KR20170046178A

KR20170046178A - 워크 공급 장치 및 공작 기계

Info

Publication number: KR20170046178A
Application number: KR1020177008868A
Authority: KR
Inventors: 신고 이토
Original assignee: 시티즌 도케이 가부시키가이샤; 시티즌 마쉬나리 가부시키가이샤
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2017-04-28
Also published as: JP2016074062A; US20170312873A1; CN107073668A; TWI641446B; KR101880006B1; EP3205447B1; JP6351475B2; CN107073668B; EP3205447A4; EP3205447A1; TW201618887A; US9993903B2; ES2885534T3; WO2016056344A1

Abstract

워크(W)의 가공 중에, 가공 영역을 폐색하고, 가공 영역으로부터의 절삭액 등의 비산 등을 억제한 상태에서, 가공 영역 밖의 워크(W)의 보급 영역에 있어서, 다음에 가공을 행하는 워크(W)의 보급을 행할 수 있는 워크 공급 장치(30) 등을 제공한다. 워크(W)의 가공실(2)과, 로더실(3)과, 개구부(5)를 갖는 칸막이벽(4)과, 주축(10)과, 워크 공급 장치(30)와, 반송 장치(20)와, 배출 장치(60)로 공작 기계(100)를 구성한다. 워크 공급 장치(30)는, 워크 유지부(31)와 이동 기구(32)와 커버 부재(33)와 코일 스프링(40)을 구비한다. 가공실(2)에서의 워크(W)의 가공 중에, 로더실(3) 내에서 워크 유지부(31)가 워크(W)를 유지할 수 있도록, 코일 스프링(40)으로 커버 부재(33)를 눌러 압박하여, 커버 부재(33)로 개구부(5)를 폐색시킨다.

Description

워크 공급 장치 및 공작 기계{WORKPIECE SUPPLY DEVICE AND MACHINE TOOL}

본 발명은, 자동 선반 등의 공작 기계에 워크를 공급하는 워크 공급 장치 및 이 워크 공급 장치를 구비한 공작 기계에 관한 것이다.

자동 선반 등의 공작 기계에서는, 워크(가공 소재)를 가공하는 가공 영역에 워크를 공급하는 워크 공급 장치가 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1의 워크 공급 장치(로더 장치)에서는, 가공 영역의 외부에 있어서 보급된 워크를 로더 헤드로 유지하고, 이 로더 헤드가, 가공 영역을 피복하는 기체(機體) 커버에 형성한 개구부를 통해 가공 영역에 진입하고, 워크를 공작 기계의 주축에 전달하여 공급하고 있다. 로더 헤드의 이동 수단에는, 개구부를 폐색 가능한 차폐판이 설치되어 있다. 로더 헤드가 가공 영역에 위치해 있는 동안은 차폐판이 개구부를 막는다. 차폐판이 개구부를 막음으로써, 가공 영역에 가득 차 있는 절삭액의 증기 및 미스트(mist)가 개구부로부터 가공 영역 밖으로 비산하는 것을 방지하고 있다.

워크의 전달이 완료되어 로더 헤드가 가공 영역으로부터 나오면, 차폐판도 개구부로부터 떨어져 개구부가 개구된다. 기체 커버에는 개구부를 개폐 가능하게 폐색하는 셔터가 폐색판과는 별개로 설치되어 있다. 로더 장치에 의한 워크의 공급후에 셔터에 의해 개구부를 폐쇄함으로써, 워크의 가공 중에 개구부로부터 절삭액이나 증기 등이 가공 영역 밖으로 비산하는 것을 방지하고 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2014-54676호 공보

