JPH11226838A - 加工システムにおける棒状の工作物の搬送方法及び加工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長い棒状の工作物を工作機械に対して安定し
た状態で搬入するとともに、工作物の加工部位の近傍を
しっかりと支持して加工した後、加工済の工作物をその
まま安定した状態で搬出することができる加工システム
が求められていた。 【解決手段】 加工システム１は、工具用主軸に装着さ
れた工具を、長い棒状の工作物に対して相対移動させて
加工を行うためのＭＣ６と、未加工の工作物を貯蔵する
未加工工作物貯蔵部３と、加工済の工作物を貯蔵する加
工済工作物貯蔵部７と、ＭＣに設けられ、工作物が内部
を挿通可能に、且つ、挿通された工作物が固定可能に形
成された工作物取付け装置９と、ＭＣの近傍に配設さ
れ、工作物取付け装置の工作物用主軸の軸線ＣＬ方向に
進退移動可能な工作物移動部材が形成され、未加工の工
作物を工作物取付け装置の一方の側から他方の側に挿通
させるための送り出し動作、及び、加工済の工作物を他
方の側から一方の側に引き抜くための引き抜き動作を行
う工作物進退移動装置１０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マシニングセンタ
（以下、ＭＣと記載）など工作機械を有する加工システ
ムにおける、径方向寸法より軸線方向寸法が少なくとも
数倍大きい棒状の工作物の搬送方法及び加工システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】主軸に取付けられた工具を回転させると
ともに相対移動させて工作物を加工するＭＣのような工
作機械を有する加工システムでは、工作機械に対して工
作物を搬入，搬出するために、パレット上に工作物を取
付けて搬送するのが一般的である。

【０００３】ところが、テーブル上に工作物割出し装置
など工作物取付け装置を備えたＭＣの場合には、搬送ロ
ーダやロボット等で工作物を直接把持して、テーブル上
の工作物取付け装置に搬送することが多い。また、軸線
方向の寸法が長い工作物を支持するためには、工作物の
一方の側をチャックで把持して割出す機能を有する工作
物取付け装置と、工作物の他方の側を支持するための心
押台とを設けることが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる工作機械に工作
物を搬入，搬出する時には、工作物取付け装置と心押台
との間を工作物が干渉することなく通過しなければなら
ない。したがって、工作物が通過可能な位置まで工作物
取付け装置又は心押台（又は、心押軸）を移動させる必
要があるので、工作物の交換に時間がかかってしまう。
また、心押台を工作物と干渉しない位置まで移動させる
場合には、心押台に移動機構を設ける必要があるので工
作機械の構成が複雑になる。

【０００５】ところで、搬送ローダやロボット等のハン
ド部で、軸線方向の寸法が長い棒状の工作物を挟持して
搬入，搬出することにより工作物の端部の加工部位を切
削加工する場合には、工作物取付け装置及びチャックに
それぞれ形成された中空穴内に工作物を深く押し込んで
把持させ、このチャックの把持部近傍に前記加工部位を
位置させれば、高い剛性で工作物を支持して加工を行う
ことができる。そのため、前記ハンド部は、工作物の重
心部ではなく端部又は端部近傍を挟持してこの工作物を
中空穴内に挿通するため、工作物がアンバランスになり
がちであり安定した状態で搬送するのが困難であった。

【０００６】特開平４−３３６９０１号公報には、棒材
供給手段から供給された棒材（即ち、棒状の工作物）
を、ＭＣのような加工装置で加工を行う棒材の加工装置
が開示されている。この公報には、棒材供給装置から供
給される棒材を加工後、端部の加工済部分を他の部分か
ら切断することにより、短く切断された角物を順次加工
する技術が記載されている。しかしながら、軸線方向の
寸法が長い棒状の工作物の搬入，搬出に関する技術につ
いては記載されていない。即ち、軸線方向の寸法が長い
棒状工作物を搬入，搬出するとともに加工を行う加工シ
ステムを構成することができなかった。

