JPH0663801A - 工作機械用段取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バー材加工の効率化を図る。 【構成】バー材供給装置４１の側方に段取位置ＳＰ２と
切断収納位置ＳＰ１との間で移動自在なパレット１０を
設けると共に、バー材送出機構５０から送出したバー材
９９を切断してワーク９９ａを生成し得る内刃の鋸本体
６４による切断機６０を設け、さらに切断機６０により
切断生成されるワーク９９ａをパレット１０に搬送する
ワーク搬送手段１２を設けて、工作機械用段取装置１を
構成する。ハンド２６のワーク当接部２７ａに当接させ
てチャック２８により把持させた状態で切断機６０で切
断することにより所定の長さＬ１に生成したワーク９９
ａを、ワーク搬送装置１２で搬送して、加工に適した所
定の整列収納状態になるようパレット１０に直接段取す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、旋盤等の加工装置に供
給するための加工用ワークを、バー材素材から多数切断
生成し、これを加工に供せられる状態に段取するため
の、工作機械用段取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械においてバー材を加工す
る１つの方法として、工程間におけるワーク在庫の発生
を避けるために、ワーク加工毎に長尺のバー材を切断す
る方法がある。即ち、バー材を長尺のまま加工装置の主
軸台の後方より、該主軸台内部を貫通させる形で挿入
し、主軸のチャックによりバー材を把持した状態でこれ
を回転させて、該バー材の主軸より突出した端部を加工
し、その後、加工済みの部分を切断したり、或いは、加
工に先立ち、長尺のバー材から鋸盤を用いて切断したワ
ークを、直接加工主軸に受け渡すようにして、加工毎に
バー材端部から被加工ワークを切り離す方法である。一
方、バー材加工の他の方法としては、予め切断装置を用
いて長尺のバー材をワークの長さに切断し、これをバケ
ット等に順に落す形で、多数のワークを生成しておき、
該バケット等に貯留されたものから選別して、これを加
工に適した状態に並び替えした後、加工装置近傍まで搬
送し、加工装置側に受け渡すようにした方法もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、加工毎に長尺
のバー材を切断する方法では、加工機を含めた工作機械
システム全体の構成が大型、複雑化することは否めず、
また、バー材の種類の変更に際し、機械の段取変えに多
くの時間が必要とされる、という欠点がある。また、ワ
ークの切断時間が加工時間に含まれるので、結果として
全体加工時間が長くなってしまい、特にバー材を長尺の
まま回転させる場合には、バー材全長が振動せんとする
ところからこれを防ぐために主軸を高速回転させること
が出来ず、更なる加工リードタイムの長大化を招いてし
まう。さらに、鋸盤で切断したワークを直接加工主軸に
受け渡す方法では、加工装置が被加工ワークを加工して
いる間には、単に切断用途しかない鋸盤は殆ど駆動する
ことなく、その稼働効率が低いことから、いずれにして
もこういった方法では機械側の効率が悪い、という不都
合がある。一方、予め長尺のバー材から多数のワークを
切断生成し、バケット等に貯留しておく方法では、ワー
クがバケット等にランダムに落された儘である為にワー
ク在庫の管理が極めて煩雑である。また、バー材切断
後、旋盤等の加工機側に加工用ワークを受け渡す迄の間
に、一旦バケットに貯留されたワークを、人力を介して
或いはロボット等により選別し、その向きを揃えて位置
決めしつつパレット上等に並べ、搬送する、といったよ
うな、一連の前段行程が別途に必要になってくる。従っ
てこのような方法では、加工装置や鋸盤単体の機械効率
は上がるものの、加工全体に関る生産効率は低くなって
しまう、という欠点があった。

【０００４】そこで本発明は上記事情に鑑み、機械を効
率良く稼働させて、バー材から切断したワークを直接段
取することが出来るようにして、バー材加工の効率化を
図った、工作機械用段取装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、バー材
（９９）を支持送出自在な形のバー材支持送出手段（５
０）を有し、前記バー材支持送出手段のバー材送出側に
バー材を把持クランプするクランプ手段（５５）、（５
６）を設け、前記バー材支持送出手段（５０）のバー材
送出側にバー材切断手段（６０）を、該バー材支持送出
手段（５０）が送出するバー材（９９）を前記バー材ク
ランプ手段（５５）、（５６）によりクランプした状態
でその材軸方向と交差する方向に切断することにより所
定長さの加工用ワーク（９９ａ）を生成し得る形で設
け、前記バー材切断手段（６０）により切断生成される
加工用ワーク（９９ａ）を整列収納するワーク収納手段
（１０）を、段取位置（ＳＰ２）と切断収納位置（ＳＰ
１）の間で移動自在な形で設け、前記バー材切断手段
（６０）と前記ワーク収納手段（１０）の間にワーク搬
送手段（１２）を、該バー材切断手段（６０）により切
断生成される加工用ワーク（９９ａ）を該ワーク収納手
段（１０）に搬送し得る形で設け、前記ワーク搬送手段
（１２）に、前記バー材切断手段（６０）により切断生
成される加工用ワーク（９９ａ）を前記ワーク収納手段
（１０）に所定の収納状態で整列収納し得る、加工用ワ
ーク（９９ａ）の整列収納手段（６、１６、２０、２
６）を設けて、構成される。また、前記加工用ワーク
（９９ａ）の整列収納手段（６）、（１６）、（２
０）、（２６）は前記バー材支持送出手段（５０）が送
出するバー材（９９）の端部を保持し得る保持手段（２
８）を有し、前記保持手段（２８）を前記バー材切断手
段（６０）に対してバー材材軸方向に所定距離だけ離れ
た位置に位置決めし得る位置決め手段（１９、２１、３
１）を設け、前記保持手段（２８）に前記バー材（９
９）の端面と当接し得る当接部（２７ａ）を設けて、構
成されることもある。また、前記バー材切断手段（６
０）は回転駆動自在な鋸本体（６４）、（６５）を有
し、前記鋸本体（６４）は、前記バー材支持送出手段
（５０）が送出するバー材（９９）の材軸方向と交差す
る方向に往復移動自在な形で設け、前記鋸本体（６
４）、（６５）に貫通孔（６４ａ）、（６５ａ）を、前
記バー材支持送出手段（５０）が送出するバー材（９
９）が通過し得る形で貫通穿設し、前記鋸本体（６
４）、（６５）に切削刃（６４ｂ）、（６５ｂ）を、そ
の刃先を前記貫通孔（６４ａ）、（６５ａ）に向けた形
で設けて、構成されることもある。なお、本明細書中に
おいて用いる「位置決め自在」とは、位置決めされる対
象物を、上下、左右（水平方向）及び高さ（垂直方向）
方向の任意の位置に移動及び配置固定させる意味で用い
ると共に、該対象物を回転させる等の手段によりこれを
任意の向きに配置固定させる意味をも含むものである。
また、（ ）内の番号等は、図面における対応する要素
を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下の作用の欄に
ついても同様である。

【０００６】

【作用】上記した構成により、本発明は、バー材加工に
際しては、バー材支持送出手段（５０）が送出するバー
材（９９）をバー材切断手段（６０）に切断させて所定
長さの加工用ワーク（９９ａ）を所定の数量生成し、該
所定の数量の所定長さの加工用ワーク（９９ａ）をワー
ク搬送手段（１２）により、整列収納手段（６、１６、
２０、２６）を介して所定の整列収納状態に整えた形
で、ワーク収納手段（１０）に搬送収納させるように作
用する。また、位置決め手段（１９、２１、３１）を介
して保持手段（２８）を、バー材切断手段（６０）に対
してバー材材軸方向に所定距離だけ離れた位置に位置決
め配置させると、バー材支持送出手段（５０）はバー材
（９９）を、その端部を当接部（２７ａ）に向けた形で
送出し得るように作用する。また、バー材切断手段（６
０）は、バー材支持送出手段（５０）が送出するバー材
（９９）における貫通孔（６４ａ）、（６５ａ）を通過
した部分を、切削刃（６４ｂ）、（６５ｂ）の回転動作
により切断するように作用する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明による工作機械用段取装置の一実施例
を示す平面図、図２は図１に示す工作機械用段取装置の
側面図、図３は図２の要部拡大図、図４は図２に示す工
作機械用段取装置における切断機部分のIII、III矢視
図、図５は図４に示す切断機部分のV、V矢視図、図６
（ａ）は図１に示す工作機械用段取装置における鋸本体
と後部クランプとの関り合いを示す正面図、図６（ｂ）
は図６（ａ）の側面図、図７は図１に示す工作機械用段
取装置における前部クランプとグリッパの関り合いを示
す正面図、図８は図１に示す工作機械用段取装置におけ
るワーク搬送装置に用いられるロボット本体の一例を示
す図、図９は図８に示すロボット本体におけるア−ム部
分を示す図、図１０は図９に示すア−ムの下端部に装着
されたハンド支持台を示す図、図１１は図１０に示すハ
ンド支持台の詳細を示す断面図、図１２は図１０に示す
ハンド支持台におけるハンド旋回用の歯車機構の一例を
示す図、図１３は図１１に示すハンド支持台に装着され
るハンドの一例を示す図、図１４は本発明による工作機
械用段取装置に用いられる切断機の別の例を示す正面
図、図１５は図１４に示す切断機の側面図、図１６は図
１に示す工作機械用段取装置における制御系統を示すブ
ロック図、図１７は図１に示す工作機械用段取装置に用
いられるワーク整列用治具の一例を示す平面図、図１８
は図１７に示すワーク整列用治具の側面図、図１９はワ
ーク整列用治具の別の例を示す平面図、図２０は図１９
に示すワーク整列用治具の側面図、図２１は図５に示す
切断機における矢印XXI部分の拡大図、図２２は図１４
に示す切断機における、バー材径と切刃の切り込み角の
相関関係を示す図である。

