JP7254553B2 - ワーク取外し治具 - Google Patents

Description

本発明は、作業者が機内奥の主軸チャックからＮＧワークを取り外す際に使用するワーク取外し治具に関する。

ワーク自動搬送機によって工作機械へワークを自動搬送する場合、工作機械では主軸チャックにおけるワークの把持確認が行われている。そのため、工作機械には例えば、主軸チャックの着座面に対するワークの接地状況を検知するワーク着座検知装置が設けられ、ワークが傾いて把持されたような場合には作業者にエラーが報知され、ワーク加工を止めるため工作機械の駆動が停止する。そして、工作機械における自動加工を継続させるためには、作業者がエラー判定の対象となったＮＧワークを主軸チャックから取り外さなければならない。

特開昭５１－０３６６８３号公報

工作機械によっては主軸チャックが機内奥に位置し、作業者の立ち位置からＮＧワークが届かないような場合には引掛け棒が使用される。しかし、そうしたワーク取外し作業は、引掛け棒を扱いながら主軸チャックの開閉操作も行わなければならず、ワークを落下させてしまうこともあった。一方で、特許文献１には加工済ワークを主軸チャックから取り外すアンローディング装置が開示されている。具体的には、タレット装置の刃物台にボーリングバーが固定され、それによってリング形状のワークを引っ掛けて主軸チャックから取り外すものである。しかし、通常のワーク自動搬送機に加え、タレット装置にＮＧワークを取外すための構成を追加するのはコストアップの原因となってしまう。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、作業者によるワークの容易な取外しを可能にするワーク取外し治具を提供することを目的とする。

本発明に係るワーク取外し治具は、ベース部材に固定された取手部材と、前記取手部材の反対側にベース部材から突き出した引掛け棒と、前記ベース部材に対して前記引掛け棒の下側に取り付けられ、前記引掛け棒から落ちたワークを受け取るためのワーク受け部材と、前記ワーク受け部材を前記引掛け棒の長手方向に沿って移動させるスライド部材と、前記ベース部材に取り付けられ前記ワーク受け部材の移動に応じた伸縮を行うバネ部材と、を有する。

前記構成によれば、作業者が片手でワーク取外し治具を扱うことにより、機内奥の主軸チャックから容易にワークを取り出すことができ、ワーク受け部材が設けられているため、仮に取出しの最中に引掛け棒からワークＷが落ちてしまっても、それを受け取ることにより、確実に機外へと運び出すことができる。

工作機械の内部構造を示した側面図である。 ワーク取外し治具の一実施形態を簡略化して示した斜視図である。 ワーク取外し治具の使用時の状況を示した側面図である。 ワーク取外し治具の使用時の状況を示した側面図である。 ワーク取外し治具を改良した例を示した斜視図である。 ワーク取外し治具を改良した例を示した斜視図である。

本発明に係るワーク取外し治具の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態のワーク取外し治具は、工作機械の主軸チャックからワークを取り外すためのものである。そこで先ず工作機械について簡単に説明する。図１は、工作機械の内部構造を示した側面図である。この工作機械１は、車輪を備えた可動ベッド１８の上に組み付けられ、ベース２の上面に敷設されたレールに沿って前後方向（図面左右方向）への移動が可能である。

工作機械１は、可動ベッド１８上に主軸装置１１が搭載され、ワークＷを把持する主軸チャック１２が回転可能な構成を有している。また、可動ベッド１８上には、工具台１６の旋回割出しによって所定の工具を使用位置に配置させるタレット装置１５が駆動装置を介して搭載されている。その駆動装置は、タレット装置１５を主軸と平行なＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動装置１３と、Ｚ軸に直交する上下のＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動装置１４である。そして、工作機械１には主軸装置１１、Ｚ軸駆動装置１３、Ｘ軸駆動装置１４およびタレット装置１５などの各駆動部を制御するための制御装置５が搭載されている。

工作機械１は、ワーク加工によって切粉や切屑が発生し、そうした加工に対する潤滑や切屑などの洗い流しに切削液が使用される。そのため、工作機械１は機体カバー３（図１には一部だけ表示）によって全体が覆われ、主軸チャック１２やタレット装置１５などは密閉された加工室１０内に収められている。本実施形態の工作機械１はモジュール化され、他の工作機械などと幅方向（図面を貫く方向）に横一列に並べられて加工機械ラインが構成されている。そうした加工機械ラインの前面部には前カバー４によって搬送空間２０が構成され、その内部にワーク自動搬送機６が組み込まれている。

