(57)【要約】搬出装置（１０）は、加工済みの部品（２）を把持する第１搬送手段（１２）と、第１搬送手段（１２）から部品（２）を受取ってその部品を機外へ搬送する第２搬送手段（１４）とから構成される。搬出装置（１０）は、架台（５）の端縁の外側近傍位置より内側に全ての構成要素が収容され、かつ動作時も含めていずれの構成要素も該外側近傍位置から作業側に突出ことがないように構成される。
2008054018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸が搭載された架台と前記主軸に装着されたワークの加工エリアを覆うように架台側に取り付けられたカバー構造体とを有する工作機械に対して設けられ、
前記ワークから加工された部品を把持して主軸の軸心と交差する方向に移動しながら搬送する第１搬送手段と、
前記第１搬送手段から前記部品を受継ぎ、前記カバー構造体の外側に搬送する第２搬送手段とを有し、
前記第２搬送手段が、前記第１搬送手段の移動方向側となる架台端縁の外側近傍位置より内側の範囲内に収容された部品の搬出装置において、
前記第１搬送手段の部品搬送移動に伴い、該第１搬送手段を前記範囲内に収容するように、前記第１搬送手段の少なくとも一部の姿勢を変更する姿勢変更手段を設けた、部品の搬出装置。
【請求項２】
前記第１搬送手段の移動方向は前記主軸の横方向である、請求項１に記載の部品の搬出装置。
【請求項３】
前記主軸の横方向は前記主軸から斜め下方に向かう方向である、請求項２に記載の部品の搬出装置。
【請求項４】
前記主軸の横方向は前記主軸から斜め上方に向かう方向である、請求項２に記載の部品の搬出装置。
【請求項５】
前記第１搬送手段が前記部品を把持するハンドと、該ハンドを１つの支点によって旋回可能に支持する直動部材とを備え、該直動部材をハンドの移動方向に沿って横方向に移動させる直動ガイドを設け、
前記姿勢変更手段を、前記直動部材の移動に対する固定側とハンド側との間に設けられるガイド溝と、前記ハンド側に設けられてガイド溝に係合する作動軸とから構成し、前記直動ガイドによる直動部材の移動に伴いハンドを横方向と上下方向との間で姿勢変更させるように、前記ガイド溝に、前記直動部材の移動方向と平行な第１の溝と、該第１の溝に交差するように連続的に形成された第２の溝とを設けた、請求項１に記載の部品の搬出装置。
【請求項６】
前記第２搬送手段は、前記第１搬送手段からの部品の受継ぎ位置において該第１搬送手段が把持している部品が載置される部品受容部と、該部品受容部を支持するベースとを有し、該ベースが前記受継ぎ位置と部品の搬出位置との間を往復動可能に構成される、請求項１に記載の部品の搬出装置。
【請求項７】
前記第２搬送手段は、前記ベースが前記受継ぎ位置又は前記搬出位置に位置したときに部品受容部を前記第１搬送手段に向けて上昇させるリフト機構を有する、請求項６に記載の部品の搬出装置。
【請求項８】
前記第２搬送手段は間欠送り運転可能なベルトコンベアである、請求項１に記載の部品の搬出装置。
【請求項９】
請求項１に記載の部品の搬出装置を備えた工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械内に設けられ、ワークから加工された部品を把持して機外へ搬出する部品の搬出装置、及び当該搬出装置を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、長尺の棒材をワークとし、連続的に複数の部品を加工したり、短尺の棒材をワークとして自動供給し、連続的に複数の部品を加工したりする自動旋盤には、例えば特開２００１−３１０２０１号公報に示すように、主軸から分離された前述の部品を受ける可動式のセパレータシュートと、当該セパレータシュート上を移動した部品を収容する受け箱とが設けられたものがある。
上記自動旋盤は、セパレータシュートを経由して部品を受け箱に収容して蓄積する。また部品を、受け箱の代わりに自動旋盤の内部（カバー構造体の内側）に設けられたベルトコンベア上に落下させ、予め形成されたコンベア口から外部に排出する自動旋盤も公知である。
