JPH0715710Y2 - 自動パレット交換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、トラバースローダで空中搬送されるパレット
を自動的にマシニングセンタ等工作機械のテーブル上に
位置決め固定すると共に、マシニングセンタ等工作機械
側にあるパレットを前記トラバースローダ側に自動的に
戻入するに好適な自動パレット交換装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

省スペース化の一環としてパレットを空中搬送するトラ
バースローダが採用されている。トラバースローダは所
望のパレットを把持し、これを複数台のマシニングセン
タ側に搬送し得るように空中に張られたレールに沿って
移動可能に形成される。

従来は、前記トラバースローダで搬送されてきたパレッ
トをマシニングセンタの近傍に設けられた受台上に一度
置いた後、該受台上から例えば180°回動するように形
成された自動パレット交換装置を介し、前記パレットを
マシニングセンタのテーブル上に搬入し、あるいは逆に
テーブル上にあったパレットを逆工程により搬出するよ
うに形成されていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

以上のように、パレットを受台上に一旦置いた後、これ
を自動パレット交換装置を介してマシニングセンタに搬
入又は搬出する場合には、前記受台の分だけスペースが
必要となり、かつ前記受台と自動パレット交換装置間の
搬出入機構も必要となり、構造が複雑となると共に動作
の迅速化が図れず、かつ省スペース化が難しい問題点が
生じた。

本考案は、以上の問題点を解決するもので、省スペース
化と動作の迅速化が得られる自動パレット交換装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案はこのために、工作機械近傍の上部水平方向に渡
されたレールに沿って走行自在であるとともに前記レー
ルに懸架された吊り金具の垂直方向に配設されたアーム
に沿って昇降動作可能で、被加工物を取付け可能なパレ
ットを被加工物載置面を垂直方向に向けて空中搬送させ
るトラバースローダと、前記被加工物に加工を行うとき
前記パレットの被加工物載置面を垂直方向に向けて載置
固定する工作機械との間に設けられ、前記パレットを前
記トラバースローダと前記工作機械とのあいだで搬出入
させる自動パレット交換装置であって、 前記工作機械の前方に配設される本体と、この本体の上
部に、この本体を挟んで、かつ、水平方向と垂直方向に
回動自在に設けられる一対のガイド部支持部材と、この
一対のガイド部支持部材に所定の間隔を有して各々固着
され、前記パレットの搬出入動作のための前記パレット
のＴ字状溝を案内摺動する搬出入ガイド部が延在して形
成されるとともに、前記一対のガイド部支持部材が垂直
の方向に回動したとき前記搬出入ガイド部の搬出入方向
軸線がトラバースローダのアームと対向する方向に一致
するとともに、前記一対のガイド部支持部材が水平方向
に回動したとき前記搬出入ガイド部の搬出入方向軸線が
前記工作機械と対向する方向に一致する一対のガイド部
材と、前記一対のガイド部材に対応して各々設けられ、
前記搬出入ガイド部が前記工作機械と対向する水平方向
を向いたとき、前記搬出入ガイド部に沿って搬出入動作
させるパレット駆動シリンダと、このパレット駆動シリ
ンダのピストンロッド前端に係脱自在に設けられ、前記
パレットを搬出入動作させるとき、前記パレットに固着
された係止具と係合する係止金具と、前記工作機械の旋
回割出し可能なテーブル上に設けられた基台と、この基
台に水平方向位置に回動した前記一対のガイド部材の搬
出入ガイド部と対峙するように、かつ、前記パレットの
Ｔ字状溝を案内摺動およびクランプするクランプガイド
部を前記パレットの搬出入方向と直交する方向に進退移
動可能に設けられ、前記基台より前記クランプガイド部
が隔離する方向に移動したとき前記パレットを搬出入動
作させるための案内摺動を行い、前記基台に前記クラン
プガイド部を接近する方向に移動したとき前記パレット
を前記基台の所定の位置にクランプするパレットクラン
プ・アンクランプ装置とを備えてなることを特徴とする
自動パレット交換装置としたものである。