그러나, 이러한 종래 기술에서는, 차폐판과는 별개로 셔터를 설치하고, 또한 셔터의 개폐 장치를 설치하고 있기 때문에, 셔터나 개폐 장치의 설치 공간이나 작동 공간을 확보할 필요가 있다. 그 때문에, 공작 기계의 대형화를 초래함과 함께, 부품수나 조립 공정수도 많아진다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 워크의 가공 중에, 가공 영역을 폐색하고, 상기 가공 영역으로부터의 절삭액 등의 비산 등을 억제한 상태로, 상기 가공 영역 밖의 워크의 보급 영역에 있어서, 다음에 가공을 행하는 워크의 보급을 행할 수 있는 워크 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 워크 공급 장치는, 워크의 보급 영역 및 가공 영역을 갖는 공작 기계에 대하여 공급되는 상기 워크를 유지하는 워크 유지 수단과, 상기 워크 유지 수단을 상기 보급 영역과 상기 가공 영역 사이에서 이동시키는 이동 수단을 구비하고, 상기 워크 유지 수단이, 상기 보급 영역과 상기 가공 영역을 이격시키는 구획 부재에 형성된 개구부를 통하여 상기 양 영역 사이를 출입하여, 상기 공작 기계와의 사이에서 상기 워크의 전달을 행하는 워크 공급 장치에 있어서, 상기 워크 유지 수단과 일체적으로 이동하고, 그 워크 유지 수단이 상기 보급 영역 내로 이동했을 때에 상기 개구부를 폐색하는 커버 부재와, 상기 커버 부재를 상기 개구부의 폐색 방향으로 압박하는 압박 수단을 구비하고, 이 압박 수단은, 상기 가공 영역에서 상기 워크의 가공이 행해지고 있는 상태에서, 상기 워크 유지 수단이 상기 보급 영역에서 상기 워크를 유지할 수 있도록, 상기 커버 부재를, 상기 구획 부재측으로 압박하여 상기 개구부를 폐색시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 공작 기계는, 전술한 바와 같은 워크 공급 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 워크의 가공 중에, 가공 영역을 밀폐 상태로 폐색하고, 워크 가공 중에 가공 영역으로부터 보급 영역으로 절삭액 등이 비산하는 것 등을 억제한 상태로, 상기 가공 영역 밖의 워크의 보급 영역에 있어서, 다음에 가공을 행하는 워크의 보급을 행할 수 있는 간편한 구성의 워크 공급 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 워크 공급 장치를 구비함으로써, 워크 가공 중에 절삭액 등의 비산이 효과적으로 억제되는 보다 간이하고 소형인 공작 기계를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 워크 공급 장치를 구비한 공작 기계의 개략적인 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 워크 공급 장치의 주요 부분을 나타내는 확대 사시도이다.
도 3a는 도 1에 나타낸 워크 공급 장치의 이동 기구를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3b는 도 1에 나타낸 워크 공급 장치의 배출 장치의 주요 부분을 나타내는 확대 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 워크 공급 장치의 작동도이며, 커버 부재가 개구부를 폐색하고, 워크 유지부가 로더실측에 위치해 있는 상태를 나타낸다.
도 5는 도 1에 나타낸 워크 공급 장치의 작동도이며, 워크 유지부의 핸드(hand)로 워크를 유지한 상태를 나타낸다.
도 6은 도 1에 나타낸 워크 공급 장치의 작동도이며, 워크를 유지한 워크 유지부가 가공실 내에 진입한 상태를 나타낸다.

이하, 본 발명에 따른 워크 공급 장치를 구비한 공작 기계(자동 선반)의 일 실시형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 실시형태의 워크 공급 장치를 구비한 자동 선반의 개략적인 외관을 나타내는 사시도이다. 또 본 실시형태의 공작 기계는 커버로 피복되어 있지만, 도 1에서는, 내부 구조의 시인을 용이하게 하기 위해 일부 커버의 도시를 생략하고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 자동 선반(100)은, 장치 본체(1) 내에 주축(10)이 배치되어 있다. 주축(10)에는, 워크(W)를 파지하는 척(11)이 설치되어 있다. 주축(10)은, 주축대(12)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 본 실시형태에서는, 주축 축선(C)을 따르는 방향을 Z축 방향으로 하며, Z축 방향에 직교하는 수평 방향을 X축 방향으로 하고, Z축 방향 및 X축 방향에 직교하는 상하 방향을 Y축 방향으로 한다. 주축(10)에 대응하여, 공구를 유지하는 터렛(turret; 13)을 구비한 절삭 공구대(14)(도 2 참조)가 X, Y, Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다.

장치 본체(1)에는, 워크(W)의 가공을 행하는 가공실(가공 영역)(2)이 설치되고, 가공실(2)에 인접하여, 워크(W)를 주축(10)에 공급하는 워크 공급 장치(30)를 구비한 로더실(보급 영역)(3)이 설치되어 있다. 가공실(2) 내에 주축(10)의 선단측이 배치된다. 로더실(3) 내에는, 워크 공급 장치(30)에 대하여 워크(W)를 반송하는 반송 장치(20)가 설치되어 있다.

