(57)【要約】      （修正有）【課題】  開閉爪によるワークの把持力を小さくしても、ワークの落下防止が確実に行え、かつ対象装置へのワークの受渡しも確実に行うことのできるローダ装置を提供する。【解決手段】  移動するローダヘッドと、プッシャー９と、開閉爪１７と、この開閉爪１７を開閉させる開閉機構２１とを備える。プッシャー９は、ローダヘッドに設けられて対象装置側に移動自在に弾性部材１６により付勢される。開閉爪１７は、プッシャー９の移動方向と直交する方向に開閉してワークを把持するものである。開閉爪１７の開閉機構２１は、プッシャー９の移動方向と平行に移動自在な進退部材２３の移動を開閉爪１７の移動に変換し弾性部材１６は進退部材２３とプッシャー９との間に設け、進退部材２３とプッシャー９との距離が、開閉爪１７が開くときよりも閉じたときの方が長くなるようにしている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象装置にワークを供給するローダ装置であって、対象装置に対して移動するローダヘッドと、このローダヘッドに設けられて対象装置側に移動自在に弾性部材により付勢され対象装置にワークを供給するときにワークを押し出すプッシャーと、このプッシャーの移動方向と直交する方向に開閉してワークを把持する開閉爪と、この開閉爪を開閉させる開閉機構とを備え、前記開閉機構は、駆動源により駆動されてプッシャーの移動方向と平行に移動自在な進退部材と、この進退部材の移動を開閉爪の移動に変換する変換機構とよりなり、前記弾性部材を前記進退部材と前記プッシャーとの間に設けて、前記進退部材とプッシャーとの距離が、開閉爪が開くときよりも閉じたときの方が長くなるようにしたことを特徴とするローダ装置。
【請求項２】
前記ローダヘッドが、前記開閉爪、前記開閉機構、および前記プッシャーを有するローダチャックを一つまたは複数有し、前記ローダヘッドまたは前記ローダチャックは、前記プッシャーの移動方向が上下方向でワークが下向きとなるように姿勢変更が可能なものである請求項１記載のローダ装置。
【請求項３】
前記開閉爪を複数有し、前記変換機構は、前記進退部材の移動を複数の開閉爪の移動に変化させるものである請求項１または請求項２記載のローダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、旋盤やその他の工作機械等にワークを供給するガントリ形式等のローダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に概念構成を示すように、この種のローダ装置のローダチャック４１は、開閉爪４２でワークＷを把持するものであるが、対象機械への渡し時に使用されるプッシャー４４が設けられている。プッシャー４４は弾性部材４３で常に付勢されていて、対象機械へワークＷを渡すときに、上記開閉爪４２が開くと、ワークＷを対象機械のチャックに押し付け、受渡しの確実、着座の確実を図る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記構成のローダ装置では、図８のようにローダチャック４１が下向き姿勢の状態では、ワークＷの重量と弾性部材４３の付勢力がワークＷを落下させる方向に作用する。ローダチャック４１は、開閉爪４２の摩擦力だけでワークＷを把持するものであるため、上記のようにワーク重量に弾性部材４３の付勢力が加わると、ローダチャック４１からワークＷが落下することを防止するには、開閉爪４２の把持力を大きくする必要があった。開閉爪４２の把持力を大きくするには、開閉のための駆動源の大型化を伴い、ローダヘッド部の大型化、コスト増につながる。
【０００４】
この発明の目的は、開閉爪によるワークの把持力を小さくしてもワークの落下防止が行え、かつ対象装置へのワークの受渡しも確実に行うことのできるローダ装置を提供することである。
この発明の他の目的は、ワークを下向きに把持するときにも上記落下防止が確実に行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、プッシャーの押し付け力を必要時と不要時とで変更する動作が、専用の駆動源を用いることなく行えて、簡単な構成で押し付け力変更が行えるものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のローダ装置は、対象装置にワークを供給するローダ装置であって、対象装置に対して移動するローダヘッドと、このローダヘッドに設けられて対象装置側に移動自在に弾性部材により付勢され対象装置にワークを供給するときにワークを押し出すプッシャーと、このプッシャーの移動方向と直交する方向に開閉してワークを把持する開閉爪と、この開閉爪を開閉させる開閉機構とを備える。前記開閉機構は、駆動源により駆動されてプッシャーの移動方向と平行に移動自在な進退部材と、この進退部材の移動を開閉爪の移動に変換する変換機構とよりなり、前記弾性部材を前記進退部材と前記プッシャーとの間に設けて、前記進退部材とプッシャーとの距離が、開閉爪が開くときよりも閉じたときの方が長くなるようにしたことを特徴とする。
