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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen automatischen Palettenwechsler in einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einem Bearbeitungszentrum.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Bei einer bekannten Werkzeugmaschine wie einem Bearbeitungszentrum werden Paletten verwendet, an denen jeweils ein Werkstück zum Zuführen der Werkstücke angebracht ist, und es wird ein automatischer Palettenwechsler (APW) verwendet, der die Paletten mit den daran angebrachten Werkstücken automatisch austauscht.
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Als automatischer Palettenwechsler wird nicht nur einer verwendet, der so konfiguriert ist, dass er Paletten in einer ebenen Weise unterbringt, sondern auch einer, der so konfiguriert ist, dass er Paletten in mehreren Stufen unterbringen kann, was als Tower-APW bezeichnet wird (Patentliteratur 1).
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Liste der Anführungen
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung
JP-A-H9-309038 -
Kurzdarstellung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Der Tower-APW zielt darauf ab, die Effizienz des von einer Werkzeugmaschine durchgeführten Bearbeitungsvorgangs zu verbessern, was durch Unterbringung vieler Paletten erreicht wird. Somit bringt der APW dieses Typs vorzugsweise mehr Paletten unter. Um jedoch die Anzahl an Paletten zu erhöhen, besteht die Notwendigkeit, die Installationsfläche des Tower-APW und dergleichen zu vergrößern, wobei es sich um Nachteile des APW handelt. Daher ist die Unterbringung von mehr Paletten bei gleichzeitiger Verringerung der Nachteile erforderlich.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen automatischen Palettenwechsler in einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, der in der Lage ist, mehr Paletten unterzubringen, selbst wenn eine Installationsfläche davon gleich derjenigen eines herkömmlichen automatischen Palettenwechslers ist.
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Technische Lösung
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Der automatische Palettenwechsler in einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein automatischer Palettenwechsler in einer Werkzeugmaschine wie folgt. Das heißt, der automatische Palettenwechsler ist in einer Nähe eines Werkzeugmaschinenkörpers installiert, beinhaltend: eine Bearbeitungsstation, an der ein an einer Palette angebrachtes Werkstück bearbeitet wird; eine Standby-Station, an der bewirkt wird, dass eine Palette mit einem daran angebrachten bearbeiteten oder unbearbeiteten Werkstück vorübergehend auf Standby versetzt wird; und eine Palettenabgabevorrichtung, die konfiguriert ist, um Paletten mit daran angebrachten Werkstücken zwischen der Bearbeitungsstation und der Standby-Station abzugeben und aufzunehmen, und wobei der automatische Palettenwechsler konfiguriert ist, um eine Vielzahl von Paletten unterzubringen, an denen Werkstücke anzubringen sind, und konfiguriert ist, um benötigte Paletten jeweils in den oder aus dem Werkzeugmaschinenkörper einzuführen und zu entfernen. Der automatische Palettenwechsler beinhaltet: eine Palettenunterbringungseinheit mit einer Vielzahl von Palettenplatzierungsabschnitten; und eine Palettenübergabeeinheit, die konfiguriert ist, um eine Palette, die sich an einem erforderlichen Palettenplatzierungsabschnitt befindet und an der ein unbearbeitetes Werkstück angebracht ist, an die Standby-Station zu übergeben und die konfiguriert ist, um eine Palette, die sich an der Standby-Station befindet und an der ein bearbeitetes Werkstück angebracht ist, an einen erforderlichen Palettenplatzierungsabschnitt zu übergeben. Die Palettenunterbringungseinheit beinhaltet: Hauptunterbringungsabschnitte, die eine Vielzahl von Reihen von Palettenplatzierungsabschnitten mit jeweils einer Vielzahl von Stufen aufweisen und die so angeordnet sind, dass sie dem Werkzeugmaschinenkörper zugewandt sind; und wenigstens eine Reihe eines sekundären Unterbringungsabschnitts, der wenigstens eine Stufe eines Palettenplatzierungsabschnitts aufweist und über dem Werkzeugmaschinenkörper angeordnet ist.
