JP4502155B2 - 工作機械のパレット交換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物を載置したパレットを工作機械のテーブルに対して供給するためにパレットの交換を行うパレット交換装置にかかり、特に、二個のパレットをテーブルに対して交互に搬出入して交換するパレット交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作物が載置された二個のパレットを、ＡＰＣ（自動パレット交換装置）のパレット段取り位置からテーブルに対して交互に搬出入して交換するタイプのＡＰＣを、マシニングセンタなど工作機械に併設した技術が広く知られている。
このタイプのＡＰＣは、工作機械の前方側または側方側に配置される場合が多い。また、このＡＰＣにおいては、テーブルにセットされた一方のパレット上の工作物を工作機械で加工している間に、作業者は、ＡＰＣのパレット段取り位置に位置している他方のパレットに対して、加工済の工作物を取り外し、次に加工する予定の未加工の工作物を取付けるなどの段取り作業を行う。
工作機械による工作物の加工が終了すると、加工済の工作物が載置されテーブル上にあるパレットと、ＡＰＣ上にあり未加工工作物が載置されたパレットとを搬出入して、次に加工する未加工工作物を工作機械に供給する。
特公平７−１０６５２９号公報，特開平８−２１５９６９号公報および特開平１０−２４９６６７号公報などには、ＡＰＣの段取り位置での作業者の段取り作業を容易にするために、一つの作業位置で工作物の段取り作業を行うことができるＡＰＣに関する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特公平７−１０６５２９号公報および特開平８−２１５９６９号公報に記載されたＡＰＣでは、平面視でパレットを三個置くためのスペースを必要とするので、ＡＰＣの大きさや設置面積の大きさ等が大型化する傾向があった。
また、前記特開平１０−２４９６６７号公報に記載の技術でも、パレットを移動させるための移動パレットプールを設けるスペースが必要であるので、ＡＰＣの大きさ等が大型化していた。
なお、本出願人は、特開２０００−５９６６号公報で、油圧ユニットを必要とせず環境問題に配慮された工作機械のパレット交換装置を提案している。このパレット交換装置では段取り作業を二つの作業位置で行っているが、作業者の作業性の向上を図るため一つの作業位置で段取り作業を行うことができる技術の開発が求められていた。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、パレット交換装置を大型化させることなく設置面積を省スペースにできるとともに作業者が一つの作業位置で工作物の段取り作業を行うことができる工作機械のパレット交換装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる工作機械のパレット交換装置は、パレットをクランプ・アンクランプ可能にクランプするとともに少なくとも一方向に移動するテーブルに対して、このテーブルの移動方向と直交する方向に二個の前記パレットをそれぞれ移動させて交互に搬出入し交換するために工作機械に併設されたパレット交換装置であって、前記二個のパレットをそれぞれ移載可能に案内支持するために、前記パレット交換装置の段取り位置と前記テーブルの位置との間の中間位置に二組の第１のパレット案内手段が平行に設けられたパレット支持装置と、前記パレットを案内支持するとともに前記第１のパレット案内手段と対向して前記パレットを移載可能な一組の第２のパレット案内手段が設けられ、前記テーブルの移動方向と平行な方向に移動可能に前記段取り位置に設けられた移動台と、前記パレットに対する段取り作業を行うための作業位置とこの作業位置から離れて位置する反作業位置との間で前記移動台を移動させて、前記二組の第１のパレット案内手段のいずれか一方と前記第２のパレット案内手段とを対向させるように、前記段取り位置に設けられると共に、前記移動台に形成された第１の被係合部と、この第１の被係合部に係合離脱可能に係合し旋回動作により前記移動台を移動させるための移動台用アームとを有する移動台移動手段と、前記テーブル位置と前記中間位置との間およびこの中間位置と前記段取り位置との間で前記パレットを一個ずつ搬送するように、前記中間位置に設けられると共に、前記パレットに形成された第２の被係合部と、この第２の被係合部に係合離脱可能に係合し旋回動作により前記パレットを一個ずつ搬送するためのパレット搬送アームとを有するパレット搬送手段とを備え、一つの前記作業位置で前記段取り作業を行えるようにした。
【０００６】
少なくとも前記移動台が前記反作業位置側に位置し前記パレットが前記パレット支持装置の前記反作業位置側の前記第１のパレット案内手段から前記移動台に移載された場合に、前記移動台移動手段で前記移動台を前記作業位置に移動させるのが好ましい。
前記パレット交換装置は、前記移動台用アームの前記旋回動作に連動して、前記作業位置または前記反作業位置に位置している前記移動台を保持可能な移動台保持手段を有しているのが好ましい。
前記移動台保持手段は、前記移動台用アーム側に設けられたカムと、前記移動台に係合離脱可能に係合して前記移動台を保持できるように、進退移動動作する保持部材と、この保持部材に設けられ、前記カムのカム曲線に沿って前記保持部材を進退移動させる連動部材とを備え、前記移動台用アームにより前記移動台を移動させる動作と、前記作業位置および前記反作業位置で前記移動台を保持する動作とを連動させるのが好ましい。
前記移動台には、前記パレットが前記移動台の前記第２のパレット案内手段により支持されているときこのパレットを前記移動台に仮に保持する移動台用パレット仮保持手段が設けられているのが好ましい。
【０００７】
パレット交換方法は、パレットをクランプ・アンクランプ可能にクランプするとともに少なくとも一方向に移動するテーブルに対して、このテーブルの移動方向と直交する方向に二個の前記パレットをそれぞれ移動させて交互に搬出入し交換するために工作機械に併設されたパレット交換装置におけるパレット交換方法であって、前記パレット交換装置は、前記二個のパレットをそれぞれ移載可能に案内支持するために、前記パレット交換装置の段取り位置と前記テーブルの位置との間の中間位置に二組の第１のパレット案内手段が平行に設けられたパレット支持装置と、前記パレットを案内支持するとともに前記第１のパレット案内手段と対向して前記パレットを移載可能な一組の第２のパレット案内手段が設けられ、前記テーブルの移動方向と平行な方向に移動可能に前記段取り位置に設けられた移動台とを有し、前記パレット交換方法は、前記中間位置から前記段取り位置に移動させる予定の前記パレットが、このパレットに対する段取り作業を行うための作業位置から離れた反作業位置側の前記第１のパレット案内手段に案内支持されているとき、前記反作業位置で前記第２のパレット案内手段が前記第１のパレット案内手段と対向するように、前記移動台を移動させる第１の手順と、前記第１，第２のパレット案内手段で前記パレットを前記パレット支持装置から前記移動台に移載させる第２の手順と、その後、この移動台を前記反作業位置から前記作業位置に移動させる第３の手順を、少なくとも有している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施の形態の一例を図１から図８を参照して説明する。
図１および図２は本発明にかかるパレット交換装置の平面図および正面断面図、図３は図２の部分拡大断面図、図４は図２のIV線概略断面図である。
図示するように、この実施形態では、パレット交換装置である自動パレット交換装置（以下、ＡＰＣと記載）１が併設された工作機械として、立形のマシニングセンタ（以下、ＭＣと記載）２の場合を示している。なお、パレットで工作物を搬送するタイプの工作機械であれば、横形マシニングセンタ，ターニングセンタおよび研削盤など他の種類の工作機械であってもよい。
【０００９】
図１から図４に示すように、ＡＰＣ１はＭＣ２の工作機械本体３の側部（または、前部）に設置されており、ＭＣ２とＡＰＣ１によりＡＰＣ１付きのＭＣ２を構成している。
ＡＰＣ１は、パレット４または５をクランプ・アンクランプ可能にクランプするとともに少なくとも一方向に移動するテーブル６に対して、テーブル６の移動方向と直交する方向に二個のパレット４，５をそれぞれ移動させて交互に搬出入し交換する。
なお、本実施形態では、テーブル６がＹ軸方向に移動する例で説明を行うが、テーブル６がＸ軸方向またはＸ，Ｙ軸方向に移動してもよい。すなわち、テーブル６が少なくとも一方向に移動できればよく、テーブル６に対するパレット４，５の移動方向は、テーブル６の移動方向と直交する方向に構成されていればよい。
なお、説明の便宜上、テーブル６が作業者側に移動する方向を＋Ｙ軸方向とし、後述するサドルがＡＰＣ１側に移動する方向を＋Ｘ軸方向とする。さらに、この＋Ｙ軸，−Ｙ軸，＋Ｘ軸，−Ｘ軸方向を、それぞれＡＰＣ１の前方，後方，左方，右方とする。
【００１０】
ＭＣ２においては、コラム（図示せず）がベッド８に立設されており、このコラムにはサドル（図示せず）がＸ軸方向に移動可能に取付けられている。このサドルには、主軸９の軸線を上下方向に向けた主軸頭７が、主軸軸線と平行な方向であるＺ軸方向に移動可能に取付けられている。
主軸頭７に回転可能に支持された主軸９は、テーブル６に対して少なくとも直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向に相対移動する。主軸９の工具装着部には工具１１が着脱可能に装着されている。切削加工時には、テーブル６に載置されたパレット４または５上の工作物１０が、所定の回転速度で回転している工具１１に対して直交３軸方向に相対移動して切削加工される。
【００１１】
テーブル６は、ベッド８上に配置されたガイドレール１２ａに案内支持されて、スライド本体１２ｂを介してＹ軸方向に移動する。ガイドレール１２ａおよびスライド本体１２ｂは、直動転がり案内を構成するものであるが、他の転がり案内，滑り案内等の案内面であってもよい。
パレット交換時には、テーブル６は、テーブル６の移動範囲にあるテーブル位置Ｓ1に設定された、第１のパレット交換位置Ｐ1と第２のパレット交換位置Ｐ2にそれぞれ移動して位置決めされる。
テーブル６には、パレット４，５をクランプ・アンクランプ可能にクランプするためのパレットクランプ・アンクランプ手段１３が設けられている。パレットクランプ・アンクランプ手段１３は、テーブル６に取付けられた駆動体１４と、駆動体１４に固定されたクランプ部材１５と、テーブル６に設けられた位置決めピン１６とを備えている。
クランプ部材１５は、上昇位置においてパレット４，５を移動可能に案内するとともに、下降位置においてパレット４，５をテーブル６の所定の位置（すなわち、位置決めピン１６が係合する位置）に位置決めする。
このように、クランプ部材１５の下面で、パレット４，５の被クランプ部をテーブル６のクランプ用の面に押圧して、パレット４，５をクランプするようになっている。
パレットクランプ・アンクランプ手段１３がアンクランプ状態のとき（すなわち、クランプ部材１５が上昇位置にあるとき）は、位置決めピン１６はパレット４，５より離脱している。
【００１２】
クランプ部材１５の側部には、複数のガイドローラ（以下、ローラと記載）１７が設けられている。ローラ１７は、その外輪部１７ａの外周面の上端が、クランプ部材１５の上面より所定量上方に位置するように配置されている。
ローラ１７は、本実施形態ではカムフォロアからなっているが、軸と軸受（たとえば、転がり軸受）を組み合わせたものであってもよい。ローラ１７は、スタッド部１７ｂがクランプ部材１５に固定され、外輪部１７ａがスタッド部１７ｂに対して回動自在になっている。クランプ部材１５とローラ１７により、テーブル６に設けられたパレット案内手段１８が構成されている。
テーブル側パレット案内手段１８は、複数のローラ１７によりパレット４または５の被係合部３０の凹部上面３１をＸ軸方向に移動可能に支持するとともに、クランプ部材１５またはクランプ部材に取付けられた滑り軸受部材（図示せず）、転がり軸受部材が、パレット４または５の両側の被係合部３０の側面３２または下面部の側面３２ａに係合して、パレット４，５を案内支持している。
【００１３】
テーブル６の近傍には、ＡＰＣ１の基台であるＡＰＣ基台２０が配置されている。ＡＰＣ基台２０は、パレット４，５を載置して段取り作業を行うためのパレット段取り位置Ｓ2を有している。ＡＰＣ基台２０は、ベッド８に取付けられてテーブル位置Ｓ1の側方（左方向）に位置している。
ＡＰＣ１の段取り位置Ｓ2には、パレット４，５に対する段取り作業を行うための作業位置Ｐ3と、作業位置Ｐ3から離れて位置している反作業位置Ｐ4が設定されている。
作業位置Ｐ3および反作業位置Ｐ4は、それぞれ段取り位置Ｓ2内の前方および後方に位置しており、ＡＰＣ１付きのＭＣ２の側方で、Ｙ軸方向に並んで配置されている。作業者Ｍは、一つの作業位置Ｐ3で、ＡＰＣ１上のパレット４または５について、工作物を取外したり取付けたり、取付け治具を着脱したりする段取り作業を行う。
【００１４】
ＡＰＣ１は、パレット支持装置２１とパレット搬送手段２２と移動台（キャリヤ）２３と移動台移動手段２４とを備えている。移動台２３は、段取り位置Ｓ2に設けられてパレット４，５を載置可能である。また、移動台２３は、テーブル６の移動方向と平行な方向（Ｙ軸方向）に直線的に移動して、作業位置Ｐ3または反作業位置Ｐ4に位置決め可能である。
中間位置Ｓ3は、段取り位置Ｓ2とテーブル位置Ｓ1との間に配置されている。パレット支持装置２１は、中間位置Ｓ3に平行に設けられた二組の第１のパレット案内手段２５を有している。
二組の第１のパレット案内手段２５は、ＡＰＣ基台２０の上部に設けられ、パレット４，５をテーブル６の移動方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に案内可能に配置されている。第１のパレット案内手段２５は、二個のパレット４，５をそれぞれ移載可能に案内支持する。
