JP2993383B2 - 多軸旋盤システムのワーク搬送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平行多軸旋盤にローダ
装置によってワークを供給し、加工品を搬出する加工シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から主軸を平行に複数配置した多軸
旋盤において、ガントリ式のローダ装置を配置して、そ
のローダ装置によって主軸のスピンドルチャックにワー
クを供給したり、加工品をスピンドルチャックから搬出
したりする技術は公知となっている。例えば平行二軸旋
盤の場合には、旋盤の左右一側にワーク供給装置（素材
ストッカ）を配置し、他側に製品搬出装置（加工品スト
ッカ）を配置し、ワーク供給装置上方から製品搬出装置
上方までローダフレームが横架されて、このローダフレ
ーム上に一つのローダ装置が配設され移動できるように
していた。このローダ装置にはチャックが設けられて、
このチャックによってワークをワーク供給装置から受け
取り、主軸まで搬送して受渡し、また、加工後の製品を
ローダ装置のチャックに受け渡して、製品搬出装置へ搬
送していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような旋盤シス
テムであると、二つの主軸に対して一つのローダ装置に
よってワークの供給や加工品の排出を行うために、主軸
で加工された後の製品はまず、ローダ装置に搬出し、そ
の作業の終了後にワークが供給されるので、ローダ装置
の走行時間が長くなり、効率が悪かったのである。そこ
で、２台のローダ装置を同一ローダフレーム上に配置す
ることも提案されているが、一方はワークの供給のみ、
他方は製品の排出のみを行うので、二つの主軸において
略同時に加工が終了すると、一方のローダ装置は待ち時
間が生じ、しかも、両ローダ装置は二つの主軸の間で二
往復しなければならないので、搬送時間が長くなってい
た。そこで、本発明はローダ装置が二つのチャックを有
していることを利用して、最短距離の搬送で搬送時間の
短いシステムを提供しようとする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は以上の如くであり、該課題を解決するために、第一の
仮置手段及び第二の仮置手段と、第一の主軸及び第二の
主軸を有する旋盤に、素材ストッカと加工品ストッカを
並設し、二個のワークを同時に保持可能な把持手段を備
えた第一のローダにて素材ストッカからワークを受け取
り、二個のワークを同時に保持可能な把持手段を備えた
第二のローダにて加工品ストッカに加工品を渡す多軸旋
盤システムのワーク搬送方法において、第一のローダに
よる、素材ストッカから二つのワークを受け取り、その
うち一方のワークを第二の仮置手段に渡し、第一の主軸
から一つの加工品を受け取った後に第一の主軸に他方の
ワークを渡し、第一の仮置手段に前記一つの加工品を渡
す搬送行程と、第二のローダによる、第二の仮置手段か
ら前記一方のワークを受け取り、第二の主軸から他の加
工品を受け取った後に第二の主軸に前記一方のワークを
渡し、第一の仮置手段から前記一つの加工品を受け取
り、加工ストッカに渡す搬送行程とを含ませるものであ
る。

【０００５】また、前記の第一のローダ及び第二のロー
ダに、それぞれ二個のワーク把持手段を設け、第一のロ
ーダは、その二つのワーク把持手段にて素材ストッカか
ら二つのワークをそれぞれ受け取り、一方のワーク把持
手段より一方のワークを第二の仮置手段に渡して第一の
主軸から一つの加工品を受け取った後に、他方のワーク
把持手段より第一の主軸に他方のワークを渡し、更に前
記一方のワーク把持手段が把持した前記の一つの加工品
を第一の仮置手段に渡す動作を行ない、第二のローダ
は、その二つのワーク把持手段のうち、一方のワーク把
持手段にて、前記の第一のローダより渡された第二の仮
置手段上の前記の一方のワークを受け取り、他方のワー
ク把持手段にて、第二の主軸より他の加工品を受け取っ
た後に、前記の一方のワーク把持手段が、把持した前記
一方のワークを第二の主軸に渡して第一の仮置手段より
前記一つの加工品を受け取り、加工品ストッカに二つの
加工品を渡す動作を行うものである。なお、本ワーク搬
送方法、或いは前記のワーク搬送方法において、前記の
第一の仮置手段は第一の主軸の真上に、第二の仮置手段
は第二の主軸の真上に位置するものである。

