JPH1158171A - 自動パレット交換装置を有する工作機械のドア開閉機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動パレット交換装置を有する工作機械にお
いて、専用の駆動源や動作制御を必要としない安価なド
ア開閉機構を提供する。 【解決手段】 ドア開閉機構は、移動テーブル２に対す
るパレット自動交換装置を有する工作機械において、加
工領域の内外を隔てるカバー12の一部に設けられたパレ
ット搬入搬出用ドア15を開閉する機構であって、テーブ
ル２あるいはこれに載置されたパレット５の移動を動力
としてドア15を開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動パレット交
換装置を有する工作機械のドア開閉機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】門形マシニングセンタなどの工作機械に
おいては、加工物を搭載したパレットが移動テーブルに
載せられ、主軸に装着された工具により加工物の加工が
行われる。そして、テーブルに対するパレットの搬入お
よび搬出を行うために、自動パレット交換装置が設けら
れることが多い。門形マシニングセンタなどにおける自
動パレット交換装置には、一般に、縦搬入式のものと横
搬入式のものがあるが、最近は、機械配置上で省スペー
スとなる横搬入式を選択することが多くなっている。一
方、工作機械には、切屑や切削液の飛散防止装置とし
て、全体カバーを設ける場合があり、全体カバーの一部
に自動的に開閉するパレット搬入搬出用ドアを設けるの
が一般的である。パレット搬入搬出用ドアは、パレット
交換位置における加工領域と段取領域との境界に設けら
れ、このドアの開閉は、パレット上の加工物の加工が完
了して、これをパレットごと段取領域に搬出するとき、
および他の段取領域にある次の加工物を搭載したパレッ
トを搬出するときに行われる。パレット搬入搬出用ドア
は、油圧機器、空圧機器、電動機などの専用の駆動源を
持つ駆動装置により動作し、プログラムによる自動操作
や手動スイッチによる操作が行われる。

【０００３】このため、従来は、パレット搬入搬出用ド
アの開閉のために専用の駆動源が必要であり、また、そ
の開閉のための制御が必要であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記の問題を解決し、自動パレット交換装置を有する工作
機械において専用の駆動源や動作制御を必要としない安
価なドア開閉機構を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明による機構は、移動テーブルに対するパレット自動交
換装置を有する工作機械において、加工領域の内外を隔
てるカバーの一部に設けられたパレット搬入搬出用ドア
を開閉する機構であって、テーブルあるいはこれに載置
されたパレットの移動を動力としてドアを開閉すること
を特徴とするものである。

【０００６】移動テーブルあるいはパレットの移動を動
力としてドアを開閉するので、ドア開閉のための専用の
動力源や動作制御が不要であり、したがって、製造コス
トの低減が可能で、安価に製造することができる。

【０００７】テーブルあるいはパレットの移動ストロー
クとドアの開閉ストロークとの間に差がある場合は、テ
ーブルあるいはパレットの移動を変速してドアに伝達す
る変速手段を設ければよい。

【０００８】たとえば、テーブルを移動させる動力源
が、ブレーキ付きモータである。

【０００９】このようにすれば、ドアの開閉動作中に駆
動電源がオフになったり、停電が発生したりしても、ド
アをその位置に保持することができる。

【００１０】たとえば、テーブルの移動径路上に、パレ
ット交換位置に移動してきたテーブルに係合してテーブ
ルと同一方向に所定範囲を移動する係合子が設けられ、
中間部が方向変換用のガイド部材にかけられた線状体の
一端に係合子が連結されるとともに、同線状体の他端
に、上下方向に移動して開閉するドアが吊り下げられて
おり、パレット交換位置へのテーブルの移動およびパレ
ット交換位置から反対側へのテーブルの移動により、係
合子がテーブルとともに移動して、ドアを開閉させる。

【００１１】このようにすれば、テーブルがパレット交
換位置に移動することによって、ドアが自動的に開き、
テーブルがパレット交換位置から反対側に移動すること
によって、ドアが自動的に閉じる。また、この場合、上
記のように、テーブルを移動させる動力源がブレーキ付
きモータであれば、ドアが開いている状態で、駆動電源
がオフになったり、停電が発生したりしても、ドアをそ
の位置に保持して、落下を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。

