JP2000052103A - 主軸移動型工作機械における工作物搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作物をチャックで授受する時に、主軸側に
大きな負荷をかけることなく工作物をチャックに確実に
密着させた状態で授受することができる工作物搬送装置
が求められていた。 【解決手段】 工作物搬送装置３は、基体３４と、駆動
手段によって駆動されて基体の上面３５上を移動する移
動台５４と、移動台の上方に、移動台に対して主軸軸線
方向に移動可能に設けられ、工作物を載置するための工
作物載置台３２と、基体に設けられ、かつチャックとの
あいだで工作物を授受するための工作物授受位置に設け
られ、工作物授受位置に位置決めされた工作物載置台を
主軸軸線方向に移動させる昇降手段４５と、昇降手段に
設けられ、昇降手段に支持された工作物載置台に載置さ
れた工作物をチャックが押圧した時、昇降移動可能にか
つ傾き動作可能に工作物載置台をチャック側に付勢する
圧縮ばね４６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸を回転可能に
支持する主軸台が少なくとも主軸の軸線方向（Ｚ軸方
向）およびこの主軸軸線と直交する方向（Ｘ軸方向）に
移動する主軸移動型工作機械に工作物を搬入，搬出し
て、主軸の下端に設けられたチャックとの間で工作物を
授受するための工作物搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械のうち旋盤は、主軸の先端にチ
ャックが取付けられ、このチャックで工作物を把持して
回転させ切削加工を行う。旋盤には、主軸が水平方向を
向く種類の他、主軸の軸線が上下方向（垂直方向）を向
く立て旋盤が知られている。たとえば、特開昭６１−１
６６９０２号公報，特開昭６２−１９９３０１号公報等
には、工作物インデックステーブル付き立型複合加工数
値制御式旋盤（立形ＮＣ旋盤）が開示されている。この
旋盤は、主軸台フレームが上下方向にのみ移動するもの
であるため、加工領域内にワークインデックステーブル
を設けている。そのため、インデックステーブル上など
に切屑，切削油剤が飛散して切屑等が堆積してしまうの
で、確実な材料の授受を行うのが困難になる恐れがあっ
た。また、パワーチャックに材料の取付けをするのに材
料を昇降させるための材料押出し装置（油圧シリンダ
等），インデックステーブルを往復移動させるための油
圧シリンダ等を設ける必要があるので構成が複雑になっ
ていた。

【０００３】これに対して、本出願人の出願にかかる特
公平２−４６３２１号公報に開示された工作機械は、主
軸が主軸軸線方向および主軸軸線と直交する方向に移動
して、主軸の下方端部のチャックが工作物を直接把持し
て搬送および加工を行うようになっている。この工作機
械では、材料押出し装置，油圧シリンダ等を不要にして
構成の簡素化を図っており、自動的に工作物を搬送する
ための工作物搬送装置が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】工作機械でこれから加
工する素材ワークなど未加工工作物は、その寸法（たと
えば、直径寸法，軸線方向寸法）の誤差や端面部の傾き
等がある場合がある。この寸法誤差等があっても、主軸
移動型の立形工作機械では、未加工工作物を把持すると
きチャックに必要以上の荷重で工作物を押付けて把持す
ることが好ましい。この押し付け動作は、工作機械側
（特に、主軸を回転自在に支持する軸受など）に無理な
負荷を与えることがないようにするとともに、未加工工
作物をチャックに確実に密着させて精度よく把持させる
必要がある。そのため、従来は、未加工工作物をチャッ
クで一回把持し、チャックの爪と未加工工作物とを密着
させるために、旋盤の刃物台や心押台等に専用のプッシ
ャを別途設け、プッシャで押圧した状態で再把持するこ
とが行われることが多い。しかし、この方法では、プッ
シャで密着させ再把持するための動作時間分、工作機械
の非加工時間となる工作物交換時間が長くなってしまう
という問題点があった。

【０００５】また、工作物搬送装置には、複数の工作物
を段積みして搬送するとともに工作物を所定の高さ位置
に順次昇降させる工作物リフト機能付きワークフィーダ
（以下、リフトフィーダと記載）がある。このリフトフ
ィーダを、前記特公平２−４６３２１号公報に記載のよ
うな工作機械に付属させた場合には、工作物載置台に載
置された工作物を所定の高さ位置に上昇させて、工作機
械のチャックとリフトフィーダとの間で未加工工作物の
授受を行うことになる。しかしながら、特公平２−４６
３２１号公報に記載のものは、未加工工作物の寸法誤差
等を考慮した構成にはなっていないため、この寸法誤差
等があった場合に、未加工工作物をチャックに密着させ
て把持する動作を高精度に行うのが困難となる恐れがあ
った。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、工作物をチャックで授受する時に、
主軸側に大きな負荷をかけることなく工作物をチャック
に確実に密着させた状態で授受することができる主軸移
動型工作機械における工作物搬送装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかる主軸移動型工作機械における工作物
搬送装置は、工作物の搬送を行うとともに、主軸を回転
可能に支持する主軸台が少なくとも前記主軸の軸線方向
およびこの主軸軸線と直交する方向に移動する主軸移動
型工作機械の前記主軸の下端に設けられたチャックとの
あいだで前記工作物の授受を行う工作物搬送装置であっ
て、前記主軸移動型工作機械の機械本体の近傍に設置さ
れた工作物搬送装置基体と、駆動手段によって駆動され
て前記工作物搬送装置基体の移送面上を移動する移動体
と、この移動体の上方に、この移動体に対して前記主軸
軸線方向に移動可能に設けられ、載置面に前記工作物を
載置するための工作物載置台と、前記工作物搬送装置基
体に設けられ、かつ前記チャックとのあいだで前記工作
物を授受するための工作物授受位置に設けられ、この工
作物授受位置に位置決めされた前記工作物載置台を前記
主軸軸線方向に移動させる昇降手段と、この昇降手段に
設けられ、この昇降手段に支持された前記工作物載置台
に載置された前記工作物を前記チャックが押圧した時、
昇降移動可能にかつ傾き動作可能に前記工作物載置台を
前記チャック側に付勢する付勢部材とを備えている。

【０００８】前記工作物授受位置は、前記主軸移動型工
作機械でまだ未加工の工作物を前記チャックが前記工作
物載置台から受け取る未加工工作物受け取り位置と、こ
の未加工工作物受け取り位置に併設され、前記主軸移動
型工作機械での加工が完了した加工済工作物を前記チャ
ックが前記工作物載置台に渡す加工済工作物渡し位置と
からなり、前記昇降手段は、前記未加工工作物受け取り
位置と前記加工済工作物渡し位置の両方に設けられ、前
記付勢部材は、少なくとも前記未加工工作物受け取り位
置の前記昇降手段に設けられているのが好ましい。

【０００９】前記未加工工作物受け取り位置と前記加工
済工作物渡し位置は、前記主軸台の前記主軸軸線と直交
する方向の移動軌跡上に設けられているのが好ましい。

【００１０】前記工作物載置台は複数の前記工作物を積
み重ねて載置するものであり、前記昇降手段は、前記工
作物載置台上の前記工作物を順次授受させる高さ位置に
昇降させるものであるのが好ましい。

【００１１】一つの実施態様として、前記移動体は、複
数個連鎖状に設けられ前記工作物搬送装置基体の前記移
送面上を移動する移動台であり、この移動台上に前記工
作物載置台が各々設けられている。

【００１２】この場合、前記移動台のほぼ中央部に空間
部を設け、前記昇降手段は、昇降部がこの空間部を通過
して前記工作物載置台を昇降させるものであるのが好ま
しい。

【００１３】他の実施態様として、前記移動体は、円盤
状に形成され前記工作物搬送装置基体上を旋回移動する
旋回台であり、この旋回台上には複数個の前記工作物載
置台が所定の間隔で設けられている。

【００１４】この場合、前記旋回台には前記工作物載置
台のほぼ中央部に対応する位置に空間部が形成され、前
記昇降手段は、昇降部がこの空間部を通過して前記工作
物載置台を昇降させるものであるのが好ましい。

