JP3911441B2

JP3911441B2 - ワーク受渡し装置

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Publication number: JP3911441B2
Application number: JP2002138345A
Authority: JP
Inventors: 政喜田上; 勲原口
Original assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Current assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2022-05-14
Also published as: JP2003334737A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，パレットにセットされたワークを前記パレットと主軸台の主軸との間で各種のチャック装置を介して受け渡しするワーク受渡し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，パレット移送位置決め方法として，特開２０００１−２５９３７号公報に開示されたものがある。該パレット移送位置決め方法は，パレット上のワークを工作機械へ供給し，加工機の製品をパレット上に戻すワーク供給装置に対して複数のパレットを移送位置決めする方法であり，一軸方向へ往復動自在のパレットテーブル上にパレットを重ねて載置するａ工程，パレットテーブルを移動して最上部のパレットをワーク供給装置に対応する位置へ位置決めするｂ工程，最上部のパレット上のワークをワーク供給装置によって工作機械へ順次供給し，かつ加工後の製品を順次戻すｃ工程，最上部のパレット上のワークの供給終了後にパレットテーブルを元に戻して最上部のパレットを持ち上げてその下側のパレットを次回の最上部のパレットとするｄ工程，ｄ工程の後にｂ工程からｄ工程を繰り返し，パレットテーブル上に重ねた全てのパレット上のワークの加工が終了する工程から構成されている。
【０００３】
また，特開平８−１５５７７３号公報に開示されたガントリーローダにおけるチャック装置が知られている。該チャック装置は，ワークを主軸に受け渡すローダチャックと，ワークを主軸から引き取るアンローダチャックとが支持体の上下の長手方向に配置されている。また，支持体の上部に配置したローダチャックと支持体の下部に配置したアンローダチャックとは，構造的には同じであり，単に機能的な観点からこのように区別したものである。該チャック装置は，支持体に取り付けられたローダチャックとアンローダチャックは，円周上に等間隔に配置された３個のチャック爪と，各チャック爪の間に等間隔に配置されたプッシャを有している。チャック爪は，一般に，半径方向に移動可能であり，各チャック爪が半径方向に離間することによって拡径し，半径方向に接近することによって縮径する。チャック爪は先端の内側に形成された把持面を有し，ワークの外径面を把持するのに適した形状に形成されている。プッシャを取り付けたプッシャシャフトは，プッシャプレートに往復移動可能に取り付けられている。プッシャシャフトは，プッシャプレートに配設されたスプリングによってプッシャを押し出す方向に付勢されている。更に，支持体には，ローダチャックとアンローダチャックとのプッシャシャフトの軸方向位置を検出するリミットスイッチをそれぞれ備えている。リミットスイッチは主軸台のチャック本体にワークを受け渡したことを検出するため，或いは主軸からワークを引き取ったことを検出するためのスイッチである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記特開２０００１−２５９３７号公報に開示されたパレット移送位置決め方法は，ワーク供給装置が１軸駆動であり，また，ローディング装置を１軸駆動にした場合は，旋回方法等のローダチャックを使用する必要があり，旋回方法等のローダチャックを使用した場合には，各々の駆動軸の芯出しに時間がかかるという問題がある。また，上記チャック装置は，ローダチャックとアンローダチャックとが支持体に上下方向に配設され，オートローダがパレットにセットされたワークを主軸に搬送したり，オートローダを上下左右或いは回転移動させて，パレットチェンジャ上のパレットにセットされたワークを主軸からパレットへ搬送したり，また，主軸とパレットとの間に加工槽を通過させたりで大きく移動させなければならず，また，加工槽等の通過開口を通過させる場合に，支持体そのものを，或いは，ローダチャックとアンローダチャックとの境界部で屈折させて上下方向に小さくしなければならないという問題が発生する。また，上記チャック装置は，オートローダの搬送装置を作動する時に，ローダチャックとアンローダチャックとの位置を主軸又はパレットに対向させるため入れ換える場合に，旋回に必要な相当の面積を必要とする。
