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技術 貯蔵装置及び移送システム

出願人 DMG森精機株式会社
発明者 鈴木正二永原宏起
出願日 2019年2月19日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-027190
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-131349
状態 未査定
技術分野 主軸への把持 工作物の供給 工作機械における自動工具交換
主要キーワード ボールコンベア 貯蔵機構 昇降バー 昇降ねじ 割出装置 各連結板 押付部材 取出対象
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

複数のワーク及び工具貯蔵する貯蔵装置及びこれを備えた移送システムであって、製造コストを低減できる貯蔵装置及び移送システムを提供する。

解決手段

移送システムは、貯蔵装置と移送装置とを備える。貯蔵装置はワークを保持する複数のワーク保持部46と、工具Tを保持する複数の工具保持部50と、ワーク保持部46を第1の経路回動可能に一列に整列し、且つ工具保持部50を第1の経路と平行な第2の経路で回動可能に一列に整列した状態で連結する連結部60と、ワーク保持部46及び工具保持部50を同時に対応する第1の経路及び第2の経路でそれぞれ回動させる駆動装置55と、駆動装置55を制御して、各ワーク保持部46を、ワークを取り出すワーク取出位置及びワークを格納するワーク格納位置割り出すとともに、各工具保持部50を、工具を取り出す工具取出位置及び工具を格納する工具格納位置に割り出す制御装置9とを備える。

概要

背景

例えば、工作機械の分野では、ワークを無人運転によって連続的に加工するために、複数のワークを貯蔵したワーク貯蔵装置付設されており、このワーク貯蔵装置に収容された未加工のワークを、適宜移送装置により取り出して前記工作機械に供給する一方、工作機械によって加工されたワークを、前記移送装置により当該工作機械から取り出して、前記ワーク貯蔵装置に格納するといった態様が採られている。

また、1台の工作機械で多様な加工を行うためには、各加工に適応した特有工具が必要となる。そこで、近年の工作機械においては、このような多様な加工に適応するために、各加工にそれぞれ対応した複数種の工具を貯蔵可能な工具マガジンが備えられており、適宜構造の交換装置によって、工具マガジンに貯蔵された複数の工具の中から選択される工具と、工作機械の刃物台工具主軸に装着された工具とが交換されるようになっている。このような工具マガジン及び交換装置を備えた工作機械として、従来、例えば、下記特開昭56−27754号公報(特許文献1)に開示されるような工作機械が知られている。

尚、前記ワーク貯蔵装置は、一般的に、ワークを保持する複数のワーク保持部と、この複数のワーク保持部を所定の経路回動可能に一列に整列した状態で連結する連結部と、複数のワーク保持部を定められた経路で回動させる駆動装置と、この駆動装置を制御して、各ワーク保持部を、ワークを取り出すワーク取出位置及びワークを格納するワーク格納位置割り出す割出装置などを備えて構成される。

また、前記工具マガジンは、工具を保持する複数の工具保持部と、この複数の工具保持部を所定の経路で回動可能に一列に整列した状態で連結する連結部と、複数の工具保持部を定められた経路で回動させる駆動装置と、この駆動装置を制御して、各工具保持部を、工具を取り出す工具取出位置及び工具を格納する工具格納位置に割り出す割出装置などを備えて構成される。

そして、当該工作機械の分野においては、上述したワーク貯蔵装置や工具マガジンはそれぞれ別々に設けられるのが通例である。これは、前記ワーク貯蔵装置は、工作機械に標準的に設けられるものではなく、無人連続運転を行う仕様の場合に、特別に装備されるものであるため、工具マガジンとは関係なく、一つの完結した装置構成として設計するのが常識的であるからである。また、工具マガジンについても、マシニングセンタや工具主軸を有する旋盤の場合には、工具マガジンは標準的に装備され、工具主軸を備えていない旋盤の場合には、特別に装備されるが、これらのいずれの場合にも、工具マガジンは他の装置とは関係なく、一つの完結した装置構成として設計するのが常識的であるからである。

概要

複数のワーク及び工具を貯蔵する貯蔵装置及びこれを備えた移送システムであって、製造コストを低減できる貯蔵装置及び移送システムを提供する。移送システムは、貯蔵装置と移送装置とを備える。貯蔵装置はワークを保持する複数のワーク保持部46と、工具Tを保持する複数の工具保持部50と、ワーク保持部46を第1の経路で回動可能に一列に整列し、且つ工具保持部50を第1の経路と平行な第2の経路で回動可能に一列に整列した状態で連結する連結部60と、ワーク保持部46及び工具保持部50を同時に対応する第1の経路及び第2の経路でそれぞれ回動させる駆動装置55と、駆動装置55を制御して、各ワーク保持部46を、ワークを取り出すワーク取出位置及びワークを格納するワーク格納位置に割り出すとともに、各工具保持部50を、工具を取り出す工具取出位置及び工具を格納する工具格納位置に割り出す制御装置9とを備える。

