JPH0645311Y2 - ワーク受け渡し装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、各種工作機械に於けるワークのローディング
やアンローディングに利用し得るワーク受け渡し装置に
関するものである。

（従来の技術） この種のワーク受け渡し装置によって加工前ワークを工
作機械のワーク保持部に供給する場合、当該ワークの端
面や周面に異物が付着していると、当該ワークを受け取
る工作機械のワーク保持部に於いて当該ワークを把持す
るときに、前記ワーク保持部のワーク支持面やチャック
との間に前記異物が挟まり、ワークを正規の姿勢で把持
することが出来なくなり、加工に悪影響を及ぼす結果に
なる。

従ってワークに付着する異物を工作機械のワーク保持部
に供給する前にエアーブロー等により除去する必要があ
るが、従来は、この作業を手作業で行うか、又は工作機
械のワーク保持部の近くに配設したノズルから吐出する
エアーを、前記ワーク把持手段で把持されているワーク
に吹きつけるように構成していた。

（考案が解決しようとする課題） 手作業でエアーブロー作業を行うことは、人手が必要で
あるために大幅なコストアップにつながり、実用的でな
い。又、エアーブロー用ノズルを配設する従来の方法で
は、ワークの受け渡しに邪魔にならない位置に前記ノズ
ルを配設しなければならないので、ノズルとワークとの
間の距離が大きくなり、的確なエアーブロー効果が得難
い欠点があった。勿論、前記ノズルをエアーブロー時の
みワークに接近移動させるように構成することも考えら
れるが、構造が非常に複雑になるにも拘わらず、工作機
械側のワーク保持部が把持するワークの周面全体を確実
にエアーブローすることは困難であった。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記のような従来の問題点を解決するために、
工作機械のワーク保持部との間でワークの受け渡しを行
うマニピュレーターに、ローディング用ワーク把持手段
とアンローディング用ワーク把持手段とを、両ワーク把
持手段をワーク受け渡し位置と待機位置とに交互に移動
させるための可動支持部材を介して取り付け、前記両ワ
ーク把持手段は、前記可動支持部材に対して各々その軸
心の周りで回転可能に支承すると共に、この各ワーク把
持手段が少なくとも前記待機位置にあるときに該ワーク
把持手段をその軸心を中心に回転駆動する回転駆動手段
を設け、更に前記待機位置にあるワーク把持手段で把持
されるワークにエアーを吹きつけるエアーブロー用ノズ
ルを前記マニピュレーターに付設して成るワーク受け渡
し装置を提案するものである。

（考案の作用） 工作機械のワーク保持部から加工済みワークを受け取る
アンローディングに先立って、ローディング用ワーク把
持手段に加工前ワークを把持させておく。然してアンロ
ーディングを行うために、前記可動支持部材を運動させ
てアンローディング用ワーク把持手段をワーク受け渡し
位置に移動させると、加工前ワークを把持しているロー
ディング用ワーク把持手段が待機位置に切り換わるの
で、ローディング用ワーク把持手段が待機位置にある間
の適当時期に前記駆動手段により当該ローディング用ワ
ーク把持手段を回転駆動させると共に、前記エアーブロ
ー用ノズルからエアーを吐出させることにより、前記ロ
ーディング用ワーク把持手段に把持された状態で回転し
ている加工前ワークに対し前記ノズルから吐出するエア
ーを吹きつけ、加工前ワークの全周にわたって付着する
異物の吹き飛ばしを行うことが出来る。

アンローディング用ワーク把持手段により工作機械のワ
ーク保持部から加工済みワークを受け取らせたならば、
前記可動支持部材を運動させて、加工済みワークを把持
しているアンローディング用ワーク把持手段を待機位置
へ移動させると同時に、エアーブローが済んだ加工前ワ
ークを把持しているローディング用ワーク把持手段をワ
ーク受け渡し位置へ移動させ、この後、前記ローディン
グ用ワーク把持手段が把持している加工前ワークを工作
機械のワーク保持部へ供給することが出来る。

（実施例） 以下に本考案の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。

第１図及び歯第２図に於いて、１は数値制御工作機械
（NCマシン）等の工作機械であり、ワーク保持部とし
て、水平軸心2aの周りで回転駆動されるワークチャック
２を備えている。３はワーク搬送装置であって、水平の
循環経路４上で等間隔おきに回動させることが出来る多
数のワークパレット５を備えている。６は本考案による
ワーク受け渡し装置であって、基台フレーム７に対し水
平支軸８の周りで回転可能な回転フレーム９、前記水平
支軸８の軸心に対し直角向きで前記回転フレーム９に支
承され且つ軸心方向の摺動と自転とが可能な主軸10、及
び当該主軸10の先端部に直角向きに固定されたアーム11
から構成されたマニピュレーター12が使用され、当該マ
ニピュレーター12に於ける前記アーム11の先端に、前記
主軸10と平行な軸心13aの周りで回転可能に可動支持部
材13を軸支し、この可動支持部材13の両端にローディン
グ用ワーク把持手段14とアンローディング用ワーク把持
手段15とを設けて成るものである。