【０００７】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、軸線方向の寸法が長い棒状の工作物を工
作機械に対して安定した状態で搬入するとともに、工作
物の加工部位の近傍をしっかりと支持して加工部位を加
工した後、加工済の工作物をそのまま安定した状態で工
作機械から搬出することができる加工システムにおける
棒状の工作物の搬送方法及び加工システムを提供すこと
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係る方法は、径方向寸法より軸線方向寸法
が少なくとも数倍大きい棒状の工作物を工作物取付け装
置に固定し、工作機械の工具用主軸に装着された工具を
前記工作物に対して前記工具用主軸の軸線と平行な方向
及びこの軸線に対して直交する方向に相対移動させて加
工する前記工作機械に対して前記工作物を搬入，搬出す
る加工システムにおける棒状の工作物の搬送方法であっ
て、前記工作機械で加工がなされていない未加工の前記
工作物を未加工工作物貯蔵部から工作物進退移動装置に
搬入し、この工作物進退移動装置により、未加工の前記
工作物を前記工作物取付け装置の内部を一方の側から他
方の側に挿通させ、この挿通した未加工の前記工作物を
前記工作物取付け装置に固定して前記工具で加工し、加
工が終了した後、加工済の前記工作物を固定していた前
記工作物取付け装置を固定解除状態にし、前記工作物進
退移動装置により、加工済の前記工作物を前記工作物取
付け装置から内部を通して前記他方の側から前記一方の
側に引き抜き、加工済の前記工作物を前記工作物進退移
動装置から加工済工作物貯蔵部に搬出する。

【０００９】前記方法を実施するのに好適な加工システ
ムは、工具用主軸に装着された工具を、径方向寸法より
軸線方向寸法が少なくとも数倍大きい棒状の工作物に対
して、前記工具用主軸の軸線方向と平行な方向及びこの
方向と直交する方向に相対移動させて加工を行うための
工作機械と、この工作機械で加工がなされていない未加
工の前記工作物を貯蔵するための未加工工作物貯蔵部
と、前記工作機械で加工がなされた加工済の前記工作物
を貯蔵するための加工済工作物貯蔵部と、前記工作機械
に設けられ、前記工作物が内部を挿通可能に、且つ、挿
通された前記工作物が固定可能に形成された工作物取付
け装置と、前記工作機械の近傍に配設され、前記工作物
取付け装置の工作物用主軸の軸線方向に進退移動可能な
工作物移動部材が形成され、未加工の前記工作物を前記
工作物取付け装置の一方の側から他方の側に挿通させる
ための送り出し動作、及び、加工済の前記工作物を前記
他方の側から前記一方の側に引き抜くための引き抜き動
作を行う工作物進退移動装置とを備えている。

【００１０】前記搬送方法及び加工システムにおいて、
前記工作機械は、前記工具と前記工作物とが前記工具用
主軸の軸線と平行な方向を含む直交３軸方向に相対移動
可能なものであり、前記工作物取付け装置は前記工作機
械のテーブルに設けられているものであるのが好まし
い。また、前記テーブルは、前記直交３軸方向のうちの
少なくとも１軸方向に移動可能な可動テーブルであるの
が好ましい。また、前記工作物取付け装置は、この工作
物取付け装置に固定されている前記工作物を所定角度回
転割出しさせる機能を有し、前記工作物取付け装置に対
向する位置には心押台が設けられ、前記工作物取付け装
置と前記心押台とにより前記工作物の加工部位を両持ち
支持するのが好ましい。なお、加工システムに搬送装置
を設け、この搬送装置が、未加工の前記工作物を前記未
加工工作物貯蔵部から前記工作物進退移動装置に搬入す
るとともに、加工済の前記工作物を前記工作物進退移動
装置から前記加工済工作物貯蔵部に搬出するのが好まし
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
の一例を図１から図４を参照して説明する。図１及び図
２はそれぞれ加工システムの平面図及び正面図、図３は
前記加工システムにおけるＭＣ（マシニングセンタ）の
一部を示す正面図である。下記の実施形態では、工作機
械としてＭＣの場合を示しているが、軸線方向の寸法が
長い棒状の工作物を工作物取付け装置で把持し、工作機
械の工具用主軸に取付けられた工具と工作物とを少なく
とも工具用主軸の軸線と平行な方向及びこの工具用主軸
軸線と直交する方向に相対移動させて工作物を加工する
タイプの工作機械であれば、ターニングセンタ，研削
盤，旋盤など他の種類の工作機械であってもよい。ま
た、加工についても、工具を回転させて行っているが、
スロッタ加工，旋削加工等のように工具を回転させない
加工であってもよい。

