JP6193143B2 - 工作機械のワーク搬送処理装置 - Google Patents

Description

この発明は工作機械のワーク搬送処理装置に関し、さらに詳細には、工作物を平面研削する砥石車を備えた平面研削盤等の工作機械において、機外における工作物の搬入、搬出および機内における工作物のワーク搬送手段への工作物のローディング、アンローディングを含めた一連の工作物搬送処理工程を行う搬送処理技術に関する。

例えば、工作物（以下、ワークと称する。）を平面研削する砥石車を備えた平面研削盤においては、ワークを搬入する搬入装置、ワークを搬出する搬出装置および平面研削盤の間のワークの受け渡し（ローディング、アンローディング）は、ワーク搬送処理装置により自動的に行われる構成とされている。

この種のワーク搬送処理装置は、例えば特許文献１に示すように、ワークのローディング、アンローディングを行う２つのワークハンドが設けられてなる、いわゆるダブルハンド形式のスライダを備える。そして、このスライダが駆動源により移動レール上をスライド移動して、そのワークハンドが所定の各処理ステーション（搬入ステーション、機内ステーション、搬出ステ−ション等）で位置決め停止され、各処理ステーションに対するワークの受け渡しを行う構成とされている。

一般的な工作機械のワーク搬送処理装置においては、搬入・機内・搬出の３ステーションだけではなく、図８（ａ）に示すように、搬入・回転位相決め・機内・検測・搬出の５ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５が配設される場合が多く、これら各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の距離つまり搬送ピッチｐが、互いに等しく等ピッチ（ｐ１＝ｐ２＝ｐ３＝ｐ４）とされている。

そして、上記ダブルハンド形式のスライダの簡素ないわゆるピック＆プレース方式、つまりワークハンドによるワークの持上げ動作と載置動作だけで各ステーションのワークを次のステーションに移載する構成とされている。

特開２００２−１３０４２１号公報

ところで、上記５ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５それぞれの間に必要なスペースは異なることから、特に装置設備全体の寸法を短くする目的で、この５ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の各距離つまり搬送ピッチｐを、均等でない不等ピッチに設定することが有効な手段として考えられる。

例えば、図８（ｂ）に示すように、機外における搬入ステーションＳ１と回転位相決めステーションＳ２との間の搬送ピッチｐ１および検測ステーションＳ４と搬出ステーションＳ５との間の搬送ピッチｐ４が、回転位相決めステーションＳ２と機内ステーションＳ３との間の搬送ピッチｐ２および機内ステーションＳ３と検測ステーションＳ４との間の搬送ピッチｐ３よりも小さく設定される（ｐ１＝ｐ４＜ｐ２＝ｐ３）。

しかしながら、このような５ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の不等ピッチ搬送に対応するには、上記スライダとして高価なＮＣスライダを用いて、このＮＣスライダとこのスライダのダブルハンドにより、各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５のワークを順次入れ換えていき、ワークを移載する方法を採用する必要があり、その結果、各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５のワークをすべて移載するには、後述するように、多くの動作ステップを要するとともに、上記スライダの走行距離も長くなり、結果としてサイクルタイムが長くなるという問題がある。

また、この移載時間短縮のために、スライダを高速移動させることも考えられるが、このような構成では、ワーク搬送処理装置の各構成部の消耗が激しくて、装置の耐久性が低下してしまうという問題もある。

以上の問題は、上述した平面研削盤のワーク搬送処理装置に限らず、他の工作機械のワーク搬送処理装置にも共通するものである。

本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、各処理ステーション間の搬送ピッチが均等でない不等ピッチに対応するとともに、動作ステップが少なく、スライダの走行距離が短くて、サイクルタイムの短縮化と省スペース化を図り、しかも省エネルギ化と耐久性向上を図ることができるワーク搬送処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のワーク搬送処理装置は、工作機械において、機外におけるワークの搬入、搬出および機内へのワークのローディング、アンローディングを含めた一連のワーク搬送処理工程を行うものであって、「工作機械の一方の機外に設けられた、ワークを搬入する搬入ステーションおよび加工前のワークの回転位相を調整し決定する回転位相決めステーション」、「工作機械の機内に設けられた、ワークを機内搬送し、ないしは加工する機内ステーション」、ならびに「工作機械の他方の機外に設けられた、加工後のワークを検測する検測ステーションおよび検測後のワークを搬出する搬出ステーション」が直線状に所定の間隔をもって配置されてなる処理ステーション部と、この処理ステーション部の上記各ステーションに沿って直線状に延びて設けられた移動レールと、この移動レール上に移動走行可能に設けられて、上記処理ステーション部の各ステーションに対してワークをローディングまたはアンローディングする４台のワーク処理手段と、これらワーク処理手段を上記工作機械の動作に連動して駆動制御する制御手段とを備えてなり、上記処理ステーション部の各ステーション間の距離が不等ピッチとされることにより、処理ステーション部の長手方向寸法が可及的に小さく設定され、上記４台のワーク処理手段のうち、上記処理ステーション部の長手方向における外側の２台が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台が所定間隔をもって一体に連結され、上記処理ステーション部において、上記各ステーションの配置構成は、上記搬入ステーションと上記回転位相決めステーションとの間の搬送ピッチおよび上記検測ステーションと上記搬出ステーションとの間の搬送ピッチが等しく設定されるとともに、上記回転位相決めステーションと上記機内ステーションとの間の搬送ピッチおよび上記機内ステーションと上記検測ステーションとの間の搬送ピッチが等しく設定されていることを特徴とする。

