JPH0475844A

JPH0475844A - パレット交換装置

Info

Publication number: JPH0475844A
Application number: JP18661990A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Kawamura; 河村　毅彦
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-03-10

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、マシニングセンタ等に適用されるパレット
交換装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、パレット交換装置として、第６図に示すように加
工位置にある回転テーブル８１上のパレットＰａｌ　と
、段取り側のパレット受台８２上のパレットＰａ２とを
交換アーム８３の両端の把持機構８４で把持し、交換ア
ーム８３を旋回させて交換するものが提案されている。

交換アーム８３は、支持部材８５に回転および昇降自在
に支持された回転軸８６に取付けられており、上昇して
パレットＰａｌ　、Ｐａ２を持ち上げた後、旋回する。

この持ち上げにより、回転テーブル８１の位置決めビン
８７を下面の位置決め孔から抜き出す。交換アーム８３
の旋回および昇降駆動は、カム機構８８を介して１台の
モータ（図示せず）により行われる。カム機構８８によ
る昇降駆動は、カムプレート８９と回動レバー９ｏとで
行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第６図の構成によると、交換アーム８３の昇降
ストロークの全範囲で、カムプレート８９ニ重イハレッ
トＰａｌ　、Ｐｈ３の荷重が作用するため、カムプレー
ト８９のカム曲線を急勾配にすることができず、カムプ
レート８９が大径のものになる。

そのため、パレット交換装置が大型化するという問題点
がある。

この発明の目的は、交換アームの昇降駆動用のカム機構
に小径カムが使用できて、全体の小型化が図れる構造の
簡単なパレット交換装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のパレット交換装置は、テーブルに設けたクラ
ンプ装置を、アンクランプ動作によってパレットの持ち
上げが可能な構成とし、この持ち上げ後に交換アームを
上昇させてパレットをクランプ装置から浮き上らせると
共に、交換アームを旋回させるカム機構を設けたもので
ある。

交換アームは、前記テーブルとパレ・ソト受台との間に
昇降および水平旋回自在に設けられて先端にパレットの
把持機構を有するものである。前記テーブルにはパレッ
トの下面の凹部に係合する位置決めピンを突設する。ク
ランプ装置は、下降動作によってパレットをクランプす
るものである。

〔作　用〕

テーブル上のパレットは、下面の凹部がテーブルの位置
決めピンに嵌合した状態で、クランプ装置によりクラン
プされる。

パレット交換に際しては、クランプ装置をアンクランプ
動作させることにより、パレ・ソトがクランプ装置で持
ち上げられ、位置決めピンがパレ・ソト下面の凹部から
脱する。この後、カム機構による交換アームの上昇によ
って、パレットがさらに持ち上げられ、この状態で交換
アームが旋回してパレット位置を交換する。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説
明する。

第３図に示すように、加工側のパレットＰ１を載せて回
転するテーブルｌが、ヘット２の定位置に設置され、ス
ピンドル３を昇降可能に設置したスピンドル台４か、レ
ール５を介してスライド台６に搭載されている。スライ
ド台６は、ベット２上のレール７に設置され、これらレ
ール５．７に沿ってスピンドル台４が横方向（Ｘ軸方向
）および前後方向（Ｘ軸方向）に駆動される。

テーブル１の前方に並んで、段取り側のパレットＰ２を
載せるパレット受台８が配置され、テーブル１とパレッ
ト受台８との間に、パレット交換装置１０の交換アーム
９が設置されている。交換アーム９は、カムボックス１
１内の後述のカム機構により、旋回中心０回りの１８０
°の旋回と、昇降とを行うものである。

パレットＰＩ、Ｐ２は、第１図に示すように取付具１２
を介してワークＷを装着するものであり、下面に蟻溝状
のクランプ溝１３が設けられている。

クランプ溝１３は、交換アーム９の旋回中心０を円弧中
心とする円弧状に形成しである（第３図）。

第１図において、テーブルｌは、割り出し装置１４上に
設置されて９０’毎の割り出し回転をするものであり、
断面Ｔ字状のクランプ部材１５を有するクランプ装置１
６が中心部に内蔵されている。クランプ装置１６は油圧
シリンダからなる。

