JP4674497B2 - 加工ラインシステム - Google Patents

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Description

この発明は、旋盤等の加工部を工程順に複数並べた加工ラインシステムであって、上流側の加工部で加工したワークを下流側の加工部に渡して加工するようにした加工ラインシステムに関する。
従来、前工程の旋盤で加工したワークを後工程の旋盤に受け渡して加工する加工ラインシステムでは、各工程の旋盤毎にワークを搬送するローダが設けられると共に、両旋盤間に前工程のローダから後工程のローダにワークを渡すワーク搬送装置が別に設けられる。この加工ラインシステムの場合、前工程の旋盤が加工したワークを前工程のローダがワーク搬送装置に渡し、そのワークをワーク搬送装置が後工程のローダに渡し、そのローダが受け取ったワークを後工程の旋盤に渡すという手順でワークの受け渡しが行われる。
しかし、上記構成の加工ラインシステムでは、前工程の旋盤で加工したワークを表裏反転させて後工程の旋盤に渡す場合や、表裏反転させないで渡す場合など、受け渡し時のワーク姿勢が変わる度に、各々の姿勢のワークに合わせた装置,機構を設け、段取り替えなどを行う必要がある。そのため、段取り替えに時間がかかり、生産性が低下するという問題があった。また、ワークを反転させる場合、2つのローダ間にワークを受け渡すワーク搬送装置とは別に反転装置が必要で、設備スペースが大きく必要であった。
この発明の目的は、段取り替えをすることなく、ワークを反転させて次工程に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能で、生産性の向上が図れ、また省スペース化が図れる加工ラインシステムを提供することである。
この発明の他の目的は、反転機能を有する中継装置を簡易な構成で実現可能とすることである。
この発明の加工ラインシステムは、上流側にある第1ローダを備えた第1の工作機械と、下流側にある第2ローダを備えた第2の工作機械と、第1の工作機械と第2の工作機械との間に設けられて第1ローダから第2ローダにワークを中継して渡す中継装置とを備える。この中継装置は、第1ローダから受け取ったワークを第2ローダに、反転させて渡す機能と、反転させないで渡す機能とを切換自在なものとする。
この構成によると、第1ローダから中継装置に渡されたワークを、中継装置が反転するか反転させないかを選択して第2ローダに渡すことができる。そのため、段取り替えすることなく、ワークを反転させて第2の工作機械に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能である。また、中継装置が反転機能を有するものとしたため、中継装置とは別に反転装置を設ける場合に比べて、設備スペースが小さくて済む。また、中継装置を備えるため、第1および第2の加工にそれぞれ備えられたローダが、各工作機械に対応する範囲のみを搬送可能なものであっても、第1の工作機械から第2の工作機械へワークを搬送することができる。
この発明において、前記中継装置は、例えばワークを把持するチャックを一つだけ有するものとしても良いが、次のように2つのチャックを有するものとしても良い。
例えば、前記中継装置は、互いに第1の工作機械と第2の工作機械との並び方向であるワーク搬送方向に並んで設けられてそれぞれワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な2つのチャックを有し、第1の工作機械側にある一方のチャックと第2の工作機械側にある他方のチャックのうち、一方のチャックは位置固定であり、他方のチャックは一方のチャックから前記ワーク搬送方向に離れた位置と他方のチャックに隣接する位置とに移動自在であり、一方のチャックは、第1ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すものであり、他方のチャックは前記の隣接する位置で前記一方のチャックからワークを受け取って、前記離れた位置へ移動し第2ローダに渡すか、または前記の隣接する位置で第1のローダからワークを受け取って前記の離れた位置へ移動し反転させずに第2ローダに渡すかを選択可能なものとする。
この構成によると、第1ローダからワークを受け取った中継装置の一方のチャックが、ワークを他方のチャックに渡すことで、両チャック間の受け渡しのためのチャックの姿勢変更によりワークが反転し、反転したワークを第2ローダへ渡すことができる。一方のチャックから他方のチャックへ渡すことなく、直接に第2ローダへワークを渡すようにした場合は、ワークを反転させずに第2ローダに渡すことができる。
このように、2つのチャック間の受け渡しでワークを反転させるようにし、また一方のチャックのみを用いて第1,第2ローダ間の受け渡しを行うことで、反転せずに中継を行うことを可能とした構成のものであるため、反転機能を有する中継装置が簡易な構成で実現できる。また、2つのチャックを有するため、第1のローダと中継装置との間、および第2ローダと中継装置との間でワークを受け渡す動作を同時に行うことも可能となる。
