JP2014054676A - ローダ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 工作機械に対するワークの搬入出時に、工作機械内の切削液の蒸気およびミストが工作機械外に漏れ難いローダ装置を提供する。
【解決手段】 ローダ装置20は、水平に移動自在な可動体23と、可動体23に昇降自在に支持された昇降体24と、昇降体24の下端に設けられワーク保持用のチャック26A,26Bを有するローダヘッド25とを備える。ローダヘッド25が、開口部27を通って上方から工作機械1の内部Sに進入し、ローダヘッド25のチャック26Aと工作機械1のワーク保持部3との間でワークWの受け渡しを行う。昇降体24の周囲に、ローダヘッド25が工作機械1の内部Sに進入したときに、下面が開口部17の外周縁の上面に接触して開口部17における昇降体24との隙間部分を塞ぐ遮蔽板30を昇降自在に設ける。
【選択図】 図6

Description

この発明は、工作機械に対してワークを搬入出するローダ装置に関し、特に工作機械の機体カバー内に充満している切削液の蒸気およびミストが、ワークの搬入出時に工作機械の外部に漏れ難くする技術に関する。
旋盤等の工作機械では、工作機械の加工領域を覆う機体カバーに設けた開口部からローダ装置のローダヘッドが前記加工領域に出入りして、工作機械のワーク保持部とローダヘッドのチャックとの間でワークの受け渡しを行う。前記加工領域は、ワーク保持部により保持されたワークに対して切削加工部により切削加工を施す領域を指す。機体カバーの開口部には開閉自在なシャッタが設けられており、ローダヘッドが加工領域に進入するときだけシャッタが開き、それ以外のときはシャッタが閉じるようになっている(例えば特許文献1)。上記シャッタを設ける理由は、加工領域に充満している切削液の蒸気およびミストが加工領域の外に飛散しないようにするためである。切削液は水、油等からなる。
前記シャッタは、特許文献1のようにスライドにより開閉する構造のものの他に、蝶番で支持されて回動により開閉する構造も知られている(例えば特許文献2)。
特許第4400008号公報 特開平6−63802号公報
加工領域に進入したローダヘッドが工作機械のワーク保持部とのワークの受け渡し時にワーク保持部の軸心方向に進退可能とするために、機体カバーの開口部はローダヘッドの平面形状よりもかなり大きく形成されている。そのため、ローダヘッドが加工領域に進入している間、開口部の外周縁とローダヘッドを昇降自在に支持する昇降体との間の広い隙間から、加工領域に充満している前記切削液の蒸気およびミストの一部が加工領域から外部に漏れ出て、作業環境を悪化させるという問題がある。
この発明の目的は、工作機械に対するワークの搬入出時に、工作機械内の切削液の蒸気およびミストが工作機械外に漏れ難い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、簡素な構造でありながら、工作機械に対するワークの搬入出を精度良く行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、ローダヘッドを工作機械の内部で水平移動させても、切削液の蒸気およびミストの漏れ難さを維持できるようにすることである。
この発明のローダ装置は、水平方向の位置を変更する可動体と、この可動体に支持されて昇降する昇降体と、この昇降体の下端に設けられワーク保持用のチャックを有するローダヘッドとを備え、前記ローダヘッドが、工作機械の機体カバーの上部に設けられた開口部を通って上方から前記工作機械の内部に進入し、前記ローダヘッドのチャックと前記工作機械のワーク保持部との間でワークの受け渡しを行う。このローダ装置において、前記昇降体の周囲に、前記ローダヘッドが前記工作機械の内部に進入したときに、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に接触して前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐ遮蔽板を昇降自在に設けた。
この構成のローダ装置は、以下の動作を行って工作機械に対してワークを搬入出する。すなわち、可動体に対して昇降体が上昇位置で支持された状態で、ローダヘッドを工作機械の開口部の上方に位置させる。このとき、遮蔽板は、自重により昇降体に対する昇降可能範囲の下端に位置している。そして、可動体に対して昇降体を下降させて、ローダヘッドを開口部から工作機械の内部に進入させる。それに伴い、ローダ装置の遮蔽板が開口部の外周縁の上面に接触して、開口部における昇降体との隙間部分が遮蔽板により塞がれる。遮蔽板は昇降体に対して昇降自在であるため、ローダヘッドがさらに工作機械の内部に進入しても、遮蔽板が開口部の外周縁の上面により持ち上げられ、遮蔽板により前記隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。
