(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣ工作機械において加工されたワークをワーク受取位置で受け取り、受け取ったワークをワーク排出位置で機外に排出する装置であって、
開閉自在に設けられた一対の爪を具備し、該一対の爪を開閉せしめるハンドと、
前記ハンドを支持し、少なくとも、前記ワーク受取位置，前記ワーク排出位置に移送する移送手段と、
上部が開口した収容部を具備し、該開口部から収容部内にワークを受け取るように構成されるとともに、前記ハンドに着脱可能に装着され、前記一対の爪の開閉に連動して、前記収容部の底部を開閉可能に構成されたバケットとを備えてなることを特徴とするワーク排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＣ工作機械で加工されたワークを機外に排出するワーク排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述したワーク排出装置の一例として、図５乃至図７に示すようなバケット式のワーク排出装置５０が知られている。同図５に示すように、このワーク排出装置５０は、バーフィーダなどのワーク供給装置２０，主軸２１，刃物台（図示せず），シュート２２などを備えたＮＣ旋盤に設けられるもので、排出装置本体６０と、該排出装置本体６０を矢示Ａ方向に移送する移送機構部７０とからなり、長尺棒状の素材から削り出されるワークＷを機外に排出する。
【０００３】
前記排出装置本体６０は、アーム基台６１と、一方端部が前記アーム基台６１に支持され、当該支持部を中心として、矢示Ｃ方向に旋回可能となった第１アーム６２ａと、この第１アーム６２ａに連結された第２アーム６２ｂと、Ｌ字状に形成され、前記第２アーム６２ｂによって矢示Ｂ方向にスライド可能に支持された第３アーム６２ｃと、第３アーム６２ｃの先端部にヒンジ６３を介して回転可能に装着され、加工後のワークＷを収容するバケット６４と、前記第１アーム６２ａを矢示Ｃ方向に旋回させ、前記第３アーム６２ｃを前記矢示Ｂ方向に昇降させることにより、前記バケット６４を昇降させる昇降機構部（図示せず）とを備える。
【０００４】
図６及び図７に示すように、前記バケット６４は横断面Ｌ字状に形成された部材からなり、上部が開口した収容部６４ａを備えている。尚、前記バケット６４は、前記ヒンジ６３に適宜設けられたばね体（図示せず）により、矢示Ｄ方向に付勢されている。
【０００５】
また、前記昇降機構部（図示せず）は、前記アーム基台６１内に設けられた第１昇降手段（図示せず）と、前記第２アーム６２ｂ内に設けられた第２昇降手段（図示せず）とから構成される。前記第１アーム６２ａは前記第１昇降手段（図示せず）の作動により、前記支持部を中心として、矢示Ｃ方向に旋回せしめられ、その上昇時には、当該第１アーム６２ａと前記第２アーム６２ｂとが折りたたまれるようになっている。また、前記第３アーム６２ｃは、前記第２昇降手段（図示せず）の作動によって矢示Ｂ方向にスライドする。尚、前記第１昇降手段（図示せず）及び前記第２昇降手段（図示せず）には、エアシリンダや油圧シリンダなどが用いられる。
【０００６】
前記移送機構部７０は、右端が機外に突出した状態で前記ＮＣ旋盤の機内に配設されるとともに、適宜案内面を備え、前記アーム基台６１を矢示Ａ方向に移動可能に支持する案内部材７０ａと、前記アーム基台６１を、例えば、タイミングベルト（図示せず）などを介して駆動する駆動手段７０ｂなどから構成される。尚、前記駆動手段７０ｂには、ロータリエンコーダを備えたサーボモータなどが用いられる。
【０００７】
斯くして、上記排出装置本体６０のバケット６４は、前記移送機構部７０及び前記昇降機構部（図示せず）の作動によって、ワーク受取位置，ワーク排出位置，待機位置の間を往復移動し、加工されたワークＷをワーク受取位置で受け取り、受け取ったワークＷをワーク排出位置で排出する。
【０００８】
前記ワーク受取位置は、チャック２１ａに把持されたワークＷの下方位置にあたり、チャック２１ａに把持された素材が所定形状に削り出され、突切りバイトなどによって切断されると、当該加工後のワークＷが落下して、これがバケット６４の収容部６４ａ内に収容される。尚、ここでは、素材を所定形状に削り出したものをワークＷと称している（以下同様）。
【０００９】
また、前記ワーク排出位置は前記シュート２２の上方位置にあたり、前記シュート２２に付設されたバケット傾倒装置２３によって、前記バケット６４が傾倒せしめられる位置である。バケット傾倒装置２３は、図示するように、シュート２２の上方に水平に配設された棒状のバケット傾倒部材２３ａと、エアシリンダや油圧シリンダなどからなり、バケット傾倒部材２３ａを昇降させる昇降手段（図示せず）とから構成され、前記ワーク排出位置のより具体的な位置は、前記バケット傾倒部材２３ａの上方位置に設定される。
【００１０】
