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JP5082679B2 - Machine tool system - Google Patents

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JP5082679B2
JP5082679B2 JP2007219374A JP2007219374A JP5082679B2 JP 5082679 B2 JP5082679 B2 JP 5082679B2 JP 2007219374 A JP2007219374 A JP 2007219374A JP 2007219374 A JP2007219374 A JP 2007219374A JP 5082679 B2 JP5082679 B2 JP 5082679B2
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chuck
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spindle
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武利 小畠
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Murata Machinery Ltd
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Murata Machinery Ltd
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Description

この発明は、主軸チャックに把持されて回転するワークに対して工具で加工を施す工作機械と、この工作機械の主軸チャックにワークを搬入するローダとを備えた工作機械システムに関する。   The present invention relates to a machine tool system including a machine tool that processes a workpiece that is gripped and rotated by a spindle chuck with a tool, and a loader that loads the workpiece into the spindle chuck of the machine tool.

上記工作機械システムにおいて、工作機械例えば旋盤の主軸チャックにローダでワークを搬入する際に、主軸チャックにワークが適正に着座したか否かを確認することが行われている。着座確認手段としては、例えば、主軸チャックの主軸軸心と垂直なロケート面にエア吐出口を設け、このエア吐出口に続くエア供給路の背圧を検出することで、前記ロケート面にワークの先端面が当接しているか否かを判定するエア式のものが多く採用されている(例えば特許文献1)。このような着座確認手段で着座確認を行う場合、先端面に凸部と凹部とがワーク中心周りに並んで設けられているワークに対しては、着座確認手段とワーク先端面の凸部との位相を合わせる必要がある。また、旋盤等の工作機械において、主軸の回転を停止させた状態で、ドリル等の回転工具により加工する場合も位相合わせが必要となる。従来、この位相合わせは、機外に設けた専用の位相合わせ装置で行うのが一般的であった(例えば特許文献2)。   In the above machine tool system, when a workpiece is loaded into a spindle chuck of a machine tool such as a lathe by a loader, it is confirmed whether or not the workpiece is properly seated on the spindle chuck. As the seating confirmation means, for example, an air discharge port is provided on a locating surface perpendicular to the spindle axis of the main spindle chuck, and the back pressure of the air supply path following the air discharge port is detected, so that the workpiece is placed on the locating surface. Many air type devices that determine whether or not the front end surface is in contact are employed (for example, Patent Document 1). When seating confirmation is performed by such seating confirmation means, for a workpiece in which a convex portion and a concave portion are provided around the center of the workpiece on the tip surface, the seating confirmation means and the convex portion of the workpiece tip surface are It is necessary to adjust the phase. Further, in a machine tool such as a lathe, phase alignment is also required when machining with a rotary tool such as a drill in a state where the rotation of the spindle is stopped. Conventionally, this phase alignment is generally performed by a dedicated phase alignment device provided outside the apparatus (for example, Patent Document 2).

専用の位相合わせ装置を用いない例としては、例えば特許文献3が挙げられる。この文献に開示されているものは、旋盤の工具選択用タレットに装着された治具本体に、主軸上のワークの端面を押付け可能なワーク押部材を回転および進退自在に取付け、主軸に仮装着したワークの端面に前記ワーク押部材を押し当てて主軸を低速回転させることにより、主軸に設けた位置決め用ストッパがワークの端面に形成された被係合部に係合して位相合わせを行うものである。
特許第3456341号公報 特開2003−80435号公報 実開平6−46807号公報
As an example in which a dedicated phase matching device is not used, for example, Patent Document 3 is cited. What is disclosed in this document is that a work pressing member that can press the end face of a work on the spindle is attached to a jig body mounted on a tool selection turret of a lathe so that the work can be rotated and moved back and forth, and temporarily attached to the spindle. The workpiece pressing member is pressed against the end surface of the workpiece and the main shaft is rotated at a low speed so that the positioning stopper provided on the main shaft engages with the engaged portion formed on the end surface of the workpiece and performs phase alignment. It is.
Japanese Patent No. 3456341 JP 2003-80435 A Japanese Utility Model Publication No. 6-46807

上記従来の位相合わせ方法において、専用の位相合わせ手段を用いる方法は、工作機械およびローダとは別に位相合わせ用の装置が必要であるため、コストが高くつく。また、特許文献3に記載の方法は、ワークの大きさや形状に合わせてワーク押部材を取り替える必要があり、その段取り作業のためにライン停止時間が長引くことがある。   In the above conventional phase alignment method, the method using the dedicated phase alignment means requires a phase alignment device separately from the machine tool and the loader, so that the cost is high. In the method described in Patent Document 3, it is necessary to replace the workpiece pressing member in accordance with the size and shape of the workpiece, and the line stop time may be prolonged due to the setup work.

この発明の目的は、機外に専用の装置を装備することなく、工作機械およびローダに設けた簡易な機構により、ワークの位相合わせを正確にかつ素早く行える工作機械システムを提供することである。
この発明の他の目的は、ワークの位相合わせと併せて、主軸チャックに対するワークの着座確認を行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、ワークの位相合わせを正確にかつ素早く行うのに適した制御装置を開示することである。
An object of the present invention is to provide a machine tool system capable of accurately and quickly phasing workpieces with a simple mechanism provided in a machine tool and a loader without installing a dedicated device outside the machine.
Another object of the present invention is to make it possible to confirm the seating of the workpiece on the spindle chuck together with the phase alignment of the workpiece.
Still another object of the present invention is to disclose a control device suitable for accurately and quickly performing phase alignment of a workpiece.

この発明の工作機械システムは、工作機械と、この工作機械にワークを搬入するローダと、前記工作機械および前記ローダを制御する工作機械システム制御装置とを備える。前記工作機械は、ワークを把持する主軸チャックを有する主軸と、前記主軸チャックに把持されたワークを加工する工具を有する工具台とを備える。前記ワークは、少なくとも片方の端面に凸部と凹部とがワーク中心周りに並んで設けられたものである。前記主軸チャックは、主軸軸心に対して垂直に設けられ前記ワークの凸部の先端面を当接させてワークを軸方向に位置決めするロケート面を有するロケート部材と、前記ロケート面の主軸軸心から外れた位置に出没自在に設けられ、突出状態で前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に係合してワークを円周方向に位置決めする係合部材と、この係合部材を突出方向に付勢する付勢部材と、主軸軸心に対して径方向に進退してワークを把持するチャック爪とを備える。なお、前記ワークの凹部は、凸部に対して相対的に凹んだ箇所である。 A machine tool system according to the present invention includes a machine tool, a loader that loads a workpiece into the machine tool, and the machine tool and a machine tool system control device that controls the loader . The machine tool includes a spindle having a spindle chuck for gripping a workpiece, and a tool table having a tool for processing the workpiece gripped by the spindle chuck. The workpiece has at least one end face provided with a convex portion and a concave portion arranged around the center of the workpiece. The spindle chuck includes a locating member that is provided perpendicular to the spindle axis and has a locating surface that contacts a tip end surface of the convex portion of the workpiece to position the workpiece in the axial direction, and the spindle axis of the locating surface An engagement member which is provided so as to be able to protrude and retract at a position deviated from, and engages with an inner surface portion facing the circumferential direction of the concave portion of the workpiece in a projecting state, and the engagement member projects. A biasing member that biases in the direction and a chuck claw that grips the workpiece by moving back and forth in the radial direction with respect to the spindle axis. In addition, the recessed part of the said workpiece | work is a location dented relatively with respect to the convex part.

