(57)【要約】【課題】この自動ローディング装置は，薄物ねじ付きワークをねじヤトイに自動的に把持・解放するフレキシブルローダを備え，ワークに対する一連の切削加工を全自動化する。【解決手段】フレキシブルローダ１は，主軸３のねじヤトイ２に対してチャック本体１２を進退させるシリンダ装置６，及びチャック本体１２に弾性的に押し付けられるワーク押し付け部材５を有し，主軸３の回転でワーク４がねじヤトイ２にねじ込まれてねじヤトイ２の所定の位置に自動的にセットされる。【選択図】  図２
2006095605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄物ねじ付きワークを切削加工するため前記ワークの端部をねじ込みによって保持するねじヤトイを主軸に取り付けたＮＣ切削加工機において，
ワーク受渡しエリアからのワークを受け取って前記主軸の前記ねじヤトイに自動的にセットし，前記ねじヤトイから加工済みの前記ワークを別のワーク受渡しエリアに自動的に引き取ることを可能にするフレキシブルローダがベースに設けられており，
前記フレキシブルローダは，前記主軸の回転によって前記ワークを前記ねじヤトイに締め付ける時に，前記ワークを前記ねじヤトイに押し付けるため前記ベースに対して前記主軸側のＺ軸方向に移動するチャック本体，前記チャック本体に弾性的に支持され且つ前記チャック本体に支持された前記ワークによって弾性的に進退する前記ワーク押し付け部材，及び前記チャック本体を前記ベースに対してＺ軸方向に進退させるシリンダ装置を有し，前記ねじヤトイに押し付けられた前記ワークを前記主軸の回転によって前記ねじヤトイの予め決められた所定の位置にねじ込むと共に前記ワークのねじ込みの位相ずれを防止することを特徴とする薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置。
【請求項２】
前記フレキシブルローダは，前記ベースに取付け取外し可能に固定されたホルダベース，前記ホルダベースに取り付けられ且つ前記シリンダ装置が取り付けられたハンドチャック用ホルダ，前記ハンドチャック用ホルダにリニアガイドを介して往復移動可能に取り付けられ且つ前記シリンダ装置に連結された連結棒を介して取り付けられたチャックベース，前記チャックベースに固定された前記チャック本体にスプリングを介して弾性的に支持されたプッシャシャフト，前記プッシャシャフトの一端に固定され且つ前記ワーク押し付け部材が固定されたプッシャベース，前記ワーク押し付け部材の回転を防止するため前記チャック本体に固定された回り止め部材，及び前記チャック本体に取り付けられて前記ワークを把持解放するチャックハンド爪を有することを特徴とする請求項１に記載の薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置。
【請求項３】
前記主軸の前記ねじヤトイのねじ部に前記ワークのねじ部をねじ込む時に，前記チャックハンド爪に把持された前記ワークを前記ねじヤトイに対向させた押圧状態で前記ベースの前記主軸側への前記Ｚ軸方向の移動を停止し，前記主軸を回転させて前記ねじヤトイの前記ねじ部に前記ワークの前記ねじ部をねじ込ませて前記ワークを前記ねじヤトイにセットすることを特徴とする請求項２に記載の薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置。
【請求項４】
前記フレキシブルローダにおける前記チャックハンド爪が前記主軸の前記ねじヤトイから加工済みの前記ワークを受け取る時に，前記フレキシブルローダを前記Ｚ軸方向の移動させて前記チャックハンド爪で前記ねじヤトイのねじ込まれた前記ワークを把持し，前記フレキシブルローダの前記Ｚ軸方向の移動に同期して前記主軸を逆回転させて前記ワークの前記ねじ部を前記ねじヤトイの前記ねじ部から緩めて前記ワークを前記ねじヤトイから引き離すことを特徴とする請求項３に記載の薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置。
【請求項５】
前記フレキシブルローダには，前記シリンダ装置に設けられたミスローディング確認用センサ，及び前記チャック本体に設けられたワーク有無確認用センサが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動ローディング装置。
【請求項６】
前記ミスローディング確認用センサ又は／及び前記ワーク有無確認用センサによる異常信号に応答して前記ＮＣ工作機械をインターロックする制御が行われることを特徴とする請求項５に記載の薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置。
【請求項７】
前記フレキシブルローダを取り付けた前記ベースは，ローダとアンローダとを備えたガントリローダに対して前記ワークを受渡しするため，各種のバイトが取り付けられた前記Ｚ軸方向に進退する刃物台ベースであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置。
