JPH0732975B2 - 加工設備のチルティングステーション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、横形または立形マシニングセンタ（以下、MC
と略す）のみによって構成される加工システムに装備
し、加工精度良く、また効率の高い五面加工を可能にす
る加工設備のチルティングステーションに関する。

〔従来の技術〕

横形MCのみによって構成されている加工システムの機能
は、元来、被加工物（ワーク）に対する外周の四面加工
にあるから、同システムによって五面加工を施すために
はワークの四面加工後、段取りステーションにおいて人
手によって段取り替えをし、別のパレット（ジグ）にワ
ークを載せ替えて、再度加工システムに送る必要があっ
たから、どうしても取付け基準線が変わり、加工精度が
甘くなるとか、能率が低下するおそれがあった。

同様に立形MCのみによって構成されている加工システム
では、ワークの上面した加工することができず残りの外
周面はやはり段取り替えをしなければ加工することがで
きなかった。

そこで、ワークをパレットに一度取付けたままで、これ
に五面加工を施すには、横形MC加工システム中に立形MC
を組入れるとか、五面加工機システムにするとか、五軸
制御MCのシステムを設置する等、いずれも設備費が、非
常にかさみ、償却コストの上からみても、また、その設
備を収容するスペースの捻出問題なども生じて、解決策
を提示されることが待たれていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで本発明は、横形または立形MCのみで構成された加
工システムについて、技術的創作を加えて改装し、そこ
でワークを一度パレットに取付けただけで再度人手によ
る段取り替えをすること無しに、ワークに対して五面加
工を施すができるようにした、加工設備のチルティング
ステーションを提供し、以て〔従来の技術〕に説明した
ような問題点を、すべて解消することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述目的を達成するため、以下に述べるとお
りの各構成要件を具備してなる。

（１）ワークを固定するパレットを、水平姿勢と垂直姿
勢との間で搖動させる加工設備のチルティングステーシ
ョンにおいて、 （ｉ）基台、 （ii）前記基台の水平軸回りに搖動可能に設けられたチ
ルトベース、 （iii）前記基台に対して、前記チルトベースを所定角
度搖動し位置決めする搖動機構、 （iv）工作機械のパレット装着部および前記チルトベー
スに着脱自在にクランプされ、前記工作機械またはチル
トベースへのクランプ姿勢に対して垂直の姿勢で前記パ
レットをクランプするパレットベース、 （ｖ）前記パレットベースに設けられ、前記工作機械の
パレット装着部および前記パレットベースに着脱自在に
装着される前記パレットを前記パレットベースにクラン
プするパレットクランプ機構、 （vi）前記チルトベースに設けられ、前記パレットベー
スを着脱自在にクランプするパレットベースクランプ機
構、 を具備して構成した加工設備のチルティングステーショ
ン。

〔作用〕

（パレットベース取付けシーケンス） （１）加工設備のチルティングステーションのチルトベ
ース面を水平位置に搖動・固定したことを確認してか
ら、チルトベースのクランプ機構をアンクランプ状態に
する（第４図参照）。

（２）搬送車を利用しチルトベース上にパレットベース
を搬入して、さきのクランプ機構を操作し、これをクラ
ンプすることにより、パレット取付け面をチルトベース
に垂直で、かつ、チルトベース揺動軸に対し平行位置に
固定する（第４図−参照）。

（３）チルトベースを揺動し、同ベース面を垂直位置に
回転・固定するようにして、パレット取付け面を水平位
置に保持すると共に、そのクランプ機構をアンクランプ
する（第４図−参照）。

（４）パレットに固定し、すでに工作機械により四面加
工済のワークを、搬送車を利用して水平位置を保持する
パレットベース上に搬入し、そのクランプ機構を操作し
て所定位置を占めるようにクランプする（第４図参
照）。

（５）チルトベースを揺動して、同ベース面を再び水平
位置に戻すことにより、パレットベース、したがってパ
レットを四面加工済のワークを保持したままで垂直位置
まで回転・固定する（第４図参照）。

すなわち、この段階では加工済のワークは、さきにパレ
ットに固定されていた（第４図の場合）ときに較べ
て、正確に90°回転した形でパレットベース上に固定さ
れている。

したがって、前記工作機械に対し新たな被加工面を展開
していることは明らかである。

（６）チルトベースのクランプ機構をアンクランプして
チルトベースからパレットベースを解放し、ワーク付き
のパレットおよびパレットベースをチルトベース上から
搬送車を利用し工作機械に向かって搬出する（第４図
−参照）。

