JP2003117760A - 工作機械のワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切屑等の侵入を防止でき、かつ耐久性の高い
シール機構を備えた工作機械のワーク搬送装置を提供す
る。 【解決手段】 ワークＷの機械加工位置から搬出入位置
まで延びるフレーム部材６と、ワークＷを把持するワー
ク把持機構７と、該ワーク把持機構７を上記フレーム部
材６に該フレーム部材６に沿って移動可能に支持する支
持部材８と、該支持部材８をフレーム部材６に沿って移
動させる駆動機構９とを備えた工作機械のワーク搬送装
置５において、上記フレーム部材６及び支持部材をカバ
ー部材２４によって囲み、該カバー部材２４に、上記支
持部材８を外方に貫通させ、かつ上記移動を可能とする
スリット溝３０を形成し、該スリット溝３０を全長に渡
って閉塞し、かつ上記支持部材８の移動に伴って該支持
部材８が位置するスリット溝３０部分は開口されるシー
ル機構３３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク（本明細書
では機械加工前の素材を含む）を機械加工位置と搬出入
位置との間で搬送するようにした工作機械のワーク搬送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械、例えば旋盤においては、機械
加工位置にて加工の終了したワークを主軸のチャックか
ら受け取って機側の搬出入位置に配置されたワークスト
ッカに搬出し、また加工前の素材をワークストッカ側か
ら受け取って上記チャックに装着するといった作業を自
動的に行うようにしたワーク搬送装置を備える場合があ
る。

【０００３】このワーク搬送装置として、ワークを把持
するワークキャッチャ（ワーク把持機構）をフレーム部
材によりワークの機械加工位置から搬出入位置までスラ
イド可能に支持した構成のものがある。そして上記ワー
クキャッチャをスライド可能に支持するスライド部に
は、切屑や切削液の侵入を防ぐためにゴム等で構成され
たジャバラ式のカバーが取り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のジャ
バラ式のカバーを取り付ける構造の場合、該カバーのジ
ャバラ部自体に切屑が挟まり、カバーが破損し易いとい
う問題がある。

【０００５】本発明は、上記従来装置の問題点に鑑みて
なされたものであり、切屑等の侵入を防止でき、かつ耐
久性の高いシール機構を備えた工作機械のワーク搬送装
置を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ワー
クの機械加工位置から搬出入位置まで延びるフレーム部
材と、ワークを把持するワーク把持機構と、該ワーク把
持機構を上記フレーム部材に該フレーム部材に沿って移
動可能に支持する支持部材と、該支持部材をフレーム部
材に沿って移動させる駆動機構とを備えた工作機械のワ
ーク搬送装置において、上記フレーム部材及び支持部材
をカバー部材によって囲み、該カバー部材に、上記支持
部材を外方に貫通させ、かつ上記移動を可能とするスリ
ット溝を形成し、該スリット溝を全長に渡って閉塞し、
かつ上記支持部材の移動に伴って該支持部材が位置する
スリット溝部分は開口されるシール機構を設けたことを
特徴としている。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、上
記シール機構は、弾性を有する金属製薄板からなるばね
板を備えており、該ばね板は、上記スリット溝をばね力
をもって閉塞するよう配設され、上記支持部材の移動に
伴って該支持部材によって開方向に起こされて該支持部
材が位置するスリット溝部分を開口することを特徴とし
ている。

【０００８】請求項３の発明は、請求項２において、上
記ばね板は移動方向に複数に分割され、かつ互いの端部
が重なるように配置されていることを特徴としている。

【０００９】請求項４の発明は、請求項２又は３におい
て、上記支持部材の移動方向端部には上記ばね板を起こ
す作用を円滑ならしめる傾斜面が形成されていることを
特徴としている。

【００１０】請求項５の発明は、請求項１ないし４の何
れかにおいて、上記カバーのスリット溝部分に、切屑等
がスリット溝を通って上記支持部材とフレーム部材との
摺動部に侵入するのを抑制するラビリンス機構が形成さ
れていることを特徴としている。

