JP2013059842A - 工作機械のワーク搬出装置及び工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械の加工領域から加工済ワークを機外に搬出するワーク搬出装置に関し、ワークの加工現場における作業負担を軽減し、加工済ワークの取り違いや分別ミスによるトラブルの発生を未然に防止する。
【解決手段】１個の搬出装置に２個の搬出路を設けると共に、アンローダに２つの搬出路のいずれかを選択する選択動作を行わせて、２種類のワーク、あるいは加工済ワークと残材とを異なる排出空間に搬出する。加工領域に基端部を臨出させて機外へと延びるコンベアなどのワーク搬送面を備えた工作機械において、搬送面上のワーク搬出路を搬送面の幅方向に区画する中間壁を設け、中間壁で区画された各搬出路の先端を異なるワーク搬出空間に連通する。
【選択図】図１

Description

この発明は、工作機械の加工領域から加工済ワークを機外に搬出するワーク搬出装置に関するもので、周回するベルトや周回するチェンに取り付けたプレートやトレーなどの搬送面を備えたワーク搬出装置及びそのようなワーク搬出装置を備えた工作機械に関するものである。

工作機械の加工領域（ワークとこれを加工する工具が移動する領域）は、加工に使用する切削液や切粉が飛散して作業環境を劣化させるのを防止するために、隔壁やシャッター、開閉扉などで区画されている。ワークを加工領域の上方から長い昇降ストロークを有するハンドで把持してワークのロードアンロードを行う、例えばガントリーローダなどでは、当該ローダのアンロード動作で加工済ワークが工作機械のワーク把持装置（例えば旋盤の主軸チャック）から機外（加工領域の外側に配置されている機械装置や制御装置の更に外側）に搬出されるが、このようなローダは、大型になってワークのアンロードに時間がかかるため、多くの場合は、加工領域内で動作して、加工済ワークをワーク把持装置から搬出装置へと搬送するアンローダと、このアンローダから受け取った加工済ワークを機外に搬送する搬出装置とで加工済ワークの排出を行っている。

図６は、このようなアンローダ６１と、搬出装置６２とを備えたワーク搬出システムの一例を示した図で、本願出願人が特許文献１で提案した構造のものである。図に示す工作機械は、主軸軸線ａ上で対向する２個のワークチャック（図には一方のみが示されている）４と、主軸軸線ａを挟んで両側に配置されたタレット５ａ、５ｂとを備えた旋盤で、アンローダ６１は、主軸軸線と平行な軸回りに回動する２本のアーム６１ａ、６１ｂを備えており、搬出装置６２は、ベルトコンベア１１を備えている。

第１アーム６１ａは、主軸軸線ａの上方に主軸軸線ａと平行に装架された回動軸６３によって揺動駆動され、かつ主軸軸線ａ方向に移動自在である。第２アーム６１ｂは、第１アーム６１ａの先端に主軸軸線ａと平行な連結軸６４回りに揺動可能に連結され、かつその揺動角を第１アーム６１ａの揺動角と関連付けて連結されている。第１アーム６１ａは、第２アーム６１ｂより短い。ワークを把持するハンド６は、第２アーム６１ｂの先端に設けられている。

一方、搬出装置のコンベア１１は、その基端を加工領域３の隔壁に臨出させて（隔壁を貫通した基端部のみを加工領域の内側にして）主軸軸線ａと平行に機外へと延びている。

ワークの加工が終了すると、アーム６１ａ、６１ｂの揺動動作によってハンド６が主軸軸線ａ上に挿入され、アーム６１ａ、６１ｂの主軸軸線方向の往復移動と、主軸チャック４及びハンド６の開閉動作とによって加工済ワークは、主軸チャック４からハンド６へと受け渡される。そして、アーム６１ａ、６１ｂの揺動によるハンド６の上方への移動と、アーム６１ａ、６１ｂの主軸軸線方向の移動とにより、ハンド６は、加工領域に臨出しているコンベア１１の基端部に移動して、ハンド６の開動作によってワークはコンベア１１に受け渡され、コンベア１１によって機外へと搬出されるのである。

