JPH08197303A - ローダストッカ一体型旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストッカやローダを別装置として設けること
なく連続自動運転が可能な旋盤を提供することにより、
装置全体の設置面積が小さく、構造が簡単でコンパクト
な汎用性を備えた加工ユニットを得る。 【構成】 主軸台１１の前方または後方の主軸より低い
位置に配置したバケット形のストッカ１３と、ストッカ
１３の底部から主軸台１１より高い位置までワークを搬
送する掻上爪２２を備えたリフトコンベア２と、このリ
フトコンベアの上部から主軸の直上部に設定されたワー
クのフィード位置７３との間でワークを搬送するシュー
ト３と、前記フィード位置７３と主軸に装着されたチャ
ック１２との間でワークを搬送するローダ８とを旋盤に
内蔵して設ける。必要に応じ、ワークの姿勢検出装置５
と、分岐口３４を開閉するゲート６と、分岐口３４から
ストッカ１３の上方に至る戻りシュート３５とを設け
て、正規の姿勢でないワークをストッカに返送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、旋盤に関するもの
で、加工しようとするワーク（素材）のストッカと、当
該ストッカから取り出されたワークを旋盤のチャックに
供給するローダとを一体に備えた旋盤を提供しようとす
るものである。

【０００２】

【従来の技術】旋盤にローダとストッカとを付設してス
トッカ上に並べ置かれたワーク（素材）をローダで次々
と旋盤に供給し、ワークの連続無人加工を行うことは従
来から一般に行われているところである。このような装
置で使用される通常のストッカは、テーブル面を備え、
加工しようとするワークをストッカのテーブル面上に一
定の姿勢で並べ置き、それをローダが一つずつ取り上げ
て旋盤に供給して加工を行うというものである。

【０００３】また全体として自動加工装置を構成する旋
盤、ローダおよびストッカは、従来はそれぞれ独立した
装置として提供されており、加工されるワークの種類に
応じて、旋盤と組み合わせるストッカやローダの形式を
選択している。同一形状のワークを大量生産する単一部
品の加工ラインに組み込まれる旋盤では、ローダを一体
化してコンベアで搬送されてくるワークを旋盤に内蔵し
たローダで取り上げて加工する構造のものがあるが、種
々の形状のワークの加工を行う汎用旋盤では、ストッカ
と旋盤とは別個の独立した装置として個別に設置され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来装置においては、
旋盤とこれに供給されるワークのストッカとがそれぞれ
別の装置として個別に提供されて設置されていたため、
装置全体としての設置面積が大きくなるという問題があ
った。また従来、ローダを旋盤に内蔵したものはある
が、その場合でも素材のストッカは別に設置する必要が
あり、装置全体の設置面積もそれほど小さくはならな
い。

【０００５】特に各種形状のワークを内蔵されたローダ
で旋盤に供給する従来のストッカは、テーブル面上にワ
ークを一定の姿勢で並べて供給するという構造のもので
あったため、ワークのストック量を多くしようとする
と、大きなストッカが必要で、装置の設置面積が非常に
大きくなるという問題があった。

【０００６】この発明は、ストッカやローダを別装置と
して設けることなく、ワークの連続自動加工を行うこと
ができる旋盤を提供することにより、装置全体の設置面
積を小さくすることを第１の課題としており、さらに上
記装置を簡単な構造でコンパクトに構成するとともに、
形状の異なる種々のワークに対応することができる汎用
性を備えた上記装置を得ることを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の旋盤は、主軸
台１１の前方または後方の主軸高さより低い位置にバケ
ット形のワークストッカ１３を内蔵している。ストッカ
１３の底部から主軸台１１より高い位置までワークを搬
送する掻上爪２２を備えたリフトコンベア２が設けら
れ、このリフトコンベアの上部から主軸の直上部に設定
されたワークのフィード位置７３との間でワークを搬送
するシュート３が設けられている。そして前記フィード
位置７３と主軸に装着されたチャック１２との間でワー
クを搬送するローダ８が、旋盤に内蔵して設けられてい
る。

【０００８】必要があれば、主軸の直上部に主軸と平行
な方向にワークを押動する押動装置７が設けられ、この
押動装置でシュート７から送り出されたワークをフィー
ド位置７３に向けて付勢するようにする。

