JP5605514B2

JP5605514B2 - ワーク傾き検出機能付きローダ

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Publication number: JP5605514B2
Application number: JP2013531148A
Authority: JP
Inventors: 則夫賀来; 修松野
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2032-07-02
Also published as: WO2013031375A1; JPWO2013031375A1

Description

関連出願

この出願は、２０１１年８月２６日出願の特願２０１１−１８４５５５の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

この発明は、工作機械へのワーク受渡し時や工作機械からのワーク受取り時に、基準平面に対するワークの傾きを検出する機能を備えたワーク傾き検出機能付きローダに関する。

例えば、旋盤によってワークを加工する場合、主軸の軸心に対してワークの中心軸が傾いた姿勢で加工されると、加工後のワークは、中心軸に対して端面が傾いた状態となる。このような端面が傾いたワークは不良品であるため、ワーク端面に傾きが有るか無いかを測定する必要がある。従来、ワーク端面の傾きを、旋盤からワークを搬出した後で専用の傾き測定器により測定するか、または旋盤の主軸からローダでワークを取り出すときにローダに設けられた傾き測定機構により測定していた。

専用の傾き測定器もローダに設けられた傾き測定機構も機構的には同じであって、ワークを中心軸回りに１回転させながら、定められた回転位相ごとに、ワークの中心軸と垂直な平面である基準平面からワークの端面までの距離をセンサで測定し、そのセンサ検出値の振れからワーク端面の傾きを検出する構成である。

また、上記したような加工不良を予防するために、主軸のチャックにワークが正しく着座したことを確認する着座確認装置（例えば特許文献１）や、主軸のチャックにワークが正しい姿勢で把持されていないことを検出するワークチャッキング不良検出装置（例えば特許文献２）をローダに搭載することが提案されている。

特開２００６−７４６４号公報特開２００６−１３０６２６号公報

従来の専用の傾き測定器やローダの傾き測定機構は、測定を完了するまでにワークを１回転させる必要があるため、その分だけ測定時間が長くかかった。例えば、１秒程度の測定時間を要した。加えて、専用の傾き測定器の場合、工作機械やローダとは別に設置されるため、余分の出費がかかると共に、傾き測定器用のスペースを別に必要とするという課題がある。また、ローダの傾き測定機構は、ローダヘッドにワークを回転させる機構を設けることとなり、ローダヘッドが複雑で大型化する。そのため、ローダの駆動源の出力を大きくしなければならず、コスト高となる。

特許文献１の着座確認装置は、ローダチャックの中心軸上に設けた変位センサにより、ワークの中心軸方向の位置を検出して着座確認を行うものであり、ワークの傾きは検出することができない。

特許文献２のワークチャッキング不良検出装置は、ローダチャックとは別の位置に設けられており、ローダチャックから主軸のチャックへワークが受け渡された後、主軸のチャックに把持されたワークとワークチャッキング不良検出装置とが対面するようにローダを移動させて、ワークチャッキング不良検出装置によりワークの傾きを検出する。そのため、ワークの傾き検出そのものは時間がかからなくても、ワークの受け渡しからワークの傾き検出までのローダの移動に余分な時間がかかる。特に記載例では、傾斜検出手段が近接センサであるため、ワークの傾きを精度良く検出するのは難しいのではないかと考えられる。

この発明の目的は、短時間でワークの傾きを精度良く検出することができ、コンパクトで、低コストに製作できるワーク傾き検出機能付きローダを提供することである。

この発明のワーク傾き検出機能付きローダは、ローダチャックに、このローダチャックに対面する位置にあるワークの端面の傾きを検出する検出器を設けた。この検出器は、ローダチャック中心軸回りの３箇所にローダチャック中心軸と平行な方向に進退自在に設けられて、それぞれ先端が前記ワークの端面に間接的または直接に接する進退部材と、これら進退部材のうちの１つの進退部材に対する他の進退部材の相対位置を検出する２つの変位センサと、これら変位センサの検出値を比較してワークの端面の傾きを検出する検出値比較手段とを有する。

