JP2727237B2 - 長尺ワークの加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、長尺ワークをクランプし、この長尺ワーク
の複数箇所を加工するための加工装置に係り、特に長尺
ワークの長さの相違や長尺ワークに対する加工位置の相
違に柔軟に対応でき且つ長尺ワークを加工用クランパへ
高精度に自動送りし、また自動搬出することができる長
尺ワークの加工装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば長尺ワークの複数箇所に穴などを加工するため
に、マシニングセンタなどの加工機が使用され、複数種
のツールにより穿孔、座ぐり、面取りなどの加工が施さ
れる。

上記の加工機に長尺ワークを供給するための手段とし
て、従来は搬送コンベアあるいはシリンダ駆動の搬送装
置などが使用されている。これらの搬送手段により加工
位置へ搬送された長尺ワークは、その位置でクランプさ
れた状態でツールによる加工が施される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の長尺ワークの供給手段に
は、以下に列記する問題点がある。

（１）長尺ワークを搬送コンベアやシリンダ駆動の搬送
装置により送り込む場合には、ワークの種類が変わって
その長さや加工箇所が変わったときに、加工位置への送
り込み量を変更する必要が生じ、そのための段取り作業
が必要となって、作業効率が低下する。

（２）長尺ワークの加工完了部分を加工位置から移動さ
せ且つ次の加工箇所に加工位置へ送り込むとき、従来は
長尺ワークに対して送り込み側の動力だけを作用させて
移動させていたため、加工箇所の高精度な送り込み並び
に位置決めが困難であった。特に加工箇所が長尺ワーク
の後部になった場合、送り出される側に延びるワークの
寸法が長くなり、送り込み動力だけでは正確なワーク送
りが困難になる。

（３）例えば長尺ワークの最後部に加工箇所がある場
合、この最後部部分のみが加工位置の狭い箇所でクラン
プされ、これよりも先の部分は排出側へ長く延びる状態
となる。よって、この最後部の加工箇所をクランプした
としても高精度な位置決めができなくなり、この部分の
加工精度が低下することになる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、加工
位置に設けた加工用クランパ上に長尺ワークを高精度に
供給して、加工箇所を正確に位置決めでき、長尺ワーク
の長さの変更や加工箇所の変更に柔軟に対応することが
できる長尺ワークの加工装置を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による長尺ワークの加工装置は、複数個のクラ
ンプアームを有しこのクランプアームによって長尺ワー
クを加工位置にクランプする加工用クランパと、この加
工用クランパにクランプされた長尺ワークに対し、少な
くとも直交３軸方向に送り制御される加工ヘッドと、加
工位置に対して長尺ワークを供給する側ならびに加工位
置から長尺ワークを取出す側のそれぞれに配置された一
対の搬送台と、この搬送台のそれぞれに搭載されそれぞ
れ複数個のクランプアームを有してこのクランプアーム
により長尺ワークをクランプする搬送クランパと、前記
一対の搬送台をその間隔を変えることなく同期させて前
記加工用クランパに対して接近離反方向へ移動させる送
りスクリューとを有して成るものである。

また本発明による長尺ワークの加工装置では、一対の
搬送台に、それぞれに搭載された搬送クランパを上昇さ
せて長尺ワークを加工用クランパの位置決め面よりも高
い位置に上昇させる昇降機構が設けられているものであ
る。

さらに、上記構成において、送りスクリューは、その
回転量が制御されるサーボモータにより駆動されるよう
になっている。

そして、上記構成において、加工用クランパと長尺ワ
ークを供給する側の搬送クランパとの中間には、前記搬
送クランパ上に供給された複数本の長尺ワークの先端が
当接されるストッパと、このストッパを長尺ワークの供
給通路から外れる位置へ移動させるストッパ駆動機構と
が配置されているものである。

また上記ストッパでは、各当接面に埋設された検知ス
イッチがワークの当接を検知するようにしている。

また、上記ストッパおよびストッパ駆動機構を加工用
クランパの両側位置にそれぞれ設け、長尺ワークの送り
方向の変更を可能とすることにより、適宜ワーク搬入出
方向を選択でき、両方向の自動搬入搬出を容易に可能と
したものである。

さらに、加工用クランパの両側位置に長尺ワークを下
方より受けるワークの撓み防止部材をそれぞれ設けるこ
ともできる。

そして上記の手段において、加工用クランパおよび一
対の搬送クランパに対し、それぞれ複数種のクランプア
ームを取り替え可能としたものである。

〔作用〕 上記手段では、ワークの供給側と排出側に配置された
一対の搬送台が一定の間隔を保って加工位置に接近し離
反する方向へ駆動される。よって長尺ワークはまず供給
側の搬送台上の搬送クランパによりクランプされ、この
供給側搬送台の移動により、マシニングセンタなどに対
向する加工位置にある加工用クランパ上に供給される。
長尺ワークが加工用クランパによりクランプされると供
給側の搬送クランパによるクランプが解除される。そし
て長尺ワークが加工用クランパによりクランプされた状
態にてツールにより穿孔などの加工が施される。加工完
了後搬送クランパにより長尺ワークがクランプされ且
つ、加工用クランパのクランプが解除されて、供給側の
搬送台により長尺ワークの新たな加工箇所が加工用クラ
ンパ上に供給される。これを繰り返して新たな加工箇所
が加工用クランパ上に供給されるが、このとき加工用ク
ランパから排出側へ送りだされた長尺ワークの先部は排
出側の搬送台上の搬送クランパによりクランプされ、供
給側と排出側のそれぞれの搬送クランパにクランプされ
る。両搬送台の同期した移動により、長尺ワークの加工
箇所が加工用クランパ上に高精度にて供給される。

