JPH0131414Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、マシニングセンタなどの工作機械の
為のワークパレツト交換装置に関する。

〈従来技術〉 従来、工作機械のテーブル上へのワークパレツ
トの交換を能率的に行なう為に、英国特許第
1223105号公報には、水平な回転軸の回りに回転
可能にした回転枠に、水平な回転軸に対して水車
状に放射方向に延びる４組のパレツト搭載部を設
け、各パレツト搭載部に２組の連結されたワーク
パレツトを装着可能に構成し、上方に延びる鉛直
姿勢のパレツト搭載部と工作機械の鉛直姿勢のテ
ーブルとの間で回転軸の軸心方向にワークパレツ
トを往復搬送可能にするとともに、上記鉛直姿勢
から下向き水平姿勢のパレツト搭載部及び下方へ
延びる鉛直姿勢のパレツト搭載部のワークパレツ
トのワークにエアジエツトを噴射して切粉の除去
を可能にした工作機械のワークパレツト交換装置
が記載されている。

更に、上記工作機械のワークパレツト交換装置
には、この交換装置と工作機械の鉛直姿勢のテー
ブルとの間でワークパレツトを搬送する搬送装置
が設けられている。

この搬送装置は、複数のガイドローラと複数の
駆動ローラとを含むローラ機構で１本のロツド状
のビームを交換装置と工作機械のテーブルとに亙
つて往復駆動可能にし、ビームに１対の係合部材
を設け、ビームをシリンダ式の位置切換機構でテ
ーブル面と直交方向に３位置に亙つて位置切換可
能にし、ビームの位置を切換えることによつて係
合部材の係合部をワークパレツトの側端に係脱可
能にし、係合部をワークパレツトの側端に係合さ
せた状態でビームを駆動ローラで駆動することに
よつてワークパレツトを往復搬送可能にしてあ
る。

一方、実開昭59−173536号公報には、工作機械
の水平姿勢のテーブルの正面視にて右側に上記英
国公報と同様のワークパレツト交換装置を設けた
ものが記載されている。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、上記英国公報に記載されたワークパ
レツト交換装置には、次のような諸欠点が残つて
いる。

(a) 鉛直姿勢のテーブルを有する工作機械用のワ
ークパレツト交換装置であることから、この交
換装置を通常のマシニングセンタなど水平姿勢
のテーブルを有する工作機械に適用しようとす
ると種々の困難を伴なう。

(b) ４組のパレツト搭載部が90度の位相角をあけ
て回転軸に対して半径方向へ放射状に延びてい
るので、回転枠の回転半径が非常に大きくなつ
て交換装置が不必要に大型化してしまう。

(c) 少なくとも１つのパレツト搭載部は上向きの
水平姿勢に保持し得るので、水平姿勢のテーブ
ルを有する工作機械にも適用不可能ではないけ
れども、ワークパレツトを回転軸とと平行方向
に搬送する構造なので、搬送されるワークパレ
ツトが回転枠を回転駆動する回転駆動装置の軸
受やスプロケツト等を干渉する。これを防ぐ為
にはパレツト搭載部に対してワークパレツトを
高く支持したりワークパレツトの搬送移動領域
を回転軸から遠ざけるなどの対策が必要となる
から、何れにしても回転する部材が大型化し、
或いは搬送機構が複雑化する。

(d) 上記英国公報の搬送装置は、ガイドローラや
駆動ローラなど多数のローラと、駆動ローラを
駆動するアクチユエータと、細長いビームと、
ビームの位置切換えの為のガイド機構及びシリ
ンダなどで構成されるので、部品数が多く構造
が複雑で製作コストが非常に高価になる。特
に、係合部材とワークパレツトとの係脱の為に
ビーム全体の位置を切換える構造なのでその切
換えの為の機構が複雑化してしまう。また、駆
動ローラでビームを挾持して駆動する形式なの
で、切削オイルなどが駆動ローラやビームに付
着すると滑り易くなつてビームを確実に駆動出
来なくなつたり、或いは切削切粉がローラとビ
ーム間に噛込まれて駆動不能になつたり搬送装
置の耐久性が低下したりする。

加えて、ワークパレツト交換装置と工作機械の
間に駆動ローラを配設しているので、ワークパレ
ツト交換装置と工作機械の間にかなりのスペース
を空ける必要があり、ワークパレツト交換装置の
配置上の制約が大きくなる。

