JPS63295145A - 工業機械用パレット搬送台の支持機構 - 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〕 本発明はマシニングセンタ等の自動工作機械で工作物設
置用パレットの交換を行う際に用いられるパレット搬送
台の支持機構に関する。

〔従来の技術〕

一般に、工作物加工テーブルを備えたマシニングセンタ
等の自動工作機械では、工作物設置用パレットを該工作
物加工テーブル上で位置決めして固定するためにパレッ
トクランプ装置が該工作物加工テーブルに組み込まれて
いると共に該工作物加工テーブル上のパレットを交換す
るために該工作物加工テーブルとは独立したパレット交
換装置が用意されている。このようなパレット交換装置
の中には、液圧、空圧あるいは電力を動力源とするアク
チュエータによって自動的に作動されるものがある。こ
の種の自動化パレット交換装置では、パレット交換作業
には人手による労力は必要とされないが、そのような自
動化パレット交換装置自体高価なものであり、またその
信頼性ある作動を得るためには十分なメインテナンスが
必要とされ、このような経済的な面から比較的小規模な
工場等でのかかる自動化パレット交換装置の導入を難し
いものとしている。一方、既存のマシニングセンタ等に
後から上述したような自動化パレット交換装置を設備し
ようとする場合には、液圧あるいは空圧発生装置等の取
付工事や電気工事等が伴い、自動化パレット交換装置の
設備化に対するコストが高く付くことになる。要するに
、マシニングセンタ等の自動工作機械への自動化パレッ
ト交換装置の導入が経済的に困難とされる情況が多々あ
り、比較的安価に提供し得る手動型パレット交換装置の
開発に対する要請が依然として存在する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明者は先に既存のマシニングセンタ等の自
動工作機械に対しても後から簡単に設備し得ると共に容
易に操作し得る手動型回転式パレット交換装置を開発し
、これについて特許出願（特願昭６０−２９３４７５号
）が本出願人によってなされている。特願昭６０−２９
３４７５号に開示されているように、この手動型回転式
パレット交換装置は自動工作機械の工作物加工テーブル
の正面に設備されたターンテーブルを具備し、このター
ンテーブルには直径方向に一対のパレット載置部が設け
られる。このような手動型回転式パレット交換装置にお
いては、その設置のために自動工作機械の工作物加工テ
ーブルの正面領域が占有されるので、作業者がパレット
クランプ装置を操作する際、作業者は手動型回転式パレ
ット交換装置の脇から不自然な姿勢で該パレットクラン
プ装置に接近しなければならない。このため手動型回転
式パレット交換装置は、作業者の作業能率性の面だけで
なく、作業者の安全性の面でも問題となる。

また、マシニングセンタ等の自動工作機械の工作物加工
テーブルの正面を横切るように敷設された一対の水平案
内レールに沿ってパレット搬送台を移動させることによ
って該工作物加工テーブル上のパレットを交換する手動
型パレット搬送台も知られているが、この種の手動型パ
レット搬送台の場合でも、工作物加工テーブルの正面は
一対の水平案内レールによって占められているので、作
業者は該一対の水平案内レール上に身を乗り出してパレ
ットクランプ装置を操作しなければならず、上述の手動
型回転式パレット交換装置の場合と同様に、作業者の作
業能率性の面でも作業の安全性の面でも問題となる。

〔発明の目的〕

したがって、本発明の目的はマシニングセンタ等の自動
工作機械で工作物設置用パレットの交換を行う際に用い
られるパレット搬送台の支持機構であって、作業者がパ
レットクランプ装置に自然な姿勢で容易に接近し得るよ
うにパレット搬送台を支持し得る支持機構を提供するこ
とである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による支持機構は工作機械の工作物加工テーブル
の正面を横切るように垂直方向に敷設された案内移動路
と、この案内路に沿ってパレット搬送台を案内移動させ
るべく該パレットａ送台を該案内移動路に対して片持ち
梁の態様で支持する案内支持手段とを具備する。

