JP3050280B2 - 工作機械のパレットマガジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パレットをパレッ
ト交換位置に割り出し、パレット交換位置と工作機械と
の間でパレットの自動交換を行うパレット交換手段を備
えた工作機械のパレットマガジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マシニングセンタや放電加工機
等の工作機械では、段取りの済んだワークが固定された
複数個のパレットを、パレット支持板に載置して収納す
るパレットマガジン上で、加工すべきワークが固定され
たパレットをパレット交換位置へ割り出し、割り出され
たパレットをパレット交換装置により工作機械上に搬入
し、加工終了後、パレットとともに加工済のワークを、
パレット交換装置により工作機械上からパレットマガジ
ンのパレット交換位置にある空のパレット支持板上へ搬
出するようにしてパレットの自動交換が行われている。
特公平２−３２１０５号公報に開示された工作機械のパ
レット搬送装置は、パレット支持板に相当するパレット
保持具を無端状に複数個連結し垂直平面内で循環、移動
するように設けたパレットコンベアを具備しており、パ
レットコンベアにて任意のパレットをパレット交換位置
やパレット受け渡し位置に位置決めするようになってい
る。また、パレット受け渡し位置の側部にパレットキャ
リアを移動させて、パレットをパレットチェンジャによ
り横方向にパレットマガジンから移動させ、次いで、パ
レットキャリアの頭上に延びるレール上を走行させて他
のパレットマガジンのパレット受け渡し位置の側部に位
置決めし、パレットをパレットチェンジャにより横方向
にパレットマガジンから移動させるように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のパレッ
ト搬送装置は、交換すべきパレットが載置されたパレッ
ト保持具をパレットマガジンのパレット交換位置に割り
出すために、パレット保持具が複数個連結されたチェー
ンを垂直平面内で駆動させると、パレット保持具の上下
姿勢が逆になってしまい、パレットがパレット保持具か
ら落下してしまうことがあり、パレット保持具にパレッ
トを強力に固定する固定装置が必要不可欠となり、コス
トアップにつながる。さらに、パレットのパレット保持
具からの着脱が、パレット搬送装置に対し水平方向に限
定されるので、パレットチェンジャやパレットキャリア
の接近方向が制限される問題がある。また、上記の問題
を解決する公知技術として、パレットを載置して所定経
路を移動するパレット支持板を、ゴンドラのように吊下
げた形式のパレットマガジンがあるが、この形式では、
パレット保持具が垂直平面内の所定経路を移動する間
に、パレット保持具の上下姿勢が逆転する問題を解決す
ることができるが、他方で、同様に、パレット交換位置
と工作機械との間でのパレット自動交換を行うパレット
交換装置の接近方向が制限され、特定方向からしかパレ
ットを移送することができない問題がある。そこで本発
明は、パレットを載置するパレット支持板を常に水平状
態に保ちながら、パレット交換位置への割り出しが行え
る工作機械のパレットマガジンを提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、パレットをパ
レット交換位置に割り出し、前記パレット交換位置と工
作機械との間で前記パレットの自動交換を行うパレット
交換手段を備えた工作機械のパレットマガジンにおい
て、前記パレットを載置する複数個のパレット支持板
と、前記パレット支持板を複数個連結する無端状のチェ
ーンと、前記パレット支持板に設けられたローラと、前
記チェーンの駆動による前記パレット支持板の移動軌跡
上に沿って前記ローラの直径と概ね等しい幅の溝が形成
され、前記ローラが前記溝内を移動するように設けられ
たレールとからなり、前記パレット支持板を常に略水平
状態を維持しながら垂直平面内を周回移動するよう案内
する案内手段と、前記チェーンに連結した前記パレット
支持板を周回移動させて、前記パレットマガジンの前記
パレット交換位置に割り出すチェーン駆動手段とを具備
した工作機械のパレットマガジンを要旨とする。

