KR101646428B1

KR101646428B1 - 회전 가공기

Info

Publication number: KR101646428B1
Application number: KR1020147016849A
Authority: KR
Inventors: 스스무 가토; 아키라 다카가이; 마사히로 오타니; 아키토모 가와니시
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2016-08-05
Also published as: KR20140098154A; WO2013125550A1; JP2013226636A; US9522433B2; CN104023910A; CN104023910B; JP5741531B2; US20130223945A1

Abstract

회전 가공기(1)는 회전 지지 지그(6)를 통해 원통 형상 워크(8)를 지지하여 회전하는 회전 장치(2)와, 커팅 툴(7)이 장착된 가공 장치(3)와, 복수의 그리퍼(5)를 선회시키는 선회 로더(4)를 구비하고 있다. 복수의 그리퍼(5)의 높이 위치는 회전 장치(2)와의 사이에서 원통 형상 워크(8)를 전달할 때의 높이 위치, 회전 장치(2)와의 사이에서 회전 지지 지그(6)를 전달할 때의 높이 위치로 변경 가능하다. 선회 로더(4)는 각 그리퍼(5)를, 외부의 반송대에 대향시키는 외부 전달 위치(502)와, 회전 장치(2)에 대향시키는 내부 전달 위치(501) 사이에서 선회시킨다.

Description

회전 가공기 {ROTARY MACHINING DEVICE}

본 발명은 회전 장치에 의해 회전하는 원통 형상 워크에 대해, 가공 장치에 장착한 커팅 툴에 의해 가공을 행하는 회전 가공기에 관한 것이다.

원통 형상 워크의 외주에 치면을 절삭 가공하는 회전 가공기로서의 호브반 등에 있어서는, 회전 장치에 원통 형상 워크를 지지함과 함께, 가공 장치에 호브 커팅 툴을 지지하고, 회전 장치에 의해 회전하는 원통 형상 워크의 외주에, 가공 장치에 의해 회전하는 호브 커팅 툴에 의해 치면을 절삭 가공하고 있다. 회전 장치에 있어서는, 원통 형상 워크의 양단부를 지지하기 위해, 한 쌍의 지그부에 의한 회전 지지 지그를 사용하고 있다.

또한, 호브 커팅 툴과 회전 지지 지그는, 로봇 또는 전용의 교체 장치를 사용하여, 가공하는 원통 형상 워크의 형상에 따라서 교체를 행하고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1의 워크의 정리 방법에 있어서는, 절삭 수단을 가진 왕복 이동 가능한 가공구대와, 워크를 적재하는 워크대가 배치된 테이블을 구비하는 공작 기계를 사용한다. 그리고, 가공구대 및 테이블을 상대적으로 이동시킴으로써, 워크대를 이동시키고 있다.

또한, 예를 들어 특허문헌 2의 가공 셀 시스템은 워크에 대해 가공을 행하는 자동 가공 기계와, 워크의 가공에 필요한 지그 또는 공구의 정리를 행하는 정리 스테이션을 갖고 있다. 또한, 로봇에 의해, 자동 가공 기계에 대해 가공용 워크와 가공 정리용 지그 또는 공구를 공급하고 있다. 또한, 반송 수단에 의해, 자동 가공 기계와 정리 스테이션 사이를 임의의 과정에서, 지그 또는 공구, 워크 및 정리 정보 등의 정보를 기억하고 있는 기억 매체를 1세트로 하여 반송 이동 가능하게 하고 있다.

또한, 예를 들어 호브반에 관한 특허문헌 3에 있어서는, 워크를 회전시키는 테이블로, 선회하는 로더에 의해, 미가공의 워크와 가공 완료의 워크를 반복해서 반입출시키는 것이 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2002-233922호 공보 일본 특허 출원 공고 평6-22782호 공보 일본 특허 출원 공개 평11-291125호 공보

그러나, 호브 커팅 툴 및 회전 지지 지그는 각각 로봇 또는 전용의 교체 장치를 사용하여 교체를 행하고 있다. 그로 인해, 교체를 행하기 위한 가공 장치 전체의 초기 투자가 증대되어 버린다. 또한, 호브 커팅 툴 및 회전 지지 지그의 교체를 행할 때에 간섭물이 많아, 교체에 필요로 하는 시간이 길어져 버린다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 원통 형상 워크, 회전 지지 지그 및 커팅 툴을 동일한 선회 로더를 사용하여 전달할 수 있고, 회전 지지 지그 및 커팅 툴의 교체에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있는 회전 가공기를 제공하려고 얻어진 것이다.

본 발명의 일 형태는 회전 지지 지그를 통해 원통 형상 워크를 지지하여 회전하는 회전 장치와,

커팅 툴을 장착하여 상기 원통 형상 워크에 가공을 행하는 가공 장치와,

복수의 그리퍼가 선회 중심 축선의 주위에 배치되어, 상기 복수의 그리퍼를 상기 회전 장치에 순차 대향시키도록 선회하는 선회 로더를 구비하고 있고,

상기 복수의 그리퍼의 높이 위치는 각각 따로따로 상하 이동하여, 상기 회전 장치와의 사이에서 상기 원통 형상 워크를 전달할 때의 제1 높이 위치와, 상기 회전 장치와의 사이에서 상기 회전 지지 지그를 전달할 때의 제2 높이 위치로 각각 설정 가능하고,

상기 선회 로더는 상기 각 그리퍼를, 외부의 반송대에 대향시키는 외부 전달 위치와, 상기 회전 장치에 대향시키는 내부 전달 위치 사이에서 선회시키도록 구성되어 있음과 함께, 상기 외부 전달 위치와 상기 내부 전달 위치 중 어느 한쪽에서 상기 그리퍼의 높이 위치를 상기 제1 높이 위치 또는 상기 제2 높이 위치로 설정하고, 상기 설정한 높이 위치를 유지하여 상기 외부 전달 위치와 상기 내부 전달 위치의 다른 쪽으로 선회하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 가공기에 있다.