本発明の好適な実施例においては、上述の案内移動路は
垂直方向に上下に敷設された一対の案内レールからなり
、また上述の案内支持手段は該一対の案内レールに対し
て直角な方向におけるパレット搬送台の水平方向の動き
を拘束すべく該一対の案内レールのそれぞれと係合する
ようにパレット搬送台から支持された少なくとも２対の
水平拘束ローラと、パレット搬送台の垂直方向の動きを
拘束すべく該一対の案内レールのそれぞれと係合するよ
うにパレット搬送台から支持された少なくとも２つの垂
直拘束ローラとを包含する。

〔作用〕 本発明による支持機構においては、パレット搬送台が垂
直方向に敷設された案内路に片持ち梁の態様で支持され
て案内移動させられることになるので、パレッ）ＩＩ送
台からパレットを自動工作機械の工作物加工テーブルに
移した後にパレット搬送台を該工作物加工テーブルの正
面から移動させると、該工作物加工テーブルの正面を占
めるものは垂直方向に敷設された案内路だけとなり、こ
のため作業者は容易に該工作物加工テーブルに自然な姿
勢で接近し得ることになる。

〔実施例〕

次に、添付図面を参照して、本発明によるパレット搬送
台用の支持機構の一実施例について説明する。

第１図ないし第３図において、パレット搬送台は参照番
号１０でもって示されており、このパレット搬送台１０
は長方形の板状部材として構成される。本実施例では、
パレット搬送台１０上には２つのパレット載ＨＨ域が設
けられ、各パレット載置領域では、一対の平行に隔設さ
れた棒状部材１２がパレット搬送台の上面に固着される
。図示するように、各一対の棒状部材１２のそれぞれに
は、水平回転軸線を持つ４つの支持ローラ１４と、垂直
回転軸線を持つ４つの案内ローラ１６とが回転自在に取
り付けられ、支持ローラ１４は各一対の棒状部材１２の
内側対向側面のそれぞれに配置され、一方案内ローラ１
６は各一対の棒状部材１２のそれぞれの上面に配置され
る。パレット１８は各一対の棒状部材１２の支持ローラ
１４上に載置されるが、これは、加工テーブルからのパ
レット１８の搬入を容易にするためのものである。

また、案内ロール１６は搬入されるべきパレット１６の
左右の動きを拘束するためのものである。

第１図ないし第３図では、該パレット１８の載置状態が
二点鎖線でもって示されている。詳しく述べると、第２
図に最もよく示すように、パレット１９は板状部材の底
面から一対の隔設された脚部を吊下した構造となってお
り、該一対の脚部が支持ローラ１４上に載せられること
になる。なお、パレット１８が自動工作機械の工作物加
工テーブルの所定位置に置かれたとき、該パレットの一
対の脚部がパレットクランプ装置によってクランプされ
ることになる。

第１図ないし第３図には図示されていないが、パレット
搬送台１０は丁度自動工作機械の工作物加工テーブルの
正面位置に置かれた状態で示されており、該工作物加工
テーブルは第１図の紙面においてパレット搬送台１０の
上方側に、また第３図の紙面においてはパレット搬送台
１０の左側に配置されることになる。そして、本実施例
では、第１図および第２図において右側に示されたパレ
ッ）１Ｂは上述の工作物加工テーブルに対する搬入／Ｗ
ｉ出位置に位置決めされていて、該パレットがその搬入
／搬出位置から工作物加工テーブルに送り出されたり、
あるいは該工作物加工テーブルから該搬出／ｖｉ人位置
に収容されたりするようになっている。

第２図および第３図から見られるように、工作物加工テ
ーブルの正面には一対の案内レール２０が垂直方向に上
下に配置され、この一対の案内レール２０によって、パ
レット搬送台ｌＯの案内移動路が形成される。パレット
搬送台１０は一対の案内レール２０から片持ち梁の態様
で支持されて、そこに沿って手動でもって移動させられ
る。

