JP2000246579A - 工作物搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＣ２軸の工作物搬送装置に本機のＮＣ１軸
を活用して実質ＮＣ３軸の機能を発揮できる工作物搬送
装置を提供する。 【解決手段】 ローダアームの下端に、ローダのＸ軸方
向に滑動自在に工作物把持部材と該把持部材を案内しか
つローダのＹＺ平面と平行な平面内に係合案内溝を有す
る係合部材を共に設け、本機移動体に前記係合案内溝と
滑動自在の係合プレートを設けて前記係合案内溝と係脱
自在とし、移動体のＸ軸制御を活用して主軸チャック中
心とローダの工作物把持部材のチャック中心との芯合わ
せをティーチングで可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は工作機械の機上型の
工作物搬送装置に関するものである。詳しくは主軸チャ
ック中心とローダアームのチャック中心間の距離が相違
する複数の工作機械に工作物を２軸タイプのローディン
グ装置で搬送・着脱を行うものである。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ旋盤やＮＣ研削盤等のワーク搬送や
ワークの着脱に使用されるローディング装置は、工程結
合の容易さ、省スペース等から門型直動タイプのものが
多く使用されている。これをＮＣ制御の面からみると、
走行搬送をＺ軸で、機内進入を鉛直方向軸（以下Ｙ軸）
で行うＮＣ２軸タイプのものがコストパフォーマンスか
ら主流である。ＮＣ３軸以上のローデイング装置であれ
ば本機チャックとローダチャック間の芯出しはティーチ
ングのみで可能であるが装置が大きくなり構造が複雑で
ある。ＮＣ２軸では本機チャックとローダチャック間の
Ｙ軸方向の心出しはティーテングでできるが水平方向軸
（以下Ｘ軸）方向はローダに動作軸がないため、本機又
はローダ全体を予め芯出し移動をしておく必要がある。

【０００３】図５は、１基の走行ビーム１０１上のロー
ダ１０２により複数の工作機械Ａ，Ｂ，Ｃを機上型の工
作物搬送装置で結合した場合を示している。各機台ごと
に主軸チャック１０３，刃物台１０４，ローダチャック
１０５の位置は一定でない場合もある。各機台ごとに主
軸チャック１０３をローダチャック１０５の芯ずれ量Ｌ
ＸがＬＸａ，ＬＸｂ，ＬＸｃのように異なる場合にはＮ
Ｃ２軸ローダではローダチャック１０５の中心に各機台
の主軸チャック１０４の中心が合致するよう工作機械
Ａ，Ｂ，Ｃの主軸の芯出しをする必要がある。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】従来技術で述べたＮＣ２軸ローダにより複
数台にワークを搬送・着脱するためにはローダチャック
の芯と工作機械全機の主軸チャックの芯とを合わせる芯
出しが必要であり据え付けに多くの工数を必要とする。
更に工作機械の配列が不揃いになりがちであるという問
題を有していた。本発明は経済性のあるＮＣ２軸ローダ
の採用に伴うこのような問題に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは本機のＮＣ軸（例えばＸ
軸）の動作にローダハンドを結合することにより、ＮＣ
２軸タイプであっても実質３軸制御と同様の機能が得ら
れるローダハンドと各工作機械の主軸チャックとの芯出
しをテイーチングのみで容易に行える装置を提供しよう
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、主軸軸線に平行な第１の方向及び該第１の
方向に直交する第２の方向に移動位置決め可能な工作物
把持部材を有する工作機械の工作物搬送装置であって、
前記工作物把持部材を前記第１の方向及び前記第２の方
向と直交する第３の方向に移動可能にローダに設け、前
記第１の方向及び前記第２の方向を含む平面以外の方向
に移動可能な本機移動体と前記工作物把持部材とに相互
移動により係脱自在な係合部材を設けてなり、前記移動
体と前記工作物把持部材とを係合させて前記移動体の移
動位置決めにより前記第３の方向に前記工作物把持部材
を移動位置決めするものである。ＮＣ２軸制御の工作物
搬送装置の経済性に留意して第３の方向への位置決めを
工作機械の１軸を活用して実行させ、ローダ側のチャッ
ク中心と本機側のチャック中心との芯出しがティーチン
グで可能になるようにしたものである。

