(57)【要約】【課題】簡単な構成であり、かつ、迅速に加工済ワークと加工前ワークとを交換することが可能なワーク交換装置を実現する。【解決手段】加工された加工済ワークと加工前ワークとを交換するためのワーク交換装置であって、前記加工済ワーク及び前記加工前ワークをそれぞれ把持するための把持部、を長手方向両端部に備えた把持アームであって、該把持アームの長手方向中央部に位置する回動軸を中心として回動可能であり、かつ、該回動軸の軸方向に直進移動可能な把持アームと、該把持アームを回動させるための第一カム機構と、該把持アームを直進移動させるための第二カム機構と、を備えるワーク交換装置。【選択図】        図１
2008055562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工された加工済ワークと加工前ワークとを交換するためのワーク交換装置であって、
前記加工済ワーク及び前記加工前ワークをそれぞれ把持するための把持部、を長手方向両端部に備えた把持アームであって、
該把持アームの長手方向中央部に位置する回動軸を中心として回動可能であり、かつ、該回動軸の軸方向に直進移動可能な把持アームと、
該把持アームを回動させるための第一カム機構と、
該把持アームを直進移動させるための第二カム機構と、
を備えることを特徴とするワーク交換装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク交換装置において、
前記把持アームは、
前記把持部が前記加工済ワーク及び前記加工前ワークを把持するために、該把持アームの待機位置から、前記加工済ワーク及び前記加工前ワークを受け渡すためのワーク受け渡し位置に向かって直進移動する動作と、
該ワーク受け渡し位置から、該ワーク受け渡し位置にて受け取った前記加工済ワーク及び前記加工前ワークを退避させるためのワーク退避位置に向かって直進移動する動作と、
前記把持部に把持された前記加工済ワーク及び前記加工前ワークについて、それぞれの位置を置き替えるように回動する動作と、
前記把持部が前記加工済ワーク及び前記加工前ワークを解放するために、前記ワーク退避位置から、前記ワーク受け渡し位置に向かって直進移動する動作と、
前記ワーク受け渡し位置から前記待機位置に戻るために直進移動する動作と、
を実行することを特徴とするワーク交換装置。
【請求項３】
請求項２に記載のワーク交換装置において、
その中心軸が前記回動軸となるように、前記把持アームを支持している支持軸であって、
前記把持アームと一体的に前記中心軸回りに回動し、かつ、前記把持アームと一体的に前記中心軸の軸方向に直進移動する支持軸、
が備えられていることを特徴とするワーク交換装置。
【請求項４】
請求項３に記載のワーク交換装置において、
回転可能に支持された駆動軸であって、回転することにより前記第一カム機構及び前記第二カム機構を駆動する駆動軸と、
前記第一カム機構、前記第二カム機構、前記支持軸、及び前記駆動軸を収容するためのハウジングと、
が設けられていることを特徴とするワーク交換装置。
【請求項５】
請求項４に記載のワーク交換装置において、
前記第一カム機構は、
前記駆動軸に支持され、該駆動軸と一体的に回転可能な第一カムと、
前記支持軸に支持された、回転状態の前記第一カムと係合して該支持軸を回動させる第一カムフォロアと、を備え、
前記第二カム機構は、
前記第一カムとともに前記駆動軸に支持され、該駆動軸と一体的に回転可能な第二カムと、
その長手方向一端部に、該第二カムと係合する第二カムフォロア、を有し、前記第二カムの回転により揺動可能な揺動アームと、
該揺動アームの長手方向他端部と係合し、該揺動アームの揺動により、前記支持軸を直進移動させるように該支持軸を付勢する付勢部材と、
を備えていることを特徴とするワーク交換装置。
【請求項６】
請求項５に記載のワーク交換装置において、
前記付勢部材は、
その内部に、前記支持軸が有する小径部、を嵌合させるための円筒部と、
該円筒部の軸方向両端部のうち、前記把持アームからより離れた端部に隣接し、かつ、前記揺動アームの長手方向他端部と係合するための係合穴、を有する係合部と、
を備えており、
前記揺動アームが揺動すると、前記係合部及び前記円筒部が前記支持軸の中心軸の軸方向に直進移動することにより、前記円筒部が前記支持軸を付勢することを特徴とするワーク交換装置。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６のいずれかに記載のワーク交換装置において、
前記把持アームの直進移動方向において、
前記待機位置は、前記ワーク退避位置よりも、前記ワーク受け渡し位置の近くに位置していることを特徴とするワーク交換装置。
【請求項８】
請求項２乃至請求項７のいずれかに記載のワーク交換装置において、
前記把持アームは、前記ワーク退避位置から前記ワーク受け渡し位置に戻るために直進移動する動作の実行中、該ワーク受け渡し位置に到達すると、該ワーク受け渡し位置から後退した後、該ワーク受け渡し位置に向かって前進して、該ワーク受け渡し位置に再度到達することを特徴とするワーク交換装置。
【請求項９】
（Ａ）ワークを加工するための旋盤装置と、
（Ｂ）該旋盤装置にて加工された加工済ワークと加工前ワークとを交換するためのワーク交換装置であって、
前記加工済ワーク及び前記加工前ワークをそれぞれ把持するための把持部、を長手方向両端部に備えた把持アームであって、
該把持アームの長手方向中央部に位置する回動軸を中心として回動可能であり、かつ、該回動軸の軸方向に直進移動可能な把持アームと、
該把持アームを回動させるための第一カム機構と、
該把持アームを直進移動させるための第二カム機構と、
を備えるワーク交換装置と、
（Ｃ）を有する旋盤ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工された加工済ワークと加工前ワークとを交換するためのワーク交換装置、及び、当該ワーク交換装置と旋盤装置とを備える旋盤ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤装置をはじめとするワーク加工装置によるワーク加工作業では、当該ワーク加工作業の効率化を図るため、前記ワーク加工装置により加工された加工済ワークと、加工前ワークとを交換する時間の短縮化が求められている。このため、前記ワーク加工装置から加工済ワークを回収し、かつ、当該ワーク加工装置に加工前ワークを提供するためのワーク交換装置として、例えば、ローダ等のワーク搬送装置やハンドリングロボットが既に開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２６６１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、これらのワーク交換装置は大型化、あるいは、高コスト化する傾向にあり、結果として、ワーク交換時間を短縮することが困難となっている。
【０００４】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成であり、かつ、迅速に加工済ワークと加工前ワークとを交換することが可能なワーク交換装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
主たる本発明は、加工された加工済ワークと加工前ワークとを交換するためのワーク交換装置であって、前記加工済ワーク及び前記加工前ワークをそれぞれ把持するための把持部、を長手方向両端部に備えた把持アームであって、該把持アームの長手方向中央部に位置する回動軸を中心として回動可能であり、かつ、該回動軸の軸方向に直進移動可能な把持アームと、該把持アームを回動させるための第一カム機構と、該把持アームを直進移動させるための第二カム機構と、を備えるワーク交換装置である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。
【０００８】
加工された加工済ワークと加工前ワークとを交換するためのワーク交換装置であって、前記加工済ワーク及び前記加工前ワークをそれぞれ把持するための把持部、を長手方向両端部に備えた把持アームであって、該把持アームの長手方向中央部に位置する回動軸を中心として回動可能であり、かつ、該回動軸の軸方向に直進移動可能な把持アームと、該把持アームを回動させるための第一カム機構と、該把持アームを直進移動させるための第二カム機構と、を備えるワーク交換装置。  
このようなワーク交換装置では、カム機構によって実現する簡単なメカ構成により、迅速に加工済ワークと加工前ワークとを交換することが可能となる。
【０００９】
また、前記把持アームは、前記把持部が前記加工済ワーク及び前記加工前ワークを把持するために、該把持アームの待機位置から、前記加工済ワーク及び前記加工前ワークを受け渡すためのワーク受け渡し位置に向かって直進移動する動作と、該ワーク受け渡し位置から、該ワーク受け渡し位置にて受け取った前記加工済ワーク及び前記加工前ワークを退避させるためのワーク退避位置に向かって直進移動する動作と、前記把持部に把持された前記加工済ワーク及び前記加工前ワークについて、それぞれの位置を置き替えるように回動する動作と、前記把持部が前記加工済ワーク及び前記加工前ワークを解放するために、前記ワーク退避位置から、前記ワーク受け渡し位置に向かって直進移動する動作と、前記ワーク受け渡し位置から前記待機位置に戻るために直進移動する動作と、を実行することとしてもよい。  
かかる場合には、前記ワーク受け渡し位置にて、前記把持部が加工済ワーク及び加工前ワークを同時に把持し、または、解放することが可能となる。この結果、より迅速に前記加工済ワークと前記加工前ワークとを交換することが可能となる。
