JP2009178831A

JP2009178831A - ローダ装置

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Publication number: JP2009178831A
Application number: JP2008022491A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Watanabe; 雅之渡辺
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2009-08-13

Abstract

【課題】ワーク搬送中にワークが工作機械と干渉せず、工作機械と組み合わせた場合に全体をコンパクトにできるローダ装置を提供する。
【解決手段】ローダ装置２は、ワーク載置部と工作機械１間を走行する走行体２１と、この走行体２１に設けられワークを把持可能なワーク把持ユニット２４とを備える。ワーク把持ユニット２４は、工作機械１のワーク装着部５ａとの間でワークの受け渡しをする時の姿勢であるワーク装着部対応姿勢と、ワーク載置部でワークの供給を受ける時またはワークを排出する時の姿勢である給排姿勢とに相互に姿勢切換自在な２つのローダチャック２５Ａ，２５Ｂを有する。これら２つのローダチャック２５Ａ，２５Ｂを姿勢切換する姿勢切換機構２８に、同ローダチャックをワーク装着部対応姿勢および給排姿勢のいずれでもない中間姿勢に停止させる機能を持たせる。
【選択図】図２

Description

この発明は、工作機械に対して少なくともワークを搬入または搬出するローダ装置に関する。

上記ローダ装置の一種にガントリローダがある。このガントリローダとして、図１０に示すように、架設レール６０に沿って走行する走行台６１から昇降ロッド６２を垂下させ、この昇降ロッド６２の下端にローダヘッド６３を設けたものがある（例えば特許文献１）。ローダヘッド６３は、水平に対して４５度の傾斜角度をなす回転中心６４回りに回転自在な回転チャック台６５を有し、この回転チャック台６５の下向きと前向きの２面にそれぞれローダチャック６６Ａ，６６Ｂが設けられており、前記回転中心６４を１８０度回転させることにより、各ローダチャック６６Ａ，６６Ｂの位置が入れ替わるようにしてある。

上記ローダヘッド６３は図１１に示す動作を行なう。すなわち、下向き姿勢のローダチャック６６Ａで未加工ワークＷ０を把持して工作機械に搬入し（同図（Ａ））、前向き姿勢のローダチャック６６Ｂで工作機械の主軸チャック５ａから加工済みワークＷを受け取る（同図（Ｂ））。その後、２つのローダチャック６６Ａ，６６Ｂの位置を入れ替え（同図（Ｃ））、前向き姿勢のローダチャック６６Ａの未加工ワークＷ０を主軸チャック５ａに渡す（同図（Ｄ））。そして、加工済みワークＷを、下向き姿勢のローダチャック６６Ｂで把持して搬出する（同図（Ｅ））。
実開平７−１７４４７号公報特許第３７３５９７９号公報特開平７−４０２６６号公報

ローダ装置は、工作機械と別に設置されることもあるが、工作機械に組み合わされて工作機械システムとして構成されることがある。そのような工作機械システムでは、工作機械の上方にローダ装置が設置される。工作機械の加工領域とローダ装置のローダヘッド６３の走行領域との間に仕切りカバー１５（図１１（Ｆ））が設けられる。この仕切りカバー１５は、一部分が開閉自在となっており、その開閉部１５ａからローダヘッド６３が前記加工領域に出入りして、主軸チャック５ａとの間でワークの受け渡しを行う。

工作機械システムはコンパクトであることが求められるため、ローダ装置を工作機械に対してなるべく低い位置に設置する必要がある。しかし、図１１（Ａ），（Ｅ）のように、ワークＷ０，Ｗを把持したローダチャック６６Ａ，６６Ｂが下向き姿勢でローダヘッド６３が移動すると、ワークＷ０，Ｗの寸法が長い場合に工作機械の上部、例えば前記仕切りカバー１５と干渉する可能性がある。この干渉を回避するためには、ローダヘッド６３の走行領域を高い位置に配置する必要があり、工作機械システムの大型化につながる。

