JP2815829B2 - 工作機械におけるワークのアンローディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械における
ワークのアンローディング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動化された工作機械において
は、未加工ワークを工作機械のチャック装置に供給（ロ
ーディング）し、加工済みワークを工作機械のチャック
装置から取り出す（アンローディング）装置として、ロ
ーディング装置とアンローディング装置とが兼用となっ
ている方式と、別々となっている方式とがある。

【０００３】上記後者の方式の１つに、図２に示すよう
な装置がある。図２の装置は、工作機械のチャック装置
１に対して、ローディング装置２がチャック装置１の上
方に距離ｖｓ₁ だけ上下動可能に設置され、これに対し
て、アンローディング装置３がチャック装置１の斜め上
方に直線往復移動可能に設置されている。

【０００４】上記ローディング装置２は、ワーク支持腕
２ａとワーク押込み腕２ｂとを有し、上端位置でワーク
支持腕２ａの受け部２ａ’に未加工ワーク４を受け取っ
て下端位置へ移動し、この位置でワーク押込み腕２ｂの
下端の押込み部２ｂ’により、上記ワーク支持腕２ａの
受け部２ａ’の未加工ワーク４をチャック装置１に押込
み、該チャック装置１で未加工ワーク４をチャックし、
チャック後、ローディング装置２は上端位置へ復帰し、
次の未加工ワーク４の供給準備を行って待機する。この
間に、チャック装置１でチャックされた未加工ワーク４
に適宜のツール装置（図示省略）で所定の加工が行われ
る。そして、加工が終了すると、アンローディング装置
３が斜め上方からチャック装置１の位置まで降下してき
て、加工済みワーク４ａをポケット部３ａで受け取り、
斜め上方のワーク排出位置へ復帰する。

【０００５】アンローディング装置３の上記復帰動作に
関連して、ローディング装置２が次の未加工ワーク４を
チャック装置１に搬入する動作が行われる。以後、上記
動作を反復する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記図２に示す従来の
装置は、ローディング装置２及びアンローディング装置
３を、ツール装置の動作範囲やワーク加工領域等を考慮
して、これらとの干渉を防止できる配置とし、かつ、未
加工ワークの供給シュート、加工済みワークの排出シュ
ート等とのマッチングを図りつつ合理的に設計した結
果、このような配置構成となったものであるが、加工コ
ストの削減が強く要求されている昨今においては、さら
に改善することが求められており、本発明者等は、鋭意
研究した結果、加工サイクルタイムの短縮、ワークの受
け取り動作の安定性向上等について、さらに改良の余地
があることを見いだしたものである。

【０００７】即ち、従来の装置は、ワークの加工中、ア
ンローディング装置３を斜め上方の加工済みワークの排
出位置に待機させておく必要がある。従って、ワークの
加工終了後、アンローディング装置３は、斜め上方の加
工済みワークの排出位置からチャック装置１の位置まで
ポケット部３ａを移動させ、この位置でチャック装置１
から加工済みワークをポケット部３ａ内へ受け取り、続
いて斜め上方へ復帰し、この復帰動作に関連して、ロー
ディング装置２を降下動作させる。このときの動作方向
を見ると、アンローディング装置３の復帰方向は斜め方
向ではあるが上方向であり、これに対して、ローディン
グ装置２は上から下方向へ、即ち、衝突干渉する方向へ
の移動となるため、アンローディング装置３のポケット
部３ａがローディング装置２の下端（図２では左側下
端）を通過し終わるまで降下動作を待つ必要があり、そ
の分、ローディング装置２の降下開始時点が遅れること
になる。

【０００８】また、アンローディング装置３をローディ
ング装置２の側方で斜め上方から直線運動で往復動作さ
せているため、アンローディング装置３のポケット部３
ａの往復動作との干渉を避けるため、ローディング装置
２の上端位置をチャック装置１から見て高い位置に設定
する必要があり、そのため、ローディング装置２の上下
動距離ｖｓ₁ が長くなり、その分、未加工ワークをチャ
ック装置１に供給するまでの搬送距離が長くなり、所要
時間も長くなる。