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Der herkömmliche automatische Tower-Palettenwechsler beinhaltet nur eine Tower-Unterbringungseinheit, die eine Vielzahl von Reihen von Palettenplatzierungsabschnitten mit jeweils einer Vielzahl von Stufen aufweist und so angeordnet ist, dass sie dem Werkzeugmaschinenkörper zugewandt ist. Im Gegensatz dazu beinhaltet der automatische Palettenwechsler der vorliegenden Erfindung ferner einen sekundären Unterbringungsabschnitt, der zusätzlich zu der Tower-Unterbringungseinheit als Hauptunterbringungsabschnitt über dem Werkzeugmaschinenkörper angeordnet ist. Daher kann der automatische Palettenwechsler der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu dem herkömmlichen automatischen Tower-Palettenwechsler mehr Paletten unterbringen, ohne dass der Platzbedarf zunimmt.
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Der Hauptunterbringungsabschnitt kann dieselbe Konfiguration wie diejenige des herkömmlichen aufweisen. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Stufen der Palettenplatzierungsabschnitte in einer Vielzahl von Reihen angeordnet sein, um von oben gesehen eine C-Form zu bilden, oder kann eine Vielzahl von Stufen der Palettenplatzierungsabschnitte in einer Vielzahl von Reihen angeordnet sein, um von oben gesehen eine gerade Linie zu bilden. Darüber hinaus kann die Palettenübergabeeinheit auch so konfiguriert sein, dass sie gleich der herkömmlichen ist. Beispielsweise kann eine mit einem Palettenstützarm verwendet werden, der zum Auf-/Absteigen und Drehen in der Lage ist, und kann eine mit einem Stapelkran verwendet werden.
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Der Palettenplatzierungsabschnitt des sekundären Unterbringungsabschnitts kann als Anordnung mit nur einer Reihe konfiguriert sein, ist jedoch vorzugsweise als Anordnung mit zwei oder mehr Reihen konfiguriert.
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Die Höhe des Palettenplatzierungsabschnitts des sekundären Unterbringungsabschnitts ist vorzugsweise die gleiche wie diejenige der Palettenplatzierungsabschnitte in der obersten Stufe der Hauptunterbringungsabschnitte. Diese Konfiguration ermöglicht, dass das Entfernen und Einführen der Palette an dem Palettenplatzierungsabschnitt des sekundären Unterbringungsabschnitts durch die gleichen Schritte wie beim Entfernen und Einführen der Palette an den Palettenplatzierungsabschnitten in der obersten Stufe der Hauptunterbringungsabschnitte durchgeführt wird (zum Beispiel ist nur der Drehwinkel des Palettenstützarms unterschiedlich).
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Mit einem automatischen Palettenwechsler in einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, im Vergleich zu dem herkömmlichen automatischen Tower-Palettenwechsler eine erhöhte Anzahl an Paletten unterzubringen, ohne den Platzbedarf zu erhöhen. Dies liegt daran, dass der automatische Palettenwechsler der vorliegenden Erfindung so konfiguriert ist, dass er zusätzlich zu dem herkömmlichen automatischen Tower-Palettenwechsler den über dem Werkzeugmaschinenkörper angeordneten sekundären Unterbringungsabschnitt aufweist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Draufsicht, die einen automatischen Palettenwechsler in einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine Aufrissansicht, die den automatischen Palettenwechsler in einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Ein automatischer Palettenwechsler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Ausdrücke „vorne“ und „hinten“ jeweils auf die rechte und linke Seite der Zeichnungen.
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1 und 2 zeigen einen Werkzeugmaschinenkörper 1 und einen automatischen Palettenwechsler 2, der an der Vorderseite des Werkzeugmaschinenkörpers 1 installiert ist.
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Der Werkzeugmaschinenkörper 1 ist ein horizontales Bearbeitungszentrum, das konfiguriert ist, um Bearbeitung eines an einer Palette P angebrachten Werkstücks W durchzuführen. Der automatische Palettenwechsler 2 ist ein automatischer Tower-Palettenwechsler (Tower-APW), der so konfiguriert ist, dass er eine Vielzahl von Paletten P, an denen jeweils ein Werkstück W angebracht ist, in vertikal unterschiedlichen Stufen platzieren kann.
