JPH07112660B2 - 工作機械のワークローディング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ローダを有する旋盤等の工作機械におい
て、ワークの自動ローディングを制御するワークローデ
ィング制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば大型の自動旋盤においては、ワークを主軸チャッ
クに対して着脱するためのローダが設けられている。こ
のローダは、素材シュータからワーク素材を取り込み、
これを旋盤の主軸チャックに取付け、そして加工終了後
は加工済ワークを前記チャックから取り外し、ワーク排
出用のシュータに受け渡すものである。

また、前記ローダとともに反転装置を有する自動旋盤も
提供されている（特開昭58−206303号公報参照）。この
ような装置では、ワークの一側面の加工が終了した後、
前記ローダによってワークを反転装置に装着し、ここで
該ワークを反転する。そして、この反転されたワークを
前記ローダによって再度チャックに装着する。これによ
り、１台の装置で、また１つの主軸でもってワークの両
面の加工を行うことが可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記のような装置では、ローダによりワーク
を主軸チャックに装着した際、ワークが主軸チャックの
着座面に正常に着座されたか否かを確認するための機構
が設けられている。例えば、主軸チャックの着座面にエ
アの吐出孔を設けておき、ワークをチャックに装着後、
前記エア吐出孔からエアを吐出し、エアの漏れ（エア圧
力の検知）によって正常に着座されたか否かを判断す
る。

このような着座判定手段によって、ワークが正常に着座
されていない（以下、着座NGと記す）と判定された場
合、自動運転のサイクルは停止し、警報等を出すように
している。

ところが、従来の装置では前記着座NGが頻繁に発生し、
その度に作業者が原因を調査して機械の運転を再開する
ようにしている。ここで、例えば夜間の無人運転の最初
のサイクルでこの着座NGが発生すると、その時点で運転
は停止されてしまい、朝まで何の加工も行われていない
ということになる。従って従来の装置においては、無人
運転がスムーズに行えないという問題があった。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、着座に
失敗しても、再度着座動作を行わせ、特に夜間の無人運
転の稼働率を大幅に向上できる工作機械のワークローデ
ィング制御装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

ところで、本件出願人は前記のような着座NGの原因を調
査したところ、 （１） チップ等の摩耗によってワークが正常に削れて
いない場合、 （２） ワークと着座面との間に切粉がからんで正常に
着座できない場合、 が大半であり、そして、特に前記（２）の原因によって
着座NGの発生する確率が非常に高いことが判明した。

そこで、この発明に係る工作機械のワークローディング
制御装置は、ワークの着座状態を判定する着座判定手段
と、チャックの着座面をエアブローするブロー手段と、
前記着座判定手段により着座NGが検知されたときローダ
及び前記ブロー手段を制御する制御手段とを設けたもの
である。

そして前記制御手段は、着座NGと判定されたとき、前記
ローダがワークを把持して一旦待避するようローダを制
御し、そのローダ待避後に前記チャックの着座面がエア
ブローされるよう前記ブロー手段を制御するものであ
る。

〔作用〕

この発明においては、着座NGと判定されたときは、ワー
クは再度ローダに把持され、一旦待避させられる。そし
て着座面がエアブローされた後、前記ローダによりワー
クを再度チャックに着座させ、着座チェックを行う。

このような動作を繰り返すことにより、切粉による着座
NGを解消でき、特に無人化運転がスムーズに行える。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第２図
は本発明の一実施例によるワークローディング制御装置
が適用される２軸旋盤の概略構成図である。図におい
て、1,2は水平方向に並設された第1,第２の主軸チャッ
クであり、それぞれ主軸スピンドルに連結されて回転可
能となっている。主軸チャック1,2の前方側部には第1,
第２のタレット3,4が相互に対向して設けられており、
その外周面には各種の工具５が取り付けられている。ま
た、主軸チャック1,2の上部には、チャックの着座面を
エアブローするためのブローホース６が設けられてい
る。

前記主軸チャック1,2の上方には、ローダ10が配設され
ている。ローダ10は前後方向（図において紙面垂直方
向）に摺動し、かつ回転可能に構成されたローダ軸11を
有しており、このローダ軸11に、先端が複数に分かれた
アーム12が固定されている。アーム12の先端４か所に
は、ワークを把持するためのローダチャック16が設けら
れている。また、図示していないが、前記ローダ10の近
傍にはワークを反転するための反転装置が配設されてい
る。

第１図は前記ローダ10及びエアブローの制御を行うため
の制御ブロック図を示したものである。図において、第
２図と同一符号は同一のものを示している。13はワーク
が正常に主軸チャック1,2に着座されたか否かを判定す
る着座判定手段であり、前記主軸チャック1,2の着座面
の所定個所に設けられ、かつチャックとワークとの当接
面へ向けてエアを吐出するエア吐出孔30及びこのエア吐
出孔30へのエア供給圧を検知する手段から構成されてい
る。14は前記第２図のブローホース６等を含むブロー手
段、15は前記着座判定結果によってローダ10及びブロー
手段14を制御する制御手段であり、例えば装置本体のNC
装置により構成されている。

