工作機械及びワークのロードアンロード方法
【課題】工具タレットを備えた工作機械におけるワークのロードアンロードに関し、ロードアンロードを行う装置のコスト低減を図ると共に、タレットや刃物台との干渉や衝突を確実に回避できるようにする。
【解決手段】
工具タレットをその割出軸と直交する旋回軸回りに旋回位置決めする旋回装置と、当該タレットの移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置とを備えている。タレットの工具取付部に開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具を装着し、タレットの移動位置決め動作、割出回転動作、旋回位置決め動作を利用して、ワークの供給位置及び排出位置へのワークのロードないしアンロードを行う。ワークの供給位置と排出位置とは、同一位置であっても異なる位置であっても良い。
【解決手段】
工具タレットをその割出軸と直交する旋回軸回りに旋回位置決めする旋回装置と、当該タレットの移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置とを備えている。タレットの工具取付部に開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具を装着し、タレットの移動位置決め動作、割出回転動作、旋回位置決め動作を利用して、ワークの供給位置及び排出位置へのワークのロードないしアンロードを行う。ワークの供給位置と排出位置とは、同一位置であっても異なる位置であっても良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工具タレットを備えた工作機械及びそのような工作機械のおけるワークのロードアンロード方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同一の工作機械上で複数の工具を用いてワークを加工する際の工具の交換を自動でかつ迅速に行うために、工具タレット（以下、単に「タレット」と言う。）が用いられる。タレットは、割出軸回りに回転する正多角形状のタレットヘッドを備えており、その多角形の各辺の部分に工具が装着されている。タレットヘッドの割出軸回りの所定角度の回転（割出回転）によってそれらの工具の内の１本を加工しようとするワークに向けることによって工具が選択される。
【０００３】
タレットは、旋盤やボール盤に多く利用されており、旋盤においては、２次元平面ないし３次元空間に移動位置決めされる刃物台に装着して用いられている。工作機械は、加工されるワークを固定する把持装置（例えば旋盤のチャックやボール盤のテーブルに取り付けられたバイス）を備えており、多数のワークを連続加工するときは、工作機械の機外に置かれたストッカから素材ワークを工作機械の把持装置に自動で挿入するローダと、把持装置から加工済ワークを受け取って機外に排出するアンローダとが設けられる。
【０００４】
素材ワークは、工作機械の把持装置に所定の姿勢で挿入する必要があり、その姿勢がストッカ上の素材ワークの姿勢と一致しているとは限らない。そのため、ローダにはワークの姿勢を変換する変換機構が必要であり、種々の形状のワークのロードを可能にするためには、ストッカや把持装置とワークを受け渡すときのワークハンドの位置や方向を設定するための制御装置が必要である。更に、ワークが確実に把持装置に挿入されたかどうかを検出するセンサも必要である。加工済ワークを定められた位置に定められた姿勢で排出するときは、アンローダにも同様なことが要求される。
【０００５】
更に、把持装置との間でワークの受け渡しをするときは、ローダやアンローダのハンドやバケット（以下、「ハンド」と総称する。）を当該把持装置の近くまで挿入しなければならない。この挿入位置は、ワークを加工する際のタレットや刃物台の移動領域の中心部である。そのため、把持装置とタレットや刃物台との間の狭い空間にハンドが挿入されることとなり、これらの機器との干渉を避けるために、ハンド及びこれを支持しているロッドやアームの大きさや形状及び動作が制限され、ローダやアンローダの構造や制御が複雑になる。
【０００６】
また、複数の把持装置と複数の刃物台を備えた工作機械では、ワークのロードアンロードを行う際に制御ミスにより、機内に挿入されたハンドと加工動作を行っているタレットや刃物台とが衝突して、機械を損傷する危険があった。
【０００７】
一方、製品形状の複雑化と製品の多様化により、同一機台上でより多様な加工を可能にしたいという要求がある。この要求に答えるために、本願の出願人は、直交３軸方向に移動位置決めされる刃物台にドリルやフライスなどの回転工具を駆動する工具駆動軸を内蔵したタレットを、その割出軸と直交する旋回軸回りに旋回位置決め可能に設けた２主軸対向旋盤を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０‐２５３６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
工作機械で多数のワークを自動連続加工するときは、当該工作機械にローダとアンローダとを設置する必要がある。同一の装置でローダとアンローダとを兼用する場合と、別個の装置として個別に設ける場合とがあるが、いずれにしてもそのローダハンドやバケットは、工作機械の加工領域の中心部に挿入する必要があり、制御装置も工作機械とローダやアンローダとで別個に設けられているため、ローダやアンローダの構造や制御が複雑になり、相当の設置面積や設置高さ（例えばガントリー型のローダなど）も必要であるという問題があった。
【００１０】
特に加工中のワークを固定するための複数の把持装置や複雑な動きをする複数のタレットや刃物台を備えた工作機械では、ワークをロードアンロード中にも他の把持装置で固定されたワークの加工が継続されている場合が多く、ローダやアンローダの構造や制御に対する要求が厳しくなり、そのためローダやアンローダの価格が上昇し、これを制御するプログラマやオペレータの作業負担も増大するという問題が生じていた。
【００１１】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、工作機械の加工領域の中心部まで侵入して把持装置との間でワークの授受を行うローダやアンローダを用いることなく、ワークのロードアンロードを行うことができる技術手段を提供することにより、工作機械へのワークのロードアンロードを行うのに必要な装置のコスト低減を図ると共に、ワークのロードアンロードを行う装置と、工作機械のタレットや刃物台との干渉や衝突を確実に回避することができるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の工作機械は、加工されるワークを固定するチャックやバイス等の把持装置１（１ａ、１ｂ）と、２次元平面ないし３次元空間内で移動位置決めされる刃物台３２と、この刃物台に搭載され割出回転によってワークに向けて割り出される複数の工具取付部３１を備えたタレット２と、このタレットをその割出軸２４と直交する旋回軸ｂ回りに旋回位置決めする旋回装置３３とを備えている。更にこの発明の工作機械は、上記タレット（以下、「旋回タレット」と言う。）２の移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置７、８を備えている。