前記バケット６４がワーク排出位置に移動すると、図７に示すように、前記バケット傾倒部材２３ａが前記昇降手段（図示せず）によって上昇せしめられ、これにより、バケット６４が前記ばね体（図示せず）の付勢力に抗して矢示Ｅ方向に傾倒せしめられて、収容部６４ａ内に収容されたワークＷが前記シュート２２上に排出される。
【００１１】
また、前記待機位置は、前記バケット６４を前記ワーク受取位置に移動させる前の位置であり、前記ワーク受取位置の付近で、ワークＷの加工に支障をきたさない適宜位置に設定される。
【００１２】
以上のように構成されたワーク排出装置５０によれば、前記チャック２１ａに把持された素材が所定形状に加工されると、前記排出装置本体６０のバケット６４が、前記移送機構部７０及び前記昇降機構部（図示せず）の作動によって、前記待機位置から前記ワーク受取位置に移動せしめられる。
【００１３】
ついで、突切りバイトなどによりワークＷが切断されると、当該加工後のワークＷが落下して、これがバケット６４の収容部６４ａ内に収容される。そして、このようにして加工後のワークＷが前記バケット６４内に収容された後、前記移送機構部７０及び前記昇降機構部（図示せず）の作動によって、バケット６４がワーク受取位置から前記待機位置を経由してワーク排出位置に移動せしめられる。
【００１４】
バケット６４がワーク排出位置に移動すると、次に、前記バケット傾倒部材２３ａが上昇せしめられ、これにより、バケット６４が矢示Ｅ方向に傾倒せしめられて、収容部６４ａ内に収容されたワークＷが前記シュート２２上に排出される。この後、バケット傾倒部材２３ａが降下せしめられて、バケット６４が元の姿勢に復帰せしめられた後、前記待機位置に移動せしめられる。以降、上記動作を繰り返すことにより、加工後のワークＷが順次シュート２２に排出される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このワーク排出装置５０は、前記バケット傾倒部材２３ａにより前記バケット６４を傾倒させて、バケット６４内のワークＷを落下，排出するように構成されているため、ワークＷが何らかの拍子に前記バケット６４内で引っ掛かることがあり、これをバケット６４内から排出できない場合を生じていた。そして、このようにバケット６４内からワークＷを排出できない場合には、次の加工後のワークＷをバケット６４内に受け取ることができなくなり、問題となる。
【００１６】
また、素材が、上述したような長尺棒状のものではなく、一定長に予め切断されたものである場合には、図８に示すような、ハンド式のワーク排出装置８０が用いられる。
【００１７】
このワーク排出装置８０は、上述したワーク排出装置５０の排出装置本体６０と比較し、その第３アーム６２ｃ及びバケット６４に代えて、棒状の第３アーム８２ｃ及びハンド８３を設けた点で構成が異なる排出装置本体８１を備えてなる。尚、ハンド８３は、一対の爪８３ａを備え、これを開閉させるように構成されている。また、ワーク排出装置８０の他の構成は、上述したワーク排出装置５０のそれと同じであり、同じ構成部分については、図８において同じ符号を付している。
【００１８】
そして、このワーク排出装置８０によれば、まず、待機位置にあるハンド８３がワーク受取位置に移動せしめられ、チャック２１ａに把持された加工後のワークＷが、ハンド８３の前記一対の爪８３ａによって把持される。ついで、チャック２１ａの把持爪が開くことにより、ワークＷがチャック２１ａからハンド８３に受け渡され、この後、ハンド８３が待機位置を経由してワーク排出位置に移動せしめられ、このワーク排出位置で前記一対の爪８３ａが開くことにより、ワークＷがシュート２２に排出される。
【００１９】
ところで、１台のＮＣ旋盤で長尺棒状の素材を用いる加工と、一定長に予め切断された素材を用いる加工を行う場合、それぞれの加工に応じて、上記ワーク排出装置５０とワーク排出装置８０とを使い分ける必要がある。一方、上述したように、ワーク排出装置５０とワーク排出装置８０とは、構成を共通にする部分が多い。
【００２０】
そこで、従来、構成が共通する部分については、同じものを使用し、異なる部分だけ、加工に応じて交換するようにしていた。具体的には、長尺棒状の素材を加工する場合には、前記第２アーム６２ｂに、前記第３アーム６２ｃ及びバケット６４を取り付けて使用し、一定長に切断された素材を加工する場合には、前記第２アーム６２ｂに、前記第３アーム８２ｃ及びハンド８３を取り付けて使用するようにしていた。
【００２１】
ところが、上記の部品交換は、交換する部品点数が未だ多く、コスト削減の面から更なる部品の共通化が求められていた。また、交換作業に際し、第２アーム６２ｂと前記第３アーム６２ｃ及び第３アーム８２ｃとの接続や、ハンド８３への駆動源（圧縮空気など）の供給など、部品交換に当たって多くの接続関係が存在するため、作業が煩わしく、時間を要するものとなっていた。
