(57)【要約】【課題】  複数種のワークに対応可能であり、特に長尺ワークの搬送についても特別の保持機構を必要としないワーク供給搬出装置を提供する。【解決手段】  ワーク搬入位置Ｂの未加工ワークｗ１を工作機械１のワーク加工エリアＡに供給するとともに、該ワーク加工エリアＡの加工済みワークｗ２をワーク搬出位置Ｃに搬出するワーク供給搬出装置３において、支持部材４によって前記ワーク搬入位置Ｂと前記ワーク加工エリアＡとの間及び該ワーク加工エリアＡと前記ワーク搬出位置Ｃとの間で移動可能に支持されたベース部材５と、該ベース部材５に支持され、ワークを把持可能に構成された複数組のワークハンド８，９と、該各ワークハンド８，９同士の間隔をワークの性状に応じて可変とするワークハンド可変機構１０とを備える。【選択図】      図２
2008307650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク搬入位置の未加工ワークを工作機械のワーク加工エリアに供給するとともに、該ワーク加工エリアの加工済みワークをワーク搬出位置に搬出するワーク供給搬出装置において、支持部材によって前記ワーク搬入位置と前記ワーク加工エリアとの間及び該ワーク加工エリアと前記ワーク搬出位置との間で移動可能に支持されたベース部材と、該ベース部材に支持され、ワークを把持可能に構成された複数組のワークハンドと、該各ワークハンド同士の間隔をワークの性状に応じて可変とするワークハンド可変機構とを備えたことを特徴とするワーク供給搬出装置。 
【請求項２】
請求項１において、前記複数組のワークハンドは、前記ワーク加工エリアの加工軸線上における間隔を調整可能に配置されていることを特徴とするワーク供給搬出装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ワークハンドは、一対の爪部材と、該各爪部材に固定された一対のラック部材と、該一対のラック部材間に配置されたピニオンと、前記何れか一方のラック部材を移動させるラック送り機構とを備えたことを特徴とするワーク供給搬出装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記ワークハンド可変機構は、前記ベース部材により支持された枠体と、該枠体内に配置されたワークハンド送り機構とを有し、前記ワークハンドの少なくとも１組は前記枠体により前記可変方向に移動可能に支持され、該移動可能のワークハンドは前記ワークハンド送り機構により前記可変方向に進退駆動されることを特徴とするワーク供給搬出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク搬入位置の未加工ワークを工作機械のワーク加工エリアに供給するとともに、該ワーク加工エリアの加工済みワークをワーク搬出位置に搬出するワーク供給搬出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワーク供給搬出装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。このワーク供給搬出装置では、ローダビームによりキャリアがワーク搬入位置と工作機械のワーク加工エリア及び該加工エリアとワーク搬出位置との間を移動可能に支持され、該キャリアによりローダアームを介してローダハンドが支持され、該ローダハンドに２組の把持爪Ａ，Ｂが旋回可能に設けられている。この従来装置では、空の把持爪Ａを主軸チャックの軸線に一致させて加工済みワークを該チャックから受け取り、未加工ワークを把持する把持爪Ｂを主軸チャックの軸線に一致させて該チャックに未加工ワークを供給するようになっている。
【０００３】
また前記把持爪の駆動機構については、例えば特許文献２に記載されたものがある。この把持爪駆動機構は、一対の把持爪のそれぞれにラックを固定し、該両ラック間にピニオンを配置し、該ピニオンを回転駆動するように構成されている。
【特許文献１】特開平７−２５１３４６号公報
