(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-03
(45)【発行日】2023-03-13
(54)【発明の名称】ワークストッカー
(51)【国際特許分類】
B23Q 7/03 20060101AFI20230306BHJP
【ＦＩ】
B23Q7/03 B
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019161424
(22)【出願日】2019-09-04
(65)【公開番号】P2021037595
(43)【公開日】2021-03-11
【審査請求日】2022-04-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000149066
【氏名又は名称】オークマ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(72)【発明者】
【氏名】山本 篤
【審査官】亀田 貴志
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６４－０２７８３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５３－１２１３６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０７４８６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１３５９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３２２０３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００７／０１３１７２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｑ ７／００ － ７／１０
Ｂ２３Ｂ １５／００
Ｂ２３Ｄ ２１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャフト状の複数のワークを、軸線が互いに平行となり、且つ前記軸線との直交方向で一方側へ下り傾斜させた並列状態で支持するシュート式のワークストッカーであって、前記軸線と平行にスライド可能且つ任意のスライド位置で固定可能な少なくとも４つの移動体と、
前記移動体のうちの少なくとも一対の移動体へそれぞれ前記軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、下り端部にストッパを有して上下方向の高さを調整可能なレールと、
前記移動体のうちの他の少なくとも一対の移動体へそれぞれ前記軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、上下方向の高さを調整可能なガイドと、を含み、
前記一対の移動体の前記スライド位置の調整と、各前記レールの高さの調整とにより、各前記レールによって前記ワークを下方から支持可能で、
前記他の一対の移動体の前記スライド位置の調整と、各前記ガイドの高さの調整とにより、各前記ガイドが前記ワークの軸方向の両端面に当接可能であることを特徴とするワークストッカー。
【請求項2】
各前記レール及び各前記ガイドは、前記下り傾斜の方向で線状に延びるワーク接触部をそれぞれ有し、各前記ワーク接触部が前記ワークに接触可能であることを特徴とする請求項１に記載のワークストッカー。
【請求項3】
各前記レールと各前記ガイドとは、それぞれ丸棒で形成されていることを特徴とする請求項２に記載のワークストッカー。
【請求項4】
各前記レール及び各前記ガイドの表面には、メッキが施されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のワークストッカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シャフト状のワークを複数保持して工作機械に対して受け渡しを行うシュート式のワークストッカーに関する。
【背景技術】
【0002】
工作機械でシャフト状のワークを自動搬送して加工する際、複数のワークを保持するワークストッカーが用いられる。このワークストッカーとして、例えば特許文献１には、一対のチェーンの間に、シャフト状のワークを収容する断面Ｖ字状のトレイを複数配置して、トレイを所定の払出位置へ搬送して押し出し装置によって払い出すようにした構造が開示されている。
一方、このようなワークごとのトレイや押し出し装置等を用いない安価且つ簡易な構造として、複数のワークをシュート上にまとめて保持し、ロボットアーム等の搬送装置によって受け渡しを行うようにしたシュート式のワークストッカーも知られている。
一方、このようなワークごとのトレイや押し出し装置等を用いない安価且つ簡易な構造として、複数のワークをシュート上にまとめて保持し、ロボットアーム等の搬送装置によって受け渡しを行うようにしたシュート式のワークストッカーも知られている。