로더실(3)은, 반송 장치(20)에 의해 반송되는 워크(W)를 워크 공급 장치(30)가 수취하여 유지하는 영역이다. 가공실(2)은, 주축(10)에 파지된 워크(W)에 대하여 절삭 공구대(14)에서 선택된 공구에 의해 절삭 등의 가공이 행해지는 영역이다. 워크(W)의 가공 시에는 가공점 부근에 절삭액이 공급되기 때문에, 가공실(2) 내에서는 절삭액이 비산하여 절삭액의 증기나 미스트가 가득 차 있다.

이러한 절삭액이나 증기, 미스트 등이 로더실(3) 내에 비산하는 것을 방지하기 위해, 로더실(3)과 가공실(2)은 칸막이벽(4)에 의해 격절되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 칸막이벽(4)에는, 워크 공급 장치(30)의 워크 유지부(워크 유지 수단)(31)가 로더실(3)과 가공실(2)을 출입하는 개구부(5)가 형성되어 있다.

반송 장치(20)는, 반송용 컨베어 장치(21)와 전달 장치(22)를 구비하고 있다. 전달 장치(22)는, 반송용 컨베어 장치(21)와 워크 공급 장치(30) 사이에 배치되어 있다. 반송용 컨베어 장치(21)는, 장치 본체(1) 밖으로부터 로더실(3) 내로 워크(W)를 반송한다. 반송용 컨베어 장치(21)는, 워크(W)를 얹어서 반송하는 벨트 컨베어(23), 및 벨트 컨베어(23)를 회전 구동시키는 구동 기구(24) 등으로 구성된다.

전달 장치(22)는, 반송용 컨베어 장치(21)에 의해 로더실(3) 내에 반송되어 오는 워크(W)를 워크 공급 장치(30)에 전달한다. 전달 장치(22)는, 한 쌍의 핸드(25), 지지대(26) 및 선회 기구(27) 등으로 구성된다. 한 쌍의 핸드(25)는 지지대(26)에 설치되고, 적절한 개폐 수단에 의해 개폐 가능하게 구동된다. 선회 기구(27)는, 반송 장치(20)와 워크 공급 장치(30) 사이에서 핸드(25)와 함께 지지대(26)를 선회시킨다.

전달 장치(22)에 있어서, 개폐 수단에 의해 한 쌍의 핸드(25)가 개방 작동된다. 도 4에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 선회 기구(27)는, 양 핸드(25)가 수평 상태가 되도록, 지지대(26)를 반송용 컨베어 장치(21)의 방향으로 선회시킨다. 이 작동에 의해, 수평 상태이자 개방 상태인 양 핸드(25) 사이에 워크(W)가 삽입된다. 워크(W)의 삽입 상태에서 양 핸드(25)가 폐쇄 작동됨으로써, 양 핸드(25)가 반송용 컨베어 장치(21) 상의 워크(W)를 유지한다. 다음으로, 워크(W)를 유지한 상태로, 도 4에 실선으로 나타낸 바와 같이, 선회 기구(27)는, 양 핸드(25)가 수직 상태가 되도록, 워크 공급 장치(30)의 방향으로 지지대(26)를 90도 선회시킨다. 이상의 작동에 의해, 워크 공급 장치(30)가 워크(W)를 유지하는 소정의 위치(유지 위치)에 워크(W)를 배치할 수 있다.

워크 공급 장치(30)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 워크 유지부(31)와, 이동 기구(이동 수단)(32)와, 커버 부재(33)를 구비하고 있다. 워크 유지부(31)는 워크(W)를 유지한다. 이동 기구(이동 수단)(32)는, 워크 유지부(31)를 워크(W)의 유지 위치 및 주축(10)으로의 전달 위치로 이동시킨다. 커버 부재(33)는 칸막이벽(4)의 개구부(5)를 개폐시킨다.

워크 유지부(31)는, 베이스판(34)과, 아암부(35)와, 로더 헤드(36)를 구비하고 있다. 아암부(35)는 베이스판(34)에 고정되어 있다. 로더 헤드(36)는 아암부(35)의 일단에 설치되어 있다.

로더 헤드(36)에는, 적절한 개폐 수단에 의해 개폐 가능하게 구동되는 한 쌍의 핸드(37)가 설치되어 있다. 개방 상태인 한 쌍의 양 핸드(37) 사이에 워크(W)를 삽입하고, 개폐 수단에 의해 양 핸드(37)가 폐쇄 작동됨으로써, 워크(W)를 양 핸드(37)로 협지하여 유지할 수 있다.