（７）パレットベースを工作機械に固定して、同工作機
械により新たなワークの被加工面の切削加工を行う。す
なわち、ワークに対する五面目の加工を実施する。

（パレットベース取外しシーケンス） （１）チルティングステーションのチルトベース面を水
平位置に揺動・固定したことを確認して、チルトベース
のクランプ機構をアンクランプ状態にする（第５図参
照）。

（２）搬送車を利用しチルトベース上に、四面加工済の
ワークを保持したパレット…ここではパレットの取付け
面は、チルトベース面に対し垂直で、かつ前記チルトベ
ースの揺動軸に対して並行に位置する…をクランプした
パレットベースを所定位置まで搬入して、アンクランプ
状態のままの、さきのチルトベースのクランプ機構を操
作してこれをクランプし、チルトベースに対してパレッ
トベースを固定する（第５図−参照）。

（３）ワーク、パレットおよびパレットベース共々、チ
ルトベースを90°揺動・回動して、チルトベース面を垂
直位置に固定した後、そこでパレットベースのクランプ
機構をアンクランプ状態にし、パレットを、パレットベ
ースから解放する（第５図−参照）。

（４）搬送車を利用して、ワークを保持したままのパレ
ットをパレットベース上から搬出して、これを工作機械
にかける（第５図参照）。

すなわち、この段階では、加工済のワークは、さきのパ
レットベースおよびパレットに固定されていた（第５図
参照）ときに比較して、正確に90°回転した形でパレ
ット上に固定されている。

この状態では、したがって、四面加工済ワークは、前記
工作機械に対して、新たな被加工面を展開し、当該ワー
クについて五面目の加工を可能とする。

（５）チルトベースを揺動して、同ベース面を再び水平
位置に戻すことにより、パレットベース面…ワークおよ
びパレットは、前（４）工程により加工システム側に搬
出済みである…を垂直位置まで回転・固定する（第５図
参照）。

（６）第（５）工程の状態で、チルトベースのクランプ
機構をアンクランプし、チルトベースとパレットベース
との間の結合を解放し、搬送車を利用してチルトベース
上からパレットベースを搬出する（第５図−参
照）。

これによって、チルトベースは、第（１）工程以前の状
態に戻り、ワークの五面加工の一サイクルが完了する。

〔実施例〕

以下に、本発明チルティングステーションの実施例を、
図面に従って説明するが、ここで記載する実施例の構成
部材のそれぞれは、本出願当時における当業界の技術レ
ベルの範囲において創出可能な各タイプの変形が有り得
るから、格別の理由を述べることなしに、本実施例部材
の構成のみに基づいて本発明の要旨を限定して解釈すべ
きでない。

第６図は、本実施例チルティングステーションを装備し
た横形MC４群を構成する各機構、装置の概略配置図を示
し、 図中、１は、横形MC、２は、搬送車で、同車は、後述す
る一対のアーム19を具備して、複数のパレット収納庫３
の一つから所要のパレット11を引出し、これをMC群４の
一側に設備した複数のワーク取付、取外しステーション
６に搬送して後述するワークを、パレット11に取付けた
後、これを横形MC1のテーブルまで搬送・配達して回る
とか、同MCにより加工済のワークを、そのテーブルから
受領して、再びワーク取付・取外し、ステーション６に
搬出するとか、必要に応じ本実施例チルティングステー
ション５に搬送・受渡し、または受領する等々の荷役操
作を受持っている。

本配置例の場合、チルティングステーション５は、MC群
４を挟んでワーク取付・取外しステーション６群配置と
反対側に設備されている。

本発明は、上述チルティングステーションに係るもの
で、横形MCのみより構成される加工システム４であるに
もかかわらず、同ステーションを操作することによりワ
ークに対し五面加工を可能とし、そのために同システム
中に、別に立形MCまたは５軸制御MCを装備する必要性を
回避することができるものである。

第１図および第２図は、本発明チルティングステーショ
ンの要部側面図を示し、 図中、７は、チルトベース８を90°揺動可能に支承する
基台、 ９は、チルトベース８に対し、クランプ機構12を介して
着脱自在に装着されるパレットベースで、そのパレット
取付け面は、水平位置を占めるチルトベース８のベース
面に対して直交し、かつ、チルトベース揺動軸に対して
並行に配置されている。

10は、パレット11に設けられたワーク14の位置決め用エ
ッジロケータである。

パレット11は、クランプ機構12′を介してパレットベー
ス９に着脱自在に装着可能である。

13は、各クランプ機構12、12′のクランプ／アンクラン
プシリンダであってチルトベースが90°揺動してチルト
ベース、パレットベースの各クランプ機構12、12′の一
組が前記シリンダ13に対向したとき、これと係合してカ
ム機構を押出し、または引張り、各クランプ機構12、1
2′を必要に応じてクランプまたはアンクランプする装
置である。