【0003】
図２は、シュート式のワークストッカー３０の一例を示す。ここでのシャフト状のワーク２０は、軸方向の一端側へ行くに従って段階的に小径となる多段径となっている。
ワークストッカー３０は、互いに平行に支持され、且つ両端の調整ボルト３２，３２によって傾斜角度を設定可能な２本の支持ロッド３１，３１と、上下に分割された半割部３４，３４で支持ロッド３１，３１を挟んで互いにネジ止めすることで傾斜姿勢で支持されるブロック３３とを備えている。ブロック３３には、ワーク２０の一端側の最大径部２１と、他端側の最小径部２２とをそれぞれ下方から支持する高さ違いの一対のレール３５，３５が、ブロック３３と同じ傾斜姿勢で設けられている。各レール３５の下り端部には、ワーク２０を止めるストッパ３６が設けられている。また、ブロック３３上には、ワーク２０の軸方向の両端面に当接して軸方向の位置決めを行うガイド板３７，３７が取り付けられている。
このレール３５，３５とガイド板３７，３７とにより、同形状のワーク２０，２０・・を複数並べてストック可能となっている。ワーク２０は、ストッパ３６に当接する最下段から順次取り出される。
ワークストッカー３０は、互いに平行に支持され、且つ両端の調整ボルト３２，３２によって傾斜角度を設定可能な２本の支持ロッド３１，３１と、上下に分割された半割部３４，３４で支持ロッド３１，３１を挟んで互いにネジ止めすることで傾斜姿勢で支持されるブロック３３とを備えている。ブロック３３には、ワーク２０の一端側の最大径部２１と、他端側の最小径部２２とをそれぞれ下方から支持する高さ違いの一対のレール３５，３５が、ブロック３３と同じ傾斜姿勢で設けられている。各レール３５の下り端部には、ワーク２０を止めるストッパ３６が設けられている。また、ブロック３３上には、ワーク２０の軸方向の両端面に当接して軸方向の位置決めを行うガイド板３７，３７が取り付けられている。
このレール３５，３５とガイド板３７，３７とにより、同形状のワーク２０，２０・・を複数並べてストック可能となっている。ワーク２０は、ストッパ３６に当接する最下段から順次取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－１６９６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記ワークストッカー３０においては、一定形状のワーク２０に合わせてレール３５とガイド板３７とがブロック３３に固定されているため、ワーク２０のサイズや形状が異なる場合に対応できるように、レール３５とガイド板３７とのサイズや位置が異なるブロック３３を複数用意して段取り替えする必要がある。よって、ブロック３３の交換に手間や時間が掛かる上、複数種類のブロック３３を用意して管理するためのコストもかさんでしまう。
また、上記ワーク２０のように両端で径差がある場合やアンバランスな形状の場合、ワークがシュート上をうまく転がらず、途中で引っ掛かったりして段取り替えの作業に影響を与えるおそれもある。ワークの両端で径差がある場合、小径側の端部が回転に加えてレール上を滑ることができれば引っ掛かりは生じないが、レール及びガイド板との間の摩擦抵抗が大きいため、引っ掛かりの防止は難しくなっている。
また、上記ワーク２０のように両端で径差がある場合やアンバランスな形状の場合、ワークがシュート上をうまく転がらず、途中で引っ掛かったりして段取り替えの作業に影響を与えるおそれもある。ワークの両端で径差がある場合、小径側の端部が回転に加えてレール上を滑ることができれば引っ掛かりは生じないが、レール及びガイド板との間の摩擦抵抗が大きいため、引っ掛かりの防止は難しくなっている。
【0006】
そこで、本発明は、簡単な構造でシャフト状のワークのサイズや形状の違いに対応可能とすることで、段取り替えの作業が容易となるワークストッカーを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シャフト状の複数のワークを、軸線が互いに平行となり、且つ前記軸線との直交方向で一方側へ下り傾斜させた並列状態で支持するシュート式のワークストッカーであって、
前記軸線と平行にスライド可能且つ任意のスライド位置で固定可能な少なくとも４つの移動体と、
前記移動体のうちの少なくとも一対の移動体へそれぞれ前記軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、下り端部にストッパを有して上下方向の高さを調整可能なレールと、
前記移動体のうちの他の少なくとも一対の移動体へそれぞれ前記軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、上下方向の高さを調整可能なガイドと、を含み、
前記一対の移動体の前記スライド位置の調整と、各前記レールの高さの調整とにより、各前記レールによって前記ワークを下方から支持可能で、
