(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の加工装置（１１）を対向配置し、ワーク（１３）を両加工装置（１１）間の加工位置（Ｐ４）に配置して、その加工装置によりワークの両側面に対して加工を施すようにした工作機械において、
前記ワーク（１３）を加工位置（Ｐ４）の前方の加工準備位置（Ｐ３）に搬入するための搬入機構（１４，７６）と、
加工準備位置（Ｐ３）に搬入されたワークを左右両側から挟持して加工位置（Ｐ４）に対し左右方向の所定位置に位置決めする第１の位置決め機構（１５）及びワークを前後両側から挟持して加工位置（Ｐ４）に対し前後方向の所定位置に位置決めする第２の位置決め機構（１７）と、
前記第１の位置決め機構（１５）及び第２の位置決め機構（１７）により位置決めされたワークを上下に固定するクランプ手段（９５，１０５，１１２）を備え、該クランプ手段（９５，１０５，１１２）によりワークを上下からクランプした状態で、ワークを加工準備位置（Ｐ３）より加工位置（Ｐ４）に移動させて、加工位置（Ｐ４）に対し前後方向及び上下方向の所定位置に位置決め配置するクランプ装置（１６）と、
加工が終了してクランプ装置（１６）により加工位置（Ｐ４）から加工準備位置（Ｐ３）に移動されたワークを加工準備位置（Ｐ３）から搬出するための搬出機構（１４，７７）とを備え、
前記搬入、搬出機構（１４，７６，７７）は、  搬入用ローラコンベア（４２）、フレームに支軸（５０）を介して回動可能に支持される支持枠（４９）及び該支持枠（４９）の上端に並設される複数のローラ（５１）より構成される受渡し用ローラコンベア（４３）、並びに搬出用ローラコンベア（４４）よりなるコンベアユニット（４１）を備え、加工準備位置（Ｐ３）に対応する受渡し用ローラコンベア（４３）を、支持枠（４９）が支軸（５０）を中心に回動されてローラ（５１）がワーク搬送面の位置から下降可能な構成とした工作機械。
【請求項２】
前記第１の位置決め機構（１５）は、ワークをその左右両側から挟持する第１及び第２の挟持部材（８１，８８）を左右方向に移動可能に配設するとともに、一方の挟持部材（８１）をワークの側面に対応する位置と、その上方位置との間で移動可能にした請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
他方の挟持部材（８８）の左右移動範囲内に前記加工準備位置（Ｐ３）が含まれるようにその挟持部材（８８）の左右移動範囲を設定する手段（７１，７２，８６，８７）を設けた請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記クランプ装置（１６）は、ワークを載置支持するためのベース（９５）と、ワークの上面を押圧するための複数のクランプ体（１０５，１１４）とを対向して配設し、それらのクランプ体（１０５，１１４）をワークの大きさに応じて選択的に作動させるようにした請求項１〜３のいずれかに記載の工作機械。
【請求項５】
前記クランプ体（１０５）をクランプ動作させるための駆動部材（１０２，１０６，１１２）に対してクランプ体（１０５）を揺動可能に支持した請求項４に記載の工作機械。
【請求項６】
クランプ体（１０５）と駆動部材（１０２，１０６，１１２）との間には凹凸の関係で対応する円弧面（１０９，１１０）が形成され、クランプ体はその円弧面に沿って揺動される請求項５に記載の工作機械。
【請求項７】
前記搬入機構（７６）の近傍にはワーク上に付設されたバーコード（７２）を読み取るための読取装置（７１）を配設し、そのバーコードのデータに基づいて、第１，第２の位置決め機構（１５，１７）及びクランプ装置（１６）の動作が制御される請求項１〜６のいずれかに記載の工作機械。
【請求項８】
前記支持枠（４９）にはピストンロッドが連結され、該ピストンロッドの伸縮動作により、前記ローラ（５１）がワーク搬送面の位置から下降するよう構成される請求項１〜７のいずれかに記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークの両側面に穿孔等の加工を施すようにした工作機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の工作機械においては、一対の加工装置が対向して配設され、それらの加工装置間の所定加工位置に、治具を使用してワークを位置決め固定するようになっている。そして、このワークの位置決め配置状態で、両加工装置により、ワークの両側面の所定位置に穿孔等の加工が施されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この種の従来の工作機械においては、ワークの大きさや形状に適合する各種の治具を使用して、ワークを加工装置間の所定加工位置に位置決め配置するようになっているため、大きさや形状の異なった多種類の治具を用意しなければならず、そのワークにあわせて治具の交換が必要になるといういわゆる作業効率が悪いという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、ワークを一対の加工装置間の所定加工位置に、容易に搬入出することができるとともに、多種類の治具を用意することなく、大きさや形状の異なったワークに対応することができる工作機械を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、ワークを加工位置の前方の加工準備位置に搬入するための搬入機構と、加工準備位置に搬入されたワークを左右両側から挟持して加工位置に対し左右方向の所定位置に位置決めする第１の位置決め機構及びワークを前後両側から挟持して加工位置に対し前後方向の所定位置に位置決めする第２の位置決め機構と、前記第１の位置決め機構及び第２の位置決め機構により位置決めされたワークを上下から固定するクランプ手段を備え、該クランプ手段によりワークを上下からクランプした状態で、ワークを加工準備位置より加工位置に移動させて、加工位置に対し前後方向及び上下方向の所定位置に位置決め配置するクランプ装置と、加工が終了してクランプ装置により加工位置から加工準備位置に移動されたワークを加工準備位置から搬出するための搬出機構とを備え、前記搬入、搬出機構（１４，７６，７７）は、  