前記可動支持部材13は、両端のワーク把持手段14,15を
結ぶ方向（長さ方向）がアーム11と平行する向きにあっ
て、当該可動支持部材13を回転軸で支持するエアーモー
ター16により180度の範囲で正逆回転駆動される。然し
て、前記可動支持部材13の正逆回転により２つのワーク
把持手段14,15を、主軸10から遠い側のワーク受け渡し
位置Ａと内側の待機位置Ｂとに交互に位置させることが
出来るが、このワーク受け渡し位置Ａにあるワーク把持
手段14又は15は、第２図実線で示すように回転フレーム
９の回転により主軸10を垂直に起立させてアーム11を水
平に倒伏させたとき、ワーク搬送装置３に於けるワーク
移載位置Ｃの真上に下向きで位置し、又、第２図仮想線
で示すように回転フレーム９の回転により主軸10を水平
に倒伏させると共に当該主軸10の回転によりアーム11を
第１図に示す如く工作機械１側へ所定角度倒伏させたと
き、当該工作機械１のワークチャック２と同心状態に対
向する。

前記ワーク把持手段14,15は同一構造のものであって、
第３図に示すように可動支持部材13に軸受17を介して回
転可能に支持された回転盤18、当該回転盤18に固定され
たチャック本体19、当該チャック本体19に半径方向移動
可能に支持された周方向３つのラックギヤ20、各ラック
ギヤ20に取り付けられたチャック用爪21、前記各ラック
ギヤ20に咬合し且つチャック本体19内に軸支されたピニ
オンギヤ22、各ピニオンギヤ22と同時に咬合する円柱状
ラックギヤ23、前記可動支持部材13に支持されたシリン
ダーユニット24、当該シリンダーユニット24のピストン
ロッド24aに結合され且つ前記円柱状ラックギヤ23を回
転のみ可能に支持する軸心方向摺動可能な可動軸25、及
びワーク押圧用フローティングプレート26から構成され
ている。前記フローティングプレート26は、中心位置に
取り付けられた支軸27を介して前記チャック本体19の先
端中心部に360度任意の方向に首振り可能に支持され、
前記各チャック用爪21が半径方向移動可能に遊嵌する切
り込み溝28を備えている。

29は前記アーム11にブラケット30を介して取り付けられ
たモーターであって、その回転軸29aは、前記待機位置
Ｂにあるワーク把持手段14又は15の回転盤18の半径方向
に指向し、当該回転軸29aに固定された回転体31には、
前記待機位置Ｂにあるワーク把持手段14又は15の回転盤
18の内側面に弾性的に当接するＯリング等の摩擦駆動用
リング32が嵌装され、前記回転盤18、モーター29、回転
体31、及び摩擦駆動用リング32によって、前記待機位置
Ｂにあるワーク把持手段14又は15に対する回転駆動手段
33が構成されている。

34はエアーブロー用ノズルであって、そのエアー吐出口
34aが、前記待機位置Ｂにあるワーク把持手段14又は15
に把持されたワークＷの周辺部に対し前方から対向する
ように、前記アーム11に、ブラケット35、支持杆36、及
びラケット37を介して取り付けられている。尚、前記支
持杆36は前記回転盤18の軸心方向と平行し、ブラケット
35に対する支持杆36の固定位置は当該支持杆36の長さ方
向に任意に調整することが出来、又、ノズル34は、ブラ
ケット37により支持杆36を中心に任意の角度に回転させ
て固定し得ると共に、支持杆36の長さ方向にも固定位置
を調整することが出来る。

次に使用方法を説明すると、第２図に実線で示すように
ワーク受け渡し装置６に於けるマニピュレーター12の回
転フレーム９を回転させ、主軸10を垂直に起立させると
共にアーム11をワーク搬送装置３の方へ水平に倒伏させ
て、ワーク受け渡し位置Ａにあるローディング用ワーク
把持手段14をワーク搬送装置３に於けるワーク移載位置
Ｃの真上に下向きで位置させる。係る状態で主軸10をワ
ーク押圧方向Ｆに移動させ、ワーク把持手段14,15を所
定レベルまで下降させる。

