JP2003001543A - ワーク供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平行２軸旋盤等の２つ以上の加工部を有する
工作機械に対して、効率良くワークの供給が行えるワー
ク供給装置を提供する。 【解決手段】 複数の加工部２１，２２を一方向（Ｘ方
向）に並べて備える工作機械２０に対し、ワークＷを供
給するワーク供給装置である。レール１０上において独
立して走行自在な複数のローダ１１，１２と、これらの
ローダ１１，１２を制御するローダ制御手段２とを備え
る。ローダ制御手段２は、複数のローダ１１，１２が、
素材ステーション１８の素材ワークＷを取り出し、各加
工部２１，２２に搬送供給する動作を並行して行うよう
に制御する並行動作制御手段３を備える。

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、２つ以上の加工
部を有する工作機械、例えば平行２軸旋盤等に対して、
ワークの供給を行うワーク供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、平行２軸旋盤にワークを供給する
装置として、図５に示すように、２つのローダ５１，５
２を備えたものがある。第１のローダ５１は、平行２軸
旋盤６０の第１の主軸６１に素材ワークを供給するもの
とされ、第２のローダ５２は第２の主軸６２から加工済
みワークを搬出するものとされている。平行２軸旋盤６
０は、第１および第２の主軸６１，６２の上方に位置す
る第１反転チャック６３および第２反転チャック６４を
有する反転装置６５を備えている。この反転装置６５
は、第１反転チャック６３で受け取ったワークを第２反
転チャック６４に渡すことで、ワークの表裏を反転させ
る。第１のローダ５１は、第１の主軸６１で表側を加工
された半加工ワークを、第１反転チャック６３に渡す作
業も行う。また、第２のローダ５２は、第２反転チャッ
ク６４に把持された表裏反転された半加工ワークを受取
り、第２の主軸６２に渡す作業も行う。

【０００３】このようなワーク供給装置付きの工作機械
において、第１および第２の主軸６１，６２で同一の加
工を行う場合、例えばワークに対して表側だけと言った
片側加工を行い、機械から搬出する場合には、反転装置
６５の各反転チャック６３，６４を仮置き台として利用
し、ローダ５１，５２と反転装置６５との間でワークの
受渡しを行うようにしている。これにより、ワークの給
排の効率向上を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、２台のローダ
５１，５２が、それぞれ供給および排出専用に用いられ
ているため、反転装置６５を仮置き台として使用して効
率向上を図っていても、搬送効率の向上に限りがある。
そのため２台のローダ５１，５２を備えながら、供給，
排出のサイクルタイムの十分な短縮ができず、システム
全体の生産効率の低下原因となっている。

【０００５】この発明の目的は、２つ以上の加工部を有
する工作機械に対して、効率良くワークの供給が行える
ワーク供給装置を提供することである。この発明の他の
目的は、制御の簡易を図ることである。この発明のさら
に他の目的は、素材ステーションの複数のワーク取出部
間の間隔と、複数の加工部間の間隔とが異なる場合に
も、効率良くワークの供給が行えるようにすることであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施形
態に対応する図１と共に説明する。このワーク供給装置
は、複数の加工部（２１），（２２）を一方向（Ｘ）に
並べて備える工作機械（２０）に対し、ワーク（Ｗ）を
供給するワーク供給装置（１）であって、前記一方向
（Ｘ）に沿って設置されるレール（１０）上において独
立して走行自在な複数のローダ（１１），（１２）と、
これらのローダ（１１），（１２）を制御するローダ制
御手段（２）とを備える。このローダ制御手段（２）
は、前記複数のローダ（１１），（１２）が、ローダ走
行領域にある素材ステーション（１８）の素材ワーク
（Ｗ）を取り出し、各加工部（２１），（２２）に搬送
供給する動作を並行して行うように制御する並行動作制
御手段（３）を備える。この構成によると、並行動作制
御手段（３）の制御により、複数のローダ（１１），
（１２）が、素材ステーション（１８）の素材ワーク
（Ｗ）を取り出し、各加工部（２１），（２２）に搬送
供給する動作を並行して行う。このように複数のローダ
（１１），（１２）が並行動作を行うため、複数の加工
部（２１），（２２）に対して効率良くワーク（Ｗ）の
供給を行うことができる。なお、ローダ（１１），（１
２）の数は、工作機械（２０）における加工部（２
１），（２２）の数に対して、少なくとも同数以上とす
ることが好ましい。