커버 부재(33)는, 가공실(2)측에 배치되고, 가공실(2)의 내측으로부터 개구부(5)를 덮어 개구부를 폐색시킨다. 커버 부재(33)는, 개구부(5)의 개구 면적보다 넓은 면적을 가지며, 개구부(5)를 기밀식으로 그리고 액밀식으로 밀폐 가능하게 형성되어 있다. 커버 부재(33) 및 개구부(5)의 대향면에 감합용의 플랜지를 설치하거나, 시일 부재 등을 배치하거나 할 수도 있다. 이 구성에 의해, 로더실(3)과 가공실(2)의 밀폐성이나 서로의 접속성을 향상시킬 수 있다. 커버 부재(33)의, 개구부(5)측의 면에는, 복수의 샤프트(38)가 설치되어 있다. 각 샤프트(38)는, 로더실(3)의 방향으로 돌출되고, Z축 방향에 평행하게 설치되어 있다. 커버 부재(33)가 개구부(5)를 폐색했을 때에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 샤프트(38)가 개구부(5)로부터 로더실(3)측으로 돌출된다. 샤프트(38)의 선단은 로더실(3) 내에 설치된 판형의 스토퍼(6)에 부딪치고, 커버 부재(33)가 칸막이벽(4)에 접촉한 상태로 위치 결정한다.

또한, 베이스판(34)의 양측에는 플랜지(41)가 설치되어 있다. 플랜지(41)에는 컬러(42)가 일체적으로 설치되어 있다. 컬러(42)는 샤프트(38)에 삽입 관통되어 있다. 이 구성에 의해, 커버 부재(33)에 대하여 베이스판(34)이 상대적으로 진퇴 가능하게 연결된다. 샤프트(38)의 선단 부근의 외주에는 수용부(39)가 장착되어 있다. 수용부(39)와 베이스판(34) 사이에는, 압박 수단으로서의 코일 스프링(40)이 장착되어 있다. 코일 스프링(40)은 샤프트(38)의 외부에 끼워져 있다. 코일 스프링(40)에 의해, 도 4에 나타낸 바와 같이, 통상은 컬러(42)가 커버 부재(33)에 압박되도록, 워크 유지부(31)가 커버 부재(33)와 근접하는 위치로 눌려 압박되어 있다.

이동 기구(32)는, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 샤프트(43)와, 슬라이드 기구(44)와, 회전 기구(45)를 구비하고 있다. 샤프트(43)는, Z축 방향에 평행하게 배치되어 있다. 슬라이드 기구(44)는 샤프트(43)를 Z축 방향으로 진퇴시킨다. 회전 기구(45)는 샤프트(43)를 회전시킨다. 샤프트(43)의 일단에는 베이스판(34)이 일체적으로 고정되어 있다. 샤프트(43)의 타단측은, 브래킷(46)에 일체적으로 고정된 슬리브(47) 내에 삽입되어 있다. 샤프트(43)는, 브래킷(46)측에서 회전 가능하게 지지되어 있다.

슬라이드 기구(44)는, 리니어 가이드(48)와 슬라이드 액츄에이터(49)를 구비하고 있다. 리니어 가이드(48)는, Z축 방향에 평행하고 또한 샤프트(43)와 병렬로 설치되어 있다. 리니어 가이드(48)에는, Z축 방향으로 연장되는 슬라이드 레일(50)이 설치되어 있다. 슬라이드 레일(50)에는, 슬라이드 자(子)(51)를 통해 브래킷(46)이 슬라이드 이동 가능하게 지지되어 있다. 브래킷(46)은, 슬라이드 액츄에이터(49)에 설치된 슬라이더(52)에 일체적으로 고정되어 있다. 회전 기구(45)는, 브래킷(46)에 일체적으로 부착된 실린더(53)를 구비하고 있다. 실린더(53)의 실린더축(54)이 샤프트(43)에 연결되어 있다.

이러한 구성의 이동 기구(32)에 있어서, 슬라이드 액츄에이터(49)를 구동시키고, 슬라이더(52)를 Z축 방향으로 이동 구동시킨다. 슬라이더(52)의 이동 구동에 의해, 브래킷(46)과 일체적으로 샤프트(43)가, 리니어 가이드(48)에 안내되어 Z축 방향으로 이동한다. 또한, 회전 기구(45)에 있어서, 실린더(53)를 구동시키고, 실린더축(54)을 진퇴 구동시키는 것에 의해, 샤프트(43)를, 축선을 중심으로 회전시킬 수 있다.

