JP2008221402A - Vertical lathe system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、主軸が下向きの立旋盤と、この立旋盤の加工領域に対してワークの搬入または搬出を行うワーク搬送装置とを組合せた立旋盤システムに関する。 The present invention relates to a vertical lathe system in which a vertical lathe whose main spindle is directed downward and a workpiece transfer device that loads or unloads a workpiece with respect to a machining area of the vertical lathe.
下向きの主軸が移動することで、ガントリローダに頼らず自らでワークの搬入および搬出を行うことのできる立旋盤が、特許文献1に開示されている。この立旋盤には、加工前のワークを立旋盤の加工領域に搬入するワーク搬入装置、および加工後のワークを前記加工領域から搬出するワーク搬出装置が設けられている。これらワーク搬入装置およびワーク搬出装置は、ワークを載せるワーク載置台を備え、このワーク載置台を加工領域内の位置と加工領域外の位置とに位置切換することで、ワークを搬入および搬出するものである。
上記立旋盤では、加工後のワークに切削加工により生じた切粉が付着していることがある。このような切粉の付着したワークがそのまま次工程に流されると、次工程の工作機械にてワークの位置決め不良や加工不良が発生する原因となる。このため、加工後のワークから切粉を取り除く必要がある。
また、前工程で切削加工されたワークに対して立旋盤で切削加工を行う場合、前工程の切削加工で生じた切粉がワークに付着したままであると、立旋盤にてワークの位置決め不良や加工不良が発生する可能性がある。このため、加工前のワークについても切粉を取り除く必要がある。
In the above-mentioned vertical lathe, chips generated by cutting may adhere to the workpiece after machining. If such a workpiece with chips attached is passed directly to the next process, it may cause a workpiece positioning failure or machining failure in the machine tool in the next process. For this reason, it is necessary to remove chips from the workpiece after processing.
In addition, when cutting with a vertical lathe on a workpiece cut in the previous process, if the chips generated in the previous process remain attached to the workpiece, the workpiece is poorly positioned on the vertical lathe. And processing defects may occur. For this reason, it is necessary to remove chips from the workpiece before processing.
切削加工で生じた切粉を、主軸がワークを把持した状態のままエアブロー等により除去することが考えられる。しかし、その場合、切粉除去作業の間、主軸が次のワークを取りに行けないので、加工効率が悪くなるという問題がある。また、下向きの主軸によりワークの上部を把持しているため、そのワークの上部に付着した切粉を取り除くことが難しい。 It is conceivable to remove the chips generated by the cutting process by air blow or the like while the spindle is gripping the workpiece. However, in that case, there is a problem in that the machining efficiency deteriorates because the spindle cannot go to the next workpiece during the chip removal operation. In addition, since the upper part of the work is gripped by the downward main spindle, it is difficult to remove chips adhering to the upper part of the work.
この発明の目的は、一連のワーク搬入・搬出動作の中で切粉の除去が行え、特にワークの上部に付着した切粉も除去可能な立旋盤システムを提供することである。
この発明の他の目的は、機械の周囲に切粉やクーラントを飛散させることなく切粉の除去を行うことである。
この発明のさらに他の目的は、ワークが上面に平面視で内周が曲線状の立壁部を有する凹状である場合、このワークの凹部内の切粉を確実に除去できるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、エアブローにより切粉の除去を行う構成とした場合、ワークの形状やサイズに合わせてエアブローする位置や角度を変更できるようにすることである。
An object of the present invention is to provide a vertical lathe system that can remove chips in a series of workpiece loading and unloading operations, and in particular can remove chips adhering to the upper part of the workpiece.
Another object of the present invention is to remove chips without scattering chips or coolant around the machine.
Still another object of the present invention is to make it possible to reliably remove the chips in the concave portion of the workpiece when the workpiece has a concave shape having an upright wall portion having a curved inner periphery in plan view on the upper surface. .
Still another object of the present invention is to make it possible to change the position and angle of air blowing in accordance with the shape and size of a workpiece when it is configured to remove chips by air blowing.
この発明の立旋盤システムは、立旋盤と、この立旋盤の加工領域に対してワークの搬入または搬出を行うワーク搬送装置とを備える。前記立旋盤は、ワークを把持する下向きの主軸と、この主軸に把持されたワークに対して切削加工を行う刃物を支持する刃物台とを前記加工領域内に備える。前記ワーク搬送装置は、ワークを載置するワーク載置面を有するワーク載置台と、このワーク載置台を、前記ワーク載置面に載置されたワークを前記主軸が上方から把持することが可能、または前記主軸により前記ワーク載置面にワークを上方から載置することが可能な加工領域内の位置と、加工領域外の位置とに位置切換するワーク載置台位置切換手段とを備える。前記ワーク載置台に、前記ワーク載置面の上方に位置する切粉除去部によりワーク載置面に載置されたワークに付着した切粉を除去する切粉除去装置を設ける。なお、前記加工領域は、刃物によりワークに切削加工を行う空間のことであり、例えば内部に刃物を支持する刃物台や主軸が設けられた機体カバーによって囲まれた空間を指す。 The vertical lathe system of the present invention includes a vertical lathe and a workpiece transfer device that carries in or out the workpiece with respect to a machining area of the vertical lathe. The vertical lathe includes, in the processing region, a downward main spindle that grips a workpiece and a tool rest that supports a cutter that performs cutting on the workpiece gripped by the main spindle. The workpiece transfer device has a workpiece placement table having a workpiece placement surface on which a workpiece is placed, and the workpiece placement table, the workpiece placed on the workpiece placement surface can be gripped from above by the main shaft. Or a workpiece placement table position switching means for switching the position between a position in the machining area where the workpiece can be placed on the workpiece placement surface from above by the spindle and a position outside the machining area. A chip removing device is provided on the workpiece mounting table for removing chips adhering to the workpiece placed on the workpiece placing surface by a chip removing unit located above the workpiece placing surface. In addition, the said process area | region is the space which cuts a workpiece | work with a cutter, for example, points out the space enclosed by the body cover provided with the tool post and spindle which support a cutter inside.
