(57)【要約】【課題】旋盤等の工作機械において、より高精度にワーク３の姿勢を保てるようにする。【解決手段】工作機械内のワーク移送装置１によれば、コントローラは、ワーク受入部４たる主軸９を移動させて、移動通路１９から突出するワーク３の小径部２０を主軸９に受け入れさせる。そして、コントローラは、主軸９に小径部２０を受け入れさせる前に、小径部２０の先端をチャック１４に当接させて、ワーク３を部分的に移動通路１９に後退させる。これにより、ワーク３は、移動通路１９に後退してワーク受渡部５との係止状態が解除され、結果的に姿勢のずれが修正される。そして、ワーク３は、姿勢のずれが修正された状態で、ワーク受渡部５から主軸９へ受け渡される。このため、より高精度にワーク３の姿勢を保つことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のワークを受け入れるワーク受入部と、このワーク受入部に前記ワークを受け渡すワーク受渡部と、このワーク受渡部から前記ワーク受入部への前記ワークの受け渡しを制御する受渡制御手段とを備え、
前記ワークは、自身の軸方向に推力を付与されて所定の移動通路を移動し、
前記ワーク受渡部は、前記移動通路の終端に位置し、前記移動通路を移動してきた前記ワークを係止して前記ワークの移動を停止させるとともに、先端を含む前記ワークの一部を前記移動通路から外部に突出させ、
前記受渡制御手段は、
前記ワーク受入部および前記ワーク受渡部の少なくとも一方を移動させて、前記先端を含む前記ワークの一部を前記ワーク受入部に受け入れさせ、
前記ワーク受入部に前記ワークの一部を受け入れさせる前に、前記ワークの先端を所定の物体に当接させて、前記ワークを前記移動通路に後退させることを特徴とするワーク移送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク移送装置において、
前記ワーク受渡部は、前記移動通路を挟んで配される複数の揺動部材を有し、
この複数の揺動部材の先端部は、前記ワークの突出口を形成し、
前記ワークは、前記複数の揺動部材に係止されることを特徴とするワーク移送装置。
【請求項３】
請求項２に記載のワーク移送装置において、
前記複数の揺動部材の先端部は、各々、付勢手段により前記突出口の内周側に付勢され、
前記ワークは、前記複数の揺動部材の先端部に当接して前記突出口を拡径することで、先端を含む自身の一部を前記移動通路の外部に突出させることを特徴とするワーク移送装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載のワーク移送装置において、
前記ワークは、前記移動通路の外部に突出する一部よりも径大の大径部を有し、この大径部が前記ワーク受渡部に係止されることを特徴とするワーク移送装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載のワーク移送装置において、
前記所定の物体は、前記ワーク受入部であることを特徴とするワーク移送装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載のワーク移送装置において、
前記ワーク受入部は、受け入れた前記ワークを掴んで回転させるように制御され、
前記ワークは、前記ワーク受入部の回転に伴い、刃物によって切削加工されることを特徴とするワーク移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋盤、研削盤またはネジ締め機等の工作機械内において棒状のワークを移送するワーク移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上記のような工作機械では、ワークの姿勢を正確に保った状態でワークを操作したり加工したりすることが求められている。このため、旋盤における刃物、研削盤における砥石、もしくはネジ締め機におけるネジの被組付体等が存在する目的位置にて、またはこの目的位置への移送以前の位置にて、ワークの姿勢を整えておく必要がある。
【０００３】
例えば、工作機械としてのネジ締め機は、棒状のワークであるネジをエアの流れに乗せて移送するとともに、エアの吐出部または吸引部に配される保持具にネジを係止させてネジの姿勢を整える。そして、姿勢が整ったネジを、保持具とともに被組付体の方に移動させてネジを被組付体に組み付ける（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