【０００５】
そこで，本出願人は，上記の各問題点を解決するため，下記のようなワーク供給方法を開発し，先に特許出願した（特願２００２−５８３３１号参照）。該ワーク供給方法は，パレットが搭載されたパレットテーブルをＡ軸方向の１軸のみに往復移動させるトレーチェンジャと，旋回式チャック装置をＡ軸方向に直交するＢ軸方向及びＢ軸に垂直な方向（Ｙ軸）に往復移動させるガントリーローダとを用い，パレット上のワークが設置されたワークポイントの３点を記憶し，３点のワークポイントを基準にしてパレット上の各々のワークポジションをそれぞれ演算し，ワークポジションに対する芯ずれデータを芯ずれオフセット修正機能にて自動オフセットをかけ，トレーチェンジャをＡ軸方向に且つガントリーローダをＢ軸方向に移動させてローダチャックとアンローダチャックとのワークポジションに対するワーク芯だしを行って芯だし時間を短縮し，位置決め精度を向上させたものである。
【０００６】
しかしながら，上記のようなワーク供給方法は，ＮＣ旋盤において，ワークを連続して自動的に加工する場合に，機械の周辺にパレットチェンジャ等のワークストック機器を置き，そこからガントリーローダと呼ばれる搬送装置でワークを移送するように構成されている。ワークストッカーから運び出されたワークは，機械側加工室で機械のチャックに受け渡される。この際，機械側チャックは，チャック爪の開閉動作のみで，ガントリーローダ側がチャックにワークを挿入する。上記のワーク供給方法では，一般的に，２軸タイプ，３軸タイプと呼ばれるガントリーローダや多関節ロボットが主に搬送装置として使用される例が多いが，いずれもチャック固定で，搬送装置側がワークを挿入し，排出する動作が行われている。例えば，従来のワーク供給方法では，パレットチェンジャ等のワークストック機器が，機械本体とは別置きのレイアウトになっており，機械から排出されたワークをストッカー位置まで搬送する距離が長く，ワークのチャック間での受け渡しに長時間かかっていた。また，ガントリーローダのＹ軸がＡ軸位置に来た場合に，Ｂ軸側には，Ｙ軸の荷重分のモーメントがかかり，そのモーメント荷重は，機械本体ベースにかかることになるので，機械精度上好ましくない。しかも，従来のタイプのワーク供給方法は，ワークの受渡しはＢ軸が行うが，Ｂ軸の位置決め精度は機械本体の駆動軸よりも劣るものである。また，機械設置スペースは，機械本体と該機械本体に隣接したパレットチェンジャとの両スペースを必要とし，広いスペースとなっており，機械全体の駆動軸数も機械本体でＸ軸とＺ軸との２軸，及びガントリーの２軸の合計で４軸を必要とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，ワークをセットしたパレットを設置するストッカー機器即ち取付けベースを，機械本体とパレットとの間での振動の伝達を防止した状態で機械本体の上方の位置まで延ばしたカバー構造体に載置して装置全体を小スペースに構成し，また，従来のＢ軸を排除し，ワークのパレットと主軸との間の受け渡しを行うため，取付けベースに設けたピックアップ装置及び中間受渡し装置と，ワーク供給装置とのそれぞれの動きに分割して各チャック装置の動きを単純化すると共に重複移動を可能にして各チャック装置の動きのトータルの移動所要時間を短縮し，特に，ワーク供給装置の作動を上下方向の１軸駆動に構成して動きを単純化して作動時間の短縮化して加工能率をアップさせることができるワーク受渡し装置を提供することである。
【０００８】
この発明は，ワークが取り付けられる主軸を回転可能に支持する主軸台，前記主軸台を備えた機械本体の外側に設けられているカバー構造体，前記主軸台の上方に位置するように前記カバー構造体に取り付けられ且つ前記ワークをセットしたパレットが設置される取付けベース，前記取付けベースに設けられた旋回チャックを備えた中間受渡し装置，前記取付けベースに設けられ且つ前記パレットと前記旋回チャックとの間で前記ワークを受け渡しするピックアップチャックを備えたピックアップ装置，及び前記旋回チャックと前記主軸の本体チャックとの間で前記ワークを受け渡しするローダチャックとアンローダチャックを備えたワーク供給装置から成るワーク受渡し装置に関する。
【０００９】
