JPS6263044A - チツプバケツト反転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動前ニジステムにおいて工作機械から排出さ
れる加工屑を投棄処理するための装置に関し、特に加工
屑を工作機械の前方の移送ステーションで搬送車に移送
して一定の加工屑投棄ステーションへチップバケットに
よりＩ！送したとき、その投棄ステーションで搬送車の
フォークの動作を利用してチップバケットを所定の加工
屑容器に向けて傾動させ、加工屑の投棄集積を行うよう
にしたチップバケット反転装置に関する。

〔従来技術〕

工作機械から排出される加工屑を機械のテーブル近くに
設けたチンブコンヘアで集積し、集めた加工屑をまとめ
て投棄することは、従来から行われていた。即ち、マシ
ニングセンタ等では長時間にわたる無人自動加工が遂行
されるため加工屑を機械周りから取り除く必要があり、
故にテーブルや被加工材料から落ちる加工屑をチップコ
ンベアで集積して多量に集まったとき作業者が回収投棄
するようにしたものである。

〔解決すべき問題点〕

然しなから、最近の自動加ニジステムにおいては、一般
に多数台のマシニングセンタを有し、これらを中央制御
装置で一括制御して自動加工を進捗させるものであり、
自動化が高度に進められているために各工作機械から排
出される加工屑も作業者の介入なく自動処理される必要
がある。この際自動加ニジステムでは被加工材料、加工
工具、取付具、治具等の段取具等を一括して搬送者で搬
送する方式がとられるので、この搬送車を利用して加工
屑を一定の加工屑投棄ステーションへ無人操作で投棄集
積することが好都合である。

従って本発明はこのような加工屑処理の無人操作を可能
にする一環として搬送車により加工屑入リチップバケッ
トを加工屑投棄ステーションへ搬送したとき、そのチッ
プバケットを反転させて加工屑を所定の容器に投棄させ
得るようにするチップバケット反転装置を提供せんとす
るものである。

〔解決手段と作用〕

上述の発明目的に鑑みて、本発明は、工作機械から排出
された加工屑を機械前方の加工屑移送ステーションに設
置されたチップバケットに移送し、そのチップバケット
を搬送車で加工屑投棄ステーのチップバケット反転装置
において、機台と、前記搬送車からチップバケットを受
取るチップバケット載台と、該チップバケット載台を反
転傾動させる反転機−構とを具備して構成されたチップ
バケット反転装置を提供し、搬送車の動作及びその駆動
源の一部を利用して、チップバケットを反転傾動して加
工屑の投棄集積を行い、このチップバケット反転装置に
は特段動力源を設けないようにしたものである。以下、
本発明を添付図面に示す実施例に基いて詳細に説明する
。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例に係るチップバケット反転装置
の構成及び加工屑投棄過程を示す正面図、第２図は第１
図のｎ−ｎ矢視線から見た側面図、第３図は工作機械か
らその前方にある加工屑移送ステーションへ加工屑を移
送するための移送機構を示した正面図、第４図は加工屑
を運ぶチップバケットの搬送と第１図に示したチップバ
ケット反転装置の反転作用を起動する搬送車の１例を示
した斜視図、第５図は自動工作システムにおける工作機
械、加工屑移送ステーション及び加工屑投棄ステーショ
ンの位置的関係の１例を示した平面図である。

先ず、本発明に係るチップバケット反転装置は、工作機
械の加工によって発生する加工屑を集積的に投棄するた
めに予め選定された加工屑投棄ステーションに設けられ
るもので、搬送車によってチップバケットを容器にして
搬送されて来る加工屑を大容量の所定の加工屑投棄容器
中に集中的に貯積し、そこから定期的に又は必要時期に
加工現場外にまとめて運び去ることを可能にするもので
、高度に自動化された加ニジステム、例えば最近のファ
クトリ・マニファクチュアリング・システム（ＦＭＳ）
等では極めて効果的に使用することができるものである
。さて、第１図において、チップバケット反転装置１０
は適度の高さを有した機台１２を有し、この機台１２は
鉄枠材料を溶接結合やボルト締結等の適宜の固定方法を
用いて形成される。この機台１２の上方中間部分に反転
機構１４が具備され、更にこの反転機構１４の作用で水
平軸心周りに反転動作可能なチップバケット載台１６が
最上部に設けられている。そして、チップバケット載台
１６に加工屑を受容したチップバケット１８が水平に載
置されたとき、上記反転機構１４の作用でチップバケッ
ト載台１６を床面に設けられた所定の投棄容器２０に向
けて傾動させることにより、チップバケット１８もその
開口を投棄容器２０内に向けるように傾動反転し、受容
した加工屑を投棄容器２０内部に投棄させることを基本
動作としている。