상기 회전 가공기는 선회 로더의 각 그리퍼의 높이 위치를 2단계로 설정하여, 이 각 높이 위치를 유지하고, 각 그리퍼를, 외부의 반송대에 대향시키는 외부 전달 위치와, 회전 장치에 대향시키는 내부 전달 위치 사이에서 선회시키는 것이다.

워크에 가공을 행하는 데 있어서는, 외부 전달 위치에 있어서 워크의 종류에 대응한 회전 지지 지그를 그리퍼에 의해 파지함과 함께, 이 그리퍼의 높이 위치를, 회전 지지 지그를 전달할 때의 제2 높이 위치로 설정한다. 이 제2 높이 위치는 선회 로더를 선회시킬 때에, 그리퍼 및 회전 지지 지그가 회전 장치에 간섭하지 않는 높이로 설정한다. 그리고, 이 제2 높이 위치를 유지하고, 선회 로더를 선회시켜, 그리퍼에 파지하는 회전 지지 지그를 외부 전달 위치로부터 내부 전달 위치로 이동하여, 회전 장치에 대향시킨다. 그리고, 그리퍼를 하강시켜, 회전 장치로 그리퍼에 파지하는 회전 지지 지그를 장착한다.

또한, 외부 전달 위치에 있어서 가공 전의 워크를 그리퍼에 의해 파지함과 함께, 이 그리퍼의 높이 위치를, 워크를 전달할 때의 제1 높이 위치로 설정한다. 이 제1 높이 위치는 선회 로더를 선회시킬 때에, 그리퍼 및 워크가 회전 장치에 간섭하지 않는 높이로 설정한다. 그리고, 이 제1 높이 위치를 유지하고, 선회 로더를 선회시켜, 그리퍼에 파지하는 워크를 외부 전달 위치로부터 내부 전달 위치로 이동하여, 회전 장치에 대향시킨다. 그리고, 그리퍼를 하강시켜, 회전 장치에 장착한 회전 지지 지그에 워크를 장착하여, 워크의 반입을 행한다.

그 후, 회전 장치에 의해 회전시키는 워크에 대해, 가공 장치에 있어서의 커팅 툴에 의해 가공을 행한다. 계속해서, 회전 장치에 있어서의 가공 후의 워크를, 내부 전달 위치에 있는 그리퍼에 의해 파지하고, 선회 로더를 선회시켜 외부 전달 위치로 이동시켜, 워크의 반출을 행한다. 이후에는 가공하는 워크의 수량에 따라서, 워크의 반입, 가공, 반출의 동작을 반복한다.

또한, 가공하는 워크의 종류에 따라서, 회전 지지 지그의 교체가 필요해졌을 때에는, 상기와 마찬가지로, 회전 지지 지그를 파지하는 그리퍼의 높이 위치를 유지하여, 그리퍼가 내부 전달 위치와 외부 전달 위치 사이를 이동하도록 선회 로더를 선회시킨다.

그리고, 제1 높이 위치와 제2 높이 위치는 서로 다른 높이 위치로 설정할 수 있다. 즉, 회전 가공기에 있어서는, 선회 로더의 그리퍼 높이 위치를, 워크를 전달할 때와 회전 지지 지그를 전달할 때의 2개의 높이 위치에서 변경할 수 있다. 이에 의해, 워크 및 회전 지지 지그의 전달을 행할 때에, 선회 로더의 그리퍼를 상하 이동시키는 시간을 단축할 수 있다. 그로 인해, 워크의 반송 및 회전 지지 지그의 교체에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 회전 가공기에 있어서는, 워크 및 회전 지지 지그를 동일한 선회 로더를 사용하여 전달할 수 있다. 이에 의해서도, 회전 지지 지그의 교체에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 실시예에 관한 회전 가공기를 도시하는 사시도.
도 2는 실시예에 관한 원통 형상 워크를 파지하는 그리퍼를, 제1 높이 위치로 하여 외부 전달 위치로부터 내부 전달 위치로 선회시킨 회전 가공기를 도시하는 정면도.
도 3은 실시예에 관한 회전 지지 지그를 파지하는 그리퍼를, 제2 높이 위치로 하여 외부 전달 위치로부터 내부 전달 위치로 선회시킨 회전 가공기를 도시하는 정면도.
도 4는 실시예에 관한 커팅 툴이 보유 지지된 팔레트를 파지하는 그리퍼를, 제3 높이 위치로 하여 외부 전달 위치로부터 내부 전달 위치로 선회시킨 회전 가공기를 도시하는 정면도.
도 5는 실시예에 관한 한쪽 지그부와 다른 쪽 지그부에 의한 회전 지지 지그를 도시하는 정면도.
도 6은 실시예에 관한 회전 지지 지그 및 원통 형상 워크가 세트된 회전 가공기를 도시하는 사시도.
도 7은 실시예에 관한 커팅 툴을 보유 지지하는 팔레트를 그리퍼에 파지한 상태를 도시하는 사시도.

상술한 회전 가공기에 있어서의 바람직한 실시 형태에 대해 설명한다.

상기 회전 가공기에 있어서, 상기 회전 지지 지그는 상기 회전 장치의 한쪽의 회전 지지축에 장착되는 한쪽 지그부와, 상기 회전 장치에 있어서 상기 한쪽의 회전 지지축과 동일 축선 상에 배치된 다른 쪽의 회전 지지축에 장착되는 다른 쪽 지그부에 의해 구성되어 있고, 상기 선회 로더는 상기 한쪽 지그부와 상기 다른 쪽 지그부를 조합한 상태의 상기 회전 지지 지그를 상기 그리퍼에 파지하도록 구성되어 있어도 된다.

이 경우에는, 회전 장치에 의해, 한쪽의 회전 지지축의 한쪽 지그부와 다른 쪽의 회전 지지축의 다른 쪽 지그부 사이에 끼움 지지한 워크를 회전시켜, 이 워크에 대해 가공 장치가 안정되어 가공을 행할 수 있다.