パレット搬送手段２２は、中間位置Ｓ3に配置されて、テーブル位置Ｓ1と中間位置Ｓ3との間、および中間位置Ｓ3と段取り位置Ｓ2との間でパレット４，５を一個ずつ搬送する。
少なくとも移動台２３が反作業位置Ｐ4側に位置し、パレットがパレット支持装置２１の反作業位置Ｐ4側の第１のパレット案内手段２５から移動台２３に移載された場合には、段取り位置Ｓ2に設けられた移動台移動手段２４で移動台２３を作業位置Ｐ3に移動させることができる。これにより、この一つの作業位置Ｐ3で、移動台２３上のパレット４，５に対する段取り作業を行うことができるようにしている。
【００１５】
移動台２３には、一組の平行な第２のパレット案内手段２６が設けられている。第２のパレット案内手段２６は、第１のパレット案内手段２５と平行にＸ軸方向を向いて段取り位置Ｓ2に配置されている。第２のパレット案内手段２６は、パレット４，５を案内支持するとともに、第１のパレット案内手段２５と対向してパレット４，５を移載可能になっている。
各第１のパレット案内手段２５は、Ｘ軸方向に延びた一対のガイド部材３７を有している。第２のパレット案内手段２６も、Ｘ軸方向に延びた一対のガイド部材３８を有している。ガイド部材３７，３８は、パレット４，５を、Ｙ軸方向の動きを規制しながらＸ軸方向にのみ移動するように案内している。
第１，第２のパレット案内手段２５，２６は、複数のローラ（ガイドローラ）３６を有している。ローラ３６のスタッド部３６ａが、ガイド部材３７，３８に形成された孔に挿入され、ナット３６ｃでガイド部材３７，３８に固定されている。
ローラ３６は、その外輪部３６ｂの外周面の上端が、ガイド部材３７，３８の上面より所定量上方に位置するように配置されている。ローラ３６は、その外輪部３６ｂがスタッド部３６ａに対して回動自在になっている。
ローラ３６は、パレット４，５の下面３４をＸ軸方向に移動可能に支持している。同様に、ガイド部材３７，３８またはガイド部材３７，３８に設けられた測方滑り案内部材、測方転がり案内部材が、パレット４，５の側面３４ａ，３４ａを移動可能に支持している。
【００１６】
移動台移動手段２４は、作業位置Ｐ3と反作業位置Ｐ4との間で移動台２３を移動させて、二組の第１のパレット案内手段２５のいずれか一方と第２のパレット案内手段２６とを対向させている。
パレット４，５は、第１，第２のパレット案内手段２５，２６に案内支持されて、中間位置Ｓ3と段取り位置Ｓ2との間でＸ軸方向に移動することができる。また、テーブル６のクランプ部材１５がアンクランプ状態でアンクランプ位置（上昇位置）にあるとき、パレット４，５は、テーブル側パレット案内手段１８と第１のパレット案内手段２５に案内されて、テーブル位置Ｓ1と中間位置Ｓ3との間でＸ軸方向に移動して、テーブル６に対して搬出入される。
【００１７】
パレット４，５の下面には、一方の側の溝部３３ａと他方の側の溝部３３ｂが形成されている。第２の被係合部としての溝部３３ａ，３３ｂは、中間位置Ｓ3におけるパレット４，５の移動方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）に延びて、パレット４，５の下面に直線状に一端から他端まで通して形成されている。
パレット搬送手段２２は、パレット４，５の溝部３３ａ，３３ｂとパレット搬送アーム３５を有している。パレット搬送アーム３５のローラ４８は、溝部３３ａおよび３３ｂの一方に係合離脱可能に係合し、旋回動作によりパレット４，５を一個ずつ搬送する。
中間位置Ｓ3のほぼ中央部には、シャフト４０が、中心軸線ＣＬ1を上下方向（Ｚ軸と平行な方向）に向けてＡＰＣ基台２０に固定されている。シャフト４０には、大径歯車４２が、軸受４１，４１を介して中心軸線ＣＬ1まわりに回動可能に支持されている。大径歯車４２には、ＡＰＣ基台２０側に回動可能に支持されている小径歯車４３が噛み合っている。
パレット搬送アーム３５は、大径歯車４２の上部に、半径方向外方に向けて突出して取付けられている。ＡＰＣ基台２０には、パレット搬送アーム駆動用モータ４４と減速機４５が取付けられている。
パレット搬送アーム駆動用モータ４４の出力は、減速機４５で減速され小径歯車４３に伝達されて、大径歯車４２とパレット搬送アーム３５を旋回動作させる。小径歯車４３から大径歯車４２に動力が伝達されるときにも減速されている。小径歯車４３，大径歯車４２など歯車機構は、外部から埃や切りくずなどが侵入しないように、カバー４６により覆われている。
加工領域内と加工領域外を仕切るために、開閉カバー４６ａが設けられている。開閉カバー４６ａは、駆動体（図示せず）により矢印Ｑ方向に移動して、パレット交換のための開口部を開口させるようになっている。
【００１８】
パレット搬送アーム３５は、ほぼ水平方向に配置され、中心軸線ＣＬ1まわりに水平面内で正逆方向に旋回動作する。パレット搬送アーム３５の先端部には、ローラ取付け部材４７が上方に向けて取付けられている。
ローラ取付け部材４７の上端部には、パレット４，５の溝部３３ａ，３３ｂの内面と転がり接触するようにローラ４８が取付けられている。ローラ４８は、少なくともパレット４，５と接触する外周部がローラ取付け部材４７に対して回動可能であることが好ましい。ローラ４８は、溝部３３ａ，３３ｂに係合離脱可能になっている。ローラ４８およびローラ取付け部材４７は、中心軸線ＣＬ1を中心として半径Ｒ1の円４９の軌跡上を正逆方向に旋回動作する。
なお、中間位置Ｓ3に設けられてパレットを一個ずつ搬送するパレット搬送手段は、パレット４，５の下部に凸状のガイド部材（第２の被係合部）を設け、このガイド部材を挟むようにパレット搬送アーム３５に２個のローラを設け、このローラが前記凸状ガイド部材に係合離脱可能に係合するものであってもよい。
ローラ４８が係合する溝部３３ａ，３３ｂは直線状なので、パレット搬送アーム３５が旋回すると、パレット４，５は、その移動速度を低速→高速→低速と連続的に変化させて、スムーズに移動する。
パレット４，５は、パレット搬送アーム３５の旋回動作によって、テーブル側パレット案内手段１８，第１，第２のパレット案内手段２５，２６に案内支持されて、テーブル位置Ｓ1，中間位置Ｓ3および段取り位置Ｓ2にそれぞれ移動することができる。これにより、パレット４，５は、中間位置Ｓ3からテーブル６の上に移動し、中間位置Ｓ3から移動台２３の上にも移動可能である。
【００１９】
中間位置Ｓ3には、一方のパレット４用と他方のパレット５用に二組の中間位置パレット保持手段５５が設けられている。中間位置パレット保持手段５５は、パレット搬送アーム３５の旋回動作に連動して、中間位置Ｓ3におけるパレット４，５を保持する。
中間位置パレット保持手段５５は、パレット搬送アーム３５側に設けられたカム５７と、パレット４，５の他の被係合部５８に係合離脱可能に係合し、パレット４，５を中間位置Ｓ3に保持可能な一方と他方の中間位置保持部材５９と、ＡＰＣ基台２０側に設けられ、カム５７のカム曲線に沿って軸６０ａを支点にして揺動して、中間位置保持部材５９を上下方向に連動動作させる二つのレバー部材６０とを備えている。
大径歯車４２の下部は円筒状部５６になっている。無端環状のカム５７が円筒状部５６の外周面に形成されている。レバー部材６０のカムフォロア（カム従動子）６１が、カム５７に係合している。
レバー部材６０の端部には、中間位置保持部材５９が連結されている。レバー部材６０は、矢印Ｂに示すように揺動可能にＡＰＣ基台２０に支持されている。カム５７とレバー部材６０によりカム機構が構成されている。中間位置保持部材５９の上端部は、上昇するとパレット４，５の被係合部５８に係合し、下降すると被係合部５８から離脱するようになっている。
パレット４，５が中間位置Ｓ3に移動してきたときに、旋回しているパレット搬送アーム３５のローラ４８が一時的に溝部３３ａ，３３ｂから離脱するので、この離脱中に、中間位置パレット保持手段５５でパレット４，５を動かないように保持する。
【００２０】
ＡＰＣ基台２０には、一対の平行なガイドレール６２がＹ軸方向に延びて固定されている。移動台２３の下部には、四つのスライド本体６３が固定されている。二つずつのスライド本体６３が、それぞれのガイドレール６２に移動可能に係合している。ガイドレール６２とスライド本体６３により、直動転がり案内が構成されている。
移動台２３は、ガイドレール６２とスライド本体６３を介して、作業位置Ｐ3と反作業位置Ｐ4の間をＹ軸方向に移動することができる。なお、移動台２３を案内する案内面は、他の転がり案内，滑り案内などであってもよい。
【００２１】
移動台２３には、第１の被係合部としての一つの溝部６５が形成されている。溝部６５は、移動台２３の移動方向（Ｙ軸方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）に延びて、移動台２３の下面７４に直線状に端部まで通して形成されている。
移動台移動手段２４は、移動台２３の溝部６５と、溝部６５に係合離脱可能に係合し、旋回動作により移動台２３を移動させるための移動台用アーム６６とを有している。
段取り位置Ｓ2において、ＡＰＣ基台２０には、移動台用アーム駆動用モータ６８と減速機６９が固定されている。移動台用アーム駆動用モータ６８の出力は減速機６９で減速され、減速機６９のシャフト７０に出力される。
シャフト７０は、段取り位置Ｓ2のほぼ中央部に、中心軸線ＣＬ2を上下方向（Ｚ軸と平行な方向）に向けて配設されている。シャフト７０には、移動台用アーム６６が半径方向外方に向けて突出して取付けられている。
移動台用アーム６６は、シャフト７０の上端部のフランジ部７０ａに、ボルト７３など締結部材により締結固定されている。移動台用アーム６６は、ほぼ水平方向に配置されており、移動台用アーム駆動用モータ６８に駆動されて、中心軸線ＣＬ2まわりに水平面内で正逆方向に旋回動作する。
【００２２】
移動台２３の溝部６５に係合離脱可能に係合するローラ６７が、移動台用アーム６６の先端部に上方に向けて取付けられている。ローラ６７は溝部６５の内面と接触するローラである。ローラ６７は、少なくとも溝部６５と接触する外周部が移動台用アーム６６に対して回動可能に取付けられていることが好ましい。
ローラ６７は、中心軸線ＣＬ2を中心として半径Ｒ2の円７２の軌跡上を旋回動作する。ローラ６７が係合する溝部６５は直線状なので、移動台用アーム６６が旋回すると、移動台２３は、その移動速度を低速→高速→低速と連続的に変化させて、スムーズに移動する。
なお、ローラ６７が溝部６５に係合離脱容易なように、溝部６５の端部は若干広がった形状になっていてもよい。ローラ６７が移動台２３の溝部６５に係合離脱可能な場合を示しているが、溝部６５から離脱しない場合であってもよい。また、溝部６５は曲線状であってもよい。
さらに、移動台２３に凸状のガイド部材（第１の被係合部）を設け、このガイド部材を挟むように移動台用アーム６６に２個のローラを設け、このローラが前記凸状ガイド部材に係合離脱可能に係合する移動台移動手段であってもよい。
【００２３】
ＡＰＣ１は、移動台用アーム６６の旋回動作に連動する移動台保持手段７５を有している。移動台保持手段７５は、作業位置Ｐ3または反作業位置Ｐ4に位置している状態の移動台２３を保持することができる。
そのために、移動台２３の後部と前部の下部には、凹部７６，７７がそれぞれ下方に向けて形成されている。一方の凹部７６は移動台２３を作業位置Ｐ3に保持し、他方の凹部７７は、移動台２３を反作業位置Ｐ4に保持するためのものである。
シャフト７０の上部には、円筒部７８がボルト７９など締結部材により固定されている。円筒部７８は、シャフト７０のフランジ部７０ａの下面に固定されており、円筒部７８の外周面にはカム８０が形成されている。フランジ部７０ａを有するシャフト７０，移動台用アーム６６および円筒部７８は、一体的に回動する。
【００２４】
移動台保持手段７５は、移動台用アーム６６により移動台２３を移動させる動作と、作業位置Ｐ3および反作業位置Ｐ4で移動台２３を保持する動作とを連動させている。
移動台保持手段７５は、移動台用アーム６６側に設けられたカム８０と、連動部材としてのカムフォロア（カム従動子）８２と、カムフォロア８２が設けられた保持部材８１とを備えている。
保持部材８１は、ＡＰＣ基台２０に固定された案内部材８３に、矢印Ｆに示すように移動自在に支持されている。保持部材８１は、移動台２３の凹部７６または７７に係合離脱可能に係合して移動台２３を保持できるように、上下方向に昇降移動動作する。
カムフォロア８２は、カム８０のカム曲線に沿って保持部材８１を進退移動させている。カムフォロア８２の外輪部がカム８０に係合している。カム８０，カムフォロア８２および保持部材８１により、カム機構が構成されている。
【００２５】
シャフト７０により、移動台用アーム６６と円筒部７８が回動すると、カム８０のカム曲線に沿ってカムフォロア８２とともに保持部材８１が昇降動作する。保持部材８１が上昇すると、その上端部８４が移動台２３の凹部７６または７７に係合して、移動台２３をＡＰＣ基台２０に保持する。保持部材８１が下降すると、その上端部８４が凹部７６または７７から離脱して、移動台２３を移動可能にする。
移動台２３が作業位置Ｐ3または反作業位置Ｐ4に位置しているときに、旋回している移動台用アーム６６のローラ６７が一時的に溝部６５から離脱する場合があるので、上述のようにして移動台保持手段７５で移動台２３を動かないように保持している。
なお、移動台２３に凸状部材を設け、この凸状部材に係合離脱可能に係合するように保持部材８１の上端を凹状にした移動台保持手段であってもよい。
【００２６】
作業位置Ｐ3には、移動台２３上のパレット４または５を作業位置Ｐ3に保持する作業位置パレット保持手段８６が設けられている。作業位置パレット保持手段８６は、ＡＰＣ基台２０に取付けられ圧縮空気の供給により駆動される流体圧シリンダである駆動体８７と、駆動体８７により昇降動作するパレット用係止部材８８とを有して、中間位置Ｓ3から遠い位置（作業位置Ｐ3の左側）に配置されている。移動台２３上のガイド部材３８も、作業位置パレット保持手段８６を構成している。なお、駆動体８７は、電動式または油圧により駆動される流体圧シリンダであってもよい。