搬入用ローラコンベア（４２）、フレームに支軸（５０）を介して回動可能に支持される支持枠（４９）及び該支持枠（４９）の上端に並設される複数のローラ（５１）より構成される受渡し用ローラコンベア（４３）、並びに搬出用ローラコンベア（４４）よりなるコンベアユニット（４１）を備え、加工準備位置（Ｐ３）に対応する受渡し用ローラコンベア（４３）を、支持枠（４９）が支軸（５０）を中心に回動されてローラ（５１）がワーク搬送面の位置から下降可能な構成とした。
【０００６】
従って、請求項１に記載の工作機械の運転時には、ワークが搬入機構により、加工位置の前方の加工準備位置に搬入される。次に、加工準備位置に搬入されたワークは、第１の位置決め機構により左右両側から挟持されて、加工位置に対し左右方向の所定位置に位置決めされる。又、ワークは、第２の位置決め機構により前後両側から挟持されるとともに、クランプ装置により上下からクランプされ、加工準備位置より加工位置に移動され、加工位置に対し前後方向及び上下方向の所定位置に位置決め配置される。この状態で、一対の加工装置によりワークの両側面に加工が施される。そして、加工を終了したワークは、クランプ装置により加工位置から加工準備位置に移動され、搬出機構により、加工準備位置から搬出される。また、加工準備位置に対応する受渡し用ローラコンベアを下方へ待避させることができ、クランプ装置により把持されたワークの加工準備位置から加工位置への移動を円滑に行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の工作機械において、前記第１の位置決め機構は、ワークをその左右両側から挟持する第１及び第２の挟持部材を左右方向に移動可能に配設するとともに、一方の挟持部材をワークの側面に対応する位置と、その上方位置との間で移動可能にした。
【０００８】
従って、請求項２に記載の発明では、一方の挟持部材が下降された状態において、その挟持部材によりワークの加工準備位置への搬入が行われる。
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の工作機械において、他方の挟持部材の左右移動範囲内に前記加工準備位置が含まれるようにその挟持部材の左右移動範囲を設定した。
【０００９】
従って、請求項３に記載の発明では、他方の挟持部材により加工準備位置のワークを搬出することができる。
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の工作機械において、前記クランプ装置は、ワークを載置支持するためのベースと、ワークの上面を押圧するための複数のクランプ体とを対向して配設し、それらのクランプ体をワークの大きさに応じて選択的に作動させるようにした。
【００１０】
従って、請求項４に記載の発明では、ワークの大きさに応じたクランプを行うことができる。
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の工作機械において、前記クランプ体をクランプ動作させるための駆動部材に対してクランプ体を揺動可能に支持した。
【００１１】
従って、請求項５に記載の発明では、駆動部材によりクランプ体がベースに向かって接近移動されたとき、クランプ体がワークの上面の形状に応じて位置調整され、ワークをクランプすることができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の工作機械において、クランプ体と駆動部材との間には凹凸の関係で対応する円弧面が形成され、クランプ体はその円弧面に沿って揺動される。
【００１３】
従って、請求項６に記載の発明では、クランプ体の揺動が円弧面に沿って円滑に行われ、ワークに対するクランプ体の押圧状態が適正になる。
【００１５】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の工作機械において、前記搬入機構の近傍にはワーク上に付設されたバーコードを読み取るための読取装置を配設し、そのバーコードのデータに基づいて、第１，第２の位置決め機構及びクランプ装置の動作が制御される。
【００１６】
従って、請求項７に記載の工作機械においては、バーコードに記録されたワークの大きさや形状等の情報に基づいて、第１，第２の位置決め機構及びクランプ装置を作動制御することができて、ワークを加工位置に対し左右方向、前後方向及び上下方向の所定位置に正確に位置決め配置することができる。
請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のいずれかに記載の工作機械において、前記支持枠（４９）にはピストンロッドが連結され、該ピストンロッドの伸縮動作により、前記ローラ（５１）がワーク搬送面の位置から下降するよう構成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の工作機械の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
まず、この工作機械の概略構成及びその動作を図１〜図４により説明すると、図１の概略斜視図に示すように、ワーク１３の両側面に対して穿孔等の加工を施すための一対の加工装置１１は、左右方向（Ｙ軸方向）に延びるベース１２の上面においてそれぞれ同方向の往復動可能に対向配置されている。この明細書では図１の左右方向を示すＹ軸（水平）方向と直交するＸ軸（水平）方向を前後方向とし、Ｚ軸方向を上下方向とする。
