JP5073340B2 - Work processing system - Google Patents
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Description
本発明は、1つのワークを複数の主軸に連続的に受け渡しながら加工を行うワーク加工システムに関する。 The present invention relates to a workpiece machining system that performs machining while continuously delivering a workpiece to a plurality of spindles.
従来ワーク加工用の主軸が2つ並設され、両主軸間にワークの中継装置を設け、上記中継装置が、ワーク供給搬出装置からワークを受け取る受取り手段と、該受取り手段から受け取ったワークをワーク供給装置に引き渡す引渡し手段とを備え、1つのワークを2つの主軸に連続的に供給して加工を行うワーク加工システムが公知となっている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, two spindles for machining workpieces are arranged side by side, a workpiece relay device is provided between the two spindles, and the relay device receives a workpiece from the workpiece supply / unload device, and receives the workpiece received from the workpiece receiving device. 2. Description of the Related Art A workpiece machining system that includes a delivery unit that delivers to a supply device and performs machining by continuously feeding one workpiece to two spindles is known (see, for example, Patent Document 1).
また、隣合う2つの主軸の一方の主軸に未加工のワークを供給するとともに、当該主軸から加工後のワークを搬出するワーク供給搬出装置と、他方の主軸に対して加工用のワークを供給するワーク供給装置とを各別に移動可能に設けたワーク加工システムも公知となっている(例えば特許文献2参照)。
さらに、複数台の旋盤を並設し、反転装置でワークを反転しながら前記複数台の旋盤間で順次ワークを受け渡して加工を行う加工システムも公知である(例えば特許文献3参照)。
Furthermore, a machining system in which a plurality of lathes are arranged side by side, and workpieces are sequentially transferred between the plurality of lathes while the workpieces are reversed by a reversing device is also known (see, for example, Patent Document 3).
特許文献1のシステムは、1つのローディング装置で一方の主軸(第1主軸)の主軸チャックへのワーク(素材)の供給,当該主軸チャックからのワークの搬出,半加工材反転装置との間のワークの授受,半加工材反転装置から他方の主軸(第2主軸)の主軸チャックへのワークの供給,当該主軸チャックからのワークの搬出を行う。
In the system of
このため上記ローディング装置は、第1主軸側での加工が終了した素材を半加工材として、半加工材反転装置に供給し、半加工材反転装置によって反転された半加工材を半加工材反転装置から受け継ぎ、受け継いだ半加工材を第2主軸に供給する。
この際ローディング装置は、半加工材を半加工材反転装置に供給した後、半加工材の第2主軸への供給終了まで第1主軸に供給する新たなワークを取りに行くことができない。これにより1つのワークを2つの主軸に連続的に供給して加工を行う場合、第1主軸へのワークの供給が遅れ、ワークの加工効率が低下するという欠点があった。
For this reason, the loading device supplies the material that has been processed on the first spindle side as a half-processed material to the half-worked material reversing device, and the half-worked material that has been reversed by the half-worked material reversing device. The semi-processed material inherited from the apparatus is supplied to the second spindle.
At this time, the loading device cannot pick up a new workpiece to be supplied to the first spindle until the half workpiece has been supplied to the second spindle after the half workpiece has been supplied to the half workpiece reversing device. Accordingly, when machining is performed by continuously supplying one workpiece to two spindles, there is a disadvantage that the workpiece supply efficiency to the first spindle is delayed and the machining efficiency of the workpiece is reduced.
一方、特許文献2には、並設された2つの主軸に対して各々ローディング装置を配置したワーク加工システムが示されているが、1つのワークを2つの主軸に連続的に供給して加工を行うことが前提となっていない。このため第1主軸へのワークの供給遅れを減少させて、ワークの加工効率を向上させる課題の記載又は示唆は一切なく、特許文献2に記載のシーケンスを適用して1つのワークを2つの主軸に連続的に供給する場合にワークの加工効率を向上させることはできない。
On the other hand,
また、特許文献3に記載の加工システムでは、ワークを常に主軸と平行な水平姿勢で保持しているため、ワークが落下しないように常に保持している必要があり、ワークの授受の際のチャック開閉のタイミングを厳密に行う必要があるなど、反転装置の動作制御及び構成が複雑になるという欠点がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、複数の主軸間でワークを受け渡しながら連続して加工を行うワーク加工システムにおいて、各主軸へのワーク供給が無駄時間なく行うことができ、かつ、ワークを反転させる際にも、その構成が複雑にならず、加工効率とコスト性に優れたワーク加工システムの提供を目的とする。
Further, in the machining system described in
The present invention was made in view of the above problems, and in a workpiece machining system that performs machining continuously while delivering workpieces between a plurality of spindles, workpiece supply to each spindle can be performed without wasted time, In addition, an object of the present invention is to provide a workpiece machining system that is superior in machining efficiency and cost efficiency, even when the workpiece is reversed.
上記課題を解決するための本発明のワーク加工システムは、ワークを把持する主軸を隣接して設け、各々の主軸に対してワーク搬送装置を設け、両主軸の間に、互いにワークの授受を行う一対のワーク保持部を有するワークの中継装置を設け、一方の主軸で加工の終了したワークを一方の前記ワーク搬送装置から一方の前記ワーク保持部に受け渡し、他方の前記ワーク保持部から他方の前記ワーク搬送装置に受け渡すワーク加工システムにおいて、少なくとも一つの前記ワーク保持部の軸線と前記ワーク搬送装置のワーク把持部の軸線とを同一の軸線上に位置させ、前記一対のワーク保持部を含む前記中継装置の構成部材が、ワーク加工システムのフレームに取り付けられた基板上に設けられ、前記基板が、前記ワーク加工システムのフレームに前記軸線上で回転角度位置調整可能に取り付けられている構成としてある。
この構成によれば、ワークの加工と主軸への供給、搬出は、個別に設けられたワーク搬送装置が行うので、各主軸へのワーク供給が無駄時間なく行うことができる。また、本発明の中継装置は、ワーク搬送装置との間でワークを倒立姿勢で授受するため、ワーク保持部のチャックは少なくともワーク搬送装置との間でワークの授受を行う際に、ワークと干渉しないように開放されていればよく、開閉のタイミングを厳密に設定する必要はなくなる。そのため、中継装置の構成及び制御が簡単になる。
また、前記基板が前記フレームに回転角度位置調整可能に取り付けられているので、隣合う主軸や工作機械等のワーク加工機の位置に多少のずれがあっても、前記主軸や前記ワーク加工機の位置調整を行うことなく、前記基板の回転角度位置を調整するだけで、正確なワークの授受を行うために必要なワーク保持部と前記ワーク搬送装置との位置関係を容易に調整することができるようになる。
The workpiece machining system of the present invention for solving the above-described problems is provided with a spindle for gripping a workpiece adjacent to each other, a workpiece transfer device for each spindle, and the exchange of workpieces between the two spindles. A workpiece relay device having a pair of workpiece holding portions is provided, and a workpiece that has been processed by one spindle is transferred from one workpiece conveying device to one workpiece holding portion, and the other workpiece holding portion to the other In the workpiece processing system to be transferred to the workpiece transfer device, the axis of at least one of the workpiece holding units and the axis of the workpiece holding unit of the workpiece transfer device are positioned on the same axis, and includes the pair of workpiece holding units. A component of the relay device is provided on a substrate attached to a frame of the workpiece processing system, and the substrate is a frame of the workpiece processing system. There as a rotational angular position adjustably mounted configuration by the axis to.
According to this configuration, since workpieces are processed, supplied to the spindle, and carried out by the individually provided workpiece transfer device, the workpieces can be supplied to each spindle without wasted time. Further, since the relay device of the present invention exchanges the workpiece with the workpiece transfer device in an inverted posture, the chuck of the workpiece holding unit interferes with the workpiece when at least transferring the workpiece with the workpiece transfer device. In other words, it is not necessary to set the opening / closing timing strictly. This simplifies the configuration and control of the relay device.
In addition, since the substrate is attached to the frame so that the rotational angle position thereof can be adjusted, even if there is a slight shift in the position of a work processing machine such as an adjacent main spindle or machine tool, the main spindle or the work processing machine It is possible to easily adjust the positional relationship between the workpiece holding unit and the workpiece transfer device, which is necessary for accurate transfer of workpieces, only by adjusting the rotation angle position of the substrate without adjusting the position. It becomes like this.
前記中継装置の前記構成部材には、前記一対のワーク保持部間で前記ワークを反転させるワーク反転手段と、反転したワークを前記一対のワーク保持部間で授受可能にするワーク授受手段とが含まれる構成としてもよい。 Wherein the said components of the relay device, includes a work turning means for inverting the workpiece between the pair of work holding portion, and the workpiece transfer means for enabling transfer of the inverted workpiece between said pair of work holding portion A configuration may be used.
前記ワーク反転手段は、前記一対のワーク保持部を互いに接近する方向及び互い離間する方向に回動させる保持部回動手段と、前記一対のワーク保持部を相対的に接近する方向及び離間する方向に進退移動させる保持部進退移動手段とを有し、前記保持部回動手段によって前記ワーク保持部を回動させることで前記ワークを倒立姿勢と横臥姿勢との間で姿勢変更を行い、前記保持部進退移動手段によって前記ワーク保持部を互いに接近する方向に相対移動させ、横臥姿勢の前記ワークを前記一対のワーク保持部間で授受するように構成してもよい。 The work reversing means includes a holding part rotating means for rotating the pair of work holding parts in a direction approaching and separating from each other, and a direction in which the pair of work holding parts are relatively approached and separated from each other. Holding part advancing / retreating means for moving forward and backward, and by rotating the work holding part by the holding part rotating means, the posture of the work is changed between an inverted posture and a recumbent posture, and the holding You may comprise so that the said workpiece holding part may be relatively moved in the direction which mutually approaches by a part advance / retreat movement means, and the said workpiece | work of a recumbent attitude | position is exchanged between a pair of said workpiece holding parts.
前記ワーク保持部の少なくとも一つが、前記ワーク搬送装置のワーク把持部の軸線と前記ワーク保持部の軸線とを同一の軸線上に位置させるための回動角度の調整手段を備えている構成としてもよい。
この構成によれば、両前記主軸の間に段差があったり、ワーク加工システムの一部が水平面に対して傾斜した面内に設置されているような場合にも、ワーク搬送装置と中継装置との間でワークの授受を正確に行わせることが可能になる。
At least one of the workpiece holding units may include a rotation angle adjusting means for positioning the workpiece holding unit axis of the workpiece conveying device and the workpiece holding unit on the same axis. Good.
According to this configuration, even when there is a step between the two spindles or when a part of the workpiece processing system is installed in a plane inclined with respect to the horizontal plane, the workpiece transfer device and the relay device It is possible to accurately transfer and receive workpieces.
前記ワーク保持部の少なくとも一つが、縦向き姿勢の前記ワークをその軸線の回りに回転させて、回転角度位置の調整を行う回転角度位置調整手段を備える構成としてもよい。
この構成によれば、2つの主軸が例えば同一水平面内で非平行状態に設置されている場合等に、ワークの回転角度位置を修正して一方の主軸で加工されたワークを他方の主軸に受け渡すことが可能になる。
この場合、複数の前記主軸のうちの隣合う二つの主軸の軸線が同一平面内で非平行に設けられている場合において、前記回転角度位置調整手段が、両前記主軸の相対角度から割り出された調整角度に基づき、前記ワークを回転させるようにするとよく、前記回転角度位置調整手段が、前記ワークを倒立姿勢で載置する載置台と、この載置台を所定角度回転させる駆動体とを有する構成としてもよい。
なお、前記ワーク保持部に回転角度調整手段を設ける代わりに、両前記主軸の少なくとも一方に、把持した前記ワークをその軸線の回りに回転させて、回転角度位置の調整を行う機能を備えさせてもよい。
At least one of the workpiece holding units may include a rotation angle position adjusting unit that adjusts the rotation angle position by rotating the workpiece in the vertical orientation around its axis.
According to this configuration, when the two main shafts are installed in a non-parallel state within the same horizontal plane, for example, the workpiece processed by one main shaft is received by the other main shaft by correcting the rotation angle position of the workpiece. It becomes possible to pass.
In this case, when the axes of two adjacent main shafts among the plurality of main shafts are provided non-parallel within the same plane, the rotation angle position adjusting means is calculated from the relative angle between the two main shafts. The workpiece may be rotated based on the adjustment angle, and the rotation angle position adjusting means includes a mounting table for mounting the workpiece in an inverted posture and a driving body for rotating the mounting table by a predetermined angle. It is good also as a structure.
