JP2006346772A

JP2006346772A - 加工ラインシステム

Info

Publication number: JP2006346772A
Application number: JP2005173261A
Authority: JP
Inventors: Masahito Kawai; 正仁河合
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2025-06-14
Also published as: JP4674497B2

Abstract

【課題】段取り替えすることなく、ワークを反転させて次工程に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能な加工ラインシステムを提供する。
【解決手段】この加工ラインシステムは、上流側にある第１ローダ１１を備えた第１加工部１と、下流側にある第２ローダ１２を備えた第２加工部２と、第１加工部１と第２加工部２との間に設けられた中継装置２０とを備える。中継装置２０は、第１ローダ１１から第２ローダ１２にワークＷを中継して渡す装置であって、把持したワークＷを反転させる機能を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、旋盤等の加工部を工程順に複数並べた加工ラインシステムであって、上流側の加工部で加工したワークを下流側の加工部に渡して加工するようにした加工ラインシステムに関する。

従来、前工程の旋盤で加工したワークを後工程の旋盤に受け渡して加工する加工ラインシステムでは、各工程の旋盤毎にワークを搬送するローダが設けられると共に、両旋盤間に前工程のローダから後工程のローダにワークを渡すワーク搬送装置が別に設けられる。この加工ラインシステムの場合、前工程の旋盤が加工したワークを前工程のローダがワーク搬送装置に渡し、そのワークをワーク搬送装置が後工程のローダに渡し、そのローダが受け取ったワークを後工程の旋盤に渡すという手順でワークの受け渡しが行われる。

しかし、上記構成の加工ラインシステムでは、前工程の旋盤で加工したワークを表裏反転させて後工程の旋盤に渡す場合や、表裏反転させないで渡す場合など、受け渡し時のワーク姿勢が変わる度に、各々の姿勢のワークに合わせた装置，機構を設け、段取り替えなどを行う必要がある。そのため、段取り替えに時間がかかり、生産性が低下するという問題があった。また、ワークを反転させる場合、２つのローダ間にワークを受け渡すワーク搬送装置とは別に反転装置が必要で、設備スペースが大きく必要であった。

この発明の目的は、段取り替えをすることなく、ワークを反転させて次工程に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能で、生産性の向上が図れ、また省スペース化が図れる加工ラインシステムを提供することである。
この発明の他の目的は、反転機能を有する中継装置を簡易な構成で実現可能とすることである。

この発明の加工ラインシステムは、上流側にある第１ローダを備えた第１加工部と、下流側にある第２ローダを備えた第２加工部と、第１加工部と第２加工部との間に設けられて第１ローダから第２ローダにワークを中継して渡す中継装置とを備える。この中継装置は、第１ローダから受け取ったワークを第２ローダに、反転させて渡す機能と、反転させないで渡す機能とを切換自在なものとする。
この構成によると、第１ローダから中継装置に渡されたワークを、中継装置が反転するか反転させないかを選択して第２ローダに渡すことができる。そのため、段取り替えすることなく、ワークを反転させて第２加工部に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能である。また、中継装置が反転機能を有するものとしたため、中継装置とは別に反転装置を設ける場合に比べて、設備スペースが小さくて済む。また、中継装置を備えるため、第１および第２の加工にそれぞれ備えられたローダが、各加工部に対応する範囲のみを搬送可能なものであっても、第１の加工部から第２の加工部へワークを搬送することができる。

この発明において、前記中継装置は、例えばワークを把持するチャックを一つだけ有するものとしても良いが、次のように２つのチャックを有するものとしても良い。
例えば、前記中継装置は、ワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な２つのチャックを有し、一方のチャックは、第１ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すか、または反転させずにワークを第２のローダに渡すかを選択可能なものであり、他方のチャックは、一方のチャックからワークを受け取ってそのワークを反転状態で第２ローダに渡すものとする。
この構成によると、第１ローダからワークを受け取った中継装置の一方のチャックが、ワークを他方のチャックに渡すことで、両チャック間の受け渡しのためのチャックの姿勢変更によりワークが反転し、反転したワークを第２ローダへ渡すことができる。一方のチャックから他方のチャックへ渡すことなく、直接に第２ローダへワークを渡すようにした場合は、ワークを反転させずに第２ローダに渡すことができる。
このように、２つのチャック間の受け渡しでワークを反転させるようにし、また一方のチャックのみを用いて第１，第２ローダ間の受け渡しを行うことで、反転せずに中継を行うことを可能とした構成のものであるため、反転機能を有する中継装置が簡易な構成で実現できる。また、２つのチャックを有するため、第１のローダと中継装置との間、および第２ローダと中継装置との間でワークを受け渡す動作を同時に行うことも可能となる。