【０００８】工作機械用段取装置、即ち本機１は、図１
又は図２に示すように、段取エリア２Ａに設置されたバ
ー材供給装置４１と、該装置４１の図中矢印Ｄ方向側に
配置するワーク保管装置３を有しており、バー材供給装
置４１と、ワーク保管装置３において加工用ワークを整
列収納するためのワーク収納手段であるパレット１０の
間にはワーク搬送装置１２が、後述する切断機６０によ
り切断生成されるワーク９９ａを該パレット１０に搬送
し得る形で、実施例においては両者４１、３の上方に跨
る形で設けられている。また、段取エリア２Ａに隣接す
る図１右上部に示す加工エリア２Ｂには、本機１により
パレット１０に整列収納された形で段取されるワーク９
９ａを加工し得る、旋盤等の加工装置４０が、実施例に
おいては本機１とは別体をなす形で（即ち他の実施例に
よる場合においては接続自在な形で）その近傍に設けら
れている。

【０００９】バー材供給装置４１は、図１又は図２に示
すように、加工すべき任意の形状（例えば円柱形状もし
くは多角柱形状）の長尺のバー材９９を、その材軸方向
を矢印Ｃ、Ｄ方向に向けた形で複数保留し得る形の機体
４２を有しており、機体４２上の矢印Ｂ方向側端部に
は、バー材９９の支持送出手段であるバー材送出機構５
０が、ここに保留されるバー材９９を、機体４２に設け
られた該バー材９９の蹴り出し手段である図示しないキ
ッカ等を介して該機体４２の図１右上部から、バー材送
出方向前方側である矢印Ｄ方向側へ向けて送出自在な形
で設けられている。バー材送出機構５０には、図２に示
すように、一本のバー材９９を搭載支持し得る支持台５
１が、上下方向（矢印Ｅ、Ｆ方向）に移動位置決め自在
な形で設けられており、支持台５１には、その各々がバ
ー材９９の底側を支えるに適した例えばＶ型断面形状に
形成されたローラ５２が、チェーン等を介してモータ等
から駆動力を伝達されることにより長尺のバー材９９を
前後方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）へ移動させ得る形で、一直
線上に並んで複数設けられている。また、機体４２上に
はバー材供給部４４が、前記バー材送出機構５０が設け
られた以外の部分、即ち該機構５０の図１矢印Ａ方向側
方に配置する形で設けられており、バー材供給部４４に
は、複数のバー材９９をバー材送出機構５０側へ詰寄せ
て積載し得る棚（図示せず）が、図１矢印Ａ方向側から
Ｂ方向側へ向けて低傾する形で、機体４２に固定されて
いる。

【００１０】また、バー材供給装置４１にはバー材９９
を切断するためのバー材切断手段である切断機６０が、
前記バー材供給機構５０のバー材送出側である機体４２
の前側（矢印Ｄ方側部）に配置する形で設けられてお
り、切断機６０は、図４又は図５に示すように、中空ブ
ロック状の横送台６１を有している。横送台６１は、図
４に示すように、ガイド６１ａ、モータ６１ｂを介し
て、前記バー材送出機構５０上のバー材９９の材軸方向
（矢印Ｃ、Ｄ方向）に対してこれと垂直に交差する方向
である矢印Ａ、Ｂ方向へ所定のストローク分だけ移動駆
動自在な形になっており、横送台６１上には、図５に示
すように、鋸支持部６２が固定して設けられている。鋸
支持部６２は、図６（ａ）又は（ｂ）に示すように、そ
の矢印Ｄ方向側端部において内刃型の鋸本体６４を回転
自在に支持し得る形で形成されており、また、鋸支持部
６２の外周部には、図５又は図２１に示すように、円環
形のプーリ６３が、ベルト６３ａ、モータ６３ｂ、軸受
を介して、回転中心ＣＴ１を中心として矢印Ｎ＋、Ｎ−
方向へ回転駆動自在に設けられている。

【００１１】プーリ６３の前面である図５矢印Ｄ方向側
面には、図４又は図５に示すように、薄肉円環状に形成
された内刃型の前記鋸本体６４が、その外周部をボルト
等を介して該プーリ６３に固定された形で、即ち鋸支持
部６２に対してその回転中心ＣＴ１を中心として矢印Ｎ
＋、Ｎ−方向に回転自在に装着されており、鋸本体６４
の中央部には、図４に示すように、素材通過穴６４ａ
が、バー材送出機構５０から送出されるバー材９９が貫
通し得る形で、バー材材軸方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に
沿って貫通穿設されている。鋸本体６４は、これが内刃
型であることの特性を活かした形で、その肉厚が内周部
側（素材通過穴６４ａ側）が外周部側に比して薄くなる
よう形成されており（即ち、内刃型の鋸本体６４はその
外周側がボルト等を介して鋸支持部６２に支持された状
態で回転することにより、外周部側を任意に厚く設計し
て、その断面係数を大きくとることができ、これにより
鋸刃回転切削時における横方向の剛性を高めて、切削時
のビビリの発生を抑えておくことが出来る）、鋸本体６
４の内周縁には、該内周縁の周方向に沿って実施例にお
いては等間隔で並ぶ複数の刃（チップ）６４ｂが、図４
に示すように、各々の刃先を放射方向内側である素材通
過穴６４ａに向けた形で、ろう付け或いは治具等を介し
て、固定又は着脱自在に装着されている。従って、切断
機６０は、鋸本体６４の矢印Ｎ＋、Ｎ−方向への回転動
作と、前述した鋸支持部６２が横送り台６１を介して矢
印Ａ、Ｂ方向へ移動する送り動作により、バー材送出機
構５０が送出するバー材９９を、その材軸方向と交差す
る方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に切断し、これによりワーク
９９ａを、所定長さの加工用ワークとして生成し得るよ
うに構成されているものである。

【００１２】また、バー材供給装置４１には、図５に示
すように、バー材送出機構５０が送出するバー材９９を
把持し得る形で、矢印Ａ、Ｂ方向に鋸支持部６２の内径
に比して極力小幅をなす所定の幅Ｗ１に形成された後部
クランプ５５が、機体４２の前端部分である矢印Ｄ端近
傍に固定された形で開閉自在に設けられており、後部ク
ランプ５５は、鋸本体６４の後方（矢印Ｃ方向側）の該
鋸本体６４に極近接する位置において、切断機６０によ
る切断動作時に鋸支持部６２の内側部と該後部クランプ
５５の外側部とが干渉することなくバー材９９を把持し
得る形で、そのツメ部５５ａが切断機６０の円環形の鋸
支持部６２の内部側へ挿入されている。即ち、後部クラ
ンプ５５には、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、各々
が前側である矢印Ｄ方向側に突出する形のＬ字型に形成
されたツメ部５５ａ、５５ａが、上下方向（矢印Ｅ、Ｆ
方向）に互いに近接遠退駆動自在な形で設けられてお
り、各ツメ部５５ａには、バー材９９を把持し得る把持
部５５ａａが、切断機６０の円環形の鋸支持部６２の内
部へ挿入される形にそれぞれ形成されている。即ち、把
持部５５ａａは、図６（ａ）に示すように、鋸支持部６
２の内周面６２ａと素材通過穴６４ａを通過するバー材
９９の外周面との間の空間形状に適合した形の断面形状
に形成されて、図６（ｂ）に示すように、該把持部５５
ａａの先端部（矢印Ｄ方向端部）が切断機６０の鋸本体
６４に近接配置されている。

【００１３】更に、機体４２上には、図１に示すよう
に、前部クランプ５６が、鋸本体６４の前方（矢印Ｄ方
向側）のこれに極近接する位置において前記バー材９９
を把持し得る形で設けられており、前部クランプ５６
は、図４に示すように、３点支持のツメを開閉駆動する
ことによりバー材９９を把持又は開放自在な形で設けら
れている。即ち、前部クランプ５６には、図７に示すよ
うに、上下方向である矢印Ｅ、Ｆ方向に対向する形の上
下開閉式の一対のツメ部５６ａ、５６ａが、各々がピン
５６１、５６１を支点としてその先端側が矢印Ｅ、Ｆ方
向に移動駆動自在な形で枢着されており、前部クランプ
５６にはさらに、ツメ部５６ａ、５６ａ間に突出後退式
のツメ部５６ｂが、該一対のツメ部５６ａ、５６ａ間に
その図７下側から入り込み配置する形で突出後退駆動自
在に設けられている。（なお、一対のツメ部５６ａ、５
６ａは、ツメ部５６ｂの突出後退駆動に伴なって、これ
が開閉駆動されるように構成されている。）

