JP4303810B2 - Lathe work discharging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、旋盤から加工済ワークを排出する装置に関し、旋盤の機内で揺動するアームを備えたワーク排出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
旋盤のワーク排出装置には種々の構造のものがある。最も簡単なものはワーク加工領域の下方にシュートを設けたもので、加工が終わった後、旋盤のチャックを開いて加工済ワークをシュート上に落下させて排出するというものである。
【0003】
他の構造としてロボットを用いてワークの排出を行うものがある。この構造は、加工が終わった後主軸を停止し、旋盤の加工領域を覆っているカバーの扉を開いて機内にロボットアームを差し込み、ロボットハンドでワークを把持して機外へ取り出し、一定の姿勢でストッカやワークコンベヤに載せるというものである。この構造はワークを傷つけるおそれがなく、加工済ワークの整列も可能であるが、排出操作に時間がかかり、装置が高価になる。
【0004】
構造が簡単で機能的にも優れ、多く採用されている他の構造として、旋盤のチャックと排出用のシュートやコンベヤとの間でワークの受渡しを行う排出装置を旋盤の機内に設けた構造がある。図6はこのような排出装置の一例を示したもので、旋盤の加工領域25の手前側(操作側)28に設けた主軸と平行な支点軸2まわりに揺動駆動されるアーム3を設け、このアームの先端にワークバケット19を設け、このアームと略平行に設けた補助リンク26の作用により、アーム3の揺動に連動してバケット19が揺動する構造を備えたものである。バケット19はアーム3が加工領域25側に回動したとき、開口を上方に向けてチャック27から落下するワークを受け取る姿勢となり、アーム3が加工領域25から離れる方向に揺動したとき、その揺動動作と連動して開口が横向きになる方向に回動し、その揺動端に設けたシュートやコンベヤ22上にワークを落下させる。この構造のワーク排出装置は、チャック27から落下してくるワークをバケット19で受け取る関係上、バケット19の移動領域が加工領域25の手前側下方となる。
【0005】
一方旋盤には、第1主軸と第2主軸とを対向させて配置しかつそれぞれの主軸と協働してワークの加工を行う2個以上のタレット刃物台を設けた2主軸対向旋盤が知られている。一般にこの種の旋盤では第1主軸と第1刃物台とで第1工程の加工を行い、次に第2主軸の軸方向移動によってワークを第1主軸から第2主軸に受け渡し、第2主軸と第2刃物台とで第2工程の加工を行った後、ワークを排出する。
【0006】
2主軸対向旋盤の基本的な構造のものは、第1刃物台と第2刃物台とを加工領域の奥側に配置するというものである。しかし刃物台の他の配置態様として第2刃物台または第3刃物台を加工領域の手前側下方に配置することがある。この手前側下方に配置した刃物台は、主軸方向(Z軸方向)に移動できるようになっており、第2主軸と協働して加工を行うほか、第1主軸と協働して加工を行うことも可能である。すなわちこの構造のものでは、機械コストは高くなるが、第1主軸に把持したワークを(第3刃物台を設けたものでは第2主軸に把持したワークも)2台の刃物台で同時加工を行うことができるという特徴がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
2主軸対向旋盤における一般的な加工態様では、加工済ワークは第2主軸側から排出される。この排出手段としてシュートやロボットを用いると、前述したような問題が生ずる。そこで2主軸対向旋盤においても、旋盤の機内に図6で説明したような排出装置を設けることが考えられる。ところが従来のこの種排出装置は、排出ワークの経路(図6のものではバケット19の経路)が旋盤の加工領域25の手前側下方となるため、第2刃物台または第3刃物台を加工領域の手前側下方に設けた旋盤では、カバーの形状寸法や排出装置の取り付け位置に制限が生ずる。近時の旋盤は加工領域が蛇腹等の伸縮部材を備えた隔壁で囲まれており、タレットを第1主軸側に移動させても、タレットを支持している刃物台やその周囲に取り付けられている隔壁が加工領域内に進出し、これが排出装置と干渉してその動作を妨げるのである。
【0008】
