JPS6140446Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は旋盤等の工作機械へのワークの供給
（ローデイング）、またはそれからのワークの排出
（アンローデイング）、もしくはその両方を行うた
めのローダ・アンローダ装置に関し、特にローデ
イング時、あるいはアンローデイング時のワーク
の位置決めを高精度に行い得るローダ・アンロー
ダ装置に関するものである。

ローダ・アンローダ装置は、工作機械のチヤツ
クや位置決め治具とワークの受渡しを行うもので
あるため、この受渡し時にローダ・アンローダ装
置のチヤツクと工作機械側の位置決め治具等との
相対位置を精度よく合わせ得るものであることが
望ましい。この位置合わせが不正確であれば、位
置決め治具等にそれに対処するための手段を講ず
ることが必要となり、また、位置の不一致が甚し
い場合にはワークの受渡しができなくなつたり、
位置決め治具やワークを損傷させたりすることと
なるからである。

そのため従来から、ローダ・アンローダ装置の
アームの旋回停止位置を決めるために、アームも
しくはそれに固定の部材をストツパボルト等に当
接させることが行われていたが、この場合にはア
ームの旋回が片側から規制されるのみであるた
め、一旦ストツパボルト等に当接したアームが逆
向きに微小角度回動することを防止し得ず、十分
な位置決め精度が得にくかつた。

本考案はこのような事情を背景として為された
ものであつて、その目的とするところは、アーム
の先端部に設けられるチヤツクの停止位置を精度
よく規定し得、しかも構造の簡単なローダ・アン
ローダ装置を提供することにある。

そして、この目的を達成するために、本考案に
係るローダ・アンローダ装置は、(a)長手方向を上
下に向けて軸心まわりの回転および軸方向の移動
が可能な状態に設けられたアーム軸と、(b)そのア
ーム軸に固定され、アーム軸の半径方向に延び出
た先端部にチヤツクを備えたアームと、(c)前記ア
ーム軸に回転を許容する状態で係合してそのアー
ム軸を軸方向に移動させ、前記アームを昇降させ
る昇降駆動装置と、(d)前記アーム軸に軸方向の移
動を許容する状態で係合してそのアーム軸を軸心
まわりに回転させ、前記アームを旋回させる旋回
駆動装置と、(e)前記アーム軸の軸心から外れた位
置に設けられ、そのアーム軸に対して固定された
係合突起と、(f)前記アーム軸の軸心に平行で上端
が開放された位置決め溝を備えて位置固定に設け
られ、アーム軸の下降に伴つて前記係合突起が下
降するときはその位置決め溝においてその係合突
起と係合して前記アームの旋回位置を規定し、係
合突起が上昇するときはその係合突起の位置決め
溝からの離脱を許容して前記アームを旋回可能な
状態とする位置決め部材とを含むように構成され
る。

このように、アーム軸に対して固定の係合突起
を設けると共に、位置固定の位置決め溝を備えた
位置決め部材を設け、これらの係合によつて、ア
ームの旋回を両側から規制するようにすれば、ア
ームの先端部に取り付けられているチヤツクを位
置決め治具に対して精度よく位置決めすることが
できるのである。しかも、係合突起と位置決め溝
との係合は、チヤツクを位置決め治具等に接近さ
せるためのアームの下降運動を利用して行われる
ため、アームの旋回を両側から規制するために構
造が特に複雑となることもなく、安価に位置決め
精度向上の目的を達し得るのである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。なお、本実施例においては、ローダ用
のアーム軸とアンローダ用のアーム軸とを併せ持
つローダ・アンローダ装置に本考案を適用した場
合について説明する。

第１図および第２図において、１０は装置本体
であつて、基台１２上に固定の第一支持台１４と
第二支持台１６とによつて支持されている。この
装置本体１０の左右対称位置にローダ用とアンロ
ーダ用の２本のアーム軸１８が上下方向に互に平
行に設けられている。また、装置本体１０の両ア
ーム軸１８の間にはそれらアーム軸１８を上下方
向に移動させるためのシリンダ２０が設けられて
おり、一方本体装置１０の下端部にはそれらアー
ム軸１８をそれぞれの軸心まわりに回転させるた
めの油圧揺動モータ２２が固定されている。