ワーク自動搬送機６は、ワークＷを把持して受渡しを行うワーク搬送ロボット２１が走行装置２２上に搭載され、工作機械１およびその他の作業機と対峙するように搬送空間２０内を移動するよう構成されている。ワーク搬送ロボット２１は、走行台の上に旋回テーブルを介して組み付けられた多関節ロボットアームであり、図示する折り畳み状態によって走行し、前傾しながら開いて伸びることにより、機内奥の主軸チャック１２に対してワークＷの受渡しが行われる。

主軸チャック１２には、前記従来例でも述べたようにワーク着座検知装置が設けられ、ワークＷの受渡しが適切でない場合には工作機械１の駆動が停止し、作業者がそのＮＧワークＷを主軸チャック１２から取り外さなければならない。その取り出し作業では、ワーク搬送ロボット２１が工作機械１から外れた位置で駆動停止した後、作業者がロックの解除された前カバー４を一点鎖線で示すように開き、加えて機体カバー３のスライド扉２８を開け、機内奥の主軸チャック１２に残るＮＧワークＷを取外すことになる。

工作機械１は、作業者の立ち位置から主軸チャック１２までの距離Ｌが長く、しかも機体幅が４５０ｍｍ程度に設計されコンパクトであるため、作業者が手を伸ばしてＮＧワークＷを取外す作業は困難であった。そこで例えば、引掛け棒のようなものを使用した取外しが行われるが、失敗した場合には切屑やクーラントを溜める貯留槽２９内にＮＧワークＷが落ちてしまい、更にその回収作業が大変なものとなる。そこで、本実施形態では、工作機械１の主軸チャック１２に残るワークＷを、作業者が容易に取外しすることを可能にするワーク取外し治具を提案する。

図２は、本実施形態のワーク取外し治具を簡略化して示した斜視図である。ワーク取外し治具３０は、片手で扱うことができるようにハンドル３１が設けられている。ハンドル３１は、ベースプレート３２に所定長さのパイプ３３を介して固定され、遠くの物にも届くように形成されている。ベースプレート３２には、ハンドル３１の反対側に突き出すようにして引掛け棒３５が固定されている。この引掛け棒３５は、リング形状のワークＷに対応したものであり、先端部分にＬ字に曲げられた鉤部３５１が形成されている。従って、ワーク取外し治具３０は、作業者がハンドル３１を握って鉤部３５１を引掛けることにより、主軸チャック１２のワークＷを取外すことができる。

しかし、このままでは引掛け棒３５からワークＷが外れてしまった場合、前述したように貯留槽２９内にワークＷが落してしまうことになる。そこで、本実施形態では、引掛け棒３５に移した後で、或いは移す際にワークＷを落してしまわないようにワーク受け部材３６が設けられている。ワーク受け部材３６は、引掛け棒３５の下側に配置されたものであるが、金網などを使用した図示する箱形のものや、ネット等によって袋状にしたものであってもよい。そして、このワーク受け部材３６は、引掛け棒３５の長手方向に沿って移動するようにベースプレート３２に取り付けられている。

ワーク受け部材３６を移動可能に支持するスライド部材は、ベースプレート３２に固定された２本のガイドロッド３７と、ワーク受け部材３６の開口部のフレームに固定された左右両側のスライド３８である。２本のガイドロッド３７は、互いの高さが同じであって引掛け棒３５と平行になるようにベースプレート３２に固定されている。そして、そのガイドロッド３６にスライド３８が引っ掛けられることにより、ワーク受け部材３６が２本のガイドロッド３６の間を引掛け棒３５の長手方向に沿って移動可能となる。

ワーク受け部材３６は、引掛け棒３５から落ちたワークＷをなるべく中央付近で受けられるようにするために移動を可能にした構成となっている。つまり、鉤部３５１の真下を中央付近にしようとすると、ワーク受け部材３６がベースプレート３２から遠くまで突き出してしまうことになり、主軸チャック１２のワークＷに鉤部３５１を引っ掛ける前に、ワーク受け部材３６が工作機械１の内部部品に当たってしまい、引掛け棒３５による取外し動作に移れなくなってしまう。そこで、ワーク受け部材３６がワーク取外し動作の邪魔にならないように移動自在にし、落下するワークＷの受け位置に戻るように、ベースプレート３２との間にスプリング３９が連結されている。

