(57)【要約】      （修正有）【課題】  数値制御工作機械においてワーク移送のための専用の駆動装置を設けることなく形状の異なるワークを機内で受取り、払出しできるようにして、機外へ排出するワーク機外払出し装置を提供する。【解決手段】  主軸、回転工具も装着可能な旋回刃物台１および往復台等が制御可能な数値制御工作機械において、刃物台の工具ホルダもしくは回転工具軸に装着できる保持部にバケット本体が一体に構成されたバケット６を装着して加工完了後のワークＷを受け取る。バケットの旋回刃物台Ｘ軸および往復台Ｚ軸の機能を利用してワークダクトにワークを搬送し、ワークダクトを介し機外に払出す。ワーク形状が多種あるときはワーク形状に対応して形成したバケットを工具マガジンに格納し自動工具交換装置でバケットを刃物台に装着する。【選択図】      図１
2005040903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回刃物台を有する数値制御工作機械のワーク払出し装置であって、前記旋回刃物台における工具着脱部の工具ホルダに替えて取着された主軸部から切断分離されたワークを受け取るバケットを設けてなり、刃物台の移動を利用してワークの受取り、払出しをさせることを特徴とするワーク機外払出し装置。
【請求項２】
旋回刃物台を有する数値制御工作機械のワーク払出し装置であって、前記旋回刃物台における工具着脱部の工具ホルダに替えて取着され主軸部から切断分離されたワークを受け取るバケットと、前記旋回刃物台に取着され前記ワークの加工中は加工域から離れた位置に位置決めして待機姿勢を取らせ、加工終了時は前記ワークの受け取る位置に位置決めして前記刃物台の軸移動と連動して前記バケットを旋回させる旋回機構とを含んでなり、刃物台の移動を利用してワークの受取り、払出し位置にバケットを旋回させることを特徴とするワーク機外払出し装置。
【請求項３】
刃物台を有する数値制御工作機械のワーク払出し装置であって、主軸部から切断分離されたワークを受け取るバケット本体と一端が前記回転工具軸に装着可能に形成された保持部とを一体に構成したバケットと、前記刃物台に取着され前記バケットが着脱自在で旋回位置決め機能を有する回転工具軸とを含んでなり、回転工具軸の回転機能を利用してワークの受取り、払出し位置にバケットを旋回させることを特徴とするワーク機外払出し装置。
【請求項４】
旋回位置決め機能を有する回転工具軸が刃物台に装備され自動工具交換装置を有する数値制御工作機械のワーク払出し装置であって、主軸部から切断分離されたワークを受け取るバケットと一方の軸端が前記回転工具軸に装着可能に形成され他端に前記バケットを取着可能に形成した保持部とを一体に構成したバケットと、一個以上の前記バケットと工具とを混成して格納できる工具マガジンと、該工具マガジンから特定したバケットの一つを取り出し移送する交換アームとを含んでなり、工具マガジンから特定したバケットを回転工具軸に装着してワークを主軸から受取り、続いて払出し位置にバケットを旋回させることを特徴とするワーク機外払出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作機械における工作物の払出し装置であって、詳しくは主軸、Ｘ軸制御される刃物台、Ｚ軸制御される往復台、自動工具交換装置および第２刃物台を有する旋盤において、加工したワークを刃物台の工具着脱部に装着したワーク受け用のバケットで受けて機外に払出しする装置である。
【背景技術】
【０００２】
従来、加工したワークのワーク機外払出し装置は、加工完了後に主軸のチャック等から分離されるワークを、例えば往復刃物台若しくは副主軸台に設けられ加工後にワークの下方に接近させたバケット内に受け入れる。続いて、このバケットをワーク払出し位置に移動させワーク払出し駆動手段によりバケットを操作して固設したワークダクトへワークを移すように構成されている。
【０００３】
図１３は、チャックの下方で揺動可能にバケットが往復台に取着されたワーク機外払出し装置、図１４はワーク払出し位置でバケットにワーク払出し駆動手段が作用し傾斜したバケットからワークがワークダクトへ移動する状態図である。        
【０００４】
図１３，図１４において、ブラケット１０にリンクを介してバケット１２を取り付け、通常はブラケットとバケットとの間に張設されたばね１６の力にてバケットを退避させ、突切り工程時に刃物台３の前進移動によりバケットを工作物の真下にもたらせて突切り後の工作物９を受け取り、所定位置に排出するようになした棒材加工用旋盤の工作物搬出装置において、主軸軸線方向に移動する往復台２の前面に取り付けられたブラケット１０と、往復台２の上で主軸軸線に直角な方向に移動可能であって突切り工程を行う刃物台３と、ブラケット１０に枢支され刃物台３の突切り工程用の前進移動にてリンク２０を介して水平位置に旋回させられるバケット１２と、刃物台３の後退移動にてバケット１２を傾斜位置に保持し、受け取った工作物９を排出せしめるばね１６とを設け、単一刃物台の動きにて工作物９の突切り、受け取り排出の一連の作業を行うようにした工作物搬出装置である。（例えば特許文献１参照）