パレット用係止部材８８は、パレット４または５が作業位置Ｐ3に位置しているときに、パレット４，５の一方の側の溝部３３ａに係合して、パレット４または５をＸ軸方向に動かないように保持している。このとき、パレット４または５は、ガイド部材３８によりＹ軸方向に動かないように規制されている。
これにより、パレット４または５は、作業位置パレット保持手段８６で作業位置Ｐ3に保持されて動かないので、作業者Ｍは、パレット４，５に対して作業性よく安全に段取り作業を行うことができる。
なお、駆動体８７およびパレット用係止部材８８を、パレット４，５の他方の側の溝部３３ｂに係合するように、中間位置Ｓ3に近い位置（作業位置Ｐ3の右側）に配置してもよい。
【００２７】
移動台２３には、パレット４，５を移動台２３に仮に保持する移動台用パレット仮保持手段９０が設けられている。テーブル６には、パレット４，５をテーブル６に仮に保持するテーブル側パレット仮保持手段（図示せず）が設けられている。
テーブル側パレット仮保持手段と移動台用パレット仮保持手段９０とが協働して、仮保持状態にあるパレット４，５を、テーブル６と移動台２３との間で搬出入できるようにしている。
移動台用パレット仮保持手段９０は、パレット４，５を、付勢力に抗してＸ軸方向に移動可能に移動台２３に仮に保持する。すなわち、移動台用パレット仮保持手段９０は、パレット４，５が作業位置Ｐ3でパレット用係止部材８８で係止されていない状態でも、パレット４，５が動いてしまわないように仮に保持することができる。
移動台用パレット仮保持手段９０は、パレット４，５の一方の側の溝部３３ａ（被係合部）に係合するように、移動台２３の左方側に配置されている。なお、移動台用パレット仮保持手段９０を、パレット４，５の他方の側の溝部３３ｂ（被係合部）に係合するように、移動台２３の右方側に配置してもよい。
【００２８】
移動台用パレット仮保持手段９０は、昇降部材９１と、付勢部材としてのばね９２と、係合部としてのローラ部材９３とを備えている。昇降部材９１は、移動台２３に取付けられて、上限位置と下限位置との間で昇降移動可能になっている。ばね９２は、昇降部材９１を常に上方（パレット側）に付勢している。
ローラ部材９３は、昇降部材９１の上端（パレット側端）に設けられ、溝部３３ａに係合することによりパレット４，５を移動可能に仮保持することができる。なお、昇降部材９１の上端に円筒状，半球状の係合部を形成して、ローラ部材９３を不要としてもよい。
ローラ部材９３は、パレット４，５の下面に接触して自在に回動する。一方の側の溝部３３ａの位置がローラ部材９３の位置にほぼ一致すると、昇降部材９１はばね９２のばね力により押し上げられて若干上昇し、ローラ部材９３が溝部３３ａ内に係合する。パレット４，５は、移動台２３の第２のパレット案内手段２６により支持されているとき、ばね９２のばね力により移動台２３に仮に保持される。
パレット搬送アーム３５が、移動台２３上のパレット４，５を中間位置Ｓ3側に引っ張ると、ローラ部材９３と溝部３３ａとの係合が、ばね９２のばね力に抗して解除される。これにより、パレット４，５は、移動台２３から右方向の中間位置Ｓ3に移動することができる。
こうして、移動台用パレット仮保持手段９０に仮保持されている一方のパレットと、テーブル側パレット仮保持手段に仮保持されている他方のパレットとを、パレット搬送アーム３５の旋回動作で搬出入している。
【００２９】
ＡＰＣ１の制御手段（図示せず）は、移動台２３をＹ軸方向に移動させて、パレット４，５を作業位置Ｐ3または反作業位置Ｐ4に位置決めする制御を行う。また、制御手段は、両方のパレット４，５がテーブル位置Ｓ1から離れている間にテーブル６をＹ軸方向に移動させて、これから搬入されるパレット４，５のための第１のパレット交換位置Ｐ1または第２のパレット交換位置Ｐ2に、テーブル６を移動し位置決めする制御を行う。
そのために、制御手段は、パレット搬送アーム３５および移動台用アーム６６を動作させるための駆動用モータ４４，６８等を駆動制御する。また、制御手段は、Ｙ軸モータ（図示せず）を駆動制御し、このＹ軸モータによって回転する送りねじ１２を介して、テーブル６をＹ軸方向に移動させる。
制御手段に制御されて、パレット４または５が載置されたテーブル６は、中間位置Ｓ3の一方の第１のパレット案内手段２５に対応するパレット交換位置Ｐ1（または、Ｐ2）に位置決めされ、このテーブル６上のパレットが一方の第１のパレット案内手段２５に移動した後、空のテーブル６は、他方の第１のパレット案内手段２５に対応するパレット交換位置Ｐ2（または、Ｐ1）に移動して位置決めされる。
なお、この制御手段は、Ｙ軸モータを制御するＭＣ２のＮＣ（数値制御）装置、ＮＣ装置の指令を受けて駆動用モータ４４，６８，駆動体８７等の制御を行うＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）、またはＮＣ装置内のＰＬＣ部等からなるものである。
【００３０】
パレット４，５の有無を検出して前記制御手段に信号を出力するために、第１，第２の検出手段９４，９５がＡＰＣ基台２０に設けられ、第３の検出手段９６ａ，９６ｂが移動台２３に設けられている。
第１，第２の検出手段９４，９５は、パレット４，５が中間位置Ｓ3に位置しているか否かを検出する。第３の検出手段９６ａは、パレット５が移動台２３上に位置しているか否かを検出し、第３の検出手段９６ｂは、パレット４が移動台２３上に位置しているか否かを検出する。
検出手段９４，９５，９６ａ，９６ｂとしては、接触式または非接触式でパレット４，５の有無を判別できるセンサが使用されている。本実施形態では、リミットスイッチ９４，９５，９６ａ，９６ｂでパレット４，５の有無を直接検出する例を示しているが、近接スイッチ，光電スイッチ等を使用してもよい。
なお、パレット搬送アーム３５および移動台用アーム６６の一方または両方の旋回角を検出する検出手段により、パレット４，５の位置を間接的に検出してもよい。
【００３１】
次に、パレット交換の手順について説明する。
ＡＰＣ１におけるパレット交換方法は、少なくとも第１から第３の手順を有している。第１の手順では、中間位置Ｓ3から段取り位置Ｓ2に移動させる予定のパレットが反作業位置Ｐ4側の第１のパレット案内手段２５に案内支持されているとき、反作業位置Ｐ4で第２のパレット案内手段２６が第１のパレット案内手段２５と対向するように、移動台２３を移動させる。
次に、第２の手順では、第１，第２のパレット案内手段２５，２６でパレットをパレット支持装置２１から移動台２３に移載させる。その後、第３の手順で、移動台２３を反作業位置Ｐ4から作業位置Ｐ3に移動させている。
【００３２】
図５および図６はＡＰＣ１の動作を示す説明図であり、図６は図５に示す動作に続く動作を示している。図７は、図５に示す動作に対応するパレット交換の手順を示すフローチャート、図８は、図６に示す動作に対応するパレット交換の手順を示すフローチャートで、図７に示す手順に続く手順を示している。
なお、図７および図８中のかっこ内の数字は、図５および図６に記載の工程を示している。
図５から図８に示すように、当初は、一方のパレット４がテーブル６に載置されて第１のパレット交換位置Ｐ1に位置し、他方のパレット５は移動台２３に載置されて作業位置Ｐ3に位置決めされ、パレット搬送アーム３５は旋回動作開始位置（すなわち、０度方向）を向いているものとする。
【００３３】
ＭＣ２においては、主軸９を主軸モータにより回転駆動し、工具１１と工作物１０を少なくとも直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向に相対移動させることで、工具１１により工作物１０を切削加工する。
この加工中に、作業者Ｍは、作業位置Ｐ3で他方のパレット５に対する段取り作業を行う。作業者Ｍは、この段取り作業が終了すると操作盤９７の操作スイッチの押ボタンを押して、段取り作業終了の信号を制御手段に出力する。
ＭＣ２での切削加工が終了し、ＮＣプログラムのパレット交換指令（たとえば、Ｍ６０）が実行されると、制御手段の制御によりパレット交換動作がスタートする。なお、パレット交換指令は、操作盤９７の操作スイッチを作業者Ｍが操作することにより指令されるものであってもよい。
制御手段は、図５（１）に示すようにテーブル６が一方のパレット４を載置した状態であるとき、テーブル６を第１のパレット交換位置Ｐ1までＹ軸方向に移動して位置決めする。開閉カバー４６ａを駆動体で矢印Ｑ方向に移動させて、パレット交換のための開口部を開口させる（ステップ１０１）。
【００３４】
パレット交換指令により、テーブル側パレットクランプ・アンクランプ手段１３をアンクランプ動作させて、テーブル６上の一方のパレット４をアンクランプ状態にする。一方のパレット４は、アンクランプ状態になっても、テーブル側パレット仮保持手段で仮保持された状態になっているので、動くことはない（ステップ１０２）。
一方、段取り位置Ｓ2の駆動体８７を駆動して、パレット用係止部材８８を下降させ、他方のパレット５の一方の側の溝部３３ａから抜く。溝部３３ａからパレット用係止部材８８が抜けても、移動台２３上の他方のパレット５は、移動台用パレット仮保持手段９０で仮保持された状態になっているので、動くことはない（ステップ１０３）。このステップ１０２と１０３の手順は、並行して同時に行っている。
【００３５】
次いで、パレット搬送アーム駆動用モータ４４を駆動する。すると、モータ４４の出力は、減速機４５，小径歯車４３，大径歯車４２を介して、パレット搬送アーム３５に伝達される。パレット搬送アーム３５は、矢印Ｅ1に示すように、一定の回転速度で反時計回り方向に旋回する動作を開始する（ステップ１０４）。
図５（２）に示すように、パレット搬送アーム３５が９０度以上回転すると、そのローラ４８が一方のパレット４の一方の側の溝部３３ａに係合する。パレット搬送アーム３５がほぼ２７０度回転すると、一方のパレット４は、テーブル側パレット仮保持手段のばねのばね力に抗して、テーブル６から左方の中間位置Ｓ3側に移動する。すなわち、一方のパレット４は、テーブル６のパレット案内手段１８からＡＰＣ１の第１のパレット案内手段２５に移載される。
すると、リミットスイッチ９４がＯＦＦ状態からＯＮ状態（または、ＯＮ状態からＯＦＦ状態）になるので、この一方のパレット４がテーブル位置Ｓ1から離れて中間位置Ｓ3に移動したことが確認される。一方のパレット４が移動するときには、一方の中間位置保持部材５９は下方に退避しているので、パレット４の移動の邪魔にはならない。
【００３６】
パレット搬送アーム３５が旋回して、そのローラ４８が一方のパレット４の一方の側の溝部３３ａから離脱する前に、カム５７を有するカム機構の連動により、中間位置パレット保持手段５５の一方の中間位置保持部材５９が上昇して、中間位置Ｓ3にある一方のパレット４を動かないように保持する（ステップ１０５）。
図５（３）に示すように、パレット搬送アーム３５が２７０度以上回転すると、そのローラ４８が他方のパレット５の他方の側の溝部３３ｂとの係合を開始する。これにより、移動台２３上の他方のパレット５は、右方の中間位置Ｓ3側に移動する。すなわち、他方のパレット５は、第２のパレット案内手段２６から第１のパレット案内手段２５に移載される。
他方のパレット５が作業位置Ｐ3から中間位置Ｓ3に移動するときは、カム５７を有するカム機構の連動により、他方の中間位置保持部材５９は下方に退避しているので、パレット５の移動の邪魔にはならない。
また、作業位置Ｐ3に位置している移動台２３に設けられたリミットスイッチ９６ａがＯＮ状態からＯＦＦ状態（または、ＯＦＦ状態からＯＮ状態）になり、中間位置Ｓ3のリミットスイッチ９５がＯＦＦ状態からＯＮ状態（または、ＯＮ状態からＯＦＦ状態）になる。このリミットスイッチ９５がＯＮ状態（または、ＯＦＦ状態）になるので、このパレット５が中間位置Ｓ3に移動したことが確認される。
パレット搬送アーム３５のローラ４８が他方のパレット５から離脱する前に、カム機構の連動により、他方の中間位置保持部材５９が上昇してこのパレット５を保持するので、他方のパレット５は中間位置Ｓ3に停止している（ステップ１０６）。
【００３７】
パレット搬送アーム３５は、そのローラ４８が他方のパレット５から離脱した後でかつ一方のパレット４に係合する前に、旋回動作を一時的に停止する。一方、移動台用アーム駆動用モータ６８が駆動されると、その出力は、減速機６９，シャフト７０を介して移動台用アーム６６に伝達される。これにより、移動台用アーム６６は、矢印Ｅ2に示すように、時計回り方向に旋回する動作を開始する。
このとき、移動台２３は移動台保持手段７５には保持されていない。すなわち、カム８０を有するカム機構の連動により、保持部材８１が下降して、その上端部８４が移動台２３の凹部７６から離脱しているので、移動台２３は移動可能になっている（ステップ１０７）。
図５（３）の工程で、一方のパレット４がテーブル位置Ｓ1から離れて中間位置Ｓ3に位置していることが、リミットスイッチ９４から制御手段に出力された信号で確認されている。
この信号を受けた制御手段は、これから受け取る他方のパレット５が移動してくる第２のパレット交換位置Ｐ2にテーブル６を移動させて位置決めする指令を出力する。
この指令によりＹ軸モータを駆動すると、矢印Ｅ3に示すように、テーブル６は、第１のパレット交換位置Ｐ1から第２のパレット交換位置Ｐ2に移動する（ステップ１０８）。ステップ１０６，１０７の手順とステップ１０８の手順は、並行して同時に行っている。
【００３８】
図５（４）に示すように、移動台用アーム６６の旋回動作により、移動台２３は、スライド本体６３とガイドレール６２を介して、作業位置Ｐ3から反作業位置Ｐ4に移動する。その後、移動台用アーム６６は旋回動作を停止する。
このときには、第２のパレット案内手段２６が一方の（後方の）第１のパレット案内手段２５と対向しているので、一方のパレット４が第１，第２のパレット案内手段２５，２６上を移動可能になっている。
また、反作業位置Ｐ4に位置している移動台２３は、移動台保持手段７５で保持されている。すなわち、この状態では、カム８０を有するカム機構の連動により、保持部材８１が上昇してその上端部８４が移動台２３の他方の凹部７７に係合しているので、移動台２３は反作業位置Ｐ4に保持される。
【００３９】