この構成によると、検出器が以下のように作用する。すなわち、工作機械等に対するワークの受渡し時に、基準平面に対するワークの端面の傾きに応じ、ローダチャック中心軸回りの３箇所に設けられた３つの進退部材がワーク端面で押されて、ローダチャック中心軸と平行な方向に進退する。基準平面は、例えばローダチャック中心軸と直交する平面である。変位センサで、１つの進退部材に対する他の進退部材の相対位置を検出する。このような変位センサを２つ設けることで、３つの進退部材の互いの相対位置を測定することができる。検出値比較手段は、２つの変位センサの検出値を比較することで、ワークの端面の傾きを検出する。

検出器は、各進退部材の相対位置を測定することでワークの端面の傾きを検出する構成であるため、ワークの端面に３つの進退部材の先端を間接的または直接に接触させるだけで、各進退部材の相対位置が測定されて、瞬時にワークの端面の傾きを検出することができる。

また、各進退部材の相対位置を測定する手法であると、３つの進退部材の進退位置をそれぞれ個別に測定する手法に比べて、変位センサの必要検出範囲が狭くてもよい。なぜなら、ワーク受渡し時に、ワークの端面に押されて３つの進退部材が共に移動するが、これら３つの進退部材が同じ距離だけ移動した移動量はワークの端面の傾きに影響せず、傾きに影響する移動量の差のみを検出するため、変位センサの必要検出範囲が狭くてもよいのである。そのため、比較的低価格でありながら検出精度の高い変位センサを用いることができ、高精度の傾き検出が可能になる。ワークの寸法や形状が異なる場合でも、変位センサの必要検出範囲はあまり変わらないため、多様なワークにも対応できる。さらに、相対位置を測定する手法であると、変位センサが２つで済み、低コスト化を図ることができる。

上記ワークの端面の傾き検出は、例えば、工作機械へのワーク受渡し時や工作機械からのワーク受取り時に行う。いずれの場合も、前記のように瞬時にワークの端面の傾きを検出することができるため、加工効率を低下させることなく、主軸のチャックに対するワークの着座確認や、加工済みワークの検品を行える。

前記２つの変位センサは、前記３つの進退部材のうちの１つの進退部材にそれぞれ取付けられて、この進退部材に対する他の２つの進退部材の相対位置をそれぞれ検出するようにしてもよい。このように、変位センサを１つの進退部材に取付けることで、上記相対位置を容易に検出できる。

また、前記検出値比較手段は、前記２つの変位センサの検出値を比較すると共に、前記２つの変位センサの検出値を予め定められた基準値とそれぞれ比較して、ワークの端面の傾きを検出するようにしてもよい。単に２つの変位センサの検出値を比較するだけでは、これら２つの変位センサの並び方向を基準にした傾きは検出できても、前記並び方向と交差する方向を基準にした傾きは検出できない。２つの変位センサの検出値を互いに比較するに加えて、２つの変位センサの検出値を予め定められた基準値とそれぞれ比較することで、どちらの傾きも検出することが可能となり、ワークの端面Ｗの全方向への傾きを検出できるようになる。

この発明において、前記ローダチャックに、前記ローダチャック中心軸に垂直な面に対して任意方向に傾き自在に設置されて前記ワークの端面に接することにより、ワークの端面にその傾きが倣うプッシャプレートが設けられている場合、前記各進退部材は、先端が前記プッシャプレートを介して前記ワークの端面に接するものであってよい。

一般的に、ローダチャックには、ワークを工作機械のチャック等に押付けるために上記プッシャプレートが設けられている。その場合、各進退部材の先端がプッシャプレートを介してワークの端面に接するようにすれば、進退部材を個別にワークの端面に押し当てる場合と異なり、プッシャプレートがワークの端面の広範囲に接するため、ワークの端面に凹部等があっても傾きの検出を行える。また、ワーク押付け用のプッシャプレートを傾き検出に兼用するため、構成が簡易化される。

この発明において、前記プッシャプレートは、その中心部で、球面座を持つピボット軸受により前記任意方向の傾きが自在なように前記ローダチャックに支持され、かつ前記進退部材の先端面は球面状の凸曲面であり、前記進退部材を前記プッシャプレート側へ付勢する付勢手段を設けてもよい。

この構成であると、プッシャプレートがピボット軸受に支持されているため、ワーク端面の傾きに合わせてプッシャプレートが任意方向に傾く。また、進退部材の先端面を球面状の凸曲面とし、進退部材をプッシャプレート側へ付勢する付勢手段を設けたことにより、常に各進退部材の先端がプッシャプレートに接する状態に保たれる。このため、ワークの端面の傾きの変化に対する進退部材の進退の応答性が良く、検出器によりプッシャプレートの傾きが精度良く検出される。

