JP2007021712A - ワーク移載装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】工作機械の小型化を図ることができるとともに、加工時間の短縮を図ることができ、作業者のワーク加工位置への接近性を向上してワークの搬入出作業を容易に行うことができるワーク移載装置を提供する。
【解決手段】工作機械のワーク加工位置P2の前方に移載テーブル49を構成する固定テーブル47を配設し、該固定テーブル47の前方に移載テーブル49を構成する可動テーブル48を配設する。固定テーブル47の複数の固定移載バー54の間に間隔G1を設け、可動テーブル48の複数の可動移載バー68の間に間隔G2を設け、前記間隔G1に前記可動移載バー68を、間隔G2に固定移載バー54を進入可能に構成する。前記固定テーブル47及び可動テーブル48にワークを支持した状態で、可動テーブル48を固定テーブル47側へ移動して、移載テーブル49を拡張状態から縮小状態に変形させ、ワークを工作機械の加工位置に搬入する。
【選択図】図1

Description

本発明は、工作機械におけるワーク移載装置に関する。
一般に、工作機械は、ベッドに主軸装置を有する加工機本体が装着され、その加工機本体の前方の加工位置においてワークを支持するワーク支持テーブルが配設されている。このワーク支持テーブルの前方には、ワークを搬送するコンベアライン上のワークの搬入出位置から未加工のワークを前記ワーク支持テーブル上に搬入したり、加工済みワークを搬出したりするためのワーク移載装置が装着されている。ワーク移載装置とワーク支持テーブルとの間におけるワークの搬入出を作業者の手作業で行う場合には、このワーク移載装置が固定式であると、作業者がワークをコンベアライン上の前記ワーク搬入出位置からワークの加工位置の前記ワーク支持テーブル上へ搬入する際に、ワーク移載装置の幅が広く、作業者の手が加工位置まで届かず、その作業が非常に困難である。このため、ワーク移載装置の移載テーブルを位置切換機構により支持して、該移載テーブルをワーク支持テーブル側に移動接近させてから、作業者によってワークをワーク支持テーブルに搬入してクランプ機構によりクランプし、ワークをセットするようになっている。
ところが、上記従来のワーク移載装置は、移載テーブルをコンベアライン上の搬入出位置からワークの加工位置側へ進入させる必要があるので、工作機械に移載テーブルを進入させるスペースが必要となり、工作機械が大型化するという問題があった。
さらに、移載テーブル自体の大きさは、ワークの幅寸法以上に設定されているので、作業者が移載テーブルを挟んでワーク支持テーブルに接近する距離はあまり縮まらず、作業者のワークの加工位置への接近性が悪く、ワークの搬入出作業を容易に行うことができないという問題もあった。さらには、移載テーブルの加工位置側への移動及び退避のための時間が必要となり、そのため、加工時間が長くなるという問題もあった。
本発明の目的は、工作機械のワーク搬入出用のスペースを小さくして、工作機械の小型化を図ることができるとともに、作業者のワークの加工位置への接近性を向上すると共に、ワークの搬入出作業時間を短くして加工時間を短縮することができるワーク移載装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、工作機械におけるワーク加工位置の前方のワーク搬入出位置に配設されるワーク移載装置であって、移載テーブルをワークの搬入出方向に縮小又は拡張可能に構成したことを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記移載テーブルは、前記搬入出位置に配設される固定テーブルと、案内機構により前記固定テーブルにオーバーラップした縮小位置と前記固定テーブルから離間した拡張位置との間で切り換え可能に配設される可動テーブルとにより構成されていることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2において、前記固定テーブルにはワークの搬入出方向を指向するように、かつ所定の間隔をおいて複数の固定移載バーが設けられ、前記可動テーブルには、同じくワークの搬入出方向を指向するように、かつ所定の間隔をおいて複数の可動移載バーが設けられ、可動移載バーは、前記可動テーブルの移動により前記各固定移載バーの前記間隔に進入可能に構成されていることを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1において、前記移載テーブルは、パンタグラフ機構によりワークの搬入出方向に相互間隔を縮小又は拡張可能に構成された複数の移載バーにより構成されていることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項において、前記移載テーブルのワークの搬入出側とは反対側の外側端縁には、ワークを位置規制する位置規制部材が設けられていることを要旨とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項において、前記移載テーブルの下方には、ワークから落下する切屑や切削液を回収して、工作機械の保護カバーの内側へ移動するための切屑回収シュータが装着され、該シュータは前記移載テーブルが前記縮小又は拡張する際に連動して移動可能に構成されていることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、請求項6において、前記切屑回収シュータは、前記移載テーブルの下方に傾斜して配設された固定シュータと、前記移載テーブルに対し、その縮小又は拡張に伴い、かつ傾斜して連結された第1可動シュータと、該第1可動シュータの下端部にヒンジ機構により上下方向の往復動可能に傾斜して連結され、かつ下端縁を前記固定シュータの上端縁に支持された第2可動シュータとにより構成されていることを要旨とする。
請求項1記載の発明は、移載テーブルをワークの加工位置に対するワークの搬入出方向に縮小又は拡張可能に構成したので、ワークの加工位置へのワーク搬入時に移載テーブルを縮小させてワークを搬入できるので、移載テーブルを工作機械のワークの加工位置に進入させる必要がなく、工作機械のワーク搬入出用のスペースを小さくして、工作機械の小型化を図ることができる。又、作業者が縮小された移載テーブルを挟んでワーク支持テーブル側に接近し易くなり、作業者のワーク加工位置への接近性を向上することができ、ワークの搬入出作業を容易に行うことができる。
請求項2記載の発明は、固定テーブルに対し案内機構により可動テーブルが拡張位置から固定テーブルにオーバーラップした縮小位置に移動され、固定テーブル及び可動テーブルに支持したワークを工作機械の加工位置に接近することができる。このため、請求項1記載の発明の効果と同様の効果を奏する。
請求項3記載の発明は、固定テーブルの各固定移載バーの間隔に可動テーブルの複数の可動移載バーが進入するので、固定テーブルに対し可動テーブルをほぼ同じ寸法にオーバーラップさせることができる。
請求項4に記載の発明は、移載テーブルがパンタグラフ機構により縮小又は拡張される複数の移載バーにより構成されているので、拡縮寸法を大きく設定することができ、作業者のワーク加工位置への接近性をさらに向上することができ、ワークの搬入出作業をさらに容易に行うことができる。
請求項5記載の発明は、移載テーブルの外側端縁の位置規制部材によりワークを位置規制して、移載テーブルを拡張状態から縮小状態に移動することによりワークを確実に搬入方向に移動することができる。又、ワークの搬出の際にもワークを搬出方向に移動することにより移載テーブルを容易に拡張状態へ移動することができる。
請求項6記載の発明は、移載テーブルの縮小又は拡張に連動して、切屑回収シュータが移動されるので、作業者のワーク加工位置への接近性を向上することができる。
請求項7記載の発明は、移載テーブルの縮小又は拡張と同期して、第1可動シュータ及び第2可動シュータの設置寸法を縮小又は拡張することができる。
以下、本発明を具体化したワーク移載装置の一実施形態を図1〜図8に従って説明する。
