JPH0798281B2 - ローディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は２主軸旋盤におけるローデイング装置に関す
る。

従来技術 従来多軸旋盤例えば２主軸旋盤において、それぞれの主
軸で同一加工を行う場合、あるいは一方の主軸で第１工
程を加工し、他方の主軸で第２工程を反転して加工する
場合のローデイング装置は、構造が複雑であり多種ワー
クへの対応は困難であり、汎用性に欠けているのが通例
であった。例えば実公昭61−19847号のように供給位置,
2主軸位置，排出位置を同一円とする円の中心に旋回中
心をおき等角度放射状の３本のローダアームを配し中央
アームに反転機構とつかみ直し機構とを併設したものが
知られている。さらに旋回式のローダとして特開昭59−
102501号、実開昭61−75901号がある。これらのものは
４本の交換アームで２主軸のワークを同時に交換してい
る。

発明が解決しようとする問題点 実公昭61−19847号のものはローダアームの待機位置が
加工中の主軸チャックに近く刃物台の動作に制約が生じ
たり切粉や切削油剤が故障の原因となり、また中央アー
ムの反転用チャックを180゜旋回させる場合ワークの長
さにより正確にワークを反転できないため反転チャック
のワーク基準面を変更する必要があった。特開昭59−10
2501号、実開昭61−75901号のものは第１主軸，第２主
軸のワークの交換を同時に行うものであるので交換時に
両主軸の加工が完了している必要があり加工時間に差が
あるとその間待機しているので効率的ではない。またロ
ーダは交換用チャックが４個であるので慣性の関係でス
ピードアップができない。さらにＺ軸（長手）方向の材
料基準位置を材料に合わせて調整する必要があるなどの
問題がある。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたもので、その目的とするところは１個のローダヘ
ッドで第１主軸，第２主軸のワークの交換をローダヘッ
ドを旋回することなく順に行うことができ、また異なる
長さのワークに対しても対応が容易となる反転チャック
を備えたローディング装置を提供しようとするものであ
る。

問題を解決するための手段 本発明は、２個の主軸を有しこの２主軸位置への素材供
給と成品搬出を行う搬送装置を本機上に設けた工作機械
において、第１主軸に嵌着される第１主軸チャックと、
第２主軸に嵌着される第２主軸チャックと、該第１主軸
チャック真上の素材渡し位置までチャックで素材を搬入
する素材搬送装置と、前記第２主軸チャック真上で前記
素材渡し位置と同じ高さの成品受取り位置よりチャック
で成品を搬出する成品搬送装置と、前記本機上に設けら
れ前記素材渡し位置真上の第１半加工材受取り位置にお
いて前記第２主軸チャック側の半加工材渡し方向に把持
軸心をＺ軸（主軸）方向からＸ軸（左右）方向に90゜旋
回可能で且つＸ軸方向に移動可能な第１反転チャック及
び前記成品受取り位置真上の第２半加工材受取り位置で
Ｚ軸方向とＸ軸方向に90゜旋回して該第１反転チャック
と対向する第２反転チャックとでなる半加工材反転装置
と、前記本機上に設けられ前記第１主軸チャック，素材
渡し位置の素材搬送装置のチャック，第１半加工材受取
り位置の第１反転チャック，第２主軸チャック，成品受
取り位置の成品搬送装置のチャック，第２半加工材受取
り位置の第２反転チャックと受渡しするためＸ軸,Y軸
（上下）,Z軸の３軸方向に移動位置決め可能で第１半加
工材受取り位置と素材渡し位置との間隔と同じ間隔に２
個のローデイングチャックを有する１個のローダヘッド
とを含んでなり、第１主軸チャックの着脱，第２主軸チ
ャックの着脱，第１反転チャックへの渡し，第２反転チ
ャックからの受取り、及び素材搬送装置からの受取り，
成品搬送装置への渡しを１個のローダヘッドの３軸方向
の動きで行うものである。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。ベッド
１の上面中央部に主軸台２が載置固定され主軸台２に軸
心を水平かつ前後方向に平行して２本の図示しない主軸
が横に並んで回転自在に軸承されている。そしてこの２
本の主軸の先端に主軸チャック3A,3Bがそれぞれ嵌着さ
れている。更にベッド１の上面主軸台２の両側に主軸と
平行な摺動案内面4A,4Bが削設されており、この摺動案
内面4A,4B上にＸ軸方向の図示しない摺動案内面を有す
る往復台5A,5Bが移動可能に載置され、このＸ軸方向の
摺動案内面上に２つの刃物台6A,6Bが左右対称形をなし
て設けられＺ軸及びＸ軸方向にNC制御で単独に移動位置
決めされる。そしてそれぞれの刃物台6A,6Bには複数の
工具ホルダ７の装着面を外周に有するタレット8A,8BがN
C制御で旋回割出可能に設けられ、工具ホルダ７には工
具Ｔが装着されるようになっている。

