JPH06344239A - Ｎｃ加工装置の材料供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各々送り込み装置を備えた複数台の並設せる
ＮＣ加工装置に、長い棒材を安全に、且つ迅速に搬送し
て供給する。 【構成】 棒材（４９）の送り込み装置（２）を各々備
えた複数台のＮＣ加工装置（１）（１）に、ストック枠
（３１ａ）を並設せるコンベヤ装置（３１）と材料セッ
ト装置（１０）と昇降アーム（２１）を備えた空間搬送
装置（１１）から成る材料搬送装置（８）を一連に接続
して設け、これに制御装置（９）（１６）を設けて、各
ＮＣ加工装置（１）の設定プログラムに基づいて各送り
込み装置（２）への棒材（４９）の搬送を制御して自動
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は格納装置に収納してい
る丸形，角形，多角形，板形など任意の断面を有する長
い棒状の被加工材料をＮＣ加工装置の設定プログラムに
基いて自動的にＮＣ加工装置に搬送して送り込むＮＣ加
工装置の材料供給システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＮＣ旋盤装置への棒状に長い被加
工材料（棒材）の供給については、材料置場に格納せる
被加工材料（棒材）を、ＮＣ旋盤装置の送り込み装置
（バーフィーダー）まで人手により運んでセットするの
が、一般的な被加工材料供給のシステムである。

【０００３】また、一部に自動化された供給システムは
あるが、いずれも供給する被加工材料（棒材）の種類が
限定されていて、しかもシンプルに搬送供給する機構で
あるため、輻輳する複数台のＮＣ旋盤装置への搬送には
適しない供給システムであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】このように従来のＮ
Ｃ旋盤装置への被加工材料（棒材）の移送は、一般的に
は人手により材料置場から被加工材料（棒材）をＮＣ旋
盤装置の送り込み装置（バーフィーダー）に運んでセッ
トするものであるため、棒材のような長い被加工材料を
並設せる機械装置の間をかいくぐって人間が運ぶこと
で、他の作業者および作動している機械等に接触して思
わぬ事故を惹き起す危険があり、また重量が大きいため
一回に運ぶ被加工材料（棒材）の量が制限されること
で、運ぶ回数が多くなって作業者への負担を大きくして
いた。

【０００５】しかも、被加工材料（棒材）の自動供給シ
ステムにあっても、並設する複数台のＮＣ旋盤装置に、
多種の被加工材料（棒材）を輻輳して移送供給すること
ができないものであったため、作業効率が低くコスト削
減にまで至らなかった。

【０００６】この発明の目的はこのような問題点を解消
して、自動倉庫または材料棚からＮＣ加工装置の材料送
り込み装置への棒状に長い被加工材料の移送供給を、各
ＮＣ加工装置に設定プログラムされた加工工程に応じて
自動的に多種の被加工材料（棒材）を選択し移送して供
給するシステムの実現にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のＮＣ加工装置
の材料供給システムは上記目的を達成するため、ＮＣ加
工装置で加工する被加工材料（棒材）を格納する自動倉
庫または材料棚から成る格納装置と、被加工材料（棒
材）を送り込む装置を各々備えた複数台のＮＣ加工装置
を、格納装置から取り出した所定量の被加工材料（棒
材）を纒めて受け渡しする材料セット装置と、セットさ
れた被加工材料を懸持する昇降アームを備えて空間を縦
横に走行する走行台車と軌道部から成る空間搬送装置と
で構成する材料搬送装置で一連に接続して備え、各ＮＣ
加工装置で設定した加工工程のプログラムに基いて被加
工材料（棒材）の供給を各々制御する制御装置を設けて
成ることを特徴とし、ＮＣ加工装置で設定した加工内容
に対応する各種の被加工材料（棒材）を格納装置から取
り出して、一連に制御する材料搬送装置で、各ＮＣ加工
装置の送り込み装置に自動的に搬送供給するものであ
る。