【００１０】
また、その中心軸が前記回動軸となるように、前記把持アームを支持している支持軸であって、前記把持アームと一体的に前記中心軸回りに回動し、かつ、前記把持アームと一体的に前記中心軸の軸方向に直進移動する支持軸、が備えられていることとしてもよい。  
かかる場合には、前記第一カム機構と前記第二カム機構が、前記支持軸を介して、前記把持アームを駆動するようになる。
【００１１】
また、回転可能に支持された駆動軸であって、回転することにより前記第一カム機構及び前記第二カム機構を駆動する駆動軸と、前記第一カム機構、前記第二カム機構、前記支持軸、及び前記駆動軸を収容するためのハウジングと、が設けられていることとしてもよい。  
かかる場合には、前記第一カム機構と前記第二カム機構とが同一の駆動軸によって駆動されるため、ハウジングを小型化することが可能となる。また、前記第一カム機構の駆動と前記第二カム機構の駆動とを同期させることが容易になるため、より一層迅速に加工済ワークと加工前ワークとを交換することが可能となる。
【００１２】
また、前記第一カム機構は、前記駆動軸に支持され、該駆動軸と一体的に回転可能な第一カムと、前記支持軸に支持された、回転状態の前記第一カムと係合して該支持軸を回動させる第一カムフォロアと、を備え、前記第二カム機構は、前記第一カムとともに前記駆動軸に支持され、該駆動軸と一体的に回転可能な第二カムと、その長手方向一端部に、該第二カムと係合する第二カムフォロア、を有し、前記第二カムの回転により揺動可能な揺動アームと、該揺動アームの長手方向他端部と係合し、該揺動アームの揺動により、前記支持軸を直進移動させるように該支持軸を付勢する付勢部材と、を備えていることとしてもよい。
【００１３】
また、前記付勢部材は、その内部に、前記支持軸が有する小径部、を嵌合させるための円筒部と、該円筒部の軸方向両端部のうち、前記把持アームからより離れた端に隣接し、かつ、前記揺動アームの長手方向他端部と係合するための係合穴、を有する係合部と、を備えており、前記揺動アームが揺動すると、前記係合部及び前記円筒部が前記支持軸の中心軸の軸方向に直進移動することにより、前記円筒部が前記支持軸を付勢することとしてもよい。  
かかる付勢部材を用いれば、該付勢部材の取り付けスペースが小さくなるため、ハウジングをより小型化することが可能となる。
【００１４】
また、前記把持アームの直進移動方向において、前記待機位置は、前記ワーク退避位置よりも、前記ワーク受け渡し位置の近くに位置していることとしてもよい。  
かかる場合には、前記把持アームが直進移動する際の移動量を小さくなるため、さらに迅速に加工済ワークと加工前ワークとを交換することが可能となる。
【００１５】
また、前記把持アームは、前記ワーク退避位置から前記ワーク受け渡し位置に戻るために直進移動する動作の実行中、該ワーク受け渡し位置に到達すると、該ワーク受け渡し位置から後退した後、該ワーク受け渡し位置に向かって前進して、該ワーク受け渡し位置に再度到達することとしてもよい。  
かかる場合には、加工前ワークが把持された状態の把持アームが前記ワーク受け渡し位置に到達した際の生じる前記加工前ワークのずれを軽減し、該加工前ワークが前記ワーク受け渡し位置にて適切に受け渡されるようになる。
【００１６】
さらに、（Ａ）ワークを加工するための旋盤装置と、（Ｂ）該旋盤装置にて加工された加工済ワークと加工前ワークとを交換するためのワーク交換装置であって、前記加工済ワーク及び前記加工前ワークをそれぞれ把持するための把持部、を長手方向両端部に備えた把持アームであって、該把持アームの長手方向中央部に位置する回動軸を中心として回動可能であり、かつ、該回動軸の軸方向に直進移動可能な把持アームと、該把持アームを回動させるための第一カム機構と、該把持アームを直進移動させるための第二カム機構と、を備えるワーク交換装置と、（Ｃ）を有する旋盤ユニット、も実現可能である。  
かかる旋盤ユニットでは、旋盤装置により加工された加工済ワークと、加工前ワークとを迅速に交換することが可能となる。
【００１７】
＝＝＝旋盤ユニットの概要＝＝＝
次に、図１及び図２を用いて、ワーク交換装置を利用したワーク加工設備である旋盤ユニット１０について説明する。図１は、旋盤ユニット１０の概念図であって、当該旋盤ユニット１０を上方から見たときの図である。図２は、カムユニット１００の外観についての模式図であり、カムユニット１００の正面図（右図）と、側面図（左図）とがそれぞれ示されている。なお、図１中、矢印にて、Ｘ軸及びＹ軸が示されている。また、図２中、矢印にて、カムユニット１００の上下方向が示されている。
【００１８】
本実施の形態では、旋盤ユニット１０は、図１に示すように、ワークを加工するための旋盤装置２０と、該旋盤装置２０により加工された加工済ワークＷａと加工前ワークＷｂとを交換するためのワーク交換装置の一例である自動ワーク交換装置（所謂、オートマチックワークチェンジャーと呼ばれるものであり、以下、ＡＷＣ３０と省略する）とを少なくとも含むユニットである。
【００１９】
旋盤装置２０は、ＮＣ旋盤であり、旋盤加工やミーリング加工等を含む複合的なワーク加工を行うことが可能である。この旋盤装置２０は、図１に示すように、主軸台２４に回転自在に支持された主軸２１と、ワークを切削する工具２２と、回転盤２３ａを介して該工具２２を支持する刃物台２３と、主軸２１及び刃物台２３等を支持する基台２５とを備えている。また、主軸２１の先端には、ワークを把持するための旋盤装置側チャック２１ａが備えられている。この旋盤装置側チャック２１ａは、ワークを把持する動作（クランプ動作）と、把持したワークを解放する動作（アンクランプ動作）とを行うとともに、前記主軸２１の回転に伴って、該主軸２１と一体的に回転する。そして、この旋盤装置側チャック２１ａのクランプ・アンクランプ動作は、後述する制御装置からの制御信号によって制御される。また、刃物台２３は、基台２５に対して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及び、Ｘ軸とＹ軸とに交差するＺ軸方向（図１において、紙面を貫く方向）へ移動可能である。
【００２０】
このような構成の旋盤装置２０は、制御装置からの制御信号に基づいて、ワーク加工を行う（すなわち、加工前ワークＷｂから加工済ワークＷａを作成する）。具体的に説明すると、加工前ワークＷｂを把持した旋盤装置側チャック２１ａが主軸２１と一体的に回転すると、前記制御信号に基づいて刃物台２３が移動し、該刃物台２３に支持された工具２２が加工前ワークＷｂの適切な位置に当接することにより、前記加工前ワークＷｂの工具２２が当接している部分が切削加工される。
【００２１】
なお、本実施の形態において、加工前ワークＷｂの形状は、図１に示すように、同軸上に並んだ互いに外径が異なる２つの円柱部、によって構成された部材である。また、説明の便宜上、旋盤装置２０による加工前後において、前記２つの円柱部の外径は変化しないものとする。すなわち、加工済ワークＷａは、前記加工済ワークＷａと同様、該加工済ワークの中心軸方向において、互いに異なる外径を有することになる。以下、加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂ中の、外径がより小さい部分を小径部、より大きい部分を大径部と言う。
【００２２】
ＡＷＣ３０は、旋盤装置２０の周辺装置であり、該旋盤装置２０により加工済ワークＷａが作成されると、該旋盤装置２０から加工済ワークＷａを回収する一方で、該旋盤装置２０へ加工前ワークＷｂを提供する装置である。このＡＷＣ３０は、図１に示すように、前記旋盤装置２０に対して並設されており、把持アーム３１と、カムユニット１００と、駆動モータ４０とを備えている。
【００２３】
把持アーム３１は、その長手方向両端部に、加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持するための把持部の一例であるチャック３１ａ、を備えたアームである。つまり、本実施の形態に係る把持アーム３１は２個のチャック３１ａを有している。また、当該２個のチャック３１ａは、図１に示すように、前記把持アーム３１のＸ軸方向に並ぶ両側面のうち、旋盤装置２０の主軸２１やカムユニット１００により近い側の側面に固定されている。そして、当該チャック３１ａも、旋盤装置側チャック２１ａと同様、クランプ動作及びアンクランプ動作を行い、当該クランプ・アンクランプ動作は、制御装置の制御信号によって制御されている。
【００２４】
また、前記把持アーム３１の長手方向中央部は、カムユニット１００に設けられた支持軸１１０の先端に支持されている。そして、前記把持アーム３１は、前記長手方向中央部に位置した回動軸を中心にして（すなわち、図１中、記号Ｒにて示された回動方向に）回動可能となっている。また、前記把持アーム３１は、当該回動軸の軸方向（すなわち、図１中、記号Ｔにて示された方向）に往復直進移動することが可能である。そして、把持アーム３１は、前記加工済ワークＷａと前記加工前ワークＷｂとを交換するために、回動動作と往復直進移動動作とを行う。なお、当該把持アーム３１の回動動作及び往復直進移動動作については、後述の『旋盤ユニットの動作例』の項にて説明する。
【００２５】
