JPH02185341A - パレット交換装置付き工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、複数台を朗え付ける場合に据え付はスペース
が少なくて済むようにしたベレット交換装置を有する工
作機械に関する。

〈従来の技術〉 工作機械に対するワークの位置決めを簡略化するため、
規格化されたパレットに予めワークを位置決め状態で固
定しておき、このパレフトを工作機械に対して位置決め
する方法が大量生産されるワークの自動加工手段として
有効である。特に、生産システムの自動化を企図した場
合、工作機械に対してパレットを自動的に搬出入するパ
レット交換装置が必須であり、このようなパレット交換
装置を組付けた工作機械も非常に多い。

従来のマシニングセンタの平面形状を表す第６図に示す
ように、ベツド１０１に対して前後移動（図中、上下方
向移動）するコラム１０２には、昇降移１）［１（図中
、紙面に対して垂直方向移動）する主軸頭１０３が取付
けられており、この主軸頭１０３の前方には、左右移動
（図中、左右方向移動）するワークテーブル１０４が設
けられている。このワークテーブル１０４を挾んでコラ
ム１０２の反対側には、ワークパレット１０５をワーク
テーブル１０４に対して交換するパレット交換アーム１
０６を具えたパレット交換装Ｎ１０７が配置されている
。

そして、ワークテーブル１０４の図中、左方向移動端に
設定されたパレット交換位置Ａを基準としてコラムの前
後移動方向に正対するようにパレット交換装［１０７の
パレット待機位置Ｂを設定し、ここで作業者は図示しな
い加工前のワークをワークパレット１０５に装着したり
、或いは加工済みのワークをワークパレット１０５から
外したりするか、更には図示しないパレットマガジンを
有するパレット交換装置においては、このパレット待機
位置Ｂとパレットマガジン側に設定したパレット搬出入
位置との間でワークパレット１０５の交換を行うように
している。なお、図中、二点鎖線で示すようにパレット
交換装置のパレット交換アーム１０６′をワークテーブ
ル１０４の左右移動方向の何れか一方の延長上に配置し
たものも知られている。

又、従来のパレット交換装Ｍ１０７のパレットマガジン
の一例をそれぞれ表す第７図及び第８図に示すように、
主軸［１０３に装着された主軸１０７の軸心と平行な図
示しない旋回軸心回りに水平に旋回するパレットホルダ
１０８を一定間隔で設けたパレットマガジン１０９や、
垂直に抱囲するパレットホルダ１）０を一定間隔で設け
た基型のパレットマガジン１）１等が一般的であり、何
れのものも主軸１０７側とパレットマガジン１０９゜１
）１との間にパレット１０５の待機位ＲＢを設定すると
共にこのパレット待機位ｆｉＢと正対するパレットマガ
ジン１０９，１）１の位置をパレット搬出入泣ｉＩＣと
して設定し、これらパレット搬出入泣ｌＩＣを挾んでパ
レット待機位置Ｂの反対側にワーク着脱位ＭＤを設定し
ている。

なお、第８図に示すパレット交換装置１０７のパレット
マガジン１）１には、ワーク看脱位ＭＤにてワークパレ
ット１０５を９０度起倒するための図示しないパレット
起倒装置が付設されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 第６図に示す従来のパレット交換装置付き工作機械の場
合、加工デバッグ等を行うために主軸１０７に装着され
た図示しない工具を監視するコラム１０２側方の位置と
、ワークパレット１０５に対してワークを着脱するため
の位置とが大きく離れているため、作業性が悪い上に複
数台の工作８１械を近接して据え付けることができず、
−人の作業者が複数台の工作機械を同時に取り扱うこと
が難しい。

又、第７図に示した従来のパレットマガジン１０９は設
置スペースを広く必要とするため、先に述べた不具合と
相俟って工作機械の密集配置に一層の制約が加わる。こ
の点、第８図に示した基型のパレットマガジン１）１は
問題が少ないものの、ワークパレット１０５に形成され
ろワークの取付面が垂直になっているため、ワークパレ
ット１０５に対してワークを着脱する場合、ワークの取
付面が水平となるようにワークパレット１０５を起倒す
ろ必要があゆ、パレット交換装置１０７の構造が複雑化
する欠点がある。しかも、実際に加工する場合にワーク
の取付面が垂直のままでは加工精度の点で問題となるた
め、パレット起倒装置をワークテーブル１０４とパレッ
トマガジン１）１との間のワークパレット１０５の搬送
経路の途中に追加して設けざるを得ず、設備コストの増
大を招く。