또한, 선회 로더는 한쪽 지그부와 다른 쪽 지그부에 의해 구성되는 회전 지지 지그를 그리퍼에 파지하여, 이 회전 지지 지그를 외부 전달 위치와 내부 전달 위치 사이에서 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 복수의 그리퍼의 높이 위치는 상기 가공 장치와의 사이에서 상기 커팅 툴을 전달할 때의 제3 높이 위치로 설정 가능하고, 상기 선회 로더는 상기 외부 전달 위치와 상기 내부 전달 위치 중 어느 한쪽에서 상기 그리퍼의 높이 위치를 상기 제3 높이 위치로 설정하고, 상기 설정한 높이 위치를 유지하여 상기 외부 전달 위치와 상기 내부 전달 위치의 다른 쪽으로 선회하도록 구성되어 있어도 된다.

이 경우에는, 워크에 가공을 행하는 데 있어서, 외부 전달 위치에 있어서 워크의 종류에 대응한 커팅 툴을 그리퍼에 의해 직접 또는 간접적으로 파지함과 함께, 이 그리퍼의 높이 위치를, 커팅 툴을 전달할 때의 제3 높이 위치로 설정한다. 이 제3 높이 위치는 선회 로더를 선회시킬 때에, 그리퍼 및 커팅 툴이 회전 장치에 간섭하지 않는 높이로 설정한다. 그리고, 이 제3 높이 위치를 유지하고, 선회 로더를 선회시켜, 그리퍼에 파지하는 커팅 툴을 외부 전달 위치로부터 내부 전달 위치로 이동하여, 회전 장치 및 가공 장치에 대향시킨다. 그리고, 가공 장치의 커팅 툴 장착부를 이동시켜, 이 커팅 툴 장착부로 그리퍼에 파지하는 커팅 툴을 장착한다.

또한, 그리퍼는 커팅 툴에 대해서는, 직접 파지하는 것 이외에도, 팔레트 등을 통해 간접적으로 파지할 수도 있다.

또한, 상기 커팅 툴은 팔레트에 보유 지지되도록 구성되어 있고, 상기 팔레트는 상기 그리퍼에 파지되는 기초부와, 상기 기초부의 중심으로부터 오프셋한 위치에 형성되고, 상기 커팅 툴을 보유 지지하는 커팅 툴 보유 지지부를 갖고 있음과 함께, 상기 그리퍼에 파지된 상태에 있어서는, 상기 커팅 툴 보유 지지부가 상기 그리퍼의 선회 반경의 외측에 배치되도록 구성되어 있고, 상기 가공 장치는 그 커팅 툴 장착부가 전진하도록 구성되어 있고, 상기 전진한 커팅 툴 장착부에 대해, 상기 그리퍼에 파지된 상기 팔레트의 상기 커팅 툴 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 커팅 툴이 장착되도록 구성되어 있어도 된다.

이 경우에는, 팔레트를 사용함으로써, 각 그리퍼와 가공 장치 사이에서의 커팅 툴의 전달을 단시간에 용이하게 행할 수 있다.

또한, 상기 가공 장치는 그 커팅 툴 장착부가 상하 이동하도록 구성되어 있음과 함께, 상기 그리퍼를 상기 제3 높이 위치에 고정한 상태에서, 상기 그리퍼에 파지된 상기 팔레트의 상기 커팅 툴 보유 지지부에 있어서의 상기 커팅 툴을, 상기 커팅 툴 장착부에 수취하도록 구성되어 있어도 된다.

일반적으로, 커팅 툴 장착부는 워크의 가공 정밀도를 확보하기 위해, 고정밀도로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 가공 장치의 커팅 툴 장착부를 상하 이동시켜, 팔레트로부터 커팅 툴을 수취함으로써, 선회 로더 및 복수의 그리퍼의 동작을 단순화할 수 있다.

실시예

이하에, 회전 가공기에 관한 실시예에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.

본 예의 회전 가공기(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 회전 지지 지그(6)를 통해 원통 형상 워크(8)를 지지하여 회전하는 회전 장치(2)와, 커팅 툴(7)을 장착하여 원통 형상 워크(8)에 가공을 행하는 가공 장치(3)와, 복수의 그리퍼(5)가 선회 중심 축선(401)의 주위에 배치되어, 복수의 그리퍼(5)를 회전 장치(2)에 순차 대향시키도록 선회하는 선회 로더(4)를 구비하고 있다. 복수의 그리퍼(5)의 높이 위치는 각각 따로따로 상하 이동하여, 도 2에 도시한 바와 같이, 회전 장치(2)와의 사이에서 원통 형상 워크(8)를 전달할 때의 제1 높이 위치(50A), 도 3에 도시한 바와 같이, 회전 장치(2)와의 사이에서 회전 지지 지그(6)를 전달할 때의 제2 높이 위치(50B), 도 4에 도시한 바와 같이, 가공 장치(3)와의 사이에서 커팅 툴(7)을 전달할 때의 제3 높이 위치(50C)로 각각 설정 가능하다.

선회 로더(4)는 각 그리퍼(5)를, 외부의 반송대(도시 생략)에 대향시키는 외부 전달 위치(502)와, 회전 장치(2)에 대향시키는 내부 전달 위치(501) 사이에서 선회시키도록 구성되어 있다. 또한, 선회 로더(4)는 외부 전달 위치(502)와 내부 전달 위치(501) 중 어느 한쪽에서 그리퍼(5)의 높이 위치를 제1 내지 제3 높이 위치(50A, 50B, 50C) 중 어느 하나의 높이 위치로 설정하고, 이 설정한 높이 위치(50A, 50B, 50C)를 유지하여 외부 전달 위치(502)와 내부 전달 위치(501)의 다른 쪽으로 선회하도록 구성되어 있다.

이하에, 본 예의 회전 가공기(1)에 대해, 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 예의 회전 가공기(1)에 있어서의 가공 장치(3) 및 회전 장치(2)는 커팅 툴(7)로서의 호브에 의해 원통 형상 워크(8)의 외주에 치면(81)을 가공하는 호브반을 구성한다. 본 예의 회전 가공기(1)는 선회 로더(4)에 의해, 호브반에 대해 원통 형상 워크(8)의 반송과 회전 지지 지그(6) 및 커팅 툴(7)의 교체(교환)를 가능하게 한 것이다. 본 예의 가공 장치(3) 및 회전 장치(2)에 있어서는, 단면 원 형상의 원통 형상 워크(8)에 대해 기어 커팅을 행하여, 제품으로서의 헬리컬 기어를 제조한다.

