专利名称：机床的工件更换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种使机床的工件把持部所把持的已加工工件与未加工工件自 动更换的机床的工件更换装置。
背景技术：
例如，日本专利特开平7-96404号公报中公开有车床的工件更换装置。该工件更 换装置包括被架设于车床上方的门形的导轨支承成可在Z轴方向(左右方向)上移动的 装载臂；被该装载臂支承成可在Y轴方向(上下方向)上移动的装载头；以及配置于该装载 头、利用压缩空气来开闭的2个卡盘。在上述工件更换装置中，当工件加工结束时，在机器外部待机的装载臂移动到车 床的主轴卡盘的上方，然后，装载头下降到机器内部，一方的卡盘接取主轴卡盘所把持的已 加工工件，并将另一方卡盘所把持的未加工工件供给到主轴卡盘。但是，在上述以往的工件更换装置中存在以下问题由于装载头在机器外部与机 器内部之间、在Z轴方向及Y轴方向上移动，从而进行工件更换，因此，移动量变大，且需要 等待装载头朝机器内部移动时的振动的减弱，这使得工件更换花费时间。此外还存在以下问题由于采用利用压缩空气开闭上述卡盘的结构，因此，卡盘的 开闭动作花费时间，这点也使得工件更换所需的时间变长。
发明内容本实用新型的目的是解决上述以往技术的问题。通过独立权利要求中记载的特征的组合来达成上述目的，此外，从属权利要求规 定实用新型的更有利的具体例。本实用新型是使机床的工件把持部所把持的已加工工件与未加工工件进行更换 的机床的工件更换装置，其特征是，包括第一工件搬送装置，其通过对已加工工件作用工 件把持部的轴线方向的按压力，将已加工工件从该工件把持部取出，并将未加工工件供给 到该工件把持部；以及第二工件搬送装置，其将未加工工件供给到该第一供给搬送装置。本实用新型中，能将实际的工件更换时间缩短到第一工件搬送装置在待机位置与 工件更换位置之间在轴线方向上进退移动的时间，与以往的在机器外部与机器内部之间在 Z轴、Y轴方向上移动的工件更换装置相比，能缩短工件更换所需的时间。此外，由于第一工件搬送装置通过按压工件把持部的已加工工件、或利用未加工 工件按压工件把持部来进行工件更换，因此，能以简单的结果，可靠地、且在短时间内更换 工件。特别地，与以往利用压缩空气来开闭卡盘的情形相比，能大幅度缩短开闭所需的时 间。在本实用新型的1个优选实施例中，上述第一工件搬送装置包括将已加工工件 从上述工件把持部取出的工件取出机构；以及将未加工工件供给到上述工件把持部的工件 供给机构，使上述工件取出机构及工件供给机构中的任一机构在与上述工件把持部的轴线同轴的状态下在上述轴线方向上进退。此外，上述工件取出机构具有把持已加工工件的第一把持爪，通过在与上述工件 把持部的轴线同轴的状态下将已加工工件朝上述轴线方向按压，上述第一把持爪移动到把 持位置，把持已加工工件，然后将已加工工件从上述工件把持部取出。上述工件供给机构具有把持未加工工件的第二把持爪，通过在与上述工件把持部 的轴线同轴的状态下将未加工工件朝上述轴线方向按压，上述第二把持爪移动到松开位 置，松开未加工工件，然后将未加工工件供给到上述工件把持部。上述优选实施例中，第一工件搬送装置包括工件取出机构和工件供给机构，通过 使工件取出机构和工件供给机构中的任一机构在与工件把持部的轴线同轴的状态下在该 轴线方向上进退，来进行工件更换，因此，能以简单的结构，可靠地、且在短时间内进行工件 更换。在本实用新型的其他优选实施例中，上述第一把持爪及上述第二把持爪被支承成 可在与上述工件把持部的轴线成直角的方向上的松开位置与把持位置之间移动。上述工件取出机构具有第一保持机构，该第一保持机构在上述第一驱动机构使上 述第一把持爪移动到松开位置或把持位置时，将该第一把持爪保持于松开位置或把持位置。上述工件供给机构具有第二保持机构，该第二保持机构在上述第二驱动机构使上 述第二把持爪移动到松开位置或把持位置时，将该第二把持爪保持于松开位置或把持位置。