この構成によると、開閉爪が閉じてワークを把持すると、進退部材が後退して進退部材とプッシャーとの距離が長くなり、ワークを押し出すプッシャーへの弾性部材の付勢力が軽減される。このため、開閉爪の把持力が小さくても、ワークを落下しないように確実に把持することができる。また、ワークを対象装置に受け渡すときに、開閉爪が開くと、進退部材が進出して進退部材とプッシャーとの距離が短くなり、ワークを押し出すプッシャーへの弾性部材の付勢力が増大する。これにより、対象装置へのワークの受渡しを確実に行うことができる。
【０００６】
この発明において、前記ローダヘッドが、前記開閉爪、前記開閉機構、および前記プッシャーを有するローダチャックを一つまたは複数有し、前記ローダヘッドまたは前記ローダチャックは、前記プッシャーの移動方向が上下方向でワークが下向きとなるように姿勢変更が可能なものであっても良い。
この構成の場合、上記姿勢変更により、例えば搬入台上のワークを下向き姿勢で受け取って、対象機械の水平に向くチャックに渡すような動作が可能となる。ローダチャックに把持されるワークは下向きになることがあるが、下向き姿勢では、ワークに弾性部材による付勢力とワークの重量とが加わる。しかし、このときも、前記のように付勢力が軽減されることから、開閉爪による把持力が小さくても、ローダチャックからワークが落下しないようにワークを開閉爪で確実に把持することができる。
【０００７】
この発明において、前記開閉爪を複数有し、前記変換機構は、前記進退部材の移動を複数の開閉爪の移動に変化させるものであっても良い。
開閉爪を複数有する場合、上記のように一つの進退部材の移動を複数の開閉爪に伝達することで、一つの駆動源で各開閉爪の開閉が行える。このような複数の開閉爪の連動に用いられる進退部材を、プッシャーの付勢用の弾性部材の支持に用いることで、プッシャーの押し付け力を必要時と不要時とで変更する動作が、専用の駆動源を用いることなく行えて、簡単な構成で押し付け力の変更操作が可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のローダ装置は、ローダヘッドに設けられて弾性部材で付勢されワークを押し出すプッシャーと、このプッシャーの移動方向と直交する方向に開閉してワークを把持する開閉爪と、この開閉爪を開閉させる開閉機構とを備え、前記開閉機構は、駆動源により駆動されてプッシャーの移動方向と平行に移動自在な進退部材と、この進退部材の移動を開閉爪の移動に変換する変換機構とよりなり、前記弾性部材を前記進退部材と前記プッシャーとの間に設けて、前記進退部材とプッシャーとの距離が、開閉爪が開くときよりも閉じたときの方が長くなるようにしたため、開閉爪によるワークの把持時はプッシャーの付勢が緩むことで、把持力が小さくてもワークの落下防止が確実となり、かつ対象装置へワークを渡すときは、プッシャーの付勢力が増して渡し動作も確実に行うことができる。
前記ローダヘッド、またはそのローダチャックが、前記プッシャーの移動方向が上下方向でワークが下向きとなるように姿勢変更が可能なものである場合は、異なる方向を向いたチャックや台に対してワークの受渡しが可能となる反面、ワークの下向き姿勢時にワーク重量の作用が強くなるが、その場合でも上記のプッシャーの付勢力の変更のため、小さな把持力で、把持の確実と受渡しの確実との両立が可能となる。
前記開閉爪を複数有し、前記変換機構が、前記進退部材の移動を複数の開閉爪の移動に変化させるものである場合は、プッシャーの押し付け力を必要時と不要時とで変更する動作が、専用の駆動源を用いることなく行えて、簡単な構成で押し付け力変更が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の一実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図１は、この実施形態のローダ装置、およびこのローダ装置によってワークが供給される対象装置である工作機械を概略的に示す正面図である。工作機械３１は旋盤であり、主軸３２と工具支持体３５とを備える。主軸３２は、その先端にワーク支持手段である主軸チャック３３を有し、ベッド３７の上に設けられた主軸台３４に回転自在に支持されている。主軸チャック３３は、ワークＷを把持する複数のチャック爪３３ａを有している。工具支持体３５は刃物台であり、タレット式のものとされている。工具支持体３５は、送り台３６を介して主軸軸心に沿う方向（Ｚ軸方向）と主軸軸心に直交する水平方向（Ｘ軸方向）とに移動可能とされる。主軸チャック３３へはローダ装置１によってワークＷの受け渡しが行われる。