そこで、上記駆動ローラをワークパレツト交換
装置の回転枠の側方に配置することも考えられる
が、この場合ビームの所要長さが大きくなり、ワ
ークパレツトを工作機械のテーブル上から回転枠
上へ搬送するときにビームがワークパレツト交換
装置の外方へ大きく張出してしまうことから、搬
送装置の為に大きなスペースが必要となることま
た作業環境の安全上好ましくないこと、などの問
題がある。

上記実開昭59−173536号公報に記載のワークパ
レツト交換装置においては、前記(b)及び(c)と同様
の問題があること、またワークパレツト交換装置
がテーブルの右側に配設され、ワークパレツトの
長手方向にワークパレツトを搬送する関係上、ワ
ークパレツト搬送の為の搬送装置が大ストローク
化し大型化すること、などの問題がある。ワーク
パレツト交換装置に搬送装置を付設する場合に
は、回転枠の各パレツト搭載部に搬送装置を設け
なければならないので搬送装置の所要台数が多く
なる。そこで、回転枠の近傍に搬送装置を独立に
設けることが考えられるけれども、この場合回転
枠でワークパレツトを回転させるときに搬送装置
の出力部とワークパレツト側の搬送係合部との係
合を解除する解除手段を回転枠の近傍に設ける必
要があること、回転枠の回転の都度解除手段を解
除操作する必要があることなどの問題がある。

〈課題を解決するための手段〉 本考案に係る工作機械のワークパレツト交換装
置は、工作機械の水平姿勢のテーブルにパレツト
固定装置を設け、このパレツト固定装置にワーク
パレツトを搭載して固定可能にし、上記工作機械
の前側にパレツト交換装置を配置し、パレツト交
換装置に複数のパレツト支持面を設け、各パレツ
ト支持面をパレツト固定装置の前側のパレツト交
換位置とパレツト交換位置からシフトさせたパレ
ツト退避位置とに切換可能にし、パレツト交換位
置にあるパレツト支持面とパレツト固定装置との
間で搬送装置によりワークパレツトを移送して載
せ換え可能に構成した工作機械のワークパレツト
交換装置において、上記パレツト交換装置は、平
面視にて工作機械に対して左右方向に細長い長方
形で且つ偏平な盤状のパレツト支持枠とパレツト
支持枠を支持する機枠と回動駆動装置と保持手段
とで構成し、このパレツト支持枠を機枠にこのパ
レツト支持枠の略中心を貫く左右方向の水平な旋
回軸心の回りに回動可能に枢支するとともに、回
動駆動装置で上記旋回軸心の回りに回動駆動可能
にし、上記パレツト支持枠の両面の２箇所にそれ
ぞれパレツト支持面を設け、各パレツト支持面の
うち、上向き面のパレツト支持面がパレツト交換
位置に位置するとともに、下向き面のパレツト支
持面がパレツト退避位置に位置し、各パレツト支
持面に各ワークパレツトを保持する保持手段を設
け、上記搬送装置は、パレツト支持枠の左側近傍
又は右側近傍において機枠に付設されたアクチユ
エータと、このアクチユエータでパレツト交換装
置とパレツト固定装置とに亙つて前後方向に伸
長・退入にて往復駆動される出力部材と、ワーク
パレツトの左端又は右端に出没自在に設けられ突
出側へ弾性付勢された搬送用係合部と、上記出力
部材の先端部に付設された出力部であつて鉛直向
きで上下両端が解放され搬送用係合部に係脱可能
に係合する係合凹部とこの係合凹部の前後両側に
形成された案内用傾斜部とからなる出力部と、上
記テーブル又はパレツト固定装置に付設され上記
搬送用係合部と係合凹部との係合を解除する解除
手段とを備えたものである。

〈作用〉 本考案に係るワークパレツト交換装置において
は、 Ａ 工作機械の水平姿勢のテーブルにパレツト固
定装置を設け、工作機械の前側にパレツト交換
装置を配設し、パレツト交換装置のパレツト支
持枠を平面視にて左右に細長い長方形状で偏平
な盤状に形成し、パレツト固定装置とパレツト
交換装置間でワークパレツトを前後方向に搬送
するので、ワークパレツトの搬送距離を可及的
に小さくして搬送装置を簡単化することが出来
る。

Ｂ パレツト交換装置のパレツト支持枠は平面視
にて左右方向に細長い長方形状の偏平な盤状で
その略中心を貫く左右方向の水平な旋回軸心回
りに回動させるようにしたので、パレツト支持
枠の回転半径を非常に小さくしてパレツト交換
装置を極力小型化することが出来、工作機械の
前側のワークパレツト略一面分のスペースを活
用してこのパレツト交換装置を設置することが
出来る。従つて、既設の工作機械にこの交換装
置を比較的容易に適用することが出来る。