また、ワークを受け取るバケットを副主軸台に設けたものがある。（例えば特許文献２参照）
【特許文献１】実公昭５９−９７６３号、実用新案登録請求の範囲、第１図、第２図
【特許文献２】実開平１−１３２３０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
背景技術で述べた往復台にバケットを設けたワーク受け取り機構を取着した従来のワーク払出し装置の場合は、刃物台の位置決め機能を利用しワークの受取り機構を駆動する点で簡便であるがワークの加工中も加工領域下方でバケットが待機しているので切粉が滞留しやすく、ワークを受け取る段階で機構の円滑な動作が妨げられ易いという問題が生じていた。
また、加工領域から離れた位置にある例えば副主軸台にバケットを設けたワーク受け取り機構を設けて待機させ、ワークを受け取る場合に接近させる場合には、切粉の影響は受けないので動作の安定化は期待できるが、接近・待機の両位置にバケットを位置決めするための駆動部材と関連機構を要し構造が繁雑で装置のコストアップをもたらすという問題を有していた。
【０００６】
本発明は従来技術の有するこのような問題に鑑みなされたものであり、これらの問題点を解決するために本発明のワーク機外払出し装置の目的は、数値制御工作機械の有する機能即ち主軸回転機構と主軸ロック機構、Ｚ軸制御される往復台、往復台上でＸ軸制御される刃物台および自動工具交換装置等の機能、旋回刃物台若しくは回転工具軸の旋回機能とを適宜利用することにより、ワーク受け用のバケットを刃物台の工具着脱部に装着して、ワークの受取りおよび払出しをさせることができるので、専用の駆動源を設けることなくワークの機外への払い出しが可能なワーク機外払出し装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、旋回刃物台を有する数値制御工作機械のワーク払出し装置であって、前記旋回刃物台における工具着脱部の工具ホルダに替えて取着された主軸部から切断分離されたワークを受け取るバケットを設けてなり、刃物台の移動を利用してワークの受取り、払出しさせるようにしたものである。
【０００８】
請求項１の発明によれば、例えば、旋回刃物台に設けられている複数の工具着脱部に工具とバケットとを切削作業に支障を生じない位置に分離してそれぞれを取着する。加工終了後バケットでワークを掬うことができる位置まで刃物台を旋回させてワークを受け取らせる。その後、旋回刃物台を載置した往復台を機外払出し位置までＺ軸制御で移動させ、刃物台を更に前進させることによりバケットを旋回させてワークをワークダクトに排出させる。
ワークをバケット上に受け取ってからワークダクトに排出するまで、機械の有する刃物台のＸ軸制御、往復台のＺ軸制御および旋回刃物台の割出し等の機能を利用するのみであり専用の駆動部材を設けていない。
【０００９】
また、請求項２の発明は、旋回刃物台を有する数値制御工作機械のワーク払出し装置であって、前記旋回刃物台における工具着脱部の工具ホルダに替えて取着され主軸部から切断分離されたワークを受け取るバケットと、前記旋回刃物台に取着され前記ワークの加工中は加工域から離れた位置に位置決めして待機姿勢を取らせ、加工終了時は前記ワークの受け取る位置に位置決めして前記刃物台の軸移動と連動して前記バケットを旋回させる旋回機構とを含んでなり、刃物台の移動を利用してワークの受取り、払出し位置にバケットを旋回させるものである。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、工作機械の中でも旋回刃物台を備えた数値制御自動旋盤に活用することができる。旋回刃物台の旋回機能に加え、ワークの形状によりワーク受け渡しを一層確実にする場合に装置して効果がある。また、ワークを受け取るバケットと旋回機構を刃物台の工具着脱部に装着することは容易であり、ワークの自動排出が容易であり加工工程の自動化に寄与可能である。
【００１１】
請求項３の発明は、刃物台を有する数値制御工作機械のワーク払出し装置であって、主軸部から切断分離されたワークを受け取るバケット本体と一端が前記回転工具軸に装着可能に形成された保持部とを一体に構成したバケットと、前記刃物台に取着され前記バケットが着脱自在で旋回位置決め機能を有する回転工具軸とを含んでなり、回転工具軸の回転機能を利用してワークの受取り、払出し位置にバケットを旋回させるものである。
【００１２】