Instead of providing a rotation angle adjusting means in the work holding part, at least one of the main shafts is provided with a function of adjusting the rotation angle position by rotating the gripped work around its axis. Also good.
前記基板は、前記ワーク加工システムのフレームに着脱可能に設けられていてもよい。さらに、前記ワーク搬送装置は、前記中継装置に対して縦向き姿勢でワークの授受を行う第一のワークチャックと、前記主軸の軸線と平行な姿勢でワークの授受を行う第二のワークチャックとを有する構成としてもよい。 The substrate may be detachably provided on a frame of the workpiece processing system. Furthermore, the workpiece transfer device includes: a first workpiece chuck that transmits and receives workpieces in a vertical posture with respect to the relay device; and a second workpiece chuck that transfers workpieces in a posture parallel to the axis of the spindle. It is good also as a structure which has.
本発明は、一台のワーク加工機に複数の主軸が並設されている場合の他、複数のワーク加工機を並設する場合にも適用が可能である。
そして、隣合う二つの主軸で順次ワークの加工を行う場合において、以下の各動作を独立して制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のワーク加工システム。
(1)前記一方の主軸に加工すべきワークを受け渡した後、前記一方の主軸に対して次に加工すべきワークを準備する一方のワーク搬送装置の動作,前記一方の主軸から取り出した加工済みのワークを前記中継装置のワーク保持部に受け渡した後、前記一方の主軸に対して次に加工すべきワークを準備する一方のワーク搬送装置の動作又は、前記一方の主軸から取り出した加工済みのワークを前記中継装置の一方のワーク保持部に受け渡す一方のワーク搬送装置の動作
(2)一方のワーク搬送装置によって加工すべきワークが供給された後に、前記ワークの加工を行う前記一方の主軸の動作
(3)前記中継装置の他方のワーク保持部から前記一方の主軸で加工されたワークを受け取り、このワークを他方の主軸に受け渡す他方のワーク搬送装置の動作又は、前記他方の主軸で加工されたワークを、前記他方の主軸から取り出し所定位置まで搬送する前記他方のワーク搬送装置の動作
(4)前記他方のワーク搬送装置によって供給されたワークを加工する前記他方の主軸の動作
(5)一方のワーク搬送装置から受け取ったワークを他方のワーク搬送装置に受け渡すための準備をする中継装置の動作
の各動作を独立して行う制御装置を設けることで、それぞれの動作を独立して同時並行的に行うことができる。
なお、上記の(5)の中継装置の動作には、前記一対のワーク保持部の間でワークを反転させる動作が含まれていてもよい。
この構成によれば、ワーク搬送装置や主軸において待機時間が短くなり、ワークの加工効率を高めることができる。
さらに、ワークの回転角度位置を正確に位置決めして一方の主軸から他方の主軸に受け渡す必要がある場合には、一方の主軸及び他方の主軸の少なくとも一方に精密な回転角度位置調整機能を備えさせ、かつ、前記制御装置が、加工の終了したワークを前記一方の主軸から前記一方のワーク搬送装置に受け渡すに先立ち、前記一方の主軸を回転させて前記ワークの回転角度位置調整を行うか、又は、前記他方のワーク搬送装置から前記他方の主軸にワークが受け渡された後であって前記他方の主軸で前記ワークの加工が開始される前に、前記他方の主軸を回転させて前記ワークの回転角度位置調整を行う指令を出力するようにしてもよい。
The present invention can be applied not only when a plurality of spindles are arranged in parallel on one workpiece machining machine but also when a plurality of workpiece machining machines are arranged in parallel.
And when processing a workpiece | work sequentially with two adjacent spindles, the workpiece processing in any one of Claims 1-11 provided with the control apparatus which controls each following operation | movement independently system.
(1) After delivering the workpiece to be machined to the one spindle, the operation of one workpiece transfer device that prepares the workpiece to be machined next to the one spindle, and machining that has been taken out from the one spindle After the workpiece is transferred to the workpiece holding portion of the relay device, the operation of one workpiece transfer device for preparing the workpiece to be processed next with respect to the one spindle or the machined workpiece taken out from the one spindle Operation of one workpiece transfer device that transfers the workpiece to one workpiece holding section of the relay device (2) The one main spindle that processes the workpiece after the workpiece to be processed is supplied by one workpiece transfer device operation (3) receives the workpiece which is processed by the one of the main shaft from the other work holder of the relay device, the other work conveyance instrumentation pass this work to other main shaft Or the operation of the other workpiece conveying device that takes out the workpiece processed by the other main spindle from the other main shaft and conveys it to a predetermined position. (4) Machining the workpiece supplied by the other workpiece conveying device. (5) Provide a control device that independently performs each operation of the relay device that prepares to deliver the workpiece received from one workpiece transfer device to the other workpiece transfer device. Thus, each operation can be performed independently and simultaneously.
Note that the operation of the relay device of (5) may include an operation of reversing the workpiece between the pair of workpiece holding units .
According to this configuration, the standby time is shortened in the workpiece transfer device and the spindle, and the workpiece machining efficiency can be increased.
Furthermore, when it is necessary to accurately position and transfer the rotation angle position of the workpiece from one spindle to the other spindle, a precise rotation angle position adjustment function is provided on at least one of the one spindle and the other spindle. And whether the control device adjusts the rotational angle position of the workpiece by rotating the one spindle before transferring the processed workpiece from the one spindle to the one workpiece transfer device. Alternatively, after the workpiece is transferred from the other workpiece conveying device to the other main spindle and before the machining of the workpiece is started by the other main spindle, the other main spindle is rotated to A command for adjusting the rotational angle position of the workpiece may be output .
以上のように構成される本発明のワーク加工システムによると、少なくとも隣合う2つの主軸に1つのワークを連続的に供給して加工を行う際に、ワークの供給を行うワーク搬送装置は、一方の主軸から搬出したワークを中継装置のワーク保持部に受け渡した後、中継装置とワーク搬送装置による他方の主軸へのワークの供給作業と平行して、一方の主軸へのワークの供給作業を開始することができるため、ワーク搬送装置の待ち時間を短縮することができる。 According to the workpiece machining system of the present invention configured as described above, when a workpiece is continuously supplied to at least two adjacent spindles and machining is performed, After the work unloaded from the main spindle is transferred to the work holding part of the relay device, the work supply work to one main spindle is started in parallel with the work supply work to the other main spindle by the relay device and the work transfer device. Therefore, the waiting time of the work transfer device can be shortened.
また、主軸によるワークの加工終了時、あるいはワークの加工終了前に、ワーク搬送装置を上記別のワークの主軸近傍への搬送作業により主軸の近傍に待機させ、加工を終了したワークの主軸からの取り出しと新たに搬送したワークの供給とを短時間に且つ円滑に行わせることができ、加工効率を向上させることができるという効果がある。 Also, at the end of machining the workpiece by the spindle or before the machining of the workpiece, the workpiece transfer device is made to wait in the vicinity of the spindle by transferring the workpiece to the vicinity of the spindle, and the workpiece from the spindle of the workpiece that has finished machining The removal and supply of the newly conveyed workpiece can be performed smoothly in a short time, and the processing efficiency can be improved.
特にワーク搬送装置に、主軸に装着されたワークを外部に取り出すための加工済みワーク把持手段を設け、ワーク搬送装置を、中継装置側から受け取ったワークを対応する主軸に供給した後、当該主軸によるワークの加工作業と平行して、別のワークの主軸への供給作業を開始する構造とすることによって、ワーク搬送装置の待ち時間を減少させることができるとともに、主軸によるワークの加工終了時、あるいはワークの加工終了前に、ワーク搬送装置を上記別のワークの主軸近傍への搬送作業により主軸の近傍に位置させ、加工を終了したワークの主軸からの取り出しと新たに搬送したワークの供給とを短時間に且つ円滑に行わせることができ、加工効率を向上させることができる。 In particular, the workpiece transfer device is provided with processed workpiece gripping means for taking out the workpiece mounted on the spindle to the outside. After the workpiece transfer device supplies the workpiece received from the relay device side to the corresponding spindle, By adopting a structure that starts supplying work to the main spindle of another work in parallel with the work processing of the work, the waiting time of the work transfer device can be reduced, and at the end of processing of the work by the main spindle, or Before finishing the workpiece processing, the workpiece transfer device is positioned in the vicinity of the main shaft by the transfer operation to the vicinity of the main workpiece of the other workpiece, and the workpiece that has been processed is taken out from the main shaft and the newly transferred workpiece is supplied. It can be performed smoothly in a short time, and the processing efficiency can be improved.
加えてワーク供給搬送装置とワーク供給装置とを同一のものとすることができ、コストダウンを図ることができる他、同一のワークの供給搬送装置を備えた同一のワーク加工機、例えば旋盤等の工作機械を複数台並設使用して本システムを簡単に且つ低コストで構成することができるという利点がある。
この場合中継装置を、隣合う工作機械の少なくとも一方のフレームに着脱可能に取り付けられるようにユニット化することによって、中継装置の脱着が容易となり、システムの構築は更に容易に行うことができる。ただしワーク供給搬送装置とワーク供給装置とが異なる装置であった場合でも、並設された複数台の工作機械と隣合う工作機械の少なくとも一方のフレームに着脱可能に取り付けられるようにユニット化された中継装置によって、本システムを比較的容易に且つ低コストで構築することはできる。
In addition, the workpiece supply / conveyance device and the workpiece supply device can be made the same, cost reduction can be achieved, and the same workpiece processing machine equipped with the same workpiece supply / conveyance device, such as a lathe There is an advantage that the present system can be configured easily and at low cost by using a plurality of machine tools in parallel.
In this case, the relay device is unitized so that it can be detachably attached to at least one frame of the adjacent machine tool, whereby the relay device can be easily attached and detached, and the system can be constructed more easily. However, even if the workpiece supply and transport device and the workpiece supply device are different devices, they are unitized so that they can be detachably attached to at least one frame of the adjacent machine tools and the adjacent machine tools. This system can be constructed relatively easily and at low cost by the relay device.
なお、ワーク供給搬出装置及びワーク供給装置の各々に、ワークの供給用の供給チャックとワークの搬出用の搬出チャックとを設けることによって、両チャックによりワークの供給と搬出を効率よく行うことができる他、主軸への供給時のワーク径と加工後のワーク径が異なる場合も、両チャックによりワークの把持を円滑に行うことができる。 In addition, by providing each of the workpiece supply and unloading device and the workpiece supply device with a supply chuck for supplying the workpiece and an unloading chuck for unloading the workpiece, the workpiece can be efficiently supplied and unloaded by both chucks. In addition, even when the workpiece diameter at the time of supply to the spindle is different from the workpiece diameter after processing, the workpiece can be gripped smoothly by both chucks.
一方、隣合う主軸を、各々ワークの端部を加工するようにワークを把持するものとし、中継装置における受取り手段と引渡し手段とを、ワークを受け取る側の主軸により加工されるワークの端部側と、ワークを引渡す側の主軸により加工される側のワークの端部が互いに異なるようにワークの反転授受を行う構成とすることによって、ワークの異なる端部側の加工を連続的且つ円滑に行うことができるという利点もある。 On the other hand, it is assumed that the workpieces are gripped so that the adjacent spindles each process the end of the workpiece, and the receiving means and the delivery means in the relay device are processed by the spindle on the side receiving the workpiece. In addition, the workpiece is reversed and transferred so that the ends of the workpiece processed by the spindle on the side of delivering the workpiece are different from each other, so that the machining of the different ends of the workpiece is performed continuously and smoothly. There is also an advantage of being able to.
そして、中継装置の受取り手段と引渡し手段とを、別々のチャックから構成し、両チャックを、ワーク供給搬出装置又はワーク供給装置との間でワークの授受を行うワーク授受姿勢と、両チャックの間でワークの授受を行うワーク中継姿勢とに姿勢変更可能に設けことによって、上記ワークの持ち替えの機構を簡単に構成することができる。 And the receiving means and delivery means of the relay device are composed of separate chucks, and both chucks receive and transfer workpieces with the workpiece supply / unload device or workpiece supply device, and between the chucks By providing the workpiece relay posture in which the workpiece can be exchanged in such a manner that the posture can be changed, the workpiece holding mechanism can be easily configured.
