(57)【要約】【課題】工作機械に使用されるカバー構造体の内部に収まる構造でありながら、加工された部品に不都合な衝撃を与えることなく、部品をカバー構造体の外側へ搬出することができる部品搬出装置、及び部品搬出装置を備えた工作機械を提供する。【解決手段】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。【選択図】図３
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【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関して固定側とハンド側との間に設けられるガイド溝と、該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１〜３のいずれか１項に記載の部品の搬出装置。
【請求項５】
前記第１搬送手段を覆うためのカバーを設け、該カバーが、前記第１搬送手段の移動に連動して開閉する可動カバーを有し、該可動カバーは、前記第１搬送手段が前記主軸の部品の把持作業を行わない待機状態で、前記主軸と前記第１搬送手段との間を遮蔽する閉位置に位置し、前記第１搬送手段が前記主軸の部品を把持する際に、前記第１搬送手段と前記主軸との間を開放し、前記部品の把持を許容する開位置に位置するように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品の搬出装置。
【請求項６】
前記第１搬送手段の移動に連動して前記可動カバーを開閉させる連動手段が、前記可動カバーに一体的に設けられたカム従動節と、前記第１搬送手段と一体的に移動して前記カム従動節と接する作動部材とからなり、該作動部材にカム従動節を沿わせて前記可動カバーを開閉駆動するカム面を形成した、請求項５に記載の部品の搬出装置。
【請求項７】
前記第１搬送手段を覆うためのカバーを設け、該カバーが、前記第１搬送手段の移動に連動して開閉する可動カバーを有し、該可動カバーは、前記第１搬送手段が前記主軸の部品の把持作業を行わない待機状態で、前記主軸と前記第１搬送手段との間を遮蔽する閉位置に位置し、前記第１搬送手段が前記主軸の部品を把持する際に、前記第１搬送手段と前記主軸との間を開放し、前記部品の把持を許容する開位置に位置するように構成され、前記第１搬送手段の移動に連動して前記可動カバーを開閉させる連動手段が、前記可動カバーに一体的に設けられたカム従動節と、前記直動部材に一体的に設けられ、直動部材の移動に伴い前記カム従動節と接する作動部材とからなり、該作動部材にカム従動節を沿わせて可動カバーを開閉駆動するカム面を形成した、請求項４に記載の部品の搬出装置。
【請求項８】
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１〜７のいずれか１項に記載の部品の搬出装置。
【請求項９】
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８に記載の部品の搬出装置。
【請求項１０】
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１〜７のいずれか１項に記載の部品の搬出装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項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て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を行いながら連続的に複数の部品を加工したりする自動旋盤には、例えば特許文献１に示されるように、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。
【０００３】
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ようにした構成の自動旋盤も公知である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１０２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、又は表面粗さが小さい（例えば鏡面仕上げされているもの）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、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、前述のような移動を行う場合は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アーム構造体を収容させることが困難であり、上記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。
【０００６】
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く、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。
【０００７】
そこで本発明は、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ながら、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、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。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の部品の搬出装置において、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、部品の搬出装置を提供する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の部品の搬出装置において、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、部品の搬出装置を提供する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品の搬出装置において、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関して固定側とハンド側との間に設けられるガイド溝と、該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、部品の搬出装置を提供する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品の搬出装置において、前記第１搬送手段を覆うためのカバーを設け、該カバーが、前記第１搬送手段の移動に連動して開閉する可動カバーを有し、該可動カバーは、前記第１搬送手段が前記主軸の部品の把持作業を行わない待機状態で、前記主軸と前記第１搬送手段との間を遮蔽する閉位置に位置し、前記第１搬送手段が前記主軸の部品を把持する際に、前記第１搬送手段と前記主軸との間を開放し、前記部品の把持を許容する開位置に位置するように構成される、部品の搬出装置を提供する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の部品の搬出装置において、前記第１搬送手段の移動に連動して前記可動カバーを開閉させる連動手段が、前記可動カバーに一体的に設けられたカム従動節と、前記第１搬送手段と一体的に移動して前記カム従動節と接する作動部材とからなり、該作動部材にカム従動節を沿わせて前記可動カバーを開閉駆動するカム面