アーム軸１８は、第３図に示されるように、鞘
軸２４と摺動可能に嵌合されている。鞘軸２４は
装置本体１０に上下一対のテーパローラベアリン
グ２８を介して支持されており、上下方向には移
動できないが軸心まわりには回転できるようにな
つている。アーム軸１８は鞘軸２４内に配設され
た上下一対のすべり軸受３０によつて支持されて
おり、鞘軸２４に対して、したがつて装置本体１
０に対して上下方向に相対移動し得るようになつ
ている。しかし、アーム軸１８の軸心まわりの回
転はアーム軸１８を貫通して固定された係合ロツ
ド３２と鞘軸２４に形成された軸方向に平行な長
穴３４との係合によつて阻止されている。すなわ
ち、アーム軸１８が軸心まわりに回転するとき鞘
軸２４も一緒に回転し、上下方向にはアーム軸１
８だけが移動するようになつているのである。

上述のように、回転および上下方向の移動が許
容されたアーム軸１８の装置本体１０から突出し
た上端部には、第１図に示されるように、アーム
３６が水平方向に延びる姿勢で固定されており、
その先端部にチヤツク取付部３８が設けられてい
る。このチヤツク取付部３８にそれぞれのワーク
を把持・解放するために適した種々のチヤツクが
取り付けられるのである。また、アーム軸１８の
アーム３６の取付部の下には昇降動力受部材４０
が設けられている。この動力受部材４０は、第３
図に示されるように、ベアリング４２を介して取
り付けられ、アーム軸１８に対して回転は可能で
あるが上下方向へは移動しないようにされてい
る。

両アーム軸１８に設けられた上述の如き動力受
部材４０は、第１図および第２図に示されるよう
に、連結部材４４によつて互に連結固定されてお
り、その連結部材４４に前記シリンダ２０のピス
トンロツド４６が固定されている。したがつて、
シリンダ２０によつて連結部材４４を上下方向に
移動させれば、両動力受部材４０を、ひいては両
アーム軸１８を昇降させることができるようにな
つている。すなわち、本実施例においては、動力
受部材４０、連結部材４４およびシリンダ２０等
から成る昇降駆動装置によつて、ローダ用とアン
ローダ用の２本のアーム軸１８が同時に昇降させ
られるようになつているのである。なお、アーム
軸１８の上下位置はシリンダ２０のシリンダエン
ドで規定される。

また、上記連結部材４４にはシリンダ２０のピ
ストンロツド４６とは別にアーム軸１８の上下位
置を確認するためのロツド４８が固定されてい
る。このロツド４８は装置本体１０を上下方向に
貫いて設けられており、その下端部に配設された
ドグ５０で装置本体１０の下端部に固定のリミツ
トスイツチ５２をその上下の規定位置で作動させ
るようになつている。そして、このリミツトスイ
ツチ５２の作動によつてシリンダ２０のピストン
ロツド４６の上下位置を確認し得るようになつて
いる。

また、本実施例では、第３図に示されるよう
に、連結部材４４によつて装置本体１０に対する
相対回転が阻止された動力受部材４０と、チヤツ
クに対して相対的に固定されたアーム軸１８との
間に、動力受部材４０とアーム軸１８との相対回
転によつても連通状態が保たれる作動油中継用の
通路５４が形成されており、チヤツクへの作動油
の供給が固定配管によつて行われ得るようになつ
ている。したがつて、作動油通路としてのフレキ
シブルホースの使用は距離が変動する装置本体１
０と動力受部材４０との間だけで済むこととな
り、装置のコンパクト化、安全性の向上を図り得
るとともに、不要なねじれによるフレキシブルホ
ースのストレスを回避することができる。

１つのシリンダ２０によつて２本のアーム軸１
８が昇降させられることは前述のとおりである
が、本実施例では、それらアーム軸１８のそれぞ
れの軸心まわりの回転も１つの油圧揺動モータ２
２の駆動によつて行われるようになつている。こ
の油圧揺動モータ２２によるアーム軸１８の回転
は、揺動モータ２２の回転を一種の溝カム機構に
よつてアーム軸１８に伝達することによつて実現
されている。

