JPH0622761B2

JPH0622761B2 - オートローダを備えた工作機械

Info

Publication number: JPH0622761B2
Application number: JP58251516A
Authority: JP
Inventors: 正彦清水
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPS60146601A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ワーク（素材および完成品）を、搬送コンベ
アとＮＣ旋盤等の主軸台チヤツクとの間でローデイング
（ワークの受取り、受渡し）する工作機械のオートロー
ダに関する。

〔従来技術〕

一般に、この種のオートローダは、搬送装置と工作機械
との間に設置されて、ワークのローデイングを行なつて
いる。第１図は、その一例を示すもので、ワークを載置
するパレツト１２を有するチエーンコンベア１１および
該パレツト１２上のワークの受渡しを行なう受渡し装置
１３から成る搬送装置１と、ベツド２１上に刃物台２
２、２２および主軸台２３，２３を設けて成る工作機械
２との間に、オートローダ３が設けられている。

このオートローダ３は、第２図に示すように、上記搬送
装置１からワークを受取つて主軸台２３のチヤツク２３
１に供給するローデイング部31aおよび、該チヤツク２
３１から加工済ワークを受取つて搬送装置に渡すアンロ
ーデイング部３１ｂを有して成るアーム３１と、該アー
ム３１を旋回せしめると共に、上記チヤツク２３１とワ
ークを授受する際に該アーム３１を軸方向に往復動せし
めるアーム軸３２とを備えて構成される。

従来、このオートローダは、アームの旋回角度を検知す
るセンサ等の各種センサを備え、アームの旋回角度を検
知してアームの旋回を停止せしめ、アームの旋回停止を
検知してアーム軸の軸方向に移動せしめ、さらに、該軸
方向の移動を検知して主軸台のチヤツクを開閉せしめ
て、アークのローデイングおよびアンローデイングを行
なつている。しかし、このようなローデイングおよびア
ンローデイングでは、個々の動作を終了した後に次の動
作を開始するため、各動作間の待機時間が多く、全体と
して作業時間が長くなる。そのため、従来のオートロー
ダは、高速量産加工に適応できないという欠点があつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、上記欠点に鑑みてなされたもので、ワークを
ローデイング（アンローデイング）するのに、アームの
旋回、アーム軸の往復動および主軸チヤツクの開閉の各
動作を、同期連動したカムを使用することにより、ある
動作に連動して次の動作を開始せしめ、各動作間の待機
時間を少なくでき、全体として短時間で作業を行なうこ
とができて、タクトの短い高速量産加工に対応し得る工
作機械のオートローダを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的を達成すべく本発明は、ワークの搬送を行う搬送装置との間でワークの受渡しを
行なうオートローダを備えた工作機械であって、主軸台に回転自在に軸支された主軸に取付けられ、前記
ワークを把持するため開閉動作可能な把持爪が設けられ
たチャックと、前記主軸内に延在するとともに、この主軸に対して主軸
軸線方向に進退移動自在に設けられ、前記チャックの把
持爪を開閉動作させる進退部材と、前記主軸台に固定された前記オートローダの本体と、この本体に前記主軸軸線方向と平行な方向に軸線を有し
て設けられ、この軸線まわりに旋回可能にかつ前記軸線
方向に移動可能に形成されたアーム軸と、所定の角度を有する略Ｖ字状の２本のアームを有して前
記アーム軸に設けられ、アームの一方を前記搬送装置よ
り前記チャックへのワーク供給用に、他方を前記チャッ
クより前記搬送装置へのワーク排出用とするローダアー
ムと、このローダアームのアーム先端に各々設けられ、このロ
ーダアームが旋回した時前記搬送装置または前記チャッ
クと対向し、前記ワークを把持するとともにこのローダ
アームに対して回転可能な把持部を有する把持手段と、前記本体に設けられ、前記アーム軸軸線を中心に前記搬
送装置に対するワーク受渡し位置と前記チャックに対す
るワーク受渡し角度位置との間、前記ローダアームを旋
回させるとともにこのワーク受渡し位置およびワーク受
渡し角度位置近傍で旋回動作を一時停止させるカム形状
が形成されたアーム旋回カムを有するアーム旋回機構
と、前記本体に設けられ、前記アーム旋回機構の動作によっ
て、前記ローダアームが前記ワーク受渡し位置またはワ
ーク受渡し角度位置において旋回動作を停止したとき、
前記チャックと前記把持手段とのワーク受渡し位置と前
記ローダアーム旋回位置との間、前記ローダアームを前
記アーム軸軸線方向に移動させるカム形状が形成された
アーム移動カムを有するアーム移動機構と、前記本体に設けられ、前記アーム移動機構の動作によっ
て、前記ワークを前記把持手段と前記チャックとの間で
受渡すため、前記他方のローダアームが前記ワーク受渡
し位置側に移動したとき前記チャックの把持爪に開放動
作を、前記一方のローダアームが前記ワーク受渡し位置
側に移動したとき前記把持爪に把持動作をさせるための
カム形状が形成されたチャック開閉カムと、前記本体に
設けられ、前記チャック開閉カムのカム形状に沿った移
動を前記把持爪を開閉動作させるための前記進退部材に
伝達する伝達手段と、前記主軸と前記進退部材とのあい
だに設けられ、前記把持爪を常時把持させる方向に移動
させるように付勢している付勢手段とを有し、前記把持
爪を開閉方向に移動させる際、前記付勢手段の付勢力に
抗して、前記伝達手段で前記把持爪を開放させる方向に
衝撃力を与えるとともに移動させるチャック開閉機構
と、前記アーム旋回機構、前記アーム移動機構および前記チ
ャック開閉機構と連結されるととも前記本体に設けら
れ、前記アーム旋回機構、前記アーム移動機構および前
記チャック開閉機構を駆動する駆動体と、前記本体に進退自在に設けられ、前記ローダアームが前
記搬送装置とのワーク受渡し位置近傍に停止した時、前
進して前記ローダアームの前記２本のアームの把持手段
に対応して形成された２個の位置決め孔のどちらか一方
と係合し、前記ローダアームの把持手段のどちらか一方
と前記搬送装置との位置決めを行う第１の位置決め部材
と、この第１の位置決め部材を進退移動させるシリンダ体
と、前記本体に設けられ、前記ローダアームが前記チャック
とのワーク受渡し角度位置近傍に停止後、前記アーム移
動機構の作動によって前記ローダアームが前記チャック
側に移動した時、前記ローダアームの前記２本のアーム
の把持手段に対応して形成された２個の位置決め孔のど
ちらか一方と係合し、前記ローダアームの把持手段のど
ちらか一方と前記チャックとの位置決めを行う第２の位
置決め部材と、前記主軸に対して回転自在に、この主軸内に延在して設
けられ、前記把持爪に清掃用エアを噴出する把持爪清掃
手段とを有し、前記駆動体の同一方向への回転駆動により、前記アーム
旋回機構、前記アーム移動機構および前記チャック開閉
機構を相互関係をもって連動動作させるとともに、順
次、前記チャックと前記搬送装置との間でワークの受渡
しが行えるオートローダを備えた工作機械に存する。