【請求項８】
前記フレキシブルローダを取り付けた前記ベースは，前記フレキシブルローダをローダとアンローダとしてそれぞれ設けられたガントリローダであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，薄物ねじ付きワークを切削加工するため前記ワークの端部をねじ込みで保持するねじヤトイを主軸に取り付けたＮＣ工作機械において，ワークを主軸に自動的に取付け取外しできる薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，薄物ねじ付きワークは，ＮＣ工作機械におけるチャック爪によるチャック歪みの影響を受け難くするため，主軸に設けられたねじヤトイにねじ込んで支持し，切削加工を行っている。
【０００３】
また，ねじ込み方法として，外側と内側とで異なるピッチのねじが切られている管を対象物にねじ込み組み付ける作業を，ＣＮＣ工作機械を用いて行うものが知られている。該ねじ込み方法において，主軸に設けられた雄ねじは早送りでイニシャル点Ｉ及びＲ点に移動し，Ｒ点からは一定の送り速度及び回転数で下がる。管の外側のねじのピッチにあわせてねじ込みが行われ，管は対象物の雌ねじに組み付けられる。Ｚ点に到達し，管が対象物の雌ねじに組み付けられると，雄ねじは一定の送り速度及び回転数でＲ点まで上がる。管の内側のねじのピッチに合わせて雄ねじの管からの取り外しが行われる。雄ねじの動作により，雄ねじのみが上方に引き上げられ，管は雌ねじに嵌合したままとなり，管の対象物への組み付けが完了するものである（例えば，特許文献１参照）。
【０００４】
また，ねじ込み一体化ワークの加工方法として，複数の部品の加工及びねじ込みを２主軸対向旋盤上で一連の工程として行うワークの製造方法が知られている。該ワークの製造方法は，主軸回転とＺ軸送りとを比例関係で制御する比例送り制御手段，例えば，ねじ切り制御手段やＣ軸制御手段を備え，Ｚ軸送りを主軸台のＺ軸移動により行う移動側主軸を備えた２主軸対向旋盤を用い，ねじ込んで一体化されるワークの雄ねじと雌ねじとを加工した後，雄ねじ側部品と雌ねじ側部品とを移動側主軸とこれに対向する主軸とで把持し，比例送り制御により移動側主軸をこれに対向する主軸に対して相対回転させて雄ねじ側部品と雌ねじ側部品とをねじ込み一体化するものである（例えば，特許文献２参照）
【特許文献１】特開平５−２５００２０号公報
【特許文献２】特開２００１−８７９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，従来の薄物ねじ付きワークを主軸に設けられたねじヤトイにねじ込んで支持する作業は，主軸に設けたねじヤトイが一種の剛体であるので，薄物ねじ付きワークのねじヤトイへのねじ込み力が一定せず，ねじ込み開始時には速く，ねじ込み終端ではゆっくりとねじ込んで行き，一定のねじ込み力で薄物ねじ付きワークをねじヤトイにねじ込む制御がし難く，手動で行われているのが現状である。そのため，薄物ねじ付きワークの一連の切削加工の全工程を自動的に行うことができないのが現状である。
【０００６】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，薄物ねじ付きワークを手作業ではなく，ワークストックからガントリローダを用いて加工前のワークをフレキシブルローダの助けで自動的に主軸に適正な状態でねじ込みセットし，ワークの内外面を切削加工し，加工されたワークを主軸からガントリローダで受け取ってワークストックへ回収するという，薄物ねじ付きワークに対する一連の切削工程を全自動化することができる薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は，薄物ねじ付きワークを切削加工するため前記ワークの端部をねじ込みによって保持するねじヤトイを主軸に取り付けたＮＣ切削加工機において，
ワーク受渡しエリアからのワークを受け取って前記主軸の前記ねじヤトイに自動的にセットし，前記ねじヤトイから加工済みの前記ワークを別のワーク受渡しエリアに自動的に引き取ることを可能にするフレキシブルローダがベースに設けられており，
前記フレキシブルローダは，前記主軸の回転によって前記ワークを前記ねじヤトイに締め付ける時に，前記ワークを前記ねじヤトイに押し付けるため前記ベースに対して前記主軸側のＺ軸方向に移動するチャック本体，前記チャック本体に弾性的に支持され且つ前記チャック本体に支持された前記ワークによって弾性的に進退する前記ワーク押し付け部材，及び前記チャック本体を前記ベースに対してＺ軸方向に進退させるシリンダ装置を有し，前記ねじヤトイに押し付けられた前記ワークを前記主軸の回転によって前記ねじヤトイの予め決められた所定の位置にねじ込むと共に前記ワークのねじ込みの位相ずれを防止することを特徴とする薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置に関する。
【０００８】