上記部品の中には、径が極めて細く変形しやすいもの、寸法精度の高いもの、又は鏡面仕上げ等により表面粗さが小さいもの等、加工後の扱いを特に慎重に行わなければならないものがある。このような部品は、一般的には極力衝撃が加えられないように、セパレータシュート等ではなくチャック又はハンド等で把持される。把持された部品は、当該チャック又はハンドを先端に有するアーム構造体が主軸の軸心と交差する方向に移動することによってベルトコンベア上に搬送される。しかしアーム構造体は一般的に比較的大型であるため、アーム構造体を主軸の軸心と交差する方向に移動させる場合は、アーム構造体を移動方向側の架台端縁の外側近傍位置より内側の範囲内に収容することが困難である。アーム構造体が移動方向側の架台端縁の外側近傍位置より外側に突出すると、自動旋盤の設置面積が大きくなるという問題点があった。
特に近年、上記自動旋盤等の工作機械は、部品を工作機械から受取るパレタイザ等の設備と組み合わせて使用されることが多い。この場合、パレタイザはレイアウト上の制約や作業性の観点から、工作機械の前面（操作側）に隣接配置されることが多い。上述のアーム構造体を工作機械の前面側に架台端縁の外側方に極端に突出させて張り出させることは好ましくない。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、主軸に装着されるワークを所定の部品に加工する工作機械の架台端縁の外側に極端に突出することなくコンパクトに収まる構造であり、ワークから加工された部品を円滑に工作機械の機外へ搬出することができる部品の搬出装置、及び当該搬出装置を備えた工作機械を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、主軸が搭載された架台と前記主軸に装着されたワークの加工エリアを覆うように架台側に取り付けられたカバー構造体とを有する工作機械に対して設けられ、前記ワークから加工された部品を把持して主軸の軸心と交差する方向に移動しながら搬送する第１搬送手段と、前記第１搬送手段から前記部品を受継ぎ、前記カバー構造体の外側に搬送する第２搬送手段とを有し、前記第２搬送手段が、前記第１搬送手段の移動方向側となる架台端縁の外側近傍位置より内側の範囲内に収容された部品の搬出装置において、前記第１搬送手段の部品搬送移動に伴い、該第１搬送手段を前記範囲内に収容するように、前記第１搬送手段の少なくとも一部の姿勢を変更する姿勢変更手段を設けた、部品の搬出装置を提供する。
前記第１搬送手段の移動方向は、前記主軸の横方向とすることができる。
より詳細には、前記主軸の横方向は前記主軸から斜め下方又は斜め上方に向かう方向である。
部品の搬出装置は、前記第１搬送手段が前記部品を把持するハンドと、該ハンドを１つの支点によって旋回可能に支持する直動部材とを備え、該直動部材をハンドの移動方向に沿って横方向に移動させる直動ガイドを設け、前記姿勢変更手段を、前記直動部材の移動に対する固定側とハンド側との間に設けられるガイド溝と、前記ガイド側に設けられてガイド溝に係合する作動軸とから構成し、前記直動ガイドによる直動部材の移動に伴いハンドを横方向と上下方向との間で姿勢変更させるように、前記ガイド溝に、前記直動部材の移動方向と平行な第１の溝と、該第１の溝に交差するように連続的に形成された第２の溝とを設けることができる。
前記第２搬送手段は、前記第１搬送手段からの部品の受継ぎ位置において該第１搬送手段が把持している部品が載置される部品受容部と、該部品受容部を支持するベースとを有し、該ベースが前記受継ぎ位置と部品の搬出位置との間を往復動可能に構成可能である。
前記第２搬送手段は、前記ベースが前記受継ぎ位置又は前記搬出位置に位置したときに部品受容部を前記第１搬送手段に向けて上昇させるリフト機構を有することができる。
例えば、前記第２搬送手段は間欠送り運転可能なベルトコンベアとすることができる。
また本発明の他の態様によれば、上記部品の搬出装置を備えた工作機械が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明の上述又は他の目的、特徴及び長所は、以下の好適な実施形態を添付図面を参照しつつ説明することによりさらに明らかになるであろう。
図１は、本発明に係る部品搬出装置を備えた自動旋盤及びパレタイザの配置を示す概略平面図である。
図２Ａは、図１の立面図である。
