JPH0553803U - Ｃｎｃ旋盤における工作物運搬機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロボットなどのような高価な設備を必要とせ
ず、機械的収益を向上させ、生産製造の自動化ないし無
人化できるＣＮＣ旋盤の工作物運搬機構を提供する。 【構成】旋盤本体１０上部に、主軸方向に移動自在の送
り台１５０を設け、該送り台１５０上部に、該送り台１
５０の移動方向に直交した方向に移動自在の刃物台１６
０を設けて、その上面に刃物保持具１７を固装して複数
の刃物を装着させ、及び半円回転や旋回作動及び工作物
３３や加工製品を挟持又は開放する挟持アーム２０を設
け、かつ該挟持アーム２０の油圧抓み２６が届く範囲内
に、その頂端面に回転昇降できるワーク受皿３２を備え
た置物台３０を配設し、該旋盤本体１０周縁に、上記旋
盤本体１０上面の油圧チャック１４と刃物保持具１７を
制御する油圧制御装置４０と、旋盤本体１０の各部機構
の作動制御する電気回路装置５０を配設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動制御旋盤における工作物運搬機構に関し、特にＣＮＣ旋盤におけ る工作物運搬機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、使用されているＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）旋盤は、その業界が加工または生産の自動化及び無人化を目論 む段階において、もっともぶつかり易い難題、或は感じる困惑は自動制御旋盤の 工作物を送り込むまたは送り出す技術に関連した問題であって、現在、業界では 旋盤周縁にロボットを配置して、図７に示す如く、工作物の送入や加工製品の送 出に従事させて生産の自動化をめざしているのであるが、その自動化に使用され るロボットや該ロボットを機能させる周辺施設はかなり高価なもので、業界にと って極めて大きい負担となり、しかも経済的な収益は必ずしも予期するほど理想 的なものだとは限らず、従って、あらゆる物事に対して理想、実用及び進歩など の究極を求めその躍進を図ることが建前となっている現状において、このような 未だ完璧だとは言えない欠陥は実に改善の対象となる問題点でもある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

即ち、本考案は、上記従来のＣＮＣ旋盤における工作物送入・送出の問題点に 鑑み、ロボットなどのような高価な設備を配置する必要がなく、かつ機械的収益 を向上させ、しかも生産加工の自動化ないし無人化を図り得るＣＮＣ旋盤におけ る工作物運搬機構を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、旋盤本体の主軸方向に沿って往復移動す る送り台上部に、該主軸と直交した方向に沿って移動自在な刃物台を取付け、こ の刃物台に刃物保持具を固装して複数の刃物を装着させ、かつ該旋盤本体周縁に 、上記旋盤本体上部の主軸台に設けられて工作物を挟持して加工させる油圧チャ ック及び該刃物保持具を制御する油圧制御装置と、上記旋盤本体の各部機構にコ ンピュータ制御プログラムのためのデータを入力して作動制御する電気回路装置 及び工作物運搬手段を配設してなるＣＮＣ旋盤において； 上記工作物運搬手段として、上記刃物台上面に、首振り半円回転や旋回作動及 び工作物や加工製品を挟持または開放できる挟持アームを設け、かつ該挟持アー ム先端に備えられた油圧抓みが届く範囲内に、その頂端面に回転昇降できるワー ク受皿を備えた置物台を配設して、該挟持アーム及び該置物台を上記油圧制御装 置と上記電気回路装置に連結して作動制御するように構成される。

【０００５】 そして、上記挟持アーム両端に、それぞれ所定角度回転する第１の回転シリン ダ及び第２の回転シリンダを設けて、該第１の回転シリンダを上記刃物台に連接 した挟持アーム取付座に枢着し、該第２の回転シリンダを上記油圧抓みに係着し て；該挟持アームの油圧抓みに二つの爪を形成して工作物または加工製品を挟持 できるようにし；更に該挟持アームが、上記送り台の旋盤本体上部における主軸 方向への作動、及び上記刃物台の該送り台上における主軸と直交した方向への作 動に従って正確に所定位置に移動できるようにし、かつ上記ワーク受皿周縁に等 間隔に複数の収容柱体を設けて、工作物や加工製品を積み重ねて収容できるよう にすれば一層好ましい。

【０００６】

【作用】

上記のように構成された、本考案は、旋盤本体上部に設けられた送り台の該旋 盤本体主軸に沿う横向き移動と、該送り台上部に設けられた刃物台の該送り台の 移動方向に直交した方向に沿う縦向き移動から、該刃物台上に固装された刃物保 持具に装着した複数の刃物を、適時に該旋盤本体上部に設けられて工作物を挟持 した油圧チャックに対応させて加工を行う位置に移動させることができ、また同 様に該刃物台上面に設けられた挟持アームを適時に首振り回転や旋回作動させて 、旋盤本体周辺に設けられて頂端面のワーク受皿が回転・昇降できる置物台より 工作物を抓み上げて該油圧チャックに渡して加工を行い、或は加工製品を該油圧 チャックより抓んで該ワーク受皿に戻すことができるので、工作物の送入、加工 、送出を電気回路装置のプログラム指令によって自動的に行うことができる。