前記他の一対の移動体の前記スライド位置の調整と、各前記ガイドの高さの調整とにより、各前記ガイドが前記ワークの軸方向の両端面に当接可能であることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、上記構成において、各前記レール及び各前記ガイドは、前記下り傾斜の方向で線状に延びるワーク接触部をそれぞれ有し、各前記ワーク接触部が前記ワークに接触可能であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、上記構成において、各前記レールと各前記ガイドとは、それぞれ丸棒で形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、上記構成において、各前記レール及び各前記ガイドの表面には、メッキが施されていることを特徴とする。
前記軸線と平行にスライド可能且つ任意のスライド位置で固定可能な少なくとも４つの移動体と、
前記移動体のうちの少なくとも一対の移動体へそれぞれ前記軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、下り端部にストッパを有して上下方向の高さを調整可能なレールと、
前記移動体のうちの他の少なくとも一対の移動体へそれぞれ前記軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、上下方向の高さを調整可能なガイドと、を含み、
前記一対の移動体の前記スライド位置の調整と、各前記レールの高さの調整とにより、各前記レールによって前記ワークを下方から支持可能で、
前記他の一対の移動体の前記スライド位置の調整と、各前記ガイドの高さの調整とにより、各前記ガイドが前記ワークの軸方向の両端面に当接可能であることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、上記構成において、各前記レール及び各前記ガイドは、前記下り傾斜の方向で線状に延びるワーク接触部をそれぞれ有し、各前記ワーク接触部が前記ワークに接触可能であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、上記構成において、各前記レールと各前記ガイドとは、それぞれ丸棒で形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、上記構成において、各前記レール及び各前記ガイドの表面には、メッキが施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
請求項１に記載の発明によれば、ワークのサイズや形状に合わせてレールとガイドとのスライド位置及び高さが調整可能となるため、ワークのサイズや形状が異なる場合にも容易に対応できる。従って、自動化できるワークの種類が増加する上、簡単な構造で段取り替えの作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】ワークストッカーの説明図で、（Ａ）はレールの下り端部側から見た正面図、（Ｂ）はＡ－Ａ線断面図である。
【図2】従来のワークストッカーの説明図で、（Ａ）はレールの下り端部側から見た正面図、（Ｂ）はＢ－Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ワークストッカーの一例を示す説明図である。このワークストッカー１は、図２で示したワークストッカーと同様に、水平支持される２本の平行な支持ロッド２，２を備え、両端に設けた調整ボルト３，３によって互いの高さを調整することで、軸線との直交方向で水平姿勢から傾斜する角度を設定可能となっている。ここでストックされるワーク２０は、軸線方向で図１（Ａ）の左側へ行くに従って段階的に小径となる多段形状となっている。
また、支持ロッド２，２には、４つの移動ブロック４Ａ，４Ａ及び４Ｂ，４Ｂが設けられている。
この移動ブロック４Ａ，４Ｂも、上下に分割された半割部５ａ，５ｂで支持ロッド２，２を挟んでネジ止めすることで支持ロッド２，２に傾斜姿勢で組み付けられ、支持ロッド２，２の軸線方向へスライドさせて任意の位置でそれぞれ固定可能となっている。
図１は、ワークストッカーの一例を示す説明図である。このワークストッカー１は、図２で示したワークストッカーと同様に、水平支持される２本の平行な支持ロッド２，２を備え、両端に設けた調整ボルト３，３によって互いの高さを調整することで、軸線との直交方向で水平姿勢から傾斜する角度を設定可能となっている。ここでストックされるワーク２０は、軸線方向で図１（Ａ）の左側へ行くに従って段階的に小径となる多段形状となっている。
また、支持ロッド２，２には、４つの移動ブロック４Ａ，４Ａ及び４Ｂ，４Ｂが設けられている。
この移動ブロック４Ａ，４Ｂも、上下に分割された半割部５ａ，５ｂで支持ロッド２，２を挟んでネジ止めすることで支持ロッド２，２に傾斜姿勢で組み付けられ、支持ロッド２，２の軸線方向へスライドさせて任意の位置でそれぞれ固定可能となっている。
【0011】
