JP3033840U - 工作機械へのワーク自動供給取出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多品種少量の加工形態であっても共通のコンテ
ナーを使用して工作機械にワークを供給及び取出すこと
ができる工作機械へのワーク自動供給取出し装置の提
供。加工作業効率を向上し得る工作機械へのワーク自動
供給取出し装置の提供。 【解決手段】本体フレームの上下方向へ移動可能に支持
された上下走行体に、未加工のワーク及び加工済みのワ
ークを夫々収容するコンテナー、２個分の水平長さから
なる上下フレームを取付ける。第１駆動部材により上下
走行体を往復駆動させる。上下フレームの水平方向へ移
動可能に支持された水平走行体に、コンテナーを保持す
るコンテナーチャック機構を取付ける。第２駆動部材に
より水平走行体を往復駆動させる。上下フレームの上動
限位置より上方の本体フレームに上下方向と直交する方
向へ延出、工作機械のワーク加工台に至る長さのローダ
ーフレームを取付ける。ローダーフレームに第３駆動部
材により往復移動する水平可動体を支持する。水平可動
体に取付けられた昇降部材に、ワークを保持する保持部
材を取付ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、マシニングセンター等の各種工作機械にコンテナーを介してワー クを供給すると共に加工後のワークを取出して収容する工作機械へのワーク自動 供給取出し装置に関する。

【０００２】

【考案が解決しようとする課題】

フライス盤やマニシングセンター等の各種工作機械においては、ワーク形状に 応じた専用の保持部を備えたワーク保持台を設けると共に該ワーク保持台と工作 機械の間にワーク供給取出し機（ローダー）を配置し、工作機械より加工された ワークをワーク供給取出し機のチャックにより保持してワーク保持台に載置して 取出すと共に工作機械に対してワーク保持台に予め載置された加工前のワークを ワーク供給取出し機のチャックにより保持して供給するしている。

【０００３】 しかしながら、上記した従来のワークの自動供給及び取出しシステムにあって は、ワークの形状等の種類に応じた専用のワーク保持台を使用するため、ワーク の種類を変更する場合にはこれに応じたワーク保持台を変更して配置し直さなけ ればならず、作業性が悪かった。特に、多品種少量の加工形態においては、段取 りの変更に多くの時間がかかり、加工効率が悪かった。

【０００４】 本考案は、上記した従来の欠点を解決するために考案されたものであり、その 課題とする処は、多品種少量の加工形態であっても共通のコンテナーを使用して 工作機械にワークを供給及び取出すことができ、加工作業効率を向上し得る工作 機械へのワーク自動供給取出し装置を提供することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】

このため本考案は、本体フレームの上下方向へ移動可能に支持された上下走行 体に取付けられ、未加工のワーク及び加工済みのワークを夫々収容するコンテナ ー、２個分の水平長さからなる上下フレームと、上下走行体を往復駆動する第１ 駆動部材と、上下フレームの水平方向へ移動可能に支持された水平走行体に取付 けられ、コンテナーを保持するコンテナーチャック機構と、水平走行体を往復駆 動する第２駆動部材と、上下フレームの上動限位置より上方の本体フレームに上 下方向と直交する方向へ延出するように取付けられ、工作機械のワーク加工台に 至る長さのローダーフレームと、ローダーフレームに移動可能に支持された水平 可動体と、該水平可動体を往復駆動する第３駆動部材と、水平可動体に取付けら れた昇降部材と、該昇降部材に取付けられ、ワークを保持する保持部材とからワ ーク自動供給取出し装置を構成している。

【０００６】 そして上下フレームを下方向へ移動してコンテナーチャック機構により未加工 のワークが収容されたコンテナーを保持した後、上下フレームを原位置に戻して ワークチャック機構によりワークを保持させる。次に、水平可動体を移動してワ ークを保持したワークチャック機構をワーク加工台の上方へ移動させた後、昇降 部材により保持部材を下方へ移動してワークをワーク加工台上に載置させると共 にワーク加工台上の加工済みワークを保持させて昇降部材により上方へ移動して 取出す。次に、水平可動体を原位置に戻して加工済みのワークをコンテナー内に 収容させる。