본 예의 원통 형상 워크(8)는 기어용 원반 형상을 갖고 있고, 그리퍼(5)는 원반 형상의 외주를 끼움 지지하도록 구성되어 있다. 그리퍼(5)는 한 쌍의 끼움 지지부(51)의 간격을 가변시킴으로써, 외경이 다른 복수 종류의 원통 형상 워크(8)를 파지할 수 있도록 구성되어 있다.

그리퍼(5)의 한 쌍의 끼움 지지부(51)에는 외경이 작은 원통 형상 워크(8)를 파지할 때에, 상하에 겹쳐서 서로 걸림 결합하는 걸림 결합부(511)가 형성되어 있다. 본 예의 그리퍼(5)는 수평 방향의 양측으로부터 원통 형상 워크(8), 회전 지지 지그(6) 또는 팔레트(70)를 끼움 지지하는 한 쌍의 끼움 지지부(51)를 접근ㆍ이격시키도록 구성되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 가공 장치(3)는 커팅 툴(7)을 장착하는 커팅 툴 장착부(호브 축)(31)의 회전 중심 축선(301)을, 수평 방향에 대해 경사져서 향하도록 구성되어 있다. 회전 장치(2)는 상하 방향으로 연장되는 회전 중심 축선(201)의 주위로 회전하도록 구성되어 있다. 가공 장치(3)는 회전 장치(2)에 의해 회전하는 원통 형상 워크(8)의 외주를, 회전하는 커팅 툴(7)에 의해 절삭하여, 헬리컬 형상의 치면(81)을 가공한다.

가공 장치(3)는 커팅 툴 장착부(31)를, 회전 가능함과 함께 전후 및 상하로 이동시키도록 구성되어 있다. 가공 장치(3)는 회전 장치(2)와 선회 로더(4)를 연결하는 선의 연장 상에 배치되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 회전 장치(2)는 회전 구동원에 의해, 회전 테이블에 설치된 한쪽의 회전 지지축(21)을 회전시키도록 구성되어 있고, 다른 쪽의 회전 지지축(22)은 한쪽의 회전 지지축(21)의 회전을 받아 회전하도록 되어 있다. 본 예의 회전 장치(2)는 회전 중심 축선(201)이 연직 방향으로 연장되도록 배치되어 있고, 한쪽의 회전 지지축(21)은 연직 방향 하측에 배치되고, 다른 쪽의 회전 지지축(22)은 연직 방향 상측에 배치된다. 다른 쪽의 회전 지지축(22)은 선회 로더(4)의 선회 중심 지주(41)에 설치되어 있다.

또한, 회전 장치(2)는 가공 장치(3)와 선회 로더(4) 사이에 끼워지는 위치에 배치되어 있고, 또한 워크(8)를 양측으로부터 지지하여, 선회 로더(4)의 선회 중심 축선(401)과 평행한 회전 중심 축선(201)의 주위로 회전하도록 구성되어 있다.

회전 지지 지그(6)는 회전 장치(2)의 한쪽의 회전 지지축(21)에 장착되는 한쪽 지그부(61)와, 회전 장치(2)에 있어서 한쪽의 회전 지지축(21)과 동일 축선 상에 배치된 다른 쪽의 회전 지지축(22)에 장착되는 다른 쪽 지그부(62)에 의해 구성되어 있다. 다른 쪽 지그부(62)는 한쪽 지그부(61)와 조합하여 운반 가능하다.

가공 전의 원통 형상 워크(8)는 선회 로더(4)에 의해, 한쪽의 회전 지지축(21)에 장착된 한쪽 지그부(61)와, 다른 쪽의 회전 지지축(22)에 장착된 다른 쪽 지그부(62) 사이에 반입된다. 또한, 가공 후의 원통 형상 워크(8)는 선회 로더(4)에 의해, 한쪽의 회전 지지축(21)에 장착된 한쪽 지그부(61)와, 다른 쪽의 회전 지지축(22)에 장착된 다른 쪽 지그부(62) 사이에서 반출된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 예의 선회 로더(4)는 선회 중심 지주(41)의 주위로 복수의 그리퍼(5)를 선회 가능하게 배치하여 구성되어 있다. 선회 중심 지주(41)의 선회 중심 축선(401)은 상하 방향으로 연장되어 있고, 각 그리퍼(5)는 선회 중심 지주(41)의 주위로 수평 방향으로 선회하도록 구성되어 있다.

복수의 그리퍼(5)는 선회 로더(4)의 선회 중심 축선(401) 및 회전 장치(2)의 회전 중심 축선(201)에 대해 직교하는 방향으로부터 워크(8), 커팅 툴(7) 및 회전 지지 지그(6)를 각각 파지하여, 회전 장치(2)의 한쪽의 회전 지지축(21)과 다른 쪽의 회전 지지축(22) 사이를 통과하도록 구성되어 있다.

본 예의 그리퍼(5)는 선회 중심 지주(41)의 주위에 있어서 서로 90° 어긋난 위치의 4개소에 배치되어 있다. 각 그리퍼(5)는 선회 중심 지주(41)에 대해, 개별로 상하 이동 가능하다. 또한, 그리퍼(5)는 선회 중심 지주(41)의 주위의 2개소 혹은 3개소 혹은 5개소 이상으로 등간격으로 배치할 수도 있다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 예의 선회 로더(4)는 원통 형상 워크(8), 회전 지지 지그(6) 및 커팅 툴(7)을 보유 지지하는 팔레트(70) 모두의 반입ㆍ반출을 행하도록 구성되어 있다. 각 그리퍼(5)는 회전 장치(2)에 대향하는 내부 전달 위치(501)와, 선회 중심 지주(41)에 대해 회전 장치(2)와는 반대측에 위치하는 외부 전달 위치(502)에 차차 회전하도록 구성되어 있다.

