JPH078466B2 - 軸状ワークの供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加工前の軸状ワークを支持してワーク受渡し
位置に１本づつ供給するワークフィーダーと、当該ワー
クフィーダーから工作機械へ軸状ワークを移載するワー
ク移載用ロボットとを備えた、軸状ワークの供給装置に
関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 工作機械には、加工前のワークを支持してワーク受渡し
位置に１つづつ供給するワークフィーダーと、当該ワー
クフィーダーから工作機械へ軸状ワークを移載するワー
ク移載用ロボットとが併設されるが、取り扱うワークが
軸状ワークである場合、従来のこの種のワーク移載用ロ
ボットに於ける軸状ワーク挟持用チャックは、何れも開
閉運動可能に支承された一対の可動挟持片から構成され
ており、従って、前記ワークフィーダーのワーク受渡し
位置に待機するワークを前記チャックで挟持させると
き、前記一対の可動挟持片を開いた状態で当該ワーク受
渡し位置へ移動させなければならない。

このような従来の軸状ワーク移載用ロボットでは、前記
ワークフィーダーに於けるワーク受渡し位置のワークと
この直前で待機する後続ワークとの間に、開いた前記可
動挟持片が進入し得るだけの比較的広い空間を確保しな
ければならない。而して、ワークが円盤状のものである
ときは、例えば特開昭62−176727号公報に記載されたワ
ーク受渡し用コンベヤのように、１つのワーク支持台上
に当該円盤状ワークを垂直に段積みすることが出来るの
で、各ワーク支持台間に比較的大きな空間を設けても、
ワークフィーダー全体としての占有空間に対するワーク
収納数を多くし、以て、空間利用効率を高めることが出
来るのであるが、前記のように段積みすることが出来
ず、１本づつ水平に支持しなければならない軸状ワーク
の場合は、１本づつの軸状ワーク間に広い挟持片進入空
間を確保することにより、ワークフィーダー全体として
の占有空間に対するワーク収納数が極減し、空間利用効
率が著しく低下することになる。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような従来の問題点を解決するために、
水平姿勢の軸状ワークの両端を支持するワーク支持用ブ
ラケットを、支持される軸状ワークが互いに並列する状
態で等間隔おきに循環移動可能に支承すると共に、当該
ワーク支持用ブラケットを循環移動させる駆動手段を設
け、前記ワーク支持用ブラケットの水平移動経路の終端
に設定したワーク受渡し位置に停止する前記ブラケット
から軸状ワークを取り上げて工作機械に移載するワーク
移載用ロボットを並設した軸状ワークの供給装置であっ
て、前記ロボットのアーム先端に取り付けられたワーク
挟持用チャックを、前記ワーク受渡し位置にある軸状ワ
ークとその直前に待機する軸状ワークとの間に、前記ロ
ボットアームの上下移動により上下方向に嵌脱可能な固
定挟持片と、当該固定挟持片との間で前記ワーク受渡し
位置にある軸状ワークを水平方向に挟持する可動挟持片
とから構成して成る軸状ワークの供給装置を提案するも
のである。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。尚、この実施例では、ワークフィーダーをして加
工済み軸状ワークのストッカーを兼用させているので、
前記ワークフィーダーをワーク受渡し装置と呼称する。

第１図及び第２図に於いて、１は軸状ワークＷをチャッ
ク1aと心押し台1bとの間で水平に支持して切削加工等を
行う工作機械、２はローディング用チャック2aとアンロ
ーディング用チャック2bとを備えたワーク移載用ロボッ
ト、３はワーク受渡し装置である。このワーク受渡し装
置３は、水平経路４を垂直方向に繰り返すジグザグ状無
端移送経路５に沿って掛張された左右一対の無端チェン
7a,7bと、第３図に示すように前記両無端チェン7a,7bの
等間隔おきの位置に重力により垂下姿勢を保つように同
心状の水平支軸８により各別に軸支された左右対をなす
ワーク支持用ブラケット６と、前記左右一対の無端チェ
ン7a,7bを前記ブラケット６の１ピッチづつ間歇駆動す
るモーター９とから構成され、各ワーク支持用ブラケッ
ト６には、軸状ワークＷの端部を心出し状態で支持する
Ｖ形受け具10が突設され、前記ジグザグ状無端移送経路
５中の最上段の水平経路４のワーク移載用ロボット側の
端部にワーク受渡し位置Ｐが設定されている。

