JP2001105202A - 旋削加工装置及びワークの搬入搬出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２主軸対向旋盤に軸方向長さがより長いワー
クの搬入搬出が可能で、かつ加工時間のロスを可及的に
短縮可能な技術手段を得る。 【解決手段】 ２主軸対向旋盤と、ワーク搬送装置と、
軸方向を上下方向にしてワークを保持するストッカとを
備えている。ワーク搬送装置は、その腕の下端に背中合
わせの位置関係で２個のフィンガチャックを備えてい
る。これらのフィンガチャックは旋盤の主軸と直交する
水平軸回りに、水平方向と垂直方向を向く９０度毎の４
箇所で位置決めされる。長いワークは、加工済ワークの
みを把持してストッカに搬送し、加工前ワークのみを把
持して旋盤に渡す。長いワークの搬入搬出時に生ずるこ
とのある旋盤の素材待ち時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、第１主軸と第２
主軸との間でワークの受け渡しが可能な２主軸対向旋盤
と、旋盤へのワークの搬入搬出を行なうワーク搬送装置
と、加工前ワーク及び加工済ワークのストッカとを備え
た旋削加工装置及び加工されるワークの搬入搬出方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２主軸対向旋盤は、第１主軸と第２主軸
とが同一軸線上で対向しており、かつ第１主軸側と第２
主軸側とでワークの同時加工を行うため、ワークが同一
軸線上に２個並んだ状態となり、旋盤との間でワークの
搬入搬出を行うワーク搬送装置の挿入スペースが制限さ
れる。

【０００３】ワーク搬送装置は、旋盤とストッカとの間
で加工前ワークと加工済ワークの搬送を行うが、素材待
ちによる時間的ロスを避けるために、ワーク搬送装置の
腕の先端にフィンガチャックを２個設け、その一方で加
工前ワークを把持したままの状態で他方のフィンガチャ
ックに加工済ワークを受け取り、ワークを受け渡した後
の空になったチャックに加工前ワークを渡したあと加工
済ワークをストッカに搬送し、加工済ワークをストッカ
に渡した後、加工前ワークを受け取って旋盤側に移動す
る、という動作でワークの搬入搬出を行っている。この
ような動作によれば、旋盤が素材待ちで停止するという
動作がなくなり、旋盤の稼働率を向上させて加工時間を
短縮できる。

【０００４】また、軸方向長さが比較的短いワークを加
工する装置では、ストッカ上でワークの軸方向を上下方
向にして貯留するのが普通である。この場合、ワークの
転倒を防止するためのサポートを設けてやれば、ワーク
を軸方向に積み重ねて貯留することができるため、設置
面積の小さなストッカに多数のワークを貯留することが
できる。

【０００５】このようなストッカを用いるときは、旋盤
とストッカとの両者の間でワークの受け渡しを行うワー
ク搬送装置のフィンガチャックは、下向きと横向きとに
変換できる構造としなければならない。

【０００６】図５は従来のワーク搬送装置における２個
のフィンガチャックの装着構造の一例を示したもので、
旋盤の機内に挿入される腕１の下端に、主軸と直交する
水平軸１６回りに９０度回動する揺動ブラケット１５を
軸着し、この揺動ブラケットの両端に下向きと横向きの
２個のフィンガチャック１２を装着した構造である。こ
の構造は、揺動ブラケット１５の９０度の揺動により、
２個のフィンガチャックの方向を下向きと横向きとに交
互に変換することができる。

【０００７】また、図６に示すワーク搬送装置は、腕１
の下端に旋盤の主軸と直交する水平軸１３回りに１８０
度回動する背中合わせの２個のフィンガチャック１２を
備えている。この構造によれば、ワーク搬送装置の２個
のフィンガチャックを２主軸対向旋盤の第１主軸と第２
主軸とに交互に対向させることができ、かつ前記水平軸
回りの９０度及び２７０度回動を加えることにより、２
個のフィンガチャックを個別に下向きにすることも可能
になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ワーク搬送装置のフィ
ンガチャック１２で把持可能なワークの直径を大きくし
ようとすると、フィンガチャックの直径も大きくなる。
図５に示す従来構造では、一方のフィンガチャックで旋
盤との間でワークの受け渡しを行うとき、他方のフィン
ガチャックに把持されているワークは下向きとなってい
るので、この下向きのワークは、主軸軸線方向のスペー
スをとらない。しかし、直径の大きなワークをも把持可
能にするため、フィンガチャック１２の直径自体が大き
くなり、それが主軸軸線方向のスペースを取るため、そ
の分だけ搬入搬出可能なワーク長さが短くなる。

