JP4969634B2 - 工作機械の段取りステーション - Google Patents

Description

本発明は、水平方向に延びる旋回軸線周りに旋回可能に支持されパレット取付面を有するパレット支持体を備えた工作機械の段取りステーションに関する。

横形のマシニングセンタでは、パレットを直立させた状態でテーブルに保持して加工するので、パレットは直立状態でテーブルまで水平方向に搬送されてくることが好ましい。このため、工作機械の側方に隣接して、工作機械のテーブルに装着されるパレットの段取りを行うための段取りステーションを設け、ここに、特許文献１に示されているように、水平軸線周りに回転可能に支持されておりパレットを保持するためのパレット取付面を複数有したパレット支持体を設けることがある。このパレット支持体は、水平方向に延びる旋回軸線周りに旋回され、水平面又は鉛直面となるように各パレット取付面を割り出し位置決めすることができるようになっており、パレット支持体とテーブルとの間でパレットの授受を行うときには、直立状態（パレットの面が鉛直面となる状態）のパレットを水平方向に移動するだけでパレットの授受を行うことができるように、鉛直面になるようにパレット取付面を割り出し位置決めする一方、段取り作業を行うときには、段取り作業を容易にするために、段取り作業をすべきパレットを保持するパレット取付面を上向きに水平になるように割り出し位置決めする。

特公昭６３−６５４６６号公報

上記のようなパレット支持体では、段取り作業を行うときに、パレット取付面を上向きに水平になるように割り出し位置決めするので、大型のワークを取り扱うためにパレット支持体が大きくなると、水平になるように割り出し位置決めされたパレット取付面に保持されたパレットに作業者がアクセスしにくくなる。このような場合、パレット支持体の旋回軸線周りの側面と対向するように架台を設け、架台上の床板を足場にして、パレット取付面に保持されたパレットに段取り作業を行うことが多い。ところが、架台は、パレット支持体を旋回させてパレット取付面が鉛直面になったときにパレット取付面に保持されたパレット上のワークと架台とが干渉することを防止するに十分な距離だけ、パレット支持体の旋回軸線周りの側面から離して設置しなければならない。したがって、架台を設置しても、水平になるように割り出し位置決めされたパレット取付面と架台の床板との間の距離が離れてしまい、段取り作業を行いにくいという問題があった。また、段取り作業中に、作業者が架台の床板とパレット支持体の側面との間の隙間から落下する危険性があった。

本発明は前述の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、水平方向に延びる旋回軸線周りに旋回可能に支持されたパレット支持体上に保持され水平になるように割り出し位置決めされたパレットへの接近性がよく、安全に段取り作業を行うことができる工作機械の段取りステーションを提供することにある。

前述の目的を達成するため、本発明によれば、水平方向に延びる旋回軸線周りに旋回可能に支持され且つパレットを保持するためのパレット取付面を有するパレット支持体を備え、前記パレット取付面が前記旋回軸線周りに割り出し可能になっており、前記パレット取付面が水平になるように割り出し位置決めした状態で段取り作業を行う工作機械の段取りステーションであって、前記パレット支持体に、前記パレット取付面が水平になるように割り出し位置決めされたときに水平方向に延びる踏板が取り付けられている工作機械の段取りステーションが提供される。

上記工作機械の段取りステーションでは、パレット支持体の側面から突出するようにパレット支持体の側面に踏板が取り付けられており、パレット取付面が水平になるように割り出し位置決めされたときに踏板が水平方向に延びている。したがって、パレット取付面を水平になるように割り出し位置決めして段取り作業を行うとき、パレット支持体の側面から水平方向に延びる踏板を足場にして段取り作業を行うことができる。

前記段取りステーションは、前記踏板が水平になるように割り出し位置決めされたときに前記踏板に近接し且つ前記踏板と同じ高さとなる床板を有する架台をさらに備えることが好ましい。このような架台が設けられていれば、架台の床板と踏板との高さが同じとなるので、踏板へのアクセスが容易になる。

例えば、前記踏板は、前記パレット取付面が水平になるように割り出し位置決めされたときに前記パレット支持体の鉛直面になる側面に取り付けられる。

本発明の工作機械の段取りステーションによれば、パレット取付面を水平になるように割り出し位置決めして段取り作業を行うとき、パレット支持体の側面から水平方向に延びる踏板を足場にして段取り作業を行うことができるので、水平になるように割り出し位置決めされたパレット取付面に保持されるパレットへの接近性がよくなる。また、踏板とパレット支持体の側面との隙間が小さくなるので、安全に作業が行えるようになる。

