JPH0453884Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ワーク種類判別装置に係わり、更
に詳しくは長尺状のワークを小作機械等に搬入す
る前の段階で、ワークの長さを自動的に判別する
と共に、ワークの投入向きの正逆も判別可能と
し、もつてワークの搬出入作業の効率を向上させ
るようにしてワーク種類判別装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

一般に、長尺物等のワークを切削したり研削す
る工作機械においては、ワークの長手方向の２箇
所をこれに対応する一対の搬送爪に支持させ、こ
の搬送爪を前進させて仮受爪に受渡してワークの
搬出入を行うようになつており、従つて長尺物等
のワークを切削したり研削する工作機械では専用
のワーク搬出入装置が必要であつた。

ところで、クランクシヤフト等のように車種に
より長さや、径の異なる長尺状のワークでは、ジ
ヤーナル部の間隔、即ち支持スパンが異なるた
め、従来のワーク搬出入装置ではワークの種類に
対応することができず、異なるワークに対応させ
るためには搬送爪を交換してワークを支持する位
置を変える必要があつた。

また、仮受爪は搬送爪と個別に配設され、この
仮受爪もワークの種類に応じて交換してワークの
受ける位置を変えていた。

従つて、従来のワーク搬出入装置では、なん種
類もの仮受爪と搬送爪とを必要とし、搬送される
来る長さや、径が異なるワーク毎に、仮受爪と搬
送爪とを段取り替えする必要があることから、段
取り替え作業に多くの手間と時間を要し、また部
品点数の多いことによるコストアツプとなる問題
があり、更に手作業による段取り替え作業によつ
て生産性及び作業性が悪いと言う問題があつた。

〔考案の目的〕

この考案は、かかる従来の問題点に着目して案
出されたもので、その目的とするところは搬出さ
れて来る異なる種類のワークを機械の主軸へ搬送
する場合に、予めワークの長手検測を自動的に行
うと共に、この検尺された出力信号に基づき、ワ
ーククランプ装置のクランプ位置の変更を自動的
に行うことにより、従来のように搬送爪や仮受爪
を段取り替えする必要がなく、またワークの投入
向きが正常の向きかあるいは逆向きかを判別可能
とし、生産性及び作業性を向上させることも出来
るワーク種類判別装置を提供するものである。

〔考案の構成〕 この考案は上記目的を達成するため、長尺状の
ワークを受ける一対の昇降自在なワーク受け部を
備えたワーク受け装置と、このワーク受け装置の
一側部に配設され、前記ワーク受け部に投入され
たワークの長手方向の一方の端面に当接可能な基
準パツドと、前記ワーク受け装置の他側部に配設
され、前記基準パツドの方向に水平往復移動可能
でかつ前記ワークの長手方向の他方の端面に当接
可能な可動パツドと、前記基準パツドを基準とし
て、前記可動パツドをワークの端面に当接させた
時、前記可動パツドの移動距離を検出する検出手
段とを備え、前記基準パツドは、前記ワーク受け
装置へのワークの投入の向きが逆向きの場合は、
ワークに干渉して該ワークの端面が前記基準パツ
ドに対して当接するのを妨げる突起部を有してい
ることを要旨とするものである。

〔考案の実施例〕

以下添付図面に基いて、この考案の実施例を説
明する。

第１図は、この考案を実施した工作機械（旋
盤）の側面図、第２図は第１図の正面図、第３図
は第１図の平面図であつて、前記工作機械１００
の主軸１１０（スピンドル）の前面（第１図の右
側）には、順次搬送されて来るワークＷ（この実
施例では、第４図に示すような長尺状のクランク
シヤフト）を保持して、種々のワークＷの長手検
測とワークＷの投入の向きの正逆の判別を行うワ
ーク種類判別装置１が設置され、またこのワーク
種類判別装置１と前記主軸１１０との間には、前
記種類が判別されたワークＷの所定位置をチヤツ
キングして、主軸１１０のセンター位置０−０ま
で旋回させて搬送させるワーククランプ装置５０
が設置されている。

