JP5156800B2

JP5156800B2 - ローダ装置

Info

Publication number: JP5156800B2
Application number: JP2010158672A
Authority: JP
Inventors: 隆平浅井
Original assignee: Takamatsu Machinery Co Ltd
Current assignee: Takamatsu Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2030-07-13
Also published as: JP2011255489A

Description

本発明は、加工すべき部材、部品などを工作機械などに供給するためのローダ装置に関する。

工作機械（例えば、ＮＣ旋盤）にて自動加工するために、加工すべき部材などを供給するために、また加工した部材などを取り出すためにローダ装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この種のローダ装置は、上下移動されるローダ本体と、このローダ本体に装着された一対のチャック部材と、一対のチャック部材を移動させるためのシリンダ機構とを備えている。一対のチャック部材は把持状態と解除状態との間を移動自在に装着され、シリンダ機構が例えば伸張すると、一対のチャック部材が把持状態となって加工部材を把持し、またシリンダ機構が例えば収縮すると、一対のチャック部材が解除状態となって加工部材の把持を解除する。

特開平７−３２２４０号公報

従来のローダ装置においては、例えば工作機械のチャック手段に保持された加工部材（加工済み部材）を取り出す際には、ローダ本体がチャック手段に向けて所定位置まで下方に移動され、その後シリンダ機構が伸張されて一対のチャック部材が把持状態となり、このような二つの動作を連続的に行って、チャック手段に保持された加工部材を把持して取り出している。それ故に、ローダ本体の下方移動動作及び一対のチャック手段の把持動作が時間的に別々に行われ、このことに起因して、チャック手段に保持された加工部材（加工済み部材）を把持するために要する移動時間が長くなる問題がある。この移動時間が長くなるということは、工作機械を用いた単位時間当たりの加工時間（加工工具により実際に加工する時間）の割合が短くなり、その結果、工作機械の加工効率が低くなり、近年の加工効率の向上に充分に対応することができない。

本発明の目的は、ローダ本体の下方移動に連動してチャック部材を把持状態にすることができるローダ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、ローダ本体の下方移動とチャック部材の把持移動との連動、連動解除を行うことができるローダ装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載のローダ装置は、上下方向に移動自在に支持されるローダ本体と、把持状態と解除状態との間を移動自在に装着された一対のチャック部材と、前記ローダ本体に装着された第１シリンダ機構と、前記工作機械本体側に装着される第２シリンダ機構と、を備え、
前記第１シリンダ機構は、前記ローダ本体に取り付けられた第１シリンダ部と、前記第１シリンダ部に伸張位置と収縮位置との間を移動自在に装着された第１ピストン部と、前記第１ピストン部に設けられた出力部を有し、
前記第２シリンダ機構は、前記工作機械本体側に取り付けられた第２シリンダ部と、前記第２シリンダ部に伸張位置と収縮位置との間を移動自在に装着された第２ピストン部と、前記第２ピストン部に固定された出力スリーブ部とを有し、前記出力スリーブ部の上端側は前記第２シリンダ機構を貫通して上方に延び、前記出力スリーブ部の上端部にストッパ手段が設けられており、
更に、前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブを貫通してロッド部材が移動自在に支持され、前記出力スリーブ部から上方に延びる前記ロッド部材の上端部には当接部が設けられ、前記出力スリーブ部から下方に延びる前記ロッド部材の下端部は前記第１シリンダ機構の前記第１ピストン部に固定されており、
加工部材を把持するときには、前記第２シリンダ機構の前記第２ピストン部が前記収縮位置に保持され、前記第２シリンダ機構の収縮状態にてローダ本体が下降位置の近傍まで移動すると、前記ロッド部材の前記当接部が前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブの前記ストッパ手段に当接し、この当接状態にて前記ローダ本体が更に前記下降位置に向けて移動すると、前記ロッド部材を介して前記第１シリンダ機構の前記第１ピストン部が前記収縮位置に向けて移動され、これによって、前記第１シリンダ機構の前記出力部を介して前記一対のチャック部材が前記解除状態から前記把持状態に向けて移動されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のローダ装置では、前記第１シリンダ機構に送給される圧力流体の圧力は、前記第２シリンダ機構に送給される圧力流体の圧力よりも小さく、これによって、前記第２シリンダ機構が前記第１シリンダ機構よりも優先的に作動されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のローダ装置では、前記第１シリンダ機構の前記第１ピストン部の受圧面積は、前記第２シリンダ機構の前記第２ピストン部の受圧面積よりも小さく、これによって、前記第２シリンダ機構が前記第１シリンダ機構よりも優先的に作動されることを特徴とする。

