(57)【要約】【課題】追加スペースを必要とせずに設置可能で、ワークを収納するパレットの交換頻度が低く、そして仕分けが必要な加工済みのワークの製造に有利に用いることができるワーク供給回収装置付きの旋盤を提供すること。【解決手段】ワーク把持用主軸チャックを先端に備えた主軸を持つ旋盤、そして主軸上方に配置されている、複数枚のパレットを支持するパレット支持棚と、パレットに収容されるワークの搬送機構とからなるワーク供給回収装置を含むワーク供給回収装置付き旋盤であって、上記パレット支持棚は、複数枚のパレットを上下方向に互いに空隙をあけて載置する支持構造を有し、上記ワーク搬送機構は、ワーク把持可能なチャックを備え、パレット支持棚に支持される複数枚のパレットの間の空隙に進入退出し、少なくとも複数枚のパレットの全てのワークに中継チャックがアクセスできる水平面内及び垂直方向移動手段とを含む構成を有することを特徴とするワーク供給回収装置付き旋盤。【選択図】図１
2007253263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク把持用の主軸チャックを先端に備えた回転可能な主軸とワーク加工用工具を取付可能な工具台とを備えた工作機械、そして該工作機械の主軸台の上方に配置されている、複数枚のパレットを支持するパレット支持棚と、該パレットに収容される未加工のワークを取り出して前記主軸チャックに供給し、該主軸チャックから加工済みのワークを回収して上記パレットの所定の位置に戻すワーク搬送機構とからなるワーク供給回収装置とによって構成されたワーク供給回収装置付き工作機械であって、上記パレット支持棚は、複数枚のパレットを上下方向に所定の空隙をあけて載置する支持構造を有し、上記ワーク搬送機構は、ワーク把持可能な中継チャックを備えた、上記パレット支持棚に支持される複数枚のパレットの間の空隙に進入退出し、少なくとも前記複数枚のパレット全てのワークに中継チャックがアクセスできる水平面内及び昇降方向に移動可能なアーム移動手段とを含む構成を有することを特徴とするワーク供給回収装置付き工作機械。
【請求項２】
上記ワーク搬送機構が、ワーク把持可能な中継チャックを備えた、パレット支持棚に支持される複数枚のパレットの間の空隙に進入退出できるアームを有する水平面内及び昇降方向に移動可能なアーム移動手段に加えて、上記アーム移動手段の中継チャックから未加工のワークを受け取り、上記主軸チャックへ供給する供給チャックと、上記主軸チャックから加工済みのワークを受け取り、該加工済みワークを上記アームの中継チャックに戻す回収チャックとからなるチャック対と、該チャック対を、上記アームの中継チャックとの間のワークの受け渡し位置と上記主軸チャックのワーク供給位置との間の昇降を可能にする第２の昇降手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のワーク供給回収装置付き工作機械。
【請求項３】
上記パレットに挿入されるワーク長手方向は垂直であり、主軸長手方向は水平に配置されていて上記アームのチャックが、垂直位置と水平位置とのいずれの位置をもとれるように９０度の回転が可能にアームに取り付けられていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のワーク供給回収装置付き工作機械。                                                                               
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク供給回収装置を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワーク把持用の主軸チャックを先端に備えた回転可能な主軸とワーク加工用工具を取付可能な工具台とを備えた工作機械、そして上記の工作機械の主軸台の上方に配置されている、複数枚のパレットを支持するパレット支持棚と、このパレットに収容される未加工のワークを取り出して前記主軸チャックに供給し、このチャックから加工済みのワークを回収して上記パレットの所定の位置に戻すワーク搬送機構とからなるワーク供給回収装置とによって構成されたワーク供給回収装置付き工作機械は既に知られている。
【０００３】
特許文献１には、主軸（台）の上方に取り付けられる、ワークをセットしたパレットが設置される取付けベース（パレット支持棚）、取付けベースに設けられた旋回チャックを備えた中間受渡し装置、取付けベースに設けられ且つ上記のパレットと旋回チャックとの間でワークを受け渡しするピックアップチャックを備えたピックアップ装置、および上記の旋回チャックと主軸の本体チャックとの間でワークを受け渡しするローダチャックとアンローダチャックを備えたワーク供給装置などから構成されているワーク受渡し装置（ワーク供給回収装置）が開示されている。このワーク受渡し装置の中間受渡し装置、ピックアップ装置、そしてワーク供給装置が、上記のワーク搬送機構として機能する。
【０００４】
そして、同文献の図４には、上記のワーク受渡し装置（ワーク供給回収装置）を備えた旋盤（工作機械）が開示されており、この旋盤は、ワークをセットしたパレットが設置される取付けベースが主軸（台）の上方に取り付けられているために、その設置に必要なスペースは、旋盤の床面積のみで足りるとされている。
