KR101394593B1 - 부품 반출 장치 및 그 반출 장치를 구비한 공작 기계 - Google Patents

Abstract

반출 장치(10)는 가공이 완료된 부품(2)을 파지하는 제1 반송 수단(12)과, 제1 반송 수단(12)으로부터 부품(2)을 수취하여 그 부품을 기외로 반송하는 제2 반송 수단(14)으로 구성된다. 반출 장치(10)는 가대(5)의 단부 가장자리의 외측 근방 위치보다 내측에 모든 구성 요소가 수용되고, 또한 동작시도 포함하여 어느 구성 요소도 이 외측 근방 위치로부터 작업 측으로 돌출하는 경우가 없도록 구성된다.

공작 기계, 반출, 반송, 부품, 봉재, 가공, 취급, 컨베이어

Description

부품 반출 장치 및 그 반출 장치를 구비한 공작 기계{PART CONVEYANCE DEVICE AND MACHINE TOOL WITH THE CONVEYANCE DEVICE}

본 발명은, 공작 기계 내에 설치되고, 워크로부터 가공된 부품을 파지(把持)하여 기계 밖으로 반출하는 부품 반출 장치 및 이 반출 장치를 구비한 공작 기계에 관한 것이다.

일반적으로, 장척 봉재를 워크로 하여 연속적으로 복수의 부품을 가공하거나, 단척 봉재를 워크로서 자동 공급하여 연속적으로 복수의 부품을 가공하는 자동 선반에는, 예를 들면 일본 공개 특허 공보 2001-310201호에 나타나 있는 바와 같이, 주축으로부터 분리된 전술한 부품을 수취하는 가동(可動)식의 세퍼레이트 슈트와 이 세퍼레이트 슈트 위를 이동한 부품을 수용하는 수취함이 설치된 것이 있다.

상기 자동 선반은, 세퍼레이트 슈트를 경유하여 부품을 수취함에 수용하여 쌓아 놓는다. 또한, 부품을 수취함 대신에 자동 선반의 내부(커버 구조체의 내측)에 설치된 벨트 컨베이어 위에 낙하시켜, 미리 형성된 컨베이어 구멍으로부터 외부로 배출하는 자동 선반도 공지이다.

상기 부품 중에는 지름이 극히 가늘고 변형되기 쉬운 것, 치수 정밀도가 높은 것, 또는 경면 마무리 등에 의하여 표면 조도가 작은 것 등, 가공 후의 취급을 특히 신중하게 하여야 하는 것이 있다. 이와 같은 부품은 일반적으로는 충격이 가하여지지 않도록, 세퍼레이트 슈트 등이 아니라 척 또는 핸드 등으로 파지된다. 파지된 부품은 당해 척 또는 핸드를 선단에 구비한 암 구조체가 주축의 축심과 교차하는 방향으로 이동함으로써 벨트 컨베이어 위로 반송된다. 그러나, 암 구조체는 일반적으로 비교적 대형이기 때문에, 암 구조체를 주축의 축심과 교차하는 방향으로 이동시키는 경우에는, 암 구조체를 이동 방향측의 가대(架臺) 단부 가장자리의 외측 근방 위치보다 내측의 범위 내에 수용하는 것이 곤란하다. 암 구조체가 이동 방향 쪽의 가대 단부 가장자리의 외측 근방 위치보다 바깥쪽으로 돌출되면, 자동 선반의 설치 면적이 커진다고 하는 문제점이 있었다.

특히, 최근 상기 자동 선반 등의 공작 기계는 부품을 공작 기계로부터 받는 파렛타이저 등의 설비와 조합하여 사용되는 경우가 많다. 이 경우, 파렛타이저는 레이아웃 상의 제약이나 작업성의 관점에서, 공작 기계의 전면(조작측)에 인접 배치되는 것이 많다. 전술한 암 구조체를 공작 기계의 전면측에 가대 단부 가장자리의 외측방으로 극단적으로 돌출시켜 튀어나오게 하는 것은 바람직하지 않다.

본 발명은 주축에 장착되는 워크를 소정의 부품으로 가공하는 공작 기계의 가대 단부 가장자리의 외측으로 극단적으로 돌출되지 않고 컴팩트하게 수용되는 구조로서, 워크로부터 가공된 부품을 원활하게 공작 기계의 기외로 반출할 수 있는 부품 반출 장치 및 이 반출 장치를 구비한 공작 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 주축이 탑재된 가대와 상기 주축에 장착된 워크의 가공 부위를 덮도록 가대측에 장착된 커버 구조체를 구비한 공작 기계에 대하여 설치되고, 상기 워크로부터 가공된 부품을 파지하여 주축의 축심과 교차하는 방향으로 이동하면서 반송하는 제1 반송 수단과, 상기 제1 반송 수단으로부터 상기 부품을 수계하여 상기 커버 구조체의 외측으로 반송하는 제2 반송 수단을 구비하고, 상기 제2 반송 수단이 상기 제1 반송 수단의 이동 방향측이 되는 가대 단부 가장자리의 외측 근방 위치보다 내측의 범위 내에 수용된 부품 반출 장치에 있어서, 상기 제1 반송 수단의 부품 반송 이동에 따라, 그 제1 반송 수단을 상기 범위 내에 수용하도록, 상기 제1 반송 수단의 적어도 일부의 자세를 변경하는 자세 변경 수단을 설치한, 부품 반출 장치를 제공한다.