カムユニット１００は、前記把持アーム３１を駆動するための装置であり、図２に示すように、前記支持軸１１０を備えている。また、その内部には、前記把持アーム３１を駆動するための複数のカム機構、当該複数のカム機構に駆動力を伝達するための駆動軸１２０が備えられている。本実施の形態では、前記複数のカム機構が駆動されると、前記把持アーム３１を回動させるための駆動力と、該把持アーム３１を直進移動させるための駆動力とが、前記支持軸１１０を介して、該把持アーム３１に伝達される。具体的に説明すると、前記支持軸１１０は、前記複数のカム機構の駆動に伴って、前記把持アーム３１と一体的に、該支持軸１１０の中心軸１１０ａを中心として回動し、かつ、前記中心軸１１０ａの軸方向に直進移動する。このため、支持軸１１０の中心軸１１０ａは前記把持アーム３１の回動軸となる。つまり、前記複数のカム機構は、前記支持軸１１０を駆動することにより、前記把持アーム３１を駆動するものである。なお、カムユニット１００の構成に関する詳細は、後述の『カムユニットの構成例』の項にて説明する。
【００２６】
駆動モータ４０は、カムユニット１００の駆動源であり、該駆動モータ４０の回転が、不図示の駆動力伝達機構（例えば、ハイポイドギア等を含むギア機構）によって前記駆動軸１２０に伝達されることにより、前記複数のカム機構が駆動される。
【００２７】
このように構成されたＡＷＣ３０では、制御装置からの制御信号に基づいて前記駆動モータ４０が起動すると、前記カムユニット１００が駆動され、前記把持アーム３１が回動動作及び往復直進移動動作を行う。この把持アーム３１の一連の動作により、旋盤装置２０から加工済ワークＷａが、ワーク置場（図１中、加工前ワークＷｂが置かれている場所）から加工前ワークＷｂが、それぞれ回収され、前記把持アーム３１により移送されて、最終的に、前記加工前ワークＷｂは前記旋盤装置２０に、前記加工済ワークＷａは前記ワーク置場に、それぞれ渡される。つまり、ＡＷＣ３０において、前記把持アーム３１が一連の動作を１サイクルずつ実行する毎に、該ＡＷＣ３０によるワーク交換が１回ずつ行われることとなる。
【００２８】
また、当然ながら、旋盤ユニット１０の起動時には、加工済ワークＷａが作成されていないため、ＡＷＣ３０が備える把持アーム３１は、ワーク置場にて加工前ワークＷｂのみを回収して移送した後、該加工前ワークＷｂを旋盤装置２０に提供する。他方、全てのワーク加工が終了し、旋盤ユニット１０が停止する際には、前記把持アーム３１は、旋盤装置２０から加工済ワークＷａのみを回収して移送した後、前記ワーク置場へ該加工済ワークＷａを渡すこととなる。すなわち、旋盤ユニット１０の起動・停止時には、ＡＷＣ３０によるワーク交換は行われないこととなる。なお、ＡＷＣ３０の動作については、後述の『旋盤ユニットの動作例』の項にて説明する。
【００２９】
そして、本実施の形態に係る旋盤ユニット１０は、前記旋盤装置２０と前記ＡＷＣとを制御するために、不図示の制御装置（ＮＣ装置ともいう）を備えている。この制御装置は、ＣＰＵ、及び、数値制御プログラムが記憶されたメモリ等を有しており、前記数値制御プログラムに従って旋盤ユニット１０各部を制御する。そして、前述したように、この制御装置から送られる制御信号に基づき、前記旋盤装置２０はワーク加工を、前記ＡＷＣ３０はワーク交換を、それぞれ実行する。換言すると、本実施の形態に係る旋盤ユニット１０では、ワーク加工及びワーク交換が自動制御されている。
【００３０】
また、本実施の形態に係る旋盤ユニット１０には、旋盤装置２０から発生した切削屑や油等が前記ワーク置場内に飛散することを防止する目的で、前記ワーク置場と旋盤ユニット１０とを仕切るためのシャッター（不図示）が設けられている。ＡＷＣ３０に備えられた把持アーム３１は、当該シャッターが開放状態のときに、ワーク置場内に進入可能となる。また、このシャッターの開閉動作も前記制御装置からの制御信号により制御される。
【００３１】
＝＝カムユニットの構成例＝＝＝
次に、本実施の形態に係るカムユニット１００の構成例を、図３乃至図１０を用いて説明する。図３は、前述した図２におけるＨ−Ｈ断面の模式図である。図４は、図２におけるＩ−Ｉ断面の模式図である。図５は、図２におけるＪ−Ｊ断面の模式図である。図６及び図７は、支持軸１１０の往復直進移動について説明するための図である。そして、図６は、前記支持軸１１０がハウジング１３０から突出する方向に直進移動して、前記支持軸１１０の直進移動範囲の一端に到達したときの、前記Ｉ−Ｉ断面（左図）及び図５におけるＫ−Ｋ断面（右図）を示している。図７は、前記支持軸１１０がハウジング１３０内に収容される方向に直進移動して、前記直進移動範囲の他端に到達したときの、前記Ｉ−Ｉ断面（左図）及び前記Ｋ−Ｋ断面（右図）を示している。図８は、付勢部材１６０の外観を模式的に示す斜視図である。図９は、付勢部材１６０を保持する保持部の他例について説明するための図である。図１０は、図９中の保持部材１７１周辺の拡大図である。なお、図３乃至図５と、図６の左図及び図７の左図とには、矢印にて、カムユニット１００の上下方向が示されている。
【００３２】
本実施の形態では、カムユニット１００は、図３及び図４に示すように、支持軸１１０、駆動軸１２０、ハウジング１３０、第一カム機構１４０、第二カム機構１５０等を備えている。つまり、前述した複数のカム機構とは、第一カム機構１４０及び第二カム機構１５０を意味している。
【００３３】
支持軸１１０は、前述したように、該支持軸１１０の先端にて、前記把持アーム３１の長手方向中央部を支持する軸である。また、本実施の形態では、前記支持軸１１０の外径は、図６に示すように、該支持軸１１０の軸方向において四段階に変化している。具体的に説明すると、前記支持軸１１０は、該支持軸１１０の先端から、大径部１１１と、小径部１１２と、保持部材固定部１１３と、摺動部１１４とを有し、順に外径が小さくなっている。大径部１１１は、その先端にて把持アーム３１を固定している部分であり、ハウジング１３０から突出している。小径部１１２は、後述する付勢部材１６０の円筒部１６１に嵌合した状態で、該付勢部材１６０を支持する部分である。保持部材固定部１１３は、後述する保持部材１７０を固定する部分である。摺動部１１４は、支持軸１１０が前記軸方向に直進移動する際に、後述するターレット１４３に対して摺動する部分である。
【００３４】
駆動軸１２０は、第一カム機構１４０及び第二カム機構１５０を駆動するために、該駆動軸１２０の中心軸回りに回転する軸である。
【００３５】
ハウジング１３０は、その内部に、第一カム機構１４０、第二カム機構１５０、支持軸１１０、及び、駆動軸１２０等を収容する筐体である。このハウジング１３０は、駆動軸軸受１３２を介して前記駆動軸１２０を回転可能に支持し、ターレット軸受１３３を介して後述のターレット１４３を回動可能に支持している。また、ターレット１４３は前記支持軸１１０の摺動部１１４と結合しているため、ハウジング１３０は、間接的に前記支持軸１１０を支持している。なお、前記ターレット軸受１３３の一端面には、図３等に示すように、ターレット１４３の前記支持軸１１０の軸方向におけるガタツキ、を抑えるための軸受締付部材１３３ａが備えられている。さらに、前記ハウジング１３０は、前記支持軸１１０の大径部１１１側を支持するために、筒状の支持軸フランジ１３１を備えている。そして、支持軸フランジ１３１の先端側にはシール部材１３１ａが設けられ、前記大径部１１１と支持軸フランジ１３１との間の隙間が軸封されている。なお、前記支持軸フランジ１３１内に、支持部材（不図示）を設け、当該支持部材に支持軸１１０の大径部１１１を支持させることとしてもよい。かかる場合には、前記支持軸１１０が両持ち支持されることにより、前記把持アーム３１によって前記支持軸１１０に作用するオーバーハング荷重の影響（例えば、支持軸１１０の撓み等）が軽減される。
【００３６】
第一カム機構１４０は、前記支持軸１１０と該支持軸１１０に固定された把持アーム３１を回動させるためのカム機構であり、図３に示すように、第一カムとしてのローラギアカム１４１と、第一カムフォロア１４２と、ターレット１４３とを有している。
【００３７】
ローラギアカム１４１は、前記駆動軸１２０に支持され、該駆動軸１２０と一体的に回転可能となっている。このローラギアカム１４１の外周面には、図５に示すように、螺旋状のテーパーリブが形成されている。
【００３８】
第一カムフォロア１４２は、前記ローラギアカム１４１に係合するカムフォロアである。ターレット１４３は、前記ローラギアカム１４１の従節であり、図５に示すように、該ターレット１４３の外周には、４個の前記第一カムフォロア１４２が十字状に並ぶように設けられている。このターレット１４３は、該ターレット１４３に設けられた前記第一カムフォロア１４２が、回転状態の前記ローラギアカム１４１と係合するように、前記ローラギアカム１４１の近傍に配置されている。また、ターレット１４３は前記支持軸１１０の摺動部１１４と結合するための結合穴を備えており、前記摺動部１１４は当該結合穴に嵌合して前記ターレット１４３と結合している。さらに、本実施の形態では、前記ターレット１４３の、前記結合穴の内面にはスプライン１４３ａが形成され、前記ターレット１４３と前記摺動部１１４とはスプライン結合している。このため、前記支持軸１１０は、該支持軸１１０の中心軸１１０ａ回りに回動する際に、前記ターレット１４３と一体的に回動する。他方、前記支持軸１１０は、前記中心軸１１０ａの軸方向に直進移動する際には、前記摺動部１１４が前記結合穴内を摺動する（換言すると、前記支持軸１１０は、前記ターレット１４３に対して相対的に直進移動する）。
【００３９】
このような構成の第一カム機構１４０では、駆動軸１２０が回転すると、回転状態のローラギアカム１４１と係合している前記第一カムフォロア１４２が、該ローラギアカム１４１のテーパーリブ表面上を摺動することによって、ターレット１４３と前記支持軸１１０とが一体的に回動する。つまり、前記第一カムフォロア１４２は、駆動軸１２０の回転により前記支持軸１１０を回動させるものである。そして、前記支持軸１１０が回動すると、前記把持アーム３１が該支持軸１１０と一体的に、該支持軸１１０の中心軸１１０ａ回りに回動する。