好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記処理ステーション部において、上記各ステーションの配置構成は、機外における上記搬入ステーションと上記回転位相決めステーションとの間の搬送ピッチおよび上記検測ステーションと上記搬出ステーションとの間の搬送ピッチが、上記回転位相決めステーションと上記機内ステーションとの間の搬送ピッチおよび上記機内ステーションと上記検測ステーションとの間の搬送ピッチよりも小さく設定されている。

（２）上記４台のワーク処理手段のうち、上記処理ステーション部の長手方向における外側の２台が、上記搬入ステーションと上記検測ステーションとの間の搬送ピッチに等しい間隔をもって一体連結されるとともに、内側の２台が、上記回転位相決めステーションと上記機内ステーションとの間の搬送ピッチに等しい間隔をもって一体連結されている。

（３）上記外側の２台のワーク処理手段のいずれか一方に、自走式の駆動手段が設けられるとともに、上記内側の２台のワーク処理手段のいずれか一方に、自走式の駆動手段が設けられている。

（４）上記自走式の駆動手段は、上記ワーク処理手段に設けられた駆動モータと、この駆動モータの回転軸に取り付けられたピニオンおよび上記移動レールに沿って固定的に設けられたラックからなるラック・アンド・ピニオン機構とからなる。

本発明によれば、「工作機械の一方の機外に設けられた、ワークを搬入する搬入ステーションおよび加工前のワークの回転位相を調整し決定する回転位相決めステーション」、「工作機械の機内に設けられた、ワークを機内搬送し、ないしは加工する機内ステーション」、ならびに「工作機械の他方の機外に設けられた、加工後のワークを検測する検測ステーションおよび検測後のワークを搬出する搬出ステーション」が直線状に所定の間隔をもって配置されてなる処理ステーション部と、この処理ステーション部の上記各ステーションに沿って直線状に延びて設けられた移動レールと、この移動レール上に移動走行可能に設けられて、上記処理ステーション部の各ステーションに対してワークをローディングまたはアンローディングする４台のワーク処理手段と、これらワーク処理手段を上記工作機械の動作に連動して駆動制御する制御手段とを備えてなり、上記処理ステーション部の各ステーション間の距離が不等ピッチとされることにより、処理ステーション部の長手方向寸法が可及的に小さく設定され、上記４台のワーク処理手段のうち、上記処理ステーション部の長手方向における外側の２台が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台が所定間隔をもって一体に連結され、上記処理ステーション部において、上記各ステーションの配置構成は、上記搬入ステーションと上記回転位相決めステーションとの間の搬送ピッチおよび上記検測ステーションと上記搬出ステーションとの間の搬送ピッチが等しく設定されるとともに、上記回転位相決めステーションと上記機内ステーションとの間の搬送ピッチおよび上記機内ステーションと上記検測ステーションとの間の搬送ピッチが等しく設定されているから、以下に列挙する特有の効果が得られ、各処理ステーション間の不等ピッチに対応するとともに、動作ステップが少なく、スライダの走行距離が短くて、サイクルタイムの短縮化と省スペース化を図り、しかも省エネルギ化と耐久性向上を図ることができるワーク搬送処理装置を提供することができる。

（１）搬送ピッチが等間隔でなくても良いため、搬送距離を短くできる。
すなわち、移動レール上に移動走行可能に設けられた４台のワーク処理手段のうち、処理ステーション部の長手方向における外側の２台が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台が所定間隔をもって一体に連結される構成により、各処理ステーション間の不等ピッチに対応することが可能となる。

換言すれば、従来等しく等ピッチに設定されていた処理ステーション部の各ステーション間の距離を、各ステーションそれぞれの間に必要なスペースが異なることを考慮した不等ピッチに設定することが可能になり、これにより、処理ステーション部の長手方向寸法が可及的に小さく設定されて、ワーク処理手段の搬送距離を短くすることができる。

（２）搬送距離が短くなったため、ワーク処理手段の移動時間が短くなり、省エネルギ化が可能となる。

すなわち、上記（１）の構成により、ワーク処理手段の搬送距離を短くすることが可能となり、これによりワーク処理手段の移動時間も短くなって、延いては駆動源の消費電力が減少して省エネルギ化が実現し得る。

（３）ワーク処理手段の搬送距離が短くなったため、ワーク処理手段や移動レールの寿命が向上する。

すなわち、ワーク処理手段の搬送距離が短くなることにより、ワーク処理手段と移動レールとの移動接触部分の摩耗量が減少して、これらワーク処理手段や移動レールの寿命が延びることとなる。

（４）ワーク処理手段の移動時間が短くなったためサイクルタイムが速くできる。
すなわち、上記のごとくワーク処理手段の搬送距離が短くなることにより、その移動時間も短縮される結果、装置における搬送一工程のサイクルタイムの短縮化を図ることができる。

（５）隣同士のワーク処理手段を連結しないため、各処理ステーション間の不等ピッチが可能で装置幅を小さくできる。

すなわち、上述したように、処理ステーション部の長手方向における外側の２台のワーク処理手段が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台のワーク処理手段が所定間隔をもって一体に連結されることにより、隣接するワーク処理手段同士が連結されず、これにより各処理ステーション間の不等ピッチが可能となり、処理ステーション部の長手方向寸法が可及的に小さく設定されて、延いては装置設備全体の幅寸法を小さくすることができる。

