JPH04159054A - 自動パレット交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自動パレット交換装置に関する。

更に詳しくは、工作機械との間でパレットを移送、交換
する自動パレット交換装置に関する。

［従来技術］ ＦＭＳなどと呼ばれる複数のＮＣ工作機械で被加工物を
加工する加ニジステムやＦＭＣなどと呼ばれる加工セル
においては、パレット搬送用コンベヤまたは、準備位置
にある被加工物を搭載したパレットをＮＣ工作機械との
間でパレット交換を行うために、自動パレット交換装置
が設置されていることが多い。自動パレット交換装置に
は、大別すると旋回シャトル式（以下、旋回式と記載）
と、パラレルシャトル式（以下、パラレル式と記載）が
ある。旋回式は、パレット搬送コンベヤなどから受は取
った未加工の被加工物を搭載したパレット（以下、未加
工バレットと記載）と加工済の被加工物を搭載したパレ
ット（以下、加工済パレットと記載）とを自動パレット
交換装置内に引き込み、旋回動作で両パレットの位置を
反転して未加工バレットをＮＣ工作機械側に供給し、同
時に加工済パレットをパレット搬送コンベアや準備位置
に戻すものである。

パラレル式は、ＮＣ工作機械に沿って未加工バレット、
加工済パレットを並列させて置くもので、加工終了する
と加工済パレットを自動パレット交換装置側に受は取り
、次に未加工バレットをＮＣ工作機械側に供給するもの
である。

従来、この種のパラレル式の自動パレット交換装置とし
ては、パレットの受は取り、供給を各パレットに対応し
てそれぞれ設けた１つの移送シリンダによって行うもの
が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 近年、機械加工時間をできる限り短くする要請、すなわ
ち高能率化の要請が強い。高能率加工実現のためには加
工時間を極力短くする必要がある。

加工時間を短くするためには、切削速度など加工条件の
向上はもちろん、パレットの交換時間など実加工時間以
外の非加工時間も短くする必要がある。

パレット交換時間もできる限り短くしたほうが良い。し
かし、従来のパラレル方式では、前記のように１つの移
送シリンダによって、工作機械と加工領域を仕切るカバ
ーの外部に設けられている自動パレット交換装置との間
でパレットの移送をしている。このためパレット交換の
ための移送距離が長く、移送シリンダのストロークも長
くなり、したがって交換時間が長くなるという問題点が
あった。また移送シリンダが自動パレット交換装置の後
方へ張り出し、設置スペースを広く取っていた。

この発明は、こうした技術的背景の下でなされたもので
あり、次の目的を達成する。

この発明の目的は、パレットの交換時間を短くした自動
パレット交換装置を提供することにある。

［前記課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために次のような手段を採る。

すなわちこの発明は、工作機械のテーブルとの間で、被
加工物を搭載したパレットを授受するための自動パレッ
ト交換装置であって、 枠体と、 この枠体上に載置され、前記テーブルの送り方向と平行
な面上をこの送り方向と直交する方向に移動自在なキャ
リアと、 このキャリアを前記テーブルに近接した近接位置と前記
テーブルから離間した離間位置との間で移動させるため
のキャリア駆動手段と、前記キャリア上に並列して載置
され、このキャリアの移動方向と同一方向に各々独立し
て移動自在な２つのパレットと、 この２つのパレットに各々対応してキャリア上に設けら
れ、前記キャリア上のパレット待機位置と前記テーブル
上の加工位置との間で前記パレットを移送するために、
前記パレットに係合して往復移動するパレット移送手段
とからなることを特徴とする自動パレット交換装置にあ
る。

［作　用］ 工作機械のテーブル上での被加工物の加工が終了すると
、その加工済パレットを受は取る自動パレット交換装置
のどちらかの一方のガイドにテーブルが対向する位置に
移動する。キャリア駆動手段がテーブル側に近接する方
向に作動すると同時に一方のパレット移送手段が往動作
動する。それによりキャリアがテーブルに近接した位置
に移動するとともに、パレット移送手段の作動ロッドが
パレットの係合部材との係合位置まで伸びる。次いでテ
ーブル上のパレットをアンクランプ状態にすると、パレ
ットの係合部材と作動口・ソドが係合し、作動ロッドの
復動作動により加工済のパレ・ソトをキャリア上に移送
する。工作機械のテーブルが他方の未加工バレット側ガ
イドに対向する位置に移動した後、他方のパレット移送
手段が往動作動して未加工バレットをテーブル上に供給
し、パレットをテーブル上にクランプするとパレットの
係合部材と作動ロッドとの係合がはずれる。パレット供
給後、他方のパレット移送手段が復動作動し、他方の作
動ロッドが縮むと同時にキャリア駆動部材がテーブルと
離間する方向に作動し、パレットおよびキャリアが待機
位置に復帰する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。