【００１５】前記工作物搬送装置は、前記工作物の直径
に合わせてリンク機構により複数のガイド部材を連動調
整可能な工作物ガイド連動手段が前記移動台または前記
旋回台に設けられ、前記昇降手段の前記昇降部は前記工
作物ガイド連動手段の動作と干渉しないように所定の形
状に形成されているのが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
の一例を図１から図１１を参照して説明する。この実施
形態では、ＮＣ（数値制御）装置により数値制御される
主軸移動型の工作機械として立て旋盤の場合を示してい
る。この工作機械は、主軸を回転可能に支持する主軸台
が少なくとも主軸の軸線方向およびこの主軸軸線と直交
する方向に移動して、主軸の下端（下方端部）に設けら
れたチャックと工作物搬送装置との間で工作物（ワー
ク）を授受（受け渡し）するとともに、主軸台が工作物
授受領域と加工領域との間を移動するようになってい
る。この主軸台が少なくとも主軸軸線方向およびこの主
軸軸線と直交する方向に移動可能な工作機械であれば、
たとえば、ターニングセンタ，研削盤，マシニングセン
タなどのように、直交２軸方向または直交３軸方向に移
動する他の種類の工作機械であってもよい。なお、工作
機械の主軸の軸線は、床面に対して垂直方向を向いてい
る場合を示しているが、この垂直方向に対して所定角度
傾斜した方向を向いた場合でもよい。

【００１７】（第１の実施形態）図１から図７は本発明
の第１の実施形態を示す図である。図１および図２は、
それぞれ主軸移動型の立て旋盤に工作物搬送装置を付属
させた全体平面図および全体正面図である。まず最初
に、主軸移動型の立て旋盤（以下、旋盤と記載）１につ
いて説明する。図１および図２に示すように、旋盤１
は、機械本体２と、機械本体２の近傍に設けられ、旋盤
１の所定の位置に工作物を搬送する動作を行う工作物搬
送装置３とを備え、ＮＣ装置により数値制御される。旋
盤１においては、主軸台４および主軸５など可動体が、
主軸軸線ＣＬ方向と平行な方向であるＺ軸方向に移動す
るとともに、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向に移動する。
すなわち、主軸５は、その中心がＸ軸方向と平行な移動
軌跡Ｃ₀ 上を移動し、加工領域１７内で加工が行われる
位置（以下、加工位置と記載）と、工作物搬送装置３の
工作物授受位置Ｄとの間で移動する。

【００１８】チャック６は、この旋盤１でこれから加工
を行う予定の未加工の工作物（たとえば、素材ワーク）
７を着脱自在に直接把持して工作物搬送装置３から受け
取り、旋盤１の加工領域内で加工した後は、加工が終了
した加工済工作物（たとえば、完成品）８の把持を解除
してこの加工済工作物８を工作物搬送装置３に渡す。主
軸５を含む主軸台４がＸ軸方向およびＺ軸方向に移動す
るこの旋盤１では、主軸台４の移動動作が工作物搬送の
機能も果している。

【００１９】旋盤１には、加工位置で加工が行われると
ともにスプラッシュガード９，仕切りカバー９ａで遮蔽
された加工領域１７と、加工領域１７に隣接し、チャッ
ク６と工作物搬送装置３との間で工作物の授受が行われ
る工作物授受領域１８とが設けられており、主軸台４は
両方の領域１７，１８間を移動する。工作物授受領域１
８もスプラッシュガード９でカバーされている。仕切り
カバー９ａには、主軸台４の移動のための開口部が設け
られている。主軸台４が少なくとも加工領域１７側で加
工を行っている時、前記開口部より加工領域１７側の切
屑，切削油剤が外部に飛散しないようなカバーまたは開
閉カバー等が、サドル１２，主軸台４等と仕切りカバー
９ａとの間に、または仕切りカバー９ａに設けられてい
る。工作物搬送装置３は工作物授受領域１８側に設置さ
れて、チャック６との間で未加工工作物７や加工済工作
物８の授受を行う。工作物搬送装置３の一部（たとえ
ば、工作物授受位置Ｄ側の部分）は工作物授受領域１８
に位置し、他の部分は、作業者による加工済工作物８の
取り外し作業，および未加工工作物７の載置作業等が行
われる領域（スプラッシュガード９の外方の領域）に位
置している。

【００２０】工作物搬送装置３には、工作物授受領域１
８にある工作物授受位置Ｄが設定されており、この工作
物授受位置Ｄには、未加工工作物受け取り位置３０と加
工済工作物渡し位置３１とがある。工作物授受位置Ｄ
で、チャック６と工作物搬送装置３との間で未加工工作
物７および加工済工作物８の授受動作が行われる。未加
工工作物受け取り位置３０では、旋盤１でこれから未加
工工作物７を加工するために、チャック６と対向するよ
うに工作物載置台３２が位置決めされ、チャック６の複
数の爪（たとえば、３爪）２７で、工作物載置台３２に
載置された未加工工作物７を把持して受け取る。

【００２１】工作物載置台３２が未加工工作物受け取り
位置３０に位置決めされた時、未加工工作物受け取り位
置３０に併設された加工済工作物渡し位置３１において
も、チャック６と対向するように工作物載置台３２が位
置決めされるようになっている。この加工済工作物渡し
位置３１では、旋盤１での加工が完了した加工済工作物
８をチャック６が工作物載置台３２に載置して渡すよう
になっている。すなわち、チャック６は、加工済工作物
８の把持を加工済工作物渡し位置３１で解除して、この
加工済工作物８を工作物載置台３２上に載置する。その
ために、未加工工作物受け取り位置３０および加工済工
作物渡し位置３１は、主軸５の移動軌跡Ｃ₀ 上に設けら
れている。

【００２２】旋盤１のベッド１０の上面には、Ｘ軸方向
に一対のガイドレール１１が平行に取付けられている。
二本のガイドレール１１上には、図示しないスライド本
体を介して、サドル１２がＸ軸方向に移動自在に配置さ
れている。ガイドレール１１とスライド本体は直動ころ
がり案内を構成している。ベッド１０の工作物搬送装置
３側にはブラケット１０ａが固定されており、ガイドレ
ール１１，１１は、ベッド１０とブラケット１０ａとに
より支持されている。なお、ブラケット１０ａはベッド
１０と一体に形成してもよい。

【００２３】二本のガイドレール１１の間には、Ｘ軸用
ボールねじのねじ軸１３がガイドレール１１と平行に配
置され、ねじ軸１３には、サドル１２に固定されたナッ
ト１４がねじ込まれている。ねじ軸１３の両端部は、軸
受を内蔵した軸受装置１５，１６により回転可能に軸支
されている。ねじ軸１３は、歯付プーリ１３ａ，１３ｂ
および歯付ベルト１３ｃを介して、Ｘ軸用サーボモータ
２０により正逆方向に回転駆動される。Ｘ軸用サーボモ
ータ２０に駆動されてねじ軸１３が回転すると、ナット
１４が固定されているサドル１２が、ガイドレール１１
に案内されてＸ軸方向に往復移動し、この移動動作が工
具２２に対する主軸台４のＸ軸方向の移動となる。この
旋盤１は、Ｘ軸方向へのサドル１２の移動可能距離が工
作物搬送装置３の方向に長くなっている。

【００２４】ベッド１０には刃物台２１が取付けられ、
刃物台２１にはタレット２３が所定の方向たとえばＸ軸
軸線と平行な軸線を中心に旋回割出し可能に設けられ、
タレット２３には複数の工具２２が放射状に取付けられ
ている。サドル１２の前面には、Ｚ軸方向に一対のＺ軸
ガイドレール２４が平行に設けられ、主軸台４が、スラ
イド本体２５，２５を介して一対のＺ軸ガイドレール２
４，２４にＺ軸方向に移動可能に係合している。Ｚ軸ガ
イドレール２４およびスライド本体２５は直動ころがり
案内を構成している。

【００２５】サドル１２の上部にはＺ軸用サーボモータ
２６が取付けられている。Ｚ軸用サーボモータ２６に
は、Ｚ軸用ボールねじ（図示せず）のねじ軸が直結され
て回転駆動されるようになっている。Ｚ軸用ボールねじ
のねじ軸には、主軸台４に固定されたナット（図示せ
ず）がねじ込まれているので、Ｚ軸用サーボモータ２６
によりねじ軸が回転すれば、前記ナットを介して主軸台
４がＺ軸ガイドレール２４に案内されてＺ軸方向に昇降
移動する。なお、各案内部の直動ころがり案内は、他の
ころがり案内，すべり案内等の案内部であってもよい。

【００２６】主軸台４には主軸５が主軸受（図示せず）
等により回転可能に支持されており、主軸５は、その下
端に設けられたチャック６で工作物を把持した状態で回
転する。主軸５は、主軸台４の内部に組み込まれたビル
トイン型の主軸モータ（図示せず）により回転駆動され
る。主軸モータはビルトイン型が好ましいが、歯車機
構，ベルト・プーリ機構など伝達機構を介して駆動する
ものであってもよい。チャック６には、工作物を把持す
るための複数の爪２７が設けられている。主軸５の上部
にはチャックシリンダ２８が設けられており、所定の圧
力の流体を供給してチャックシリンダ２８を駆動し、爪
２７を同時に径方向に開閉移動させることにより、工作
物が把持または把持解除される。