【０００５】

【作用】パレットが載置されたパレット支持板を複数個
連結する無端状チェーンをチェーン駆動手段により駆動
させ、交換すべきパレットが載置されたパレット支持板
をパレットマガジンのパレット交換位置に割り出す際、
パレット支持板を案内手段で案内するようにしたので、
パレット支持板が垂直平面内で平行移動して、パレット
支持板の水平状態を常に維持できるようになった。

【０００６】

【発明の実施の形態】先ず、図５、６を参照すると、本
実施形態によるパレットマガジン１０は放電加工機２０
とパレット交換装置３０との間に配設されており、ワー
クＷを固定したパレット８０が載置されたパレット支持
板７８を、垂直平面内における環状の経路に沿って移送
して、パレット交換位置Ｄに交換すべきパレット８０を
順次に割り出す。

【０００７】また、一例として示す放電加工機２０は、
ベッド１２上に固着されたコラム１４と、コラム１４上
にＸ軸方向に移動可能に設けられたサドル１６と、サド
ル１６上にＹ軸方向に移動可能に設けられたラム１８
と、ラム１８の前面に固着された電極ヘッド２２と、電
極ヘッド２２に対しＺ軸方向に移動可能に保持された主
軸２４と、主軸２４先端に取り付けられた電極チャック
２６とを具備している。なお、電極チャック２６には加
工に使用する加工用電極が（図示せず）保持される。さ
らに、コラム１４前部のベッド１２上に固着されたテー
ブル３２およびテーブル３２を取り囲む加工槽２８を具
備しており、テーブル３２の上面に取り付けられたパレ
ットチャック３４はパレット交換装置３０によりパレッ
トマガジン１０から移送されるパレット８０を所定位置
に保持する。放電加工機２０は、パレットチャック３４
を介してテーブル３２の上の所定位置に固定されたパレ
ット８０上に固定されたワークＷと、電極チャック２６
に保持された加工用電極との間に所定電圧を印加しなが
ら、電極をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に送り、ワークＷを所
望形状に加工する。

【０００８】さらに、パレット交換装置３０は、ベース
３６に取り付けられた支柱３８、４８と、支柱３８、４
８に支持された水平ガイド４４と、水平ガイド４４に設
けられた２本のガイドレール４６に沿って水平方向に往
復動作自在に支持されたスライダ４０と、スライダ４０
に対し垂直方向に往復動作自在に支持されたパレット交
換アーム４２とを具備している。

【０００９】図１から図３を参照すると、パレットマガ
ジン１０は複数個（図中は６個）のパレット支持板７８
と、パレット支持板７８を垂直平面内の所定経路に沿っ
て案内する案内レール６２、６４と、パレット支持板７
８を案内レール６２、６４に沿って移送するために、パ
レット支持板７８を連結する無端状のチェーン９８、９
９とを具備している。パレット支持板７８は４つのテー
パコーン７８ａによりパレット８０を位置決め、載置し
た水平状態を保ったまま、後述するように、案内レール
６２、６４に沿って垂直平面内を平行移動し、また、パ
レット支持板７８は図１に示すように概ねＬ状の部材で
あり、一対の主ガイドローラ８２、８４と、一対の下ガ
イドローラ８８、９０と、一対の前ガイドローラ９２、
９４とを有している。主ガイドローラ８２、８４の各々
はパレット支持板７８の側面から垂直外方に延びる車軸
８２ａ、８４ａに回転自在に取り付けられており、下ガ
イドローラ８８、９０の各々はパレット支持板７８の側
面から垂直外方に延びる車軸８８ａ、９０ａに回転自在
に取り付けられており、前ガイドローラ９２、９４の各
々はパレット支持板７８の側面から垂直外方に延びる車
軸９２ａ、９４ａに回転自在に取り付けられている。