【００１１】

【発明の作用効果】請求項１の発明によれば、上記フレ
ーム部材及び支持部材を囲むカバー部材から支持部材を
外方に貫通させるスリット溝を全長に渡って閉塞し、か
つ上記支持部材の移動に伴って該支持部材が位置するス
リット溝部分は開口されるシール機構を設けたので、切
屑等がスリット溝からカバー内部に侵入するのを防止で
き、かつシール機構を金属製とすることが容易であり、
例えば従来のゴム製ジャバラ等に比較して耐久性を高め
ることができる。

【００１２】請求項２の発明によれば、上記シール機構
は、弾性を有する金属製薄板からなるばね板でスリット
溝を閉塞するように構成されているので、スリット溝を
ばね板のばね力でもって確実に閉塞でき、その結果スリ
ット溝から切屑等が内部に侵入するのを確実に防止で
き、また金属製薄板からなるばね板でシール機構を構成
したので、該シール機構の耐久性を高めることができ
る。

【００１３】請求項３の発明はによれば、上記ばね板
を、移動方向に複数に分割しかつ互いの端部が重なるよ
うに配置したので、スリット溝をより確実にシールでき
る。即ち支持部材の位置する部位では、ばね板が支持部
材の表面に乗り上げて該表面に当接することによりシー
ルが行われるが、ばね板を分割したのでばね板が支持板
の表面からスリット溝の開口縁部の形状に精度よく追従
して当接し、隙間の発生を極力防止でき、シール性を高
めることができる。

【００１４】請求項４の発明によれば、上記支持部材の
移動方向端部に上記ばね板を起こす作用を円滑ならしめ
る傾斜面を形成したので、ばね板が支持部材の内面に乗
り上げ易くなり、円滑な移動とシール性を確保できる。

【００１５】請求項５の発明によれば、上記カバーのス
リット溝部分にラビリンス機構を設けたので、切屑等が
スリット溝を通ってカバー内に侵入した場合、ラビリン
ス機構により該切屑等を落下させることができ、上記支
持部材とフレーム部材との摺動部に切屑等が侵入するの
を防止できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１７】図１〜図４は本発明の一実施形態に係る工
作機械のワーク搬送装置を説明するための図であり、図
１は該ワーク搬送装置を備えた旋盤の斜視図、図２はワ
ーク搬送装置部分の正面図、図３はワーク搬送装置の断
面側面図、図４はシール機構の要部の詳細図である。

【００１８】これらの図において、符号１はその全体が
機体カバー４で囲まれ、該機体カバー４の内部に本実施
形態装置を備えた旋盤である。この旋盤１は、機体カバ
ー４の内部の機械加工位置Ａに配置された第１主軸２
ａ，第２主軸２ｂを備え、それぞれチャック３ａ，３ｂ
を有する。なお、４ａは上記機体カバー４の機械加工位
置Ａ部分を開閉するドアである。

【００１９】そして上記機体カバー４内に、機内走行式
のワーク搬送装置５が配設されている。このワーク搬送
装置５は、上記機械加工位置Ａから機外に位置する搬出
入位置Ｂまで延びるフレーム部材６と、ワークを把持す
るワークキャッチャ（ワーク把持機構）７と、該ワーク
キャッチャ７を上記フレーム部材６に、これの軸方向に
移動可能に支持する支持部材８と、該支持部材８をフレ
ーム部材６に沿って移動させる駆動機構９とを備えてい
る。なお、上記搬出入位置Ｂには、加工済ワーク及び加
工前の素材を溜めるワークストッカ１０，加工済ワーク
を搬出するコンベア１１及びワークバケット１２等が備
えられている。

【００２０】上記フレーム部材６は横断面長方形状を有
する鉄製角パイプからなり、上記機械加工位置Ａの上方
から上記搬出入位置Ｂの上方まで延びており、機械本体
に固定されている。このフレーム部材６の底面６ａに
は、リニアガイド機構１３の支持部材を構成するレール
部材１３ａが固定されている。このレール部材１３ａは
上記ワークキャッチャ７の移動範囲に対応した長さを有
し、具体的には上記フレーム部材６より少し短く設定さ
れている。