前記主軸台は，前記ワークを加工するため前記主軸を回転可能に支持すると共に，前記主軸と前記ローダチャック又は前記アンローダチャックとの間での前記ワークの受渡し領域と待機領域へ及び前記ワークを加工領域へ移動させるため前記主軸を直線移動可能に支持している。
【００１０】
前記ピックアップ装置は，予め決められた所定の前記ワークが受渡しされる前記パレット上の所定の位置のワーク支持具と前記旋回チャックとの間で前記ピックアップチャックを平面移動させると共に，前記ワークの受渡しのため前記ワーク支持具又は前記旋回チャックに対して前記ピックアップチャックを上下移動させる。
【００１１】
前記中間受渡し装置は，前記ピックアップチャックに前記旋回チャックを対向させるため前記旋回チャックを旋回させ，前記ローダチャック又は前記アンローダチャックに前記旋回チャックを対向させるため前記旋回チャックを旋回させると共に前記ローダチャック又は前記アンローダチャックに前記ワークを受け渡しするため前記旋回チャックを直線移動させる。
【００１２】
前記ワーク供給装置は，前記ローダチャックと前記アンローダチャックを前記旋回チャック又は前記主軸に対向させるため上下移動させる。
【００１３】
前記ピックアップ装置は，前記取付けベース上に設置された左右方向に延びる左右軸，該左右軸に沿って左右方向に移動可能な前後軸，該前後軸に沿って前記左右方向に直角な前後方向に移動可能な上下軸，及び該上下軸に沿って上下方向に移動可能な下向きのチャック爪を備えた前記ピックアップチャックから構成されている。
【００１４】
前記中間受渡し装置は，前記左右軸の端部に位置する前記ピックアップチャックと前記ワーク供給装置の前記ローダチャック又は前記アンローダチャックとに対向するように，前記中間受渡し装置の前記旋回チャックを旋回させる旋回装置と前記旋回装置を左右方向に移動させる直線移動装置とから構成されている。
【００１５】
前記中間受渡し装置における前記旋回チャックを旋回させる旋回装置は前記旋回チャックを上向きと横向きとに旋回させる旋回シリンダから構成され，また，前記直線移動装置は前記旋回チャックを前記ピックアップチャックに対向する位置と前記ローダチャック又は前記アンローダチャックに対向する位置とに移動させる直線移動シリンダから構成されている。
【００１６】
前記ワーク供給装置は，前記ローダチャックと前記アンローダチャックとを取り付けたチャック支持装置を前記主軸の本体チャックと前記旋回チャックとの間で上下動させる上下移動装置を有する。
【００１７】
前記取付けベースには，少なくとも一対の前記パレットが載置され，前記取付けベース上の前記パレットは交換可能に載置されている。
【００１８】
前記取付けベース上の前記パレットは，前記取付けベース上に設けられた摺動台に取り付けられ，また，前記摺動台は，前記ピックアップチャックによる前記ワークの受け渡しのためセットされる設置位置と，前記パレット上に設けられたワーク支持具に前記ワークをセット又は取外し，或いは前記パレットを前記摺動台に対して前記パレットの交換のため取付け又は取外しのための段取位置との間で摺動可能に構成されている。
【００１９】
前記取付けベースには，前記ピックアップチャックによる前記ワークの受け渡しのためパレット載置の摺動台にセットされる設置位置を決める位置決め基準ピンが設けられている。
【００２０】
前記ピックアップチャック，前記旋回チャック，前記ローダチャック及び前記アンローダチャックは，前記ワークの有無を確認する受渡し確認センサー，前記ワークを把持するチャック爪，及び前記チャック爪から前記ワークを押し出すためのプッシャをそれぞれ備えている。
【００２１】
このワーク受渡し装置は，上記のように構成されており，ワーク供給装置のローダチャックとアンローダチャックとが上下方向の１軸駆動のみの単純な往復移動であり，パレットを載置した取付けベースを機械本体の上方に設けたので，装置全体のスペースが半分程度にまで小さくなり，また，スペースが小さい分だけワークの搬送のための移動距離が短縮し，特に，パレットと主軸との間のワークの移動作動をピックアップ装置，中間受渡し装置及びワーク供給装置との３つのチャック装置に分割して各装置の移動を重複化を可能にすると共に，各チャックその動きを単純化して確実な移動と受渡しを可能にし，ワークと各チャック装置との間でのワークの受渡しのためのトータルの所要時間を重複させて短縮でき，加工効率をアップさせると共に装置そのものがコンパクトに構成されるのでコストダウンを図ることができ，パレットを載置した取付けベースが機械本体に組み込まれているのでそれらの位置合せが不要になり，取り扱いが簡素化する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明によるワーク受渡し装置の実施例を説明する。