【００１４】ところで、前記ワーク保管装置３は、図１
に示すように、その各々が矢印Ａ、Ｂ方向に伸延する形
で、前記段取エリア２Ａ上に平行に敷設された一対の走
行レール５、５を有しており、走行レール５、５上には
盤状に形成されたサドル６が、図２に示すように、車輪
７５、７５を介して矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在な形で搭
載支持されている。サドル６には、図１に示すように、
サドル移動機構７が、駆動モータ７１、スプロケット７
２、７３、チェーン７４等を介して、該サドル６を本機
１の左右方向、即ち機体４２上のバー材９９の材軸方向
と交差する方向である矢印Ａ、Ｂ方向に移動位置決め自
在な形で設けられている。

【００１５】サドル６上には、図３に示すように、平板
状に形成されたパレット１０が、該サドル６に対する位
相ずれ防止手段を適宜講じられたうえで着脱自在に積載
されており、パレット１０上には、前記切断機６０によ
り切断生成されるワーク９９ａの整列用治具として、図
１７又は図１８に示すようなプレート治具７８ａや、或
いは図１９又は図２０に示すようなピッチ状円柱７７ａ
等の、該ワーク９９ａの整列収納及び搬送に適した治具
が設けられている。

【００１６】従って、パレット１０は、その上面側に整
列配設された複数のワーク整列用治具７７ａ、７８ａを
介して、ワーク９９ａを、矢印Ａ、Ｂ方向及びＣ、Ｄ方
向に沿って整列収納し得る形で、サドル６上に着脱自在
に装着されており、パレット１０は、該サドル６がサド
ル移動機構７を介して矢印Ａ、Ｂ方向に移動する動作に
より、前記段取エリア２Ａにおいて図１矢印Ａ、Ｂ方向
に移動し、これにより、該パレット１０は、前記バー材
供給装置４１の矢印Ｄ方向側に配置する形の切断供給位
置ＳＰ１と、該切断供給位置ＳＰ１以外のその矢印Ａ方
又はＢ方に配置する形の段取位置ＳＰ２との間で移動自
在な形になっている。なお、パレット１０を切断供給位
置ＳＰ１と段取位置ＳＰ２との間で移動させるためのサ
ドル移動機構７は、これと同時に、サドル６を介して該
パレット１０を切断供給位置ＳＰ１内において矢印Ａ、
Ｂ方向に移動位置決めすることも可能であり、従って、
サドル移動機構７により移動駆動されるサドル６は、ワ
ーク搬送装置１２を介して搬送されるワーク９９ａを所
定の収納状態で整列収納するための整列収納手段として
の要素を兼ね備える形で、ワーク搬送装置１２の一部を
構成している。

【００１７】即ち、前記ワーク搬送装置１２は、図２に
示すように、コラム１３に支持されるレール１５、該レ
ール１５に沿って移動駆動するロボット本体１６、該ロ
ボット本体１６に支持されるア−ム２０、該ア−ム２０
に支持されるハンド２６等と、前記サドル６により構成
されており、これ等ロボット本体１６、ア−ム２０、ハ
ンド２６と前記サドル６は、ワーク９９ａを所定の整列
収納状態でパレット１０に搬送するためのワーク整列収
納手段を構成している。レール１５は、前記バー材供給
装置４１の切断機６０と、ワーク保管装置３の走行レー
ル５、５の上方に跨って、矢印Ｃ、Ｄ方向に伸延する形
で、段取エリア２Ａに立設された複数のコラム１３に支
持されており、レール１５にはロボット本体１６が、該
レール１５に沿って矢印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動自在な形
で設けられている。ロボット本体１６にはア−ム２０
が、該ア−ム２０の下端部に配設される、前記バー材９
９を保持し得るハンド２６を、上下方向である矢印Ｅ、
Ｆ方向に移動させ得る形で設けられており、ハンド２６
は、そのケーシング２７にワークを把持し得るチャック
２８が設けられた形で、矢印Ｍ＋、Ｍ−方向に回転自在
になっている。なお、このようなワーク搬送装置１２に
おけるロボット本体１６、ア−ム２０、ハンド２６及び
チャック２８等の構成及びその駆動様態は特開平2-7194
8等により既に公知であるために、その詳細な説明は省
略するが、以下には、本実施例において用いられるワー
ク搬送装置１２の基本的な構成について述べる。

【００１８】即ち、ロボット本体１６は、図８に示すよ
うに、ケーシング１７を有しており、ケーシング１７内
には、該ロボット本体１６を矢印Ｃ、Ｄ方向に移動させ
るための移動駆動装置１９が、例えば、該ケーシング１
７内に設けられた駆動モータ１９３、タイミングプーリ
１９４、１９５、タイミングベルト１９２等を介して、
レール１５の矢印Ｃ、Ｄ方向両側端上に設けられた支持
板１９１、１９１間を、矢印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動され
得る形で設けられている。また、ケーシング１７の内部
には、図９に示すように、ア−ム昇降機構２１が、昇降
用駆動モーター２１１、ギヤ２１２、２１３等から構成
される形で設けられており、ケーシング１７にはア−ム
２０が、例えば、該ア−ム昇降機構２１を介して、ア−
ム２０の図９右側に装着されたナット２１４が、該ケー
シング１７内に螺設形成されたボールネジ１７ａに対し
て螺転することにより矢印Ｅ、Ｆ方向に移動駆動され得
る形で支持されている。

【００１９】ア−ム２０の下端部には、図９に示すよう
に、ハンド支持台２４が、上下方向である矢印Ｅ、Ｆ方
向に移動自在な形で装着されており、ハンド支持台２４
には、図１０に示すように、ケーシング２４ａ、歯車機
構３１、ハンド保持部２３等が設けられている。ハンド
保持部２３には、図１１に示すように、円筒状に形成さ
れた回転ホルダ２５が、滑り軸受２９を介してケーシン
グ２４ａの内周に形成されたハウジング部２３ａに支持
された形で、該回転ホルダ２５の軸心ＣＴ２を中心とし
て矢印Ｍ＋、Ｍ−方向に回転自在な形で支持されてお
り、回転ホルダ２５の図１１左部にはハンド保持面２５
ａが、例えば、ハンド２６が着脱自在に保持され得る形
で、該ホルダ２５の内周面がテーパ状に形成されて設け
られている。一方、回転ホルダ２５の図１１右部には、
ハンド保持部２３がハンド２６を保持又は開放するため
の駆動シリンダ３３が、該シリンダ３３のドライブシャ
フト３３ａをシリンダ駆動方向である図１１左右方向に
突出後退駆動自在な形で設けられており、ドライブシャ
フト３３ａの図１１左端に示す先端部は、回転ホルダ２
５の内部において移動自在な形で該ホルダ２５内に嵌入
係合されている。ドライブシャフト３３ａの図１１左端
に示す先端部にはコレット３６が、該シャフト３３ａの
先端部に螺合されたプッシュバー３５を介して、該コレ
ット３６の図１１左端即ち先端に配置する係合爪３６
ａ、３６ａを開閉自在な形で設けられており、コレット
３６の先端部にはリングプレート３９が、係合爪３６
ａ、３６ａを被覆する形で設けられている。また、コレ
ット３６の外周部には該コレット３６の保持力を増加さ
せる目的で多数の皿バネ３７が、ドライブシャフト３３
ａとリングプレート３９との間に連続的に配置する形
で、１セットづつ互い違いに縮設されている。

【００２０】ところで、ハンド支持台２４に設けられて
いる前記歯車機構３１は、回転ホルダ２５を介してハン
ド２６を、該ホルダ２５の軸心ＣＴ２を回転中心として
矢印Ｍ＋、Ｍ−方向に回転駆動するための機構であり、
歯車機構３１は、図１２に示すように、回転ホルダ２５
の図１１右端部に装着された形のゼネバ歯車３２Ｂと、
該歯車３２Ｂの図１２上側に示し、これに噛合する形の
ゼネバ歯車３２Ａを有している。ゼネバ歯車３２Ａに
は、支持軸３１ｂ及び図１０に図示する傘歯車３１ａ、
３１ｄを介して、歯車機構３１を駆動するための駆動モ
ータ３０が接続されている。さらに、ハンド保持部２３
には、図１１に示すように、後述するチャック２８を開
閉駆動するためのエアをハンド２６に送給するためのエ
ア供給路３４が、該保持部２３を構成している部材中を
貫通する形で複数形成されており、各エア供給路３４に
は、切換バルブ（図示せず）を介してエア供給管１１が
接続されている。