【０００７】 上記作用にコンテナー内に加工済みのワークが収容されると、水平走行体を移 動してコンテナーチャック機構を搬出側へ移動した後、上下フレームを下方向へ 移動してコンテナーチャック機構によるコンテナーの保持を解除させる。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態を図に従って説明する。

【０００９】 図１〜図６において、ワーク自動供給取出し装置１の本体フレーム３は、フレ ーム台５と、フレーム台５の後部中央部にて起立する起立フレーム７とからなり 、フレーム台５にはコンテナーの搬入機構９及び搬出機構１１が並列して取付け られている。これら搬入機構９及び搬出機構１１は夫々前後方向へ直列二段に構 成されたキャタピラー形式で、夫々に駆動連結された各電動モータ（図示せず） の駆動に伴って搬入機構９は後方に向って、又搬出機構１１は前方に向って搬送 駆動される。

【００１０】 搬入機構９及び搬出機構１１により搬出入されるコンテナー１０は側面上部に 外方へ突出するフランジ部１０ａが一体形成されると共に内部には未加工ワーク ｗ及び加工済みワークｗ´とほぼ一致する凹状の複数の収容部１２ａが形成され た中敷板１２が取付けられている。この中敷板１２は未加工ワークＷ、加工済み ワークＷ´の種類に応じて各種用意されており、未加工ワークＷ、加工済みワー クＷ´を変更する際に未加工ワークＷ、加工済みワークＷ´の形状と一致する収 容部１２ａを有した中敷板１２へ変更することにより、単一のコンテナー１０に より複数種類の未加工ワークＷ、加工済みワークＷ´を収容することができる。

【００１１】 尚、搬入機構９及び搬出機構１１は上記したキャタピラー形式の外に、ベルト 形式、チェーン形式であってもよく、又コンテナーが載置可能な搬入用及び搬出 用の台車であってもよい。

【００１２】 起立フレーム７内には第１駆動部材を構成する電動モータ１３に連結され、上 下方向に軸線を有した送りねじ１５が回転可能に支持されている。又、起立フレ ーム７の前面に取付けられたレール１７には上下走行体１９が上下方向へ移動可 能に支持され、該上下走行体１９に取付けられたナット部（図示せず）が送りね じ１５に噛み合わされている。これにより上下走行体１９は電動モータ１３の駆 動に伴って回転する送りねじ１５により上下走行体１９を上下方向へ往復移動さ せる。

【００１３】 上下走行体１９にはフレーム台５とほぼ一致する水平長さの上下フレーム２１ の中間部が固定され、該上下フレーム２１内には電動モータ２３に連結され、水 平方向に軸線を有した送りねじ２５が回転可能に支持されている。又、上下フレ ーム２１に取付けられたレール２７には水平走行体２９が水平方向へ移動可能に 支持され、該水平走行体２９に取付けられたナット部（図示せず）が送りねじ２ ５に噛み合わされている。これにより電動モータ２３の駆動に伴って回転する送 りねじ２５により水平走行体２９を水平方向へ移動させる。

【００１４】 水平走行体２９にはコンテナーチャック機構３０が取付けられている。即ち、 水平走行体２９にはコンテナー１０の横幅とほぼ一致する長さの支持板３１の中 間部が固定され、支持板３１の両端部には前後方向へ延出するチャック部３３の 軸部（図示せず）が、支持板３１から後方へ突出した状態で回動可能に夫々支持 されている。各軸部にはリンクバー３５ａ・３５ｂが夫々固定され、一方のリン クバー３５ａにはシリンダー３７のロッドが、又他方のリンクバー３５ｂにはシ リンダー３７の端部が夫々回動可能に取付けられている。

【００１５】 リンクバー３５ａ・３５ｂに対するシリンダー３７の連結状態としては、シリ ンダー３７のロッドが縮小した際には各チャック部３３が、下方を開いたハ字形 の開状態に、又ロッドが伸長した際には各チャック部３３が垂下する閉状態に夫 々設定される。そして各チャック部３３の相対する面の下部にはコンテナー１０ のフランジ１０ａに係止する爪部３３ｂが取付けられている。