詳しく述べると、パレット搬送台１０の底部か−らは略
三角形状を呈する一対の支持ブラケット２２が吊下され
（第２図、第３図）、この一対の支持ブラケット２２の
下側部の間には補強板２４が張り渡される。第３図に見
られるように、各支持ブラケット２２には下端には張出
し部２６が設けられ、この張出し部２６の下端面側には
切欠き開口部２８が形成され、また該切欠き開口部２８
の両縁部側には水平面に対して垂直な回転軸線を持つ一
対のローラ３０が取り付けられる。図示するように、切
欠き開口部２８は一対の案内レール２０のうちの下方の
案内レールを部分的に収容して、一対のローラ３０が該
下方の案内レールを挟み込むようにそれと係合するよう
になっている。

また、各支持ブラケット２２の下端面には脱輪防止部材
３２を支持する支持片３４がボルトで取り付けられ、該
脱輪防止部材３２は一対のローラ３０が案内レール２０
のうちの下方のＸ内レールとその下側で係合し得るよう
になっている。

パレット搬送台ｌＯの底部からは、また、矩形状を呈す
る一対の支持ブラケット３５も吊下され、本実施例では
、この一対の支持ブラケット３５は一対の略三角形状支
持ブラケット２２と同じ間隔で配置されると共に各支持
ブラケット３５は対応する支持ブラケット２２の張出し
部２６に対して整列した関係に置かれる（第３図）。各
支持ブラケット３５の下端面側には切欠き開口部３６が
形成され、また該切欠き開口部３６の両縁部側には垂直
回転軸線を持つ一対のローラ３８が取り付けられる。図
示するように、切欠き開口部３６は一対の案内レール２
０のうちの上方の案内レールを部分的に収容して、一対
のローラ３８が該上方の案内レールを挟み込むようにそ
れと係合するようになっている。また、各支持ブラケッ
ト３５にはその切欠き開口部３６延長部として細長の矩
形状切欠き部が形成され、そこには水平回転軸線を持つ
ローラ４０が収容されて支持される。図示するように、
ローラ４０は一対の案内レール２０のうち上方の案内レ
ールとその上側で係合するようになっている。

このような構成により、一対の案内レール２０に対して
直角な方向におけるパレットａ送台１０の動きが拘束さ
れるだけでなく、一対の案内レール２０に対するパレッ
ト搬送台ＩＯの垂直方向の動きも拘束されることになる
。要するに、一対のローラ３０と一対のローラ３８とが
水平拘束部材として機能し、また脱輪防止部材３２とロ
ーラ４０が垂直拘束部材として機能し、これらローラ等
のすべてによって、パレット搬送台１０を一対の案内レ
ール２０に対して片持ち梁の態様で案内支持する案内支
持手段が形成されることになる。

この発明の実施例に示すように、パレット１８及びパレ
ット搬送台１０には、所定位置に位置決めされた場合に
、パレット１日及びパレット搬送台１０をそれぞれクラ
ンプする機構を有していることが望ましい。そこで本発
明の実施例のクランプ機構について以下に説明する。

第１図に示すように、各一対の棒状部材１２の一方すな
わち左側の棒状部材（第１図において）の後方端部（工
作物加工テーブルに対して）にはストップ手段４２が設
けられ、このストップ手段４２によって、工作物加工テ
ーブルからパレット１８を上述の搬入／搬出位置まで引
き入れる際に該パレット１日が所定の後方位置で停止さ
せられることになる。ストップ手段４２は上述した左側
の棒状部材の後方端部に固着された取付片４４に支持さ
れたシリンダ部材４６と、このシリンダ部材４−６のボ
ア内に摺動自在に収容されたプラグ要素４８と、このプ
ラグ要素４８を弾性的に付勢すべく該ボア内に収容され
たコイルばね５０とから構成される。したがって、パレ
ット１８が一対の棒状部材１２の支持ローラ１４上に乗
せられて上述の搬入／Ｗｉ出位開位置き入れられると、
該パレット１８はストップ手段４２のプラグ要素４８と
衝合すると共にコイルばね５０によってその衝合時の衝
突エネルギが吸収され、その結果績パレット１日はかか
る搬入／搬出位置で停止されることになる。