したがって、シリンダ13は基台に一つだけ取付けられて
いる。

14は、パレット11に固定されたワークで、四面加工が終
了した状態で、MCテーブルから搬送車によって、チルテ
ィングステーションに搬入されたところを示している。

なお、19、19は、搬送車に取付けられており、水平状態
のまま上、下および前、後動するアームであって、パレ
ットベース９が、搬送車によって水平位置にあるチルト
ベース８上に搬入されたときには、チルトベース８のク
ランプ機構12は、シリンダ13の作動により、アンクラン
プ状態に置かれている。

パレットベース９が搬送車アーム19によりチルトベース
８上の所定位置に設置されると、両ベースのクランプ機
構が係合し（というよりも両クランプ機構対応部が合致
するようにパレットベース９をチルトベース８上に載置
する）、そこで、チルトベースのクランプ機構12をクラ
ンプ状態にして（第５図−参照）、パレットベース
９をチルトベース８に装着する。

15は、扇形板で、チルトベース８と一体のものであり、
同ベース８の基台７上での揺動運動を案内し、かつ、チ
ルトベース８が正確に90°回動できるよう矢印に示す範
囲で誘導する。

16は、基台７に軸支され、扇形板15の往復揺動を案内す
るローラで、同ローラ群は扇形板15の周縁付近に配置さ
れ、板周縁を、その両側面から押えて、チルトベース８
の揺動安定化を図る。

17は、前記基台７と扇形板15上の一点18との間を結ぶア
クチュエータを含む90°揺動機構で、そのプランジャの
伸縮により、チルトベース８のベース面は、第１図示の
ように正確に水平位置から、第２図のように正しく垂直
位置まで特定軸を中心にして揺動・回動して固定され
る。

その際、第１図示の場合にはチルトベース８のクランプ
機構12が正しくクランプ／アンクランプアクチュエータ
シリンダ13のプランジャ端に係止して、同クランプ機構
は前記シリンダにより操作可能な状態にあるし、第２図
示ではパレットベース９のクランプ機構12′が、上記同
様の位置を占めることになる。

かくして、第２図示におけるワーク14は、第１図示のワ
ークに比較して正確に90°転回した状態で、パレット11
上に載置されている。

そこで、クランプ／アンクランプアクチュエータシリン
ダ13を作動して、パレットベース９のクランプ機構12′
をアンクランプ状態にし、パレット11をパレットベース
９から解放した後、その両側下面に搬送車のアーム19を
挿入してパレット11を持上げ、ワーク共々、これを横形
MC群に配送する（第５図参照）。

ここではワーク14は、横形MCに対して四面の加工を可能
とする。

本実施例を利用することによって、一度加工済みのワー
ク14を段取り替えすることなく正確に90°回転した状態
で再度、加工機械側に搬出することができるから、横形
MCのみの設備であるにも拘らず、ワーク14に対する五面
加工が可能となる。

第３図は、上述の各クランプ機構12、12′の詳細構造を
示すもので、第３図（ａ）は、第１図の一部拡大図で、
その要部断面図、第３図（ｂ）は、第３図（ａ）のＡ−
Ａ断面図である。

図中、８は、チルトベース、９は、チルトベースにクラ
ンプ機構12を介して装着したパレットベース、 10は、パレットベースに設けたエッジロケータ、14は、
ワーク、 15は、チルトベース８と一体の扇形板、 19は、搬送車のアームを示す。

クランプ機構12は、大略、パレットベース９下面側に突
設した頭付きプルスタッド20に対し、チルトベース８側
に対応して設けた係止筒21より成る。

前記係止筒21の先端側でプルスタッド20の頭部を嵌入・
収容する個所には複数個のボールを個々に保持する孔を
周面に穿設すると共に、前記係止筒21は通常では、前記
プルスタッド20に対し引張り方向に皿バネ22により付勢
され、この作用によって複数個のボールが、それぞれ係
止筒中心軸方向に移動する結果、これらのボールがプル
スタッド20の頭部分を引張り、テーパコーン部26が係
合、固定するようになるので、パレットベース９はチル
トベース８にクランプされる。

クランプ機構12を、アンクランプ状態にするには、上記
係止筒21を皿バネ22の付勢に抗して押上げれば、係止筒
21に保持されている複数個のボールが自由になってプル
スタッド20と係止筒21との間の引張り作用が解除され、
パレットベース９をチルトベース８上から撤去すること
ができる。

係止筒21の押上げ機構は、チルトベース内に装備され
た、カムフォロワ24付押上げアーム23および係合部付き
滑動カム25並びに基台側に設備したクランプ／アンクラ
ンプシリンダ13および係合部付きプランジャにより構成
される。

