CN104159704B - 旋转加工机以及旋转加工方法 - Google Patents

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Abstract

旋转加工机(1)具有:旋转装置(2),其保持工件(8)进行旋转;加工装置(3),其用于安装刀具(7)来加工工件(8);旋转装载器(4),其在距旋转中心轴线(401)的距离为同一半径的位置配设有多个夹持爪(5),该旋转装载器(4)进行旋转以使各夹持爪(5)依次与旋转装置(2)相向。各夹持爪(5)能够直接或者间接地把持工件(8)和刀具(7),并且与旋转装置(2)交接工件(8)以及与加工装置(3)交接刀具(7)。

Description

旋转加工机以及旋转加工方法

技术领域

[0001]本发明涉及能够通过旋转装载器切换工件和用于加工工件的刀具的旋转加工机以及旋转加工方法。

背景技术

[0002]在加工装置中,在利用刀具加工工件时,利用不同的装置来搬运工件和切换刀具。具体地说,利用机械手、搬运装载器等来在特定的加工位置上设置工件,利用刀具加工该工件。然后,在加工了需要数量的工件之后,根据要加工的工件种类来切换刀具。在进行该切换时,利用机械手或者专门的切换装置。

[0003]例如,在专利文献I的工件换产调整方法中,利用如下工作机械,S卩,具有:能够往复移动的加工台,其具有切削单元;工作台,其配置有用于载置工件的工件台。并且,通过使加工台以及工作台相对移动,来使工件台移动。

[0004]另外,例如,专利文献2的加工单元系统具有:自动加工机械,其加工工件;切换站,其切换加工工件所需的夹具或者工具。另外,通过机械手向自动加工机械供给用于加工的工件和用于进行加工换产调整的夹具或者工具。另外,能够在任意过程中通过搬运单元在自动加工机械和切换站之间以夹具或者工具、工件以及存储有换产调整信息等信息的存储介质作为一组来搬运移动。

[0005]另外,例如在与滚齿机有关的专利文献3中公开了如下内容,S卩,使装载器进行旋转,使未加工的工件和已加工的工件反复搬入搬出用于使工件旋转的工作台。

[0006]现有技术文献

[0007]专利文献

[0008] 专利文献I:日本特开2002 — 233922号公报

[0009]专利文献2:日本特公平6 — 22782号公报

[0010] 专利文献2:日本特开平11 一291125号公报

发明内容

[0011]发明所要解决的问题

[0012]但是,若为了切换用于加工工件的刀具而利用机械手或者专门的切换装置,则使整个加工装置的初期投资增加。另外,在切换刀具时干涉物多,使切换所需的时间变长。

[0013]本发明是鉴于该以往的问题而提出的,其目的在于提供如下的旋转加工机以及旋转加工方法,即,能够利用相同的旋转装载器来交接工件和刀具,能够缩短切换刀具所需的时间。

[0014]用于解决问题的手段

[0015]本发明的一个方式的旋转加工机,其特征在于,具有:旋转装置,其保持工件进行旋转,加工装置,其用于安装有刀具来加工上述工件,旋转装载器,其在旋转中心轴线的周围配设有多个夹持爪,该旋转装载器进行旋转以使该多个夹持爪依次与上述旋转装置相向;多个上述夹持爪能够分别单独地沿着上述旋转中心轴线的方向移动,通过在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述工件并使上述旋转装载器旋转,且使该夹持爪沿着上述旋转中心轴线的方向移动,来在上述夹持爪与上述旋转装置之间交接上述工件,并且,通过在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述刀具并使上述旋转装载器旋转,且使该夹持爪沿着上述旋转中心轴线的方向移动,来在上述旋转装载器与上述加工装置交接上述刀具。

[0016]本发明的其它方式的旋转加工方法,其特征在于,在该旋转加工方法中,利用旋转装置、加工装置、旋转装载器,其中,该旋转装置保持工件进行旋转,该加工装置用于安装刀具来加工上述工件,该旋转装载器在旋转中心轴线的周围配设有多个夹持爪,该旋转装载器进行旋转以使该多个夹持爪依次与上述旋转装置相向;多个上述夹持爪能够分别单独地沿着上述旋转中心轴线的方向移动,在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述工件并使上述旋转装载器进行旋转,且使该夹持爪沿着上述旋转中心轴线的方向移动,来在上述夹持爪与上述旋转装置之间交接上述工件,并且,在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述刀具并使上述旋转装载器进行旋转,且使该夹持爪沿着上述旋转中心轴线的方向移动,来在上述夹持爪与上述加工装置之前交接上述刀具。

[0017]发明的效果

[0018]在上述旋转加工机中,在因要加工的工件种类不同而使用的刀具种类不同的情况下,要缩短切换该刀具的时间。

[0019]在旋转加工机中,研究了具有多个夹持爪的旋转装载器,能够在短时间内与旋转装置交接工件以及与加工装置交接刀具。

[0020]在对工件进行加工时,通过夹持爪把持与工件种类相对应的刀具,使旋转装载器旋转来使该刀具与加工装置相向。接着,将夹持爪所把持的刀具安装在加工装置的刀具安装部上。另外,在夹持爪上把持加工前的工件,使旋转装载器旋转来使该工件与旋转装置相向。接着,将把持在夹持爪上的工件安装(搬入)于旋转装置的工件支撑部上。然后,通过加工装置上的刀具,对通过旋转装置进行旋转的工件进行加工。接着,通过夹持爪把持旋转装置上的加工后的工件,使旋转装载器旋转来搬出该加工后的工件。之后,根据要加工的工件的数量,来反复进行工件的搬入、加工、搬出动作。