この発明によるワーク受渡し装置は，ワーク１を所定の形状に加工するためのＮＣ機械４９に設けられている。パレット５には，ＮＣ機械４９で加工されるワーク１を予め決められた所定の位置にセットするための多数のワーク支持具３８が設けられている。このワーク受渡し装置は，主として，ワーク１を加工するためワーク１を回転支持する主軸２を回転可能に支持した主軸台３，主軸台３を含む機械本体即ちベッド３５の外側に分離独立して設けられたカバー構造体４，主軸台３を備えたベッド３５の上方に位置するようにカバー構造体４に取り付けられ且つワーク１がセットされたパレット５を設置するストッカーを構成する取付けベース６，取付けベース６の端部に設置された旋回チャック１０を備えた中間受渡し装置７，取付けベース６に設けられ且つパレット５と旋回チャック１０との間でワーク１を受け渡しするピックアップチャック１１を備えたピックアップ装置８，及び旋回チャック１０と主軸２の本体チャック１２（実施例ではチャック爪１８を持つ）との間でワーク１を受け渡しするローダチャック１３とアンローダチャック１４とを備えたワーク供給装置９から構成されている。また，カバー構造体４には，取付けベース６にセットされたパレット５を囲むためのカバー３６が設けられている。
【００２３】
このワーク受渡し装置が組み込まれるＮＣ機械４９では，主軸台３は，ワーク１を加工するため，駆動モータ３３等の駆動によって回転駆動する主軸２を主軸台３に回転可能に支持すると共に，主軸２とローダチャック１３又はアンローダチャック１４との間でのワーク１の受渡し領域と待機領域へ及びワークを加工領域２６へ移動させるため，主軸２を直線移動可能に支持しているものである。また，ピックアップ装置８は，予め決められた所定のワーク１が受渡しされるパレット５上の所定の位置に設けられた多数のワーク支持具３８と中間受渡し装置７の旋回チャック１０との間でピックアップチャック１１を平面移動させると共に，ワーク１の受渡しのためワーク支持具３８又は旋回チャック１０に対してピックアップチャック１１を上下移動させるものである。
【００２４】
中間受渡し装置７は，ピックアップチャック１１に旋回チャック１０を対向させるため旋回チャック１０を旋回軸３２を中心に旋回させ，また，ローダチャック１３又はアンローダチャック１４に旋回チャック１０を対向させるため旋回チャック１０を旋回させると共にローダチャック１３又はアンローダチャック１４にワーク１を受け渡しするため旋回チャック１０を直線移動させるものである。ワーク供給装置９は，ローダチャック１３とアンローダチャック１４を旋回チャック１０又は主軸２に対向させるため上下移動させるものである。
【００２５】
このワーク受渡し装置では，ピックアップ装置８は，具体的には，取付けベース６上に設置された正面から見て左右方向（即ち，Ｚ軸方向）に延びる左右軸１５，左右軸１５に沿って左右方向に移動可能な前後軸１６，前後軸１６に沿って左右方向に直角な前後方向（即ち，Ｘ軸方向）に移動可能な上下軸１７，及び上下軸１７に沿って上下方向（即ち，Ｙ軸方向）に移動可能な下向きのチャック爪４５を備えたピックアップチャック１１から構成されている。
【００２６】
中間受渡し装置７は，左右軸１５の端部の受渡し領域１９に移動可能なピックアップチャック１１とワーク供給装置９のローダチャック１３又はアンローダチャック１４とに対向するように，中間受渡し装置７の旋回チャック１０を旋回させる旋回装置２０と，旋回装置２０を左右方向に移動させる直線移動装置２１とから構成されている。更に，旋回チャック１０を旋回させる旋回装置２０は，旋回チャック１０のチャック爪４６を上向きと横向きとに９０°の角度で旋回軸３２を軸に旋回させる旋回シリンダ２２から構成されている。また，直線移動装置２１は，旋回チャック１０をピックアップチャック１１に対向する位置とローダチャック１３又はアンローダチャック１４に対向する位置とに移動させる直線移動シリンダ２３から構成されている。
【００２７】
ワーク供給装置９は，ローダチャック１３とアンローダチャック１４とを取り付けたフレーム４４を支持するチャック支持装置２４を，主軸２の本体チャック１２と旋回チャック１０とに対向する位置の間で，一軸駆動の上下移動させる上下移動装置２５を有している。また，主軸台３は，主軸２を回転可能に支持すると共に，主軸２に取り付けられた本体チャック１２に把持されたワーク１をバイト（図示せず）によって加工する加工位置２６，ワーク供給装置９のローダチャック１３又はアンローダチャック１４との間でワーク１を受け渡しする受渡し位置，及びワーク１の受渡しのため待機する後退位置の各位置に主軸２を移動させるため，主軸２を左右方向（即ち，Ｚ軸方向）に移動できるように構成されている。
