JP3943360B2

JP3943360B2 - 工作機械のワーク搬送装置

Info

Publication number: JP3943360B2
Application number: JP2001309880A
Authority: JP
Inventors: 通雄渡邊; 嘉信奥山; 昭一荒野
Original assignee: DMG Mori Co Ltd; Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: JP2003117760A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク（本明細書では機械加工前の素材を含む）を機械加工位置と搬出入位置との間で搬送するようにした工作機械のワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械、例えば旋盤においては、機械加工位置にて加工の終了したワークを主軸のチャックから受け取って機側の搬出入位置に配置されたワークストッカに搬出し、また加工前の素材をワークストッカ側から受け取って上記チャックに装着するといった作業を自動的に行うようにしたワーク搬送装置を備える場合がある。
【０００３】
このワーク搬送装置として、ワークを把持するワークキャッチャ（ワーク把持機構）をフレーム部材によりワークの機械加工位置から搬出入位置までスライド可能に支持した構成のものがある。そして上記ワークキャッチャをスライド可能に支持するスライド部には、切屑や切削液の侵入を防ぐためにゴム等で構成されたジャバラ式のカバーが取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来のジャバラ式のカバーを取り付ける構造の場合、該カバーのジャバラ部自体に切屑が挟まり、カバーが破損し易いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来装置の問題点に鑑みてなされたものであり、切屑等の侵入を防止でき、かつ耐久性の高いシール機構を備えた工作機械のワーク搬送装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ワークの機械加工位置から搬出入位置まで延びるフレーム部材と、ワークを把持するワーク把持機構と、該ワーク把持機構を上記フレーム部材に該フレーム部材に沿って移動可能に支持する支持部材と、該支持部材をフレーム部材に沿って移動させる駆動機構とを備えた工作機械のワーク搬送装置において、上記フレーム部材及び支持部材をカバー部材によって囲み、該カバー部材に、上記支持部材を外方に貫通させ、かつ上記移動を可能とするスリット溝を形成し、該スリット溝を全長に渡って閉塞し、かつ上記支持部材の移動に伴って該支持部材が位置するスリット溝部分は開口されるシール機構を設け、該シール機構は、弾性を有する金属製薄板からなるばね板を備えており、該ばね板は、移動方向に複数に分割され、かつ互いの端部が重なるように、さらに上記スリット溝をばね力をもって閉塞するよう配設され、上記支持部材の移動に伴って該支持部材によって開方向に起こされて該支持部材が位置するスリット溝部分を開口することを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、上記支持部材の移動方向端部には上記ばね板を起こす作用を円滑ならしめる傾斜面が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記カバーのスリット溝部分に、切屑等がスリット溝を通って上記支持部材とフレーム部材との摺動部に侵入するのを抑制するラビリンス機構が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用効果】
請求項１の発明によれば、上記フレーム部材及び支持部材を囲むカバー部材から支持部材を外方に貫通させるスリット溝を全長に渡って閉塞し、かつ上記支持部材の移動に伴って該支持部材が位置するスリット溝部分は開口されるシール機構を設けたので、切屑等がスリット溝からカバー内部に侵入するのを防止でき、かつシール機構を金属製とすることが容易であり、例えば従来のゴム製ジャバラ等に比較して耐久性を高めることができる。