クランプ部材１５は、パレットＰＩのクランプ溝１３に
嵌合して下降動作によりクランプするものであり、平面
形状がクランプ溝１３に合致する円弧状に形成されてい
る（第３図）。クランプ部材１５の上面には中央位置決
めピン１８が突設され、パレットＰ１の下面の中央位置
決め孔１７にアンクランプ状態で嵌合する。パレットＰ
ｌの対角線方向の２か所の角部には、位置決め凹部１９
が設けられ、−テーブル１の上面に突設した位置決めピ
ン２０が嵌合する。両パレットＰＩ、Ｐ２は同じ構成の
ものである。

パレット受台８は、軸受２１でカムボックス１１上に水
平回転自在に設置され、パレットＰ２の中央位置決め孔
１７に嵌合する中央位置決めピン２２が上面に突設され
ている。

交換アーム９は、２本の単位交換アーム９ａ。

９ｂからなり、各単位交換アーム９ａ、９ｂにパレット
把持機構２７が設けられている。パレット把持機構２７
は、係合部である円弧突条２８と、抜止め片２９とを有
し、円弧突条２８はパレットＰ１．Ｐ２に突設された被
係合部３０の円弧溝３１に噛み合う。円弧突条２８およ
び円弧溝３１の円弧中心は、テーブル１の回転中心Ｒ（
第３図）に一致させである。

各単位交換アーム９ａ、９ｂは、回転軸２３の上端の連
結部材２４に、蟻溝状のガイド部２５で各々独立して上
下動自在に装着してあり、第４図に示すように回転軸２
３に外嵌した交換アーム持上げ筒３２の上端の受は部材
３３に載せられて昇降駆動される。回転軸２３は下端の
軸受３９により回転のみ自在に支持されている。パレッ
ト受台８側の単位交換アーム９ｂは、カムボックス１１
に立設した支えロット３４により中間高さに支持される
。

抜止め片２９は、各単位交換アーム９ａ、９ｂの両側に
配置した板状のものであり、回転軸２３に連結部材２４
および上端板４０と共に固定され、単位交換アーム９ａ
、９ｂの昇降に伴ってパレットＰ］、Ｐ２の被係合部３
０に係脱する高さに配置される。上端板４０は、単位交
換アーム９ａ９ｂの上方への抜止めを行うものである。

交換アーム持上げ筒３２は、カムホックス１１の支持部
材３５にスリーブ３６を介して回転および昇降自在に支
持され、下端に固定されたギヤ４Ｉから回転伝達される
と共に、レバー嵌合溝４２に係合する第１図の回動レバ
ー３８により昇降駆動される。ギヤ４１は、中間軸４４
に設けられた駆動ギヤ４５に上下動自在に噛み合ってい
る。中間軸４４は、上下の軸受４６で回転自在に支持さ
れ、カム機構２６により回転駆動される。

カム機構２６は、横軸４８の回転を中間軸４４と回動レ
バー３８との両方に所定のタイミングで伝達するもので
あり、横軸４８は巻掛は伝達機構４７を介してモータ３
７から回転伝達される。回動レバー３８は、支軸４９に
上下回動自在に支持されており、レバー嵌合溝４２に係
合するローラ４３と、押上げ用のカムフォロア５０とを
有し、かつ分岐レバ一部３８ａに引下げ用のカムフォロ
ア５１が設けられている。

第５図に示すように、回動レバー３８は２枚が回転軸２
３の両側に設けられ、横軸４８の２枚の主カムプレート
５２に押し上げ用のカムフォロア５０（第１図）が転接
する。引下げ用のカムフォロア５１は、動作の確実を図
るものであり、片方の回動レバー３８にのみ設けられて
、横軸４８の補助カムプレート５３に転接する。横軸４
８の中央には溝カム５４が設けられ、中間軸４４の周囲
に放射状に設けた複数の昇降伝達用のカムフォロア５５
が、溝カム５４の周面に形成された多数条のカム溝５４
ａに各々噛み合う。

