JP2012091264A

JP2012091264A - Loader device

Info

Publication number: JP2012091264A
Application number: JP2010240525A
Authority: JP
Inventors: Junya Fujita; 隼也藤田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-05-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a loader device enabling a spindle of a machine tool to accurately chuck a workpiece without the need for re-arrangement even when the size and shape of the workpiece are changed.SOLUTION: The loader device includes a loader head support 4 movable forward/backward in a direction of approaching/leaving the spindle 71, a loader head 3 rockably provided on the loader head support 4, a locking mechanism 45 for locking the rock of the loader head 3, and a delivery control part 52 for controlling the workpiece W to be delivered from chucks 23A, 23B of the loader head 3 to the spindle 71. The delivery control part 52 controls the loader head 3 and the workpiece W to follow the spindle 71 by means of giving outputs to chuck opening/closing driving sources 25A, 25B for the chucks 23A, 23B to clamp the workpiece W and giving an output to a forward/backward movement driving source 11 to push the workpiece W against the spindle 71 in the state of giving an output to a locking mechanism driving source 46 to unlock the rock of the loader head 3.

Description

この発明は、例えば旋盤等の工作機械に対しワークの供給や排出を行うローダ装置に関する。 The present invention relates to a loader device that supplies and discharges workpieces to and from a machine tool such as a lathe.

ワーク載置部と工作機械の主軸との間でワークの搬入および搬出を行うローダ装置（例えば特許文献１）の場合、ローダ装置のローダチャックによりワーク載置部のワークを把持してピックアップし、そのワークをローダチャックから主軸の主軸チャックに受渡しする。ピックアップ時にローダチャックがワークを正しく把持できなかった場合、ワークの受渡しがうまく行われず、主軸チャックのチャッキング精度が低下するという問題がある。また、ワークが円形以外の異形である場合にも、主軸チャックのチャッキング精度の低下が起きやすい。 In the case of a loader device (for example, Patent Document 1) that loads and unloads a workpiece between the workpiece placement portion and the spindle of the machine tool, the workpiece placement portion grips the workpiece by the loader chuck of the loader device, and picks up the workpiece. The workpiece is transferred from the loader chuck to the spindle chuck of the spindle. If the loader chuck cannot correctly grip the workpiece during pick-up, there is a problem that the workpiece is not delivered successfully and the chucking accuracy of the spindle chuck is lowered. Further, even when the workpiece has an irregular shape other than a circular shape, the chucking accuracy of the spindle chuck is likely to be lowered.

上記問題に対し、従来は、ローダチャックにスプリング式のプッシング機構を搭載し、このプッシング機構を介してワークを主軸チャックのワーク受け面に押し当てることで、ワークを前記ワーク受け面に倣わせるという手法が採られていた。 Conventionally, the loader chuck is equipped with a spring type pushing mechanism, and the workpiece is pressed against the workpiece receiving surface of the spindle chuck via the pushing mechanism so that the workpiece follows the workpiece receiving surface. The method was taken.

特開２００６−２１２７４号公報JP 2006-21274 A

しかし、プッシング機構を用いる手法は、プッシング機構のための部品を別に設けなければならず、部品点数が多くなる。また、ワークの寸法や形状が変わるごとにプッシング機構の一部の部品を交換しなければならないため、そのための段取り替え作業が頻繁に発生することになる。したがって、多品種、小ロット生産への対応が困難である。さらに、プッシング機構を設けると、ローダチャックから主軸チャックへのワークの受渡し時に、位相のずれが発生する可能性が高い。 However, in the method using the pushing mechanism, parts for the pushing mechanism must be provided separately, and the number of parts increases. Further, every time the dimensions or shape of the workpiece changes, some parts of the pushing mechanism must be replaced, and therefore, setup change work for that purpose frequently occurs. Therefore, it is difficult to handle multi-product and small-lot production. Furthermore, if a pushing mechanism is provided, there is a high possibility that a phase shift will occur when a workpiece is transferred from the loader chuck to the spindle chuck.

この発明の目的は、ワーク受渡し相手である工作機械のワーク支持部、例えば主軸がワークを精度良くチャッキングすることができ、ワークの寸法や形状が変わっても段取り替えが不要で、ワーク受渡し時に位相のずれが生じ難いローダ装置を提供することである。
この発明の他の目的は、チャックに対しワークがどの方向に傾いていても、ローダヘッドとワークをワーク支持部に倣わせることを可能にすることである。
この発明のさらに他の目的は、ワーク載置部からのワークのピックアップ、および主軸へのワークの受渡しを効率良く行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、ローダヘッドに揺動中心軸を設けずに、ローダヘッド支持体に対しローダヘッドを揺動させることを可能にすることである。
この発明のさらに他の目的は、地面に垂直な一平面上の定められた範囲内で、ローダヘッドを任意に移動させることができ、ローダヘッドとワークとをワーク支持部に対して、上下左右のいずれの方向にも倣わせることを可能にすることである。
この発明のさらに他の目的は、チャックが工作機械のワーク支持部からワークを精度良くチャッキングすることができるローダ装置を提供することである。 The object of the present invention is that the workpiece support part of the machine tool that is the workpiece delivery partner, for example, the spindle can chuck the workpiece with high accuracy, and no setup change is required even if the workpiece dimensions and shape change. It is an object of the present invention to provide a loader device that hardly causes a phase shift.
Another object of the present invention is to enable the loader head and the workpiece to follow the workpiece support portion regardless of the direction in which the workpiece is inclined with respect to the chuck.
Still another object of the present invention is to enable efficient pick-up of a work from the work placement unit and delivery of the work to the spindle.
Still another object of the present invention is to enable the loader head to swing with respect to the loader head support without providing the loader head with a swing center axis.
Still another object of the present invention is to allow the loader head to be arbitrarily moved within a predetermined range on a plane perpendicular to the ground. It is possible to follow any of the directions.
Still another object of the present invention is to provide a loader device in which a chuck can accurately chuck a workpiece from a workpiece support portion of a machine tool.

この発明のローダ装置（１）は、工作機械（７０）のワーク支持部（７１）に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体（４）と、前記ローダヘッド支持体（４）に揺動自在に設けられ、ワーク（Ｗ）を把持する開閉式のチャック（２３Ａ，２３Ｂ）を有するローダヘッド（３）と、このローダヘッド（３）の揺動をロックするロック機構（４５）と、前記チャック（２３Ａ，２３Ｂ）と前記ワーク支持部（７１）との間でのワーク（Ｗ）の受渡しを制御する受渡し制御部（５６）とを備える。この受渡し制御部（５６）は、前記チャック（２３Ａ，２３Ｂ）がワーク（Ｗ）を把持し、かつ前記ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てるようにして、前記ローダヘッド（３）とワーク（Ｗ）とを前記ワーク支持部（７１）に倣わせる制御を行うものとした。
上記文章中の「〜前記ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てる〜」とは、ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態と、ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てる状態とが同時に起きていることを言う。したがって、ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとしてから、ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てる場合、およびワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てから、ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとする場合の両方を含む。 A loader device (1) according to the present invention includes a loader head support (4) that can move forward and backward in a direction approaching and moving away from a work support (71) of a machine tool (70), and the loader head support (4). And a loader head (3) having an openable / closable chuck (23A, 23B) for gripping the workpiece (W), and a lock mechanism (45) for locking the swing of the loader head (3). And a delivery control unit (56) for controlling delivery of the workpiece (W) between the chuck (23A, 23B) and the workpiece support unit (71). The delivery control unit (56) is configured so that the chuck (23A, 23B) grips the workpiece (W) and the loader head (3) is unlocked to unlock the workpiece support unit (71). The loader head (3) and the workpiece (W) are controlled to follow the workpiece support portion (71) so that the workpiece (W) is pressed against the workpiece.
In the above sentence, “to press the workpiece (W) against the workpiece support (71) in a state where the oscillation of the loader head (3) is unlocked” refers to the oscillation of the loader head (3). It means that the state where the movement is unlocked and the state where the work (W) is pressed against the work support part (71) are occurring simultaneously. Therefore, when the workpiece (W) is pressed against the workpiece support (71) after the swinging of the loader head (3) is unlocked, and the workpiece (W) is pressed against the workpiece support (71), the loader This includes both cases where the swing of the head (3) is unlocked.