第３図および第４図に示されるように、左右の
鞘軸２４の下端部にはそれぞれ円板５５を介して
上下２枚のカム板５６および５８が固定されてお
り、一方、揺動モータ２２の出力軸６０には回転
部材６２を介してそれらカム板５６，５８と一部
で重なり合う揺動板６４が固定されている。揺動
板６４の上面には１本の揺動ピン６６と２本のロ
ツクピン６８とが立設されており、揺動モータ２
２によつて揺動板６４が揺動させられるとき出力
軸６０まわりを回動するようにされている。一
方、上カム板５６の下面には鞘軸２４の半径方向
に溝７０が形成されており、また下カム板５８の
その溝７０に対応する部分が切り欠かれて、その
溝７０内に上記揺動板６４上の揺動ピン６６が極
めてわずかなクリアランスで嵌入し得るようにな
つている。そして、揺動ピン６６が揺動モータ２
２の出力軸６０まわりに回動させられるとき、そ
の揺動ピン６６が左右の上カム板５６のうちいず
れか一方の溝７０に嵌入し、その揺動ピン６６と
溝７０との係合によつて上カム板５６に、したが
つて鞘軸２４に、ひいては係合ロツド３２を介し
てアーム軸１８に、揺動モータ２２の回転が伝達
されるようになつている。すなわち、本実施例に
おいては、揺動モータ２２、揺動板６４、揺動ピ
ン６６、上カム板５６、鞘軸２４、係合ロツド３
２等によつてアーム軸１８の旋回駆動装置が構成
されているのである。

また、下カム板５８の下面には円弧状の溝７２
が形成されており、前記揺動ピン６６が上カム板
５６の溝７０から離脱した状態において、その溝
７２が揺動モータ２２の出力軸６０を中心とする
円周の一部を構成するようにされている。そし
て、そのような下カム板５８の溝７２のそれぞれ
に対して前記揺動板６４上の各ロツクピン６８が
嵌入し得るようになつており、揺動板６４の揺動
によつてロツクピン６８が溝７２内に嵌入する
と、そのロツクピン６８と溝７２との係合によつ
て下カム板５８が、ひいてはアーム軸１８が回転
を阻止されて、２本のアーム３６のうち上記揺動
板６４の揺動に伴つて旋回させられない側のアー
ム３６が所定の方向に保持されるようになつてい
る。

なお、本実施例では、第４図に示されるよう
に、揺動モータ２２の出力軸６０は装置本体１０
を左右に二分する中心面上の両アーム軸１８から
等距離の位置に設けられており、同図に示される
ように、揺動ピン６６が両アーム軸１８の中間位
置にあるときには、揺動ピン６６の左右に配置さ
れたロツクピン６８がそれぞれ左右の下カム板５
８の溝７２に係合して両アーム軸１８の回転を阻
止するようになつている。そして、揺動ピン６６
がその中間位置から時計方向に回動させられる
と、上記左側の、つまりアンローダ側の下カム板
５８の溝７２とロツクピン６８との係合はそのま
ま維持されるが、右側のローダ側の係合は解除さ
れてローダ側のアーム軸１８の回動が許容される
ようになつており、その係合の解除と同時にロー
ダ側の上カム板５６の溝７０に揺動ピン６６が嵌
入してそのローダ側のアーム軸１８を回動させる
ようになつている。また、揺動ピン６６が前記中
間位置から反時計方向に回動させられると、上述
の場合とは逆に、ローダ側のアーム軸１８が固定
されたまま、アンローダ側のアーム軸１８が回動
させられるようになつている。第４図には、上記
揺動ピン６６が反時計方向に回動させられた場合
の各部材の移動状態が二点鎖線で示されている
が、同図から明らかなようにその反時計方向への
回動は揺動板６４が装置本体１０に固定された左
側のストツパボルト７４に当接することで規定さ
れるようになつており、同様に時計方向への回動
も揺動板６４と右側のストツパボルト７４との当
接によつて規定されるようになつている。したが
つて、本実施例では、揺動モータ２２による揺動
板６４の回動に伴い、ローダ側およびアンローダ
側のアーム軸１８が揺動板６４とストツパボルト
７４との当接によつて規定される位置と、上カム
板５６の溝７０と揺動ピン６６との係合が解除さ
れて下カム板５８の溝７２にロツクピン６８が係
合させられる位置との間で、交互に回動させら
れ、そのアーム軸１８の回動に応じて各アーム軸
１８に固定のアーム３６が旋回させられることと
なる。