【０００９】さらに、アンローディング装置３のポケッ
ト部３ａをローディング装置２の側方で斜め上方から直
線運動で往復動作させてチャック装置１に接近・離隔さ
せているため、チャック装置１から加工済みワークを受
け取るポケット部３ａの形状を、十分な抱き角度に形成
することができず、そのため、チャック装置１からの受
け取り時にワークの姿勢変化等によって受け取りミスが
発生したり、或いは、斜め上方位置への復帰動作途中で
の振動や衝撃等によってワークが脱落するなどのワーク
の受け取りが不安定となる問題があった。

【００１０】本発明の目的は、ローディング装置の上下
動距離の短縮及び加工サイクルタイムの短縮を可能と
し、しかも、アンローディング装置のポケット部の形状
を、加工済みワークの受け取りミスや搬出中の脱落を防
止して十分な抱き角度に形成し得る構造の工作機械にお
けるワークのアンローディング装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、未加工ワークを工作機械のチャック装置
に供給し、加工済みワークを工作機械のチャック装置か
ら取り出すローディング装置とアンローディング装置と
が別々となっている方式の工作機械において、チャック
装置の上方に上下動可能に設置されたローディング装置
の側部上方に第１のアクチュエータを介して斜め上方へ
直線往復移動可能に設置された摺動体部分と、先端に加
工済みワークの受け取り用のポケット部を有し、基部を
上記摺動体部分に第２のアクチュエータを介して加工済
みワークの受け取り位置とこの位置から斜め下方の待機
位置との間で往復回動可能に枢着した回動アーム部分と
からなり、上記摺動体部分をワークの加工終了時に前以
って降下端位置に保持させ、この位置から回動アーム部
分を往方向に回動させてポケット部を斜め下方の待機位
置からチャック装置の加工済みワーク受け取り位置へ上
向きに移動させ、加工済みワークの受け取り後、回動ア
ーム部分を復方向に回動させてポケット部を斜め下方の
待機位置へ下向きに移動させるようになしたものであ
る。

【００１２】本発明は、上記したように、アンローディ
ング装置の復帰動作方向をチャック装置から斜め下方と
し、ローディング装置の降下方向と衝突干渉しない方向
となしたから、ローディング装置で未加工ワークをチャ
ック装置に供給するための該ローディング装置の降下開
始時点を、アンローディング装置がチャック装置から加
工済みワークを受け取って斜め下方の待機位置へ復帰動
作を開始する時点と同一か、少し前に設定することが可
能となり、加工サイクルタイムの短縮を可能とできる。

【００１３】また、アンローディング装置は、従来で
は、摺動体部分にポケット部を直接固着していたが、本
発明では、摺動体部分に対し、回動アーム部分を摺動体
部分の降下端位置でポケット部をチャック装置からの加
工済みワークの受け取り位置とこの位置から斜め下方の
待機位置との間で往復回動可能に枢着したことにより、
アンローディング装置の復帰動作時には、ポケット部を
チャック装置の斜め下方へ退避させた位置で摺動体部分
により斜め上方へ復帰させることができ、これによっ
て、上記ポケット部がローディング装置と干渉すること
を皆無とすることができ、従って、ローディング装置の
高さ位置を下方に下げてチャック装置に接近させること
ができ、ローディング装置の上下動距離を短縮でき、加
工サイクルタイムの短縮を可能とできる。

【００１４】さらに、アンローディング装置は、摺動体
部分に対し、回動アーム部分を摺動体部分の降下端位置
でポケット部をチャック装置からの加工済みワークの受
け取り位置とこの位置から斜め下方の待機位置との間で
往復回動可能に枢着したことにより、ローディング装置
への干渉を完全になくせるため、ポケット部の形状を加
工済みワークの受け取りに十分な抱き角度に形成でき、
加工済みワークを安定して受け取らせることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１の（Ａ）は、工作機械のチャ
ック装置及びローディング装置に対する本発明のアンロ
ーディング装置の配置関係を示す要部概略正面図であっ
て、１１はチャック装置、１２はローディング装置、１
３はアンローディング装置、１４はワークを示してい
る。図１の（Ｂ）はポケット部の概略斜視図である。

【００１６】チャック装置１１は、図示例では公知のコ
レットチャック構造のものを例示しており、主軸頭に回
転自在に軸受けされた主軸の中心部にドローバーが軸方
向へ流体圧シリンダを介して移動可能に挿入され、この
ドローバーの先端によりコレット部を拡縮させてワーク
１４を把持・開放する構造のものである。