次にワーク搬送装置３のワーク移載位置Ｃにあるワーク
パレット５をリフター（図示省略）により上昇させて、
当該ワークパレット５上の加工前ワークを前記ワーク把
持手段14のフローティングプレート26に下から押しつ
け、係る状態で前記ワーク把持手段14のシリンダーユニ
ット24を作動させて円柱状ラックギヤ23を後退移動さ
せ、各ピニオンギヤ22及びラックギヤ20を介して各チャ
ック用爪21を求心方向に連動移動させることにより、フ
ローティングプレート26に押しつけられている加工前ワ
ークＷをワーク把持手段14で把持させる。この後、主軸
10を後退方向Ｒに行程限まで後退移動させた後、回転フ
レーム９を90度逆回転させて、第２図に仮想線で示す状
態、即ち主軸10が水平状態に倒伏し且つアーム11が垂直
に起立する状態に復帰させる。

以上で加工前ワークＷの受け取りが完了するが、工作機
械１のワークチャック２に保持されたワークＷの加工が
完了すれば、可動支持部材13をエアモーター16により18
0度回転させて、アンローディング用ワーク把持手段15
をワーク受け渡し位置Ａに位置させると共にローディン
グ用ワーク把持手段14を待機位置Ｂに位置させた状態
で、主軸10を所定角度回転させ、第１図に示すようにア
ーム11を工作機械１側へ倒してアンローディング用ワー
ク把持手段15を工作機械１のワークチャック２に対向さ
せる。

尚、ワーク受け渡し位置Ａにあったワーク把持手段14又
は15が可動支持部材13の回転により待機位置Ｂに移動せ
しめられると、第３図に示すように待機位置Ｂに達した
ワーク把持手段14又は15の回転盤18の内側面に回転体31
の摩擦駆動用リング32が自動的に摺接することになる。
勿論このとき、当該ワーク把持手段14,15に把持される
ワークＷは、エアーブロー用ノズル34の内側に横側方か
ら入り込み、当該ノズル34に衝突する恐れはない。

次に再び主軸10をワーク押圧方向Ｆに移動させ、工作機
械１側のワークチャック２に保持されている加工済みワ
ークＷにアンローディング用ワーク把持手段15のフロー
ティングプレート26を押圧させる。係る状態で工作機械
１側のワークチャック２を解放させると共に、ワーク把
持手段15の各チャック用爪21を前記のようにシリンダー
ユニット24により求心方向に移動させ、工作機械１側の
ワークチャック２に保持されていた加工済みワークＷを
ワーク把持手段15により把持させる。この後、主軸10を
後退方向Ｒに行程端まで強制移動させて、前記加工済み
ワークＷを工作機械１側のワークチャック２から離脱さ
せる。

この後、可動支持部材13をエアモーター16により180度
回転させ、加工前ワークＷを把持しているローディング
用ワーク把持手段14と加工済みワークＷを把持したアン
ローディング用ワーク把持手段15の位置を相互に切り換
えるのであるが、このワーク把持手段14,15の位置切り
換えの前の適当時期、即ち加工前ワークＷを把持したロ
ーディング用ワーク把持手段14が待機位置Ｂにある間
に、第３図に示すモーター29により回転体32を回転さ
せ、摩擦駆動用リング32及び回転盤18を介してワーク把
持手段14を強制的に回転駆動させる。そしてエアーブロ
ー用ノズル34のエアー吐出口34aからエアーを吐出させ
ることにより、前記ワーク把持手段14と共に回転する加
工前ワークＷの周辺部に対し前方よりエアーが吹きつけ
られ、当該ワークＷの全周面及び外側端面に付着する異
物等があれば、これが前記エアーにより吹き飛ばされ
る。

上記のエアーブロー完了後、前記のように可動支持部材
13の回転により加工前ワークＷを把持しているローディ
ング用ワーク把持手段14がワーク受け渡し位置Ａに達し
たならば、再び主軸10をワーク押圧方向Ｆに移動させ、
加工前ワークＷを工作機械１側のワークチャック２に押
しつける。係る状態でシリンダーユニット24により円柱
状ラックギヤ23を進出移動させ、ピニオンギヤ22及び各
ラックギヤ20を介して各チャック用爪21を遠心方向に連
動移動させて加工前ワークＷの把持作用を解除させ、続
いて工作機械１側のワークチャック２により当該ワーク
Ｗを把持させる。

この後、主軸10を後退方向Ｒに行程端まで強制移動さ
せ、加工前ワークＷからワーク把持手段14を離脱させる
ことにより、加工前ワークＷのローディングが完了す
る。

加工済みワークＷを把持しているアンローディング用ワ
ーク把持手段15は、主軸10を逆回転させてアーム11を第
２図に仮想線で示すように起立させた後、回転フレーム
９を正回転させて主軸10を起立させると共にアーム11を
ワーク搬送装置３の方へ水平に倒伏させ、そして可動支
持部材13を180度回転させることにより、ワーク搬送装
置３に於けるワーク移載位置Ｃの真上に位置させること
が出来る。一方、ワーク搬送装置３に於いては、加工済
みワークＷの受け取り用に設定された特定のワークパレ
ット５がワーク移載位置Ｃに呼び出されているので、主
軸10をワーク押圧方向Ｆに移動させて前記ワーク把持手
段14,15を所定レベルまで下降させた後、リフターによ
りワークパレット５を上昇させ、既にワークパレット５
上に移載されている加工済みワークＷ（又は空のワーク
パレット５）を前記ワーク把持手段15で把持されている
加工済みワークＷの下端面に押しつける。係る状態でワ
ーク把持手段15のチャック用爪21を前記のように解放さ
せた後、主軸10を後退方向Ｒに行程端まで強制移動させ
ると共に、前記リフターによりワークパレット５を下降
させることにより、ワーク把持手段15で把持されていた
加工済みワークＷが前記加工済みワーク受け取り用のワ
ークパレット５上に移載される。

