JP2004330336A

JP2004330336A - 平行２軸旋盤のワーク反転機

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Publication number: JP2004330336A
Application number: JP2003127674A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawai; 浩川合; Hisakatsu Imamura; 久勝今村
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-06
Also published as: JP4345347B2

Abstract

【課題】ワーク反転器に対してワークの受渡しを行うローダのチャック構成変更を考える煩わしさを無くすことができる平行２軸旋盤のワーク反転器をを提供する。
【解決手段】ワーク反転器３は、平行２軸旋盤における左右の主軸の上方にそれぞれ位置する第１および第２のチャック４Ａ，４Ｂを有する。これらチャック４Ａ，４Ｂは、それぞれ垂直軸心回りに旋回自在に支持されて互いに対向姿勢をとることが可能とされている。上記第１のチャック４Ａは上下移動自在に設置され、第２のチャック４Ｂは上記第１のチャック４Ａの上下移動範囲内の所定高さにおいて左右移動自在に設置されている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平行２軸旋盤における左右の主軸の上方に２つのチャックを配置してなるワーク反転機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のワーク反転機では、２つのチャックが同じ高さ位置に設置されており、これらのチャックは垂直軸回りに旋回自在で、かつ一方のチャックは他方のチャックに対して接近・離間自在とされている（例えば特許文献１）。この構成により、一方のチャックで把持しているワークを他方のチャックに渡すことができ、この受渡し動作でワークを表裏反転させることができる。反転機のチャックと主軸のチャックとの間でのワークの受渡しは２つのチャックを有するガントリ式のローダで行われる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−８４６０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ワーク反転機の２つのチャックを同じ高さ位置に設置した構成では、ローダとして、その２つのチャックが上下に並べて設置される構成のものを採用する場合に、ローダのチャックとワーク反転機との間でのワークの受渡しにおいて、ローダの上下位置を頻繁に切り替え設定しなければならない。そのため、ローダの動作が煩雑なものになり、動作時間も長くかかる。またローダの昇降可能なストロークを長くすることが必要で、装置全体が大型化する。
このような課題を解消できるものとして、２つの反転機チャックの高さを互いに変えて、２つの反転機チャック間でのワークの受け渡しを、両チャックの斜め方向の接近離間動作で行うようにしたものも提案されている。しかしその場合、チャックが斜め方向に移動するために、チャックの旋回軸も垂直軸ではなく傾斜したものとなる。そのため、反転機チャックおよびローダチャックの周方向複数箇所に設けられるワーク把持用の爪が相互に干渉しないようにするために、ローダチャックの各爪の位置を考慮する必要があり、一般的なローダが使用できなくて、ローダチャックの構成変更の設計が難しくなる。
【０００５】
この発明の目的は、上下に並ぶ２つのローダチャックを有するローダを用いる場合に、ローダと反転機チャックとの間のワーク受渡しのためのローダ動作が効率的に行え、ローダの昇降ストロークも短くて済み、かつローダチャックの構成変更を考える煩わしさのない平行２軸旋盤のワーク反転機を提供することである。