Ｃ パレツト交換装置とパレツト固定装置との間
でワークパレツトを前後方向に搬送し、パレツ
ト交換装置のパレツト支持枠は左右方向の水平
な軸心回りに回動駆動装置で回動させるので、
ワークパレツトを搬送するときに回動駆動装置
の軸受やスプロケツトとワークパレツトとが干
渉することがないから、パレツト支持枠の厚さ
を小さくしたりまたパレツト支持枠に対するワ
ークパレツトの支持高さを小さくすることが出
来、これによりパレツト支持枠とワークパレツ
トとの回転半径を小さくしてパレツト交換装置
を小型化することが出来、また回動駆動装置の
設計の自由度を大きくすることが出来る。

Ｄ パレツト支持枠は偏平な盤状でこの略中心を
貫く旋回軸心回りに回動させるようになつてお
り、その両面にパレツト支持面を設けてあるの
で、両パレツト支持面のワークパレツトに夫々
重量の異なるワークが装着されている場合で
も、慣性モーメントがそれ程大きくならず比較
的小さな回動トルクで回動させることが出来る
から、回動駆動装置を小型化することが出来
る。

Ｅ 搬送装置のアクチユエータはパレツト支持枠
の左側近傍又は右側近傍に配設されるので、工
作機械のテーブルとパレツト交換装置間にアク
チユエータを設ける必必要がなく、パレツト交
換装置を工作機械に可及的に接近配設できる。
これにより搬送装置も小型化する。

また、搬送装置の出力部材はアクチユエータに
より前後方向に伸長・退入により往復駆動される
ようになつているので、パレツト交換装置に対し
てテーブルと反対側へ突き出すことがなく、搬送
装置の為の所要スペースが小さくて済む。

加えて、搬送用係合部は出没自在で突出側へ弾
性付勢され、また出力部の係合凹部の前後両側に
案内用傾斜部が形成されているので、パレツト固
定装置上のワークパレツトに対して、出力部材を
伸長させていくと、案内用傾斜部の案内作用で係
合凹部が搬送用係合部に自動的に係合する。

或いは、ワークパレツトを外部からパレツト支
持枠上へ移載するときにも、上記同様に係合凹部
が搬送用係合部に自動的に係合する。

更に、係合凹部の上下両端が解放されているの
で、パレツト支持枠とともにワークパレツトを回
転させるときに、係合凹部と搬送用係合部との係
合を特別に解除することなく回転させることがで
き、回転停止後には自動的に係合する。

加えて、搬送装置はパレツト支持枠の近傍に独
立に設けてあるので、パレツト支持枠に搬送装置
を設ける場合に比較して搬送装置の台数を節減し
かつ構造を簡単化することが出来る。

〈考案の効果〉 本考案に係る工作機械のワークパレツト交換装
置によれば、以上「作用」の項で詳しく説明した
ように、テーブルとパレツト交換装置間のパレツ
ト搬送距離を可及的に小さくして搬送装置を小
型・簡単化できること、パレツト支持枠を小型化
し且つパレツト交換装置を小型化できること、既
設の工作機械に容易に適用できること、回動駆動
装置を小型化できること、搬送装置設置の為にパ
レツト交換装置の配置上の制約を受けないこと、
搬送装置の為の所要スペースが小さくなること、
解除手段で搬送用係合部と出力部との係合を解除
するようにしたことにより搬送装置の構造が簡単
化すること、搬送装置をパレツト支持枠とは独立
に設けたことにより搬送装置の台数を減らし構造
を簡単化できること、パレツト固定装置上のワー
クパレツトを搬出するときには、解除手段を用い
ることなく能率的に搬出できること、パレツト支
持枠とともにワークパレツトを回転させるときに
係合凹部と搬送用係合部との解除操作や係合操作
をすることなく自動的に解除・係合を行わせるこ
とが出来ること、つまり解除手段はテーブル又は
パレツト固定装置にのみ設ければいこと、などの
効果が得られる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基き説明する。