【０００９】一方、図６に示す構造は、フィンガチャッ
クの直径が大きくなっても、背中合わせにした２個のフ
ィンガチャックが占有する主軸軸線方向の長さを図５の
ものより小さくできるが、一方のフィンガチャックでワ
ークの受け渡しを行っているときに、他方のフィンガチ
ャックに把持されたワークが主軸軸線方向のスペースを
取るため、搬入搬出可能なワーク長さが制限されてしま
う。

【００１０】そこでこの発明は、同一軸間距離の２主軸
対向旋盤に対して、軸方向長さがより長いワークの搬入
搬出が可能で、しかもワークの搬入搬出に伴う加工時間
のロスを可及的に短縮することが可能な技術手段を得る
ことを課題としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の旋削加工装置
は、２主軸対向旋盤３と、この２主軸対向旋盤の第１及
び第２の加工領域１４Ｌ、１４Ｒに挿入される腕１を備
えたワーク搬送装置２と、軸方向を上下方向にしてワー
クを保持するストッカ５とを備えている。ワーク搬送装
置２は、その腕１の下端に互いに背中合わせの位置関係
で配置された２個のフィンガチャック１２を備え、これ
らのフィンガチャックは旋盤の主軸と直交する水平方向
の軸回りに、水平方向と垂直方向を向く９０度毎の４箇
所の回動位置で位置決め可能である。

【００１２】上記ワーク搬送装置２は、軸方向長さの短
いワークの加工時には、一方のフィンガチャックで加工
前ワークを把持したまま他方のフィンガチャックで加工
済ワークを受け取った後、加工前ワークを旋盤に渡して
加工済ワークをストッカに搬送する動作でワークの搬入
搬出を行い、軸方向長さの長いワークの加工時には、加
工済ワークのみを一方のフィンガチャックで把持してス
トッカに搬送した後、加工前ワークのみを一方のフィン
ガチャックで把持して旋盤に渡す動作でワークの搬入搬
出を行う。

【００１３】好ましい構造のストッカ５は、ワーク搬送
装置の腕１の水平方向の移動線上で隣接する２個のパレ
ットを同時に位置決め可能な周回路に沿って間欠移動す
る複数のワークパレットを備えている。この構造のスト
ッカを用いることにより、長いワークの搬入搬出時に生
ずることのある旋盤の素材待ち時間を短縮できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は、この発明の一
実施例を示す図で、図１はワーク搬送装置の動作を示す
フローチャート、図２はワーク搬送装置と２主軸対向旋
盤の要部を示す正面図、図３は加工装置全体の平面図、
図４は図３の正面図である。

【００１５】図３、４において、第１主軸側と第２主軸
側とに個別に開閉されるカバー７Ｌ、７Ｒを備えた２主
軸対向旋盤３の正面から見て左側にストッカ５が配置さ
れ、旋盤３の上方には左右方向のガイドレール６に沿っ
て移動し、かつ昇降する搬送腕１を備えたワーク搬送装
置２が設置されている。搬送腕１は、ガイドレール６に
沿って往復走行する図示しないトラバーサに、昇降自在
かつ必要に応じて図４の紙面直角方向にシフト可能に装
着されている。

【００１６】ストッカ５は、旋盤３で加工されるワーク
の加工前ワーク及び加工済ワークを軸方向を上下方向に
して保持する多数のワークパレット４を備えている。こ
れらのワークパレットは、間欠周回するチェン８に一定
間隔で装着されており、その周回路は搬送腕１のガイド
レール６に沿う走行線上で折り返されており、当該走行
線上に素材側４ａと完品側４ｂとの２箇所でワークパレ
ットが位置決めされるようになっている。チェン８は、
素材側パレット４ａが空になったときに１ピッチ移動し
て、素材側パレット４ａを完品側パレット４ｂとする。

【００１７】図２において、旋盤３は同一軸線上に配置
された第１主軸９Ｌと第２主軸９Ｒとを備え、両主軸の
対向端には、それぞれチャック１０Ｌ、１０Ｒが装着さ
れている。第１チャック１０Ｌに把持された加工前ワー
ク１１Ｌは、図示しない第１刃物台と第１主軸９Ｌとで
加工され、第１主軸側の加工が完了すると、第２主軸が
第１主軸側に移動してワークを掴み、第１チャック１０
Ｌが開いて第２主軸が後退することにより、ワークの主
軸間受け渡しが行われる。そして、図示しない第２刃物
台と第２主軸とで残りの加工が行われて加工済ワークと
なる

