JP2817952B2

JP2817952B2 - パレット交換装置

Info

Publication number: JP2817952B2
Application number: JP1164843A
Authority: JP
Inventors: 正巳千田; 重孝谷井
Original assignee: 株式会社日平トヤマ
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JPH0332543A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、マシニングセンタなどの加工機に対し用い
られ、ワークが設置されたパレットを交互に加工位置へ
供給するパレット交換装置に関する。

〔従来の技術〕

マシニングセンタなどの各種加工機において、複数の
ワークを順次機械加工する場合、複数のワークを交換す
るための装置としてパレット交換装置が使用される。

このパレット交換装置には種々のものがあるが、パレ
ットを円周軌跡にて移動させて加工位置へ交互に供給す
るものとして実公昭62−25315公報、実公昭62−31236号
公報、実公昭63−2733号公報などに記載されているもの
がある。

これらに記載されているパレット交換装置は、いずれ
も、未加工のワークが搭載されたパレットが円周軌跡の
ガイドに沿って移動して加工位置へ供給される。またこ
のときのパレットの移動については、円周軌跡のガイド
の中心位置に回転駆動機構が設けられており、パレット
がこの回転駆動機構により保持されて前記ガイド上を周
回して移動するように駆動されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来例では、いずれもパレットが周回軌跡のガイ
ド上を移動してマシニングセンタなどにおける加工位置
へ移動するようになっている。そのため、周回軌跡のガ
イドならびに加工位置に設けられているパレットクラン
プ機構などは、パレット交換時には露出する。よって切
削加工などによる切り屑はガイドあるいはパレットクラ
ンプ機構上やロケート機構上などに付着しやすくなり、
パレットの移動やパレットのクランプなどに支障をきた
すことになる。特にパレットクランプ機構に切り屑が付
着すると、加工位置におけるパレットの高精度な位置決
めやパレットの確実なクランプが不可能になる。

さらに従来の装置では、回転駆動機構によりパレット
を移動させるために、この回転駆動機構に設けられたア
ームなどによりパレットを保持する必要があり、このた
めの機構が複雑になるとともに、またパレットを保持す
るためのアームなどの保持動作が行なわれる時間だけ処
理時間が長くなる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、パレ
ットを加工位置にクランプする機構などに切り屑などが
付着することがなく、またパレットの交換作業がきわめ
て短時間で完了できるよう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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数箇所にパレット載置部が開口する回転
テーブルと、前記パレット載置部の開口部を覆うように
回転テーブル上に載置され且つその上面にワークが固定
されるパレットと、前記回転テーブルを回転させていず
れかのパレット載置部を加工位置に移動させる回転駆動
手段と、加工位置に移動したパレット載置部の下に位置
する割出しテーブルと、この割出しテーブルを回転させ
てパレット上のワークの加工箇所を割出す割出し回転駆
動機構とを有するパレット交換装置において、前記加工位置に移動したパレットを受け下降するとき
にパレットを前記割出しテーブル上に設置する第１の昇
降部材と、第１の昇降部材が下降してパレットが設置さ
れた割出しテーブルを上昇させて前記割出し回転駆動機
構による回転駆動を可能とし且つ下降したときに前記割
出しテーブルを所定の割出し位置で位置決め固定させる
第２の昇降部材と、少なくとも第１の昇降部材でパレッ
トが下降させられた時点でパレットと割出しテーブルを
位置決めするロケート部材と、が設けられていることを
特徴とするものである。

上記において、前記回転テーブルが回転し、パレット
載置部がワークの段取り位置側から下降位置へ移動する
際に、上昇している第１の昇降部材上にパレットを案内
するパレットガイド手段が設けられているものである。

また、前記ロケート部材を上昇させて加工位置でパレ
ットに嵌合させるロケート昇降機構が前記割出しテーブ
ルに設けられているものである。

さらに、前記パレット載置部がワークの段取り位置に
移動しているときに、前記パレットはパレット載置部上
で回転可能となり、且つパレットを所定の回転位置でロ
ックするロック機構が設けられているものである。

〔作用〕

上記手段では、例えば円盤形状などの回転テーブルに
複数のパレットが搭載されており、この回転テーブルの
回転動作により新たなパレットがマシニングセンタなど
の加工位置へ交互に供給される。よって従来の周回軌跡
のガイドなどを設けた従来例のように加工屑などがガイ
ドに付着するおそれがなくスムーズなパレット交換が可
能である。また加工位置に設けられるクランプなどのた
めの各種機構は回転テーブルならびにパレットの下側に
配置されるため、上方の加工部分から完全に遮断される
のことになり、切り屑の各種機構への付着が完全に防止
される。

また加工位置に移動したパレットが位置決め昇降ブロ
ックに乗り上がり、この位置決め昇降ブロックが下降す
ることによりパレットが高さ方向ならびに回転方向に位
置決めされてクランプされるようにすることにより、加
工位置にてパレットを正確に位置決めできるようにな
る。またパレットが一度やや高い位置へ持ち上げられて
から下降してクランプされるので、ロケート部材を上昇
させる機構を用いなくてもよく、またロケート部材を上
昇させるとしてもわずかな高さでよくなりロケート部材
による位置決めを短時間に行なえる。

