JP2009142920A - 複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複合加工旋盤の工具主軸台と共同してワークを自動的に搬入・搬出する装置を提供する。
【解決手段】複合加工旋盤は主軸１０と、ワークハンドリング装置２０と、Ｂ軸まわりに旋回動する工具主軸台３０を備える。ワーク搬入・搬出装置１００は、素材搬入ハンド１３０と完成品受け皿１４０を有するフレーム１２０と、フレームを往復動させるシリンダ１１０を備える。カバー５０のドア６０を開いて素材Ｂ１の搬入と完成品Ｐ１の搬出を行う。
【選択図】図９

Description

本発明は、複合加工旋盤の工具主軸台を利用したワークの搬入・搬出装置に関する。
旋盤の主軸に対して自動的に素材を搬入したり、完成したワークを搬出する装置としてロボットを利用することが行われている。
また、自動工具交換装置で工具主軸にワークハンド工具を装着してワークの搬入・搬出する装置は下記特許公報１に開示されている。
特開平０６−５５３９９号公報
上述した特許公報に記載された装置は、テーブル上に載置されたワークを加工する構成の装置に関する。
本発明は、複合加工旋盤の工具主軸台に装備されるワークチャックハンドと素材と完成品の搬入・搬出装置を組合わせた装置を提供するものである。
上述した目的を達成するために、本発明は、ワークを把持して回転する主軸と、主軸の軸線に平行なＺ軸とＺ軸に直交するＸ軸に沿って移動するとともに、Ｘ軸とＺ軸が形成する平面に垂直なＢ軸まわりに旋回動する工具主軸台と、工具主軸台の工具主軸に対して加工工具とワーク把持用のワークチャックハンドを交換自在に供給するツールマガジンと、加工エリアを覆うカバーを備えた複合加工旋盤と、複合加工旋盤の主軸とは反対側のカバーの外側に配設されるワーク搬入・搬出装置を備えるものである。
そして、ワーク搬入・搬出装置は、上下２層のコンベアと、素材を把持する搬入用ハンドと完成品を受け取る搬出用受け皿を備えるフレームと、フレームをコンベアと加工エリアの間で往復動させるシリンダを備える。
また、ワークチャックハンドを装着した工具主軸台は、第１工程の加工が終了したワークを主軸のチャックから受け取り、ワークを反転して主軸のチャックに戻す機能を備え、複合加工旋盤の工具主軸台の下方にＺ軸に平行な軸に沿って移動するワークハンドリング装置にワークを主軸のチャックに押し付けるワーク押付け装置を備える。
さらに、複合加工旋盤とワーク搬入・搬出装置の間のカバーに設けられる開口部を開閉するドアを備える。
そして、工具主軸台は、Ｂ軸まわりに旋回動してワークチャックハンドの把持中心線を垂直方向に向けて搬入用ハンドで搬入される素材を受け取り、完成品を搬出用受け皿に搬出するとともに、搬出用受け皿上の完成品を完成品コンベアに押し出す完成品押出し用シリンダを備えるものである。
なお、ワークチャックハンドの把持中心線とは、ワークチャックハンドが把持する中心線を言い、例えば円筒形状のワークの外径部をワークチャックハンドで把持した時のワークの軸心と一致する。
本発明は以上の手段を備えることにより、多関節ロボットなどを装備することなく、複合加工旋盤に対するワークの搬入、搬出を自動的に行うことができる。
図１は、本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の概要を示す正面図。図２は平面図。図３は右側面図である。
全体を符号１で示す複合加工旋盤は、主要な構成部材として、ワークを把持する主軸１０と、各種の加工工具が交換自在に装着される工具主軸台３０と、ワークハンドリング装置２０を備える。
工具主軸台３０は、主軸１０の軸線に平行なＺ軸と、Ｚ軸に直交するＸ軸と、Ｘ軸とＺ軸が形成する平面に垂直なＹ軸に沿って移動する。また、この工具主軸台３０は、Ｙ軸に平行な旋回軸Ｂまわりに旋回動することができる。
工具主軸台３０の下方には、ワークハンドリング装置２０が装着されている。このワークハンドリング装置２０はそのヘッド２２にワーク押付け装置２４を備え、Ｚ軸に平行な軸線に沿って移動する。
これらの主要な部材で形成される加工エリアＥ１の周囲は、カバー５０で覆われる。
この複合加工旋盤は、図示しないツールマガジンを備え、工具主軸台の工具主軸３２に対して各種の加工工具に加えて、ワークを把持するワークチャックハンドを交換自在に供給する。
本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置にあっては、機体の右側面のカバー５０に開口部５２が形成され、開口部５２を開閉するドア６０が装備される。
機体の右側には全体を符号１００で示すワーク搬入・搬出装置が装備される。
ワーク搬入・搬出装置１００は、搬入用ハンド１３０及び搬出用受け皿１４０を備えたフレーム１２０と、このフレーム１２０を加工エリアＥ１内に往復動させるシリンダ１１０を備える。
フレーム１２０の上部には、ワーク搬入用ハンド１３０が設けられ、フレーム１２０の下部にはワーク搬出用受け皿１４０が設けられる。
ワーク搬入用ハンド１３０の下方には素材コンベア１７０が配設され、ワーク搬出用受け皿１４０の下方には完成品コンベア１８０が配設される。
図１乃至図３に示す状態は、ワークＷ１を主軸１０のチャック１２で把持して工具主軸台３０の工具主軸３２に装着された図示しない加工工具によって、第１工程の加工が終了した状態を示す。
加工終了後の工具主軸３２には、工具マガジンに用意させていたワークチャックハンド４０が装着される。
図４以下は、ワークＷ１の第１工程の加工が終了した後の工程を示す。
図４乃至図１４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図１、図２、図３に示した本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の正面図、平面図、右側面図を示す。
工具主軸台３０は、主軸１０のチャック１２側に移動し、ワークチャックハンド４０がワークＷ１を把持し、チャック１２はアンクランプされる。
ワーク搬入・搬出装置１００は機外で待機する。
図５は、工具主軸台３０は原点位置に移動し、ワークチャックハンド４０が工具主軸３２の軸線まわりに１８０度回転し、ワークを反転する工程を示す。
図６は、工具主軸台３０が主軸１０のチャック１２側に移動し、ワークＷ１を把持したワークチャックハンド４０がワークＷ１をアンクランプして主軸１０のチャック１２がワークＷ１をクランプする工程を示す。この工程にあっては、ワークハンドリング装置２０が主軸１０側へ移動し、ワークハンドリング装置２０のワーク押付け装置２４がワークＷ１をチャック１２に押し付けて、チャッキングを確実にする。
図７は、工具主軸台３０が原点位置に戻り、ワークハンドリング装置２０が退避した状態を示す。
工具主軸台３０の工具主軸は、ワークチャックハンド４０から加工工具に交換し、ワークＷ１に第２工程の加工を施す。その後工具主軸は加工工具がワークチャックハンド４０に持ち変える。
図８は、工具主軸台３０が主軸１０側へ移動し、ワークチャックハンド４０が完成品Ｐ１を把持する工程を示す。チャック１２はアンクランプされる。
図９は、完成品Ｐ１の搬出工程を示す。
工具主軸台３０をＢ軸まわりに９０度旋回させる。
カバー５０の開口部５２を覆うドア６０を開く。ワーク搬入・搬出装置１００は、搬入用ハンド１３０が素材Ｂ１を把持する。
図１０は、ワーク搬入・搬出装置１００のシリンダ１１０が伸長してフレーム１２０がワークチャックハンド４０に対向する位置に移動する工程を示す。
図１１は、ワークチャックハンド４０が完成品Ｐ１を搬出用受け皿１４０上にアンクランプする工程を示す。
図１２は、工具主軸台３０を上方へ移動してワークチャックハンド４０で素材Ｂ１をクランプし、搬入用ハンド１３０が素材Ｂ１をアンクランプする工程を示す。
図１３は、工具主軸台３０を下方に移動した後に、シリンダ１１０を作動させて、フレーム１２０を機外に引き出す工程を示す。
図１４は、ドア６０を旋回させてカバー５０の開口部５２を閉じ、その後、工具主軸台３０をＢ軸まわりに９０度旋回させて素材Ｂ１をチャック１２に対向させ、ワークハンドリング装置２０を移動してワーク押付け装置２４で素材Ｂ１を確実にチャック１２に押し付ける工程を示す。
また、素材コンベア１７０を作動させて、次の素材Ｂ１を搬入用ハンド１３０側へ移動させる。
完成品押出し用シリンダ１５０を作動させて完成品Ｐ１を完成品コンベア１８０上に押し出し、完成品コンベアを作動させて、完成品Ｐ１を移動させる。
以上の工程をくり返して、素材から完成品を自動的に生産することができる。
本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の正面図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の平面図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の右側面図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。 本発明の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置の作用を示す説明図。
符号の説明
１ 複合加工旋盤
１０ 主軸
３０ 工具主軸台
４０ ワークチャックハンド
５０ カバー
６０ ドア
１００ ワーク搬入・搬出装置
１１０ シリンダ
１２０ フレーム
１３０ 搬入用ハンド
１４０ 搬出用受け皿
１７０ 素材コンベア
１８０ 完成品コンベア

