(57)【要約】【課題】摺動面を面接触とすることによって摺動面の摩耗を低減するとともに、摺動面が摩耗してもカミソリ体の位置調整によって摺動面のガタを容易に除去できるようにした工作物搬送装置を提供する。【解決手段】移動可能な搬送手段１１と、搬送手段に取付けられた工作物把持装置１０を備え、工作物把持装置は、把持本体１５と、把持本体に形成された矩形状の摺動穴２１、２２と、摺動穴に摺動可能に嵌装され先端部に把持爪２７、２８をそれぞれ設けた一対の摺動部材２５、２６と、これら一対の摺動部材を互いに接近および離間する方向に進退させる進退機構と、摺動穴の一辺とこの一辺に対向する摺動部材の一辺との間に摺動部材の摺動方向に位置調整可能に配設されたカミソリ体４１、４２と、カミソリ体を位置調整する位置調整手段４７とによって構成した。【選択図】図３
2008221442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の工作物を直径線上に対向する２方向から挟持する略Ｖ字形の把持面を有する一対の把持爪を備え、該一対の把持爪の把持面の間で工作物を把持して搬送する工作物搬送装置にして、
移動可能な搬送手段と、該搬送手段に取付けられた工作物把持装置を備え、
該工作物把持装置は、把持本体と、該把持本体に形成された矩形状の摺動穴と、該摺動穴に摺動可能に嵌装され先端部に前記把持爪をそれぞれ設けた一対の摺動部材と、これら一対の摺動部材を互いに接近および離間する方向に進退させる進退機構と、前記摺動穴の一辺と該一辺に対向する前記摺動部材の一辺との間に前記摺動部材の摺動方向に位置調整可能に配設されたカミソリ体と、該カミソリ体を位置調整する位置調整手段と、
によって構成したことを特徴とする工作物搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、前記進退機構は、前記一対の摺動部材の一方に形成された第１ラック部と、前記一対の摺動部材の他方に一体的に連結された連結部材に形成された第２ラック部と、前記一対の摺動部材の一方と前記連結部材との間に配設され前記第１ラック部と前記第２ラック部に同時に噛合うピニオンとによって構成されていることを特徴とする工作物搬送装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記搬送手段を、搬送ロボットによって構成したことを特徴とする工作物搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状の工作物を直径線上に対向する一対の把持爪により把持して搬送する工作物搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作物（ワーク）を把持する接近離間可能な一対の把持部材を備え、これら把持部材をラックピニオン機構によって連動して進退させる工作物把持装置が、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された工作物把持装置は、ケーシング（６）に形成された収容孔（９）内に、ピニオン（１３）を装着した回転軸（１１）を回転可能に設け、また、ケーシングに、回転軸を挟んで平行にピニオンに噛合う一対の円筒状のラック部材（１９、２０）をブッシュ（２１）を介して摺動可能に支持し、一対のラック部材の反対側の突出端に、工作物を把持する把持部材（２２）を設けた構造となっている。
【特許文献１】特開２００３−１８１７３６号公報（段落００９、００１０、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたものにおいては、把持部材によって把持した工作物の自重等がラック部材の半径方向に作用するが、ラック部材およびこれを支持するブッシュが円筒状に形成されているため、図６に示すように、工作物の自重等に対するラック部材１とブッシュ２との接触部３が線接触となる。このために、長期の使用によりラック部材とブッシュとの摺動部が摩耗しやすく、半径方向にガタを発生するようになる。