【００１２】図１から図３に示すように、ＦＭＣ（フレ
キシブル加工セル）やＦＭＳ（フレキシブル生産システ
ム）など加工システム１では、丸棒又は角棒などのよう
に径方向寸法より軸線方向寸法が少なくとも数倍（例え
ば、数倍から数十倍）大きい棒状の工作物（ワーク）２
が搬送されて工作機械で加工される場合がある。加工シ
ステム１は、複数の棒状の未加工工作物を貯蔵するため
の未加工工作物貯蔵部３と、工具用主軸４に装着された
工具５を回転させるとともに相対移動させて棒状の工作
物を切削加工する工作機械としてのＭＣ６と、ＭＣ６で
加工された複数の棒状の加工済工作物を貯蔵するための
加工済工作物貯蔵部７とを備えている。

【００１３】更に、加工システム１は、工作物用主軸１
４の中空穴の内部に挿通された工作物２を工作物把持手
段としての第１のチャック８で把持するようにＭＣ６に
設けられた工作物取付け装置９と、ＭＣ６の近傍に配設
され、工作物取付け装置９の工作物用主軸１４の中心軸
線ＣＬ方向に進退移動可能な工作物移動部材が形成され
た工作物進退移動装置１０とを備えている。なお、工具
用主軸４の中心軸線Ｃと平行な方向をＺ軸とし、このＺ
軸に直交して直交座標系をなす各方向をＸ軸，Ｙ軸とす
る。工具用主軸４の中心軸線ＣはＺ軸方向と平行であ
り、工作物用主軸１４の中心軸線ＣＬはＸ軸方向と平行
なので、両方の軸線ＣとＣＬは直角をなしている。

【００１４】加工システム１には、搬送装置としての搬
送用ロボット（以下、ロボットと記載）１２が設けられ
ており、このロボット１２は、多関節のロボットアーム
１１と、ロボットアーム１１の先端部に設けられたハン
ド部１３とを有している。ロボット１２は、ＭＣ６での
加工がされていない未加工工作物をハンド部１３で挟持
して、未加工工作物貯蔵部３から工作物進退移動装置１
０に搬入するとともに、ハンド部１３で、ＭＣ６での加
工が終了した加工済工作物を挟持して工作物進退移動装
置１０から加工済工作物貯蔵部７に搬出する。なお、ロ
ボット１２は、工作物の搬出入ができるものであれば、
直交座標系ロボット，極座標系ロボットなど他の種類の
ロボットであってもよい。

【００１５】工作物進退移動装置１０は、未加工工作物
貯蔵部３からロボット１２により搬入された未加工工作
物を工作物取付け装置９側に前進移動させ、工作物取付
け装置９の一方の側Ｂ₁ から工作物用主軸１４の内部を
通して他方の側Ｂ₂ に挿通させるための送り出し動作を
行う。また、工作物進退移動装置１０は、工具５による
加工がなされた加工済工作物を後退移動させて、他方の
側Ｂ₂ から一方の側Ｂ₁ に引き抜くための引き抜き動作
を行う。工作物進退移動装置１０により工作物取付け装
置９から内部を通して引き抜かれた加工済工作物は、ロ
ボット１２により加工済工作物貯蔵部７に搬出される。

【００１６】ＭＣ６において、ベッド２１上にはコラム
２０が立設しており、サドル２２はコラム２０に対して
Ｘ軸方向に移動する。サドル２２には主軸頭２３が図２
の上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に取付けられてい
る。主軸頭２３には、工具用主軸４が中心軸線ＣをＺ軸
方向に向けて設けられており、工具用主軸４の先端部に
は工具５が着脱可能に装着されている。ベッド２１上に
設けられたテーブル２４はベッド２１上をＹ軸方向に移
動する。したがって、工具５と工作物２は、工具用主軸
４の軸線と平行な方向（Ｚ軸方向）を含む直交３軸方向
に相対移動可能になっている。主軸頭２３の内部に軸受
によって回転自在に軸支された工具用主軸４は、主軸頭
２３の内部又は上部等に設けられた主軸モータにより回
転駆動されて所定の回転数で回転する。

【００１７】工作物取付け装置９は、第１のチャック８
に把持されている工作物２を所定角度回転させて割出す
割出し機能を有しており、テーブル２４上にＸ軸方向に
向けて取付けられている。工作物取付け装置９の第１の
チャック８に対向する位置には、センタ２５を有する心
押台２６が配設されている。心押台２６は、工作物取付
け装置９の工作物用主軸１４の軸線ＣＬと少なくとも同
心になるように、Ｘ軸方向に向けてテーブル２４上に取
付けられている。