第３図（ｂ）において、滑動カム25の右端係合部と、プ
ランジャ左端係合部とが係脱可能に組付けられる。

図は、係止筒21が皿バネ22により下側、すなわち、チル
トベース側に引張られている状態を示しているが、シリ
ンダ13を作動してプランジャおよび滑動カム25を左方に
移動させれば、同カム25がカムフォロワ24を押上げ、そ
の操作が、第３図（ａ）を参照して、押上げアーム23を
反時計方向に揺動させる結果、係止筒21の下端部を皿バ
ネ22に抗して押上げ、頭付きピン20と係止筒21との間の
締結を解除するように設けてある。

パレット11のクランプ機構12′も同じ構成になってお
り、丁度90°揺動してパレットクランプ機構12′がシリ
ンダ13の位置に位置決めされると、今度はシリンダ13の
働きによって、パレットクランプ機構12′がクランプ、
アンクランプ動作を行うのである。

第４図は、パレットベース取付けシーケンスの概略を図
示したもので、その各工程の解説は、さきの〔作用〕
（パレットベース取外しシーケンス）の項の説明を参照
されたい。なお、図示の部分にも、要部の説明を記載す
る。

第５図は、同じくパレットベース取外しシーケンスの概
略を図示したものにかかり、その各工程の解説は、さき
に記載の〔作用〕（パレットベース取外しシーケンス）
の項の説明を参照されたい。

また、本発明は、金型加工システムにおいても、その応
用例として効果を発揮する。

つまり、本発明チルティングステーションと、切削排出
に有効な横形MC、放電加工機および搬送系を有する、い
わゆる金型加工システムにおいても、金型の素材からの
荒取り切削（横形MC）から仕上げ（放電加工）までの一
連の工程を、段取り替えすることなく加工することによ
り、ワークのスムーズな搬入、搬出ができ、加工精度お
よび加工効率が、さらに向上することになる。

本実施例では、揺動角度90°の場合について述べたが、
本発明では、さらに、所定の角度に位置決めしたり、揺
動したりできるものも含み、たとえば、45°に位置決め
できたり、110°揺動して、パレットをやや下向きにし
て、切削を落し易くする構成にしても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたとおりであるから、横形または立形の工作機
械と本発明チルティングステーション１セットの構成だ
けで立形、横形混在加工システムや五面加工、五軸制御
機に代って、一回段取りのみでワークの五面加工を可能
とするシステムの構築を可能とし、加工精度を向上させ
ることができ、さらに加工システムの設備の簡略化と設
備投資の軽減とを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明チルティングステーショ
ンの一実施例の要部側面図で、それぞれチルトベースの
配置が異なる場合、第３図は、ベース相互間のクランプ
機構および、そのクランプ／アンクランプ部材、第４図
および第５図は、それぞれ本発明におけるパレットベー
スの取付け、取外しシーケンスの工程順説明図、第６図
は、横形MC加工システムを構成する各部材の概略位置図
を示すものである。 １…横形MC、２…搬送車、３…パレット収納庫、４…横
形MC群、５…チルティングステーション、６…ワーク取
付け・取外しステーション、７…基台、８…チルトベー
ス、９…パレットベース、10…エッジロケータ、11…サ
ブパレットベース、12…パレットベースクランプ機構、
12′…パレットクランプ機構、13…クランプ／アンクラ
ンプシリンダ、14…ワーク、15…扇形板、16…案内ロー
ラ、17…90°揺動機構、18…軸支点、19…搬送車アー
ム、20…頭付きピン、21…係止筒、22…皿バネ、23…押
上げアーム、24…カムフォロワ、25…滑動カム、26…テ
ーパコーン部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを固定するパレットを、水平姿勢と
   垂直姿勢との間で搖動させる加工設備のチルティングス
   テーションにおいて、 （ｉ）基台、 （ii）前記基台の水平軸回りに搖動可能に設けられたチ
   ルトベース、 （iii）前記基台に対して、前記チルトベースを所定角
   度搖動し位置決めする搖動機構、 （iv）工作機械のパレット装着部および前記チルトベー
   スに着脱自在にクランプされ、前記工作機械またはチル
   トベースへのクランプ姿勢に対して垂直の姿勢で前記パ
   レットをクランプするパレットベース、 （ｖ）前記パレットベースに設けられ、前記工作機械の
   パレット装着部および前記パレットベースに着脱自在に
   装着される前記パレットを前記パレットベースにクラン
   プするパレットクランプ機構、 （vi）前記チルトベースに設けられ、前記パレットベー
   スを着脱自在にクランプするパレットベースクランプ機
   構、 を具備して構成したことを特徴とする加工設備のチルテ
   ィングステーション。