JP2003275936A - 一台の工作機械対応用のパレット搬送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 このパレット搬送システムは，スタッカーの
両側にストッカー列を設けてスペース効率を向上させ，
ストッカーの数を変更可能にし，設備自体を安価に構成
する。 【解決手段】 このパレット搬送システムは，１台の工
作機械に対応し，その加工ステーション２に対して交差
方向に延びるレール４，ワーク１を搭載したパレット５
を収納するストッカー６がレール４の両側方に沿って設
置された一対のストッカー列７，レール４の側方に設け
られた段取ステーション８，及びレール４上を往復移動
して加工ステーション２とストッカー６及び段取ステー
ション８との間でパレット５を受け渡しするスタッカー
９から構成されている。

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，工作物を搭載し
たパレットをマシニングセンタ等の工作機械と立体倉庫
のストッカーとの間で受け渡しするスタッカーから成る
一台の工作機械に対応したパレット搬送システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来，マシニングセンタは，パレットプ
ールが搬送及びストッカーの機能を兼務しており，パレ
ットプール上における工作物の選択と，パレットプール
から自動パレット交換装置を介して自動供給される工作
物に対して連続したＮＣ加工が可能になり，生産性の向
上が図られた設備である。マシニングセンタは，工作物
を加工の対象としてＮＣ制御される工作機械であり，プ
ログラミングされた手順で加工が進行するが，工作物の
交換作動には種々の問題が残されていた。例えば，マシ
ニングセンタにパレットを交換可能に供給するためのパ
レット搬入搬出装置の開発である。このようなパレット
搬入搬出装置としては，例えば，特開平７−５６６２３
号公報，特開平６−１０６４４１号公報，特開平９−３
０９０３８号公報等に開示されたものがある。

【０００３】前掲特開平７−５６６２３号公報に開示さ
れたパレット搬出入装置は，レール上を往復移動するパ
レット搬送装置を有し，レールの一側方に沿って複数台
の加工機が設置され，レールの他側方に沿って立体倉庫
が設置されたものであり，Ｔ字型のレイアウトに構成さ
れたものである。

【０００４】また，前掲特開平６−１０６４４１号公報
に開示されたワークホルダを用いた加工装置は，工具マ
ガジンに工具を装着した工具ホルダと，ワークを装着し
たワークホルダとを収納し，工具マガジンとマシニング
センタの主軸との間で工具ホルダ及びワークホルダを自
動工具交換装置で自動交換可能とし，パレットプール
に，主軸に工具ホルダが装着されたときに加工位置に搬
入するワークを装着したパレットと，主軸にワークホル
ダが装着されたときに加工位置に搬入する切削工具を装
着したパレットとを備えたものであり，パレットプール
型のレイアウトに構成されたものである。

【０００５】また，前掲特開平９−３０９０３８号公報
に開示されたパレット取扱装置は，受渡し装置と待機ス
テーションとの間に洗浄ステーションを設け，工作物に
付着した付着物を清掃するものであり，パレット収納棚
に沿って旋回すると共に昇降して工作物を受け渡しする
受渡し装置に隣接して洗浄室を形成できる洗浄ステーシ
ョンが設けられたものであり，パレット収納棚は受渡し
装置のパレット昇降台を円形に取り囲む状態に設置され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
パレット搬送システムは，パレットを格納するパレット
マガジンとマシニングセンタとの間に別置きのパレット
チェンジャが必要であり，そのため，パレットチェンジ
ャを１８０°にわたって旋回作動させるためのエリアを
確保する必要になる。

【０００７】従来のパレットプール型のパレット搬入搬
出装置は，円形状に設置されるストッカーの数には限界
があり，ストッカーの数を増加させることができないと
いう問題がある。また，従来の上記Ｔ字型のレイアウト
に構成されたパレット搬入搬出装置では，ストッカーが
レールに沿って一列に設けられているので，直線スペー
スが長くなり，スペース効率が悪く，高価な設備になる
という問題がある。更に，前掲特開平９−３０９０３８
号公報に開示されたパレット取扱装置は，パレットプー
ル型のものと同様に，ストッカーの数には限界があり，
ストッカーの数を増加させることができず，拡張性に乏
しいものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，一台のマシニングセンタ
等の工作機械に対応するパレット搬送システムであっ
て，ストッカーの配置を考慮することによって，スペー
ス的に最小にし，スタッカーを効率的に短時間で移動さ
せることを可能にし，しかも，ストッカーの数を工作機
械の特性に応じて増減させることができる拡張性の高い
レイアウトに構成されている一台の工作機械対応用のパ
レット搬送システムを提供することである。