工作機械のワーク保持部とローダヘッドのチャックとの間でワークの受け渡しを行った後、可動体に対して昇降体を上昇させて、ローダヘッドを工作機械の内部から退出させる。その際、昇降体が上昇しても、遮蔽板は自重等で昇降体に対して下降することにより、遮蔽板が開口部の外周縁の上面に接触して前記隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。遮蔽板が昇降体に対して昇降可能範囲の下端まで下降すると、その以後は昇降体と共に遮蔽板も上昇する。
このように、ローダヘッドが工作機械の内部に進入してから退出するまでの間、開口部における昇降体との隙間部分が遮蔽板により塞がれた状態に保たれるため、工作機械内の切削液の蒸気およびミストが工作機械外に漏れ難く、作業環境を悪化させることが少ない。遮蔽板は自重等で動作する簡易な構成であるため、遮蔽板を動作させるアクチュエータが不要であり、製作コストを抑えることができる。
この発明において、前記可動体は、前記工作機械の上方を走行する走行体に、その走行方向と交差する水平方向に移動自在に設けられ、前記昇降体は上下に延びるロッド状であり、このロッド状の昇降体の下端に前記ローダヘッドが設けられていてもよい。
この構成であると、ローダヘッドの前後、左右、および上下の3軸方向の移動がそれぞれ独立して行われる。そのため、簡素な構造でありながら、工作機械に対するワークの搬入出を精度良く行える
この発明において、前記遮蔽板は、前記可動体の水平方向の位置変更に伴う前記ローダヘッドの水平移動によって、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に対して摺動自在であり、かつ前記可動体の水平方向の位置変更により、前記昇降体が前記開口部内で水平に移動できる最大移動範囲内のどの位置へ移動した場合でも、前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐことが可能な平面形状および寸法であるのが望ましい。
この構成であると、工作機械のワーク保持部とローダヘッドのチャックとの間でワークの受け渡しを行う際に、ローダヘッドを工作機械の内部で水平移動させても、工作機械の開口部における昇降体との隙間部分が遮蔽板により塞がれた状態に保たれるため、切削液の蒸気およびミストの漏れ難さを維持できる。
この発明のローダ装置は、水平方向の位置を変更する可動体と、この可動体に支持されて昇降する昇降体と、この昇降体の下端に設けられワーク保持用のチャックを有するローダヘッドとを備え、前記ローダヘッドが、工作機械の機体カバーの上部に設けられた開口部を通って上方から前記工作機械の内部に進入し、前記ローダヘッドのチャックと前記工作機械のワーク保持部との間でワークの受け渡しを行い、前記昇降体の周囲に、前記ローダヘッドが前記工作機械の内部に進入したときに、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に接触して前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐ遮蔽板を昇降自在に設けたため、工作機械に対するワークの搬入出時に、工作機械内の切削液の蒸気およびミストが工作機械外に漏れ難い。
前記可動体は、前記工作機械の上方を走行する走行体に、その走行方向と交差する水平方向に移動自在に設けられ、前記昇降体は上下に延びるロッド状であり、このロッド状の昇降体の下端に前記ローダヘッドが設けられている場合は、簡素な構造でありながら、工作機械に対するワークの搬入出を精度良く行える。
前記遮蔽板は、前記可動体の水平方向の位置変更に伴う前記ローダヘッドの水平移動によって、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に対して摺動自在であり、かつ前記可動体の水平方向の位置変更により、前記昇降体が前記開口部内で水平に移動できる最大移動範囲内のどの位置へ移動した場合でも、前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐことが可能な平面形状および寸法であると、ローダヘッドを工作機械の内部で水平移動させても、切削液の蒸気およびミストの漏れ難さを維持できる。
この発明のローダ装置を備えた工作機械システムの一部破断正面図である。 同工作機械システムの一状態を示す斜視図である。 同工作機械システムの異なる状態を示す斜視図である。 同工作機械システムの工作機械の斜視図である。 同工作機械システムのローダ装置の一部の斜視図である。 同ローダ装置の動作の説明図である。
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図1は、この発明のローダ装置を備えた工作機械システムの一部破断正面図である。この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Wを搬入出するローダ装置20とを備える。
図1および図4に示すように、この例では、工作機械1はタレット旋盤であり、ベッド2上にワーク保持部3および切削加工部4が左右に並んで設置されている。
