JP2002307262A - パレット交換装置 - Google Patents

パレット交換装置

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JP2002307262A
JP2002307262A JP2001110349A JP2001110349A JP2002307262A JP 2002307262 A JP2002307262 A JP 2002307262A JP 2001110349 A JP2001110349 A JP 2001110349A JP 2001110349 A JP2001110349 A JP 2001110349A JP 2002307262 A JP2002307262 A JP 2002307262A
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治幸 白石
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋回カバーの動作を円滑にすると共に、旋回
カバーとスプラッシュガードの側壁内面との間のシール
を完全にしたパレット交換装置を提供すること。 【解決手段】 工作機械のテーブルとパレットストッカ
との間でパレットを交換するパレット交換装置におい
て、スプラッシュガードの開口部を開閉する旋回カバー
14に、スプラッシュガードの側壁112内面に当接可
能に左右方向へ進退自在の移動カバー34と、旋回カバ
ー14が旋回軸線Oに沿って昇降するときに移動カバー
34を旋回カバー14に対して進退させる第1のリンク
機構38、40と、旋回カバー14が旋回軸線Oに沿っ
て昇降するときに旋回カバー14の上方のスプラッシュ
ガードとのすき間を閉鎖する上部カバー48を昇降させ
る第2のリンク機構50とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スプラッシュガー
ドにより包囲された工作機械のテーブルと、前記スプラ
ッシュガードの外側に配置されるパレットストッカとの
間でワークを載置、固定したパレットを交換するパレッ
ト交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時の工作機械、特にマシニングセンタ
では、ワークをパレットに載置、固定した状態で工作機
械のテーブルに搬出入するパレット交換装置が備えられ
ている。工作機械のテーブルの周囲の空間(加工領域)
は、加工に際して加工液や切屑が工作機械の周囲に飛散
することを防止するため、また、作業者の安全確保のた
めにスプラッシュガードにより包囲されている。スプラ
ッシュガードの開口部はパレット交換装置と連動する旋
回カバーにより閉鎖されており、前記旋回カバーはパレ
ット交換に際してパレット交換装置と共に旋回するよう
になっている。
【0003】特開2000−33531号公報には、パ
レット交換装置と共に昇降、旋回する第1の旋回ドア
と、第1の旋回ドアと共に旋回のみする第2の旋回ドア
と、第1の旋回ドアに設けられスプラッシュガードの側
壁内面に接近、離反する移動ドアとを具備したスプラッ
シュガードの旋回カバーが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特開2000−335
31号公報に記載の旋回カバーでは、第1の旋回ドアが
第2の旋回ドア内に進入するように構成されているため
に、第1の旋回ドアと第2の旋回ドアとの間に加工プロ
セス中に発生した切屑が挟み込まれて、第1のドアの昇
降動作が円滑に行えなくなる問題がある。また、同公報
の旋回カバーでは、旋回のみする第2の旋回ドアとスプ
ラッシュガードの側壁内面との間のシールが不完全にな
る問題がある。
【0005】本発明は、こうした従来技術の問題点を解
決することを技術課題としており、旋回カバーの動作を
円滑にしたパレット交換装置を提供することを目的とし
ている。更に、本発明は、旋回カバーとスプラッシュガ
ードの側壁内面との間のシールを完全にしたパレット交
換装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、スプラッシュガードにより包囲された工作機械のテ