以上で加工前ワークのローディングと加工済みワークの
アンローディングとが完了したことになる。

尚、上記実施例では、ローディング用ワーク把持手段14
とアンローディング用ワーク把持手段15とを180度逆回
転する可動支持部材13の両端に取り付けたが、アーム11
の長さ方向に往復移動可能な可動支持部材上に並設する
ことも出来る。この場合は、ローディング用ワーク把持
手段14の待機位置とアンローディング用ワーク把持手段
15の待機位置とが異なるので、ローディング用ワーク把
持手段14の待機位置側にのみ前記駆動手段33やエアーブ
ロー用ノズル34を併設すれば良い。又、ワーク把持手段
14,15の各々に回転駆動手段を組み込むことも出来る。

（考案の効果） 以上のように本考案のワーク受け渡し装置に於いては、
工作機械のワーク保持部に供給する加工前ワークに対す
るエアーブローを自動的に行い、付着する異物等があれ
ばこれをエアーにより吹き飛ばして洗浄にした後に工作
機械のワーク保持部に供給することが出来るので、異物
等の付着に伴う不都合を解消し得るのであるが、特に本
考案の構成によれば、エアーブロー用ノズルはマニピュ
レーター自体に取り付ければ良く、当該ノズルを特定の
軌跡上で移動させるための専用の手段が不要であるにも
拘わらず、当該ノズルを、ローディング用ワーク把持手
段で把持される加工前ワークの必要箇所に十分接近た状
態でエアーブローを行えることと、当該加工前ワークを
回転させながらエアーブローを行えることとによって、
ワークの全周面を含む必要な部位に対する高いエアーブ
ロー効果を確実に得ることが出来る。

又、エアーブローのための待機位置を設定し、そしてロ
ーディング用ワーク把持手段とアンローディング用ワー
ク把持手段とを前記待機位置とワーク受け渡し位置とに
交互に移動させ得るようにしたことにより、工作機械の
ワーク保持部から加工済みワークを受け取るアンローデ
ィングと当該ワーク保持部に加工前ワークを供給するロ
ーディングとを連続的に能率良く行うことが出来、工作
機械のワーク保持部に対するワークの入れ換えに要する
サイクルタイムの短縮を図ることも出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図はワーク受け渡し装置の使用状態を示す概略平面
図、第２図は同側面図、第３図は前記ワーク受け渡し装
置の要部を示す縦断側面図である。 １……工作機械、２……ワークチャック（ワーク保持
部）、３……ワーク搬送装置、５……ワークパレット、
６……ワーク受け渡し装置、７……基台フレーム、９…
…回転フレーム、10……主軸、11……アーム、12……マ
ニピュレーター、13……可動支持部材、14……ローディ
ング用ワーク把持手段、15……アンローディング用ワー
ク把持手段、16……エアモーター、19……チャック本
体、20……ラックギヤ、21……チャック用爪、22……ピ
ニオンギヤ、23……円柱状ラックギヤ、24……シリンダ
ーユニット、26……フローティングプレート、29……モ
ーター、32……摩擦駆動用リング、33……回転駆動手
段、34……エアーブロー用ノズル、Ａ……ワーク受け渡
し位置、Ｂ……待機位置、Ｃ……ワーク搬送装置３に於
けるワーク移載位置、Ｗ……ワーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械のワーク保持部との間でワークの
   受け渡しを行うマニピュレーターに、ローディング用ワ
   ーク把持手段とアンローディング用ワーク把持手段と
   を、両ワーク把持手段をワーク受け渡し位置と待機位置
   とに交互に移動させるための可動支持部材を介して取り
   付け、前記両ワーク把持手段は、前記可動支持部材に対
   して各々その軸心の周りで回転可能に支承すると共に、
   この各ワーク把持手段が少なくとも前記待機位置にある
   ときに該ワーク把持手段をその軸心を中心に回転駆動す
   る回転駆動手段を設け、更に前記待機位置にあるワーク
   把持手段で把持されるワークにエアーを吹きつけるエア
   ーブロー用ノズルを前記マニピュレーターに付設して成
   るワーク受け渡し装置。