目的

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであって、複数のワーク及び工具を貯蔵する貯蔵装置及びこれを備えた移送システムであって、その製造コストを低減することができる貯蔵装置及びこれを備えた移送システムの提供を、その目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数のワーク及び工具貯蔵する装置であって、ワークを保持する複数のワーク保持部と、工具を保持する複数の工具保持部と、前記複数のワーク保持部を第1の経路回動可能に一列に整列し、且つ前記複数の工具保持部を前記第1の経路と平行な第2の経路で回動可能に一列に整列した状態で連結する連結部と、前記複数のワーク保持部及び前記複数の工具保持部をそれぞれ対応する前記第1の経路及び第2の経路で同時に回動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御して、前記各ワーク保持部を、ワークを取り出すワーク取出位置及びワークを格納するワーク格納位置割り出すとともに、前記各工具保持部を、工具を取り出す工具取出位置及び工具を格納する工具格納位置に割り出す制御装置とを備えていることを特徴とする貯蔵装置

請求項2

請求項1に記載した貯蔵装置と、ワークを保持するワークハンド及び工具を保持する工具ハンドを有し、前記貯蔵装置と加工装置との間で前記ワーク及び工具を移送する移送装置とを備えて構成され、前記移送装置は、前記ワーク取出位置にある前記ワーク保持部に保持されたワークを前記ワークハンドに保持して該ワーク保持部から取り出す一方、前記ワークハンドに保持したワークを前記ワーク格納位置にある前記ワーク保持部に格納するように構成されるとともに、前記工具取出位置にある前記工具保持部に保持された工具を前記工具ハンドに保持して該工具保持部から取り出す一方、前記工具ハンドに保持した工具を前記工具格納位置にある前記工具保持部に格納するように構成されていることを特徴とする移送システム

請求項3

前記移送装置は、前記ワークハンドとして、第1のワークハンド及び第2のワークハンドを備え、前記ワーク取出位置にある前記ワーク保持部に保持されたワークを前記第1のワークハンドに保持して該ワーク保持部から取り出す一方、前記第2のワークハンドに保持したワークを前記ワーク格納位置にある前記ワーク保持部に格納するように構成されていることを特徴とする請求項2記載の移送システム。

技術分野

0001

本発明は、複数のワーク及び工具貯蔵する貯蔵装置、並びにこの貯蔵装置、及びこの貯蔵装置と加工装置との間でワーク及び工具を移送する移送装置を備えた移送システムに関する。

背景技術

0002

例えば、工作機械の分野では、ワークを無人運転によって連続的に加工するために、複数のワークを貯蔵したワーク貯蔵装置付設されており、このワーク貯蔵装置に収容された未加工のワークを、適宜移送装置により取り出して前記工作機械に供給する一方、工作機械によって加工されたワークを、前記移送装置により当該工作機械から取り出して、前記ワーク貯蔵装置に格納するといった態様が採られている。

0003

また、1台の工作機械で多様な加工を行うためには、各加工に適応した特有の工具が必要となる。そこで、近年の工作機械においては、このような多様な加工に適応するために、各加工にそれぞれ対応した複数種の工具を貯蔵可能な工具マガジンが備えられており、適宜構造の交換装置によって、工具マガジンに貯蔵された複数の工具の中から選択される工具と、工作機械の刃物台工具主軸に装着された工具とが交換されるようになっている。このような工具マガジン及び交換装置を備えた工作機械として、従来、例えば、下記特開昭56−27754号公報(特許文献1)に開示されるような工作機械が知られている。

0004

尚、前記ワーク貯蔵装置は、一般的に、ワークを保持する複数のワーク保持部と、この複数のワーク保持部を所定の経路回動可能に一列に整列した状態で連結する連結部と、複数のワーク保持部を定められた経路で回動させる駆動装置と、この駆動装置を制御して、各ワーク保持部を、ワークを取り出すワーク取出位置及びワークを格納するワーク格納位置割り出す割出装置などを備えて構成される。

0005

また、前記工具マガジンは、工具を保持する複数の工具保持部と、この複数の工具保持部を所定の経路で回動可能に一列に整列した状態で連結する連結部と、複数の工具保持部を定められた経路で回動させる駆動装置と、この駆動装置を制御して、各工具保持部を、工具を取り出す工具取出位置及び工具を格納する工具格納位置に割り出す割出装置などを備えて構成される。

0006

そして、当該工作機械の分野においては、上述したワーク貯蔵装置や工具マガジンはそれぞれ別々に設けられるのが通例である。これは、前記ワーク貯蔵装置は、工作機械に標準的に設けられるものではなく、無人連続運転を行う仕様の場合に、特別に装備されるものであるため、工具マガジンとは関係なく、一つの完結した装置構成として設計するのが常識的であるからである。また、工具マガジンについても、マシニングセンタや工具主軸を有する旋盤の場合には、工具マガジンは標準的に装備され、工具主軸を備えていない旋盤の場合には、特別に装備されるが、これらのいずれの場合にも、工具マガジンは他の装置とは関係なく、一つの完結した装置構成として設計するのが常識的であるからである。

先行技術

0007

特開昭56−27754号公報

発明が解決しようとする課題

0008

ところで、当該工作機械の分野では、恒常的に、設備コスト製造コストの削減が求められている。したがって、上述したワーク貯蔵装置及び工具マガジンを工作機械に併設する場合に、設備コストや製造コストを削減することができれば、当該分野において恒常的に求められる要請応えることができて好ましい。

0009

そこで、本願発明者等は、ワーク貯蔵装置及び工具マガジンを工作機械に併設する際に、設備コストや製造コストを低減することができる要素を、鋭意研究を重ねて追求した結果、本発明を成し得るに至ったものである。

