JPS6384833A - クランプ力可変の自動ワ−ク取付け装置 - 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、ワークを取付けるワーク取付は台を、工作機
械とストッカとの間で順次に交換しワークの加工を行う
機械加工システムにおいて、ストッカ側でワーク取付は
台にワークを着脱するワーク段取りステーションのワー
ク取付は装置に関する。

特に、流体圧によって作動するワーククランパを用いて
ワーク取付は台にワークを自動的にクランプ又はアンク
ランプするクランプ力可変の自動ワーク取付は装置に関
する。

〔従来の技術〕

−ｉにワーク取付は台に対するワーク着脱作業は、先ず
流体圧で作動するワーククランパを有するワーク取付は
台をワーク段取りステーションに位置決めし、外部から
ワーク取付は台へ流体圧供給部を接続してクランパを緩
めたり、締めたりしてワークをワーク取付は台へ着脱す
ることによって行われる。そしてワーク取付は台から流
体圧供給部の接続を外して、ワーク取付は台を段取りス
テーションから工作機械へと移動させる。ワーク段取り
ステーションを離れたワーククランパにはワーク取付は
台に内蔵されたアキュムレータに蓄積された流体圧が供
給され、ワークの保持を続行する。工作機械での加工を
受は再びワーク段取りステーションに戻って来たワーク
取付は台のワークは、前述のようにここでワーククラン
パから取り外されて新たな未加工ワークが取付けられる
が、従来の方式においてはこれらの作業の際のワークク
ランパのワークに対する把持力は常に一定に保持されて
いた。即ち、機械加工中のワークは工具によって加えら
れる切削力によって取付は位置から変位しないような把
持力でワーククランパによって把持される必要があるの
で、従来はワークにかかる切削力の最も大きい粗加工時
に合わせて強めの把持力が設定されていた。しかし、こ
の把持力が強過ぎるとそれによってワークが変形し、返
って加工精度が低下する場合がある。例えば仕上げ加工
の場合には精密な加工を行う必要があるが、強大な把持
力によってワーク自身が変形を生じ、加工後にワークク
ランパから取り外された直後にこの変形が回復Ｑて結果
として所望の精度が得られない、又、薄肉のワークの場
合には粗加工の段階から弱めの把持力を必要とする。こ
のようにワーククランパによる把持力はワークの形状寸
法とか加工程度の進捗状況に応じて変化させ、ワークの
歪み量を最小限に抑える必要がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の従来方式のワーク取付は装置における欠
点を解決することを目的とし、ワーククランパに供給さ
れるアキュムレータからの流体圧を可変になし、以てワ
ークに対する把持力を好適に選定可能な自動ワーク取付
は装置を提供するものである。これによって加工状況に
応じてワーククランパのワーク把持力を最適状態に変更
することが可能となる。

上述の目的は、機械加工システムのワーク段取りステー
ションで流体圧を用いてワークをワーク取付は具に取付
ける自動ワーク取付は装置であって、工作機械及び段取
りステーションに位置決め載置されたり、搬送装置によ
り相互間で交換されたりすると共に、流体圧により作動
するワーククランパを有するワーク取付は台、該ワーク
取付は台に設けられ、該ワーク取付は台がワーク段取り
ステーション上に位置決め載置されたとき流体圧供給部
と係合する流体圧受容部、前記ワーク取付け台内で前記
流体圧受容部からワーククランパへ通じる流体回路、該
流体回路の途中に設けられ、前記ワーク取付は台がワー
ク段取りステーションから移動して流体圧の供給が遮断
されたとき流体圧のバックアップを行うと共にそのバッ
アップの圧力が可変になったアキュムレータ、及び該ア
キュムレータの圧力を外部指令に応じて変更する圧力変
更手段を具備しているクランプ力可変の自動ワーク取付
は装置によって達成される。