さて、第１面と共に第２図を参照すると、反転機構１４
は大歯車２２と小歯車２４とからなる１対の歯車機構を
有し、大歯車２２は機台１２の中間部に設けられた軸受
台２６ａ、２６ｂによって回転可能に支持された反転駆
動軸２８上に取付けられている。また、大歯車２２が取
付けられた反転駆動軸２８には駆動アーム３０の一端が
取付けられ、この駆動アーム３０は機台１２において加
工屑の投棄容器２０とは反対側の方向に延長し、しかも
チップバケット載台１６が傾動開始前の水平位置のとき
には、第１図に示すように斜め上向きに延長し、その他
端はブラケット３２にピボット軸３４を介して枢着され
ている。このとき、ブラケット３２の他端は、機台１２
の全幅に亘って延長した横長杆３６の略中央部分に固定
されており、該横長杆３６の機台外側の両端に夫々取付
けられた各ローラ保持板３８と共に矩形の板部材によっ
て形成されている。従って、第１図では、ブラケット３
２、両ローラ保持板３８が横長杆３６上に重なった状態
で図示されている。上記の両ローラ保持板３８の各々に
は各１対のローラ４０　、４０が枢着されており、１対
のローラ４０　、４０の間は縦方向に空間を距てて設け
られ、この空間に加工屑入りチップバケット１８を搬送
して来る搬送車（後述）のフォーク装置６０における水
平リム６２が第１図の右方から左方へ、即ち、第２図の
紙面の前方から垂直に差し込むことが出来るように形成
されている。つまり、ローラ４０　、４０はフォーク装
置６０の水平リム６２の差し込み時に該水平リム２０が
円滑に差し込まれるように案内するのである。第１図に
おいて、フォーク装置６０の水平リム６２が、ローラ保
持板３８　、３８の夫々１対のローラ４０の間に差し込
まれた直後の状態では駆動アーム３０が右方に斜め上向
きに延長した状態にあり、次いでフォーク装置６０を機
台１２の下方に向けて下ろすと、これによって、ローラ
保持板３８゜３８が下動し、故に横長杆３６も下方に平
行移動し、その結果、ブラケット３２を介して駆動アー
ム３０が右方に斜め下向きに延長した状態まで反転駆動
軸２８を中心に旋回動作した状態となることが示されて
いる。即ち、駆動アーム３０は反転駆動軸２８を中心と
するレバー腕として設けられている。こうして、反転駆
動軸２８が駆動アーム３０を介して旋回せしめられると
、この反転駆動軸２８上に取付けられた大歯車２２は第
１図において時計回り方向に回転する。

他方、大歯車２２と噛合した小歯車２４は、第２図から
明らかなように機台１２の側端に取付けられた軸受４２
ａ、４２ｂに軸支された旋回軸４４上に取付けられてお
り、この旋回軸４４には反転ブラケット４６ａ、４６ｂ
も取付けられている。そして、この反転ブラケット４６
ａ、４６ｂの上面にチ・ノブバケット載台１６が固定さ
れている。従ってチ・ノブバケノ１ｍ１台１６自体は旋
回軸４４を中心にして旋回可能な構造となっている。

