JPH027783B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は工作機械の加工位置に対して工作物の
搬入搬出を行わせる工作物搬入搬出装置に関する
ものである。

＜従来技術＞ 旋盤とか研削盤における軸状工作物の搬入搬出
装置には、実公昭52−27737号公報に示すような
スイングアーム式の搬入搬出装置が使用される
が、シングルアームであるため加工済みの工作物
を機外に搬出した後でないと次の工作物を加工位
置に搬入できないためアイドルタイムが長くなり
加工能率の低下を招いていた。

又、軸状工作物の加工においては、中央大径部
に対し左右に加工個所のある場合が多く、加工途
中で工作物を反転させる必要も多い。かかる工作
物の反転は、機外に旋回可能な受台を設け、この
受台上に加工途中の工作物を載せてから反転さ
せ、再び加工位置に搬入していた。このためアイ
ドルタイムは増加することになり、加工能率向上
の障害になつていた。

かかる搬入搬出に要するアイドルタイムを短縮
するために、スイングアーム式の搬入搬出装置を
２組設け、搬入と搬出をそれぞれ分担させること
も考えられるが、研削盤においては、砥石台が存
在することにより砥石台方向に工作物を搬出する
ことは不可能であり、前面側で搬入搬出させねば
ならない。したがつて干渉とかスペース上の問題
があり、このような構成は採用困難である。

＜発明の目的＞ 本発明の目的は、スイングアームの先端に両端
に把持部を有するローダアームをその中央部にて
旋回可能に軸支しかつ各把持部を工作物軸線と直
角な軸線回りに回転できるようにして、搬入搬出
および工作物反転に要する時間を短縮せんとする
ことである。

又、工作物をローダアームに把持させたままで
工作物を反転させ、加工機アイドルタイムの短縮
を図ることも一目的である。

＜発明の構成＞ かかる目的を達成するために、本発明は、工作
機械主軸台の上方にベツドに対して支持された装
置本体と、この装置本体に軸承され加工状態の工
作物の軸線と平行な軸線のまわりに回転可能に軸
承された中空支軸と、この中空支軸の一端に固着
された半径方向に伸びる揺動アームと、この揺動
アームの先端に前記中空支軸と平行な軸線のまわ
りに回転可能に軸承された中空軸と、この中空軸
の一端に直径方向に突設されたローダアームと、
このローダアームに前記中空軸と直交する軸線の
まわりに回動可能に軸承された回動軸と、この回
動軸の両端部にそれぞれ開閉可能に枢着された一
対の把持爪と、前記中空軸内に同軸的に軸承され
前記中空軸と回転連結された伝動軸と、前記中空
支軸内に同軸的に軸承され前記伝動軸と回転連結
された中間スリーブと、この中間スリーブ内に同
期的に軸承され前記中空軸と回転連結された回転
軸と、前記中空支軸に回転連結され前記揺動アー
ムを加工位置、搬入搬出位置および中間位置の３
位置に揺動させる第１の間歇的伝動機構と、前記
中間スリーブおよび回転軸にクラツチ機構を介し
てそれぞれ回転連結され前記ローダアームおよび
回動軸をそれぞれ180度回転させる第２の間歇的
伝動機構と、これら第１および第２の間歇的伝動
機構を駆動する正逆回転可能な単一の駆動モータ
とを備えたものである。

＜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、第２図において、１０は研削盤の主軸
台であり、この主軸台１０の上方にはベツドに固
設された支柱１１より水平方向に突出する支持体
１２に保持され工作物Ｗ軸線と平行なパイロツト
バー１３に案内された装置本体１４が位置してい
る。この装置本体１４には揺動アーム１５が軸承
され、揺動アーム１５の先端には工作物軸線方向
に支持筒１６が突設され、この支持筒１６に両端
に把持爪１７を有するローダアーム１８がその中
央部をもつて旋回可能に軸承されている。このロ
ーダアーム１８は第２図に実線で示すように加工
位置P1と機外の搬入搬出装置P2との間の中間位
置P3に通常位置し、アームの姿勢が鉛直状態を
保つたまま揺動アーム１５の左右旋回により下方
の把持爪１７が加工位置P1又は搬入搬出装置P2
に対応するようになる。ローダアーム１８は実線
で示す中間位置P3において、180度旋回され、上
方と下方の把持爪１７の位置が置き換えられ、又
把持爪１７の旋回により把持された工作物の反転
も行われる。