この構成によると、ローダ装置（１）のチャック（２３Ａ，２３Ｂ）から工作機械（７０）のワーク支持部（７１）へのワーク（Ｗ）の受渡し時に、受渡し制御部（５６）の制御により、チャック（２３Ａ，２３Ｂ）がワーク（Ｗ）を把持し、かつローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、ワーク支持部（７１）にワーク（Ｗ）を押し当てる。それにより、ワーク支持部（７１）のワーク受け面（７３ｂ）にワーク（Ｗ）が正しく接するように、ワーク（Ｗ）を精度良く受け渡すことができる。仮にチャック（２３Ａ，２３Ｂ）がピックアップ時にワーク（Ｗ）を正しく把持できなかった場合や、ワーク（Ｗ）が円形以外の異形である場合でも、精度の良い受渡しが可能である。ワーク（Ｗ）の寸法や形状の違いにより異なる治具を用いてワーク（Ｗ）をワーク支持部（７１）に倣わせるのではないため、ワーク（Ｗ）の寸法や形状が変わっても、部品交換等の段取り替えが不要である。また、ワーク（Ｗ）だけでなくローダヘッド（３）も同時にワーク支持部（７１）に倣うため、ワーク（Ｗ）の受渡し時にワーク（Ｗ）の位相のずれが生じ難い。 According to this configuration, when the workpiece (W) is delivered from the chuck (23A, 23B) of the loader device (1) to the workpiece support (71) of the machine tool (70), the delivery controller (56) controls, In a state where the chucks (23A, 23B) grip the work (W) and the swing of the loader head (3) is unlocked, the work (W) is pressed against the work support portion (71). Thereby, the workpiece (W) can be accurately transferred so that the workpiece (W) correctly contacts the workpiece receiving surface (73b) of the workpiece support portion (71). Even when the chuck (23A, 23B) cannot correctly grip the workpiece (W) at the time of pickup, or when the workpiece (W) has an irregular shape other than a circle, accurate delivery can be performed. Since the workpiece (W) is not made to follow the workpiece support (71) using a different jig due to the difference in the size or shape of the workpiece (W), even if the size or shape of the workpiece (W) changes, No setup change such as parts replacement is required. Further, since not only the workpiece (W) but also the loader head (3) simultaneously follows the workpiece support (71), a phase shift of the workpiece (W) hardly occurs when the workpiece (W) is delivered.

前記ワークの受渡し方向が前後である場合、前記ローダヘッドは、前記ローダヘッド支持体に対して上下および左右に揺動自在であるのが良い。
ローダヘッドがローダヘッド支持体に対して上下および左右に揺動自在であれば、チャックのチャッキング不良において、チャックの中心に対しワークの中心がどの方向に傾いていても、ローダヘッドとワークをワーク支持部に倣わせることが可能である。 When the delivery direction of the workpiece is front and rear, the loader head is preferably swingable up and down and left and right with respect to the loader head support.
If the loader head can swing up and down and right and left with respect to the loader head support, the loader head and the workpiece can be moved in any direction in which the center of the workpiece is tilted with respect to the center of the chuck due to chuck chucking failure. It is possible to follow the workpiece support.

前記ローダヘッドは前記チャックを２つ有し、これら２つのチャックは、チャックの中心軸が鉛直となる位置と水平となる位置とに相互に位置変換可能であっても良い。
通常、加工前のワークまたは加工後のワークを置いておくワーク載置部ではワークは中心線が鉛直となる状態で載置されることが多く、かつ工作機械はワーク支持部の軸心が水平となる状態で設置されることが多い。この場合、ローダヘッドに２つのチャックを上記のように設ければ、ワーク載置部でのワークの取上げや取外し、ならびにワーク支持部へのワークの受渡しを効率良く行える。 The loader head may have two chucks, and the two chucks may be capable of mutual position conversion between a position where the central axis of the chuck is vertical and a position where it is horizontal.
Usually, the workpiece is often placed with the center line vertical in the workpiece placement part where the workpiece before or after machining is placed, and the axis of the workpiece support part is horizontal in machine tools. It is often installed in the state to become. In this case, if the two chucks are provided on the loader head as described above, the workpiece can be picked up and removed from the workpiece mounting portion and the workpiece can be efficiently transferred to the workpiece support portion.

ローダヘッドがチャックを２つ有する場合、前記ローダヘッド支持体が前記ローダヘッドを揺動自在に支持する機構として、前記２つのチャックのそれぞれの中心軸の交点を中心とする円弧状または円弧に近似する形状の長孔を、前記ローダヘッド支持体および前記ローダヘッドのいずれか一方に設けると共に、前記長孔に沿って摺動自在な摺動部材を、前記ローダヘッド支持体と前記ローダヘッドの他方に設けるのが良い。
ローダヘッド支持体に対するローダヘッドの揺動中心は、２つのチャックのそれぞれの交点位置とするのが望ましい。しかし、この交点位置およびその周辺にはチャックを開閉させる機構や各種配管等が設けられるため、交点位置にローダヘッドの揺動中心軸を設けるのはスペース的に難しい。上記のように長孔および摺動部材をローダヘッド支持体およびローダヘッドにそれぞれ設けることにより、ローダヘッドに揺動中心軸を設けずに、２つのチャックのそれぞれの中心線の交点位置またはその近傍を揺動中心として、ローダヘッド支持体に対しローダヘッドを揺動させることが可能になる。 When the loader head has two chucks, the loader head support body supports the loader head in a swingable manner, and approximates an arc shape or an arc centering on the intersection of the central axes of the two chucks. A long hole having a shape to be formed is provided in one of the loader head support and the loader head, and a sliding member slidable along the long hole is provided on the other of the loader head support and the loader head. It is good to provide in.
It is desirable that the swing center of the loader head with respect to the loader head support is the intersection of the two chucks. However, since a mechanism for opening and closing the chuck, various pipes, and the like are provided at and around the intersection point, it is difficult to provide a swing center axis of the loader head at the intersection point. By providing the long hole and the sliding member in the loader head support and the loader head as described above, the position of the intersection of the center lines of the two chucks or the vicinity thereof is provided without providing the loader head with the swing center axis. The loader head can be swung with respect to the loader head support with the swing center as the center.

前記ローダヘッド支持体は、水平に設置された軌道に沿って走行する走行部と、この走行部に対し前記軌道と交差する水平な方向に進退する進退部と、この進退部に対し昇降する昇降部とを有し、前記昇降部に前記ローダチャックを、鉛直方向に沿う揺動中心軸回りに揺動自在かつ上下に揺動自在に設けても良い。
この構成であると、水平に設置された軌道に沿う走行部の走行と、走行部に対する進退部の進退と、この進退部に対する昇降部の昇降とにより、定められた範囲内における３次元座標系の任意の位置にローダヘッドを位置決めすることができる。また、昇降部に対するローダチャックの、揺動中心軸回りの揺動と上下の揺動とにより、ローダヘッドとワークとをワーク支持部に対して上下および左右のいずれの方向にも倣わせることが可能になる。 The loader head support includes a traveling unit that travels along a horizontally installed track, an advancing / retreating unit that moves forward / backward in a horizontal direction intersecting the track, and an elevating / lowering unit that moves up and down relative to the traveling unit. The loader chuck may be provided on the elevating part so as to be swingable about a swing center axis along the vertical direction and swingable up and down.
With this configuration, a three-dimensional coordinate system within a predetermined range by traveling of a traveling unit along a horizontally installed track, advancing / retreating of the advancing / retreating unit with respect to the traveling unit, and raising / lowering of the elevating unit with respect to the advancing / retreating unit The loader head can be positioned at any position. In addition, the loader chuck and the workpiece are caused to follow the workpiece support portion in both the vertical and horizontal directions by swinging the loader chuck around the swing center axis and the vertical swing of the loader chuck with respect to the lift portion. Is possible.

また、この発明のローダ装置（１）は、工作機械（７０）のワーク支持部（７１）に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体（４）と、前記ローダヘッド支持体（４）に揺動自在に設けられ、ワーク（Ｗ）を把持する開閉式のチャック（２３Ａ，２３Ｂ）を有するローダヘッド（３）と、このローダヘッド（３）の揺動をロックするロック機構（４５）と、前記チャック（Ｗ）と前記ワーク支持部（４）との間でワーク（Ｗ）の受渡しを制御する受渡し制御部（５６）とを備える。この受渡し制御部（５６）は、前記ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部（７１）に把持されたワーク（Ｗ）を前記チャック（２３Ａ，２３Ｂ）に押し当てるようにして、前記ローダヘッド（３）をワーク（Ｗ）に倣わせる制御を行うものとした。 The loader device (1) according to the present invention includes a loader head support (4) that is movable forward and backward in a direction approaching and moving away from a work support (71) of a machine tool (70), and the loader head support ( 4) and a loader head (3) having an openable / closable chuck (23A, 23B) for gripping the workpiece (W), and a lock mechanism for locking the swing of the loader head (3). 45) and a delivery control section (56) for controlling delivery of the work (W) between the chuck (W) and the work support section (4). The delivery control unit (56) causes the workpiece (W) held by the workpiece support unit (71) to be applied to the chuck (23A, 23B) in a state where the swing of the loader head (3) is unlocked. The loader head (3) is controlled to follow the workpiece (W) so as to be pressed.

