JP3922606B2 - 主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直方向又はこの垂直方向に対して所定角度傾斜した方向に軸線を有する主軸を回転自在に支持する主軸台が前記主軸軸線方向（Ｚ軸方向）及びこの主軸軸線方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に移動して、前記主軸の下端に設けられたチャックでワーク（工作物）を着脱自在に把持する主軸移動型の立て旋盤など立形工作機械に設けられた心出し装置付きワークフィーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械のうち旋盤は、主軸の先端にチャックが取付けられ、このチャックでワークを把持して回転させるが、旋盤には、主軸が水平方向を向く種類の他、主軸の軸線が上下方向（垂直方向）を向く立て旋盤が知られている。
例えば、特開昭６１−１６６９０２号公報，特開昭６２−１９９３０１号公報等には、ワークインデックステーブル付き立型複合加工数値制御式旋盤（立形ＮＣ旋盤）が開示されている。
この旋盤は主軸固定型であるため、パワーチャックに材料の取付け，取外しをするのに材料を昇降させるための材料押出し装置（油圧シリンダ等），インデックステーブルを往復移動させるための油圧シリンダ等を設ける必要があるので構成が複雑になっていた。
【０００３】
これに対して、本出願人の出願に係る特公平２−４６３２１号公報に開示された工作機械は、主軸が移動して主軸の下端（下方端部）のチャックがワークを直接把持して加工を行うようになっている。
この工作機械では、材料押出し装置，油圧シリンダ等を不要にして構成の簡素化を図っており、自動的にワークを供給するためのワークフィーダ（工作物自動供給装置）が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
加工前の素材ワークなど未加工ワークは、その寸法（例えば、直径寸法，軸線方向寸法）等にばらつきがある場合がある。
チャックがワークフィーダから未加工ワークを確実に受け取って把持するためには、作業者は、未加工ワークをチャックの把持可能範囲内に常に載置するために、ワークフィーダ上で未加工ワークの中心がほぼ一致するように載置しなければならず、作業性がよくなかった。
【０００５】
また、作業者がパレットに未加工ワークを載置する位置に、チャックの爪の把握ストロークをこえる大きなばらつきが生じると、チャックで未加工ワークを把持することが困難であった。また、チャックの爪と未加工ワークが衝突する恐れもあった。
ところが、特公平２−４６３２１号公報に記載のものは、このような未加工ワークの心出しを考慮した構成にはなっていないため、未加工ワークの載置位置等にばらつきがあった場合に、把持する動作を行うのが困難であった。
【０００６】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、作業者がそれほど気を使わないで適当にパレット上に未加工ワークを置いても、チャックで未加工ワークを確実に把持することができる主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明に係る心出し装置付きワークフィーダは、垂直方向又はこの垂直方向に対して所定角度傾斜した方向に軸線を有する主軸を回転自在に支持する主軸台が前記主軸の軸線方向及び前記主軸軸線と直交する方向に移動する主軸移動型立形工作機械において、前記主軸の下端に設けられたチャックとの間でワークを授受するためのワークフィーダであって、前記工作機械の機械本体の近傍の所定の位置に設置されたワークフィーダ基体と、このワークフィーダ基体に設けられ、駆動手段によって駆動されて旋回動作する旋回体と、この旋回体に取付けられて前記ワークフィーダ基体の移送面上を移動可能に設けられ、上面に前記ワークが載置される複数のパレットと、前記工作機械でこれから加工するために前記パレット上面に載置された未加工ワークを前記パレットより前記チャックが受け取る未加工ワーク受け取り位置に配設されて前記ワークフィーダ基体に設けられ、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面の前記未加工ワークを前記チャックが受け取り可能な所定の位置に心出しする心出し装置とを備え、前記主軸台及び前記主軸は、前記主軸軸線と直交する前記方向を向く直線状の移動軌跡に従って、加工位置と、前記チャックとの間で前記ワークを授受するために前記パレットが位置決めされるワーク授受位置との間を移動可能であり、このワーク授受位置は、前記加工位置から遠い方に配置された前記未加工ワーク受け取り位置と、前記加工位置に近い方に配置されてこの未加工ワーク受け取り位置に併設され、前記チャックと対向するように前記パレットが割出され、前記工作機械での加工が完了した加工済ワークを、前記チャックが前記パレット上面に載置して受け渡すための加工済ワーク受け渡し位置とからなり、前記移動軌跡は、前記加工位置と、前記加工済ワーク受け渡し位置の中心と、前記未加工ワーク受け取り位置の中心とを結んだ直線である。
【０００８】
好ましい一実施態様では、前記心出し装置は、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面に載置された前記未加工ワークの径方向に位置調節可能に前記ワークフィーダ基体に設けられ、所望の位置に締結部材により位置決め固定されて前記未加工ワークの外周面の一方の側と当接する固定側心出し部材と、この固定側心出し部材と対向するように前記ワークフィーダ基体に設けられ、進退移動手段により駆動されて押圧部材が前記径方向に進退移動し、前記未加工ワークの外周面を他方の側より前記固定側心出し部材に向け押圧して心出しする移動側心出し部材とを備えている。
【０００９】
好ましい他の実施態様では、前記心出し装置は、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面に載置された前記未加工ワークの外周面を両側より挟み込んで心出しをする一対のアーム部材と、この一対のアーム部材を同期して開閉動作させるアーム開閉駆動手段とを備えている。
なお、前記駆動手段はチェーン駆動手段であり、前記旋回体は、このチェーン駆動手段により駆動されて旋回動作するエンドレスチェーンであるのが好ましい。
心出し装置付きワークフィーダは、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされている前記パレットの上面に前記未加工ワークが載置されているか否かを検出する未加工ワーク有無検出手段を備えているのが好ましい。
また、心出し装置付きワークフィーダは、前記加工済ワーク受け渡し位置に位置決めされている前記パレットの上面に前記加工済ワークが載置されているか否かを検出する加工済ワーク有無検出手段を備えているのが好ましい。
さらに、心出し装置付きワークフィーダには、前記パレット上の前記未加工ワークを前記チャックで把持する時この未加工ワークの軸線方向の寸法を計測するワーク軸線方向寸法計測手段を設け、前記未加工ワークの前記軸線方向寸法から前記工作機械で加工されるワークの種類を特定するように構成するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態の一例を図１乃至図７を参照して説明する。
下記の各実施形態では、ワークフィーダ（工作物自動供給装置）を有する主軸移動型の立形工作機械として立て旋盤の場合を示しているが、上下方向に軸線を有する主軸を回転自在に支持する主軸台が主軸の軸線方向及びこの主軸軸線方向と直交する方向に移動して、主軸の下端（下方端部）に設けられたチャックを用いて、ワークフィーダにより供給されたワーク（工作物）を着脱自在に自動的に把持することにより、ワークフィーダとチャックとの間でワークを授受するタイプの工作機械であれば、ターニングセンタ，研削盤など他の種類の工作機械であってもよい。
また、立形工作機械の主軸の軸線は、床面に対して垂直方向を向いている場合を示しているが、この垂直方向に対して所定角度傾斜した方向を向いた場合でもよい。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１乃至図５は本発明の第１の実施形態を示す図で、図１及び図２はそれぞれ主軸移動型立て旋盤の全体平面図及び全体正面図、図３はワークフィーダの部分拡大縦断面図、図４は図３のIV−IV線平面断面図で心出し装置の図示を省略した図、図５は心出し装置を有する前記ワークフィーダの部分拡大平面図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、主軸移動型立て旋盤（以下、旋盤と記載）１は、機械本体２と、機械本体２の近傍に設けられ、所定の位置にワークを割出す動作を行うワークフィーダ３とを備え、ＮＣ装置（図示せず）により制御される。
旋盤１においては、主軸台４及び主軸５など可動体が、主軸軸線Ｃ方向であるＺ軸方向に移動するとともに、Ｚ軸方向と直交するＸ軸と平行な方向の直線状の移動軌跡Ｃ0 を、加工位置とワークフィーダ３のワーク授受位置Ｄとの間で移動する。
【００１３】
チャック６は、この旋盤１で素材ワークなど未加工のワーク７を、ワークフィーダ３で着脱自在に直接把持して受け取り、加工位置で加工した後はワークフィーダ３で加工済ワーク８の把持を解除して、この加工済ワーク８をワークフィーダ３に受け渡す。
主軸台４（主軸５）がＸ軸方向及びＺ軸方向に移動するこのタイプの旋盤１では、主軸５がワーク搬送の機能も有している。
【００１４】
旋盤１には、加工位置で加工が行われスプラッシュカバー９で遮蔽された加工領域１７と、加工領域１７に隣接し、チャック６とワークフィーダ３との間でワークの授受が行われるワーク授受領域１８とが設けられており、主軸台４と主軸５は両方の領域１７，１８間を移動する。
ワークフィーダ３はワーク授受領域１８側に設置されており、ワークフィーダ３の一部（例えば、ワーク授受位置Ｄ側）はワーク授受領域１８に位置し、他の一部は、作業者による加工済ワーク８の取り外し作業，及び未加工ワーク７の載置作業が行われる領域に位置している。
【００１５】
ワークフィーダ３にはワーク授受位置Ｄが設定されており、このワーク授受位置Ｄには、未加工ワーク受け取り位置３０と加工済ワーク受け渡し位置３１とがある。
未加工ワーク受け取り位置３０では、旋盤１でこれから加工するために、チャック６と対向するようにパレット１９が割出されて位置決めされ、チャック６の複数の爪でパレット１９の上面に載置された未加工ワーク７を把持して受け取る。
【００１６】
未加工ワーク受け取り位置３０に併設された加工済ワーク受け渡し位置３１にも、チャック６と対向するようにパレット１９が割出される。この加工済ワーク受け渡し位置３１では、旋盤１での加工が完了した加工済ワーク８をチャック６がパレット１９の上面に載置して受け渡すようになっている。即ち、チャック６は、加工済ワーク８の把持を加工済ワーク受け渡し位置３１で解除して、この加工済ワーク８をパレット１９上に載置する。
このように、未加工ワーク受け取り位置３０と加工済ワーク受け渡し位置３１とを設けるのが好適であるが、未加工ワーク７を受け取ったパレット１９上に、加工後、加工済ワーク８を載置して受け渡すようにしてもよい。
【００１７】
旋盤１のベッド１０の上面には、Ｘ軸方向に一対のガイドレール１１が平行に取付けられている。二本のガイドレール１１上には、図示しないスライド本体を介してサドル１２がＸ軸方向に移動自在に配置されている。ガイドレール１１とスライド本体は直線ころがり案内を構成している。
ベッド１０のワークフィーダ３側には、ブラケット１０ａがボルト（図示せず）で固定されており、ガイドレール１１，１１は、ベッド１０とブラケット１０ａとにより支持されている。
【００１８】
なお、ブラケット１０ａはベッド１０と一体に形成してもよく、また、ガイドレール１１も、ベッド１０側のレールとブラケット１０ａ側のレールに分割しておいて、組立調整時に一つのガイドレールとなるようにしてもよい。
このように、ガイドレール１１とブラケット１０ａを分割しておいて、後で取付け可能に構成しておくと、通常の立て旋盤を主軸移動型立て旋盤に変更することが可能になる。
【００１９】
二本のガイドレール１１のほぼ中間位置には、Ｘ軸用ボールねじのねじ軸１３がガイドレール１１と平行に配置され、ねじ軸１３には、サドル１２に固定されたナット１４がねじ込まれている。
ねじ軸１３の両端部は、軸受を内蔵した軸受装置１５，１６により回転自在に軸支されており、ねじ軸１３は、歯付プーリ１３ａ，１３ｂ及び歯付ベルト１３ｃを介して、Ｘ軸用サーボモータ２０により正逆方向に回転駆動される。なお、Ｘ軸用サーボモータ２０とＸ軸用ボールねじは連結部材で直結されていてもよい。
Ｘ軸用サーボモータ２０に駆動されてねじ軸１３が回転すると、サドル１２がナット１４を介してガイドレール１１に案内されてＸ軸方向に往復移動することになり、この移動動作が、タレット２１の工具２２に対するＸ軸線方向の送りとなる。
【００２０】
Ｘ軸ガイドレール１１とねじ軸１３は、ワークフィーダ３側の位置まで延長して設けられているので、サドル１２のＸ軸方向への移動可能距離がワークフィーダ３方向に長くなっている。
主軸５は、加工領域１７内の加工位置とワーク授受領域１８におけるワークフィーダ３のワーク授受位置Ｄとの間を移動軌跡Ｃ0 に従って移動可能である。主軸５に対する未加工ワーク７の供給及び加工済ワーク８の排出を、主軸５の下端に取付けられたチャック６で直接行う。
移動軌跡Ｃ0 は、加工位置，加工済ワーク受け渡し位置３１の中心Ｃ31（図４），未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30（図４）を結んだ直線で、Ｘ軸方向を向いている。
【００２１】
ベッド１０には刃物台２３が取付けられ、刃物台２３にはタレット２１がＸ軸と平行な軸線を中心に旋回割出し可能に設けられ、タレット２１には複数の工具２２が放射状に取付けられている。
サドル１２の前面には、Ｚ軸方向に一対のＺ軸ガイドレール２４が平行に設けられ、主軸台４が、スライド本体２５，２５を介して一対のＺ軸ガイドレール２４，２４にＺ軸方向に移動自在に係合している。Ｚ軸ガイドレール２４及びスライド本体２５は直線ころがり案内を構成している。
【００２２】
サドル１２の上部にはＺ軸用サーボモータ２６が取付けられており、Ｚ軸用サーボモータ２６の出力軸には、Ｚ軸用ボールねじ（図示せず）のねじ軸が直結で連結されて回転駆動されるようになっている。なお、Ｚ軸用サーボモータ２６の出力軸とＺ軸用ボールねじは、歯車機構，歯付きプーリ・ベルト機構等を介して駆動力の伝達が行われるようにしてもよい。