請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
この発明の一実施形態にかかるワーク傾き検出機能付きローダの正面図である。同ローダの一部破断側面図である。同ローダのローダチャックの斜視図である。同ローダチャックの背面図である。同ローダチャックの側面図である。図４のVI−VI断面図である。図５のVII−VII断面図である。図５のVIII−VIII断面図である。ローダチャックがワークを把持している状態を示す説明図である。ローダチャックから主軸のチャックへワークが正常に渡される状態を示す説明図である。ローダチャックから主軸のチャックへワークが正常に渡されない状態を示す説明図である。

この発明の一実施形態を図１ないし図８と共に説明する。
図１および図２に示すように、このワーク傾き検出機能付きローダ１は、工作機械５０の上方に設置されて、直交座標系で駆動させるガントリ式のものである。ワーク傾き検出機能付きローダ１は、水平に設置された左右方向の架設レール２に沿って走行する走行体３に、前後移動台４を介して昇降ロッド５を設け、その下端にローダヘッド６を設けてなる。ローダヘッド６は、昇降ロッド５に固定された固定部７と、この固定部７に対し、水平に対し４５°の角度に傾斜した回転中心軸８回りに回転可能な回転部９とでなり、回転部９に、２つのローダチャック１０が設けられている。回転中心軸８回りに回転部９を１８０°回転させることで、２つのローダチャック１０が横向き位置と下向き位置とに位置変換される。

図１において、工作機械５０は例えば旋盤であり、主軸５１と刃物台５２とを備える。主軸５１は、その先端にチャック５３を有し、ベッド５４上に設けられた主軸台５５に回転自在に支持されている。チャック５３はワークＷ（図２）を把持する複数のチャック爪５３ａを有している。刃物台５２は、タレット式のものであり、外周に取付けた複数の工具Ｔのうち任意に一つが切削位置に割り出される。刃物台５２は、送り台５６を介して、主軸５１の軸心に沿う方向（Ｚ軸方向）と、それと直交する水平方向（Ｘ軸方向）とに移動可能にベッド５４に設置されている。主軸５１のチャック５３へは、ワーク傾き検出機能付きローダ１によってワークＷの受渡しが行われる。

図３は横向き位置にあるローダチャックの斜視図、図４はその背面図、図５はその側面図である。ローダチャック１０は、ハウジング１１に、ワークＷ（図２）を把持する複数個（例えば３個）のチャック爪１２と、ワークＷを前記チャック爪１２により把持された位置からローダチャック中心軸Ｏに沿って押し出すプッシャプレート１３とを設置したものである。

各チャック爪１２は、ローダチャック中心軸Ｏの外周に放射状に等間隔で配置され、それぞれが半径方向に開閉することでワークＷを把持および解放する。図６の断面図に示すように、各チャック爪１２は、ハウジング１１の正面に形成された半径方向のチャック爪案内溝１５に沿って上下方向に進退自在な爪支持部材１６と、この爪支持部材１６にボルト１７等により着脱可能に取付けられる爪本体１８とでなる。なお、図４、図５では、チャック爪１２のうち爪支持部材１６だけが図示されている。ハウジング１１の内部には、各チャック爪１２をチャック爪案内溝１５に沿って進退させるチャック開閉駆動機構２０が設けられている。

チャック開閉駆動機構２０は、前後方向に延びるローダチャック中心軸Ｏの方向にピストン２１ａが進退するエアシリンダ等の流体圧シリンダからなる１つの開閉駆動源２１と、この開閉駆動源２１のピストンロッド２１ｂの進退動作を各爪支持部材１６の半径方向の開閉動作にそれぞれ変換するチャック爪１２と同数の動作変換リンク２２とでなる。図６の右側を前側（進行側）、左側を後側（後退側）とする。動作変換リンク２２は、側面視で、下方やや後方に開いたほぼＶ字形状であり、Ｖ字形の基部においてローダチャック中心軸Ｏおよび半径方向のいずれとも直交する支持軸２３に揺動自在に支持され、Ｖ字形の枝部が２つのアーム部２２ａ，２２ｂとされている。

