JP3547460B2 - パレット支持装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、工作機械等においてワークを搭載したパレットを支持するためのパレット支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のパレット支持装置においては、パレット支持台上のパレットクランプ部とは別の位置においてパレットの有無を検知するセンサと、パレットの着座検知するセンサとがそれぞれ一箇所にしかも別々に配設されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来装置においては、パレット支持台上のそれぞれ限定された位置に各センサが配設されているため、パレット支持台上にパレットが例えば切り粉のかみ込み等によって傾斜状態で装着されている場合でも、その傾斜方向によっては、各センサが誤って検出動作することがある。従って、このような場合でも、正常であると判断されるおそれがあり、パレット支持台上におけるパレットの有無及び着座状態の検出を正確に行うことができないという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、パレット支持台上におけるパレットの有無及び着座状態の検出を、誤動作なく正確に行うことができるパレット支持装置を提供することにある。
【０００５】
また、この発明の目的は、パレットの有無及び着座状態の検出を簡単な構成によって実現するパレット支持装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明においては、ワークが搭載されるパレットの下部の複数箇所に凹状テーパ部を設けるとともに、各凹状テーパ部の中心部には下方に突出するプルスタッドを固定し、前記パレットを支持するためのパレット支持台上の複数箇所には、前記凹状テーパ部との係合によりパレットを所定位置に位置決め支持するための凸状テーパ部を設けるとともに、各凸状テーパ部の中心部には前記プルスタッドが挿入される挿入孔を形成し、この挿入孔には前記プルスタッドをクランプするコレットを上下動可能に設け、パレット支持台の各挿入孔の近傍には各プルスタッドの挿入動作により、パレットの有無及び着座状態を検出するための検出手段を配設し、各挿入孔の内部にはプルスタッドの挿入によって動作される移動体をそれぞれ設け、前記検出手段はこの移動体の位置を検出し、各コレットは連結アーム部を介し連結され、該連結アームとコレットの間には皿バネが介装されている。
【０００８】
加えて、この発明においては、パレット支持台に１つの昇降体を設け、前記各コレットをその昇降体にそれぞれ支持した。
【０００９】
【作用】
この発明において、パレットがパレット支持台上に載置されると、複数箇所における検出手段によりパレットの有無及び着座状態が正確に検出される。すなわち、凹状テーパ部が凸状テーパ部に係合して、パレットがパレット支持台上の所定位置に位置決めされるとともに、パレットのプルスタッドが凸状テーパ部の挿入孔内でコレットによりクランプされ、凹状テーパ部が凸状テーパ部に密着される。このときのプルスタッドの位置によって、前記の検出が行われる。
【００１０】
また、挿入孔内にプルスタッドによって動作される移動体を設けることによっても、この移動体の動作により前記の検出が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下、この発明を具体化したパレットの確認装置の一実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、旋回軸１は工作機械の固定フレーム２に回転可能及び昇降可能に支持されている。この旋回軸１の回転及び昇降は図示しない駆動手段により行われる。旋回アーム３は中央において旋回軸１の上端に固定され、その両端には二叉状の支持部３ａが形成されている。各４個の仮受けピン４は旋回アーム３の支持部３ａに所定間隔おきで配設され、それらの上端には円錐状の頭部４ａが形成されている。
【００１３】
段取り替え台５は前記旋回軸１の一側方に配設されている。パレット６は図示しない作業ロボット等により段取り替え台５上に搬入出され、その上面にはワークが取り付けられる。４個の係合座７はパレット６の下部に所定間隔おきで配設され、それらの下面には前記仮受けピン４の頭部４ａに係合可能な円錐状の凹部７ａが形成されている。
【００１４】
パレット回転機構８は前記段取り替え台５に対向して旋回軸１の他側方に配設され、このパレット回転機構８に対応するように工作機械には図示しない加工工具が設けられている。回転テーブル９はパレット回転機構８のハウジング１０に回転可能に支持され、図示しないモータによりウォーム１１及びウォームホイール１２を介して回転される。パレット支持台１３は回転テーブル９の上面に一体に固定され、このパレット支持台１３とパレット６との間にはクランプ装置１４が設けられている。
