JP2019196248A - Workpiece aligning device and machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク整列装置及び工作機械に関する。 The present invention relates to a workpiece alignment device and a machine tool.
従来、主軸により回転させられるワークに工具の刃先を接触させることによりワークを加工する工作機械が知られている。例えば、特許文献1に記載の工作機械は、加工完了後のワークがシュートボックスに落とされ、シュートボックスによりワークがワークコンベアに導かれる。ワークコンベアは、シュートボックスからのワークを工作機械の外部へ排出する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a machine tool that processes a workpiece by bringing a cutting edge of a tool into contact with the workpiece rotated by a main shaft is known. For example, in the machine tool described in
一般的に、ワークコンベアにより外部へ排出されたワークは新たなシュートボックスに落とされ、新たなシュートボックスによりワークが受け皿に導かれる。この場合、複数のワークは、受け皿内において、配置又は向きが定まらずランダムに収容される。よって、次の工程、例えば、ワークの洗浄工程のため、受け皿内のワークを整列する必要があり、余計な工数がかかっていた。 Generally, the work discharged to the outside by the work conveyor is dropped into a new chute box, and the work is guided to the receiving tray by the new chute box. In this case, the plurality of workpieces are accommodated randomly in the tray without being arranged or oriented. Therefore, it is necessary to align the workpieces in the tray for the next step, for example, a workpiece washing step, which requires extra man-hours.
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、受け皿内にワークを整列させることができるワーク整列装置及び工作機械を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said actual condition, and it aims at providing the workpiece alignment apparatus and machine tool which can align a workpiece | work in a saucer.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るワーク整列装置は、加工済みのワークを運ぶ運搬面を有するワークコンベアと、複数の前記ワークが整列される受け皿と、前記運搬面に位置する前記ワークを前記受け皿内に向けて押すことにより前記受け皿内で複数の前記ワークを整列させるワークプッシュ装置と、を備える。 In order to achieve the above object, a workpiece alignment apparatus according to a first aspect of the present invention includes a workpiece conveyor having a conveyance surface for carrying processed workpieces, a tray on which a plurality of workpieces are aligned, and a conveyance surface. A workpiece push device that aligns a plurality of the workpieces in the tray by pushing the positioned workpieces into the tray.
また、上記ワーク整列装置において、前記ワークコンベアは、前記運搬面に載る前記ワークを水平面に沿う第1方向に運び、前記受け皿及び前記ワークプッシュ装置は、前記水平面に沿いつつ前記第1方向に直交する第2方向に沿って前記ワークコンベアを挟んで互いに反対側に配置され、前記ワークプッシュ装置は、前記運搬面に載る前記ワークの外周面と同一の高さに位置するプッシャと、前記プッシャを前記第2方向に沿って往復動作させる流体シリンダと、を備え、前記流体シリンダは、前記プッシャを往復動作させる際、前記プッシャを前記受け皿から離れた退避位置から前記運搬面を横切って前記受け皿内の伸長位置に移動させることにより前記ワークを前記運搬面から前記受け皿内に移動させた後、前記プッシャを前記退避位置に戻す、ようにしてもよい。 In the work alignment apparatus, the work conveyor carries the work placed on the carrying surface in a first direction along a horizontal plane, and the tray and the work push device are orthogonal to the first direction along the horizontal plane. Are arranged on opposite sides of the work conveyor along the second direction, and the work push device includes a pusher positioned at the same height as the outer peripheral surface of the work placed on the transport surface, and the pusher A fluid cylinder that reciprocates along the second direction, and the fluid cylinder traverses the transport surface from the retracted position away from the saucer when the pusher is reciprocated within the saucer. The workpiece is moved from the carrying surface into the tray by moving the workpiece to the extended position, and then the pusher is moved to the retracted position. Back to, it may be.
また、上記ワーク整列装置において、前記流体シリンダは、前記受け皿内の第1列における隙間の合計が前記ワークの径以上である場合、前記プッシャを通じて移動中の第1のワークが前記第1列に位置する第2のワークに接触した後、前記第2のワークを前記第1列に沿って押し付けつつ前記第1のワークを前記第1列に進入させることにより前記第1列に前記第1のワーク及び前記第2のワークを整列させる、ようにしてもよい。 In the work alignment apparatus, the fluid cylinder may be configured such that when the total gap in the first row in the tray is equal to or larger than the diameter of the work, the first work moving through the pusher is placed in the first row. After contacting the second workpiece positioned, the first workpiece is moved into the first row by pressing the second workpiece along the first row, thereby causing the first row to enter the first row. The work and the second work may be aligned.
また、上記ワーク整列装置において、前記流体シリンダは、前記第1列における前記隙間の合計が前記ワークの径未満である場合、前記プッシャを通じて第3のワークを前記第1列に並ぶ前記ワークに接触する位置まで移動させることにより、前記第3のワークを前記第1列に隣接する第2列に整列させる、ようにしてもよい。 In the work alignment apparatus, the fluid cylinder may contact the work arranged in the first row with the third work through the pusher when the sum of the gaps in the first row is less than the diameter of the work. The third workpiece may be aligned with a second row adjacent to the first row by moving to a position where the first workpiece is moved.
また、上記ワーク整列装置において、前記受け皿は、前記運搬面と同一の高さの上面を有する四角形板状の底板と、前記底板の前記上面の4辺の縁部のうち前記運搬面から遠い縁部に位置し、前記第1方向に延びる奥壁と、前記4辺の縁部のうち前記第2方向に延びる2つの縁部それぞれに位置する側壁と、を備え、前記流体シリンダは、前記プッシャが前記ワークを介して前記奥壁からの反力を受けたときに前記プッシャを停止させる、ようにしてもよい。 In the workpiece alignment apparatus, the tray is a rectangular plate-shaped bottom plate having an upper surface having the same height as the conveyance surface, and an edge far from the conveyance surface among the four edge portions of the upper surface of the bottom plate. A back wall extending in the first direction and a side wall positioned in each of the two edges extending in the second direction among the edges of the four sides, and the fluid cylinder includes the pusher The pusher may be stopped when a reaction force from the back wall is received through the workpiece.