この構成によると、前記ワーク載置台に、前記ワーク載置面の上方に位置する切粉除去部によりワーク載置面に載置されたワークに付着した切粉を除去する切粉除去装置を設けたため、ワーク載置台のワーク載置面に載置されているワークに対して、切粉除去部により切粉の除去を行うことができる。そのため、ワークの上部に付着した切粉の除去が可能である。切粉除去部はワーク載置面の上方に位置しているため、ワークの上部に付着した切粉の除去を効果的に行える。
また、ワーク載置台のワーク載置面に載置されているワークに対して切粉の除去を行うことで、切粉除去のために主軸の動作を停止させることがなく、加工効率を低下させない。
According to this configuration, the workpiece placing table is provided with a chip removing device that removes the chips attached to the workpiece placed on the workpiece placing surface by the chip removing unit located above the workpiece placing surface. Therefore, it is possible to remove chips from the workpiece placed on the workpiece placing surface of the workpiece placing table by the chip removing unit. Therefore, it is possible to remove the chips adhering to the upper part of the workpiece. Since the chip removal part is located above the workpiece mounting surface, it is possible to effectively remove the chips adhering to the upper part of the work.
In addition, by removing chips from the workpiece placed on the workpiece placement surface of the workpiece placement table, the spindle operation is not stopped for removal of chips, and machining efficiency is not reduced. .
前記切粉除去装置は、前記加工領域内で切粉除去動作を行うものとするのが良い。
切粉除去装置が加工領域内で切粉除去動作を行うようにすると、機械の周囲に切粉やクーラントを飛散させることがなく、作業環境を清潔に保つことができる。
The chip removal device may perform a chip removal operation in the processing region.
When the chip removing device performs the chip removing operation in the processing region, the work environment can be kept clean without scattering chips and coolant around the machine.
ワークが上面に平面視で内周が曲線状の立壁部を有する凹状である場合、前記切粉除去装置の切粉除去部は複数のエアノズルより成り、これら複数のエアノズルを、各エアノズルから噴出するエアが前記立壁部の内側で互いに衝突し、上方に吹き上がるように配置するのが良い。
切粉除去装置の切粉除去部を上記のように配置した複数のエアノズルとすると、ワークの立壁部に囲われた凹部内の切粉をエアにより凹部の外に効果的に排除することができる。
When the work has a concave shape with a curved standing wall on the upper surface in plan view, the chip removing portion of the chip removing device is composed of a plurality of air nozzles, and the plurality of air nozzles are ejected from each air nozzle. It is preferable that the air collide with each other inside the standing wall portion and be blown upward.
When the chip removal portions of the chip removal device are a plurality of air nozzles arranged as described above, the chips in the recesses surrounded by the standing wall portion of the workpiece can be effectively excluded outside the recesses by the air. .
また、前記切粉除去装置の切粉除去部がエアノズルである場合、このエアノズルは、姿勢を変更可能な構成とすると良い。
エアノズルの姿勢が変更可能であると、ワークの形状やサイズに合わせてエアブローする位置や角度を変更できる。
Moreover, when the chip removal part of the said chip removal apparatus is an air nozzle, it is good to set this air nozzle as the structure which can change an attitude | position.
If the attitude of the air nozzle can be changed, the position and angle of air blowing can be changed according to the shape and size of the workpiece.
この発明の立旋盤システムは、立旋盤と、この立旋盤の加工領域に対してワークの搬入または搬出を行うワーク搬送装置とを備え、前記立旋盤は、ワークを把持する下向きの主軸と、この主軸に把持されたワークに対して切削加工を行う刃物を支持する刃物台とを前記加工領域内に備え、前記ワーク搬送装置は、ワークを載置するワーク載置面を有するワーク載置台と、このワーク載置台を、前記ワーク載置面に載置されたワークを前記主軸が上方から把持することが可能、または前記主軸により前記ワーク載置面にワークを上方から載置することが可能な加工領域内の位置と、加工領域外の位置とに位置切換するワーク載置台位置切換手段とを備え、前記ワーク載置台に、前記ワーク載置面の上方に位置する切粉除去部によりワーク載置面に載置されたワークに付着した切粉を除去する切粉除去装置を設けたため、切粉を除去するためのワーク仮置台等を別に設ける必要がなく、一連のワーク搬入・搬出動作の中で加工効率を低下させずに切粉の除去が行え、特にワークの上部に付着した切粉も除去可能となる。 The vertical lathe system of the present invention includes a vertical lathe and a workpiece transfer device that loads or unloads a workpiece with respect to a machining area of the vertical lathe. The vertical lathe includes a downward main spindle that grips the workpiece, A tool rest that supports a tool that performs a cutting process on a work gripped by a spindle is provided in the processing region, and the work transport device has a work placing table having a work placing surface on which a work is placed, and With this workpiece mounting table, the workpiece placed on the workpiece placement surface can be gripped from above by the spindle, or the workpiece can be placed on the workpiece placement surface from above by the spindle. A workpiece mounting table position switching means for switching the position between a position in the machining area and a position outside the machining area, and the workpiece mounting table is mounted on the workpiece mounting table by a chip removing unit located above the workpiece mounting surface. Surface Since there is a chip removal device that removes chips adhering to the mounted workpiece, there is no need to provide a temporary work table for removing chips, and processing is performed during a series of workpiece loading and unloading operations. Chips can be removed without reducing the efficiency, and in particular, chips attached to the upper part of the workpiece can be removed.