この構成の工作機械システムによれば、主軸チャックにロケート面を有するロケート部材が設けられているため、ワークの軸方向の位置決めをすることができる。また、ロケート部材のロケート面から出没自在な係合部材が設けられているため、ワークの円周方向の位置決めをすることができる。上記係合部材を付勢部材により突出方向に付勢させたことにより、凸部と凹部とがワーク中心周りに並んで設けられたワーク端面の形状に良好に対応できる。
上記ワークの位置決めは、ローダにより主軸チャックへワークを搬入するときの一連の動作で行われるため、ワークの主軸チャックへの仮装着等の余分な動作が不要であり、ワークの位置決めを正確にかつ素早く行える。ワーク位置決め用の機構は、ロケート部材、係合部材、および付勢部材からなる簡易な構成であるため、低コストで装備することができる。機外に位置決め用の装置を装備する必要もないため、ラインを停止させずに効率良く工作機械による加工を行える。
According to the machine tool system having this configuration, since the locating member having the locating surface is provided on the spindle chuck, the workpiece can be positioned in the axial direction. Moreover, since the engaging member which can be protruded and retracted from the locating surface of the locating member is provided, the workpiece can be positioned in the circumferential direction. By urging the engaging member in the protruding direction by the urging member, it is possible to satisfactorily cope with the shape of the workpiece end surface in which the convex portion and the concave portion are provided around the workpiece center.
Positioning of the workpiece is performed in a series of operations when the workpiece is loaded into the spindle chuck by the loader, so that unnecessary operations such as temporary mounting of the workpiece to the spindle chuck are unnecessary, and the workpiece positioning is performed accurately and It can be done quickly. Since the workpiece positioning mechanism has a simple configuration including a locating member, an engaging member, and an urging member, it can be equipped at a low cost. Since it is not necessary to equip a positioning device outside the machine, machining with a machine tool can be performed efficiently without stopping the line.

この発明において、前記ロケート面に検出部を有しワークが前記ロケート面に着座したか否かを検出する着座確認手段を設け、前記検出部は、前記係合部材が前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に係合した状態で、前記ワークの凸部の先端面と対向する位置に配置するのが好ましい。   In the present invention, there is provided seating confirmation means for detecting whether or not the workpiece is seated on the locating surface and having a detecting portion on the locating surface, wherein the detecting member is configured such that the engagement member is a circumference of the concave portion of the workpiece. It is preferable to dispose it at a position facing the front end surface of the convex portion of the workpiece while being engaged with the inner surface portion facing in the direction.

この構成であると、ワークの円周方向の位置決めをしたとき、着座確認手段の検出部がワークの凸部の先端面と対向する。そのため、そのままの状態で着座確認手段を作動させることにより、主軸チャックに対するワークの着座確認を行える。   With this configuration, when the workpiece is positioned in the circumferential direction, the detection portion of the seating confirmation means faces the tip surface of the convex portion of the workpiece. Therefore, the seating confirmation means can be operated as it is to confirm the seating of the workpiece on the spindle chuck.

前記工作機械および前記ローダを制御する工作機械システム制御装置は、以下の構成とする。すなわち、工作機械システム制御装置は、前記ローダが前記工作機械にワークを搬入するときのローダおよび工作機械の一連の動作を制御する搬入時制御手段を有し、この搬入時制御手段は、前記ローダに、前記ロケート部材のロケート面に前記ワークの凸部の先端面が接するまでワークを主軸チャックに対し搬入させるとともに、前記ローダチャックによるワークの把持を解除して、前記回転支持部材によりワークを回転自在に支持させる搬入時ローダ制御部と、前記回転支持部材がワークを回転自在に支持した状態で、前記主軸を、前記係合部材が前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に必ず接することとなる所定回転角度だけ回転させる搬入時主軸回転制御部と、この主軸の前記所定角度の回転の後、前記主軸チャックにチャック爪でワークを把持させる搬入時チャック制御部とを有するものとする。 The machine tool system control device that controls the machine tool and the loader has the following configuration . That is, the machine tool system control device includes a loader when the loader carries a workpiece into the machine tool and a loading control means for controlling a series of operations of the machine tool. The loading control means includes the loader In addition, the work is carried into the spindle chuck until the tip surface of the convex portion of the work comes into contact with the locating surface of the locating member, and the work is held by the loader chuck, and the work is rotated by the rotation support member. The loader control unit for carrying in freely and the rotation support member rotatably supporting the workpiece, the main shaft is always in contact with the inner surface portion of the concave portion of the workpiece facing the circumferential direction. A main spindle rotation control section for carrying in rotation for a predetermined rotation angle, and after the rotation of the main shaft at the predetermined angle, In shall have a loading time of chucking control unit for gripping a workpiece.

この工作機械システム制御装置によれば、搬入時制御手段の搬入時ローダ制御部により、ローダに、ロケート部材のロケート面にワークの凸部の先端面が接するまでワークを主軸チャックに対し搬入させるとともに、ローダチャックによるワークの把持を解除して、回転支持部材によりワークを回転自在に支持させることで、ワークの軸方向の位置決めをする。また、搬入時制御手段の搬入時主軸回転制御部により、回転支持部材がワークを回転自在に支持した状態で、主軸を、係合部材がワークの凹部の円周方向を向く内面部に必ず接することとなる所定回転角度だけ回転させることで、ワークの円周方向の位置決めをする。そして、搬入時制御手段の搬入時チャック制御部により、主軸が所定角度だけ回転した後、主軸チャックにチャック爪でワークを把持させることで、ワークを軸方向および円周方向に位置決めされた状態で主軸チャックがワークを把持する。   According to this machine tool system control device, the loading loader control unit of the loading control means causes the loader control unit to load the workpiece into the spindle chuck until the tip surface of the convex portion of the workpiece contacts the locating surface of the locating member. The gripping of the workpiece by the loader chuck is released, and the workpiece is rotatably supported by the rotation support member, thereby positioning the workpiece in the axial direction. In addition, the main shaft rotation control unit of the loading control means makes sure that the main shaft is in contact with the inner surface of the concave portion of the workpiece facing the circumferential direction while the rotation support member rotatably supports the workpiece. The workpiece is positioned in the circumferential direction by being rotated by a predetermined rotation angle. Then, after the spindle is rotated by a predetermined angle by the carry-in chuck control unit of the carry-in control means, the work is positioned in the axial direction and the circumferential direction by causing the spindle chuck to grip the work with the chuck claws. The spindle chuck grips the workpiece.