また、ワークの持ち替えの機構を、ワーク供給搬出装置とワーク供給装置とによって直接構築する必要がないため、ワーク供給搬出装置とワーク供給装置は、共に工作機械との間のワークの授受及び中継装置との間のワークの授受を行うように構成すればよく、ワーク供給搬出装置やワーク供給装置の構造を簡単にすることができる。 In addition, since it is not necessary to construct a workpiece transfer mechanism directly by the workpiece supply / unloading device and the workpiece supply device, both the workpiece supply / unloading device and the workpiece supply device transfer and relay workpieces between the machine tools. What is necessary is just to comprise so that a workpiece | work may be exchanged between, and the structure of a workpiece | work supply carry-out apparatus and a workpiece | work supply apparatus can be simplified.
さらに、中継装置のワーク保持部に、ワークの回転角度位置の調整手段を設けることで、一方の主軸又は他方の主軸でワークを加工している間に、中継装置にてワークの回転角度位置を正確に位置決めして他方の主軸にワークを受け渡すことができるようになり、ワークの加工効率を向上させることができる。
また、中継装置をユニットごと一方の前記ワーク保持部の軸線を中心にある程度の範囲内で回転できるようにすることで、例えば、隣合う主軸やワーク加工機の位置に多少のずれがあって、主軸軸線が非平行であっても、前記主軸や前記ワーク加工機の位置調整を行うことなく、前記中継装置の回転角度位置を調整するだけで、中継装置のワーク保持部とワーク搬送装置とを正確に位置合わせすることができるようになる。
Further, by providing means for adjusting the rotation angle position of the workpiece in the workpiece holding portion of the relay device, the workpiece rotation angle position can be set by the relay device while the workpiece is being processed by one of the main shafts or the other main shaft. It becomes possible to accurately position and deliver the workpiece to the other spindle, and the machining efficiency of the workpiece can be improved.
In addition, by enabling the relay device to rotate within a certain range around the axis of one of the workpiece holding units as a unit, for example, there is a slight shift in the position of the adjacent spindle or workpiece processing machine, Even if the spindle axis is non-parallel, the work holding unit and the work transfer device of the relay device can be connected only by adjusting the rotation angle position of the relay device without adjusting the position of the main shaft or the work processing machine. Accurate alignment can be achieved.
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、例えば図1及び図2に示すように、主軸の軸線と同方向をZ方向、主軸の軸線と同一の水平面内で直交する方向をX方向、Z方向及びX方向の双方に直交する方向をY方向とするが、これとともにZ方向と同方向を「前」又は「後」、X方向と同方向を「左」又は「右」、Y方向と同方向を「上」又は「下」と記載することがある。
図1,図2に示されるように、本ワーク加工システムは、並べて配置された2台のNC旋盤1,2と、両NC旋盤1,2の間に配置される中継装置である反転中継装置3と、各NC旋盤1,2のそれぞれに対応して設けられた2つのワーク搬送装置であるワークローダ4,6とを備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, for convenience of description, as shown in FIGS. 1 and 2, for example, the same direction as the main axis is Z direction, and the direction orthogonal to the main axis in the same horizontal plane is X direction and Z direction. The direction perpendicular to both the X direction and the X direction is the Y direction, and the same direction as the Z direction is “front” or “rear”, the same direction as the X direction is “left” or “right”, and the same as the Y direction. The direction may be described as “up” or “down”.
As shown in FIGS. 1 and 2, the workpiece machining system includes two
正面視して左側の第1NC旋盤1及び正面視右側の第2NC旋盤2は、ともにZ方向に進退移動自在な主軸1A,2Aを1つ備えた同一構成(但し、後述の供給パレット7及び回収パレット8は対称配置)の公知のNC旋盤である。2台のNC旋盤1,2は、従来と同様に主軸1A,2Aの先端に設けられたコレットチャックにワークを把持し、このワークを主軸1A,2Aとともに回転させつつ、ワークと刃物等の加工工具とをX,Zの二軸方向に相対移動させながらワークを自動加工する。
The
本実施形態において、第1NC旋盤1と第2NC旋盤2とは、第1NC旋盤1の主軸1Aと第2NC旋盤の主軸2Aとが同一の水平面内に平行配置され、かつ、ワークを把持するチャックが設けられた先端を主軸1Aと主軸2Aとで一致させて、一定の間隔で並行に配置されている。
第1NC旋盤1には、未加工のワークが収容される供給パレット7が設けられている。上記供給パレット7には、複数の未加工ワークが、第1NC旋盤1の主軸1Aのコレットチャックに把持される側の端部を下にして、倒立姿勢で並べて収容される。なお、この供給パレット7は、従来公知のものであるため、詳細な説明は省略する。
In the present embodiment, the
The
第2NC旋盤2には、第1NC旋盤1及び第2NC旋盤2で加工の完了したワークを載置・収納する収容パレット8が設けられる。この収納パレット8には、加工完了後のワークが、第2NC旋盤2の主軸2Aのコレットチャックに把持された端部を下にして、倒立姿勢で並べて収納される。この収容パレット8も従来公知のものであるため、詳細な説明は省略する。
The
供給パレット7から第1NC旋盤1の主軸1Aへの未加工ワークの供給は、第1NC旋盤1の上方に設けられた第1ワークローダ4が行い、第2NC旋盤2の主軸2Aから加工の完了したワークを取り出し、収容パレット8への搬送は、第2NC旋盤2の上方に設けられた第2ワークローダ6が行う。
さらに、第1ワークローダ4は、第1NC旋盤1によって加工されたワーク(半加工ワークという)を主軸1Aから取り出し、反転中継装置3に受け渡す。反転装置3は、受け取った半加工ワークを反転させる。また、第2ワークローダ6は、反転中継装置3によって反転された半加工ワークを反転中継装置3から受け取り、第2NC旋盤2の主軸2Aのコレットチャックに受け渡す。
このようにして、一つのワークの両端部分が、二台のNC旋盤1,2によって順次加工されるわけである。
The unprocessed workpiece is supplied from the
Further, the
In this manner, both end portions of one workpiece are sequentially processed by the two
第1ワークローダ4は、第1NC旋盤1の主軸1Aの軸線方向(Z方向)と直交するX方向と平行な横ガイドレール9と、X方向及びZ方向の両方に直交するY方向と平行な縦ガイドレール11と、第1NC旋盤1の主軸1Aよりも常に前方に位置するように配置され、ワークを把持するチャックを備えたチャックユニット12とを備えている。
横ガイドレール9は、図示しない支柱やブラケット等を介して、第1NC旋盤1のフレームに固定されている。縦ガイドレール11は、横ガイドレール9案内されながらX方向に移動自在なスライダに取り付けられている。チャックユニット12は、縦ガイドレール11に案内されながらY方向に移動(昇降)自在なスライダに取り付けられている。
これによりチャックユニット12は、縦ガイドレール11に沿ってY方向に、横ガイドレール9に沿ってX方向に各々第1NC旋盤1の主軸1Aの軸線と直交する方向に移動することができる。
The
The
As a result, the
図3に上記チャックユニット12の概略構成をその側面図で示す。
なお、以下の説明において、Z方向におけるNC旋盤1,2の機械正面側を「前」とし、その反対側を「後」とする。
チャックユニット12は、縦ガイドレール11(図1参照)側に取り付けられるフレーム13と、該フレーム13側に取り付けられるロータリシリンダ14と、主軸1A,2Aの軸線と同方向であるZ方向及びこれに直交する上下方向であるY方向を向くワークチャックとしての2つのチャック16,17と、該チャック16,17を支持するとともにロータリシリンダ14の駆動によって回転し、回転することでチャック16,17の位置を入れ替える支持体18とを備えている。
上記フレーム13は、縦ガイドレール11の昇降自在なスライダに取り付けられるベースフレーム13aと、該ベースフレーム13a側に上下スライド可能に取り付けられる縦移動フレーム13bと、該縦移動フレーム13bに前後(Z方向)スライド可能に取り付けられる前後移動フレーム13cとからなる。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the
In the following description, the machine front side of the NC lathes 1 and 2 in the Z direction is referred to as “front”, and the opposite side is referred to as “rear”.
The
The
前述のロータリシリンダ14は、前後移動フレーム13cに装着されている。ベースフレーム13aと縦移動フレーム13bとの間には、弾性部材としてスプリング19が上下方向に介設されている。該スプリング19は、ベースフレーム13aに対して上方に移動する縦移動フレーム13bを初期位置に復帰させるように下方に付勢している。ベースフレーム13aと縦移動フレーム13bとの間には、縦移動フレーム13bの移動量を検出することができる近接スイッチ等の縦移動検出手段21が設けられている。
The
縦移動フレーム13bが、予め設定された値を超えてベースフレーム13aに対して相対的に上昇すると、この縦移動検出手段21が、その移動を検出し、チャックユニット12の下降動作を停止させるための信号を出力する。
縦移動フレーム13bと前後移動フレーム13cとの間には、弾性部材としてスプリング22が前後方向に介設されている。該スプリング22は、縦移動フレーム13bに対して前方に移動する前後移動フレーム13cを初期位置に復帰させるように後方に付勢している。前後移動フレーム13cと縦移動フレーム13bとの間には、前後移動フレーム13cの移動量を検出することができる近接スイッチ等の前後移動検出手段23が設けられている。
そして、前後移動フレーム13cが、予め設定された値を超えて縦移動フレーム13bに対して相対的に後退すると、この前後移動検出手段23が、その移動を検出し、主軸1A,2Aの前進動作を停止させるための信号を出力する。
When the
A
Then, when the forward / backward moving
前述の支持体18には支軸24が突設されている。該支軸24は水平面に対して45度傾斜し、前後移動フレーム13c側に回転自在に支持されている。前述のロータリシリンダ14の回転軸14aと支軸24には各々スプロケット25,26が取り付けられている。
両スプロケット25,26の間にはタイミングベルト27が介設されている。支持体18は、ロータリシリンダ14の駆動による回転軸14aの回転によって支軸24をその軸線の回りに回転させる。支持体18はロータリシリンダ14の駆動によって180度揺動する。
前述の両チャック16,17は、開閉自在な複数の爪28からなる把持部29が一端面側に形成されている。両チャック16,17の把持部29は、チャック16,17の軸線とワークの軸線とが一致した状態で開状態の爪28の間にワークが挿入され、この状態から爪28を閉じることによって、爪28の間に挿入されたワークを把持する。
A
A
Both chucks 16 and 17 have a
両チャック16、17は、上記把持部29によるワークの把持によってワークのチャックを行う。両チャック16,17は、把持部29の爪28を開くことによってワークの把持(チャック)を解除する。
上記両チャック16,17は、各々の把持部29が外側を向き、互いに90度向きが異なるように支持体18に装着されている。これにより一方のチャック(例えばチャック17)の把持部29が下方(Y方向)を向いているときには、他方のチャック(同チャック16)の把持部29が後方向を向いている。そして、支軸24を軸線とする支持体18の180度揺動によって両チャック16,17は、互いにその位置が入れ替わる。
なお、ロータリシリンダ14側には、回転軸14aの回転角度を検出し、両チャック16,17が下方向き及び後方向きのどちらを向いているかチェックする角度検出手段31が構成されている。また両チャック16,17側には、各チャック16,17のオーバーストロークを検出するオーバーストローク検出手段32が設けられていて、ワークの有無やワークが正常に把持されたか否かを検出するようにしている。
Both chucks 16 and 17 chuck the workpiece by gripping the workpiece by the
The
The
第1ワークローダ4は以上のように構成されており、供給パレット7に載置されている次に加工する未加工ワークの略真上に、下向きのチャック16が位置するように、チャックユニット12を供給パレット7上にスライド移動させることができる。
なお、上記チャックユニット12は、前述のようにX方向及びY方向の二軸方向のみに移動可能である。そのため、供給パレット7はZ方向に移動可能なテーブル上に載置されていて、並べて収容された未加工ワークのX方向列を一列ずつ順にチャックユニット12のX方向の移動経路上に位置させることができるようになっている。このようにすることで、次に供給パレット7から取り出すべき未加工ワークを、下向きのチャック16の真下に位置させることができる。