Ｚ軸用ボールねじのねじ軸には、主軸台４に固定されたナット（図示せず）がねじ込まれているので、Ｚ軸用サーボモータ２６に駆動されてＺ軸用ボールねじのねじ軸が回転すれば、前記ナットを介して主軸台４がＺ軸ガイドレール２４に案内されてＺ軸方向に昇降移動する。
【００２３】
主軸台４には主軸５が回転自在に支持されており、主軸５は、その下端に設けられたチャック６でワークを把持した状態で回転する。主軸５は、主軸台４の内部に組み込まれたビルトインモータ（図示せず）により回転駆動される。
チャック６には、ワークを把持するための複数（例えば、三個）の爪２７が設けられている。主軸５の上部にはチャックシリンダ２８が設けられており、チャックシリンダ２８を駆動して爪２７の位置を径方向に移動させることにより、ワークが把持又は開放される。
【００２４】
次に、旋盤１の動作について説明する。
旋盤１のＮＣ装置からの指令により未加工ワーク７を切削加工する時には、Ｘ軸用サーボモータ２０を駆動して、サドル１２をＸ軸方向のワークフィーダ３側に移動させる。サドル１２の移動により、主軸５が、ワークフィーダ３の未加工ワーク受け取り位置３０に移動軌跡Ｃ0 上を移動する。
次に、Ｚ軸用サーボモータ２６を駆動して、主軸台４とともに主軸５を下方に移動させ、チャックシリンダ２８を駆動してチャック６の爪２７を移動させて未加工ワーク７を直接把持する。チャック６のこの把持動作後、主軸台４は所定位置まで上昇移動する。
【００２５】
次いで、Ｘ軸用サーボモータ２０を回転駆動することにより、サドル１２がＸ軸ガイドレール１１に案内されてＸ軸方向の加工位置側に移動し、Ｚ軸用サーボモータ２６を駆動することにより、主軸台４がＺ軸ガイドレール２４に案内されてＺ軸方向に移動する。
こうして、主軸５を移動軌跡Ｃ0 に従って加工位置に移動させた後、タレット２１を旋回割出しさせてタレット２１に取付けられた所望の工具２２を割出す。そして、ＮＣ装置でＸ軸用サーボモータ２０及びＺ軸用サーボモータ２６を制御するとともに、主軸５の回転数を制御して、工具２２によりワークの切削加工を行う。
【００２６】
ワークの加工が完了した後、Ｘ軸用サーボモータ２０及びＺ軸用サーボモータ２６を駆動して、主軸台４と主軸５を加工位置から加工済ワーク受け渡し位置３１に移動させ、加工済ワーク８をチャック６から離脱させて加工済ワーク受け渡し位置３１にあるパレット１９の上に載置する。
次のワークの加工がある場合には、主軸台４は、加工済ワーク受け渡し位置３１から未加工ワーク受け取り位置３０に移動して、上述と同様に未加工ワーク７を把持する動作を行ったのち前記手順を繰り返す。
【００２７】
次に、心出し装置付きのワークフィーダ３について説明する。
ワークフィーダ３は、所定の位置（即ち、未加工ワーク受け取り位置３０）に未加工ワーク７を順次割出すために間欠的な旋回動作を行う。ワークフィーダ３の旋回面はほぼ水平になっている。
ワークフィーダ３は、旋盤１の機械本体２の近傍の所定の位置に設置されたワークフィーダ基体（以下、基体と記載）３２を備えており、基体３２は、機械本体２から別体で床面３３に自立している。
機械本体２に対してワークフィーダ３を所定位置に位置決めすることができればよいので、基体３２は機械本体２と一体でも別体でもよい。例えば、基体３２を、ベッド１０又はブラケット１０ａに一体的又は別体で取付けてもよい。
【００２８】
図１乃至図５に示すように、ワークフィーダ３は、基体３２に設けられ駆動手段によって駆動されて旋回動作する旋回体と、この旋回体に取付けられて基体３２の移送面上を移動可能に設けられ、上面にワーク７，８が着脱自在に載置される複数のパレット１９とを備えている。
本実施形態では、旋回体として、基体３２に設けられ駆動手段としてのチェーン駆動手段４０により駆動されて旋回動作するエンドレスチェーン（以下、チェーンと記載）４１が使用されており、このチェーン４１に複数のパレット１９が取付けられている。
【００２９】
また、ワークフィーダ３は、チャック６との間でワークを授受するためにパレット１９が位置決めされるワーク授受位置Ｄに配設されて基体３２に設けられた支持装置４２を備えている。
この支持装置４２は、ワーク授受位置Ｄに位置決めされたパレットを主軸軸線Ｃ方向に昇降移動自在に支持している。これにより、ワークフィーダ３は、チャック６にワークが所定の荷重で押圧された状態でワークの授受が行えるようにしている。
本実施形態の支持装置４２は未加工ワーク受け取り位置３０に配設されており、この未加工ワーク受け取り位置３０に位置決めされたパレット１９を主軸軸線Ｃ方向に昇降移動自在に且つ傾き動作可能に支持するとともに、主軸軸線Ｃのチャック６側にパレット１９を付勢する構成になっている。
【００３０】
なお、支持装置４２を未加工ワーク受け取り位置３０のみに配設した場合を示したが、支持装置４２を加工済ワーク受け渡し位置３１にも設けてもよい。
このようにすれば、加工済ワーク８を主軸側チャック６から加工済ワーク受け渡し位置３１のパレット１９に受け渡す時に、加工済ワーク８をパレット１９上に衝突，落下などなくスムーズに載置することができるので、加工済ワーク８に傷がつくことがない。
【００３１】
チェーン駆動手段４０は、基体３２に取付けられ減速機を有する駆動用モータ４３と、基体３２に回動自在に軸支され、駆動用モータ４３に駆動されて駆動側の一方の回転中心Ｃ1 回りに正逆方向に自在に回転するスプロケット４４と、基体３２に軸支され、他方の回転中心Ｃ2 回りに正逆方向に自在に回転する別のスプロケット４５又は回転リングとを有している。
スプロケット４４は、基体３２を構成する上部フレーム４９に固定された支持軸８６に、軸受（図示せず）を介して正逆方向に回転自在に軸支されている。
スプロケット４４と別のスプロケット４５には、チェーン４１が巻き掛けられている。基体３２側に設けられたこのチェーン４１としては、複数のリンクが連結された金属製のチェーンが使用されており、チェーン４１は、プレート４１ａ，４１ｂ，ピン４１ｃ，ローラ部４１ｄ等により構成される公知なものである。
【００３２】
スプロケット４４には、大径の歯車４６が同心状に平行に取付けられて一体的に回転するようになっている。この歯車４６と、駆動用モータ４３の出力軸４７に取付けられた小径の歯車４８とが噛み合って減速機構を構成している。
駆動用モータ４３の回転駆動力は、出力軸４７，歯車４８，４６，スプロケット４４を介して減速された状態でチェーン４１に伝達され、チェーン４１は旋回動作を行う。
【００３３】
上部フレーム４９の上面には案内板５０が固定されており、案内板５０は、チェーン４１の全体形状に対応して長細い矩形状をなして水平方向に配設されている。チェーン４１は、案内板５０の上方にこれと平行に位置している。
パレット１９は、垂直方向に配設された複数（例えば、二本）の連結棒５１を介してパレット支持部材５２に支持されている。板状で円形のパレット１９及びパレット支持部材５２は、互いに平行，同心且つ水平に配設されている。連結棒５１は、ねじ５３，５４など締結部材により、パレット１９及びパレット支持部材５２に固定されている。
なお、パレット１９等は四角形など他の形状をしていてもよい。即ち、ワークを載置可能で、且つ旋回体により移動可能なものであればよい。
パレット支持部材５２の下部には、案内板５０の上面を任意の方向に自在に転動するころがり手段が取付けられている。本実施形態では、ころがり手段として各パレット１９に複数（例えば、四個）のキャスタ５５が使用されており、キャスタ５５は、直進動作及び旋回動作の自在な自在輪５６を有している。
【００３４】
連結棒５１は連結部材５７を介してチェーン４１に連結され、連結部材５７は、ほぼ矩形板状に形成されて水平方向に配設されている。連結部材５７は、チェーン４１の所定のリンクの下部にねじ５８など締結部材により固定され、チェーン４１に同一ピッチＰで複数個（例えば、合計１４個）設けられている。
連結部材５７には、連結棒５１が嵌合する嵌合孔５９が垂直方向に穿設されており、連結棒５１は嵌合孔５９内を自在に昇降移動可能になっている。
こうして、連結部材５７，連結棒５１を介してチェーン４１に連結された複数のパレット１９は、同一ピッチＰで案内板５０上に配設されて旋回動作を行う。
【００３５】
スプロケット４４の支持軸８６には、スプロケット４４と一体的に回転運動する割出し用の被検出部材である円板８７と、ボルト８７ｃにより割出し検出用センサ取付け用板部材８７ａが取付けられている。
この板部材８７ａに取付けられた割出し検出用センサ（以下、センサと記載）８７ｂで、円板８７に形成された凹凸を検出し、センサ８７ｂの出力信号により駆動用モータ４３を回転制御している。円板８７とセンサ８７ｂ等によって、割出し位置検出手段８８が構成される。この割出し位置検出手段８８はエンコーダ等であってもよく、パレットの割出し位置を検出できるものであればよい。
したがって、パレット１９は、矢印Ｇに示すように反時計回りに旋回運動をするとともに、一ピッチＰずつ間欠的に送られて所定位置に割出される。
なお、必要に応じて駆動用モータ４３を逆転させれば、パレット１９は時計回りに旋回動作を行うこともできる。
【００３６】
次に、未加工ワーク受け取り位置３０に配設された支持装置４２について説明する。
未加工ワーク受け取り位置３０では、開口部６０が案内板５０と上部フレーム４９に形成され、開口部６０内に、昇降部材６１が昇降移動自在に且つ傾き動作可能に配設されている。
本実施形態の開口部６０は円形状をなしているので、昇降部材６１は、円形の平面形状をなして開口部６０内に所定の間隙６０ａを介して配設されている。昇降部材６１が上部位置にある時には、その上面８１と案内板５０の上面はほぼ同一面になっている。なお、開口部６０，昇降部材６１は、四角形など他の形状であってもよく、所定の間隙を有して配設されていればよい。
【００３７】
支持装置４２は、基体３２及び案内板５０に対して、昇降部材６１を主軸軸線Ｃ方向に昇降移動自在に且つ傾き動作可能に支持するとともに、付勢部材としての圧縮ばね６２により、昇降部材６１を主軸軸線Ｃの上方向（即ち、チャック６の方向）に付勢している。
基体３２は円盤状の基台６４を備えており、基台６４は、周方向に均等に配置された複数（例えば、四本）の連結部材６３により上部フレーム４９に固定され、上部フレーム４９とほぼ平行に配設されている。
【００３８】
昇降部材６１は、開口部６０内に所定の間隙６０ａを介して配設された円形状の円板６５と、円板６５の下面にねじ６６など締結部材により固定されたストッパ取付け部材６７とを有している。
ストッパ取付け部材６７は、円板６５の下面に密着しねじ６６でねじ込み固定された円形板部６８と、円形板部６８に固定されて下方に延びる円筒部６９と、円筒部６９の下端に固定されて半径方向外方に延びる円環状のフランジ部７０とを有している。
【００３９】
圧縮ばね６２は、上部にある円形板部６８と下部にある円形のばね用支持板７１との間に圧縮された状態で配置され、昇降部材６１等を上方に付勢している。ばね用支持板７１，基台６４，ストッパ取付け部材６７及び円板６５は、未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30と同心に且つ互いにほぼ平行に配置されている。
ばね用支持板７１は、基台６４にねじ込まれて周方向に均等に配置された複数（例えば、四本）のねじ部材７２により、その下面が支持されている。ねじ部材７２を調整することにより、ばね用支持板７１を上下させて、圧縮ばね６２のばね力を調整することができる。
【００４０】
円形板部６８の中心部には、棒状部材７３が下方に向けてねじ込み固定されている。棒状部材７３は、ばね用支持板７１の中心部に穿設された貫通孔７４と、基台６４の中心部に穿設された貫通孔７５とに挿通されて、昇降部材６１と一体的に動作可能になっている。
ばね用支持板７１の貫通孔７４に棒状部材７３が嵌合しているので、ばね用支持板７１は、横方向にずれることなくねじ部材７２に常に係合している。
【００４１】
棒状部材７３の下部には、被検出部７６が位置調節可能に取付けられ、基体３２には、近接スイッチ，光電センサ等を用いた下限用検出器７７が、図示しない取付け部材を介して取付けられている。
チャック６で未加工ワーク７を把持するためにチャック６が未加工ワーク７を押し込んだ時、被検出部７６が所定位置を越えて下降動作すると、下限用検出器７７が被検出部７６を検出して、異常が発生した旨を検出できるようになっている。
【００４２】
したがって、未加工ワーク受け取り位置３０での主軸台４の正規の昇降動作位置をプログラムしておき、供給された未加工ワーク７の軸線方向寸法（厚み寸法）ｈが正規の寸法より大きい場合に、チャックの爪２７が未加工ワーク７を下方に押し込むと、パレット１９，昇降部材６１，棒状部材７３等が所定距離以上に下降する。
すると、下限用検出器７７が被検出部７６の下降動作位置を検出するので、この検出信号に基づいてＮＣ装置が制御され、主軸５の下降動作を停止するとともに、アラーム等を表示する。
このようにして、規定以外の種類の未加工ワーク７が供給されたことを作業者に知らせ、加工ミスを防止している。
【００４３】
パレット１９を支持する支持装置４２の上面８１は、チャック６が未加工ワーク７（又は、加工済ワーク８）を主軸軸線Ｃ方向に押圧していない状態の時は基体３２の移送面（即ち、案内板５０の上面）とほぼ同一面になることにより、パレット１９を移送可能にしている。
そのために、フランジ部７０には、第１のストッパとしての複数（例えば、四本）のねじ部材７８がねじ込まれて、周方向に均等に配置されている。ねじ部材７８は、昇降部材６１の上方向への移動を規制するために設けられたもので、ねじ部材７８の上端部７９が、圧縮ばね６２のばね力により上部フレーム４９の下面８０に当接している。
【００４４】
ねじ部材７８を調節すれば、昇降部材６１を上下方向に移動させることができるので、円板６５の上面８１と案内板５０の上面とがほぼ同一面になるように、円板６５の高さ位置を調整することができる。これにより、キャスタ５５は、案内板５０と円板６５の上面をスムーズに転動する。
主軸５が未加工ワーク７を受け取りに行っていない状態では、ねじ部材７８の上端部７９が上部フレーム４９の下面８０に当接して、円板６５と案内板５０とがほぼ同一面の状態になって、主軸５が来るのを待っている。
【００４５】
基台６４には、第２のストッパとしての複数（例えば、四本）のねじ部材８２がねじ込まれて周方向に均等に配置されている。ねじ部材８２は、昇降部材６１の下方向への移動を規制するために設けられたもので、ねじ部材８２の上端部８３は、フランジ部７０の下面に対向配置されている。
昇降部材６１が、圧縮ばね６２のばね力に抗して下降して、フランジ部７０がねじ部材８２に当接すると、昇降部材６１はそれ以上は下降しない。ねじ部材８２を調整することにより、昇降部材６１の昇降移動動作の最大ストローク（即ち、円板６５の下降移動可能量）Ｓを調整することができる。