その他の目的及び効果は次に述べる本発明の好適実施例
によって更に明らかとなろう。

〔実施例〕

先ず、第２図によって本発明にかかるワーク段取りステ
ーションＷＳＳと工作機械との位置関係について説明す
る。ワーク段取りステーションＷＳＳは工作機械２の前
面のフロントベッド３とストッカ１との間にパレットチ
ェンジャ１９を挟んで設置されており、パレット６ａと
その上面に固定されたイケール７とからなるワーク取付
は台をストッカ１上の旋回台に設けられたテーパコーン
５を、パレット６ａの下面のテーパ孔に嵌合して所定位
置に着脱自在に保持するように構成されている。イケー
ル７の側面にはワーク８を着脱自在に固定するためのワ
ーククランパ（図示せず）が設置されている。このワー
ク段取りステーションＷＳＳにおいて未加工のワークが
イケール７の側面に取付けられて待機している。パレッ
トの交換時には、第３図に示すように、Ｘ方向を指向し
て待機していた２対のチェンジャアーム９は、パレット
交換時にはＹ方向に９０度凹動してそれぞれワーク段取
りステージ目ンＷＳＳ上のパレット６ａとフロントベッ
ド３のテーブル１０上のパレッ）６ｂの下側に入り込ん
でこれを持ち上げる。

そしてそのまま中心軸に対して水平面内で１８０度旋回
して各パレフ）６ａ、６ｂを交換して載置する。ワーク
段取りステーションＷＳＳではパレット６ｂ上のワーク
を取り外して再び新しいワークを取付ける。一方、テー
ブル１０は図示しない駆動手段によってフロントベッド
３上を水平面内でＸ方向（第２図で紙面に垂直方向）に
移動可能であり、又工作機械２のコラム１２はリアベッ
ド１３上を、Ｚ軸道リモータ１４によって水平面内でＺ
方向（第２図で左右方向）に移動可能であり、更に、こ
のコラム１２に取付けられた主軸１５はＹ輸送リモータ
１６によってＹ方向（第２図で上下方向）に移動可能で
ある。従って主軸１５の先端に把持固定された工具１１
は、これらＸ、Ｙ。

Ｚ方向の動きによってテーブル１０上のパレット６ａに
載せられたワーク８に対して所望の切削加工を行うこと
が可能となる。テーブル１０はその上部が水平面内で旋
回、割り出しが可能で（図示せず）、パレット６ａ上の
イケール７の各面のワーク８を順次に主軸１５側に割り
出して加工することができる。ワーク８の加工が終了す
ると、再びパレットチェンジャ１９のアーム９が作動し
て前述の作業が繰り返される。

次に本発明にかかるワーク段取りステーションＷＳＳの
構成について述べる。

第１図において、段取りステーションＷＳＳは床上に脚
部２６を介して固定されたペース４の上部に垂直軸線を
中心に回動自在に取付けられた旋回台２１を具えている
。該旋回台２１の上面には４個のテーパコーン５が等分
角位置に突出しておリー、これにパレット６がその下面
の対応する位置に穿設されたテーパ孔５ａを嵌合させた
状態で載置されている。パレット６の上面には直方体状
の外形を有する四面イケール７がボルト等によって一体
的に固定されている。

イケール７の４つの側面の各々には、ワーク８を所定の
姿勢で保持するためのワーク取付は手段が設置されてい
る。該ワーク取付は手段はイケール７の各側面にボルト
２２で固定されたフィックスチュアプレート２３の所定
位置に、水平方向及び垂直方向に延在して固定された２
個のエツジロケータ２４ａ、２４ｂと、ワーク８を該エ
ツジロケータ２４ａ、２４ｂに対して押しつけるために
、それぞれのエツジロケータの延在方向に対して直角方
向に作動する作動ロッドを具えたワーククランパ２５ａ
、２５ｂ、及びワーク８をフィックスチュアプレート２
３の面に対して押圧するための２個のワーククランパ２
５ｃ、２５ｄからなっている。ワーク８は図示しないロ
ボット等によってワーク段取りステーションＷＳＳに隣
接したワーク保管棚（図示せず）からイケール７の一つ
の側面の近傍に搬送され、先ずワーククランパ２５ａの
作用によって水平方向のエツジロケータ２４ａに対して
位置決めされ、次にワーククランパ２５ｂの作用によっ
て垂直方向のエツジロケータ２４ｂに対して位置決めさ
れ、最後にワーククランパ２５Ｃ，２５ｄによってフィ
ックスチュアプレート２３から浮き上がらないように位
置決めされて、所定の位置に固定される。一つの側面に
対するワークの取付けが終了すると、ワーク取付は台は
垂直軸を中心に９０度旋転して新しい側面をロボットの
作業域内に向け、ここで前述の作業が繰り返されて新た
なワークが取付けられる。この作業は順次イケール７の
全ての側面に対して実行される。