また、主軸チャック５ａが未加工ワークＷ０を適正に把持した着座状態であるか否かを検出する着座検出手段が設けられ、この着座検出手段が主軸チャック５ａに未加工ワークＷ０が着座していないと検出した時は、その未加工ワークＷ０をワーク搬入元へ持ち帰るように構成した工作機械システムがある。このような工作機械システムでは、図１１（Ｆ）のように、ワーク持ち帰り時にローダヘッド６３が仕切りカバー１５の開閉部１５ａを通過する際に、前向き姿勢のローダチャック６６Ａに把持された未加工ワークＷ０が仕切りカバー１５と干渉する可能性がある。この干渉を回避するためには、開閉部１５ａを大きくする必要があり、その開閉駆動機構の大型化を伴う。

この発明の目的は、ワーク搬送中にワークが工作機械と干渉せず、工作機械と組み合わせた場合に全体をコンパクトにできるローダ装置を提供することである。
この発明の他の目的は、特に走行体の走行領域を狭くすることで、全体のコンパクト化を図ることである。
この発明のさらに他の目的は、ワークが工作機械に干渉するおそれのある時にだけ、ローダチャックを中間姿勢にすることで、無駄な動作をなくすことである。

この発明のローダ装置は、工作機械に対して少なくともワークの搬入または搬出をするローダ装置であって、ワーク搬入元またはワーク搬出先に設置したワーク載置部と前記工作機械間を走行する走行体と、この走行体に設けられワークを把持可能なワーク把持ユニットとを備え、前記ワーク把持ユニットは、前記工作機械のワーク装着部との間でワークの受け渡しをする時の姿勢であるワーク装着部対応姿勢と、前記ワーク載置部でワークの供給を受ける時またはワークを排出する時の姿勢である給排姿勢とに相互に姿勢切換自在な２つのローダチャックを有し、これら２つのローダチャックを姿勢切換する姿勢切換機構に、同ローダチャックを前記ワーク装着部対応姿勢および給排姿勢のいずれでもない中間姿勢に停止させる機能を持たせた。なお、上記の「姿勢」とは、向きまたは方向の意味である。

この発明の構成によれば、２つのローダチャックを、ワーク装着部対応姿勢および給排姿勢のいずれでもない中間姿勢に停止させることができる。中心軸方向の寸法が長いワークを、（１）ワーク装着部対応姿勢にあるローダチャックで把持した状態と、（２）給排姿勢にあるローダチャックで把持した状態と、（３）中間姿勢にあるローダチャックで把持した状態とについて比較した場合、ワーク装着部対応姿勢にあるローダチャックの中心軸方向へのワーク突出量に関しては、（１）よりも（３）の方が小さく、給排姿勢にあるローダチャックの中心軸方向のワーク突出量に関しては、（２）よりも（３）の方が小さい。
例えば、ワーク把持ユニットが工作機械の加工領域に上方から出入りし、ワーク装着部対応姿勢のローダチャックに把持されたワークが水平方向を向いているとすれば、ワークを把持したローダチャックを中間姿勢にしてワーク把持ユニットを加工領域に出入りさせることにより、ワークを把持したローダチャックがワーク装着部対応姿勢のままワーク把持ユニットを加工領域に出入りさせる場合に比べて、ワーク把持ユニットが加工領域に出入りするための出入り口を小さくできる。仕切りカバーの開口部が小さければ、この開口部に設けられるシャッタの収納スペースのことを考慮した場合に、仕切りカバー全体を小さくすることができる。それにより、工作機械システムのコンパクト化が可能になる。
また、ワーク把持ユニットが工作機械の上方を水平に走行し、給排姿勢のローダチャックに把持されたワークが下向きであるとすれば、ワークを把持したローダチャックを中間姿勢にしてワーク把持ユニットを走行させることにより、ワークを把持したローダチャックが給排姿勢のままワーク把持ユニットを走行させる場合に比べて、ローダ装置を工作機械に近づけて設置することができる。それにより、工作機械システムのコンパクト化が可能になる。

この発明において、前記姿勢切換機構は、前記走行体が前記ワーク載置部と前記工作機械間を走行する際に、前記２つのローダチャックを前記中間姿勢に停止させるのがよい。
走行体がワーク載置部と工作機械間を走行する際に、２つのローダチャックを中間姿勢に停止させると、特に走行体の走行領域を狭くできる。それにより、全体のコンパクト化を図れる。