【０００７】 そして、上記挟持アーム両端に、それぞれ所定角度回転する第１の回転シリン ダ及び第２の回転シリンダを設けて、該第１の回転シリンダを上記刃物台に連接 した挟持アーム取付座に枢着し、該第２の回転シリンダを上記油圧抓みに係着し て；該挟持アームの油圧抓みに二つの爪を形成して工作物または加工製品を挟持 できるようにし；更に該挟持アームが、上記送り台の旋盤本体上部における主軸 方向への作動、及び上記刃物台の該送り台における主軸と直交した方向への作動 に従って正確に所定位置に移動できるようにし、かつ上記ワーク受皿周縁に等間 隔に複数の収容柱体を設けて、工作物や加工製品を積み重ねて収容できるように しているので、工作物の送入、加工、送出などの動作をより正確に規制すること ができる。

【０００８】 この考案の上記またはその他の目的、特徴および利点は、図面を参照しての以 下の実施例の詳細な説明から一層あきらかとなろう。

【０００９】

【実施例】

図１に示す如く、本考案のＣＮＣ旋盤における工作物運搬機構は、大方、旋盤 本体１０、挟持アーム２０、置物台３０、油圧制御装置４０、及び電気制御装置 ５０などからなり、そのうち、該旋盤本体１０は、その上面に装着される構成部 材は従来の旋盤とは変わらず、その一端側に主軸サーボモータ１１を設けて、ベ ルト１１０により側近の主軸台１２に軸架された主軸１３を伝動し、かつ該主軸 １３他軸に油圧チャック１４を取付け、該主軸台１２に平行して旋盤本体１０上 面にｚ軸サーボモータ１５（図３，４に示すように）を装着して、親ねじ１５１ を介して他端の直交向きに設置された送り台１５０を伝動し、更に該送り台１５ ０上面に刃物台１６０を嵌着し、並びに該刃物台１６０一端にｘ軸サーボモータ １６を設けて送りねじにより該刃物台１６０を該送り台１５０上面に沿って主軸 と直交した方向に移動するように伝動し、かつ該刃物台１６０上面に若干数の刃 物を固着する刃物保持具１７を設ける。

【００１０】 該挟持アーム２０は、図２の本考案における挟持アーム分解図に示す如く、一 端にｘ軸サーボモータ１６を装着した上記刃物台１６０他端に備えた挟持アーム 取付座２２に取付けられ、その挟持アーム本体２３両端にはそれぞれ第１回転シ リンダ２４及び第２の回転シリンダ２５が設けられて、第１の回転シリンダ２４ を該挟持アーム取付座２２上に装着し、第２の回転シリンダ２５を油圧抓み２６ を固装した固定座２６Ａに嵌着する。これら第１，２の回転シリンダ２４，２５ の特性はそれぞれ１８０°の半円回転及び９０°の旋回作動をすることができる のであり、かつ該油圧抓み２６は本考案では二つの爪に形成して工作物または加 工製品を挟持できるようにしているが、当然二つ以上の爪に形成してもよい。

【００１１】 該置物台３０は、図３，４に示すように、上記挟持アーム２０が半円回転して 押出した際の上記旋盤本体１０片側近傍に設けられ、その上面にワーク受皿３２ を回転及び昇降可能に装着して、従来の油圧制御による内部の“割出し装置”で 所定角度回転できると同様に機能させると共に、該ワーク受皿３２周縁を等間隔 に５つの工作物３３の収容柱体３４及び１つの加工製品３３′の収容柱体３４′ を設け（等間隔にもっと多数の収容柱体を設けてもよい）、且つそれぞれ収容柱 体３４，３４′周囲に若干の針金を立設して中空状金属柱体３４０を組立て、該 油圧抓み２６によって該収容柱体３４，３４′内に積み重ねて放置された工作物 ３３を抓み取り、または加工完了した加工製品３３′を抓入れて放置する方便を 図るのである。即ち、該挟持アーム２０が収容柱体３４内に積み重ねられて待機 している工作物３３を逐一に抓取って加工に送り、加工を完了すれば抓戻して収 容体３４′内に積み重ねて放置するのであり、この操作を繰り返しているうちに 、元来工作物３３を積重充満した収容柱体３４がだんだんと工作物を持ち去られ て空になって、もう一つの加工製品３３′の収容柱体３４′を形成するとなり、 このように自動循環回動して工作物を全部加工するのである。又は、該置物台３ ０を多数連結し置物台３０の自動変換装置を組立るようにすることもできる。 そして、上記挟持アーム２０、置物台３０はみな油圧、電気制御装置４０，５ ０に連結される。

