JPH0513761B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、旋盤作業の完全自動化いわゆる無人
化を容易に実現できるNC旋盤に関する。

従来の技術 従来のNC旋盤では、旋盤作業のNC化によつ
て加工時間を短縮し、かつ一人の作業者が数台の
機械を運転できるようにするなどして生産性の向
上と省力化を図つており、基本的には人間が機械
を操作するという考え方であつた。このため、旋
盤本体の主要部分の配置構成は在来の普通旋盤と
変わるところがなかつた。

近年、NC旋盤に対する高能率、高生産性の要
求はますます高度のものとなり、完全自動化いわ
ゆる無人化が叫ばれている。このような要請に応
えるものとして、NC旋盤にロボツトを装備し、
ワークの着脱を自動化したものは知られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述のように状来のNC旋盤は
人間が機械を操作するという基本に立つて設計さ
れているから、本来人間が操作する機械にロボツ
トを装備するという不合理があり、自動化に際し
て種々の問題が生じている。

例えば、作業者によるワークの着脱作業をロボ
ツトで自動化するには自由度３が必要となり、こ
のためロボツトが大型化して広いスペースをとる
ばかりでなく、ロボツトを制御するのに複雑なプ
ログラムが必要で、コスト高になる欠点があつ
た。また、旋盤作業で生じる切屑の処理について
は抜本的な対策がなされないまま今日に至つてお
り、このため切屑によるトラブルが多く発生し
て、時には大事故につながることがあつた。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもの
で、NC旋盤の完全自動化を図るには発想を転換
する必要があるとの観点に立ち、旋盤本体の主要
部分の配置構成を根本的に変更し、ワークの自動
着脱が容易に行なえると共に、切屑が容易にかつ
確実に処理でき、旋盤作業の完全自動化が容易に
実現し得るNC旋盤を提供することを目的とする
ものである。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するため、本発明の第１番目
の発明に係るNC旋盤は、 箱形の脚台上に垂直に立設した正面視Ｌ字形の
ベツドと、 前記ベツドの正面に沿つて上下方向（Ｚ軸方
向）に摺動自在に配設した主軸台と、 前記主軸台に垂直方向に配設して回転自在に軸
承された主軸と、 前記主軸の下端に取り付けられ、ワークを下向
きの姿勢で把持する自動チヤツクと、 前記主軸の直下にワークを供給するワーク供給
装置と、 前記ベツドの下部正面に左右方向（Ｘ軸方向）
に摺動自在に配設した刃物台と、 前記刃物台にＸ軸と平行な軸の周りに割出し回
転可能に取り付けたタレツトと、 前記主軸台の下方において前記脚台に設けた切
屑収容部と、 前記主軸台と前記刃物台とによつて画定される
前記刃物台上方の空間領域に配設した数値制御装
置と、を備えている。

また、第２番目の発明に係るNC旋盤は、棒状
ワーク材の旋削加工に適するように構成したもの
で、前記自動チヤツクにワークを供給するワーク
供給装置が、前記主軸の軸線に沿つて貫設され、
棒状ワーク材を自然落下により給送する案内筒
と、前記棒状ワーク材を前記自動チヤツクから下
方へ定寸長さずつ突出させた姿勢で把持するクラ
ンプ手段と、前記案内筒に前記棒状ワーク材を供
給するワーク材ストツカーとを具備していること
を特徴とする。

作 用 前記ワーク供給装置により主軸の直下に供給さ
れたワーク又は前記案内筒を通じて給送される棒
状ワーク材は、自動チヤツクで下向きの姿勢に把
持される。主軸が回転してワークに回転運動を与
えながら、主軸台がＺ軸方向に、刃物台がＸ軸方
向にそれぞれ自在に運動することによつて、刃物
台に取り付けた工具で前記ワーク又は棒状ワーク
材を旋削加工する。加工により生じた切屑は全て
自重により自然落下し、前記脚台に設けた切屑収
容部に集められて集中処理される。また、前記刃
物台に取り付けたタレツトがＸ軸と平行な軸の周
りに回転し、工具に付着した切屑を前記切屑収容
部に振い落す。

発明の効果 本発明の第１番目の発明によるNC旋盤は、主
軸台が垂直に立設したベツドに沿つて上下摺動
し、該主軸台に垂直方向に配設して軸承した主軸
の下端に自動チヤツクが下向きの姿勢で取り付け
られ、該自動チヤツクが上下に移動してワークを
把持するようにしたから、ワークは主軸の直下に
供給するだけでよく、したがつてワークの着脱動
作は自由度１に単純化でき、ワーク着脱の自動化
が容易になる。

また、第２番目の発明においては、棒状ワーク
材を主軸に貫設した案内筒を通じて自然落下によ
り供給し、かつ前記自動チヤツクより下方へ定寸
長さずつ突出させた姿勢で把持する機構を採用し
たから、棒状ワーク材の自動供給が単純化され、
装置も安価にできる。該第２番目の発明による
NC旋盤は、棒状ワーク材を旋削加工して小部品
を多量生産するのに適している。