（６）２台のワーク処理手段を連結する構造であるため、走行用駆動源を共有できて、省エネルギ化が図れる。

すなわち、具体的には、外側の２台のワーク処理手段のいずれか一方に、自走式の駆動手段が設けられるとともに、内側の２台のワーク処理手段のいずれか一方に、自走式の駆動手段が設けられる構成を採用することにより、２台のワーク処理手段を単一の駆動源で走行させることができ、省エネルギ化が図れる。

本発明に係る一実施形態であるワーク搬送処理装置の概略構成を示す斜視図である。 同じく同ワーク搬送処理装置の概略構成を模式的に示す正面図である。 同ワーク搬送処理装置のワーク処理手段の移動動作を説明する正面模式図である。 同ワーク搬送処理装置の動作工程を示す工程表である。 従来のダブルハンド方式のワーク搬送処理装置の概略構成を模式的に示す正面図である。 同ワーク搬送処理装置におけるワーク処理手段の移動動作を説明する正面模式図である。 同ワーク搬送処理装置の動作工程を示す工程表である。 工作機械におけるワーク搬送処理装置の処理ステーションの配置構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面全体にわたって同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。

本発明のワーク搬送処理装置が図１〜図４に示されている。このワーク搬送処理装置１は、具体的には、図１に示すように、ワークＷを平面研削する砥石車を備えた平面研削盤１０において、機外におけるワークＷの搬入、搬出および機内へのワークＷのローディング、アンローディングを含めた一連のワーク搬送処理工程を行うものである。

具体的には図示しないが、後述するように、平面研削盤１０の上流側位置と下流側位置に搬入装置と搬出装置がそれぞれ設けられるとともに、その側部に上記ワーク搬送処理装置１が設けられてなる。

平面研削盤１０は、ワークＷの上下両面を同時に研削する上下一対の砥石車１１、１２を備える立形両頭平面研削盤であり、後述するように、上記ワーク搬送処理装置１と砥石車１１、１２との間でワークＷを搬入出するキャリア１３が水平回転可能に設けられている。

このキャリア１３は、具体的には、中心軸１３ａを中心として回転する構造とされるとともに、その両端部には、ワークＷを上下方向から挿入保持可能なワークポケット１３ｂが形成されている。

そして、キャリア１３の回転により、その両端部のワークポケット１３ｂ、１３ｂ内のワークＷが、後述するワーク供給搬出部位である機内ステーションＳ３と、砥石車１１、１２間の加工位置との間で１８０°水平回転移動される。

ワーク搬送処理装置１は、処理ステーション部２、移動レール３、ワークＷを処理するワーク処理手段としての４台のスライダ４、５、６、７およびこれらスライダ４、５、６、７を駆動制御する制御部（制御手段）８を主要部として構成されている。

処理ステーション部２は、直線状に所定の間隔をもって、かつ同一高さ位置に配置された５つの処理ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を備える。

処理ステーションＳ１は、ワークＷを搬入する搬入ステーションであって、平面研削盤１０の一方の機外つまり上流側位置に配置され、この搬入ステーションＳ１には前述した搬入装置の搬入部（図示省略）が設けられている。この搬入装置としては搬入コンベアが好適に採用されている。

処理ステーションＳ２は、加工前のワークＷの回転位相を調整し決定する回転位相決めステーションであって、平面研削盤１０の一方の機外つまり上記搬入ステーションＳ１と平面研削盤１０との間位置に設けられている。このステーションＳ２では、搬入ステーションＳ１から搬送されてくるワークＷの回転位相を平面研削盤１０による平面研削に適した向きに調整し決定する。

処理ステーションＳ３は、ワークＷを機内搬送し、ないしは加工する機内ステーションであって、平面研削盤１０の機内に設けられている。この機内ステーションＳ３は、機内におけるワーク供給搬出部位として、回転動作するキャリア１３の両端部のワークポケット１３ｂ、１３ｂが位置決め停止される。

処理ステーションＳ４は、加工後のワークＷを検測する検測ステーションであって、平面研削盤１０の他方の機外つまり上記平面研削盤１０と搬出ステーションＳ５との間位置に設けられている。

処理ステーションＳ５は、検測後のワークＷを搬出する搬出ステーションであって、平面研削盤１０の他方の機外つまり下流側位置に配置され、この搬出ステーションＳ５には前述した搬出装置の搬出部（図示省略）が設けられている。この搬出装置としては搬出コンベアが好適に採用されている。

また、上記各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の距離ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４は不等ピッチとされることにより、処理ステーション部２の長手方向寸法が可及的に小さく設定されている。

具体的には、上記処理ステーション部２の各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の距離つまり搬送ピッチのうち、長手方向の外側２つの搬送ピッチｐ１、ｐ４と内側２つの搬送ピッチｐ２、ｐ３が、それぞれ等しく設定されている（ｐ１＝ｐ４、ｐ２＝ｐ３）。