尚装置本体１４のパイロツトバー１３に沿う運
動により工作物の軸方向シフト動作も行われる。

第３図は装置全体の機構図を示すものであり、
装置本体１４の右端には揺動アーム１５が中空支
軸２０をもつて軸承されており、この中空支軸２
０には歯車２１が一体的に設けられている。揺動
アーム１５の先端にはローダアーム１８の中空軸
２２が軸承さ、ローダアーム１８には中空軸２２
と直交する回動軸２３が軸承され、その両端に開
閉可能な把持爪１７がそれぞれ設けられている。
回動軸２３には傘歯車２４が設けられており、中
空軸２２の中空穴２２ａに軸承された伝動軸２５
の傘歯車２６と噛合している。揺動アーム１５の
中空支軸２０の中空穴２０ａには中間スリーブ３
０、回転軸３１が同軸的に軸承され、中間スリー
ブ３０はチエン３２、スプロケツト３３，３４を
介して伝動軸２５と連結され、回転軸３１はチエ
ン３５、スプロケツト３６，３７を介して揺動ア
ーム１５の中空軸２２と連結されている。

中間スリーブ３０、回転軸３１の各一端には歯
車４０，４１が設けられ、中間軸４２に軸承され
た歯車４３と４４に噛合し、各歯車４３，４４は
クラツチ４５，４６を介して中間軸４２と任意に
連結解放できるようになつている。

前記揺動アーム１５の中空支軸２０に設けた歯
車４０と噛合する歯車軸４７および中間軸４２の
左端にはゼネバ歯車５０，５１が固着されてお
り、各ゼネバ歯車５０，５１は共通の駆動板５２
と180度位相を異にして係合している。駆動板５
２は歯車５３，５４を介してモータ５５の出力軸
５６に連結され正逆回転される。シリンダ５７は
装置本体１４をパイロツトバー１３にそつてシフ
ト動作させるものであり、歯車４３，４４に近接
して設けられたシリンダ６０，６１は中間軸４２
との連結が解放された歯車４３又は４４の回転を
阻止するノツクピン操作シリンダである。

前記揺動アーム１５の把持機構について第４図
を参照して説明する。ローダアーム１８に軸承さ
れた回動軸２３は中央で２分され、各内端部はキ
ー６５とキー機構６６により回転接合され、外端
部には一対の把持爪１７，１７が枢軸７０にて枢
支されている。各把持爪１７，１７の一端にはリ
ンク７１，７１が枢着され、リンク７１，７１の
各内端部は回動軸２３の軸線に沿つて摺動可能な
検知ロツド７２にピン７３にて枢着されている。
この検知ロツド７２の一端は工作物外周面に当接
する当接部７４を有し、この当接部７４が工作物
と当接し押上げられるとリンク７１，７１を介し
て把持爪１７，１７を閉じる作用をなす。また検
知ロツド７２の他端は回動軸２３の中心に穿設さ
れたシリンダ７５に嵌合するピストン７６と連結
されている。ピストン７６はスプリング７７にて
工作物方向に押圧され、把持爪１７，１７にアン
クランプ力を作用させている。回動軸２３には軸
線と直交する方向にシリンダ７８が穿設されこれ
に嵌挿されたピストン７９のピストンロツド先端
のテーパ部８１がピストン７５のピストンロツド
に形成された係合凹部８２に係入し、把持爪１
７，１７のアンクランプ阻止作用をなしている。

各シリンダ７５，７８に連通し回動軸２３に形
成された給気路８５はローダアーム１５に形成さ
れた給気路８６、揺動アーム１５に形成された給
気路８７等を介して図示しない圧縮気体供給源又
は大気と選択的に連通される。把持爪１７のアン
クランプ時には、この給気路８５に圧縮気体が供
給され、先ずシリンダ７８のピストン７９をスプ
リング８３の押圧力に抗して後退させ、ピストン
ロツド８０先端のテーパ部８１を係合凹部から解
離させる。ピストン７９の後退により、シリンダ
室７８を通じてシリンダ７５側の給気路８５ａと
が連通され、ピストン７６、操作ロツド７２を工
作物方向に押し出す。これによつてリンク７１，
７１にて操作ロツド７２と連結された把持爪１７
は開かれ工作物Ｗを解放する。

把持爪１７をとじる場合には、給気路８５を大
気に連通し、揺動アーム１５を回動させて把持爪
１７を工作物Ｗに接近させれば、操作ロツド７２
の当接部７４が工作物外周面に当接し上方に押し
上げられる。これにてリンク７１を介して把持爪
１７が閉じる方向に回動し工作物Ｗを把持する。
これとともに、係合凹部８２にピストンロツド８
０先端部のテーパ部８１が係入し、操作ロツド７
２の工作物方向の移動を阻止し、クランプ状態に
ロツクされる。