0010

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであって、複数のワーク及び工具を貯蔵する貯蔵装置及びこれを備えた移送システムであって、その製造コストを低減することができる貯蔵装置及びこれを備えた移送システムの提供を、その目的とする。

課題を解決するための手段

0011

上記課題を解決するための本発明は、
複数のワーク及び工具を貯蔵する装置であって、
ワークを保持する複数のワーク保持部と、
工具を保持する複数の工具保持部と、
前記複数のワーク保持部を第1の経路で回動可能に一列に整列し、且つ前記複数の工具保持部を前記第1の経路と平行な第2の経路で回動可能に一列に整列した状態で連結する連結部と、
前記複数のワーク保持部及び前記複数の工具保持部をそれぞれ対応する前記第1の経路及び第2の経路で同時に回動させる駆動装置と、
前記駆動装置を制御して、前記各ワーク保持部を、ワークを取り出すワーク取出位置及びワークを格納するワーク格納位置に割り出すとともに、前記各工具保持部を、工具を取り出す工具取出位置及び工具を格納する工具格納位置に割り出す制御装置とを備えた貯蔵装置に係る。

0012

また、本発明は、上記貯蔵装置と、
ワークを保持するワークハンド及び工具を保持する工具ハンドを有し、前記貯蔵装置と加工装置との間で前記ワーク及び工具を移送する移送装置とを備えて構成され、
前記移送装置は、前記ワーク取出位置にある前記ワーク保持部に保持されたワークを前記ワークハンドに保持して該ワーク保持部から取り出す一方、前記ワークハンドに保持したワークを前記ワーク格納位置にある前記ワーク保持部に格納するように構成されるとともに、前記工具取出位置にある前記工具保持部に保持された工具を前記工具ハンドに保持して該工具保持部から取り出す一方、前記工具ハンドに保持した工具を前記工具格納位置にある前記工具保持部に格納するように構成された移送システムに係る。

0013

この移送システムによれば、まず、貯蔵装置の所定のワーク保持部に未加工のワークが保持されるとともに、所定の工具保持部に工具が保持される。そして、これらワーク保持部及び工具保持部は前記駆動装置により駆動されて、それぞれ対応する第1の経路及び第2の経路で同時に回動し、当該駆動装置を制御する制御装置による制御の下で、所定のワーク保持部が前記ワーク取出位置及びワーク格納位置にそれぞれ割り出されるとともに、所定の工具保持部が前記工具取出位置及び工具格納位置にそれぞれ割り出される。

0014

前記移送装置は、前記加工装置によって加工された加工済のワークを、そのワークハンドに保持して前記加工装置から取り出した後、貯蔵装置に移送し、前記ワーク格納位置に割り出された前記ワーク保持部に、ワークハンドに保持した加工済のワークを当該ワーク保持部に格納する。

0015

また、未加工ワークを保持したワーク保持部がワーク取出位置に割り出されている場合には、当該ワーク取出位置のワーク保持部に保持されたワークを前記ワークハンドに保持して該ワーク保持部から取り出した後、前記加工装置に移送し、ワークハンドに保持した未加工ワークを当該加工装置の所定位置に供給する。

0016

一方、前記移送装置は、前記加工装置の所定位置に保持された工具を工具ハンドに保持して前記加工装置から取り出した後、貯蔵装置に移送し、前記工具格納位置に割り出された空の前記工具保持部に、工具ハンドに保持した工具を格納する。

0017

また、工具を保持した工具保持部が前記工具取出位置に割り出されている場合には、当該工具取出位置の工具保持部に保持された工具を前記工具ハンドに保持して該工具保持部から取り出した後、前記加工装置に移送して、工具ハンドに保持した工具を当該加工装置の所定位置に供給する。

0018

斯くして、本発明に係る貯蔵装置では、ワーク保持部及び工具保持部の両方を備えているので、ワーク貯蔵装置と工具マガジンとを別々の装置として構成した従来に比べて、装置構成をコンパクトにすることができるとともに、その設置スペースについて省スペース化を図ることができる。

0019

また、ワーク保持部と工具保持部を共通の一つの駆動装置によって、それぞれ対応する前記第1の経路及び第2の経路で同時に回動させることができるので、装置構成の簡略化を図ることができ、従来の装置構成に比べて、その製造コストを低減することができる。

0020

また、本発明に係る移送システムによれば、共通の一つの移送装置により、貯蔵装置と加工装置との間で工具及びワークを移送することができるので、従来の構成に比べて、その構成を簡略化することができるとともに、その製造コストの低減化を図ることができる。

0021

尚、前記移送装置は、前記ワークハンドとして、第1のワークハンド及び第2のワークハンドを備え、前記ワーク取出位置にある前記ワーク保持部に保持されたワークを前記第1のワークハンドに保持して該ワーク保持部から取り出す一方、前記第2のワークハンドに保持したワークを前記ワーク格納位置にある前記ワーク保持部に格納するように構成されていても良い。

0022

このようにすれば、前記ワーク取出位置にあるワーク保持部からのワークの取り出し、及びワーク格納位置にあるワーク保持部へのワークの格納を効率的に行うことができる。

発明の効果

0023

以上のように、本発明に係る貯蔵装置によれば、従来に比べて、装置構成をコンパクトにすることができるとともに、その設置スペースついて省スペース化を図ることができる。また、ワーク保持部と工具保持部を共通の一つの駆動装置によって、それぞれ対応する前記第1の経路及び第2の経路で同時に回動させることができるので、装置構成の簡略化を図ることができ、その製造コストを低減することができる。