そこでこの発明は、刃物台が加工領域の手前側下方に配置されている旋盤においても、当該刃物台やそのタレットに干渉させることなく旋盤の機内に配置することができるワーク排出装置を提供することにより、特に2主軸対向旋盤におけるワークの排出を、簡単な構造の装置で能率良くかつワークを傷つけることなく行うことができるようにすることを課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明の旋盤のワーク排出装置は、第1主軸と第2主軸とを対向させて配置した2主軸対向旋盤の主軸と平行な支点軸2に基端を枢着されて旋盤の機内で揺動駆動されるアーム3と、このアームの先端に装着されたバケット19とを備えた旋盤のワーク排出装置において、主軸の上部において前記旋盤のフレーム11に両端を支持して配置された前記支点軸2と、主軸方向のピン20回りに揺動自在なシェル19bを備えたクラムシェル形の底部が開口可能なバケットであって第2主軸側の面にワーク通過切欠19cが設けられかつ反第2主軸側の面が閉鎖されているバケット19と、前記アームが振り上がった位置でかつ加工領域から第2主軸側移動端に退避したバケット19の直下の位置に配置されたコンベヤ22ないしシュートと、アーム3を支点軸2の軸方向に往復移動させる往復移動装置10と、この往復移動と連動して前記第2主軸側移動端で前記シェルをバケットの底部を開口する方向に揺動させる連動手段23とを備えることにより、上記課題を解決している。
【0011】
往復駆動装置10としては、モータとボールねじないしラックピニオンを用いることもできるが、シリンダ装置を用いるのが最も簡単である。連動手段としては、バケットの往復移動方向に沿うカムや、バケットの往復移動と連動するリンク装置や、ラックピニオン機構等の機械的連動手段、またはバケットの退避移動端を検出する電気センサとソレノイド等の電気アクチュエータとの組合せや、同様な油圧スイッチと油圧アクチュエータの組合せ等の電気ないし油圧連動機構を採用することができる。カムを用いるのが最も簡単である。このような連動機構により、バケット19が退避側移動端に達したとき、バケットの下方を開いてワークをコンベヤないしシュートに落下させる。バケットから落下したワークを受け取って搬送する手段として、コンベヤはワークに傷をつけない点でシュートより優れている。
【0012】
支点軸2の軸方向のアームの往復移動とバケットからワークを受け取るコンベヤないしシュートの移動関係は相対的なものである。すなわちアーム3を往復移動させる代わりに、コンベヤ22ないしシュートを往復進退させる構成とすることが可能である。この場合にはワークを排出するためにバケット19を回動ないし開くための連動手段は、コンベヤないしシュートの進退動作と連動させるように設ける。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下図1ないし図5に示す実施例を参照して、この発明の実施形態を説明する。図1はこの発明のワーク排出装置を備えた2主軸対向旋盤の第2主軸側の加工領域を第1主軸側から見た図で、1が主軸の軸線である。図1には示してないが、この主軸の軸線上には第2主軸のチャック27(図2参照)が配置され、その手前側下方(図1で右下方向)には第2刃物台のタレットが配置されている。第2主軸のチャック及び第2刃物台のタレットは主軸方向(図1の紙面直角方向)に移動可能である。
【0014】
主軸軸線1のほぼ直上部に第2チャック27の主軸方向の移動ストロークをカバーする長さの支点軸2が主軸軸線1と平行に設けられている。支点軸2は旋盤のフレーム11に両端支持されたボールスプライン軸で、アーム3の基端のボス4が軸方向移動可能かつ相対回動不能に装着されている。支点軸2は切粉等が付着しないように軸受ユニット5とボス4との間に配置された蛇腹6で保護されている。支点軸2の一端には図2、3に示す揺動モータ7が連結されており、この揺動モータを駆動することにより、支点軸2を介してアーム3が図1に実線と想像線で示す範囲を揺動する。
【0015】
アームのボス4の右側(以下、特に指定しない場合の方向を示す手前と奥及び左右の語は、旋盤の操作者側から見た方向を示す。図1の右側が手前側、図2、3の右側が右側となる。)の位置に移動アーム8が回動可能に嵌合されている。旋盤のフレーム11に固定された右側の軸受ユニット5と一体のシリンダ支え14にシリンダ10が主軸と平行に装着されている。フレーム11に実質上一体のガイド12の孔とシリンダ支え14の孔に挿通されて主軸方向に移動可能な位置決めボルト13と、前記シリンダ10のシリンダロッド10aとが、移動アーム8の先端部9に各々のナットによって固定されている。この固定により、移動アーム8の回動が阻止されている。シリンダ10のシリンダロッド10aの進退動作は、移動アーム8従ってアーム3を主軸方向に移動させる。
【0016】
揺動モータ7の駆動でアーム3が揺動するときは、ボス4と移動アーム8とは滑り回動する。アーム3が上下の揺動端で振動しないように、また位置決めを正確にするために、支点軸2の左端にクッション15と回動ストッパ16が備えられており、更にこの位置で揺動モータ7の油圧源を停止させる近接スイッチ17が設けられている。
【0017】
シリンダ10の進出端及び縮退端は、シリンダ10に内蔵した近接スイッチで検出され、切換弁を切り換えてシリンダ10を停止させる。また機械的な安全装置として、シリンダ10の進出位置では位置決めボルト13の右端のナット13aがガイド12の右端に当接するようになっており、縮退位置では移動アーム8に取り付けられたストッパボルト18がシリンダ支え14に当接するようになっている。