特開２００５‐１６１４２０号公報

２本の主軸と２個の刃物台を備えた旋盤では、２本の主軸が異なるワークを加工する場合や、互いに対となる形状の異なるワークを交互に加工する場合などがある。このような場合、上述した従来構造の搬出システムでは、２種類のワークが同一箇所に搬出されることとなり、多数のワークを連続加工したときなど、加工済ワークの分別（仕分け）作業が面倒である。また、素材の供給形態によっては、ワークの加工後に残材が残ることがあり、この残材も機外に排出しなければならないが、前述したような搬出システムでは、この残材も加工済ワークと同じ所に搬出されることになり、加工済ワークの中から残材を除去する作業も面倒である。

この発明は、上記のような面倒を解消して、ワークの加工現場における作業者の作業負担を軽減させると共に、ワークの取り違いや分別ミスによるトラブルの発生を未然に防止することを課題としている。

この発明は、１個の搬出装置に２個の搬出路を設けると共に、アンローダに２つの搬出路のいずれかを選択する選択動作を行わせることにより、２種類のワーク、あるいは加工済ワークと残材とが異なる排出空間に搬出されるようにすることにより、上記課題を解決したものである。

この発明の工作機械のワーク搬出装置は、隔壁３１で区画された加工領域３に基端部１１ａを臨出させて機外へと延びるコンベア１１などのワーク搬送面を備えた工作機械において、当該搬送面１１上のワーク搬出路を搬送面の幅方向に区画する中間壁１５を備え、当該中間壁で区画された各搬出路７ａ、７ｂの先端が異なるワーク搬出空間２ａ、２ｂに連通されているというものである。

好ましい構造においては、前記中間壁１５は、ワーク搬出路７ａ、７ｂの搬送面を形成するコンベアの幅方向両側に設けた側壁１４、１４の上部を繋ぐ繋ぎ材１６に、コンベア幅方向位置を移動可能にして懸吊されている。また、前記側壁１４及び中間壁１５は、、前記加工領域３に臨出している基端部１１ａにおいて、アンローダのハンド６のコンベア幅方向の移動を妨げない低い高さを備えている。

この発明の工作機械は、ワーク搬出コンベア１１の幅方向に移動位置決め可能な工具タレット５ａと、当該工具タレットの移動領域の周縁部に基端部１１ａを位置された上記構造のワーク搬出コンベア１１とを備え、前記工具タレット５ａの工具取付部に装着したワーク把持具６で把持したワークを前記基端部に搬送すると共に当該工具タレットの幅方向移動により区画された各搬出路７ａ、７ｂの一方を選択してワークを搬出できるようにしたものである。

この発明の搬出装置によれば、アンローダにワークの種類に応じたワーク搬出路７ａ、７ｂの選択動作を行わせることにより、２種類の加工済ワーク、あるいは加工済ワークと残材とを分別して排出することができるので、多数のワークを連続加工した場合でも、加工後に２種類のワークを分別したり、加工済ワークの中から残材を取り除く作業が不要になる。

アンローダによるワーク搬出路の選択は、搬出コンベア１１の基端部の上方でのハンド６のコンベア幅方向の位置の制御によって行われるため、この選択動作を行わせるための構造や制御が簡単である。特に、この発明の工作機械によれば、工作機械を制御しているＮＣ装置の加工プログラムによって、工具タレット５ａを制御することにより、ワークのアンロード及び搬出路７ａ、７ｂの選択を行うことができるので、別個にアンローダを設ける必要がなくなると共に、加工手順を支持する加工プログラムによって、ワークのアンロードおよびワーク搬出路の選択動作を指示できるので、制御ミスの発生も未然に防止することができるという効果がある。

この発明のワーク搬出装置の一例を示す斜視図 この発明の工作機械におけるワーク搬出動作の例を示す図 図２の工作機械におけるワーク搬出動作の他の例を示す図 図２、３の搬出動作の側面図 スラント型の工作機械におけるワーク搬出動作の側面図 従来構造のワーク搬出システムの一例を示す側面図

