JP3962608B2 - ワーク供給方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，トレーチェンジャ（略称，トレチェン）のパレットテーブルに載置されたパレットと工作機械の主軸とに対してガントリーローダの旋回式チャック装置によってワークを受け渡しすることから成るワーク供給方法に関する。
【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２００１−２５９３７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終了する工程から構成されている。
【０００３】
また，図１５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すような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（例えば，特開平８−１５５７７３号公報参照）。該チャック装置は，ワーク４３を主軸に受け渡すローダチャック４１と，ワーク４３を主軸から引き取るアンローダチャック４２とが支持体４０の上下の長手方向に配置されている。また，支持体４０の上部に配置したローダチャック４１と支持体の下部に配置したアンローダチャック４２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。
【０００４】
チャック装置は，支持体４０に取り付けられたローダチャック４１とアンローダチャック４２は，円周上に等間隔に配置された３個のチャック爪４４と，各チャック爪４４の間に等間隔に配置されたプッシャ４５を有している。チャック爪４４は半径方向に移動可能であり，各チャック爪４４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４４は先端の内側に形成された把持面を有し，ワーク４３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４５を取り付けたプッシャシャフト４７は，プッシャプレート４６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４７は，プッシャプレート４６に配設されたスプリング４８によってプッシャ４５を押し出す方向に付勢されている。
【０００５】
支持体４０には，ローダチャック４１のプッシャシャフト４７の軸方向位置を検出するリミットスイッチ４９と，アンローダチャック４２のプッシャシャフト４７の軸方向位置を検出するリミットスイッチ５０が設けられている。リミットスイッチ４９は主軸台のチャック本体にワーク４３を受け渡したことを検出するためのスイッチであり，また，リミットスイッチ５０は主軸からワーク４３を引き取ったことを検出するためのスイッチである。これらのリミットスイッチ４９，５０は，支持体４０の裏面側に配置され，カバー５１で覆われている。
【０００６】
ローダチャック４１を作動させてワーク４３をローダチャック４１から主軸に引き渡すときには，ローダチャック４１の中心軸（この中心軸はプッシャシャフト４７の中心軸でもある）と主軸回転軸とを一致させて，主軸のチャック爪をワーク４３の中心孔に挿入する一方，ローダチャック４１のチャック爪４４を拡径する。このとき，スプリング４８の作用でプッシャ４５が長手方向基準面に向けてワーク４３を押し出すことになる。ワーク４３の後端面は長手方向基準面に押し付けられるので，ワーク４３は正しくセットされる。このとき，リミットスイッチ４９がワーク４３の受け渡しを検出する。逆に，アンローダチャック４２が主軸からワーク４３を引き取る時には，アンローダチャック４２の中心軸（この中心軸はプッシャシャフト４７の中心軸でもある）と主軸回転軸とを一致させ，アンローダチャック４２のチャック爪４４を拡径し，アンローダチャック４２を主軸に接近させる。次いで，主軸に把持されていたワーク４３がスプリング４８の力に抗してプッシャ４５を押し込むことになる。この時に，スプリング４８の緩衝作用でワーク４３に無理な力が作用しないようになっている。プッシャ４５が押し込まれると，リミットスイッチ５０がワーク４３の引き取りを検出する。アンローダチャック４２のチャック爪４４が縮径してワーク４３の外径面を把持する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記特開２００１−２５９３７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。
【０００８】