【００１７】ローディング装置１２は、ワーク支持腕１
２ａとワーク押込み腕１２ｂとを有し、チャック装置１
１の上方に距離ｖｓ₂ だけ上下動可能に設置されてい
る。この上下動手段は、流体圧シリンダ等のアクチュエ
ータ（図示省略）で構成されている。

【００１８】ローディング装置１２の動作は、上端位置
でワーク支持腕１２ａの下端に一方の側面を切り欠いて
形成したＶ溝形状の受け部１２ａ’に適宜のワーク供給
シュート（図示省略）から未加工ワーク１４を１個ずつ
芯出し状態で受け取って下端位置へ移動し、この位置で
ワーク押込み腕１２ｂの下端の押込み部１２ｂ’によ
り、上記ワーク支持腕１２ａの受け部１２ａ’の未加工
ワーク１４をチャック装置１１に向けて軸方向に押込
み、該チャック装置１１で未加工ワーク１４をチャック
し、チャック後、ローディング装置１２は上端位置へ復
帰し、次の未加工ワーク１４の供給準備を行って待機す
る。この間に、チャック装置１１でチャックされた未加
工ワーク１４に適宜のツール装置（図示省略）で所定の
加工が行われる。そして、加工が終了すると、アンロー
ディング装置１３の出番となる。

【００１９】このアンローディング装置１３は、チャッ
ク装置１１の上方に上下動可能に設置されたローディン
グ装置１２の側部上方に第１のアクチュエータ１３ａを
介して斜め上方へ直線往復移動可能に設置された摺動体
部分１３ｂと、先端に加工済みワーク１４ａの受け取り
用のポケット部１３ｃを有し、基部１３ｆ’を枢軸１３
ｄにより上記摺動体部分１３ｂに第２のアクチュエータ
１３ｅを介して加工済みワーク１４ａの受け取り位置ａ
とこの位置から斜め下方の待機位置ｂとの間で往復回動
可能に枢着した回動アーム部分１３ｆとからなる。

【００２０】第１のアクチュエータ１３ａは、例えば、
流体圧シリンダで構成され、図示例はロッドレスシリン
ダの場合を例示している。

【００２１】摺動体部分１３ｂは、工作機械の一部に固
着されるフレーム１３ｇの摺動ガイド部材１３ｈに斜め
上方へ直線的に往復摺動可能に装着支持され、第１のア
クチュエータ１３ａにより動作せしめられる。

【００２２】ポケット部１３ｃは、回動アーム部分１３
ｆの下部先端に形成されている。このポケット部１３ｃ
は、図１の（Ｂ）に示すように、２枚の側板１３ｉ、１
３ｊと、この側板１３ｉ、１３ｊ間に対向配置された前
後の底板１３ｋ、１３ｍとからなり、チャック装置１１
に近い側の側板１３ｉの先端付近の上面には、ワークの
受け取りを容易とするための円弧状の凹部１３ｉ’が形
成してあり、チャック装置１１から遠い側の側板１３ｊ
の先端付近の上面には、チャック装置１１から軸方向に
押し出されてくるワークを受け止める受け止め部１３
ｊ’が形成してある。上記前後の底板１３ｋ、１３ｍ
は、図１の（Ａ）に示すように、チャック装置１１から
の加工済みワーク１４ａの受け取り位置ａでＶ形状の受
け部からなるポケット部１３ｃを形成するように構成さ
れている。しかも、前側の底板１３ｋは、軸１３ｋ’を
中心に開閉回動可能で、常時、ばね（図示省略）で閉鎖
位置に保持され、摺動体部分１３ｂの上昇端位置ｃで、
この位置に設置されたワーク排出シュート１３ｎの突起
１３ｎ’に当接して開放せしめられる構成である。ま
た、後側の底板１３ｍは、軸１３ｍ’を中心に開閉回動
可能で、常時、ばね（図示省略）で閉鎖位置に保持さ
れ、摺動体部分１３ｂの上昇端位置ｃで、この位置に設
置された突起１３ｐに当接して開放せしめられる構成で
ある。