更に、本発明の請求項４に記載のローダ装置は、上下方向に移動自在に支持されるローダ本体と、把持状態と解除状態との間を移動自在に装着された一対のチャック部材と、前記ローダ本体に装着された第１シリンダ機構と、前記工作機械本体側に装着される第２シリンダ機構と、を備え、
前記第１シリンダ機構は、前記ローダ本体に取り付けられた第１シリンダ部と、前記第１シリンダ部に伸張位置と収縮位置との間を移動自在に装着された第１ピストン部と、前記第１ピストン部に設けられた出力部を有し、
前記第２シリンダ機構は、前記工作機械本体側に取り付けられた第２シリンダ部と、前記第２シリンダ部に伸張位置と収縮位置との間を移動自在に装着された第２ピストン部と、前記第２ピストン部に固定された出力スリーブ部とを有し、前記出力スリーブ部の上端側は前記第２シリンダ機構を貫通して上方に延び、前記出力スリーブ部の上端部にストッパ手段が設けられており、
更に、前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブを貫通してロッド部材が移動自在に支持され、前記出力スリーブ部から上方に延びる前記ロッド部材の上端部には当接部が設けられ、前記出力スリーブ部から下方に延びる前記ロッド部材の下端部は前記第１シリンダ機構の前記第１ピストン部に固定されており、
前記第２シリンダ機構の前記第２ピストン部を前記収縮位置に保持したときには、前記ストッパ手段が前記ロッド部材の前記当接部に近接する方向に移動され、これによって、前記ローダ本体が下降位置の近傍まで移動すると、前記ロッド部材の前記当接部が前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブの前記ストッパ手段に当接し、
また前記第２シリンダ機構の第２ピストン部を前記伸張位置に保持したときには、前記ストッパ手段が前記ロッド部材の前記当接部から離隔する方向に移動され、これによって、前記ローダ本体が前記下降位置まで移動しても前記ロッド部材の前記当接部が前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブの前記ストッパ手段に当接することがないことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のローダ装置によれば、ローダ本体に第１シリンダ機構が設けられ、また工作機械本体側に第２シリンダ機構が設けられ、第２シリンダ機構の第２ピストン部に出力スリーブ部が固定され、この出力スリーブ部を貫通してロッド部材が移動自在に設けられている。出力スリーブ部の上端部にはストッパ手段が設けられ、出力スリーブ部から上方に延びるロッド部材の上端部には当接部が設けられ、また出力スリーブ部から下方に延びる前記ロッド部材の下端部は第１シリンダ機構の第１ピストン部に固定される。このように構成されるので、第２シリンダ機構の第２ピストン部が収縮位置に保持された収縮状態において、ローダ本体が下降位置の近傍まで移動すると、ロッド部材の当接部が第２シリンダ機構の出力スリーブのストッパ手段に当接し、この当接状態にてローダ本体が更に下降位置に向けて移動すると、ロッド部材を介して第１シリンダ機構の第１ピストン部が収縮位置に向けて移動され、これによって、第１シリンダ機構の出力部を介して一対のチャック部材が解除状態から把持状態に向けて移動される。かくして、ローダ本体の下降位置に向けての移動と同時に一対のチャック部材を解除状態から把持状態に向けて移動させることができ、これによって、加工部材（加工済み部材）を把持するために要する移動時間の短縮を図り、工作機械を用いた単位時間当たりの加工時間（加工工具により実際に加工する時間）の割合を長くすることができ、その結果、工作機械の加工効率を高めることができる。

また、本発明の請求項２に記載のローダ装置によれば、第１シリンダ機構に送給される圧力流体の圧力は、第２シリンダ機構に送給される圧力流体の圧力よりも小さいので、第２シリンダ機構を第１シリンダ機構よりも優先的に作動させることができる。

また、本発明の請求項３に記載のローダ装置によれば、第１シリンダ機構の第１ピストン部の受圧面積は、第２シリンダ機構の第２ピストン部の受圧面積よりも小さく構成されているので、第２シリンダ機構が第１シリンダ機構よりも優先的に作動させることができる。

更に、本発明の請求項４に記載のローダ装置によれば、ローダ本体に第１シリンダ機構が設けられ、また工作機械本体側に第２シリンダ機構が設けられ、第２シリンダ機構の第２ピストン部に出力スリーブ部が固定され、この出力スリーブ部を貫通してロッド部材が移動自在に設けられている。出力スリーブ部の上端部にはストッパ手段が設けられ、出力スリーブ部から上方に延びるロッド部材の上端部には当接部が設けられ、また出力スリーブ部から下方に延びる前記ロッド部材の下端部は第１シリンダ機構の第１ピストン部に固定される。