【００２７】次に、工作物搬送装置３について説明す
る。図３は図１の III−III 線矢視図、図４は図１のIV
−IV線断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線断面図、図６は図
３のVI−VI線矢視図、図７は昇降手段の構造を示す部分
拡大図である。

【００２８】図１から図５に示すように、工作物搬送装
置３は、所定の位置（すなわち、未加工工作物受け取り
位置３０および加工済工作物渡し位置３１）にそれぞれ
未加工工作物７および加工済工作物８を順次位置決めす
るための動作を行う。工作物搬送装置３は、旋盤１の機
械本体２の近傍の所定の位置に設置された工作物搬送装
置基体（以下、基体と記載）３４を備えており、基体３
４は、機械本体２とは別体に立設されている。基体３４
は、機械本体２に対して所定位置に設けられていればよ
いので、機械本体２と一体でも別体でもよい。たとえ
ば、基体３４を、ベッド１０またはブラケット１０ａ等
に一体に設けてもよい。また、別体に設けられた基体３
４を、ベッド１０等に直接または連結部材を介して固定
してもよい。

【００２９】工作物搬送装置３は、移動台駆動手段（駆
動手段）３７によって駆動されて基体３４の上面（移送
面）３５上を移動する移動部３６を備えている。基体３
４には、移動台用駆動モータ（図示せず）により伝達機
構を介して駆動される駆動スプロケット３８が設けられ
ており、駆動スプロケット３８によりエンドレスチェー
ン（以下、チェーンと記載）３９が移動動作する。この
チェーン３９に複数の移動部３６が所定のピッチＰで取
付けられている。

【００３０】工作物搬送装置３は、未加工工作物７，加
工済工作物８を載置する工作物載置台３２を昇降移動さ
せるための昇降手段４５を備えており、昇降手段４５
は、工作物載置台３２上の工作物を順次授受させる高さ
位置に昇降させる。昇降手段４５は、チャック６との間
で工作物７，８を授受するために移動部３６が位置決め
される工作物授受位置Ｄに配設されて基体３４に設けら
れ、移動部３６が工作物授受位置Ｄに位置決めされた時
に工作物載置台３２を主軸軸線ＣＬと平行な方向に昇降
移動させる。これにより、工作物授受位置Ｄでは、昇降
手段４５に設けられた圧縮ばね４６など付勢部材の付勢
力により、工作物７，８が所定の荷重でチャック６側に
押し付けられた状態で、工作物７，８の授受を行えるよ
うにしている。

【００３１】一つの昇降手段４５は、未加工工作物受け
取り位置３０に設けられ工作物載置台３２を昇降移動可
能にかつ傾き動作可能に支持している。本実施形態で
は、この昇降手段４５と実質的に同じ構成の別の昇降手
段４５が、加工済工作物渡し位置３１にも設けられてい
る。圧縮ばね４６は、少なくとも未加工工作物受け取り
位置３０の昇降手段４５に設けられるが、本実施形態で
は、加工済工作物渡し位置３１の昇降手段４５にも設け
られている。加工済工作物渡し位置３１に設けられた昇
降手段４５は、工作物載置台３２を昇降移動可能にかつ
傾き動作可能に支持するようになっている。

【００３２】移動台駆動手段３７は、基体３４に取付け
られ減速機を有する移動台用駆動モータと、基体３４に
回動可能に軸支され、移動台用駆動モータに駆動されて
駆動側の一方の回転中心Ｃ₁ 回りに正逆方向に回転する
駆動スプロケット３８と、基体３４に軸支され、他方の
回転中心Ｃ₂ 回りに正逆方向に回転する従動スプロケッ
ト（または、回転リング）５１とを有している。駆動ス
プロケット３８と従動スプロケット５１には、チェーン
３９が巻き掛けられている。駆動スプロケット３８に
は、大径の歯車４９が同心状に平行に取付けられて一体
的に回転するようになっている。歯車４９と、移動台用
駆動モータの出力軸に取付けられた小径の歯車とが噛み
合って伝達機構を構成している。移動台用駆動モータの
回転駆動力は、このモータの出力軸，小径の歯車，大径
の歯車４９，駆動スプロケット３８を介して減速された
状態でチェーン３９に伝達され、チェーン３９は移動動
作を行う。

【００３３】基体３４を構成するフレーム５２には、移
送面としての上面３５が形成されており、チェーン３９
は上面３５と平行に配設されている。上面３５は、チェ
ーン３９の全体形状に対応して長細い矩形状をなして水
平方向に配設されている。移動部３６は、移動台駆動手
段３７によって駆動され基体３４の上面３５上を移動動
作する移動体としての移動台５４と、移動台５４の上方
に、かつ移動台５４に対して主軸軸線方向に移動可能に
各々設けられ、載置面に工作物７，８を載置するための
工作物載置台３２とを備えている。工作物載置台３２に
は、複数の未加工工作物７，加工済工作物８を積み重ね
た状態（すなわち、段積み状態）で載置できるようにな
っている。移動台５４は、複数個連鎖状に設けられてい
る。

【００３４】移動台５４の下部には、上面３５上を任意
の方向に自在に転動する複数（たとえば、四個）のキャ
スタ５３が取付けられている。チェーン３９に連結され
た複数の移動部３６は、同一ピッチＰで上面３５上に配
設されキャスタ５３を介して移動動作を行う。移動部３
６は複数（たとえば、三つ）のガイド部材５５を備えて
いる。ガイド部材５５は、移動台５４に設けられるとと
もに、工作物７，８の直径（外径寸法）ｄに対応させて
工作物載置台３２の半径方向に工作物ガイド連動手段
（以下、工作物ガイド手段と記載）６５によって位置調
整可能になっている。これにより、ガイド部材５５は、
複数の工作物７，８を工作物載置台３２に積み重ねた状
態で所定位置にガイドしている。

【００３５】工作物載置台３２は円板状に形成されてお
り、複数（たとえば、三個）の溝５６は、工作物載置台
３２の中心軸線Ｃ₃ の周囲に均等に配置されている。溝
５６には、各々ガイド部材５５が貫通している。工作物
載置台３２の中央部の下部には板部材５７が取付けられ
ている。工作物載置台３２と板部材５７は、垂直方向に
配設された複数（たとえば、三本）の連結棒５８を介し
て連結固定されている。工作物載置台３２および板部材
５７は、互いに平行，同心かつ水平方向に配設されてい
る。

【００３６】移動台５４は、ほぼ矩形状の上板６０と下
板６１とを備えており、上板６０および下板６１は、互
いに平行，同心かつ水平方向に配設されている。上板６
０と下板６１にはチェーン３９がそれぞれ係合してい
る。移動台５４のほぼ中央部には空間部６３が設けられ
ている。工作物載置台３２の板部材５７を支持する昇降
手段４５の昇降部６４が昇降動作し、空間部６３を通過
して工作物載置台３２を昇降させるようになっている。

【００３７】移動台５４には工作物ガイド手段６５が設
けられている。工作物ガイド手段６５は、工作物７，８
の直径ｄに合わせてリンク機構７４により複数のガイド
部材５５を連動調整可能になっており、ガイド部材５５
を互いに連動させて工作物載置台３２の半径方向に移動
させている。昇降部６４，板部材５７および連結棒５８
は、工作物ガイド手段６５の動作と干渉しないように所
定の形状に形成されている。本実施形態では、昇降部６
４および板部材５７はほぼＹ字状に形成されており、連
結棒５８は板部材５７の半径方向外方の三つの頂部に配
置されている。上板６０と下板６１は、複数（たとえ
ば、三本）の連結部材６８を介して連結されている。上
板６０と下板６１には、空間部６３を形成するための貫
通孔６６，６７が中心軸線Ｃ₃ と同心にそれぞれ形成さ
れている。キャスタ５３は下板６１の下部に取付けられ
ている。

【００３８】工作物ガイド手段６５は、下板６１に対し
て回動可能に軸支され中心軸となる回動軸７１と、回動
軸７１とガイド部材５５とを一体的に連結する回動部材
７２と、回動部材７２の一つに固定された被締結部材７
３と、回動軸７１に取付けられたリンク機構７４とを備
えている。リンク機構７４は、リング体７５ａ，ピン７
５ｂ，連動棒７５等を有している。回動軸７１の中央部
には、Ｅ型止め輪，Ｃ型止め輪など止め輪７５ｃが溝部
にはめ込まれており、ボルト７１ａをねじ込むことによ
り、リング体７５ａの下面とナット７１ｂとによって軸
線方向に移動台５４を挟み込んでいる。これにより、回
動軸７１とリング体７５ａは、移動台５４に対して回動
可能に組み込まれている。回動部材７２は、ボルト７９
により回動軸７１に締め付け固定されている。工作物載
置台３２は、均等に配置された三つの回動軸７１の上端
部により接触離脱自在に水平方向に三点支持されてい
る。溝５６は、回動軸７１の中心軸線Ｃ₄ を中心とする
円弧状に形成されている。