【００２１】上記支持部材８は、上記フレーム部材６の
底面６ａと平行に配置された横辺部８ａと、これの機械
内側端部から鉛直下方に延びる下縦辺部８ｂと、機械外
側端部から鉛直上方に延びる上縦辺部８ｃとを有し、フ
レーム部材６の軸直角方向に見ると縦長の長方形状をな
している。

【００２２】上記横辺部８ａ上には、上記リニアガイド
機構１３の被支持部材を構成する２組のスライドブロッ
ク１３ｂ，１３ｂが移動方向に適宜の間隔を開けて取り
付けられており、該各スライドブロック１３ｂは上記レ
ール部材１３ａにスライド自在に支持されている。これ
により上記支持部材８は上記フレーム部材６にこれの軸
方向に移動可能に支持されている。

【００２３】上記支持部材８の下縦辺部８ｂの機械外側
面（図３の左側面）には支持ブラケット８ｄが固定さて
おり、該支持ブラケット８ｄに上記ワークキャッチャ７
が固定されている。このワークキャッチャ７は、上記支
持ブラケット８ｄの前端面８ｅに固定されたベースプレ
ート１４と、該ベースプレート１４から突出する支持ボ
ス部１４ａに固定されたシリンダ１５と、該シリンダ１
５のピストンロッド１５ａに連結された移動プレート１
６と、該移動プレート１６に装着された可動爪機構１７
とを備えている。

【００２４】上記可動爪機構１７は内蔵するシリンダ機
構により把持爪１７ａ，１７ａを拡縮させてワークＷを
把持するようになっている。なお、１８は上記移動プレ
ート１６の進退動作をガイドするガイドロッドであり、
該ガイドロッド１８の先端は上記移動プレート１６に固
定され、その途中部分は上記支持ボス部１４ａによって
スライド可能に支持されている。

【００２５】上記支持部材８の上縦辺部８ｃは上記フレ
ーム部材６の前面６ｂより上方に延び、その上端部には
ベルト連結部１９が形成されている。このベルト連結部
１９は、上縦辺部８ｃの内側面にスペーサ１９ａを介在
させて挟持プレート１９ｂ，１９ｂをボルト１９ｃで固
定したものである。この挟持プレート１９ｂ，１９ｂに
よりベルト２０が挟持固定されており、このベルト２０
を駆動することにより支持部材８ひいてはワークキャッ
チャ７が移動するようになっている。

【００２６】上記駆動機構９は、上記フレーム部材６の
上面６ｃの一端に回転自在に配設された従動プーリ２１
と他端外方に配設された駆動プーリ２２とに上記ベルト
２０を巻回し、該駆動プーリ２２を駆動モータ２３で回
転駆動するようにした構造のものである。

【００２７】上記従動プーリ２１を支持するブラケット
２１ａは調整ボルト２１ｂによってフレーム部材側のブ
ラケットに連結されており、該調整ボルト２１ｂを回転
させることによりプーリ軸間距離を調整可能になってい
る。このようにしてベルト張力が調整される。

【００２８】そして本実施形態のワーク搬送装置５は搬
送部カバー２４でその周囲が囲まれている。この搬送部
カバー２４は、ワーク搬送装置５の前側（図３左側）を
覆う前カバー２５と、後側上部，下部を覆う後上カバー
２６，後下カバー２７と、上方を覆う着脱可能の上カバ
ー２８とを備えている。

【００２９】ここで上記駆動機構９は上記従動プーリ２
１から駆動プーリ２２までその前側，後側，及び上側が
全長に渡って上記前カバー２５，後上カバー２６及び上
カバー２８で覆われており、またその下側はフレーム部
材６によって覆われている。