【０００５】
また、この旋盤が備えるワーク受渡し装置の取付けベースには、二枚のパレットが水平方向に並べて配置されている。このように二枚のパレットを用いる理由は、パレットが一枚であると、全ての未加工のワークの加工が終了して加工済みのワークがパレットに収容されると、別に用意した未加工のワークが収容されたパレットと作業者が交換するまでの間は、旋盤でワークの加工を行なうことができないために、生産性が低くなるからである。
【特許文献１】特開２００３−３３４７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のワーク供給回収装置付き旋盤（工作機械）は、ワークをセットしたパレットが設置される取付けベースが旋盤の主軸（台）の上方に配置されているために、その設置に追加のスペースを要しないという利点を有している。しかしながら、このワーク供給回収装置付き旋盤では、通常は、主軸（台）上方に二枚以上のパレットが水平方向に並べて（同一平面内に）配置されるため、各々のパレットのサイズは、旋盤（工作機械）の床面積の二分の一以下のサイズに限定される。すなわち一枚のパレットに収容可能なワークの数が少ない。従って、このような構成のワーク供給回収装置付き旋盤は、その設置に必要なスペースは小さくできるものの、一枚のパレットに収容可能なワークの数が少ないため、作業者がパレットを頻繁に交換する必要がある。
【０００７】
また、例えば、一枚のパレットに収容された未加工のワークを加工して、仕上がり形状が異なる二種類以上の加工済みのワークを作製して、これらを仕上がり形状毎に別々のパレットに収容したり、あるいは加工済みワークをその出荷先毎に別々のパレットに収容したりする場合には、加工済みのワークを収容するために更に一枚もしくは二枚以上の別のパレットが必要になる。このように使用するパレットの数を増やすためには、各々のパレットのサイズを更に小さく（旋盤の床面積を使用するパレットの数で除した面積以下のサイズに）する必要がある。
【０００８】
すなわち、上記文献に記載のワーク供給回収装置付き旋盤においては、仕上がり形状毎にあるいは出荷先毎に加工済みワークを仕分けるために使用するパレットの数を増やすと、一枚のパレットのサイズが小さくなるためにパレットの交換頻度が更に高くなり、また上記の小さなサイズのパレットを新たに用意することが必要になる。従って、このようなワーク供給回収装置付き旋盤は、加工後に仕分けが必要で複数のパレットに収容する製品（加工済みワーク）の製造には不向きであるという問題も有している。
【０００９】
本発明の目的は、旋盤の床面積内に設置が可能で、ワークを収納するパレットの交換頻度が低く、しかも仕分けが必要な加工済みのワークの製造等目的に応じて複数個のパレットを配置することができるワーク供給回収装置付きの旋盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ワーク把持用のチャックを先端に備えた回転可能な主軸とワーク加工具を取付可能な工具台とを備えた工作機械、そして上記の工作機械の主軸台の上方に配置されている、複数枚のパレットを支持するパレット支持棚と、該パレットに収容される未加工のワークを取り出して前記主軸チャックに供給し、該主軸チャックから加工済みのワークを回収して上記パレットの所定の位置に戻すワーク搬送機構とからなるワーク供給回収装置とによって構成されたワーク供給回収装置付き工作機械であって、上記パレット支持棚は、複数枚のパレットを上下方向に互いに空隙をあけて載置する支持構造を有し、上記ワーク搬送機構は、ワーク把持可能なチャックを備えた、上記パレット支持棚に支持される複数枚のパレットの間の空隙に進入退出し少なくとも前記複数枚のパレット全てのワークに中継チャックがアクセスできる水平面内及び昇降方向に移動可能なアーム移動手段とを含む構成を有することを特徴とするワーク供給回収装置付き工作機械にある。
【００１１】
本発明のワーク供給回収装置付き旋盤の好ましい態様は、次の通りである。
（１）上記ワーク搬送機構が、ワーク把持可能なチャックを備えた、パレット支持棚に支持される複数枚のパレットの間の空隙に進入退出できるアームを有する、水平面内及び昇降方向に移動可能な移動手段に加えて、上記アーム移動手段の中継チャックから未加工のワークを受け取り上記主軸チャックへ供給する供給チャックと、上記主軸のチャックから加工済みのワークを受け取り、該加工済みワークを上記アームの中継チャックに戻す回収チャックとからなるチャック対と、該チャック対を、上記アームの中継チャックとの間のワークの受け渡し位置と上記主軸チャックのワーク供給位置との間の昇降を可能にする第２の昇降手段を含むことを特徴とするワーク供給回収装置付き工作機械である。