【００１０】
ローダ装置１は、工作機械３１の上方に設置されて、直交座標系で駆動されるガントリ式のものである。ローダ装置１は、図１および図２に正面図および側面図で示すように、架設レール２に沿って走行する走行体３に前後移動台４を介して昇降ロッド５を設け、その下端にローダヘッド６を設けたものである。
図３に示すように、ローダヘッド６は、ワークＷを把持する２個のローダチャック７Ａ，７Ｂを取付けた回転台８を有し、回転台８が傾斜した回転中心Ｑ回りで回転することにより、両ローダチャック７Ａ，７Ｂが、下向き位置と主軸チャック対面位置とに入れ替えられる。
【００１１】
図４は、図３における下向き位置のローダチャック７Ａの下面図を示し、図５は図４におけるＡ−Ａ矢視断面図を示す。回転台８におけるローダチャック７Ａの設置面には、ローダヘッド６に対してローダチャック７Ａの設置側（図５では下側）に向けて相対的に進退自在にプッシャー９が設けられている。このプッシャー９は、工作機械３１の主軸チャック３３にワークＷを供給するときにワークＷを押し出す部材であって、図４に示すように３方向に放射状に延びる分岐部１０ａを有するスター状のプッシャープレート１０と、ガイドロッド１２の先端に設けられて前記プッシャープレート１０の中央部裏面に押し当てられるスリーブ状のばね受け座１１とからなる。
【００１２】
プッシャープレート１０の各分岐部１０ａの裏面には、回転台８のローダチャック設置面に設けられたガイド孔１４にそれぞれ挿入されたガイドロッド１３が設けられている。これらガイドロッド１３がガイド孔１４でガイドされることにより、プッシャープレート１０が回転台８に対して進退自在とされている。ガイドロッド１３の後端外周には、ガイド孔１４の口縁に設けられたリング状のストッパ１５に係止される係止部１３ａが設けられ、これによりプッシャープレート１０の進出量が規制される。前記ばね受け座１１は、弾性部材であるコイルばね１６により進出側に付勢され、この付勢力がばね受け座１１を介してプッシャープレート１０に作用する。
【００１３】
回転台８のローダチャック設置面には、図４のようにプッシャー９の移動方向と直交する方向に開閉してワークＷを把持する３つの開閉爪１７が、前記ガイドロッド１２を中心とする周方向の等配位置に設けられている。これら各開閉爪１７は、各開閉爪１７に対応させて回転台８のローダチャック設置面に設けられた各ガイド溝１８に係合して、前記ガイドロッド１２を中心とする径方向に進退自在な３つの開閉爪支持台１９の上面にボルト２０で締結して着脱可能に取付けられている。前記各開閉爪１７は、開閉機構２１により互いに同期して開閉駆動される。
【００１４】
前記開閉機構２１は、駆動源２２により駆動されてプッシャー９の進退方向と平行に移動自在な進退部材２３と、この進退部材２３の移動を開閉爪１７の移動に変換する変換機構２４とでなる。進退部材２３は、回転台８に設けられた前記ガイドロッド１２と同心状のガイド孔２５に進退自在に挿入された円筒状の部材であって、この進退部材２３の中心孔内をガイドロッド１２が進退自在に貫通している。
【００１５】
変換機構２４は、回転台８内における前記進退部材２３の周囲に各開閉爪１７と同じ等配位置で設けられた３つのリンク部材２６からなる。これらリンク部材２６は、それぞれ２つのアーム部２６ａ，２６ｂを有し、各開閉爪１７の進退方向と直交する水平方向の軸心回りに揺動自在に支持されており、一方のアーム部２６ａの先端が前記進退部材２３の周面に形成された係合溝２３ａに係合し、他方のアーム部２６ｂの先端が対応する開閉爪支持台１９の裏面に形成された係合凹部１９ａに係合している。これにより、進退部材２３がガイド孔２５に沿って進退すると、各リンク部材２６が軸心回りに揺動し、開閉爪支持台１９がガイド溝１８に沿って進退することで開閉爪１７が開閉する。
【００１６】
開閉機構２１の駆動源２２はエアシリンダ等の流体圧シリンダからなり、その進退ロッド２７が前記ガイドロッド１２と直交する方向を向くように回転台８に設けられている。その進退ロッド２７の進退動作が、別のリンク部材２８を介して前記進退部材２３に進退動作として伝達される。リンク部材２８は、２つのアーム部２８ａ，２８ｂを有し、前記進退ロッド２７の進退方向と直交する水平方向の軸心回りに揺動自在に支持されている。一方のアーム部２８ａの先端は、進退ロッド２７の周面に形成された係合凹部２７ａに係合し、他方のアーム部２８ｂの先端は、進退部材２３の周面に形成された係合凹部２３ｂに係合している。
【００１７】
プッシャー９を進出側に付勢するコイルばね１６は、前記進退部材２３の前端と前記ばね受け座１１との間に介装されている。進退部材２３とプッシャー９との距離は、進退部材２３の動作により、開閉爪１７が開くときよりも、閉じたときの方が長くなるようになされている。