また，図１５に示すチャック装置は，ローダチャック４１とアンローダチャック４２とが支持体４０に上下方向に配設されているので，オートローダがトレーチェンジャ（略称：トレチェン）におけるパレットにセットされたワーク４３を主軸に搬送したり，オートローダによってワーク４３を主軸からパレットへ搬送する時に，例えば，主軸とパレットとの間に加工槽を通過する際に，支持体４０を上下方向に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が小さい場合には，加工槽等の通過開口を通過させる場合に，支持体４０そのものを，或いは，ローダチャック４１とアンローダチャック４２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４１とアンローダチャック４２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，斜線Ｓ２で示す旋回必要面積を必要とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，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即ちトレチェンと，旋回式チャック装置をＡ軸方向に直交するＢ軸方向の１軸のみ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るワーク供給方法を提供することである。
【００１０】
この発明は，ワークがセットされたパレットを載置するワークテーブルを機台上でＡ軸方向の１軸に往復移動させるトレーチェンジャと，前記パレットにセットされた未加工の前記ワークを把持して主軸にセットするローダチャックと前記主軸から加工済みの前記ワークを受け取って前記パレットにセットするアンローダチャックとを備えた旋回式チャック装置を前記主軸と前記パレットとの間で且つ前記Ａ軸方向に直交するＢ軸方向の１軸に往復移動させるガントリーローダとを有し，前記旋回式チャック装置は，搬送ロッドに設けられたブラケットに固定された旋回用シリンダ及び前記旋回用シリンダに旋回可能に取 り付けられた旋回軸を有し，前記ローダチャックと前記アンローダチャックは前記旋回軸に取り付けられ，前記ローダチャックと前記アンローダチャックとにそれぞれ設けられたプッシャの軸方向の移動方向が互いに直交して且つオフセットして設定されており，前記ワークテーブルに載置された前記パレット上の前記ワークの３点のワークポイントをコントローラに記憶し，前記コントローラによって前記パレット上の前記ワークのワークポジションをそれぞれ計算し，各々の前記ワークポジションに対して前記トレーチェンジャで前記ワークテーブルを前記Ａ軸方向に且つ前記ガントリーローダで前記旋回式チャック装置を前記Ｂ軸方向に移動させて前記旋回式チャック装置を所定の前記ワークポジションに整合させ，前記パレットと前記旋回式チャック装置との間で前記ワークの受け渡しを行うことから成るワーク供給方法に関する。
【００１１】
このワーク供給方法は，前記パレット上の前記ワークポジションに対する前記旋回式チャック装置の芯ずれデータに応じて芯ずれオフセット修正機能にて，前記ワークポジションに対する前記旋回式チャック装置に自動オフセットをかけ，前記旋回式チャック装置を所定の前記ワークポジションに整合させるものである。
【００１２】
前記パレット上にセットされる前記ワークの前記ワークポジションは，前記パレット上の予め決められた所定の位置に設定されている。
【００１３】
前記パレットテーブル上にセットされる２枚の前記パレットは，前記機台上で前記パレットテーブルが往復移動する前記Ａ軸方向に直列に配置されている。
【００１４】
前記パレット上の前記ワークの設置位置の３点の前記ワークポイントは，前記トレーチェンジャが往復移動する前記Ａ軸方向における前記パレットの両端の前記ワークポジションと，前記ガントリーローダが往復移動する前記Ｂ軸方向における前記パレットの両端の前記ワークポジションに設定されている。
【００１５】
このワーク供給方法は，前記ガントリーローダの前記ローダチャックによって前記パレットから未加工の前記ワークを把持する工程，前記ガントリーローダを前記パレットから前記主軸へ移動させる工程，前記ガントリーローダの前記アンローダチャックによって前記主軸に把持されている加工済みの前記ワークを受け取り，次いで前記ローダチャックによって未加工の前記ワークを前記主軸にセットする工程，前記ガントリーローダを前記主軸から前記パレットへ移動させる工程，及び加工済みの前記ワークを前記ガントリーローダの前記アンローダチャックから前記パレットに載置し，次いで前記ガントリーローダの前記ローダチャックによって前記パレットから未加工の前記ワークを把持する工程から構成されている。
【００１６】
前記ローダチャックと前記アンローダチャックは，シャープレートを介して前記旋回軸の先端にそれぞれ固定されている。
【００１７】
前記ローダチャックと前記アンローダチャックは，前記シャープレートに固定された支持体に取り付けられた前記ワークを把持するチャック爪を備えたマテハンチャック，及び前記マテハンチャックの中心を挿通して前記支持体に対してスプリングを介して往復移動可能に支持され且つ一端に前記プッシャを固定したプッシャシャフトをそれぞれ備えている。
【００１８】
このワーク供給方法は，上記のように，トレーチェンジャはＡ軸方向の１軸のみの往復移動であり，また，ガントリーローダはＡ軸方向に直交するＢ軸方向の１軸のみの往復移動であり，パレットテーブル上に設定されたパレット上のワークのワークポイントとして３点を入力するのみであり，パレット上の各々のワークのワークポジションは予め所定の位置に設定されているので，各々のワークポジションはそれぞれ計算でき，直ちに全てのワークのワークポジションが高精度に認識され，ガントリーローダがＢ軸方向の所定の位置に移動した状態で，トレーチェンジャのＡ軸方向の１軸のみの移動で芯だしができ，旋回式チャック装置のワークに対する芯だし時間が短縮でき，旋回式チャック装置によるパレット上のワークの受け渡し位置が高精度に決定でき，受け渡しが可能になる。