0024

また、本発明に係る移送システムによれば、共通の一つの移送装置により、貯蔵装置と加工装置との間で工具及びワークを移送することができるので、従来の構成に比べて、その構成を簡略化することができるとともに、その製造コストの低減化を図ることができる。

図面の簡単な説明

0025

本発明の一実施形態に係る移送システム、及びこれが付設されるNC旋盤を示した正面図である。
本実施形態に係る貯蔵装置を示した平面図である。
図2における矢視A−A方向の断面図である。
本実施形態に係る把持装置を示した斜視図である。
本実施形態に係る移送システムの動作を説明するための説明図である。
本実施形態に係る移送システムの動作を説明するための説明図である。
本実施形態に係る移送システムの動作を説明するための説明図である。

実施例

0026

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る移送システム、及びこれが付設されるNC旋盤を示した正面図であり、図2は、本実施形態に係る貯蔵装置を示した平面図であり、図3は、図2における矢視A−A方向の断面図である。

0027

[NC旋盤の概要
まず、本例のNC旋盤の概要について説明する。NC旋盤1は、図1において図示を省略したベッド主軸台及び刃物台の他、図1に示した主軸2、この主軸2の端部に装着されたチャック3、工具Tが装着されるタレット4、チャック3及びタレット4の上方及び操作側に当たる前方を開口した状態で前述した構造物を包囲するカバー体5,6,7、このカバー体5,6,7の開口部を開閉する扉8、並びに数値制御部を有する制御装置9などを備えて構成される。

0028

主軸2はその軸線を中心に回転自在に前記主軸台に支持されており、この主軸台に内設された主軸モータ(図示せず)により駆動されて回転する。また、前記チャック3は開閉する把持爪3aを備えており、この把持爪3aの動作によってワークWを把持する。

0029

前記タレット4はチャック3と対峙するように前記刃物台に保持され、刃物台に内設された駆動モータ(図示せず)により前記主軸の軸線と平行な軸線を中心として回転し、その端面や外周面に装着された工具Tを加工作用位置に割り出す。

0030

また、前記刃物台は、適宜送り装置(図示せず)によって、主軸2の軸線と平行なZ軸方向、及びこのZ軸に直交するX軸方向に移動するようになっている。そして、チャック3にワークWが把持され、主軸2が回転している状態で、刃物台がX軸方向及びZ軸方向に適宜移動することにより、タレット4の加工作用位置に装着された工具Tによって当該ワークWが加工される。

0031

尚、主軸2を駆動する主軸モータの動作、チャック3の動作、タレット4を駆動する駆動モータの動作、送り装置の動作、及び扉8の動作は前記制御装置9によって制御される。また、この制御装置9は、CPU、RAM、ROMなどを含むコンピュータから構成される。

0032

[移送システムの構成]
前記移送システム10は、前記NC旋盤1の上方に配設された移送装置11、及びNC旋盤1の向かって左側方に配設された貯蔵装置40、並びにこれら移送装置11及び貯蔵装置40を制御する前記制御装置9から構成される。尚、本例では、NC旋盤1を制御する制御装置9を用いて前記移送装置11及び貯蔵装置40を制御する構成としたが、NC旋盤1の制御と、移送装置11及び貯蔵装置40の制御とを別々の制御装置によって実行するようにしても良い。

0033

A.移送装置
前記移送装置11は、前記Z軸に沿って前記NC旋盤1の上方に配設されたビーム12と、NC旋盤1の適宜ベース上に設けられて前記ビーム12を支持する支持部材13と、前記ビーム12の前面に配設された移動台14と、この移動台14に配設された昇降装置15と、この昇降装置15に支持された把持装置20とから構成される。

0034

前記ビーム12の前面には、一対のガイドレール12a,12aが、当該ビーム12の長手方向に沿って上下に平行に配設されており、更に、これらガイドレール12a,12a間には、ラック12bが当該ガイドレール12a,12aと平行に配設されている。そして、前記移動台14は前記ガイドレール12a,12aに係合することによって、これらガイドレール12a,12aに沿った前記Z軸方向に移動可能となっている。

0035

また、当該移動台14には、前記ラック12bに噛合するピニオンギア(図示せず)及びこのピニオンギアを回転させる駆動モータ(図示せず)が設けられており、前記制御装置9による制御の下で当該駆動モータ(図示せず)が駆動されることによって、ラック12bとピニオンギアとの噛合関係から移動台14が前記Z軸方向に移動するようになっている。

0036

前記昇降装置15は、図示しないボールねじ、このボールねじに螺合されたボールナット、ボールナットを回転させるサーボモータなどを備えており、このボールねじの下端部に前記把持装置20が取り付けられている。そして、前記ボールねじはその軸線が鉛直になり、且つ上下方向に移動可能に設けられている。また、前記ボールナットは回転自在に支持されており、前述のようにサーボモータにより駆動されて回転する。斯くして、前記制御装置9による制御の下で前記サーボモータが駆動制御されることで、前記ボールナットが回転し、これに噛合したボールねじが上下方向に沿って移動する。