また，前記フレキシブルローダは，前記ベースに取付け取外し可能に固定されたホルダベース，前記ホルダベースに取り付けられ且つ前記シリンダ装置が取り付けられたハンドチャック用ホルダ，前記ハンドチャック用ホルダにリニアガイドを介して往復移動可能に取り付けられ且つ前記シリンダ装置に連結された連結棒を介して取り付けられたチャックベース，前記チャックベースに固定された前記チャック本体にスプリングを介して弾性的に支持されたプッシャシャフト，前記プッシャシャフトの一端に固定され且つ前記ワーク押し付け部材が固定されたプッシャベース，前記ワーク押し付け部材の回転を防止するため前記チャック本体に固定された回り止め部材，及び前記チャック本体に取り付けられて前記ワークを把持解放するチャックハンド爪を有するものである。
【０００９】
また，この薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置は，前記主軸の前記ねじヤトイのねじ部に前記ワークのねじ部をねじ込む時に，前記チャックハンド爪に把持された前記ワークを前記ねじヤトイに対向させた押圧状態で前記ベースの前記主軸側への前記Ｚ軸方向の移動を停止し，前記主軸を回転させて前記ねじヤトイの前記ねじ部に前記ワークの前記ねじ部をねじ込ませて前記ワークを前記ねじヤトイにセットするものである。
【００１０】
また，この薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置は，前記フレキシブルローダにおける前記チャックハンド爪が前記主軸の前記ねじヤトイから加工済みの前記ワークを受け取る時に，前記フレキシブルローダを前記Ｚ軸方向の移動させて前記チャックハンド爪で前記ねじヤトイのねじ込まれた前記ワークを把持し，前記フレキシブルローダの前記Ｚ軸方向の移動に同期して前記主軸を逆回転させて前記ワークの前記ねじ部を前記ねじヤトイの前記ねじ部から緩めて前記ワークを前記ねじヤトイから引き離すものである。
【００１１】
また，この薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置は，前記フレキシブルローダには，前記シリンダ装置に設けられたミスローディング確認用センサ，及び前記チャック本体に設けられたワーク有無確認用センサが設けられている。
【００１２】
更に，この薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置は，前記ミスローディング確認用センサ又は／及び前記ワーク有無確認用センサによる異常信号に応答して前記ＮＣ工作機械をインターロックする制御が行われるものである。
【００１３】
また，この薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置において，前記フレキシブルローダを取り付けた前記ベースは，ローダとアンローダとを備えたガントリローダに対して前記ワークを受渡しするため，各種のバイトが取り付けられた前記Ｚ軸方向に進退する刃物台ベースである。或いは，前記フレキシブルローダを取り付けた前記ベースは，前記フレキシブルローダをローダとアンローダとしてそれぞれ設けられたガントリローダである。
【発明の効果】
【００１４】
この薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置は，上記のように構成したので，フレキシブルローダによって加工前の薄物ねじ付きワークを主軸に取り付けたねじヤトイに適正な状態にねじ込んで自動的に容易に迅速にセットでき，また，フレキシブルローダによって加工済みのワークを主軸のねじヤトイから自動的に容易に迅速に取り外すことができ，薄物ねじ付きワークの一連の切削加工を全自動化して薄物ねじ付きワークの連続無人切削加工を行うことができる。しかも，フレキシブルローダを用いるので，主軸のねじヤトイへのワークの締付け状態のバラツキを回避して，ワークを主軸のねじヤトイに常に正常な位置にねじ込んで，容易に且つ迅速にセットできる。また，フレキシブルローダは，刃物台ベースに取り付けることができるが，ガントリローダそのものに組み込むこともでき，極めて取り扱いが容易であり，装置そのものをシンプルに構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，図面を参照して，この発明による薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置の実施例を説明する。まず，図８及び図９を参照して，この発明による薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置が用いられているＮＣ切削加工機６０の一実施例を説明する。この実施例では，ＮＣ切削加工機６０には，ガントリローダ１８を備えると共に，加工前のワーク４Ａを収容したワークストックと加工済みのワーク４Ｂを引き取るワークストックとを備えたコンベア，ケース等のワーク受渡しエリア５９が付設されている。ＮＣ切削加工機６０は，ガントリローダ１８を用いてワーク受渡しエリア５９における加工前のワーク４Ａを主軸３に取り付けられたねじヤトイ２にフレキシブルローダ１の助けで自動的に装着し，ねじヤトイ２に装着されたワーク４Ａを各種のバイト１９で所定の切削加工を行い，再び，加工済みのワーク４Ｂをフレキシブルローダ１の助けでガントリローダ１８に受け取ってワーク受渡しエリア５９に引き取るように，ＮＣ切削加工機６０に設けた制御装置６５のプログラムによって制御されるように構成されている。