このように構成されるので、第２シリンダ機構の第２ピストン部が収縮位置に保持された収縮状態においては、第２シリンダ機構のストッパ手段がロッド部材の当接部に近接する方向に移動され、ストッパ手段と当接部との間隔が小さく設定される。従って、ローダ本体が下降位置の近傍まで移動すると、ロッド部材の当接部が第２シリンダ機構の出力スリーブのストッパ手段に当接し、この当接状態にてローダ本体が更に下降位置に向けて移動すると、ロッド部材を介して第１シリンダ機構の第１ピストン部が収縮位置に向けて移動され、第１シリンダ機構の出力部を介して一対のチャック部材が解除状態から把持状態に向けて移動され、ローダ本体の下降位置に向けての移動と同時に一対のチャック部材を解除状態から把持状態に向けて移動させることができる。また、第２シリンダ機構の第２ピストン部が伸張位置に保持された伸張状態においては、第２シリンダ機構のストッパ手段がロッド部材の当接部から離隔する方向に移動され、ストッパ手段と当接部との間隔が大きく設定される。従って、ローダ本体が下降位置まで下降してもロッド部材の当接部が第２シリンダ機構のストッパ手段に当接することがなく、これによって、ローダ本体の下降移動と同時に一対のチャック部材が解除状態から把持状態に向けて移動されることがない。このように第２シリンダ機構の伸張状態、収縮状態と切り換えることによって、ローダ本体の下降位置に向けての移動と連動する一対のチャック部材の把持状態への移動、この連動移動の解除を簡単に行うことができる。

本発明に従うローダ装置を備えた工作機械の一例を示す簡略正面図。図１の工作機械に装備されたローダ装置を示す簡略断面図。図３（ａ）及び（ｂ）は、図２のローダ装置の要部を解除状態で示す断面図及び把持状態で示す断面図。図４（ａ）〜（ｇ）は、図２のローダ装置を第１の使用状態で使用して加工部材を把持するときの動きの流れ示す簡略動作図。図５（ａ）〜（ｃ）は、図２のローダ装置を第２の使用状態で使用して加工部材を把持するときの動きの流れを示す簡略動作図。図６（ａ）及び（ｂ）は、変形形態のローダ装置の要部を解除状態で示す断面図及び把持状態で示す断面図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従うローダ装置の一実施形態を備えた工作機械について説明する。尚、この実施形態では、工作機械の一例としてのＮＣ旋盤に適用して説明するが、その他の工作機械にも同様に適用することができる。

図１において、図示のＮＣ旋盤２は、工場の床面などに設置されるベッド本体４を備え、このベッド本体４の片側部（図１において左部）には主軸部６が設けられ、この主軸部６に主軸（図示せず）が回転自在に支持され、この主軸にチャック手段８が取り付けられている。チャック手段８は径方向に移動自在に装着された複数（例えば、３つ）のチャック爪１０を有し、これらチャック爪１０を開閉することによって、チャック手段８に加工すべき加工部材１２が着脱自在に装着される。

ベッド本体４の他側部（図１において右部）には刃物台１４が配設され、この刃物台１４には、図１において紙面に垂直な方向に間隔をおいて複数の切削工具１６（図１において一つ示す）が取り付けられる。刃物台１４は、スライド支持機構（図示せず）を介して図１において紙面に垂直な方向に、また図１において左右方向に移動自在に支持され、従って、刃物台１４をスライド支持機構に沿って所要の通りに移動させることによって、刃物台１４に取り付けられた切削工具１６の一つがチャック手段８に保持された加工部材１２に対応する位置に位置付けられ、この切削工具１６を用いて加工部材１２が切削加工される。

この実施形態では、ベッド本体４の主軸部６の上端部に、加工部材１２（加工前の部材）をＮＣ旋盤２のチャック手段８に供給するとともに、チャック手段８に保持された加工部材１２（加工済みの部材）を取り出すためのローダ装置２０が装備されている。図１とともに図２を参照して、ローダ装置２０は、取付本体２２及びローダ本体２４を備え、取付本体２２が第１リニアガイド機構２６を介して移動自在に支持されている。第１リニアガイド機構２６は、図１において紙面に垂直な方向に延びている。この主軸部６の上端部には、第１リニアガイド機構２６に沿って第１走行ラック２８が設けられ、また取付本体２２には、例えばサーボモータから構成される第１駆動源３０が取り付けられ、この第１駆動源３０の出力軸３１に取り付けられた第１ピニオンギア３２が第１走行ラック２８に噛合されている。このように構成されているので、第１駆動源３０が所定方向（又は所定方向と反対方向）に駆動されると、その出力軸３１及び第１ピニオンギア３２を介して第１走行ラック２８及び取付本体２２が図１において紙面に対して表面側（又は裏面側）に移動される。