また、パレット搬送台１０上には、パレット１８が搬入
／搬出位置で停止させられた際に該パレット１日をその
搬入／搬出位置に捕捉するために各一対の棒状部材１２
の一方すなわち左側の棒状部材（第１図および第２図に
おいて）に隣接してパレット捕捉手段５１が設けられ、
このパレット捕捉手段５１はパレット１８の左方（第１
図および第２図において）の側部付近の底部から突出さ
れた突出片５２（第２図および第３図に破線でもって示
される）と、パレット搬送台１０上に枢着支持されたフ
ック要素５４とから構成される。

詳しく述べると、第１図および第２図から見られるよう
に、フック要素５４はパレット搬送台１０上に固着され
た一対の矩形支持ブロック５６間に枢着ビン５８によっ
て枢着自在に支持され、また第３図に最もよく示すよう
に、フック要素５４は当接パッド要素６０および鉤部６
２を備える。また、一対の矩形支持ブロック５６間には
フック要素５４の後方に角柱状ブロック６４が配置され
、この角柱状ブロック６４もパレット搬送台１０上に固
着される。角柱状ブロック６４には上下に一対のボルト
６６が螺着されて挿通され、各ボルト６６の先端はフッ
ク要素５４の後面に当接するようになっている。このよ
うな一対のボルト６６のねじ込み量を調節することによ
って、フック要素５４の枢動範囲が規定されることにな
る。

パレット１８が搬入／Ｉｌｌ出位置から工作物加工テー
ブルに送り出されているとき、フック要素５４は後で説
明するように反時計方向側（第３図において）に枢動変
位されており、（すなわち、フック要素５４が下方のボ
ルト６６と当接した状態）、このような状態でパレット
１８が工作物加工テーブルから搬入／搬出位置に向かっ
て引き入れられると、突出片５２が先ず当接パッド要素
６０に当接し、これによりフック要素５４が時計方向側
（第３図において）に枢動変位されて上方のボルト６６
に当接させられることになる。すなわち、フック要素５
４は第３図に示すような立上がり位置を取り、これによ
り突出片５２が当接パッド要素６０と鉤部６２との間に
捕らえられて、パレッ）１Ｂが搬入／ＩＩＩ出位置に捕
捉された状態となる。

上述したパレット捕捉手段は各一対の棒状部材１２の支
持ローラ１４上にＳ！置されたパレット１８を搬入／搬
出位置に位置決めするためのパレット位置決め手段と連
動される。パレット位置決め手段は工作物加工テーブル
の正面側で所定の固定位置に据え付けられた位置決めロ
ック機構６８（第４図）と、上述のパレット捕捉手段５
１と連動して該位置決めロック機構６８と協働するよう
になったロックピン作動機構７０とから構成される装 置決めロック機構６８は一対の案内レール２０のそれぞ
れの下側箇所に固着された断面コル状を持つ支持板７２
に固定支持されたブロック部材７４を備え、このブロッ
ク部材７４には案内レール２０の方向に対して直角とな
った一対のボアが形成され、この一対のボアそれぞれに
はプラグ要素７６が摺動自在に収容される。これらプラ
グ要素７６は該ボア内に配置されたコイルばね等の弾性
部材によって付勢された状態で該ボアから突出し、その
突出端部には第１図に最もよく見られるような傾斜面７
８が形成される。第４図から明らかなように、ブロック
部材７４の正面の下側縁部には長尺の畝部８０がそこに
沿って延び、該畝部８０の両端には第４図に示すような
傾斜面８２が形成される。各傾斜面８２の上方付近では
、枢動カム片８４が枢着ビン８５でもってブロック部材
７４の正面部に対して枢着され、該枢動カム片８４には
第１図および第４図から明らかなように菱形成形部８６
が形成される。

一方、ロックビン作動機構７０は一対の略三角形状支持
ブラケット２２から水平方向左側に延びるシリンダ状部
材８日を備え、このシリンダ状部材８８の先端部から突
出する軸部９０にはロックピン要素９２が枢着され、こ
のロックピン要素９２は後で説明するように位置決めロ
ック機構６８の一対のプラグ要素７６間にロック係合す
るようになっている。ロックピン要素９２の後方部９４
は連接ロンド部材９６の一端と枢着され、該連接ロンド
部材９６はパレット搬送台１０の貫通孔に設けられたブ
ツシュ９８を貫通して延びて、その他端はパレット捕捉
手段のフック要素５４の゛鉤部６２に枢着される（第１
図および第３図）。