【００３９】各ガイド部材５５に対応して、回動軸７１
および回動部材７２が設けられている。三つの回動軸７
１は、中心軸線Ｃ₃ の周りに均等に配置されており、三
つの回動軸７１にはリング体７５ａが固定されている。
リンク機構７４の連動棒７５が、リング体７５ａにピン
７５ｂを介して回転可能に設けられており、連動棒７５
はこのリンク機構７４により互いに連動可能になってい
る。三つの回動部材７２のうちの一つに、被締結部材７
３がボルト７６など締結部材により固定されている。被
締結部材７３には、回動軸７１の中心軸線Ｃ₄ を中心と
する円弧状の係合長孔７７が形成されている。この係合
長孔７７を、上板６０にねじ込まれた固定用の締め付け
ボルト７８が貫通している。

【００４０】したがって、ガイド部材５５の位置を工作
物７，８の直径ｄに合わせる場合には、締め付けボルト
７８を緩めた状態で、被締結部材７３を中心軸線Ｃ₄ 回
りに回動させれば、ガイド部材５５は円弧状の溝５６内
を移動する。すると、被締結部材７３が固定された回動
部材７２，回動軸７１が、リンク機構７４によって連動
し、一体的に中心軸線Ｃ₄ 回りに回転する。

【００４１】ガイド部材５５は溝５６に緩く係合してい
るので、工作物載置台３２はガイド部材５５とほとんど
摺接することなく昇降移動する。また、溝５６はガイド
部材５５の揺動中心Ｃ₄ を中心とする円弧状になってい
るので、ガイド部材５５が移動してその位置が変化して
も、工作物載置台３２は昇降動作するときガイド部材５
５とほとんど摺接することがない。ガイド部材５５を工
作物７，８の直径ｄに対応して工作物載置台３２の半径
方向に位置調整し、この状態で締め付けボルト７８を締
め付けると、被締結部材７３が上板６０に固定されるの
で、三つのガイド部材５５は所望の位置に位置決めされ
る。こうして、工作物７，８の外周面が三本のガイド部
材５５にガイドされるので、工作物７，８の直径ｄが異
なる場合でもまた工作物載置台３２が昇降移動しても、
工作物７，８は常に工作物載置台３２の中心位置に心出
しされる。

【００４２】移動台５４は、移動台駆動手段３７に駆動
されて矢印Ｅに示すように反時計回りに移動するととも
に、割出し位置検出手段によりその割出し位置が検出さ
れ、一ピッチＰずつ間欠的にまたは連続的に送られて所
定位置に割出される。なお、必要に応じて移動台用駆動
モータを逆転させれば、移動台５４は時計回りに移動動
作を行うこともできる。

【００４３】次に、未加工工作物受け取り位置３０と加
工済工作物渡し位置３１にそれぞれ配設された昇降手段
４５，４５のうち前者を例にとって説明する。図１から
図７に示すように、未加工工作物受け取り位置３０で
は、開口部９０が基体３４の上板３５に形成されてい
る。開口部９０は、未加工工作物受け取り位置３０の中
心軸線Ｃ₃₀を中心とする円形状をなしている。昇降手段
４５の昇降部６４は、開口部９０を通って昇降移動す
る。昇降部６４は、開口部９０を通って上昇し、未加工
工作物受け取り位置３０に停止している工作物載置台３
２の下部の板部材５７の下面に当接可能になっている。
昇降部６４は、板部材５７および工作物載置台３２を、
中心軸線Ｃ₃₀方向に昇降移動可能にかつ傾き動作可能に
支持するとともに、圧縮ばね４６のたわみにより中心軸
線Ｃ₃₀方向に移動可能になっている。

【００４４】基体３４には、昇降用駆動モータ９３とス
ライドブロック９４が固定されている。スライドブロッ
ク９４には、垂直方向に配設されたガイドレール９５が
昇降移動可能に係合している。スライドブロック９４と
ガイドレール９５により、直動ころがり案内が構成され
ている。ガイドレール９５にはラック９６が同一方向
（垂直方向）に固定されている。ラック９６は、昇降用
駆動モータ９３の出力軸に取付けられたピニオン９７に
噛合している。なお、このラック・ピニオン機構に代え
てねじ機構を用いてもよい。さらに、昇降用駆動モータ
に代えて油圧シリンダなど流体圧シリンダで昇降部６４
を昇降動作させてもよい。ガイドレール９５の上端部に
は、圧縮ばね４６等を有する支持部９８が設けられてい
る。ガイドレール９５，ラック９６および支持部９８に
より昇降部６４が構成されている。昇降部６４が上限位
置と下限位置との間で昇降動作するように、基体３４に
は上限ストッパと下限ストッパ（図示せず）が設けられ
ている。昇降用駆動モータ９３を駆動すれば、ピニオン
９７とラック９６の機構を介して、ガイドレール９５が
スライドブロック９４に案内されて移動するので、昇降
部６４は中心軸線Ｃ₃₀の方向に昇降動作する。

【００４５】支持部９８において、圧縮ばね４６は、ほ
ぼＹ字状の上板部１００と下板部１０１との間に圧縮さ
れた状態で配置されている。下板部１０１は、ガイドレ
ール９５の上端部に固定されて水平方向に配置されてい
る。したがって、圧縮ばね４６は上板部１００等を上方
に付勢している。上板部１００と下板部１０１は、複数
（ここでは、三本）の当接部材１０２とナット１０４に
より接続されるとともに最大の距離ｈが規制されてい
る。三本の当接部材１０２は、中心軸線Ｃ₃₀の周囲に均
等に配置されて、工作物載置台３２の下部のＹ字状の板
部材５７を三点で均等に支持するようになっている。当
接部材１０２は、上板部１００の係合孔１００ａと下板
部１０１の係合孔１０１ａに挿通されている。係合孔１
００ａ，係合孔１０１ａと当接部材１０２の軸部との間
には所定の隙間が設けられている。

【００４６】当接部材１０２が、工作物載置台３２に押
し付けられて上板部１００とともに下方に移動すると、
当接部材１０２は下板部１０１の係合孔１０１ａ内を下
方に摺動する。当接部材１０２のナット１０４を調整す
ることにより最大距離ｈを変化させて、圧縮ばね４６の
ばね力を調整することができる。当接部材１０２の上端
の頭部１０３の表面は上方に膨らんだ曲面状をなしてい
るので、当接部材１０２は、板部材５７の下面に点接触
することができる。

【００４７】上板部１００の中心部には棒状部材１０５
が下方に向けて設けられている。下板部１０１の上側に
は、断面円形の凹部１０６が棒状部材１０５に対向して
形成されている。凹部１０６は、下板部１０１に突出形
成された円筒状部１０８に形成されている。上板部１０
０と当接部材１０２が昇降移動可能にかつ傾き動作可能
なように、棒状部材１０５の断面円形の係合部１０７
が、凹部１０６に緩く嵌合している。このように、棒状
部材１０５が凹部１０６に嵌合しているので、上板部１
００と当接部材１０２は、横方向にずれることなく中心
軸線Ｃ₃₀を中心に昇降移動する。圧縮ばね４６は、棒状
部材１０５と円筒状部１０８を覆って中心位置に配置さ
れた一つの大径ばね１１０と、三本の当接部材１０２を
それぞれ覆って大径ばね１１０の周囲に均等に配置され
た三つの小径ばね１１１とにより構成されている。

【００４８】昇降手段４５は、チャック６が未加工工作
物７を押し込んだとき押し過ぎたか否かを検出するため
の押し過ぎ検出手段１１２を備えている。押し過ぎ検出
手段１１２は、一本の当接部材１０２に取付けられた被
検出部１１３と、ガイドレール９５に取付けられた近接
スイッチ，光電センサなど検出器１１４とを備えてい
る。押し過ぎ検出手段１１２は、チャック６で未加工工
作物７を授受するためにチャック６が未加工工作物７を
下方に押し込んだ時、当接部材１０２が所定位置を超え
て下降動作すると、検出器１１４が被検出部１１３の移
動動作を検出して、異常が発生した旨を検出できるよう
になっている。