また、ローダ本体２４が第２リニアガイド機構３４（上下案内機構を構成する）を介して取付本体２２に移動自在に支持されている。第２リニアガイド機構３４は、図１において上下方向に延びており、この第２リニアガイド機構３４に沿って第２走行ラック３６がローダ本体２４に設けられている。また、取付本体２２には、例えばサーボモータから構成される第２駆動源３８が取り付けられ、この第２駆動源３８の出力軸４０に取り付けられた第２ピニオンギア４２が第２走行ラック３６に噛合されている。このように構成されているので、第２駆動源３８が所定方向（又は所定方向と反対方向）に駆動されると、その出力軸４０及び第２ピニオンギア４２を介して第２走行ラック４２及びローダ本体２４が下方（又は上方）に移動される。

ローダ本体２４には、加工部材１２を把持するための第１把持機構４４及び第２把持機構４６が装着されている。後の説明から理解されるように、第１把持機構４４は、ＮＣ旋盤２のチャック手段８に保持された加工部材１２（加工角部材）を取り出すときに用いられ、第２把持機構４６は、このチャック手段８に加工部材１２（加工前の部材）を取り付けるときに用いられ、この第１把持機構４４に関連して本発明が適用されている。

次に、図１及び図２とともに図３を参照して、図示の第１把持機構４４について説明する。第１把持機構４４は、加工部材１２を把持するための一対のチャック部材４８と、一対のチャック部材４８を作動させるための第１シリンダ機構５０と、一対のチャック部材４８の動作を切り換えるための第２シリンダ機構５２とを有している。第１シリンダ機構５０はローダ本体２４の下端部に取り付けられている。

この第１シリンダ機構５０は、ローダ本体２４に取り付けられた第１シリンダ部５４と、この第１シリンダ部５４内に移動自在に収容された第１ピストン部５６とを有し、第１ピストン部５６に出力部５８が設けられている。また、第１シリンダ機構５０の第１シリンダ部５４の下端部には支持部材６０が取り付けられ、この支持部材６０の下端部に支持レール６２が設けられ、かかる支持レール６２に一対のチャック部材４８の上端部が移動自在に支持されている。支持レール６２は、図２及び図３において左右方向に延びており、一対のチャック部材４８は、図３（ａ）に示すように外側に移動した後退位置と、図３（ｂ）で示すように内側に移動した把持位置との間を支持レール６２に沿って移動自在に支持されている。尚、この形態では、第１シリンダ機構５０の第１シリンダ部５４に支持部材６０を介して支持レール６２を設けているが、ローダ本体２４に直接的に支持レール６２を設けるようにしてもよい。

一対のチャック部材４８と第１シリンダ機構５０の出力部５８との間には、駆動伝達機構６４が設けられている。図示の駆動伝達機構６４は一対のアーム部材６６を備え、一対のアーム部材６６がピン６８を介して支持部材６０に回動自在に取り付けられている。一対のチャック部材４８の基部には受け凹部７０が設けられ、また一対のアーム部材６６の一端部には第１挿入部７２が設けられ、第１挿入部７２が対応する受け凹部７０に受け入れられている。更に、第１シリンダ機構５０の出力部５８には、環状受け凹部７４が設けられた受け部材７６が取り付けられ、また一対のアーム部材６６の他端部には第２挿入部７８が設けられ、これら第２挿入部７８が受け部材７６の環状受け凹部７４に受け入れられている。

このように構成されているので、第１シリンダ機構５０の伸張側に圧力流体（例えば、圧縮空気）が送給される（即ち、第１孔８１を通して圧力流体が流入する）と、第１ピストン部５６が第１シリンダ部５４内を下方に伸張位置に向けて移動し、この移動に伴って一対のアーム部材６６がピン６８を中心として矢印で示すように両側に開くように回動し（図３（ａ）において左側のアーム部材６６は時計方向に回動し、右側のアーム部材６６は反時計方向に回動する）、これによって、一対のチャック部材４８は、支持レール６２に沿って矢印で示すように相互に離隔するように両側に移動する。そして、第１ピストン部５６が伸張位置まで移動すると、図３（ａ）に示すように、一対のチャック部材４８が駆動伝達機構６４を介して解除位置まで移動され、加工部材１２の把持を解除する解除状態に保持される。