【００１２】 該油圧制御装置４０は、旋盤本体１０と置物台３０との間に設けられて、油圧 チャック１４、刃物保持具１７、挟持アーム２０、置物台３０などの動作を規制 するものである。 該電気制御装置５０は、一般に旋盤本体１０の切削加工側に設けられて、設計 されたプログラム・データの模擬執行や修正の方便を計るようにしており、操作 盤５１及び画面表示器５２を備えて、加工待ちの工作物に関連する多数の異なる プログラム・データを入力することができ、内部の制御信号を上記各部材装置に 連結する。 上記のようにして組立られた全体機構は、ＣＮＣ旋盤の刃物台及び送り台のプ ログラムを運用して設定された移動及び定着機能に、９０°旋回や１８０°半円 回転、挟持、及び開放など動作ができる挟持アーム２０を結合して、該刃物台、 送り台のそれぞれサーボモータ１６，１５の制御にともない、該刃物台、送り台 １６０，１５０が旋盤本体１０の主軸方向や主軸と直交した方向に正確に移動し て工作物を自動的に送入、加工、送出することができる。

【００１３】 図５，６に示す如く、本考案のＣＮＣ旋盤における工作物運搬機構は、該ＣＮ Ｃ旋盤が加工を進める前に、旋盤自身の刃物台、送り台１６０，１５０がプログ ラムの設定により工作物３３を挟持しようとする位置に移動し、続いて該刃物台 、送り台に固定した挟持アーム２０の油圧抓み２６がプログラムの制御から開い て、同時にワーク受皿３２もプログラムの制御を受けて回転及び上昇の動作をな し、そして、工作物３３が油圧抓み２６の抓み取れる位置に移動すれば、該油圧 抓み２６が工作物３３を挟持してプログラムの設定から１８０°半円回転し、か つ１８０°回転して所定位置に至れば該挟持アーム２０は設定したプログラムに より下向きに９０°旋回して設定位置（図５に示す油圧抓み２６が下向きに垂下 した位置）に至り、旋盤本体１０の刃物台、送り台１６０，１５０が設定された プログラムにより移動して、挟持アーム２０の工作物３３を旋盤主軸１３の油圧 チャック１４が該工作物３３を挟持できる位置に移動し、更に旋盤主軸１３の油 圧チャック１４がプログラムの制御から該工作物３３を牢固に挟持する。

【００１４】 引続き、該挟持アーム２０の油圧抓み２６が設定されたプログラムの作用から 開き、この時刃物台、送り台、送り台１６０，１５０もプログラムの制御により 該挟持アーム２０が元来の地点に復帰できる位置に移動し、然る後、該刃物台、 送り台１６０，１５０の挟持アーム２０がプログラムに制御されて作動して元来 の位置に復帰する。

【００１５】 そして、刃物台、送り台１６０，１５０に固定されている挟持アーム２０が設 定されたプログラムから作動して元来の位置に復帰した後、主軸１３はプログラ ムの指令を受けて回転し、同時に刃物台１６０上面に固着した刃物保持具１７の 刃物がプログラムの指令から「工作物３３」に対して切削加工を行い、この際、 ワーク受皿３２が設定されたプログラムにより回転して加工製品３３′を収容柱 体３４′内に放置できる位置に移動する。 即ち、加工製品３３′を送出する時、主軸１３はプログラムの設定に従って回 転を停止し、この際刃物台、送り台１６０，１５０がプログラムの指令から挟持 アーム２０が作動しようとする位置に移動して、該刃物台、送り台１６０，１５ ０に固定された挟持アーム２０がプログラムの指令を受けて１８０°半回転して プログラムの設定した位置に至り、更に設定された他のプログラムの指令を受け て９０°垂下して設定位置に来た後、旋盤本体１０の刃物台、送り台１６０，１ ５０がプログラムの設定により移動して、該刃物台、送り台１６０，１５０に固 定された挟持アーム２０の油圧抓み２６を加工完了の加工製品３３′を挟持でき る位置に移動する。 該挟持アーム２０が設定されたプログラムの指令を受けて油圧抓み２６を加工 完了の加工製品３３′を挟持できる位置に移動したあと、該油圧抓み２６は設定 されたプログラムにより油圧チャック１４に挟着された加工製品３３′を抓取り 、この際、主軸１３の油圧チャック１４はプログラムの指令に従って開き、然る 後、刃物台、送り台１６０，１５０がプログラムの指令から挟持アーム２０が半 円回転できる設定位置に移す。