【００１９】
また，ガントリーローダの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線を直交してオフセットさせることによって，ローダチャックとアンローダチャックとにワークの有無を検出するプッシャをチャック中心のブラケットのスペースを利用してそれぞれ設けることができ，ワークの有無をそれぞれのプッシャによって検出でき，しかもプッシャを取り付けたプッシャシャフトの軸方向の往復移動が互いに干渉することなく，旋回軸に固定することができ，ローダチャックとアンローダチャックとの旋回半径を小さく構成でき，ローダチャックとアンローダチャックとの位置調節，芯出し調整を容易に行うことができ，ローダチャックとアンローダチャックとを主軸のチャック本体やトレーチェンジャに対して高精度に位置調整することができる。
【００２０】
【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供給方法の実施例を説明する。まず，図１〜図３を参照して，この発明によるワーク供給方法を達成するための工作機械とトレーチェンジャとの間でのワーク供給装置を説明する。
【００２１】
この発明によりワーク供給方法を達成するワーク供給装置は，工作機械２６の主軸２７に対向して，パレット２２が設置されるパレットテーブル２１を機台２５上で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（以下，トレチェンという）２３が設けられている。パレット２２と工作機械２６の主軸２７との間には，ワークＷを搬送するガントリーローダ２４が設けられている。ガントリーローダ２４には，ワークＷを主軸２７にセットするローダチャック１と主軸２７からワークＷを取り外すアンローダチャック２とが設けられている。ガントリーローダ２４は，パレットテーブル２１に設置されたパレット２２にセットされたワークＷと主軸２７との間をガイドレール３２に沿ってＡ軸方向に直交するＢ軸方向の１軸のみに往復移動するように設けられている。ガントリーローダ２４には，ローダチャック１とアンローダチャック２とを備えた旋回式チャック装置３が取り付けられており，旋回式チャック装置３は，主軸２７とパレット２２に対してワークＷの受け渡しを行うものである。
【００２２】
次に，図４〜図８を参照して，機台２５上でパレット２２を載置したパレットテーブル２１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（以下，トレチェンという）２３について説明する。トレチェン２３は，特に，パレットテーブル２１を工作機械２６の主軸２７に対して直交する方向即ちＡ軸方向の１軸のみに往復移動させる機構に特徴を有している。パレットテーブル２１には，ボールねじを構成するナット３８が取り付けられている。ナット３８は，機台２５に回転可能に取り付けられたボールねじ軸３４に螺合している。従って，パレットテーブル２１をパレット２２のパレット受け渡し位置３１に位置する状態で，パレット２２をパレットテーブル２１上に載置すると，サーボモータ３０が作動してタイミングプーリ２９及びタイミングベルト２８を通じてボールねじ軸３４が回転し，ボールねじ軸３４上をナット３８が移動し，それによって，ナット３８に固定されているパレットテーブル２１がフィティングガイド３５等にガイドされて機台２５のワークＷの受け渡しとなる所定の位置に移動して設定される。また，パレットテーブル２１の機台２５上の往復移動の停止位置は，光センサー３６，ストッパ３３，リミットスイッチ等の機器によって制御される。
【００２３】
このワーク供給方法において，トレチェン２３及びガントリーローダ２４を制御するコントローラには，図７又は図８に示すように，パレットテーブル２１上にセットされた２枚又は１枚のパレット２２に対して，パレット２２にセットされたワークＷのワークポイントａ，ｂ，ｃ，又はｄ，ｅ，ｆとして３点が記憶されている。図７は，例えば，パレットテーブル２１に，未加工のワークＷがセットされたパレット２２と加工済みのワークＷがセットされるパレット２２との２枚のパレット２２がセットされた場合を示す。また，図８は，１枚の未加工のワークＷがセットされたパレット２２がセットされた場合を示す。従って，図７に示すように，２枚のパレット２２がパレットテーブル２１にセットされている場合には，未加工用のパレット２２上の未加工のワークＷをガントリーローダ２４のローダチャック１で把持して主軸２７にセットし，また，主軸２７の加工済みのワークＷをガントリーローダ２４のアンローダチャック２によって把持して加工済み用のパレット２２の所定のワークポジション（Ｗ１〜Ｗ３２）にセットすることになる。また，図８に示すように，１枚のパレット２２がパレットテーブル２１にセットされている場合には，パレット２２の未加工のワークＷをガントリーローダ２４のローダチャック１で把持して主軸２７にセットし，また，主軸２７の加工済みのワークＷをガントリーローダ２４のアンローダチャック２によって把持してパレット２２の未加工のワークＷを抜いた空いているワークポジション（Ｗ１〜Ｗ１６）にセットすることになる。