ベッド１の左端に側板12が垂直に設けられており、この
側板12に片端が固着され本機左側床上に設けられた支柱
13に先端部が支えられＵ状溝を有する素材用受け樋14が
本機側に下り傾斜で取付けられている。素材用受け樋14
には側板12の近くに素材を１個づつ送り出す流体圧駆動
の公知の送り出し装置15が取付けられており、素材持ち
上げ装置16上に送り込むようになっている。素材持ち上
げ装置16は側板12の左側面に軸心を垂直とし固設された
流体圧シリンダ17に嵌挿されるピストンロッドの上端に
設けられたＶ字台18によって素材を垂直に持ち上げるよ
うになっている。側板12の左側面上部に前後（Ｚ軸）方
向のレール22aを有する素材Ｚ軸移動装置20の枠体22が
固設されている。そしてレール22a上に第１移動台23が
公知の２重シリンダ24,25によって待機位置A,素材受取
位置B,素材渡し位置Ｃの３位置に移動位置決め可能に設
けられている。第１移動台23の腕23aの下部に軸心をＺ
軸方向とし素材持ち上げ装置16側を向く流体圧駆動の第
１移動チャック26が固設されている。主軸台２の前側面
上部の左側と側板12の間に素材Ｘ軸移動装置29の枠体30
が固設されている。枠体30には左右（Ｘ軸）方向水平に
レール30aが設けられており、第１移動チャック26と同
心で対向する流体圧駆動の第２移動チャック32を備える
第２移動台31がレール30aに沿って移動可能に設けられ
ている。そして枠体30の両端部に設けられた図示しない
鎖歯車間に張設されたチエン33の両端が第２移動台31に
固着され送りモータ34によって第２送り台31がＸ軸方向
に移動され素材受取り位置D,素材渡し位置Ｅに位置決め
されるようになっている。

主軸台２の上面にＸ軸方向の平行する２本のレール38a
を有する固定台38が固設されており、レール38a上にＺ
軸方向のレール39aを有する第３移動台39が移動可能に
載置され流体圧シリンダ40によって主軸チャック3A上方
のＦ位置と主軸チャック3B上方のＧ位置に移動位置決め
される。そしてレール39a上に上下（Ｙ軸）方向に摺動
案内穴41aを有するローデイング装置37の第４移動台41
がＺ軸方向移動可能に載置され、NCで回転制御されるモ
ータ42で回されるボールねじ43によって移動されて受渡
し位置ＨとＩの２位置に位置決めされる。