【００１６】
この実施例では，この自動ローディング装置は，主軸３がＺ軸方向に移動しない固定タイプに適用されているが，Ｚ軸方向に移動するタイプにも適用できることは勿論である。ガントリローダ１８は，ガントリローダＹ軸５６に取り付けられた屈曲可能なガントリローダハンド５８を備え，ガントリローダハンド５８はＹ軸方向に移動可能である。ガントリローダＹ軸５６は，ワーク受渡しエリア５９と刃物台ベース７に取り付けられたフレキシブルローダ１との間に延びているガントリローダＢ軸５７に沿って移動可能である。刃物台ベース７は，Ｚ軸スライド６４上に設けられたＸ軸スライド６３に取り付けられている。ガントリローダハンド５８には，チャック爪３４を備えたローダチャック６１とチャック爪３４を備えたアンローダチャック６２とを備えている。ガントリローダハンド５８は，ワーク受渡しエリア５９においてワーク４を受け渡しする時には，ローダチャック６１とアンローダチャック６２とが平面状態になってＸ軸方向とＺ軸方向とに移動してワーク４の受け渡しを可能にする。また，ガントリローダハンド５８は，フレキシブルローダ１にワーク４を受け渡しする時には，垂直状態になって上下動即ちＹ軸方向に移動してワーク４の受け渡しを可能にする。
【００１７】
この自動ローディング装置は，薄物ねじ付きワーク４を切削加工するため，加工前ワーク４Ａの端部３６をねじ込みで保持するねじヤトイ２を主軸３に取り付けたＮＣ切削加工機６０に組み込んで使用されるものである。この自動ローディング装置は，特に，コンベア，ケーシング等のワーク受渡しエリア５９からの加工前のワーク４Ａを受け取って主軸３に設けたねじヤトイ２に自動的にねじ込んでセットし，また，ねじヤトイ２から加工済みのワーク４Ｂを自動的に受け取ってコンベア，ワークストック等のワーク受渡しエリア５９に引き取ることを可能にするフレキシブルローダ１を有することを特徴としている。ＮＣ切削加工機６０は，主軸３のねじヤトイ２の固定された薄物ねじ付きワーク４の外周面２３及び内周面２４を予め組み込まれたプログラムに従って刃物台ベース７上の複数の刃物台４１にそれぞれ取り付けられた各種のバイト１９でワーク４を切削加工するものである。ワーク４は，種々の形状を有したものが適用され，例えば，図１，図２と図３，及び図６に示された形状が異なっているが，基本的には，ねじヤトイ２の設けたねじ部に螺入されるねじ部を備えていれば，ワーク４をねじヤトイ２にセットできるものである。
【００１８】
図６に示すように，主軸３には，チャック面板３７が取付けボルト４０で固定されており，チャック面板３７には，ねじヤトイ面板３８が取付けボルト３９で固定されている。ねじヤトイ面板３８には，ねじヤトイ面板３８にねじヤトイ２が符号６６で示すようにねじ込んで固定されている。ねじヤトイ２は，ワーク４を嵌挿状態で保持するように中空部５５に形成され，ねじヤトイ２の内周面には，雌ねじ２１でなる取付けねじ部が形成されている。また，ワーク４の外周面には，加工基準面となる取付けねじ部である雄ねじ２０が形成されている。ねじヤトイ２の雌ねじ２１の形成長さは，ワーク４の雄ねじ２０の形成長さより長く形成されている。この自動ローディング装置を使用してねじヤトイ２にワーク４をねじ込んで固定する場合に，種々の形状のワーク４をねじヤトイ２に保持できると共に，フレキシブルローダ１でワーク４の雄ねじ２０をねじヤトイ２の雌ねじ２１に螺入する時に，ワーク４の外周面２３に設けた段部５４がねじヤトイ２の端面５３に当接するまでワーク４がねじ込まれるが，その時，ワーク４の先端面がねじヤトイ２の中空部５５の段部に衝突することが避けられるように，雄ねじ２０と雌ねじ２１との有効長さの相違による空間４３が形成されている。
【００１９】
フレキシブルローダ１は，図２に示すように，刃物台ベース７に形成された取付け溝４５に嵌合したＴナット４６にホルダベース８に取り付けた取付けボルト４７を螺入し，刃物台ベース７にホルダベース８を固定する。ホルダベース８には，ローダホルダであるハンドチャック用ホルダ９が上下方向に移動自在にクランパ２８によって取り付けられている。そこで，刃物台ベース７上に基準ブロック４８をセットし，ハンドチャック用ホルダ９にねじ込まれたセットボルト２２を，その先端が基準ブロック４８に当接するまでねじ込み，ハンドチャック用ホルダ９が刃物台ベース７に対して高さ方向の位置決めされ，ハンドチャック用ホルダ９がクランパ２８によってホルダベース８の所定の位置に固定される。
【００２０】
