JPH07185988A - ガントリーローダのチャック割り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガントリーローダＤのローダヘッドＥに水平
方向と垂直方向の二方向にワークを把持するチャック３
３を設けて、ローダヘッドＥの回動ケース３２を回転さ
せることにより互いのチャックを入れ替え可能とした構
成において、この回転速度を適宜加減速できるように
し、入れ替え時間の短縮化も図る。 【構成】 ローダヘッドＥの回動ケース３２を回転して
チャック位置を変更のための回転駆動力を、パラレルカ
ム式割り出し装置Ｆを介してローダヘッドの回動ケース
３２に伝えて、スムースに回転できるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械のチャック部
とワーク供給部又は搬出部との間でワークを把持して搬
送するガントリーローダのチャック割り出し装置の構成
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から旋盤等の工作機械にガントリー
ローダを付設して、スピンドルチャックにワークを供給
したり、加工後の製品をスピンドルチャックから受け取
って、ストック装置やコンベアへ搬出したりする技術は
公知となっている。このガントリーローダはＸ軸・Ｙ軸
・Ｚ軸方向にローダヘッドを移動可能として、該ローダ
ヘッドに設けたローダチャックでワークの受渡しができ
るようにし、該ローダヘッドには二つのローダチャック
が配設され、一方は水平方向に、他方は垂直下向きにし
て、垂直方向に対して４５°の回転面を設けて、この回
転面で回転させることによって、互いに位置を変更可能
としていた。

【０００３】このような従来のローダヘッドの二つのチ
ャックの位置変更をする駆動手段としては、図７に示す
ように、駆動軸２２先端にベベルギア２３を固設し、垂
直方向に対して４５°の回動面２０ａにもベベルギア２
４を設けて噛合し、駆動軸２２を回動することにより、
ローダヘッド２０を回転させて二つのチャックの位置を
入れ替えられるようにしていた。そして、その変更後の
停止位置が水平方向及び垂直方向を向くように、それぞ
れ回転端にストッパーを設けて、そのストッパーに当接
した位置で回転を停止するようにしていたのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成であると、回転速度は略一定であり速度制御は行われ
ず、したがって、停止位置で止まる時にはストッパーと
の当接時に衝撃があり、重いワークの場合にはその衝撃
も大きくなり、落下の可能性もでてくる。よって、回転
速度を変更するように制御することが望ましいが、速度
変更を可能とするには制御装置やモーターが高価なもの
となっていた。そこで本発明はパラレルカムを用いて所
望の加減速が得られるようにし、入れ替え時間の短縮化
も図ろうとする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は以上の如くであり、該課題を解決するために、ガント
リーローダのローダヘッドに水平方向と垂直方向の二方
向にワークを把持するチャックを設けて、回転により互
いのチャックを入れ替え可能とした構成において、チャ
ック位置変更のための回転駆動力をパラレルカム式割り
出し装置を介してローダヘッドの回動ケースに伝えて回
転するように構成したものである。

【０００６】

【作用】このような手段を用いることによって、ローダ
ヘッド基部に設けたモーター（ブレーキ付きの汎用モー
ター、或いはサーボモーター等）を３６０°回転させる
と、垂直方向に対して４５°のローダヘッドの回転面に
設けた回動ケースが、パラレルカムを介して１８０°回
転されて割り出され、回動ケースに設けた水平方向のチ
ャックと垂直方向のチャックの位置が互いに入れ替えで
きるのである。この入れ替えのための回転速度はパラレ
ルカムの形状で決まり、速度変化をつけることができ
て、徐々に加速度を増してから等速回転させ、徐々に減
速して停止させるようにできる。

【０００７】

【実施例】次に本発明の技術を図面に示す一実施例につ
いて説明すると、図１はガントリーローダを旋盤に配置
した全体斜視図、図２はローダヘッドの側面断面図、図
３は図２におけるＡ矢視図、図４はパラレルカム式割り
出し装置の平面図、図５は図４におけるＢ−Ｂ断面図、
図６は入力軸と出力軸の時間的変化を示す図である。