【００２８】
取付けベース６には，少なくとも１つのパレット５，図６では一対のパレット５が載置され，取付けベース６上のパレット５は交換可能に載置されている。また，このワーク受渡し装置では，取付けベース６上のパレット５は，取付けベース６上に設けられた摺動台３４に取り付けられるように構成されている。摺動台３４は，ピックアップチャック１１によるワーク１の受け渡しのためセットされる設置位置２７と，パレット５にワーク１をセット又は取外しを行ったり，或いはパレット５を摺動台３４に対して交換するため取付け又は取外しする段取位置２８との間で転がり軸受等から成る直動案内ユニットを介して摺動可能に構成されている。
【００２９】
取付けベース６には，ピックアップチャック１１によるワーク１の受け渡しのためパレット５をパレット載置の摺動台３４（即ち，設置位置２７）に確実にセットするように位置決め基準ピン２９が設けられている。また，このワーク受渡し装置では，ピックアップチャック１１，旋回チャック１０，ローダチャック１３及びアンローダチャック１４は，ワーク１の把持状態の有無を確認する受渡し確認センサー３０，ワーク１を把持するチャック爪４５，４６，４７，４８，及びチャック爪４５，４６，４７，４８からワーク１を押し出すためのプッシャ３１をそれぞれ備えている。
【００３０】
次に，図面を参照して，このワーク受渡し装置の作動の一実施例について説明する。即ち，このワーク受渡し装置は，下記の作動工程に限定されること無く，作動工程は種々にアレンジして決めることができ，それらの作動工程をコントローラに入力することによって作動工程を変更できることは勿論である。
【００３１】
このワーク受渡し装置の作動を説明するに当たって，図４の紙面の左右を左右方向（即ち，ＮＣ機械４９ではＺ軸方向に相当する），図４の紙面に直交する方向を前後方向（即ち，ＮＣ機械４９ではＸ軸方向に相当する），及び図４の紙面の上下方向（即ち，ＮＣ機械４９ではＹ軸方向に相当する）として説明する。まず，ＮＣ機械４９で加工されるワーク１はパレット５にセットされており，パレット載置の摺動台３４を段取位置２８に引き出してパレット５を摺動台３４に搭載する。摺動台３４を段取位置２８から設置位置２７へ押し込んで取付けベース６の所定の位置即ち設置位置２７に設置する。この時，取付けベース６には，１つ或いは一対のパレット５が設置される。
【００３２】
Ａ．パレット５上のワーク１とピックアップチャック１１との間でのワーク１の受渡し工程：
まず，コントローラの指令によって，ピックアップ装置８におけるピックアップチャック１１は，パレット５にセットされている１番目のワーク１の位置へ移動する。ピックアップチャック１１のワーク１への移動は，左右軸１５に沿って前後軸１６が左右方向に移動すると共に，上下軸１７が前後軸１６に沿って前後方向に移動する。上下軸１７が所定のワーク１の上方に位置すると，ピックアップチャック１１が上下軸１７に沿って下降する。ピックアップチャック１１のチャック爪４５は，常に下向きに開放状態になっているので，ピックアップチャック１１が予め決められた所定のワーク１へと下降すると，ピックアップチャック１１のチャック爪４５によって所定のワーク１を把持することができる。ピックアップチャック１１がワーク１を把持した状態で，ピックアップチャック１１を上下軸１７に沿って上昇させ，次いで，左右軸１５に沿って前後軸１６を取付けベース６の右側へ移動させると共に，前後軸１６に沿って上下軸１７を後方へ移動させて右側の端部の受渡し位置１９へとピックアップチャック１１を移動させ，ピックアップチャック１１を中間受渡し装置７の旋回チャック１０の上方の位置で停止させる。
【００３３】
Ｂ．ピックアップチャック１１と中間受渡しチャック７との間でのワーク１の受渡し工程：