この発明の工作機械システムは、工作機械と、この工作機械にワークを搬入するローダとを備え、前記工作機械は、ワークを把持する主軸チャックを有する主軸と、前記主軸チャックに把持されたワークを加工する工具を有する工具台とを備え、前記ワークは、少なくとも片方の端面に凸部と凹部とがワーク中心周りに並んで設けられたものであり、前記主軸チャックは、主軸軸心に対して垂直に設けられ前記ワークの凸部の先端面を当接させてワークを軸方向に位置決めするロケート面を有するロケート部材と、前記ロケート面の主軸軸心から外れた位置に出没自在に設けられ、突出状態で前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に係合してワークを円周方向に位置決めする係合部材と、この係合部材を突出方向に付勢する付勢部材と、主軸軸心に対して径方向に進退してワークを把持するチャック爪とを備えるため、機外に専用の装置を装備することなく、工作機械およびローダに設けた簡易な機構により、ワークの位相合わせを正確にかつ素早く行える。
また、前記工作機械および前記ローダを制御する工作機械システム制御装置を備え、前記ローダは、ワークを把持するローダチャックと、このローダチャックがワークの把持を解除した状態でワークを主軸軸心回りに回転自在に支持する回転支持部材とを有するものであり、前記工作機械システム制御装置は、前記ローダが前記工作機械にワークを搬入するときのローダおよび工作機械の一連の動作を制御する搬入時制御手段を有し、この搬入時制御手段は、前記ローダに、前記ロケート部材のロケート面に前記ワークの凸部の先端面が接するまでワークを主軸チャックに対し搬入させるとともに、前記ローダチャックによるワークの把持を解除して、前記回転支持部材によりワークを回転自在に支持させる搬入時ローダ制御部と、前記回転支持部材がワークを回転自在に支持した状態で、前記主軸を、前記係合部材が前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に必ず接することとなる所定回転角度だけ回転させる搬入時主軸回転制御部と、この主軸の前記所定角度の回転の後、前記主軸チャックにチャック爪でワークを把持させる搬入時チャック制御部とを有するため、前記工作機械システム制御装置がワークの位相合わせを正確にかつ素早く行うのに適したものとなる。
The machine tool system of the present invention includes a machine tool and a loader that loads the workpiece into the machine tool. The machine tool includes a spindle having a spindle chuck that holds the workpiece, and a workpiece held by the spindle chuck. A workpiece table having a tool to be machined, wherein the workpiece is provided with a convex portion and a concave portion arranged at least around one end face around the center of the workpiece, and the spindle chuck is arranged with respect to the spindle axis. A locating member that has a locating surface that is provided vertically and contacts the tip end surface of the convex portion of the workpiece to position the workpiece in the axial direction, and is provided so as to be able to protrude and retract at a position off the main axis of the locating surface; An engaging member that engages with the inner surface of the concave portion of the workpiece facing in the protruding direction and positions the workpiece in the circumferential direction; and a biasing member that biases the engaging member in the protruding direction; Since it has a chuck claw that grips the workpiece by moving back and forth in the radial direction with respect to the shaft center, the phase of the workpiece can be obtained by a simple mechanism provided in the machine tool and loader without installing a dedicated device outside the machine. combined Ru can accurately and quickly.
The machine tool system controller for controlling the machine tool and the loader includes a loader chuck for gripping the workpiece, and the workpiece is rotated about the spindle axis in a state where the loader chuck releases the workpiece. A rotation support member that rotatably supports the machine tool system control device, wherein the loader controls a series of operations of the loader and the machine tool when the loader loads a workpiece into the machine tool. The loading control means causes the loader to load the workpiece into the spindle chuck until the tip surface of the convex portion of the workpiece contacts the locating surface of the locating member. The loader control unit at the time of loading that releases the grip and supports the workpiece rotatably by the rotation support member, and the rotation Spindle rotation during loading, with the holding member rotatably supporting the workpiece, rotating the spindle by a predetermined rotation angle at which the engaging member always comes into contact with the inner surface of the concave portion of the workpiece facing the circumferential direction. The machine tool system controller accurately adjusts the phase of the workpiece because it includes a controller and a loading chuck controller that causes the spindle chuck to grip the workpiece with chuck claws after the rotation of the spindle by the predetermined angle. And it will be suitable for quick execution.

前記ロケート面に検出部を有しワークが前記ロケート面に着座したか否かを検出する着座確認手段を設け、前記検出部は、前記係合部材が前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に係合した状態で、前記ワークの凸部の先端面と対向する位置に配置した場合は、ワークの位相合わせと併せて、主軸チャックに対するワークの着座確認を行える。   The detecting portion is provided on the locating surface, and seating confirmation means for detecting whether or not the workpiece is seated on the locating surface is provided, and the detecting portion is an inner surface in which the engaging member faces the circumferential direction of the concave portion of the workpiece. In a state in which the workpiece is engaged, when the workpiece is disposed at a position facing the tip surface of the convex portion of the workpiece, it is possible to confirm the seating of the workpiece on the spindle chuck together with the phase alignment of the workpiece.

この発明の実施形態を図面と共に説明する。図1はこの実施形態の工作機械システムを概略的に示す正面図である。工作機械システムは、工作機械1と、この工作機械1に対してワークWを搬入するローダ11と、これらの工作機械1およびローダ11を制御する工作機械システム制御装置50とでなる。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view schematically showing the machine tool system of this embodiment. The machine tool system includes a machine tool 1, a loader 11 that loads a workpiece W into the machine tool 1, and a machine tool system control device 50 that controls the machine tool 1 and the loader 11.

工作機械1は旋盤からなり、主軸2と工具台5とを備える。主軸2は、その先端にワークWの一端を把持する主軸チャック3を有し、ベッド7の上に設けられた主軸台4に軸受(図示せず)を介して回転自在に支持されている。主軸チャック3は、チャック本体3aに、互いに連動して開閉する複数のチャック爪3bを設けたものであり、チャック爪3bによりワークWを把持する。工具台5はタレットとされ、前記主軸チャック3に把持されたワークWを加工する複数の工具5aを有する。工具5aは、例えばバイトや、ドリル等の回転工具である。工具台5は、送り台6を介して主軸軸心に沿う方向(Z軸方向)と主軸軸心Oに直交する水平方向(X軸方向)とに移動可能とされる。工具台5をZ軸方向に移動させる駆動源5b(図7)、および工具台5をX軸方向に移動させる駆動源5c(図7)は、例えばサーボモータとされる。前記主軸チャック3へはローダ11によってワークWの受け渡しが行われる。   The machine tool 1 includes a lathe and includes a spindle 2 and a tool table 5. The spindle 2 has a spindle chuck 3 that grips one end of a workpiece W at its tip, and is rotatably supported by a spindle table 4 provided on a bed 7 via a bearing (not shown). The spindle chuck 3 is provided with a plurality of chuck claws 3b that open and close in conjunction with each other on the chuck body 3a, and holds the workpiece W by the chuck claws 3b. The tool table 5 is a turret and has a plurality of tools 5a for machining the workpiece W gripped by the spindle chuck 3. The tool 5a is, for example, a rotary tool such as a cutting tool or a drill. The tool table 5 is movable via a feed table 6 in a direction along the spindle axis (Z-axis direction) and in a horizontal direction (X-axis direction) perpendicular to the spindle axis O. A drive source 5b (FIG. 7) for moving the tool table 5 in the Z-axis direction and a drive source 5c (FIG. 7) for moving the tool table 5 in the X-axis direction are, for example, servomotors. A workpiece W is transferred to the spindle chuck 3 by a loader 11.

ローダ11は、工作機械1の上方に設置され、直交座標系で駆動されるガントリ式のものである。ローダ11は、図1および図2に正面図および側面図で示すように、架設レール12に沿って走行する走行体13に前後移動台14を介して昇降ロッド15を設け、その下端にローダヘッド16を設けたものである。ローダヘッド16は、ワークWを把持するローダチャック17を有している。ローダチャック17は、チャック本体17aに、互いに連動して開閉する複数のチャック爪17bを設けたものであり、チャック爪17bによりワークWを把持する。ローダヘッド16は、X方向移動駆動源13a(図7)、Y方向移動駆動源15a(図7)、およびZ方向移動駆動源14a(図7)により、それぞれ主軸軸心Oに直交する水平方向(X軸方向)、上下方向(Y軸方向)、主軸軸心Oに沿う方向(Z軸方向)に移動自在である。各移動駆動源13a,14a,15aは例えばサーボモータとされる。   The loader 11 is of a gantry type that is installed above the machine tool 1 and driven by an orthogonal coordinate system. As shown in the front and side views of FIGS. 1 and 2, the loader 11 is provided with a lifting rod 15 on a traveling body 13 traveling along a construction rail 12 via a front / rear moving table 14, and a loader head at the lower end thereof. 16 is provided. The loader head 16 has a loader chuck 17 that holds the workpiece W. The loader chuck 17 is provided with a plurality of chuck claws 17b that open and close in conjunction with each other on the chuck body 17a, and holds the workpiece W by the chuck claws 17b. The loader head 16 is moved in the horizontal direction perpendicular to the spindle axis O by the X-direction moving drive source 13a (FIG. 7), the Y-direction moving drive source 15a (FIG. 7), and the Z-direction moving drive source 14a (FIG. 7). (X-axis direction), up-down direction (Y-axis direction), and direction along the spindle axis O (Z-axis direction) are freely movable. Each moving drive source 13a, 14a, 15a is, for example, a servo motor.