以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図１は、ワーク搬出装置を模式的に示した斜視図で、１は搬出コンベア装置、１１はそのコンベア、１２はコンベア１１の先端（搬出端）１１ｂに連接したシュート、２（２ａ、２ｂ）はシュートの出口に配置したワーク箱である。コンベア１１は、図６で説明したような従来構造の搬出装置における搬出コンベアと同様に、その基端部１１ａが加工領域３を区画している隔壁３１（図２参照）に臨出しており、その先端１１ｂは、機外に位置している。

すなわち、搬出装置１は、加工領域３の図２における右側に隣接する機構部（機械装置を収容した空間）を貫通して、先端１１ｂが機外に延びている。シュート１２及びワーク箱２は、機械の設置場所に応じた態様で工作機械の外に設置されたものである。コンベア１１は、図示しない駆動機構でコンベアベルトが巻回されているローラ１３を駆動することにより、基端部１１ａにおいて、コンベア１１上に載置されたワークを先端部１１ｂ側へと搬送してシュート１２へと搬出する。すなわち、搬送されるワークの搬出路７は、コンベア１１の上とシュート１２の底板の上に形成される。

ワーク搬送中にコンベア１１上からワークが落下するのを防止するために、コンベア１１の幅方向両側には側壁１４が設けられている。この側壁１４は、基端部１１ａ部分の高さが低くなっており、アンローダのハンド６が基端部１１ａに侵入するのを妨げない構造となっている。

この発明のワーク搬出装置では、コンベア１１上のワーク搬出路７をコンベア幅方向に２分７ａ、７ｂするように中間壁１５が設けられている。図の中間壁１５は、コンベア両側の側壁１４、１４の上部に掛け渡された繋ぎ材１６・・・のコンベア幅方向の長孔１７・・・に挿通したボルト１８・・・で上辺を固定して、その下辺をコンベア上面に接触しない高さにして懸吊されている。中間壁１５は、上辺を直角に折り曲げた金属板で形成されており、その上辺の折曲げ部分に設けたボルト孔に長孔１７に挿通したボルト１８を通してナット（図には示されていない）で締結することにより、繋ぎ材１６・・・に固定されている。従って、当該ナットを緩めてボルト１８・・・を移動させ、再びナットを締めることによって中間壁１５の位置は、コンベアの幅方向に移動することができる。

ワーク搬出装置に中間壁１５を設けたことに対応して、シュート１２及びワーク箱２には仕切り板１９、２１が設けられている。従って、基端部１１ａにおいて、中間壁１５によって区画されたワーク搬出路７ａ、７ｂのいずれかに載置したワークは、それぞれその側のワーク搬出路及びシュート１２ａ、１２ｂを通ってワーク箱２ａ、２ｂへと排出される。

図６に示したアーム構造のアンローダの場合には、そのアーム６１ａ、６１ｂの揺動角を２段階とすることによって、搬出装置の基端部におけるハンド６の位置を変化させて中間壁１５で分割された２つのワーク搬出路７ａ、７ｂのいずれか一方を選択させることができる。

図２ないし４は、工作機械側のタレットにハンドを装着してワークのアンロードと当該ワークの搬出装置への搬送とを行う例を示した図である。

図の工作機械は、主軸軸線ａ上で対向する２主軸と、その上下に配置された２タレットとを備えた２主軸２タレット旋盤で、４ａ及び４ｂは、それぞれの主軸に装着されて主軸軸線ａ上で対向している第１チャックと第２チャック、５ａ及び５ｂは、上タレットと下タレットである。上タレット５ａは、主軸軸線方向であるＺ軸方向、工具の切り込み送り方向であるＸ軸方向、及びこの両軸に直交するＹ軸方向（図２、３の紙面直角方向）に移動位置決め自在な上刃物台５１に旋回台５２を介してＹ軸回り（Ｂ軸）に旋回位置決め可能に設けられている。