0037

前記把持装置20は、前記ボールねじに接続される接続部22、この接続部22の下端に固定されたハンド支持台21、このハンド支持台21の正面に設けられたワークハンド25、及びこのワークハンド25に設けられた工具ハンド35などから構成される。

0038

前記ワークハンド25はブロック状をしたワークハンド本体26、このワークハンド本体26の上下面となる各面に配設されたそれぞれ3つの第1把持爪28及び第2把持爪32、この第1把持爪28を駆動する第1駆動シリンダ30、第2把持爪32を駆動する第2駆動シリンダ33、アルファベットのY字状をした第1押付部材29及び第2押付部材(図示せず)などから構成される。

0039

前記第1把持爪28は、放射方向に移動可能に前記ワークハンド本体26に配設されており、第1駆動シリンダ30により、各第1把持爪28が中心側に向けて相互に接近するように移動することによって前記ワークWが把持され、逆に外側に向けて相互に離隔するように移動することによって前記ワークWの把持が解除される。同様に、前記第2把持爪32は、放射方向に移動可能に前記ワークハンド本体26に配設されており、第2駆動シリンダ33により、各第2把持爪32が中心側に向けて相互に接近するように移動することによって前記ワークWが把持され、逆に外側に向けて相互に離隔するように移動することによって前記ワークWの把持が解除される。

0040

また、前記第1押付部材29は3つの第1把持爪28が配設される位置関係の中心位置に配設されており、ワークハンド本体26に内設されたバネ体により、配設面に対して垂直となる外方に向けた付勢力を有している。同様に、前記第2押付部材(図示せず)は3つの第2把持爪32が配設される位置関係の中心位置に配設されており、ワークハンド本体26に内設されたバネ体により、配設面に対して垂直となる外方に向けた付勢力を有している。そして、前記ワークハンド本体26はハンド支持台21の正面と直交する軸線を中心として矢示方向に回転することができるようになっており、ワークハンド本体26がこのように回転することによって、ワークハンド25は、第1把持爪28が上側に位置し、第2把持爪32が下側に位置した状態と、これから両方向に90°それぞれ回転した状態と、第1把持爪28が下側に位置し、第2把持爪32が上側に位置した状態にそれぞれ割り出される。

0041

尚、ワークハンド本体26、第1把持爪28、第1押付部材29及び第1駆動シリンダ30からなる構成物が第1のワークハンド27を構成し、ワークハンド本体26、第2把持爪32、第2押付部材(図示せず)及び第2駆動シリンダ33からなる構成物が第2のワークハンド31を構成する。

0042

前記工具ハンド35は、ワークハンド本体26の第2把持爪32が配設される面に固設され、このワークハンド本体26より前方に延出するように配設された支持板36と、この支持板36に固設された工具ハンド本体26と、工具ハンド本体26の前面に設けられ、前記工具ハンド本体26に内蔵された駆動部によって開閉する一対の把持爪38,38とから構成される。

0043

B.貯蔵装置
前記貯蔵装置40は、フレーム構造をした架台41と、この架台41に設けられる貯蔵機構部45とから構成される。

0044

図3及び図4に示すように、貯蔵機構部45は複数のワーク保持部46及び工具保持部50、これらワーク保持部46及び工具保持部50を連結する連結部60、ワーク保持部46及び工具保持部50を回動させる駆動装置55、並びに第1昇降装置80及び第2昇降装置90などを備えている。

0045

前記駆動装置55は、所定の間隔をあけて配設された駆動側スプロケット57及び従動側スプロケット58と、駆動側スプロケット57を回転させる駆動モータ56とから構成される。駆動側スプロケット57及び従動側スプロケット58は、それぞれその歯部が前記架台41の天板41aより上方に位置するように、当該天板41aに設けられた軸受(図示せず)よって回転自在に支持されている。また、駆動モータ56は天板41aの下面に固設された状態で、その出力軸スプロケットに係合されている。

0046

また、前記ワーク保持部46は、それぞれ、平面から視てほぼ矩形をした支持板47、この支持板47と同じ形状を有し、当該支持板47上に載置される昇降板48、及びこの昇降板48を貫通した状態で、前記支持板47上に鉛直に設けられる3本のガイドバー49から構成され、円筒状をしたワークWが3本のガイドバー49によって画定される内側の領域に格納され、前記昇降板48上に載置される。

0047

前記連結部60は、各ワーク保持部46の支持板47の下面にそれぞれ固定された連結板61と、前記駆動側スプロケット57及び従動側スプロケット58に掛け回された無端環状チェーン63と、前記各連結板61に対応してそれぞれ設けられ、一端が連結板61に固設され、他端が前記チェーン63に固設された連結部材62とから構成される。

0048

斯くして、複数の前記ワーク保持部46は、チェーン63を有する連結部60によって、一列に整列した状態で数珠つなぎ状に連結され、前記駆動モータ56によって駆動される駆動側スプロケット57の回転によって、チェーン63と共に定められた移動経路(第1経路)で、矢示C−D方向に回動する。

0049

尚、前記架台41の天板41a上には、ワーク保持部46の移動経路に沿って、直線状の移動経路に対応する部分に、平行に設けられた一対のローラコンベア65,66が配設され、アール状の移動経路に対応する部分に、内側のローラコンベア65,65同士を接続するように円弧状に配置された複数個ボールコンベア67群、及び外側のローラコンベア66,66同士を接続するように円弧状に配置された複数個のボールコンベア68群が配設されている。前記各ワーク保持部46は、これらローラコンベア65,66及びボールコンベア67,68群により支持されて円滑に移動する。