상기 제1 반송 수단의 이동 방향은 상기 주축의 가로 방향으로 할 수 있다.

더 상세하게는, 상기 주축의 가로 방향은 상기 주축으로부터 비스듬히 아래로 향하는 방향 또는 비스듬히 위로 향하는 방향이다.

부품 반출 장치는 상기 제1 반송 수단이 상기 부품을 파지하는 핸드와, 이 핸드를 1개의 지점에 의하여 선회 가능하게 지지하는 직동(直動) 부재를 구비하고, 이 직동 부재를 핸드의 이동 방향을 따라서 가로 방향으로 이동시키는 직동 가이드를 설치하며, 상기 자세 변경 수단을 상기 직동 부재의 이동에 대한 고정측과 핸드측의 사이에 설치하는 가이드 홈과, 상기 가이드측에 설치되고 가이드 홈에 계합하는 작동축으로 구성하며, 상기 직동 가이드에 의한 직동 부재의 이동에 따라 핸드를 가로 방향과 상하 방향의 사이에서 자세 변경시키도록, 상기 가이드 홈에 상기 직동 부재의 이동 방향과 평행한 제1 홈과 이 제1 홈에 교차하도록 연속적으로 형성된 제2 홈을 설치할 수 있다.

상기 제2 반송 수단은 상기 제1 반송 수단으로부터의 부품을 받는 위치에 있어서, 이 제1 반송 수단이 파지하고 있는 부품이 탑재되는 부품 수용부와 이 부품 수용부를 지지하는 베이스를 가지고, 이 베이스가 상기 부품을 받는 위치와 부품의 반출 위치와의 사이를 왕복 운동 가능하게 구성하는 것이 가능하다.

상기 제2 반송 수단은 상기 베이스가 상기 부품을 받는 위치 또는 상기 반출 위치에 위치한 때에 부품 수용부를 상기 제1 반송 수단을 향하여 상승시키는 리프트 기구를 구비할 수 있다.

예를 들면, 상기 제2 반송 수단은 간헐 수송 운전 가능한 벨트 컨베이어로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 상기 부품 반출 장치를 구비한 공작 기계가 제공된다.

본 발명의 상술한 목적 또는 다른 목적, 특징 및 장점은 이하의 매우 적합한 실시 형태를 첨부 도면을 참조하면서 설명함으로써 더 분명하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 부품 반출 장치를 구비한 자동 선반 및 파렛타이저의 배치를 나타내는 개략 평면도이다.

도 2A는 도 1의 입면도(立面圖)이다.

도 2B는 도 2A의 변형례를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 2A의 부분 확대도이다.

도 4A는 도 3의 세퍼레이터 암의 동작을 설명하는 도면이다.

도 4B는 도 4A의 변형례를 나타내는 도면이다.

도 5는 자동 선반의 반송 셔틀을 조작측으로부터 본 도면이다.

도 6은 도 5의 부분 확대 도면이다.

도 7은 도 5의 반송 셔틀을 측방으로부터 본 도면이다.

도 1 및 도 2A는 본 부품 반출 장치(10)를 구비한 공작 기계인 자동 선반(1) 및 자동 선반(1)에서 워크로부터 가공된 부품(2)을 수취하는 파렛타이저(3)를 도시한 개략 평면도 및 입면도이다. 자동 선반(1)은 가대(5)와 가대(5)의 중앙 위쪽에 설치된 배면 주축 받침대(4) 및 공구대(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 배면 주축 받침대(4)에는 주축(4')에 대향하여 배면 주축(41)이 탑재되어 있다. 배면 주축(41)의 선단에 워크(도시된 예에서는 봉재)가 착탈이 자유롭게 장착된다. 자동 선반(1)은 주축(4')에 있어서의 워크의 가공에 추가하여, 배면 주축(41)의 축심 방향의 슬라이드 이동에 의하여, 도시하지 않은 공구대에 장착된 공구에 의하여 배면 주축(41)에 있어서 워크의 가공을 실시하고, 소정 형상의 부품을 가공한다.

자동 선반(1)은 가대(5) 및 가대 단부 가장자리의 외측 근방 영역을 포함하는 자동 선반(1)의 상반부 전체를 덮도록 구성된 커버 구조체(6)를 가진다. 커버 구조체(6)에 의하여 주축 및 배면 주축에서의 워크의 가공 중의 절삭 가루나 연삭유의 비산이 방지된다. 커버 구조체(6)에 의하여 자동 선반 내부(특히 가공 영역) 에 대한 작업자의 억세스가 규제된다. 가대 단부 가장자리의 외측 근방 영역은 가대 단부 가장자리를 연직 위쪽 방향으로 연장한 영역으로부터 어느 정도 외측으로 확장하여, 작업자의 조작이나 공작 기계의 설치 레이아웃에 실질적인 영향을 주지 않는 범위 내의 영역을 의미한다.

