JP5524676B2

JP5524676B2 - 加工システムにおけるワーク搬入出装置及びその方法

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Publication number: JP5524676B2
Application number: JP2010081330A
Authority: JP
Inventors: 誠米沢
Original assignee: Komatsu NTC Ltd
Current assignee: Komatsu NTC Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP2011212767A

Description

本発明は、ワークを把持する把持機構が設けられたインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルに対する未加工ワークの搬入動作と、加工済みワークの搬出動作とを迅速に行うことができる加工システムにおけるワーク搬入出装置及びその方法に関する。

ワークを加工するようにした従来の加工システムにおいては、図１９に示すように、ワーク搬送コンベア９２の搬入ステーションＳ１にある未加工ワークを搬入用マニプレータ９５によって前記搬入用テーブル９３に移動し、該搬入用テーブル９３上のワークを搬入装置９６によって加工機９１に搬入するようになっている。又、加工機９１によって加工された加工済みワークは、搬出装置９７によって加工機９１から前記搬出用テーブル９４に移動された後、搬出用マニプレータ９８によって、搬出用テーブル９４から前記ワーク搬送コンベア９２の搬出ステーションＳ２に搬出されるようになっている。

一方、特許文献１に開示された研削装置においては、ワークをワーク支持機構により支持しながら回転させ、回転する砥石によってワークを研削するとともに、ワークキャリアにより研削済みワークと、未研削のワークとを複数枚連続して入れ替え可能に構成されている。又、未研削のワークを搬入する搬入アームと、研削済みワークを搬出する搬出アームとを備え、ワークキャリアからの研削済みワークの搬出と、ワークキャリアへの未研削のワークの搬入とを同時に行うようになっている。

特開２００２−１２６９８０号公報

ところが、上記従来の加工機９１へのワーク搬入出装置は、ワーク搬入用テーブル９３、搬出用テーブル９４、搬入用マニプレータ９５、搬入装置９６、搬出装置９７及び搬出用マニプレータ９８等が必要なため、搬入出装置の構成を簡素化することができず、部品点数が多くなって、製造及び組付が面倒であるばかりでなく、広い設置スペースが必要になるという問題があった。

又、未加工ワークの搬入は、加工済みワークを搬出した後でなければ行うことができないため、ワークの搬入出時間が長くなるという問題があった。さらに、未加工ワークの搬入動作及び加工済みワークの搬出動作が行われているときには、加工機９１によるワークの加工を行うことができないので、ワークの加工時間を短縮することができないという問題があった。これらのことから、従来はサイクルタイムが長くなって効率が低下することを回避できないという問題があった。

特許文献１に記載された研削装置は、未研削のワークを搬入する搬入アームと、研削済みワークを搬出する搬出アームとが離隔した位置に、それぞれ専用の駆動機構によって作動されるようになっているので、部品点数が増加して、製造及び組付作業が面倒であるばかりでなく、設置スペースを低減することができないという問題があった。