この構成によると、工作機械（７０）のワーク支持部（７１）からローダ装置（１）のチャック（２３Ａ，２３Ｂ）へのワーク（Ｗ）の受渡し時に、受渡し制御部（５６）の制御により、ローダヘッド（３）の揺動をアンロックとした状態で、ワーク支持部（７１）に把持されたワーク（Ｗ）を前記チャック（２３Ａ，２３Ｂ）に押し当てる。それにより、チャック（２３Ａ，２３Ｂ）にワーク（Ｗ）が正しく接するように、ワーク（Ｗ）を精度良く受け渡すことができる。 According to this configuration, when the workpiece (W) is delivered from the workpiece support portion (71) of the machine tool (70) to the chuck (23A, 23B) of the loader device (1), the delivery control portion (56) controls, In a state where the swing of the loader head (3) is unlocked, the work (W) gripped by the work support portion (71) is pressed against the chuck (23A, 23B). Thereby, the workpiece (W) can be delivered with high accuracy so that the workpiece (W) correctly contacts the chuck (23A, 23B).

この発明のローダ装置は、工作機械のワーク支持部に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体と、前記ローダヘッド支持体に揺動自在に設けられ、ワークを把持する開閉式のチャックを有するローダヘッドと、このローダヘッドの揺動をロックするロック機構と、前記チャックと前記ワーク支持部との間でのワークの受渡しを制御する受渡し制御部とを備え、この受渡し制御部は、前記チャックがワークを把持し、かつ前記ローダヘッドの揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部にワークを押し当てるようにして、前記ローダヘッドとワークとを前記ワーク支持部に倣わせる制御を行うものとしたため、工作機械のワーク支持部がワークを精度良くチャッキングすることができ、ワークの寸法や形状が変わっても段取り替えが不要で、ワーク受渡し時に位相のずれが生じ難い。 A loader device according to the present invention includes a loader head support that can move forward and backward in a direction approaching and moving away from a work support portion of a machine tool, and an open / close type that is swingably provided on the loader head support and grips a work. A loader head having a chuck; a lock mechanism that locks the swing of the loader head; and a delivery control unit that controls delivery of a workpiece between the chuck and the workpiece support unit. The workpiece is pressed against the workpiece support portion while the chuck holds the workpiece and the swing of the loader head is unlocked, so that the loader head and the workpiece are copied to the workpiece support portion. The machine tool support part can chuck the work with high accuracy, and the dimensions and shape of the work change. Also requires no setup changes, the phase shift is unlikely to occur during workpiece delivery.

前記ワークの受渡し方向は前後であり、前記ローダヘッドは、前記ローダヘッド支持体に対して上下および左右に揺動自在である場合は、チャックに対しワークがどの方向に傾いていても、ローダヘッドとワークをワーク支持部に倣わせることを可能である。 When the workpiece is delivered in the front-rear direction and the loader head is swingable up and down and left and right with respect to the loader head support, the loader head can be used in any direction with respect to the chuck. It is possible to make the workpiece follow the workpiece support part.

前記ローダヘッドは前記チャックを２つ有し、これら２つのチャックは、チャックの中心軸が鉛直となる位置と水平となる位置とに相互に位置変換可能である場合は、ワーク載置部からのワークのピックアップ、および主軸へのワークの受渡しを効率良く行える。 The loader head has two chucks, and when these two chucks can be mutually converted into a position where the central axis of the chuck is vertical and a position where it is horizontal, It is possible to efficiently pick up the workpiece and deliver the workpiece to the spindle.

前記ローダヘッド支持体が前記ローダヘッドを揺動自在に支持する機構として、前記２つのチャックのそれぞれの中心軸の交点を中心とする円弧状または円弧に近似する形状の長孔を、前記ローダヘッド支持体および前記ローダヘッドのいずれか一方に設けると共に、前記長孔に沿って摺動自在な摺動部材を、前記ローダヘッド支持体と前記ローダヘッドの他方に設けた場合は、ローダヘッドに揺動中心軸を設けずに、ローダヘッド支持体に対しローダヘッドを揺動させることを可能になる。 As a mechanism for the loader head support to swingably support the loader head, an elongated hole having an arc shape or a shape approximating an arc centering on the intersection of the central axes of the two chucks is used as the loader head. When a sliding member that is provided on one of the support and the loader head and is slidable along the elongated hole is provided on the other of the loader head support and the loader head, the loader head is shaken. The loader head can be swung with respect to the loader head support without providing the moving center shaft.

前記ローダヘッド支持体は、水平に設置された軌道に沿って走行する走行部と、この走行部に対し前記軌道と交差する水平な方向に進退する進退部と、この進退部に対し昇降する昇降部とを有し、前記昇降部に前記ローダチャックを、鉛直方向に沿う揺動中心軸回りに揺動自在かつ上下に揺動自在に設けた場合は、地面に垂直な１平面上の定められた範囲内で、ローダヘッドを任意に移動させることができ、ローダヘッドとワークとをワーク支持部に対して上下および左右のいずれの方向にも倣わせることが可能になる。 The loader head support includes a traveling unit that travels along a horizontally installed track, an advancing / retreating unit that moves forward / backward in a horizontal direction intersecting the track, and an elevating / lowering unit that moves up and down relative to the traveling unit. If the loader chuck is provided on the elevating part so as to be swingable around a swinging central axis along the vertical direction and swingable up and down, it is determined on one plane perpendicular to the ground. Within this range, the loader head can be arbitrarily moved, and the loader head and the work can be made to follow the work support portion in both the vertical and horizontal directions.

また、この発明のローダ装置は、工作機械のワーク支持部に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体と、前記ローダヘッド支持体に揺動自在に設けられ、ワークを把持する開閉式のチャックを有するローダヘッドと、このローダヘッドの揺動をロックするロック機構と、前記チャックと前記ワーク支持部との間でワークの受渡しを制御する受渡し制御部とを備え、この受渡し制御部は、前記ローダヘッドの揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部に把持されたワークを前記チャックに押し当てるようにして、前記ローダヘッドをワークに倣わせる制御を行うものとしたため、チャックが工作機械のワーク支持部からワークを精度良くチャッキングすることができる。 The loader device according to the present invention includes a loader head support that can be moved forward and backward in a direction of approaching and moving away from a work support portion of a machine tool, and an open / close mechanism that swings on the loader head support and grips a work. A loader head having a chuck of the type, a lock mechanism that locks the swing of the loader head, and a delivery control unit that controls delivery of a workpiece between the chuck and the workpiece support unit, and this delivery control unit Is a control in which the loader head is made to follow the workpiece by pressing the workpiece held by the workpiece support portion against the chuck in a state where the swing of the loader head is unlocked. The chuck can chuck the workpiece accurately from the workpiece support portion of the machine tool.

この発明の一実施形態にかかるローダ装置、ならびにこのローダ装置によるワークの搬送対象である工作機械およびワーク載置部の概略構成を示す正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a loader device according to an embodiment of the present invention, and a machine tool and a workpiece placing unit that are workpiece transfer objects by the loader device. 同ローダ装置、および同工作機械の一部の概略構成を示す側面図にローダ制御装置のブロック図を組み合わせて表示した図である。It is the figure which combined and displayed the block diagram of the loader control apparatus in the side view which shows the schematic structure of a part of the loader apparatus and the machine tool. （Ａ）は同ローダ装置のローダヘッドの一状態を示す一部破断側面図、（Ｂ）は異なる状態を示す一部破断側面図である。(A) is a partially broken side view showing one state of the loader head of the loader device, and (B) is a partially broken side view showing a different state. 同ローダヘッドの上下揺動機構の断面図である。It is sectional drawing of the up-and-down swing mechanism of the loader head. （Ａ）〜（Ｄ）はワークの受渡し動作を示す動作説明図である。(A)-(D) is operation | movement explanatory drawing which shows the delivery operation | work of a workpiece | work.

この発明の一実施形態を図１〜図５と共に説明する。図１および図２に、この実施形態のローダ装置を概略的に示す正面図および側面図を示す。このローダ装置１は、ワーク載置部６０と工作機械７０のワーク支持部である主軸７１との間でワークＷ（図１）の搬入および搬出を行うものである。ワーク載置部６０（図１）では、例えばワークＷは中心線が鉛直となる状態で載置される。工作機械７０は例えば旋盤であり、主軸７１と刃物台７２（図１）とを備える。主軸７１はその先端にチャック７３を有し、ベッド７４上に設けられた主軸台７５に回転自在に支持されている。チャック７３はワークＷを把持する複数のチャック爪７３ａを有し、このチャック爪７３ａを、チャック開閉駆動源７６（図２）で駆動されるチャック開閉機構７７（図２）により開閉させる。刃物台７２（図１）は、タレット式の刃物台であり、外周に取付けた複数の工具７８のうち任意に一つが切削位置に割り出される。図１では、切削位置に割り出された工具７８のみを図示してある。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are a front view and a side view schematically showing the loader device of this embodiment. The loader device 1 loads and unloads a workpiece W (FIG. 1) between a workpiece placement unit 60 and a spindle 71 that is a workpiece support unit of the machine tool 70. In the workpiece placing unit 60 (FIG. 1), for example, the workpiece W is placed in a state where the center line is vertical. The machine tool 70 is a lathe, for example, and includes a main spindle 71 and a tool post 72 (FIG. 1). The spindle 71 has a chuck 73 at its tip, and is rotatably supported by a spindle head 75 provided on a bed 74. The chuck 73 has a plurality of chuck claws 73a for gripping the workpiece W, and the chuck claws 73a are opened and closed by a chuck opening / closing mechanism 77 (FIG. 2) driven by a chuck opening / closing drive source 76 (FIG. 2). The tool post 72 (FIG. 1) is a turret type tool post, and any one of a plurality of tools 78 attached to the outer periphery is indexed to the cutting position. In FIG. 1, only the tool 78 indexed to the cutting position is shown.