상기 자동 선반(1)에는 워크로부터 가공된 부품(2)을 배면 주축(41)으로부터 기외로 반출하는 부품 반출 장치(10)가 설치된다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 반출 장치(10)는 가공 종료 후 배면 주축(41)에 장착되어 있는 전술한 부품(2)을 파지하는 부품 세퍼레이터(12)와 부품 세퍼레이터(12)로부터 부품(2)을 수취하는 반송 셔틀(14)로 구성된다. 도 2A에 나타내는 바와 같이, 가대(5)의 전후에, 좌우 방향으로 뻗은 채널 부분(8, 8')이 형성되어 있다. 채널 부분(8)은 배면 주축 가대(4)보다 아래쪽에 위치하고 있다. 커버 구조체(6)는 채널 부분(8, 8')의 위쪽을 막는다. 커버 구조체(6)가 채널 부분(8, 8')의 위쪽을 막음으로써, 커버 구조체(6)와 가대(5)의 경계선 근방에, 측방이 개방된 옆을 향한 요(凹) 형상부를 형성한다. 반송 셔틀(14)은 파렛타이저(3)를 배치한 쪽인 전방측의 채널 부분(8)에 설치되고, 전방측의 요(凹) 형상부 내에 배치된다. 반송 셔틀(14)은 배면 주축(41) 및 부품 세퍼레이터(12) 보다 아래쪽에 위치한다. 배면 주축(41)과 반송 셔틀(14)의 사이에 부품 세퍼레이터(12)가 설치되어 있다. 커버 구조체(6)는 채널 부분(8, 8')의 위쪽을 막고 있는 부분으로 가공실을 덮는다. 커버 구조체(6)는 가대(5)의 전방측 단면과 동일한 면에서, 요(凹) 형상부의 개구 부분을 덮는 연직면을 구비하고 있다. 상기 커버 구조체의 구성에 의하여, 요(凹) 형상부가 커버 구조체 내부로부터 차폐되 기 때문에, 반송 셔틀(14)에 워크 가공 중의 절삭 조각 등의 비산되는 것이 방지된다. 파렛타이저(3)는 작업성 향상을 위하여, 자동 선반(1)의 전방 조작면(7) 측에 위치하도록, 커버 구조체(6)의 연직면 전에 인접 배치되어 있다.

부품 세퍼레이터(12)는 부품(2)을 파지하고, 배면 주축(41)으로부터 반출하는 제1 반송 수단인 파지 유닛을 구비하고 있다. 파지 유닛은 부품(2)을 파지하는 핸드(16)와, 핸드(16)를 고정하여 지지하는 핸드 지지 부재(18)와, 핸드 지지 부재(18)를 지점(20)에 의하여 선회 가능하게 지지하는 직동(直動) 부재(22)로 이루어진다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 핸드(16)는 대향하는 클로를 구비하고, 클로의 개폐에 의하여 부품(2)의 외주측을 협지하여 파지할 수 있다. 또한, 부품(2)을 파지하는 파지 수단으로서 핸드(16) 대신에 척을 사용할 수도 있다. 부품 세퍼레이터(12)는 직동 부재(22)를 미끄럼 이동이 자유롭게 지지하는 리니어 가이드(24)를 구비하고 있다. 리니어 가이드(24)는 지지 플레이트(30)와 로드리스 실린더(32)를 구비한다. 지지 플레이트(30)는 배면 주축으로부터 반송 셔틀(14)을 향하여 비스듬히 아래쪽으로 경사진 상태로, 가대(5)에 고정된 설치 블록(26)에 볼트(28)에 의하여 고정되어 있다. 지지 플레이트(30)가 가대(5)에 고정됨으로써, 부품 세퍼레이터(12)가 반송 셔틀(14)의 위쪽에 배치되어 고정된다. 로드리스 실린더(32)는 지지 플레이트(30)를 따라서 비스듬히 아래쪽을 향하여 경사지게 배치되어 있다.

로드리스 실린더(32)는 가이드축(34)과 로드리스 실린더 이동체(38)를 가지고 있다. 가이드축(34)은 지지 플레이트(30)의 배면에 배치되어 있다. 이동체(38)는 지지 플레이트(30)에 설치된 개구부(40)보다 앞쪽으로 돌출되어 있다. 이동 체(38)는 로드리스 실린더(32)의 구동에 의하여 가이드축(34)을 따라서 이동한다.

지지 플레이트(30)에는 가이드축(34)과 평행하게 뻗은 직동 가이드(42)가 고정되어 있다. 직동 부재(22)는 볼트(36)에 의하여 이동체(38)에 일체적으로 장착되어 있다. 이 직동 부재(22)는 직동 가이드 이동체(44)를 사이에 두고 직동 가이드(42)의 지지를 받고 있다. 직동 부재(22)는 로드리스 실린더(32)의 구동에 의하여, 직동 가이드(42)에 의하여 안내되면서 이동체(38)와 일체적으로 비스듬히 아래쪽을 향하여 가이드축(34)을 따라서 이동한다. 직동 부재(22)의 이동에 의하여 파지 유닛이 이동한다.

핸드 지지 부재(18)는 작동축(46)을 가진다. 직동 부재(22)의 이동에 대하여 고정측이 되는 지지 플레이트(30)에는 작동 축 가이드(48)가 고정되어 있다. 작동축 가이드(48)에는 가이드 홈(50)이 형성되어 있다. 상기 작동축(46)은 가이드 홈(50)에 슬라이딩 가능하게 계합한다. 가이드 홈(50)은 모서리부에 소정 지름의 R이 형성된 L자형 모양으로 되어 있다. 가이드 홈(50)의 L자 모양의 한 변은 로드리스 실린더(32)의 가이드 축 방향(G)과 평행한 제1 홈(50a)을 형성한다. 가이드 홈(50)의 L자 모양의 다른 한 변은 가이드 방향(G)에 대하여 수직 위쪽으로 연장되는 제2의 홈(50b)을 형성한다. 제1 홈(50a)과 제2 홈(50b)은 서로 교차하여 연속적으로 형성되어 있다.