またロケート部材を上昇させる機構を設ければ、位置
決め昇降ブロックにパレットを乗り上げさせる高さを最
小限にできる。そのためパレットを回転テーブルから上
昇させる寸法を微小にでき、回転テーブルパレットとの
隙間から切り屑が入り込むことなどを防止できるように
なる。

さらに回転テーブルの下側に割り出しテーブルを設
け、ロケート部材やパレット位置決め基準面に位置決め
されてクランプされたパレットの割り出し回転ができる
ようにすれば、切り屑が回転テーブルに阻止されてこの
割り出し機構に付着するのを防止でき、パレットのクラ
ンプのみならず割り出しにも高精度に行なえるようにな
る。しかもこの割り出し機構を設けることにより、回転
テーブルの移動により新たなパレットが供給されたら直
ちにその位置で加工箇所の割り出しができるようにな
る。よってパレットの供給、クランプならびに割り出し
が一連の動作で行なえ、パレット交換時間を短くできる
ようになる。

また回転テーブルの下側に回転とともにパレットを上
昇せしめるガイド機構を設けることにより、位置決め昇
降ブロック上にパレットが乗り上がるときの衝撃を緩和
でき、パレットならびに位置決め昇降ブロックの損傷を
防止できる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明によるパレット交換装置ならびに加工
機の一実施例を示す斜視図、第２図はパレット交換装置
の平面図、第３図は第２図をIII矢視方向から見た正面
図、第４図は第２図のIV−IV断面の拡大図である。

第１図において符号Ａは本発明によるパレット交換装
置、Ｂはこのパレット交換装置Ａ上に設けられている円
盤状の回転テーブル、Ｃは回転テーブルＢ上に載置され
るパレット、Ｄは加工機としてのマシニングセンタであ
る。

このマシニングセンタＤは、そのベース１上にサドル
２がＸ方向へ移動自在に設置されており、このサドル２
上にコラム３がＺ方向へ移動自在に設けられている。そ
して、このコラム３に加工ヘッド４がＹ方向へ昇降自在
に設けられ、この加工ヘッド４に設けられた主軸５にツ
ールＴが保持されている。符号６はツールマガジンであ
り、このツールマガジン６に複数種類のツールが保持さ
れている。符号７はツール交換アームであり、このツー
ル交換アーム７によりツールマガジン６と主軸５との間
でツールＴが交換される。

図の実施例では、回転テーブルＢの180度の対向角度
の２箇所にパレット設置部B₁が形成されており、このパ
レット設置部B₁の各々に開口部B₂が形成されている。そ
して、この各々のパレット設置部B₁上にパレットＣが設
置される。

第３図に示すように、このパレット交換装置Ａでは、
床面Ｆ上に固定される架台11上に前記回転テーブルＢが
設置されている。この回転テーブルＢの中央の下面には
回転軸12が取付けられており、この回転軸12に同心的に
駆動ギヤ13が一体に固定されている。

第２図に示すように、架台11にはシリンダ機構14が設
置されており、このシリンダ14によりラック15が駆動さ
れるようになっている。符号16はラック15のガイドであ
る。そしてこのラック15が前記駆動ギヤ13と噛み合って
いる。シリンダ機構14によりラック15が進退動作するす
ることにより架台11上にて回転テーブルＢが約180度の
角度にて正逆両方向へ往復回動するようになっている。
架台11と回転テーブルＢとの間の２箇所には衝撃吸収機
構17が設けられている。前記シリンダ機構14により回転
テーブルＢが往復回動するときに、回転テーブルＢの下
面に突設されたブロック24aがこの衝撃吸収機構17に当
たり回転テーブルＢの停止時の衝撃が吸収されるように
なっている。また架台11にはリミットスイッチ24bが設
けられ、前記ブロック24aがこのリミットスイッチ24bを
オンすることにより、回転テーブルＢが正規の回転位相
位置に移動したことの検出が行なわれる。

第４図に詳細に示す如く、前記架台11にはボールベア
リング18が保持されており、このボールベアリング18に
よって回転軸12のラジアル方向の回転支持がなされてい
る。またボールベアリング18の支持部の上端には調整ナ
ット19が設けられて、この調整ナット19が回転軸12にロ
ックねじ20により固定されている。この調整ナット19に
より回転軸12のスラスト方向（重力方向）の支持が行な
われている。なお、ロックねじ20を弛めて調整ナット19
と回転軸12との固定位置を軸方向にずらすことにより、
回転テーブルＢの高さ調整ができるようになっている。