0050

また、前記各工具保持部50は、前記連結部60の連結板57上に鉛直に立設された2本の支持部材51と、この支持部材51の上端部に固設された保持板52と、保持板52上に固設された保持ポット53とをそれぞれ備えている。そして、工具Tは、その軸部が前記保持ポット53内に嵌挿された状態で、当該保持ポット53に保持される。斯くして、各工具保持部50は、前記チェーン63を有する連結部60によって、一列に整列した状態で連結され、前記駆動モータ56によって駆動される駆動側スプロケット57の回転により、前記チェーン63と共に、前記ワーク保持部46と連動して、定められた移動経路(第2経路)で矢示C−D方向に回動する。尚、2本の支持部材51は、図4において、紙面と直交する方向に平行に配設されている。

0051

図4に示すように、前記第1昇降装置80及び第2昇降装置90は、それぞれワーク取出位置P1及びワーク格納位置P2に設けられるもので、両者は同じ構成を備えている。したがって、以下、代表として第1昇降装置80についてその構成を説明するが、第2昇降装置90の同じ構成物については括弧書きでその符号を付す。

0052

前記第1昇降装置80(第2昇降装置90)は、支持フレーム84(94)、昇降バー81(91)、支持板82(92)、昇降モータ87(97)、昇降ねじ85(95)などを備えて構成される。支持フレーム84(94)は矩形をした枠体であり、前記架台41の天板41aの下面に、これから垂下するように固設される。前記昇降ねじ85(95)は、支持フレーム84(94)の内側の中間位置に、鉛直方向に沿って配設され、当該支持フレーム84(94)によって回転自在に支持されている。

0053

また、前記支持板82(92)は、矩形をした板状の部材であり、支持フレーム84(94)の内側に、前記昇降ねじ85(95)と螺合した状態で水平に設けられ、この昇降ねじ85(95)の回転によって、水平姿勢を維持したまま上下に昇降する。そして、この支持板82(92)の上面には、その4隅にそれぞれ前記昇降バー81(91)が立設されている。4本の昇降バー81(91)はそれぞれその上端部が前記天板41aを貫通した状態で上方に突出するとともに、天板41aの下面に固設されたガイドブッシュ83(93)に嵌挿されており、その上下方向の移動がこのガイドブッシュ83(93)によって案内されるようになっている。また、昇降バー81(91)の上端部はそれぞれ先鋭に形成されており、上方に移動する際に、前記支持板47に形成された貫通穴挿通された後、前記昇降板48の下面の対応する位置に形成された止まり穴に係合して、当該昇降板48を上方に移動させる。

0054

前記昇降モータ87(97)はブラケット86(96)を介して前記支持フレーム84(94)に固定されており、その出力軸には駆動プーリ87a(97a)が設けられている。また、前記昇降ねじ85(95)には従動プーリ85a(95a)が設けられており、駆動プーリ87a(97a)及び従動プーリ85a(95a)に伝動ベルト88(98)が掛け回されている。

0055

斯くして、昇降モータ87(97)により、駆動プーリ87a(97a)、伝動ベルト88(98)及び従動プーリ85a(95a)を介して昇降ねじ85(95)が回転されると、これに螺合した支持板82(92)が昇降ねじ85(95)の回転方向に応じて上下動する。そして、支持板82(92)が上方に移動する場合には、これとともに昇降バー81(91)が上方に移動して、昇降板48を上昇させる。逆に、支持板82(92)が下方に移動する場合には、これとともに昇降バー81(91)が下方に移動して、昇降板48を降下させる。

0056

尚、前記駆動モータ56、昇降モータ87及び昇降モータ97は、それぞれ前記制御装置9によってその動作が制御される。

0057

[移送システムの動作]
次に、上述した構成を備えた移送システム10の動作について説明する。
最初に、NC旋盤1への未加工ワークWの搬入動作、及びNC旋盤1からの加工済みのワークW(以下、未加工ワークWとの区別のために、「加工済ワークW’」という。)の搬出動作について説明する。

0058

まず、前記制御装置9による制御の下で、前記駆動モータ56が駆動され、ワーク保持部46の一つがワーク取出位置P1に割り出され、他の一つがワーク格納位置P2に割り出される。尚、このとき、ワーク取出位置P1のワーク保持部46には未加工ワークWが格納されており、一方、ワーク格納位置P2のワーク保持部46には何も格納されておらず、空の状態になっているものとする。

0059

次に、前記第1昇降装置80の昇降モータ87が駆動されて、支持板82及び昇降バー81が上昇端まで移動し、これによりワーク取出位置P1に位置するワーク保持部46の昇降板48及びこれに載置されたワークWが上昇端に移動する。同様に、前記第2昇降装置90の昇降モータ97が駆動されて、その支持板92及び昇降バー91が上昇端まで移動し、これによりワーク格納位置P2に位置するワーク保持部46の昇降板48が上昇端に移動する。この状態で、貯蔵機構部45は待機状態となる。