【００１８】センタ２５は心押軸３１の端部に取付けら
れている。心押軸３１は、心押台２６の本体の穴に軸線
方向に移動可能に嵌合しており、シリンダ装置（図示せ
ず）等に駆動されて軸線方向に移動する。これにより、
センタ２５は、少なくとも工作物取付け装置９の工作物
用主軸１４の軸線ＣＬ方向に移動し、工作物２の端部２
７を押圧した状態で支持することになる。なお、心押台
２６がなくても第１のチャック８のみで工作物をしっか
りと把持して固定することができれば、心押台２６を省
略してもよい。

【００１９】工作物用主軸１４の一端部側に取付けられ
た第１のチャック８は、工作物２を把持するための複数
（例えば、三個）の把持爪（以下、爪と記載）２８を有
している。爪２８は、回転シリンダ装置２９を駆動する
ことにより、楔機構やレバー機構等よりなる伝達機構を
介して径方向に開閉移動動作を行う。工作物進退移動装
置１０の工作物用主軸１４の中心部には、中心軸線ＣＬ
方向に中空穴が形成されている。即ち、工作物用主軸１
４と第１のチャック８の各中心位置には、工作物２を一
方の側Ｂ₁ と他方の側Ｂ₂ との間で挿通することができ
る貫通孔３０が形成されている。

【００２０】工作物取付け装置９は割出し用の駆動モー
タ（図示せず）を有しており、この割出し用駆動モータ
を駆動することにより、歯車列やウォーム・ウォームホ
イール機構等を介して駆動力が工作物用主軸１４に伝達
される。工作物用主軸１４は、第１のチャック８で工作
物２を把持した状態で、主軸軸線ＣＬの周り方向（Ａ軸
方向）に割出し動作，回転動作を行う。そして、工具５
が所定の回転数で回転するとともに工作物２に対してＸ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向及びＡ軸方向に相対移動することに
より、工作物２の加工部位（例えば、先端近傍部分）１
５が工具５により切削加工される。

【００２１】ロボット１２は、ハンド部１３で未加工工
作物貯蔵部３から未加工工作物を一本ずつ挟持して受け
取った後、ロボットアーム１１が旋回動作して、工作物
進退移動装置１０の開口部１６内に主軸軸線ＣＬと同心
位置に、未加工工作物を搬入する。また、ロボット１２
は、ＭＣ６で加工がなされたのち工作物進退移動装置１
０に把持された加工済工作物を、工作物進退移動装置１
０の開口部１６からハンド部１３により挟持して受け取
った後、ロボットアーム１１が旋回動作して、加工済工
作物を加工済工作物貯蔵部７に移送してここに貯蔵す
る。

【００２２】工作物進退移動装置１０においては、先端
（即ち、ＭＣ６のテーブル２４上に設けられた工作物取
付け装置９側）に第２のチャックであるエアチャック
（図示せず）を取付けられたフィード部材（図示せず）
が、工作物用主軸１４の中心軸線ＣＬ方向にガイド部材
（図示せず）に案内されて進退移動自在に設けられてい
る。フィード部材は、駆動モータ，駆動シリンダなど駆
動手段（図示せず）によって移動する。第２のチャッ
ク，フィード部材，駆動手段等で工作物移動部材が構成
される。フィード部材の移動位置は、エンコーダなど位
置検出部材（図示せず）によって検出することができ
る。

【００２３】したがって、工作物進退移動装置１０の制
御部に移動位置データを設定することにより、フィード
部材は任意の位置に前進・後退することができる。即
ち、エアチャックに把持された工作物は任意の位置に位
置決めされる。また、工作物の種類が軸線方向寸法の異
なるものであっても対応することができる。エアチャッ
クは、図示しない駆動用シリンダに駆動されて開閉動作
を行う。なお、第２のチャックは、弾性変形によって開
閉動作を行うフィンガチャックであってもよく、このフ
ィンガチャックであれば駆動用シリンダは不要になる。

【００２４】フィード部材は、工作物取付け装置９との
間で工作物を授受する時の、工作物取付け装置９に近い
方の第１の位置と、工作物が工作物取付け装置９から離
れた状態でロボット１２との間で工作物を授受する時
の、工作物取付け装置９から遠い方の第２の位置と、第
２の位置より後退して退避した退避位置（第３の位置）
等に位置決め可能になっている。符号３５は前端側案内
部材であり、この前端側案内部材３５は工作物等が前進
してきた時に案内をするためのものである。

【００２５】次に、加工システム１における棒状の工作
物２の搬送方法について図１から図４を参照して説明す
る。図４は、加工システム１で工作物２を搬送，加工す
る手順を示すフローチャートである。図１から図４に示
すように、加工システム１は、工作物進退移動装置１０
とロボット１２とにより工作物を搬入，搬出し、工作物
取付け装置９に対して工作物を自動的に交換することに
より、ＭＣ６で工作物２を自動的に順次加工する。