フランジ部７０には、上方に突出する回り止め用の規制部材８４（図４）が固定されている。規制部材８４の上部は、上部フレーム４９に形成された係合孔（図示せず）に軸線方向等に移動自在に隙間を有して嵌合しており、昇降部材６１を非回転状態に規制している。
【００４６】
チャック６が未加工ワーク７を把持する際には、主軸台４のＺ軸方向の移動ストロークを多少大きめにプログラムして、チャック６が未加工ワーク７を下方に若干押し込んで圧縮ばね６２を圧縮した状態で把持動作をするようにしている。
したがって、チャック６が未加工ワーク７を受け取る場合に、チャック６の爪２７が未加工ワーク７に接触した後も、主軸５が主軸軸線Ｃの下方向に更に若干移動する。
未加工ワーク７とともにパレット１９，連結棒５１，パレット支持部材５２，キャスタ５５，昇降部材６１が、主軸５の移動動作に伴って圧縮ばね６２のばね力に抗して所定位置まで下降する。所定位置まで下降した状態で、チャック６の爪２７を閉じて未加工ワーク７を把持する。
【００４７】
これにより、未加工ワーク７の主軸軸線Ｃ方向の寸法ｈに多少のばらつきがあっても、このばらつきは圧縮ばね６２の弾性変形で吸収され、未加工ワーク７がチャックの爪２７の端面８５に確実に密着する。
したがって、主軸軸線Ｃ方向の位置決めができ、チャックの爪２７の把持動作による心出しとともに、チャック６による未加工ワーク７の把持動作を確実且つ高精度に行うことができる。
また、圧縮ばね６２のばね力に抗して、チャックの爪２７と未加工ワーク７とが当接するので、チャックの爪２７の端面８５と未加工ワーク７とが強く密着した状態で未加工ワーク７を把持することができるとともに、主軸５側に過大な負荷を掛けることがない。
【００４８】
ワークフィーダ３には、未加工ワーク有無検出手段９０と加工済ワーク有無検出手段９１とが設けられている。
未加工ワーク有無検出手段９０は、未加工ワーク受け取り位置３０に位置決めされているパレット１９の上面に未加工ワーク７が載置されているか否かを検出しており、例えば、透過形の光電スイッチが使用されている。この未加工ワーク用光電スイッチ（未加工ワーク有無検出手段）９０は、基体３２又は案内板５０に取付けられた投光器９２及び受光器９３を備えている。
加工済ワーク有無検出手段９１は、加工済ワーク受け渡し位置３１に位置決めされているパレット１９の上面に加工済ワーク８が載置されているか否かを検出しており、例えば、透過形の光電スイッチが使用されている。この加工済ワーク用光電スイッチ（加工済ワーク有無検出手段）９１は、基体３２又は案内板５０に取付けられた投光器９４及び受光器９５を備えている。
【００４９】
投光器９２から受光器９３に光を照射することにより未加工ワーク７の有無が検出され、投光器９４から受光器９５に光を照射することにより加工済ワーク８の有無が検出される。
なお、光電スイッチ９０，９１は、透過形のほか回帰反射形や拡散反射形等であってもよく、また、投光器と受光器を逆の位置に設置してもよい。
【００５０】
加工済ワーク用光電スイッチ９１が、加工済ワーク受け渡し位置３１のパレット１９上に加工済ワーク８がある旨の検出信号を出力している時に、主軸５が加工済ワーク受け渡し位置３１に移動すると、チャック６が把持しているワークと、パレット１９上の加工済ワーク８とが衝突する恐れがある。
したがって、加工済ワーク用光電スイッチ９１が、加工済ワーク８がない旨の検出信号を出力していることが、主軸５が加工済ワーク受け渡し位置３１に移動できる条件である。この条件を満足すれば、加工済ワーク受け渡し位置３１で加工済ワーク８がパレット１９上に受け渡され載置される。
一方、加工済ワーク用光電スイッチ９１が、加工済ワーク８がある旨の検出信号を出力している間は、主軸５が加工済ワーク受け渡し位置３１に移動しないようなインターロックを設けることにより、衝突を防止している。
【００５１】
未加工ワーク用光電スイッチ９０は、空加工や加工済ワーク８の再加工等を防止するために設けられている。
未加工ワーク用光電スイッチ９０が、未加工ワーク受け取り位置３０のパレット１９上に未加工ワーク７がある旨の検出信号を出力していることを条件として、主軸５を未加工ワーク受け取り位置３０に移動させて未加工ワーク７を把持するようにしている。
したがって、未加工ワーク７がない状態でチャック６が未加工ワーク受け取り位置３０で把持動作をすることはなくなり、空加工を防止して加工作業の効率を向上させることができる。また、加工済ワークの再加工を防止することもできる。
【００５２】
次に、基体３２に取付けられた心出し装置１００について説明する。
心出し装置１００は、パレット１９が未加工ワーク受け取り位置３０に割出されて位置決めされた時に、パレット１９上の未加工ワーク７をチャック６が受け取り可能な所定の位置に位置決めして心出しする機能を有しており、未加工ワーク受け取り位置３０に配設されて、基体３２に設けられている。
心出し装置１００の中心軸線Ｃ3 は、ワークフィーダ３の長手方向中心軸線Ｃ4 に対して所定角度傾斜した位置に配設されている。これにより、心出し装置１００が、ワークを載せたパレット１９等の旋回動作の邪魔にならず、また、未加工ワーク受け取り位置３０や加工済ワーク受け渡し位置３１における主軸５のワークの把持動作の邪魔にならない。
【００５３】
心出し装置１００は、中心軸線Ｃ3 上に配設された固定側心出し部材１０１と、加工プログラムにより自動的に制御される移動側心出し部材１０２とを備えている。
固定側心出し部材１０１は、未加工ワーク受け取り位置３０に割出されて位置決めされたパレット１９の上面に載置された未加工ワーク７の径方向に位置調節可能に基体３２に設けられ、中心軸線Ｃ3 方向の所望の位置に締付け用ボルト１０３など締結部材により位置決め固定されて、未加工ワーク７の外周面の一方の側と当接することができるようになっている。
締付け用ボルト１０３は、固定側心出し部材１０１に中心軸線Ｃ3 方向に長く形成された長孔１０９に位置調節可能に係合しており、未加工ワーク７の径に合わせて所望の位置に位置決め固定される。
【００５４】
移動側心出し部材１０２は、固定側心出し部材１０１と対向するように中心軸線Ｃ3 上に位置して基体３２に設けられ、進退移動手段であるエアシリンダ１０４により駆動される。なお、符号１０４ａ，１０４ａはガイドロッドである。
移動側心出し部材１０２の前面に取付けられた押圧部材１０５が、エアシリンダ１０４により中心軸線Ｃ3 方向（即ち、未加工ワーク７の径方向）に進退移動し、未加工ワーク７の外周面を他方の側より固定側心出し部材１０１に向け押圧して心出しするようになっている。
【００５５】
固定側心出し部材１０１は、基体３２に固定されたブラケット１０６に支持されて水平方向に配設されている。
固定側心出し部材１０１の先端部１０７は、未加工ワーク７の側面を保持するようにＶ字型をなしているので、未加工ワーク７の中心位置を、中心軸線Ｃ3 上で且つ未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30に一致させることができる。固定側心出し部材１０１は板状をなしており、パレット１９の上面より僅かに上方に配設されている。
【００５６】
未加工ワーク受け取り位置３０に割出された未加工ワーク７が、心出し装置１００により心出しされて主軸５のチャック６で把持された後は、この未加工ワーク受け取り位置３０のパレット１９は空になる。
したがって、固定側心出し部材１０１を後退させる段取り替え作業をしなくても、このパレット１９は、未加工ワーク受け取り位置３０から、固定側心出し部材１０１に邪魔されることなくその下側を通過して、加工済ワーク受け渡し位置３１に一ピッチＰだけ旋回移動する。
その結果、同一径のワークを加工している間は、固定側心出し部材１０１の段取り替え作業は不要である。
【００５７】
移動側心出し部材１０２は、基体３２に固定されたブラケット１０８に取付けられて、パレット１９より僅かに上方側に配設されている。
押圧部材１０５は、中心軸線Ｃ3 に直交する板状又はＶ字状をなしており、中心軸線Ｃ3 方向に前進して未加工ワーク７の側面に当接し、未加工ワーク７を固定側心出し部材１０１の先端部１０７側に押し付けて、未加工ワーク７の中心位置を未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30に一致させる。
心出し動作が完了した後は、押圧部材１０５は後退位置まで移動してそこで待機しており、この時、パレット１９は押圧部材１０５に邪魔されないで旋回動作を行うことができる。
【００５８】
次に、旋盤１とワークフィーダ３の全体の動作について説明する。
ワークフィーダ３は、運転開始時には、少なくとも一つのパレット１９を空の状態にし、残りのパレット１９の全部又は一部に未加工ワーク７を載せておく。そして、このワークフィーダ３から順次供給される未加工ワーク７を旋盤１で加工し、加工済ワーク８はワークフィーダ３に戻していく。
待機状態のワークフィーダ３においては、未加工ワーク受け取り位置３０のパレット１９には未加工ワーク７が載置され、加工済ワーク受け渡し位置３１のパレット１９は空になっている。
【００５９】
一方、機械本体２においては、チャック６でワークが把持された主軸５を主軸駆動モータにより回転駆動し、Ｘ軸用サーボモータ２０及びＺ軸用サーボモータ２６を制御するとともに主軸５の回転数を制御して、工具２２によりワークを切削加工する。
加工終了後、次のワークへのワーク交換指令が出力されると、Ｘ軸用サーボモータ２０及びＺ軸用サーボモータ２６を駆動して、主軸５をワーク授受位置Ｄに移動させる。
この旋盤１は、主軸５が加工領域に移動した時、サドル１２に取付けられた遮蔽カバー（図示せず）によりスプラッシュカバー９の開口部を遮蔽するように構成されているが、加工領域とワーク授受領域との間にシャッタを設けてもよい。
【００６０】
ワークフィーダ３が待機状態なので、未加工ワーク用光電スイッチ９０は未加工ワーク７がある旨の検出信号を出力し、加工済ワーク用光電スイッチ９１は加工済ワーク８がない旨の検出信号を出力している。少なくともこの二つの条件を満足している時にのみ、主軸台４はワーク授受位置Ｄに移動してワークの受け渡しを行う。
主軸台４が加工済ワーク受け渡し位置３１に到着すると、主軸５を下降させてパレット１９上に加工済ワーク８を載置し、チャック６の爪２７を開いて加工済ワーク８の把持を解除する。
【００６１】
次いで、主軸５を加工済ワーク受け渡し位置３１から未加工ワーク受け取り位置３０に移動させて、この未加工ワーク受け取り位置３０にあるパレット１９上に載置されている未加工ワーク７をチャック６の爪２７で把持する。
主軸５が加工位置から最初に到着する加工済ワーク受け渡し位置３１が、加工位置に近い方に配置されているので、主軸５の移動動作には無駄がない。
未加工ワーク７は、未加工ワーク受け取り位置３０のパレット１９上に心出しされた状態で載置されており、しかも、未加工ワーク用光電スイッチ９０で未加工ワーク７があることが確認されているので、チャック６による未加工ワーク７の把持を確実に行うことができる。
【００６２】
チャックの爪２７を開いた状態の主軸台４が未加工ワーク受け取り位置３０に到着すると、主軸５を下降させる。そして、チャックの爪２７の端面８５を未加工ワーク７の上面７ａに押し当てた後、未加工ワーク７を更に所定距離（例えば、数ミリメートル）、圧縮ばね６２のばね力に抗して下方に押し込む。
すると、パレット１９，連結棒５１，パレット支持部材５２，キャスタ５５が、一体的に下方に移動する。連結棒５１は、チェーン４１に取付けられた連結部材５７の嵌合孔５９に移動自在に嵌合しているので、連結棒５１が下降しても、連結部材５７，チェーン４１等の高さ位置は変化しない。
【００６３】
キャスタ５５等により下方に押圧された円板６５など昇降部材６１は、開口部６０内を圧縮ばね６２のばね力に抗して下方に若干移動するので、ねじ部材７８は上部フレーム４９の下面８０から離れる。
未加工ワーク７の厚み寸法ｈが規定寸法の場合には、昇降部材６１の下方への移動ストロークも所定の寸法範囲内なので、フランジ部７０はねじ部材８２には当接しない。
このようにして、未加工ワーク７が下方に押されるので、未加工ワーク７の上面７ａはチャックの爪２７の端面８５に圧縮ばね６２のばね力により強く密着し、この状態でチャックの爪２７を閉じて未加工ワーク７をしっかりと把持する。
【００６４】
ところで、上述のように、未加工ワーク７は加工前なのでその形状や軸線方向寸法ｈはかなりラフでばらつきがある。例えば、未加工ワーク７の上面７ａが、二点鎖線Ｅ（図３）に示すように、パレット１９の載置面に対して傾斜している場合もある。
このような場合に、チャックの爪２７が未加工ワーク７を圧縮ばね６２のばね力に抗して押付けた場合には、パレット１９，昇降部材６１等は傾いた姿勢で下降する。
【００６５】
昇降部材６１と開口部６０との間の隙間６０ａを比較的大きくとってあるので、昇降部材６１は開口部６０内を傾いた状態でスムーズに下降する。その結果、未加工ワーク７の上面７ａが、チャックの爪２７の端面８５にばね力により強く密着した状態で、未加工ワーク７はしっかりと把持される。
このように、支持装置４２によれば、チャック６による未加工ワーク７の把持を高精度且つ確実に行うことができる。
こうして未加工ワーク７を把持した主軸５は、加工領域１７側に移動して切削加工を開始する。
【００６６】
一方、ワークフィーダ３では、パレット割出し指令により次の未加工ワーク７を未加工ワーク受け取り位置３０に割出す。即ち、駆動用モータ４３を駆動すると、この回転駆動力は、出力軸４７，歯車４８，４６を介して伝達されてスプロケット４４を回転させる。
この時、割出し用の円板８７の凹凸をセンサ８７ｂで検出することにより、駆動用モータ４３を回転制御して、スプロケット４４を所定角度だけ反時計回りに回転させる。
スプロケット４４の回転によりチェーン４１が旋回運動すると、チェーン４１に取付けられた連結部材５７を介して、連結棒５１，パレット１９，パレット支持部材５２，キャスタ５５が一体的に旋回運動する。キャスタ５５は、案内板５０，円板６５上を転動しながら移動する。
【００６７】
パレット１９が一ピッチＰだけ移動すると、未加工ワーク受け取り位置３０にあった空のパレット１９が、加工済ワーク受け渡し位置３１に移動する。移動したこのパレット１９は空なので、ワークが固定側心出し部材１０１に干渉することはない。
そして、次の未加工ワーク７を載せたパレット１９が、未加工ワーク受け取り位置３０に移動する。
【００６８】
こうして割出し動作がなされた後、流体圧シリンダであるエアシリンダ１０４を駆動して押圧部材１０５を前進させ、新たな未加工ワーク７を、固定側心出し部材１０１の先端部１０７と押圧部材１０５との間に挟み込んだ状態で位置決めする。
これにより、未加工ワーク７の心出しがなされ、未加工ワーク７の中心位置が未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30に一致する。次いで、エアシリンダ１０４を逆方向に駆動して押圧部材１０５を後退位置まで後退させる。