次に前述のワーク取付は台を所定の角度（この例では９
０度ずつ）旋回させる機構について説明する。第１図及
び第４図に示すように、ベース４の上部には旋回台２１
が載せられ、その環状リム２１ａに等分角に設置された
それぞれ４個ずつのローラ３１．３２によって、ベース
４の環状リム４ａの上面と側面に係合接触して該リム４
ａに沿って回転自在になされている。ここでローラ３１
は旋回台２１に作用する垂直方向の荷重を支持し、ロー
ラ３２は旋回台２１に作用するラジアル方向の荷重を支
持する。前記旋回台２１の環状リム２１ａの内周面には
、正確に等分角に４個の切欠き３３が設けられている。

一方、ベース４の内部空間にはモータ３４がその出力軸
を垂直上向きの状態で固定され、その先端にビニオン３
５が取付けられている。該ビニオン３５は旋回台２１の
内周に沿って固定された内歯車３６と噛み合うように構
成され、モータ３４によってビニオン３５が回転すると
内歯車３６を介して旋回台２１が回転する。ベース４の
内部にはシリンダ３７が、その作動ロッドの先端に設け
られたインデックスローラ３８を旋回台２１の内周面を
指向させるように位置して固定されている。インデック
スローラ３８は旋回台２１の停止時には前記切欠き３３
に嵌まり込んで旋回台２１を定位置に保持する機能を有
する。この構成によって、イケール７の新しい側面にワ
ークを着脱するために、旋回台２１を９０度旋回させる
必要がある場合には、図示しない制御装置からシリンダ
３７に作動ロッドを後退させる作動信号が発せられイン
デックスローラ３８は切欠き３３から後退脱出し、更に
モータ３４に作動信号が送られ旋回台２１は大体１／４
回転して停止する０次いでシリンダ３７に再び作動信号
が発せられ、作動ロッドは前進してインデックスローラ
３８をこれに対面する次の切欠き３３内に押し込む、こ
の際、モータ３４による旋回台２１の分角回転が正確で
ない場合には、旋回台２１は作動ロッドの前進運動によ
ってインデックスローラ３８に与えられる分力の作用で
正しい位置まで自然に変位して割り出し位置決めされる
。

ワーク８を着脱するために前記ワーククランパ２５ａ〜
２５ｄを作動させる加圧流体は、ベース４の中空内部を
貫通して延在する流体圧供給源に接続された管路からワ
ーククランパ側に設けた管路を経由して供給されるが、
前述したようにイケール７とパレット６とからなるワー
ク取付は台は、パレットチェンジャ１９によってワーク
段取りステーションＷＳＳと工作機械のフロントベッド
３上のテーブル１０との間を往復しなければならず、又
、ワーク段取りステーションＷＳＳ内にあってもイケー
ル７の各側面毎にワークを取付けるために、１／４回転
を繰り返すので、この流体圧供給管路はベース４とワー
ク取付は台との間で保合離脱可能に構成されることが必
要である。次にこの保合離脱機構について説明する。

イケール７の内部には各側面毎に設置された４個のワー
ククランパ２５ａ〜２５ｄの組に血じる加圧流体のため
の多数の配管が配列され、第１図に示すように、その導
入用端末が管継手用プラグ４０としてイケール７の底部
から、パレット６の中央に設けられた貫通孔に向かって
下向きに突出している。このプラグ４０は各ワーククラ
ンパの組毎に１０個、合計４０個投げられ、この１０個
の内訳は前記した４つのワーククランパ２５ａ〜２５ｄ
のそれぞれに対する加圧流体の供給とその戻りのための
パイプ（各２本×４組＝８本）、後述するように流体圧
供給源からワーク取付は台が切り離された場合にもワー
ククランパに所定の流体圧を供給するためのアキュムレ
ータに加圧流体を補充するためのパイプ（１本）、これ
も後述するイケール側面におけるワーク８の取付は姿勢
チェック用に使用される加圧空気のためのパイプ、（１
本）にそれぞれに対応している。一方、ベース４の底壁
の下面には上下動シリンダ４１が作動ロッド４１ａを上
方に向けて垂直方向に固定され、該ロッド４１ａの先端
にはホルダ４２が取付けられている。該ホルダ４２の上
部には管継手用ソケソト４５が上向きに固定されたソケ
ットブロック４３が遊嵌保持されている。ソケットブロ
ック４３の下部にはソケット４５に連通された可撓性を
有するゴムホース４４が接続され、図示しない加圧流体
源まで延在している。これらのソケット４５は、旋回台
２１の分角回転によってワーク着脱位置を占めたワーク
クランパの組に付属するプラグ４０の組と対応して順次
ワークの着脱を行うことができるように、それぞれのプ
ラグ４０と同じ軸線上に一組、即ち１０個だけ配列され
ている。

