７１に沿って彫り込まれ、中央孔７２を中心に放射状に延びて形成されたスリットで、退避キャビティ８３の外側に沿って９０度間隔で配列されている。
【００４５】
回転軸９０には、内部に流体流路９１が軸方向に沿って形成されているとともに、外周壁の途中に２つの挿通スリット９２が１８０度間隔位置に形成されている。流体流路９１は、主軸装着部１１の中心の空洞を通じてスピンドル３０の中心の流体流路に連通され、工作機械の制御コマンドにより工作機械から圧縮空気が供給されるようになっている。
【００４６】
旋回機構１００は、可動部材８０内に回転軸９０に対して直交して配置された旋回軸１０１と、この旋回軸１０１に固定された第１傘歯車１０２と、この第１傘歯車１０２に噛合されるとともに回転軸９０に固定された第２傘歯車１０３とから構成されている。
【００４７】
切替機構１１０は、回転軸９０の流体流路９１内に移動可能に収納されたピストン１１１と、このピストン１１１の下端と流体流路９１の内底面との間に挿入されたコイルばね１１２と、ピストン１１１の外周に１８０度の角度間隔で突設され挿通スリット９２を挿通して固定部材７０の周回キャビティ７３および可動部材８０の退避スリット８４に挿入される係合ピン１１３と、退避スリット８４内に収納されたベアリング１１４および環状プレート１１５と、ベアリング１１４が係合ピン１１３に常時接するように環状プレート１１５を付勢するコイルばね１１６と、環状プレート１１５の外周から外周方向へ突出され退避スリット８４内において上方へ起立して固定部材７０の位置決めスリット７４内に挿入される固定ピン１１７とを含んで構成されている。
【００４８】
従って、ピストン１１１が回転軸９０の上方にある場合（図１２の状態）、係合ピン１１３は挿通スリット９２を通って固定部材７０の周回キャビティ７３内に挿入される。この状態では、係合ピン１１３は固定部材７０と干渉することがなく、回転軸９０は固定部材７０に対して自由に回転できる。そのため、回転軸９０が回転すると、第２傘歯車１０３および第１傘歯車１０２を介して旋回軸１０１が回転するので、ブロック保持部１４が旋回動作される。つまり、敷ブロック１の姿勢を縦置きから横置きに、また、これとは逆に変更することができる。
【００４９】
また、ピストン１１１が回転軸９０の下方へ移動した場合（図１３の状態）、係合ピン１１３は周回キャビティ７３を出て可動部材８０の退避スリット８４内に進入する。この状態では、係合ピン１１３が退避スリット８４と係合した状態となるので、回転軸９０の回転は、係合ピン１１３から退避スリット８４を介して可動部材８０に伝達される。すると、可動部材８０が回転するので、旋回軸１０１の向きを変えることができる。つまり、敷ブロック１を保持したまま、敷ブロック１の向きを変更することができる。
【００５０】
別な方法としては、縦形（下向き）スピンドルに対して、アングルアタッチメント（スピンドルに対して旋回軸が直交して設けられ、この旋回軸がスピンドルの回転によって回転するタイプのアタッチメント）を取り付け、このアングルアタッチメントの旋回軸に、主軸装着部１１およびブロック保持部１４が直線的に配列されたストレートタイプの敷ブロック移動用工具を用いても、同様な効果が期待できる。
【００５１】
なお、以上説明した敷ブロック移動用工具において、敷ブロック移動用工具のいずれかの差込片部１４Ｂ，１５Ｃを敷ブロック１の空間１Ｅ内に差し込んだのち、敷ブロック１の枠部（側壁部１Ｃ，１Ｄ，底壁部１Ａ，上壁部１Ｂのいずれか）を差し込んだ差込片部１４Ｂ，１５Ｃに押圧するロック機構を設ければ、より安定して敷ブロック１を移動させることができる。
【００５２】
また、前記実施形態では、敷ブロック移動用工具１０を工具マガジン４０に収納し、工具交換によりスピンドル３０に装着して使用するようにしたが、工具マガジン４０以外の場所に保管してもかまわない。また、工具マガジン４０に収納せずに、手動でスピンドル３０に装着しても無論かまわない。
また、工作機械として門型工作機械を用いて、Ｃ軸の回転位置決め制御を用いて、敷ブロック移動用工具１０の向きを、敷ブロック１の向きに対応するように制御したが、回転制御をテーブル側で行ってもよい。
【００５３】
また、工作機械としては、門型工作機械に限らず、他のタイプの工作機械でもよい。例えば、図１４に示すように、主軸であるスピンドル３０が水平な横型マシニングセンタのような工作機械にも適用できる。この場合、水平に支持されたスピンドル３０が上下方向（Ｚ軸方向）および前後方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられ、テーブル２８が左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に構成された工作機械において、敷ブロック移動用工具１０Ｃの主軸装着部１１がスピンドル３０に水平に取り付けられ、ブロック保持部１４がスピンドル３０によって旋回される構造、つまり、水平な軸を中心にブロック保持部１４が旋回される構造である。このような構造であっても、上記実施形態の効果が期待できる。
【００５４】
また、敷ブロック１をブロック格納エリア２８Ａに設置する際、上述した例のように、テーブル２８の上面に間隔を空けて配置する例に限らず、例えば、上に積み重ねて設置するようにしてもよい。