ーブルと、前記スプラッシュガードの外側に配置される
パレットストッカとの間でワークを載置、固定したパレ
ットを交換するパレット交換装置において、前記テーブ
ルとパレットストッカとの間で鉛直方向の旋回軸線まわ
りに旋回可能に、かつ前記旋回軸線に沿って昇降可能に
配設され、前記スプラッシュガードの開口部を開閉する
旋回カバーと、前記旋回カバーと共に前記旋回軸線に沿
って昇降し、かつ前記旋回軸線まわりに旋回可能に設け
られ、前記テーブルと前記パレットストッカとの間でパ
レットを交換するパレット交換腕と、前記スプラッシュ
ガードの側壁内面に当接可能に左右方向へ進退自在に前
記旋回カバーの左右両側にそれぞれ設けられた移動カバ
ーと、前記旋回カバーが前記旋回軸線に沿って昇降する
際、前記各移動カバーを前記旋回カバーに対して進退さ
せる第1のリンク機構と、前記旋回カバーの上縁部に当
接可能に上下方向に昇降自在に設けられ、前記旋回カバ
ーの上方の前記スプラッシュガードとのすき間を閉鎖す
る上部カバーと、前記旋回カバーが前記旋回軸線に沿っ
て昇降する際、前記旋回カバーの昇降ストローク以上の
ストロークで前記上部カバーを昇降させる第2のリンク
機構とを具備することを特徴としたパレット交換装置を
要旨とする。
【0007】前記スプラッシュガードの側壁内面には、
好ましくは、前記上部カバーの昇降動作を案内する畝状
の隆起部が鉛直方向に延設されており、前記上部カバー
の側端部には前記隆起部に係合する案内シール部が形成
されている。
【0008】更に、前記旋回カバーの上縁部には、好ま
しくは、畝状の隆起部が前記旋回カバーの上縁部に沿っ
て延設されており、前記上部カバーの下縁部には、前記
旋回カバーの隆起部に係合して前記旋回カバーと前記上
部カバーとの間をシールするシール部が形成されてい
る。
【0009】更に、前記スプラッシュガードの側壁内面
には、好ましくは、前記上部カバーの昇降動作を案内す
る畝状の隆起部が鉛直方向に延設されており、前記移動
カバーにおいて前記スプラッシュガードの側壁内面に当
接する先端部分には前記隆起部に係合するシール部が形
成されている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。先ず、図2を参照する
と、本発明の好ましい実施形態によるパレット交換装置
10は、工作機械100の前方部に配設される。工作機
械100は横形マシニングセンタを形成しており、ベッ
ド102の上面において水平左右方向であるX軸方向に
往復移動可能に設けられたコラム104、鉛直方向であ
るY軸に沿って往復移動可能に設けられた主軸頭10
6、X軸、Y軸に垂直なZ軸を中心として旋回自在に主
軸頭106に内蔵された主軸108、ベッド102に対
してZ軸方向に往復自在に配設されたテーブル110を
具備している。本明細書では、Z軸方向を前後方向とし
てZ軸に沿って主軸108の突出している方向を前方
(図2において左側)、X軸方向を左右方向または横方
向として工作機械100を前方から見た場合(図3)に
おいて左右を定義する。
【0011】また、工作機械100は、テーブル110
の周囲の空間(加工領域)をスプラッシュガードにより
包囲されており、加工に際して発生する加工液の飛沫や
加工屑が工作機械100の周囲に飛散することを防止し
ている。前記スプラッシュガードは、固定式の左右の側
壁112および天井壁(図示せず)を含んで成る(図2
参照)。
【0012】本実施形態によるパレット交換装置10
は、前記スプラッシュガードの前方開口部を包囲する旋
回カバー14、旋回カバー14と共に旋回軸12を中心
として旋回し、パレットストッカ21とテーブル110
との間でパレットPを交換するパレット交換腕20を具
備している。図1を参照すると、旋回軸12は前記スプ
ラッシュガードの前方開口部の鉛直中心軸線に一致する
旋回軸線Oに沿って延設されて、天井梁118に垂設さ
れた1対のロッド18の内側に挿通されており、軸受1
6により旋回軸線Oに沿って鉛直方向に昇降自在かつ旋
回軸線Oまわりに旋回自在に支持されている。なお、図
1は中心線から右側はパレット交換腕が下降して移動カ