又、ゴムホース４４も１０本各ソケット４５に対応１し
て設けられている。シリンダ４１が作動してその作動ロ
ッド４１ａが上昇すると、仮想線で示したように各ソケ
ット４５は対応する各プラグ。４０と嵌合する。この上
昇運動に際し、ホルダ４２はその一部に設けられた貫通
孔を、ベース４の底壁に下端を支持されて垂直に立設さ
れた一対のガイドロフト４６にブツシュ４７を介して摺
動しつつ案内される。このガイドロッド４６の上端は同
じくベース４の一部に設けられた孔に、０リング４８を
介して約±１日程度の振れが可能に保持されている。又
、作動ロフト４１ａとホルダ４２との取付けは球面座金
４９を介して行われ、ホルダ４２は回転移動可能となさ
れている。更に、ソケットブロック４３とホルダ４２と
の間の取付けも、水平２軸方向に±１鶴程度の自由移動
が可能になされている。従って、これらの可撓性を有す
る取付は法によりホルダ４２の動きには若干の融通性が
許容されている。この可撓性連結手段によって、後述す
る心出しピン６１と心出し穴６２とによる心出し操作の
際に、奉加工システムで用いる全イケール７の各側面の
ワーククランパに対応して設けられた各組のプラグ４０
と、ワーク段取りステーションの１組のソケット４５と
の間の位置及び角度の誤差を無理なく吸収することがで
きる。なお、２８．２９はそれぞれホルダ４２の昇降動
作が完了したことを確認するための上昇検知用リミット
スイッチと下降検知用リミットスイッチである。

次に、プラグ４０とソケット４５との嵌合機構について
詳しく説明する。これらの管継手は、切り離された時に
は加圧流体が漏洩しないようにセルフシールされ、接続
された時には自動的に連通ずる機構を有している。第６
図に示すように、ソケット４５は外筒５０の内部に内筒
５１が摺動自在に嵌挿され、更に内筒５１を軸方向に貫
通して固定ロッド５２が設けられている。固定ロッド５
２の下方のねじ部は、外筒５０に穴スナップリング５０
ａによって軸方向に規制されたカラー５２ｂに貫通し、
ナツト５２ｃでカラー５２ｂに締め付けられている。従
って、固定ロッド５２は外筒５０に対して不動である。

内筒５１はスプリング５３によって外筒５０の開口５４
側に（第６図において上方向に）付勢されており、これ
によってその先端周縁に固定されたパツキン５５を前記
ピストンロッド５２の先端の大径部５２ａに密着係合し
ている。又、５６は内外両筒の間に設置された０リング
である。この構成により、外筒５０の基部に連通された
ゴムホース（図示しない）から供給された加圧流体は、
外筒５０と内筒５１の内部を通ってその先端部まで達す
るが、ここでピストンロッド５２の大径部５２ａによっ
てセルフシールされて外部への漏洩が阻止される。一方
、プラグ４０は先端開口５７が内側に突出したフランジ
５７ａを有する筒体５８の内部にピストンロッド５９を
軸方向に摺動自在に内蔵している。該ピストンロッド５
９は筒体５８に穴スナップリング５８ａによって上方向
に規制されたカラー５８ｂに貫通案内され、スプリング
６０によって先端開口５７の方へ付勢されている。この
付勢力によってピストンロッド５９の先端の大径部５９
ａは前記フランジ５７ａの内面にパツキン５９ｂを介し
て密着係合する。この構成により、筒体５８の基部に接
続されたイケール側の加圧流体管路内の加圧流体は、筒
体５８の内部を通って先端開口５７まで達するが、ここ
でピストンロッド５９の大径部５９ａによってセルフシ
ールされて外部への漏洩が阻止される。以上が両管継手
を切り離した場合のセルフシール機構の説明である。