【００１２】
また、上記シール機構は、弾性を有する金属製薄板からなるばね板でスリット溝を閉塞するように構成されているので、スリット溝をばね板のばね力でもって確実に閉塞でき、その結果スリット溝から切屑等が内部に侵入するのを確実に防止でき、また金属製薄板からなるばね板でシール機構を構成したので、該シール機構の耐久性を高めることができる。
【００１３】
さらにまた、上記ばね板を、移動方向に複数に分割しかつ互いの端部が重なるように配置したので、スリット溝をより確実にシールできる。即ち支持部材の位置する部位では、ばね板が支持部材の表面に乗り上げて該表面に当接することによりシールが行われるが、ばね板を分割したのでばね板が支持板の表面からスリット溝の開口縁部の形状に精度よく追従して当接し、隙間の発生を極力防止でき、シール性を高めることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、上記支持部材の移動方向端部に上記ばね板を起こす作用を円滑ならしめる傾斜面を形成したので、ばね板が支持部材の内面に乗り上げ易くなり、円滑な移動とシール性を確保できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、上記カバーのスリット溝部分にラビリンス機構を設けたので、切屑等がスリット溝を通ってカバー内に侵入した場合、ラビリンス機構により該切屑等を落下させることができ、上記支持部材とフレーム部材との摺動部に切屑等が侵入するのを防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図４は本発明の一実施形態に係る工作機械のワーク搬送装置を説明するための図であり、図１は該ワーク搬送装置を備えた旋盤の斜視図、図２はワーク搬送装置部分の正面図、図３はワーク搬送装置の断面側面図、図４はシール機構の要部の詳細図である。
【００１８】
これらの図において、符号１はその全体が機体カバー４で囲まれ、該機体カバー４の内部に本実施形態装置を備えた旋盤である。この旋盤１は、機体カバー４の内部の機械加工位置Ａに配置された第１主軸２ａ，第２主軸２ｂを備え、それぞれチャック３ａ，３ｂを有する。なお、４ａは上記機体カバー４の機械加工位置Ａ部分を開閉するドアである。
【００１９】
そして上記機体カバー４内に、機内走行式のワーク搬送装置５が配設されている。このワーク搬送装置５は、上記機械加工位置Ａから機外に位置する搬出入位置Ｂまで延びるフレーム部材６と、ワークを把持するワークキャッチャ（ワーク把持機構）７と、該ワークキャッチャ７を上記フレーム部材６に、これの軸方向に移動可能に支持する支持部材８と、該支持部材８をフレーム部材６に沿って移動させる駆動機構９とを備えている。なお、上記搬出入位置Ｂには、加工済ワーク及び加工前の素材を溜めるワークストッカ１０，加工済ワークを搬出するコンベア１１及びワークバケット１２等が備えられている。
【００２０】
上記フレーム部材６は横断面長方形状を有する鉄製角パイプからなり、上記機械加工位置Ａの上方から上記搬出入位置Ｂの上方まで延びており、機械本体に固定されている。このフレーム部材６の底面６ａには、リニアガイド機構１３の支持部材を構成するレール部材１３ａが固定されている。このレール部材１３ａは上記ワークキャッチャ７の移動範囲に対応した長さを有し、具体的には上記フレーム部材６より少し短く設定されている。
【００２１】
上記支持部材８は、上記フレーム部材６の底面６ａと平行に配置された横辺部８ａと、これの機械内側端部から鉛直下方に延びる下縦辺部８ｂと、機械外側端部から鉛直上方に延びる上縦辺部８ｃとを有し、フレーム部材６の軸直角方向に見ると縦長の長方形状をなしている。
【００２２】
上記横辺部８ａ上には、上記リニアガイド機構１３の被支持部材を構成する２組のスライドブロック１３ｂ，１３ｂが移動方向に適宜の間隔を開けて取り付けられており、該各スライドブロック１３ｂは上記レール部材１３ａにスライド自在に支持されている。これにより上記支持部材８は上記フレーム部材６にこれの軸方向に移動可能に支持されている。
【００２３】