【００１３】
この発明の工作機械は、タレットの工具取付部３１の少なくとも１箇所にチャック５２ａやフィンガ５２ｂなどの開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具５、６を装着して、その開閉爪の開閉動作、刃物台３２の移動位置決め動作並びに旋回タレット２の割出回転動作及び旋回位置決め動作を利用して、前記周縁部所定箇所であるワークの供給位置７５及び排出位置８５と把持装置１ａ、１ｂとの間で、ワークのロードないしアンロードを行うことが可能である。ワークの供給位置７５と排出位置８５とは、同一位置であっても異なる位置であつても良い。
【００１４】
この発明は、旋盤、特に複数の刃物台と対向２主軸とを備えた旋盤に特に有効に採用することができる。旋盤においては、把持装置となるチャック１（１ａ、１ｂ）は、主軸の軸端に設けられ、旋回タレット２を搭載した刃物台３２は、主軸軸線ａと平行なＺ軸方向及びワークに対する工具の切り込み送り方向であるＸ軸方向とのＸ−Ｚ平面上で移動位置決め可能であり、多くは、Ｘ−Ｚ平面と直交するＹ軸方向を含むＸ−Ｙ−Ｚ空間内で移動位置決め可能である。旋回タレット２は、刃物台３２にＹ軸回り（Ｂ軸方向）に少なくとも９０度旋回位置決めされる旋回台３３を介して刃物台３２に装着され、割出軸２４はＸ−Ｚ平面上で旋回する割出軸２４回りに回転する。
【００１５】
この発明は、旋回タレット２を含む複数のタレットを備えた旋盤に採用するのが更に好ましく、特に、複数のタレット２、４を備えた２主軸対向旋盤に採用することにより、旋回タレット２によるワークのロードアンロード中でも、他の主軸と第２のタレット４とで、他のワークに対する加工動作を継続できる。この場合、主軸軸線ａを挟んで旋回タレット２を上方に配置し、その他のタレット４を下方に配置することにより、ワークのロードアンロード動作を行っている旋回タレット２と他のタレットとの干渉（衝突や接触）をより確実に回避できると共に、ワークの供給位置７５や排出位置８５が高くなるので、搬入装置７や搬出装置８の設置スペースの確保が容易になる。
【００１６】
この発明の工作機械におけるワークのロードアンロード方法は、上記構造を備えた工作機械におけるワークのロードアンロード方法であって、旋回タレット２の工具取付部３１の少なくとも１箇所に開閉爪５２とその開閉機構とを備えたワーク把持具５、６を装着し、開閉爪５２の開閉動作と、刃物台３２の移動位置決め動作と、旋回タレット２の割出回転動作又は旋回位置決め動作とを利用して、旋回タレット２の移動領域の周縁部所定箇所に設定された供給位置７５ないし排出位置８５と工作機械の把持装置との間でワークのロードないしアンロードを行うというものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、素材ワークを工作機械に搬入する搬送装置７は、素材ワークを旋回タレット２の動作領域の周縁部に設定した供給位置７５まで搬入すればよく、更に必要なワークの姿勢変換は、旋回タレット２側で行われるので、搬入装置７にはワークの姿勢変換機構を設ける必要がなく、また、ワークの挿入確認用のセンサも必要としない。更に、素材ワークの搬入先の供給位置７５は、旋回タレット２の移動領域の周縁部であれば任意の位置に定めることができるので、ワークの搬入経路も単純化できる。これらのことは、加工済ワークの搬出側の搬送装置８においても同様である。
【００１８】
また、この発明によれば、ワークの加工領域９の中心部に位置するワーク把持装置１ａ、１ｂまでワークを搬入して、当該把持装置との間でワークの受け渡しを行うローダやアンローダを設ける必要がなく、これらのローダやアンローダに代えて、構造及び制御が簡単で、装置自体も小型にできる搬入装置７や搬出装置８を設けるだけでよいから、ワークの自動搬入及び自動搬出を含む加工装置全体の装置コストを大幅に低減できる。
【００１９】
更に把持装置１ａ、１ｂとの間でワークの受け渡しをする従来のローダやアンローダの機能を旋回タレット２が行うので、ワークのロードアンロード動作を工作機械側の制御装置で制御することが可能であり、工作機械側とローダアンローダ側の制御のミスマッチによる機器の干渉を回避することが容易になる。複数の把持装置やタレットを備えた工作機械においても、これらの複数のタレット、刃物台、把持装置相互の干渉を工作機械側に設けた干渉チェック機能を利用して検知して予防するすることができるので、旋回タレットによるロードアンロード動作中の他の機器との干渉も容易に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】２主軸２タレット旋盤の一例を示す模式的な正面図
【図２】図１の旋盤におけるワークのアンロード動作を示す図
【図３】図１の旋盤におけるワークのロード動作を示す図
【図４】図１の旋盤におけるワークのアンロード動作の他の例を示す図
【図５】スラント型の旋盤におけるワークのロードアンロード動作を示す模式的な側面図
【図６】タレットに装着するワーク把持具の例を示す図
【図７】ワーク把持具の開閉構造の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図１は、２主軸２タレット旋盤の模式的な機器配置を示した図で、１ａ及び１ｂは、主軸軸線ａ上に配置した第１主軸と第２主軸の対向端に装着された第１チャック及び第２チャック、１１ａ及び１１ｂは、第１主軸及び第２主軸を軸支している第１主軸台及び第２主軸台である。第１主軸台１１ａは、定位置に固定して設けられており、第２主軸台１１ｂは、主軸軸線ａに沿って第１主軸台１１ａに近接離隔する方向に移動位置決め自在である。
【００２２】
２は、主軸軸線ａの上方に配置した旋回タレット、４は主軸軸線ａを挟んで旋回タレット２の反対側に配置した下タレット、２１は旋回タレット２のタレットヘッド（以下「旋回タレットヘッド」と言う。）、４１は下タレット４のタレットヘッド、３２及び４２は、旋回タレット２及び下タレット４を搭載している上刃物台及び下刃物台である。
【００２３】
上刃物台３２は、主軸軸線ａと平行なＺ軸方向、主軸軸線ａと直行する工具の切込み送り方向であるＸ軸方向及びこれらの軸と直交するＹ軸方向に移動位置決め自在である。旋回タレット２は、Ｙ軸回りであるＢ軸方向に旋回位置決めされる旋回台３３を介して上刃物台３２に搭載されており、旋回タレットヘッド２１は、その中心軸である割出軸２４回りに割出回転する。従って、割出軸２４は、Ｂ軸方向のタレットの旋回に伴ってＸ−Ｚ平面上で旋回する。割出軸２４の原点位相は、旋回タレットヘッド２１を主軸軸線ａ側に向けて割出軸２４がＸ軸方向となる位置である。
【００２４】
一方、下タレット４は、Ｚ軸及びＸ軸方向に移動位置決めされる下刃物台４２に割出軸４４をＺ軸方向にして搭載されている。
【００２５】
