JPH11347876A

JPH11347876A - 主軸移動型工作機械における工作物搬送方法、その装置および加工システム

Info

Publication number: JPH11347876A
Application number: JP10173998A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Otake; 公孝大竹
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1999-12-21
Also published as: US6257108B1

Abstract

(57)【要約】【課題】工作物搬送装置をコンパクトにして主軸移動
型工作機械の全体を小型化し、工作物交換時間を短縮す
ることが求められていた。【解決手段】工作物搬送方法は、チャックが受け取る
ための未加工工作物７を未加工工作物用パレット３２に
載置して搬送する未加工工作物搬送部３５の上段に、加
工済工作物８を加工済工作物用パレット３３に載置して
搬送する加工済工作物搬送部３６を配置し、未加工工作
物用パレット３２は、未加工工作物受け取り位置３０と
工作物搬入位置３７との間を移動し、加工済工作物用パ
レット３３は、加工済工作物渡し位置３１と工作物搬出
位置３８との間を移動することにより、チャックとの間
で工作物の授受を行うようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸を回転自在に
支持する主軸台が少なくとも主軸の軸線方向（Ｚ軸方
向）およびこの主軸軸線と直交する方向（Ｘ軸方向）に
移動する主軸移動型工作機械に工作物を搬入，搬出し
て、主軸の下端に設けられたチャックと工作物搬送装置
との間で工作物を授受する工作物搬送方法、その装置お
よび加工システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明の関連技術として、本出願人は、
主軸移動型工作機械に対して工作物（ワーク）を交換す
るための工作物交換装置を提案している（特願平９−３
６２０６０号）。この工作物交換装置は、二つまたは四
つの工作物載置部が水平面内に並設され、この工作物載
置部を回転移動または前後方向に移動させるようになっ
ている。

【０００３】別の関連技術として、本出願人は主軸移動
型工作機械におけるワークフィーダ（特願平９−２９７
７７４号）、およびワークストッカ（特願平１０−４８
８４０号）等を提案している。このワークフィーダ等で
は、複数の工作物載置部（ワーク載置部）を水平面内で
旋回させて、工作物を工作機械に対して搬入，搬出して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記各関連技術では、
工作物が載置される複数の工作物載置部が、水平面内に
配置されており上下二段には配置されていない。その結
果、工作物載置部を移動させるための装置が大型化する
傾向があった。特に、直径の大きな工作物を搬送する場
合には工作物載置部が大型化する。また、工作機械の主
軸台は、工作物授受領域内で、加工済工作物を工作物載
置部に載置した後、Ｘ軸方向に移動して未加工工作物を
受け取る動作を行う。この工作物の授受動作を行う時
の、主軸台のＸ軸方向の移動距離が長くなる傾向があっ
た。

【０００５】このように、工作物を搬送するための搬送
装置自体が大型化するとともに、主軸台がＸ軸方向に移
動して工作物の授受動作を行う必要があるので、工作機
械全体の大型化をまねく。その結果、直径の大きな工作
物を加工する工作機械と、標準的な大きさの工作物を加
工する工作機械とを共通化するのが困難であった。ま
た、搬送装置の大型化と主軸台の移動動作の結果、工作
物の交換時間が長くなる傾向にあった。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、工作物搬送装置をコンパクトにして
主軸移動型工作機械の全体を小型化し、工作物交換時間
を短縮することができる主軸移動型工作機械における工
作物搬送方法、その装置および加工システムを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかる主軸移動型工作機械における工作物
搬送方法は、主軸を回転自在に支持する主軸台が前記主
軸の軸線方向およびこの主軸軸線と直交する方向に移動
する主軸移動型工作機械に工作物を搬送して、前記主軸
の下端に設けられたチャックと工作物搬送装置との間で
前記工作物を授受する工作物搬送方法であって、前記チ
ャックが受け取るための未加工工作物を未加工工作物載
置部に載置して搬送する未加工工作物搬送部の上段また
は下段に、前記チャックから渡された加工済工作物を加
工済工作物載置部に載置して搬送する加工済工作物搬送
部を配置し、前記未加工工作物載置部は、前記工作機械
でこれから加工するために前記未加工工作物を前記チャ
ックが受け取る未加工工作物受け取り位置と、前記未加
工工作物を搬入する工作物搬入位置との間を移動し、前
記加工済工作物載置部は、前記未加工工作物受け取り位
置の上方または下方に位置して前記工作機械での加工が
完了した前記加工済工作物を前記チャックが載置して渡
す加工済工作物渡し位置と、前記加工済工作物を搬出す
る工作物搬出位置との間を移動することにより、前記チ
ャックとの間で前記工作物の授受を行うようにしてい
る。

【０００８】前記方法を実施する上で好適な主軸移動型
工作機械における工作物搬送装置は、主軸を回転自在に
支持する主軸台が前記主軸の軸線方向およびこの主軸軸
線と直交する方向に移動する主軸移動型工作機械に工作
物を搬送して、前記主軸の下端に設けられたチャックと
の間で前記工作物を授受するための工作物搬送装置であ
って、前記工作機械の機械本体の近傍の所定位置に設置
された工作物搬送装置基体と、この工作物搬送装置基体
に設けられ、前記チャックが受け取るための未加工工作
物を未加工工作物載置部に載置して搬送する未加工工作
物搬送部と、前記工作物搬送装置基体に設けられて前記
未加工工作物搬送部の上段または下段に配置され、前記
チャックから渡された加工済工作物を加工済工作物載置
部に載置して搬送する加工済工作物搬送部とを備え、前
記未加工工作物搬送部の前記未加工工作物載置部は、前
記工作機械でこれから加工するために前記未加工工作物
を前記チャックが受け取る未加工工作物受け取り位置
と、前記未加工工作物を搬入する工作物搬入位置との間
を移動し、前記加工済工作物搬送部の前記加工済工作物
載置部は、前記未加工工作物受け取り位置の上方または
下方に位置して前記工作機械での加工が完了した前記加
工済工作物を前記チャックが載置して渡す加工済工作物
渡し位置と、前記加工済工作物を搬出する工作物搬出位
置との間を移動することにより、前記チャックとの間で
前記工作物の授受を行うようにしている。

【０００９】前記方法および装置において、前記未加工
工作物受け取り位置および前記加工済工作物渡し位置
は、前記主軸台の前記主軸軸線と直交する方向と平行な
移動軌跡上にあるのが好ましい。

【００１０】なお、上段に前記加工済工作物搬送部が配
置され、下段に前記未加工工作物搬送部が配置されてい
るのが好ましい。また、前記未加工工作物搬送部と前記
加工済工作物搬送部はほぼ二段重ねに配置されて前記工
作物搬送装置基体に設けられ、前記未加工工作物載置部
と前記加工済工作物載置部は同一方向に移動するのが好
ましい。また、前記未加工工作物搬送部と前記加工済工
作物搬送部は異なる方向に移動するように配置されてい
てもよい。なお、前記未加工工作物搬送部と前記加工済
工作物搬送部の位置は、前記主軸台の前記主軸軸線と直
交する移動方向に所定距離だけ若干ずれていてもよい。

【００１１】なお、上段に前記未加工工作物搬送部が配
置され、下段に前記加工済工作物搬送部が配置され、前
記加工済工作物渡し位置で前記チャックが下段の前記加
工済工作物搬送部の前記加工済工作物載置部に前記加工
済工作物を載置する動作中は、上段の前記未加工工作物
搬送部は退避位置に退避するようにしてもよい。この場
合、前記未加工工作物搬送部と前記加工済工作物搬送部
は、ほぼ二段重ねに配置されて前記工作物搬送装置基体
に設けられ、前記未加工工作物載置部と前記加工済工作
物載置部は同一方向に移動してもよい。また、前記未加
工工作物搬送部と前記加工済工作物搬送部は異なる方向
に移動するように配置されていてもよい。