図２Ｂは、図２Ａの変形例を示す図である。
図３は、図２Ａの部分拡大図である。
図４Ａは、図３のセパレータアームの動作を説明する図である。
図４Ｂは、図４Ａの変形例を示す図である。
図５は、自動旋盤の搬送シャトルを操作側からみた図である。
図６は、図５の部分拡大図である。
図７は、図５の搬送シャトルを側方からみた図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１及び図２Ａは、本部品搬出装置１０を備えた工作機械である自動旋盤１、及び自動旋盤１でワークから加工された部品２を受取るパレタイザ３を示す概略の平面図及び立面図である。自動旋盤１は、架台５と、架台５の中央上方側に設けられた背面主軸台４及び刃物台（図示せず）とを有する。背面主軸台４には、主軸４′に対向して背面主軸４１が搭載されている。背面主軸４１の先端にワーク（図示例では棒材）が着脱自在に装着される。自動旋盤１は、主軸４′におけるワークの加工に加え、背面主軸４１の軸心方向のスライド移動により、図示しない刃物台に装着された刃物によって背面主軸４１においてワークの加工を行い、所定形状の部品を加工する。
自動旋盤１は、架台５及び架台端縁の外側近傍領域を含む自動旋盤１の上半分全体を覆うように構成されたカバー構造体６を有する。カバー構造体６により主軸及び背面主軸でのワークの加工中の切粉や研削油の飛散が防止される。カバー構造体６により自動旋盤内部（特に加工領域）への作業者のアクセスが規制される。架台端縁の外側近傍領域は、架台端縁を鉛直上方に延長した領域からいくらか外側に拡張し、作業者の操作や工作機械の設置レイアウトに実質影響しない範囲内の領域を意味する。
上記自動旋盤１には、ワークから加工された部品２を背面主軸４１から機外に搬出する部品搬出装置１０が設けられる。図３に示すように、搬出装置１０は、加工終了後背面主軸４１に装着されている前述の部品２を把持する部品セパレータ１２と、部品セパレータ１２から部品２を受継ぐ搬送シャトル１４とから構成される。図２Ａに示すように、架台５の前後に、左右方向に延びるチャンネル部分８、８′が形成されている。チャンネル部分８は背面主軸台４より下方に位置している。カバー構造体６は、チャンネル部分８、８′の上方側を塞ぐ。カバー構造体６がチャンネル部分８、８′の上方側を塞ぐことによって、カバー構造体６と架台５との境目の近傍に、側方が開いた横向きの凹状部を形成している。搬送シャトル１４は、パレタイザ３の配置側である前方側のチャンネル部分８に設置され、前方側の凹状部内に配置される。搬送シャトル１４は背面主軸４１及び部品セパレータ１２より下方に位置する。背面主軸４１と搬送シャトル１４との間に部品セパレータ１２が設けられている。カバー構造体６は、チャンネル部分８、８′の上方を塞いでいる部分で加工室を覆う。カバー構造体６は、架台５の前方側端面と同面で、凹状部の開口部分を塞ぐ鉛直面を備えている。上記カバー構造体の構成により、凹状部がカバー構造体内部から遮蔽されるため、搬送シャトル１４へのワーク加工中の切削屑等の飛散が防止される。パレタイザ３は、作業性向上のため、自動旋盤１の前方操作面７側に位置するように、カバー構造体６の鉛直面前に隣接配置されている。
部品セパレータ１２は、部品２を把持し、背面主軸４１から搬出する第１搬送手段である把持ユニットを備えている。把持ユニットは、部品２を把持するハンド１６と、ハンド１６を固定して支持するハンド支持部材１８と、ハンド支持部材１８を支点２０によって旋回可能に支持する直動部材２２とからなる。図３に示すように、ハンド１６は対向する爪を備え、爪の開閉によって部品２の外周側を挟持して把持することができる。なお部品２を把持する把持手段として、ハンド１６の代わりにチャックを使用することもできる。部品セパレータ１２は、直動部材２２をスライド移動自在に支持するリニアガイド２４を有する。リニアガイド２４は、支持プレート３０とロッドレスシリンダ３２とを備える。支持プレート３０は、背面主軸から搬送シャトル１４に向かって斜め下方に傾斜した状態で、架台５に固定された取付ブロック２６にボルト２８によって固定されている。支持プレート３０が架台５に固定されることによって、部品セパレータ１２が搬送シャトル１４の上方に配置され固定される。ロッドレスシリンダ３２は、支持プレート３０に沿って斜め下方に向かって傾斜して配置されている。