図3は主軸およびローダヘッドの要部の側面図、図4は主軸チャックの正面図、図5はローダチャックの正面図である。なお、主軸チャックの正面図とローダチャックの正面図は互いに逆向きである。
図3および図4において、主軸台4に回転自在に支持された主軸2は中空軸であり、主軸2の後部にはプーリ21が設けられている。このプーリ21に掛装された主軸ベルト22を介して、主軸回転駆動源22a(図7)の回転が主軸2に伝達される。主軸回転駆動源22aは、例えばサーボモータである。主軸2が回転することにより、主軸2の先端に設けられた主軸チャック3が回転する。
3 is a side view of the main part of the spindle and the loader head, FIG. 4 is a front view of the spindle chuck, and FIG. 5 is a front view of the loader chuck. The front view of the spindle chuck and the front view of the loader chuck are opposite to each other.
3 and 4, the main shaft 2 rotatably supported by the main shaft base 4 is a hollow shaft, and a pulley 21 is provided at the rear portion of the main shaft 2. The rotation of the main shaft rotation drive source 22a (FIG. 7) is transmitted to the main shaft 2 through the main shaft belt 22 hung on the pulley 21. The spindle rotation drive source 22a is, for example, a servo motor. As the main shaft 2 rotates, the main shaft chuck 3 provided at the tip of the main shaft 2 rotates.

主軸チャック3の複数のチャック爪3bは、それぞれチャック中心に対して連動して径方向に進退可能に主軸チャック3の前面に配置されている。具体的には、チャック爪取付台3cが、主軸チャック3のチャック本体3aに対して径方向に進退自在に設置されており、このチャック爪取付台3cにチャック爪3bがボルト等で着脱自在に取付けられている。主軸2内には、チャック爪作動軸9が、主軸2の軸心と同心で同軸心に沿う方向(Z軸方向)に進退自在に設けられている。このチャック爪作動軸9の先端は、チャック本体3a内に設けられたリンク機構等の動作変換機構3dを介して各チャック爪取付台3cに連結されており、チャック爪作動軸9の進退動作が動作変換機構3dを介して各チャック爪取付台3cに開閉動作として伝達される。チャック爪作動軸9は、主軸チャック開閉装置10により進退駆動される。主軸チャック開閉装置10は、例えば油圧シリンダ等からなる。   The plurality of chuck claws 3b of the spindle chuck 3 are arranged on the front surface of the spindle chuck 3 so as to be able to advance and retract in the radial direction in conjunction with the chuck center. Specifically, the chuck claw mount 3c is installed so as to be able to advance and retreat in the radial direction with respect to the chuck body 3a of the spindle chuck 3, and the chuck claw 3b can be attached to and detached from the chuck claw mount 3c with a bolt or the like. Installed. In the main shaft 2, a chuck claw operating shaft 9 is provided concentrically with the axis of the main shaft 2 so as to advance and retreat in a direction along the coaxial center (Z-axis direction). The tip of the chuck claw operating shaft 9 is connected to each chuck claw mounting base 3c via an operation converting mechanism 3d such as a link mechanism provided in the chuck body 3a. This is transmitted as an opening / closing operation to each chuck claw mount 3c via the operation conversion mechanism 3d. The chuck claw operating shaft 9 is driven forward / backward by a spindle chuck opening / closing device 10. The spindle chuck opening / closing device 10 is composed of, for example, a hydraulic cylinder.

前記チャック爪作動軸9は中空軸であり、その内部にエア配管23が設けられ、さらにエア配管23の内部にクーラント配管24が設けられている。エア配管23およびクーラント配管24の前端部は、主軸チャック3の前側中央の開口を塞ぐ栓部材25に挿入されている。栓部材25は、チャック本体3aに固定されている。栓部材25には、エア配管23と栓部材25の前面とを連通する第1のエア通路26、およびクーラント配管24と栓部材25の前面とを連通する第1のクーラント通路27が設けられている。第1のクーラント通路27の前端開口は栓部材25の前面における主軸軸心Oに位置し、第1のエア通路26の前端開口は栓部材25の前面における主軸軸心Oから外れた位置にある。   The chuck claw operating shaft 9 is a hollow shaft, and an air pipe 23 is provided therein, and a coolant pipe 24 is provided inside the air pipe 23. The front end portions of the air pipe 23 and the coolant pipe 24 are inserted into a plug member 25 that closes the front center opening of the spindle chuck 3. The plug member 25 is fixed to the chuck body 3a. The plug member 25 is provided with a first air passage 26 that communicates the air pipe 23 and the front surface of the plug member 25, and a first coolant passage 27 that communicates the coolant pipe 24 and the front surface of the plug member 25. Yes. The front end opening of the first coolant passage 27 is located at the main shaft axis O on the front surface of the plug member 25, and the front end opening of the first air passage 26 is located away from the main shaft axis O on the front surface of the plug member 25. .

主軸チャック3には、前記栓部材25に固定してロケート部材30が設けられている。ロケート部材30は、ワークWを軸方向に位置決めするためのものであり、主軸軸心Oに対して垂直な位置決め用のロケート面31を有する。この実施形態のロケート面31は、後述するワークWの形状に対応させて円環状とされている。チャック爪3bは主軸軸心Oに対して径方向に進退してワークWを把持する構成であるため、ロケート部材30をチャック爪3bと干渉させることなく配置できる。   The spindle chuck 3 is provided with a locating member 30 fixed to the stopper member 25. The locating member 30 is for positioning the workpiece W in the axial direction, and has a locating surface 31 for positioning perpendicular to the spindle axis O. The locating surface 31 of this embodiment is formed in an annular shape corresponding to the shape of the workpiece W described later. Since the chuck claw 3b is configured to move back and forth in the radial direction with respect to the spindle axis O and grip the workpiece W, the locating member 30 can be disposed without causing interference with the chuck claw 3b.

ロケート部材30には、ワークWを円周方向に位置決めするための係合部材32が設けられている。係合部材32はピン状の部材であり、ロケート部材30に設けた主軸軸心Oの方向を向く収容孔33に収容されており、一端がロケート面31における所定の1箇所から出没自在とされている。収容孔33内に設けた付勢部材34により、係合部材32はロケート面31から突出する側に付勢されている。付勢部材34としては、例えば圧縮コイルばねを用いることができる。係合部材32の後端に大径部32aが設けられており、この大径部32aが収容孔33の段部33aに当たることにより、係合部材32が一定以上ロケート面31から突出しないようになっている。   The locating member 30 is provided with an engaging member 32 for positioning the workpiece W in the circumferential direction. The engaging member 32 is a pin-shaped member, and is accommodated in an accommodating hole 33 provided in the locating member 30 that faces in the direction of the spindle axis O. One end of the engaging member 32 can protrude and retract from a predetermined position on the locating surface 31. ing. The engaging member 32 is urged toward the side protruding from the locating surface 31 by the urging member 34 provided in the accommodation hole 33. As the urging member 34, for example, a compression coil spring can be used. A large-diameter portion 32a is provided at the rear end of the engaging member 32, and the large-diameter portion 32a hits the step portion 33a of the accommodation hole 33 so that the engaging member 32 does not protrude from the locating surface 31 for a certain amount. It has become.

また、ロケート部材30には、前記第1のエア通路26とロケート面31における前記係合部材32から離れた箇所とを連通する第2のエア通路35が設けられている。第2のエア通路35のロケート面31での開口はエア吐出口36であり、このエア吐出口36は着座確認手段37の検出部となっている。着座確認手段37は、主軸チャック3にワークWが適正に着座しているかを確認する手段であり、エア供給装置38(図7)と、このエア供給装置38から供給されるエアが通る前記エア配管23、第1のエア通路26、第2のエア通路35等からなるエア供給路と、検出部であるエア吐出口36と、前記エア供給路の背圧を測定する圧力スイッチ等の圧力計(図示せず)とで構成される。   The locating member 30 is provided with a second air passage 35 that communicates the first air passage 26 with a location on the locating surface 31 away from the engaging member 32. An opening at the locating surface 31 of the second air passage 35 is an air discharge port 36, and this air discharge port 36 is a detection part of the seating confirmation means 37. The seating confirmation means 37 is a means for confirming whether the workpiece W is properly seated on the spindle chuck 3, and the air supply device 38 (FIG. 7) and the air through which the air supplied from the air supply device 38 passes. A pressure gauge such as an air supply path including a pipe 23, a first air passage 26, a second air passage 35, an air discharge port 36 serving as a detection unit, and a pressure switch for measuring a back pressure in the air supply path. (Not shown).

