JPH05123936A - 工作機械における被加工物の移送装置と移送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産ラインを構成する工作機械の増設，撤去
を容易とし、また生産ラインを停止させることなく、段
取り換えができる工作機械における被加工物の移送装置
と移送方法とを提供することを目的とする。 【構成】 単位工作機械における加工位置の両側に左右
水平方向と垂直上下方向に移動できるタレット刃物台を
配置し、該刃物台にタレットハンドを取り付け、タレッ
トハンドを被加工物のローディング位置と加工位置とア
ンローディング位置との３位置で被加工物の授受を行う
ようにし、隣接する単位工作機械の間は、移送装置のロ
ボットハンドで被加工物の授受を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車部品のディスク
ロータ，ブレーキドラム等の立型旋盤生産ライン等にお
ける工作機械及び工作機械間の被加工物の移送装置と移
送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来の自動車部品のディスクロ
ータ，ブレーキドラム等の立型旋盤等が配置された自動
化生産ラインには、図５に示されるように、リフトアン
ドキャリー方式によるダイレクトフィードのトランスフ
ァーマシンが知られており、図５に示される符号Ａは単
位工作機械が配設されているワークステーション、符号
Ｂは被加工物たるワークの前後方向移送装置、符号Ｃは
前記移送装置Ｂのアクチェータであり、移送装置Ｂはま
たアクチェータＤの作用により、ロッドＥ、レバーＦを
介し、上下動させられる。

【０００３】被加工物は、送入部Ｇで移送装置Ｂ上に搬
入され、次いでアクチェータＤの作動で該装置Ｂが矢印
Ｈで示すごとく上昇し、次にアクチェータＣの作動で矢
印Ｉで示すごとく前進して被加工物がワークステーショ
ンＡのクランプ位置の直上にもたらされ、続いて移送装
置Ｂは矢印Ｊで示すごとく下降し、被加工物をワークス
テーションＡ側に引き渡したのち再び矢印Ｈで示すよう
上昇したのち、矢印Ｋで示すよう旧位置に復帰し、被加
工物はワークステーションＡでクランプされ、加工が開
始される移送サイクルを生産ライン内の各ワークステー
ション全体について、同時に一斉に繰り返す構成のもの
である。

【０００４】前述の従来の生産ラインの構造並びにワー
クの移送方法のものでは、ワークの移送が直線的な、同
時かつ一斉に行われる送りで、一定の距離をもったピッ
チ送りすなわち間欠送りであるから、加工ステーション
の配置は一定の間隔を持った定位置に限定されるため、
ワークの変更によっては単位工作機械の組み換えを必要
とし、機械寸法によっては１スパンの間では組み換えが
できず、さらにアイドルステーションを設けるとか、ま
た一連の移送装置の構造上、容易に該機械を撤去できな
い等の問題点があり、従って工程の追加、あるいは削除
により、該機械の追加設置とか撤去には多大な改造が見
込まれ、多くの時間を必要とする欠点がある。

【０００５】またワークの形状が変更された場合でも、
加工治具の変更だけではなく、ワークの移送についても
前記移送装置の構造上一部改造が必要となり、ワークの
変更による段取り換えも、当該生産ライン内での変更前
のワークの最後のワークの加工完了後に、生産ラインを
停止させて行わねばならず多大の時間を要するという問
題点があり、またワークの形状によって、裏面加工が必
要とされるときには、ワークの反転ステーションの設置
が必要となる問題点が内在するので多品種、少量生産に
対応し難く、フレキシブル性に乏しいという欠点があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ディスクロ
ータ，ブレーキドラム等の被加工物の機械加工ラインに
おいて、単位工作機械自体をローディング位置で被加工
物を受け取り、加工位置に移送し、加工完了後にアンロ
ーディング位置へ移送できる工作機械とし、この単位工
作機械の複数を、工程間ロボットのごとき移送装置で連
結して被加工物の受け渡しを行いうるようにし、被加工
物の形状の変更には、タレットハンド，ロボットハンド
の把持部及び加工位置の被加工物チャックの交換のみで
対応でき、また被加工物の変更がある際には当該加工ラ
インを流れる同一種の被加工物群のうちの最後尾の被加
工物への加工が完了した単位工作機械から、該被加工物
の移送に影響を与えることなく段取り換えができ、工程
の追加，削除に対応する単位工作機械の増設，撤去も、
隣接する工作機械の移送装置に影響を及ぼすことなく、
増設，撤去部分の移送装置の変更のみで対処できるフレ
キシブル性に富み、生産性を向上させ、生産設備の有効
活用のできる工作機械における被加工物の移送装置と移
送方法とを提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、工
作機械の加工用スライダーのタレット刃物台に、被加工
物をローディング位置で受け入れ、加工位置に移送する
被加工物搬送用の第１のタレットハンドと、加工位置か
らアンローディング位置へ被加工物を移送する被加工物
搬送用の第２のタレットハンドとを取り付けるという構
成により、前記課題の解決を図った。