しかも、図６に示すように、ラック部材がブッシュに対して偏心するようにガタが発生するため、ガタを除去する対策を採り難い問題がある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の不具合を解消するためになされたもので、摺動面を面接触とすることによって摺動面の摩耗を低減するとともに、摺動面が摩耗してもカミソリ体の位置調整によって摺動面のガタを容易に除去できるようにした工作物搬送装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る発明の特徴は、円筒状の工作物を直径線上に対向する２方向から挟持する略Ｖ字形の把持面を有する一対の把持爪を備え、該一対の把持爪の把持面の間で工作物を把持して搬送する工作物搬送装置にして、移動可能な搬送手段と、該搬送手段に取付けられた工作物把持装置を備え、該工作物把持装置は、把持本体と、該把持本体に形成された矩形状の摺動穴と、該摺動穴に摺動可能に嵌装され先端部に前記把持爪をそれぞれ設けた一対の摺動部材と、これら一対の摺動部材を互いに接近および離間する方向に進退させる進退機構と、前記摺動穴の一辺と該一辺に対向する前記摺動部材の一辺との間に前記摺動部材の摺動方向に位置調整可能に配設されたカミソリ体と、該カミソリ体を位置調整する位置調整手段とによって構成したことである。
【０００７】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記進退機構は、前記一対の摺動部材の一方に形成された第１ラック部と、前記一対の摺動部材の他方に一体的に連結された連結部材に形成された第２ラック部と、前記一対の摺動部材の一方と前記連結部材との間に配設され前記第１ラック部と前記第２ラック部に同時に噛合うピニオンとによって構成されていることである。
【０００８】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記搬送手段を、搬送ロボットによって構成したことである。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、移動可能な搬送手段と、該搬送手段に取付けられた工作物把持装置を備え、該工作物把持装置は、把持本体と、把持本体に形成された矩形状の摺動穴と、摺動穴に摺動可能に嵌装され先端部に把持爪をそれぞれ設けた一対の摺動部材と、これら一対の摺動部材を互いに接近および離間する方向に進退させる進退機構と、摺動穴の一辺とこの一辺に対向する摺動部材の一辺との間に摺動部材の摺動方向に位置調整可能に配設されたカミソリ体と、カミソリ体を位置調整する位置調整手段とによって構成したので、摺動穴と摺動部材との摺動面を面接触とすることができ、接触面積の増大により摺動穴と摺動部材との摺動面の摩耗を低減することができる。しかも、長期の使用により、摺動穴と摺動部材との摺動面が摩耗しても、カミソリ体の位置調整によって摺動穴と摺動部材との摺動面のガタを除去することができるので、工作物搬送時にガタに伴う振動や騒音が発生するのを抑制することができる。
【００１０】
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、進退機構は、一対の摺動部材の一方に形成された第１ラック部と、一対の摺動部材の他方に一体的に連結された連結部材に形成された第２ラック部と、一対の摺動部材の一方と連結部材との間に配設され第１ラック部と第２ラック部に同時に噛合うピニオンとによって構成されているので、一対の摺動部材を互いに接近および離間する方向に同期して進退させることができ、一対の把持爪の各把持面の間で把持した円筒状の工作物の軸心を一定位置に保持することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、搬送手段を、搬送ロボットによって構成したので、搬送ロボットに工作物把持装置を取付けることによって、工作物把持装置に把持した工作物を、所要位置に簡単かつ確実に搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、工作物把持装置１０を示すもので、工作物把持装置１０は後述する搬送手段としての搬送ロボット１１に取付けられ、円筒状の工作物Ｗを把持して搬送するようになっている。