前記ワーク移載用ロボット２は、第１図及び第２図に示
すように、基台25に水平支軸26の周りに回転可能な回転
台27と、この回転台27に、前記水平支軸26に対し直交す
る向きで自転及び軸方向出退移動自在に支承された主軸
28と、この主軸28の先端に直角向きに取り付けられたア
ーム29と、このアーム29の先端に取り付けられた前記ロ
ーディング及びアンローディング用チャック2a,2bとか
ら構成されている。

第４図及び第５図に示すように、前記アーム29の先端内
部には、両端から回転軸両端30a,30bが突出するロータ
リーアクチュエータ31が、その軸心がアーム29の長さ方
向と平行になるように取り付けられ、回転軸外端30aに
取り付けられた回転板32に前記ローディング用チャック
2aとアンローディング用チャック2bとが並設され、回転
軸内端30bとアーム29との間に回転角規制手段33が配設
されている。

第４図〜第７図に示すように、前記ローディング用チャ
ック2a及びアンローディング用チャック2bは、挟持部34
aと支柱部34bとを備えたＬ形固定挟持片34と、当該Ｌ形
固定挟持片34の挟持部34aの内側に位置する出退自在な
可動挟持片35と、この可動挟持片35を出退駆動する２つ
のシリンダー36a,36bとから成り、前記Ｌ形固定挟持片3
4の支柱部34bは、回転板32から突設された支柱37に長孔
38と固定ボルト39及び固定用当て板40によりアーム29の
長さ方向に昇降固定自在に取り付けられ、可動挟持片35
は、前記２つのシリンダー36a,36bのピストンロッドに
連結支持されたＶ形取付台41の左右両側に、長孔42と固
定用ボルトナット43とにより高さ調整可能に取り付けら
れた左右一対のＶ形挟持板44a,44bから構成されてい
る。

前記回転角規制手段33は、第４図、第５図及び第８図に
示すように、前記ロータリーアクチュエータ31の回転軸
内端30bに同心状に連結された回転軸45と、この回転軸4
5の軸方向２箇所に互いに90度向きを変えて突設された
翼板46,47と、アーム29にスライドガイド板48を介して
前記回転軸45の軸方向に移動可能に支持され且つシリン
ダー49,50により各別に昇降駆動される一対の並列可動
台51,52と、この各可動台51,52に取り付けられた上下一
対のストッパーボルト53,54及び55,56と、上下両ストッ
パーボルト53,54及び55,56の各中間位置で前記可動台5
1,52に取り付けられた緩衝装置57,58とから構成されて
いる。

ワーク移載用ロボット２がワーク受渡し装置３のワーク
受渡し位置Ｐにある加工前の軸状ワークＷを受け取ると
き、第２図に示すように、主軸28が垂直に起立すると共
にアーム29がワーク受渡し装置３の側へ水平に倒伏し、
且つローディング用チャック2aが下側になる状態に於い
て、主軸28を軸方向に退入させてアーム29を下降させ
る。この結果、ローディング用チャック2aのＬ形固定挟
持片34に於ける挟持部34aがワーク受渡し位置Ｐにある
軸状ワークＷとその直前で待機している軸状ワークＷと
の中間位置に下向きに嵌入する。このとき、前記挟持部
34aの内面が軸状ワークＷの周面に近接するように、Ｌ
形固定挟持片34の取り付け位置が予め調整されている。
係る状態でローディング用チャック2aの可動挟持片35を
シリンダー36a,36bにより進出移動させて、前記ワーク
受渡し位置Ｐの軸状ワークＷをＬ形固定挟持片34と可動
挟持片35との間で水平方向に挟持させる。

次に、第２図に仮想線で示すように前記主軸28を軸方向
に進出移動させてアーム29を上昇させ、ローディング用
チャック2aが挟持した軸状ワークＷをワーク受渡し位置
Ｐから持ち上げさせた後、回転台27を90度正回転させて
主軸28を後方へ水平に倒すと共にアーム29を垂直に起立
させる。この後、チャック回転用ロータリーアクチュエ
ータ31により両チャック2a,2b（回転板32）を正方向に
回転させるが、この回転前の初期状態は、第４図、第５
図、第８図、及び第９図Ａに示すように、ストッパーボ
ルト53,54及び55,56はシリンダー49と可動台51及びシリ
ンダー50と可動台52により下降限位置に下げられ、下側
翼板47が下降限位置のストッパーボルト54と緩衝装置57
とに当接しているので、前記ロータリーアクチュエータ
31を稼働させる前に、第９図Ｂに示すように片側のスト
ッパーボルト55,56をシリンダー50と可動台52とにより
上昇限位置に切り換える。