【００２４】
この発明によるワーク供給方法を達成するワーク供給装置は，主として，ワークＷがセットされたパレット２２を載置するワークテーブル２１を機台２５上でＡ軸方向の１軸に往復移動させるトレチェン２３と，パレット２２にセットされた未加工のワークＷを把持して主軸２７にセットするローダチャック１と主軸２７から加工済みのワークＷを受け取ってパレット２２にセットするアンローダチャック２とを備えた旋回式チャック装置３を主軸２７とパレット２２との間で且つＡ軸方向に直交するＢ軸方向の１軸に往復移動させるガントリーローダ２４とを有するものである。
【００２５】
この発明によるワーク供給方法は，上記のワーク供給装置を用いることによって，コントローラにワークテーブル２１に載置されたパレット２２上のワークＷの３点のワークポイントａ，ｂ，ｃ，又はｄ，ｅ，ｆを記憶し，パレット２２上のワークＷのワークポジションＷ１〜Ｗ１６，Ｗ１７〜Ｗ３２をそれぞれ自動計算し，図７に示すように，パレット２２上のワークポジションＷ１〜Ｗ１６，Ｗ１７〜Ｗ３２に対する芯ずれデータに応じて芯ずれオフセット修正機能にて自動オフセットをかけ，各々のワークポジションＷ１〜Ｗ３２に対してトレチェン２３でワークテーブル２１をＡ軸方向に且つガントリーローダ２４で旋回式チャック装置３をＢ軸方向に移動させて，旋回式チャック装置３を所定のワークポジションＷ１〜Ｗ３２に整合させ，パレット２２と旋回式チャック装置３のローダチャック１又はアンローダチャック２との間でワークＷの受け渡しを行うものである。
【００２６】
また，パレット２２上にセットされるワークＷのワークポジションＷ１〜Ｗ１６，Ｗ１７〜Ｗ３２は，パレット２２上の予め決められた所定の位置に設定されているものである。パレットテーブル２１上にセットされる２枚のパレット２２は，図７に示すように，機台２５上でパレットテーブル２１が往復移動するＡ軸方向に直列に配置されている。更に，パレット２２上のワークＷの設置位置の３点のワークポイントａ，ｂ，ｃ，又はｄ，ｅ，ｆは，トレチェン２３の往復移動するＡ軸方向における一方のパレット２２の両端のワークポジション１Ｗと１３Ｗ，又は他方のパレット２２の両端のワークポジション１７Ｗと２９Ｗと，ガントリーローダ２４の往復移動するＢ軸方向における一方のパレット２２の両端のワークポジション１Ｗと４Ｗ，又は他方のパレット２２の両端のワークポジション１７Ｗと２０Ｗとに設定されている。
【００２７】
このワーク供給方法は，上記のように，３点のワークポイントａ，ｂ，ｃ，又はｄ，ｅ，ｆを基準にして，ワークＷをセットしたワークポジションＷ１〜Ｗ１６又はＷ１７〜Ｗ３２を演算することによって，ガントリーローダ２４のローダチャック１とアンローダチャック２とのパレット２２上のＢ軸方向の移動停止位置を認識した時点で，ガントリーローダ２４のローダチャック１又はアンローダチャック２に対して，トレチェン２３がＡ軸方向に移動して受け渡しするべきワークポジションＷ１〜Ｗ１６又はＷ１７〜Ｗ３２を対応させれば，ローダチャック１又はアンローダチャック２は所定のワークポジションＷ１〜Ｗ１６又はＷ１７〜Ｗ３２に整合し，ローダチャック１又はアンローダチャック２によるワークＷの受け渡しができるものである。
【００２８】
従って，このワーク供給方法は，上記の機能を有するトレチェン２３とガントリーローダ２４を利用すれば，次の各工程を経ることによって旋回式チャック装置３によって主軸２７又はパレット２２に対してワークＷを受け渡しすることができる。即ち，このワーク供給方法は，ガントリーローダ２４のローダチャック１によってパレット２２から未加工のワークＷを把持する工程，ガントリーローダ２４をパレット２２から主軸２７へ移動させる工程，ガントリーローダ２４のアンローダチャック２によって主軸２７に把持されている加工済みのワークＷを受け取り，次いで，ローダチャック１によって未加工のワークＷを主軸２７にセットする工程，ガントリーローダ２４を主軸２７からパレット２２へ移動させる工程，及び加工済みのワークＷをガントリーローダ２４のアンローダチャック２からパレット２２に載置し，次いで，ガントリーローダ２４のローダチャック１によってパレット２２から未加工のワークＷを把持する工程から構成されている。
【００２９】
次に，図９〜図１４を参照して，ガントリーローダ２４に設けられた旋回式チャック装置３の一例を説明する。旋回式チャック装置３は，搬送ロッド４に設けられたブラケット５に固定された旋回用シリンダ６及び旋回用シリンダ６に旋回可能に取り付けられた旋回軸７を有し，ローダチャック１とアンローダチャック２は旋回軸７に取り付けられ，ローダチャック１とアンローダチャック２とにそれぞれ設けられたプッシャ８の軸方向の移動方向が互いに直交して且つオフセットして設定されている。ローダチャック１とアンローダチャック２は，シャープレート９を介して旋回軸７の先端にそれぞれ固定されている。また，搬送ロッド４とブラケット５との間には，Ｘ軸アジャスタ１６，Ｚ軸アジャスタ１７及びＹ軸回転角度アジャスタ３９が介在され，ローダチャック１及びアンローダチャック２を適正な位置に位置調節できるように構成されている。
【００３０】