【０００６】また前記係合部材は前記工作物把持部材に
形成され前記第３の方向に移動可能な係合部を有する第
１係合体と、前記移動体に形成され前記第１係合体と係
合する第２係合体とでなり、第１の方向又は第２の方向
の少なくとも１方向への移動による係脱動作により係合
を可能とするものである。本移動体を本機側ＮＣ１軸で
所定位置に位置決めして後、ローダ側ＮＣ２軸の少なく
とも１軸の工作物把持部の移動で前記移動体の係脱を自
在としたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【０００８】図１は本発明のローダアームと移動体とを
係合する係合部材を示す機上型工作物搬送装置と工作機
械の正面図、図２は図１の右側面図、図３は工作物把持
部の第３の方向への移動を示す説明図、図４は移動体と
ローダアームの係合部材間の滑り量を示す説明図であ
る。

【０００９】〔実施例〕図１において、ローダアーム１
は走行ビーム２上を本機の主軸軸線方向であるＺ軸方向
に位置決め可能に移動し、ローダアーム１は本機の上部
から第１の方向と直交するＹ軸方向に位置決め可能に移
動して機内に進入し工作物３の搬送・受渡しを各工作機
械との間で実行する。更にローダアーム１の下端には工
作物把持部材４（例えばハンドユニット）が設けられて
いる。

【００１０】該工作物把持部材４は前記第１及び第２の
方向と直交する第３の方向に移動可能にローダアーム１
に固定された軸５にリニア軸受６で支承されている。又
工作物把持部材４にガイドプレート７が固定され、該ガ
イドプレートの一端には係合案内溝７ａが刻設され、第
１係合体を形成している。工作物把持部材４とガイドプ
レート７は軸５を中心としてローダアーム１の下部で案
内され軸５の方向にのみリニア軸受６で支えられ移動可
能である。

【００１１】本機の移動体８（例えば刃物台）のタレッ
ト９に設けられた係合プレート１０が第２係合体を形成
し前記第１係合体と係合する。該係合プレート１０はツ
ールホルダと一体に構成することも可能である。なお第
１係合体と第２係合体の係合面は本実施例では第１の方
向と第２の方向を含む平面と平行である。

【００１２】工作物把持部材４とローダアーム１との第
３の方向の相互位置は抜き差し自在のピン１１で位置決
めされる。該ピンの抜き去りは係合部材１０，７ａの係
合時に指令される。該ピンの抜き去り後移動体８は、本
機の軸制御（例えばＸ軸）により主軸チャック１２の中
心方向１２ａへの前進若しくは後退を行い、係合部材間
で第２の方向の滑りを生じながら工作物把持部材４がガ
イド軸５で案内され、チャック中心１２ａと把持部材中
心４ａが同心上に至る（Ｌｘ→０）まで移動する。芯合
わせ完了後係合部材間の第１の方向への滑りを伴うロー
ダの第１の方向への移動により工作物はチャックとの間
でワークのへ着脱が行われる。

【００１３】また係合部材は、タレット刃物台のツール
ホルダと一体に、本機Ｚ軸方向に摺動可能な部材をホル
ダの先端に設け、前記部材に本機Ｙ軸方向に突出させて
設けた軸を第２係合体として構成し、工作物把持部材の
Ｙ軸方向に穴を設けた第１係合体とを係合させることに
よっても構成することができる。

【００１４】本発明の工作物搬送装置の作用について説
明する。

【００１５】図２に示すように主軸中心とローダのチャ
ック中心間の寸法が等しくなく心違い量Ｌｘが機械ごと
に異なる場合が生じ得る。すべての工作機械とローダと
の関係においてＬｘ＝０になるように本機の位置を調整
することは大変な労力を要する。Ｌｘ＝０が得られたと
しても機械の配列が整列されているとは言い難い場合が
ある。本発明では第３の方向（例えばＸ軸方向）の方向
の位置調整をローダアーム１の工作物把持部材４を工作
機械の移動体８のＸ軸制御と連動させてＬｘ＝０の目的
を達成しようとするものである。

【００１６】図１，２，３において、ローダ１３は本機
上部で待機しており、本機の加工が完了し上部ドア１５
が開放される。ローダアーム１がローダＹ軸制御で下降
して、ガイドプレート７に刻設された係合案内溝７ａが
待機していた本機Ｘ軸で制御される移動体８のタレット
刃物台９に設けられた係合プレート１０と嵌まり合う。
係合プレート１０をタレット刃物台９に設ける場合はツ
ールホルダ１４に取り付け可能な形状が都合が良い。

【００１７】図２に示すように工作物把持部材４がロー
ダのＹ軸制御で降下するとき、タレット刃物台９の係合
プレート１０は、係合案内溝７ａを係合可能な位置に本
機Ｘ軸制御で移動し待機している。係合プレート１０と
係合案内溝７ａの係合が完了後工作物把持部材４の第３
の方向を位置決めしているピン１１を指令により抜き去
る。