上記支持部材８の下縦辺部８ｂの機械外側面（図３の左側面）には支持ブラケット８ｄが固定さており、該支持ブラケット８ｄに上記ワークキャッチャ７が固定されている。このワークキャッチャ７は、上記支持ブラケット８ｄの前端面８ｅに固定されたベースプレート１４と、該ベースプレート１４から突出する支持ボス部１４ａに固定されたシリンダ１５と、該シリンダ１５のピストンロッド１５ａに連結された移動プレート１６と、該移動プレート１６に装着された可動爪機構１７とを備えている。
【００２４】
上記可動爪機構１７は内蔵するシリンダ機構により把持爪１７ａ，１７ａを拡縮させてワークＷを把持するようになっている。なお、１８は上記移動プレート１６の進退動作をガイドするガイドロッドであり、該ガイドロッド１８の先端は上記移動プレート１６に固定され、その途中部分は上記支持ボス部１４ａによってスライド可能に支持されている。
【００２５】
上記支持部材８の上縦辺部８ｃは上記フレーム部材６の前面６ｂより上方に延び、その上端部にはベルト連結部１９が形成されている。このベルト連結部１９は、上縦辺部８ｃの内側面にスペーサ１９ａを介在させて挟持プレート１９ｂ，１９ｂをボルト１９ｃで固定したものである。この挟持プレート１９ｂ，１９ｂによりベルト２０が挟持固定されており、このベルト２０を駆動することにより支持部材８ひいてはワークキャッチャ７が移動するようになっている。
【００２６】
上記駆動機構９は、上記フレーム部材６の上面６ｃの一端に回転自在に配設された従動プーリ２１と他端外方に配設された駆動プーリ２２とに上記ベルト２０を巻回し、該駆動プーリ２２を駆動モータ２３で回転駆動するようにした構造のものである。
【００２７】
上記従動プーリ２１を支持するブラケット２１ａは調整ボルト２１ｂによってフレーム部材側のブラケットに連結されており、該調整ボルト２１ｂを回転させることによりプーリ軸間距離を調整可能になっている。このようにしてベルト張力が調整される。
【００２８】
そして本実施形態のワーク搬送装置５は搬送部カバー２４でその周囲が囲まれている。この搬送部カバー２４は、ワーク搬送装置５の前側（図３左側）を覆う前カバー２５と、後側上部，下部を覆う後上カバー２６，後下カバー２７と、上方を覆う着脱可能の上カバー２８とを備えている。
【００２９】
ここで上記駆動機構９は上記従動プーリ２１から駆動プーリ２２までその前側，後側，及び上側が全長に渡って上記前カバー２５，後上カバー２６及び上カバー２８で覆われており、またその下側はフレーム部材６によって覆われている。
【００３０】
また上記レール部材１３ａはその全長に渡って前側が前カバー２５によって覆われ、下側は前カバー２５の下端から内側に折り曲げ形成された底カバー２５ａで覆われ、また上側はフレーム部材６によって覆われている。さらにまた上記レール部材１３ａの後側はその全長に渡ってインナカバー２９で覆われており、該インナカバー２９はフレーム部材６の底面６ａに例えばボルト締めによって固定されている。
【００３１】
上記支持部材８の、上記上縦辺部８ｃは上記前カバー２５と上記フレーム部材６の前面６ｂとの間に位置しており、上記横辺部８ａは上記底カバー２５ａとフレーム部材６の底面６ａとの間に位置している。そして支持部材８の下縦辺部８ｂは上記底カバー２５ａの内側端と上記後下カバー２７の内面とで形成された隙間であるスリット溝３０から下方に突出している。このスリット溝３０は上記レール部材１３ａの全長に渡って、つまり該支持部材８の移動範囲に渡って形成されており、また後下カバー２７も該支持部材８の移動範囲に渡って延びている。
【００３２】
ここで上記インナカバー２９は上記スリット溝３０の略中央に向かって位置している。スリット溝３０から侵入した切屑等の一部は後下カバー２７の内面上部に当たって下方に落下し、落下しなかった残りの切屑等の大部分はインナカバー２９の背面に当たって落下することとなり、このようにして切屑等がスリット溝３０を通って上記支持部材８とフレーム部材６との摺動部、即ちレール部材１３ａとスライドブロック１３ｂとの摺動部に侵入するのを抑制するラビリンス機構が構成されている。
【００３３】