上述のような反転機構１４の構成にあるから、大歯車２
２が既述のように第１図の時計回り方向に回転すると、
これに噛合した小歯車２４が同第１図の反時計回り方向
に回転する。故に該小歯車２４の回転動作によって旋回
軸４４を介してチップバケット載台１６に旋回作用が伝
達され、チップバケット載台１６は旋回軸４４を中心に
して反時計回り方向に、つまり加工屑の投棄容器２０に
向けて反転動作する。第１図には、チップバケット載台
１６が投棄容器２０に向けて反転して行く過程の２状態
が示されており、故に該チップバケット載台１６上にチ
ップバケット１８が加工屑を受容してｉ！置されていれ
ば、そのチップバケット１８の上部開口が投棄容器２０
内に向けられ、故にチップバケット１８内の加工屑が投
棄容器２０内に落下、投棄される。

こ＼で、チップバケット載台１６に載置されるチップバ
ケット１８は、反転過程においてもチップバケット載台
１６から滑落しないように、搬送車からチップバケット
載台１６上に載置されるとき、両者の間に錠止保合が形
成されるような適宜構造が設けられている。即ち、チッ
プバケット１８はその両側外面に形成されている水平フ
ランジ１３ａ、１８ａに搬送車のフォーク装置６０にお
ける上端面６Ｑａ、６０ａを係合、支持することにより
、搬送車から本チップバケット反転装置１０に、又はそ
の逆にチンブパケット反転装置１０から搬送車へ移し替
えるようになっているが、該チップバケット１８の底面
には第２図に示すようにＬ字形を有したフック部材６４
が左右１対に、また第１図から明らかなように前後に各
１対を成すように取付固定されており、このフック部材
６４をチップバケット載台１６の上方該当部に設けられ
た水平リプ６６に前方側（第１図の右側）から装入係合
させて、装入方向の左右両側における載台１６からの滑
落防止を図っている。しかもチップバケット載台１６の
後方側（つまり、第１図における加工屑投棄容器２０に
近い左側）にはチップバケット１８の装入方向に見た前
方側の１対のフック部材６４が当接する適宜の停止端６
８　（第１図参照）を形成しておくことによって、反転
過程で加工屑投棄容器２０に向けてチップバケット’８
台１６からチップバケット１８が滑落しないように錠止
係合構造を形成している。このようにチップバケット載
台１６の傾動反転過程において、該チップバケット載台
１６上に載置されるチップバケット１８が滑落しないよ
うに構成する錠止係合構造としては、上述の実施例のよ
うに、要するにチップバケット載台１６の上面部とチッ
プバケット１８の下面部との間で、後者のチップバケッ
ト１８がフォーク装置６０により前者のチップバケット
載台工６へ移送装入される過程で、その装入方向とは反
対の方向に引き抜くときのみ、上記後者側を上記前者側
から離脱させ得るような構造としておけばよく、故に第
１図、第２図に示した実施例と異なり、チップバケット
載台１６の上面に装入方向に穿設した工ないし２条のス
リットを形成し、このスリットの内端は非貫通に形成し
ておき、他方、このスリットに係入するスリットをチッ
プバケツ）１８の下底面から下向きに突出させた錠止係
合構造の実施例等に形成することにょっても同様の作用
効果を得ることは可能である。

なお、既述した反転機構においても、駆動側大歯車２２
と被動側小歯車２４との１対の回転歯車機構から構成し
た実施例としたが、これに替えて駆動側大歯車２２を上
、下に移動可能なラック部材によって代用し、このラン
ク部材の上、上移動をフォーク装置６０の上、上移動に
よって生起させ、該ラック部材に噛合させた被動小歯車
を回転させるような実施例とすることも可能である。