【０００６】

【作用】このような手段を用いることによって、第一の
ローダは（その二つのワーク把持手段（ローダチャッ
ク）にて）素材ストッカから同時に二つのワークを受け
取り、そのうち一方のワークを（一方のワーク把持手段
にて）第二の仮置手段に渡し、第一の主軸まで移動し
て、（空の前記一方のワーク把持手段に）一つの加工品
を受け取り、その後に（他方のワーク把持手段から）他
方のワークを第一の主軸に渡す。そして、第一の仮置手
段まで上昇して前記一つの加工品を第一の仮置手段に渡
して原点にもどる。また、第二のローダは、第二の仮置
手段まで移動して、（そのうち一方のワーク把持手段
に）第一のローダによって置かれた前記一方のワークを
受け取り、そのまま下降して、（他方のワーク把持手段
に）第二の主軸から他の加工品を受け取り、（前記一方
のワーク把持手段から）前記一方のワークを第二の主軸
に渡す。そして、第二の仮置手段へ移動して、第一のロ
ーダによって置かれた前記一つの加工品を（空になった
前記一方のワーク把持手段に）受け取り、同時に二つの
加工品を把持した状態で加工品ストッカまで移動して搬
出する。

【０００７】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面に従って説明す
ると、図１は本発明に係る多軸旋盤に素材ストッカと加
工品ストッカを配置した全体正面図、図２は第一のロー
ダの作動を示す模式図、図３は第二のローダの作動を示
す模式図である。

【０００８】多軸旋盤として、ガントリ型ローダ装置を
装備した平行二軸型旋盤について図１より全体構成から
説明すると、ベース１上に旋盤Ａが載置され、旋盤Ａは
ベース１中央上に左右一対のヘッドストックからそれぞ
れ第一の主軸４Ｌと第二の主軸４Ｒを突出して、それぞ
れの主軸４Ｌ・４Ｒ先端にはスピンドルチャックを設け
ている。該第一の主軸４Ｌの真上には第一の仮置手段６
Ｌが配設され、第二の主軸４Ｒの真上には第二の仮置手
段６Ｒが配設されている。この仮置手段は反転チャック
を用いてもよく、反転機構がない仮置チャックを用いる
こともでき、或いは把持機構がなくワークを置くのみの
単なる仮置き台を用いても構わない。この仮置手段を用
いる場合、反転機構の有無やチャックの有無はソフトウ
エアの変更で容易に対処できる。

【０００９】また、前記主軸４Ｌ・４Ｒの側方に前後摺
動及び回転可能に一対のタレット７Ｌ・７Ｒが突出さ
れ、該タレット７Ｌ・７Ｒの外周面に数種の切削工具が
付設され、該タレット７Ｌ・７Ｒを回転させて加工に必
要な切削工具を選択して、ワークをチャックした主軸を
回転させながら、タレット７を前後左右に摺動させて切
削加工ができるようにしている。５は操作盤であり、加
工手順やローダ装置の搬送手順等を入力できるようにし
ており、この旋盤による加工や後述するローダ装置の制
御を行うコントローラを内蔵している。

【００１０】また、旋盤Ａの一側（本実施例では左搬
入、右搬出としており左側）には素材ストッカＣが配置
され、他側（右側）には加工品ストッカＤが配置され、
これら旋盤Ａと素材ストッカＣと加工品ストッカＤの間
でワークとその加工品を搬送するように本発明の要部で
あるローダ装置Ｂが配設されている。該ローダ装置Ｂは
支柱２・２を立設し、該支柱２・２上部に走行フレーム
３を横架し、該走行フレーム３上に一対の第一のローダ
９Ｌと第二のローダ９Ｒが配設されて、素材ストッカＣ
と加工品ストッカＤの間で走行可能としている。