その結果、未加工ワーク受け取り位置３０では未加工ワーク７が心出しされた状態で位置決めされ、加工済ワーク受け渡し位置３１は空になっているので、パレット割出し指令の実行が完了する。
この状態は、今回のワーク交換手順の当初の状態と同じ状態になったことを意味しており、次回以降は前記と同様の手順を繰り返す。
【００６９】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態を示す図で、心出し装置１００ａを有するワークフィーダ３ａの部分拡大平面図である。
なお、第１の実施形態のワークフィーダ３と同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００７０】
図６に示すように、心出し装置１００ａは、基体３２に固定されたブラケット１１９に支持されて水平方向に配設されている。
心出し装置１００ａは、未加工ワーク受け取り位置３０に割出されて位置決めされたパレット１９の上面に載置された未加工ワーク７の外周面を両側から挟み込んで心出しをする一対のアーム部材１１０と、この一対のアーム部材１１０を同期して互いに逆方向に移動させることにより開閉動作させるアーム開閉駆動手段１１１とを備えている。
一対のアーム部材１１０の先端部は「く」の字状に折曲形成されて対向配置されている。アーム部材１１０の先端部の内側面が未加工ワーク７の外周面に当接することにより、一対のアーム部材１１０間の中心位置と未加工ワーク７の中心との位置ずれを修正して、未加工ワーク７の心出しをするようになっている。
【００７１】
アーム部材１１０を支持する本体部１１２の一方の側には、流体圧シリンダ１１３が取付けられている。流体圧シリンダ１１３のシリンダロッド１１４が、取付け部材を介して一方のアーム部材１１０の基部１１５に取付けられている。
本体部１１２には、両方のアーム部材１１０を移動自在に案内支持するガイドロッド１１６が、アーム部材１１０の移動方向に向けて一本又は複数本（例えば、二本）設けられている。
一方のアーム部材１１０は、流体圧シリンダ１１３に駆動されて、ガイドロッド１１６に沿って進退移動する。本体部１１２内にある二つのローラ１２０ａ，１２０ｂには、ワイヤ１１７ａ，１１７ｂが正逆方向に旋回移動自在に巻き掛けられている。
【００７２】
一方のアーム部材１１０の基部１１５に連結された一方のワイヤ１１７ａは、ローラ１２０ａを介して、他方のアーム部材１１０の基部１１８に連結されている。
また、一方のアーム部材１１０の基部１１５に連結された他方のワイヤ１１７ｂは、ローラ１２０ｂを介して、他方のアーム部材１１０の基部１１８に連結されており、このワイヤ１１７ｂは、基部１１５に形成された孔１２１内を移動自在に貫通している。
したがって、流体圧シリンダ１１３を駆動すれば、シリンダロッド１１４，ワイヤ１１７ａ，１１７ｂを介して、一対のアーム部材１１０は同期して逆方向に移動して開閉動作を行う。
【００７３】
待機状態では、アーム部材１１０は最大に開いた状態になっている。未加工ワーク受け取り位置３０に未加工ワーク７が割出されると、流体圧シリンダ１１３を駆動してアーム部材１１０を閉じる方向（即ち、矢印Ｆ1 ，Ｆ2 方向）に移動させれば、一対のアーム部材１１０が、未加工ワーク７を両側から挟み込んで心出しを行う。
心出し装置１００ａでは、一対のアーム部材１１０が同期して開閉動作するので、高精度な心出しができる。
【００７４】
また、一対のアーム部材１１０の間の中心位置が心出しの中心になるので、この中心位置を未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30と一致させる段取り作業を一度行っておけば、未加工ワーク７の外径寸法が変わっても段取り替え作業は不要であり、高精度な心出しが自動的にできる。
アーム部材１１０の開閉位置を検出すれば、未加工ワーク７の外径寸法を自動的に測定することができる。
なお、ロータリ型の流体圧シリンダや駆動モータ等で、ラック・ピニオン機構，左右ねじ機構等を備えたアーム開閉駆動手段を駆動して、一対のアーム部材１１０を同期して開閉動作させてもよい。
【００７５】
（第３の実施形態）
図７は本発明の第３の実施形態を示す図で、支持装置４２ａを有する旋盤１ａでワークの種類を識別する場合を示す説明図である。
なお、前記第１，第２の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００７６】
図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、この旋盤１ａにおいては、チャック６の爪２７が、ワーク（未加工ワーク７又は加工済ワーク８）に密着した状態で支持装置４２ａの付勢力に抗してワークを若干押し込んで把持する時に、把持位置検出用センサ７７ａを有する把持位置検出手段で支持装置４２ａの正常な下降動作位置を検出し、把持位置検出手段から検出信号が出力された時に、主軸台４のＺ軸方向の移動動作を停止させるとともに、主軸台４のＺ軸方向の位置情報をＮＣ装置により読み取る。
そして、読み取ったこの位置情報によりワークの軸線方向の寸法ｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 を演算し、この軸線方向寸法からワークの種類を識別するようにしている。
【００７７】
把持位置検出手段は、基体３２に取付けられ近接スイッチ，光電センサ等を用いた把持位置検出用センサ７７ａと、この把持位置検出用センサ７７ａにより検出される被検出部７６とを有している。
把持位置検出用センサ７７ａは、下限用検出器７７より上方で、且つ上昇位置にある時の被検出部７６の位置より下方に配置されている。把持位置検出用センサ７７ａは、棒状部材７３の下部に取付けられている被検出部７６が所定位置（Ｚ軸方向の所定位置）まで下降した時の動作を検出する。
即ち、未加工ワーク受け取り位置３０で、主軸台４を−Ｚ軸方向（下方向）に所定の送り速度で移動させ、チャックの爪２７が未加工ワーク７に正常に密着し、把持位置検出用センサ７７ａが被検出部７６を検出するまで、未加工ワーク７を圧縮ばね６２のばね力に抗して若干押し込む。
【００７８】
こうして、パレット１９，昇降部材６１，棒状部材７３等が下降することにより、被検出部７６が所定位置まで下降移動すると、把持位置検出用センサ７７ａは、被検出部７６を検出しＮＣ装置にスキップ信号を出力する。
これと同時に、主軸台４のＺ軸方向の送りを停止するとともに、チャックの爪２７を把持方向に移動させて未加工ワーク７を把持する。
検出信号が出力された時のＺ軸方向の位置情報をＮＣ装置（図示せず）により読み取って、この位置情報から未加工ワーク７の軸線方向の寸法ｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 を、ＮＣ装置内に設けられたカスタムプログラム等による演算部（図示せず）で演算することにより、未加工ワーク７の種類を特定する。
このようにしてワークの種類を特定することができると、複数の種類の未加工ワーク７をランダムにパレット１９上に載置しても、種類に対応したＮＣ加工プログラムで加工することができる。
【００７９】
例えば、この第３の実施形態では、把持位置検出用センサ７７ａ，ＮＣ装置内の位置情報読み取り部，演算部等により、パレット上の未加工ワーク７をチャック６で把持する時、この未加工ワーク７の軸線方向の寸法を計測するワーク軸線方向寸法計測手段が構成されている。
なお、このワーク軸線方向寸法計測手段は、チャック６がパレット１９上の未加工ワーク７を受け取る動作時にこの未加工ワーク７の軸線方向の寸法を計測して、未加工ワーク７の軸線方向寸法から旋盤１で加工されるワークの種類を特定することができるものであればよく、円板６５等の位置をデジタルスケール等で計測してもよい。
また、付勢部材６２の代わりに流体圧シリンダであるエアシリンダを用いると、ワーク軸線方向の円板６５の移動ストロークが大きくとれる。
【００８０】
上述のように、第１乃至第３の実施形態に係るワークフィーダでは、加工済ワーク用光電スイッチ９１を設けて、安全な条件の時にのみ、機械本体２の主軸５など可動体がワークフィーダ側に移動できるようなインターロックを設けている。これにより、旋盤の可動体とワークフィーダとの干渉を防止して安全性を高めることができる。
また、ロボット，ローダなどワーク搬送装置等を設けなくとも、ワークフィーダと主軸との間で直接ワークの交換を行って、旋盤でワークの連続加工ができる。専用のプッシャー等を設けなくとも、チャックの爪２７と未加工ワーク７とを密着させて把持することができるので、未加工ワーク７の受け取り時間が短くなる。
【００８１】
なお、前記説明では、主軸５がビルトインモータで回転駆動されている場合を示したが、歯車機構，ベルト・プーリ機構を介して駆動する主軸モータで主軸を回転駆動してもよい。
チャックも、チャックシリンダで把持・把持解除動作を行う流体圧チャックの場合を示したが、スクロールチャック等を駆動モータで駆動して把持爪の把持・把持解除を行う電動チャックなど他のチャックであってもよい。
更に、旋回体として、パレットをエンドレスチェーンで旋回動作させた場合を示したが、複数のパレットをワークフィーダ基体上で旋回動作させるものであればよいので、円盤状の旋回体等であってもよい。
【００８２】
本発明では、一つの心出し装置１００，１００ａを、未加工ワーク受け取り位置３０に設けたので、各パレット毎に心出し用の治具等を取付ける必要がなく、心出しのための構造がシンプルになる。
特に主軸移動型の立形工作機械では、チャックの爪のストロークが小さいので精度のよい心出しが要求されるが、本発明の心出し装置１００，１００ａでは高精度な心出しができる。
なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成し、主軸台及び主軸は、加工位置と加工済ワーク受け渡し位置と未加工ワーク受け取り位置とを結んだ直線状の移動軌跡に従って移動するので、ワーク交換のために移動すべき距離が短くて短時間でワーク交換ができ、また、心出し装置が配設された未加工ワーク受け取り位置が加工位置から遠い方に配置されているので、心出し装置を設置するためのスペースを確保することができる。
また、心出し装置を未加工ワーク受け取り位置に設けたので、各パレット毎に心出し用の治具等を取付ける必要がなく、心出しのための構造がシンプルになる。
作業者がそれほど気を使わないで適当にパレット上に未加工ワークを置いても、未加工ワーク受け取り位置で心出し装置が未加工ワークの心出しをするので、チャックで未加工ワークを確実に把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１乃至図５は本発明の第１の実施形態を示す図で、図１は主軸移動型立て旋盤の全体平面図である。
【図２】 前記主軸移動型立て旋盤の全体正面図である。
【図３】 ワークフィーダの部分拡大縦断面図である。
【図４】 図３のIV−IV線平面断面図で、心出し装置の図示を省略している。
【図５】 心出し装置を有するワークフィーダの部分拡大平面図である。
【図６】 本発明の第２の実施形態を示す図で、他の心出し装置を有するワークフィーダの部分拡大平面図である。
【図７】 本発明の第３の実施形態を示す図で、ワークの種類を識別する場合を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ 主軸移動型立て旋盤（主軸移動型立形工作機械）
２ 機械本体
３，３ａ ワークフィーダ
４ 主軸台
５ 主軸
６ チャック
７ 未加工ワーク（ワーク）
８ 加工済ワーク（ワーク）
１９ パレット
３０ 未加工ワーク受け取り位置
３１ 加工済ワーク受け渡し位置
３２ ワークフィーダ基体
４０ チェーン駆動手段（駆動手段）
４１ エンドレスチェーン（旋回体）
９０ 未加工ワーク有無検出手段
９１ 加工済ワーク有無検出手段
１００，１００ａ 心出し装置
１０１ 固定側心出し部材
１０２ 移動側心出し部材
１０３ 締結用ボルト（締結部材）
１０４ エアシリンダ（進退移動手段）
１０５ 押圧部材
１１０ アーム部材
１１１ アーム開閉駆動手段
Ｃ 主軸軸線
Ｃ ０ 移動軌跡
Ｃ ３０ 未加工ワーク受け取り位置の中心
Ｃ ３１ 加工済ワーク受け渡し位置の中心
Ｄ ワーク授受位置
ｈ １ ，ｈ ２ ，ｈ ３ 未加工ワークの軸線方向寸法
Ｘ軸方向 主軸軸線と直交する方向
Ｚ軸方向 主軸の軸線方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直方向又はこの垂直方向に対して所定角度傾斜した方向に軸線を有する主軸を回転自在に支持する主軸台が前記主軸軸線方向（Ｚ軸方向）及びこの主軸軸線方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に移動して、前記主軸の下端に設けられたチャックでワーク（工作物）を着脱自在に把持する主軸移動型の立て旋盤など立形工作機械に設けられた心出し装置付きワークフィーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械のうち旋盤は、主軸の先端にチャックが取付けられ、このチャックでワークを把持して回転させるが、旋盤には、主軸が水平方向を向く種類の他、主軸の軸線が上下方向（垂直方向）を向く立て旋盤が知られている。
例えば、特開昭６１−１６６９０２号公報，特開昭６２−１９９３０１号公報等には、ワークインデックステーブル付き立型複合加工数値制御式旋盤（立形ＮＣ旋盤）が開示されている。
この旋盤は主軸固定型であるため、パワーチャックに材料の取付け，取外しをするのに材料を昇降させるための材料押出し装置（油圧シリンダ等），インデックステーブルを往復移動させるための油圧シリンダ等を設ける必要があるので構成が複雑になっていた。
【０００３】
これに対して、本出願人の出願に係る特公平２−４６３２１号公報に開示された工作機械は、主軸が移動して主軸の下端（下方端部）のチャックがワークを直接把持して加工を行うようになっている。
この工作機械では、材料押出し装置，油圧シリンダ等を不要にして構成の簡素化を図っており、自動的にワークを供給するためのワークフィーダ（工作物自動供給装置）が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
加工前の素材ワークなど未加工ワークは、その寸法（例えば、直径寸法，軸線方向寸法）等にばらつきがある場合がある。
チャックがワークフィーダから未加工ワークを確実に受け取って把持するためには、作業者は、未加工ワークをチャックの把持可能範囲内に常に載置するために、ワークフィーダ上で未加工ワークの中心がほぼ一致するように載置しなければならず、作業性がよくなかった。