第２図に示すように、回転テーブルＢの下側には約90
度の角度配置にて４箇所の水平ガイドローラ21a,21b,21
c,21dが設けられている。第３図では２個の水平ガイド
ローラ21aと21bが示されている。回転テーブルＢの周縁
部の下面にはフランジB₃が突設されており、このフラン
ジB₃の下面が各水平ガイドローラ21a〜21dの上面に支持
されることにより、回転テーブルＢが重力方向に支持さ
れ且つ回転軸12の回動によって回転できるようになって
いる。なお、上記ガイドローラ21a〜21dは例えば偏心軸
に支持され、その支持面の高さ調整を可能としている。

第２図と第４図に示すように、前記回転テーブルＢに
形成された２箇所のパレット設置部B₁のそれぞれには４
個のローラ25a,25b,25c,25dが設けられており、パレッ
トＣの周縁下面C₁がこのローラ25a〜25dの面上に対向さ
れている。そして、パレットＣはこのローラ25a〜25dの
転動により、各々のパレット設置面B₁上にて回転できる
ようになっている。第４図に示すように、パレットＣは
本体C_Aとその下面に固定された支持ブロックC_Bとから構
成されている。パレット本体C_Aの下面には凹部26が形成
されている。図では詳しく示していないが、この凹部26
は回転テーブルＢの回転軸12の軸心を中心とした円弧に
沿う弓形の溝となっている。この凹部26の両側部の上底
が乗り上げ面27である。また支持ブロックC_Bの内縁の上
面が被加工面28でその下面が当接面29となっている。パ
レットＣは前述の如くそのパレット周縁下面C₁がローラ
25a〜25d上に設置され、パレットＣの中央部は回転テー
ブルＢの開口部B₂から下方へ突出した状態となってい
る。またパレットＣの上面の第２図において（＋）印を
付している部分にはそれぞれボルト穴形成されており、
このボルト穴によってワークがパレットＣの上面に位置
決めされて固定される。

第２図に示すように、回転テーブルＢ上の各々のパレ
ット設置部B₁の周囲の一箇所にはロック機構30が設けら
れている。第２図では図の左側すなわち段取り位置側に
位置するパレットＣの下側にロック機構30が点線で示さ
れているが、第２図の右側すなわち加工位置側に位置す
るパレット設置部B₁にも点線の円で示す位置に同様のロ
ック機構30が設けられている。この各々のロック機構30
は回転テーブルＢの回転軸12に対する回転対称位置に配
置されている。このロック機構30は、各々のパレット設
置部B₁上にて各パレットＣの回転位相が正規の位置とな
るように位置決めし、パレットＣと回転テーブルＢとの
相対位置をロックするためのものである。すなわち、回
転テーブルＢが回動する際に、このロック機構30により
各々のパレットＣと回転テーブルＢとの位相ずれが防止
できるようになっている。

第７図は上記ロック機構30を拡大して示す平面図、第
８図はその正面図である。なお、第４図は第２図のIV−
IV断面図であるため、本来はロック機構30が図に現われ
ないが説明の都合上第４図の左側にロック機構30を示し
ている。

このロック機構30では、回転テーブルＢのパレット設
置部B₁から上方へロックピン31が突出しており、このロ
ックピン31はスプリング32により上方へ付勢されてい
る。第４図に示すようにパレットＣの周囲下面にはテー
パのロック穴C₂が突設されており、前記スプリング32に
より上方へ突出したロックピン31の上端のテーパ面がこ
のロック穴C₂に嵌合することにより、パレットＣの回転
位相の位置決めができるようになっている。ロックピン
31の下端にはこのロックピン31を引き下げるためのレバ
ー33が設けられている。第８図に示すように、このレバ
ー38は回転テーブルＢの下面に支持された支点ピン34に
より揺動自在に支持されている。また、段取り位置側の
みにおいて、上記ロック機構30と対向する位置の架台11
上にシリンダ機構35が設けられている。このシリンダ機
構35のプッシャ36が伸出すると、上記ロック機構30のレ
バー33が時計方向へ駆動されて、ロックピン31が引き下
げられアンロックされる。

また第８図に示すように、レバー33の後端下方には近
接スイッチ37が設けられている。スプリング32により突
出しているときすなわちロックピン31がパレットＣのロ
ック穴C₂内に嵌合しているロック状態のときに近接スイ
ッチ37によりレバー33の後端が検知され、正規のロック
状態であることが確認できるようになっている。また、
第７図、第８図に示すように、パレットＣの下面には検
知ドグ39が設けられている。パレットＣがパレット設置
部B₁上において正規の回転位相に位置していることは、
この検知ドグ39と架台11に設けられた近接スイッチ38に
より検知されることにより確認される。

第２図において、回転テーブルＢが約180度の角度位
相にて往復回動すると、それぞれのパレット設置部B₁に
設置されたパレットＣが加工位置と段取り位置間で相互
に入れ替わることになるが、第１図に示すマシニングセ
ンタＤに対向する位置（第２図の右側位置すなわち加工
位置）へ移動したパレットＣの下側に、第４図に示すク
ランプならびに割り出し機構Ｅが配置されている。