【０００９】この発明は，ワークを加工するための加工
ステーションを備えた一台の工作機械に対応して前記加
工ステーションに対して交差方向に延びるレール，前記
ワークを搭載したパレットを収納するストッカー，前記
ストッカーを前記レールの両側方に沿って多段に対向し
てそれぞれ設置されたストッカー列，いずれか一方の前
記ストッカー列に隣接して前記レールの側方に設けられ
た段取ステーション，及び前記レール上を往復移動して
前記加工ステーションと前記ストッカー及び前記段取ス
テーションとの間で前記パレットを受け渡しするスタッ
カー，から成る一台の工作機械に対応したパレット搬送
システムに関する。

【００１０】前記加工ステーションには，前記スタッカ
ーとの間で前記パレットを受け渡しする待機エリアと前
記待機エリアから送り込まれた前記パレット上の前記ワ
ークを前記工作機械のバイトによって加工する加工エリ
アとが設けられている。更に，前記加工ステーションに
おける前記待機エリアと前記加工エリアとは，前記加工
ステーションに設けられたターンテーブル上に設けられ
ている。

【００１１】前記レールの一端側の前記工作機械と反対
側の前記レールの他端側には，前記スタッカーに対する
安全性のため安全柵が設けられている。

【００１２】互いに対向した一対の前記ストッカー列
は，前記工作機械の幅領域に対応した幅スペースで前記
加工ステーションに対して交差方向に延びている。

【００１３】前記スタッカーには，前記ストッカー列の
それぞれの前記ストッカーの高さに対応して前記パレッ
トを昇降させるパレット昇降台と該パレット昇降台に対
して前記パレットを受け渡しする受渡し装置が設けられ
ると共に，前記パレット昇降台が少なくとも対向した一
対の前記ストッカー列の前記ストッカーと前記加工ステ
ーションとに対向するように旋回可能に構成された旋回
テーブルが設けられている。更に，前記スタッカーに
は，前記レール上を移動させる駆動装置，前記パレット
昇降台，前記受渡し装置及び前記旋回テーブルを制御す
るため，制御装置及び該制御装置を操作するための運転
台が配備されている。

【００１４】前記ストッカー列には，前記工作機械に対
応して調整可能な予め決められた所定の数の前記ストッ
カーが設置可能に構成されている。

【００１５】前記工作機械は，マシニングセンタであ
る。

【００１６】このパレット搬送システムは，上記のよう
に構成されているので，スタッカーは工作機械の加工ス
テーションとストッカー列の各ストッカーとの間を迅速
に移動でき，ワークを搭載したパレットを所定の場所に
搬送することができ，スタッカーの移動するべきスペー
スを最小限にし，しかも工作機械に対応してストッカー
の数を適正に変更でき，拡張性をアップさせることがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による一台の工作機械対応用のパレット搬送システムの
実施例について説明する。図１はこの発明によるパレッ
ト搬送システムの一実施例の基本構成を示す平面図，図
２は図１のパレット搬送システムの側面図，図３は図１
のパレット搬送システムの工作機械を排除した状態を示
す正面図，図４は図１のパレット搬送システムにおける
スタッカーを示す側面図，図５は図４のスタッカーを示
す平面図，図６は図４のスタッカーを示す正面図，図７
は図５の符号Ａ部分の拡大平面図，並びに図８は図５の
符号Ｂ部分の拡大図であり，（ａ）は平面図，（ｂ）は
側面図及び（ｃ）は正面図である。

【００１８】この発明によるパレット搬送システムは，
マシニングセンタ等の工作機械の一台に対応して適用さ
れるものであり，スペース効率を向上させ，工作機械の
加工能力の特性に対応してストッカー列に設けるストッ
カーの数を自由に変更できる拡張性が大きく，また，一
台の工作機械で長時間の運転に最適であり，設備そのも
のを安価に形成できるシステムに最適なものである。ま
た，このパレット搬送システムは，スタッカー９がレー
ル４上を走行してパレット５を搬送するものであり，走
行式の立体式オートパレットチェンジャーということが
できる。工作機械としてのマシニングセンタ３は，各種
のタイプのものが適用でき，未加工ワークの自動供給が
可能であり，加工済みワークのストッカー６へのストッ
クを行うことができる。