実施例１ （第１図乃至第７図参照） マシニングセンタ等の工作機械１の前側部にパ
レツト交換装置２を設置する。パレツト交換装置
２は、上面が開口した箱形の機枠３の上部に平板
状のパレツト支持枠４を、回転駆動装置５で左右
方向の水平軸心６回りに回転駆動可能で、回転ロ
ツクシリンダ７で回転ロツク可能に支持させて構
成する。回転駆動装置５は、機枠３の左上部に配
置され、電動モータ８の回転をウオーム減速機９
と歯車減速機構１０とを介してパレツト支持枠４
を回転駆動する構造になつている。

パレツト支持枠４の回転方向の180゜離れる２箇
所にパレツト支持面１１と保持手段１２とを設け
る。保持手段１２は、パレツト支持面１１上で前
後左右の４箇所に突設した頭付ピン１３ａ，１３
ｂと、上向きに進退する保持用シリンダ１４とか
ら成る。パレツト支持面１１に左右一対のレール
１５が敷設されている。

工作機械１のテーブル１６上の固定盤１７上に
は、レール１８、ストツパ１９、及び合栓シリン
ダ２０が左右一対づつ設けられ、パレツト受座２
１及びクランプシリンダ２２が前後左右に六台づ
つ設けられている。

ワークパレツト２３の下面には、レール溝２
４、Ｔ溝２５、ストツパ兼吊持穴２６及び合栓穴
２７が左右一対づつ形成され、保持用穴２８が一
つ形成され、ワークパレツト２３の上面にはその
全面に亘つて多数のワーククランプ２３ａが設け
られている。各レール溝２４には各車輪走行装置
２９が内装され、車輪走行装置は、多数の車輪３
０を前後に並べて枢支した断面Ｕ形条材３１をバ
ネ３２で下向きに弾圧するとともに、条材３１に
固定のピン３３をレール溝２４上面に固定の落下
防止具３４で受止めて構成される。車輪３０がレ
ール１５，１８上にのり、レール溝２４がレール
１５，１８に嵌合して走行案内される。

工作機械１のテーブル１６上のワーク加工済み
のワークパレツト２３を、クランプシリンダ２２
から解放してバネ３２で浮上させ、搬送装置３５
で上向きのパレツト支持面１１上に搬出し、スト
ツパ兼吊持穴２６を頭付ピン１３ａに受止め嵌合
させ、Ｔ溝２５を頭付ピン１３ｂに嵌合させると
ともに、保持用シリンダ１４を保持用穴２８に挿
嵌させることにより、保持手段１２で保持する。

回転ロツク装置７を回転ロツク解除し、パレツ
ト支持枠４を回転駆動装置５で回転させて、回転
ロツク装置７で回転ロツクさせることにより、ワ
ーク加工済みのワークパレツト２３を下向きにし
て切粉を落下させるとともに、機枠３内の下部の
洗浄ノズル３６から洗浄液を吹きかけて切粉をさ
らにきれいに洗い落し、上向きになつたパレツト
支持面１１上のワーク未加工のワークパレツト２
３を、保持用シリンダ１４と保持用穴２８との係
合解除により解放し、搬送装置３５でテーブル上
に搬入し、ストツパ１９で受止め、合栓シリンダ
２０と合栓穴２７との嵌合で位置決めし、クラン
プシリンダ２２でパレツト受座２１上にクランプ
するように構成する。

搬送装置３５は、パレツト支持枠４の左横外に
配置し、搬送装置３５の出力部３７をパレツト２
３の横側部の搬送用係合ピン３８に係脱可能に係
合させる。

搬送装置３５は、第１図乃至第３図に示すよう
に構成される。即ち、２本のエアシリンダ３９，
４０を前後逆向きにして左右に並べてそのシリン
ダ本体同士を前後一対の連結金具４１で固定す
る。左側のエアシリンダ３９から前方に突出する
ピストンロツド４２の前端部を機枠３に固定の摺
動案内レール４３の前端折上げ部４４に固定す
る。右側のエアシリンダ４０の後方に突出するピ
ストンロツド４５の後端部に出力部金具３７を右
側に突出させて固定する。出力部金具３７がピス
トンロツド４５回りに揺動する事を防ぐロツド４
６が、連結金具４１の案内孔４７に前後摺動自在
に貫通する。

出力部金具３７は、右側面の前後方向の中央部
に係合溝４８が凹設され、その前後に傾斜カム面
４９が形成される。搬送用係合ピン３８は、ワー
クパレツト２３の左側面の固定筒５０内に左方に
出退摺動自在に支持され、バネ５１で左方に押出
されている。

テーブル１６上の固定盤１７の左後部に係合解
除シリンダ５２が取付けられ、このシリンダ５２
は作動時に搬送用係合ピン３８を右方に押寄せて
出力金具３７との係合を解除させる。