ローダ装置１は、ローダ機構部分２と、このローダ機構部分２を制御するローダ制御装置５０（図２）とでなる。
ローダ機構部分２は、ローダヘッド３を支持するローダヘッド支持体４を直交座標系で移動させるガントリ式のものである。ローダヘッド支持体４は、水平に設置された左右方向の軌道レール５に沿って走行する走行部６と、この走行部６に対し前記軌道レール５と交差する水平な方向である前後方向に進退自在な進退部７と、この進退部７に対し昇降自在な上下に長い昇降部８とを有する。これら走行部６、進退部７、および昇降部８は、それぞれ走行駆動源１０、進退駆動源１１、および昇降駆動源１２により駆動されて動作する。これらの各駆動源１０，１１，１２は、例えばサーボモータである。この実施形態の場合、左右方向および上下方向からなる直交座標系に加えて、前後方向にもローダヘッド支持体４を移動可能であり、定められた範囲内における３次元座標系の任意の位置にローダヘッド３を位置決めすることができる。 The loader device 1 includes a loader mechanism portion 2 and a loader control device 50 (FIG. 2) that controls the loader mechanism portion 2.
The loader mechanism portion 2 is of a gantry type that moves a loader head support 4 that supports the loader head 3 in an orthogonal coordinate system. The loader head support 4 travels along a horizontal rail rail 5 installed horizontally, and advances and retreats in the front-rear direction, which is a horizontal direction intersecting the track rail 5 with respect to the traveling unit 6. It has a freely advancing / retreating part 7 and a vertically elevating part 8 that can be moved up and down relative to the advancing / retreating part 7. The traveling unit 6, the advance / retreat unit 7, and the elevating unit 8 are driven and operated by the travel drive source 10, the advance / retreat drive source 11, and the elevating drive source 12, respectively. Each of these drive sources 10, 11, and 12 is a servo motor, for example. In the case of this embodiment, the loader head support 4 can be moved in the front-rear direction in addition to the orthogonal coordinate system consisting of the left-right direction and the up-down direction, and can be placed at an arbitrary position in the three-dimensional coordinate system within a predetermined range. The loader head 3 can be positioned.

前記昇降部８は筒状であって、その内部に、上下に貫通する揺動筒体１４が揺動中心軸Ｏ回りに回動自在に嵌合している。揺動筒体１４の揺動中心軸Ｏは、鉛直方向に沿う軸である。揺動筒体１４を揺動中心軸Ｏ回りに回動させる軸回り回動機構１５が設けられている。軸回り回動機構１５は、昇降部８に軸回り回動用駆動源１６を設け、この軸回り回動用駆動源１６の出力軸１６ａに取付けた小ギア１７と揺動筒体１４の上端に取付けた大ギア１８とを噛み合わせたものである。軸回り回動用駆動源１６は、例えばサーボモータである。軸回り回動用駆動源１６を回転させると、その回転がギア１７，１８を介して揺動筒体１４に伝達されて、揺動筒体１４が回動する。軸回り回動用駆動源１６が停止状態にあるとき、揺動筒体１４は揺動中心軸Ｏ回りに揺動自在である。揺動筒体１４の昇降部８から突出した下端に、ローダヘッド３に固定されている。 The elevating part 8 has a cylindrical shape, and an oscillating cylindrical body 14 penetrating vertically is fitted inside the elevating part 8 so as to be rotatable about the oscillating central axis O. The rocking central axis O of the rocking cylinder 14 is an axis along the vertical direction. An axis rotation mechanism 15 that rotates the oscillation cylinder 14 about the oscillation center axis O is provided. The shaft turning mechanism 15 is provided with a shaft turning drive source 16 in the elevating unit 8, and is attached to the small gear 17 attached to the output shaft 16 a of the shaft turning drive source 16 and the upper end of the swinging cylinder 14. The large gear 18 is engaged. The shaft rotation drive source 16 is, for example, a servo motor. When the pivoting drive source 16 is rotated, the rotation is transmitted to the oscillating cylinder 14 via the gears 17 and 18, and the oscillating cylinder 14 is rotated. When the shaft rotation drive source 16 is in a stopped state, the swing cylinder 14 is swingable about the swing center axis O. The loader head 3 is fixed to the lower end of the swinging cylinder 14 protruding from the elevating part 8.

図３（Ａ），（Ｂ）は、ローダヘッド３のそれぞれ異なる状態を示す一部破断側面図である。ローダヘッド３は、前記揺動筒体１４（図１、図２）に固定された固定部２０と、この固定部２０に対し、仰角４５°に傾斜した回転中心軸２１回りに回転可能な回転部２２とでなり、回転部２２に、ワークＷを把持する２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂが設けられている。これらローダチャック２３Ａ，２３Ｂは、周方向に並ぶ複数のチャック爪２３ａが互いに連動して径方向に開閉するものとされている。チャック爪２３ａのチャック開閉機構２４Ａ，２４Ｂは、エアシリンダ等のチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂの駆動によりそれぞれ開閉動作が行われる。 FIGS. 3A and 3B are partially broken side views showing different states of the loader head 3. The loader head 3 has a fixed portion 20 fixed to the oscillating cylinder 14 (FIGS. 1 and 2), and a rotation that allows the loader head 3 to rotate about a rotation center axis 21 inclined at an elevation angle of 45 ° relative to the fixed portion 20. The loader chucks 23 A and 23 B for holding the workpiece W are provided on the rotating unit 22. The loader chucks 23A and 23B are configured such that a plurality of chuck claws 23a arranged in the circumferential direction open and close in the radial direction in conjunction with each other. The chuck opening / closing mechanisms 24A and 24B of the chuck claw 23a are opened and closed by driving chuck opening / closing drive sources 25A and 25B such as air cylinders, respectively.

なお、エアシリンダであるチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂを動作させるエアは、前記揺動筒体１４の内部に挿通して設けたエア供給手段（図示せず）により供給される。同様に、後述する回転機構用駆動源２８およびロック機構用駆動源４６も、揺動筒体１４の内部に挿通して設けたエア供給手段（図示せず）によりエアが供給される。これらチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂ、回転機構用駆動源２８、およびロック機構用駆動源４６は、モータ駆動としてもよい。 Note that air for operating the chuck opening / closing drive sources 25A and 25B, which are air cylinders, is supplied by an air supply means (not shown) provided through the swinging cylinder body 14. Similarly, the rotation mechanism drive source 28 and the lock mechanism drive source 46, which will be described later, are also supplied with air by an air supply means (not shown) provided so as to be inserted into the swinging cylinder body 14. The chuck opening / closing drive sources 25A and 25B, the rotation mechanism drive source 28, and the lock mechanism drive source 46 may be motor driven.

ローダヘッド３の回転部２２は、固定部２０に設けた回転機構２７により、前記回転中心軸２１回りに回転させられる。回転機構２７は、エアシリンダからなる回転機構用駆動源２８の直線運動を、ラック２９およびピニオン３０により回転運動に変換して、回転中心軸２１と平行な回転駆動軸３１に伝達し、さらに回転駆動軸３１の回転を、回転伝達機構３２により回転中心軸２１へ伝達する構成である。回転中心軸２１の先端には板状の回転体３３が一体に取付けられ、この回転体３３と回転部２２とが、後記突片３９およびシリンダ部材３８を介して回転伝達可能に結合されている。なお、ラック２９は、回転機構用駆動源２８のシリンダチューブ２８ａの外面に固定して取付けられている。回転伝達機構３２は、例えば一対の回転伝達部材３２ａ，３２ｂの組合せからなる。回転伝達部材３２ａ，３２ｂはギアであってもよく、あるいはカムとカムフォロアであってもよい。 The rotation unit 22 of the loader head 3 is rotated around the rotation center axis 21 by a rotation mechanism 27 provided in the fixed unit 20. The rotation mechanism 27 converts the linear motion of the rotation mechanism drive source 28 formed of an air cylinder into a rotation motion by the rack 29 and the pinion 30 and transmits the rotation motion to the rotation drive shaft 31 parallel to the rotation center shaft 21 for further rotation. In this configuration, the rotation of the drive shaft 31 is transmitted to the rotation center shaft 21 by the rotation transmission mechanism 32. A plate-like rotator 33 is integrally attached to the tip of the rotation center shaft 21, and the rotator 33 and the rotating portion 22 are coupled to each other via a protruding piece 39 and a cylinder member 38 so as to transmit rotation. . The rack 29 is fixedly attached to the outer surface of the cylinder tube 28a of the rotation mechanism drive source 28. The rotation transmission mechanism 32 includes, for example, a combination of a pair of rotation transmission members 32a and 32b. The rotation transmitting members 32a and 32b may be gears, or cams and cam followers.