この発明の他の目的は、旋盤へのワーク搬入方向等の変更に応じたワーク反転機の仕様変更が容易に行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、旋盤へのワーク搬入方向等の変更に応じて、ワーク反転機の仕様変更を、各フレームの位置変更を含めて容易に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】
この発明の平行２軸旋盤のワーク反転機は、平行２軸旋盤における左右の主軸の上方にそれぞれ位置する第１および第２のチャックを有し、これらチャックは、それぞれ垂直軸心回りに旋回自在に支持されて互いに対向姿勢をとることが可能とされたワーク反転機であって、上記第１のチャックを上下移動自在に設置し、第２のチャックを上記第１のチャックの上下移動範囲内の所定高さにおいて左右移動自在に設置している。
この構成によると、第１のチャックが高さ調整自在であるため、ローダヘッドの上下に並ぶ２つのローダチャックの間隔に応じて第１のチャックの停止高さ位置を定めることで、第１および第２のチャックに対して、略同じローダヘッド高さ位置で２つのローダチャックによるワークの受け渡しが行える。また、第１のチャックを昇降させて第２のチャックの高さ位置に合わせると、第２のチャックの左右移動と両チャックの旋回動作とで、第１，第２のチャック間でワークを受渡し、ワークを反転させることができる。このように、略同じローダヘッド高さ位置でワーク反転機の両チャックに対するワークの受渡しが行えるため、ローダヘッドの高さを頻繁に変更する必要がなく、ローダと反転機チャックとの間のワーク受渡しのためのローダ動作が簡単であり、作業を効率化できる。また、ローダヘッドの昇降に必要なストロークも短くて済み、ローダのコンパクト化が図れる。また、ワーク反転機の両チャックが垂直軸心回りに旋回自在なものとでき、そのためワーク反転機のチャック爪との干渉回避のためのローダチャックの設計変更が不要であり、ローダチャックの構成変更を考える煩わしさを無くすことができる。
【０００７】
この発明において、上記第２のチャックを、第１のチャックの上下移動範囲内における上側位置と下側位置とに位置変更可能に固定しても良い。
ローダおよびワーク反転機のチャックは、把持の確実のために、ワークの未加工部分の把持用と加工済み部分の把持用とに専用化されたチャック形状とされることが多い。このため、ワーク反転機の左右２つのチャックは、ローダの上下いずれのチャックが加工済み部分用か、また旋盤の左右いずれ側から素材を搬入するかに応じて、左右いずれを高くする方がワーク搬送に効率的であるかが定まる。一方、工場のレイアウト変更等により、旋盤の左右いずれ側から搬入するかを変更することが必要な場合がある。このような搬入方向の変更に対して、高さ位置固定で使用される第２のチャックを、上側位置と下側位置とに位置変更可能とすることで、ワーク搬入方向等の変更に応じたワーク反転機の仕様変更が容易に行える。
【０００８】
この発明において、上記第１のチャックの上下移動領域に対して、第２のチャック側に隣合う領域に、第２のチャックを支持した第２チャック支持フレームと、別フレームとを上下に並べて設け、これら第２チャック支持フレームと別フレームとを、互いに上下に組み替え可能としても良い。
この構成の場合、ワーク反転機の上記仕様変更、およびそれに伴う各フレームの位置変更も簡単に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図８と共に説明する。図１および図２はそれぞれ、この実施形態のワーク反転機を備えた平行２軸旋盤の正面図および側面断面図を示す。この平行２軸旋盤は、左右２本の主軸１，１と、両主軸１に対応する左右２つのタレット式の刃物台２，２とを備え、ワーク反転機３は、上記左右の主軸１，１の上方にそれぞれ位置する第１および第２のチャック４Ａ，４Ｂを有する。主軸１および刃物台２の配置部の上方にはガントリ式のローダ５が設置されている。