【００１６】 尚、コンテナーチャック機構３０としては上記の外に、図６に示すように水平 走行体２９に取付けられた支持板３１の両端部に前後方向へ延出するチャックフ レーム３９を夫々固定し、各チャックフレーム３９にチャックシリンダー４１を 夫々相対して取付けると共に該チャックシリンダー４１にチャック板４２を夫々 取付け、チャックフレーム３９内に位置するコンテナー１０の側面に対して各チ ャックシリンダー４１の作動により移動するチャック板４２を押し当てて保持す る構造であってもよい。

【００１７】 又、支持板３１には上下方向へ延出する取付け板４３が取付けられ、該取付け 板４３には保持位置検出器４５、保持解除位置検出器４７及び減速開始位置検出 器４９が上方から下方へ取付けられ、これら保持位置検出器４５、保持解除位置 検出器４７及び減速開始位置検出器４９からの検出信号に基づいて電動モータ１ ３を駆動制御させる。

【００１８】 水平走行体２９の上動限位置より上方の起立フレーム７には水平方向へ延出す るローダーフレーム５１の図示する左端部が固定されている。該ローダーフレー ム５１は自動供給及び取出し装置１に隣設配置される工作機械（図示せず）の加 工台５２（図２に二点鎖線で示す）に至る水平方向長さからなり、内部には電動 モータ５３に連結され、水平方向に軸線を有した送りねじ５５が回転可能に支持 されている。又、ローダーフレーム５１に取付けられたレール５７には水平可動 体５９が水平方向へ移動可能に支持され、該水平可動体５９に取付けられたナッ ト部（図示せず）が送りねじ５５に噛み合わされ、電動モータ５３の駆動に伴っ て回転する送りねじ５５により水平可動体５９を水平方向へ往復移動させる。

【００１９】 水平可動体５９には前後フレーム６１が前後方向へ延出して固定され、該前後 フレーム６１内には電動モータ６３に連結され、前後方向に軸線を有した送りね じ６５が回転可能に支持されている。そして前後フレーム６１に取付けられたレ ール６７には前後可動体６９が前後方向へ移動可能に支持され、該前後可動体６ ９に取付けられたナット部（図示せず）が送りねじ６５に噛み合わされている。 そして電動モータ６３の駆動に伴って回転する送りねじ６５により前後可動体６ ９を前後方向へ往復移動させる。

【００２０】 前後可動体６９にはホルダー７１が固定され、該ホルダー７１には上下方向に 軸線を有した昇降部材７３が取付けられている。該昇降部材７３としてはシリン ダー、電動モータに連結された送りねじの何れであってもよい。そして昇降部材 ７３の下部にはチャック取付け板７５が取付けられ、該チャック取付け板７５に は２個の保持部材７７ａ・７７ｂが水平方向へ所要の間隔をおいて取付けられて いる。保持部材７７ａ・７７ｂの配置間隔は同時に未加工ワークＷ及び加工済み ワークＷ´を保持した際に相互が接触しない間隔であればよい。又、保持部材７ ７ａ・７７ｂとしては未加工ワークＷを真空吸着する吸盤、エアーシリンダーの 作動によりチャック爪を開閉して未加工ワークＷ、加工済みワークＷ´をクラン プする部材、未加工ワークＷ、加工済みワークＷ´を磁気吸着する電磁石装置で あってもよい。尚、図中の符号７９は上下方向に軸線を有し、ホルダー７１に摺 動可能に支持されるガイドロッドである。

【００２１】 次に、上記のように構成されたワーク自動供給取出し装置１による未加工ワー クＷの供給及び加工済みワークＷ´の取出し作用を説明する。

【００２２】 図７〜図９において、中敷板１２の収容部１２ａに未加工ワークＷが夫々収容 された多数のコンテナー１０が搬入機構９上に段積み集積されている。この状態 にて電動モータ１３が駆動されると、起立フレーム７の上動限位置に位置する上 下走行体１９を下方へ移動し、コンテナーチャック機構３０のチャック部３３を 最上段に位置するコンテナー１０の両側に位置させて電動モータ１３の駆動を停 止させる。