이상과 같은 슬라이드 기구(44)의 제어에 의해, 워크 유지부(31)는 개구부(5)를 통과하여 가공실(2)과 로더실(3)을 출입한다. 한편, 커버 부재(33)는 가공실(2) 내부에서만 진퇴하고 로더실(3)측으로는 이동하지 않는다. 워크 유지부(31)가 로더실(3)측으로 이동하면, 커버 부재(33)는 칸막이벽(4)에 부딪쳐 이동을 정지한다. 이러한 정지 후, 슬라이드 기구(44)를 더 작동시킴으로써, 코일 스프링(40)의 압박력에 대항하여 Z축을 따라서 워크(W)의 유지 위치의 방향으로 워크 유지부(31)를 이동시킬 수 있다.

이 때문에, 핸드(37)로 워크(W)를 유지하기 쉬운 위치로 워크 유지부(31)를 자유롭게 이동시키는 것이 가능해진다. 예컨대, 제조 오차 등으로 워크(W)의 축선 방향의 길이에 변동이 있는 경우나, 길이가 상이한 복수종의 워크(W)의 가공을 행하는 경우가 있다. 이러한 경우라도, 워크(W)의 길이 등에 따라서 핸드(37)로 유지하기 쉬운 위치로 워크 유지부(31)를 이동시킴으로써, 핸드(37)로 워크(W)를 용이하게 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 회전 기구(45)에 의해 샤프트(43)를 회전시킴으로써, 샤프트(43)의 축선을 중심으로 커버 부재(33)와 함께 워크 유지부(31)를 회전시킬 수 있다. 워크 유지부(31)의 회전에 의해, 핸드(37)에 유지된 워크(W)가 가공실(2) 내의 주축(10)에 대향하는 위치로, 커버 부재(33)와 워크 유지부(31)를 일체적으로 요동시키는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 워크 유지부(31)가 개구부(5)를 통과할 수 있고, 또한 로더 헤드(36)는, 로더실(3) 내에서 전달 장치(22)가 유지하는 워크(W)에 대향하는 위치로, 커버 부재(33)와 워크 유지부(31)를 일체적으로 요동시키는 것이 가능하게 되어 있다.

또한 장치 본체(1)에는, 가공 후의 워크(W)를 장치 본체(1) 밖으로 배출하는 배출 장치(60)가 설치되어 있다. 배출 장치(60)는, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 바구니형의 워크 수용부(61)와, 배출용 컨베어 장치(62)를 구비하고 있다. 워크 수용부(61)는, 주축(10)으로부터 배출되는 워크(W)를 수취한다. 워크 수용부(61)는, Z축에 평행한 축을 중심축으로 하여 회전 가능하게 칸막이벽(4)측에 피봇 지지되어 있다. 배출용 컨베어 장치(62)는, 워크 수용부(61)로부터 전달되는 워크(W)를 외부로 이송한다. 배출용 컨베어 장치(62)는, 벨트 컨베어(63)와, 후드(64)와, 구동 기구(65)를 구비하고 있다. 후드(64)는 벨트 컨베어(63)를 부분적으로 덮는다. 구동 기구(65)는 벨트 컨베어(63)를 회전 구동시킨다.

주축(10)에서의 워크(W)의 가공이 종료되면, 도 3b에 실선으로 나타낸 바와 같이, 워크 수용부(61)가 주축(10)의 방향으로 요동하고, 주축(10)에 유지된 워크(W)의 하측에서 대기한다. 다음으로, 주축(10)의 척(11)이 개방 작동된다. 주축(10) 내에 설치된 이젝터 장치 등이 작동하여, 워크(W)를 주축(10)으로부터 압출함으로써, 워크(W)가 워크 수용부(61) 내에 낙하한다.

워크(W)를 수용한 상태로, 도 3b에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 워크 수용부(61)가 피봇 지지부를 회전축으로 하여 후드(64)의 방향으로 요동한다. 워크 수용부(61)의 요동에 의해, 후드(64)에 개구된 투입구(66)를 통해 워크(W)가 후드(64) 내에 투입된다. 후드(64) 내에 투입된 워크(W)는, 벨트 컨베어(63)에 의해 장치 본체(1) 밖으로 이송되어, 워크 회수부 등에 배출된다.

이하, 워크 공급 장치(30)에 의해 행해지는 주축(10)에 대한 워크 공급 작동을, 도 4∼도 6의 작동도를 참조하면서 설명한다. 이들 도면에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 이동 기구(32)의 회전 기구(45), 슬라이드 기구(44) 등의 기재를 생략하고 있다.