一方、パレット搬送アーム３５は、矢印Ｅ4に示すように旋回動作を再び開始する（ステップ１０９）。パレット搬送アーム３５のローラ４８が、一方のパレット４の他方の側の溝部３３ｂに係合するとともに、カム５７を有するカム機構の連動により、一方の中間位置保持部材５９が下方に退避する。
パレット搬送アーム３５の旋回動作により、図５（５）に示すように、中間位置Ｓ3にある一方のパレット４が、第１，第２のパレット案内手段２５，２６に案内されて、反作業位置Ｐ4にある移動台２３上に移動する。すなわち、一方のパレット４は、第１のパレット案内手段２５から移動台２３の第２のパレット案内手段２６に移載される。
このことは、中間位置Ｓ3のリミットスイッチ９４がＯＮ状態からＯＦＦ状態となり、移動台２３のリミットスイッチ９６ｂがＯＦＦ状態からＯＮ状態になることで確認される。移動台２３上に移動した一方のパレット４は、移動台用パレット仮保持手段９０により仮保持される（ステップ１１０）。
【００４０】
次いで、パレット搬送アーム３５のローラ４８は、他方のパレット５の一方の側の溝部３３ａに係合する。すると、図５（６）に示すように、他方のパレット５は、中間位置Ｓ3から、第２のパレット交換位置Ｐ2に位置しているテーブル６上に移動する。すなわち、他方のパレット５は、第１のパレット案内手段２５からテーブル６のパレット案内手段１８に移載される。このことは、中間位置Ｓ3のリミットスイッチ９５がＯＮ状態からＯＦＦ状態になることにより確認される。
次いで、他方のパレット５は、テーブル側パレット仮保持手段によりテーブル６に仮保持される。パレット搬送アーム３５は、そのローラ４８が他方のパレット５から離脱したのち、旋回動作を完了する（ステップ１１１）。テーブル６のパレットクランプ・アンクランプ手段１３を駆動して、他方のパレット５をテーブル６にクランプする（ステップ１１２）。
【００４１】
一方、移動台用アーム６６は、矢印Ｅ5に示すように、逆方向（反時計回り方向）に旋回動作を再び開始する。すると、図５（７）に示すように、移動台２３が反作業位置Ｐ4から作業位置Ｐ3に移動する。
作業位置Ｐ3に移動した移動台２３は、移動台保持手段７５で保持される。すなわち、この状態では、カム８０を有するカム機構の連動により、保持部材８１が上昇して移動台２３の一方の凹部７６に係合しているので、移動台２３は作業位置Ｐ3に保持される。
駆動体８７を駆動すれば、パレット用係止部材８８が上昇する。パレット用係止部材８８が、移動台２３上の一方のパレット４の一方の側の溝部３３ａに係合する。これにより、一方のパレット４は作業位置Ｐ3に保持される。
移動台用アーム６６は、そのローラ６７が移動台２３の溝部６５から離脱したのち、旋回動作を完了する（ステップ１１３）。
こうして、一方のパレット４は、作業位置Ｐ3にしっかりと保持されている。作業者Ｍは、この作業位置Ｐ3で、一方のパレット４から加工済工作物を取外したのち新しい未加工工作物を載置する段取り作業を行う（ステップ１１４）。
パレット交換動作が完了すると、ＭＣ２は、加工領域内と加工領域外を仕切る開閉カバー４６ａを閉じたのち加工動作に移行する。ＭＣ２は、テーブル６を加工位置に移動させて、他方のパレット５に載置されている未加工工作物を切削加工する（ステップ１１５）。
このステップ１１２，１１５の手順とステップ１１３，１１４の手順は、並行して同時に行われる。ここまでの手順では、パレット４，５は、全体的にほぼ反時計回り方向に移動したことになる。
【００４２】
その後、図６に示す手順で次のパレット交換を行うことになる。この場合には、図６（８）に示すように、テーブル６を第２のパレット交換位置Ｐ2に移動させる。このテーブル６には、加工済の工作物が載置された他方のパレット５がクランプされている（ステップ２０１）。
次いで、テーブル側のパレットクランプ・アンクランプ手段１３をアンクランプ動作させて、テーブル６上の他方のパレット５を仮保持状態にする（ステップ２０２）。
一方、段取り位置Ｓ2のパレット用係止部材８８を、一方のパレット４から引き抜く。これにより、移動台２３上の一方のパレット４は仮保持状態になる（ステップ２０３）。
【００４３】
次に、パレット搬送アーム３５は、逆方向（時計回り方向）に旋回動作を開始する。移動台用アーム６６も、時計回り方向に旋回動作を開始する（ステップ２０４）。
これにより、図６（９）に示すように、移動台２３は、移動台用アーム６６により作業位置Ｐ3から反作業位置Ｐ4に移動する。テーブル６上の他方のパレット５は、パレット搬送アーム３５により、テーブル６から中間位置Ｓ3に移動する。すなわち、他方のパレット５は、パレット案内手段１８から第１のパレット案内手段２５に移載される。
中間位置Ｓ3に移動した他方のパレット５は、カム５７を有するカム機構の連動により、他方の中間位置保持部材５９により保持される（ステップ２０５）。パレット搬送アーム３５の旋回動作により、移動台２３上の一方のパレット４を中間位置Ｓ3に移動させる。すなわち、一方のパレット４は、第２のパレット案内手段２６から第１のパレット案内手段２５に移載される。中間位置Ｓ3に移動した一方のパレット４は、カム機構の連動により、一方の中間位置保持部材５９により保持される（ステップ２０６）。
図６（１０）に示すように、パレット搬送アーム３５は、そのローラ４８が一方のパレット４から離脱した後でかつ他方のパレット５に係合する前に、旋回動作を一時的に停止する。反作業位置Ｐ4側で停止していた移動台用アーム６６は、逆方向に旋回動作を再び開始する（ステップ２０７）。
一方、テーブル６は、第２のパレット交換位置Ｐ2から第１のパレット交換位置Ｐ1に移動する（ステップ２０８）。ステップ２０６，２０７とステップ２０８の手順は、並行して同時に行っている。
【００４４】
次に、図６（１１）に示すように、移動台用アーム６６で移動台２３を反作業位置Ｐ4から作業位置Ｐ3に移動した後、移動台用アーム６６を停止する。一方、パレット搬送アーム３５は旋回動作を再び開始する（ステップ２０９）。
図６（１２）に示すように、パレット搬送アーム３５により、他方のパレット５を中間位置Ｓ3から移動台２３上に移動する。他方のパレット５が、第１のパレット案内手段２５から第２のパレット案内手段２６に移載されたのち、移動台用パレット仮保持手段９０により他方のパレット５を仮保持する（ステップ２１０）。
図６（１３）に示すように、パレット搬送アーム３５で一方のパレット４をテーブル６上に移動する。一方のパレット４は、第１のパレット案内手段２５からパレット案内手段１８に移載されたのち仮保持される。パレット搬送アーム３５は、そのローラ４８が一方のパレット４から離脱したのち、旋回動作を完了する（ステップ２１１）。
【００４５】
作業位置Ｐ3にある他方のパレット５は、パレット用係止部材８８で係止される（ステップ２１２）。これにより、作業者Ｍは、先と同じ作業位置Ｐ3で他方のパレット５に対する段取り作業を行うことができる（ステップ２１３）。
テーブル６上に移動した一方のパレット４は、パレットクランプ・アンクランプ手段１３によりテーブル６にクランプされる（ステップ２１４）。パレット交換動作が完了すると、ＭＣ２は、開閉カバー４６ａを閉じたのち加工動作に移行する。ＭＣ２は、テーブル６を加工位置に移動させて、一方のパレット４に載置されている未加工工作物を切削加工する（ステップ２１５）。
このステップ２１４，２１５の手順とステップ２１２，２１３の手順は、同時に並行して行うことができる。図６に示す手順では、パレット４，５は、全体的にほぼ時計回り方向に移動したことになる。
図６（１３）に示す状態は、図５（１）に示す最初の状態と同じであり、図５に示す手順および図６に示す手順の全体を一つのサイクルとして、パレット交換を行うことができる。
図５，図６に示す手順では、パレット４，５は、平面視で反時計回り方向の移動と時計回り方向の移動を交互に繰り返す場合を示したが、常にパレット４，５が時計回り方向または反時計回り方向に循環するように移動する手順でもよい。
【００４６】
上述のように、本実施形態では、作業者Ｍは、常に一つの作業位置Ｐ3でパレット４，５に対する工作物の段取り作業を行うことができるので、段取り作業のたびに作業位置を移動しなくてもよい。したがって、作業能率が向上するとともに疲労や作業ミス等が改善され、また、ＡＰＣ１付きのＭＣ２を設置する場合に、機械の配置の制約が少ない。
パレットを位置決めするために、段取り位置Ｓ2には作業位置Ｐ3と反作業位置Ｐ4の二箇所のみが設定されているので、ＡＰＣ１を大型化させることなくコンパクトで省スペースにできる。特に、中間位置Ｓ3を工作機械の基体上方に設ければ、ＡＰＣ１付きの工作機械としての全体の設置面積は大きくならない。
また、すべての駆動部を電動式および空圧駆動式にしたので、油圧ユニットを設けなくてもパレットの交換を行うことができる。油圧ユニットがないので、油圧ユニットからの熱の伝導を防止することができ、省エネルギーとなるとともに、廃油処理や油漏れなど環境汚染の問題を生じる恐れがない。
【００４７】
パレット４，５を移動させるときには、移動台用パレット仮保持手段９０およびテーブル側パレット仮保持手段でパレットを移動可能に仮保持しているので、パレット交換動作時にパレットをすばやく移動させることができる。
テーブル位置Ｓ1および段取り位置Ｓ2において、パレット搬送アーム３５のローラ４８がパレット４，５から離脱した状態になっても、パレットは、両方の位置Ｓ1，Ｓ2で仮保持されているので不安定な状態になることはない。
また、作業位置Ｐ3および反作業位置Ｐ4において、移動台用アーム６６のローラ６７が移動台２３より離脱した状態になっても、移動台２３は、移動台保持手段７５により両方の位置Ｐ3，Ｐ4で保持されているので不安定な状態になることはない。
【００４８】
移動台２３上のパレットは、パレット交換動作以外のときは、作業位置Ｐ3でパレット用係止部材８８により動かないように保持されているので、作業者Ｍは、安全かつ確実に段取り作業を行うことができる。
さらに、パレットが作業位置Ｐ3，中間位置Ｓ3に位置していることを、リミットスイッチ９４，９５，９６ａ，９６ｂで検出している。これにより、パレットの現在位置が確認できるので、動作および作業の安全性が向上する。
また、テーブル位置Ｓ1にあったパレットが中間位置Ｓ3または作業位置Ｐ3に移動して、リミットスイッチ９４，９５，９６ａ，９６ｂがその旨の信号を出力したときに、テーブル６が移動するようにしている。
これにより、テーブル６とパレット４，５との干渉を防止して、パレット交換をより確実に行うことができる。また、パレットを移動台２３と中間位置Ｓ3との間で移動させながら、テーブル６も並行して同時に移動させることができるので、パレット交換時間を短縮することができる。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、パレット交換装置を大型化させることなく設置面積を省スペースにできるとともに作業者が一つの作業位置で工作物の段取り作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１から図８は本発明の実施形態の一例を示す図で、図１はパレット交換装置の平面図である。
【図２】 前記パレット交換装置の正面断面図である。
【図３】 図２の部分拡大断面図である。
【図４】 図２のIV線概略断面図である。
【図５】 前記パレット交換装置の動作を示す説明図である。
【図６】 前記動作に続く前記パレット交換装置の動作を示す説明図である。
【図７】 図５に示す動作に対応するパレット交換の手順を示すフローチャートである。
【図８】 図６に示す動作に対応するパレット交換の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 自動パレット交換装置（パレット交換装置）
２ マシニングセンタ（工作機械）
４，５ パレット
６ テーブル
２１ パレット支持装置
２２ パレット搬送手段
２３ 移動台
２４ 移動台移動手段
２５ 第１のパレット案内手段
２６ 第２のパレット案内手段
３３ａ 一方の側の溝部（第２の被係合部）
３３ｂ 他方の側の溝部（第２の被係合部）
３５ パレット搬送アーム
６５ 溝部（第１の被係合部）
６６ 移動台用アーム
７５ 移動台保持手段
８０ カム
８１ 保持部材
８２ カムフォロア（連動部材）
９０ 移動台用パレット仮保持手段
Ｐ3 作業位置
Ｐ4 反作業位置
Ｓ1 テーブルの位置
Ｓ2 段取り位置
Ｓ3 中間位置
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物を載置したパレットを工作機械のテーブルに対して供給するためにパレットの交換を行うパレット交換装置にかかり、特に、二個のパレットをテーブルに対して交互に搬出入して交換するパレット交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作物が載置された二個のパレットを、ＡＰＣ（自動パレット交換装置）のパレット段取り位置からテーブルに対して交互に搬出入して交換するタイプのＡＰＣを、マシニングセンタなど工作機械に併設した技術が広く知られている。
このタイプのＡＰＣは、工作機械の前方側または側方側に配置される場合が多い。また、このＡＰＣにおいては、テーブルにセットされた一方のパレット上の工作物を工作機械で加工している間に、作業者は、ＡＰＣのパレット段取り位置に位置している他方のパレットに対して、加工済の工作物を取り外し、次に加工する予定の未加工の工作物を取付けるなどの段取り作業を行う。
工作機械による工作物の加工が終了すると、加工済の工作物が載置されテーブル上にあるパレットと、ＡＰＣ上にあり未加工工作物が載置されたパレットとを搬出入して、次に加工する未加工工作物を工作機械に供給する。
特公平７−１０６５２９号公報，特開平８−２１５９６９号公報および特開平１０−２４９６６７号公報などには、ＡＰＣの段取り位置での作業者の段取り作業を容易にするために、一つの作業位置で工作物の段取り作業を行うことができるＡＰＣに関する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特公平７−１０６５２９号公報および特開平８−２１５９６９号公報に記載されたＡＰＣでは、平面視でパレットを三個置くためのスペースを必要とするので、ＡＰＣの大きさや設置面積の大きさ等が大型化する傾向があった。
