JP5733105B2 - Work processing system - Google Patents

Description

この発明は、テイルストック付きの旋盤により比較的長尺なワークに対して加工を行い、加工済みワークをローダにより搬出する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 on a relatively long workpiece with a lathe with tailstock, and carries the machined workpiece with a loader.

旋盤で加工されて主軸に把持されているワークをローダで搬出する場合、ワーク種類によってワークの適切な把持位置が異なる。このため、一般的には、ワーク種類毎に設けられた搬送プログラムを用い、ローダ制御装置により、ローダヘッドのワーク受取位置の座標を定めている。各種のワークに対してローダに同様な動作をさせる場合は、例えば、共通の基本搬送プログラムにおいて、主軸からのワーク受取時のローダヘッドのＺ軸座標（主軸軸心方向の座標）を変数とし、ワーク種類毎にＺ軸座標を教示して、前記基本搬送プログラムをワーク種類毎の搬送プログラムとする。Ｚ軸座標の教示は、例えば、ローダを手動運転で動作させることなどで行う。   When a work that has been processed by a lathe and is held by a spindle is carried out by a loader, an appropriate holding position of the work varies depending on the type of work. For this reason, in general, the coordinates of the workpiece receiving position of the loader head are determined by the loader control device using a conveyance program provided for each workpiece type. When the loader performs similar operations on various workpieces, for example, in a common basic transfer program, the loader head Z-axis coordinate (coordinate in the spindle axis direction) when receiving the workpiece from the spindle is used as a variable. The Z-axis coordinate is taught for each work type, and the basic transfer program is set as a transfer program for each work type. The teaching of the Z-axis coordinates is performed, for example, by operating the loader manually.

なお、従来、旋盤でワークを加工するときの加工原点を補正する手法として、テイルストックの心押軸の位置の検出値を用いるものが提案されている（特許文献１）。   Conventionally, as a technique for correcting the machining origin when machining a workpiece with a lathe, a technique using a detected value of the position of the tailstock tailstock shaft has been proposed (Patent Document 1).

特開２００１−２５９９６７号公報JP 2001-259967 A

旋盤により、種々異なる長さのワークを混在して加工する場合がある。その場合、各種ワークの加工順が既知であると、ローダの各搬送プログラムの実行順を定めておくことで対処が可能ではあるが、優先ワークの割込等の生産上の都合や、加工不良品の発生等により、加工順が変わることがある。このような場合、定められた実行順の搬送プログラムでは対処できず、手動の操作等でローダプログラムを選択するなどの煩雑な操作が必要となり、生産性が低下する。旋盤でのＮＣ加工に用いる加工プログラム等から、ローダ制御装置でワーク種類を認識することが可能ではあるが、制御の煩雑化を招く。また、加工の若干の仕様変更等があった場合、加工プログラムだけでなく、ローダ制御装置に対するワーク長さに応じた教示が必要になる場合がある。これらのため、教示ミス等が発生する可能性があり、確実なワークの搬出が行えない場合がある。
なお、特許文献１は、旋盤内の機器であるテイルストックを利用して旋盤内での動作の制御に用いる技術であり、ローダの制御に利用するものではない。 Depending on the lathe, workpieces of various lengths may be mixed and processed. In this case, if the processing order of various workpieces is known, it can be dealt with by determining the execution order of each transfer program of the loader. The processing order may change due to the occurrence of non-defective products. In such a case, the transport program in the predetermined execution order cannot be dealt with, and a complicated operation such as selecting a loader program by a manual operation or the like is necessary, resulting in a decrease in productivity. Although it is possible to recognize the workpiece type by the loader control device from a machining program used for NC machining on a lathe, the control is complicated. In addition, when there is a slight change in the specification of machining, there is a case where teaching according to the workpiece length is required not only for the machining program but also for the loader control device. For these reasons, there is a possibility that a teaching error or the like may occur, and there is a case where the workpiece can not be reliably carried out.
Patent Document 1 is a technique used for controlling operations in a lathe using tailstock, which is a device in a lathe, and is not used for controlling a loader.

この発明の目的は、搬出するワークの長さを、専用の計測時間を要することなく、加工サイクルの中で簡単な構成で個々に実測できて、種々異なる長さの加工済みワークをローダにより確実に搬出することができ、かつワークの違いに対する煩雑な教示が不要なワーク加工システムを提供することである。
この発明の他の目的は、専用の検出手段を追加することなく、テイルストックの心押軸の位置を検出できて、ローダ制御装置への教示を可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、旋盤にワークを搬入する装置を別途設けなくて済むようにすることである。 The object of the present invention is to measure the length of a workpiece to be carried out individually with a simple configuration in a machining cycle without requiring a dedicated measurement time, and to ensure that workpieces with different lengths are processed by a loader. It is possible to provide a workpiece machining system that can be carried out and that does not require complicated teaching of workpiece differences.
Another object of the present invention is to detect the position of the tailstock tailstock shaft without adding dedicated detection means, and to enable teaching to the loader control device.
Still another object of the present invention is to eliminate the need to separately provide a device for loading a workpiece into a lathe.

