JPH02190230A - Ｎｃ工作機械におけるワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、チャックワークいわゆるフランジ物の切削加
工が容易にしかも高能率で自動化でき、かつ、上記のよ
うな切削加工のフレキシブル加工セル（ＦＭＣ）を構成
するのに好適なＮＣ工作機械にお（プるワーク搬送装置
に関する。

従来の技術 従来、複数のＮＣ工作機械あるいはマシンニングセンタ
を配列してフレキシブル加工セル（ＦＭＣ）を構成した
りライン化する場合、各工作機械へのワークの脱着及び
機械間におけるワークの搬送を行なうオートローダ、ハ
ンドリングロボットあるいはパレットチェンジャなどの
自動ワーク搬送装置は、通常各工作機械の前面側に配置
されていた。このため、各工作機械の前面側に自動ワー
ク搬送装置を設置する十分なスペースを必要とするばか
りでなく、加ニジステム全体が大型化するという問題点
があった。また、ワーク交換時におりるワークの脱着及
び搬送経路が複雑でローディング時間の長いものが多い
。更に、前記自動ワーク搬送装置が、各工作機械の前面
に配置される操作盤より前方にはみ出すため、該操作盤
を操作する作業者の安全性の面からも問題であった。

本願出願人は、ワークの自動脱着が容易に行なえると共
に、切屑が容易かつ確実に処理でき、旋盤作業の完全自
動化が容易に実施できるＮＣ旋盤を開発し、既に特願昭
６０−１３２７３０　（特開昭６１−２９３７０１号公
報参照）により提案した。

上記特許出願に係るＮＣ旋盤は、主軸台がベッドに対し
て垂直方向へ開動可能に配設されると共に、主軸が前記
主軸台に垂直方向に配設して回転自在に軸支され、前記
主軸の下端にワークを下向きの姿勢で把持する自動チャ
ックが取り付けられた構成を特徴としている。

発明が解決しようとする課題 本発明は、上記構成を有するＮＣ工作機械（ＮＣ旋盤）
に付設することによって、上述した従来の問題点が解決
でき、特にチャックワークいわゆるフランジ物の切削加
工が容易にかつ高能率で自動化できるワーク搬送装置を
提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明のワーク搬送装置で
は、上述した構成を有する工作機械（ＮＣ旋盤）の前記
主軸の下方領域において、前記主軸の中心線とほぼ直交
して水平方向へ延びるワタ搬送通路が設けられ、前記通
路の搬入側に、該通路とほぼ直交する横軸の周りに旋回
可能なアムと、該アームに装着され前記ワークを下向き
の姿勢で把持し、上向きの姿勢で解放するチャックとを
備えた搬入手段が配設され、前記通路の搬出側に、該通
路に沿って往復移動するスライダと、該スライダに設け
られただワーク受部とを備えた搬出手段が配設されてい
ることを特徴とする。

前記搬入手段において、前記アームを旋回可能に支持す
る支持台が前記通路に沿って往復移動可能に構成するこ
とが好ましい。また、前記アームを前記通路に沿って往
復移動可能に構成することが効果的である。

更に、上記構成のワーク搬送装置を付設した前記ＮＣ工
作機械（ＮＣ旋盤）を２台並列配置するだけで、簡単に
フレキシブル加工セルが構成できる。

作用 上記のように構成されたワーク搬送装置にワークを供給
すると、該ワークは機械主軸下方において水平方向に延
びる前記ワーク搬送通路に沿って直線的にかつ迅速に搬
送される。なお、前記搬入手段のアームによるワークの
反転動作は、前工程のワークを加工している間に行なわ
れるので、余分なローディング時間にならない。

また、前記ワーク搬送装置は主軸下方の機械領域内に配
設され、ワークの脱着及び搬送中に機械の前面側に突出
することがない。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は、本発明によるワーク搬送装置を２
台のＮＣ工作機械１，２に付設してフレキシブル加工セ
ル（ＦＭＣ）を構成した例を示しており、両ＮＣ工作機
械１．２は前述した特開昭６１−２９３７０１号公報に
開示したものとほぼ同一の構成を有し、図示のように並
列して配置される。

３は脚台、４は脚台３に垂直に立設したベッド、５は主
軸台で、リニアガイド６を介してベッド４に沿って上下
摺動自在に配設され、図示を省略したサーボモータ及び
ボールねじにより上下動甘しめられるようになっている
。７は主軸で、主軸台５に垂直方向（Ｚ軸）に配設して
回転可能に軸支され、その下端に自動チャック８が下向
きの姿勢で取り付けられている。主軸台５には主軸７の
回転駆動装置及びチャック開閉装置（いずれも図示せず
）が内蔵されている。