【００４９】たとえば、未加工工作物受け取り位置３０
での主軸台４の下降動作のプログラムにミスがあった場
合に、チャック６の爪２７が未加工工作物７を下方に所
定距離以上に下降させようとする。すると、検出器１１
４が被検出部１１３の下降動作位置を検出するので、こ
の信号に基づいてＮＣ装置が、主軸５の下降動作を停止
するとともにアラーム等を表示するように制御を行う。
このようにして、プログラムミス等を作業者に知らせ、
工具と工作物が衝突するなどのトラブルを防止してい
る。

【００５０】チャック６が未加工工作物７を把持する際
には、主軸台４のＺ軸方向の移動ストロークを所定量大
きめにプログラムして、チャック６が未加工工作物７を
下方に若干押し込んで圧縮ばね４６を圧縮した状態で把
持動作をするようにしている。 したがって、チャック
６が未加工工作物７を受け取る場合に、チャック６の爪
２７が未加工工作物７に接触した後も、主軸５が主軸軸
線ＣＬの下方向にさらに若干移動する。未加工工作物７
とともに工作物載置台３２，連結棒５８，板部材５７，
当接部材１０２，上板部１００，棒状部材１０５等が、
主軸５の下降移動動作に伴って圧縮ばね４６のばね力に
抗して下降する。主軸５が所定位置まで下降した状態
で、チャック６の爪２７を閉じて未加工工作物７を把持
する。

【００５１】この時、未加工工作物７の軸線方向寸法Ｈ
に多少のばらつきがあっても、このばらつきは圧縮ばね
４６の弾性変形で吸収され、未加工工作物７がチャック
６の爪２７の端面２８に確実に密着する。こうして、主
軸軸線ＣＬ方向に関する未加工工作物７の位置決めがで
き、チャック６の爪２７の把持動作による心出しととも
に、チャック６による未加工工作物７の把持動作を確実
かつ高精度に行うことができる。また、圧縮ばね４６の
ばね力により、チャック６の爪２７と未加工工作物７と
が当接するので、爪２７の端面２８と未加工工作物７と
が強く密着した状態で未加工工作物７を把持することが
できるとともに、主軸５側に過大な負荷をかけることが
ない。

【００５２】次に、工作物搬送装置３に設けられた工作
物上昇位置検出手段１２０について説明する。工作物上
昇位置検出手段１２０は、移動台５４が所定の位置（す
なわち、未加工工作物受け取り位置３０，加工済工作物
渡し位置３１）に位置決めされた後、工作物載置台３２
の上面または工作物の上面が所定の高さ位置（すなわ
ち、チャック６が工作物７，８の授受動作を行うことが
できる高さ位置）Ｆ₁ ，Ｆ₂ に上昇しているか否かを検
出する。この工作物上昇位置検出手段１２０は、未加工
工作物上昇位置検出手段１２１と加工済工作物上昇位置
検出手段１２２により構成されている。

【００５３】未加工工作物上昇位置検出手段１２１には
透過形の光電センサが使用されており、この未加工工作
物用光電センサ（未加工工作物上昇位置検出手段）１２
１は、基体３４に取付けられた投光器１２３および受光
器１２４を備えている。未加工工作物用光電センサ１２
１は、未加工工作物受け取り位置３０に移動台５４が位
置決めされた時、工作物載置台３２に載置された未加工
工作物７が昇降手段４５によって所定の高さ位置まで上
昇したか否かを検知するものである。すなわち、未加工
工作物用光電センサ１２１によって最上部の未加工工作
物７の上端が検出されたときに、昇降手段４５による上
昇動作を停止する。また、昇降手段４５が上昇端に移動
しても未加工工作物７の上端が検出されない時には、こ
の工作物載置台３２上には未加工工作物７は載置されて
いないと判断し、昇降手段４５を下降端まで下降させた
後、次の移動台５４を未加工工作物受け取り位置３０に
移動させる。

【００５４】加工済工作物上昇位置検出手段１２２にも
透過形の光電センサが使用されている。この加工済工作
物用光電センサ（加工済工作物上昇位置検出手段）１２
２は、基体３４に取付けられた投光器１２５および受光
器１２６を備えている。加工済工作物用光電センサ１２
２は、加工済工作物渡し位置３１に移動台５４が位置決
めされた時、工作物載置台３２に載置された加工済工作
物８または空の工作物載置台３２が、昇降手段４５によ
って所定の高さ位置まで下降しているか否かを検知する
ものである。たとえば、加工済工作物用光電センサ１２
２の投光器１２５の光を、加工済工作物８または工作物
載置台３２が遮断して受光器１２６が受光できない状態
から、昇降手段４５によって工作物載置台３２を下降さ
せて、受光器１２６が受光可能になった位置を検出す
る。

【００５５】そして、加工済工作物用光電センサ１２２
によって、加工済工作物８または工作物載置台３２の上
端が所定の高さ位置Ｆ₂ に達したことを検出し、昇降手
段４５を停止させる。また、昇降手段４５が下降端に移
動しても加工済工作物８の上端が所定高さ位置Ｆ₂ に達
したことを検出できない場合（たとえば、投光器１２５
の光を遮断している状態が継続している場合）には、こ
の工作物載置台３２には、所定数の加工済工作物８が積
み重ねて載置されたとの判断を行うことができる。な
お、光電センサ１２１，１２２は、透過形のほか回帰反
射形や拡散反射形等であってもよい。また、非接触式，
接触式で物の有無が判別できるセンサであってもよく、
たとえば、レーザセンサなどの光センサ，超音波セン
サ，磁気センサ，リミットスイッチ等であってもよい。

【００５６】次に、旋盤１と工作物搬送装置３の全体の
動作について説明する。工作物搬送装置３において、運
転開始時には、少なくとも一つの工作物載置台３２を空
の状態にし、残りの工作物載置台３２の全部または一部
には、工作物載置台３２ごとに複数の段積み状態で未加
工工作物７が載置されている。そして、工作物搬送装置
３から順次供給される未加工工作物７を旋盤１で加工
し、加工済工作物８は工作物搬送装置３に戻していく。

【００５７】待機状態の工作物搬送装置３では、未加工
工作物７が載置されている工作物載置台３２と加工済工
作物８を載置するための工作物載置台３２が、未加工工
作物受け取り位置３０と加工済工作物渡し位置３１にそ
れぞれ位置決めされている。未加工工作物受け取り位置
３０の工作物載置台３２には一つ以上の未加工工作物７
が載置され、加工済工作物渡し位置３１の工作物載置台
３２は、満杯にならない状態で一つまたは複数の加工済
工作物８が載置されているかまたは空になっている。段
積みされた未加工工作物７は、位置調整可能な三本のガ
イド部材５５によりガイドされて、工作物載置台３２の
中心位置に心出しされた状態で載置されている。

【００５８】一方、旋盤１においては、チャック６によ
って工作物が把持された主軸５を主軸モータにより回転
駆動する。また、Ｘ軸用サーボモータ２０およびＺ軸用
サーボモータ２６により、主軸台４およびサドル１２を
Ｘ軸方向，Ｚ軸方向に移動・位置決め制御する。すなわ
ち、チャック６に把持された工作物を工具２２に対して
Ｘ軸方向およびＺ軸方向に移動・位置決め制御するとと
もに主軸５の回転数を制御して、工具２２により工作物
を切削加工する。また、加工の種類に対応して、タレッ
ト２３に取付けられた所望の工具を割出す。

【００５９】切削加工後、主軸台４を加工領域１７から
工作物授受領域１８に移動させる移動指令が出力され
る。工作物搬送装置３は、加工済工作物渡し位置３１の
所定の高さ位置Ｆ₂ に、加工済工作物８の上端または工
作物載置台３２の上端が位置するように、昇降手段４５
を停止させる信号を出力する。加工済工作物用光電セン
サ１２２が、加工済工作物８の上端または工作物載置台
３２の上端が位置したことを検出するまで昇降用駆動モ
ータ９３を駆動し、昇降部６４を昇降移動させる。

【００６０】未加工工作物用光電センサ１２１は、段積
みの最上部に載っている未加工工作物７の上端が未加工
工作物受け取り位置３０の所定の高さ位置Ｆ₁ に位置す
るように、昇降手段４５を停止させる信号を出力する。
未加工工作物７の上端が所定の高さ位置Ｆ₁ に位置した
ことを未加工工作物用光電センサ１２１が検出するま
で、昇降用駆動モータ９３を駆動して、昇降部６４を昇
降移動させる。この状態の時にのみ、主軸台４は工作物
授受位置Ｄに移動して工作物の受け渡しを行う。