一方加工材反転装置46の下台47は前側のレール38aの下
の固定台38の上面に固設されている。下台47の上面の左
側にはレール38aと平行なＸ軸方向のレール47aが設けら
れており、レール47a上に第５移動台48が移動可能に載
置され流体圧シリンダ49によって移動されて受渡し位置
J,Kの２位置に位置決めされる。そして第５移動台48の
前部に旋回軸51Aが軸心を垂直にして旋回可能に設けら
れ、旋回軸51Aの下部に流体圧駆動の第１反転チャック5
2Aが軸心を水平にして固着されている。第１反転チャッ
クは流体圧回転シリンダ53Aの出力軸に嵌着される歯車5
4Aに噛合される中間歯車55Aを介して回転される旋回軸
に嵌着された歯車56Aによって90゜旋回されて前向きと
右向きに割出しされるようになっている。更に下台47の
右側Ｗ位置前面にブラケット57が固設されておりブラケ
ット57に前記第１反転チャック52A及びその反転駆動機
構と同様な第２反転チャック52B,旋回軸51B,流体圧回転
シリンダ53B,歯車54B,55B,56Bが左右対称形に設けられ
ている。そして第1,第２反転チャック52A,52Bが互いに
反対方向に90゜反転してそれぞれ前向きと互いに向き合
うように旋回割出しされるようになっている。一方第４
移動台41の垂直穴41aに摺動軸60がＹ軸方向に摺動のみ
可能に嵌挿されておりその下部に固着されたローダヘッ
ド61に流体圧駆動の第１ローデイングチャック62及び第
２ローデイングチャック63が軸心を水平としＥ位置に位
置決めされた第２チャックとＪ位置に位置決めされ前面
を向く第１反転チャック52Aと同一ピッチに上下に並ん
で設けられている。更に第４移動台41の垂直穴41aと直
角方向にNC制御のモータ65が固着されておりこの出力軸
に嵌着されるピニオン66が摺動軸60と平行に設けられた
ラック67と噛合して摺動軸60を移動し、第1,第２ローデ
イングチャック62,63が第２移動チャック32,第１反転チ
ャック52Aと同心となる上部位置Ｌ及び第１ローデイン
グチャック62が主軸チャック3Aと同心となる中間位置Ｍ
及び第２ローデイングチャック63が主軸チャック3Aと同
心となる下部位置Ｎの３位置に移動位置決めされる。尚
ローダヘッド61はチャックの爪取替えのため図示しない
セットボルトを緩めて180゜反転してローデイングチャ
ック62・63を前向きとすることも可能である。

ベッド１の右端に設けられた側板68と主軸台２の前側面
上部右側の間に成品Ｘ軸移動装置67の枠体69が固設され
ている。枠体69はＸ軸方向のレール69aを有し第２移動
チャックと同一方向を向く第３移動チャック70を備える
第６移動台71が図示しない送りモータで駆動されるチエ
ン72によってレール69aに沿って移動され成品受取り位
置Ｏと成品渡し位置Ｐの２位置に位置決めされるように
なっている。

側板68の右側面上部にＺ軸方向のレールを有する成品Ｚ
軸移動装置73の枠体74が固設されレールに沿ってＹ軸方
向のレール75aを有する第７移動台75が移動可能に設け
られている。第７移動台75は公知の２重シリンダ76・77
によって待機位置Q,成品受取位置R,成品渡し位置Ｓの３
位置に移動位置決め可能とされている。そして第７移動
台75のレール75aに沿って流体圧シリンダ78によって移
動可能とされる腕79が設けられている。腕79の下部に軸
心を水平として第３移動チャック70と対向する第４移動
チャック80が設けられている。

側板68に片端が固着され本機右側床上に設けられ支柱82
に先端部を支えられたＵ状溝を有する成品搬出用樋83が
下り傾斜で取付けられている。そして第４移動チャック
80は腕79のＺ軸方向の移動で第３移動チャック70と同心
の成品受取位置Ｔと放出位置Ｕの２位置に位置決めされ
Ｕ位置で第４移動チャック80から放された成品は傾斜を
利用してＵ状溝内を転がって搬出されるようになってい
る。

他の実施例は第10図のように半加工材反転装置46を取除
き、ローダヘッド61のローデイングチャック１個とした
もので、２主軸とも同一加工を行う２主軸旋盤対応の無
反転形ローデイング装置である。なお無反転形において
もローデイングチャックを２個設け高能率形とすること
も可能である。