この発明の立旋盤システムにおいて、前記切粉除去装置を、前記加工領域内で切粉除去動作を行うものとすると、機械の周囲に切粉やクーラントを飛散させることがなく、作業環境を清潔に保つことができる。 In the vertical lathe system of the present invention, when the chip removal device performs the chip removal operation in the processing region, the work environment is clean without scattering chips and coolant around the machine. Can keep.
また、ワークが上面に平面視で内周が曲線状の立壁部を有する凹状である場合、前記切粉除去装置の切粉除去部は複数のエアノズルより成り、これら複数のエアノズルを、各エアノズルから噴出するエアが前記立壁部の内側で互いに衝突し、上方に吹き上がるように配置することにより、ワークの凹部内の切粉を確実に除去できる。 In addition, when the work is a concave shape having a curved wall on the upper surface in plan view, the chip removing unit of the chip removing device includes a plurality of air nozzles, and the plurality of air nozzles are separated from each air nozzle. By disposing the air to be ejected so as to collide with each other inside the standing wall portion and blow upward, the chips in the concave portion of the workpiece can be reliably removed.
さらに、前記切粉除去装置の切粉除去部がエアノズルである場合、このエアノズルを、姿勢が変更可能な構成とすることにより、ワークの形状やサイズに合わせてエアブローする位置や角度を変更できる。また、ワークを置く同じ場所でエアノズルの姿勢変更ができる。 Furthermore, when the chip removal part of the said chip removal apparatus is an air nozzle, the position and angle which air blow according to the shape and size of a workpiece | work can be changed by making this air nozzle the structure which can change an attitude | position. Also, the attitude of the air nozzle can be changed at the same place where the workpiece is placed.
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。この立旋盤システムは、下向きの主軸がワーク搬送を行う立旋盤1と、この立旋盤1に対してワークの搬入・搬出を行うワーク搬送装置としてのワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12とを組み合わせたものである。図1において、立旋盤1は、正面部の形状が縦長の長方形である概ね直方体の機体カバー3を備えた旋盤本体2と、この旋盤本体2の背面に設置された制御盤4と、正面部に設置された操作盤5とを備える。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This vertical lathe system is a combination of a
旋盤本体2は、図2に示すように、ワークWを下向きに支持する主軸チャック6と、加工領域Rに設けられて主軸チャック6に支持されたワークWに対して切削加工を施す刃物22を支持する刃物支持手段7と、主軸チャック6を上下および左右に移動させる主軸移動手段8とを備える。
この旋盤本体2は、固定の刃物支持手段7の刃物に対して、主軸チャック6が上下左右に移動することで、旋削等の切削加工を行うものである。このため、主軸移動手段8およびその配線、配管系等が、加工領域Rに対して仕切られる加工機器設置領域Sに配置される加工機器10を構成する。
As shown in FIG. 2, the
The
主軸移動手段8は、ベッド9上の左右方向に延びる案内13上を左右移動自在な左右移動台14と、この左右移動台14に上下方向に延びる案内15を介して昇降自在に設置された主軸台16とを備える。主軸台16に支持された主軸17の先端に上記主軸チャック6が設けられている。主軸チャック6は、複数のチャック爪6aでワークWを把持するものとされる。
The main shaft moving means 8 is a main shaft that can be moved up and down via a left and right moving table 14 that can move left and right on a
主軸台16は、詳しくは、左右移動台14に前記案内15を介して昇降自在に設置された昇降台18に搭載されており、この昇降台18に設置された主軸モータ19により主軸17の回転駆動が行われる。主軸台16の昇降は、左右移動台14に設置されたモータ等の昇降用駆動源20と、この昇降用駆動源20の回転を上下動作に変換するボールねじ等の回転・直進変換機構(図示せず)とで行われる。左右移動台14の左右移動は、ベッド9に設置された左右移動用駆動源21と、この左右移動用駆動源21の回転を左右動作に変換するねじ等の回転・直進変換機構(図示せず)とで行われる。
Specifically, the
刃物支持手段7は、切削加工を施すバイトや回転工具等の刃物22を支持する手段であり、タレット刃物台7Aと、櫛歯式等の固定型刃物台7Bとの2種類が設けられている。タレット刃物台7Aは、ベッド9の前方の加工領域Rにおける側壁部に、左右方向に延びる水平軸心回りに旋回可能に設置されている。タレット刃物台7Aは、周面に取付けられた刃物の割出の為の旋回動作は可能であるが、移動機能は有しないものとされている。固定型刃物台7Bは、上記加工領域Rにおけるベッド9の正面に固定設置されている。
The tool support means 7 is a means for supporting the
機体カバー3内における加工領域Rは、スライドカバー70(図1)によって、加工機器設置領域Sと仕切られている。加工領域Rは、主軸チャック6および刃物支持手段7が内部にあって、ワークWの加工を行う空間であり、加工機器設置領域Sは、主軸移動手段8等の加工機器10の設置された空間である。