上下の刃物台３２、４２のＸ及びＹ軸方向の移動、並びに上刃物台３２のＹ軸方向の移動及び旋回台３３のＢ軸方向の位相（角度）は、ＮＣ装置の指令によって動作するそれぞれの方向のサーボモータによって制御されており、各軸方向の位置及び位相は、加工プログラムによって正確に設定することができる。また、タレットヘッド２１、４１は、ＮＣ装置の指令の下で回転する割出モータで回転駆動されており、その割出位置は、タレットヘッド２１、４１とこれを支持している固定のケーシング２２、４５との間に設けられた面歯車継手（フェイスカップリング）の嵌合によって固定されるようになっている。従って、旋回タレット２は、Ｙ軸回りの旋回角を任意の角度にして、かつ旋回タレットヘッド２１の割出軸２４回りの回転角を面歯車継手の歯のピッチ角を単位として自由な角度に設定することができる。
【００２６】
７及び８は、加工されるワークの搬入及び搬出装置である。図１に示した旋盤は、各機器をＸ軸を鉛直方向にして配置されており、従って旋回タレット２は、主軸軸線ａの直上に位置し、下タレット４は、直下に位置している。図の搬入装置７は、下端にワークを把持するハンド７１を備えた昇降装置７２がＺ軸方向のガイド７３に沿って往復移動する構造のものを例示しており、ハンド７１でストッカ７４上の素材ワークＷ１を取り上げて昇降装置７２の移動端に設定したワーク供給位置７５に供給するというものである。また、排出装置８５は、排出位置８５に排出された加工済ワークＷ２をＺ軸方向下方に排出するシュート構造のものを例示している。
【００２７】
工作機械の加工領域９すなわちワークを加工する際にタレット２、４や第２チャック１ｂが移動する領域は、図１に想像線で示す隔壁９１やスライドシャッタ、開閉扉などで区画されている。搬入装置の供給位置７５及び搬出装置の搬出位置８５は、隔壁９１を貫通して加工領域９の周縁部に位置している。より正確には、旋回タレットヘッド２１の移動領域の端部であって、旋回タレット２の工具取付部３１の１箇所にワークを把持する把持具（チャックやフィンガ）を装着したときに、加工プログラムによる上刃物台３２のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の移動、旋回台の旋回及び旋回タレットヘッド２１の割出回転により、当該把持具をこれらの位置７５、８５に対向させることができる位置に設けられる。
【００２８】
旋回タレットヘッド２１に装着する把持具５（５ａ、５ｂ、５ｃ）の例を図６に示す。図６（ａ）は、タレット２の工具取付部３１に固定されるアングルホルダ５１ａにワークの端部を把持する３つ爪チャック５２ａを設けたもの、図６（ｂ）は、工具取付部３１に固定されるストレートホルダ５１ｂにワークの円筒部を把持するフィンガ５２ｂを設けたもの、図６（ｃ）は、同様なストレートホルダ５１ｂに３つ爪チャック５２ａを設けたものである。細長いワークを搬送することを考慮すれば、これらの把持具５は、保持したワークが隣接する工具取付部に取り付けた工具と干渉しない方向、すなわち、ワークの中心軸を割出軸２４と平行な方向や放射方向にして保持する構造のものが好ましい。
【００２９】
なお、タレットの工具取付部に装着する把持具であって、その開閉爪５２（チャック５２ａやフィンガ５２ｂ）を開閉する機構として、電動機駆動や空気圧駆動の開閉機構を備えたものが既に提供されている。その開閉機構としては、例えば電動機で回転するねじや空気圧シリンダのロッドの進退方向をカムやリンクによって開閉爪の開閉方向に変換する機構が用いられている。
【００３０】
電気や流体圧で開閉爪５２を開閉する把持具５は、割出回転するタレットヘッドに電気や流体圧を供給する配線ないし配管が必要であり、タレットの構造がかなり複雑になる。
【００３１】
一方、図１に示した旋盤における旋回タレット２は、図に想像線で示すように、第１チャック１ａに固定されたワークＷ１と、第２チャック１ｂに固定されたワークＷ２とを共に加工可能に設けられており、かつタレットの工具取付部にドリルやフライスのような回転工具を取り付けてマシニングセンタ的な加工も可能にするために、工具取付部に装着した回転工具を駆動する工具駆動軸とその駆動モータ（工具駆動モータ）を備えているのが一般的である。この工具駆動モータは、例えばタップでねじ加工をしてタップを抜くときに工具を逆回転する関係上、正逆回転可能なものが用いられる。
【００３２】
そこで、把持具のホルダ５１ａ、５１ｂに工具取付部３１に取り付けたときに、回転工具と同様な構造でタレットヘッド２１内の工具駆動軸２９に連結される入力軸６１を設け、この入力軸の正逆回転を開閉爪５２の開閉動作に変換する。例えばラックピニオン機構６２を備えた把持具６（図７）を実現することができる。
【００３３】
このような把持具６を用いれば、加工プログラムによって工具駆動モータ２７の回転方向、回転角及び回転トルクを制御することにより、開閉爪５２の開閉ストロークやワーク把持力を自由に、かつ正確に設定することができ、タレットに電気ケーブルや流体通路を設ける必要もなくなる。なお、ラックピニオン機構６２は、開閉爪５２の位置によって、工具駆動モータの回転角に対する開閉爪の開閉量や工具駆動モータのトルクに対する把持力が変化しないので、加工プログラムによる開閉爪５２のストロークや把持力の制御が容易である。
【００３４】
次に図１ないし３を参照して、図１の２主軸２タレット旋盤におけるワークの連続加工動作を説明する。この例では、旋回タレット２の工具取付部の１箇所に、図６（ａ）に示したアングルチャック構造の把持具５ａを装着している。ワークの加工は、第１チャック１ａと第２チャック１ｂにそれぞれワークＷ１、Ｗ２を固定した状態で旋回タレット２に装着した工具及び下タレット４に装着した工具を使用して、並行して行われる。
【００３５】
第２チャックのワークＷ２の加工が終了すると、旋回タレット２は、Ｂ軸方向の旋回（以下、「Ｂ旋回」と言う。）と旋回タレットヘッド２１の割出回転とにより、旋回タレットヘッドに装着された把持具５ａをワークＷ２側に向け、上刃物台のＸ軸方向及びＺ軸方向の移動（以下、「Ｘ−Ｚ移動」と言う。）と、要すればＹ軸方向の移動（以下、「Ｙ移動」と言う。）とにより、当該把持具５ａをワークＷ２に対向させる（図３の想像線）。そして、開閉爪５８を閉じて第２チャック１ｂを開くことにより、ワークＷ２を受け取って図３に示すＸ−Ｚ移動と、必要な場合のＹ移動と、Ｂ旋回及び割出回転とにより、図３に実線で示す位置に移動して、ワークＷ２を排出位置８５において排出シュート８１上に排出する。この旋回タレット２によるワークＷ２の排出動作の間、第１チャックのワークＷ１は、下タレット４の工具で加工を継続することができる。
【００３６】
第１チャックのワークＷ１の加工が終了し、排出動作を行っている旋回タレット２が第２主軸台１１ｂと干渉する領域を離れた段階で、第２主軸台１１ｂが第１主軸台１１ａ側に前進し、第２チャック１ｂがワークＷ１の先端を把持し、第１チャック１ａが開いたあと第２主軸台１１ｂが後退することにより、ワークＷ１が第１チャック１ａから第２チャック１ｂに受け渡される。
【００３７】