図示の実施形態の処理ステーション部２においては、上記各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の配置構成は、構造上の理由から、機外における搬入ステーションＳ１と回転位相決めステーションＳ２との間の搬送ピッチｐ１および検測ステーションＳ４と搬出ステーションＳ５との間の搬送ピッチｐ４が、上記回転位相決めステーションＳ２と機内ステーションＳ３との間の搬送ピッチｐ２および上記機内ステーションＳ３と検測ステーションＳ４との間の搬送ピッチｐ３よりも小さく設定され、かつ、上記搬入ステーションＳ１と回転位相決めステーションＳ２との間の搬送ピッチｐ１および上記検測ステーションＳ４と搬出ステーションＳ５との間の搬送ピッチｐ４が等しく設定されるとともに、上記回転位相決めステーションＳ２と機内ステーションＳ３との間の搬送ピッチｐ３および上記機内ステーションＳ３と検測ステーションＳ４との間の搬送ピッチｐ３が等しく設定されている（ｐ１＝ｐ４＜ｐ２＝ｐ３）。

以上のような不等ピッチの配置構成とされることにより、処理ステーション部２の長手方向寸法が可及的に小さく設定され、延いては平面研削盤１０の装置設備全体の寸法が短縮小型化される。

移動レール３は、上記処理ステーション部２のステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に沿って直線状に延びて設けられており、具体的には、図１に示すように、上記ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の上方位置において水平方向へ直線状に延びてスライドベース１５が架設され、このスライドベース１５の側面部に上下２本の移動レール３、３が設けられている。これら移動レール３、３は、スライダ４、５、６、７がスライド走行するスライドレールの形態とされている。

４台のスライダ４、５、６、７は、上記処理ステーション部２の各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に対してワークＷをローディングまたはアンローディングするもので、同一構造を備えるとともに、上記スライドレール３、３上に移動走行可能に設けられている。

具体的には、各スライダ４、５、６、７のスライド基台（移動基台）１６の底面に、上記スライドレール３、３上をスライド走行するスライドブロック１７、１７が設けられ、これにより、スライダ４、５、６、７が上記各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の上方において、これらステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に沿って直線状に往復移動可能とされている。

各スライダ４、５、６、７は、その作動部として、昇降シリンダ２０およびこの昇降シリンダ２０のピストンロッド２０ａ先端に設けられたワークハンド２１を備える。

昇降シリンダ２０は、具体的にはエアシリンダの形態とされ、上記スライド基台１６の表面側に垂直下向きに設けられて、ピストンロッド２０ａが垂直方向へ前進後退動作する。

ワークハンド２１は、具体的には３爪エアチャックの形態とされ、上記昇降シリンダ２０のピストンロッド２０ａ先端に下向きに取り付けられてなり、図示の実施形態においては、円環状のワークＷの外径面を外側から３つのチャック爪によりチャッキング保持するように構成されている。なお、上記チャック爪の形状を変更することにより、円環状のワークＷの内径面を内側から３つのチャック爪によりチャッキング保持するようにしてもよい。また、チャック爪の数はワークＷの形状等目的に応じて適宜変更される。

そして、ワークハンド２１は、昇降シリンダ２０のピストンロッド２０ａが上方へ後退した上昇端位置（搬送移動位置）において、上記処理ステーション部２のステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５上に載置されたワークＷに対して干渉しない状態にあり、一方、ピストンロッド２０ａが下方へ前進した下降端位置（チャッキング動作位置）において、上記ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５上に載置されたワークＷに対するチャッキング動作を行う。

また、上記４台のスライダ４、５、６、７のうち、上記処理ステーション部２の長手方向における外側の２台４、７が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台５、６が所定間隔をもって一体に連結されている。

具体的には、図１および図２に示すように、上記４台のスライダ４、５、６、７のうち、上記処理ステーション部２の長手方向における外側の２台のスライダ４、７が、外側連結シャフト２２により、上記搬入ステーションＳ１と上記検測ステーションＳ４との間の搬送ピッチ（ｐ１＋ｐ２＋ｐ３）に等しい間隔をもって一体連結されるとともに、内側の２台のスライダ５、６が、内側連結シャフト２３により、上記回転位相決めステーションＳ２と上記機内ステーションＳ３との間の搬送ピッチｐ２に等しい間隔をもって一体連結されている。

このようなスライダ４、５、６、７の連結構成に関連して、外側の２台のスライダ４、７のいずれか一方（図示の場合はスライダ４）に、自走式の駆動手段２５が設けられるとともに、内側の２台のスライダ５、６のいずれか一方（図示の場合はスライダ５）に、自走式の駆動手段２５が設けられている。このような２台のスライダ４，７または５、６が、単一の駆動手段２５を共有することにより、装置構成の簡素化および省エネルギ化が図られている。

上記自走式の駆動手段２５は、具体的には、上記スライダ４および５に設けられた駆動モータ２６と、この駆動モータ２６の回転軸２６ａ（図１参照）に取り付けられたピニオン２７ａおよびラック２７ｂからなるラック・アンド・ピニオン機構２７とから構成されている。ラック２７ｂは、上記スライドレール３、３に平行に沿ってスライドベース１５に固定的に設けられている。

また、このラック・アンド・ピニオン機構２７においては、一本のラック２７ｂが上記両スライダ４および５のラック・アンド・ピニオン機構２７、２７に共用される構造とされて、この点においても、さらなる装置構成の簡素化および省エネルギ化が図られている。

そして、上記駆動モータ２６の正逆回転駆動によるスライダ４または５の移動動作に付随して、このスライダ４または５に一体的に連結されたスライダ７または６も一体的に移動する。