【特許文献２】実開昭６１−５０６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、複数種のワークを同一機械で加工する場合、前記ワーク供給搬出装置は、複数種のワークに対応可能に構成することが望まれるが、前記従来装置では、特に長尺ワークをそのまま搬送するのは困難であり、何らかの方法でワークを保持する必要があった。
【０００５】
本発明は前記従来の状況に鑑みてなされたもので、複数種のワークに対応可能であり、特に長尺ワークの搬送についても特別の保持機構を必要としないワーク供給搬出装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ワーク搬入位置の未加工ワークを工作機械のワーク加工エリアに供給するとともに、該ワーク加工エリアの加工済みワークをワーク搬出位置に搬出するワーク供給搬出装置において、支持部材によって前記ワーク搬入位置と前記ワーク加工エリアとの間及び該ワーク加工エリアと前記ワーク搬出位置との間で移動可能に支持されたベース部材と、該ベース部材に支持され、ワークを把持可能に構成された複数組のワークハンドと、該各ワークハンド同士の間隔をワークの性状に応じて可変とするワークハンド可変機構とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
ここでワークの性状に応じてとは、ワークの直径や長さ等のワークサイズ、あるいはワークの形状に応じて、とを意味する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記複数組のワークハンドは、前記ワーク加工エリアの加工軸線上における間隔を調整可能に配置されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記ワークハンドは、一対の爪部材と、該各爪部材に固定された一対のラック部材と、該一対のラック部材間に配置されたピニオンと、前記何れか一方のラック部材を移動させるラック送り機構とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１又は２において、前記ワークハンド可変機構は、前記ベース部材により支持された枠体と、該枠体内に配置されたワークハンド送り機構とを有し、前記ワークハンドの少なくとも１組は前記枠体により前記可変方向に移動可能に支持され、該移動可能のワークハンドは前記ワークハンド送り機構により前記可変方向に進退駆動されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１，２の発明によれば、複数組のワークハンドを設けるとともに、該各ワークハンド同士の間隔をワークの性状に応じて可変とするワークハンド可変機構を備えたので、短尺ワークの場合は一方のワークハンドを未加工ワークの供給用とするとともに、他方のワークハンドを加工済みワークの搬出用とし、また長尺ワークの場合は複数組のワークハンドによりワークを把持することにより特別の保持機構を必要としない。
【００１２】
請求項３の発明によれば、前記ワークハンドは、一対の爪部材と、該各爪部材を支持する一対のラック部材と、該両ラック部材間に配置されたピニオンと、前記何れかのラック部材を移動させるラック送り機構とを備えているので、該ラック送り機構により何れかのラック部材を移動させると、他方のラック部材が反対方向に移動し、これにより前記一対の爪部材でワークを把持または開放することができる。
【００１３】
また、一対のラック部材間にピニオンを介在させるとともに、何れか一方のラック部材を進退駆動する構成としたので、ピニオンを直接回転駆動する場合に比較してラック部材の駆動用モータを小型化でき、配置スペースの確保が容易となる。
【００１４】
また請求項４の発明によれば、前記ベース部材により支持された枠体内にワークハンド送り機構を備えるとともに、前記枠体によりワークハンドの少なくとも１組を前記可変方向に移動可能に支持したので、ワークハンド送り機構によりワークハンドを前記可変方向に進退させることができる。その結果、ワークハンド間の間隔を調整でき、上述の短尺ワーク，長尺ワークなどの複数種のワークに対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１〜図６は、本発明の一実施形態に係るワーク供給搬出装置を説明するための図である。
