JP4166440B2

JP4166440B2 - 工作機械におけるワーク搬出装置

Info

Publication number: JP4166440B2
Application number: JP2001099994A
Authority: JP
Inventors: 正己千田
Original assignee: 株式会社日平トヤマ
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002292541A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械におけるワークの搬出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工作機械においては、フレームの上面にワークを支持するテーブルが旋回可能に設けられ、フレームの後側にコラムが設けられ、このコラムの上部に工具を保持するための主軸が装着されている。又、前記テーブルにはワークをクランプするクランプ機構と、加工済みワークを持ち上げる持ち上げ機構が設けられている。ワークのテーブルへの搬入作業は手作業により行われ、加工済みワークの搬出作業は、クランプ機構によるワークのクランプを解除した後、持ち上げ機構によりワークを持ち上げ、この状態でテーブルに装着されたワーク押し出し機構によりワークをテーブル前方である作業者側へ押し出すようにして行われるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のワークの押し出し機構は、ワークを加工用の主軸及びテーブルの前方である作業者のいる前方に向かって押し出す構造となっているため、特に横型工作機械の場合には、押し出し機構の設置スペースが限定されるという問題があった。
【０００４】
又、ワークが作業者側へ押し出されると、そのワークの寸法だけ作業者とテーブルの間の間隔が広くなり、ワークをテーブルに搬入する際の作業性が悪くなるという問題があった。
【０００５】
この発明は上記従来の技術に存する問題点を解消するためになされたものであって、その目的はワークの搬出装置の設置上の自由度を高めることができるとともに、作業者とテーブルとの間の距離を短くして、機械との接近性を高めるとともに、ワークをテーブルに搬入する作業を容易に行うことができる工作機械におけるワーク搬出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、フレームに装着された旋回可能なテーブルにワークを支持してクランプ機構によりクランプした状態で、ワークに加工を行うようにした工作機械において、前記テーブルに設けられ、加工されたワークをクランプ解除状態で持ち上げるワーク持ち上げ機構を備え、前記フレーム側に昇降及び水平移動可能に設けられ、かつ前記ワーク持ち上げ機構により持ち上げられた加工済みワークを受け取ってテーブルの左又は右側方へ移動するワーク搬出機構を備え、前記ワーク搬出機構は、前記テーブルの側方に移動されたワークを仮置きする仮置き台を備え、前記仮置き台の下方に設定された原位置からワーク搬送爪を前進して前記テーブル上から持ち上げられたワークの下方に進入し、その後、ワーク搬送爪により前記持ち上げられたワークをさらに持ち上げて搬送爪に移載してから後退し、前記ワーク搬送爪を下降してワークを仮置き台に渡し、原位置に復帰するように構成されていることを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記ワーク搬出機構の原位置は前記テーブルを支持する軸受台の中間高さに位置し、前記ワーク搬送爪は前記軸受台よりも幅広になるように複数設けられていることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２において、前記ワーク搬出機構は、テーブルの側方へ移動されたワークを前方へ移動する機構を備えていることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記仮置き台にワーク検出器を設けたことを要旨とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の工作機械におけるワーク搬出装置を具体化した一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すようにフレーム１１の上部には軸受台１２，１３が固設され、両軸受台１２，１３には駆動軸１４及び被動軸１５を介してワーク把持機構１６が装設されている。前記軸受台１２には前記駆動軸１４を回転する駆動モータ１７が取り付けられ、前記駆動軸１４と被動軸１５には旋回板１８，１９が取り付けられ、両旋回板１８，１９にはブラケット２０，２１を介してワークを支持するテーブル２２が架設されている。前記テーブル２２の上面にはワークを支持するための複数の支持ブロック２３〜２７が立設されている。前記支持ブロック２４，２６にはロケートピン２８，２９が設けられ、ワークＷの位置決めを行うようになっている。
【００１３】
前記テーブル２２には前記支持ブロック２３、２５、２７と対応して第１〜第３クランプ機構３１〜３３が装着され、ワークＷを複数箇所においてクランプするようになっている。前記第１〜第３クランプ機構３１〜３３はそれぞれ同様に構成されているので、第２クランプ機構３２について図４を中心に説明する。前記テーブル２２の上面には支柱３４が取り付けられ、この支柱３４の上端部には連結リング３５が連結ピン３６を介して連結され、前記連結リング３５の他端部にはクランプレバー３７が連結ピン３８を介して連結されている。一方、前記テーブル２２にはシリンダ３９が上向きに固設され、そのピストンロッド４０の上端部には連結ピン４１を介してクランプレバー３７の基端部が連結されている。
【００１４】
従って、前記シリンダ３９のピストンロッド４０が上方又は下方向に往復動されるとクランプレバー３７によってワークＷがクランプ又はクランプ解除される。
【００１５】
図１及び図５に示すように、前記テーブル２２には持ち上げシリンダ４３が上向きに設けられ、そのピストンロッド４３ａには持ち上げプレート４４が水平に支持されている。持ち上げプレート４４の下面には案内ロッド４５がピストンロッド４３ａと平行に取り付けられ、この案内ロッド４５はテーブル２２に立設した案内筒４６内に挿入されている。このように構成したワーク持ち上げ機構４２によって、前記支持ブロック２３〜２５に支持されているワークＷをクランプ解除状態で上方に所定距離だけ持ち上げることができるようになっている。
【００１６】
次に、図１及び図２を中心に前記ワーク把持機構１６に支持されたワークＷを加工後に搬出するためのワーク搬出機構５１について説明する。