図7に示すように、ベッド11の上面には、支持台12が立設され、この支持台12の上面には、図8に示すように左右一対の軸受13,13を介して、ワーク支持テーブル14が、サーボモータ15によって、割り出し回転可能に装着されている。前記ワーク支持テーブル14の上面には、ワークWをクランプするためのクランプ機構16が複数箇所に設けられている。図7に示すように、前記支持台12の前側壁(図7の右側壁)には、取付ステー17を介して、ワークWをワーク支持テーブル14側へ搬入したり、搬出したりする際にワークを案内するための案内板18が水平に支持されている。前記ベッド11には、図示しないが、前記ワーク支持テーブル14の上面に支持されたワークWを加工するための加工機本体が装設されている。又、前記ベッド11には、工作機械の加工機本体、前記ワーク支持テーブル14、取付ステー17及び案内板18等を遮蔽して、ワークWの加工中に切屑やクーラントが飛散するのを防止するための保護カバー19が装着されている。この保護カバー19の前面には、開口部20が形成され、この開口部20は開閉扉21によって、開放可能になっている。前記開閉扉21は、図2に示すように、開口部20の下方に水平方向に互いに平行に敷設された案内レール22,23と、前記案内レール22,23に沿って案内移動されるローラ24,25を備えた扉26,27とによって構成され、手動又は自動的に開閉されるようになっている。
次に、工作機械の前方に装設されたワークWの搬送用コンベアライン31について説明する。
この搬送用コンベアライン31は、概略的に見て、図6及び図8に示すように前工程の工作機械によって加工されたワークWを前記開口部20と対応するワークWの搬入出位置P1に搬入する上流側のローラコンベヤ装置32と、このローラコンベヤ装置32によって、前記搬入出位置P1に移動された未加工のワークWを該搬入出位置P1から前記ワーク支持テーブル14上の加工位置P2に搬入したり、ワーク支持テーブル14側から加工済みのワークWを搬出したりするワーク移載装置33と、このワーク移載装置33の下流側に設けられ、加工済みのワークWを次の工程の工作機械側に搬出するための下流側のローラコンベヤ装置34とによって構成されている。そこで、前記ローラコンベヤ装置32、ローラコンベヤ装置34及びワーク移載装置33を以下に順次説明する。
図6及び図7に示すように、前記ベッド11の前面(図7の右側面)には、取付支柱35,36が取り付けられ、図6に示すように、取付支柱35,36の上端部には、水平支持板37,38が取り付けられ、この水平支持板37,38には、前記ローラコンベヤ装置32及びローラコンベヤ装置34が装着されている。このローラコンベヤ装置32及びローラコンベヤ装置34は同様に構成されているので、ローラコンベヤ装置32のみについて説明すると、前記水平支持板37の上面には、フレーム39が水平方向に支持され、このフレーム39には複数のローラ40が回転可能に支持されている。
次に、前記ワーク移載装置33の構成について説明すると、図6に示すように、前記取付支柱35,36の上端寄りの対向側面にはブラケット41,42が水平に支持され、その先端には取付基板43,44が上下方向に取り付けられている。この取付基板43,44の上端部には取付台座45,46が水平方向に支持されている。この取付台座45,46の上面には、図1に示すように、固定テーブル47と、可動テーブル48が装着され、両テーブル47,48によってワークWの搬入出方向Z(搬入出位置P1〜加工位置P2)に縮小又は拡張可能な移載テーブル49が構成されている。以下に、両テーブルについて説明する。
前記固定テーブル47は、図1及び図2に示すように前記取付台座45,46の上面に対し搬送用コンベアライン31のライン方向Xと同方向に、かつ互いに平行に支持された支持板51,52と、両支持板51,52の上面に対し、ワークWの搬入出方向Zと同方向に架設固定した平面視細長四角形状をなす複数の取付台座53とを備えている。各取付台座53の上面には、固定移載バー54がそれぞれ取付台座53と同方向に支持され、ボルト55によって固定されている。前記各固定移載バー54の間には、図1に示すように所定の間隔G1が形成され、後述する可動テーブル48の可動移載バー68が進入可能になっている。