前記ソケット４５の外筒５０の開口領域の内径はプラグ
４０の筒体５８の先端頭載を受容するのに充分な大きさ
を有し、又筒体５８のフランジ５７ａはソケット４５の
先端と略同じ直径を有している。従って、第７図に示す
ように、ソケット４５の外筒５０内にプラグ４０の筒体
５８を挿入すると、筒体５８はスプリング５３の付勢力
に抗して内筒５１を後退させる。前記固定ロッド５２の
大径部５２ａは筒体５８の開口５７よりも小径に製作さ
れているので、筒体５８が内筒５１を後退させつつソケ
ットの内部に入り込むにつれて、逆に筒体５８内に進入
し、スプリング６０の付勢力に抗してプラグ側のピスト
ンロッド５９を後退させる。これらの一連の操作によっ
て両ピストンロッド５２．５９の大径部５２ａ、５９ａ
のシール作用は解除され、加圧流体は両管継手間を流通
可能となる。

上述の管継手同士の嵌合操作を円滑に実施するために、
本発明においては前記ソケットブロック４３にソケット
４５と共に一対の心出しピン６１を設け、一方、ワーク
取付は右側にもプラグ４０と共にこれに対応する心出し
穴６２を設けている。

この構成により、ソケットブロック４３が上昇すると先
ず心出しピン６１が穴６２内に進入し、そのテーパの付
いた先端によって多少の位置の誤差は自己修正しながら
両管継手を正確に嵌合させる。

この両管継手間の嵌合操作に際し、ワーク取付は台には
かなり大きい持ち上げ力が作用し、ワーク取付は台がベ
ース４上から浮き上がろうとする。

この力に対抗するために次に述べるクランプ装置が設け
られている。第５図において中心線より左側はロック状
態、右側はアンロック状態を示す。

図示のように、この装置はＬ字型をなす一対のクランプ
レバ−７１からなり、該レバーはベース４の上部に一端
を回動自在に枢支され、上方に回動した場合（第５図で
左側）にはフック状をなす他端がパレット６の内周面に
環状に設けられた保合段部７２に保合接触してこれを上
昇しないようにロックし、下方に回動した場合（第５図
で右側）にはロックを解除するように構成されている。

このロック・アンロック動作は、前記ソケットブロック
４３のホルダ４２の昇降動作に伴って連動的に行われる
。即ち、ホルダ４２の一部に押圧ブロック７３が固定さ
れ、その中空内部に圧縮ばね７４によって外方に向かつ
て付勢されその先端が若干押圧ブロック７３の外部に突
出した押圧ピン７５が収納されている。この押圧ブロッ
ク７３及び押圧ピン７５は前記レバー７１の背面と保合
接触可能な位置に配置されている。ホルダ４２が下方位
置にある管継手の切り離し時には、第５図右側に示すア
ンロック状態にあり、レバー７１は押圧ブロック７３の
上面に載った形で支持されている。両管継手の接続を行
うため、ソケット４５を保持したホルダ４２が上昇を開
始すると、先ず押圧ブロック７３の上面とこれに続く勾
配部７３ａがレバー７１の背面に接触しつつ上昇して、
レバー７１を次第に押し上げて回動させ（第５図左側に
おいて反時計方向に）、その先端を保合段部７２に係合
させる。そして両管継手の嵌合が終了する時点において
、更に押圧ピン７５の作用によってレバー７１の背後に
押圧力を加え、これを完全にロックする。逆に、この状
態からホルダ４２が下降すると、前述と逆の順序でレバ
ー７１は反対方向に回動し、保合段部７２との間のロッ
ク状態は解除され、ワーク取付は台とベース４との間は
自由状態となる。この機構によって管継手同士の嵌合操
作と同時にワーク取付は台がベース４から外れないよう
にロックされ、又切り離し操作と同時にアソロソクされ
る。

