JP7067418B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを把持するアームを有し、アームが工作機械の内外を移動する搬送機を備える搬送装置に関する。

工作機械の側壁に隣接してワークを搬送する搬送機を配置した工作装置が知られている。搬送機のアームは、工作機械の壁面に形成した窓を通って、工作機械の内外を移動し、ワークを交換する。作業者はワークの交換を行う必要がない（例えば特許文献１参照）。
このような工作装置において、搬送機の工作機械と反対側の位置に複数のワークを収納するストッカを配置することがある。搬送機のアームはストッカからワークを把持して取り出し、ワークを工作機械内に搬入する。搬送機及びストッカを囲むように、工作機械に隣接して安全柵が配置される。安全柵の正面には、作業者がワークをストッカに出し入れするための扉が設けてある。

特開２０１７－１７７２８７号公報

上述の工作装置の場合、安全柵を要する。作業者はワークの交換の都度、扉を開いて中に入り、ストッカにワークを出し入れする必要があり、作業が煩雑である。メンテナンスを行う場合も同様である。また、扉を開閉するために、扉の横幅分、奥行長さが必要であり、工作装置の設置スペースが大きくなるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、容易にワークを出し入れすることができ、作業性が良好であり、設置スペースを小さくできる搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る搬送装置は、ワークを把持するアームを有し、該アームが工作機械の内外を移動する搬送機と、前記アームが出入りする開口部が設けられ、前記ワークを出し入れできるように一部から前記ワークが露出自在である第１筐体を有し、該第１筐体内に１又は複数の前記ワークが収納される収納体とを備える。

「露出自在」の構成としては、第１筐体の一部が着脱することでもよいし、引き出しのように完全に離脱できないものでもよいし、開閉する蓋（例えば下部に蝶番を有し、前側に開く蓋）、扉でもよいし、スライド、巻き取り式の扉でもよい。
上記構成によれば、第１筐体の一部の露出により、ワークを容易に出し入れできる。搬送機及びワークの収納部分を扉付きの安全柵で囲んで、ワークの交換等の作業の都度、扉を開閉して中に入って作業する必要がなく、作業性が良好である。扉の開閉のためのスペースを要さず、搬送装置の奥行き長さを短くでき、工作機械を含む工作装置の設置スペースを縮小化できる。第１筐体の一部を外すことにより、搬送装置のメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明の一態様に係る搬送装置は、上述の搬送装置において、前記搬送機は、第２筐体内に収納されており、前記第１筐体と前記第２筐体との奥行き長さが異なる。

上記構成によれば、第１筐体と前記第２筐体との奥行き長さが異なるので、ワークを取り出すための空間を設けることができる。「露出自在」の構成としては、第１筐体の一部が引き出しのように完全に離脱できないもの、開閉する蓋、扉等、第１筐体の側面から飛び出すものであることが好ましい。

本発明の一態様に係る搬送装置は、上述の搬送装置において、前記収納体は、前記ワークが収納され、前記一部が引き出し自在に構成された引出し部を有し、前記引き出し部を手前に引き出したときの該引き出し部及び前記第１筐体の合計の奥行き長さは、前記第２筐体の奥行き長さ以下である。

上記構成によれば、引き出し部を手前に引き出したときに、引き出し部が第２筐体より突出しないので、搬送装置の奥行き長さをより短くでき、工作装置の設置スペースをより縮小化できる。

本発明の一態様に係る搬送装置は、上述の搬送装置において、前記第２筐体の、前記第１筐体側の一部は着脱自在である。

上記構成によれば、容易に搬送機のメンテナンスを行うことができる。

本発明にあっては、容易にワークを出し入れすることができ、作業性が良好であり、設置スペースを小さくできる。

実施の形態に係る前方から見た工作装置の斜視図である。 工作装置の正面図である。 工作装置の右側面図である。 工作装置の平面図である。 搬送部の第２筐体及び収納体を除いた状態の工作装置の斜視図である。 搬送装置の斜視図である。 搬送装置の平面図である。 図７のVIII－VIII線断面図である 引き出し部の斜視図である。 従来の工作装置の設置状態を示す平面図である。