また、前記中継装置は、ワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な２つのチャックを有し、一方のチャックは、第１ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すものであり、他方のチャックは前記一方のチャックからワークを受け取って第２ローダに渡すか、または第１のローダからワークを受け取って反転させずに第２ローダに渡すかを選択可能なものとしても良い。
この構成の場合、第１のローダから中継装置の２つのチャックのうちの一方のチャックに渡した場合は、一方のチャックが、ワークを他方のチャックに渡すことで、両チャック間の受け渡しのためのチャックの姿勢変更によりワークが反転し、反転したワークを第２ローダへ渡すことができる。第１のローダから他方のチャックへ渡した場合は、反転させずに第２ローダに渡すことができる。
この構成の場合も、２つのチャック間の受け渡しでワークを反転させるようにし、また一方のチャックのみを用いて第１，第２ローダ間の受け渡しを行うことで、反転せずに中継を行うことを可能とした構成のものであるため、反転機能を有する中継装置が簡易な構成で実現できる。また、２つのチャックを有するため、第１のローダと中継装置との間、および第２ローダと中継装置との間でワークを受け渡す動作を同時に行うことも可能となる。

この発明の加工ラインシステムは、上流側にある第１ローダを備えた第１加工部と、下流側にある第２ローダを備えた第２加工部と、前記第１加工部と第２加工部との間に設けられて第１ローダから第２ローダにワークを中継して渡す中継装置とを備え、この中継装置は、第１ローダから受け取ったワークを第２ローダに、反転させて渡す機能と、反転させないで渡す機能とを切換自在なものとしたため、段取り替えをすることなく、ワークを反転させて次工程に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能で、生産性の向上が図れ、また省スペース化が図れる。
前記中継装置が、ワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な２つのチャックを有し、一方のチャックは、第１ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すか、または反転させずにワークを第２のローダに渡すかを選択可能なものであり、他方のチャックは、一方のチャックからワークを受け取ってそのワークを反転状態で第２ローダに渡すものとした場合は、反転機能を有する中継装置が簡易な構成のものとできる。
前記中継装置が、ワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な２つのチャックを有し、一方のチャックは、第１ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すものであり、他方のチャックは前記一方のチャックからワークを受け取って第２ローダに渡すか、または第１のローダからワークを受け取って反転させずに第２ローダに渡すかを選択可能なものとした場合も、反転機能を有する中継装置が簡易な構成のものとできる。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図１および図２は、この実施形態の加工ラインシステムを概略的に示す正面図および平面図である。この加工ラインシステムでは、上流側となる前工程に第１ローダ１１を備えた第１加工部１が設けられ、下流側となる後工程に第２ローダ１２を備えた第２加工部２が設けられる。第１加工部１と第２加工部２との間には、第１ローダ１１から第２ローダ１２にワークＷを中継して渡す中継装置２０が設けられる。第１加工部１および第２加工部２は共にタレット式の平行２軸旋盤であって、それぞれ左右２つの主軸３，３と、これら両主軸３に対応する左右２つのタレット４，４とを備える。

前記各加工部１，２において、２つの主軸３，３は、ベッド５上の横方向の中央に横並びに設置されている。２つの主軸３，３の上方には、ローダ１１，１２から受け渡されたワークＷを表裏反転させる反転器６Ａ，６Ｂが設置されている。２つのタレット４，４は、その旋回中心が主軸３の軸心と平行でかつ同じ高さとされ、ベッド５上の上記両主軸３の左右外側にそれぞれ設置されている。タレット４は、その周辺部分を工具用のステーションとした正面形状多角形のドラム状とされており、前後（Ｚ軸方向）および左右（Ｘ軸方向）移動可能でかつ割出回転可能に設けられている。ベッド５の横方向の中央の下部には、切粉搬出用のチップコンベア７（図２）が搬送方向を前後に向けて設置され、加工により発生した切粉がベッド５の前側から後方へチップコンベア７により排出される。各加工部１，２は、その加工領域と機械外部とを仕切る機体カバー８によって覆われている。