（２）上記パレットに挿入されるワーク長手方向は垂直であり、主軸長手方向は水平に配置されていて上記アームのチャックが垂直方向と水平方向とのいずれの位置もとれるように９０度の回転が可能にアームに取り付けられているワーク供給回収装置付き工作機械である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のワーク供給回収装置付き旋盤は、パレット支持棚が工作機械の主軸（台）の上方に配置されているために、その設置のために追加のスペースを必要としない。そして本発明のワーク供給回収装置付き工作機械は、パレット支持棚によって複数枚のパレットを上下方向に互いに空隙をあけて積み重ねた状態で支持するために、各々のパレットとして工作機械の床面積と同程度の大きなサイズのもの（工作機械上方の空間の外側にパレットが突き出ないように構成する場合）を用いることができる、すなわち一枚のパレットに従来よりも多くの数のワークを収容することができるのでパレットの交換頻度が低い。また、本発明のワーク供給回収装置付き工作機械は、床面積を増加することなく多数のパレットを使用できるので目的に応じてパレットを使い分けることも可能であり、加工済みワークを仕分けるためにパレットの数を増やした場合であっても、各々のパレットのサイズを変更する必要がないため、例えば、仕上がり形状毎あるいは出荷先毎に仕分けが必要な製品（加工済みワーク）の製造に有利に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のワーク供給回収装置付き工作機械を、旋盤を例として添付の図面を用いて説明する。図１は、本発明のワーク供給回収装置付き旋盤の構成例を示す斜視図であり、図２は、図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０をワーク搬送機構１７の側とは逆側から見た一部切り欠き側面図であり、そして図３は、図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０を主軸１２の先端の側から見た一部切り欠き正面図である。なお、図２及び図３の各々においては、アーム１９は下降した状態で、アーム１９を支持する昇降手段２０は旋盤の主軸１２の先端の側に移動した状態で描いてあり、そして図３においては、図１に示す主軸１２の上方に配置されているチャック対２１及び第２の昇降手段２２、及びワーク加工用工具を取付可能な工具台１３の記載は省略してある。
【００１４】
そして図４は、図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０のパレット支持棚１６に支持されるパレット１５ｃの構成を示す斜視図である。パレット１５ａ及びパレット１５ｂの各々の構成は、パレット１５ｃと同様である。図５は図３に示すワーク供給回収装置付き旋盤１０のアーム１９を前進させた状態を示す図であり、図６は図２に示すワーク供給回収装置付き旋盤１０の中継チャック１８を水平に配置させた状態を示す図である。
【００１５】
以下本発明のワーク供給回収装置付工作機械の構造について旋盤を使用した例について説明する。図１から図３に示すワーク供給回収装置付き旋盤１０は、ワーク把持用の主軸チャック１１を先端に備えた回転可能な主軸１２とワーク加工用工具を取付可能な工具台１３とを備えた旋盤１４、そして主軸１２の上方に配置されている、複数枚のパレット（例えば、三枚のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）を支持するパレット支持棚１６と、パレット（例えば、パレット１５ｃ）に収容される未加工のワーク（図４：２３ａ）を取り出して主軸１２の主軸チャック１１に供給し、この主軸チャック１１から加工済みのワークを回収してパレットの所定の位置に戻すワーク搬送機構１７とからなるワーク供給回収装置を備えている。
【００１６】
そして、この実施例のワーク供給回収装置付き旋盤１０は、そのパレット支持棚１６が、複数枚のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃを上下方向に所定の空隙をあけて載置する支持構造を有し、そしてワーク搬送機構１７が、ワーク把持可能な中継チャック１８を備えた、パレット支持棚１６に支持される複数枚のパレットの間の空隙に進入退出できる左右移動可能なアーム１９と、このアーム１９を昇降可能に支持する昇降手段２０と昇降手段２０を前後に移動可能にする前後移動手段３０とを含むことに特徴がありアーム１９に設けられた中継チャック１８は、少なくとも複数枚のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃの全てのワークにアクセスできるように構成されている。
【００１７】
図１に示すように、ワーク供給回収装置付き旋盤１０のパレット支持棚１６は、旋盤（例えば、公知の主軸台移動型の旋盤）１４の基台（ベッド）２４の上に立設されたフレーム２５の頂部に固定支持され、旋盤１４の主軸１２の上方に配置されている。このため、ワーク供給回収装置付き旋盤１０は、ワーク供給回収装置の設置に追加のスペースを必要としない。
【００１８】
パレット支持棚１６は、複数枚のパレット（例えば、三枚のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）を上下方向に互いに空隙をあけて載置する支持構造を有しているため、各々のパレットとして旋盤１４の床面積と同程度の大きなサイズのもの（旋盤上方の空間の外側にパレットが突き出ないように構成する場合）を用いることができる。すなわち、このワーク供給回収装置付き工作機械１０は、一枚のパレットに従来よりも多くの数のワークを収容することができるためにパレットの交換頻度が少ない。