[0021 ]接着,在需要根据要加工的工件种类来切换刀具时,通过夹持爪把持加工装置的刀具安装部上的刀具,使旋转装载器旋转来搬出该刀具。接着,通过夹持爪把持其它刀具,使旋转装载器旋转来使该刀具与加工装置相向,将该刀具安装在加工装置的刀具安装部上。之后,与上述同样地,根据要加工的工件的数量,来通过各夹持爪反复进行工件的搬入、加工、搬出动作。

[0022]此外,夹持爪除了能够直接把持工件以及刀具之外,还能够通过托盘等来间接地把持工件和刀具中的至少一种。

[0023]这样,上根据述旋转加工机,能够利用相同的旋转装载器来交接工件和刀具。因此,能够缩短切换刀具所需的时间。

[0024]另外,根据上述旋转加工方法,与上述旋转加工机同样地,能够利用相同的旋转装载器来交接工件和刀具,能够缩短切换刀具所需的时间。

附图说明

[0025]图1是示出第一实施例的旋转加工机的立体图。

[0026]图2是示出把持在第一实施例的夹持爪上的工件的立体图。

[0027]图3是示出把持在第一实施例的夹持爪上的其它工件的立体图。

[0028]图4是示出把持在第一实施例的夹持爪上的旋转支撑夹具的立体图。

[0029]图5是示出把持在第一实施例的夹持爪上的其它旋转支撑夹具的立体图。

[0030]图6是示出通过第一实施例的飞边清除工具来除去形成在工件上的飞边的情况的立体图。

[0031]图7是示出第一实施例的夹持爪上所把持的用于保持刀具的托盘的立体图。

[0032]图8是示出第一实施例的处于向加工装置的刀具安装部上安装刀具的状态的旋转加工机的立体图。

[0033]图9是示出第一实施例的处于在加工装置的刀具安装部上安装有刀具的状态的旋转加工机的立体图。

[0034]图10是示出第一实施例的处于向旋转装置的工件支撑部上安装旋转支撑夹具的状态的旋转加工机的立体图。

[0035]图11是示出第二实施例的旋转加工机的立体图。

[0036]图12是示出第二实施例的使把持有圆筒状工件的夹持爪处于第一高度位置并从外部交接位置旋转至内部交接位置的旋转加工机的主视图。

[0037]图13是示出第二实施例的使把持有旋转支撑夹具的夹持爪位于第二高度位置并从外部交接位置旋转至内部交接位置的旋转加工机的主视图。

[0038]图14是示出第二实施例的使对保持有刀具的托盘进行把持的夹持爪位于第三高度位置并从外部交接位置旋转至内部交接位置的旋转加工机的主视图。

[0039]图15是示出第二实施例的具有一个夹具部和另一个夹具部的旋转支撑夹具的主视图。

具体实施方式

[0040]对于上述本发明的旋转加工机以及旋转加工方法的优选的实施方式进行说明。

[0041]在上述旋转加工机中,上述工件可以呈圆筒形状;可以在上述加工装置的刀具安装部上安装有上述刀具的两端部,且使上述刀具安装部上的上述刀具相对于通过上述旋转装置进行旋转的上述工件的外周来加工齿面。

[0042]此时,通过旋转装置以及加工装置来构成滚齿机,能够在短时间内在滚齿机上切换作为刀具的滚刀。

[0043]另外,在加工装置中,能够在使刀具安装部的旋转中心轴线朝向水平方向或者相对于水平方向倾斜的状态下,使刀具安装部上的刀具旋转。在由旋转装置以及加工装置构成的滚齿机中加工的产品,可以是平齿轮、斜齿轮、涡轮等齿轮。另外,保持在旋转装置上的工件,可以是具有要形成齿面的外周面的截面为圆形的部件。

[0044]另外,也可以多个上述夹持爪设置在距上述旋转中心轴线的距离为相同半径的位置上,且多个上述夹持爪能够直接或者间接地把持上述工件和上述刀具。

[0045]此时,能够使多个夹持爪的结构相同,通过任一夹持爪都能够把持工件以及刀具。因此,能够有效地交接工件以及交接刀具。

[0046]另外,上述旋转装置也可以围绕沿着上下方向延伸的旋转中心轴线旋转;上述旋转装载器的上述旋转中心轴线也可以朝向上下方向,上述旋转装载器使多个上述夹持爪分别在水平方向上旋转;上述旋转装载器的多个上述夹持爪也能够分别相对于上述旋转装置以及上述加工装置在上下方向上相同移动,并且通过上述相对移动,在上述夹持爪和上述旋转装置之间交接上述工件,在上述夹持爪和上述加工装置之间交接上述刀具。

[0047]此时,能够稳定地交接工件和交接刀具。

[0048]另外,上述刀具也可以保持在托盘上,并且该托盘具有:基座部,其被上述夹持爪把持,刀具保持部,其形成在从该基座部的中心偏离的位置上,用于保持上述刀具;上述加工装置的刀具安装部能够前进,被上述夹持爪把持的上述托盘的上述刀具保持部上的上述刀具安装在已前进的上述刀具安装部上。

[0049]此时,通过利用托盘,能够在短时间内容易地在各夹持爪和加工装置之间交接刀具。

[0050]另外,可以通过安装在上述旋转装置的工件支撑部上的旋转支撑夹具来支撑上述工件;通过在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述旋转支撑夹具并使上述旋转装载器进行旋转,来在上述夹持爪与上述旋转装置之间交接上述旋转支撑夹具。