第４図に示すように、このクランプならびに割り出し
機構Ｅの上部には位置決め昇降ブロック45が設けられて
いる。第１図、第２図に示されるようにこの位置決め昇
降ブロック45はその平面形が弓形である。この弓形は回
転テーブルＢの回転軸12を中心とする円弧軌跡に一致し
ている。なお、前述のパレット本体C_Aの下面に形成され
ている凹部26はその平面形状が上記位置決め昇降ブロッ
ク45と対応した形状である。

位置決め昇降ブロック45の円弧状の両側面には複数の
ローラ45bが転動自在に支持されている。また位置決め
昇降ブロック45の両縁部下面はクランプ加圧面45aとな
っている。位置決め昇降ブロック45が下降するときに、
第４図に示すようにこのクランプ加圧面45aがパレット
Ｃの支持ブロックC_Bの被加圧面28を加圧するようにな
る。

第４図に示すように、位置決め昇降ブロック45の下側
には第１の昇降体46が固定されている。符号47は割り出
しテーブルであり、前記第１の昇降体46はこの割り出し
テーブル47内に挿入されている。第１の昇降体46のフラ
ンジ46aの上下面と割り出しテーブル47との間にはシリ
ンダを構成する加圧室P₁とP₂が形成されている。この各
加圧室P₁またはP₂に供給される油圧により、第１の昇降
体46と前記位置決め昇降ブロック45とが一体となって昇
降動作する。

第４図に示すように、前記割り出しテーブル47は上面
がパレット設置基準面48となっており、前記パレットＣ
の支持ブロックC_Bの下面の当接面29がこのパレット設置
基準面48上に押圧されて、パレットＣの高さ方向の位置
決めができるようになっている。また、割り出しテーブ
ル47の下面にはカップリング歯49が形成され、さらにそ
の下側の外周面には割り出し駆動用のギヤ50が形成され
ている。

第４図の下方向にて符号11で示しているのはパレット
交換装置Ａの架台の延長部である。この架台11の延長部
には、軸体55が固定されている。前記割り出しテーブル
47はこの軸体55を中心として回動できるように支持され
ている。すなわち割り出しテーブル47と第１の昇降体46
ならびに位置決め昇降ブロック45さらにはこれに設置さ
れたパレットＣとが一定の条件のもとで軸体55を中心と
して一体となって回転することが可能となっている。こ
の回転動力はギヤ51から割り出しテーブル47のギヤ50に
伝達される。ギヤ51はその下方の別のギヤ52さらにはこ
れと噛み合う減速ギヤ群を介してサーボモータにより駆
動される。

割り出しテーブル47の下部外周と架台11の延長部との
間には第２の昇降体56が介在している。この第２の昇降
体56の上下面にはスラスト軸受57が設けられており、こ
のスラスト軸受57により割り出しテーブル47が回転可能
に支持されている。第２の昇降体56のフランジ56aの上
下面と架台11の延長部との間にはシリンダを構成する加
圧室P₃とP₄が形成されており、この各加圧室P₃とP₄に供
給される油圧により、第２の昇降体56が昇降駆動され
る。この第２の昇降体56の昇降動作により割り出しテー
ブル47も一緒に昇降駆動され、さらには第１の昇降体4
6、位置決め昇降ブロック45、その上に設置されるパレ
ットＣも一体的に昇降させられる。

架台11の延長部の外周上面にはカップリング歯58が設
けられている。割り出しテーブル47が下降してこの割り
出しテーブル47に設けられた前記カップリング歯49と架
台11の延長部上のカップリング歯58とが噛み合ったとき
に、割り出しテーブル47の回転方向の割り出し位置決め
および高さ方向の位置決めが行なわれる。また割り出し
テーブル47が上昇して両カップリング歯49と58とが離れ
たときに前記ギヤ51により割り出しテーブル47が回転駆
動され、パレットＣ上のワークの被加工箇所の割り出し
が行なわれる。

第４図に示すように、割り出しテーブル47にはロケー
ト部材としてのロケートピン62が設けられており、この
ロケートピン62はスプリング63により上方へ突出するよ
うに付勢されている。前記パレットＣの下側の支持ブロ
ックC_Bには位置決めブロック61が埋設されており、ロケ
ートピン62の上端のテーパ面がこの位置決めブロック61
のテーパ穴に嵌合することにより、パレットＣの割り出
しテーブル47に対する位置決めが行なわれるようになっ
ている。ロケートピン62には駆動ピン64が係合されてい
る。第４図は前述のように第２図のIV−IV断面図である
が、さらに第４図は第６図のIV′−IV′断面図に相当し
ている。第６図に示すように、割り出しテーブル47の外
側にはロケート駆動レバー66が設けられている。このロ
ケート駆動レバー66は一端が支持ピン68によって揺動自
在に支持されている。このロケート駆動レバー66に上記
駆動ピン64が設けられている。第６図に示すようにロケ
ート駆動レバー66の先端には被押圧体66bが設けられて
いる。この被押圧体66bに対応して架台11上に駆動体71
が設けられている。この駆動体71は油圧あるいはエアー
シリンダ機構67により昇降動作するものであり、この駆
動体71の上昇時には、被押圧体66bを介してロケート駆
動レバー66を時計方向へ駆動させ、前記駆動ピン64をス
プリング63の弾発力とともに上昇させ、ロケートピン62
を上方へ突出させる、一方、駆動体71の下降時には被押
圧体66bを介してロケート駆動レバー66を反時計方向へ
駆動させ、駆動ピン64をスプリング63に抗して下降さ
せ、ロケートピン62を押し下げ、位置決めブロック61の
テーパ穴から抜き出す。なお、駆動体71には検知レバー
72が設けられており、その上下に検知スイッチ73と74が
対向している。駆動体71の昇降動作によるロケートピン
62のロケート、アンロケート状態をこの検知スイッチ73
と74とにより検知する。