請求項３の発明によれば、保持部とワーク受け用のバケット本体とを一体に構成したバケットを回転工具軸に装着できるようにしたものである。例えば、第一刃物台若しくは第二刃物台のいずれか一方に回転工具軸が装備されている場合は、これにバケットを装着して軸の旋回機能を利用することができる。同一の回転工具軸に工具とバケットとを自動交換してバケットでワークを受け取らせ機外に払い出しすることができる。
【００１３】
請求項４の発明は、旋回位置決め機能を有する回転工具軸が刃物台に装備され自動工具交換装置を有する数値制御工作機械のワーク払出し装置であって、主軸部から切断分離されたワークを受け取るバケットと一方の軸端が前記回転工具軸に装着可能に形成され他端に前記バケットを取着可能に形成した保持部とを一体に構成したバケットと、一個以上の前記バケットと工具とを混成して格納できる工具マガジンと、該工具マガジンから特定したバケットの一つを取り出し移送する交換アームとを含んでなり、工具マガジンから特定したバケットを回転工具軸に装着してワークを主軸から受取り、続いて払出し位置にバケットを旋回させるものである。
【００１４】
請求項４の発明によれば、ワークを受け取るバケット本体とこれを支える保持部とを一体に構成したワーク受け用のバケットと工具とを工具マガジンに混成して格納できるようにし、刃物台に設けたバケット装着部にワーク受け用のバケットを自動工具交換装置で装着できるようにしたものである。バケットは自動工具交換装置の機能を利用して工具マガジンに格納できるので切削作業域で邪魔にならず、また形状の異なるワークに対して対応できる複数のバケットを工具マガジンに格納しておくことができる。
なお、自動工具交換装置の交換アームでバケットを把持し着脱自在であるためにはバケットは保持部を有することが必要である。従って、バケット装着部も保持部付例えば軸付のバケットが着脱可能な形態に構成されているものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のワーク機外払出し装置は上述の手段により課題を解決するようにした結果、次に記載する効果を奏する。
請求項１の発明は、旋回刃物台にバケットを取着し、刃物台の割出し機能を利用することによりてワーク加工中は切削位置から離れた位置にバケットを待機させ、加工完了後に旋回してワークに下方から接近して切り離されたワークを受け止めるようにしている。
従って切粉の影響は受けず専用の駆動部材を設けることなく加工の終わったワークを機械の制御機能を利用して加工領域からワークを排出できる。
従って、ワークの機外払出しが容易かつ低コストで実施できるという効果を有する。
【００１６】
請求項２の発明は、バケットを含むワーク受取り機構を旋回刃物台の工具着脱部に設け刃物台の位置決めと連動させてワークの受取り、払出しを行わせるようにしたものである。そのため、加工中は刃物台の旋回機能を利用して待機位置に移動させるので切粉の影響を受けない。また、ワークのバケットへの受け取り、ワークダクトへ払出しの動作が確実であるという効果を有する。
【００１７】
請求項３の発明は、刃物台が旋回刃物台でなく、回転工具軸が刃物台に設けられている場合、第一刃物台若しくは第二刃物台のいずれかの回転工具軸にバケットを装着することにより、その旋回機能を利用してバケットへのワークの受取り、バケットからワークの払出しを行うことができるので専用の旋回機構を要しない。ワークの機外払出しが容易かつ低コストで実施可能という効果を有する。
【００１８】
請求項４の発明は、形状の異なる複数のワークの機外払出しに対応できるよう形状の異なるバケットを工具マガジンに工具と共に格納できるようにしたものである。
従って、ワークの切削領域外に予備のバケットを格納しておけるので異なるワークの機外払出しの自動化が容易になるという効果を有する。
また、加工の終わったワークをバケットに受取り、ワークダクトを介し機外に払出すまでの過程で専用の駆動部材と複雑な機構部品を要しないので実施への移行うが簡便であるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は工具の自動交換可能な刃物台が往復台に設けられ、加工されたワークを自動的に機外に払い出すことができる工作機械に利用される。
本発明は、ワーク受け用のバケットを刃物台の工具ホルダ部分若しくは回転工具軸に取着したものである。旋削等の固定工具ホルダに替えてバケットと旋回機構を取着し、回転工具ホルダの工具に替えて保持部付例えば軸付のバケットを取着するものである。
前者の場合はバケットの旋回は旋回刃物台の旋回若しくは工具着脱部に取着した旋回機構を刃物台のＸ軸移動、往復台のＺ軸移動と連動させバケットを旋回させている。また、バケットを軸付にすることにより刃物台への取着を工具自動交換装置と同様な手順で行うことが可能である。