【００１２】なお、前記未加工工作物搬送部と前記加工
済工作物搬送部の位置は、前記主軸台の前記主軸軸線と
直交する移動方向に所定距離だけ若干ずれていてもよ
い。また、前記未加工工作物搬送部および加工済工作物
搬送部のいずれか一方の搬送部を前記工作物搬送装置基
体に設けるとともに、いずれか他方の搬送部を前記一方
の搬送部の上に設け、前記未加工工作物載置部と前記加
工済工作物載置部を異なる方向に移動するようにしても
よい。前記未加工工作物載置部および前記加工済工作物
載置部の少なくともいずれか一方を昇降移動させて前記
工作物を前記チャックで把持可能にするのが好ましい。

【００１３】本発明の加工システムは、複数の前記主軸
移動型工作機械を並設して前記工作物を順次加工してい
く加工システムであって、前記工作物搬送装置で、とな
り合う前記工作機械と他の前記工作機械とを接続して前
記工作物を順次搬送する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
の一例を図１から図９を参照して説明する。この実施形
態では、ＮＣ（数値制御）装置（図示せず）により数値
制御される主軸移動型の工作機械として立て旋盤の場合
を示している。この工作機械は、主軸を回転自在に支持
する主軸台が少なくとも主軸の軸線方向およびこの主軸
軸線と直交する方向に移動して、主軸の下端（下方端
部）に設けられたチャックと工作物搬送装置との間で工
作物（ワーク）を授受（受け渡し）するとともに、主軸
台が工作物授受領域と加工領域との間を移動できるタイ
プの工作機械であれば、ターニングセンタ，研削盤，マ
シニングセンタなど他の種類の工作機械であってもよ
い。すなわち、直交３軸方向に移動する工作機械であっ
てもよい。なお、工作機械の主軸の軸線は、床面に対し
て垂直方向を向いている場合を示しているが、この垂直
方向に対して所定角度傾斜した方向を向いた場合でもよ
い。

【００１５】図１および図２は、それぞれ主軸移動型の
立て旋盤に工作物搬送装置を付属させた全体平面図およ
び全体正面図である。まず最初に、主軸移動型の立て旋
盤（以下、旋盤と記載）１について説明する。図１およ
び図２に示すように、旋盤１は、機械本体２と、機械本
体２の近傍に設けられ、旋盤１の所定の位置に工作物を
搬送する動作を行う工作物搬送装置３とを備え、ＮＣ装
置により数値制御される。旋盤１においては、主軸台４
および主軸５など可動体が、主軸軸線ＣＬ方向と平行な
方向であるＺ軸方向に移動するとともに、Ｚ軸方向と直
交するＸ軸と平行な移動軌跡Ｃ₀上を、加工領域１７内
で加工が行われる位置（以下、加工位置と記載）と、工
作物搬送装置３の工作物授受位置Ｄとの間で移動する。

【００１６】チャック６は、この旋盤１で加工が未だ行
われていない未加工の工作物（たとえば、素材ワーク）
７を着脱自在に直接把持して工作物搬送装置３から受け
取り、旋盤１の加工位置で加工した後は、加工が終了し
た加工済工作物（たとえば、完成品）８の把持を解除し
てこの加工済工作物８を工作物搬送装置３に渡す。主軸
５を含む主軸台４がＸ軸方向およびＺ軸方向に移動する
このタイプの旋盤１では、主軸台４の移動動作が工作物
搬送の機能も果している。

【００１７】旋盤１には、加工位置で加工が行われると
ともにスプラッシュガード９，仕切りカバー９ａで遮蔽
された加工領域１７と、加工領域１７に隣接し、チャッ
ク６と工作物搬送装置３との間で工作物の授受が行われ
る工作物授受領域１８とが設けられており、主軸台４は
両方の領域１７，１８間を移動する。工作物授受領域１
８も、スプラッシュガード９，仕切りカバー９ａで遮蔽
されている。仕切りカバー９ａには、主軸台４の移動の
ための開口部が設けられている。主軸台４が少なくとも
加工領域１７側で加工を行っている時、前記開口部より
加工領域１７側の切粉やクーラントが外部に飛散しない
ようなカバー等が、サドル１２，主軸台４等に、また
は、サドル１２，主軸台４等と仕切りカバー９ａとの間
に設けられている。工作物搬送装置３は工作物授受領域
１８側に設置されて、チャック６との間で未加工工作物
７や加工済工作物８の授受を行う。工作物搬送装置３の
一部（たとえば、工作物授受位置Ｄ側の部分）は工作物
授受領域１８に位置し、他の一部は、作業者による加工
済工作物８の取り外し作業，および未加工工作物７の載
置作業等が行われる領域に位置している。

【００１８】工作物搬送装置３には、工作物授受領域１
８にある工作物授受位置Ｄと、作業者が工作物の取り替
え作業を行う工作物取り替え作業位置Ｅが設定されてい
る。工作物授受位置Ｄには、下方に位置する未加工工作
物受け取り位置３０と、上方に位置する加工済工作物渡
し位置３１とがある。工作物授受位置Ｄで、チャック６
と工作物搬送装置３との間で未加工工作物７および加工
済工作物８の授受動作が行われる。未加工工作物受け取
り位置３０では、旋盤１でこれから加工するために、チ
ャック６と対向するように未加工工作物載置部としての
未加工工作物用パレット３２が位置決めされ、チャック
６の複数の爪で、未加工工作物用パレット３２の上面に
載置された未加工工作物７を把持して受け取る。

【００１９】未加工工作物受け取り位置３０の上方に配
置された加工済工作物渡し位置３１においても、チャッ
ク６と対向するように加工済工作物載置部としての加工
済工作物用パレット３３が位置決めされるようになって
いる。この加工済工作物渡し位置３１では、旋盤１での
加工が完了した加工済工作物８をチャック６が加工済工
作物用パレット３３の上面に載置して渡すようになって
いる。すなわち、チャック６は、加工済工作物８の把持
を加工済工作物渡し位置３１で解除して、この加工済工
作物８を加工済工作物用パレット３３上に載置する。そ
のために、未加工工作物受け取り位置３０および加工済
工作物渡し位置３１は、主軸台４の主軸軸線ＣＬと直交
する方向と平行な移動軌跡Ｃ₀上に位置している。

【００２０】旋盤１のベッド１０の上面には、Ｘ軸方向
に一対のガイドレール１１が平行に取付けられている。
二本のガイドレール１１上には、図示しないスライド本
体を介して、サドル１２がＸ軸方向に移動自在に配置さ
れている。ガイドレール１１とスライド本体は直動ころ
がり案内を構成している。ベッド１０の工作物搬送装置
３側にはブラケット１０ａが固定されており、ガイドレ
ール１１，１１は、ベッド１０とブラケット１０ａとに
より支持されている。なお、ブラケット１０ａはベッド
１０と一体に形成してもよく、また、ガイドレール１１
も、ベッド１０側のレールとブラケット１０ａ側のレー
ルに分割しておいて、組立調整時に一つのガイドレール
となるようにしてもよい。

【００２１】二本のガイドレール１１の間には、Ｘ軸用
ボールねじのねじ軸１３がガイドレール１１と平行に配
置され、ねじ軸１３には、サドル１２に固定されたナッ
ト１４がねじ込まれている。ねじ軸１３の両端部は、軸
受を内蔵した軸受装置１５，１６により回転自在に軸支
されている。ねじ軸１３は、歯付プーリ１３ａ，１３ｂ
および歯付ベルト１３ｃを介して、Ｘ軸用サーボモータ
２０により正逆方向に回転駆動される。なお、Ｘ軸用サ
ーボモータ２０とＸ軸用ボールねじは、連結部材で直結
されていてもよいが、歯車機構等を介して回転駆動され
ていてもよい。Ｘ軸用サーボモータ２０に駆動されてね
じ軸１３が回転すると、サドル１２が、ナット１４を介
してガイドレール１１に案内されてＸ軸方向に往復移動
し、この移動動作が工具２２に対する主軸台４のＸ軸方
向の移動となる。この旋盤１は、Ｘ軸方向へのサドル１
２の移動可能距離が工作物搬送装置３の方向に長くなっ
ている。