第２図にて点線で示すように、回転テーブルＢの下側
に複数のガイドローラ81a〜81iと82a〜82iが設けられて
いる。これらの各ガイドローラは架台11に設置されてい
るものであり、第３図にはその一部の81bと81eのみの支
持構造が示されている。まずガイドローラ81a〜81gは、
81a→81gの順に徐々にその上面の高さが高くなってい
る。第10図はガイドローラ81a〜81gが徐々に高くなって
いる状態を模式的に示している。また同様にガイドロー
ラ81hと81iも上昇ラインＬに合う高さ位置となってい
る。第９図に示すようにパレットＣと下部の支持ブロッ
クC_Bの下面が上記各ガイドローラ81a〜81iに順々に乗り
上がるようになっている。そして、例えば第２図の状態
から回転テーブルＢが時計方向に回動するときに、段取
り位置側のパレットＣがこの各ガイドローラ82a〜82iに
よって徐々に持ち上げられる。このとき第５図に示すよ
うに位置決め昇降ブロック45は上昇している。そして、
前記ガイドローラ82a〜82iにより持ち上げられたパレッ
トＣが回転テーブルＢの時計方向の回転とともに加工位
置側へ移動され位置決め昇降ブロック45の両側のローラ
45b上へ移動させられる。第10図は徐々に高くなるガイ
ドローラと位置決め昇降ブロック45のローラ45bとの関
係を示している。このようにパレットＣは上昇ラインＬ
に沿って持ち上げられてらローラ45b上に乗り上がる。
よってパレットＣがローラ45bに乗り上がるときの段差
が少なくなってそれを乗り上げるときのローラ45bとパ
レットＣの乗り上げ面27との間に生じる衝撃が緩和され
るようになっている。

第２図において、上記ガイドローラ82a〜82iと対称位
置にあるガイドローラ81a〜81iも同様の高さ設定となっ
ている。回転テーブルＢが反時計方向へ回動するときに
は、段取り位置側パレットＣがこのガイドローラ81a〜8
1iにより徐々に持ち上げられて位置決め昇降ブロック45
b上へガイドされる。なお、パレットＣの外周には、パ
レットＣが回転テーブルＢのパレット設置部B₁に設置さ
れたとき、このパレット設置部B₁の外周を覆い、パレッ
ト設置部B₁内への切粉等の侵入を防止するための遮蔽カ
バー83が取付けられている（第４図参照）。また、回転
テーブルＢの外周にも、回転テーブルＢの下側に設けら
れた各種機構を覆い、外部から切粉等の侵入を防止する
ための遮蔽カバー84が取付けられている（第３図と第４
図参照）。

次に上記構造のパレット交換装置の動作について説明
する。

まずパレットＣは、回転テーブルＢに設けられた各パ
レット設置部B₁上に設置される。パレットＣの周縁下面
C₁はパレット設置部B₁に設けられたローラ25a〜25d（第
２図参照）により回転テーブルＢ上にて回転自在となっ
ている。

第２図の左側に位置する段取り位置側においてパレッ
トＣ上にワークを位置決め固定する。また予めワークが
固定されているパレットＣを、回転テーブルＢの段取り
位置側のパレット設置部B₁上にて交換することも可能で
ある。このとき段取り位置側に位置しているパレット設
置部B₁では、手動または自動により第７図と第８図に示
すシリンダ機構35を作動させプッシャ36を上昇させて、
ロック機構30のレバー33を時計方向へ回動させ、ロック
ピン31をスプリング32の付勢力に対抗して下降させるこ
とができる。これにより、段取り位置側に位置している
パレットＣをローラ25a〜25d上で自由に回転させること
ができ、ワークの取り付け作業などが行ないやすくな
る。