さらに、ロケート部材30には、前記第1のクーラント通路27とロケート面31より内周側のロケート部材31前面とを連通する第2のクーラント通路39が設けられている。加工時には、図示しないクーラント供給装置によりクーラントがクーラント配管24に供給され、そのクーラントが、第1および第2のクーラント通路27,39を通って、主軸チャック3に把持されているワークWの主軸側端面または貫通孔Wf(図6参照)内に吐出される。   Further, the locating member 30 is provided with a second coolant passage 39 that communicates the first coolant passage 27 and the front surface of the locating member 31 on the inner peripheral side with respect to the locating surface 31. At the time of processing, the coolant is supplied to the coolant pipe 24 by a coolant supply device (not shown), and the coolant passes through the first and second coolant passages 27 and 39 and is on the spindle side of the workpiece W held by the spindle chuck 3. The ink is discharged into the end face or the through hole Wf (see FIG. 6).

図3および図5において、ローダチャック17の複数のチャック爪17bは、主軸チャック3のチャック爪3bに対向して、チャック本体17aの正面に配置されている。各チャック爪17bは、それぞれチャック中心に対して連動して半径方向に進退可能で、ローダヘッド16に設けたローダチャック開閉装置18(図7)の動作が、チャック本体17a内のリンク機構(図示せず)を介して各チャック爪17bに開閉動作として伝達される。ローダチャック開閉装置18は、例えば油圧シリンダ等からなる。   3 and 5, the plurality of chuck claws 17 b of the loader chuck 17 are disposed in front of the chuck body 17 a so as to face the chuck claws 3 b of the spindle chuck 3. Each chuck claw 17b can advance and retreat in the radial direction in conjunction with the chuck center, and the operation of the loader chuck opening / closing device 18 (FIG. 7) provided on the loader head 16 is linked to the link mechanism (see FIG. 7). (Not shown) is transmitted to each chuck claw 17b as an opening / closing operation. The loader chuck opening / closing device 18 is composed of, for example, a hydraulic cylinder.

ローダチャック17には、チャック爪17bの内周に位置するプッシャープレート41が設けられている。プッシャープレート41は、ワーク搬入時にワークWを前記ロケート部材30のロケート面31に押付けるためのもので、支持プレート42に支持されている。支持プレート42は、主軸軸心Oから3方向に分岐部42aが放射状に延びた形状をしており、各分岐部42aとチャック本体17aとの間に進退・付勢機構43が設けられている。進退・付勢機構43は、支持プレート42に固定して主軸軸心Oの方向を向くガイド軸44を設け、このガイド軸44の先端をチャック本体17aのガイド孔45に挿入させてあり、前記ガイド軸44の外周かつ支持プレート42とチャック本体17a間に圧縮コイルばね46を介装したものである。これにより、支持プレート42およびプッシャープレート41は、チャック本体17aに対し主軸軸心O方向に進退自在かつ主軸チャック3側に付勢されている。   The loader chuck 17 is provided with a pusher plate 41 located on the inner periphery of the chuck claw 17b. The pusher plate 41 is used to press the workpiece W against the locating surface 31 of the locating member 30 when the workpiece is loaded, and is supported by the support plate 42. The support plate 42 has a shape in which branch portions 42a extend radially from the main axis O in three directions, and an advancing / retracting / biasing mechanism 43 is provided between each branch portion 42a and the chuck body 17a. . The advancing / retreating / biasing mechanism 43 is provided with a guide shaft 44 fixed to the support plate 42 and facing the direction of the spindle axis O, and the tip of the guide shaft 44 is inserted into the guide hole 45 of the chuck body 17a. A compression coil spring 46 is interposed between the outer periphery of the guide shaft 44 and between the support plate 42 and the chuck body 17a. As a result, the support plate 42 and the pusher plate 41 are movable forward and backward in the direction of the spindle axis O with respect to the chuck body 17a and are urged toward the spindle chuck 3 side.

また、プッシャープレート41の中心部には、ワークWの貫通孔Wf(図6参照)に挿入されて、ワークWを主軸軸心O回りに回転自在に支持する回転支持部材47が、プッシャープレート41と一体に設けられている。前記進退・付勢機構43によりプッシャープレート41を主軸チャック3側に付勢する付勢力は、プッシャープレート41でワークWを前記ロケート面31に押付けた状態でワークWに回転力が加えられた場合に、プッシャープレート41とワークW間の摩擦力で、回転支持部材47回りにワークWが回転するのを阻害しない程度とされている。   In addition, a rotation support member 47 that is inserted into a through-hole Wf (see FIG. 6) of the workpiece W and rotatably supports the workpiece W around the spindle axis O is disposed at the central portion of the pusher plate 41. And is provided integrally. The urging force that urges the pusher plate 41 toward the spindle chuck 3 by the advance / retreat / biasing mechanism 43 is when a rotational force is applied to the workpiece W while the workpiece W is pressed against the locating surface 31 by the pusher plate 41. Furthermore, the frictional force between the pusher plate 41 and the workpiece W is set so as not to prevent the workpiece W from rotating around the rotation support member 47.

この工作機械システムで加工されるワークの一例を図6に示す。このワークWは、中心軸WOを有するリング状の本体部Waの両端面に、それぞれ複数(この例では6)の凸部Wb,Wcと凹部Wd,Weとがワーク中心周りに等間隔で並んで設けられている。凸部Wb,Wcは円柱状で、その先端面Wba,Wcaは中心軸WOに対して垂直である。なお、ワークWの凹部Wd,Weは、凸部Wb,Wcに対して相対的に凹んだ箇所である。ワークWの中心部には、中心軸WOの方向に貫通する貫通孔Wfが設けられている。   An example of a workpiece machined by this machine tool system is shown in FIG. In this work W, a plurality of (six in this example) convex portions Wb, Wc and concave portions Wd, We are arranged at equal intervals around the center of the workpiece on both end faces of a ring-shaped main body Wa having a central axis WO. Is provided. The convex portions Wb and Wc are cylindrical, and their tip surfaces Wba and Wca are perpendicular to the central axis WO. The concave portions Wd and We of the workpiece W are portions that are recessed relatively to the convex portions Wb and Wc. A through hole Wf penetrating in the direction of the central axis WO is provided at the center of the workpiece W.

この工作機械システムを制御する制御装置について、図7と共に説明する。工作機械システム制御装置50は、工作機械1を制御する工作機械制御装置51と、ローダ11を制御するローダ制御装置52とでなる。各制御装置51,52は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラからなる。工作機械制御装置51は、加工プログラム53と、この加工プログラム53を実行する演算制御部54とを備える。ローダ制御装置52は、ローダ制御プログラム55と、このローダ制御プログラム55を実行する演算制御部56とを備える。各演算制御部54,56は、中央処理装置およびメモリ等に、プログラマブルコントローラを含めたものを示す。工作機械制御装置51とローダ制御装置52とは、互いに情報交換をしている。   A control device for controlling the machine tool system will be described with reference to FIG. The machine tool system control device 50 includes a machine tool control device 51 that controls the machine tool 1 and a loader control device 52 that controls the loader 11. Each of the control devices 51 and 52 includes a computer type numerical control device and a programmable controller. The machine tool control device 51 includes a machining program 53 and an arithmetic control unit 54 that executes the machining program 53. The loader control device 52 includes a loader control program 55 and an arithmetic control unit 56 that executes the loader control program 55. Each arithmetic control unit 54, 56 shows a central processing unit, a memory, and the like including a programmable controller. The machine tool control device 51 and the loader control device 52 exchange information with each other.

