(57)【要約】【課題】  工作機械の主軸がワークを精度良くチャッキングすることができ、ワークの寸法や形状が変わっても段取り替えが不要なローダ装置を提供する。【解決手段】  主軸７１に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体４と、ローダヘッド支持体４に揺動自在に設けられたローダヘッド３と、ローダヘッド３の揺動をロックするロック機構４５と、ローダヘッド３のチャック２３Ａ，２３Ｂから主軸７１へのワークＷの受渡しを制御する受渡し制御部５２とを備える。受渡し制御部５２は、チャック２３Ａ，２３ＢがワークＷを把持するようにチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂに出力し、かつローダヘッド３の揺動がアンロックとなるようにロック機構用駆動源４６に出力した状態で、主軸７１にワークＷを押し当てるように進退駆動源１１に出力して、ローダヘッド３とワークＷとを主軸７１に倣わせる制御を行う。【選択図】        図２
2012091264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のワーク支持部に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体と、前記ローダヘッド支持体に揺動自在に設けられ、ワークを把持する開閉式のチャックを有するローダヘッドと、このローダヘッドの揺動をロックするロック機構と、前記チャックと前記ワーク支持部との間でのワークの受渡しを制御する受渡し制御部とを備え、
この受渡し制御部は、前記チャックがワークを把持し、かつ前記ローダヘッドの揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部にワークを押し当てるようにして、前記ローダヘッドとワークとを前記ワーク支持部に倣わせる制御を行うものとしたローダ装置。
【請求項２】
前記ワークの受渡し方向は前後であり、前記ローダヘッドは、前記ローダヘッド支持体に対して上下および左右に揺動自在である請求項１記載のローダ装置。
【請求項３】
前記ローダヘッドが前記チャックを２つ有し、これら２つのチャックは、チャックの中心軸が鉛直となる位置と水平となる位置とに相互に位置変換可能である請求項１または請求項２記載のローダ装置。
【請求項４】
前記ローダヘッド支持体が前記ローダヘッドを揺動自在に支持する機構として、前記２つのチャックのそれぞれの中心軸の交点を中心とする円弧状または円弧に近似する形状の長孔を、前記ローダヘッド支持体および前記ローダヘッドのいずれか一方に設けると共に、前記長孔に沿って摺動自在な摺動部材を、前記ローダヘッド支持体と前記ローダヘッドの他方に設けた請求項３記載のローダ装置。
【請求項５】
前記ローダヘッド支持体は、水平に設置された軌道に沿って走行する走行部と、この走行部に対し前記軌道と交差する水平な方向に進退する進退部と、この進退部に対し昇降する昇降部とを有し、前記昇降部に前記ローダチャックを、鉛直方向に沿う揺動中心軸回りに揺動自在かつ上下に揺動自在に設けた請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のローダ装置。
【請求項６】
工作機械のワーク支持部に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体と、前記ローダヘッド支持体に揺動自在に設けられ、ワークを把持する開閉式のチャックを有するローダヘッドと、このローダヘッドの揺動をロックするロック機構と、前記チャックと前記ワーク支持部との間でワークの受渡しを制御する受渡し制御部とを備え、
この受渡し制御部は、前記ローダヘッドの揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部に把持されたワークを前記チャックに押し当てるようにして、前記ローダヘッドをワークに倣わせる制御を行うものとしたローダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば旋盤等の工作機械に対しワークの供給や排出を行うローダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワーク載置部と工作機械の主軸との間でワークの搬入および搬出を行うローダ装置（例えば特許文献１）の場合、ローダ装置のローダチャックによりワーク載置部のワークを把持してピックアップし、そのワークをローダチャックから主軸の主軸チャックに受渡しする。ピックアップ時にローダチャックがワークを正しく把持できなかった場合、ワークの受渡しがうまく行われず、主軸チャックのチャッキング精度が低下するという問題がある。また、ワークが円形以外の異形である場合にも、主軸チャックのチャッキング精度の低下が起きやすい。
【０００３】
