JPS6362634A - ワークの搬入・搬出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ワークの搬入、搬出方法及びその装置に係
わり、更に詳しくは順次搬送されて来る支持スパンや径
の異なる多種類のワークを判別して、ワークの種類に応
じて工作機械に対して自動的に搬入、搬出を行うワーク
の搬入。

搬出方法及びその装置に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、長尺物等のワークを切削したり研削する工作機
械においては、ワークの長手方向の２箇所をこれに対応
する一対の搬送爪に支持させ、この搬送爪を前進させて
仮受風に受渡してワークの搬出入を行うようになってお
り、従って長尺物等のワークを切削したり研削する工作
機械では専用のワーク搬出入装置が必要であった。

ところで、クランクシャフト等のように車種により長さ
や、径の異なる長尺状のワークでは、ジャーナル部の間
隔、即ち支持スパンが異なるため、従来のワーク搬出入
装置ではワークの種類に対応することができず、異なる
ワークに対応させるためには搬送爪を交換してワークを
支持する位置を変える必要があった。

また、仮受風は搬送爪と個別に配設され、この仮受風も
ワークの種類に応じて交換してワークの受ける位置を変
えていた。

従って、従来のワーク搬出入装置では、なん種類もの仮
受風と搬送爪とを必要とし、１ｌｌｌｕ送されて来る長
さや、径が異なるワーク毎に、仮受風と搬送爪とを段取
り替えする必要があることから、段取り替え作業に多く
の手間と時間を要し、また部品点数の多いことによるコ
ストアンプとなる問題があり、更に手作業による段取り
替え作業によって生産性及び作業性が悪いと言う問題が
あった。

また、従来の搬送爪や仮受風は、ワークを載せるだけの
保持する構成であるため、搬送爪の旋回時、或いは仮受
風から機械の主軸への受け渡し時にワークが動いて芯ず
れが生じたり、更には落下してしまう恐れもあり、信頼
性が低く、従って高速な加工作業に対応することは不可
能であった。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出された
もので、その目的とするところは搬送されて来る異なる
種類のワークを機械の主軸へ搬送する場合に、従来のよ
うにワークの種類に応じて搬送爪や仮受風を段取り替え
する必要がなく、生産性及び作業性を向上させることが
出来ると共に、またワークを仮受風から機械の主軸への
受け渡し時にワークが動いて芯ずれが生じたり、更には
落下してしまう恐れもなく、ワーク搬出入作業の信頼性
を高めることが出来ると共に、高速な加工作業にも対応
させることが出来るワークの搬入、搬出方法及びその装
置を提供するものである。

〔発明の構成〕

この発明は、上記目的を達成するため、順次搬送されて
来る種類の異なるワークの一つを、ワーク種類判別装置
の昇降可能なワーク受け台上に投入し、ワーク検出手段
によりワークの長手検測と、投入されたワーク向きの正
逆判別を行う。そして前記ワーク種類判別装置により判
別したデータに基づき、ワークチャッキング爪のクラン
プ位置を自動的に補正し、前記ワーク受け装置により持
ち上げられたワークをワーククランプ装置のワークチャ
ッキング爪によりクランプすると共に、ワークの高さ方
向の位置の芯出しを行い、前記ワークをクランプした状
態のワークチャッキング爪を、工作機械のスピンドル位
置まで旋回させてスピンドルにクランプさせる。また前
記工作機械によるワークの加工完了後、スピンドルにク
ランプされているワークをワークチャッキング爪により
保持させた状態で解除し、上記と逆方向の作動を行なわ
せてワーク受け台からワーク搬入位置まで戻すことを要
旨とするものである。

また、この発明は工作機械の加工装置前面部近傍に、投
入されたワークをＶ字状のワーク受け部により受ける昇
降自在なワーク受け装置と、このワーク受け部の側部に
設置されたワークの長手検測及び投入されたワーク向き
の正逆判別を行うワーク検出手段とで構成されるワーク
種類判別装置を設置し、このワーク種類判別装置と工作
機械の加工装置との間に、前記種別が判別されたワーク
の所定位置をワークチャッキング爪でチャッキングする
と共にワークの高さ方向の位置の芯出を行い、かつワー
クチャッキング爪を旋回させて工作機械のスピンドル位
置まで搬送させるワーククランプ装置を設置したことを
要旨とするものである。