ワークの取り付けなどが完了した後、パレットＣを回
転させてその回転位相を正規の位相にし、手動または自
動により第７図と第８図に示すシリンダ機構を作動させ
プッシャ36を下降させて、第４図に示すスプリング32に
よりロックピン31を上昇させ、このロックピン31の先端
のテーパ面をパレットＣの本体C_Aに形成されているロッ
ク穴C₂に挿入させてパレットＣを正規の回転位相にて位
置決めさせる。このとき第７図と第８図に示す検知ドグ
39が近傍スイッチ38に検知され、ロックピン31がパレッ
トＣのロック穴C₂に挿入できる状態であることが確認さ
れる。パレットＣが回転テーブルＢ上にてロック機構30
により位置決めされた後に、第２図に示すシリンダ機構
14によりラック15が駆動され、駆動ギヤ13により回転テ
ーブルＢがほぼ180度の回転角度にて回転駆動される。
そして回転テーブルＢが約180度回転させられると、ブ
ロック24aがリミットスイッチ24bをオンしてそと位置が
検知されると同時に、衝撃吸収機構17に当たり回転テー
ブルＢが衝撃を生じることなく停止させられる。この回
転テーブルＢの回転によりパレットＣが移動させられる
間、第９図に示すように、パレットＣの支持ブロックC_B
の下面がガイドローラ81a〜81iまたはガイドローラ82a
〜82iに順に乗り上がっていく。例えば回転テーブルＢ
が時計方向へ回動するときには、パレットＣがガイドロ
ーラ82a〜82gならびに82h,82iに順に乗り上がってパレ
ットＣが回転テーブルＢから浮上させられる。逆に回転
テーブルＢが反時計方向へ回動するときには、パレット
Ｃがガイドローラ81a〜81gならびに81h,81iに順に乗り
上がって徐々に上昇させられる。

ここで、回転テーブルＢが回動するとき、第１図のマ
シニングセンタＤに近い位置にあるクランクならびに割
り出し機構Ｅでは、第５図に示すように第１の昇降体46
が加圧室P₂に供給される油圧により上昇させられてい
る。また第１の昇降体46と一体の位置決め昇降ブロック
45も上昇させられている。位置決め昇降ブロック45が上
昇した状態では、第５図に示すようにパレットＣに支持
ブロックC_Bの下面の当接面29が割り出しテーブル47のパ
レット設置基準面48からδ_１だけ離れている。また位置
決め昇降ブロック45の下面のクランプ加圧面45aを支持
ブロックC_Bの被加圧面28からδ_２だけ離れている。なお
このとき第２の昇降体56は下降しており、よって割り出
しテーブル47が下降し、この割り出しテーブル47に形成
されたカップリング歯49は架台11の延長部に形成された
カップリング歯58と噛み合った状態となっている。

前述の回転テーブルＢの例えば時計方向への回動にお
いて、ガイドローラ82a〜82iにより徐々に持ち上げられ
たパレットＣは位置決め昇降ブロック45の側部のロール
45b上に乗せられる。第９図と第10図に示すように、パ
レットＣはその支持ブロックC_Bの下面がガイドローラ81
a〜81i（時計まわりの時にはガイドローラ82a〜82i）に
より徐々に上昇させられることにより、パレット本体C_A
の凹部26の上底に乗り上げ面27がローラ45bにスムーズ
に移動させられる。そしてパレットＣが位置決め昇降ブ
ロック45に乗った状態では、第５図に示すようにパレッ
トＣの外周の下面C₁は回転テーブルＢのパレット設置部
に設けられたローラ25a〜25dからδ_３だけ上昇してい
る。

パレットＣの位置決め昇降ブロック45上に完全に乗る
と、第６図に示す駆動体71が上昇してロケート駆動レバ
ー66が支点ピン88を中心に時計方向へ揺動され、駆動ピ
ン64が上昇される。同時にスプリング63の弾発力をとも
なってロケートピン62が上昇して、その上端のテーパ面
が位置決めブロック61のテーパ穴に嵌合する。これによ
りパレットＣが割り出しテーブル47に位置決めさせる。
これと共に、第４図に示すように第１の昇降体46が加圧
室P₁の油圧により下降させられる。これにより位置決め
昇降ブロック45が下降させられる。このとき位置決め昇
降ブロック45の下面のクランプ加圧面45aによりパレッ
トＣの支持ブロックC_Bが下側へ押され、支持ブロックC_B
の下面の当接面29が割り出しテーブル47の上面のパレッ
ト設置基準面48に押しつけられパレットＣが割り出しテ
ーブル47にクランプされ、第４図に示すパレットＣのク
ランプ状態では、第１の昇降体46の下降量がδ_４で、ま
た位置決め昇降ブロック45のローラ45bがパレットＣの
乗り上げ面27からδ_５だけ離される。またパレットＣの
周縁下面C₁とローラ25a〜25dとの隙間δ_６に減少する。
この隙間δ_６は当接面29とパレット設置基準面48との間
でクランプ力を得るために必要な隙間である。