【００４０】
第二カム機構１５０は、前記支持軸１１０と前記把持アーム３１とを、該支持軸１１０の軸方向に直進移動させるためのカム機構であり、図４に示すように、第二カムとしての溝カム１５１と、第二カムフォロア１５２と、揺動アーム１５３と、付勢部材１６０等を有している。
【００４１】
溝カム１５１は、図４に示すように、前記ローラギアカム１４１の中心軸（すなわち、駆動軸１２０の中心軸）の軸方向における、該ローラギアカム１４１の一端面に形成されている。すなわち、本実施の形態では、ローラギアカム１４１と溝カム１５１とは単一のカムボディに備えられており、該溝カム１５１はローラギアカム１４１とともに前記駆動軸１２０に支持され、該駆動軸１２０と一体的に回転可能である。また、この溝カム１５１は、前記駆動軸１２０を取り囲むように無端環状に形成されている。
【００４２】
第二カムフォロア１５２は、前記溝カム１５１に係合するカムフォロアである。揺動アーム１５３は、前記溝カム１５１の従節であり、図４に示すように、該揺動アーム１５３の長手方向一端部に前記第二カムフォロア１５２が備えられている。この揺動アーム１５３は、前記駆動軸１２０に沿うように前記ハウジング１３０に固定された揺動軸１５３ｂに、揺動自在に支持されている。また、前記揺動アーム１５３は、前記ローラギアカム１４１の、前記溝カム１５１が形成されている端面よりも外側に、前記第二カムフォロア１５２が回転状態の前記溝カム１５１に係合可能となるように配置されている。そして、前記駆動軸１２０の回転に伴って前記溝カム１５１が回転し、前記第二カムフォロア１５２が該溝カム１５１に沿って摺動すると、該第二カムフォロア１５２に連動して、前記揺動アーム１５３が前記揺動軸１５３ｂ回りに揺動する。なお、揺動アーム１５３の長手方向中央部は、図４に示すように、長手方向端部よりも幅広となっている。そして、当該中央部には、前記駆動軸１２０の径よりも大きな内径を備え、前記揺動軸１５３ｂを中心とする円弧状の開口部１５３ｃが、前記揺動アーム１５３の揺動範囲に亘って形成されている。これにより、前記揺動アーム１５３は、駆動軸１２０と干渉することなく、揺動可能となる。また、揺動アーム１５３の長手方向他端部には、後述する付勢部材１６０と係合するための円柱状の突起部１５３ａが設けられている。
【００４３】
付勢部材１６０は、前記揺動アーム１５３の揺動を前記支持軸１１０に伝達し、該支持軸１１０を直進移動させるように付勢する部材である。また、付勢部材１６０は、図８に示すように、円筒部１６１と、係合部１６２と、前記揺動アーム１５３と係合する係合穴としての係合溝１６３と、スライド部１６４等を備えている。
【００４４】
円筒部１６１は、該円筒部１６１の内部に前記支持軸１１０の小径部１１２を嵌合させて、該小径部１１２に支持される部分である。そして、円筒部１６１に小径部１１２が嵌合すると、該小径部１１２の中心軸と前記円筒部１６１の中心軸が略同軸となり、また、前記小径部１１２の外周面と円筒部１６１の内周面との間に潤滑油の油膜が形成されている。換言すると、前記小径部１１２と前記円筒部１６１との間には、油膜が形成される程度の隙間が設けられている。これにより、円筒部１６１は、前記小径部１１２に対して相対回動可能となる。また、前記円筒部１６１は、該小径部１１２と一体的に直進移動可能となるように該小径部１１２に支持される。すなわち、前記支持軸１１０が中心軸１１０ａ回りに回動する際には、該支持軸１１０は前記付勢部材１６０に対して相対回動する。他方、前記支持軸１１０が前記中心軸１１０ａの軸方向に直進移動する際には、該支持軸１１０は前記付勢部材１６０と一体的に直進移動する。また、前記円筒部１６１の外径は、前記支持軸１１０の大径部１１１の外径以下となっている。このため、前記支持軸１１０の直進移動時、前記小径部１１２に支持された円筒部１６１は、前記支持軸フランジ１３１と干渉することなく、該支持軸フランジ１３１内に進入可能となる（図６参照）。また、前記円筒部１６１の、該円筒部１６１の中心軸（すなわち、支持軸１１０の中心軸１１０ａ）の軸方向における長さは、前記小径部１１２の中心軸の軸方向の長さより長くなっている。さらに、円筒部１６１の内径は、２段階に変化している。そして、前記円筒部１６１の内周面のうち、より小さい内径を有する部分は、前記支持軸１１０の小径部１１２の外周面と面接触し、より大きい内径を有した部分と前記支持軸１１０の保持部材固定部１１３との間には、図６及び図７に示すように、後述の保持部材１７０が設けられている。
【００４５】
係合部１６２は、前記円筒部１６１の軸方向の両端部のうち、前記把持アーム３１からより離れている側の端部に隣接した部分である。そして、この係合部１６２は、図８に示すように、前記円筒部１６１の外径よりも大きな外径の円筒形状（本実施の形態では、略四分の一の円筒状）となっている。係合溝１６３は、前記係合部１６２に設けられた、前記揺動アーム１５３の前記突起部１５３ａと係合する溝である。この係合溝１６３は、前記係合部１６２の外周面の軸方向両端部（すなわち、当該外周面の、前記支持軸１１０の軸方向における両端部）のうち、前記円筒部１６１からより離れている側の端部に形成されている。また、前記係合溝１６３は、前記円弧面の円周方向に沿って楕円状に形成されており、該係合溝１６３の長径は前記揺動アーム１５３の揺動範囲に応じた長さとなっている。そして、前記係合部１６２は、前記支持軸１１０の軸方向において、当該係合溝１６３に前記揺動アーム１５３の突起部１５３ａが係合可能となる位置まで延出している。なお、図６及び図７に示すように、前記付勢部材１６０が前記支持軸１１０と一体的に直進移動する際、前記係合部１６２が前記ターレット１４３及び前記第一カムフォロア１４２に干渉しないように、前記係合部１６２の内径が調整されている。
【００４６】
スライド部１６４は、前記係合部１６２の外周面上において、前記係合溝１６３の上方に設けられた部分である。このスライド部１６４は、前記支持軸１１０に沿うように前記ハウジング１３０に固定されたスライド軸１６４ａが貫通するための貫通穴、を有している。そして、前記付勢部材１６０と前記支持軸１１０とが一体的に直進移動する際、前記スライド部１６４は、前記貫通穴を貫通しているスライド軸１６４ａに沿って、該スライド軸１６４ａ上を摺動する。一方、前記支持軸１１０が前記付勢部材１６０に対して相対回動する際、前記スライド部１６４は、前記円筒部１６１と前記小径部１１２との間に生じる摩擦力の影響によって前記付勢部材１６０が回動することを防止する。つまり、本実施の形態において、前記スライド部１６４は、付勢部材１６０の回動防止機能を担っている。
【００４７】
以上のような構成の付勢部材１６０では、前記揺動アーム１５３が揺動すると、該揺動アーム１５３の突起部１５３ａが前記係合溝１６３内を該係合溝１６３の長径方向に移動する。この際、前記突起部１５３ａは、前記支持軸１１０の軸方向において、前記係合溝１６３の内面を押圧するようになる。つまり、前記揺動アーム１５３の揺動が前記付勢部材１６０に伝達されて、該付勢部材１６０が前記支持軸１１０を該支持軸１１０の中心軸１１０ａの軸方向に付勢することにより、該支持軸１１０は軸方向に該付勢部材１６０と一体的に直進移動するようになる。
【００４８】
また、本実施の形態では、前述したように、前記保持部材固定部１１３と前記円筒部１６１との間に、前記付勢部材１６０を保持するための保持部材１７０が備えられている。この保持部材１７０によって、前記付勢部材１６０は、前記支持軸１１０と一体的に直進移動可能となるように保持されている。具体的に説明すると、前記付勢部材１６０の円筒部１６１が、前記保持部材１７０と前記支持軸１１０の大径部１１１によって挟まれた状態で前記小径部１１２に支持されている。この結果、該円筒部１６１の前記支持軸１１０の軸方向におけるガタツキが軽減されるようになり、前記付勢部材１６０全体は前記支持軸１１０と一体的に直進移動するようになる。換言すると、前記円筒部１６１は、前記保持部材１７０によって前記小径部１１２上を摺動しないように拘束されている。なお、前記保持部材１７０は、セットボルトにより前記支持軸１１０の保持部材固定部１１３に固定されている。
【００４９】
このような第二カム機構１５０では、駆動軸１２０の回転が、先ず、溝カム１５１内を摺動する第二カムフォロア１５２によって、該第二カムフォロア１５２を備えた揺動アーム１５３の揺動に変換される。そして、前記揺動アーム１５３の揺動が、該揺動アーム１５３と係合した付勢部材１６０によって、前記支持軸１１０の直進移動に変換されることにより、該支持軸１１０に支持された把持アーム３１が前記支持軸１１０の軸方向に直進移動するようになる。この際、前記支持軸１１０の大径部１１１は前記シール部材１３１ａ上を摺動し、前記ターレット１４３とスプライン結合した摺動部１１４は該ターレット１４３の結合穴内を摺動し、前記スライド部１６４はスライド軸１６４ａ上を摺動する。そして、前記支持軸１１０は、該支持軸１１０の中心軸１１０ａの軸方向において、一定の移動範囲（以下、直進移動範囲と言う）を往復するようになる。ここで、前記支持軸１１０が、前記大径部１１１がハウジング１３０から突出する方向に直進移動して、前記直進移動範囲の一端に達すると、図６に示すように、前記円筒部１６１が前記支持軸フランジ１３１内に進入し、係合部１６２は第一カムフォロア１４２から離間するようになる。他方、前記支持軸１１０が、前記大径部１１１がハウジング１３０内に収容される方向に直進移動して、前記直進移動範囲の他端に達すると、図７に示すように、前記係合部１６２が、前記ターレット１４３と前記第一カムフォロア１４２を取り囲むようになる。
【００５０】