また、前記中継装置は、互いに第1の工作機械と第2の工作機械との並び方向であるワーク搬送方向に並んで設けられてそれぞれワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な2つのチャックを有し、第1の工作機械側にある一方のチャックと第2の工作機械側にある他方のチャックのうち、一方のチャックは位置固定であり、他方のチャックは一方のチャックから前記ワーク搬送方向に離れた位置と他方のチャックに隣接する位置とに移動自在であり、一方のチャックは、第1ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すものであり、他方のチャックは前記の隣接する位置で前記一方のチャックからワークを受け取って、前記離れた位置へ移動し第2ローダに渡すか、または前記の隣接する位置で第1のローダからワークを受け取って前記の離れた位置へ移動し反転させずに第2ローダに渡すかを選択可能なものとしても良い。
この構成の場合、第1のローダから中継装置の2つのチャックのうちの一方のチャックに渡した場合は、一方のチャックが、ワークを他方のチャックに渡すことで、両チャック間の受け渡しのためのチャックの姿勢変更によりワークが反転し、反転したワークを第2ローダへ渡すことができる。第1のローダから他方のチャックへ渡した場合は、反転させずに第2ローダに渡すことができる。
この構成の場合も、2つのチャック間の受け渡しでワークを反転させるようにし、また一方のチャックのみを用いて第1,第2ローダ間の受け渡しを行うことで、反転せずに中継を行うことを可能とした構成のものであるため、反転機能を有する中継装置が簡易な構成で実現できる。また、2つのチャックを有するため、第1のローダと中継装置との間、および第2ローダと中継装置との間でワークを受け渡す動作を同時に行うことも可能となる。
この発明の加工ラインシステムは、上流側にある第1ローダを備えた第1の工作機械と、下流側にある第2ローダを備えた第2の工作機械と、前記第1の工作機械第2の工作機械との間に設けられて第1ローダから第2ローダにワークを中継して渡す中継装置とを備え、この中継装置は、第1ローダから受け取ったワークを第2ローダに、反転させて渡す機能と、反転させないで渡す機能とを切換自在なものとしたため、段取り替えをすることなく、ワークを反転させて次工程に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能で、生産性の向上が図れ、また省スペース化が図れる。
前記中継装置が、互いに第1の工作機械と第2の工作機械との並び方向であるワーク搬送方向に並んで設けられてそれぞれワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な2つのチャックを有し、第1の工作機械側にある一方のチャックと第2の工作機械側にある他方のチャックのうち、一方のチャックは位置固定であり、他方のチャックは一方のチャックから前記ワーク搬送方向に離れた位置と他方のチャックに隣接する位置とに移動自在であり、一方のチャックは、第1ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すものであり、他方のチャックは前記の隣接する位置で前記一方のチャックからワークを受け取って、前記離れた位置へ移動し第2ローダに渡すか、または前記の隣接する位置で第1のローダからワークを受け取って前記の離れた位置へ移動し反転させずに第2ローダに渡すかを選択可能なものととした場合は、反転機能を有する中継装置が簡易な構成のものとできる。
前記中継装置が、互いに第1の工作機械と第2の工作機械との並び方向であるワーク搬送方向に並んで設けられてそれぞれワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な2つのチャックを有し、第1の工作機側にある一方のチャックと第2の工作機械側にある他方のチャックのうち、一方のチャックは位置固定であり、他方のチャックは一方のチャックから前記ワーク搬送方向に離れた位置と他方のチャックに隣接する位置とに移動自在であり、一方のチャックは、第1ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すものであり、他方のチャックは前記の隣接する位置で前記一方のチャックからワークを受け取って、前記離れた位置へ移動し第2ローダに渡すか、または前記の隣接する位置で第1のローダからワークを受け取って前記の離れた位置へ移動し反転させずに第2ローダに渡すかを選択可能なものとした場合も、反転機能を有する中継装置が簡易な構成のものとできる。
この発明の第1の実施形態を図1ないし図7と共に説明する。図1および図2は、この実施形態の加工ラインシステムを概略的に示す正面図および平面図である。この加工ラインシステムでは、上流側となる前工程に第1ローダ11を備えた第1加工部1が設けられ、下流側となる後工程に第2ローダ12を備えた第2加工部2が設けられる。第1加工部1と第2加工部2との間には、第1ローダ11から第2ローダ12にワークWを中継して渡す中継装置20が設けられる。第1加工部1および第2加工部2は共にタレット式の平行2軸旋盤であって、それぞれ左右2つの主軸3,3と、これら両主軸3に対応する左右2つのタレット4,4とを備える。