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Der Werkzeugmaschinenkörper 1 beinhaltet eine Säule 4, die in einer Bearbeitungskammer 3 angeordnet ist, einen Tisch 5, der relativ zu der Säule 4 nach vorne und nach hinten bewegbar ist, einen Spindelkopf 6, der von der Säule 4 auf eine vertikal bewegbare Weise gestützt wird, eine Spindel, die an dem Spindelkopf 6 angebracht ist und eine schwenkbare Palettenabgabevorrichtung 8, die zum Abgeben und Aufnehmen von Paletten P konfiguriert ist.
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Der Werkzeugmaschinenkörper 1 weist eine Bearbeitungsstation S1 auf, die dem Spindelkopf 6 von der Vorderseite zugewandt ist, und eine Standby-Station S2, die der Bearbeitungsstation S1 von der Vorderseite zugewandt ist und dem automatischen Palettenwechsler 2 von der Rückseite zugewandt ist. Das an der Palette P angebrachte Werkstück W wird von der Bearbeitungsstation S1 auf dem Tisch 5 platziert und wird dann mit einem an der Spindel angebrachten Werkzeug bearbeitet.
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Eine Palette P an der Bearbeitungsstation S1 und eine Palette P an der Standby-Station S2 werden von der schwenkbaren Palettenabgabevorrichtung 8 übergeben, die um 180 Grad gedreht wird. Dies führt zur Übergabe eines unbearbeiteten Werkstücks W an der Standby-Station S2 an die Bearbeitungsstation S1 und zur Übergabe eines bearbeiteten Werkstücks W an der Bearbeitungsstation S1 an die Standby-Station S2.
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Der automatische Palettenwechsler 2 beinhaltet eine Palettenunterbringungseinheit 11, die konfiguriert ist, um eine Vielzahl von Paletten P unterbringen zu können, und eine Palettenübergabeeinheit 12, die konfiguriert ist, um Paletten P, die jeweils ein daran angebrachtes Werkstück W aufweisen, von der Palettenunterbringungseinheit 11 an den Werkzeugmaschinenkörper 1 oder von dem Werkzeugmaschinenkörper 1 an die Palettenunterbringungseinheit 11 zu übergeben.
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Die Palettenunterbringungseinheit 11 beinhaltet Hauptunterbringungsabschnitte 13a bis 13f und drei Reihen von sekundären Unterbringungsabschnitten 14. Die Hauptunterbringungsabschnitte 13a bis 13f weisen eine Vielzahl von Reihen (sechs Reihen in den Zeichnungen) von Palettenplatzierungsabschnitten (nicht gezeigt) auf, die jeweils eine Vielzahl von Stufen (drei Stufen in den Zeichnungen) aufweisen, und sind so angeordnet, dass sie dem Werkzeugmaschinenkörper 1 von der Vorderseite zugewandt sind. Die sekundären Unterbringungsabschnitte 14 weisen eine Stufe von Palettenplatzierungsabschnitten (nicht gezeigt) auf und sind über dem Werkzeugmaschinenkörper 1 angeordnet.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Höhe des Palettenplatzierungsabschnitts des sekundären Unterbringungsabschnitts 14 die gleiche wie diejenige des Palettenplatzierungsabschnitts in der obersten Stufe des Hauptunterbringungsabschnitts 13.
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Die Palettenunterbringungseinheit 11 ist mit einer Einrichtungsstation S3 versehen, die konfiguriert ist, um einen Einrichtungsvorgang eines Werkstücks W auf einer Palette P durchzuführen, der zusammen mit einer externen Vorrichtung durchgeführt wird.
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Die Vielzahl von Reihen der Hauptunterbringungsabschnitte 13a bis 13f ist so angeordnet, dass sie von oben gesehen eine C-Form bildet. Die drei Reihen der sekundären Unterbringungsabschnitte 14 sind insgesamt so angeordnet, dass sie an einem Öffnungsabschnitt der C-Form positioniert sind. Die drei Reihen der sekundären Unterbringungsabschnitte 14 sind so angeordnet, dass sich die mittlere an einer Position unmittelbar über der Standby-Station S2 des Werkzeugmaschinenkörpers 1 befindet und die gegenüberliegenden Enden jeweils in Richtung der beiden Stirnseiten von der mittleren in Umfangsrichtung leicht versetzt sind.