この発明のワーク加工システムは、ワークの一端を把持可能な主軸、および心押軸と前記主軸との間に搬入されたワークを前記主軸による把持位置まで押し込み可能なテイルストックを有する旋盤と、この旋盤から加工済みワークを搬出するローダと、ワークを前記把持位置まで押し込んだときの前記心押軸の主軸軸心方向の位置を検出する位置検出手段と、前記ローダの動作を制御するローダ制御装置とを備え、前記ローダは、加工済みワークの中間部を把持するチャックが設けられたローダヘッドを有し、このローダヘッドが少なくとも主軸軸心方向に移動自在であり、前記ローダ制御装置は、加工済みワークを搬出するときに、前記位置検出手段の検出値に基づいて定められた主軸軸心方向の位置に前記ローダヘッドが位置するように前記ローダの動作を制御する。   A workpiece machining system according to the present invention includes a main shaft capable of gripping one end of a workpiece, and a lathe having a tail stock capable of pushing a workpiece carried between a tailstock shaft and the main shaft to a gripping position by the main shaft, A loader for unloading a processed workpiece from a lathe, a position detecting means for detecting the position of the tailstock shaft in the direction of the main shaft when the workpiece is pushed to the gripping position, and a loader control device for controlling the operation of the loader The loader has a loader head provided with a chuck for gripping an intermediate part of a processed workpiece, and the loader head is movable at least in the direction of the spindle axis. When the finished work is carried out, the loader head is positioned at a position in the direction of the spindle axis determined based on the detection value of the position detection means. To control the operation of the serial loader.

この構成によると、旋盤の主軸と心押軸の間に搬入されたワークは、主軸による把持位置までテイルストックにより押し込まれる。前記位置検出手段は、この状態のテイルストックの心押軸の主軸軸心方向の位置を検出する。この検出値は、ワーク長さに対応する値となる。ローダ制御装置は、加工済みワークを搬出するときに、上記のように検出された前記位置検出手段の検出値に基づき、定められた主軸軸心方向の位置にローダヘッドが位置するように前記ローダの動作を制御する。すなわち、前記検出値によって、ローダの主軸軸心方向の位置を教示する。
このように、テイルストックの心押軸の位置を検出してワーク長さを検出するため、専用の計測時間を要することなく、加工サイクルの中で個々のワークにつき実測できる。この実測値により、ワークの違いに対する教示が行え、煩雑な教示が不要となる。実測値を用いるため、種々異なる長さの加工済みワークをローダにより確実に搬出することができる。また、前記位置検出手段は、進退する心押軸の進退位置を検出するものであるため、ワーク長さ等を直接に計測するものに比べて、簡単な構成のもので済む。 According to this configuration, the work carried between the lathe spindle and the tailstock is pushed by the tailstock to the gripping position by the spindle. The position detecting means detects the position of the tailstock tailstock shaft in this state in the main shaft axis direction. This detected value is a value corresponding to the workpiece length. The loader control device is configured to cause the loader head to be positioned at a position in a predetermined spindle axis direction based on the detection value of the position detection unit detected as described above when the processed workpiece is unloaded. To control the operation. That is, the position of the loader in the spindle axis direction is taught by the detected value.
Thus, since the position of the tailstock tailstock shaft is detected to detect the workpiece length, it is possible to actually measure each workpiece in the machining cycle without requiring a dedicated measurement time. This actually measured value can be used to teach a difference between workpieces, and no complicated teaching is required. Since measured values are used, processed workpieces having different lengths can be reliably carried out by the loader. Further, since the position detecting means detects the advancing / retreating position of the advancing / retracting tailstock shaft, the position detecting means may have a simpler configuration than that for directly measuring the workpiece length or the like.

この発明において、前記テイルストックが、サーボモータの駆動により主軸軸心方向に進退させられるものである場合、前記位置検出手段は、前記サーボモータの動作量を検出するエンコーダであってもよい。この明細書で言う「エンコーダ」は、単に回転速度に応じたパルス列を出力するパルスコーダを含む意味である。
サーボモータは、その位置制御のために位置検出手段を有しているものが多く、このようなサーボモータに付属するエンコーダを、テイルストックの心押軸の位置検出に用いるため、専用の検出手段を追加することなく、テイルストックの心押軸の位置を検出することができる。 In the present invention, when the tailstock is advanced or retracted in the direction of the spindle axis by driving a servomotor, the position detecting means may be an encoder that detects an operation amount of the servomotor. The “encoder” in this specification simply includes a pulse coder that outputs a pulse train corresponding to the rotational speed.
Servo motors often have position detection means for position control, and the encoders attached to such servo motors are used for position detection of tailstock tailstock shafts. The position of the tailstock tailstock shaft can be detected without adding.

この発明において、前記ローダは、前記旋盤から加工済みワークを搬出する動作に加えて、前記心押軸と前記主軸との間にワークを搬入する動作を行ってもよい。
この場合、旋盤にワークを搬入する装置を別途設けなくて済む。 In this invention, the loader may perform an operation of loading a workpiece between the tailstock and the main shaft in addition to an operation of unloading the processed workpiece from the lathe.
In this case, it is not necessary to provide a separate device for loading the work on the lathe.

この発明のワーク加工システムは、ワークの一端を把持可能な主軸、および心押軸と前記主軸との間に搬入されたワークを前記主軸による把持位置まで押し込み可能なテイルストックを有する旋盤と、この旋盤から加工済みワークを搬出するローダと、ワークを前記把持位置まで押し込んだときの前記心押軸の主軸軸心方向の位置を検出する位置検出手段と、前記ローダの動作を制御するローダ制御装置とを備え、前記ローダは、加工済みワークの中間部を把持するチャックが設けられたローダヘッドを有し、このローダヘッドが少なくとも主軸軸心方向に移動自在であり、前記ローダ制御装置は、加工済みワークを搬出するときに、前記位置検出手段の検出値に基づいて定められた主軸軸心方向の位置に前記ローダヘッドが位置するように前記ローダの動作を制御するため、搬出するワークの長さを、専用の計測時間を要することなく、加工サイクルの中で簡単な構成で個々に実測できて、種々異なる長さの加工済みワークをローダにより確実に搬出することができ、かつワークの違いに対する煩雑な教示が不要となる。   A workpiece machining system according to the present invention includes a main shaft capable of gripping one end of a workpiece, and a lathe having a tail stock capable of pushing a workpiece carried between a tailstock shaft and the main shaft to a gripping position by the main shaft, A loader for unloading a processed workpiece from a lathe, a position detecting means for detecting the position of the tailstock shaft in the direction of the main shaft when the workpiece is pushed to the gripping position, and a loader control device for controlling the operation of the loader The loader has a loader head provided with a chuck for gripping an intermediate part of a processed workpiece, and the loader head is movable at least in the direction of the spindle axis. When the finished work is carried out, the loader head is positioned at a position in the direction of the spindle axis determined based on the detection value of the position detection means. In order to control the operation of the loader, the length of the workpiece to be carried out can be measured individually with a simple configuration in the machining cycle without requiring a dedicated measurement time, and processed workpieces of various lengths can be obtained. The loader can be surely carried out and no complicated teaching for the difference in workpieces is required.