【００２２】ベッド１０には刃物台２１が取付けられ、
刃物台２１にはタレット２３が所定の方向たとえばＸ軸
軸線と平行な軸線を中心に旋回割出し可能に設けられ、
タレット２３には複数の工具２２が放射状に取付けられ
ている。サドル１２の前面には、Ｚ軸方向に一対のＺ軸
ガイドレール２４が平行に設けられ、主軸台４が、スラ
イド本体２５，２５を介して一対のＺ軸ガイドレール２
４，２４にＺ軸方向に移動自在に係合している。Ｚ軸ガ
イドレール２４およびスライド本体２５は直動ころがり
案内を構成している。

【００２３】サドル１２の上部にはＺ軸用サーボモータ
２６が取付けられている。Ｚ軸用サーボモータ２６に
は、Ｚ軸用ボールねじ（図示せず）のねじ軸が直結され
て回転駆動されるようになっている。Ｚ軸用ボールねじ
のねじ軸には、主軸台４に固定されたナット（図示せ
ず）がねじ込まれているので、Ｚ軸用サーボモータ２６
によりねじ軸が回転すれば、前記ナットを介して主軸台
４がＺ軸ガイドレール２４に案内されてＺ軸方向に昇降
移動する。Ｚ軸用サーボモータ２６とＺ軸用ボールねじ
のねじ軸とは、歯車機構，歯付プーリ・歯付ベルトなど
伝達機構を介して駆動力を伝達するものであってもよ
い。なお、各案内部の直動ころがり案内は、他のころが
り案内，すべり案内等の案内部であってもよい。

【００２４】主軸台４には主軸５が主軸受（図示せず）
等により回転自在に支持されており、主軸５は、その下
端に設けられたチャック６で工作物を把持した状態で回
転する。主軸５は、主軸台４の内部に組み込まれたビル
トイン型の主軸モータ（図示せず）により回転駆動され
る。主軸モータはビルトイン型が好ましいが、歯車機
構，ベルト・プーリ機構など伝達機構を介して駆動する
ものであってもよい。チャック６には、工作物を把持す
るための複数（たとえば、三個）の爪２７が設けられて
いる。主軸５の上部にはチャックシリンダ２８が設けら
れており、所定の圧力の流体を供給してチャックシリン
ダ２８を駆動し、爪２７を同時に径方向に開閉移動させ
ることにより、工作物が把持または把持解除される。

【００２５】次に、旋盤１の動作について説明する。旋
盤１は、ＮＣ装置からの指令により未加工工作物７を受
け取って切削加工する時には、Ｘ軸用サーボモータ２０
を駆動して、サドル１２をＸ軸方向の工作物搬送装置３
側に移動させる。サドル１２の移動により、主軸５が移
動軌跡Ｃ₀ 上を移動し、工作物搬送装置３の工作物授受
位置Ｄにある未加工工作物受け取り位置３０の上方に位
置する。次に、Ｚ軸用サーボモータ２６を駆動して、主
軸台４を下方の未加工工作物受け取り位置３０に移動さ
せ、チャックシリンダ２８を駆動してチャック６の爪２
７を同時に把持方向に移動させて未加工工作物７を直接
把持する。チャック６のこの把持動作後、主軸台４は所
定位置まで上昇移動する。

【００２６】次いで、Ｘ軸用サーボモータ２０を回転駆
動して、サドル１２をＸ軸方向の加工位置側に移動さ
せ、Ｚ軸用サーボモータ２６を駆動することにより、主
軸台４がＺ軸方向に移動する。タレット２３を旋回割出
しさせて、タレット２３に取付けられた所望の工具２２
を割出す。そして、主軸モータを制御して主軸５を所定
の回転数で回転させるとともに、Ｘ軸用サーボモータ２
０およびＺ軸用サーボモータ２６を制御して、工具２２
に対して未加工工作物７をＸ軸方向，Ｚ軸方向に移動さ
せて切削加工を行う。

【００２７】工作物の加工が完了した後、Ｘ軸用サーボ
モータ２０およびＺ軸用サーボモータ２６を駆動して、
主軸台４を加工位置から工作物授受位置Ｄにある加工済
工作物渡し位置３１に移動させる。そして、チャック６
の爪２７を把持解除方向に移動させ、加工済工作物８
を、チャック６から離脱させて加工済工作物渡し位置３
１にある加工済工作物用パレット３３上に載置する。次
の工作物の加工がある場合には、主軸台４は、所定の高
さ位置（爪と工作物とが干渉しない位置）まで少し上昇
する。上段にある加工済工作物用パレット３３が加工済
工作物渡し位置３１から退避したのち、主軸台４は下段
の未加工工作物受け取り位置３０に下降して未加工工作
物７を把持し、上述と同様の動作を繰り返す。

【００２８】次に、工作物搬送装置３について図１から
図５を参照して説明する。図３は図１のIII 線矢視図
で、工作物搬送装置３の側面図、図４は図３の平面図、
図５は図１のＶ線矢視図で、工作物搬送装置３の正面図
である。

【００２９】図１から図５に示すように、工作物搬送装
置３は、所定の位置（すなわち、未加工工作物受け取り
位置３０および加工済工作物渡し位置３１）にそれぞれ
未加工工作物７および加工済工作物８を順次位置決めす
るための動作を行う。工作物搬送装置３は、旋盤１の機
械本体２の近傍の所定の位置に設置された工作物搬送装
置基体（以下、基体と記載）３４を備えており、基体３
４は、機械本体２とは別体に立設されている。基体３４
は、機械本体２に対して所定位置に設けられていればよ
いので、機械本体２と一体でも別体でもよい。たとえ
ば、基体３４を、ベッド１０またはブラケット１０ａ等
に一体に設けてもよい。また、別体に設けられた基体３
４を、ベッド１０等に直接または連結部材を介して固定
してもよい。

【００３０】工作物搬送装置３は、基体３４に設けられ
た未加工工作物搬送部３５と加工済工作物搬送部３６と
を備えている。未加工工作物搬送部３５は、チャック６
が受け取るための未加工工作物７を未加工工作物用パレ
ット３２に載置して搬入する。加工済工作物搬送部３６
は、チャック６から渡された加工済工作物８を加工済工
作物用パレット３３に載置して搬出する。基体３４に
は、工作物搬送装置３を制御，操作するための制御，操
作盤８４が取付けられている。

【００３１】工作物搬送装置３の長手方向中心軸線Ｃ₄
は、Ｘ軸，Ｚ軸に直交する方向と平行になっている。未
加工工作物用パレット３２と加工済工作物用パレット３
３は、中心軸線Ｃ₄ と平行な方向に往復移動動作を行
う。工作物取り替え作業位置Ｅには、未加工工作物７を
搬入する工作物搬入位置３７と、加工済工作物８を搬出
する工作物搬出位置３８が設定されている。工作物搬入
位置３７と工作物搬出位置３８は、工作物授受位置Ｄよ
り遠い場所と近い場所にそれぞれ配置している。なお、
これとは逆に、工作物搬入位置３７を工作物授受位置Ｄ
に近い位置に設定し、工作物搬出位置３８を遠い位置に
設定してもよい。いずれの場合も、工作物搬入位置３７
と工作物搬出位置３８を中心軸線Ｃ₄ 方向にずらしてい
るので、未加工工作物用パレット３２と加工済工作物用
パレット３３が互いに邪魔にならずに、工作物の取り替
え作業を行うことができる。