（実施の形態）
以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は前方から見た工作装置１０の斜視図、図２は工作装置１０の正面図、図３は工作装置１０の右側面図、図４は工作装置１０の平面図、図５は搬送部３の第２筐体３５及び収納体４を除いた状態の工作装置の斜視図である。以下の説明では図に示す上下前後左右を使用する。

工作装置１０は、工作機械１と、搬送部３及び収納体４を有する搬送装置５とを備える。
工作機械１は、基台１２と、該基台１２に設けた立柱１３とを備える。立柱１３は主軸ヘッド１７を上下動可能に支持する。主軸ヘッド１７は、上下方向を回転軸方向とした主軸１４を回転可能に支持する。主軸ヘッド１７の上端に主軸モータ１５が設けてある。主軸１４は主軸モータ１５の駆動により回転する。

立柱１３はタレット型の工具マガジン１６を支持する。工具マガジン１６は主軸ヘッド１７の前側に配置してある。工具マガジン１６の周囲に複数の工具が保持してある。工具マガジン１６が回転し、主軸ヘッド１７の上下動によって、主軸１４に対する工具の取付及び取り外しを行う。主軸１４の下方に左右方向及び前後方向に移動可能なテーブル２０が配置してある。

工作機械１の上側、前側、後側、右側及び左側をカバー１１が覆う。カバー１１の前面に扉１８が設けてある。扉１８の右側に、作業者の操作を受け付ける操作部２１及び画像を表示する表示部２２が設けてある。カバー１１の後側に制御装置１９が設けてある。制御装置１９の下側に、後述するワーク６の加工時に使用される冷却液の貯液槽が配置されている。

図５に示す如く、カバー１１の右面、即ち工作機械１の右壁面に開閉扉２３が設けてある。
開閉扉２３の右側に搬送装置５の搬送部３が配置してある。
搬送部３は、搬送機３０と、案内部３３と、第２筐体３５を有する。
搬送機３０は、支持台３１と、アーム３２と、案内部３３を備える。支持台３１は上下に延びた柱状をなす。支持台３１の上端部にアーム３２が取り付けてある。アーム３２は左右に移動する。アーム３２の先端部に把持部３２ａが設けてある。

案内部３３は支持台３１の下部と工作機械１の間に設けてある。案内部３３は、連結部２（図２参照）を介して連結する案内台（図示略）および案内台の前後方向に対向して設けた前板部３３ａと後板部３３ｂを備える。案内台は、連結部２（図２参照）を介して基台１２に連結する。案内台にレール（図示略）が設けてある。レールは前後に延び、支持台３１の下部はレールに摺動可能に連結する。支持台３１はボールねじ機構（図示略）に連結する。ボールねじ機構は案内台に配置してある。ボールねじ機構の駆動によって、支持台３１はレールに沿って前後に移動する。

前板部３３ａ及び後板部３３ｂ間の右側に蛇腹状のカバー３４が二つ設けてある。一方のカバー３４は、支持台３１の下部前側と前板部３３ａを接続し、他方のカバー３４は、支持台３１の下部後側と後板部３３ｂを接続する。カバー３４は、右側からレール及びボールねじ機構を覆う。支持台３１の上端部に設けられたシリンダ３１ａは左右方向に動作が可能である。開閉扉２３にはシリンダ３１ａの先端と係合可能な凹部２３ａが設けられている。シリンダ３１ａが左方向に飛び出て凹部２３ａと係合し、さらにボールねじ機構により支持台３１を前後方向に動作させることで開閉扉２３を開閉させる。シリンダ３１ａが右方向に引っ込んで凹部２３ａとの係合を解除することで、開閉扉２３を動作させることなく支持台３１を前後方向に動作させることが可能となる。制御装置１９はシリンダ３１ａを凹部２３ａに係合させて開閉扉２３を開き、アーム３２は工作機械１の内外を移動する。制御装置１９はボールねじ機構を駆動し、アーム３２は前後に移動する。カバー３４はアーム３２の前後動に応じて伸縮し、レール及びボールねじ機構を覆い続ける。