前記テイルストックが、サーボモータの駆動により主軸軸心方向に進退させられるものであり、前記位置検出手段が、前記サーボモータの動作量を検出するエンコーダである場合は、専用の検出手段を追加することなく、テイルストックの心押軸の位置を検出できて、ローダ制御装置への教示が行える。   If the tailstock is advanced or retracted in the direction of the spindle axis by driving the servomotor, and the position detection means is an encoder that detects the operation amount of the servomotor, a dedicated detection means is added. Therefore, the position of the tailstock tailstock shaft can be detected and the loader control device can be taught.

前記ローダが、前記旋盤から加工済みワークを搬出する動作に加えて、前記心押軸と前記主軸との間にワークを搬入する動作を行う場合は、旋盤にワークを搬入する装置を別途設けなくて済む。   When the loader performs an operation of loading a workpiece between the tailstock and the main shaft in addition to an operation of unloading the processed workpiece from the lathe, a device for loading the workpiece into the lathe is not separately provided. I'll do it.

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかるワーク加工システムの機構部分の平面図に制御系のブロック図を加えた図である。(A) is the figure which added the block diagram of a control system to the top view of the mechanism part of the workpiece | work processing system concerning one Embodiment of this invention. 同ワーク加工システムの旋盤のテイルストックの破断側面図である。It is a fracture side view of the tail stock of the lathe of the work processing system. 同旋盤における進退ロッドの横断面図である。It is a cross-sectional view of the advance / retreat rod in the lathe. そのローダの正面図である。It is a front view of the loader. 同ワーク加工システムによるワークの搬入・搬出動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the carrying in / out operation | work of the workpiece | work by the workpiece processing system. 同ワーク加工システムによる種々の長さのワークのローダによる把持位置、主軸のチャックでの加工箇所、加工箇所を対比して示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the gripping position by the loader of the workpiece | work of various length by the workpiece | work processing system, the process location in the chuck | zipper of a spindle, and the process location. 同ワーク加工システムによる種々の長さのワークにおけるローダ移動量の計算の説明図である。It is explanatory drawing of calculation of the loader movement amount in the workpiece | work of various length by the workpiece | work processing system.

この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。このワーク加工システムは、テイルストック付きの旋盤１と、この旋盤１にワークＷを搬入出するローダ２と、これら旋盤１およびローダ２をそれぞれ制御する旋盤制御装置５１およびローダ制御装置５２とで構成される。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The workpiece machining system includes a lathe 1 with tailstock, a loader 2 for loading and unloading the workpiece W into the lathe 1, a lathe control device 51 and a loader control device 52 for controlling the lathe 1 and the loader 2, respectively. Is done.

旋盤１は、ベッド５と、このベッド５上に設置した主軸台６に回転自在に支持された主軸７と、この主軸７に対向して配置されたテイルストック８と、これら主軸７とテイルストック８とを結ぶラインに対して一方側に配置された刃物台９とを備える。   The lathe 1 includes a bed 5, a main shaft 7 rotatably supported by a headstock 6 installed on the bed 5, a tail stock 8 disposed so as to face the main shaft 7, and the main shaft 7 and the tail stock. The tool rest 9 is provided on one side with respect to the line connecting the two.

主軸７は、前後方向（Ｚ軸方向）に沿って設けられ、その前端にワークＷの一端を把持可能なチャック１１を有している。チャック１１は、ワークＷの一端面を当接する着座面１１ｂを有し、この着座面１１ｂに当接したワークＷを複数のチャック爪１１で把持する構造である。これらチャック爪１１は円周方向に並んで配置され、主軸７の後部に設けられたチャック用シリンダ１２により開閉駆動される。主軸７は、ベッド５の後部に設けられた主軸モータ１３により回転駆動される。主軸モータ１３の回転は、図２のように、主軸モータ１３の出力軸１３ａに設けられたプーリ１４と、主軸７の後端に設けられたプーリ１５とに掛装したベルト１６により主軸７へ伝達される。   The main shaft 7 is provided along the front-rear direction (Z-axis direction), and has a chuck 11 that can grip one end of the workpiece W at its front end. The chuck 11 has a seating surface 11 b that abuts one end surface of the workpiece W, and has a structure in which the workpiece W that abuts on the seating surface 11 b is gripped by a plurality of chuck claws 11. These chuck claws 11 are arranged side by side in the circumferential direction and are driven to open and close by a chuck cylinder 12 provided at the rear portion of the main shaft 7. The main shaft 7 is rotationally driven by a main shaft motor 13 provided at the rear portion of the bed 5. As shown in FIG. 2, the rotation of the main shaft motor 13 is caused to move to the main shaft 7 by a belt 16 that is hung on a pulley 14 provided on the output shaft 13 a of the main shaft motor 13 and a pulley 15 provided on the rear end of the main shaft 7. Communicated.