〔作用〕

トラバースローダで空中搬送されたパレットは、トラバ
ースローダ側からトラバースローダの昇降動作により、
ガイド部を昇降方向に向けたガイド部材に嵌入される。
ガイド部材はここで回動し、パレットはマシニングセン
タ側に配置されているパレットクランプ・アンクランプ
装置と相対向する位置に位置決めされる。パレットクラ
ンプ・アンクランプ装置の未加工ワーク用パレット搬入
側をアンクランプする。

次に、パレット駆動装置によりガイド部材に嵌入されて
いた未加工用ワークが取付けられているパレットは所定
のパレット交換位置に位置決めされたテーブル上のパレ
ットクランプ・アンクランプ装置側に押し出されて、固
定保持される。

また、加工済ワークが取付けられているパレットは、パ
レットクランプ・アンクランプ装置からガイド部材に引
き渡される。パレットクランプ・アンクランプ装置が設
けられているテーブルは回動可能に構成されているた
め、未加工ワーク用パレットはマシニングセンタ等工作
機械の主軸側に回動され、所定の加工が行われる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は全体構造を示すもので、自動パレット交換装置
１は、マシニングセンタ等工作機械４の前方に配置され
ており、自動パレット交換装置１の真上にはトラバース
ローダ３が配置されている。

まずトラバースローダ３を簡単に説明する。

対峙するアーム11に固定される把持金具12はパレット５
の側面に当接し、これを挟持する。またアーム11の先端
部に固定される支え板13は、パレット５の下面に当接し
これを支持する。アーム11の基端側には送りねじ棒14が
螺合し、送りねじ棒14に形成される右ねじ、左ねじにそ
れぞれのアーム11が螺合するため送りねじ棒14の回転に
より、アーム11はパレットに互に近接する方向又はこれ
から離隔する方向に移動するように形成される。

送りねじ棒14はプーリ15、ベルト16、プーリ17を介しモ
ータ18により回転駆動される。送りねじ棒14が収納され
るケース19は吊り金具20により横レール21に懸架され
る。また吊り金具20は図に明示しない駆動機構により横
レール21に沿って移動すると共に図示しない昇降機構に
よりこれに直交する上下方向に移動可能に形成される。
横レール21は縦レール22に支持され、紙面に対して直角
方向に移動するように形成される。なお縦レール22は支
柱23により空中上方に敷設される。

以上の構造により、トラバースローダ３はある位置に置
かれたパレット５をアーム11により挟持し、これを任意
の位置、例えば自動パレット交換装置１の真上に空中搬
送することが可能となる。

次に、自動パレット交換装置１の構造を第１図ないし第
５図により説明する。

自動パレット交換装置１は、マシニングセンタ等工作機
械４の前方に設けられた本体25,ガイド部支持部材24,ガ
イド部材6,パレット駆動装置７等と、工作機械４のベッ
ド上のテーブル43に設けられた基台42およびパレットク
ランプ・アンクランプ装置２等を主要素として構成され
ている。

対峙して配設される一対のガイド部材６はパレット５の
Ｔ字状案内溝に嵌合する略Ｔ字状の形状のガイド部が形
成され、ガイド部支持部材24に片持ち支持される。また
ガイド部支持部材24は支持シャフト26に固定されてい
る。支持シャフト26は本体25に回転自在に支持されてい
る。すなわち、ガイド部材６は本体25に支持シャフト26
（第１図、第４図）を介し、公知の方法によって少なく
とも90°だけ垂直および水平方向に略Ｔ字状のガイド部
を向けるように、ガイド部材６を回動し得るように支持
される。また本体25はベース板27により床面28上に固定
される。