一方、第１シリンダ機構５０の収縮側に圧力流体（例えば、圧縮空気）が送給される（即ち、第２孔８３を通して圧力流体が流入する）と、第１ピストン部５６が第１シリンダ部５４内を上方に収縮位置に向けて移動し、この移動に伴って一対のアーム部材６６がピン６８を中心として矢印で示すように内側に閉じるように回動し（図３（ｂ）において左側のアーム部材６６は反時計方向に回動し、右側のアーム部材６６は時計方向に回動する）、これによって、一対のチャック部材４８は、支持レール６２に沿って矢印で示すように相互に近接するように内側に移動する。そして、第１ピストン部５６が収縮位置まで移動すると、図３（ｂ）に示すように、一対のチャック部材４８が駆動伝達機構６４を介して把持位置まで移動され、加工部材１２を把持する把持状態に保持される。

図２に戻って、第２シリンダ機構５２は、取付本体２２に取り付けられた第２シリンダ部８０と、この第２シリンダ部８０内に移動自在に収容された第２ピストン部８２と、第２ピストン部８２を貫通して設けられた出力スリーブ部８４とを有している。出力スリーブ部８４の両端部は、第２シリンダ部８０を貫通して上下方向両側に突出し、第２シリンダ部８０から上方に突出する出力スリーブ部８４の上端部に環状リング８６が設けられ、かかる環状リング８６がストッパ手段を構成する。

この第２シリンダ機構５２に関連して、ロッド部材８８が設けられ、このロッド部材８８は第２シリンダ機構８０の出力スリーブ部８４を貫通して上下方向に延び、このロッド部材８８の上端部に環状部材９０が固定され、この環状部材９０が環状リング８６（ストッパ手段）に当接する当接部を構成する。また、ロッド部材８８の下端部は第１シリンダ機構５０の第１ピストン部５６に設けられた連結部９１に固定されている。

このように構成されているので、第２シリンダ機構５２の伸張側に圧力流体（例えば、圧縮空気）が送給される（即ち、第１接続部８９を通して圧力流体が流入する）と、第２ピストン部８２が第２シリンダ部８０内を下方に伸張位置に向けて移動し、この移動に伴って出力スリーブ部８４及び環状リング８６が下方に移動する。そして、第２ピストン部８２が伸張位置まで移動すると、図４（ａ）及び（ｇ）並びに図５（ａ）〜（ｃ）で示すように、出力スリーブ部８４に装着された環状リング８６が第２シリンダ部８０の近傍まで移動する。

一方、第２シリンダ機構５２の収縮側に圧力流体（例えば、圧縮空気）が送給される（即ち、第２接続部９２を通して圧力流体が流入する）と、第２ピストン部８２が第２シリンダ部８０内を上方に収縮位置に向けて移動し、この移動に伴って出力スリーブ部８４及び環状リング８６が上方に移動する。そして、第２ピストン部８２が収縮位置まで移動すると、図４（ｂ）〜（ｆ）で示すように、出力スリーブ部８４に装着された環状リング８６が第２シリンダ部８０から離れる位置まで移動する。

第２把持機構４６の構成は、第１把持機構４４の基本的構成（具体的には、第２シリンダ機構５２及びロッド部材８８並びにこれらに関連する部材を省略した構成）と実質上同一であるとともに、本願発明に直接的に関係しないために、その詳細な説明については省略する。

次に、主として図１及び図４を参照して、上述したローダ装置２０の第１把持機構４４による加工部材１２の取外し動作について説明する。加工部材１２を取り出す前の待機状態においては、図４（ａ）で示すように、圧力流体が第１シリンダ機構５０の伸張側に送給されるとともに、第２シリンダ機構５２の伸張側に送給される。従って、第１ピストン部５６が伸張位置に位置して第１シリンダ機構５０が伸張状態に保持され、一対のチャック部材４８は解除位置に位置して解除状態に保持される。また、第２ピストン部８２が伸張位置に位置して第２シリンダ機構５２が伸張状態に保持され、その出力スリーブ部８４を介して環状リング（ストッパ手段）が第２シリンダ部８０に近接する下降位置に保持される。

このような待機状態から取出し動作が開始すると、図４（ｂ）で示すように、第２シリンダ機構５２の収縮側に圧力流体が送給される（第１シリンダ機構５０については、継続して伸張側に送給されている）。従って、第２ピストン部８２が収縮位置に位置して第２シリンダ機構５２が収縮状態に保持され、その出力スリーブ部８４を介して環状リング（ストッパ手段）が第２シリンダ部８０から上方に移動した上昇位置に保持される。