【００２６】本発明に係る工作物２の搬送方法は、棒状
の未加工工作物をロボット１２により未加工工作物貯蔵
部３から工作物進退移動装置１０に搬入し、この工作物
進退移動装置１０により未加工工作物を前進移動させて
工作物取付け装置９の一方側Ｂ₁ から工作物用主軸１４
及び第１のチャック８の内部を通して他方側Ｂ₂ に挿通
させ、未加工工作物の端部２７がセンタ２５に当接した
後、工作物取付け装置９の第１のチャック８で把持す
る。次いで、心押台２６の心押軸３１を工作物側に移動
させて、センタ２５を未加工工作物の端部２７に押し当
てる。その状態で、第１のチャック８を回転シリンダ装
置２９で閉じる。その後、心押台２６に所定の圧力を供
給すると、センタ２５は、若干量移動するとともに工作
物を第１のチャック８方向に押圧する。このようにし
て、第１のチャック８とセンタ２５とで工作物をしっか
りと支持する。

【００２７】こうして、未加工工作物の加工部位１５を
第１のチャック８とセンタ２５とによりしっかりと両持
ち支持した状態で、割出し用駆動モータで工作物を割出
ししながら工具５により切削加工する。そして、工具５
による加工がなされた加工済工作物を把持していた工作
物取付け装置９の第１のチャック８を開いて把持解除状
態（即ち、固定解除状態）にし、工作物進退移動装置１
０により加工済工作物を後退移動させて工作物取付け装
置９から引き抜く。こうして引き抜かれた加工済工作物
を、ロボット１２により工作物進退移動装置１０から加
工済工作物貯蔵部７に搬出する。

【００２８】次に、工作物の搬送，加工の手順について
詳述する。当初、工作物取付け装置９には工作物２が取
付けられておらず、工作物進退移動装置１０も工作物を
把持していない状態で、フィード部材が退避位置に退避
しているものとする。次の新しい工作物を加工するため
の工作物交換指令が出力されると、図４に示す手順で工
作物が搬送され切削加工される。なお、図４の左側の
列，中央の列及び右側の列は、ＭＣ６，工作物進退移動
装置１０及びロボット１２の動作をそれぞれ示してい
る。

【００２９】まず最初に、ＭＣ６を制御するＮＣ（数値
制御）装置から工作物受入れ準備完了の信号が出力され
ると（ステップ１０１）、この信号を受けた工作物進退
移動装置１０の移動装置制御部は、工作物を搬送すべき
旨の搬送指令をロボット１２のロボット制御部に出力す
る（ステップ１０２）。以下の説明では、指令信号は、
ＮＣ装置，移動装置制御部，ロボット制御部間で入出力
される。

【００３０】前記搬送指令に基づいて、ロボット１２
は、未加工工作物貯蔵部３でハンド部１３により未加工
工作物を挟持した後、工作物進退移動装置１０側に搬送
を開始する（ステップ１０３）。ロボット１２により、
未加工工作物が開口部１６を介して工作物進退移動装置
１０内に搬入されると、工作物進退移動装置１０に搬送
完了の信号を出力する（ステップ１０４）。

【００３１】工作物進退移動装置１０のフィード部材
は、未加工工作物を把持するために、退避位置からこれ
より前方の第２の位置に前進する移動動作を開始する
（ステップ１０５）。フィード部材が第２の位置まで前
進する動作が完了すると、未加工工作物の一端部側（後
端部側）が、第２のチャック内に挿入された状態になる
（ステップ１０６）。次に、第２のチャックを閉じて未
加工工作物の一端部を把持する（ステップ１０７）。ロ
ボット１２のハンド部１３が開いて未加工工作物の挟持
解除をした後、ロボットアーム１１が干渉領域外へ旋回
移動し（ステップ１０８）、この移動動作が完了すると
移動完了の信号を出力する（ステップ１０９）。

