JP3361769B2 - 工作機械用のパレット交換装置 - Google Patents

工作機械用のパレット交換装置

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庸人 角田
洋始 田辺
稔文 樋口
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安田工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/14Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines
    • B23Q7/1426Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices
    • B23Q7/1431Work holder changers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Feeding Of Workpieces (AREA)

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、工作機械のテー
ブル上に直立したパレットと、水平に置かれた交換用パ
レット、即ち段取りパレットとを自動交換するために用
いられるパレット交換装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来は、工作機械側に設置されるテーブ
ル上に直立したパレットと、同様に段取りスタンド上に
直立して待機する段取りパレットとを、同一鉛直面上に
配置し、両パレット間の中心に旋回軸が水平な旋回アー
ムを設け、各パレットの側面を把持した状態で旋回アー
ムを旋回させてパレットの交換を行っていた。交換され
たパレットは別の装置に受け渡されて水平に向きを変え
られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来方法で
は、パレットとパレット上のワークの荷重が、アーム及
びパレット把持機構にねじりモーメントとして働くた
め、剛性が低く、又、ワーク重量の違いで交換時のパレ
ットの姿勢が大きく変化してしまうため、重いワークの
交換には適しなかった。
【0004】この発明が解決しようとする課題は、直立
した両パレットの交換に於いて、ワーク重量の違いにも
パレット姿勢の変化が少なく、高速で安定性が高く、し
かもコンパクトな工作機械用のパレット交換装置を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の特徴は、水平
から直立に倒立自在な段取りスタンドと、工作機械の前
後動自在なテーブル上に直立するパレット、及び前記パ
レットに対向して段取りスタンド上に直立する段取りパ
レットとの両パレットを、下から支持して水平に旋回自
在で、かつ昇降自在な旋回アームとからなることにあ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】図1及び図2に於いて、1は本体
のフレーム、2は本体1に水平に設置された旋回アーム
である。3は旋回アーム2の中央に立設された旋回昇降
ユニットで、主軸4を軸として旋回アーム2は水平に旋
回自在で、かつ昇降自在である。5a、5bはパレット
用の受け金具で、5aは旋回アーム2の前端部(図1で
は左端部)上に、又5bは旋回アームの後端部上に設け
られている。
【0007】6はフレーム1に取付けられた段取りスタ
ンドであって、回動軸8を軸として持ち上げシリンダ7
により、旋回アーム2側上方へ回動して倒立自在であ
る。9aは段取り用のパレットで、段取りスタンド6の
外端部(図1では左端部)に着脱自在に水平に取付けら
れている。このパレット9aにはワークWが取付けられ
ている。なお図示しないが、この段取りスタンドには、
手動でパレットを旋回させる機構が設けられている。
【0008】10は工作機械のテーブルで、段取りスタ
ンド6と対向して設置され、前後(図1では左右)動自
在である。9bはパレットで、受け金具5b上に直立
し、テーブル10にクランプされている。
【0009】次に、図3及び図5によりパレット9a、
9bを説明すると、11は外側凹溝で、パレットを段取
りスタンド6及びテーブル10に取付けたとき、これら
に接する面に設けられていて、位置決め用のカップリン
グ(後述する)が、嵌脱自在に嵌め込まれる。12はカ
ムフォアで、パレット9a、9bのそれぞれ側部に突出
する。13は一対の支持ブロックで、両パレット9a、
9bの両側下端に設けられており、その外側面には、旋
回アーム2に設けたピン(後述する)が嵌脱自在に嵌め
込まれる側部凹溝14が、それぞれ設けられている(図
3、図4参照)。
【0010】15は内側凹溝で、外側凹溝11の内縁か
ら内側の上下左右に、いわば十字状にパレット9a、9
bの底面に4個が設けられている。なお,図3及び図5
には示されていないが、外側凹溝11には、図4で示す
位置決め用のカップリング16aが突設されている。
【0011】図3、図4によって、両パレット9a、9
bの段取りスタンド6、テーブル10へ取付け状態を説
明する。16bは位置決め用のカップリングで、前述の
ように外側凹溝11に嵌脱自在に嵌め込まれる。17は
4個のガイドローラで、前述した4個の内側凹溝15に
それぞれ嵌脱自在に嵌め込まれる。この内側凹溝15、
ガイドローラ17の数は図示例に限られず、パレットを
芯ずれさせないで段取りスタンド6やテーブル10に着
脱できればよい。なお、パレット9a、9bは着脱の
際、段取りスタンド6又はテーブル10に、バネ、ピン
などを使用した公知のクランプ機構によって、クラン
プ、アンクランプされる。
【0012】最後に図5、図6により、旋回アーム2の
パレット9a、9bの支持機構について説明する。18
はピンで、前記受け金具5a、5bの上端部に、内側へ