工作機械に対して少なくともワークを搬入するローダ装置については、前記ワーク装着部は、ワークが着座しているか否かを検出する着座検出手段を有し、この着座検出手段がワーク装着部にワークが着座していないと検出した時は、そのワークを前記ワーク搬入元のワーク載置部へ持ち帰るように構成されたものである場合は、ワーク持ち帰り時に、前記姿勢切換機構が前記２つのローダチャックを前記中間姿勢に停止させるのがよい。
着座検出手段がワーク装着部にワークが着座していないと検出した時は、その未加工のワークをワーク搬入元のワーク載置部へ持ち帰るため、２つのローダチャックの両方がワークを保持することになる。２つのローダチャックの両方がワークを保持する状態では、２つのローダチャックを相互に姿勢切換することで、ワークと工作機械との干渉を回避することが不可能である。そこで、２つのローダチャックを中間姿勢にすることで、ワークと工作機械との干渉を回避する。着座検出手段がワーク装着部にワークが着座していると検出した時は、未加工のワークを持ち帰らないので、未加工ワークが工作機械に干渉することがない。そのため、ローダチャックを中間姿勢にする必要はない。このように、ワークが工作機械に干渉する可能性のある時にだけ、ローダチャックを中間姿勢にすることで、無駄な動作をなくせる。

この発明のローダ装置は、工作機械に対して少なくともワークの搬入または搬出をするローダ装置であって、ワーク搬入元またはワーク搬出先に設置したワーク載置部と前記工作機械間を走行する走行体と、この走行体に設けられワークを把持可能なワーク把持ユニットとを備え、前記ワーク把持ユニットは、前記工作機械のワーク装着部との間でワークの受け渡しをする時の姿勢であるワーク装着部対応姿勢と、前記ワーク載置部でワークの供給を受ける時またはワークを排出する時の姿勢である給排姿勢とに相互に姿勢切換自在な２つのローダチャックを有し、これら２つのローダチャックを姿勢切換する姿勢切換機構に、同ローダチャックを前記ワーク装着部対応姿勢および給排姿勢のいずれでもない中間姿勢に停止させる機能を持たせたため、ワーク搬送中にワークが工作機械と干渉せず、工作機械と組み合わせた場合に全体をコンパクトにできる。

前記姿勢切換機構は、前記走行体が前記ワーク載置部と前記工作機械間を走行する際に、前記２つのローダチャックを前記中間姿勢に停止させる場合は、特に走行体の走行領域を狭くして、全体のコンパクト化を図れる。

工作機械に対して少なくともワークを搬入し、前記ワーク装着部は、ワークが着座しているか否かを検出する着座検出手段を有し、この着座検出手段がワーク装着部にワークが着座していないと検出した時は、そのワークを前記ワーク搬入元のワーク載置部へ持ち帰るように構成されたものであり、ワーク持ち帰り時に、前記姿勢切換機構が前記２つのローダチャックを前記中間姿勢に停止させる場合は、ワークが工作機械に干渉する可能性のある時にだけ、ローダチャックを中間姿勢にすることで、無駄な動作をなくすことができる。

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１ないし図７は、この発明のローダ装置を備えた工作機械システムを示す。工作機械システムは、工作機械１と、この工作機械１に対してワークの供給および排出を行うローダ装置２とでなる。この実施形態では、工作機械１は旋盤とされている。

図２に示すように、工作機械１は、ベッド４上に、主軸５を支持した主軸台６が、前後方向（Ｚ軸方向）に進退自在に設置されている。主軸５は前後方向（Ｚ軸方向）を向いており、その前端に主軸チャック５ａが設けられている。主軸５には、ワーク装着部である主軸チャック５ａがワークを適正に把持した着座状態であるか否かを検出する着座検出手段５ｂが設けられている。主軸５の前方には、刃物台７が、左右方向（Ｘ軸方向）に移動自在に設けられている。