[0051]此时,有时根据工件种类不同而需要切换旋转支撑夹具,能够在短时间内切换刀具以及旋转支撑夹具。

[0052]另外,上述旋转支撑夹具也可以包括:一个夹具部,其安装在上述旋转装置的一个旋转支撑轴上,另一个夹具部,其安装于在上述旋转装置的另一个旋转支撑轴上,且该另一个旋转支撑轴与上述一个旋转支撑轴配置在同一轴线上;上述旋转装载器的上述夹持爪把持处于上述一个夹具部和上述另一个夹具部相组合的状态的上述旋转支撑夹具。

[0053]此时,通过旋转装置,使夹持在一个旋转支撑轴的一个夹具部和另一个旋转支撑轴的另一个夹具部之间的工件旋转,通过加工装置稳定地加工该工件。

[0054]另外,能够通过旋转装载器的夹持爪把持由一个夹具部和另一个夹具部形成的旋转支撑夹具,使该旋转支撑夹具在外部交接位置和内部交接位置之间移动。

[0055]另外,可以在上述旋转支撑夹具上以能够旋转的方式安装有飞边清除工具;通过该飞边清除工具除去在通过上述加工装置进行加工时形成在上述工件上的飞边。

[0056]此时,有时根据工件种类不同而需要切换旋转支撑夹具以及飞边清除工具,能够在切换旋转支撑夹具时切换飞边清除工具。

[0057]另外,在上述旋转加工方法中,通过安装在上述旋转装置的工件支撑部上的旋转支撑夹具来支撑上述工件;通过在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述旋转支撑夹具并使上述旋转装载器进行旋转,来在上述旋转装载器与上述旋转装置交接上述旋转支撑夹具。

[0058]此时,有时根据工件种类不同而需要切换旋转支撑夹具,能够在短时间内切换刀具以及旋转支撑夹具。

[0059] 实施例

[0060]下面,参照附图,对于上述旋转加工机以及旋转加工方法的实施例进行说明。

[0061 ](第一实施例)

[0062]如图1所示,本例的旋转加工机I具有:旋转装置2,其保持工件8来旋转;加工装置3,其用于安装刀具7来加工工件8;旋转装载器4,其在距旋转中心轴线401的距离为相同半径的位置上配置有多个夹持爪5,该旋转装载器4进行旋转以使各夹持爪5依次与旋转装置2相向。

[0063]各夹持爪5能够直接或者间接地把持工件8和刀具7,并且能够与旋转装置2交接工件8,与加工装置3交接刀具7。

[0064]下面,参照图1至图10,对本例的旋转加工机I以及旋转加工方法进行详细说明。

[0065]如图1所示,本例的加工装置3以及旋转装置2构成滚齿机,通过作为刀具7的滚刀在工件8的外周上加工齿面81。本例的旋转加工机I,能够向滚齿机搬运工件8以及给滚齿机切换(更换)刀具7。在本例的加工装置3以及旋转装置2中,对截面为圆形的工件8进行切齿,从而制造作为产品的斜齿轮。

[0066]如图2、图3所示,本例的工件8呈齿轮用的圆盘状,夹持爪5夹持圆盘状的外周。夹持爪5能够通过使一对夹持部51的间隔改变,来把持外径不同的多种工件8。图2示出用于形成外径大的齿轮的工件8A,图3示出用于形成外径小的齿轮的工件SB。

[0067] 在夹持爪5的一对夹持部51上形成有卡合部511,在把持外径小的工件8B时,该卡合部511上下重叠来彼此卡合。本例的夹持爪5使用于从水平方向的两侧夹持工件8、旋转支撑夹具6或者托盘70的一对夹持部51接近或分离。

[0068]如图1所示,在加工装置3中,用于安装刀具7的刀具安装部31(滚刀轴)的旋转中心轴线301以相对于水平方向倾斜的方式延伸。旋转装置2围绕沿着上下方向延伸的旋转中心轴线201旋转。加工装置3使刀具7相对于通过旋转装置2进行旋转的工件8的外周旋转来加工斜齿状的齿面81。

[0069]在加工装置3中,能够使刀具安装部31旋转,并且能够使刀具安装部31向前后以及上下方向移动。刀具安装部31把持刀具7两端的轴部。加工装置3配设在连接旋转装置2和旋转装载器4的线的延长线上。

[0070]如图1所示,旋转装置2的工件支撑部211、212包括:下侧支撑部211,其从下方支撑工件8;上侧支撑部212,其从上方支撑工件8。下侧支撑部211安装在旋转台20的上端部上,上侧支撑部212安装在旋转装载器4的旋转中心支柱41上。

[0071]在旋转装置2中,通过安装在工件支撑部211、212上的旋转支撑夹具6支撑工件8。另外,旋转装置2配设于夹在加工装置3和旋转装载器4之间的位置,且从两侧支撑工件8,围绕与旋转装载器4的旋转中心轴线401平行的旋转中心轴线201旋转。

[0072]如图4所示,旋转支撑夹具6分为安装在下侧支撑部211上的下夹具部61和安装在上侧支撑部212上的上夹具部62,从上下夹持工件8。工件8以其轴向沿着上下方向的方式被旋转装置2支撑。

[0073] 在该图中,示出通过夹持爪5把持处于下夹具部61和上夹具部62直接重叠的状态的旋转支撑夹具6的状态。

[0074]如图5所示,能够在下夹具部61上安装飞边清除工具63。飞边清除工具63以能够围绕下夹具部61的旋转中心轴线公转的方式支撑在下夹具部61上。另外,飞边清除工具63以能够围绕与旋转装置2的旋转中心轴线201平行的旋转中心轴线自由自转的方式支撑在下夹具部61上。而且,在飞边清除工具63上设置挡止槽64,该挡止槽64与配设(立设)在旋转加工机I的支架上的杆65相卡合。并且,在下夹具部61安装在下侧支撑部211上时,通过使飞边清除工具63的挡止槽64与杆65卡合,能够不使飞边清除工具63围绕下夹具部61的旋转中心轴线公转。