前記各ローダ１１，１２は、対応する各加工部１，２の上方に設置されて、直交座標系で駆動されるガントリ式のものである。これら各ローダ１１，１２は、架設レール１３に沿って走行する走行体１４に前後移動台１５を介して昇降ロッド１６を設け、その下端にローダヘッド１７を設けたものである。図３に、加工ラインシステムを一部破断して示す側面図のように、ローダ１１，１２のローダヘッド１７は、ワークＷを把持する２個のローダチャック１８Ａ，１８Ｂを取付けた回転台１９を有し、回転台１９が傾斜した回転中心回りに回転して下向き位置と主軸対面位置とに入れ替えられる。

第１ローダ１１の架設レール１３は、ワークストッカ９の設置部の上方から第１加工部１の主軸３およびタレット４の設置部の上方を越えて前記中継装置２０の一端側部分まで設置される。第２ローダ１２の架設レール１３は、中継装置２０の他端側部分から第２加工部２の主軸３およびタレット４の設置部の上方を越えてワーク排出シュート１０の上方まで設置される。

図４および図５は、前記中継装置２０の平面図および正面図を示す。この中継装置２０は、ワークＷを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な２つのチャック２１，２２を有する。一方のチャック２２は位置固定とされる。他方のチャック２１は、位置固定のチャック２２に対して、ローダ１１，１２によるワーク搬送方向（Ｘ軸方向）に離れた位置Ｘ１と隣接する位置Ｘ２とに移動自在とされる。

以下に、中継装置２０の構成を詳述する。両ローダ１１，１２の架設レール１３，１３の端部が互いに対向する位置には、これら両架設レール１３，１３の前面に跨がって中継装置支持用基板２３が固定される。この基板２３の第２加工部２寄りの位置に、上下一対のチャック支持部材２４，２４を介して、一方のチャック２２が立軸である回転軸２５の回りに回動自在に支持される。このチャック２２は、前記回転軸２５を有するチャック本体２６と、このチャック本体２６の前記回転軸２５に対して垂直方向を向く面に配置されてワークＷを把持可能な複数のチャック爪２７とでなる。
チャック２２の下方には、チャック２２を回動させて他方のチャック２１と対向する姿勢と前を向く姿勢とに切り換える切換手段２８が設けられている。この切換手段２８は、前記回転軸２５の下端に設けられたピニオン２９と、このピニオン２９に螺合するラック３０と、このラック３０を進退駆動する駆動源３１とでなる。駆動源３１は例えばエアシリンダからなる。

前記中継支持用基板２３には、ワーク搬送方向（Ｘ軸方向）に延びる上下一対のガイドロッド３２，３２が設けられ、このガイドロッド３２に他方のチャック２１を搭載する移動台３３がワーク搬送方向に移動自在に設置されている。この移動台３３に、上下一対のチャク支持部材３４，３４を介してチャック２１が立軸である回転軸３５の回りに回転自在に支持される。移動台３３は、例えばエアシリンダからなる進退駆動手段４２によって進退駆動される。この場合のチャック２１も、回転軸３５を有するチャック本体３６と、このチャック本体３６の回転軸３５に対して垂直方向を向く面に配置されてワークＷを把持可能な複数のチャック爪３７とでなる。
チャック２１の下方には、チャック２１を回動させて他方のチャック２２と対向する姿勢と前を向く姿勢とに切り換える切換手段３８が設けられている。この切換手段３８も、回転軸３５の下端に設けられたピニオン３９と、このピニオン３９に螺合するラック４０と、このラック４０を進退駆動する駆動源４１とでなる。駆動源４１は例えばエアシリンダからなる。

次に上記加工ラインシステムにおけるワークＷの搬送動作を説明する。第１ローダ１１は、そのローダチャック１８Ａ，１８Ｂの一つでワークストッカ９にストックされた未加工のワークＷを把持し、第１加工部１の主軸３に受け渡す。この受け渡し動作は、架設レール１３に沿う走行体１４の移動、前後移動台１４の進退移動、昇降ロッド１６の昇降、およびローダヘッド１７の旋回の組合せにより行われる。主軸３に渡されたワークＷは、タレット４の工具で加工される。第１加工部１での加工の途中において、ワークＷの表裏反転が必要な場合には、主軸１の上方に設置されている反転器６Ａ，６ＢでワークＷを反転して主軸１に渡される。