上記問題に対し、従来は、ローダチャックにスプリング式のプッシング機構を搭載し、このプッシング機構を介してワークを主軸チャックのワーク受け面に押し当てることで、ワークを前記ワーク受け面に倣わせるという手法が採られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、プッシング機構を用いる手法は、プッシング機構のための部品を別に設けなければならず、部品点数が多くなる。また、ワークの寸法や形状が変わるごとにプッシング機構の一部の部品を交換しなければならないため、そのための段取り替え作業が頻繁に発生することになる。したがって、多品種、小ロット生産への対応が困難である。さらに、プッシング機構を設けると、ローダチャックから主軸チャックへのワークの受渡し時に、位相のずれが発生する可能性が高い。
【０００６】
この発明の目的は、ワーク受渡し相手である工作機械のワーク支持部、例えば主軸がワークを精度良くチャッキングすることができ、ワークの寸法や形状が変わっても段取り替えが不要で、ワーク受渡し時に位相のずれが生じ難いローダ装置を提供することである。
この発明の他の目的は、チャックに対しワークがどの方向に傾いていても、ローダヘッドとワークをワーク支持部に倣わせることを可能にすることである。
この発明のさらに他の目的は、ワーク載置部からのワークのピックアップ、および主軸へのワークの受渡しを効率良く行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、ローダヘッドに揺動中心軸を設けずに、ローダヘッド支持体に対しローダヘッドを揺動させることを可能にすることである。
この発明のさらに他の目的は、地面に垂直な一平面上の定められた範囲内で、ローダヘッドを任意に移動させることができ、ローダヘッドとワークとをワーク支持部に対して、上下左右のいずれの方向にも倣わせることを可能にすることである。
この発明のさらに他の目的は、チャックが工作機械のワーク支持部からワークを精度良くチャッキングすることができるローダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のローダ装置（１）は、工作機械（７０）のワーク支持部（７１）に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体（４）と、前記ローダヘッド支持体（４）に揺動自在に設けられ、ワーク（Ｗ）を把持する開閉式のチャック（２３Ａ，２３Ｂ）を有するローダヘッド（３）と、このローダヘッド（３）の揺動をロックするロック機構（４５）と、前記チャック（２３Ａ，２３Ｂ）と前記ワーク支持部（７１）との間でのワーク（Ｗ）の受渡しを制御する受渡し制御部（５６）とを備える。この受渡し制御部（５６）は、前記チャック（２３Ａ，２３Ｂ）がワーク（Ｗ）を把持し、かつ前記ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てるようにして、前記ローダヘッド（３）とワーク（Ｗ）とを前記ワーク支持部（７１）に倣わせる制御を行うものとした。
上記文章中の「〜前記ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てる〜」とは、ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態と、ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てる状態とが同時に起きていることを言う。したがって、ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとしてから、ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てる場合、およびワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てから、ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとする場合の両方を含む。
【０００８】
この構成によると、ローダ装置（１）のチャック（２３Ａ，２３Ｂ）から工作機械（７０）のワーク支持部（７１）へのワーク（Ｗ）の受渡し時に、受渡し制御部（５６）の制御により、チャック（２３Ａ，２３Ｂ）がワーク（Ｗ）を把持し、かつローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てる。それにより、ワーク支持部（７１）のワーク受け面（７３ｂ）にワーク（Ｗ）が正しく接するように、ワーク（Ｗ）を精度良く受け渡すことができる。仮にチャック（２３Ａ，２３Ｂ）がピックアップ時にワーク（Ｗ）を正しく把持できなかった場合や、ワーク（Ｗ）が円形以外の異形である場合でも、精度の良い受渡しが可能である。ワーク（Ｗ）の寸法や形状の違いにより異なる治具を用いてワーク（Ｗ）をワーク支持部（７１）に倣わせるのではないため、ワーク（Ｗ）の寸法や形状が変わっても、部品交換等の段取り替えが不要である。また、ワーク（Ｗ）だけでなくローダヘッド（３）も同時にワーク支持部（７１）に倣うため、ワーク（Ｗ）の受渡し時にワーク（Ｗ）の位相のずれが生じ難い。
【０００９】
前記ワークの受渡し方向が前後である場合、前記ローダヘッドは、前記ローダヘッド支持体に対して上下および左右に揺動自在であるのが良い。