【００１９】このパレット搬送システムは，主として，
ワーク１を加工するための加工ステーション２を備えた
一台のマシニングセンタ等のマシニングセンタ３に対応
して加工ステーション２に対して交差方向に延びるレー
ル４，ワーク１を搭載したパレット５を収納するストッ
カー６，ストッカー６をレール４の両側方に沿って多段
に対向してそれぞれ設置されたストッカー列７，いずれ
か一方のストッカー列７に隣接してレール４の側方に設
けられた段取ステーション８，及びレール４上を往復移
動して加工ステーション２とストッカー６との間でパレ
ット５を受け渡しするスタッカー９から構成されてい
る。

【００２０】加工ステーション２には，スタッカー９と
の間でパレット５を受け渡しする待機エリア１１と待機
エリア１１から送り込まれたパレット５上のワーク１を
マシニングセンタ３のバイトによって加工する加工エリ
ア１０とが設けられている。更に，加工ステーション２
における待機エリア１１と加工エリア１０とは，加工ス
テーション２に設けられたターンテーブル１２上に設け
られている。

【００２１】レール４の一端側のマシニングセンタ３と
反対側のレール４の他端側には，スタッカー９に対する
安全性のため安全柵１３が設けられている。

【００２２】互いに対向した一対のストッカー列７は，
マシニングセンタ３の幅領域に対応した幅スペースで加
工ステーション２に対して交差方向に延びている。従っ
て，ストッカー列７は，マシニングセンタ３に対応して
コンパクトなレイアウトに設置できる。

【００２３】スタッカー９は，ストッカー列７のそれぞ
れのストッカー６の高さに対応してパレット５を昇降さ
せるパレット昇降台１４と，パレット昇降台１４に対し
てパレット５を受け渡しするフォーク２１を備えた受渡
し装置１５，及びパレット５を搭載したパレット昇降台
１４を所定の位置へ旋回させる旋回テーブル１６を備え
ている。即ち，スタッカー９には，パレット昇降台１４
が少なくとも対向した一対のストッカー列７のストッカ
ー６と加工ステーション２とに対向するように，旋回可
能に構成された旋回テーブル１６が設けられている。更
に，スタッカー９には，レール４上を移動させる駆動装
置，パレット昇降台１４，受渡し装置１５及び旋回テー
ブル１６を制御するため，制御装置１７及び制御装置１
７を操作するための運転台１８が配備されている。この
パレット搬送システムは，スタッカー９に搭載された制
御装置１７の他に，段取ステーション８の付近に地上制
御装置３５が設けられている。

【００２４】ストッカー列７には，マシニングセンタ３
に対応して調整可能な予め決められた所定の数のストッ
カー６が設置可能に構成されている。また，ストッカー
列７には，加工が保留されたワーク１を搭載したパレッ
ト５を保留しておく保留用のストッカー６，既に加工が
済んだワーク１を搭載したパレット５を保留しておく加
工済み用のストッカー６，段取ステーション８で段取が
既に済んだワーク１を搭載したパレット５を保留してお
く段取済み用のストッカー６，ワーク１が搭載されてい
ないパレット５を保留しておく段取済み用のストッカー
６がプログラミングされて所定の位置に配設されてい
る。

【００２５】スタッカー９は，それに搭載された駆動装
置の走行モータ２６の作動によって車輪２４が駆動さ
れ，レール４上を走行できるように構成されている。ス
タッカー９に設けられた旋回ベース１９上の旋回テーブ
ル１６は，旋回モータ２７の駆動によってスプロケット
３３と旋回用チェーン３４を介して旋回駆動される。

【００２６】また，パレット昇降台１４は，旋回テーブ
ル１６に設置されたマスト２２に昇降用チェーン３０で
支持され，マスト２２の上部の上部サドル２９に設置さ
れた昇降モータ２５の駆動によってマスト２２に沿って
昇降される。また，パレット昇降台１４にパレット５が
搭載された状態は，パレット昇降台１４に設けられた荷
姿検出器２３によって検出することができる。更に，受
渡し装置１５は，パレット昇降台１４に設けられたフォ
ークベース２０と，フォークベース２０上をスライド移
動してパレット昇降台１４に対してパレット５を受け渡
しするフォーク２１から構成されている。パレット５を
載置可能に構成されたフォーク２１は，フォークベース
２０上に設けられたフォークモータ２８の駆動によって
往復移動し，パレット５を受け渡しするように構成され
ている。これらのモータ２５，２６，２７，２８は，ス
タッカー９に搭載された制御装置１７又は地上制御装置
３５においてプログラミングされた情報に従って自動
的，又は半自動的に駆動され，或いは，手動によって駆
動される。