【０００８】本発明のローダチャックを装備したガント
リーローダＤを二軸旋盤に配設した場合について全体構
成から説明すると、ベース１上に旋盤Ｃとその後部上に
ガントリーローダＤ、その後部一側に旋盤Ｃ及びガント
リーローダＤを制御する制御盤１６を配置し、旋盤Ｃは
ベース１前部上のベッド２中央上にヘッドストック３・
３を載置し、該ヘッドストック３・３に主軸を横架して
その主軸先端にワークを把持するスピンドルチャック４
・４を突出し、前記ヘッドストック３・３の後部に主軸
を回転駆動する主軸モーター５・５が配設されている。
前記ヘッドストック３・３側方にはタレットスライド６
・６がそれぞれレール上を左右摺動可能に配設され、該
タレットスライド６・６前面には前後摺動及び回転可能
にタレット７・７が突出され、該タレット７・７の外周
面に数種の切削工具が付設され、該タレット７・７を回
転させて加工に必要な切削工具を選択してタレットスラ
イド６の左右摺動とタレット７の前後摺動により、主軸
を回転させながらワークの切削加工ができるようにして
いる。

【０００９】このスピンドルチャック４に旋盤Ｃ側部に
配置したワークフィーダ１４からワークを供給したり、
加工後の製品をコンベア１５に搬送したりするためにガ
ントリーローダＤが設けられており、前記ベース１後部
に門型のローダフレーム１０が立設され、該ローダフレ
ーム１０の水平の梁部分にレール１０ａ・１０ａが横設
され、該レール１０ａ・１０ａ上にガントリーローダＤ
の走行体１１が載置され、該走行体１１に摺動体１２が
前後に摺動可能に設けられ、該摺動体１２の前端には昇
降ロッド１３が上下摺動可能に設けられ直交座標型のガ
ントリーローダＤが形成されている。該昇降ロッド１３
下端にローダヘッドＥが設けられている。９はワーク反
転用のチャックである。

【００１０】前記ローダヘッドＥの構成は図２に示すよ
うに、昇降ロッド１３下端に割り出しケース３０を固設
し、該割り出しケース３０内に後述する本発明のパラレ
ルカム式割り出し装置Ｆが内装され、該割り出しケース
３０下部に垂直方向に対して４５°の回転面３０ａを形
成し、該回動面３０ａより直角方向に突出した出力フラ
ンジ３１に回動ケース３２を固設し、該回動ケース３２
に水平方向と垂直下方向に面したチャック面３２ａ・３
２ａにローダチャック３３・３３を設けて、ワークを把
持できるようにしている。

【００１１】本発明の割り出し装置Ｆは図２乃至図５に
示すように、前記割り出しケース３０上面に正逆転可能
なモーター３４を固設し、該モーター３４の出力軸３４
ａにユニバーサルジョイント３５を介して入力軸３６と
接続し、該入力軸３６は前記回転面３０ａ上に固設した
支持ケース３７にベアリング３９・３９を介して回転自
在に支持され、該入力軸３６上には上下平行に上カム４
０・下カム４１が固設され、該入力軸３６と平行に従動
軸４２が前記出力フランジ３１に固設され、該従動軸４
２と出力フランジ３１がベアリング４３に回転自在に支
持され、該従動軸４２の軸心を回転軸心（α軸）として
いる。なお、該従動軸４２と出力フランジ３１の軸心は
空洞としてローダチャック３３・３３を駆動するための
ホース等を挿入できるようにしている。

【００１２】そして、該従動軸４２上には前記上カム４
０の高さに合わせてローラー４４・４４・４４が、と下
カム４１の高さに合わせてローラー４５・４５・４５が
それぞれ回転自在に設けられ、前記上カム４０と下カム
４１は図４に示すように、略同一の形状をして上下逆向
きで所定角度ずらして入力軸３６に固定され、一方の上
カム４０の形状について説明すると、二つの突出部４０
ａ・４０ｂと、前記ローラー４４の外周に摺接する円弧
部４０ｃと、前記二つの突出部４０ａ・４０ｂの間でロ
ーラー４４を嵌入する凹部４０ｄと、突出部４０ｂと円
弧部４０ｃの間でローラー４４を少し嵌入する凹部４０
ｅが形成され、突出部４０ａと円弧部４０ｃとの接続辺
はゆるやかな斜辺４０ｆとして回転時には徐々にローラ
ー４４を押す形状としている。下カム４１も同様に形成
されている。

【００１３】また、ローラー４４・４５・・・の配置
は、従動軸４２の中心から同一半径上に位置して、前記
突出部４０ａ・４０ｂがローラー４４とローラー４４の
間に入るように間隔をあけて３つ配置し、上側のローラ
ー４４・４４・４４と下側のローラー４５・４５・４５
は平面視で交互に位置するように配置している。