［作用］従って、本発明は、アンローディングおよびローディン
グを、アーム旋回機構、アーム移動機構およびチャック
開閉機構により連続して行うことができ、しかも、これ
らの機構は、同期して回転するカムにより動作タイミン
グを決定されるので、各動作間における待機時間を極め
て少なくして、短い時間で作業できるように作用すると
ともに把持爪を開放する際、開放方向に衝撃力を付与し
て開放する伝達手段を有しているので開放動作の信頼性
が向上し、更に、把持爪清掃手段を有しているため、量
産加工を行っても把持不良による不良品を生じさせない
作用を有する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第３図、第４図に本発明オートローダの一実
施例の全体構成を示し、第５図乃至第１３図に各部の構
成を示し、第１４図および第１５図に動作を示す説明図
を示す。

第３図および第４図に示す実施例のオートローダは、本
体３０に、アーム軸３２を貫通して設けると共に、駆動
装置３４を外側に設けてある。また、本体３０下方には
主軸台２３が設けてある。さらに、アーム軸３２先端側
には、Ｖ字形にローデイング部３１ａとアンローデイン
グ部３１ｂを設けたアーム３１が設けてあり、ローデイ
ング部３１ａとアンローデイング部３１ｂには、把持部
３３が各々設けてある。一方、アーム軸３２の基端側に
は、アーム軸３２の位置決めを行なう位置決め装置３５
が設けてある。

上記本体３０内には、第５図乃至第９図に示すように、
駆動装置３４に連結されて回転駆動される第１の回転軸
４１と、該回転軸４１にギヤ４３，４４を介して連係
し、回転駆動される第２の回転軸４２と、該第２の回転
軸４２により回転駆動されるアーム旋回機構５０と、上
記第１の回転軸41により回転駆動されるアーム移動機構
６０およびチヤツク開閉機構７０とが設けてある。