ワーク保持部3は、前後方向(Z軸方向)に延びる主軸5が、ベッド2に固定の主軸台6に回転自在に支持されている。主軸5の前端には、ワークWを把持するチャック7が設けられている。
切削加工部4は、正面形状が多角形のタレット刃物台8を有する。タレット刃物台8は、タレット軸9を介して送り台10に回転自在に支持されており、タレット軸9の割出回転により、外周に取り付けられた複数種類の工具T(図1)のうちから使用される工具Tが前記主軸5と対向する位置に割り出される。タレット軸9は、送り台10に対して前後方向(Z軸方向)に進退自在であり、かつ送り台10は、ベッド2上に設けたレール11に沿って、左右方向(X軸方向)に移動自在である。これらタレット軸9の前後方向の進退および送り台10の左右方向の移動により、主軸5のチャック7に把持されたワークWに対して、工具Tの送りおよび切込み量の調節がなされる。なお、送り台10を上下2段の構成にし、その送り台の上側部分(図示せず)を下側部分(図示せず)に対して進退自在とすることで、タレット刃物台8を前後方向に進退自在としてもよい。
ワーク保持部3または切削加工部4には、ワーク加工時に冷却等の目的でワークWと工具Tの接触部に切削液を掛けるためのノズル(図示せず)が設けられている。切削液は、水、油等からなる。
図1ないし図3に示すように、工作機械1は、加工領域Sと機体外部とを仕切る機体カバー13によって覆われている。加工領域Sは、ワーク保持部3により保持されたワークWに対して切削加工部4により切削加工を施す領域を指す。機体カバー13は、ワーク保持部3の前方および上方が開口した直方体形状の固定カバー14と、この固定カバー14の開口部分を開閉する側面形状がL形の扉カバー15とで構成されている。扉カバー15は、固定カバー14に設けられたレール16A,16B,16Cに沿って左右にスライド自在で、図2のように左側にスライドさせると固定カバー14の開口部分が閉じられ、図3のように右側にスライドさせると固定カバー14の開口部分が開かれる。
扉カバー15の天面部15aには、後述するローダ装置2のローダヘッド25が加工領域Sに出入りするための開口部17が設けられている。開口部17は、扉カバー15を閉じた状態で主軸5のチャック7よりも少し前方となる平面位置に配置され、例えば長方形の形状とされている。この開口部17には、開閉自在なシャッタ18が取り付けられている。図の例では、シャッタ18が前後にスライドして開閉する構造であるが、それ以外の開閉構造であってもよい。
図1において、ローダ装置20は、この実施形態ではガントリ式であり、レール21上を左右に走行する走行体22と、この走行体22に対して前後に進退自在な可動体23と、この可動体23に対して昇降自在なロッド状の昇降体24と、この昇降体24の下端に設けられたローダヘッド25とを備える。ローダヘッド25は、互いに横向き姿勢と下向き姿勢とに切換可能な2つのローダチャック26A,26Bを有する。このガントリ式の構成は、ローダヘッド25の前後、左右、および上下の3軸方向の移動がそれぞれ独立して行われるため、簡素な構造でありながら、工作機械1に対するワークWの搬入出を精度良く行える
図5に示すように、前記昇降体24の周囲には、遮蔽板30が昇降自在に設けられている。遮蔽板30は、ローダヘッド25が工作機械1の加工領域Sに進入したときに前記開口部17における昇降体24との隙間部分を塞ぐためのものであり、後で詳しく説明するように開口部17よりも平面視の外形が大きい板状の部材である。昇降体24が挿通される遮蔽板30の貫通孔31は昇降体24よりも少し大きく隙間を持って形成されており、昇降体24に対して遮蔽板30が昇降することが可能であると共に、若干傾斜することが可能である。昇降体24の下部には、遮蔽板30の昇降可能範囲の下端を限定するストッパ32が、遮蔽板30に対して外側へ張り出して設けられている。遮蔽板30の材質は特に限定しないが、機体カバー13に対して摺動自在な材質であり、さらに機体カバー13と接触しても機体カバー13を傷付けず、かつ機械カバー13との当接時に大きな音が生じない材質であるのが望ましい。
このローダ装置20による工作機械1に対するワークの搬入出動作を、図6と共に説明する。ワークWを搬入する場合、図6(A)のように、横向き姿勢のローダチャック26AによりワークWを把持し、可動体23に対して昇降体24が上昇位置で支持された状態で、ローダヘッド25を工作機械1の開口部17の上方に位置させる。このとき、遮蔽板30は、自重、または図示しないばね等により下向きに付勢されて昇降可能範囲の下端に位置している。
ワーク搬入準備が整うと、開口部17のシャッタ18が開く。次いで、図6(B)のように、可動体23に対して昇降体24を下降させて、ローダヘッド25を加工領域Sに進入させる。ローダヘッド25が加工領域Sのある深さ位置まで進入すると、遮蔽板30が開口部17の外周縁の上面に接触して、開口部17における昇降体24との隙間部分が遮蔽板30により塞がれる。遮蔽板30は昇降体24に対して昇降自在であるため、図6(C)のようにローダヘッド25がさらに進入しても、遮蔽板30が開口部17の外周縁の上面により持ち上げられて、遮蔽板30により前記隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。遮蔽板30がばね等により下向きに付勢されている場合は、ばね等の付勢力に抗して遮蔽板30が持ち上げられる。なお、遮蔽板30は扉カバー15の天面部15aとシャッタ18とに跨った状態で前記隙間部分を塞ぐ。このとき、扉カバー15の天面部15aの段差に対応して、遮蔽板30が傾斜する。