【００２１】また、前記回転ホルダ２５には、図１１に
示すように、切断機６０上のバー材９９及び後述のワー
ク９９ａを空圧、油圧等により把持自在なハンド２６
が、そのテーパシャンク部２６ｂを該ホルダ２５のハン
ド保持面２５ａに密着させた形で着脱自在に装着されて
おり、ハンド２６は、図１３に示すように、ケーシング
２７を有している。ケーシング２７は、図１１に示すよ
うに、前記回転ホルダ２５の回転動作に連動する形で該
ホルダ２５の軸心ＣＴ２を回転中心として矢印Ｍ＋、Ｍ
−方向に回転駆動自在に設けられており、ケーシング２
７の図１３右前面側には図１３に示すように、チャック
２８が、前記バー材送出部５０から送出されて、前記切
断機６０を介しての切断によりワーク９９ａとなるバー
材９９の前端部（図２矢印Ｄ方向端部）を保持し得る形
で放射方向に開閉駆動自在に設けられている。チャック
２８には、バー材９９（ワーク９９ａ）を保持し得る３
本のジョー２８ａ、２８ａ、２８ａが、相互に１２０°
ピッチ間隔をなす形で、放射方向に開閉駆動自在に設け
られており、これらジョー２８ａ、２８ａ、２８ａは、
図７に示すように、前記前部クランプ５６のツメ部５６
ａ、５６ａ、５６ｂと干渉することなく、これら５６
ａ、５６ａ、５６ｂの間に位置し得るように配設されて
いる。チャック２８の中心には、ワーク当接部２７ａ
が、ジョー２８ａ、２８ａ、２８ａを閉じることにより
平面状に形成され得る形で設けられており、ワーク当接
部２７ａは、前記バー材９９（ワーク９９ａ）の前端面
（矢印Ｄ方向端面）と当接自在な形になっている。即
ち、ハンド２６のチャック２８は、切断機６０のクラン
プ５５、５６に保持されたバー材９９（ワーク９９ａ）
を、その前端部をワーク当接部２７ａを当接させた形で
ジョー２８ａ、２８ａ、２８ａにより保持し、当該チャ
ック２８に保持されたワーク９９ａの軸心ＣＴ３を、回
転ホルダ２５の軸心ＣＴ２を中心とする回転動作によ
り、図３に示すように矢印Ｍ、Ｍ’方向に回転位置決め
し得るように構成されている。

【００２２】なお、チャック２８におけるジョー２８ａ
の開閉機構の大略を述べれば、ケーシング２７の、チャ
ック２８が設けられた面側には、各ジョー２８ａを支持
する支持部（図示せず）がそれぞれ形成されており、支
持部には、ジョー２８ａを放射方向に案内し得る３個の
直線状の案内溝（図示せず）が、相互に１２０°ピッチ
をなす形でその各々が放射状に穿設形成されている。ま
た、ケーシング２７の支持部の内側には、ジョー２８ａ
を放射方向に移動させ得る回転自在な開閉用円盤（図示
せず）が、該ケーシング２７内に設けられたエアシリン
ダにより回転駆動され得る形で設けられており、開閉用
円盤には、各ジョー２８ａを開閉し得る３個の劣弧状の
開閉溝（図示せず）が回転中心に向かって傾斜する形で
（即ち、該開閉溝と回転中心との間の距離が変化する形
で）、それぞれ等間隔で穿設形成されている。そして、
開閉溝にはそれぞれジョー２８ａが、該ジョー２８に装
着されたピン（図示せず）を介して摺動自在な形で嵌入
係合されており、また、各開閉用円盤は、スプリング等
を介してケーシング２７に牽引力を付勢された形、即ち
チャック２８が、通常即ち開閉用円盤が駆動されない際
には各ジョー２８ａを閉じた状態に維持されるようにな
っている。従って、本実施例におけるハンド２６のチャ
ック２８は、開閉用円盤が前記エア供給路３４を介して
供給されるエアにより回転駆動されることにより、ピ
ン、開閉溝を介して、各ジョー２８ａが案内溝に沿って
移動する形で、バー材９９（ワーク９９ａ）の前端部
（矢印Ｄ方向端部）を把持し得る形になっている。ま
た、チャック２８は、前記ロボット本体１６を矢印Ｃ、
Ｄ方向に移動させるための移動駆動装置１９と、前記ア
−ム２０を上下方向である矢印Ｅ、Ｆ方向に移動させる
ためのア−ム昇降機構２１と、ハンド２６を矢印Ｍ＋、
Ｍ−方向に回転させるための歯車機構３１により、前記
切断機６０の鋸本体６４から、生成されるべきワーク９
９ａの長さＬ１に対応した所定の距離だけ離れた位置に
位置決めされ得る形になっており、即ちこれ等の移動駆
動装置１９、ア−ム昇降機構２１、歯車機構３１はチャ
ック２８の位置決め手段を構成している。

【００２３】ところで、本機１には、制御装置８０が、
バー材供給装置４１とワーク保管装置３とワーク搬送装
置１２とを繋ぐ形で設けられており、制御装置８０は、
図１６に示すように、主制御部８１を有している。主制
御部８１には、バス線等を介して、段取プログラムメモ
リ８２、ロボット本体制御部８３、ア−ム制御部８４、
ハンド制御部８５、バー材供給装置制御部８６、切断機
制御部８７、サドル制御部８８等が接続されており、切
断機制御部８７には、前記切断機６０の鋸本体６４や横
送り台６１が接続すると共に、該鋸本体６４の前後のク
ランプ５５、５６等が接続している。

【００２４】工作機械用段取装置、即ち本機１は以上の
ような構成を有しているので、バー材９９の加工に際し
ては、制御装置８０の段取プログラムメモリ８２に入力
された段取プログラムに基づいて、バー材送出機構５
０、切断機６０、サドル６、ロボット本体１６、ア−ム
２０、ハンド２６等を駆動制御させる形で、長尺のバー
材９９から多数のワーク９９ａを切断生成し、これをパ
レット１０の所定の位置に搬送して、整列収納する形で
ワーク９９ａの段取り作業を行う。このためまず、ワー
ク搬送装置１２においては、切断すべきバー材９９の形
状に対応した形で、該バー材９９のワーク９９ａとなる
矢印Ｄ方向側端部を把持するに適したハンド２６を、ハ
ンド支持台２４の駆動シリンダ３３を駆動させて、その
テーパシャンク部２６ｂをハンド保持面２５ａに密着さ
せた状態でコレット３６に係合把持させる形で、回転ホ
ルダ２５に装着しておく。また、バー材切断供給装置４
１のバー材供給部４４には、後にワークとなる素材であ
る長尺のバー材９９を、その各々の材軸方向を矢印Ｃ、
Ｄ方向に向けた形で複数積載しておく。また、ワーク保
管装置３においては、適宜なワーク整列用治具７７ａ、
７８ａを、バー材９９から生成されるワーク９９ａの形
状に対応した形で、即ち該ワーク９９ａを所定の整列収
納状態で整列収納できるよう、パレット１０上に装着し
ておく。

【００２５】そしてまず、制御装置８０の制御部８１は
バー材供給装置制御部８６に、複数のバー材９９が積載
されたバー材供給部４４から、加工すべき任意の形状
（直径）の一本のバー材９９を、キッカ（図示せず）等
を介して取り出させ、これをローラ５２上に移載する形
で、バー材送出機構５０に供給する。そして、取り出し
たバー材９９の直径に応じて、バー材送出機構５０の支
持台５１全体を、上下方向へ移動駆動させて、これを適
宜な高さで位置決め固定する形で、加工すべきバー材９
９の高さを調整する。即ち、バー材供給装置制御部８６
は、バー材９９が小径の場合は、バー材送出機構５０の
支持台５１を上昇させ、また、バー材９９が大径の場合
は、支持台５１を下降させることにより、該支持台５１
上のローラ５２上にあるバー材９９の軸心ＣＴ３を切断
機６０の鋸本体６４の回転軸心ＣＴ１と整合させる。さ
らに、バー材供給装置制御部８６は、バー材９９をその
材軸方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に移動させるべく、図示
しないモーター、ベベルギヤ、スプロケット、チェーン
等を介して、支持台５１上のローラ５２への駆動力の伝
達を制御する。

【００２６】こうしておいて、主制御部８１はサドル制
御部８８にサドル移動機構７を駆動させて、サドル６を
パレット１０と共に図１矢印Ａ、Ｂ方向に移動位置決め
する形で、本機１の図１右方（矢印Ｄ方）の所定の位
置、即ち図１に示す切断収納位置ＳＰ１に配置させる。
一方主制御部８１は、ロボット本体制御部８３に、移動
駆動装置１９を駆動させて、ケーシング１７をレール１
５に対して矢印Ｃ、Ｄ方向に移動させる形で、ロボット
本体１６を所定の待機位置ＷＰに移動位置決めする。こ
こで、ロボット本体１６の待機位置ＷＰは、バー材送出
機構５０が送出するバー材９９の矢印Ｄ方向端部と後述
する動作により当接する、ハンド２６のワーク当接部２
７ａが、図３に示すように、切断機６０の鋸本体６４か
ら、本加工により生成すべきワーク９９ａの長さＬ１に
一致する距離だけ離れた形になるよう設定された位置で
ある。