在上述第一驱动机构中，通过将上述工件把持部所把持的已加工工件朝上述轴线 方向按压，使得被上述第一保持机构保持于松开位置的上述第一把持爪移动到把持位置， 在该第二驱动机构中，利用由上述第二把持爪所把持的未加工工件按压上述工件把持部， 使得被上述第二保持机构保持于把持位置的上述第二把持爪移动到松开位置。上述其他优选实施例中，设置通过按压工件把持部所把持的已加工工件使第一把 持爪移动到把持位置的第一驱动机构，此外，设置通过第二把持爪所把持的未加工工件按 压工件把持部使第二把持爪移动到松开位置的第二驱动机构，因此，能利用第一把持爪把 持已加工工件，并能将未加工工件供给到工件把持部。此外，设置当第一把持爪移动到松开位置时将该第一把持爪保持于松开位置的第 一保持机构，并设置当第二把持爪移动到松开位置时将该第二把持爪保持于松开位置的第 二把持机构，因此，不使用特别的驱动源就能将第一把持爪及第二把持爪保持于松开位置。本实用新型的另一优选实施例中，在上述工件取出机构的第一驱动机构中，通过 使形成于第一驱动轴的前端部的凸轮前进，使上述第一把持爪移动到松开位置，通过使形 成于第一驱动轴的前端部的凸轮后退，使上述第一把持爪移动到把持位置。上述第一保持机构通过阻止上述第一驱动轴从前进位置后退，将上述第一把持爪 保持于松开位置。在上述工件供给机构的第二驱动机构中，通过使形成于第二驱动轴的前端部的凸 轮前进，使上述第二把持爪移动到松开位置，通过使形成于第二驱动轴的前端部的凸轮后 退，使上述第二把持爪移动到把持位置。上述第二保持机构通过阻止上述第二驱动轴从前进位置后退，将上述第二把持爪保持于松开位置。上述其他优选实施例中，通过使形成于第一、第二驱动轴的凸轮进退来开闭第一、 第二把持爪，通过阻止第一、第二驱动轴的后退，将第一、第二把持爪保持于松开位置，因 此，不使用特别的驱动源，仅使第一、第二驱动轴进退，就能将第一、第二把持爪保持于松开 位置。本实用新型的另一优选实施例中，上述工件取出机构包括设置成可在上述工件 把持部的轴线方向上进退的第一进退驱动构件；以及配置成可在该第一进退驱动构件的前 方、后方，相对于该第一进退驱动构件在上述轴线方向上相对移动的第一构件及第二构件。上述第一把持爪被上述第一构件的前端部支承，上述第一驱动轴配置于上述第一 进退驱动构件、第一构件及第二构件的轴芯上，在上述第一构件内配置有上述第一保持机 构，在上述第二构件内配置有对上述第一驱动轴朝后方施力的施力弹簧。上述工件供给机构包括设置成可在上述工件把持部的轴线方向上进退的第二进 退驱动构件；以及配置成可在该第二进退驱动构件的前方、后方，相对于该第二进退驱动构 件在上述轴线方向上相对移动的第三构件及第四构件。上述第二把持爪被上述第三构件的前端部支承，上述第二驱动轴配置于上述第二 进退驱动构件、第三构件及第四构件的轴芯上，在上述第三构件内配置有对上述第二驱动 轴朝后方施力的施力弹簧，在上述第四构件内配置有上述第二保持机构。上述另一优选实施例中，工件取出机构包括可在轴线方向上进退的第一进退驱 动构件；以及配置成可相对于该第一进退驱动构件相对移动的第一构件、第二构件，在第一 构件内配置开闭第一把持爪的第一驱动机构，在第二构件内配置对第一驱动轴朝后退方向 施力的施力弹簧，因此，能紧凑地构成工件取出机构。此外，工件供给机构包括第二进退驱动构件；以及配置成可相对于该第二进退 驱动构件相对移动的第三构件、第四构件，在第三构件内配置对第二驱动轴朝后退方向施 力的施力弹簧，在第四构件内配置将第二把持爪保持于松开状态的第二保持机构，因此，能 紧凑地构成工件供给机构。