【０００７】前記並行動作制御手段（３）は、素材ステ
ーション（１８）から工作機械（２０）に向かうワーク
供給方向から数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）のロー
ダ（１１），（１２）にはｎ番目の加工部（２１），
（２２）にワーク（Ｗ）を供給させる基本ローダ制御部
（５）を備えるものとしても良い。このように、ｎ番目
のローダ（１１），（１２）にはｎ番目の加工部（２
１），（２２）にワーク（Ｗ）を供給させるように制御
することにより、各ローダ（１１），（１２）と各加工
部（２１），（２２）の対応が明確であり、制御が簡単
である。

【０００８】前記素材ステーション（１８）の各ワーク
取出部（１８ａ），（１８ｂ）は、前記複数の加工部
（２１），（２２）のワーク受取位置（Ｐ１），（Ｐ
２）間の間隔（Ｌ２）とは異なる間隔（Ｌ２）の位置に
あっても良い。その場合、前記ローダ制御手段（２）
は、各ローダ（１１），（１２）を、素材ステーション
（１８）においては、各ワーク取出部（１８ａ），（１
８ｂ）の位置に位置決めしてワーク（Ｗ）を取り出し、
加工部（２１），（２２）においては各加工部（２
１），（２２）のワーク受取位置に合わせてワーク
（Ｗ）を渡すように制御する間隔変更制御部（６）を有
するものとしても良い。複数のローダ（１１），（１
２）を備えるため、例えば、１台のローダに複数の加工
部（２１），（２２）に対するチャック手段を設けるも
のと異なり、上記のように素材ステーション（１８）の
ワーク取出部（１８ａ），（１８ｂ）の間隔（Ｌ２）
と、加工部（２１），（２２）のワーク受取位置（Ｐ
１），（Ｐ２）の間隔（Ｌ１）とが異なっていても、複
数のローダ（１１），（１２）を並行動作させ、複数の
加工部（２１），（２２）に対して同時にワーク（Ｗ）
の供給が行える。このように、間隔変更制御部（６）を
設けることで、独立動作する複数のローダ（１１），
（１２）を設けた特徴を効果的に活用し、間隔（Ｌ
１），（Ｌ２）の違いに柔軟に対応して、複数の加工部
（２１），（２２）への並行動作による効率の良いワー
ク供給を行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面と共
に説明する。このワーク供給装置１は、複数の加工部２
１，２２を一方向（Ｘ方向）に並べて備える工作機械２
０に対し、ワークＷを供給する装置であり、前記一方向
（Ｘ方向）に沿って設置されるレール１０上において独
立して走行自在な複数のローダ１１，１２と、これらの
ローダ１１，１２を制御するローダ制御手段２とを備え
る。

【００１０】図２に示すように、工作機械２０の各加工
部２１，２２は、ワークＷに対して加工を行うワーク支
持手段２３および工具支持手段２４の組で構成されるも
のである。この例では、工作機械２０は平行２軸旋盤で
あり、各加工部２１，２２のワーク支持手段２３は主軸
からなり、工具支持手段２４は刃物台からなる。工具支
持手段２４となる刃物台は、タレット式のものである。
両加工部２１，２２は互いにワーク支持手段２３が隣合
うように設置されている。各ワーク支持手段２３の位置
が、ローダ２１，２２に対するワーク受取位置Ｐ１，Ｐ
２となる。