ローダヘッドがローダヘッド支持体に対して上下および左右に揺動自在であれば、チャックのチャッキング不良において、チャックの中心に対しワークの中心がどの方向に傾いていても、ローダヘッドとワークをワーク支持部に倣わせることが可能である。
【００１０】
前記ローダヘッドは前記チャックを２つ有し、これら２つのチャックは、チャックの中心軸が鉛直となる位置と水平となる位置とに相互に位置変換可能であっても良い。
通常、加工前のワークまたは加工後のワークを置いておくワーク載置部ではワークは中心線が鉛直となる状態で載置されることが多く、かつ工作機械はワーク支持部の軸心が水平となる状態で設置されることが多い。この場合、ローダヘッドに２つのチャックを上記のように設ければ、ワーク載置部でのワークの取上げや取外し、ならびにワーク支持部へのワークの受渡しを効率良く行える。
【００１１】
ローダヘッドがチャックを２つ有する場合、前記ローダヘッド支持体が前記ローダヘッドを揺動自在に支持する機構として、前記２つのチャックのそれぞれの中心軸の交点を中心とする円弧状または円弧に近似する形状の長孔を、前記ローダヘッド支持体および前記ローダヘッドのいずれか一方に設けると共に、前記長孔に沿って摺動自在な摺動部材を、前記ローダヘッド支持体と前記ローダヘッドの他方に設けるのが良い。
ローダヘッド支持体に対するローダヘッドの揺動中心は、２つのチャックのそれぞれの交点位置とするのが望ましい。しかし、この交点位置およびその周辺にはチャックを開閉させる機構や各種配管等が設けられるため、交点位置にローダヘッドの揺動中心軸を設けるのはスペース的に難しい。上記のように長孔および摺動部材をローダヘッド支持体およびローダヘッドにそれぞれ設けることにより、ローダヘッドに揺動中心軸を設けずに、２つのチャックのそれぞれの中心線の交点位置またはその近傍を揺動中心として、ローダヘッド支持体に対しローダヘッドを揺動させることが可能になる。
【００１２】
前記ローダヘッド支持体は、水平に設置された軌道に沿って走行する走行部と、この走行部に対し前記軌道と交差する水平な方向に進退する進退部と、この進退部に対し昇降する昇降部とを有し、前記昇降部に前記ローダチャックを、鉛直方向に沿う揺動中心軸回りに揺動自在かつ上下に揺動自在に設けても良い。
この構成であると、水平に設置された軌道に沿う走行部の走行と、走行部に対する進退部の進退と、この進退部に対する昇降部の昇降とにより、定められた範囲内における３次元座標系の任意の位置にローダヘッドを位置決めすることができる。また、昇降部に対するローダチャックの、揺動中心軸回りの揺動と上下の揺動とにより、ローダヘッドとワークとをワーク支持部に対して上下および左右のいずれの方向にも倣わせることが可能になる。
【００１３】
また、この発明のローダ装置（１）は、工作機械（７０）のワーク支持部（７１）に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体（４）と、前記ローダヘッド支持体（４）に揺動自在に設けられ、ワーク（Ｗ）を把持する開閉式のチャック（２３Ａ，２３Ｂ）を有するローダヘッド（３）と、このローダヘッド（３）の揺動をロックするロック機構（４５）と、前記チャック（Ｗ）と前記ワーク支持部（４）との間でワーク（Ｗ）の受渡しを制御する受渡し制御部（５６）とを備える。この受渡し制御部（５６）は、前記ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部（７１）に把持されたワーク（Ｗ）を前記チャック（２３Ａ，２３Ｂ）に押し当てるようにして、前記ローダヘッド（３）をワーク（Ｗ）に倣わせる制御を行うものとした。
【００１４】
この構成によると、工作機械（７０）のワーク支持部（７１）からローダ装置（１）のチャック（２３Ａ，２３Ｂ）へのワーク（Ｗ）の受渡し時に、受渡し制御部（５６）の制御により、ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、ワーク支持部（７１）に把持されたワーク（Ｗ）を前記チャック（２３Ａ，２３Ｂ）に押し当てる。それにより、チャック（２３Ａ，２３Ｂ）にワーク（Ｗ）が正しく接するように、ワーク（Ｗ）を精度良く受け渡すことができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明のローダ装置は、工作機械のワーク支持部に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体と、前記ローダヘッド支持体に揺動自在に設けられ、ワークを把持する開閉式のチャックを有するローダヘッドと、このローダヘッドの揺動をロックするロック機構と、前記チャックと前記ワーク支持部との間でのワークの受渡しを制御する受渡し制御部とを備え、この受渡し制御部は、前記チャックがワークを把持し、かつ前記ローダヘッドの揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部にワークを押し当てるようにして、前記ローダヘッドとワークとを前記ワーク支持部に倣わせる制御を行うものとしたため、工作機械のワーク支持部がワークを精度良くチャッキングすることができ、ワークの寸法や形状が変わっても段取り替えが不要で、ワーク受渡し時に位相のずれが生じ難い。