そして、支持ロッド２，２の軸線方向で中央側に位置する一対の移動ブロック４Ａ，４Ａには、プレート６を介してレール７が設けられている。このレール７は、表面にメッキを施した丸棒で、プレート６の上端へ移動ブロック４Ａの傾斜姿勢に沿って固定されている。よって、レール７の上面には、傾斜方向に沿って線状に延びるワーク接触部７ａが形成されることになる。レール７の下り端部には、上向きにストッパ８が折曲形成されている。
プレート６は、支持ロッド２，２の間で移動ブロック４Ａの上側の半割部５ａにネジ９，９によって固定されるが、プレート６には、ネジ９，９が貫通する長孔１０，１０を、レール７との直交方向に形成している。よって、プレート６を長孔１０，１０に沿って上下動させてネジ止め位置を変更すれば、ワーク２０の径に合わせてレール７の高さが調整可能となる。丸棒であるレール７のワーク接触部７ａは、ワーク２０の周面へ点接触することになる。
プレート６は、支持ロッド２，２の間で移動ブロック４Ａの上側の半割部５ａにネジ９，９によって固定されるが、プレート６には、ネジ９，９が貫通する長孔１０，１０を、レール７との直交方向に形成している。よって、プレート６を長孔１０，１０に沿って上下動させてネジ止め位置を変更すれば、ワーク２０の径に合わせてレール７の高さが調整可能となる。丸棒であるレール７のワーク接触部７ａは、ワーク２０の周面へ点接触することになる。
【0012】
また、移動ブロック４Ａ，４Ａの外側に位置する一対の移動ブロック４Ｂ，４Ｂには、プレート６を介してガイド１１が設けられている。このガイド１１も、表面にメッキを施した丸棒で、レール７よりも小径となって、プレート６の上端へ移動ブロック４Ｂの傾斜姿勢に沿って固定されている。よって、ガイド１１の側面には、傾斜方向に沿って線状に延びるワーク接触部１１ａが形成されることになる。
移動ブロック４Ｂに取り付けられるプレート６も、移動ブロック４Ａと同様に、ネジ９，９が貫通する長孔１０，１０によって上下動可能となっている。よって、プレート６をワーク２０の高さに合わせてネジ止め位置を変更すれば、ワーク２０の端面にガイド１１のワーク接触部１１ａを線接触させることができる。
移動ブロック４Ｂに取り付けられるプレート６も、移動ブロック４Ａと同様に、ネジ９，９が貫通する長孔１０，１０によって上下動可能となっている。よって、プレート６をワーク２０の高さに合わせてネジ止め位置を変更すれば、ワーク２０の端面にガイド１１のワーク接触部１１ａを線接触させることができる。
【0013】
以上の如く構成されたワークストッカー１においては、ストックするワーク２０のサイズや形状に合わせて、各移動ブロック４Ａ，４Ｂのスライド位置と、レール７及びガイド１１の高さとを変えることで対応可能となる。図１では、移動ブロック４Ａ，４Ａをワーク２０の最大径部２１の下方と最小径部２２の下方とに位置決めしてそれぞれレール７，７の高さを変えることで、最大径部２１と最小径部２２とを下方から支持している。
また、移動ブロック４Ｂ，４Ｂを最大径部２１の外側と最小径部２２の外側とに位置決めしてそれぞれガイド１１，１１の高さを変えることで、最大径部２１と最小径部２２との端面にそれぞれガイド１１を当接させている。
また、移動ブロック４Ｂ，４Ｂを最大径部２１の外側と最小径部２２の外側とに位置決めしてそれぞれガイド１１，１１の高さを変えることで、最大径部２１と最小径部２２との端面にそれぞれガイド１１を当接させている。
【0014】
よって、ワーク２０，２０・・は、ガイド１１，１１の間でレール７，７上へ互いに平行に支持され、レール７，７の傾斜によって最下段のワーク２０がストッパ８，８に当接する状態で並列してストックされる。
このとき、各ワーク２０は、レール７のワーク接触部７ａとガイド１１のワーク接触部１１ａとに点接触或いは線接触して支持されるため、両端に段差があってもレール７及びガイド１１との間の摩擦抵抗が小さくなる。よって、レール７，７上を滑りやすくなって途中で引っ掛かったりしにくくなる。
そして、最下段のワーク２０が取り出されると、レール７，７の傾斜によって順次下り側へ転動する。このとき、各ワーク２０は、両端で高さを合わせたレール７，７によって支持ロッド２，２と平行に支持されているので、ガイド１１，１１の間でワーク２０が引っ掛かることなく最下段の受け渡し位置までスムーズに転動する。
このとき、各ワーク２０は、レール７のワーク接触部７ａとガイド１１のワーク接触部１１ａとに点接触或いは線接触して支持されるため、両端に段差があってもレール７及びガイド１１との間の摩擦抵抗が小さくなる。よって、レール７，７上を滑りやすくなって途中で引っ掛かったりしにくくなる。
そして、最下段のワーク２０が取り出されると、レール７，７の傾斜によって順次下り側へ転動する。このとき、各ワーク２０は、両端で高さを合わせたレール７，７によって支持ロッド２，２と平行に支持されているので、ガイド１１，１１の間でワーク２０が引っ掛かることなく最下段の受け渡し位置までスムーズに転動する。
【0015】