【００１１】ワーク供給装置１のレール１０は、工作機
械２０の上方に、工作機械２０から左右両側に延びるよ
うに、支柱２５に設置されている。各ローダ１１，１２
は、レール１０に沿って走行する走行台１３に、前後方
向（Ｚ軸方向）に移動可能に前後移動台１４を設置し、
前後移動台１４に昇降可能に設置した昇降体１５の下端
にローダヘッド１６を設けたものである。ローダヘッド
１６には２個のローダチャック１７が、ワーク支持手段
２３に対向する後ろ向き姿勢と、下向き姿勢とに設けて
ある。両ローダチャック１７は、ローダヘッド１６に設
けられたチャック位置入替え機構（図示せず）により、
互いの位置が入替え可能とされている。各ローダ１１，
１２の走行台１３，前後移動台１４，および昇降体１５
は、それぞれ各軸のモータ（図示せず）により駆動され
る。

【００１２】図１に示すように、レール１０上でローダ
１１，１２が走行可能な領域であるローダ走行領域にお
いて、工作機械２０の片方に素材ステーション１８が設
けられ、もう片方に加工品ステーション１９が設けられ
ている。素材ステーション１８には、加工部２１，２２
の並び個数と同じ数だけ、素材ワークＷを配置するワー
ク取出部１８ａ，１８ｂが設けられている。これらワー
ク取出部１８ａ，１８ｂは、加工部２１，２２の並び方
向（Ｘ方向）に互いに離れて配置されている。素材ステ
ーション１８は、コンベアにより構成されるものであっ
ても、パレットフィーダ等により構成されるものであっ
ても良い。加工品ステーション１９にも、加工部２１，
２２の並び個数と同じ数だけ、素材ワークＷを配置する
ワーク排出部１９ａ，１９ｂが設けられている。ワーク
排出部１９ａ，１９ｂは、コンベアまたはシュート等に
より構成される。ワーク排出部１９ａ，１９ｂは、ロー
ダ１１，１２からワークＷの受取が可能なものであれば
良い。複数のワーク排出部１９ａ，１９ｂは、特に互い
の位置が区別されるものでなくても良く、コンベア等か
らなる一つの搬出経路中の任意の部分であっても良い。

【００１３】ローダ制御手段２は、ローダ１１，１２の
動作を制御する手段であり、ローダ制御プログラム（図
示せず）に従って制御する数値制御式のものとされてい
る。ローダ制御手段２は、並行動作制御手段３と、停止
時ローダ制御手段４とを備え、並行動作制御手段３は基
本ローダ制御部５と間隔変更制御部６とを有する。

【００１４】並行動作制御手段３は、複数のローダ１
１，１２が、素材ステーション１８の素材ワークＷを取
り出し、各加工部１１，１２に搬送供給する動作を並行
して行うように制御する手段である。基本ローダ制御部
５は、素材ステーション１６から工作機械２０に向かう
ワーク供給方向から数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）
のローダ１１，１２にはｎ番目の加工部２１，２２にワ
ークＷを供給させるように制御する手段である。工作機
械２０が図示のような平行２軸旋盤の場合は、第１番目
のローダ１１により第１番目の加工部１１にワーク供給
し、第２番目のローダ１２により第２番目の加工部２２
にワーク供給するように制御する。

【００１５】間隔変更制御部６は、素材ステーション１
８の各ワーク取出部１８ａ，１８ｂの間隔Ｌ２が、各加
工部２１，２２のワーク受取位置Ｐ１，Ｐ２間の間隔Ｌ
１と異なる場合に機能する制御部である。間隔変更制御
部６は、各ローダ１１，１２に、素材ステーション１８
においては、複数のワーク取出部１８ａ，１８ｂの位置
に位置決めしてワークＷを取り出させ、加工部２１，２
２においては、各加工部２１，２２のワーク受取位置Ｐ
１，Ｐ２に合わせてワークＷを渡させる。

【００１６】なお、並行動作制御手段３は、アンロード
時も、複数のローダ１１，１２が、各加工部２１，２２
の加工済みワークＷを受取り、加工品ステーション１９
に搬送排出する動作を並行して行うように制御するもの
としてある。