ベッド４は、左右の側面板部４ａと、これら左右の側面板部４ａ間に設けられた後台状部４ｂおよび前台状部４ｃとを有する構造で、箱型状とされている。後台状部４ｂおよび前台状部４ｃよりも下方の部分となるベッド４の下部には、左右一対の脚部４ｄが設けられている。後台状部４ｂと前台状部４ｃとの間の空間は、主軸５と刃物台７によりワークを加工する加工領域Ｓ１になっている。加工領域Ｓ１は下方が開放されていて、加工時に発生する切粉は、左右一対の脚部４ｄの間に設置したチップコンベア（図示せず）により工作機械１の外に排出される。

主軸５は、主軸台６に回転自在に支持されており、主軸台６の内部に設けた主軸モータ（図示せず）により回転させられる。主軸台６は、ベッド４の後台状部４ｂ上に前後方向に進退自在に設置されており、主軸台６の下方に設けた前後移動機構（図示せず）により前後に進退させられる。主軸台６を前後方向に案内する主軸台案内手段９は、主軸台６の左右両側で前後方向に延びて設けられた一対の前後案内レール９ａと、主軸台６の左右両側面に突出して設けられ、前後案内レール９ａ上を前後に移動自在な被案内体９ｂとでなる。被案内体９ｂは、例えば直動転がり軸受等からなる。

刃物台７は、ツール１０と、このツール１０を支持するツールホルダ１１と、このツールホルダ１１を支持するスライド部材１２とからなる。スライド部材１２は、スライド部材案内手段１３を介して左右方向にスライド自在にベッド４に設けられ、ベッド４の前台状部４ｃ内に設けた左右スライド機構（図示せず）により左右にスライドさせられる。スライド部材案内手段１３は、ベッド４の前台状部４ｄの上に左右水平に設置された前後一対のスライド案内レール１３ａと、スライド部材１２の下面に取付けられた被案内体１３ｂとでなる。被案内体１３ｂは、例えば直動転がり軸受等からなる。

前記加工領域Ｓ１の上方は、仕切りカバー１５により覆われている。この仕切りカバー１５には後記ワーク把持ユニット２４が加工領域Ｓ１に出入するための開口部１５ａが形成され、その開口部１５ａには透明材料からなる開閉自在なシャッタ１６が取付けられている。仕切りカバー１５は、シャッタ１６越しに加工領域Ｓ１内を観察しやすいように、前下がりの斜め姿勢とされている。

ベッド４の背面には制御盤支持台１７が設けられ、その上に制御盤１８が設置されている。制御盤１８は、工作機械１およびローダ装置２を制御するものであり、同図にブロック図で概念的に示すように、工作機械制御手段３５およびローダ制御手段３６を有している。制御盤１８は、床面に設置されたものであっても良い。

ローダ装置２は、工作機本体１の上方に左右方向に設置された架設レール２０と、この架設レール２０に沿って走行する走行体２１と、この走行体２１に搭載された前後移動台２２と、この前後移動台２２に設けられた上下方向に２段で伸縮自在な伸縮支持体２３と、この伸縮支持体２３の下端に支持されたワーク把持ユニット２４とでなる。上記走行体２１、前後移動台２２、および伸縮支持体２３が動作することにより、ワーク把持ユニット２４が、左右（Ｘ軸方向）、前後（Ｚ軸方向）、および上下（Ｙ軸方向）に移動および昇降する。ワーク把持ユニット２４の左右移動は、加工領域Ｓ１の上方の空間である走行領域Ｓ２で行なわれる。

図３および図４に示すように、ワーク把持ユニット２４は、ワーク把持ユニット２４の互いの向きが９０度異なる取付面２４ａＡ，２４ａＢにそれぞれ設けられた２つのローダチャック２５Ａ，２５Ｂを有する。ワーク把持ユニット２４は、伸縮支持体２３に、水平に対して所定の傾斜角度（例えば４５度）をなす回転中心２６回りに回転自在に支持されており、サーボモータ等の回転駆動手段２７により前記回転中心２６回りに回転させられる。これらにより、各ローダチャック２５Ａ，２５Ｂの姿勢を切り換える姿勢切換機構２８が構成される。