【０００５】
また、作業者がパレットに未加工ワークを載置する位置に、チャックの爪の把握ストロークをこえる大きなばらつきが生じると、チャックで未加工ワークを把持することが困難であった。また、チャックの爪と未加工ワークが衝突する恐れもあった。
ところが、特公平２−４６３２１号公報に記載のものは、このような未加工ワークの心出しを考慮した構成にはなっていないため、未加工ワークの載置位置等にばらつきがあった場合に、把持する動作を行うのが困難であった。
【０００６】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、作業者がそれほど気を使わないで適当にパレット上に未加工ワークを置いても、チャックで未加工ワークを確実に把持することができる主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明に係る心出し装置付きワークフィーダは、垂直方向又はこの垂直方向に対して所定角度傾斜した方向に軸線を有する主軸を回転自在に支持する主軸台が前記主軸の軸線方向及び前記主軸軸線と直交する方向に移動する主軸移動型立形工作機械において、前記主軸の下端に設けられたチャックとの間でワークを授受するためのワークフィーダであって、前記工作機械の機械本体の近傍の所定の位置に設置されたワークフィーダ基体と、このワークフィーダ基体に設けられ、駆動手段によって駆動されて旋回動作する旋回体と、この旋回体に取付けられて前記ワークフィーダ基体の移送面上を移動可能に設けられ、上面に前記ワークが載置される複数のパレットと、前記工作機械でこれから加工するために前記パレット上面に載置された未加工ワークを前記パレットより前記チャックが受け取る未加工ワーク受け取り位置に配設されて前記ワークフィーダ基体に設けられ、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面の前記未加工ワークを前記チャックが受け取り可能な所定の位置に心出しする心出し装置とを備え、前記主軸台及び前記主軸は、前記主軸軸線と直交する前記方向を向く直線状の移動軌跡に従って、加工位置と、前記チャックとの間で前記ワークを授受するために前記パレットが位置決めされるワーク授受位置との間を移動可能であり、このワーク授受位置は、前記加工位置から遠い方に配置された前記未加工ワーク受け取り位置と、前記加工位置に近い方に配置されてこの未加工ワーク受け取り位置に併設され、前記チャックと対向するように前記パレットが割出され、前記工作機械での加工が完了した加工済ワークを、前記チャックが前記パレット上面に載置して受け渡すための加工済ワーク受け渡し位置とからなり、前記移動軌跡は、前記加工位置と、前記加工済ワーク受け渡し位置の中心と、前記未加工ワーク受け取り位置の中心とを結んだ直線である。
【０００８】
好ましい一実施態様では、前記心出し装置は、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面に載置された前記未加工ワークの径方向に位置調節可能に前記ワークフィーダ基体に設けられ、所望の位置に締結部材により位置決め固定されて前記未加工ワークの外周面の一方の側と当接する固定側心出し部材と、この固定側心出し部材と対向するように前記ワークフィーダ基体に設けられ、進退移動手段により駆動されて押圧部材が前記径方向に進退移動し、前記未加工ワークの外周面を他方の側より前記固定側心出し部材に向け押圧して心出しする移動側心出し部材とを備えている。
【０００９】
好ましい他の実施態様では、前記心出し装置は、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面に載置された前記未加工ワークの外周面を両側より挟み込んで心出しをする一対のアーム部材と、この一対のアーム部材を同期して開閉動作させるアーム開閉駆動手段とを備えている。
なお、前記駆動手段はチェーン駆動手段であり、前記旋回体は、このチェーン駆動手段により駆動されて旋回動作するエンドレスチェーンであるのが好ましい。
心出し装置付きワークフィーダは、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされている前記パレットの上面に前記未加工ワークが載置されているか否かを検出する未加工ワーク有無検出手段を備えているのが好ましい。
また、心出し装置付きワークフィーダは、前記加工済ワーク受け渡し位置に位置決めされている前記パレットの上面に前記加工済ワークが載置されているか否かを検出する加工済ワーク有無検出手段を備えているのが好ましい。
さらに、心出し装置付きワークフィーダには、前記パレット上の前記未加工ワークを前記チャックで把持する時この未加工ワークの軸線方向の寸法を計測するワーク軸線方向寸法計測手段を設け、前記未加工ワークの前記軸線方向寸法から前記工作機械で加工されるワークの種類を特定するように構成するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態の一例を図１乃至図７を参照して説明する。
下記の各実施形態では、ワークフィーダ（工作物自動供給装置）を有する主軸移動型の立形工作機械として立て旋盤の場合を示しているが、上下方向に軸線を有する主軸を回転自在に支持する主軸台が主軸の軸線方向及びこの主軸軸線方向と直交する方向に移動して、主軸の下端（下方端部）に設けられたチャックを用いて、ワークフィーダにより供給されたワーク（工作物）を着脱自在に自動的に把持することにより、ワークフィーダとチャックとの間でワークを授受するタイプの工作機械であれば、ターニングセンタ，研削盤など他の種類の工作機械であってもよい。
また、立形工作機械の主軸の軸線は、床面に対して垂直方向を向いている場合を示しているが、この垂直方向に対して所定角度傾斜した方向を向いた場合でもよい。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１乃至図５は本発明の第１の実施形態を示す図で、図１及び図２はそれぞれ主軸移動型立て旋盤の全体平面図及び全体正面図、図３はワークフィーダの部分拡大縦断面図、図４は図３のIV−IV線平面断面図で心出し装置の図示を省略した図、図５は心出し装置を有する前記ワークフィーダの部分拡大平面図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、主軸移動型立て旋盤（以下、旋盤と記載）１は、機械本体２と、機械本体２の近傍に設けられ、所定の位置にワークを割出す動作を行うワークフィーダ３とを備え、ＮＣ装置（図示せず）により制御される。
旋盤１においては、主軸台４及び主軸５など可動体が、主軸軸線Ｃ方向であるＺ軸方向に移動するとともに、Ｚ軸方向と直交するＸ軸と平行な方向の直線状の移動軌跡Ｃ0 を、加工位置とワークフィーダ３のワーク授受位置Ｄとの間で移動する。
【００１３】
チャック６は、この旋盤１で素材ワークなど未加工のワーク７を、ワークフィーダ３で着脱自在に直接把持して受け取り、加工位置で加工した後はワークフィーダ３で加工済ワーク８の把持を解除して、この加工済ワーク８をワークフィーダ３に受け渡す。
主軸台４（主軸５）がＸ軸方向及びＺ軸方向に移動するこのタイプの旋盤１では、主軸５がワーク搬送の機能も有している。
【００１４】
旋盤１には、加工位置で加工が行われスプラッシュカバー９で遮蔽された加工領域１７と、加工領域１７に隣接し、チャック６とワークフィーダ３との間でワークの授受が行われるワーク授受領域１８とが設けられており、主軸台４と主軸５は両方の領域１７，１８間を移動する。
ワークフィーダ３はワーク授受領域１８側に設置されており、ワークフィーダ３の一部（例えば、ワーク授受位置Ｄ側）はワーク授受領域１８に位置し、他の一部は、作業者による加工済ワーク８の取り外し作業，及び未加工ワーク７の載置作業が行われる領域に位置している。
【００１５】
ワークフィーダ３にはワーク授受位置Ｄが設定されており、このワーク授受位置Ｄには、未加工ワーク受け取り位置３０と加工済ワーク受け渡し位置３１とがある。
未加工ワーク受け取り位置３０では、旋盤１でこれから加工するために、チャック６と対向するようにパレット１９が割出されて位置決めされ、チャック６の複数の爪でパレット１９の上面に載置された未加工ワーク７を把持して受け取る。
【００１６】
未加工ワーク受け取り位置３０に併設された加工済ワーク受け渡し位置３１にも、チャック６と対向するようにパレット１９が割出される。この加工済ワーク受け渡し位置３１では、旋盤１での加工が完了した加工済ワーク８をチャック６がパレット１９の上面に載置して受け渡すようになっている。即ち、チャック６は、加工済ワーク８の把持を加工済ワーク受け渡し位置３１で解除して、この加工済ワーク８をパレット１９上に載置する。
このように、未加工ワーク受け取り位置３０と加工済ワーク受け渡し位置３１とを設けるのが好適であるが、未加工ワーク７を受け取ったパレット１９上に、加工後、加工済ワーク８を載置して受け渡すようにしてもよい。
【００１７】
旋盤１のベッド１０の上面には、Ｘ軸方向に一対のガイドレール１１が平行に取付けられている。二本のガイドレール１１上には、図示しないスライド本体を介してサドル１２がＸ軸方向に移動自在に配置されている。ガイドレール１１とスライド本体は直線ころがり案内を構成している。
ベッド１０のワークフィーダ３側には、ブラケット１０ａがボルト（図示せず）で固定されており、ガイドレール１１，１１は、ベッド１０とブラケット１０ａとにより支持されている。
【００１８】
なお、ブラケット１０ａはベッド１０と一体に形成してもよく、また、ガイドレール１１も、ベッド１０側のレールとブラケット１０ａ側のレールに分割しておいて、組立調整時に一つのガイドレールとなるようにしてもよい。
このように、ガイドレール１１とブラケット１０ａを分割しておいて、後で取付け可能に構成しておくと、通常の立て旋盤を主軸移動型立て旋盤に変更することが可能になる。
【００１９】
二本のガイドレール１１のほぼ中間位置には、Ｘ軸用ボールねじのねじ軸１３がガイドレール１１と平行に配置され、ねじ軸１３には、サドル１２に固定されたナット１４がねじ込まれている。
ねじ軸１３の両端部は、軸受を内蔵した軸受装置１５，１６により回転自在に軸支されており、ねじ軸１３は、歯付プーリ１３ａ，１３ｂ及び歯付ベルト１３ｃを介して、Ｘ軸用サーボモータ２０により正逆方向に回転駆動される。なお、Ｘ軸用サーボモータ２０とＸ軸用ボールねじは連結部材で直結されていてもよい。
Ｘ軸用サーボモータ２０に駆動されてねじ軸１３が回転すると、サドル１２がナット１４を介してガイドレール１１に案内されてＸ軸方向に往復移動することになり、この移動動作が、タレット２１の工具２２に対するＸ軸線方向の送りとなる。
【００２０】
Ｘ軸ガイドレール１１とねじ軸１３は、ワークフィーダ３側の位置まで延長して設けられているので、サドル１２のＸ軸方向への移動可能距離がワークフィーダ３方向に長くなっている。
主軸５は、加工領域１７内の加工位置とワーク授受領域１８におけるワークフィーダ３のワーク授受位置Ｄとの間を移動軌跡Ｃ0 に従って移動可能である。主軸５に対する未加工ワーク７の供給及び加工済ワーク８の排出を、主軸５の下端に取付けられたチャック６で直接行う。
移動軌跡Ｃ0 は、加工位置，加工済ワーク受け渡し位置３１の中心Ｃ31（図４），未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30（図４）を結んだ直線で、Ｘ軸方向を向いている。
【００２１】
ベッド１０には刃物台２３が取付けられ、刃物台２３にはタレット２１がＸ軸と平行な軸線を中心に旋回割出し可能に設けられ、タレット２１には複数の工具２２が放射状に取付けられている。
サドル１２の前面には、Ｚ軸方向に一対のＺ軸ガイドレール２４が平行に設けられ、主軸台４が、スライド本体２５，２５を介して一対のＺ軸ガイドレール２４，２４にＺ軸方向に移動自在に係合している。Ｚ軸ガイドレール２４及びスライド本体２５は直線ころがり案内を構成している。
【００２２】
サドル１２の上部にはＺ軸用サーボモータ２６が取付けられており、Ｚ軸用サーボモータ２６の出力軸には、Ｚ軸用ボールねじ（図示せず）のねじ軸が直結で連結されて回転駆動されるようになっている。なお、Ｚ軸用サーボモータ２６の出力軸とＺ軸用ボールねじは、歯車機構，歯付きプーリ・ベルト機構等を介して駆動力の伝達が行われるようにしてもよい。
Ｚ軸用ボールねじのねじ軸には、主軸台４に固定されたナット（図示せず）がねじ込まれているので、Ｚ軸用サーボモータ２６に駆動されてＺ軸用ボールねじのねじ軸が回転すれば、前記ナットを介して主軸台４がＺ軸ガイドレール２４に案内されてＺ軸方向に昇降移動する。
【００２３】
主軸台４には主軸５が回転自在に支持されており、主軸５は、その下端に設けられたチャック６でワークを把持した状態で回転する。主軸５は、主軸台４の内部に組み込まれたビルトインモータ（図示せず）により回転駆動される。
チャック６には、ワークを把持するための複数（例えば、三個）の爪２７が設けられている。主軸５の上部にはチャックシリンダ２８が設けられており、チャックシリンダ２８を駆動して爪２７の位置を径方向に移動させることにより、ワークが把持又は開放される。
【００２４】
次に、旋盤１の動作について説明する。
旋盤１のＮＣ装置からの指令により未加工ワーク７を切削加工する時には、Ｘ軸用サーボモータ２０を駆動して、サドル１２をＸ軸方向のワークフィーダ３側に移動させる。サドル１２の移動により、主軸５が、ワークフィーダ３の未加工ワーク受け取り位置３０に移動軌跡Ｃ0 上を移動する。
次に、Ｚ軸用サーボモータ２６を駆動して、主軸台４とともに主軸５を下方に移動させ、チャックシリンダ２８を駆動してチャック６の爪２７を移動させて未加工ワーク７を直接把持する。チャック６のこの把持動作後、主軸台４は所定位置まで上昇移動する。
【００２５】
次いで、Ｘ軸用サーボモータ２０を回転駆動することにより、サドル１２がＸ軸ガイドレール１１に案内されてＸ軸方向の加工位置側に移動し、Ｚ軸用サーボモータ２６を駆動することにより、主軸台４がＺ軸ガイドレール２４に案内されてＺ軸方向に移動する。
こうして、主軸５を移動軌跡Ｃ0 に従って加工位置に移動させた後、タレット２１を旋回割出しさせてタレット２１に取付けられた所望の工具２２を割出す。そして、ＮＣ装置でＸ軸用サーボモータ２０及びＺ軸用サーボモータ２６を制御するとともに、主軸５の回転数を制御して、工具２２によりワークの切削加工を行う。
【００２６】
ワークの加工が完了した後、Ｘ軸用サーボモータ２０及びＺ軸用サーボモータ２６を駆動して、主軸台４と主軸５を加工位置から加工済ワーク受け渡し位置３１に移動させ、加工済ワーク８をチャック６から離脱させて加工済ワーク受け渡し位置３１にあるパレット１９の上に載置する。