【００１０】案内レール６２、６４は、概ね矩形状の環
状経路に沿って延びる主ガイド溝６２ａ、６４ａを有
し、ベース５６上において垂直に配設された側板５２、
５４と、側板５２、５４の各々から内側に突出するよう
に設けられた上ブラケット５８ａ、５８ｂおよび下ブラ
ケット６０ａ、６０ｂから成るフレームにより支持され
ている。さらに、案内レール６２、６４の各々は、パレ
ット支持板７８の下ガイドローラ８８、９０を主ガイド
溝６２ａ、６４ａに導入するための上導入部６６ａ、６
８ａおよび、下導入部６６ｂ、６８ｂと、パレット支持
板７８の下ガイドローラ８８、９０を主ガイド溝６２
ａ、６４ａから導出するための上導出部６６ｃ、６８ｃ
および、下導出部６６ｄ、６８ｄとを有している。図１
に示すように、パレット支持板７８の主ガイドローラ８
２、８４は、常に、案内レール６２、６４の主ガイド溝
６２ａ、６４ａ内を転動しながら移動する。これに対し
て、パレット支持板７８の下ガイドローラ８８、９０
は、後述するように、案内レール６２、６４のガイド溝
６２ａ、６４ａの垂直部内のみを移動する。パレットマ
ガジン１０は、さらに、前ガイドローラ９２、９４を案
内、支持するために水平に延設された上案内板７０、７
２および下案内板７４、７６を具備し、図２、３に示す
ように、上案内板７０、７２および下案内板７４、７６
は側板５２、５４の内面に固着されている。

【００１１】図示する実施形態では、チェーン９８は、
側板５４と案内レール６４との間で、複数個の遊動スプ
ロケット１０２を介して案内レール６４の中心線と概ね
平行に張架され、パレット支持板７８の一側面が、パレ
ット支持板７８の側面から外方に延設された車軸８４ａ
と同心に設けられた係合ピン８６を介して連結されてい
る。また、チェーン９９は、側板５２と案内レール６２
との間で、複数個の遊動スプロケット１０２を介して案
内レール６２の中心線と概ね平行に張架され、パレット
支持板７８の他の側面が、パレット支持板７８の側面か
ら外方に延設された車軸８２ａと同心に設けられた係合
ピン８７を介して連結されている。パレットマガジン１
０は、図２に示すように、さらに、チェーン９８を旋回
駆動するチェーン駆動手段として、側板５４に取り付け
られた電動モータ１００と、電動モータ１００の回転軸
に取り付けられた駆動スプロケット９６とを具備してい
る。

【００１２】以下に、本実施形態によるパレットマガジ
ンの動作を説明する。まず、電動モータ１００が図１に
おいて矢印ｒの方向に回転すると、電動モータ１００の
回転は駆動スプロケット９６を介してチェーン９８に伝
達され、チェーン９８、９９に係合ピン８６、８７を介
して連結されたパレット支持板７８が、案内レール６
２、６４に沿って図１における矢印Ｒで示す方向に移動
するようになっている。パレット支持板７８が案内レー
ル６２、６４の上側水平部分に沿って図１における右方
向に移動する間、パレット支持板７８の主ガイド溝６２
ａ、６４ａ内を主ガイドローラ８２、８４内が転動し、
前ガイドローラ９２、９４は上案内板７０、７２上を転
動する。この間、下ガイドローラ８８、９０は主ガイド
溝６２ａ、６４ａとは係合してない。

【００１３】パレット支持板７８が案内レール６２、６
４の上側水平部分に沿って図１において右方向に移動し
て、案内レール６２、６４の後方垂直部分に到達すると
き、前ガイドローラ９２、９４が上案内板７０、７２上
から離脱するとともに、下ガイドローラ８８、９０が案
内レール６２、６４の上導入部６６ａ、６８ａを通過し
て主ガイド溝６２ａ、６４ａの後方垂直部分に導入され
る。こうして、パレット支持板７８は主ガイド溝６２
ａ、６４ａ内の主ガイドローラ８２、８４および下ガイ
ドローラ８８、９０により概ね水平に保持された状態
で、案内レール６２、６４の後方垂直部分に沿って下方
に移動する。