본 예의 각 그리퍼(5)는 회전 장치(2)와의 사이에서의 가공 전의 원통 형상 워크(8)의 공급 및 가공 후의 원통 형상 워크(8)의 취출, 회전 장치(2)와의 사이에서의 회전 지지 지그(6)의 공급 및 취출 및 가공 장치(3)와의 사이에서의 커팅 툴(7)의 공급 및 취출을 행하도록 구성되어 있다.

도시는 생략하지만, 선회 로더(4)에 대해 회전 장치(2)와는 반대측에는 원통 형상 워크(8), 회전 지지 지그(6) 및 팔레트(70) 모두를 반송 가능한 반송 장치가 배치된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 선회 로더(4)는 모터 등의 구동원에 의해, 복수의 그리퍼(5)의 전체를, 그리퍼(5)가 배치된 주위 방향의 소정 각도씩 선회시키도록 구성되어 있다. 각 그리퍼(5)는 선회 중심 지주(41)에 배치된 전동 액추에이터(42)에 의해, 각각 개별로 상하로 슬라이드 가능하다. 선회 중심 지주(41)에 있어서는, 전동 액추에이터(42)의 양측에 리니어 가이드(43)가 배치되어 있다. 각 그리퍼(5)는 전동 액추에이터(42)에 의한 구동력을 받아, 리니어 가이드(43)를 따라서 상하로 슬라이드 가능하다.

전동 액추에이터(42) 및 한 쌍의 리니어 가이드(43)는 선회 중심 지주(41)에 설치된 베이스 플레이트(44)에 배치되어 있다. 전동 액추에이터(42) 및 한 쌍의 리니어 가이드(43)에는 캠 가이드(45)가 설치되어 있다. 캠 가이드(45)는 그리퍼(5)를 구성하는 한 쌍의 끼움 지지부(51)가 개폐될 때의 가이드부(451)를 갖고 있다. 이 가이드부(451)는, 한 쌍의 끼움 지지부(51)가 폐쇄되는 중심 부분에서는 한 쌍의 끼움 지지부(51)가 서로 평행이 되도록 직선 형상으로 형성되고, 한 쌍의 끼움 지지부(51)가 개방되는 외측 부분에서는 선회 중심 지주(41)에 근접하는 방향으로 구부러지는 곡선 형상으로 형성되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 회전 지지 지그(6)는 한쪽 지그부(61) 상에 다른 쪽 지그부(62)가 조합된 상태에서, 선회 로더(4)에 의해 회전 장치(2)까지 반송(운반)된다. 또한, 외부 반송대 또는 로봇에 적재된 회전 지지 지그(6), 원통 형상 워크(8) 및 커팅 툴(7)은 외부 전달 위치(502)에 있는 그리퍼(5)에 의해 파지되고, 선회 로더(4)가 선회하여 이 그리퍼(5)를 내부 전달 위치(501)로 이동시킴으로써, 회전 장치(2)에 대향하는 위치까지 반송된다.

회전 지지 지그(6)는 다른 쪽 지그부(62)의 중심 위치에 있어서 하방으로 돌출되는 중심축부(621)를, 한쪽 지그부(61)의 중심 위치에 형성된 중심 구멍(611) 내에 삽입하고, 한쪽 지그부(61)와 다른 쪽 지그부(62)의 중심을 정렬시킨 상태에서 조합되도록 구성되어 있다. 원통 형상 워크(8)의 중심에는 중심 구멍(83)이 형성되어 있고, 한쪽 지그부(61)와 다른 쪽 지그부(62)에 의해 원통 형상 워크(8)를 끼움 지지할 때에는, 원통 형상 워크(8)의 중심 구멍(83) 내에 삽입 관통된 중심축부(621)가 중심 구멍(611)에 삽입된다. 한쪽 지그부(61)와 다른 쪽 지그부(62)는, 원통 형상 워크(8)를 끼움 지지하는 경우와, 원통 형상 워크(8)를 끼움 지지하지 않는 경우 중 어떤 경우에 있어서도, 중심축부(621)와 중심 구멍(611)의 중심 위치 결정을 행하여 조합하도록 구성되어 있다.

회전 지지 지그(6)는 다음과 같이 하여 회전 장치(2)에 장착된다.

도 3, 도 5에 도시한 바와 같이, 우선, 외부 전달 위치(502)에 있는 그리퍼(5)가 외부 반송대 또는 로봇으로부터, 한쪽 지그부(61) 상에 다른 쪽 지그부(62)가 적재된 회전 지지 지그(6)를 파지한다. 계속해서, 선회 로더(4)가 선회하여, 외부 전달 위치(502)에 있는 그리퍼(5)를 내부 전달 위치(501)까지 이동시킨다. 계속해서, 내부 전달 위치(501)로 이동한 그리퍼(5)를 하강시켜, 한쪽 지그부(61)를 한쪽의 회전 지지축(21)에 장착한다. 계속해서, 선회 로더(4)의 선회 중심 지주(41)에 설치된 다른 쪽의 회전 지지축(22)을 하강시켜, 이 다른 쪽의 회전 지지축(22)에 다른 쪽 지그부(62)를 장착한다. 그 후, 다른 쪽의 회전 지지축(22)을 상승시켜 두고, 한쪽 지그부(61)와 다른 쪽 지그부(62) 사이에 원통 형상 워크(8)를 수납 가능한 상태를 형성한다.

도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 회전 지지 지그(6)의 한쪽 지그부(61)에는 버 제거 공구(63)가 설치되어 있다. 버 제거 공구(63)는 한쪽 지그부(61)의 중심 축선(601)의 주위로 공전 가능하게 설치되고, 한쪽 지그부(61)와 다른 쪽 지그부(62) 사이에 끼움 지지하는 원통 형상 워크(8)의 단부면(80)에 버 제거 가공을 행하도록 구성되어 있다.