【００２７】こうしておいて、主制御部８１はア−ム制
御部８４にア−ム昇降機構２１を駆動させて、図９に示
すようにア−ム２０を昇降駆動することにより、これを
上下に移動させて、該ア−ム２０の下端部に装着された
ハンド支持台２４を上下方向に移動位置決めする。する
と、これによりハンド２６は、その高さが前記バー材９
９の軸心ＣＴ３と対応する高さに位置決め固定される。
この状態で、主制御部８１はハンド制御部８５に歯車機
構３１を駆動させて、回転ホルダ２５をハンド保持部２
３に対してホルダ軸心ＣＴ２を中心として矢印Ｍ＋、Ｍ
−方向に回転させる形で、該ハンド２６の軸心ＣＴ４を
矢印Ｃ、Ｄ方向に向けた形にする。そして、ハンド２６
を、図５に示すように、そのケーシング２７をチャック
２８側が矢印Ｃ方向に向いた形になるように配向させ
る。さらにこの状態で、即ちチャック２８のジョー２８
ａ、２８ａ、２８ａが閉じられた状態で形成されたハン
ド２６のワーク当接部２７ａは、切断機６０の鋸本体６
４から生成すべきワーク９９ａの長さＬ１に一致した距
離だけ離れた所定の位置において、ハンド２６の軸心Ｃ
Ｔ４とバー材送出機構５０がローラ５２を介して送出す
るバー材９９の軸心ＣＴ３が整合した形で、該バー材９
９の送出方向前面側である矢印Ｄ方向側端面と対向する
形になる。

【００２８】こうしておいて、主制御部８１はバー材供
給装置制御部８６に、バー材送出機構５０をローラ５２
を介して駆動させて、切断加工すべきバー材９９をバー
材送出方向側である矢印Ｄ方向側に移動させる。（この
際、前部クランプ５６、後部クランプ５５は共に開放状
態である。）すると、切断加工すべきバー材９９の軸心
ＣＴ３は、前述した支持台５１の高さ調整により既に切
断機６０の鋸本体６４の回転軸心ＣＴ１と整合されてい
るところから、矢印Ｄ方向側に送られたバー材９９が、
鋸本体６４の素材通過孔６４ａを通過する形で、該バー
材９９の矢印Ｄ方向側端部がバー材送出機構５０の矢印
Ｄ方向側の機体４２外に送出されていく。このとき、鋸
本体６４から長さＬ１分だけ離れた矢印Ｄ方には、搬送
装置１２のハンド２６が、そのチャック２８を矢印Ｃ方
に向けてワーク当接部２７ａをバー材９９の矢印Ｄ方向
側端面と対向させた形で配置されているところから、該
バー材９９はワーク当接部２７ａに当接することにより
その送出が停止される。こうして、バー材９９の送出方
向前端部である矢印Ｄ方向端部には、切断機６０の鋸本
体６４とハンド２６のワーク当接部２７ａとの間に、後
にワーク９９ａとなる長さＬ１分のバー材９９が配置さ
れる。

【００２９】そこで次に、主制御部８１は切断機制御部
８７に、前部クランプ５６と後部クランプ５５を駆動さ
せて、バー材９９の矢印Ｄ方向側端部から長さＬ１を残
した位置、即ち、バー材９９において切断されるべき被
切断部の前後を、該クランプ５６、５５に把持させる。
すると、バー材９９の被切断部は、その後側である矢印
Ｃ方向側の極近接した位置において、図６に示すよう
に、把持部５５ａ、５５ａが切断機６０の鋸支持部６２
の内部に挿入した状態の後部クランプ５５に、上下方向
から挟む形で把持される一方で、その前側である矢印Ｄ
方向側の極近接した位置において、図４に示すように、
前部クランプ５６の上下開閉式の一対のツメ部５６ａ、
５６ａと突出後退式のツメ部５６ｂにより３方向から挟
まれる形で把持されることにより、該バー材９９の被切
断部の直前及び直後の両方が、確実且つ堅固な状態で２
ヶのクランプ５５、５６に固定保持される。

【００３０】なお、こうしてバー材９９の被切断部を挟
んでその前後を２ヶのクランプ５５、５６に把持させる
際、ワーク搬送装置１２のハンド２６に装着されている
チャック２８は、各ジョー２８ａを閉じれば、これによ
りバー材９９の前端部（矢印Ｄ方向端部）を該チャック
２８でも把持させることが簡単に出来るので、切断生成
されるワーク９９ａの長さＬ１が大きい場合（長物ワー
ク）の場合には、段取プログラム８２を介してハンド制
御部８５にこれを行わせて、より確実な固定保持状態を
作り出すことも出来る。また、このようにバー材の切断
に際してクランプ５５、５６と共にチャック２８を用い
る場合に、チャック２８の各ジョー２８ａは、図７に示
すように、前部クランプ５６のツメ部５６ａ、５６ａ、
５６ｂと干渉することなく、これらツメ部５６ａ、５６
ａ、５６ｂの間に挿入され得る形で配設されているの
で、前部クランプ５６に保持された、バー材９９におけ
る切断によりワーク９９ａとなる部分の同一周上を、前
部クランプ５６とチャック２８とが重複する形で同時に
把持することもできる。従って、切断機６０によりバー
材９９から切り出されるワーク９９ａの長さＬ１が小さ
い場合（薄物のワーク９９ａ）であっても、前部クラン
プ５６とチャック２８との両方に同時に把持させること
ができる。

【００３１】こうして、クランプ５５、５６等にその被
切断部の直前、直後を把持させる形でバー材９９を固定
支持させたところで、次に、主制御部８１は切断機制御
部８７に、切断機６０を駆動させて、その鋸本体６４
を、プーリ６３、ベルト６３ａ及び該プーリ６３と対を
なすプーリ６３Ｐ、モータ６３ｂ等を介して、図４矢印
Ｎ＋、Ｎ−方向に回転駆動させると共に、横送り台６１
を矢印Ａ、Ｂ方向に、切断すべきバー材９９の直径に対
応したストローク分だけ適宜移動駆動させる。すると、
バー材９９は鋸本体６４を介して、該バー材９９の前端
部である矢印Ｄ方向側端部から所定の距離Ｌ１に位置す
る被切断部において、その材軸方向と交差する方向であ
る矢印Ａ、Ｂ方向に切断される形で、所定の長さＬ１の
ワーク９９ａが生成される。この際バー材９９の被切断
部は、その直前及び直後の両方が前部クランプ５６と後
部クランプ５５を介して堅固に固定保持されていること
により、鋸本体６４を介して円滑な切断が行われる。特
に、バー材９９の被切断部の直前及び直後を、ツメ式の
前部クランプ５６と後部クランプ５５のツメ部５５ａ、
５５ａ、５６ａ、５６ａ、５６ｂにより該被切断部周囲
の５位置において保持されていることにより、切断によ
り生じ得る振動が適格に防止される。

【００３２】なお、後部クランプ５５は、図６（ａ）〜
（ｂ）に示すように、その把持部５５ａａが切断機６０
の鋸支持部６２の内周面６２ａ内部に配置する形になっ
ているが、鋸本体６４においては、両者５５ａａ、６２
ａが干渉することなく上述したバー材切断動作に十分な
矢印Ａ、Ｂ方向への移動ストローク量が確保されてい
る。即ち、切断機６０がバー材９９の切断を行わず、横
送台６１が停止している状態では、図６（ａ）〜（ｂ）
に示すように、鋸支持部６２の内周面６２ａが形成する
円の略中心に、後部クランプ５５の把持部５５ａａが位
置している。そして、後述するようにバー材９９を切断
する際、切断機６０の横送台６１を矢印Ａ方向へ該横送
台６１の最大ストロークＬmax移動すると、図６（ａ）
の左方に示すように、鋸支持部６２の内周面６２ａ’と
後部クランプ５５の把持部５５ａａは、後部クランプ５
５はその幅Ｗ１が前述したように小幅に形成されている
ことに加えて、把持部５５ａａが鋸支持部６２の内周面
６２ａとバー材９９外周面との間の空間形状に沿った形
の断面形状に形成されているところから、これら把持部
５５ａａと内周面６２ａ’が干渉することを、かなりの
広範囲に亙って避けることができる。また、横送台６１
が矢印Ｂ方向へ移動する際にも、同様に図６（ａ）の右
方に示すように、後部クランプ５５の把持部５５ａａと
鋸支持部６２の内周面６２ａ”が干渉することは同じ範
囲だけ回避されている。従って、大径のバー材９９を切
断加工せんとするときにも、本機１において鋸本体６４
等を段取替えする必要なくこれに対応することが出来
る。

【００３３】また、こうして、バー材９９の被切断部を
切断することによりワーク９９ａを生成する際、実施例
における切断機６０の鋸本体６４は、これが内刃型であ
ることの特性を活かした形で、その肉厚が外周部側が内
周部側（素材通過穴６４ａ側）に比して厚く形成されて
いるところから断面係数が大きくなり、外刃型の鋸に比
して横方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）の曲げモーメントに対し
剛性が高く、同時に、バー材９９の切削に関与する刃６
４ｂの数が多くなるところから、断続切削から連続切削
に近づけることが可能となり、これにより振動の発生を
極力避けることが出来る。また、刃６４ｂ各々の寿命も
長い。さらに、内刃型の鋸６４は、横送台６１の矢印
Ａ、Ｂ方向の移動によって、バー材９９に対してその材
軸方向と直交する方向の両側から切り込むことが出来る
ので、バー材９９の直径が大きい場合にも、該バー材９
９自体の向きを変えることなく固定した状態で、切断す
ることが出来、横送り台６１の移動ストローク量も外刃
型に比して少なくてすむ。即ち切断機６０は、鋸本体６
４が内刃型であることにより、極めて効率的にバー材９
９を切断して、極短時間の内にワーク９９ａを生成する
ことが出来る。