さらに、上記の搬送クランパを搬送台から上昇させる
ことにより、搬送クランパにてクランプされた長尺ワー
クを持ち上げて加工用クランパ上に送り込み且つ排出す
ることができるようになり、加工用クランパの位置決め
面にワークが擦れることがなくなり、ワークや位置決め
面が傷付けられるのを防止できるようになる。

またサーボモータによって送りスクリューを回転させ
ることにより、数値制御によって上記両搬送台の移動量
を制御でき、長尺ワークの加工箇所を加工位置へ高精度
に送ることができる。また長尺ワークの最後部に加工箇
所があるような場合、搬送台の移動量を制御して長尺ワ
ークの後部のある程度長い部分を加工用クランパにクラ
ンプさせることも可能になり、最後の加工箇所まで長尺
ワークを加工用クランパに高精度に位置決めできるよう
になる。

また加工用クランパと供給側の搬送クランパとの中間
にストッパを配置することにより、供給側の搬送クラン
パ上に複数本の長尺ワークを供給する時点で、ワークの
先端を位置決めすることができる。

さらに上記ストッパを、加工用クランパの両側に設け
ることにより、加工用クランパに対しその両側のいずれ
からも長尺ワークを供給することが可能になる。

また加工用クランパの両側位置にワーク撓み防止部材
を設けることにより、長尺ワークの供給または排出時
に、クランパにより保持された長尺ワークの先端が自重
で撓むのを防止できるようになる。

さらに各クランパに備えられるクランプアームを交換
自在とすることにより、各種形状あるいは各種寸法のワ
ークをクランプできるようになる。

〔実施例〕 以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による長尺ワークの加工装置の全体構
造の概略を示す模式斜視図、第２図は上記装置における
ワーク搬入出部分を詳細に示す平面図、第３図はその正
面図である。

これらの図に基づいて装置全体の構造を説明する。

第１図ないし第３図において、符号１は装置の架台で
あり、作業場の床面Ｆ上に設置されている。加工位置に
対応する架台１のほぼ中央には加工用クランパＡが固定
されて設置されている。この実施例の場合、長尺ワーク
Ｗは図の右から左方向（第３図の矢印α方向）へ搬送さ
れ加工用クランパＡ上に供給される。加工用クランパＡ
の図示右側には供給側の搬送クランパＢが、加工用クラ
ンパＡの図示左側には排出用の搬送クランパＣがそれぞ
れ配置されている。搬送クランパＢは搬送台B₁上に設置
され且つ搬送クランパＣは搬送台C₁上に設置されてい
る。上記各搬送台B₁と搬送台C₁は架台１上にて図の左右
方向へ移動できるように支持され且つ後述の駆動装置に
より互いの間隔ｌ（第３図参照）が変わることなく図の
左右方向へ送り駆動される。

すなわち、架台１の上面には一対のリニアガイド11が
平行に設置されており、各搬送台B₁とC₁はこのリニアガ
イド11にガイドされて図の左右方向へ移動自在に支持さ
れている。リニアガイド11の中間に位置してボールねじ
が形成された送りスクリュー12がその左右両端を架台１
上に回転自在に支持されて設けられており、この送りス
クリュー12の一端が架台１の端部に設けられたサーボモ
ータＭに連結され回転駆動されるようになっている。こ
のサーボモータＭは数値制御などによりその回転量が制
御される。第１図に示すように、前記一対の搬送台B₁と
C₁のそれぞれには、ボールナット13が保持され、この各
ボールナット13が送りスクリュー12に螺装されている。
サーボモータＭにより送りスクリュー12が駆動される
と、一対の搬送台B₁とC₁は互いの間隔ｌを変えることな
く図の左右方向へ同期して駆動される。前述の数値制御
によって、サーボモータＭの回転量を制御することによ
り、一対の搬送台B₁，C₁の送り量を高精度に制御できる
ようになっている。

第１図に示すように、架台１の側方には、加工機（マ
シニングセンタ）Ｄが配置されている。この加工機Ｄの
ベース２の上面にはリニアガイド３が設置され、このリ
ニアガイド３によりサドル４がＸ方向へ移動自在に支持
されており且つ、サドル４はサーボモータM_Xにより移動
量が制御されてＸ方向へ駆動されるようになっている。
サドル４上にはリニアガイド５が設けられており、この
リニアガイド５によりコラム６がＹ方向へ移動自在に支
持されている。またコラム６はサーボモータM_Yにより移
動量が制御されてＹ方向へ駆動されるようになってい
る。さらにコラム６の前面には加工ヘッド７がＺ方向へ
昇降自在に支持され且つ、サーボモータM_Zにより移動量
を制御されて昇降駆動されるようになっている。この加
工ヘッド７の下面に複数個設けられたスピンドル7aには
複数本（図の実施例の場合には３本）のツールT₁，T₂，
T₃がそれぞれ保持されるようになっている。また加工ヘ
ッド７の側方にはツールマガジン（図示せず）が配置さ
れており、上記加工ヘッド７との間でツールの交換がで
きるようになっている。