なお、具体的には図示しないが、上記駆動手段２５のラック・アンド・ピニオン機構２７に替えて、シリンダ装置、ボールねじ機構あるいは駆動ベルトの採用も可能であるところ、図示の実施形態のようにラック・アンド・ピニオン機構２７を採用することにより、省スペース化および設備の低コスト化が図れる。

制御部８は、上記スライダ４、５、６、７を平面研削盤１０の動作に連動して駆動制御するもので、具体的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏポート等からなるマイクロコンピュータで構成されている。

この制御部８は、上記スライダ４、５、６、７の各駆動部（昇降シリンダ２０、ワークハンド２１、駆動モータ２６等）および平面研削盤の各駆動部等に電気的に接続されて、以下に述べるワークＷの上下両面の平面研削工程を自動で実行するように、上記各駆動部を駆動制御する。

しかして、以上のように構成された平面研削装置１０において、ワーク搬送処理装置１は、機外におけるワークＷの搬入、搬出および機内へのワークＷのローディング、アンローディングを含めた一連のワーク搬送処理工程を行う。

以下、このワーク搬送処理装置１による一連のワーク搬送処理工程について、処理ステーション部２の搬出ステーションＳ５にのみワークＷがない状態から開始するものとして説明する（図３および図４参照）。

（１）工程開始時において、すべてのスライダ４、５、６、７が図３（ｉ）に示される工程開始位置にある。つまり、スライダ４は搬入ステーションＳ１の、スライダ５は回転位相決めステーションＳ２の上方の、スライダ６は機内ステーションＳ３の、およびスライダ７は検測ステーションＳ４の上方の上方端位置（搬送移動位置）にそれぞれ停止している（工程１）。

（２）すべてのスライダ４、５、６、７のワークハンド２１、２１、…が下降端位置（チャッキング動作位置）まで下降して、各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のワークＷ、Ｗ、…をチャッキング保持して（工程２）、その後元の上昇端位置（搬送移動位置）まで上昇する（工程３）。

（３）すべてのスライダ４、５、６、７が、図３（ii）に示すように、右方向（ワーク搬送方向）へ移動して次工程位置に停止する（工程４）。この移動により、スライダ４は回転位相決めステーションＳ２の、スライダ５は機内ステーションＳ３の、スライダ６は検測ステーションＳ４の、およびスライダ７は搬出ステーションＳ５の上方の上昇端位置へそれぞれ移動し停止する。

（４）すべてのスライダ４、５、６、７のワークハンド２１、２１、２１、…が下降端位置まで下降し、チャッキング解除してワークＷを放し（工程５）、その後上昇端位置まで上昇する（工程６）。

（５）すべてのスライダ４、５、６、７が左方向（ワーク搬送方向と逆方向）へ移動して、図３（ｉ）に示す工程開始位置まで移動復帰する（工程７）。

（６）以後（２）〜（５）の工程を順次繰り返す。

このように各スライダ４、５、６、７は、１ピッチ分（ｐ１（＝ｐ４）またはｐ２（＝ｐ３））だけの移動のみで次工程への搬送が完了する。また、スライダ４とスライダ７、スライダ５とスライダ６が一体に連結されて同時に移動するため、図８（ｂ）に示すような不等ピッチでの搬送が可能となる。

続いて、上記本発明に係るワーク搬送処理装置１の有利な特徴構成を確認するため、前述した従来のダブルハンド形式のスライダを備えるワーク搬送処理装置５０を比較例として比較してみた。

この従来のワーク搬送処理装置５０が図５〜図７に示されている。なお、これらの図において、上述した本発明の実施形態と同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。

従来のワーク搬送処理装置５０は、図５に示すように、処理ステーション部２、移動レール３、ワークＷを処理する１台のスライダ５１を備える。

このスライダ５１は、上述したようにダブルハンド方式のもので、その作動部として、左右一対の昇降シリンダ２０、２０と、これら昇降シリンダ２０、２０のピストンロッド２０ａ、２０ａ先端に設けられたワークハンド２１ａ、２１ｂを備える。

これらワークハンド２１ａ、２１ｂの構造は上述した本発明のワークハンド２１と同一であり、また、これら両ワークハンド２１ａ、２１ｂの配置間隔は、図５に示すように、処理ステーション部２における搬入ステーションＳ１と回転位相決めステーションＳ２との間の搬送ピッチｐ１（＝検測ステーションＳ４と搬出ステーションＳ５との間の搬送ピッチｐ４）に等しい間隔に設定されている。

また、スライダ５１の走行駆動手段５２は、具体的には図示しないが、スライダ５１とスライドレール３、３間においてスライドレール３、３と平行に延びて設けられたボールねじ機構５３と、このボールねじ機構５３を回転駆動する駆動モータ５４とから構成されている。

そして、上記駆動モータ５４の正逆回転駆動によるボールねじ機構５３の回転進退動作により、スライダ５１が移動する。

次に、以上のように構成された従来のダブルハンド方式のワーク搬送処理装置５０による一連のワーク搬送処理工程について、処理ステーション部２の搬出ステーションＳ５にのみワークＷがない状態から開始するものとして説明する（図６および図７参照）。

（１）工程開始時において、スライダ５１が図６（ｉ）に示される工程開始位置にある。つまり、スライダ５１のワークハンド２１ａは搬入ステーションＳ１の、またワークハンド２１ｂは回転位相決めステーションＳ２の上方の上昇端位置（搬送移動位置）にそれぞれ停止している（工程１）。