【００２３】 電動モータ１３の駆動停止制御としては最下方の減速開始位置検出器４９が最 上段のコンテナー１０を検知した際に電動モータ１３を減速制御し、減速状態に て最上方の保持位置検出器４５が最上段のコンテナー１０を検知した際に電動モ ータ１３の駆動を停止させる。

【００２４】 次に、シリンダー３７をロッドが伸長するように作動させると、図７に示すよ うに正面がハ字形に開いた各チャック部３３を、垂下する方向へ回動して爪部３ ３ｂをコンテナー１０のフランジ１０ａに係止させる。この状態にて電動モータ １３を上記と逆方向へ駆動し、上下走行体１９を起立フレーム７の上動限位置へ 移動し、最上段に位置するコンテナー１０を他のコンテナー１０から分離して上 方へ持ち上げる。このとき、予めローダーフレーム５１の図示する左側に水平可 動体５９が待機移動しているため、上方に持ち上げられたコンテナー１０内の未 加工ワークＷに保持部材７７ａを当接して保持させる。

【００２５】 次に、図８に示すように電動モータ１３を駆動して上下走行体１９を、保持部 材７７ａに保持された未加工ワークＷとチャック部３３とが非干渉状態となる位 置へ下動させてコンテナー１０内から未加工ワークＷを取出した後、電動モータ ５３を駆動して水平可動体５９をローダーフレーム５１の図示する右側へ移動し て保持部材７７ａに保持された未加工ワークＷを加工台５２の上方に位置させる 。

【００２６】 上記状態にて電動モータ６３を駆動して前後可動体６９を前方へ移動して保持 部材７７ａに保持された未加工ワークＷを、加工台５２における加工位置の直上 に位置させた後、昇降部材７３を作動して未加工ワークＷを加工台５２の加工位 置上に載置させて保持部材７７ａによる保持を解除させる。

【００２７】 尚、加工台５２の加工位置に、工作機械により加工された加工済みワークＷ´ が載置されている場合、ローダーフレーム５１の図示する右側における水平可動 体５９の停止位置において電動モータ５３を未加工ワークＷ幅に応じた所定のス テップ数、駆動して他方の保持部材７７ｂを加工台５２の加工位置に載置された 加工済みワークＷ´の直上に位置させた後、図９に示すように昇降部材７３を作 動して保持部材７７ｂにより加工済みワークＷ´を保持させた後、昇降部材７３ を復動して加工済みワークＷ´を上方へ持ち上げ、次に、保持部材７７ｂにより 加工済みワークＷ´を保持したままの状態で電動モータ５３を上記所要のステッ プ数、逆転駆動して水平可動体５９を未加工ワークＷの幅分、戻して保持部材７ ７ａに保持された未加工ワークＷを加工台５２の加工位置上に位置させた後、昇 降部材７３を作動して未加工ワークＷを加工台５２上に載置させる。

【００２８】 工作機械の加工台５２が二次元移動可能な構造の場合、保持部材７７ａ・７７ ｂを移動させる代わりに加工台５２を移動させて保持部材７７ｂに加工済みワー クＷ´を保持させた後に保持部材７７ａに保持された未加工ワークＷを加工台５ ２に載置させればよい。

【００２９】 上記動作後、昇降部材７３の復動及び電動モータ６３を夫々逆転駆動により加 工済みワークＷ´を保持した保持部材７７ｂを原点位置へ戻した後、電動モータ ５３を逆転駆動して水平可動体５９をローダーフレーム５１の図示する左側へ移 動して保持部材７７ｂに保持された加工済みワークＷ´をチャック部３３に保持 されたコンテナー１０の上方に位置させた後、電動モータ１３を駆動して上下走 行体１９を上方へ移動して空状態の収容部１２ａ内に加工済みワークＷ´を収容 させる。又、一方の収容部１２ａ内に加工済みワークＷ´を収容させた後、電動 モータ１３を逆転駆動して上下走行体１９を若干下方へ移動させると共に電動モ ータ５３を駆動して保持部材７７ａを未加工ワークＷが収容された収容部１２ａ の上方へ位置させた後、電動モータ１３を駆動して上下走行体１９を上方へ移動 して保持部材７７ａに未加工ワークＷを保持するように制御させる。