本発明のワーク段取りステーションは更にイケール７の
各側面へのワーク８の取付は姿勢をチェックするための
機構を具えている。このチェック機構は前述の流体圧供
給用配管の一つから供給される加圧空気を利用して行わ
れる。即ち、第８図に示すように、この加圧空気用配管
８０は分岐して各エツジロケータ２４ａ、２４ｂとフィ
ックスチェアブレート２３との間に設けられた隙間から
ワーク８に対面して開口している。従ってもしワーク８
が正しい姿勢でフィックスチュアプレート２３上に保持
されていない場合には、ワーク８とエツジロケータ２４
ａ、２４ｂ又はフィックスチュアプレート２３との間に
間隙が生じ、これを通って前記加圧空気が漏洩するので
配管内の背圧が低下する。この圧力低下を適宜なセンサ
で検出することによって警報を発してミスによる事故を
未然に防止するように構成されている。

次にワーク取付は台に内蔵されたアキュムレータ９０及
びそれに関連する流体圧供給回路について説明する。前
述したように、アキュムレータはワーク段取りステーシ
ョンＷＳＳに設けられた流体圧供給部とワーククランパ
２５ａ〜２５ｄへの配管との接続が切り離された場合に
、後者に流体圧の供給を￥ａ続してワークの把持を続行
させる機能を有する。

第９図にイケール７の上Ｍ１ａを外して内部を見た平面
図を示すが、イケール７の内部の中心部には、四つの面
のワーククランパに流体圧を供給するための配管のプラ
グ４０がそれぞれ１０個ずつ４組、合計４０個示されて
いる（図面を分かり易くするために各組毎に二点鎖線で
囲っである）。

各プラグの組の間には前記した心出し穴６２が合計で４
個等分角位置に設けられている。これらは全てイケール
７に固定されているので、ワーク取付は台が９０度ずつ
に割り出されて旋回すると、各組のプラグ４０及び心出
し穴６２もこれに伴って回動して順次に新しい位置を占
める。これらの位置の中の一つが前述のソケット４５と
保合可能な位置となる。従って心出し穴６２はたまたま
該保合可能位置を占めた一対のものが心出しビン６１の
対と嵌合する。各心出し六６２内には各組のワーククラ
ンパ用のアキュムレータ回路断続弁８１の開閉を行うプ
ランジャ８２が挿入されている。一方、前記一対の心出
しビン６１の片方は心出し穴６２と係合した際にこのプ
ランジャ８２を押し上げてアキュムレータ回路断続弁８
１を作動させる機能を有しているので、両者が係合する
と割り出し位置を占めたイケール側面のワーククランパ
は、後述するように、アキュムレータから遮断され、代
わりにベース４の流体圧供給回路管からの供給に切り換
えられる。この心出しビン６１による断続弁８１のプラ
ンジャ８２の押圧がない限り、ワーククランパにはアキ
ュムレータ９０からの流体圧が作用する。ここで前記一
対の心出しビン６１の他方は中空になっており、心出し
六６２に嵌入したとき、その中空部にプランジャ８２が
入り込み、断続弁８１を作動させず、ただ流体圧供給部
と流体圧受容部との心出し作用のみを行う。

第１０図はワーククランパへの流体圧供給配管回路の一
例を示す０図にはイケール７の第１面の１組のワークク
ランパに通じる回路が示されているが、他の面のワーク
クランパに対する回路もこれに並列に接続されている。

図において下方に示されているのは前述のベース４側に
設けられた１０個のソケット４５であり、作動油のパイ
プに関しては各ワーククランパ用の流体圧の供給と戻り
の往復の配管８４ａ、８４ｂが一対となって方向切換弁
８３によって切り換え可能に構成され、ワークの把持時
には供給側配管８４ａが接続され、ワークの解除時には
戻り側配管８４ｂが接続されるようになっている。配管
８４Ｃは後述するアキュムレータ９０に対する流体圧の
補給用に使用される。又加圧空気用配管８０に関しては
ベース側に設けられた加圧空気源であるコンプレッサ８
５と接続され、パイプの途中に背圧低下検出用センサ８
６が取付けられている。このセンサ８６は前述のように
ワークの取付は姿勢のチェックに使用される。