そして、この動作変換リンク２２の一方のアーム部２２ａが、前記ピストンロッド２１ｂの外周面に形成された係合凹部２４に係合し、他方のアーム部２２ｂが爪支持部材１６に形成された係合凹部２５に係合している。開閉駆動源２１のピストン２０ａを進退駆動させると、ピストンロッド２１ｂの進退動作が動作変換リンク２２を介して各爪支持部材１６に伝えられて、各チャック爪１２が開閉する。

プッシャプレート１３は、図４のように、３つの分岐部１３ａがローダチャック中心軸Ｏの位置を中心にして３方向に放射状に延びる形状の板材であって、各分岐部１３ａは、前記各チャック爪１２に対し円周方向位置をずらして配置してある。プッシャプレート１３を上記放射状とすることで、ワークＷに押出し力を均等に与えることを可能としつつ、プッシャプレート１３を各チャック爪１２と干渉しないように配置できる。

図６のように、プッシャプレート１３は、ピボット軸受２７により、ローダチャック中心軸Ｏを中心に任意方向の傾きが自在なように支持されている。ピボット軸受２７は、プッシャプレート１３の後側である裏面側にプッシャプレート１３と一体に設けられ球面状の凹曲面２８ａを有する球面受座２８と、この球面受座２８に対向して設けられ球面状の凸曲面２９ａを有する球面座２９とでなり、球面受座２８と球面座２９とがそれぞれの凹曲面２８ａと凸曲面２９ａとで互いに接触している。球面座２９は、ローダチャック中心軸Ｏ上に配置した球面座支持部材３０の前端である先端に設けられ、プッシャプレート１３の裏面に取付けた係合板３１が球面座２９の裏面に係合することで、球面受座２８と球面座２９とが常に接触する状態に保持されている。

前記球面座支持部材３０は、以下のようにハウジング１１に支持されている。すなわち、ハウジング１１の円周方向複数箇所（例えば３箇所）に形成されローダチャック中心軸Ｏと平行な方向に延びる第１ガイド孔３３内にガイドピン３４が進退自在に設けられ、これら複数本のガイドピン３４の第１ガイド孔３３から突出した先端部（前端部）に共通の取付プレート３５が取付けられ、この取付プレート３５の中心部に球面座支持部材３０が取付けられている。

各ガイドピン３４は、その後端が第１ガイド孔３３の底面３３ａに当接する位置と、ガイドピン３４の後部寄りに設けられた鍔状のフランジ部３４ａが第１ガイド孔３３の段面３３ｂに当接する位置との間のストロークＳの範囲内で進退自在であり、かつ押付けばね３６により先端側に付勢されている。よって、プッシャプレート１３も、ストロークＳの範囲内で進退自在であり、かつ背面側（図６の右側）へ突出する方向に付勢されている。

また、ハウジング１１には、前記第１ガイド孔３３とは別に、プッシャプレート１３の分岐部１３ａの円周方向位置と同じローダチャック中心軸Ｏ回りの３箇所にローダチャック中心軸Ｏと平行な方向に延びる第２ガイド孔３８が設けられ、これら各第２ガイド孔３８にそれぞれ進退部材３９（３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒ）が進退自在に挿通されている。進退部材３９の先端部（前端部）は第２ガイド孔３８から突出し、その先端面は球面状の凸曲面３９ａとされている。コイルばね等の付勢手段４０により進退部材３９がプッシャプレート１３側（前側）へ付勢されて、前記凸曲面３９ａがプッシャプレート１３の分岐部１３ａの裏面に常時接している。図６では、３箇所の第２ガイド孔３８および進退部材３９のうち、ローダチャック中心軸Ｏの下方に位置する下側の進退部材３９Ｕだけが図示されている。

図７および図８に示すように、上記３本の進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの後端には、センサアーム４２Ｕ，４２Ｌ，４２Ｒがそれぞれ取付けられている。下側の進退部材３９Ｕに取付けられた下側のセンサアーム４２Ｕは、左右に長い形状であり、その左右中央部で下側の進退部材３９Ｕに取り付けられ、その左右両端に左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒがそれぞれ固定状態に取付けられている。また、左側および右側の進退部材３９Ｌ，３９Ｒに取付けられた左側および右側のセンサアーム４２Ｌ，４２Ｒは、左側および右側の進退部材３９Ｌ，３９Ｒへの取付基部から下方に延びて、その下端部が前記左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出端側に前後に重なって位置している。