【００３２】本実施形態では、下段に未加工工作物搬送
部３５が配置され、上段に加工済工作物搬送部３６が配
置されている。しかも、未加工工作物搬送部３５と加工
済工作物搬送部３６はほぼ二段重ねに配置され、未加工
工作物用パレット３２と加工済工作物用パレット３３は
同一方向に移動するようになっている。加工済工作物搬
送部３６は、未加工工作物搬送部３５を跨ぐようにして
上部外方に配置されている。したがって、未加工工作物
搬送部３５と加工済工作物搬送部３６は、互いに干渉さ
れることなく、未加工工作物７と加工済工作物８をそれ
ぞれ独自に搬送できる。なお、後述するように、加工済
工作物渡し位置３１を、未加工工作物受け取り位置３０
の下方に位置させ、加工済工作物搬送部３６を未加工工
作物搬送部３５の下段に配置した場合であってもよい。

【００３３】未加工工作物用パレット３２は、旋盤１で
これから加工するために未加工工作物７をチャック６が
受け取る未加工工作物受け取り位置３０と、工作物搬入
位置３７との間を移動する。加工済工作物用パレット３
３は、旋盤１での加工が完了した加工済工作物８をチャ
ック６が載置して渡す加工済工作物渡し位置３１と、工
作物搬出位置３８との間を移動する。未加工工作物受け
取り位置３０は、未加工工作物搬送部３５における所定
位置であり、加工済工作物渡し位置３１は、加工済工作
物搬送部３６における所定の位置である。下段に位置す
る未加工工作物受け取り位置３０と上段に位置する加工
済工作物渡し位置３１は共通の中心軸線Ｃ₁ を有してお
り、この中心軸線Ｃ₁ はＺ軸と平行で上下方向を向いて
いる。

【００３４】中心軸線Ｃ₂ を有する工作物搬入位置３７
は、未加工工作物搬送部３５における位置であり、作業
者はここで未加工工作物７の載置作業を行う。中心軸線
Ｃ₃を有する工作物搬出位置３８は、加工済工作物搬送
部３６における位置であり、作業者はここで加工済工作
物８の取り外し作業を行う。中心軸線Ｃ₂ ，Ｃ₃ は上下
方向を向いてＺ軸と平行になっている。

【００３５】未加工工作物搬送部３５は、一対のガイド
レール４５と、このガイドレール４５に案内されて中心
軸線Ｃ₄ に沿って往復移動する未加工工作物用移動台４
６と、未加工工作物用移動台４６を駆動して往復移動さ
せるための第１の駆動手段４７とを備えている。一対の
ガイドレール４５は、中心軸線Ｃ₄ と平行な方向を向い
て基体３４に取付けられている。

【００３６】未加工工作物用移動台４６は、一対のガイ
ドレール４５の間に掛け渡して配置されている。未加工
工作物用移動台４６は、中心軸線Ｃ₄ を挟んで両側に一
対ずつ取付けられた合計四つの上部ローラ４８と、各上
部ローラ４８の近傍の下部にそれぞれ配設された下部ロ
ーラ４９とを備えている。上部ローラ４８と下部ローラ
４９は、未加工工作物用移動台４６の側部下方に一体形
成された支持部材５０に取付けられている。上部ローラ
４８と下部ローラ４９は、ガイドレール４５を挟持し
て、未加工工作物用移動台４６を上下方向に動かないよ
うに規制しながら自在に転動する。

【００３７】未加工工作物用移動台４６の進行方向前方
（または、後方）には、中心軸線Ｃ₄ の両側に一対のサ
イドローラ５１が取付けられており、サイドローラ５１
は、ガイドレール４５の対向する側面５２の表面を転動
する。サイドローラ５１は、未加工工作物用移動台４６
が中心軸線Ｃ₄ と直交する水平方向に動かないように規
制している。未加工工作物用移動台４６の上部には、未
加工工作物用パレット３２が水平方向に取付けられてい
る。

【００３８】第１の駆動手段４７として、第１のロッド
レスシリンダが使用されている。第１のロッドレスシリ
ンダ４７は、基体３４に取付けられ中心軸線Ｃ₄ と平行
に配置された細長いシリンダ部５３と、シリンダ部５３
に駆動されるスライダ部５４とを備えている。スライダ
部５４は、未加工工作物用移動台４６の側面に取付けら
れており、シリンダ部５３に沿って摺動自在になってい
る。これにより、未加工工作物用移動台４６は、シリン
ダ部５３に駆動されて、スライダ部５４とともに中心軸
線Ｃ₄ と平行な方向に摺動するので、未加工工作物受け
取り位置３０と工作物搬入位置３７との間を往復移動す
る。

【００３９】未加工工作物搬送部３５の上段に位置する
加工済工作物搬送部３６は、一対のガイドレール５５
と、ガイドレール５５に案内されて中心軸線Ｃ₄ と平行
な方向に移動自在な加工済工作物用移動台５６と、加工
済工作物用移動台５６を駆動して移動させるための第２
の駆動手段５７とを備えている。一対のガイドレール５
５は、中心軸線Ｃ₄ と平行に向けて基体３４に取付けら
れており、一対のガイドレール４５の上方外方に配置さ
れている。

【００４０】加工済工作物用移動台５６は、未加工工作
物用移動台４６を跨ぐように門形に形成されている。加
工済工作物用移動台５６は、中心軸線Ｃ₄ の両側に一対
ずつ取付けられた合計四つの上部ローラ５８と、各上部
ローラ５８の下部近傍にそれぞれ配置された合計四つの
下部ローラ５９と、進行方向前方（または、後方）に一
対設けられたサイドローラ６０とを備えている。上部ロ
ーラ５８と下部ローラ５９は、ガイドレール５５を挟持
して、加工済工作物用移動台５６を上下に動かないよう
に規制しながら自在に転動する。

【００４１】一対のサイドローラ６０を、一対のガイド
レール５５の対向する側面６１に接触させることによ
り、加工済工作物用移動台５６を中心軸線Ｃ₄ に直交す
る水平方向に動かないように規制している。加工済工作
物用移動台５６の上部には、加工済工作物用パレット３
３が水平方向に取付けられている。なお、案内部を、ガ
イドレール４５，５５、上部ローラ４８，５８、下部ロ
ーラ４９，５９、サイドローラ５１，６０で説明を行っ
ているが、直動ころがり案内などころがり案内，すべり
案内等であってもよい。

【００４２】第２の駆動手段５７には、第１のロッドレ
スシリンダ４７と同じ構成の第２のロッドレスシリンダ
が使用されている。第２のロッドレスシリンダ５７は、
シリンダ部６２と、シリンダ部６２に駆動されるスライ
ダ部６３とを備えている。シリンダ部６２は、中心軸線
Ｃ₄ と平行な方向に向けて基体３４に取付けられ、スラ
イダ部６３は加工済工作物用移動台５６の側部に取付け
られている。シリンダ部６２を駆動すれば、スライダ部
６３とともに加工済工作物用移動台５６が中心軸Ｃ₄ と
平行な方向に移動する。これにより、加工済工作物用移
動台５６は、加工済工作物渡し位置３１と工作物搬出位
置３８との間を自在に往復移動する。

【００４３】第１，第２のロッドレスシリンダ４７，５
７は、シリンダ部５３，６２のシリンダ室に圧力流体
（たとえば、圧縮空気）を供給して内部のピストンを移
動させることにより、スライダ部５４，６３が移動す
る。第１，第２のロッドレスシリンダ４７，５７には、
マグネット式とメカジョイント式などがあるがいずれの
機構を用いてもよい。なお、第１，第２の駆動手段とし
て、第１，第２のロッドレスシリンダ４７，５７に代え
て、ロッドを有するシリンダ，ねじ機構，ラック・ピニ
オン機構，チェーン・スプロケット機構や歯付ベルト・
歯付プーリ機構などと、駆動モータ，ロッドを有するシ
リンダ等を組み合わせて構成された駆動手段などを用い
てもよい。