前記各加工部1,2において、2つの主軸3,3は、ベッド5上の横方向の中央に横並びに設置されている。2つの主軸3,3の上方には、ローダ11,12から受け渡されたワークWを表裏反転させる反転器6A,6Bが設置されている。2つのタレット4,4は、その旋回中心が主軸3の軸心と平行でかつ同じ高さとされ、ベッド5上の上記両主軸3の左右外側にそれぞれ設置されている。タレット4は、その周辺部分を工具用のステーションとした正面形状多角形のドラム状とされており、前後(Z軸方向)および左右(X軸方向)移動可能でかつ割出回転可能に設けられている。ベッド5の横方向の中央の下部には、切粉搬出用のチップコンベア7(図2)が搬送方向を前後に向けて設置され、加工により発生した切粉がベッド5の前側から後方へチップコンベア7により排出される。各加工部1,2は、その加工領域と機械外部とを仕切る機体カバー8によって覆われている。
前記各ローダ11,12は、対応する各加工部1,2の上方に設置されて、直交座標系で駆動されるガントリ式のものである。これら各ローダ11,12は、架設レール13に沿って走行する走行体14に前後移動台15を介して昇降ロッド16を設け、その下端にローダヘッド17を設けたものである。図3に、加工ラインシステムを一部破断して示す側面図のように、ローダ11,12のローダヘッド17は、ワークWを把持する2個のローダチャック18A,18Bを取付けた回転台19を有し、回転台19が傾斜した回転中心回りに回転して下向き位置と主軸対面位置とに入れ替えられる。
第1ローダ11の架設レール13は、ワークストッカ9の設置部の上方から第1加工部1の主軸3およびタレット4の設置部の上方を越えて前記中継装置20の一端側部分まで設置される。第2ローダ12の架設レール13は、中継装置20の他端側部分から第2加工部2の主軸3およびタレット4の設置部の上方を越えてワーク排出シュート10の上方まで設置される。
図4および図5は、前記中継装置20の平面図および正面図を示す。この中継装置20は、ワークWを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な2つのチャック21,22を有する。一方のチャック22は位置固定とされる。他方のチャック21は、位置固定のチャック22に対して、ローダ11,12によるワーク搬送方向(X軸方向)に離れた位置X1と隣接する位置X2とに移動自在とされる。
以下に、中継装置20の構成を詳述する。両ローダ11,12の架設レール13,13の端部が互いに対向する位置には、これら両架設レール13,13の前面に跨がって中継装置支持用基板23が固定される。この基板23の第2加工部2寄りの位置に、上下一対のチャック支持部材24,24を介して、一方のチャック22が立軸である回転軸25の回りに回動自在に支持される。このチャック22は、前記回転軸25を有するチャック本体26と、このチャック本体26の前記回転軸25に対して垂直方向を向く面に配置されてワークWを把持可能な複数のチャック爪27とでなる。
チャック22の下方には、チャック22を回動させて他方のチャック21と対向する姿勢と前を向く姿勢とに切り換える切換手段28が設けられている。この切換手段28は、前記回転軸25の下端に設けられたピニオン29と、このピニオン29に螺合するラック30と、このラック30を進退駆動する駆動源31とでなる。駆動源31は例えばエアシリンダからなる。
前記中継支持用基板23には、ワーク搬送方向(X軸方向)に延びる上下一対のガイドロッド32,32が設けられ、このガイドロッド32に他方のチャック21を搭載する移動台33がワーク搬送方向に移動自在に設置されている。この移動台33に、上下一対のチャク支持部材34,34を介してチャック21が立軸である回転軸35の回りに回転自在に支持される。移動台33は、例えばエアシリンダからなる進退駆動手段42によって進退駆動される。この場合のチャック21も、回転軸35を有するチャック本体36と、このチャック本体36の回転軸35に対して垂直方向を向く面に配置されてワークWを把持可能な複数のチャック爪37とでなる。
チャック21の下方には、チャック21を回動させて他方のチャック22と対向する姿勢と前を向く姿勢とに切り換える切換手段38が設けられている。この切換手段38も、回転軸35の下端に設けられたピニオン39と、このピニオン39に螺合するラック40と、このラック40を進退駆動する駆動源41とでなる。駆動源41は例えばエアシリンダからなる。
次に上記加工ラインシステムにおけるワークWの搬送動作を説明する。第1ローダ11は、そのローダチャック18A,18Bの一つでワークストッカ9にストックされた未加工のワークWを把持し、第1加工部1の主軸3に受け渡す。この受け渡し動作は、架設レール13に沿う走行体14の移動、前後移動台14の進退移動、昇降ロッド16の昇降、およびローダヘッド17の旋回の組合せにより行われる。主軸3に渡されたワークWは、タレット4の工具で加工される。第1加工部1での加工の途中において、ワークWの表裏反転が必要な場合には、主軸1の上方に設置されている反転器6A,6BでワークWを反転して主軸1に渡される。