旋回式チャック装置３は，ローダチャック１とアンローダチャック２とにそれぞれ設けられたプッシャ８を先端に設けたプッシャシャフト１４の軸方向の移動方向が互いに直交し，即ち長手方向にずらし，プッシャシャフト１４の軸方向が横方向にオフセットして設定されている。旋回式チャック装置３では，ローダチャック１とアンローダチャック２とにそれぞれ設けたプッシャシャフト１４が直交してオフセットすることによって，それぞれのプッシャシャフト１４の移動方向がオフセットして重複状態に配列されることになる。従って，旋回式チャック装置３は，ガントリーローダ即ちオートローダ２４の搬送装置を作動する時に，ローダチャック１とアンローダチャック２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，その旋回必要面積が図１４において符号Ｓ１で示すように小さく構成することができ，工作機械２６として小型のＮＣ加工機に組み込むことができるようになる。しかも，旋回式チャック装置３は，ローダチャック１とアンローダチャック２とのプッシャ８をそれぞれ組み込むので，ローダチャック１とアンローダチャック２に把持したワークＷの有無を直接的に検出することができる。従って，旋回式チャック装置３を使用すれば，例えば，パレット２２にワークＷがセットされているか否かは検出でき，ワークＷがパレット２２にセットされていない場合には，コントローラは処理を次に進めて支障なく連続してワークＷの受け渡しを行うことができる。
【００３１】
また，ローダチャック１とアンローダチャック２は，図１１〜図１３に示すように，シャープレート９に固定された支持体１０に取り付けられたワークＷを把持するチャック爪１１を備えたマテハンチャック１２，及びマテハンチャック１２の中心を挿通して支持体１０に対してスプリング１３を介して往復移動可能に支持され且つ一端にプッシャ８を固定したプッシャシャフト１４をそれぞれ備えている。プッシャシャフト１４の他端には，マテハンチャック１２にワークＷが存在又は非存在即ち有無を確認する近接スイッチ１５が設けられている。図１０及び図１３に符号２０，１９で示す配線は，例えば，旋回軸７を旋回させるための電源に接続する配線２０，及び近接スイッチ１５の検出信号をコントローラへ入力する配線１９である。
【００３２】
工作機械２６（即ちＮＣ加工機）のコントローラは，ガントリーローダ２４（即ちオートローダ）によって旋回式チャック装置３を主軸２７へ移動させる時に，旋回軸７を旋回させてアンローダチャック２を主軸２７に対向させて主軸２７の加工済みのワークＷを受け取り，次いで，旋回軸７を旋回させてローダチャック１を主軸２７に対向させて主軸２７に未加工のワークＷをセットする制御を行うように構成されている。また，ＮＣ加工機のコントローラは，オートローダによって旋回式チャック装置３を加工ワーク用のパレット２２へ移動させる時に，旋回軸７を旋回させてアンローダチャック２の加工済みのワークＷを加工ワーク用のパレット２２の所定の位置のワークポジションＷ１〜Ｗ３２にセットし，次いで，オートローダを未加工ワーク用のパレット２２へ移動させると共に，旋回軸７を旋回させてローダチャック１を未加工ワーク用のパレット２２に対向させて未加工ワーク用のパレット２２の未加工のワークＷを受け取る制御を行うように構成されている。
【００３３】
ワークＷを切削加工するＮＣ加工機について概説すると，チャック本体は，主軸台に回転可能に取り付けられた主軸２７に装着され，主軸２７の回転に伴って一緒に回転する。チャック本体は，例えば，前面に３個のチャック爪を有しており，該チャック爪によってワークＷは把持される。ワークＷは，例えば，リング状の薄板ワーク等の形状を有し，中心部に貫通した中心孔等を有するものであり，ワークＷに切削加工を施すことによって，例えば，ハードディスク用スペーサが製作される。該スペーサは両端面について高精度の平行度が要求されるものである。ＮＣ加工機によるワークＷの切削加工の際には，チャック爪をワークＷの中心孔に挿入し，３個のチャック爪を半径方向外向きに開くこと即ち拡径することによって，ワークＷはチャック本体に把持される。
【００３４】
また，ガントリーローダ２４即ちオートローダに設けられた旋回式チャック装置３についは，ワークＷをＮＣ加工機の主軸２７のチャック本体に受け渡すローダチャック１とワークＷを主軸２７のチャック本体から引き取るアンローダチャック２とを有し，ローダチャック１とアンローダチャック２とは構造的には同一の構成であり，単に機能的な観点からこのように区別しているものである。
【００３５】
ガントリーローダ２４即ちオートローダは，パレット２２が載置されたパレットテーブル２１とＮＣ加工機の主軸２７のチャック本体とに対して相対的に移動可能に構成されている。オートローダにおける旋回式チャック装置３は，搬送ロッド４に固定されたブラケット５，ブラケット５に取り付けられた旋回用シリンダ６，旋回用シリンダ６に旋回自在に取り付けられた旋回軸７，及び旋回軸７の先端にシャープレート９を介して取り付けられたローダチャック１とアンローダチャック２を有している。ローダチャック１とアンローダチャック２とは，図１２に示すように，円周上に等間隔に配置された３個のチャック爪１１と，各チャック爪１１の間に等間隔に配置されたプッシャ８を有している。チャック爪１１は，半径方向に移動可能であり，各チャック爪１１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１１の先端の内側は，例えば，円弧面を形成され，環状のワークＷの外径面を把持するのに適した形状になっている。
