JP2003311504A - 旋盤におけるワークの機内搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主軸軸線の前後ないし上下に対向して２個の
タレットを配置した旋盤機内でのワークの搬送方法に関
し、ワークの掴み換えを含む受渡しやアンロードなどの
搬送動作を、特別な装置を用いることなく可能にする。 【解決手段】 対向配置された２個のタレット２Ｌ、２
Ｒの工具装着箇所の一箇所に把持ブロック１１、１１を
装着し、ワークの搬送を行う際に、両タレット２Ｌ、２
Ｒの把持ブロック１１、１１を割出し、Ｘ送りモータ
７、７にトルク制限をかけて両タレットを進出させてワ
ーク９を挟持し、両タレット２Ｌ、２ＲをＺ軸方向及び
必要に応じてＸ軸方向に同期移動させる。両タレット２
Ｌ、２ＲをＸ軸方向移動させるときには、Ｘ軸方向に進
出する側のタレットのＸ送りモータの軸トルクを後退す
る側のＸ送りモータの軸トルクより小さく制限し、かつ
進出する側のＸ送りモータに後退する側のＸ送りモータ
より早い送り指令を与える。

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、旋盤で加工中の
ワークを偏心位置で掴み換える際や加工済ワークをアン
ロードする際、あるいは２主軸対向旋盤において両主軸
間でワークを受渡す際などにおける旋盤機内でのワーク
の搬送方法に関するもので、特に主軸軸線を挟んで作業
者から見て前後ないし上下方向に対向して２個のタレッ
トを配置した旋盤における上記方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】２主軸対向旋盤における第１工程を行う
主軸から第２工程を行う主軸へのワークの受渡しは、主
軸の一方（通常は第２工程を行なう主軸）を他方に向け
て進出させてワークの先端を把持した後、前記他方の主
軸のチャックを開いて前記一方の主軸を後退させるとい
う動作によって行われている。

【０００３】しかし、この方法は、偏心軸回りに回転さ
せて旋削加工する加工箇所を備えたワーク（以下「偏心
ワーク」という）を中心位置の把持から偏心位置の把持
へとワークを受渡しする際には採用するこができない。
中心把持から偏心把持へのワークの受渡しは、偏心チャ
ックを装着した１本の主軸でのワークの掴み換え動作と
して行われることもある。このようなワークの受渡しに
おいては、受渡し途中にワークをＸ軸方向（主軸直角方
向）に移動させることが必要となり、通常は移動側主軸
がＺ軸（主軸)方向のみの移動しかできない２主軸対向
旋盤で、このようなワークの受渡し動作を行うことは不
可能である。

【０００４】そこでこのようなＸ軸方向の移動を伴うワ
ークの受渡しには、他の搬送装置（例えばガンドリーロ
ーダなど）を用いるか、旋盤のタレットに装着したワー
クホルダを用いて行っている。この場合に使用されるワ
ークホルダは、タレットに供給されるエアや切削液の圧
力によって開閉する把持爪を備えた構造とするか、ある
いはばね力によってワーク把持方向に付勢された把持爪
を備える必要があり、ワークの把持部分の径に合せて把
持爪の間隔を設定しておく必要がある。

【０００５】また、旋盤で加工されたワークを排出する
ときは、旋盤のチャックを開いただけでは落下しないワ
ークもあり、そのようなワークは積極的にチャックから
押し出してやる必要がある。また、ワークを落下させて
排出する方法では、その落下位置が旋盤の主軸軸線下方
となるので、ワークを受取るためのバケットを設けて、
ワーク排出時に当該バケットを主軸軸線の下方まで移動
させるという動作が必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ガントリーローダを用
いてワークの軸直角方向の移動を伴うワークの受渡しを
行う際には、ワークを把持するアーム先端の位置を正確
に制御可能なローダを用いる必要があり、ストッパやリ
ミットスイッチの位置調整などによってローダのアーム
先端を主軸軸線上に停止させるような構造のローダで
は、偏心ワークの受渡しは不可能である。また、旋盤の
チャックのようにワークの端部を把持してワークの搬送
を行っているローダでは、対向主軸間でのワークの受渡
しを行うことができない。