【００１６】
図において、１はワーク供給搬出装置３を備えた旋盤である。この旋盤１は、機械正面から見て左側に配置された主軸１ａと、右側に配置され、該主軸１ａと同軸をなすよう対向している芯押し台（図示せず）と備えている。前記主軸１ａの先端部にはチャック１ｂが装着されている。このチャック１ｂに把持されたワークを加工する領域がワーク加工エリアＡとなっている。
【００１７】
また前記旋盤１はその全体が機体カバー２で囲まれている。該機体カバー２の、前記ワーク加工エリアＡに対応する正面部分及び天井部分には開口２ａ，２ｂが形成されている。この開口２ａ，２ｂは左右にスライド可能に配置された扉２ｃにより開閉可能となっている。なお、２ｄは扉２ｃを閉じた状態でワーク加工エリアＡ内の様子を監視する監視窓である。
【００１８】
前記ワーク供給搬出装置３は、ワーク搬入位置Ｂに搬入された未加工ワークｗ１を前記旋盤１の前記ワーク加工エリアＡに位置するチャック１ｂに供給するとともに、該旋盤１のチャック１ｂに把持されている加工済みワークｗ２をワーク搬出位置Ｃに搬出するためのものである。
【００１９】
前記ワーク供給搬出装置３は、前記旋盤１の上方を跨ぐように、かつ前記ワーク搬入位置Ｂからワーク搬出位置Ｃに渡るように形成された門形の支持部材４と、該支持部材４によってワーク搬入位置Ｂと該旋盤１のチャック１ｂとの間及び該チャック１ｂとワーク搬出位置Ｃとの間で移動可能に支持されたベース部材５と、該ベース部材５によって上下方向に昇降可能に支持された昇降アーム６と、該昇降アーム６によって垂直軸回りに旋回可能に支持されたワーク把持装置７とを備えている。
【００２０】
前記支持部材４は、垂直方向に延びる左，右の脚部４ａ，４ｂと、該両脚部４ａ，４ｂの上端部同士を連結する横梁部４ｃを有し、前記ベース部材５は該横梁部４ｃに沿って移動するよう該横梁部４ｃによって支持されている。
【００２１】
前記ワーク把持装置７は、ワークを把持可能に構成された２組のワークハンド８，９と、該両ワークハンド８，９の、前記主軸１ａの軸方向における間隔をワークの性状に応じて可変とするワークハンド可変機構１０とを備えている。なお、本実施形態の場合、前記ワークハンド可変機構１０は、機械正面視で左側のワークハンド９を固定支持すると共に、右側のワークハンド８を進退させることによりワークハンド８，９の間隔を変化させるようになっている。
【００２２】
前記ワークハンド８，９は基本的に同一構造であるので、以下主として右側のワークハンド８について説明する。
【００２３】
前記ワークハンド８は、一対の爪部材１１，１１と、前記主軸軸線と直角方向に、かつ水平方向に延び、各爪部材１１，１１に固定された一対のラック部材１２ａ、１２ｂと、該両ラック部材１２ａ，１２ｂ間に回転自在に配置され、該両ラック部材１２ａ，１２ｂに噛合するピニオン１３と、前記何れか一方のラック部材１２ａを該ラック部材１２ａの軸方向に移動させるラック送り機構１６と、これらの各部品を収容又は支持するケーシング１４とを備えている。
【００２４】
前記ケーシング１４は、前記ラック部材１２ａ，１２ｂの軸方向に延びる直方体箱状のもので、下端部には開口１４ａが形成されている。前記ケーシング１４の左，右側壁１４ｂ，１４ｂの内面には、リニアガイドレール１５が固定されており、該リニアガイドレール１５にはリニアガイド１５ａが軸方向に摺動自在に装着されている。
【００２５】
前記各爪部材１１は、主軸１ａの軸方向視でＬ字形状をなしており、該Ｌ字形状の立辺部１１ａの内面にＶブロック１１ｂが配置固定されている。このＶブロック１１ｂは相手側爪部材１１のＶブロック１１ｂと対向しており、該両Ｖブロックによりワークを把持する。
【００２６】