ソケット４５とプラグ４０とが切り離されている図示の
状態では、ワーククランパ２５ａ〜２５ｄに対する作動
油の流体圧の供給はアキュムレータ９０から行われてい
る。これによって、ワーク取付は台がワーク段取りステ
ーションから外されて工作機械側に移転されても、ワー
クを確実に把持し続けることが可能になる。次にワーク
段取りステーションにおいて、前述のソケットとプラグ
との保合操作によって両者が接続されると、流体圧はソ
ケット・プラグの接続を通じて直接ワーククランパ２５
ａ〜２５ｄに伝えられる。同時に、アキュムレータ回路
断続弁８１が心出しビン６１の作用を受けて切り換えら
れ、アキュムレータからの流体圧が遮断される。しかし
、この切り換えは第１面のワーククランパに関してのみ
行われ、他の面のワーククランパにはアキュムレータか
らの流体圧が供給され続けている。この状態で方向切り
換え弁８３を作動させることにより、第１面のワークの
みを着脱することが可能になる。

更に図示の実施例においては、アキュムレータ９０は高
圧用９０ａ及び低圧用９０ｂの２種類が設置されている
。この理由については前述した通り、加工中のワークは
切削抵抗によって取付は位置から変位しないような把持
力でワーククランパによって把持される必要がある。し
かし、この把持力が強過ぎるとそれによってワークが変
形し、そのまま加工してワークのクランプを解除すると
希望の精度が出ていないことがある。即ちワークはかか
る変形が生じない程度の必要最小限の力で把持されるこ
とが望ましい。しかし、この好適な把持力はワークの加
工の進捗状況によって異なり、粗加工の場合にはそれ程
の精度を要せず、むしろ大きな切削力に耐えるように強
大な把持力で把持することが望ましく、逆に仕上げ加工
の場合には切削力も小さく且つ加工精度を要求されるの
で、弱い把持力が望ましい。この把持力の使い分けを行
えるように２種類のアキュムレータ、即ち高圧用アキュ
ムレータ９０ａ及び低圧用アキュムレータ９０ｂが設け
られ、状況に応じて切り替えが可能に構成されている。

以下これについて説明する。

第１０図に示すように、両アキュムレータ９０ａ。

９０ｂは高低圧切り換え弁８６を介して互いに並列にワ
ーククランパ用圧油配管８４ａに接続されている。切り
換え弁８６はその作動ロッドに係合する２本のプランジ
ャ８７ａ、８７ｂのいずれかを押すことによって前記ア
キュムレータ９０ａ。

９０ｂのいずれか一方を配管８４ａと連通させ、他方を
遮断する機能を有する。従って、必要に応じこのプラン
ジャ８７を押圧して所望のアキュムレータを選択的に配
管８４ａと連通させることによって、ワーククランパに
よるワークの把持力を変更することが可能となる。なお
、図示のように前記各プランジャ８７ａ、８７ｂの作動
を感知するためのリミットスイッチ８８ａ、８８ｂが設
置されており、これによる信号が前記ベース４側のアキ
ュムレータへの流体圧供給配管８４ｃに設けられた高圧
・低圧設定弁８９に伝達されるように構成されている。

該設定弁８９はこの信号を受けて配管に供給する流体圧
を選択されたアキュムレータのそれに適合するように変
更し、次回に流体圧供給部のソケット４５と流体圧受容
部のプラグ４０とが係合したときに所定の流体圧を当該
アキュムレータに補給するようにしている。高低圧切り
換え弁８６を切り換えるためのプランジャ８７ａ又は８
７ｂを押し込む動作は、ワーク段取りステーションにお
いてはワーク交換用ロボットに行わせてもよいし、作業
者が行ってもよい。又、工作機械側においては、主軸と
ワークとのＮＧ指令による相対移動で行わせることもで
きる。

次にアキュムレータ９０の内部構造について説明する。

第１０図に示すように、アキュムレータ９０は筒体１０
０の一端に調節ねじ１０１を具え、これによってばね受
け１０２を筒体１ｏｏの内部で所定の位置に設定可能に
なされている。又筒体１００の内部にはピストン１０３
が内壁に沿って摺動自在に設置され、筒体１００の他端
に設けられた入口ボート１０４から導入され、る流体圧
によって上方に押し上げられている。前記ばね受け１０
２とピストン１０３との間には圧縮ばね１０５が介装さ
れ、ピストン１０３を下方に付勢している。この構成に
より、入口ボート１０４から筒体１００の内部に流体圧
が導入されると、ピストン１０３はこれに押されて上昇
し、圧縮ばね１０５を圧縮してその付勢力を流体圧とバ
ランスさせる。