【０００８】

【作用】各ＮＣ加工装置で設定した加工内容に対応して
必要とする種類の所定数量の被加工材料（棒材）を格納
装置から取り出して纒めて材料セット装置に送り載せセ
ットすると、各ＮＣ加工装置の設定プログラムと制御装
置により空間搬送装置を制御して材料セット装置上の被
加工材料（棒材）を懸持して複数台並設せるＮＣ加工装
置群上の空間を縦横に走行し、所定のＮＣ加工装置上で
走行停止して下方の送り込み装置に被加工材料（棒材）
を送り渡し供給する。

【０００９】コンベヤ装置を備えた供給システムでは、
各ＮＣ加工装置で設定した加工内容に対応する所定の被
加工材料（棒材）を格納装置から取り出して各ストック
枠に予め所定数量を収容して順次ストックすると、各Ｎ
Ｃ加工装置の設定プログラムと制御装置によりコンベヤ
装置が間歇駆動して被加工材料（棒材）を送り運び、ス
トック枠の回転倒で材料セット装置に自動的に載せ渡し
てセットする。

【００１０】材料取り出し装置を備えた格納装置の供給
システムでは、各ＮＣ加工装置で設定した加工工程に対
応する所定の被加工材料（棒材）を、ＮＣ加工装置の設
定プログラムと制御装置により、格納装置から所定数量
を自動的に取り出して材料セット装置に送り載せ、制御
作用により一連の材料搬送装置で被加工材料（棒材）を
各ＮＣ加工装置の送り込み装置に搬送して供給する。

【００１１】次に、この発明に係るＮＣ加工装置の材料
供給システムの実施例を図面を用いて説明する。図１乃
至１０はこの発明を実施せる材料供給システムを説明す
る図で、図１は材料供給システムの一実施例を示す斜視
図、図２，３はいずれも材料供給システムの一例を示す
平面略図である。

【００１２】図１，２において、材料供給システムは、
棒材（４９）を送り込む装置（２）を備えた複数台のＮ
Ｃ旋盤装置（１）を、前後左右に各々平行して並設し、
棒材（４９）を収納している格納装置（３）との間に、
コンベア装置（３１），材料セット装置（１０），空間
搬送装置（１１）から成る材料搬送装置（８）を一連に
接続して設け、各ＮＣ旋盤装置（１）の送り込み装置
（２）に棒材（４９）を搬送供給するについて、棒材
（４９）の品種および数量、ＮＣ旋盤装置（１）の分
別、各材料搬送装置（８）の各部作動およびタイミング
などを各ＮＣ旋盤装置（１）の設定プログラムに基いて
自動制御すべく制御装置（９）（１６）を設置する。

【００１３】格納装置（３）には棒材（４９）を人手で
出し入れして材料搬送装置（８）まで持ち運ぶ材料棚
と、ＮＣ旋盤装置（１）の工作指令集中管理と連係して
棒材（４９）を自動的に取り出し、出庫および在庫を自
動的に管理する自動倉庫とがあり、図３での材料供給シ
ステムは、自動倉庫としての格納装置（３）から直接材
料セット装置（１０）に接続した材料搬送装置（８）を
用いて搬送供給する。

【００１４】ＮＣ旋盤装置（１）の送り込み装置（２）
は、プール部（２ａ）と送り込み部（２ｂ）とから成
り、制御装置（図示省略）によりプール部（２ａ）に供
給された棒材（４９）を一本ずつ送り込み部（２ｂ）に
自動的に取り出し、ＮＣ旋盤装置（１）での加工工程の
進捗に連動して漸次送り込み部（２ｂ）が作動し棒材
（４９）を送り込む。

【００１５】材料セット装置（１０）は、断面Ｕ字形の
材料受け渡し部（１０ａ）を複数互いに間隔をおき、Ｎ
Ｃ旋盤装置（１）の送り込み装置（２）に半行する位置
に並設して備える。