ロッドレスシリンダ３２は、ガイド軸３４とロッドレスシリンダ移動体３８とを有する。ガイド軸３４は、支持プレート３０の裏側に配置されている。移動体３８は、支持プレート３０に設けられた開口部４０より手前側に突出している。移動体３８は、ロッドレスシリンダ３２の駆動によってガイド軸３４に沿って移動する。
支持プレート３０には、ガイド軸３４と平行に延びる直動ガイド４２が固定されている。直動部材２２はボルト３６によって移動体３８に一体的に取り付けられている。該直動部材２２は直動ガイド移動体４４を介して直動ガイド４２に支持されている。直動部材２２は、ロッドレスシリンダ３２の駆動により、直動ガイド４２によって案内されながら移動体３８と一体的に、斜め下方に向かってガイド軸３４に沿って移動する。直動部材２２の移動によって把持ユニットが移動する。
ハンド支持部材１８は作動軸４６を有する。直動部材２２の移動に対して固定側となる支持プレート３０には作動軸ガイド４８が固定されている。作動軸ガイド４８にはガイド溝５０が形成されている。前記作動軸４６は、ガイド溝５０に摺動可能に係合する。ガイド溝５０は角部に所定径のＲが形成されたＬ字形状を有する。ガイド溝５０のＬ字状の一辺はロッドレスシリンダ３２のガイド軸方向Ｇと平行な第１の溝５０ａを形成する。ガイド溝５０のＬ字状の他の一辺はガイド方向Ｇに垂直に上方に延出する第２の溝５０ｂを形成する。第１の溝５０ａと第２の溝５０ｂは互いに交差して連続的に形成されている。
図４Ａに示すように、部品セパレータ１２は、先ず凹状部８内で待機しているハンド１６が、背面主軸４１での加工が終了して位置Ａ１にある部品２を把持するために、背面主軸４１に向かって突出移動する。ハンド１６が部品２を把持すると、ハンド支持部材１８の作動軸４６は位置Ｂ１に位置する。ハンド１６が部品２を把持した状態から背面主軸４１が部品２の把持を解除して退避することによって、背面主軸４１からハンド１６に部品２が受け渡される。次に、ロッドレスシリンダ３２の駆動によって、把持ユニットがリニアガイド２４のガイド方向Ｇに沿って背面主軸４１から横斜め下方に離れる方向（図示例では左下）に移動する。作動軸４６がガイド溝５０の角部の手前の位置Ｂ２に移動すると、ハンド１６に把持された部品２は位置Ａ２に移動する。
作動軸４６はガイド溝５０に沿って継続的に移動する。但しガイド溝５０が上記のようなＬ字形状を有するので、作動軸４６の移動方向は方向Ｇから方向Ｇに対して上向きに垂直な方向に徐々に変化する。一方ハンド支持部材１８の支点２０は直動部材２２と一体に方向Ｇに沿って直線的に移動を続ける。従って作動軸４６の移動方向の変化に伴い、ハンド支持部材１８は支点２０（図４Ａでは”＋”で図示）を中心に直動部材２２に対して図４Ａにおいて時計回りに旋回する。ハンド支持部材１８の旋回によってハンド１６が傾斜する。例えば作動軸４６が位置Ｂ３にあるときは、傾斜したハンド１６に把持された部品２は位置Ａ３に位置する。
作動軸４６が位置Ｂ３から位置Ｂ４、Ｂ５へと移動を続けると、ハンド支持部材１８はさらに旋回してハンド１６が傾斜し、部品２は位置Ａ４、Ａ５へと移動する。従って部品２は、軌跡Ｔで示すように、位置Ａ１からＡ２までは直線的に移動し、位置Ａ２からＡ５までは下に凸の曲線に沿って移動する。部品２が最後の位置Ａ５に位置すると、ハンド１６が、略鉛直下向きの縦姿勢に姿勢変更される（図７参照）。
ハンド１６が縦姿勢となると、部品２が凹状部８内の上方位置に、軸心が背面主軸４１の軸心と平行となるように支持される。把持ユニットの一部を構成するハンド１６が縦姿勢に姿勢変更されることで、把持ユニットが凹状部８側に移動しても、把持ユニットは凹状部８の外側に突出することなく、架台５の前端縁より内側に収容される。本実施形態では、ハンド１６の姿勢を変更する姿勢変更手段は、作動軸４６及びガイド溝５０等からなる簡易な構成を有する。
