JPH0227111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトランスフアマシンに関するもので、
特に多種類の工作物を工具の取替えを行いながら
高能率に加工できるようにしたトランスフアマシ
ンに関するものである。

一般にトランスフアマシンは、一種類の工作物
を多量に生産する場合に有効であるが、特に工具
の取替えを伴うような工作物の変更には即座に対
応できない問題がある。

すなわち従来、工作物が変更された場合には、
加工ラインより全ての工作物が搬出された後、加
工ライン全体を停止させ、その状態で作業者によ
つて各加工ユニツトに装着されている工具を次に
予定された工作物加工用の工具に順次取替え、し
かる後次に加工すべき工作物を加工ラインに搬入
して加工を再開させるようにしているのが実状で
あり、これがために工作物の変更に伴う段取替え
に多大の時間を要し、マシンの稼動率が著しく低
下する問題がある。

よつて本発明の目的は、段取替えに要するロス
タイムを短縮し、多種類の工作物を高能率に加工
できるトランスフアマシンを提供することであ
る。

本発明の他の目的は、工具取替え用のパレツト
および次に予定された工作物を予めセツトできる
パレツトをそれぞれプールできる段取替え用コン
ベアを備えた上記のトランスフアマシンを提供す
ることである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図はトランスフアマシンの全体平面図で、１
０は加工ラインを示し、この加工ライン１０には
等間隔を存して複数（７つ）のステーシヨン１１
〜１７が直列に配設されており、第１のステーシ
ヨン１１は搬入ステーシヨン、第２、第３、第４
および第５のステーシヨン１２，１３，１４，１
５は加工ステーシヨン、第６のステーシヨン１６
は清掃ステーシヨン、そして第７のステーシヨン
１７は搬出ステーシヨンを示す。加工ステーシヨ
ン１２〜１５の片側もしくは両側にはこれら加工
ステーシヨンに搬送された工作物を加工するため
の加工ユニツト１８〜２４が設置され、また清掃
ステーシヨン１６には前記加工ユニツトによつて
加工された工作物の加工穴を清掃するための清掃
ユニツト２５，２６が設置されている。

前記ステーシヨン１１〜１７の各間にはパレツ
トＰを滑動可能に案内する固定のガイドレール２
７が設置され、これらガイドレール２７は各ステ
ーシヨンに設けられた後述する可動のガイドレー
ルとによつてパレツト搬送路を形成する。加工ラ
イン１０にはその全長に亘つてトランスフアバー
２８が設けられ、その一端はトランスフアシリン
ダ２９に連結されている。トランスフアバー２８
上にはパレツトＰに離脱可能に係合する係合爪３
０（第２図）が起き倒し可能に設けられ、トラン
スフアバー２８の移動によりパレツトＰは各ステ
ーシヨン間を一斉に搬送される。

第２図は加工ステーシヨンおよび加工ユニツト
の構成を示すもので、加工ステーシヨン１５には
治具ベース３１が設置され、この治具ベース３１
には昇降体３２が昇降可能に装架され、クランプ
用シリンダ３３により所定量昇降される。昇降体
３２の上面にはクランパを兼ねたガイドレール３
４が設けられ、このガイドレール３４は昇降体３
２の上昇端において前記固定のガイドレール２７
に整合される。治具ベース３１上には基準ブロツ
ク３５とノツクピン３６が設けられ、加工ステー
シヨン１５に搬送されたパレツトＰは、前記クラ
ンプ用シリンダ３３による昇降体３２の下降によ
り一定量下降され、前記ノツクピン３６に係合し
て位置決めされるとともに、基準ブロツク３５に
圧着クランプされる。

加工ユニツト２４は、前記治具ベース３１に対
向して設置されたベース３７を有し、このベース
３７上にスライドユニツト３８が進退可能に装架
されている。スライドユニツト３８には工具Ｔを
着脱可能に装着した主軸３９が回転可能に軸承さ
れ、この工具Ｔは工作物の変更に伴つて後述する
ように自動的に取替え得るようになつている。ス
ライドユニツト３８は数値制御指令に応答する送
り制御モータ４０により送りねじ４１を介して送
り制御され、パレツトＰ上の工作物に定められた
加工を行う。他の加工ユニツト１８〜２３につい
ても前記加工ユニツト２４と同様に構成されてい
る。

各加工ユニツト１８〜２４には数値制御装置が
それぞれ備えられており、これら数値制御装置の
メモリには対象工作物全ての加工情報が予め記憶
され、加工すべき工作物の種類に対応した加工情
報を呼出し得るようになつている。

前記加工ライン１０の終端部（搬出ステーシヨ
ン１７）にはバツフアコンベア５０が連設され、
このバツフアコンベア５０の一端に、加工ライン
１０にて加工を完了した工作物をパレツトＰより
取外し、新たに未加工のパレツトＰに取付ける工
作物着脱ステーシヨン５１が配設されている。