この間に加工済ワークを排出した旋回タレット２は、Ｂ旋回と割出回転及びＸ−Ｚ移動と必要なＹ移動により、搬入装置７で供給位置７５に送り込まれて待機している素材ワークＷ１に把持具５を対向させ（図２の実線）、開閉爪５８を閉じることにより、素材ワークＷ１を把持する。そして、Ｘ−Ｚ移動及び必要なＹ移動と、Ｂ旋回とにより、把持した素材ワークＷ１を第１チャック１ａに対向させ（図２の想像線）、更にＺ軸方向に移動して素材ワークＷ１を第１チャック１ａに挿入する。このとき、上刃物台３２のＺ軸方向の送りモータにトルク制限をかけることにより、所望の力で素材ワークＷ１を第１チャック１ａに押し付けることができる。そして、第１チャックを閉じ、把持具５ａを開いて把持具５ａを主軸軸線上から退避させることにより、ワークのロードが終了する。この旋回タレット２によるワークのローディングの間、下タレット４の工具で第２チャックのワークＷ２の加工を継続することができる。
【００３８】
２主軸対向旋盤や回転工具を使用する旋盤では、ワークの受け渡しや回転工具による加工位置を設定するために、チャック１ａ、１ｂの位相制御（主軸軸線ａ軸回りのチャックの回転角制御）が必要である。したがって、供給位置７５に素材ワークが一定の位相で供給されるようにすれば、ワークの位相を所望の位相にして第１チャック１ａにローディングすることができる。
【００３９】
上述した旋回タレット２によるワークのローディングアンローディング動作は、総て工作機械側のＮＣ装置の加工プログラムで制御することができる。また、そのローディングアンローディング中の把持具５と隔壁９１やチャック１ａ、１ｂ及びこれらに固定されたワークとの干渉チェックは、工作機械のＮＣ装置に搭載されている工具の干渉チェック機能を利用することによってチェックして、衝突を未然に防止することができる。また、２主軸と複数の刃物台を備えた旋盤では、旋回タレット２によるワークのロードアンロードの間にも他方のチャックに固定されたワークの加工を継続することができるから、ワークの加工能率を低下させることもない。
【００４０】
図２の例では、加工済ワークを搬入装置７と別に設けた排出装置８に排出しているが、図４のように、加工済ワークを搬入に用いた装置（搬入搬出装置）７で排出することもできる。すなわち、図２で説明した動作で加工済ワークＷ２を受け取った旋回タレット２（図４の実線）は、Ｘ−Ｚ移動及び必要なＹ移動とＢ旋回とにより、把持具５で把持した加工済ワークＷ２を供給位置（供給排出位置）７５で待機している空のハンド７１に対向させる（図４の想像線）。そして把持具５ａを開いてハンド７１を閉じることにより、加工済ワークＷ２をハンド７１に引き渡す。ハンド７１は、Ｚ方向移動と下降動作及びハンドの開動作により、加工済ワークをストッカ７４上の元の位置（当該ワークが素材ワークであったときに置かれていた位置）に戻し、隣に置かれている素材ワークを把持して供給排出位置７５に移動して、待機している把持具５ａに引き渡す。そして、図３で説明した動作で、素材ワークを第１チャック１ａに受け渡す。
【００４１】
以上の例は、Ｘ軸を鉛直方向とした旋盤での例であるが、Ｘ軸方向がオペレータ側が低くなる方向に傾斜しているより一般的なスラント型の旋盤においても、タレットヘッドの割出回転を利用することにより、この発明を採用することができる。図５はその例を示した図で、把持具５として図６（ｃ）に示すストレートチャック構造の把持具を用いている。旋回タレット２は、Ｂ旋回により割出軸をＺ方向にした姿勢での割出角の制御により、把持具５ｃを鉛直上下方向に向けることができる。図の例では、供給位置７５で把持具５ｃを上向きにしてその上方に配置した搬入装置７のハンド７１から素材ワークＷ１を受け取り、Ｂ旋回と割出回転により把持具５ｃをＺ軸方向にして第１及び第２チャック１ｂとの間でのワークの授受を行い、把持具５ｃを鉛直下向きにして排出コンベア８２上に加工済ワークＷ２を排出する。
【００４２】
以上の説明から理解されるように、この発明は、Ｂ軸旋回可能でかつ少なくとも２次元平面内で移動位置決めされるタレットに種々の形状のワークを各種態様でロードアンロードする機能を持たせているので、加工領域の中心部までワークを搬入搬出するロッドやアームを備えたローダやアンローダが不要となり、ワークのロードアンロード動作を工作機械側の加工プログラムで制御でき、旋回タレットに装着した把持具や当該把持具に保持したワークの干渉チェックも工作機械側の機能を用いて行うことが可能になるものである。
【符号の説明】
【００４３】
1a 第１チャック
1b 第２チャック
２ 旋回タレット
４ 下タレット
5,6 ワーク把持具
７ 搬入装置
８ 搬送装置
24 割出軸
31 工具取付部
32 上刃物台
33 旋回台
52 開閉爪
52a チャック
52b フィンガ
75 供給位置
85 排出位置
ａ 主軸軸線
ｂ 旋回軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工具タレットを備えた工作機械及びそのような工作機械のおけるワークのロードアンロード方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同一の工作機械上で複数の工具を用いてワークを加工する際の工具の交換を自動でかつ迅速に行うために、工具タレット（以下、単に「タレット」と言う。）が用いられる。タレットは、割出軸回りに回転する正多角形状のタレットヘッドを備えており、その多角形の各辺の部分に工具が装着されている。タレットヘッドの割出軸回りの所定角度の回転（割出回転）によってそれらの工具の内の１本を加工しようとするワークに向けることによって工具が選択される。
【０００３】
タレットは、旋盤やボール盤に多く利用されており、旋盤においては、２次元平面ないし３次元空間に移動位置決めされる刃物台に装着して用いられている。工作機械は、加工されるワークを固定する把持装置（例えば旋盤のチャックやボール盤のテーブルに取り付けられたバイス）を備えており、多数のワークを連続加工するときは、工作機械の機外に置かれたストッカから素材ワークを工作機械の把持装置に自動で挿入するローダと、把持装置から加工済ワークを受け取って機外に排出するアンローダとが設けられる。
【０００４】
素材ワークは、工作機械の把持装置に所定の姿勢で挿入する必要があり、その姿勢がストッカ上の素材ワークの姿勢と一致しているとは限らない。そのため、ローダにはワークの姿勢を変換する変換機構が必要であり、種々の形状のワークのロードを可能にするためには、ストッカや把持装置とワークを受け渡すときのワークハンドの位置や方向を設定するための制御装置が必要である。更に、ワークが確実に把持装置に挿入されたかどうかを検出するセンサも必要である。加工済ワークを定められた位置に定められた姿勢で排出するときは、アンローダにも同様なことが要求される。
【０００５】
更に、把持装置との間でワークの受け渡しをするときは、ローダやアンローダのハンドやバケット（以下、「ハンド」と総称する。）を当該把持装置の近くまで挿入しなければならない。この挿入位置は、ワークを加工する際のタレットや刃物台の移動領域の中心部である。そのため、把持装置とタレットや刃物台との間の狭い空間にハンドが挿入されることとなり、これらの機器との干渉を避けるために、ハンド及びこれを支持しているロッドやアームの大きさや形状及び動作が制限され、ローダやアンローダの構造や制御が複雑になる。
【０００６】
また、複数の把持装置と複数の刃物台を備えた工作機械では、ワークのロードアンロードを行う際に制御ミスにより、機内に挿入されたハンドと加工動作を行っているタレットや刃物台とが衝突して、機械を損傷する危険があった。
【０００７】