図２Ｂ及び図４Ｂに示すように、支持プレート３０′を斜め上方に向かって傾斜した状態で架台５に固定することによって、把持ユニットが背面主軸から斜め上方に離れる構成とすることも可能である。なお部品セパレータ１２′が斜め上方に向かって傾斜している点を除けば図４Ａの構成と図４Ｂの構成は概ね同様であるので、図４Ｂに示す各構成要素は、対応する図４Ａの構成要素の参照符号に「′」を付したもので表し、詳細な説明は省略する。ただし第２の溝５０′はハンド１６′が縦姿勢に姿勢変更されるように概ね鉛直上向き方向に形成されている。以下主に図４Ａの構成と異なる点について説明する。
図４Ｂに示すように、ハンド１６′が位置Ａ１′にある加工済みの部品２を把持したときに、ハンド支持部材１８′の作動軸４６′は位置Ｂ１′に位置する。ハンド１６′が部品２を把持した状態から背面主軸４１が部品２の把持を解除して退避することによって、背面主軸４１からハンド１６′に部品２が受け渡される。次に、ロッドレスシリンダ３２′の駆動によって、把持ユニットがリニアガイド２４′のガイド方向Ｇ′に沿って背面主軸４１から横斜め上方に離れる方向（図示例では左上）に移動する。作動軸４６′がガイド溝５０′の角部の手前の位置Ｂ２′に移動すると、ハンド１６′に把持された部品２は位置Ａ２′に移動する。
作動軸４６′の移動方向は、ガイド溝５０′の形状に沿って継続的に方向Ｇ′から方向Ｇ′に対して上向きに徐々に変化する。作動軸４６′の移動方向の変化に伴い、ハンド支持部材１８′は支点２０′を中心に図４Ｂにおける時計回りに旋回し、ハンド１６′が傾斜する。作動軸４６′は位置Ｂ１′から位置Ｂ４′まで移動し、作動軸４６′の移動に伴ってハンド１６′に把持された部品２は軌跡Ｔ′に沿って位置Ａ１′から位置Ａ４′まで移動する。部品２が最後の位置Ａ４′に位置すると、ハンド１６′が、略鉛直下向きの縦姿勢に姿勢変更される。
把持ユニットが斜め上方に向かって移動する場合、搬送シャトル１４は、縦姿勢のハンド１６′と近接するように、所定のスタンド１５等によってハンド１６′の位置に応じた高さに配置される。
把持ユニットを斜め上方に移動させる構成とすることによって、部品セパレータ１２′に飛散した切削油が、搬送シャトル１４側へ流れ落ちることがない構成とすることができる。
搬送シャトル１４は、把持ユニットから部品を受継ぐ第２搬送手段を構成している。図５に示すように、搬送シャトル１４は、縦姿勢のハンド１６から前記部品２を受取る部品受継位置５２と、部品２を自動旋盤１の機外へ搬出してパレタイザとの部品２の受継ぎが可能になる部品搬出位置５４との間を、ロッドレスシリンダ等の駆動手段５６によって前記チャンネル部分８内の直線的な搬送経路５８に沿って往復動可能に設けられている。搬送シャトル１４は、図６及び図７に示すように、ハンド１６から部品２を受取る部品受容部材６０と、部品受容部材６０を上下動可能に支持する支持部材６２と、支持部材６２が取付けられるベース６４とを有する。
搬送経路５８の両端には、各々搬送シャトル１４を部品受継位置５２又は部品搬出位置５４に位置決めする剛性ロッド等のエンドストッパ６６及びオイルダンパ等のショックアブソーバ６８が設けられる（部品受継位置についてのみ図６に図示）。エンドストッパ６６は、ベース６４に当接して搬送シャトル１４の移動を規制する。ショックアブソーバ６８は、ベース６４がエンドストッパ６６に当接する直前にベース６４に当接して、ベース６４とエンドストッパ６６との間の衝撃を和らげる。
図６及び図７に示すように、搬送シャトル１４の部品受容部材６０は、部品受継位置５２において、ハンド１６との部品受継ぎを容易にするために、リフト機構によって上方に持ち上げられる。リフト機構は、上述の支持部材６２と、一端が支持部材６２に固定された枢軸７０と、枢軸７０の他端に固定された旋回プレート７２と、旋回プレート７２に設けられた第１カムフォロア７４及び第２カムフォロア７６と、搬送経路５８上に固定されたカムストッパ７８とを有する。カムストッパ７８は、第１カムフォロア７４に対して略水平方向に当接可能なボルト等からなる。部品受容部材６０及びベース６４は側方視でコの字形状を有する。支持部材６２は部品受容部材６０及びベース６４の内側に位置する。枢軸７０はベース６４に設けられた孔８０を貫通している。支持部材６２及び旋回プレート７２は枢軸７０を軸心にベース６４に対して旋回可能である。第１カムフォロア７４及び第２カムフォロア７６は、旋回プレート７２上の枢軸７０を挟んだ互いに反対側に設けられた突部として形成される。