【００３０】また上記レール部材１３ａはその全長に渡
って前側が前カバー２５によって覆われ、下側は前カバ
ー２５の下端から内側に折り曲げ形成された底カバー２
５ａで覆われ、また上側はフレーム部材６によって覆わ
れている。さらにまた上記レール部材１３ａの後側はそ
の全長に渡ってインナカバー２９で覆われており、該イ
ンナカバー２９はフレーム部材６の底面６ａに例えばボ
ルト締めによって固定されている。

【００３１】上記支持部材８の、上記上縦辺部８ｃは上
記前カバー２５と上記フレーム部材６の前面６ｂとの間
に位置しており、上記横辺部８ａは上記底カバー２５ａ
とフレーム部材６の底面６ａとの間に位置している。そ
して支持部材８の下縦辺部８ｂは上記底カバー２５ａの
内側端と上記後下カバー２７の内面とで形成された隙間
であるスリット溝３０から下方に突出している。このス
リット溝３０は上記レール部材１３ａの全長に渡って、
つまり該支持部材８の移動範囲に渡って形成されてお
り、また後下カバー２７も該支持部材８の移動範囲に渡
って延びている。

【００３２】ここで上記インナカバー２９は上記スリッ
ト溝３０の略中央に向かって位置している。スリット溝
３０から侵入した切屑等の一部は後下カバー２７の内面
上部に当たって下方に落下し、落下しなかった残りの切
屑等の大部分はインナカバー２９の背面に当たって落下
することとなり、このようにして切屑等がスリット溝３
０を通って上記支持部材８とフレーム部材６との摺動
部、即ちレール部材１３ａとスライドブロック１３ｂと
の摺動部に侵入するのを抑制するラビリンス機構が構成
されている。

【００３３】上記前カバー２５とフレーム部材６の前面
６ｂとの隙間は上側シール機構３２によってシールされ
ている。この上側シール機構３２は、フレーム部材６の
軸方向（移動方向）に並べて配置された複数の弾性を有
する金属製薄板からなるばね板（プレート部材）３２ａ
で構成されている。各ばね板３２ａの一端はフレーム部
材６の上面に固定されたブラケット６ｄにボルト３２ｂ
で締め付け固定され、他端は前カバー２５の内面に付勢
力をもって当接している。また隣接する各ばね板３２ａ
の両端部３２ｃは互いに重ね合わされている。また上記
各ばね板３２ａのうち、支持部材８の上縦辺部８ｃに対
向する部分は該上縦辺部８ｃよって起こされて該縦辺部
８ｃの内面に乗り上げて当接している。

【００３４】そして上記上縦辺部８ｃの移動方向両端部
の上記ばね板３２ａに対向する部分には、ばね板３２ａ
の乗り上げを容易にする傾斜面８ｆが形成されている。
この傾斜面８ｆは移動方向前側ほど前カバー２５に近接
するように傾斜している（図４参照）。

【００３５】また上記スリット溝３０部分にはこれをシ
ールする下側シール機構３３が設けられている。この下
側シール機構３３は、フレーム部材６の軸方向（移動方
向）に並べて配置された複数の弾性を有する金属製薄板
からなるばね板（プレート部材）３３ａで構成されてい
る。各ばね板３３ａの一端は上記後下カバー２７にボル
ト３３ｂで締め付け固定され、他端は底カバー２５ａの
内端に付勢力をもって当接している。また隣接する各ば
ね板３３ａの両端部３３ｃは互いに重ね合わされてい
る。また上記各ばね板３３ａのうち、支持部材８の下縦
辺部８ｂに対向する部分は該下縦辺部８ｂによって起こ
されて該下縦辺部８ｂの内面に乗り上げて当接してい
る。

【００３６】そして上記下縦辺部８ｂの移動方向両端部
の上記ばね板３３ａに対向する部分には、ばね板３３ａ
の乗り上げを容易にする傾斜面８ｇが形成されている。
この傾斜面８ｇは移動方向前側ほど底カバー２５ａの内
端２５ａ′に近接するように傾斜している。