次に、上記加工用クランパＡの構造を説明する。第４
図は加工用クランパＡの正面図であり、第３図に図示し
ている加工用クランパＡを拡大し且つ中央部分の構造を
省略して示した一部断面を含む正面図、第５図は第４図
のＶ−Ｖ断面図、第６図は第４図のVI矢視図である。

第３図ならびに第４図に示すように、加工用クランパ
Ａのシャーシ21は、前述の架台１の上面に対しブラケッ
ト22により固定されている。このシャーシ21上には５列
のクランプベース23a〜23eがワーク供給方向（第１図の
矢印Ｘ方向）に向けて等ピッチにて並んで配置されてい
る。第４図では、供給側端部に位置している最右端のク
ランプベース23aと排出側端部に位置している最左端の
クランプベース23eのみを示している。途中のクランプ
ベース23b〜23dは上記両クランプベース23a〜23eとほぼ
同じ構造であるために第４図では省略している。

ここで排出側端部に位置しているクランプベース23e
の構造を第４図の断面部分と第５図とにより説明する。

第５図に示すように、このクランプベース23eにはそ
の長手方向（ワークＷを横断する方向：第１図に示す矢
印Ｙ方向）に３個のシリンダ機構24a,24b,24cが等間隔
に内蔵されている。このシリンダ機構は油圧駆動あるい
はエアー駆動であり、以下に出てくる他のシリンダ機構
においても同じである。例えば最右列のシリンダ機構24
aは昇降部材25aを昇降動作させるためのものであり、こ
の昇降部材25aの上端に一体に設けられたクランプロッ
ド26aが昇降動作するようになっている。符号27はクラ
ンプベース23eに保持されたスリーブであり、クランプ
ロッド26aはこのスリーブ27に摺動自在に支持されてい
る。クランプロッド26aの上端にはクランプアーム28aが
軸29を支点としてある可動範囲にて遊動できるように支
持されている。上記シリンダ機構24aはクランプロッド2
6aを昇降駆動するとともにこのクランプロッド26aをほ
ぼ90度回転させる機能を有している。シリンダ機構24a
によりクランプロッド26aが上昇させられたときには第
５図のクランプ状態からクランプアーム28aが上昇させ
られクランプ解除状態となるが、このときクランプロッ
ド26aが約90度回転して第１図に示すようにクランプア
ーム28aがクランプベース23の短幅方向（ワーク供給方
向；第１図に示す矢印Ｘ方向）へ向けられる。またシリ
ンダ機構24aによりクランプロッド26aが下降させられる
とき同時に、クランプアーム28aが第１図の向きからほ
ぼ90度反転し第５図に示す向きとなってワークＷがクラ
ンプされるようになる。

同様に、上記シリンダ機構24aと並ぶ他のシリンダ機
構24bと24cにもクランプロッド26b,26cとクランプアー
ム28b,28cがそれぞれ設けられており、各クランプロッ
ド26b,26cとクランプ28a,28bが前述のクランプロッド26
aならびにクランプアーム28aと同じ動作を行なう。第１
図と第２図ならびに第３図に示すように、５列配置され
ているクランプベース23a〜23eのそれぞれに３個づつの
クランプロッド26a,26b,26cおよびクランプアーム28a,2
8b,28cが設けられており、加工用クランパＡにはクラン
プロッドとクランプアームが合計で15個ずつ装備されて
いる。そしてそれぞれに対応するシリンダ機構により、
クランプアームが前記クランプアーム28aと同様に駆動
される。第５図に示すように、最左部に位置するシリン
ダ機構24cには下方向に延びるロッド31が設けられてお
り、このロッド31がクランプロッド26cの昇降動作に対
応して昇降する。このロッド31には検知レバー32が設け
られてガイド軸32aに沿って昇降可能となっている。こ
の検知レバー32に設けられた押圧体33aと33bによりリミ
ットスイッチ34aまたは34bが動作させられ、クランプア
ーム28cの上昇死点と下降死点の検知、すなわちクラン
プ動作とクランプ解除動作の検知が行なわれる。この検
知機構は複数設けられたシリンダ機構のうちの１個にの
み設けられ、その検知により全てのクランプアームの昇
降動作を検知できるようにしてもよいし、全てのシリン
ダ機構にそれぞれ設けられていてもよい。

第５図に示すように、右端のクランプロッド26aの両
側には水平位置決めブロック35aと35bが配置され、中央
のクランプロッド26bの両側には水平位置決めブロック3
5c,35dが、左端のクランプロッド26cの両側には水平位
置決めブロック35eと35fがそれぞれ設けられている。各
水平位置決めブロック35a〜35fはクランプベース23eの
上面に固定されており、それぞれの水平位置決めブロッ
ク35a〜35fの上面は互いに同一平面上に位置する水平位
置決め面Ｈとなってる。さらに右端の水平位置決めブロ
ック35aの右側には垂直位置決めブロック36aが設置され
ている。また水平位置決めブロック35bと35cの中間には
垂直位置決めブロック36bが、水平位置決めブロック35d
と35eの中間には垂直位置決めブロック36cが設けられて
いる。さらに左端の水平位置決めブロック35fの左側に
は垂直位置決めブロック36dが設けられている。そして
左右端の垂直位置決めブロック36aと36dの対向側面と、
垂直位置決めブロック36b,36cの両側面が垂直位置決め
面Ｖとなっており、この垂直位置決め面Ｖと前記水平位
置決め面Ｈとが正確な直角で構成するようになってい
る。第５図にて鎖線で示すように、長尺ワークＷはクラ
ンプアーム28a〜28cにより押圧されることで上記位置決
め面ＨとＶとにより位置決めされて、加工用クランパＡ
上にクランプ固定される。各クランプアーム28a〜28cは
クランプロッド26a〜26cに対しそれぞれ着脱可能であ
り、ワーク形状に応じたクランプアームに適宜取り替え
ることで、各種断面形状および断面寸法のワークに容易
に対応できるようになっている。