尚、回動軸２３の各一端部に設けられる把持爪
１７は２組設けられているので、給気路８５も別
回路で２系統設けられ、各把持爪１７，１７は個
別に開閉制御される。

次に揺動アーム１５、ローダアーム１８、回動
軸２３の各動作と前記ゼネバ機構との関連を説明
する。ゼネバ機構の駆動板５２には係合ピン５８
が突設されており、第５図に示すａ，ｂ，ｃ，ｄ
の各位相状態ではゼネバ歯車５０，５１の係合溝
から係合が外れている。係合ピン５８がａからｂ
に渡つて時計方向に回転するとゼネバ歯車５１は
90度回転され、これによつて揺動アーム１５は第
２図実線状態から時計方向に下降旋回され、ロー
ダアーム１８を加工位置P1に向かつて移動させ
る。係合ピン５８がｂからａに反時計方向に回転
すれば、揺動アーム１５は上昇旋回され中間位置
P3に復帰する。

受台側の搬入搬出位置P2に向かつて下降旋回
させるためには、係合ピン５８をａ，ｄ，ｃ，
ｂ，ａと回転させることにより、特にｂからａの
回転により、揺動アーム１５は反時計方向に下降
旋回され、ローダアーム１８は搬入搬出位置P2
に位置するようになる。尚上昇旋回はａからｂに
回転させれば良い。

ローダアーム１８の180度旋回および回動軸２
３の反転動作は、係合ピン５８がｄ−ｃ間に渡つ
て回転し、ゼネバ歯車５０の回転が中間軸４２よ
りクラツチ４５または４６を介して歯車４３，４
４に伝えられることにより与えられる。クラツチ
４５を入り、クラツチ４６を切りの状態にして、
係合ピン５８がｄからｃに回転するとゼネバ歯車
５０が時計方向に90度回転し、歯車４３，４０、
中間スリーブ３０、チエン３２、スプロケツト３
４、伝動軸２５、傘歯車２６，２４を介して回動
軸２３が回転され、把持爪１７に把持された工作
物を反転させる。

クラツチ４６を入り、クラツチ４５を切りの状
態にして、係合ピン５８がｃからｄに回転すると
ゼネバ歯車５０が反時計方向に90度回転し、歯車
４４，４１、回転軸３１、チエン３５、スプロケ
ツト３７、中空軸２２を介してローダアーム１８
を180度旋回させる。

尚、回動軸２３の回転方向及びローダアーム１
８の回転方向は常に一定方向に回転させるため、
係合ピン５８のｄからｃへの回転は工作物反転時
に、係合ピン５８のｃからｄへの回転はローダア
ーム１８の旋回時に利用される。又、クラツチ切
りの歯車４３又は４４にはシリンダ６０或いは６
１によつてノツクピンが係入し回り止めされる。

次に工作物の搬入搬出サイクルを順に追つて説
明する。

前記中間位置P3を原位置とし、これよりマシ
ン側に対して行う搬入搬出サイクルはローダアー
ム１８を中間位置P3にて旋回させる第１サイク
ルと、回動軸２３を回転して工作物を反転させる
第２サイクルとがあり、受台側に対して行う搬入
搬出サイクルは、ローダアーム１８を中間位置
P3にて旋回させる第３サイクルがある。

ここにおいて、加工位置P1には第１工作物が
搬入され、反転後における第２工程の加工が行わ
れているものとし、中間位置P3のローダアーム
１８の上方の把持爪１７には未加工の第２工作物
が把持されているものとする。第２工程が完了す
れば第６図に示すように、係合ピン５８のａから
ｂの回転により揺動アーム１５が下降旋回し、
開いた下方の把持爪で第１工作物を把持する。シ
リンダ５７により装置本体１４が前進シフトさ
れ、工作物の抜き動作を行い、係合ピン５８を
ｂからａに回転させ揺動アーム１５を上昇旋回
させる。中間位置P3に復帰した状態で、クラツ
チ４５を切り、クラツチ４６を入りにして、係合
ピン５８をａからｄ，ｃへ回転させて、ローダア
ーム１８を180度旋回させる。これによつて加
工済みの第１工作物と未加工の第２工作物とが入
れ替えられる。係合ピン５８をｃからｄ、ａ，ｂ
へと回転させ揺動アーム５を下降旋回させて第
２工作物を加工位置P1に搬入し、装置本体１４
を後退シフトして第２工作物の一端を主軸台の
センタにて支持し、この後係合ピン５８をｂから
ａに回転させ揺動アーム１５を上昇旋回させ中
間位置P3に復帰させる。第２工作物の第１工程
が完了すると、第２サイクルにおける下降旋回
、前進シフト、上昇旋回が第１サイクルと
同様に行われ、第１工程の完了した第２工作物を
中間位置P3に取り出す。次にクラツチ４６を切
り、クラツチ４５を入りにして、係合ピン５８を
ａからｄ，ｃへ回転させ、上下の把持爪１７，１
７をそれぞれ180度反転させる。第１工程のみ
完了し反転された第２工作物は揺動アーム１５の
下降旋回、後退シフトにより再び加工位置
P1に搬入され、揺動アーム１５の上昇旋回の
後第２工程の加工がなされる。ここにおいて、ロ
ーダアーム１８の上方把持爪１７に把持された第
１工作物は第２工程加工時の姿勢に対して180度
反転され、搬入時の姿勢と同じ状態に戻される。