〔発明の実施例〕

以下添付図面に基いて、この発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明を実施した工作機械く旋盤）の側面
図、第２図は第１図の正面図、第３図は第１図の平面図
であって、前記工作機械１００の主軸１１０　（スピン
ドル）の前面（第１図の右側）には、順次搬送されて来
るワークＷ（この実施例では、第３図に示すような長尺
状のクランクシャツ１−）を保持して、種々のワークＷ
の長手検測とワークＷの投入向きの正逆の判別を行うワ
ーク種類判別装置１が設置され、またこのワーク種類判
別装置Ｉと前記主軸１１０との間には、前記種類が判別
されたワークＷの所定位置をチャッキングして、主軸１
１０のセンター位ｔｏ　　Ｏまで旋回させて搬送させる
ワーククランプ装置５０が設置されている。

なお、第１図〜第３図において、１２０は主軸１１０の
駆動モータ、１３０は制御盤、１４０ば切削装置、１５
０は油圧ユニット、１６０は集塵装置を示している。

次に、前記ワーク種類判別装置１は、第５図〜第９図に
示すように、支持プレー１−２上に先端に７字状のワー
ク受け部４を備えた昇降自在なワーク受け装置３と、こ
のワーク受け装Ｗ３の両側部に、前記ワーク受け部４に
投入されたワークＷの両端面に当接させる基準バッド５
と、水平方向に摺動可能な可動パッド６とを相対向して
配設し、また可動パッド６の側部には、該可動バッド６
の移動距離、即ち基準バンド５と可動バッド６とで挾持
した時のワークＷの長さを検測する検出手段７が設けら
れている。

またワーク受け装置３の前面側（第７図及び第８図にお
いて右側）には、ワーク受け渡し装置８が設置されてい
る。

前記ワーク受け装置３は、前記支持プレート２の下面に
昇降シリンダ９が装着され、この昇降シリンダ９のロッ
ド９ａの先端には、Ｌ字状の支持アーム１０ａ、］、Ｏ
ｂを介して前記ワーク受け部４（仮受風）が装着され、
この支持アームｌＱａ、１０ｂは、基準パッド５と可動
バッド６とを支持するブラケットｌｌａ、Ｉｌｂ及び支
持プレート２を貫通するガイドロッド１２ａ、１２ｂを
介して垂直方向に昇降するように構成されている。

次に、ワーク受け装置３の一側に設けられた基準パッド
５は第５図に示すようにブラケット１１ａに取り付けら
れたシリンダー３を介して水平方向に移動可能に取り付
けられ、この基準パッド５の側面には、第９図に示すよ
うに投入されたワークＷの向きが正常であるが逆である
かを判別する突起部１４が突出形成されている。

この突起部１４には、ワークＷの向きが正常であればワ
ークＷには干渉しないが、ワークＷの向きが逆の時には
、ワークＷの端面に干渉し、ワークＷを基準バッド５へ
当接できなくする。

また基準バッド５と相対向して前記ブラケット１１ｂに
取付けられた可動パッド６は、ブラケットｌｌｂに装着
された押付はシリンダ１５を介して水平方向に摺動する
ように構成され、可動バッド６の背面には、検出手段７
の一部を構成する検出ロッド１６が水平に植設されてい
る。上記検出ロッド１６は、ブラケットＩｌｂから張設
された支持プレート１７上のりニヤスケール１８に沿っ
て移動し、このリニヤスケール１８からは、後述するワ
ーククランプ装置５０に、可動パッド６の移動距離に対
応したパルス信号が出力されるようになっている。

次に、ワーク受け装置３の前面側に設置されたワーク受
け渡し装置８は、第７図及び第８図に示すように前記支
持プレート２の下部に昇降シリンダ２０が垂設され、こ
の昇降シリンダ２０のロッド２０ａの先端には、連結ア
ーム２」の一端が固定され、連結アーム２１の他端には
、支持プレート２上に立設された支持ブラケット２２に
ビン２３を介して中央部が回転自在に枢支された１４字
状のリンク部材２４の一端が回転自在に連結されている
。

リンク部材２４の他端側には、ビン２５ａ。

２５ｂを介して２木のロッド２６ａ、２６ｂの基端部が
回転自在に連結され、このロッド２６ａ、２６ｂの先端
部には、ビン２７ａ、２７ｂを介してワーク支持プレー
ト２８が傾斜した状態で取付けられている。

前記ワーク支持プレーＩ・２８は、前記支持ブラケット
２２にワークＷの投入部Ｘに対して傾斜した状態で配設
されたガイドプレート２９に沿ってスライドし、投入さ
れたワークＷをＶ字状のワーク受け部４までガイドし、
また加工されたワークＷを再び投入部Ｘまで戻す時にワ
ークＷを押し上げるものである。なお、図中３０はリン
ク部材２４のストッパであり、また第５図においてＬＳ
Ｉ、ＬＳ２ばワーク受げ装置３の昇降位置を検出するり
ミットスイッヂである。