以上のように構成されたカムユニット１００では、駆動モータ４０が起動すると、第一カム機構１４０と、第二カム機構１５０とは、互いに干渉することなく、それぞれ前記支持軸１１０及び前記把持アーム３１を駆動する。
【００５１】
なお、前述したように、前記支持軸１１０が前記付勢部材１６０に対して相対回動可能となるように、前記小径部１１２と前記円筒部１６１との間には油膜が形成される程度の隙間が設けられている。すなわち、前記円筒部１６１は前記小径部１１２に対してスライド結合していることになる。ここで、前記付勢部材１６０が前記軸１１０と一体的に直進移動する際、前記円筒部１６１の中心軸が前記支持軸１１０の中心軸１１０ａと一致しなくなる場合がある。換言すると、前記付勢部材１６０が直進移動する際に、前記隙間に起因したガタツキが生じ、前記円筒部１６１の中心軸が前記中心軸１１０の中心軸１１０ａに対して傾いてしまうことがある。そして、前記油膜が形成される程度の隙間を確保しつつ、前記円筒部１６１の中心軸の、前記支持軸１１０の中心軸１１０ａに対する傾きを小さくするためには、前記円筒部１６１の中心軸方向における該円筒部１６１の長さを長くする必要がある。これに伴い、前記支持軸１１０（より正確には、支持軸１１０の小径部１１２）の軸長も長くなることになる。そこで、図９に示すように、前記小径部１１２と前記円筒部１６１との間に、鉄球等の転動体１７２を嵌め入れ、前記小径部１１２と前記円筒部１６１とを、前記転動体１７２を介して接触させる場合も考えられる。かかる場合には、円筒部１６１が、転動体１７２を介して、支持軸１１０の小径部１１２と接触するため、前記隙間を設けなくとも、前記支持軸１１０が前記付勢部材１６０に対して相対回動可能となる。さらに、前記隙間が不要となると、前記円筒部１６１の中心軸が前記中心軸１１０の中心軸１１０ａに対して傾いてしまうこともないため、前記円筒部１６１の中心軸方向における該円筒部１６１の長さを長くする必要もなくなる。この結果、支持軸１１０全体の長さを短くすることが可能となり、前述した、支持軸１１０に作用するオーバーハング荷重の影響をより軽減することが可能となる。
【００５２】
また、前記転動体１７２を用いる場合、図１０に示すように、前記小径部１１２と前記円筒部１６１との間に、前記転動体１７２を収容するための転動体収容溝１１５が形成されることとなる。また、該転動体１７２を介して前記付勢部材１６０を保持する保持部材１７１（すなわち、図６及び図７に示した保持部材１７０とは異なる保持部材）が、前記支持軸１１０の保持部材固定部１１３に固定されている。この保持部材１７１は、前記転動体１７２に対し、前記支持軸１１０の大径部１１１に向かうような予圧を付与している。また、この与圧を調整するために、前記保持部材１７１は、ネジ切り加工されたネジ部１７１ａを備えている。そして、当該ネジ部１７１ａにより前記保持部材１７１を前記保持部材固定部１１３に螺着させる際、前記ネジ部１７１ａの締付度合いを調整することにより、前記与圧が調整される。
【００５３】
＝＝＝旋盤ユニットの動作例＝＝＝
次に、ＡＷＣ３０がワーク交換を行う際の、旋盤ユニット１０各部の動作例について、図１１乃至図１２Ｇを用いて説明する。なお、前述したように、旋盤ユニット１０の起動・停止時には、ＡＷＣ３０によるワーク交換は行われない。但し、旋盤ユニット１０の起動・停止時における旋盤ユニット１０各部の動作は、ワーク交換中の動作とほぼ同様であるため、以下の説明においては、ワーク交換中の動作について説明することとする。
【００５４】
図１１は、ＡＷＣ３０がワーク交換を行う際の、旋盤ユニット１０各部の動作を示すタイミング線図の一例である。また、図１１には、把持アーム３１の回動動作についての線図（Ａ図）と、前記把持アーム３１の直進移動についての線図（Ｂ図）と、ワーク置場と旋盤ユニット１０とを仕切るシャッターの開閉動作についての線図（Ｃ図）と、旋盤装置側チャック２１ａのクランプ・アンクランプ動作についての線図（Ｄ図）と、把持アーム３１のチャック３１ａのクランプ・アンクランプ動作についての線図（Ｅ図）とが示されている。なお、図１１中、記号ａからｏにて、前記駆動軸１２０が一回転する間の、該駆動軸１２０の回転進行状態（すなわち、初期状態からの回転角度）が示されている。例えば、状態ａは、前記駆動軸１２０が初期状態から０度回転した状態（すなわち、無回転の状態）にあることを意味し、状態ｍは、前記駆動軸１２０が２７０度回転した状態にあることを意味する。
【００５５】
図１２Ａ乃至図１２Ｇは、それぞれ、ワーク交換中の各時点における、把持アーム３１、チャック３１ａ、及び、旋盤装置側チャック２１ａの様子を示す模式図である。図１２Ａは第一回動動作中の図であり、図１２Ｂは第一直進移動動作中の図であり、図１２Ｃは第二直進移動動作中の図であり、図１２Ｄは第二回動動作中の図であり、図１２Ｅは第三直進移動動作中の図であり、図１２Ｆは第四直進移動動作中の図であり、図１２Ｇは第三回動動作中の図である。また、図１２Ａ乃至図１２Ｇの各図には、前記把持アーム３１、前記チャック３１ａ、前記旋盤装置側チャック２１ａ、加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを上方から見た図（上図）と、前記把持アーム３１の前記チャック３１ａが固定されている面とは反対の面側から見た図（下図）とが示されている。なお、図１２Ａ乃至図１２Ｇにおいて、各図の上図には矢印にて図１中のＸ軸及びＹ軸が、下図には矢印にてＹ軸及び前述のＺ軸がそれぞれ示されている。
【００５６】
まず、ＡＷＣ３０がワーク交換を行う直前段階では、旋盤ユニット１０各部は初期状態にある。具体的に説明すると、ＡＷＣ３０では、駆動モータ４０は停止状態にあり、前記把持アーム３１は、待機位置（図１２Ａ中、Ｘ軸方向における、前記把持アーム３１が配置されている位置）にて、該把持アーム３１の長手方向がＺ軸に沿った状態（図１２Ａ中、二点鎖線にて示された把持アーム３１の状態）で待機している。また、前記把持アーム３１のチャック３１ａは、解放状態（すなわち、アンクランプ状態）となっている。一方、旋盤装置２０はワーク加工状態である。すなわち、旋盤装置２０の主軸２１に備えられた旋盤装置側チャック２１ａは、加工中ワークＷｃの小径部を把持した状態（すなわち、クランプ状態）である。また、前記シャッターは閉止状態となっている。
【００５７】
その後、旋盤装置２０によるワーク加工が完了すると（換言すると、加工済ワークＷａが作成されると）、図１１のＣ図に示すように、前記シャッターが開き、前記把持アーム３１は、前記ワーク置場内に進入可能となる。他方、ＡＷＣ３０では、駆動モータ４０が起動し、カムユニット１００の駆動軸１２０が回転し始め、第一カム機構１４０及び第二カム機構１５０が駆動されるようになる。すなわち、ＡＷＣ３０がワーク交換を開始する。なお、ワーク交換開始直後の駆動軸１２０の状態は、当然ながら、状態ａである。
【００５８】
そして、前記駆動軸１２０の回転が進行し、該駆動軸１２０が状態ａから状態ｂに移行する間は、前記第一カム機構１４０及び前記第二カム機構１５０は駆動されているものの、前記把持アーム３１は、前記待機位置にて静止した状態、所謂ドエル状態となっている。
【００５９】
次に、前記駆動軸１２０が状態ｂになると、前記第一カム機構１４０は、前記支持軸１１０と前記把持アーム３１とを該支持軸１１０の中心軸１１０ａ回りに回動させる。すなわち、前記把持アーム３１は、図１２Ａ中、矢印にて示す回動方向に９０度回動する動作（以下、第一回動動作という）を行う。この第一回動動作は、前記駆動軸１２０が状態ｂから状態ｄに移行する間に行われ、当該第一回動動作により、前記把持アーム３１に備えられた各チャック３１ａは、加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂの正面に配置される。
【００６０】
また、前記駆動軸１２０が状態ｃとなると、前記第二カム機構１５０は、前記支持軸１１０と前記把持アーム３１とを、該支持軸１１０の軸方向（すなわち、Ｘ軸方向）に直進移動させる。すなわち、前記把持アーム３１は、図１２Ｂ中、矢印にて示す方向への直進移動動作（以下、第一直進移動動作という）を行う。この第一直進移動動作は、前記駆動軸１２０が状態ｃから状態ｅに移行する間に行われる。そして、当該第一直進移動動作により、前記把持アーム３１は、前記待機位置から、前記加工前ワークＷｂ及び前記加工済ワークＷａを受け渡すためのワーク受け渡し位置（図１２Ｂ中、Ｘ軸方向における、二点鎖線にて示された前記把持アーム３１の配置位置）に向かうようになる。また、前記把持アーム３１は、第一直進移動動作中、Ｘ軸方向に距離Ｓｔ１（図１１中のＢ図、参照）だけ移動する。なお、本実施の形態では、図１１のＡ図及びＢ図に示すように、前記把持アーム３１は、前記第一回動動作の終了前に、前記第一直進移動動作が開始される。すなわち、前記把持アーム３１が状態ｃから状態ｄに移行する間、第一回動動作と第一直進移動動作とはオーバーラップする。
【００６１】
そして、前記駆動軸１２０が状態ｅになると、図１２Ｂに示すように、前記ワーク受け渡し位置にて、前記チャック３１ａが加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂの正面に配置されるようになる。すなわち、前記各チャック３１ａが、前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂを把持可能な位置に配置される。そして、図１１に示すように、前記把持アーム３１が一定期間ドエル状態を維持した後、駆動モータ４０が停止して、駆動軸１２０の回転が中断する。また、駆動モータ４０が停止すると、各チャック３１ａは、図１１のＥ図に示すように、旋盤装置側チャック２１ａに把持された加工済ワークＷａ、及び、ワーク置場に置かれた加工前ワークＷｂの、それぞれの大径部を同時に把持するようにクランプ動作を行う。さらに、前記チャック３１ａが加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持すると、図１１のＤ図に示すように、旋盤装置側チャック２１ａは加工済ワークＷａの把持状態を解除するアンクランプ動作を行う。これにより、前記把持アーム３１（より正確には、該把持アーム３１のチャック３１ａ）は、前記旋盤装置側チャック２１ａ及び前記ワーク置場から、それぞれ、前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂを受け取ることとなる。