係る状態で前記ロータリーアクチュエータ31を稼働させ
ると、両チャック2a,2b（回転板32）が正方向に270度回
転したところで、第９図Ｂに仮想線で示すように、前記
回転軸45を介して一体に回転する上下両翼板46,47の
内、上側翼板46が上昇限位置にあるストッパーボルト55
と緩衝装置58に当接し、両チャック2a,2bが位置決めさ
れる。

上記の正方向270度回転により、第１図仮想線及び第10
図に示すようにローディング用チャック2aで挟持されて
いる軸状ワークＷが工作機械１でのワークセッティング
方向と平行になり、且つアンローディング用チャック2b
が工作機械１側に位置することになる。係る状態で主軸
28によりアーム29を工作機械１側へ90度回転させると、
第１図に示すように工作機械１のチャック1aと心押し台
1bとの間にセットされている加工済み軸状ワークＷ′に
対し、第10図に仮想線で示すようにアンローディング用
チャック2bが嵌合する。

アンローディング用チャック2bのＬ形固定挟持片34と可
動挟持片35との間に加工済み軸状ワークＷ′が嵌合した
ならば、当該アンローディング用チャック2bのシリンダ
ー36a,36bにより可動挟持片35を進出移動させて、第11
図に示すように両挟持片34,35間で加工済み軸状ワーク
Ｗ′を挟持させ、次に心押し台1bを後退させた状態で主
軸28を進出移動させ、以て、挟持した加工済み軸状ワー
クＷ′を軸方向に若干移動させてチャック1aから離脱さ
せる。この後、第９図Ｃに示すようにストッパーボルト
53,54をシリンダー49及び可動台51により下降限位置か
ら上昇限位置に上げた状態で、チャック回転用ロータリ
ーアクチュエータ31により両チャック2a,2b（回転板3
2）を逆方向に回転させると、両チャック2a,2b（回転板
32）が逆方向に180度回転したところで、第９図Ｃに仮
想線で示すように、前記回転軸45を介して一体に回転す
る上下両翼板46,47の内、上側翼板46が上昇限位置にあ
るストッパーボルト53と緩衝装置57に当接し、ローディ
ング用チャック2aとアンローディング用チャック2bの上
下位置関係が逆転して、ローディング用チャック2aに挟
持されていた加工前軸状ワークＷが、工作機械１のチャ
ック1aと心押し台1bとの間に位置決めされる。

次に主軸28を後退移動させて、ローディング用チャック
2aが挟持している加工前軸状ワークＷの一端を工作機械
１のチャック1aに嵌合させると共に把持させ、そして心
押し台1bを進出移動させて前記加工前軸状ワークＷのセ
ッティングを行う。この後、ローディング用チャック2a
の可動挟持片35をシリンダー36a,36bにより後退移動さ
せて、加工前軸状ワークＷを解放させる。

工作機械１への加工前軸状ワークＷのセッティングが完
了すれば、主軸28を90度逆転させてアーム29を第11図に
仮想線で示すように起立させ、そして第９図Ｄに示すよ
うにストッパーボルト55,56を上昇限位置から下降限位
置までシリンダー50及び可動台52により下降させた後、
チャック回転用ロータリーアクチュエータ31により両チ
ャック2a,2b（回転板32）を正方向に回転させる。この
結果、第９図Ｄに仮想線で示すように、両チャック2a,2
b（回転板32）が正方向に90度回転したところで前記回
転軸45を介して一体に回転する上下両翼板46,47の内、
下側翼板47が下降限位置にあるストッパーボルト56と緩
衝装置58に当接し、第12図に示すように、アンローディ
ング用チャック2bがワーク受渡し装置３の側に位置変更
されると共に当該チャック2bに挟持されている加工済み
軸状ワークＷ′の向きが90度転向される。