【００１８】
ワーク搬入出機構１４は前記加工装置１１の前方（Ｘ軸方向）に位置するように、ベース１２の前方に配設されている。そして、この搬入出機構１４を構成する搬入用ローラコンベア４２のローラ４６に案内されて未加工のワーク１３が作業者によりワークを一時的に停止するための第１搬入停止位置Ｐ１に搬入された後、Ｙ軸方向右方に移動されて、ワーク１３に設けたバーコード７２を読み取る第２搬入停止位置Ｐ２へ搬入され、次に加工準備位置Ｐ３へ搬入される。
【００１９】
第１の位置決め機構１５は前記搬入出機構１４の上方に配設され、この第１の位置決め機構１５を構成する第１挟持部材８１と第２挟持部材８８とによりワーク１３が加工準備位置Ｐ３においてＹ軸方向の左右両側から挟持されて、前記一対の加工装置１１と対応する加工位置Ｐ４に対しＹ軸方向の所定位置に位置決めされる。前記第１の位置決め機構１５の第１挟持部材８１はワーク１３を前記第２搬入停止位置Ｐ２から加工準備位置Ｐ３へ搬入する動作を、第２挟持部材８８は加工済みのワーク１３を加工準備位置Ｐ３から搬出位置Ｐ５へ搬出する動作を行う機能も有している。
【００２０】
ワーク１３をクランプするクランプ装置１６は、常には前記一対の加工装置１１の間の加工位置Ｐ４と対応するように前記ベース１２の上面にＸ軸方向（前後方向）の往復動可能に装設されている。そして、クランプ装置１６は加工位置Ｐ４からＸ軸方向前方に移動して加工準備位置Ｐ３に停止し、該準備位置Ｐ３において前記第１の位置決め機構１５によりＹ軸方向に位置規制されたワーク１３を受け取ってクランプ可能である。
【００２１】
第２の位置決め機構１７は前記クランプ装置１６に設けた固定挟持体９６と対向するようにワーク搬入出機構１４の前方所定位置に配置されている。そして、第２の位置決め機構１７を構成する挟持用シリンダ９７に取り付けた可動挟持体９８をＸ軸方向後方に突出動作させて、加工準備位置Ｐ３にあるクランプ装置１６の前記固定挟持体９６にワーク１３を押圧してワーク１３をＸ軸方向の所定位置に位置規制可能である。
【００２２】
加工準備位置Ｐ３においてクランプ装置１６のベース９５上でＹ軸方向及びＸ軸方向に位置規制されたワーク１３は、該ベース９５と第１クランプ体１０５とによりクランプされる。この状態で、該クランプ装置１６が該加工準備位置Ｐ３からＸ軸方向後方に移動されてワーク１３が加工位置Ｐ４に停止される。
【００２３】
加工位置Ｐ４において一対の加工装置１１によりワーク１３に穿孔等の加工作業が行われ、加工が終了すると、クランプ装置１６は再びＸ軸方向前方に移動されて、加工位置Ｐ４から加工準備位置Ｐ３へ戻される。この加工準備位置Ｐ３においてクランプ装置１６による加工済みワーク１３のクランプ状態が解除される。そして、搬入出機構１４の搬出部材８８によりワーク１３が加工準備位置Ｐ３からＹ軸方向右方に移動されて搬出位置Ｐ５へ搬出される。
【００２４】
以上が工作機械の構成及び動作の概要であるが、前記各構成について以下に詳述する。
（加工装置１１）
図２，３に示すように、加工装置１１における左右一対のコラム２１は左右（Ｙ軸）方向に移動可能にベース１２上に所定間隔をおいて立設されている。主軸ヘッド２２は各コラム２１に上下（Ｚ軸）方向へ移動可能に装着され、コラム２１の内部に装着された図示しない主軸モータによって回転自在に構成されている。主軸ヘッド２２の先端には各々主軸２３が装着され、それらの主軸２３の先端には工具２４が着脱可能に取り付けられている。
【００２５】
Ｙ軸移動用モータ２５は前記各コラム２１の背面に装設され、このモータ２５の回転により、図示しないボールねじを介して主軸ヘッド２２が左右（Ｙ軸）方向に移動される。上下移動用モータ２６は各コラム２１の上面に装設され、このモータ２６の回転により、図示しないボールねじを介して主軸ヘッド２２が上下（Ｚ軸）方向に移動される。
【００２６】
図４に示すように、工具マガジン２７は前記各コラム２１の前側面上方に装設され、その外周には種類の異なった複数の工具２４が着脱可能に支持されている。工具交換アーム２８は工具マガジン２７と主軸ヘッド２２との間に位置するようにコラム２１の前方に配設され、この工具交換アーム２８により、工具マガジン２７に収納された複数の工具の内、選択された一つの工具と主軸２３との間で工具２４の交換が行われる。
【００２７】
図２，３に示すようにカバー２９は前記両加工装置１１を覆うようにベース１２上に装設され、その前面中央には加工準備位置Ｐ３から加工位置Ｐ４へワーク１３を出し入れするための開口部３０が形成されている。シャッタ３１はカバー２９の開口部３０に開閉可能に装着され、加工装置１１によるワーク１３の加工時に、このシャッタ３１により開口部３０が閉じられて、切削油や切粉がカバー２９やシャッタ３１の外方へ飛び散るのが防止される。
【００２８】
複数のエアノズル３２は前記カバー２９内において開口部３０に近接して配置され、ワーク１３の加工終了後に、シャッタ３１を閉じた状態で、これらのエアノズル３２からワーク１３に向けて高圧エアが噴射される。これにより、ワーク１３に付着した切削油や切粉が飛散除去されて、加工位置Ｐ４から加工準備位置Ｐ３へのワーク１３の移動時に、切削油や切粉がワーク１３とともに持ち出されるのが抑制される。
（搬入出機構１４）
図２，図３に示すように、前記搬入出機構１４は加工装置１１の前方に左右（Ｙ軸）方向へ延長して配置され、搬入用ローラコンベア４２と、一対の受渡し用ローラコンベア４３と、搬出用ローラコンベア４４とを備えている。受渡し用ローラコンベア４３は加工準備位置Ｐ３においてＹ軸方向に所定距離Ｗを隔てて配設されている。搬入用ローラコンベア４２は受渡し用ローラコンベア４３の左側部に近接して配置され、一対の支持枠４５間に多数のローラ４６を並設して構成されている。搬出用ローラコンベア４４は受渡し用ローラコンベア４３の右側部に近接して配置され、一対の支持枠４７間に多数のローラ４８を並設して構成されている。