[0075]此时,如图6所示,在通过刀具7从轴向的上方在工件8的外周切齿时,飞边清除工具63能够除去在工件8的轴向下方形成的飞边82(在进行了切削的端部上形成的多个突起)。此外,飞边清除工具63—边随着工件8的旋转而旋转一边除去飞边82。另外,飞边清除工具63也可以安装在上夹具部62上。

[0076]如图7所示,本例的刀具7保持在被旋转装载器4的各夹持爪5把持的托盘70上。托盘70具有:基座部71,其被夹持爪5把持;刀具保持部72,其形成在从基座部71的中心偏离的位置上,用于保持刀具7。基座部71呈圆盘状,以便容易被各夹持爪5把持。通过刀具保持部72的一对承受部721承受轴向朝向水平方向的刀具7的两端部分的轴部。在托盘70被夹持爪5把持的状态下,托盘70的刀具保持部72配置在夹持爪5的旋转半径的外侧。

[0077]就加工装置3而言,通过使刀具安装部31前进以及上下移动,将被夹持爪5把持的托盘70的刀具保持部72上的刀具7安装在该刀具安装部31上。

[0078]如图1所示,在本例的旋转装载器4中,在旋转中心支柱41的周围以能够旋转的方式配设有多个夹持爪5。旋转中心支柱41的旋转中心轴线401沿着上下方向延伸,各夹持爪5围绕旋转中心支柱41在水平方向上旋转。

[0079]多个夹持爪5从与旋转装载器4的旋转中心轴线401以及旋转装置2的旋转中心轴线201垂直的方向,分别把持工件8、刀具7以及旋转支撑夹具6,在旋转装置2的下侧支撑部211(后述一个旋转支撑轴21)和上侧支撑部212(另一个旋转支撑轴22)之间通过。

[0080]本例的夹持爪5在旋转中心支柱41的外周配设于彼此错开90°的4个位置。各夹持爪5能够相对于旋转中心支柱41独立地上下移动。此外,也能够在旋转中心支柱41周围的两个、3个或者5个以上的位置等间隔地配设夹持爪5。

[0081 ]本例的旋转装载器4能够搬入搬出工件8、旋转支撑夹具6以及用于保持刀具7的托盘70。各夹持爪5依次旋转到交接位置501和搬入搬出位置502,其中,所述交接位置501指与旋转装置2相向的位置,所述搬入搬出位置502指,关于旋转中心支柱41与旋转装置2相反的一侧的位置。

[0082]本例的各夹持爪5,能够向旋转装置2供给加工前工件8,从旋转装置2取出加工后工件8,向旋转装置2供给旋转支撑夹具6,从旋转装置2取出旋转支撑夹具6,向加工装置3供给刀具7,以及从加工装置3取出刀具7。

[0083]虽然省略图示,但是在关于旋转装载器4与旋转装置2相反的一侧配设有能够搬运工件8、旋转支撑夹具6以及托盘70的搬运装置。

[0084]另外,搬运装置能够以各种方式配设在旋转装载器4上。例如,能够通过相同的搬运装置搬入搬出工件8、旋转支撑夹具6以及托盘70,也能够通过不同的搬运装置搬入搬出工件8、旋转支撑夹具6以及托盘70。另外,也能够在夹持爪5进行旋转的旋转中心支柱41周围的多个位置上配设搬运装置。

[0085]接着,对于本例的旋转加工机I以及旋转加工方法的动作进行说明。

[0086]在加工工件8时,如图8所示,处于搬入搬出位置502的夹持爪5,把持对与工件8的种类相对应的刀具7进行保持的托盘70。此时,夹持爪5以使刀具保持部72以及刀具7所处一侧位于前方侧(远离旋转中心支柱的一侧)的方式把持托盘70的基座部71。

[0087]然后,使旋转装载器4旋转,使对保持有刀具7的托盘70进行保持的夹持爪5移动至交接位置501。接着,如图9所示,在加工装置3的刀具安装部31的旋转中心轴线301沿着水平方向延伸的状态下,使该刀具安装部31前进并且沿着上下左右方向移动,从而将被托盘70保持的刀具7安装在该刀具安装部31上。

[0088]另外,如图10所示,处于搬入搬出位置502的夹持爪5,把持与工件8的种类相对应且在下夹具部61上载置有上夹具部62的旋转支撑夹具6。此时,夹持爪5把持下夹具部61。

[0089]然后,使旋转装载器4旋转,使把持有旋转支撑夹具6的夹持爪5移动至交接位置

501。接着,使该夹持爪5下降,将旋转支撑夹具6的下夹具部61安装在旋转装置2的旋转台20的下侧支撑部211上。接着,使旋转装载器4的旋转中心支柱41上的上侧支撑部212下降,在上侧支撑部212上安装旋转支撑夹具6的上夹具部62。

[0090]接着,处于搬入搬出位置502的夹持爪5,把持与旋转支撑夹具6相对应的工件8。接着,使旋转装载器4的旋转中心支柱41上的上侧支撑部212向上方退避。然后,使旋转装载器4旋转,使把持有工件8的夹持爪5移动至交接位置501。

[0091]接着,使把持有工件8的夹持爪5下降,将工件8安装在旋转台20的下侧支撑部211上的下夹具部61上。接着,使上侧支撑部212以及上夹具部62下降,在安装在下夹具部61上的工件8的上侧安装上夹具部62。接着,在通过下夹具部61以及上夹具部62支撑工件8的状态下,使旋转台20围绕旋转中心轴线201旋转。