部品受継位置５２と部品搬出位置５４との間を移動しているときの搬送シャトル１４の部品受容部材６０は、図５の略中央に示すように、自重によりベース６４に近接するように下降した状態となる。図６に示すように、搬送シャトル１４が部品受継位置５２に接近して第１カムフォロア７４がボルト７８に当接すると、第１カムフォロア７４の移動が規制される。一方ベース６４はエンドストッパ６６に当接するまで移動する。第１カムフォロア７４の移動が規制された状態で、ベース６４が移動することによって、旋回プレート７２及び枢軸７０を介して支持部材６２は、枢軸７０を軸心に図６における反時計方向に旋回する。支持部材６２の反時計方向の旋回によって支持部材６２に支持されている部品受容部材６０は上昇する。部品受容部材６０の上昇によって、縦姿勢のハンド１６と部品受容部材６０とが近接する。ハンド１６と部品受容部材６０とが近接した状態でハンド１６による部品２の把持を解除することによって、ハンド１６と部品受容部材６０との間でスムーズな部品の受継ぎが行われる。
部品の受継ぎが完了して搬送シャトル１４が図６の左方へ移動すると、部品受容部材６０の自重によって、旋回プレート７２及び支持部材６２は、枢軸７０を軸心に時計方向に旋回し、再び部品受容部材６０が下降状態になる。搬送シャトル１４が部品搬送位置５４に近接し、カムストッパ７８に相当するボルト７８′（図５参照）が第２カムフォロア７６に当接すると、上記同様に部品受容部材６０が上昇する。ボルト７８′が第２カムフォロア７６に当接する点以外は部品受継位置５２での上昇作動と同様であるため、詳細な説明は省略する。部品搬出位置５４で部品受容部材６０が上昇することによって、部品をパレタイザ３に移送するロボット等（図示せず）と搬送シャトル１４との間でのスムーズな部品の受継ぎを行うことができる。
なお搬送シャトル１４が部品受継位置５２又は部品搬出位置５４にあるとき以外は、部品受容部材６０は下降状態にある。従って部品受容部材６０が下降した状態の搬送シャトル１４が通過する部分のカバー構造体６の高さを低くすることができる。カバー構造体６の高さを低くすることにより、主軸及び刃物台に対するメンテナンスのスペースを広くとることができ、主軸及び工具周りの作業性を向上させることができる。
部品受容部材６０を下側に付勢するばね等の付勢手段（図示せず）を設け、強制的に部品受継位置及び部品搬出位置以外では部品受容部材６０が下降状態になるようにしてもよい。
第２の搬送手段を、部品セパレータ１２からの部品を載置可能なベルトコンベアとし、該ベルトコンベアを前記チャンネル部分８に設置することもできる。前記コンベアベルトは、連続運転してもよいし、部品同士がぶつからないように間欠送りする方式とすることもできる。但し鏡面仕上げ面を含む部品等に対しては、上述の搬送シャトルのように、他部材に当接する部品の部位が所定の箇所に限定されている手段による搬送が適している。また搬送シャトルは、搬出される部品の姿勢を正確に揃えることができるので、ランダムな姿勢で搬出される場合に比べて、パレタイザへの受継ぎを円滑に行うことができる。
本部品搬出装置１０は、把持ユニットの一部が姿勢変更することによって、把持ユニットの移動時を含めて全ての構成要素が架台端縁の外側近傍位置より内側の範囲内に収容され、把持ユニットの構成要素が上記範囲から作業側に突出することがない。具体的には、部品セパレータ１２が、通常はカバー構造体６内であって工作機械１の操作前面側に配置されるため、オペレータの視認や操作の邪魔にならないように、背面主軸４１に把持されているワーク２の位置よりも上側には大きく突出しない。また、部品セパレータ１２は、１つの支点について揺動するアームのような単純な構成ではなく、背面主軸から搬送シャトル１４迄の部品搬送経路（図４Ａの軌跡Ｔ）が直動式のリニアガイド２４から大きくは乖離しない構成となっている。従ってリニアガイド２４のガイド方向Ｇが背面主軸から工作機械の前面に向かって斜め下方に延びることから、部品も含めた部品セパレータ１２の占有空間は背面主軸の略中央から斜め下方であって搬送シャトル１４の上方の空間に限定することができる。従って部品セパレータ１２は、カバー構造体６内の作業の支障にならない場所に、コンパクトに収容可能である。また部品セパレータ１２は加工後の部品を「把持」して背面主軸４１から搬送するものであるから、背面主軸の下方に可動式の樋状物であるセパレータシュートを設けて機外へ部品を「転がし落とす」ような構造のものに比べ、慎重に取扱う必要がある部品の搬送に適している。