【００１９】
後に詳細に説明するが、このワーク供給回収装置付きの工作機械においては、ワーク搬送機構１７を用いてパレット（パレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃのいずれか）から取り出した未加工のワーク２３ａを取り出して主軸１２のワーク把持用の主軸チャック１１に供給し、このワークを主軸１２を回転させながらバイト等のワーク加工用の工具（図２において刃物台１３に取付固定されている）で加工した後に、ワーク搬送機構１７を用いてチャック１１から加工済みのワーク２３ｂを回収してのパレットの所定の位置に戻すという操作を繰り返すことにより、パレットに収容された複数個のワークの加工が行なわれる。
【００２０】
図１から図３に示すように、パレット支持棚１６に三枚のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃが支持されている場合には、これらのパレットを、例えば、次の（１）から（３）のいずれかに示したように用いて、未加工ワークの加工が行なわれる。
【００２１】
（１）パレット支持棚１６に、複数個の未加工ワーク２３ａが各々収容された三枚のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃを取り付ける。そしてパレット１５ａに収容された未加工ワーク２３ａを一個ずつ取り出して、これをワーク搬送機構１７により旋盤１４の主軸１２のワーク把持用の主軸チャック１１に供給して加工を行ない、そしてワーク搬送機構１７により加工済みのワーク２３ｂをパレット１５ａの元の位置に戻す。そしてこの操作を繰り返して行うことによってパレット１５ａに収容された全ての未加工ワークの加工を行なう。次いで、同様にしてパレット１５ｂ、そしてパレット１５ｃの各々について各パレットに収容された全ての未加工ワークの加工を行なう。
【００２２】
例えば、パレット１５ａとパレット１５ｂのワークの加工が終了してパレット１５ｃの未加工ワークを加工している間に、加工済みワークが収容されたパレット１５ａとパレット１５ｂを、別に用意した未加工ワークを収容したパレットと交換することによって、パレット１５ｃの全ての未加工ワークの加工が終了したのちに、再びパレット１５ａの未加工ワークの加工を続けて行なうことができる。
【００２３】
上記のように、ワーク供給回収装置付き工作機械は、旋盤１４による加工を中断することなくパレットを交換することが出来、更に従来よりも多くの数のワークが各々収容された三枚のパレットを用いるためにパレットの交換頻度を少なくすることができる。
【００２４】
（２）パレット支持棚１６に、複数個の未加工ワークが各々収容されたパレット１５ａ及びパレット１５ｂ、そしてワークを収容していない空のパレット１５ｃを取り付ける。そしてパレット１５ｂに収容された複数個の未加工ワークを一個ずつ取り出して、上記（１）の場合と同様にして加工を行ない、そして加工済みのワークをパレット１５ｃに戻す操作を繰り返してパレット１５ｂに収容された全てのワークの加工を行なう。これによりパレット１５ｂは空になる。次いで、同様にしてパレット１５ａに収容された全ての未加工ワークを加工して、加工済みのワークをパレット１５ｂに戻す。
【００２５】
このとき、パレット１５ａの未加工ワークを加工している間に、加工済みワークが収容されたパレット１５ｃを、別に用意した未加工ワークを収容したパレットと交換することによって、パレット１５ａの全ての未加工ワークの加工が終了したのちに、パレット１５ｃの未加工ワークの加工を続けて行ない、パレット１５ａに戻すことができる。この場合も上記の（１）の場合と同様の理由により加工を中断することがなく、パレットの交換頻度を少なくすることができる。
【００２６】
（３）パレット支持棚１６に、複数個の未加工ワークが収容されたパレット１５ａ、そしてワークを収容していない空のパレット１５ｂ及びパレット１５ｃを取り付ける。そしてパレット１５ａに収容された未加工ワークを一個ずつ取り出して、例えば、パレット１５ａに収容された半数のワークを所定の仕上がり形状に加工して、この加工済みのワークをパレット１５ｂに戻す操作を繰り返し、次いでパレット１５ａに収容された残りの半数のワークを上記とは別の仕上がり形状に加工して、この加工済みのワークをパレット１５ｃに戻す操作を繰り返してパレット１５ａに収容された全てのワークの加工を行なう。
【００２７】
このように、ワーク供給回収装置付き工作機械は、加工済みワークを仕分けるためにパレットの数を増やした場合（上記のように加工済みワークを二枚のパレットに、あるいは三枚以上のパレットに仕分ける場合）であっても、各々のパレットのサイズを小さなサイズに変更する必要がないため、例えば、上記のように仕上がり形状毎に、あるいは出荷先毎に仕分けが必要な製品（加工済みワーク）の製造に有利に用いることができる。
【００２８】
次に、ワーク供給回収装置のワーク搬送機構１７について説明する。なお、以下の説明で用いるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向とは、それぞれ図１に記入した矢印Ｘ、矢印Ｙ、矢印Ｚに沿う方向を意味している。