近年、このような工作機械では、工作機械自体の小型化の要請等に基づいて、ワークの姿勢を高精度に保つ必要性がますます高まっている。すなわち、工作機械が小型になるほど、工作機械内におけるワークの受入口も小さくなって、姿勢のずれによりワークの受け入れが困難になる。
【０００５】
このため、工作機械の小型化の要請等に応じて、より高精度にワークの姿勢を保つことができる技術的改善が要望されている。
【特許文献１】実開平５−１２０４９号公報
【特許文献２】特開平６−２５４７３０号公報
【特許文献３】特開平１０−２０２４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、工作機械において、より高精度にワークの姿勢を保てるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のワーク移送装置は、棒状のワークを受け入れるワーク受入部と、ワーク受入部にワークを受け渡すワーク受渡部と、ワーク受渡部からワーク受入部へのワークの受け渡しを制御する受渡制御手段とを備える。また、ワークは、自身の軸方向に推力を付与されて所定の移動通路を移動し、ワーク受渡部は、移動通路の終端に位置し、移動通路を移動してきたワークを係止してワークの移動を停止させるとともに、先端を含むワークの一部を移動通路から外部に突出させる。
【０００８】
また、受渡制御手段は、ワーク受入部およびワーク受渡部の少なくとも一方を移動させて、先端を含むワークの一部をワーク受入部に受け入れさせ、ワーク受入部にワークの一部を受け入れさせる前に、ワークの先端を所定の物体に当接させて、ワークを移動通路に後退させる。
【０００９】
これにより、ワークは、移動通路に後退してワーク受渡部との係止状態が解除され、結果的に姿勢のずれが修正される。そして、ワークは、姿勢のずれが修正された状態で、ワーク受渡部からワーク受入部へ受け渡される。このため、工作機械が小型化してワークの受入口が小さくなっても、ワークの姿勢を確実に修正することができるので、工作機械において、より高精度にワークの姿勢を保つことができる。
【００１０】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のワーク移送装置によれば、ワーク受渡部は、移動通路を挟んで配される複数の揺動部材を有する。また、複数の揺動部材の先端部は、ワークの突出口を形成し、ワークは、複数の揺動部材に係止される。
これにより、移動通路を移動してきたワークは、２つの揺動部材の間を通過する際に姿勢が修正される。そして、ワークは、２つの揺動部材の間を通過して移動通路の外部に突出した後、所定の物体との当接により移動通路に後退することで、さらに姿勢が修正される。このため、さらに高精度にワークの姿勢を保つことができる。
【００１１】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のワーク移送装置によれば、複数の揺動部材の先端部は、各々、付勢手段により突出口の内周側に付勢される。また、ワークは、複数の揺動部材の先端部に当接して突出口を拡径することで、先端を含む自身の一部を移動通路の外部に突出させる。
これにより、ワークに付与される推力の大きさがバラついても、このバラつきは、付勢手段により吸収される。このため、移動通路を移動してきたワークは、確実にワーク受渡部で係止されて移動を停止することができる。
【００１２】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のワーク移送装置によれば、ワークは、移動通路の外部に突出する一部よりも径大の大径部を有し、大径部がワーク受渡部に係止される。
これにより、ワーク受渡部におけるワークの係止、および移動通路からのワークの突出が容易になる。
【００１３】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のワーク移送装置によれば、所定の物体はワーク受入部である。
これにより、ワークを移動通路に後退させるための物体を、別途に設ける必要がなくなる。また、ワーク受入部において受入口の近傍にワークの先端を当接させることができるので、ワークの後退を行うための各部材の移動距離を低減することができる。
【００１４】
〔請求項６の手段〕
請求項６に記載のワーク移送装置によれば、ワーク受入部は、受け入れたワークを掴んで回転させるように制御され、ワークは、ワーク受入部の回転に伴い、刃物によって切削加工される。