工作機械制御装置51の演算制御部54は工作機械1の各駆動部に、ローダ制御装置52の演算制御部56はローダ11の各駆動部に、それぞれ出力指令を出す。工作機械1の駆動部は、工具台Z方向移動駆動源5b、工具台X方向移動駆動源5c、主軸回転駆動源22a、エア供給装置38、および主軸チャック開閉装置10である。ローダ11の駆動部は、X軸方向移動駆動源14a、Y軸方向移動駆動源15a、Z軸方向移動駆動源13a、およびローダチャック開閉装置18である。   The calculation control unit 54 of the machine tool control device 51 issues an output command to each drive unit of the machine tool 1, and the calculation control unit 56 of the loader control device 52 issues an output command to each drive unit of the loader 11. The drive unit of the machine tool 1 includes a tool table Z-direction movement drive source 5b, a tool table X-direction movement drive source 5c, a spindle rotation drive source 22a, an air supply device 38, and a spindle chuck opening / closing device 10. The drive unit of the loader 11 is an X-axis direction movement drive source 14a, a Y-axis direction movement drive source 15a, a Z-axis direction movement drive source 13a, and a loader chuck opening / closing device 18.

図8に示すように、工作機械制御装置51は、加工プログラム53および演算制御部54により、一般動作制御部61と、搬入時主軸回転制御部62と、着座確認制御部63と、搬入時チャック制御部64とが構成されている。また、ローダ制御装置52は、ローダ制御プログラム55および演算制御部56により、搬送・搬出時ローダ制御部65と、搬入時ローダ制御部66とが構成されている。そして、搬入時主軸回転制御部62、着座確認制御部63、搬入時チャック制御部64、および搬入時ローダ制御部66を合わせたものが搬入時制御手段67となる。搬入時制御手段67は、ローダ11が工作機械1にワークWを搬入するときのローダ11および工作機械1の一連の制御を行う。   As shown in FIG. 8, the machine tool control device 51 includes a general operation control unit 61, a carry-in spindle rotation control unit 62, a seating confirmation control unit 63, and a carry-in chuck by a machining program 53 and a calculation control unit 54. A control unit 64 is configured. In addition, the loader control device 52 includes a loader control program 55 and a calculation control unit 56, and a loader control unit 65 at the time of conveyance / unloading and a loader control unit 66 at the time of loading. A combination of the carry-in spindle rotation control unit 62, the seating confirmation control unit 63, the carry-in chuck control unit 64, and the carry-in loader control unit 66 is the carry-in control means 67. The carrying-in control means 67 performs a series of controls of the loader 11 and the machine tool 1 when the loader 11 carries the workpiece W into the machine tool 1.

搬入時制御手段67を構成する制御部から説明する。
搬送時ローダ制御部66は、Z軸方向移動駆動源13aに出力して、主軸軸心Oの延長線上に位置するローダチャック17を主軸チャック3側へ移動させて、前記ロケート部材30のロケート面31にワークWの凸部Wbの先端面Wbaが接するまでワークWを主軸チャック3に対し搬入させるとともに、ローダチャック開閉装置18に出力して、ローダチャック17によるワークWの把持を解除し、回転支持部材46によりワークWを回転自在に支持させるように制御する。
The control unit constituting the carry-in control means 67 will be described.
The transport loader control unit 66 outputs to the Z-axis direction moving drive source 13a, and moves the loader chuck 17 located on the extension line of the spindle axis O toward the spindle chuck 3 side to locate the locating surface of the locating member 30. The workpiece W is carried into the spindle chuck 3 until the tip end surface Wba of the convex portion Wb of the workpiece W comes into contact with 31 and output to the loader chuck opening / closing device 18 to release the gripping of the workpiece W by the loader chuck 17 and rotate. Control is performed so that the workpiece W is rotatably supported by the support member 46.

搬入時主軸回転制御部62は、上記搬送時ローダ制御部66による制御の後、回転支持部材47がワークWを回転自在に支持した状態で、主軸回転駆動源22aに出力して、前記主軸2を、前記係合部材32が前記ワークWの凹部Wdの円周方向を向く内面部に必ず接することとなる所定回転角度だけ回転させる。ワークWの凸部(凹部Wd)の数をnとした場合、所定回転角度は360°/n+αで表される。αは例えば5°〜10°である。この実施形態の場合、凸部Wb(凹部Wd)の数が6であるため、主軸2の回転角度は60°以上、例えば65°〜70°とする。   The carry-in spindle rotation control unit 62 outputs the spindle 2 to the spindle rotation drive source 22a in a state where the rotation support member 47 rotatably supports the workpiece W after being controlled by the transfer loader control unit 66. The engagement member 32 is rotated by a predetermined rotation angle that always comes into contact with the inner surface portion of the concave portion Wd of the workpiece W facing the circumferential direction. When the number of convex portions (concave portions Wd) of the workpiece W is n, the predetermined rotation angle is represented by 360 ° / n + α. α is, for example, 5 ° to 10 °. In the case of this embodiment, since the number of convex portions Wb (concave portions Wd) is 6, the rotation angle of the main shaft 2 is set to 60 ° or more, for example, 65 ° to 70 °.

着座確認制御部63は、上記搬入時主軸回転制御部62による制御の後、エア供給装置38に出力し、そのときのエア供給路の背圧を圧力計で測定することにより、ロケート部材30のロケート面31にワークWが適正に着座しているか否かを判定するように制御する。すなわち、ワークWが適正に着座していれば、エア吐出口36からエアが吐出されないので背圧が高くなり、逆にワークWが適正に着座しなければ、エア吐出口36からエアが吐出されるので背圧が低くなる。このことから、背圧を測定することで、ワークWが適正に着座しているか否かが判定できる。   The seating confirmation control unit 63 outputs to the air supply device 38 after the control by the carry-in main shaft rotation control unit 62, and measures the back pressure of the air supply path at that time with a pressure gauge, so that the locating member 30 Control is performed so as to determine whether or not the workpiece W is properly seated on the locating surface 31. That is, if the workpiece W is properly seated, air is not discharged from the air discharge port 36, so the back pressure increases. Conversely, if the workpiece W is not properly seated, air is discharged from the air discharge port 36. Therefore, the back pressure is lowered. From this, it is possible to determine whether or not the workpiece W is properly seated by measuring the back pressure.

搬入時チャック制御部64は、上記着座確認制御部63による制御で、ワークWが適正に着座している場合に、主軸チャック開閉装置10に出力して、主軸チャック3にチャック爪3bでワークWを把持させるように制御する。   When the workpiece W is properly seated by the control by the seating confirmation control unit 63, the carry-in chuck control unit 64 outputs to the spindle chuck opening / closing device 10 to the spindle chuck 3 with the chuck claw 3b. Control to hold.

工作機械制御装置51の一般動作制御部61は、搬入時主軸回転制御部62、着座確認制御部63、および搬入時チャック制御部64による制御以外の工作機械1に関する一般的な制御を行う。具体的には、工具台Z方向移動駆動源5b、工具台X方向移動駆動源5c、主軸回転駆動源22a、および主軸チャック開閉装置10に適宜出力して、ワークWを加工するための主軸2の回転および停止、工具台5のZ軸方向およびX軸方向の移動、加工終了後の主軸チャック3によるワークの開放等の制御を行う。   The general operation control unit 61 of the machine tool control device 51 performs general control related to the machine tool 1 other than control by the carry-in spindle rotation control unit 62, the seating confirmation control unit 63, and the carry-in chuck control unit 64. Specifically, the spindle 2 for machining the workpiece W by appropriately outputting to the tool table Z direction movement drive source 5b, the tool table X direction movement drive source 5c, the spindle rotation drive source 22a, and the spindle chuck opening / closing device 10. Are controlled such as rotation and stop of the tool, movement of the tool base 5 in the Z-axis direction and X-axis direction, and release of the workpiece by the spindle chuck 3 after completion of machining.