バー及び上部カバーが閉じている状態を表わし、左側は
パレット交換腕が上昇して移動カバー及び上部カバーが
開いている状態を表わしている。
【0013】ロッド18は旋回軸12と共に旋回軸線O
まわりに旋回自在にかつ上下方向には移動しないように
天井梁118に連結されている。旋回カバー14はパレ
ット交換腕20及びカバー固定部材12aを介して旋回
軸12に固定されており、旋回軸12と共に昇降自在か
つ旋回自在に設けられている。パレット交換腕20は旋
回軸12の下端部に連結されており、旋回軸12および
旋回カバー14と共に昇降自在かつ旋回自在に設けられ
ている。
【0014】旋回カバー14は、前後方向に平行に配設
された2枚の薄板状のカバー部材30により箱状にかつ
旋回カバー14を中心として左右対称に形成されてい
る。図1は、前側のカバー部材を取り外して旋回カバー
14の内部構造を示している。旋回カバー14の左右の
中心部には加工領域をスプラッシュガードの外部から目
視可能とする開口部32が形成されており、該開口部3
2は強化ガラスやポリカーボネート等の透明部材により
閉鎖される。また、旋回カバー14内には、ブラケット
部材42を介してロッド18に固定された固定リンク部
材46が、旋回カバー14の上下方向の昇降動作に対し
て相対移動可能に配設されている。
【0015】旋回カバー14の左右方向外側には可動式
の移動カバー34が第1のリンク機構としての上リンク
機構38及び下リンク機構40を介して旋回カバー14
に対してそれぞれ左右方向に移動可能に連結されてい
る。図4を参照すると、移動カバー34は板状の部材で
あり、旋回カバー14のカバー部材30が形成する内部
空間内に進退自在に設けられている。移動カバー34の
側縁部には前記スプラッシュガードの左右の側壁112
に当接するシール部34aが形成されている。側壁11
2において移動カバー34のシール部34aに当接する
部分には、鉛直方向に延設された山形の畝状の隆起部1
12aが形成されており、シール部34aは隆起部11
2aの斜面に係合する断面コの字形の凹所にて形成され
ている。
【0016】旋回カバー14のカバー部材30と移動カ
バー34との相対移動する部分には、カバー部材30か
ら1対のワイパ部材30bが移動カバー34を挟み込む
ように設けられ、移動カバー34の表面に付着した加工
層や加工液が移動カバー34の移動時に箱形の旋回カバ
ー14内部に侵入しないようにしている。ワイパ部材3
0bは例えばりん青銅製の弾性を有した板部材が望まし
い。
【0017】上リンク機構38は、固定リンク部材46
およびカバー部材30に連結された入力リンク部材2
2、入力リンク部材22および移動カバー34に連結さ
れた出力リンク部材24、出力リンク部材24およびカ
バー部材30に連結された案内リンク部材26を含んで
いる。より詳細には、入力リンク部材22は、回動軸2
2aを介して固定リンク部材46に回動自在に連結さ
れ、回動軸22bを介してカバー部材30に回動自在に
連結されている。出力リンク部材24は回動軸24aを
介して入力リンク部材22に回動自在に連結され、か
つ、ねじ等の締結具により移動カバー34に連結されて
いる。案内リンク部材26は、回動軸24bを介して出
力リンク部材24に回動自在に連結され、回動軸26a
を介してカバー部材30に回動自在に連結されている。
【0018】下リンク機構40は、固定リンク部材46
およびカバー部材30に連結された入力リンク部材2
8、入力リンク部材28および移動カバー34に連結さ
れた出力リンク部材39、出力リンク部材39およびカ
バー部材30に連結された案内リンク部材41を含んで
いる。より詳細には、入力リンク部材28は、回動軸2
8aを介して固定リンク部材46に回動自在に連結さ
れ、回動軸28bを介してカバー部材30に回動自在に
連結されている。出力リンク部材39は回動軸39aを
介して入力リンク部材28に回動自在に連結され、か
つ、ねじ等の締結具により移動カバー34に連結されて
いる。案内リンク部材41は、回動軸39bを介して出
力リンク部材39に回動自在に連結され、回動軸41a
を介してカバー部材30に回動自在に連結されている。
【0019】旋回カバー14の上方において天井梁11