この手段は、ワーク移送装置を旋盤等の切削加工用の工作機械に適用する例を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最良の形態のワーク移送装置は、棒状のワークを受け入れるワーク受入部と、ワーク受入部にワークを受け渡すワーク受渡部と、ワーク受渡部からワーク受入部へのワークの受け渡しを制御する受渡制御手段とを備える。また、ワークは、自身の軸方向に推力を付与されて所定の移動通路を移動し、ワーク受渡部は、移動通路の終端に位置し、移動通路を移動してきたワークを係止してワークの移動を停止させるとともに、先端を含むワークの一部を移動通路から外部に突出させる。
【００１６】
また、受渡制御手段は、ワーク受入部およびワーク受渡部の少なくとも一方を移動させて、先端を含むワークの一部をワーク受入部に受け入れさせ、ワーク受入部にワークの一部を受け入れさせる前に、ワークの先端を所定の物体に当接させて、ワークを移動通路に後退させる。
【００１７】
また、ワーク受渡部は、移動通路を挟んで配される複数の揺動部材を有する。また、複数の揺動部材の先端部は、ワークの突出口を形成し、ワークは、複数の揺動部材に係止される。
さらに、複数の揺動部材の先端部は、各々、付勢手段により突出口の内周側に付勢される。また、ワークは、複数の揺動部材の先端部に当接して突出口を拡径することで、先端を含む自身の一部を移動通路の外部に突出させる。
【００１８】
また、ワークは、移動通路の外部に突出する一部よりも径大の大径部を有し、大径部がワーク受渡部に係止される。
また、所定の物体はワーク受入部である。
そして、ワーク受入部は、受け入れたワークを掴んで回転させるように制御され、ワークは、ワーク受入部の回転に伴い、刃物によって切削加工される。
【実施例】
【００１９】
〔実施例の構成〕
実施例のワーク移送装置１の構成を、図面を用いて説明する。
ワーク移送装置１は、例えば、図１に示す旋盤２のような工作機械内で棒状のワーク３を移送するものであり、棒状のワーク３を受け入れるワーク受入部４と、ワーク受入部４にワーク３を受け渡すワーク受渡部５と、ワーク受渡部５からワーク受入部４へのワーク３の受け渡しを制御する受渡制御手段６とを備え、旋盤２の機能の一部を担う。
以下、旋盤２の説明とともに、ワーク受入部４、ワーク受渡部５および受渡制御手段６について詳述する。
【００２０】
旋盤２は、例えば、棒状のワーク３を掴んで回転する主軸９と、刃物１０を有する刃物台１１と、ワーク３の移送や切削加工を制御するコントローラ１２とを備え、主軸９の回転に伴ってワーク３を切削加工するものである。なお、旋盤２によりワーク３を切削加工して得られる製品は、例えば、ネジや燃料噴射用インジェクタのニードル弁等である。
【００２１】
主軸９は、ワーク３を受け入れて掴むチャック１４を有する。すなわち、主軸９は、後記するワーク受渡部５からワーク３を受け入れるワーク受入部４である。ここで、チャック１４は、ダイヤフラム式、コレット式等の周知の構造を有するものであり、コントローラ１２からの指令に応じて開閉することでワーク３を掴んだり離したりする。
【００２２】
また、主軸９は、周知のモータ１５により回転駆動されるように設けられており、チャック１４に掴まれたワーク３は、刃物１０の近傍においてモータ１５により回転駆動されて切削加工される。
【００２３】
さらに、主軸９は、周知の送りネジ（図示せず）により、Ｙ軸方向（図１の上下方向）に移動することができる。すなわち、主軸９は、Ｙ軸方向に主軸９を駆動する送りねじを回転させるモータ１６により、推力を付与されてＹ軸方向に移動することができる。
なお、モータ１５、１６は、コントローラ１２からの指令に応じて駆動制御される。
【００２４】
刃物台１１は、ワーク３に切削作用を及ぼす刃物１０と、主軸９にワーク３を受け渡すワーク受渡部５と、切削加工後のワーク３を引き取るワーク引取部（図示せず）とを有する。
【００２５】
また、刃物台１１は、周知の送りネジ（図示せず）により、Ｘ軸方向（図１の左右方向）に移動することができる。すなわち、刃物台１１は、Ｘ軸方向に刃物台１１を駆動する送りねじを回転させるモータ１７により、推力を付与されてＸ軸方向に移動することができる。
なお、モータ１７は、コントローラ１２からの指令に応じて駆動制御される。
【００２６】
また、刃物台１１において、ワーク３は、自身の軸方向に推力を付与されて所定の移動通路１９を移動し、ワーク受渡部５に到達する。すなわち、ワーク受渡部５は、移動通路１９の終端に位置し、ワーク３は、高圧化されたエアの流れに乗って移動通路１９を移動してワーク受渡部５に到達する。
【００２７】
そして、ワーク受渡部５は、移動通路１９を移動してきたワーク３を係止してワーク３の移動を停止させるとともに、先端を含むワーク３の一部を移動通路１９から外部に突出させる。