９は刃物台で、ベッド４に前面に配設したクロスガイド
１０に沿ってＺ軸と直交するＸ軸方向へ左右摺動自在に
配設され、図示を省略したサーボモータ及びボールねじ
によりＸ＠ｈ方向に往復移動せしめられるようになって
いる。該刃物台９には四角形状のタレットヘッド１１が
取り付けられ、該タレットヘッド１１の４面に設けたく
し歯型ホルダ１２に複数の工具１３〜１６が装着されて
いる。そして、刃物台９に内蔵した割り出し装置（図示
せず）によりタレットヘッド１１がＸ軸の周りに９０度
ずつ旋回割り出しされる。

一方、主軸７の下方領域において、主軸７の中心線すな
わちＺ軸とほぼ直交して水平方向（Ｘ軸）へ延びるワー
ク搬送通路Ｃ（第１図参照）が両ＮＣ工作機械１，２に
亘って設定されている。そして、各ＮＣ工作機械１又は
２の搬入側に搬入ローダ２１が設定されると共に、排出
側に搬出スライダ２２が設定される。

搬入ローダ２１は、下向きの姿勢でワークＷを把持し、
１８０度反転したのち機械１又は２の自動チャック８の
下方において上向きの姿勢でワークＷを解放するエアチ
ャック２３を備えており、一方、搬出スライダ２２は、
自動チャック８から開放されたワークＷを受は取り搬送
通路Ｃに沿って搬出するワーク受皿２４を備えている。

先ず、搬入ローダ２１の具体的な構造を第３図ないし第
７図を参照して説明する。

２５は機械１及び２の脚台３に固着した取付台、２６は
可動台で、取付台２５に配設したリニアガイド２７．２
７　（第５図参照）に摺動自在に載架され、エアシリン
ダ２８によりワーク搬送通路Ｃに沿って往復移動可能に
なっている。可動台２６には一対の支柱２９．２９が相
対向して固着立設され、その上端部分に軸受ボス３０．
３１　（第５図参照）が連設されている。

３２はエアチャック２３を反転させるための旋回ハウジ
ングで、両側に支持軸３３と３４が同軸状に固着突設さ
れ、両支持軸３３及び３４をそれぞれ軸受ボス３０及び
３１に軸支して、その軸線の周りに旋回可能となってい
る。一方の支持軸３４にはピニオン３５が嵌着されてい
る。また、−方の軸受ボス３１には、第７図に良く示さ
れているように、復動の油圧シリンダ３６．３６が固装
され、そのピストン３７．３７に連結したラック３８が
ピニオン３５と噛み合っている。そして、油圧シリンダ
３６．３６によりラック３８を往復運動させ、ピニオン
３５を介して支持軸３４を回動することにより旋回ハウ
ジング３２が１８０度旋回せしめられるようになってい
る。

旋回ハウジング３２には、第３図に示すように、エアチ
ャック２３を上下動させるための油圧シリンダ４０が内
蔵されており、そのピストン４１に連結した作動杆４２
の上端と、該作動杆４２の両側に配設して旋回ハウジン
グ３２に上下摺動可能に嵌装した２本の案内杆４３．４
３の上端に支持板４４が固定支持されている。該支持板
４４の一側方には搬送通路Ｃと平行に延びる一対の支持
筒４５．４５が固着され、両支持筒４５．４５にエアチ
ャック２３を取り付ける２本のアーム４６゜４６が摺動
自在に貫通して支持されている（第４図参照）。アーム
４６．４６の両端は連結部材４７及び４８により互いに
連結され、前方の連結部材４７にエアチャック２３が取
り付１プられている。

また、支持板４４にはエアシリンダ４９が載置されてお
り、そのピストンロッド５０を連結部材４７に連結し、
該エアシリンダ４９により両アーム４６．４６を往復移
動させ、該両アーム４６，４６を介してエアチャック２
３が搬送通路Ｃに沿って往復移動せしめられるようにな
っている。

次に、搬出スライダ２２の具体的な構造を第８図ないし
第１０図を参照して説明する。

５１は基台で、搬送通路Ｃに沿うように水平状態に配置
して、機械１及び２のベッド４に固着される。５２．５
２は搬送通路Ｃに沿って平行に延びる一対のガイドレー
ルで、先端部分は基台５１から突出して主軸台５の近傍
位置まで延び、かつ連結板５３によって互いに連結され
ている。