8の下側とのすき間には、スプラッシュガード開口部の
全幅にわたる1枚ものの可動式の上部カバー48が第2
のリンク機構50を介して上下方向に昇降自在に配設さ
れている。図5を参照すると、上部カバー48は左右方
向の側縁部に前記スプラッシュガードの側壁112の隆
起部112aに係合して、上部カバー48の上下方向の
移動を案内すると共に、上部カバー48とスプラッシュ
ガードの側壁112の内面との間をシールする案内シー
ル部48aが形成されている。案内シール部48aは隆
起部112aの斜面に係合する断面コの字形の凹所にて
形成されている。また、図6を参照すると、上部カバー
48は、更に、上部カバー48が下動して旋回カバー1
4の上縁部に当接したときに、旋回カバー14の上縁部
に延設された隆起部30aに係合して、上部カバー48
と旋回カバー14との間をシールするシール部48cを
有している。シール部48cは隆起部30aの斜面に係
合する断面コの字形の凹所にて形成されている。
【0020】第2のリンク機構50は、旋回軸12と共
に昇降するが、旋回軸12と一体では回転しないように
設けられたL字状の入力リンク部材52と、入力リンク
部材52と上部カバー48の間に設けられた出力リンク
部材54とを具備している。出力リンク部材54は、一
端において、天井梁118に固定されたブラケット部材
56に回動軸54aを介して回動自在に連結されてお
り、他端において上部カバー48に設けられたピン48
bと、出力リンク部材54に形成されたカバー案内スロ
ット54cとの係合を通じて上部カバー48に連結され
ている。出力リンク部材54は、更に、入力リンク部材
52に設けられたピン52aと、出力リンク部材54に
おいてカバー案内スロット54cの内側に形成された案
内スロット54bとの係合を通じて入力リンク部材52
に連結されている。
【0021】以下、本実施形態の作用を説明する。図示
しない機械制御装置からパレット交換指令が発せられる
と、パレット交換腕20が上動動作を開始する。パレッ
ト交換腕20が上動すると、これに連結されている旋回
軸12および旋回カバー14もまたパレット交換腕20
と共に上動動作を開始する。旋回カバー14が上動する
と、第1のリンク機構38、40の入力リンク部材2
2、28が図1において矢印Rで示す方向に回転し、出
力リンク部材24、39が矢印Lで示す方向に移動され
る。これにより、移動カバー34がスプラッシュガード
の側壁112の内面から離反する方向に移動する。これ
により、旋回カバー14とスプラッシュガードの側壁1
12の内面との間には、隙間GLが形成される。
【0022】一方、旋回軸12が上動することにより、
旋回軸12に連結されている第2のリンク機構50の入
力リンク部材52が旋回軸12と共に上動する。これに
より出力リンク部材54が回動軸54aを中心として矢
印RRで示す方向に回転し、上部カバー48を上動させ
る。このとき、スプラッシュガード側壁112の内面に
形成された山形の畝状の隆起部112aに上部カバー4
8の案内シール部48aが係合しているので、上部カバ
ー48の上動動作が鉛直方向に案内され、上部カバー4
8の上動動作が円滑になる。また、上部カバー48の案
内シール部48aの凹所と隆起部112aが係合するこ
とにより、ゴム等の弾性部材を用いることなく、完全な
シール効果を得ることが可能である。
【0023】また、図1に示すように、第2のリンク機
構50の入力リンク部材52のピン52aが係合するス
ロット54bを上部カバー48のピン48bの係合する
スロット54cよりも回動軸54aに接近させた位置に
形成することにより、上部カバー48は旋回軸12より
も大きく上動し、旋回軸12および旋回カバー14の上
動動作が完了したときに、上部カバー48と旋回カバー
14との間に隙間GUができる。隙間GLおよびGUのた
めに旋回カバー14は旋回軸12を中心として旋回可能
となる。
【0024】次いで、パレット交換腕20が旋回カバー
14と共に旋回軸線Oまわりに180度旋回し、スプラ
ッシュガード内の加工済みワークを載置、固定したパレ
ットと、スプラッシュガードの外側で待機していた新た
な未加工ワークを載置、固定したパレットとを入れ換え