本発明による工作機械の段取りステーションの全体構成を示す側面図である。 図１に示される段取りステーションを備える工作機械の平面図である。

以下、図面を参照して、本発明による工作機械の段取りステーションの実施の形態を説明する。
最初に、本発明による段取りステーション１１を備える工作機械１３の全体構成を説明する。図２を参照すると、工作機械１３は、第１のベッド１５及び第２のベッド１７と、第１のベッド１５上に設けられたコラム１９と、コラム１９の前面（第２のベッド１７側の面）に支持された主軸頭２１と、回転軸線Ｏ周りに回転可能に主軸頭２１に支持された主軸２３と、主軸２３と対向して第２のベッド１７上に設けられたテーブル２５とを備える。本実施の形態では、工作機械１３は横形工作機械であり、主軸２３は水平方向に延びる回転軸線Ｏ周りに回転するようになっており、この主軸２３に工具Ｔが装着される。また、テーブル２５には、ワークＷを装着されたパレットＰが鉛直状態（パレットＰのワーク取付面２７が鉛直面になっている状態）で保持される。なお、本実施の形態では、第２のベッド１７は、第１ベッド１５と別部材として、第１のベッド１５の前方、すなわち主軸２３の先端側に配置されているが、第１のベッド１５と第２のベッド１７は、一体の部材として形成されていてもよい。

コラム１９は、第１のベッド１５上に設けられたＺ軸案内レール（図示せず）に沿ってＺ軸方向（前後方向）に第１のベッド１５上を移動できるようになっている。また、主軸頭２１は、コラム１９に設けられたＹ軸案内レール（図示せず）に沿ってＹ軸方向（上下方向）に移動できるようになっている。さらに、テーブル２５は、第２のベッド２７上に設けられたＸ軸案内レール（図示せず）に沿ってＸ軸方向（左右方向）に第２のベッド２７上を移動できるようになっている。ここで、Ｘ軸方向及びＹ軸方向とは、主軸２３の回転軸線Ｏと垂直な平面内の直交する二つの軸方向を指し、Ｚ軸方向とは、主軸２３の回転軸線Ｏと平行な軸方向を指す。図２に示される実施の形態では、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、それぞれ、左右方向、上下方向（紙面に垂直方向）及び前後方向を指している。

さらに、テーブル２５上には、Ｘ軸方向に延びる案内レール（図示せず）が設けられており、パレット駆動機構（図示せず）によってテーブル２５上で案内レールに沿ってパレットＰを移動させることができるようになっている。パレット駆動機構は、例えば、歯車−チェーン機構やラック−ピニオン機構などによって構成することができる。

このような構成により、工作機械１３は、主軸２３に装着された工具Ｔとテーブル２５に保持されたパレットＰ上のワークＷとを相対移動させながら、工具ＴでワークＷを加工することができる。

工作機械１３の側方には、段取りステーション１１が設けられており、パレット搬送手段によって段取りステーション１１と工作機械１３のテーブル２５との間でパレットＰの授受を行えるようになっている。段取りステーション１１では、工作機械１３のテーブル２５に引き渡されるパレットＰへのワークＷの取り付けやテーブル２５から受け取ったパレットＰからの加工済みのワークＷの取り外しなどの段取り作業を行うことができるようになっている。

次に、図１を参照して、段取りステーション１１の詳細を説明する。
段取りステーション１１には、パレット支持体２９と、架台３１とが設けられている。パレット支持体２９は、二つの支柱３３によって水平方向に延びる旋回軸線３５周りに旋回可能に支持されており、旋回軸線３５周りに複数の側面３７を備える角柱形状を有する。図示される実施の形態では、パレット支持体２９は、四つの側面３７を備える四角柱形状を有しているが、複数の側面３７を有するものであれば、任意の形状とすることができる。パレット支持体２９の複数の側面３７のうちの幾つかには、パレット取付面３９が形成されており、パレット取付面３９に、ワークＷを装着されたパレットＰを保持できるようになっている。図示される実施の形態では、パレット支持体２９の四つの側面３７のうちの対向する二つの側面３７にパレット取付面３９が形成されている。

また、パレット支持体２９のパレット取付面３９には、Ｘ軸方向に延びる案内レール（図示せず）と、パレット駆動手段（図示せず）とが設けられており、パレット駆動機構によってパレット取付面３９上で案内レールに沿ってパレットＰを移動させることができるようになっている。パレット駆動機構は、歯車−チェーン機構やラック−ピニオン機構などとすることができる。