The
The
これにより、第1ワークローダ4は、図4(A)に示されるように、未加工ワークNWの真上に下方向きのチャック16を位置させた状態から、図4(B)に示されるように、チャックユニット12を下方に移動させて下方きのチャック16の把持部29に上記のように未加工ワークNWを挿入させ、開状態の爪28を閉じることによって、上記未加工ワークNWの上端部分をチャック16によって把持することができる。
Thereby, as shown in FIG. 4A, the
さらに第1ワークローダ4は、図4(C)に示されるように、下向きのチャック16で未加工ワークNWを把持した後、チャックユニット12をいったん上方にスライド移動させることによって、供給パレット7から未加工ワークNWを取り出すことができる。
第1ワークローダ4は、上記のように供給パレット7から未加工ワークNWを取り出した後、支持体18を180度揺動させて、図4(D)に示されるように、両チャック16,17の位置の入れ替えを行うことによって、チャック16に下向きに把持された未加工ワークNWの姿勢を、横向きの姿勢に変更することができる。
Further, as shown in FIG. 4C, the
The
前述のように第1ワークローダ4の後方に第1NC旋盤1の主軸1Aが位置するため、上記両チャック16,17の位置の入れ替えによって、未加工ワークNWの軸線を、第1NC旋盤1の主軸1Aの軸線と同方向に差し向けることができる。
第1ワークローダ4は、チャックユニット12をX方向とY方向に移動させて、横向きの姿勢の未加工ワークNWの軸線と上記主軸1Aの軸線とを一致させる。
これにより第1NC旋盤1は、図5(A)に示されるように、未加工ワークNWの軸線と主軸1Aの軸線とが一致した状態から、図5(B)に示されるように、上記主軸1Aを前方に移動させ、未加工ワークNWの自由端側を主軸1A(コレットチャック1B)のワーク挿入孔Hに挿入し、主軸1Aのコレットチャック1Bを閉じることによって、未加工ワークNWの自由端を把持することができる。
Since the
The
As a result, the
上記のように主軸1Aが未加工ワークNWの自由端を把持した状態から、図5(C)に示されるように、第1ワークローダ4のチャック16の爪28を開き、主軸1Aを後方に移動させることによって、第1ワークローダ4から第1NC旋盤1の主軸1Aに未加工ワークNWを供給することができる。
第1ワークローダ4は、主軸1Aに未加工ワークNWを受け渡した後は、上記と同様の動作を繰り返すことによってチャック16の爪28に未加工ワークNWを把持し、主軸1Aの上方位置で、先に主軸1Aに受け渡した未加工ワークNWの加工が終了するまで待機する。このとき、第1ワークローダ4は、未加工ワークNWを下向き把持した状態であり、従って、未加工ワークNWを把持しない空のチャック17が、図4のときと同様に前後方向(Z方向)を差し向いている。
From the state where the
After delivering the unprocessed workpiece NW to the
このため例えば第1NC旋盤1が主軸1Aに装着された未加工ワークNWを加工した後(半加工ワークHWとして表す)に、図6(A)に示されるように、上記チャック17の軸線と第1NC旋盤1の主軸1Aの軸線とが一致するように、第1ワークローダ4のチャックユニット12がスライド移動すると、図6(B)に示されるように、上記主軸1Aの前方への移動によって、上記チャック17の把持部29に第1NC旋盤1による加工後の半加工ワークHWを挿入することができる。
上記のようにチャック17の把持部29に半加工ワークHWが挿入された状態からチャック17の爪28を閉じることによって、第1ワークローダ4はチャック17により上記半加工ワークHWを把持することができる。上記のようにチャック17に半加工ワークHWが把持された後、図6(C)に示されるように、第1NC旋盤1の主軸1Aのコレットチャック1Bを開き、且つ主軸1Aを後方に移動させることによって、第1ワークローダ4は、チャック17によって第1NC旋盤1の主軸1Aから半加工ワークHWを取り出すことができる。
Therefore, for example, after the
By closing the
上記チャック17は、半加工ワークHWにおける第1旋盤1の主軸1Aに把持されていた側の反対側の端部を把持する。第1ワークローダ4のチャック17に半加工ワークHWが把持されている状態から、前述のように両チャック16,17の位置の入れ替えを行うと、図6(D)に示されるように、チャック17が下方を向く。これにより第1ワークローダ4は、第1NC旋盤1の主軸1Aから取り出した半加工ワークHWを、チャックユニット12のスライド移動によって、左右方向の所定の場所に搬出することができる。
The
以上のように第1ワークローダ4は、予め定められた一方のチャック16によって未加工ワークNWを第1NC旋盤1の主軸1Aに供給し、他方のチャック17によって第1NC旋盤1の主軸1Aから半加工ワークHWを搬出する。以下ワークの供給側のチャック16を供給チャック、ワークの搬出側のチャック17を搬出チャックと称する。
これにより未加工ワークNWのチャック部分の径と半加工ワークHWのチャック部分の径が加工等によって異なった場合であっても供給チャック16の把持径と搬出チャック17の把持径を別々に設定しておくことによって、未加工ワークNW及び半加工ワークHWの両方を確実に把持することができる。
As described above, the
As a result, even when the diameter of the chuck part of the unmachined workpiece NW and the diameter of the chuck part of the half-worked workpiece HW differ depending on the machining, the gripping diameter of the
なお第2ワークローダ6は、第2NC旋盤2の上方に配置される点と、チャックユニットが第2NC旋盤2の主軸2Aの前方に配置されている点、横ガイドレールが第2NC旋盤2のフレーム側に一体的に固定されている点以外は、上記第1ワークローダ4と同一構造であるため詳細な説明は省略する。
また、第2ワークローダ6が反転中継装置3から受け取った半加工ワークNWを第2NC旋盤2の主軸2Aに受け渡す手順については後述するものとし、まず、第2NC旋盤2の主軸2Aで加工が終了した加工完了のワークFWを第2ワークローダ6が搬出する手順について説明する。
The
The procedure for transferring the half-worked workpiece NW received by the
上記第2ワークローダ6は、図7(A)に示されるように、第2ワークローダ6の後方を向く空のチャック37により、第1ワークローダ4が半加工ワークを取り出す場合の動作と同様の動作によって、第2NC旋盤2の主軸2Aから第2NC旋盤2による加工が終了した加工完了ワークFWを取り出す。
As shown in FIG. 7A, the
そして図7(B)に示されるように、支持体38の180度揺動による、上記チャック37と他方のチャック39の位置の入れ替えによって、チャック37とともに加工完了ワークFWを下向きにし、チャックユニット36のスライド移動により、上記加工完了ワークFWを左右方向の所定の場所に搬出する。
これにより図8に示されるように、第2NC旋盤2の主軸2Aから取り出した加工完了ワークFWの真下に収納パレット8における当該加工完了ワークFWの収納部分が位置するようにチャックユニット36をスライド移動させると、前記第1ワークローダ4が供給パレット7から未加工ワークNWを取り出す場合の反対の作動によって、第2ワークローダ6は加工完了ワークFWを収納パレット8の所定位置に収容し、第2NC旋盤2の主軸2Aから収納パレット8に加工完了ワークFWを搬出することができる。
Then, as shown in FIG. 7B, by exchanging the positions of the
As a result, as shown in FIG. 8, the
なお、第2ワークローダ6のチャックユニット36は、第1ワークローダ4と同様にX方向及びY方向のみに移動可能であるため、収納パレット8は、収納パレット7と同様に、Z方向に移動可能なテーブル上に載置されていて、加工済みのワークを収容すべきX方向の位置を、一列ずつ順にチャックユニット36のX方向の移動経路上に位置させることができるようになっている。このようにすることで、収納パレット8の空の収納部分を下向きのチャック37の真下に位置させ、加工済みのワークを収納パレット8の所定位置に収納することができる。
Since the
また、第2ワークローダ6は、上記のようにチャック37,39の位置の入れ替えを行う直前には、他方のチャック39が下方を向いているため(図7参照)、第1ワークローダ4による供給パレット7からの未加工ワークNWの取り出し時の作動と同様の作動によって、当該チャック39により上下方向に配置されたワークを反転中継装置3から取り出すことができる。
また、第1ワークローダ4と第1NC旋盤1(主軸1A)とによる未加工ワークNWを第1NC旋盤1の主軸1Aに供給する作動と同様の作動によって、第2ワークローダ6は、チャック39により反転中継装置3から取り出したワークを第2NC旋盤2の主軸2Aに供給することができる。
Further, the
Further, the
以上のように第2ワークローダ6も第1ワークローダ4と同様に、予め定められた手順で一方のチャック39によってワークを第2NC旋盤2の主軸2Aに供給し、他方のチャック37によって第2NC旋盤2の主軸2Aから加工完了ワークFWを搬出する。以下第2ワークローダ6において、ワークの供給側のチャック39を供給チャック、ワークの搬出側のチャック37を搬出チャック37と称する。これにより第1ワークローダの場合と同様に半加工ワークHW及び加工完了ワークFWの把持を確実に行うことができる。
なお、第2ワークローダ6及び第2NC旋盤2は、第2ワークローダ6のチャックユニット36が第1ワークローダのチャックユニット12に、第2ワークローダ6の搬出チャック37が、第1ワークローダ6の搬出チャック17に、第2ワークローダ6の供給チャック39が、第1ワークローダ6の供給チャック16に、第2ワークローダ6の支持体38が、第1ワークローダ6の支持体18に、第2NC旋盤2の主軸2Aが第1NC旋盤1の主軸1Aに、第2NC旋盤2(主軸2A)のコレットチャック2Bが第1NC旋盤1(主軸1A)のコレットチャック1Bに、加工完了ワークFWが半加工ワークHWに各々対応して、各第1ワークローダ4及び第1NC旋盤1と同様の動作を行う。
As described above, in the same manner as the
In the
[反転中継装置]
この実施形態の反転中継装置3の詳細を図9及び図10に示す。
図9は、反転中継装置3の平面図、図10は主軸1A,1B及び反転中継装置3の正面図である。
反転中継装置3は、図9,図10に示されるように、第1NC旋盤1と第2NC旋盤2との間に架設されたベース板41上に構成されている。該ベース板41はブラケット40A,40Bを介して、ボルト41b等で両NC旋盤1,2のフレーム1F,2Fに着脱可能に取り付けられている。これにより、反転中継装置3は、主軸1A,2Aの軸線よりも高い位置であって、且つ主軸1A,2Aの前端より前方に、一体のユニットとして固定的に配置されることになる。
[Reverse repeater]
Details of the
FIG. 9 is a plan view of the
As shown in FIGS. 9 and 10, the
この実施形態においてベース板41とブラケット40Bとの間には、支持板40Cが介在している。そして、支持板40Cはブラケット40Bによってフレーム2Fに固定され、ベース41は支持板40C上に載置されている。
チャック58の軸線C2上には、ピン41aが設けられている。ベース板41は、ボルト41bを緩めた状態で、このピン41aを軸として支持板40C上で回転できるようになっている。ボルト41bが挿通するブラケット40Aの孔は、特に図示はしないが、ピン41aを曲率中心とする円弧状の長孔として形成されている。
従って、この円弧状の長孔の範囲内で、ピン41aを中心としてベース板41を回転させ、適切な回転角度位置で、フレーム1Fにベース板41を固定することができる(図9においてベース板41を回転させた状態を仮想線で示す)。そして、この際、ベース板41の回転中心となるピン41aは、前記したようにチャック58の軸線C2上に設けられているため、ベース板41を回転させてもチャック58と第2ワークローダ6のチャックユニット36との位置関係を変化させることはない。
In this embodiment, a
On the axis C2 of the
Accordingly, the
上記ベース板41上には左右方向(X方向)にロッドレスシリンダ42が取り付けられている。該ロッドレスシリンダ42の前方には、ガイドレール43が設けられている。該ガイドレール43はロッドレスシリンダ42に対して平行に配置されている。ガイドレール43にはブロック状のスライド体44がスライド自在に設けられている。
A
ロッドレスシリンダ42のピストン46は、ブロック47が取り付けられている。該ブロック47の左右両側からはロッドレスシリンダ42と平行なX方向に軸48L,48Rが突設されている。左右の両軸48L,48Rには、X方向にスライド自在にアーム49L,49Rの後端側が挿入されている。
一方(左側)のアーム49Lとブロック47との間には軸49Lに外嵌された圧縮バネ51が介設されている。上記アーム49Lは軸48Lの端部に設けられたストッパ52に弾力的に押接されている。両アーム49L,49Rの前端部分は連結体53によって連結されている。
A
Between one (left side)
該連結体53は上記スライド体44に取り付けられている。これによりスライド体44とブロック47とは、圧縮バネ51の伸縮の範囲内において、X方向に相対的に移動可能である。連結体53の上面側には、左右に所定距離離間して近接センサ55L,55Rが取り付けられている。
一方ブロック47には、上記近接センサ55L,55Rの作動用のセンシング板60L,60Rが取り付けられている。センシング板60は、左側の近接センサ55L用の検知突起60Lと右側の近接センサ55R用の検知突起60Rとを備えている。
左側の近接センサ55Lによる検知突起60Lの検出及び非検出と右側の近接センサ55Rによる検知突起60Rの検出及び非検出との組み合わせによって、ブロック47に対するスライド体44のスライド位置を検出することができる。両近接センサ55L,55Rとセンシング板60とによってスライド体44の上記スライド位置を検出する位置検出手段が構成されている。すなわち、ロッドレスシリンダ42の駆動によってピストン46とともにブロック47及びスライド体44が図9中の左方に移動し、スライド体44が左端限界に達してその移動が規制されると、ブロック47がスライド体44に対して相対的に移動し、近接センサ55L用の検知突起60L及び検知突起60Rとそれぞれに対応する近接センサ55L,55Rとの位置関係が変わって、近接センサ55L,55Rの信号出力が変化する。この信号を受けて、後述する反転受けチャック58と反転渡しチャック66との間でのワークの授受が正常に行われたか否かが判断できる。
例えば、反転受けチャック58と反転渡しチャック66との間でのワークの授受が正常に行われたときの近接センサ55L,55Rの信号出力パターンはON−OFF、ワーク無しのときの同信号出力パターンがOFF,OFF、ワークが途中で引っ掛かる等の挿入ミスが生じたときの同信号出力パターンがON,ONとなるように、予め検知突起60L,60Rと近接センサ55L,55Rとの位置関係を設定しておくことで、反転受けチャック58と反転渡しチャック66との間でのワークの授受が正常に行われたか否かを判断することができる。
The connecting
On the other hand,
The slide position of the
For example, the signal output pattern of the