图1是包括本实用新型实施例1的工件更换装置的机床的机器主视图。图2是上述工件更换装置的俯视图。图3是上述工件更换装置的第一、第二工件搬送装置的主视图。图4是上述第一工件搬送装置的截面侧视图。图5是表示上述第一工件搬送装置的工件取出机构的松开状态(驱动轴压入时) 的截面侧视图。图6是上述工件取出机构把持已加工工件的关闭状态(工件把持部的按压时)的 截面侧视图。图7是上述工件取出机构把持已加工工件并后退的状态的截面侧视图。图8是上述第一工件搬送装置的工件供给机构把持未加工工件的状态的截面侧 视图。图9是上述工件供给机构松开未加工工件状态(工件把持部的按压时)的截面侧视图。图10是上述工件供给机构松开未加工工件并后退的状态的截面侧视图。图11是上述工件供给机构关闭把持爪的状态(按压部压入时)的截面侧视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本实用新型的实施例进行说明。图1至图11是用于说明本实用新型一实施例的机床的工件搬送装置的图。本实 施例所涉及的工件搬送装置由许多零件构成，在图4中，为了便于理解，将各构成零件中实 质上是一体动作的零件作为一体的构件进行描述。图中，符号1表示车床(机床)，从机器正面观察，包括倾斜型床身2 ；设于该床身 2的前方左侧端部的主轴座3 ；以及设于上述床身2的中央部里侧的刀座4。上述刀座4包括转刀架5，其上安装有多个刀具T ；以及转位机构6，其使上述转 刀架5转位并定位以使所需要的刀具T位于加工位置。上述刀座4分别被未图示的Z轴传送机构及Y轴传送机构在与主轴座3的轴线A 平行的Z轴方向及与轴线A垂直的Y轴方向上驱动。上述主轴座3包括固定于床身2的主轴头10 ；被该主轴头10支承成可自由旋转 的主轴11 ；以及安装于该主轴11、把持工件的工件把持部12。该工件把持部12具有相对 于上述轴线A放射状配置的3组爪部12a，通过使该爪部12a在上述放射方向上移动，把持 或松开工件。上述车床1具有工件更换装置15，该工件更换装置15对被上述工件把持部12把 持的已加工工件Wl与未加工工件W2进行更换。该工件更换装置15在位于待机位置时被 盖构件13围住，滑门14可开闭地设于上述盖构件13的面对上述主轴座3的部分。该滑门 14形成加工区域Pl与待机位置P2的边界。上述工件更换装置15包括第一工件搬送装置16，其将已加工工件Wl从上述工 件把持部12取出，并将未加工工件W2供给到该工件把持部12 ；以及第二工件搬送装置17， 其将未加工工件W2供给到上述第一工件搬送装置16，并将已加工工件Wl从第一工件搬送 装置16取出(参照图3)。上述第二工件搬送装置17包括接取来自上述第一工件搬送装置16的已加工工 件Wl的装载卡盘17a ；将未加工工件W2供给到第一工件搬送装置16的装载卡盘17b ；支承 该装载卡盘17a、17b的装载头17c ；以及使该装载头17c在Z轴、X轴方向上移动的装载臂 17d。上述第二工件搬送装置17将已加工工件Wl搬到设置于机器外部的未图示的工件储 藏库中，并将未加工工件W2从该工件储藏库搬入机器内部。上述第一工件搬送装置16包括将已加工工件Wl从上述工件把持部12取出的工 件取出机构18 ；将未加工工件W2供给到上述工件把持部12的工件供给机构19 ；使上述工 件取出机构18及工件供给机构19旋转并定位于其中之一与上述工件把持部12的轴线A 构成同轴的位置的旋转定位机构20 ；以及驱动上述构件在轴线A方向上进退的进退驱动机 构21。上述旋转定位机构20包括支承上述工件取出机构18及工件供给机构19、并使 其旋转的旋转臂20a ；固定有该旋转臂20a的旋转轴20b ；以及驱动该旋转轴20b旋转的旋转电动机20c。上述进退驱动机构21包括安装有上述旋转定位机构20的底座构件21a ；固定于 上述床身2上、将该底座构件21a支承成可在Z轴方向上移动的导轨21b ；使上述底座构件 21a在Z轴方向上移动的滚珠丝杠21c ；以及驱动该滚珠丝杠21c旋转的驱动电动机21e。 符号21d是将驱动电动机21e的旋转传递到滚珠丝杠21c的传动皮带。上述工件取出机构18包括第一进退驱动构件25，其由上述旋转臂20a支承、并 被上述进退驱动机构21驱动而在上述工件把持部12的轴线A方向上进退；以及第一构件 26、第二构件27，其分别可在该第一进退驱动构件25的前方、后方在上述轴线A方向上相对 移动，并被配置成与上述第一进退驱动构件25同轴。上述第一进退驱动构件25包括固定于上述旋转臂20a的基部25a ；以及形成于 该基部25a的前方的圆筒状的筒部25b。