【００３６】
プッシャ８は，プッシャプレート９を構成する支持体１０に取り付けられており，支持体１０の中心にプッシャシャフト１４が往復動可能に取り付けられている。プッシャシャフト１４は，支持体１０に対して軸方向に摺動可能に支持されており，スプリング１３によってプッシャ８を押し出す方向に付勢されている。支持体１０には，ローダチャック１のプレッシャシャフト１４の軸方向位置を検出する近接スイッチ１５と，アンローダチャック２のプレッシャシャフト１４の軸方向位置を検出する近接スイッチ１５が設けられている。ローダチャック１の近接スイッチ１５は，主軸台のチャック本体にワークＷを受け渡したことを検出するためのスイッチである。アンローダチャック２の近接スイッチ１５は，主軸２７のチャック本体からワークＷを引き取ったことを検出するためのスイッチである。近接スイッチ１５は，支持体１０の裏面側に配置され，カバー１８で覆われている。また，ワークＷの受け渡しの作動をする押付装置は，プッシャ８，プッシャプレートの支持体１０，プッシャシャフト１４，スプリング１３等によって構成される。
【００３７】
ローダチャック１を作動させ，未加工のワークＷをローダチャック１からＮＣ加工機の主軸２７のチャック本体に引き渡す時には，ローダチャック１の中心軸（この中心軸はプレッシャシャフト１４の中心軸でもある）と主軸２７の回転軸とを一致させて，主軸２７のチャック本体のチャック爪をワークＷの中心孔に挿入する一方，ローダチャック１のチャック爪１１を拡径する。このとき，スプリング１３の作用でプッシャ８が長手方向基準面に向けてワークＷを押し出すことになる。そして，ワークＷの後端面は，長手方向基準面に押し付けられるので，ワークＷは正しくセットされる。また，近接スイッチ１５がワークＷの受け渡しを検出する。
【００３８】
逆に，アンローダチャック２がＮＣ加工機の主軸２７のチャック本体から加工済みのワークＷを引き取る時には，アンローダチャック２の中心軸（この中心軸はプレッシャシャフト１４の中心軸でもある）と主軸２７の回転軸とを一致させ，アンローダチャック２のチャック爪１１を拡径し，アンローダチャック２をＮＣ加工機の主軸２７のチャック本体に接近させる。この時，主軸２７のチャック本体に把持されていた加工済みのワークＷがスプリング１３の力に抗してプッシャ８を押し込む。この時，スプリング１３の緩衝作用でワークＷに無理な力が作用しないようになっている。プッシャ８が押し込まれると，近接スイッチ１５がワークＷの引き取りを検出する。そして，アンローダチャック２のチャック爪１１が縮径してワークＷの外径面を把持する。
【００３９】
−実施例−
このワーク供給方法は，小形のＮＣ加工機のコントローラによって，具体的には，次のようにして操作し制御することができる。まず，トレチェン２３のＡ軸方向のみの移動によって，ユニットポジション取り扱いを次の通りに行うことができる。また，トレチェン２３によってパレットテーブル２１上のワーク供給位置にワークＷを載置した２枚のパレット２２をセットする。パレット２２を載置したパレットテーブル２１の進行方向をＡ軸とし，Ａ軸に直交する方向をＢ軸とし，図７及び図８に示すように，パレット２２上のワークＷのワークポジションＷ１〜Ｗ３２，即ち，Ａ軸ポジションデータとＢ軸ポジションデータを作成する。コントローラは，ガントリーローダ２４及びトレチェン２３に，Ａ軸ポジションデータとＢ軸ポジションデータとを転送する。
【００４０】
ＮＣ即ちコントローラの機能キーを押し，メインメニュー画面を表示する。ポジション設定画面には，ポジション設定として，現在ポジション，Ｂ軸ポイント数，Ａ軸ポイント数，オフセットＢ，オフセットＡ，パレット枚数，及びポジション変更が表示され，パレット基準位置として，オフセットＢとオフセットＡのポジションが表示される。
【００４１】
現在ポジションは，ガントリーローダ２４の現在ポジション（ポイント数）が表示される。ここで，ポジションを変更することが可能になっている。入力された値は「ポジション変更」に表示され，現在ポジションは，ガントリーローダ２４から変更したポジション値が返ってくるまで点滅する。１〜Ｎ（Ｎ：Ｂ軸方向ポイント数×Ａ軸方向ポイント数）。
【００４２】
Ｂ軸ポイント数は，ガントリーローダ２４によるパレット２２のＢ軸方向ポイント数を設定する。設定範囲は，例えば，１〜１０である。これについては，図７及び図８のパレット２２を載置するワークポジションＷ 1〜Ｗ３２，又はＷ１〜Ｗ１６を参照できる。また，Ａ軸ポイント数は，ガントリーローダ２４によるパレット２２のＡ軸方向ポイント数を設定する。設定範囲は，例えば，１〜８であり，パレット２２の１枚分のポイント数を入力する。これについては，図７及び図８のパレット２２を載置するワークポジションＷ 1〜Ｗ３２，又はＷ１〜Ｗ１６を参照できる。
【００４３】
オフセットＢとオフセットＡは，ガントリーローダ２４の位置の誤差によるパレット位置の補正値を入力し，補正の再計算を行う。更に，パレット基準位置は，図７及び図８に示すように，パレット２２のワークポイントの３点の座標ａ，ｂ，ｃ，又はｄ，ｅ，ｆを入力する。この値から前ポイントのポジションデータを算出する。パレット２２が１枚の時は，図８に示すように，３点の座標ａ，ｂ，ｃを設定する。また，パレット２２が２枚の時は，図７に示すように，６点の座標ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを設定する。