0060

一方、移送装置11は、その移動台14がNC旋盤1側に移動して、把持装置20が扉8の上方に位置しており、本例では、第1のワークハンド27に未加工ワークWが把持され、第2のワークハンド31には、何も把持されていないものとする。また、第2のワークハンド31はチャック3と対向可能な状態になっている。そして、移送装置11はこの状態で待機状態となっており、NC旋盤1は所定のワークWの加工を実行しているものとする。

0061

このような待機状態から、NC旋盤1において必要な加工が終了されると、制御装置9は、NC旋盤1の扉8を駆動してこれを開いた後、移送装置11の昇降装置15を駆動して、把持装置20を降下させ、第2のワークハンド31をチャック3とを対向させる。ついで、移動台14をZ軸方向に沿ってチャック3側に移動させる。これにより、第2押付部材(図示せず)が加工済ワークW’の端面に当接した後、移動方向とは反対側に変位して、加工済ワークW’を前記移動方向側(チャック3側)に付勢した状態となる。ついで、第2把持爪32によって加工済ワークW’を把持するとともに、チャック3による加工済ワークW’の把持を解除する。

0062

次に、移動台14をZ軸方向に沿ってチャック3から遠ざかる方向に移動させた後、把持装置20を上方に移動させ、ついで、ワークハンド本体26を回転させて、第1のワークハンド27をチャック3と対向可能な状態にした後、再度、把持装置20を降下させて、第1のワークハンド27とチャック3とを対向させる。次に、移動台14をZ軸方向に沿ってチャック3側に移動させ、第1のワークハンド27に把持された未加工ワークWをチャック3に当接させた後、第1把持爪28により把持を解除する。これにより、未加工ワークWが第1押付部材29の付勢力によって、チャック3に押し付けられる。ついで、チャック3に未加工ワークWを把持させた後、移動台14をZ軸方向に沿ってチャック3から遠ざかる方向に移動させた後、把持装置20を上方に移動させ、この後、NC旋盤1の扉8を閉じる。以上の動作によって、NC旋盤1のチャック3に把持された加工済ワークW’を移送装置11によって取り出すとともに、新たな未加工ワークWをチャック3に把持させる。この後、NC旋盤1では次の加工が実行される。

0063

NC旋盤1から加工済ワークW’を取り出した移送装置11は、制御装置9による制御の下で、第2のワークハンド31がワーク格納位置P2にある昇降板48と対向するようにワークハンド本体26を回転させるとともに、移動台14を駆動して、第2のワーハンド31をワーク格納位置P2にある昇降板48の上方に移動させる。この状態を図5に示している。次に、昇降装置15を駆動して、把持装置20を下方に移動させ、第2のワーハンド31に把持された加工済ワークW’をワーク格納位置P2にある昇降板48の少し上方に位置決めした後、第2把持爪32による加工済ワークW’の把持を解除する。これにより、加工済ワークW’がワーク格納位置P2にある昇降板48上に載置される。

0064

次いで、移送装置11は、昇降装置15を駆動して、把持装置20を上方に移動させた後、ワークハンド本体26を反転させ、この後、第1のワークハンド27をワーク取出位置P1にあるワーク保持部46の上方に移動させる。一方、貯蔵機構部45は第2昇降装置90の昇降モータ97を駆動して、支持板92及び昇降バー91を下方に移動させ、これにより昇降バー91によって支持される昇降板48及び加工済ワークW’を下方に移動させ、当該昇降板48を支持板47上に載置させる。

0065

第1のワークハンド27をワーク取出位置P1にあるワーク保持部46の上方に移動させた移送装置11は、次に、昇降装置15を駆動して、把持装置20を下方に移動させる。これにより、第1押付部材29がワーク取出位置P1にある未加工ワークWの上端面に当接した後、移動方向とは反対側に変位して、未加工ワークWを下方に付勢した状態となる。ついで、第1把持爪28により未加工ワークWを把持させた後、昇降装置15を駆動して、把持装置20を上方に移動させる。この後、移送装置11は、その移動台14をNC旋盤1側に移動して待機状態となる。

0066

一方、貯蔵機構部45は、前記駆動モータ56を駆動してワーク保持部46を矢示C方向に回動させて、次のワーク保持部46をワーク取出位置P1に割り出するともに、ワーク取出位置P1に在ったワーク保持部46をワーク格納位置P2に割り出し、ついで、第1昇降装置80を駆動して、ワーク取出位置P1に割り出されたワーク保持部46の未加工ワークWを上昇端まで移動させた後、待機状態となる。

0067

以降、以上の動作を繰り返すことにより、NC旋盤1で加工された加工済ワークW’を当該NC旋盤1から自動的に取り出すとともに、当該NC旋盤1に未加工ワークWを自動的に供給することができ、当該NC旋盤1により、無人運転で連続的にワークWを加工することができる。

0068

次に、工具Tの交換動作について説明する。まず、NC旋盤1のタレット4に装着された工具Tを当該タレット4から取り出して、貯蔵機構部45に格納する動作について説明する。

0069

前記制御装置9による制御の下で、前記駆動モータ56が駆動され、工具Tを格納する対象の工具保持部50を工具格納位置P3に割り出す。尚、工具格納位置P3は、ワーク格納位置P2よりも矢示C方向に一つ分だけワーク保持部46を進めた位置であり、この位置は工具取出位置P4にもなる。したがって、工具Tを工具保持部50から取り出す場合には、対象の工具保持部50をこの工具取出位置P4に割り出す。