上述第一构件26包括收容后述第一保持机构9 的保持部26a ；形成于该保持部26a的前部、收容后述第一驱动机构8的驱动部26b ；以及形 成于上述保持部26a的后端部的引导部26c。上述第一构件26的引导部26c被上述第一进退驱动构件25的基部25a支承成可 自由滑动。此外，上述第一构件26的保持部26a插入上述第一进退驱动构件25的筒部25b 内，保持部26a内插入有设于上述第一进退驱动构件25上的导向销25c。上述第一进退驱 动构件25和第一构件26被设于上述导向销25c的施力弹簧28朝彼此离开的方向施力。在上述第一构件26的驱动部26b的前端部形成有与已加工工件Wl抵接的抵接板 26d，此外，在抵接板26d的轴芯部形成有插入已加工工件Wl的轴芯孔的突起26e。此外，在上述驱动部26b的前端部配置有3组第一把持爪7。该第一把持爪7包 括滑动器7a ；以及固定于滑动器7a的爪主体7b。上述3组第一把持爪7相对于上述工件 把持部12的轴线A放射状配置，并被支承成可在与该轴线A成直角的方向上的松开位置与 把持位置之间移动。此外，在上述驱动部26b内内藏有使上述3组第一把持爪7移动到上述松开位置 或把持位置的第一驱动机构8，此外在上述保持部26a内内藏有在使上述第一把持爪7移动 到松开位置时、将该第一把持爪7保持于松开位置的第一保持机构9。上述第一驱动机构8采取以下结构通过使配置于上述第一进退驱动构件25、第 一构件26及第二构件27的轴芯上的第一驱动轴23前进，形成于该第一驱动轴23前端部 的第一驱动凸轮23a将上述滑动器7a及上述爪主体7b朝径向外侧推开，使得第一把持爪 7移动到松开位置，通过使配置于上述第一进退驱动构件25、第一构件26及第二构件27轴 芯上的第一驱动轴23后退，上述第一驱动凸轮23a将滑动器7a及爪主体7b朝径向内侧拉 入，使得第一把持爪7移动至把持位置。上述第一保持机构9包括第一卡定构件30，其配置于上述保持部26a内，并可 在其轴垂直方向上移动；第一卡定凸轮23c，其形成于上述第一驱动轴23，且通过其后端面 23c’与上述第一卡定构件30的前端面30’卡定，将上述第一把持爪7保持于松开位置；第 一活塞31，其使上述第一卡定构件30在上述轴垂直方向上移动；以及弹簧32，其对上述第 一活塞31朝使上述第一卡定构件30关闭的方向施力。上述第一卡定凸轮23c的外表面具 有圆锥状的凸轮面，其与形成于上述第一卡定构件30的内表面的凸轮面滑动接触，随着前 进，将第一卡定构件30朝径向外侧推开。[0063]上述第二构件27被上述第一驱动轴23支承成可在轴向上滑动，形成于上述第一 驱动轴23的后端的第一按压部23b突出于上述第二构件27的后方。此外，上述第二构件 27内内藏有将上述第一驱动轴23朝后退方向即、朝将上述第一把持爪7关闭的方向施力的 第一施力弹簧27a。对工件取出机构18的动作进行说明。将第一按压部23b朝前方(图示左方)压入时，第二构件27与第一进退驱动构件 25抵接，第一驱动轴23 —边压缩上述第一施力弹簧27a，一边前进，第一卡定凸轮23c将第 一卡定构件30朝径向外侧推开，此外，第一驱动凸轮23a前进，使滑动器7a朝径向外侧移 动。藉此，第一把持爪7移动到松开位置，且第一卡定凸轮23c移动到第一卡定构件30的前 方，第一活塞31在弹簧32的作用力下后退，从而使第一卡定构件30朝径向内侧移动。藉 此，第一卡定凸轮23c的后端面23c’与第一卡定构件30的前端面30’卡定，第一把持爪7 被保持于松开位置(参照图5)。上述第一按压部23b的压入操作可以是利用分别设置的汽缸等，将该第一按压部 23b直接压入前方的方法，也可以是利用进退驱动机构21使工件取出机构18朝后方移动， 将第一按压部23b按压于固定部34 (参照图5的双点划线)，从而使该第一按压部23b朝前 方相对移动的方法。在上述第一把持爪7被保持于松开位置的状态下，利用旋转定位机构20使工件取 出机构18与上述轴线A —致，利用进退驱动机构21使工件取出机构18和工件供给机构19 一起前进，通过抵接板26d按压已加工工件Wl。