ガイド部支持部材24にはパレット駆動装置７が設けられ
ている。このパレット駆動装置７は、ガイド部支持部材
24に固定されるシリンダ29と、このピストンロッド30の
先端部にナット36により固定され第５図に示すような構
造の係止金具31とから形成される。係止金具31は本体ブ
ロック32と、これに摺動可能にかつ、ばね33により弾性
支持されるピストンロッドを兼ねた係止ピン34とからな
る。また、ブロック32には圧力流体供給孔32aがあけら
れており、圧力流体を供給すると、ばね33の付勢力に抗
して係止ピンを前進移動させる。前進移動した係止ピン
34はパレット５の両側面に設けられた係止具35の凹溝に
係止するように関係位置決めされる。

以上の構造によりパレット５を嵌入したガイド部材６は
垂直方向および水平方向に回動し得ると共に、ガイド部
材６に嵌入されたパレット５は係止具35および係止金具
31を介し、シリンダ29によりガイド部材６に沿って移動
するように形成される。

第３図においてガイド部材６の凹溝37内にばね38によっ
て弾性支持され、かつ凹溝37に摺動可能に支持される位
置決めピン39は、ガイド部材６の定位置にパレット５を
位置決め固定するものであって、この位置はパレット５
がガイド部材６に形成された位置決め穴に頭部が嵌入さ
れた位置を示す。この位置決めピン39は、所定以上の荷
重が搬出入方向に加わると、位置決め穴斜面部よりパレ
ット５のＴ字状案内溝面にのりあげ、パレット５の移動
を可能としている。また、第２図において２点鎖線40で
示す物は、パレット５上に固定されたワークを示す。

次に、パレットクランプ・アンクランプ装置２の構造を
第１図、第２図、第６図および第７図により説明する。

パレットクランプ・アンクランプ装置２は工作機械４の
テーブル43上に固定された基台42に取付けられている。
テーブル43はサドル44（第１図）上に旋回割出し可能に
支持される。またサドル44は、ガイドレール45（第１
図、第２図）上にＸ方向の１軸方向に向って摺動可能に
支持される。サドル44の移動はこれに螺合する送りねじ
棒47（第２図）をモータ48で回転することにより行う。

パレットクランプ・アンクランプ装置２は、ガイド部49
とシリンダ部52およびリミットスイッチ53,54等を主要
素として構成されており、基台42に固着される。

基台42には、ガイド部材６と同一直線上に位置づけされ
る１対のガイド部49が形成される。

ガイド部49は第６図および第７図に示すように、パレッ
トの案内溝に嵌入する部分と、ピストン部49aおよびド
ッグ49bとが一体的に形成される。また基台42には、嵌
入されたパレット５が固定時において基台42の外壁部に
直接接触しないようにするための支持パッド50と、パレ
ット５を基台42の定位置に位置決めするための位置決め
ピン51が設けられている。ガイド部49のピストン部49a
は、基台42に固定されるシリンダ部52内に摺動可能に支
持される。したがって、シリンダ部52内に圧力流体を供
給することによりパレット５を基台42に対して進退移動
可能であり、パレット５を基台42側に引き込んだとき、
パレット５を支持パッド50に当接させてこの固定保持を
行う。

ドッグ49bに係合するリミットスイッチ53,54はパレット
５のクランプおよびアンクランプを確認するためのもの
である。

以上の構造によりガイド部材６からのガイド部49に受け
渡されたパレット５は、Ｘ軸方向に沿って移動し得ると
共に回動することが可能となる。マシニングセンタ等工
作機械４は第１図に示すように、ベッド46上に載置され
るコラム55、コラム55にＹ軸方向に沿ってモータ56によ
り摺動可能に支持される主軸台57、主軸台57に支持され
る主軸ヘッド９等とから構成される。なおコラム55はモ
ータ58によりベッド46上のガイドレール59に沿ってＺ軸
方向に移動可能に支持される。