【００６２】
なお、前記把持アーム３１のチャック３１ａが、加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを同時に把持可能となるように、前記旋盤装置２０における加工済ワークＷａの配置位置、及び、前記ワーク置場における加工前ワークＷｂの配置位置が、予め調整されている。換言すると、前記加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂが同時に把持されるように、旋盤ユニット１０全体が設計されている。
【００６３】
各チャック３１ａが前記ワーク受け渡し位置にて加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持すると、駆動モータ４０が再び起動し、前記駆動軸１２０は回転を再開する。そして、該駆動軸１２０が状態ｆとなると、前記第二カム機構１５０は、前記支持軸１１０と前記把持アーム３１とを、図１２Ｃ中、矢印にて示す方向に直進移動させる。すなわち、前記把持アーム３１は、図１２Ｃに示すように、前記チャック３１ａが加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持した状態で、該ワーク受け渡し位置から離間するような直進移動動作（以下、第二直進移動動作という）を行う。この第二直進移動動作は、前記駆動軸１２０が状態ｆから状態ｈに移行する間に行われる。そして、当該第二直進移動動作により、前記把持アーム３１は、前記ワーク受け渡し位置から、加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂを退避させるためのワーク退避位置（図１２Ｃ中、Ｘ軸方向における実線にて示された前記把持アーム３１の配置位置）へ向かう。また、前記把持アーム３１は、第二直進移動動作中、Ｘ軸方向に距離Ｓｔ２（図１１中のＢ図、参照）だけ移動する。また、本実施の形態において、当該距離Ｓｔ２は、前記第一直進移動動作時の移動距離Ｓｔ１より長い距離となっている（換言すると、Ｘ軸方向において、前記待機位置は、前記ワーク退避位置よりも、前記ワーク受け渡し位置の近くに位置している）。これは、前記把持アーム３１が後述する第二回動動作を行う際、前記チャック３１ａに把持された加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂが、旋盤装置２０やカムユニット１００のハウジング１３０等に衝突することを防止するためである。そして、前記把持アーム３１は、前記ワーク退避位置に到達すると、図１１のＢ図に示すように、一定の期間（具体的には、前記駆動軸１２０が状態ｈから状態ｉに移行する間）、当該ワーク退避位置に停滞する。
【００６４】
また、前記駆動軸１２０が状態ｇになると、前記第一カム機構１４０は、前記把持アーム３１を、前記支持軸１１０の中心軸１１０ａ回りに回動させる。すなわち、前記把持アーム３１は、図１２Ｄ中、矢印にて示す回動方向に１８０度回動する動作（以下、第二回動動作という）を行う。この第二回動動作は、前記駆動軸１２０が状態ｇから状態ｊに移行する間に行われ、当該第二回動動作により、前記チャック３１ａに把持された前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂについて、それぞれの位置を置き替えるようになる。特に、前記チャック３１ａに把持された加工前ワークＷｂは、図１２Ｄに示すように、当該第二回動動作によって旋盤装置側チャック２１ａの正面に配置されるようになる。なお、図１１のＡ図及びＢ図に示すように、第二回動動作は前記第二直進移動動作の終了前に開始され、前記把持アーム３１が状態ｇから状態ｈに移行する間は、第二回動動作と第二直進移動動作とがオーバーラップする。
【００６５】
さらに、前記駆動軸１２０が状態ｉとなると、前記第二カム機構１５０によって、前記支持軸１１０と前記把持アーム３１とは、図１２Ｅ中、矢印にて示す方向に直進移動する。すなわち、前記把持アーム３１は、前記第二回動動作により置き換えられた加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを前記ワーク受け渡し位置にて解放するために、該ワーク受け渡し位置に向かう直進移動動作（以下、第三直進移動動作という）を行う。この第三直進移動は、前記駆動軸１２０が状態ｉから状態ｋに移行する間に行われる。そして、当該第三直進移動動作により、前記把持アーム３１は、前記旋盤装置側チャック２１ａに前記加工前ワークＷｂを、前記ワーク置場に前記加工済ワークＷａを、それぞれ渡すために前記ワーク受け渡し位置に向かう。このため、前記把持アーム３１は、第三直進移動動作中、Ｘ軸方向に距離Ｓｔ２だけ直進移動する。なお、本実施の形態では、第三直進移動動作が前記第二回動動作の終了前に開始され、前記把持アーム３１が状態ｉから状態ｊに移行する間は、前記第二回動動作と前記第三直進移動動作とがオーバーラップする。このため、図１２Ｄに示すように、前記第二回動動作が終了した時点では、前記把持アーム３１は既に前記ワーク退避位置から離れ、前記ワーク受け渡し位置に幾分近づいた位置（図１２Ｄ中、Ｘ軸方向において、実線にて示す把持アーム３１の配置位置）まで到達している。
【００６６】
そして、前記把持アーム３１が前記ワーク受け渡し位置に到達すると、図１２Ｅに示すように、前記チャック３１ａに把持された加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂが、所定の位置（図１２Ｅ中に示された加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂの配置位置）に配置される。特に、前記加工前ワークＷｂは、前記旋盤装置側チャック２１ａと接触するようになる。但し、前記把持アーム３１が前記ワーク退避位置から前記ワーク受け渡し位置まで移動して、該ワーク受け渡し位置に到達した際に、加工前ワークＷｂが旋盤装置側チャック２１ａと接触すると、その接触時の反動によって該加工前ワークＷｂが前記所定の位置からずれる場合がある。このため、本実施の形態では、前記把持アーム３１は、前記第三直進移動動作中、前記ワーク受け渡し位置に到達すると、距離Ｓｔ３（図１１中のＢ図、参照）だけ該ワーク受け渡し位置から後退する。その後、前記把持アーム３１は、前記ワーク受け渡し位置に向かって前記距離Ｓｔ３だけ前進して、再度、ワーク受け渡し位置に到達する。ここで、前記距離Ｓｔ３は、前記距離Ｓｔ１及び前記距離Ｓｔ２よりも短い距離である。すなわち、前記把持アーム３１が最初にワーク受け渡し位置に到達した後に比較的短い距離Ｓｔ３を往復するように直進移動することによって、該把持アーム３１が再度ワーク受け渡し位置に到達した際の、前記旋盤装置側チャック２１ａとの接触時に生じる加工前ワークＷｂの位置ずれ、を軽減することが可能となる。
【００６７】
そして、前記駆動軸１２０が状態ｋになると、図１１に示すように、前記支持軸１１０及び前記把持アーム３１が一定期間ドエル状態を維持した後、駆動モータ４０が停止し、駆動軸１２０の回転が中断する。駆動モータ４０が停止すると、前記旋盤装置側チャック２１ａは、図１１のＤ図に示すように、加工前ワークＷｂの小径部を把持するようにクランプ動作を行う。そして、前記旋盤装置側チャック２１ａが加工前ワークＷｂの小径部を把持すると、図１１のＥ図に示すように、前記把持アーム３１のチャック３１ａは加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂの把持状態を解除するアンクランプ動作を行い、該加工済ワークＷａ及び該加工前ワークＷｂが同時に解放される。これにより、前記把持アーム３１のチャック３１ａから、前記旋盤装置側チャック２１ａ及び前記ワーク置場へ、それぞれ、前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂが渡される。
【００６８】
加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂが各チャック３１ａから解放されると、駆動モータ４０が再び起動し、前記駆動軸１２０は回転を再開する。そして、該駆動軸１２０が状態ｌになると、前記第二カム機構１５０により、前記支持軸１１０と前記把持アーム３１とは、図１２Ｆ中、矢印にて示す移動方向に直進移動する。すなわち、前記把持アーム３１は、前記ワーク受け渡し位置から前記待機位置に戻る直進移動動作（以下、第四直進移動動作という）を行う。この第四直進移動動作は、前記駆動軸１２０が状態ｌから状態ｎに移行する間に行われ、前記把持アーム３１は、当該第四直進移動動作によって、Ｘ軸方向に前記距離Ｓｔ１だけ移動して前記待機位置に到達する。
【００６９】