上記アーム旋回機構５０は、上記第２の回転軸４２に固
設された支持板４６に取付けられたアーム旋回用のデイ
スクカム５１と、該カム５１と係合し、その変位により
揺動して、該変位をアーム軸３２に伝達する伝達部材５
３とから成る。

このデイスクカム５１は、第１１図に示されている。上
記ローデイング部３１ａとアンローデイング部３１ｂ
（第３図）を、搬送装置の受渡し位置と主軸チヤツクの
受渡し位置との間を往復旋回せしめると共に、両位置に
て一時停止するよう設定した使用曲線に沿つて溝５２が
設けてある。この溝５２の半径方向の変位が、アーム３
１の旋回角度に対応し、かつ、該変位の開始点と終了点
の角度が変位に要するカムの回転角度となつている。

伝達部材５３は、第６図および第７図に示すように、中
間部を支点５４にて揺動自在に支持され、一端には、上
記溝５２と係合するピン５５が突設してあり、他端に
は、円弧状の歯車５６が設けてある。この歯車５６は、
アーム軸３２外周適所に設けられた歯車３２１と噛合
し、溝５２の変位による伝達部材５３の揺動を回転運動
に変換してアーム軸３２に伝達する。

上記アーム移動機構６０は、第５図において、上記第１
の回転軸４１に固設された支持板４５に取付けられたア
ーム移動用のデイスクカム６１と、該カム６１と係合
し、その変位により揺動して、該変位をアーム軸３２に
伝達する伝達部材６３とから成る。

このデイスクカム６１は、第１２図に示されている。上
記ローデイング部３１ａとアンローデイング部３１ｂ
（第３図）とが各々主軸チヤツクの受渡し位置に達する
と、上記アーム軸３２を軸方向に往復動させて、これら
を主軸チヤツクに近接・離反せしめるよう設定した使用
曲線に沿つて溝62が設けてある。この溝６２の半径方向
の変位が、アーム軸３２の往復ストロークに対応し、か
つ、該変位の開始点と終了点の角度が変位に要するカム
の回転角度となつている。

伝達部材６３は、第６図および第７図にも示すように、
中間部を支点６４にて揺動自在に支持され、一端には、
上記溝６２と係合するピン６５が突設してあり、他端に
は、アーム軸３２の中間部適所に設けられた係合用フラ
ンジ部３２２と係合するピン６６が設けてある。このピ
ン６６が、伝達部材６３の揺動により上記フランジ部３
２２を前後に押圧して、アーム軸３２を軸方向に往復動
させる。

上記チヤツク開閉機構７０は、第５図において、上記支
持板４５の反対面側に取付けられたチヤツク開閉用のデ
イスクカム７１と、該カム７１と係合し、その変位によ
り揺動して、該変位を主軸台２３のチヤツク（本実施例
ではコレツトチヤツク）２３１に伝達する伝達部材７３
とから成る。

このデイスクカム７１は、第１３図に示されている。主
軸チヤツクを、上記アンローデイング部近接停止時に開
き、一方、上記ローデイング部近接停止時に閉じるよう
設定した使用曲線に沿つて溝７２が設けてある。この溝
７２の半径方向の変位が、チヤツクの開閉に対応し、か
つ、該変位の開始点と終了点の角度が変位に要するカム
の回転角度となつている。