第１加工部１で前工程の加工が施されたワークＷは、主軸３から第１ローダ１１のローダチャック１８Ａ（１８Ｂ）に渡されて、中継装置２０まで搬送される。第１ローダ１１は、そのワークＷを把持するローダチャック１８Ａ（１８Ｂ）を、図６（Ａ）のように、位置固定のチャック２２に対してワーク搬送方向に離れた位置Ｘ１において前を向く姿勢で待機する他方のチャック２１に対向させ、ワークＷをチャック２１に渡す。

ワークＷを表裏反転させないで第２加工部２に受け渡す場合には、ワークＷを受け取ったチャック２１は、前を向いた図６（Ａ）の姿勢のまま、進退駆動手段４２により図６（Ｂ）のように位置固定のチャック２２に隣接する位置Ｘ２までワーク搬送方向に移動させられる。次に、第２ローダ１２が、そのローダチャック１８Ａ（１８Ｂ）を、図６（Ｃ）のように前記チャック２１に対向させて、そのチャック２１からワークＷを受け取る。第２ローダ１２は、架設レール１３に沿う走行体１４の移動、前後移動台１４の進退移動、昇降ロッド１６の昇降、およびローダヘッド１７の旋回の組合せにより、受け取ったワークＷを第２加工部２に渡す。これにより、第１ローダ１１から表裏反転されない状態でワークＷが第２ローダ１２から第２加工部２の主軸３へと渡され、後工程の加工が施される。後工程の加工を終えたワークＷは、主軸３から第２ローダ１１のローダチャック１８Ａ（１８Ｂ）に渡されてワーク排出シュート１０の上に移載され、ライン外に排出される。

前工程による加工を終えたワークＷを表裏反転させて第２ローダに渡す場合には、図６（Ａ）のように第１ローダ１１からワークＷを受け取った中継装置２０のチャック２１は、切換手段３８の駆動によって図７（Ａ）のように他方のチャック２２に対向する姿勢に切り換えられる。このとき、位置固定の他方のチャック２２も、切換手段２８の駆動によって図７（Ｂ）のようにチャック２１に対向する姿勢に切り換えられる。

図７（Ａ）のように姿勢を切り換えたチャック２２は、進退駆動手段４２により図７（Ｂ）のように位置固定のチャック２２に対して隣接する位置Ｘ２まで前進させられて、チャック２１からチャック２２へとワークＷが渡される。これによりワークＷが表裏反転する。
次に、反転姿勢のワークＷを受け取った位置固定のチャック２２は、切換手段２８の駆動によって図７（Ｃ）のようにチャック２１と対向する姿勢から前を向く姿勢に切り換えられる。第２ローダ１２は、そのローダチャック１８Ａ（１８Ｂ）を、図７（Ｃ）のように前記チャック２２に対向させて、そのチャック２２からワークＷを受け取る。以後、第２ローダ１２は、架設レール１３に沿う走行体１４の移動、前後移動台１４の進退移動、昇降ロッド１６の昇降、およびローダヘッド１７の旋回の組合せにより、受け取ったワークＷを第２加工部２に渡す。これにより、第１ローダ１１から表裏反転された状態でワークＷが第２ローダ１２から第２加工部２の主軸３へと渡され、後工程の加工が施される。その後の動作は、ワークＷを反転しない場合と同じである。
なお、第２ローダ１２は、位置固定の他方のチャック２２に対向する位置と、その隣接する一方のチャック２１の停止位置Ｘ２とに対して、ローダ制御装置（図示せず）によって位置決め自在とされている。

このように、この加工ラインシステムによると、上流側にある第１ローダ１１を備えた第１加工部１と、下流側にある第２ローダ１２を備えた第２加工部２と、第１加工部１と第２加工部２との間に設けられて第１ローダ１１から第２ローダ１２にワークＷを中継して渡す中継装置２０とを備え、この中継装置２０が、把持したワークＷを反転させる機能を有するものとしたため、段取り替えすることなく、ワークＷを反転させて第２加工部２に渡す場合と、反転させないで渡す場合とに切り換え可能である。