そして、ローダ本体２４の下降が行われる。即ち、第２駆動源３８が所定方向に回動され、その出力軸４０及び第２ピニオンギア４２を介して第２走行ラック４２とともにローダ本体２４が下方に、ＮＣ旋盤２のチャック手段８に保持された加工部材１２に向けて下降される。この下降移動のときには、取付本体２２（これに取り付けられた第２シリンダ機構５２）に対してローダ本体２４（これに装着された第１シリンダ機構５０及び一対のチャック部材４８）が移動され、これに伴って、第１シリンダ機構５０の第１ピストン部５６に固定されたロッド部材８８も一体的に下方に移動される。

このようにしてローダ本体２４が下降位置（一対のチャック部材４８がチャック手段８に保持された加工部材１２に対応する位置）近傍まで下降すると、図４（ｄ）で示すように、ロッド部材８８の上端部の環状部材９０が第２シリンダ機構５２の出力スリーブ部８４に装着された環状リング８６（ストッパ手段）に当接し、この当接によって、ロッド部材８８の更なる下降が阻止される。

この形態においては、第２シリンダ機構５２に送給される圧力流体の圧力は、第１シリンダ機構５０に送給される圧力流体の圧力よりも大きく設定され、第２シリンダ機構５２の伸縮動作が第１シリンダ機構５０の伸縮動作よりも優先的に行われるように構成されている。このようなことから、図４（ｄ）で示す状態（環状部材９０が環状リング８６と当接した状態）からローダ本体２４が更に下降位置に向けて下降すると、図４（ｅ）から理解されるように、ローダ本体２４（これに装着された第１シリンダ部５４）の下降に伴い第１ピストン部５６が収縮位置に向けて相対的に移動するようになる。従って、ローダ本体２４の更なる下降に伴い一対のアーム部材６６が内側に閉じるように回動され、これによって、一対のチャック部材４８は相互に近接する方向に把持位置に向けて移動される。

そして、このローダ本体２４が上記下降位置まで移動すると、図４（ｅ）で示すように、第１ピストン部５６が収縮位置に位置して第１シリンダ機構５０が収縮状態に保持され、一対のチャック部材４８は下降部材１２を所要の通りに把持する把持状態に保持される。このように、このローダ装置２０においては、ローダ本体２４の下降移動中に一対のチャック部材４８が把持位置に向けて移動されるので、加工部材１２を把持するために要する時間の短縮化を図ることができ、これによってＮＣ旋盤２による加工効率を高めることが可能となる。

ローダ本体２４が下降位置まで下降すると、一対のチャック部材４８は加工部材１２を把持する把持状態となり、この把持状態を保持するために、図４（ｆ）で示すように、第１シリンダ機構５０の収縮側に圧力流体が送給され、これによって、圧力流体の圧力を利用して、一対のチャック部材４８は、把持した加工部材１２を確実に保持する。

その後、図４（ｇ）で示すように、第２シリンダ機構５２の伸張側に圧力流体が送給され、第２シリンダ機構は収縮して待機状態に戻る。また、第２駆動源３８が所定方向と反対方向に回動され、その出力軸４０及び第２ピニオンギア４２を介して第２走行ラック４２とともにローダ本体２４が上方に移動され、このようにして、ＮＣ旋盤２のチャック手段８に保持された加工部材１２が取り出される。

上述した第１の使用形態では、待機状態から取出し動作を開始するときに第２シリンダ機構５２を収縮状態に保持してその出力スリーブ部８４に取り付けた環状リング８６（ストッパ手段）を上昇位置に位置付け、これによって、ローダ本体２４の下降移動中に一対のチャック部材４８を把持位置に向けて移動させているが、このような使用形態に限定されず、次に説明する第２の使用形態で使用することもできる。この第２の使用形態では、ローダ本体２４の下降移動中に一対のチャック部材４８は把持位置に向けて移動することがなく、ローダ本体２４が下降位置まで移動した後に一対のチャック部材４８が把持位置に向けて移動される。

図５を参照して、この第２の使用形態では、図５で示すように、第２シリンダ機構５２の伸張側に圧力流体が送給される。即ち、第２ピストン部８２が伸張位置に位置して第２シリンダ機構５２が伸張状態に保持され、その出力スリーブ部８４を介して環状リング８６（ストッパ手段）が第２シリンダ部８０に近接する下降位置に保持される。