【０００８】請求項２の発明では、前記課題の解決のた
め、隣接配置されている各単位工作機械が、被加工物の
ローディング位置と、被加工物の加工位置と、被加工物
のアンローディング位置の３位置間を移動するタレット
刃物台を有し、該タレット刃物台には、被加工物把持用
のタレットハンドが組み付けられ、前記加工位置にはタ
レットハンドと対峙する加工用の被加工物チャックが配
設されていると共に、隣接配置されている単位工作機械
の間には、ロボットハンドを有する移送装置が配置され
ており、前記ロボットハンドは、少なくとも一方の単位
工作機械のアンローディング位置のタレットハンドと対
峙する位置と、隣接する他方の単位工作機械のロボット
ハンド位置のタレットハンドと対峙する位置との２位置
間往復回動させる駆動装置に結合されているという構成
とした。

【０００９】また請求項３の発明では、被加工物の移送
方法として被加工物をローディング位置で受け入れ、加
工位置に移送して加工し、加工完了後に被加工物をアン
ローディング位置に移送できる単位工作機械を隣接配置
し、該隣接区間に配設された移送装置のロボットハンド
により、加工の完了した単位工作機械のアンローディン
グ位置から、隣接する後加工の単位工作機械のローディ
ング位置へ被加工物を移送し、引き渡すという手段を採
用することにより、前記課題の解決を図った。

【００１０】

【作用】請求項１の発明では、単位の工作機械の加工用
スライダーのタレット刃物台に取り付けられている第
１，第２のタレットハンドの作用で、工作機械自体が、
被加工物の受け入れ、加工位置への移送，加工，加工完
了した被加工物の引き渡しを行いうるので、隣接配置さ
れている単位の工作機械の間に、被加工物移送用のロボ
ットを配置し、加工の完了した単位工作機械のアンロー
ディング位置で被加工物を受け取り、次加工を行う工作
機械のローディング位置へ移送させることにより、被加
工物の生産ラインを単位工作機械と単位工作機械間に配
置される被加工物移送装置たるロボットというモジュー
ル化された加工・移送単位の連接構成とすることができ
る。

【００１１】請求項２および請求項３の発明では、既述
のごとく、被加工物の受け入れ、加工位置への移送，加
工，加工の完了した被加工物の引き渡し位置への移送を
行う単位工作機械の間に、移送装置が配置され、該移送
装置のロボットハンドが隣接する一方の単位工作機械の
アンローディング位置で前加工の完了した被加工物を受
け取り、隣接する他方の単位工作機械のローディング位
置へ、前記加工物を移送して引き渡すので、生産ライン
を既述のごとくモジュール化された単位工作機械と移送
装置との連接構成とすることができ、工程の増設，撤
去、すなわち単位工作機械の追加，撤去が、従来のごと
き共用の一連の被加工物移送装置の制約を受けることな
く、大きな自由度の下に行うことができる。

【００１２】また生産ラインが、モジュール化された加
工・移送単位の連接構成とされているので、被加工物の
加工が完了し、被加工物を次位の工作機械へ引き渡し終
った単位工作機械は、直ちに異種の被加工物に対する段
取り換えに移行できるし、被加工物の形状の変更には、
タレットハンドとロボットハンドとの把持部と加工位置
における被加工物チャックの交換で対応でき、従って、
生産ラインの停止を伴うことなく段取り換えができる。