본 예의 버 제거 공구(63)는 한쪽 지그부(61)의 중심 축선(601)의 주위로 회전 가능한 링부(631)와, 링부(631)로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 설치된 지지 아암부(632)와, 지지 아암부(632)에 있어서 한쪽 지그부(61)의 중심 축선(601)과 평행한 중심 축선의 주위로 회전 가능하게 지지된 회전 공구부(633)를 갖고 있다. 지지 아암부(632)에는 회전 가공기(1)의 가대에 배치(세워 설치)된 회전 멈춤 부재(65)와 걸림 결합하는 스토퍼 홈(64)이 형성되어 있다.

그리고, 버 제거 공구(63)는 한쪽 지그부(61)가 한쪽의 회전 지지축(21)에 장착되었을 때에, 지지 아암부(632)의 스토퍼 홈(64)이 회전 멈춤 부재(65)와 걸림 결합함으로써, 한쪽의 회전 지지축(21) 및 한쪽 지그부(61)가 회전할 때에 한쪽 지그부(61)의 중심 축선(601)의 주위로 공전하지 않도록 할 수 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 예의 커팅 툴(7)은 선회 로더(4)의 각 그리퍼(5)에 의해 파지되는 팔레트(70)에 보유 지지된다. 팔레트(70)는 그리퍼(5)에 파지되는 기초부(71)와, 기초부(71)의 중심으로부터 오프셋한 위치에 형성되어, 커팅 툴(7)을 보유 지지하는 커팅 툴 보유 지지부(72)를 갖고 있다. 기초부(71)는 각 그리퍼(5)에 의해 파지하기 쉽도록, 원반 형상으로 형성되어 있다. 커팅 툴 보유 지지부(72)는 한 쌍의 수용부(721)에 의해, 축방향이 수평 방향으로 연장되도록 한 커팅 툴(7)의 양단부 부분의 축부를 받도록 구성되어 있다. 팔레트(70)의 커팅 툴 보유 지지부(72)는 팔레트(70)가 그리퍼(5)에 파지된 상태에 있어서, 그리퍼(5)의 선회 반경의 외측에 배치된다.

가공 장치(3)는 커팅 툴 장착부(31)를 전진 및 상하시켜, 이 커팅 툴 장착부(31)에, 제3 높이 위치(50C)에 고정된 그리퍼(5)에 파지된 팔레트(70)의 커팅 툴 보유 지지부(72)에 있어서의 커팅 툴(7)을 장착하도록 구성되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 그리퍼(5)의 높이 위치는 원통 형상 워크(8)를 파지하여, 외부 전달 위치(502)와 내부 전달 위치(501) 사이에서 이동할 때에는, 다음의 3개의 높이 위치로 변경된다. 즉, 그리퍼(5)는 외부 전달 위치(502)에 있어서 원통 형상 워크(8)를 전달할 때의 높이 위치, 원통 형상 워크(8)를 파지하여 선회 로더(4)에 의해 선회할 때의 높이 위치 및 내부 전달 위치(501)에 있어서 원통 형상 워크(8)를 전달할 때의 높이 위치로 변경 가능하다. 원통 형상 워크(8)를 파지하여 선회 로더(4)에 의해 선회할 때의 높이 위치가, 회전 장치(2)와의 사이에서 원통 형상 워크(8)를 전달할 때의 제1 높이 위치(50A)로 된다. 이 제1 높이 위치(50A)는 그리퍼(5)에 파지한 원통 형상 워크(8)가, 회전 장치(2)에 있어서의 한쪽 지그부(61)보다도 약간 높은 위치로서 설정된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 그리퍼(5)의 높이 위치는 회전 지지 지그(6)를 파지하여, 외부 전달 위치(502)와 내부 전달 위치(501) 사이에서 이동할 때에는, 다음의 3개의 높이 위치로 변경된다. 즉, 그리퍼(5)는 외부 전달 위치(502)에 있어서 회전 지지 지그(6)를 전달할 때의 높이 위치, 회전 지지 지그(6)를 파지하여 선회 로더(4)에 의해 선회할 때의 높이 위치 및 내부 전달 위치(501)에 있어서 회전 지지 지그(6)를 전달할 때의 높이 위치로 변경 가능하다. 회전 지지 지그(6)를 파지하여 선회 로더(4)에 의해 선회할 때의 높이 위치가, 회전 장치(2)와의 사이에서 회전 지지 지그(6)를 전달할 때의 제2 높이 위치(50B)로 된다. 이 제2 높이 위치(50B)는 그리퍼(5)에 파지한 회전 지지 지그(6)가, 회전 장치(2)에 있어서의 한쪽의 회전 지지축(21)보다도 약간 높은 위치로서 설정된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 그리퍼(5)의 높이 위치는 커팅 툴(7)이 보유 지지된 팔레트(70)를 파지하여, 외부 전달 위치(502)와 내부 전달 위치(501) 사이에서 이동할 때에는, 다음의 3개의 높이 위치로 변경된다. 즉, 그리퍼(5)의 높이 위치는 외부 전달 위치(502)에 있어서 팔레트(70)를 전달할 때의 높이 위치, 팔레트(70)를 파지하여 선회 로더(4)에 의해 선회할 때의 높이 위치 및 내부 전달 위치(501)에 있어서 팔레트(70)에 보유 지지하는 커팅 툴(7)을 가공 장치(3)의 커팅 툴 장착부(31)로 전달할 때의 높이 위치로 변경 가능하다. 팔레트(70)를 파지하여 선회 로더(4)에 의해 선회할 때의 높이 위치가, 가공 장치(3)와의 사이에서 커팅 툴(7)을 전달할 때의 제3 높이 위치(50C)로 된다. 이 제3 높이 위치(50C)는 그리퍼(5)에 파지한 팔레트(70)가, 회전 장치(2)에 있어서의 한쪽 지그부(61)보다도 약간 높은 위치로서 설정된다.

다음에, 본 예의 회전 가공기(1)에 의한 동작에 대해 설명한다.