도 4는, 워크 공급 장치(30)의 커버 부재(33)에 의해 개구부(5)가 덮여 개구부가 폐색되어 있는 상태를 나타낸다. 슬라이드 기구(44)의 구동에 의해 워크 유지부(31)를 로더실(3)측으로 이동시키면, 샤프트(38)의 선단이 스토퍼(6)에 부딪친다. 커버 부재(33)는 칸막이벽(4)에 부딪쳐 이동을 정지하고, 개구부(5)를 폐색한 상태로 위치 결정된다. 워크 유지부(31)는, 코일 스프링(40)에 의해 커버 부재(33)측으로 눌려 압박되어 있는 상태로 로더실(3) 내에 배치된다.

이와 같이, 샤프트(38)가 스토퍼(6)에 부딪침으로써, 커버 부재(33)가 칸막이벽(4)에 밀착하도록 위치 결정되어 개구부(5)를 폐색한다. 이 때문에, 커버 부재(33)를 칸막이벽(4)에 밀착시키는 힘을, 커버 부재(33)의 칸막이벽(4)과의 접촉 부분 외에, 샤프트(38)측에서 받을 수 있다. 커버 부재(33)측에 과대한 부하를 가하지 않고, 로더실(3)과 가공실(2) 사이의 밀폐성이 유지되어 있다. 커버 부재(33)에 의해 개구부(5)가 폐색된 상태로, 가공실(2) 내에서, 주축(10)에 파지된 워크(W)의 가공을 행할 수 있다. 따라서, 가공 시에 절삭액 등이 가공실(2)로부터 로더실(3) 내에 비산하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 가공실(2) 내에서의 워크(W)의 가공 중에, 로더실(3) 내에서, 반송 장치(20)의 반송용 컨베어 장치(21)에 의해 워크(W)를 반송할 수 있다. 반송된 워크(W)를, 도 4에 나타낸 바와 같이, 반송 장치(20)의 전달 장치(22)에 의해 유지 위치에 배치할 수 있다.

워크 공급 장치(30)에서는, 전달 장치(22)로부터 워크(W)를 수취하기 위해, 이동 기구(32)의 슬라이드 기구(44)(도 3a 참조)를 구동시킨다. 슬라이드 기구(44)의 구동에 의해, 워크 유지부(31)를 코일 스프링(40)의 압박력에 대항하여 워크(W)의 방향으로 이동시킨다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 개방 상태인 한 쌍의 핸드(37) 사이에 워크(W)가 삽입되었다면, 워크 유지부(31)의 이동을 정지시킨다. 양 핸드(37)가 폐쇄 작동됨으로써, 양 핸드(37)로 워크(W)를 유지한다. 이어서, 전달 장치(22)측에서 양 핸드(25)가 개방 작동됨으로써, 전달 장치(22)로부터 워크 유지부(31)로의 워크(W)의 전달이 행해진다.

다음으로, 슬라이드 기구(44)에 의해, 한 쌍의 핸드(37)로 워크(W)를 유지한 상태로 워크 유지부(31)를 커버 부재(33)의 방향으로 이동시킨다. 로더실(3) 내에 있어서, 워크(W)의 방향으로 워크 유지부(31)를 이동시키고 있기 때문에, 코일 스프링(40)이 수축 상태로 되어 있다. 수축 상태의 코일 스프링(40)의 누르는 압박력에 의해, 수용부(39)를 통해 샤프트(38)가 스토퍼(6)의 방향으로 눌려 압박된다. 커버 부재(33) 자체도 개구부(5)를 폐색시키는 방향으로 압박되어, 커버 부재(33)가 개구부(5)로부터 이탈하지 않고, 개구부(5)의 폐색 상태가 유지된다. 이 때문에, 로더실(3)과 가공실(2) 사이의 밀폐성이 유지되고, 로더실(3) 내부는 가공실(2)측으로부터의 절삭액 등의 비산이 방지된다. 이러한 깨끗한 환경 상태의 로더실(3) 내에 있어서, 반송 장치(20)로부터 워크 유지부(31)로 워크(W)의 보급을 행할 수 있다.