【００１３】また単位工作機械の増設，変更等に伴い、
単位工作機械の配置や隣接間隔に多少の変更があって
も、前記単位工作機械間の移送装置のロボットハンドの
長さの選定、位置制御あるいは単位工作機械のタレット
刃物台に取り付けられているタレットハンドの選定によ
り対応できる。

【００１４】具体的には、単位工作機械のローディング
位置に被加工物が移送されて来ると、該工作機械の第１
のタレット刃物台に取り付けられている第１のタレット
ハンドが、加工用スライダーの左右水平方向への直線移
動によってローディング位置の直上にもたらされ、該ス
ライダーの垂直降下によって、被加工物を把持し、さら
に該スライダーの垂直上昇と水平方向への直線移動及び
タレットハンドの垂直軸周りの旋回とにより、被加工物
は、前記単位工作機械の加工位置の直上にもたらされ、
再び加工用スライダーが垂直降下して被加工物が、加工
位置の被加工物チャックへ引き渡される。

【００１５】前記加工位置において、第１，第２の両タ
レット刃物台による加工が完了すると、第２のタレット
刃物台の第２のタレットハンドが、加工用スライダーの
水平方向への直線移動とタレットハンドの垂直軸周りの
旋回とにより、加工位置の直上にもたらされ、前記スラ
イダーの垂直降下により、タレットハンドが加工位置の
被加工物を把持し、前記スライダーの垂直上昇、水平方
向への直線移動及びタレットハンドの垂直軸まわりの旋
回とにより、被加工物がアンローディング位置の直上に
もたらされ、前記スライダーの垂直降下により、単位工
作機械の間に配置された移送装置のロボットハンドの把
持部に該被加工物が引き渡される。

【００１６】前記移送装置のロボットハンドは被加工物
を受け取った後、次位の単位工作機械のローディング位
置へ回動し、該単位工作機械の第１のタレット刃物台の
第１のタレットハンドは、ロボットハンドから被加工物
を前述のごとく受け取り、既述したところと同一の作動
が繰り返される。

【００１７】

【実施例】図１ないし図４は請求項１，請求項２の発明
の実施の一例としての自動車部品のディスクロータ，ブ
レーキドラム等の生産ラインを略示したものであり、図
１の生産ラインの一部を示す正面図および図２の平面図
で示すごとく、被加工物たるワークは矢印Ｗの方向より
供給され、後述される各単位工作機械１，３ならびに前
記工作機械１，３の間に配設された各移送装置２を経て
工程毎に順次加工され、図示が省略されている最終の検
査工程を経て完成部品がラインより搬出される。

【００１８】図３，図４において、単位工作機械１に
は、ワークのローディング位置１４と、ワークの加工位
置６と、アンローディング位置１６との３位置間を、矢
印Ｘ方向たる左右方向および矢印Ｚ方向たる垂直方向に
移動する加工用のスライダー８Ａに取り付けられた第１
のタレット刃物台８と、同じくスライダー９Ｂに取り付
けられた第２のタレット刃物台９とが配設され、各刃物
台８，９にはそれぞれワーク把持用のタレットハンド１
１，１２および図示を省略したバイト等の工具が取り付
けられている。

【００１９】前記加工位置６には移動して来たタレット
ハンド１１，１２と対峙する加工用の被加工物チャック
１８が配設されている。

【００２０】さらに図４に示されるように隣接配置され
ている単位工作機械１及び他方の単位工作機械３の間に
はロボットハンド１９を有する移送装置２が配置されて
おり、前記ロボットハンド１９は、前記単位工作機械１
のアンローディング位置１６にあるタレットハンド１２
と対峙する位置と、隣接する他方の単位工作機械３のロ
ーディング位置１４のタレットハンド１１に相当するタ
レットハンドと対峙する位置との２位置間を、軸１９１
を回動軸として双矢印Ｑ方向に往復回動させる駆動装置
２１に結合され、また該ロボットハンド１９は、軸１９
１と直交する軸１９２を回転軸として双矢印Ｐ方向に往
復反転運動させられる。