Claims (7)

  1. ワークを把持して回転する主軸と、主軸の軸線に平行なＺ軸とＺ軸に直交するＸ軸に沿って移動するとともに、Ｘ軸とＺ軸が形成する平面に垂直なＢ軸まわりに旋回動する工具主軸台と、工具主軸台の工具主軸に対して加工工具とワーク把持用のワークチャックハンドを交換自在に供給するツールマガジンと、加工エリアを覆うカバーを備えた複合加工旋盤と、
    複合加工旋盤の主軸とは反対側のカバーの外側に配設されるワーク搬入・搬出装置を備える複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置。
  2. ワーク搬入・搬出装置は、上下２層のコンベアと、素材を把持する搬入用ハンドと完成品を受け取る搬出用受け皿を備えるフレームと、フレームをコンベアと加工エリアの間で往復動させるシリンダを備える請求項１記載の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置。
  3. ワークチャックハンドを装着した工具主軸台は、第１工程の加工が終了したワークを主軸のチャックから受け取り、ワークを反転して主軸のチャックに戻す機能を備える請求項１記載の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置。
  4. 複合加工旋盤は、さらに工具主軸台の下方にＺ軸に平行な軸に沿って移動するワークハンドリング装置を備え、該ワークハンドリング装置はワークを主軸のチャックに押し付けるワーク押付け装置を備える請求項１記載の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置。
  5. 複合加工旋盤とワーク搬入・搬出装置の間のカバーに設けられる開口部を開閉するドアを備える請求項１記載の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置。
  6. 工具主軸台は、Ｂ軸まわりに旋回動してワークチャックハンドの把持中心線を垂直方向に向けて搬入用ハンドで搬入される素材を受け取り、完成品を搬出用受け皿に搬出する請求項２記載の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置。
  7. 搬出用受け皿上の完成品を完成品コンベアに押し出す完成品押出し用シリンダを備える請求項２記載の複合加工旋盤のワーク搬入・搬出装置。
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