【００１７】停止時ローダ制御手段４は、工作機械２０
における複数の加工部２１，２２のいずれかが停止状態
にあって、残りの加工部２１，２２により加工を行う場
合に、ｎ番目のローダ１１，１２により、ｎ−１番目の
加工部２１，２２にワークＷを供給するように制御する
手段である。例えば、第２番目の加工部２２が停止状態
にある場合に、２番目のローダ１２により１番目の加工
部２１に対するワークＷの供給を行うようにする。上記
のｎ−１番目というカウントの方法は、サイクリックに
行うものとする。例えば、ｎの最大数が２であって、ｎ
＝１である場合は、ｎ−１は２となるようにカウントす
る。

【００１８】上記構成の動作を説明する。ローダ制御手
段２の並行動作制御手段３の制御により、複数のローダ
１１，１２は、素材ステーション１８の素材ワークＷを
取り出し、各加工部２１，２２に搬送供給する一連の動
作を並行して行う。複数のローダ１１，１２は、各加工
部２１，２２の加工済ワークＷを受け取って、加工品ス
テーション１９に搬送排出する一連の動作も並行して行
う。このように複数のローダ１１，１２が並行動作を行
うため、複数の加工部１１，１２に対して効率良くワー
クＷの供給，排出を行うことができる。

【００１９】各ローダ１１，１２の供給および排出動作
は、具体的には次のように行う。各ローダ１１，１２
は、素材ステーション１８の上方で、ローダヘッド１６
を下降させ、下向きのローダチャック１７で素材ステー
ション１８の素材ワークＷを掴む。ローダヘッド１６を
上昇させ、ローダ１１，１２が加工部２１，２２の上方
位置まで走行し、ここで加工部２１，２２の加工中ワー
クＷの加工終了を待つ。加工が終了すると、ローダヘッ
ド１６を加工部２１，２２のワーク受取位置Ｐ１，Ｐ２
まで下降させ、ワーク支持手段２３に把持されている加
工済ワークＷを、ワーク支持手段２３に対向する方向の
空のローダチャック１７により受け取る。ついで、ロー
ダヘッド１６の２つのローダチャック１７の位置を入れ
替え、搬送してきた素材ワークＷをワーク支持手段２３
に渡す。この後、ローダヘッド１６を上昇させ、加工品
ステーション１９の上方までローダ１１，１２が走行
し、ローダヘッド１６を下降させて加工済ワークＷを加
工品ステーション１９に排出する。排出後、ローダヘッ
ド１６が上昇し、ローダ１１，１２が素材ステーション
１８の上方へ走行する。このような一連の素材ワークＷ
の搬入、加工済ワークＷの排出動作を繰り返す。

【００２０】上記一連の並行動作において、素材ステー
ション１８から工作機械２０に向かうワーク供給方向か
ら数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）のローダ１１，１
２にはｎ番目の加工部２１，２２にワークを供給させ
る。図示の例では、第１番目のローダ１１により第１番
目の加工部１１にワーク供給し、第２番目のローダ１２
により第２番目の加工部２２にワーク供給する。このよ
うに動作させることにより、制御が簡単となり、ローダ
制御プログラムが簡単なもので済む。

【００２１】素材ステーション１８の各ワーク取出部１
８ａ，１８ｂの間隔Ｌ２が、各加工部２１，２２のワー
ク受取位置間の間隔Ｌ１と異なる場合は、間隔変更制御
部６の制御により、次のように動作させる。素材ステー
ション１８においては、各ローダ１１，１２を対応する
ワーク取出部１８ａ，１８ｂの位置に位置決めし、ロー
ダヘッド１６を下降させてワークＷを取り出させる。工
作機械２０においては、ローダ１１，１２は、各加工部
２１，２２のワーク受取位置Ｐ１，Ｐ２に合わせて位置
決めし、ローダヘッド１６を下降させてワークＷを渡さ
せる。このローダ１１，１２の動作は、並行動作で行
う。このように、間隔変更制御部６を設けることで、独
立動作する複数のローダ１１，１２を設けた特徴を効果
的に活用し、間隔Ｌ１，Ｌ２の違いに柔軟に対応して、
複数の加工部２１，２２への並行動作による効率の良い
ワーク供給を実現することができる。