中間位置P3復帰後第３サイクルが直ちに開始
され、揺動アーム１５は受台Ｒに向かつて下降旋
回し、開放された下方の把持爪１７にて受台Ｒ
上に置かれた第３工作物を把持する。把持後揺動
アーム１５は上昇旋回され中間位置P3に復帰
する。この状態での係合ピン５８の位相はｂに位
置するが、前述のようにローダアーム１８を同一
方向に旋回させるためにａの位相に戻す必要があ
る。このためクラツチ４５，４６ともに切りにし
て、係合ピン５８をｂからｃ，ｄ，ａと戻すべ
く駆動板５２を空転させる。ａに復帰後クラツチ
４６を入りにして、係合ピン５８をａからｄ，ｃ
へと回転し、ローダアーム１８を180度旋回さ
せる。これによつて第３工作物と加工済みの第１
工作物が上下入れ替えられ、揺動アーム１５の下
降旋回によつて加工済み第１工作物を受台Ｒ上
に置き、把持爪１７を開いて揺動アーム１５を上
昇旋回させ中間位置P3に復帰させる。この状
態では係合ピン５８の位相がｂであるので、前記
と同様ｂからｃ，ｄ，ａと駆動板５２を空転させ
原位置状態に戻す。

これ以降においても前記第１サイクル、第２サ
イクル、第３サイクルが順次繰り返される。これ
によつて第２工作物の第１工程、第２工程、第３
工作物の第１工程、第２工程の順序で加工され
る。

＜効果＞ 以上述べたように本発明においては、両端に把
持部を有するローダアームを旋回させることによ
り加工済み工作物と未加工工作物との入れ替えが
でき、且つ両把持部を工作物軸線と直交する軸線
回りに同時に回転させて工作物を反転させるよう
にしたので、第１工程済みの工作物の反転動作と
ともに第２工程済みの工作物の姿勢戻しが同時に
行われ、アイドルタイムを大幅に短縮することが
できる。

又揺動アームは１個であるので、設置スペース
を増大させることもなくコンパクトな構成にする
ことができ、しかも単一の駆動モータによつてロ
ーダアームを３位置に位置決めできるとともに、
ローダアームおよび回動軸をそれぞれ180度ずつ
独立的に回転できる特長を有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
正面図、第２図は右側面図、第３図は内部構造を
示す機構図、第４図はローダアーム及び揺動アー
ムの要部拡大断面図、第５図はゼネバ機構の係合
ピン回転位相を示す図、第６図は動作サイクルを
示す図である。 １４……装置本体、１５……揺動アーム、１７
……把持爪、１８……ローダアーム、２０……中
空支軸、２２……中空軸、２３……回動軸、２５
……伝動軸、３０……中間スリーブ、３１……回
転軸、４２……中間軸、４５，４６……クラツ
チ、５０，５１……ゼネバ歯車、５２……駆動
板、５５……モータ、５８……係合ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作機械主軸台の上方にベツドに対して支持
   された装置本体と、この装置本体に軸承され加工
   状態の工作物の軸線と平行な軸線のまわりに回転
   可能に軸承された中空支軸と、この中空支軸の一
   端に固着された半径方向に伸びる揺動アームと、
   この揺動アームの先端に前記中空支軸と平行な軸
   線のまわりに回転可能に軸承された中空軸と、こ
   の中空軸の一端に直径方向に突設されたローダア
   ームと、このローダアームに前記中空軸と直交す
   る軸線のまわりに回動可能に軸承された回動軸
   と、この回動軸の両端部にそれぞれ開閉可能に枢
   着された一対の把持爪と、前記中空軸内に同軸的
   に軸承され前記回動軸と回転連結された伝動軸
   と、前記中空支軸内に同軸的に軸承され前記伝動
   軸と回転連結された中間スリーブと、この中間ス
   リーブ内に同軸的に軸承され前記中空軸と回転連
   結された回転軸と、前記中空支軸に回転連結され
   前記揺動アームを加工位置、搬入搬出位置および
   中間位置の３位置に揺動させる第１の間歇的伝動
   機構と、前記中間スリーブおよび回転軸にクラツ
   チ機構を介してそれぞれ回転連結され前記ローダ
   アームおよび回動軸をそれぞれ180度回転させる
   第２の間歇的伝動機構と、これら第１および第２
   の間歇的伝動機構を駆動する正逆回転可能な単一
   の駆動モータとを備えてなる工作物搬入搬出装
   置。