上記回転機構２７により回転部２２を回転させることで、ローダチャック２３Ａ,２３Ｂが横向き位置と下向き位置とに位置変換される。回転部２２が後記中立位置にあるときの下向き位置にあるローダチャック２３Ｂの中心軸Ｏ_Ｂは、前記揺動筒体１４の揺動中心軸Ｏと一致する。 By rotating the rotating unit 22 by the rotating mechanism 27, the position of the loader chucks 23A and 23B is converted into a lateral position and a downward position. Rotating portion 22 is the central axis O _B of the loader chuck 23B in the downward position when in the below the neutral position, coincides with the swing center axis O of the swing cylinder 14.

ローダヘッド３の回転部２２は、上下揺動機構３５により、固定部２０に対し上下に揺動可能に支持されている。上下揺動機構３５は、回転部２２側に設けられた一対の位置規制孔３６Ａ，３６Ｂと、これら位置規制孔３６Ａ，３６Ｂに対応して固定部２０側に設けられた位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂとでなる。図３（Ａ），（Ｂ）の状態では、位置規制孔３６Ａは、前記中心軸Ｏ_Ａ，Ｏ_Ｂの交点Ｑの上方に位置し、正面視で水平方向に長い長孔であり、位置規制孔３６Ｂは、前記交点Ｑの側方に位置し、正面視で上下方向に長い長孔である。これら位置規制孔３６Ａ，３６Ｂは、回転中心軸２１の中心の延長線を挟んで対称の位置にある。したがって、回転中心軸２１回りに回転部２２が１８０°回転すると、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂの位置が互いに入れ替わる。位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂは、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂに沿って摺動自在な摺動部材である。 The rotating portion 22 of the loader head 3 is supported by a vertical swing mechanism 35 so as to be swingable up and down with respect to the fixed portion 20. The vertical swing mechanism 35 includes a pair of position restricting holes 36A and 36B provided on the rotating part 22 side, and position restricting pins 37A and 37B provided on the fixed part 20 side corresponding to the position restricting holes 36A and 36B. And become. FIG. 3 (A), the in the state of (B), the position regulating holes 36A is located above the central axis O _A, the intersection of O _B Q, is a long elongated hole in the horizontal direction in a front view, the position regulating The hole 36B is a long hole that is located to the side of the intersection point Q and is long in the vertical direction when viewed from the front. These position restricting holes 36 A and 36 B are in symmetrical positions across an extension line at the center of the rotation center shaft 21. Therefore, when the rotating portion 22 rotates 180 ° around the rotation center axis 21, the positions of the position restricting holes 36A and 36B are interchanged. The position restriction pins 37A and 37B are sliding members that are slidable along the position restriction holes 36A and 36B.

上記位置規制孔３６Ａ，３６Ｂは、回転部２２に固定された環状のシリンダ部材３８に設けられている。また、上記位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂは、前記回転体３３と一体に形成された突片３９に設けられている。詳しくは、図４に示すように、シリンダ部材３８の外周の上下位置に、２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの中心軸Ｏ_Ａ，Ｏ_Ｂを含む平面Ｆに沿って広がり、回転体３３側と外周側とに開口する凹部４０が形成され、この凹部４０を通りシリンダ部材３８を水平に貫通させて位置規制孔３６Ａ，３６Ｂが設けられている。また、凹部４０に前記突片３９が挿入しており、この突片３９から両側に突出させて位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂが設けられている。この実施形態とは逆に、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂを固定部２０側に設け、位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂを回転部２２側に設けてもよい。 The position restricting holes 36 A and 36 B are provided in an annular cylinder member 38 fixed to the rotating portion 22. The position restricting pins 37A and 37B are provided on a projecting piece 39 formed integrally with the rotating body 33. Specifically, as shown in FIG. 4, the vertical position of the outer periphery of the cylinder member 38, spread along a plane F that includes two loaders chucks 23A, respective central axis _O A of 23B, an _{O B,} the rotating body 33 side A recessed portion 40 is formed on the outer peripheral side, and position restricting holes 36A and 36B are provided through the recessed portion 40 and horizontally through the cylinder member 38. Further, the protrusion 39 is inserted into the recess 40, and position restricting pins 37A and 37B are provided so as to protrude from the protrusion 39 to both sides. Contrary to this embodiment, the position restricting holes 36A and 36B may be provided on the fixed portion 20 side, and the position restricting pins 37A and 37B may be provided on the rotating portion 22 side.

上記構成の上下揺動機構３５により、ローダヘッド３の回転部２２に外力が作用すると、その外力に応じて回転部２２が上下に揺動する。図３（Ａ）は、ローダチャック２３Ａの中心軸Ｏ_Ａが水平方向に沿い、かつローダチャック２３Ｂの中心軸Ｏ_Ｂが鉛直方向に沿う中立状態を示す。この中立状態のとき、位置規制孔３６Ａの中心に位置規制ピン３７Ａが位置し、位置規制孔３６Ｂの中心に位置規制ピン３７Ｂが位置する。図３（Ｂ）は、回転部２２が上記中立状態から上側に揺動した状態を示す。その揺動の中心は、前記交点Ｑまたはその近傍である。 When an external force is applied to the rotating portion 22 of the loader head 3 by the vertical swing mechanism 35 having the above configuration, the rotating portion 22 swings up and down according to the external force. Figure 3 (A) shows a neutral state where the center axis O _A loader chuck 23A is along the horizontal direction, and along the central axis O _B is the vertical direction of the loader chuck 23B. In this neutral state, the position restriction pin 37A is located at the center of the position restriction hole 36A, and the position restriction pin 37B is located at the center of the position restriction hole 36B. FIG. 3B shows a state where the rotating unit 22 swings upward from the neutral state. The center of the oscillation is the intersection point Q or the vicinity thereof.

理想的には、回転部２２の揺動の中心を前記交点Ｑに特定するため、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂが前記交点Ｑを中心とする円弧状であるのが良い。しかし、図示例のように、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂが直線状であっても、回転部２２の揺動の中心が交点Ｑから大きくずれることはないため、実用上問題ない。位置規制孔３６Ａ，３６Ｂを直線状にしたことで、位置規制孔３６Ａ，３６Ｂの加工が容易になることの効果が大きい。 Ideally, the position restricting holes 36A and 36B are preferably arc-shaped with the intersection point Q as the center in order to specify the center of oscillation of the rotating portion 22 at the intersection point Q. However, even if the position restricting holes 36A and 36B are linear as in the illustrated example, there is no practical problem because the center of swinging of the rotating portion 22 is not greatly deviated from the intersection point Q. By making the position restricting holes 36A and 36B straight, the effect of facilitating the processing of the position restricting holes 36A and 36B is great.

また、上記回転部２２の上下揺動をロックするロック機構４５が設けられている。このロック機構４５を動作させるロック機構用駆動源４６は、前記シリンダ部材３８と、その内周に嵌合するピストン部材４７とで構成される単動型エアシリンダである。シリンダ部材３８の内周面およびピストン部材４７の外周面は互いに軸方向に対向する段面を有し、それぞれの段面間の環状空間がシリンダ室４８になっている。シリンダ室４８にエアを供給すると、ピストン部材４７の段面における周方向の各部が同じ圧力で固定部２０側に押されて、ピストン部材４７が前記回転体３３に密着して、回転部２２の上下揺動をロックする（図３（Ａ））。 In addition, a lock mechanism 45 that locks the swinging of the rotating unit 22 is provided. The lock mechanism drive source 46 for operating the lock mechanism 45 is a single-action air cylinder including the cylinder member 38 and a piston member 47 fitted to the inner periphery thereof. The inner peripheral surface of the cylinder member 38 and the outer peripheral surface of the piston member 47 have step surfaces that face each other in the axial direction, and an annular space between the step surfaces forms a cylinder chamber 48. When air is supplied to the cylinder chamber 48, each part in the circumferential direction of the step surface of the piston member 47 is pushed to the fixed part 20 side with the same pressure, and the piston member 47 comes into close contact with the rotating body 33, The vertical swing is locked (FIG. 3A).