【００１０】
２本の主軸１，１は、ベッド６上の左右方向の中央で、横並びに設置された各主軸台４１に支持されている。２つのタレット式の刃物台２，２は、その旋回中心が主軸１の軸心と平行でかつ同じ高さとされ、ベッド６上の上記両主軸１の左右外側に、送り台４２を介してそれぞれ設置されている。刃物台２は、その各周面部分を工具用のステーションとした正面形状多角形のドラム状とされており、送り台４２の移動により、前後（Ｚ軸方向）および左右（Ｘ軸方向）移動可能で、かつ送り台４２に対して割出回転可能に設けられている。
【００１１】
ローダ５は、旋盤の左右に設置された素材供給部および製品搬出部（図示せず）と、上記２本主軸１と、ワーク反転機３との間でワークＷの受渡しを行う手段である。ローダ５は、架設レール７に沿って走行するガントリ式のものであり、架設レール７は、旋盤左右の素材供給部から製品搬出部にわたり、主軸１および刃物台２の設置部の上方に跨がって設置されている。ローダ５は、架設レール７上を走行する走行体８上に前後移動台９を搭載し、前後移動台９に昇降ロッド１０を昇降自在に設け、昇降ロッド１０の下端に設けられたローダヘッド１１に、２つのチャック１２Ａ，１２Ｂを上下に並べて設けたものである。架設レール７はレール支持フレーム４５に設けられている。各チャック１２Ａ，１２Ｂは、主軸１と対面する方向に設けられている。上記走行体８、前後移動台９、および昇降ロッド１０の動作により、各チャック１２Ａ，１２Ｂは、ローダヘッド１１と共に、左右（Ｘ軸方向）、前後（Ｚ軸方向）への移動、および上下（Ｙ軸方向）への昇降が可能である。
【００１２】
ワーク反転機３は、ローダ５から渡されたワークＷを表裏反転させる装置であり、その２つのチャック４Ａ，４Ｂは、それぞれ垂直軸心回りに旋回自在に支持されて互いに対向姿勢をとることが可能とされている。また、図の左側に位置する第１のチャック４Ａは上下移動自在に設置され、右側に位置する第２のチャック４Ｂは第１のチャック４Ａの上下移動範囲内の所定高さ位置において左右移動自在に設置されている。
【００１３】
すなわち、図３に正面図で示すように、第１のチャック４Ａは、架設レール７の下方の位置において垂直姿勢に設置された略矩形の第１チャック支持フレーム１３に上下移動台１４および一対のガイドロッド１５，１５を介して上下移動自在に設置されている。一対のガイドロッド１５，１５は、第１チャック支持フレーム１３の前面に上下方向に向けて平行に設置され、これら両ガイドロッド１５に上下移動台１４が上下移動自在に係合している。この上下移動台１４の上下縁に有する支持片１４ａ，１４ａ間に、第１のチャック４Ａを固定したチャック基台１６が垂直軸１７を介して旋回自在に支持されている。第１のチャック４Ａの支持部を図３の矢印Ｐの方向から見た断面を図４に示す。同図のように、第１チャック支持フレーム１３に縦向きに設けられた昇降シリンダからなる昇降駆動源１８の進退ロッド１８ａが上記上下移動台１４に連結されており、この昇降駆動源１８の駆動で上下移動台１４が上下に移動する。また、図３の矢印Ｓの方向から見た断面図および下面図を示す図６および図７のように、上下移動台１４の上に左右方向に向けて設置された進退シリンダからなる旋回駆動源１９の進退ロッド１９ａが上記チャック基台１６の一部に回動自在に支持されており、この進退駆動源１９でチャック基台１６が垂直軸１７回りに旋回駆動される。
【００１４】