（２）スライダ５１の両ワークハンド２１ａ、２１ｂが下降端位置（チャッキング動作位置）まで下降して、搬入ステーションＳ１および回転位相決めステーションＳ２のワークＷ、Ｗをそれぞれチャッキング保持して（工程２）、その後元の上昇端位置まで上昇する（工程３）。

（３）スライダ５１が、図６（ii）に示すように、右方向（ワーク搬送方向）へ移動して次工程位置に停止する（工程４）。この移動により、スライダ５１のワークハンド２１ａは回転位相決めステーションＳ２の上方の上昇端位置へ移動し停止する。この時、ワークハンド２１ｂはステーションから外れた上昇端位置へ移動し停止する。

（４）ワークハンド２１ａが下降端位置まで下降し、チャッキング解除してワークＷを放し（工程５）、その後上昇端位置まで上昇する（工程６）。

（５）スライダ５１が、図６（iii）に示すように、右方向（ワーク搬送方向）へ移動して次工程位置に停止する（工程７）。この移動により、スライダ５１のワークハンド２１ａは機内ステーションＳ３の上方の上昇端位置へ移動し停止する。この時、ワークハンド２１ｂはステーションから外れた上昇端位置へ移動し停止する。

（６）ワークハンド２１ａが下降端位置まで下降して、機内ステーションＳ３のワークＷをチャッキング保持して（工程８）、その後上昇端位置まで上昇する（工程９）。

（７）スライダ５１が、図６（iv）に示すように、左方向（搬送方向と逆方向）へ移動して次工程位置に停止する（工程１０）。この移動により、スライダ５１のワークハンド２１ｂは機内ステーションＳ３の上方の上昇端位置へ移動し停止する。この時、ワークハンド２１ａはステーションから外れた上昇端位置へ移動し停止する。

（８）ワークハンド２１ｂが下降端位置まで下降し、チャッキング解除してワークＷを放し（工程１１）、その後上昇端位置まで上昇する（工程１２）。

（９）スライダ５１が、図６（ｖ）に示すように、右方向（ワーク搬送方向）へ移動して次工程位置に停止する（工程１３）。この移動により、スライダ５１のワークハンド２１ｂは検測ステーションＳ４の上方の上昇端位置へ移動し停止する。この時、ワークハンド２１ａはステーションから外れた上昇端位置へ移動し停止する。

（１０）ワークハンド２１ｂが下降端位置まで下降して、検測ステーションＳ４のワークＷをチャッキング保持して（工程１４）、その後上昇端位置まで上昇する（工程１５）。

（１１）スライダ５１が、図６（vi）に示すように、右方向（ワーク搬送方向）へ移動して次工程位置に停止する（工程１６）。この移動により、スライダ５１のワークハンド２１ａは検測ステーションＳ４の、またワークハンド２１ｂは搬出ステーションＳ５の上方の上昇端位置へそれぞれ移動し停止する。

（１２）両ワークハンド２１ａ、２１ｂが下降端位置まで下降し、チャッキング解除してワークＷをそれぞれ放し（工程１７）、その後上昇端位置まで上昇する（工程１８）。

（１３）スライダ５１が、左方向へ移動して、図６（ｉ）に示す工程開始位置まで移動復帰する（工程１９）。

（１４）以後（２）〜（１３）の工程を順次繰り返す。

このようにダブルハンド方式のスライダ５１は、図８（ｂ）のような処理ステーション部２の各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の距離が不等ピッチに設定される場合には、走行、停止などの動作が多くて、しかも走行距離が長い。

つまり、この比較例のワーク搬送処理装置５０においては、搬送工程１サイクルにおけるスライダ５１の走行距離Ｌ０は、図５および図６を参照して、Ｌ０＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆとなり、ｆ＝ａ＋ｂ−ｃ＋ｄ＋ｅだから、Ｌ０＝２（ａ＋ｂ＋ｄ＋ｅ）となる。ここで、ａ＝ｃ＝ｅ＝ｐ１＝ｐ４で、ｂ＝ｄ＝ｐ２＝ｐ３だから、Ｌ０＝２（ａ＋ｂ＋ｄ＋ｅ）＝２（ｐ１＋ｐ２＋ｐ２＋ｐ１）＝４（ｐ１＋ｐ２）となる。

これに対して、本発明のワーク搬送処理装置１においては、搬送工程１サイクルにおけるスライダ４（７）およびスライダ５（６）の合計走行距離Ｌは、図２および図３を参照して、Ｌ＝２（Ａ＋Ｂ）となる。ここで、Ａ＝ｐ１＝ｐ４で、Ｂ＝ｐ２＝ｐ３だから、Ｌ＝２（Ａ＋Ｂ）＝２（ｐ１＋ｐ２）＝２（ｐ１＋ｐ２）となり、比較例つまり従来のワーク搬送処理装置５０におけるスライダ５１の走行距離Ｌ０の１／２となる。

したがって、本発明のワーク搬送処理装置１におけるスライダ４、５、６、７やガイドレール３、３の寿命が従来のワーク搬送処理装置５０におけるスライダ５１やガイドレール３、３の２倍となる。