本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、ワーク搬入出装置の構成を簡素化して、部品点数を低減し、製造及び組付作業を容易に行い、設置スペースを低減することができるとともに、ワークの加工作業のサイクルタイムを短縮して作業能率を向上することができる加工システムにおけるワーク搬入出装置及びその方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークを把持するための複数の把持機構をインデックステーブル上に設け、前記把持機構が搬入位置からワーク加工位置を経て搬出位置に割り出されるようにした加工システムにおいて、前記インデックステーブルに隣接するようにワーク搬送装置を設けるとともに、インデックステーブルとワーク搬送装置との間にはアームをその中間部において旋回可能に配設し、該アームの両端部にはワークを着脱可能に保持する保持機構を設け、その保持機構の着脱動作及びアームの旋回動作により前記ワーク搬送装置の搬入ステーションにある未加工ワークを前記インデックステーブルの搬入位置にある把持機構に受け渡すとともに、インデックステーブルの搬出位置にある把持機構に把持された加工済みワークをワーク搬送装置の搬出ステーションに受け渡す搬出動作が行われるようにし、前記把持機構はインデックステーブルに透設された開口内に設けられるとともに、棒状のワークを把持するように構成され、ワーク加工位置において開口の両端から進入する一対の工具によりワークの異なる位置を同時加工するようにしたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加工システムにおけるワーク搬入出装置において、前記工具はその外周においてワークを切削するものであることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、ワークを把持するための複数の把持機構をインデックステーブル上に設け、前記把持機構が搬入位置からワーク加工位置を経て搬出位置に割り出されるようにした加工システムにおいて、前記インデックステーブルに隣接するようにワーク搬送装置を設けるとともに、インデックステーブルとワーク搬送装置との間にはアームをその中間部において旋回可能に配設し、該アームの両端部にはワークを着脱可能に保持する保持機構を設け、その保持機構の着脱動作及びアームの旋回動作により前記ワーク搬送装置の搬入ステーションにある未加工ワークを前記インデックステーブルの搬入位置にある把持機構に受け渡すとともに、インデックステーブルの搬出位置にある把持機構に把持された加工済みワークをワーク搬送装置の搬出ステーションに受け渡す搬出動作が行われるようにし、前記アームの保持機構は、ワークをインデックステーブルの搬入位置にある把持機構に搬入する際に、ワークをシフトして、ワークの一端部をインデックステーブルに設けた位置規制部材に当接させるためのシフト機構が設けられていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の加工システムにおいて、アーム及び保持機構を、上方位置から下降させて、搬入ステーションにある未加工ワークを一方の保持機構により受け取るとともに、インデックステーブルの搬出位置にある把持機構を解放させてその把持機構に把持された加工済みワークを他方の保持機構により受け取る第１の工程と、前記アームを両保持機構とともに上昇させて、未加工ワーク及び加工済みワークを上昇させる第２の工程と、前記アームを水平方向に旋回させて未加工ワークを、インデックステーブルの搬入位置にある把持機構の上方に対応させるとともに、加工済みワークを搬出ステーションの上方に対応させる第３の工程と、前記アームを下降させて、未加工ワークをインデックステーブルの搬入位置にある把持機構に搬入して把持させるとともに、加工済みワークを搬出ステーションに搬出する第４の工程と、前記アームを両保持機構とともに上昇させて、両保持機構を前記把持機構及び搬出ステーションから離隔させる第５の工程と、前記アームを両保持機構とともに旋回させて、両保持機構を上方位置に復帰させる第６の工程とを含むことを要旨とする。

（作用）
この発明は、アーム、ワークの搬入用保持機構及び搬出用保持機構を昇降させたり旋回させたりすることによって、搬入ステーションにある未加工ワークを搬入用保持機構によって受け取って、前記インデックステーブルの搬入位置にある把持機構に搬入する動作と、インデックステーブルの搬出位置にある把持機構に把持された加工済みワークを搬出用保持機構によって受け取って、搬出ステーションに搬出する動作とが同期して行われる。又、ワークの搬入出動作を行っている間に、加工位置にあるワークが加工機によって加工される。

本発明によれば、ワーク搬入出装置の構成を簡素化して、部品点数を低減し、製造及び組付作業を容易に行い、設置スペースを低減することができるとともに、ワークの搬入出時間及びワークの加工時間を短縮して作業能率を向上することができる。

この発明を研削加工システムにおけるワークの搬入出装置に具体化した一実施形態を示す斜視図。ワーク搬入出装置の左側面図。ワーク搬入出装置の正面図。ワーク位置切換機構の平面図。（ａ）（ｂ）は、搬出位置にあるクランプ機構の動作を説明するための部分拡大平面図、（ｃ）（ｄ）は、搬入位置にあるクランプ機構の動作を説明するための部分拡大平面図。ワークとしてのニードルバルブの斜視図。図４の１−１線における拡大断面図。図４の２−２線における拡大断面図。搬入用クランプ機構の拡大平面図。ワーク位置切換機構とアームとの関係を示す平面図。ワーク位置切換機構とアームとの関係を示す平面図。ワークの搬入搬出動作の第１の工程を説明するための斜視図。ワークの搬入搬出動作の第２の工程を説明するための斜視図。ワークの搬入搬出動作の第３の工程を説明するための斜視図。ワークの搬入搬出動作の第４の工程を説明するための斜視図ワークの搬入搬出動作の第５の工程を説明するための斜視図ワークの搬入搬出動作の第６の工程を説明するための斜視図ワークの搬入搬出動作、加工動作のタイミングチャート。従来の加工機のワークの搬入搬出装置を示す略体平面図。