＜＋ａ題を解決するための手段〉 第一番目の本発明によるパレット交換装置付き工作機械
は、主軸の軸心と直角な方向に往復動し且つワークを取
付けたパレットが着脱自在に装着されるワークテーブル
と、このワークテーブルに対して前記パレットを交換す
る旋回可能な交換アームを有するパレット交換装置とを
具えた工作機械において、前記ワークテーブルに設定さ
れるパレット交換位置と前記パレット交換装置に設定さ
れるパレット待機位置との対向方向を前記ワークテーブ
ルの往ｕ１．動方向に対して交差させると共にこの往復
動方向と直角且つ前記交換アームの旋回軸心と直角な方
向に対して交差させたことを特徴とするものである。

又、第二番目の本発明によるパレット交換装置付き工作
機械は、ワークを取付けたパレットが着脱自在に装着さ
れるワークテーブルに対して前記パレットを交換する旋
回可能な交換アームを有するパレット交換装置付き工作
機械において、前記パレッ）・交換装置は前記パレット
を多数収納し且つこれらパレットを鉛直方向に割出し移
動させると共にパレット搬出入位置が設定されたマガジ
ンを具え、前記パレット搬出入位置にある前記パレット
に形成された前記ワークの取付面が水平となるように前
記パレットはマガジンのパレットホルダにそれぞれ着脱
可能に保持されていることを持黴とするものである。

く作　　　用〉 パレット待機位置は、パレット交換位置を基準としてワ
ークテーブルの往復動方向の延長上にな（、又、これと
直角な方向の延長上にもなく、従って工作機械の主軸゛
を監視する位置とパレット待機位置にてワークをパレッ
トに対して着脱する位置とが近接し、工作機械の同じ側
からこれらの作業を行うことが可能となる。

一方、パレットマガジンに設定されたパレット搬出入位
置では、パレットに形成されたワークの取付面が水平と
なるようにパレットがパレットホルダに保持されており
、パレットはこのままの姿勢でパレット待機位置との間
を移動する。

く実　施　例〉 本発明によるパレット交換装置付き工作機械の一実施例
の外観を表す第１図及びその側面形状の一部を表す第２
図及び平面形状を表す第３図及びそのマガジンの部分の
断面構造を表す第４図に示すように、ベツド１）上には
前後方向（第２図中、左右方向）に往［動するコラム１
２が設置されており、このコラム１２には当該コラム１
２に対して上下方向（第２図中、上下方向）に往復動す
る主軸頭１３が取付けられている。又、コラム１２の後
方にベツド１）から突設されたボール１４の上端には、
自動工具交換装置の工具マガジン１５が搭載され、更に
コラム１２の上端には工具交換アーム１６が組付けられ
ている。

そして、コラム１２に対する主軸頭１３の上昇端及びベ
ツド１）に対するコラム１２の後退端にて工具交換アー
ム１６が主軸頭１３に回転自在に取付けられた主軸１７
と待機位置にある工具マガジン１５のツールポット１８
との間で図示しない工具の受は渡しを行うようになって
いる。

主軸１７の前方のベツド１）上には、相互に平行な一対
のテーブル案内レール１９ａ。

１９ｂに沿って左右方向（第３図中、左右方向）に往復
動するワークテーブル２０が設けられており、このワー
クテーブル２０上には予めワーク２１を位置決め状態で
固定したワ−クパレット２２がパレットクランパ２３を
介して着脱自在に装着される。切粉の搬出方向がテーブ
ル案内レール１９　ａ、　１９　ｂと平行に設定される
切粉排出コンベヤ２４は、ベツド１）の前方に設置され
ており、下端側が乙の切粉排出コンベヤ２４の直上に位
置し且つ上端側がコラム１２の直下に位置するレール保
護カバー２５は、ワークテーブル２０の左右両側にそれ
ぞれ連結されている。本実施例では、ベツド１）の前方
側へ下向きに傾斜したレール保護カバー２５に対応して
、コラム１２側に近接するテーブル案内レール１９ａの
高さ位置を切粉排出コンベヤ２４側に近接するテーブル
案内レール１９ｂよりも高く設定している。このように
、レール保護カバー２５を単一傾斜面で形成することに
より、従来のようにコラム１２とワークテーブル２０と
の間に設置していた切粉排出コンベヤを無くすことが可
能となり、工作４［のコンパクト化を達成できる。しか
も、ベツド１）が切粉や切削油にさらされなくなり、熱
変位に伴う加工精度の低下を阻止できる。