５４は可動レールで、両ガイドレール５２．５２の中間
に配設した取付台５５の上面にガイドレール５２と平行
に配置して固着されている。取付台５５の後部両側には
２つずつ合計４つのリニアガイド５６．５６及び５７．
５７が横方向へ突出した姿勢で取り付けられており、こ
れらのリニアガイドはガイドレール５２．５２に摺動自
在に係合している。そして、一方のリニアガイド５７に
はスプロケット取付用ブラケット５８が固着され、該ブ
ラケット５８に固着突設した支軸５９にスプロケット６
０が回転自在に軸支されている。また、取付台５５の先
端部分の一側方にスプロケット取付枠６１が固装され、
該取付枠６１に固着突設した支軸６２にスプロケット６
０に対応するスプロケット６３が回転自在に軸支されて
いる。そして、スプロケット６０とスプロケット６３の
間にチェーン６４が掛張されている。該チェーン６４は
、第１０図に良く示されているように、スプロケット６
３の近傍位置において固定金具６５により基台５１に部
分的に固定されている。また、スプロケット６０の近傍
位置において、後述するワーク受皿２４の載置台７１が
連結板７３を介して固定金具６６によりチェーン６４に
連動連結されている。６７はスプロケット６３のテーク
アツプ装置である。

６８は基台５１に載置したエアシリンダで、ガイドレー
ル５２と平行に配置され、そのピストンロッド６９は連
結杆７０を介して取付台５５の先端部分に連結されてい
る。

ワーク受皿２４は載置台７１に固定されている。

載置台７１は、第９図に示すように、その底部に固着し
たリニアガイド７２が可動レール５４に係合し、可動レ
ール５４に沿って摺動可能に載架されると共に、前）ホ
したように連結板７３を介して固定金具６６によりチェ
ーン６４に連動連結されている。

第１図及び第２図において、７５はワークＷの搬入コン
ベヤ、７６は完成品Ｗ′の搬出コンベヤ、７７は完成品
Ｗ′を搬出コンベヤ７６に移す旋回アーム７８を備えた
排出装置である。

次に、上記のように構成されたフレキシブル加工セル（
ＦＭＣ）による加工順序を説明する。

搬入コンベヤ７５により順次送られてくるワークＷは、
先ず機械１の搬入ローダ２１のエアチャック２３により
把持される。次に、油圧シリンダ４０（第３図参照）が
作動してエアチャック２３を上昇させたのち、エアシリ
ンダ４９の作用によりエアチャック２３を第３図の実線
に示す位置まで引き戻す。この引き戻し状態において、
油圧シリンダ３６（第５図、第７図参照）がランク３８
を作動し、ラック３８によりピニオン３５を１８０度回
動させると、これに連動して旋回ハウジング３２が１８
０度旋回し、エアチャック２３を反転させる。このエア
チャック２３の反転によりワークＷは上向きの姿勢で把
持される。

続いて、第３図に仮想線で示すように、エアシリンダ４
９がアーム４６．４６を突出させる方向へ作動すると共
に、エアシリンダ２８により可動台２６が前進移動せし
められ、エアチャック２３を機械１の自動チャック８の
下方において対向位置させる。

次に、主軸台５が下降し、これに連動して下降する自動
チャック８がワークＷを把持すると、エアチャック２３
によるワークＷの把持が解放される。続いて、エアシリ
ンダ２８が元の状態に戻って次のワークＷを把持する準
備に入る。

一方、自動チャック８に把持されたワークＷは、主軸７
により回転させながら、主軸台５のＺ軸方向への運動と
、刃物台９のＸ軸方向への運動により、所定位置に割り
出された工具１３ないし１６で旋削加工される。

機械１によるワークＷの加工が終了すると、搬出スライ
ダ２２のエアシリンダ６８（第８図参照）が作動し、可
動レール５４をガイドレール５２゜５２に沿って主軸台
５下方まで移動させる。この可動レール５４の移動に連
動して、その取付台５５に付設されているスプロケット
６３も同時に移動する。一方、チェーン６４は固定金具
６５により基台５１に部分的に固定されているから、ス
プロケット６３の移動に伴いチェーン６４の上側部分が
スプロケット６３に引っ張られて移動する。