【００３７】次に本実施形態装置の作用効果を説明す
る。

【００３８】駆動モータ２３の回転駆動によりベルト２
０が支持部材８を引っ張り、該支持部材２０がレール部
材１３ａの軸方向に移動し、ワークキャッチャ７が機械
加工位置Ａに位置決めされると、シリンダ１５が伸長し
て把持爪１７ａ，１７ａのセンタが上記第１，第２主軸
２ａ，２ｂと一致し、可動爪機構１７が把持爪１７ａ，
１７ａを前進させ、これによりワークＷが把持される。
続いてチャック３ａ又は３ｂが開放され、この状態でワ
ークキャッチャ７がフレーム部材６の軸方向に少し移動
してワークＷを軸方向に引き抜いた後、シリンダ１５が
収縮して把持爪１７ａ，１７ａが図３に示す位置に上昇
する。続いてモータ２３の回転駆動によりベルト２０が
ワークキャッチャ７を搬出入位置Ｂまで移動させ、加工
済ワークＷの機外への搬出が行われる。なお、素材の装
着は上記ワークの搬出と逆の流れで行われる。

【００３９】上記上側シール機構３２において、各ばね
板３２ａの先端部は前カバー２５の内面にばね力でもっ
て当接しており、これにより前カバー２５とフレーム部
材６の前面６ｂとの間を通って切屑等が落下するのが防
止されている。そして支持部材８の上縦辺部８ｃの位置
する部位では、ばね板３２ａはこの上縦辺部８ｃに乗り
上げて該上縦辺部８ｃの内面に当接している。

【００４０】また上記下側シール機構３３において、各
ばね板３３ａの先端部は底カバー２５ａの内端にばね力
でもって当接しており、これにより上記スリット溝３０
を通って切屑等がレール部材１３ａとスライドブロック
１３ｂとの摺動部等に侵入するのを防止している。そし
て支持部材８の下縦辺部８ｂの在る部位では、ばね板３
３ａはこの下縦辺部８ｂに乗り上げて該下縦辺部８ｂの
内面に当接している。

【００４１】このようなシール状態において上記支持部
材８ひいてはワークキャッチャ７がレール部材１３ａの
軸方向に駆動されると、上記上縦辺部８ｃ，下縦辺部８
ｂはそれぞれ移動方向前側に位置するばね板３２ａ，３
３ａを起こして乗り上げさせながら移動する。このとき
上縦辺部８ｃの両端に傾斜面８ｆを形成し、下縦辺部８
ｂの両端に傾斜面８ｇを形成したので、上記乗り上げが
円滑に行われる。また移動方向後側に位置するばね板３
２ａ，３３ａはそのばね力でもって前カバー２５の内
面，底カバー２５ａの内端に当接し、シール状態に戻
る。

【００４２】このように本実施形態では、ワーク搬送装
置５を金属板からなる搬送部カバー（カバー部材）２４
で囲み、該搬送部カバー２４から支持部材８を外方に貫
通させるスリット溝３０を、全長に渡って閉塞し、かつ
上記支持部材８の移動に伴って該支持部材８が位置する
スリット溝部分は開口される下側シール機構３３を設け
たので、切屑等がスリット溝３０から内部に侵入するの
を防止できる。なお、同様にして上側シール機構３２に
より上側から落下する切り屑等の進入を防止できる。

【００４３】また上記下側シール機構３３を、弾性を有
する金属製薄板からなるばね板３３ａでスリット溝３０
を閉塞するように構成したので、スリット溝３０をばね
板３３ａのばね力でもって確実に閉塞でき、その結果ス
リット溝３０から切屑等が内部に侵入するのを確実に防
止できる。また金属製薄板からなるばね板３３ａでシー
ル機構３３を構成したので、該シール機構３３の耐久性
を高めることができる。なお、上側シール機構３２につ
いても同様にシールを確実に行なうことができるととも
に、シール機構３２の耐久性を高めることができる。