図３のように、第１のチャック４Ａの上下移動領域Ａに対して、第２のチャック４Ｂ側に隣合う領域Ｂには、第２のチャック４Ｂを支持した略矩形の第２チャック支持フレーム２３と、同じく略矩形の別フレーム３３とが上下に並べて配置されている。これら第２チャック支持フレーム２３と別フレーム３３とは、互いに上下に組み替え可能であり、任意の組み替え状態で互いに上下に隣合う辺がボルト（図示せず）により結合される。これらこれら第２チャック支持フレーム２３と別フレーム３３とは、一側部が第１チャック支持フレーム１３に結合され、他側部が縦フレーム３５に結合され、これら第１チャック支持フレーム１３、第２チャック支持フレーム２３、別フレーム３３、および縦フレーム３５により、相互に組立られた反転機フレーム３４が構成される。反転機フレーム３４は、例えばレール支持フレーム４５、または主軸台４１等に設置される。第１チャック支持フレーム１３および縦フレーム３５への第２チャック支持フレーム２３および別フレーム３３の設置は、ボルト３６での締結により行われる。これら第１チャック支持フレーム１３および縦フレーム３５における第２チャック支持フレーム２３および別フレーム３３のボルト結合のためのボルト挿通孔３７，３８（図５）は、上記組み替えが可能なように所定の配列ピッチで設定されている。上記ボルト３６、およびボルト挿通孔３７，３８は、第２のチャック４Ｂを、第１のチャック４Ａの上下移動範囲内における上側位置と下側位置とに位置変更可能に固定する設置高さ可変固定手段を構成する。
【００１５】
第２チャック支持フレーム２３には、第２のチャック４Ｂが左右移動台２４および一対のガイドロッド２５，２５を介して左右移動自在に設置されている。一対のガイドロッド２５，２５は、第２チャック支持フレーム２３の前面に左右方向に向けて平行に設置され、これら両ガイドロッド２５に左右移動台２４が左右に移動自在に係合している。第２のチャック４Ｂの支持部を図３の矢印Ｑの方向から見た断面図を示す図５のように、上記左右移動台２４の上下縁に形成された支持片２４ａ，２４ａ間に、第２のチャック４Ｂを固定したチャック基台２６が垂直軸２７を介して旋回自在に支持されている。図３に示すように、フレーム３５に左右方向に向けて設けられた進退シリンダからなる進退駆動源２８の進退ロッド２８ａが上記左右移動台２４に連結されており、この進退駆動源２８で左右移動台２４が左右に進退駆動される。また、図６に示すように、左右移動台２４上に左右方向に向けて設置された進退シリンダからなる旋回用駆動源２９の進退ロッド２９ａが上記チャック基台２６の一部に回動可能に支持されており、この旋回用駆動源２９でチャック基台２６が垂直軸２７回りに旋回駆動される。上記別フレーム３３の前面には、圧力流体供給源から供給される圧力流体を上記各シリンダ１８，１９，２８，２９に分配供給する分配器（図示せず）と、この分配器を被覆するカバー３８が設けられている。
【００１６】
上記構成の動作を説明する。この実施形態では、平行２軸旋盤は、素材ワークＷを左側の主軸１に装着して片面加工を行い、片面加工したワークＷをワーク反転機３で表裏反転させてから右側の主軸１に装着して、さらにワークＷの残り片面を加工し、完成品とする。この場合、例えば次の動作となる。
（１）旋盤の左側に設置されるワーク供給部（図示せず）に供給されてきた素材のワークＷは、ローダ５のローダヘッド１１における上側チャック１２Ａに渡される。この素材ワークＷを把持したローダ５は、ローダヘッド１１の空状態の下側チャック１２Ｂが左側の主軸１に対向する位置まで移動する。ここで、左側の主軸１に装着されて片面加工されたワークＷがローダヘッド１１の下側チャック１２Ｂに渡される。
（２）次にローダヘッド１１は、上側チャック１２Ａが左側の主軸１に対向する高さまでさらに下降し、素材ワークＷを左側の主軸１に渡す。
（３）この後、ローダヘッド１１は、その下側チャック１２Ｂがワーク反転機３の第１のチャック４Ａと対向する高さまで上昇する。このとき、第１のチャック４Ａは下方の所定位置まで下降して、前面に向いた姿勢で待機している。ローダヘッド１１は、その下側チャック１２Ｂが把持している片面加工済みのワークＷをワーク反転機３の第１のチャック４Ａに渡す。