なお、上記各水平位置決めブロック35a〜35fと垂直位
置決めブロック36a〜36dは他の４列のクランプベース23
a〜23dのそれぞれに同様に設けられている。

第４図および第６図に示すように、５列並んでいるク
ランプベースのうちの最も供給側（最右列）に位置して
いるクランプベース23aの図示右面（供給側側面）には
ワークの送り基準位置を決めるストッパ40が設けられて
いる。クランプベース23aの図示右側面には支持ブロッ
ク41が固定されており、この支持ブロック41に支持され
ているストッパ駆動機構としてのシリンダ機構42により
上記ストッパ40が昇降駆動されるようになっている。各
ストッパ40の上部前面には位置決め板43が設けられてお
り、この位置決め板43の複数箇所にはそれぞれの表面が
同一垂直面上に位置する当接面44が形成されている。こ
の各当接面44にはそれぞれ検知スイッチとしての近接ス
イッチ66が埋設されており、この近接スイッチ66により
ワークＷが当接面44に当接したことが検知できるように
なっている。また、第６図に示すスイッチ67,68は上記
ストッパ40の上昇および下降を検知するものである。

第４図に示すように、ストッパ40の供給側および最も
排出側に位置しているクランプベース23eのさらに排出
方向後方にはワーク撓み防止部材としてのローラ45,47
がそれぞれ設けられている。この両ローラ45,47はそれ
ぞれクランプベース23a,23eに固定されたブラケット46
により回転自在に支持されている。なお、この各ローラ
45,47の高さはその上面が加工用クランパＡの水平位置
決め面Ｈとほぼ一致するように設定されている。

次に、搬送クランパＢとＣおよび搬送台B₁とC₁の構造
を説明する。

供給側の搬送クランパＢ、搬送台B₁と排出側の搬送ク
ランパＣ、搬送台C₁とは互いに対称の向きに配置されて
いるが、その構造はほぼ同じである。よって以下では排
出側の搬送クランパＣと搬送台C₁の構造のみ説明する。

第７図は排出側の搬送クランパＣならびに搬送台C₁の
構造を示すものであり、第３図の一部拡大図である。ま
た第８図は第７図の右側面図である。

第７図ならびに第８図に示すように、搬送台C₁の移動
ベース52の底部には摺動部材51が設けられており、この
摺動部材51が前記リニアガイド11に摺動自在に設置され
ている。また搬送台C₁の中央底部にはボールナット13が
保持され、このボールナット13が前記送りスクリュー12
に螺装されている。摺動ベース52には垂直方向に延びる
ガイド部52aが設けられており、このガイド部52aに対し
て昇降ベース53が昇降自在に支持されている。そして第
８図に示すシリンダ機構54により昇降ベース53が昇降駆
動されるようになっている。このシリンダ機構54によ
り、搬送クランパＣはその昇降ベース53から上の部分が
搬送台C₁から上方へ持ち上げられる。第１図において一
点鎖線（β）は、搬送クランパＣが搬送台C₁から上昇し
た位置を示している。

第８図に示すように、昇降ベース53には左右方向（第
１図における矢印Ｙ方向）に配列された３個のシリンダ
機構55a,55b,55cが設けられている。各シリンダ機構55
a,55b,55cには昇降動作するクランプロッド56a,56b,56c
が設けられている。第８図の断面部分に示すように、ク
ランプロッドは昇降ベース53の上端に保持されたスリー
ブ59により摺動自在に支持されている。そして各クラン
プロッド56a,56b,56cの上端には、軸57によりある程度
の範囲にて遊動可能に支持されたクランプアーム58a,58
b,58cが設けられている。この搬送クランパにおけるク
ランプアーム58a〜58cも加工用クランパに設けられた前
記クランプアーム28a〜28cと同様に、クランプロッドに
対して交換可能に設けられている。第１図に示すように
上記クランプロッド56a,56b,56cならびにクランプアー
ム58a,58b,58cはワークの挿入方向（第１図の矢印Ｘ方
向）に間隔を開けて２列設けられており、１つの搬送ク
ランパＣには、クランプロッドとクランプアームとが合
計６個搭載されている。そしてそれぞれが個別のシリン
ダ機構により昇降駆動されるようになっている。なお図
示省略するが、いずれか１本のクランプロッドあるいは
全てのクランプロッドには、昇降動作を確認するための
リミットスイッチ機構が設けられている。