ハンドチャック用ホルダ９の端部には，シリンダサポート２５が取り付けられ，シリンダサポート２５にはエアシリンダでなるシリンダ装置６が支持されている。また，シリンダ装置６には，エアシリンダ内を往復移動するピストン（図示せず）の連結された連接棒１１が伸張自在に取り付けられている。ハンドチャック用ホルダ９には，連接棒１１の伸縮方向に沿ってリニアガイド１０を構成する軌道レール３２が設置されている。また，チャックベース２９には，シリンダ装置６の伸縮自在の連結されている連接棒１１，及びリニアガイド１０を構成するスライダ３３が固定されている。従って，チャックベース２９は，シリンダ装置６の作動によって連接棒１１によってチャックベース２９に固定されたスライダ３３がハンドチャック用ホルダ９上の軌道レール３２上を摺動し，即ち，リニアガイド１０を介して往復移動することができる。
【００２１】
フレキシブルローダ１は，主として，図２〜図５に示すように，主軸３の回転に伴ってワーク４を主軸３に取り付けたねじヤトイ２にねじ込む時に，ワーク４をねじヤトイ２に押し付けるため刃物台ベースであるベース７に対して主軸３側のＺ軸方向に移動するチャック本体１２，チャック本体１２に弾性的に支持され且つチャック本体１２に支持されたワーク４によって弾性的に進退するワーク押し付け部材５，及びチャック本体１２をベース７に対してＺ軸方向に進退させるシリンダ装置６を有しており，それによって，ねじヤトイ２に押し付けられたワーク４を主軸３の回転によってワーク４をねじヤトイ２の予め決められた所定の位置にねじ込むと共にワーク４のねじ込みの位相ずれを防止することができるものである。
【００２２】
更に，フレキシブルローダ１は，ベース７に取付け取外し可能に固定されたホルダベース８，ホルダベース８の所定の位置に上下移動可能に取り付けられ且つ一端にシリンダ装置６が取り付けられたハンドチャック用ホルダ９，ハンドチャック用ホルダ９にリニアガイド１０を介して往復移動可能に取り付けられ且つシリンダ装置６のピストン（図示せず）に連結された連結棒１１を介して取り付けられたチャックベース２９，チャックベース２９に固定されたチャック本体１２，チャック本体１２にスプリング１３を介して弾性的に支持されたプッシャシャフト１４，プッシャシャフト１４の一端に固定され且つワーク押し付け部材５が固定されたプッシャベース３０，ワーク押し付け部材５の回転を防止するためチャック本体１２に固定された回り止め部材４４，及びチャック本体１２に取り付けられてワーク４を把持解放するチャックハンド爪１５を有するものである。回り止め部材４４には回り止めビス５１が螺入されており，回り止めビス５１がプッシャベース３０の長手方向に延びる溝５２に係合することによって，プッシャベース３０の回転が防止され，プッシャベース３０に固定されたワーク押し付け部材５の回転が阻止される。
【００２３】
また，この自動ローディング装置において，フレキシブルローダ１におけるチャックハンド爪１５は，主軸３のねじヤトイ２にワーク４の外周面に形成された雄ねじ２０でなるねじ部をねじ込む時に，ワーク４がねじ込み端に当接するのに先立って，ワーク４がワーク押し付け部材５でねじヤトイ２に押圧した状態になってワーク４を緩めた状態，或いは解放することなく緩く把持した状態で，主軸３を回転させると，非回転状態のワーク押し付け部材５によって後押しされたワーク４の雄ねじ２０がねじヤトイ２の内周面に形成された雌ねじ２１にねじ込まれ，ワーク４がねじヤトイ２の所定に位置まで侵入してワーク４がねじヤトイ２にセットされる。この時，ワーク４の外周面の段部５４がねじヤトイ２の先端面５３に当接することによって，ワーク４のねじ込みがねじヤトイ２にねじ込まれた終端位置に達したことが検出される。即ち，ワーク４の段部５４がねじヤトイ２の先端面５３に当接すると，ねじ込みトルクが急激に上昇し，その電流値が検出することで，ワーク４がねじヤトイ２にねじ込まれたことを検出できる。
【００２４】
また，この自動ローディング装置において，フレキシブルローダ１におけるチャック本体１２に設けられたチャックハンド爪１５は，主軸３から加工済みのワーク４Ｂを受け取る時に，主軸１の回転とフレキシブルローダ１のＺ軸移動とを同期させて，ワーク４Ｂはワーク押し付け部材５が押し付けられた状態で，ワーク４Ｂがねじヤトイ２から引き離される。また，フレキシブルローダ１は，シリンダ装置６に設けられたミスローディング確認用センサ１６，及びワーク押し付け部材５を支持したプッシャシャフト１４に設けられたワーク有無確認用センサ１７を有している。ワーク有無確認用センサ１７は，後述のスプリング受け５０の背面に形成されたセンサベース３５に取り付けられた近接スイッチで構成されている。更に，この自動ローディング装置は，ミスローディング確認用センサ１６又は／及びワーク有無確認用センサ１７による異常信号に応答してＮＣ切削加工機６０をインターロックする制御が行われるものである。
【００２５】