次のワークの加工がある場合には、主軸台４は、加工済ワーク受け渡し位置３１から未加工ワーク受け取り位置３０に移動して、上述と同様に未加工ワーク７を把持する動作を行ったのち前記手順を繰り返す。
【００２７】
次に、心出し装置付きのワークフィーダ３について説明する。
ワークフィーダ３は、所定の位置（即ち、未加工ワーク受け取り位置３０）に未加工ワーク７を順次割出すために間欠的な旋回動作を行う。ワークフィーダ３の旋回面はほぼ水平になっている。
ワークフィーダ３は、旋盤１の機械本体２の近傍の所定の位置に設置されたワークフィーダ基体（以下、基体と記載）３２を備えており、基体３２は、機械本体２から別体で床面３３に自立している。
機械本体２に対してワークフィーダ３を所定位置に位置決めすることができればよいので、基体３２は機械本体２と一体でも別体でもよい。例えば、基体３２を、ベッド１０又はブラケット１０ａに一体的又は別体で取付けてもよい。
【００２８】
図１乃至図５に示すように、ワークフィーダ３は、基体３２に設けられ駆動手段によって駆動されて旋回動作する旋回体と、この旋回体に取付けられて基体３２の移送面上を移動可能に設けられ、上面にワーク７，８が着脱自在に載置される複数のパレット１９とを備えている。
本実施形態では、旋回体として、基体３２に設けられ駆動手段としてのチェーン駆動手段４０により駆動されて旋回動作するエンドレスチェーン（以下、チェーンと記載）４１が使用されており、このチェーン４１に複数のパレット１９が取付けられている。
【００２９】
また、ワークフィーダ３は、チャック６との間でワークを授受するためにパレット１９が位置決めされるワーク授受位置Ｄに配設されて基体３２に設けられた支持装置４２を備えている。
この支持装置４２は、ワーク授受位置Ｄに位置決めされたパレットを主軸軸線Ｃ方向に昇降移動自在に支持している。これにより、ワークフィーダ３は、チャック６にワークが所定の荷重で押圧された状態でワークの授受が行えるようにしている。
本実施形態の支持装置４２は未加工ワーク受け取り位置３０に配設されており、この未加工ワーク受け取り位置３０に位置決めされたパレット１９を主軸軸線Ｃ方向に昇降移動自在に且つ傾き動作可能に支持するとともに、主軸軸線Ｃのチャック６側にパレット１９を付勢する構成になっている。
【００３０】
なお、支持装置４２を未加工ワーク受け取り位置３０のみに配設した場合を示したが、支持装置４２を加工済ワーク受け渡し位置３１にも設けてもよい。
このようにすれば、加工済ワーク８を主軸側チャック６から加工済ワーク受け渡し位置３１のパレット１９に受け渡す時に、加工済ワーク８をパレット１９上に衝突，落下などなくスムーズに載置することができるので、加工済ワーク８に傷がつくことがない。
【００３１】
チェーン駆動手段４０は、基体３２に取付けられ減速機を有する駆動用モータ４３と、基体３２に回動自在に軸支され、駆動用モータ４３に駆動されて駆動側の一方の回転中心Ｃ1 回りに正逆方向に自在に回転するスプロケット４４と、基体３２に軸支され、他方の回転中心Ｃ2 回りに正逆方向に自在に回転する別のスプロケット４５又は回転リングとを有している。
スプロケット４４は、基体３２を構成する上部フレーム４９に固定された支持軸８６に、軸受（図示せず）を介して正逆方向に回転自在に軸支されている。
スプロケット４４と別のスプロケット４５には、チェーン４１が巻き掛けられている。基体３２側に設けられたこのチェーン４１としては、複数のリンクが連結された金属製のチェーンが使用されており、チェーン４１は、プレート４１ａ，４１ｂ，ピン４１ｃ，ローラ部４１ｄ等により構成される公知なものである。
【００３２】
スプロケット４４には、大径の歯車４６が同心状に平行に取付けられて一体的に回転するようになっている。この歯車４６と、駆動用モータ４３の出力軸４７に取付けられた小径の歯車４８とが噛み合って減速機構を構成している。
駆動用モータ４３の回転駆動力は、出力軸４７，歯車４８，４６，スプロケット４４を介して減速された状態でチェーン４１に伝達され、チェーン４１は旋回動作を行う。
【００３３】
上部フレーム４９の上面には案内板５０が固定されており、案内板５０は、チェーン４１の全体形状に対応して長細い矩形状をなして水平方向に配設されている。チェーン４１は、案内板５０の上方にこれと平行に位置している。
パレット１９は、垂直方向に配設された複数（例えば、二本）の連結棒５１を介してパレット支持部材５２に支持されている。板状で円形のパレット１９及びパレット支持部材５２は、互いに平行，同心且つ水平に配設されている。連結棒５１は、ねじ５３，５４など締結部材により、パレット１９及びパレット支持部材５２に固定されている。
なお、パレット１９等は四角形など他の形状をしていてもよい。即ち、ワークを載置可能で、且つ旋回体により移動可能なものであればよい。
パレット支持部材５２の下部には、案内板５０の上面を任意の方向に自在に転動するころがり手段が取付けられている。本実施形態では、ころがり手段として各パレット１９に複数（例えば、四個）のキャスタ５５が使用されており、キャスタ５５は、直進動作及び旋回動作の自在な自在輪５６を有している。
【００３４】
連結棒５１は連結部材５７を介してチェーン４１に連結され、連結部材５７は、ほぼ矩形板状に形成されて水平方向に配設されている。連結部材５７は、チェーン４１の所定のリンクの下部にねじ５８など締結部材により固定され、チェーン４１に同一ピッチＰで複数個（例えば、合計１４個）設けられている。
連結部材５７には、連結棒５１が嵌合する嵌合孔５９が垂直方向に穿設されており、連結棒５１は嵌合孔５９内を自在に昇降移動可能になっている。
こうして、連結部材５７，連結棒５１を介してチェーン４１に連結された複数のパレット１９は、同一ピッチＰで案内板５０上に配設されて旋回動作を行う。
【００３５】
スプロケット４４の支持軸８６には、スプロケット４４と一体的に回転運動する割出し用の被検出部材である円板８７と、ボルト８７ｃにより割出し検出用センサ取付け用板部材８７ａが取付けられている。
この板部材８７ａに取付けられた割出し検出用センサ（以下、センサと記載）８７ｂで、円板８７に形成された凹凸を検出し、センサ８７ｂの出力信号により駆動用モータ４３を回転制御している。円板８７とセンサ８７ｂ等によって、割出し位置検出手段８８が構成される。この割出し位置検出手段８８はエンコーダ等であってもよく、パレットの割出し位置を検出できるものであればよい。
したがって、パレット１９は、矢印Ｇに示すように反時計回りに旋回運動をするとともに、一ピッチＰずつ間欠的に送られて所定位置に割出される。
なお、必要に応じて駆動用モータ４３を逆転させれば、パレット１９は時計回りに旋回動作を行うこともできる。
【００３６】
次に、未加工ワーク受け取り位置３０に配設された支持装置４２について説明する。
未加工ワーク受け取り位置３０では、開口部６０が案内板５０と上部フレーム４９に形成され、開口部６０内に、昇降部材６１が昇降移動自在に且つ傾き動作可能に配設されている。
本実施形態の開口部６０は円形状をなしているので、昇降部材６１は、円形の平面形状をなして開口部６０内に所定の間隙６０ａを介して配設されている。昇降部材６１が上部位置にある時には、その上面８１と案内板５０の上面はほぼ同一面になっている。なお、開口部６０，昇降部材６１は、四角形など他の形状であってもよく、所定の間隙を有して配設されていればよい。
【００３７】
支持装置４２は、基体３２及び案内板５０に対して、昇降部材６１を主軸軸線Ｃ方向に昇降移動自在に且つ傾き動作可能に支持するとともに、付勢部材としての圧縮ばね６２により、昇降部材６１を主軸軸線Ｃの上方向（即ち、チャック６の方向）に付勢している。
基体３２は円盤状の基台６４を備えており、基台６４は、周方向に均等に配置された複数（例えば、四本）の連結部材６３により上部フレーム４９に固定され、上部フレーム４９とほぼ平行に配設されている。
【００３８】
昇降部材６１は、開口部６０内に所定の間隙６０ａを介して配設された円形状の円板６５と、円板６５の下面にねじ６６など締結部材により固定されたストッパ取付け部材６７とを有している。
ストッパ取付け部材６７は、円板６５の下面に密着しねじ６６でねじ込み固定された円形板部６８と、円形板部６８に固定されて下方に延びる円筒部６９と、円筒部６９の下端に固定されて半径方向外方に延びる円環状のフランジ部７０とを有している。
【００３９】
圧縮ばね６２は、上部にある円形板部６８と下部にある円形のばね用支持板７１との間に圧縮された状態で配置され、昇降部材６１等を上方に付勢している。ばね用支持板７１，基台６４，ストッパ取付け部材６７及び円板６５は、未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30と同心に且つ互いにほぼ平行に配置されている。
ばね用支持板７１は、基台６４にねじ込まれて周方向に均等に配置された複数（例えば、四本）のねじ部材７２により、その下面が支持されている。ねじ部材７２を調整することにより、ばね用支持板７１を上下させて、圧縮ばね６２のばね力を調整することができる。
【００４０】
円形板部６８の中心部には、棒状部材７３が下方に向けてねじ込み固定されている。棒状部材７３は、ばね用支持板７１の中心部に穿設された貫通孔７４と、基台６４の中心部に穿設された貫通孔７５とに挿通されて、昇降部材６１と一体的に動作可能になっている。
ばね用支持板７１の貫通孔７４に棒状部材７３が嵌合しているので、ばね用支持板７１は、横方向にずれることなくねじ部材７２に常に係合している。
【００４１】
棒状部材７３の下部には、被検出部７６が位置調節可能に取付けられ、基体３２には、近接スイッチ，光電センサ等を用いた下限用検出器７７が、図示しない取付け部材を介して取付けられている。
チャック６で未加工ワーク７を把持するためにチャック６が未加工ワーク７を押し込んだ時、被検出部７６が所定位置を越えて下降動作すると、下限用検出器７７が被検出部７６を検出して、異常が発生した旨を検出できるようになっている。
【００４２】
したがって、未加工ワーク受け取り位置３０での主軸台４の正規の昇降動作位置をプログラムしておき、供給された未加工ワーク７の軸線方向寸法（厚み寸法）ｈが正規の寸法より大きい場合に、チャックの爪２７が未加工ワーク７を下方に押し込むと、パレット１９，昇降部材６１，棒状部材７３等が所定距離以上に下降する。
すると、下限用検出器７７が被検出部７６の下降動作位置を検出するので、この検出信号に基づいてＮＣ装置が制御され、主軸５の下降動作を停止するとともに、アラーム等を表示する。
このようにして、規定以外の種類の未加工ワーク７が供給されたことを作業者に知らせ、加工ミスを防止している。
【００４３】
パレット１９を支持する支持装置４２の上面８１は、チャック６が未加工ワーク７（又は、加工済ワーク８）を主軸軸線Ｃ方向に押圧していない状態の時は基体３２の移送面（即ち、案内板５０の上面）とほぼ同一面になることにより、パレット１９を移送可能にしている。
そのために、フランジ部７０には、第１のストッパとしての複数（例えば、四本）のねじ部材７８がねじ込まれて、周方向に均等に配置されている。ねじ部材７８は、昇降部材６１の上方向への移動を規制するために設けられたもので、ねじ部材７８の上端部７９が、圧縮ばね６２のばね力により上部フレーム４９の下面８０に当接している。
【００４４】
ねじ部材７８を調節すれば、昇降部材６１を上下方向に移動させることができるので、円板６５の上面８１と案内板５０の上面とがほぼ同一面になるように、円板６５の高さ位置を調整することができる。これにより、キャスタ５５は、案内板５０と円板６５の上面をスムーズに転動する。
主軸５が未加工ワーク７を受け取りに行っていない状態では、ねじ部材７８の上端部７９が上部フレーム４９の下面８０に当接して、円板６５と案内板５０とがほぼ同一面の状態になって、主軸５が来るのを待っている。
【００４５】
基台６４には、第２のストッパとしての複数（例えば、四本）のねじ部材８２がねじ込まれて周方向に均等に配置されている。ねじ部材８２は、昇降部材６１の下方向への移動を規制するために設けられたもので、ねじ部材８２の上端部８３は、フランジ部７０の下面に対向配置されている。
昇降部材６１が、圧縮ばね６２のばね力に抗して下降して、フランジ部７０がねじ部材８２に当接すると、昇降部材６１はそれ以上は下降しない。ねじ部材８２を調整することにより、昇降部材６１の昇降移動動作の最大ストローク（即ち、円板６５の下降移動可能量）Ｓを調整することができる。
フランジ部７０には、上方に突出する回り止め用の規制部材８４（図４）が固定されている。規制部材８４の上部は、上部フレーム４９に形成された係合孔（図示せず）に軸線方向等に移動自在に隙間を有して嵌合しており、昇降部材６１を非回転状態に規制している。
【００４６】
チャック６が未加工ワーク７を把持する際には、主軸台４のＺ軸方向の移動ストロークを多少大きめにプログラムして、チャック６が未加工ワーク７を下方に若干押し込んで圧縮ばね６２を圧縮した状態で把持動作をするようにしている。
したがって、チャック６が未加工ワーク７を受け取る場合に、チャック６の爪２７が未加工ワーク７に接触した後も、主軸５が主軸軸線Ｃの下方向に更に若干移動する。
未加工ワーク７とともにパレット１９，連結棒５１，パレット支持部材５２，キャスタ５５，昇降部材６１が、主軸５の移動動作に伴って圧縮ばね６２のばね力に抗して所定位置まで下降する。所定位置まで下降した状態で、チャック６の爪２７を閉じて未加工ワーク７を把持する。
【００４７】
これにより、未加工ワーク７の主軸軸線Ｃ方向の寸法ｈに多少のばらつきがあっても、このばらつきは圧縮ばね６２の弾性変形で吸収され、未加工ワーク７がチャックの爪２７の端面８５に確実に密着する。
したがって、主軸軸線Ｃ方向の位置決めができ、チャックの爪２７の把持動作による心出しとともに、チャック６による未加工ワーク７の把持動作を確実且つ高精度に行うことができる。
また、圧縮ばね６２のばね力に抗して、チャックの爪２７と未加工ワーク７とが当接するので、チャックの爪２７の端面８５と未加工ワーク７とが強く密着した状態で未加工ワーク７を把持することができるとともに、主軸５側に過大な負荷を掛けることがない。
【００４８】
ワークフィーダ３には、未加工ワーク有無検出手段９０と加工済ワーク有無検出手段９１とが設けられている。
未加工ワーク有無検出手段９０は、未加工ワーク受け取り位置３０に位置決めされているパレット１９の上面に未加工ワーク７が載置されているか否かを検出しており、例えば、透過形の光電スイッチが使用されている。この未加工ワーク用光電スイッチ（未加工ワーク有無検出手段）９０は、基体３２又は案内板５０に取付けられた投光器９２及び受光器９３を備えている。