案内部３３の下側に、冷却液を受ける第１受け部７が配置してある。第１受け部７は、トレイ７１、移動脚７２、車輪７３、アジャスタ７４を備える。トレイ７１は前後に延びる矩形板状をなし、周縁に上方に突出する壁を有する。移動脚７２は、トレイ７１の四隅に設けてある。移動脚７２の下端部に、車輪７３とアジャスタ７４が設けてある。車輪７３によりトレイ７１を動かし、所定位置に配置した後、アジャスタ７４により動きを抑止する。アジャスタ７４により高さも調節できる。

図６は搬送装置５の斜視図、図７は搬送装置５の平面図、図８は図７のVIII－VIII線断面図、図９は引き出し部４２の斜視図である。
第２筐体３５は上面及び下面が開口し、工作機械１側の左側面に開口部３５ａを有する。第２筐体３５の右側面の一部も開口し、後述する収納体４の第１筐体４１の左側面の開口部４１ａと連通する。
第２筐体３５の左側面の上下方向の長さは右側面の長さより短い。即ち第２筐体３５の下面は右側面の下端部より高い位置にある。下面の下側に第１受け部７が収納される。
第２筐体３５の各壁は複数の蓋板からなる。正面の下側の蓋板３５ｂ、右側面の正面側の蓋板３５ｃ、３５ｄ、３５ｅは、ネジ止め又は扉形式によって着脱自在である。
第２筐体３５の後側面の左側の長辺部分には、接続部３７が上下に２個設けてある。接続部３７は前後方向に延び、前端面を工作機械１の開閉扉２３の周縁の後側部分にネジ止めする。第２筐体３５の正面の中央部には、搬送機３０を操作するための操作盤３６が設けてある。

収納体４は第１筐体４１を有する。第１筐体４１は上面が開口し、第２筐体３５側の左側面に開口部４１ａを有する。第１筐体４１の前側面は、上から順に蓋板４１ｂ、４１ｃ、４１ｄからなり、右側面は、上から順に蓋板４１ｅ、４１ｆ、４１ｇからなる。蓋板４１ｂ～４１ｆは、ネジ止め又は扉形式によって着脱自在である。蓋板４１ｃは開口部を有し、開口部から引き出し部４２が引き出されるようになしてある。

引き出し部４２は、基板４３、取付板４４、第１固定部４５、可動部５０、テーブル５４、パレット５５を有する。
基板４３は蓋板４１ｃの下部で、側面間に架け渡してある。取付板４４は基板４３より少し小さく、ピン挿通孔に基板４３のピン４３ａを挿通して位置決めした後、複数のネジ４４ｂにより基板４３に取り付ける。また基板４３の下側には冷却液を受ける第２受け部（図示略）が配置してある。

取付板４４は中央部に開口部４４ａを有する。
取付板４４の左右の端縁部には、前後方向に延びる第１固定部４５，４５が設けてある。第１固定部４５の内側には、前後方向に延び、第１固定部４５より高さが低い第２固定部４６が設けてある。右側の第２固定部４６の内側には、第２固定部４６より高さは高く、長さは短い第３固定部４８が設けてある。第２固定部４６の外側の側面に、左右方向を回転軸方向としたローラ４７を前後方向に複数取り付けてある。第３固定部４８の右側面の上部には、右側面に沿って延び、上部に歯部を有するラック４９が設けてある。