上記スライド体44には、ブラケット54が取り付けられている。該ブラケット54には、Z方向の軸65aを軸として回動可能なプレート65が設けられている。該プレート65には、エアシリンダ57のピストンロッド57aとプレート65とを連結するアーム56が設けられている。従って、エアシリンダ57駆動によってピストンロッド57aがX方向に伸縮すると、これにともなって、プレート65が軸65aを軸として回動する。プレート65の回動範囲は、例えばプレート65が当接するストッパを回動範囲の両端に設けることで決定することができる。前記ストッパは、後述するアジャストボルト69のように調整可能なものであってもよいし、ブロック状の固定的なものであってもよい。
A
上記プレート65の右端部には反転受けチャック58が取り付けられている。該反転受けチャック58は前述のチャック16,17,37,39と同様に径方向に開閉自在な複数の爪59からなる把持部61を備えている。このため反転受けチャック58は爪59の開閉によって前述のように把持部61内に挿入されるワークの把持(チャック)とチャックの解除を行うことができる。ピストンロッド57aが伸長した初期状態においては、反転受けチャック58の軸線は上方を差し向いている。なお、反転受けチャック58は第2ワークローダ6に設けられたチャックユニット36との間でワークの授受が可能な位置にあり、かつ、前記初期状態のときの反転受けチャック58に把持されたワークの軸線は、チャックユニット36の軸線と一致するようになっている。
A
ベース板41のプレート65とは反対側の端部には、プレート62がZ方向の軸62aを軸として回動自在に設けられている。プレート62の回動範囲は、例えばプレート62が当接するストッパを回動範囲の両端に設けることで決定することができる。前記ストッパは、後述するアジャストボルト69のように調整可能なものであってもよいし、ブロック状の固定的なものであってもよい。
該プレート62側にはアーム63が取り付けられている。該アーム63には、ベース板41に基部が上下揺動自在に取り付けられたエアシリンダ64のX方向に伸縮自在なピストンロッド64aが連結されている。上記プレート62には、反転渡しチャック66が取り付けられている。
A
An
該反転渡しチャック66は上記反転受けチャック58と同様に径方向に開閉自在な爪67からなる把持部68を備えている。このため反転渡しチャック66は爪67の開閉によって前述のように把持部68内に挿入されるワークの把持(チャック)とチャックの解除を行うことができる。ピストンロッド64aが伸長した初期状態においては、反転渡しチャック66の軸線は上方を差し向いている。なお、反転渡しチャック66は第1ワークローダ4に設けられたチャックユニット12との間でワークの授受が可能な位置にあり、かつ、前記初期状態のときの反転渡しチャック66の軸線は、チャックユニット12に把持されたワークの軸線と一致するようになっている。
前述のエアシリンダ64の駆動によってプレート62がZ方向の軸62aを中心に回動する。またエアシリンダ57の駆動によってプレート65がZ方向の軸65aを中心に回動する。そして、チャック66からチャック58に半加工ワークHWの向きが変更される。
Similar to the
The
両エアシリンダ57,64は、図10に示されるように、反転渡しチャック66又は反転受けチャック58が、把持部68,61が上方を向く上向き姿勢Yと、図11(A),(B)に示されるように、把持部68,61が横方向を差し向く横向き姿勢Xとに90度姿勢変更されるように、ブラケット54やベース板41に設けた図示しないストッパ等によって、伸縮ロッド64a,57aの伸縮が制限される。両チャック66,58は、共にX方向を差し向く横向き姿勢Xとなると、同一の軸線上で把持部68,61が対向する。
As shown in FIG. 10, both the
一方、図11(B)に示されるように、反転受けチャック58は、ロッドレスシリンダ42の駆動によってピストン46とともにスライド体44が、反転渡しチャック66側に移動することによって、反転渡しチャック66に対峙した位置で近接する。
なお、図10において符号69は、プレート65にY方向に取り付けられたアジャストボルトで、プレート65から突出するアジャストボルト69の先端がベース板41の表面に当接することで、エアシリンダ57のピストンロッド57aが伸長したときにおけるチャック58の回動限界を決定するものである。
On the other hand, as shown in FIG. 11B, the
In FIG. 10,
以下、図12及び図13を参照しながら、アジャストボルト69の作用について説明する。
通常、NC旋盤は水平な床面上に載置され、かつ、正確に水平割り出しを行って設置されるべきである。しかし、設置環境上、どうしても隣合う2台のNC旋盤のうち他方(例えば第2NC旋盤2)の水平割り出しが正確には行えず、一方の第1NC旋盤1に対して他方の第2NC旋盤2が僅かに傾いて設置されることがある。また、隣合う2台のNC旋盤が段差のある2つの水平面内に設置されることもある。
図12(A)は、一方(第1NC旋盤1)は水平面内に正確に設置されているが、他方(第2NC旋盤2)が水平面に対して僅かに傾斜して設置された場合を示しており、図12(B)は、2台のNC旋盤1,2が段差のある水平面内に設置されている場合を示している。
このような場合に、基準となる第1NC旋盤1に合わせて反転中継装置3を水平に設置すると、反転受けチャック58に把持されたワークの軸線と第2ワークローダ6のチャックユニット36の軸線とが一致せず、反転受けチャック58からチャックユニット36に半加工ワークが正確に受け渡せないという不具合が生じる。
Hereinafter, the operation of the adjusting
Normally, the NC lathe should be placed on a horizontal floor and installed with accurate horizontal indexing. However, due to the installation environment, the horizontal indexing of the other (for example, the second NC lathe 2) of the two adjacent NC lathes cannot be performed accurately, and the other
FIG. 12A shows a case where one (first NC lathe 1) is accurately installed in the horizontal plane, but the other (second NC lathe 2) is installed slightly inclined with respect to the horizontal plane. FIG. 12B shows a case where two
In such a case, when the reversing
そこで、図13に示すように、プレート65に対するアジャストボルト69の突出長さを調整することで、初期状態における反転受けチャック58の回動限界を調整することができ、チャック58の軸線C2をチャックユニット36の昇降軸線C3に一致させることができる。
アジャストボルト69は、反転受けチャック58側だけでなく反転渡しチャック66側にも設けることで、反転受けチャック58又は反転渡しチャック66のいずれかで初期状態における回動角度位置の調整が行えるようになり、反転中継装置3をどのように取り付けても対処することが可能になる。
従って、第1NC旋盤1及び第2NC旋盤2のいずれか一方又は双方が水平面に対して傾斜して設置されたり、第1NC旋盤1及び第2NC旋盤2が異なる高さの水平面内に設置されることで反転中継装置3が傾斜して取り付けられたとしても、反転中継装置3と第1ワークローダ4との間のワークの授受及び反転中継装置3と第2ワークローダ64との間のワークの授受が確実かつ正確に行えるようになる。
なお、アジャストボルト69のような回動角度位置の調整手段は、ベース板41の方に設けてもよいし、回動角度位置の調整ができるのであれば、アジャストボルト69に限らず、例えば長さの異なる複数種類のピンを準備し、所望の回動角度位置になるように前記ピンを取り替えるようにしてもよい。
Therefore, as shown in FIG. 13, by adjusting the protruding length of the adjusting
The
Accordingly, either one or both of the
Note that the rotation angle position adjusting means such as the
反転中継装置3を利用したワークの反転受け渡しの手順を、図14〜図16を参照しつつ説明する。
図14(A)に示されるように、半加工ワークHWをチャックした第1ワークローダ4の下向きの搬出チャック17の軸線と、倒立姿勢Yの反転渡しチャック66の軸線とを一致させる。この状態から、図14(B)に示されるように、第1ワークローダ4がチャックユニット12を下降させ、半加工ワークHWの自由端側を反転渡しチャック66の把持部68に前述のように挿入する。そして、反転渡しチャック66の爪67を閉じることによって、反転渡しチャック66が半加工ワークHWの自由端側を把持する。なお、本発明では、チャックユニット12の爪28の開閉と反転渡しチャック66の爪67の開閉とは厳密にタイミング合わせをする必要がない。すなわち、本発明では、両者間での半加工ワークHWの授受は倒立状態で行われることから、反転渡しチャック66に半加工ワークHWが載置された後に、爪67を閉じるようにタイミングを設定してもよいわけである。
上記のように反転渡しチャック66が半加工ワークHWの自由端側を把持した状態から、図14(C)に示されるように、第1ワークローダ4の搬出チャック17の爪28を開き、チャックユニット12を上方にスライド移動させることによって、第1ワークローダ4が前述のように第1NC旋盤1の主軸1Aから取り出した半加工ワークHWを反転中継装置3に搬出して供給し、反転渡しチャック66に引き渡すことができる。
A procedure for reversing and transferring a workpiece using the reversing
As shown in FIG. 14A, the axis of the downward carry-
As shown in FIG. 14C, from the state where the
この時点で反転中継装置3の反転渡しチャック66は上記半加工ワークHWを受け取る。上記半加工ワークHWは第1ワークローダ4から反転中継装置3への引き渡し(供給)によって、搬出チャック17により把持されていた端部の反対側の端部が反転渡しチャック66に把持される。
一方、反転中継装置3は、図15(A)に示されるように、半加工ワークHWの一端側が反転渡しチャック66の把持部68に把持されている状態から、図15(B)に示されるように、両チャック66,58を横向き姿勢Xに姿勢変更して対向させ、図15(C)に示されるように、反転受けチャック58を反転渡しチャック66に近接するようにスライド移動させることによって、半加工ワークHWの自由端を反転受けチャック58の把持部61に挿入することができ、この状態で反転受けチャック58の爪59を閉じることによって反転受けチャック58が半加工ワークHWの自由端側を把持することができる。
At this time, the
On the other hand, as shown in FIG. 15A, the
上記のように半加工ワークHWの自由端側が反転受けチャック58にチャックされた状態から、図15(D)に示されるように、反転渡しチャック66の爪67を開き、反転受けチャック58を反転渡しチャック66から離反するようにスライド移動させることによって、半加工ワークHWは反転渡しチャック66から反転受けチャック58に引き渡され、反転渡しチャック66と反転受けチャック58との間での半加工ワークHWの授受が完了する。
反転受けチャック58は上記半加工ワークHWの授受完了時には、スライド方向の位置は初期位置に復帰する。半加工ワークHWは反転渡しチャック66から反転受けチャック58への引き渡しによって、反転渡しチャック66に把持されていた端部の反対側の端部(第1ワークローダ4の搬出チャック17に把持されていた側の端部)が反転受けチャック58に把持される。
その後、図15(E)に示されるように、両チャック66,58は、上向き姿勢Yに姿勢変更され、第1ワークローダ4又は第2ワークローダ6との間のワークの授受の準備状態となる。
As shown in FIG. 15D, from the state where the free end side of the half-worked workpiece HW is chucked by the
The
Thereafter, as shown in FIG. 15 (E), both
一方、図16に示されるように、半加工ワークHWの授受が完了して初期位置に復帰した上向き姿勢Yの反転受けチャック58の軸線と、第2ワークローダ6の下方向きの供給チャック39の軸線とが一致した状態から、第2ワークローダ6がチャックユニット36を下降させることで、第1ワークローダ4から反転渡しチャック66に半加工ワークHWを供給する場合と反対の作動によって、反転受けチャック58から供給チャック39が半加工ワークHWを取り出すことができ、反転中継装置3から第2ワークローダ6に半加工ワークHWを引渡すことができる。
この際も、前述と同様に、チャックユニット36の爪28の開閉と反転受けチャック58の爪59の開閉とは厳密にタイミング合わせをする必要がない。反転受けチャック58が爪59を開いて半加工ワークHWの把持を解除した後に、チャックユニット36の爪28を閉じるようにタイミングを設定してもよい。
半加工ワークHWは反転中継装置3から第2ワークローダ6への引渡し(供給)によって、反転受けチャック58に把持されていた端部(第1ワークローダ4の搬出チャック17に把持されていた側の端部)の反対側の端部が供給チャック39に把持される。上記のように反転中継装置3は、第1ワークローダ4から第2ワークローダ6に半加工ワークHWを反転して受け継がせる。
On the other hand, as shown in FIG. 16, the axis of the
Also at this time, as described above, it is not necessary to precisely match the timing of opening / closing the
The half-workpiece HW is transferred (supplied) from the
なお本ワーク加工システムは、第1ワークローダ4,第2ワークローダ6,供給パレット7,収納パレット8、反転中継装置3,第1NC旋盤1,第2NC旋盤2が、図示しないコントローラによって各々関連して作動制御され、これにより上記のようなワークの授受等を行うことができる。複数のコントローラの連係作動や、1つのコントローラ(制御装置)により上記制御を実行することができる。
本ワーク加工システムは以上のように構成されている。そして本ワーク加工システムによるワークの加工は、上記コントローラの作動によって、図17〜図19に示される各ステップに基づいて実行される。
第1ワークローダ4においては、図17に示されるように、ステップS1として前述のようにチャックユニット12を供給パレット7上にスライド移動させ、ステップS2として供給チャック16によって供給パレット7から未加工ワークNWを取り出す。次にステップS3として前述のように上記チャックユニット12を第1NC旋盤1の主軸1Aの前方に移動させ、ステップS4として支持体18を180度揺動させ、供給チャック16と搬出チャック17の位置を入れ替える。
In this work machining system, the
This workpiece machining system is configured as described above. And the workpiece | work processing by this workpiece | work processing system is performed based on each step shown by FIGS. 17-19 by the action | operation of the said controller.