また、前記特開平１０−２４９６６７号公報に記載の技術でも、パレットを移動させるための移動パレットプールを設けるスペースが必要であるので、ＡＰＣの大きさ等が大型化していた。
なお、本出願人は、特開２０００−５９６６号公報で、油圧ユニットを必要とせず環境問題に配慮された工作機械のパレット交換装置を提案している。このパレット交換装置では段取り作業を二つの作業位置で行っているが、作業者の作業性の向上を図るため一つの作業位置で段取り作業を行うことができる技術の開発が求められていた。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、パレット交換装置を大型化させることなく設置面積を省スペースにできるとともに作業者が一つの作業位置で工作物の段取り作業を行うことができる工作機械のパレット交換装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる工作機械のパレット交換装置は、パレットをクランプ・アンクランプ可能にクランプするとともに少なくとも一方向に移動するテーブルに対して、このテーブルの移動方向と直交する方向に二個の前記パレットをそれぞれ移動させて交互に搬出入し交換するために工作機械に併設されたパレット交換装置であって、前記二個のパレットをそれぞれ移載可能に案内支持するために、前記パレット交換装置の段取り位置と前記テーブルの位置との間の中間位置に二組の第１のパレット案内手段が平行に設けられたパレット支持装置と、前記パレットを案内支持するとともに前記第１のパレット案内手段と対向して前記パレットを移載可能な一組の第２のパレット案内手段が設けられ、前記テーブルの移動方向と平行な方向に移動可能に前記段取り位置に設けられた移動台と、前記パレットに対する段取り作業を行うための作業位置とこの作業位置から離れて位置する反作業位置との間で前記移動台を移動させて、前記二組の第１のパレット案内手段のいずれか一方と前記第２のパレット案内手段とを対向させるように、前記段取り位置に設けられると共に、前記移動台に形成された第１の被係合部と、この第１の被係合部に係合離脱可能に係合し旋回動作により前記移動台を移動させるための移動台用アームとを有する移動台移動手段と、前記テーブル位置と前記中間位置との間およびこの中間位置と前記段取り位置との間で前記パレットを一個ずつ搬送するように、前記中間位置に設けられると共に、前記パレットに形成された第２の被係合部と、この第２の被係合部に係合離脱可能に係合し旋回動作により前記パレットを一個ずつ搬送するためのパレット搬送アームとを有するパレット搬送手段とを備え、一つの前記作業位置で前記段取り作業を行えるようにした。
【０００６】
少なくとも前記移動台が前記反作業位置側に位置し前記パレットが前記パレット支持装置の前記反作業位置側の前記第１のパレット案内手段から前記移動台に移載された場合に、前記移動台移動手段で前記移動台を前記作業位置に移動させるのが好ましい。
前記パレット交換装置は、前記移動台用アームの前記旋回動作に連動して、前記作業位置または前記反作業位置に位置している前記移動台を保持可能な移動台保持手段を有しているのが好ましい。
前記移動台保持手段は、前記移動台用アーム側に設けられたカムと、前記移動台に係合離脱可能に係合して前記移動台を保持できるように、進退移動動作する保持部材と、この保持部材に設けられ、前記カムのカム曲線に沿って前記保持部材を進退移動させる連動部材とを備え、前記移動台用アームにより前記移動台を移動させる動作と、前記作業位置および前記反作業位置で前記移動台を保持する動作とを連動させるのが好ましい。
前記移動台には、前記パレットが前記移動台の前記第２のパレット案内手段により支持されているときこのパレットを前記移動台に仮に保持する移動台用パレット仮保持手段が設けられているのが好ましい。
【０００７】
パレット交換方法は、パレットをクランプ・アンクランプ可能にクランプするとともに少なくとも一方向に移動するテーブルに対して、このテーブルの移動方向と直交する方向に二個の前記パレットをそれぞれ移動させて交互に搬出入し交換するために工作機械に併設されたパレット交換装置におけるパレット交換方法であって、前記パレット交換装置は、前記二個のパレットをそれぞれ移載可能に案内支持するために、前記パレット交換装置の段取り位置と前記テーブルの位置との間の中間位置に二組の第１のパレット案内手段が平行に設けられたパレット支持装置と、前記パレットを案内支持するとともに前記第１のパレット案内手段と対向して前記パレットを移載可能な一組の第２のパレット案内手段が設けられ、前記テーブルの移動方向と平行な方向に移動可能に前記段取り位置に設けられた移動台とを有し、前記パレット交換方法は、前記中間位置から前記段取り位置に移動させる予定の前記パレットが、このパレットに対する段取り作業を行うための作業位置から離れた反作業位置側の前記第１のパレット案内手段に案内支持されているとき、前記反作業位置で前記第２のパレット案内手段が前記第１のパレット案内手段と対向するように、前記移動台を移動させる第１の手順と、前記第１，第２のパレット案内手段で前記パレットを前記パレット支持装置から前記移動台に移載させる第２の手順と、その後、この移動台を前記反作業位置から前記作業位置に移動させる第３の手順を、少なくとも有している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施の形態の一例を図１から図８を参照して説明する。
図１および図２は本発明にかかるパレット交換装置の平面図および正面断面図、図３は図２の部分拡大断面図、図４は図２のIV線概略断面図である。
図示するように、この実施形態では、パレット交換装置である自動パレット交換装置（以下、ＡＰＣと記載）１が併設された工作機械として、立形のマシニングセンタ（以下、ＭＣと記載）２の場合を示している。なお、パレットで工作物を搬送するタイプの工作機械であれば、横形マシニングセンタ，ターニングセンタおよび研削盤など他の種類の工作機械であってもよい。
【０００９】
図１から図４に示すように、ＡＰＣ１はＭＣ２の工作機械本体３の側部（または、前部）に設置されており、ＭＣ２とＡＰＣ１によりＡＰＣ１付きのＭＣ２を構成している。
ＡＰＣ１は、パレット４または５をクランプ・アンクランプ可能にクランプするとともに少なくとも一方向に移動するテーブル６に対して、テーブル６の移動方向と直交する方向に二個のパレット４，５をそれぞれ移動させて交互に搬出入し交換する。
なお、本実施形態では、テーブル６がＹ軸方向に移動する例で説明を行うが、テーブル６がＸ軸方向またはＸ，Ｙ軸方向に移動してもよい。すなわち、テーブル６が少なくとも一方向に移動できればよく、テーブル６に対するパレット４，５の移動方向は、テーブル６の移動方向と直交する方向に構成されていればよい。
なお、説明の便宜上、テーブル６が作業者側に移動する方向を＋Ｙ軸方向とし、後述するサドルがＡＰＣ１側に移動する方向を＋Ｘ軸方向とする。さらに、この＋Ｙ軸，−Ｙ軸，＋Ｘ軸，−Ｘ軸方向を、それぞれＡＰＣ１の前方，後方，左方，右方とする。
【００１０】
ＭＣ２においては、コラム（図示せず）がベッド８に立設されており、このコラムにはサドル（図示せず）がＸ軸方向に移動可能に取付けられている。このサドルには、主軸９の軸線を上下方向に向けた主軸頭７が、主軸軸線と平行な方向であるＺ軸方向に移動可能に取付けられている。
主軸頭７に回転可能に支持された主軸９は、テーブル６に対して少なくとも直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向に相対移動する。主軸９の工具装着部には工具１１が着脱可能に装着されている。切削加工時には、テーブル６に載置されたパレット４または５上の工作物１０が、所定の回転速度で回転している工具１１に対して直交３軸方向に相対移動して切削加工される。
【００１１】
テーブル６は、ベッド８上に配置されたガイドレール１２ａに案内支持されて、スライド本体１２ｂを介してＹ軸方向に移動する。ガイドレール１２ａおよびスライド本体１２ｂは、直動転がり案内を構成するものであるが、他の転がり案内，滑り案内等の案内面であってもよい。
パレット交換時には、テーブル６は、テーブル６の移動範囲にあるテーブル位置Ｓ1に設定された、第１のパレット交換位置Ｐ1と第２のパレット交換位置Ｐ2にそれぞれ移動して位置決めされる。
テーブル６には、パレット４，５をクランプ・アンクランプ可能にクランプするためのパレットクランプ・アンクランプ手段１３が設けられている。パレットクランプ・アンクランプ手段１３は、テーブル６に取付けられた駆動体１４と、駆動体１４に固定されたクランプ部材１５と、テーブル６に設けられた位置決めピン１６とを備えている。
クランプ部材１５は、上昇位置においてパレット４，５を移動可能に案内するとともに、下降位置においてパレット４，５をテーブル６の所定の位置（すなわち、位置決めピン１６が係合する位置）に位置決めする。
このように、クランプ部材１５の下面で、パレット４，５の被クランプ部をテーブル６のクランプ用の面に押圧して、パレット４，５をクランプするようになっている。
パレットクランプ・アンクランプ手段１３がアンクランプ状態のとき（すなわち、クランプ部材１５が上昇位置にあるとき）は、位置決めピン１６はパレット４，５より離脱している。
【００１２】
クランプ部材１５の側部には、複数のガイドローラ（以下、ローラと記載）１７が設けられている。ローラ１７は、その外輪部１７ａの外周面の上端が、クランプ部材１５の上面より所定量上方に位置するように配置されている。
ローラ１７は、本実施形態ではカムフォロアからなっているが、軸と軸受（たとえば、転がり軸受）を組み合わせたものであってもよい。ローラ１７は、スタッド部１７ｂがクランプ部材１５に固定され、外輪部１７ａがスタッド部１７ｂに対して回動自在になっている。クランプ部材１５とローラ１７により、テーブル６に設けられたパレット案内手段１８が構成されている。
テーブル側パレット案内手段１８は、複数のローラ１７によりパレット４または５の被係合部３０の凹部上面３１をＸ軸方向に移動可能に支持するとともに、クランプ部材１５またはクランプ部材に取付けられた滑り軸受部材（図示せず）、転がり軸受部材が、パレット４または５の両側の被係合部３０の側面３２または下面部の側面３２ａに係合して、パレット４，５を案内支持している。
【００１３】
テーブル６の近傍には、ＡＰＣ１の基台であるＡＰＣ基台２０が配置されている。ＡＰＣ基台２０は、パレット４，５を載置して段取り作業を行うためのパレット段取り位置Ｓ2を有している。ＡＰＣ基台２０は、ベッド８に取付けられてテーブル位置Ｓ1の側方（左方向）に位置している。
ＡＰＣ１の段取り位置Ｓ2には、パレット４，５に対する段取り作業を行うための作業位置Ｐ3と、作業位置Ｐ3から離れて位置している反作業位置Ｐ4が設定されている。
作業位置Ｐ3および反作業位置Ｐ4は、それぞれ段取り位置Ｓ2内の前方および後方に位置しており、ＡＰＣ１付きのＭＣ２の側方で、Ｙ軸方向に並んで配置されている。作業者Ｍは、一つの作業位置Ｐ3で、ＡＰＣ１上のパレット４または５について、工作物を取外したり取付けたり、取付け治具を着脱したりする段取り作業を行う。
【００１４】
ＡＰＣ１は、パレット支持装置２１とパレット搬送手段２２と移動台（キャリヤ）２３と移動台移動手段２４とを備えている。移動台２３は、段取り位置Ｓ2に設けられてパレット４，５を載置可能である。また、移動台２３は、テーブル６の移動方向と平行な方向（Ｙ軸方向）に直線的に移動して、作業位置Ｐ3または反作業位置Ｐ4に位置決め可能である。
中間位置Ｓ3は、段取り位置Ｓ2とテーブル位置Ｓ1との間に配置されている。パレット支持装置２１は、中間位置Ｓ3に平行に設けられた二組の第１のパレット案内手段２５を有している。
二組の第１のパレット案内手段２５は、ＡＰＣ基台２０の上部に設けられ、パレット４，５をテーブル６の移動方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に案内可能に配置されている。第１のパレット案内手段２５は、二個のパレット４，５をそれぞれ移載可能に案内支持する。
パレット搬送手段２２は、中間位置Ｓ3に配置されて、テーブル位置Ｓ1と中間位置Ｓ3との間、および中間位置Ｓ3と段取り位置Ｓ2との間でパレット４，５を一個ずつ搬送する。
少なくとも移動台２３が反作業位置Ｐ4側に位置し、パレットがパレット支持装置２１の反作業位置Ｐ4側の第１のパレット案内手段２５から移動台２３に移載された場合には、段取り位置Ｓ2に設けられた移動台移動手段２４で移動台２３を作業位置Ｐ3に移動させることができる。これにより、この一つの作業位置Ｐ3で、移動台２３上のパレット４，５に対する段取り作業を行うことができるようにしている。
【００１５】
移動台２３には、一組の平行な第２のパレット案内手段２６が設けられている。第２のパレット案内手段２６は、第１のパレット案内手段２５と平行にＸ軸方向を向いて段取り位置Ｓ2に配置されている。第２のパレット案内手段２６は、パレット４，５を案内支持するとともに、第１のパレット案内手段２５と対向してパレット４，５を移載可能になっている。
各第１のパレット案内手段２５は、Ｘ軸方向に延びた一対のガイド部材３７を有している。第２のパレット案内手段２６も、Ｘ軸方向に延びた一対のガイド部材３８を有している。ガイド部材３７，３８は、パレット４，５を、Ｙ軸方向の動きを規制しながらＸ軸方向にのみ移動するように案内している。
第１，第２のパレット案内手段２５，２６は、複数のローラ（ガイドローラ）３６を有している。ローラ３６のスタッド部３６ａが、ガイド部材３７，３８に形成された孔に挿入され、ナット３６ｃでガイド部材３７，３８に固定されている。
ローラ３６は、その外輪部３６ｂの外周面の上端が、ガイド部材３７，３８の上面より所定量上方に位置するように配置されている。ローラ３６は、その外輪部３６ｂがスタッド部３６ａに対して回動自在になっている。