0070

一方、移送装置11は、その移動台14がNC旋盤1側に移動して、把持装置20が扉8の上方に位置しており、その際、工具ハンド35に工具Tは把持されておらず、把持爪38,38は開状態となっている。尚、NC旋盤1の扉8は開状態にあり、タレット4は取出対象の工具Tが交換位置に割り出されているものとする。また、移送装置11の工具ハンド35は取出対象の工具Tの上方に位置しているものとする。

0071

次に、移送装置11は、把持装置20を降下させて、工具ハンド35をその把持爪38,38が取出対象の工具Tを把持可能な位置に位置決めする。ついで、移送装置11は、把持爪38,38を閉じて、当該把持爪38,38によって工具Tを把持し、一方、NC旋盤1はタレット4による取出対象の工具Tの保持を解除する。ついで、移送装置11は、把持装置20を上昇させて、取出対象の工具Tをタレット4から取り出した後、把持装置20を貯蔵機構部45側に移動させて、工具格納位置P3に割り出された保持ポット53の上方に工具Tを位置決めし、ついで、移送装置11は、把持装置20を降下させて、把持した工具Tを工具格納位置P3の保持ポット53に格納する(図7参照。尚、図7では工具Tの図示を省略している。)。次に、移送装置11は、把持爪38,38を開いて工具Tの把持を解除した後、把持装置20を上昇させる。
以上の動作によって、NC旋盤1から対象の工具Tを取り出して、貯蔵機構部45に格納する。

0072

次に、貯蔵機構部45に格納された工具TをNC旋盤1のタレット4に装着する動作について説明する。

0073

前記制御装置9による制御の下で、前記駆動モータ56が駆動され、取出対象の工具Tを格納した工具保持部50を前記工具取出位置P4(工具格納位置P3)に割り出す。

0074

一方、移送装置11は、その把持装置20が貯蔵機構部45の前記工具取出位置P4の上方に位置しており、その際、工具ハンド35に工具Tは把持されておらず、把持爪38,38は開状態となっている(図7参照。尚、図7では工具Tの図示を省略している。)。尚、NC旋盤1の扉8は開状態にあり、タレット4は工具Tを装着可能な保持部が装着位置に割り出されているものとする。

0075

次に、移送装置11は、把持装置20を降下させて、工具ハンド35をその把持爪38,38が取出対象の工具Tを把持可能な位置に位置決めした後、把持爪38,38を閉じて、当該把持爪38,38によって工具Tを把持する。ついで、移送装置11は、把持装置20を上昇させて、取出対象の工具Tを工具保持部50の保持ポット53から取り出した後、把持装置20をNC旋盤1側に移動させて、工具ハンド35をタレット4に対して設定された装着位置の上方に位置決めする。

0076

次に、移送装置11は、把持装置20を降下させて、工具ハンド35に把持した工具Tを、装着位置に割り出されたタレット4の保持部に装着する。そして、NC旋盤1は装着位置の保持部に装着された工具Tを当該保持部に保持する。この後、移送装置11は、工具ハンド35の把持爪38,38を開いて、当該工具ハンド35による工具Tの把持を解除した後、把持装置20を上昇させる。
以上の動作によって、貯蔵機構部45から対象の工具Tを取り出して、NC旋盤1に装着する。

0077

斯くして、本例の移送システム10によれば、貯蔵装置40に、ワーク保持部46及び工具保持部50の両方を設けたので、ワーク貯蔵装置と工具マガジンとを別々の装置として構成した従来に比べて、その装置構成をコンパクトにすることができるとともに、その設置スペースについて省スペース化を図ることができる。

0078

また、ワーク保持部40と工具保持部50を共通の一つの駆動装置55によって、それぞれ対応する第1経路及び第2経路で同時に回動させることができるので、装置構成の簡略化を図ることができ、従来の装置構成に比べて、その製造コストを低減することができる。

0079

また、本例の移送システム10によれば、共通の一つの移送装置11により、貯蔵装置40とNC旋盤1との間で工具T及びワークWを移送することができるので、従来の構成に比べて、その構成を簡略化することができるとともに、その製造コストの低減化を図ることができる。

0080

また、本例の移送装置11は、第1のワークハンド27及び第2のワークハンド31を備え、前記ワーク取出位置P1にある前記ワーク保持部46に保持されたワークWを前記第1のワークハンド27に保持して該ワーク保持部46から取り出す一方、前記第2のワークハンド31に保持したワークを前記ワーク格納位置P2にある前記ワーク保持部46に格納するように構成されているので、前記ワーク取出位置P1にあるワーク保持部46からのワークWの取り出し、及びワーク格納位置P2にあるワーク保持部46へのワークWの格納を効率的に行うことができる。

0081

尚、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

0082

1NC旋盤
2主軸
3チャック
4タレット
7 扉
8制御装置
10移送システム
11移送装置
12ビーム
14移動台
15昇降装置
20把持装置
25ワークハンド
27 第1のワークハンド
28 第1把持爪
31 第2のワークハンド
32 第2把持爪
35工具ハンド
38 把持爪
40貯蔵装置
45貯蔵機構部
46ワーク保持部
50工具保持部
55駆動装置
60 連結部
80 第1昇降装置
90 第2昇降装置

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