【０００９】ワークがフランジワークであるときなど、
必要に応じて、フィード位置７３とローダ８との間でワ
ークを９０度転向させる着脱自在な転向装置７４を設け
る。

【００１０】更にワークが非対称な場合などには、リフ
トコンベア２からシュート３の出口に至るワーク通路に
ワークの姿勢検出装置５と、分岐口３４を開閉するゲー
ト６とを設け、分岐口３４からストッカ１３の上方に延
びる戻りシュート３５を設けて、正規の姿勢でないワー
クをストッカに返送する構造を採用することができる。

【００１１】

【作用】バケット型のストッカ１３に乱雑な方向で収容
されているワークは、リフトコンベア２の掻上爪２２に
載って上方に搬送される。ワークは掻上爪２２に載せら
れたときに最初の姿勢制御が行われる。すなわちワーク
が細い円筒状のものであれば、軸方向が掻上爪と平行な
方向となり、またワークが円板状のものであれば、断面
がリフトコンベアのコンベア面と平行な方向になって搬
送される。

【００１２】リフトコンベア２で上方に運ばれたワーク
は、シュート３を通って主軸の直上の位置に送り出され
る。主軸の直上の位置にはローダ８へのワークのフィー
ド位置７３が設定されており、シュート３から送り出さ
れたワークは、このフィード位置７３においてローダ８
で把持され、旋盤のチャック１２に供給される。

【００１３】主軸の直上部にシュート３から送り出され
たワークをフィード位置７３に押動する押動装置７を設
けた構成は、フィード位置７３にワーク１０を確実に位
置決めすることが可能で、ワーク１０をローダ８に確実
に受け渡すことができる。

【００１４】ワークが単純な円筒や円板でない場合、た
とえばワークの一端が小径で他端が大径であるようなと
きは、リフトコンベア２からシュート３の出口に至るワ
ーク通路の途中に、ワークの姿勢検出装置５と、分岐用
のゲート６と、戻りシュート３５とを設け、姿勢検出装
置５でワークの姿勢を検出し、正規の姿勢でないときは
分岐口３４を開き、ワークを戻りシュート３５に導いて
ストッカ１３に返送する。姿勢検出装置５としては、ビ
デオカメラやワークの形状に合わせて配置した複数の透
過型光電センサ５１を用いることができる。

【００１５】この発明の旋盤では、ストッカ１３内に乱
雑に収容されたワークが一定の姿勢で主軸の直上に設け
たフィード位置７３に供給されるので、このフィード位
置７３とチャック１２との間でワークの搬送を行うロー
ダ８の構造を単純にできる。またワークがフランジワー
クであるときはフィード位置７３とローダ８との間でワ
ークを反転させる転向装置７４を設けてやれば、ローダ
８側に反転装置を設ける必要がない。ワークがロッドワ
ークであるときはこの反転装置を取り外してやればよ
い。

【００１６】またこの発明の旋盤では、ストッカ１３が
主軸台の後方または前方に隣接して配置したバケット形
のものであるため、ストッカ１３を設けたことによる旋
盤の設置面積の増大もほとんど生じず、また旋盤の主軸
まわりの保守作業にも影響を与えることが少ない。さら
にストッカ１３を主軸より低い高さに設けて当該ストッ
カから主軸より上方の高さまでワークを持ち上げるリフ
トコンベア２を設けたので、ストッカ１３へのワークの
搬入が容易になるとともに、ローダ８へのフィード位置
７３までのワークの移送を簡単でかつコンパクトな経路
で行うことができる。

【００１７】

【実施例】図１ないし７はこの発明の実施例を示したも
のである。図示装置は、旋盤１に供給されるワークを貯
留するバケット型のストッカ１３、ストッカからワーク
を取り出して旋盤１の主軸より高い位置まで持ち上げる
リフトコンベア２、上端でリフトコンベア２から受け取
ったワークを滑落させて主軸の直上部に送り出すシュー
ト３、シュート３の中間位置に設けられた出没するスト
ッパ４、ストッパ４の上流側でシュート内のワーク通路
を横切るように検出光を投射している複数個の光電セン
サ５１からなる姿勢検出センサ５、ストッパ４の下流側
でゲート６により開閉される分岐口３４、分岐口３４の
下方からストッカ１３の上方に装架された戻りシュート
３５、ワークを旋盤のチャックに供給する直角座標型ロ
ボットのローダ８、シュート３の出口とローダ８へのワ
ークフィード位置７３との間に設けられたベルトコンベ
ア７を備えている。