また、ブロック格納エリア２８Ａをテーブル２８の上面の部分としたが、これに限らず、敷ブロック移動用工具１０が保持可能な領域であれば、テーブル２８以外の場所でも差し支えなく、本願発明を実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、テーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能な工作機械に利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１…敷ブロック、
１Ａ…底壁部、
１Ｂ…上壁部、
１Ｃ，１Ｄ…側壁部、
１Ｅ…空間、
１０，１０Ｂ，１０Ｃ…敷ブロック移動用工具、
１１…主軸装着部、
１４…ブロック保持部、
１５…旋回機構、
２８…テーブル、
２８Ａ…ブロック格納エリア、
３０…スピンドル（主軸）、
４０…工具マガジン、
５０…自動工具交換装置（ＡＴＣ）、
６１，６２…加工用工具。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロックの配置方法であって、
前記敷ブロックを前記主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくブロック準備工程と、
前記主軸に装着される主軸装着部、前記敷ブロックを保持するブロック保持部およびこのブロック保持部を水平な旋回軸を中心に旋回させる旋回機構を有する敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具装着工程と、
前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを前記テーブルの上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するブロック配置工程とを備え、
前記ブロック配置工程は、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持した状態で、前記旋回機構の旋回動作によって前記敷ブロックの姿勢を変更する動作を含む、ことを特徴とする敷ブロックの配置方法。
【請求項２】
請求項１に記載の敷ブロックの配置方法において、
前記ブロック配置工程では、前記敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、前記所定の位置に位置決めされた前記敷ブロック移動用工具によって前記敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた前記敷ブロックを前記ワーク載置位置に位置決めして配置する、ことを特徴とする敷ブロックの配置方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の敷ブロックの配置方法において、
前記ワークの加工終了後に、前記ワークを加工する加工用工具に代えて、前記敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具交換工程と、
前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、前記ワーク載置位置に配置された前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを元の前記ブロック格納エリアに回収するブロック回収工程と、を有することを特徴とする敷ブロックの配置方法。
【請求項４】
ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロック移動用工具であって、
前記主軸に装着される主軸装着部と、
前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、
前記ブロック保持部を水平な旋回軸を中心として旋回動作させる旋回機構と、を備えることを特徴とする敷ブロック移動用工具。
【請求項５】
請求項４に記載の敷ブロック移動用工具において、
前記敷ブロックは、前記テーブルに載置される底壁部と、この底壁部に対して平行にかつ離間して設けられた上壁部と、前記底壁部および前記上壁部の両端間を連結する側壁部とを有し、内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、
前記ブロック保持部は、前記旋回軸の先端に該旋回軸に対して直交して設けられた連結片部と、この連結片部の両端から連結片部に対して略直角に設けられ一方が前記敷ブロックの空間内に差込可能な一対の差込片部とを備えている、ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
【請求項６】
ワークを載置するテーブルと、主軸と、前記テーブルと前記主軸とを三次元方向へ相対移動させる相対移動機構とを備えた工作機械において、
前記主軸に着脱可能に装着される敷ブロック移動用工具および加工用工具と、
この敷ブロック移動用工具および加工用工具を収納した工具マガジンと、
この工具マガジンに収納された敷ブロック移動用工具および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を前記主軸に装着する工具交換装置とを備え、