【００３２】この移動完了信号を受けて、工作物進退移
動装置１０のフィード部材は、第２のチャックで未加工
工作物を把持した状態で第２の位置から第１の位置に前
進して、未加工工作物を工作物取付け装置９の貫通孔３
０内に挿入する（ステップ１１０）。この前進動作によ
り、未加工工作物の先端部（他端部）２７が、工作物取
付け装置９の一方側Ｂ₁ から工作物用主軸１４及び第１
のチャック８の各中心部を通って他方側Ｂ₂ に挿通し、
心押台２６のセンタ２５に当接することにより所定位置
に位置決めされる。この時、第１のチャック８は開いて
いる（即ち、把持解除状態になっている）ので、未加工
工作物は、第１のチャック８の中心部を通過することが
できる（ステップ１１１）。工作物取付け装置９への未
加工工作物の挿入が完了した信号が、ＭＣ６に出力され
る（ステップ１１２）。

【００３３】前記挿入完了信号を受けて、工作物取付け
装置９は第１のチャック８を閉じて未加工工作物を把持
するとともに、心押軸３１を未加工工作物側に押し付
け、センタ２５を工作物端部２７に所定の力で押圧して
支持する（ステップ１１３）。これにより、未加工工作
物の先端部側の加工部位１５は、第１のチャック８とセ
ンタ２５とによりしっかりと両持ち支持される。

【００３４】次いで、第２のチャックを開いて把持解除
した後、この第２のチャックが未加工工作物より離れる
位置までフィード部材を後退させる（ステップ１１
４）。フィード部材が後退したのちＭＣ６のＮＣプログ
ラムを起動して、工作物取付け装置９で工作物２を回転
・割出しするとともに、工具５で工作物２を切削加工す
る（ステップ１１５）。

【００３５】加工が完了してその旨の信号を出力した後
（ステップ１１６）、工作物進退移動装置１０のフィー
ド部材を前進させる旨の指令信号を出力する（ステップ
１１７）。この指令信号に基づいて、フィード部材が、
工作物より離れた位置から工作物取付け装置９側の第１
の位置に前進し（ステップ１１８）、第２のチャックを
閉じて加工済工作物を把持した後（ステップ１１９）、
加工済工作物の把持を完了した旨の信号をＭＣ６に出力
する（ステップ１２０）。この把持完了信号に基づい
て、工作物取付け装置９の第１のチャック８を開いて把
持解除状態にした後（ステップ１２１）、工作物進退移
動装置１０に、フィード部材を後退させて加工済工作物
を後方に引き抜く旨の後退指令を出力する（ステップ１
２２）。

【００３６】この後退指令により、工作物進退移動装置
１０のフィード部材が、第２のチャックで加工済工作物
を把持した状態で第１の位置から第２の位置（即ち、引
き抜き位置）まで後退する（ステップ１２３）。フィー
ド部材が、第２の位置に到着して加工済工作物が工作物
取付け装置９から引き抜かれて離れると、ロボット１２
に引き抜き完了信号を出力する（ステップ１２４）。

【００３７】この引き抜き完了信号により、ロボット１
２は、ロボットアーム１１を旋回移動させてハンド部１
３で加工済工作物を挟持し（ステップ１２５）、挟持動
作が完了するとその旨の挟持完了信号を出力する（ステ
ップ１２６）。この挟持完了信号により、工作物進退移
動装置１０は、第２のチャックを開いて把持解除状態と
し、フィード部材を第２の位置から退避位置まで後退さ
せる動作を開始する（ステップ１２７）。フィード部材
が退避位置まで後退すると、第２のチャックが加工済工
作物から離れる（ステップ１２８）。ロボット１２は、
ロボットアーム１１を旋回移動させて、ハンド部１３で
挟持している加工済工作物を加工済工作物貯蔵部７に搬
送して収納した後（ステップ１２９）、次の未加工工作
物を搬入する準備動作（ステップ１０３）に移行する
（ステップ１３０）。

【００３８】一方、ステップ１２８で工作物進退移動装
置１０から後退完了信号が出力されると、ＭＣ６は、工
作物進退移動装置１０に出力していた後退指令（ステッ
プ１２２）をＯＦＦする（ステップ１３１）。その後、
ステップ１０１に戻って次の未加工工作物を受け入れる
準備動作に移行した後、前記と同様の手順を繰り返し
て、工作物を順次搬送，加工する。

【００３９】上述のように、本実施形態では、工作物進
退移動装置１０により、未加工の工作物を安定した状態
でＭＣ６に搬送することができる。また、工作物２の加
工部位１５を、工作物取付け装置９と心押台２６とによ
り支持して加工したのち、加工済の工作物を工作物進退
移動装置１０によりＭＣ６からそのまま安定した状態で
搬出することができる。この場合、加工中に工作物２を
支持している工作物取付け装置９の第１のチャック８と
センタ２５との間隔は、加工部位１５の加工に必要な最
小限の距離Ｌだけ離せばよい。したがって、この距離Ｌ
を短くして、工作物２の加工部位１５の近傍を工作物取
付け装置９と心押台２６とにより高い剛性で安定的に両
持ち支持し、工作物２を旋回割出ししながら加工部位１
５を高精度で加工することができる。