第３図は工作機械から加工屑移送ステーションまでの加
工屑移送機構の構成例を示している。同第３図に示した
工作機械は工具マガジン８０を有した自動工具交換装置
付きのマシニングセンタであり、該工具マガジン８０の
マガジン円板８２内には複数の工具８４が装填された複
数のカートリッジ８６が収納され、このカートリッジ８
６と工具主軸８８との間で例えば特公昭５９−３５７３
８号に開示された構成によって自動工具交換を行い、工
具主軸８８に装着された工具８４によってワークテーブ
ル９０上の被加工材Ｗに機械加工を施す構成を有してい
る。この場合に、本実施例のマシニングセンタでは工具
マガジン８０の側部に設けられヨン９８との間に複数の
カートリッジ８６を一度に収納可能なカートリッジスタ
ンド１００を搬送機構１０２によって搬送し、工具マガ
ジン８０のマガジン円板８２に収納されたカートリッジ
８６を差し替え交換可能に構成している。つまり、搬送
車９４で工具貯蔵庫又は工具セツティングステーション
から搬送した必要なカートリッジ８６と既にマシニング
センタで使用済みとなって工具マガジン８０に戻された
不要になった工具を収納したカートリッジ８６とを相互
交換するために上記昇降装置９２、搬送機構１０２等か
らなる工具搬送装置が設けられているもので、このよう
な工具搬送装置の詳細は、本出願人による昭和６０年９
月１４日付は特許出願「工具搬送装置」に記載されてい
る。

また、上記マシニングセンタにはワークテーブル９０上
の被加工材Ｗに機械加工を施す過程に発生する加工屑を
上記ワークテーブル９０の両側に設けられたチップコン
ベア１０４　、１０４によって機械側部に搬送、集積す
る公知の機構が設けられ、これら両チップコンベア１０
４　、１０４はワークテーブル９０から床面に向けて飛
散又は落下する加工屑を遺漏なく、該機械側部に送給す
るように上部に広口開口を有し、例えば送りねじ形のフ
ィーダによって加工屑を送る構成となっている。こうし
て機械側部に送給、集積された加工屑は更に周知のベル
トコンへア等で形成されたりフトアソプチ７プコンベア
１０６を用いて加工屑移送ステーション１０８へ搬送さ
れるように成っている。この場合に本例ではリフトアッ
プチップコンベア１０６が工具搬送装置１０２と路上、
下に並設した構成で設けられ、従って加工屑移送ステー
ション１０８はカートリッジ積み替えステーションの下
方に設けられて、搬送車９４が搬送路９６の定位置で停
止してカートリッジの積み替えと加工屑を受容するチッ
プバケット１８の移送の再操作を択一選択して実施でき
るようになっている。加工屑移送ステーション１０８で
はリフトアンプコンベア１０６で工作機械から移送され
た加工屑をその排出口１０６ａから落下させて搬送車９
４のフォーク装置６０によって該加工屑移送ステーショ
ン１０８に載置されたチップバケット１８内に排出する
構成となっている。

この際に、リフトアップコンベア１０６の作動は、加工
屑移送ステーション１０８に空のチップバケット１８が
搬送、設置されるタイミングに合わせて起動され、チッ
プバケット１Ｂ内の加工屑撥が所定量に達したことが、
適宜の検出器、例えば光電型検出器、或いは重量検出型
の検出器によって検出されると停止されるように制御さ
れる。また、工作機械が所定時間稼動したことに応じて
定期的に起動、停止させるようにしてもよい。こうして
、チップバケット１８が加工屑によって満載されると、
チップバケット１８は再び搬送車９４のフォーク装置６
０によって、該搬送車９４上に移送され、第１図、第２
図によって既述したチップバケット反転装置１０の設け
られている加工屑投棄ステーションへ向けて搬送される
のである。

こ＼で、第４図を参照すると、上述した搬送車９４の１
例が示してあり、同搬送車９４は、車台１１２の底部に
車輪１１０（第３図参照）を有して搬送路９６を形成す
るレール上を自律走行する車両として形成されている。