【００１８】旋盤１は通常構造のもので、正面から見て
左手前側に主軸台１１を備え、この主軸台に軸支された
主軸の先端にチャック１２が装着されている。ベッドや
刃物台等は図示していない。

【００１９】ローダ８のフレーム８１は、主軸台１１の
背面側に固定されており、主軸台１１の上方部分に位置
する主軸と平行な横ガイド８２を備えている。横ガイド
８２には、その背後に配置したシリンダ８３によって往
復駆動されるスライド台８４が摺動自在に嵌合してお
り、このスライド台の先端側（図２の右側）には、鉛直
方向の縦ガイド８５が設けられている。縦ガイド８５に
は、上方に配置したシリンダ８６で昇降駆動されるヘッ
ド８７が摺動自在に嵌合しており、このヘッド８７に旋
盤のチャック１２と対向する開閉フィンガ８８と、この
開閉フィンガの中心で主軸と平行に進退するプッシュロ
ッド８９と、それらの駆動装置９０、９１が装着されて
いる。

【００２０】ヘッド８７は、旋盤の主軸の軸心を含む鉛
直面内で上下および左右方向に移動する。ヘッド８７が
下降端に移動したとき、フィンガ８８の中心と旋盤の主
軸中心とが一致する。

【００２１】ストッカ１３は、主軸台１１の後方の主軸
より低い位置に配置されている。ストッカ１３は、底部
がロート状に狭くなったホッパ状のもので、旋盤の側面
カバー板１４の外側に一体に設けられている。

【００２２】リフトコンベア２は、旋盤の側面カバー板
１４およぴストッカ１３と実質上一体のコンベアフレー
ム２１に軸支された上下のローラ間に巻架されており、
若干主軸台側に傾斜してストッカ１３の底部から主軸台
１１後方の主軸台より高い位置まで延びている。

【００２３】リフトコンベア２は、その外周面に一定間
隔で傾斜した掻上爪２２を備えている。掻上爪２２は、
ストッカ１３から持ち上げられるワークの載置台となる
もので、持ち上げられたワークが掻上爪の傾斜で滑り落
ちないように、リフトコンベア２の外側にガイドプレー
ト２３が設けられている。このガイドプレートは、リフ
トコンベア２の上昇端部分に開口２４を備えている。

【００２４】シュート３は、リフトコンベア２の上端部
分から主軸台１１の主軸の直上に延びる断面コ字形の滑
り台で、その上端および下端に屈曲部３１、３２を備
え、上端はリフトコンベアの前記開口２４に連接され、
下端は主軸と平行な方向に向けられている。

【００２５】ストッパ４は、シュート３の中間に配置さ
れており、ソレノイド４１でシュートのワーク通路内に
進出するストッパ板４２を備えている。このストッパ板
４２の上流側には、第２のソレノイド４３で進出してシ
ュート３内のワークをシュートの底面との間で挟持する
第２ストッパ板４４が配置されている。ストッパ板４２
と第２ストッパ板４４との間の部分のシュートの内側に
は、シュート幅をワークに合わせて調整するガイド板３
６が設けられており、このガイド板とシュートの反対側
の両側壁には、多数の透孔３３が穿設されている。

【００２６】姿勢検出センサ５は、複数個の透過型光電
センサ５１・・・で構成されており、各光電センサ５１
の投光器（又は受光器）は前記ガイド板３６とその側の
シュート側壁との間に位置しており、受光器（又は投光
器）は、シュートの反対側の側壁の外側に配置されてい
る。各光電センサ５１の検出光は、前記透孔３３を通っ
てシュート３のワーク通路を横断している。複数の光電
センサ５１は、それぞれ取付ブラケット５２に固定され
ている。各取付ブラケット５２は、シュート３と一体の
固定側ブラケット５３や取付ブラケット５２に設けた長
孔５４内での固定ネジ５６の移動により、任意の位置に
固定できるようになっている。また必要に応じて光電セ
ンサ５１の装着個数を増減できる。