这样，第一构件26的前进被阻止，第一进退 驱动构件25朝前方移动，其突起部25d使第一活塞31前进。藉此，第一活塞31使第一卡 定构件30朝外侧移动，第一卡定凸轮23c与第一卡定构件30的卡定解除。其结果是，在第 一施力弹簧27a的作用力下，第一驱动轴23后退，第一驱动凸轮23a使滑动器7a朝关闭方 向移动，第一把持爪7移动到把持位置，把持已加工工件Wl (参照图6)。在该状态下，为使 第一活塞31位于前方，第一卡定构件30停在径向外侧。接着，当利用进退驱动机构21使工件取出机构18后退时，第一活塞31在弹簧32 的作用下后退，从而使第一卡定构件30朝内侧移动，且第一进退驱动构件25与第二构件27 抵接。已加工工件Wl维持在被第一把持爪7保持的状态(参照图7)。如图5所示，将第一按压部23b朝前方压入，使第一驱动轴23的第一驱动凸轮23a 前进，使滑动器7a朝外侧移动，藉此，第一把持爪7松开，已加工工件Wl被转移到第二工件 搬送装置17。上述工件供给机构19包括第二进退驱动构件43，其固定于上述旋转臂20a、并被 驱动而可在上述构件把持部12的轴线A方向上进退；以及第三构件44、第四构件48，其分 别可在该第二进退驱动构件43的前方、后方在上述轴线A方向上相对移动，并被配置成与 上述第二进退驱动构件43同轴。上述第二进退驱动构件43包括固定于上述旋转臂20a的基部43a ；以及形成于 该基部43a的前方的圆筒状的筒部43b。上述第三构件44包括内藏第二施力弹簧51的 保持部44a ；形成于该保持部44a的前部、收容后述第二驱动机构46的驱动部44b ；以及形 成于上述保持部44a的后部的引导部44c。上述第三构件44的引导部44c被上述第二进退驱动构件43的基部43a支承成可自由滑动。此外，上述第三构件44的保持部44a插入上述第二进退驱动构件43的筒部43b 内，保持部44a内插入有设于上述第二进退驱动构件43上的导向销43c。上述第二进退驱 动构件43和第三构件44被设于上述导向销43c的施力弹簧45朝彼此离开的方向施力。在上述第三构件44的驱动部44b的前端部形成有与未加工工件W2抵接的抵接板 44d，此外，在抵接板44d的轴芯部形成有插入未加工工件W2的轴芯孔的突起44e。此外，在上述驱动部26b的前端部配置有3组第二把持爪41。该第二把持爪41包 括滑动器41a ；以及固定于滑动器41a的爪主体41b。上述3组第二把持爪41相对于上述 工件把持部12的轴线A放射状配置，并被支承成可在与该轴线A成直角的方向上的松开位 置与把持位置之间移动。此外，上述驱动部44b内内藏有使上述3组第二把持爪41移动到上述松开位置或 把持位置的第二驱动机构46。该第二驱动机构46采取以下结构通过使配置于上述第二进 退驱动构件43、第三构件44及第四构件48轴芯上的第二驱动轴40前进，形成于该第二驱 动轴40前端部的第二驱动凸轮40a将上述滑动器41a及上述爪主体41b朝径向外侧推开， 使得第二把持爪41移动到松开位置，通过使配置于上述第二进退驱动构件43、第三构件44 及第四构件48轴芯上的第二驱动轴40后退，上述第二驱动凸轮40a将滑动器41a及爪主 体41b朝径向内侧拉入，使得第二把持爪41移动至把持位置。上述保持部44a内设有对上述第二驱动轴40朝后退方向施力的第二施力弹簧51， 利用该施力使上述第二把持爪41处于把持状态。上述第四构件48被上述第二驱动轴40支承成可在轴向上滑动，在该第四构件48 内内藏有在使上述第二把持爪41移动到松开位置时、将该第二把持爪41保持于松开位置 的第二保持机构47。上述第二保持机构47包括第二卡定构件47a，其配置于上述第四构 件48内，并可在其轴垂直方向上移动；第二卡定凸轮40c，其形成于上述第二驱动轴40，且 通过其后端面40c’与上述第二卡定构件47a的前端面47a’卡定，将上述第二把持爪41保 持于松开位置；第二活塞49，其使上述第二卡定构件47a在上述轴垂直方向上移动；以及弹 簧50，其对上述第二活塞49朝使上述第二卡定构件47a关闭的方向施力。