これらの各箇所の隙間量δ_ｘの相互関係は、まず（δ
_１＝δ_４−δ_５）で、（δ_３＝δ_１＋δ_６）である。

第４図に示すように、パレットＣのクランプ状態で、
パレットＣ上に設置されたワークを第１図に示すマシニ
ングセンタＤにより加工することが可能である。

次にパレットＣを回転させてワークの加工箇所を割り
出す必要がある場合、その動作は次のようにして行なわ
れる。

パレットＣが割り出しテーブル47にクランプされた状
態で、第２の昇降体56が加圧室P₄の油圧により上昇させ
られる。この昇降体56と共に割り出しテーブル47が上昇
させられる。この上昇により割り出しテーブル47の下部
のカップリング歯49が架台11の延長部に設けられたカッ
プリング歯58から離れる。この状態でサーボモータによ
りギヤ51が駆動され、ギヤ50を介して割り出しテーブル
47が軸体55を中心として回転させられる。割り出しテー
ブル47が回転させられると、パレットＣも一緒に回転さ
せられる。そしてパレットＣ上のワークの被加工箇所が
マシニングセンタＤの主軸５に設けられたツールＴに対
向する位置へ向けられる。サーボモータの制御により上
記割り出しが完了した後に第２の昇降体56により割り出
しテーブル47が下降させられ、カップリング歯49と58が
噛み合って、割り出しテーブル47が割り出し位置に位置
決めクランプされる。そしてワークの加工が完了した後
に、上記の割り出し動作が繰り返して行なわれ、ワーク
の複数の箇所が加工される。

ワークの全加工箇所に対する加工が完了した後、まず
割り出しテーブル47が上昇させられてサーボモータの動
力によりギヤ51とギヤ50とにより割り出しテーブル47が
回転させられ、パレットＣが初期の回転位相位置に戻さ
れる。そして割り出しテーブル47が下降させられ再度位
置決めクランプされる。次に第１の昇降体46が上昇し位
置決め昇降ブロック45が第５図に示す位置へ上昇する。
またこのときロケート駆動レバー66によりロケートピン
62がパレットＣから抜け出る。そして回転テーブルＢが
回動し、加工完了後のワークを搭載したパレットＣが加
工位置から第２図の左側の段取り位置に戻される。この
とき前記ガイドローラ81i〜81aあるいは82i〜82aにより
パレットＣが徐々に下降させられる。また回転テーブル
Ｂの回動により、同時に次のパレットＣが加工位置へ供
給される。

なお、本発明は上記実施例に限られるものではない。

例えば図の実施例では、回転テーブルＢが円盤形状で
あるが、この回転テーブルＢは楕円形状や一部が欠損し
た円盤形状などであってもよい。また回転テーブルＢ上
のパレット設置部B₁が２箇所である必要はなく、等角度
に配置された３箇所あるいはそれ以上であってもよい。

また図の実施例では、第２図に示すように回転テーブ
ルＢの下側にガイドローラ81a〜81iならびに82a〜82iが
設けられて、回転テーブルＢの回転に応じてパレットＣ
が徐々に持ち上げられているが、このガイドローラを設
けなくても、回転テーブルＢの移動によりパレットＣが
位置決め昇降ブロック45のローラ45bに乗り上がるため
の動作自体に支障はない。逆に図の実施例のようにパレ
ットＣを徐々に持ち上げるためのガイドローラ81a〜81i
ならびに82a〜82iが設けられていれば、パレットＣが持
ち上げられて位置決め昇降ブロック45上に案内されるこ
とになるため、位置決め昇降ブロック45にローラ45bを
設けず、ガイドローラにより持ち上げられたパレットＣ
を直接位置決め昇降ブロック45上に移動させることが可
能になる。

また図の実施例では、パレットＣがロケート動作とと
もにクランプされるようになっているが、ロケートピン
62をロケート駆動レバー66などにより駆動せずに、突出
状態に固定しておきロケートピン62を突出させたままの
状態とすることも可能である。この場合、位置決め昇降
ブロック45が上昇しているときにはこの位置決め昇降ブ
ロック45上に供給されたパレットＣがロケートピン62か
ら離れるようになり、位置決め昇降ブロック45が第４図
に示すように下降したときに、前記のように突出してい
るロケートピン62がパレットＣに嵌合してパレットＣが
位置決めされることになる。

〔効果〕

以上のように、本発明によれば、例えば円盤形状など
の回転テーブルに複数のパレットが搭載されており、こ
の回転テーブルの回転動作により新たなパレットがマシ
ニングセンタなどの加工位置へ順次供給されるため、従
来の周回軌跡のガイドなどを設けた従来例のように加工
屑などがガイドに付着するおそれがなくスムーズなパレ
ット交換が可能である。また加工位置に設けられるクラ
ンプなどのための各種機構は、回転テーブルならびにパ
レットの下側に配置され、上方のツールによる加工部分
からこれらの各種機構が遮断されることなるので、切り
屑の各種機への付着が完全は防止される。