前記テーブルの上面には、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な矩形枠状の敷ブロックを設置するためのブロック格納エリアが設けられ、
前記敷ブロック移動用工具は、前記主軸に装着される主軸装着部と、前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、このブロック保持部を水平な旋回軸を中心として旋回動作させる旋回機構と、を有することを特徴とする工作機械。
【請求項１】
ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロックの配置方法であって、
前記敷ブロックを前記主軸が保持可能な範囲内のブロック格納エリアに設置しておくブロック準備工程と、
前記主軸に装着される主軸装着部、前記敷ブロックを保持するブロック保持部およびこのブロック保持部を水平な旋回軸を中心に旋回させる旋回機構を有する敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具装着工程と、
前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを前記テーブルの上面の予め設定されたワーク載置位置に配置するブロック配置工程とを備え、
前記ブロック配置工程は、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって前記敷ブロックを保持した状態で、前記旋回機構の旋回動作によって前記敷ブロックの姿勢を変更する動作を含む、ことを特徴とする敷ブロックの配置方法。
【請求項２】
請求項１に記載の敷ブロックの配置方法において、
前記ブロック配置工程では、前記敷ブロック移動用工具を所定の位置に位置決めし、さらに、前記所定の位置に位置決めされた前記敷ブロック移動用工具によって前記敷ブロックを吊上げ、この吊上げられた前記敷ブロックを前記ワーク載置位置に位置決めして配置する、ことを特徴とする敷ブロックの配置方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の敷ブロックの配置方法において、
前記ワークの加工終了後に、前記ワークを加工する加工用工具に代えて、前記敷ブロック移動用工具を前記主軸に装着する工具交換工程と、
前記相対移動により、前記敷ブロック移動用工具のブロック保持部によって、前記ワーク載置位置に配置された前記敷ブロックを保持したのち、前記敷ブロックを元の前記ブロック格納エリアに回収するブロック回収工程と、を有することを特徴とする敷ブロックの配置方法。
【請求項４】
ワークを載置するテーブルと主軸とが三次元方向へ相対移動可能に構成された工作機械において、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な敷ブロックを前記テーブルの上面に配置する敷ブロック移動用工具であって、
前記主軸に装着される主軸装着部と、
前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、
前記ブロック保持部を水平な旋回軸を中心として旋回動作させる旋回機構と、を備えることを特徴とする敷ブロック移動用工具。
【請求項５】
請求項４に記載の敷ブロック移動用工具において、
前記敷ブロックは、前記テーブルに載置される底壁部と、この底壁部に対して平行にかつ離間して設けられた上壁部と、前記底壁部および前記上壁部の両端間を連結する側壁部とを有し、内部に空間を有する断面矩形枠状に形成され、
前記ブロック保持部は、前記旋回軸の先端に該旋回軸に対して直交して設けられた連結片部と、この連結片部の両端から連結片部に対して略直角に設けられ一方が前記敷ブロックの空間内に差込可能な一対の差込片部とを備えている、ことを特徴とする敷ブロック移動用工具。
【請求項６】
ワークを載置するテーブルと、主軸と、前記テーブルと前記主軸とを三次元方向へ相対移動させる相対移動機構とを備えた工作機械において、
前記主軸に着脱可能に装着される敷ブロック移動用工具および加工用工具と、
この敷ブロック移動用工具および加工用工具を収納した工具マガジンと、
この工具マガジンに収納された敷ブロック移動用工具および加工用工具の中から指定されたいずれかの工具を前記主軸に装着する工具交換装置とを備え、
前記テーブルの上面には、前記テーブルの上面から前記ワークを離間させた状態で支持するとともに縦置き横置きに姿勢変更可能な矩形枠状の敷ブロックを設置するためのブロック格納エリアが設けられ、
前記敷ブロック移動用工具は、前記主軸に装着される主軸装着部と、前記敷ブロックを保持するブロック保持部と、このブロック保持部を水平な旋回軸を中心として旋回動作させる旋回機構と、を有することを特徴とする工作機械。
【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２０１２−１２５８６２（Ｐ２０１２−１２５８６２Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８２２４（Ｐ２０１０−２７８２２４）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]