プッシャシャフト１４は，チャック本体１２の貫通孔とチャック本体１２に固定されたチャックインロー４９の貫通孔を貫通しており，一端にプッシャベース３０が固定され，他端にドグ４２が取り付けられている。また，プッシャシャフト１４には，ドグ４２側にチャックインロー４９に対向して一方のスプリング受け３１が取り付けられ，また，チャック本体１２には，スプリング受け３１に対向して他方のスプリング受け５０が固定されている。スプリング１３は，プッシャシャフト１４に固定されたスプリング受け３１と，チャック本体１２に固定されたスプリング受け５０との間に配設されている。従って，プッシャシャフト１４は，スプリング１３のばね力によってチャック本体１２から常に突き出す方向に移動する。プッシャシャフト１４に固定されたプッシャベース３０は，それに固定されたワーク押し付け部材５をワーク４側にスプリング１２のばね力で突き出す状態に弾性的に支持されている。ワーク４がスプリング１３のばね力に抗してワーク押し付け部材５を押し込んでチャックハンド爪１５に把持された状態では，プッシャシャフト１４に取り付けられたドグ４２は近接スイッチから離れた状態になり，この状態でワーク有無確認用センサ１７はワーク４がチャック本体１２に把持されているとの信号を発するように構成されている。また，ワーク４がワーク押し付け部材５を押し込んでいない時には，ワーク押し付け部材５はスプリング１３のばね力で突出し，ドグ４２が近接スイッチに近接し，この状態でワーク有無確認用センサ１７はワーク４がチャック本体１２に把持されていないとの信号を発するように構成されている。
【００２６】
また，チャックベース２９には，チャック本体１２が取り付けられ，チャック本体１２の一端部にはプッシャガイド２６が取り付けられている。チャック本体１２の一端部には，ワーク４を把持するため開閉作動する３個のチャックハンド爪１５，ワーク４への押し付けをするため往復移動するワーク押し付け部材５，ワーク押し付け部材５がワーク４の回転に追従して回転するのを阻止する回り止め４４，及び回り止め４４内を摺動自在に配置され且つ先端部にワーク押し付け部材５が固定されたプッシャベース３０が設けられている。また，チャック本体１２の他端部には，チャックベース２９に取り付けられたチャックインロー４９が配置されている。チャックインロー４９とチャックベース２９とで形成された凹部には一方のスプリング受け３１が配置され，チャックベース２９には他方のスプリング受け５０が取り付けられ，スプリング受け３１とスプリング受け５０との間にはワーク押し付け部材５を緩衝するため弾性的に支持するスプリング１３が配置されている。スプリング受け５０は，センサベース３５として機能し，近接スイッチから成るワーク有無確認センサ１７が取り付けられている。
【００２７】
フレキシブルローダ１は，上記のように構成されており，チャックハンド爪１５は，シリンダ装置６の作動によって，リニアガイド１０を介して連接棒１１，チャックベース２９及びチャック本体１２を通じてハンドチャック用ホルダ９に対してＺ軸方向に往復移動することができる。また，ワーク押し付け部材５は，チャック本体１２に固定されたスプリング受け５０に端部が支持されたスプリング１３，スプリング１３によって弾性的に支持されてチャック本体１２内を往復移動可能なプッシャシャフト１４，及びプッシャシャフト１４に固定されてプッシャガイド２６にガイドされて往復移動するプッシャベース３０によって，ワーク４の取付け位置側に突き出され，ワーク４で押し込まれることによってワークがチャック本体１２に支持されていることを検出するための機能を果たすことができる。
【００２８】
また，この自動ローディング装置において，フレキシブルローダ１は，図１に示すように，ローダチャック６１とアンローダチャック６２とを備えたガントリローダ１８に対してワーク４（４Ａ，４Ｂ）を受渡しするため，各種のバイト１９がそれぞれ固定された刃物台４１が取り付けられる刃物台ベース７にセットされている。或いは，図示していないが，フレキシブルローダ１は，ガントリローダ１８そのものに組み込まれ，その場合にはローダチャックとアンローダチャックとして，一対設けることもできるものである。
【００２９】
この自動ローディング装置は，上記のように構成されており，次のように作動できる。例えば，図１に示すように，フレキシブルローダ１が刃物台ベース７に設置された実施例について，主軸１のねじヤトイ２にワーク４を取付け又は取外す場合に，次のようにして作動をすることができる。
【００３０】
この薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置では，ガントリローダ１８について，ローダチャック６１におけるチャック爪３４にはワーク受渡しエリア５９からの加工前のワーク４Ａが把持されており，アンローダチャック６２におけるチャック爪３４にはワーク４は把持されていない。ワーク４Ａに対する最初の切削加工では，フレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５にはワーク４は把持されていないので，ガントリローダ１８のローダチャック６１のチャック爪３４に把持されている加工前のワーク４Ａをフレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５に移行させる作動を行う。