【００４４】なお、工作物搬入位置３７と工作物搬出位
置３８とを上下同じ中心位置に重ねて設定してもよい。
この場合には、作業者が上段の加工済工作物用パレット
３３から加工済工作物８を取り除く。そして、操作ボタ
ンを押してこの取り除き作業が完了した信号を入力す
る。すると、上段の加工済工作物用移動台５６が中心軸
線Ｃ₄ に沿っていずれかの方向に退避して、下段の未加
工工作物用移動台４６を露出させる。作業者は、同じ作
業位置で未加工工作物７を未加工工作物用パレット３２
に載置する。この構成は、作業者が横方向に動かないで
同じ作業位置で工作物の取り替え作業ができるほか、搬
送ローダなど搬送手段，チェーンブロック，クレーンな
ど運搬手段で工作物を吊り下げて搬入，搬出する構成の
場合に特に有効である。すなわち、搬送ローダは、常に
同じ位置で工作物の搬入，搬出ができるので、工作物の
搬送を自動化する場合や工作物が重い場合などに有益で
ある。クレーン等は工作物が重い場合に有益である。

【００４５】未加工工作物搬送部３５において、工作物
授受領域１８側には一対のストッパ７０が基体３４に取
付けられている。ストッパ７０は中心軸線Ｃ₄ の両側に
配置されており、未加工工作物用移動台４６を未加工工
作物受け取り位置３０に精度よく位置決めするためのも
のである。ストッパ７０のねじ等を調整すれば、未加工
工作物受け取り位置３０において、未加工工作物用パレ
ット３２の中心を未加工工作物受け取り位置３０の中心
軸線Ｃ₁ に一致させるように、未加工工作物用移動台４
６の位置を調整できる。

【００４６】加工済工作物搬送部３６にも、前記ストッ
パ７０と同じ構成の一対のストッパ７１が基体３４に取
付けられている。この一対のストッパ７１も中心軸線Ｃ
₄ の両側に設けられており、加工済工作物用移動台５６
を加工済工作物渡し位置３１に位置決めすることができ
る。ストッパ７１のねじ等を調整することにより、加工
済工作物渡し位置３１において、加工済工作物用パレッ
ト３３の中心を加工済工作物渡し位置３１の中心軸線Ｃ
₁ に一致させるように、加工済工作物用移動台５６の位
置を調整できる。なお、ストッパ７０，７１を一つ設け
た構成であってもよい。このようにして、ストッパ７
０，７１により、未加工工作物用パレット３２および加
工済工作物用パレット３３が中心軸線Ｃ₁ に精度よく位
置決めされるので、工作物授受位置Ｄで、チャック６に
よる工作物授受動作を正確に行うことができる。

【００４７】工作物搬入位置３７および工作物搬出位置
３８にも、未加工工作物用移動台４６および加工済工作
物用移動台５６をそれぞれ位置決めするためのストッパ
７２，７３がそれぞれ一対ずつ基体３４に取付けられて
いる。これらストッパ７２，７３と第１，第２のロッド
レスシリンダ４７，５７により、移動台４６，５６が工
作物取り替え作業位置Ｅにしっかりと位置決め保持され
るので、作業者は安全に工作物の取り替え作業や段取り
作業を行うことができる。なお、工作物搬入位置３７お
よび工作物搬出装置３８は、第１，第２のロッドレスシ
リンダ４７，５７の移動ストローク端であってもよい。

【００４８】次に、工作物有無検出手段７４について説
明する。工作物搬送装置３には、工作物載置部（すなわ
ち、未加工工作物用パレット３２，加工済工作物用パレ
ット３３）が所定の位置（すなわち、未加工工作物受け
取り位置３０，加工済工作物渡し位置３１）に位置決め
された時、この工作物載置部に工作物等が載置されてい
るか否かを検出する工作物有無検出手段７４が設けられ
ている。この工作物有無検出手段７４は、未加工工作物
有無検出手段７５と加工済工作物有無検出手段７６によ
り構成されている。

【００４９】未加工工作物有無検出手段７５には透過形
の光電スイッチが使用されており、この未加工工作物用
光電スイッチ（未加工工作物有無検出手段）７５は、基
体３４に取付けられた投光器７７および受光器７８を備
えている。未加工工作物用光電スイッチ７５は、未加工
工作物受け取り位置３０に未加工工作物用パレット３２
が位置決めされている時に、このパレット３２の上面に
未加工工作物７が載置されているか否かを検出してい
る。

【００５０】加工済工作物有無検出手段７６にも透過形
の光電スイッチが使用されており、この加工済工作物用
光電スイッチ（加工済工作物有無検出手段）７６は、基
体３４に取付けられた投光器８０および受光器８１を備
えている。加工済工作物用光電スイッチ７６は、加工済
工作物渡し位置３１に加工済工作物用パレット３３が位
置決めされている時に、このパレット３３の上面に干渉
物が載置されているか否かを検出している。この干渉物
としては、チャック６が授受動作で加工済工作物用パレ
ット３３に渡した加工済工作物８のほか、作業者が工作
物取り替え作業の際に間違えて加工済工作物用パレット
３３に載置してしまった未加工工作物７等も含まれる。

【００５１】投光器７７から受光器７８に光を照射する
ことにより未加工工作物７の有無が検出され、投光器８
０から受光器８１に光を照射することにより加工済工作
物８など干渉物の有無が検出される。なお、光電スイッ
チ７５，７６は、透過形のほか回帰反射形や拡散反射形
等であってもよい。また、非接触式，接触式で物の有無
が判別できるセンサであってもよく、たとえば、レーザ
センサなどの光センサ，超音波センサ，磁気センサ，リ
ミットスイッチ等であってもよい。

【００５２】加工済工作物用光電スイッチ７６が、加工
済工作物渡し位置３１のパレット３３上に加工済工作物
８（干渉物）がある旨の信号を出力している時に、主軸
台４が加工領域１７から工作物授受領域１８に移動し
て、加工済工作物渡し位置３１のパレット３３上に工作
物を載置しようとすると、チャック６が把持している加
工済工作物８と、パレット３３上にある加工済工作物８
とが衝突する恐れがある。したがって、加工済工作物用
光電スイッチ７６で、加工済工作物８など干渉物がない
旨の信号を出力していることが、主軸台４が加工済工作
物渡し位置３１に移動して加工済工作物８を渡すことの
できる条件の一つである。すなわち、加工済工作物用光
電スイッチ７６で、加工済工作物８がある旨の信号を出
力している間は、主軸台４が工作物授受領域１８に移動
して加工済工作物８を加工済工作物渡し位置３１のパレ
ット３３に渡さないようなインターロックを設けること
により、衝突を防止している。

【００５３】未加工工作物用光電スイッチ７５は、旋盤
１による空加工を防止するために設けられている。未加
工工作物用光電スイッチ７５が、未加工工作物受け取り
位置３０のパレット３２上に未加工工作物７がある旨の
信号を出力した場合に、主軸台４を未加工工作物受け取
り位置３０に移動させて未加工工作物７を把持するよう
にしている。したがって、チャック６が、未加工工作物
７のない状態の未加工工作物受け取り位置３０で把持動
作をすることはなく、空加工を防止することができる。
なお、未加工工作物用光電スイッチ７５は省略してもよ
い。

【００５４】未加工工作物用移動台４６には支持装置８
２が設けられている。この支持装置８２は、未加工工作
物用パレット３２の下部に配設されている。支持装置８
２は、未加工工作物用パレット３２を若干上下方向に昇
降移動自在にかつ傾き動作可能に支持するとともに、上
方に（たとえば、中心軸線Ｃ₁ においてチャック６側
に）パレット３２をばねなど付勢部材８３により付勢す
る構成になっている。