도 4A에 나타내는 바와 같이, 부품 세퍼레이터(12)는 먼저 요(凹) 형상부(8) 내에서 대기하고 있는 핸드(16)가 배면 주축(41)에서의 가공이 종료되어 위치 Al에 있는 부품(2)을 파지하기 위하여, 배면 주축(41)을 향하여 돌출된 상태로 이동한 다. 핸드(16)가 부품(2)을 파지하면, 핸드 지지 부재(18)의 작동축(46)은 위치 B1에 위치한다. 핸드(16)가 부품(2)을 파지한 상태로부터 배면 주축(41)이 부품(2)의 파지를 해제하여 퇴피함으로써, 배면 주축(41)으로부터 핸드(16)로 부품(2)이 넘겨진다. 이어서, 로드리스 실린더(32)의 구동에 의하여, 파지 유닛이 리니어 가이드(24)의 가이드 방향(G)을 따라서 배면 주축(41)으로부터 옆으로 비스듬히 아래쪽으로 멀어지는 방향(도시된 예에서는 왼쪽 아래)으로 이동한다. 작동축(46)이 가이드 홈(50)의 모서리부의 바로 앞의 위치(B2)로 이동하면, 핸드(16)에 파지된 부품(2)은 위치 A2로 이동한다.

작동축(46)은 가이드 홈(50)을 따라서 계속 이동한다. 다만, 가이드 홈(50)이 상기와 같은 L자 모양이므로, 작동축(46)의 이동 방향은 방향 G로부터 방향 G에 대하여 위를 향하여 수직 방향으로 서서히 변화한다. 한편, 핸드 지지 부재(18)의 지점(20)은 직동 부재(22)와 일체로 방향 G를 따라서 직선적으로 이동을 계속한다. 따라서 작동축(46)의 이동 방향의 변화에 따라서, 핸드 지지 부재(18)는 지점(20)(도 4A에서는 "+"로 도시)을 중심으로 직동 부재(22)에 대하여, 도 4A에 있어서 시계 방향으로 선회한다. 핸드 지지 부재(18)의 선회에 의하여 핸드(16)가 경사진다. 예를 들면 작동축(46)이 위치 B3에 있을 때에는 경사진 핸드(16)에 파지된 부품(2)은 위치 A3에 위치한다.

작동축(46)이 위치 B3으로부터 위치 B4 및 위치 B5로 계속 이동하면, 핸드 지지 부재(18)는 더 선회하여 핸드(16)가 경사지고, 부품(2)은 위치 A4 및 위치 A5로 이동한다. 따라서 부품(2)은 궤적 T로 나타내는 바와 같이, 위치 Al로부터 위치 A2까지는 직선적으로 이동하고, 위치 A2로부터 A5까지는 아래로 볼록한 곡선을 따라서 이동한다. 부품(2)이 마지막 위치 A5에 위치하면, 핸드(16)가 대략 연직 아래로 향한 세로 자세로 자세 변경된다(도 7 참조).

핸드(16)가 세로 자세가 되면, 부품(2)이 요(凹) 형상부(8) 내의 위쪽 위치에 축심이 배면 주축(41)의 축심과 평행이 되도록 지지된다. 파지 유닛의 일부를 구성하는 핸드(16)가 세로 자세로 자세 변경됨으로써, 파지 유닛이 요(凹) 형상부(8) 측으로 이동하더라도, 파지 유닛은 요(凹) 형상부(8)의 외측으로 돌출하지 않고, 가대(5)의 전단 가장자리보다 내측에 수용된다. 본 실시 형태에서는 핸드(16)의 자세를 변경하는 자세 변경 수단은 작동축(46) 및 가이드 홈(50) 등으로 이루어지는 간단하고 쉬운 구성을 가진다.

도 2B 및 도 4B에 나타내는 바와 같이, 지지 플레이트(30')를 비스듬히 위쪽을 향하여 경사진 상태로 가대(5)에 고정함으로써, 파지 유닛이 배면 주축으로부터 비스듬히 위쪽으로 멀어지는 구성으로 하는 것도 가능하다. 또한, 부품 세퍼레이터(12')가 비스듬히 위쪽으로 경사하고 있는 점을 제외하면, 도 4A의 구성과 도 4B의 구성은 거의 같아지므로, 도 4B에 나타내는 각 구성 요소는 대응하는 도 4A의 구성요소의 참조 부호에 「'」를 붙여서 나타내고, 상세한 설명은 생략한다. 다만 제2 홈(50')은 핸드(16')가 세로 자세로 자세 변경되듯이, 대체로 연직 위쪽을 향하는 방향으로 형성되어 있다. 이하, 주로 도 4A의 구성과 다른 점에 대하여 설명한다.