次に、前記可動テーブル48について説明すると、図1に示すように可動テーブル48は前記取付台座45,46の上面に対し前記ワークWの搬入出方向Zと同方向に、かつ互いに平行に敷設された案内機構を構成する案内レール61,62と、この案内レール61,62によって、搬入出方向Zに案内移動されるスライダー63,64と、このスライダー63,64に対し、ワークWの搬送ライン方向Xと同方向に、かつ互いに平行に架設固定された一対の支持板65,66と、両支持板65,66の上面に対し、前記搬入出方向Zと同方向に、かつ互いに平行に架設固定した平面視細長四角形状をなす複数の取付台座67とを備えている。各取付台座67の上面には、複数の可動移載バー68がそれぞれ取付台座67と同方向に支持され、ボルト69によって固定されている。前記各可動移載バー68の間には、図1に示すように所定の間隔G2が形成され、前記可動テーブル48の移動により可動移載バー68が前記固定テーブル47の各固定移載バー54の前記間隔G1に進入可能になっている。
図1は可動テーブル48が固定テーブル47から離間されて移載テーブル49が拡張された位置に配置された状態を示す。この状態から前記可動テーブル48を作業者Mによって搬入(Z)方向へ移動させると、図4に示すように前記固定移載バー54間の間隔G1に可動移載バー68が進入され、移載テーブル49が固定テーブル47にオーバーラップした縮小状態となる。図4に示すように、移載テーブル49のワーク搬入出方向Zの全長寸法をLとし、可動テーブル48の縮小方向への最大移動距離をEとすると、移載テーブル49が縮小された状態の縮小寸法(L−E)は、全長寸法Lの二分の一以下になるように構成されている。
次に、前記ローラコンベヤ装置32、ワーク移載装置33及びローラコンベヤ装置34と対応して設けられ、かつ、ワークWから落下された切屑等の異物を回収すると共に、前記保護カバー19内の下部に移動させるための切屑回収装置について説明する。図6に示すように、前記取付支柱35,36及びフレーム39には、ローラコンベヤ装置32,34から下方に落下された切屑を回収するための固定の上流側切屑回収シュータ71及び下流側切屑回収シュータ72が装着されている。両切屑回収シュータ71、72の下端開口部は、前記保護カバー19の前側壁面に形成された図2に示す開口部19aに連通されている。
図2及び図3に示すように、前記ワーク移載装置33の下方には、ワークWから搬送中に落下された切屑や切削液を回収するための切屑回収シュータ73が装着されている。この切屑回収シュータ73は、前述した可動テーブル48が図4に示すように固定テーブル47側に移動されて移載テーブル49が縮小されたときに、同様に縮小状態に移動されるように構成されている。図2及び図3に示すように、前記上流及び下流側切屑回収シュータ71,72の対向する側板71a,72aの間には、前記固定テーブル47の下方に位置するように固定シュータ74が傾斜状態で取り付けられている。又、前記可動テーブル48の支持板65には、取付ステー75を介して第1可動シュータ76が傾斜状態で取り付けられている。この第1可動シュータ76の先端部(下端部)には、第2可動シュータ77がヒンジ機構78を介して上下方向の傾動可能に装着され、この第2可動シュータ77の先端部(下端部)は前記固定シュータ74の上端縁に支持されている。前記固定シュータ74、第1及び第2可動シュータ76,77のX軸方向の両端部には、側板74a,76a,77aが下方に折り曲げ形成され、前記上流及び下流側切屑回収シュータ71,72の内側に配設されている。
前記可動テーブル48のワーク搬入出側とは反対側の外側端縁、すなわち前記支持板66の外側面には、スペーサ81を介して位置規制部材としてのストッパ82が取り付けられ、該ストッパ82の上端部は、前記可動移載バー68の高さよりも上方に突出されている。そして、前記可動移載バー68の上面に支持されたワークWが可動移載バー68から外側方、つまり作業者Mの手前側に移動しないように位置規制している。
図1に示すように、前記取付台座45,46の上面には、ブラケット83を介してストッパボルト84がZ軸方向の位置調整可能に支持されている。前記スライダー63,64の上面には、位置規制突起85が取り付けられ、該位置規制突起85が前記ストッパボルト84に当接することにより可動テーブル48が拡張位置に停止される。又、前記可動テーブル48の支持板65には、ストッパボルト86がZ軸方向の位置調整可能に支持され、このストッパボルト86の先端が前記固定テーブル47の支持板52に当接(図5参照)することにより可動テーブル48が縮小位置に停止される。