これにより、左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒは、下側のセンサアーム４２Ｕに対する左右のセンサアーム４２Ｌ，４２Ｒの前後方向の相対変位を検出する。左側の変位センサ４３Ｌの検出値から、下側の進退部材３９Ｕに対する左側の進退部材３９Ｌの軸方向の相対位置が分かる。右側の変位センサ４３Ｒの検出値から、下側の進退部材３９Ｕに対する右側の進退部材３９Ｒの軸方向の相対位置が分かる。また、左側および右側の変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出値を比較することで、左側の進退部材３９Ｌに対する右側の進退部材３９Ｒの軸方向の相対位置が分かる。この実施形態のように、２つの左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒを１つの下側の進退部材３９Ｕに固定された下側のセンサアーム４２Ｕに取付けることで、各進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの相互の相対位置を簡単に検出できる。

上記左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出信号は、検出値比較手段４４へ送信される。検出値比較手段４４は、左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出値を予め定められた基準値とそれぞれ比較すると共に、左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出値を相互に比較することで、プッシャプレート１３の傾き、すなわちローダチャック１０に対面する位置にあるワークＷの端面の傾きを検出する。前記基準値は、例えばワークＷの端面の傾きが零であるときの左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出値とする。この検出値比較手段４４は、電子回路またはコンピュータ等からなり、例えばワーク傾き検出機能付きローダ１の制御を行うコンピュータ式のローダ制御装置（図示せず）等に設けられる。

単に２つの左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出値を比較するだけでは、これら２つの左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの並び方向である左右方向を基準にした傾きは検出できても、前記並び方向と交差する上下方向を基準にした傾きは検出できない。２つの左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出値を互いに比較するに加えて、２つの左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出値を予め定められた基準値とそれぞれ比較することで、どちらの傾きも検出することが可能となり、ワークの端面Ｗの全方向への傾きを検出できる。

上記３つの進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒと、左右２つの左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒと、検出値比較手段４４とで、ワークＷの端面の傾きを検出する検出器４５が構成される。この実施形態の検出器４５の場合、プッシャプレート１３の傾きを検出することで、プッシャプレート１３と接するワークＷの端面の傾きを検出する。

この検出器４５は、各進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの相対位置を測定することでワークＷの端面の傾きを検出する構成であるため、ワークＷの端面にプッシャプレート１３を接触させるだけで、各進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの相対位置が測定されて、瞬時にワークＷの端面の傾きを検出することができる。ワークＷを１回転させながらワークＷの端面の傾きを測定する従来の傾き測定器や傾き測定機構に比べ、格段に測定時間が短い。また、ローダヘッド６にワークＷを回転させる機構を搭載しなくてよいので、ローダヘッド６を軽量・コンパクトにできる。

また、各進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの相対位置を測定する手法であると、３つの進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの進退位置をそれぞれ個別に測定する手法に比べて、左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの必要検出範囲が狭くてもよい。なぜなら、ワークＷの受渡し時に、ワークＷの端面に押されて３つの進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒが共に移動するが、これら３つの進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒが同じ距離だけ移動した移動量はワークＷの端面の傾きに影響せず、傾きに影響する移動量の差のみを検出するため、変位センサの必要検出範囲が狭くてもよいのである。そのため、比較的低価格でありながら検出精度の高い左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒを用いることができ、高精度の傾き検出が可能になる。

ワークＷの寸法や形状が異なる場合でも、左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒの必要検出範囲はあまり変わらないため、多様なワークＷにも対応できる。さらに、相対位置を測定する手法であると、左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒが２つで済み、低コスト化を図ることができる。

また、左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒは、下側の進退部材３９Ｕの後端に固定の下側のセンサアーム４２Ｕに取付けられて、ローダチャック６のワークＷを把持する側の面である背面から離れているため、左側および右側変位センサ４３Ｌ，４３Ｒ等の電子部品がクーラント等の影響を受け難く、故障が少ない。

次に、このワーク傾き検出機能付きローダ１の動作を説明する。
ワーク傾き検出機能付きローダ１は、未加工のワークＷの待機位置（図示せず）で下向き姿勢のローダチャック１０によりワークＷを把持する。このとき、ローダチャック１０のプッシャプレート１３は、図９のように、押付けばね３６（図６）および付勢手段４０（図６）の付勢力に抗して、ストロークＳの後端（図９では左端）付近までワークＷで押し戻された状態となる。その後、図１の架設レール２に沿って走行する走行体３の左右移動（Ｘ軸方向）と、前後移動台４の前後移動（Ｚ軸方向）と、昇降アーム５の昇降（Ｙ軸方向）とにより、ローダヘッド６が主軸５１のチャック５３の前面まで移動する。ワークＷを把持したローダチャック１０は、図２に示す回転台９の回転により、下向き姿勢から主軸５１のチャック５３に対面する横向き姿勢に入れ替えられる。