本実施例のローダ・アンローダ装置では、上述
の如き揺動モータ２２によるアーム３６の旋回駆
動と前記シリンダ２０によるアーム３６の昇降駆
動とによつて、アーム３６に必要な運動が与えら
れ、したがつてその先端のチヤツク取付部３８に
固定されるチヤツクが移動させられて、そのチヤ
ツクによつて把持されるワークが工作機械上の位
置決め治具にローデイングされ、あるいはそれか
らアンローデイングされることとなる。

ローダ用およびアンローダ用のアーム軸１８が
シリンダ２０によつて第１図に示されるように上
昇させられ、かつ揺動モータ２２によつて揺動ピ
ン６６が第４図に実線で示される両アーム軸１８
の中間位置に保持されて、両アーム３６が第２図
に実線で示される位置に退避させられている状態
が初期状態である。この状態において図示しない
自動制御回路もしくは手動操作スイツチによつて
ローデイング命令が発せられると、まずシリンダ
２０がシリンダエンドまで下降し、ロツド４８の
ドグ５０によつて下側のリミツトスイツチ５２が
作動させられるまで、両アーム軸１８を下降さ
せ、両アーム３６を下降させる。そして、所定の
搬送装置によつて予め定められた位置に供給され
ているワークをチヤツクに把持させる。チヤツク
がワークを把持すると、両アーム３６はシリンダ
２０の駆動によつて上昇させられ、ロツド４８の
ドグ５０が上側のリミツトスイツチ５２を作動さ
せる前記退避位置へ一旦戻される。そして、この
状態から、揺動モータ２２によつて揺動板６４が
第４図において時計方向に回動させられ、これに
よつてローダ側のアーム３６が第２図に一点鎖線
で示されるローデイング位置まで、すなわち揺動
板６４がストツパボルト７４に当接する位置まで
回動させられる。アーム３６はそのローデイング
位置で再び下降させられ、下側のリミツトスイツ
チ５２を作動させる位置（シリンダ２０のシリン
ダエンド位置）で停止し、その位置でワークをチ
ヤツクから解放してそのワークを工作機械にロー
デイングする。工作機械にワークをローデイング
した後、アーム３６は上述の場合とは逆に上昇・
回動させられ、始めの退避位置に復帰させられ
る。

なお、上記アーム３６の旋回開始時と旋回停止
時とにおいては、揺動ピン６６が上カム板５６の
半径方向から溝７０に嵌入し、半径方向に離脱す
るため、旋回の開始と停止とがシヨツクなく行な
われ、しかも旋回の中期においては揺動ピン６６
が溝７０の深い部分、すなわち上カム板５６の回
動中心に近い部分と係合するため、揺動ピンの回
動が増速されて上カム板５６に伝達され、アーム
３６に十分な旋回速度が得られる。また、アーム
３６を昇降させる際には、鞘軸２４、上カム板５
６、下カム板５８、揺動板６４、揺動モータ２２
等の旋回駆動装置を昇降させる必要がなく、アー
ム軸１８からアーム３６側の部分のみを昇降させ
ればよいため、小形のシリンダ２０で十分目的を
達し得る。

一方、工作機械によつてワークが加工されて自
動制御回路もしくは手動操作スイツチからアンロ
ーデイング命令が発せられると、前記ローデイン
グ時とは逆に揺動板６４は第４図の中間位置から
反時計方向に回動させられ、同図に二点鎖線で示
される位置まで回動させられる。その結果アンロ
ーダ側のアーム３６が第２図に二点鎖線で示され
るアンローデイング位置まで回動させられ、その
アンローデイング位置まで回動させられた後下降
させられる。そして、その下降位置において加工
が施されたワークをチヤツクで把持し、その後上
昇・回動させられて一旦退避位置まで戻された
後、再び下降させられて所定の搬送装置上にワー
クを載せる。ワーク解放後は再び上昇させられて
退避位置に復帰させられる。なお、前記アンロー
デイング側のアーム３６によるワークの解放時に
ローデイング側のアーム３６のチヤツクに未加工
のワークを把持させ、上記サイクルを自動的に繰
り返すようにしてもよい。