[0092]另外,使旋转中心轴线301相对于水平方向倾斜地延伸的刀具安装部31上的刀具7接近工件8,使刀具安装部31围绕旋转中心轴线301旋转。然后,旋转的刀具7对旋转的工件8进行切齿加工,从而在工件8的外周上形成斜齿状齿面81。

[0093]接着,在工件8的外周上形成了斜齿状齿面81的情况下,使刀具安装部31以及刀具7退避,并且使上侧支撑部212以及上夹具部62向上方退避。接着,通过处于交接位置501的夹持爪5把持加工后的工件8,使旋转装载器4旋转,从而使该工件8移动至搬入搬出位置

502。另外,在进行该移动的同时,将加工前的工件8把持在夹持爪5上来移动至交接位置501。然后,在该加工前的工件8上与上述的步骤同样地形成齿面81。然后,根据要加工的工件8的数量来反复进行工件8的搬入、加工、搬出动作。

[0094]接着,在为了变更要加工的工件8的种类而进行换产调整时,在将工件8搬入旋转装置2之前,更换刀具7和更换旋转支撑夹具6。在更换刀具7时,如图8、图9所示,使刀具安装部31移动,将使用后的刀具7交至被处于交接位置501的夹持爪5把持的托盘70的刀具保持部72,通过使旋转装载器4旋转,使该夹持爪5移动至搬入搬出位置502。另外,将保持有之后要使用的下一刀具7的托盘70把持在另一夹持爪5上,通过使旋转装载器4旋转,使该另一夹持爪5移动至交接位置501。然后,与上述同样地在刀具安装部31上安装下一刀具7。

[0095]另外,在更换旋转支撑夹具6时,如图10所示,使上侧支撑部212下降,使上夹具部62从上侧支撑部212脱离并位于下夹具部61上。接着,处于交接位置501的夹持爪5把持在该下夹具部61上载置有上夹具部62的旋转支撑夹具6,通过使旋转装载器4旋转,使该旋转支撑夹具6移动至搬入搬出位置502。另外,将之后要使用的下一旋转支撑夹具6把持在另一夹持爪5上,通过使旋转装载器4旋转,使该另一夹持爪5移动至交接位置501。然后,与上述同样地在工件支撑部211、212上安装下一旋转支撑夹具6。然后,根据要加工的工件8的数量,反复进行工件8的搬入、加工、搬出动作。

[0096]这样,根据上述旋转加工机I以及旋转加工方法,能够利用相同的旋转装载器4来交接工件8、旋转支撑夹具6、刀具7。因此,在更换要加工的工件8的种类时,能够利用旋转装载器4在短时间内切换旋转支撑夹具6以及刀具7。

[0097]此外,多个夹持爪5能够把持工件8、刀具7、旋转支撑夹具6。另外,多个夹持爪5也能够分别专门地把持工件8、刀具7、旋转支撑夹具6中的某一个。

[0098]另外,旋转装载器4也能够不交接旋转支撑夹具6而交接工件8和刀具7。此时,能够缩短切换刀具7所需的时间。另外,旋转装载器4也能够不交接刀具7而交接工件8和旋转支撑夹具6。此时,能够缩短切换旋转支撑夹具6所需的时间。

[0099](第二实施例)

[0100]如图11所示,本例的旋转加工机I具有:旋转装置2,其通过旋转支撑夹具6支撑圆筒状工件8来旋转;加工装置3,其用于安装刀具7来加工圆筒状工件8;旋转装载器4,在旋转中心轴线401的周围配设有多个夹持爪5,该旋转装载器4进行旋转以使多个夹持爪5依次与旋转装置2相向。多个夹持爪5能够分别独立地进行上下移动,来将高度位置分别设定在第一高度位置50A、第二高度位置50B、第三高度位置50C上,第一高度位置50A为如图12所示那样与旋转装置2交接圆筒状工件8时的高度位置,第二高度位置50B为如图13所示那样与旋转装置2交接旋转支撑夹具6时的高度位置,第三高度位置50C为如图14所示那样与加工装置3交接刀具7时的高度位置。

[0101]旋转装载器4的各夹持爪5能够在与外部的搬运台(省略图示)相向的外部交接位置502和与旋转装置2相向的内部交接位置501之间旋转。另外,旋转装载器4能够在外部交接位置502和内部交接位置501中的某一个位置将夹持爪5的高度位置设定为第一高度位置〜第三高度位置50A、50B、50C中的某一个高度位置上,并且能够维持该设定的高度位置50A、50B、50C的情况下来向外部交接位置502和内部交接位置501中的另一个位置旋转。

[0102]下面,参照图11至图15,对于本例的旋转加工机I进行详细说明。

[0103]如图12所示,在旋转装置2中,通过旋转驱动源使设置在旋转台上的一个旋转支撑轴21旋转,另一个旋转支撑轴22随着一个旋转支撑轴21旋转而旋转。在本例的旋转装置2中,旋转中心轴线201以沿着铅垂方向延伸的方式配设,一个旋转支撑轴21配设在铅垂方向下侧,另一个旋转支撑轴22配设在铅垂方向上侧。另一个旋转支撑轴22安装在旋转装载器4的旋转中心支柱41上。

[0104]旋转支撑夹具6包括:一个夹具部(下夹具部)61,其安装在旋转装置2的一个旋转支撑轴21上;另一个夹具部(上夹具部)62,其安装于在旋转装置2中与一个旋转支撑轴21配置在相同轴线上的另一个旋转支撑轴22上。能够与一个夹具部61组合来搬运另一个夹具部