ローラ３６は、パレット４，５の下面３４をＸ軸方向に移動可能に支持している。同様に、ガイド部材３７，３８またはガイド部材３７，３８に設けられた測方滑り案内部材、測方転がり案内部材が、パレット４，５の側面３４ａ，３４ａを移動可能に支持している。
【００１６】
移動台移動手段２４は、作業位置Ｐ3と反作業位置Ｐ4との間で移動台２３を移動させて、二組の第１のパレット案内手段２５のいずれか一方と第２のパレット案内手段２６とを対向させている。
パレット４，５は、第１，第２のパレット案内手段２５，２６に案内支持されて、中間位置Ｓ3と段取り位置Ｓ2との間でＸ軸方向に移動することができる。また、テーブル６のクランプ部材１５がアンクランプ状態でアンクランプ位置（上昇位置）にあるとき、パレット４，５は、テーブル側パレット案内手段１８と第１のパレット案内手段２５に案内されて、テーブル位置Ｓ1と中間位置Ｓ3との間でＸ軸方向に移動して、テーブル６に対して搬出入される。
【００１７】
パレット４，５の下面には、一方の側の溝部３３ａと他方の側の溝部３３ｂが形成されている。第２の被係合部としての溝部３３ａ，３３ｂは、中間位置Ｓ3におけるパレット４，５の移動方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）に延びて、パレット４，５の下面に直線状に一端から他端まで通して形成されている。
パレット搬送手段２２は、パレット４，５の溝部３３ａ，３３ｂとパレット搬送アーム３５を有している。パレット搬送アーム３５のローラ４８は、溝部３３ａおよび３３ｂの一方に係合離脱可能に係合し、旋回動作によりパレット４，５を一個ずつ搬送する。
中間位置Ｓ3のほぼ中央部には、シャフト４０が、中心軸線ＣＬ1を上下方向（Ｚ軸と平行な方向）に向けてＡＰＣ基台２０に固定されている。シャフト４０には、大径歯車４２が、軸受４１，４１を介して中心軸線ＣＬ1まわりに回動可能に支持されている。大径歯車４２には、ＡＰＣ基台２０側に回動可能に支持されている小径歯車４３が噛み合っている。
パレット搬送アーム３５は、大径歯車４２の上部に、半径方向外方に向けて突出して取付けられている。ＡＰＣ基台２０には、パレット搬送アーム駆動用モータ４４と減速機４５が取付けられている。
パレット搬送アーム駆動用モータ４４の出力は、減速機４５で減速され小径歯車４３に伝達されて、大径歯車４２とパレット搬送アーム３５を旋回動作させる。小径歯車４３から大径歯車４２に動力が伝達されるときにも減速されている。小径歯車４３，大径歯車４２など歯車機構は、外部から埃や切りくずなどが侵入しないように、カバー４６により覆われている。
加工領域内と加工領域外を仕切るために、開閉カバー４６ａが設けられている。開閉カバー４６ａは、駆動体（図示せず）により矢印Ｑ方向に移動して、パレット交換のための開口部を開口させるようになっている。
【００１８】
パレット搬送アーム３５は、ほぼ水平方向に配置され、中心軸線ＣＬ1まわりに水平面内で正逆方向に旋回動作する。パレット搬送アーム３５の先端部には、ローラ取付け部材４７が上方に向けて取付けられている。
ローラ取付け部材４７の上端部には、パレット４，５の溝部３３ａ，３３ｂの内面と転がり接触するようにローラ４８が取付けられている。ローラ４８は、少なくともパレット４，５と接触する外周部がローラ取付け部材４７に対して回動可能であることが好ましい。ローラ４８は、溝部３３ａ，３３ｂに係合離脱可能になっている。ローラ４８およびローラ取付け部材４７は、中心軸線ＣＬ1を中心として半径Ｒ1の円４９の軌跡上を正逆方向に旋回動作する。
なお、中間位置Ｓ3に設けられてパレットを一個ずつ搬送するパレット搬送手段は、パレット４，５の下部に凸状のガイド部材（第２の被係合部）を設け、このガイド部材を挟むようにパレット搬送アーム３５に２個のローラを設け、このローラが前記凸状ガイド部材に係合離脱可能に係合するものであってもよい。
ローラ４８が係合する溝部３３ａ，３３ｂは直線状なので、パレット搬送アーム３５が旋回すると、パレット４，５は、その移動速度を低速→高速→低速と連続的に変化させて、スムーズに移動する。
パレット４，５は、パレット搬送アーム３５の旋回動作によって、テーブル側パレット案内手段１８，第１，第２のパレット案内手段２５，２６に案内支持されて、テーブル位置Ｓ1，中間位置Ｓ3および段取り位置Ｓ2にそれぞれ移動することができる。これにより、パレット４，５は、中間位置Ｓ3からテーブル６の上に移動し、中間位置Ｓ3から移動台２３の上にも移動可能である。
【００１９】
中間位置Ｓ3には、一方のパレット４用と他方のパレット５用に二組の中間位置パレット保持手段５５が設けられている。中間位置パレット保持手段５５は、パレット搬送アーム３５の旋回動作に連動して、中間位置Ｓ3におけるパレット４，５を保持する。
中間位置パレット保持手段５５は、パレット搬送アーム３５側に設けられたカム５７と、パレット４，５の他の被係合部５８に係合離脱可能に係合し、パレット４，５を中間位置Ｓ3に保持可能な一方と他方の中間位置保持部材５９と、ＡＰＣ基台２０側に設けられ、カム５７のカム曲線に沿って軸６０ａを支点にして揺動して、中間位置保持部材５９を上下方向に連動動作させる二つのレバー部材６０とを備えている。
大径歯車４２の下部は円筒状部５６になっている。無端環状のカム５７が円筒状部５６の外周面に形成されている。レバー部材６０のカムフォロア（カム従動子）６１が、カム５７に係合している。
レバー部材６０の端部には、中間位置保持部材５９が連結されている。レバー部材６０は、矢印Ｂに示すように揺動可能にＡＰＣ基台２０に支持されている。カム５７とレバー部材６０によりカム機構が構成されている。中間位置保持部材５９の上端部は、上昇するとパレット４，５の被係合部５８に係合し、下降すると被係合部５８から離脱するようになっている。
パレット４，５が中間位置Ｓ3に移動してきたときに、旋回しているパレット搬送アーム３５のローラ４８が一時的に溝部３３ａ，３３ｂから離脱するので、この離脱中に、中間位置パレット保持手段５５でパレット４，５を動かないように保持する。
【００２０】
ＡＰＣ基台２０には、一対の平行なガイドレール６２がＹ軸方向に延びて固定されている。移動台２３の下部には、四つのスライド本体６３が固定されている。二つずつのスライド本体６３が、それぞれのガイドレール６２に移動可能に係合している。ガイドレール６２とスライド本体６３により、直動転がり案内が構成されている。
移動台２３は、ガイドレール６２とスライド本体６３を介して、作業位置Ｐ3と反作業位置Ｐ4の間をＹ軸方向に移動することができる。なお、移動台２３を案内する案内面は、他の転がり案内，滑り案内などであってもよい。
【００２１】
移動台２３には、第１の被係合部としての一つの溝部６５が形成されている。溝部６５は、移動台２３の移動方向（Ｙ軸方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）に延びて、移動台２３の下面７４に直線状に端部まで通して形成されている。
移動台移動手段２４は、移動台２３の溝部６５と、溝部６５に係合離脱可能に係合し、旋回動作により移動台２３を移動させるための移動台用アーム６６とを有している。
段取り位置Ｓ2において、ＡＰＣ基台２０には、移動台用アーム駆動用モータ６８と減速機６９が固定されている。移動台用アーム駆動用モータ６８の出力は減速機６９で減速され、減速機６９のシャフト７０に出力される。
シャフト７０は、段取り位置Ｓ2のほぼ中央部に、中心軸線ＣＬ2を上下方向（Ｚ軸と平行な方向）に向けて配設されている。シャフト７０には、移動台用アーム６６が半径方向外方に向けて突出して取付けられている。
移動台用アーム６６は、シャフト７０の上端部のフランジ部７０ａに、ボルト７３など締結部材により締結固定されている。移動台用アーム６６は、ほぼ水平方向に配置されており、移動台用アーム駆動用モータ６８に駆動されて、中心軸線ＣＬ2まわりに水平面内で正逆方向に旋回動作する。
【００２２】
移動台２３の溝部６５に係合離脱可能に係合するローラ６７が、移動台用アーム６６の先端部に上方に向けて取付けられている。ローラ６７は溝部６５の内面と接触するローラである。ローラ６７は、少なくとも溝部６５と接触する外周部が移動台用アーム６６に対して回動可能に取付けられていることが好ましい。
ローラ６７は、中心軸線ＣＬ2を中心として半径Ｒ2の円７２の軌跡上を旋回動作する。ローラ６７が係合する溝部６５は直線状なので、移動台用アーム６６が旋回すると、移動台２３は、その移動速度を低速→高速→低速と連続的に変化させて、スムーズに移動する。
なお、ローラ６７が溝部６５に係合離脱容易なように、溝部６５の端部は若干広がった形状になっていてもよい。ローラ６７が移動台２３の溝部６５に係合離脱可能な場合を示しているが、溝部６５から離脱しない場合であってもよい。また、溝部６５は曲線状であってもよい。
さらに、移動台２３に凸状のガイド部材（第１の被係合部）を設け、このガイド部材を挟むように移動台用アーム６６に２個のローラを設け、このローラが前記凸状ガイド部材に係合離脱可能に係合する移動台移動手段であってもよい。
【００２３】
ＡＰＣ１は、移動台用アーム６６の旋回動作に連動する移動台保持手段７５を有している。移動台保持手段７５は、作業位置Ｐ3または反作業位置Ｐ4に位置している状態の移動台２３を保持することができる。
そのために、移動台２３の後部と前部の下部には、凹部７６，７７がそれぞれ下方に向けて形成されている。一方の凹部７６は移動台２３を作業位置Ｐ3に保持し、他方の凹部７７は、移動台２３を反作業位置Ｐ4に保持するためのものである。
シャフト７０の上部には、円筒部７８がボルト７９など締結部材により固定されている。円筒部７８は、シャフト７０のフランジ部７０ａの下面に固定されており、円筒部７８の外周面にはカム８０が形成されている。フランジ部７０ａを有するシャフト７０，移動台用アーム６６および円筒部７８は、一体的に回動する。
【００２４】
移動台保持手段７５は、移動台用アーム６６により移動台２３を移動させる動作と、作業位置Ｐ3および反作業位置Ｐ4で移動台２３を保持する動作とを連動させている。
移動台保持手段７５は、移動台用アーム６６側に設けられたカム８０と、連動部材としてのカムフォロア（カム従動子）８２と、カムフォロア８２が設けられた保持部材８１とを備えている。
保持部材８１は、ＡＰＣ基台２０に固定された案内部材８３に、矢印Ｆに示すように移動自在に支持されている。保持部材８１は、移動台２３の凹部７６または７７に係合離脱可能に係合して移動台２３を保持できるように、上下方向に昇降移動動作する。
カムフォロア８２は、カム８０のカム曲線に沿って保持部材８１を進退移動させている。カムフォロア８２の外輪部がカム８０に係合している。カム８０，カムフォロア８２および保持部材８１により、カム機構が構成されている。
【００２５】
シャフト７０により、移動台用アーム６６と円筒部７８が回動すると、カム８０のカム曲線に沿ってカムフォロア８２とともに保持部材８１が昇降動作する。保持部材８１が上昇すると、その上端部８４が移動台２３の凹部７６または７７に係合して、移動台２３をＡＰＣ基台２０に保持する。保持部材８１が下降すると、その上端部８４が凹部７６または７７から離脱して、移動台２３を移動可能にする。
移動台２３が作業位置Ｐ3または反作業位置Ｐ4に位置しているときに、旋回している移動台用アーム６６のローラ６７が一時的に溝部６５から離脱する場合があるので、上述のようにして移動台保持手段７５で移動台２３を動かないように保持している。
なお、移動台２３に凸状部材を設け、この凸状部材に係合離脱可能に係合するように保持部材８１の上端を凹状にした移動台保持手段であってもよい。
【００２６】
作業位置Ｐ3には、移動台２３上のパレット４または５を作業位置Ｐ3に保持する作業位置パレット保持手段８６が設けられている。作業位置パレット保持手段８６は、ＡＰＣ基台２０に取付けられ圧縮空気の供給により駆動される流体圧シリンダである駆動体８７と、駆動体８７により昇降動作するパレット用係止部材８８とを有して、中間位置Ｓ3から遠い位置（作業位置Ｐ3の左側）に配置されている。移動台２３上のガイド部材３８も、作業位置パレット保持手段８６を構成している。なお、駆動体８７は、電動式または油圧により駆動される流体圧シリンダであってもよい。
パレット用係止部材８８は、パレット４または５が作業位置Ｐ3に位置しているときに、パレット４，５の一方の側の溝部３３ａに係合して、パレット４または５をＸ軸方向に動かないように保持している。このとき、パレット４または５は、ガイド部材３８によりＹ軸方向に動かないように規制されている。
これにより、パレット４または５は、作業位置パレット保持手段８６で作業位置Ｐ3に保持されて動かないので、作業者Ｍは、パレット４，５に対して作業性よく安全に段取り作業を行うことができる。
なお、駆動体８７およびパレット用係止部材８８を、パレット４，５の他方の側の溝部３３ｂに係合するように、中間位置Ｓ3に近い位置（作業位置Ｐ3の右側）に配置してもよい。
【００２７】
移動台２３には、パレット４，５を移動台２３に仮に保持する移動台用パレット仮保持手段９０が設けられている。テーブル６には、パレット４，５をテーブル６に仮に保持するテーブル側パレット仮保持手段（図示せず）が設けられている。
テーブル側パレット仮保持手段と移動台用パレット仮保持手段９０とが協働して、仮保持状態にあるパレット４，５を、テーブル６と移動台２３との間で搬出入できるようにしている。
移動台用パレット仮保持手段９０は、パレット４，５を、付勢力に抗してＸ軸方向に移動可能に移動台２３に仮に保持する。すなわち、移動台用パレット仮保持手段９０は、パレット４，５が作業位置Ｐ3でパレット用係止部材８８で係止されていない状態でも、パレット４，５が動いてしまわないように仮に保持することができる。
移動台用パレット仮保持手段９０は、パレット４，５の一方の側の溝部３３ａ（被係合部）に係合するように、移動台２３の左方側に配置されている。なお、移動台用パレット仮保持手段９０を、パレット４，５の他方の側の溝部３３ｂ（被係合部）に係合するように、移動台２３の右方側に配置してもよい。