また前記爪部材１１の、前記Ｌ字形状の横辺部１１ｃには、縦壁部１１ｄが前記開口１４ａを通ってケーシング内に位置するよう上方に延長されている。この縦壁部１１ｄのケーシング内部分に前記リニアガイド１５ａが固定されている。またこの縦壁部１１ｄの上縁に前記ラック部材１２ａ，１２ｂが配置固定されている。さらにまた前記ピニオン１３は、回転軸を垂直方向に向けて配置され、上下一対の軸受を介して支持ブロック１７により回転自在に支持されている。なお、この支持ブロック１７は、ケーシング１４内に配置固定された支持プレート１７ａにより支持されている。
【００２７】
前記ラック送り機構１６は、前記ケーシング１４内にて前記ラック部材１２ａと平行に延びるボールねじ１８と、該ボールねじ１８を回転駆動するモータ１９とを備えている。前記ボールねじ１８の一端部１８ａは、軸受を内蔵する軸受ケース２０で支持され、該軸受ケース２０はケーシング１４の前端壁１４ｄに固定されている。またボールねじ１８の他端部１８ｂは軸受を介してケーシング１４の後端壁１４ｃで支持されている。またボールねじ１８の一端部１８ａはケーシング外方に突出し、該突出部に固定された従動ギヤ２１ａは前記モータ１９の出力軸に固定された駆動ギヤ２１ｂに噛合している。
【００２８】
さらにまた、前記ボールねじ１８の他端部１８ｂ側には、ナット部材２２が螺装されている。このナット部材２２は、連結ブラケット２２ａを介して図４で左側のラック部材１２ａが固定されている左側の縦壁部１１ｄに固定されている。これにより、モータ１９がボールねじ１８を回転駆動すると、ナット部材２２が移動し、この移動に伴ってラック部材１２ａが進退する。
【００２９】
前記ワークハンド可変機構１０は、上述の昇降アーム６に垂直軸回りに旋回可能に支持された直方体箱状の枠体２３と、該枠体２３内に配設されたワークハンド送り機構２８とを有する。このワークハンド送り機構２８は、前記主軸軸線と平行に配置されたボールねじ２４と、該ボールねじ２４を回転駆動するモータ２５とを有する。
【００３０】
前記ボールねじ２４の左，右端部は軸受を内蔵する支持ブラケット２４ａ，２４ｂを介して前記枠体２３の左，右壁部２３ａ，２３ｂに支持されている。また前記ボールねじ２４の左端部は枠体２３の左壁部２３ａから外方に突出し、該突出部に固定された従動プーリ２４ｃは、前記モータ２５の出力軸に固定された駆動プーリ２５ａにベルト２５ｂで連結されている。また前記ボールねじ２４の右端部にはナット部材２４ｄが螺装されており、該ナット部材２４ｄは連結ブラケット２４ｅを介して前記右側のワークハンド８のケーシング１４の天井壁に固定されている。なお、前記連結ブラケット２４ｅは枠体２３の底壁に形成されたスリット溝２３ｃ内を移動する。
【００３１】
また前記枠体２３の側壁２３ｄ，２３ｄの外面には、前記ボールねじ２４と平行に延びるリニアガイドレール２６が固定されている。このリニアガイドレール２６にスライド可能に装着されたリニアガイド２７ａ，２７ａは、支持ブラケット２７に固定され、該支持ブラケット２７は前記右側のワークハンド８のケーシング１４の天井壁に固定されている。
【００３２】
前記モータ２５によりボールねじ２４を回転駆動すると、ナット部材２４ｄと共に右側のワークハンド８が主軸軸線方向に進退する。なお、左側のワークハンド９は前記枠体２３に固定されており、このようにして左，右のワークハンド９，８の主軸軸線方向の間隔が変化する。
【００３３】
本実施形態装置では、ワーク把持装置７は、短尺ワークの場合は、一方のワークハンドで未加工ワークｗ１をワーク搬入位置Ｂからワーク加工エリアＡのチャック１ｂに供給するとともに、該チャック１ｂに把持されていた加工済のワークｗ２をワーク搬出位置Ｃに搬出する。また、長尺ワークの場合は、ワーク把持装置７は、左右のワークハンド９，８の間隔をワーク長さに対応した間隔に調整して両方のワークハンドで把持し、前記ワーク搬入位置Ｂ，ワーク加工エリアＡ，ワーク搬出位置Ｃの間で搬送する。なお、図１では、右側のワークハンド８が加工済のワークｗ２をチャック１ｂから受け取り、左側のワークハンド９が未加工ワークｗ１をチャック１ｂに装着した状態が示されている。
【００３４】
まず、ワークを把持する場合は、モータ１９によりボールねじ１８を回転駆動する。するとナット部材２２が軸方向に進退し、これに伴って一方のラック部材１２ａが進退する。これと同時に、ピニオン１３を介して他方のラック部材１２ｂも進退する。このようにして爪部材１１，１１が進退し、両者の間隔が変化してＶブロック１１ｂ，１１ｂによりワークｗが把持される。