向かって対向して突設されており、前記パレットの側部
凹溝14に嵌脱自在である。19はブラケットで、それ
ぞれ一対の受け金具5a及び5bのうち、一方の外側に
固着されて立設されている。そして、その上端部内側に
は、カムフォロア12が嵌脱自在なガイド溝21を有す
るガイド部材20が固着されている。
【0013】水平状態の段取りパレット9aと、直立状
態の機械側のパレット9bとの自動交換は、次のように
して行われる。作業者の段取りの完了により、段取りス
タンド6が持ち上げシリンダ7の作動で回動軸8を軸と
して回動上昇し、パレット9aは直立状態になる。工作
機械からのパレット交換指令により、旋回アーム2が9
0°旋回して、図1、図2で示すように、両パレット9
a、9bの下に入り込む。
【0014】次に旋回アーム2が上昇して両パレット9
a、9bを支えると同時に、パレット側面のカムフォロ
ア12がガイド溝21に入り込み、段取りスタンド6及
びテーブル10がそれぞれパレットをアンクランプす
る。次いで段取りスタンド6が持ち上げシリンダ7の作
動で前方(図1では左方向)へ倒れ、テーブル10は後
退する。
【0015】旋回アーム2が180°旋回すると、段取
りスタンド6が直立、テーブル10が前進する。そして
ガイドローラ17が内側凹溝15に嵌まり込み、カップ
リング16が外側凹溝11に嵌着されて、パレット9a
をテーブル10が、パレット9bを段取りスタンド6
が、クランプする(図3、図4参照)。
【0016】旋回アーム2が降下すると同時に、カムフ
ォア12がガイド溝21から外れてる。そして旋回アー
ム2が90°旋回して両パレットの交換が完了し、段取
りスタンド6が前方へ倒れて、交換されたパレット9b
は水平状態になる。
【0017】
【発明の効果】パレットの交換にあたって、旋回アーム
の両端には直立したパレットが乗っているので、パレッ
ト及びワークの荷重は、旋回アームにねじりモーメント
ではなく曲げモーメントとして働く。そのため、旋回ア
ームに十分な剛性を持たせられる。
【0018】又パレットのワークを取付ける面は、パレ
ット交換時に旋回アームの旋回中心に向いているため、
ワーク荷重の曲げモーメント及び旋回時の慣性力への影
響は非常に少なくてすむ。このことと、前記旋回アーム
に十分な剛性が得られることと合わせて、パレット交換
の高速化、動作安定性の向上、及び装置のコンパクト化
が可能になる。
【0019】さらに、工作機械のテーブルと段取りスタ
ンドとの間でパレットを受け渡す際、両者に上下左右に
設けたガイドローラのため、パレットの芯ずれを吸収し
てスムーズな受渡しが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】交換装置の側面図である。
【図2】交換装置の平面図である。
【図3】パレットの正面図である。
【図4】パレットが段取りスタンドまたは工作機械のテ
ーブルにクランプされた状態の断面図である。
【図5】旋回アームのパレット支持機構を示す正面図で
ある。
【図6】図5の平面図である。
【符号の説明】
2 旋回アーム 6 段取りスタンド 9a、9bパレット 10 テーブル 11 外側凹溝 12 カムフォロア 15 内側凹溝 16 カップリング 17 ガイドローラ 21 ガイド溝
フロントページの続き (72)発明者 樋口 稔文 岡山県浅口郡里庄町浜中1160番地 安田 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−109932(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 7/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交換用の段取りパレットを着脱自在に支持
    し、水平から直立に倒立自在な段取りスタンドと、 工作機械のテーブル上に直立する着脱自在なパレット
    と、該段取りスタンドが直立した状態において該パレッ
    トに対向して直立するように該段取りスタンドに支持さ
    れた該段取りパレットと、の両パレットを受け取りそれ
    を下から支持すると共に解放可能な昇降自在かつ水平に
    旋回自在である旋回アームと、 を備えてなり、 該旋回アームが該両パレットの一方と他方とを受け取り
    支持した後、該旋回アームが回動することで該一方と該
    他方との位置を入れ替えることで該一方と該他方とを交
    換するものである、 工作機械用のパレット交換装置。
  2. 【請求項2】前記段取りスタンドと前記テーブルとから
    前記旋回アームが前記両パレットを受け取ると共に、前
    記段取りスタンドと前記テーブルとに前記旋回アームが
    前記両パレットを渡す前記旋回アームの回動位置におい
    て前記旋回アームが上昇することで前記段取りスタンド
    と前記テーブルとから前記両パレットを受け取り支持す
    ると共に、該回動位置において前記旋回アームが下降す
    ることで前記段取りスタンドと前記テーブルに支持され
    た前記両パレットを解放するものである、請求項1に記
    載の工作機械用のパレット交換装置。
  3. 【請求項3】両パレットにはそれぞれカムフォロアが、
    旋回アームには、カムフォロアが嵌入して両パレットを
    直立して支持するガイド溝を有する支持機構が設けられ
    ている請求項1又は2に記載の工作機械用のパレット交
    換装置。
  4. 【請求項4】段取りスタンドとテーブルには複数のガイ
    ドローラが、両パレットにはガイドローラが嵌入して芯
    ずれを防止する複数の内側凹溝が、それぞれ設けられて
    いる請求項1乃至3のいずれかに記載の工作機械用のパ
    レット交換装置。
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