第１．２図はそれぞれ自動パレット交換装置１と、工作
機械２との配置関係を示す平面図および正面図である。

工作機械２はベツド４上にコラム３を有している。コラ
ム３には垂直方向に主軸軸線を形成した主軸ヘッド５が
設けられている。ベツド４上にはテーブル６が設けられ
、このテーブル６は、水平面内を一方向すなわちＹ軸方
向に移動自在となっている。

主軸ヘッド５は下端に回転自在な主軸７を有し、この主
軸７に工具（図示せず）が取付けられる。

主軸ヘッド５はカバー８に被覆された図示しない横桁に
支承されている。主軸ヘッド５はこの横桁に沿って、水
平面内をテーブル６の移動方向と直交する方向すなわち
Ｘ軸方向に移動自在となっている。主軸ヘッド５は、ま
た、主軸軸線方向すなわちＺ軸方向に移動自在となって
いる。

なお、主軸７に隣接して主軸７に取り付けられた工具を
必要に応じて工具貯蔵マガジン３３との間で交換する自
動工具交換装置９が設けられている。

自動パレット交換装置１は、工作機械２のテーブル６に
隣接してに配置されている。自動パレット交換装置１は
その詳細が第３図ないし第６図に示されている。第３図
は平面図、第４図は側面図、第５図は第３図のｖ−■断
面図、第６図は正面図である。

自動パレット交換装置１は枠体１０を有している。この
枠体１０上にキャリア１１が載置されている。キャリア
１１はその両側部にローラ１２が設けられている。この
ローラ１２は、枠体１０上に設置された１対のガイドレ
ール１３上を走行可能となっている。これにより、キャ
リア１１は工作機械２のテーブル６の送り方向と平行な
面上を、この送り方向と直角な方向に移動自在となって
いる。

キャリア１１と枠体１０との間にキャリア駆動手段であ
るシリンダ１４が設けられ、そのピストンロッド１５の
先端はブラケット１６を介してキャリア１１の下面に固
定されている。キャリア１１は、このシリンダ１４の作
動によりテーブル６に接近する前進位置（近接位置、第
５図）とテーブル６から離間した後退位置（離間位置、
第４図）との間を移動する。

キャリア１１の上には１対のパレット１７ａ。

１７ｂが載置される。このパレット１７ａ、１７ｂに対
応して、キャリア１１の上に１対のガイド部材１８ａ、
１８ｂが設けられている。

ガイド部材１８ａ、１８ｂはそれぞれ１対のレール１９
を有し、各レール１９の外側面に適宜間隔を置いて複数
のローラ２０ａ、２０ｂが設けられている。パレット１
７ａ、　　１７ｂの下部にはＴ状溝部２１が設けられて
いる。このＴ状溝部２１は案内面２２ａ、２２ｂを形成
し、パレット１７ａ、１７ｂはこの案内面２２ａ、２２
ｂの下部および側部をローラ２０ａ、２０６に支承され
ている。これによりパレット１７ａ、１７ｂは、キャリ
ア１１上をその移動方向と同一方向に移動自在となって
いる。

キャリア１１上の両側部にパレット１７ａ、１７ｂに対
応してパレット移送手段であるシリンダ２３ａ、２３ｂ
が設けられている。シリンダ２３ａ、２３ｂの作動ロッ
ド２４ａ、２４ｂの上部にはロッド３０ａ、３０ｂが作
動ロッド２４ａ、２４ｂと平行に設けられ、ガイド体３
２ａ、３２ｂに摺動自在に支持されている。また、作動
ロッド２４ａ、２４ｂとロッド３０ａ、３０ｂとは、各
々、連結部材３１ａ、３ｉｂで連結されている。

このロッド３０ａ、３０ｂの先端にフック２５ａ。

２５ｂが設けられている。一方、パレット１７ａ。

１７ｂの各端部に係合部材２６ａ、２６ｂが形成されて
いる。フック２５ａ、２５ｂと係合部材２６ａ、２６ｂ
とは、パレット１７ａまたはパレット１７ｂがテーブル
６のクランプ装置２９にクランプされるとき生じるパレ
ット１７ａ、１７ｂの下降動作で係合状態から離脱し、
パレット１７ａ。

１７ｂが上昇動作を行うと係合する。すなわち、テーブ
ル６へのクランプ、アンクランプ動作の上下動により係
合、離脱が自在となっている。また、この係合、離脱動
作のために、フック２５ａ、　　２５ｂを公知の回動機
構より回動させる機構としても良い。

パレット１７ａ、１７ｂは、フック２５ａ、２５ｂが係
合部材２６ａ、２６ｂに係合した状態で、シリンダ２３
ａ、２３ｂの作動により、キャリア１１上に載置される
待機位置と、工作機械のテーブル６上に載置される加工
位置との間を移送される。

キャリア１１上にはパレット１７ａ、１７ｂに対応して
、それらの待機位置を検出するためのセンサ２７ａ、２
７ｂが設けられている。

実施例の作用 上記実施例の作用を第７図のフローチャートを併せて参
照しながら説明する。

第３図ないし第６図は、一方のパレット１７ａがテーブ
ル６上にクランプされた加工位置にあり、他方のパレッ
ト１７ｂがキャリア１１上の待機位置にある状態を示し
ている。