【００２２】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、ワークを確実にバケット内から排出することができるとともに、素材に応じた対応を容易に採り得るワーク排出装置の提供を目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明は、ＮＣ工作機械において加工されたワークをワーク受取位置で受け取り、受け取ったワークをワーク排出位置で機外に排出する装置であって、
開閉自在に設けられた一対の爪を具備し、該一対の爪を開閉せしめるハンドと、前記ハンドを支持し、少なくとも、前記ワーク受取位置，前記ワーク排出位置に移送する移送手段と、上部が開口した収容部を具備し、該開口部から収容部内にワークを受け取るように構成されるとともに、前記ハンドに着脱可能に装着され、前記一対の爪の開閉に連動して、前記収容部の底部を開閉可能に構成されたバケットとを備えてなることを特徴とするワーク排出装置に係る。
【００２４】
この発明によれば、長尺棒状の素材を加工する場合、まず、素材が所定形状に加工されると、ハンドが移送手段によりワーク受取位置に移送せしめられ、バケットの開口部がワークの直下に位置する。尚、このとき、ハンドの前記一対の爪は閉じた状態にあり、従って、これに連動するバケットの底部も閉じた状態となっている。
【００２５】
ついで、突切りバイトなどによりワークが切断されると、当該加工後のワークが落下して、これがバケットの収容部内に収容される。そして、このようにして加工後のワークがバケット内に収容された後、ハンドが前記移送手段によってワーク排出位置に移送せしめられる。
【００２６】
ハンドがワーク排出位置に移動すると、次に、ハンドの前記一対の爪が開かれ、これと連動してバケットの収容底部が開かれた状態となり、当該開口部からワークが落下，排出される。
【００２７】
このように、この発明に係るワーク排出装置によると、バケットの底部を開口させ、当該開口部からワークを排出するようにしているので、ワークを確実にバケット内から排出することが可能となる。
【００２８】
一方、一定長に切断された素材を加工する場合には、ハンドに装着されたバケットを取り外し、ハンドの前記一対の爪によってワークを把持して、これを排出するようにする。即ち、ワークの加工が完了すると、移送手段によってハンドがワーク受取位置に移動せしめられ、加工後のワークが、ハンドの前記一対の爪によって把持され、当該ハンドに受け渡される。この後、ハンドがワーク排出位置に移動せしめられ、このワーク排出位置で前記一対の爪が開くことにより、ワークが排出される。
【００２９】
このように、本発明に係るワーク排出装置によると、バケットの取り付け、取り外しという簡便な交換作業によって、長尺棒状の素材から削り出されるワークの排出と、一定長に切断された素材から削り出されるワークの排出の双方に対応することができる。したがって、交換する部品点数が極めて少なく、コスト削減につながるとともに、交換作業を短時間の内に行うことができ、機械の稼働率を高めることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るワーク排出装置などの概略構成を示した斜視図であり、図２は、本実施形態に係るバケットの概略構成を示した平面図であり、図３は、本実施形態に係るハンド及びバケットの概略構成を示した正面図である。
【００３１】
尚、図１に示すように、本実施形態に係るワーク排出装置１は、上記従来のワーク排出装置８０を改良したものであり、従って、従来のワーク排出装置８０の構成と同じ構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。また、本例のワーク排出装置１は、バーフィーダなどのワーク供給装置２０，主軸２１，刃物台（図示せず），シュート２２などを備えたＮＣ旋盤に設けられている。
【００３２】
図１に示すように、前記ワーク排出装置１は、排出装置本体１０及び移送機構部７０からなり、前記排出装置本体１０は、前記アーム基台６１，前記第１アーム６２ａ，前記第２アーム６２ｂ，前記第３アーム８２ｃ，前記ハンド８３及び前記昇降機構部（図示せず）、並びにハンド８３の一対の爪８３ａに着脱可能に装着されたバケット２を備えてなる。
【００３３】
図２及び図３に示すように、前記バケット２は、半円筒状の部材を、その軸線を含む垂直面で２分割した形状の第１部材３及び第２部材４からなり、この第１部材３及び第２部材４を合わせ面で突き合わせたとき、その上面に開口部２ａが形成され、内部に中空の収容部２ｂが形成されるように構成されている。
【００３４】
また、第１部材３及び第２部材４の上面には、前記一対の爪８３ａに対し着脱可能となった装着部３ａ，４ａがそれぞれ形成されており、図３に示すように、当該装着部３ａ，４ａを介して前記一対の爪８３ａに装着される。
【００３５】