【００４０】また、工作物は、工作物進退移動装置１０
により工作物取付け装置９の後ろ側から中心部の貫通孔
３０を挿通して供給されるので、長い棒状の工作物の場
合でも心押台２６を移動させる必要がなく、心押台を移
動させるための移動機構を設ける必要がない。したがっ
て、工作物交換の時間が短縮されるとともに、テーブル
２４上の工作物取付け装置９と心押台２６の構成が簡略
化される。また、工作物は、ＭＣ６に水平方向に工作物
取付け装置９の貫通孔３０内を介して搬入，搬出される
ので、ロボット１２と、ＭＣ６の主軸頭２３など可動体
とが干渉する恐れはない。

【００４１】本実施形態では、心押台２６を工作物取付
け装置９に対向する位置に常時配置する場合を示した
が、心押台２６が、主軸軸線ＣＬ上の工作物交換動作位
置（使用位置）と主軸軸線ＣＬ以外の退避位置との間で
振込動作を行うようにしてもよい。

【００４２】また、本実施形態では、ロボット１２で工
作物を工作物進退移動装置１０に搬入，搬出している
が、ロボット１２を省略することもできる。一つの例と
して、未加工工作物貯蔵部３の供給部を傾斜させ、この
供給部上に複数の未加工工作物を載置して、未加工工作
物を一つずつ工作物進退移動装置１０に転がして供給す
るようにし、フィード部材の第２のチャックが工作物に
対して挿入，離脱可能に構成してもよい。この場合に
は、工作物進退移動装置１０にストッパ等を設け、この
ストッパで未加工工作物を位置決め保持するとともに開
閉動作して工作物を一つずつ搬入するようにしている。
なお、加工済工作物は、工作物進退移動装置１０から傾
斜部を転がして加工済工作物貯蔵部に搬出させてもよ
い。

【００４３】他の例として、工作物をマガジンに貯蔵
し、工作物進退移動装置１０に対して自動的に搬入，搬
出するようにしてもよい。また、工作物取付け装置９
は、Ｙ軸方向に移動するテーブル上に設けてあるが、固
定テーブルに設けてあってもよい。更に、テーブルは、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向のうちの少なくとも１軸方向に移動可
能な可動テーブルであってもよい。なお、各図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。

【００４４】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、径
方向寸法より軸線方向の寸法が長い棒状の工作物を工作
機械に対して安定した状態で搬入するとともに工作物の
加工部位の近傍をしっかりと支持して加工部位を加工し
た後、加工済の工作物をそのまま安定した状態で工作機
械から搬出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図４は本発明の実施形態の一例を示す
図で、図１は加工システムの平面図である。

【図２】前記加工システムの正面図である。

【図３】前記加工システムにおけるマシニングセンタの
一部を示す正面図である。

【図４】前記加工システムで工作物を搬送，加工する手
順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 加工システム ２ 棒状の工作物 ３ 未加工工作物貯蔵部 ４ 工具用主軸 ５ 工具 ６ マシニングセンタ（工作機械） ７ 加工済工作物貯蔵部 ９ 工作物取付け装置 １０ 工作物進退移動装置 １２ 搬送用ロボット（搬送装置） １５ 加工部位 ２４ テーブル ２６ 心押台 Ｂ₁ 工作物取付け装置の一方の側 Ｂ₂ 工作物取付け装置の他方の側 Ｃ 工具用主軸の中心軸線 ＣＬ 工作物用主軸の中心軸線