【０００７】また、タレットにワークホルダを装着して
行うワークの受渡しは、ワークの把持部の径に合せてワ
ークホルダの爪間隔の調整ないしホルダ自体の交換が必
要であるという面倒があるほか、ワークの把持力をあま
り大きくできないため、長尺ワークや大型ワークの把持
が不安定である。

【０００８】更に加工済ワークの排出において、ワーク
をチャックから押し出すためには、主軸中心にシリンダ
などによって進退するプッシャを設ける必要があり、更
にワークを搬送するためのバケットを主軸軸線の下方と
機械内におけるワークの排出位置（通常は機械の手前
側）との間で移動させる機構が必要である。

【０００９】この発明は、主軸軸線を挟んで対向する２
個のタレットを備えた旋盤において、旋盤の機械内での
ワークの掴み換えを含む受渡しや、加工済ワークのアン
ロードなどの搬送動作を、特別な装置を用いることなく
実現することができ、かつワークの径に関わりなく同一
の手段でワークの受渡し及び排出を行うことが可能な方
法を得ることを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決したこの
発明の旋盤におけるワークの機内搬送方法は、主軸軸線
Ｐを挟む前後ないし上下に対向配置された２個のタレッ
ト刃物台２Ｌ、２Ｒを備えた旋盤の機内でのワーク９の
搬送方法であって、両タレット２Ｌ、２Ｒの工具装着箇
所の一箇所に主軸軸線方向のＶないしＵ溝１０を備えた
把持ブロック１１、１１を装着し、ワークの掴み換え、
受渡しないしアンロードを行う際に、両タレット２Ｌ、
２Ｒに装着した把持ブロック１１、１１を主軸軸線Ｐを
挟んで対向する位置に割出し、Ｘ送りモータ７、７にト
ルク制限をかけて両タレットを進出させて両把持ブロッ
ク１１、１１でワーク９を挟持し、両タレット２Ｌ、２
ＲをＺ軸方向に同期移動させるというものである。

【００１１】両把持ブロック１１、１１でワーク９を挟
持したあと、両タレット２Ｌ、２ＲをＺ軸方向に同期移
動させることにより、チャックからのワークの離脱、主
軸軸線上でのワークの排出、対向２主軸間でワークの受
渡などが実現できる。ワークを機械手前側まで搬送して
排出する場合や対向対向２主軸間でワークを偏心移動さ
せて受渡す場合などは、両把持ブロック１１、１１でワ
ーク９を挟持した後、両タレット２Ｌ、２ＲをＺ軸方向
及びＸ軸方向に同期移動させる、という請求項２の搬送
方法が採用される。

【００１２】両タレット２Ｌ、２ＲをＸ軸方向移動させ
るときには、Ｘ軸方向に進出する側のタレットのＸ送り
モータの軸トルクを後退する側のタレットのＸ送りモー
タの軸トルクより小さくし制限し、かつ進出する側のＸ
送りモータに後退する側のＸ送りモータより早い送り指
令を与えることで、所望の把持力でのワークの把持と正
確な搬送位置制御がソフト的に可能になる。この方法
は、特に偏心ワークの受渡の場合に有効である。

【００１３】

【発明の実施の形態】図３は、この発明の方法でワーク
の受渡し及びアンロードを行うことが可能な２主軸対向
旋盤の一例を示した図である。図に示すように、この旋
盤は同一軸線（主軸軸線）Ｐ上で対向する２本の主軸を
備えており、その対向端にはチャック１Ｌ、１Ｒが装着
されている。そして、左チャック１Ｌに把持されたワー
クを加工するのに主として用いられる上タレット２Ｌ
と、右チャック１Ｒに把持されたワークを主として加工
する下タレット２Ｒとは、主軸軸線Ｐを挟んで前後ない
し上下に対向する位置に配置されている。通常は上タレ
ット２Ｌは主軸軸線Ｐの奥側上方に、下タレット２Ｒは
手前下方に配置される。