図２において、ローダ制御装置５０は、コンピュータによる数値制御式のものであり、ワークＷごとに定められたローダプログラム５１を演算制御部５２で実行して、各駆動源を制御するものである。ローダプログラム５１は、基本動作プログラム部分５３、未加工ワーク受渡しプログラム部分５４、および加工済みワーク受渡しプログラム部分５５を有する。未加工ワーク受渡しプログラム部分５４と加工済みワーク受渡しプログラム部分５５と演算制御部５２とで、ローダ制御装置５０の一部分である受渡し制御部５６を構成する。 In FIG. 2, the loader control device 50 is of a numerical control type by a computer, and controls each drive source by executing a loader program 51 determined for each work W by the arithmetic control unit 52. The loader program 51 has a basic operation program portion 53, an unmachined workpiece delivery program portion 54, and a machined workpiece delivery program portion 55. The unmachined workpiece delivery program portion 54, the machined workpiece delivery program portion 55, and the arithmetic control unit 52 constitute a delivery control unit 56 that is a part of the loader control device 50.

基本動作プログラム部分５３は、ローダ装置１の基本的な動作を行わせるための命令群が記述されている。この基本動作の命令群には、例えば、ローダヘッド３を各位置に移動させる位置決め命令５３ａ、受渡しプログラム部分５４による制御以外でローダチャック２３Ａ，２３Ｂの各チャック爪２３ａを開閉させる各チャック開閉命令５３ｂＡ，５３ｂＢ、ローダヘッド３の回転部２２を回転させる回転命令５３ｃ、揺動筒体１４を揺動中心軸Ｏ回りに揺動させる左右揺動命令５３ｄ等がある。これらの命令群を演算制御部５２が解読して、走行駆動源１０、進退駆動源１１、昇降駆動源１２、チャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂ、回転機構用駆動源２８、および軸回り回動用駆動源１６（図１）に出力する。 The basic operation program portion 53 describes a group of instructions for causing the loader device 1 to perform basic operations. The command group of the basic operation includes, for example, a positioning command 53a for moving the loader head 3 to each position, and a chuck opening / closing command 53bA for opening / closing each chuck claw 23a of the loader chucks 23A and 23B other than control by the delivery program portion 54. , 53bB, a rotation command 53c for rotating the rotating portion 22 of the loader head 3, a left / right swing command 53d for swinging the swing cylinder 14 about the swing center axis O, and the like. The operation control unit 52 decodes these command groups, and the travel drive source 10, the advance / retreat drive source 11, the lift drive source 12, the chuck opening / closing drive sources 25A and 25B, the rotation mechanism drive source 28, and the rotation drive for the rotation around the axis. Output to source 16 (FIG. 1).

未加工ワーク受渡しプログラム部分５４は、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂから主軸チャック７３への未加工ワークの受渡し時にローダ装置１および工作機械７０の各部に一連の動作を行わせる命令群が記載されている。このワーク受渡しの命令群には、走行部６に対し進退部７を前後に進退させる進退命令５４ａ、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの各チャック爪２３ａを開閉させる各ローダチャック開閉命令５４ｂＡ，５４ｂＢ、ロック機構４５をロック状態とアンロック状態に切り替えるロック・アンロック命令５４ｃ、主軸のチャック７３のチャック爪７３ａを開閉させる主軸のチャック開閉命令５４ｄ等がある。上記命令群を演算制御部５２が解読して、進退駆動源１１、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂのチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂ、ロック機構用駆動源４６、および主軸のチャック７３のチャック開閉駆動源７６に出力する。 The unprocessed workpiece transfer program portion 54 describes a group of instructions for causing each part of the loader device 1 and the machine tool 70 to perform a series of operations when the unprocessed workpiece is transferred from the loader chucks 23A and 23B to the spindle chuck 73. The workpiece delivery command group includes an advance / retreat command 54a for moving the advancing / retreating portion 7 back and forth with respect to the traveling unit 6, loader chuck opening / closing commands 54bA, 54bB for opening / closing the chuck claws 23a of the loader chucks 23A, 23B, and a lock mechanism. There are a lock / unlock command 54c for switching 45 between a locked state and an unlocked state, a spindle chuck opening / closing command 54d for opening and closing the chuck pawl 73a of the spindle chuck 73, and the like. The arithmetic control unit 52 decodes the command group, and the advance / retreat drive source 11, the chuck opening / closing drive sources 25 A, 25 B of the loader chucks 23 A, 23 B, the lock mechanism drive source 46, and the chuck opening / closing drive source 76 of the spindle chuck 73. Output to.

加工済みワーク受渡しプログラム部分５５は、主軸のチャック７３からローダチャック２３Ａ，２３Ｂへの加工済みワークの受渡し時にローダ装置１および工作機械７０の各部に一連の動作を行わせる命令群が記載されている。このワーク受渡しの命令群には、主軸台７５を前後に進退させる主軸台進退命令５５ａ、主軸のチャック７３のチャック爪７３ａを開閉させる主軸のチャック開閉命令５５ｂ、揺動筒体１４を中立位置に停止させる中立停止命令５５ｃ、ロック機構４５をロック状態とアンロック状態に切り替えるロック・アンロック命令５５ｄ、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの各チャック爪２３ａを開閉させる各ローダチャック開閉命令５５ｅＡ，５５ｅＢ等がある。上記命令群を演算制御部５２が解読して、主軸台進退駆動源７９、主軸のチャック７３のチャック開閉駆動源７６、軸回り回動用駆動源１６、ロック機構用駆動源４６、およびローダチャック２３Ａ，２３Ｂのチャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂに出力する。 The processed workpiece transfer program portion 55 describes a group of instructions for causing each part of the loader device 1 and the machine tool 70 to perform a series of operations when the processed workpiece is transferred from the chuck 73 of the spindle to the loader chucks 23A and 23B. . The command delivery command group includes a spindle base advance / retreat instruction 55a for moving the spindle base 75 back and forth, a spindle chuck opening / closing instruction 55b for opening / closing the chuck claw 73a of the spindle chuck 73, and the swinging cylinder 14 in the neutral position. There are a neutral stop command 55c for stopping, a lock / unlock command 55d for switching the lock mechanism 45 between a locked state and an unlocked state, loader chuck opening / closing commands 55eA, 55eB for opening / closing the chuck claws 23a of the loader chucks 23A, 23B, etc. . The arithmetic control unit 52 decodes the command group, and the spindle base advance / retreat drive source 79, the chuck opening / closing drive source 76 of the spindle chuck 73, the shaft turning drive source 16, the lock mechanism drive source 46, and the loader chuck 23A. , 23B to the chuck opening / closing drive sources 25A, 25B.

ローダ制御装置１の動作を説明する。
ローダプログラム５１の基本動作プログラム部分５３の命令により、走行駆動源１０に出力してローダヘッド３をワーク載置部６０の上方に位置させ、進退駆動源１１に出力してローダヘッド３の前後位置を調整する。ワーク載置部６０上のワークＷの並び状態に応じて、軸回り回動用駆動源１６に出力し、ローダヘッド３の左右の向きを調整する。通常は、ローダヘッド３を中立位置にする。中立位置は、横向き位置にあるローダチャック２３Ａ（または２３Ｂ）が主軸のチャック７３と前後に正対する位置である。 The operation of the loader control device 1 will be described.
In accordance with an instruction of the basic operation program portion 53 of the loader program 51, the loader head 3 is output to the traveling drive source 10 to position the loader head 3 above the workpiece placement unit 60, and is output to the advance / retreat drive source 11 to output the front / rear position of the loader head 3 Adjust. Depending on the alignment state of the workpieces W on the workpiece placement unit 60, the rotation is output to the driving source 16 for turning around the axis, and the left and right orientations of the loader head 3 are adjusted. Usually, the loader head 3 is set to the neutral position. The neutral position is a position where the loader chuck 23A (or 23B) in the lateral position faces the chuck 73 of the main shaft in the front-rear direction.

この状態から、例えばローダチャック２３Ａが下向き位置にある場合、チャック開閉駆動源２５Ａに出力してローダチャック２３Ａのチャック爪２３ａを開き、昇降駆動源１２に出力してローダヘッド３を下降させ、チャック開閉駆動源２５Ａに出力してローダチャック２３Ａのチャック爪２３ａを閉じることにより、ワーク載置部６０上のワークＷをローダチャック２３Ａで把持する。その後、走行駆動源１０、進退駆動源１１、および昇降駆動源１２に出力して、ローダヘッド３の上昇、前後位置の調整、工作機械７０側への走行、および下降を行い、ローダヘッド３を工作機械７０の主軸７１に対向する位置に位置決めする。この間、回転機構用駆動源２８に出力して、ローダチャック２３Ａを横向き位置にしておく。このときの状態を、図５（Ａ）に示す。 From this state, for example, when the loader chuck 23A is in the downward position, it outputs to the chuck opening / closing drive source 25A to open the chuck claw 23a of the loader chuck 23A, and outputs it to the lift drive source 12 to lower the loader head 3 and By outputting to the opening / closing drive source 25A and closing the chuck claws 23a of the loader chuck 23A, the workpiece W on the workpiece placement unit 60 is gripped by the loader chuck 23A. Thereafter, the loader head 3, the advance / retreat drive source 11, and the lift drive source 12 are output to raise the loader head 3, adjust the front / rear position, travel to the machine tool 70 side, and lower the loader head 3. Positioning is performed at a position facing the main shaft 71 of the machine tool 70. During this time, the load is output to the rotation mechanism drive source 28 to keep the loader chuck 23A in the horizontal position. The state at this time is shown in FIG.