を形成した、部品の搬出装置を提供する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の部品の搬出装置において、前記第１搬送手段を覆うためのカバーを設け、該カバーが、前記第１搬送手段の移動に連動して開閉する可動カバーを有し、該可動カバーは、前記第１搬送手段が前記主軸の部品の把持作業を行わない待機状態で、前記主軸と前記第１搬送手段との間を遮蔽する閉位置に位置し、前記第１搬送手段が前記主軸の部品を把持する際に、前記第１搬送手段と前記主軸との間を開放し、前記部品の把持を許容する開位置に位置するように構成され、前記第１搬送手段の移動に連動して前記可動カバーを開閉させる連動手段が、前記可動カバーに一体的に設けられたカム従動節と、前記直動部材に一体的に設けられ、直動部材の移動に伴い前記カム従動節と接する作動部材とからなり、該作動部材にカム従動節を沿わせて可動カバーを開閉駆動するカム面を形成した、部品の搬出装置を提供する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の部品の搬出装置において、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、部品の搬出装置を提供する。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の部品の搬出装置において、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、部品の搬出装置を提供する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の部品の搬出装置において、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、部品の搬出装置を提供する。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の部品の搬出装置を備えた工作機械を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
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できる。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定すれば、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設置ができ、さらに架台端縁と概ね同面のカバーを設置することができ、この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。
【００２０】
第１搬送手段の移動方向を主軸の横方向にすることにより、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。
【００２１】
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。
【００２２】
また第１搬送手段を覆うためのカバーを設け、カバーが、第１搬送手段の移動に連動して開閉する可動カバーを有し、可動カバーは、第１搬送手段が前記主軸の部品の把持作業を行わない待機状態で、主軸と第１搬送手段との間を遮蔽する閉位置に位置し、第１搬送手段が主軸の部品を把持する際に、第１搬送手段と主軸との間を開放し、部品の把持を許容する開位置に位置するように構成されることによって、クーラントや切屑の第１搬送手段への飛散を防止することができる。また可動カバーの動作は第１搬送手段の動作に連動しているので、別途可動カバーを作動させる操作を行う必要はない。
【００２３】
また第１搬送手段の移動に連動して可動カバーを開閉させる連動手段を、可動カバーに一体的に設けられたカム従動節と、第１搬送手段と一体的に移動してカム従動節と接する作動部材とからなり、作動部材にカム従動節を沿わせて可動カバーを開閉駆動するカム面を形成することにより、連動手段を簡単に構成することができる。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１及び図２は、本部品搬出装置１０を備えた自動旋盤等の工作機械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。工作機械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が搭載され、該背面主軸の先端にワーク（図示例では棒材）が着脱自在に装着される。主軸におけるワークの加工に加え、背面主軸台４の背面主軸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が背面主軸においてワークの加工を行い、所定形状の部品が加工される。
【００２９】
自動旋盤１は、背面主軸４及び刃物台（図示せず）が配置された架台５並びに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を有し、これ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とともに自動旋盤内部（特に加工領域）への作業者のアクセスが規制される。上記パレタイザ３は、作業性向上のため、工作機械１の前方操作面７側に配置されている。なおここでいう外側近傍領域とは、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ているが、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。
【００３０】
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４から機外に搬出する部品搬出装置１０が設けられる。図３に示されるように、搬出装置１０は、加工終了後背面主軸４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。カバー構造体６は、架台５と協働してカバー構造体６と架台５との境目の近傍に凹状部を形成し、搬送シャトル１４はその凹状部内に配置される。詳細には、図２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、またチャンネル部分８は主軸台４より下方に位置している。一方カバー構造体６は、チャンネル部分８、８′の上方側を塞ぎ、チャンネル部分８、８′とともに横向き（側方が開いた）の凹状部を形成している。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い、凹状部の開口部分を塞ぐ、架台５の前方側端面と同面の鉛直面を備え、パレタイザ３を隣接配置できるようにしている。搬送シャトル１４は上記凹部内に収容され、また背面主軸４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。図３に示すように、搬送シャトル１４は背面主軸４及び部品セパレータ１２より下方に位置する。上記カバー構造体の構成により、凹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。
【００３１】
部品セパレータ１２は、部品２を把持し、背面主軸４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を把持するチャック又はハンド１６と、ハンド１６を固定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。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、架台５に固定された取付ブロック２６にボルト２８によって固定された支持プレート３０と、支持プレート３０に沿って配置されるロッドレスシリンダ３２とを備える。