このような状態にて、ローダ本体２４が下降位置まで下降すると、図５（ａ）で示す状態となる。このとき、第２シリンダ機構５２が伸張状態に保持され、環状リング８６（ストッパ手段）が下降位置に保持されているので、ローダ本体２４が下降位置まで移動して第１シリンダ機構５０が下降（この第１ピストン部５６とともにロッド部材８８も下降）しても、下降位置に位置する環状リング８６（ストッパ手段）にロッド部材８８の環状部材９０（当接部）が当接することがなく、従って、このローダ本体２４の下降移動中に一対のチャック部材４８が把持位置に向けて移動することがなく、これによって、従来の把持機構と同様の制御でもって作動制御することが可能になり、この第２シリンダ機構５２を伸縮制御することによって、ローダ装置２０の二つの使用形態を選択的に適用することができる。

この使用形態では、ローダ本体２４が下降位置まで下降された後に、図５（ｂ）で示すように、第１シリンダ機構５０の収縮側に圧力流体が送給され、これによって、第１ピストン部５６が収縮位置まで移動され、この移動によって、一対のチャック部材４８が上述したように把持位置に向けて移動されて把持状態になり、ＮＣ旋盤２のチャック手段８に保持された下降部材１２が確実に保持される。

その後、図５（ｃ）で示すように、ローダ本体２４が上方に移動され、このようにして、ＮＣ旋盤２のチャック手段８に保持された加工部材１２が取り出される。

上述した実施形態では、一対のチャック部材を把持位置と解除位置との間を直線的に移動するように構成しているが、このような構成に代えて、一対のチャック部材を把持位置と解除位置との間を揺動自在に移動するようにしてもよい。

図６（ａ）及び（ｂ）において、この形態では、第１シリンダ機構５２Ａの第１シリンダ部５４Ａの一部に一対のピン１０２を介して一対の揺動部材１０４が揺動自在に装着され、これら揺動部材１０４に対応するチャック部材１０６が取り付けられている。各揺動部材１０４の基部には、内側に突出する突部１０８が設けられ、これら突部１０８には略Ｕ字状の受部１１０が設けられている。また、第１シリンダ機構５０Ａの第１ピストン部５６Ａには出力部１１２が設けられ、この出力部１１２の先端部に駆動ピン１１４が設けられ、駆動ピン１１４が一対の揺動部材１０４の受部１１０に受け入れられている。

この変形形態においては、第１シリンダ機構５０Ａの伸張側に圧力流体（例えば、圧縮空気）が送給されると、第１ピストン部５６Ａが伸張位置に向けて移動する。かくすると、その出力部１１２に装着された駆動ピン１１４が図６（ａ）において下方に移動し、これによって、一対の揺動部材１０６が両側に開くように揺動する。そして、第１ピストン部５６Ａが伸張位置まで移動すると、その出力部１１２を介して揺動部材１０６が、図６（ａ）に示す位置まで揺動し、一対のチャック部材１０６は外側に移動した解除位置に揺動される。

また、第１シリンダ機構５０Ａの収縮側に圧力流体（例えば、圧縮空気）が送給されると、第１ピストン部５６Ａが収縮位置に向けて移動する。かくすると、その出力部１１２の駆動ピン１１４が図６（ｂ）において上方に移動し、これによって、一対の揺動部材１０６が内側に閉じるように揺動する。そして、第１ピストン部５６Ａが収縮位置まで移動すると、その出力部１１２を介して揺動部材１０６が、図６（ｂ）に示す位置まで揺動し、一対のチャック部材１０６は内側に移動した把持位置まで揺動されて加工部材１２を保持する。

以上、本発明に従うローダ装置の各種実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、図１〜図５に示す実施形態では、第１シリンダ機構５０に送給される圧力流体の圧力を第２シリンダ機構５２に送給される圧力流体の圧力よりも小さくして第２シリンダ機構５２を第１シリンダ機構５０よりも優先的に作動させるように構成しているが、このような構成に限定されず、次のように構成しても、上述したと同様に、第２シリンダ機構５２を優先的に作動させることができる。即ち、第１シリンダ機構５０及び第２シリンダ機構５２に送給される流体圧力と等しくする（例えば、同一の圧力供給源からの圧力流体を送給する）とともに、第１シリンダ機構５０の第１ピストン部５６の受圧面積（第１シリンダ機構５０を伸張させるために圧力流体が作用する第１ピストン部５６の面積）を第２シリンダ機構５２の第２ピストン部８０の受圧面積（第２シリンダ機構５２の第２ピストン部８０を伸張させるために圧力流体が作用する第２ピストン部８０の面積）よりも小さくするようにしてもよい。

２ＮＣ旋盤
８チャック手段
１２加工部材
２０ローダ装置
２２取付本体
２４ローダ本体
４４第１把持機構
４６第２把持機構
５０，５０Ａ第１シリンダ機構
５２第２シリンダ機構
８６環状リング（ストッパ手段）
８８ロッド部材
９０環状部材（当接部）