【００２９】
図９及び図１０に示すように、前記各受渡し用ローラコンベア４３の一対の支持枠４９は支軸５０を介してベース１２に固定された図示しないフレームに回動可能に支持され、その上端には複数のローラ５１が並設されている。受渡し用ローラコンベア４３の回動用シリンダ５２の基端部は支持部材５４に回動自在に支持され、そのピストンロッドが支持枠４９に連結されている。そして、この回動用シリンダ５２のピストンロッドの伸縮動作により、支持枠４９が支軸５０を中心に回動されて、ワーク１３を支持するローラ５１が図１０に実線で示す上方位置、つまりワーク搬送面の位置と鎖線で示す下方位置との間で回動される。
【００３０】
規制ねじ５３は前記支持枠４９の下端に調節可能に螺合されている。そして、回動用シリンダ５２のピストンロッドの突出動作により、支持枠４９が図１０の支軸５０を中心に反時計方向に回動されたとき、この規制ねじ５３が支持部材５４の一部と係合して、支持枠４９の回動が規制される。この回動規制により、受渡し用ローラコンベア４３のローラ５１が、搬入用ローラコンベア４２のローラ４６及び搬出用ローラコンベア４４のローラ４８と同一の高さの上方位置、すなわちワーク１３の搬入出高さに配置される。
（第１ストッパ機構５７）
図２及び図１１に示すように、第１ストッパ機構５７は前記搬入用ローラコンベア４２の中央部付近に配設されている。この第１ストッパ機構５７の支持アーム５８は中間部において支軸５９によりベース１２から図示しないフレームに支持された支持部材５４に回動可能に支持され、その一端には係合片６０が突設されるとともに、他端にはウェイト６１が取り付けられている。支持アーム５８の回動を規制する規制ネジ６２はウェイト６１に調節可能に螺合され、支持部材５４の一部に当接可能に対向配置されている。
【００３１】
この構成により、常には支持アーム５８がウェイト６１の重量にて図１１の反時計方向に回動されて、係合片６０が搬入用ローラコンベア４２の複数のローラ４６間から上方に突出されている。そして、規制ネジ６２と支持部材５４の一部との当接により、係合片６０が突出状態に保持されている。このため、作業者によりワーク１３が搬入用ローラコンベア４２の左端部から右側方に移動されると、そのワーク１３は第１ストッパ機構５７の係合片６０に係合して、第１搬入停止位置Ｐ１に一時的に停止される。
【００３２】
次に、第１搬入停止位置Ｐ１にワーク１３が搬入停止された後に、第２搬入停止位置Ｐ２へ搬入する際は、作業者により第１搬入停止位置Ｐ１のワーク１３に右方への移動力が付与される。すると、ワーク１３の前方下面が係合片６０の傾斜部に当接し、ワーク１３の重量によって係合片６０が押し下げられて、支持アーム５８がウェイト６１の重量による回動付勢力に抗して、図１１の時計方向に回動される。これにより、ワーク１３が搬入用ローラコンベア４２上で、第１搬入停止位置Ｐ１から係合片６０を乗り越えて右側方の第２搬入停止位置Ｐ２に移動される。
（第２ストッパ機構６３）
第２ストッパ機構６３は前記搬入用ローラコンベア４２の終端部付近に配設されている。この第２ストッパ機構６３の支持アーム６４は中間部において支軸６５によりベース１２から図示しないフレームに支持された支持部材５４に回動可能に支持され、その一端には係合片６６が突設されるとともに、他端には規制片６７が支持部材５４の一部と係合可能に取り付けられている。
【００３３】
係合片６６の出没用シリンダ６８は支持部材５４に回動自在に支持され、そのピストンロッドが支持アーム６４に連結されている。そして、この出没用シリンダ６８のピストンロッドが突出動作されたときには、支持アーム６４が図１１の反時計方向に回動されて、係合片６６が搬入用ローラコンベア４２のローラ４６間から上方に突出される。そして、規制片６７と支持部材５４の一部との当接により、係合片６６が突出状態に保持される。このため、搬入用ローラコンベア４２に沿って第１搬入停止位置Ｐ１から移動されてくるワーク１３は、この第２ストッパ機構６３の係合片６６と係合して、第２搬入停止位置Ｐ２に再び停止される。
【００３４】
又、このワーク１３の停止後に、出没用シリンダ６８が没入動作されると、支持アーム６４が図１１の時計方向に回動されて、係合片６６が搬入用ローラコンベア４２のローラ４６間から下方に没入される。これにより、搬入用ローラコンベア４２から受渡し用ローラコンベア４３へワーク１３の搬出動作が可能になる。
（読取装置７１）
図２及び図６に示すように、バーコード読取装置７１は前記搬入用ローラコンベア４２に対応してベース１２上に配設されている。一方、バーコード７２は各ワーク１３の前側部に付設され、このバーコード７２にはワーク１３の大きさや形状等の各種情報が記録されている。そして、ワーク１３が第２ストッパ機構６３により第２搬入停止位置Ｐ２に停止されたとき、作業者によって読取装置７１によりバーコード７２に記録された情報が読み取られる。又、この読み取られた情報に基づいて、後述する第２の挟持部材としての搬出部材８８及びクランプ装置１６における固定挟持体９６の規制位置が調整される。
（第１の位置決め機構１５を兼用する搬入機構７６及び搬出機構７７）
図３に示すように、前記搬入出機構１４の搬入機構７６は搬入用ローラコンベア４２の上方に対応して配設されている。搬出機構７７は搬出用ローラコンベア４４及び受渡し用ローラコンベア４３の上方に対応して配設されている。そして、この搬入機構７６及び搬出機構７７により、前記第１の位置決め機構１５が兼用されている。
【００３５】
前記搬入機構７６の移動体７８はレール７９に沿って搬入用ローラコンベア４２の延長方向へ移動可能に配設され、移動用モータ８０により図示しないボールねじを介して移動される。搬入部材８１は一対のガイドロッド８２を介して移動体７８の下面に昇降可能に支持され、前記第１の位置決め機構１５の一方（第１）の挟持部材を兼用している。
【００３６】