一方、製品形状の複雑化と製品の多様化により、同一機台上でより多様な加工を可能にしたいという要求がある。この要求に答えるために、本願の出願人は、直交３軸方向に移動位置決めされる刃物台にドリルやフライスなどの回転工具を駆動する工具駆動軸を内蔵したタレットを、その割出軸と直交する旋回軸回りに旋回位置決め可能に設けた２主軸対向旋盤を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０‐２５３６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
工作機械で多数のワークを自動連続加工するときは、当該工作機械にローダとアンローダとを設置する必要がある。同一の装置でローダとアンローダとを兼用する場合と、別個の装置として個別に設ける場合とがあるが、いずれにしてもそのローダハンドやバケットは、工作機械の加工領域の中心部に挿入する必要があり、制御装置も工作機械とローダやアンローダとで別個に設けられているため、ローダやアンローダの構造や制御が複雑になり、相当の設置面積や設置高さ（例えばガントリー型のローダなど）も必要であるという問題があった。
【００１０】
特に加工中のワークを固定するための複数の把持装置や複雑な動きをする複数のタレットや刃物台を備えた工作機械では、ワークをロードアンロード中にも他の把持装置で固定されたワークの加工が継続されている場合が多く、ローダやアンローダの構造や制御に対する要求が厳しくなり、そのためローダやアンローダの価格が上昇し、これを制御するプログラマやオペレータの作業負担も増大するという問題が生じていた。
【００１１】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、工作機械の加工領域の中心部まで侵入して把持装置との間でワークの授受を行うローダやアンローダを用いることなく、ワークのロードアンロードを行うことができる技術手段を提供することにより、工作機械へのワークのロードアンロードを行うのに必要な装置のコスト低減を図ると共に、ワークのロードアンロードを行う装置と、工作機械のタレットや刃物台との干渉や衝突を確実に回避することができるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の工作機械は、加工されるワークを固定するチャックやバイス等の把持装置１（１ａ、１ｂ）と、２次元平面ないし３次元空間内で移動位置決めされる刃物台３２と、この刃物台に搭載され割出回転によってワークに向けて割り出される複数の工具取付部３１を備えたタレット２と、このタレットをその割出軸２４と直交する旋回軸ｂ回りに旋回位置決めする旋回装置３３とを備えている。更にこの発明の工作機械は、上記タレット（以下、「旋回タレット」と言う。）２の移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置７、８を備えている。
【００１３】
この発明の工作機械は、タレットの工具取付部３１の少なくとも１箇所にチャック５２ａやフィンガ５２ｂなどの開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具５、６を装着して、その開閉爪の開閉動作、刃物台３２の移動位置決め動作並びに旋回タレット２の割出回転動作及び旋回位置決め動作を利用して、前記周縁部所定箇所であるワークの供給位置７５及び排出位置８５と把持装置１ａ、１ｂとの間で、ワークのロードないしアンロードを行うことが可能である。ワークの供給位置７５と排出位置８５とは、同一位置であっても異なる位置であつても良い。
【００１４】
この発明は、旋盤、特に複数の刃物台と対向２主軸とを備えた旋盤に特に有効に採用することができる。旋盤においては、把持装置となるチャック１（１ａ、１ｂ）は、主軸の軸端に設けられ、旋回タレット２を搭載した刃物台３２は、主軸軸線ａと平行なＺ軸方向及びワークに対する工具の切り込み送り方向であるＸ軸方向とのＸ−Ｚ平面上で移動位置決め可能であり、多くは、Ｘ−Ｚ平面と直交するＹ軸方向を含むＸ−Ｙ−Ｚ空間内で移動位置決め可能である。旋回タレット２は、刃物台３２にＹ軸回り（Ｂ軸方向）に少なくとも９０度旋回位置決めされる旋回台３３を介して刃物台３２に装着され、割出軸２４はＸ−Ｚ平面上で旋回する割出軸２４回りに回転する。
【００１５】
この発明は、旋回タレット２を含む複数のタレットを備えた旋盤に採用するのが更に好ましく、特に、複数のタレット２、４を備えた２主軸対向旋盤に採用することにより、旋回タレット２によるワークのロードアンロード中でも、他の主軸と第２のタレット４とで、他のワークに対する加工動作を継続できる。この場合、主軸軸線ａを挟んで旋回タレット２を上方に配置し、その他のタレット４を下方に配置することにより、ワークのロードアンロード動作を行っている旋回タレット２と他のタレットとの干渉（衝突や接触）をより確実に回避できると共に、ワークの供給位置７５や排出位置８５が高くなるので、搬入装置７や搬出装置８の設置スペースの確保が容易になる。
【００１６】
この発明の工作機械におけるワークのロードアンロード方法は、上記構造を備えた工作機械におけるワークのロードアンロード方法であって、旋回タレット２の工具取付部３１の少なくとも１箇所に開閉爪５２とその開閉機構とを備えたワーク把持具５、６を装着し、開閉爪５２の開閉動作と、刃物台３２の移動位置決め動作と、旋回タレット２の割出回転動作又は旋回位置決め動作とを利用して、旋回タレット２の移動領域の周縁部所定箇所に設定された供給位置７５ないし排出位置８５と工作機械の把持装置との間でワークのロードないしアンロードを行うというものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、素材ワークを工作機械に搬入する搬送装置７は、素材ワークを旋回タレット２の動作領域の周縁部に設定した供給位置７５まで搬入すればよく、更に必要なワークの姿勢変換は、旋回タレット２側で行われるので、搬入装置７にはワークの姿勢変換機構を設ける必要がなく、また、ワークの挿入確認用のセンサも必要としない。更に、素材ワークの搬入先の供給位置７５は、旋回タレット２の移動領域の周縁部であれば任意の位置に定めることができるので、ワークの搬入経路も単純化できる。これらのことは、加工済ワークの搬出側の搬送装置８においても同様である。
【００１８】
また、この発明によれば、ワークの加工領域９の中心部に位置するワーク把持装置１ａ、１ｂまでワークを搬入して、当該把持装置との間でワークの受け渡しを行うローダやアンローダを設ける必要がなく、これらのローダやアンローダに代えて、構造及び制御が簡単で、装置自体も小型にできる搬入装置７や搬出装置８を設けるだけでよいから、ワークの自動搬入及び自動搬出を含む加工装置全体の装置コストを大幅に低減できる。
【００１９】