도 4B에 나타내는 바와 같이, 핸드(16')가 위치 A1'에 있는 가공이 완료된 부품(2)을 파지하였을 때에 핸드 지지 부재(18')의 작동 축(46')은 위치 B1'에 위치한다. 핸드(16')가 부품(2)을 파지한 상태로부터 배면 주축(41)이 부품(2)의 파지를 해제하여 퇴피함으로써, 배면 주축(41)으로부터 핸드(16')로 부품(2)이 넘겨진다. 다음으로, 로드 실린더(32')의 구동에 의하여, 파지 유닛이 리니어 가이드(24')의 가이드 방향(G')을 따라서 배면 주축(41)으로부터 옆으로 비스듬히 위쪽으로 멀어지는 방향(도시된 예에서는 왼쪽 위)로 이동한다. 작동축(46')이 가이드홈(50')의 모서리부의 앞의 위치 B2'로 이동하면, 핸드(16')에 파지된 부품(2)은 위치 A2'로 이동한다.

작동축(46')의 이동 방향은 가이드 홈(50')의 형상을 따라서 계속적으로 방향 G'로부터 방향 G'에 대하여 위쪽을 향하여 서서히 변화한다. 작동축(46')의 이동 방향의 변화에 따라서, 핸드 지지 부재(18')는 지점(20')을 중심으로 도 4B에 있어서의 시계 방향으로 선회하여, 핸드(16')가 경사진다. 작동축(46')은 위치 B1'로부터 위치 B4'까지 이동하고, 작동축(46')의 이동에 따라 핸드(16')에 파지된 부품(2)은 궤적(T')을 따라서 위치 A1'로부터 위치 A4'까지 이동한다. 부품(2)이 최후의 위치 A4'에 위치하면, 핸드(16')가 대략 연직 아래로 향하는 세로 자세로 자세 변경된다.

파지 유닛이 비스듬히 위쪽을 향하여 이동하는 경우, 반송 셔틀(14)은 세로 자세의 핸드(16')와 근접하도록, 소정의 스탠드(15) 등에 의하여 핸드(16')의 위치에 따른 높이에 배치된다.

파지 유닛을 비스듬히 위쪽으로 이동시키는 구성으로 함으로써, 부품 세퍼레 이터(12')에 비산된 절삭 오일이 반송 셔틀(14)측으로 흘러 떨어지지 않는 구성으로 할 수 있다.

반송 셔틀(14)은 파지 유닛으로부터 부품을 수취하는 제2 반송 수단을 구성하고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 반송 셔틀(14)은, 세로 자세의 핸드(16)로부터 상기 부품(2)을 수취하는 부품 수계 위치(52)와, 부품(2)을 자동 선반(1)의 기외로 반출하여 파렛타이저와의 부품(2) 수계가 가능하게 되는 부품 반출 위치(54)와의 사이를, 로드리스 실린더 등의 구동 수단(56)에 의하여 상기 채널 부분(8) 내의 직선적인 반송 경로(58)를 따라서 왕복 운동 가능하게 설치되어 있다. 반송 셔틀(14)은, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 핸드(16)로부터 부품(2)을 수취하는 부품 수용 부재(60)와, 부품 수용 부재(60)를 상하 이동 가능하게 지지하는 지지 부재(62)와, 지지 부재(62)가 설치되는 베이스(64)를 가진다.

반송 경로(58)의 양단에는 각각 반송 셔틀(14)을 부품 수계 위치(52) 또는 부품 반출 위치(54)에 위치 결정하는 강성(剛性) 로드 등의 엔드 스토퍼(66) 및 오일 댐퍼 등의 쇼크 옵서버(68)가 설치된다(부품 수계 위치에 대하여서만 도 6에 도시). 엔드 스토퍼(66)는 베이스(64)에 접촉하여 반송 셔틀(14)의 이동을 규제한다. 완충기(68)는 베이스(64)가 엔드 스토퍼(66)에 접촉하기 직전에 베이스(64)에 접촉하여, 베이스(64)와 엔드 스토퍼(66) 사이의 충격을 완화시킨다.

도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 반송 셔틀(14)의 부품 수용 부재(60)는 부품 수용 위치(52)에 있어서, 핸드(16)와의 부품 수계를 용이하게 하기 위하여, 리프트 기구에 의하여 위쪽으로 들어 올려진다. 리프트 기구는, 상술한 지지 부 재(62)와, 일단이 지지 부재(62)에 고정된 추축(70)과, 추축(70)의 타단에 고정된 선회 플레이트(72)와, 선회 플레이트(72)에 설치된 제1 캠 종동절(74) 및 제2 캠 종동절(76)과, 반송 경로(58) 위에 고정된 캠 스토퍼(78)를 가진다. 캠 스토퍼(78)는 제1 캠 종동절(74)에 대하여 대략 수평 방향으로 접촉 가능한 볼트 등으로 이루어진다. 부품 수용 부재(60) 및 베이스(64)는 측방에서 보았을 때 ㄷ자 모양으로 되어 있다. 지지 부재(62)는 부품 수용 부재(60) 및 베이스(64)의 내측에 위치한다. 추축(70)은 베이스(64)에 설치된 구멍(80)을 관통하고 있다. 지지 부재(62) 및 선회 플레이트(72)는 추축(70)을 축심으로 베이스(64)에 대하여 선회 가능하다. 제1 캠 종동절(74)과 제2 캠 종동절(76)은 선회 플레이트(72) 상의 추축(70)을 사이에 둔 서로 반대측에 설치된 돌기부로서 형성된다.