形成于上述第二活塞49的后端的第二按压部53突出于上述第四构件48的后方， 在该第二按压部53与上述第四构件48的后端面之间安装有上述弹簧50。对工件供给机构19的动作进行说明。当工件供给机构19处于待机位置时，相对于第二进退驱动构件43，第三构件44朝 前方远离，第二进退驱动构件43与第四构件48抵接。利用第二施力弹簧51对第二驱动轴 40朝后方施力，第二驱动凸轮40a使滑动器41a朝内侧移动，藉此，第二把持爪41把持未加 工工件W2 (参照图8)。第二卡定凸轮40c没入第二卡定构件47a内。当使工件供给机构19在与轴线A同轴的状态下前进时，未加工工件W2与工件把 持部12抵接。当工件供给机构19进一步前进时，第二进退驱动构件43的突起43d与第二 驱动轴40的凸缘部40’抵接，使该第二驱动轴40克服第二施力弹簧51的施力前进，第二 驱动凸轮40a使滑动器41a朝外侧移动，第二把持爪41移动到松开位置。藉此，松开未加 工工件W2，将其供给到工件把持部12。由于上述第二驱动轴40的前进，第二卡定凸轮40c 推开第二卡定构件47a并前进，当第二卡定凸轮40c出现在第二卡定构件的前方时，第二活 塞49在施力弹簧50的作用下后退，从而使第二卡定构件47a朝关闭位置移动。藉此，上述第二卡定凸轮40c的后端面40c’与第二卡定构件47a的前端面47a’卡定，其结果是，第二 把持爪41被保持于松开位置(参照图9)。当工件供给机构19后退时，相对于第二进退驱动构件43，第三构件44在弹簧构 件45的作用力下相对地前进，第四构件48与第二进退驱动构件43抵接。此时，第二把持 爪41被保持于松开位置(参照图10)。在将第二按压部53朝前方压入时，第二活塞49朝前方移动，推开第二卡定构件 47a，第二卡定凸轮40c与第二卡定构件47a的卡定解除，第二驱动轴40在第二施力弹簧51 的作用下后退。藉此，第二驱动凸轮40a使第二把持爪41移动到把持位置，该第二把持爪 41把持未加工工件W2(参照图11)。对已加工工件Wl与未加工工件W2的更换动作进行说明。在车床1加工工件时，将已加工工件Wl从第一工件搬送装置16的工件取出机构 18转移到第二工件搬送装置17，将未加工工件W2从第二工件搬送装置17供给到工件构件 机构19 (参照图3)，第一工件搬送装置16在该状态下在待机位置P2待机(参照图1的实 线)。在车床1对工件把持部12所把持的工件的加工结束时，滑门14打开，在工件取出 机构18以与轴线A同轴的方式定位的状态下，第一工件搬送装置16在轴线A方向上前进。 然后，通过工件取出机构18的抵接板26d按压已加工工件W1，第一把持爪7关闭而把持已 加工工件Wl (参照图1的双点划线)，通过使该第一工件搬送装置16略微后退，将已加工工 件Wl从工件把持部12取出。接着，工件供给机构19以与轴线A同轴的方式旋转并前进，通过未加工工件W2按 压工件把持部12，第二把持爪41松开，该未加工工件W2被供给到工件把持部12。当第一工件搬送装置16在轴线A方向上后退到待机位置P2时，滑门14关闭，开 始对未加工工件W2的加工。在加工时，通过再次将第一工件搬送装置16的工件取出机构 18的第一按压部23b压入，第一把持爪7移动到松开位置，已加工工件Wl被转移到第二工 件搬送装置17，且该第一把持爪7被保持于松开位置。此外，通过将工件供给机构19的第 二按压部53压入，第二把持爪41移动到把持位置，把持来自第二工件搬送装置17的未加 工工件W2，且该第二把持爪41被保持于关闭状态。本实施例中，包括第一工件搬送装置16，其将已加工工件Wl从安装于主轴11的 工件把持部12取出，并将未加工工件W2供给到该工件把持部12 ；以及第二工件搬送装置 17，其将已加工工件Wl从该第一工件搬送装置16取出，并将未加工工件W2供给到该第一 工件搬送装置16。