この実施形態では、姿勢切換機構２８は、サーボモータからなる回転駆動手段２７によりローダチャック２５Ａ，２５Ｂを任意の姿勢で停止可能であり、図２のローダ制御手段３６におけるチャック姿勢制御部３６ａにより停止角度が制御される。姿勢切換機構２８は、上記チャック姿勢制御部３６ａを含む構成を言う。
ローダ制御手段４６は、コンピュータ式の制御装置であって、搬送プログラム（図示せず）等を実行することでローダ装置２の各部を制御する手段であり、コンピュータ式の数値制御装置等からなる工作機械制御手段３５と相互に動作開始や動作終了などの信号を送受して制御を行う。チャック姿勢制御部３６ａは、ローダ制御手段３６の一部で構成され、以下に示すように、状況に応じて、ローダチャック２５Ａ，２５Ｂの停止姿勢が後述の給排姿勢、主軸対応姿勢、および中間姿勢となるように、回転駆動手段２７の制御を行う。
なお、姿勢切換機構２８は、必ずしも、回転駆動手段２７をサーボモータとしてローダチャック２５Ａ，２５Ｂの姿勢を切り換えるものに限らず、機械的な割出機構（図示せず）によって姿勢に切り換えるものとしてもよい。

図３は、一方のローダチャック２５Ａが下向きの給排姿勢で、もう一方のローダチャック２５Ｂが横向きの主軸対応姿勢である状態を示す。給排姿勢は、後記未加工ワーク載置台３０で未加工ワークＷ０の供給を受ける時、および後記加工済みワーク載置台３１に加工済みワークＷを排出する時の姿勢である。主軸対応姿勢は、主軸チャック５ａとワークＷ０，Ｗを受け渡しする時の姿勢であり、ワーク装着部対応姿勢のことである。図３の状態から、ワーク把持ユニット２４を回転中心２６回りに１８０度回転させると、両ローダチャック２５Ａ，２６Ｂの姿勢が入れ替わる。図４は、図３の状態からワーク把持ユニット２４を回転中心２６回りに９０度回転させた状態を示し、両ローダチャック２５Ａ，２６Ｂは給排姿勢および主軸対応姿勢の中間である中間姿勢にある。姿勢切換機構２８は、回転駆動手段２７を制御することで、各ローダチャック２５Ａ，２５Ｂを給排姿勢、主軸対応姿勢、および中間姿勢のいずれにも停止させることができる。

工作機械１の左右両側には、未加工ワーク搬入元のワーク載置部である未加工ワーク載置台３０と、加工済みワーク搬出先のワーク載置部である加工済みワーク載置台３１がそれぞれ設置されている。未加工ワーク載置台３０および加工済みワーク載置台３１では、未加工ワークＷ０および加工済みワークＷが、中心軸が上下方向を向くように立てた状態で載置される。

この工作機械システムは、ローダ装置２により、未加工ワーク載置台３０の未加工ワークＷ０を工作機械１に搬入すると共に、加工済みワークＷを工作機械１から加工済みワーク載置台３１まで搬出する。工作機械１では、主軸台６の前後移動と刃物台７の左右移動とにより、主軸５に支持された未加工ワークＷ０に対して、ツール１０の送り方向および切り込み方向の移動が与えられ、旋削加工が行われる。

図５および図６と共に、未加工ワークＷ０の搬入および加工済みワークＷの搬出について説明する。図５の丸付き数字はワーク把持ユニット２４の移動順序を示し、図６の各図は上記丸付き数字で示す行程中のワーク把持ユニット２４の状態を示す。

初期状態では、ワーク把持ユニット２４が、未加工ワーク載置台３０の上方で、図３に示す状態で待機しているものとする。この初期状態から、ワーク把持ユニット２４が下降して（丸付き数字１）、給排姿勢にあるローダチャック２５Ａで未加工ワーク載置台３０の未加工ワークＷ０を把持する。未加工ワークＷ０を把持したワーク把持ユニット２４は、走行領域Ｓ２（図２）まで上昇し（丸付き数字２）、各ローダチャック２５Ａ，２５Ｂを図４に示す中間姿勢にした後、工作機械１の上方まで水平移動する（丸付き数字３）。ローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢にすると、ローダチャック２５Ａが下向きの給排姿勢である場合に比べて、ローダチャック２５Ａに把持された未加工ワークＷ０の下端が高い位置にある。そのため、ワーク把持ユニット２４の走行領域Ｓ２の上下高さを狭くでき、ローダ装置２を工作機械１に対して近づけて設置して、工作機械システム全体をコンパクトに構成できる。