可動部５０はローラ４７の上側に位置し、前後方向に延びる板状をなす。可動部５０と第１固定部４５の間に第１案内部５１が介在する。可動部５０が第１案内部５１に案内され、第１固定部４５に対して摺動する。可動部５０の内側側面には左右方向を回転軸方向としたピニオン５２が設けてある。ピニオン５２はラック４９と噛み合う。
取付板４４の後端部に、可動部５０の後端面に当接するストッパ６１を設け、左側のストッパ６１に隣接して、第１固定部４５に、テーブル５４の後端面を検知するセンサ６２を設けてある。

パレット５５は、９個のワーク６の下部を嵌め込む孔を有する。テーブル５４は下面の左右の端縁部が第１固定部４５の上面に支持された状態で、パレット５５を支持する。
テーブル５４の下面の、各第１固定部４５の内側には、逆Ｌ字状の取付部５４ａを、Ｌ字の短辺部分が下面に当接する状態で取り付けてある。取付部５４ａのＬ字の長辺部分と可動部５０の外側側面との間に第２案内部５３が介在する。テーブル５４は第２案内部５３に案内されて、可動部５０に対して摺動する。
テーブル５４は中央部が開口しており、テーブル５４の開口縁部の外側に第３受け部５６が設けてある。

前板５７は中央部に取っ手５７ａを有し、可動部５０の前端側の側面に接続してある。
第１筐体４１の下端部の四隅には車輪５９とアジャスタ６０が設けてある。車輪５９により第１筐体４１を動かし、所定位置に配置した後、アジャスタ６０により動きを抑止する。アジャスタ６０により高さも調節できる。

第１筐体４１と第２筐体３５とは、奥行長さが異なる。図１に示す如く、引き出し部４２を手前に引き出したときの引き出し部４２及び第１筐体４１の合計の奥行き長さは、第２筐体３５の奥行き長さ以下である。
第１筐体４１と第２筐体３５とは一体化されてもよく、第１筐体４１と第２筐体３５とは別体であり、連結により一体化してもよい。

以上の搬送装置５において、テーブル５４が第１筐体４１の後部にある状態から、取っ手５７ａを引くことにより、可動部５０が第１案内部５１により第１固定部４５に対して摺動する。可動部５０はローラ４７により支持された状態で摺動する。ラックピニオン構造により、テーブル５４の可動部５０に対する摺動量は２倍になる。これにより、図１に示す状態になり、テーブル５４が蓋板４１ｃから突出し、ワーク６を嵌め込んだパレット５５をテーブル５４に載置する。

次に、前板５７を蓋板４１ｂ側へ押し込むことにより、可動部５０が第１固定部４５に沿って摺動し、テーブル５４は後側に移動される。
センサ６２がテーブル５４の後端面を検知した場合、搬送機３０を作動させることができる。アーム３２が後側に移動し、開口部４１ａから第１筐体４１内に入り、パレット５５上のワーク６を把持し、パレット５５から取り出す。アーム３２は前側に移動し、開口部３５ａから工作機械１内に入り、ワーク６はテーブル２０上に載置される。テーブル２０は主軸１４の下側に移動し、ワーク６の加工が行われる。

ワーク６の加工後、テーブル２０は第２筐体３５側へ移動し、アーム３２がワーク６を把持する。アーム３２は後側に移動し、ワーク６をパレット５５に載置する。次のワーク６についても同様にして加工を行う。パレット５５上の全てのワーク６の加工が終了した時、前板５７を引き出すことにより、テーブル５４が蓋板４１ｃから突出し、ワーク６を交換する。

加工時に、摩擦熱を冷却するためにワーク６に冷却液がかけられる。ワーク６に冷却液が付着し、アーム３２により、工作機械１と収納体４との間でワーク６を出し入れするときに、冷却液が流れ落ちることがある。収納体４内では、第３受け部５６により冷却液が集められ、基板４３の下側に配置された第２受け部（図示略）を介して、搬送機３０の下側に配置された第１受け部７により冷却液が集められ、貯液槽に回収される。