搬送シャトル１４は、部品搬出位置５４近傍に位置する場合を除きカバー構造体６の内部に収容され、また部品搬出位置５４は、カバー構造体６の外側ではあるが自動旋盤１の前面（操作面）７側以外の場所（図１では操作面７に向かって左側）に配置される。従って自動旋盤１の操作面側には一切部品搬出装置１０の構成要素が張り出すことはなく、作業者の安全性が確保されるとともにパレタイザ等の設備と組み合わせて使用する場合において設置場所の省スペース化が図られる。
本発明によれば、姿勢変更手段による第１搬送手段の姿勢変更によって、第１搬送手段を、工作機械における第１搬送手段の移動方向となる前方側の架台端縁の外側近傍位置より内側の範囲内に収容される。従って、部品の搬出装置を上記架台端縁から最小限の突出に抑えてコンパクトに設置することができる。特に第１搬送手段を上記架台端縁から突出しないように設けることによって、部品の搬送装置を持たない工作機械と同等の占有面積で本部品搬出装置１０を備えた工作機械を設置することができる。部品の搬出装置が上記架台端縁から突出しない場合は、架台端縁と概ね同面のカバーをすることができ、カバーの大きさを部品の搬送装置を持たない工作機械と同等のサイズとすることができる。
第１搬送手段の移動方向を主軸の横方向となる前方側にすることにより、部品の搬出装置を主軸の上方側に構成する必要がなく、工作機械全体の全高を抑制することができ、主軸及び工具周りの作業性を向上させることができる。特に第１搬送手段を主軸から斜め下方に移動させると、第１搬送手段より下方に第２搬送手段を配置し、第２搬送手段に部品を容易に引き渡すことができ、また主軸横方向からの主軸の視認性等の点からも好ましい。或いは、第１搬送手段を主軸から斜め上方に移動させると、主軸横方向からの主軸の良好な視認性が得られる。
第１搬送手段は具体的には、部品を把持するハンドと、ハンドを旋回可能に支持する直動部材と、直動部材をハンドの移動方向に沿って横方向に移動させるリニアガイドとによって簡易に構成可能であり、部品に極端に大きな衝撃等を与えることなく、円滑に搬送することができるとともに、第１搬送手段がチャックやハンドを有するアーム構造体である場合でも、アーム構造体を上記範囲内に容易に収容することができる。また姿勢変更手段を、直動部材の移動に対する固定側とハンド側との間に設けられるガイド溝と、ガイド溝に係合する作動軸とから構成し、リニアガイドによる直動部材の移動に伴いハンドを横方向と上下方向との間で姿勢変更させるように、ガイド溝に、直動部材の移動方向と平行な第１の溝と、第１の溝に交差するように連続的に形成された第２の溝とを設けることにより、姿勢変更手段を簡単に構成することができる。
一方第２搬送手段を、部品受継位置と部品搬出位置との間を往復動可能に構成された搬送シャトルの形態とすることにより、第２搬送手段と第１搬送手段との間又は第２搬送手段とパレタイザ等の第２搬送装置より下流の部品の収容体との間の部品の受継ぎにおいて前記部品に対する衝撃等を抑制することができるので、特に慎重に取り扱う必要がある部品の搬出を容易に行うことができる。
さらに、第２搬送手段にリフト機構を設けることにより、第２搬送手段と第１搬送手段又はパレタイザとの前記部品の受継ぎをよりスムーズに行うことができる。
また第２搬送手段を間欠運転可能なベルトコンベアとすると、第２搬送手段が簡単な構造で済む等の独自の効果が得られる。
本発明の部品搬出装置を備えた工作機械は、第１搬送手段が部品の搬送を工作機械の前面側に移動しながら行う場合であっても、第１搬送手段が工作機械の前面側となる架台端縁の外側方に極端に突出することがなく、パレタイザ等の設備と組み合わせて使用する場合において設置場所の省スペース化が図られる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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