この後、回転台27を90度逆転させて、第13図に示すよう
に主軸28を垂直に起立させると共にアーム29をワーク受
渡し装置３側へ水平に倒伏させると、アンローディング
用チャック2bが図示のようにワーク受渡し装置３のワー
ク受渡し位置Ｐの真上に位置するので、次に主軸28を軸
方向に退入移動させてアーム29を下降させ、以て、アン
ローディング用チャック2bが挟持している加工済み軸状
ワークＷ′を前記ワーク受渡し位置Ｐで待機している空
のワーク支持用ブラケット６間に嵌合させる。係る状態
で、アンローディング用チャック2bの可動挟持片35をシ
リンダー36a,36bにより後退移動させて加工済み軸状ワ
ークＷ′を解放させ、当該ワークＷ′をワーク支持用ブ
ラケット６間に移載させた後、主軸28を進出移動させて
アーム29を上昇させ、アンローディング用チャック2bを
ワーク受渡し装置３のワーク受渡し位置Ｐから上昇退避
させる。

加工済み軸状ワークＷ′のアンローディングが完了すれ
ば、ワーク受渡し装置３の一対の無端チェン7a,7bがモ
ーター９によりブラケット６の１ピッチ分だけ回動さ
せ、加工済み軸状ワークＷ′をワーク受渡し位置Ｐから
下段の水平経路４側へ１ピッチ送り出すと共に、ワーク
受渡し位置Ｐの直前で待機している加工前軸状ワークＷ
を当該ワーク受渡し位置Ｐに移動させる。一方、第９図
Ｅに示すようにストッパーボルト53,54をシリンダー49
と可動台51とにより下降限位置に切り換えた後、チャッ
ク回転用ロータリーアクチュエータ31により両チャック
2a,2b（回転板32）を逆方向に回転させる。この結果、
両チャック2a,2b（回転板32）が180度回転したところ
で、第９図Ｅに仮想線で示し且つ第９図Ａに示すよう
に、前記回転軸45を介して一体に回転する上下両翼板4
6,47の内、下側翼板47が下降限位置にあるストッパーボ
ルト54と緩衝装置57に当接し、ローディング用チャック
2aとアンローディング用チャック2bの上下位置関係が逆
転する。即ち、ローディング用チャック2aがワーク受渡
し装置３のワーク受渡し位置Ｐの真上に位置する初期状
態に戻るので、この後、先に説明した一連の作用を反復
させることが出来る。

上記作用の繰り返しにより、ワーク支持用ブラケット６
に支持されている全ての加工前軸状ワークＷが加工済み
軸状ワークＷ′に置換されたならば、工作機械１による
ワーク加工作業を終了し、加工前軸状ワークＷを各ワー
ク支持用ブラケット６間に移載支持させたときと逆の手
順で各ワーク支持用ブラケット６間から加工済み軸状ワ
ークＷ′を取り上げ、搬出することが出来る。

尚、第６図に仮想線で示すように、取り扱う軸状ワーク
Ｗの直径が変わった場合、各チャック2a,2bのＬ形固定
挟持片34の位置を出し入れ調整する。可動挟持片35は、
シリンダー36a,36bの付勢力で軸状ワークＷを前記Ｌ形
固定挟持片34との間で押圧挟持するので、軸状ワークＷ
の直径に応じて位置調整する必要はない。しかし第７図
に仮想線で示すように、軸状ワークＷが段付き又はテー
パー状であって、可動挟持片35の一対の挟持板44a,44b
が当接する箇所でのワーク直径が異なる場合は、両挟持
板44a,44bを各別に出し入れ調整しなければならない。

又、ワーク受渡し装置３には、ワーク支持用ブラケット
６によるワーク移送経路中に、終端にワーク受渡し位置
Ｐが設定される水平経路がありさえすれば良く、実施例
のように水平経路４の垂直方向繰り返しから成るジグザ
グ状無端移送経路５に限定されるものではない。

（発明の作用及び効果） 以上のように実施し得る本発明の軸状ワークの供給装置
によれば、加工前の軸状ワークは、ワーク支持用ブラケ
ットに両端を支持させた水平姿勢で且つ各軸状ワークが
並列する状態でワーク受渡し位置へ移送し、当該ワーク
受渡し位置では、ワーク移載用ロボットのアームを下降
させて、当該アーム先端に取り付けられたワーク挟持用
チャック（実施例のローディング用チャック2a）の固定
挟持片を、前記ワーク受渡し位置にある軸状ワークとそ
の直前に待機する軸状ワークとの間に、嵌入させ、係る
状態で前記チャックの可動挟持片を前記固定挟持片側へ
水平移動させることにより、前記ワーク受渡し位置にあ
る軸状ワークを前記固定挟持片と可動挟持片とで水平方
向に挟持させることが出来る。この後、前記アームを上
昇させて軸状ワークをワーク支持用ブラケットから取り
上げ、そして所定の運動により前記チャックで挟持した
軸状ワークを工作機械の所定箇所に移載させることが出
来る。