また、搬送工程１サイクルで、従来のワーク搬送処理装置５０においては、駆動モータ５４でスライダ５１をＬ０＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝４（ｐ１＋ｐ２）の距離だけ移動させ、本発明のワーク搬送処理装置１３においては、２台の駆動モータ２６、２６でスライダ４（７）を２Ａ＝２×ｐ１の距離だけ移動させ、スライダ５（６）を２Ｂ＝２×ｐ２の距離だけ移動させる。

したがって、本発明のワーク搬送処理装置１における２台の駆動モータ２６、２６の消費電力は、やはり、従来のワーク搬送処理装置５０における駆動モータ５４の消費電力の１／２になる。

また、モータ起動時や停止時の消費電力を考慮すると、本発明のワーク搬送処理装置１における実際の消費電力は、従来のワーク搬送処理装置５０における実際の消費電力の１／２以下になる。

さらに、ワーク搬送処理装置におけるスライダ（本発明のスライダ４、５、６、７、従来のスライダ５１）の下降・上昇・移動を１アクション（１工程）とすると、従来のワーク搬送処理装置５０においては、１９アクション（１９工程）であるのに対して、本発明のワーク搬送処理装置１においては、７アクション（７工程）となり、よって従来のワーク搬送処理装置５０の１／３近くになり、ワーク搬送処理装置のサイクルタイムを短縮できる（図４および図７の工程表を参照）。ちなみに、ワークハンド２１、２１ａ、２１ｂのチャッキング・チャッキング解除は本発明のワークハンド２１と従来のワークハンド２１、２１ａ、２１ｂとで変わらないので、ここでは考慮に入れていない。

したがって、本発明のワーク搬送処理装置１においては、ワークＷの加工時間短縮の要望に十分に応えることができる。

以上詳述したように、本実施形態のワーク搬送処理装置１によれば、平面研削盤１０の一方の機外に設けられた、ワークＷを搬入する搬入ステーションＳ１および加工前のワークＷの回転位相を調整し決定する回転位相決めステーションＳ２、平面研削盤１０の機内に設けられた、ワークＷを機内搬送し、ないしは加工する機内ステーションＳ３、ならびに平面研削盤１０の他方の機外に設けられた、加工後のワークＷを検測する検測ステーションＳ４および検測後のワークＷを搬出する搬出ステーションＳ５が直線状に所定の間隔をもって配置されてなる処理ステーション部２と、この処理ステーション部２の各テーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に沿って直線状に延びて設けられたスライドレール３と、このスライドレール３上に移動走行可能に設けられて、上記処理ステーション部２の各テーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に対してワークＷをローディングまたはアンローディングする４台のスライダ４、５、６、７と、これらスライダ４、５、６、７を上記平面研削盤１０の動作に連動して駆動制御する制御部８とを備えてなり、上記処理ステーション部２の各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の距離が不等ピッチとされることにより、処理ステーション部２の長手方向寸法が可及的に小さく設定され、上記４台のスライダ４、５、６、７のうち、上記処理ステーション部２の長手方向における外側の２台４、７が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台５、６が所定間隔をもって一体に連結されているから、以下に列挙する特有の効果が得られ、各処理ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の不等ピッチに対応するとともに、動作ステップが少なく、スライダ４、５、６、７の走行距離が短くて、サイクルタイムの短縮化と省スペース化を図り、しかも省エネルギ化と耐久性向上を図ることができる、いわゆる４ハンドマルチスライダ４、５、６、７によるダブルピック＆プレース方式のワーク搬送処理装置１を提供することができる。

（１）搬送ピッチが等間隔でなくても良いため、搬送距離を短くできる。
すなわち、移動レール３、３上に移動走行可能に設けられた４台のスライダ４、５、６、７のうち、処理ステーション部２の長手方向における外側の２台が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台が所定間隔をもって一体に連結される構成により、各処理ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の不等ピッチに対応することが可能となる。

換言すれば、従来等しく等ピッチに設定されていた処理ステーション部２の各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の距離（図８（ａ）参照）を、各ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５それぞれの間に必要なスペースが異なることを考慮した不等ピッチ（図８（ｂ）参照）に設定することが可能になり、これにより、処理ステーション部２の長手方向寸法が可及的に小さく設定されて、スライダ４、５、６、７の搬送距離を短くすることができる。

（２）搬送距離が短くなったため、スライダ４、５、６、７の移動時間が短くなり、省エネルギ化が可能となる。

すなわち、上記（１）の構成により、スライダ４、５、６、７の搬送距離を短くすることが可能となり、これによりスライダ４、５、６、７の移動時間も短くなって、延いては駆動源の消費電力が減少して省エネルギ化が実現し得る。

（３）スライダ４、５、６、７の搬送距離が短くなったため、スライダ４、５、６、７や移動レール３、３の寿命が向上する。

すなわち、スライダ４、５、６、７の搬送距離が短くなることにより、スライダ４、５、６、７と移動レール３、３との移動接触部分の摩耗量が減少して、これらスライダ４、５、６、７や移動レール３、３の寿命が延びることとなる。

（４）スライダ４、５、６、７の移動時間が短くなったためサイクルタイムが速くできる。
すなわち、上記のごとくスライダ４、５、６、７の搬送距離が短くなることにより、その移動時間も短縮される結果、装置における搬送一工程のサイクルタイムの短縮化を図ることができる。