【００１３】図１および図２は門形マシニングセンタの
全体構成を概略的に示しており、図１は右側面図、図２
は平面図である。以下の説明において、図１および図２
の左側を前、反対側を後とし、前から後を見たときの左
右を左右とする。すなわち、図２の上側（図１の紙面裏
側）を左、図２の下側（図１の紙面表側）を右とする。
また、マシニングセンタの制御軸のうち、前後方向の制
御軸をＸ軸、左右方向の制御軸をＹ軸、上下方向の制御
軸をＺ軸とする。

【００１４】図３〜図５はマシニングセンタの前側部分
を拡大して示しており、図３および図４は互いに異なる
状態を示す一部切欠き右側面図、図５は正面図である。

【００１５】マシニングセンタには前後方向に水平にの
びるベッド(1)が設けられ、このベッド(1)の上に移動テ
ーブル(2)が設けられている。テーブル(2)は、ブレーキ
付きサーボモータ(3)で駆動されるボールねじ(4)の回転
により、図示しないガイドに沿って前後方向に移動させ
られる。また、テーブル(2)には、加工物（図示略）が
搭載されたパレット(5)が搭載され、マシニングセンタ
の前端の部分に、テーブル(2)に対するパレット(5)の搬
入および搬出を自動的に行う横搬入式の自動パレット交
換装置(6)が設けられている。マシニングセンタの中央
より少し後寄りの部分に門形コラム(7)が設けられ、コ
ラム(7)にクロスレール(8)が取付けられ、クロスレール
(8)にサドル(9)が取付けられている。クロスレール(8)
はコラム(7)に沿って上下方向に移動させられ、サドル
(8)はクロスレール(8)に沿って左右方向に移動させられ
る。図示は省略したが、サドル(8)に設けられた主軸の
先端部に図示しない自動工具交換装置により工具が装着
され、これにより、パレット(5)上の加工物の加工が行
われる。(10)は操作盤であり、コラム(7)の上部から吊
り下げられている。

【００１６】加工領域を形成するベッド(1)の前端のパ
レット交換位置の左右両側に、段取領域(11)が形成さ
れ、この部分に交換装置(6)が設けられている。そし
て、パレット交換装置(6)により、ベッド(1)上のテーブ
ル(2)と段取領域(10)との間でパレット(5)が左右方向に
移動させられて、テーブル(2)に対するパレット(5)の搬
入および搬出が行われる。

【００１７】マシニングセンタおよびパレット交換装置
(6)については、公知の構成を採用しうるので、詳細な
説明は省略する。

【００１８】ベッド(1)の周囲に、ベッド(1)上の加工領
域の内外を隔てる全体カバー(12)が設けられ、その一部
に、１つの手動ドア(13)と２つの自動ドア（パレット搬
入搬出用ドア）(14)(15)が設けられている。

【００１９】手動ドア(13)は、ベッド(1)の前端の前側
に設けられ、手動操作により上下方向に移動して開閉さ
せられる。

【００２０】自動ドア(14)(15)は、ベッド(1)の前端の
パレット交換位置とその左右の段取り領域(11)との間に
設けられ、加工領域の内外を隔てている。自動ドア(14)
(15)の開閉機構は、テーブル(2)の移動を動力とし、自
動ドア(14)(15)を上下方向に移動させて開閉するもので
あり、ドア(14)(15)およびその開閉機構の詳細が図３〜
図９に示されている。左右のドア(14)(15)およびその開
閉機構は左右対象の構成を有するものであるから、以
下、右側の自動ドア(15)およびその開閉機構について説
明する。

【００２１】ベッド(1)の前端のパレット交換位置の右
側に前後１対の支柱(16)(17)が設けられ、これらの間に
自動ドア(15)が上下移動自在に取付けられている。支柱
(16)(17)は、支持部材(18)を介して段取領域(11)の床
(A)に固定されている。支柱(16)(17)の対向面には溝形
材よりなる鉛直なガイドレール(19)が固定されており、
ドア(15)の前後両端面に取付けられたガイドローラ(20)
がガイドレール(19)内を転動することにより、ドア(15)
がガイドレール(19)に沿って上下方向に移動する。

【００２２】ベッド(1)の前端部の右側に前後方向に水
平にのびるガイドレール(21)が設けられ、その上に、係
合子(22)が前後移動自在に取付けられている。ガイドレ
ール(21)は、適当な支持部材を介して、ベッド(1)の右
側面に固定されている。ガイドレール(20)の上面後部に
ストッパ(24)が設けられ、係合子(22)はガイドレール(2
1)の前端部の前端位置とストッパ(24)に当接する後端位
置との間をガイドレール(21)に沿って前後方向に移動し
うる。