【００１５】
そして、前記段取り替え台５上にパレット６が搬入された状態で、旋回軸１の上昇とともに旋回アーム３が上昇されることにより、パレット６が仮受けピン４と仮受け座７との係合を介して、段取り替え台５から旋回アーム３の支持部３ａ上に受け渡される。その後、旋回アーム３が半回転して下降されることにより、パレット６が旋回アーム３の支持部３ａからパレット回転機構８上に受け渡されて、クランプ装置１４によりパレット支持台１３にクランプされる。
【００１６】
また、前記パレット回転機構８上において、前記加工工具によりパレット６上のワークに加工が施された後、クランプ装置１４の解除状態で、旋回アーム３が上昇されることにより、パレット６がパレット回転機構８から旋回アーム３の支持部３ａ上に受け渡される。その後、旋回アーム３が半回転して下降されることにより、パレット６が旋回アーム３の支持部３ａから段取り替え台５上に受け渡される。ここで、パレット６は新たなワークを有するパレット６と同時に段取り替えされる。
【００１７】
そこで、前記クランプ装置１４について詳述すると、図１及び図３に示すように、凹状テーパ部を構成する３個のテーパソケット１７はパレット６の下面に同一円周上で所定の等間隔おきに配設され、それらの下部には円錐状内周面１７ａが形成されている。プルスタッド１８は各テーパソケット１７の中心に配設固定され、凹部１７ａの開口端付近まで下方へ向かって突出されている。
【００１８】
図１〜図４に示すように、凸状テーパ部を構成する３個のテーパコーン１９は前記パレット支持台１３の上面に同一円周上で所定間隔おきに配設され、それらの上部には円錐状外周面１９ａが形成されている。そして、パレット６がパレット支持台１３上に載置されたとき、各テーパソケット１７の円錐状内周面１７ａが、このテーパコーン１９の円錐状外周面１９ａに係合して、パレット６がパレット支持台１３上の所定位置に位置決めされる。
【００１９】
図１、図３及び図４に示すように、前記各テーパコーン１９の中心には挿入孔には挿入孔が形成され、この挿入孔に中空状のコレット２０が上下動可能に嵌挿され、その内部が把持孔２０ａとなっている。コレット２０の上端には複数のクランプボール２１を有している。そして、図３に示すように、コレット２０が下方位置に移動されたときには、クランプボール２１はテーパコーン１９の内側面との係合により内方へ移動される。
【００２０】
そして、コレット２０が下方位置に移動されるとともに、把持孔２０ａ内にプルスタッド１８が挿入されたときには、クランプボール２１がプルスタッド１８の首部に係合して、プルスタッド１８がクランプされる。このクランプ状態においては、正常の場合テーパソケット１７とテーパコーン１９とが密着係合して、パレット６がパレット支持台１３に対して位置決め固定される。また、図４に示すように、コレット２０が上方位置に移動されたときには、クランプボール２１がテーパコーン１９の内周の環状溝２２に対応配置されて外方移動可能となり、プルスタッド１８との係合状態から解放されて、プルスタッド１８のクランプ状態が解除される。従って、クランプボール２１によりプルスタッド１８をクランプするためのクランプ機構が構成されている。
【００２１】
クランプ駆動手段としてのシリンダ２３は前記パレット支持台１３の中心に配置され、その内部には昇降体としてのピストン２４が上下動可能に収容されている。連結板２５は上下一対の球面凹所２６及び球面座金２７を介してピストン２４の下端に傾動自在に取り付けられ、その外周に突設された３個の連結アーム部２５ａには前記コレット２０がスリーブ２８を介して支持されている。複数の皿バネ２９は連結板２５の各連結アーム部２５ａとコレット２０の下端の止め金３０との間に座金３１を介して介装され、この皿バネ２９によってコレット２０に対する連結支持アーム部２５ａの傾動変位とがたつきとが吸収される。
【００２２】
上下一対の供給路３２，３３は前記パレット支持台１３に形成され、この供給路３２，３３からシリンダ２３内の上部または下部に圧力流体が選択的に供給される。そして、上部供給路３２からシリンダ２３内の上部に圧力流体が供給されたときには、図３に示すように、ピストン２４が下降され、連結板２５を介してコレット２０が下方位置に移動される。また、下部供給路３３からシリンダ２３内の下部に圧力流体が供給されたときには、図４に示すように、ピストン２４が上昇されて、コレット２０が上方位置に移動される。
【００２３】