る。次いで、パレット交換腕20および旋回カバー14
が旋回軸線Oに沿って下動しパレット交換動作が終了す
る。このとき、第1のリンク機構38、40の入力リン
ク部材22、28が矢印Rで示す方向とは反対方向に回
転し、出力リンク部材24、39が矢印Lで示す方向と
は反対方向に移動される。これにより、移動カバー34
がスプラッシュガードの側壁112の内面に接近、当接
し、移動カバー34の先端のシール部34aがスプラッ
シュガード側壁112の内面に形成された畝状の隆起部
112aに係合する。シール部34aの凹所と隆起部1
12aが係合することにより、ゴム等の弾性部材を用い
ることなく、完全なシール効果を得ることが可能であ
る。
【0025】また、旋回カバー14と共に旋回軸12が
下動することにより、第2のリンク機構50の入力リン
ク部材52が旋回軸12と共に下動する。これにより、
出力リンク部材54が矢印RRとは反対方向に回転し上
部カバー48を下動させ、上部カバー48の下縁部に形
成されているシール部48cが、旋回カバー14の上縁
部に形成されている畝状の隆起部30aに係合する。シ
ール部48cの凹所と隆起部30aが係合することによ
り、ゴム等の弾性部材を用いることなく、完全なシール
効果を得ることが可能である。
【0026】
【発明の効果】請求項1に記載の本発明によれば、旋回
カバーが上昇する際に、旋回カバーの上昇ストローク以
上のストロークで上部カバーが旋回カバーに対して上方
に逃げるように動作するために、従来技術のように、第
1の旋回ドアと第2の旋回ドアとを形成して、第1の旋
回ドアを第2の旋回ドア内に進入するように構成する必
要がなく、従って両者間に加工屑が挟み込まれて旋回ド
アの昇降動作が円滑に行えなくなる問題が生じない。ま
た、移動カバーの移動機構も含めこれらの動作を比較的
簡単な構成で、円滑に行うことができる。そしてスプラ
ッシュガードの前側の開口部の幅いっぱいに旋回カバー
を設けることができ、機械の横幅がコンパクトになる。
【0027】また、請求項2に記載の本発明によれば、
前記スプラッシュガードの側壁内面には、前記上部カバ
ーの昇降動作を案内する畝状の隆起部が鉛直方向に延設
され、前記上部カバーの側端部には前記隆起部に係合す
る案内シール部が形成されているために、上部カバーと
スプラッシュガードの側壁内面との間にゴム製のシール
部材を配設する必要がなくなり両者間のシールの信頼性
が高くなる。
【0028】請求項3に記載の本発明によれば、前記旋
回カバーの上縁部には畝状の隆起部が前記旋回カバーの
上縁部に沿って延設され、前記上部カバーの下縁部に
は、前記旋回カバーの隆起部に係合して前記旋回カバー
と前記上部カバーとの間をシールするシール部が形成さ
れているために、上部カバーとスプラッシュガードの側
壁内面との間にゴム製のシール部材を配設する必要がな
くなる。よってシール部材が損傷することなく、両者間
のシールの信頼性が高くなる。
【0029】請求項4に記載の本発明によれば、前記ス
プラッシュガードの側壁内面には、前記上部カバーの昇
降動作を案内する畝状の隆起部が鉛直方向に延設され、
前記移動カバーにおいて前記スプラッシュガードの側壁
内面に当接する先端部分には前記隆起部に係合するシー
ル部が形成されているために、上部カバーとスプラッシ
ュガードの側壁内面との間にゴム製のシール部材を配設
する必要がなくなり、両者間のシールの信頼性が高くな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】スプラッシュガードと共に示す本発明の好まし
い実施形態によるパレット交換装置の正面図であり、図
1において旋回カバーは前側のカバー部材を取り外して
内部構造が示されている。また、中心線から右側はパレ
ット交換腕が下降して移動カバー及び上部カバーが閉じ
ている状態を表わし、左側はパレット交換腕が上昇して
移動カバー及び上部カバーが開いている状態を表わして
いる。
【図2】図1のパレット交換装置を備えた工作機械とし
ての横形マシニングセンタをスプラッシュガードと共に
示す平面図である。
【図3】図2の横形マシニングセンタの正面図である。
【図4】図1において矢視線IV-IVに沿う部分断面図で
ある。