以上の説明はローダチャック７Ａについてのものであるが、もう片方のローダチャック７Ｂの構成もローダチャック７Ａの場合と同じである。
【００１８】
次に、上記ローダ装置１の動作を説明する。未加工のワークＷの待機位置（図示せず）において、ローダ装置１は、そのローダヘッド６の下向き位置のローダチャック（例えば７Ａ）でワークＷを把持する。図５は、このときのワーク把持前の開閉爪１７が開いた状態を示す。この状態から、ローダヘッド６が下降して、図６のようにプッシャープレート１０がワークＷに押し当てられると、プッシャー９が回転台８側に後退して、コイルばね１６が圧縮する。
【００１９】
このままであると、ワークＷに対してコイルばね１６による強い付勢力がかかるが、次の開閉爪１７の閉じ動作によりコイルばね１６の付勢力が軽減される。すなわち、図７のように、駆動源２２の進退ロッド２７が後退動作すると、リンク部材２８が図の左回りに回動し、これに伴い進退部材２３が後退する。進退部材２３が後退すると、変換機構２４の各リンク部材２６が左回りに回動する。これに伴い各開閉爪支持台１９がガイド溝１８に沿ってガイドロッド１２側へ移動することで開閉爪１７が閉じ、ワークＷがバランス良く把持される。
【００２０】
この把持状態では、進退部材２３は上記したように後退するので、進退部材２３とプッシャー９との距離が長くなってコイルばね１６が伸長し、プッシャー９を介してワークＷにかかるコイルばね１６の付勢力が軽減される。
このため、開閉爪１７の把持力を大きくしなくても、ワークＷをローダチャック７Ａから落下しないように確実に把持することができる。特に、ローダチャック７Ａが下向き位置にある場合には、ワークＷに対して、コイルばね１６の付勢力にワークＷの重量が下向きに加わるので、ローダチャック７ＡからワークＷが落下し易くなるが、上記のようにワークＷを開閉爪１７が把持する状態では、コイルばね１６の付勢力が軽減されるので、この状態でのローダチャック７ＡからのワークＷの落下を確実に防止することができる。
【００２１】
ワークＷを把持したローダ装置１は、架設レール２に沿って走行する走行体３の左右移動（Ｘ軸方向）と、前後移動台４の前後移動（Ｚ軸方向）と、昇降ロッド５の昇降（Ｙ軸方向）とにより、ワークＷを主軸３２の前面まで搬送する。このとき、先ずローダヘッド６の前後移動で、主軸チャック対面位置（横向き位置）のローダチャク７Ｂにより加工済みのワークＷが主軸チャック３３から受け取られる。次に、回転台８の回転により、未加工のワークＷを把持した前記ローダチャック７Ａが下向き位置から主軸チャック３３に対面する横向き位置に入れ替えられる。この状態から、ローダヘッド６が主軸チャック３３の前面の所定位置まで前進した後、開閉爪１７を開くと、コイルばね１６の付勢力で前進するプッシャー９によりワークＷが押し出されて主軸チャック３３に受け渡される。
【００２２】
開閉爪１７が開くと、図５のように進退部材２３が進出して進退部材２３とプッシャー９の間の距離が短くなるので、コイルばね１６は開閉爪１７が閉じているときよりも圧縮され、プッシャー９にかかる付勢力がそれだけ大きくなる。そのため、主軸チャック３３へのワークＷの渡し動作、およびワークＷの主軸チャック３３への着座が、より確実に行われる。
【００２３】
なお、上記実施形態は、ガントリ式のローダに適用した場合につき説明したが、この発明は、多関節式や他の各種のローダ装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態にかかるローダ装置、およびこのローダ装置の対象装置である工作機械の概略構成を示す正面図である。
【図２】同ローダ装置の側面断面図である。
【図３】同ローダ装置におけるローダヘッドの概略構成を示す側面図である。
【図４】同ローダ装置における下向き位置のローダチャックの下面図である。
【図５】図４におけるローダチャックのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】同ローダチャックによるワーク把持直前の状態を示す説明図である。
【図７】同ローダチャックによるワーク把持直後の状態を示す説明図である。
【図８】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…ローダ装置
６…ローダヘッド
９…プッシャー
１６…コイルばね（弾性部材）
１７…開閉爪
２１…開閉機構
２２…駆動源
２３…進退部材
２４…変換機構
Ｗ…ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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