また、上記ワーク整列装置において、前記流体シリンダは、1つの前記ワークの加工に要する時間が経過する毎に、前記退避位置を起点として前記プッシャを前記退避位置及び前記伸長位置の間で往復動作させる、ようにしてもよい。 In the workpiece alignment apparatus, the fluid cylinder causes the pusher to reciprocate between the retracted position and the extended position every time a time required for processing one workpiece elapses. You may do it.
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る工作機械は、ワークを加工する加工部と、前記ワーク整列装置と、を備える。 In order to achieve the above object, a machine tool according to a second aspect of the present invention includes a processing unit that processes a workpiece and the workpiece alignment device.
本発明によれば、受け皿内にワークを整列させることができる。 According to the present invention, the workpiece can be aligned in the tray.
以下、本発明の一実施形態に係るワーク整列装置及び工作機械について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、工作機械1は、円柱状の被加工物であるワークWの前面、側面及び背面を加工する旋盤である。以下では、加工中のワークWの回転軸に沿った方向を「Z軸方向」といい、そのZ軸方向に直交する鉛直方向を「Y軸方向」といい、Y軸及びZ軸方向に垂直な方向を「X軸方向」という。なお、水平面は、Z軸方向及びX軸方向に沿う方向である。
Hereinafter, a workpiece alignment device and a machine tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、工作機械1は、工作機械1全体の台であるベッドSと、主軸ユニット10と、背面主軸ユニット70と、第1の工具ユニット50と、第2の工具ユニット20と、シュート41と、機内ワークコンベア42と、ワーク整列装置60と、制御部300と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
主軸ユニット10は、ワークWを把持しつつ回転させる。具体的には、主軸ユニット10は、主軸11と、主軸11を回転可能に支持する主軸台12と、を備える。
The spindle unit 10 rotates while gripping the workpiece W. Specifically, the spindle unit 10 includes a spindle 11 and a
主軸11は、ワークWをその外周面から把持するチャック11aを備える。主軸台12には、ワーク回転用モータ12aが内蔵されている。このワーク回転用モータ12aは、制御部300による制御のもと、主軸11及び主軸11に把持されるワークWを一体で軸回転させる。
The main shaft 11 includes a chuck 11a that grips the workpiece W from its outer peripheral surface. The
工作機械1は、主軸ユニット10をZ軸方向に移動させる図示しない第1Z軸スライド機構を備える。第1Z軸スライド機構は、何れも図示しない、Z軸方向に延びるボールねじと、ボールねじに螺合するナットと、ボールねじを回転させるモータと、を備える。主軸ユニット10は、制御部300による制御のもと、モータが駆動されると、ナットと一体でZ軸方向に移動する。
The
図1に示すように、第1の工具ユニット50は、工具保持部52と、工具保持部52に固定される工具51と、を備える。工具51は、バイト又はドリル等から構成され、その刃先が主軸11に把持されるワークWの外周面に向かうように工具保持部52によって保持される。
工作機械1は、制御部300による制御のもと、第1の工具ユニット50をX軸方向及びY軸方向に移動させる図示しない工具移動機構を備える。工具移動機構は、上述した第1Z軸スライド機構と同様の構成を有する。
As shown in FIG. 1, the
The
第2の工具ユニット20は、工具保持部22と、工具保持部22に固定される工具21と、を備える。工具21は、バイト又はドリル等から構成され、その刃先が背面主軸71に把持されるワークWの背面に向かうように工具保持部22によって保持される。
The
背面主軸ユニット70は、Z軸方向に主軸ユニット10と向かい合う位置に設けられている。背面主軸ユニット70は、背面主軸71と、背面主軸71を回転可能に支持する背面主軸台72と、を備える。
The
背面主軸71は、ワークWをその外周面から把持するチャック71aを備える。背面主軸台72には、ワーク回転用モータ72aが内蔵されている。このワーク回転用モータ72aは、制御部300による制御のもと、背面主軸71及び背面主軸71に把持されるワークWを一体で軸回転させる。
The back spindle 71 includes a chuck 71a that grips the workpiece W from its outer peripheral surface. A work spindle motor 72 a is built in the
工作機械1は、制御部300による制御のもと、背面主軸ユニット70をX軸方向及びZ軸方向に移動させる図示しない背面主軸移動機構を備える。背面主軸移動機構は、上述した第1Z軸スライド機構と同様の構成を有する。
The
図1に示すように、シュート41は、ベッドSの上面に位置し、背面主軸71から落とされた加工済みのワークWを機内ワークコンベア42に導く。シュート41は、X軸方向において機内ワークコンベア42に近づくにつれてY軸方向において低くなる傾斜面41aを備える。ワークWは、自重によりシュート41の傾斜面41aに沿って移動することにより機内ワークコンベア42の運搬面42bに載せられる。
As shown in FIG. 1, the chute 41 is located on the upper surface of the bed S, and guides the processed workpiece W dropped from the rear main shaft 71 to the in-
機内ワークコンベア42は、シュート41からのワークWをワーク整列装置60に運ぶ。機内ワークコンベア42は、Z軸方向に延びるように形成され、機内ワークコンベア42の一端はシュート41における傾斜面41aの最も低い部位の直下に位置し、機内ワークコンベア42の他端はベッドSの外面Saよりも外側に位置する。