更に把持装置１ａ、１ｂとの間でワークの受け渡しをする従来のローダやアンローダの機能を旋回タレット２が行うので、ワークのロードアンロード動作を工作機械側の制御装置で制御することが可能であり、工作機械側とローダアンローダ側の制御のミスマッチによる機器の干渉を回避することが容易になる。複数の把持装置やタレットを備えた工作機械においても、これらの複数のタレット、刃物台、把持装置相互の干渉を工作機械側に設けた干渉チェック機能を利用して検知して予防するすることができるので、旋回タレットによるロードアンロード動作中の他の機器との干渉も容易に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】２主軸２タレット旋盤の一例を示す模式的な正面図
【図２】図１の旋盤におけるワークのアンロード動作を示す図
【図３】図１の旋盤におけるワークのロード動作を示す図
【図４】図１の旋盤におけるワークのアンロード動作の他の例を示す図
【図５】スラント型の旋盤におけるワークのロードアンロード動作を示す模式的な側面図
【図６】タレットに装着するワーク把持具の例を示す図
【図７】ワーク把持具の開閉構造の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図１は、２主軸２タレット旋盤の模式的な機器配置を示した図で、１ａ及び１ｂは、主軸軸線ａ上に配置した第１主軸と第２主軸の対向端に装着された第１チャック及び第２チャック、１１ａ及び１１ｂは、第１主軸及び第２主軸を軸支している第１主軸台及び第２主軸台である。第１主軸台１１ａは、定位置に固定して設けられており、第２主軸台１１ｂは、主軸軸線ａに沿って第１主軸台１１ａに近接離隔する方向に移動位置決め自在である。
【００２２】
２は、主軸軸線ａの上方に配置した旋回タレット、４は主軸軸線ａを挟んで旋回タレット２の反対側に配置した下タレット、２１は旋回タレット２のタレットヘッド（以下「旋回タレットヘッド」と言う。）、４１は下タレット４のタレットヘッド、３２及び４２は、旋回タレット２及び下タレット４を搭載している上刃物台及び下刃物台である。
【００２３】
上刃物台３２は、主軸軸線ａと平行なＺ軸方向、主軸軸線ａと直行する工具の切込み送り方向であるＸ軸方向及びこれらの軸と直交するＹ軸方向に移動位置決め自在である。旋回タレット２は、Ｙ軸回りであるＢ軸方向に旋回位置決めされる旋回台３３を介して上刃物台３２に搭載されており、旋回タレットヘッド２１は、その中心軸である割出軸２４回りに割出回転する。従って、割出軸２４は、Ｂ軸方向のタレットの旋回に伴ってＸ−Ｚ平面上で旋回する。割出軸２４の原点位相は、旋回タレットヘッド２１を主軸軸線ａ側に向けて割出軸２４がＸ軸方向となる位置である。
【００２４】
一方、下タレット４は、Ｚ軸及びＸ軸方向に移動位置決めされる下刃物台４２に割出軸４４をＺ軸方向にして搭載されている。
【００２５】
上下の刃物台３２、４２のＸ及びＹ軸方向の移動、並びに上刃物台３２のＹ軸方向の移動及び旋回台３３のＢ軸方向の位相（角度）は、ＮＣ装置の指令によって動作するそれぞれの方向のサーボモータによって制御されており、各軸方向の位置及び位相は、加工プログラムによって正確に設定することができる。また、タレットヘッド２１、４１は、ＮＣ装置の指令の下で回転する割出モータで回転駆動されており、その割出位置は、タレットヘッド２１、４１とこれを支持している固定のケーシング２２、４５との間に設けられた面歯車継手（フェイスカップリング）の嵌合によって固定されるようになっている。従って、旋回タレット２は、Ｙ軸回りの旋回角を任意の角度にして、かつ旋回タレットヘッド２１の割出軸２４回りの回転角を面歯車継手の歯のピッチ角を単位として自由な角度に設定することができる。
【００２６】
７及び８は、加工されるワークの搬入及び搬出装置である。図１に示した旋盤は、各機器をＸ軸を鉛直方向にして配置されており、従って旋回タレット２は、主軸軸線ａの直上に位置し、下タレット４は、直下に位置している。図の搬入装置７は、下端にワークを把持するハンド７１を備えた昇降装置７２がＺ軸方向のガイド７３に沿って往復移動する構造のものを例示しており、ハンド７１でストッカ７４上の素材ワークＷ１を取り上げて昇降装置７２の移動端に設定したワーク供給位置７５に供給するというものである。また、排出装置８５は、排出位置８５に排出された加工済ワークＷ２をＺ軸方向下方に排出するシュート構造のものを例示している。
【００２７】
工作機械の加工領域９すなわちワークを加工する際にタレット２、４や第２チャック１ｂが移動する領域は、図１に想像線で示す隔壁９１やスライドシャッタ、開閉扉などで区画されている。搬入装置の供給位置７５及び搬出装置の搬出位置８５は、隔壁９１を貫通して加工領域９の周縁部に位置している。より正確には、旋回タレットヘッド２１の移動領域の端部であって、旋回タレット２の工具取付部３１の１箇所にワークを把持する把持具（チャックやフィンガ）を装着したときに、加工プログラムによる上刃物台３２のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の移動、旋回台の旋回及び旋回タレットヘッド２１の割出回転により、当該把持具をこれらの位置７５、８５に対向させることができる位置に設けられる。
【００２８】
旋回タレットヘッド２１に装着する把持具５（５ａ、５ｂ、５ｃ）の例を図６に示す。図６（ａ）は、タレット２の工具取付部３１に固定されるアングルホルダ５１ａにワークの端部を把持する３つ爪チャック５２ａを設けたもの、図６（ｂ）は、工具取付部３１に固定されるストレートホルダ５１ｂにワークの円筒部を把持するフィンガ５２ｂを設けたもの、図６（ｃ）は、同様なストレートホルダ５１ｂに３つ爪チャック５２ａを設けたものである。細長いワークを搬送することを考慮すれば、これらの把持具５は、保持したワークが隣接する工具取付部に取り付けた工具と干渉しない方向、すなわち、ワークの中心軸を割出軸２４と平行な方向や放射方向にして保持する構造のものが好ましい。
【００２９】
なお、タレットの工具取付部に装着する把持具であって、その開閉爪５２（チャック５２ａやフィンガ５２ｂ）を開閉する機構として、電動機駆動や空気圧駆動の開閉機構を備えたものが既に提供されている。その開閉機構としては、例えば電動機で回転するねじや空気圧シリンダのロッドの進退方向をカムやリンクによって開閉爪の開閉方向に変換する機構が用いられている。
【００３０】
電気や流体圧で開閉爪５２を開閉する把持具５は、割出回転するタレットヘッドに電気や流体圧を供給する配線ないし配管が必要であり、タレットの構造がかなり複雑になる。
【００３１】
一方、図１に示した旋盤における旋回タレット２は、図に想像線で示すように、第１チャック１ａに固定されたワークＷ１と、第２チャック１ｂに固定されたワークＷ２とを共に加工可能に設けられており、かつタレットの工具取付部にドリルやフライスのような回転工具を取り付けてマシニングセンタ的な加工も可能にするために、工具取付部に装着した回転工具を駆動する工具駆動軸とその駆動モータ（工具駆動モータ）を備えているのが一般的である。この工具駆動モータは、例えばタップでねじ加工をしてタップを抜くときに工具を逆回転する関係上、正逆回転可能なものが用いられる。
【００３２】
そこで、把持具のホルダ５１ａ、５１ｂに工具取付部３１に取り付けたときに、回転工具と同様な構造でタレットヘッド２１内の工具駆動軸２９に連結される入力軸６１を設け、この入力軸の正逆回転を開閉爪５２の開閉動作に変換する。例えばラックピニオン機構６２を備えた把持具６（図７）を実現することができる。
【００３３】