【図5】図1において矢視線V-Vに沿う部分断面図であ
る。
【図6】図1において矢視線VI-VIに沿う部分断面図で
ある。
【符号の説明】
10…パレット交換装置 12…旋回軸 12a…カバー固定部材 14…旋回カバー 16…軸受 18…ロッド 20…パレット交換腕 22…上リンク機構の入力リンク部材 24…上リンク機構の出力リンク部材 26…上リンク機構の案内リンク部材 28…下リンク機構の入力リンク部材 30…カバー部材 30a…旋回カバーの隆起部 32…旋回カバーの開口部 34…移動カバー 34a…移動カバーのシール部 38…上リンク機構(第1のリンク機構) 39…下リンク機構の出力リンク部材 40…下リンク機構(第1のリンク機構) 41…下リンク機構の案内リンク部材 42…ブラケット部材 46…固定リンク部材 48…上部カバー 48a…案内シール部 48c…上部カバーのシール部 50…第2のリンク機構 52…第2のリンク機構の入力リンク部材 54…第2のリンク機構の出力リンク部材 56…第2のリンク機構のブラケット部材 100…工作機械 102…ベッド 104…コラム 106…主軸頭 108…主軸 110…テーブル 112…スプラッシュガードの側壁 112a…スプラッシュガードの隆起部 118…天井梁 O…旋回軸線 P…パレット
フロントページの続き Fターム(参考) 3C011 DD03 3C033 AA21

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スプラッシュガードにより包囲された工
    作機械のテーブルと、前記スプラッシュガードの外側に
    配置されるパレットストッカとの間でワークを載置、固
    定したパレットを交換するパレット交換装置において、 前記テーブルとパレットストッカとの間で鉛直方向の旋
    回軸線まわりに旋回可能に、かつ前記旋回軸線に沿って
    昇降可能に配設され、前記スプラッシュガードの開口部
    を開閉する旋回カバーと、 前記旋回カバーと共に前記旋回軸線に沿って昇降し、か
    つ前記旋回軸線まわりに旋回可能に設けられ、前記テー
    ブルと前記パレットストッカとの間でパレットを交換す
    るパレット交換腕と、 前記スプラッシュガードの側壁内面に当接可能に左右方
    向へ進退自在に前記旋回カバーの左右両側にそれぞれ設
    けられた移動カバーと、 前記旋回カバーが前記旋回軸線に沿って昇降する際、前
    記各移動カバーを前記旋回カバーに対して進退させる第
    1のリンク機構と、 前記旋回カバーの上縁部に当接可能に上下方向に昇降自
    在に設けられ、前記旋回カバーの上方の前記スプラッシ
    ュガードとのすき間を閉鎖する上部カバーと、 前記旋回カバーが前記旋回軸線に沿って昇降する際、前
    記旋回カバーの昇降ストローク以上のストロークで前記
    上部カバーを昇降させる第2のリンク機構と、 を具備することを特徴としたパレット交換装置。
  2. 【請求項2】 前記スプラッシュガードの側壁内面に
    は、前記上部カバーの昇降動作を案内する畝状の隆起部
    が鉛直方向に延設されており、 前記上部カバーの側端部には前記隆起部に係合する案内
    シール部が形成されている請求項1に記載のパレット交
    換装置。
  3. 【請求項3】 前記旋回カバーの上縁部には畝状の隆起
    部が前記旋回カバーの上縁部に沿って延設されており、 前記上部カバーの下縁部には、前記旋回カバーの隆起部
    に係合して前記旋回カバーと前記上部カバーとの間をシ
    ールするシール部が形成されている請求項1または2に
    記載のパレット交換装置。
  4. 【請求項4】 前記スプラッシュガードの側壁内面に
    は、前記上部カバーの昇降動作を案内する畝状の隆起部
    が鉛直方向に延設されており、 前記移動カバーにおいて前記スプラッシュガードの側壁
    内面に当接する先端部分には前記隆起部に係合するシー
    ル部が形成されている請求項1から3の何れか1項に記
    載のパレット交換装置。
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