本実施例装置の作動は以上の通りであるが、本
実施例ではチヤツクでワークを把持・解放する、
アーム３６の下降時において、アーム３６の位置
が強制的に位置決めされるようになつており、工
作機械に対する、あるいはワークを搬送する搬送
装置に対するワークの位置決めが極めて高精度で
行われ得るようになつている。

すなわち、第３図に示されるように、装置本体
１０の内部にはアーム軸１８と同心に位置決め部
材としての円筒部材７６が固定されており、この
円筒部材７６の側壁に上方に開口して位置決め溝
７８が形成されている。この位置決め溝７８は４
つ形成されており、各２つがアーム軸１８を挾ん
で対をなすようにされている。そして、それら対
をなす位置決め溝７８を結ぶ線のなす角度が、本
来アーム３６が旋回させられるべき角度に正確に
設定されており、前記アーム３６の下降時に前記
鞘軸２４とアーム軸１８との相対回転を阻止する
係合ロツド３２がその対をなす位置決め溝７８内
に嵌入させられることにより、アーム３６の旋回
が両側から、すなわち正逆両方向から正確に規制
され、ひいてはチヤツクによるワークの把持・解
放位置が、強制的に位置決めされるようになつて
いるのである。すなわち、本実施例ではこの係合
ロツド３２が係合突起とされているのである。

なお、位置決め溝７８は第５図に示されるよう
にその開口部が上方程幅の広いテーパ形状とされ
ており、旋回駆動装置によるアーム軸１８の停止
位置が多少ずれてもその下降時には係合ロツド３
２を溝内に案内できるようになつている。また、
その溝７８の中間部の幅は係合ロツド３２の直径
よりもわずかに大きくされており、係合ロツド３
２の昇降が容易に行われるようになつているが、
その下端部の行き止まり部では溝幅は狭くされて
係合ロツド３２がほとんどクリアランスのない状
態で両側から挾まれるようになつており、最終的
にアーム３６の旋回位置が極めて高精度に決めら
れるようになつている。

上述のように構成された装置本体１０は前述の
ように左右両側の両支持台１４および１６によつ
て基台１２上に設置されているが、本実施例で
は、必要に応じて第二支持台１６側の支持が解除
されるようになつており、これによつて第一支持
台１４側を回動軸として第２図において反時計方
向へ回動し得るようにされている。そして、この
回動によつて工作機械に対する作業者の接近が容
易とされ、工作機械の保守・点検が極めて容易に
行われ得るようになつている。

第１図および第２図に示されるように、装置本
体１０の第二支持台１６側の側面には係合部材８
０が固定されており、一方この係合部材８０に対
応する支持台１６の部位には固定部材８２と、こ
れと対峙する状態で長手形状の回動部材８４が設
けられている。回動部材８４は固定部材８２に螺
合された軸８６まわりに回動可能とされており、
その軸８６に取り付けられたレバー８８の操作に
よつて固定部材８２に対して固定され、あるいは
回動を許容するようにされている。そして、レバ
ー８８の操作によつて固定部材８２に締め付けら
れるときには、第１図に示されるように、その長
手方向の端部で装置本体１０の係合部材８０を固
定部材８２との間で堅く挾持して、装置本体１０
を工作機械に対して固定し、緩められるときに
は、第１図に二点鎖線で示されるように回動させ
られて上記係合部材８０の挾持状態を解除し、装
置本体１０の第一支持台１４側まわりの回動を許
容するようにされている。なお、レバー８８の操
作による装置本体１０の固定はリミツトスイツチ
９０によつて検出できるようになつており、この
リミツトスイツチ９０の非作動によつてローダ・
アンローダ装置の作動を禁止することにより、事
故の防止を図り得るようになつている。