【００２３】上記アンローディング装置１３は、摺動体
部分１３ｂをワーク１４の加工終了時に前以て降下端位
置、即ち、待機位置ｂに保持させ、この位置から回動ア
ーム部分１３ｆを往方向に回動させてポケット部１３ｃ
を斜め下方の待機位置ｂからチャック装置１１の加工済
みワーク受け取り位置ａへ上向きに移動させ、加工済み
ワーク１４ａの受け取り後、回動アーム部分１３ｆを復
方向に回動させてポケット部１３ｃを斜め下方の待機位
置ｂへ下向きに移動させるように構成している。そし
て、待機位置ｂに戻ると摺動体部分１３ｂを第１のアク
チュエータ１３ａにより斜め上方の上昇端位置ｃ、即
ち、ワーク排出位置へ復帰させるように動作制御され
る。

【００２４】アンローディング装置１３の上記復帰動作
に関連して、ローディング装置１２を降下動作させて、
次の未加工ワーク１４をチャック装置１１に搬入する動
作が行われる。この場合、アンローディング装置１３の
復帰動作方向をチャック装置１１から斜め下方とし、ロ
ーディング装置１２の降下方向と衝突干渉しない方向と
なしたから、ローディング装置１２で未加工ワーク１４
をチャック装置１１に供給するための該ローディング装
置１２の降下開始時点を、アンローディング装置１３が
チャック装置１１から加工済みワーク１４ａを受け取っ
て斜め下方の待機位置ｂへ復帰動作を開始する時点と同
一か、少し前に設定することが可能となり、加工サイク
ルタイムの短縮が可能である。

【００２５】また、アンローディング装置１３は、ポケ
ット部１３ｃをチャック装置１１の斜め下方へ退避させ
た待機位置ｂで摺動体部分１３ｂと共に斜め上方へ復帰
させているため、ローディング装置１２の高さ位置を下
方に下げてチャック装置１１に接近させることができ、
ローディング装置１２の上下動距離ｖｓ₂ を短縮でき、
この点でも加工サイクルタイムの短縮が可能である。

【００２６】さらに、アンローディング装置１３のポケ
ット部１３ｃは、チャック装置１１に向けて斜め下方か
ら上向きに回動させて加工済みワークの受け取り位置ａ
へ移動させるようにしているため、加工済みワーク１４
ａの受け取りに十分な抱き角度に形成でき、加工済みワ
ーク１４ａを安定して受け取らせることができる。

【００２７】本発明は以上の構成からなり、次に、全体
の動作を簡単に説明する。先ず、未加工ワーク１４をロ
ーディング装置１２でチャック装置１１に供給する。こ
の時、アンローディング装置１３は待機位置ｂにある。
チャック装置１１で未加工ワーク１４のチャックが行わ
れると、ローディング装置１２は上昇復帰し、次のワー
クの供給準備をする。チャック装置１１が未加工ワーク
１４をチャックすると、ツール装置（図示省略）が動作
して未加工ワーク１４に所定の加工を行う。

【００２８】そして、所定の加工が終了すると、アンロ
ーディング装置１３の回動アーム部分１３ｆが第２のア
クチュエータ１３ｅにより上向きに回動せしめられ、ポ
ケット部１３ｃが待機位置ｂから加工済みワーク１４ａ
の受け取り位置ａに移動せしめられる。この時点でチャ
ック装置１１が加工済みワーク１４ａを開放して、例え
ば、軸線方向に押し出す。この加工済みワーク１４ａ
は、アンローディング装置１３のポケット部１３ｃ内に
落下し、或いは、受け取られる。この受け取りが行われ
ると、第２のアクチュエータ１３ｅが回動アーム部分１
３ｆを下向きに回動させてポケット部１３ｃを待機位置
ｂに復帰させる。

【００２９】これと同時、又は、関連して、ローディン
グ装置１２が降下動作し、次の未加工ワーク１４をチャ
ック装置１１に供給する。次の未加工ワーク１４のチャ
ックが終わると、ローディング装置１２の上昇復帰と次
の未加工ワーク１４の供給準備が行われ、また、ツール
装置による加工が開始される。