In the
次にステップS5として後向きに姿勢が入れ替えられた供給チャック16から第1NC旋盤1の主軸1Aに未加工ワークNWを供給し、供給終了後にステップS6として支持体18を180度揺動させ、供給チャック16と搬出チャック17の位置を入れ替える。次にステップS7として再度前述のようにチャックユニット12を供給パレット7上にスライド移動させ、ステップS8として供給チャック16によって供給パレット7から次加工用の未加工ワークNWを取り出す。
次にステップS9として前述のようにチャックユニット12を第1NC旋盤1の主軸1Aの前方に移動させ、ステップS10として前述のように搬出チャック17による第1NC旋盤1の主軸1Aからの半加工ワークHWの取り出しを行う。一方第1NC旋盤1は、上記ステップS6の開始時点(ステップS5の終了時点)では、主軸1Aへの未加工ワークNWの供給が完了しているため、加工を開始することができる。
Next, in step S5, the unprocessed workpiece NW is supplied to the
Next, in step S9, the
ただしステップS10において主軸1Aからの半加工ワークHWの取り出しが行われるため、加工はステップS6の開始時点からステップS9の終了時点までの間で行う。次に、第1ワークローダ4側においては、ステップS11として支持体18を180度揺動させ、供給チャック16と搬出チャック17の位置を入れ替え、ステップS12として前述のように後方向きに姿勢が入れ替えられた供給チャック16から第1NC旋盤1の主軸1Aに未加工ワークNWを供給する。
次にステップS13として、前述のようにチャックユニット12を反転中継装置3上に移動させ、ステップS14として下方向きに姿勢が入れ替えられた搬出チャック17によって反転中継装置3の反転渡しチャック66に半加工ワークHWを引渡す。次にステップS15として支持体18を180度揺動させ、供給チャック16と搬出チャック17の位置を入れ替え、ステップS16として前述のようにチャックユニット12を供給パレット7上にスライド移動させる。
However, since the semi-worked workpiece HW is removed from the
Next, in step S13, the
次にステップS17として供給チャック16によって供給パレット7から次加工用の未加工ワークNWを取り出し、ステップS18として前述のようにチャックユニット12を第1NC旋盤1の主軸1Aの前方に移動させる。その後ステップS10に戻り、ステップS12によって上記次加工用の未加工ワークNWを主軸1Aに供給しながら、以降供給パレット7の未加工ワークNWが終了するまでステップS10〜ステップS18を繰り返す。
一方第1NC旋盤1は、上記ステップS13の開始時点(ステップS12の終了時点)では、主軸1Aへの未加工ワークNWの供給が完了しているため、加工を開始することができる。ただしステップS18から戻るステップS10において主軸1Aからの半加工ワークHWの取り出しが行われるため、加工はステップS13の開始時点からステップS18の終了時点までの間で行う。
Next, in step S17, the unprocessed workpiece NW for the next machining is taken out from the
On the other hand, the
上記のように第1ワークローダ4は、ステップS14において反転中継装置3に半加工ワークHWを引渡した後は、フリーとなる。このため反転中継装置3に半加工ワークHWを引渡した後の反転中継装置3による第2ワークローダ6への半加工ワークの引渡し作業や、第1NC旋盤1による未加工ワークNWの加工作業、あるいは第2NC旋盤2による半加工ワークHWの加工作業と平行して次加工用の未加工ワークNWの取り出し等の第1NC旋盤1の主軸1Aへの半加工ワークHWの供給作業を開始することができる。
なおステップS6,S15のチャック16,17の入れ替え作業は、ステップS8又はS17の未加工ワークNWの取り出しを開始するまでに終了していればよいため、ステップS6とステップS7とが入れ替わる場合や、ステップS15とステップS16とが入れ替わる場合、あるいはチャックユニット12が供給パレット7上に移動しながらチャック16,17の入れ替え作業を行う場合等も考えられる。
As described above, the
Note that the replacement work of the
一方反転中継装置3側においては、図18に示されるように、前述のステップS14の終了時点で、ステップS21として反転渡しチャック66が半加工ワークHWの受取りを完了して作動が開始され、ステップS22として反転渡しチャック66及び反転受けチャック58を共に横向き姿勢Xに姿勢変更する。
次にステップS23として前述のように反転受けチャック58をスライド移動させ、反転渡しチャック66から反転受けチャック58に半加工ワークHWを引渡して反転渡しチャック66と反転受けチャック58との間のワークの授受を行う。
次にステップS24として第2ワークローダ6の供給チャック39に半加工ワークHWを引渡すために、反転受けチャック58を上向き姿勢Yに姿勢変更するとともに、第1ワークローダ4からの半加工ワークHWの受取りのために、反転渡しチャック66を上向き姿勢Yに姿勢変更する。
On the other hand, on the
Next, in step S23, the
Next, in order to deliver the half-worked workpiece HW to the
以降第1ワークローダ4からの半加工ワークHWの引渡しが全て終了するまでステップS21〜ステップS24を繰り返す。なお反転中継装置3は、第1ワークローダ4の作動におけるステップS14の開始時点から、ステップS13の終了時点までの間に、ステップS21〜S24を実行するように設定される。
第2ワークローダにおいては、前述のステップS24の特に反転受けチャック58の上向き姿勢Yへの姿勢変更終了時点で作動を開始し、図19に示されるように、ステップS31として前述のようにチャックユニット36を反転中継装置3上にスライド移動させ、ステップS32として反転中継装置3の反転受けチャック58から供給チャック39が半加工ワークHWを受け取る。
次にステップS33として前述のようにチャックユニット36を第2NC旋盤2の主軸2Aの前方に移動させ、ステップS34として支持体38を180度揺動させ、供給チャック39と搬出チャック37の位置を入れ替える。
Thereafter, steps S21 to S24 are repeated until the delivery of the half-worked workpiece HW from the
In the second work loader, the operation is started at the time of completion of the posture change to the upward posture Y in the above-described step S24, particularly as shown in FIG. 19, and as shown in FIG. 36 is slid onto the
Next, in step S33, the
次にステップS35として後方向きに姿勢が入れ替えられた供給チャック39から第2NC旋盤2の主軸2Aに半加工ワークHWを供給し、供給終了後にステップS36として支持体38を180度揺動させ、供給チャック39と搬出チャック37の位置を入れ替える。
次にステップS37として再度前述のようにチャックユニット36を反転中継装置3上にスライド移動させ、ステップS38として供給チャック39によって反転中継装置3の反転受けチャック58から半加工ワークHWを受け取る。
次にステップS39として前述のようにチャックユニット36を第2NC旋盤2の主軸2Aの前方に移動させ、ステップS40として前述のように排出チャック37による第2NC旋盤2の主軸2Aからの加工完了ワークFWの取り出しを行う。
Next, in step S35, the half-worked workpiece HW is supplied from the
In step S37, the
Next, in step S39, the
一方第2NC旋盤2は、上記ステップS36の開始時点(ステップS35の終了時点)では、主軸2Aへの半加工ワークHWの供給が完了しているため、加工を開始することができる。ただしステップS40において主軸2Aからの加工完了ワークFWの取り出しが行われるため、加工はステップS36の開始時点からステップS39の終了時点までの間で行う。
次に第2ワークローダ6側においては、ステップS41として支持体36を180度回転させ、供給チャック39と搬出チャック37の位置を入れ替え、ステップS42として前述のように後方向きに姿勢が入れ替えられた供給チャック39から第2NC旋盤2の主軸2Aに半加工ワークHWを供給する。
次にステップS43として、前述のようにチャックユニット36を収納パレット8上に移動させ、ステップS44として下方向きに姿勢が入れ替えられた搬出チャック37によって収納パレット8に加工完了ワークFWを収納する。次にステップS45として支持体36を180度揺動させ、供給チャック39と搬出チャック37の位置を入れ替え、ステップS46として前述のようにチャックユニット36を反転中継装置3上にスライド移動させる。
On the other hand, the
Next, on the
Next, in step S43, the
次にステップS47として供給チャック39によって反転中継装置3の反転受けチャック58から次加工用の半加工ワークHWを取り出し、ステップS48として前述のようにチャックユニット36を第2NC旋盤2の主軸2Aの前方に移動させる。その後ステップS40に戻り、ステップS42によって上記次加工用の半加工ワークHWを主軸2Aに供給しながら、以降反転中継装置3からの半加工ワークHWの供給が全て終了するまでステップS40〜ステップS48を繰り返す。
一方第2NC旋盤2は、上記ステップS43の開始時点(ステップS42の終了時点)では、主軸2Aへの半加工ワークHWの供給が完了しているため、加工を開始することができる。ただしステップS48から戻るステップS40において主軸2Aからの加工完了ワークFWの取り出しが行われるため、加工はステップS43の開始時点からステップS48の終了時点までの間で行われる。
Next, in step S47, the half-work workpiece HW for next machining is taken out from the
On the other hand, the
上記のように第2ワークローダ6は、ステップS42において主軸2Aに半加工ワークHWを引渡した後は、フリーとなる。このため半加工ワークHWを主軸2Aに供給した後の第2NC旋盤2による半加工ワークHWの加工作業に平行して、加工完了ワークFWの収納パレット8への収納作業や、次加工用の半加工ワークHWの取り出し等の第2NC旋盤2の主軸2Aへの半加工ワークHWの供給作業を開始することができる。
なおステップS36,S45のチャック39,37の入れ替え作業は、ステップS38又はS47の半加工ワークHWの取り出しを開始するまでに終了していればよいため、ステップS36とステップS37とが入れ替わる場合や、ステップS45とステップS46とが入れ替わる場合、あるいはチャックユニット36が反転中継装置3上に移動しながらチャック39,37の入れ替え作業を行う場合等も考えられる。
As described above, the
Note that the replacement work of the
以上のように第1ワークローダ4及び第2ワークローダ6は、反転中継装置3への半加工ワークHWの供給後、又は第2NC旋盤2の主軸2Aへの半加工ワークHWの供給後に、次加工用の未加工ワークNW又は半加工ワークHWの主軸1A又は2Aへの供給作業を、他の作業に平行して行う。
このため主軸1Aによる未加工ワークNWの加工終了時、及び主軸2Aによる半加工ワークHWの加工終了時に、次加工用のワークを主軸1A及び主軸2Aの前方に把持して待機することができる。これにより加工が終了したワークを主軸1A,2Aの前方で待機したチャックユニット12,36によって短時間に且つ円滑に搬出することができるとともに、次加工用のワークを短時間に且つ円滑に主軸1A,2Aに供給することができ、これにより加工効率が向上する。
As described above, after the
For this reason, at the end of machining of the unmachined workpiece NW by the
なお第1ワークローダ4と主軸1A又は反転渡しチャック66との間のワークの授受、及び第2ワークローダ6と主軸2A又は反転受けチャック58との間のワークの授受は、縦移動検出手段21及び前後移動検出手段23による縦移動フレーム13bと前後移動フレーム13cの位置検出によってチェックされ、上記ワークの授受ミスを検出することができる。
また反転中継装置3における反転渡しチャック66と反転受けチャック58との間の半加工ワークHWの授受は、位置検出手段によってチェックされ、例えば半加工ワークHWの授受が正常に行われた場合は、右側の近接センサ55Rのみが検知突起60Rを検出するように構成することにより、容易に半加工ワークHWの授受ミスを検出することができる。
The workpiece transfer between the
Also, the transfer of the half-worked workpiece HW between the
本発明においては、上記のように反転中継装置3が、ユニット化されているため、上記第1NC旋盤1と同一のNC旋盤に簡単に装着することができ、NC旋盤を2台以上並設し、各NC旋盤の間に反転中継装置3を配置することによって2台以上の複数台のNC旋盤を並設したワーク加工システムを簡単に構成することができる。
以下、NC旋盤を3台配置した場合の他の実施形態について、図20を参照しつつ説明する
In the present invention, since the
Hereinafter, another embodiment in which three NC lathes are arranged will be described with reference to FIG.