前記ワークテーブル２０を挾んでコラム１２の反対側に
は、自動バレット交換装置のパレットマガジン２６が設
置されている。本実施例のパレットマガジン２６は基型
をなすと共にパレットホルダ２７を一定間隔で多数連結
した無端チェノ２８を有し、この無端チェノ２８を主軸
１７の軸心と平行な図示しない旋回軸心回りに割出し回
転させろようになっている。又、このパレットマガジン
２６とワークテーブル２０との間には、ワークテーブル
２０の一方の往復動端（第３図中、右側への移動端）に
設定されたパレット交換位置Ａと、自動パレット交換装
置に設定されたパレット待８＆位置Ｂとの間でワークパ
レット２２の交換を行うためのパレット交換アーム２９
が旋回自在に設けられている。

このパレット交換アーム２９の旋回軸３０の軸心は主軸
頭１３の上下動方向と平行に設定され、又、パレット待
機位ｆｉＢとワークテーブル２０のパレット交換位置Ａ
とを結ぶ方向は、コラム１２の前後動方向とワークテー
ブル２０の往復動方向とを含む平面内において、これら
コラム１２の前後動方向及びワークテーブル２０の往復
動方向と交差するように設定されている。更に、パレッ
ト待機位置Ｂと正対するパレットマガジン２６のパレッ
トホルダ２７の位Ｂｙは、パレット搬出入位置Ｃとして
設定され、パレットホルダ２７に保持されたワークパレ
ット２２の姿勢を変えることなくそのままパレット待機
位置Ｂヘワークパレット２２を搬出しなり、或いは逆に
パし・ット待機位ＩＩＢからパレット搬出入位置Ｃにあ
るパレットホルダ２７ヘワークパレツト２２が搬入でき
るように、ワークパレット２２に対するパレットホルダ
２７の案内面３１が無端チェノ２８の上下動方向に対し
て直角な主軸１７の軸心と平行に形成されている。ここ
で、パレットホルダ２７の案内面３１は少なくともパレ
ット搬出入泣ＭＣにてワークパレット２２に形成された
ワーク２１の取付面３２が水平となるようにワークパレ
ット２２を保持するようになっている。

従って、第３図からも明らかなように加工デバッグ等を
行うために主軸１７に装着された図示しない工具を監視
する位置と、ワークパレット２２に対しワーク待機位ｊ
ＪＢやワーク搬出入泣Ｈｃでワーク２１を着脱する位置
とが工作機械の同一の側（第３図中、右側）にまとまる
ため、例えば第５図に示すように複数台の工作機械３３
を直列に近接状態で並べることが可能となり、しかも−
人の作業者がこれら工作ｍ械３３を同時に取り扱うこと
ができる。

なお、本実施例ではパレットホルダ２７に対するワーク
パレット２２の抜は外れを防止するため、圧縮コイルば
ね３４を介し第４図中、上向きに付勢されてワークパレ
ット２２内に先端部が嵌入し得る一対の係合ノツチ３５
をパレットホルダ２７に取付け、更にこレラ係合ノツチ
３５を横切ると共にワークパレット２２の搬出入方向に
対して直角な方向に往復動し得ろ係合解除ロッド３６を
パレットホルダ２７に組付けている。この係合解除ロッ
ド３６には、係合ノツチ３５の側方に突設した案内ピン
３７と係合する逃げ溝３８が刻設され、これら逃げ溝３
８の一部には解除用傾斜面３９が形成されている。係合
解除ロッド３６はパレットホルダ２７との間に介装した
圧縮コイルばね４０により係合ノツチ３５が常に突出す
るように、第４図中、右方向に付勢されている。そして
、パレット搬出入位置Ｃにあるパレットホルダ２７の係
合解除ロッド３６と対向するように、自動パレット交換
装置には係合解除シリング４１のピストンロッド４２が
設けられており、この状態にてピストンロッド４２が第
４図中、圧縮コイルばね４０のばね力に抗して左側へ伸
張すると、逃げ溝３８の解除用傾斜面３９が案内ピン３
７に押し当り、これを圧縮コイルばね３４のばね力に抗
して第４図中、下方に押し下げる結果、係合ノツチ３５
がパレットホルダ２７内に引き戻されてワークパレット
２２の抜き外し操作が可能となる。