テイルストック８は、主軸７のチャック１１に一端が把持されたワークＷの他端を主軸７側に押し付けて、ワークＷを回転自在に支持するものであり、図２に示すように、テイルストック本体１８に心押軸１９を軸受（図示せず）により回転自在に設置して構成される。心押軸１９の先端がセンタ１９ａであって、このセンタ１９ａは主軸軸心Ｏの延長線上に位置する。テイルストック本体１８は、進退自在な進退ロッド２０の先端に後述する退避機構２９を介して設置されており、進退ロッド２０およびテイルストック本体１８と共に、心押軸１９が進退する。   The tail stock 8 presses the other end of the work W, one end of which is gripped by the chuck 11 of the main shaft 7, against the main shaft 7 so as to rotatably support the work W. As shown in FIG. The main body 18 is configured such that a tailstock 19 is rotatably installed by a bearing (not shown). The tip of the tailstock 19 is a center 19a, and the center 19a is located on an extension line of the main shaft axis O. The tailstock main body 18 is installed at the tip of a reciprocating rod 20 that can freely move back and forth via a retracting mechanism 29 described later. The tailstock shaft 19 advances and retreats together with the retreating rod 20 and the tailstock main body 18.

進退ロッド２０は、ベッド５の主軸前方側のベッド立壁面５ａから前後方向（Ｚ軸方向）に進退自在に突出している。ベッド５の主軸台６の下方に、進退ロッド２０を進退させるロッド進退駆動機構２１が内蔵されている。このロッド進退駆動機構２１は、ねじ軸２２およびナット２３からなるボールねじ２４と、ベッド５の後部に設けられ前記ねじ軸２２を回転駆動するモータ２５とで構成される。ナット２３は進退ロッド２０の後端に固定されている。モータ２５によるねじ軸２２の回転駆動により、ナット２３と一体に進退ロッド２０が進退する。   The advance / retreat rod 20 protrudes from the bed standing wall surface 5a on the front side of the main axis of the bed 5 so as to advance and retract in the front-rear direction (Z-axis direction). A rod advance / retreat drive mechanism 21 for advancing / retreating the advance / retreat rod 20 is incorporated below the headstock 6 of the bed 5. The rod advance / retreat drive mechanism 21 includes a ball screw 24 including a screw shaft 22 and a nut 23, and a motor 25 that is provided at the rear portion of the bed 5 and rotationally drives the screw shaft 22. The nut 23 is fixed to the rear end of the advance / retreat rod 20. As the screw shaft 22 is rotationally driven by the motor 25, the advance / retreat rod 20 moves forward and backward integrally with the nut 23.

前記モータ２５はサーボモータであって、位置制御用のエンコーダからなる位置検出手段２６を有している。この位置検出手段２６が、心押軸１９の主軸軸心方向の位置を検出する手段に兼用される。また、モータ２５に流れる電流量を計測する電流計（図示せず）が設けられ、この電流計の値から進退ロッド２０に作用する負荷が検出される。   The motor 25 is a servo motor and has position detecting means 26 comprising an encoder for position control. This position detecting means 26 is also used as means for detecting the position of the tailstock shaft 19 in the direction of the main shaft axis. Further, an ammeter (not shown) for measuring the amount of current flowing through the motor 25 is provided, and a load acting on the advance / retreat rod 20 is detected from the value of the ammeter.

進退ロッド２０は、図３に横断面図で示すように、上半部が半円形で下半部がＶ字形の断面形状とされる。進退ロッド２０は、その下半部が、断面Ｖ字状のガイド溝２７ａを有するガイドレール２７上にスライド自在に配置される。進退ロッド２０の上半部は断面逆Ｕ字形のガイドカバー２８で覆われている。ガイドレール２７は、ベッド５に設けられている。   The advancing / retreating rod 20 has a cross-sectional shape in which the upper half is semicircular and the lower half is V-shaped as shown in a cross-sectional view in FIG. The lower half of the advance / retreat rod 20 is slidably disposed on a guide rail 27 having a guide groove 27a having a V-shaped cross section. The upper half of the advance / retreat rod 20 is covered with a guide cover 28 having an inverted U-shaped cross section. The guide rail 27 is provided on the bed 5.

前記退避機構２９は、図２に示すように、進退ロッド２０の先端に固定された固定部２９ａに対して昇降ロッド２９ｂを昇降自在に設け、この昇降ロッド２９ｂの上端にテイルストック本体１８が設置した構成である。昇降ロッド２９ｂは流体圧シリンダ装置等で昇降させる。この退避機構２９は、心押軸１９を主軸軸心Ｏの延長線とは異なる方向（この例では上下方向）に退避させることで、心押軸１９が刃物台９の工具３１やローダ２と干渉するのを回避する。   As shown in FIG. 2, the retracting mechanism 29 is provided with an elevating rod 29b that can be moved up and down with respect to a fixed portion 29a fixed to the tip of the advancing and retracting rod 20, and the tailstock body 18 is installed at the upper end of the elevating rod 29b. This is the configuration. The elevating rod 29b is moved up and down by a fluid pressure cylinder device or the like. The retracting mechanism 29 retracts the tailstock 19 in a direction different from the extension line of the main spindle axis O (in this example, the vertical direction), so that the tailstock 19 is connected to the tool 31 and the loader 2 of the tool rest 9. Avoid interference.