【００１３】
工作物把持装置１０は、図２に示すように、本体ブロック１３と蓋体１４からなる把持本体１５を備え、把持本体１５には、工作物Ｗを把持する部位に凹部１５ａが形成されている。本体ブロック１３には、凹部１５ａを挟んで両側、すなわち、把持すべき工作物Ｗの直径方向両側に、断面コ字形の一対の摺動溝１７、１８が一直線上に形成されている。本体ブロック１３には、また、摺動溝１７、１８の下方に、断面コ字形の案内溝１９が摺動溝１７、１８と平行に形成されている。本体ブロック１３には、摺動溝１７、１８および案内溝１９の開口部を閉塞するように、蓋体１４が一体的に取付けられ、これによって、本体ブロック１３と蓋体１４とで構成される把持本体１５に、断面矩形状の一対の摺動穴２１、２２と、これに平行な断面矩形状の案内穴２３とが形成される。
【００１４】
一対の摺動穴２１、２２には、断面矩形状の一対の摺動部材２５、２６がそれぞれ摺動可能に嵌装されている。一対の摺動部材２５、２６の各先端には、略Ｖ字状の把持面２７ａ、２８ａを水平方向に対向して形成した把持爪２７、２８がそれぞれ設けられ、把持爪２７、２８の間で円筒状の工作物Ｗが軸心を水平にして把持されるようになっている。
【００１５】
案内穴２３には、一方の摺動部材２５に連結部材３０によって一体的に連結された連動部材３１が摺動可能に遊嵌され、連動部材３１の一端３１ａは、他方の摺動部材２６に対応する位置まで延在されている。連動部材３１の一端３１ａと他方の摺動部材２６との間には、ピニオン３３が配置され、ピニオン３３は把持本体１５に摺動部材２５、２６の摺動方向と直交する軸線の回りに回転可能に支持されている。他方の摺動部材２６および連動部材３１の一端３１ａの互いに対向する面には、第１および第２ラック部材３５、３６がそれぞれ設けられ、これらラック部材３５、３６はピニオン３３にそれぞれ噛合されている。
【００１６】
連結部材３０には、把持本体１５に設置された把持用シリンダ３７のピストンロッド３８が連結され、ピシトンロッド３８の進退によって一方の摺動部材２５が摺動穴２１に沿って進退されるようになっている。一方の摺動部材２５の進退運動は、連動部材３１および第１および第２ラック部材３５，３６とピニオン３３とからなる同期用進退機構を介して他方の摺動部材２６に伝達される。これにより、一対の摺動部材２５、２６が互いに接近および離間する方向に同期して進退され、一対の摺動部材２５、２６の先端に設けられた把持爪２７、２８の把持面２７ａ、２８ａによって円筒状の工作物Ｗを、その軸心を常にほぼ一定位置に保って把持できるようになっている。
【００１７】
摺動部材２５、２６と摺動穴２１、２２との間には、隙間調整用のカミソリ体４１、４２がそれぞれ介在されている。一方の摺動穴２１、摺動部材２５およびカミソリ体４１と、他方の摺動穴２２、摺動部材２６およびカミソリ体４２とは、同一の構成をなすものであるので、以下においては、図３および図４に基づいて、一方の摺動穴２１、摺動部材２５およびカミソリ体４１の構成について説明し、他方の摺動穴２２、摺動部材２６およびカミソリ体４２については、説明を省略する。
【００１８】
図４に示すように、摺動部材２５は、下面２５ｂおよび両側面２５ｃ、２５ｄが、摺動穴２１の下部内面２１ｂおよび両側部内面２１ｃ、２１ｄにそれぞれ摺動可能に面接触する幅寸法に設定されている。摺動部材２５の上面２５ａと、これに対向する摺動穴２１の上部内面２１ａとの間は、僅かに隙間が設けられている。摺動穴２１の上部内面２１ａは、摺動部材２５の上面２５ａと平行ではなく、摺動穴２１の長手方向（摺動部材２５の摺動方向）に沿ってゆるやかに傾斜されている。
【００１９】
摺動穴２１の上部内面２１ａと摺動部材２５の上面２５ａとの間の隙間には、カミソリ体４１が摺動穴２１の長手方向に位置調整可能に介挿されている。カミソリ体４１は、摺動部材２５の上面２５ａに平行な水平面４１ａと、摺動穴２１の上部内面２１ａに平行な傾斜面４１ｂを有している。カミソリ体４１には、図３に示すように、把持本体１５に固定された取付けブラケット４５に回転のみ可能に支持された調整ボルト４７が螺合され、調整ボルト４７の回転調整によってカミソリ体４１が摺動穴２１の長手方向に位置調整されるようになっている。