なお、第１図〜第３図において、１２０は主軸
１１０の駆動モータ、１３０は制御盤、１４０は
切削装置、１５０は油圧ユニツト、１６０は切粉
処理装置を示している。

次に、前記ワーク種類判別装置１は、第５図〜
第９図に示すように、支持プレート２上に先端に
Ｖ字状のワーク受け部４を備えた昇降自在なワー
ク受け装置３と、このワーク受け装置３の両側部
に、前記ワーク受け部４に投入されたワークＷの
両端面に当接させる基準パツド５と、水平方向に
摺動可能な可動パツド６とを相対向して配設し、
また可動パツド６の側部には、該可動パツド６の
移動距離、即ち基準パツド５と可動パツド６とで
挾持した時のワークＷの長さを検測する検出手段
７が設けられている。

またワーク受け装置３の前面側（第７図及び第
８図において右側）には、ワーク受け渡し装置８
が設置されている。

前記ワーク受け装置３は、前記支持プレート２
の下面に昇降シリンダ９が装着され、この昇降シ
リンダ９のロツド９ａの先端には、Ｌ字状の支持
アーム１０ａ，１０ｂを介して前記ワーク受け部
４（仮受爪）が装着され、この支持アーム１０
ａ，１０ｂは、基準パツド５と可動パツド６とを
支持するブラケツト１１ａ，１１ｂ及び支持プレ
ート２を貫通するガイドロツド１２ａ，１２ｂを
介して垂直方向に昇降するように構成されてお
り、LS１，LS２はワーク受け装置３の昇降位置
を検出するリミツトスイツチである。

次に、ワーク受け装置３の一側に設けられた基
準パツド５は第５図に示すようにブラケツト１１
ａに取り付けられたシリンダ１３を介して水平方
向に移動可能に取り付けられ、この基準パツド５
の側面には、第９図に示すように投入されたワー
クＷの向きが正常であるか逆であるかを判別する
突起部１４が突出形成されている。この突起部１
４には、ワークＷの向きが正常であればワークＷ
には干渉しないが、ワークＷの向きが逆の時に
は、ワークＷの端面に干渉し、ワークＷを基準パ
ツド５へ当接できなくする。

また基準パツド５と相対向して前記ブラケツト
１１ｂに取付けられた可動パツド６は、ブラケツ
ト１１ｂに装着された押付けシリンダ１５を介し
て水平方向に摺動するように構成され、可動パツ
ド６の背面には、検出手段７の一部を構成する検
出ロツド１６が水平に植設されている。上記検出
ロツド１６は、ブラケツト１１ｂから張設された
支持プレート１７上のリニヤスケール１８に沿つ
て移動し、このリニヤスケース１８からは、後述
するワーククランプ装置５０に、可動パツド６の
移動距離に対応したパルス信号が出力されるよう
になつている。

次に、ワーク受け装置３の前面側に設置された
ワーク受け渡し装置８は、第７図及び第８図に示
すように前記支持プレート２の下部に昇降シリン
ダ２０が垂設され、この昇降シリンダ２０のロツ
ド２０ａの先端には、連結アーム２１の一端が固
定され、連結アーム２１の他端には、支持プレー
ト２上に立設された支持ブラケツト２２ａにピン
２３を介して中央部が回転自在に枢支されたＬ字
状のリンク部材２４の一端が回転自在に連結され
ている。

リンク部材２４の他端側には、ピン２５ａ，２
５ｂを介して２本のロツド２６ａ，２６ｂの基端
部が回転自在に連結され、このロツド２６ａ，２
６ｂの先端部には、ピン２７ａ，２７ｂを介して
ワーク支持プレート２８が傾斜した状態で取付け
られている。

前記ワーク支持プレート２８は、前記支持ブラ
ケツト２２ａ，２２ｂにワークＷの投入部Ｘに対
して傾斜した状態で配設されたガイドプレート２
９に沿つてスライドし、投入されたワークＷをＶ
字状のワーク受け部４までガイドし、また加工さ
れたワークＷを再び投入部Ｘまで戻す時にワーク
Ｗを押し上げるものである。なお、図中３０はリ
ンク部材２４のストツパである。

次に前記ワーククランプ装置５０を、第１０図
〜第１３図を参照しながら説明する。

ワーククランプ装置５０は、前述のように主軸
１１０とワーク種類判別装置１との間に設置され
た支持ブラケツト５１ａ，５１ｂ間に、回転駆動
軸５２が回転自在に架設され、一方の支持ブラケ
ツト５１ａには、回転駆動軸５２を旋回させる駆
動モータ５３がベース５４を介して設置されてい
る（第１０図参照）。