【００５５】これにより、チャック６に未加工工作物７
が所定の荷重で押圧された状態で、未加工工作物７の授
受をスムーズに行うことができ、また、未加工工作物７
の厚みが多少異なっている場合でもチャック６で確実に
把持することができる。また、押しすぎ防止のセンサ
（図示せず）が付いているので、押しすぎた場合には、
アラームで主軸台４等の移動動作を停止して装置の破損
を防ぐようになっている。

【００５６】なお、支持装置８２は未加工工作物用移動
台４６のみに配設されているが、支持装置４２を加工済
工作物用移動台５６にも設けてもよい。このようにすれ
ば、加工済工作物８をチャック６から加工済工作物用移
動台５６のパレット３３に渡す時に、加工済工作物８を
パレット３３上に衝突，落下などなくスムーズに載置す
ることができるので、加工済工作物８に傷がつくことが
ない。

【００５７】次に、旋盤１と工作物搬送装置３の全体の
動作について、図１から図６を参照して説明する。図６
は工作物搬送装置３の動作を示す説明図である。図６
（１）に示すように、当初は、工作物授受位置Ｄに位置
決めされた未加工工作物用移動台４６には未加工工作物
７が載置され、この直上に位置する加工済工作物用移動
台５６は空になっているものとする。一方、旋盤１にお
いては、チャック６によって工作物が把持された主軸５
を主軸モータにより回転駆動し、Ｘ軸用サーボモータ２
０およびＺ軸用サーボモータ２６を制御するとともに主
軸５の回転数を制御して、工具２２により工作物を切削
加工する。

【００５８】加工終了後、主軸台４を加工領域１７から
工作物授受領域１８に移動させる移動指令が出力され
る。加工済工作物用光電スイッチ７６は、加工済工作物
８など干渉物の有無を検出し、干渉物がない旨の信号を
出力している。また、第１，第２のロッドレスシリンダ
４７，５７の動作信号により、未加工工作物移動台４６
と加工済工作物用移動台５６が工作物授受位置Ｄに位置
決めされていることが確認されている。この二つの条件
を満足している状態の時にのみ、主軸台４は工作物授受
領域１８に移動して工作物の受け渡しを行う。さらに、
未加工工作物７は、未加工工作物用移動台４６上にチャ
ック６が把持可能な未加工工作物受け取り位置３０に位
置決めされており、しかも、未加工工作物用光電スイッ
チ７５で未加工工作物７がある旨の信号を出力してい
る。

【００５９】主軸台４が工作物授受位置Ｄの上方に到着
し主軸軸線ＣＬが中心軸線Ｃ₁ に一致すると、図６
（２）に示すように、主軸台４を下降させて加工済工作
物用移動台５６のパレット３３上に加工済工作物８を載
置し、チャック６の爪２７を把持解除方向に移動させ、
加工済工作物８の把持を解除して渡す。次いで、主軸台
４を所定の高さ位置（加工済工作物８とチャック６の爪
とが干渉しない位置）まで少し上昇させる。その後、図
６（３）に示すように、第２のロッドレスシリンダ５７
を駆動して、加工済工作物用移動台５６を工作物授受位
置Ｄから工作物搬出位置３８に移動させる。

【００６０】次に、図６（４）に示すように、主軸台４
を中心軸線Ｃ₁ に従って下降させて、未加工工作物用移
動台４６のパレット３２に載置されている未加工工作物
７をチャック６の爪２７で把持する。この時、未加工工
作物用パレット３２上の未加工工作物７は、付勢部材８
３によりチャック６の爪２７に対してＺ軸方向に所定の
付勢力で押付けられた状態になっているので、確実に爪
２７に把持される。チャック６による未加工工作物７の
把持後、主軸台４は、所定位置まで上昇した後、工作物
授受領域１８から加工領域１７側に移動して切削加工を
開始する。

【００６１】加工済工作物用移動台５６は、工作物搬出
位置３８に移動すると、第２のロッドレスシリンダ５７
とストッパ７３とにより位置決め保持される。したがっ
て、作業者は、工作物搬出位置３８で加工済工作物用移
動台５６から加工済工作物８を取り外す。

【００６２】一方、図６（５）に示すように、チャック
６により未加工工作物７が把持されて主軸台４が上昇す
ると、第１のロッドレスシリンダ４７を駆動して、未加
工工作物用移動台４６を工作物授受位置Ｄから工作物搬
入位置３７に移動させる。すると、未加工工作物用移動
台４６は、第１のロッドレスシリンダ４７とストッパ７
２により、工作物搬入位置３７に位置決め保持される。
図６（６）に示すように、作業者は、これから加工する
新しい未加工工作物７を未加工工作物用移動台４６のパ
レット３２に載置する。

【００６３】このようにして、主軸台４が工作物搬送装
置３から離れて移動中および加工を行っている間に、作
業者は、工作物取り替え作業位置Ｅで、加工済工作物８
を加工済工作物用パレット３３から取り出し、未加工工
作物７を未加工工作物用パレット３２に載置する工作物
の取り替え作業を行う。工作物取り替え作業が完了する
と、作業者は制御，操作盤８４のボタンを押して、段取
り完了信号を入力する。

【００６４】この段取り完了信号が入力されると、図６
（７）に示すように、第１，第２のロッドレスシリンダ
４７，５７を駆動して、未加工工作物用移動台４６と加
工済工作物用移動台５６を工作物取り替え作業位置Ｅか
ら工作物授受位置Ｄにそれぞれ移動させる。これによ
り、未加工工作物用移動台４６および加工済工作物用移
動台５６は、工作物授受位置Ｄで、第１，第２のロッド
レスシリンダ４７，５７とストッパ７０，７１により保
持されるので、下方の未加工工作物受け取り位置３０と
その直上の加工済工作物渡し位置３１で、共通の中心軸
線Ｃ₁ を中心に位置決めされる。

【００６５】これは、図６（１）に示す初期の状態に戻
ったことになるので、工作物搬送装置３は、旋盤１側で
加工が終了したのち主軸台４が工作物授受位置Ｄに移動
してきて、チャック６との間で加工済工作物８および未
加工工作物７が授受されるのを待つことになる。

【００６６】本実施形態では、上段に加工済工作物搬送
部３６を配置し、下段に未加工工作物搬送部３５を配置
したので、工作物授受位置Ｄにおいて、チャック６は、
上段で加工済工作物８を加工済工作物用移動台５６に渡
した後、下方に移動して、未加工工作物移動台４６から
未加工工作物７を受け取ることになる。したがって、主
軸台４が最短距離を移動し移動動作に無駄がないので、
短時間で工作物の授受を行うことができる。

【００６７】図７は本実施形態の変形例を示す工作物搬
送装置の説明図である。前記説明では、未加工工作物搬
送部３５と加工済工作物搬送部３６をほぼ二段重ねに配
置した場合を示したが、図７（Ａ）に示す工作物搬送装
置３のように、未加工工作物搬送部３５と加工済工作物
搬送部３６を、二段に配置するとともに、異なる方向
（たとえば、１８０度反対方向または９０度方向など）
に移動するように配置してもよい。このようにすれば、
工作物搬入位置３７と工作物搬出位置３８が大きく異な
る場合に有効である。また、複数の工作機械を備える加
工システムにおいて、となり合う工作機械から他の工作
機械に工作物を工作物搬送装置３で搬送することができ
る。また、工作物搬入位置３７と工作物搬出位置３８と
が重ならない程度に、搬送方向を異なる方向としてもよ
い。すなわち、工作物取り替え作業位置において、未加
工工作物用パレット３２と加工済工作物用パレット３３
とが重ならない程度の異なる方向であってもよい。

【００６８】別の変形例として、図７（Ｂ）に示す工作
物搬送装置３ａのように、上段に未加工工作物搬送部３
５を配置し、下段に加工済工作物搬送部３６を配置して
もよい。この工作物搬送装置３ａの他の構成は、上述の
工作物搬送装置３と同一である。この場合には、加工済
工作物渡し位置３１でチャック６が下段の加工済工作物
搬送部３６の加工済工作物用パレット３３に加工済工作
物８を載置する動作中は、上段の未加工工作物搬送部３
５の未加工工作物用移動台４６は、所定の退避位置８５
に退避するようにしている。この退避位置８５は工作物
搬入位置３７であってもよい。