さらに、本発明によれば、ワークは下向きの姿
勢に把持した状態で旋削加工されるから、加工に
より生じた切屑は全て自重により自然落下し、主
軸台の下方に設けた脚台の切屑収容部に集めら
れ、チヤツクやワークに絡み付く不都合がない。
さらに、刃物台に取り付けたタレツトがＸ軸と平
行な軸の周りに回転し、工具に付着した切屑を振
り落して、前記切屑収容部に収容するので、切屑
が容易に集中処理できると共に、切屑による加工
精度の影響と自動化を図る上でのトラブル発生を
解消できる。

一方、箱形の脚台上に立設した正面視Ｌ字形の
ベツドの正面に主軸台と刃物台を配設し、該主軸
台と刃物台とによつて画定される前記刃物台上方
の空間領域に数値制御装置を配設したから、機械
全体をコンパクトな直方体形状に構成することが
可能となり、省スペース化を図ることができる。

このように、本発明によれば、旋盤作業の自動
化に際して問題になつていたワーク着脱の自動化
がきわめて容易になると共に、切屑処理の問題も
同時に解消され、旋盤作業の完全自動化すなわち
無人化が容易に実現できる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。１はベツドで、正面視Ｌ字形に形成され、箱
形の脚台２上に垂直に立設されている。３は主軸
台で、リニアガイド４を介しベツド１の正面縦方
向部分に沿つて上下方向（Ｚ軸方向）に摺動自在
に配設され、サーボモータ５及びボールねじ６に
より自在に上下動せしめられる。該主軸台３に垂
直方向に配設して回転自在に軸承された主軸７を
Ｚ軸とし、その下端に自動チヤツク８が下向きの
姿勢で取り付けられている。主軸台３には主軸７
の回転駆動装置（図示せず）が内蔵され、かつチ
ヤツク開閉装置９が設けられている。

１０は刃物台で、ベツド１の正面下部の横方向
部分に設けたクロスガイド１１に沿つてＺ軸に直
交するＸ軸方向へ左右摺動自在に配設されてい
る。該刃物台１０はサーボモータ１２及びボール
ねじ１３によりＸ軸方向に自在に移動せしめられ
る。刃物台１０には四角形のタレツトヘツド１４
が取り付けられ、該タレツトヘツド１４の４面に
設けられたくし歯型ホルダに複数の工具１６…，
１７…，１８…，１９…、が取り付けられてい
る。タレツトヘツド１４はＸ軸と平行な軸線の周
りに90度ずつ旋回割り出し可能になつていて、多
数の工具が互いに干渉することなく割り出され
る。タレツトヘツド１４の割り出し装置は刃物台
１０に内蔵されている。

２０はワークローダで、ベツド１の内部に設置
され、水平方向に移動して主軸７の直下にワーク
Ｗを搬入するように構成されている。該ワークロ
ーダ２０は、第３図に示すように、多数のワーク
Ｗが水平の搬送台２１上に環状に配列されてい
て、各ワークＷは矢印の方向へ循環移動して順
次、搬入搬出位置Ｐに移送せしめられるようにな
つている。搬送台２１はシリンダ装置２２により
水平方向に往復移動せしめられ、その前進時に、
第３図の仮想線に示すように、搬入搬出位置Ｐに
あるワークＷが主軸７の直下に位置するように構
成されている。

上記した主軸台３、刃物台１０及びワークロー
ダ２０の作動、主軸７の回転速度、自動チヤツク
８の開閉操作及びタレツトヘツド１４の回転割り
出しは全て数値制御装置２５によつて制御されて
いる。数値制御装置２５は主軸台３と刃物台１０
とによつて画定される刃物台１０上方の空間領域
に配設され、このような構成配置によつて機械全
体がコンパクトな直方体に構成されている。

また、主軸台３の下方において脚台２に切屑収
容口２６を設け、切屑を集中して処理する切屑収
容部が形成されている。

上記構成において、ワークローダ２０により主
軸７の直下に供給されたワークＷは、主軸台３が
Ｚ軸に沿つて移動することによつてワークＷに近
付けられた自動チヤツク８により把持される。次
に、主軸７が回転してワークＷに回転運動を与え
ながら、主軸台３がＺ軸方向へ、そして刃物台１
０がＸ軸方向に自在に運動することによつて、所
定位置に割り出された工具１６でワークＷに旋削
加工を行なう。加工により生じる切屑は自重によ
り自然落下して切屑収容口２６に収容され、集中
処理される。このときワークＷは下向きの姿勢で
把持されているので、切屑がワークＷに絡み付く
ことがなく、また、工具１６に付着した切屑もタ
レツトヘツド１４の割り出し動作を行なう毎に振
り落されるから、切屑によるトラブルは皆無であ
る。加工が完了したワークＷは、再びワークロー
ダ２０が第３図の仮想線に示す位置まで前進した
状態で自動チヤツク８から解放されて搬出せしめ
られると共に、次のワークＷが主軸７の直下に搬
入される。以下、上記同様の動作を繰り返す。