また、この加工ラインシステムでは、中継装置２０が、ワークＷを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な２つのチャック２１，２２を有し、一方のチャック２１は、第１ローダ１１からワークＷを受け取り、ワークＷを反転させるために他方のチャック２２に渡すか、または反転させずにワークＷを渡すかを選択可能なものであり、他方のチャックは、反転されたワークを第２ローダに渡すものとしているので、各ローダ１１，１２の移動範囲を対応する加工部１，２の範囲内としても、ワークＷの反転・非反転を切換選択して渡す上記動作が可能であり、機構を簡素化できる。

また、この実施形態では、中継装置２０における２つのチャック２１，２２の一方のチャック２２を位置固定とし、他方のチャック２１を位置固定のチャック２２に対して、ローダ１１，１２によるワーク搬送方向に離れた位置Ｘ１と隣接する位置Ｘ２とに移動自在としているので、第２ローダ１２の移動ストロークを長くする必要がなく、機構をより簡素化できる。

なお、上記実施形態において、中継装置２０は、一方（第１加工部１側）のチャック２１が移動し、他方（第２加工部２側）のチャック２２が位置固定のものとしたが、これとは逆に、図８のように、一方（第１加工部１側）のチャック５１が位置固定とし、他方（第２加工部２側）のチャック５２が移動するものとしても良い。
一方のチャック５１は、図４の例における他方のチャック２２と、方向が左右逆になる他は、同じ構成であり、その対応部分には図４のチャック２２と同一符号を付してある。また、他方のチャック５２は、図４の例における一方のチャック２１と、方向が左右逆になる他は、同じ構成であり、その対応部分には図４のチャック２１と同一符号を付してある。

中継装置２０をこのように構成した場合、第１のローダ１１から中継装置２０の２つのチャック５１，５２のうちの一方のチャック５１に渡した場合は、一方のチャック５１が、ワークＷを他方のチャック５２に渡すことで、両チャック５１，５２間の受け渡しのためのチャック５１，５２の姿勢変更によりワークが反転し、反転したワークＷを第２ローダ１２へ渡すことができる。反転させない場合は、他方のチャック５２を一方のチャック５１に隣接する位置まで移動させておき、他方のチャック５２に第１のローダ１１からワークＷを渡す。他方のチャック５２が元の位置（第２加工部２側端の位置）まで戻った後、ここで第２ローダ１２にワークＷを渡す。これにより、反転させることなく、ワークＷを第１ローダ１１から第２ローダ１２へ受け渡すことができる。

この発明の第１の実施形態にかかる加工ラインシステムの概略構成を示す正面図である。同加工ラインシステムの概略構成を示す平面図である。同加工ラインシステムの概略構成を示す部分破断側面図である。同加工ラインシステムにおける中継装置の部分破断平面図である。同中継装置の部分破断正面図である。ワークを反転させずに次工程に搬送する場合の動作説明図である。ワークを反転させて次工程に搬送する場合の動作説明図である。この発明の他の実施形態にかかる加工ラインシステムにおける中継装置の部分破断平面図である。

符号の説明

１…第１加工部
２…第２加工部
１１…第１ローダ
１２…第２ローダ
２０…中継装置
２１，２２…チャック
５１，５２…チャック
Ｗ…ワーク

Claims

上流側にある第１ローダを備えた第１加工部と、下流側にある第２ローダを備えた第２加工部と、第１加工部と第２加工部との間に設けられて第１ローダから第２ローダにワークを中継して渡す中継装置とを備え、この中継装置は、第１ローダから受け取ったワークを第２ローダに、反転させて渡す機能と、反転させないで渡す機能とを切換自在なものとした加工ラインシステム。
前記中継装置は、ワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な２つのチャックを有し、一方のチャックは、第１ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すか、または反転させずにワークを第２のローダに渡すかを選択可能なものであり、他方のチャックは、一方のチャックからワークを受け取ってそのワークを反転状態で第２ローダに渡すものとした請求項１記載の加工ラインシステム。
前記中継装置は、ワークを反転させるための互いに対向する姿勢と前を向く姿勢とに切換自在な２つのチャックを有し、一方のチャックは、第１ローダからワークを受け取り、ワークを反転させるために他方のチャックに渡すものであり、他方のチャックは前記一方のチャックからワークを受け取って第２ローダに渡すか、または第１のローダからワークを受け取って反転させずに第２ローダに渡すかを選択可能なものとした請求項１記載の加工ラインシステム。