続いて、図３及び図４は、ワーク取外し治具３０の使用時の状況を示した側面図である。主軸チャック１２からＮＧワークＷを取外すには、前述したように、作業者は前カバー４とスライド扉２８を開け、そこから片手で持ったワーク取外し治具３０を機内の主軸装置１１側に挿入させる。そして、図３に示すように、主軸チャック１２に残るＮＧワークＷに対して引掛け棒３５の鉤部３５１をワークＷの内側に入れて引掛けるが、その際ワーク受け部材３６が主軸装置１１に当たって移動が制限されるため、スライド３８がガイドロッド３７を相対的に滑り、スプリング３９が押し縮められる。

その後、工作機械１の前面に設けられたコントローラ２５の操作ボタン、つまり主軸チャック１２を開動作させるボタンを押しながら引掛け棒３５にワークＷを引っ掛ける。そして、引掛け棒３５にワークＷを引っ掛けた状態のまま、図４に示すようにワーク取外し治具３０を主軸装置１１から離す方向に移動させて機外へと取り出す。このときワーク受け部材３６は、押え付けられていた主軸装置１１の反力から解放され、スプリング３９が伸びることによりスライド３８がガイドロッド３７を滑って移動する。

よって、本実施形態によれば、作業者が片手でワーク取外し治具３０を扱うことにより、機内奥の主軸チャック１２から容易にワークＷを取り出すことができる。更に、ワーク取外し治具３０は、ワーク受け部材３６が設けられているため、仮に取出しの最中に引掛け棒３５からワークＷが落ちてしまっても、それを受け取ることにより、確実に機外へと運び出すことができる。

ところで、主軸チャック１２からワークＷを取外すには、一方の手でワーク取外し治具３０を持ち、もう一方の手でコントローラ２５の操作ボタンを押す動作必要になる。しかし、それではワークＷを引っ掛けるワーク取外し治具３０の取り扱いに集中できない。また、力の弱い人は両手でワーク取外し治具３０を扱うことを希望する場合もある。そこで、前記ワーク取外し治具３０を改良し、図５に示すように、ハンドル３１にペンダントスイッチ２６の着脱を可能にする取付け部４１を形成することが好ましい。

工作機械１にはペンダントスイッチ２６の接続が可能であり、その操作によって主軸チャック１２の開閉をコントロールすることができる。従って、取付け部４１にペンダントスイッチ２６を取り付けることにより、ハンドル３１を握りながら、その手元で主軸チャック１２の開動作を行わせることができる。これによればワーク取外し治具３０の取り扱いに集中でき、また力の弱い人はハンドル３１を握りながらパイプ３３にも手を添えて一連のワーク取外し作業を行うことができる。

次に、前記実施形態では、リング形状のワークＷを例に挙げてワーク取外し治具３０を説明したが、ワークによっては引掛け棒３５を引掛ける箇所がないようなものもある。そのため、ワーク受け部材３６を利用するようにワーク取外し治具３０を改良するようにしてもよい。つまり、図６に示すように、引掛け棒３５に替えてワークＷを掻き取るようにした引掛け棒４３に付け替え可能にする。これによりワークＷに引掛ける箇所が無い場合でも、上から掻き取るようにして主軸チャック１２からワークＷを取外し、外れたワークＷをワーク受け部材３６で受取って機外へと運び出す。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、工作機械１を対象とした形状のワーク取外し治具３０を説明したが、取外しの対象となる機械の構造によって適宜形状の変更は可能である。特に、引掛け棒は、図６に示すもののほかにもワークの形状に応じて変更可能である。

１…工作機械 ６…ワーク自動搬送機 １１…主軸装置 １２…主軸チャック １５…タレット装置 ２１…ワーク搬送ロボット ３０…ワーク取外し治具 ３１…ハンドル ３２…ベースプレート ３５…引掛け棒 ３６…ワーク受け部材 ３７…ガイドロッド ３８…スライド ３９…スプリング

Claims (3)

1. ベース部材に固定された取手部材と、
   前記取手部材の反対側にベース部材から突き出した引掛け棒と、
   前記ベース部材に対して前記引掛け棒の下側に取り付けられ、前記引掛け棒から落ちたワークを受け取るためのワーク受け部材と、
   前記ワーク受け部材を前記引掛け棒の長手方向に沿って移動させるスライド部材と、
   前記ベース部材に取り付けられ前記ワーク受け部材の移動に応じた伸縮を行うバネ部材と、
   を有するワーク取外し治具。
2. 前記取手部材は、操作スイッチの着脱が可能な取付け部が設けられた請求項１に記載のワーク取外し治具。
3. 前記引掛け棒は、ワーク形状に応じて取り換え可能なものである請求項１または請求項２に記載のワーク取外し治具。

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