以下、本発明の実施の形態を実施例１，実施例２，実施例３を図面にもとづいて説明する。なお、バケットのワークをワークダクトに落とし込んだ後、ワークを機外に払い出すプロセスは各実施例において共通であるため作用と併せ実施例の一つについて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は固定工具ホルダに替えてバケットと旋回機構とを工具ホルダの一か所に取着した刃物台の正面図、図２は図１の拡大正面図、図３は図２の側面図、図４はバケット全体図、図５はバケット本体のＡＡ断面視図である。
図１，図２，図３において、刃物台１の外周面に旋削工具２を固設した固定工具ホルダ３が複数個取着されている。固定工具ホルダは端面側に取着されていても良い。図４、図５において、バケット６はバケット本体６Ａと保持部６Ｂとで構成されている。
【００２１】
刃物台１は往復台４上でワークＷに接近する方向にＸ軸制御され往復台４は図示しないベッド１１上でＺ軸制御されている。旋回機構本体５は固定工具ホルダ３に替えて取着されている。バケット６は旋回機構本体５に回転可能に支承されピニオン軸７の両軸端に軸着された支持体８Ａ，８Ｂに固設されピニオン軸７との回転と連動し旋回する。ピニオン軸７は旋回機構本体５の内部からワークＷの方向に突出する当接面９ａが形成されたラック軸９と噛み合って旋回駆動される。なお、バケット６のバケット本体６Ａは樋形若しくはかご形に形成されている。
【００２２】
図２において、刃物台１はＸ軸移動により当接面９ａがワークＷの外径と当接し、ラック軸９は旋回機構本体５の内部に押し込まれる。これによりピニオン軸７が旋回して待避位置のバケット６はワーク受け位置に旋回し、落下するワークＷの下方で待機している。ピニオン軸７にはレバー１０が直結されており、刃物台１の更なるＸ軸方向の前進と連動してバケット６を逆旋回させて払出し位置にすると共にワークＷをワークダクト３５へ落下させる（ワークダクトは図５，図６のワークダクト３５参照）。バケット６がワークＷを受け取る位置またはバケット６がワークＷを払出す位置への位置決め、即ちラック軸９の前進・後退の位置決めを確実にするためボールストッパー１２が旋回機構本体に設けられている。なお、旋回機構部分に制御部材を設けることを排除するものではない。
【００２３】
次に実施例１の作用について説明する。
図１において刃物台１の固定工具ホルダ３に準備した旋削工具２を適宜使用しワークＷの加工を終了する。刃物台１を旋回させて旋回機構本体５のラック軸９がワークＷと対峙する位置に位置決めする。刃物台１をＸ軸方向に当接面９ａがワークＷと接触するまで移動させる。更に所定量移動させラック軸９を押し込んでピニオン軸７を旋回させる。バケット６を待機位置から受け取り位置まで旋回させる。
【００２４】
ワークＷがセンタ加工されている場合はチャックとセンタによるワークの拘束を解くことによりワークＷはバケット６上に落下する。チャックのみで把持されて加工されたときは第２刃物台３４（図９参照），突っ切りバイトで切断分離しバケット６に落とし込む。ワークの形状によりバケット６の形状は設計上の強度を考慮して構成されるべきである。バケット６上に分離し受けたワークＷは従来行われているように往復台４をＺ軸制御してバケット６はワークダクト３５（図７，図８参照）に移送される。
【実施例２】
【００２５】
図６は旋回刃物台に取着した回転工具軸２１にバケット２２を装着した刃物台１の正面図である。図６において、回転工具軸２１とワークＷを所定寸法ｌに接近位置決めする。回転工具軸２１の回転位置決め機能を利用してバケット２２の払出し姿勢とワークＷの受け取り姿勢の２位置に旋回させるものである。実施例１と異なり回転工具軸２１の旋回機能が利用できるので旋回機構を設けていない。但し、保持部付のバケット２２を装着する回転工具軸の回転原動部によってワークＷの重量をバケットが支えることができない場合はブレーキまたはロック機能を付与する必要がある。        
従って、バケット２２を装着する回転工具軸２１を特定しておけば、その特定したもののみブレーキまたはロック機構を設けるようにすれば良い。
実施例２の構成によるバケットによるワークの受け取り過程とバケットに受け取り後往復台のＺ軸移動によりワークダクトへ払い出す過程とは実施例１と同様であり説明は省略する。なお、回転工具軸は旋回刃物台に取着されるものに限定されない。回転工具軸が刃物台に単独に取着される場合を含むものとする。
【実施例３】
【００２６】
図７は自動工具交換装置を有する工作機械の正面図、図８は図７の側面図、図９、図１０はバケット上にワークを受け取った後ワークダクトへワークを排出する状態を示す動作図である。
図７、図８において、ワーク受け用バケット２２は第１刃物台３１の回転工具軸に工具交換装置３２を用いて装着されている。実施例３における第１刃物台３１は旋回刃物台でなく回転工具は一基のみからなっている。