この実施形態では、上記で説明した第1NC旋盤1と第2NC旋盤2との間に、第3NC旋盤1′を配置している。この第3NC旋盤1′は、供給パレット7を備えていない以外は、第1NC旋盤1と同一構成であるため、第1NC旋盤1と同一箇所,同一部材には同一の符号の右肩に「′」を付けて表すものとする。
また、第3NC旋盤1′の上方に設けられた第3ワークローダ4′も、横ガイドレール9′の長さが異なる以外は第1ワークローダ4と同一構成であるため、第1ワークローダ4と同一部位,同一部材には同一の符号の右肩に「′」を付けて表すものとする。
In this embodiment, a
Further, the
図20に示すように、第1NC旋盤1と第3NC旋盤1′との間、第3NC旋盤1′と第2NC旋盤2との間には、先の実施形態と同一構成の反転中継装置3が設けられている。
第3ワークローダ4′は、図20の左側の反転中継装置3から、第1NC旋盤1によって加工された半加工ワーク(以下、第1半加工ワークと記載する)を受け取り、第3NC旋盤1′の主軸1A′に受け渡す。
この受け取り及び受け渡しの動作は、先の実施形態において第2ワークローダ6が反転中継装置3から半加工ワークを受け取り、第2NC旋盤2の主軸2Aに受け渡すときの動作と同じであるので、ここでは詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 20, the
The
This receiving and transferring operation is the same as the operation when the
第3NC旋盤1′では、この第1半加工ワークを主軸1A′とともに回転させつつ、第1半加工ワークと刃物等の加工工具とをX,Zの二軸方向に相対移動させて、第1半加工ワークを自動加工する。なお、反転中継装置3で第1半加工ワークが反転されていることから、第3NC旋盤1′で加工されるのは、第1NC旋盤1によって加工された端部とは反対側の端部である。
第3ワークローダ4′は、主軸1A′から加工の終了した半加工ワーク(第2半加工ワークと記載する)を取り出し、図20中の右方の反転中継装置3に受け渡す。
このときの動作は、先の実施形態において第1ワークローダ4が第1NC旋盤1の主軸1Aから半加工ワークを取り出し、反転中継装置3に半加工ワークを受け渡すときの動作と同じであるので、ここでは詳細な説明は省略する。
The
The third work loader 4 'takes out the half-worked workpiece (described as the second half-worked workpiece) that has been machined from the
The operation at this time is the same as the operation when the
この実施形態では、第1ワークローダ4によって供給パレット7から取り出された未加工ワークが、第1NC旋盤1の主軸1Aで加工されて第1半加工ワークとなり、この第1半加工ワークが第1ワークローダ4によって主軸1Aから取り出されて左方の反転中継装置3に受け渡される。そして、この反転中継装置3によって反転された第1半加工ワークが、第3ワークローダ4′によって反転中継装置3から取り出され、第3NC旋盤1′の主軸1A′に受け渡される。第3NC旋盤1′では、第1半加工ワークが所定の加工を施されて第2半加工ワークとなり、この第2半加工ワークが第3ワークローダ4′によって主軸1A′から取り出されて右方の反転中継装置3に受け渡される。そして、この反転中継装置3によって反転された第2半加工ワークが、第2ワークローダ6によって反転中継装置3から取り出され、第2NC旋盤2の主軸2Aに受け渡される。第2NC旋盤2では、第2半加工ワークが所定の加工を施されて加工が完了したワークとなり、この加工完了のワークが第2ワークローダ6によって主軸2Aから取り出されて、収納パレット8に収納される。
In this embodiment, the unmachined workpiece taken out from the
上記の実施形態では、NC旋盤が三台の場合について説明したが、NC旋盤の数が四台以上になっても、上記と同様に第1NC旋盤1と第2NC旋盤2との間に複数のNC旋盤を配置し、このNC旋盤のそれぞれの上方に第3ワークローダ4′と同様のワークローダを配置するとともに、各NC旋盤の間に反転中継装置3を設ければよい。
In the above embodiment, the case where there are three NC lathes has been described. However, even if the number of NC lathes is four or more, a plurality of NC lathes are provided between the
[反転中継装置の他の実施形態]
隣り合う2台のNC旋盤は、通常、水平面内で正確に水平割り出しが行われ、かつ、2つの主軸の軸線が同一の水平面内で平行になるように位置合わせされる。
しかし、NC旋盤が設置される設置場所の環境や次の工程との関係上、どうしても隣り合う2台のNC旋盤の主軸の位置関係が同一の水平面内で非平行状態で配置されることがある。
図21(A)は、隣り合う2台のNC旋盤(第1NC旋盤1及び第2NC旋盤2)の主軸1A,2Aが、同一の水平面内で非平行状態に並べて配置された一例を示す平面図で、図21(B)は、第1NC旋盤1を基準として反転中継装置3のベース板41を取り付けたときにおける半加工ワークHWの回転角度位置HWaのずれを説明する概略平面図である。
[Other Embodiments of Reverse Relay Device]
Two adjacent NC lathes are normally positioned accurately in the horizontal plane so that the axes of the two main axes are parallel to each other in the same horizontal plane.
However, due to the environment of the installation place where the NC lathe is installed and the relationship with the next process, the positional relationship between the spindles of two adjacent NC lathes is inevitably arranged in the same horizontal plane. .
FIG. 21A is a plan view showing an example in which
図21においては、主軸1Aの軸線を符号(i)で、主軸2Aの軸線を符号(ii)で表し、両者のなす角をαとしている。また、符号(iii)及び符号(iv)は、第1ワークローダ4及び第2ワークローダ4の移動経路を示す軸線、符号(v)及び符号(vi)は、第1ワークローダ4のチャックユニット12及び第2ワークローダ4のチャックユニット36の移動経路を示す軸線である。
なお、以下の説明では、主軸1Aと主軸2Aとは同一の水平面内に位置しているか、一方のNC旋盤(例えば第2NC旋盤2)が水平面に対して若干傾斜した面上に設置されているとしても、図12及び図13で示したように、反転受けチャック58の軸線C2と第2ワークローダ6のチャックユニット36の昇降軸線C3とが平行になるように調整済みであるものとする。
In FIG. 21, the axis of the
In the following description, the
例えば、半加工ワークの周面上に、軸線方向に伸びるキー溝が形成され、このキー溝の底部の両端に、第1NC旋盤1と第2NC旋盤2とで交互に孔明け加工を行うような場合には、第2NC旋盤2に受け渡される際に、半加工ワークHWの回転角度位置HWaが正確に位置決めされていなければならない。
しかし、第1NC旋盤1の主軸1Aの軸線と第2NC旋盤2の主軸2Aの軸線とが、上記のように水平面内で非平行である場合に、そのまま第1NC旋盤1の主軸1Aから反転中継装置3を経由して第2NC旋盤2の主軸2Aに半加工ワークHWを供給すると、第1NC旋盤1の主軸1Aに対する第2NC旋盤2の主軸2Aの傾斜角度α分だけ半加工ワークHWの回転角度位置HWaがずれてしまい、第2NC旋盤2で半加工ワークの正確な加工ができなくなる。
もちろん、第1主軸1Aや第2主軸2Aの精密回転割り出し機能を利用して、第1主軸1Aから半加工ワークHWを取り出す前又は第2主軸2Aが半加工ワークHWを把持した後に、角度α分だけ割り出し回転を行い、半加工ワークHWの回転角度位置HWaを正確に位置決めすることは可能であるが、割り出し回転を行う分だけ半加工ワークHWの加工開始時期が遅れ、加工時間が長くなることがある。
For example, a key groove extending in the axial direction is formed on the peripheral surface of the half-worked workpiece, and the
However, when the axis of the
Of course, the angle α before the semi-worked workpiece HW is taken out from the first
そこで、この実施形態では、第1ワークローダ4から反転中継装置3に半加工ワークHWを受け渡した後、又は、反転中継装置3から第2ワークローダ6に半加工ワークHWを受け渡す前に、半加工ワークHWの割り出し回転を行い、傾斜角α分の回転角度位置HWaのずれを修正するための位相調整機構を備えている。この位相調整機構を利用すれば、第2NC旋盤2の主軸2Aで半加工ワークHWを加工している間に、半加工ワークHWの回転角度位置HWaのずれを修正することができ、加工時間に与える影響もない。
Therefore, in this embodiment, after delivering the semi-machined workpiece HW from the
この位相調整機構を備えた反転中継装置の具体例を、図22に示す。図22において(A)はこの実施形態の反転中継装置の正面図、(B)はその平面図である。
なお、以下の説明において先の実施形態の反転中継装置3と同一部材,同一部位には同一の符号を付して詳しい説明は省略し、先の実施形態の反転中継装置3と異なる部分だけについて説明する。
この実施形態では、軸65aを中心に回動自在なプレート65の先端に、反転受けチャック158が設けられている。この反転受けチャック158は、前後一対のチャック爪159,159を互いに接近方向又は離間方向に開閉させることで半加工ワークの途中部位を把持又は把持の解除を行うものである。
A specific example of an inversion relay apparatus provided with this phase adjustment mechanism is shown in FIG. 22A is a front view of the reverse relay device of this embodiment, and FIG. 22B is a plan view thereof.