斯くして、このバケット２は、前記一対の爪８３ａの開閉により、その第１部材３及び第２部材４がそれぞれ駆動され、開閉する。即ち、前記一対の爪８３ａが閉じた状態では、図３に示すように、第１部材３及び第２部材４は前記合わせ面で突き合わされた状態で閉じている。一方、前記一対の爪８３ａが開いた状態では、図４に示すように、第１部材３及び第２部材４は、それぞれ矢示Ｆ方向に円弧状に揺動，分離して、その下端部（底部）が開いた状態となる。
【００３６】
以上の構成を備えた本例のワーク排出装置１によれば、前記移送機構部７０及び前記昇降機構部（図示せず）の作動により、前記バケット２がワーク受取位置とワーク排出位置との間で移動せしめられ、加工後のワークＷがワーク排出位置で排出される。
【００３７】
即ち、前記チャック２１ａに把持された長尺棒状の素材が所定形状に加工されると、前記バケット２が、前記移送機構部７０及び前記昇降機構部（図示せず）の作動によって、前記待機位置から前記ワーク受取位置に移動せしめられる。これにより、バケット２の開口部２ａがワークＷの直下に位置する。尚、このとき、ハンド８３の一対の爪８３ａは閉じられている。
【００３８】
ついで、突切りバイトなどによりワークＷが切断されると、当該加工後のワークＷが落下して、これが前記開口部２ａからバケット２の収容部２ｂ内に収容される。そして、このようにして加工後のワークＷがバケット２内に収容された後、前記移送機構部７０及び前記昇降機構部（図示せず）の作動によって、バケット２がワーク受取位置から前記待機位置を経由して前記シュート２２上方のワーク排出位置に移動せしめられる。
【００３９】
バケット２がワーク排出位置に移動すると、次に、前記一対の爪８３ａが開かれる。これにより、該一対の爪８３ａと連動して前記第１部材３及び前記第２部材４が、それぞれ図４に示すように、矢示Ｆ方向に円弧状に揺動，分離して、その下端部（底部）が開いた状態となり、同開口部から収容部２ｂ内のワークＷが落下して、前記シュート２２に排出される。
【００４０】
こうして、ワークＷがバケット２内から排出されると、バケット２は前記待機位置に移動せしめられ、以降、上記動作を繰り返すことにより、加工後のワークＷが順次シュート２２に排出される。
【００４１】
このように、本例のワーク排出装置１によると、バケット２の底部を開口させ、当該開口部からワークＷを排出するようにしているので、ワークＷを確実にバケット２内から排出することができる。
【００４２】
一方、一定長に切断された素材を加工する場合には、ハンド８３に装着されたバケット２を取り外し、ハンド８３の前記一対の爪８３ａによってワークＷを把持して、これを排出するようにする。即ち、ワークＷの加工が完了すると、前記移送機構部７０及び前記昇降機構部（図示せず）によって、ハンド８３がワーク受取位置に移動せしめられ、加工後のワークＷが、ハンド８３の前記一対の爪８３ａによって把持され、当該ハンド８３に受け渡される。この後、ハンド８３がワーク排出位置に移動せしめられ、このワーク排出位置で前記一対の爪８３ａが開くことにより、ワークＷがシュート２２に排出される。
【００４３】
このように、本例のワーク排出装置１によると、バケット２の取り付け、取り外しという簡便な交換作業によって、長尺棒状の素材から削り出されるワークＷの排出と、一定長に切断された素材から削り出されるワークＷの排出の双方に対応することができる。したがって、交換する部品点数が極めて少なく、コスト削減につながるとともに、交換作業を短時間の内に行うことができ、機械の稼働率を高めることができる。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の取り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク排出装置などの概略構成を示した斜視図である。
【図２】本実施形態に係るバケットの概略構成を示した平面図である。
【図３】本実施形態に係るハンド及びバケットの概略構成を示した正面図である。
【図４】本実施形態に係るバケットの作用を示した説明図である。
【図５】従来例に係るワーク排出装置などの概略構成を示した斜視図である。
【図６】従来例に係るバケットの作用を説明するための説明図である。
【図７】従来例に係るバケットの作用を説明するための説明図である。
【図８】従来例に係る他のワーク排出装置などの概略構成を示した斜視図である。
【符号の説明】
１    ワーク排出装置
２    バケット
２ａ  開口部
３    第１部材
３ａ  装着部
４    第２部材
４ａ  装着部
１０  排出装置本体
６１  アーム基台
７０  移送機構部
８３  ハンド
８３ａ  爪
【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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