以下、本発明をワーク研削システムに具体化した一実施形態を図１〜図１８に従って説明する。
最初に、研削対象である棒状のワークＷについて説明する。このワークＷとして、この実施形態では、図６に示すように、電磁弁に用いられるニードルバルブ１０を対象としている。このニードルバルブ１０は、円柱状のバルブ本体１０ａと、該バルブ本体１０ａの一端部に形成された鍔部１０ｂと、前記バルブ本体１０ａの他端部に一体に形成された先端ほど小径のテーパ部１０ｃと、該テーパ部１０ｃの先端部に一体に連結された円柱状の小径部１０ｄと、該小径部１０ｄの先端部に一体形成された鍔部１０ｅとを備え、前記小径部１０ｄ及び鍔部１０ｅには溝状の二つの凹部１０ｆが形成されている。そして、このワーク研削システムにおいては、図７及び図８に示すように、インデックステーブル２５に設けたクランプ機構３１によりバルブ本体１０ａをクランプした状態で、前記鍔部１０ｅに研削機構部１１としての上下一対の回転砥石１４，１５を接触させることによって、同時に前記凹部１０ｆを研削加工するように構成されている。

次に、図１〜図３に基づいて、ワーク研削システムの概略構成について説明する。前記研削機構部１１の前方には、前記回転砥石１４，１５によって加工される未加工ワークＷを保持するインデックステーブル２５を備えたワーク位置切換機構２１が配設されている。このインデックステーブル２５には、図１に示すようにワークＷをクランプする把持機構としての三つのクランプ機構３１が設けられ、インデックステーブル２５が旋回動作されることによって、前記各クランプ機構３１がワークＷの搬入位置Ｐ１、加工位置Ｐ２及び搬出位置Ｐ３の順に割り出されるようになっている。前記ワーク位置切換機構２１の側方には、ワークＷを搬送するワーク搬送装置４１が装設されている。このワーク搬送装置４１には、未加工ワークＷの搬入ステーションＳ１が設けられるとともに、加工済みワークＷの搬出ステーションＳ２が設けられる。前記ワーク位置切換機構２１及びワーク搬送装置４１の上方には、前記搬入ステーションＳ１にある未加工ワークＷを、前記インデックステーブル２５の搬入位置Ｐ１にあるクランプ機構３１に搬入する動作と、インデックステーブル２５の搬出位置Ｐ３にあるクランプ機構３１にクランプされている加工済みワークＷを受け取って、前記ワーク搬送装置４１の搬出ステーションＳ２に搬出する動作とを、同期して行うためのワーク搬入出装置５１が装着されている。

次に、前述したワーク位置切換機構２１、ワーク搬送装置４１及びワーク搬入出装置５１について順次説明する。
（ワーク位置切換機構２１）
図２に示すように、床面に立設されたコラム２２の上端部には、インデックステーブル２５がその回転支持軸２４において、軸受２３を介して鉛直軸線の周りで旋回するように支持されている。前記軸受２３の下部には、前記回転支持軸２４を回転させるためのモータ２６及び減速機２７が装着されている。図１及び図４に示すように、インデックステーブル２５のテーブル本体３０には、上下方向に貫通する収容凹部３０ａが三箇所に、１２０°の間隔に形成され、各収容凹部３０ａには、ワークＷをクランプするためのワーク把持機構としてのクランプ機構３１が装着されている。各クランプ機構３１は、インデックステーブル２５の割り出しにより、前述したように、未加工ワークＷの搬入位置Ｐ１、加工位置Ｐ２及び加工済みワークＷの搬出位置Ｐ３に順次位置されるようになっている。次に、クランプ機構３１の構成について説明する。

