JP2002103167A - ワーク交換装置 - Google Patents

ワーク交換装置

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JP2002103167A JP2000299965A JP2000299965A JP2002103167A JP 2002103167 A JP2002103167 A JP 2002103167A JP 2000299965 A JP2000299965 A JP 2000299965A JP 2000299965 A JP2000299965 A JP 2000299965A JP 2002103167 A JP2002103167 A JP 2002103167A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワーク移送手段の移動距離及び待ち時間を最
小限に抑え、ワーク交換時間を短縮する。 【解決手段】 主軸台1の移動によりチャック2が加工
済みワークWA及び未加工ワークWBを刃物台3近傍の
加工部とコンベア4との間で移送する。コンベア4は加
工済みワークWAをワーク交換位置4aから搬出し、未
加工ワークWBをワーク交換位置4aに搬入する。シフ
トシリンダ11が未加工ワークWBをコンベア4から待
機ステーション6に移載する。昇降板7及びスライダ9
は加工済みワークWAをチャック2からコンベア4に移
載する。リフトシリンダ13が未加工ワークWBを待機
ステーション6からチャック2に移載する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は工作機械のワーク交
換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、工作機械において、主軸台やロー
ダハンドやロボットハンド等のワーク移送手段の移動に
よりワーク交換を行う技術が知られている。例えば、立
形旋盤においては、図16に示すように、加工が終了す
ると、主軸台51が加工部からコンベア52の上方へ移
動し、主軸台51が下降し、チャック53が加工済ワー
クWAをコンベア52に降ろし、主軸台51が上昇して
コンベア52の上方で待機し、コンベア52が加工済み
ワークWAを搬出しかつ未加工ワークWBを搬入し、主
軸台51が再び下降し、チャック53が未加工ワークW
Bを把持し、主軸台51が上昇したのち加工部へ移動
し、ワーク交換の1サイクルが完了するようになってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の立形
旋盤によると、主軸台51の移動によりワーク交換を行
っているため、1サイクルにつき主軸台51が上下方向
であるZ軸方向に2往復する必要があり、また、コンベ
ア52の動作期間中に主軸台51が待機する必要もあっ
て、ワーク交換時間が長くなるという問題点があった。
【0004】そこで、本発明の課題は、ワーク移送手段
の移動距離及び待ち時間を最小限に抑えて、ワーク交換
時間を短縮することができる工作機械のワーク交換装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のうち、請求項1のワーク交換装置は、ワ
ークを搬入出するコンベアと、ワークを加工部とコンベ
アとの間で移送する移送手段と、コンベアに隣接する位
置で未加工ワークを待機させる待機ステーションと、未
加工ワークをコンベアから待機ステーションに移載する
第1移載機構と、加工済みワークを移送手段からコンベ
アに移載する第2移載機構と、未加工ワークを待機ステ
ーションから移送手段に移載する第3移載機構とからな
ることを特徴とする。
【0006】また、請求項2のワーク交換装置は、水平
な第1軸線方向にワークを搬入出するコンベアと、前記
水平方向と交差する水平な第2軸線方向の移動によりワ
ークを加工部とコンベア近傍との間で移送する移送手段
と、コンベアに隣接し且つ第2軸線上の位置で未加工ワ
ークを待機させる待機ステーションと、未加工ワークを
コンベアの第2軸線上の位置から待機ステーションに移
載する第1移載機構と、第2軸線を含む鉛直面内での移
動により加工済みワークを待機ステーション上方位置で
移送手段から受け取りコンベアに移載する第2移載機構
と、鉛直方向移動により未加工ワークを待機ステーショ
ンから移送手段に移載する第3移載機構とからなること
を特徴とする。
【0007】更に、請求項3のワーク交換装置は、水平
な第1軸線方向にワークを搬入出するコンベアと、前記
水平方向と交差する水平な第2軸線方向の移動によりワ
ークを加工部とコンベア近傍との間で移送する移送手段
と、コンベアに隣接し且つ第2軸線上の位置で未加工ワ
ークを待機させる待機ステーションと、未加工ワークを
コンベアの第2軸線上の位置から待機ステーションに移
載する第1移載機構と、第1軸線と第2軸線の交差する
コンベア上で鉛直方向移動により加工済みワークを移送
手段から受け取りコンベアに移載する第2移載機構と、
鉛直方向移動により未加工ワークを待機ステーションか
ら移送手段に移載する第3移載機構とからなることを特
徴とする。
【0008】加えて、請求項4のワーク交換装置は、請
求項1から請求項3に記載の発明において、前記移送手
段が下方にワークを保持可能なチャックを有する工作機
械の主軸台であることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を立形旋盤に具体化