次に、ローダプログラム５１の未加工ワーク受渡しプログラム部分５４の命令により、進退駆動源１１に出力してローダヘッド３を主軸７１側に向けて前進させる。そして、ローダチャック２３Ａに把持されているワークＷが主軸のチャック７３に当るか、またはその寸前で、ロック機構用駆動源４６に出力してロック機構４５をアンロック状態にする（図５（Ｂ））。正確には、ロック機構用駆動源４６への出力をオフにすることによって、ロック機構４５がアンロック状態になる。これにより、ローダヘッド３の回転部２２は、上下に揺動自在な状態となる。また、ローダヘッド３全体は、揺動筒体１４の揺動中心軸Ｏ回りに揺動自在である。すなわち、ローダチャック４の回転部２２は、２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの中心軸Ｏ_Ａ，Ｏ_Ｂの交点Ｑを中心にして、上下左右いずれの方向にも揺動自在である。 Next, in response to an instruction from the unmachined workpiece delivery program portion 54 of the loader program 51, the loader head 3 is advanced toward the spindle 71 side by being output to the advance / retreat drive source 11. Then, the work W gripped by the loader chuck 23A hits the spindle chuck 73 or immediately before it is output to the lock mechanism drive source 46, and the lock mechanism 45 is unlocked (FIG. 5B). )). Precisely, the lock mechanism 45 is unlocked by turning off the output to the lock mechanism drive source 46. Thereby, the rotation part 22 of the loader head 3 will be in the state which can rock | fluctuate up and down. Further, the entire loader head 3 can swing around the swing center axis O of the swing cylinder 14. That is, the rotating portion 22 of the loader chuck 4, two loaders chucks 23A, respective central axis O _A of _23B, around the intersection Q of O _B, it is also swingable in either vertical and horizontal directions.

図５（Ｂ）の状態から、そのまま進退駆動源１１に出力してローダヘッド３を主軸７１側に向けて前進させると、ワークＷの先端が主軸のチャック７３の端面からなるワーク受け面７３ｂに当り、主軸７１からの反力により、ローダヘッド３およびワークＷが主軸７１に対して倣う（図５（Ｃ））。この倣い動作は、ローダチャック２３Ａの中心軸Ｏ_Ａに対しワークＷの中心がどの方向に傾いていても可能である。ロック機構用駆動源４６は単動型エアシリンダであるため、シリンダ室４８へのエアの供給を停止しても、シリンダ室４８からエアが急速に抜けることはなく、ロック機構４５をアンロック状態にしても、回転部２２の上下揺動が完全にフリーにならずに若干の抵抗が付与されている。そのため、ローダヘッド３の回動部２２が主軸７１からの反力を受けて急激に動作することが避けられる。また、ローダヘッド３の揺動中心軸Ｏ回りの揺動についても、軸回り回動機構１５の機械的抵抗が付与されているため、急激に動作することが避けられる。 From the state of FIG. 5B, when the loader head 3 is advanced to the spindle 71 side by outputting to the advance / retreat drive source 11 as it is, the tip of the workpiece W becomes a workpiece receiving surface 73b formed by the end surface of the chuck 73 of the spindle. The loader head 3 and the workpiece W follow the main shaft 71 by the reaction force from the main shaft 71 (FIG. 5C). The copying operation can be also be inclined in any direction is the center of the workpiece W with respect to the central axis O _A loader chuck 23A. Since the lock mechanism drive source 46 is a single-acting air cylinder, even if the supply of air to the cylinder chamber 48 is stopped, the air does not rapidly escape from the cylinder chamber 48, and the lock mechanism 45 is unlocked. Even so, the rotation of the rotating portion 22 is not completely free, and a slight resistance is applied. For this reason, it is possible to avoid that the rotating portion 22 of the loader head 3 operates rapidly due to the reaction force from the main shaft 71. Further, the swinging of the loader head 3 about the swinging central axis O is prevented from abruptly operating because the mechanical resistance of the pivoting mechanism 15 is provided.

上記のように、ローダヘッド３およびワークＷを主軸７１に対して倣わせてから、チャック開閉駆動源７６に出力して主軸のチャック７３のチャック爪７３ａを閉じ作動させて、主軸のチャック７３によりワークＷを把持し、その後、チャック開閉駆動源２５Ａに出力してローダチャック２３Ａのチャック爪２３ａを開いてワークＷを開放する（図５（Ｄ））。ワークＷ開放後、軸回り回動用駆動源１６に出力してローダヘッド３を揺動中心軸Ｏ回りの中立位置にする。 As described above, after the loader head 3 and the workpiece W are made to follow the spindle 71, the chuck claw 73a of the spindle chuck 73a is closed by the output to the chuck opening / closing drive source 76, and the spindle chuck 73 operates. After gripping the workpiece W, the workpiece W is output to the chuck opening / closing drive source 25A to open the chuck claw 23a of the loader chuck 23A, thereby releasing the workpiece W (FIG. 5D). After the work W is released, the loader head 3 is set to a neutral position around the oscillation center axis O by outputting to the drive source 16 for turning around the axis.

その後、ローダプログラム５１の基本動作プログラム部分５３の命令による制御に戻り、次回加工のワークＷをピックアップさせるため、前記同様に各駆動源１０，１１，１２に出力して、ローダヘッド３をワーク載置部６０まで移動させる。 Thereafter, the control returns to the control by the instruction of the basic operation program portion 53 of the loader program 51, and in order to pick up the workpiece W to be processed next time, it is output to each of the drive sources 10, 11, 12 in the same manner as described above, and the loader head 3 is mounted on the workpiece. Move to the placement unit 60.

このように、ローダチャック２３Ａから主軸のチャック７３へのワークＷの受渡し時に、ローダヘッド３およびワークＷを主軸７１に倣わせると、主軸７１のワーク受け面７３ｂにワークＷが正しく接するように、ワークＷを精度良く受け渡すことができる。仮にピックアップ時にローダチャック２３ＡがワークＷを正しく把持できなかった場合や、ワークＷが円形以外の異形である場合でも、精度の良い受渡しが可能である。ワークＷの寸法や形状の違いにより異なる治具を用いてワークＷを主軸７１に倣わせるのではないため、ワークＷの寸法や形状が変わっても、部品交換等の段取り替えが不要である。また、ワークＷだけでなくローダヘッド３も同時に主軸７１に倣うため、ワークＷの受渡し時にワークＷの位相のずれが生じ難い。 As described above, when the workpiece W is transferred from the loader chuck 23A to the spindle chuck 73, when the loader head 3 and the workpiece W are caused to follow the spindle 71, the workpiece W is correctly in contact with the workpiece receiving surface 73b of the spindle 71. The workpiece W can be delivered with high accuracy. Even when the loader chuck 23A cannot correctly grip the workpiece W at the time of pick-up, or when the workpiece W has an irregular shape other than a circle, accurate delivery can be performed. Since the workpiece W is not made to follow the spindle 71 by using different jigs depending on the size and shape of the workpiece W, even if the size or shape of the workpiece W changes, it is not necessary to change the parts such as replacement of parts. . Further, since not only the workpiece W but also the loader head 3 simultaneously follows the spindle 71, a phase shift of the workpiece W is unlikely to occur when the workpiece W is delivered.

なお、ローダチャック２３Ａから主軸のチャック７３へのワークＷの受渡し時に、主軸のチャック７３が加工済みのワークＷを把持している場合、ワークＷを把持していないローダチャック２３Ｂで主軸のチャック７３の加工済みワークＷを受け取ってから、ローダチャック２３ＡのワークＷを主軸のチャック７３に受渡しする。ローダヘッド３に２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂが設けられているため、ワーク載置部６０でのワークＷの取上げや取外し、ならびに主軸７１へのワークＷの受渡しを効率良く行える。 When the work piece W is transferred from the loader chuck 23A to the main spindle chuck 73 and the main spindle chuck 73 holds the processed work W, the main spindle chuck 73 is loaded with the loader chuck 23B that does not hold the work W. After the processed workpiece W is received, the workpiece W of the loader chuck 23A is delivered to the chuck 73 of the main shaft. Since the loader head 3 is provided with the two loader chucks 23 A and 23 B, the work W can be picked up and removed from the work placing unit 60 and the work W can be delivered to the spindle 71 efficiently.