【００１６】コンベヤ装置（３１）は、図８，９に示す
ように断面Ｕ字形の横長のストック枠（３１ａ）をスプ
ロケット（３２）（３２ａ）に掛張したコンベアチェン
（３３）に順次平行に並べて装着し、駆動スプロケット
（３２）には伝動チェン（３５）を介してモーター（３
４）の回動力を伝えるべく接続し、駆動スプロケット
（３２）の軸上に設けたセンサーカットプレート（３
６）とセンサー（３７）により、ストック枠（３１ａ）
を一つずつ移動させるべく制御する。

【００１７】空間搬送装置（１１）は、材料セット装置
（１０）からＮＣ旋盤装置（１）群に至る天井面に一対
の走行レール（１２）（１２）を敷設し、該走行レール
（１２）（１２）にこれと直交する一対の横行レール
（１３）（１３）を制御装置（１６）により走行モータ
ー（１４）で駆動するローラー（１５）（１５）により
駆動走行すべく嵌着し、該横行レール（１３）（１３）
に走行台車（１７）を横行モーター（１８）で駆動する
ローラー（１９）（１９）により駆動横行すべく嵌着し
て成り、走行台車（１７）には、昇降モーター（２０）
により下向きに伸縮駆動する二本の昇降アーム（２１）
（２１）を横行レール（１３）（１３）に平行して並設
し、該昇降アーム（２１）（２１）の下端に複数個の懸
鉤（３０ａ）（３０ａ）を各々同一方向に向け互いに間
隔をおいて並設して成る懸持部材（３０）を前記材料セ
ット装置（１０）に向けて平行に架設し、制御装置
（９）（１６）を設けて走行レール（１２）（１２）お
よび横行レール（１３）（１３）での走行による位置決
めおよび昇降アーム（２１）（２１）の伸縮作動を自動
的にコントロールする。

【００１８】昇降アーム（２１）（２１）は、図６，７
に示すように複数のテレスコ部材（２１ａ）（２１ｂ）
（２１ｃ）（２１ｄ）から成り、テレスコ部材（２１
ａ）の固定部の軸受（２２）に支持されたボールネジ
（２３）をテレスコ部材（２１ｂ）に取付けたボールナ
ット（２４）に螺合して、その基端のプーリー（２３
ａ）をベルト（２０ａ）で昇降モーター（２０）に繋
ぎ、テレスコ部材（２１ｂ）（２１ｃ）にそれぞれ備え
た一対のスプロケット（２５）（２５）（２５ａ）（２
５ａ）に掛張したチェン（２６）（２６ａ）の一端部を
接続金具（２７）（２７ａ）でテレスコ部材（２１ｃ）
および（２１ｄ）にそれぞれ固着し、各々の他の一端部
をテレスコ部材（２１ａ）および（２１ｂ）に固定され
ている連結棒（２８）（２８ａ）にそれぞれ固着（２
９）（２９ａ）する。

【００１９】自動倉庫としての格納装置（３）は、図
９，１０に示すように材料棚（４）と、これをバックア
ップすべく棒材（４９）を移動供給する伸縮アーム（７
ａ）を有するスタッカークレーン（７）を付設して成
る。

【００２０】材料棚（４）は、多数の棒材（４９）を揃
え前後に並べて受置すべく前端上面にストッパー（５
ｂ）を突設せる複数の棚腕（５ａ）（５ａ）を水平に左
右に間隔をおいて配した棚部（５）を、棚枠（６）の柱
部に上下複数段に設置して成り、該材料棚（４）に上下
棚部（５）（５）間を棚枠（６）上で上下左右に移動す
る材料取出装置（３８）を装備する。

【００２１】材料取出装置（３８）は、上下に所定の間
隔をおき平行に組み合わせた取出し腕（４０）と押上げ
腕（４５）から成る部材を、左右一対として棚枠（６）
上で各棚部（５）（５）間を上下左右に互いに関連して
移動すべく装備し、上位の取出し腕（４０）（４０）に
は前端下側に後向きの突部（３９ａ）を有する落し込み
バー（３９）を下向きに設け、取出し腕（４０）の下側
に沿ってモーター（４１）で回転するスライドネジ（４
２）を設け、該スライドネジ（４２）上に後方にのみ開
くべく付勢して固定した下向きの抱爪（４３）と、下端
に後向きに開放せる受部（４４ａ）を設けて上下に昇降
する昇降抱腕（４４）をスライドネジ（４２）の回転に
より前後に進退すべく吊持装着する。