昇降用シリンダ８３は移動体７８上に配設され、そのピストンロッドが搬入部材８１に連結されている。そして、この昇降用シリンダ８３の昇降動作により、搬入部材８１がワーク１３の側面と対応してそのワーク１３と当接可能な下方位置と、ワーク１３に当接しない上方位置とに移動配置される。光電センサ８４は搬入用ローラコンベア４２に近接して配置され、搬入部材８１の下方の搬入用ローラコンベア４２上にワーク１３が存在するとき、それを検出して昇降用シリンダ８３のピストンロッドの突出動作を禁止する。これにより、移動途中のワーク１３が、搬入用ローラコンベア４２と搬入部材８１との間で挟着されるのが防止される。
【００３７】
そして、ワーク１３が作業者により搬入用ローラコンベア４２に沿って移動されるときには、この搬入機構７６の移動体７８が図３に実線で示す位置に移動配置され、搬入部材８１が上方位置に配置されている。その後、第２搬入停止位置Ｐ２においてワーク１３が図２及び図１１の鎖線で示すように第２ストッパ機構６３により第２搬入停止位置Ｐ２に停止され、その位置でバーコード７２が読み取られると、搬入部材８１が下方位置に移動されるとともに、第２ストッパ機構６３の時計方向の回動により係合片６６の上面がローラ４６の上面より下方に移動し、次いで、搬入部材８１が図３の上方位置から下降されてワーク１３の側面位置に移動され、移動体７８が右側方に移動される。このため、搬入部材８１がワーク１３の左側面に当接して、そのワーク１３が搬入部材８１により第２搬入停止位置Ｐ２から加工準備位置Ｐ３に搬入される。
【００３８】
前記搬出機構７７の搬出部材８８はレール８６に沿って搬出用ローラコンベア４４及び受渡し用ローラコンベア４３の延長（左右）方向へ移動可能に配設され、移動用モータ８７により図示しないボールねじを介してＹ軸方向に移動される。搬出部材８８は前記第１の位置決め機構１５の他方（第２）の挟持部材を兼用している。
【００３９】
そして、前記第１挟持部材兼用の搬入部材８１により、ワーク１３が加工準備位置Ｐ３に搬入された状態で、図９に示すように、前記バーコード読取装置７１の読み取り情報に基づくワーク１３の大きさに応じた所定の規制位置に配置するようにワーク１３が第１挟持部材兼用の搬入部材８１と第２挟持部材兼用の搬出部材８８との間で左右両側から挟持されて、両加工装置１１間の加工位置Ｐ４の中心線Ｌ（図６参照）に対しワーク１３の左右（Ｙ軸）方向の中心位置が一致するように位置決めされる。
【００４０】
又、ワーク１３に対して加工装置１１により加工が施されている間に、搬出機構７７の搬出部材８８が、図６に鎖線で示すように加工準備位置Ｐ３の左側方に移動され、前記読取装置７１の読み取り情報に基づくワーク１３の大きさ等に応じた所定の規制位置に配置される。そして、加工を終了したワーク１３が加工位置Ｐ４から加工準備位置Ｐ３に移動されて、受渡し用ローラコンベア４３上に支持された後、搬出部材８８が図６に鎖線で示す位置から右側方に移動される。これにより、搬出部材８８が加工済のワーク１３の左端縁に当接して、そのワーク１３が受渡し用ローラコンベア４３上の加工準備位置Ｐ３から、搬出用ローラコンベア４４上の搬出位置Ｐ５に移動される。その後、ワーク１３は作業者により搬出位置Ｐ５から、搬出用ローラコンベア４４に沿って右側方に搬出される。
従って、搬出部材８８の左右動範囲には、加工準備位置Ｐ３が含まれる。
（クランプ装置１６及び第２の位置決め機構１７）
図４に示すように、前記クランプ装置１６の移動テーブル９１はベース１２上にレール９２を介して前後（Ｘ軸）方向へ移動可能に支持されている。そして、移動用モータ９３により図示しないボールねじを介してクランプ装置１６全体がＸ軸方向後方（図４の右方）の加工位置Ｐ４又は前方の加工準備位置Ｐ３に移動配置される。移動テーブル９１が加工準備位置Ｐ３に移動されたとき、図３及び図９に示すように、一対の受渡し用ローラコンベア４３間に進入配置される。ベース９５は移動テーブル９１の上面に前後（Ｘ軸）方向へ延びるように配設されている。そして、このベース９５が加工準備位置Ｐ３に配置された状態において、一対の受渡し用ローラコンベア４３のローラ５１が図１０に実線で示す上方位置から鎖線で示す下方位置に移動されると、ワーク１３がローラ５１上からベース９５上に受け渡されて載置される。
【００４１】
ワーク固定挟持体９６は前記加工準備位置Ｐ３におけるワーク１３のＸ軸方向後端縁と当接可能に対応するように、ベース９５の後端上面に突設されている。
図４，６に示すように挟持用シリンダ９７は前記固定挟持体９６と対応するように、加工準備位置Ｐ３のＸ軸方向の前方所定位置に配設され、そのピストンロッドには可動挟持体９８が取り付けられている。そして、加工準備位置Ｐ３においてワーク１３がベース９５上に受け渡された後、この挟持用シリンダ９７がＸ軸方向の後方へ突出動作されることにより、ワーク１３が固定挟持体９６と可動挟持体９８との間でＸ軸方向前後両側から挟持され、ワーク１３の前後方向の位置決めが行われる。前記可動挟持体９８がＸ軸方向に突出動作されるとき、ワーク１３は搬入部材８１と搬出部材８８の間でガイドされ、このとき、両部材８１，８８の挟持力はガイドを許容する程度に弱められる。この実施形態では前記固定挟持体９６及び挟持用シリンダ９７により前記第２の位置決め機構１７が構成されている。
【００４２】
図７に示すように、支持アーム１０１は前記移動テーブル９１の後端に立設され、ベース９５に沿ってＸ軸方向の前方に延びている。駆動部材としての第１駆動軸１０２は支持アーム１０１の基端近傍に連結板１０３及び一対のガイドロッド１０４を介して上下動可能に支持されている。
【００４３】
図８は支持アーム１０１の断面を示し、第１クランプ体１０５は前記第１駆動軸１０２の下端に吊下部材１０６を介して揺動可能に吊下支持されている。又、吊下部材１０６の中央には第１駆動軸１０２のピン１０７に係合する長孔１０８が形成されるとともに、吊下部材１０６の上端には第１駆動軸１０２の円弧状凹面１０９に係合可能な円弧状凸面１１０が形成されている。従って、円弧状凹面１０９と円弧状凸面１１０とは凹凸の係合関係で対応している。