【００６１】主軸台４が加工済工作物渡し位置３１の上
方に到着し、主軸軸線ＣＬが工作物載置台３２の中心軸
線Ｃ₃ に一致すると、主軸台４を下降させて、工作物載
置台３２または以前の加工済工作物８上に加工済工作物
８を載置し、チャック６の爪２７を把持解除方向に移動
させ、加工済工作物８の把持を解除して渡す。この時、
主軸台４の下降動作によって、圧縮ばね４６のばね力に
抗して工作物載置台３２が下降しているため、加工済工
作物８は所定の荷重で押し付けられた状態で、チャック
６から工作物載置台３２側に渡される。これにより、加
工済工作物８を、工作物載置台３２側に衝突，落下等な
くスムーズに載置することができることになり、加工済
工作物８に傷が付くことを防止することができる。

【００６２】次いで、主軸台４を、所定の高さ位置（渡
した加工済工作物８とチャック６の爪２７とが干渉しな
い位置）まで少し上昇させ、加工済工作物渡し位置３１
から未加工工作物受け取り位置３０に移動させる。主軸
台４の主軸軸線ＣＬが、未加工工作物受け取り位置３０
における工作物載置台の中心軸線Ｃ₃ に一致すると、主
軸台４を下降させて、この未加工工作物受け取り位置３
０にある工作物載置台３２上に載置されている未加工工
作物７をチャック６の爪２７で把持する。この時、工作
物載置台３２は、昇降手段４５の上部に設けられた圧縮
ばね４６により、昇降移動可能にかつ傾き動作可能に支
持されている。

【００６３】未加工工作物受け取り位置３０および加工
済工作物渡し位置３１は、主軸台４の主軸軸線ＣＬと直
交する方向と平行な移動軌跡Ｃ₀ 上にあり、主軸台４が
加工位置から最初に到着する加工済工作物渡し位置３１
が、加工位置に近い方に配置されているので、主軸台４
の移動動作には無駄がない。未加工工作物７は、未加工
工作物受け取り位置３０で工作物載置台３２上にガイド
部材５５でガイドされ心出しされた状態で載置されてお
り、しかも、未加工工作物用光電センサ１２１で、段積
みの最上部に載っている未加工工作物７の上端が所定の
高さ位置Ｆ₁ にあるように位置決めされているので、チ
ャック６による未加工工作物７の把持を確実に行うこと
ができる。

【００６４】チャック６の爪２７を開いた状態の主軸台
４が未加工工作物受け取り位置３０に到着すると、主軸
台４を下降させる。そして、チャック６の爪２７の端面
２８を未加工工作物７の上面７ａに押し当てたのち、未
加工工作物７をさらに所定距離（たとえば、数ミリメー
トル）、圧縮ばね４６のばね力に抗して下方に押し込
む。すると、工作物載置台３２，連結棒５８，板部材５
７，当接部材１０２，上板部１００，棒状部材１０５等
が、圧縮ばね４６のばね力に抗して一体的に下方に若干
移動する。同時に、棒状部材１０５の係合部１０７は、
凹部１０６内を下方に摺動する。このようにして、未加
工工作物７がチャック６に所定の荷重で押し付けられる
ので、未加工工作物７の上面７ａは、圧縮ばね４６のば
ね力によりチャック６の爪２７の端面２８に強く密着す
る。この状態でチャック６の爪２７を閉じて、未加工工
作物７をしっかりと把持する。

【００６５】ところで、上述のように、未加工工作物７
は加工前なのでその形状や軸線方向寸法Ｈはかなりラフ
でばらつきがあることがある。たとえば、未加工工作物
７の上面７ａが、二点鎖線Ｇ（図４）に示すように、工
作物載置台３２の載置面に対して傾斜している場合もあ
る。このような場合に、チャック６の爪２７が未加工工
作物７を圧縮ばね４６のばね力に抗して下方に押付ける
と、工作物載置台３２，上板部１００等は傾いた姿勢で
下降する。

【００６６】その結果、未加工工作物７の形状や軸線方
向寸法Ｈのばらつきが吸収されて、未加工工作物７の上
面７ａが、チャック６の爪２７の端面２８に圧縮ばね４
６のばね力により強く密着した状態で、未加工工作物７
はしっかりと把持される。このように、チャック６によ
る未加工工作物７の把持を高精度かつ確実に行うことが
できる。未加工工作物７を把持した主軸台４は、加工領
域１７側に移動して切削加工を開始する。

【００６７】次いで、工作物搬送装置３では、未加工工
作物受け取り位置３０における昇降手段４５を駆動し
て、未加工工作物用光電センサ１２１で未加工工作物７
の上端が検出できるまで工作物載置台３２を上昇させ
る。加工済工作物渡し位置３１では、昇降手段４５を駆
動して、加工済工作物用光電センサ１２２で加工済工作
物８の上端が検出できるまで工作物載置台３２を下降さ
せる。すなわち、未加工工作物受け取り位置３０では、
昇降用駆動モータ９３を駆動し、ピニオン９７，ラック
９６を介して昇降部６４を上昇させる。そして、未加工
工作物用光電センサ１２１が、段積みの最上部に載って
いる未加工工作物７の上端を検出すると、昇降用駆動モ
ータ９３の動作を停止する。これにより、次に加工する
予定の未加工工作物７が所定の高さ位置Ｆ₁ に位置決め
される。

【００６８】一方、加工済工作物渡し位置３１において
は、昇降手段４５の昇降用駆動モータ９３を駆動し、ピ
ニオン９７とラック９６を介して昇降部６４を下方に移
動させる。加工済工作物用光電センサ１２２が、段積み
の最上部に載っている加工済工作物８の上端を検出する
と、昇降用駆動モータ９３の動作を停止する。これによ
り、現在加工が行われている工作物を載置可能な所定の
高さ位置Ｆ₂ に、最上部の加工済工作物８を位置させる
ことができる。このようにして、工作物搬送装置３を待
機状態にした後、前記と同様の工作物授受の手順を繰り
返して未加工工作物７を順次加工する。

【００６９】加工作業が進行し、やがて、未加工工作物
受け取り位置３０の工作物載置台３２にあった未加工工
作物７が全てなくなる。すると、この工作物載置台３２
が最も上昇した状態で、未加工工作物用光電センサ１２
１が未加工工作物７を検出できないので、この工作物載
置台３２上には未加工工作物７がなくなったことが分か
る。この場合、加工済工作物渡し位置３１にある工作物
載置台３２には、加工済工作物８が満杯に段積み状態で
載置されている。このことも、工作物載置台３２が下降
端に下降しても、加工済工作物用光電センサ１２２が加
工済工作物８の上端を検出できないことで分かる。

【００７０】すると、工作物載置台割出し指令が出力さ
れる。この工作物載置台割出し指令が出力されると、未
加工工作物受け取り位置３０と加工済工作物渡し位置３
１における各昇降手段４５を駆動して、昇降部６４の上
端部を、基体３４の上面３５より下方の所定位置まで下
降させて退避させる。これにより、移動部３６は、昇降
部６４に邪魔されることなく移動動作することができ
る。次いで、未加工工作物７が段積みされた次の工作物
載置台３２を、未加工工作物受け取り位置３０に割出
す。そのために、移動台用駆動モータを駆動すると、こ
の回転駆動力は、移動台用駆動モータの出力軸と歯車４
９など歯車機構とを介して伝達され、駆動スプロケット
３８を回転させる。

【００７１】駆動スプロケット３８の回転によりチェー
ン３９が移動すると、チェーン３９に取付けられた移動
台５４が一体的に移動する。移動台５４の下部のキャス
タ５３は、基体３４の上面３５上を転動しながら移動す
る。移動台５４が一ピッチＰだけ移動すると、未加工工
作物受け取り位置３０にあった空の工作物載置台３２
が、加工済工作物渡し位置３１に移動する。そして、次
の複数の未加工工作物７を載せた工作物載置台３２が、
未加工工作物受け取り位置３０に移動する。

【００７２】未加工工作物受け取り位置３０では、未加
工工作物７を載せた工作物載置台３２が所定位置に位置
決めされ、加工済工作物渡し位置３１の工作物載置台３
２は空になっているので、工作物載置台割出し指令の実
行が完了する。次いで、未加工工作物受け取り位置３０
と加工済工作物渡し位置３１の各昇降手段４５を駆動し
て、両方の工作物載置台３２を所定の高さ位置に上昇移
動させる。その後は、未加工工作物受け取り位置３０の
工作物載置台３２の未加工工作物７がなくなるまで前記
と同様の手順を繰り返す。