中間受渡し装置７に設けた旋回チャック１０のチャック爪４６は，旋回装置２０の駆動によって上向きに開放状態になっている。そこで，ピックアップチャック１１が旋回チャック１０の上方に位置した状態で，上下軸１７に沿ってピックアップチャック１１を下降させ，ピックアップチャック１１のチャック爪４５に把持されているワーク１を，旋回チャック１０のチャック爪４６に渡す。ワーク１が受け渡された旋回チャック１０は，支持体４０に取り付けられた旋回シリンダ２２が作動し，旋回チャック１０が９０°旋回され，チャック爪４６が横方向のワーク供給装置９側に向けられて待機状態になる。次いで，ワーク供給装置９に設けられているローダチャック１３が旋回チャック１０に対向した位置に上昇してくると，旋回チャック１０は，スライダ４２に固定された支持体４０に取り付けられているので，支持体４０は，直線移動シリンダ２３の作動によってプランジャ３９が延び出し，スライダ４２が取付けベース６上のベース４３に固定されたガイドレール４１に沿って右側へ直線移動し，旋回チャック１０のチャック爪４６に把持されているワーク１はローダチャック１３のチャック爪４７に対向し，ワーク１の受渡しが可能になる。
【００３４】
Ｃ．中間受渡し装置７とワーク供給装置９との間でのワーク１の受渡し工程：ワーク供給装置９におけるローダチャック１３のチャック爪４７とアンローダチャック１４のチャック爪４８とは旋回チャック１０側の横向きに常に開放可能に取り付けられている。そこで，ローダチャック１３のチャック爪４７には，旋回チャック１０のチャック爪４６がワーク１を把持した状態で待機し，開放した状態で旋回チャック１０のチャック爪４６に対向して待機する状態になると，上記のように，旋回チャック１０のチャック爪４６は直線移動シリンダ２３の作動によってローダチャック１３のチャック爪４７の方向に直線移動し，旋回チャック１０のチャック爪４６に把持されているワーク１は，ローダチャック１３のチャック爪４７へ渡される。また，最初の１番目のワーク１の受渡し工程では，ワーク１はまだ加工されていないので，アンローダチャック１４のチャック爪４８には加工済みのワーク１が把持されていないが，２番目からのワーク１の受渡し工程では，アンローダチャック１４のチャック爪４８にはＮＣ機械４９によって加工されたワーク１が把持されている。そこで，未加工のワーク１がローダチャック１３のチャック爪４７へ渡されると，旋回チャック１０のチャック爪４６が後退すると共にワーク供給装置９が上昇し，アンローダチャック１４のチャック爪４８が旋回チャック１０のチャック爪４６に対向する待機位置になると，旋回チャック１０のチャック爪４６が再び前進し，旋回チャック１０のチャック爪４６は加工済みのワーク１をアンローダチャック１４のチャック爪４８から渡される。
【００３５】
Ｄ．ワーク供給装置９と主軸２との間でのワーク１の受渡し工程：
ワーク供給装置９のローダチャック１３のチャック爪４７には未加工のワーク１が把持され，また，アンローダチャック１４のチャック爪４８にはワーク１が把持されていない空の状態である。そこで，ワーク供給装置９が下降し，１番目のワーク１の受渡し工程では，ローダチャック１３のチャック爪４７が主軸２の本体チャック１２に対向する位置で停止するが，２番目からのワーク１の受渡し工程では，アンローダチャック１４のチャック爪４８が主軸２の本体チャック１２に対向する位置で停止する。主軸２の本体チャック１２に加工済みのワーク１が有る場合には，主軸２が主軸台３から図４の点線の受渡し位置まで延び出し，加工済みのワーク１が主軸２の本体チャック１２からアンローダチャック１４のチャック爪４８へ渡され，次いで，主軸２の本体チャック１２が主軸台３側へと若干後退し，そこで，ワーク供給装置９が下降してローダチャック１３のチャック爪４７が主軸２の本体チャック１２に対向すると，主軸２が主軸台３から若干前進し，そこで，未加工のワーク１がローダチャック１３のチャック爪４７から主軸２の本体チャック１２へ渡される。次いで，主軸２は主軸台３側へと後退すると共に，ワーク供給装置９は上昇し，アンローダチャック１４のチャック爪４８が旋回チャック１０のチャック爪４６に対向する位置へ上昇移動する。そこで，アンローダチャック１４のチャック爪４８が旋回チャック１０の空になったチャック爪４６に対向すると，旋回チャック１０のチャック爪４６が前進し，旋回チャック１０のチャック爪４６はアンローダチャック１４のチャック爪４８から加工済みのワーク１が渡される。一方，主軸２の本体チャック１２が未加工のワーク１を把持すると，主軸２はワーク１の加工位置２６へと延び出し，加工液が噴出して予め決められた所定のバイト（図示せず）でワーク１は所定の加工形状に加工される。
【００３６】
Ｅ．加工済みのワーク１を，中間受渡しチャック７からピックアップ装置８を通じてパレット５へ収容する工程：