【００４４】
第１クランプ用シリンダ１１２は支持アーム１０１の上面に配設され、そのピストンロッドが第１駆動軸１０２の上端に連結されている。
そして、この第１クランプ用シリンダ１１２が突出動作されたとき、第１クランプ体１０５が第１駆動軸１０２及び吊下部材１０６を介して上方位置から下降され、ピン１０７と長孔１０８との係合により自在揺動を許容されながら、ベース９５上のワーク１３の上面に接合される。その後、第１駆動軸１０２の円弧状凹面１０９が吊下部材１０６の円弧状凸面１１０に係合して、第１クランプ体１０５がワーク１３の上面に圧接される。これにより、ワーク１３がベース９５と第１クランプ体１０５との間で上下両側からクランプされる。
【００４５】
図７及び図８に示すように、第２駆動軸１１３は前記支持アーム１０１の先端に上下動可能に支持されている。第２クランプ体１１４は第２駆動軸１１３の下端に取り付けられ、その下面中央には可動挟持体９８の通過を許容するための凹所１１５が形成されている。第２クランプ用シリンダ１１６は支持アーム１０１の上面に配設され、そのピストンロッドが第２駆動軸１１３の上端に連結されている。
【００４６】
そして、前記読取装置７１で読み取られたワーク１３の前後方向の長さが第１クランプ体１０５より長い所定値以上である場合には、この第２クランプ用シリンダ１１６が第１クランプ用シリンダ１１２と同時に突出動作されて、第２クランプ体１１４が第１クランプ体１０５とともに下降される。このため、ワーク１３はベース９５と両クランプ体１０５，１１４との間で上下両側からクランプされる。
【００４７】
この実施形態では、前記ベース９５、支持アーム１０１、第１，第２のクランプ体１０５，１１４及び第１，第２のクランプ用シリンダ１１２，１１６等によりクランプ手段を構成している。
【００４８】
図７に示すように、一対のワーク着座確認用センサ１１７，１１８は前記固定挟持体９６の前面及びベース９５の後端上面に配設されている。そして、ワーク１３が固定挟持体９６と可動挟持体９８との間で挟持されるとともに、ベース９５とクランプ体１０５，１１４との間でクランプされたとき、両ワーク着座確認用センサ１１７，１１８からクランプ確認の検出信号が出力される。この確認用センサ１１７，１１８はワーク１３に向かって圧縮エアを噴出するために固定挟持体９６及びベース９５に貫設されたノズル（図示しない）と、圧縮エアの背圧を検出する検出器（図示しない）とよりなる。
【００４９】
又、この確認用センサ１１７，１１８からの検出信号に基づいて、挟持用シリンダ９７が後退動作され、固定挟持体９６と可動挟持体９８とによるワーク１３のＸ軸方向の前後両側からの挟持が解放される。その後、移動用モータ９３により移動テーブル９１が後方に移動されて、ベース９５とクランプ体１０５，１１４との間でクランプされた状態にあるワーク１３が、加工準備位置Ｐ３から加工位置Ｐ４に移動テーブル９１とともに移動される。
【００５０】
そして、この加工位置Ｐ４において、移動テーブル９１が該加工位置Ｐ４に対応するように前後（Ｘ軸）方向に移動されるとともに、両加工装置１１の主軸ヘッド２２が左右（Ｙ軸）方向及び上下（Ｚ軸）方向に移動されて、主軸２３上の工具２４の回転により、ワーク１３の所定位置に対しその両側面にＹ軸方向から穿孔加工が施される。
【００５１】
次に、前記のように構成された工作機械の一連の動作を、ワーク１３の移動順序に従って図１２〜図１３を中心に説明する。
さて、この工作機械の停止時には、搬入出機構１４の搬入機構７６が図１２（ａ）に示すように移動配置（図６の鎖線参照）され、第１の位置決め機構１５の搬入部材８１が上方位置（図４参照）に配置されている。又、搬入出機構１４の搬出機構７７が右側方の退避位置に移動配置（図６の実線参照）され、第１の位置決め機構１５の搬出部材８８が加工準備位置Ｐ３の右側方に配置されている。さらに、図１３（ａ）に示すようにクランプ装置１６は加工位置Ｐ４に停止されている。
【００５２】
この状態で、作業者によりワーク１３が図１２（ａ）に実線で示す搬入用ローラコンベア４２の左端部から右側方に移動されると、そのワーク１３は第１ストッパ機構５７の係合片６０との当接により、図１２（ａ）に鎖線で示すように第１搬入停止位置Ｐ１に一時的に停止される。その後、作業者により第１搬入停止位置Ｐ１のワーク１３に右方への移動力が付与されると、ワーク１３は係合片６０を押し下げて右側方に移動され、図１２（ｂ）に示すように第２ストッパ機構６３の係合片６６との間に入り、第２搬入停止位置Ｐ２に停止される。
【００５３】
このワーク１３の停止状態で、作業者によってワーク１３の側面に付設されたバーコード７２上に記録されているワーク１３の大きさや形状等の各種情報が、読取装置７１によって読み取られる。
【００５４】
次いで、図示しない起動スイッチがオンされると、第２ストッパ機構６３の係合片６６が下方に没入されるとともに、搬出機構７７の搬出部材８８が退避位置から左側方に移動され、この搬出部材８８が読取装置７１の読み取り情報に基づくワーク１３の大きさ等に応じた所定の規制位置、つまり図１２（ｂ）の鎖線で示す作動位置に配置される。この時、同時にクランプ装置１６が図１３（ａ）に示す加工位置Ｐ４から図１３（ｂ）に示す加工準備位置Ｐ３に前進移動される。
【００５５】
次いで、第２ストッパ機構６３の回動により係合片６６が下降され、搬入機構７６の搬入部材８１が図１２（ａ）の実線で示す退避位置から図１２（ｂ）の鎖線で示す下降位置に移動されるとともに、搬入機構７６全体が右側方に移動されて、搬入部材８１によりワーク１３が第２搬入停止位置Ｐ２から図１２（ｃ）に示すように加工準備位置Ｐ３に搬入され、搬入用ローラコンベア４２上から受渡し用ローラコンベア４３上へのワーク１３の搬入が行われる。これにより、ワーク１３は加工準備位置Ｐ３において、搬入部材８１と搬出部材８８との間で左右両側から挟持され、加工位置Ｐ４に対して左右方向の所定位置に位置決めされて、ワーク１３の左右方向中心と、加工位置Ｐ４の中心線Ｌとが一致する。