上タレット５のタレットヘッド５３の工具取付部の一箇所には、ワークを把持するハンド６が装着されている。このハンド６は、内蔵された電気モータないし流体圧シリンダを駆動源として、又はタレット５ａに設けられている工具駆動モータ５４を駆動源とするカム機構、リンク機構、ラックピニオン機構などにより、開閉駆動される。１は、図１で説明したこの発明のワーク搬出装置で、その構成部材には、図１と同じ符号を付してある。

対向する２主軸を備えた旋盤では、通常、第１主軸側で加工したワークを第２主軸側に渡し、第２主軸側で加工が完了する。第２主軸側のチャック４ｂで把持された加工済ワークＷ２は、ハンド６を割り出して、当該ワークの把持位置に移動した上タレット５ａの当該ハンドで把持され、上刃物台５１のＺ、Ｘ及びＹ軸方向の移動により、搬出装置のコンベア１１の基端部１１ａ上に搬送され、ハンド６を開くことによってコンベア１１上に載置される。このとき上刃物台５１のＹ軸方向の移動により、図４に示すように、加工済ワークＷ２の載置箇所を２分割されたワーク搬出路７ａ、７ｂのいずれかに設定することができ、このときの上刃物台５１のＹ軸方向の位置を制御することにより、加工済ワークＷ２をワーク箱２ａと２ｂとに区分けして搬出することができる。

第１主軸と第２主軸とで異なるワークを加工するときは、第２主軸側のチャック４ｂは、上記の形態で搬出し、第１主軸側のワークＷ１は、図３に示すように、ハンド６を割り出した上タレット５ａを第１主軸のチャック４ａで把持されたワークの位置に移動し、ハンド６でワークを受け取った後、上刃物台５１のＺ、Ｘ及びＹ軸方向の移動と、旋回台５２の１８０度の旋回及びタレットの割時軸回りの１８０度の回転によって搬出装置のコンベア１１の基端部１１ａ上に搬送し、例えば第２主軸側から搬送したワークと異なる搬出路に排出することにより、第１主軸側のワークと第２主軸側のワークとを区分けして、ワーク箱２ａ、２ｂに排出することができる。

上記は、上タレット５ａと下タレット５ｂとを主軸軸線ａの直上と直下に配置した旋盤においてのものであるが、より一般的なオペレータ側が低くなる方に傾斜したスラント型のベッドを有する旋盤においても上刃物台５１のＸ軸方向とＹ軸方向との合成移動により、タレット５ａに装着したハンド６をコンベア１１の幅方向（図４の水平方向）に移動させることができるので、ワークＷ１、Ｗ２を把持したハンド６の当該合成移動により、搬出装置１の分割されたワーク搬出路７ａ、７ｂのいずれか一方を選択して、加工済ワークの区分排出を行うことが可能である。

2(a,b) ワーク搬出空間
３ 加工領域
5a 工具タレット
６ ハンド
7(a,b） 搬送路
11 ワーク搬出コンベア
11a 基端部
14 側壁
15 中間壁
16 繋ぎ材
31 隔壁

Claims (4)

1. 隔壁で区画された加工領域に基端部を臨出させて機外へと延びるワーク搬出路を備えた工作機械のワーク搬出装置において、前記ワーク搬出路をその幅方向に区画する中間壁を備え、当該中間壁で区画された各搬出路の先端が異なるワーク搬出空間に連通されている、工作機械のワーク搬出装置。
2. 前記中間壁が、ワーク搬出路の幅方向両側に設けた側壁の上部を繋ぐ繋ぎ材に、当該搬出路の幅方向位置を移動可能にして懸吊されている、請求項１記載のワーク搬出装置。
3. 前記側壁及び中間壁か、前記加工領域に臨出している搬出路の基端部において低い高さを備えている、請求項１又は２記載のワーク搬出装置。
4. ワーク搬出路の幅方向に移動位置決め可能な工具タレットと、当該工具タレットの移動領域の周縁部に基端部を位置させた請求項１、２又は３記載のワーク搬出装置とを備え、前記工具タレットの工具取付部に装着したワーク把持具で把持したワークを前記基端部に搬送すると共に当該工具タレットの前記幅方向の移動により区画された各搬出路の一方を選択してワークを搬出できるようにした、工作機械。

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