【００４４】
図７に示すように，パレット２２が２枚の時，Ｂ軸ポイント数は４，Ａ軸ポイント数は４であり，最大ポイント数は，１０×８×２＝１６０である。また，図８に示すように，パレット２２が１枚の時，Ｂ軸ポイント数は４，Ａ軸ポイント数は４であり，最大ポイント数は，１０×８×１＝８０である。
【００４５】
パレット枚数は，パレット２２の枚数を入力する。設定範囲は，１〜２であり，１と入力すると，パレット基準位置ａ〜ｃが表示され，パレット基準位置ｄ〜ｆが非表示になる。また，２と入力すると，パレット基準位置ａ〜ｆが表示になる。
【００４６】
転送ソフトキーは，本画面で求められたポジションデータをガントリーローダ２４とトレチェン２３にそれぞれ転送する。ポジションデータは，まず，ガントリーローダ２４，次いで，トレチェン２３に転送する。転送データは，ポジションデータ１６０ポイント分（空きは，零），オフセット値である。また，位置ソフトキーは，ガントリーローダ２４，及びトレチェン２３の状態の画面が表示される。更に，ＰＯ入力ソフトキーは，パレット基準位置ａ〜ｆにカーソルを合わせて本ボタンを押すと，現在座標位置が入力される。
【００４７】
リセットソフトキーは，ガントリーローダ２４のポジションをリセットする。現在ポジションが１にリセットするように，ガントリーローダ２４にリセット指令を出す。リセットソフトキーを押すと，現在ポジションの値が点滅する。現在ポジションが１になったところで点滅をストップする。また，終了キーは．本画面を終了し，メインメニューに戻る。
【００４８】
トレチェン２３とガントリーローダ２４の状態を表示する画面について，Ａ軸，Ｂ軸及びＹ軸の現在座標を表示する。確認キーで，Ａ軸，Ｂ軸ポジションの確認画面を表示する。入力キーで，Ｂ軸，Ｙ軸のポジション入力画面を表示する。設定キーで，ポジション設定画面を表示する。終了キーで，メインメニューへ戻る。また，ポジション確認画面は，ポジション設定画面で求められたＡ軸，Ｂ軸ポジションデータを一覧表示する。設定キーで，ポジション設定画面を表示する。位置キーで，ガントリーローダ２４及びトレチェン２３の状態画面を表示する。Ａ軸キーで，Ａ軸ページの１ページ目になる。Ｂ軸キーで，Ｂ軸ページの１ページ目になる。ＰＡＧＥキーでページ移動ができ，ページ数＋ＩＮＰＵＴキーで行きたいページに移動できる。終了キーでメインメニューへ戻る。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によるワーク供給方法は，上記のように，ワークポイントの記憶を３点に絞り，パレット上のワークをセットするワークポジションをそれぞれ決定でき，しかも，トレチェンのＡ軸方向の１軸のみの往復移動とガントリーローダのＡ軸方向に直交するＢ軸方向の１軸のみの往復移動とによって，ガントリーローダに取り付けられた旋回式チャック装置によってパレット上のワークポジションにセットされたワークを受け渡しすることができるので，芯だし時間を大幅に短縮することができ，旋回式チャック装置のローダチャック又はアンローダチャックのパレット上のワークに対する位置決め精度を向上することができる。特に，このワーク供給方法は，小形の工作機械即ちＮＣ加工機に適用して好ましいものであり，小物の精密部品の加工を自動化することができる。また，このワーク供給方法に使用されるガントリーローダとトレチェンとは，コンパクトで往復移動範囲を可及的に小さく構成でき，省スペースの設計が可能になり，多数台の設備即ち工作機械にも対応させることができる。また，このワーク供給方法を用いれば，ワーク供給装置について，機能を絞り，低コストに製作することができる。また，ガントリーローダの旋回式チャック装置とパレット上のワークとの間に，芯ずれが生じてもオフセット修正機能で自動オフセットができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明によるワーク供給方法を達成するための工作機械とトレチェンとの間でのワーク供給装置を示す平面図である。
【図２】 図１のワーク供給装置を示す正面図である。
【図３】 図１のワーク供給装置を示す側面図である。
【図４】 この発明によるワーク供給方法を達成するためのトレチェンを示す平面図である。
【図５】 図４のトレチェンを示す正面図である。
【図６】 図４のトレチェンを示す側面図である。
【図７】 パレットテーブル上に設定された一対のパレットを示す平面図である。
【図８】 パレットテーブル上に設定された一つのパレットを示す平面図である。
【図９】 この発明によるワーク供給方法において使用されるガントリーローダにおける旋回式チャック装置の一実施例を示す正面図である。
【図１０】 図９の旋回式チャック装置の側面図である。
【図１１】 図９の旋回式チャック装置におけるローダチャック又はアンローダチャックを示す側面図である。
【図１２】 図１１の正面図である。
【図１３】 図１１の背面図である。