（４）片面加工ワークＷを受け取った第１のチャック４Ａは、第２のチャック４Ｂと同じ高さ位置まで上昇し、第２のチャック４Ｂと対向する横向きに旋回する。
（５）第２のチャック４Ｂは、第１チャック４Ａと対向する横向きに旋回し、左側に横移動して第１のチャック４Ａに接近し、第１のチャック４Ａから片面加工ワークＷを受け取る。
（６）片面加工ワークＷを受け取った第２チャック４Ｂは、元の右位置まで横移動し、前向きに旋回する。これにより片面加工ワークＷは表裏反転する。
（７）ローダ５は、そのローダヘッド１１の上側チャック１２Ａがワーク反転機３の第２のチャック４Ｂと対向する位置まで左右移動し、その上側チャック１２Ａがワーク反転機３の第２チャック４Ｂから表裏反転した片面加工ワークＷを受け取る。
（８）ローダヘッド１１は、その空側となる下側チャック１２Ｂが右側の主軸１と対向する高さまで下降し、右側の主軸１に装着されて完成品に加工されたワークＷを下側チャック１２Ｂに受け取る。
（９）完成品ワークＷを下側ャック１２Ｂに受け取ったローダヘッド１１は、上側チャック１２Ａが右側の主軸１と対向する高さまで下降し、上側チャック１２Ａから表裏反転された片面加工ワークＷを右側の主軸１に渡す。
（１０）この後、ローダ５は、旋盤の右側にある完成品ワーク搬出部（図示せず）まで移動し、下側チャック１２Ｂが把持する完成品ワークＷをワーク搬出部に搬出する。
【００１７】
このように、この平行２軸旋盤のワーク反転機３では、第１のチャック４Ａを上下移動自在に設置し、第２のチャック４Ｂを第１のチャック４Ａの上下移動範囲内の所定高さ位置において左右移動自在に設置しているので、この実施形態のように２つのチャック１２Ａ，１２Ｂをローダヘッド１１に上下に並べて配置したローダ５を用いた場合でも、ローダ５とワーク反転機３との間でワークＷを受け渡すときに、ローダヘッド１１の各チャック１２Ａ，１２Ｂをワーク反転機３の各チャック４Ａ，４Ｂに対向させるために、ローダヘッド１１の高さを頻繁に変更する必要がなく、ローダ５の動作を簡略化でき、その作業を効率化できる。また、ワーク反転機３は、両側のチャック４Ａ，４Ｂが垂直軸回りに旋回するものであるため、傾斜軸回りに旋回させる場合のようなチャック爪干渉を避けるためのローダチャック１２，１２Ｂの構成変更を考える煩わしさが無い。
【００１８】
また、このワーク反転機３は、第２のチャック４Ｂを、第１のチャック４Ａの上下移動範囲内における上側位置と下側位置とに位置変更可能としているので、旋盤のワーク搬入出の方向に変更に対するワーク反転機３の仕様変更を、図８のように簡単に行うことができる。すなわち、図８では第２チャック支持フレーム２３を下側位置に、別フレーム３３を上側位置に変更している。このように、ワーク反転機３の上記の仕様変更が、それに伴う第２チャック支持フレーム２３や別フレーム３３の位置変更を含めて簡単に行うことができる。この場合には、以下の手順でワークＷの受渡しが行われる。
【００１９】
（１）ローダヘッド１１の上側チャック１２Ａで素材ワークＷを把持し、右側の主軸１の片面加工ワークＷを下側チャック１２Ｂで受け取る。
（２）下側チャック１２Ｂが受け取った片面加工ワークＷをワーク反転機３の第２のチャック４Ｂに渡す。
（３）ワーク反転機３の第１チャック４Ａが下側位置に移動して、第１チャク４Ａから片面加工ワークＷを受け取ることで、片面加工ワークＷを表裏反転させる。次に、第１チャック４Ａが上側位置に移動する。
（４）ローダヘッド１１の上側チャック１２Ａで、ワーク反転機３の第１チャック４Ａから表裏反転された片面加工ワークＷを受け取る。
（５）ローダヘッド１１の下側チャック１２Ｂで、左側の主軸１から完成品ワークＷを受け取り、ローダヘッド１１の上側チャック１２Ａが把持する表裏反転された片面加工ワークＷを左側の主軸１に受け渡す。