【００２７】光電センサ５１は、シュート３を通過する
ワークの姿勢が正規の姿勢であるかどうかを検出できる
ように、ワークの形状に合わせて必要な個数を必要な位
置に配置する。たとえばワークが図８に示すようなハッ
ト形のフランジワーク１０であれば、ワークの鍔１０ａ
の前後端部分を低い位置で検出する３個の光電センサ５
１ａ、５１ｂ、５１ｃ（図では光電センサの光路を示し
ている）を設けることにより、図８の（Ｂ）ないし
（Ｄ）に示すように上下逆になったワークと、たとえワ
ークがどのような方向に傾斜していたとしても、正規の
姿勢（Ａ）のワークとを識別できる。

【００２８】シュート３は、ストッパ板４２の下流側で
側壁の一部が切り欠かれて、分岐口３４が設けられてい
る。この分岐口３４には往復回動型のソレノイド６１で
揺動駆動されるゲート６が設けられており、ゲート６が
開いたとき、当該ゲートがシュートのワーク通路を斜め
に塞いでシュート３を落下するワークを分岐口３４に案
内し、ゲート６１が閉じたときはワークをシュート３の
出口に導く。

【００２９】戻りシュート３５は、シュート３と同様な
断面コ字形の滑り台で、前記分岐口３４とストッカ１３
の上端との間に装架されている。

【００３０】ベルトコンベア７は、主軸台１１に固定し
た台枠７１に装架して主軸の直上部分に配置されてお
り、シュート３から送り出されたワークを主軸の先端側
（チャック側）へと搬送する。ベルトコンベア７の先端
側には、ストッパ７２が設けられており、ベルトコンベ
ア７で搬送されたワークは、このストッパ７２に当接し
て停止する。このワークの停止位置がローダ８へのワー
クのフィード位置７３となっている。

【００３１】加工されるワークが図８で示したようなフ
ランジワークであるときは、フィード位置７３にあるワ
ークを９０度転向してローダ８のフィンガ８８に引き渡
すための転向装置７４が設けられる。この転向装置７４
は、旋盤の主軸と直角に交叉する方向の支軸７５まわり
に９０度揺動する揺動フレーム７６に開閉爪７７を設け
たもので、フィード位置７３のワークを開閉爪７７で把
持して、揺動フレーム７６が９０度起立することによ
り、フランジワークの軸を主軸と平行な方向にして、ロ
ーダのフィンガ８８に引き渡す。

【００３２】次に上記実施例装置の動作を説明する。

【００３３】ワークはストッカ１３内に乱雑な方向で収
容されている。リフトコンベア２はその掻上爪２２にワ
ークを載せて上方へ搬送する。ワークは掻上爪２２に載
ることによって、最初の姿勢制御が行われる。すなわち
ワークがロッド材であれば、その軸が掻上爪２２と平行
になって掻上爪上に載り、またフランジ材であればその
フランジ面がリフトコンベア２のコンベア面に当接した
状態で掻上爪２２上に載る。掻上爪２２に載ったワーク
は、上方へ運ばれ、掻上爪２２がガイドプレートの開口
２４に達したとき、傾斜した掻上爪２２上を滑りまたは
転動して、シュート３へと導かれる。

【００３４】シュート３に入ったワークは、これに沿っ
て滑落し、進出しているストッパ板４２に当接して停止
する。そしてこの停止状態で光電センサ５１によりワー
クの姿勢が検出され、ワークの姿勢が正規の姿勢であれ
ば、ゲート６を閉じる。ワークが正規の姿勢でなけれ
ば、ゲート６は開いたままとなる。

【００３５】ワークの姿勢が検出されたら、第２ストッ
パ板４２を進出させた後、ストッパ板４２を退避させ
る。もし姿勢を検出したワークに後続のワークが続いて
いれば、後続のワークは第２ストッパ板４４とシュート
３の底面との間で挟持され、ストッパ板４２が退避した
ときに姿勢を検出されたワークのみが落下していく。そ
して正規の姿勢のワークは、シュート３の先端から送り
出され、ワークの姿勢が正規の姿勢でないときは、ゲー
ト６で分岐口３４に案内され、戻りシュート３５を通っ
てストッカ１３に返送される。

【００３６】シュート３から送出されたワークは、ベル
トコンベア７によってフィード位置７３に運ばれ、ワー
クがフランジワークであれば、転向装置７４で転向した
後、ローダ８のフィンガ８８で把持される。ワークがロ
ッドワークであれば、転向装置７４を設けないで、フィ
ード位置７３にあるワークの先端がローダのフィンガ８
８で直接把持される。