【００３０】一方、アンローディング装置１３は、ポケ
ット部１３ｃが待機位置ｂに復帰すると、直ちに、第１
のアクチュエータ１３ａが動作し、摺動体部分１３ｂを
ポケット部１３ｃと共に斜め上方の加工済みワーク１４
ａの排出位置ｃに移動させ、この位置で突起１３ｐ及び
突起１３ｎ’によりポケット部１３ｃの底板１３ｋ、１
３ｍをばねに抗して開放させ、加工済みワーク１４ａを
ワーク排出シュート１３ｎに排出させる。そして、直ち
に、待機位置ｂまで降下せしめられ、次の加工が終了す
るまで待機する。以後、上記した動作を反復する。

【００３１】上記した実施例中、ポケット部１３ｃの形
状は、図面に例示したものに制約されず、他の形状や構
成としてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、アンローディング装置
の復帰動作方向をチャック装置から斜め下方とし、ロー
ディング装置の降下方向と衝突干渉しない方向となした
から、ローディング装置で未加工ワークをチャック装置
に供給するための該ローディング装置の降下開始時点
を、アンローディング装置がチャック装置から加工済み
ワークを受け取って斜め下方の待機位置へ復帰動作を開
始する時点と同一か、少し前に設定することが可能とな
り、加工サイクルタイムの短縮を可能とできる。

【００３３】また、アンローディング装置は、従来で
は、摺動体部分にポケット部を直接固着していたが、本
発明では、摺動体部分に対し、回動アーム部分を摺動体
部分の降下端位置でポケット部をチャック装置からの加
工済みワークの受け取り位置とこの位置から斜め下方の
待機位置との間で往復回動可能に枢着したことにより、
アンローディング装置の復帰動作時には、ポケット部を
チャック装置の斜め下方へ退避させた位置で摺動体部分
により斜め上方へ復帰させることができ、これによっ
て、上記ポケット部がローディング装置と干渉すること
を皆無とすることができ、従って、ローディング装置の
高さ位置を下方に下げてチャック装置に接近させること
ができ、ローディング装置の上下動距離を短縮でき、加
工サイクルタイムの短縮を可能とできる。

【００３４】さらに、アンローディング装置は、摺動体
部分に対し、回動アーム部分を摺動体部分の降下端位置
でポケット部をチャック装置からの加工済みワークの受
け取り位置とこの位置から斜め下方の待機位置との間で
往復回動可能に枢着したことにより、ローディング装置
への干渉を完全になくせるため、ポケット部の形状を加
工済みワークの受け取りに十分な抱き角度に形成でき、
加工済みワークを安定して受け取らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、工作機械のチャック装置及びローデ
ィング装置に対する本発明のアンローディング装置の配
置関係を示す要部概略正面図、（Ｂ）はポケット部の概
略斜視図。

【図２】工作機械のチャック装置及びローディング装置
に対する従来のアンローディング装置の配置関係を示す
要部概略正面図。

【符号の説明】

１１ チャック装置 １２ ローディング装置 １３ アンローディング装置 １４ 未加工ワーク １４ａ 加工済みワーク １３ａ 第１のアクチュエータ １３ｂ 摺動体部分 １３ｃ ポケット部 １３ｅ 第２のアクチュエータ １３ｆ 回動アーム部分 １３ｎ ワーク排出シュート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未加工ワークを工作機械のチャック装置
   に供給し、加工済みワークを工作機械のチャック装置か
   ら取り出すローディング装置とアンローディング装置と
   が別々となっている方式の工作機械において、 チャック装置の上方に上下動可能に設置されたローディ
   ング装置の側部上方に第１のアクチュエータを介して斜
   め上方へ直線往復移動可能に設置された摺動体部分と、 先端に加工済みワークの受け取り用のポケット部を有
   し、基部を上記摺動体部分に第２のアクチュエータを介
   して加工済みワークの受け取り位置とこの位置から斜め
   下方の待機位置との間で往復回動可能に枢着した回動ア
   ーム部分とからなり、 上記摺動体部分をワークの加工終了時に前以って降下端
   位置に保持させ、この位置から回動アーム部分を往方向
   に回動させてポケット部を斜め下方の待機位置からチャ
   ック装置の加工済みワーク受け取り位置へ上向きに移動
   させ、加工済みワークの受け取り後、回動アーム部分を
   復方向に回動させてポケット部を斜め下方の待機位置へ
   下向きに移動させるようになしたことを特徴とする工作
   機械におけるワークのアンローディング装置。