【0018】
アーム3は先端側が内側に向けてく字形に屈曲しており、その先端にバケット19が装着されている。バケット19は図4及び図5(a)のように、クラムシェル(二枚貝の殻)形の開閉バケットで、手前側と奥側に位置する2枚のシェル19a、19bを備えている。手前側のシェル19aはアーム3の先端に固定されており、奥側のシェル19bは主軸方向のピン20で揺動開閉自在である。両方のシェル19a、19bの左側面(図5、6はバケットを奥側から見た図で、左右が反転して示されている。)は小口板で閉鎖されているが、右側面(第2主軸側の面)には第2主軸のチャック27に把持されたワーク30がバケット19内に進入できるように、ワーク通過切欠19cが設けられている。揺動開閉自在な奥側のシェル19bは、スプリング21(図4参照)ないし自重により外力が作用してない状態で閉状態を保っている。
【0019】
バケット19の他の実施例を図5(b)、(c)に示す。シェル19bには第2主軸のチャック27に把持されたワーク30がバケット19の奥側29からバケット内に進入できるようにワーク通過切欠19cが設けられており、その下方にワーク受部19dがある。バケットからワークを放出するときは、シェル19bの下方を開く。
【0021】
第2主軸のチャックは主軸方向に移動しながら加工を行うので、主としてワークの長さにより、ワーク排出時のチャックの位置が異なることがあり得る。図5(a)のバケットを取り付けたものでは、シリンダ10のロッド10aが進出したとき即ちナット13aがガイド12に当接したときに、バケット19が第2チャック27で把持されているワーク30の左横の位置に進出するように設定される。
【0022】
図1にはアーム3及びバケット19を退避位置(実線)と進出位置(想像線)とで示してある。バケットの退避位置の直下の部分には、主軸方向右側に延びるコンベヤ22が配置されている。コンベヤ22は旋盤の機内から機外へと延びており、その機内側の端部は第2チャックが第1チャックから一番遠ざかったときの第2チャックの位置より若干反第1チャック側の位置である。バケット19の退避位置すなわちアーム3が振り上がった位置でシリンダ10のロッド10aを縮退させることにより、バケット19はこのベルトコンベヤ22上の位置に移動する。
【0023】
旋盤のサイドフレーム11aにベルトコンベヤ22と略平行な板カム23が設けられており、一方バケット19の2枚のシェル19a、19bにはこの板カムと係合するカムフォロワ24(図4、5には板状で表わしている)が設けられている。シリンダ10の縮退動作によってバケット19がベルトコンベヤ22上に移動してくると、カムフォロワ24が板カム23に係合して、バケットの開閉側のシェル19bを開く。
【0024】
次に図1〜4及び図5(a)の実施例装置の動作について説明する。旋盤の第1主軸側での加工が終わったワークは、第2主軸の軸方向移動と第1及び第2チャックの開閉動作により第2チャックに引き渡され、その後第2チャックが軸方向に後退して、旋盤の手前側下方に配置された第2刃物台のタレットに装着された工具により、ワークに対する第2工程の加工を行う。第2工程の加工が終了したら、第2タレットは主軸直角方向(X軸方向)に退避するか、あるいは第1主軸側に移動する。これと同時に油圧シリンダ10のロッド10aが伸長し、さらに揺動モータ7が揺動することにより、アーム3先端のバケット19は第2チャックで把持されているワーク30の左横の位置に進出してくる。バケット19の第2チャック側にはワークを通過させる切欠19cが設けられているから、バケット19が主軸軸線上まで進出したとき、第2チャックに把持されたワーク30は、第2主軸の第1主軸側への移動によってバケット19内に挿入される。次に第2チャックを開いてノックアウトピンでワーク30を押し出すことにより、加工済ワークがバケット19内に収容する。
【0025】
一方、図5(b)、(c)に示すバケットを採用した場合は、バケット19の奥側29にワークを通過させる切欠19cが設けてあるので、揺動モータ7の動作によりバケット19を第2チャックの直近の位置に進出させることができ、主軸軸線1上まで進出させたとき第2チャックに把持されたワーク30はバケット19内に挿入される。その後第2チャックを開いてノックアウトピンでワーク30を押し出すことにより、加工済ワークがバケット19のワーク受部19dに落下収容される。
【0026】
ワークを受け取ったバケットは、揺動モータ7で図1に実線で示す退避位置に揺動した後、シリンダ10のロッドの縮退動作により、図1の奥側(図2の右方)へと移動する。そして開閉側シェルのカムフォロワ24が板カム23により押動されて、開閉側シェル19bを開く。このときバケット19はベルトコンベヤ22上に移動してきているから、バケット内の加工済ワークは自重によりベルトコンベヤ22上に落下し、ベルトコンベヤ22により機外へと搬出される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例装置を第1主軸側からみた側面図