【図１４】 旋回式チャック装置の旋回領域を示す説明図であり，（Ａ）はその正面図であり，（Ｂ）は側面図である。
【図１５】 従来のチャック装置の旋回領域を示す説明図であり，（Ａ）はその正面図であり，（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１ ローダチャック
２ アンローダチャック
３ 旋回式チャック装置
４ 搬送ロッド
５ ブラケット
６ 旋回用シリンダ
７ 旋回軸
８ プッシャ
９ シャープレート
１０ 支持体
１１ チャック爪
１２ マテハンチャック
１３ スプリング
１４ プッシャシャフト
２１ パレットテーブル
２２ パレット
２３ トレチェン（トレーチェンジャ）
２４ ガントリーローダ
２５ 機台
２６ 工作機械
２７ 主軸
３２ ガイドレール
３３ ストッパ
３４ ボールねじ軸
３７ ガイドレール
３８ ボールねじのナット
Ｗ ワーク

Claims (8)

1. ワークがセットされたパレットを載置するワークテーブルを機台上でＡ軸方向の１軸に往復移動させるトレーチェンジャと，前記パレットにセットされた未加工の前記ワークを把持して主軸にセットするローダチャックと前記主軸から加工済みの前記ワークを受け取って前記パレットにセットするアンローダチャックとを備えた旋回式チャック装置を前記主軸と前記パレットとの間で且つ前記Ａ軸方向に直交するＢ軸方向の１軸に往復移動させるガントリーローダとを有し，
   前記旋回式チャック装置は，搬送ロッドに設けられたブラケットに固定された旋回用シリンダ及び前記旋回用シリンダに旋回可能に取り付けられた旋回軸を有し，前記ローダチャックと前記アンローダチャックとが前記旋回軸に取り付けられ，前記ローダチャックと前記アンローダチャックとにそれぞれ設けられたプッシャの軸方向の移動方向が互いに直交して且つオフセットして設定されており，
   前記ワークテーブルに載置された前記パレット上の前記ワークの３点のワークポイントをコントローラに記憶し，前記コントローラによって前記パレット上の前記ワークのワークポジションをそれぞれ計算し，各々の前記ワークポジションに対して前記トレーチェンジャで前記ワークテーブルを前記Ａ軸方向に且つ前記ガントリーローダで前記旋回式チャック装置を前記Ｂ軸方向に移動させて前記旋回式チャック装置を所定の前記ワークポジションに整合させ，前記パレットと前記旋回式チャック装置との間で前記ワークの受け渡しを行うことから成るワーク供給方法。
2. 前記パレット上の前記ワークポジションに対する前記旋回式チャック装置の芯ずれデータに応じて芯ずれオフセット修正機能にて，前記ワークポジションに対する前記旋回式チャック装置に自動オフセットをかけ，前記旋回式チャック装置を所定の前記ワークポジションに整合させることから成る請求項１に記載のワーク供給方法。
3. 前記パレット上にセットされる前記ワークの前記ワークポジションは，前記パレット上の予め決められた所定の位置に設定されていることから成る請求項１又は２に記載のワーク供給方法。
4. 前記パレットテーブル上にセットされる２枚の前記パレットは，前記機台上で前記パレットテーブルが往復移動する前記Ａ軸方向に直列に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク供給方法。
5. 前記パレット上の前記ワークの設置位置の３点の前記ワークポイントは，前記トレーチェンジャが往復移動する前記Ａ軸方向における前記パレットの両端の前記ワークポジションと，前記ガントリーローダが往復移動する前記Ｂ軸方向における前記パレットの両端の前記ワークポジションに設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク供給方法。
6. 前記ガントリーローダの前記ローダチャックによって前記パレットから未加工の前記ワークを把持する工程，前記ガントリーローダを前記パレットから前記主軸へ移動させる工程，前記ガントリーローダの前記アンローダチャックによって前記主軸に把持されている加工済みの前記ワークを受け取り，次いで前記ローダチャックによって未加工の前記ワークを前記主軸にセットする工程，前記ガントリーローダを前記主軸から前記パレットへ移動させる工程，及び加工済みの前記ワークを前記ガントリーローダの前記アンローダチャックから前記パレットに載置し，次いで前記ガントリーローダの前記ローダチャックによって前記パレットから未加工の前記ワークを把持する工程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項に記載のワーク供給方法。
7. 前記ローダチャックと前記アンローダチャックは，シャープレートを介して前記旋回軸の先端にそれぞれ固定されていることから成る請求項１に記載のワーク供給方法。
8. 前記ローダチャックと前記アンローダチャックは，前記シャープレートに固定された支持体に取り付けられた前記ワークを把持するチャック爪を備えたマテハンチャック，及び前記マテハンチャックの中心を挿通して前記支持体に対してスプリングを介して往復移動可能に支持され且つ一端に前記プッシャを固定したプッシャシャフトをそれぞれ備えていることから成る請求項７に記載のワーク供給方法。

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