【００１４】パレット支持板７８が、案内レール６２、
６４の後方垂直部分に沿って下方に移動して、案内レー
ル６２、６４の下側水平部分に到達するとき、前ガイド
ローラ９２、９４が案内板７４、７６の上に支持される
とともに、下ガイドローラ８８、９０が案内レール６
２、６４の下導出部６６ｄ、６８ｄを通過して主ガイド
溝６２ａ、６４ａから離脱する。こうして、パレット支
持板７８は主ガイド溝６２ａ、６４ａ内の主ガイドロー
ラ８２、８４および下案内板７４、７６上の前ガイドロ
ーラ９２、９４により概ね水平に保持された状態で、案
内レール６２、６４の下側水平部分に沿って図１におけ
る左方向に移動する。

【００１５】パレット支持板７８が案内レール６２、６
４の下側水平部分に沿って図１における左方向に移動し
て、案内レール６２、６４の前方垂直部分に到達すると
き、前ガイドローラ９２、９４が下案内板７４、７６上
から離脱するとともに、下ガイドローラ８８、９０が案
内レール６２、６４の下導入部６６ｂ、６８ｂを通過し
て主ガイド溝６２ａ、６４ａの前方垂直部分に導入され
る。こうして、パレット支持板７８は主ガイド溝６２
ａ、６４ａ内の主ガイドローラ８２、８４および下ガイ
ドローラ８８、９０により概ね水平に保持された状態
で、案内レール６２、６４の前方垂直部分に沿って上方
に移動する。

【００１６】パレット支持板７８が案内レール６２、６
４の前方垂直部分に沿って上方に移動して、案内レール
６２、６４の上側水平部分に到達するとき、つまり、パ
レット支持板７８がパレット交換位置Ｄに到達すると
き、前ガイドローラ９２、９４が上案内板７０、７２の
上に支持されるとともに、下ガイドローラ８８、９０が
案内レール６２、６４の上導出部６６ｃ、６８ｃを通過
して主ガイド溝６２ａ、６４ａから離脱する。こうし
て、パレット支持板７８は主ガイド溝６２ａ、６４ａ内
の主ガイドローラ８２、８４および上案内板７０、７２
上の前ガイドローラ９２、９４により概ね水平に保持さ
れた状態で、案内レール６２、６４の上側水平部分に沿
って図１における右方向に移動する。ここで、パレット
支持板７８の移動方向は図１に示す矢印Ｒの方向に限定
されず、その反対方向に移動させることも可能である。

【００１７】パレット支持板７８がパレット交換位置Ｄ
に到達するとき、チェーン９８、９９と連結している係
合ピン８６、８７が上案内板７０、７２と干渉するが、
この問題は、図４に示すように、上案内板７０、７２に
おいて係合ピン８６、８７と干渉する部分を、それぞれ
ピン７０ｂ、７２ｂにより回動自在に形成された回転板
７０ａ、７２ａにて構成することにより解決することが
できる。つまり、上案内板７０、７２は、パレット支持
板７８がパレット交換位置Ｄへ向けて移動する際、係合
ピン８６、８７が上案内板７０、７２を横切るとき、回
転板７０ａ、７２ａがピン７０ｂ、７２ｂを中心として
上方に回動して、係合ピン８６、８７の通過を許容する
ように構成されている。

【００１８】このようにパレットマガジン１０が動作し
て、加工すべきワークＷが固定されたパレット８０を載
置したパレット支持板７８がパレット交換位置Ｄに割り
出されると、パレット交換装置３０のスライダ４０が水
平方向に移動して、パレット交換位置Ｄに割り出された
パレット８０の下面にパレット交換アーム４２を挿入し
てパレット８０を載置するとともに、パレット交換アー
ム４２が垂直方向に移動してパレット８０をパレット支
持板７８から離脱する。その後、パレット８０を載置し
たままパレット交換アーム４２が水平方向に移動して、
放電加工機２０のテーブル３２に設けられたパレットチ
ャック３４へパレット８０を移送し、パレット８０が放
電加工機２０上の所定位置に保持される。加工終了後、
上記と反対の動きを行い、パレット８０とともに加工済
のワークＷを、放電加工機２０上からパレットマガジン
１０のパレット交換位置Ｄにある空のパレット支持板７
８上へ移送する。