【００２１】前記ローディング位置１４と加工位置６と
アンローディング位置１６の３位置は、前記単位工作機
械１と、他の単位工作機械３との加工位置６，６を結ぶ
直線のラインＯ−Ｏ上に位置を占めしており、ラインＯ
−Ｏはワーク加工工程における移送路線を示している。

【００２２】前記タレットハンド１１，１２は共に前記
タレット刃物台８，９の軸心１３，１３より半径Ｒ１に
て前記刃物台８，９の外周辺を回動する構造のものであ
る。従って一方の前記タレットハンド１１によりローデ
ィング位置１４で把持されたワークは前記半径Ｒ１なる
円弧の軌跡を回動され、前記ラインＯ−Ｏとの交叉点１
５まで移送され、同時にスライダー８ＡのＸ方向右方へ
の摺動により加工位置６の直上にもたらされる。

【００２３】次いでコラム１０に沿うスライダー８Ａの
Ｚ方向への垂直降下により、被加工物はタレットハンド
１１に把持されて被加工物チャック１８に導かれ、該チ
ャック１８に引き渡される。

【００２４】図示例のロボットハンド１９のクランプ部
３２は、互いに対向する平面形状Ｖ形のブロック部材と
され、同時に咬縮，拡開作動する構造とされているの
で、被加工物が円筒体である限りは、ロボットハンド１
０のクランプ部３２による被加工物の把持は求心作用を
生じ、ローディング位置１４にもたらされた被加工物の
中心軸は正確な位置を占めるので、タレットハンド１１
は、常に正確な位置で被加工物を受け取りうる。

【００２５】前述のごとく、被加工物が被加工物チャッ
ク１８に把持，固定されると、第１，第２の両タレット
刃物台８，９に取り付けられている工具による加工工程
が進行する。

【００２６】前記チャック１８に対峙する他のタレット
刃物台９及びタレットハンド１２も前記タレット刃物台
８及びタレットハンド１１と同一の構造のものであるか
ら、前記タレット刃物台９に装着された工具による加工
が完了すると、前記タレットハンド１２によりワーク
は、加工位置６にて把持され、前記タレット刃物台９の
軸心１３を中心とする半径Ｒ１たる円弧の軌跡を回動と
スライダー９ＡのＸ方向右方への摺動により、前記ライ
ンＯ−Ｏとの交叉点たる前記単位工作機械１のアンロー
ディング位置１６まで移送される。

【００２７】次の加工を行う隣位の単位工作機械３との
間にもロボットハンド１９を有する移送装置２が配設さ
れており、加工の完了した単位工作機械１のアンローデ
ィング位置１６から単位工作機械３のローディング位置
１４まで被加工物を移送し単位工作機械３により、前述
の作動順で加工が行われる。

【００２８】被加工物の前記移送は、タレットハンド
８，９の回転半径Ｒ１の円弧の軌跡と前記タレット刃物
台８，９のラインＯ−Ｏ上の水平移動たるＸ方向の軌跡
に、さらに前記ロボットハンド１９の回転半径Ｒ２の円
弧の軌跡との組み合せによる移送経路であり、フレキシ
ブル性を持った構成とされている。

【００２９】前記ロボットハンド１９は、双矢印Ｐで示
されるごとく、軸心に対し回動自在とされており、クラ
ンプ部３２で把持した被加工物の反転が可能であって、
別個のステーションを設けることなく被加工物の表裏両
面の加工が可能である。

【００３０】またロボットハンド１９を有する移送装置
２は、各単位工作機械１，３とは別個に、被加工物を把
持するので、把持状態で各種の計測が可能となり、一連
の生産ライン中の所要の箇所に計測工程を組み込むこと
もできる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明によると、工作機械の加
工位置の両側に各別に配設されたタレット刃物台に、被
加工物移送用のタレットハンドが取り付けられ、該タレ
ットハンドにより、該工作機械のローディング位置にも
たらされた被加工物を受け取り、加工位置へ移送し、加
工完了後には、他方のタレットハンドで、加工位置の被
加工物をアンローディング位置へ移送することができ、
単位工作機械に移送装置が組み込まれているので、生産
ラインの全工作機械に共通の一連の被加工物移送装置を
設ける必要がなく、単位工作機械間の被加工物の受け渡
しを行う移送装置を配設すれば、生産ライン全体の被加
工物の自動移送が可能となり、生産ラインの構築，変更
を容易にする効果がある。