工作機械１の上方まで移動したワーク把持ユニット２４は、そのままの状態で下降して、仕切りカバー１５の開口部１５ａを通って加工領域Ｓ１（図２）内に入る（丸付き数字４）。そして、空のローダチャック２５Ｂが主軸対応姿勢になるよう姿勢切換した後、主軸５に対して前進し（丸付き数字５）、ローダチャック２５Ｂで主軸チャック６の加工済みワークＷを受け取る。次いで、主軸５に対して後退し（丸付き数字６）、ローダチャック２５Ａ，２５Ｂの姿勢を入れ替える。再度、主軸５に対して前進し（丸付き数字７）、ローダチャック２５Ａに把持されている未加工ワークＷ０を主軸チャック６に渡す。その後、主軸５に対して後退し（丸付き数字８）、各ローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢にした後、上昇して仕切りカバー１５の開口部１５ａを通って加工領域Ｓ１から出る（丸付き数字９）。

加工領域Ｓ１から出たワーク把持ユニット２４は、加工済みワーク載置台３１の上方まで水平移動する（丸付き数字１０）。この時、各ローダチャック２５Ａ，２５Ｂが中間姿勢であるため、前記同様、ローダチャック２５Ｂに把持された加工済みワークＷの下端が高い位置にある。加工済みワーク載置台３１の上方まで水平移動したワーク把持ユニット２４は、ローダチャック２５Ｂを給排姿勢にした後、下降して（丸付き数字１１）、ローダチャック２５Ｂが把持している加工済みワークＷを加工済みワーク載置台３１の上に載置する。その後、ワーク把持ユニット２４は、上昇し（丸付き数字１２）、未加工ワーク載置台３０の上方まで水平移動して（丸付き数字１３）、初期状態に戻る。

上記ワーク把持ユニット２４の動作は、良品である未加工ワークＷ０が主軸５に供給された場合のものである。不良品である未加工ワークＷ０が主軸５に供給された場合、そのことが着座検出手段５ｂに検出されることにより、主軸チャック５ａがその未加工ワークＷ０を把持することを拒否し、ワーク把持ユニット２４が不良の未加工ワークＷ０を未加工ワーク載置台３０まで持ち帰る。その場合、丸付き数字９で示す行程で、両ローダチャック２５Ａ，２５Ｂが未加工ワークＷ０および加工済みワークＷをそれぞれ把持した状態で仕切りカバー１５の開口部１５ａを通り抜けることになるが、図７に示すように、ローダチャック２５Ａ，２５Ｂが中間姿勢であるため、主軸対応姿勢のローダチャック２５Ａ，２５Ｂに未加工ワークＷ０が把持されている場合（図１１（Ｆ）参照）に比べて、いずれのローダチャック２５Ａ，２５Ｂに把持されているワークＷ０，Ｗも、その先端の前方への突出量が小さい。そのため、仕切りカバー１５に干渉することなく開口部１５ａを通り抜けることができる。

仕切りカバー１５の開口部１５ａを大きくすれば、主軸対応姿勢のローダチャック２５Ａ，２５Ｂで不良の未加工ワークＷ０が把持した状態でも、ワーク把持ユニット２４が開口部１５ａを通り抜けることができる。しかし、開口部１５ａが大きいと、開口部１５ａを開放した時のシャッタ１６の収納スペースを考慮すると、仕切りカバー１５全体を大きくしなければならない。仕切りカバー１５は前下がりの斜め姿勢とされているため、仕切りカバー１５が大きいと、その後端の位置が高くなり、工作機械１の高さが高くなってしまう。そのため、仕切りカバー１５の開口部１５ａは小さい方が好ましく、それを可能とするために、丸付き数字９で示す行程において、両ローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢にするのである。

この実施形態では、良品である未加工ワークＷ０が主軸５に供給されて未加工ワークＷ０を持ち帰らない場合も、丸付き数字９で示す行程でローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢にしているが、不良品である未加工ワークＷ０が主軸５に供給されて未加工ワークＷ０を持ち帰る場合のみ、丸付き数字９で示す行程でローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢にしてもよい。ローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢にするか否かは、着座検出手段５ｂの検出結果より判断できる。
また、この実施形態では、ワークＷ０，Ｗの寸法に関係なく、丸付き数字３，１０で示す行程でローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢（図６（Ｃ），（Ｇ））にしているが、ワークＷ０，Ｗの寸法が小さくて、給排姿勢のローダチャック２５Ａ，２５Ｂに把持されているワークＷ０，Ｗの下端が工作機械１に干渉しない場合には、丸付き数字３，１０で示す行程でもワークＷ０，Ｗを把持するローダチャック２５Ａ，２５Ｂを給排姿勢（図６（Ｂ），（Ｆ））のままとしてもよい。ローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢にするか否かは、制御盤１８の制御装置（図示せず）に入力されているワークＷ０，Ｗに関する情報から判断できる。
このように、運転状況やワークＷ０，Ｗの寸法に応じて、ローダチャック２５Ａ，２５Ｂを中間姿勢にする過程を省略することにより、無駄な動作を無くして、ローダ装置２の高速化を図ることができる。

図８はワーク把持ユニットの異なる実施形態を示す。このワーク把持ユニット４０は、互いの向きが９０度異なる取付面４０ａＡ，４０ａＢにそれぞれ設けられた２つのローダチャック４１Ａ，４１Ｂを有し、伸縮支持体２３に対して、前後方向を向く回転中心４２回りに回転自在とされている。ワーク把持ユニット４０を回転中心４２回りに９０度回転させることにより、ローダチャック４１Ａが下向きの給排姿勢かつローダチャック４１Ｂが左向きの主軸対応姿勢となる状態（同図（Ａ））と、ローダチャック４１Ａが右向きの主軸対応姿勢かつローダチャック４１Ｂが下向きの給排姿勢となる状態（同図（Ｃ））と、両ローダチャック４１Ａ，４１Ｂがそれぞれ給排姿勢と主軸対応姿勢の中間である中間姿勢となる状態（同図（Ｂ））とに切り換わる。この構成のワーク把持ユニット４０は、例えば左右両側に互いに対向する一対の主軸が設置された工作機械用のローダ装置に適用される。ワーク把持ユニット４０の具体的な動作については説明を省略する。

このワーク把持ユニット４０も、ローダチャック４１Ａ，４１Ｂを中間姿勢にすることで、ローダチャック４１Ａ，４１Ｂが給排姿勢である場合に比べて、把持されているワークＷ０，Ｗの下端位置を高くできる。それにより、ワーク把持ユニット４０の走行領域の上下高さを狭くでき、ローダ装置を工作機械に対して近づけて設置して、工作機械システム全体をコンパクトに構成できる。
また、ローダチャック４１Ａ，４１Ｂを中間姿勢にすることで、ローダチャック４１Ａ，４１Ｂが主軸対応姿勢である場合に比べて、把持されているワークＷ０，Ｗの左右方向への突出量を小さくできる。それにより、仕切りカバー（図示せず）の開口部を狭くでき、工作機械システム全体をコンパクトに構成できる。

図９はワーク把持ユニットのさらに異なる実施形態を示す。このワーク把持ユニット５０は、互いの向きが９０度異なる側面５０ａＡ，５０ａＢにそれぞれ設けられた２つのローダチャック５１Ａ，５１Ｂを有し、垂直伸縮支持体２３に対して、上下方向の回転中心５２回りに回転自在に支持されている。ワーク把持ユニット５０を回転中心５２回りに９０度回転させることにより、ローダチャック５１Ａが前向きの給排姿勢かつローダチャック５１Ｂが左向きの主軸対応姿勢となる状態（同図（Ａ））と、ローダチャック５１Ａが右向きの主軸対応姿勢かつローダチャック５１Ｂが下向きの給排姿勢となる状態（同図（Ｃ））と、両ローダチャック５１Ａ，５１Ｂがそれぞれ給排姿勢と主軸対応姿勢の中間である中間姿勢となる状態（同図（Ｂ））とに切り換わる。この構成のワーク把持ユニット５０は、例えば左右両側に互いに対向する一対の主軸が設置された工作機械用のローダ装置に適用される。ワーク把持ユニット５０の具体的な動作については説明を省略する。