上記前カバー２５とフレーム部材６の前面６ｂとの隙間は上側シール機構３２によってシールされている。この上側シール機構３２は、フレーム部材６の軸方向（移動方向）に並べて配置された複数の弾性を有する金属製薄板からなるばね板（プレート部材）３２ａで構成されている。各ばね板３２ａの一端はフレーム部材６の上面に固定されたブラケット６ｄにボルト３２ｂで締め付け固定され、他端は前カバー２５の内面に付勢力をもって当接している。また隣接する各ばね板３２ａの両端部３２ｃは互いに重ね合わされている。また上記各ばね板３２ａのうち、支持部材８の上縦辺部８ｃに対向する部分は該上縦辺部８ｃよって起こされて該縦辺部８ｃの内面に乗り上げて当接している。
【００３４】
そして上記上縦辺部８ｃの移動方向両端部の上記ばね板３２ａに対向する部分には、ばね板３２ａの乗り上げを容易にする傾斜面８ｆが形成されている。この傾斜面８ｆは移動方向前側ほど前カバー２５に近接するように傾斜している（図４参照）。
【００３５】
また上記スリット溝３０部分にはこれをシールする下側シール機構３３が設けられている。この下側シール機構３３は、フレーム部材６の軸方向（移動方向）に並べて配置された複数の弾性を有する金属製薄板からなるばね板（プレート部材）３３ａで構成されている。各ばね板３３ａの一端は上記後下カバー２７にボルト３３ｂで締め付け固定され、他端は底カバー２５ａの内端に付勢力をもって当接している。また隣接する各ばね板３３ａの両端部３３ｃは互いに重ね合わされている。また上記各ばね板３３ａのうち、支持部材８の下縦辺部８ｂに対向する部分は該下縦辺部８ｂによって起こされて該下縦辺部８ｂの内面に乗り上げて当接している。
【００３６】
そして上記下縦辺部８ｂの移動方向両端部の上記ばね板３３ａに対向する部分には、ばね板３３ａの乗り上げを容易にする傾斜面８ｇが形成されている。この傾斜面８ｇは移動方向前側ほど底カバー２５ａの内端２５ａ′に近接するように傾斜している。
【００３７】
次に本実施形態装置の作用効果を説明する。
【００３８】
駆動モータ２３の回転駆動によりベルト２０が支持部材８を引っ張り、該支持部材２０がレール部材１３ａの軸方向に移動し、ワークキャッチャ７が機械加工位置Ａに位置決めされると、シリンダ１５が伸長して把持爪１７ａ，１７ａのセンタが上記第１，第２主軸２ａ，２ｂと一致し、可動爪機構１７が把持爪１７ａ，１７ａを前進させ、これによりワークＷが把持される。続いてチャック３ａ又は３ｂが開放され、この状態でワークキャッチャ７がフレーム部材６の軸方向に少し移動してワークＷを軸方向に引き抜いた後、シリンダ１５が収縮して把持爪１７ａ，１７ａが図３に示す位置に上昇する。続いてモータ２３の回転駆動によりベルト２０がワークキャッチャ７を搬出入位置Ｂまで移動させ、加工済ワークＷの機外への搬出が行われる。なお、素材の装着は上記ワークの搬出と逆の流れで行われる。
【００３９】
上記上側シール機構３２において、各ばね板３２ａの先端部は前カバー２５の内面にばね力でもって当接しており、これにより前カバー２５とフレーム部材６の前面６ｂとの間を通って切屑等が落下するのが防止されている。そして支持部材８の上縦辺部８ｃの位置する部位では、ばね板３２ａはこの上縦辺部８ｃに乗り上げて該上縦辺部８ｃの内面に当接している。
【００４０】
また上記下側シール機構３３において、各ばね板３３ａの先端部は底カバー２５ａの内端にばね力でもって当接しており、これにより上記スリット溝３０を通って切屑等がレール部材１３ａとスライドブロック１３ｂとの摺動部等に侵入するのを防止している。そして支持部材８の下縦辺部８ｂの在る部位では、ばね板３３ａはこの下縦辺部８ｂに乗り上げて該下縦辺部８ｂの内面に当接している。
【００４１】
このようなシール状態において上記支持部材８ひいてはワークキャッチャ７がレール部材１３ａの軸方向に駆動されると、上記上縦辺部８ｃ，下縦辺部８ｂはそれぞれ移動方向前側に位置するばね板３２ａ，３３ａを起こして乗り上げさせながら移動する。このとき上縦辺部８ｃの両端に傾斜面８ｆを形成し、下縦辺部８ｂの両端に傾斜面８ｇを形成したので、上記乗り上げが円滑に行われる。また移動方向後側に位置するばね板３２ａ，３３ａはそのばね力でもって前カバー２５の内面，底カバー２５ａの内端に当接し、シール状態に戻る。
【００４２】