62ο

[0105]通过旋转装载器4,将加工前的圆筒状工件8搬入安装在一个旋转支撑轴21上的一个夹具部61和安装在另一个旋转支撑轴22上的另一个夹具部62之间。另外,通过旋转装载器4,从安装在一个旋转支撑轴21上的一个夹具部61和安装在另一个旋转支撑轴22上的另一个夹具部62之间,搬出加工后的圆筒状工件8。

[0106]如图11所示,在旋转装载器4中,通过马达等驱动源,使多个夹持爪5整体在配设有夹持爪5的周向上旋转规定角度。能够通过配设在旋转中心支柱41上的电动促动器42,使各夹持爪5分别独立地上下滑动。在旋转中心支柱41中,在电动促动器42的两侧配设有线性引导件43。各夹持爪5能够受到电动促动器42的驱动力,沿着线性引导件43上下滑动。

[0107]电动促动器42以及一对线性引导件43配设于在旋转中心支柱41上设置的底座44上。在电动促动器42以及一对线性引导件43上安装有凸轮引导件45。凸轮引导件45具有在构成夹持爪5的一对夹持部51开闭时进行引导的引导部451。该引导部451在一对夹持部51闭合的中心部分形成为直线状,以便使一对夹持部51相互平行,在一对夹持部51打开的外侧部分形成为向接近旋转中心支柱41的方向弯曲的曲线状。

[0108]如图13所示,旋转支撑夹具6在一个夹具部61上组合另一个夹具部62的状态下,通过旋转装载器4搬运(搬送)至旋转装置2。另外,在外部搬运台或者机械手上所载置的旋转支撑夹具6、圆筒状工件8以及刀具7被处于外部交接位置502的夹持爪5把持,通过使旋转装载器4旋转来使该夹持爪5向内部交接位置501移动,从而将该夹持爪5搬运至与旋转装置2相向的位置。

[0109]在旋转支撑夹具6中,将在另一个夹具部62的中心位置上向下方突出的中心轴部621插入一个夹具部61的中心位置上所形成的中心孔611内,在使一个夹具部61和另一个夹具部62的中心一致的状态下,使一个夹具部61和另一个夹具部62进行组合。在圆筒状工件8的中心形成有中心孔83,在通过一个夹具部61和另一个夹具部62夹持圆筒状工件8时,插入圆筒状工件8的中心孔83内的中心轴部621插入中心孔611内。无论在夹持圆筒状工件8的情况下,还是不夹持圆筒状工件8的情况下,一个夹具部61和另一个夹具部62都在对中心轴部621和中心孔611进行中心定位的情况下组合。

[0110]旋转支撑夹具6如下面那样安装在旋转装置2上。

[0111]如图13、图15所示,首先,处于外部交接位置502的夹持爪5对处于外部搬运台或者机械手上的、在一个夹具部61上载置有另一个夹具部62的旋转支撑夹具6进行把持。接着,使旋转装载器4旋转,使处于外部交接位置502的夹持爪5移动至内部交接位置501。接着,使移动至内部交接位置501的夹持爪5下降,将一个夹具部61安装在一个旋转支撑轴21上。接着,使设置在旋转装载器4的旋转中心支柱41上的另一个旋转支撑轴22下降,在该另一个旋转支撑轴22上安装另一个夹具部62。然后,使另一个旋转支撑轴22上升,从而形成能够在一个夹具部61和另一个夹具部62之间接受圆筒状工件8的状态。

[0112]如图15所示,在旋转支撑夹具6的一个夹具部61上安装有飞边清除工具63。飞边清除工具63以围绕一个夹具部61的中心轴线601自由公转的方式安装,对夹持在一个夹具部61和另一个夹具部62之间的圆筒状工件8的端面80进行飞边清除加工。

[0113]本例的飞边清除工具63具有:环部631,其能够围绕一个夹具部61的中心轴线601自由旋转;支撑臂部632,其从环部631向径向外侧突出;旋转工具部633,其以能够围绕与一个夹具部61的中心轴线601平行的中心轴线自由旋转的方式支撑在支撑臂部632上。在支撑臂部632上设置有挡止槽64,该挡止槽64与在旋转加工机I的支架上配设(立设)的止转构件(杆)65(参照图6)相卡合。

[0114]并且,在一个夹具部61安装在一个旋转支撑轴21上时,使支撑臂部632的挡止槽64与止转构件65卡合,从而能够在一个旋转支撑轴21以及一个夹具部61旋转时,飞边清除工具63不围绕一个夹具部61的中心轴线601公转。

[0115]如图12所示,在夹持爪5把持圆筒状工件8在外部交接位置502和内部交接位置501之间移动时,夹持爪5的高度位置能够变更为如下3个高度位置。即,夹持爪5能够变更为:在外部交接位置502上交接圆筒状工件8时的高度位置;把持圆筒状工件8并通过旋转装载器4进行旋转时的高度位置;在内部交接位置501上交接圆筒状工件8时的高度位置。把持圆筒状工件8并通过旋转装载器4进行旋转时的高度位置,成为与旋转装置2交接圆筒状工件8时的第一高度位置50A。该第一高度位置50A被设定为如下位置,S卩,把持在夹持爪5上的圆筒状工件8比旋转装置2上的一个夹具部61稍高。

[0116]如图13所示,在夹持爪5把持旋转支撑夹具6在外部交接位置502和内部交接位置501之间移动时,夹持爪5的高度位置能够变更为如下3个高度位置。即,夹持爪5能够变更为:在外部交接位置502上交接旋转支撑夹具6时的高度位置;把持旋转支撑夹具6并通过旋转装载器4进行旋转时的高度位置;在内部交接位置501上交接旋转支撑夹具6时的高度位置。把持旋转支撑夹具6并通过旋转装载器4进行旋转时的高度位置,成为与旋转装置2交接旋转支撑夹具6时的第二高度位置50B。该第二高度位置50B被设定为如下位置,S卩,把持在夹持爪5上的旋转支撑夹具6比旋转装置2上的一个旋转支撑轴21稍高。