【００３４】こうして、切断機６０の鋸本体６４を介し
てバー材９９をその被切断部において切断することによ
り、所定の長さＬ１をなすワーク９９ａを生成すると、
バー材９９において新たに形成された前端部である矢印
Ｄ方向側端部が後部クランプ５５に支持される一方で、
切断機６０を介して只今生成されたワーク９９ａは、そ
の後端部である矢印Ｃ方向側端部が前部クランプ５６に
より支持された状態になる。そこで、主制御部８１はハ
ンド制御部８５に、ワーク９９ａを把持し得る状態で位
置決めされているワーク搬送装置１２のチャック２８の
開閉用円盤に供給していたエアを開放させる形で各ジョ
ー２８ａを閉じ、該ジョー２８ａのスプリング等による
付勢力によりワーク９９ａの矢印Ｄ方向側端部を把持さ
せる形で、ワーク９９ａの矢印Ｃ、Ｄ方向両側端部を前
部クランプ５６とチャック２８の両者に同時に支持させ
る。この状態で、切断機制御部８７を介して前部クラン
プ５６を開放させると、ワーク９９ａは、その矢印Ｄ方
向側端部においてチャック２８に把持された形で、バー
材供給装置４１のバー材供給機構５０からワーク搬送装
置１２のハンド２６に支持受け渡しされる。

【００３５】そこで次に、主制御部８１はロボット本体
制御部８３に移動駆動装置１９を駆動させて、そのケー
シング１７をレール１５に沿って矢印Ｄ方向側に移動さ
せる形で、ロボット本体１６を待機位置ＷＰから、該本
体１６のハンド２６が支持しているワーク９９ａをパレ
ット１０上にワーク整列用治具７７ａ、７８ａ等を介し
て搭載するために、これが配置すべきワーク搭載位置Ｌ
Ｐ（図３に図示）に移動させる。これにより、段取すべ
きワーク９９ａは、その矢印Ｃ、Ｄ方向位置が位置決め
される。これと共に、主制御部８１はサドル制御部８８
にサドル移動機構７を駆動させて、サドル６を矢印Ａ、
Ｂ方向に移動させる形で、該サドル６上に搭載されてい
るパレット１０を、段取位置ＳＰ１内において矢印Ａ、
Ｂ方向に適宜移動させる形で所定の位置に位置決めす
る。即ち、ワーク搬送装置１２のハンド２６が支持して
いるワーク９９ａを、パレット１０に対して相対的に移
動位置決めさせる形にして、これにより、該ワーク９９
ａを、これを収納すべき所定のワーク整列用治具７７ａ
又は７８ａ上の所定の箇所に配置させる。

【００３６】こうしておいて、次に、主制御部８１はハ
ンド制御部８５に歯車機構３１を駆動させて、回転ホル
ダ２５をその軸心ＣＴ２を中心として矢印Ｍ＋、Ｍ−方
向に所定角度だけ旋回させる形で、ハンド２６のケーシ
ング２７を図３矢印Ｍ＋方向側に向き変えさせる。する
と、これにより、ハンド２６は、その軸心ＣＴ４が、そ
れまでバー材送出機構５０が送出するバー材９９の材軸
方向である矢印Ｃ、Ｄ方向を向いていた状態から、該バ
ー材９９の材軸方向と交差する方向である矢印Ｅ、Ｆ方
向に向けた形で、且つチャック２８装着面側が下側（矢
印Ｆ方向側）に向いた形で、いま生成されたワーク９９
ａを収納すべきワーク整列用治具７７ａ又は７８ａ等と
対向する状態になる。そして、当該ハンド２６の旋回動
作により、該ハンド２６に支持されているワーク９９ａ
は、その軸心ＣＴ４’が９０度旋回する形で、該ワーク
９９ａの向きが位置決めされる。

【００３７】そこで次に、主制御部８１はア−ム制御部
８４にア−ム昇降機構２１を駆動させて、ア−ム２０を
下降させることにより、ハンド２６を下方側（矢印Ｆ方
向側）に向けて移動させて、これにより、該ハンド２６
が支持しているワーク９９ａを、該ワーク９９ａが収納
されるべきパレット１０上のワーク整列用治具７７ａ又
は７８等に当接させる。この状態で、ハンド制御部８５
にチャック２８の開閉用円盤をエア駆動させる形で、該
チャック２８によるワーク９９ａの把持状態を解除する
と、ワーク９９ａはパレット１０上の所定のワーク整列
用治具７７ａ又は７８ａに支持される。こうしてバー材
送出手段５０が送出するバー材９９が切断機６０を介し
て切断されることにより生成されたワーク９９ａは、ワ
ーク搬送装置１２を介して、該ワーク９９ａの整列収納
手段であるパレット１０に搬送完了される。

【００３８】そこで、再びア−ム制御部８４にア−ム昇
降機構２１を駆動させて、ア−ム２０をパレット１０の
上方に上昇させてから、ロボット本体制御部８３に移動
駆動装置１９を駆動させて、ロボット本体１６をレール
１５に沿って矢印Ｃ方向側に移動させる形で前述した待
機位置ＷＰに復元配置させて、上述したバー材９９の切
断機６０を介しての切断動作及びワーク搬送装置１２を
介しての搬送動作を、パレット１０上に段取すべき所定
のワーク９９ａ数量分だけ繰返す。こうして、バー材供
給装置４１のバー材供給部４４側に供給されたバー材９
９は、バー材送出機構５０により送出されて切断機６０
により切断される形で次々とワーク９９ａとなり、該ワ
ーク９９ａが、ロボット本体１６、ア−ム２０、ハンド
２６及びサドル６等を介して所定の整列状態に整えられ
つつ、搬送装置１２を介してパレット１０上に、その矢
印Ａ、Ｂ及びＣ、Ｄ方向に沿って整列するワーク整列用
治具７７ａ又は７８ａに支持された形で搬送収納され
る。この間、ワーク供給装置４１のバー材供給機構５０
及び切断機６０や、ワーク搬送装置１２並びにサドル移
動機構７等は、制御装置８０の段取プログラムメモリ８
２を介して、連続的且つ円滑に駆動運転されるので、こ
れ等の稼働効率は極めて高い。

【００３９】こうして、ワーク保管装置３のパレット１
０上に所定の数量のワーク９９ａが、その各々がワーク
整列用治具７７ａ、７８ａを介して配置固定される形で
整列収納されたなら、主制御部８１はさらにサドル制御
部８８を駆動させて、サドル６を矢印Ａ、Ｂ方向に移動
させる形で、パレット１０をこれが今まで配置していた
切断収納位置ＳＰ１から段取位置ＳＰ２に移動させる。
すると、該段取位置ＳＰ２に移動されたパレット１０上
には既に所定の数量のワーク９９ａが整列収納される形
で段取完了されているので、該段取済みワーク９９ａを
パレット１０ごと、サドル６とパレット１０間の間隙を
介して適宜持ち上げる形で、加工エリア２Ｂの加工装置
４０に直接受け渡すことが出来、これにより、バー材９
９から切断生成されたワークの段取工程のすべては完了
される。従って、別途にワークを選別、並び替え等する
必要はないため、バー材加工全体の加工リードタイムは
削減されて、即ちバー材から被加工物を加工するに関る
工作機械全体を通しての生産の効率化、工程の集約化が
図られる。

【００４０】なお、上述した実施例においては、切断機
６０に用いられる鋸本体６４には刃６４ｂ（チップ）
が、該本体６４の内周縁の周方向に沿って、その各々の
刃先を放射方向内方側である素材通過穴６４ａに向けた
形で複数等間隔で装着されている例を述べたが、切断機
６０には、図１４又は図１５に示す鋸本体６５が用いら
れる場合もある。鋸本体６５は、切断機６０の鋸支持部
６２に支持装着され得る形で、その全体形状が薄肉円環
状に形成されており、鋸本体６５には図１４左右一対を
なすチップホルダ６６、６６が、これ等各々に装着され
る刃６５ｂ、６５ｂの刃先向きを互い違い上下に向け得
る形で装着配設されている。各チップホルダ６６は、支
持ホルダ６６ａと押えホルダ６６ｂが、両者６６ａ、６
６ｂを結合するためのピン６６Ｑを介して結合されたこ
とにより構成されており、支持ホルダ６６ａと押えホル
ダ６６ｂは共に、これ等６６ａ、６６ｂに穿設形成され
た長孔６６ｓに嵌込まれる形で、鋸本体６５から抜け落
ちることなくここに装着されたボルト６６Ｔ等を介し
て、該長孔６６ｓの長さ分だけ鋸本体６５に対して図１
４矢印Ａ、Ｂ方向に移動調整自在な形で、該本体６５に
固定支持されている。鋸本体６５には、２ヶの刃６５
ｂ、６５ｂが、その各々が素材通過穴６５ａに配置する
形で、ボルト６６ｃ等を介して締結された支持ホルダ６
６ａと押えホルダ６６ｂ間にそれぞれ挟着支持されてお
り、刃６５ｂとこれを支持するチップホルダ６６は、鋸
本体６５と共に回転中心ＣＴ１を中心として矢印Ｎ＋、
Ｎ−方向に回転駆動され得る板バイトを構成している。
従って、鋸本体６５は鋸本体６４と同様に内刃型である
ことに加えて、その刃が板バイトであるように構成され
ているものである。