（５）隣同士のスライダ４、５、６、７を連結しないため、各処理ステーション間の不等ピッチが可能で装置幅を小さくできる。

すなわち、上述したように、処理ステーション部２の長手方向における外側の２台のスライダ４、７が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台のスライダ５、６が所定間隔をもって一体に連結されることにより、隣接するスライダ４、５、６、７同士が連結されず、これにより各処理ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５間の不等ピッチが可能となり、処理ステーション部２の長手方向寸法が可及的に小さく設定されて、延いては装置設備全体の幅寸法を小さくすることができる。

（６）２台のスライダ４、７または５、６を連結する構造であるため、走行用駆動源を共有できて、省エネルギ化が図れる。

すなわち、具体的には、外側の２台のスライダ４、７のいずれか一方に、自走式の駆動手段２５が設けられるとともに、内側の２台のスライダ５、６のいずれか一方に、自走式の駆動手段２５が設けられる構成を採用することにより、２台のスライダ４、７または５、６を単一の駆動源で走行させることができ、省エネルギ化が図れる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の好適な実施態様を示すためのものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で種々の設計変更が可能である。

例えば、図示の実施形態においては、ワーク搬送処理装置１が立形両頭平面研削盤１０に採用されているが、本発明のワーク搬送処理装置は横形平面研削盤を含めた他の工作機械のワーク搬送処理装置のほか、同様な動作を行う他の加工機や組立装置、あるいはこれら各種装置の構成部位にも採用可能である。

Ｗ ワ−ク（工作物）
１ ワーク搬送処理装置
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ 処理ステーション
２ 処理ステーション部
３ スライドレール（移動レール）
４、５、６、７ スライダ（ワーク処理手段）
８ 制御部（制御手段）
１０ 平面研削盤
１１、１２ 砥石車
１３ キャリア
１６ スライド基台（移動基台）
２０ 昇降シリンダ
２１ ワークハンド
２２ 外側連結シャフト
２３ 内側連結シャフト
２５ 自走式の駆動手段
２６ 駆動モータ
２７ ラック・アンド・ピニオン機構

Claims (5)

1. 工作機械において、機外における工作物の搬入、搬出および機内への工作物のローディング、アンローディングを含めた一連の工作物搬送処理工程を行うワーク搬送処理装置であって、
   工作機械の一方の機外に設けられた、工作物を搬入する搬入ステーションおよび加工前の工作物の回転位相を調整し決定する回転位相決めステーション、工作機械の機内に設けられた、工作物を機内搬送して加工する機内ステーション、ならびに工作機械の他方の機外に設けられた、加工後の工作物を検測する検測ステーションおよび検測後の工作物を搬出する搬出ステーションが直線状に所定の間隔をもって配置されてなる処理ステーション部と、
   この処理ステーション部の前記各ステーションに沿って直線状に延びて設けられた移動レールと、
   この移動レール上に移動走行可能に設けられて、前記処理ステーション部の各ステーションに対して工作物をローディングまたはアンローディングする４台のワーク処理手段と、
   これらワーク処理手段を前記工作機械の動作に連動して駆動制御する制御手段とを備えてなり、
   前記処理ステーション部の各ステーション間の距離が不等ピッチとされることにより、処理ステーション部の長手方向寸法が可及的に小さく設定され、
   前記４台のワーク処理手段のうち、前記処理ステーション部の長手方向における外側の２台が所定間隔をもって一体的に連結されるとともに、内側の２台が所定間隔をもって一体に連結され、
   前記処理ステーション部において、前記各ステーションの配置構成は、前記搬入ステーションと前記回転位相決めステーションとの間の搬送ピッチおよび前記検測ステーションと前記搬出ステーションとの間の搬送ピッチが等しく設定されるとともに、前記回転位相決めステーションと前記機内ステーションとの間の搬送ピッチおよび前記機内ステーションと前記検測ステーションとの間の搬送ピッチが等しく設定されている
   ことを特徴とする工作機械のワーク搬送処理装置。
2. 前記処理ステーション部において、前記各ステーションの配置構成は、機外における前記搬入ステーションと前記回転位相決めステーションとの間の搬送ピッチおよび前記検測ステーションと前記搬出ステーションとの間の搬送ピッチが、前記回転位相決めステーションと前記機内ステーションとの間の搬送ピッチおよび前記機内ステーションと前記検測ステーションとの間の搬送ピッチよりも小さく設定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の工作機械のワーク搬送処理装置。
3. 前記４台のワーク処理手段のうち、前記処理ステーション部の長手方向における外側の２台が、前記搬入ステーションと前記検測ステーションとの間の搬送ピッチに等しい間隔をもって一体連結されるとともに、内側の２台が、前記回転位相決めステーションと前記機内ステーションとの間の搬送ピッチに等しい間隔をもって一体連結されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の工作機械のワーク搬送処理装置。
4. 前記外側の２台のワーク処理手段のいずれか一方に、自走式の駆動手段が設けられるとともに、前記内側の２台のワーク処理手段のいずれか一方に、自走式の駆動手段が設けられている
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の工作機械のワーク搬送処理装置。
5. 前記自走式の駆動手段は、前記ワーク処理手段に設けられた駆動モータと、この駆動モータの回転軸に取り付けられたピニオンおよび前記移動レールに沿って固定的に設けられたラックからなるラック・アンド・ピニオン機構とからなることを特徴とする請求項４に記載の工作機械のワーク搬送処理装置。

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