また、加工位置に移動さたパレットが位置決め昇降ブ
ロックに乗り上がり、この位置決め昇降ブロックが下降
することによりパレットが高さ方向ならびに回転方向に
位置決めされてクランプされるので、加工位置にパレッ
トを正確に位置決めできる。またパレットをパレット交
換と同時にやや高い位置で上昇させてら下降させてクラ
ンプしているので、ロケートピンを上昇させる機構を用
いなくてもよく、またロケートピンを上昇させるとして
もわずかな高さでよくなり、ロケートピンによる位置決
め動作を短時間にできるようになる。

また、ロケート部材を上昇させる機構を設ければ、位
置決め昇降ブロックにパレットを乗り上げさせる高さを
最小限にできる。そのためパレットを回転テーブルから
上昇させる寸法を微小にでき、その隙間から切り屑が入
り込むことなどを防止できるようになる。

さらに、回転テーブルの下側に割り出しテーブルを設
け、ロケート部材やパレット位置決め基準面に位置決め
されてクランプされたパレットの割り出し回転ができる
ようにすれば、切り屑が回転テーブルに阻止されてこの
割り出し機構に付着するのを防止でき、パレットのクラ
ンプのみならず割り出しも高精度に行なえるようにな
る。しかもこの割り出し機構を設けることにより、回転
テーブルの移動により新たなパレットが供給されたら直
ちにその位置で加工箇所の割り出しができるようにな
る。よってパレットの供給、クランプならびに割り出し
が一連の動作で行なえ、パレット交換時間を短くできる
ようになる。

また、回転テーブルの下側にテーブル回転とともにパ
レットを上昇させるガイド機構を設けることにより、位
置決め昇降ブロック上にパレットが乗り上がるときの衝
撃を緩和でき、パレットならびに位置決め昇降ブロック
の損傷を防止でき、スムーズでかつ高精度な位置決めが
維持できるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明によるパレット交換装置と加工機を示す斜視図、第
２図はパレット交換装置の平面図、第３図は第２図のII
I矢視方向から見たパレット交換装置の正面図、第４図
はパレットクランプ状態を示すものであり第２図のIV−
IV断面の拡大図、第５図はパレットがクランプされてい
ない状態を示すものであり第４図と同じ部分を示す断面
図、第６図はロケート部材の駆動機構を示すものであり
第４図を左方向から見た側面図（第４図は第６図のIV′
−IV′断面図に相当している）、第７図はパレットと回
転テーブルとのロック機構を示す拡大平面図、第８図は
第７図の正面図、第９図はパレットがガイドローラに乗
っている状態を示す部分断面図、第10図はガイドローラ
の高さ変化を示す模式説明図である。Ａ……パレット交換装置、Ｂ……回転テーブル、B₁……
パレット設置部、B₂……開口部、Ｃ……パレット、Ｄ…
…マシニングセンタ（加工機）、Ｔ……ツール、11……
架台、12……回転軸、13……駆動ギヤ、14……シリンダ
機構、15……ラック、25a〜25d……ローラ、30……ロッ
ク機構、31……ロックピン、45……位置決め昇降ブロッ
ク、46……第１の昇降体、47……割り出しテーブル、48
……パレット設置基準面、55……軸体、56……第２の昇
降体、62……ロケートピン、66……ロケート駆動レバ
ー、81a〜81i,82a〜82i……ガイドローラ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数箇所にパレット載置部が開口する回転
テーブルと、前記パレット載置部の開口部を覆うように
回転テーブル上に載置され且つその上面にワークが固定
されるパレットと、前記回転テーブルを回転させていず
れかのパレット載置部を加工位置に移動させる回転駆動
手段と、加工位置に移動したパレット載置部の下に位置
する割出しテーブルと、この割出しテーブルを回転させ
てパレット上のワークの加工箇所を割出す割出し回転駆
動機構とを有するパレット交換装置において、前記加工位置に移動したパレットを受け下降するときに
パレットを前記割出しテーブル上に設置する第１の昇降
部材と、第１の昇降部材が下降してパレットが設置され
た割出しテーブルを上昇させて前記割出し回転駆動機構
による回転駆動を可能とし且つ下降したときに前記割出
しテーブルを所定の割出し位置で位置決め固定させる第
２の昇降部材と、少なくとも第１の昇降部材でパレット
が下降させられた時点でパレットと割出しテーブルを位
置決めするロケート部材と、が設けられていることを特
徴とするパレット交換装置。
【請求項２】前記回転テーブルが回転し、パレット載置
部がワークの段取り位置側から加工位置へ移動する際
に、上昇している第１の昇降部材上にパレットを案内す
るパレットガイド手段が設けられている請求項１記載の
パレット交換装置。
【請求項３】前記ロケート部材を上昇させて加工位置で
パレットに嵌合させるロケート昇降機構が前記割出しテ
ーブルに設けられている請求項１または２記載のパレッ
ト交換装置。
【請求項４】前記パレット載置部がワークの段取り位置
に移動しているときに、前記パレットはパレット載置部
上で回転可能となり、且つパレットを所定の回転位置で
ロックするロック機構が設けられている請求項１ないし
３のいずれかに記載のパレット交換装置。