前記回転駆動軸５２は、外周面にスプラインが
形成されており、第１２図及び第１３図に示すよ
うにこの回転駆動軸５２には、左右２個の摺動体
５５ａ，５５ｂがそれぞれスプライン係合され、
軸方向に摺動自在で、かつ回転方向に拘束されて
いる。この各摺動体５５ａ，５５ｂには、チヤツ
キングアーム本体５６ａ，５６ｂが一体的に取付
けられ、このチヤツキングアーム本体５６ａ，５
６ｂの夫々には後述する歯車機構５７を介して開
閉自在な一対のチヤツキング爪５８ａ，５８ｂが
設けられている。

前記回転駆動軸５２の下部には、ねじ軸５９と
スプライン軸６０とをカツプリング６１を介して
連結したピツチ調整軸６２が平行に配設され、ま
たこのピツチ調整軸６２の下部には、前記支持ブ
ラケツト５１ａ，５１ｂに支持されたガイドロツ
ド６３と、回転ねじ軸６４とが平行に配設されて
いる。

前記ピツチ調整軸６２のスプライン軸６０は、
第１０図に示すように、内周にスプライン６５を
形成したスプライン筒６６に係合挿入され、この
スプライン筒６６に対し軸方向の進退作動は許す
が回転方向に拘束されている。

また、このスプライン筒６６の一端は、支持ブ
ラケツト５１ｂに装着されたピツチ調整用の駆動
モータ６８に連結されている。ピツチ調整軸６２
の左側先端部には、軸受６７を介してベアリング
ケース８３が回転自在で、かつ軸方向に固定され
て取付けられ、このベアリングケース８３は前記
一方の摺動体５５ａに内輪が固定された軸受８４
ａの外輪と一体的に結合されている。また前記ね
じ軸５９には、ナツト６９が螺嵌し、このナツト
６９は、前記他方の摺動体５５ｂに内輪が固定さ
れた軸受８４ｂの外輪と一体的に結合されてい
る。即ち、前記ベアリングケース８３及びナツト
６９はそれ自体が回動できないようになつてお
り、従つて前記駆動モータ６８によりピツチ調整
軸６２が回転すると、ねじ軸５９により、ナツト
６９が軸方向に移動され、軸受８４ｂを介して摺
動体５５ｂが軸方向に位置調整され、一方の摺動
体５５ａとの間のピツチが調整される。同時に前
記ピツチ調整軸６２の進退動作によつて先端のベ
アリングケース８３及び軸受８４ａを介して一方
の摺動体５５ａと前記ナツト６９を介して他方の
摺動体５５ｂが一体的に軸方向の所定位置に位置
調整されるようになつている。

このピツチ調整軸６２の進退動作は、前記支持
ブラケツト５１ｂに支持された位置調整用の駆動
モータ７３により行われる。つまり、前記ガイド
ロツド６３には、前記ベアリングケース８３、ナ
ツト６９及びピツチ調整軸６２に回転自在で、か
つ軸方向に結合されて取付けられた連結体８５に
それぞれ一体的に連結された３つの案内筒７０
ａ，７０ｂ，７０ｃが回転かつ摺動自在に遊嵌さ
れ、このうちの一つの案内筒７０ｃは、回転ねじ
軸６４に螺嵌されたナツト７１にブラケツト７２
を介して一体的に連結され、従つて前記駆動モー
タ７３により、回転ねじ軸６４が回転駆動される
と、ナツト７１は軸方向に移動され、案内筒７０
ｃ、連結体８５を介してピツチ調整軸６２がスプ
ライン筒６６及びガイドロツド６３に案内されて
軸方向に進退移動されるようになつている。

なお、前記駆動モータ６８，７３は、前述した
ワーク種類判別装置１の検出手段７からの出力信
号に基づいて駆動し、摺動体５５ａ，５５ｂのチ
ヤツキングアーム本体５６ａ，５６ｂのピツチ調
整と同時に位置調整するものである。次に前記摺
動体５５ａ，５５ｂに支持されているチヤツキン
グアーム本体５６ａ，５６ｂの構成について説明
すると、先端にＶ字状の把持部７４を備えたチヤ
ツキング爪５８ａ，５８ｂの基端部は、第１２図
及び第１３図に示すように摺動体５５ａ，５５ｂ
に夫々植設されたブラケツト７５ａ，７５ｂに、
軸７６ａ，７６ｂを介して回転自在に支持され、
この軸７６ａ，７６ｂにはピニオンギヤ７７ａ，
７７ｂが装着されている。