加工済みのワーク１を旋回チャック１０のチャック爪４６が把持すると，直線移動装置２１の前後進シリンダ２３が旋回チャック１０を後退させ，取付けベース６のワーク受渡し位置である端部の受渡し位置１９へ移動させると共に，旋回装置２０の旋回シリンダ２２が作動して旋回チャック１０のチャック爪４６が上向きに旋回される。旋回チャック１０のチャック爪４６の上方には，ピックアップチャック１１のチャック爪４５が位置しているので，ピックアップチャック１１のチャック爪４５が上下軸１７に沿って若干下降することによって，旋回チャック１０のチャック爪４６に把持されている加工済みのワーク１を，ピックアップチャック１１のチャック爪４５へ引き渡す。次いで，ピックアップチャック１１は，上下軸１７に沿って上昇すると共に，上下軸１７が前後軸１６に沿って前後方向に移動し，且つ前後軸１６が左右軸１５に沿って左右方向に移動し，それによってピックアップチャック１１のチャック爪４５がパレット５の空になっている所定のワーク支持具３８の位置に位置決めされ，次いで，ピックアップチャック１１は上下軸１７に沿って下降し，加工済みのワーク１が所定のワーク支持具３８にセットされる。
【００３７】
このワーク受渡し装置は，上記の各工程を繰り返すことによって，パレット５のワーク支持具３８にセットされているワーク１を，ＮＣ機械４９で全て加工することができる。パレット５上にセットされたワーク１の加工が全て終了すると，パレット載置の摺動台３４を設置位置２７から段取位置２８へと引き出し，未加工のワーク１がセットされている新しいパレット５と交換するか，又はパレット５から加工済みのワーク１を取り出して未加工のワーク１をパレット５にセットする段取りを行う。
【００３８】
【発明の効果】
この発明によるワーク受渡し装置は，上記のように，パレットのストッカーである取付けベースを，主軸台を備えた機械本体の外側に分離独立して設けられたカバー構造体に取り付け，装置自体の設置の必要スペースを低減し，取付けベースにピックアップ装置と中間受渡し装置とを設けることによってワーク供給装置のローダチャックとアンローダチャックとを上下方向の１軸駆動に構成でき，ワーク受渡し装置の搬送領域を単純化し，搬送距離を短くして各チャック装置の移動時間を重複させることで搬送時間を短縮でき，ワークのパレットと主軸との受渡し所要時間をワークの加工所要時間に近づけることができ，ワークの加工能率をアップさせると共に，装置自体のコストダウン及びワークの加工のランニングコストを低減することができる。また，パレットを搭載する取付けベースは，主軸台を備えた機械本体とは支持状態が分離独立しているカバー構造体に取り付けられているので，ワークの受渡し作動による工程がＮＣ機械の加工精度に悪影響を与えることがなく，また，ＮＣ機械によるワークの加工による振動等がワークの各チャック装置との受渡しにおける精度に悪影響を与えることなく，ワークを確実に且つ高精度に受渡しを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるワーク受渡し装置の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１のワーク受渡し装置を示す正面図である。
【図３】図１のワーク受渡し装置を示す側面図である。
【図４】図１のワーク受渡し装置の要部を示す正面図である。
【図５】図１のワーク受渡し装置の要部を示す側面図である。
【図６】図１のワーク受渡し装置の要部を示す平面図である。
【図７】図４に示すワーク受渡し装置の原理を示す説明図である。
【図８】図１のワーク受渡し装置における中間受渡し装置を示す平面図である。
【図９】図１のワーク受渡し装置における中間受渡し装置を示す正面図である。
【符号の説明】
１ワーク
２主軸
３主軸台
４カバー構造体
５パレット
６取付けベース（ストッカー）
７中間受渡し装置
８ピックアップ装置
９ワーク供給装置
１０旋回チャック
１１ピックアップチャック
１２本体チャック
１３ローダチャック
１４アンローダチャック
１５左右軸
１６前後軸
１７上下軸
１９受渡し位置
２０旋回装置
２１直線移動装置
２２旋回シリンダ
２３直線移動シリンダ
２４チャック支持装置
２５上下移動装置
２６加工位置
２７設置位置
２８段取位置
２９位置決め基準ピン
３０受渡し確認センサー
３４パレット載置の摺動台
３５ベッド（機械本体）
３８パレット上のワーク支持具
４５，４６，４７，４８チャック爪
４９ＮＣ機械

Claims

ワークが取り付けられる主軸を回転可能に支持する主軸台，前記主軸台を備えた機械本体の外側に設けられているカバー構造体，前記主軸台の上方に位置するように前記カバー構造体に取り付けられ且つ前記ワークをセットしたパレットが設置される取付けベース，前記取付けベースに設けられた旋回チャックを備えた中間受渡し装置，前記取付けベースに設けられ且つ前記パレットと前記旋回チャックとの間で前記ワークを受け渡しするピックアップチャックを備えたピックアップ装置，及び前記旋回チャックと前記主軸の本体チャックとの間で前記ワークを受け渡しするローダチャックとアンローダチャックを備えたワーク供給装置から成るワーク受渡し装置。