The processing area R in the
図1において、機体カバー3は、背面に加工機器10のメンテナンス等のために作業者が機体カバー3内に進入可能な背面開口部71を有し、前記制御盤4が背面開口部71を蓋している。制御盤4は、機体カバー3から後方に延びる上下の支持部材72,73に鉛直軸O1回りに開閉回動自在に支持されている。制御盤4は、機体カバー3の上部に設けられ、制御盤4の下方にはチップコンベア74が後方へ退避自在に配置されている。
In FIG. 1, the
機体カバー3の正面部の幅方向中央には、作業者が機械に進入するための開閉カバー部75が設けられており、操作盤5は、開閉カバー部75の上方位置と、この上方位置から退避する退避位置との間で位置切換自在とされている、作業者は、開閉カバー部75を介して上半身を機械内にいれて、機械内のメンテナンス作業等(チャックや工具の段取り)を行う。操作盤5は、左右の分割操作盤部5A,5Bに2分割されており、各分割操作盤部5A,5Bは、その外側端で、機体カバー3のブラケット76に鉛直旋回軸O2回りに回動自在に支持されている。
An opening /
図3に示すように、機体カバー3の正面部左右両側には、機体カバー3の左右端から中央側に向かって凹む凹部23,24が設けられている。そして、凹部23内にワーク搬入装置11、凹部24内にワーク搬出装置12がそれぞれ設けられている。したがって、ワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12は、機体カバー3の左右幅内に、加工領域Rを挟んで左右に振り分けて配置されている。なお、凹部23,24には、加工領域Rへのワーク搬入口、加工領域Rからのワーク搬出口となる後記開口部60がそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 3, recesses 23 and 24 that are recessed from the left and right ends of the
ワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12は、加工領域R内の位置と加工領域R外の位置に位置切換可能なワーク載置台25を備え、このワーク載置台25によって主軸チャック6とワークWの受け渡しを行う。ワークWの受け渡しの概略を示すと、次のようになる。加工領域R外に位置するワーク搬入装置11のワーク載置台25にワークWが供給され、このワーク載置台25が加工領域R内へ移動する。主軸チャック6は、上下左右の移動によりワーク搬入装置11のワーク載置台25からワークWをピックアップし、刃物支持手段7に支持された刃物による旋削加工を受け、加工領域R内に位置するワーク搬出装置12のワーク載置台25にワークWを渡す。ワークWを受けたワーク搬出装置12のワーク載置台25は加工領域R外へ移動して、そこでワークWの排出が行われる。
The workpiece carry-in
以下、ワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12の詳細について説明するが、両装置11,12は互いに左右対称の同一構成であるので、ここでは代表してワーク搬出装置12について説明することとする。図4ないし図6はワーク搬出装置のそれぞれ異なる状態を示す全体斜視図、図7はワーク搬出装置の側面図、図8ないし図13はワーク搬出装置の各部を示す図である。
Hereinafter, although the detail of the workpiece carrying-in
ワーク搬出装置12(またはワーク搬入装置11)は、前記ワーク載置台25を含むワーク載置装置26と、ワーク載置台25を加工領域R内の位置と加工領域R外の位置とに位置切換する内外ワーク載置台位置切換手段27と、加工領域Rの外側に位置するワーク載置台25の前後位置を切り換える前後ワーク載置台位置切換手段28とよりなる。
The workpiece carry-out device 12 (or the workpiece carry-in device 11) switches the position of the
図8に示すように、ワーク載置装置26は、内外ワーク載置台位置切換手段27のカムケース41から下方に突出する旋回中心軸42にベース部材30を一体に設け、このベース部材30によりワーク載置台25を支持させたものである。前記ベース部材30は、旋回中心軸42側の基部30aと、この基部30aよりも先端側で基部30aとは別部材の揺動部30bとでなり、揺動部30bに前記ワーク載置台25が支持されている。基部30aに対して揺動部30bは、旋回中心軸42側の端部が基部30aの下面に設けた水平方向の揺動中心軸43により上下揺動自在に支持され、かつ留め部材44により前記上下揺動が規制されている。留め部材44は揺動中心軸42よりも強度が弱い部材とされており、通常時には揺動部30bの上下揺動が留め部材44により規制されているが、ワーク載置台25に下向きの大きな荷重がかかると留め部材44が他の部品よりも先に破損して、図8(B)において2点鎖線で示すように、ワーク載置台25ごと揺動部30bが下方に回動するようになっている。
As shown in FIG. 8, the
この実施形態では、図10に示すように、前記留め部材44は、ベース部材基部30aの先端部に形成された基部側ピン挿通孔45と、ベース部材揺動部30bの上面に設けたサポート部材46に形成された揺動部側ピン挿通孔47とに挿通したピンとされている。この留め部材44であるピンは、前記基部側ピン挿通孔45に挿通された基部側部位44aと前記揺動部側ピン挿通孔47に挿通された揺動部側部材44bとの境界の周辺部に、断面を部分的に狭くしてせん断強度を弱くした低強度部44cが形成されている。これにより、ワーク載置台25に下向きの大きな荷重がかかったとき、低強度部44cに応力が集中して、留め部材44が他の部品よりも先に折損する。このため、留め部材44以外の部材、例えばギヤかカム等の高価な部品が内蔵されているカムケース41に影響が及ばない。低強度部44cのせん断強度を弱くするには、低強度部44cの断面を部分的に狭くする代わりに、低強度部44cに他の箇所よりも強度の弱い材質を用いてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the
ワーク載置台25は、平面形状が円形の板材で、その上面がワークを載置するワーク載置面25aとされている。ワーク載置面25aには、ワークに応じた位置決め用の部材(図示せず)が設けられる。このワーク載置台25は、ベース部材30の上方に、ワーク載置台傾斜許容支持手段31を介して支持されている。ワーク載置台傾斜許容支持手段31は、ワーク載置台25の中心O3と同心円周上の複数箇所(この実施形態では6箇所)に等間隔で配置されている。