부품 수계 위치(52)와 부품 반출 위치(54) 사이를 이동하고 있을 때의 반송 셔틀(14)의 부품 수용 부재(60)는, 도 5의 대략 중앙에 나타내는 바와 같이, 자중(自重)에 의하여 베이스(64)에 근접하도록 하강한 상태가 된다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 반송 셔틀(14)이 부품 수계 위치(52)에 접근하여 제1 캠 종동절(74)이 볼트(78)에 접촉하면, 제1 캠 종동절(74)의 이동이 규제된다. 한편 베이스(64)는 엔드 스토퍼(66)에 접촉할 때까지 이동한다. 제1 캠 종동절(74)의 이동이 규제된 상태로 베이스(64)가 이동함으로써, 선회 플레이트(72) 및 추축(70)을 사이에 두고서 지지 부재(62)는 추축(70)을 축심으로 해서 도 6에 있어서의 반시계 방향으로 선회한다. 지지 부재(62)의 반시계 방향의 선회에 의하여 지지 부재(62)의 지지를 받고 있는 부품 수용 부재(60)는 상승한다. 부품 수용 부재(60)의 상승에 의하여, 세로 자세의 핸드(16)와 부품 수용 부재(60)가 근접한다. 핸드(16)와 부품 수용 부재(60)가 근접한 상태로 핸드(16)에 의한 부품(2)의 파지를 해제함으로써, 핸드(16)와 부품 수용 부재(60)와의 사이에 원활한 부품의 수계가 이루어진다.

부품의 수계가 완료되어 반송 셔틀(14)이 도 6의 왼쪽으로 이동하면, 부품 수용 부재(60)의 자중에 의하여, 선회 플레이트(72) 및 지지 부재(62)는 추축(70)을 축심으로 시계 방향으로 선회하고, 다시 부품 수용 부재(60)가 하강 상태가 된다. 반송 셔틀(14)이 부품 반송 위치(54)에 근접하고, 캠 스토퍼(78)에 상당하는 볼트(78')(도 5 참조)가 제2 캠 종동절(76)에 접촉하면, 상기와 같이 부품 수용 부재(60)가 상승한다. 볼트(78')가 제2 캠 종동절(76)에 접촉하는 점 이외에는 부품 수계 위치(52)에서의 상승 작동과 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 부품 반출 위치(54)에서 부품 수용 부재(60)가 상승함으로써, 부품을 파렛타이저(3)로 이송하는 로봇 등(도시하지 않음)과 반송 셔틀(14)과의 사이에서의 원활한 부품의 수계를 실시할 수 있다.

또한, 반송 셔틀(14)이 부품 계승 위치(52) 또는 부품 반출 위치(54)에 있을 때 이외에는 부품 수용 부재(60)는 하강 상태에 있다. 따라서 부품 수용 부재(60)가 하강한 상태의 반송 셔틀(14)이 통과하는 부분의 커버 구조체(6)의 높이를 낮게 할 수 있다. 커버 구조체(6)의 높이를 낮게 함으로써, 주축 및 공구대에 대한 정비 공간을 넓게 확보할 수 있고, 주축 및 공구 주위의 작업성을 향상시킬 수 있다.

부품 수용 부재(60)를 아래쪽으로 부세(付勢)하는 스프링 등의 부세 수단(도시하지 않음)을 설치하여, 부품 수계 위치 및 부품 반출 위치 이외에서는 강제적으 로 부품 수용 부재(60)가 하강 상태가 되도록 하여도 좋다.

제2 반송 수단을, 부품 세퍼레이터(12)로부터의 부품 탑재가 가능한 벨트 컨베이어로 하고, 이 벨트 컨베이어를 상기 채널 부분(8)에 설치할 수도 있다. 상기 컨베이어 벨트는 연속 운전하여도 좋고, 부품끼리 부딪치지 않도록 간헐 수송 방식으로 할 수도 있다. 다만, 경면 마무리 면을 포함하는 부품 등에 대하여서는 전술한 반송 셔틀과 같이, 다른 부재에 접촉하는 부품의 부위가 소정의 부분에 한정되어 있는 수단에 의한 반송이 적합하다. 또한, 반송 셔틀은 반출되는 부품의 자세를 정확하게 정렬할 수 있으므로, 랜덤한 자세로 반출되는 경우에 비하여, 파렛타이저에 대한 수계를 원활하게 실시할 수 있다.