伝達部材７３は、第６図および第９図にも示すように、
中間部を支点７４にて揺動自在に支持され、一端には、
上記溝７２と係合するピン７５が突設してあり、他端に
は、チヤツク開閉レバー２３２に連結された連結棒７６
を回動自在に連結してある。溝７２（第１３図）の変位
により伝達部材７３が揺動すると、これに対応して連結
棒76が軸方向（第９図Ｂ_ＬおよびＢ_Ｒ方向）に前後し、
チヤツク開閉レバー２３２を操作して、チヤツク２３１
を開閉する。すなわち、主軸台２３に回転可能に軸支さ
れた主軸２３３の前端にチヤツク２３１が取付けられ、
コレツト２３４の複数の把持爪２３５によつてワークＷ
が把持される。主軸２３３の貫通穴にはドローイングチ
ユーブ２３６が設けられ、アダプタ２３７ａ，２３７ｂ
を介してコレツト２３４が固着されている。またワーク
Ｗの一端面は円筒部材２３８に軸方向位置が規制されて
当接されている。従つてチヤツク２３１へワークＷ受渡
し時にアーム３１の把持部３３（第１０図）が複数のバ
ネ３３６に抗して押圧することで把持位置が決められ
る。円筒部材２３８は主軸アダプタ２３７ｃを介して主
軸２３３端部233ａに固定されている。主軸２３３後方
は後部アダプタ２３８を介してシフタ２３９が設けられ
ている。シフタ２３９は後部アダプタ２３８の外周部２
３８ａ上を摺動する。またシフタ２３９内にはクロージ
ングレバー２４０を設け、チヤツク開閉レバー２３２の
動作により当接部２４０ａを支点に回動しコレツト２３
４を閉じる。すなわち、連結棒７６が第９図Ｂ_Ｌ方向に
動作した時、チヤツク開閉レバー２３２はピン部材２４
１を支点に揺動し、シフタ２３９と係合しているカムフ
オロア２４２をＣ_Ｒ方向へ移動させる。クロージングレ
バー２４０はシフタ２３９の傾斜面２３９ａを乗り上げ
当接部２４０ａを支点に回動する。カツプリング２４３
に内蔵された複数の皿バネ２４４がカラー２４５を介し
てＣ_Ｒ方向に圧縮されて移動する。カツプリング２４３
に固着されたドローイングチユーブ２３６もＣ_Ｒ方向に
移動し、これとアダプタ２３７ａ，２３７ｂを介して連
結されたコレツト２３４はボデイ２３１ａの傾斜面２３
１ｂ上を滑動することにより半径方向に移動して複数の
把持爪２３５がワークＷを把持する。ワークＷの把持力
は皿バネの設定力により決定される。連結棒７６が第９
図Ｂ_Ｒ方向に動作した時、チヤツク開閉レバー２３２は
ピン部材２４１を支点に揺動し、シフタ２３９と係合し
ているカムフオロア２４２をＣ_Ｌ方向へ移動させる。ク
ロージングレバー２４０は図中、想像線で示すように、
傾斜面２３９ａから離れるので皿バネ２４４の復元力に
より上方に押し上げられる。同時にチヤツク開閉レバー
２３２の後端に設けられたカムフロオア２４６がＤ方向
に回動し、カツプリング２４３のフランジ部２４３ａを
叩く（ハンマー効果）。衝撃力がドローイングチユーブ
236へ伝達され、且つドローイングチユーブ２３６は皿
バネ２４４の復元力で助長されながらＣ_Ｌ方向に移動す
る。楔効果でロツク状態にあつたコレツト２３４ドロー
イングチユーブ２３６によりアダプタ２３７ａ，２３７
ｂを介して前方に押し出され、コレツト２３４自身のバ
ネ力により半径方向に開く。従つてワークＷは複数の把
持爪２３５から離れる。なお２４７はエアパイプで、エ
アがエアチユーブ２４８を通つて、アダプタ２３７ａの
貫通穴249を経て、円筒部材２３８の複数のノズル２５
０から噴出し、ワーク受渡し時における切粉等の清掃を
行なう。

上記第１の回転軸４１および第２の回転軸４２は、同期
して回転するようギヤ４３，４４のギヤ比が設定してあ
る。また、上記アーム旋回用デイスクカム５１、アーム
移動用デイスクカム６１およびチヤツク開閉用デイスク
カム７１は、各々の溝５２，６２および７２の変位開始
角度の基準点を、予め一致させて設けてある。従つて、
上記第１，第２の回転軸４１，４２の回転に伴なつて生
ずる上記各機構５０，６０，７０の動作は、同期連動す
ることになる。

上記第１，第２の回転軸４１，４２を回転駆動する駆動
装置３４は、第３図乃至第６図および第９図に示すよう
に、モータ３４１と、ベルト342と、プーリ３４３と、
クラツチブレーキ３４４と、歯車装置３４５とを有して
構成され、該歯車装置３４５を介して上記第１の回転軸
４１を回転駆動する。

上記アーム軸３２の基端側に設けられた位置決め装置３
５は、第３図，第４図，第７図および第８図に示すよう
に、上記ローデイング部３１ａおよびアンローデイング
部３１ｂに対応する角度にて貫通孔３５２ａ，３５２ｂ
を設けた位置決めアーム３５１と、シリンダ３５３によ
り出没自在に保持され、アーム３１が搬送装置の受渡し
位置にて停止する時、突出して上記貫通孔３５２ａ，３
５２ｂに挿通される搬送装置側ロケートピン３５４と、
支持部材３５５により本体３０に固定保持され、アーム
３１がチヤツク前方にて停止し、アーム軸３２が軸方向
に移動する時、上記貫通孔３５２ａ，３５２ｂに挿通さ
れるチヤツク側ロケートピン３５６とを有して成る。