先に述べたように、パレット１８が搬入／搬出位置から
工作物加工テーブルに送り出されているとき、フック要
素５４は反時計方向側（第３図において）に枢動変位さ
れている。このとき連接ロンド部材９６は下方位置に引
き下げられた状態にあり、このためロックピン要素９２
は時計方向側（第３図において）に枢動変位されて一対
のプラグ要素７６間にロック係合された状態になってい
る。したがって、パレット搬送台１０は一対の案内レー
ル２０に沿って移動することができずにロック状態に置
かれる。パレット１８が工作物加工テーブルから右側の
一対の棒状部材１２（第１図および第２図において）の
支持ローラ１４上に引き入れられて搬入／搬出位置に置
かれると、フック要素５４は先に述べたような立上がり
位置まで時計方向側に枢動変位させられると共に連接ロ
ンド部材９６は第３図に示すような上方位置まで引き上
げられる。このときロックピン要素９２は半時計方向側
に枢動変位させられて一対のプラグ要素７６間から離脱
させられる。このためパレット搬送台１０は一対の案内
レール２０に沿って移動し得るようになる。例えば、第
１図および第２図において、パレットａ送台１０が右方
に移動させられると、ロックピン要素９２はロック機構
６８の一方の枢動カム片８４（すなわち、第４図におい
て右側の枢動カム片）の菱形成形部８６の下側傾斜面に
当接するが、該枢動カム片８６は枢着ピン８５の回りで
枢動させられて押し上げられることになるので、ロック
ピン要素９２は枢動カム片８４の箇所を何等問題なく通
過し得る。

パレット搬送台ｌＯがさらに右方に移動されると、第１
図および第２図において左側に設けられたロックピン作
動機構７０のロックピン要素９２が位置決めロック機構
６８に接近することになる。

この場合、左側の一対の棒状部材１２の支持ローラ１４
上にはパレットが載置されているので、ロックピン要素
９２は第３図に示すような半時計方向側に枢動変位され
た位置を取る。該ロックピン要素９２がロックピン作動
機構７０の左側の枢動カム片８４の菱形成形部８６の上
方傾斜面に当接してそれに沿って移動させられると、ロ
ックピン要素９２は一対のプラグ要素７６と水平方向に
整列する位置まで枢動させられる。したがって、ロック
ピン要素９２は次いで一対のプラグ要素７６の一方すな
わち左側のプラグ要素７６（第４図において）の傾斜面
７８に当接することになるが、このとき該プラグ要素７
６はその軸線方向の押圧力を受けてそのボア内に弾性ば
ね力に抗して押し込められることになる。ロックピン要
素９２が上述の左側の枢動カム片８４の箇所を通過する
や否や、該ロックピン要素９２はその弾性ばね力でもっ
て元の位置に戻って、ロックピン要素９２は一対のプラ
グ要素７６間にロック係合させられることになる。

このように左側のロックピン作動機構７０のロックピン
要素９２が位置決めロック機構６８の一対のプラグ要素
７６間にロック係合させられると、左側の一対の棒状部
材１２の支持ローラ１４上に載置されたパレットは工作
物加工テーブルに対する搬入／搬出位置に位置決めされ
ることにな、る。

一方、ロックピン要素９２が枢動カム片８４の菱形成形
部８６の上方傾斜面の作用によって上述したように枢動
させられると、連接ロンド部材９６が下方位置に引き下
げられ、フック要素５４はパレットの捕捉状態を解除す
ることになる。したがって、該パレットを搬入／搬出位
置から工作物加工テーブルに送り出すことが可能となる
。工作物の加工終了後にパレットが工作物加工テーブル
から搬入／搬出位置に引き戻されると、上述の場合と同
様に、該パレットがパレット捕捉手段によって捕捉され
ると共にロックピン要素９２は位置決めロック機構６８
の一対のプラグ要素７６間でのロック係合状態から解除
され、これによりパレット搬送台１０は一対の案内レー
ル２０に沿って移動することができるようになる。