加工済ワーク有無検出手段９１は、加工済ワーク受け渡し位置３１に位置決めされているパレット１９の上面に加工済ワーク８が載置されているか否かを検出しており、例えば、透過形の光電スイッチが使用されている。この加工済ワーク用光電スイッチ（加工済ワーク有無検出手段）９１は、基体３２又は案内板５０に取付けられた投光器９４及び受光器９５を備えている。
【００４９】
投光器９２から受光器９３に光を照射することにより未加工ワーク７の有無が検出され、投光器９４から受光器９５に光を照射することにより加工済ワーク８の有無が検出される。
なお、光電スイッチ９０，９１は、透過形のほか回帰反射形や拡散反射形等であってもよく、また、投光器と受光器を逆の位置に設置してもよい。
【００５０】
加工済ワーク用光電スイッチ９１が、加工済ワーク受け渡し位置３１のパレット１９上に加工済ワーク８がある旨の検出信号を出力している時に、主軸５が加工済ワーク受け渡し位置３１に移動すると、チャック６が把持しているワークと、パレット１９上の加工済ワーク８とが衝突する恐れがある。
したがって、加工済ワーク用光電スイッチ９１が、加工済ワーク８がない旨の検出信号を出力していることが、主軸５が加工済ワーク受け渡し位置３１に移動できる条件である。この条件を満足すれば、加工済ワーク受け渡し位置３１で加工済ワーク８がパレット１９上に受け渡され載置される。
一方、加工済ワーク用光電スイッチ９１が、加工済ワーク８がある旨の検出信号を出力している間は、主軸５が加工済ワーク受け渡し位置３１に移動しないようなインターロックを設けることにより、衝突を防止している。
【００５１】
未加工ワーク用光電スイッチ９０は、空加工や加工済ワーク８の再加工等を防止するために設けられている。
未加工ワーク用光電スイッチ９０が、未加工ワーク受け取り位置３０のパレット１９上に未加工ワーク７がある旨の検出信号を出力していることを条件として、主軸５を未加工ワーク受け取り位置３０に移動させて未加工ワーク７を把持するようにしている。
したがって、未加工ワーク７がない状態でチャック６が未加工ワーク受け取り位置３０で把持動作をすることはなくなり、空加工を防止して加工作業の効率を向上させることができる。また、加工済ワークの再加工を防止することもできる。
【００５２】
次に、基体３２に取付けられた心出し装置１００について説明する。
心出し装置１００は、パレット１９が未加工ワーク受け取り位置３０に割出されて位置決めされた時に、パレット１９上の未加工ワーク７をチャック６が受け取り可能な所定の位置に位置決めして心出しする機能を有しており、未加工ワーク受け取り位置３０に配設されて、基体３２に設けられている。
心出し装置１００の中心軸線Ｃ3 は、ワークフィーダ３の長手方向中心軸線Ｃ4 に対して所定角度傾斜した位置に配設されている。これにより、心出し装置１００が、ワークを載せたパレット１９等の旋回動作の邪魔にならず、また、未加工ワーク受け取り位置３０や加工済ワーク受け渡し位置３１における主軸５のワークの把持動作の邪魔にならない。
【００５３】
心出し装置１００は、中心軸線Ｃ3 上に配設された固定側心出し部材１０１と、加工プログラムにより自動的に制御される移動側心出し部材１０２とを備えている。
固定側心出し部材１０１は、未加工ワーク受け取り位置３０に割出されて位置決めされたパレット１９の上面に載置された未加工ワーク７の径方向に位置調節可能に基体３２に設けられ、中心軸線Ｃ3 方向の所望の位置に締付け用ボルト１０３など締結部材により位置決め固定されて、未加工ワーク７の外周面の一方の側と当接することができるようになっている。
締付け用ボルト１０３は、固定側心出し部材１０１に中心軸線Ｃ3 方向に長く形成された長孔１０９に位置調節可能に係合しており、未加工ワーク７の径に合わせて所望の位置に位置決め固定される。
【００５４】
移動側心出し部材１０２は、固定側心出し部材１０１と対向するように中心軸線Ｃ3 上に位置して基体３２に設けられ、進退移動手段であるエアシリンダ１０４により駆動される。なお、符号１０４ａ，１０４ａはガイドロッドである。
移動側心出し部材１０２の前面に取付けられた押圧部材１０５が、エアシリンダ１０４により中心軸線Ｃ3 方向（即ち、未加工ワーク７の径方向）に進退移動し、未加工ワーク７の外周面を他方の側より固定側心出し部材１０１に向け押圧して心出しするようになっている。
【００５５】
固定側心出し部材１０１は、基体３２に固定されたブラケット１０６に支持されて水平方向に配設されている。
固定側心出し部材１０１の先端部１０７は、未加工ワーク７の側面を保持するようにＶ字型をなしているので、未加工ワーク７の中心位置を、中心軸線Ｃ3 上で且つ未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30に一致させることができる。固定側心出し部材１０１は板状をなしており、パレット１９の上面より僅かに上方に配設されている。
【００５６】
未加工ワーク受け取り位置３０に割出された未加工ワーク７が、心出し装置１００により心出しされて主軸５のチャック６で把持された後は、この未加工ワーク受け取り位置３０のパレット１９は空になる。
したがって、固定側心出し部材１０１を後退させる段取り替え作業をしなくても、このパレット１９は、未加工ワーク受け取り位置３０から、固定側心出し部材１０１に邪魔されることなくその下側を通過して、加工済ワーク受け渡し位置３１に一ピッチＰだけ旋回移動する。
その結果、同一径のワークを加工している間は、固定側心出し部材１０１の段取り替え作業は不要である。
【００５７】
移動側心出し部材１０２は、基体３２に固定されたブラケット１０８に取付けられて、パレット１９より僅かに上方側に配設されている。
押圧部材１０５は、中心軸線Ｃ3 に直交する板状又はＶ字状をなしており、中心軸線Ｃ3 方向に前進して未加工ワーク７の側面に当接し、未加工ワーク７を固定側心出し部材１０１の先端部１０７側に押し付けて、未加工ワーク７の中心位置を未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30に一致させる。
心出し動作が完了した後は、押圧部材１０５は後退位置まで移動してそこで待機しており、この時、パレット１９は押圧部材１０５に邪魔されないで旋回動作を行うことができる。
【００５８】
次に、旋盤１とワークフィーダ３の全体の動作について説明する。
ワークフィーダ３は、運転開始時には、少なくとも一つのパレット１９を空の状態にし、残りのパレット１９の全部又は一部に未加工ワーク７を載せておく。そして、このワークフィーダ３から順次供給される未加工ワーク７を旋盤１で加工し、加工済ワーク８はワークフィーダ３に戻していく。
待機状態のワークフィーダ３においては、未加工ワーク受け取り位置３０のパレット１９には未加工ワーク７が載置され、加工済ワーク受け渡し位置３１のパレット１９は空になっている。
【００５９】
一方、機械本体２においては、チャック６でワークが把持された主軸５を主軸駆動モータにより回転駆動し、Ｘ軸用サーボモータ２０及びＺ軸用サーボモータ２６を制御するとともに主軸５の回転数を制御して、工具２２によりワークを切削加工する。
加工終了後、次のワークへのワーク交換指令が出力されると、Ｘ軸用サーボモータ２０及びＺ軸用サーボモータ２６を駆動して、主軸５をワーク授受位置Ｄに移動させる。
この旋盤１は、主軸５が加工領域に移動した時、サドル１２に取付けられた遮蔽カバー（図示せず）によりスプラッシュカバー９の開口部を遮蔽するように構成されているが、加工領域とワーク授受領域との間にシャッタを設けてもよい。
【００６０】
ワークフィーダ３が待機状態なので、未加工ワーク用光電スイッチ９０は未加工ワーク７がある旨の検出信号を出力し、加工済ワーク用光電スイッチ９１は加工済ワーク８がない旨の検出信号を出力している。少なくともこの二つの条件を満足している時にのみ、主軸台４はワーク授受位置Ｄに移動してワークの受け渡しを行う。
主軸台４が加工済ワーク受け渡し位置３１に到着すると、主軸５を下降させてパレット１９上に加工済ワーク８を載置し、チャック６の爪２７を開いて加工済ワーク８の把持を解除する。
【００６１】
次いで、主軸５を加工済ワーク受け渡し位置３１から未加工ワーク受け取り位置３０に移動させて、この未加工ワーク受け取り位置３０にあるパレット１９上に載置されている未加工ワーク７をチャック６の爪２７で把持する。
主軸５が加工位置から最初に到着する加工済ワーク受け渡し位置３１が、加工位置に近い方に配置されているので、主軸５の移動動作には無駄がない。
未加工ワーク７は、未加工ワーク受け取り位置３０のパレット１９上に心出しされた状態で載置されており、しかも、未加工ワーク用光電スイッチ９０で未加工ワーク７があることが確認されているので、チャック６による未加工ワーク７の把持を確実に行うことができる。
【００６２】
チャックの爪２７を開いた状態の主軸台４が未加工ワーク受け取り位置３０に到着すると、主軸５を下降させる。そして、チャックの爪２７の端面８５を未加工ワーク７の上面７ａに押し当てた後、未加工ワーク７を更に所定距離（例えば、数ミリメートル）、圧縮ばね６２のばね力に抗して下方に押し込む。
すると、パレット１９，連結棒５１，パレット支持部材５２，キャスタ５５が、一体的に下方に移動する。連結棒５１は、チェーン４１に取付けられた連結部材５７の嵌合孔５９に移動自在に嵌合しているので、連結棒５１が下降しても、連結部材５７，チェーン４１等の高さ位置は変化しない。
【００６３】
キャスタ５５等により下方に押圧された円板６５など昇降部材６１は、開口部６０内を圧縮ばね６２のばね力に抗して下方に若干移動するので、ねじ部材７８は上部フレーム４９の下面８０から離れる。
未加工ワーク７の厚み寸法ｈが規定寸法の場合には、昇降部材６１の下方への移動ストロークも所定の寸法範囲内なので、フランジ部７０はねじ部材８２には当接しない。
このようにして、未加工ワーク７が下方に押されるので、未加工ワーク７の上面７ａはチャックの爪２７の端面８５に圧縮ばね６２のばね力により強く密着し、この状態でチャックの爪２７を閉じて未加工ワーク７をしっかりと把持する。
【００６４】
ところで、上述のように、未加工ワーク７は加工前なのでその形状や軸線方向寸法ｈはかなりラフでばらつきがある。例えば、未加工ワーク７の上面７ａが、二点鎖線Ｅ（図３）に示すように、パレット１９の載置面に対して傾斜している場合もある。
このような場合に、チャックの爪２７が未加工ワーク７を圧縮ばね６２のばね力に抗して押付けた場合には、パレット１９，昇降部材６１等は傾いた姿勢で下降する。
【００６５】
昇降部材６１と開口部６０との間の隙間６０ａを比較的大きくとってあるので、昇降部材６１は開口部６０内を傾いた状態でスムーズに下降する。その結果、未加工ワーク７の上面７ａが、チャックの爪２７の端面８５にばね力により強く密着した状態で、未加工ワーク７はしっかりと把持される。
このように、支持装置４２によれば、チャック６による未加工ワーク７の把持を高精度且つ確実に行うことができる。
こうして未加工ワーク７を把持した主軸５は、加工領域１７側に移動して切削加工を開始する。
【００６６】
一方、ワークフィーダ３では、パレット割出し指令により次の未加工ワーク７を未加工ワーク受け取り位置３０に割出す。即ち、駆動用モータ４３を駆動すると、この回転駆動力は、出力軸４７，歯車４８，４６を介して伝達されてスプロケット４４を回転させる。
この時、割出し用の円板８７の凹凸をセンサ８７ｂで検出することにより、駆動用モータ４３を回転制御して、スプロケット４４を所定角度だけ反時計回りに回転させる。
スプロケット４４の回転によりチェーン４１が旋回運動すると、チェーン４１に取付けられた連結部材５７を介して、連結棒５１，パレット１９，パレット支持部材５２，キャスタ５５が一体的に旋回運動する。キャスタ５５は、案内板５０，円板６５上を転動しながら移動する。
【００６７】
パレット１９が一ピッチＰだけ移動すると、未加工ワーク受け取り位置３０にあった空のパレット１９が、加工済ワーク受け渡し位置３１に移動する。移動したこのパレット１９は空なので、ワークが固定側心出し部材１０１に干渉することはない。
そして、次の未加工ワーク７を載せたパレット１９が、未加工ワーク受け取り位置３０に移動する。
【００６８】
こうして割出し動作がなされた後、流体圧シリンダであるエアシリンダ１０４を駆動して押圧部材１０５を前進させ、新たな未加工ワーク７を、固定側心出し部材１０１の先端部１０７と押圧部材１０５との間に挟み込んだ状態で位置決めする。
これにより、未加工ワーク７の心出しがなされ、未加工ワーク７の中心位置が未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30に一致する。次いで、エアシリンダ１０４を逆方向に駆動して押圧部材１０５を後退位置まで後退させる。
その結果、未加工ワーク受け取り位置３０では未加工ワーク７が心出しされた状態で位置決めされ、加工済ワーク受け渡し位置３１は空になっているので、パレット割出し指令の実行が完了する。
この状態は、今回のワーク交換手順の当初の状態と同じ状態になったことを意味しており、次回以降は前記と同様の手順を繰り返す。
【００６９】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態を示す図で、心出し装置１００ａを有するワークフィーダ３ａの部分拡大平面図である。
なお、第１の実施形態のワークフィーダ３と同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００７０】
図６に示すように、心出し装置１００ａは、基体３２に固定されたブラケット１１９に支持されて水平方向に配設されている。
心出し装置１００ａは、未加工ワーク受け取り位置３０に割出されて位置決めされたパレット１９の上面に載置された未加工ワーク７の外周面を両側から挟み込んで心出しをする一対のアーム部材１１０と、この一対のアーム部材１１０を同期して互いに逆方向に移動させることにより開閉動作させるアーム開閉駆動手段１１１とを備えている。
一対のアーム部材１１０の先端部は「く」の字状に折曲形成されて対向配置されている。アーム部材１１０の先端部の内側面が未加工ワーク７の外周面に当接することにより、一対のアーム部材１１０間の中心位置と未加工ワーク７の中心との位置ずれを修正して、未加工ワーク７の心出しをするようになっている。
【００７１】
アーム部材１１０を支持する本体部１１２の一方の側には、流体圧シリンダ１１３が取付けられている。流体圧シリンダ１１３のシリンダロッド１１４が、取付け部材を介して一方のアーム部材１１０の基部１１５に取付けられている。
本体部１１２には、両方のアーム部材１１０を移動自在に案内支持するガイドロッド１１６が、アーム部材１１０の移動方向に向けて一本又は複数本（例えば、二本）設けられている。
一方のアーム部材１１０は、流体圧シリンダ１１３に駆動されて、ガイドロッド１１６に沿って進退移動する。本体部１１２内にある二つのローラ１２０ａ，１２０ｂには、ワイヤ１１７ａ，１１７ｂが正逆方向に旋回移動自在に巻き掛けられている。