【００１６】
前記ワークの受渡し方向は前後であり、前記ローダヘッドは、前記ローダヘッド支持体に対して上下および左右に揺動自在である場合は、チャックに対しワークがどの方向に傾いていても、ローダヘッドとワークをワーク支持部に倣わせることを可能である。
【００１７】
前記ローダヘッドは前記チャックを２つ有し、これら２つのチャックは、チャックの中心軸が鉛直となる位置と水平となる位置とに相互に位置変換可能である場合は、ワーク載置部からのワークのピックアップ、および主軸へのワークの受渡しを効率良く行える。
【００１８】
前記ローダヘッド支持体が前記ローダヘッドを揺動自在に支持する機構として、前記２つのチャックのそれぞれの中心軸の交点を中心とする円弧状または円弧に近似する形状の長孔を、前記ローダヘッド支持体および前記ローダヘッドのいずれか一方に設けると共に、前記長孔に沿って摺動自在な摺動部材を、前記ローダヘッド支持体と前記ローダヘッドの他方に設けた場合は、ローダヘッドに揺動中心軸を設けずに、ローダヘッド支持体に対しローダヘッドを揺動させることを可能になる。
【００１９】
前記ローダヘッド支持体は、水平に設置された軌道に沿って走行する走行部と、この走行部に対し前記軌道と交差する水平な方向に進退する進退部と、この進退部に対し昇降する昇降部とを有し、前記昇降部に前記ローダチャックを、鉛直方向に沿う揺動中心軸回りに揺動自在かつ上下に揺動自在に設けた場合は、地面に垂直な１平面上の定められた範囲内で、ローダヘッドを任意に移動させることができ、ローダヘッドとワークとをワーク支持部に対して上下および左右のいずれの方向にも倣わせることが可能になる。
【００２０】
また、この発明のローダ装置は、工作機械のワーク支持部に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体と、前記ローダヘッド支持体に揺動自在に設けられ、ワークを把持する開閉式のチャックを有するローダヘッドと、このローダヘッドの揺動をロックするロック機構と、前記チャックと前記ワーク支持部との間でワークの受渡しを制御する受渡し制御部とを備え、この受渡し制御部は、前記ローダヘッドの揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部に把持されたワークを前記チャックに押し当てるようにして、前記ローダヘッドをワークに倣わせる制御を行うものとしたため、チャックが工作機械のワーク支持部からワークを精度良くチャッキングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施形態にかかるローダ装置、ならびにこのローダ装置によるワークの搬送対象である工作機械およびワーク載置部の概略構成を示す正面図である。
【図２】同ローダ装置、および同工作機械の一部の概略構成を示す側面図にローダ制御装置のブロック図を組み合わせて表示した図である。
【図３】（Ａ）は同ローダ装置のローダヘッドの一状態を示す一部破断側面図、（Ｂ）は異なる状態を示す一部破断側面図である。
【図４】同ローダヘッドの上下揺動機構の断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）はワークの受渡し動作を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明の一実施形態を図１〜図５と共に説明する。図１および図２に、この実施形態のローダ装置を概略的に示す正面図および側面図を示す。このローダ装置１は、ワーク載置部６０と工作機械７０のワーク支持部である主軸７１との間でワークＷ（図１）の搬入および搬出を行うものである。ワーク載置部６０（図１）では、例えばワークＷは中心線が鉛直となる状態で載置される。工作機械７０は例えば旋盤であり、主軸７１と刃物台７２（図１）とを備える。主軸７１はその先端にチャック７３を有し、ベッド７４上に設けられた主軸台７５に回転自在に支持されている。チャック７３はワークＷを把持する複数のチャック爪７３ａを有し、このチャック爪７３ａを、チャック開閉駆動源７６（図２）で駆動されるチャック開閉機構７７（図２）により開閉させる。刃物台７２（図１）は、タレット式の刃物台であり、外周に取付けた複数の工具７８のうち任意に一つが切削位置に割り出される。図１では、切削位置に割り出された工具７８のみを図示してある。
【００２３】
ローダ装置１は、ローダ機構部分２と、このローダ機構部分２を制御するローダ制御装置５０（図２）とでなる。
ローダ機構部分２は、ローダヘッド３を支持するローダヘッド支持体４を直交座標系で移動させるガントリ式のものである。ローダヘッド支持体４は、水平に設置された左右方向の軌道レール５に沿って走行する走行部６と、この走行部６に対し前記軌道レール５と交差する水平な方向である前後方向に進退自在な進退部７と、この進退部７に対し昇降自在な上下に長い昇降部８とを有する。これら走行部６、進退部７、および昇降部８は、それぞれ走行駆動源１０、進退駆動源１１、および昇降駆動源１２により駆動されて動作する。これらの各駆動源１０，１１，１２は、例えばサーボモータである。この実施形態の場合、左右方向および上下方向からなる直交座標系に加えて、前後方向にもローダヘッド支持体４を移動可能であり、定められた範囲内における３次元座標系の任意の位置にローダヘッド３を位置決めすることができる。