上記のように、前記ワーク支持用ブラケットで支持され
る各軸状ワーク間には、前記ワーク移載用ロボットのワ
ーク挟持用チャックに於ける固定挟持片が上下方向に嵌
脱移動し得るだけの狭い空間を確保しておけば良く、従
って、前記ワーク支持用ブラケットによる軸状ワークの
支持ピッチを十分に狭くして、当該ワーク支持用ブラケ
ットの循環移動経路全体（ワークフィーダー全体）の占
有空間に対するワーク収納数を多くすることが出来る。
又、軸状ワークをワーク支持用ブラケットにより水平並
列状態で支持するのであるから、実施例にも示したよう
に、前記ワーク支持用ブラケットの循環移動経路を、立
体空間内の全域に無駄な空間を最小限にしてジグザグ状
に巡らせることが出来、ワークフィーダー全体としての
収納効率を高めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は設備全体を示す概略平面図、第２図はワーク受
渡し装置とワーク移載用ロボットとを示す一部切り欠き
側面図、第３図はワーク受渡し装置要部の斜視図、第４
図はワーク移載用ロボットのアーム及びチャック部を示
す一部切り欠き側面図、第５図は同一部縦断正面図、第
６図は前記ロボットのチャック部を示す一部切り欠き側
面図、第７図は同一部切り欠き側面図、第８図は回転角
規制手段を示す横断平面図、第９図Ａ〜Ｅは前記回転角
規制手段の作用を説明する斜視図、第10図〜第13図はロ
ーディング及びアンローディング作用を説明する図であ
って、第10図及び第11図は正面図、第12図は平面図、第
13図は一部切り欠き側面図である。 １……工作機械、２……ワーク移載用ロボット、2a……
ローディング用チャック、2b……アンローディング用チ
ャック、３……ワーク受渡し装置、４……水平経路、５
……ジグザグ状無端移送経路、６……左右一対のワーク
支持用ブラケット、7a,7b……無端チェン、９……ワー
ク受渡し装置駆動用モーター、10……Ｖ形受け具、27…
…回転台、28……主軸、29……アーム、31……チャック
回転用ローターアクチュエータ、33……回転角規制手
段、34……Ｌ形固定挟持片、35……可動挟持片、36a,36
b……シリンダー、45……回転軸、46,47……翼板、49,5
0……シリンダー、51,52……可動台、53〜56……ストッ
パーボルト、57,58……緩衝装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平姿勢の軸状ワークの両端を支持するワ
   ーク支持用ブラケットを、支持される軸状ワークが互い
   に並列する状態で等間隔おきに循環移動可能に支承する
   と共に、当該ワーク支持用ブラケットを循環移動させる
   駆動手段を設け、前記ワーク支持用ブラケットの水平移
   動経路の終端に設定したワーク受渡し位置に停止する前
   記ブラケットから軸状ワークを取り上げて工作機械に移
   載するワーク移載用ロボットを並設した軸状ワークの供
   給装置であって、前記ロボットのアーム先端に取り付け
   られたワーク挟持用チャックを、前記ワーク受渡し位置
   にある軸状ワークとその直前に待機する軸状ワークとの
   間に、前記ロボットアームの上下移動により上下方向に
   嵌脱可能な固定挟持片と、当該固定挟持片との間で前記
   ワーク受渡し位置にある軸状ワークを水平方向に挟持す
   る可動挟持片とから構成して成る軸状ワークの供給装
   置。
2. 【請求項２】前記ロボットアームの先端に、ローディン
   グ用とアンローディング用の２つの前記ワーク挟持用チ
   ャックを並設すると共に、両チャックを前記ワーク受渡
   し位置の真上に択一的に対向させるためのチャック回転
   用アクチュエータを設け、前記ワーク支持用ブラケット
   は、加工前の軸状ワークの支持と加工済みの軸状ワーク
   の支持とに兼用させるようにした請求項１に記載の軸状
   ワークの供給装置。