【００２７】
主軸のチャック３３にはワークＷが把持され第１刃物台３１あるいは第２刃物台３４の工具で加工が行われていた。ワークダクト３５は刃物台が載置された往復台３６の＋Ｚ軸の移動端に設けられている。工具とバケットを共に格納可能な工具収納マガジン３７と自動工具交換装置３２は機械の特定位置に設けられその位置で工具とバケットの交換・格納が行われる。
従って、バケットのマガジンからの取り出し、刃物台への装着、ワークのバケット２２への受け取り、バケットをワークダクト位置への搬送、バケット２２からワークＷのワークダクト位置への払い出しの駆動源はすべて本機側の機能として有しているものであり、バケット２２は回転工具の装着穴に装着可能な保持部付仕様のバケットであれば良い。保持部６Ｂは工具軸穴に装着可能で軸と一体回転するように形成されている。
【００２８】
次に、実施例３の動作を図９乃至図１１にもとづいて説明する。
図９は自動工具交換装置の交換アーム３２ａで工具収納マガジン３７から回転工具用の第１刃物台３１にバケット２２が取着された状態を示している。（動作１）
本実施例では第１刃物台３１にバケット２２を取着し第２刃物台３４の突っ切りバイトでワークＷをバケット２２上へ切り落とすものである。
なお、第１刃物台３１が旋回刃物台であれば第１刃物台３１に固定工具若しくは回転工具とバケット２２とを相互の干渉に留意すれば同時に設けることが可能である。
但し、バー作業の場合は切断分離用の第２刃物台３４が必要となる。
【００２９】
図１０は第２刃物台３４の工具でチャック３３に把持されているワークＷを突っ切りによりバケット２２上に切り落とす状態である。（動作２）
図１１はワークＷをバケット２２に受け入れ往復台３６が＋Ｚ軸移動しワークダクト位置に位置決めされている。（動作３）
【００３０】
図１２は回転工具軸が旋回駆動されバケット２２中のワークＷがワークダクト３５に放出されている。ワークＷの放出後、上刃物台３１は図１０の位置に戻り必要に応じ図９の位置に戻ってバケットと工具とを交換するか加工域外に移動させる。（動作４）
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】固定工具ホルダに替えてバケットと旋回機構を取着した刃物台の正面図である。
【図２】図１の拡大正面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】バケット全体図である。
【図５】バケット本体のＡＡ断面である。
【図６】回転工具軸にバケットを装着した刃物台の正面図である。
【図７】自動工具交換装置を有する工作機械の正面図である。
【図８】自動工具交換装置を有する工作機械の側面図である。
【図９】工具交換装置でバケットを刃物台に装着し主軸先端に移動した状態図である。
【図１０】第２刃物台でワークを突っ切ってバケット内に落とした状態図である。
【図１１】ワークを受けたバケットを往復台によりワークダクトの位置へ移動された状態図である。
【図１２】バケットを反転させてワークをワークダクトへ払い出す状態図である。
【図１３】従来技術の往復台にワーク受け取り用バケットを取着した状態図である。
【図１４】図１３のバケットからワークがワークダクトへ移る状態図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  刃物台                  ２  旋削工具
３  固定工具ホルダ          ４，３６  往復台
５  旋回機構本体            ６（６Ａバケット本体、６Ｂ保持部）
７  ピニオン軸              ８Ａ，８Ｂ  支持体
９  ラック軸                １０  レバー
１１  ベッド                １２  ボールストッパー
２１  回転工具軸            ３１  第１刃物台
２２  バケット              ３２  工具交換装置
３３  チャック              ３４  第２刃物台
３５  ワークダクト          ３７  工具収納マガジン
【図１】
2005040903.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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005040903.tif 000012
【図１１】
2005040903.tif 000013
【図１２】
2005040903.tif 000014
【図１３】
2005040903.tif 000015
【図１４】
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