【００１１】それぞれのローダ９Ｌ・９Ｒの構成は、走
行フレーム３上を走行する走行体１０に前後移動台１１
が載置され、該前後移動台１１に昇降ロッド１２が昇降
可能に配設される。該昇降ロッド１２下端にローダヘッ
ド１３が設けられて、該ローダヘッド１３にワーク把持
手段としてローダチャック１４・１４が設けられてい
る。該ローダチャック１４・１４は主軸４に対面する向
きと下向き姿勢になるように９０°隔てて設けられ、両
ローダチャック１４・１４の位置はローダヘッド１３に
斜めに設けた回転台を回転させることにより互いに位置
を入れ替えられるようにしている。そして、これら走行
体１０、前後移動台１１、昇降ロッド１２はそれぞれサ
ーボモーターによって駆動され、任意の位置で停止でき
るように構成され、コントローラによって制御されてい
る。

【００１２】この左右のローダ９Ｌ・９Ｒの動作を図
２、図３により説明する。但し、この旋盤で加工するワ
ークは表側のみ加工されるものとし、最初は第一のロー
ダ９Ｌの二つのローダチャック１４・１４によってワー
クを把持して主軸４Ｌ・４Ｒまで搬送して受渡し、空の
ローダチャック１４・１４が原点ＧＬに位置させている
ものとする。この状態でワークは旋盤Ａによって加工さ
れる。第一のローダ９Ｌの作動は図２に示すように、素
材ストッカＣ上のワークを把持するために下降し（Ｌ
１）、下方を向いた第一のローダチャック１４にワーク
を把持する（Ｌ２）。そして、一度持ち上げてローダヘ
ッド１３を回転させて空のローダチャック１４を下方を
向けて再び下降し（Ｌ３）、そのチャックにワークを把
持し（Ｌ４）、両方のローダチャック１４・１４にワー
クを把持した状態で上昇する（Ｌ５）。

【００１３】そして、走行体１０を走行させて第二の仮
置手段６Ｒまで搬送して（Ｌ６）、一つのワークを第二
の仮置手段６Ｒに仮置きし（Ｌ７）、次に第一の主軸４
Ｌまで移動する（Ｌ８）。そこで空のローダチャック１
４に加工後の加工品を把持し、ローダヘッド１３を回転
させて、もう一つのローダチャック１４から残りのワー
クを第一の主軸４Ｌに受け渡す（Ｌ９）。そして真上に
上昇させて第一の仮置手段６Ｌまで搬送して（Ｌ１
０）、ローダヘッド１３を回転させて、前記加工品を第
一の仮置手段６Ｌに受渡し（Ｌ１１）、原点ＧＬ位置へ
戻る（Ｌ１２）。

【００１４】第二のローダ９Ｒの作動は図３に示すよう
に、原点位置ＧＲから第二の仮置手段６Ｒまで移動し
（Ｒ１）、第一のローダ９Ｌによって第二の仮置手段６
Ｒに置かれたワークをローダチャック１４に受け取り
（Ｒ２）、ローダヘッド１３を回転させて空のローダチ
ャック１４を後方に向けて、真下の第二の主軸４Ｒまで
下降する（Ｒ３）。この第二の主軸４Ｒから加工品を受
け取り、ローダヘッド１３を回転させてワークを第二の
主軸４Ｒに受渡し（Ｒ４）、一方のローダチャック１４
にワークを把持した状態で上昇して第一の仮置手段６Ｌ
まで移動する（Ｒ５）。

【００１５】そして、第一のローダ９Ｌによって第一の
仮置手段６Ｌに置かれた加工品をもう一つのローダチャ
ック１４に把持し（Ｒ６）、両ローダチャック１４・１
４に加工品を把持した状態で加工品ストッカＤまで移動
して（Ｒ７）、両ローダチャック１４・１４に把持した
加工品を加工品ストッカＤに排出する（Ｒ８、Ｒ９）。
そして、上昇して原点位置ＧＲへ戻る（Ｒ１０）。

【００１６】なお、前記第一のローダ９Ｌがワークを第
二の仮置手段６Ｒに置きに行くとき、及び第二ローダ９
Ｒが第一の仮置手段６Ｌへ加工品を受け取りに行くとき
に干渉する可能性があるので、第一のローダ９ＬがＬ７
の動作が終了して第二の仮置手段６Ｒ位置を離れた後
に、第二ローダ９ＲがＲ２の動作を行い、第一のローダ
９ＬがＬ１１の動作が終了して第一の仮置手段６Ｌ位置
を離れた後に、第二ローダ９ＲがＲ６の動作を行うよう
に制御することで干渉は防げるが、現実にはソフトウエ
アにより各ローダの位置座標によって自動的にチェック
している。