원통 형상 워크(8)에 가공을 행하는 데 있어서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 외부 전달 위치(502)에 있어서 원통 형상 워크(8)의 종류에 대응한 커팅 툴(7)을 보유 지지하는 팔레트(70)를 그리퍼(5)에 의해 파지함과 함께, 이 그리퍼(5)의 높이 위치를, 커팅 툴(7)을 전달할 때의 제3 높이 위치(50C)로 설정한다. 이 제3 높이 위치(50C)는 선회 로더(4)를 선회시킬 때에, 그리퍼(5) 및 팔레트(70)가 회전 장치(2)의 한쪽의 회전 지지축(21)에 있어서의 한쪽 지그부(61) 및 다른 쪽의 회전 지지축(22)에 있어서의 다른 쪽 지그부(62)에 간섭하지 않은 높이로 설정한다. 그리고, 이 제3 높이 위치(50C)를 유지하고, 선회 로더(4)를 선회시켜, 그리퍼(5)에 파지하는 팔레트(70)에 있어서의 커팅 툴(7)을 외부 전달 위치(502)로부터 내부 전달 위치(501)로 이동하여, 회전 장치(2) 및 가공 장치(3)에 대향시킨다. 그리고, 가공 장치(3)의 커팅 툴 장착부(31)를 이동시켜, 이 커팅 툴 장착부(31)로 그리퍼(5)에 파지하는 커팅 툴(7)을 장착한다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 외부 전달 위치(502)에 있어서 원통 형상 워크(8)의 종류에 대응한 회전 지지 지그(6)를 그리퍼(5)에 의해 파지함과 함께, 이 그리퍼(5)의 높이 위치를, 회전 지지 지그(6)를 전달할 때의 제2 높이 위치(50B)로 설정한다. 이 제2 높이 위치(50B)는 선회 로더(4)를 선회시킬 때에, 그리퍼(5) 및 회전 지지 지그(6)가 회전 장치(2)의 한쪽의 회전 지지축(21)에 간섭하지 않는 높이로 설정한다. 그리고, 이 제2 높이 위치(50B)를 유지하고, 선회 로더(4)를 선회시켜, 그리퍼(5)에 파지하는 회전 지지 지그(6)를 외부 전달 위치(502)로부터 내부 전달 위치(501)로 이동하여, 회전 장치(2)에 대향시킨다. 그리고, 그리퍼(5)를 하강시켜, 회전 장치(2)의 한쪽의 회전 지지축(21)으로 그리퍼(5)에 파지하는 회전 지지 지그(6)의 한쪽 지그부(61)를 장착한다.

또한, 선회 중심 지주(41)에 있어서의 다른 쪽의 회전 지지축(22)을 하강시키고, 한쪽 지그부(61)에 조합된 다른 쪽 지그부(62)가 다른 쪽의 회전 지지축(22)에 장착되고, 그 후, 다른 쪽의 회전 지지축(22)을 상승시켜 후퇴시켜 둔다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 외부 전달 위치(502)에 있어서 가공 전의 원통 형상 워크(8)를 그리퍼(5)에 의해 파지함과 함께, 이 그리퍼(5)의 높이 위치를, 원통 형상 워크(8)를 전달할 때의 제1 높이 위치(50A)로 설정한다. 이 제1 높이 위치(50A)는 선회 로더(4)를 선회시킬 때에, 그리퍼(5) 및 원통 형상 워크(8)가 회전 장치(2)의 한쪽의 회전 지지축(21)에 있어서의 한쪽 지그부(61)에 간섭하지 않는 높이로 설정한다. 또한, 회전 장치(2)의 다른 쪽의 회전 지지축(22)에 있어서의 다른 쪽 지그부(62)를 원통 형상 워크(8)에 간섭하지 않는 위치로 후퇴시켜 둔다. 그리고, 이 제1 높이 위치(50A)를 유지하고, 선회 로더(4)를 선회시켜, 그리퍼(5)에 파지하는 원통 형상 워크(8)를 외부 전달 위치(502)로부터 내부 전달 위치(501)로 이동하여, 회전 장치(2)에 대향시킨다.

그리고, 그리퍼(5)를 하강시켜, 회전 장치(2)의 한쪽의 회전 지지축(21)에 장착한 한쪽 지그부(61)에 원통 형상 워크(8)를 장착한다. 또한, 회전 장치(2)의 다른 쪽의 회전 지지축(22)을 하강시켜, 이 다른 쪽의 회전 지지축(22)에 장착한 다른 쪽 지그부(62)에 있어서의 중심축부(621)를, 원통 형상 워크(8)의 중심 구멍(83) 및 한쪽의 회전 지지축(21)에 장착한 한쪽 지그부(61)에 있어서의 중심 구멍(611)에 삽입한다(도 5 참조).

이와 같이 하여, 원통 형상 워크(8)의 반입을 행하여, 한쪽 지그부(61)와 다른 쪽 지그부(62) 사이에 원통 형상 워크(8)를 끼움 지지하고, 이 원통 형상 워크(8)를 회전 장치(2)에 의해 회전 가능한 상태로 한다.

그 후, 회전 장치(2)에 의해 회전시키는 원통 형상 워크(8)에 대해, 가공 장치(3)에 있어서의 커팅 툴(7)을 회전시켜, 원통 형상 워크(8)의 외주에 치면(81)을 절삭 가공한다. 계속해서, 다른 쪽의 회전 지지축(22) 및 다른 쪽 지그부(62)를 상방으로 후퇴시키고, 한쪽의 회전 지지축(21)의 한쪽 지그부(61)에 장착된 가공 후의 원통 형상 워크(8)를, 내부 전달 위치(501)에 있는 그리퍼(5)에 의해 파지하고, 선회 로더(4)를 선회시켜 외부 전달 위치(502)로 이동시켜, 원통 형상 워크(8)의 반출을 행한다. 이후에는, 가공하는 원통 형상 워크(8)의 수량에 따라서, 원통 형상 워크(8)의 반입, 가공, 반출의 동작을 반복한다.

또한, 가공하는 원통 형상 워크(8)의 종류에 따라서, 회전 지지 지그(6) 또는 커팅 툴(7)의 교체가 필요해졌을 때에는, 상기와 마찬가지로, 회전 지지 지그(6) 또는 커팅 툴(7)을 파지하는 그리퍼(5)의 제2 높이 위치(50B) 또는 제3 높이 위치(50C)를 유지하여, 그리퍼(5)가 내부 전달 위치(501)와 외부 전달 위치(502) 사이를 이동하도록 선회 로더(4)를 선회시킨다.