次に前記ワーククランプ装Ｗ５０を、第１０図〜第１３
図を参照しながら説明する。

ワーククランプ装置５０は、前述のように主軸１１０と
ワーク種類判別装置１との間に設置された支持ブラケッ
ト５１ａ、５１ｂ間に、回転駆動軸５２が回転自在に架
設され、一方の支持ブラケット５１ａには、回転駆動軸
５２を旋回させる駆動モーフ５３がベース５４を介して
設置されているく第１０図参照）。

前記回転駆動軸５２は、外周面にスプラインが形成され
ており、第１２図及び第１３図に示すようにこの回転駆
動軸５２には、左右２個の摺動体５５ａ、５５ｂがそれ
ぞれスプライン係合され、軸方向に摺動自在で、かつ回
転方向に拘束されている。この各摺動体５５ａ、５５ｂ
には、チャッキングアーム本体５６ａ、５６ｂが一体的
に取付げられ、このチャッキングアーム本体５６ａ、５
６ｂの夫々には後述する歯車機構５７を介して開閉自在
な一対のチャッキング爪５８ａ、５８ｂが設げられてい
る。

前記回転駆動軸５２の下部には、ねじ軸５９とスプライ
ン軸６０とをカップリング６１を介して連結した位置調
整軸６２が平行に配設され、またこの位置調整軸６２の
下部には、前記支持ブラケット５１ａ、５１ｂに支持さ
れたガイドロッド６３と、回転軸６４とが平行に配設さ
れている。

前記位置調整軸６２のスプライン軸６０は、第１０Ｉｉ
Ｊに示すように、内周にスプライン６５を形成したスプ
ライン筒６６に係合挿入され、このスプライン筒６６に
対し軸方向の進退作動は許すが回転方向に拘束されてい
る。

また、このスプライン筒６６の一端は、支持ブラケソｌ
−５ｌ　ｂに装着されたピッチ調整用の駆動モータ６８
に連結されている。位置調整軸６２の左側先端部には、
軸受６７を介してベアリングケース８３が回転自在で、
かつ軸方向に固定されて取付けられ、このベアリングケ
ース８３は前記一方の摺動体５５ａに内輪が固定された
軸受８４ａの外輪と一体的に結合されている。また前記
ねじ軸５９には、チット６９が螺嵌し、このナツト６９
は、前記他方の摺動体５５ｂに内輪が固定された軸受８
４ｂの外輪と一体的に結合されている。即ち、前記ベア
リングケース８３及びナツト６９ばそれ自体が回動でき
ないようになっており、従って前記駆動モータ６８によ
り位置調整軸６２が回転すると、ねじ軸５９により、ナ
ツト６９が軸方向に移動され、軸受８４ｂを介して摺動
体５５１）が軸方向に位ＷＡＮ整され、一方の摺動体５
５ａとの間のピッチが調整される。同時に前記位置調整
軸６２の進退動作によって先端のベアリングケース８３
及び軸受８４ａを介して一方の摺動体５５ａと前記ナツ
ト６９を介して他方の摺ＩＪＪ体５５ｂが一体的に軸方
向の所定位置に位置決めされるようになっている。

この位置調整軸６２の進退動作は、前記支持ブラケット
５１ｂに支持された位置決め用の駆動モータ７３により
行われる。つまり、前記ガイドロッド６３には、前記ベ
アリングケース８３、ナラＩ・６９及び位置調整軸６２
に回転自在で、かつ軸方向に結合されて取付けられた連
結体８５にそれぞれ一体的に連結された３つの案内筒７
０　ａ、　　７０　ｂ、　　７０　ｃが回転かつ摺動自
在に遊嵌され、このうちの一つの案内筒７０ｃば、回転
軸６４に螺嵌されたナツト７１にブラケット７２を介し
て一体的に連結され、従って前記駆動モータ７３により
、回転軸６９が回転駆動されると、ナツト７１は軸方向
に移動され、案内筒７０Ｃ１連結体８５を介して位置調
整軸６２がスプライン筒６６及びガイドロッド６３に案
内されて軸方向に進退移動されるようになっている。