【００１７】

【発明の効果】本発明は以上の如き多軸旋盤加工システ
ムのワーク搬送方法としたので、次のような効果を奏す
るのである。即ち、請求項１または請求項２記載の如き
方法としたので、仮置手段がワークと加工品を搬送する
時の中継を行うようになって、二つのローダを略同時に
作動させて、搬送距離及び搬送時間が短く、効率のよい
同時多軸加工を行うことができる。また、請求項３記載
の如き方法を採用することにより、ローダが仮置手段と
主軸との間で移動する際に、真下に下降する、または真
上に上昇するのみでよく、効率のよい搬送ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多軸旋盤に素材ストッカと加工品
ストッカを配置した全体正面図である。

【図２】第一のローダの作動を示す模式図である。

【図３】第二のローダの作動を示す模式図である。

【符号の説明】

Ａ 旋盤 Ｂ ローダ装置 Ｃ 素材ストッカ Ｄ 加工品ストッカ ４Ｌ 第一の主軸 ４Ｒ 第二の主軸 ６Ｌ 第一の仮置手段 ６Ｒ 第二の仮置手段 ９Ｌ 第一のローダ ９Ｒ 第二のローダ １４ ローダチャック

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の仮置手段及び第二の仮置手段と、
   第一の主軸及び第二の主軸を有する旋盤に、素材ストッ
   カと加工品ストッカを並設し、二個のワークを同時に保
   持可能な把持手段を備えた第一のローダにて素材ストッ
   カからワークを受け取り、二個のワークを同時に保持可
   能な把持手段を備えた第二のローダにて加工品ストッカ
   に加工品を渡す多軸旋盤システムのワーク搬送方法であ
   って、第一のローダによる、素材ストッカから二つのワ
   ークを受け取り、そのうち一方のワークを第二の仮置手
   段に渡し、第一の主軸から一つの加工品を受け取った後
   に第一の主軸に他方のワークを渡し、第一の仮置手段に
   前記一つの加工品を渡す搬送行程と、第二のローダによ
   る、第二の仮置手段から前記一方のワークを受け取り、
   第二の主軸から他の加工品を受け取った後に第二の主軸
   に前記一方のワークを渡し、第一の仮置手段から前記一
   つの加工品を受け取り、加工ストッカに渡す搬送行程と
   を含むことを特徴とする多軸旋盤システムのワーク搬送
   方法。
2. 【請求項２】 前記の第一のローダ及び第二のローダ
   に、それぞれ二個のワーク把持手段を設け、第一のロー
   ダは、その二つのワーク把持手段にて素材ストッカから
   二つのワークをそれぞれ受け取り、一方のワーク把持手
   段より一方のワークを第二の仮置手段に渡して第一の主
   軸から一つの加工品を受け取った後に、他方のワーク把
   持手段より第一の主軸に他方のワークを渡し、更に前記
   一方のワーク把持手段が把持した前記の一つの加工品を
   第一の仮置手段に渡す動作を行ない、第二のローダは、
   その二つのワーク把持手段のうち、一方のワーク把持手
   段にて、前記の第一のローダより渡された第二の仮置手
   段上の前記の一方のワークを受け取り、他方のワーク把
   持手段にて、第二の主軸より他の加工品を受け取った後
   に、前記の一方のワーク把持手段が、把持した前記一方
   のワークを第二の主軸に渡して第一の仮置手段より前記
   一つの加工品を受け取り、加工品ストッカに二つの加工
   品を渡す動作を行うことを特徴とする請求項１記載の多
   軸旋盤システムのワーク搬送方法。
3. 【請求項３】 前記の第一の仮置手段は第一の主軸の真
   上に、第二の仮置手段は第二の主軸の真上に位置するこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の多軸旋盤システ
   ムのワーク搬送方法。