由此，能将实际的工件更换时间缩短到第一工件搬送装置16在待机位 置P2与工件更换位置Pl之间在轴线A方向上进退移动的时间，与以往的在机器外部与机 器内部之间在Z轴、Y轴方向上移动的工件更换装置相比，能缩短工件更换所需的时间。在本实施例中，工件取出机构18包括3组第一把持爪7和开闭该第一把持爪7的 第一驱动机构8，该第1驱动机构8采用以下结构利用抵接板26d按压工件把持部12所把 持的已加工工件W1，从而使第一把持爪7移动到把持位置，因此，能以简单的结构，可靠地、 并在短时间内把持已加工工件Wl，并将其取出。在本实施例中，工件供给机构19包括多个第二把持爪41和开闭该第二把持爪41 的第二驱动机构46，该第二驱动机构46采用以下结构利用第二把持爪41所把持的未加工工件W2按压工件把持部12，从而使第二把持爪41移动到松开位置，因此，能以简单的结 构，可靠地、并在短时间内松开未加工工件W2，并将其供给到主轴11。在本实施例中，设置通过阻止第一驱动轴23的后退来将第一把持爪7保持于松开 位置的第一保持机构9，此外还设置通过阻止第二驱动轴40的后退来将第二把持爪41保持 于松开位置的第二保持机构47，因此，不使用特别的驱动源就能将第一把持爪7、第二把持 爪41保持于松开位置。由于在本实施例中采用以下结构通过使形成于第一驱动轴23的第一卡定凸轮 23c与配置成可开闭的第一卡定构件30卡定，来阻止第一驱动轴23的后退，通过使形成于 第二驱动轴40的第二卡定凸轮40c与配置成可开闭的第二卡定构件47a卡定，来阻止第二 驱动轴40的后退，因此，第一保持机构9及第二保持机构47的结构简单，且能将第一把持 爪7、第二把持爪41可靠地保持于松开位置。在本实施例中，工件取出机构18包括第一进退驱动构件25 ；以及相对于该第一 进退驱动构件25在轴线A方向上可相对移动地设置的第一构件26和第二构件27，将第一 把持爪7配置于第一构件26的前端部，将第一驱动机构8配置于驱动部26b内，此外，将第 一保持机构9配置于保持部26a内，并将第一施力弹簧27a配置于第二构件27内，因此，能 紧凑地构成工件取出机构18。在本实施例中，工件供给机构19包括第二进退驱动构件43 ；以及相对于该第二 进退驱动构件43在轴线A方向上可相对移动地设置的第三构件44和第四构件48，将第二 把持爪41配置于第三构件44的前端部，将第二驱动机构46配置于驱动部44b内，将第二 施力弹簧51配置于保持部44a内，并将第二保持机构47配置于第四工件48内，因此，能紧 凑地构成工件供给机构19。在上述实施例中，对于第一、第二保持机构将第一、第二把持爪保持于松开位置的 情形进行了说明，但在本实用新型中，第一、第二保持机构也可采用将第一、第二把持爪保 持于把持位置的结构。
权利要求一种机床的工件更换装置(15)，使机床(1)的工件把持部(12)所把持的已加工工件(W1)与未加工工件(W2)进行更换，其特征在于，包括第一工件搬送装置(16)，该第一工件搬送装置(16)通过对已加工工件作用工件把持部的轴线方向的按压力，将已加工工件从该工件把持部取出，并将未加工工件供给到该工件把持部；以及第二工件搬送装置(17)，该第二工件搬送装置(17)将未加工工件供给到所述第一供给搬送装置。
2.如权利要求1所述的机床的工件更换装置，其特征在于，所述第一工件搬送装置(16)包括将已加工工件(Wl)从所述工件把持部(12)取出的工件取出机构(18)；以及将未加工工件(W2)供给到所述工件把持部的工件供给机构(19)，使所述工件取出机构和工件供给机构中的任一机构在与所述工件把持部的轴线(A) 同轴的状态下在所述轴线方向上进退，所述工件取出机构具有把持已加工工件的第一把持爪(7)，通过在与所述工件把持部的轴线同轴的状态下将已加工工件朝所述轴线方向按压，所 述第一把持爪移动到把持位置，把持已加工工件，然后将已加工工件从所述工件把持部取 出，所述工件供给机构具有把持未加工工件的第二把持爪(41)，通过在与所述工件把持 部的轴线同轴的状态下将未加工工件沿所述轴线方向按压，所述第二把持爪移动到松开位 置，松开未加工工件，然后将未加工工件供给到所述工件把持部。