[0117] 如图14所示,在夹持爪5把持保持有刀具7的托盘70来在外部交接位置502和内部交接位置501之间移动时,夹持爪5的高度位置能够变更为如下3个高度位置。即,夹持爪5能够变更为:在外部交接位置502上交接托盘70时的高度位置;把持托盘70并通过旋转装载器4进行旋转时的高度位置;在内部交接位置501上与加工装置3的刀具安装部31交接保持在托盘70上的刀具7时的高度位置。把持托盘70并通过旋转装载器4进行旋转时的高度位置,成为与加工装置3交接刀具7时的第三高度位置50C。该第三高度位置50C被设定为如下位置,即,把持在夹持爪5上的托盘70比旋转装置2上的一个夹具部61稍高。

[0118]接着,对于本例的旋转加工机I的动作进行说明。

[0119]在对圆筒状工件8进行加工时,如图14所示,在外部交接位置502上,通过夹持爪5对保持有与圆筒状工件8的种类相对应的刀具7的托盘70进行把持,并且将该夹持爪5的高度位置设定为交接刀具7时的第三高度位置50C。该第三高度位置50C设定在如下高度,SP,在使旋转装载器4旋转时,不使夹持爪5以及托盘70与旋转装置2的一个旋转支撑轴21上的一个夹具部61以及另一个旋转支撑轴22上的另一个夹具部62发生干涉。然后,维持该第三高度位置50C,使旋转装载器4旋转,将把持在夹持爪5上的托盘70上的刀具7从外部交接位置502移动至内部交接位置501,使该刀具7与旋转装置2以及加工装置3相向。然后,使加工装置3的刀具安装部31移动,将夹持爪5上把持的刀具7安装在该刀具安装部31上。

[0120]另外,如图13所示,在外部交接位置502上,通过夹持爪5把持与圆筒状工件8的种类相对应的旋转支撑夹具6,并且将该夹持爪5的高度位置设定为交接旋转支撑夹具6时的第二高度位置50B。将该第二高度位置50B设定为如下高度,S卩,在使旋转装载器4旋转时,不使夹持爪5以及旋转支撑夹具6与旋转装置2的一个旋转支撑轴21发生干涉。然后,维持该第二高度位置50B,使旋转装载器4旋转,将在夹持爪5上所把持的旋转支撑夹具6从外部交接位置502移动至内部交接位置501,从而使该旋转支撑夹具6与旋转装置2相向。然后,使夹持爪5下降,将把持在夹持爪5上的旋转支撑夹具6的一个夹具部61安装在旋转装置2的一个旋转支撑轴21上。

[0121]另外,使旋转中心支柱41上的另一个旋转支撑轴22下降,在与一个夹具部61组合的另一个夹具部62上安装另一个旋转支撑轴22,然后,使另一个旋转支撑轴22上升退避。

[0122]另外,如图12所示,在外部交接位置502上,通过夹持爪5把持加工前的圆筒状工件8,并且将该夹持爪5的高度位置设定为交接圆筒状工件8时的第一高度位置50A。将该第一高度位置50A设定为如下高度,S卩,在使旋转装载器4旋转时,不使夹持爪5以及圆筒状工件8与旋转装置2的一个旋转支撑轴21上的一个夹具部61发生干涉。另外,使旋转装置2的另一个旋转支撑轴22上的另一个夹具部62退避至不与圆筒状工件8发生干涉的位置。然后,维持该第一高度位置50A,使旋转装载器4旋转,将把持在夹持爪5上的圆筒状工件8从外部交接位置502移动至内部交接位置501,从而使该圆筒状工件8与旋转装置2相向。

[0123]然后,使夹持爪5下降,在安装在旋转装置2的一个旋转支撑轴21上的一个夹具部61上安装圆筒状工件8。另外,使旋转装置2的另一个旋转支撑轴22下降,将安装在该另一个旋转支撑轴22上的另一个夹具部62的中心轴部621插入圆筒状工件8的中心孔83以及安装在一个旋转支撑轴21上的一个夹具部61的中心孔611(参照图15)。

[0124]这样,搬入圆筒状工件8,在一个夹具部61和另一个夹具部62之间夹持圆筒状工件8,从而形成能够通过旋转装置2使该圆筒状工件8旋转的状态。

[0125]然后,使加工装置3上的刀具7相对于通过旋转装置2进行旋转的圆筒状工件8旋转,从而在圆筒状工件8的外周上切削加工齿面81。接着,使另一个旋转支撑轴22以及另一个夹具部62向上方退避,通过处于内部交接位置501的夹持爪5把持一个旋转支撑轴21的一个夹具部61上所安装的加工后的圆筒状工件8,使旋转装载器4旋转,来使该加工后的圆筒状工件8移动至外部交接位置502,从而搬出圆筒状工件8。之后,根据要加工的圆筒状工件8的数量,反复进行圆筒状工件8的搬入、加工、搬出动作。

[0126]另外,在需要根据要加工的圆筒状工件8的种类来切换旋转支撑夹具6或者刀具7时,与上述同样地,维持夹持爪5的把持旋转支撑夹具6或者刀具7的第二高度位置50B或者第三高度位置50C,使旋转装载器4旋转以使夹持爪5在内部交接位置501和外部交接位置502之间移动。