【００５６】
次いで、受渡し用ローラコンベア４３が図１２（ｃ）に示す上方位置から図１２（ｄ）に示す下方位置に下降されて、ワーク１３がローラ５１上からベース９５上に受け渡される。そして、搬入部材８１と搬出部材８８の駆動用シリンダの圧力を緩め、搬入部材８１と搬出部材８８がワークガイドとなって挟持用シリンダ９７により可動挟持体９８が図１３（ｃ）に示すように後（右）方に移動され、ワーク１３が固定挟持体９６と可動挟持体９８との間で前後両側から挟持されて、前後方向の所定位置に位置決めされる。
【００５７】
その後、図１３（ｄ）に示すように第１クランプ用シリンダ１１２により第１クランプ体１０５が下降され、ワーク１３がベース９５と第１クランプ体１０５との間で上下両側からクランプされる。このとき、読取装置７１で読み取られたワーク１３の前後方向の長さが第１クランプ体１０５よりも長い所定値以上である場合には、第２クランプ用シリンダ１１６により第２クランプ体１１４も同時に下降されて、ワーク１３はベース９５と両クランプ体１０５，１１４との間でクランプされる。その後、図１３（ｅ）に示すように可動挟持体９８が前（左）方の元の位置に戻り、クランプ装置１６が加工準備位置Ｐ３から加工位置Ｐ４に移動される。
【００５８】
そして、カバー２９の開口部３０のシャッタ３１が閉鎖される。この状態で加工位置Ｐ４において、ワーク１３の加工プログラムに従ってクランプ装置１６が前後方向に移動されるとともに、両加工装置１１の主軸ヘッド２２が左右方向及び上下方向に移動されて、主軸２３上の工具２４の回転により、ワーク１３の両側面に対し所定の穿孔加工が施される。
【００５９】
一方、このワーク１３の加工中に、搬出機構７７の搬出部材８８が図１２（ｅ）に示す加工準備位置Ｐ３の左側（図６の鎖線参照）まで移動される。そして、ワーク１３の加工が終了すると、エアノズル３２からのエアによりブローが行われた後に、シャッタ３１が開放される。次いで、クランプ装置１６が加工位置Ｐ４から図１３（ｆ）に示すように加工準備位置Ｐ３に移動された後、クランプ体１０５，１１４によるワーク１３のクランプが解放される。この状態で、図１２（ｅ）に示すように受渡し用ローラコンベア４３の上方位置への上昇により、ワーク１３がベース９５上から受渡し用ローラコンベア４３上に受け渡される。
【００６０】
その後、搬出機構７７の搬出部材８８が図１２（ｅ）に鎖線で示すように右側方に移動されて、ワーク１３が受渡し用ローラコンベア４３上の加工準備位置Ｐ３から、搬出用ローラコンベア４４上の搬出位置Ｐ５に移動される。その後、ワーク１３は作業者により搬出位置Ｐ５から、搬出用ローラコンベア４４に沿って右側方に搬出される。
【００６１】
前記の実施形態によって期待できる効果について、以下に記載する。
○  この実施形態の工作機械においては、ワーク１３が搬入機構７６により、加工位置Ｐ４の前方の加工準備位置Ｐ３に搬入される。次に、加工準備位置Ｐ３に搬入されたワークは、第１の位置決め機構１５により左右両側から挟持されて、加工位置Ｐ４に対し左右方向の所定位置に位置決めされるとともに、第２の位置決め機構１７により前後両側から挟持される。そして、ワークとともに、クランプ装置１６により上下両側からクランプされて、加工準備位置Ｐ３より加工位置Ｐ４に移動され、加工位置Ｐ４に対し前後方向及び上下方向の所定位置に位置決め配置される。この状態で、一対の加工装置１１によりワーク１３の両側面に加工が施される。そして、加工を終了したワーク１３は、搬出機構７７により、加工準備位置Ｐ３から搬出される。
【００６２】
このように、ワークの位置決め、搬入及び搬出が一連の動作で効率的に行われる。しかも、第１及び第２の位置決め機構１５，１７は、それらの搬入部材８１，搬出部材８８，挟持用シリンダ９７を動作させることにより、ワーク１３の大きさに自在に対処できる。このため、多種類の治具を容易したり、段取り替えしたりする必要がない。
○  前記第１の位置決め機構１５は、ワーク１３をその左右両側から挟持する搬入部材８１，搬出部材８８を左右方向に移動可能に配設するとともに、搬入部材８１をワーク１３の側面と対応する位置と、その上方位置との間で移動可能にした。
【００６３】
そして、搬入部材８１が下降された状態において、その搬入部材８１によりワーク１３の搬送が行われる。言い換えれば、第１の位置決め機構１５の一部がワーク１３の搬入機能を有するため、専用の搬入機構が不要になり、構成が簡単になる。
【００６４】
○  搬出部材８８の左右移動範囲内に加工準備位置Ｐ３が含まれるようにその搬出部材の左右移動範囲を設定した。従って、搬出部材８８により加工準備位置Ｐ３のワーク１３を搬出することができ、前記と同様に専用の搬出機構が不要になり、構成が簡単になる。
【００６５】
○  クランプ装置１６には、ワーク１３の上面を押圧するための複数のクランプ体１０５，１１４を配設し、それらのクランプ体１０５，１１４をワーク１３の大きさに応じて選択的に作動させるようにした。従って、ワーク１３の大きさに応じたクランプを行うことができる。ワーク１３の大きさが様々であっても、確実にクランプして高精度加工に寄与できる。
【００６６】
○  クランプ体１０５をクランプ動作させるための第１駆動軸１０２に対してクランプ体１０５を揺動可能に支持した。従って、クランプ体１０５がワーク１３の上面の形状に応じて位置調整され、クランプ体１０５とワーク１３との接触面積を確保して強固なクランプ状態を得ることができ、高精度加工に寄与できる。
【００６７】