図４に示すように、前記収容凹部３０ａの外側開口部を閉鎖するように前記テーブル本体３０の外周面に取り付けられたブラケット３４には、固定クランプ部材３５が支持されている。この固定クランプ部材３５には、図８に示すようにニードルバルブ１０のバルブ本体１０ａの外周面の片側をクランプするためのクランプ溝３５ｂが形成されている。図４に示すように、前記テーブル本体３０にはその収容凹部３０ａと対応するように、クランプ用シリンダ３６が取り付けられている。該クランプ用シリンダ３６のピストンロッド３７には、前記固定クランプ部材３５と対向するように可動クランプ部材３８が連結されている。該可動クランプ部材３８には、図８に示すようにニードルバルブ１０のバルブ本体１０ａの外周面の他側をクランプするためのクランプ溝３８ｂが形成されている。図４に示すように、前記収容凹部３０ａの内面には、ニードルバルブ１０の軸方向の位置を規制するための位置規制部材３９が取り付けられている。なお、前記収容凹部３０ａの前記位置規制部材３９と反対側の側面には、ワークＷにクーラントを供給するための供給ノズル（図示略）が設けられている。
（ワーク搬送装置４１）
図１に示すように、床面には複数本の支柱を介して支持板４２が配設されている。該支持板４２の上面には複数のブラケット４３を介して、ローラ４４が回転可能に支持され、両ローラ４４間にはモータを備えた駆動機構４６によって間欠的に周回されるコンベアベルト４５が掛装されている。前記コンベアベルト４５の外側面には、ワークＷを保持するための複数のパレット４７が等間隔をおいて載置されている。前記パレット４７は、ニードルバルブ１０の両端部を保持する保持溝４８ａ（図２参照）を有する保持具４８を備えている。前記支持板４２には、ストッパピン４９を出し入れさせる一対のアクチュエータ５０が図示しないブラケットを介して支持されている。そして、前記コンベアベルト４５のパレット４７が搬入ステーションＳ１及び搬出ステーションＳ２に停止されると、各パレット４７をステーションＳ１及びＳ２に位置決めするため前記アクチュエータ５０によってストッパピン４９がコンベアベルト４５の上方に突出されるようになっている。
（ワーク搬入出装置５１）
図１及び図３に示すように、床面に立設された支柱５２の上端部には、水平支持板５３が支持され、該水平支持板５３には、昇降用シリンダ５７が固定されている。昇降用シリンダ５７のピストンロッド５８の下端には昇降部材５６が固定されている。該昇降部材５６は案内ロッド５５により上下方向の往復動が案内される。

図３に示すように、前記昇降部材５６の下面には、ロータリシリンダよりなる旋回用シリンダ６１が取り付けられ、その旋回軸６２には、二方タイプのアーム６３の中間部が連結されている。前記アーム６３の一方の先端部下面には、前記ワーク搬送装置４１の搬入ステーションＳ１にあるパレット４７に保持された未加工ワークＷを受け取って、前記インデックステーブル２５の搬入位置Ｐ１にあるクランプ機構３１に搬入するための搬入用保持機構としての搬入用クランプ機構６４が装着されている。一方、前記アーム６３の他方の先端部下面には、インデックステーブル２５の搬出位置Ｐ３にあるクランプ機構３１にクランプされている加工済みワークＷを受け取って、前記ワーク搬送装置４１の搬出ステーションＳ２のパレット４７に搬出するための搬出用クランプ機構６５が装着されている。前記昇降部材５６には、第１及び第２ストッパ６６，６７が取り付けられ、前記アーム６３の上面には、第１及び第２位置決め部材６８，６９が立設されている。そして、前記第１ストッパ６６に第１位置決め部材６８が当接することにより、搬入用クランプ機構６４が搬入ステーションＳ１のパレット４７と対応する上方に位置規制される。第２ストッパ６７に第２位置決め部材６９が当接することにより、搬出用クランプ機構６５が搬出ステーションＳ２のパレット４７と対応する上方に位置規制される。

前記搬入用クランプ機構６４及び搬出用クランプ機構６５は、同一の構成である。
前記アーム６３の先端部下面には、図９に示すようにスライドテーブル７１が装着されている。このスライドテーブル７１は、アーム６３の下面に取り付けられたテーブル本体７２と、該テーブル本体７２に二本の案内ロッド７３を介して往復動可能に装着された可動テーブル７４とによって構成されている。

前記テーブル本体７２の一側面に取り付けられた雌ネジ体８１，８２には、ストップボルト８３，８４が所定の間隔をおいて互いに対向するように螺合されている。前記可動テーブル７４の一側面には、前記ストップボルト８３，８４の間に位置するように位置決め用のブロック８５が取り付けられている。ストップボルト８３、８４及びブロック８５によって、前記可動テーブル７４の移動ストロークが設定される。

図２及び図３に示すように、前記可動テーブル７４の下面には、クランプ用シリンダ８８が連結され、該クランプ用シリンダ８８の下端部には、ニードルバルブ１０のバルブ本体１０ａをクランプするための一対の開閉可能なクランプアーム８９が装着されている。

この実施形態においては、前記クランプアーム８９によりクランプされたニードルバルブ１０を、図９に示すように、その軸線方向と交差する斜め方向にシフトさせるためのシフト機構９０が前記スライドテーブル７１によって構成されている。