なお、前記駆動モータ６８．７３ば、前述したワーク種
類判別装置１の検出手段７からの出力信号に基づいて駆
動し、摺動体５５ａ、５５ｂのチャッキングアーム本体
５６ａ、５６ｂのピッチ調整と同時に位置決め調整する
ものである。次に前記摺動体５５ａ、５５ｂに支持され
ているチャッキングアーム本体５６ａ、５６ｂの構成に
ついて説明すると、先端にＶ字状の把持部７４を備えた
チャッキング爪５８ａ、５８ｂの基端部は、第１２図及
び第１３図に示すように摺動体５５ａ、５５ｂに夫々植
設されたブラケット７５ａ、７５ｂに、軸７６ａ、７６
ｂを介して回転自在に支持され、この軸７６ａ。

７６ｂにはピニオンギヤ７７ａ、７７ｂが装着されてい
る。

一方、ピニオンギヤ７７ａは、ブラケッ！−７５ａ、７
５ｂ間に回転自在に支持されている軸８６に設けられた
アイドルギヤ７９ｂと噛合し、更に軸８６に設けられた
アイドルギヤ７９ｃが前記ブラケット７５ａ、７５ｂ内
に回転自在に支持されている前記軸８６と平行な軸７８
に設置６ けられたアイドルギヤ７９ａと噛合している。

そして、このアイドルギヤ７９ｂば、駆動シリンダ８０
のロッド８１に設けられたラック８２と噛合している。

また、他方のピニオンギヤ７７ｂは前記アイドルギヤ７
９ｂに直接噛合し、一方のピニオンギヤ７７ａとは反対
方向に回転されるようになっている。

従って駆動シリンダ８０が伸縮作動すると、ラック８２
と噛合しているアイドルギヤ７９ａを介して、一方では
アイドルギヤ７９ｃ、７９ｂ、ピニオンギヤ７７ａを介
してチャッキング爪５８ａが、他方ではピニオンギヤ７
７ｂを介してチャッキング爪５８ｂが互いに逆方向に同
時に回動され、両チャッキング爪５８ａ、５８ｂの先端
が互いに開閉し、前述した検測されたワークＷの所定位
置をチャッキングしてクランプするものである。

両駆動シリンダ８０は、同期駆動し両摺動体５５ａ、５
５ｂｊ−のチー？　ッキング爪ｓ８ａ、５８ｂは同一の
チャッキング動作を行う。

またワークＷをチャッキングしたチャッキングアーム本
体５６ａ、５６ｂは、前記回転駆動軸５２の一端に設け
られた駆動モータ５３の回転駆動により互いに位置を固
定したまま１８０゜正転、逆転して、ワークＷの搬入と
搬出を行うものである。

次に作用について説明する。

工作機械１００の側部に順次搬送されて来る種類の異な
るワークＷの一つを、ワーク種類判別装置１の昇降可能
なワーク受げ装Ｗ３の７字状のワーク受け部４上に投入
し、そしてワーク検出手段７によりワークの長手検測と
、基準バッド５に設けられた突出部１４により投入され
たワークＷ向きの正逆判別を行う。

ワークＷの長手検測は、リニャスゲール１８にて検測さ
れ、この検測値が所定値具」二の異常に大きい値であっ
た時、ワークＷの反対端面が基準バッド５の突起部１４
に当接していることがわかり、ワークＷの逆向きが検知
される。

この場合、作業者はワークＷの向きを正しい向きに換え
て再びワークＷを投入することにより正常な動作を開始
することが出来る。

次に、前記ワーク種類判別装置１により判別したワーク
Ｗを、ワーク受け装置３により所定位置まで上昇させる
とともに、前記ワーク種類判別装置１により判別したデ
ータに基づきワークチャッキング爪５８ａ、５８ｂのク
ランプ位置及びピッチ間隔を自動的に補正し、前記ワー
ク受け装置３により持ち上げられたワークＷは７字溝に
て径方向の芯出しが行われ、このワークＷをワーククラ
ンプ装置５０のワークチャッキング爪５８ａ、５８ｂに
よりクランプすると共に、ワークＷの高さ方向の位置の
芯出しを同時行う。

そして前記ワークＷをクランプした状態のワークチャッ
キング爪５８ａ、５８ｂを、工作機械１００のスピンド
ル位置（主軸１１０とセンタ１１１間）まで旋回させ、
駆動モータ７３によって両チャッキングアーム本体５６
ａ、５６ｂを主軸１１０側へわずかに左方向へ嵌込み移
動させワークＷの一端を主軸１１０にクランプさせる。

そして、センタ１１１を前進させてワークＷの他端を支
持させ、その後チャッキング爪５８ａ、５８ｂを拡開さ
せてワークＷを主軸１１０に受け渡す。

また、前記工作機械１００によるワークＷの加工完了後
、主軸１１０にクランプされているワークＷをワークチ
ャッキング爪５８ａ、５８ｂにより保持させた状態で解
除し、センタ１１１を後退させてから両チャッキングア
ーム本体５６ａ、５６ｂをわずかに右方向に移動させ、
ワークＷを主軸１１０から引き抜き、上記と逆方向の作
動を行なわせてワーク受け装置３からワーク受け渡し装
置８を介してワーク搬入位置くワーク投入部Ｘ）まで戻
すのである。