なお、パレットを搬入／Ｉｔｉ出位置から工作物加工テ
ーブルに送り出した際にはパレットａ送台１０はロック
状態にあるが、作業者がフック要素５４を手動操作で起
き上がらせることによってかかるロック状態を容易に解
除することができる。

この場合、フック要素５４に連接された手動リンクレバ
ー（図示されない）をパレットａ送台１０の後方側（工
作物加工テーブルに対して）に設置して、上述のロック
解除を該手動リンクレバーでもって行うようにしてもよ
い。

ここで、注目されるべき点は、パレット１８を搬入／搬
出位置から工作物加工テーブルに送り出した後にパレッ
ト搬送台１０を工作物加工テーブルの正面から排除した
場合に、その正面に占められるものが垂直方向に配置さ
れた一対の案内レール２０だけであるという点である。

したがって、作業者は工作物加工テーブルの正面の直前
まで接近することができるので、パレット１８を工作物
加工テーブルのクランプ装置によってクランプする際の
クランプ作業を作業者が自然な姿勢で行うことが可能と
なる。

上述の実施例は本発明を具体的に説明するためのもので
あって、本発明を限定するものではないことは言うまで
もない。例えば、図示の実施例では、パレット搬送台を
一対の案内レールに対して片持ち梁の態様で案内支持さ
せるために、水平拘束ローラおよび垂直拘束ローラが用
いられているが、別の態様の案内支持手段を用いること
もできる。その−例としては、一対の案内レールの全体
あるいはその大部分を包囲するようになった摺動スリー
ブをかかる水平拘束ローラおよび垂直拘束ローラの代わ
りに用いてもよいし、あるいは一対の案内レールの代わ
りに一対のポールスクリュを敷設してポールナツトをパ
レット搬送台側に回転自在に支持させるようにしてもよ
い。

〔効果〕

以上の記載から明らかなように、本発明によるパレット
搬送台の支持機構においては、作業者がパレットを工作
物加工テーブルにクランプする際に該工作物加工テーブ
ルに自然な姿勢で接近してクランプ操作を行うことがで
きるので、作業者の作業能率性が向上されると共に作業
者の安全性も改善されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による支持機構を適用したバレッｌ送台
の平面図であって、位置決めロック機構を明瞭に示すた
めにパレット搬送台の一部を切り欠いて示す平面図、第
２図は第１図の正面図、第３図は第１図の■−■線に沿
う横断面図、第４図は第１図に示した位置決めロック機
構の拡大正面図である。 １０・・・パレット搬送台、１２・・・棒状部材、１４
・・・支持ローラ、　　　１６・・・案内ローラ、１８
・・・パレット、　　　　２０・・・案内レール、２２
・・・支持ブラケット、３０・・・ローラ、３２・・・
脱輪防止部材、　３４・・・支持ブラケット、３８０−
ラ、　　　　　　４０・・・ローラ、４２・・・ストッ
プ手段、　　５２・・・突出片、５４・・・フック要素
、 ６８・・・位置決めロック機構、 ７０・・・ロックピン作動機構、 ７６・・・プラグ要素、　　　８４・・・枢動カム片、
８６・・・菱形成形部、 ９２・・・ロックピン要素、 ９６・・・連接ロンド部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械の工作物加工テーブルの正面を横切るよう
   に垂直方向に敷設された案内移動路と、この案内路に沿
   ってパレット搬送台を案内移動させるべく該パレット搬
   送台を該案内移動路に対して片持ち梁の態様で支持する
   案内支持手段とを具備する支持機構。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の支持機構において、
   前記案内移動路が垂直方向に上下に敷設された一対の案
   内レールからなり、前記案内支持手段が前記一対の案内
   レールに対して直角な方向における前記パレット搬送台
   の水平方向の動きを拘束すべく該一対の案内レールのそ
   れぞれと係合するように該パレット搬送台から支持され
   た少なくとも２対の水平拘束ローラと、前記パレット搬
   送台の垂直方向の動きを拘束すべく前記一対の案内レー
   ルのそれぞれと係合するように該パレット搬送台から支
   持された少なくとも２つの垂直拘束ローラとを包含する
   ことを特徴とする支持機構。