作用 今、第１図〜第９図において２主軸NC旋盤では左側主軸
で第１加工，右側主軸で裏面の第２加工が行われてい
る。そして素材は素材用受け樋14のＵ状溝内に軸心をＺ
軸方向として複数個が１列に並べられてストックされて
いる。素材用受け樋14上の素材はNCの指令で作動する素
材の送り出し装置15によって１個つづ素材持上げ装置16
のＶ字台18上に送り出される。そして素材は流体圧シリ
ンダ17によって素材Ｚ軸移動装置20のＡ位置で待機中の
第１移動チャック26と同心位置に持ち上げられ２重シリ
ンダ24,25によって第１移動台23が移動され第１移動チ
ャック26がＢ位置に移動し流体圧駆動で把持爪がＶ字台
18上の素材を把持する。Ｖ字台18が下降退避し第１移動
チャック26はＣ位置に移動され素材Ｘ軸移動装置29のＤ
位置に待機中の第２移動チャック32に素材が受渡され
る。第２移動チャック32は送りモータ34によって駆動さ
れるチエン33によってＥ位置に移動されローデイング装
置37のH,L位置で待機中の第１ローデイングチャック62
と同心となり対向する。そして第１ローデイングチャッ
ク62はNC制御で回転されるモータ42によって回されるボ
ールねじ43によって移動する第４移動台41,摺動軸60,ロ
ーダヘッド61を介してＩ位置に移動され第２移動チャッ
ク32に接近し流体圧駆動で第１ローデイングチャック62
の把持爪が閉じ第２移動チャック32の把持爪が開いて素
材の把持換えが行われＨ位置に後退する。第１ローデイ
ングチャック62は素材を把持してＬ位置で待機する。空
になった第２移動チャック32は次の素材受取りのため再
びＤ位置に移動をする。

第１加工が終わるとNC制御で回転されるモータ65により
ピニオン66が回されラック67を介して摺動軸60が移動下
降されローダヘッド61がＮ位置に移動する。この状態で
第２ローデイングチャック63は主軸チャック3Aと同心と
なり、Ｉ位置に移動して主軸チャック3Aに接近し、把持
爪が閉じ第１加工の終わった加工材を把持する。続いて
主軸チャック3Aの把持爪が開かれて把持換えが行われ、
第２ローデイングチャック63がＨ位置に後退して加工材
は主軸チャック3Aから抜き取られる。次いでローダヘッ
ド61がＭ位置に上昇して第１ローデイングチャック62が
主軸チャック3Aと同心となり再びＩ位置に移動して主軸
チャック3Aに接近し第１ローデイングチャック62が把持
する素材は主軸チャック3Aの開かれている把持爪内に搬
入される。主軸チャック3Aの把持爪が閉じられ第１ロー
デイングチャック62の把持爪が開かれ素材の把持換えが
行われ、Ｈ位置に後退し第１ローデイングチャック62は
空となりローダヘッド61はＬ位置に上昇する。Ｌ位置に
位置決めされ半加工材を把持する第２ローデイングチャ
ック63は加工材反転装置46のＪ位置で前面を向いている
第１反転チャック52Aと同心となり第２ローデイングチ
ャック63がＩ位置に移動して第１反転チャック52Aに接
近し開かれている第１反転チャック52Aの把持爪内に半
加工材が搬入され、把持換えされたのち第２ローデイン
グチャック63がＨ位置に後退して半加工材は第１反転チ
ャック52Aに把持される。第１反転チャック52Aは流体圧
回転シリンダ53Aによって90゜旋回され同時に第２反転
チャック52Bも流体圧回転シリンダ53Bによって反対方向
に90゜旋回されて互いの把持爪が向かい合って対向姿勢
を取る。そして第１反転チャック52Aが流体圧シリンダ4
9によって移動される第５移動台48によってＫ位置に移
動され第２反転チャック52Bに接近し半加工材は第２反
転チャック52Bに把持換えされる。第１反転チャック52A
はＪ位置に後退し第１反転チャック52A,第２反転チャッ
ク52Bは90゜旋回して正面を向く。続いてローデイング
装置37の第４移動台41が流体圧シリンダ40によってＸ軸
方向に移動されＧ位置となり、半加工材を把持して正面
を向く第２反転チャック52Bと空の第２ローデイングチ
ャック63が同心となる。そして第２ローデイングチャッ
ク63がＩ位置に移動して第２反転チャックに接近し半加
工材が第２ローデイングチャック63に把持換えされる。
第２ローデイングチャック63はＨ位置に後退したのちロ
ーダヘッド61が下降してＭ位置に位置決めされ空の第１
ローデイングチャック62と成品を把持する主軸チャック
3Bが同心となり第１ローデイングチャック62がＩ位置に
移動されて主軸チャック3Bに接近し第２加工が完了した
成品は第１ローデイングチャック62に把持される。第１
ローデイングチャック62は再びＨ位置に後退したのちロ
ーダヘッド61がＮ位置に移動されて第２ローデイングチ
ャック63の把持する第１加工の終わった半加工材が主軸
チャック3Bに把持される。次いでローダヘッド61がＬ位
置に上昇して成品Ｘ軸移動装置67のＯ位置で待機中の第
３移動チャック70と第１ローデイングチャック62が同心
となり成品が第３移動チャック70に把持換えされる。成
品を把持した第３移動チャック70はＰ位置に移動し成品
Ｚ軸移動装置73のＱ位置で待機中の第４移動チャック80
と同心となる。