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 径方向寸法より軸線方向寸法が少なくと
   も数倍大きい棒状の工作物を工作物取付け装置に固定
   し、工作機械の工具用主軸に装着された工具を前記工作
   物に対して前記工具用主軸の軸線と平行な方向及びこの
   軸線に対して直交する方向に相対移動させて加工する前
   記工作機械に対して前記工作物を搬入，搬出する加工シ
   ステムにおける棒状の工作物の搬送方法であって、 前記工作機械で加工がなされていない未加工の前記工作
   物を未加工工作物貯蔵部から工作物進退移動装置に搬入
   し、 この工作物進退移動装置により、未加工の前記工作物を
   前記工作物取付け装置の内部を一方の側から他方の側に
   挿通させ、 この挿通した未加工の前記工作物を前記工作物取付け装
   置に固定して前記工具で加工し、加工が終了した後、加
   工済の前記工作物を固定していた前記工作物取付け装置
   を固定解除状態にし、 前記工作物進退移動装置により、加工済の前記工作物を
   前記工作物取付け装置から内部を通して前記他方の側か
   ら前記一方の側に引き抜き、 加工済の前記工作物を前記工作物進退移動装置から加工
   済工作物貯蔵部に搬出することを特徴とする加工システ
   ムにおける棒状の工作物の搬送方法。
2. 【請求項２】 前記工作機械は、前記工具と前記工作物
   とが前記工具用主軸の軸線と平行な方向を含む直交３軸
   方向に相対移動可能なものであり、 前記工作物取付け装置は前記工作機械のテーブルに設け
   られているものであることを特徴とする請求項１に記載
   の加工システムにおける棒状の工作物の搬送方法。
3. 【請求項３】 前記テーブルは、前記直交３軸方向のう
   ちの少なくとも１軸方向に移動可能な可動テーブルであ
   ることを特徴とする請求項２に記載の加工システムにお
   ける棒状の工作物の搬送方法。
4. 【請求項４】 前記工作物取付け装置は、この工作物取
   付け装置に固定されている前記工作物を所定角度回転割
   出しさせる機能を有し、 前記工作物取付け装置に対向する位置には心押台が設け
   られ、 前記工作物取付け装置と前記心押台とにより前記工作物
   の加工部位を両持ち支持することを特徴とする請求項
   １，２又は３に記載の加工システムにおける棒状の工作
   物の搬送方法。
5. 【請求項５】 搬送装置が、未加工の前記工作物を前記
   未加工工作物貯蔵部から前記工作物進退移動装置に搬入
   するとともに、加工済の前記工作物を前記工作物進退移
   動装置から前記加工済工作物貯蔵部に搬出することを特
   徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の加工シ
   ステムにおける棒状の工作物の搬送方法。
6. 【請求項６】 工具用主軸に装着された工具を、径方向
   寸法より軸線方向寸法が少なくとも数倍大きい棒状の工
   作物に対して、前記工具用主軸の軸線方向と平行な方向
   及びこの方向と直交する方向に相対移動させて加工を行
   うための工作機械と、 この工作機械で加工がなされていない未加工の前記工作
   物を貯蔵するための未加工工作物貯蔵部と、 前記工作機械で加工がなされた加工済の前記工作物を貯
   蔵するための加工済工作物貯蔵部と、 前記工作機械に設けられ、前記工作物が内部を挿通可能
   に、且つ、挿通された前記工作物が固定可能に形成され
   た工作物取付け装置と、 前記工作機械の近傍に配設され、前記工作物取付け装置
   の工作物用主軸の軸線方向に進退移動可能な工作物移動
   部材が形成され、未加工の前記工作物を前記工作物取付
   け装置の一方の側から他方の側に挿通させるための送り
   出し動作、及び、加工済の前記工作物を前記他方の側か
   ら前記一方の側に引き抜くための引き抜き動作を行う工
   作物進退移動装置とを備えていることを特徴とする加工
   システム。
7. 【請求項７】 前記工作機械は、前記工具と前記工作物
   とが前記工具用主軸の軸線と平行な方向を含む直交３軸
   方向に相対移動可能なものであり、 前記工作物取付け装置は前記工作機械のテーブルに設け
   られているものであることを特徴とする請求項６に記載
   の加工システム。
8. 【請求項８】 前記テーブルは、前記直交３軸方向のう
   ちの少なくとも１軸方向に移動可能な可動テーブルであ
   ることを特徴とする請求項７に記載の加工システム。
9. 【請求項９】 前記工作物取付け装置は、この工作物取
   付け装置に固定されている前記工作物を所定角度回転割
   出しさせる機能を有し、 前記工作物取付け装置に対向する位置には心押台が設け
   られ、 前記工作物取付け装置と前記心押台とにより前記工作物
   の加工部位を両持ち支持することを特徴とする請求項
   ６，７又は８に記載の加工システム。
10. 【請求項１０】 前記加工システムは、未加工の前記工
    作物を前記未加工工作物貯蔵部から前記工作物進退移動
    装置に搬入するとともに、加工済の前記工作物を前記工
    作物進退移動装置から前記加工済工作物貯蔵部に搬出す
    る搬送装置を備えていることを特徴とする請求項６から
    ９のいずれかの項に記載の加工システム。