このワーク把持ユニット５０は、ローダチャック５１Ａ，５１Ｂを中間姿勢にすることで、ローダチャック５１Ａ，５１Ｂが主軸対応姿勢である場合に比べて、把持されているワークＷ０，Ｗの左右方向への突出量を小さくできる。それにより、仕切りカバー（図示せず）の開口部を狭くでき、工作機械システム全体をコンパクトに構成できる。

上記各実施形態では、工作機械を旋盤としたが、工作機械が旋盤以外である工作機械システムにも適用できる。

この発明の一実施形態にかかるローダ装置を備えた工作機械システムの斜視図である。同工作機械システムの破断側面図である。（Ａ）は同工作機械システムのワーク把持ユニットの一状態を示す正面図、（Ｂ）はその側面図である。（Ａ）は同ワーク把持ユニットの異なる状態を示す正面図、（Ｂ）はその側面図である。同ワーク把持ユニットの動作を示す説明図で、（Ａ）は正面から見た図、（Ｂ）は側面から見た図である。同ワーク把持ユニットの状態を示す説明図である。同ワーク把持ユニットの状態を示す説明図である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は異なる実施形態にかかるローダ装置のワーク把持ユニットの各状態を示す図である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はさらに異なる実施形態にかかるローダ装置のワーク把持ユニットの各状態を示す図である。従来のワーク把持ユニットの側面図である。同ワーク把持ユニットの動作を示す説明図である。

符号の説明

１…工作機械
２…ローダ装置
５…主軸
５ａ…主軸チャック（ワーク装着部）
５ｂ…着座検出手段
７…刃物台
１５…仕切りカバー
１５ａ…開閉部
１６…シャッタ
２１…走行体
２４，４０，５０…ワーク把持ユニット
２５Ａ，２５Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ…ローダチャック
２６，４２，５２…回転中心
２７…回転駆動手段
２８…姿勢切換機構
３０…未加工ワーク載置台（ワーク載置部）
３１…加工済みワーク載置台（ワーク載置部）
Ｓ１…加工領域
Ｓ２…走行領域
Ｗ０…未加工ワーク
Ｗ…加工済みワーク

Claims

工作機械に対して少なくともワークの搬入または搬出をするローダ装置であって、
ワーク搬入元またはワーク搬出先に設置したワーク載置部と前記工作機械間を走行する走行体と、この走行体に設けられワークを把持可能なワーク把持ユニットとを備え、
前記ワーク把持ユニットは、前記工作機械のワーク装着部との間でワークの受け渡しをする時の姿勢であるワーク装着部対応姿勢と、前記ワーク載置部でワークの供給を受ける時またはワークを排出する時の姿勢である給排姿勢とに相互に姿勢切換自在な２つのローダチャックを有し、
これら２つのローダチャックを姿勢切換する姿勢切換機構に、同ローダチャックを前記ワーク装着部対応姿勢および給排姿勢のいずれでもない中間姿勢に停止させる機能を持たせたローダ装置。
前記姿勢切換機構は、前記走行体が前記ワーク載置部と前記工作機械間を走行する際に、前記２つのローダチャックを前記中間姿勢に停止させる請求項１記載のローダ装置。
工作機械に対して少なくともワークを搬入し、前記ワーク装着部は、ワークが着座しているか否かを検出する着座検出手段を有し、この着座検出手段がワーク装着部にワークが着座していないと検出した時は、そのワークを前記ワーク搬入元のワーク載置部へ持ち帰るように構成されたものであり、ワーク持ち帰り時に、前記姿勢切換機構が前記２つのローダチャックを前記中間姿勢に停止させる請求項１または請求項２記載のローダ装置。