이와 같이, 회전 가공기(1)에 있어서는, 선회 로더(4)의 그리퍼(5)의 높이 위치를, 원통 형상 워크(8)를 전달할 때, 회전 지지 지그(6)를 전달할 때 및 커팅 툴(7)을 전달할 때의 3개의 높이 위치에서 변경할 수 있다. 이에 의해, 원통 형상 워크(8), 회전 지지 지그(6) 및 커팅 툴(7)의 전달을 행할 때에, 선회 로더(4)의 그리퍼(5)를 상하 이동시키는 시간을 단축할 수 있다. 그로 인해, 원통 형상 워크(8)의 반송, 회전 지지 지그(6) 및 커팅 툴(7)의 교체에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 회전 가공기(1)에 있어서는, 원통 형상 워크(8), 회전 지지 지그(6) 및 커팅 툴(7)을 동일한 선회 로더(4)를 사용하여 전달할 수 있다. 이에 의해서도, 회전 지지 지그(6) 및 커팅 툴(7)의 교체에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

Claims

회전 지지 지그를 통해 원통 형상 워크를 지지하여 회전하는 회전 장치와,
커팅 툴을 장착하여 상기 원통 형상 워크에 가공을 행하는 가공 장치와,
복수의 그리퍼가 선회 중심 축선의 주위에 배치되고, 상기 복수의 그리퍼를 상기 회전 장치에 순차 대향시키도록 선회하는 선회 로더를 구비하고 있고,
상기 그리퍼는, 한 쌍의 끼움 지지부를 갖고, 상기 한 쌍의 끼움 지지부의 간격을 가변시킴으로써, 상기 원통 형상 워크 및 상기 회전 지지 지그 모두 파지 가능하게 구성되어 있고,
상기 복수의 그리퍼는 각각 따로따로 상하 이동하여, 상기 회전 장치에 장착된 상기 회전 지지 지그와의 사이에서 상기 원통 형상 워크를 전달할 때의 제1 높이 위치와, 상기 회전 장치와의 사이에서 상기 회전 지지 지그를 전달할 때의 제2 높이 위치로 각각 설정 가능하게 구성되어 있고,
상기 선회 로더는 상기 각 그리퍼를, 외부의 반송대에 대향시키는 외부 전달 위치와, 상기 회전 장치에 대향시키는 내부 전달 위치 사이에서 선회시키도록 구성되어 있음과 함께, 상기 외부 전달 위치와 상기 내부 전달 위치 중 어느 한쪽에서 상기 그리퍼의 높이 위치를 상기 제1 높이 위치 또는 상기 제2 높이 위치로 설정하고, 상기 설정한 높이 위치를 유지하여 상기 외부 전달 위치와 상기 내부 전달 위치의 다른 쪽으로 선회하도록 구성되고,
상기 선회 로더는, 상기 원통 형상 워크를 파지하는 상기 그리퍼를 상기 제1 높이 위치에서 선회시키고, 또한 상기 그리퍼를 상기 선회 중심 축선의 방향으로 이동시킴으로써, 상기 회전 장치에 장착된 상기 회전 지지 지그와의 사이에서 상기 원통 형상 워크의 전달을 행함과 함께, 상기 회전 지지 지그를 파지하는 상기 그리퍼를 상기 제2 높이 위치에서 선회시키고, 또한 상기 그리퍼를 상기 선회 중심 축선의 방향으로 이동시킴으로써, 상기 회전 장치와의 사이에서 상기 회전 지지 지그의 전달을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 회전 가공기.
제1항에 있어서, 상기 회전 지지 지그는 상기 회전 장치의 한쪽의 회전 지지축에 장착되는 한쪽 지그부와, 상기 회전 장치에 있어서 상기 한쪽의 회전 지지축과 동일 축선 상에 배치된 다른 쪽의 회전 지지축에 장착되는 다른 쪽 지그부에 의해 구성되어 있고,
상기 선회 로더는 상기 한쪽 지그부와 상기 다른 쪽 지그부를 조합한 상태의 상기 회전 지지 지그를 상기 그리퍼에 파지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 회전 가공기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 그리퍼 높이 위치는 상기 가공 장치와의 사이에서 상기 커팅 툴을 전달할 때의 제3 높이 위치로 설정 가능하고,
상기 선회 로더는 상기 외부 전달 위치와 상기 내부 전달 위치 중 어느 한쪽에서 상기 그리퍼의 높이 위치를 상기 제3 높이 위치로 설정하고, 상기 설정한 높이 위치를 유지하여 상기 외부 전달 위치와 상기 내부 전달 위치의 다른 쪽으로 선회하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 회전 가공기.
제3항에 있어서, 상기 커팅 툴은 팔레트에 보유 지지되도록 구성되어 있고,
상기 팔레트는 상기 그리퍼에 파지되는 기초부와, 상기 기초부의 중심으로부터 오프셋한 위치에 형성되어, 상기 커팅 툴을 보유 지지하는 커팅 툴 보유 지지부를 갖고 있음과 함께, 상기 그리퍼에 파지된 상태에 있어서는, 상기 커팅 툴 보유 지지부가 상기 그리퍼의 선회 반경의 외측에 배치되도록 구성되어 있고,
상기 가공 장치는 그 커팅 툴 장착부가 전진하도록 구성되어 있고, 상기 전진한 커팅 툴 장착부에 대해, 상기 그리퍼에 파지된 상기 팔레트의 상기 커팅 툴 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 커팅 툴이 장착되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 회전 가공기.
제4항에 있어서, 상기 가공 장치는 그 커팅 툴 장착부가 상하 이동하도록 구성되어 있음과 함께, 상기 그리퍼를 상기 제3 높이 위치로 고정한 상태에서, 상기 그리퍼에 파지된 상기 팔레트의 상기 커팅 툴 보유 지지부에 있어서의 상기 커팅 툴을, 상기 커팅 툴 장착부에 수취하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 회전 가공기.