가공실(2)에서의 워크(W)의 가공 및 배출이 행해졌다면, 워크 공급 장치(30)에 의해, 워크 유지부(31)의 핸드(37)로 유지한 워크(W)를 주축(10)으로 전달하는 작동을 행한다. 이 때문에, 워크 공급 장치(30)는, 슬라이드 기구(44)를 구동시켜, 워크(W)를 유지한 상태로 워크 유지부(31)를 가공실(2)의 방향으로 이동시킨다. 워크 유지부(31)의 이동에 의해, 커버 부재(33)가 개구부(5)로부터 떨어져 가공실(2)의 내부 방향으로 워크 유지부(31)와 일체적으로 이동한다. 워크 유지부(31)는, 개구된 개구부(5)로부터 가공실(2) 내에 진입한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 주축(10)의 전방에 워크(W)가 배치된 상태로, 슬라이드 기구(44)에 의해 워크 유지부(31)의 이동을 정지시킨다. 다음으로 회전 기구(45)(도 3a 참조)에 의해 샤프트(43)와 함께 워크 유지부(31)를 요동시킨다. 이상의 작동에 의해, 워크(W)가 주축(10)에 대향하도록 로더 헤드(36)를 배치시킬 수 있다.

다음으로, 슬라이드 기구(44)에 의해 Z축 방향에 있어서 워크 유지부(31)를 주축(10)의 방향으로 이동시켜, 개방 상태의 척(11) 내에 워크(W)를 삽입한다. 이 삽입 상태로, 주축(10)의 척(11)을 폐쇄 작동시키고, 워크 유지부(31)의 한 쌍의 핸드(37)를 개방 작동시켜, 주축(10)에 워크(W)를 전달한다. 그 후, Z축 방향에 있어서 워크 유지부(31)를 주축(10)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 다음으로 워크 유지부(31)를 앞선 회전 방향과는 반대 방향으로 샤프트(43)와 함께 요동시키고, 개구부(5)를 통과할 수 있는 자세로 워크 유지부(31)를 위치 결정한다.

이상의 작동에 의해 워크 공급 장치(30)로부터 주축(10)으로의 워크(W)의 공급이 완료된다. 워크 공급 장치(30)는, 슬라이드 기구(44)에 의해, 개구부(5)로부터 워크 유지부(31)를 로더실(3) 내로 이동시킨다. 워크 유지부(31)의 이동에 의해, 도 4에 나타낸 바와 같이 커버 부재(33)에 의해 개구부(5)가 폐색된다.

그 후, 가공실(2) 내에서는, 절삭 공구대(14)의 공구에 의해, 주축(10)에 파지된 워크(W)의 가공이 행해진다. 개구부(5)가 커버 부재(33)에 의해 폐색되고, 로더실(3)과 가공실(2) 사이의 밀폐성이 유지되어 있다. 이 때문에, 가공 시의 절삭액이나 그 증기, 미스트 등이 로더실(3)측에 비산하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 개구부(5)가 밀폐 폐색된 상태로 가공실(2)에서 워크(W)의 가공을 행하면서, 로더실(3) 내에서는 워크 유지부(31)에 의해, 다음에 주축(10)에 전달되는 워크(W)를 미리 유지시킬 수 있다. 따라서, 가공 종료 후에는, 주축(10)으로의 워크(W)의 전달을 보다 신속하게 행할 수 있다.