ローダ制御装置52の搬送・搬出時ローダ制御部65は、X軸方向移動駆動源14a、Y軸方向移動駆動源15a、Z軸方向移動駆動源13a、およびローダチャック開閉装置18に出力して、所定の素材ワーク置き場からワークWを主軸軸心Oの延長線上まで搬送する制御と、加工されたワークWを搬出して、所定の製品ワーク置き場まで搬送する制御とを行う。   The loader control unit 65 of the loader control device 52 outputs to the X-axis direction movement drive source 14a, the Y-axis direction movement drive source 15a, the Z-axis direction movement drive source 13a, and the loader chuck opening / closing device 18, Control for conveying the workpiece W from a predetermined material workpiece storage area to an extension line of the spindle axis O and control for unloading the processed workpiece W and conveying it to a predetermined product workpiece storage area are performed.

工作機械システム制御装置50の制御による工作機械システムの動作を、図9と共に説明する。
まず、搬送・搬出時ローダ制御部65の制御により、ローダチャック17が素材ワーク置き場の素材ワークWを把持して、主軸軸心Oの延長線上まで搬送するようにローダ11が動作する(同図(A))。
The operation of the machine tool system under the control of the machine tool system control device 50 will be described with reference to FIG.
First, the loader 11 operates so that the loader chuck 17 grips the material workpiece W in the material workpiece storage area and conveys it to the extension line of the spindle axis O by the control of the loader control unit 65 during conveyance / unloading (the same figure). (A)).

次に、搬送時ローダ制御部66の制御により、ローダチャック17を主軸チャック3側へ移動させて、ワークWの主軸チャック3側の凸部Wbの先端面Wbaを主軸チャックロケート部材30のロケート面31に当接させる(同図(B))。このとき、同図(B)のようにロケート部材30の係合部材32がワークWの凸部Wbと対向する位置にある場合は、係合部材32は凸部Wbに押されてロケート面31から没入する。また、係合部材32がワークWの凹部Wdと対向する位置にある場合(図示せず)は、係合部材32はロケート面31から突出したままとなる。
凸部Wbの先端面Wbaがロケート面31に当接したなら、ローダチャック17のチャック爪17bが開いてワークWを開放する(同図(C))。ローダチャック17は、素材ワーク置き場でワークWを把持する際に、ワークWによりプッシャープレート41がチャック本体17a側へ押し込まれた状態となっている。そのため、チャック爪17bが開くと、前記圧縮コイルばね46の弾性反発力を受けたプッシャープレート41に押されて、ワークWがロケート面31に押付けられる。これにより、ワークWが軸方向に位置決めされる。
Next, the loader chuck 17 is moved to the spindle chuck 3 side by the control of the loader control unit 66 at the time of conveyance, and the tip surface Wba of the projection Wb on the spindle chuck 3 side of the workpiece W is located on the locating surface of the spindle chuck locating member 30. It is made to contact 31 (the figure (B)). At this time, when the engaging member 32 of the locating member 30 is in a position facing the convex portion Wb of the workpiece W as shown in FIG. 5B, the engaging member 32 is pushed by the convex portion Wb and located on the locating surface 31. Immerse yourself from. Further, when the engaging member 32 is at a position facing the concave portion Wd of the workpiece W (not shown), the engaging member 32 remains protruding from the locating surface 31.
When the front end surface Wba of the convex portion Wb comes into contact with the locating surface 31, the chuck claw 17b of the loader chuck 17 is opened to release the workpiece W ((C) in the figure). The loader chuck 17 is in a state in which the pusher plate 41 is pushed into the chuck body 17a side by the workpiece W when the workpiece W is gripped in the material workpiece storage area. Therefore, when the chuck claw 17 b is opened, the work W is pressed against the locating surface 31 by being pushed by the pusher plate 41 that receives the elastic repulsion force of the compression coil spring 46. Thereby, the workpiece | work W is positioned to an axial direction.

次いで、搬入時主軸回転制御部62の制御により、主軸2が前記所定回転角度だけ回転する。主軸回転前に係合部材32がワークWの凸部Wbおよび凹部Wdのいずれと対向していた場合でも、係合部材32がワークWの凹部Wdの円周方向を向く内面部に必ず接する(同図(D))。これにより、ワークWが円周方向に位置決めされる。係合部材32がワークWの凹部Wd内面部に接した後は、主軸2の回転によりワークWが回転支持部材47周りに空転する。係合部材32は付勢部材34により突出方向に付勢されているため、この例のワークWのように凸部Wbと凹部Wdとがワーク中心周りに並んで設けられたワーク端面の形状に良好に対応できる。   Next, the main shaft 2 rotates by the predetermined rotation angle under the control of the main shaft rotation control unit 62 at the time of loading. Even if the engaging member 32 faces either the convex portion Wb or the concave portion Wd of the workpiece W before the main shaft is rotated, the engaging member 32 is always in contact with the inner surface portion of the concave portion Wd of the workpiece W facing in the circumferential direction ( (D) of FIG. As a result, the workpiece W is positioned in the circumferential direction. After the engaging member 32 comes into contact with the inner surface of the concave portion Wd of the workpiece W, the workpiece W idles around the rotation support member 47 by the rotation of the main shaft 2. Since the engaging member 32 is urged in the protruding direction by the urging member 34, the workpiece W has a shape of a workpiece end surface in which the convex portion Wb and the concave portion Wd are provided around the workpiece center like the workpiece W in this example. Can cope well.

ワークWが円周方向に位置決めされると、着座確認制御部63により、前記方法でワークWの着座確認が行われる。円周方向の位置決めにより、着座確認手段37の検出部であるエア吐出口36が必ずワークWの凸部Wbと対向する位置にあるため、着座確認を正確に行うことができる。   When the workpiece W is positioned in the circumferential direction, the seating confirmation control unit 63 confirms the seating of the workpiece W by the above method. By positioning in the circumferential direction, the air discharge port 36, which is a detection part of the seating confirmation means 37, is always in a position facing the convex part Wb of the workpiece W, so that seating confirmation can be performed accurately.

上記着座確認によりワークWが主軸チャック3に適正に着座していることが確認されたならば、搬入時チャック制御部64の制御により、チャック爪3bが閉じて主軸チャック3がワークWを把持する(同図(E))。   If the seating confirmation confirms that the workpiece W is properly seated on the spindle chuck 3, the chuck claw 3b is closed and the spindle chuck 3 grips the workpiece W under the control of the chuck controller 64 at the time of loading. (Figure (E)).

以後は、一般動作制御部61の制御により、ワークWの加工を行う。加工が終了したなら、主軸チャック3が加工後の製品ワークWを開放する(同図(F))。続いて、搬送・搬出時ローダ制御部65の制御により、主軸チャック3から開放された製品ワークWをローダチャック17が把持し、その製品ワークWを主軸チャック3から搬出して製品ワーク置き場まで搬送する。   Thereafter, the workpiece W is processed under the control of the general operation control unit 61. When the machining is completed, the spindle chuck 3 releases the product workpiece W after the machining ((F) in the figure). Subsequently, the loader chuck 17 grips the product workpiece W released from the spindle chuck 3 under the control of the loader control unit 65 at the time of conveyance / unloading, and the product workpiece W is unloaded from the spindle chuck 3 and conveyed to the product workpiece storage area. To do.

この発明の工作機械システムは、搬入時制御手段67の制御により、ワークWの軸方向および円周方向の位置決めが、ローダ11により主軸チャック3へワークWを搬入するときの一連の動作で行われるため、ワークWの主軸チャック3への仮装着等の余分な動作が不要であり、ワークWの位置決めを正確にかつ素早く行える。ワーク位置決め用の機構は、ロケート部材30、係合部材32、および付勢部材34からなる簡易な構成であるため、低コストで装備することができる。機外に位置決め用の装置を装備する必要もない。上記ワーク位置決め用の機構はワークWに合わせて段取り替えする必要がないため、ラインを長時間停止させずに効率良く工作機械による加工を行える。   In the machine tool system of the present invention, the axial and circumferential positioning of the workpiece W is performed by a series of operations when the workpiece W is loaded into the spindle chuck 3 by the loader 11 under the control of the loading control means 67. Therefore, an extra operation such as temporary mounting of the workpiece W to the spindle chuck 3 is unnecessary, and the workpiece W can be positioned accurately and quickly. Since the workpiece positioning mechanism has a simple configuration including the locating member 30, the engaging member 32, and the urging member 34, it can be equipped at a low cost. There is no need to equip a positioning device outside the machine. Since the workpiece positioning mechanism does not need to be changed in accordance with the workpiece W, the machining can be efficiently performed without stopping the line for a long time.