【００３５】
また左右のワークハンド９，８の間隔を調整する場合は、モータ２５によりボールねじ２４を回転駆動する。するとナット部材２４ｄが軸方向に進退し、これに伴って右側のワークハンド８が進退し、両ワークハンド８，９の間隔がワークｗの長さに応じた間隔に調整される。
【００３６】
このように本実施形態では、２組のワークハンド８，９を設けるとともに、該両ワークハンド８，９の間隔をワークの長さ等の性状に応じて変化可能としたので、短尺ワークの場合は一方のワークハンドを未加工ワークの供給用とするとともに、他方のワークハンドを加工済みワークの搬出用とすることができる。また長尺ワークの場合は両方のワークハンド８，９でワークを把持することにより、特別の保持機構を必要とすることなく、安定して搬送できる。
【００３７】
また本実施形態のワークハンド８，９は、一対の爪部材１１，１１と、該各爪部材１１，１１に固定された一対のラック部材１２ａ，１２ｂと、該両ラック部材１２ａ，１２ｂ間に配置されたピニオン１３と、前記何れかのラック部材１２ａを移動させるボールねじ式のラック送り機構１６とを備えているので、ボールねじ１８により何れかのラック部材１２ａを移動させると、他方のラック部材１２ｂが反対方向に移動し、これにより前記一対の爪部材１１，１１で小径ワークから大径ワークまで容易確実に把持または開放することができる。
【００３８】
また、一対のラック部材１２ａ，１２ｂ間にピニオン１３を介在させるとともに、何れか一方のラック部材１２ａのみを進退駆動する構成としたので、ピニオンを直接回転駆動する場合に比較してモータを小型化でき、配置スペースの確保が容易である。
【００３９】
さらにまた本実施形態のワークハンド送り機構２８を設けたので、ボールねじ２４を回転駆動すると一方のワークハンド８が移動し、ワークハンド同士の間隔を変化させることが、上述の短尺ワーク，長尺ワークなどの複数種のワークに対応できる。
【００４０】
なお、前記実施形態では、２組のワークハンドのうち一方のみを移動させるように構成したが、両方のワークハンドを移動可能に構成しても勿論良い。このように構成した場合は、ワークハンド同士の間隔調整時間を短縮できる。
また前記実施形態では、２組のワークハンドを設けたが、３組以上のワークハンドを設けても勿論構わない。
また前記実施形態では、２組のワークハンドの主軸軸線方向の間隔を調整可能に構成したが、本発明は、ワークハンドを主軸軸線に直角の方向に並列配置し、該両ワークハンドの主軸直角方向の間隔を調整可能とする場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク供給搬出装置を備えた旋盤の正面斜視図である。
【図２】前記実施形態におけるワーク把持装置の断面正面図（図３のII-II 線断面図) である。
【図３】前記ワーク把持装置の一部断面側面図（図２のIII-III 線断面図) である。
【図４】前記ワーク把持装置の断面平面図（図２のIV-IV 線断面図) である。
【図５】前記ワーク把持装置の断面平面図（図２のV-V 線断面図) である。
【図６】前記ワーク把持装置の断面平面図（図２のVI-VI 線断面図) である。
【符号の説明】
【００４２】
１  旋盤（工作機械）
３  ワーク供給搬出装置
４  支持部材
５  ベース部材
８，９  ワークハンド
１０  ワークハンド可変機構
１１  爪部材
１２ａ，１２ｂ  ラック部材
１３  ピニオン
１６  ラック送り機構
２３  枠体
２８  ワークハンド送り機構
Ａ  ワーク加工エリア
Ｂ  ワーク搬入位置
Ｃ  ワーク搬出位置
ｗ１  未加工ワーク
ｗ２  加工済みワーク
【図１】
2008307650.tif 000003
【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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