第８図に示すように、右端のクランプロッド56aの両
側には水平位置決めブロック61aと61bが配置され、中央
のクランプロッド56bの両側には水平位置決めブロック6
1c,61dが、左端のクランプロッド56cの両側には水平位
置決めブロック61eと61fがそれぞれ設けられている。各
水平位置決めブロック61a〜61fは昇降ベース53の上面に
固定されており、それぞれの水平位置決めブロック61a
〜61fの上面は互いに同一水平面上に位置する水平位置
決め面Ｈとなってる。さらに右端の水平位置決めブロッ
ク61aの右側には垂直位置決めブロック62aが設置されて
いる。また水平位置決めブロック61bと61cの中間には垂
直位置決めブロック62bが、水平位置決めブロック61dと
61eの中間には垂直位置決めブロック62cが設けられてい
る。さらに左端の水平位置決めブロック61fの左側には
垂直位置決めブロック62dが設けられている。そして左
右端の垂直位置決めブロック62aと62dの対向側面と、垂
直位置決めブロック62b,62cの両側面が垂直位置決め面
Ｖとなっており、この垂直位置決め面Ｖと前記水平位置
決め面Ｈとが正確な直角を構成するようになっている。
第８図にて点線で示すように、長尺ワークＷはクランプ
アーム58a〜58cにより押圧されることで、上記位置決め
面ＨとＶとにより位置決めされて搬送クランパＣ上に固
定される。

前述のように、供給側の搬送クランパＢならびに搬送
台B₁は排出側の搬送クランパＣと搬送台C₁と対称に向け
られており、その構造は搬送クランパＣならびに搬送台
C₁と同じである。

すなわち、供給側の搬送クランパＢも同様にしてシリ
ンダ機構により搬送台B₁から上昇させられるようになっ
ている（第１図における一点鎖線（β）参照）。

また、搬送クランパＢと搬送クランパＣにおけるワー
クのクランプ機能は前述のように加工用クランパＡにお
けるクランプ機能とほぼ同じである。ただし、加工用ク
ランパＡでは、高い位置決め精度を要するためおよびク
ランプ解除時に加工屑がクーラントにより水平位置決め
面Ｈから流されやすくするためなどの目的のために、ク
ランプアーム28a〜28cが約90度回転しながら昇降するの
に対し、搬送クランパＢとＣにおけるクランプアーム58
a〜58cは回転せずに第８図の向きのまま昇降動作する。
また加工用クランパＡのクランプアーム28a〜28cと搬送
クランパB,Cのクランプアーム58a〜58cはそれぞれワー
クを横断する方向への配置ピッチが同じである。そして
これまで説明した加工用クランパＡのクランプアーム28
a〜28cならびに搬送クランパB,Cのクランプアーム58a〜
58cは同じワークに対して同じ寸法のものが使用され
る。さらにクランプアームを交換することでこれらのク
ランプアームの大きさ並びに形状を変えることにより種
々の断面積のワークをクランプできるようになる。第９
図は異なるクランプアームを使用した場合にクランプで
きるワークを図示している。この図は加工用クランパＡ
に装備されるクランプアーム28A〜28Cについて示してい
るが、搬送クランパの各クランプアームの場合もこれと
同じである。実際の加工では複数本の同種のワークが使
用されるため、加工作業においては同じ形状のクランプ
アームが使用されるが、説明の都合上、第９図では異な
るクランプアームがそれぞれのクランプロッドに取り付
けられた状態を示している。右端のクランプアーム28A
では比較的大きな断面積のワークW₁とW₂のクランプが可
能である。中央のクランプアーム28Bでは、小さな断面
積のワークW₃とW₄のクランプが可能である。そして左端
のクランプアーム28Cでは中程度の大きさの断面積のワ
ークW₅とW₆のクランプがそれぞれ可能である。

次に、上記構造の長尺ワークの加工装置の動作につい
て説明する。

第10図は加工動作を示すフローチャートである。

長尺ワークＷを供給するときには、左右の搬送台B₁と
C₁は右側の位置（第２図、第３図で実線で示す位置）に
位置決めされる。また、それぞれの搬送台B₁とC₁にて、
搬送クランパＢとＣを下降させておく（第10図の工程
（ａ）参照）。この搬送クランパＢとＣとが下降してい
る状態では、この各搬送クランパＢとＣの水平位置決め
ブロック61a〜61fの上面と、加工用クランパＡの水平位
置決めブロック35a〜35fのそれぞれの上面の水平位置決
め面Ｖがほぼ同一水平面上に位置している。またワーク
Ｗが供給されるときにはストッパ40が上昇している（工
程（ｂ））。長尺ワークＷは図示しないコンベア上から
例えば同種のものが複数本同時に供給される。長尺ワー
クＷは第３図の右端に示す供給ローラ65上に沿って図示
しない押圧装置により押圧されながら、供給側（右側）
の搬送クランパＢ上に供給される（工程（ｃ））。この
とき搬送クランパＢ上の各クランプアーム58a〜58cは上
昇している。搬送クランパＢの水平位置決めブロック61
a〜61f上に供給された複数本の長尺ワークＷは、ストッ
パ40の当接面44に当り、これにより複数本の長尺ワーク
Ｗの先端が送り基準位置に揃えられる（工程（ｄ）；第
３図参照）。このとき、全ての近接スイッチ66がオンさ
れる。次に供給側の搬送クランパＢ上のクランプアーム
58a〜58cが下降して、第８図に示すように複数本の長尺
ワークＷが搬送クランパＢ上にクランプされる（工程
（ｅ））。なおこのときは未だ搬送クランパB,Cは搬送
台B₁，C₁に対して下降している。