Claims

上下方向に移動自在に支持されるローダ本体と、把持状態と解除状態との間を移動自在に装着された一対のチャック部材と、前記ローダ本体に装着された第１シリンダ機構と、前記工作機械本体側に装着される第２シリンダ機構と、を備え、
前記第１シリンダ機構は、前記ローダ本体に取り付けられた第１シリンダ部と、前記第１シリンダ部に伸張位置と収縮位置との間を移動自在に装着された第１ピストン部と、前記第１ピストン部に設けられた出力部を有し、
前記第２シリンダ機構は、前記工作機械本体側に取り付けられた第２シリンダ部と、前記第２シリンダ部に伸張位置と収縮位置との間を移動自在に装着された第２ピストン部と、前記第２ピストン部に固定された出力スリーブ部とを有し、前記出力スリーブ部の上端側は前記第２シリンダ機構を貫通して上方に延び、前記出力スリーブ部の上端部にストッパ手段が設けられており、
更に、前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブを貫通してロッド部材が移動自在に支持され、前記出力スリーブ部から上方に延びる前記ロッド部材の上端部には当接部が設けられ、前記出力スリーブ部から下方に延びる前記ロッド部材の下端部は前記第１シリンダ機構の前記第１ピストン部に固定されており、
加工部材を把持するときには、前記第２シリンダ機構の前記第２ピストン部が前記収縮位置に保持され、前記第２シリンダ機構の収縮状態にてローダ本体が下降位置の近傍まで移動すると、前記ロッド部材の前記当接部が前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブの前記ストッパ手段に当接し、この当接状態にて前記ローダ本体が更に前記下降位置に向けて移動すると、前記ロッド部材を介して前記第１シリンダ機構の前記第１ピストン部が前記収縮位置に向けて移動され、これによって、前記第１シリンダ機構の前記出力部を介して前記一対のチャック部材が前記解除状態から前記把持状態に向けて移動されることを特徴とするローダ装置。
前記第１シリンダ機構に送給される圧力流体の圧力は、前記第２シリンダ機構に送給される圧力流体の圧力よりも小さく、これによって、前記第２シリンダ機構が前記第１シリンダ機構よりも優先的に作動されることを特徴とする請求項１に記載のローダ装置。
前記第１シリンダ機構の前記第１ピストン部の受圧面積は、前記第２シリンダ機構の前記第２ピストン部の受圧面積よりも小さく、これによって、前記第２シリンダ機構が前記第１シリンダ機構よりも優先的に作動されることを特徴とする請求項１に記載のローダ装置。
上下方向に移動自在に支持されるローダ本体と、把持状態と解除状態との間を移動自在装着された一対のチャック部材と、前記ローダ本体に装着された第１シリンダ機構と、前記工作機械本体側に装着される第２シリンダ機構と、を備え、
前記第１シリンダ機構は、前記ローダ本体に取り付けられた第１シリンダ部と、前記第１シリンダ部に伸張位置と収縮位置との間を移動自在に装着された第１ピストン部と、前記第１ピストン部に設けられた出力部を有し、
前記第２シリンダ機構は、前記工作機械本体側に取り付けられた第２シリンダ部と、前記第２シリンダ部に伸張位置と収縮位置との間を移動自在に装着された第２ピストン部と、前記第２ピストン部に固定された出力スリーブ部とを有し、前記出力スリーブ部の上端側は前記第２シリンダ機構を貫通して上方に延び、前記出力スリーブ部の上端部にストッパ手段が設けられており、
更に、前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブを貫通してロッド部材が移動自在に支持され、前記出力スリーブ部から上方に延びる前記ロッド部材の上端部には当接部が設けられ、前記出力スリーブ部から下方に延びる前記ロッド部材の下端部は前記第１シリンダ機構の前記第１ピストン部に固定されており、
前記第２シリンダ機構の前記第２ピストン部を前記収縮位置に保持したときには、前記ストッパ手段が前記ロッド部材の前記当接部に近接する方向に移動され、これによって、前記ローダ本体が下降位置の近傍まで移動すると、前記ロッド部材の前記当接部が前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブの前記ストッパ手段に当接し、
また前記第２シリンダ機構の第２ピストン部を前記伸張位置に保持したときには、前記ストッパ手段が前記ロッド部材の前記当接部から離隔する方向に移動され、これによって、前記ローダ本体が前記下降位置まで移動しても前記ロッド部材の前記当接部が前記第２シリンダ機構の前記出力スリーブの前記ストッパ手段に当接しないことを特徴とするローダ装置。