【図2】 同手前側からみた正面図
【図3】 同上方からみた平面図
【図4】 図2のバケットのA−A断面図
【図5】 底部開閉型バケットの斜視図
【図6】 従来のワーク排出装置の側面図
【符号の説明】
2 支点軸
3 アーム
10 シリンダ
19 バケット
19c ワーク通過切欠
22 ベルトコンベヤ
23 板カム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for discharging a processed workpiece from a lathe, and to a workpiece discharging device having an arm that swings in a lathe machine.
[0002]
[Prior art]
There are various lathe work discharging devices. In the simplest case, a chute is provided below the workpiece machining area. After machining is completed, the lathe chuck is opened, and the machined workpiece is dropped onto the chute and discharged.
[0003]
Another structure uses a robot to discharge a workpiece. In this structure, the spindle is stopped after machining, the cover door that covers the machining area of the lathe is opened, the robot arm is inserted into the machine, the workpiece is gripped by the robot hand and taken out of the machine. They are placed on the stocker or work conveyor in a posture. With this structure, there is no risk of damaging the workpiece and alignment of the processed workpiece is possible, but the discharging operation takes time and the apparatus becomes expensive.
[0004]
Another structure that has a simple structure and excellent functionality and is widely used is a structure in which a lathe chuck is equipped with a discharge device that delivers workpieces between the lathe chuck and the discharge chute and conveyor. is there. FIG. 6 shows an example of such a discharge device, which is provided with an
[0005]
On the other hand, as a lathe, there is known a two-spindle opposed lathe provided with two or more turret turrets that are arranged so that a first spindle and a second spindle are opposed to each other and work a workpiece in cooperation with each spindle. ing. In general, in this type of lathe, the first spindle and the first tool post perform the first process, and then the workpiece is transferred from the first spindle to the second spindle by the axial movement of the second spindle. After processing the second step with the second tool post, the workpiece is discharged.