図１において、刃物台９は、正面形状が多角形のドラム状をしたタレット刃物台からなり、各角間の周面部分からなる各工具ステーションに、工具３１がそれぞれ取付けられる。刃物台９は、送り台３２を介してベッド５上に、直交する２軸方向（Ｚ軸方向およびＸ軸方向）に移動自在に設置されている。送り台３２は、主軸台６の側方でベッド５の上面に設けられたガイド３３上に、主軸７と直交する水平方向（Ｘ軸方向）に進退自在に設置されており、タレット進退駆動機構３４により進退駆動される。タレット進退駆動機構３４は、モータ３５および送りねじ機構３６からなる。   In FIG. 1, the tool post 9 is formed of a drum-shaped turret tool post having a polygonal front shape, and a tool 31 is attached to each tool station including a peripheral portion between each corner. The tool post 9 is installed on the bed 5 via the feed base 32 so as to be movable in two orthogonal directions (Z-axis direction and X-axis direction). The feed base 32 is installed on a guide 33 provided on the upper surface of the bed 5 on the side of the headstock 6 so as to be movable back and forth in the horizontal direction (X-axis direction) perpendicular to the main shaft 7, and a turret advance / retreat drive mechanism. 34 is driven forward and backward. The turret advance / retreat drive mechanism 34 includes a motor 35 and a feed screw mechanism 36.

刃物台９は、送り台３２にタレットバー３７を介して軸方向（Ｚ軸方向）の進退が自在で、かつ軸心回りの割出回転が自在とされている。送り台３２は、前記ガイド３３上に設置された送り台ベース部３２ａと、この送り台ベース部３２ａ上に搭載されて前記タレットバー３７を設置した前後移動台部３２ｂとの２段積み構成のものであり、送り台ベース部３２ａの左右移動および前後移動台部３２ｂの進退により、上記直交２軸方向の進退が行われる。   The tool post 9 can be moved forward and backward in the axial direction (Z-axis direction) via the turret bar 37 with respect to the feed base 32 and can be freely indexed and rotated about the axis. The feed base 32 has a two-stage stacking structure including a feed base portion 32a installed on the guide 33 and a front / rear moving base portion 32b mounted on the feed base base portion 32a and provided with the turret bar 37. Therefore, the advancing and retreating in the orthogonal biaxial direction is performed by the left-right movement of the feed base portion 32a and the advance and retreat of the front-rear moving stand 32b.

ローダ２は、左右方向（Ｘ軸方向）に延びるレール６１に走行体６２を走行自在に設置し、この走行体６２にローダヘッド４１を前後方向（Ｚ軸方向）および上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設置したガントリ式のものであり、各軸方向の移動は、それぞれ別のサーボモータ（図示せず）によって行われる。ローダヘッド４１には、ワークＷの中間部を把持可能なチャック４０が設けられている。チャック４０は、例えば、一対のチャック爪４０ａを開閉させてワークＷを把持および解放する構成である。   The loader 2 has a traveling body 62 installed on a rail 61 extending in the left-right direction (X-axis direction) so that the traveling body 62 can travel freely. The loader head 41 is placed on the traveling body 62 in the front-rear direction (Z-axis direction) and the vertical direction (Y-axis direction). The gantry is installed so as to be movable, and movement in each axial direction is performed by a separate servo motor (not shown). The loader head 41 is provided with a chuck 40 that can grip an intermediate portion of the workpiece W. The chuck 40 is configured to grip and release the workpiece W by opening and closing a pair of chuck claws 40a, for example.

片方のチャック爪４０ａは、下端にワーク受け部４０ａａを有し、一対のチャック爪４０ａを緩めた状態でワークＷが脱落しないように支持可能である。これにより、主軸７と心押軸１９間に位置したワークＷを、心押軸１９の前進で主軸７側へ移動可能とされる。なお、チャック爪４０ａは、ワーク受け部４０ａａを設ける代わりに、対向する凹部（図示せず）が設けられて、一対のチャック爪４０ａの緩み状態で、両チャック爪４０ａの前記凹部でワークＷが脱落しない用に支持可能なものとしても良い。
ローダ２は、図示例ではガントリ式としたが、他の形式であってもよい。また、心押軸１９の前進で主軸７側へワークＷを移動させるときにワークＷを支持する手段（図示せず）がローダ２と別に設けられている場合は、チャック爪４０ａは緩み状態でワークＷを支持可能な構成としなくても良い。 One chuck claw 40a has a workpiece receiving portion 40aa at the lower end, and can be supported so that the workpiece W does not fall off when the pair of chuck claws 40a is loosened. Thereby, the workpiece W positioned between the main shaft 7 and the tailstock 19 can be moved to the main shaft 7 side by the advancement of the tailstock 19. The chuck claws 40a are provided with concave portions (not shown) opposed to each other instead of providing the workpiece receiving portions 40aa, and the workpiece W is held in the concave portions of both chuck claws 40a in a loose state of the pair of chuck claws 40a. It is good also as what can be supported so that it may not fall off.
Although the loader 2 is a gantry type in the illustrated example, other types may be used. In addition, when means (not shown) for supporting the workpiece W is provided separately from the loader 2 when the workpiece W is moved toward the main shaft 7 by the advance of the tailstock shaft 19, the chuck pawl 40a is in a loose state. The work W may not be configured to be supported.

制御系を説明する。旋盤制御装置５１は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラ等からなり、加工プログラム５３を演算制御部５４で解読して実行することにより、旋盤１を制御する。旋盤制御装置５１とローダ制御装置５２とは、互いに動作開始や動作終了等の信号を送受し、同期して制御を行う。   The control system will be described. The lathe control device 51 includes a computer-type numerical control device, a programmable controller, and the like, and controls the lathe 1 by decoding and executing the machining program 53 by the arithmetic control unit 54. The lathe control device 51 and the loader control device 52 mutually send and receive signals such as operation start and operation end, and perform control in synchronization.