【００２８】
移動台用パレット仮保持手段９０は、昇降部材９１と、付勢部材としてのばね９２と、係合部としてのローラ部材９３とを備えている。昇降部材９１は、移動台２３に取付けられて、上限位置と下限位置との間で昇降移動可能になっている。ばね９２は、昇降部材９１を常に上方（パレット側）に付勢している。
ローラ部材９３は、昇降部材９１の上端（パレット側端）に設けられ、溝部３３ａに係合することによりパレット４，５を移動可能に仮保持することができる。なお、昇降部材９１の上端に円筒状，半球状の係合部を形成して、ローラ部材９３を不要としてもよい。
ローラ部材９３は、パレット４，５の下面に接触して自在に回動する。一方の側の溝部３３ａの位置がローラ部材９３の位置にほぼ一致すると、昇降部材９１はばね９２のばね力により押し上げられて若干上昇し、ローラ部材９３が溝部３３ａ内に係合する。パレット４，５は、移動台２３の第２のパレット案内手段２６により支持されているとき、ばね９２のばね力により移動台２３に仮に保持される。
パレット搬送アーム３５が、移動台２３上のパレット４，５を中間位置Ｓ3側に引っ張ると、ローラ部材９３と溝部３３ａとの係合が、ばね９２のばね力に抗して解除される。これにより、パレット４，５は、移動台２３から右方向の中間位置Ｓ3に移動することができる。
こうして、移動台用パレット仮保持手段９０に仮保持されている一方のパレットと、テーブル側パレット仮保持手段に仮保持されている他方のパレットとを、パレット搬送アーム３５の旋回動作で搬出入している。
【００２９】
ＡＰＣ１の制御手段（図示せず）は、移動台２３をＹ軸方向に移動させて、パレット４，５を作業位置Ｐ3または反作業位置Ｐ4に位置決めする制御を行う。また、制御手段は、両方のパレット４，５がテーブル位置Ｓ1から離れている間にテーブル６をＹ軸方向に移動させて、これから搬入されるパレット４，５のための第１のパレット交換位置Ｐ1または第２のパレット交換位置Ｐ2に、テーブル６を移動し位置決めする制御を行う。
そのために、制御手段は、パレット搬送アーム３５および移動台用アーム６６を動作させるための駆動用モータ４４，６８等を駆動制御する。また、制御手段は、Ｙ軸モータ（図示せず）を駆動制御し、このＹ軸モータによって回転する送りねじ１２を介して、テーブル６をＹ軸方向に移動させる。
制御手段に制御されて、パレット４または５が載置されたテーブル６は、中間位置Ｓ3の一方の第１のパレット案内手段２５に対応するパレット交換位置Ｐ1（または、Ｐ2）に位置決めされ、このテーブル６上のパレットが一方の第１のパレット案内手段２５に移動した後、空のテーブル６は、他方の第１のパレット案内手段２５に対応するパレット交換位置Ｐ2（または、Ｐ1）に移動して位置決めされる。
なお、この制御手段は、Ｙ軸モータを制御するＭＣ２のＮＣ（数値制御）装置、ＮＣ装置の指令を受けて駆動用モータ４４，６８，駆動体８７等の制御を行うＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）、またはＮＣ装置内のＰＬＣ部等からなるものである。
【００３０】
パレット４，５の有無を検出して前記制御手段に信号を出力するために、第１，第２の検出手段９４，９５がＡＰＣ基台２０に設けられ、第３の検出手段９６ａ，９６ｂが移動台２３に設けられている。
第１，第２の検出手段９４，９５は、パレット４，５が中間位置Ｓ3に位置しているか否かを検出する。第３の検出手段９６ａは、パレット５が移動台２３上に位置しているか否かを検出し、第３の検出手段９６ｂは、パレット４が移動台２３上に位置しているか否かを検出する。
検出手段９４，９５，９６ａ，９６ｂとしては、接触式または非接触式でパレット４，５の有無を判別できるセンサが使用されている。本実施形態では、リミットスイッチ９４，９５，９６ａ，９６ｂでパレット４，５の有無を直接検出する例を示しているが、近接スイッチ，光電スイッチ等を使用してもよい。
なお、パレット搬送アーム３５および移動台用アーム６６の一方または両方の旋回角を検出する検出手段により、パレット４，５の位置を間接的に検出してもよい。
【００３１】
次に、パレット交換の手順について説明する。
ＡＰＣ１におけるパレット交換方法は、少なくとも第１から第３の手順を有している。第１の手順では、中間位置Ｓ3から段取り位置Ｓ2に移動させる予定のパレットが反作業位置Ｐ4側の第１のパレット案内手段２５に案内支持されているとき、反作業位置Ｐ4で第２のパレット案内手段２６が第１のパレット案内手段２５と対向するように、移動台２３を移動させる。
次に、第２の手順では、第１，第２のパレット案内手段２５，２６でパレットをパレット支持装置２１から移動台２３に移載させる。その後、第３の手順で、移動台２３を反作業位置Ｐ4から作業位置Ｐ3に移動させている。
【００３２】
図５および図６はＡＰＣ１の動作を示す説明図であり、図６は図５に示す動作に続く動作を示している。図７は、図５に示す動作に対応するパレット交換の手順を示すフローチャート、図８は、図６に示す動作に対応するパレット交換の手順を示すフローチャートで、図７に示す手順に続く手順を示している。
なお、図７および図８中のかっこ内の数字は、図５および図６に記載の工程を示している。
図５から図８に示すように、当初は、一方のパレット４がテーブル６に載置されて第１のパレット交換位置Ｐ1に位置し、他方のパレット５は移動台２３に載置されて作業位置Ｐ3に位置決めされ、パレット搬送アーム３５は旋回動作開始位置（すなわち、０度方向）を向いているものとする。
【００３３】
ＭＣ２においては、主軸９を主軸モータにより回転駆動し、工具１１と工作物１０を少なくとも直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向に相対移動させることで、工具１１により工作物１０を切削加工する。
この加工中に、作業者Ｍは、作業位置Ｐ3で他方のパレット５に対する段取り作業を行う。作業者Ｍは、この段取り作業が終了すると操作盤９７の操作スイッチの押ボタンを押して、段取り作業終了の信号を制御手段に出力する。
ＭＣ２での切削加工が終了し、ＮＣプログラムのパレット交換指令（たとえば、Ｍ６０）が実行されると、制御手段の制御によりパレット交換動作がスタートする。なお、パレット交換指令は、操作盤９７の操作スイッチを作業者Ｍが操作することにより指令されるものであってもよい。
制御手段は、図５（１）に示すようにテーブル６が一方のパレット４を載置した状態であるとき、テーブル６を第１のパレット交換位置Ｐ1までＹ軸方向に移動して位置決めする。開閉カバー４６ａを駆動体で矢印Ｑ方向に移動させて、パレット交換のための開口部を開口させる（ステップ１０１）。
【００３４】
パレット交換指令により、テーブル側パレットクランプ・アンクランプ手段１３をアンクランプ動作させて、テーブル６上の一方のパレット４をアンクランプ状態にする。一方のパレット４は、アンクランプ状態になっても、テーブル側パレット仮保持手段で仮保持された状態になっているので、動くことはない（ステップ１０２）。
一方、段取り位置Ｓ2の駆動体８７を駆動して、パレット用係止部材８８を下降させ、他方のパレット５の一方の側の溝部３３ａから抜く。溝部３３ａからパレット用係止部材８８が抜けても、移動台２３上の他方のパレット５は、移動台用パレット仮保持手段９０で仮保持された状態になっているので、動くことはない（ステップ１０３）。このステップ１０２と１０３の手順は、並行して同時に行っている。
【００３５】
次いで、パレット搬送アーム駆動用モータ４４を駆動する。すると、モータ４４の出力は、減速機４５，小径歯車４３，大径歯車４２を介して、パレット搬送アーム３５に伝達される。パレット搬送アーム３５は、矢印Ｅ1に示すように、一定の回転速度で反時計回り方向に旋回する動作を開始する（ステップ１０４）。
図５（２）に示すように、パレット搬送アーム３５が９０度以上回転すると、そのローラ４８が一方のパレット４の一方の側の溝部３３ａに係合する。パレット搬送アーム３５がほぼ２７０度回転すると、一方のパレット４は、テーブル側パレット仮保持手段のばねのばね力に抗して、テーブル６から左方の中間位置Ｓ3側に移動する。すなわち、一方のパレット４は、テーブル６のパレット案内手段１８からＡＰＣ１の第１のパレット案内手段２５に移載される。
すると、リミットスイッチ９４がＯＦＦ状態からＯＮ状態（または、ＯＮ状態からＯＦＦ状態）になるので、この一方のパレット４がテーブル位置Ｓ1から離れて中間位置Ｓ3に移動したことが確認される。一方のパレット４が移動するときには、一方の中間位置保持部材５９は下方に退避しているので、パレット４の移動の邪魔にはならない。
【００３６】
パレット搬送アーム３５が旋回して、そのローラ４８が一方のパレット４の一方の側の溝部３３ａから離脱する前に、カム５７を有するカム機構の連動により、中間位置パレット保持手段５５の一方の中間位置保持部材５９が上昇して、中間位置Ｓ3にある一方のパレット４を動かないように保持する（ステップ１０５）。
図５（３）に示すように、パレット搬送アーム３５が２７０度以上回転すると、そのローラ４８が他方のパレット５の他方の側の溝部３３ｂとの係合を開始する。これにより、移動台２３上の他方のパレット５は、右方の中間位置Ｓ3側に移動する。すなわち、他方のパレット５は、第２のパレット案内手段２６から第１のパレット案内手段２５に移載される。
他方のパレット５が作業位置Ｐ3から中間位置Ｓ3に移動するときは、カム５７を有するカム機構の連動により、他方の中間位置保持部材５９は下方に退避しているので、パレット５の移動の邪魔にはならない。
また、作業位置Ｐ3に位置している移動台２３に設けられたリミットスイッチ９６ａがＯＮ状態からＯＦＦ状態（または、ＯＦＦ状態からＯＮ状態）になり、中間位置Ｓ3のリミットスイッチ９５がＯＦＦ状態からＯＮ状態（または、ＯＮ状態からＯＦＦ状態）になる。このリミットスイッチ９５がＯＮ状態（または、ＯＦＦ状態）になるので、このパレット５が中間位置Ｓ3に移動したことが確認される。
パレット搬送アーム３５のローラ４８が他方のパレット５から離脱する前に、カム機構の連動により、他方の中間位置保持部材５９が上昇してこのパレット５を保持するので、他方のパレット５は中間位置Ｓ3に停止している（ステップ１０６）。
【００３７】
パレット搬送アーム３５は、そのローラ４８が他方のパレット５から離脱した後でかつ一方のパレット４に係合する前に、旋回動作を一時的に停止する。一方、移動台用アーム駆動用モータ６８が駆動されると、その出力は、減速機６９，シャフト７０を介して移動台用アーム６６に伝達される。これにより、移動台用アーム６６は、矢印Ｅ2に示すように、時計回り方向に旋回する動作を開始する。
このとき、移動台２３は移動台保持手段７５には保持されていない。すなわち、カム８０を有するカム機構の連動により、保持部材８１が下降して、その上端部８４が移動台２３の凹部７６から離脱しているので、移動台２３は移動可能になっている（ステップ１０７）。
図５（３）の工程で、一方のパレット４がテーブル位置Ｓ1から離れて中間位置Ｓ3に位置していることが、リミットスイッチ９４から制御手段に出力された信号で確認されている。
この信号を受けた制御手段は、これから受け取る他方のパレット５が移動してくる第２のパレット交換位置Ｐ2にテーブル６を移動させて位置決めする指令を出力する。
この指令によりＹ軸モータを駆動すると、矢印Ｅ3に示すように、テーブル６は、第１のパレット交換位置Ｐ1から第２のパレット交換位置Ｐ2に移動する（ステップ１０８）。ステップ１０６，１０７の手順とステップ１０８の手順は、並行して同時に行っている。
【００３８】
図５（４）に示すように、移動台用アーム６６の旋回動作により、移動台２３は、スライド本体６３とガイドレール６２を介して、作業位置Ｐ3から反作業位置Ｐ4に移動する。その後、移動台用アーム６６は旋回動作を停止する。
このときには、第２のパレット案内手段２６が一方の（後方の）第１のパレット案内手段２５と対向しているので、一方のパレット４が第１，第２のパレット案内手段２５，２６上を移動可能になっている。
また、反作業位置Ｐ4に位置している移動台２３は、移動台保持手段７５で保持されている。すなわち、この状態では、カム８０を有するカム機構の連動により、保持部材８１が上昇してその上端部８４が移動台２３の他方の凹部７７に係合しているので、移動台２３は反作業位置Ｐ4に保持される。
【００３９】
一方、パレット搬送アーム３５は、矢印Ｅ4に示すように旋回動作を再び開始する（ステップ１０９）。パレット搬送アーム３５のローラ４８が、一方のパレット４の他方の側の溝部３３ｂに係合するとともに、カム５７を有するカム機構の連動により、一方の中間位置保持部材５９が下方に退避する。
パレット搬送アーム３５の旋回動作により、図５（５）に示すように、中間位置Ｓ3にある一方のパレット４が、第１，第２のパレット案内手段２５，２６に案内されて、反作業位置Ｐ4にある移動台２３上に移動する。すなわち、一方のパレット４は、第１のパレット案内手段２５から移動台２３の第２のパレット案内手段２６に移載される。
このことは、中間位置Ｓ3のリミットスイッチ９４がＯＮ状態からＯＦＦ状態となり、移動台２３のリミットスイッチ９６ｂがＯＦＦ状態からＯＮ状態になることで確認される。移動台２３上に移動した一方のパレット４は、移動台用パレット仮保持手段９０により仮保持される（ステップ１１０）。
【００４０】
次いで、パレット搬送アーム３５のローラ４８は、他方のパレット５の一方の側の溝部３３ａに係合する。すると、図５（６）に示すように、他方のパレット５は、中間位置Ｓ3から、第２のパレット交換位置Ｐ2に位置しているテーブル６上に移動する。すなわち、他方のパレット５は、第１のパレット案内手段２５からテーブル６のパレット案内手段１８に移載される。このことは、中間位置Ｓ3のリミットスイッチ９５がＯＮ状態からＯＦＦ状態になることにより確認される。
次いで、他方のパレット５は、テーブル側パレット仮保持手段によりテーブル６に仮保持される。パレット搬送アーム３５は、そのローラ４８が他方のパレット５から離脱したのち、旋回動作を完了する（ステップ１１１）。テーブル６のパレットクランプ・アンクランプ手段１３を駆動して、他方のパレット５をテーブル６にクランプする（ステップ１１２）。