このように、上記形態のワークストッカー１は、ワーク２０の軸線と平行にスライド可能且つ任意のスライド位置で固定可能な４つの移動ブロック４Ａ，４Ｂ（移動体）と、一対の移動ブロック４Ａ，４Ａへそれぞれ当該軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、下り端部にストッパ８を有して上下方向の高さを調整可能なレール７と、他の一対の移動ブロック４Ｂ，４Ｂへそれぞれ当該軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、上下方向の高さを調整可能なガイド１１と、を含み、一対の移動ブロック４Ａ，４Ａのスライド位置の調整と、各レール７の高さの調整とにより、各レール７によってワーク２０を下方から支持可能で、他の一対の移動ブロック４Ｂ，４Ｂのスライド位置の調整と、各ガイド１１の高さの調整とにより、各ガイド１１がワーク２０の軸方向の両端面に当接可能となっている。
よって、ワーク２０のサイズや形状に合わせてレール７，７とガイド１１，１１とのスライド位置及び高さが調整可能となるため、ワーク２０のサイズや形状が異なる場合にも容易に対応できる。従って、自動化できるワーク２０の種類が増加する上、簡単な構造で段取り替えの作業が容易となってコスト低減にも繋がる。
よって、ワーク２０のサイズや形状に合わせてレール７，７とガイド１１，１１とのスライド位置及び高さが調整可能となるため、ワーク２０のサイズや形状が異なる場合にも容易に対応できる。従って、自動化できるワーク２０の種類が増加する上、簡単な構造で段取り替えの作業が容易となってコスト低減にも繋がる。
【0016】
そして、上記形態のワークストッカー１は、ワーク２０の軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、下り端部にストッパ８を有してワーク２０を下方から支持可能なレール７と、当該軸線との直交方向で下り傾斜させて設けられ、ワーク２０の軸線方向の両端面に当接可能なガイド１１と、を含み、レール７及びガイド１１は、下り傾斜の方向で線状に延びるワーク接触部７ａ及びワーク接触部１１ａを有し、各ワーク接触部７ａ，１１ａがワーク２０に接触可能となっている。
よって、ワーク２０との間の摩擦抵抗が小さくなり、両端で径差があるワーク２０やアンバランス形状のワークであっても引っ掛かりが生じにくくなり、段取り替えの作業が容易となる。
よって、ワーク２０との間の摩擦抵抗が小さくなり、両端で径差があるワーク２０やアンバランス形状のワークであっても引っ掛かりが生じにくくなり、段取り替えの作業が容易となる。
【0017】
特にここでは、各レール７と各ガイド１１とを、それぞれ丸棒で形成しているので、ワーク２０に対して線接触或いは点接触となる。よって、摩擦抵抗が小さくなってスムーズなワーク２０の転動が可能となる。
また、各丸棒の表面には、メッキが施されているので、より摩擦抵抗が小さくなって滑りがよくなる。
また、各丸棒の表面には、メッキが施されているので、より摩擦抵抗が小さくなって滑りがよくなる。
【0018】
なお、レール及びガイドは丸棒に限らず、ワークに接触する部分のみが横断面円形状となる部材であってもよい。別部材でなくプレートの端部を円形に形成したりしてもよい。ワーク接触部としては円形でなく角部を有する部材の稜線部分も採用できる。
また、ワーク接触部に係る発明では、レール及びガイドを移動体ごとに設けてそれぞれ高さを調整可能とする構成は省略できる。例えば、図２のような従来のワークストッカーであってもレールやガイドにワーク接触部を採用すれば引っ掛かりの防止は可能である。
移動ブロックも、半割形状でなくてもよい。また、レールやガイドのスライド位置を変更可能であればブロック形状でない移動体を採用してもよい。
さらに、ワークのサイズや形状によっては３つ以上の移動体を用いてレールやガイドをそれぞれ支持させることも可能である。すなわち、移動体は５つ以上であってもよい。
その他、支持ロッドも３本以上としてもよいし、移動体をスライド可能に支持するものであればロッド形状以外も採用できる。
また、ワーク接触部に係る発明では、レール及びガイドを移動体ごとに設けてそれぞれ高さを調整可能とする構成は省略できる。例えば、図２のような従来のワークストッカーであってもレールやガイドにワーク接触部を採用すれば引っ掛かりの防止は可能である。
移動ブロックも、半割形状でなくてもよい。また、レールやガイドのスライド位置を変更可能であればブロック形状でない移動体を採用してもよい。
さらに、ワークのサイズや形状によっては３つ以上の移動体を用いてレールやガイドをそれぞれ支持させることも可能である。すなわち、移動体は５つ以上であってもよい。
その他、支持ロッドも３本以上としてもよいし、移動体をスライド可能に支持するものであればロッド形状以外も採用できる。
【符号の説明】
【0019】
１・・ワークストッカー、２・・支持ロッド、３・・調整ボルト、４Ａ，４Ｂ・・移動ブロック、６・・プレート、７・・レール、７ａ・・ワーク接触部、８・・ストッパ、１０・・長孔、１１・・ガイド、１１ａ・・ワーク接触部、２０・・ワーク、２１・・最大径部、２２・・最小径部。
【図1】
【図2】