The workpiece mounting table 25 is a plate material having a circular planar shape, and its upper surface is a
ワーク載置台傾斜許容支持手段31について説明する。図9に示すように、ベース部材30に形成された上下に連通するガイド孔33に昇降ガイド34が昇降自在に遊嵌し、その昇降ガイド34の上端が、ワーク載置台25の下面に固定された上プレート35に固定され、昇降ガイド34の下端が、ベース部材30の下方に位置する下プレート36に固定されている。昇降ガイド34は、ガイド孔33の内側面に対して間隔34aをもって挿入されている。これら複数組のガイド孔33および昇降ガイド34でワーク載置台傾斜許容支持手段31を構成する。このワーク載置台傾斜許容支持手段31は、主軸チャック6および主軸移動手段8からなる主軸装置が下降してワーク載置台25のワークをピックアップする際に、ワーク載置台25のワーク載置面25aが水平に対して傾斜することを許容するように作用する。
The workpiece mounting table tilting allowable support means 31 will be described. As shown in FIG. 9, an elevating
前記ガイド孔33は上部側の径が大きい段付きの孔で、その大径部33aの段面と上プレート35の下面との間に、前記昇降ガイド34の外周に遊嵌させた圧縮バネ37が設けられている。この圧縮バネ37は、主軸装置が下降してワーク載置台25のワークをピックアップする際に、主軸装置の下降に抗してワークを主軸装置に押し付けると共に、主軸装置が上昇した際にはワーク載置台25を水平に保持する弾性手段となっている。
The
また、ベース部材30の下面には、前記中心O3と同心円周上の複数箇所(この実施形態では3箇所)に位置決め凹部38が形成されている。この凹部38に対向して、前記下プレート36の上面に位置決めピン39が上向きに突出させて設けられている。これら位置決め凹部38および位置決めピン39は、ワーク載置台25の上昇状態でワーク載置台25とベース部材30とを水平移動不能な係合状態とし(図9(A))、主軸装置の下降によるワーク載置台25の下降によって前記係合状態が解消される(図9(B))ように作用する位置決め手段となっている。
In addition, positioning recesses 38 are formed on the lower surface of the
ワークWが載置されていない状態またはワークWが静止して載置されている状態では、図9(A)に示すように、圧縮バネ37によってワーク載置台25が持ち上げられて、位置決めピン39が位置決め凹部38に係合しているため、ワーク載置台25は水平位置が正確に位置決めされている。詳しくは、位置決め凹部38のテーパ状の底面と位置決めピン39のテーパ状の先端面との係合により、ワーク載置台25の水平位置は常に精度良く位置決めされる。また、中心O3と同心円上の複数個所に設けられた弾性部材である圧縮バネ37によって、ワーク載置台25に水平復元力が与えられているため、このときワーク載置台25は水平に保たれる。
ワーク載置台25が水平でないと、その上に載置されているワークWが傾斜する。ワークWの形状にもよるが、ワークWが傾斜していると、ワークWの外形部が主軸チャック6のチャック爪6aの位置よりも水平方向の外側に位置することとなり、ワークピックアップのために下降してきた主軸チャック6がワークWと干渉してワークWをピックアップできない恐れがある。このため、ワーク載置台25を水平に保つ必要がある。
In a state where the workpiece W is not placed or in a state where the workpiece W is placed stationary, the workpiece placing table 25 is lifted by the
If the workpiece placing table 25 is not horizontal, the workpiece W placed thereon is inclined. Although depending on the shape of the workpiece W, if the workpiece W is inclined, the outer portion of the workpiece W is positioned on the outer side in the horizontal direction with respect to the position of the
主軸チャック6によりワーク載置台25からワークWをピックアップする際には、主軸チャック6がワークWを下に押しながら把持する。これにより、図9(B)に示すように、ワークWを介してワーク載置台25が押し下げられ、位置決めピン39と位置決め凹部38との係合が解消され、ワーク載置台25は自由に傾くことができるようになる。同時に、圧縮バネ37の張力により、ワークWが主軸チャック6に押し付けられるため、主軸チャック6がワークWを正確に把持することができる。主軸チャック6がワークWをピックアップした後は、圧縮バネ37によってワーク載置台25が持ち上げられて、図9(A)の状態に戻る。
When picking up the workpiece W from the workpiece mounting table 25 by the
ワーク搬出装置12のワーク載置装置26には、ワーク載置台25のワーク載置面25aに載置されたワークに付着した切粉やクーラントを除去する切粉除去装置80が設けられている。この切粉除去装置80は、ワーク載置面25aの上方からワークの上面に向けてエアを噴射する切粉除去部としての複数のエアノズル81と、このエアノズル81にエアを供給するエアホース82等からなる。エアノズル81は、ワーク載置台25の周囲に立設した複数本のパイプの先端部を折り曲げて形成したものである。詳しくは、図8(B)に2点鎖線で示すような直線状のパイプ81´を、ワークに合わせて切断および曲げ加工してエアノズル81としてある。各エアノズル81は、球状支持体83により、360度いずれの方向にも姿勢を変更可能に支持されている。エアノズル81となるパイプとしては、比較的曲げ加工が容易で、加工後そのままの形状を保持するもの、例えば銅パイプが適している。他の金属製パイプやプラスチックパイプも用いることができる。
The
この実施形態の切粉除去装置80は、上面の外周に立壁部Waを有する平面形状が円形のワークW(図11)用とされている。すなわち、ワーク載置台25の中心O3に対し互いに異なる位相で2個のエアノズル81を設け、両エアノズル81から前記立壁部Waの内側に向けて噴出されたエアが、ワークWの上面またはその近辺で互いに衝突するようにしてある。このようにエアノズル81を設けることにより、両エアノズル81からのエアが互いに衝突して、立壁部Waの内周に沿って回りながら上方に吹き上がるエアの流れが生じ、図11に示すように、立壁部Waの内側のワークW上面に付着している切粉84やクーラントが立壁部Waを乗り越えてワークWの外に吹き飛ばされる。