【００４４】また上記ばね板３３ａを、移動方向に複数
に分割しかつ互いの端部が重なるように配置したので、
スリット溝３０をより確実にシールできる。即ち支持部
材８の位置する部位では、ばね板３３ａが支持部材８の
内側表面に乗り上げて当接することによりシールが行わ
れるが、ばね板３３ａを分割したのでばね板３３ａが支
持板８の表面からスリット溝３０の開口縁部の形状に精
度よく追従して当接し、隙間の発生を防止でき、シール
性を高めることができる。なお、上側シール機構３２に
ついても同様にシール性を高めることができる。

【００４５】また上記支持部材８の移動方向端部に上記
ばね板３３ａを起こす作用を円滑ならしめる傾斜面８ｇ
を形成したので、ばね板３３ａが支持部材８の内面に乗
り上げ易くなり、円滑な移動とシール性を確保できる。
なお上記上側シール機構３２についても同様に円滑な移
動とシール性を確保できる。

【００４６】さらにまた、上記スリット溝３０部分にラ
ビリンス機構を設けたので、切屑等がスリット溝３０を
通ってカバー内に侵入した場合、このラビリンス機構に
より切屑等を落下させることができ、上記支持部材８の
スライドブロック１３ｂとフレーム部材６側のレール部
材１３ａとの摺動部に切屑等が侵入するのを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態装置を備えた旋盤（工作機械）の斜
視図である。

【図２】ワーク搬送装置の正面図である。

【図３】ワーク搬送装置の断面側面図である。

【図４】ワーク搬送装置の上側シール機構部分の模式拡
大図である。

【図５】ワーク搬送装置の下側シール機構部分の模式拡
大図である。

【符号の説明】

５ ワーク搬送装置 ６ フレーム部材 ７ ワークキャッチャ（ワーク把持機構） ８ 支持部材 ８ｅ 傾斜面 ９ 駆動機構 ２４ 搬送部カバー部材 ３０ スリット溝 ３３ シール機構 ３３ａ ばね板 Ａ ワーク加工位置 Ｂ ワーク搬出入位置 Ｗ ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥山 嘉信 奈良県大和郡山市北郡山町106番地 株式 会社森精機製作所内 (72)発明者 荒野 昭一 石川県金沢市南森本町チ82番地 株式会社 イッセイ内 Ｆターム(参考） 3C011 DD00 3C033 HH14 HH22 PP02 3C045 FB03 HA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの機械加工位置から搬出入位置ま
   で延びるフレーム部材と、ワークを把持するワーク把持
   機構と、該ワーク把持機構を上記フレーム部材に該フレ
   ーム部材に沿って移動可能に支持する支持部材と、該支
   持部材をフレーム部材に沿って移動させる駆動機構とを
   備えた工作機械のワーク搬送装置において、上記フレー
   ム部材及び支持部材をカバー部材によって囲み、該カバ
   ー部材に、上記支持部材を外方に貫通させ、かつ上記移
   動を可能とするスリット溝を形成し、該スリット溝を全
   長に渡って閉塞し、かつ上記支持部材の移動に伴って該
   支持部材が位置するスリット溝部分は開口されるシール
   機構を設けたことを特徴とする工作機械のワーク搬送装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記シール機構は、
   弾性を有する金属製薄板からなるばね板を備えており、
   該ばね板は、上記スリット溝をばね力をもって閉塞する
   よう配設され、上記支持部材の移動に伴って該支持部材
   によって開方向に起こされて該支持部材が位置するスリ
   ット溝部分を開口することを特徴とする工作機械のワー
   ク搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、上記ばね板は移動方
   向に複数に分割され、かつ互いの端部が重なるように配
   置されていることを特徴とする工作機械のワーク搬送装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３において、上記支持部材
   の移動方向端部には上記ばね板を起こす作用を円滑なら
   しめる傾斜面が形成されていることを特徴とする工作機
   械のワーク搬送装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４の何れかにおいて、上
   記カバーのスリット溝部分に、切屑等がスリット溝を通
   って上記支持部材とフレーム部材との摺動部に侵入する
   のを抑制するラビリンス機構が形成されていることを特
   徴とする工作機械のワーク搬送装置。