【００１４】各タレット２Ｌ、２Ｒは、旋盤のベッドに
設けたＺ軸方向（主軸方向）のガイドに沿って移動する
Ｚスライド３及びこのＺスライド上で工具の切込方向
（Ｘ軸方向）に移動するＸスライド４を介して装着され
ている。Ｚスライド３は、Ｚ送りモータ５で回転駆動さ
れる送りねじ６で駆動され、Ｘスライド４は、Ｚスライ
ド３上に搭載したＸ送りモータ７で回転駆動される送り
ねじ８によって駆動されている。

【００１５】一般的なＮＣ工作機械では、各送りモータ
５、７の回転トルクを制限して、刃物台の送り力を弱い
力に設定するいわゆるトルク制限が可能である。このト
ルク制限は、通常、送りモータ５、７に与える最大電流
を制限することによって行われている。

【００１６】図１は、図３に示したような２主軸対向旋
盤において、偏心ワーク９を左チャック１Ｌから右チャ
ック１Ｒへ受渡す動作を示した図である。上下のタレッ
ト２Ｌ、２Ｒには、それぞれの工具装着箇所の一箇所
に、図２に示すような主軸軸線方向のＶ溝１０を備えた
把持ブロック１１を装着しておく。そして、左主軸での
第１工程の加工が終了（図１(a)）したら、上下のタレ
ット２Ｌ、２Ｒは把持ブロック１１を割出し、その把持
ブロックがワーク９の把持位置に対向するようにＺスラ
イド３を移動し、Ｘ送りモータ７にトルク制限をかけ
て、Ｘスライド４をワーク９に対して対称な位置及び速
度で進出させる。この進出動作により、対向する把持ブ
ロック１１、１１は、そのＶ溝１０の内側の把持面１２
が同時にワーク９に当接して停止する（図１(b)）。こ
のときのワークの把持力は、Ｘ送りモータ７のトルク制
限値によって調整できる。

【００１７】次に左チャック１Ｌを開き、上下のタレッ
ト２Ｌ、２Ｒを同期速度で図の右方に移動させて、ワー
クを左チャック１Ｌから抜き取る（図１(c)）。上タレ
ット２Ｌと下タレット２ＲとはＺ軸方向に同期移動する
が、制御上は上タレット２Ｌは＋方向の移動となり、下
タレット２Ｒは−方向の移動となるので、符号が逆で絶
対値が等しい移動指令を上下のＺ送りモータ５に与える
ことになる。このとき、Ｘ送りモータ７には、トルク制
限がかかった状態で、微少量の進出方向の送り指令が与
えられている。このトルク制限された進出方向の送り指
令により、把持ブロック１１によるワークの保持が保証
される。

【００１８】タレット２Ｌ、２ＲをＺ軸方向に移動して
ワークを右チャック１Ｒに受渡すまでの移動途中で、必
要な偏心量に対応するＸ軸方向の搬送が行われる（図１
(d)）。このＸ軸方向の搬送は、上下のタレット２Ｌ、
２Ｒの一方が後退し、他方が同期して前進するという動
作で行われる。このとき、後退側のタレットのＸ送りモ
ータ７のトルク制限が解除され、所定の速度での後退指
令が与えられる。一方、進出側のタレットのＸ送りモー
タには、トルク制限が継続してかけられた状態で、前記
後退指令より早い速度での進出指令が与えられる。この
制御により、ワークのＸ軸方向の移動速度が後退側のタ
レットの速度によって規定され、ワークの把持力が進出
側のＸ送りモータのトルク制限値によって保証される状
態で、ワークのＸ軸方向の搬送が実現される。

【００１９】Ｘ軸方向の搬送時におけるワークの移動停
止位置は、後退側のタレットの停止位置によって規定さ
れ、それより若干大きな進出指令を進出側のＸ送りモー
タ７にトルク制限をかけた状態で与え続けることによ
り、ワークのＸ軸方向の正確な位置制御とワークの保持
力の保証とが実現できる。