主軸のチャック７３からローダチャック２３Ｂへの加工済みワークＷの受渡しは、加工済みワーク受渡しプログラム部分５５の命令により行われる。すなわち、ロック機構４５をアンロックとした状態で、主軸のチャック７３に把持されたワークＷをローダチャック２３Ｂに押し当てる。それにより、ローダチャック２３ＢにワークＷが正しく接するように、ワークＷを精度良く受け渡すことができる。 Delivery of the processed workpiece W from the chuck 73 of the main spindle to the loader chuck 23B is performed by an instruction of the processed workpiece delivery program portion 55. That is, in a state where the lock mechanism 45 is unlocked, the work W gripped by the chuck 73 of the spindle is pressed against the loader chuck 23B. Thereby, the workpiece W can be accurately transferred so that the workpiece W correctly contacts the loader chuck 23B.

前記上下揺動機構３５は、２つのローダチャック２３Ａ，２３Ｂのそれぞれの中心軸Ｏ_Ａ，Ｏ_Ｂの交点Ｑから離れた位置に設けた位置規制孔３６Ａ，３６Ｂと、これら位置規制孔３６Ａ，３６Ｂに沿って摺動自在な位置規制ピン３７Ａ，３７Ｂとで構成されており、前記交点Ｑおよびその周辺部に上下揺動機構３５の構成部材が存在しない。そのため、交点Ｑおよびその周辺部に設けられているローダチャック２３Ａ，２３Ｂのチャック開閉機構２４Ａ，２４Ｂ、チャック開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂ、各種配管等と上下揺動機構３５とが干渉することが避けられる。 Said vertical swing mechanism 35, two loaders chucks 23A, each 23B central axis _O A, _O position regulating hole 36A provided at a position away from the intersection Q of _B, 36B and these position regulating holes 36A, 36B The position restricting pins 37A and 37B are slidable along the upper and lower portions, and the constituent members of the vertical swing mechanism 35 are not present at the intersection Q and its peripheral portion. Therefore, the chuck opening / closing mechanisms 24A and 24B of the loader chucks 23A and 23B, chuck opening / closing drive sources 25A and 25B, various pipes, and the like, which are provided at the intersection Q and its peripheral portion, avoid interference with the vertical swing mechanism 35. It is done.

上記実施形態では、揺動筒体１４を揺動中心軸Ｏ回りに軸回り回動用駆動源１６により回動させるようにしているが、軸回り回動用駆動源１６が設けられていない構成であってもよい。その場合、揺動筒体１４を揺動中心軸Ｏ回りの中立位置に復帰させるためのスプリング等の復帰手段（図示せず）を設けるのが好ましい。 In the above embodiment, the oscillating cylinder 14 is rotated about the oscillation center axis O by the axis rotation driving source 16, but the axis rotation driving source 16 is not provided. May be. In that case, it is preferable to provide return means (not shown) such as a spring for returning the swinging cylinder 14 to the neutral position around the swing center axis O.

１…ローダ装置
２…ローダ機構部分
３…ローダヘッド支持体
４…ローダヘッド
５…軌道レール
６…走行部
７…進退部
８…昇降部
１０…走行駆動源
１１…進退駆動源
１２…昇降駆動源
１４…揺動筒体
１５…軸回り回動機構
１６…軸回り回動用駆動源
２０…固定部
２１…回転中心軸
２２…回転部
２３Ａ，２３Ｂ…ローダチャック
２５Ａ，２５Ｂ…チャック開閉駆動源
３５…上下揺動機構
３６Ａ，３６Ｂ…位置規制孔
３７Ａ，３７Ｂ…位置規制ピン（摺動部材）
４５…ロック機構
４６…ロック機構用駆動源
５０…ローダ制御装置
５６…受渡し制御部
６０…ワーク載置部
７０…工作機械
７１…主軸（ワーク支持部）
７３…チャック
Ｏ…揺動中心軸
Ｗ…ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Loader apparatus 2 ... Loader mechanism part 3 ... Loader head support body 4 ... Loader head 5 ... Track rail 6 ... Traveling part 7 ... Advance / retreat part 8 ... Elevating part 10 ... Travel drive source 11 ... Advance / retreat drive source 12 ... Elevation drive source 14 ... Oscillating cylinder 15 ... Axis turning mechanism 16 ... Axis turning drive source 20 ... Fixing part 21 ... Rotation center shaft 22 ... Rotating parts 23A, 23B ... Loader loader chucks 25A, 25B ... Chuck opening / closing drive source 35 ... Vertical swing mechanism 36A, 36B ... Position restriction hole 37A, 37B ... Position restriction pin (sliding member)
45 ... Lock mechanism 46 ... Drive mechanism 50 for lock mechanism ... Loader control device 56 ... Delivery control unit 60 ... Work placement unit 70 ... Machine tool 71 ... Main shaft (work support unit)
73 ... Chuck O ... Oscillation center axis W ... Workpiece

Claims

工作機械のワーク支持部に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体と、前記ローダヘッド支持体に揺動自在に設けられ、ワークを把持する開閉式のチャックを有するローダヘッドと、このローダヘッドの揺動をロックするロック機構と、前記チャックと前記ワーク支持部との間でのワークの受渡しを制御する受渡し制御部とを備え、
この受渡し制御部は、前記チャックがワークを把持し、かつ前記ローダヘッドの揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部にワークを押し当てるようにして、前記ローダヘッドとワークとを前記ワーク支持部に倣わせる制御を行うものとしたローダ装置。 A loader head support capable of moving forward and backward in a direction approaching and moving away from a work support portion of the machine tool, a loader head having an openable and closable chuck that is swingably provided on the loader head support and grips the work; A lock mechanism that locks the swing of the loader head, and a delivery control unit that controls delivery of a workpiece between the chuck and the workpiece support unit,
The delivery control unit is configured to press the work against the work supporting unit in a state where the chuck holds the work and the swinging of the loader head is unlocked. A loader device that performs control to follow the workpiece support.

前記ワークの受渡し方向は前後であり、前記ローダヘッドは、前記ローダヘッド支持体に対して上下および左右に揺動自在である請求項１記載のローダ装置。 The loader device according to claim 1, wherein a delivery direction of the workpiece is front and rear, and the loader head is swingable vertically and horizontally with respect to the loader head support.

前記ローダヘッドが前記チャックを２つ有し、これら２つのチャックは、チャックの中心軸が鉛直となる位置と水平となる位置とに相互に位置変換可能である請求項１または請求項２記載のローダ装置。 3. The loader head has two chucks, and the two chucks can be mutually converted into a position where the central axis of the chuck is vertical and a position where the chuck is horizontal. Loader device.

前記ローダヘッド支持体が前記ローダヘッドを揺動自在に支持する機構として、前記２つのチャックのそれぞれの中心軸の交点を中心とする円弧状または円弧に近似する形状の長孔を、前記ローダヘッド支持体および前記ローダヘッドのいずれか一方に設けると共に、前記長孔に沿って摺動自在な摺動部材を、前記ローダヘッド支持体と前記ローダヘッドの他方に設けた請求項３記載のローダ装置。 As a mechanism for the loader head support to swingably support the loader head, an elongated hole having an arc shape or a shape approximating an arc centering on the intersection of the central axes of the two chucks is used as the loader head. The loader device according to claim 3, wherein a slide member provided on one of the support body and the loader head and slidable along the elongated hole is provided on the other of the loader head support body and the loader head. .

前記ローダヘッド支持体は、水平に設置された軌道に沿って走行する走行部と、この走行部に対し前記軌道と交差する水平な方向に進退する進退部と、この進退部に対し昇降する昇降部とを有し、前記昇降部に前記ローダチャックを、鉛直方向に沿う揺動中心軸回りに揺動自在かつ上下に揺動自在に設けた請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のローダ装置。 The loader head support includes a traveling unit that travels along a horizontally installed track, an advancing / retreating unit that moves forward / backward in a horizontal direction intersecting the track, and an elevating / lowering unit that moves up and down relative to the traveling unit. 5. The loader chuck according to any one of claims 1 to 4, wherein the loader chuck is provided on the elevating part so as to be swingable about a swing center axis along a vertical direction and swingable up and down. Loader device.

工作機械のワーク支持部に対し接近および離反する方向に進退自在なローダヘッド支持体と、前記ローダヘッド支持体に揺動自在に設けられ、ワークを把持する開閉式のチャックを有するローダヘッドと、このローダヘッドの揺動をロックするロック機構と、前記チャックと前記ワーク支持部との間でワークの受渡しを制御する受渡し制御部とを備え、
この受渡し制御部は、前記ローダヘッドの揺動をアンロックとした状態で、前記ワーク支持部に把持されたワークを前記チャックに押し当てるようにして、前記ローダヘッドをワークに倣わせる制御を行うものとしたローダ装置。 A loader head support capable of moving forward and backward in a direction approaching and moving away from a work support portion of the machine tool, a loader head having an openable and closable chuck that is swingably provided on the loader head support and grips the work; A lock mechanism that locks the swing of the loader head, and a delivery control unit that controls delivery of the workpiece between the chuck and the workpiece support unit,
The delivery control unit controls the loader head to follow the workpiece by pressing the workpiece held by the workpiece support portion against the chuck in a state where the swing of the loader head is unlocked. Loader device to be performed.