【００１８】搬送腕１の下端には、互いに背中合わせに
した２個のフィンガチャック１２が装着されている。こ
の２個のフィンガチャックは、搬送腕１の下端に設けた
図２の紙面直角方向の旋回軸１３回りに、横向きと下向
きとに９０度刻みの４箇所の位置で位置決めできるよう
に装着されている。

【００１９】搬送腕１は、カバー７Ｌまたは７Ｒを開い
た状態で機内に挿入されて、第１チャック１０Ｌまたは
第２チャック１０Ｒとの間でワークの受け渡しを行う。
第２主軸側から加工済ワークを受け取るときは、フィン
ガチャック１２を横向きの姿勢にして、第１主軸に把持
されているワーク１１Ｌと第２主軸に把持されているワ
ーク１１Ｒとの間に挿入しなければならない。このと
き、第１主軸側を向いたフィンガチャックに加工前ワー
クが把持されていると、その加工前ワークも主軸軸線上
に挿入されることとなるから、ワークの長さが長いと加
工前ワークを把持した状態で加工済ワークを受け取るこ
とができなくなる。

【００２０】また、フィンガチャックの一方に加工前ワ
ークを把持した状態で他方のフィンガチャックで加工済
ワークを受け取ったときは、両者を把持した状態でカバ
ー７の開口部を通過しなければならないため、この点か
らも把持可能なワーク長さが制限されることになる。

【００２１】搬送腕１がストッカ５側に移動したとき
は、加工前ワーク及び加工済ワークがワークパレット４
上に軸方向を上下方向にして収納されるので、フィンガ
チャック１２を図２の状態から右又は左回りに９０度回
動して、ストッカとの間でワークの受け渡しを行う。

【００２２】図１はワーク搬送装置の制御フローチャー
トを示した図である。ワークの搬送動作を行うのに先だ
って、素材長さ＋第１主軸側ワーク長さ＋完品長さが弁
別値より大きいかどうかが判別される。この判別は、フ
ィンガチャックの一方に加工前ワークを把持した状態で
他方のフィンガチャックに加工済ワークを受け取ること
ができるかどうかの判別である。通常は同じワークをま
とめて加工し、完品長さと素材長さがほぼ等しいので、
そのような場合には、素材長さまたは完品長さだけで判
別を行ってやればよい。

【００２３】素材長さが弁別値より大きい場合は、加工
前ワークを把持した状態で加工済ワークを受け取ること
ができない。そこで搬送腕は加工前ワークを把持しない
状態で第２主軸側へ移動して、第２主軸での加工終了を
待つ。加工が終了したら第２主軸側のカバー７Ｒを開い
て搬送腕を機内に挿入し、加工済ワークを受け取り、搬
送腕をストッカの完品受渡側に移動する。そして加工済
ワークをストッカに渡し、搬送腕をストッカの素材受渡
側に移動して加工前ワークを把持し、第１主軸側に移動
する。通常この間に第１主軸側の加工を完了したワーク
が第１主軸から第２主軸へと受け渡されているので、た
だちにカバー７Ｌを開いて搬送腕を機内に挿入して、加
工前ワークを第１主軸に渡す。

【００２４】同一ワークをまとめて加工を行っていると
きは、次の加工前ワークも弁別値を越えるから、次に搬
送腕を第２主軸側に移動して加工終了を待つ、という動
作を繰返すことでワークの連続加工を行う。

【００２５】上記の搬送動作では、ワークが第１主軸か
ら第２主軸へ受け渡される間に、搬送腕がストッカ側に
移動して加工済ワークを渡し、加工前ワークを受け取っ
て戻らなければならない。通常のワークであれば、主軸
間ワーク受け渡し動作の時間の方が短いため、第１主軸
はワークを第２主軸に渡したあと、搬送腕が加工前ワー
クを持って戻ってくるのを待たなければならず、加工時
間にロスタイムを生ずる。

【００２６】しかしストッカ側に加工済ワークの受渡箇
所と加工前ワークの受渡箇所を設けることによって、搬
送腕が加工済ワークをストッカに渡してから加工前ワー
クを受け取るまでの間に、ワークパレットを移動させる
という動作が不要になるため、搬送腕が旋盤側に戻る時
間を速くすることができ、旋盤側の待ち時間を半減する
ことができる。