そして第７移動台75が２重シリンダ76・77によってＲ位
置に移動され第４移動チャック80が第３移動チャックに
接近し成品を第３移動チャック70から受取る。続いて第
４移動チャック80がＳ位置に移動したのち空になった第
３移動チャック70はＯ位置に戻され第４移動チャック80
は流体圧シリンダ78によって移動される腕79によってＵ
位置に下降され把持する成品は成品搬出用樋83のＵ状溝
のわずか上方に停止して第４移動チャック80の把持爪が
開かれて成品がＵ状溝内に落とされ傾斜を利用して搬出
される。一方空になった第1,第２ローデイングチャック
62,63はF,L位置に移動され次の素材を第２移動チャック
32から受取り旋削加工が終わるまで待機する。

次に第10図の他の実施例の作用について説明する。素材
Ｘ軸移動装置29の素材を把持してＥ位置に位置決めされ
た第２移動チャック32はＬ位置に待機中のローデイング
チャック62に把持換えされ素材を把持したローデイング
チャック62はローダヘッド61の移動でＭ位置に下降し主
軸チャック3Aと同心となり主軸チャック3Aに素材が把持
換され、空になったローデイングチャック62は再びロー
ダヘッド61の移動で上昇しＬ位置で待機する。次の素材
が第２移動チャック32に把持されてＥ位置に位置決めさ
れると把持換えが行われて再びローデイングチャック62
が素材を把持し第４移動台41の移動でＧ位置とされ、ロ
ーダヘッド61の移動で下降してＭ位置で主軸チャック3B
と同心とされ把持換えが行われ主軸チャック3Bに素材が
把持される。そして空になったローデイングチャック62
はL,F位置に戻り待機する。主軸チャック3Aの旋削加工
が終わるとローデイングチャック62はＭ位置に下降して
主軸チャック3Aと同心とされ把持換えが行われてローデ
イングチャック62に成品が把持される。ローデイングチ
ャック62はローダヘッド61の移動でＬ位置に上昇し更に
Ｇ位置に移動してローデイングチャック62と成品Ｘ軸移
動装置67のＯ位置に停止される第３移動チャック70と同
心とされ把持換えが行われて成品は第１移動チャック70
に把持され搬出される。尚ローダヘッド61に２個のロー
デイングチャックを設け前述の移動経路を若干変更する
ことで更に高能率形とすることができる。