【００２０】
かかる調整ボルト４７等によって、カミソリ体４１を位置調整する位置調整手段を構成しており、この位置調整手段によって、摺動部材２５を摺動方向と直交する方向に変位させ、摺動部材２５の上面２５ａと摺動穴２１の上部内面２１ａ（カミソリ体４１の水平面４１ａ）との間の隙間を除去するようになっている。その結果、摺動部材２５の上面２５ａ、下面２５ｂおよび両側面２５ｃ、２５ｄの４面が面接触状態で摺動穴２１内を摺動されるようになっている。なお、連動部材３１は案内穴２３に遊嵌されているため、摺動部材２５の摺動方向と直交する方向の変位を許容する。
【００２１】
図５は、工作物把持装置１０を取付けた搬送ロボット１１を備えた工作機械の一例を示すもので、工作機械のベッド５０の前面には、ガイドレール５１が設けられ、ガイドレール５１に沿って搬送ロボット１１が図略の駆動装置によりＺ軸方向に移動されるようになっている。ベッド５０にはコラム５２が立設され、コラム５２に主軸台５３が固定されている。主軸台５３には、先端に三爪チャックからなる主軸チャック５４を備えた主軸５５がＺ軸と平行な軸線の回りに回転可能に支持され、主軸台５３に設置された主軸駆動モータ５６によって回転駆動されるようになっている。
【００２２】
コラム５２には、Ｚ軸スライド５７が主軸５５の回転軸線に平行なＺ軸方向に移動可能に設けられ、Ｚ軸駆動モータ５８によって駆動されるボールねじ機構５９によってＺ軸方向に移動されるようになっている。Ｚ軸スライド５７上には、Ｘ軸スライド６０がＺ軸と直交するＸ軸方向に移動可能に設けられ、Ｘ軸駆動モータ６１によって駆動される図略のボールねじ機構によってＸ軸方向に移動されるようになっている。Ｘ軸スライド６０には、タレット刃物台６３が主軸５５の回転軸線と平行な軸線の回りに回転割出し可能に支持され、タレット刃物台６３上に取付けた複数の切削工具によって、主軸チャック５４に把持された工作物Ｗを切削加工するようになっている。
【００２３】
搬送ロボット１１のエンドエフェクタには、工作物把持装置１０が取付けられ、工作物把持装置１０の一対の把持爪２７，２８によって、図略の未加工工作物受台に載置された円筒状の工作物Ｗを把持し、主軸チャック５４に搬入されるようになっている。また、搬送ロボット１１は、一対の把持爪２７，２８によって、主軸チャック５４に把持された加工済の工作物Ｗを把持し、主軸チャック５４より離脱して図略の加工済工作物受台に搬出するようになっている。
【００２４】
次に工作物Ｗの把持および搬送動作について説明する。工作機械における主軸チャック５４上の工作物Ｗの所定の切削加工が完了すると、搬送ロボット１１が制御され、搬送ロボット１１に取付けられた工作物把持装置１０の一対の把持爪２７、２８が、主軸チャック５４上の工作物Ｗを把持する位置に位置決めされる。しかる状態で、把持用シリンダ３７が作動され、一対の摺動部材２５、２６が互いに接近する方向に摺動され、一対の把持爪２７、２８の把持面２７ａ、２８ａの間で工作物Ｗが挟持（把持）される。同時に、主軸チャック５４が開放され、搬送ロボット１１のＺ軸方向移動により、工作物Ｗは主軸チャック５４より離脱される。しかる後、搬送ロボット１１によって工作物Ｗは図略の加工済工作物置台に搬送され、その位置で把持用シリンダ３７が作動されて、一対の把持爪２７、２８が摺動部材２５、２６とともに互いに離間する方向に摺動される。これにより、工作物Ｗは図略の加工済工作物置台上に載置される。
【００２５】
しかる後、搬送ロボット１１が図略の未加工工作物置台側に移動され、未加工工作物置台上の未加工工作物Ｗを一対の把持爪２７、２８によって把持し、主軸チャック５４に装着する。
【００２６】