【００３２】
ロッドレスシリンダ３２は、支持プレート３０の裏側に配置されたガイド軸３４と、ボルト３６によって直動部材２２が取り付けられたロッドレスシリンダ移動体３８とを有する。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、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。直動部材２２は、ロッドレスシリンダ３２の駆動によってガイド軸３４に沿って移動し、この直動部材２２の移動によって把持ユニットが移動する。支持プレート３０は架台５に固定され、これにより部品セパレータ１２が搬送シャトル１４の上方に配置固定される。
【００３３】
また支持プレート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、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に支持される。直動部材２２の上記移動は、直動ガイド４２によって案内される。
【００３４】
ハンド支持部材１８は作動軸４６を有し、作動軸４６は直動部材２２の移動に対して固定側となる支持プレート３０に固定された作動軸ガイド４８のガイド溝５０に摺動状態で係合する。図示するように、ガイド溝５０は角部に所定径のＲが形成されたＬ字形状を有し、Ｌ字形状の一辺はリニアガイド２４のガイド方向（ロッドレスシリンダ３２のガイド軸方向）Ｇと平行であり、他の一辺はガイド方向Ｇに垂直である。ガイド溝５０は、直動部材２２の移動方向と平行な第１の溝５０ａと、第１の溝５０ａに交差するように連続的に形成された第２の溝５０ｂとを有し、第２の溝５０ｂは上方に向かって延びている。
【００３５】
図４は、部品セパレータ１２の動作を示す図である。先ず凹部８内で待機しているハンド１６が、背面主軸４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４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４が対比することによって、背面主軸４から部品２が分離される。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４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（図３参照）。作動軸４６がガイド溝５０の角部の手前の位置Ｂ２まで移動すると、ハンド１６に把持された部品２は位置Ａ２まで移動する。
【００３６】
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していく。一方ハンド支持部材１８の支点２０は直動部材２２とともに方向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は上述の支点２０（図４では”＋”で図示）を中心に直動部材２２に対して図４において時計回りに旋回し、ハンド１６が傾斜していく。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。
【００３７】
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、図示するように略鉛直下向きの姿勢となる縦姿勢に姿勢変更される（図７参照）。
【００３８】
ハンド１６が鉛直下向きとなると、部品２が凹状部８内上方位置に、軸心が背面主軸４の軸心と平行となるように支持され、搬送シャトル１４への受け渡しが容易となる。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、把持ユニットが凹状部の外側に突出することがなく、架台の前端縁より内側に収容される。本実施形態では、ハンド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。また、把持ユニットは、図示したように斜め下方ではなく、斜め上方に移動させるように構成することも可能である。
【００３９】
図５及び図６に示すように、部品セパレータ１２を覆うカバーを設けることもできる。カバーにより部品セパレータ側へのクーラント等の飛散を防止することができる。カバーは、固定カバー２１と可動カバー２３とからなり、可動カバー２３は、支点２５によって固定カバー２１に対して回転可能に取付けられる。固定カバー２１及び可動カバー２３はともにコの字状（ゲート状）の断面形状を有する。
【００４０】
固定カバー２１は、部品セパレータ１２の左右両側及び上方を覆うように構成され、可動カバー２３は、部品セパレータ１２の背面主軸側を開閉可能に覆うように構成される。可動カバー２３には、カム従動節であるカムローラ２７が一体的に固定され、一方直動部材２２には前方に突出するように一体的に作動部材である作動板２９が取り付けられる。カムローラ２７及び作動板２９は、把持ユニットの背面主軸に向かう移動途中で当接するように配置されている。
【００４１】
可動カバー２３は付勢バネ３１によって、固定カバー２１に対して支点２５を中心に図５において時計回りに付勢される。可動カバー２３は、少なくとも背面主軸４による加工中、把持ユニットが、加工エリアの外側となるＡ５の位置で待機している待機状態時には、背板２３ａが閉位置に位置する。一方、背面主軸に装着された部品の把持を行うために、把持ユニットが背面主軸４に向かって移動すると、図６に示すように、直動部材２２とともに作動板２９が背面主軸４に向けて移動する。図５に示す位置又は図４の位置Ａ３〜Ａ５のような背面主軸４に接近していない位置にあるときは、可動カバー２３の背板２３ａがクーラントや切削屑等の部品セパレータ１２側への飛散を防止する。
【００４２】
把持ユニットの移動途中で、作動板２９がカムローラ２７と当接する。作動板２９と当接後、カムローラ２７は作動板２９の主軸側の面から上面に至り連続的に接しながら移動する。ここで、作動板２９の主軸側の面から上面に至る連続面がカム面を形成している。カムローラ２７がこのカム面に沿って移動することによって、可動カバー２３が支点２５を中心に徐々に開く。このようにして、ハンド１６が背面主軸の加工済み部品を把持する際には、可動カバー２３は「開位置」に位置し、ハンド１６は可動カバー２３の外側に突出し、上記部品を把持できる。
【００４３】
可動カバー２３は、ワークの加工中は部品セパレータ１２を保護し、ハンド１６が部品を把持する際は、開位置となり、ハンド１６による部品の把持を許容する。可動カバー２３が開き始めるタイミングは、ハンド１６が可動カバー２３に接衝しなければどのタイミングでもよいが、クーラントの飛散を可能な限り抑制する観点から、ハンド１６ができる限り背面主軸に近づいた位置が望ましい。具体的には、ハンド１６が図５に示す位置又は図４の位置Ａ３〜Ａ５のような背面主軸４にアクセスしていない位置では、可動カバー２３は閉位置にあり、ハンド１６が閉位置の可動カバーに当接する直前から開き始めることが好ましい。
【００４４】
なお図示例では固定カバー２１及び可動カバー２３から部品セパレータのカバーを構成しているが、可動カバーのみから構成することも可能である。また可動カバー２３は、固定カバー２１以外の固定側の構造物に揺動自在に取り付けられてもよい。
【００４５】