ロッド３４は前記各コレット２０の中心の把持孔２０ａ内に上下動可能に嵌挿され、バネ３５により上方に移動付勢されている。そして、図４に示すように、パレット６がパレット支持台１３上から取り外されて、プルスタッド１８がコレット２０の把持孔２０ａから抜き取られたときには、ロッド３４がバネ３５の付勢力により上方位置に移動される。これにより、コレット２０の把持孔２０ａが塞がれて、テーパコーン１９、コレット２０及びロッド３４の上端が同一面上に配置され、テーパコーン１９及びコレット２０の上端開口部から切粉や塵埃等が侵入するのが防止される。
【００２４】
ドグ３６は前記各ロッド３４の下端に固定され、このドグ３６とロッド３４とにより移動体が構成されている。検出手段としての各上下一対のセンサ３７，３８はドグ３６に対応してパレット支持台１３と一体の回転テーブル９上に取り付けられ、ロッド３４の移動ストロークに相当する間隔をおいて配置されている。そして、図３に示すように、パレット６がパレット支持台１３上に正常な状態で位置決め固定されて、プルスタッド１８によりロッド３４が下方位置に緊締移動されたときには、ドグ３６が下部センサ３７に対応して、パレット６の存在及び着座の検出信号が出力される。また、図４に示すように、パレット６がパレット支持台１３上から取り外されて、プルスタッド１８の抜き取りによりロッド３４が上方位置に移動されたときには、ドグ３６が上部センサ３８に対応して、パレット６の不在状態の検出信号が出力される。
【００２５】
図３及び図４に示すように、エア吹き出し口３９は前記ロッド３４の上端に開口形成されている。そして、パレット６の取り外しに伴いロッド３４が上方位置に移動された状態で、パレット支持台１３に設けられた図示しないエア供給路から、このエア吹き出し口３９を通して上方にエアが吹き付けられ、テーパコーン１９の上面及びその周囲の塵埃等が吹き飛ばされる。
【００２６】
次に、前記のように構成されたパレット支持装置について動作を説明する。
さて、この実施例の装置において、ワークを取り付けたパレット６が段取り替え台５上に搬入された状態で、旋回軸１にて旋回アーム３が上昇されると、パレット６が仮受けピン４と仮受け座７との係合を介して、段取り替え台５から旋回アーム３の支持部３ａ上に受け渡される。その後、旋回アーム３が半回転されて下降されると、パレット６が旋回アーム３の支持部３ａからパレット回転機構８上に受け渡される。
【００２７】
この時、ピストン２４が上昇して、コレット２０が上昇位置に移動されており、クランプボール２１がクランプ解除位置にあり、パレット６の下降にともないプルスタッド１８が把持孔２０ａ内へ進入するのが許容される。よって、図１及び図３に示すように、３箇所のクランプ装置１４において、テーパソケット１７がテーパコーン１９に係合して、パレット６がパレット支持台１３上の所定位置に位置決めされる。その後、シリンダ２３によってピストン２４が下降して、コレット２０が下方移動する。このため、クランプボール２１がクランプ位置に移動し、プルスタッド１８がクランプされる。従って、テーパソケット１７はテーパコーン１９に密着され、パレット６がパレット支持台１３に正常に着座され、確実かつ強固にクランプ固定される。
【００２８】
さらに、このクランプ装置１４のクランプ動作時には、図３に示すように、プルスタッド１８の挿入に伴いロッド３４が下方位置に押圧移動されて、ドグ３６が下部センサ３７を作用する。これにより、３箇所のクランプ装置１４において、下部センサ３７からパレット６の存在及び着座の検出信号が同時に出力される。
【００２９】
一方、パレット６が傾斜したり、所定の位置からずれたりしている場合は、１つ以上の下部センサ３７から検出信号が出力されない。例えば、１つまたは２つの下部センサ３７から検出信号が出力されない場合は、パレット６は存在しているが、傾斜したりして所定位置に着座されない状態ということになる。また、全ての下部センサ３７から検出信号が出力されない場合は、パレット６がパレット支持台１３上に存在しないか、存在していても着座状態にないか、あるいは載置されていても所定位置から大きくずれているかなど異常な装着状態であることになる。
【００３０】
以上のように、この実施例においては、下部センサ３７からの同時検出信号により、パレット支持台１３上におけるパレット６の存在及び着座の双方の検出を、共通のセンサで誤動作なく正確に行うことができる。なお、パレット６が傾斜している場合は、各ロッド３４間に高さの差が生じて、連結板２５が傾斜するが、その傾斜は皿ばね２９により吸収される。
【００３１】
そして、パレット支持台１３に対するパレット６のクランプ状態で、図示しないモータによりウォーム１１及びウォームホイール１２を介して回転テーブル９が回転され、パレット６上のワークが回転されながら、図示しない加工工具により加工が施される。
【００３２】