図１及び図１０に示すように、前記第１ストッパ６６に第１位置決め部材６８が接触し、前記アーム６３がその回動位置にある状態においては、搬入用クランプ機構６４側のクランプアーム８９が搬入ステーションＳ１のパレット４７の真上に位置するようにしている。又、前記搬出用クランプ機構６５側のクランプアーム８９が搬出位置Ｐ３にある加工済みニードルバルブ１０の真上に位置するようにしている。そして、前記アーム６３が図１０において鉛直軸線Ｏを中心に時計回り方向に旋回されて、前記第２ストッパ６７に第２位置決め部材６９が当接されると、図１１に示すように、搬入用クランプ機構６４側のクランプアーム８９が搬入位置Ｐ１にあるクランプ機構３１の真上に位置するように、搬出用クランプ機構６５側のクランプアーム８９が搬出ステーションＳ２のパレット４７の真上に位置するようにしている。
（ワーク研削システムの動作）
次に、前記のように構成されたワーク研削システムの動作について説明する。

図１及び図１０において、インデックステーブル２５の搬入位置Ｐ１のクランプ機構３１には、ニードルバルブ１０が存在せず、加工位置Ｐ２にあるクランプ機構３１に未加工ニードルバルブ１０が保持され、搬出位置Ｐ３にあるクランプ機構３１によって加工済みニードルバルブ１０が保持されている状態を示す。このとき、搬入ステーションＳ１に未加工ニードルバルブ１０を保持したパレット４７がストッパピン４９によって位置決めされ、搬出ステーションＳ２に空状態のパレット４７がストッパピン４９によって位置決めされている。さらに、搬入用クランプ機構６４のアンクランプ状態のクランプアーム８９が前記搬入用パレット４７の上方の退避位置に保持されるとともに、搬出用クランプ機構６５のアンクランプ状態のクランプアーム８９がクランプ機構３１から上方向に離隔した退避位置に保持されている。

この状態において、研削機構部１１の回転砥石１４，１５が互いに接近する方向に移動され、図７及び図８に示すようにニードルバルブ１０の小径部１０ｄ及び鍔部１０ｅの外周面が上下二方向から研削され、溝状の凹部１０ｆが形成される。

そして、加工位置Ｐ２において、ニードルバルブ１０の研削加工が行われている間に、以下に示す第１〜第６の工程によって、未加工ワークＷの搬入動作と、加工済みワークＷの搬出動作が行われる。
（第１の工程）
未加工ニードルバルブ１０の加工中、昇降用シリンダ５７が作動され、図１２に示すようにアーム６３が図１の位置から搬入用クランプ機構６４及び搬出用クランプ機構６５とともに下降される。すると、前記パレット４７に保持されていた未加工のニードルバルブ１０の位置に搬入用クランプ機構６４側の非クランプ状態のクランプアーム８９が移動される。又、図５（ａ）に実線で示すように、搬出用クランプ機構６５側の非クランプ状態のクランプアーム８９が加工済みニードルバルブ１０の位置に移動される。この状態で、両クランプ用シリンダ８８が同時に作動されてクランプアーム８９により加工済みニードルバルブ１０のバルブ本体１０ａ及び未加工ニードルバルブ１０のバルブ本体１０ａがクランプされる。その後、図５（ｂ）に示すように、搬出位置Ｐ３のクランプ機構３１の可動クランプ部材３８が固定クランプ部材３５から離隔されて、加工済みニードルバルブ１０のクランプ状態が解除される。さらに、クランプアーム８９及びニードルバルブ１０は、図９に示すシフト機構９０のスライドテーブル７１が作動されることによって、図５（ｂ）において矢印方向にシフトされ、ニードルバルブ１０の一端面が位置規制部材３９から離隔される。
（第２の工程）
次に、前記昇降用シリンダ５７の作動により、アーム６３等が上昇され、図１３に示すように、未加工ニードルバルブ１０及び加工済みニードルバルブ１０が上方の所定位置に移動される。
（第３の工程）
前記旋回用シリンダ６１の作動により、アーム６３等が図１３において矢印方向に旋回される。このため、図１４に示すように、搬入用クランプ機構６４によって保持されている未加工ニードルバルブ１０が非クランプ状態のクランプ機構３１の上方の所定位置に移動されるとともに、搬出用クランプ機構６５によって保持されている加工済みニードルバルブ１０が搬出ステーションＳ２にある搬出用パレット４７の上方の所定位置に移動される。
（第４の工程）
前記昇降用シリンダ５７の作動により、アーム６３等が下降され、図１５に示すように搬入用クランプ機構６４側の未加工ニードルバルブ１０がクランプ機構３１のアンクランプ状態〔図５（ｃ）参照〕の固定クランプ部材３５及び可動クランプ部材３８の間に移動されるとともに、搬出用クランプ機構６５側の加工済みニードルバルブ１０が搬出ステーションＳ２のパレット４７に移動される。そして、クランプ用シリンダ８８が作動されて、クランプアーム８９による加工済みニードルバルブ１０のクランプ状態が解除され、搬出用パレット４７によって加工済みニードルバルブ１０が保持される。