The
内外ワーク載置台位置切換手段27および前後ワーク載置台位置切換手段28は、図7に図示されている。内外ワーク載置台位置切換手段27は、内外ワーク載置台位置切換駆動用のモータ40と、このモータ40と一体のカムケース41とからなり、カムケース41から下方に突出する旋回中心軸42に前記ワーク載置台25のベース部材30の後端部が固定支持されている。カムケース41内のカム機構(図示せず)により、モータ40の回転が旋回中心軸42の所定の角度範囲内での正逆反復回動として出力される。旋回中心軸42の反復回動の範囲は、例えば90°とされる。旋回中心軸42の回動により、ワーク載置台25が水平に回動し、ワーク載置台25が加工領域Rの外側に位置する中立位置Nと、加工領域Rの内側に位置するワーク受け位置P2(ワーク搬入装置11の場合、ワーク渡し位置P1)とに切り換わる。ワーク渡し位置P1およびワーク受け位置P2の前後方向位置は、主軸チャック6の軸心O4と同じ位置である。
The inside / outside workpiece placement table position switching means 27 and the front / rear workpiece placement table position switching means 28 are shown in FIG. The inner / outer workpiece mounting table position switching means 27 includes an inner / outer workpiece mounting table position switching drive motor 40 and a
前後ワーク載置台位置切換手段28は、ワーク載置台25を前後方向に移動可能に案内する上下2本のガイド棒50,51と、このガイド棒50,51に沿ってワーク載置台25を移動させる前後ワーク載置台位置切換駆動用のシリンダ52とからなる。上下のガイド棒50,51は両端を機体カバー3に固定して設けられ、前記カムケース41に固定の上垂直板53の上端部に設けられたスライド部材54が上のガイド棒50に摺動自在に嵌合し、同じくカムケース41に固定の下垂直板55の下端部に設けられたスライド部材56が下のガイド棒51に摺動自在に嵌合している。また、シリンダ52は基部を機体カバー3に固定して設けられ、このシリンダ52のピストンロッド52aの先端部が前記上垂直板53に連結されている。これにより、シリンダ52を伸縮作動させると、モータ40およびカムケース41と共にワーク載置台25が、ガイド棒50,51に沿って前後に移動する。前後移動行程の後端が中立位置Nで、前端がワーク排出位置Q2(ワーク搬出装置12の場合、ワーク供給位置Q1)である。
The front / rear workpiece mounting table position switching means 28 moves the workpiece mounting table 25 along the two upper and lower guide bars 50, 51 for guiding the workpiece mounting table 25 so as to be movable in the front / rear direction. It comprises a
図12および図13に示すように、前記凹部23,24と加工領域Rとのそれぞれの境界部には、ワーク載置台25が出入りするための開口部60が形成され、その開口部60に開閉カバー61が設けられている。この開閉カバー61は、開閉カバー61の下端部の前後2箇所に設けられた回動支持部62により、前後方向に沿う回動軸心63回りに上下回動自在となっている。開閉カバー61が回動範囲の上端の立ち位置A(図12)にあるときは開口部60が塞がれ、開閉カバー61が回動範囲の下端の倒れ位置B(図13)にあるときは開口部60が開放された状態となる。なお、図13(C)は開閉途中の状態を示す。
As shown in FIGS. 12 and 13, an
この開閉カバー61の開閉作動は、前記ワーク載置台25の加工領域R内外の位置切換動作に連動する。その載置台・開閉カバー連動機構65は、左右方向に移動自在な左右移動板66に形成されたカム溝67にワーク載置台25に設けたガイドピン68を係合させて、ワーク載置台25の水平回動を左右移動板66の左右移動に変換し、また左右移動板66と開閉カバー61とを前後2箇所でリンク69を介して連結して、左右移動板66の左右移動に連動して開閉カバー61が回動軸心63回りに上下回動するようにしている。
The opening / closing operation of the opening /
前記カム溝67は、後側へいくほど左右内側に位置し、かつ左右内側に凸となる曲線状の溝とされている。この形状とすることにより、ワーク載置台25の回動によるガイドピン68の左右方向の変位を左右移動板66に円滑に伝えることができ、またワーク載置台25の回動時における左右移動板66の移動速度の変化を小さくし、開閉カバー61の開閉動作をスムーズなものとしている。なお、上記曲線状のカム溝67の前端部に続いて前方に形成されている前後方向に直線状のガイド溝69は、ワーク載置台25が中立位置Nとワーク排出位置Q2との間で前後移動する際にガイドピン68を案内する。
The
ワーク搬入装置11は次のように作動する。初期状態では、ワーク載置台25は中立位置Nで待機し、開閉カバー61が開口部60を塞いだ状態となっている(図4)。作業を開始すると、ワーク載置台25がワーク供給位置Q1まで前進する(図5)。そして、このワーク供給位置Q1で、人手等により、ワーク載置台25の上にワークWが載置される。ワークWを載せたワーク載置台25は、中立位置Nまで後退し、さらにワーク渡し位置P1まで回動する(図6)。その際、ワーク載置台25の回動に連動して、開閉カバー61が開く。ワーク渡し位置P1で、主軸チャック6により、ワーク載置台25からワークWがピックアップされる。ワークWを渡したワーク載置台25は中立位置Nまで回動する。その際、ワーク載置台25の回動に連動して、開閉カバー61が閉じる。以後、これまでと同じ動作を繰り返す。
The work carry-in
一方、ワーク搬出装置12は次のように作動する。旋削加工が終了するまでに、ワーク載置台25がワーク受け位置P2まで移動しており、このワーク受け位置P2で、主軸チャック6から加工後のワークWを受け取る。ワーク載置台25がワークWを受け取ると、切粉除去装置80が作動して、ワークWに付着した切粉およびクーラントを除去する。その後、ワーク載置台25は、中立位置Nまで回動し、さらにワーク排出位置Q2まで前進する。そして、このワーク排出位置Q2で、人手等により、ワーク載置台25からワークWが排出される。ワークWが排出されたワーク載置台25は、中立位置Nまで後退し、さらにワーク受け位置P2まで回動する。以後、これまでと同じ動作を繰り返す。ワーク搬出装置12の場合も、ワーク載置台25の回動に連動して、開閉カバー61が開閉する。