このためプラグ４０がソケット４５から離脱し流体圧供
給源が切り離されても入口ポート１ｏ４に接続された配
管内の流体圧は元の値に保持される。

調節ねじ１０１の調節によって設定圧力を変更すること
が可能である。

図示の実施例においては、高圧、低圧用二つのアキュム
レータを設けてこれを適宜に切り換えて使用しているが
、アキュムレータを一つだけ設け、必要に応じて上述の
ように設定圧力を変更しても同様の効果を得られる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によればアキュムレータか
らワーククランパに供給される流体圧を任意に選択及び
／又は設定可能となしたので、ワークの形状９寸法及び
加工の進捗程度に応じて最適な把持力でワークを把持す
ることが可能となり、加工精度が飛躍的に改善された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるワーク段取りステーションの一
実施例の側断面図、 第２図はワーク段取りステーションと工作機械との位置
関係を示す側面図、 第３図はパレットチェンジャの作用を示す第２図のｍ　
−ｍ線に沿う平面図、 第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断面図、第５図
はワーク取付は台のロック・アンロック機構を示す第４
図のＶ　−Ｖ線に沿う側断面図、第６図はセルフシール
状態にある管継手の状態を示す側断面図、 第７図は連通状態にある管継手の状態を示す側断面図、 第８図はワーク取付は姿勢をチェックするための空気配
管を示す側面図、 第９図は第１図のイケールの上蓋を開けた状態を示すワ
ーク取付は装置の平面図、 第１０図はワーククランパに対する流体圧供給回路の一
実施例である。 １−・−ストッカ ４−ベース ６・・−・−パレット ７・−・イケール ２１・−・・旋回台 ２４ａ、２４ｂ−エツジロケータ ２５３〜２５ｄ−ワーククランパ ４０・・−プラグ ４５−・・ソケット ４２・−ホルダ ４３−・−ソケットブロック ６１−心出しピン ６２−・心出し穴 ８６−高低切り換え弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機械加工システムのワーク段取りステーションで流
   体圧を用いてワークをワーク取付け具に取付ける自動ワ
   ーク取付け装置であって、工作機械及び段取りステーシ
   ョンに位置決め載置されたり、搬送装置により相互間で
   交換されたりすると共に、流体圧により作動するワーク
   クランパを有するワーク取付け台、該ワーク取付け台に
   設けられ、該ワーク取付け台がワーク段取りステーショ
   ン上に位置決め載置されたとき流体圧供給部と係合する
   流体圧受容部、前記ワーク取付け台内で前記流体圧受容
   部からワーククランパへ通じる流体回路、該流体回路の
   途中に設けられ、前記ワーク取付け台がワーク段取りス
   テーションから移動して流体圧の供給が遮断されたとき
   流体圧のバックアップを行うと共にそのバッアップの圧
   力が可変になったアキュムレータ、及び該アキュムレー
   タの圧力を外部指令に応じて変更する圧力変更手段を具
   備しているクランプ力可変の自動ワーク取付け装置。 ２、前記アキュムレータは、少なくとも高圧用アキュム
   レータと低圧用アキュムレータの二つのアキュムレータ
   からなり、前記各アキュムレータからの流体圧の供給を
   前記圧力変更手段からの指令によって切り換える特許請
   求の範囲第１項に記載されたクランプ力可変の自動ワー
   ク取付け装置。 ３、前記圧力変更手段は、前記ワーク取付け台のワーク
   取付け面に突出した２本のプランジャと、該プランジャ
   の一方を押すと高圧用アキュムレータの流体圧供給回路
   が作動し、他方を押すと低圧用アキュムレータの流体圧
   供給回路が作動する交互切り換わり型の方向切り換え弁
   とを具備している特許請求の範囲第２項に記載されたク
   ランプ力可変の自動ワーク取付け装置。