【００２４】
前記昇降部８は筒状であって、その内部に、上下に貫通する揺動筒体１４が揺動中心軸Ｏ回りに回動自在に嵌合している。揺動筒体１４の揺動中心軸Ｏは、鉛直方向に沿う軸である。揺動筒体１４を揺動中心軸Ｏ回りに回動させる軸回り回動機構１５が設けられている。軸回り回動機構１５は、昇降部８に軸回り回動用駆動源１６を設け、この軸回り回動用駆動源１６の出力軸１６ａに取付けた小ギア１７と揺動筒体１４の上端に取付けた大ギア１８とを噛み合わせたものである。軸回り回動用駆動源１６は、例えばサーボモータである。軸回り回動用駆動源１６を回転させると、その回転がギア１７，１８を介して揺動筒体１４に伝達されて、揺動筒体１４が回動する。軸回り回動用駆動源１６が停止状態にあるとき、揺動筒体１４は揺動中心軸Ｏ回りに揺動自在である。揺動筒体１４の昇降部８から突出した下端に、ローダヘッド３に固定されている。
【００２５】
図３（Ａ），（Ｂ）は、ローダヘッド３のそれぞれ異なる状態を示す一部破断側面図である。ローダヘッド３は、前記揺動筒体１４（図１、図２）に固定された固定部２０と、この固定部２０に対し、仰角４５°に傾斜した回転中心軸２１回りに回転可能な回転部２２とでなり、回転部２２に、ワークＷを把持する２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂが設けられている。これらローダチャック２３Ａ，２３Ｂは、周方向に並ぶ複数のチャック爪２３ａが互いに連動して径方向に開閉するものとされている。チャック爪２３ａのチャック開閉機構２４Ａ，２４Ｂは、エアシリンダ等のチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂの駆動によりそれぞれ開閉動作が行われる。
【００２６】
なお、エアシリンダであるチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂを動作させるエアは、前記揺動筒体１４の内部に挿通して設けたエア供給手段（図示せず）により供給される。同様に、後述する回転機構用駆動源２８およびロック機構用駆動源４６も、揺動筒体１４の内部に挿通して設けたエア供給手段（図示せず）によりエアが供給される。これらチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂ、回転機構用駆動源２８、およびロック機構用駆動源４６は、モータ駆動としてもよい。
【００２７】
ローダヘッド３の回転部２２は、固定部２０に設けた回転機構２７により、前記回転中心軸２１回りに回転させられる。回転機構２７は、エアシリンダからなる回転機構用駆動源２８の直線運動を、ラック２９およびピニオン３０により回転運動に変換して、回転中心軸２１と平行な回転駆動軸３１に伝達し、さらに回転駆動軸３１の回転を、回転伝達機構３２により回転中心軸２１へ伝達する構成である。回転中心軸２１の先端には板状の回転体３３が一体に取付けられ、この回転体３３と回転部２２とが、後記突片３９およびシリンダ部材３８を介して回転伝達可能に結合されている。なお、ラック２９は、回転機構用駆動源２８のシリンダチューブ２８ａの外面に固定して取付けられている。回転伝達機構３２は、例えば一対の回転伝達部材３２ａ，３２ｂの組合せからなる。回転伝達部材３２ａ，３２ｂはギアであってもよく、あるいはカムとカムフォロアであってもよい。
【００２８】
上記回転機構２７により回転部２２を回転させることで、ローダチャック２３Ａ,２３Ｂが横向き位置と下向き位置とに位置変換される。回転部２２が後記中立位置にあるときの下向き位置にあるローダチャック２３Ｂの中心軸ＯＢは、前記揺動筒体１４の揺動中心軸Ｏと一致する。
【００２９】
ローダヘッド３の回転部２２は、上下揺動機構３５により、固定部２０に対し上下に揺動可能に支持されている。上下揺動機構３５は、回転部２２側に設けられた一対の位置規制孔３６Ａ，３６Ｂと、これら位置規制孔３６Ａ，３６Ｂに対応して固定部２０側に設けられた位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂとでなる。図３（Ａ），（Ｂ）の状態では、位置規制孔３６Ａは、前記中心軸ＯＡ，ＯＢの交点Ｑの上方に位置し、正面視で水平方向に長い長孔であり、位置規制孔３６Ｂは、前記交点Ｑの側方に位置し、正面視で上下方向に長い長孔である。これら位置規制孔３６Ａ，３６Ｂは、回転中心軸２１の中心の延長線を挟んで対称の位置にある。したがって、回転中心軸２１回りに回転部２２が１８０°回転すると、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂの位置が互いに入れ替わる。位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂは、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂに沿って摺動自在な摺動部材である。