【００２７】スタッカー９に載置された旋回テーブル１
６は，例えば，図７及び図８に示す旋回機構によって所
定の位置，具体的には，マシニングセンタ３の加工ステ
ーション２に対向した位置，段取ステーション２に対向
した位置，スタッカー９の両側に設置された一対のスト
ッカー列７における各ストッカー６に対向した位置等に
位置設定される。旋回テーブル１６の旋回機構は，パレ
ット５を載置する昇降台１４が搭載され，上記の各位置
でパレット５の受け渡しをするため，旋回テーブル１６
を旋回させるものであり，旋回モータ２７の作動によっ
てスプロケット３３が回転する。スプロケット３３の回
転は，旋回用チェーン３４を回転させることになる。旋
回用チェーン３４が回転すれば，旋回用チェーン３４が
取り付けられている旋回テーブル１６は，カムフォロア
３１にガイドされて回転することになる。カムフォロア
３１は，旋回ベース１９に取り付けられたブラケット３
６に軸受によって回転自在に支持されている。カムフォ
ロア３１の軸受には，グリースニップル３２からの潤滑
剤で潤滑されている。

【００２８】スタッカー９は，例えば，次のような動作
を行うことができる。スタッカー９は，フォーク２１を
作動して段取ステーション８から未加工ワーク１を回収
してスタッカー６に供給する作動，ストッカー６に格納
されている未加工ワーク１を回収してマシニングセンタ
３に供給する作動，マシニングセンタ３において加工さ
れた加工済みワーク１を回収してストッカー６へ供給す
る作動，ストッカー６に格納されている加工済みワーク
を回収し，段取ステーション８へ供給する作動等を行う
ことができる。

【００２９】このパレット搬送システムの自動運転の場
合には，例えば，スタッカー９に搭載した制御装置１７
及び／又は地上制御装置３５にプログラムされているパ
レットデータに基づいて実施される。段取ステーション
８では，自動運転時の取付作業要求，取外し作業要求，
取付完了，取外し完了，加工保留，特急加工，作業変更
等の指示を行うことができる。また，このパレット搬送
システムは，半自動運転の場合には，例えば，単作動と
して地上制御装置３５にプログラムされているパレット
データに基づいて実施され，１サイクル運転が可能であ
り，手動運転の場合には，スタッカー９に搭載した制御
装置１７の押しボタン，或いはリモコン操作によって実
施することができる。これらの運転操作の後には，必ず
原点復帰を行うようにする。

【００３０】スタッカー９に設けた旋回テーブル１６
は，フォーク２１を中央位置に引き込めた状態で作動さ
れ，右旋回，左旋回及び高速旋回を行うことができ，機
械的な終端位置以上には作動できないように，リミット
スイッチが設けられている。また，スタッカー９に設け
た昇降台１４は，フォーク２１を中央位置に引き込めた
状態で作動され，昇降上昇，昇降下降，高速運転，強制
停止で操作されると共に，昇降上昇端付近，昇降下降端
付近，機械的なストッパを設けた付近では，強制的に減
速され，機器の衝突や損傷を避けるように構成され，ま
た，機械的な終端位置以上には作動できないように，リ
ミットスイッチが設けられている。更に，スタッカー９
に設けたフォーク２１は，昇降台１４上のパレット５の
有無，昇降台１４の上下レベルの関係，段取ステーショ
ン８，ストッカー６，マシニングセンタ３の加工ステー
ション２等の条件に応じて延び出させたり，引っ込めた
りしてパレット５を受け渡しする。また，スタッカー９
は，フォーク２１を中央位置に引っ込めた状態で走行
し，走行前進，走行後退，高速走行や中速走行，強制停
止で走行されると共に，走行前進端付近，走行後退端付
近，機械的なストッパを設けた付近では，強制的に減速
され，スタッカー９の衝突や損傷を避けるように構成さ
れている。これらの作動では，誤動作を防止するための
インタロック機構が設けられている。

【００３１】

【発明の効果】この発明によるパレット搬送システム
は，上記のように構成されているので，ストッカー列の
ストッカーの数はマシニングセンタの加工特性に対応さ
せて増減できて拡張性に富んでおり，スタッカーの移動
範囲が若干変るのみで，スタッカーの両側のストッカー
列のストッカーに対してワークを搬出入できるので，ス
ペース上も効率的であり，また，設備そのものが安価に
構成することができる。また，このパレット搬送システ
ムは，一台のマシニングセンタに対応させる専用システ
ムとして極めて最適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるパレット搬送システムの一実施
例の基本構成を示す平面図である。