上記ローデイング部３１ａおよびアンローデイング部３
１ｂに各々設けられた把持部３３は、例えば第１０図に
示す構造となつている。第１０図に示すものは、ローデ
イング部３１ａの把持部であるが、アンローデイング部
３１ｂにおける把持部も基本的には同一構造である。

第１０図において、把持部３３は、ワークＷに圧接して
該ワークＷを把持する把持爪３３１を把持爪保持部３３
２に３箇所等間隔で同一円周上に設け、かつ、該把持爪
保持部３３２の中心部には軸３３３を設けて成り、この
軸３３３を、ローデイング部３１ａ先端の保持部３３４
内に設けてある軸受部３３５に回転自在に装着して成る
ものである。該把持爪保持部３３２の端部をワークＷに
圧接する為、軸受部３３５と保持部３３４との間に複数
のバネ３３６を介入し付勢している。従つて、この把持
部３３は、主軸チヤツクとワークを受渡しする際、連れ
回り可能であるため、主軸チヤツクを回転させたままワ
ークをローデイングすることができる。この点は、図示
していないが、アンローデイング部３１ｂにおける把持
部も同様である。

次に、上記実施例の動作について上記各図および第１４
図を参照して説明する。なお、第１４図は上記実施例に
おけるカムの動作を示す説明図である。

先づ、本実施例のオートローダを、第１図および第２図
に示すように、搬送装置１のワーク受渡し装置１３と主
軸台２３との間に設置する。そして、搬送装置１のチエ
ーンコンベア１１によりワークを搬送し、受渡し装置１
３にてオートローダにワークを渡す。

この時、オートローダは、駆動装置３４により第１，第
２の回転軸４１，４２が回転して、デイスクカム５１，
６１，７１が回転駆動されている。上記各カムは、ロー
デイング部３１ａがワーク受渡し装置１３の位置にある
時を基準（０°）として、各々の溝５２，６２，７２の
変位の開始角度を設定してある。従つて、ローデイング
部３１ａが上記ワークの受渡し位置にある時、各々の伝
達部材５３，６３，７３のピン５５，６５，７５は、い
ずれも各デイスクカム５１，６１，７１の０°近傍の範
囲内で同一の角度位置にある。

この状態で、アーム旋回機構５０は、第１１図に示すよ
うに、アーム旋回用デイスクカム５１の０°の位置にて
溝５２に伝達部材５３のピン５５が係合している。アー
ム３１は、第１５図(A)に示す角度にて旋回を停止し、
ローデイング部３１ａが上記受渡し装置１３からワーク
を受取る。なお、アンローデイング部３１ｂは、ローデ
イング部３１ａと３５°の角度を持つてＶ字形をなして
いるので、常に、ローデイング部より３５°異なつた位
置にある。

デイスクカム５１が回転し５°〜６０°範囲の時、溝５
２は、第１１図に示すごとく、外向き半径方向に大きく
変位している。このため、この溝５２と係合している伝
達部材５３（第６図）は、大きく揺動し、歯車５６と噛
合う歯車３２１を介してアーム軸３２を旋回させる（第
１１図、第１４図および第１５図(B)にてで示す範
囲）。この後、６０°〜１３５°までは、溝５２はその
まま変位せず、同一円周上にあり、アーム３１は、上記
第15図(B)の位置にて停止している。

一方、アーム移動機構６０では、上記の間、デイスクカ
ム６１が６０°の位置まで回転するまで、溝６２は変位
せず、同一円周上にある。そのため、伝達部材６３も揺
動せず、アーム３１も移動しない。デイスクカム６１が
６０°〜９０°の間を回転すると、溝６２は急激に外向
きに変位する。これによつて、伝達部材６３は大きく揺
動し、第７図に示すように、アーム軸３２のフランジ部
３２２を押圧して、該アーム軸３２を軸方向に変位させ
る（矢印Ａ）。

この時、アーム３１は、第１５図(B)に示すように、ア
ンローデイング部３１ｂがチヤツク前方に位置してい
る。そのため、上記アーム軸３２の変位により、該アン
ローデイング部３１ｂがチヤツクに近接する。同時に、
第４図で示されるアーム軸３２基端の位置決め装置３５
では、位置決めアーム３５１に設けてある貫通孔３５２
ｂに、上記アーム軸３２の変位に伴なつて、チヤツク側
ロケートピン３５６が挿通されアーム３１の旋回がロツ
クされる。