搬送機３０のメンテナンスを行う場合、搬送機３０を前側に移動させ、蓋板３５ｂ～３５ｅのいずれかを取り外して行う。
収納体４のメンテナンスを行う場合、蓋板４１ｂ～４１ｇのいずれかを取り外して行う。
なお、蓋板３５ｂ～３５ｅ、蓋板４１ｂ～４１ｇは全てが着脱自在である場合には限定されない。また、これらの蓋板以外に着脱自在の蓋板があってもよい。第１筐体４１及び第２筐体３５の各側面が複数の蓋板に分かれている場合にも限定されない。

図１０は、従来の工作装置の設置状態を示す平面図である。図中、図４と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
搬送機３０の工作機械１と反対側の位置にワーク６を収納するストッカ８を配置する。搬送機３０のアーム３２はストッカ８内のワーク６を把持し、ワーク６を工作機械１内に搬入する。搬送機３０及びストッカ８を囲むように、工作機械１に隣接して安全柵９を配置してある。安全柵９の正面には、作業者がワークをストッカに出し入れするための扉９ａが設けてある。

従来の工作装置の場合、作業者はワーク６の交換の都度、扉９ａを開いて中に入り、ストッカにワーク６を出し入れする必要があり、作業が煩雑である。メンテナンスを行う場合も同様である。また、扉９ａを開閉するために、扉９ａの横幅分、設置スペースの奥行き長さが必要であり、広い設置スペースが必要であるという問題があった。

本実施の形態の場合、前板５７を引き出すことによりワーク６を載置したテーブル５４が飛び出し、ワーク６を容易に出し入れできる。ワーク６の交換等の作業の都度、安全柵９の扉９ａを開閉して中に入り、作業する必要がなく、作業性が良好である。扉９ａの開閉のためのスペースを要さず、工作機械１を含む工作装置の奥行き長さを短くでき、工作装置の設置スペースを縮小化できる。第１筐体４１又は第２筐体３５の蓋板を外すことにより、収納体４又は搬送部３のメンテナンスを容易に行うことができる。

１ 工作機械
３ 搬送部
３０ 搬送機
３２ アーム
３５ 第２筐体
４ 収納体
４１ 第１筐体
４２ 引き出し部
４３ 基板
４４ 取付板
４５ 第１固定部
４９ ラック
５０ 可動部
５１ 第１案内部
５２ ピニオン
５３ 第２案内部
５ 搬送装置
６ ワーク

Claims (4)

1. ワークを把持するアームを有し、該アームが工作機械の内外を移動する搬送機と、
   前記アームが出入りする開口部が設けられ、前記ワークを出し入れできるように一部から前記ワークが露出自在である第１筐体を有し、該第１筐体内に１又は複数の前記ワークが収納される収納体と
   を備え、
   前記搬送機は前記第１筐体とは異なる第２筐体内に収納され、
   前記第１筐体と前記第２筐体とは平面視第１方向に並び、
   前記第１筐体は、前記第１方向に交差する平面視第２方向にて互いに反対側に位置する第１面及び第２面を有し、
   前記第２筐体は、前記第２方向にて互いに反対側に位置する第３面及び第４面を有し、
   前記第２方向にて、前記第１面と前記第３面とは同側に向き且つ前記第１面は前記第３面よりも前記第４面寄りに位置し、
   前記第１面に前記一部が配置してあり、
   前記第２面及び第４面は前記第２方向にて前記工作機械よりも外側に突出しない
   搬送装置。
2. 前記第１筐体と前記第２筐体との前記第２方向の長さが異なる
   請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記収納体は、前記ワークが収納され、前記一部が前記第２方向にて引き出し自在に構成された引き出し部を有し、
   前記引き出し部を引き出したときの該引き出し部及び前記第１筐体の前記第２方向における合計の長さは、前記第２筐体の前記第２方向の長さ以下であり、
   前記引き出し部を引き出した場合、前記引き出し部は前記第３面よりも突出しない
   請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記第２筐体の、前記第１筐体側の一部は着脱自在である、請求項２又は３に記載の搬送装置。

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