【００２９】
上記のように、ワーク供給回収装置付き旋盤１０のパレット支持棚１６は、複数枚のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃを上下方向に所定空隙をあけて載置する支持構造を有している。従って、例えば、パレット１５ｂあるいはパレット１５ｃに収容された未加工ワークを取り出したり、加工済みのワークをパレット１５ｂあるいはパレット１５ｃに戻すことができるように、ワーク搬送機構１７には、ワーク把持可能な中継チャック１８を備え、パレット支持棚１６に支持される複数枚のパレットの間（例えば、パレット１５ａとパレット１５ｂとの間、あるいはパレット１５ｂとパレット１５ｃとの間及びパレット１５ａの上方）の空隙に進入退出できる左右移動（Ｘ軸方向に沿って移動）可能なアーム１９と、アーム１９を昇降（Ｙ軸方向）可能に保持する昇降手段２０と昇降手段２０を前後に移動可能にする前後移動（Ｚ軸方向）手段３０とが備えられており、少なくとも複数枚のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃの全てのワークにアクセスできるように構成されている。
【００３０】
図１から図３に示すワーク搬送機構１７の中継チャック１８は、アーム１９の先端に取り付けられている。中継チャック１８としては、公知のもの（例えば、チャックの爪を空気圧によって開閉してワークを把持あるいは開放するもの）を使用することができる。
【００３１】
中継チャック１８を備えるアーム１９は、Ｘ軸方向に移動可能にアーム支持材３２により支持されており、モータ３１ａの駆動により左右移動（Ｘ軸方向の移動）が可能となっている。アーム１９の支持材３２は、モータ３１ｃの駆動により昇降手段２０のガイドレール３３ｃに沿って、アーム１９と共にＹ軸方向に昇降可能とされている。そして昇降手段２０は、モータ３１ｂの駆動によりパレット支持棚１６の側面に固定されたガイドレール３３ｂに沿って、すなわちパレット支持棚１６に沿って前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能とされている。
【００３２】
そして、例えば、モータ３１ｃを駆動して、アーム１９を所定の位置まで下降させ、次いでモータ３１ａを駆動して左右移動させることにより、図５に示すように、アーム１９を中継チャック１８と共にパレット１５ｂとパレット１５ｃとの間の空隙に進入させたり、あるいは図３に示すようにパレットの空隙の外まで退出させて昇降手段２０で昇降させたりすることができる。このようにアーム１９を左右移動（Ｘ軸方向に移動）させ、昇降手段２０をアーム１９と共にパレット支持棚１６に沿って前進後退（Ｚ軸方向に移動）させてチャック１８をパレット１５ｃの所定位置にある未加工ワーク２３ａの上方に配置させ、アーム１９を下降（Ｙ軸方向に移動）させて中継チャック１８により未加工ワーク２３ａを把持した後に上昇させることによって、パレット１５ｃからワークを取り出すことができる。なお、同様にしてアーム１９をＸ軸方向、Ｙ軸方向、そしてＺ軸方向に移動させながら、チャック１８に把持された加工済みのワークを、パレット１５ｃの空きスペース（例えば、図４に示すパレット１５ｃの凹部２７）に戻すことができる。
【００３３】
これに続いてパレット１５ｂから未加工ワークを取り出したり、加工済みワークをパレット１５ｂに戻す場合には、アーム１９を、図３に示す位置まで移動させたのちにパレット１５ａとパレット１５ｂとの間の位置まで上昇させ、次いでパレット１５ａとパレット１５ｂとの間の空隙部に進入退出させ、上記と同様の操作を行なえばよい。
【００３４】
アーム１９の中継チャック１８は、例えば、後に説明するワーク搬送機構１７のチャック対２１とのワークの受け渡しを行なうために、縦位置（図２に示す位置）と横位置（図６に示す位置）とのいずれの位置をもとれるように９０度の回転が可能にアーム１９に取り付けられていることが好ましい。このように中継チャック１８が回転可能にアーム１９に取り付けられていると、特許文献１に記載のようにチャックを回転させる独立の装置（中間受渡し装置）を用いる場合よりもワーク搬送機構１７の構成が簡単で小型かつ低価格なものとなる。このため、パレット支持棚１６に支持される各々のパレットとして、より大きなサイズのものを用いることができるようになる。このためパレットの交換頻度を更に低くすることができるようになる。
【００３５】
図７は、アーム１９の中継チャック１８を回転させる機構について説明する図である。図７（ａ）は垂直に配置された（縦位置をとった）チャックを、そして図７（ｄ）は水平に配置された（横位置をとった）チャックを示している。図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、チャックが図７（ａ）に示す垂直に配置された状態から、図７（ｄ）に示す水平に配置された状態に配置を変更するまでの間のチャックの配置を示している。
【００３６】