一方、前記クランプ機構３１の固定クランプ部材３５及び可動クランプ部材３８の間に移動された未加工ワークＷは、図５（ｃ）に実線で示すように、位置規制部材３９から離隔した位置に保持された状態となる。従って、この状態において、シフト機構９０のスライドテーブル７１の可動テーブル７４が作動されて、クランプアーム８９及びニードルバルブ１０が矢印で示す傾斜方向にシフトされる。すると、図５（ｄ）に示すように、ニードルバルブ１０がクランプアーム８９との間の滑りを伴いながら位置規制部材３９によって停止される。この状態において、前記クランプ用シリンダ３６が作動されて可動クランプ部材３８が固定クランプ部材３５に向かって前進され、クランプ溝３５ｂ，３８ｂによってニードルバルブ１０のバルブ本体１０ａの外周面がクランプされる。さらに、クランプ用シリンダ８８が作動されて、図５（ｄ）の二点鎖線で示すようにクランプアーム８９がアンクランプ状態となり、ニードルバルブ１０のクランプ機構３１への搬入が完了する。
（第５の工程）
前記昇降用シリンダ５７が動作されると、図１６に示すようにアーム６３等が上昇される。
（第６の工程）
次に、図１６に示す旋回用シリンダ６１の作動により、アーム６３等が矢印方向に旋回され、図１７に示すように、第１ストッパ６６に第１位置決め部材６８が当接されて、アーム６３等が退避位置に停止される。

図１７に示すように、第６の工程において、アクチュエータ５０が作動されてストッパピン４９が側方の退避位置に移動されるとともに、ワーク搬送装置４１の駆動機構４６が作動されて、コンベアベルト４５が１ピッチ分周回動作される。そして、搬入ステーションＳ１にある空状態の搬入用パレット４７が搬出ステーションＳ２へ移動されるとともに、搬出ステーションＳ２にある加工済みワークＷを保持した搬出用パレット４７が下流側に搬送され、未加工ワークＷを保持した別のパレット４７が搬入ステーションＳ１に移動されて、停止される。そして、その停止に先立ってアクチュエータ５０が作動されて、ストッパピン４９が突出される。従って、各該パレット４７が位置決めされた状態で停止される。このようにして、次の未加工及び加工済みワークＷの搬入出動作に備えられる。
（割り出し動作）
上述した第６の工程の終了後に、ワーク位置切換機構２１のインデックステーブル２５が旋回され、搬入位置Ｐ１の未加工ニードルバルブ１０が加工位置Ｐ２に移動されるとともに、加工位置Ｐ２の加工済みニードルバルブ１０が搬出位置Ｐ３に移動される。その後、パレット４７とインデックステーブル２５との間で、ワークＷの入れ換えが行われる。
（加工動作）
上述したワークＷの入れ換え動作が行われている間に、研削機構部１１の回転砥石１４，１５が互いに接近する方向に移動され、図７及び図８に示すようにニードルバルブ１０の小径部１０ｄ及び鍔部１０ｅの外周面が上下二方向から研削され、凹部１０ｆが形成される。（図１８のタイミングチャート参照）
（実施形態の効果）
上記実施形態のワーク研削システムによれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、インデックステーブル２５を旋回してクランプ機構３１を、搬入位置Ｐ１、加工位置Ｐ２及び搬出位置Ｐ３に順次位置切り換えするようにした。又、水平支持板５３に昇降用シリンダ５７によって昇降動作される昇降部材５６を装着し、該昇降部材５６に旋回用シリンダ６１によって旋回されるアーム６３を装着し、該アーム６３に搬入用クランプ機構６４及び搬出用クランプ機構６５を装着した。さらに、ワーク搬送装置４１のコンベアベルト４５上に設定された搬入ステーションＳ１及び搬出ステーションＳ２に搬入用パレット４７及び搬出用パレット４７を搬送するようにした。そして、第１〜第６の工程で述べたように、搬入ステーションＳ１にある未加工ワークＷのインデックステーブル２５の搬入位置Ｐ１への搬入動作と、インデックステーブル２５の搬出位置Ｐ３にある加工済みワークＷの搬出動作とを、同期して行うようにした。このため、未加工ワークＷ及び加工済みワークＷの搬入出動作を迅速に行うことができ、ワークＷの搬入出動作の作業能率を向上することができる。