上記構成の動作を説明する。第１図に示すように加工時
において、加工側のパレットＰ１は、下面の位置決め凹
部１９が位置決めピン２０に嵌合した状態でテーブルｌ
に載置され、クランプ装置１６の下降駆動により、クラ
ンプ部材１５でテーブル１の上面に押し付は状態にクラ
ンプされる。

段取り側のパレットＰ２は、下面の中央位置決め孔１７
がパレット受台８の中央位置決めピン２２に嵌合した状
態で、パレット受台８に載置される。

交換アーム９は、各単位交換アーム９ａ、９ｂが各々テ
ーブルｌとパレット受台８とに対向する角度で待機する
。交換アーム持上げ簡３２は下降しており、テーブル１
側の単位交換アーム９ａは下降端にある。パレット受台
８側の単位交換アーム９ｂは、支えロッド３４に載せら
れて中間高さに支持されている。

このとき、各単位交換アーム９ａ、９ｂの円弧突条２８
と、両パレットＰＩ、Ｐ２の円弧溝３１とは噛み合った
ままとなるが、これら円弧突条２８および円弧溝３１は
、円弧中心かテーブル１の回転中心Ｒ（第３図）にある
ため、パレットＰＬ。

Ｐ２の回転によって干渉しない。そのため、噛み合い状
態のままで、回転テーブル１の割り出し回転やパレット
受台８の回転が自由に行われる。回転角度により、円弧
溝３１は円弧突条２８から外れたり、再度噛み合ったり
する。

回転テーブル１は定位置に設置されているが、・−スピ
ンドル３が前後（Ｚ軸方向）および左右（Ｘ軸方向）に
移動するため、パレットＰ１のワークＷの任意箇所が加
工できる。段取り側のパレットＰ２は、ワークＷの着脱
が行い易いように、パレット受台８と共に作業者が手で
自由に回転させる。

加工が終了すると、各パレットＰ１．Ｐ２は、被係合部
３０が単位交換アーム９ａ、９ｂ側に位置する回転角度
に戻す。

パレット交換に際して、テーブル１のパレットＰ］は、
クランプ装置１６のアンクランプ動作により高さａ（第
１図）だけクランプ部材１５で持ち上げ、位置決めビン
２０をパレットＰ１の下面の位置決め凹部１９から抜く
。この持ち上げと同期して、カム機構２６により、交換
アーム持上げ筒３２を介して単位交換アーム９ａを上昇
させる。

単位交換アーム９ａは、クランプ装置１６によるパレッ
トＰ１の持ち上げ完了後も高さｂだけ上昇ヲ続け、パレ
ットＰｉをテーブル】から若干浮かせる。

段取り側のパレットＰ２は、パレット受台８に載せられ
た高さが、クランプ装置１６で持ち上げたときの加工側
パレットＰ１の高さと同じであり、単位交換アーム９ｂ
も、これに対応する高さに支えロット３４で支持されて
いる。そのため、クランプ装置１６による加工側パレ・
ントＰ１の持ち上げが完了した後に、高さｂだけカム機
構２６により上昇させられる。

このように、クランプ装置Ｊ６により、位置決めビン２
０から抜けるまでパレットＰ】を持ち上げるため、カム
機構２６にパレットＰｉ、Ｐ２の荷重が作用するのは、
浮き上がり高さｂの間だけとなる。そのため、カム機構
２６の押し上げ用の主カムプレート５２は、抜出し高さ
ａの区間を急勾配に形成でき、主カムプレート５２を小
径に形成することができる。したがって、カム機構２６
が小型化され、パレット交換装置１０の全体の小型化が
図れる。浮き上がり高さｂは、交換アーム９の旋回時に
パレットＰ１．Ｐ２の下面が擦れ合わない程度の高さで
良く、例えば５Ｂ程度に設定される。抜出し高さａは、
例えば２５＋ｏ＋に設定される。