詳しくは、機内ワークコンベア42は、一対の歯車42L,42Rと、一対の歯車42L,42Rの間に巻き回された円環状のベルト42aと、を備える。一対の歯車42L,42Rは、Z軸方向に沿って並べられ、X軸方向に延びる回転軸を中心に回転する。歯車42Lはシュート41に対応して位置し、歯車42RはベッドSの外面Saよりも外側に位置する。歯車42Rは、Y軸方向において、歯車42Lよりも高い位置に設けられる。よって、図3に示すように、ベルト42aはシュート41から離れるにつれて高くなるように傾斜している。ベルト42aの傾斜により、ベルト42aの上面である運搬面42bに載るワークWに付着した油を落とすことができる。
図1に示すように、機内ワークコンベア42は、一対の歯車42L,42Rの何れか一方を回転させる図示しないモータを備える。このモータが駆動されることにより、ベルト42aが一対の歯車42L,42R間で回転する。これにより、ベルト42aの上面である運搬面42bに載せられたワークWがシュート41に対向する位置からワーク整列装置60の機外ワークコンベア61に向けて運ばれる。
ワーク寄せ部42cは、運搬面42bにおける機外ワークコンベア61に近い端部に位置する。ワーク寄せ部42cは、運搬面42bにおけるワークWを連結橋部8に導く傾斜面42dを有する。
The in-
Specifically, the in-
As shown in FIG. 1, the in-
The work gathering part 42c is located at the end part near the out-of-
図1、図2及び図3に示すように、ワーク整列装置60は、ワークプッシュ装置80と、機外ワークコンベア61と、受け皿68と、連結橋部8と、テーブル台9と、を備える。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
図3に示すように、テーブル台9は、ベッドSの外面Saに対向する位置に設けられる。テーブル台9は、台9aと、支柱9bと、ブラケット9cと、を備える。ブラケット9cは、ベッドSの外面Saにボルト9dにより固定され、台9aをその下面から支持する。支柱9bは、台9aの下面から設置面Gdに向けて下方へ延び、台9aをその下面から支持する。台9aは、XZ平面、すなわち水平面に沿う長方形板状をなし、台9aの上面には、機外ワークコンベア61と受け皿68が設置される。
As shown in FIG. 3, the table base 9 is provided at a position facing the outer surface Sa of the bed S. The table base 9 includes a
図1に示すように、機外ワークコンベア61は、機内ワークコンベア42から連結橋部8を通過したワークWをワークプッシュ装置80により受け皿68へ押される位置まで運ぶ。機外ワークコンベア61は、機内ワークコンベア42よりも短く、Z軸方向に延びるように形成され、機内ワークコンベア42と同一の直線上に位置する。
機外ワークコンベア61は、機内ワークコンベア42と同様に、一対の歯車61L,61Rと、一対の歯車61L,61Rの間に巻き回された円環状のベルト61aと、ストッパ61sと、を備える。
一対の歯車61L,61RはZ軸方向に沿って並べられ、X軸方向に延びる回転軸を中心に回転する。一対の歯車61L,61Rは同一の高さに位置する。このため、ベルト61aの上面である運搬面61bはXZ平面、すなわち水平面に沿う。
機外ワークコンベア61は、一対の歯車61L,61Rの何れか一方を回転させる図示しないモータを備える。このモータが駆動されることにより、ベルト61aが一対の歯車61L,61R間で回転する。これにより、運搬面61bに載せられたワークWがワークプッシュ装置80により押される位置に運ばれる。
As shown in FIG. 1, the out-of-
Similar to the in-
The pair of gears 61L and 61R are arranged along the Z-axis direction and rotate around a rotation axis extending in the X-axis direction. The pair of gears 61L and 61R are located at the same height. For this reason, the conveyance surface 61b which is the upper surface of the belt 61a is along the XZ plane, that is, the horizontal plane.
The
図1に示すように、ストッパ61sは、運搬面61bにおけるワークプッシュ装置80のプッシャ81に対向する領域にワークWを止める機能を有する。ストッパ61sは、運搬面61bに立設するX軸方向に延びる板状をなす。ストッパ61sは、Z軸方向において、プッシャ81に対してワークWの径よりも小さい隙間を持つ。これにより、ストッパ61sにより止められたワークWはプッシャ81に押される。
As shown in FIG. 1, the stopper 61 s has a function of stopping the workpiece W in a region facing the
図1に示すように、連結橋部8は、機内ワークコンベア42の運搬面42bと機外ワークコンベア61の運搬面61bを連結し、機内ワークコンベア42の運搬面42bから機外ワークコンベア61の運搬面61bにワークWを受け渡すために設けられる。連結橋部8は、運搬面42b,61bにおいて背面主軸ユニット70から遠い位置に設けられる。
図1及び図3に示すように、連結橋部8は、傾斜底板8aと、2つの側壁8bと、を備える。
傾斜底板8aは、機内ワークコンベア42から機外ワークコンベア61に近づくにつれて低くなるように傾斜する。傾斜底板8aは、機内ワークコンベア42の運搬面42bから落ちたワークWを自重により機外ワークコンベア61の運搬面61bへ導く。
2つの側壁8bは、それぞれ傾斜底板8aのZ軸方向に延びる両縁部に沿って設けられる。2つの側壁8bは、傾斜底板8aの上面に位置するワークWが外部へ落下することを抑制する。2つの側壁8bは、X軸方向において、ワークWの径よりも大きく、かつワークWの径の2倍よりも小さい距離だけ互いに離間している。これにより、連結橋部8には1つずつワークWを通過させることができ、複数のワークWがX軸方向に重なった状態で機外ワークコンベア61の運搬面61bに載せられることが抑制される。
As shown in FIG. 1, the connecting
As shown in FIGS. 1 and 3, the connecting
The
The two
図2に示すように、受け皿68は、加工済みの複数のワークWが整列された状態で収容される金属製の容器である。受け皿68は、台9aの上面に支持部材69を介して設置される。受け皿68は、支持部材69から取り外し可能に支持部材69に設置されている。受け皿68は、機外ワークコンベア61を挟んでワークプッシュ装置80とX軸方向に対向する位置に設けられる。
受け皿68は、底板68aと、奥壁68bと、2つの側壁68sと、を備える。
底板68aは、XZ平面に沿って延びる長方形板状に形成される。底板68aの上面68a1は、運搬面61bと同一の高さにて運搬面61bと連続する。
図1及び図2に示すように、奥壁68bは、底板68aの上面68a1における4辺の縁部のうち運搬面61bから遠い縁部に沿って形成される。奥壁68bは、Y軸方向においてワークWの厚さよりも高く、底板68aの上面68a1に立設し、Z軸方向に長い長方形状をなす。