デイスクカム６１が９０°〜１０５°までの間を回転す
る時は、溝６２は、上記変位後の半径の円周上にある。
そのため、アーム３１は、チヤツクに近接したまま固定
される。そして、アンローデイング部３１ｂの把持部３
３の把持爪により、チヤツクに固定されているワークを
把持する。この時、把持部は、チヤツクの回転により連
れ回りする。第１２図、第１４図および第１５図(B)に
おけるが、この状態を示している。

さらに、チヤツク開閉機構７０では、上記の間、デイス
クカム７１が８０°まで回転するまで、溝７２が変位せ
ず、同一円周上にある。そのため、伝達部材７３も揺動
せず、チヤツクは加工済ワーク（完品）を把持したまま
閉状態にある。デイスクカム７１の回転が８０°を越え
ると、１０５°までの間、外向きに変位する。これによ
つて、伝達部材７３が大きく揺動し、第６図および第９
図に示すように、連結棒７６を軸方向に変位させ、チヤ
ツク開閉レバー２３２を操作してチヤツクを緩め、ワー
クを開放する。

この後、該デイスクカム７１は、１９０°まで溝７２が
変位せず、チヤツクは、そのまま開放状態となる。

一方、アーム移動機構６０は、デイスクカム61が１０５
°まで回転すると、溝６２が上記とは逆に変位し、１３
５°まで回転して、０°の位置における円周上に復帰
し、そのまま１６５°まで同一円周上に位置する。従つ
て、アーム軸３２は、伝達部材６３により上記とは逆方
向に移動され、アンローデイング部３１ｂはチヤツクか
ら離反する。

アーム軸３２の移動が終了すると（１３５°の位置）、
アーム旋回機構５０では、デイスクカム５１にて溝５２
が、１３５°〜１６５°の範囲にて外向きに変位し、こ
れに伴なつて、第１１図、第１４図および第１５図(C)
においてで示すようにアーム３１が３５°旋回する。
そして、該溝５２は、２４５°まで、そのまま同一円周
上にある。従つて、アーム３１は、ローデイング部３１
ａがチヤツク前方に位置して、停止状態となる。

アーム３１の旋回が停止すると同時に（１６５°の位
置）、アーム移動機構６０では、デイスクカム６１の溝
６２が１６５°〜１９５°の範囲で、上記６０°〜９０
°の範囲と同様に変位して、アーム軸３２を、ローデイ
ング部３１ａをチヤツクに近接する方向に移動する。そ
して、溝６２は、215°まで変位せず、ローデイング部
３１ａもそのまま停止保持される（第１２図、第１４図
および第15図(C)にてで示す状態。）。

上記ローデイング部３１ａが接近する間、チヤツクは開
放状態であるため、該ローデイング部３１ａ把持部に把
持されているワークが連れ回りしながらチヤツクに押込
まれる。上記チヤツク開閉機構７０は、デイスクカム７
１が１９０°に達すると、２１５°までの間、上記８０
°〜１０５°の範囲における変位とは逆に、内向きに変
位する。そのため、上記とは逆に、チヤツクが閉じら
れ、ワークを把持する。

チヤツクがワークを完全に把持すると同時に（２１５°
の位置）、アーム移動機構６０では、デイスクカム６１
の溝６２が２１５°〜２４５°の範囲において、１０５
°〜１３５°の場合と同様に内向きに変位し、アーム軸
３２を元の位置に移動させる。この後溝６２は、上記６
０°まで変位せず、アーム軸３２は移動しない。

上記アーム軸３２の移動終了と同時に（245°の位
置）、アーム旋回機構５０では、デイスクカム５１の溝
５２が２４５°〜３１５°の範囲で、内向きに変位し、
第１１図、第１４図および第１５図(D)においてで示
すように、アーム３１を旋回させる。この旋回は、上記
とは逆に時計回りとなる（第１５図(D)参照）。これに
よつて、アンローデイング部３１ｂは、ワーク受渡し装
置の前に位置することになる。ここで、３１５°〜３２
５°まで、溝５２は変位しないので、アンローデイング
部３１ｂは停止しており、ワーク受渡し装置は、ワーク
を受取る。

この時、位置決め装置３５では、第４図に示すシリンダ
３５３により、ロケートピン３５４が突出され、位置決
めアーム３５１の貫通孔３５２ｂに挿通され、アーム３
１を旋回しないようにロツクする。