このような把持具６を用いれば、加工プログラムによって工具駆動モータ２７の回転方向、回転角及び回転トルクを制御することにより、開閉爪５２の開閉ストロークやワーク把持力を自由に、かつ正確に設定することができ、タレットに電気ケーブルや流体通路を設ける必要もなくなる。なお、ラックピニオン機構６２は、開閉爪５２の位置によって、工具駆動モータの回転角に対する開閉爪の開閉量や工具駆動モータのトルクに対する把持力が変化しないので、加工プログラムによる開閉爪５２のストロークや把持力の制御が容易である。
【００３４】
次に図１ないし３を参照して、図１の２主軸２タレット旋盤におけるワークの連続加工動作を説明する。この例では、旋回タレット２の工具取付部の１箇所に、図６（ａ）に示したアングルチャック構造の把持具５ａを装着している。ワークの加工は、第１チャック１ａと第２チャック１ｂにそれぞれワークＷ１、Ｗ２を固定した状態で旋回タレット２に装着した工具及び下タレット４に装着した工具を使用して、並行して行われる。
【００３５】
第２チャックのワークＷ２の加工が終了すると、旋回タレット２は、Ｂ軸方向の旋回（以下、「Ｂ旋回」と言う。）と旋回タレットヘッド２１の割出回転とにより、旋回タレットヘッドに装着された把持具５ａをワークＷ２側に向け、上刃物台のＸ軸方向及びＺ軸方向の移動（以下、「Ｘ−Ｚ移動」と言う。）と、要すればＹ軸方向の移動（以下、「Ｙ移動」と言う。）とにより、当該把持具５ａをワークＷ２に対向させる（図３の想像線）。そして、開閉爪５８を閉じて第２チャック１ｂを開くことにより、ワークＷ２を受け取って図３に示すＸ−Ｚ移動と、必要な場合のＹ移動と、Ｂ旋回及び割出回転とにより、図３に実線で示す位置に移動して、ワークＷ２を排出位置８５において排出シュート８１上に排出する。この旋回タレット２によるワークＷ２の排出動作の間、第１チャックのワークＷ１は、下タレット４の工具で加工を継続することができる。
【００３６】
第１チャックのワークＷ１の加工が終了し、排出動作を行っている旋回タレット２が第２主軸台１１ｂと干渉する領域を離れた段階で、第２主軸台１１ｂが第１主軸台１１ａ側に前進し、第２チャック１ｂがワークＷ１の先端を把持し、第１チャック１ａが開いたあと第２主軸台１１ｂが後退することにより、ワークＷ１が第１チャック１ａから第２チャック１ｂに受け渡される。
【００３７】
この間に加工済ワークを排出した旋回タレット２は、Ｂ旋回と割出回転及びＸ−Ｚ移動と必要なＹ移動により、搬入装置７で供給位置７５に送り込まれて待機している素材ワークＷ１に把持具５を対向させ（図２の実線）、開閉爪５８を閉じることにより、素材ワークＷ１を把持する。そして、Ｘ−Ｚ移動及び必要なＹ移動と、Ｂ旋回とにより、把持した素材ワークＷ１を第１チャック１ａに対向させ（図２の想像線）、更にＺ軸方向に移動して素材ワークＷ１を第１チャック１ａに挿入する。このとき、上刃物台３２のＺ軸方向の送りモータにトルク制限をかけることにより、所望の力で素材ワークＷ１を第１チャック１ａに押し付けることができる。そして、第１チャックを閉じ、把持具５ａを開いて把持具５ａを主軸軸線上から退避させることにより、ワークのロードが終了する。この旋回タレット２によるワークのローディングの間、下タレット４の工具で第２チャックのワークＷ２の加工を継続することができる。
【００３８】
２主軸対向旋盤や回転工具を使用する旋盤では、ワークの受け渡しや回転工具による加工位置を設定するために、チャック１ａ、１ｂの位相制御（主軸軸線ａ軸回りのチャックの回転角制御）が必要である。したがって、供給位置７５に素材ワークが一定の位相で供給されるようにすれば、ワークの位相を所望の位相にして第１チャック１ａにローディングすることができる。
【００３９】
上述した旋回タレット２によるワークのローディングアンローディング動作は、総て工作機械側のＮＣ装置の加工プログラムで制御することができる。また、そのローディングアンローディング中の把持具５と隔壁９１やチャック１ａ、１ｂ及びこれらに固定されたワークとの干渉チェックは、工作機械のＮＣ装置に搭載されている工具の干渉チェック機能を利用することによってチェックして、衝突を未然に防止することができる。また、２主軸と複数の刃物台を備えた旋盤では、旋回タレット２によるワークのロードアンロードの間にも他方のチャックに固定されたワークの加工を継続することができるから、ワークの加工能率を低下させることもない。
【００４０】
図２の例では、加工済ワークを搬入装置７と別に設けた排出装置８に排出しているが、図４のように、加工済ワークを搬入に用いた装置（搬入搬出装置）７で排出することもできる。すなわち、図２で説明した動作で加工済ワークＷ２を受け取った旋回タレット２（図４の実線）は、Ｘ−Ｚ移動及び必要なＹ移動とＢ旋回とにより、把持具５で把持した加工済ワークＷ２を供給位置（供給排出位置）７５で待機している空のハンド７１に対向させる（図４の想像線）。そして把持具５ａを開いてハンド７１を閉じることにより、加工済ワークＷ２をハンド７１に引き渡す。ハンド７１は、Ｚ方向移動と下降動作及びハンドの開動作により、加工済ワークをストッカ７４上の元の位置（当該ワークが素材ワークであったときに置かれていた位置）に戻し、隣に置かれている素材ワークを把持して供給排出位置７５に移動して、待機している把持具５ａに引き渡す。そして、図３で説明した動作で、素材ワークを第１チャック１ａに受け渡す。
【００４１】
以上の例は、Ｘ軸を鉛直方向とした旋盤での例であるが、Ｘ軸方向がオペレータ側が低くなる方向に傾斜しているより一般的なスラント型の旋盤においても、タレットヘッドの割出回転を利用することにより、この発明を採用することができる。図５はその例を示した図で、把持具５として図６（ｃ）に示すストレートチャック構造の把持具を用いている。旋回タレット２は、Ｂ旋回により割出軸をＺ方向にした姿勢での割出角の制御により、把持具５ｃを鉛直上下方向に向けることができる。図の例では、供給位置７５で把持具５ｃを上向きにしてその上方に配置した搬入装置７のハンド７１から素材ワークＷ１を受け取り、Ｂ旋回と割出回転により把持具５ｃをＺ軸方向にして第１及び第２チャック１ｂとの間でのワークの授受を行い、把持具５ｃを鉛直下向きにして排出コンベア８２上に加工済ワークＷ２を排出する。
【００４２】
以上の説明から理解されるように、この発明は、Ｂ軸旋回可能でかつ少なくとも２次元平面内で移動位置決めされるタレットに種々の形状のワークを各種態様でロードアンロードする機能を持たせているので、加工領域の中心部までワークを搬入搬出するロッドやアームを備えたローダやアンローダが不要となり、ワークのロードアンロード動作を工作機械側の加工プログラムで制御でき、旋回タレットに装着した把持具や当該把持具に保持したワークの干渉チェックも工作機械側の機能を用いて行うことが可能になるものである。
【符号の説明】
【００４３】
1a 第１チャック
1b 第２チャック
２ 旋回タレット
４ 下タレット
5,6 ワーク把持具
７ 搬入装置
８ 搬送装置
24 割出軸
31 工具取付部
32 上刃物台
33 旋回台
52 開閉爪
52a チャック
52b フィンガ
75 供給位置
85 排出位置
ａ 主軸軸線