【図２】図１のパレット搬送システムの側面図である。

【図３】図１のパレット搬送システムの工作機械を排除
した状態を示す正面図である。

【図４】図１のパレット搬送システムにおけるスタッカ
ーを示す側面図である。

【図５】図４のスタッカーを示す平面図である。

【図６】図４のスタッカーを示す正面である。

【図７】図５の符号Ａ部分の拡大平面図である。

【図８】図５の符号Ｂ部分の拡大図であり，（ａ）は平
面図，（ｂ）は側面図及び（ｃ）は正面図である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ 加工ステーション ３ マシニングセンタ（工作機械） ４ レール ５ パレット ６ ストッカー ７ ストッカー列 ８ 段取ステーション ９ スタッカー １０ 加工エリア １１ 待機エリア １２ ターンテーブル １３ 安全柵 １４ 昇降台 １５ 受渡し装置 １６ 旋回テーブル １７ 制御装置 １８ 運転台 １９ 旋回ベース ２０ フォークベース ２１ フォーク ２２ マスト ２３ 荷姿検出器 ２４ 車輪 ２５ 昇降モータ ２６ 走行モータ ２７ 旋回モータ ２８ フォークモータ ２９ 上部サドル ３０ 昇降用チェーン ３１ カムフォロア ３２ グリースニップル ３３ スプロケット ３４ 旋回用チェーン ３５ 地上制御装置 ３６ ブラケット

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを加工するための加工ステーショ
   ンを備えた一台の工作機械に対応して前記加工ステーシ
   ョンに対して交差方向に延びるレール，前記ワークを搭
   載したパレットを収納するストッカー，前記ストッカー
   を前記レールの両側方に沿って多段に対向してそれぞれ
   設置されたストッカー列，いずれか一方の前記ストッカ
   ー列に隣接して前記レールの側方に設けられた段取ステ
   ーション，及び前記レール上を往復移動して前記加工ス
   テーションと前記ストッカー及び前記段取ステーション
   との間で前記パレットを受け渡しするスタッカーから成
   る一台の工作機械に対応したパレット搬送システム。
2. 【請求項２】 前記加工ステーションには，前記スタッ
   カーとの間で前記パレットを受け渡しする待機エリアと
   前記待機エリアから送り込まれた前記パレット上の前記
   ワークを前記工作機械のバイトによって加工する加工エ
   リアとが設けられていることから成る請求項１に記載の
   パレット搬送システム。
3. 【請求項３】 前記加工ステーションにおける前記待機
   エリアと前記加工エリアとは，前記加工ステーションに
   設けられたターンテーブル上に設けられていることから
   成る請求項２に記載のパレット搬送システム。
4. 【請求項４】 前記レールの一端側の前記工作機械と反
   対側の前記レールの他端側には，前記スタッカーに対す
   る安全性のため安全柵が設けられていることから成る請
   求項１〜３のいずれか１項に記載のパレット搬送システ
   ム。
5. 【請求項５】 互いに対向した一対の前記ストッカー列
   は，前記工作機械の幅領域に対応した幅スペースで前記
   加工ステーションに対して交差方向に延びていることか
   ら成る請求項１〜４のいずれか１項に記載のパレット搬
   送システム。
6. 【請求項６】 前記スタッカーには，前記ストッカー列
   のそれぞれの前記ストッカーの高さに対応して前記パレ
   ットを昇降させるパレット昇降台と該パレット昇降台に
   対して前記パレットを受け渡しする受渡し装置が設けら
   れると共に，前記パレット昇降台が少なくとも対向した
   一対の前記ストッカー列の前記ストッカーと前記加工ス
   テーションとに対向するように旋回可能に構成された旋
   回テーブルが設けられていることから成る請求項１〜５
   のいずれか１項に記載のパレット搬送システム。
7. 【請求項７】 前記スタッカーには，前記レール上を移
   動させる駆動装置，前記パレット昇降台及び前記受渡し
   装置を制御するため，制御装置及び該制御装置を操作す
   るための運転台が配備されていることから成る請求項６
   に記載のパレット搬送システム。
8. 【請求項８】 前記ストッカー列には，前記工作機械に
   対応して調整可能な予め決められた所定の数の前記スト
   ッカーが設置されることから成る請求項１〜７のいずれ
   か１項に記載のパレット搬送システム。
9. 【請求項９】 前記工作機械は，マシニングセンタであ
   ることから成る請求項１〜８のいずれか１項に記載のパ
   レット搬送システム。