図２に示すようにフレーム１１の背面にはコラム５２が固定され、コラム５２の上端部には水平移動用シリンダ５３が設けられている。この水平移動用シリンダ５３には複数本の水平移動ロッド５４が互いに平行に支持され、水平方向の往復動可能となっている。水平移動ロッド５４の左端部には昇降用シリンダ５５が下向きに取り付けられ、そのピストンロッド５６の下端部にはブラケット５７を介してワークを支持するためのワーク搬送爪５８が取り付けられている。前記一方の軸受台１３の直上には加工されたワークＷを一時的に載置するための仮置き台５９が取り付けられている。この仮置き台５９の近傍には仮置き台５９にワークＷが受け渡されたことを確認するためのワーク検出器６０が設けられている。
【００１７】
前記ワーク搬送爪５８は図２に示すように工作機械の右側方から見て前記持ち上げプレート４４及び軸受台１３よりも幅広になるように左右対称に設けられ、両ワーク搬送爪５８はそれぞれ側面Ｌ字状に形成されている。前記ワーク搬出機構５１のワーク搬送爪５８の原位置は前記テーブル２２を支持する軸受台１３の中間高さに位置している。
【００１８】
図２に示すようにフレーム１１の後側部にはベッド６１上にコラム６２が前後方向の往復動可能に装設され、コラム６２には主軸６３が図示しない昇降サドルを介して取り付けられ、その先端には前記ワークＷに加工を施すための工具６４が支持されている。なお、図１においてはコラム６２、主軸６３及び工具６４は省略されている。
【００１９】
次に、前記のように構成した工作機械の動作について図６及び図７を中心に説明する。
図１及び図６（ａ）はワーク搬送爪５８が仮置き台５９の下方の原位置に停止され、ワークＷがテーブル２２に支持され、クランプ機構３１〜３３によりクランプされた状態を示す。この状態で、駆動モータ１７を作動してテーブル２２を旋回させ、ワークＷの把持姿勢を水平状態から垂直状態に変更する。次に、図２に示す主軸６３に装着された工具６４によりワークＷの加工作業を行う。加工作業が終了した後、テーブル２２及びワークＷを元の水平状態に戻し、ワークＷのクランプ状態をシリンダ３９を作動して解除する。この状態でワークＷの搬出動作が以下のようにして行われる。
【００２０】
図６（ａ）において、持ち上げシリンダ４３が作動されると持ち上げプレート４４によりワークＷが実線で示す位置から鎖線で示す位置に持ち上げられ、ワークＷがワーク搬送爪５８よりも若干高い位置に保持される。
【００２１】
次に、この状態において水平移動用シリンダ５３が作動されると、ワーク搬送爪５８がワークＷに向かって前進され、図６（ｂ）に示すようにワーク搬送爪５８がワークＷの下面近傍に移動される。
【００２２】
次に、昇降用シリンダ５５が作動されてワーク搬送爪５８が上方に所定距離だけ持ち上げられると、図６（ｃ）に示すようにワークＷも持ち上げられる。
その後、図６（ｄ）に示すようにワーク搬送爪５８及びワークＷが仮置き台５９の直上所定位置に向かって移動される。
【００２３】
さらに、この状態でワーク搬送爪５８が下方に移動されると、図６（ｅ）に示すようにワークＷはワーク搬送爪５８の下降開始直後において仮置き台５９に受け渡され、ワーク搬送爪５８は仮置き台５９の下方原位置に停止される。
【００２４】
前記仮置き台５９にワークＷが載置されると、ワーク検出器６０によりワークが検知され、作業者に報知される。
以上のようにして加工されたワークＷがワーク把持機構１６から搬出されて仮置き台５９に受け渡される。作業者は仮置き台５９上のワークＷを受け取って、次工程の工作機械へ搬送する。
【００２５】
次に、前記のように構成した工作機械のワーク搬出装置について、その効果を構成とともに記載する。
（１）前記実施形態ではワーク把持機構１６と分離した位置にワーク搬出機構５１を設けたので、ワーク把持機構１６に対し複雑なワーク搬出機構を装設する必要がない。このため、ワークＷ加工用の主軸６３の位置に制約を受けることなく、ワーク搬出機構５１を設置することができ、設置スペース上の自由度を向上することができる。
【００２６】
（２）前記実施形態ではワーク把持機構１６に保持されていたワークＷを側方に変位するようにしたので、ワークＷを搬出するためのスペースをワーク把持機構１６のテーブル２２と作業者との間に設ける必要がなくなる。この結果ワークＷのワーク把持機構１６のテーブル２２への搬入作業を容易に行うことができる。
【００２７】
（３）前記実施形態では、軸受台１２の直上に仮置き台５９を設け、仮置き台５９に近接してワーク検出器６０を設けたので、仮置き台５９上にワークＷがあるか否かをワーク検出器６０によって確認することができる。このため、ワーク搬出動作の終了を容易に確認でき、ワークの搬入動作を適時に行うことができる。
【００２８】
（４）前記実施形態では、前記ワーク搬送爪５８は工作機械の右側方から見て前記持ち上げプレート４４よりも幅広になるように、かつ原位置にあるとき軸受台１３を跨ぐように該軸受台１３の中間高さ位置に複数（この実施形態では二つ）設けられている。このため、軸受台１３の回転中心に対しテーブル２２の回動重心がほぼ一致するようにテーブル２２をバランス良く装着することができ、テーブル２２の剛性を高くして配設することができ、ワークを精度良く加工することができる。
【００２９】
なお、前記実施形態は次のように変更することもできる。
・前記ワーク搬出機構５１のワーク搬送爪５８を工作機械の左側から右側に装設すること。
【００３０】
・前記ワーク搬送爪５８を仮置き台５９側に後退させた後、ブラケット５７に設けた前後方向に移動するシリンダによりワーク搬送爪５８を前方に移動させて、ワーク搬送爪５８上のワークＷを作業者側に接近させるようにすること。
【００３１】
この別例ではワークの搬出動作を容易に行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１〜３記載の発明は、ワークの搬出装置の設置上の自由度を高めることができる。又、作業者とワーク把持機構のテーブルとの間の距離を短くして、工作機械の接近性を高め、ワークをテーブルに搬入する作業を容易に行うことができる。請求項４記載の発明は、仮置き台上にワークがあるか否かをワーク検出器によって確認することができるため、ワーク搬出動作の終了を容易に確認でき、ワークの搬入動作を適時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を具体化した工作機械のワーク搬出装置の一実施形態を示す正面図。
【図２】図１の右側主軸台を省略した側面図。
【図３】ワーク把持機構の平面図。
【図４】ワークのクランプ機構の正断面図。
【図５】ワーク打ち上げ機構を示す断面図。
【図６】（ａ）〜（ｅ）はワークの搬出動作を説明するための略体説明図。
【図７】ワークの搬出動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１１…フレーム、２２…テーブル、３１〜３３…第１〜第３クランプ機構、４２…ワーク持ち上げ機構、５１…ワーク搬出機構、５３…水平移動用シリンダ、５５…昇降用シリンダ、５８…ワーク搬送爪、５９…仮置き台、６０…ワーク検出器。