【００７３】（第２の実施形態）図８は、本発明の第２
の実施形態にかかる工作物搬送装置３ａの平面図であ
る。なお、以下の各実施形態において、他の実施形態と
同一または相当部分には同一符号を付してその説明を省
略し、異なる部分のみ説明する。

【００７４】図８に示すように、工作物搬送装置３ａは
旋回部（移動部）３６ａを備えている。旋回部３６ａ
は、駆動用モータなど駆動手段によって駆動されて基体
３４の上面（移送面）３５上を矢印Ｊに示すように旋回
移動する一つの円盤状の旋回台（移動体）５４ａと、旋
回台５４ａの上部でかつ周縁１３０の近傍に所定の間隔
で均等に配列され、複数の工作物７，８を積み重ねた状
態で載置可能な複数の工作物載置台３２とを備えてい
る。工作物載置台３２は、旋回台５４ａに対して昇降移
動可能になっている。

【００７５】さらに、旋回部３６ａは、各工作物載置台
３２ごとに複数（たとえば、三本）のガイド部材５５を
備えている。ガイド部材５５は、工作物７，８の直径ｄ
に対応させて工作物７，８の半径方向に位置調整可能
で、かつ複数の工作物７，８を工作物載置台３２に積み
重ねた状態で所定位置にガイドするためのものである。
旋回台５４ａには、第１の実施形態と同様の工作物ガイ
ド手段６５が設けられている。工作物ガイド手段６５
は、工作物の直径に合わせてリンク機構７４により複数
のガイド部材５５を連動調整可能になっており、ガイド
部材５５を互いに連動させて工作物載置台３２の半径方
向に移動させている。

【００７６】未加工工作物受け取り位置３０と加工済工
作物渡し位置３１は、主軸台４の移動軌跡Ｃ₀ 上に配置
されている。工作物搬送装置３ａは、未加工工作物受け
取り位置３０と加工済工作物渡し位置３１の二箇所に昇
降手段４５，４５を備えている。昇降手段４５は、チャ
ック６との間で工作物７，８を授受するために工作物載
置台３２が位置決めされる工作物授受位置Ｄ（すなわ
ち、未加工工作物受け取り位置３０と加工済工作物渡し
位置３１）に配設されて基体３４に設けられ、工作物載
置台３２が工作物授受位置Ｄに位置決めされた時に、こ
の工作物載置台３２を主軸軸線ＣＬ方向に昇降移動させ
るためのものである。

【００７７】旋回台５４ａには、各工作物載置台３２の
ほぼ中央部に対応する位置に開口部（空間部）１３１が
形成されている。昇降手段４５の昇降部６４は、工作物
ガイド手段６５の動作と干渉しないように所定の形状に
形成されている。昇降部６４は、開口部１３１を通過し
て昇降動作することにより工作物載置台３２を昇降させ
ることができるようになっている。そして、工作物授受
位置Ｄでは、昇降手段４５の圧縮ばね４６のばね力によ
って工作物７，８がチャック６に所定の荷重で押し付け
られた状態で、工作物７，８の授受を行うようにしてい
る。

【００７８】（第３の実施形態）図９，図１０は、それ
ぞれ本発明の第３の実施形態にかかる工作物搬送装置３
ｂの一部を示す部分平面図および断面図である。図９お
よび図１０に示すように、工作物搬送装置３ｂにおいて
は、工作物載置台３２を支持する昇降手段４５ｂの昇降
部６４ａは、フォーク形をなして矢印Ｋに示すように昇
降移動動作できるようになっている。

【００７９】移動部３６ｂは、駆動手段によって駆動さ
れて基体３４の上面３５を移動動作する移動台（移動
体）５４ｂと、移動台５４ｂの上部に配設され、複数の
工作物７，８を載置可能な工作物載置台３２とを備えて
いる。移動台５４ｂは、ほぼ矩形状の上板６０と下板６
１とを備えている。上板６０と下板６１は、複数（たと
えば、三本）の連結部材６８を介して連結されている。
上板６０と下板６１にはチェーン３９がそれぞれ係合し
ている。下板６１は、互いに平行，同心かつ水平方向に
配設された二枚の板材６１ａ，６１ｂを有し、板材６１
ａ，６１ｂを固定部材６１ｃで一体的に固定している。
キャスタ５３は、下方の板材６１ｂの下部に取付けられ
ている。移動台５４ｂには工作物ガイド手段６５が設け
られている。なお、移動台５４ｂおよび基体３４には空
間部は形成されていない。

【００８０】昇降手段４５ｂは、チャック６との間で工
作物７，８を授受するために工作物載置台３２が位置決
めされる工作物授受位置Ｄ（すなわち、未加工工作物受
け取り位置３０および加工済工作物渡し位置３１）に配
設されて基体３４に設けられ、工作物載置台３２が工作
物授受位置Ｄに位置決めされた時に、この工作物載置台
３２を主軸軸線ＣＬ方向に昇降移動させるためのもので
ある。工作物授受位置Ｄでは、昇降手段４５ｂに設けら
れた付勢部材としての圧縮ばね１３２のばね力により、
工作物７，８がチャック６側に所定の荷重で押し付けら
れた状態で、工作物７，８の授受を行うようにしてい
る。

【００８１】昇降部６４ａは、昇降用駆動モータ９３に
駆動されて、ピニオン９７とラック９６を介して昇降移
動する。ラック９６にはガイドレール９５が固定されて
おり、ガイドレール９５の上端部には、フォーク状部材
１３３が水平方向に取付けられている。フォーク状部材
１３３は、このフォーク状部材１３３の所定位置に取付
けられた複数（たとえば、三個）の圧縮ばね１３２を介
して工作物載置台３２を支持する。移動部３６ｂが移動
する時には、昇降部６４ａを下降させ、フォーク状部材
１３３と圧縮ばね１３２を、板材６１ａ，６１ｂの間の
スペース１３４に退避させることにより、移動台５４ｂ
の移動動作の邪魔にならないようにしている。

【００８２】（第４の実施形態）図１１は、本発明の第
４の実施形態にかかる工作物搬送装置３ｃの概略断面図
である。図１１に示す工作物搬送装置３ｃでは、工作物
載置台３２ｃの載置面に工作物７，８を平置き（すなわ
ち、一個載置）している。工作物搬送装置３ｃは、基体
３４と、駆動手段によって駆動されて基体３４の上面
（移送面）３５上を移動する移動部３６ｃと、移動部３
６ｃの上部に配置されるとともに移動部３６ｃに対して
自在に昇降移動し、一つの工作物７，８を載置するため
の工作物載置台３２ｃと、工作物授受位置（未加工工作
物受け取り位置３０および加工済工作物渡し位置３１）
Ｄに配設されて基体３４に設けられ、工作物載置台３２
ｃが工作物授受位置Ｄに位置決めされた時に、この工作
物載置台３２ｃを主軸軸線ＣＬ方向に昇降移動させるた
めの昇降手段４５ｃとを備えている。工作物授受位置Ｄ
では、昇降手段４５ｃに設けられた圧縮ばね４６ｃなど
付勢部材の付勢力により、工作物７，８がチャック６側
に所定の荷重で押し付けられた状態で、工作物７，８の
授受を行うようにしている。

【００８３】基体３４には開口部１４０が形成されてい
る。移動部３６ｃは、駆動手段によって駆動されて基体
３４の上面３５を移動動作する移動台（移動体）５４ｃ
と、移動台５４ｃの上部に配設され、一つの工作物７，
８を載置可能な工作物載置台３２ｃとを備えている。工
作物載置台３２ｃは、移動台５４ｃに係合する複数（た
とえば、二つ）のガイド部材１４１を介して昇降移動可
能になっている。移動台５４ｃの下部には複数（たとえ
ば、四つ）のキャスタ５３が取付けられている。なお、
移動部３６ｃは、駆動手段によって駆動されて基体３４
の上面３５を旋回移動する旋回台と、この旋回台の上部
でかつ周縁の近傍に所定の間隔で配列される工作物載置
台とからなるものであってもよい。

【００８４】昇降手段４５ｃは、基体３４に取付けられ
た油圧シリンダなど流体圧シリンダ１４２と、流体圧シ
リンダ１４２に駆動され、開口部１４０を通過して昇降
動作する昇降部６４ｃとを備えている。昇降部６４ｃ
は、圧縮ばね４６ｃを有し工作物載置台３２ｃを支持し
て昇降移動させることができる。なお、流体圧シリンダ
１４２に代えて、昇降用駆動モータ，ラック・ピニオン
機構またはねじ機構により昇降部６４ｃを昇降移動させ
てもよい。また、未加工工作物用光電センサ１２１およ
び加工済工作物用光電センサ１２２が、それぞれ所定の
高さ位置Ｆ₁ ，Ｆ₂ に配置されている。これにより、工
作物載置台３２ｃに工作物が載置されているか否かを検
出することができる。