[0127]这样,在旋转加工机I中,旋转装载器4的夹持爪5的高度位置能够在交接圆筒状工件8时的高度位置、交接旋转支撑夹具6时的高度位置以及交接刀具7时的高度位置这3个高度位置之间变更。由此,在交接圆筒状工件8、旋转支撑夹具6以及刀具7时,能够缩短使旋转装载器4的夹持爪5上下移动的时间。因此,能够缩短搬运圆筒状工件8、切换旋转支撑夹具6以及刀具7所需的时间。

[0128]另外,在旋转加工机I中,能够利用相同的旋转装载器4来交接圆筒状工件8、旋转支撑夹具6以及刀具7。这样,也能够缩短切换旋转支撑夹具6以及刀具7所需的时间。

Claims (9)

1.一种旋转加工机,其特征在于, 具有: 旋转装置,其保持工件进行旋转, 加工装置,其用于安装刀具来加工上述工件, 多个夹持爪,各自具有一对夹持部,通过使该一对夹持部的间隔改变,来夹持上述工件, 旋转装载器,其在旋转中心轴线的周围配设有上述多个夹持爪,该旋转装载器能够进行旋转以使该多个夹持爪依次与上述旋转装置相向; 多个上述夹持爪能够分别单独地沿着上述旋转中心轴线的方向移动,并且,上述夹持爪能够直接或者间接地把持上述工件,上述夹持爪能够通过托盘间接地把持上述刀具,通过在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述工件并使上述旋转装载器旋转,且使该夹持爪沿着上述旋转中心轴线的方向移动,来在上述夹持爪与上述旋转装置之间交接上述工件,并且, 通过在上述夹持爪上通过上述托盘间接地把持上述刀具并使上述旋转装载器进行旋转,且使该夹持爪沿着上述旋转中心轴线的方向移动,来在上述夹持爪与上述加工装置之间交接上述刀具。
2.根据权利要求1所述的旋转加工机,其特征在于, 上述工件呈圆筒形状, 在上述加工装置的刀具安装部上安装有上述刀具的两端部,且使上述刀具安装部上的上述刀具相对于通过上述旋转装置进行旋转的上述工件的外周旋转来加工齿面。
3.根据权利要求1或2所述的旋转加工机,其特征在于, 上述旋转装置围绕沿着上下方向延伸的旋转中心轴线旋转, 上述旋转装载器的上述旋转中心轴线朝向上下方向,上述旋转装载器使多个上述夹持爪分别在水平方向上旋转, 上述旋转装载器的多个上述夹持爪能够分别相对于上述旋转装置以及上述加工装置在上下方向上相对移动,并且通过上述相对移动,在上述夹持爪和上述旋转装置之间交接上述工件,在上述夹持爪和上述加工装置之间交接上述刀具。
4.根据权利要求1或2所述的旋转加工机,其特征在于, 上述刀具保持在上述托盘上,并且, 该托盘具有: 基座部,其被上述夹持爪把持, 刀具保持部,其形成在从该基座部的中心偏离的位置上,用于保持上述刀具; 上述加工装置的刀具安装部能够前进,被上述夹持爪把持的上述托盘的上述刀具保持部上的上述刀具安装在已前进的上述刀具安装部上。
5.根据权利要求1或2所述的旋转加工机,其特征在于, 通过安装在上述旋转装置的工件支撑部上的旋转支撑夹具来支撑上述工件, 通过在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述旋转支撑夹具并使上述旋转装载器进行旋转,来在上述夹持爪与上述旋转装置之间交接上述旋转支撑夹具。
6.根据权利要求5所述的旋转加工机,其特征在于, 上述旋转支撑夹具包括: 一个夹具部,其安装在上述旋转装置的一个旋转支撑轴上, 另一个夹具部,其安装于在上述旋转装置的另一个旋转支撑轴上,且该另一个旋转支撑轴与上述一个旋转支撑轴配置在同一轴线上; 上述旋转装载器的上述夹持爪把持处于上述一个夹具部和上述另一个夹具部相组合的状态的上述旋转支撑夹具。
7.根据权利要求6所述的旋转加工机,其特征在于, 在上述旋转支撑夹具上以能够旋转的方式安装有飞边清除工具, 通过该飞边清除工具除去在通过上述加工装置进行加工时形成在上述工件上的飞边。
8.一种旋转加工方法,其特征在于, 在该旋转加工方法中,利用旋转装置、加工装置、多个夹持爪和旋转装载器,其中, 该旋转装置保持工件进行旋转, 该加工装置用于安装刀具来加工上述工件, 该多个夹持爪各自具有一对夹持部,通过使该一对夹持部的间隔改变,来夹持上述工件, 该旋转装载器在旋转中心轴线的周围配设有上述多个夹持爪,该旋转装载器进行旋转以使该多个夹持爪依次与上述旋转装置相向; 多个上述夹持爪能够分别单独地沿着上述旋转中心轴线的方向移动,并且,上述夹持爪能够直接或者间接地把持上述工件,上述夹持爪能够通过托盘间接地把持上述刀具,在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述工件并使上述旋转装载器进行旋转,且使该夹持爪沿着上述旋转中心轴线的方向移动,来在上述夹持爪与上述旋转装置之间交接上述工件,并且, 在上述夹持爪上通过上述托盘间接地把持上述刀具并使上述旋转装载器进行旋转,且使该夹持爪沿着上述旋转中心轴线的方向移动,来在上述夹持爪与上述加工装置之间交接上述刀具。
9.根据权利要求8所述的旋转加工方法,其特征在于, 通过安装在上述旋转装置的工件支撑部上的旋转支撑夹具来支撑上述工件, 通过在上述夹持爪上直接或者间接地把持上述旋转支撑夹具并使上述旋转装载器进行旋转,来在上述旋转装载器与上述旋转装置交接上述旋转支撑夹具。
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