ここで、ワーク３は、先端を含み、移動通路１９の外部に突出する径小の小径部２０、小径部２０の後端側に設けられ、小径部２０よりも径大の大径部２１を有し、大径部２１がワーク受渡部５に係止される。
【００２８】
また、ワーク受渡部５は、移動通路１９を挟んで配される２つの揺動部材２３を有し、２つの揺動部材２３により挟まれる空間が、移動通路１９の終端領域をなしている。揺動部材２３は、支軸２４を中心として揺動自在となるように設けられ、揺動部材２３の先端部２５は小径部２０の突出口２６を形成する。そして、揺動部材２３は、先端部２５を後端側の部分よりも厚く設けることにより、突出口２６を移動通路１９の他部分よりも径小化している。また、先端部２５は、コイルスプリング２７により突出口２６の内周側に付勢されており、突出口２６をさらに径小化している。
【００２９】
このような状態のワーク受渡部５にワーク３が到達すると、ワーク３の小径部２０が揺動部材２３の先端部２５に当接して突出口２６を拡径し、突出口２６の拡径により、小径部２０が移動通路１９の外部に突出する。また、ワーク３の大径部２１が先端部２５に係止され、ワーク３は移動を停止する。
【００３０】
コントローラ１２は、制御処理および演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを記憶するＲＯＭおよびＲＡＭ等の記憶装置、各種の検出データの入力を受ける入力装置、チャック１４やモータ１５〜１７等の動作を制御するための制御信号を出力する出力装置、制御信号の入力を受けてモータ１５〜１７等への通電を行う駆動回路等を含んで構成されている。そして、コントローラ１２は、このような構成により、受渡制御手段６として機能するとともに、ワーク受渡部５からワーク受入部４へのワーク３の受け渡し以外のワーク３の移送や切削加工を制御する。
【００３１】
コントローラ１２は受渡制御手段６の機能として、主軸９をワーク受渡部５の方に移動させて、受入口３０を通じて、小径部２０を主軸９に受け入れさせる。なお、受入口３０は、チャック１４の先端が対向することで形成されている。そして、受渡制御手段６は、主軸９に小径部２０を受け入れさせる前に、例えば、図２に示すような手順に従ってワーク３の姿勢を修正する。
【００３２】
まず、受渡制御手段６は、突出口２６と受入口３０とがＸ軸方向にずれるように刃物台１１を移動させる（図２（ａ）参照）。次に、受渡制御手段６は、チャック１４の先端がワーク３の小径部２０の先端に当接するように主軸９をＹ軸方向に移動させる（図２（ｂ）参照）。これにより、受渡制御手段６は、ワーク３を部分的に移動通路１９に後退させてワーク３とワーク受渡部５との係止状態（つまり、大径部２１と先端部２５との係止状態）を解除することができ、結果的に、ワーク３の姿勢を修正することができる。
【００３３】
そして、受渡制御手段６は、突出口２６と受入口３０とがＸ軸方向に一致するように刃物台１１を移動させ（図２（ｃ）参照）、さらに、主軸９をＹ軸方向に移動させて姿勢修正後の小径部２０を主軸９に受け入れさせる。
その後、コントローラ１２は、チャック１４にワーク３を掴ませ、主軸９を刃物台１１から引き離すとともに、ワーク３をワーク受渡部５から抜き取る。そして、コントローラ１２は、刃物台１１を移動させて刃物１０をワーク３に近づけるとともに、主軸９を回転させてワーク３に切削加工を施す。
【００３４】
〔実施例の効果〕
実施例のワーク移送装置１によれば、受渡制御手段６は、ワーク受入部４たる主軸９を移動させて、移動通路１９から突出するワーク３の小径部２０を主軸９に受け入れさせる。そして、受渡制御手段６は、主軸９に小径部２０を受け入れさせる前に、小径部２０の先端をチャック１４に当接させて、ワーク３を部分的に移動通路１９に後退させる。
【００３５】
これにより、ワーク３は、移動通路１９に後退してワーク受渡部５との係止状態が解除され、結果的に姿勢のずれが修正される。そして、ワーク３は、姿勢のずれが修正された状態で、ワーク受渡部５から主軸９へ受け渡される。このため、旋盤２が小型化してワーク３の受入口３０が小さくなっても、ワーク３の姿勢を確実に修正することができるので、より高精度にワーク３の姿勢を保つことができる。
【００３６】
また、小径部２０の先端をチャック１４に当接させるので、ワーク３を移動通路１９に後退させるための物体を、別途に設ける必要がなくなる。さらに、チャック１４の先端に小径部２０の先端を当接させることができるので、ワーク３の後退を行うためのチャック１４の移動距離を最小限に抑えることができる。
【００３７】
また、ワーク受渡部５は、移動通路１９を挟んで配される２つの揺動部材２３を有する。そして、２つの揺動部材２３の先端部２５は、ワーク３の突出口２６を形成し、ワーク３は、２つの揺動部材２３に係止される。