【００２２】下位の押上げ腕（４５）には、前後方向に
配した押上げバー（４６）をエアシリンダー（４７）
（４７）で押し上げるべく装置し、該押上げ腕（４５）
の前面には下方に傾斜させたガイド腕（４８）を前向き
に突設して、図９に示すようにガイド腕（４８）の先端
をコンベヤ装置（３１）に接続する。また、図１０に示
すようにコンベヤ装置（３１）を用いない供給システム
にあっては、ガイド腕（４８）の先端を断面Ｕ字形に形
成して直接材料セット装置（１０）の材料受け渡し部
（１０ａ）を構成する。

【００２３】ここで上記で説明した実施例に基づく材料
供給工程を図１〜１０および図１１の空間搬送装置の制
御を示すブロック図、図１２の同作動を示すフロー図を
用いて説明すると、図２，９に示すようにＮＣ旋盤装置
（１）の設定プログラムに基づいて自動倉庫または材料
棚から成る格納装置（３）から人手で、または順次制御
作用により材料取出装置（３８）で取り出した棒材（４
９）をコンベヤ装置（３１）に運び渡して各々のストッ
ク枠（３１ａ）で所定数量毎にストックし、コンベヤ装
置（３１）のセンサーカットプレート（３６）とセンサ
ー（３７）による間歇駆動でストック枠（３１ａ）を一
コマずつ搬送して棒材（４９）を材料セット装置（１
０）の受け渡し部（１０ａ）に載せ渡してセットする。

【００２４】また図３，１０に示すように自動倉庫から
成る格納装置（３）から順次制御作用により材料取り出
し装置（３８）で取り出した棒材（４９）を該取り出し
装置（３８）に連設せる材料セット装置（１０）の受け
渡し部（１０ａ）に直接載せ渡してセットする。

【００２５】自動倉庫の材料取出装置（３８）では、順
次制御作用により、棚枠（６）で左右に相対する二組の
取出し腕（４０）と押上げ腕（４５）が各組関連して互
いに上下左右に移動して、各段の棚部（５）のうち所期
の棒材（４９）が載置されている棚部（５）上側の左右
に各組の取出し腕（４０）（４０）が、下側には押上げ
腕（４５）（４５）がそれぞれ臨み、押上げ腕（４５）
（４５）のエアシリンダー（４７）（４７）による押上
げバー（４６）（４６）で該棚部（５）上に並列せる棒
材（９）（９）が前端ストッパー（５ｂ）をクリアでき
るべく押し上げると同時に、取出し腕（４０）のモータ
ー（４１）によるスライドネジ（４２）の回転で後退す
る昇降抱腕（４４）の受部（４４ａ）で最前列にある一
本の棒材（４９ａ）を掬い受けて上昇することで、上部
の抱爪（４３）とで抱持し、モーター（４１）が逆転し
て昇降抱腕（４４）がスライドネジ（４２）上を前進す
ることにより、落し込みバー（３９）の突部（３９ａ）
で昇降抱腕（４４）に抱持された棒材（４９ａ）を後方
に突いて抱爪（４３）を押し開いて前下がりに傾斜する
ガイド腕（４８）上に落し込んで、図９ではコンベヤ装
置（３１）へ転がり運んで順次ストック枠（３１ａ）に
送り入れ、所定数の棒材（４９）を一つのストック枠に
装填し終ると材料取出装置（３８）は停止し、駆動スプ
ロケット（３２）がセンサー（３７）とセンサーカット
プレート（３６）でコマ回転して材料セット装置（１
０）の材料受け渡し部（１０ａ）に送り渡してセットす
る。

【００２６】図８では、ガイド腕（４８）上に落し込ま
れた棒材（４９）は、前下がりに傾斜するガイド腕（４
８）の先端に直接形成した材料セット装置（１０）の材
料受け渡し部（１０ａ）に転がり入り、順次取り出して
所定数セットされると材料取出装置（３８）は停止す
る。