【００１６】 上記のように、本考案は、プログラムを入力して「工作物３３」の数量を設定 し、自動的に送入、加工、送出の動作を反覆循環させ得る機構であって、従来の 旋盤本体の刃物台、送り台１６０，１５０のように単に切削加工の機能のみを備 えて、工作物３３または加工製品３３′を独立配置した挟持機構によって送入・ 送出させる欠陥あるものではなく、更に、多数の置物台３０を連結して自動変速 装置を設計し、無人化作業システムを促進することも可能である。

【００１７】

【考案の効果】

本考案は、上記のように構成されて、工作物の送入、加工、送出を電気回路装 置のプログラム指令によって正確に規制して自動的に行うことができるので、従 来の旋盤本体周辺に配設されて工作物を送入し又は加工製品を送出するロボット による工作物運搬手段の機能を肩代わりすることができ、従って、ＣＮＣ旋盤周 辺にロボットや該ロボットを機能させる施設を配設する必要がなく、設備投資費 用を節減すると共に、生産製造の自動化ないし無人化を図ることができ、ＣＮＣ 旋盤の機械的収益を高めるメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案における実施例の立体斜視図である。

【図２】本考案の実施例における挟持アームを分解状態
で示す説明図である。

【図３】本考案の実施例を示す俯瞰図である。

【図４】本考案の実施例を示す正面図である。

【図５】実施例の使用状態を示す説明図である。

【図６】同じく実施例の使用状態を示す説明図である。

【図７】従来の旋盤に配備されたロボット挟持アームを
示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 旋盤本体 １４ 油圧チャック １７ 刃物保持具 ２０ 挟持アーム ２２ 挟持アーム取付座 ２４ 第１の回転シリンダ ２５ 第２の回転シリンダ ２６ 油圧抓み ３０ 置物台 ３２ ワーク受皿 ３３ 工作物 ３３′ 加工製品 ３４ 工作物の収容柱体 ３４′ 加工製品の収容柱体 ４０ 油圧制御装置 ５０ 電気回路装置 １５０ 送り台 １６０ 刃物台

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】旋盤本体（１０）上部の主軸方向に沿って
   往復移動する送り台（１５０）上部に、該主軸と直交し
   た方向に沿って移動自在な刃物台（１６０）を取付け、
   この刃物台（１６０）に刃物保持具（１７）を固装して
   複数の刃物を装着させ、かつ該旋盤本体（１０）周縁
   に、上記旋盤本体（１０）上部の主軸台に設けられて工
   作物を挟持して加工させる油圧チャック（１４）及び該
   刃物保持具（１７）を制御する油圧制御装置（４０）
   と、上記旋盤本体（１０）の各部機構にコンピュータ制
   御プログラムのためのデータを入力して作動制御する電
   気回路装置（５０）及び工作物運搬手段を配設してなる
   ＣＮＣ旋盤において；上記工作物運搬手段として、上記
   刃物台（１６０）上面に、首振り半円回転や旋回作動及
   び工作物（３３）や加工製品（３３′）を挟持または開
   放できる挟持アーム（２０）を設け、かつ該挟持アーム
   （２０）先端に備えられた油圧抓み（２６）が届く範囲
   内に、その頂端面に回転昇降できるワーク受皿（３２）
   を備えた置物台（３０）を配設して、該挟持アーム（２
   ０）及び該置物台（３０）を上記油圧制御装置（４０）
   と上記電気回路装置（５０）に連結して作動制御される
   ようにしてなるＣＮＣ旋盤における工作物運搬機構。
2. 【請求項２】上記挟持アーム（２０）両端に、それぞれ
   所定角度回転する第１の回転シリンダ（２４）及び第２
   の回転シリンダ（２５）を設けて、該第１の回転シリン
   ダ（２４）を上記刃物台（１６０）に連接した挟持アー
   ム取付座（２２）に枢着し、該第２の回転シリンダ（２
   ５）を上記油圧抓み（２６）に係着させてなる請求項１
   記載のＣＮＣ旋盤における工作物運搬機構。
3. 【請求項３】上記挟持アーム（２０）の油圧抓み（２
   ６）に二つの爪を形成して工作物（３３）または加工製
   品（３３′）を挟持できるようにしてなる請求項１記載
   のＣＮＣ旋盤における工作物運搬機構。
4. 【請求項４】上記挟持アーム（２０）が、上記送り台
   （１５０）の旋盤本体（１０）上部における主軸方向へ
   の作動、及び上記刃物台（１６０）の該送り台（１５
   ０）上における主軸と直交した方向への作動に従って正
   確に所定位置に移動できるようにし、かつ上記ワーク受
   皿（３２）周縁に等間隔に複数の収容柱体（３４，３
   ４′）を設けて、工作物（３３）や加工製品（３３′）
   を積み重ねて収容できるようにしてなる請求項１記載の
   ＣＮＣ旋盤における工作物運搬機構。