一方、装置本体１０は軸９２を介して第一支持
台１４に固定されており、装置本体１０の回動は
この軸９２まわりに行われるようになつている。
なお、この軸９２とこの軸９２に嵌め込まれる装
置本体１０に固定のスリーブ９４との間には、軸
９２とスリーブ９４との相対回動によつても連通
状態が断たれない作動油の通路９６が形成されて
おり、装置外部の油圧源からの作動油がこの通路
９６を介して装置本体１０の各駆動部に供給され
るようになつている。すなわち、本実施例では油
圧源と装置本体１０の各駆動部との間の作動油の
通路が安価、コンパクトな固定配管で済むのであ
り、前記装置本体１０とチヤツクとの間の通路の
固定配管化と併せて作動油供給装置全体がコンパ
クトかつ安全に構成されているのである。

以上、本考案の実施例を説明したが、これは文
字通り例示であつて、本考案はこれに限定して解
釈されるべきものではない。

たとえば、前記実施例においては、アーム軸１
８と鞘軸２４との相対回動を阻止する係合ロツド
３２を係合突起として、これを位置決め部材とし
ての円筒部材７６の位置決め溝７８に係合させ
て、アーム３６の下降時における旋回位置を規定
するようにしていたが、係合突起はこのようにア
ーム軸１８に直接設けられる必要はなく、たとえ
ばアーム３６に設けられていてもよいのであり、
要するに昇降するアーム軸に対して固定されてい
ればよいのである。

また、前記実施例においては昇降駆動装置と旋
回駆動装置はそれぞれ１つのシリンダ２０と油圧
揺動モータ２２とをローデイング用、アンローデ
イング用の両アームに共通の駆動源とするように
構成されていたが、１つのアーム軸１８に対して
それぞれ１つの昇降駆動装置と旋回駆動装置とを
設けてもよく、両駆動装置自体の構成も適宜変更
することが可能である。

さらに、本考案は、前記実施例のように２本の
アーム軸を備えてローデイングとアンローデイン
グとを交互に行うものではなく、単に一本のアー
ム軸を備えてローデイングのみ、あるいはアンロ
ーデイングのみを行うローダ装置、あるいはアン
ローダ装置をも提供し得るものである。

その他、一々列挙はしないが、本考案がその趣
旨を逸脱しない範囲内において、当業者の有する
知識に基づいて種々なる変形、改良等を加えた態
様で実施し得ることは言うまでもないところであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るローダ・アンローダ装置
の一例を示す正面一部切欠図であり、第２図はそ
の平面図であり、第３図は第１図における−
断面図であり、第４図は第３図に示す装置の平面
断面図であり、第５図は第１図に示す装置の位置
決め部材の位置決め溝形状の一例を示す説明図で
ある。 １０：装置本体、１８：アーム軸、｛２０：シ
リンダ、４０：昇降動力受部材、４４：連結部
材｝（昇降駆動装置）、｛２２：油圧揺動モータ、
２４：鞘軸、５６：上カム板、６４：揺動板、６
６：揺動ピン｝（旋回駆動装置）、３２：係合ロツ
ド（係合突起）、３６：アーム、３８：チヤツク
取付部、７６：円筒部材（位置決め部材）、７
８：位置決め溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 長手方向を上下に向けて軸心まわりの回転およ
   び軸方向の移動が可能な状態に設けられたアーム
   軸と、 該アーム軸に固定され、該アーム軸の半径方向
   に延び出た先端部にチヤツクを備えたアームと、 前記アーム軸に回転を許容する状態で係合して
   該アーム軸を軸方向に移動させ、前記アームを昇
   降させる昇降駆動装置と、 前記アーム軸に軸方向の移動を許容する状態で
   係合して該アーム軸を軸心まわりに回転させ、前
   記アームを旋回させる旋回駆動装置と、 前記アーム軸の軸心から外れた位置に設けら
   れ、該アーム軸に対して固定された係合突起と、 前記アーム軸の軸心に平行で上端が開放された
   位置決め溝を備えて位置固定に設けられ、該アー
   ム軸の下降に伴つて前記係合突起が下降するとき
   は該位置決め溝において該係合突起と係合して前
   記アームの旋回位置を規定し、該係合突起が上昇
   するときは該係合突起の該位置決め溝からの離脱
   を許容して前記アームを旋回可能な状態とする位
   置決め部材と を含むことを特徴とするローダ・アンローダ装
   置。