上記の長尺ワークＷの供給時、搬送台B₁の位置をワー
クＷの先端が当接面44に当たるまで撓みのおきない程度
の位置に設定しておくことで、長尺ワークＷの撓みを最
小限にすることができ、しかもローラ45によって当接面
44へのワーク当接時にワーク先端が下がるのを下方より
抑えるようになっている。この長尺ワークＷの撓みを最
小限にするための搬送台B₁によるワーク支持位置は、最
適な箇所をコンピュータにより記憶しておき、サーボモ
ータＭの回転数を制御して搬送台B₁をその最適位置へ移
動させることにより行なわれる。そしてその位置にて搬
送クランパＢにより長尺ワークＷがクランプされる。

長尺ワークＷが搬送クランパＢにクランプされた後に
ストッパ40が下降する（工程（ｆ））。そしてその後
に、搬送クランパB,Cが搬送台B₁，C₁に設けられたシリ
ンダ機構54（第８図参照）により上昇させられ、搬送台
B₁からワークＷが持ち上げられる（第１図における
（β）参照；工程（ｇ））。そして搬送台B₁，C₁が送り
スクリュー12により図の左方向へ移動させられ（工程
（ｈ））（第２図、第３図で一点鎖線で示す位置）、長
尺ワークＷは搬送クランパＢにより上昇させられた状態
で加工用クランパＡ上に供給される（工程（ｉ））。長
尺ワークＷは上昇させられた状態で送り込まれるため、
長尺ワークＷが加工用クランパＡの水平位置決めブロッ
ク35a〜35fに当ったりその上面に摺動することなく供給
される。よって水平位置決めブロック35a〜35fによりあ
るいはその上にある切削屑などによりワークＷが傷付け
られることが防止される。

長尺ワークＷが加工用クランパＡ上に所定寸法だけ供
給された後に、搬送クランパB,Cが下降し、ワークＷが
加工用クランパＡの水平位置決めブロック35a〜35fの上
面（水平位置決め面Ｈ）に降ろされる（工程（ｊ））。
そして加工用クランパＡ上のクランプアーム28a〜28cが
下降し、長尺ワークＷが加工用クランパＡ上の水平位置
決めブロック35a〜35fと垂直位置決めブロック36a〜36d
とで位置決めされてクランプされる（工程（ｋ））。こ
れと同時にあるいはこれから少し遅れて搬送クランパB,
C上のクランプアーム58a〜58cが上昇され搬送クランパ
B,Cによるクランプ力が解除される（工程（ｌ））。

長尺ワークＷが加工用クランパＡ上にクランプされる
と、加工機（マシニングセンタ）Ｄの加工ヘッド７がＸ
−Ｙ方向へ駆動され、ツールT₁とT₂とT₃が所定の加工位
置へ移動し主軸モータ69により回転駆動されながらＺ方
向へ駆動されて、ツールにより長尺ワークＷが加工され
る（工程（ｍ））。長尺ワークＷが例えばリニアガイド
の場合、この加工は穿孔、座ぐり、面取りなどであり、
それぞれの工程別にツールが交換される。第５図に示す
ように、この実施例における加工用クランパＡでは、長
尺ワークＷが６本並んでクランプされる。これに対しツ
ールはT₁，T₂，T₃で示す３本である。よってその加工手
順は、例えば、第５図に示すように垂直位置決めブロッ
ク36dの垂直位置決め面Ｖ、垂直位置決めブロック36cの
図示右側の垂直位置決め面Ｖならびに垂直位置決めブロ
ック36bの図示右側の垂直位置決め面Ｖを基準として、
この基準位置からワークＷのセンタまでの距離δだけ離
れた位置にツールT₁，T₂，T₃のセンタを移動させて加工
箇所の割り出しを行ない、加工が行なわれる。また他の
３本のワークＷに対しては、例えば垂直位置決めブロッ
ク36a,36b,36cのそれぞれの図示左側の垂直位置決め面
Ｖを基準とし、ここからワークＷのセンタまでの距離を
割り出して、ツールが移動し、加工が行なわれる。さら
にツールT₁，T₂，T₃が長尺ワークＷの長手方向へ移動
し、各ワークの複数の加工箇所に対して加工が行なわれ
る。

加工が完了する間に、送りスクリュー12により搬送台
B₁，C₁は図示右方向の所定の位置に移動させられる（工
程（ｔ））。そして加工完了とほぼ同時に搬送クランパ
Ｂまたは両クランパB,Cによって各長尺ワークＷがクラ
ンプされる（工程（ｎ））。また、加工用クランパＡに
よるワークＷのクランプが解除される（工程（ｏ））。
そして搬送クランパＢが搬送台B₁から上昇させられ、ワ
ークＷが加工用クランパＡ上にて浮上する（工程
（ｐ））。加工完了でなければ、次に搬送台B₁，C₁が送
りスクリュー12により図示左側へ駆動され、長尺ワーク
Ｗの次の加工箇所が加工用クランパＡ上へ所定量移動す
る（工程（ｑ））。そして、上述した工程（ｊ）から
（ｑ）までを全ての加工位置の加工が終了するまで繰り
返えす。これにより順次加工箇所が加工される。