【００２７】材料セット装置（１０）への所定品種の所
定数の棒材（４９）の装填セットを前記ＮＣ旋盤装置
（１）の設定プログラムに基づいて制御装置（９）（１
６）により検出操作して、空間搬送装置（１１）の走行
台車（１７）の停止原位置から材料セット装置（１０）
上に走行し、昇降アーム（２１）は昇降モーター（２
０）の駆動によりテレスコ部材（２１ａ）のボールネジ
（２３）を回転させてテレスコ部材（２１ｂ）を下方に
伸展させることで、テレスコ部材（２１ａ）の連結棒
（２８）でテレスコ部材（２１ｂ）上のスプロケット
（２５）（２５）のチェン（２６）を駆動させ、このチ
ェン（２６）の駆動で接続金具（２７）を介してテレス
コ部材（２１ｃ）を下方に伸展させる。この伸展と同時
にテレスコ部材（２１ｂ）の連結棒（２８ａ）でテレス
コ部材（２１ｃ）上のスプロケット（２５ａ）（２５
ａ）のチェン（２６ａ）を駆動させ、接続金具（２７
ａ）を介してテレスコ部材（２１ｄ）を下方に伸展させ
て、材料セット装置（１０）の材料受け渡し部（１０
ａ）上の棒材（４９）を下端の懸持部材（３０）で掬い
掛けると、昇降アーム（２１）の昇降モーター（２０）
が逆転駆動して各テレスコ部材（２１ｂ）（２１ｃ）
（２１ｄ）がテレスコ部材（２１ａ）内に後退収縮して
空間上方に持ち上げられると同時に、制御装置（９）
（１６）に制御されて走行台車（１７）は走行レール
（１２）および横行レール（１３）上を縦横に走行して
所定のＮＣ旋盤装置（１）上で走行停止し、昇降アーム
（２１）の前記する上下への伸縮駆動により、懸持した
棒材（４９）をＮＣ旋盤装置（１）の材料送り込み装置
（２）のプール部（２ａ）に送り渡して、ＮＣ旋盤装置
（１）への材料供給の一工程は終了し、走行台車（１
７）は昇降アーム（２１）が収縮駆動して上方に後退す
ることにより、走行レール（１２）および横行レール
（１３）上を走行して停止し原位置に復帰する。

【００２８】走行台車（１７）は棒材（４９）の受け渡
しに際し、制御作用により走行レール（１２）上を微進
退して棒材（４９）の懸持部材（３０）での掬い上げお
よび送り渡して確実にするものである。

【００２９】空間搬送装置（１１）における走行レール
（１２）および横行レール（１３）による走行台車（１
７）の縦横走行機構、またはテレスコ部材（２１ａ）
（２１ｂ）（２１ｃ）（２１ｄ）による昇降アーム（２
１）の昇降駆動機構は上記で説明した実施例に限定され
ることはない。

【００３０】また、コンベヤ装置（３１）における棒材
（４９）の搬送も、上記実施例で説明した所定数量ずつ
纒めて間歇駆動する代りに、一本ずつ連続して間歇駆動
させて、材料セット装置（１０）で所定数量に纒めて空
間搬送装置（１１）に連係制御することも可能である。

【００３１】

【発明の効果】この発明のＮＣ加工装置の材料供給シス
テムは、上記で説明した構成から成り、各ＮＣ加工装置
の設定プログラムを利用して材料搬送装置に備えた制御
装置により、各ＮＣ加工装置の加工工程に応じて必要と
する種類の棒状に長い材料の必要数量を演算操作して材
料セット装置にセットし、または人手で割り込みセット
すれば、空間搬送装置の昇降アームで該材料を纒めて懸
持し、ＮＣ加工装置群上の空間を縦横に走行制御して、
所定のＮＣ加工装置の送り込み装置上で昇降アームによ
り材料を送り渡すべく一連に制御することを特徴とす
る。