【００１４】このように構成することによって、パラレ
ルカム式割り出し装置Ｆは前記モーター３４を駆動し
て、ユニバーサルジョイント３５を介して入力軸３６を
図４において右回り（矢印イ方向）に回転させると、円
弧部４０ｃ・４１ｃにローラー４４・４５が当接してい
るときには摺接してローラー４４・４５が空回り状態で
あって従動軸４２は回転されず図６に示すように「停
止」状態であり（入力軸３６の回転角０〜３０°）、ロ
ーラー４４が斜辺４０ｆに当接すると徐々に押されて従
動軸４２が回転して「加速」領域に入り（３０〜１５０
°）、この「加速」領域で従動軸４２は６０°回転され
る。

【００１５】そして、突出部４０ａがローラー４４とロ
ーラー４４の間に入ってから、凹部４０ｅにローラー４
４が嵌入し、凹部４１ｄにローラー４５が嵌入して、突
出部４１ｂがローラー４５とローラー４５の間に入るま
での間（１５０〜２１０°）は入力軸３６と出力軸４２
が同じ速度で回転されて「等速」領域となり、従動軸４
２は更に６０°回転される。そして、突出部４１ｂがロ
ーラー４５とローラー４５の間に入ってから抜け出てロ
ーラー４４が凹部４０ｅより抜け出るとき（２１０〜３
３０°）に「減速」領域であり、従動軸４２は更に６０
°回転されて停止し、入力軸３６は更に３０°回転して
停止する。

【００１６】即ち、入力軸３６を一回転（３６０°）し
て停止させるようにしたときに、従動軸４２は徐々に加
速されて、等速回転になって、徐々に減速されて半回転
（１８０°）する。また、入力軸３６を逆方向に一回転
させると、従動軸４２は逆まわりで加速・等速・減速が
前記同様に行われて、半回転されて元に戻る。従って、
ローダヘッドＥは従来のように一定速度で回転して水平
方向と垂直方向のローダチャック３３・３３を入れ替え
るのではなく、徐々に回転を開始して等速回転して、徐
々に減速されて停止し、スムースに回転されて入れ替え
ができるようになり、回転開始時や停止に衝撃が加わら
ないのである。そして、上記加速特性及び減速特性（カ
ーブ）や等速開始角度や減速開始角度は上カム４０及び
下カム４１の形状（例えば斜辺４０ｆや凹部４０ｅ）を
変更することによって、加減速の特性曲線を変更でき、
ワークの種類や作業速度に合わせられるのである。以上
の実施例では、ＸＹＺの３軸方向に移動自在なガントリ
ーローダを例にとって説明してきたが、例えばＹ軸とＺ
軸の２軸方向に移動自在な型式のガントリーローダー
等、他の型式のものに適用することも可能であり、型式
そのものに拘束されるものではない。

【００１７】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、パラレルカムによ
ってローダヘッドの位置を割り出しして、その状態を拘
束できるとともに、カム面の形状を変更することによっ
て旋回の加減速を自由に変更することが可能となり、旋
回開始時や停止時の衝撃が軽減されワークをチャックし
て確実に位置変更できる。また、従来のようにモーター
の回転速度を制御して、割り出して停止した状態をスト
ッパー等で維持するようにした構成に比べて安価に構成
でき、駆動用のモーターは一回転させるだけでよいので
入れ替え時間の短縮化も図れたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチャック割り出し装置を装備した
ガントリーローダを旋盤に配置した全体斜視図である。

【図２】ローダヘッドの側面断面図である。

【図３】図２におけるＡ矢視図である。

【図４】本発明のパラレルカム式割り出し装置の平面図
である。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図６】入力軸と出力軸の時間的変化を示す図である。

【図７】従来のローダヘッド側面図である。

【符号の説明】

Ｄ ガントリーローダ Ｅ ローダヘッド Ｆ 割り出し装置 ３２ 回動ケース ３３ ローダチャック ３４ モーター ３６ 入力軸 ４０ 上カム ４１ 下カム ４２ 従動軸 ４４・４５ ローラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガントリーローダのローダヘッドに水平
   方向と垂直方向の二方向にワークを把持するチャックを
   設けて、回転により互いのチャックを入れ替え可能とし
   た構成において、チャック位置変更のための回転駆動力
   をパラレルカム式割り出し装置を介してローダヘッドの
   回動ケースに伝えて回転することを特徴とするガントリ
   ーローダのチャック割り出し装置。