また、前記駆動軸１２０が状態ｍになると、前記第一カム機構１４０により、前記把持アーム３１は、図１２Ｇ中、矢印にて示す回動方向に９０度回動する回動動作（以下、第三回動動作という）を行う。この第三回動動作は、前記駆動軸１２０が状態ｍから状態ｏに移行する間に行われ、当該第三回動動作により、前記把持アーム３１は初期状態に復帰する。なお、前記第三回動動作は、前記第四直進移動動作の終了前に開始され、前記駆動軸１２０が状態ｍから状態ｎに移行する間は、前記第四直進移動動作と前記第三回動動作とがオーバーラップする。
【００７０】
そして、前記把持アーム３１が、前記待機位置にて、該把持アーム３１の長手方向がＺ軸に沿った状態で待機するようになると、前記支持軸１１０及び前記把持アーム３１は、前記駆動軸１２０が一回転するまでドエル状態を維持する。そして、前記駆動軸１２０が一回転した時点で、駆動モータ４０が停止する一方で、旋盤装置２０は、図１２Ｇに示すように、加工前ワークＷｂの加工を開始する。また、前記シャッターが閉まり、前記ワーク置場には新たな加工前ワークＷｂ（旋盤装置側チャック２１ａにより把持された加工前ワークＷｂとは異なるもの）が置かれ、旋盤ユニット１０の各部は初期状態に復帰するようになる。さらに、旋盤装置２０にてワーク加工が進行すると、前記旋盤装置側チャック２１ａは、加工中ワークＷｃを把持するようになる。
【００７１】
以上の一連の動作が旋盤ユニット１０内にて行われ、一回のワーク交換が完了する。また、前記把持アーム３１が行う各回動動作の開始時点及び回動量は、ローラギアカム１４１のテーパーリブの形状によって調整され、該把持アーム３１が行う各直進移動動作の開始時点及び移動距離は、溝カム１５１の溝形状によって調整される。なお、前述したように、前記把持アーム３１が行う動作の中には、他の動作とオーバーラップするものがあり、ワーク交換時間の短縮が図られている。このような動作間のオーバーラップは、カムユニット１００内で、第一カム機構１４０の駆動と第二カム機構１５０の駆動とが互いに干渉しないため実現可能となる。但し、各動作はオーバーラップせず、ある動作が終了するまで、次の動作は開始しないこととしてもよい。
【００７２】
さらに、前記駆動モータ４０を、前記シャッターの開閉や、前記把持アーム３１のチャック３１ａ及び前記旋盤装置側チャック２１ａのクランプ・アンクランプ動作の駆動源として用いることも可能である。かかる場合には、ワーク交換中の旋盤ユニット１０各部の動作について同期させることが容易となるため、ワーク交換時間がさらに短縮可能となる。
【００７３】
＝＝＝本実施の形態に係るＡＷＣの有効性について＝＝＝
上述したとおり、加工された加工済ワークＷａと加工前ワークＷｂとを交換するためのＡＷＣ３０であって、前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂをそれぞれ把持するためのチャック３１ａ、を長手方向両端部に備えた把持アーム３１であって、該把持アーム３１の長手方向中央部に位置する回動軸を中心として回動可能であり、かつ、該回動軸の軸方向に直進移動可能な把持アーム３１と、該把持アーム３１を回動させるための第一カム機構１４０と、該把持アーム３１を直進移動させるための第二カム機構１５０と、を備えるＡＷＣ３０である。このようなＡＷＣ３０であれば、カム機構により実現する簡単なメカ構成であり、かつ、迅速に加工済ワークＷａと加工前ワークＷｂとを交換することが可能となる。
【００７４】
すなわち、発明が解決しようとする課題の項で説明したとおり、旧来開発されてきたワーク交換装置は、大型化、高コスト化しているものが多く、結果として、ワーク交換時間の短縮化を図ることが困難となっている。例えば、旧来のワーク交換装置のうち、ローダ等のワーク搬送装置では、ワーク交換時に、加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを搬送させるワーク搬送路が長距離化するため、装置全体が大型化し、ワーク交換時間も短縮し難くなる。一方、他のワーク交換装置としてのハンドリングロボットは、前記ワーク搬送装置と比較して、設置スペースが小さくなり、装置全体の小型化を図ることが容易となる反面、高額なものが多く、また、複雑な動作設定やメンテナンスも要求される。すなわち、ハンドリングロボットの導入には多大なコストを要するため、結果的にワーク交換時間の短縮化を図ることが困難となってしまう。さらに、一般的なハンドリングロボットでは、ワークを把持するための把持部が一箇所にしか設けられていないため、効率よくワーク交換を行うことが困難である。
【００７５】
これに対し、本実施の形態に係るＡＷＣ３０では、ワーク交換のために一連の動作を行う把持アーム３１がカム機構によって駆動される。つまり、ＡＷＣ３０が簡単なメカ構成となるため、旧来のワーク交換装置と比較して、耐久性が高くなるとともに、装置の小型化、低コスト化を図ることも容易となる。また、カム機構を用いて前記把持アーム３１が駆動されるため、該把持アーム３１の位置決め精度も高く、加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂの受け渡しが適切に行われるようになる。さらに、本実施の形態では、前記把持アーム３１の長手方向両端部に、前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂを把持するためのチャック３１ａが備えられている。これにより、前記加工済ワークＷａと前記加工前ワークＷｂとが同時に把持されるため、ワーク交換が効率よく行われるようになる。以上の効果より、ＡＷＣ３０は、旧来のワーク交換装置よりも、迅速に前記加工済ワークＷａと前記加工前ワークＷｂとを交換することが可能となる。
【００７６】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係るワーク交換装置等を説明したが、上記の発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００７７】
上記実施の形態では、ワーク交換装置を利用したワーク加工設備として、旋盤装置２０及びＡＷＣ３０を含む旋盤ユニット１０を例にとって説明した。すなわち、前記ＡＷＣ３０は、旋盤装置２０との間でワーク交換を行うワーク交換装置であるが、これに限定されるものではない。つまり、本発明に係るワーク交換装置は、切断装置、研磨装置、溶接装置など、他のワーク加工装置に対しても利用可能である。
【００７８】
また、ワーク形状についても、同軸上に並んだ互いに外径が異なる２つの円柱部、により構成された部材に限定されるものではない。把持アーム３１のチャック３１ａ及びワーク加工装置側のチャックの形状を調整すれば、本発明は、多様な形状のワークに対して適用可能となる。
【００７９】
また、上記の実施形態において、前記把持アーム３１は、前記チャック３１ａが加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持するために、ワーク受け渡し位置へ向かう第一直進移動動作と、前記ワーク受け渡し位置にて受け取った前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂを退避させるために、前記ワーク退避位置に向かう第二直進移動動作と、前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂの位置を置き替えるように回動する第二回動動作と、前記チャック３１ａが前記加工済ワークＷａ及び前記加工済ワークＷａを解放するために、前記ワーク受け渡し位置に向かう第三直進移動動作と、前記待機位置へ戻るための第四直進移動動作と、を行う場合について説明した。すなわち、上記の実施形態では、前記ワーク受け渡し位置にて、ＡＷＣ３０は加工済ワークＷａと加工前ワークＷｂとを同時に回収し、かつ、同時に解放することとした。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、図１中のＸ軸方向において、加工済ワークＷａの受け渡し位置と、加工前ワークＷｂの受け渡し位置が異なることとしてもよい。但し、加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを同時に回収し、かつ、解放される場合、ワーク交換がより迅速に行われる。かかる点において、上記実施の形態の方が望ましい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、その中心軸１１０ａが前記把持アーム３１の回動軸となるように、前記把持アーム３１を支持している支持軸１１０であって、前記把持アーム３１と一体的に回動し、かつ、直進移動する支持軸１１０、が備えられていることとした。すなわち、前記第一カム機構１４０と前記第二カム機構１５０とは、前記支持軸１１０を介して、前記把持アーム３１を駆動する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、前記第一カム機構１４０及び前記第二カム機構１５０は、前記把持アーム３１を直接駆動する機構であってもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態では、カムユニット１００のハウジング１３０内において、駆動軸１２０が回転すると、前記第一カム機構１４０及び前記第二カム機構１５０が駆動されることとした。すなわち、前記第一カム機構１４０と前記第二カム機構１５０とは駆動源を共有していることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、前記第一カム機構１４０及び前記第二カム機構１５０に対して、それぞれ、個別の駆動源が設けられていることとしてもよい。但し、前記第一カム機構１４０と前記第二カム機構１５０とが単一の駆動軸１２０から駆動力を伝達される場合には、カムユニット１００の構成がより簡単なものとなるため、ハウジング１３０を小型化することが可能となる。また、前記第一カム機構１４０の駆動と、前記第二カム機構１５０の駆動とを同期させることが容易になるため、ワーク交換をより一層迅速に行うことも可能となる。