このチェーン６４の移動に連動して載置台７１が可動レ
ール５４に沿って同一方向へ移動する。その結果、ワー
ク受皿２４が可動レール５４の移動速度の２倍の速度で
自動チャック８下方の対向位置まで移動する。この位置
で自動ヂψツク８から解放されたワークＷを受皿２４に
受は取ったのち、可動レール５４及び載置台７１が第８
図に示す位置に戻ってワークＷを機械１から搬出する。

このようにして機械１から搬出されたワークＷは、機械
２に付設した搬入ローダ２１のエアヂャック２３により
把持され、機械１の場合と同様に、反転した姿勢で自動
ヂャック８により把持させて反対側の面を旋削加工する
。そして、加工が完了した完成品Ｗ′はその搬出スライ
ダ２２により機械２から搬出され、排出装置７７の旋回
アーム７８により把持して排出コンベヤ７６に移され、
順次排出される。

上述のように、加工されるワークＷは機械内に設定した
ワーク搬送通路Ｃに沿って搬送されることになる。なお
、搬入ローダ２１によるワークＷの反転動作は前工程の
ワークＷの加工中に行なわれるので、実際のローディン
グ時間には加絆されない。

また、搬入ローダ２１及び搬出スライダ２２は、上記の
実施例に示した構造に限定されるものではなく、種々の
実施態様及び設計変更が可能である。

発明の詳細 な説明したように、本発明の搬送装置によれば、ワーク
は機械主軸の下方においてその中心線とほぼ直交して水
平方向へ延びるワーク搬送通路に沿って直線的に搬送さ
れるから、ワークの搬送経路が最短距離となり、ローデ
ィング時間の短縮化が図れる。そして、ワークは１８０
度反転して脱着搬送されるから、ヂャックワーク所謂フ
ラッジ物の両面加工に最適である。

また、本発明によるワーク搬送装置は、機械主軸下方の
機械領域内に配設されるので、装置全体をコンパクトに
構成することができると共に、機械本体と一体構造にす
ることも容易である。しかも、装置が機外にあるので、
段取り作業を行なう場合、−切邪魔にならず、段取り作
業が能率良くできる。また、ワークの搬送中において装
置部分が機械の前面側に突出しないので、作業者の安全
性の点でもすぐれている。

更に、本発明のワーク搬送装置を付設した工作機械２台
を並列配置するだ【プで直線的な搬送経路のフレキシブ
ル加工セル（ＦＭＣ）が簡単に構成できる。このように
構成したＦＭＣは前後の加工工程と連結して容易にライ
ン化できる利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るワーク搬送装置の実施例を示す平
面図、第２図は同正面図、第３図は搬入ローダ要部の一
部切欠き縦断面図、第４図は同要部の平面図、第５図は
同要部の側面図、第６図は第５図の６−６線に沿う矢視
図、第７図は第５図の７−７線に沿う断面図、第８図は
搬出スライダの平面図、第９図は同一部ｗＬ断側面図、
第１０図は第８図の１０−１０線に沿う矢視図である。 １．２・・・ＮＧ工作機械 ４・・・ベッド ７・・・主軸 ９・・・刃物台 ２１・・・搬入ローダ ２３・・・エアヂャック

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸台がベッドに対して垂直方向へ摺動可能に配
   設されると共に、主軸が前記主軸台に垂直方向に配設し
   て回転自在に軸支され、前記主軸の下端にワークを下向
   きの姿勢で把持する自動チャックが取り付けられている
   ＮＣ工作機械の前記主軸の下方領域において、前記主軸
   の中心線とほぼ直交して水平方向へ延びるワーク搬送通
   路が設けられ、 前記通路の搬入側に、該通路とほぼ直交する横軸の周り
   に旋回可能なアームと、該アームに装着され前記ワーク
   を下向きの姿勢で把持し、上向きの姿勢で解放するチャ
   ックとを備えた搬入手段が配設され、 前記通路の搬出側に、該通路に沿って往復移動するスラ
   イダと、該スライダに設けられたワーク受部とを備えた
   搬出手段が配設されていることを特徴とするＮＣ工作機
   械におけるワーク搬送装置。
2. （２）前記搬入手段において、前記アームを旋回可能に
   支持する支持台が前記通路に沿つて往復移動可能である
   請求項（１）のＮＣ工作機械におけるワーク搬送装置。
3. （３）前記搬入手段において、前記アームが前記通路に
   沿つて往復移動可能に構成されている請求項（１）記載
   のＮＣ工作機械におけるワーク搬送装置。
4. （４）請求項（１）ないし（３）のいずれかに記載のワ
   ーク搬送装置を付設した前記ＮＣ工作機械を２台並列配
   置して構成されたフレキシブル加工セル。