【００３０】 上記動作の繰返しによりコンテナー１０における各収容部１２ａ内の未加工ワ ークＷを加工台５２上に供給すると共に加工台５２上における加工済みワークＷ ´が各収容部１２ａ内に収容されると、電動モータ２３の駆動に伴って水平走行 体２９を上下フレーム２１の図示する左側へ移動し、コンテナーチャック機構３ ０を搬出機構１１の上方に位置させた後、電動モータ１３を駆動して上下走行体 １９を下方へ移動してチャック部３３により保持されたコンテナー１０を搬出機 構１１上に載置させる。このとき、電動モータ１３は最下方の減速開始位置検出 器４９がフレーム台５或いは搬出機構１１に載置される他のコンテナー１０の上 端を検知した際に電動モータ１３を減速制御させた後、該減速状態にて中間の保 持解除位置検出器４７がフレーム台５或いは搬出機構１１に載置されたコンテナ ー１０の上端を検知した際に駆動停止させる。

【００３１】 そして上記状態にてシリンダー３７を復動して各チャック部３３を開放させて コンテナー１０の保持を解除した後、電動モータ１３及び電動モータ２３を順に 逆転駆動してコンテナーチャック機構３０を初期位置へ移動させた後、上記した 動作に従って搬入機構９上に段積みされた最上段に位置するコンテナー１０を取 出し、未加工ワークＷの自動供給及び加工済みワークＷ´の自動取出し作業を行 う。

【００３２】 上記説明は、上下走行体１９、水平走行体２９、水平可動体５９及び前後可動 体６９の駆動機構を電動モータ、送りねじ及びナット部により夫々構成したが、 これらの駆動機構としては電動モータ及びベルト（タイミングベルト）、ラック ピニオン機構、又はシリンダーの何れであってもよい。尚、例えば水平可動体５ ９の駆動機構としてシリンダーを使用し、複数位置にて停止制御させる場合には 、停止位置数に応じた複数のシリンダーを使用すればよい。

【００３３】 上記説明は、昇降部材７３に２個の保持部材７７ａ・７７ｂを設け、加工済み ワークＷ´の取出しと未加工ワークＷの供給とを一緒に行う構成としたが、１個 の保持部材を使用した構成であってもよい。この場合にあっては、先ず、加工台 ５２の加工位置から加工済みワークＷ´を取出してコンテナー１０の収容部１２ ａに収容させた後、他の収容部１２ａ内に収容された未加工ワークＷを保持して 加工台５２の加工位置へ供給するように動作させればよい。

【００３４】 更に、上記説明は昇降部材７３に保持部材７７ａ・７７ｂを直接取付けた構成 としたが、長尺物のワークにあってはワーク加工台５２に対する供給姿勢とコン テナー１０内に対する収容姿勢とを異ならせることにより効率化を図ることがで きる場合がある。この場合にあっては、昇降部材７３に対してロータリーアクチ エータ等の回動機構を介して保持部材７７ａ・７７ｂを取付ければよい。

【００３５】

【考案の効果】

このため本考案は、多品種少量の加工形態であっても共通のコンテナーを使用 して工作機械にワークを供給及び取出すことができ、加工作業効率を向上させる ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワーク自動供給取出し装置の全体斜視図であ
る。