横向き姿勢のローダチャック26Aが主軸5のチャック7と対向する高さ位置までローダヘッド25が進入すると(図6(C))、走行体22に対して可動体23が後方へ移動する。それにより、ローダヘッド25も後方へ移動し、図6(D)のように、ローダチャック26Aに一端が把持されているワークWの他端が主軸5のチャック7に着座する。次いで、主軸5のチャック7が閉じ、ローダチャック26Aが開くことにより、ローダチャック26Aからチャック7へワークWが受け渡しされる。
遮蔽板30は、下面が開口部17の外周縁の上面に対して摺動自在であり、かつ開口部17よりも平面形状が大きいため、加工領域S内でローダヘッド25が水平移動しても、常に遮蔽板30により開口部17における昇降体24との隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。言い換えると、遮蔽板30は、可動体23の水平方向の位置変更により、昇降体24が開口部17内で水平に移動できる最大移動範囲内のどの位置へ移動した場合でも、前記隙間部分を塞ぐことが可能な平面形状および寸法とされている。
ワークWの搬出は、上記ワークWの搬入と逆の動作を行う。ローダヘッド25を加工領域Sから退出させる際、昇降体24の上昇に伴い遮蔽板30は自重で昇降体24に対して下降するため、昇降体24が上昇しても、遮蔽板30が開口部17の前記隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。遮蔽板30が昇降体24に対して昇降可能範囲の下端まで下降すると、その以後は昇降体24と共に遮蔽板30も上昇する。ローダヘッド25が加工領域Sから完全に退出すると、開口部17のシャッタ18が閉じる。
このように、ローダヘッド25が加工領域Sに進入してから退出するまでの間、開口部17の隙間部分が遮蔽板30により塞がれた状態に保たれるため、工作機械1の加工により発生した切削液の蒸気およびミストが加工領域Sから外部へ漏れにくく、作業環境を悪化させることが少ない。遮蔽板30は扉カバー15の天面部15aとシャッタ18とに跨った状態で前記隙間部分を塞ぐため、扉カバー15の天面部15aの段差により僅かな隙間が生じるが、この隙間から漏れ出る切削液の蒸気およびミストの量は少ない。遮蔽板30は自重で動作する簡易な構成であるため、遮蔽板30を動作させるアクチュエータが不要であり、製作コストを抑えられる。
この実施形態では工作機械1が旋盤であるが、この発明のローダ装置20は、旋盤以外の工作機械にも適用できる。
1…工作機械
3…ワーク保持部
13…機体カバー
17…開口部
18…シャッタ
20…ローダ装置
22…走行体
23…可動体
24…昇降体
25…ローダヘッド
26A,26B…ローダチャック
30…遮蔽板
S…加工領域(工作機械の内部)
W…ワーク

Claims (3)

  1. 水平方向の位置を変更する可動体と、この可動体に支持されて昇降する昇降体と、この昇降体の下端に設けられワーク保持用のチャックを有するローダヘッドとを備え、前記ローダヘッドが、工作機械の機体カバーの上部に設けられた開口部を通って上方から前記工作機械の内部に進入し、前記ローダヘッドのチャックと前記工作機械のワーク保持部との間でワークの受け渡しを行うローダ装置において、
    前記昇降体の周囲に、前記ローダヘッドが前記工作機械の内部に進入したときに、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に接触して前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐ遮蔽板を昇降自在に設けたローダ装置。
  2. 前記可動体は、前記工作機械の上方を走行する走行体に、その走行方向と交差する水平方向に移動自在に設けられ、前記昇降体は上下に延びるロッド状であり、このロッド状の昇降体の下端に前記ローダヘッドが設けられている請求項1記載のローダ装置。
  3. 前記遮蔽板は、前記可動体の水平方向の位置変更に伴う前記ローダヘッドの水平移動によって、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に対して摺動自在であり、かつ前記可動体の水平方向の位置変更により、前記昇降体が前記開口部内で水平に移動できる最大移動範囲内のどの位置へ移動した場合でも、前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐことが可能な平面形状および寸法である請求項1または請求項2記載のローダ装置。
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