2つの側壁68sは、底板68aの上面68a1における4辺の縁部のうちX軸方向に延びる2つの縁部に沿って形成される。2つの側壁68sは、ワークWの厚さよりも高く、底板68aの上面68a1に立設し、X軸方向に長い長方形状をなす。2つの側壁68sは、プッシャ81の押圧部81bの長さよりも互いにZ軸方向に離れている。
As shown in FIG. 2, the
The
The
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
The two
図1に示すように、ワークプッシュ装置80は、機外ワークコンベア61の運搬面61bに載るワークWを受け皿68に向けて押す。詳しくは、ワークプッシュ装置80は、プッシャ81と、エアシリンダ82と、ガイドシャフト83と、ブラケット84と、連結部87と、ブッシュ88と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、ブラケット84は、L字板状の金属金具であり、ベッドSの外面Saにボルト84cにより固定され、XZ平面に延びる設置面84aを有する。ブラケット84の設置面84aには、2つのL字状の金具82c,82dがX軸方向に沿って並べられる。2つの金具82c,82dは、それぞれエアシリンダ82の両端を支持する。
As shown in FIG. 2, the
エアシリンダ82は、X軸方向に延びる円柱状をなし、制御部300による制御のもと、プッシャ81をX軸方向に移動させる駆動源として機能する。エアシリンダ82は、筒部82aと、筒部82aのプッシャ81側の端面から筒部82aに挿通される円柱状のロッド82bと、を備える。ロッド82bの先端には連結部87を介してプッシャ81が連結されている。筒部82aは、図示しない2つの内部空間を有し、2つの空間の圧力差によりロッド82bを直線移動させる。エアシリンダ82は、ロッド82bを変位させることで、プッシャ81をX軸方向に沿って図1に示す伸長位置P1及び退避位置P2の何れかに位置させる。退避位置P2は、受け皿68から遠い位置であって、機外ワークコンベア61を挟んで受け皿68と反対側の位置である。伸長位置P1は、受け皿68内の位置である。エアシリンダ82は、プッシャ81をワークWとともに受け皿68の奥壁68bに向けて移動させ、図6(a)、(c)〜(f)に示すように、受け皿68内に位置するワークWを介して奥壁68bからの反力を受けたときにプッシャ81を停止する。
The
図1に示すように、ブッシュ88は、2つの金具82c,82dのうちプッシャ81に近い金具82cに設けられる。ブッシュ88は、ガイドシャフト83が挿通され、ガイドシャフト83を直線移動可能に支持する滑り軸受けとして機能する。ガイドシャフト83は、円柱状をなし、エアシリンダ82の筒部82aと平行をなし、筒部82aに対してZ軸方向に並ぶ。ブッシュ88及びガイドシャフト83によりプッシャ81の移動が安定する。
As shown in FIG. 1, the
連結部87は、ブッシュ88の先端部、ロッド82bの先端部及びプッシャ81を連結する。詳しくは、連結部87は、連結板部87aと、連結板部87aを挟み込むように連結板部87aに重ねられる補強プレート87b,87cと、を備える。
連結板部87aは、YZ平面に延びる長方形板状をなす。補強プレート87b,87cは、プッシャ81を移動させる際に大きな負荷が加わりやすい連結板部87aを補強するために設けられている。
The connecting
The connecting
図1及び図2に示すように、プッシャ81は、エアシリンダ82の駆動により、機外ワークコンベア61の運搬面61bに載せられたワークWを受け皿68内に押す。
プッシャ81は、本体板部81aと、押圧部81bと、一対の側壁部81cと、を備える。
本体板部81aは、XZ平面に沿う長方形板状をなし、連結板部87aの下面に固定されている。押圧部81bは、本体板部81aの先端側に位置し、Z軸方向において本体板部81aよりも長い角棒状をなす。図5に示すように、押圧部81bのZ軸方向の両端は、対向する受け皿68の側壁68sに対してワークWの径よりも小さい距離の隙間D1を持つ。これにより、ワークWが隙間D1を通過しないため、押圧部81bによりワークWを受け皿68内に確実に押し込むことができる。
図2に示すように、2つの側壁部81cは、それぞれ本体板部81aの上面におけるX軸方向に延びる2つの縁部に沿う板状をなす。一対の側壁部81cは、連結板部87aをZ軸方向から挟み込むように位置し、連結板部87aに連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
The main
As shown in FIG. 2, the two
図1に示すように、制御部300は、工作機械1の各部、例えば、主軸11、背面主軸71、機内ワークコンベア42、機外ワークコンベア61及びワークプッシュ装置80のエアシリンダ82を制御する。
制御部300は、後述する加工処理及びワーク整列処理に係るプログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)301と、ROM301に記憶されるプログラムを実行することにより後述する加工処理及びワーク整列処理を行うCPU(Central Processing Unit)302と、CPU302のワークエリアとして利用されるRAM(Random Access Memory)303と、時間を計測するタイマ304と、を備える。制御部300は、数値制御(NC(Numerical Control))によってワークWの加工を行う。
As shown in FIG. 1, the
The
次に、加工処理の処理手順について図4(a)のフローチャートを参照しつつ説明する。この加工処理は、オペレーターによる操作に応じて、制御部300により繰り返し実行される。
Next, the processing procedure of the processing process will be described with reference to the flowchart of FIG. This processing is repeatedly executed by the
まず、制御部300は、主軸11を介して、ワークWを把持しつつワークWを軸回転させる(ステップS101)。次に、制御部300は、主軸11にてワークWを軸回転させた状態で、ワークWを第1の工具ユニット50の工具51に接触させることによりワークWの外周面等を切削する(ステップS102)。
First, the
そして、制御部300は、ワークWを主軸11から背面主軸71へ受け渡す(ステップS103)。そして、制御部300は、背面主軸71を介して、ワークWを把持しつつワークWを軸回転させた状態で、ワークWを第2の工具ユニット20の工具21に接触させることによりワークWの背面を加工する(ステップS104)。最後に、制御部300は、背面主軸71に把持された加工済みのワークWがシュート41の上方に位置するように背面主軸71を移動させた後、そのワークWをシュート41に落下させる(ステップS105)。具体的には、背面主軸71のチャック71aによるワークWの把持状態を解消することにより、加工済みのワークWがシュート41に落とされる。
以上で、加工処理が終了となる。この加工処理が繰り返されることにより、連続的にワークWを加工することができる。
And the
This completes the processing process. By repeating this processing, the workpiece W can be processed continuously.
