JP2015188998A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク搬送装置のワーク積載部の位置決め機能を保全する。【解決手段】機械加工を行う加工ステーションS0〜S5間でワークWを搬送するために往復動するトランスファーバー10を備えたワーク搬送装置において、トランスファーバー10のワーク載置部12から切粉や切りくずその他の異物を除去するための洗浄装置(24)を設ける。たとえば、洗浄装置はワーク載置部12に向けて切削油剤を噴出させる洗浄ノズル24を有し、トランスファーバー10が加工ステーションS1〜S4でNC加工機M1〜M4に対してワークWを渡した後、ワーク載置部12に切削油剤を掛けて異物を押し流す。【選択図】図１

Description

本発明はワーク搬送装置に関し、より詳しくは、トランスファーバーを用いたワーク搬送装置のワーク載置部から切粉や削りくずその他の異物（以下、異物と総称する）を除去することに関する。

特許文献１には、複数の加工ステーションを所定間隔に設置した加工ラインにおいて、１本のトランスファーバーを加工ステーションに沿って配置したワーク搬送装置が記載されている。そして、このトランスファーバーをトランスファーストロークだけ往復動させることにより、各加工ステーションにおける加工が終わったワークを次の加工ステーションへ順次搬送する。

トランスファーバーのワーク載置部には、ワークを位置決めするための位置決めピンが設けてあり、各加工ステーションでは、トランスファーバーのワーク載置部とＮＣ加工機側の治具装置との間で、ワークの受け渡しが行われる。各加工ステーションのＮＣ加工機は、トランスファーバーから受け取ったワークを治具装置により固定した状態で、加工を実行する。

特許文献２には、加工ステーションにおいてワークを所定の加工位置に位置決め固定する場合、トランスファー装置と別にワーク固定機構を設ける必要をなくし、加工ステーションの構造を簡素化することが記載されている。すなわち、ワークを搬送するための搬送機構を複数の加工ステーション間に個別に配置し、各搬送機構にワークを加工ステーションの加工位置に位置決め固定するための固定部材を設置する。そして、搬送機構によりワークを搬送する過程において、固定部材によりワークを加工ステーションにおける治具に下方から押し付けて、所定の加工位置に位置決め固定する。

各搬送機構において、昇降用モータによりトランスファーバーが昇降バーと一体的に昇降する。それとともに、移動用モータにより、トランスファーバーが昇降バー上の第一位置と第二位置との間で相対的に往復移動する。これにより、加工ステーションに位置する加工後のワークが、トランスファーバー上の第一支持部材に支持されて、下流側の中間ステーションに搬出される。それと同時に、上流側の中間ステーションに位置する加工前のワークが、トランスファーバー上の第二支持部材に支持されて、加工ステーションに搬入される。

このワークの搬送過程において、トランスファーバーが第二位置から第三位置まで後退したとき、固定部材によりワークが治具の下方から同治具に押し付けられて、所定の加工位置に位置決め固定される。このため、各加工ステーションにおいて、トランスファー装置とは別にワークを位置決め固定するためのワーク固定機構を付加する必要がなく、加工ステーションの構造を簡素化することができる。

特に、各加工ステーションにおいて治具の位置決めピンが下向きに設置されている。そして、ワークはトランスファーバー上の固定部材により単に押し上げられるだけで、治具の下方から同治具に押し付けられて、位置決めピンに係合することにより、位置決め固定される。このため、ワークの位置決め固定を、特別な専用のワーク固定機構を設けることなく、簡単な構成で容易かつ確実に行うことができる。

特開昭６１−２５７７４７号公報（図２） 特開平０８−３２３５９２号公報（図２、図６）

加工ステーションにおける工作機械が大量の切粉が生じるようなＮＣ加工機である場合、トランスファーバーが往復動する際、とりわけワークを載置していない戻り動作の時、ワーク載置部の位置決めピン上に切粉が落下することがある。また、シリンダブロックのような鋳造ワークの場合、内部に鋳物砂が残っている場合もある。位置決めピン上に切粉が付着したり、さらに堆積したりすると、位置決めピンによる位置決め機能が損なわれ、ワークを正しい姿勢で位置決めして載置することができなくなるという問題がある。

かかる問題点について、特許文献１、２に記載された従来の技術では、何ら対策が講じられていない。なお、特許文献２のものは、位置決めピンが下向きに設置してあり、上向きに開口したワークのロケート孔に挿入するようになっている。とはいえ、ワークを加工ステーションの治具に下から押さえ付ける働きをする固定部材は、皿ばねを介してトランスファーバー上に揺動可能に取り付けてある。したがって、固定部材上やその周囲に異物が堆積すると、支持ロッドと支持孔の円滑なスライドを妨げたり、皿ばねの弾性変形を妨げたりして、固定部材を治具に対して押さえ付ける際にワークに無理な力がかかるおそれがある。