（２）上記実施形態では、加工位置Ｐ２にあるワークＷを回転砥石１４，１５によって研削する作業の間において、ワーク搬入出装置５１による次の未加工ワークＷ及び加工済みワークＷの搬入出動作を行うことができるので、ワークＷの研削作業能率を向上することができる。

（３）上記実施形態では、ニードルバルブ１０のバルブ本体１０ａをクランプして、上下一対の回転砥石１４，１５によって、ニードルバルブ１０の小径部１０ｄ及び鍔部１０ｅに二つの溝状の凹部１０ｆを同時に加工するようにしたので、二回に分けて加工する研削装置と比較して、凹部１０ｆの加工能率を向上することができるとともに、加工位置がずれるようなことを防止できて、加工精度を向上できる。又、ニードルバルブ１０の鍔部１０ｅ（加工部）が回転砥石１４，１５によって上下方向から挟まれるようにしているため、ニードルバルブ１０の弾性変形を防止して、凹部１０ｆの加工精度をさらに向上することができる。

（４）上記実施形態では、アーム６３、搬入用クランプ機構６４及び搬出用クランプ機構６５を一つの昇降用シリンダ５７によって昇降動作させるとともに、一つの旋回用シリンダ６１によって旋回動作させる構成をとっている。このため、ワーク搬入出装置５１の部品点数を低減して、製造及び組付作業を容易に行い、設置スペース及びコストを低減することができる。

（５）上記実施形態では、搬入用クランプ機構６４にシフト機構９０を設け、クランプアーム８９にクランプされたニードルバルブ１０を、その軸線と交差する斜め方向にシフトするようにした。このため、インデックステーブル２５に設けた位置規制部材３９にニードルバルブ１０の一端面を当接して、その位置を適正な加工位置にセットすることができる。又、搬出用クランプ機構６５にシフト機構９０を設けたことにより、位置規制部材３９に接触されたニードルバルブ１０を位置規制部材３９から離隔した後、ニードルバルブ１０を上昇させることができるので、位置規制部材３９とニードルバルブ１０の摺動接触を防止して、位置規制部材３９及びニードルバルブ１０の損傷を回避することができる。

（６）上記実施形態では、テーブル本体３０の外周に上下方向に貫通する収容凹部３０ａを設け、該収容凹部３０ａの外周開口部をブラケット３４によって閉塞し、該ブラケット３４に固定クランプ部材３５を取り外し可能に装着し、前記ブラケット３４に固定したクランプ用シリンダ３６のピストンロッド３７に前記可動クランプ部材３８を取り外し可能に装着した。このため、ブラケット３４をテーブル本体３０から分離するとともに、ブラケット３４から固定クランプ部材３５を分離し、ピストンロッド３７から可動クランプ部材３８を分離することにより、ワークＷの種類が変更になった場合に、異なる規格の固定クランプ部材３５及び可動クランプ部材３８と容易に交換することができる。
（別の実施形態）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・図示しないが、前記アーム６３を二つに分割し、それぞれ旋回用シリンダ６１によって独立して旋回するようにしてもよい。この場合には、ワーク搬送装置４１の搬入ステーションＳ１、搬出ステーションＳ２の設置位置の自由度を向上することができる。

・図示しないが、前記アーム６３に対し、スライドテーブル７１を水平方向に位置調節する機構を設けて、クランプ用シリンダ８８の水平面内の位置を調整できるようにしてもよい。

・搬入用保持機構及び搬出用保持機構として、クランプ用シリンダ８８によって開閉動作されるクランプアーム８９を用いたが、これに代えて、例えばワークを電磁石或いは真空吸着機構により保持するワーク保持機構を用いてもよい。