Claims

フレームに装着された旋回可能なテーブルにワークを支持してクランプ機構によりクランプした状態で、ワークに加工を行うようにした工作機械において、
前記テーブルに設けられ、加工されたワークをクランプ解除状態で持ち上げるワーク持ち上げ機構を備え、
前記フレーム側に昇降及び水平移動可能に設けられ、かつ前記ワーク持ち上げ機構により持ち上げられた加工済みワークを受け取ってテーブルの左又は右側方へ移動するワーク搬出機構を備え、
前記ワーク搬出機構は、前記テーブルの側方に移動されたワークを仮置きする仮置き台を備え、前記仮置き台の下方に設定された原位置からワーク搬送爪を前進して前記テーブル上から持ち上げられたワークの下方に進入し、その後、ワーク搬送爪により前記持ち上げられたワークをさらに持ち上げて搬送爪に移載してから後退し、前記ワーク搬送爪を下降してワークを仮置き台に渡し、原位置に復帰するように構成されていることを特徴とする工作機械におけるワーク搬出装置。
請求項１において、前記ワーク搬出機構の原位置は前記テーブルを支持する軸受台の中間高さに位置し、前記ワーク搬送爪は前記軸受台よりも幅広になるように複数設けられている工作機械におけるワーク搬出装置。
請求項１または請求項２において、前記ワーク搬出機構は、テーブルの側方へ移動されたワークを前方へ移動する機構を備えている工作機械におけるワーク搬出装置。
請求項１〜３のいずれか一項において、前記仮置き台にワーク検出器を設けたことを特徴とする工作機械におけるワーク搬出装置。