이상, 본 실시형태의 워크 공급 장치(30)를 구비한 자동 선반(100)에 의하면, 워크(W)의 가공 중에, 로더실(3)과 가공실(2) 사이를 밀폐 상태로 폐색시킬 수 있다. 이 때문에, 워크 가공 중에 가공실(2)로부터 로더실(3)로의 절삭액 등의 비산을 방지할 수 있다. 또한, 커버 부재(33)에 의해 개구부(5)의 밀폐성을 담보할 수 있다. 이 때문에, 종래와 같이 워크(W)의 가공 중에 개구부(5)를 폐색시키는 셔터나 그 구동 수단을 설치할 필요가 없다. 셔터나 그 구동 수단을 위한 공간을 설치할 필요도 없다. 따라서, 부품수나 조여 공정수가 줄어들고, 워크 공급 장치(30)나 자동 선반(100)의 간이화나 소형화가 가능해진다. 또한, 워크(W)의 가공과 병행하여 워크 유지부(31)에 의한 워크(W)의 유지를 행할 수 있다. 따라서, 주축(10)으로의 워크(W)의 공급 작동에 관한 시간을 단축할 수 있어, 워크 공급의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 커버 부재(33)에 대하여 워크 유지부(31)를 진퇴 가능하게 연결하고 있다. 이 때문에, 워크(W)의 축선 방향의 길이에 변동이 있는 경우나, 길이가 상이한 복수종의 워크(W)의 가공을 행하는 경우에도 워크(W)를 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 코일 스프링(40)의 누르는 압박력에 의해, 커버 부재(33)가 개구부(5)를 폐색시키는 방향으로 눌려 압박된다. 이 때문에, 워크 유지부(31)가 진퇴하더라도, 커버 부재(33)가 개구부(5)로부터 하측으로 떨어지지 않고, 개구부(5)의 폐색 상태를 유지할 수 있다. 또한, 커버 부재(33)는, 가공실(2)측에 배치되고, 가공실(2)의 내측으로부터 개구부(5)를 덮어 개구부를 폐색시키는 구성이다. 이 때문에, 커버 부재(33)는, 가공실(2) 내부에서만 이동하고 로더실(3)측으로는 이동하지 않는다. 따라서, 커버 부재(33)에 부착된 절삭액 등이 로더실(3) 내에 낙하하는 것을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태를 도면에 의해 상세히 설명했지만, 상기 실시형태는 본 발명의 예시에 불과하다. 본 발명은 상기 실시형태의 구성으로만 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등이 있더라도 본 발명에 포함된다.

예컨대, 커버 부재(33)를 개구부(5)의 폐색 방향으로 압박하는 압박 수단은, 판 스프링이나 비틀림 스프링 등, 코일 스프링(40) 이외의 누르는 압박 수단을 이용할 수도 있다. 워크 유지부(31)가 진퇴하더라도, 개구부(5)의 폐색이 해제되지 않도록 커버 부재(33)를 압박할 수 있으면 된다. 또한, 베이스판(34)과 커버 부재(33) 사이에 인장 스프링(인장 발조) 등의 압박 수단을 설치할 수도 있다. 인장 스프링의 인장력에 의해 커버 부재(33)를 개구부(5)의 폐색 방향으로 압박하도록 구성할 수도 있다.

[관련 출원에 대한 상호 참조]

본 출원은, 2014년 10월 7일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 2014-206538에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 모든 개시는 완전히 본 명세서에서 참조에 의해 삽입된다.

Claims

워크의 보급 영역 및 가공 영역을 갖는 공작 기계에 대하여 공급되는 상기 워크를 유지하는 워크 유지 수단과,
상기 워크 유지 수단을 상기 보급 영역과 상기 가공 영역 사이에서 이동시키는 이동 수단
을 구비하고,
상기 워크 유지 수단은, 상기 보급 영역과 상기 가공 영역을 이격시키는 구획 부재에 형성된 개구부를 통하여 상기 양 영역 사이를 출입하여, 상기 공작 기계와의 사이에서 상기 워크의 전달을 행하는 워크 공급 장치에 있어서,
상기 워크 유지 수단과 일체적으로 이동하고, 이 워크 유지 수단이 상기 보급 영역 내로 이동했을 때에 상기 개구부를 폐색시키는 커버 부재와,
상기 커버 부재를 상기 개구부의 폐색 방향으로 압박하는 압박 수단
을 구비하고,
이 압박 수단은, 상기 가공 영역에서 상기 워크의 가공이 행해지고 있는 상태에서, 상기 워크 유지 수단이 상기 보급 영역에서 상기 워크를 유지할 수 있도록, 상기 커버 부재를, 상기 구획 부재측으로 압박하여 상기 개구부를 폐색시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 워크 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 워크 유지 수단은, 상기 커버 부재에 대하여 상대적으로 진퇴 가능하게 상기 커버 부재에 연결됨과 함께, 상기 압박 수단에 의해 상기 커버 부재와 근접하는 방향으로 압박되고,
상기 커버 부재가 상기 개구부를 폐색한 상태에서, 상기 워크 유지 수단은 상기 압박 수단의 압박력에 대항하여 상기 보급 영역 내부를 이동하고, 상기 보급 영역에 배치된 상기 워크를 유지하는 것을 특징으로 하는 워크 공급 장치.
제2항에 있어서, 상기 커버 부재는, 상기 가공 영역 내에 배치됨과 함께 상기 개구부의 개구 면적보다 큰 면적으로 형성되고, 상기 커버 부재는 상기 가공 영역의 내부측으로부터 상기 개구부를 덮어 개구부를 폐색하는 것을 특징으로 하는 워크 공급 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 워크 공급 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공작 기계.