また、この加工終了後には、下部供給路３３からシリンダ２３内の下部に圧力流体が供給され、図４に示すように、ピストン２４が上方に移動される。これにより、各クランプ装置１４のコレット２０が上方位置に移動され、コレット２０上のクランプボール２１がテーパコーン１９の内周の環状溝２２に対応配置されて、プルスタッド１８がコレット２０との係合状態から解放される。
【００３３】
この状態で、旋回アーム３が上昇されると、プルスタッド１８がコレット２０の把持孔２０ａから抜き取られて、パレット６がパレット回転機構８から旋回アーム３の支持部３ａ上に受け渡される。その後、旋回アーム３が半回転されて下降されると、パレット６が旋回アーム３の支持部３ａから段取り替え台５上に受け渡され、新たなパレット６と入れ替えられる。
【００３４】
さらに、前記プルスタッド１８の抜き取り時には、図４に示すように、ロッド３４がバネ３５の付勢力により上方位置に移動されて、ドグ３６が上部センサ３８に対応する。これにより、３箇所のクランプ装置１４において、各上部センサ３８からパレット６の不在状態の検出信号が同時に出力される。従って、不在状態を誤りなく検出できる。
【００３５】
以上のように、この実施例においては、パレット６の有無及び所定位置への着座状態の検出を正確に行うことができる。
しかも、この実施例においては、パレットクランプ機構の一部を構成するロッド３４を利用してパレットを検出するように構成したので、パレット検出のための構成としては、センサ３７，３８を設けるだけでよく、部品点数を最小限にして、構成を簡単にできる。
【００３６】
さらに、この実施例においては、コレット２０が連結板２５を介して１つのピストン２４に支持されているため、コレット２０を上昇下降駆動するための構成が簡単になる。
【００３７】
なお、この発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。
（１）センサ３７，３８として、近接センサを用いること。
（２）テーパソケット１７及びテーパコーン１９を２箇所または４箇所以上に設けること。
（３）各ロッド３４間を連結する連結部材を設け、その連結部材にパレット６の有無及び着座を検出するためのセンサを対応配置すること。従って、この場合には、連結部材が検出手段の一部を構成し、その連結部材におけるロッド３４との複数の連結部分が各テーパコーン１９に対応する。
（４）各コレット２０をそれぞれ単独シリンダにより動作させること。
【００３８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているため、パレット支持台上におけるパレットの有無及び着座の検出を、クランプ位置にて誤動作なく正確に行うことができる。また、この発明は、パレットの有無検知とパレットの着座検知のための各センサをそれぞれ別の場所に設ける必要がなく、しかもセンサを共有できるので、パレット検出のための構成を簡単にすることができる。さらに、この発明はパレットクランプのためのクランプ機構の構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を具体化したパレット支持装置の一実施例を示す部分破断正面図である。
【図２】そのパレット支持装置の要部平面図である。
【図３】図１の一部を拡大して示す部分断面図である。
【図４】図３に対応してパレットを取り外した状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
６…パレット、１３…パレット支持台、１４…クランプ装置、１７…テーパソケット、１８…プルスタッド、１９…テーパコーン、２０…コレット、２１…クランプボール、３４…ロッド、３６…ドグ、３７…下部センサ、３８…上部センサ。

Claims (2)

1. ワークが搭載されるパレットの下部の複数箇所に凹状テーパ部を設けるとともに、各凹状テーパ部の中心部には下方に突出するプルスタッドを固定し、前記パレットを支持するためのパレット支持台上の複数箇所には、前記凹状テーパ部との係合によりパレットを所定位置に位置決め支持するための凸状テーパ部を設けるとともに、各凸状テーパ部の中心部には前記プルスタッドが挿入される挿入孔を形成し、この挿入孔には前記プルスタッドをクランプするコレットを上下動可能に設け、パレット支持台の各挿入孔の近傍には各プルスタッドの挿入動作により、パレットの有無及び着座状態を検出するための検出手段を配設し、各挿入孔の内部にはプルスタッドの挿入によって動作される移動体をそれぞれ設け、前記検出手段はこの移動体の位置を検出し、各コレットは連結アーム部を介し連結され、該連結アームとコレットの間には皿バネが介装されていることを特徴とするパレット支持装置。
2. パレット支持台に１つの昇降体を設け、前記各コレットをその昇降体にそれぞれ支持した請求項１に記載のパレット支持装置。

Images