【００３０】
上記位置規制孔３６Ａ，３６Ｂは、回転部２２に固定された環状のシリンダ部材３８に設けられている。また、上記位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂは、前記回転体３３と一体に形成された突片３９に設けられている。詳しくは、図４に示すように、シリンダ部材３８の外周の上下位置に、２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの中心軸ＯＡ，ＯＢを含む平面Ｆに沿って広がり、回転体３３側と外周側とに開口する凹部４０が形成され、この凹部４０を通りシリンダ部材３８を水平に貫通させて位置規制孔３６Ａ，３６Ｂが設けられている。また、凹部４０に前記突片３９が挿入しており、この突片３９から両側に突出させて位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂが設けられている。この実施形態とは逆に、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂを固定部２０側に設け、位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂを回転部２２側に設けてもよい。
【００３１】
上記構成の上下揺動機構３５により、ローダヘッド３の回転部２２に外力が作用すると、その外力に応じて回転部２２が上下に揺動する。図３（Ａ）は、ローダチャック２３Ａの中心軸ＯＡが水平方向に沿い、かつローダチャック２３Ｂの中心軸ＯＢが鉛直方向に沿う中立状態を示す。この中立状態のとき、位置規制孔３６Ａの中心に位置規制ピン３７Ａが位置し、位置規制孔３６Ｂの中心に位置規制ピン３７Ｂが位置する。図３（Ｂ）は、回転部２２が上記中立状態から上側に揺動した状態を示す。その揺動の中心は、前記交点Ｑまたはその近傍である。
【００３２】
理想的には、回転部２２の揺動の中心を前記交点Ｑに特定するため、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂが前記交点Ｑを中心とする円弧状であるのが良い。しかし、図示例のように、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂが直線状であっても、回転部２２の揺動の中心が交点Ｑから大きくずれることはないため、実用上問題ない。位置規制孔３６Ａ，３６Ｂを直線状にしたことで、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂの加工が容易になることの効果が大きい。
【００３３】
また、上記回転部２２の上下揺動をロックするロック機構４５が設けられている。このロック機構４５を動作させるロック機構用駆動源４６は、前記シリンダ部材３８と、その内周に嵌合するピストン部材４７とで構成される単動型エアシリンダである。シリンダ部材３８の内周面およびピストン部材４７の外周面は互いに軸方向に対向する段面を有し、それぞれの段面間の環状空間がシリンダ室４８になっている。シリンダ室４８にエアを供給すると、ピストン部材４７の段面における周方向の各部が同じ圧力で固定部２０側に押されて、ピストン部材４７が前記回転体３３に密着して、回転部２２の上下揺動をロックする（図３（Ａ））。
【００３４】
図２において、ローダ制御装置５０は、コンピュータによる数値制御式のものであり、ワークＷごとに定められたローダプログラム５１を演算制御部５２で実行して、各駆動源を制御するものである。ローダプログラム５１は、基本動作プログラム部分５３、未加工ワーク受渡しプログラム部分５４、および加工済みワーク受渡しプログラム部分５５を有する。未加工ワーク受渡しプログラム部分５４と加工済みワーク受渡しプログラム部分５５と演算制御部５２とで、ローダ制御装置５０の一部分である受渡し制御部５６を構成する。
【００３５】
基本動作プログラム部分５３は、ローダ装置１の基本的な動作を行わせるための命令群が記述されている。この基本動作の命令群には、例えば、ローダヘッド３を各位置に移動させる位置決め命令５３ａ、受渡しプログラム部分５４による制御以外でローダチャック２３Ａ，２３Ｂの各チャック爪２３ａを開閉させる各チャック開閉命令５３ｂＡ，５３ｂＢ、ローダヘッド３の回転部２２を回転させる回転命令５３ｃ、揺動筒体１４を揺動中心軸Ｏ回りに揺動させる左右揺動命令５３ｄ等がある。これらの命令群を演算制御部５２が解読して、走行駆動源１０、進退駆動源１１、昇降駆動源１２、チャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂ、回転機構用駆動源２８、および軸回り回動用駆動源１６（図１）に出力する。
【００３６】