【００２３】第１チェーン（線状体）(25)の一端が係合
子(22)に接続され、同他端がドア(15)の前部に接続され
ており、その中間部が複数の方向変換用のスプロケット
（ガイド部材）(26)(27)(28)(29)にかけられている。ス
プロケット(26)はガイドレール(21)のすぐ後に、スプロ
ケット(27)はガイドレール(21)および前側支柱(16)の前
方に、スプロケット(28)はスプロケット(27)の真上であ
って前側支柱(16)の上部に、スプロケット(29)はスプロ
ケット(28)の真後であって前側支柱(16)のすぐ後にそれ
ぞれ配置されている。スプロケット(26)(27)はベッド
(1)の右側面に固定された支持部材(30)(31)にそれぞれ
固定され、スプロケット(28)(29)は前側支柱(16)の上部
に固定された支持部材(32)に取付けられている。第１チ
ェーン(25)は、係合子(22)から後方にのび、スプロケッ
ト(26)により向きを変えられて前方にのび、スプロケッ
ト(27)により向きを変えられて上方にのび、スプロケッ
ト(28)により向きを変えられて後方にのび、スプロケッ
ト(29)により向きを変えられて下方にのび、その下端が
ドア(15)の前側部分の左側面下部に固定された連結部材
(33)に連結されている。

【００２４】第２チェーン(34)の一端が係合子(22)に接
続され、同他端がドア(15)の後部に接続されており、そ
の中間部が複数の方向変換用のスプロケット(35)(36)(3
7)(38)にかけられている。スプロケット(35)は支持部材
(30)のスプロケット(26)のすぐ左側に、スプロケット(3
6)は支持部材(31)のスプロケット(27)のすぐ左側方に、
スプロケット(37)は支持部材(32)のスプロケット(28)の
すぐ左側にそれぞれ取付けられている。スプロケット(3
8)はスプロケット(37)の真後であって後側支柱(17)のす
ぐ前に配置され、後側支柱(17)の上部に固定された支持
部材(39)に取付けられている。第２チェーン(34)は、第
１チェーン(25)の場合と同様に、スプロケット(35)(36)
(37)(38)により向きを変えられ、スプロケット(38)から
下方にのびた第２チェーン(34)の下端がドア(15)の後側
部分の左側面下部に固定された連結部材(40)に連結され
ている。

【００２５】係合子(22)は、ドア(15)に作用する重力に
より、チェーン(25)(34)を介して常に後向きに引張られ
ている。

【００２６】テーブル(2)の前端部下部に、右側に水平
に張出した係合部材(41)が固定されている。係合部材(4
1)の下面は、ガイドレール(21)より上方であって、係合
子(22)の上面より少し下方に位置し、係合部材(41)は係
合子(22)よりも右側に張出している。そして、パレット
交換位置に移動してきたテーブル(2)が前向きに移動す
ることにより、係合部材(41)が係合子(22)に係合して、
これを前方に移動させる。

【００２７】加工中、テーブル(2)はガイドレール(21)
より後方の加工領域において前後方向に移動し、係合部
材(41)が係合子(22)に係合することはない。このため、
係合子(22)はストッパ(24)に当接する後端位置に停止
し、ドア(14)(15)は重力により最下端位置まで下降して
閉じている。

【００２８】加工が完了すると、テーブル(2)はベッド
(1)前端のパレット交換位置まで移動させられる。テー
ブル(2)の前端部がパレット交換位置に移動してくる
と、係合部材(41)が後端位置にある係合子(22)に係合
し、テーブル(2)がさらに前に移動することにより、係
合子(22)は係合子(22)に押されて、テーブル(2)ととも
に前方に移動する。これにより、ドア(14)(15)に連結さ
れたチェーン(25)(34)の端部が上方に引張られ、ドア(1
4)(15)がテーブル(2)の移動にともなって上方に移動す
る。テーブル(2)がベッド(1)の前端のパレット交換位置
に停止すると、ドア(14)(15)は上端位置の全開位置に停
止する。このようにドア(14)(15)が開いた状態で、パレ
ット交換装置(6)により、加工の完了した加工物を搭載
したパレット(5)がテーブル(2)から一方の段取領域(11)
に搬出され、次に下降する加工物を搭載したパレット
(5)が他方の段取領域(11)からテーブル(2)に搬入され
る。