【００８２】
また、上記実施の形態では、第一カム機構１４０は、駆動軸１２０に支持され、該駆動軸１２０と一体的に回転可能なローラギアカム１４１と、ターレット１４３を介して支持軸１１０に支持された第一カムフォロア１４２とを備えていることとした。一方、第二カム機構１５０は、前記駆動軸１２０に支持され、該駆動軸１２０と一体的に回転可能な溝カム１５１と、該溝カム１５１と係合する第二カムフォロア１５２と、該第二カムフォロア１５２を長手方向一端部に備えた揺動アーム１５３と、該揺動アーム１５３の揺動に伴って前記支持軸１１０を付勢する付勢部材１６０とを備えていることとした。但し、これに限定されるものではなく、前記支持軸１１０を該支持軸１１０の中心軸１１０ａ回りに回動させるカム機構と、前記支持軸１１０を前記中心軸１１０ａの軸方向に直進移動させるカム機構とを備えるカムユニット１００であれば、制限なく利用可能である。
【００８３】
また、上記実施の形態では、前記付勢部材１６０は、支持軸１１０の小径部１１２が嵌合する円筒部１６１と、揺動アーム１５３の突起部１５３ａと係合する係合溝１６３、を有する係合部１６２と、を備えていることとした。すなわち、上記実施の形態に係る付勢部材１６０は、前記支持軸１１０に支持され、前記揺動アーム１５３の揺動に伴って、前記支持軸１１０と一体的に直進移動する部材であったが、これに限定されるものではない。例えば、前記支持軸１１０の近傍に設けられ、前記支持軸１１０の中心軸１１０ａに沿う方向へ直進移動して前記支持軸１１０を付勢する部材であってもよい。かかる付勢部材には、前記支持軸１１０と係合するための係合部、が備えられ、前記付勢部材が直進移動すると、該係合部が前記支持軸１１０を直進移動するように付勢する。但し、このような付勢部材を用いた場合、当該付勢部材が前記支持軸１１０から離間している分、該ハウジング１３０を大きくする必要がある。これに対し、本実施の形態に係る付勢部材１６０であれば、該付勢部材１６０は支持軸１１０と一体化しており、付勢部材１６０の取り付けスペースが小さくなる。この結果、ハウジング１３０を小型化することが容易になるため、上記実施の形態の方が望ましい。
【００８４】
また、上記実施の形態では、Ｘ軸方向において、前記待機位置が、前記ワーク退避位置よりも、前記ワーク受け渡し位置の近くに位置していることとした。すなわち、図１１のＢ図において、距離Ｓｔ１が距離Ｓｔ２より短い場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、Ｘ軸方向において、前記待機位置と前記ワーク退避位置とが同じ位置に位置し、前記距離Ｓｔ１と前記距離Ｓｔ２とが等距離であることとしてもよい。
【００８５】
前記把持アーム３１の直進移動距離が短くなるほど、ワーク交換は迅速に行われるようになる。しかし、前記直進移動距離は、前記把持アーム３１が加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持した状態で回動する際に、前記加工済ワークＷａ及び前記加工前ワークＷｂとハウジング１３０等との干渉が生じないような距離に調整される必要がある。但し、前記把持アーム３１が加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持していない状態で直進移動する場合の直進移動距離は、前記干渉が生じないような距離よりも短くすることが可能である。このように、前記直進移動距離について、前記把持アーム３１が加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持している場合と、前記把持アーム３１が加工済ワークＷａ及び加工前ワークＷｂを把持していない場合とで差異を設けることにより、前記把持アーム３１はより効率よく直進移動することが可能となる。この結果、ワーク交換はさらに迅速に行われるようになる点において、上記実施の形態の方が望ましい。
【００８６】
また、上記実施の形態では、前記把持アーム３１は、第三直進移動動作中、前記ワーク受け渡し位置に到達すると、該ワーク受け渡し位置から距離Ｓｔ３だけ後退した後、該ワーク受け渡し位置に向かって前進し、該ワーク受け渡し位置に再度到達することとした。しかし、これに限定されるものではなく、前記把持アーム３１は、第三直進移動動作中、一度前記ワーク受け渡し位置に到達すると、後退することなく、該ワーク受け渡し位置に停滞することとしてもよい。但し、前述したように、前記把持アーム３１が、前記ワーク受け渡し位置に到達後、前記距離Ｓｔ３を往復移動した場合、前記加工前ワークＷｂと前記旋盤装置側チャック２１ａとの接触時に生じる加工前ワークＷｂの位置ずれは軽減され、該加工前ワークＷｂは適切な位置に配置されるようになる。かかる点において、上記実施の形態の方が望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】旋盤ユニット１０の概念図である。
【図２】カムユニット１００の外観についての模式図である。
【図３】カムユニット１００の断面図であり、図２におけるＨ−Ｈ断面を示す。
【図４】カムユニット１００の断面図であり、図２におけるＩ−Ｉ断面を示す。
【図５】カムユニット１００の断面図であり、図２におけるＪ−Ｊ断面を示す。
【図６】支持軸１１０が、該支持軸１１０の直進移動範囲の一端に達したときの、図２ＡにおけるＩ−Ｉ断面及び図５におけるＫ−Ｋ断面を示す。
【図７】支持軸１１０が、該支持軸１１０の直進移動範囲の他端に達したときの、図２ＡにおけるＩ−Ｉ断面及び図５におけるＫ−Ｋ断面を示す。
【図８】付勢部材１６０の外観を模式的に示す斜視図である。
【図９】付勢部材１６０を保持する保持部材の他例についての説明図である。
【図１０】図９中の保持部材１７１周辺の拡大図である。
【図１１】ＡＷＣ３０がワーク交換を行う際の、旋盤ユニット１０各部の動作を示すタイミング線図の一例である。
【図１２Ａ】第一回動動作中の、把持アーム３１、チャック３１ａ、及び旋盤装置側チャック２１ａの様子を示す模式図である。
【図１２Ｂ】第一直進移動動作中の、把持アーム３１、チャック３１ａ、及び旋盤装置側チャック２１ａの様子を示す模式図である。
【図１２Ｃ】第二直進移動動作中の、把持アーム３１、チャック３１ａ、及び旋盤装置側チャック２１ａの様子を示す模式図である。
【図１２Ｄ】第二回動動作中の、把持アーム３１、チャック３１ａ、及び旋盤装置側チャック２１ａの様子を示す模式図である。
【図１２Ｅ】第三直進移動動作中の、把持アーム３１、チャック３１ａ、及び旋盤装置側チャック２１ａの様子を示す模式図である。
【図１２Ｆ】第四直進移動動作中の、把持アーム３１、前記チャック３１ａ、及び旋盤装置側チャック２１ａの様子を示す模式図である。
【図１２Ｇ】第三回動動作中の、把持アーム３１、前記チャック３１ａ、及び旋盤装置側チャック２１ａの様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  旋盤ユニット、
２０  旋盤装置、２１  主軸、２１ａ  旋盤装置側チャック、
２２  工具、２３  刃物台、２３ａ  回転盤、２４  主軸台、２５  基台、
３０  自動ワーク交換装置（ＡＷＣ）、３１  把持アーム、３１ａ  チャック、
４０  駆動モータ、１００  カムユニット１１０  支持軸、１１０ａ  中心軸、
１１１  大径部、１１２  小径部、１１３  保持部材固定部、１１４  摺動部、
１１５  転動体収容溝、１２０  駆動軸、１３０  ハウジング、
１３１  支持軸フランジ、１３１ａ  シール部材、
１３２  駆動軸軸受、１３３  ターレット軸受、１３３ａ  軸受締付部材、
１４０  第一カム機構、１４１  ローラギアカム、１４２  第一カムフォロア、
１４３  ターレット、１４３ａ  スプライン、１５０  第二カム機構、
１５１  溝カム、１５２  第二カムフォロア、１５３  揺動アーム、
１５３ａ  突起部、１５３ｂ  揺動軸、１５３ｃ  開口部、
１６０  付勢部材、１６１  円筒部、１６２  係合部、１６３  係合溝、
１６４  スライド部、１６４ａ  スライド軸、
１７０  保持部材、１７１  保持部材、１７１ａ  ネジ部、１７２  転動体、
Ｗａ  加工済ワーク、Ｗｂ  加工前ワーク、Ｗｃ  加工中ワーク
【図１】
2008055562.tif 000003
【図２】
2008055562.tif 000004
【図３】
2008055562.tif 000005
【図４】
2008055562.tif 000006
【図５】
2008055562.tif 000007
【図６】
2008055562.tif 000008
【図７】
2008055562.tif 000009
【図８】
2008055562.tif 000010
【図９】
2008055562.tif 000011
【図１０】
2008055562.tif 000012
【図１１】
2008055562.tif 000013
【図１２Ａ】
2008055562.tif 000014
【図１２Ｂ】
2008055562.tif 000015
【図１２Ｃ】
2008055562.tif 000016
【図１２Ｄ】
2008055562.tif 000017
【図１２Ｅ】
2008055562.tif 000018
【図１２Ｆ】
2008055562.tif 000019
【図１２Ｇ】
2008055562.tif 000020