次に、ワーク整列処理の処理手順について図4(b)のフローチャートを参照しつつ説明する。このワーク整列処理は、上述した加工処理の開始と同時に開始される。このワーク整列処理の開始時においては、プッシャ81は退避位置P2に存在する。
Next, the processing procedure of the work alignment process will be described with reference to the flowchart of FIG. This work alignment process is started simultaneously with the start of the above-described machining process. At the start of the workpiece alignment process, the
まず、制御部300は、機内ワークコンベア42及び機外ワークコンベア61を駆動させる(ステップS201)。そして、制御部300は、タイマ304を介して時間の計測を開始する(ステップS202)。次に、制御部300は、タイマ304により計測された時間が予め設定される設定時間Tthに達するのを待つ(ステップS203;NO)。
設定時間Tthは、例えば、上述した加工処理により1個のワークWの加工完了に要するサイクルタイムに設定される。サイクルタイムは、例えば、30秒である。
なお、ワーク整列処理において、最初のステップS203における設定時間Tthは、サイクルタイムに加算時間を加算してもよい。この加算時間は、ワークWがシュート41に落とされたときから機外ワークコンベア61の運搬面61bにおけるプッシャ81に対向する位置に到達するまでに要する時間に設定される。2回目以降のステップS203における設定時間Tthは、上述のように、サイクルタイムに設定される。
First, the
For example, the set time Tth is set to a cycle time required to complete machining of one workpiece W by the above-described machining process. The cycle time is, for example, 30 seconds.
In the work alignment process, the set time Tth in the first step S203 may be added to the cycle time. This addition time is set to the time required from when the workpiece W is dropped onto the chute 41 until it reaches the position facing the
制御部300は、タイマ304により計測された時間が設定時間Tthに達した旨判別したとき(ステップS203;YES)、エアシリンダ82を介して、ワークプッシュ装置80のプッシャ81を退避位置P2と伸長位置P1の間で往復動作させる(ステップS204)。詳しくは、このステップS204においては、制御部300は、プッシャ81を退避位置P2から伸長位置P1に移動させた後、伸長位置P1から退避位置P2に戻す。
When it is determined that the time measured by the
次に、制御部300は、タイマ304により計測された時間をゼロにリセットし(ステップS205)、上述した加工処理が継続されているか否かを判別する(ステップS206)。制御部300は、上述した加工処理が継続されている旨判別したとき(ステップS206;YES)、上述したステップS202の処理に戻る。よって、上述した加工処理が継続されている期間においては、ステップS202〜S206の処理が繰り返されることにより、設定時間Tthが経過する毎にプッシャ81が往復動作する。これにより、後述するように、受け皿68内にワークWが整列される。
Next, the
一方、制御部300は、上述した加工処理が継続していない、すなわち、ワークWの加工が終了した旨判別したとき(ステップS206;NO)、機内ワークコンベア42及び機外ワークコンベア61の駆動を停止させる(ステップS207)。以上で、ワーク整列処理が終了となる。
On the other hand, when it is determined that the above-described processing is not continued, that is, the processing of the workpiece W has been completed (step S206; NO), the
次に、上述したワーク整列処理が実行されている際のワークWの運搬及び整列態様について説明する。
図1に示すように、背面主軸71からシュート41に落とされた加工済みのワークWは、シュート41の傾斜面41aに沿って機内ワークコンベア42の運搬面42bに載せられる。運搬面42bに載るワークWは、機内ワークコンベア42により機外ワークコンベア61に向けて運ばれる。そして、ワークWは、連結橋部8に到達すると、自重により連結橋部8の傾斜底板8aに沿って滑ることで、機外ワークコンベア61の運搬面61bに載る。
なお、図1に示すワークWが機内ワークコンベア42の運搬面42bにおける背面主軸ユニット70側に位置している場合、ワークWは、ワーク寄せ部42cの傾斜面42dに沿って連結橋部8に導かれる。
Next, the conveyance and alignment mode of the workpiece W when the workpiece alignment process described above is being executed will be described.