本発明の課題は、複数の加工ステーションに沿って往復動が可能で複数のステーション間でワークの搬送をするためのトランスファーバーを用いたワーク搬送装置において、トランスファーバーのワーク載置部から異物を除去して位置決め機能を保全することにある。

上記課題は、本発明によれば、機械加工を行う加工ステーションを含む複数のステーション間でワークを搬送するために往復動するトランスファーバーを備えたワーク搬送装置において、トランスファーバーのワーク載置部から異物を除去するための洗浄装置を設けることによって解決される。

たとえば、洗浄装置はワーク載置部に向けて切削油剤を噴出させるノズルを有し、トランスファーバーがＮＣ加工機に対してワークを渡した後、つまりワークを積載していないワーク載置部に切削油剤を掛けて切粉を押し流すようにしてもよい。一般に、加工ステーションのＮＣ加工機には切削油剤を供給するためのノズルや、廃油を排出するための通路などが設けてある。したがって、その切削油剤を利用することにより、別途、追加の装置を設ける必要がなく、設備の簡素化を図ることができる。

ＮＣ加工機にワークを引き渡したトランスファーバーは、加工ステーションで加工が行われている間に、トランスファーストロークだけ復帰して次のワーク受け渡しに備えて待機する。かかる待機時には、加工ステーションと加工ステーションの間に移動して、加工ステーションにおけるＮＣ加工機から落下してくる切粉を避けるようにしている。したがって、この待機時に、ワーク載置部に切削油剤を掛けるのが望ましい。

加工ステーションにおける加工中は、トランスファーバーのワーク載置部は加工ステーションのＮＣ加工機から離れた、切粉の落下が少ない位置にある。したがって、加工中にトランスファーバーをストップさせて洗浄装置を作動させることで、切粉その他の異物を確実に除去することができる。あるいは、トスファーバーの往復動作中を含めて常時、切削油剤を噴出させてもよい。使用後の切削油剤は、回収して切粉を分離した後再利用することができる。

なお、圧搾エアーを利用して異物を吹き飛ばすことも考えられるが、エアーの噴出する音が騒音の原因となる場合があり、また、切粉や削りくずばかりでなく塵埃を散乱させて作業環境を悪化させるという問題がある。

本発明によれば、洗浄装置によって、トランスファーバーのワーク載置部が清浄に保たれるため、切粉その他の異物に起因してワークの位置決め不良が起こる心配がない。

本発明の実施の形態を説明するための加工設備の立面図である。 平面図である。 側面図である。

以下、添付図面に従って本発明の実施の形態を説明する。

まず、図１及び図２を参照すると、整列した４つの加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄が配置してあり、各加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄には工作機械としてたとえばＮＣ加工機Ｍ₁〜Ｍ₄が設置してある。加工ステーションの数はワークＷによって、つまり、ワークＷに施すべき機械加工によって異なる。ここで、機械加工には、主として切粉や削りくずが発生するものが含まれ、具体例を挙げるならば、旋削、ミーリング、ブローチ、ボーリングといった切削加工のほか、研削加工も含まれる。

図３から分かるように、各加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄では、ＮＣ加工機Ｍ₁〜Ｍ₄に対応して、治具装置Ｃ₁〜Ｃ₄が設置してあり、治具装置Ｃ₁〜Ｃ₄によりワークＷをクランプした状態で、ＮＣ加工機Ｍ₁〜Ｍ₄による加工が行なわれる。

また、第一加工ステーションＳ₁の上流側にはワーク搬入ステーションＳ₀が設置してあり、第四加工ステーションＳ₄の下流側にはワーク搬出ステーションＳ₅が設置してある。ワーク搬入ステーションＳ₀にはワークローダ６が設置してあり、加工前のワークＷを搬入するようになっている。ワーク搬出ステーションＳ₅にはワークアンローダ８が設置してあり、加工を終えたワークＷを搬出するようになっている。

加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄は等間隔に配置してあり、その間隔を符号Ｌで示してある。ワーク搬入ステーションＳ₀と第一加工ステーションＳ₁との間、第四加工ステーションＳ₄とワーク搬出ステーションＳ₅との間も同じ間隔Ｌとなっている。

図１（Ａ）に白抜き矢印２で示すように、ワークＷは、第一加工ステーションＳ₁から第四加工ステーションＳ₄へ、順次搬送される。このワーク搬送を担うのがトランスファーバー１０である。トランスファーバー１０は直線状で、加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄の間隔Ｌに対応した間隔で配置した複数のワーク載置部１２を有する。