また，ワーク４Ａに対する２回目の切削加工からは，フレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５に加工済みのワーク４Ｂが把持されている。そこで，フレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５に加工済みのワーク４Ｂをガントリローダ１８のアンローダチャック６２のチャック爪３４に引き取る作動を行う。フレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５にワーク４が把持されているか否かは，センサベース３５に設けられている近接スイッチでなるワーク有無確認用センサ１７で自動的に確認される。
【００３１】
フレキシブルローダ１に切削加工済みのワーク４Ｂが支持されていることを確認した後に，ガントリローダ１８はガントリローダＹ軸５６に沿ってガントリローダハンド５８を下降させ，ガントリローダ１８のアンローダチャック６２をフレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５へと移動させ，アンローダチャック６２のチャック爪３４によってフレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５に保持されているワーク４Ｂの端部３６を把持し，フレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５を解放してワーク４Ｂをアンローダのチャック爪３４に引き渡し，次いで，ガントリローダ１８はガントリローダＹ軸５６に沿って更に下降させ，ローダのチャック爪３４に保持している加工前のワーク４Ａをフレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５に引き渡す作動をする。即ち，ガントリローダ１８は，ローダチャック６１のチャック爪３４に保持している加工前のワーク４Ａを，フレキシブルローダ１のワーク押し付け部材５をスプリング１２のばね力に抗して押し込んでチャック本体１２に挿入し，チャックハンド爪１４を作動してワーク４Ａを把持し，ガントリローダ１８のローダチャック６１のチャック爪３４はワーク４Ａを解放してフレキシブルローダ１に引き渡す。そこで，アンローダチャック６２のチャック爪３４に保持されている切削加工済みのワーク４Ｂをワーク受渡しエリア５９へ回収するため，ガントリローダ１８は，ガントリローダＹ軸５６に沿ってガントリローダハンド５８が上昇してフレキシブルローダ１から離れ，次いで，ガントリローダＹ軸５６がガントリローダＢ軸５７に沿ってワーク受渡しエリア５９へと移動する。更に，ガントリローダハンド５８はガントリローダＹ軸５６に沿って下降し，ワーク受渡しエリア５９に到達すると，ガントリローダハンド５８は屈曲して切削加工済みのワーク４Ｂをワーク受渡しエリア５９へ引き渡し，アンローダチャック６２はワーク４Ｂを持たない状態になる。そこで，ガントリローダハンド５８は，ガントリローダＢ軸５７に沿って若干移動し，ローダチャック６１のチャック爪３４を作動してワーク受渡しエリア５９からの加工前のワーク４Ａを把持する。そこで，ガントリローダハンド５８は，ガントリローダＹ軸５６に沿って上昇すると共に，屈曲状態の姿勢を垂直状態にし，次いでガントリローダＹ軸５６はガントリローダＢ軸５７に沿って移動し，予め決められた所定の位置で待機する。
【００３２】
一方，刃物台ベース７が主軸３側へのＺ軸方向に移動することによって，フレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５に引き渡された加工前のワーク４Ａは，主軸３のねじヤトイ２に近づいて対向し，そこで，刃物台ベース７のＺ軸方向の移動を停止させる。次いで，フレキシブルローダ１のシリンダ装置６を主軸３側へ作動し，ハンドチャック用ホルダ９に対してチャックベース２９をリニアガイド１０を介して主軸３側のＺ軸方向へのシリンダ装置６のストロークによる連結棒１１の突き出しによって移動させ，そこで，チャックベース２９に固定されたチャック本体１２のチャックハンド爪１５に把持されているワーク４Ａは，主軸３に固定されているねじヤトイ２の中空部５５へと挿入され，ねじヤトイ２の内周面の雌ねじ１２のねじ端にワーク４Ａの外周面の２３の雄ねじ２０のねじ端が押し付けられた当接した状態になる。ここで，加工工程の２回目からは，シリンダ装置６はストロークした状態に保持される。そこで，シリンダ装置６の作動を停止してチャックベース２９が突き出し状態に維持され，ワーク４Ａはチャック本体１２にワーク押し付け部材５で押し付けられた状態で支持されているので，フレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５をワー４Ａから解放し或いは緩く把持した状態であり，この時，主軸３を回転させると，ワーク４Ａの雄ねじ２０はねじヤトイ２の雌ねじ２１に螺入されることになる。