As shown in FIG. 1, the processed workpiece W dropped onto the chute 41 from the back main shaft 71 is placed on the
In addition, when the workpiece | work W shown in FIG. 1 is located in the
そして、ワークWは、機外ワークコンベア61の運搬面61bに載ると、機外ワークコンベア61によりストッパ61sに向けて運ばれる。ワークWが運搬面61bにおいてプッシャ81の押圧部81bに対向する位置に到達すると、プッシャ81は退避位置P2と伸長位置P1の間で往復動作される。これにより、ワークWは、プッシャ81により受け皿68内に押し込まれる。この際、プッシャ81は、ワークWの外周面を押し、ワークWの端面が受け皿68の底板68aの上面68a1に摺動することにより、ワークWを移動させる。プッシャ81の往復動作は、1つのワークWを加工するのに要するサイクルタイムの経過毎に行われる。
Then, when the work W is placed on the transport surface 61 b of the
ここで、図6(a)〜(f)を参照しつつ、受け皿68内でのワークWの整列態様について説明する。
簡単に説明すると、図6(d)に示すように、受け皿68内の第1列B1に11個のワークWが並べられ、その後、図6(f)に示すように、受け皿68内の第2列B2に11個のワークWが並べられる。以降同様に、第3列以降の各列にもワークWが11個ずつ並べられる。第1列B1及び第2列B2はそれぞれZ軸方向に沿って延び、第1列B1は第2列B2よりも奥壁68bの近くに位置する。
Here, with reference to FIGS. 6A to 6F, the alignment mode of the workpieces W in the
Briefly, as shown in FIG. 6 (d), 11 workpieces W are arranged in the first row B1 in the
詳しくは、受け皿68内にワークWが存在しない状態において、1つ目のワークWは、図6(a)に示すように、プッシャ81により受け皿68の奥壁68bに接する第1列B1まで押される。このように、プッシャ81によりワークWが受け皿68内に押し込まれる毎に、第1列B1にワークWが並べられる。第1列B1にワークWが並べられる際のプッシャ81の伸長位置P1は、ワークWの径の距離だけ奥壁68bから離れた位置にある。
Specifically, in a state where the workpiece W does not exist in the
例えば、図6(b)に示すように、プッシャ81を通じて第1のワークWaが移動している途中で第1のワークWaが第1列B1に位置する第2のワークWbに接触したとする。この場合、第1列B1に合計してワークWの径以上の隙間Smがあれば、第1のワークWaは、図6(c)に示すように、第2のワークWbを第1列B1に沿って押し付けつつ第1のワークWaを第1列B1に進入する。以降、同様に、図6(d)に示すように、第1列B1の隙間SmがワークWの径未満となるまで、第1列B1にワークWが並べられていく。本例では、第1列B1に11個のワークWbが並べられる。
この状態からプッシャ81により新たな第3のワークWcが受け皿68内に押されると、図6(e)に示すように、第3のワークWcは、第1列B1に位置するワークWに接触し、第2列B2に位置する。この場合、プッシャ81は、第3のワークWc及び第1列B1に位置するワークWを介して奥壁68bからの反力を受けて、その位置で停止する。言い換えると、第1列B1の隙間SmがワークWの径未満であるため、第3のワークWcは第1列B1のワークWを第1列B1に沿って押し付けない。第1列B1と同様に、図6(f)に示すように、第2列B2にも11個のワークWが並べられる。第2列B2の11個のワークWは、第1列B1の11個のワークWに対して列方向(Z方向)にワークWの半径分の距離だけずれて位置している。言い換えると、第2列B2の1つのワークWは、第1列B1において隣接する2つのワークWの中間に位置する。これにより、空間的に効率良く受け皿68内にワークWを整列させることができる。第2列B2にワークWが並べられる際のプッシャ81の伸長位置P1は、ワークWの径の約2倍の距離だけ奥壁68bから離れた位置にある。
同様に、第3列以降の各列にもワークWが11個ずつ並べられる。各列に11個ずつワークWが並べられるため、オペレーターは容易に受け皿68内に並べられるワークWの数を把握することができる。
For example, as shown in FIG. 6B, it is assumed that the first workpiece Wa contacts the second workpiece Wb located in the first row B1 while the first workpiece Wa is moving through the
When a new third work Wc is pushed into the receiving
Similarly, 11 workpieces W are arranged in each column after the third column. Since 11 workpieces W are arranged in each row, the operator can easily grasp the number of workpieces W arranged in the
加工処理が終了し、最後の加工済みワークWが受け皿68内に並べられると、オペレーターにより受け皿68が図2に示す支持部材69から取り外される。そして、オペレーターは、受け皿68を図示しない洗浄装置に投入する。この洗浄装置にて受け皿68内に整列されたワークWが洗浄される。
When the processing is finished and the last processed workpiece W is arranged in the
(効果)
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(effect)
As mentioned above, according to one Embodiment described, there exist the following effects.
(1)ワーク整列装置60は、加工済みのワークWを運ぶ運搬面61bを有する機外ワークコンベア61と、複数のワークWが整列される受け皿68と、運搬面61bに位置するワークWを受け皿68内に向けて押すことにより受け皿68内で複数のワークWを整列させるワークプッシュ装置80と、を備える。
この構成によれば、受け皿68内で複数のワークWを整列させることができる。このため、次の工程、例えば、ワークの洗浄工程のため、受け皿68内のワークWを整列する手間がなくなり、工数を省くことができる。
また、ワーク整列装置60は、例えばロボットアームを使ってワークを整列させる構成に比べて、簡易に構成することができる。
(1) The
According to this configuration, a plurality of workpieces W can be aligned in the
In addition, the
(2)機外ワークコンベア61は、運搬面61bに載るワークWを水平面に沿う第1方向に相当するZ軸方向に沿って運ぶ。受け皿68及びワークプッシュ装置80は、水平面に沿いつつZ軸方向に直交する第2方向に相当するX軸方向に沿って機外ワークコンベア61を挟んで互いに反対側に配置される。ワークプッシュ装置80は、運搬面61bに載るワークWの外周面と同一の高さに位置するプッシャ81と、運搬面61bを横切るようにプッシャ81をX軸方向に沿って往復動作させる流体シリンダの一例であるエアシリンダ82と、を備える。エアシリンダ82は、プッシャ81を往復動作させる際、プッシャ81を受け皿68から離れた退避位置P2から運搬面61bを横切って受け皿68内の伸長位置P1に移動させることによりワークWを運搬面61bから受け皿68内に移動させた後、プッシャ81を退避位置P2に戻す。
この構成によれば、プッシャ81は運搬面61bを横切るように往復動作する。このため、プッシャ81が退避位置P2にあるとき、運搬面61bのワークWの運搬がプッシャ81により阻害されない。また、プッシャ81が退避位置P2から伸長位置P1に移動することにより、運搬面61bに位置するワークWを確実に受け皿68内に移動させることができる。
さらに、受け皿68及びワークプッシュ装置80は、機外ワークコンベア61を挟み込むように配置されるため、ワーク整列装置60をコンパクトに構成することができる。
(2) The off-
According to this configuration, the
Furthermore, since the
(3)エアシリンダ82は、受け皿68内の第1列B1における隙間Smの合計がワークWの径以上である場合、プッシャ81を通じて第1のワークWaを移動させている途中で第1のワークWaが第1列B1に位置する第2のワークWbに接触した後、第2のワークWbを第1列B1に沿って押し付けつつ第1のワークWaを第1列B1に進入させることにより第1列B1に第1のワークWa及び第2のワークWbを整列させる。