トランスファーバー１０は長手方向に往復動するようになっており、そのストロークは加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄の間隔Ｌと同じである。図示は省略したが、トランスファーバー１０を往復動させるための駆動機構としては、流体圧シリンダやボールねじなどのなかから選択して採用することができる。

図１（Ａ）は、トランスファーバー１０が同図の右側のストロークエンドに達した状態を示しており、このとき、トランスファーバー１０は、ワーク搬入ステーションＳ₀から第四加工ステーションＳ₄まで延びている。この状態から、同図の左側に向けてトランスファーストロークＬだけ移動すると左側のストロークエンドに達し、そのとき、トランスファーバー１０は、第一加工ステーションＳ₁からワーク搬出ステーションＳ₅まで延びている。

また、図１（Ａ）は、トランスファーバー１０上の最も下流側のワークＷをワークアンローダ８に引き渡した後、トランスファーバー１０が図の右側に移動した状態を表している。つまり、このとき、ワークアンローダ８が作動してワークＷを搬出する過程にあり、かつ、ワークローダ６が作動してワークＷを搬入する過程にある。

ここでは、合計５つのワーク載置部１２があり、図１（Ａ）の右端のワーク載置部１２がワーク搬入ステーションＳ₀に対応する位置にあるとき、他の４つのワーク載置部１２はそれぞれ加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄に対応する位置にある。その状態からトランスファーバー１０が図１（Ａ）の左側に移動して、左端のワーク載置部１２がワーク搬出ステーションＳ₅に対応する位置にあるとき、他の４つのワーク載置部１２はそれぞれ加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄に対応する位置にある。

トランスファーバー１０の各ワーク載置部１２には位置決めピン１４が設けてある。図示するように、位置決めピン１４は上向きに立設してあり、ワーク載置部１２にワークＷを載せたとき、ワークＷのロケータ孔（図示省略）に進入してワークＷの位置決めをするように設定してある。

トランスファーバー１０の下方には複数のレバー１８が配置してある。図１（Ｂ）に示すように、各レバー１８は略「く」の字形で、「く」の字の屈曲部を静止部材に固定した支持ピン１６により回転可能に支持されている。便宜上、「く」の字の上部を上アーム１８ａ、下部を下アーム１８ｂと呼ぶこととする。上アーム１８ａの端部にはローラ２０が回転自在に取り付けてある。下アーム１８ｂの端部はロッド２２で連結されている（図１（Ａ））。

したがって、ロッド２２を進退させることにより、レバー１８が支持ピン１６を中心として回動する。ロッド２２を進退させるための駆動機構としては、流体圧シリンダやボールねじなどのなかから選択して採用することができる。

レバー１８は、ロッド２２の進退に応じて、図１（Ｂ）に実線で示すように上アーム１８ａが直立した第一の姿勢と、図１（Ｂ）に二点鎖線で示すように上アーム１８ａが斜めに傾いた第二の姿勢をとる。レバー１８が第一の姿勢をとると、ローラ２０を介してトランスファーバー１０を押し上げる。レバー１８が第二の姿勢をとると、ローラ２０がトランスファーバー１０から退避して、トランスファーバー１０を下降させる。

トランスファーバー１０の往復動によって、トランスファーバー１０上のワーク載置部１２をステーションＳ₀〜Ｓ₅間で順次搬送するようになっている。

隣り合ったステーションＳ₀〜Ｓ₅間に、洗浄ノズル２４が設置してある。洗浄ノズル２４は洗浄装置を構成するもので、たとえばＮＣ加工機Ｍ₁〜Ｍ₄用の切削油剤を供給するための配管から分岐させたものを利用することができる。洗浄ノズル２４は、トランスファーバー８のワーク載置部１０の移動経路に向けて、上方から又は斜め上から切削油剤を掛けることができるように、噴出口の向きや位置を設定する。切削油剤の種類は問わないが、防錆の観点からは水溶性のものよりも不水溶性のものが好ましい。また、使用後の潤滑油剤は、回収して異物を除去した後再利用することもできる。