なお、図７に示す固定カム３８は、図２に示すようにパレット支持棚１６に取り付けられたフレーム２６に固定されている。このフレーム２６は、旋盤１４の主軸１２の先端の側から見てパレット支持棚１６の右端の近傍に取り付けられている。すなわち、固定カム３８及びフレーム２６は、図３において想像線で示すように旋盤１４の主軸１２よりもやや左側の位置に配置されている。従って、後に説明するようにアーム１９の中継チャック１８とチャック対（図２：２１）とがワークの受け渡しする際に、これらが固定カム３８やフレーム２６に接触することはない。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、中継チャック１８は、チャックの固定具３４に固定されており、この固定具３４は、アーム１９の先端に備えられた取り付け部材３５に、ピボット３６を中心にして（中継チャック１８と共に）揺動可能に取り付けられている。この取り付け部材３５とチャックの固定具３４とは、固定具３４よりも図の手前側にて、引っ張りコイルバネ３７により互いに接続されている。
【００３８】
そして図７（ａ）に示すように配置されたコイルバネ３７は、中継チャック１８が固定された固定具３４に、固定具３４をピボット３６を中心として時計回り方向に回転させる力を付与する。一方で、固定具３４には、固定具３４が中継チャック１８が垂直に配置された状態（縦位置）から更には時計回り方向には回転しないようにするストッパ（図示は略する）が備えられている。このため、図７（ａ）に示す中継チャック１８は、コイルバネ３７とストッパとによって垂直に配置された状態を維持する（ピボット３６を中心にして揺動せずに縦位置をとり続ける）。
【００３９】
次に、図７（ｂ）に示すようにチャックの固定具３４に取り付けられている係合部材３９と固定カム３８とを係合させながら中継チャック１８（すなわちアーム１９）を下降させると、中継チャック１８が固定された固定具３４はピボット３６を中心にして回転する。仮にこの状態から中継チャック１８を上昇させた場合には、上記と同様にコイルバネ３７とストッパとによって、中継チャック１８は固定具３８と共にピボット３６を中心にして時計回り方向に回転して垂直に配置され、この配置を維持する。
【００４０】
続けて、図７（ｃ）に示すように中継チャック１８を更に下降させると、中継チャック１８が固定された固定具３４はピボット３６を中心にして更に回転し、コイルバネ３７の端部３７ａが、コイルバネ３７の端部３７ｂとピボット３６とを結ぶ直線を越える。このため、図７（ｃ）に示すように配置されたコイルバネ３７は、チャック１８が固定された固定具３４に、固定具３４をピボット３６を中心として反時計回り方向に回転させる力を付与する。このため、中継チャック１８は、固定具３４と共にピボット３６を中心として反時計回りに回転する。一方、固定具３４には、固定具３４が中継チャック１８が水平に配置された状態（横位置）から更には反時計回り方向には回転しないようにするストッパ（図示は略する）が備えられている。このため、中継チャック１８は、コイルバネ３７とストッパとによって、図７（ｄ）に示すように水平に配置され、この配置を維持する（ピボット３６を中心にして揺動せずに横位置をとり続ける）。このように、中継チャック１８は、図７（ａ）に示す状態から９０度の角度で回転することができる。
【００４１】
なお、上記の説明とは逆に、係合部材３９と固定カム３８とを係合させながら中継チャック１８を上昇させると、中継チャック１８は水平方向から垂直方向に配置が変更され（縦位置をとり）、この配置を維持する。すなわち、中継チャック１８は、コイルバネ３７とストッパとにより縦位置及び横位置のいずかの位置をとって安定に配置される。
【００４２】
このような機構を用いると、チャックの配置を変更する（９０度の角度で回転させる）ための駆動装置を用いる必要がないために、ワーク供給回収装置のワーク搬送機構１７の構成が更に簡単なものとなる（すなわちワーク搬送装置のサイズが小さくなる）。このため、パレット支持棚１６に支持される各々のパレット１５ａ、１５ｂ、１５ｃとして、（チャックの位置を変更するための駆動装置を用いる場合と較べて）より大きなサイズのものを用いることができるようになる。このためパレットの交換頻度を更に低くすることができるようになる。
【００４３】
図１及び図３に示すように、ワーク搬送機構１７は、上記のワーク把持可能な中継チャック１８を備えた、パレット支持棚１６に支持される複数枚のパレットの間の空隙に進入退出できる左右移動可能なアーム１９と、アーム１９を昇降可能に保持する昇降手段２０と、昇降手段２０を前後可能にする前後移動手段３０に加えて、中継チャック１８から未加工ワークを受け取って、主軸１２の主軸チャック１１へ供給する供給チャック２１ａと、この主軸１２のチャック１１から加工済みのワークを受け取り、このワークをアーム１９の中継チャック１８に戻す回収チャック２１ｂとからなるチャック対２１と、このチャック対２１を、上記アーム１９の中継チャック１８との間のワークの受け渡し位置と上記主軸１２の主軸チャック１１の位置との間の昇降させる第２の昇降手段２２を備えていることが好ましい。
【００４４】
このような構成により未加工のワークを主軸チャック１１が受け取り、主軸チャック１２が回転して切削や研削などの加工を行っている間に、中継チャック１８はチャック対２１の回収チャック２１ａから受け取った加工済みのワークをパレットの所定の位置に戻し、次に加工する未加工ワークをパレットから取り出して、チャック対２１の供給チャック２１ａに準備しておくことによって、工作機械による切削などの加工が終了すると、直ちに加工済みワークを取り出して未加工ワークを供給できるので、旋盤１４の生産性を高めることができる。