この発明は、上記のような作動を行うことにより、種類
の異なるワークＷが順次搬送されてきても装置の部品を
交換することなくワークの搬入・搬出を効率良く行うこ
とが出来る。

〔発明の効果〕

この発明は、上記のように順次搬送されて来る種類の異
なるワーク毎に、その長さ等を検測して、ワークをチャ
ッキングするワーククランプ装置の位置を自動的に調整
し、そしてワークチャッキング爪によりワークの所定位
置をクランプした状態で主軸側に旋回させて搬出させ、
また加工が終了したワークをワークチャッキング爪によ
りクランプさせて逆の工程を経ることによりワークの投
入部まで戻すようにしたので、従来のようにワークの種
類に応じて搬送爪や仮受爪を段取り替えする作業を省略
でき、従って作業性及び生産性を向上させることができ
る効果がある。

またワークは、２本のワークチャッキング爪の把持部に
より強固に保持された状態で旋回させられるので、ワー
クを機械の主軸への受け渡し時にワークが動いて芯ずれ
が生じたり、また落下してしまう恐れもなく、ワーク搬
出入作業の信頬性を高めることができると共に、高速な
加工作業にも対応させることができる効果がある。

また装置全体の構成は複雑でないのでメンテナンスも容
易であり、安価に製作でき効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した工作機械の側面図、第２図
は第１図の正面図、第３図は第１図の平面図、第４図は
ワークを主軸にクランプさせた状態を示す一部拡大正面
図、第５図はワーク種類判別装置の一部縦断正面図、第
６図は第５図の平面図、第７図はワーク受け渡し装置の
側面図、第８図はワーク受け渡し装置の作動状態を示す
拡大側面図、第９図は第８図の一部拡大説明図、第１０
図はワーククランプ装置の縦断正面図、第１１図は第１
０図のｘｒ−ｘｒ矢視断面図、第１２図はワークチャッ
キング爪の駆動機構を示す拡大断面図、第１３図はワー
クチャッキング爪の作動状態を示す説明図である。 １・・・ワーク種類判別装置、３・・・ワーク受け装置
、４・・・ワーク受け部、７・・・検出手段、５ｏ・・
・ワーククランプ装Ｗ、５８ａ、５８ｂ・・・ワークチ
ャッキング爪、１００・・・工作機械、１１０・・・主
軸（スピンドル）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、この発明は、以下の各工程から成ることを特徴とす
   るワークの搬入、搬出方法。 （ａ）、順次搬送されて来る種類の異なるワークの一つ
   を、ワーク種類判別装置の昇降可能なワーク受け装置上
   に投入し、ワーク検出手段によりワークの長手検測と、
   投入されたワーク向きの正逆判別を行う工程。 （ｂ）、前記ワーク種類判別装置により判別したワーク
   を、所定位置まで上昇させるとともに、前記ワーク種類
   判別装置により判別したデータに基づき、ワークチャッ
   キング爪のクランプ位置を自動的に補正し、前記ワーク
   受け装置により持ち上げられたワークをワーククランプ
   装置のワークチャッキング爪によりクランプすると共に
   、ワークの高さ方向の位置の芯出しを行う工程。 （ｃ）、前記ワークをクランプした状態のワークチャッ
   キング爪を、工作機械のスピンドル位置まで旋回させて
   スピンドルにクランプさせる工程。 （ｄ）、前記工作機械によるワークの加工完了後、スピ
   ンドルにクランプされているワークをワークチャッキン
   グ爪により保持させた状態で解除し、上記と逆方向の動
   作を行なわせてワーク受け装置からワーク搬入位置まで
   戻す工程。 ２、工作機械の加工装置前面部近傍に、投入されたワー
   クをＶ字状のワーク受け部により受ける昇降自在なワー
   ク受け装置と、このワーク受け装置の側部に設置された
   ワークの長手検測及び投入されたワーク向きの正逆判別
   を行うワーク検出手段とで構成されるワーク種類判別装
   置を設置し、このワーク種類判別装置と工作機械の加工
   装置との間に、前記種類が判別されたワークの所定位置
   をチャッキングし、かつ旋回可能なワークチャッキング
   爪を備えたワーククランプ装置を設置したことを特徴と
   するワークの搬入、搬出装置。