次に動作について説明する。

まず、ワークローディングの動作について説明する。図
示しないシュータにより搬送されてきたワーク素材は、
第２図に示すような状態でローダ10のローダチャック16
に把持される。そしてローダ軸11を前方へ突出させ、そ
の後第２図の矢印で示すようにアーム12を回転させて、
前記ワークを把持したローダチャック16と主軸チャック
1,2とを対向させる（第２図の一点鎖線参照）。この状
態で前記ローダ軸11を後退させ、ローダチャック16から
主軸チャック1,2側へワークを引き渡す。その後、ロー
ダ10は第２図に示すような元の位置に戻る。

そしてワークの一側面の加工が終了すると、ローダ10が
前記同様にして前方へ移動し、回転してワークを主軸チ
ャック上方の反転装置へ移し替える。そこでワークの反
転が行われた後、加工の済んでいない面を加工すべく、
前記ローダ10により再度ワークを主軸チャック1,2に装
着する。

このようにして表面，裏面の加工の終了したワークは、
前記同様にしてローダ10に把持され、ローダ10から排出
用のシュータに移される。

前記主軸チャック1,2へのワーク取付け動作を第３図の
フローチャートに従って説明する。前述のローディング
動作（ステップ20）によって、ワークを主軸チャック1,
2の着座面に着座させる（ステップ21）。ワークがロー
ダチャック16から主軸チャック1,2へ移し替えられた
後、主軸チャック1,2のエア吐出孔30にエアを供給す
る。このエア圧力を検知して、ワークが正常な状態で着
座されているか否かを判定する（ステップ22）。正常な
状態で着座されていない場合には、エア漏れが発生する
ので前記エア圧力は所定の圧力以下になる。この場合は
着座判定手段13で着座NGと判定される（ステップ22）。
着座がOKであれば、ローダ10は第２図に示すような元の
位置に戻り（ステップ27）、加工が行われる。

前記ステップ22で着座NGと判定された場合は、それが何
回目であるかが判定される（ステップ23）。この着座ト
ライ回数が例えば５回目未満であれば、再度ローダチャ
ック16により主軸チャック1,2のワークをつかみなお
し、一旦待避させる（ステップ24）。即ち、主軸チャッ
ク1,2からワークを離す。そして主軸チャック1,2を開閉
しながら着座面をブロー手段14によりエアブローし（ス
テップ25）、再度着座させる。このステップ21〜25の動
作を繰り返して切粉による着座NGを解消する。

また、例えば４回のトライによっても着座NGと判定され
た場合は、着座NGの原因が切粉でなく、他の原因による
可能性が高いので、機械の運転を停止し、警報ランプを
点灯する（ステップ26）。

ここで、２軸旋盤の場合は、着座OKと判定された方は、
主軸チャック側へワークを受け渡し、NG側のみ前記動作
を繰り返す。

このような本実施例では、切粉付着による機械の停止の
多くが解消され、特に夜間の無人化運転において機械が
停止する回数が著しく少なくなり、機械の稼働率が大幅
に向上する。

なお、前記実施例では、本発明を２軸旋盤に適用した場
合について説明したが、本発明は通常の単軸旋盤のロー
ディング制御、あるいはマシニングセンタ等の他の工作
機械のローディング制御にも適用できるのはもちろんで
あり、前記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、ワークローディング時
に、着座チェックで着座NGと判定されたとき、一旦ワー
クを待避させて着座面をエアブローし、再度着座動作を
行わせるようにしたので、切粉付着による機械停止の多
くが解消され、特に無人化運転時の機械稼働率が大幅に
向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるワークローディング制
御装置の制御ブロック図、第２図は前記ワークローディ
ング制御装置を有する２軸旋盤の概略構成図、第３図は
前記ワークローディング制御の動作を説明するためのフ
ローチャートである。 1,2……主軸チャック、６……ブローホース、10……ロ
ーダ、13……着座判定手段、14……ブロー手段、15……
制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物であるワークを、ローダによりチ
   ャックに装着する際の工作機械のワークローディング制
   御装置であって、 前記ワークがチャックに正常に着座されたか否かを判定
   する着座判定手段と、 前記チャックの着座面をエアブローするブロー手段と、 前記着座判定手段により着座失敗が検知されたとき、前
   記ローダ及びブロー手段を制御し、前記ローダによりワ
   ークを一旦待避させ、前記ブロー手段により前記チャッ
   クの着座面をエアブローせしめる制御手段と、 を備えたことを特徴とする工作機械のワークローディン
   グ制御装置。