未加工ワーク受渡しプログラム部分５４は、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂから主軸チャック７３への未加工ワークの受渡し時にローダ装置１および工作機械７０の各部に一連の動作を行わせる命令群が記載されている。このワーク受渡しの命令群には、走行部６に対し進退部７を前後に進退させる進退命令５４ａ、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの各チャック爪２３ａを開閉させる各ローダチャック開閉命令５４ｂＡ，５４ｂＢ、ロック機構４５をロック状態とアンロック状態に切り替えるロック・アンロック命令５４ｃ、主軸のチャック７３のチャック爪７３ａを開閉させる主軸のチャック開閉命令５４ｄ等がある。上記命令群を演算制御部５２が解読して、進退駆動源１１、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂのチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂ、ロック機構用駆動源４６、および主軸のチャック７３のチャック開閉駆動源７６に出力する。
【００３７】
加工済みワーク受渡しプログラム部分５５は、主軸のチャック７３からローダチャック２３Ａ，２３Ｂへの加工済みワークの受渡し時にローダ装置１および工作機械７０の各部に一連の動作を行わせる命令群が記載されている。このワーク受渡しの命令群には、主軸台７５を前後に進退させる主軸台進退命令５５ａ、主軸のチャック７３のチャック爪７３ａを開閉させる主軸のチャック開閉命令５５ｂ、揺動筒体１４を中立位置に停止させる中立停止命令５５ｃ、ロック機構４５をロック状態とアンロック状態に切り替えるロック・アンロック命令５５ｄ、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの各チャック爪２３ａを開閉させる各ローダチャック開閉命令５５ｅＡ，５５ｅＢ等がある。上記命令群を演算制御部５２が解読して、主軸台進退駆動源７９、主軸のチャック７３のチャック開閉駆動源７６、軸回り回動用駆動源１６、ロック機構用駆動源４６、およびローダチャック２３Ａ，２３Ｂのチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂに出力する。
【００３８】
ローダ制御装置１の動作を説明する。
ローダプログラム５１の基本動作プログラム部分５３の命令により、走行駆動源１０に出力してローダヘッド３をワーク載置部６０の上方に位置させ、進退駆動源１１に出力してローダヘッド３の前後位置を調整する。ワーク載置部６０上のワークＷの並び状態に応じて、軸回り回動用駆動源１６に出力し、ローダヘッド３の左右の向きを調整する。通常は、ローダヘッド３を中立位置にする。中立位置は、横向き位置にあるローダチャック２３Ａ（または２３Ｂ）が主軸のチャック７３と前後に正対する位置である。
【００３９】
この状態から、例えばローダチャック２３Ａが下向き位置にある場合、チャック開閉駆動源２５Ａに出力してローダチャック２３Ａのチャック爪２３ａを開き、昇降駆動源１２に出力してローダヘッド３を下降させ、チャック開閉駆動源２５Ａに出力してローダチャック２３Ａのチャック爪２３ａを閉じることにより、ワーク載置部６０上のワークＷをローダチャック２３Ａで把持する。その後、走行駆動源１０、進退駆動源１１、および昇降駆動源１２に出力して、ローダヘッド３の上昇、前後位置の調整、工作機械７０側への走行、および下降を行い、ローダヘッド３を工作機械７０の主軸７１に対向する位置に位置決めする。この間、回転機構用駆動源２８に出力して、ローダチャック２３Ａを横向き位置にしておく。このときの状態を、図５（Ａ）に示す。
【００４０】
次に、ローダプログラム５１の未加工ワーク受渡しプログラム部分５４の命令により、進退駆動源１１に出力してローダヘッド３を主軸７１側に向けて前進させる。そして、ローダチャック２３Ａに把持されているワークＷが主軸のチャック７３に当るか、またはその寸前で、ロック機構用駆動源４６に出力してロック機構４５をアンロック状態にする（図５（Ｂ））。正確には、ロック機構用駆動源４６への出力をオフにすることによって、ロック機構４５がアンロック状態になる。これにより、ローダヘッド３の回転部２２は、上下に揺動自在な状態となる。また、ローダヘッド３全体は、揺動筒体１４の揺動中心軸Ｏ回りに揺動自在である。すなわち、ローダチャック４の回転部２２は、２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの中心軸ＯＡ，ＯＢの交点Ｑを中心にして、上下左右いずれの方向にも揺動自在である。
【００４１】
図５（Ｂ）の状態から、そのまま進退駆動源１１に出力してローダヘッド３を主軸７１側に向けて前進させると、ワークＷの先端が主軸のチャック７３の端面からなるワーク受け面７３ｂに当り、主軸７１からの反力により、ローダヘッド３およびワークＷが主軸７１に対して倣う（図５（Ｃ））。この倣い動作は、ローダチャック２３Ａの中心軸ＯＡに対しワークＷの中心がどの方向に傾いていても可能である。ロック機構用駆動源４６は単動型エアシリンダであるため、シリンダ室４８へのエアの供給を停止しても、シリンダ室４８からエアが急速に抜けることはなく、ロック機構４５をアンロック状態にしても、回転部２２の上下揺動が完全にフリーにならずに若干の抵抗が付与されている。そのため、ローダヘッド３の回動部２２が主軸７１からの反力を受けて急激に動作することが避けられる。また、ローダヘッド３の揺動中心軸Ｏ回りの揺動についても、軸回り回動機構１５の機械的抵抗が付与されているため、急激に動作することが避けられる。