次いで、ローダヘッド６が主軸５１のチャック５３に対して所定の軸方向位置までＺ軸方向に進出してから、ローダチャック１０のチャック爪１２が開いてワークＷの把持を解放する。上記所定の軸方向位置は、図１０のように、ワークＷの先端が主軸５１の着座面５３ｂに接する直前の位置であって、ワークＷごとに予め定められている。チャック爪１２によるワークＷの把持が解放されると、押付けばね３６（図６）および付勢手段４０（図６）の付勢力を受けているプッシャプレート１３に押されて、ワークＷが主軸５１の着座面５３ｂに着座する。プッシャプレート１３は、ストロークＳの中間部まで進出する。

プッシャプレート１３は、ピボット軸受２７に支持されてローダチャック中心軸Ｏに垂直な面に対して任意方向に傾き自在であるため、ワークＷの着座時、ワークＷの端面にその傾きが倣う。通常、ワークＷの端面はワークＷの中心線に対し垂直であるため、ワークＷが正しく着座した場合は、図１０のように、プッシャプレート１３に傾きが生じない。しかし、何らかの事情でワークＷが傾いた姿勢で着座した場合、図１１のように、ワークＷの端面の傾きに倣ってプッシャプレート１３も傾く。このプッシャプレート１３の傾きは、検出器４５（図７）に検出される。

進退部材３９の先端面を球面状の凸曲面３９ａとし、各進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒをプッシャプレート１３側へ付勢する付勢手段４０（図６）を設けたことにより、常に各進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの先端がプッシャプレート１３に接する状態に保たれる。このため、ワークＷの端面の傾きの変化に対する進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの応答性が良く、検出器４５（図７）によりプッシャプレート１３の傾きが精度良く検出される。

検出器４５によりプッシャプレート１３の傾きが検出されなかった場合、主軸５１のチャック５３へのワークＷの着座が正常に行われたと判断し、工作機械５０によりワークＷの加工が行われる。プッシャプレート１３の傾きが検出された場合は、主軸５１のチャック５３のチャッキングミスであると判断し、ローダチャック１０から主軸５１のチャック５３へのワークＷの受渡しを再トライする。定められた回数だけトライしてもプッシャプレート１３の傾きが検出され続ける場合、ワークＷが不良であるとして、ワーク傾き検出機能付きローダ１によりワークＷをワーク廃棄位置（図示せず）まで搬送して廃棄処分する。

工作機械５０による加工が終了すると、ローダヘッド６が工作機械５０の近傍まで移動して、ワークＷを把持していない横向き姿勢のローダチャック１０を主軸５１のチャック５３と対面させる。その空のローダチャック１０をチャック爪１２が開いた状態にして、ローダヘッド６をＺ軸方向に進出させて、プッシャプレート１３を主軸５１のチャック５３に把持されている加工済みワークＷの端面に接触させる。プッシャプレート１３は、ピボット軸受２７に支持されてローダチャック中心軸Ｏに垂直な面に対して任意方向に傾き自在であるため、加工済みワークＷの端面に接触させたとき、ワークＷの端面にその傾きが倣う。

工作機械５０による加工が正常に行われた場合、加工済みワークＷの端面はローダチャック中心軸Ｏに対し垂直であるため、プッシャプレート１３に傾きが生じない。しかし、加工が正常に行われなかった場合、ワークＷの端面の傾きに倣ってプッシャプレート１３も傾く。このプッシャプレート１３の傾きは、検出器４５に検出される。

検出器４５によりプッシャプレート１３の傾きが検出されなかった場合は、加工済みワークＷが良品であると判定される。傾きが検出された場合は、加工済みワークＷが不良品であると判定される。その後、主軸５１のチャック５３が加工済みワークＷを解放し、ローダチャック１０のチャック爪１２が閉じて、ローダチャック１０が加工済みワークＷを把持する。そして、ワーク傾き検出機能付きローダ１は、良品である加工済みワークＷについては加工済みワーク置き場（図示せず）まで搬送し、不良品である加工済みワークＷについてはワーク廃棄位置（図示せず）まで搬送する。