ローダ制御装置５２は、コンピュータ式のプログラマブルコントローラ等からなり、搬送プログラム５５を演算制御部５７で解読して実行することにより、ローダ２を制御する。ローダ制御装置５２は、旋盤１から加工済みワークＷを取り出すときのローダヘッド４１の主軸軸心方向（Ｚ軸方向）の位置を、テイルストック８の位置検出手段２６の検出値によって定める座標教示部５８を有している。   The loader control device 52 includes a computer-type programmable controller or the like, and controls the loader 2 by decoding and executing the conveyance program 55 by the arithmetic control unit 57. The loader control device 52 determines the position of the loader head 41 in the spindle axis direction (Z-axis direction) when taking out the processed workpiece W from the lathe 1 based on the detection value of the position detection means 26 of the tailstock 8. 58.

座標教示部２６は、例えば、搬送プログラム５５における、旋盤１から加工済みワークＷを取り出すときのローダヘッド４１の各軸方向の座標値のうち、主軸軸心方向の座標を変数とし、この変数に代入する数値を、位置検出手段２６の検出値とする。座標教示部５８のより具体的な例は、後に図７と共に説明する。   The coordinate teaching unit 26 uses, for example, the coordinate in the spindle axis direction as a variable among the coordinate values in the axis direction of the loader head 41 when the machined workpiece W is taken out from the lathe 1 in the transfer program 55, and the variable is used as this variable. The numerical value to be substituted is set as a detection value of the position detection means 26. A more specific example of the coordinate teaching unit 58 will be described later with reference to FIG.

このワーク加工システムの具体的な動作を、図５と共に説明する。
図５（Ａ）のように、ワークＷは、ローダ２のチャック４０に中間部が把持されて、主軸７とテイルストック８の心押軸１９との間に搬入される。次いで、チャック４０によるークＷの把持を緩め、ワークＷを軸方向に移動自在なようなワークＷをチャック４０で支持した状態で、テイルストック８の心押軸１９が主軸７側へ移動する（図５（Ｂ））。この移動により、心押軸１９でワークＷを主軸７による把持位置まで押し込み、この押し込みが完了すると、主軸７のチャック１１によりワークＷを把持する。ローダ２は、ワークＷが主軸７のチャック１１で支持されてローダ２による支持が不要となった後、あるいは主軸７のチャック１１がワークＷの把持を完了した後、ワークＷの把持を完全に解消して上方位置等へ退避する（図５（Ｃ））。このワークＷを主軸７とテイルストック８とで支持した状態で、ワークＷを工具３１によって旋削加工する（図５（Ｄ））。 A specific operation of the workpiece machining system will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5A, the workpiece W is carried between the main shaft 7 and the tailstock shaft 19 of the tailstock 8 with the intermediate portion held by the chuck 40 of the loader 2. Next, the gripping of the workpiece W by the chuck 40 is loosened, and the tailstock shaft 19 of the tailstock 8 moves to the main shaft 7 side while the workpiece W is supported by the chuck 40 so that the workpiece W can be moved in the axial direction. (FIG. 5B). By this movement, the work W is pushed to the holding position by the spindle 7 by the tailstock shaft 19, and when this pushing is completed, the workpiece W is held by the chuck 11 of the spindle 7. The loader 2 completely grips the workpiece W after the workpiece W is supported by the chuck 11 of the spindle 7 and no longer needs to be supported by the loader 2 or after the chuck 11 of the spindle 7 completes the clamping of the workpiece W. It cancels and retreats to an upper position etc. (FIG.5 (C)). In a state where the workpiece W is supported by the main shaft 7 and the tail stock 8, the workpiece W is turned by the tool 31 (FIG. 5D).

加工が完了したワークＷをローダ２で搬出するときは、図７（Ａ）に示すように、ローダ２のローダヘッド４１をローダアプローチ位置Ａへ移動させる。ローダアプローチ位置Ａは、主軸７のチャック１１からＺ軸方向に定められた距離だけ離れ、かつ主軸軸心よりも上方へ定められた高さだけ離れた位置である。ローダアプローチ位置Ａは、同図（Ａ）〜（Ｃ）のように、ワークＷの長さが種々異なっていても一定とされる。   When the work W that has been processed is unloaded by the loader 2, the loader head 41 of the loader 2 is moved to the loader approach position A as shown in FIG. The loader approach position A is a position away from the chuck 11 of the main shaft 7 by a distance determined in the Z-axis direction and by a height determined above the main shaft axis. The loader approach position A is fixed even if the length of the workpiece W is variously changed as shown in FIGS.

ローダアプローチ位置Ａへ移動した後、ワークＷの長さに応じた適切な位置Ｂまでローダヘッド４１をＺ軸方向に移動させる。その後、ローダヘッド４１を下降させて、チャック４０によりワークＷを把持し（図５（Ｅ））、ローダヘッド４１はＺ軸方向への後退の後に上方へ移動し（図５（Ｆ））、旋盤１の機外の定められた場所に搬出する。   After moving to the loader approach position A, the loader head 41 is moved in the Z-axis direction to an appropriate position B corresponding to the length of the workpiece W. Thereafter, the loader head 41 is lowered and the workpiece W is gripped by the chuck 40 (FIG. 5 (E)), and the loader head 41 moves upward after retreating in the Z-axis direction (FIG. 5 (F)). The lathe 1 is carried out to a predetermined place outside the machine.