【００２０】そして、Ｚ送りモータ５に共にトルク制限
をかけた状態で更にワーク９を図の右方向に移動し（図
１(e)）、ワーク先端の右チャック１Ｒへの当接による
Ｚスライド３の移動停止が検出されたら、右チャック１
Ｒを閉じてワークを把持する（図１(f)）。ワークとチ
ャック底面の当接によるＺスライド３の停止は、Ｚ送り
モータ５に与える送り指令とＺ送りモータ５から返され
るフィードバック信号との差信号が当接によって急速に
増大することによって検出することができる。そして、
右チャック１Ｒがワーク９を把持した後、両タレット２
Ｌ、２Ｒが後退することにより、ワークの受渡しが完了
する（図１(g)）。

【００２１】上記の例では、対向２主軸間でのワークの
受渡しについて説明したが、同一チャックでの偏心移動
を伴うワークの掴み換え動作は、ワークをＸ軸方向に移
動した後のＺ軸方向の移動が、図１の実施例の移動方向
と逆になるだけで、その他の動作は全く同じである。ま
た、ワークのアンロードにおいては、図１の方法のＸ軸
方向の搬送により、ワークを機械内の排出位置まで搬送
し、その位置で両タレットを離隔させることにより行う
ことができる。

【００２２】なお、把持ブロック１１は、その少なくと
も一方を樹脂材としたり、把持面１２に板ばねを設ける
などの構造で、Ｘ軸方向の弾性を付与したものとするこ
とができる。把持ブロックの一方にこのようなＸ軸方向
の弾性を有するものを用いたときは、ワークは把持中に
おける両方のタレットのＸ軸方向の位置制御に、若干の
誤差を許容することができる。ワークの受渡しを行うと
きは、一方のブロックを剛体としなければＸ軸方向の位
置を正確に規定することができない。ワークの排出のみ
を行うのであれば、両タレットに装着する把持ブロック
を両方ともＸ軸方向に弾性を備えたものとすることが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法での対向主軸間のワークの受渡
し動作を示す説明図

【図２】タレットに装着する把持ブロックを示す図

【図３】この発明の方法を使用することができる２主軸
対向旋盤の例を示す模式図

【符号の説明】

2L,2R タレット ７ Ｘ送りモータ ９ 偏心ワーク 10 Ｖ溝 11 把持ブロック Ｐ 主軸軸線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸軸線(P)を挟む前後ないし上下に対
   向配置された２個のタレット刃物台(2L,2R)を備えた旋
   盤の機内でのワーク(9)の搬送方法であって、両タレッ
   ト(2L,2R)の工具装着箇所の一箇所に主軸軸線方向のＶ
   ないしＵ溝(10)を備えた把持ブロック(11,11)を装着
   し、ワークの掴み換え、受渡しないしアンロードを行う
   際に、両タレット(2L,2R)に装着した把持ブロック(11,1
   1)を主軸軸線(P)を挟んで対向する位置に割出し、Ｘ送
   りモータ(7,7)にトルク制限をかけて両タレットを進出
   させて両把持ブロック(11,11)でワーク(9)を挟持し、両
   タレット(2L,2R)をＺ軸方向に同期移動させる、旋盤に
   おけるワークの機内搬送方法。
2. 【請求項２】 上記両把持ブロック(11,11)でワーク(9)
   を挟持した後、両タレット(2L,2R)をＺ軸方向及びＸ軸
   方向に同期移動させる、請求項１記載の搬送方法。
3. 【請求項３】 上記両タレット(2L,2R)をＸ軸方向移動
   させるときに、Ｘ軸方向に進出する側のタレットのＸ送
   りモータの軸トルクを後退する側のタレットのＸ送りモ
   ータの軸トルクより小さくし制限し、かつ進出する側の
   Ｘ送りモータに後退する側のＸ送りモータより早い送り
   指令を与えることを特徴とする、請求項２記載のワーク
   の機内搬送方法。