第1加工部1で前工程の加工が施されたワークWは、主軸3から第1ローダ11のローダチャック18A(18B)に渡されて、中継装置20まで搬送される。第1ローダ11は、そのワークWを把持するローダチャック18A(18B)を、図6(A)のように、位置固定のチャック22に対してワーク搬送方向に離れた位置X1において前を向く姿勢で待機する他方のチャック21に対向させ、ワークWをチャック21に渡す。
ワークWを表裏反転させないで第2加工部2に受け渡す場合には、ワークWを受け取ったチャック21は、前を向いた図6(A)の姿勢のまま、進退駆動手段42により図6(B)のように位置固定のチャック22に隣接する位置X2までワーク搬送方向に移動させられる。次に、第2ローダ12が、そのローダチャック18A(18B)を、図6(C)のように前記チャック21に対向させて、そのチャック21からワークWを受け取る。第2ローダ12は、架設レール13に沿う走行体14の移動、前後移動台14の進退移動、昇降ロッド16の昇降、およびローダヘッド17の旋回の組合せにより、受け取ったワークWを第2加工部2に渡す。これにより、第1ローダ11から表裏反転されない状態でワークWが第2ローダ12から第2加工部2の主軸3へと渡され、後工程の加工が施される。後工程の加工を終えたワークWは、主軸3から第2ローダ11のローダチャック18A(18B)に渡されてワーク排出シュート10の上に移載され、ライン外に排出される。
前工程による加工を終えたワークWを表裏反転させて第2ローダに渡す場合には、図6(A)のように第1ローダ11からワークWを受け取った中継装置20のチャック21は、切換手段38の駆動によって図7(A)のように他方のチャック22に対向する姿勢に切り換えられる。このとき、位置固定の他方のチャック22も、切換手段28の駆動によって図7(B)のようにチャック21に対向する姿勢に切り換えられる。
図7(A)のように姿勢を切り換えたチャック22は、進退駆動手段42により図7(B)のように位置固定のチャック22に対して隣接する位置X2まで前進させられて、チャック21からチャック22へとワークWが渡される。これによりワークWが表裏反転する。
次に、反転姿勢のワークWを受け取った位置固定のチャック22は、切換手段28の駆動によって図7(C)のようにチャック21と対向する姿勢から前を向く姿勢に切り換えられる。第2ローダ12は、そのローダチャック18A(18B)を、図7(C)のように前記チャック22に対向させて、そのチャック22からワークWを受け取る。以後、第2ローダ12は、架設レール13に沿う走行体14の移動、前後移動台14の進退移動、昇降ロッド16の昇降、およびローダヘッド17の旋回の組合せにより、受け取ったワークWを第2加工部2に渡す。これにより、第1ローダ11から表裏反転された状態でワークWが第2ローダ12から第2加工部2の主軸3へと渡され、後工程の加工が施される。その後の動作は、ワークWを反転しない場合と同じである。
なお、第2ローダ12は、位置固定の他方のチャック22に対向する位置と、その隣接する一方のチャック21の停止位置X2とに対して、ローダ制御装置(図示せず)によって位置決め自在とされている。
このように、この加工ラインシステムによると、上流側にある第1ローダ11を備えた第1加工部1と、下流側にある第2ローダ12を備えた第2加工部2と、第1加工部1と第2加工部2との間に設けられて第1ローダ11から第2ローダ12にワークWを中継して渡す中継装置20とを備え、この中継装置20が、把持したワークWを反転させる機能を有するものとしたため、段取り替えすることなく、ワークWを反転させて第2加工部2に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能である。
また、この加工ラインシステムでは、中継装置20が、ワークWを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な2つのチャック21,22を有し、一方のチャック21は、第1ローダ11からワークWを受け取り、ワークWを反転させるために他方のチャック22に渡すか、または反転させずにワークWを渡すかを選択可能なものであり、他方のチャックは、反転されたワークを第2ローダに渡すものとしているので、各ローダ11,12の移動範囲を対応する加工部1,2の範囲内としても、ワークWの反転・非反転を切換選択して渡す上記動作が可能であり、機構を簡素化できる。
また、この実施形態では、中継装置20における2つのチャック21,22の一方のチャック22を位置固定とし、他方のチャック21を位置固定のチャック22に対して、ローダ11,12によるワーク搬送方向に離れた位置X1と隣接する位置X2とに移動自在としているので、第2ローダ12の移動ストロークを長くする必要がなく、機構をより簡素化できる。