効果 以上詳述したように本発明は主軸台上にＸ軸,Y軸,Z軸に
移動可能で１つ又は２つのローデイングチャックを有す
る１個のローダヘッドを設けたもので２主軸への素材供
給，成品搬出の動作中を旋回動作をなくして慣性を小さ
くし３軸の効率的な動きでワーク交換を達成することが
できる。また第１主軸，第２主軸の材料の交換を同時に
行わず順次に行うので第１主軸，第２主軸での加工で、
加工時間が長い方の加工完了を待つ必要がないので効率
的である。また材料基準位置を材料に合わせて調整する
必要がない。また互いに反対方向に90゜旋回可能な２つ
の反転チャックのうち片方の反転チャックを移動可能と
する反転装置を設けたものは本機上で直ちに反転が可能
で作業能率が向上しうる。更に１個の反転用チャックを
180゜反転させるものでは材料の長さにより反転チャッ
クの材料基準面を変更する必要が生じたが本願のものは
変更する必要がなく、第１反転チャックを左右に移動可
能にすることにより異なる長さの加工物にたいして対応
が容易であって、わずかな変更で他の機構にも適応可能
となり一部の装置の変更で反転形，無反転高能率形等広
いバリエーションが得られる効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のローデイング装置付２主軸NC旋盤の斜
視姿図、第２図は本発明の正面概略図で動作説明を加味
した図、第３図は本発明のローデイング装置，反転装置
の側面よりの説明図、第４図は反転装置の正面図、第５
図は第４図の上方より見た説明図、第６図は素材Ｚ軸移
動装置の説明図、第７図は成品Ｚ軸移動装置の説明図、
第８図はローダヘッド部を手前側に旋回させた状態の拡
大斜視図、第９図はローダの動き説明図、第10図は無反
転形ローデイング装置付２主軸NC旋盤の斜視姿図であ
る。 3A,3B……チャック 8A,8B……タレット 12,68……側板 14……素材用受け樋、15……素材送出装置 16……素材持ち上げ装置 20……素材Ｚ軸移動装置 23……第１移動台 26……第１移動チャック 29……素材Ｘ軸移動装置 31……第２移動台、33,72……チエン 32……第２移動チャック 37……ローデイング装置、39……第３移動台 41……第４移動台、48……第５移動台 46……半加工材反転装置 52A……第１反転チャック 52B……第２反転チャック 61……ローダヘッド 62……第１ローダチャック 63……第２ローダチャック 67……成品Ｘ軸移動装置、75……第７移動台 70……第３移動チャック 73……成品Ｚ軸移動装置 80……第４移動チャック 83……成品搬出用樋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個の主軸を有しこの２主軸位置への素材
   供給と成品搬出を行う搬送装置を本機上に設けた工作機
   械において、第１主軸に嵌着される第１主軸チャック
   と、第２主軸に嵌着される第２主軸チャックと、該第１
   主軸チャック真上の素材渡し位置までチャックで素材を
   搬入する素材搬送装置と、前記第２主軸チャック真上で
   前記素材渡し位置と同じ高さの成品受取り位置よりチャ
   ックで成品を搬出する成品搬送装置と、前記本機上に設
   けられ前記素材渡し位置真上の第１半加工材受取り位置
   において前記第２主軸チャック側の半加工材渡し方向に
   把持軸心をＺ軸（主軸）方向からＸ軸（左右）方向に90
   ゜旋回可能で且つＸ軸方向に移動可能な第１反転チャッ
   ク及び前記成品受取り位置真上の第２半加工材受取り位
   置でＺ軸方向とＸ軸方向に90゜旋回して該第１反転チャ
   ックと対向する第２反転チャックとでなる半加工材反転
   装置と、前記本機上に設けられ前記第１主軸チャック，
   素材渡し位置の素材搬送装置のチャック，第１半加工材
   受取り位置の第１反転チャック，第２主軸チャック，成
   品受取り位置の成品搬送装置のチャック，第２半加工材
   受取り位置の第２反転チャックと受渡しするためＸ軸,Y
   軸（上下）,Z軸の３軸方向に移動位置決め可能で第１半
   加工材受取り位置と素材渡し位置との間隔と同じ間隔に
   ２個のローデイングチャックを有する１個のローダヘッ
   ドとを含んでなり、第１主軸チャックの着脱，第２主軸
   チャックの着脱，第１反転チャックへの渡し，第２反転
   チャックからの受取り、及び素材搬送装置からの受取
   り，成品搬送装置への渡しを１個のローダヘッドの３軸
   方向の動きで行うことを特徴とするローデイング装置。