なお、パレット支持体２９は、架台３１に面する側で鉛直面となるように割り出し位置決めされたときにパレット支持体２９のパレット取付面３９がテーブル２５のワーク取付面２７と同一平面上に位置するように、配置されている。

パレット支持体２９では、段取りステーション１１とテーブル２５との間でパレットＰの授受を行うときには、パレット取付面３９が鉛直面になるように旋回軸線３５周りに割り出し位置決めされる。一方、段取り作業を行うときには、パレット取付面３９は上向きに水平になるように旋回軸線３５周りに割り出し位置決めされる。

架台３１は、パレット支持体２９の側面と対向するようにパレット支持体２９と隣接して配置されており、旋回軸線３５周りにパレット支持体２９を旋回させたときにパレット支持体２９及びそれに保持されるワークＷなどが通過する旋回領域４１（図１参照）の外側に位置するようになっている。また、架台３１の上部には、床板４３が設けられており、床板４３を足場にして、作業者がパレット支持体２９に保持されたパレットＰの段取り作業を行うことができるようになっている。さらに、作業者が床板４３から落下することを防ぐために、パレット支持体２９と反対側の床板４３の側部には手摺４５が設けられていることが好ましい。なお、床板４３には、架台３１の側部に設けられた階段４７（図２参照）を使って上がることができるようになっている。

本発明の段取りステーション１１では、さらに、パレット支持体２９の側面３７のうち、パレット取付面３９以外の側面３７に、パレット取付面３９が上向きに水平になるように割り出し位置決めされたときに架台３１側に位置する側面３７から水平方向に突出して延びるように、踏板４９が取り付けられている。踏板４９は、旋回軸線３５周りにパレット支持体２９を旋回させたときに踏板４９が架台３１（特にその床板４３）と干渉しないような長さを有している。また、踏板４９は、パレット取付面３９と隣接するパレット支持体の側面３７に取り付けられることが好ましい。このような踏板４９をパレット支持体２９に設けることにより、段取り作業を行うべきパレットＰを保持したパレット取付面３９が上向きに水平になるように割り出し位置決めされたときに、作業者は、この踏板４９を足場にして、パレット取付面３９に接近できるので、パレットＰへの段取り作業を行うことが容易となる。

パレット支持体２９が四角柱である場合、パレット支持体２９の踏板４９と架台３１の床板４３とを近接させるためには、パレット取付面３９が上向きに水平になるように割り出し位置決めされたときに架台３１側を向いて鉛直面となる側面に踏板４９を取り付けることが好ましく、パレット取付面３９が上向きに水平になるように割り出し位置決めされたときに架台３１側を向いて鉛直面となる側面に、パレット支持体２９の旋回軸線３５を含む水平面内に位置するように踏板４９を取り付けることがさらに好ましい。このような位置に踏板４９を取り付ければ、踏板４９の架台３１へ向けての突出し長さが一番長くなり、段取り時の作業性が向上する。

なお、架台３１の床板４３は、パレット支持体２９を旋回軸線３５周りに旋回させて踏板４９が水平になるように割り出し位置決めしたときに、踏板４９と近接すると共に踏板４９と同じ高さとなるようになっている。これにより、パレット取付面３９が上向きに水平になるように割り出し位置決めされて踏板４９が水平になっているときに、架台３１の床板４３とパレット支持体２９の踏板４９とが同じ高さとなり、架台３１の床板４３から踏板４９への乗り移りが容易になる。また、架台３１の床板４３とパレット支持体２９の踏板４９とを近接させることができるようになるので、床板４３と踏板４９との隙間が小さくなり、作業者が隙間から落下する危険性を少なくすることができる。なお、段取り時のパレットの高さに応じて、踏板４９と架台３１の床板４３との間に段差を設けてもよい。

次に、図２に示される段取りステーション１１の動作を説明する。
段取りステーション１１とテーブル２５との間でパレットＰの授受を行うときには、まず、段取りステーション１１において、旋回軸線３５周りにパレット支持体２９を旋回させることにより、テーブル２５へ引き渡すべきパレットＰを保持するパレット取付面３９又はテーブル２５から引き渡されるパレットＰを保持するべきパレット取付面３９が架台３１側を向いた鉛直面になるように、割り出し位置決めが行われる。次に、この状態で、パレット搬送手段によってパレットＰをＸ軸方向に移動させ、テーブル２５とパレット支持体２９との間でパレットＰの授受を行う。このように、パレット取付面３９を鉛直面にすることにより、パレットＰをＸ軸方向に移動させるだけで、テーブル２５とパレット取付面３９との間でパレットＰの授受を行うことが可能になり、パレットＰの搬送時にパレットＰを旋回させる必要がなくなる。また、この結果、テーブル２５とパレット支持体２９との間でパレットＰの通過のために必要となるスペースの幅を低減させることが可能となる。このように、本発明の段取りステーションは、旋回軸線周りの割出し動作一つでパレットを、搬送のための垂直姿勢と段取りのための水平姿勢に位置決めできるので、コンパクトに構成することができる。