なお、上記実施形態において、中継装置20は、一方(第1加工部1側)のチャック21が移動し、他方(第2加工部2側)のチャック22が位置固定のものとしたが、これとは逆に、図8のように、一方(第1加工部1側)のチャック51が位置固定とし、他方(第2加工部2側)のチャック52が移動するものとしても良い。
一方のチャック51は、図4の例における他方のチャック22と、方向が左右逆になる他は、同じ構成であり、その対応部分には図4のチャック22と同一符号を付してある。また、他方のチャック52は、図4の例における一方のチャック21と、方向が左右逆になる他は、同じ構成であり、その対応部分には図4のチャック21と同一符号を付してある。
中継装置20をこのように構成した場合、第1のローダ11から中継装置20の2つのチャック51,52のうちの一方のチャック51に渡した場合は、一方のチャック51が、ワークWを他方のチャック52に渡すことで、両チャック51,52間の受け渡しのためのチャック51,52の姿勢変更によりワークが反転し、反転したワークWを第2ローダ12へ渡すことができる。反転させない場合は、他方のチャック52を一方のチャック51に隣接する位置まで移動させておき、他方のチャック52に第1のローダ11からワークWを渡す。他方のチャック52が元の位置(第2加工部2側端の位置)まで戻った後、ここで第2ローダ12にワークWを渡す。これにより、反転させることなく、ワークWを第1ローダ11から第2ローダ12へ受け渡すことができる。
この発明の第1の実施形態にかかる加工ラインシステムの概略構成を示す正面図である。 同加工ラインシステムの概略構成を示す平面図である。 同加工ラインシステムの概略構成を示す部分破断側面図である。 同加工ラインシステムにおける中継装置の部分破断平面図である。 同中継装置の部分破断正面図である。 ワークを反転させずに次工程に搬送する場合の動作説明図である。 ワークを反転させて次工程に搬送する場合の動作説明図である。 この発明の他の実施形態にかかる加工ラインシステムにおける中継装置の部分破断平面図である。
符号の説明
1…第1加工部
2…第2加工部
11…第1ローダ
12…第2ローダ
20…中継装置
21,22…チャック
51,52…チャック
W…ワーク

Claims (2)

  1. 上流側にある第1ローダを備えた第1の工作機械と、下流側にある第2ローダを備えた第2の工作機械と、第1の工作機械第2の工作機械との間に設けられて第1ローダから第2ローダにワークを中継して渡す中継装置とを備え、この中継装置は、第1ローダから受け取ったワークを第2ローダに、反転させて渡す機能と、反転させないで渡す機能とを切換自在なものとし、
    前記中継装置は、互いに第1の工作機械と第2の工作機械との並び方向であるワーク搬送方向に並んで設けられてそれぞれワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な2つのチャックを有し、第1の工作機械側にある一方のチャックと第2の工作機械側にある他方のチャックのうち、他方のチャックは位置固定であり、一方のチャックは他方のチャックから前記ワーク搬送方向に離れた位置と他方のチャックに隣接する位置とに移動自在であり、一方のチャックは、前記の離れた位置で第1ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために前記の隣接する位置に移動して他方のチャックに渡すか、または前記の隣接する位置に移動して反転させずにワークを第2のローダに渡すかを選択可能なものであり、他方のチャックは、一方のチャックからワークを受け取ってそのワークを反転状態で第2ローダに渡すものとした加工ラインシステム。
  2. 上流側にある第1ローダを備えた第1の工作機械と、下流側にある第2ローダを備えた第2の工作機械と、第1の工作機械と第2の工作機械との間に設けられて第1ローダから第2ローダにワークを中継して渡す中継装置とを備え、この中継装置は、第1ローダから受け取ったワークを第2ローダに、反転させて渡す機能と、反転させないで渡す機能とを切換自在なものとし、
    前記中継装置は、互いに第1の工作機械と第2の工作機械との並び方向であるワーク搬送方向に並んで設けられてそれぞれワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な2つのチャックを有し、第1の工作機械側にある一方のチャックと第2の工作機械側にある他方のチャックのうち、一方のチャックは位置固定であり、他方のチャックは一方のチャックから前記ワーク搬送方向に離れた位置と他方のチャックに隣接する位置とに移動自在であり、一方のチャックは、第1ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すものであり、他方のチャックは前記の隣接する位置で前記一方のチャックからワークを受け取って、前記離れた位置へ移動し第2ローダに渡すか、または前記の隣接する位置で第1のローダからワークを受け取って前記の離れた位置へ移動し反転させずに第2ローダに渡すかを選択可能なものとした加工ラインシステム。
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