した実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示すよ
うに、この立形旋盤においては、主軸台1とチャック2
とによりワーク移送手段が構成され、主軸台1のX軸移
動によりチャック2が加工済みワークWA及び未加工ワ
ークWBを刃物台3近傍の加工部とコンベア4との間で
移送する。
【0010】コンベア4は立形旋盤の周囲に環状に設置
され、多数のパレット5を間欠移動して、加工済みワー
クWAをワーク交換位置4aから搬出し、未加工ワーク
WBをワーク交換位置4aに搬入する。ワーク交換位置
4aは主軸台1のX軸移動経路とコンベア4との交点に
設定されている。
【0011】図1及び図2に示すように、ワーク交換位
置4aにおいてコンベア4の内側には、未加工ワークW
Bをコンベア4と隣接する位置で待機させる待機ステー
ション6が設けられている。また、コンベア4の外側に
は、昇降板7が支柱8に沿って昇降可能に設けられ、昇
降板7の上にスライダ9がX軸方向へ水平移動可能に支
持されている。
【0012】スライダ9の先端には加工済みワークWA
を運搬するキャリア10が設けられ、スライダ9の上に
はエア又は油圧駆動のシフトシリンダ11が水平に設置
されている。そして、シフトシリンダ11により未加工
ワークWBをコンベア4から待機ステーション6に移載
する第1移載機構が構成され、昇降板7及びスライダ9
により加工済みワークWAをチャック2からコンベア4
に移載する第2移載機構が構成されている。
【0013】待機ステーション6には未加工ワークWB
を載せるパレット12が設けられるとともに、パレット
12を昇降するエア又は油圧駆動のリフトシリンダ13
が垂直に設置されている。そして、リフトシリンダ13
により未加工ワークWBを待機ステーション6からチャ
ック2に移載する第3移載機構が構成されている。
【0014】上記構成のワーク交換装置は以下の工程順
でワーク交換を行う。 図2に示すように、加工中にコンベア4が未加工ワ
ークWBをワーク交換位置4aに搬入する。 図3に示すように、シフトシリンダ11が未加工ワ
ークWBをコンベア4から待機ステーション6に移載す
る。
【0015】 図4に示すように、スライダ9が前進
し、キャリア10がコンベア4上の空のパレット5を保
持する。 図5に示すように、昇降板7が上昇し、スライダ9
が前進し、キャリア10がパレット5を待機ステーショ
ン6の上方位置まで運搬する。加工を終了した主軸台1
がコンベア4側へ移動し、チャック2が加工済みワーク
WAをパレット5の真上まで移送する。リフトシリンダ
13が伸長し未加工ワークWBをパレット5の真下に配
置する。
【0016】 図6に示すように、チャック2が加工
済みワークWAをパレット5上に降ろす。 図7に示すように、スライダ9が後退し、昇降板7
が下降し、キャリア10が加工済みワークWAをコンベ
ア4まで運搬する。リフトシリンダ13が伸長し未加工
ワークWBをチャック2の真下に配置する。 図8に示すように、チャック2が未加工ワークWB
を把持し、スライダ9が後退し、キャリア10がコンベ
ア4から離れる。
【0017】 図9に示すように、主軸台1が刃物台
3側へ移動し、リフトシリンダ13が収縮しパレット1
2を待機ステーション6に戻す。コンベア4が加工済み
ワークを搬出したのち、次の未加工ワークWBを搬入す
る。 以上で、ワーク交換の1サイクルが完了する。
【0018】このように、本実施形態のワーク交換装置
においては、昇降板7、スライダ9、シフトシリンダ1
1及びリフトシリンダ13の連携動作により、加工済み
ワークWAのアンローディング並びに未加工ワークWB
のローディングが連続的に実施される。従って、主軸台
1の移動距離及び待ち時間を最小限に抑え、従来と比較
し、ワーク交換時間を大幅に短縮することができる。
【0019】図10〜図15はワーク交換装置の別の実
施形態を示すものである。この交換装置においては、シ
フトシリンダ11がコンベア4外側の定位置に設置され
ている。コンベア4の下側にはキャリアシリンダ15が
垂直に設置され、このシリンダ15により加工済みワー
クWAをチャック2からコンベア4に移載する第2移載
機構が構成されている。その他の構成は前記実施形態と
同様である。
【0020】このワーク交換装置は以下の工程順でワー
ク交換を行う。 図10に示すように、加工中にコンベア4が未加工
ワークWBをワーク交換位置4aに搬入する。 図11に示すように、シフトシリンダ11が未加工
ワークWBをコンベア4から待機ステーション6に移載
する。 図12に示すように、キャリアシリンダ15が伸長
しパレット5を上昇する。加工を終了した主軸台1がコ
ンベア4側へ移動し、チャック2が加工済みワークWA
をパレット5の真上まで移送する。
【0021】 図13に示すように、チャック2が加
工済みワークWAをパレット5上に降ろす。 図14に示すように、キャリアシリンダ15が収縮
し加工済みワークWAをコンベア4上に降ろす。主軸台
1が待機ステーション6の真上に移動し、リフトシリン
ダ13が伸長し未加工ワークWBをチャック2の真下に
配置する。
【0022】 図15に示すように、チャック2が未
加工ワークWBを把持し、主軸台1が刃物台3側へ移動
する。リフトシリンダ13が収縮しパレット12を待機
ステーション6に戻す。コンベア4が加工済みワークを
搬出したのち、次の未加工ワークWBを搬入する。 以上で、ワーク交換の1サイクルが完了する。