【００２７】素材長さが弁別値より小さいときは、加工
前ワークを把持した状態で加工済ワークを受け取ること
ができる。その場合には、搬送腕をまずストッカの素材
受渡側に移動して加工前ワークを把持し、搬送腕を第２
主軸側へ移動して加工終了を待つ。第２主軸での加工が
終了したら、第２主軸側のカバー７Ｒを開いて搬送腕を
機内に挿入し、加工済ワークを把持する。この状態で２
個のフィンガチャックの一方に加工前ワークが、他方に
加工済ワークが把持された状態になる。そこで搬送腕を
機外に退避し、第２主軸側のカバーを閉じて搬送腕を第
１主軸側に移動し、ワークの主軸間受け渡しを待つ。ワ
ークが第１主軸から第２主軸に受け渡されたら、第１主
軸側のカバー７Ｌを開き、搬送腕を機内に挿入して加工
前ワークを第１主軸側に渡す。そして搬送腕を機外に退
避させ、第１主軸側のカバーを閉じ、搬送腕をストッカ
の完品受け渡し側に移動して、加工済ワークをストッカ
に渡す。

【００２８】同一ワークをまとめて加工しているとき
は、次の素材長さも弁別値を越えないのが普通であるか
ら、加工済ワークをストッカに渡した後、搬送腕を素材
受渡側に移動して加工前ワークを把持し、第２主軸側に
移動して加工終了を待つ。

【００２９】この受け渡し動作の場合には、旋盤側での
主軸間ワーク受け渡しの間に搬送腕がストッカ側に戻る
必要がないため、ワークを第２主軸に渡したあとの第１
主軸の待ち時間が生じないから、旋盤の素材待ち時間が
なくなり、ワークの搬入搬出を含む加工時間を短くする
ことができる。

【００３０】以上のようにこの発明によれば、ワーク長
さが短いときには、ワークの搬送を短いサイクルタイム
で行うことができ、かつワーク長さが長いときでも、ワ
ークの搬入搬出が可能で、かつワーク長さが長くなった
ときのロス時間を短くすることが可能な旋削加工装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のワーク搬送装置の動作を示すフローチ
ャート

【図２】ワーク搬送装置と２主軸対向旋盤の要部を示す
正面図

【図３】旋削加工装置の実施例の平面図

【図４】図３の正面図

【図５】従来のワーク搬送装置の要部を示す説明図

【図６】ワーク搬送装置の他の従来例の要部を示す説明
図

【符号の説明】

１ 搬送腕 ２ ワーク搬送装置 ３ ２主軸対向旋盤 ５ ストッカ 12 フィンガチャック 14L 加工領域 14R 加工領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２主軸対向旋盤(3)と、この２主軸対向
   旋盤の第１及び第２の加工領域(14L,14R)に挿入される
   腕(1)を備えたワーク搬送装置(2)と、軸方向を上下方向
   にしてワークを保持するストッカ(5)とを備え、ワーク
   搬送装置(2)は、その腕(1)の下端に互いに背中合わせの
   位置関係で配置された２個のフィンガチャック(12)を備
   え、これらのフィンガチャックは旋盤の主軸と直交する
   水平方向の軸回りに９０度毎の４箇所の回動位置で位置
   決めされ、軸方向長さの短いワークの加工時には、一方
   のフィンガチャックで加工前ワークを把持したまま他方
   のフィンガチャックで加工済ワークを受け取った後、加
   工前ワークを旋盤に渡して加工済ワークをストッカに搬
   送する動作でワークの搬入搬出を行い、軸方向長さの長
   いワークの加工時には、加工済ワークを一方のフィンガ
   チャックで把持してストッカに搬送した後、加工前ワー
   クを一方のフィンガチャックで把持して旋盤に渡す動作
   でワークの搬入搬出を行うことを特徴とする、旋削加工
   装置。
2. 【請求項２】 ストッカ(5)はワーク搬送装置の腕(1)の
   水平方向の移動線上で隣接する２個のパレットを同時に
   位置決め可能な周回路に沿って間欠移動する複数のワー
   クパレットを備えていることを特徴とする、請求項１記
   載の旋削加工装置。
3. 【請求項３】 旋盤の主軸と直交する水平方向の軸回り
   に９０度毎の４箇所の回動位置で位置決めされる背中合
   せの２個のフィンガチャックを下端に設けたワーク搬送
   腕(1)を用い、軸方向長さの短いワークは、一方のフィ
   ンガチャックで加工前ワークを把持したまま他方のフィ
   ンガチャックで加工済ワークを受け取ったあと加工前ワ
   ークを旋盤に渡して加工済ワークをストッカに搬送し、
   軸方向長さの長いワークは、加工済ワークを一方のフィ
   ンガチャックで把持してストッカに搬送したあと加工前
   ワークを一方のフィンガチャックで把持して旋盤に渡す
   ことを特徴とする、ワークの搬入搬出方法。