【００４５】
なお、ワーク供給回収装置１０のチャック対２１は、第２の昇降手段２２の下端に固定されており、モータ４１の駆動により昇降可能とされている。図２に示すように、第２の昇降手段２２は、上記の固定カム３８を固定しているフレーム２６の上端から図２の右方向に折れ曲っているフレームの延長部２６ａに固定されており、チャック対２１が、第２の昇降手段２２の下端部に配置されている。
【００４６】
次に、上記のアーム１９の中継チャック１８とチャック対２１とのワークの受け渡しの手順について、図８を参照しながら説明する。図８では、チャック対２１が、アーム１９の中継チャック１８との受け渡し位置まで上昇した状態を示している。図８（ａ）、図８（ｂ）そして図８（ｃ）は、中継チャック１８からチャック対２１に未加工ワーク２３ａを渡す手順を、図８（ｄ）、図８（ｅ）そして図８（ｆ）は、中継チャック１８がチャック対２１から加工済みワーク２３ｂを受け取る手順を示している。
【００４７】
中継チャック１８からチャック対２１に未加工ワーク２３ａを渡す場合には、先ず図８（ａ）に示すように、パレットから取り出した未加工ワーク２３ａを把持する中継チャック１８を水平に配置して、次いで図８（ｂ）に示すように中継チャック１８を図の右方向に移動させて未加工ワーク２３ａをチャック対２１の供給チャック２１ａに把持させ、そして図８（ｃ）に示すようにチャック１８を開放したのちに図の左方向に移動させる。
【００４８】
そして、チャック１８が把持装置２１から加工済みワーク２３ｂを受け取る場合には、
図８（ｃ）で未加工のワーク２３ａを供給チャック２１ａに渡した中継チャック１８を、先ず図８（ｄ）に示すように水平に配置して、次いで図８（ｅ）に示すように中継チャック１８を図の右方向に移動させ、回収チャック２１ｂに把持されている加工済みワーク２３ｂを中継チャック１８に把持させ、そして図８（ｆ）に示すように回収チャック２１ｂを開放したのちに中継チャック１８を図の左方向に移動させる。
【００４９】
このチャック対２１における供給チャック２１ａと回収チャック２１ｂとの配置は上下を逆にして、回収チャック２１ｂを上に、供給チャック２１ａを下に配置しても支障はない。
【００５０】
そして、未加工のワーク２３ａを受け取ったチャック対２１は、図９に示すようにモータ４１の駆動により下降し、旋盤１４の主軸１２の主軸チャック１１が把持している加工済みワーク２３ｂを受け取ったのちに、未加工ワーク２３ａを主軸チャック１１に渡す。なお、チャック対２１を下降させる際には、旋盤１４の主軸１２をチャック対２１と干渉しない位置（図９に示した位置）まで後退させる。
【００５１】
このチャック対２１と旋盤１４の主軸１２の主軸チャック１１とのワークの受け渡しの手順について、図１０を参照しながら説明する。図１０（ａ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、チャック対２１の回収チャック２１ｂが旋盤１４の主軸１２の主軸チャック１１から加工済みワーク２３ｂを受け取る手順を、図１０（ｄ）及び図１０（ｅ）は、チャック対２１の供給チャック２１ａから旋盤１４の主軸１２の主軸チャック１１に未加工ワーク２３ａを渡す手順を示している。そして図１０（ｆ）は、主軸チャック１１に把持した未加工ワーク２３ａを、刃物台１３（工具台）のバイト４４（ワーク加工具）により切削加工している状態を示している。
【００５２】
チャック対２１が旋盤１４の主軸１２の主軸チャック１１から加工済みワーク２３ｂを受け取る場合には、先ず図１０（ａ）に示すように、チャック対２１の回収チャック２１ｂを主軸１２の主軸チャック１１と対向配置する位置まで下降させる。次いで図１０（ｂ）に示すように主軸１２を図の右方向に移動させて加工済みワーク２３ｂを回収チャック２１ｂに把持させ、そして図１０（ｃ）に示すように主軸チャック１２を開放したのちに主軸１２を図の左方向に移動させる。
【００５３】
そして、供給チャック２１ａから旋盤１４の主軸１２の主軸チャック１１に未加工ワーク２３ａを渡す場合には、先ず図１０（ｄ）に示すように、供給チャック２１ａを主軸１２の主軸チャック１１と対向配置する位置まで下降させる。次いで図１０（ｅ）に示すように主軸１２を図の右方向に移動させて未加工ワーク２３ａを主軸チャック１１に把持させ、そして供給チャック２１ａを開放して主軸１２を図の左方向に移動させたのちにチャック対２１を上昇させる。
【００５４】
主軸チャック１１に把持された未加工ワーク２３ａは、図１０（ｆ）に示すように刃物台１３のワーク加工具（バイト）４４によって切削加工される。
【００５５】
図１１は、本発明のワーク供給回収装置付き工作機械の別の構成例を示す斜視図である。図１１のワーク供給回収装置付き旋盤５０の構成は、パレット支持棚５６が、ワーク搬送装置の中継チャック１８を備えるアーム１９が昇降可能な通路５１を持っていること以外は図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０と同様である。
【００５６】