図７のように、ローダヘッド４１をローダアプローチ位置ＡからワークＷの長さに応じた適切な位置まで移動させるときに、図１の座標教示部５８は、テイルストック８の位置検出手段２６により、テイルストック８の現在座標を読み込み、移動量ｄを計算して移動させる。
ローダアプローチ位置Ａからの移動量ｄは、例えば、
（ローダ基準移動量ａ）−（テイルストック基準座標ｂ−テイルストック現在座標ｃ）、とされる。
ローダ基準移動量ａおよびテイルストック基準座標ｂは、適宜設定される値であり、各長さのワークＷにつき同じ値が用いられる。 As shown in FIG. 7, when the loader head 41 is moved from the loader approach position A to an appropriate position according to the length of the workpiece W, the coordinate teaching unit 58 of FIG. The current coordinates of the tail stock 8 are read, and the movement amount d is calculated and moved.
The amount of movement d from the loader approach position A is, for example,
(Loader reference movement amount a) − (tail stock reference coordinate b−tail stock current coordinate c).
The loader reference movement amount a and the tail stock reference coordinate b are values that are set as appropriate, and the same value is used for each length of work W.

図７（Ａ）のワークＷ（Ｗ_１）を基準とした場合につき説明すると、この基準のワークＷ（Ｗ_１）の場合は、テイルストック現在座標ｃが２００mmとなる長さのワークＷ_１の例であり、ローダ基準移動量ａが２００mm、テイルストック基準座標ｂが２００mmであるとすると、
（ローダ移動量ｄ）＝２００mm−（２００mm−２００mm）＝２００mm
とされる。
図７（Ｂ）のワークＷ（Ｗ_２）は、テイルストック現在座標ｃが１５０mmとなる長さのワークの例であり、
（ローダ移動量ｄ）＝２００mm−（２００mm−１５０mm）＝１５０mm
とされる。
図７（Ｃ）のワークＷ（Ｗ_３）は、テイルストック現在座標ｃが１００mmとなる長さのワークの例であり、
（ローダ移動量ｄ）＝２００mm−（２００mm−１００mm）＝１００mm
とされる。 The case based on the workpiece W (W ₁ ) in FIG. 7A will be described. In the case of this reference workpiece W (W ₁ ), the tail stock current coordinate c is a length of the workpiece W ₁ that is 200 mm. As an example, assuming that the loader reference movement amount a is 200 mm and the tail stock reference coordinate b is 200 mm,
(Loader moving distance d) = 200 mm− (200 mm−200 mm) = 200 mm
It is said.
The workpiece W (W ₂ ) in FIG. 7B is an example of a workpiece having a length with the tailstock current coordinate c being 150 mm.
(Loader moving distance d) = 200 mm− (200 mm−150 mm) = 150 mm
It is said.
A workpiece W (W ₃ ) in FIG. 7C is an example of a workpiece having a length with a tailstock current coordinate c of 100 mm.
(Loader movement amount d) = 200 mm− (200 mm−100 mm) = 100 mm
It is said.

実際にローダ２を動作させるには、搬送プログラム５５で、
（テイルストック基準座標ｂ−テイルストック現在座標ｃ）の値を取得することで、実現可能となる。
例えば、搬送プログラム５５に、テイルストック現在座標ｃを取得する命令、上記差分（ｂ−ｃ）を演算してローダ移動量ｄ＝ａ−（ｂ−ｃ）を演算する命令、および求められたローダ移動量ｄをＺ座標の教示データとして教示する命令等を設けることで、上記制御が行われる。 In order to actually operate the loader 2, the conveyance program 55
This can be realized by acquiring the value of (tail stock reference coordinate b-tail stock current coordinate c).
For example, a command for acquiring the tail stock current coordinate c, a command for calculating the difference (b−c) and calculating the loader movement amount d = a− (b−c), and the obtained loader The above control is performed by providing a command or the like for teaching the moving amount d as teaching data of the Z coordinate.

このようにワーク長さに応じて、加工済みワークＷを搬出ときにローダヘッド４１を移動させる位置を変更することにより、例えば、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すような、ワークＷのチャック可能位置Ｃと、ワークＷの主軸７のチャック１１による把持側の端面Ｄとの距離Ｌが種々異なるワークＷ（Ｗ_１〜Ｗ_３）についても、把持することが可能となる。同図は、各ワークＷ（Ｗ_１〜Ｗ_３）が両端に拡径部Ｗａ，Ｗｂを有する形状であって、加工する部分Ｅは各ワークＷ（Ｗ_１〜Ｗ_３）とも同じであるが、把持側の拡径部Ｗｂの長さや中間の細径部の長さが異なる例を示す。このようなワークＷ（Ｗ_１〜Ｗ_３）は、混在して旋盤１に搬入されることが多いが、その場合にも加工済みワークＷを確実に搬出することができる。 In this way, by changing the position to which the loader head 41 is moved when the processed workpiece W is carried out according to the workpiece length, for example, the workpiece W as shown in FIGS. It is possible to grip workpieces W (W _{1 to} W ₃ ) having different distances L between the chuckable position C and the end surface D on the gripping side of the spindle 7 of the workpiece W by the chuck 11. In the figure, each workpiece W (W _{1 to} W ₃ ) has a shape having enlarged diameter portions Wa and Wb at both ends, and the portion E to be processed is the same as each workpiece W (W _{1 to} W ₃ ). An example in which the length of the enlarged diameter portion Wb on the grip side and the length of the intermediate narrow diameter portion are different will be shown. Such workpieces W (W _{1 to} W ₃ ) are often mixed and carried into the lathe 1, but even in that case, the processed workpiece W can be reliably carried out.