본 부품 반출 장치(10)는 파지 유닛의 일부가 자세 변경됨으로써, 파지 유닛의 이동시를 포함하여 모든 구성 요소가 가대 단부 가장자리의 외측 근방 위치보다 내측의 범위 내에 수용되고, 파지 유닛의 구성 요소가 상기 범위로부터 작업측으로 돌출되는 경우가 없다. 구체적으로는 부품 세퍼레이터(12)가 통상은 커버 구조체(6) 내로서 공작 기계(1)의 조작 전면측에 배치되기 때문에, 오퍼레이터의 육안 확인 및 조작에 방해가 되지 않도록, 배면 주축(41)에 파지되어 있는 워크(2)의 위치보다 위쪽으로 크게 돌출되지 않는다. 또한, 부품 세퍼레이터(12)는 1개의 지점에 대하여 요동하는 암과 같이 단순한 구성이 아니라, 배면 주축으로부터 반송 셔틀(14)까지의 부품 반송 경로(도 4A의 궤적 T)가 직동식의 리니어 가이드(24)로부터 크게 괴리되지는 않는 구성으로 되어 있다. 따라서, 리니어 가이드(24)의 가이드 방향 G가 배면 주축으로부터 공작 기계의 전면을 향하여 비스듬히 아래로 뻗기 때문에, 부품도 포함한 부품 세퍼레이터(12)의 점유 공간은 배면 주축의 대략 중앙으로부터 비스듬히 아래쪽이고, 반송 셔틀(14)의 위쪽의 공간에 한정할 수 있다. 따라서, 부품 세퍼레이터(12)는 커버 구조체(6) 내의 작업에 지장을 주지 않는 장소에 컴팩트하게 수용 가능하다. 또한, 부품 세퍼레이터(12)는 가공 후의 부품을「파지」하여 배면 주축(41)으로부터 반송하는 것이기 때문에, 배면 주축의 아래쪽에 가동식의 통 모양 물체인 세퍼레이트 슈트를 설치하여 기외로 부품을「굴려 떨어뜨리는」구조의 것에 비하여, 신중하게 취급할 필요가 있는 부품의 반송에 적합하다.

반송 셔틀(14)은 부품 반출 위치(54) 근방에 위치하는 경우를 제외하고 커버 구조체(6)의 내부에 수용되고, 또한, 부품 반출 위치(54)는 커버 구조체(6)의 외측이지만 자동 선반(1)의 전면(조작면)(7)측 이외의 장소(도 1에서는 조작면(7)을 향하여 좌측)에 배치된다. 따라서, 자동 선반(1)의 조작면측에는 일체 부품 반출 장치(10)의 구성 요소가 돌출되지 않아서, 작업자의 안전성이 확보되는 동시에 파렛타이저 등의 설비와 조합하여 사용하는 경우에 있어서 설치 장소의 공간을 절약할 수 있다.

본 발명에 의하면, 자세 변경 수단에 의한 제1 반송 수단의 자세 변경에 의하여, 제1 반송 수단을 공작 기계에 있어서의 제1 반송 수단의 이동 방향이 되는 전방측의 가대 단부 가장자리의 외측 근방 위치보다 내측의 범위 내에 수용된다. 따라서, 부품 반출 장치를 상기 가대 단부 가장자리로부터 최소한의 돌출이 되도록 억제하여 컴팩트하게 설치할 수 있다. 특히, 제1 반송 수단을 상기 가대 단부 가장자리로부터 돌출하지 않도록 설치함으로써, 부품의 반송 장치가 없는 공작 기계와 동등한 점유 면적으로 본 부품 반출 장치(10)를 구비한 공작 기계를 설치할 수 있다. 부품 반출 장치가 상기 가대 단부 가장자리로부터 돌출되지 않는 경우에는 가대 단부 가장자리와 거의 동일한 면의 커버를 할 수 있고, 커버의 크기를 부품의 반송 장치가 없는 공작 기계와 동등한 크기로 할 수 있다.

제1 반송 수단의 이동 방향을 주축의 가로 방향이 되는 전방측으로 함으로써, 부품 반출 장치를 주축의 위쪽에 구성할 필요 없이 공작 기계 전체의 높이를 억제할 수 있어서, 주축 및 공구 주위의 작업성을 향상시킬 수 있다. 특히, 제1 반송 수단을 주축으로부터 비스듬하게 아래쪽으로 이동시키면, 제1 반송 수단보다 아래쪽에 제2 반송 수단을 배치하여, 제2 반송 수단에 부품을 용이하게 넘길 수 있고, 또 주축 가로 방향으로부터의 주축의 시인성 등의 점에서도 좋다. 또한, 제1 반송 수단을 주축으로부터 비스듬히 위쪽으로 이동시키면, 주축 가로 방향으로부터의 주축에 대한 양호한 시인성을 얻을 수 있다.

제1 반송 수단은 구체적으로는 부품을 파지하는 핸드와, 핸드를 선회 가능하게 지지하는 직동 부재와, 직동 부재를 핸드의 이동 방향에 따라서 가로 방향으로 이동시키는 리니어 가이드에 의하여 간단하고 쉽게 구성 가능하고, 부품에 극단적으로 큰 충격 등을 가하지 않고 원활하게 반송할 수 있는 동시에, 제1 반송 수단이 척이나 핸드를 가진 암 구조체인 경우에도, 암 구조체를 상기 범위 내에 용이하게 수용할 수 있다. 또한, 자세 변경 수단을, 직동 부재의 이동에 대한 고정측과 핸드측의 사이에 설치되는 가이드 홈과, 가이드 홈에 계합되는 작동축으로 구성하고, 리니어 가이드에 의한 직동 부재의 이동에 따라 핸드를 가로 방향과 상하 방향의 사이에서 자세 변경시키도록 가이드 홈에 직동 부재의 이동 방향과 평행한 제1 홈과, 제1 홈과 교차하도록 연속적으로 형성된 제2 홈을 형성함으로써, 자세 변경 수단을 간단하게 구성할 수 있다.