一方、ピニオンギヤ７７ａは、ブラケツト７５
ａ，７５ｂ間に回転自在に支持されている軸８６
に設けられたアイドルギヤ７９ｂと噛合し、更に
軸８６に設けられたアイドルギヤ７９ｃが前記ブ
ラケツト７５ａ，７５ｂ内に回転自在に支持され
ている前記軸８６と平行な軸７８に設けられたア
イドルギヤ７９ａと噛合している。そして、この
アイドルギヤ７９ａは、駆動シリンダ８０のロツ
ド８１に設けられたラツク８２と噛合している。
また、他方のピニオンギヤ７７ｂは前記アイドル
ギヤ７９ｂに直接噛合し、一方ピニオンギヤ７７
ａとは反対方向に回転されるようになつている。

従つて駆動シリンダ８０が伸縮作動すると、ラ
ツク８２と噛合しているアイドルギヤ７９ａを介
して、一方ではアイドルギヤ７９ｃ，７９ｂ、ピ
ニオンギヤ７７ａを介してチヤツキング爪５８ａ
が、他方ではピニオンギヤ７７ｂを介してチヤツ
キング爪５８ｂが互いに逆方向に同時に回動さ
れ、両チヤツキング爪５８ａ，５８ｂの先端が互
いに開閉し、前述した検測されたワークＷの所定
位置をチヤツキングしてクランプするものであ
る。

両駆動シリンダ８０は、同期駆動し両摺動体５
５ａ，５５ｂ上のチヤツキング爪５８ａ，５８ｂ
は同一のチヤツキング動作を行う。

またワークＷをチヤツキングしたチヤツキング
アーム本体５６ａ，５６ｂは、前記回転駆動軸５
２の一端に設けられた駆動モータ５３の回転駆動
により互いに位置を固定したまま180°正転、逆転
して、ワークＷの搬入と搬出を行うものである。

次に作用について説明する。

工作機械１００の側部に順次搬送されて来る種
類の異なるワークＷの一つを、ワーク種類判別装
置１の昇降可能なワーク受け装置３のＶ字状のワ
ーク受け部４上に投入し、そしてワーク検出手段
７によりワークの長手検測と、基準パツド５に設
けられた突起部１４により投入されたワークＷの
向きの正逆判別を行う。

ワークＷの長手検測は、リニヤスケール１８に
て検測され、この検測値が所定値以上の異常に大
きい値であつた時、ワークＷの反対端面が基準パ
ツド５の突起部１４に当接していることがわか
り、ワークＷの逆向きが検知される。

この場合、作業者はワークＷの向きを正しい向
きに換えて再びワークＷを投入することにより正
常な動作を開始することが出来る。

次に、前記ワーク種類判別装置１により判別さ
れたワークＷを、ワーク受け装置３により所定位
置まで上昇させるとともに、前記ワーク種類判別
装置１により判別したデータに基づきワークチヤ
ツキング爪５８ａ，５８ｂのクランプ位置及びピ
ツチ間隔を自動的に補正し、前記ワーク受け装置
３により持ち上げられたワークＷはＶ字状のワー
ク受け部にて径方向の芯出しが行われ、このワー
クＷをワーククランプ装置５０のワークチヤツキ
ング爪５８ａ，５８ｂによりクランプすると共
に、ワークＷの高さ方向の位置の芯出しを同時行
う。

そして前記ワークＷをクランプした状態のワー
クチヤツキング爪５８ａ，５８ｂを、工作機械１
００のスピンドル位置（主軸１１０とセンタ１１
１間）まで旋回させ、駆動モータ７３によつて両
チヤツキングアーム本体５６ａ，５６ｂを主軸１
１０側へわずかに左方向へ嵌込み移動させワーク
Ｗの一端を主軸１１０にクランプさせる。（第４
図参照） そして、センタ１１１を前進させてワークＷの
他端を支持させ、その後チヤツキング爪５８ａ，
５８ｂを拡開させてワークＷを主軸１１０に受け
渡す。