ｂ 旋回軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工されるワークを固定する把持装置と、２次元平面ないし３次元空間内で移動位置決めされる刃物台と、この刃物台に搭載され割出回転によってワークに向けて割り出される複数の工具取付部を備えたタレットと、このタレットをその割出回転軸と直交する軸回りに旋回位置決めする旋回装置とを備えた工作機械において、前記タレットの移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置を備え、前記工具取付部の少なくとも１箇所に開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具を装着して、前記開閉爪の開閉動作と前記刃物台の移動位置決め動作と前記タレットの割出回転動作及び旋回位置決め動作とを利用して、前記所定箇所と把持装置との間のワークのロードないしアンロードを行うことを特徴とする、工作機械。
【請求項２】
軸端に設けた把持装置でワークを把持して回転する主軸と、主軸軸線と平行なＺ軸方向及び主軸に把持されたワークに対する工具の切り込み送り方向であるＸ軸方向に移動位置決め可能な刃物台と、この刃物台ににＸ−Ｚ平面上の軸回りに割出回転するタレットと、このタレットをＸ−Ｚ平面と直交するＹ軸回りに少なくとも９０度旋回位置決めする旋回装置とを備えた旋盤において、
前記タレットの移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置を備え、前記タレットに設けられた複数の工具取付部の少なくとも１箇所に開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具を装着して、前記開閉爪の開閉動作と前記刃物台の移動位置決め動作と前記タレットの割出回転動作及び旋回位置決め動作とを利用して、前記所定箇所と把持装置との間のワークのロードないしアンロードを行うことを特徴とする、旋盤。
【請求項３】
前記刃物台が前記Ｙ軸方向にも移動位置決め可能である、請求項２記載の旋盤。
【請求項４】
主軸軸線上に前記把持装置を対向して配置されて一方が他方に対して近接離隔移動することによりワークの授受を行う第１主軸と第２主軸と、前記タレットと、当該主軸軸線を挟んでこのタレットの反対側に配置された第２のタレットとを備えている、請求項２又は３記載の旋盤。
【請求項５】
加工されるワークを固定する把持装置と、２次元平面ないし３次元空間内で移動位置決めされる刃物台と、この刃物台に搭載され割出回転によってワークに向けて割り出される複数の工具取付部を備えたタレットと、このタレットをその割出回転軸と直交する軸回りに旋回位置決めする旋回装置とを備えた工作機械を用い、前記タレットの移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置を設置し、前記工具取付部の少なくとも１箇所に開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具を装着し、前記開閉爪の開閉動作と前記刃物台の移動位置決め動作と前記タレットの割出回転動作又は旋回位置決め動作とを利用して、前記所定箇所と把持装置との間のワークのロードないしアンロードを行うことを特徴とする、工作機械におけるワークのロードアンロード方法。
【請求項１】
加工されるワークを固定する把持装置と、２次元平面ないし３次元空間内で移動位置決めされる刃物台と、この刃物台に搭載され割出回転によってワークに向けて割り出される複数の工具取付部を備えたタレットと、このタレットをその割出回転軸と直交する軸回りに旋回位置決めする旋回装置とを備えた工作機械において、前記タレットの移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置を備え、前記工具取付部の少なくとも１箇所に開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具を装着して、前記開閉爪の開閉動作と前記刃物台の移動位置決め動作と前記タレットの割出回転動作及び旋回位置決め動作とを利用して、前記所定箇所と把持装置との間のワークのロードないしアンロードを行うことを特徴とする、工作機械。
【請求項２】
軸端に設けた把持装置でワークを把持して回転する主軸と、主軸軸線と平行なＺ軸方向及び主軸に把持されたワークに対する工具の切り込み送り方向であるＸ軸方向に移動位置決め可能な刃物台と、この刃物台ににＸ−Ｚ平面上の軸回りに割出回転するタレットと、このタレットをＸ−Ｚ平面と直交するＹ軸回りに少なくとも９０度旋回位置決めする旋回装置とを備えた旋盤において、
前記タレットの移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置を備え、前記タレットに設けられた複数の工具取付部の少なくとも１箇所に開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具を装着して、前記開閉爪の開閉動作と前記刃物台の移動位置決め動作と前記タレットの割出回転動作及び旋回位置決め動作とを利用して、前記所定箇所と把持装置との間のワークのロードないしアンロードを行うことを特徴とする、旋盤。
【請求項３】
前記刃物台が前記Ｙ軸方向にも移動位置決め可能である、請求項２記載の旋盤。
【請求項４】
主軸軸線上に前記把持装置を対向して配置されて一方が他方に対して近接離隔移動することによりワークの授受を行う第１主軸と第２主軸と、前記タレットと、当該主軸軸線を挟んでこのタレットの反対側に配置された第２のタレットとを備えている、請求項２又は３記載の旋盤。
【請求項５】
加工されるワークを固定する把持装置と、２次元平面ないし３次元空間内で移動位置決めされる刃物台と、この刃物台に搭載され割出回転によってワークに向けて割り出される複数の工具取付部を備えたタレットと、このタレットをその割出回転軸と直交する軸回りに旋回位置決めする旋回装置とを備えた工作機械を用い、前記タレットの移動領域の周縁部所定箇所にワークを搬入ないし搬出する搬送装置を設置し、前記工具取付部の少なくとも１箇所に開閉爪とその開閉機構とを備えたワーク把持具を装着し、前記開閉爪の開閉動作と前記刃物台の移動位置決め動作と前記タレットの割出回転動作又は旋回位置決め動作とを利用して、前記所定箇所と把持装置との間のワークのロードないしアンロードを行うことを特徴とする、工作機械におけるワークのロードアンロード方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５９８２７（Ｐ２０１３−５９８２７Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９７６１（Ｐ２０１１−１９９７６１）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００２１２５６６）中村留精密工業株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００２１２５６６）中村留精密工業株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]