なお、高さａの区間では、主カムプレート５２に負荷が
作用しないため、主カムプレート５２にカム７オロア５
０と接するカム曲線を設けずに、交換アーム９を昇降自
在なままとしても良い。

パレットＰＩ、Ｐ２を両単位交換アーム９ａ。

９ｂで浮き上がらせたとき、抜止め片２９は回転のみ可
能な回転軸２３に取付けられていて一定高さを維持する
ため、パレットＰ１．Ｐ２の被係合部３０が両側から抜
止め片２９で挟まれる。なおアンクランプ後、抜止め片
２９による挟み込み状態になるまでの間は、クランプ部
材１５の中央位置決めピン１８が中央位置決め孔１７に
嵌合することにより、パレットＰ１の位置ずれが防止さ
れる。

このように抜止め片２９により振れ止めした状態で、交
換アーム９がカム機構２６の駆動により回転軸２３と共
に１８０°旋回し、加工側と段取り側のパレットＰＩ、
Ｐ２の位置を入れ替える。

入れ替え後、カム機構２６が交換アーム９を下降せると
共に、クランプ装置１６がクランプを行い、パレット交
換が終了する。

なお、前記実施例では交換アーム９を一対の単位交換ア
ーム９ａ、９ｂに分割したが、両単位交換アーム９ａ、
９ｂを一体に形成しても良く、また片方の単位交換アー
ム９ａ、９ｂのみからなるものとしても良い。

段取り側の支えロッド３４は必ずしも設けなくても良い
。また、クランプ装置１６は、シリンダ装置と別の駆動
源を使用するものであっても良い。

クランプ装置１６によるパレットＰ１の持ち上げ高さａ
は、位置決めピン２０の抜き出しが完了しない高さであ
っても良い。

〔発明の効果〕

この発明のパレット交換装置は、パレット交換時の持ち
上げ動作を、テーブルのクランプ装置で行うようにした
ので、交換アームによるパレットの持ち上げは、わずか
の高さだけで済む。そのため、交換アームを駆動するカ
ム機構に小径カムを使用でき、カム機構が小型化されて
、パレット交換装置全体の小型化が図れる。また、パレ
ットの持ち上げにクランプ装置を兼用するので、専用の
持ち上げ手段が不要で、構成が簡単という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の破断正面図、第２図はそ
の概略平面図、第３図は同じくその交換アームの平面図
、第４図は第１図の一部を拡大して破断した拡大破断正
面図、第５図は同じくそのカム機構の拡大破断平面図、
第６図は従来例の破断圧面図である。１・・・テーブル、３・・スピンドル、８・・・パレッ
ト受台、９・・・交換アーム、９ａ、９ｂ・・・単位交
換アーム、１０・・・パレット交換装置、１１・・・カ
ムボックス、Ｉ３・・・クランプ溝、１５・・・クラン
プ部材、１６・・・クランプ装置、Ｉ９・・・位置決め
凹部、２０・・・位置決めビン、２３・・・回転軸、２
４・・・連結部材、３８・・・回動レバー、４１・・・
ギヤ、４２・・・レバー嵌合溝、４４・・・中間軸、４
５・・−駆動ギヤ、４８・・・横軸、５０．５１・・・
カムフォロア、５２・・・主カムプレート、５３・・・
補助カムプレート、５４・・・溝カム、５５・カムフォ
ロア、ａ、ｂ・・・高さ、ＰＩ、Ｐ２・・・パレット特許出願人　　村田機械株式会社第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

パレットを載せる加工位置のテーブルとパレット受台と
の間に昇降および水平旋回自在に設けられて先端にパレ
ットの把持機構を有する交換アームと、前記テーブルに
突設されてパレット下面の凹部に係合する位置決めピン
と、前記テーブルに設けられて下降動作によりパレット
をクランプしかつ上昇動作によりパレットを持ち上げる
クランプ装置と、前記交換アームの旋回および昇降駆動
を行いパレットを前記クランプ装置から浮き上らせるカ
ム機構とを備えたパレット交換装置。