〈発明の効果〉 本発明のパレット交換装置付き工作機械によると、パレ
ット交換装置のパレット待機位置をワークテーブルに設
定されたパレット交換位置を基準としてワークテーブル
の往復動方向に対し斜め前方に設定したので、工作機械
に対する各種作業をその同一の側から全て行うことが可
能となす、Ｍ、数の工作機械を一直線状に近接させた状
態で据え付けることができることから、従来のものより
設置スペースを大幅に狭めろことが可能となった。

又、パレット交換装置のパレットマガジンに設定された
パレット搬出入位置において、パレット上にワークが載
置された状態となるように、パレットホルダの姿勢とこ
のパレットホルダに対するパレットの着脱方向とを設定
したので、基型のパレットマガジンであっても従来のよ
うなパレット起倒装置を組み付けろ必要が全くなく、工
作機械全体をコンパクト化できることと相俟って設備コ
ストの増大を抑えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパレット交換装置付き工作４Ｍ械
の一実施例の概略構造を表す斜視図、第２図はその主要
部の側面形状を表す一部断面図、第３図はその平面図、
第４図はパレットホルダの部分の概略構造を表す断面図
、第５図は本実施例の工作ｍ減を複数台設置した場合の
概略平面図である。又、第６図は従来のマシニングセン
タの一例を表す概略平面図、第７図はそのパレット交換
装置の概略構造を表す斜視図、第８図は別なパレット交
換装置の一例の概略構造を表す斜視図である。 図中の符号で１）はベツド、１２はコラム、１３は主軸
頭、１７は主軸、１９ａ、１９ｂはテーブル案内レール
、２０はワークテーブル、２１はワーク、２２はワーク
パレット、２４は切粉排出コンベヤ、２５はレール保護
カバー２６はパレットマガジン、２７はパレットホルダ
、２９はパレット交換アーム、３０は旋回軸、３１は案
内面、３２は取付面、３３はパレット交換装置付き工作
機械、３４．４０は圧縮コイルばね、３５は係合ノツチ
、３６は係合解除ロッド、３７は係合ピン、３８は逃げ
溝、３９は解除用傾斜面、４１は係合解除シリンダ、４
２はピストンロッド、Ａはパレット交換位置、Ｂはパレ
ット待機位置、Ｃはパレット搬出入位置である。 特　　許　　出　　願　　人 三菱重工業株式会社 代　　　　　理　　　　　人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸の軸心と直角な方向に往復動し且つワークを
   取付けたパレットが着脱自在に装着されるワークテーブ
   ルと、このワークテーブルに対して前記パレットを交換
   する旋回可能な交換アームを有するパレット交換装置と
   を具えた工作機械において、前記ワークテーブルに設定
   されるパレット交換位置と前記パレット交換装置に設定
   されるパレット待機位置との対向方向を前記ワークテー
   ブルの往復動方向に対して交差させると共にこの往復動
   方向と直角且つ前記交換アームの旋回軸心と直角な方向
   に対して交差させたことを特徴とするパレット交換装置
   付き工作機械。
2. （２）ワークを取付けたパレットが着脱自在に装着され
   るワークテーブルに対して前記パレットを交換する旋回
   可能な交換アームを有するパレット交換装置付き工作機
   械において、前記パレット交換装置は前記パレットを多
   数収納し且つこれらパレットを鉛直方向に割出し移動さ
   せると共にパレット搬出入位置が設定されたマガジンを
   具え、前記パレット搬出入位置にある前記パレットに形
   成された前記ワークの取付面が水平となるように前記パ
   レットはマガジンのパレットホルダにそれぞれ着脱可能
   に保持されていることを特徴とするパレット交換装置付
   き工作機械。