（６）ローダヘッド１１の下側チャック１２Ｂで把持された完成品ワークＷを完成品ワーク搬出部に搬出する。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の平行２軸旋盤のワーク反転機は、平行２軸旋盤における左右の主軸の上方にそれぞれ位置する第１および第２のチャックを有し、これらチャックは、それぞれ垂直軸心回りに旋回自在に支持されて互いに対向姿勢をとることが可能とされたワーク反転機であって、上記第１のチャックを上下移動自在に設置し、第２のチャックを上記第１のチャックの上下移動範囲内の所定高さにおいて左右移動自在に設置したため、上下に並ぶ２つのローダチャックを有するローダを用いる場合に、ローダと反転機チャックとの間のワーク受渡しのためのローダ動作が効率的に行え、ローダの昇降ストロークも短くて済む。また、ローダチャックの構成変更を考える煩わしさがない。
上記第２のチャックを、第１のチャックの上下移動範囲内における上側位置と下側位置とに位置変更可能に固定設置した場合は、旋盤のワーク搬入出の方向変更等の使用形態変更に対して、その旋盤使用形態の変更に応じたワーク反転機の仕様変更が容易に行える。
上記第１のチャックの上下移動領域に対して、第２のチャック側に隣合う領域に、第２のチャックを支持した第２チャック支持フレームと、別フレームとを設け、これら第２チャック支持フレームと別フレームとを、上下に組み替え可能とした場合は、旋盤のワーク搬入出の方向変更等の使用形態変更に対して、その旋盤使用形態の変更に応じたワーク反転機の仕様変更、およびそれに伴う各フレーム位置変更が簡単に行える。
【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反転機を備えた平行２軸旋盤の正面図である。
【図２】同平行２軸旋盤の左側面断面図である。
【図３】同平行２軸旋盤におけるワーク反転機の設置部を拡大して示す正面図である。
【図４】図３におけるＰ方向から見たワーク反転機の側面断面図である。
【図５】図３におけるＱ方向から見たワーク反転機の側面断面図である。
【図６】図３におけるＳ方向から見たワーク反転機の断面図である。
【図７】ワーク反転機の下面図である。
【図８】ワーク反転機の仕様変更状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１…主軸
３…ワーク反転機
４Ａ…ワーク反転機の第１のチャック
４Ｂ…ワーク反転機の第２のチャック
１３…第１チャック支持フレーム
１４…上下移動台
１５…ガイドロッド
１６…チャック基台
１７…垂直軸
１８…昇降シリンダ
１９…進退シリンダ
２３…第２チャック支持フレーム
２４…左右移動台
２５…ガイドロッド
２６…チャック基台
２７…垂直軸
２８…進退シリンダ
２９…進退シリンダ
３４…結合用フレーム
Ａ…第１のチャックの上下移動領域
Ｂ…第２のチャック側に隣合う領域

Claims

平行２軸旋盤における左右の主軸の上方にそれぞれ位置する第１および第２のチャックを有し、これらチャックが、それぞれ垂直軸心回りに旋回自在に支持されて互いに対向姿勢をとることが可能とされたワーク反転機であって、上記第１のチャックを上下移動自在に設置し、第２のチャックを上記第１のチャックの上下移動範囲内の所定高さにおいて左右移動自在に設置した平行２軸旋盤のワーク反転機。
上記第２のチャックを、第１のチャックの上下移動範囲内における上側位置と下側位置とに位置変更可能に固定設置した請求項１記載の平行２軸旋盤のワーク反転機。
上記第１のチャックの上下移動領域に対して、第２のチャック側に隣合う領域に、第２のチャックを支持した第２チャック支持フレームと、別フレームとを上下に並べて設け、これら第２チャック支持フレームと別フレームとを、互いに上下に組み替え可能とした請求項１または請求項２記載の平行２軸旋盤のワーク反転機。