【００４１】このため、鋸本体６５を装着した切断機６
０によりバー材９９を切断する際には、前述した鋸本体
６４を用いる場合と同様に、これが内刃型であることの
特性を活かした形で、外周部の装着部の肉厚を厚くし、
内周部の突出し部の肉厚を薄く出来るので、外刃型に比
べて断面積を大きくとることが出来、これにより横方向
の剛性を向上させることが出来、これにより、切断時の
ビビリ振動発生の低減、切刃の耐久成向上、バー材９９
における被切断面の面粗度の向上、切断時の動力損失の
低減等が図られ得る。また、切断に要する移動ストロー
ク量が少なくてすみ、その分切断時間の短縮、切断に要
するエネルギの低減を図ることが出来る。そして、これ
等の効果に加えて、さらに板バイトの特性を活かした形
で、バー材９９外径に対し、その外径近くまで刃６５ｂ
を近接させるようスライド微調整をすることが出来、こ
れにより図２２に示すように刃６５ｂが回転により形成
する刃先径φＮを小さくすることが出来る。従って、バ
ー材９９に対する切り込み角θ１を（刃先径φＮが大き
い場合の切込角はθ２になるのに対して）小さく抑え
て、該バー材９９の被切断部から刃６５ｂにかかる衝撃
を緩和することが出来るので、切刃の耐久性を一層向上
させることが出来る。さらに、刃先径φＮを小さくする
ことにより刃６５ｂとワーク９９ａの相対速度一定制御
を行って、これにより鋸本体６５の回転速度を上げるこ
とが可能となるので、切刃１回転あたりの鋸本体６５の
切込量を一定とすれば、その分だけ切断時間を短縮させ
ることも可能となる。また、切断すべきバー材９９の径
を変更するに際し、チップホルダ６６を鋸本体６５に対
してスライドさせる形で刃６５ｂが回転により形成する
刃先径φＮを容易に調整することが出来、切断機６０に
おいて段取替えに関る工程時間を短縮することが出来、
これらにより加工装置４０も含めたバー材加工工作機械
システム全体の生産性の向上をもたらすことが出来る。
なお、本実施例において上述した板バイトのチップホル
ダ６６は、支持ホルダ６６ａと押えホルダ６６ｂが分割
された構成となっているが、これが一体形状のチップホ
ルダであっても何等支障は生じない。また、切断機６０
に用いられる鋸本体６４、６５等の鋸盤は、上述したよ
うなチップタイプの刃６４ｂを等間隔に複数配したり、
或いはチップホルダ６６を互い違いに対向配置させて用
いることにより板バイト方式にした、内刃型の構成に限
定されるものではなく、その他の構成であっても何等差
し支えなく、外刃型の公知の鋸盤が用いられる場合もあ
る。

【００４２】また、上述した実施例においてバー材９９
は、チェーン等を介して回転駆動力を伝達されるローラ
５２を用いた形のバー材送出機構５０により、切断装置
６０側に送出される例を述べたが、バー材９９を送出す
るには、必ずしも駆動力を伝達される機構を用いなくと
も、該バー材９９がその他の手段により牽引或いは押し
出される形で、切断機６０側に送出されても差し支えな
い。例えばローラ５２は単にその各々が回転自在な形で
何等駆動しなくとも構わず、この場合には、例えば、鋸
本体６４とワーク当接部２７ａとの間に、後にワーク９
９ａとなる長さＬ１分のバー材９９を準備する際に、ロ
ボット本体１６をその移動範囲一杯に矢印Ｃ方向に移動
させて、バー材９９の矢印Ｄ方向側端面をワーク当接部
２７ａに当接させ、位置決めした状態でそのジョー２８
ａを介して該バー材９９の矢印Ｄ方向側端部をハンド２
６に保持させてから、該ハンド２６を長さＬ１分だけ矢
印Ｄ方向に移動させて、これによりバー材９９を長さＬ
１分引き出すようにすれば、何等問題はない。バー材切
断に際し、こういった、ハンド２６側にその前端部を牽
引させる方法でバー材９９を送出すれば、生成すべきワ
ーク９９ａの長さＬ１が長い場合にも、切断位置を決め
る際にバー材前端部分（矢印Ｄ側端部分）が撓んで該バ
ー材９９の軸心ＣＴ３とハンド軸心ＣＴ４間に不整合が
生じることがなく、また、切断時にもその両側端部を把
持されることによりこれに振動が生じることが回避され
るので、生成すべきワーク９９ａが長尺である場合に
も、その切断生成が好適に行われ得る。さらに、上述し
た場合より一層長物のワーク９９ａを生成せんとする場
合には、ハンド２６のケーシング２７にワーク当接部２
７ａを設けることなく、バー材９９を貫通させ得る貫通
穴を設けたハンド２６を用いても差し支えない。なお、
この場合には、バー材９９において切断すべき被切断部
の位置を検出するには、公知の電気的検出法により、バ
ー材９９の送出し量或いは該バー材９９において切断に
よりワーク９９ａとなる部分を把持しているハンド側の
移動量を検出すれば、何等問題なくこれを行うことが出
来る。また、開示例においてはバー材９９を把持クラン
プするためのクランプ手段として、前部クランプ５６と
後部クランプ５５の両クランプにより固定保持して、こ
れを切断する例が示されているが、バー材９９の切断に
際し、十分なるクランプ力が確保される限りにおいて
は、例えば、前部クランプ５６がなくても支障は生ぜ
ず、即ちワーク搬送装置１２におけるハンド２６のチャ
ック２８を前部クランプ５６の替わりに用いることも可
能である。勿論、クランプ５５、５６等のクランプ手段
はその他の形態であっても差し支えない。