全ての加工が終了すると、搬送台B₁，C₁は送りスクリ
ュー12により図示左方向へ移動され（工程（ｒ））、排
出側の搬送クランパＣがワークＷをクランプした状態で
加工用クランパＡ上からワークＷを取り出す（工程
（ｓ））。これによりワーク搬出が完了する。ここで左
右の搬送台B₁とC₁は共通の送りスクリュー12によりその
間隔ｌを維持しながら、同期して左右方向へ駆動され
る。また各搬送台B₁とC₁上において、搬送クランパＢと
Ｃも同期して昇降される。さらに各搬送クランパＢとＣ
上のクランプアーム58a〜58cは同期して昇降動作（クラ
ンプならびに解除動作）する。よって加工用クランパＡ
から図示左方向へ送り出されたワークＷは排出側の搬送
クランパＣによりクランプされて排出力が与えられる。
このようにワークは加工用クランパＡの左右において搬
送クランパＢとＣによりクランプされ、排出方向へ送り
出されるため、長尺ワークＷの送り量が高精度になり、
長尺ワークＷの加工箇所が正確に加工位置へ送りだされ
るようになる。またこのとき左右の搬送クランパＢとＣ
によりワークＷが上昇させられて図示左方向へ送られる
ため、ワークが加工用クランパＡ上の水平位置決めブロ
ック35a〜35fに摺動せず、ワークが傷付けられるのを防
止できる。

上記のようにワークＷの搬送動作は左右の搬送台Ｂと
Ｃがその間隔ｌを変えることなく同期して左右に移動す
ることにより行なわれる。ここでワークＷの送り量はサ
ーボモータＭの駆動量を数値制御などにより制御するこ
とにより、任意に設定できる。例えばワーク上の長手方
向の加工箇所のピッチがＰで加工用クランパＡによる１
回のクランプにより３箇所の加工が行なわれる場合、ワ
ークの送り量を（３×Ｐ）に設定することにより、ワー
ク上の３箇所の加工箇所をその前の工程による加工箇所
へ正確に移動させることができる。

さらに例えばワークＷの最後部の加工箇所がワーク後
端付近である場合、搬送台B₁，C₁の送り量を制御して、
ワークＷの後部が加工用クランパＡの５列のクランプベ
ース23a〜23e上の広い範囲にてクランプされるようにす
れば、ワークＷを加工用クランパＡ上にて正確に位置決
めしてクランプし加工することができるようになる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば加工用クランパＡならびに各搬送クランパＢ
とＣ上のクランプ機構は他の構造であってもよい。また
長尺ワークはリニアガイドのような棒材に限られるもの
ではなく、他の種々のもの、例えば平板状のワークの加
工にも適用できる。

また、上記実施例ではワーク搬入出方向を図示右から
左方向に設定した場合について説明したが、ワーク搬入
出方向を反対方向にしたい場合には、加工用クランパＡ
の右側に設けたストッパ40とその駆動部を第３図に２点
鎖線で示すように左側の位置に取付け直すことも可能で
あり、この取り替え作業のみで反対方向のワーク送りに
対する段取り替えが完了する。送り制御はNCプログラム
の送り方向の変換のみで簡単に対応できる。あるいは予
め加工用クランパＡの左右両側位置にそれぞれ同一のス
トッパ40とその駆動部を設けておくことにより、送り方
向の変更に対し何ら段取り替え作業を要せず、適宜ワー
ク搬入出方向を選択でき、両方向の自動搬入搬出が容易
に可能となる。

〔効果〕 以上のように本発明によれば、加工位置における加工
用クランパの供給側と排出側にそれぞれ搬送クランパを
有す搬送台を設けて、両搬送台が互いの距離を一定にし
同期して加工用クランパに接近離反するように動作する
ため、加工機により加工が完了した長尺ワークが一対の
搬送クランパにクランプされて加工用クランパ上に供給
されクランプされる。このように長尺クランパが加工用
クランパを挟む一対の搬送クランパによりクランプされ
て搬送されるため、搬送距離が正確になり、長尺ワーク
の加工箇所が加工位置に正確に送り込まれるようにな
る。

また請求項２記載の発明では、搬送クランパが搬送台
から上昇して、この搬送クランパにクランプされた長尺
ワークが加工用クランパの位置決め面から浮き上がって
送り込まれるようにしているため、ワークが加工用クラ
ンパの位置決め面などに当ってあるいはこの位置決め面
上に付着する切り屑によって傷付けられることが防止で
きる。

請求項３記載の発明では、搬送台を駆動する送りスク
リューをサーボモータで駆動しているため、数値制御な
どにより搬送台の送り量を制御することができ、長尺ワ
ークの加工箇所をツールによる加工位置へ正確に送り込
むことができるようになる。またワークの長さや加工箇
所のピッチが変わってもサーボモータにより搬送台の移
動量を制御することにより、他の段取り作業を行なうこ
となく直ちに対応することが可能である。

さらに請求項４記載の発明では、供給側の搬送クラン
パにワークを供給する段階にて長尺ワークの先端を送り
基準位置に位置決めすることができ、長尺ワークを正確
に加工位置に供給できるようになり、加工作業の迅速化
と加工箇所の高精度な割り出しができるようになる。