この実施形態では、ワークWが図6に示す形状である場合について説明したが、この発明の工作機械システムは、図6に示す形状に限定せず、少なくとも片方の端面に凸部と凹部とがワーク中心周りに並んで設けられたワークに適用できる。   In this embodiment, the case where the workpiece W has the shape shown in FIG. 6 has been described. However, the machine tool system of the present invention is not limited to the shape shown in FIG. 6, and at least one end face has a convex portion and a concave portion. It can be applied to workpieces arranged side by side around the workpiece center.

この発明の実施形態にかかる工作機械システムを概略的に示す正面図である。1 is a front view schematically showing a machine tool system according to an embodiment of the present invention. 同工作機械システムの主にローダを示す側面図である。It is a side view which mainly shows the loader of the machine tool system. 同工作機械システムの要部の一部破断側面図である。It is a partially broken side view of the principal part of the machine tool system. 同工作機械システムの主軸チャックの正面図である。It is a front view of the spindle chuck of the machine tool system. 同工作機械システムのローダチャックの正面図である。It is a front view of the loader chuck of the machine tool system. ワークの一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of a work. 同工作機械システムの工作機械システム制御装置の概念構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conceptual structure of the machine tool system control apparatus of the machine tool system. 同工作機械システム制御装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the machine tool system control apparatus. 同工作機械システムのワーク搬入時に動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement at the time of the workpiece | work carrying-in of the machine tool system.

符号の説明Explanation of symbols

1…工作機械
2…主軸
3…主軸チャック
3b…チャック爪
5…工具台
5a…工具
11…ローダ
17…ローダチャック
30…ロケート部材
31…ロケート面
32…係合部材
34…付勢部材
36…エア吐出口(検出部)
37…着座確認手段
41…プッシャープレート
47…回転支持部材
50…工作機械システム制御装置
62…搬入時主軸回転制御部
63…着座確認制御部
64…搬入時チャック制御部
66…搬入時ローダ制御部
67…搬入時制御手段
O…主軸軸心
W…ワーク
Wb…凸部
Wba…先端面
Wd…凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Machine tool 2 ... Main shaft 3 ... Main shaft chuck 3b ... Chuck claw 5 ... Tool stand 5a ... Tool 11 ... Loader 17 ... Loader chuck 30 ... Locate member 31 ... Locate surface 32 ... Engagement member 34 ... Energizing member 36 ... Air Discharge port (detector)
37 ... Seating confirmation means 41 ... Pusher plate 47 ... Rotation support member 50 ... Machine tool system controller 62 ... Carry-in spindle rotation controller 63 ... Seating confirmation controller 64 ... Carry-in chuck controller 66 ... Carry-in loader controller 67 ... Control means O at the time of loading ... Spindle axis W ... Work Wb ... Projection Wba ... Tip surface Wd ... Concave

Claims (2)

工作機械と、この工作機械にワークを搬入するローダと、前記工作機械および前記ローダを制御する工作機械システム制御装置とを備えた工作機械システムであって、
前記工作機械は、ワークを把持する主軸チャックを有する主軸と、前記主軸チャックに把持されたワークを加工する工具を有する工具台とを備え、
前記ワークは、少なくとも片方の端面に凸部と凹部とがワーク中心周りに並んで設けられたものであり、
前記主軸チャックは、主軸軸心に対して垂直に設けられ前記ワークの凸部の先端面を当接させてワークを軸方向に位置決めするロケート面を有するロケート部材と、前記ロケート面の主軸軸心から外れた位置に出没自在に設けられ、突出状態で前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に係合してワークを円周方向に位置決めする係合部材と、この係合部材を突出方向に付勢する付勢部材と、主軸軸心に対して径方向に進退してワークを把持するチャック爪とを備え、
前記ローダは、ワークを把持するローダチャックと、このローダチャックがワークの把持を解除した状態でワークを主軸軸心回りに回転自在に支持する回転支持部材とを有するものであり、
前記工作機械システム制御装置は、前記ローダが前記工作機械にワークを搬入するときのローダおよび工作機械の一連の動作を制御する搬入時制御手段を有し、
この搬入時制御手段は、
前記ローダに、前記ロケート部材のロケート面に前記ワークの凸部の先端面が接するまでワークを主軸チャックに対し搬入させるとともに、前記ローダチャックによるワークの把持を解除して、前記回転支持部材によりワークを回転自在に支持させる搬入時ローダ制御部と、
前記回転支持部材がワークを回転自在に支持した状態で、前記主軸を、前記係合部材が前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に必ず接することとなる所定回転角度だけ回転させる搬入時主軸回転制御部と、
この主軸の前記所定角度の回転の後、前記主軸チャックにチャック爪でワークを把持させる搬入時チャック制御部と、
を有する工作機械システム。
A machine tool system comprising a machine tool, a loader for carrying a workpiece into the machine tool, and the machine tool and a machine tool system control device for controlling the loader ,
The machine tool includes a spindle having a spindle chuck for gripping a workpiece, and a tool table having a tool for processing the workpiece gripped by the spindle chuck,
The workpiece is provided with a convex portion and a concave portion arranged around the workpiece center on at least one end face,
The spindle chuck includes a locating member that is provided perpendicular to the spindle axis and has a locating surface that contacts a tip end surface of the convex portion of the workpiece to position the workpiece in the axial direction, and the spindle axis of the locating surface An engagement member which is provided so as to be able to protrude and retract at a position deviated from, and engages with an inner surface portion facing the circumferential direction of the concave portion of the workpiece in a projecting state, and the engagement member projects. e Bei a biasing member for biasing in a direction, a chuck claws for gripping a workpiece to advance and retreat in a radial direction relative to the spindle axis,
The loader includes a loader chuck that grips a workpiece, and a rotation support member that rotatably supports the workpiece around the spindle axis in a state where the loader chuck releases the workpiece.
The machine tool system control device includes a loader when the loader carries a workpiece into the machine tool and a loading control means for controlling a series of operations of the machine tool,
This carrying-in control means is
The loader is loaded into the spindle chuck until the tip surface of the convex portion of the workpiece comes into contact with the locating surface of the locating member, and the gripping of the workpiece by the loader chuck is released, and the work is supported by the rotation support member. A loader control unit at the time of loading that rotatably supports
When the rotation support member rotatably supports the workpiece, the main shaft is rotated by a predetermined rotation angle at which the engagement member always comes into contact with the inner surface portion of the concave portion of the workpiece facing the circumferential direction. A spindle rotation control unit;
A chuck control unit at the time of loading that causes the spindle chuck to grip a workpiece with chuck claws after the rotation of the spindle by the predetermined angle;
A machine tool system.
前記ロケート面に検出部を有しワークが前記ロケート面に着座したか否かを検出する着座確認手段を設け、前記検出部は、前記係合部材が前記ワークの凹部の円周方向を向く内面部に係合した状態で、前記ワークの凸部の先端面と対向する位置に配置した請求項1記載の工作機械システム。   The detecting portion is provided on the locating surface, and seating confirmation means for detecting whether or not the workpiece is seated on the locating surface is provided, and the detecting portion is an inner surface in which the engaging member faces the circumferential direction of the concave portion of the workpiece. The machine tool system according to claim 1, wherein the machine tool system is disposed at a position facing a front end surface of the convex portion of the workpiece while being engaged with the portion.
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JP2002205233A (en) * 2001-01-10 2002-07-23 Honda Motor Co Ltd Claw member for chuck mechanism and its manufacturing method
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