ワーク４Ａの外周面２３の段部５４がねじヤトイ２の先端面５３に当接すると，それ以上ねじ込みができなくなり，ねじ込みトルクが上昇するので，その時の電流で締付けトルクを検出しておくと，ワーク４Ａがねじヤトイ２にねじ込まれて所定の位置に達した状態になったことが検出できる。次いで，フレキシブルローダ１のワーク押し付け部材５をワーク４Ａから引き離すため，シリンダ装置６を作動又は主軸３側に移動したままの状態で，刃物台ベース７を離れる方向に移動させる。ここで，ワーク４Ａをねじヤトイ２にねじ込む時には，最初は速く回転させ，ねじ込み終了近くでは遅く回転させる。ねじヤトイ２のワーク４Ａがセットされると，刃物台ベース７に固定された刃物台４１に取り付けられている各種のバイト１９でワーク４Ａに切削加工するため，バイト１９をワーク４Ａに近づけて行き，バイト１９によって主軸３の回転でワーク４Ａに対してワーク４Ａの加工されるべき外周面２３及び／又は内周面２４を切削加工する。
【００３３】
バイト１９によるワーク４の切削加工が終了すると，刃物台ベース７の各種のバイト１９をワーク４Ｂを把持したねじヤトイ２から引き離し，再び，刃物台ベース７及びチャックベース２９をＺ軸方向に移動させて，フレキシブルローダ１のチャックハンド爪１５をねじヤトイ２に保持されている加工済みのワーク４Ｂに対向させて刃物台ベース７のＺ軸方向の移動を停止させる。そこで，チャックハンド爪１５を作動してチャックハンド爪１５でワーク４Ｂを把持し，次いで，刃物台ベース７，従ってフレキシブルローダ１のＺ軸方向の移動に同期して主軸３を逆回転させると，加工済みのワーク４Ｂの雄ねじ２０がねじヤトイ２の雌ねじ２１から緩められ，刃物台ベース７及びチャックベース２９をＺ軸方向に移動させてワーク４Ｂをねじヤトイ２から引き離す。刃物台ベース７が主軸３から離れてワーク４Ｂを把持したフレキシブルローダ１が所定の位置に待機する。次いで，ガントリローダ１８のアンローダチャック６２がワーク４Ｂに近づき，再びアンローダチャック６２がワーク４Ｂを引き取る作動をする。これらの作動工程を繰り返して，ワーク４は自動的にねじヤトイ２に容易に迅速に取付け又は取外しが行われ，ワーク４はバイト１９で切削加工され，ワーク４に対する一連の全切削工程が全自動化されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明による薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置は，ＮＣ切削加工機６０，特に，ＮＣ切削装置に適用して好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明による薄物ねじ付きワークの自動ローディング装置について，刃物台ベース，ガントリローダ及びねじヤトイをセットした主軸の関係を示す概略図である。
【図２】図１の刃物台ベースに取り付けられたフレキシブルローダを示す正面図である。
【図３】図２のフレキシブルローダを示す平面図である。
【図４】図２のフレキシブルローダを示す右側面図である。
【図５】図２のフレキシブルローダを示す左側面図である。
【図６】図１の主軸のねじヤトイにワークを保持した状態を示す説明図である。
【図７】図６のねじヤトイにワークを保持した状態を示す側面図である。
【図８】この発明による自動ローディング装置が用いられているＮＣ加工機を示す正面図である。
【図９】図８のＮＣ加工機を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      フレキシブルローダ
２      ねじヤトイ
３      主軸
４      薄物ねじ付きワーク
４Ａ    加工前ワーク
４Ｂ    加工後ワーク
５      ワーク押し付け部材
６      シリンダ装置
７      刃物台ベース（ベース）
８      ホルダベース
９      ハンドチャック用ホルダ
１０    リニアガイド
１２    チャック本体
１３    スプリング
１４    プッシャシャフト
１５    チャックハンド爪
１６    ミスローディング確認用センサ
１７    ワーク有無確認用センサ
１８    ガントリローダ
１９    各種バイト
２０    ワークの取付ねじ部（雄ねじ）
２１    ねじヤトイの取付ねじ部（雌ねじ）                                        ２３    加工外周面
２４    加工内周面
２９    チャックベース
３０    プッシャベース
３４    チャック爪
４４    回り止め部材
５９    ワーク受渡しエリア
６０    ＮＣ切削加工機
６１    ローダチャック
６２    アンローダチャック
【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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【図９】
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