【００３２】このように林立する複数台のＮＣ加工装置
群と、これを操作する作業人とで輻輳する作業場上の空
間を自動制御されて走行し、所定の品種，所定の数量の
棒状の長い被加工材料を所定のＮＣ加工装置の送り込み
装置に自動的に搬送供給することができるため、機械装
置および作業人の邪魔をすることなく、円滑にスピーデ
ィに搬送供給することができることは勿論であるが、機
械装置の配置換え，追加変更などが容易であると共に、
重量のある被加工材料を人手を煩わせることなく簡易
に、且つ機械装置および作業人を傷付けることなく安全
に搬送供給することができる。

【００３３】また、取出装置を備えた格納装置を用いた
供給システムでは、ＮＣ加工装置の設定データを利用し
た制御装置の働きによって、格納装置からＮＣ加工装置
の送り込み装置への棒状に長い材料の搬送供給を完全自
動化することができ、材料の搬送供給について省人化が
大幅に向上する。

【００３４】しかも、材料搬送装置にコンベヤ装置を併
用する供給システムでは、並設せるストック枠に予め後
続の棒状被加工材料を順次送り入れてストックさせるこ
とができるため、送り込み装置への搬送供給の能率を良
くする。

【００３５】従って、これらの機能が複数台のＮＣ加工
装置への格納装置からの被加工材料の搬送供給を効率よ
く、且つ安全にし、これが複数台並設せるＮＣ加工装置
の工作能率を増大させるのに大いに貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施せるＮＣ加工装置の材料供給シ
ステムを示す一部切欠き斜視図である。

【図２】材料供給システムの一実施例を示す平面略図で
ある。

【図３】材料供給システムの他の実施例を示す平面略図
である。

【図４】材料搬送装置における空間搬送装置の正面図で
ある。

【図５】同上空間搬送装置の側面図である。

【図６】同上空間搬送装置における昇降アームの拡大縦
断面図である。

【図７】同上昇降アームの伸展状態を示す縦断面図であ
る。

【図８】コンベヤ装置を用いた材料供給システムの要部
を拡大して示した側面図である。

【図９】材料取出装置を備えた自動倉庫としての格納装
置を用いた材料供給システム要部の側面図である。

【図１０】材料取出装置を備えた自動倉庫としての格納
装置要部の拡大側面図である。

【図１１】材料供給システムにおける空間搬送装置の各
部の作動およびその伝達を示すブロック図である。

【図１２】材料供給システムにおける空間搬送装置の搬
送作動を順次示すフロー図である。

【符号の説明】

１ ＮＣ旋盤装置 ２ 送り込み装置 ３ 格納装置 ４ 材料棚 ８ 材料搬送装置 ９ 制御装置 １０ 材料セット装置 １１ 空間搬送装置 １６ 制御装置 ２１ 昇降アーム ３１ コンベヤ装置 ３１ａ ストック枠 ３８ 材料取出装置 ４９ 棒材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状の被加工材料を送り込む装置を各々
   備えた複数台のＮＣ加工装置に、材料セット装置および
   昇降アームを備えた空間搬送装置から成る材料搬送装置
   を一連に接続して設け、各ＮＣ加工装置の設定プログラ
   ムに基づいて各々の送り込み装置への被加工材料の供給
   を自動制御する制御装置を設けて成るＮＣ加工装置の材
   料供給システム。
2. 【請求項２】 棒状の被加工材料を取り出す装置を備え
   た格納装置と、該材料を送り込む装置を各々備えた複数
   台のＮＣ加工装置を、材料セット装置および昇降アーム
   を備えた空間搬送装置から成る材料搬送装置で一連に接
   続して設け、各ＮＣ加工装置の設定プログラムに基づい
   て各々の送り込み装置への被加工材料の供給を自動制御
   する制御装置を設けて成るＮＣ加工装置の材料供給シス
   テム。
3. 【請求項３】 前記材料搬送装置は、横方向のストック
   枠を並設して間歇駆動するコンベヤ装置と、材料セット
   装置と、昇降アームを備えた空間搬送装置とから成る請
   求項１または２のＮＣ加工装置の材料供給システム。