即ち、車台１１２は進行方向の前部又は後部の一方に制
御盤１１４を搭載し、外部に設けられた搬送車制御装置
との交信によって無人式に作動制御されるようになって
いる。車台１１２上にはコラム旋回台１１６が縦軸線ま
わりに旋回可能に設けられ、このコラム旋回台１１６上
に立設されたコラム１１８を縦軸線まわりに旋回させる
ように構成されている。このコラム１１８には工作機械
のコラムと同様に縦方向の案内面１２０が形成され、こ
の案内面１２０に沿ってサドル１２２が上、下方向に昇
降可能に取付けられている。即ち、このサドル１２２は
胴部１２４と支持下台１２６とを有し、該胴部１２４に
設けられた送り子７）１２８にコラム１１８の頂部から
下垂した送りねじ１３０が螺合し、この送りねじ１３０
をコラム１１８の頂部に取付けられた昇降用モータ１３
２が回転させることにより、送りナツト１２８を介して
サドル１２２の昇降作用が行なわれる。サドル１２２の
支持下台１２６上には１対のフォーク刃からなる既述の
フォーク装置６０が支持されており、上記サドル１２２
の昇降作用に伴ってフォーク装置６０も上、下に昇降す
るもので、このフォーク装置６０の昇降作用が第１図、
第２図に示した本発明に係るチップバケット反転装置１
０の反転作用並びにその逆方向の復帰作用に用いられる
のである。

また、フォーク装置６０の底面には前後進送りナツト（
図示に現われず）が設けられ、この送りナツトが支持下
台１２６に設けられているモータ駆動の前後進送りねじ
軸１３８と噛合している。この結果、該送りねじ軸１３
８の回転に従ってフォーク装置６０は支持下台１２６上
に収納された位置と該支持台１２６から前方へ突出した
位置との２位置間で前後進するようになっており、この
前後進作用を利用して既述した加工屑移送ステーション
１邦−及び加工屑投棄ステーション１７４（第１図参照
）においてチップバケット１８の移送を行うものである
。なお、チップバケット１８の移送時にはコラム旋回台
１１６が予め旋回してフォーク装置６０を車台１１２の
前後進方向に対し９０゛だけ旋回させてから、上記の前
後進作用を行うからフォーク装置６０は干渉を生ずるこ
と無く、チップバケット１８の移送を行うことができる
。なお、第４図に示した搬送車９４において、１４０は
フォーク支持ステーであって、フォーク装置６０の前進
作用時に伸張してフォーク装置６０を下方から支持する
部材として設けられ、チップバケット１８内に加工屑が
満載されて大重量となったときにもフォーク装置６０が
円滑にチップバケット１８の移送を行い得るようにして
いる。

第５図は自動加ニジステムに本発明によるチップバケッ
ト反転装置を適用する場合の工作機械（マシニングセン
タ）、加工屑移送ステーション及び加工屑投棄ステーシ
ョンの配置における相互値ヱ関係を示したもので、走行
路９６上を走行する搬送車９４は２つのマシニングセン
タ１６４．１６４、工具室工具マガジン６６、被加工材
料の受渡しステーション６８、パレットストッカ１７０
．１ｍ送車９４の地上制御装置１７２、加工屑移送ステ
ーション１０８、加工屑投棄ステーション１７４を配置
したレイアウトを構成しておけば、搬送車９４は受渡し
ステーション１６日に対向した位置でパレットストッカ
１７０から受は取ったパレットに被加工材料を取付けて
パレットストッカ１７０に被加工材料付きのパレットを
保管したり、マシニングセンタ１６４から搬送した加工
済み材料の取付けられたパレットをステーション１６８
に下ろして加工済み材料を取りはずし、空のパレットを
パレットストッカ１７０に保管する等の段取り作業を遂
行することができる。また、工具室マガジン１６６と対
向した位置では、該マガジン１６６において工具配列を
整えられた工具カートリッジを工具搬送用のカートリッ
ジスタンド１６６ａを介して受は取り、またマシニング
センタ１６４で使用済みとなった工具カートリッジをそ
のカートリッジスタンド１６６ａを介して工具室工具マ
ガジン１６６に返還させることができる。

他方、マシニングセンタ１６４には通常、パレット台台
１６４ａ、パレットチェンジャ１６４ｂ、千ノブコンベ
ア１０４、工具マガジン８０に対するカートリッジスタ
ンド昇降装置９２、カートリッジ（工具）搬送装置１０
２等が配設されているから、１般送車９４が各マシニン
グセンタ１６４のパレット台１６４ａと対向する位置で
被加工材料付きパレット又は加工済材料付きパレットを
受は渡しすることができる。そしてカートリッジ積み替
えステーション９８、加工屑移送ステーション１０８で
はそれぞれカートリッジの積み替えと、チップバケット
１８の移送を既述のようにして遂行することができる。