本実施の形態では、テーブル２５に設けられた案内レール及びパレット駆動機構と、パレット支持体２９のパレット取付面３９に設けられた案内レール及びパレット駆動機構とにより、段取りステーション１１とテーブル２５との間でパレットＰの搬送を行うパレット搬送手段を構成している。例えば、段取りステーション１１からテーブル２５へパレットＰを搬送するときには、パレット駆動機構によってパレット支持体２９のパレット取付面３９上で案内レールに沿ってテーブル２５へ向かってパレットＰを移動させ、テーブル２５はパレット支持体２９から送られてきたパレットＰを受け取ると、受け取ったパレットＰをパレット駆動機構によってテーブル２５上で案内レールに沿って移動させ所定位置に位置決めし、固定する。テーブル２５から段取りステーション１１へパレットＰを搬送するときには、この逆を行う。

一方、パレット取付面３９に保持されたパレットＰの段取り作業を行うときには、旋回軸線３５周りにパレット支持体２９を旋回させることにより、段取り作業を行うべきパレットＰを保持するパレット取付面３９を上向きに水平となるように割り出し位置決めする。パレット取付面３９を水平にすることにより、そこに保持されるパレットＰも水平となり、段取り作業が容易になる。パレット取付面３９が上向きに水平となるように割り出し位置決めされると、パレット支持体２９の踏板４９は、架台３１の床板４３と同じ高さでパレット支持体２９の架台３１側の側面から架台３１へ向かって水平方向に突出して延びるように配置される。したがって、作業者は、架台３１の階段４７から床板４３へ上った後、床板４３からパレット支持体２９の踏板４９上へ移動することで、踏板４９を足場にして、上向きに水平となるように割り出し位置決めされたパレット取付面３９に保持されるパレットＰに対して段取り作業を行うことが可能となる。

また、パレット取付面３９が上向きに水平となるように割り出し位置決めされたときに、パレット支持体２９の踏板４９が架台３１の床板４３と近接して配置されるようになっていれば、パレット支持体２９の踏板４９と架台３１の床板４３との間にはほとんど隙間がなくなるので、パレット支持体２９の踏板４９と架台３１の床板４３との間の作業者の移動が容易になる。また、段取り作業中に、パレット支持体２９の踏板４９と架台３１の床板４３との隙間から作業者が落下する危険性も低減される。

以上、図示される実施の形態を参照して、本発明の工作機械の段取りステーションを説明したが、本発明の工作機械の段取りステーションは図示される実施の形態に限定されるものではない。例えば、パレット支持体２９を六角柱形状とし、パレット取付面３９を上向きに水平に割り出し位置決めしたときにパレット取付面３９に隣接する傾斜した側面から踏板４９が延びるようにしてもよい。

１１ 段取りステーション
２９ パレット支持体
３１ 架台
３５ 旋回軸線
３７ 側面
３９ ワーク取付面
４３ 床板
４９ 踏板

Claims (3)

1. 水平方向に延びる旋回軸線周りに旋回可能に支持され且つパレットを保持するためのパレット取付面を有するパレット支持体を備え、前記パレット取付面が前記旋回軸線周りに割り出し可能になっており、前記パレット取付面が水平になるように割り出し位置決めした状態で段取り作業を行う工作機械の段取りステーションであって、
   前記パレット支持体に、前記パレット取付面が水平になるように割り出し位置決めされたときに水平方向に延びる踏板が取り付けられていることを特徴とした工作機械の段取りステーション。
2. 前記踏板が水平になるように割り出し位置決めされたときに前記踏板に近接し且つ前記踏板と同じ高さとなる床板を有する架台をさらに備える、請求項１に記載の工作機械の段取りステーション。
3. 前記踏板は、前記パレット取付面が水平になるように割り出し位置決めされたときに前記パレット支持体の鉛直面になる側面に取り付けられる、請求項１又は請求項２に記載の工作機械の段取りステーション。

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