【００１８】ピン１１を抜き去ると工作物把持部材４は
ガイド軸５とローダアーム１の下端部で案内され、Ｘ軸
方向はタレット刃物台９の係合プレート１０で一義的に
位置が定まる。従ってＬｘ＝０となるよう本機ごとに本
機Ｘ軸にティーチングしておけば当該工作機械の工作物
の受渡し時には自動的に工作物把部材４の位置補正がさ
れて工作物の受渡しが行われる。

【００１９】図４において、本機Ｘ軸は本機チャック中
心１２ａと工作物把持部材４の中心４ａの芯ずれ量Ｌｘ
を補正するため例えば傾斜角αのスラント横送り台１６
がＸだけ移動したとき、ローダのＸ軸上でＬｘ分補正す
るとき係合部材間ではＹ軸方向にはＬｙ＝Ｌｘtan αだ
け滑りを生じている。この状態において工作物把持部材
４から本機チャック１２への工作物３の受渡しを行うと
き、係合部材間ではＸ軸位置（第３の方向）を保持した
ままＺ方向（第１の方向）に滑り合う。

【００２０】工作物の着脱後は、本機Ｘ軸が元の待機位
置に戻り、位置決め用のピン１１が差し込まれ、工作物
把持部材４はローダアーム１の当初の位置に復帰し最初
の位置関係と同一となる。そしてローダアーム１がＹ軸
制御で上昇し次工程への搬送動作に移行する。

【００２１】以上は芯ずれ量Ｌｘで工作機械Ａ，Ｂ，Ｃ
の各機台の芯ずれ量ＬｘＡ，ＬｘＢ，ＬｘＣを代表させ
て説明したものである。なお、係合部材として第１係合
体として工作物把持部材に案内穴を設け第２係合体に前
記案内穴と嵌着する突起軸のみを設けた場合にはワーク
の本機主軸への着脱時にはローダのＺ軸及び本機刃物台
のＺ軸の両制御を同期することにより実施することも可
能である。また、各軸は必ずしも直交するものに限定さ
れるのではなく、相互に互いに傾斜しているものなどで
も適用可能である。

【００２２】

【発明の効果】ＮＣ２軸の工作物搬送装置を使用してい
るが本機ＮＣ１軸を活用しているため安価な実質ＮＣ３
軸のローダを構成できるのでコストパフォーマンスが良
い。又本機チャックとローダアームの工作物把持部材の
チャック中心との芯出しがローダＹ軸と本機Ｘ軸のティ
ーチングのみで容易に行うことができる。又本機が複数
台ある場合、本機そのものが多少前後（Ｘ軸）方向にず
れて置かれていても、各本機のＸ軸待機位置をローダ位
置に合わせることで対応可能であるという利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工作物搬送装置を工作機械に装備した
状態の正面図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】本発明に係る工作物把持部材の第３の方向への
移動を示す説明図である。

【図４】本発明に係る移動体とローダアームの係合部分
の第２の方向に生ずる滑り両を示す説明図である。

【図５】従来技術として１台の機上型工作物搬送装置を
主軸中心とローダアーム側のチャック中心間寸法が同一
でない工作機械に使用した場合の工作機械の配列を示す
配置図である。

【符号の説明】

１ ローダアーム ２ 走行ビーム ３ 工作物 ４ 工作物把持部材 ５ ガイド軸 ６ リニア軸受 ７ ガイドプレート ７ａ 係合案内溝 ８ 移動体（刃物台） ９ タレット刃物台 １０ 係合プレート １１ ピン １２ 本機チャック １２ａ 本機チャックの中心 １３ ローダ １４ ツールホルダ １５ 上部ドア １６ 横送り台（本機Ｘ軸）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸軸線に平行な第１の方向及び該第１
   の方向に直交する第２の方向に移動位置決め可能な工作
   物把持部材を有する工作機械の工作物搬送装置であっ
   て、前記工作物把持部材を前記第１の方向及び前記第２
   の方向と直交する第３の方向に移動可能にローダに設
   け、前記第１の方向及び前記第２の方向を含む平面以外
   の方向に移動可能な本機移動体と前記工作物把持部材と
   に相互移動により係脱自在な係合部材を設けてなり、前
   記移動体と前記工作物把持部材とを係合させて前記移動
   体の移動位置決めにより前記第３の方向に前記工作物把
   持部材を移動位置決めする工作物搬送装置。
2. 【請求項２】 前記係合部材は前記工作物把持部材に形
   成され前記第３の方向に移動可能な係合部を有する第１
   係合体と、前記移動体に形成され前記第１係合体と係合
   する第２係合体とでなり、第１の方向又は第２の方向の
   少なくとも１方向への移動による係脱動作により係合を
   可能とする請求項１記載の工作物搬送装置。