【0023】従って、この実施形態のワーク交換装置に
よっても、シフトシリンダ11、リフトシリンダ13及
びキャリアシリンダ15の連携動作により、加工済みワ
ークWAのアンローディング並びに未加工ワークWBの
ローディングを短時間に実施することができる。また、
加工済みワークWAをキャリアシリンダ15で運搬する
ので、前記実施形態と比較し、第2移載機構をより簡単
に構成することもできる。
【0024】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、例えば、ワークをローダハンドやロボッ
トハンドで移送したり、直線形のコンベアを用いたり、
立形旋盤以外の各種工作機械に応用したりするなど、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を
適宜に変更して実施することも可能である。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のうち、請
求項1又は請求項2のワーク交換装置によれば、加工済
みワークのアンローディング並びに未加工ワークのロー
ディングを第1〜第3移載機構の連携動作により連続的
に実施するので、ワーク移送手段の移動距離及び待ち時
間を最小限に抑えて、ワーク交換時間を短縮できるとい
う優れた効果を奏する。
【0026】また、請求項3のワーク交換装置によれ
ば、第2移載機構が昇降するのみの構成で済むので、よ
り簡単な構成とすることができる。更に、請求項4のワ
ーク交換装置においては、ワーク移送手段として工作機
械の主軸台を使用するように工作機械に組み込むので、
コンベアを含む設備全体がコンパクトになると共に低コ
ストで構成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す立形旋盤の斜視図で
ある。
【図2】図1の旋盤のワーク交換装置を示す正面図であ
る。
【図3】図2の装置の作用説明図である。
【図4】図3に続く作用説明図である。
【図5】図4に続く作用説明図である。
【図6】図5に続く作用説明図である。
【図7】図6に続く作用説明図である。
【図8】図7に続く作用説明図である。
【図9】図8に続く作用説明図である。
【図10】ワーク交換装置の別の実施形態を示す正面図
である。
【図11】図10の装置の作用説明図である。
【図12】図11に続く作用説明図である。
【図13】図12に続く作用説明図である。
【図14】図13に続く作用説明図である。
【図15】図14に続く作用説明図である。
【図16】従来のワーク交換装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1・・主軸台、2・・チャック、3・・刃物台、4・・
コンベア、6・・待機ステーション、7・・昇降板、9
・・スライダ、11・・シフトシリンダ、13・・リフ
トシリンダ、15・・キャリアシリンダ、WA・・加工
済みワーク、WB・・未加工ワーク。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークを搬入出するコンベアと、ワーク
    を加工部とコンベア近傍との間で移送する移送手段と、
    コンベアに隣接する位置で未加工ワークを待機させる待
    機ステーションと、未加工ワークをコンベアから待機ス
    テーションに移載する第1移載機構と、加工済みワーク
    を移送手段からコンベアに移載する第2移載機構と、未
    加工ワークを待機ステーションから移送手段に移載する
    第3移載機構とからなるワーク交換装置。
  2. 【請求項2】 水平な第1軸線方向にワークを搬入出す
    るコンベアと、前記水平方向と交差する水平な第2軸線
    方向の移動によりワークを加工部とコンベア近傍との間
    で移送する移送手段と、コンベアに隣接し且つ第2軸線
    上の位置で未加工ワークを待機させる待機ステーション
    と、未加工ワークをコンベアの第2軸線上の位置から待
    機ステーションに移載する第1移載機構と、第2軸線を
    含む鉛直面内での移動により加工済みワークを待機ステ
    ーション上方位置で移送手段から受け取りコンベアに移
    載する第2移載機構と、鉛直方向移動により未加工ワー
    クを待機ステーションから移送手段に移載する第3移載
    機構とからなるワーク交換装置。
  3. 【請求項3】 水平な第1軸線方向にワークを搬入出す
    るコンベアと、前記水平方向と交差する水平な第2軸線
    方向の移動によりワークを加工部とコンベア近傍との間
    で移送する移送手段と、コンベアに隣接し且つ第2軸線
    上の位置で未加工ワークを待機させる待機ステーション
    と、未加工ワークをコンベアの第2軸線上の位置から待
    機ステーションに移載する第1移載機構と、第1軸線と
    第2軸線の交差するコンベア上で鉛直方向移動により加
    工済みワークを移送手段から受け取りコンベアに移載す
    る第2移載機構と、鉛直方向移動により未加工ワークを
    待機ステーションから移送手段に移載する第3移載機構
    とからなるワーク交換装置。
  4. 【請求項4】 前記移送手段が下方にワークを保持可能
    なチャックを有する工作機械の主軸台である請求項1か
    ら請求項3に記載のワーク交換装置。
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