【００３８】
これにより、移動通路１９を移動してきたワーク３は、２つの揺動部材２３の間を通過する際に姿勢が修正される。そして、ワーク３は、２つの揺動部材２３の間を通過して移動通路１９の外部に突出した後、チャック１４との当接により移動通路１９に後退することで、さらに姿勢が修正される。このため、さらに高精度にワーク３の姿勢を保つことができる。
【００３９】
また、２つの揺動部材２３の先端部２５は、各々、コイルスプリング２７により突出口２６の内周側に付勢される。また、ワーク３は、２つの揺動部材２３の先端部２５に当接して突出口２６を拡径することで、小径部２０の一部を移動通路１９の外部に突出させる。
これにより、ワーク３を移動させるためのエアの圧力がバラついても、このバラつきは、コイルスプリング２７により吸収される。このため、移動通路１９を移動してきたワーク３は、確実にワーク受渡部５で係止されて移動を停止することができる。
【００４０】
また、ワーク３は、小径部２０の後端側に小径部２０よりも径大の大径部２１を有し、大径部２１がワーク受渡部５に係止される。
これにより、ワーク受渡部５におけるワーク３の係止、および移動通路１９からのワーク３の突出が容易になる。
【００４１】
〔変形例〕
実施例のワーク移送装置１によれば、主軸９はＹ軸方向に移動するように設けられ、刃物台１１はＸ軸方向に移動するように設けられていたが、主軸９や刃物台１１が移動する方向は、自在に設定変更できる。例えば、刃物台１１を固定して、主軸９をＸ軸、Ｙ軸の両方向に移動できるように設けてもよく、さらにＸ軸方向およびＹ軸方向の両方に垂直なＺ軸方向を設定し、刃物台１１や主軸９をＺ軸方向に移動できるように設けてもよい。
【００４２】
よって、ワーク３の姿勢修正のためにワーク３の先端をワーク受入部４（主軸９）に当接させる態様も、主軸９をワーク受渡部５の方に移動させるものに限定されない。例えば、ワーク受渡部５をワーク受入部４の方に移動させてもよく、ワーク受入部４およびワーク受渡部５の両方を移動させてもよい。また、ワーク３の先端に当接させる物体は、ワーク受入部４（主軸９）に限定されず、他の物体でもよい。さらに、ワーク受渡部５に係止されたワーク３の姿勢のずれが著しいときにのみ、ワーク３の姿勢修正を行うようにしてもよい。
【００４３】
また、実施例のワーク移送装置１によれば、ワーク受渡部５は２つの揺動部材２３を有し、２つの揺動部材２３の先端部２５が、それぞれコイルスプリング２７に付勢されてワーク３を係止していたが、ワーク受渡部５の態様はこのようなものに限定されない。
【００４４】
例えば、ワーク受渡部５を、単一の筒状体として設けてもよく、複数の固定部材により設けてもよい。また、ワーク受渡部５を揺動部材２３により設ける場合、３つ以上の揺動部材２３によりワーク受渡部５を設けてもよく、固定部材等と揺動部材２３とによりワーク受渡部５を設けてもよい。さらに、コイルスプリング２７に関しては、必要に応じて取り除いてもよい。
【００４５】
また、実施例のワーク移送装置１によれば、ワーク３は大径部２１を有していたが、大径部２１を有しないワーク３に関しても、本発明の技術により姿勢を修正することができる。
【００４６】
また、実施例のワーク移送装置１によれば、ワーク３は高圧化されたエアにより推力を付与されて移動通路１９を移動していたが、移動通路１９においてワーク３に推力を与える動力源は、高圧エアに限定されない。例えば、シリンダーによる押し出し力をワーク３の推力として利用してもよい。
【００４７】
また、実施例のワーク移送装置１は、旋盤２内でワーク３を移送するものであったが、研削盤、ネジ締め機等の他の工作機械内でも、本発明の技術により、ワーク３を移送するとともにワーク３の姿勢を修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ワーク移送装置の構成図である。
【図２】ワーク移送装置におけるワークの姿勢修正手順を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ワーク移送装置
３  ワーク
４  ワーク受入部（所定の物体）
５  ワーク受渡部
６  受渡制御手段
９  主軸（ワーク受入部）
１０  刃物
１２  コントローラ（受渡制御手段）
１９  移動通路
２０  小径部（先端を含むワークの一部）
２１  大径部
２３  揺動部材
２５  先端部（揺動部材の先端部）
２６  突出口
２７  コイルスプリング（付勢手段）
【図１】
2010058227.tif 000003
【図２】
2010058227.tif 000004