【００２９】新しいパレット(5)がテーブル(2)に搬入さ
れると、テーブル(2)はパレット交換位置よりも後方に
移動し、加工が行われる。テーブル(2)が後方に移動す
ると、ドア(14)(15)によりチェーン(25)(34)を介して後
向きに引張られている係合子(22)が係合部材(41)に当接
したままテーブル(2)とともに後方に移動し、これによ
り、テーブル(2)の移動にともなってドア(14)(15)が徐
々に下降する。係合子(22)は、ストッパ(24)に当接する
と、その位置に停止し、これにより、ドア(14)(15)は最
下端の全閉位置に停止する。テーブル(2)がさらに後方
に移動すると、係合部材(41)は係合子(22)から離れ、こ
のようにドア(14)(15)が閉じた状態で、前記のように加
工が行われる。

【００３０】チェーン(25)(34)の長さは、ドア(14)(15)
をバランス良く吊り下げられるように調整されている。

【００３１】係合子(22)の移動のストロークとドア(14)
(15)の開閉のストロークとの間に差があるような場合
は、たとえば、テーブル(2)の移動を変速（増速あるい
は減速）してドア(14)(15)に伝達する変速手段をスプロ
ケット(26)(25)の部分などに設けて、調整するようにし
てもよい。

【００３２】テーブル(2)の移動をドア(14)(15)に伝達
する線状体およびそのガイド部材として、チェーンおよ
びスプロケットのかわりに、ワイヤおよびプーリを用い
てもよい。

【００３３】上記実施形態においては、テーブル(2)を
移動させる駆動手段としてブレーキ付きサーボモータ
(3)を用いているので、ドア(14)(15)の開閉動作中ある
いはドア(14)(15)が開いている状態で、駆動電源がオフ
になったり、停電が発生したりしても、ドア(14)(15)を
その位置に保持して、落下を防止することができる。

【００３４】しかしながら、テーブル(2)の駆動手段お
よびテーブル(2)の移動をドア(14)(15)の開閉動作に変
換する手段などは、上記実施形態のものに限らず、適宜
変更可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施形態を示す門形マシニ
ングセンタの右側面図である。

【図２】図２は、同平面図である。

【図３】図３は、マシニングセンタの前部を示す一部切
欠き右側面図である。

【図４】図４は、図３と異なる状態を示す図３相当の図
面である。

【図５】図５は、マシニングセンタの正面図である。

【図６】図６は、ドアの開閉機構の一部を拡大して示す
右側面図である。

【図７】図７は、図６と異なる状態を示す図６相当の図
面である。

【図８】図８は、ドアの開閉機構の他の部分を拡大して
示す平面図である。

【図９】図９は、ドアの開閉機構のさらに他の部分を拡
大して示す平面図である。

【符号の説明】

(2) 移動テーブル (3) ブレーキ付きサーボモータ (5) パレット (6) 自動パレット交換装置 (11) 段取領域 (12) 全体カバー (14)(15) 自動ドア（パレット搬入搬出用
ドア） (22) 係合子 (25) チェーン（線状体） (26)(27)(28)(29) スプロケット（ガイド部材） (34) チェーン（線状体） (35)(36)(37)(38) スプロケット（ガイド部材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動テーブルに対するパレット自動交換装
   置を有する工作機械において、加工領域の内外を隔てる
   カバーの一部に設けられたパレット搬入搬出用ドアを開
   閉する機構であって、テーブルあるいはこれに載置され
   たパレットの移動を動力としてドアを開閉することを特
   徴とする自動パレット交換装置を有する工作機械のドア
   開閉機構。
2. 【請求項２】テーブルあるいはパレットの移動を変速し
   てドアに伝達する変速手段を備えていることを特徴とす
   る請求項１の自動パレット交換装置を有する工作機械の
   ドア開閉機構。
3. 【請求項３】テーブルを移動させる動力源が、ブレーキ
   付きモータであることを特徴とする請求項１または２の
   自動パレット交換装置を有する工作機械のドア開閉機
   構。
4. 【請求項４】テーブルの移動径路上に、パレット交換位
   置に移動してきたテーブルに係合してテーブルと同一方
   向に所定範囲を移動する係合子が設けられ、中間部が方
   向変換用のガイド部材にかけられた線状体の一端に係合
   子が連結されるとともに、同線状体の他端に、上下方向
   に移動して開閉するドアが吊り下げられており、パレッ
   ト交換位置へのテーブルの移動およびパレット交換位置
   から反対側へのテーブルの移動により、係合子がテーブ
   ルとともに移動して、ドアを開閉させることを特徴とす
   る請求項１、２または３の自動パレット交換装置を有す
   る工作機械のドア開閉機構。