【００７２】
一方のアーム部材１１０の基部１１５に連結された一方のワイヤ１１７ａは、ローラ１２０ａを介して、他方のアーム部材１１０の基部１１８に連結されている。
また、一方のアーム部材１１０の基部１１５に連結された他方のワイヤ１１７ｂは、ローラ１２０ｂを介して、他方のアーム部材１１０の基部１１８に連結されており、このワイヤ１１７ｂは、基部１１５に形成された孔１２１内を移動自在に貫通している。
したがって、流体圧シリンダ１１３を駆動すれば、シリンダロッド１１４，ワイヤ１１７ａ，１１７ｂを介して、一対のアーム部材１１０は同期して逆方向に移動して開閉動作を行う。
【００７３】
待機状態では、アーム部材１１０は最大に開いた状態になっている。未加工ワーク受け取り位置３０に未加工ワーク７が割出されると、流体圧シリンダ１１３を駆動してアーム部材１１０を閉じる方向（即ち、矢印Ｆ1 ，Ｆ2 方向）に移動させれば、一対のアーム部材１１０が、未加工ワーク７を両側から挟み込んで心出しを行う。
心出し装置１００ａでは、一対のアーム部材１１０が同期して開閉動作するので、高精度な心出しができる。
【００７４】
また、一対のアーム部材１１０の間の中心位置が心出しの中心になるので、この中心位置を未加工ワーク受け取り位置３０の中心Ｃ30と一致させる段取り作業を一度行っておけば、未加工ワーク７の外径寸法が変わっても段取り替え作業は不要であり、高精度な心出しが自動的にできる。
アーム部材１１０の開閉位置を検出すれば、未加工ワーク７の外径寸法を自動的に測定することができる。
なお、ロータリ型の流体圧シリンダや駆動モータ等で、ラック・ピニオン機構，左右ねじ機構等を備えたアーム開閉駆動手段を駆動して、一対のアーム部材１１０を同期して開閉動作させてもよい。
【００７５】
（第３の実施形態）
図７は本発明の第３の実施形態を示す図で、支持装置４２ａを有する旋盤１ａでワークの種類を識別する場合を示す説明図である。
なお、前記第１，第２の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００７６】
図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、この旋盤１ａにおいては、チャック６の爪２７が、ワーク（未加工ワーク７又は加工済ワーク８）に密着した状態で支持装置４２ａの付勢力に抗してワークを若干押し込んで把持する時に、把持位置検出用センサ７７ａを有する把持位置検出手段で支持装置４２ａの正常な下降動作位置を検出し、把持位置検出手段から検出信号が出力された時に、主軸台４のＺ軸方向の移動動作を停止させるとともに、主軸台４のＺ軸方向の位置情報をＮＣ装置により読み取る。
そして、読み取ったこの位置情報によりワークの軸線方向の寸法ｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 を演算し、この軸線方向寸法からワークの種類を識別するようにしている。
【００７７】
把持位置検出手段は、基体３２に取付けられ近接スイッチ，光電センサ等を用いた把持位置検出用センサ７７ａと、この把持位置検出用センサ７７ａにより検出される被検出部７６とを有している。
把持位置検出用センサ７７ａは、下限用検出器７７より上方で、且つ上昇位置にある時の被検出部７６の位置より下方に配置されている。把持位置検出用センサ７７ａは、棒状部材７３の下部に取付けられている被検出部７６が所定位置（Ｚ軸方向の所定位置）まで下降した時の動作を検出する。
即ち、未加工ワーク受け取り位置３０で、主軸台４を−Ｚ軸方向（下方向）に所定の送り速度で移動させ、チャックの爪２７が未加工ワーク７に正常に密着し、把持位置検出用センサ７７ａが被検出部７６を検出するまで、未加工ワーク７を圧縮ばね６２のばね力に抗して若干押し込む。
【００７８】
こうして、パレット１９，昇降部材６１，棒状部材７３等が下降することにより、被検出部７６が所定位置まで下降移動すると、把持位置検出用センサ７７ａは、被検出部７６を検出しＮＣ装置にスキップ信号を出力する。
これと同時に、主軸台４のＺ軸方向の送りを停止するとともに、チャックの爪２７を把持方向に移動させて未加工ワーク７を把持する。
検出信号が出力された時のＺ軸方向の位置情報をＮＣ装置（図示せず）により読み取って、この位置情報から未加工ワーク７の軸線方向の寸法ｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 を、ＮＣ装置内に設けられたカスタムプログラム等による演算部（図示せず）で演算することにより、未加工ワーク７の種類を特定する。
このようにしてワークの種類を特定することができると、複数の種類の未加工ワーク７をランダムにパレット１９上に載置しても、種類に対応したＮＣ加工プログラムで加工することができる。
【００７９】
例えば、この第３の実施形態では、把持位置検出用センサ７７ａ，ＮＣ装置内の位置情報読み取り部，演算部等により、パレット上の未加工ワーク７をチャック６で把持する時、この未加工ワーク７の軸線方向の寸法を計測するワーク軸線方向寸法計測手段が構成されている。
なお、このワーク軸線方向寸法計測手段は、チャック６がパレット１９上の未加工ワーク７を受け取る動作時にこの未加工ワーク７の軸線方向の寸法を計測して、未加工ワーク７の軸線方向寸法から旋盤１で加工されるワークの種類を特定することができるものであればよく、円板６５等の位置をデジタルスケール等で計測してもよい。
また、付勢部材６２の代わりに流体圧シリンダであるエアシリンダを用いると、ワーク軸線方向の円板６５の移動ストロークが大きくとれる。
【００８０】
上述のように、第１乃至第３の実施形態に係るワークフィーダでは、加工済ワーク用光電スイッチ９１を設けて、安全な条件の時にのみ、機械本体２の主軸５など可動体がワークフィーダ側に移動できるようなインターロックを設けている。これにより、旋盤の可動体とワークフィーダとの干渉を防止して安全性を高めることができる。
また、ロボット，ローダなどワーク搬送装置等を設けなくとも、ワークフィーダと主軸との間で直接ワークの交換を行って、旋盤でワークの連続加工ができる。専用のプッシャー等を設けなくとも、チャックの爪２７と未加工ワーク７とを密着させて把持することができるので、未加工ワーク７の受け取り時間が短くなる。
【００８１】
なお、前記説明では、主軸５がビルトインモータで回転駆動されている場合を示したが、歯車機構，ベルト・プーリ機構を介して駆動する主軸モータで主軸を回転駆動してもよい。
チャックも、チャックシリンダで把持・把持解除動作を行う流体圧チャックの場合を示したが、スクロールチャック等を駆動モータで駆動して把持爪の把持・把持解除を行う電動チャックなど他のチャックであってもよい。
更に、旋回体として、パレットをエンドレスチェーンで旋回動作させた場合を示したが、複数のパレットをワークフィーダ基体上で旋回動作させるものであればよいので、円盤状の旋回体等であってもよい。
【００８２】
本発明では、一つの心出し装置１００，１００ａを、未加工ワーク受け取り位置３０に設けたので、各パレット毎に心出し用の治具等を取付ける必要がなく、心出しのための構造がシンプルになる。
特に主軸移動型の立形工作機械では、チャックの爪のストロークが小さいので精度のよい心出しが要求されるが、本発明の心出し装置１００，１００ａでは高精度な心出しができる。
なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成し、主軸台及び主軸は、加工位置と加工済ワーク受け渡し位置と未加工ワーク受け取り位置とを結んだ直線状の移動軌跡に従って移動するので、ワーク交換のために移動すべき距離が短くて短時間でワーク交換ができ、また、心出し装置が配設された未加工ワーク受け取り位置が加工位置から遠い方に配置されているので、心出し装置を設置するためのスペースを確保することができる。
また、心出し装置を未加工ワーク受け取り位置に設けたので、各パレット毎に心出し用の治具等を取付ける必要がなく、心出しのための構造がシンプルになる。
作業者がそれほど気を使わないで適当にパレット上に未加工ワークを置いても、未加工ワーク受け取り位置で心出し装置が未加工ワークの心出しをするので、チャックで未加工ワークを確実に把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１乃至図５は本発明の第１の実施形態を示す図で、図１は主軸移動型立て旋盤の全体平面図である。
【図２】 前記主軸移動型立て旋盤の全体正面図である。
【図３】 ワークフィーダの部分拡大縦断面図である。
【図４】 図３のIV−IV線平面断面図で、心出し装置の図示を省略している。
【図５】 心出し装置を有するワークフィーダの部分拡大平面図である。
【図６】 本発明の第２の実施形態を示す図で、他の心出し装置を有するワークフィーダの部分拡大平面図である。
【図７】 本発明の第３の実施形態を示す図で、ワークの種類を識別する場合を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ 主軸移動型立て旋盤（主軸移動型立形工作機械）
２ 機械本体
３，３ａ ワークフィーダ
４ 主軸台
５ 主軸
６ チャック
７ 未加工ワーク（ワーク）
８ 加工済ワーク（ワーク）
１９ パレット
３０ 未加工ワーク受け取り位置
３１ 加工済ワーク受け渡し位置
３２ ワークフィーダ基体
４０ チェーン駆動手段（駆動手段）
４１ エンドレスチェーン（旋回体）
９０ 未加工ワーク有無検出手段
９１ 加工済ワーク有無検出手段
１００，１００ａ 心出し装置
１０１ 固定側心出し部材
１０２ 移動側心出し部材
１０３ 締結用ボルト（締結部材）
１０４ エアシリンダ（進退移動手段）
１０５ 押圧部材
１１０ アーム部材
１１１ アーム開閉駆動手段
Ｃ 主軸軸線
Ｃ ０ 移動軌跡
Ｃ ３０ 未加工ワーク受け取り位置の中心
Ｃ ３１ 加工済ワーク受け渡し位置の中心
Ｄ ワーク授受位置
ｈ １ ，ｈ ２ ，ｈ ３ 未加工ワークの軸線方向寸法
Ｘ軸方向 主軸軸線と直交する方向
Ｚ軸方向 主軸の軸線方向
Claims (7)
- 垂直方向又はこの垂直方向に対して所定角度傾斜した方向に軸線を有する主軸を回転自在に支持する主軸台が前記主軸の軸線方向及び前記主軸軸線と直交する方向に移動する主軸移動型立形工作機械において、前記主軸の下端に設けられたチャックとの間でワークを授受するためのワークフィーダであって、
前記工作機械の機械本体の近傍の所定の位置に設置されたワークフィーダ基体と、
このワークフィーダ基体に設けられ、駆動手段によって駆動されて旋回動作する旋回体と、
この旋回体に取付けられて前記ワークフィーダ基体の移送面上を移動可能に設けられ、上面に前記ワークが載置される複数のパレットと、
前記工作機械でこれから加工するために前記パレット上面に載置された未加工ワークを前記パレットより前記チャックが受け取る未加工ワーク受け取り位置に配設されて前記ワークフィーダ基体に設けられ、前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面の前記未加工ワークを前記チャックが受け取り可能な所定の位置に心出しする心出し装置とを備え、
前記主軸台及び前記主軸は、前記主軸軸線と直交する前記方向を向く直線状の移動軌跡に従って、加工位置と、前記チャックとの間で前記ワークを授受するために前記パレットが位置決めされるワーク授受位置との間を移動可能であり、
このワーク授受位置は、前記加工位置から遠い方に配置された前記未加工ワーク受け取り位置と、前記加工位置に近い方に配置されてこの未加工ワーク受け取り位置に併設され、前記チャックと対向するように前記パレットが割出され、前記工作機械での加工が完了した加工済ワークを、前記チャックが前記パレット上面に載置して受け渡すための加工済ワーク受け渡し位置とからなり、
前記移動軌跡は、前記加工位置と、前記加工済ワーク受け渡し位置の中心と、前記未加工ワーク受け取り位置の中心とを結んだ直線であることを特徴とする主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダ。 - 前記心出し装置は、
前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面に載置された前記未加工ワークの径方向に位置調節可能に前記ワークフィーダ基体に設けられ、所望の位置に締結部材により位置決め固定されて前記未加工ワークの外周面の一方の側と当接する固定側心出し部材と、
この固定側心出し部材と対向するように前記ワークフィーダ基体に設けられ、進退移動手段により駆動されて押圧部材が前記径方向に進退移動し、前記未加工ワークの外周面を他方の側より前記固定側心出し部材に向け押圧して心出しする移動側心出し部材とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダ。 - 前記心出し装置は、
前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされた前記パレットの上面に載置された前記未加工ワークの外周面を両側より挟み込んで心出しをする一対のアーム部材と、
この一対のアーム部材を同期して開閉動作させるアーム開閉駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダ。 - 前記駆動手段はチェーン駆動手段であり、前記旋回体は、このチェーン駆動手段により駆動されて旋回動作するエンドレスチェーンであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダ。
- 前記未加工ワーク受け取り位置に位置決めされている前記パレットの上面に前記未加工ワークが載置されているか否かを検出する未加工ワーク有無検出手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダ。
- 前記加工済ワーク受け渡し位置に位置決めされている前記パレットの上面に前記加工済ワークが載置されているか否かを検出する加工済ワーク有無検出手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダ。
- 前記パレット上の前記未加工ワークを前記チャックで把持する時この未加工ワークの軸線方向の寸法を計測するワーク軸線方向寸法計測手段を設け、
前記未加工ワークの前記軸線方向寸法から前記工作機械で加工されるワークの種類を特定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の主軸移動型立形工作機械における心出し装置付きワークフィーダ。
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