この構成によれば、ワークWを押すプッシャ81の位置に関わらず、ワークWを簡単に整列させることができる。
(3) When the sum of the gaps Sm in the first row B1 in the
According to this configuration, the work W can be easily aligned regardless of the position of the
(4)エアシリンダ82は、第1列B1における隙間Smの合計がワークWの径未満である場合、プッシャ81を通じて第3のワークWcを第1列B1に並ぶワークに接触する位置まで移動させることにより、第3のワークWcを第1列B1に隣接する第2列B2に整列させる。
この構成によれば、ワークWを押すプッシャ81の位置を制御することなく、第1列B1におけるワークWの整列が完了すると、第2列B2におけるワークWの整列が開始される。
(4) When the sum of the gaps Sm in the first row B1 is less than the diameter of the work W, the
According to this configuration, when the alignment of the workpieces W in the first row B1 is completed without controlling the position of the
(5)受け皿68は、運搬面61bと同一の高さの上面68a1を有する四角形板状の底板68aと、底板68aの上面68a1の4辺の縁部のうち運搬面61bから遠い縁部に位置し、Z軸方向に延びる奥壁68bと、底板68aの上面68a1の4辺の縁部のうちX軸方向に延びる2つの縁部それぞれに位置する側壁68sと、を備える。エアシリンダ82は、プッシャ81がワークWを介して奥壁68bからの反力を受けたときにプッシャ81を停止させる。
この構成によれば、プッシャ81は、ワークWを介して奥壁68bからの反力により停止するため、制御部300によりプッシャ81の停止位置を制御する必要がなく、簡単にワークWを整列することができる。
(5) The
According to this configuration, the
(6)エアシリンダ82は、1つのワークWの加工に要する時間Tthが経過する毎に、退避位置P2を起点としてプッシャ81を退避位置P2及び伸長位置P1の間で往復動作させる。
この構成によれば、無駄にプッシャ81が往復動作することが抑制される。よって、ワーク整列装置60の消費電力の低減を図ることができる。また、ワークWを1つずつ受け皿68内に移動させることにより、エアシリンダ82の出力が小さくて済む。よって、小型のエアシリンダ82が採用可能であり、ワーク整列装置60をコンパクトに構成することができる。
(6) The
According to this configuration, it is possible to prevent the
(7)工作機械1は、ワークWを加工する加工部に相当する主軸ユニット10、第2の工具ユニット20、第1の工具ユニット50及び背面主軸ユニット70と、ワーク整列装置60と、を備える。
この構成によれば、主軸ユニット10及び第2の工具ユニット20等によって加工が行われたワークWをワーク整列装置60により整列させることができる。
(7) The
According to this configuration, the workpiece W processed by the spindle unit 10 and the
(変形例)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
(Modification)
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
上記実施形態においては、制御部300は、ワーク整列処理において、設定時間Tthの経過毎に、プッシャ81を往復動作させていたが、これに限らない。例えば、ワークプッシュ装置80は、ワークWがプッシャ81に対向する位置に到達したことを検出するセンサを備えていてもよい。制御部300は、このセンサによりワークWがプッシャ81に対向する位置に到達したことが検出されたとき、プッシャ81を往復動作させてもよい。このセンサは、ワークの接近を検出する磁気式、光学式の近接センサであってもよいし、運搬面61bに載るワークWの重量を計測する重量センサであってもよい。
In the embodiment described above, the
上記実施形態においては、プッシャ81を動作させるためにエアシリンダ82が利用されていたが、プッシャ81を動作させることができれば、エアシリンダ82に限らず、油圧シリンダ、磁気ソレノイド、又はモータ及びモータの回転力を直線運動に変換する機構であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、設定時間Tthは、1個のワークWの加工完了に要するサイクルタイムに設定されていたが、オペレーターにより任意に設定されてもよい。 In the above embodiment, the set time Tth is set to the cycle time required to complete the machining of one workpiece W, but may be set arbitrarily by the operator.
上記実施形態においては、プッシャ81は、ワークWを1個ずつ受け皿68内に移動させていたが、プッシャ81は、複数のワークWを同時に受け皿68内に移動させてもよい。この場合、設定時間Tthはサイクルタイムよりも長く設定され、プッシャ81はストッパ61sにより止められたワークWを受け皿68内に移動させてもよい。
In the above-described embodiment, the
上記実施形態においては、工作機械1は、機内ワークコンベア42及び機外ワークコンベア61、すなわち2つのワークコンベアを備えていたが、1つのワークコンベアを備えていてもよい。この場合、連結橋部8を省略することができる。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、工作機械1は旋盤であったが、旋盤に限らず、転造盤又は研削盤であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、工作機械1は、主軸ユニット10及び背面主軸ユニット70を備えていたが、主軸ユニット10及び背面主軸ユニット70の何れか一方が省略されてもよい。
In the above embodiment, the
受け皿68及びワークプッシュ装置80の位置関係は、上記実施形態に限らず、反対であってもよい。
また、上記実施形態においては、受け皿68及びワークプッシュ装置80は、X軸方向に沿って配置されていたが、水平面におけるX軸方向に対して傾斜する方向に沿って配置されてもよい。
さらに、上記実施形態においては、ワーク整列装置60は、ベッドSの外面Saに対向する位置に設けられていたが、これに限らず、ベッドSの上面に設けられていてもよい。この場合、機外ワークコンベア61が省略され、受け皿68及びワークプッシュ装置80は機内ワークコンベア42を挟み込むように位置する。この構成によれば、ワーク整列装置60を有する工作機械1をコンパクトに構成することができる。
The positional relationship between the
Moreover, in the said embodiment, although the
Furthermore, in the said embodiment, although the
上記実施形態においては、受け皿68及びワークプッシュ装置80は、機外ワークコンベア61を挟み込むように配置されていたが、これに限らず、例えば、図7に示すように、受け皿68及びワークプッシュ装置80の両方が機外ワークコンベア61の一方側に設けられていてもよい。この場合、例えば、プッシャ81は、運搬面61bに対してワークWの厚さよりも大きい距離だけ上方に離れて位置する本体板部81aと、本体板部81aの先端から運搬面61bに向けて延びる押圧部81bと、を備える。プッシャ81が伸長位置P1にあるとき、プッシャ81の本体板部81aと運搬面61bの間にはワークWが進入可能である。そして、プッシャ81は、上記図4(b)のステップS204において、伸長位置P1を起点として、プッシャ81を退避位置P2と伸長位置P1の間で往復動作させる。プッシャ81が伸長位置P1から退避位置P2に移動する際、ワークWが押圧部81bに押されることにより受け皿68内に移動する。この構成では、ワーク整列装置60をよりコンパクトに構成することができる。
In the above embodiment, the
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。 In addition, this invention is not limited by the above embodiment and drawing. Changes (including deletion of constituent elements) can be added to the embodiments and the drawings as appropriate without departing from the scope of the present invention.