次に、本実施例の作用を更に詳細に説明する。

トラバースローダ３は、所定場所にワーク41を載置して
待機しているパレット５をアーム11の把持金具12および
支え板13で挟持および支持し、縦レール22および横レー
ル21に沿って移動し、パレット５を自動パレット交換装
置１の真上まで空中搬送する。ここで図示しない昇降機
構によりパレット５を自動パレット交換装置１側に降
す。これに先立って自動パレット交換装置１のガイド部
材６は回動しガイド部を垂直方向に向けて待機してい
る。従って前記昇降機構によりパレット５を下降させる
とガイド部材６内にパレット５を移載することができ
る。パレット５がガイド部材６に下端まで挿入されると
位置決めピン39により位置決めされる。

テーブル43を所定のパレット交換位置に移動させる。未
加工のワークが取付けられたパレット５が移載される側
のガイド部49をアンクランプする。次に、ガイド部材６
を片持ち支持するガイド部支持部材24が支持シャフト26
まわりに90°回動し、ガイド部材６のガイド部を水平方
向でかつパレットクランプ・アンクランプ装置２の方向
に向いた位置に位置変更する。次に、ブロック32の圧力
流体供給孔32aに図示しない圧力流体供給源から圧力流
体を供給する。係止ピン34がばね33に抗して前進する。
すなわち、パレット５の係止金具35に係止金具31の係止
ピン34を係着し、パレット駆動装置７のシリンダ29のピ
ストンロッド30をマシニングセンタ等工作機械４方向に
移動させるとき、パレットクランプ・アンクランプ装置
２のガイド部49はガイド部材６のガイド部と同一線上に
位置しており、パレット５はマシニングセンタ等工作機
械に設けられているパレットクランプ・アンクランプ装
置２のガイド部49に移載される。ガイド部49をクランプ
側に移動したパレット５の基台42の支持パッド50とガイ
ド部49とでクランプする。また、位置決めピン51でパレ
ット５の位置決めも行っている。圧力流体供給孔32aの
圧力流体の供給を遮断し、シリンダ29のピストンロッド
30を後退させる。係止ピン34はばね33により没入してい
るので、係止具35より係止金具31が離脱し、ピストンロ
ッド30のみ後退する。このとき、加工済のワークが取付
けられたパレットが今移載説明を行ったガイド部49の反
対側のガイド部49にあるので、前記移載動作の逆の動作
を行って、ガイド部49から自動パレット交換装置１のガ
イド部材６のガイド部に同時に移載する。すなわち、ガ
イド部材49をアンクランプにし、パレット駆動手段７の
係止ピン34を加工済ワーク用パレット５の係止金具35に
係止し、ピストンロッド30を引き戻し方向に動作する。
このことにより、ガイド部49に嵌入されていたパレット
５を自動パレット交換装置１側のガイド部材６に嵌入
し、移し換えることができる。

未加工ワークのパレット５がパレットクランプ・アンク
ランプ装置２側に移り、加工済のワークのパレット５が
ガイド部材６側に移し戻されたらガイド部支持部材24を
90°回動し、ガイド部材６を真上に向ける。同様にテー
ブル43を90°旋回割出してパレット５を主軸ヘッド９側
に向ける。主軸ヘッド９には所定の工具が把持されてお
り、これによりパレット５上のワーク41に所定の加工を
行う。その際Ｘ方向の移動が必要な場合にはサドル44を
移動して行なえばよい。

一方、ガイド部材６に嵌入している使用済みのパレット
５はトラバースローダ３のアーム11に挟持され、ガイド
部材６から引き離されトラバースローダ３側に移り換え
られ、所定の戻入場所に戻入される。加工終了したパレ
ット５およびワーク41は更に90度回動して、次のパレッ
ト５が来るまで待機することになる。以下、同様のこと
を繰返し行えばよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば次の効果が上げられる。