【図２】ワーク自動供給取出し装置の正面図である。

【図３】ワーク自動供給取出し装置の平面図である。

【図４】コンテナーチャック機構の全体斜視図である。

【図５】ワークチャック機構の全体斜視図である。

【図６】コンテナーチャック機構の変更例を示す全体斜
視図である。

【図７】コンテナーチャック機構によるコンテナーの保
持状態を示す一部破断正面図である。

【図８】未加工ワークの取出し状態を示す部分破断正面
図である。

【図９】加工済みワークの保持状態及び未加工ワークの
供給状態を示す略体正面図である。

【符号の説明】

１ ワーク自動供給取出し装置、３ 本体フレーム、１
０ コンテナー、１２中敷、１２ａ 収容部、１３ 第
１駆動部材を構成する電動モータ、１５ 第１駆動部材
を構成する送りねじ、１９ 上下走行体、２１ 上下フ
レーム、２３第２駆動部材を構成する電動モータ、２５
第２駆動部材を構成する送りねじ、２９ 水平走行
体、３０ コンテナーチャック機構、５１ ローダーフ
レーム、５２ ワーク加工台、５３ 第３駆動部材を構
成する電動モータ、５５ 第３駆動部材を構成する送り
ねじ、５９ 水平可動体、７３ 昇降部材、７７ａ・７
７ｂ 保持部材

Claims (11)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本体フレームの上下方向へ移動可能に支持
   された上下走行体に取付けられ、未加工のワーク及び加
   工済みのワークを夫々収容するコンテナー、２個分の水
   平長さからなる上下フレームと、上下走行体を往復駆動
   する第１駆動部材と、上下フレームの水平方向へ移動可
   能に支持された水平走行体に取付けられ、コンテナーを
   保持するコンテナーチャック機構と、水平走行体を往復
   駆動する第２駆動部材と、上下フレームの上動限位置よ
   り上方の本体フレームに上下方向と直交する方向へ延出
   するように取付けられ、工作機械のワーク加工台に至る
   長さのローダーフレームと、ローダーフレームに移動可
   能に支持された水平可動体と、該水平可動体を往復駆動
   する第３駆動部材と、水平可動体に取付けられた昇降部
   材と、該昇降部材に取付けられ、ワークを保持する保持
   部材とを備えた工作機械へのワーク自動供給取出し装
   置。
2. 【請求項２】請求項１において、昇降部材は水平可動体
   に取付けられた前後フレームに前後方向へ移動可能に支
   持された工作機械へのワーク自動供給取出し装置。
3. 【請求項３】請求項１において、保持部材は未加工ワー
   ク保持用と加工済みワーク保持用からなる工作機械への
   ワーク自動供給取出し装置。
4. 【請求項４】請求項１又は３において、保持部材は回動
   機構を介して昇降部材に取付け、保持部材に保持された
   ワーク姿勢を変更可能にした工作機械へのワーク自動供
   給取出し装置。
5. 【請求項５】請求項１において、第１乃至第３駆動部材
   は電動モータに連結された送りねじ及び該送りねじに噛
   合うナット部からなる工作機械へのワーク自動供給取出
   し装置。
6. 【請求項６】請求項１において、第１乃至第３駆動部材
   は電動モータに連結されたベルト手段からなる工作機械
   へのワーク自動供給取出し装置。
7. 【請求項７】請求項１において、第１乃至第３駆動部材
   は電動モータに連結されたピニオンギャー及び該ピニオ
   ンギャーが噛合うラックギャーからなる工作機械へのワ
   ーク自動供給取出し装置。
8. 【請求項８】請求項１において、少なくとも第３駆動部
   材は少なくとも１本以上のシリンダーからなる工作機械
   へのワーク自動供給取出し装置。
9. 【請求項９】請求項１又は３において、保持部材は真空
   吸着部材からなる工作機械へのワーク自動供給取出し装
   置。
10. 【請求項１０】請求項１において、コンテナーチャック
    機構は水平走行体に取付けられた支持板の両端部にチャ
    ック部を夫々回動可能に支持すると共にチャック部相互
    を同期して開閉駆動してコンテナーを保持可能にした工
    作機械へのワーク自動供給取出し装置。
11. 【請求項１１】請求項１において、コンテナー内にはワ
    ークに応じた収容部を設けた中敷を交換可能に取付け、
    ワークに応じて中敷を交換することにより単一種類のコ
    ンテナーにより各種ワークを収容可能にした工作機械へ
    のワーク自動供給取出し装置。