3.如权利要求2所述的机床的工件更换装置，其特征在于，所述第一把持爪(7)及所述第二把持爪(41)被支承成可在与所述工件把持部(12)的 轴线(A)成直角的方向上的松开位置与把持位置之间移动，所述工件取出机构(18)具有第一保持机构(9)，该第一保持机构(9)在第一驱动机构 (8)使所述第一把持爪移动到松开位置或把持位置时，将该第一把持爪保持于松开位置或 把持位置，所述工件供给机构(19)具有第二保持机构(47)，该第二保持机构(47)在第二驱动机 构(46)使所述第二把持爪移动到松开位置或把持位置时，将该第二把持爪保持于松开位 置或把持位置，在所述第一驱动机构中，通过将所述工件把持部所把持的已加工工件朝所述轴线方向 按压，使得被所述第一保持机构保持于松开位置的所述第一把持爪移动到把持位置，在所述第二驱动机构中，利用由所述第二把持爪所把持的未加工工件按压所述工件把 持部，使得被所述第二保持机构保持于把持位置的所述第二把持爪移动到松开位置。
4.如权利要求3所述的机床的工件更换装置，其特征在于，所述工件取出机构(18)的第一驱动机构(8)采用以下结构通过使形成于第一驱动轴 (23)的前端部的第一驱动凸轮(23a)前进，使所述第一把持爪(7)移动到松开位置，通过使 形成于第一驱动轴(23)的前端部的第一驱动凸轮(23a)后退，使所述第一把持爪移动到把 持位置，所述第一保持机构(9)通过阻止所述第一驱动轴从前进位置后退来将所述第一把持 爪保持于松开位置，所述工件供给机构(19)的第二驱动机构(46)采用以下结构通过使形成于第二驱动 轴(40)的前端部的第二驱动凸轮(40a)前进，使所述第二把持爪(41)移动到松开位置，通 过使形成于第二驱动轴(40)的前端部的第二驱动凸轮(40a)后退，使所述第二把持爪移动 到把持位置，所述第二保持机构(47)通过阻止所述第二驱动轴从前进位置后退来将所述第二把持 爪保持于松开位置。
5.如权利要求4所述的机床的工件更换装置，其特征在于， 所述工件取出机构(18)包括设置成可在所述工件把持部(12)的轴线(A)方向上进退的第一进退驱动构件(25)；以及配置成可在该第一进退驱动构件的前方、后方，相对于该第一进退驱动构件在所述轴 线方向上相对移动的第一构件(26)及第二构件(27)，所述第一把持爪(7)被所述第一构件(26)的前端部支承，所述第一驱动轴(23)配置于所述第一进退驱动构件、第一构件及第二构件的轴芯上， 在所述第一构件内配置有所述第一保持机构(9)，在所述第二构件内配置有对所述第 一驱动轴朝后方施力的第一施力弹簧(27a)， 所述工件供给机构(19)包括设置成可在所述工件把持部的轴线方向上进退的第二进退驱动构件(43)；以及 配置成可在该第二进退驱动构件的前方、后方，相对于该第二进退驱动构件在所述轴 线方向上相对移动的第三构件(44)及第四构件(48)， 所述第二把持爪(41)被所述第三构件的前端部支承，所述第二驱动轴(40)配置于所述第二进退驱动构件、第三构件及第四构件的轴芯上， 在所述第三构件内配置有对所述第二驱动轴朝后方施力的第二施力弹簧(51)，在所述 第四构件内配置有所述第二保持机构(47)。
专利摘要一种机床的工件更换装置，包括第一工件搬送装置(16)，该第一工件搬送装置(16)通过对工件把持部(12)作用工件把持部(12)的轴线A方向的按压力，将已加工工件W1从该工件把持部(12)取出，并将未加工工件W2供给到该工件把持部(12)；以及第二工件搬送装置(17)，该第二工件搬送装置(17)将未加工工件W2供给到所述第一供给搬送装置(16)。
文档编号B23Q7/00GK201711800SQ20102020174
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月14日 优先权日2009年5月15日
发明者前岛伸一, 奥山嘉信, 小川晋一朗, 龟山智毅 申请人:株式会社森精机制作所