第４図は、棒状ワーク材３０を自動供給して旋
削加工する第２番目の発明に係るNC旋盤に好適
なワーク供給装置を示している。

３１は、棒状ワーク材３０の案内筒で、主軸７
を貫通して上下自在に配設され、上端はコレツト
アンクランプ用シリンダ装置３２のピストン３３
に連結されている。３４は案内筒３１に上下摺動
自在に套嵌したコレツト作動筒軸で、上端の鍔部
３５がコレツトクランプ装置３６の皿ばね３７に
より引き上げ方向に付勢されていて、下端に連結
した自動コレツトチヤツク３８のコレツト３９を
閉じ勝手にしている。４０は定寸当りで、コレツ
トチヤツク３８の下方に所定間隔をおいて位置せ
しめられ、加工中は横方向へ移動させるようにな
つている。

棒状ワーク材３０は、ベツド１上部に設置した
回転軸ワーク材ストツカー４１に多数収容されて
いて、順次案内筒３１を通じて供給される。そし
て、シリンダ装置３２のピストン３３が下降し、
コレツト作動筒軸３４を皿ばね３７に抗して押し
下げ、コレツト３９をアンクランプにした状態に
おいて、棒状ワーク材３０が案内筒３１内を自然
落下し、定寸当り４０に当接して停止する。続い
てコレツト３９が棒状ワーク材３０をクランプ
し、その下方に突出した部分を旋削加工する。旋
削加工が完了すると、加工されたワークは切断さ
れて自然落下する。しかるのち、再びコレツト３
９がアンクランプの状態になり、棒状ワーク材３
０が定寸長さだけ自然落下して送り出され、定寸
当り４０に当接して停止する。以下、上記動作を
繰り返す。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明
に係るNC旋盤の正面図、第２図は同右側面図、
第３図は同平面図、第４図は第２番目の発明に係
るNC旋盤のワーク供給装置を示す要部縦断正面
図である。 １……ベツド、２……脚台、３……主軸台、４
……リニアガイド、５……サーボモータ、７……
主軸、８……自動チヤツク、１０……刃物台、１
２……サーボモータ、１４……タレツトヘツド、
１６〜１９……工具、２０……ワークローダ、２
１……搬送台、２２……ローダ移動用シリンダ、
２５……制御装置、２６……切屑収容口、３０…
…棒状ワーク材、３１……案内筒、４０……定寸
当り、４１……回転式ワーク材ストツカー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 箱形の脚台上に垂直に立設した正面視Ｌ字形
   のベツドと、 前記ベツドの正面に沿つて上下方向（Ｚ軸方
   向）に摺動自在に配設した主軸台と、 前記主軸台に垂直方向に配設して回転自在に軸
   承された主軸と、 前記主軸の下端に取り付けられ、ワークを下向
   きの姿勢で把持する自動チヤツクと、 前記主軸の直下にワークを供給するワーク供給
   装置と、 前記ベツドの下部正面に左右方向（Ｘ軸方向）
   に摺動自在に配設した刃物台と、 前記刃物台にＸ軸と平行な軸の周りに割出し回
   転可能に取り付けたタレツトと、 前記主軸台の下方において前記脚台に設けた切
   屑収容部と、 前記主軸台と前記刃物台とによつて画定される
   前記刃物台上方の空間領域に配設した数値制御装
   置と、を備えているNC旋盤。 ２ 前記ワーク供給装置が、ベツド内に設置さ
   れ、Ｚ軸と直交する水平面上でワークを搬送する
   ように構成されている特許請求の範囲第１項記載
   のNC旋盤。 ３ 箱形の脚台上に垂直に立設した正面視Ｌ字形
   のベツドと、 前記ベツドの正面に沿つて上下方向（Ｚ軸方
   向）に摺動自在に配設した主軸台と、 前記主軸台に垂直方向に配設して回転自在に軸
   承された主軸と、 前記主軸の下端に取り付けられ、ワークを下向
   きの姿勢で把持する自動チヤツクと、 前記ベツドの下部正面に左右方向（Ｘ軸方向）
   に摺動自在に配設した刃物台と、 前記刃物台にＸ軸と平行な軸の周りに割出し回
   転可能に取り付けたタレツトと、 前記主軸台の下方において前記脚台に設けた切
   屑収容部と、 前記主軸台と前記刃物台とによつて画定される
   前記刃物台上方の空間領域に配設した数値制御装
   置と、を備え、 前記自動チヤツクにワークを供給するワーク供
   給装置が、前記主軸の軸線に沿つて貫設され、棒
   状ワーク材を自然落下により給送する案内筒と、
   前記棒状ワーク材を前記自動チヤツクから下方へ
   定寸長さずつ突出させた姿勢で把持するクランプ
   手段と、前記案内筒に前記棒状ワーク材を供給す
   るワーク材ストツカーとを具備していることを特
   徴とするNC旋盤。