請求項５記載の発明では、検知スイッチによりストッ
パへのワークの当接が検知されるので、ワークの先端を
確実に送り基準位置に位置決めできるとともに、後行程
の誤動作を防止することができる。

請求項６記載の発明では、供給時ワークの先端を位置
決めするストッパとその駆動機構を加工用クランパの一
側のみならず他側にも設けたことにより、ワーク搬送方
向の向きを変更するような場合でも何ら段取り替え作業
を要せずに直ちに稼動させることができ、非常に汎用性
の高いものとなる。

請求項７記載の発明では、加工用クランパの両側位置
にワークを下方より受ける撓み防止部材を設けたので、
ワーク供給時および排出時に片方のクランパに保持した
ワークの先端が自重で撓むのを確実に防止でき、ワーク
搬入、搬出をスムーズに行えるようになる。

請求項８記載の発明では、各クランプアームを取り替
え可能としたので、各種形状、各種寸法のクランプアー
ムをワーク種類に応じて選択的に取り替えることによ
り、ワーク種類に応じたクランパの段取り替えが容易に
行え、多種ワークの加工に柔軟に対応できるものとな
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は長
尺ワークの加工装置の全体構造の概略を示す模式斜視
図、第２図はこの加工装置におけるワーク搬入出部分の
具体的な構造を示す平面図、第３図はその正面図、第４
図は加工用クランパの具体的な構造を示すものであり中
央部を省略した部分正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断
面図、第６図は第４図のVI矢視図、第７図は排出側の搬
送クランパの具体的な構造を示す拡大正面図、第８図は
その右側面図、第９図は加工用クランパ（ならびに搬送
クランパ）に設けられるクランプアームを種類別に示す
正面図、第10図は作業工程を示すフローチャートであ
る。 Ａ…加工用クランパ、Ｂ…供給側の搬送クランパ、B₁…
供給側搬送台、Ｃ…取出側の搬送クランパ、C₁…取出側
搬送台、Ｄ…加工機、１…装置架台、７…加工ヘッド、
T₁，T₂，T₃…ツール、11…リニアガイド、12…送りスク
リュー、13…ボールナット、23a〜23e…加工用クランパ
のクランプベース、24a〜24c…シリンダ機構、28a〜28c
…クランプアーム、35a〜35f…水平位置決めブロック、
36a〜36d…垂直位置決めブロック、Ｗ…ワーク、40…ス
トッパ、42…シリンダ機構、44…当接面、45…ワーク撓
み防止部材としてのローラ、52…搬送台のベース、53…
昇降ベース、55a〜55c…シリンダ機構、58a〜58c…クラ
ンプアーム、61a〜61f…水平位置決めブロック、62a〜6
2d…垂直位置決めブロック、66…検知スイッチとしての
近接スイッチ。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のクランプアームを有しこのクラン
   プアームによって長尺ワークを加工位置にクランプする
   加工用クランパと、この加工用クランパにクランプされ
   た長尺ワークに対し、少なくとも直交３軸方向に送り制
   御される加工ヘッドと、加工位置に対して長尺ワークを
   供給する側ならびに加工位置から長尺ワークを取出す側
   のそれぞれに配置された一対の搬送台と、この搬送台の
   それぞれに搭載されそれぞれ複数個のクランプアームを
   有してこのクランプアームにより長尺ワークをクランプ
   する搬送クランパと、前記一対の搬送台をその間隔を変
   えることなく同期させて前記加工用クランパに対して接
   近離反方向へ移動させる送りスクリューとを有して成る
   長尺ワークの加工装置
2. 【請求項２】一対の搬送台には、それぞれに搭載された
   搬送クランパを上昇させて長尺ワークを加工用クランパ
   の位置決め面よりも高い位置に上昇させる昇降機構が設
   けられている請求項１記載の長尺ワークの加工装置
3. 【請求項３】送りスクリューは、その回転量が制御され
   るサーボモータにより駆動される請求項１または２記載
   の長尺ワークの加工装置
4. 【請求項４】加工用クランパと長尺ワークを供給する側
   の搬送クランパとの中間には、前記搬送クランパ上に供
   給された複数本の長尺ワークの先端が当接されるストッ
   パと、このストッパを長尺ワークの供給通路から外れる
   位置へ移動させるストッパ駆動機構とが配置されている
   請求項１記載の長尺ワークの加工装置
5. 【請求項５】上記ストッパの各当接面には長尺ワークが
   当接したことを検知する検知スイッチが埋設されている
   請求項４記載の長尺ワークの加工装置
6. 【請求項６】上記ストッパおよびストッパ駆動機構を加
   工用クランパの両側位置にそれぞれ設け、長尺ワークの
   送り方向の変更を可能とした請求項４または請求項５記
   載の長尺ワークの加工装置
7. 【請求項７】加工用クランパの両側位置に長尺ワークを
   下方より受けるワークの撓み防止部材をそれぞれ設けた
   請求項１ないし６のいずれかに記載の長尺ワークの加工
   装置
8. 【請求項８】加工用クランパおよび一対の搬送クランパ
   に対し、それぞれ複数種のクランプアームを取り替え可
   能とした請求項１または２または３記載の長尺ワークの
   加工装置