次に、上述の構成の動作について述べる。

まず、図１に示すように、ワーク搬入ステーションＳ₀で、加工前のワークＷを、トランスファーバー１０の同図の右端のワーク載置部１２に載置する。この状態で、白抜き矢印２で示すように、トランスファーバー１０を同図の左側に向けてトランスファーストロークＬだけ移動させる。すると、ワーク搬入ステーションＳ₀で受け取ったワークＷは第一加工ステーションＳ₁に搬送され、同様に、第一〜第三加工ステーションＳ₁〜Ｓ₃での加工を終えたワークＷは順次、第二〜第四加工ステーションＳ₂〜Ｓ₄へ搬送される。また、第四加工ステーションＳ₄での加工を終えたワークＷはワーク搬出ステーションＳ₅へ搬送され、そこでワークアンローダ６によって搬出される。

各加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄では、治具装置Ｃ₁〜Ｃ₄が、トランスファーバー１０のワーク載置部１２からワークＷを受け取ってクランプする。そうして、加工機Ｍ₁〜Ｍ₄によるワークＷの加工が同時に行われる。

加工機Ｍ₁〜Ｍ₄による加工が行なわれている間に、進出していたロッド２２が後退してレバー１８の上アーム１８ａを傾け、それによりトランスファーバー１０を下降させて、ワーク載置部１２の位置決めピン１４をワークＷから退出させる。その状態で、白抜き矢印４で示すように、今度は上記と逆向きにトランスファーバー１０をトランスファーストロークＬだけ移動させる。これにより、ワーク載置部１２が、ワーク搬入ステーションＳ₀並びに第一〜第四加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄に対応する位置に復帰する。そこで、ロッド２２を再び進出させてレバー１８の上アーム１８ａを直立させることにより、トランスファーバー１０が上昇して図１に示す位置に復帰する。

上述のトランスファーバー１０の動きは、白抜き矢印２で示す軸方向移動（往路）と、下降動作と、白抜き矢印４で示す軸方向移動（復路）と、上昇動作とからなる矩形のサイクルを描く。このように、トランスファーバー１０の上昇、下降と往復動によるワークＷの搬送動作が繰り返され、ワークＷが順次加工されながら次工程へ送られる。

トランスファーバー１０が下降して復帰する際に、加工ステーション間に設置した洗浄ノズル２４から、トランスファーバー１０に向けて、とりわけワーク載置部１２に向けて、切削油剤を噴出させる。これにより、ワーク載置部１２に切粉や削りくずその他の異物があった場合でも、洗浄ノズル２４から噴出した切削油剤によって押し流され、洗浄が行われる。

切削油剤の噴出を間欠的に行わせる場合、たとえばタイマーによってバルブの開閉を制御するほか、トランスファーバー１０の移動経路の上方に切削油剤をためるタンクを設置して、ワーク載置部１２が到来したときにタンク内の切削油剤を一気に落下させるようにしてもよい。あるいは、切削油剤は常時噴出させるようにしてもよく、その場合、特別な制御を必要とすることなく、ワーク載置部１２が洗浄ノズル２４付近を通過する間に切削油剤の噴出による洗浄を受けることになる。

洗浄効果を高めるため、トランスファーバー１０の往復動のうち、ワークＷを積載していない復路（４）で一旦停止させ、その間にワーク載置部１２に十分な切削油剤が掛かるようにしてもよい。加工ステーションＳ₁〜Ｓ₄における加工機Ｍ₁〜Ｍ₄の運転を中断することなく、トランスファーバー１０の動きを一時的に停止させるだけであるため、加工サイクルタイムに影響を与えることはない。

以上、添付図面に従って本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、ここに述べ、かつ図示した実施の形態に限らず、特許請求の範囲を逸脱することなく種々の変形を加えて実施をすることができる。

２ 往路
４ 復路
６ ワークローダ
８ ワークアンローダ
１０ トランスファーバー
１２ ワーク載置部
１４ 位置決めピン
１６ 支持ピン
１８ レバー
１８ａ 上アーム
１８ｂ 下アーム
２０ ローラ
２２ ロッド
２４ 洗浄ノズル
Ｃ₁〜Ｃ₄ 治具装置
Ｍ₁〜Ｍ₄ ＮＣ加工機（ＮＣ加工機械）
Ｓ₀ ワーク搬入ステーション
Ｓ₁〜Ｓ₄ 加工ステーション
Ｓ₅ ワーク搬出ステーション

Claims (3)

1. 機械加工を行う加工ステーションを含む複数のステーション間でワークを搬送するために往復動するトランスファーバーを備えたワーク搬送装置において、
   前記トランスファーバーのワーク載置部から異物を除去するための洗浄装置を設けたことを特徴とするワーク搬送装置。
2. 前記洗浄装置は、前記ワーク載置部に向けて切削油剤を噴出させる洗浄ノズルを有する請求項１のワーク搬送装置。
3. ワークを積載していない前記ワーク載置部に切削油剤を掛けるようにした請求項２のワーク搬送装置。

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