加工屑は加工屑移送ステーション１０８から加工屑投棄
ステーション１７４へ搬送され、本発明に係るチップバ
ケット反転装置１０で投棄容器２０内に投棄集積される
。上記した自動加ニジステムでは２台のマシニングセン
タ１６４が設けられているから、これらから発生する加
工屑が全て加工屑投棄ステーション１７４の加工屑投棄
容器２０に集積されるのである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、工作
機械から被加工材料の機械加工によって必然的に生ずる
加工屑を例えば加工現場の一隅に設けた所定の加工屑投
棄ステーションに搬送車で搬送し、集積的に該加工屑投
棄容器へ投棄させる場合に用いられるチップバケット反
転装置が提供されることにより、加工屑の投棄集積を無
人で自動的に遂行し得ることとなったものである。しか
も、本発明では工作機械側からチップバケットに加工屑
を容れて搬送車で搬送し、その搬送車でチップバケット
をチップバケット反転装置上にフォーク装置を利用して
移送、載置すると共にそのフォーク装置の動作をそのま
ま利用してチップバケットを傾動反転させ、チップバケ
ット内から加工屑を加工屑投棄容器へ自動投棄させるか
ら、チップバケット反転装置には反転用のアクチュエー
タ手段を具備させておく必要が無く、従って工作機械の
機械加工機能とは直接的に関連しない周辺装置は安価に
かつ可及的に簡単に構成するという経済性の面で極めて
有効である。そして、本発明によるチップバケット反転
装置をＦＭＳ等の自動加ニジステムに通用すれば、その
加ニジステムの連続運転を円滑に進捗させるべく、適切
に加工屑処理を遂行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るチップバケット反転装置
の構成及び加工屑投棄過程を示す正面図、第２図は第１
図のｎ−ｎ矢視線から見た側面図、第３図は工作機械か
らその前方にある加工屑移送ステーションへ加工屑を移
送するための移送機構（リフトチップコンベア）を示し
た正面図、第４図は加工屑を運ぶチップバケットの搬送
と第１、第２図に示したチップバケット反転装置の反転
作用を起動する搬送車の１例を示した斜視図、第５図は
自動加ニジステムにおける工作機械、加工屑移送ステー
ション、加工屑投棄ステーション等のレイアウトの１例
を示した平面図。 １０・・・チップバケット反転装置、 １２・・・機台、　　　　　　　１４・・・反転機構、
１６・・・チップバケット載台、 １８・・・チップバケット、 ２０・・・加工屑投棄容器、 ６０・・・搬送車のフォーク装置、 ９４・・・搬送車、　９６・・・搬送路、１０８・・・
加工屑移送ステーション、１６４・・・マシニングセン
タ、 １７４・・・加工屑投棄ステーション。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械から排出されな加工屑を機械前方の加工屑
   移送ステーションに設置されたチップバケットに移送し
   、そのチップバケットを搬送車で加工屑投棄ステーショ
   ンに搬送すると共に該チップバケットを反転させて加工
   屑を所定位置に集積する加工屑集積装置のチップバケッ
   ト反転装置において、機台と、前記搬送車からチップバ
   ケットを受取るチップバケット載台と、該チップバケッ
   ト載台を反転傾動させる反転機構とを具備して構成され
   ることを特徴とするチップバケット反転装置。 ２、前記反転機構は、前記搬送車のフォーク装置の動作
   に応じて回転する駆動歯車と、その駆動歯車に噛合し前
   記チップバケット載台を旋回させる被動歯車とを具備し
   て構成された特許請求の範囲第１項に記載のチップバケ
   ット反転装置。 ３、前記反転機構の被動歯車は、前記駆動歯車より小径
   に形成され、前記チップバケット載台の旋回角の増幅機
   構を形成している特許請求の範囲第２項に記載のチップ
   バケット反転装置。