実施例２ （第８図乃至第１１図参照） 本実施例２は、上記実施例１の構造において、
搬送装置３５をエアシリンダ式からスチールベル
ト式に変更したものである。

このスチールベルト式の搬送装置は、電動・油
圧又は空圧式のモータ５３の正逆回転の動力で、
減速機５４及びトルクリミツタ５５を介して一対
の摩擦輪５６を回転させる事により、ケース５７
内の巻きぐせをつけたスチールベルト５８を案内
レール５９，６０内で進退させて、そのベルト先
端に固定した出力金具３７を前後に駆動するよう
に構成したものである。

モータ５３、減速機５４、トクルリミツタ５
５、摩擦輪５６及びベルト挟圧力付与バネ６１は
ケース５７に支持され、ケース５７はパレツト交
換装置２の箱形機枠３の左上前部に固定され、前
側の案内レール５９は箱形機枠３の左上部に前後
に走らせて固定され、後側の案内レール６０はテ
ーブル１６上の固定盤１７の左上前部に固定され
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本考案の実施例１を示し、
第１図は第４図部を拡大した要部平面図、第２
図は第１図矢視部の側面図、第３図は第１図
−線断面図、第４図は全体の概略平面図、第５
図は全体の概略右側面図、第６図は第４図部の
斜視図、第７図は第６図矢視部の縦断側面図で
ある。第８図乃至第１１図は本考案の実施例２を
示し、第８図は全体の概略平面図、第９図は第８
図部の断面図、第１０図は第９図−線断面
図、第１１図は第８図XI−XI線断面図である。 １……工作機械、２……パレツト交換装置、３
……機枠、４……パレツト支持枠、５……回転駆
動装置、６……水平軸心、７……回転ロツク装
置、１１……パレツト支持面、１２……保持手
段、１６……テーブル、２３……ワークパレツ
ト、３５……搬送装置、３７……３５の出力部、
３８……搬送用係合部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 工作機械の水平姿勢のテーブルにパレツト固定
   装置を設け、このパレツト固定装置にワークパレ
   ツトを搭載して固定可能にし、上記工作機械の前
   側にパレツト交換装置を配置し、パレツト交換装
   置に複数のパレツト支持面を設け、各パレツト支
   持面をパレツト固定装置の前側のパレツト交換位
   置とパレツト交換位置からシフトさせたパレツト
   退避位置とに切換可能にし、パレツト交換位置に
   あるパレツト支持面とパレツト固定装置との間で
   搬送装置によりワークパレツトを移送して載せ換
   え可能に構成した工作機械のワークパレツト交換
   装置において、 上記パレツト交換装置は、平面視にて工作機械
   に対して左右方向に細長い長方形状で且つ偏平な
   盤状のパレツト支持枠とパレツト支持枠を支持す
   る機枠と回動駆動装置と保持手段とで構成し、こ
   のパレツト支持枠を機枠にこのパレツト支持枠の
   略中心を貫く左右方向の水平な旋回軸心の回りに
   回動可能に枢支するとともに、回動駆動装置で上
   記旋回軸心の回りに回動駆動可能にし、 上記パレツト支持枠の両面の２箇所にそれぞれ
   パレツト支持面を設け、各パレツト支持面のう
   ち、上向き面のパレツト支持面がパレツト交換位
   置に位置するとともに、下向き面のパレツト支持
   面がパレツト退避位置に位置し、各パレツト支持
   面に各ワークパレツトを保持する保持手段を設
   け、 上記搬送装置は、パレツト支持枠の左側近傍又
   は右側近傍において機枠に付設されたアクチユエ
   ータと、このアクチユエータでパレツト交換装置
   とパレツト固定装置とに亙つて前後方向に伸長・
   退入にて往復駆動される出力部材と、ワークパレ
   ツトの左端又は右端に左右方向に水平に向けて出
   没自在に設けられ突出側へ弾性付勢された搬送用
   係合部と、上記出力部材の先端部に付設された出
   力部であつて鉛直向きで上下両端が解放され搬送
   用係合部に係脱可能に係合する係合凹部とこの係
   合凹部の前後両側に形成された案内用傾斜部とか
   らなる出力部と、上記テーブル又はパレツト固定
   装置に付設され上記搬送用係合部と係合凹部との
   係合を解除する解除手段とを備えたことを特徴と
   する工作機械のワークパレツト交換装置。