なお、工作物Ｗの着脱による非加工時間を短縮するために、Ｚ軸スライド５７の主軸チャック５４と対向する位置に工作物一時保持チャックを付設し、主軸チャック５４に把持された工作物Ｗの加工が完了すると、加工済工作物Ｗを工作物一時保持チャックに受渡し、その後直ちに、搬送ロボット１１上の把持爪１７、１８に把持している未加工工作物Ｗを主軸チャック５４に装着することも可能である。
【００２７】
ところで、工作物Ｗの把持開放作動時に工作物Ｗの自重等が、摺動部材２５、２６の下面２５ｂと摺動穴２１、２２の下部内面２１ａとの摺動面に作用するが、摺動部材２５、２６の下面２５ｂと摺動穴２１、２２の下部内面２１ａとが面接触するように構成されているため、工作物Ｗの把持開放作動時に工作物Ｗの自重等が摺動部材２５、２６の下面２５ｂと摺動穴２１、２２の下部内面２１ａとの摺動面に作用しても、摺動部材２５、２６の下面２５ｂと摺動穴２１、２２の下部内面２１ａとの摺動面の摩耗を少なくできる。
【００２８】
しかるに、長期の使用によって摺動部材２５、２６の下面２５ｂと摺動穴２１、２２の下部内面２１ａとの摺動面の摩耗が進行し、摺動穴２１、２２内で摺動部材２５、２６は上下方向にガタつくようになるため、定期的に、調整ボルト４７を回転調整して、カミソリ体４１、４２を摺動穴２１、２２の長手方向に位置調整し、摺動穴２１、２２と摺動部材２５、２６との上下方向のガタを除去する操作が行われる。かかる調整ボルト４７によるカミソリ体４１、４２の位置調整によって、摺動穴２１、２２と摺動部材２５、２６とのガタが除去され、工作物搬送時にガタに伴う振動や騒音が発生するのを抑制できるようになる。
【００２９】
上記した実施の形態においては、調整ボルト４７の回転調整によって、カミソリ体４１、４２を適宜位置調整できるようにしたが、本発明はそのような構成に限定されるものではなく、例えば、カミソリ体４１、４２の各一端側に、位置調整可能な位置規制ボルト（ストッパボルト）を設け、カミソリ体４１、４２の各他端側にスプリングのばね力を作用させて、摺動部材２５、２６と摺動穴２１、２２とのガタを除去するようにすることもできる。この場合においては、位置規制ボルトとスプリングとによってカミソリ体４１、４２の位置調整手段が構成される。
【００３０】
また、上記した実施の形態においては、一対の摺動部材２５、２６を把持用シリンダ３７によって互いに接近および離間する方向に作動させるようにしたが、把持用シリンダ３７に代えて、モータとこれによって駆動されるボールねじ機構を設け、ボールねじ機構によって一対の摺動部材２５、２６を摺動させるようにしてもよい。また、一方の摺動部材２５に連結された連動部材３１と、他方の摺動部材２６とを同期的に連結するピニオン３３を、適宜のアクチュエータ等によって直接回転駆動して一対の摺動部材２５、２６を同期して進退させるようにすることもできる。
【００３１】
斯様に、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る工作物搬送装置の工作物把持装置の実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１の要部を拡大した詳細断面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った断面図である。
【図５】工作物把持装置を取付けた工作物搬送装置を備えた工作機械の一例を示す図である。
【図６】従来の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…工作物把持装置、１１…搬送手段（搬送ロボット）、１５…把持本体、２１、２２…摺動穴、２３…案内穴、２５、２６…摺動部材、２７、２８…把持爪、３０…連結部材、３１…連動部材、３３…ピニオン、３５、３６…ラック部材、３７…把持用シリンダ、４１、４２…カミソリ体、４７…位置調整手段（調整ボルト）、Ｗ…工作物。
【図１】
2008221442.tif 000003
【図２】
2008221442.tif 000004
【図３】
2008221442.tif 000005
【図４】
2008221442.tif 000006
【図５】
2008221442.tif 000007
【図６】
2008221442.tif 000008