また、前記工作機械１００によるワークＷの加
工完了後、主軸１１０にクランプされているワー
クＷをワークチヤツキング爪５８ａ，５８ｂによ
り保持させた状態で解除し、センタ１１１を後退
させてから両チヤツキングアーム本体５６ａ，５
６ｂをわずかに右方向に移動させ、ワークＷを主
軸１１０から引き抜き、上記と逆方向の作動を行
なわせてワーク受け装置３からワーク受け渡し装
置８を介してワーク搬入位置（ワーク投入部Ｘ）
まで戻すのである。

この考案は、上記のような作動を行うことによ
り、種類の異なるワークＷが順次搬送されてきて
も装置の部品を交換することなくワークの搬入・
搬出を効率良く行うことが出来る。

〔考案の効果〕

この考案は、上述したように長尺状のワークを
受ける一対の昇降自在なワーク受け部を備えたワ
ーク受け装置と、このワーク受け装置の一側部に
配設され、前記ワーク受け部に投入されたワーク
の長手方向の一方の端面に当接可能な基準パツド
と、前記ワーク受け装置の他側部に配設され、前
記基準パツドの方向に水平往復移動可能でかつ前
記ワークの長手方向の他方の端面に当接可能な可
動パツドと、前記基準パツドを基準として、前記
可動パツドをワークの端面に当接させた時、前記
可動パツドの移動距離を検出する検出手段とを備
え、前記基準パツドは、前記ワーク受け装置への
ワークの投入の向きが逆向きの場合は、ワークに
干渉して該ワークの端面が前記基準パツドに対し
て当接するのを妨げる突起部を有しているので、
以下のような優れた効果を奏するものである。

ａ 基準パツドの突起部が、ワークの投入向きが
逆向きの場合は、ワークに干渉して該ワークの
端面が基準パツドに対して当接を妨げるため、
ワークの投入向きの正逆を判別することが可能
で、ワークの搬入ミスを容易に防止することが
出来、誤つて逆に投入されたワークによる工作
機械の故障やワークの加工不良等を防止するこ
とが出来、特に自動制御された工作機械に用い
られる際にあつては極めて有効である。

ｂ 検出手段により検出されたワークの長さに基
づいて工作機械にワークを搬出入するクランプ
装置のワーククランプ位置を制御することが出
来ると共に、クランプ装置におけるワークの芯
出しも正確に行うことが出来、ワークの種類に
応じてクランプ装置の搬送爪や仮受爪を段取り
替えする作業を人手により行う必要がなく、ワ
ーク搬入作業の作業性の向上を大幅に図り、も
つて工作機械による生産性を著しく向上するこ
とが出来る。

ｃ 装置全体の構成がシンプルであるため、メン
テナンスも容易であり、安価に作製することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を実施した工作機械の側面
図、第２図は第１図の正面図、第３図は第１図の
平面図、第４図はワークを主軸にクランプさせた
状態を示す一部拡大正面図、第５図はワーク種類
判別装置の一部縦断正面図、第６図は第５図の平
面図、第７図はワーク受け渡し装置の側面図、第
８図はワーク受け渡し装置の作動状態を示す拡大
側面図、第９図は第８図の一部拡大説明図、第１
０図はワーククランプ装置の縦断正面図、第１１
図は第１０図の−矢視断面図、第１２図
はワークチヤツキング爪の駆動機構を示す拡大断
面図、第１３図はワークチヤツキング爪の作動状
態を示す説明図である。 １……ワーク種類判別装置、３……ワーク受け
装置、４……ワーク受け部、５……基準パツド、
６……可動パツド、７……検出手段、１４……突
起部、５０……ワーククランプ装置、１００……
工作機械、１１０……主軸（スピンドル）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 長尺状のワークを受ける一対の昇降自在なワー
   ク受け部を備えたワーク受け装置と、 このワーク受け装置の一側部に配設され、前記
   ワーク受け部に投入されたワークの長手方向の一
   方の端面に当接可能な基準パツドと、 前記ワーク受け装置の他側部に配設され、前記
   基準パツドの方向に水平往復移動可能でかつ前記
   ワークの長手方向の他方の端面に当接可能な可動
   パツドと、 前記基準パツドを基準として、前記可動パツド
   をワークの端面に当接させた時、前記可動パツド
   の移動距離を検出する検出手段とを備え、 前記基準パツドは、前記ワーク受け装置へのワ
   ークの投入の向きが逆向きの場合は、ワークに干
   渉して該ワークの端面が前記基準パツドに対して
   当接するのを妨げる突起部を有しているワーク種
   類判別装置。