【００８５】上述の第１から第４の実施形態の工作物搬
送装置３，３ａ，３ｂ，３ｃによれば、チャック６との
間で工作物７，８を受け渡しする時に、主軸５側に大き
な負荷をかけることなく、工作物７，８をチャック６に
密着させた状態でスムーズにかつ短時間で受け渡すこと
ができ、また、未加工工作物７の寸法等にばらつきがあ
る場合でもチャック６で確実に把持することができる。
特に、未加工工作物７の軸線方向寸法Ｈの寸法誤差が大
きい場合や端面部に傾きがある場合などには、未加工工
作物７を段積みすると寸法誤差等が増幅されるが、本発
明によれば、付勢部材で工作物載置台を昇降移動可能に
かつ傾き動作可能に支持しているので、未加工工作物７
をチャック６に密着させた状態で把持することができ
る。また、押し過ぎ検出手段１１２が設けられているの
で、チャック６で工作物７，８を押し過ぎた場合には、
アラームで主軸台４等の移動動作を停止して装置の破損
を防ぐことができる。

【００８６】各実施形態では、主軸台を所定量押し込む
ようにオペレータがプログラムを作成する方法で説明を
行っているが、これに限定されない。押し過ぎ検出手段
１１２とは別に、押し過ぎ検出手段１１２の上方に押し
込み検出手段を設け、ＮＣプログラムはこの押し込み位
置より行き過ぎるようにプログラムしておき、この押し
込み検出手段からの信号をスキップ信号としてＮＣ装置
に入力し、Ｚ軸方向の主軸台の移動を停止するようにし
てもよい。また、付勢部材を有する昇降手段を一つと
し、未加工工作物の受け取り動作と加工済工作物の渡し
動作を同じ工作物授受位置で行ってもよい。この場合に
は、たとえば、チャックが工作物載置台に加工済工作物
を渡した後、昇降手段の下降、移動体の移動、昇降手段
の上昇後、チャックが工作物載置台上の未加工工作物を
受け取るようにする。なお、各図中同一符号は同一また
は相当部分を示す。

【００８７】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、工
作物をチャックで授受する時に、主軸側に大きな負荷を
かけることなく工作物をチャックに確実に密着させた状
態でスムーズに授受することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図７は本発明の第１の実施形態を示す
図で、図１は主軸移動形立て旋盤に工作物搬送装置を付
属させた全体平面図である。

【図２】図１の全体正面図である。

【図３】図１の III−III 線矢視図である。

【図４】図１のIV−IV線断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図３のVI−VI線矢視図である。

【図７】昇降手段の構造を示す部分拡大図である。

【図８】第２の実施形態にかかる工作物搬送装置の平面
図である。

【図９】第３の実施形態にかかる工作物搬送装置の部分
平面図である。

【図１０】図９の断面図である。

【図１１】第４の実施形態にかかる工作物搬送装置の概
略断面図である。

【符号の説明】

１ 主軸移動型立て旋盤（主軸移動型工作機械） ２ 機械本体 ３，３ａ，３ｂ，３ｃ 工作物搬送装置 ４ 主軸台 ５ 主軸 ６ チャック ７ 未加工工作物（工作物） ８ 加工済工作物（工作物） ３０ 未加工工作物受け取り位置 ３１ 加工済工作物渡し位置 ３２，３２ｃ 工作物載置台 ３４ 工作物搬送装置基体 ３５ 上面（移送面） ３７ 移動台駆動手段（駆動手段） ４５，４５ｂ，４５ｃ 昇降手段 ４６，４６ｃ，１３２ 圧縮ばね（付勢部材） ５４，５４ｂ，５４ｃ 移動台（移動体） ５４ａ 旋回台（移動体） ５５ ガイド部材 ６３ 空間部 ６４，６４ａ，６４ｃ 昇降部 ６５ 工作物ガイド連動手段 ７４ リンク機構 １３１ 開口部（空間部） ＣＬ 主軸軸線 Ｃ₀ 移動軌跡 Ｄ 工作物授受位置 ｄ 工作物の直径

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物の搬送を行うとともに、主軸を回
   転可能に支持する主軸台が少なくとも前記主軸の軸線方
   向およびこの主軸軸線と直交する方向に移動する主軸移
   動型工作機械の前記主軸の下端に設けられたチャックと
   のあいだで前記工作物の授受を行う工作物搬送装置であ
   って、 前記主軸移動型工作機械の機械本体の近傍に設置された
   工作物搬送装置基体と、 駆動手段によって駆動されて前記工作物搬送装置基体の
   移送面上を移動する移動体と、 この移動体の上方に、この移動体に対して前記主軸軸線
   方向に移動可能に設けられ、載置面に前記工作物を載置
   するための工作物載置台と、 前記工作物搬送装置基体に設けられ、かつ前記チャック
   とのあいだで前記工作物を授受するための工作物授受位
   置に設けられ、この工作物授受位置に位置決めされた前
   記工作物載置台を前記主軸軸線方向に移動させる昇降手
   段と、 この昇降手段に設けられ、この昇降手段に支持された前
   記工作物載置台に載置された前記工作物を前記チャック
   が押圧した時、昇降移動可能にかつ傾き動作可能に前記
   工作物載置台を前記チャック側に付勢する付勢部材とを
   備えたことを特徴とする主軸移動型工作機械における工
   作物搬送装置。
2. 【請求項２】 前記工作物授受位置は、 前記主軸移動型工作機械でまだ未加工の工作物を前記チ
   ャックが前記工作物載置台から受け取る未加工工作物受
   け取り位置と、 この未加工工作物受け取り位置に併設され、前記主軸移
   動型工作機械での加工が完了した加工済工作物を前記チ
   ャックが前記工作物載置台に渡す加工済工作物渡し位置
   とからなり、 前記昇降手段は、前記未加工工作物受け取り位置と前記
   加工済工作物渡し位置の両方に設けられ、 前記付勢部材は、少なくとも前記未加工工作物受け取り
   位置の前記昇降手段に設けられていることを特徴とする
   請求項１に記載の主軸移動型工作機械における工作物搬
   送装置。
3. 【請求項３】 前記未加工工作物受け取り位置と前記加
   工済工作物渡し位置は、前記主軸台の前記主軸軸線と直
   交する方向の移動軌跡上に設けられていることを特徴と
   する請求項２に記載の主軸移動型工作機械における工作
   物搬送装置。
4. 【請求項４】 前記工作物載置台は複数の前記工作物を
   積み重ねて載置するものであり、 前記昇降手段は、前記工作物載置台上の前記工作物を順
   次授受させる高さ位置に昇降させるものであることを特
   徴とする請求項１，２または３に記載の主軸移動型工作
   機械における工作物搬送装置。
5. 【請求項５】 前記移動体は、複数個連鎖状に設けられ
   前記工作物搬送装置基体の前記移送面上を移動する移動
   台であり、この移動台上に前記工作物載置台が各々設け
   られていることを特徴とする請求項１から４のいずれか
   の項に記載の主軸移動型工作機械における工作物搬送装
   置。
6. 【請求項６】 前記移動台のほぼ中央部に空間部を設
   け、前記昇降手段は、昇降部がこの空間部を通過して前
   記工作物載置台を昇降させるものであることを特徴とす
   る請求項５に記載の主軸移動型工作機械における工作物
   搬送装置。
7. 【請求項７】 前記移動体は、円盤状に形成され前記工
   作物搬送装置基体上を旋回移動する旋回台であり、この
   旋回台上には複数個の前記工作物載置台が所定の間隔で
   設けられていることを特徴とする請求項１から４のいず
   れかの項に記載の主軸移動型工作機械における工作物搬
   送装置。
8. 【請求項８】 前記旋回台には前記工作物載置台のほぼ
   中央部に対応する位置に空間部が形成され、 前記昇降手段は、昇降部がこの空間部を通過して前記工
   作物載置台を昇降させるものであることを特徴とする請
   求項７に記載の主軸移動型工作機械における工作物搬送
   装置。
9. 【請求項９】 前記工作物の直径に合わせてリンク機構
   により複数のガイド部材を連動調整可能な工作物ガイド
   連動手段が前記移動台または前記旋回台に設けられ、 前記昇降手段の前記昇降部は前記工作物ガイド連動手段
   の動作と干渉しないように所定の形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項６または８に記載の主軸移動型
   工作機械における工作物搬送装置。