搬送シャトル１４全体を前方（作業側）から見た図７に示すように、搬送シャトル１４は、部品セパレータから部品を受継ぐ第２搬送手段を構成し、部品セパレータ１２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によって搬送経路５８に沿って直線的に往復動可能である。また図８及び図９は、部品受取位置５２にある搬送シャトル１４をそれぞれ前方及び側方からみた図である。搬送シャトル１４は、部品セパレータ１２のハンド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。
【００４６】
また搬送経路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８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。一方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。
【００４７】
図８及び図９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及び第２カムフォロア７４及び７６と、搬送経路５８上に固定され第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のカムストッパ７８とを有する。図７に示すように、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し、支持部材６２はそれらの凹部内に位置する。枢軸７０はベース６４に設けられた孔８０を貫通しており、支持部材６２及び旋回プレート７２は枢軸７０を軸心に旋回可能である。また第１及び第２カムフォロア７４及び７６は、枢軸７０を挟んで旋回プレート７２上に互いに反対側に設けられた突部として形成される。
【００４８】
次にリフト機構の作用について説明する。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７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。ここで図８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はそれ以上移動できないがベース６４は引き続いて右側へ移動するので、旋回プレート７２及び枢軸７０を介して旋回プレート７２に接続されている支持部材６２は、枢軸７０を軸心に反時計方向に旋回する。従って支持部材６２に支持されている部品受容部材６０は上昇し、略鉛直下向き姿勢の部品セパレータ１２のハンド１６との間でスムーズな部品の受継ぎを行うことができる。
【００４９】
部品の受継ぎが完了して搬送シャトルが図８において左方へ移動すると、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。あるいは部品受容部材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。なお部品搬出位置５４においては、カムストッパ７８に相当するボルト７８′（図７参照）が第２カムフォロア７６に当接することによって、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。従って部品搬出位置５４においても、上昇した部品受容部材６０によって搬送シャトル１４と部品をパレタイザ３に移送するロボット等（図示せず）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。
【００５０】
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、搬送シャトル１４の部品受容部６０は下降状態にある。従って部品搬出位置５４に至る前に搬送シャトル１４が通過するカバー構造体６の高さを低くすることができ、主軸及び刃物台へのメンテナンスのスペースが広くとれ、主軸及び工具周りの作業性を向上させることができる。
【００５１】
なお第２の搬送手段として直線的に往復動可能な搬送シャトル１４を説明したが、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を用い、部品同士がぶつからないようにベルトコンベアを間欠送りする方式を選択してもよい。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。さらに搬送シャトルは、搬出される部品の姿勢も正確に規定できるので、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。
【００５２】
本部品搬出装置は、その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、かつ動作時も含めていずれの構成要素も上記範囲から作業側に突出することがないように構成される。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４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４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４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。
【００５３】
また搬送シャトル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の外側ではあるが工作機械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。従って工作機械の操作面側には一切部品搬出装置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。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】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２】図１の立面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図３のセパレータアームの動作を説明する図である。
【図５】図３のセパレータアームに可動カバーを取付けた構成を示す図であって、可動カバーが閉じた状態を示す図である。
【図６】図５の可動カバーが開いた状態を示す図である。
【図７】自動旋盤の搬送シャトルを操作側からみた図である。
【図８】図７の部分拡大図である。
【図９】図７の搬送シャトルを側方からみた図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    自動旋盤
２    部品
３    パレタイザ
４    背面主軸
５    架台
６    カバー構造体
１０    部品搬出装置
１２    部品セパレータ
１４    搬送シャトル
１６    ハンド
２０    支点
２１    固定カバー
２２    直動部材
２３    可動カバー
２４    リニアガイド
２７    カムローラ
２９    作動板
３０    支持プレート
３２    ロッドレスシリンダ
４２    直動ガイド
４６    作動軸
４８    作動軸ガイド
５０    溝
５２    部品受継位置
５４    部品搬出位置
６０    部品受容部材
６２    支持部材
６４    ベース
７０    枢軸
７２    旋回プレート
７４    第１カムフォロア
７６    第２カムフォロア
【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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