・前記クランプ機構３１に代えて、ワーク把持機構として例えば、電磁チャック、真空吸着機構あるいはその他の把持機構を用いてもよい。
・保持具４８を設けることなく、各ステーションＳ１，Ｓ２のコンベアベルト４５にワークＷを直接支持するようにしてもよい。

・搬入ステーションＳ１に未加工ワークＷを搬入するワーク搬入機構と、搬出ステーションＳ２から加工済みワークを搬出するワーク搬出機構とを別々に配設してもよい。
・前記シフト機構９０を省略してもよい。

Ｗ…ワーク、Ｐ１…搬入位置、Ｐ３…搬出位置、Ｓ１…搬入ステーション、Ｓ２…搬出ステーション、２５…インデックステーブル、３９…位置規制部材、４１…ワーク搬送装置、６３…アーム、９０…シフト機構。

Claims

ワークを把持するための複数の把持機構をインデックステーブル上に設け、前記把持機構が搬入位置からワーク加工位置を経て搬出位置に割り出されるようにした加工システムにおいて、前記インデックステーブルに隣接するようにワーク搬送装置を設けるとともに、インデックステーブルとワーク搬送装置との間にはアームをその中間部において旋回可能に配設し、該アームの両端部にはワークを着脱可能に保持する保持機構を設け、その保持機構の着脱動作及びアームの旋回動作により前記ワーク搬送装置の搬入ステーションにある未加工ワークを前記インデックステーブルの搬入位置にある把持機構に受け渡すとともに、インデックステーブルの搬出位置にある把持機構に把持された加工済みワークをワーク搬送装置の搬出ステーションに受け渡す搬出動作が行われるようにし、
前記把持機構はインデックステーブルに透設された開口内に設けられるとともに、棒状のワークを把持するように構成され、ワーク加工位置において開口の両端から進入する一対の工具によりワークの異なる位置を同時加工するようにしたことを特徴とする加工システムにおけるワーク搬入出装置。
前記工具はその外周においてワークを切削するものであることを特徴とする請求項１に記載の加工システムにおけるワーク搬入出装置。
ワークを把持するための複数の把持機構をインデックステーブル上に設け、前記把持機構が搬入位置からワーク加工位置を経て搬出位置に割り出されるようにした加工システムにおいて、前記インデックステーブルに隣接するようにワーク搬送装置を設けるとともに、インデックステーブルとワーク搬送装置との間にはアームをその中間部において旋回可能に配設し、該アームの両端部にはワークを着脱可能に保持する保持機構を設け、その保持機構の着脱動作及びアームの旋回動作により前記ワーク搬送装置の搬入ステーションにある未加工ワークを前記インデックステーブルの搬入位置にある把持機構に受け渡すとともに、インデックステーブルの搬出位置にある把持機構に把持された加工済みワークをワーク搬送装置の搬出ステーションに受け渡す搬出動作が行われるようにし、
前記アームの保持機構は、ワークをインデックステーブルの搬入位置にある把持機構に搬入する際に、ワークをシフトして、ワークの一端部をインデックステーブルに設けた位置規制部材に当接させるためのシフト機構が設けられていることを特徴とする加工システムにおけるワーク搬入出装置。
請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の加工システムにおいて、
アーム及び保持機構を、上方位置から下降させて、搬入ステーションにある未加工ワークを一方の保持機構により受け取るとともに、インデックステーブルの搬出位置にある把持機構を解放させてその把持機構に把持された加工済みワークを他方の保持機構により受け取る第１の工程と、
前記アームを両保持機構とともに上昇させて、未加工ワーク及び加工済みワークを上昇させる第２の工程と、
前記アームを水平方向に旋回させて未加工ワークを、インデックステーブルの搬入位置にある把持機構の上方に対応させるとともに、加工済みワークを搬出ステーションの上方に対応させる第３の工程と、
前記アームを下降させて、未加工ワークをインデックステーブルの搬入位置にある把持機構に搬入して把持させるとともに、加工済みワークを搬出ステーションに搬出する第４の工程と、
前記アームを両保持機構とともに上昇させて、両保持機構を前記把持機構及び搬出ステーションから離隔させる第５の工程と、
前記アームを両保持機構とともに旋回させて、両保持機構を上方位置に復帰させる第６の工程と
を含む加工システムにおけるワーク搬入出方法。