（１）本願の自動パレット交換装置は、空中搬送されて
きたパレットを従来技術の如く、パレットを一旦受台上
に置いた後自動パレット交換装置に移し換えるものでな
く、ガイド部材に直接搬入することができる。更に、ガ
イド部材から、自動的にマシニングセンタ等工作機械の
パレットクランプ・アンクランプ装置側に搬出入可能な
ためパレットの搬出入動作を迅速に行うことができる。

又、受台を必要としないため、自動パレット交換装置の
省スペースが図れる。

（２）また加工済ワークが取付けられているパレットと
未加工ワークが取付けられているパレットの搬出入動作
が同時に行われるため、パレット交換動作が迅速に行わ
れパレット交換時間の短縮が図れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全体構造を示す正面図、第２図は実施
例の上面図、第３図はパレット駆動装置の詳細構造を示
す上面図、第４図は第３図の正面図、第５図はパレット
駆動装置の係止金具の詳細構造を示す軸断面図、第６図
は基台とパレットクランプ・アンクランプ装置の断面
図、第７図は第６図の正面図である。 １…自動パレット交換装置、２…パレットクランプ・ア
ンクランプ装置、３…トラバースローダ、４…工作機
械、５…パレット、６…ガイド部材、７…パレット駆動
装置、24…ガイド部支持部材、26…支持シャフト、41…
ワーク、42…基台、43…テーブル、46…ベッド、52…シ
リンダ部、55…コラム、57…主軸台。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械近傍の上部水平方向に渡されたレ
   ールに沿って走行自在であるとともに前記レールに懸架
   された吊り金具の垂直方向に配設されたアームに沿って
   昇降動作可能で、被加工物を取付け可能なパレットを被
   加工物載置面を垂直方向に向けて空中搬送させるトラバ
   ースローダと、前記被加工物に加工を行うとき前記パレ
   ットの被加工物載置面を垂直方向に向けて載置固定する
   工作機械との間に設けられ、前記パレットを前記トラバ
   ースロッドと前記工作機械とのあいだで搬出入させる自
   動パレット交換装置であって、 前記工作機械の前方に配設される本体と、 この本体の上部に、この本体を挟んで、かつ、水平方向
   と垂直方向に回動自在に設けられる一対のガイド部支持
   部材と、 この一対のガイド部支持部材に所定の間隔を有して各々
   固着され、前記パレットの搬出入動作のための前記パレ
   ットのＴ字状溝を案内摺動する搬出入ガイド部が延在し
   て形成されるとともに、前記一対のガイド部支持部材が
   垂直の方向に回動したとき前記搬出入ガイド部の搬出入
   方向軸線が前記トラバースローダのアームと対向する方
   向に一致するとともに、前記一対のガイド部支持部材が
   水平方向に回動したとき前記搬出入ガイド部の搬出入方
   向軸線が前記工作機械と対向する方向に一致する一対の
   ガイド部材と、 前記一対のガイド部材に対応して各々設けられ、前記搬
   出入ガイド部が前記工作機械と対向する水平方向を向い
   たとき、前記搬出入ガイド部に沿って搬出入動作させる
   パレット駆動シリンダと、 このパレット駆動シリンダのピストンロッド前端に係脱
   自在に設けられ、前記パレットを搬出入動作させると
   き、前記パレットに固着された係止具と係合する係止金
   具と、 前記工作機械の旋回割出し可能なテーブル上に設けられ
   た基台と、 この基台に水平方向位置に回動した前記一対のガイド部
   材の搬出入ガイド部と対峙するように、かつ、前記パレ
   ットのＴ字状溝を案内摺動およびクランプするクランプ
   ガイド部を前記パレットの搬出入方向と直交する方向に
   進退移動可能に設けられ、前記基台より前記クランプガ
   イド部が隔離する方向に移動したとき前記パレットを搬
   出入動作させるための案内摺動を行い、前記基台に前記
   クランプガイド部を接近する方向に移動したとき前記パ
   レットを前記基台の所定の位置にクランプするパレット
   クランプ・アンクランプ装置とを備えてなることを特徴
   とする自動パレット交換装置。