【００３７】ワークを把持したローダは、図２の右方に
横移動したあと下降し、次に左移動して、フィンガ８８
で把持しているワークをチャック１２に受け渡す。チャ
ック１２がワーク１０を軽く把持した状態でローダのフ
ィンガ８８が開き、プッシュロッド８９が進出してワー
クをチャック１２の奥に押し込む。その後チャック１２
が正規の把持力でワークを把持し、ローダのヘッド８７
はワークのフィード位置に戻る。この状態で旋盤はワー
クの加工を行い、加工済みのワークはチャック１２が開
くことにより落下排出される。

【００３８】以上の動作を繰り返すことにより、ストッ
カ１３内のワークが正規の姿勢でローダ８に供給され、
ローダ８がフィード位置のワークを旋盤のチャック１２
に供給して、多数のワークの連続自動加工が行われる。

【００３９】上記の実施例では、シュート３の出口から
ローダ８へのワークのフィード位置７３との間にベルト
コンベア７を設けているが、シュート３の出口の位置を
フィード位置とすることにより、図示実施例のベルトコ
ンベア７を設けない構造とすることができる。

【００４０】また供給されるワークがロッド材のみであ
る場合には、シュートからワークをフィード位置の上方
に落とし込むようにして供給する構造も可能である。こ
の場合にはフィード位置上に積み重なったワークをプッ
シャによって押し出して、ローダに受け渡すようにする
ことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したこの発明により、ワークの
ストッカを内蔵した設置面積の小さな旋盤を得ることが
でき、ローダやストッカを旋盤と別個に据え付けなけれ
ばならないという面倒が回避されるとともに、ワークの
自動加工を行うのに必要な装置全体の設置スペースを大
幅に減少させることができる。

【００４２】またこの発明の旋盤では、ストッカへのワ
ークの供給が容易であり、ストッカからフィード位置へ
ワークを搬送する搬送装置およびローダの構造も簡単な
構造にできるので、ストッカ内蔵型旋盤を安価に提供す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例装置の側面図

【図２】実施例装置の要部の正面図

【図３】ストッカとリフトコンベアの側面図

【図４】リフトコンベアの正面図（装置の背面から見た
図）

【図５】実施例装置の要部の平面図

【図６】ストッパの詳細を示す側面図

【図７】姿勢検出装置の配置を示す図６のＡ矢視図

【図８】光電センサによる姿勢検出の説明図

【符号の説明】

２ リフトコンベア ３ シュート ５ 姿勢検出装置 ６ ゲート ７ 押動装置 ８ ローダ 11 主軸台 12 チャック 13 ワークストッカ 22 掻上爪 34 分岐口 35 戻りシュート 73 フィード位置 74 転向装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸台(11)の前方または後方の主軸高さ
   より低い位置に設けたバケット形のワークストッカ(13)
   と、このストッカの底部から主軸台(11)より高い位置ま
   でワークを搬送する掻上爪(22)を備えたリフトコンベア
   (2) と、主軸の直上部に設定されたワークのフィード位
   置(73)と、前記リフトコンベアの上部から主軸の直上の
   位置にワークを搬送するシュート(3) と、前記フィード
   位置(73)と主軸に装着されたチャック(12)との間でワー
   クの搬送を行うローダ(8) とを備えた、ローダストッカ
   一体型旋盤。
2. 【請求項２】 主軸の直上部に主軸と平行な方向にワー
   クを押動する押動装置(7) が設けられ、この押動装置が
   シュート(3) から送り出されたワークをフィード位置(7
   3)に向けて付勢することを特徴とする、請求項１記載の
   ローダストッカ一体型旋盤。
3. 【請求項３】 フィード位置(73)とローダ(8) との間で
   ワークを９０度転向させる着脱自在な転向装置(74)を備
   えている、請求項１または２記載のローダストッカ一体
   型旋盤。
4. 【請求項４】 リフトコンベア(2) からシュート(3) の
   出口に至るワーク通路にワークの姿勢検出装置(5) と、
   分岐口(34)を開閉するゲート(6) とが設けられており、
   分岐口(34)からストッカ(13)の上方に延びる戻りシュー
   ト(35)が設けられている、請求項１、２または３記載の
   ローダストッカ一体型旋盤。