○  クランプ体１０５と第１駆動軸１０２との間には凹凸の関係で対応する円弧面１０９，１１０が形成され、クランプ体１０５がその円弧面１０９，１１０に沿って揺動される。従って、クランプ体１０５の揺動が円弧面１０９，１１０に沿って円滑に行われ、クランプ体１０５とワーク１３との接触面積の確保を一層確実に行うことができ、強固なクランプ状態を得ることができる。
【００６８】
○  加工準備位置Ｐ３と対応する部分の受渡し用ローラコンベア４３をワーク搬送面の位置から下降可能に構成したため、その受渡し用ローラコンベア４３を下方へ待避させることができる。従って、受渡し用ローラコンベア４３からクランプ装置１６にワーク１３を受渡す際、クランプ体１０５、１１４の押圧力により受渡し用ローラコンベア４３がワーク１３と圧接されて、そのワーク１３や受渡し用ローラコンベア４３が損傷することを阻止できる。又、クランプ装置１６に把持されたワーク１３の加工準備位置Ｐ３から加工位置Ｐ４への移動又はその反対方向への移動を円滑に行うことができる。
【００６９】
○  バーコードのデータのワーク１３の大きさや形状に基づいて、第１，第２の位置決め機構１５，１７及びクランプ装置１６の動作が制御されるため、ワーク１３を加工位置Ｐ４に対し左右方向、前後方向及び上下方向の所定位置に正確に位置決め配置することができる。従って、ワーク１３に対して正確な加工を施すことができる。
【００７０】
なお、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  搬入出機構１４のコンベアユニット４１を、ベルトコンベア等の駆動機構を備えたコンベアに変更すること。
【００７１】
・  第１の位置決め機構１５の挟持部材を、搬入出機構１４の搬入部材８１及び搬出部材８８と兼用することなく、別に装設すること。
・  クランプ装置１６のクランプ体１０５，１１４を、３個以上の複数個並設すること。
【００７２】
・  第１，第２の位置決め機構１５，１７及びクランプ装置１６の動作を、プログラム制御により行うこと。
【００７３】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１及び請求項８の発明によれば、ワークの位置決め、搬入及び搬出が一連の動作で効率的に行うことができるとともに、多種類の治具を用意したり、段取り替えしたりする必要がない。また、ワークをクランプ装置に受渡す際、ワークやコンベアユニットが損傷することを阻止できる。
【００７４】
請求項２の発明によれば、第１の位置決め機構の一部がワークの搬入機能を有するため、専用の搬入機構が不要になり、構成が簡単になる。
請求項３の発明によれば、第１の位置決め機構の一部によりにより加工準備位置のワークを搬出することができ、前記と同様に専用の搬出機構が不要になり、構成が簡単になる。
【００７５】
請求項４の発明によれば、ワークの大きさが様々であっても、確実にクランプして高精度加工に寄与できる。
請求項５の発明によれば、クランプ体とワークとの接触面積を確保して強固なクランプ状態を得ることができ、高精度加工に寄与できる。
【００７６】
請求項６の発明によれば、クランプ体とワークとの接触面積の一層確実に行うことができ、強固なクランプ状態を得ることができる。
【００７７】
請求項７の発明によれば、バーコードのデータに基づいて、ワークを加工位置に対して正確に位置決め配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の工作機械の一実施形態を示す要部斜視図。
【図２】この発明の工作機械の一実施形態を示す平面図。
【図３】その工作機械の正面図。
【図４】同じく工作機械の側面図
【図５】同じく工作機械の側面図
【図６】搬入出機構及び第１の位置決め機構を拡大して示す要部平面図。
【図７】クランプ装置を拡大して示す要部側面図。
【図８】クランプ装置のクランプ体の支持構成を拡大して示す部分断面図。
【図９】搬入出機構のコンベアユニットを拡大して示す部分正面図。
【図１０】コンベアユニットの昇降機構を示す要部拡大正面図。
【図１１】搬入出機構におけるワークのストップ機構を示す要部正面図。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は搬入出動作を説明する正面図。
【図１３】（ａ）〜（ｆ）は搬入出動作を説明する側面図。
【符号の説明】
１１…加工装置、１２…ベース、１３…ワーク、１４…搬入出機構、１５…第１の位置決め機構、１６…クランプ装置、１７…第２の位置決め機構、２４…工具、４１…コンベアユニット、４２…搬入用ローラコンベア、４３…受渡し用ローラコンベア、４４…搬出用ローラコンベア、５２…回動用シリンダ、７１…読取装置、７２…バーコード、７６…搬入機構、７７…搬出機構、８１…搬入部材、８８…搬出部材、９５…ベース、９６…固定挟持体、９７…挟持用シリンダ、９８…可動挟持体、１０２…駆動部材としての第１駆動軸、１０５…第１クランプ体、１０６…吊下部材、１１２…第１クランプ用シリンダ、１１３…第２駆動軸、１１４…第２クランプ体、１１６…第２クランプ用シリンダ、Ｐ３…加工準備位置、Ｐ４…加工位置。
【図１】
0003547577.tif 000002
【図２】
0003547577.tif 000003
【図３】
0003547577.tif 000004
【図４】
0003547577.tif 000005
【図５】
0003547577.tif 000006
【図６】
0003547577.tif 000007
【図７】
0003547577.tif 000008
【図８】
0003547577.tif 000009
【図９】
0003547577.tif 000010
【図１０】
0003547577.tif 000011
【図１１】
0003547577.tif 000012
【図１２】
0003547577.tif 000013
【図１３】
0003547577.tif 000014