In the following description, the same members and parts as those of the
In this embodiment, a
図22において反転受けチャック158の右方には、精密な回転角度位置の割り出しが可能なステッピングモータやサーボモータ等のモータ170がベース板41に取り付けられている。Y方向と平行方向に延出するモータ170の回転軸には、円盤状の載置台170aが取り付けられている。この載置台170aには、エアシリンダ57のピストンロッド57aが伸長した状態のとき、すなわち、チャック爪159,159に把持された半加工ワークが倒立姿勢のときに、載置台170aに半加工ワークが載置できるようになっている。
そして、チャック爪159,159を開いて半加工ワークの把持を解除し、載置台170aに半加工ワークを載置した状態で、半加工ワークを載置台170aとともに角度α分だけ回転させることで、半加工ワークの回転角度位置のずれを修正することができる。
In FIG. 22, a
Then, the
同様に、図22においてベース板41の左端には、軸62aを中心に回動自在なプレート62の先端に、反転渡しチャック166が設けられている。この反転渡しチャック166は、前後一対のチャック爪167,167を接近方向又は離間方向に開閉させることで、半加工ワークの途中部位を把持又は把持の解除を行うものである。
Similarly, in FIG. 22, a
図22において反転渡しチャック166の左側には、精密な回転角度位置の割り出しが可能なステッピングモータやサーボモータ等のモータ171がベース板41に取り付けられている。Y方向と平行方向に延出するモータ171の回転軸には、円盤状の載置台171aが取り付けられている。この載置台171aには、エアシリンダ64のピストンロッド64aが伸長した状態のとき、すなわち、チャック爪167,167に把持された半加工ワークが倒立姿勢のときに、載置台171aに半加工ワークが載置できるようになっている。
In FIG. 22, a
そして、チャック爪167,167を開いて半加工ワークの把持を解除し、載置台171aに半加工ワークを載置した状態で、半加工ワークを載置台171aとともに角度α分だけ回転させることで、半加工ワークの回転角度位置のずれを修正することができる。
なお、この実施形態では、ベース板41の左右両側に半加工ワークの回転角度位置を割り出すためのモータ170,171を設けているが、いずれか一方で回転角度位置の割り出しが行えればよく、必ずしも両側に設ける必要はない。
Then, the
In this embodiment, the
ところで、ベース板41がフレーム1F又はフレーム2Fに対して固定されている場合において、上記のように第1NC旋盤1の主軸1Aの軸線と第2NC旋盤2の主軸2Aの軸線とが水平面内で非平行状態になると、以下のような問題が生じる。すなわち、図23(A)に示すように、一方のワークローダ(例えば第2ワークローダ6)のチャックユニット36の軸線C3(図13参照)と、反転中継装置3の反転受けチャック58の軸線C2(図13参照)とを一致させて、両者の間で半加工ワークHWの正確な授受を可能にしようとすると、他方のワークローダ(例えば第1ワークローダ4)のチャックユニット12の軸線と、反転中継装置3の反転渡しチャック66の軸線とが、Δz分だけずれてしまい、両者の間で半加工ワークHWの正確な授受ができなくなる。
そのため、いずれか一方のNC旋盤(第1NC旋盤1又は第2NC旋盤2)の設置位置を、Δz分だけ主軸の軸線((i)又は(ii))方向に移動させる必要がある。
しかし、重量物であるNC旋盤を正確にΔz分だけ移動させるのは困難で、作業負担も大きく、かつ、正確な位置合わせに多大な時間を要し、その分NC旋盤の停止時間が長くなって加工効率を低下させるという不都合がある。また、上記の理由から、一度決定したNC旋盤のレイアウトを容易に変更できないという不都合もある。
By the way, when the
Therefore, it is necessary to move the installation position of one of the NC lathes (the
However, it is difficult to accurately move the NC lathe, which is a heavy object, by a large amount of Δz, the work load is heavy, and it takes a lot of time for accurate alignment, and the stop time of the NC lathe is increased accordingly. This has the disadvantage of reducing the processing efficiency. In addition, for the above reason, there is also a disadvantage that the layout of the NC lathe once determined cannot be easily changed.
この実施形態では、先に説明したように、ベース板41を、軸線C2上に設けたピン41aを中心として、ある程度の範囲内で回転自在とすることで、いずれか一方のNC旋盤の設置位置を修正する必要なく、チャックユニット36と反転受けチャック58との軸線(C2,C3)を一致させたままで、チャックユニット12と反転渡しチャック66との軸線を一致させて、両者の間で正確な半加工ワークHWの授受を行えるようにすることができる。
ずなわち、図23(B)に示すように、ボルト41bを緩めた状態で、ピン41aを中心にベース板41を回転させて。反転渡しチャック66の中心(図中では把持された半加工ワークHWの中心)を、チャックユニット12の移動経路(v)の直下に位置させ、この位置でボルト41bを締め付けてベース板41を固定する。
このときのベース板41の回転角度をβとすると、半加工ワークHWの回転角度位置HWaは、主軸1Aの軸線(i)及び主軸2Aの軸線(ii)の傾斜角度αにベース板41の回転角度βを加えたα+β分だけ、正規の位置からずれることになる。
この回転角度位置HWaのずれは、上記した二つのモータ170,171を利用して、例えば、最初に左方の載置台171aで角度β分だけ半加工ワークHWを回転させ、次に右方の載置台170aで角度α分だけ半加工ワークHWを回転させることで、修正することができる。
もちろん、この場合も、モータ170,171のうちのいずれか一方を用いて角度α+β分半加工ワークHWを回転させ、回転角度位置HWaの修正を一回で行うことも可能である。
In this embodiment, as described above, the
In other words, as shown in FIG. 23B, the
If the rotation angle of the
The deviation of the rotational angle position HWa is, for example, by first rotating the half-worked workpiece HW by an angle β on the left mounting table 171a using the two
Of course, also in this case, it is possible to rotate the workpiece HW by the angle α + β by using either one of the
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明により限定されるものではない。
例えば、複数の主軸が並設された複数主軸タイプの旋盤等の工作機械の隣合う主軸間に上記反転中継装置を配置して本システムを構築することもできる。これにより省スペース且つ低コスト化を図ることができる。
また、回転角度位置HWaの調整機構を備えた反転中継装置3の他の実施形態では、主軸1A,2Aの傾斜角α,βから回転角度位置HWaのずれの修正を行うものとして説明したが、キー溝や孔のように、ワークに基準となる部分が形成されているような場合には、例えばベース板41にキー溝や孔を検出できるセンサを設け、このセンサがキー溝や孔を検出したときに、モータ170,171の駆動を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、傾斜角α,βの計測と入力が不要になり、オペレータの負担を軽減できるという利点がある。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above description.
For example, it is possible to construct the present system by arranging the reverse relay device between adjacent spindles of a machine tool such as a multi-spindle type lathe in which a plurality of spindles are arranged in parallel. Thereby, space saving and cost reduction can be achieved.
Further, in the other embodiment of the
本発明は、複数の主軸間でワークを受け渡しながらワークの加工を行うワーク加工システムに広範に適用が可能で、複数の主軸を有する単一のワーク加工機からなるワーク加工システムの他、複数のワーク加工機からなるワークシステムにも適用が可能である。また、本発明は、ワークの切削,研磨,孔明け加工等の塑性加工を行うワーク加工システムに限らず、組立加工等の他の加工を行うワーク加工システムにも適用が可能である。 The present invention can be widely applied to a workpiece machining system for machining workpieces while delivering workpieces between a plurality of spindles. In addition to a workpiece machining system including a single workpiece machine having a plurality of spindles, a plurality of workpiece machining systems are provided. The present invention can also be applied to a work system including a work processing machine. The present invention is not limited to a workpiece processing system that performs plastic processing such as workpiece cutting, polishing, and drilling, but can also be applied to a workpiece processing system that performs other processing such as assembly processing.
1 第1NC旋盤(旋盤)
1A 主軸
2 第2NC旋盤(旋盤)
2A 主軸
3 反転中継装置(中継装置)
4 第1ワークローダ(ワーク供給搬出装置)
6 第2ワークローダ(ワーク供給装置)
16 供給チャック
17 搬出チャック
37 搬出チャック
39 供給チャック
58 反転受けチャック(チャック)
66 反転渡しチャック(チャック)
NW 未加工ワーク(ワーク)
HW 半加工ワーク(ワーク)
FW 加工完了ワーク(ワーク)
X 上向き姿勢(ワーク授受姿勢)
Y 横向き姿勢(中継姿勢)
1 First NC lathe (lathe)
4 First work loader (work feeding / unloading device)
6 Second work loader (work supply device)
16
66 Reverse transfer chuck (chuck)
NW Raw workpiece (work)
HW Semi-machined work (work)
FW Machining completed work (work)
X Upward posture (work transfer posture)
Y landscape orientation (relay posture)
Claims (14)
少なくとも一つの前記ワーク保持部の軸線と前記ワーク搬送装置のワーク把持部の軸線とを同一の軸線上に位置させ、
前記一対のワーク保持部を含む前記中継装置の構成部材が、ワーク加工システムのフレームに取り付けられた基板上に設けられ、
前記基板が、前記ワーク加工システムのフレームに前記軸線上で回転角度位置調整可能に取り付けられていること、
を特徴とするワーク加工システム。 A spindle for gripping the workpiece is provided adjacent to each other, a workpiece transfer device is provided for each spindle, and a workpiece relay device having a pair of workpiece holders that exchange workpieces between each spindle is provided. In the workpiece machining system, the workpiece that has been processed by the main spindle is transferred from one workpiece transfer device to the one workpiece holding unit, and is transferred from the other workpiece holding unit to the other workpiece transfer device .
The axis of at least one of the workpiece holding units and the axis of the workpiece gripping unit of the workpiece transfer device are positioned on the same axis,
The constituent members of the relay device including the pair of work holding units are provided on a substrate attached to a frame of a work processing system,
The substrate is attached to the frame of the workpiece processing system so that the rotational angle position can be adjusted on the axis.
A workpiece machining system characterized by
前記保持部回動手段によって前記ワーク保持部を回動させることで前記ワークを縦向き姿勢と横向き姿勢との間で姿勢変更を行い、
前記保持部進退移動手段によって前記ワーク保持部を互いに接近する方向に相対移動させ、横臥姿勢の前記ワークを前記一対のワーク保持部間で授受すること、
を特徴とする請求項2に記載のワーク加工システム。 The work reversing means includes a holding part rotating means for rotating the pair of work holding parts in a direction approaching and separating from each other, and a direction in which the pair of work holding parts are relatively approached and separated from each other. Holding part advancing / retreating moving means for advancing and retreating to,
The workpiece is changed between a vertical posture and a horizontal posture by rotating the workpiece holding portion by the holding portion rotating means,
Relatively moving the work holding part in a direction approaching each other by the holding part advancing and retracting means, and exchanging the work in a lying position between the pair of work holding parts,
The workpiece machining system according to claim 2, wherein:
(1)前記一方の主軸に加工すべきワークを受け渡した後、前記一方の主軸に対して次に加工すべきワークを準備する一方のワーク搬送装置の動作,前記一方の主軸から取り出した加工済みのワークを前記中継装置のワーク保持部に受け渡した後、前記一方の主軸に対して次に加工すべきワークを準備する一方のワーク搬送装置の動作又は、前記一方の主軸から取り出した加工済みのワークを前記中継装置の一方のワーク保持部に受け渡す一方のワーク搬送装置の動作
(2)一方のワーク搬送装置によって加工すべきワークが供給された後に、前記ワークの加工を行う前記一方の主軸の動作
(3)前記中継装置の他方のワーク保持部から前記一方の主軸で加工されたワークを受け取り、このワークを他方の主軸に受け渡す他方のワーク搬送装置の動作又は、前記他方の主軸で加工されたワークを、前記他方の主軸から取り出し所定位置まで搬送する前記他方のワーク搬送装置の動作
(4)前記他方のワーク搬送装置によって供給されたワークを加工する前記他方の主軸の動作
(5)一方のワーク搬送装置から受け取ったワークを他方のワーク搬送装置に受け渡すための準備をする中継装置の動作 The workpiece machining system according to claim 1, further comprising a control device that independently controls each of the following operations when machining workpieces sequentially with two adjacent spindles.
(1) After delivering the workpiece to be machined to the one spindle, the operation of one workpiece transfer device that prepares the workpiece to be machined next to the one spindle, and machining that has been taken out from the one spindle After the workpiece is transferred to the workpiece holding portion of the relay device, the operation of one workpiece transfer device for preparing the workpiece to be processed next with respect to the one spindle or the machined workpiece taken out from the one spindle Operation of one workpiece transfer device that transfers the workpiece to one workpiece holding section of the relay device (2) The one main spindle that processes the workpiece after the workpiece to be processed is supplied by one workpiece transfer device operation (3) receives the workpiece which is processed by the one of the main shaft from the other work holder of the relay device, the other work conveyance instrumentation pass this work to other main shaft Or the operation of the other workpiece conveying device that takes out the workpiece processed by the other main spindle from the other main shaft and conveys it to a predetermined position. (4) Machining the workpiece supplied by the other workpiece conveying device. (5) Operation of the relay device that prepares to transfer the workpiece received from one workpiece transfer device to the other workpiece transfer device
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