【００２２】なお、上記実施形態は工作機械２０が平行
２軸旋盤である場合につき説明したが、この発明は、旋
盤に限らず、複数の加工部を有する工作機械に対してワ
ーク供給を行うワーク供給装置に適用することができ
る。加工部は３つ以上であって良い。また、ローダの個
数は、２台に限らず、３台以上であっても良く、工作機
械における加工部の数に対して、少なくとも同数以上と
する。

【００２３】

【発明の効果】この発明のワーク供給装置は、複数の加
工部を一方向に並べて備える工作機械に対し、ワークを
供給するワーク供給装置であって、前記一方向に沿って
設置されるレール上において独立して走行自在な複数の
ローダと、これらのローダを制御するローダ制御手段と
を備え、このローダ制御手段は、前記複数のローダが、
ローダ走行領域にある素材ステーションの素材ワークを
取り出し、各加工部に搬送供給する動作を並行して行う
ように制御する並行動作制御手段を備えるため、２つ以
上の加工部を有する工作機械に対して、効率良くワーク
を供給することができる。前記並行動作制御手段が、素
材ステーションから工作機械に向かうワーク供給方向か
ら数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）のローダにはｎ番
目の加工部にワークを供給させる基本ローダ制御部を備
える場合は、簡易な制御で上記の効率の良いワーク供給
が行える。前記素材ステーションの各ワーク取出部が、
前記複数の加工部のワーク受取位置間の間隔とは異なる
間隔の位置にあり、前記ローダ制御手段は、各ローダ
を、素材ステーションにおいては、複数のワーク取出部
の位置に位置決めしてワークを取り出し、加工部におい
ては各加工部のワーク受取位置に合わせてワークを渡す
ように制御する間隔変更制御部を有するものとした場合
は、複数のローダを独立して設けた特徴を効果的に活用
し、素材ステーションの複数のワーク取出部間の間隔
と、複数の加工部間の間隔とが異なる場合にも、効率良
くワークの供給を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるワーク供給装置
の概念構成を示すブロック図である。

【図２】同ワーク供給装置の機械部分と工作機械の関係
を示す正面図である。

【図３】同平面図である。

【図４】同ワーク供給装置のアンロード時の動作説明図
である。

【図５】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１…ワーク供給装置 ２…ローダ制御手段 ３…並行動作制御手段 ４…停止時ローダ制御手段 ５…基本ローダ制御部 ６…間隔変更制御部 １０…レール １１，１２…ローダ １６…ローダヘッド １８…素材ステーション １８ａ，１８ｂ…ワーク取出部 １９…加工品ステーション ２０…工作機械 ２１，２２…加工部 ２３…ワーク支持手段 Ｐ１，Ｐ２…ワーク受取位置 Ｗ…ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加工部を一方向に並べて備える工
   作機械に対し、ワークを供給するワーク供給装置であっ
   て、前記一方向に沿って設置されるレール上において独
   立して走行自在な複数のローダと、これらのローダを制
   御するローダ制御手段とを備え、このローダ制御手段
   は、前記複数のローダが、ローダ走行領域にある素材ス
   テーションの素材ワークを取り出し、各加工部に搬送供
   給する動作を並行して行うように制御する並行動作制御
   手段を備えるワーク供給装置。
2. 【請求項２】 前記並行動作制御手段は、素材ステーシ
   ョンから工作機械に向かうワーク供給方向から数えてｎ
   番目（ｎは任意の自然数）のローダにはｎ番目の加工部
   にワークを供給させる基本ローダ制御部を備える請求項
   １記載のワーク供給装置。
3. 【請求項３】 前記素材ステーションの各ワーク取出部
   が、前記複数の加工部のワーク受取位置間の間隔とは異
   なる間隔の位置にあり、前記ローダ制御手段は、各ロー
   ダを、素材ステーションにおいては、各ワーク取出部の
   位置に位置決めしてワークを取り出し、加工部において
   は各加工部のワーク受取位置に合わせてワークを渡すよ
   うに制御する間隔変更制御部を有するものとした請求項
   １または請求項２記載のワーク供給装置。