On the other hand, the workpiece carry-out
上記ワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12の作動において、ワーク搬入装置11のワーク載置台25がワーク渡し位置P1とワーク供給位置Q1とを往復してワークWを供給する動作、およびワーク搬出装置12のワーク載置台25がワーク受け位置P2とワーク排出位置Q2とを往復してワークWを排出する動作は、ワークWを把持した主軸チャック6が上下および左右に移動してワークWの旋削加工を行う動作と並行して行われる。
また、主軸チャック6は、常時は機体の左右幅方向の中央となる原点位置で待機し、ワークの搬入、搬出時にワーク渡し位置P1またはワーク受け位置P2まで移動して、搬入側または搬出側のワーク載置台25と出会うようになっている。その際、主軸チャック6の移動とワーク載置台25の移動が並行して行われる。
さらに、切粉除去装置80による切粉除去の間に、主軸チャック6がワーク搬入装置11のワーク渡し位置P1までワークを取りに行く。このため、切粉除去のために加工のための主軸チャック6の動作を停止させない。
In the operations of the workpiece carry-in
Further, the
Further, during the removal of the chips by the
この構成の立旋盤システムによると、上記のようにワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12が設けられており、それぞれ内外ワーク載置台位置切換手段27により、ワーク載置台25を加工領域Rの内外に出入り可能とされている。このため、主軸チャック6の移動範囲が加工領域R内で済み、立旋盤システム全体を幅狭にすることができる。また、ワークWの搬入、搬出は、ワーク載置台25の移動と主軸チャック6の移動とで行われるため、ワークWの搬入、搬出に際する主軸チャック6の移動距離が短くて済み、しかもワーク載置台25の移動と主軸チャック6の移動とが並行して行えるため、ワークWの搬入、搬出に要する時間が短縮される。
According to the vertical lathe system configured as described above, the
ワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12は異なる箇所に設けられているため、ワーク搬入装置11のワーク載置台25への素材ワークWの搬入に、完成品ワークWの搬出を待つ必要がなく、加工領域R外にあるときに、何時でもワーク載置台25に対するワークの搬入、搬出が行える。これらのため、ワークの供給、排出時間が短縮できる。
Since the workpiece carry-in
さらに、ワーク載置台25の移動は、内外ワーク載置台位置切換手段27による加工領域R内外の出入りと、前後ワーク載置台位置切換手段28による加工領域R外での前後移動とを組み合せたものであるため、ワーク載置台25を加工領域R外における旋盤本体2から前方に離れた位置まで前進させ、その位置でワークのセッティングおよび取り外し作業を行うことができる。この位置であれば、旋盤本体2が邪魔にならないため、上記セッティングおよび取り外し作業を行いやすい。また、ワークのセッティングおよび取り外しを旋盤本体2の前に立った作業者が行う場合、作業者はワーク着脱一連動作の流れにのって作業を行うだけで、これらの作業を行うことができるので、作業能率が向上する。
Further, the movement of the workpiece mounting table 25 is a combination of the movement in and out of the machining area R by the inner and outer workpiece mounting table position switching means 27 and the forward and backward movement outside the machining area R by the front and rear workpiece mounting table position switching means 28. For this reason, the workpiece mounting table 25 can be moved forward to a position away from the
ワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12は、加工領域Rを挟んで左右に振り分けて配置されているため、ワークの流れが一方向になる加工ラインの構築が行い易い。
また、ワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12が機体カバー3の左右幅内に収められるため、全体をすっきりした外観でコンパクトな構成とすることができる。機体カバー3に凹部23,24を設け、加工領域Rとこの凹部23,24との間でワーク載置台25を出入りさせるため、ワーク載置台25が加工領域R外にあるときでも、機体カバー3の両側にワーク載置台25が飛び出すことがなく、ワーク搬入装置11およびワーク搬出装置12を常に機体カバー3の幅内に収められる。また、ワーク載置台25を前記凹部23,24から前方へ移動させられるため、その前方へ移動させた位置でワーク載置台25へのワークWのセッティングまたは取り外しを行うことができ、ワークの搬入搬出作業性を向上させることができる。
Since the workpiece carry-in
Moreover, since the workpiece carry-in
ワーク搬出装置12に切粉除去装置80が設けられているため、ワークに付着した切粉やクーラントを除去することができる。このため、後の工程でのワークのチャッキング等に支障が生じない。この切粉除去装置80による切粉除去動作は加工領域R内で行われるため、機械の周囲に切粉やクーラントを飛散させることなく作業環境を清潔に保つことができる。
切粉除去装置80は、ワーク載置台25のワーク載置面25aに載置されているワークに対して切粉の除去を行うものであるため、切粉除去のために主軸チャック6の動作を停止させることがなく、加工効率を低下させない。ワークの上部に付着した切粉の除去が可能である。
また、ワーク載置面25aの上方に位置する切粉除去部としてのエアノズル81により、ワーク載置面25a上のワークに対して切粉の除去を行うことで、ワークの上部に付着した切粉の除去を効果的に行える。エアノズル81は球状支持体83に支持されていて姿勢を変更可能であるため、ワークの形状やサイズに合わせてエアブローする位置や角度を変更できる。この変更は、ワークを置く場所と同じ場所で行える。
Since the