【００３２】請求項２および請求項３の発明によると、
単位工作機械と、単位工作機械間に配置されたロボット
ハンドを有する移送装置とを一つのモジュールとして生
産ラインが構成されているので、加工工程の追加，削
除，組み換え等の際に移送装置の変更を要せず、単位工
作機械の追加，撤去，配置換えのみで、生産ラインの変
更が可能となり、設備の大幅な変更を不必要とする効果
を奏する。

【００３３】また被加工物の変更あるいは単位工作機械
の変更，配置換え等により、単位工作機械の位置や隣接
間隔等に多少の変更があっても、ロボットハンドの長さ
の選定，位置制御あるいは、タレット刃物台のタレット
ハンドの位置制御等により簡単に対応できる効果を有す
る。

【００３４】さらに生産ラインがモジュール化された単
位工作機械と、隣接する単位工作機械間に配置された移
送装置の連接構成とされているので、被加工物に対する
加工が完了し、該被加工物を次位の単位工作機械に引き
渡し終った単位工作機械は、直ちに異種の被加工物に対
する段取り換えに移行できるし、被加工物の形状の変更
に対してはタレットハンドとロボットハンドとの把持部
の交換で対応できるので、生産ライン全体の停止を行う
ことなく、各種の段取り換えが可能であり、生産設備の
停止時間の短縮，生産設備の有効利用ができ、生産性を
向上させうる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の一例の移送装置により構成された生産ラ
インの一部を示す正面図である。

【図２】図１に示すものの平面図である。

【図３】図１に示すものの要部構造の一部を示す斜面図
である。

【図４】図３に示すものの隣接作動状態を示す平面図で
ある。

【図５】従来の移送装置により構成された生産ラインの
概要を示す正面図である。

【符号の説明】

１，３ 単位工作機械 ２ 移送装置 ６ 加工位置 ８，９ タレット刃物台 １１，１２ タレットハンド １４ ローディング位置 １６ アンローディング位置 １８ 被加工物チャック １９ ロボットハンド ２１ 駆動装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物をローディング位置で受け入
   れ、加工位置に移送する被加工物搬送用の第１のタレッ
   トハンドと、加工位置からアンローディング位置へ被加
   工物を移送する被加工物搬送用の第２のタレットハンド
   とが、被加工物チャックの設けられている加工位置の両
   側に配設された第１のタレット刃物台と第２のタレット
   刃物台とに取り付けられている工作機械。
2. 【請求項２】 隣接配置されている各単位工作機械が、
   被加工物のローディング位置と、被加工物の加工位置
   と、被加工物のアンローディング位置の３位置間を移動
   するタレット刃物台を有し、該タレット刃物台には、被
   加工物把持用のタレットハンドが組み付けられ、前記加
   工位置にはタレットハンドと対峙する加工用の被加工物
   チャックが配設されていると共に、隣接配置されている
   単位工作機械の間には、ロボットハンドを有する移送装
   置が配置されており、前記ロボットハンドは、少なくと
   も一方の単位工作機械のアンローディング位置のタレッ
   トハンドと対峙する位置と、隣接する他方の単位工作機
   械のローディング位置のタレットハンドと対峙する位置
   との２位置間往復回動させる駆動装置に結合されている
   工作機械における被加工物の移送装置。
3. 【請求項３】 被加工物をローディング位置で受け入
   れ、加工位置に移送して加工し、加工完了後に被加工物
   をアンローディング位置に移送できる単位工作機械を隣
   接配置し、該隣接区間に配設された移送装置のロボット
   ハンドにより、加工の完了した単位工作機械のアンロー
   ディング位置から、隣接する後加工の単位工作機械のロ
   ーディング位置へ被加工物を移送し、引き渡すことを特
   徴とする工作機械における被加工物の移送方法。