図１２は、本発明のワーク供給回収装置付き工作機械の更に別の構成例を示す斜視図である。図１２のワーク供給回収装置付き旋盤６０の構成は、中継チャック１８を備え、アーム６１が支持する昇降手段６２と共に全体としてＸ軸方向とＺ軸方向に移動するものであって、直立している昇降手段６２によってアーム６１が昇降可能となっており、アーム６１に備えられた中継チャック１８が、昇降手段６２と共に全体としてＸ軸方向とＺ軸方向に移動することによって、アーム６１に備えられた中継チャック１８がパレット支持棚６４に載置されたパレット間の空隙を水平面内に移動できるように構成されている。このように構成することによって、剛性を高くすることができるフレーム２５に水平面内の移動の案内面６５ａ、６５ｂを形成することができるので、精度の高い位置決めが可能になる。
【００５７】
このように、本発明のワーク供給回収装置付き工作機械は、追加のスペースがなくとも工作機械の床面積のみで設置が可能であり大きなパレットが使用可能となるので、ワークを収納するパレットの交換頻度が低く、複数のパレットが使用できるので仕分けが必要な加工済みのワークの製造に有利に用いることができる。また、本発明のワーク供給回収装置付き工作機械は、そのパレット支持棚に更に多くのパレットを支持させることにより、大量の未加工ワークを、パレットを交換することなく（あるいは極めて低いパレットの交換頻度で）加工することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のワーク供給回収装置付き工作機械の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０をワーク搬送機構１７の側とは逆側から見た一部切り欠き側面図である。但し、アーム１９は下降した状態で、アーム１９を支持する昇降手段２０は旋盤１４の主軸１２の先端の側に移動した状態で描いてある。
【図３】図１のワーク供給回収装置付き工作機械１０を旋盤１４の主軸１２の先端の側から見た一部切り欠き正面図である。但し、アーム１９は下降した状態で、アーム１９を支持する昇降手段２０は旋盤１４の主軸１２の先端の側に移動した状態で描いてある。また、主軸１２の主軸チャック１１の上方に配置されているチャック対２０及び第２の昇降手段２２、及び刃物台１３の記載は省略してある。
【図４】図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０のパレット支持棚１６に支持されるパレット１５ｃの構成を示す斜視図である。
【図５】図３に示すワーク供給回収装置付き旋盤１０のアーム１９を前進させた状態を示す図である。
【図６】図２に示すワーク供給回収装置付き旋盤１０の中継チャック１８を水平に配置させた状態を示す図である。
【図７】図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０のアーム１９が備える中継チャック１８を回転させる機構について説明する図である。
【図８】図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０のアーム１９が備える中継チャック１８とチャック対２１とのワークの受け渡しの手順を示す図である。
【図９】図２に示すワーク供給回収装置付き旋盤１０のチャック対２１を下降させた状態を示す図である。
【図１０】図１のワーク供給回収装置付き旋盤１０のチャック対２１と旋盤１４の主軸１２の主軸チャック１１とのワークの受け渡しの手順を示す図である。
【図１１】本発明のワーク供給回収装置付き工作機械の別の構成例を示す斜視図である。
【図１２】本発明のワーク供給回収装置付き工作機械の更に別の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ワーク供給回収装置付き旋盤
１１  主軸チャック
１２  主軸
１３  刃物台
１４  旋盤
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  パレット
１６  パレット支持棚
１７  ワーク搬送機構
１８  中継チャック
１９  アーム
２０  昇降手段
２１  チャック対
２１ａ  供給チャック
２１ｂ  回収チャック
２２  第２の昇降手段
２３ａ  未加工ワーク
２３ｂ  加工済みワーク
２４  基台（ベッド）
２５  フレーム
２６  フレーム
２６ａ  フレームの延長部
２７  凹部
３０  前後移動手段
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ  モータ
３２  アーム支持材
３３ｂ、３３ｃ  ガイドレール
３４  固定具
３５  取り付け部材
３６  ピボット
３７  コイルバネ
３７ａ、３７ｂ  コイルバネの端部
３８  固定カム
３９  係合部材
４１  モータ
４４  ワーク加工具（バイト）
５０  ワーク供給回収装置付き旋盤
５１  通路
５２  パレット支持棚
６０  ワーク供給回収装置付き旋盤
６１  アーム
６２  昇降手段
６３  アーム
６４  パレット支持棚
６５ａ、６５ｂ  案内面
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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