このワーク加工システムによると、上記のように、テイルストック８の心押軸１９の位置を検出してワーク長さを検出するため、専用の計測時間を要することなく、加工サイクルの中で個々のワークＷにつき実測できる。この実測値により、ワークＷの違いに対する教示が行え、煩雑な教示が不要となる。実測値を用いるため、種々異なる長さの加工済みワークＷをローダ２により確実に搬出することができる。また、前記位置検出手段２６は、進退する心押軸１９の進退位置を検出するものであるため、ワーク長さ等を直接に計測するものに比べて、簡単な構成のもので済む。
また、上記位置検出器２６として、テイルストック８の進退駆動用のサーボモータ２５に付属するエンコーダを用いるため、専用の検出手段を追加することなく、テイルストック８の心押軸１９の位置を検出することができる。 According to this workpiece machining system, as described above, the position of the tailstock shaft 19 of the tailstock 8 is detected to detect the workpiece length, so that no individual measurement time is required. It can be measured per work W. This actual measurement value can be used to teach the difference between the workpieces W, and no complicated teaching is required. Since measured values are used, processed workpieces W having different lengths can be reliably carried out by the loader 2. Further, since the position detection means 26 detects the advance / retreat position of the tailstock shaft 19 that advances and retreats, the position detection means 26 may have a simple configuration as compared with the one that directly measures the work length and the like.
Further, since the encoder attached to the servomotor 25 for advancing and retracting the tailstock 8 is used as the position detector 26, the position of the tailstock shaft 19 of the tailstock 8 is detected without adding a dedicated detecting means. can do.

なお、上記実施形態では、ローダ２は、旋盤１から加工済みワークＷを搬出する動作に加えて、心押軸１９と主軸７との間にワークＷを搬入する動作を行うものとしたが、心押軸１９と主軸７との間にワークＷを搬入する手段は、ローダ２とは別に設けても良い。この搬入手段を、上記実施形態のようにローダ２で兼用する場合は、旋盤２にワークＷを搬入する装置を別途設けなくて済む。また、別の搬入手段を設ける場合は、ワークＷの形状が種々異なっていても、心押軸１９で主軸７のチャック１１へワークＷを押し込むときに、引っ掛かり等の問題を生じることなく、ワークＷの円滑な案内が行える。   In the above embodiment, the loader 2 performs the operation of loading the workpiece W between the tailstock 19 and the main shaft 7 in addition to the operation of unloading the processed workpiece W from the lathe 1. Means for carrying the workpiece W between the tailstock 19 and the main shaft 7 may be provided separately from the loader 2. When this loading means is shared by the loader 2 as in the above embodiment, it is not necessary to provide a separate device for loading the workpiece W into the lathe 2. In the case where another carrying-in means is provided, even if the shape of the workpiece W is different, when the workpiece W is pushed into the chuck 11 of the main shaft 7 by the tailstock shaft 19, there is no problem such as catching. Smooth guidance of W can be performed.

１…旋盤
２…ローダ
７…主軸
８…テイルストック
１３…心押軸
２５…モータ（サーボモータ）
２６…位置検出手段
５２…ローダ制御装置
Ｗ，Ｗ_１〜Ｗ_３…ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lathe 2 ... Loader 7 ... Main shaft 8 ... Tail stock 13 ... Tailstock shaft 25 ... Motor (servo motor)
26 ... position detecting means 52 ... loader controller _W, W 1 ~W 3 _... work

Claims (3)

ワークの一端を把持可能な主軸、および心押軸と前記主軸との間に搬入されたワークを前記主軸による把持位置まで押し込み可能なテイルストックを有する旋盤と、この旋盤から加工済みワークを搬出するローダと、ワークを前記把持位置まで押し込んだときの前記心押軸の主軸軸心方向の位置を検出する位置検出手段と、前記ローダの動作を制御するローダ制御装置とを備え、
前記ローダは、加工済みワークの中間部を把持するチャックが設けられたローダヘッドを有し、このローダヘッドが少なくとも主軸軸心方向に移動自在であり、
前記ローダ制御装置は、加工済みワークを搬出するときに、前記位置検出手段の検出値に基づいて定められた主軸軸心方向の位置に前記ローダヘッドが位置するように前記ローダの動作を制御する、
ワーク加工システム。 A lathe having a spindle capable of gripping one end of a workpiece, and a tail stock capable of pushing a workpiece loaded between a tailstock shaft and the spindle to a gripping position by the spindle, and a machined workpiece from the lathe A loader, position detecting means for detecting the position of the tailstock shaft in the spindle axis direction when the work is pushed to the gripping position, and a loader control device for controlling the operation of the loader,
The loader has a loader head provided with a chuck for gripping an intermediate part of a processed workpiece, and the loader head is movable at least in the direction of the spindle axis.
The loader control device controls the operation of the loader so that the loader head is positioned at a position in the direction of the spindle axis determined based on a detection value of the position detection means when unloading the processed workpiece. ,
Work processing system. 前記テイルストックは、サーボモータの駆動により主軸軸心方向に進退させられるものであり、前記位置検出手段は、前記サーボモータの動作量を検出するエンコーダである請求項１記載のワーク加工システム。   2. The workpiece machining system according to claim 1, wherein the tailstock is advanced and retracted in a direction of a spindle axis by driving a servomotor, and the position detecting means is an encoder for detecting an operation amount of the servomotor. 前記ローダは、前記旋盤から加工済みワークを搬出する動作に加えて、前記心押軸と前記主軸との間にワークを搬入する動作を行う請求項１または請求項２記載のワーク加工システム。   The workpiece processing system according to claim 1, wherein the loader performs an operation of loading a workpiece between the tailstock shaft and the main shaft in addition to an operation of unloading the processed workpiece from the lathe.

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