次に、前記のように構成した工作機械の動作について説明する。
最初に、工作機械のワーク支持テーブル14にワークWを搬入して装着する動作について説明すると、図6において、上流側のローラコンベヤ装置32によって、前工程で加工されたワークWを作業者Mの手作業によって、ワーク移載装置33の上面に移動する。
次に、前記開閉扉21を手作業又は自動により開放し、ワーク移載装置33の上面に支持されたワークWを前記可動テーブル48を固定テーブル47側へ移動することによって、ワークWを可動テーブル48と共に、固定テーブル47の固定移載バー54上を滑動させて加工位置P2側へ移動する。図4及び図5に示すように、固定テーブル47の固定移載バー54の間隔G1に可動テーブル48の可動移載バー68が進入した状態では、ワークWの一部は前記案内板18の上面に移動されている。と同時に切屑回収シュータ73のうち、第2可動シュータ77は第1可動シュータ76のヒンジ機構78により先端が固定シュータ74に沿って傾動して、切屑回収シュータ73は全体として縮小した状態となり、作業者Mがワーク支持テーブル14側に近づくことができる。この状態でワークW全体を前記案内板18の上面に押し出し、ワーク支持テーブル14の上面まで移動する。ワーク支持テーブル14上に移動されたワークWは、前記クランプ機構16によってクランプされ、前記開閉扉21が閉鎖された状態で図示しない加工機本体の主軸装置に装着された工具によって加工される。
加工が終了したワークWは、再び前記開閉扉21を開放し、ワーク支持テーブル14上のワークWのクランプを解除した後、作業者Mの手によって、前記案内板18の上面を搬出(Z)方向に案内移動させて、図4に示す縮小状態の前記ワーク移載装置33の上面に搬出する。
次に、固定テーブル47から可動テーブル48を引き離して移載テーブル49を拡張状態にすると共に、固定テーブル47及び可動テーブル48の上面にワークWを支持する。
この状態で、ワーク移載装置33の上面から下流側のローラコンベヤ装置34にワークWを搬送し、次の加工工程に移行する。
上記実施形態のワーク移載装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、前記ワーク移載装置33の移載テーブル49を固定テーブル47と可動テーブル48によって構成し、可動テーブル48を固定テーブル47側に移動することによって、固定テーブル47に可動テーブル48をオーバーラップするようにして、ワーク移載装置33上のワークWを案内板18を介してワーク支持テーブル14側に搬入するように構成した。このため、ワークWの加工位置P2への搬入時にワーク移載装置33の固定テーブル47及び可動テーブル48を工作機械のワークWの加工位置P2に進入させる必要がなく、加工時間が短縮できると共に、工作機械のワーク搬入出用のスペースを小さくして、工作機械の小型化を図ることができる。又、作業者Mがテーブル47,48を挟んでワーク支持テーブル14側に接近し易くなり、作業者MのワークWの加工位置への接近性を向上して、ワークWの搬入出作業を容易に行うことができる。
(2)上記実施形態では、前記切屑回収シュータ73を固定シュータ74、第1可動シュータ76及び第2可動シュータ77によって切屑受け範囲を縮小又は拡張可能に構成したので、切屑回収シュータ73を装着してもワーク移載装置33の機能を実現することができる。
(3)上記実施形態では、前記可動テーブル48の支持板66にストッパ82を取り付けたので、ワークWの搬入時に可動テーブル48が固定テーブル47側へ移動される際に、ワークWをストッパ82に当接して容易に搬入することができる。又、ワークWの搬出時にもストッパ82にワークWを当接した状態で、ワークWを搬出方向に移動することにより可動テーブル48を縮小位置から拡張位置に容易に移動することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図9に示すように、搬入出方向Zに指向する案内レール61,62に対し、架け渡された複数の移載バー91を互いに平行に、かつ搬入出方向Zに往復動可能に支持し、各移載バー91を例えばパンタグラフ機構92により連結して、各移載バー91の相互間隔を縮小又は拡張可能とする。そして、移載テーブル93を拡張状態から縮小状態に、又はその逆の状態に切り換えられるように構成してもよい。ワーク搬入出側とは反対側の移載バー91の外側端縁には位置規制部材としてのストッパ82が設けられている。