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Der automatische Palettenwechsler 2 beinhaltet: einen rahmenartigen Drehkörper 15, der die Form eines vertikal langgestreckten Rechtecks aufweist und sich um eine vertikale Achse drehen kann; einen vertikal beweglichen Körper 16, der auf eine vertikal bewegliche Weise an dem Drehkörper 15 angeordnet ist; und einen Palettenstützarm 17, der an dem vertikal beweglichen Körper 16 angeordnet ist und in einer horizontalen Richtung ausfahrbar und einfahrbar ist.
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Eine Palette P, an der ein unbearbeitetes Werkstück W angebracht ist und die an einer erforderlichen Position in der Palettenunterbringungseinheit 11 untergebracht ist, wird von dem automatischen Palettenwechsler 2 an die Standby-Station S2 übergeben, wohingegen eine Palette P, an der ein bearbeitetes Werkstück W angebracht ist und die sich an der Standby-Station S2 befindet, von dem automatischen Palettenwechsler 2 an einer erforderlichen Position in der Palettenunterbringungseinheit 11 untergebracht wird.
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Der automatische Palettenwechsler 2 übergibt Paletten P wie folgt. In 2 befindet sich ein Palettenstützarm 17, der durch eine durchgezogene Linie angegeben ist, in einem ausgefahrenen Zustand und ist unter einer Palette P eingesetzt. In diesem Zustand wird der vertikal bewegliche Körper 16 leicht nach oben bewegt, wodurch die Palette P von dem Palettenstützarm 17 gestützt wird. Danach befindet sich der Palettenstützarm 17 in einem eingefahrenen Zustand. In diesem Zustand wird der bewegliche Körper 15 um 180 Grad gedreht und wird der vertikal bewegliche Körper 16 nach unten bewegt, wodurch die Palette P in eine Position bewegt wird, die durch eine Strichpunktlinie angegeben ist. Diese Palette P befindet sich auf einer Höhe, die die gleiche wie diejenige einer Palette P an der Standby-Station S2 ist. Indem der vertikal bewegliche Körper 16 leicht nach unten bewegt wird, wird die Palette P von der Palettenabgabevorrichtung 8 an der Standby-Station S2 gestützt. In umgekehrter Reihenfolge dazu wird ein Werkstück W, das der Bearbeitung unterzogen worden ist, von der Standby-Station S2 an einer erforderlichen Position in der Palettenunterbringungseinheit 11 untergebracht.
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Der Drehwinkel des Drehkörpers 15 und der vertikale Verfahrweg des vertikal beweglichen Körpers 16 können beliebig festgelegt werden. Daher kann die Übergabe einer Palette P in dem sekundären Unterbringungsabschnitt 14 auch in den gleichen Schritten wie den vorstehend beschriebenen durchgeführt werden. Somit ist der automatische Palettenwechsler 2 in der Lage, eine Palette P an einer beliebigen Position in der Palettenunterbringungseinheit 11 jeweils in den und aus dem Werkzeugmaschinenkörper 1 einzuführen und zu entfernen.
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Obwohl nicht gezeigt, kann der vorstehend beschriebene automatische Palettenwechsler, bei dem der sekundäre Unterbringungsabschnitt zusätzlich über dem Werkzeugmaschinenkörper angeordnet ist, auf ein System anwendbar sein, das konfiguriert ist, um Paletten unter Verwendung eines Stapelkrans einzuführen und zu entfernen und das Paletten aufweist, die linear angeordnet sind. Zusätzlich ist die Konfiguration zum Einführen und Entfernen der Paletten nicht auf eine beschränkt, die die spezielle Palettenabgabevorrichtung 8 beinhaltet, und kann eine sein, die konfiguriert ist, um die Paletten unter Verwendung eines Vorschub- und Antriebsmechanismus des Tisches 5 von der Bearbeitungsstation S1 zu der Standby-Station S2 zu bewegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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