한편, 제2 반송 수단을 부품 수계 위치와 부품 반출 위치와의 사이를 왕복 운동 가능하게 구성된 반송 셔틀의 형태로 함으로써, 제2 반송 수단과 제1 반송 수단의 사이 또는 제2 반송 수단과 파렛타이저 등의 제2 반송 장치보다 아래쪽의 부품의 수용체와의 사이의 부품의 수계에 있어서 상기 부품에 대한 충격 등을 억제할 수 있으므로, 특히 신중하게 취급할 필요가 있는 부품의 반출을 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 제2 반송 수단에 리프트 기구를 설치함으로써, 제2 반송 수단과 제1 반송 수단 또는 파렛타이저와의 상기 부품의 수계를 더 원활하게 실시할 수 있다.

또한, 제2 반송 수단을 간헐 수송 운전 가능한 벨트 컨베이어로 하면, 제2 반송 수단을 간단한 구조로 할 수 있는 등의 독자적인 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 부품 반출 장치를 구비한 공작 기계는 제1 반송 수단이 부품의 반송을 공작 기계의 전면측으로 이동하면서 실시하는 경우에도, 제1 반송 수단이 공작 기계의 전면측이 되는 가대 단부 가장자리의 바깥쪽으로 극단적으로 돌출하지 않고, 파렛타이저 등의 설비와 조합하여 사용하는 경우에 있어서 설치 장소의 공간 절약을 도모할 수 있다.

Claims (9)

1. 주축이 탑재된 가대와, 상기 주축에 장착된 워크의 가공 영역을 덮도록 가대측에 장착된 커버 구조체를 갖는 공작 기계에 대하여 설치되고,

   상기 워크로부터 가공된 부품을 파지하여 주축의 축심과 교차하는 방향으로 이동하면서 반송하는 제1 반송 수단과,

   상기 제1 반송 수단으로부터 상기 부품을 수계하여 상기 커버 구조체의 외측으로 반송하는 제2 반송 수단을 구비하고,

   상기 제2 반송 수단이 상기 제1 반송 수단의 이동 방향측이 되는 가대 단부 가장자리의 외측 근방 위치보다 내측의 범위 내에 수용된 부품 반출 장치에 있어서,

   상기 제1 반송 수단이 상기 주축에 장착된 부품을 파지하는 핸드와, 상기 핸드를 선회 가능하게 지지하는 직동(直動) 부재를 구비하고,

   상기 직동 부재가 상기 주축의 측방 위치와 상기 제2 반송 수단의 상방 위치와의 사이를 직선적으로 이동하도록 설치되며,

   상기 직동 부재의 이동에 대한 고정측과 핸드측과의 사이에 형성되는 가이드 홈과, 상기 핸드측에 설치되어 가이드 홈에 계합하는 작동축으로부터, 상기 직동 부재의 이동에 따라서 상기 핸드의 자세를 변경시키는 자세 변경 수단이 구성되고,

   상기 핸드가 상기 제2 반송 수단의 상방 위치에서 상하 방향을 향하고, 상기 주축의 횡 위치에서 상기 주축 방향을 향하도록 선회하여, 가로 방향으로부터 상기 주축에 대하여 직선 이동하도록, 상기 가이드 홈을 형성하고, 상기 자세 변경 수단이 상기 제1 반송 수단의 부품의 반송 이동시에, 상기 제1 반송 수단을 상기 범위 내에 수용하도록, 상기 제1 반송 수단의 자세를 변경하는 부품 반출 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 반송 수단의 이동 방향은 상기 주축의 가로 방향인 것인 부품 반출 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1 반송 수단의 이동 방향인 상기 주축의 가로 방향은 상기 주축으로부터 비스듬히 아래로 향하는 방향인 것인 부품 반출 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 제1 반송 수단의 이동 방향인 상기 주축의 가로 방향은 상기 주축으로부터 비스듬히 위쪽으로 향하는 방향인 것인 부품 반출 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 직동 부재를 핸드의 이동 방향에 따라서 가로 방향으로 이동시키는 직동 가이드가 설치되고,

   상기 직동 가이드에 의한 직동 부재의 이동에 따라서 핸드를 가로 방향과 상하 방향과의 사이에서 자세 변경시키도록, 상기 가이드 홈에, 상기 직동 부재의 이동 방향과 평행한 제1 홈과, 상기 제1 홈에 교차하도록 연속적으로 형성된 제2 홈을 형성한 것인 부품 반출 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제2 반송 수단은, 상기 제1 반송 수단으로부터의 부품의 수계 위치에 있어서, 상기 제1 반송 수단이 파지하고 있는 부품이 탑재되는 부품 수용부와, 상기 부품 수용부를 지지하는 베이스를 가지고,

   상기 베이스가 상기 부품을 수계하는 위치와 부품의 반출 위치와의 사이를 왕복동 가능하게 구성되는 것인 부품 반출 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제2 반송 수단은, 상기 베이스가 상기 부품의 수계 위치 또는 상기 반출 위치에 위치하였을 때에, 부품 수용부를 상기 제1 반송 수단을 향하여 상승시키는 리프트 기구를 가진 것인 부품 반출 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제2 반송 수단은 간헐 운전 가능한 벨트 컨베이어인 것인 부품 반출 장치.
9. 제1항에 기재된 부품 반출 장치를 구비한 공작 기계.

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