[0006]
The basic structure of the two-spindle opposed lathe is that the first tool post and the second tool post are arranged on the far side of the machining area. However, as another arrangement mode of the tool post, the second tool post or the third tool post may be arranged on the lower side on the near side of the machining area. The tool post arranged on the lower side on the near side can move in the main axis direction (Z-axis direction). In addition to processing in cooperation with the second main axis, processing is performed in cooperation with the first main axis. It is also possible to do this. That is, with this structure, the machine cost is high, but the work gripped on the first spindle (or the work gripped on the second spindle in the case of providing the third tool rest) can be simultaneously processed with two tool rests. There is a feature that can be done.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In a general machining mode in a two-spindle opposed lathe, the processed workpiece is discharged from the second spindle side. When a chute or a robot is used as the discharging means, the above-described problems occur. Therefore, it is conceivable to provide a discharging device as described with reference to FIG . However, since this type of conventional discharging apparatus has a discharge work path (path of the
[0008]
Accordingly, the present invention provides a workpiece discharge device that can be placed in a lathe machine without interfering with the tool rest and its turret even in a lathe where the tool rest is disposed on the lower side on the near side of the machining area. Therefore, it is an object of the present invention to make it possible to efficiently discharge a workpiece on a two-spindle opposed lathe with an apparatus having a simple structure efficiently and without damaging the workpiece.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The lathe work discharging apparatus according to the present invention has a base end pivotally attached to a
[0011]
As the reciprocating
[0012]
The reciprocating movement of the arm in the axial direction of the
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
It follows Figures 1 with reference to the embodiments shown in FIG. 5, an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a view of a machining area on the second spindle side of a two-spindle opposed lathe equipped with a workpiece discharge device of the present invention as seen from the first spindle side, where 1 is the axis of the spindle. Although not shown in FIG. 1, a chuck 27 (see FIG. 2) of the second spindle is disposed on the axis of the spindle, and the second tool post is located on the lower side (lower right in FIG. 1). Turret is arranged. The chuck of the second spindle and the turret of the second tool post are movable in the direction of the spindle (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1).
[0014]
A
[0015]
The right side of the
[0016]
When the
[0017]
The advancing end and the retracting end of the
[0018]
The
[0019]
Another embodiment of the
[0021]
Since the chuck of the second spindle performs processing while moving in the direction of the spindle, the position of the chuck at the time of discharging the workpiece may differ mainly depending on the length of the workpiece. In the case where the bucket of FIG. 5A is attached, when the
[0022]
In FIG. 1, the
[0023]
A
[0024]
Next, the operation of the embodiment apparatus shown in FIGS. 1 to 4 and FIG. The workpiece that has been processed on the first spindle side of the lathe is transferred to the second chuck by the axial movement of the second spindle and the opening and closing operations of the first and second chucks, and then the second chuck moves back in the axial direction. Then, the machining of the second process is performed on the workpiece with the tool mounted on the turret of the second tool post disposed on the lower side on the front side of the lathe. When the processing in the second step is completed, the second turret is retracted in the direction perpendicular to the main axis (X-axis direction) or moved toward the first main axis. At the same time, the
[0025]
On the other hand, FIG. 5 (b), when adopting the bucket (c), the
[0026]
The bucket that has received the workpiece is swung to the retracted position shown by the solid line in FIG. 1 by the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of the embodiment device as viewed from the first main spindle side. FIG. 2 is a front view of the apparatus as viewed from the front side. FIG. 3 is a plan view of the bucket as viewed from above. [Fig. 5] Perspective view of bottom open / close type bucket [Fig. 6] Side view of conventional work discharging device [Explanation of symbols]
2
10 cylinders
19 bucket
19c Workpiece cutout
22 Belt conveyor
23 Plate cam
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