The
Moreover, the chip | tip which adhered to the upper part of the workpiece | work by removing the chip | tip with respect to the workpiece | work on the workpiece | work mounting
開閉カバー61は、その下端に設けた前後方向に沿う回動軸心63回りに上下方向に開閉させ、開口部60を塞ぐ立ち位置Aと加工領域R内に位置する倒れ位置Bとに切り換わるため、倒れ位置Bにあるときの開閉カバー61の位置がワーク載置台25および主軸チャック6の下方に位置し、ワーク載置台25と主軸チャック6とのワークの受け渡しに制限を与えることが少なく、また開閉カバー61が主軸チャック6に対して邪魔にならない。このため、ワークの受け渡し終了後、主軸チャック6が加工のための動作を素早く開始することができ、1ワーク当たりの加工に要するサイクルタイムが短縮され、加工の効率が向上する。
The opening /
また、開閉カバー61の支持構造を上記のようにしたため、ワーク載置台25の動作に連動して開閉カバー61を開閉させる載置台・開閉カバー連動機構65を、ワーク載置台25と干渉させずに設けることが可能となり、開閉カバーの開閉動作を駆動する駆動源が不要な簡略な構成の旋盤とすることができるようになった。
In addition, since the support structure of the opening /
この実施形態では、ワーク搬出装置12にだけ切粉除去装置80が設けられているが、立旋盤システム1の前工程で切削加工が行われる場合は、この立旋盤システム1の主軸チャック6によるワークのチャッキングが精度良く行えるように、ワーク搬入装置11にも切粉除去装置80を設けるのが好ましい。また、切粉除去装置80は、ワークに付着した切粉やクーラントの除去だけでなく、ワーク載置台25の清掃に利用してもよい。
In this embodiment, the
1…立旋盤
2…旋盤本体
3…機体カバー
4…制御盤
5…操作盤
6…主軸チャック
7…刃物支持手段
8…主軸移動手段
9…ベッド
11…ワーク搬入装置(ワーク搬送装置)
12…ワーク搬出装置(ワーク搬送装置)
14…左右移動台
16…主軸台
17…主軸
25…ワーク載置台
25a…ワーク載置面
26…ワーク載置装置
27…内外ワーク載置台位置切換手段
28…前後ワーク載置台位置切換手段
31…ワーク載置台傾斜許容支持手段
60…開口部
61…開閉カバー
65…載置台・開閉カバー連動機構
80…切粉除去装置
81…エアノズル(切粉除去部)
P1…ワーク渡し位置
P2…ワーク受け位置
Q1…ワーク供給位置
Q2…ワーク排出位置
R…加工領域
W…ワーク
Wa…立壁部
DESCRIPTION OF
12 ... Work carry-out device (work transfer device)
14 ... Left / right moving
P1 ... Work transfer position P2 ... Work receiving position Q1 ... Work supply position Q2 ... Work discharge position R ... Working area W ... Work Wa ... Standing wall
Claims (4)
前記立旋盤は、ワークを把持する下向きの主軸と、この主軸に把持されたワークに対して切削加工を行う刃物を支持する刃物台とを前記加工領域内に備え、
前記ワーク搬送装置は、ワークを載置するワーク載置面を有するワーク載置台と、このワーク載置台を、前記ワーク載置面に載置されたワークを前記主軸が上方から把持することが可能、または前記主軸により前記ワーク載置面にワークを上方から載置することが可能な加工領域内の位置と、加工領域外の位置とに位置切換するワーク載置台位置切換手段とを備え、
前記ワーク載置台に、前記ワーク載置面の上方に位置する切粉除去部によりワーク載置面に載置されたワークに付着した切粉を除去する切粉除去装置を設けた立旋盤システム。 A vertical lathe, and a workpiece transfer device that loads or unloads the workpiece into the machining area of the vertical lathe,
The vertical lathe is provided with a downward main spindle for gripping a workpiece and a tool rest for supporting a cutter for cutting the workpiece gripped by the main spindle in the processing area,
The workpiece transfer device has a workpiece placement table having a workpiece placement surface on which a workpiece is placed, and the workpiece placement table, the workpiece placed on the workpiece placement surface can be gripped from above by the main shaft. Or a workpiece mounting table position switching means for switching the position between a position in the machining area where the workpiece can be placed on the workpiece placing surface from above by the main spindle and a position outside the machining area,
A vertical lathe system provided with a chip removing device for removing chips adhering to a workpiece placed on a workpiece placing surface by a chip removing unit located above the workpiece placing surface on the workpiece placing table.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-03-13 JP JP2007063625A patent/JP2008221402A/en active Pending
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