このように本実施形態では、ワーク搬送装置５を金属板からなる搬送部カバー（カバー部材）２４で囲み、該搬送部カバー２４から支持部材８を外方に貫通させるスリット溝３０を、全長に渡って閉塞し、かつ上記支持部材８の移動に伴って該支持部材８が位置するスリット溝部分は開口される下側シール機構３３を設けたので、切屑等がスリット溝３０から内部に侵入するのを防止できる。なお、同様にして上側シール機構３２により上側から落下する切り屑等の進入を防止できる。
【００４３】
また上記下側シール機構３３を、弾性を有する金属製薄板からなるばね板３３ａでスリット溝３０を閉塞するように構成したので、スリット溝３０をばね板３３ａのばね力でもって確実に閉塞でき、その結果スリット溝３０から切屑等が内部に侵入するのを確実に防止できる。また金属製薄板からなるばね板３３ａでシール機構３３を構成したので、該シール機構３３の耐久性を高めることができる。なお、上側シール機構３２についても同様にシールを確実に行なうことができるとともに、シール機構３２の耐久性を高めることができる。
【００４４】
また上記ばね板３３ａを、移動方向に複数に分割しかつ互いの端部が重なるように配置したので、スリット溝３０をより確実にシールできる。即ち支持部材８の位置する部位では、ばね板３３ａが支持部材８の内側表面に乗り上げて当接することによりシールが行われるが、ばね板３３ａを分割したのでばね板３３ａが支持板８の表面からスリット溝３０の開口縁部の形状に精度よく追従して当接し、隙間の発生を防止でき、シール性を高めることができる。なお、上側シール機構３２についても同様にシール性を高めることができる。
【００４５】
また上記支持部材８の移動方向端部に上記ばね板３３ａを起こす作用を円滑ならしめる傾斜面８ｇを形成したので、ばね板３３ａが支持部材８の内面に乗り上げ易くなり、円滑な移動とシール性を確保できる。なお上記上側シール機構３２についても同様に円滑な移動とシール性を確保できる。
【００４６】
さらにまた、上記スリット溝３０部分にラビリンス機構を設けたので、切屑等がスリット溝３０を通ってカバー内に侵入した場合、このラビリンス機構により切屑等を落下させることができ、上記支持部材８のスライドブロック１３ｂとフレーム部材６側のレール部材１３ａとの摺動部に切屑等が侵入するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態装置を備えた旋盤（工作機械）の斜視図である。
【図２】ワーク搬送装置の正面図である。
【図３】ワーク搬送装置の断面側面図である。
【図４】ワーク搬送装置の上側シール機構部分の模式拡大図である。
【図５】ワーク搬送装置の下側シール機構部分の模式拡大図である。
【符号の説明】
５ワーク搬送装置
６フレーム部材
７ワークキャッチャ（ワーク把持機構）
８支持部材
８ｅ傾斜面
９駆動機構
２４搬送部カバー部材
３０スリット溝
３３シール機構
３３ａばね板
Ａワーク加工位置
Ｂワーク搬出入位置
Ｗワーク

Claims

ワークの機械加工位置から搬出入位置まで延びるフレーム部材と、ワークを把持するワーク把持機構と、該ワーク把持機構を上記フレーム部材に該フレーム部材に沿って移動可能に支持する支持部材と、該支持部材をフレーム部材に沿って移動させる駆動機構とを備えた工作機械のワーク搬送装置において、上記フレーム部材及び支持部材をカバー部材によって囲み、該カバー部材に、上記支持部材を外方に貫通させ、かつ上記移動を可能とするスリット溝を形成し、該スリット溝を全長に渡って閉塞し、かつ上記支持部材の移動に伴って該支持部材が位置するスリット溝部分は開口されるシール機構を設け、該シール機構は、弾性を有する金属製薄板からなるばね板を備えており、該ばね板は、移動方向に複数に分割され、かつ互いの端部が重なるように、さらに上記スリット溝をばね力をもって閉塞するよう配設され、上記支持部材の移動に伴って該支持部材によって開方向に起こされて該支持部材が位置するスリット溝部分を開口することを特徴とする工作機械のワーク搬送装置。
請求項１において、上記支持部材の移動方向端部には上記ばね板を起こす作用を円滑ならしめる傾斜面が形成されていることを特徴とする工作機械のワーク搬送装置。
請求項１又は２において、上記カバーのスリット溝部分に、切屑等がスリット溝を通って上記支持部材とフレーム部材との摺動部に侵入するのを抑制するラビリンス機構が形成されていることを特徴とする工作機械のワーク搬送装置。