一方のパレット１７ａに搭載された被加工物の加工が終
了すると、主軸ヘッド５、テーブル６がそれぞれＸ、Ｚ
軸方向およびＹ軸方向に移動して、各所定位置に待避す
る。同時に工作機械の加工領域を仕切っているカバーの
ドア２８が開く。

次いで、キャリア移動用のシリンダ１４が作動して、キ
ャリア１１が前進位置に移動する。シリンダ１４と同時
にパレット移送用の一方のシリンダ２３ａが往動作動し
て、その作動ロッド２′４ａが加工済パレット１７ａの
位置まで伸びる（第５図図示の状態）。

次いで、パレット１７ａをテーブル６に固定していたク
ランプ装置２９がクランプを解除される。

それにともなって、フック２５ａがパレット１７ａの係
合部材２６ａに係合する。両者の係合の後、シリンダ２
３ａが復動作動する。それにより、作動ロッド２４ａが
縮み、パレット１７ａがキャリア１１上に移送される。

次いで、他方のシリンダ２３ｂが往動作動する。

それにより、その作動ロッド２４ｂが伸びて待機位置に
あった未加工のパレット１７ｂがテーブル６上に移送さ
れる。移送後、テーブル６のクランプ装置２９により未
加工バレット１７ｂがテーブル６に固定される。それに
伴いシリンダ２３ｂのフック２５ｂとパレット１７ｂの
係合部材２６ｂとの係合が解除される。

次いで、シリンダ２３ｂと、キャリア移動用のシリンダ
１４とが同時に復動作動する。それによりキャリア１１
が後退位置に復帰するとともに、シリンダ２３ｂの作動
ロッド２４ｂがキャリア１１上の待機位置まで戻る。

次いで、ドア２８が閉じ、主軸ヘッド５、テーブル６が
Ｘ１Ｚ軸方向およびＹ軸方向に移動して次の被加工物に
対して所定の加工が行われる。

その他の実施例 上記実施例では、キャリア駆動手段としてシリンダ１４
を示したが、これに限らず、油圧モータ、各種電動機を
ラック、ピニオンや摩擦円板などを介しても設けてもよ
く、さらに、リニアモータでキャリアを直動させて走行
するようにしてもよい。

パレット移送手段も、シリンダ２３ａ、２３ｂに限らず
、シリンダ１４で説明したのと同様の手段をとることが
できる。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によればパレットの移送はキャ
リア駆動手段によって移動するキャリアと、パレット移
送手段との共働によって行われる。

したがって、キャリアの前進・後退時にパレット移送手
段を同時に作動させることにより、移送距離が従来のも
のに比してキャリアの移動距離分短くなり、パレット交
換に要する時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による自動パレット交換装置と工作機
械の配置を示す平面図、第２図は同上の正面図、第３図
はこの発明による自動パレット交換装置の一実施例を示
す平面図、第４図は同上のものの側面図、第５図は第２
図のＶ−Ｖ断面図、第６図は自動パレット交換装置の一
実施例を示すの正面図、第７図は同上のものの動作を示
すフローチャートである。 １：自動パレット交換装置 ２：工作機械 ６：テーブル １０、枠体 １１：キャリア １４ニジリンダ １５：ピストンロッド １７ａ、１７ｂ：パレット ２３ａ、２３ｂニジリンダ ２４ａ、２４ｂ：作動ロッド 特許出願人　　日立精機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械のテーブルとの間で、被加工物を搭載した
   パレットを授受するための自動パレット交換装置であっ
   て、 枠体と、 この枠体上に載置され、前記テーブルの送り方向と平行
   な面上をこの送り方向と直交する方向に移動自在なキャ
   リアと、 このキャリアを前記テーブルに近接した近接位置と前記
   テーブルから離間した離間位置との間で移動させるため
   のキャリア駆動手段と、 前記キャリア上に並列して載置され、このキャリアの移
   動方向と同一方向に各々独立して移動自在な２つのパレ
   ットと、 この２つのパレットに各々対応してキャリア上に設けら
   れ、前記キャリア上のパレット待機位置と前記テーブル
   上の加工位置との間で前記パレットを移送するために、
   前記パレットに係合して往復移動するパレット移送手段
   とからなることを特徴とする自動パレット交換装置。 ２、請求項１において、前記パレット交換動作開始の際
   、前記キャリアが前記近接位置へ移動するための前記キ
   ャリア駆動手段の作動と、前記加工位置にある前記パレ
   ットに対応する一方のパレット移送手段が前記加工位置
   側へ往動移動する作動とが同時になされ、かつ、前記パ
   レット交換動作終了の際、前記キャリアが前記離間位置
   へ移動するための前記キャリア駆動手段の動作と、他方
   のパレット移送手段が前記待機位置側への復動移動する
   ための作動とが同時になされることを特徴とする自動パ
   レット交換装置。