【００６９】また、３軸方向に移動可能な工作機械であ
れば、Ｘ軸方向およびＺ軸方向と直交する方向に移動可
能であり、加工済工作物渡し位置と未加工工作物受け取
り位置をＹ軸方向にずらしておき、主軸台をＹ軸方向に
移動動作させてもよい。このようにすれば、上段に未加
工工作物搬送部３５、下段に加工済工作物搬送部３６を
配置しても、退避位置を設ける必要はない。

【００７０】この工作物搬送装置３ａの構成と前記工作
物搬送装置３の構成とを組み合わせることもできる。た
とえば、工作物搬送装置３ａと図７（Ａ）に示す工作物
搬送装置３の構成とを組み合わせることにより、未加工
工作物搬送部３５と加工済工作物搬送部３６を異なる方
向（たとえば、１８０度反対方向または９０度方向な
ど）を向けて配置すれば、加工システムに適用可能であ
る（図８，図９参照）。

【００７１】工作物搬送装置３，３ａの別の変形例とし
て、図７（Ｃ）に示すように、未加工工作物搬送部３５
と加工済工作物搬送部３６の位置は、主軸台４の主軸軸
線ＣＬと直交する移動方向（すなわち、移動軌跡Ｃ₀ 方
向）に所定距離ｄだけ若干ずれていてもよい。他の変形
例として、図７（Ｄ）に示すように、未加工工作物搬送
部３５および加工済工作物搬送部３６のいずれか一方の
搬送部を基体３４に設けるとともに、いずれか他方の搬
送部を前記一方の搬送部の上に設けている。そして、未
加工工作物用移動台４６の未加工工作物用パレット３２
と、加工済工作物用移動台５６の加工済工作物用パレッ
ト３３とを、異なる方向（たとえば、９０度離れた方
向）に移動するようにしてもよい。

【００７２】ところで、図７（Ｅ）（１）に示すよう
に、工作物７，８の軸線方向の寸法が長い場合には、パ
レット３２，３３をチャック６より離れた下方位置に配
置する必要がある。そのため、主軸台４の上下方向の移
動ストロークでは、チャック６が、下方にあるパレット
たとえばパレット３２上の工作物７を把持できない場合
がある。そこで、図７（Ｅ）（２）に示すように、パレ
ット３２が所定の移動ストロークＬの範囲で昇降移動す
れば、チャック６で工作物７を把持することができる。
このようにすれば、主軸台４の移動ストロークを大きく
しなくても、軸線方向寸法の長い工作物７，８をチャッ
ク６で授受することができる。

【００７３】図７（Ｅ）では、未加工工作物用パレット
３２および加工済工作物用パレット３３の少なくともい
ずれか一方を、昇降機構により昇降移動させて、工作物
７，８をチャック６で把持可能にしている。この場合、
パレット３２，３３のみを昇降させてもよいが、未加工
工作物用移動台４６，加工済工作物用移動台５６自体を
昇降移動させてもよい。この構成は、工作物授受位置Ｄ
において適用するのが好ましいが、工作物取り替え作業
位置Ｅに適用してもよい。

【００７４】図８および図９は、本発明にかかる加工シ
ステム９０，９０ａの概略構成図である。図８は複数の
主軸移動型の工作機械Ｍ１，Ｍ２を横方向に直列に並設
して工作物を順次加工する加工システム９０を示してい
る。図８（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ概略平面図および概
略正面図である。図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、と
なり合う工作機械Ｍ１と他の工作機械Ｍ２を工作物搬送
装置９１で接続して、工作物を順次搬送するようにして
いる。工作物搬送装置９１は、前記工作物搬送装置３の
構成と、上下逆の構造の工作物搬送装置３ａとを組み合
わせた構造になっている。

【００７５】前段の工作機械Ｍ１に関しては、未加工工
作物搬送部３５が下段に、加工済工作物搬送部３６が上
段に配置されてほぼ１８０度反対方向を向いている。一
方、前段の工作機械Ｍ１での加工済工作物搬送部３６
を、後段の工作機械Ｍ２においては未加工工作物搬送部
３５としている。これは、前段の工作機械Ｍ１で加工済
の工作物は、次工程の加工を行う後段の工作機械Ｍ２で
は未加工工作物になるからである。すなわち、工作機械
Ｍ２においては、上段に未加工工作物搬送部３５が配置
され、下段に加工済工作物搬送部３６が配置されてほぼ
１８０度反対方向を向いている。このように、工作物搬
送装置３，３ａの構成を組み合わせれば、工作機械Ｍ
１，Ｍ２を同じ高さに設置することができる。

【００７６】図９に示す他の加工システム９０ａでは、
複数の工作機械Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を縦方向に直列に並設
して工作物を順次加工している。そして、となり合う工
作機械を工作物搬送装置９１により接続して工作物を順
次搬送している。また、工作物搬入位置３７と工作物搬
出位置３８に搬送ローダ９２，９３をそれぞれ設けて、
工作物を自動的に搬入，搬出している。このようにすれ
ば、加工システム９０ａを無人化運転することができ
る。

【００７７】前記構成の加工システム９０，９０ａによ
れば、複数の主軸移動型工作機械を任意に配置して、工
作機械どうしを工作物搬送装置９１により自在に接続し
て工作物を搬送することができる。したがって、従来の
ような大型のコンベア式の工作物搬送装置を使用しなく
てもよいので、加工システム９０，９０ａ全体がコンパ
クトになる。また、工場内のスペースに合わせた加工シ
ステムの配置計画が自在にできる。

【００７８】上述のように、本発明の工作物搬送装置
３，３ａ，９１では、未加工工作物搬送部３５と加工済
工作物搬送部３６を二段構造にしたので、工作物搬送装
置をコンパクトにして旋盤１，工作機械Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３および加工システムの全体を小型化することができ、
また、工作物交換時間を短縮することができる。また、
工作物の直径が大きい場合でも、二段に配置されたパレ
ット３２，３３のサイズを工作物に合わせて大きくすれ
ばよいので、工作物搬送装置自体の設置面積はほとんど
大きくならない。その結果、直径の大きな工作物を加工
する工作機械と、標準的な大きさの工作物を加工する工
作機械とを共通化することができる。

【００７９】作業者は、工作物取り替え作業位置Ｅで工
作物の取り替え作業を行うだけでよい。したがって、工
作物を上方向に高く持ち上げるような無理な動作を行わ
なくても工作物の交換ができる。これにより、工作物が
比較的重い場合や、交換する工作物の数が多い場合など
でも、工作物の交換作業を行う作業者の負担を従来より
軽減することができる。また、加工済工作物用光電スイ
ッチ７６を設けて、安全な条件の時にのみ、主軸台４な
ど可動体が工作物搬送装置３，３ａ側に移動できるよう
なインターロックを設けている。これにより、可動体と
工作物搬送装置との干渉を防止して安全性を高めること
ができる。

【００８０】本発明では、旋盤のＸ軸方向の寸法が小さ
くなるので、主軸台４のＸ軸方向の移動距離が短くな
る。また、主軸台４は、工作物授受位置Ｄでほぼ下降動
作をするだけで工作物の受け渡しができる。したがっ
て、工作物授受のための主軸台４の全体的な移動距離が
小さくなるので、工作物交換時間が短縮される。なお、
各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

【００８１】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、工
作物搬送装置をコンパクトにして主軸移動型工作機械の
全体を小型化し、工作物交換時間を短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図９は本発明の実施形態の一例を示す
図で、図１は主軸移動型立て旋盤に工作物搬送装置を付
属させた全体平面図である。