上記デイスクカム５１が３２５°まで回動すると、この
ピン３５４がシリンダ３５３により後退し、アーム３１
は旋回可能となる。同時に、溝52が３２５°〜３５５°
の範囲で外向きに変位し、第１１図、第１４図および第
１５図(A)にてで示すように、反時計方向にアーム３
１を旋回させる。これによつて、ローデイング部３１ａ
がワーク受渡し装置のワーク受渡し位置に達し、上記初
期状態に復帰する。

この時、上記と同様に、位置決め装置３５により、アー
ム３１の旋回がロツクされ、デイスクカム５１が５°に
達した時点で、このロツクが解除される。

このようにして、本実施例のオートローダは、アーム旋
回カム、アーム移動カムおよびチヤツク開閉カムの各１
回転により、搬送装置からワーク（素材）を受取つてチ
ヤツクに供給すると共に、加工済のワーク（完品）をチ
ヤツクから受取つて上記搬送装置に渡すことができる。
この間、主軸チヤツクでは、例えば第１４図に示すよう
に、カムの回転角が３２０°の位置の時、ワークの加工
を開始し、０°の位置の時、加工を終了する。このオー
トローダにおけるローデイングの所要時間（アイドルタ
イム）は、０°〜３２０°の範囲で４秒である。

上記実施例では、カムとしてデイスクカムを使用してい
たが、同等に機能するものであれば、他のカム、例えば
ドラムカム等であつてもよい。また、アームの旋回角度
等は、適宜設定し得ること勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ワークをローディング
（アンローディング）するのに、アームの旋回、アーム
軸の往復動および主軸チャックの開閉の各動作を、同期
連動したカムを使用する構成としたことにより、ある動
作に連動して次の動作を開始せしめ、各動作間の待機時
間を少なくでき、全体として短時間で作業を行うことが
できた。