この実施形態では、ワーク搬入出側とは反対側の移載バー91が搬入出方向Zに大きく移動でき、作業者のワークの加工位置への接近性をさらに向上して、ワークの搬入出作業を一層容易に行うことができる。
・図示しないが、移載テーブルを、案内機構によりワークWの搬入出方向に縮小又は拡張可能に構成した複数の移載板により構成してもよい。
・図示しないが、切屑回収シュータ73を板材により一体的に構成して、傾斜状態で配設し、可動テーブル48のワーク搬入方向への移動に伴って該切屑回収シュータ73の先端部が下方に傾動しつつ保護カバー19の内側に進入するように構成してもよい。
この発明のワーク移載装置を具体化した1実施形態を示す平面図。 図1のワーク移載装置の左側面図。 ワーク移載装置の正面図。 ワーク移載装置の作動状態を示す平面図。 ワーク移載装置の作動状態を示す左側面図。 工作機械のワーク搬入出装置を示す正面図。 工作機械の左側面図。 ワーク搬入出装置を示す平面図。 この発明のワーク移載装置の別例を示す横断面図。
符号の説明
W…ワーク、Z…搬入出方向、G1,G2…間隔、P1…搬入出位置、P2…加工位置、19…保護カバー、33…ワーク移載装置、47…固定テーブル、48…可動テーブル、49,93…移載テーブル、54…固定移載バー、68…可動移載バー、71,72,73…切屑回収シュータ、74…固定シュータ、76…第1可動シュータ、77…第2可動シュータ、78…ヒンジ機構、82…位置規制部材としてのストッパ、91…移載バー、92…パンタグラフ機構。

Claims (7)

  1. 工作機械におけるワーク加工位置の前方のワーク搬入出位置に配設されるワーク移載装置であって、移載テーブルをワークの搬入出方向に縮小又は拡張可能に構成したことを特徴とするワーク移載装置。
  2. 請求項1において、前記移載テーブルは、前記搬入出位置に配設される固定テーブルと、案内機構により前記固定テーブルにオーバーラップした縮小位置と前記固定テーブルから離間した拡張位置との間で切り換え可能に配設される可動テーブルとにより構成されていることを特徴とするワーク移載装置。
  3. 請求項2において、前記固定テーブルにはワークの搬入出方向を指向するように、かつ所定の間隔をおいて複数の固定移載バーが設けられ、前記可動テーブルには、同じくワークの搬入出方向を指向するように、かつ所定の間隔をおいて複数の可動移載バーが設けられ、可動移載バーは、前記可動テーブルの移動により前記各固定移載バーの前記間隔に進入可能に構成されていることを特徴とするワーク移載装置。
  4. 請求項1において、前記移載テーブルは、パンタグラフ機構によりワークの搬入出方向に相互間隔を縮小又は拡張可能に構成された複数の移載バーにより構成されていることを特徴とするワーク移載装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項において、前記移載テーブルのワークの搬入出側とは反対側の外側端縁には、ワークを位置規制する位置規制部材が設けられていることを特徴とするワーク移載装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項において、前記移載テーブルの下方には、ワークから落下する切屑や切削液を回収して、工作機械の保護カバーの内側へ移動するための切屑回収シュータが装着され、該シュータは前記移載テーブルが前記縮小又は拡張する際に連動して移動可能に構成されていることを特徴とするワーク移載装置。
  7. 請求項6において、前記切屑回収シュータは、前記移載テーブルの下方に傾斜して配設された固定シュータと、前記移載テーブルに対し、その縮小又は拡張に伴い、かつ傾斜して連結された第1可動シュータと、該第1可動シュータの下端部にヒンジ機構により上下方向の往復動可能に傾斜して連結され、かつ下端縁を前記固定シュータの上端縁に支持された第2可動シュータとにより構成されていることを特徴とするワーク移載装置。
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