【００４１】
一方、移動台用アーム６６は、矢印Ｅ5に示すように、逆方向（反時計回り方向）に旋回動作を再び開始する。すると、図５（７）に示すように、移動台２３が反作業位置Ｐ4から作業位置Ｐ3に移動する。
作業位置Ｐ3に移動した移動台２３は、移動台保持手段７５で保持される。すなわち、この状態では、カム８０を有するカム機構の連動により、保持部材８１が上昇して移動台２３の一方の凹部７６に係合しているので、移動台２３は作業位置Ｐ3に保持される。
駆動体８７を駆動すれば、パレット用係止部材８８が上昇する。パレット用係止部材８８が、移動台２３上の一方のパレット４の一方の側の溝部３３ａに係合する。これにより、一方のパレット４は作業位置Ｐ3に保持される。
移動台用アーム６６は、そのローラ６７が移動台２３の溝部６５から離脱したのち、旋回動作を完了する（ステップ１１３）。
こうして、一方のパレット４は、作業位置Ｐ3にしっかりと保持されている。作業者Ｍは、この作業位置Ｐ3で、一方のパレット４から加工済工作物を取外したのち新しい未加工工作物を載置する段取り作業を行う（ステップ１１４）。
パレット交換動作が完了すると、ＭＣ２は、加工領域内と加工領域外を仕切る開閉カバー４６ａを閉じたのち加工動作に移行する。ＭＣ２は、テーブル６を加工位置に移動させて、他方のパレット５に載置されている未加工工作物を切削加工する（ステップ１１５）。
このステップ１１２，１１５の手順とステップ１１３，１１４の手順は、並行して同時に行われる。ここまでの手順では、パレット４，５は、全体的にほぼ反時計回り方向に移動したことになる。
【００４２】
その後、図６に示す手順で次のパレット交換を行うことになる。この場合には、図６（８）に示すように、テーブル６を第２のパレット交換位置Ｐ2に移動させる。このテーブル６には、加工済の工作物が載置された他方のパレット５がクランプされている（ステップ２０１）。
次いで、テーブル側のパレットクランプ・アンクランプ手段１３をアンクランプ動作させて、テーブル６上の他方のパレット５を仮保持状態にする（ステップ２０２）。
一方、段取り位置Ｓ2のパレット用係止部材８８を、一方のパレット４から引き抜く。これにより、移動台２３上の一方のパレット４は仮保持状態になる（ステップ２０３）。
【００４３】
次に、パレット搬送アーム３５は、逆方向（時計回り方向）に旋回動作を開始する。移動台用アーム６６も、時計回り方向に旋回動作を開始する（ステップ２０４）。
これにより、図６（９）に示すように、移動台２３は、移動台用アーム６６により作業位置Ｐ3から反作業位置Ｐ4に移動する。テーブル６上の他方のパレット５は、パレット搬送アーム３５により、テーブル６から中間位置Ｓ3に移動する。すなわち、他方のパレット５は、パレット案内手段１８から第１のパレット案内手段２５に移載される。
中間位置Ｓ3に移動した他方のパレット５は、カム５７を有するカム機構の連動により、他方の中間位置保持部材５９により保持される（ステップ２０５）。パレット搬送アーム３５の旋回動作により、移動台２３上の一方のパレット４を中間位置Ｓ3に移動させる。すなわち、一方のパレット４は、第２のパレット案内手段２６から第１のパレット案内手段２５に移載される。中間位置Ｓ3に移動した一方のパレット４は、カム機構の連動により、一方の中間位置保持部材５９により保持される（ステップ２０６）。
図６（１０）に示すように、パレット搬送アーム３５は、そのローラ４８が一方のパレット４から離脱した後でかつ他方のパレット５に係合する前に、旋回動作を一時的に停止する。反作業位置Ｐ4側で停止していた移動台用アーム６６は、逆方向に旋回動作を再び開始する（ステップ２０７）。
一方、テーブル６は、第２のパレット交換位置Ｐ2から第１のパレット交換位置Ｐ1に移動する（ステップ２０８）。ステップ２０６，２０７とステップ２０８の手順は、並行して同時に行っている。
【００４４】
次に、図６（１１）に示すように、移動台用アーム６６で移動台２３を反作業位置Ｐ4から作業位置Ｐ3に移動した後、移動台用アーム６６を停止する。一方、パレット搬送アーム３５は旋回動作を再び開始する（ステップ２０９）。
図６（１２）に示すように、パレット搬送アーム３５により、他方のパレット５を中間位置Ｓ3から移動台２３上に移動する。他方のパレット５が、第１のパレット案内手段２５から第２のパレット案内手段２６に移載されたのち、移動台用パレット仮保持手段９０により他方のパレット５を仮保持する（ステップ２１０）。
図６（１３）に示すように、パレット搬送アーム３５で一方のパレット４をテーブル６上に移動する。一方のパレット４は、第１のパレット案内手段２５からパレット案内手段１８に移載されたのち仮保持される。パレット搬送アーム３５は、そのローラ４８が一方のパレット４から離脱したのち、旋回動作を完了する（ステップ２１１）。
【００４５】
作業位置Ｐ3にある他方のパレット５は、パレット用係止部材８８で係止される（ステップ２１２）。これにより、作業者Ｍは、先と同じ作業位置Ｐ3で他方のパレット５に対する段取り作業を行うことができる（ステップ２１３）。
テーブル６上に移動した一方のパレット４は、パレットクランプ・アンクランプ手段１３によりテーブル６にクランプされる（ステップ２１４）。パレット交換動作が完了すると、ＭＣ２は、開閉カバー４６ａを閉じたのち加工動作に移行する。ＭＣ２は、テーブル６を加工位置に移動させて、一方のパレット４に載置されている未加工工作物を切削加工する（ステップ２１５）。
このステップ２１４，２１５の手順とステップ２１２，２１３の手順は、同時に並行して行うことができる。図６に示す手順では、パレット４，５は、全体的にほぼ時計回り方向に移動したことになる。
図６（１３）に示す状態は、図５（１）に示す最初の状態と同じであり、図５に示す手順および図６に示す手順の全体を一つのサイクルとして、パレット交換を行うことができる。
図５，図６に示す手順では、パレット４，５は、平面視で反時計回り方向の移動と時計回り方向の移動を交互に繰り返す場合を示したが、常にパレット４，５が時計回り方向または反時計回り方向に循環するように移動する手順でもよい。
【００４６】
上述のように、本実施形態では、作業者Ｍは、常に一つの作業位置Ｐ3でパレット４，５に対する工作物の段取り作業を行うことができるので、段取り作業のたびに作業位置を移動しなくてもよい。したがって、作業能率が向上するとともに疲労や作業ミス等が改善され、また、ＡＰＣ１付きのＭＣ２を設置する場合に、機械の配置の制約が少ない。
パレットを位置決めするために、段取り位置Ｓ2には作業位置Ｐ3と反作業位置Ｐ4の二箇所のみが設定されているので、ＡＰＣ１を大型化させることなくコンパクトで省スペースにできる。特に、中間位置Ｓ3を工作機械の基体上方に設ければ、ＡＰＣ１付きの工作機械としての全体の設置面積は大きくならない。
また、すべての駆動部を電動式および空圧駆動式にしたので、油圧ユニットを設けなくてもパレットの交換を行うことができる。油圧ユニットがないので、油圧ユニットからの熱の伝導を防止することができ、省エネルギーとなるとともに、廃油処理や油漏れなど環境汚染の問題を生じる恐れがない。
【００４７】
パレット４，５を移動させるときには、移動台用パレット仮保持手段９０およびテーブル側パレット仮保持手段でパレットを移動可能に仮保持しているので、パレット交換動作時にパレットをすばやく移動させることができる。
テーブル位置Ｓ1および段取り位置Ｓ2において、パレット搬送アーム３５のローラ４８がパレット４，５から離脱した状態になっても、パレットは、両方の位置Ｓ1，Ｓ2で仮保持されているので不安定な状態になることはない。
また、作業位置Ｐ3および反作業位置Ｐ4において、移動台用アーム６６のローラ６７が移動台２３より離脱した状態になっても、移動台２３は、移動台保持手段７５により両方の位置Ｐ3，Ｐ4で保持されているので不安定な状態になることはない。
【００４８】
移動台２３上のパレットは、パレット交換動作以外のときは、作業位置Ｐ3でパレット用係止部材８８により動かないように保持されているので、作業者Ｍは、安全かつ確実に段取り作業を行うことができる。
さらに、パレットが作業位置Ｐ3，中間位置Ｓ3に位置していることを、リミットスイッチ９４，９５，９６ａ，９６ｂで検出している。これにより、パレットの現在位置が確認できるので、動作および作業の安全性が向上する。
また、テーブル位置Ｓ1にあったパレットが中間位置Ｓ3または作業位置Ｐ3に移動して、リミットスイッチ９４，９５，９６ａ，９６ｂがその旨の信号を出力したときに、テーブル６が移動するようにしている。
これにより、テーブル６とパレット４，５との干渉を防止して、パレット交換をより確実に行うことができる。また、パレットを移動台２３と中間位置Ｓ3との間で移動させながら、テーブル６も並行して同時に移動させることができるので、パレット交換時間を短縮することができる。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、パレット交換装置を大型化させることなく設置面積を省スペースにできるとともに作業者が一つの作業位置で工作物の段取り作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１から図８は本発明の実施形態の一例を示す図で、図１はパレット交換装置の平面図である。
【図２】 前記パレット交換装置の正面断面図である。
【図３】 図２の部分拡大断面図である。
【図４】 図２のIV線概略断面図である。
【図５】 前記パレット交換装置の動作を示す説明図である。
【図６】 前記動作に続く前記パレット交換装置の動作を示す説明図である。
【図７】 図５に示す動作に対応するパレット交換の手順を示すフローチャートである。
【図８】 図６に示す動作に対応するパレット交換の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 自動パレット交換装置（パレット交換装置）
２ マシニングセンタ（工作機械）
４，５ パレット
６ テーブル
２１ パレット支持装置
２２ パレット搬送手段
２３ 移動台
２４ 移動台移動手段
２５ 第１のパレット案内手段
２６ 第２のパレット案内手段
３３ａ 一方の側の溝部（第２の被係合部）
３３ｂ 他方の側の溝部（第２の被係合部）
３５ パレット搬送アーム
６５ 溝部（第１の被係合部）
６６ 移動台用アーム
７５ 移動台保持手段
８０ カム
８１ 保持部材
８２ カムフォロア（連動部材）
９０ 移動台用パレット仮保持手段
Ｐ3 作業位置
Ｐ4 反作業位置
Ｓ1 テーブルの位置
Ｓ2 段取り位置
Ｓ3 中間位置
Claims (5)
- パレットをクランプ・アンクランプ可能にクランプするとともに少なくとも一方向に移動するテーブルに対して、このテーブルの移動方向と直交する方向に二個の前記パレットをそれぞれ移動させて交互に搬出入し交換するために工作機械に併設されたパレット交換装置であって、
前記二個のパレットをそれぞれ移載可能に案内支持するために、前記パレット交換装置の段取り位置と前記テーブルの位置との間の中間位置に二組の第１のパレット案内手段が平行に設けられたパレット支持装置と、
前記パレットを案内支持するとともに前記第１のパレット案内手段と対向して前記パレットを移載可能な一組の第２のパレット案内手段が設けられ、前記テーブルの移動方向と平行な方向に移動可能に前記段取り位置に設けられた移動台と、
前記パレットに対する段取り作業を行うための作業位置とこの作業位置から離れて位置する反作業位置との間で前記移動台を移動させて、前記二組の第１のパレット案内手段のいずれか一方と前記第２のパレット案内手段とを対向させるように、前記段取り位置に設けられると共に、前記移動台に形成された第１の被係合部と、この第１の被係合部に係合離脱可能に係合し旋回動作により前記移動台を移動させるための移動台用アームとを有する移動台移動手段と、
前記テーブル位置と前記中間位置との間およびこの中間位置と前記段取り位置との間で前記パレットを一個ずつ搬送するように、前記中間位置に設けられると共に、前記パレットに形成された第２の被係合部と、この第２の被係合部に係合離脱可能に係合し旋回動作により前記パレットを一個ずつ搬送するためのパレット搬送アームとを有するパレット搬送手段とを備え、
一つの前記作業位置で前記段取り作業を行えるようにしたことを特徴とする工作機械のパレット交換装置。 - 少なくとも前記移動台が前記反作業位置側に位置し前記パレットが前記パレット支持装置の前記反作業位置側の前記第１のパレット案内手段から前記移動台に移載された場合に、前記移動台移動手段で前記移動台を前記作業位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の工作機械のパレット交換装置。
- 前記パレット交換装置は、
前記移動台用アームの前記旋回動作に連動して、前記作業位置または前記反作業位置に位置している前記移動台を保持可能な移動台保持手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の工作機械のパレット交換装置。 - 前記移動台保持手段は、
前記移動台用アーム側に設けられたカムと、
前記移動台に係合離脱可能に係合して前記移動台を保持できるように、進退移動動作する保持部材と、
この保持部材に設けられ、前記カムのカム曲線に沿って前記保持部材を進退移動させる連動部材とを備え、
前記移動台用アームにより前記移動台を移動させる動作と、前記作業位置および前記反作業位置で前記移動台を保持する動作とを連動させたことを特徴とする請求項３に記載の工作機械のパレット交換装置。 - 前記移動台には、前記パレットが前記移動台の前記第２のパレット案内手段により支持されているときこのパレットを前記移動台に仮に保持する移動台用パレット仮保持手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の工作機械のパレット交換装置。
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