1 工作機械
10 主軸ユニット
11 主軸
20 第2の工具ユニット
41 シュート
42 機内ワークコンベア
50 第1の工具ユニット
60 ワーク整列装置
61 機外ワークコンベア
61s ストッパ
68 受け皿
68a 底板
68b 奥壁
68a1 上面
68s 側壁
70 背面主軸ユニット
71 背面主軸
80 ワークプッシュ装置
81 プッシャ
81a 本体板部
81b 押圧部
81c 側壁部
82 エアシリンダ(流体シリンダ)
82a 筒部
82b ロッド
87 連結部
300 制御部
B1 第1列
B2 第2列
P1 伸長位置
P2 退避位置
S ベッド
W ワーク
Wa 第1のワーク
Wb 第2のワーク
Wc 第3のワーク
Sm 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (7)
複数の前記ワークが整列される受け皿と、
前記運搬面に位置する前記ワークを前記受け皿内に向けて押すことにより前記受け皿内で複数の前記ワークを整列させるワークプッシュ装置と、を備える、
ことを特徴とするワーク整列装置。 A work conveyor having a conveying surface for carrying processed workpieces;
A tray on which a plurality of the workpieces are aligned;
A work push device that aligns a plurality of the workpieces in the tray by pushing the workpieces positioned on the transport surface into the tray.
A workpiece alignment apparatus characterized by the above.
前記受け皿及び前記ワークプッシュ装置は、前記水平面に沿いつつ前記第1方向に直交する第2方向に沿って前記ワークコンベアを挟んで互いに反対側に配置され、
前記ワークプッシュ装置は、
前記運搬面に載る前記ワークの外周面と同一の高さに位置するプッシャと、
前記プッシャを前記第2方向に沿って往復動作させる流体シリンダと、を備え、
前記流体シリンダは、前記プッシャを往復動作させる際、前記プッシャを前記受け皿から離れた退避位置から前記運搬面を横切って前記受け皿内の伸長位置に移動させることにより前記ワークを前記運搬面から前記受け皿内に移動させた後、前記プッシャを前記退避位置に戻す、
ことを特徴とする請求項1に記載のワーク整列装置。 The work conveyor carries the work placed on the carrying surface in a first direction along a horizontal plane,
The tray and the work push device are arranged on opposite sides of the work conveyor along the second direction perpendicular to the first direction while being along the horizontal plane,
The work push device is
A pusher located at the same height as the outer peripheral surface of the workpiece placed on the carrying surface;
A fluid cylinder for reciprocating the pusher along the second direction,
When the fluid cylinder reciprocates the pusher, the fluid cylinder moves the pusher from the retracted position away from the tray to the extended position in the tray across the transport surface to move the work from the transport surface to the tray. After moving in, the pusher is returned to the retracted position,
The work alignment apparatus according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項2に記載のワーク整列装置。 In the fluid cylinder, when the sum of the gaps in the first row in the tray is equal to or larger than the diameter of the workpiece, the first workpiece moving through the pusher contacts the second workpiece located in the first row. After that, the first work and the second work are moved to the first row by pressing the second work along the first row and causing the first work to enter the first row. Align,
The workpiece alignment apparatus according to claim 2, wherein
ことを特徴とする請求項3に記載のワーク整列装置。 When the total of the gaps in the first row is less than the diameter of the workpiece, the fluid cylinder moves a third workpiece through the pusher to a position in contact with the workpiece arranged in the first row, Aligning the third workpiece in a second row adjacent to the first row;
The workpiece alignment apparatus according to claim 3, wherein
前記運搬面と同一の高さの上面を有する四角形板状の底板と、
前記底板の前記上面の4辺の縁部のうち前記運搬面から遠い縁部に位置し、前記第1方向に延びる奥壁と、
前記4辺の縁部のうち前記第2方向に延びる2つの縁部それぞれに位置する側壁と、を備え、
前記流体シリンダは、前記プッシャが前記ワークを介して前記奥壁からの反力を受けたときに前記プッシャを停止させる、
ことを特徴とする請求項2から4の何れか一項に記載のワーク整列装置。 The saucer is
A rectangular plate-like bottom plate having an upper surface having the same height as the carrying surface;
Of the four side edges of the upper surface of the bottom plate, located on the edge far from the carrying surface, and a back wall extending in the first direction,
A side wall located at each of two edges extending in the second direction among the edges of the four sides,
The fluid cylinder stops the pusher when the pusher receives a reaction force from the back wall through the workpiece;
The workpiece alignment apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the workpiece alignment apparatus is characterized in that:
ことを特徴とする請求項2から5の何れか一項に記載のワーク整列装置。 The fluid cylinder causes the pusher to reciprocate between the retracted position and the extended position, starting from the retracted position, every time a time required for processing one workpiece elapses.
The workpiece alignment apparatus according to claim 2, wherein the workpiece alignment apparatus is a workpiece alignment apparatus.
請求項1から6の何れか一項に記載のワーク整列装置と、を備える、
ことを特徴とする工作機械。 A machining section for machining the workpiece;
A workpiece alignment apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A machine tool characterized by that.
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