このように、このワーク傾き検出機能付きローダ１は、工作機械５０へのワーク受渡し時にプッシャプレート１３の傾きを検出することでワークＷの着座確認を行うことができ、かつ工作機械５０からのワーク受取り時にプッシャプレート１３の傾きを検出することで加工済みワークＷの検品を行うことができる。いずれの場合も、瞬時にワークＷの端面の傾きを検出することができるため、加工効率を低下させることなく、工作機械５０に対するワークＷの供給および排出を行える。

この実施形態のワーク傾き検出機能付きローダ１は、プッシャプレート１３を有し、３本の進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの先端がプッシャプレート１３を介して間接的にワークＷの端面に接している。そのため、各進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒを個別にワークＷの端面に押し当てる場合と異なり、プッシャプレート１３がワークＷの端面の広範囲に接して、ワークＷの端面に凹部等があっても傾きの検出を行える。また、ワーク押付け用のプッシャプレート１３を傾き検出に兼用するため、構成が簡易化される。場合によっては、プッシャプレート１３を設けずに、３本の進退部材３９Ｕ，３９Ｌ，３９Ｒの先端が直接にワークＷの端面に接するようにしてもよい。

以上のとおり、図面を参照しながらこの発明の好適な実施形態を説明したが、この発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態のワーク傾き検出機能付きローダ１はガントリ式のものである場合について説明したが、この発明のワーク検出機能付きローダ１は多関節式等のものや、その他の種々の形式のものである場合にも適用できる。また、工作機械５０は、図例のような主軸５１の回転を停止させてチャック５３の開閉を行う一般的な旋盤に限らず、例えば主軸を回転させたままチャックの開閉を行う単能盤（単能力旋盤）や、その他の工作機械であってもよい。したがって、そのようなものもこの発明の範囲内に含まれる。

１ワーク傾き検出機能付きローダ
１０ローダチャック
１３プッシャプレート
２７ピボット軸受
２９球面座
３９進退部材
３９ａ…凸曲面
３９Ｌ左側の進退部材
３９Ｒ右側の進退部材
３９Ｕ下側の進退部材
４０付勢手段
４３Ｌ左側変位センサ
４３Ｒ右側変位センサ
４４検出値比較手段
４５検出器
Ｏローダチャック中心軸
Ｗワーク

Claims

ローダチャックに、このローダチャックに対面する位置にあるワークの端面の傾きを検出する検出器を設け、
この検出器は、
ローダチャック中心軸回りの３箇所にローダチャック中心軸と平行な方向に進退自在に設けられて、それぞれ先端が前記ワークの端面に間接的または直接に接する進退部材と、
これら進退部材のうちの１つの進退部材に対する他の進退部材の相対位置を検出する２つの変位センサと、
これら変位センサの検出値を比較してワークの端面の傾きを検出する検出値比較手段と、
を有する、ワーク傾き検出機能付きローダ。
前記２つの変位センサは、前記３つの進退部材のうちの１つの進退部材に取付けられ、この１つの進退部材に対する他の２つの前記進退部材の相対位置をそれぞれ検出する請求項１記載のワーク傾き検出機能付きローダ。
前記検出値比較手段は、前記２つの変位センサの検出値を比較すると共に、前記２つの変位センサの検出値を予め定められた基準値とそれぞれ比較して、ワークの端面の傾きを検出する請求項１または２記載のワーク傾き検出機能付きローダ。
前記ローダチャックに、前記ローダチャック中心軸に垂直な面に対して任意方向に傾き自在に設置されて前記ワークの端面に接することにより、ワークの端面にその傾きが倣うプッシャプレートを設け、前記各進退部材は、先端が前記プッシャプレートを介して前記ワークの端面に接する請求項１，２または３記載のワーク傾き検出機能付きローダ。
前記プッシャプレートは、その中心部で、球面座を持つピボット軸受により前記任意方向の傾きが自在なように前記ローダチャックに支持され、かつ前記進退部材の先端面は球面状の凸曲面であり、前記進退部材を前記プッシャプレート側へ付勢する付勢手段を設けた請求項４記載のワーク傾き検出機能付きローダ。