前記主軸台は，前記ワークを加工するため前記主軸を回転可能に支持すると共に，前記主軸と前記ローダチャック又は前記アンローダチャックとの間での前記ワークの受渡し領域と待機領域へ及び前記ワークを加工領域へ移動させるため前記主軸を直線移動可能に支持していることから成る請求項１に記載のワーク受渡し装置。
前記ピックアップ装置は，予め決められた所定の前記ワークが受渡しされる前記パレット上の所定の位置のワーク支持具と前記旋回チャックとの間で前記ピックアップチャックを平面移動させると共に，前記ワークの受渡しのため前記ワーク支持具又は前記旋回チャックに対して前記ピックアップチャックを上下移動させることから成る請求項１又は２に記載のワーク受渡し装置。
前記中間受渡し装置は，前記ピックアップチャックに前記旋回チャックを対向させるため前記旋回チャックを旋回させ，前記ローダチャック又は前記アンローダチャックに前記旋回チャックを対向させるため前記旋回チャックを旋回させると共に前記ローダチャック又は前記アンローダチャックに前記ワークを受け渡しするため前記旋回チャックを直線移動させることから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク受渡し装置。
前記ワーク供給装置は，前記ローダチャックと前記アンローダチャックを前記旋回チャック又は前記主軸に対向させるため上下移動させることから成る請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク受渡し装置。
前記ピックアップ装置は，前記取付けベース上に設置された左右方向に延びる左右軸，該左右軸に沿って左右方向に移動可能な前後軸，該前後軸に沿って前記左右方向に直角な前後方向に移動可能な上下軸，及び該上下軸に沿って上下方向に移動可能な下向きのチャック爪を備えた前記ピックアップチャックから構成されていることから成る請求項１〜５のいずれか１項に記載のワーク受渡し装置。
前記中間受渡し装置は，前記左右軸の端部に移動可能な前記ピックアップチャックと前記ワーク供給装置の前記ローダチャック又は前記アンローダチャックとに対向するように，前記中間受渡し装置の前記旋回チャックを旋回させる旋回装置と前記旋回装置を左右方向に移動させる直線移動装置とから構成されていることから成る請求項６に記載のワーク受渡し装置。
前記中間受渡し装置における前記旋回チャックを旋回させる旋回装置は前記旋回チャックを上向きと横向きとに旋回させる旋回シリンダから構成され，また，前記直線移動装置は前記旋回チャックを前記ピックアップチャックに対向する位置と前記ローダチャック又は前記アンローダチャックに対向する位置とに移動させる直線移動シリンダから構成されていることから成る請求項７に記載のワーク受渡し装置。
前記ワーク供給装置は，前記ローダチャックと前記アンローダチャックとを取り付けたチャック支持装置を前記主軸の本体チャックと前記旋回チャックとの間で上下動させる上下移動装置を有することから成る請求項７又は８に記載のワーク受渡し装置。
前記取付けベースには，少なくとも一対の前記パレットが載置され，前記取付けベース上の前記パレットは交換可能に載置されていることから成る請求項１〜９のいずれか１項に記載のワーク受渡し装置。
前記取付けベース上の前記パレットは，前記取付けベース上に設けられた摺動台に取り付けられ，また，前記摺動台は，前記ピックアップチャックによる前記ワークの受け渡しのためセットされる設置位置と，前記パレット上に設けられたワーク支持具に前記ワークをセット又は取外し，或いは前記パレットを前記摺動台に対して前記パレットの交換のため取付け又は取外しのための段取位置との間で摺動可能に構成されていることから成る請求項１〜１０のいずれか１項に記載のワーク受渡し装置。
前記取付けベースには，前記ピックアップチャックによる前記ワークの受け渡しのためパレット載置の摺動台上にセットされる設置位置を決める位置決め基準ピンが設けられていることから成る請求項１〜１１のいずれか１項に記載のワーク受渡し装置。
前記ピックアップチャック，前記旋回チャック，前記ローダチャック及び前記アンローダチャックは，前記ワークの有無を確認する受渡し確認センサー，前記ワークを把持するチャック爪，及び前記チャック爪から前記ワークを押し出すためのプッシャをそれぞれ備えていることから成る請求項１〜１２のいずれか１項に記載のワーク受渡し装置。