【図２】図１の全体正面図である。

【図３】図１のIII 線矢視図で、工作物搬送装置の側面
図である。

【図４】図３の平面図である。

【図５】図１のＶ線矢視図で、工作物搬送装置の正面図
である。

【図６】工作物搬送装置の動作を示す説明図である。

【図７】本実施形態の変形例を示す工作物搬送装置の説
明図である。

【図８】本発明にかかる加工システムの概略構成図であ
る。

【図９】本発明にかかる他の加工システムの概略構成図
である。

【符号の説明】

１主軸移動型立て旋盤（主軸移動型工作機械）２機械本体３，３ａ，９１工作物搬送装置４主軸台５主軸６チャック７未加工工作物（工作物）８加工済工作物（工作物）３０未加工工作物受け取り位置３１加工済工作物渡し位置３２未加工工作物用パレット（未加工工作物載置
部）３３加工済工作物用パレット（加工済工作物載置
部）３４工作物搬送装置基体３５未加工工作物搬送部３６加工済工作物搬送部３７工作物搬入位置３８工作物搬出位置８５退避位置９０，９０ａ加工システムＣＬ主軸軸線Ｃ₀ 移動軌跡ｄ所定距離Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３主軸移動型工作機械

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸を回転自在に支持する主軸台が前記
主軸の軸線方向およびこの主軸軸線と直交する方向に移
動する主軸移動型工作機械に工作物を搬送して、前記主
軸の下端に設けられたチャックと工作物搬送装置との間
で前記工作物を授受する工作物搬送方法であって、前記チャックが受け取るための未加工工作物を未加工工
作物載置部に載置して搬送する未加工工作物搬送部の上
段または下段に、前記チャックから渡された加工済工作
物を加工済工作物載置部に載置して搬送する加工済工作
物搬送部を配置し、前記未加工工作物載置部は、前記工作機械でこれから加
工するために前記未加工工作物を前記チャックが受け取
る未加工工作物受け取り位置と、前記未加工工作物を搬
入する工作物搬入位置との間を移動し、前記加工済工作物載置部は、前記未加工工作物受け取り
位置の上方または下方に位置して前記工作機械での加工
が完了した前記加工済工作物を前記チャックが載置して
渡す加工済工作物渡し位置と、前記加工済工作物を搬出
する工作物搬出位置との間を移動することにより、前記チャックとの間で前記工作物の授受を行うようにし
たことを特徴とする主軸移動型工作機械における工作物
搬送方法。
【請求項２】前記未加工工作物受け取り位置および前
記加工済工作物渡し位置は、前記主軸台の前記主軸軸線
と直交する方向と平行な移動軌跡上にあることを特徴と
する請求項１に記載の主軸移動型工作機械における工作
物搬送方法。
【請求項３】主軸を回転自在に支持する主軸台が前記
主軸の軸線方向およびこの主軸軸線と直交する方向に移
動する主軸移動型工作機械に工作物を搬送して、前記主
軸の下端に設けられたチャックとの間で前記工作物を授
受するための工作物搬送装置であって、前記工作機械の機械本体の近傍の所定位置に設置された
工作物搬送装置基体と、この工作物搬送装置基体に設けられ、前記チャックが受
け取るための未加工工作物を未加工工作物載置部に載置
して搬送する未加工工作物搬送部と、前記工作物搬送装置基体に設けられて前記未加工工作物
搬送部の上段または下段に配置され、前記チャックから
渡された加工済工作物を加工済工作物載置部に載置して
搬送する加工済工作物搬送部とを備え、前記未加工工作物搬送部の前記未加工工作物載置部は、
前記工作機械でこれから加工するために前記未加工工作
物を前記チャックが受け取る未加工工作物受け取り位置
と、前記未加工工作物を搬入する工作物搬入位置との間
を移動し、前記加工済工作物搬送部の前記加工済工作物載置部は、
前記未加工工作物受け取り位置の上方または下方に位置
して前記工作機械での加工が完了した前記加工済工作物
を前記チャックが載置して渡す加工済工作物渡し位置
と、前記加工済工作物を搬出する工作物搬出位置との間
を移動することにより、前記チャックとの間で前記工作物の授受を行うようにし
たことを特徴とする主軸移動型工作機械における工作物
搬送装置。
【請求項４】前記未加工工作物受け取り位置および前
記加工済工作物渡し位置は、前記主軸台の前記主軸軸線
と直交する方向と平行な移動軌跡上にあることを特徴と
する請求項３に記載の主軸移動型工作機械における工作
物搬送装置。
【請求項５】上段に前記加工済工作物搬送部が配置さ
れ、下段に前記未加工工作物搬送部が配置されているこ
とを特徴とする請求項３または４に記載の主軸移動型工
作機械における工作物搬送装置。
【請求項６】前記未加工工作物搬送部と前記加工済工
作物搬送部はほぼ二段重ねに配置されて前記工作物搬送
装置基体に設けられ、前記未加工工作物載置部と前記加工済工作物載置部は同
一方向に移動することを特徴とする請求項３，４または
５に記載の主軸移動型工作機械における工作物搬送装
置。
【請求項７】前記未加工工作物搬送部と前記加工済工
作物搬送部は異なる方向に移動するように配置されてい
ることを特徴とする請求項３，４または５に記載の主軸
移動型工作機械における工作物搬送装置。
【請求項８】前記未加工工作物搬送部と前記加工済工
作物搬送部の位置は、前記主軸台の前記主軸軸線と直交
する移動方向に所定距離だけ若干ずれていることを特徴
とする請求項６に記載の主軸移動型工作機械における工
作物搬送装置。
【請求項９】上段に前記未加工工作物搬送部が配置さ
れ、下段に前記加工済工作物搬送部が配置され、前記加工済工作物渡し位置で前記チャックが下段の前記
加工済工作物搬送部の前記加工済工作物載置部に前記加
工済工作物を載置する動作中は、上段の前記未加工工作
物搬送部は退避位置に退避するようにしたことを特徴と
する請求項３または４に記載の主軸移動型工作機械にお
ける工作物搬送装置。
【請求項１０】前記未加工工作物搬送部と前記加工済
工作物搬送部は、ほぼ二段重ねに配置されて前記工作物
搬送装置基体に設けられ、前記未加工工作物載置部と前記加工済工作物載置部は同
一方向に移動することを特徴とする請求項９に記載の主
軸移動型工作機械における工作物搬送装置。
【請求項１１】前記未加工工作物搬送部と前記加工済
工作物搬送部は異なる方向に移動するように配置されて
いることを特徴とする請求項９に記載の主軸移動型工作
機械における工作物搬送装置。
【請求項１２】前記未加工工作物搬送部と前記加工済
工作物搬送部の位置は、前記主軸台の前記主軸軸線と直
交する移動方向に所定距離だけ若干ずれていることを特
徴とする請求項１０に記載の主軸移動型工作機械におけ
る工作物搬送装置。
【請求項１３】前記未加工工作物搬送部および加工済
工作物搬送部のいずれか一方の搬送部を前記工作物搬送
装置基体に設けるとともに、いずれか他方の搬送部を前
記一方の搬送部の上に設け、前記未加工工作物載置部と前記加工済工作物載置部を異
なる方向に移動するようにしたことを特徴とする請求項
３，４，５および９のいずれかの項に記載の主軸移動型
工作機械における工作物搬送装置。
【請求項１４】前記未加工工作物載置部および前記加
工済工作物載置部の少なくともいずれか一方を昇降移動
させて前記工作物を前記チャックで把持可能にしたこと
を特徴とする請求項３から１３のいずれかの項に記載の
主軸移動型工作機械における工作物搬送装置。
【請求項１５】複数の前記主軸移動型工作機械を並設
して前記工作物を順次加工していく加工システムであっ
て、請求項３から１４のいずれかの項に記載の工作物搬送装
置で、となり合う前記工作機械と他の前記工作機械とを
接続して前記工作物を順次搬送することを特徴とする加
工システム。