従って、タクトの短い高速量産加工に充分対応し得る効
果がある。

また、本発明は、把持爪を開放する際、開放方向に衝撃
力を付与して開放する伝達手段を有しているため、開放
動作の信頼性向上が図れる効果を有するとともに、把持
爪清掃手段を有しているため、量産加工を行っても把持
不良による不良品を生じさせない効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はオートローダが適用されるワーク搬送装置の一
例を示す構成図、第２図は上記搬送装置におけるオート
ローダ部分を示す拡大構成図、第３図は本発明オートロ
ーダの一実施例を示す正面図、第４図は上記実施例の右
側面図、第５図は上記実施例におけるカム収納部分を示
す断面図、第６図は上記実施例におけるアーム旋回機構
部分を示す要部截断正面図、第７図は上記実施例におけ
るアーム軸部分を左側面側からみた要部断面図、第８図
は上記実施例の背面図、第９図は上記実施例におけるチ
ヤツク開閉機構部分を左側面側がみた要部截断部分側面
図、第１０図はアームの把持部を示す断面図、第１１図
は上記実施例に用いられるアーム旋回用デイスクカムを
示す正面図、第１２図は上記実施例に用いられるアーム
移動用デイスクカムを示す正面図、第１３図は上記実施
例に用いられるチヤツク開閉用デイスクカムを示す正面
図、第１４図は上記実施例におけるカムの動作を示すタ
イムチヤート、第１５図(A),(B),(C),(D)は、各々上記
タイムチヤートに対応してアームの旋回位置を示す説明
図である。１……搬送装置、１１……チエーンコンベア、１３……
受渡し装置、２……工作機械、２３……主軸台、２３１
……チヤツク、２３２……チヤツク開閉レバー、３……
オートローダ、３０……本体、３１……アーム、３１ａ
……ローデイング部、３１ｂ……アンローデイング部、
３２……アーム軸、３２１……歯車、３２２……フラン
ジ部、３３……把持部、３３１……把持爪、３４……駆
動装置、３５……位置決め装置、３５１……位置決めア
ーム、３５２ａ，ｂ……貫通孔、３５４，３５６……ロ
ケートピン、４１……第１の回転軸、４２……第２の回
転軸、４３，４４……ギヤ、５０……アーム旋回機構、
６０……アーム移動機構、７０……チヤツク開閉機構、
５１，６１，７１……デイスクカム、５２，６２，７２
……溝、５３，６３，７３……伝達部材、５４，６４，
７４……支点、５５，６５，７５……ピン、５６……歯
車、６６……ピン、７６……連結棒。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの搬送を行う搬送装置との間でワー
クの受渡しを行なうオートローダを備えた工作機械であ
って、主軸台に回転自在に軸支された主軸に取付けられ、前記
ワークを把持するため開閉動作可能な把持爪が設けられ
たチャックと、前記主軸内に延在するとともに、この主軸に対して主軸
軸線方向に進退移動自在に設けられ、前記チャックの把
持爪を開閉動作させる進退部材と、前記主軸台に固定された前記オートローダの本体と、この本体に前記主軸軸線方向と平行な方向に軸線を有し
て設けられ、この軸線まわりに旋回可能にかつ前記軸線
方向に移動可能に形成されたアーム軸と、所定の角度を有する略Ｖ字状の２本のアームを有して前
記アーム軸に設けられ、アームの一方を前記搬送装置よ
り前記チャックへのワーク供給用に、他方を前記チャッ
クより前記搬送装置へのワーク排出用とするローダアー
ムと、このローダアームのアーム先端に各々設けられ、このロ
ーダアームが旋回した時前記搬送装置または前記チャッ
クと対向し、前記ワークを把持するとともにこのローダ
アームに対して回転可能な把持部を有する把持手段と、前記本体に設けられ、前記アーム軸軸線を中心に前記搬
送装置に対するワーク受渡し位置と前記チャックに対す
るワーク受渡し角度位置との間、前記ローダアームを旋
回させるとともにこのワーク受渡し位置およびワーク受
渡し角度位置近傍で旋回動作を一時停止させるカム形状
が形成されたアーム旋回カムを有するアーム旋回機構
と、前記本体に設けられ、前記アーム旋回機構の動作によっ
て、前記ローダアームが前記ワーク受渡し位置またはワ
ーク受渡し角度位置において旋回動作を停止したとき、
前記チャックと前記把持手段とのワーク受渡し位置と前
記ローダアーム旋回位置との間、前記ローダアームを前
記アーム軸軸線方向に移動させるカム形状が形成された
アーム移動カムを有するアーム移動機構と、前記本体に設けられ、前記アーム移動機構の動作によっ
て、前記ワークを前記把持手段と前記チャックとの間で
受渡すため、前記他方のローダアームが前記ワーク受渡
し位置側に移動したとき前記チャックの把持爪に開放動
作を、前記一方のローダアームが前記ワーク受渡し位置
側に移動したとき前記把持爪に把持動作をさせるための
カム形状が形成されたチャック開閉カムと、前記本体に
設けられ、前記チャック開閉カムのカム形状に沿った移
動を前記把持爪を開閉動作させるための前記進退部材に
伝達する伝達手段と、前記主軸と前記進退部材とのあい
だに設けられ、前記把持爪を常時把持させる方向に移動
させるように付勢している付勢手段とを有し、前記把持
爪を開閉方向に移動させる際、前記付勢手段の付勢力に
抗して、前記伝達手段で前記把持爪を開放させる方向に
衝撃力を与えるとともに移動させるチャック開閉機構
と、前記アーム旋回機構、前記アーム移動機構および前記チ
ャック開閉機構と連結されるととも前記本体に設けら
れ、前記アーム旋回機構、前記アーム移動機構および前
記チャック開閉機構を駆動する駆動体と、前記本体に進退自在に設けられ、前記ローダアームが前
記搬送装置とのワーク受渡し位置近傍に停止した時、前
進して前記ローダアームの前記２本のアームの把持手段
に対応して形成された２個の位置決め孔のどちらか一方
と係合し、前記ローダアームの把持手段のどちらか一方
と前記搬送装置との位置決めを行う第１の位置決め部材
と、この第１の位置決め部材を進退移動させるシリンダ体
と、前記本体に設けられ、前記ローダアームが前記チャック
とのワーク受渡し角度位置近傍に停止後、前記アーム移
動機構の作動によって前記ローダアームが前記チャック
側に移動した時、前記ローダアームの前記２本のアーム
の把持手段に対応して形成された２個の位置決め孔のど
ちらか一方と係合し、前記ローダアームの把持手段のど
ちらか一方と前記チャックとの位置決めを行う第２の位
置決め部材と、前記主軸に対して回転自在に、この主軸内に延在して設
けられ、前記把持爪に清掃用エアを噴出する把持爪清掃
手段とを有し、前記駆動体の同一方向への回転駆動により、前記アーム
旋回機構、前記アーム移動機構および前記チャック開閉
機構を相互関係をもって連動動作させるとともに、順
次、前記チャックと前記搬送装置との間でワークの受渡
しが行えることを特徴とするオートローダを備えた工作
機械。