【００１９】以上に、本発明の一実施形態を説明した
が、本発明がこれに限定されず、その精神と範囲とを逸
脱することなく改良と変形が可能であることは当業者の
当然とするところである。例えば、既述の実施形態で
は、本発明のパレット交換装置を放電加工機との間でパ
レットを交換する場合について説明したが、工作機械は
放電加工機に限定されず、マシニングセンタ等他の工作
機械や、産業用ロボットと組み合わせた加工装置であっ
てもよい。また、既述の実施形態ではパレット支持板７
８は側面が概ねＬ状の部材と説明したが、パレット支持
板７８はこの形状に限定されない。要は、図１に示すよ
うに、パレット支持板７８は、パレット８０を載置する
上面を有し、主ガイドローラ８２、８４と下ガイドロー
ラ８８、９０が垂直線上に配置され、主ガイドローラ８
２、８４と前ガイドローラ９２、９４が垂直方向および
水平方向に離間するように配置可能な部材であればよ
い。

【００２０】

【発明の効果】本発明のパレットマガジンによれば、パ
レットが載置されるパレット支持板が、パレットマガジ
ンの所定経路を移送される間に上下姿勢が逆になること
がないので、パレットをパレット支持板の上面に強力に
固定する装置が不要となり、コストダウンが可能であ
る。また、パレット支持板の上方にはパレット支持板を
チェーンに連結する部材や、パレット支持板を釣支する
部材が配設されていないので、パレット支持板上のパレ
ットへはパレット支持板の上方においてあらゆる方向か
ら接近することが可能となる。さらに、パレット支持板
を垂直平面内で循環、移送するので、パレットマガジン
の設置面積を低減することが可能となり、省スペース化
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の工作機械のパレットマガジ
ンの側断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図４】図１におけるパレット支持板のパレット交換位
置到達直前の状態を示す拡大詳細図である。

【図５】本発明のパレットマガジンを備えた工作機械を
示す正面図である。

【図６】本発明のパレットマガジンを備えた工作機械を
示す平面図である。

【符号の説明】

１０…パレットマガジン ２０…放電加工機 ３０…パレット交換装置 ６２、６４…案内レール ７８…パレット支持板 ７０、７２…上案内板 ７４、７６…下案内板 ８０…パレット ８２、８４…主ガイドローラ ８６、８７…係合ピン ８８、９０…下ガイドローラ ９２、９４…前ガイドローラ ９６…駆動スプロケット ９８、９９…チェーン １００…電動モータ Ｗ…ワーク Ｄ…パレット交換位置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレットをパレット交換位置に割り出
   し、前記パレット交換位置と工作機械との間で前記パレ
   ットの自動交換を行うパレット交換手段を備えた工作機
   械のパレットマガジンにおいて、 前記パレットを載置する複数個のパレット支持板と、 前記パレット支持板を複数個連結する無端状のチェーン
   と、前記パレット支持板に設けられたローラと、前記チェー
   ンの駆動による前記パレット支持板の移動軌跡上に沿っ
   て前記ローラの直径と概ね等しい幅の溝が形成され、前
   記ローラが前記溝内を移動するように設けられたレール
   とからなり、 前記パレット支持板を常に略水平状態を維
   持しながら垂直平面内を周回移動するよう案内する案内
   手段と、 前記チェーンに連結した前記パレット支持板を周回移動
   させて、前記パレットマガジンの前記パレット交換位置
   に割り出すチェーン駆動手段と、 を具備することを特徴とした工作機械のパレットマガジ
   ン。