【００４３】また、実施例においては、バー材９９から
切断生成されるワーク９９ａを、ロボット本体１６、ア
−ム２０、ハンド２６とサドル６等の整列収納手段が向
けられたワーク搬送装置１２を用いて用いてパレット１
０に搬送するようにした例を述べたが、ワーク９９ａを
搬送するための手段は、こういったコラム１３、レール
１５等を備えたワーク搬送手段１２に限定されるもので
はなく、他の手段、例えば多関節ロボット等のア−ム部
分が旋回自在な機構により搬送されても何等差し支えな
い。また、本実施例においては、ワーク収納手段である
パレット１０がワーク搭載位置ＬＰにおいて矢印Ａ、Ｂ
方向にのみ移動する例が示されているが、ワーク搬送装
置１２が搭載位置ＬＰ又は待機位置ＷＰに固定されて、
パレット１０が矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ方向に任意に移動す
ることにより、又は任意の旋回軸を中心に旋回すること
によりワーク９９ａをパレット１０上に整列収納させて
も良いことは勿論である。さらに、ワーク供給装置４
１、ワーク搬送装置１２及びワーク保管装置３を構成し
ている各部材の形状及び構成、及びこれ等の配置様態
は、実施例以外の構成であっても構わない。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バー材９９等のバー材を支持送出自在な形のバー材支持
送出手段を有し、前記バー材支持送出手段のバー材送出
側に前記バー材を把持クランプする後部クランプ５５、
前部クランプ５６等のクランプ手段を設け、前記バー材
支持送出手段のバー材送出側に切断機６０等のバー材切
断手段を、該バー材支持送出手段が送出するバー材を、
前記バー材クランプ手段によりクランプした状態でその
材軸方向と交差する方向に切断することにより所定長さ
のワーク９９ａ等の加工用ワークを生成し得る形で設
け、前記バー材切断手段により切断生成される加工用ワ
ークを整列収納するフレーム９等のワーク収納手段を、
段取位置ＳＰ２と切断収納位置ＳＰ１の間で移動自在な
形で設け、前記バー材切断手段と前記ワーク収納手段の
間にワーク搬送装置１２等のワーク搬送手段を、該バー
材切断手段により切断生成される加工用ワークを該ワー
ク収納手段に搬送し得る形で設け、前記ワーク搬送手段
に、前記バー材切断手段により切断生成される加工用ワ
ークを前記ワーク収納手段に所定の収納状態で整列収納
し得る、サドル６、ロボット本体１６、ア−ム２０、ハ
ンド２６等の加工用ワークの整列収納手段を設けて構成
したので、バー材加工に際しては、バー材支持送出手段
が送出するバー材をバー材切断手段に切断させて所定長
さの加工用ワークを所定の数量生成し、該所定の数量の
所定長さの加工用ワークをワーク搬送手段１２により、
整列収納手段を介して所定の整列収納状態に整えた形
で、ワーク収納手段に搬送収納させることが出来る。従
って、本発明によれば、長尺のバー材から多数の加工用
ワークを切断生成し、該加工用ワークをワーク収納手段
に所定の整列収納状態で収納する形で、加工用ワークを
直接段取することが、本機１等の工作機械用段取装置の
みで効率的に完了させられる。そして、本機１はバー材
を加工に適した状態に段取するための専用機であるため
に、バー材供給手段、バー材切断手段等の機械単体は、
旋盤等の加工装置による加工中に待ち時間が形成される
ことなく、加工用ワークの切断生成、並びにその搬送整
列収納動作を連続的に行うことが出来、従って、高い稼
働率が得られる。そして、本機１を用いてワーク収納手
段に直接段取した、所定の整列収納状態の加工用ワーク
を旋盤等の加工装置側に受け渡すだけで、直ちに加工用
ワークの加工を開始出来るので、加工リードタイムが短
縮されて、工程の集約化、ワーク搬送距離の短縮化を含
めて、バー材加工工作機械システム全体に関る効率化ア
ップを図ることが可能となる。また、前記加工用ワーク
の整列収納手段は前記バー材支持送出手段が送出するバ
ー材の端部を保持し得るチャック２８等の保持手段を有
し、前記保持手段を前記バー材切断手段に対してバー材
材軸方向に所定距離だけ離れた位置に位置決めし得る、
移動駆動装置１９、ア−ム昇降機構２１、歯車機構３１
等の位置決め手段を設け、前記保持手段に前記バー材の
端面と当接し得るワーク当接部２７ａ等の当接部を設け
て構成されると、位置決め手段を介して保持手段を、バ
ー材切断手段に対してバー材材軸方向に所定距離だけ離
れた位置に位置決め配置させることにより、バー材支持
送出手段がバー材を、その端部を当接部に向けた形で送
出することが出来る。従って、保持手段を、生成すべき
加工用ワークの長さに対応した所定距離だけバー材切断
手段から離れた位置に位置決めしておけば、バー材支持
送出手段が送出するバー材を、該保持手段の当接部に当
接させて、指定寸法に位置決めすることが可能となる。
従って、バー材における被切断位置の位置決めを、バー
材支持送出手段による送出量の検出等の手段を用いる必
要なく、簡単に行うことが出来る。これと同時に、切断
後に加工用ワークとなってバー材から切り離される部分
の端部を、バー材切断手段による切断動作時にも保持さ
せておくことが出来る。従って、当接部が設けられた保
持手段を、位置決め手段を介して位置決めして用いるこ
とにより、一層効率的且つ確実な切断及びバー材支持送
出手段からワーク搬送手段への受け渡しが行われるの
で、本機１による段取動作は、より一層円滑に行われる
ことが可能となる。また、前記バー材切断手段は回転駆
動自在な鋸本体６４、６５等の鋸本体を有し、前記鋸本
体は前記バー材の材軸方向と交差する方向に往復移動自
在な形で設け、前記鋸本体に素材通過孔６４ａ、６５ａ
等の貫通孔を、前記バー材支持送出手段に刃（チップ）
６４ｂ、６５ｂ等の切削刃を、その刃先を前記貫通孔に
向けた形で設けて構成されると、バー材切断手段は、バ
ー材支持送出手段が送出するバー材における、貫通孔を
通過した部分を、切削刃の回転動作と鋸本体の往復移動
動作の組合せにより切断することが出来る。即ちバー材
の被切断部は、内刃型の切断手段により切断されること
になるので、切断時における振動発生の低減、被切断面
の面粗度の向上、切断時の動力損失の低減等が図られて
円滑な切断が行われると共に、切断に必要とされる鋸本
体の移動ストロークが小さくてすむので、切断時間を短
縮することが出来、また、大径バー材に対しても好適な
切断を行うことが可能となる。故に、バー材切断手段の
機械効率や耐久性を向上させられるのは勿論のこと、本
機１における一連の動作をより一層、短時間で且つ効率
的に行うことが出来る。従って、バー材加工工作機械シ
ステムにおけるさらなる生産性の向上、稼働率の向上、
信頼性を高めた長時間無人運転の達成を可能とするもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工作機械用段取装置の一実施例を
示す平面図である。

【図２】図１に示す工作機械用段取装置の側面図であ
る。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】図２に示す工作機械用段取装置における切断機
部分のIII、III矢視図である。

【図５】図４に示す切断機部分のV、V矢視図である。

【図６】図６（ａ）は図１に示す工作機械用段取装置に
おける鋸本体と後部クランプとの関り合いを示す正面図
である。図６（ｂ）は図６（ａ）の側面図である。

【図７】図１に示す工作機械用段取装置における前部ク
ランプとチャックの関り合いを示す正面図である。

【図８】図１に示す工作機械用段取装置におけるワーク
搬送装置に用いられるロボット本体の一例を示す図で
る。

【図９】図８に示すロボット本体におけるア−ム部分を
示す図である。

【図１０】図９に示すア−ムの下端部に装着されたハン
ド支持台を示す図である。

【図１１】図１０に示すハンド支持台の詳細を示す断面
図である。

【図１２】図１０に示すハンド支持台におけるハンド旋
回用の歯車機構の一例を示す図である。

【図１３】図１１に示すハンド支持台に装着されるハン
ドの一例を示す図である。

【図１４】本発明による工作機械用段取装置に用いられ
る切断機の別の例を示す正面図である。

【図１５】図１４に示す切断機の側面図である。

【図１６】図１に示す工作機械用段取装置における制御
系統を示すブロック図である。

【図１７】図１に示す工作機械用段取装置に用いられる
ワーク整列用治具の一例を示す平面図である。

【図１８】図１７に示すワーク整列用治具の側面図であ
る。

【図１９】ワーク整列用治具の別の例を示す平面図であ
る。

【図２０】図１９に示すワーク整列用治具の側面図であ
る。

【図２１】図５に示す切断機における矢印XXI部分の拡
大図である。

【図２２】図１４に示す切断機における、バー材径と切
刃の切り込み角の相関関係を示す図である。

【符号の説明】

１……工作機械用段取装置（本機） ５０……バー材支持送出手段（バー材送出機構） ６０……バー材切断手段（切断機） １０……ワーク収納手段（パレット） １２……ワーク搬送手段 ６……整列収納手段（サドル） １６……整列収納手段（ロボット本体） ２０……整列収納手段（ア−ム） ２６……整列収納手段（ハンド） ２８……保持手段（チャック） ２７ａ……当接部（ワーク当接部） １９……位置決め手段（移動駆動装置） ２１……位置決め手段（ア−ム昇降機構） ３１……位置決め手段（歯車機構） ５５……クランプ手段（後部クランプ） ５６……クランプ手段（前部クランプ） ６４、６５……鋸本体 ６４ａ、６５ａ……貫通孔（素材通過穴） ６４ｂ、６５ｂ……切削刃（刃） ９９……バー材 ９９ａ……加工用ワーク（ワーク）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バー材を支持送出自在な形のバー材支持送
   出手段を有し、 前記バー材支持送出手段のバー材支持送出側に、バー材
   を把持クランプするクランプ手段を設け、 前記バー材支持送出手段のバー材送出側にバー材切断手
   段を、該バー材支持送出手段が送出するバー材を、前記
   クランプ手段によりクランプした状態でその材軸方向と
   交差する方向に切断することにより所定長さの加工用ワ
   ークを生成し得る形で設け、 前記バー材切断手段により切断生成される加工用ワーク
   を整列収納するワーク収納手段を、段取位置と切断収納
   位置の間で移動自在な形で設け、 前記バー材切断手段と前記ワーク収納手段の間にワーク
   搬送手段を、該バー材切断手段により切断生成される加
   工用ワークを該ワーク収納手段に搬送し得る形で設け、 前記ワーク搬送手段に、前記バー材切断手段により切断
   生成される加工用ワークを前記ワーク収納手段に所定の
   収納状態で整列収納し得る、加工用ワークの整列収納手
   段を設けて構成した、工作機械用段取装置。
2. 【請求項２】前記加工用ワークの整列収納手段は前記バ
   ー材支持送出手段が送出するバー材の端部を保持し得る
   保持手段を有し、 前記保持手段を前記バー材切断手段に対してバー材材軸
   方向に所定距離だけ離れた位置に位置決めし得る位置決
   め手段を設け、 前記保持手段に前記バー材の端面と当接し得る当接部を
   設けて構成した、請求項１記載の工作機械用段取装置。
3. 【請求項３】前記バー材切断手段は回転駆動自在な鋸本
   体を有し、 前記鋸本体は、前記バー材支持送出手段が送出するバー
   材の材軸方向と交差する方向に往復移動自在な形で設
   け、 前記鋸本体に貫通孔を、前記バー材支持送出手段が送出
   するバー材が通過し得る形で貫通穿設し、 前記鋸本体に切削刃を、その刃先を前記貫通孔に向けた
   形で設けて構成した、請求項１記載の工作機械用段取装
   置。