【００４２】
上記のように、ローダヘッド３およびワークＷを主軸７１に対して倣わせてから、チャック開閉駆動源７６に出力して主軸のチャック７３のチャック爪７３ａを閉じ作動させて、主軸のチャック７３によりワークＷを把持し、その後、チャック開閉駆動源２５Ａに出力してローダチャック２３Ａのチャック爪２３ａを開いてワークＷを開放する（図５（Ｄ））。ワークＷ開放後、軸回り回動用駆動源１６に出力してローダヘッド３を揺動中心軸Ｏ回りの中立位置にする。
【００４３】
その後、ローダプログラム５１の基本動作プログラム部分５３の命令による制御に戻り、次回加工のワークＷをピックアップさせるため、前記同様に各駆動源１０，１１，１２に出力して、ローダヘッド３をワーク載置部６０まで移動させる。
【００４４】
このように、ローダチャック２３Ａから主軸のチャック７３へのワークＷの受渡し時に、ローダヘッド３およびワークＷを主軸７１に倣わせると、主軸７１のワーク受け面７３ｂにワークＷが正しく接するように、ワークＷを精度良く受け渡すことができる。仮にピックアップ時にローダチャック２３ＡがワークＷを正しく把持できなかった場合や、ワークＷが円形以外の異形である場合でも、精度の良い受渡しが可能である。ワークＷの寸法や形状の違いにより異なる治具を用いてワークＷを主軸７１に倣わせるのではないため、ワークＷの寸法や形状が変わっても、部品交換等の段取り替えが不要である。また、ワークＷだけでなくローダヘッド３も同時に主軸７１に倣うため、ワークＷの受渡し時にワークＷの位相のずれが生じ難い。
【００４５】
なお、ローダチャック２３Ａから主軸のチャック７３へのワークＷの受渡し時に、主軸のチャック７３が加工済みのワークＷを把持している場合、ワークＷを把持していないローダチャック２３Ｂで主軸のチャック７３の加工済みワークＷを受け取ってから、ローダチャック２３ＡのワークＷを主軸のチャック７３に受渡しする。ローダヘッド３に２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂが設けられているため、ワーク載置部６０でのワークＷの取上げや取外し、ならびに主軸７１へのワークＷの受渡しを効率良く行える。
【００４６】
主軸のチャック７３からローダチャック２３Ｂへの加工済みワークＷの受渡しは、加工済みワーク受渡しプログラム部分５５の命令により行われる。すなわち、ロック機構４５をアンロックとした状態で、主軸のチャック７３に把持されたワークＷをローダチャック２３Ｂに押し当てる。それにより、ローダチャック２３ＢにワークＷが正しく接するように、ワークＷを精度良く受け渡すことができる。
【００４７】
前記上下揺動機構３５は、２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの中心軸ＯＡ，ＯＢの交点Ｑから離れた位置に設けた位置規制孔３６Ａ，３６Ｂと、これら位置規制孔３６Ａ，３６Ｂに沿って摺動自在な位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂとで構成されており、前記交点Ｑおよびその周辺部に上下揺動機構３５の構成部材が存在しない。そのため、交点Ｑおよびその周辺部に設けられているローダチャック２３Ａ，２３Ｂのチャック開閉機構２４Ａ，２４Ｂ、チャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂ、各種配管等と上下揺動機構３５とが干渉することが避けられる。
【００４８】
上記実施形態では、揺動筒体１４を揺動中心軸Ｏ回りに軸回り回動用駆動源１６により回動させるようにしているが、軸回り回動用駆動源１６が設けられていない構成であってもよい。その場合、揺動筒体１４を揺動中心軸Ｏ回りの中立位置に復帰させるためのスプリング等の復帰手段（図示せず）を設けるのが好ましい。
【符号の説明】
【００４９】
１…ローダ装置
２…ローダ機構部分
３…ローダヘッド支持体
４…ローダヘッド
５…軌道レール
６…走行部
７…進退部
８…昇降部
１０…走行駆動源
１１…進退駆動源
１２…昇降駆動源
１４…揺動筒体
１５…軸回り回動機構
１６…軸回り回動用駆動源
２０…固定部
２１…回転中心軸
２２…回転部
２３Ａ，２３Ｂ…ローダチャック
２５Ａ，２５Ｂ…チャック開閉駆動源
３５…上下揺動機構
３６Ａ，３６Ｂ…位置規制孔
３７Ａ，３７Ｂ…位置規制ピン（摺動部材）
４５…ロック機構
４６…ロック機構用駆動源
５０…ローダ制御装置
５６…受渡し制御部
６０…ワーク載置部
７０…工作機械
７１…主軸（ワーク支持部）
７３…チャック
Ｏ…揺動中心軸
Ｗ…ワーク
【図１】
2012091264.tif 000003
【図２】
2012091264.tif 000004
【図３】
2012091264.tif 000005
【図４】
2012091264.tif 000006
【図５】
2012091264.tif 000007