前記加工ライン１０と平行にパレツトリターン
用のチエーンコンベア５２が配設され、このチエ
ーンコンベア、すなわちリターンコンベア５２の
一端は加工ライン１０の始端部（搬入ステーシヨ
ン１１）にチエーンコンベア５３を介して接続さ
れ、また他端は前記バツフアコンベア５０の一端
（着脱ステーシヨン５１）にチエーンコンベア５
４を介して接続されている。これらリターンコン
ベア５２およびチエーンコンベア５３，５４は前
記加工ライン１０とによつてパレツトＰを一方向
に循環する矩形のパレツト循環路を構成し、この
パレツト循環路を工作物の加工のためにＮ個（ス
テーシヨン数＋α）のパレツトＰが循環される。

前記加工ライン１０とリターンコンベア５２と
を接続する２つのチエーンコンベア５３，５４に
はそれぞれチエーンコンベア５５，５６が連接さ
れ、これらチエーンコンベア５５，５６の間には
２つの段取替えコンベア５７，５８がリターンコ
ンベア５２と平行に配設されている。リターンコ
ンベア５２に近い側の第１の段取替えコンベア５
７には、加工すべき工作物の種類が変更された際
に、各加工ユニツト１８〜２４に装着された工具
Ｔを取替えるために用いる複数のパレツトＰが一
定の間隔を存してプールされている。かかるパレ
ツトＰは前記加工ライン１０における最初の加工
ステーシヨン１２から最終の加工ステーシヨン１
５までのステーシヨン数の２倍の数だけ設けら
れ、その前段の半数のパレツトは各加工ユニツト
より取外す旧工具Ｔを位置決め保持するためのも
のであり、残りの半数のパレツトは各加工ユニツ
トに取付けるべき新工具Ｔを位置決め保持するた
めのものである。これらパレツトＰ上には後述す
る構成の工具位置決め保持装置が備えられる。か
かる段取替えコンベア５７は間歇駆動形のコンベ
アにて構成され、工作物の変更時にパレツトＰを
順次１つづつチエーンコンベア５５に送り出し、
加工ライン１０に投入するようにしている。

またリターンコンベア５２より遠い側の第２の
段取替えコンベア５８には、次に予定された工作
物を位置決めクランプする治具を備えたＮ個のパ
レツトＰがプールされている。かかる段取替えコ
ンベア５８は先詰め形のコンベアにて構成され、
これにプールされたパレツトＰを前記段取替えコ
ンベア５７上のパレツトＰに引き続いて順次１つ
づつチエーンコンベア５５に送り出し、加工ライ
ン１０に投入するようにしている。

なお、前記各コンベアの交差部には昇降可能な
チエーンコンベアが設けられ、このチエーンコン
ベアの上昇あるいは下降により交差部に搬送され
たパレツトＰの進退方向を変換するようになつて
いる。またチエーンコンベア５４とリターンコン
ベア５２との交差部およびチエーンコンベア５６
と第１の段取替えコンベア５７との交差部には昇
降可能なストツパ５９，６０が設けられ、これら
ストツパ５９，６０の昇降制御と前記交差部にお
けるコンベアの昇降制御とにより、チエーンコン
ベア５４に送り出されたパレツトＰをリターンコ
ンベア５２、第１の段取替えコンベア５７あるい
は第２の段取替えコンベア５８に通ずるチエーン
コンベア５６の３つに選択的に搬送できるように
してある。

次にパレツトＰ上に設けられた位置決め保持装
置について説明する。第３図に示すように前記第
１の段取替えコンベア５７にプールされるパレツ
トＰ上には支持ベース７０が設置され、この支持
ベース７０上には工具Ｔの下面を複数か所で保持
する保持ブロツク７１と、工具Ｔの下面に形成し
た位置決め穴に係合する位置決めピン７２が設け
られている。工具Ｔに対する位置決めピン７２の
係合深さは、パレツトＰが加工ステーシヨンでク
ランプ、アンクランプのために昇降する量ｌより
小さく設定され、工作物の変更に伴う工具Ｔの交
換時に、パレツトＰの昇降を利用して位置決めピ
ン７２の係脱が行われる。上記した支持ベース７
０、保持ブロツク７１および位置決めピン７２に
より工具Ｔを位置決め保持する位置決め保持装置
７３を構成する。

しかして、前記加工ユニツト１８〜２４を進退
動させる進退装置と前記パレツトＰを昇降動させ
る昇降機構とによつて、加工ステーシヨン１２〜
１５に搬送されたパレツトＰと加工ユニツト１８
〜２４の主軸３９との間で工具Ｔを取替える取替
え手段を構成している。

次に上記した構成におけるトランスフアマシン
の動作を、Ａ種類の工作物（以下工作物Ａとい
う）→Ｂ種類の工作物（以下工作物Ｂという）→
Ｃ種類の工作物（以下工作物Ｃという）の順序で
ロツト生産する例につき第４図に基いて説明す
る。なお、第４図においては、現在加工中の工作
物Ａ用のパレツトに記号APを付し、また第１の
段取替えコンベア５７にプールされたパレツトに
記号TPを、さらに第２の段取替えコンベア５８
にプールされたパレツトに記号BPをそれぞれ付
して区別する。

第４図Ａは工作物Ａを加工ライン１０で加工し
ている状態を示すもので加工および清掃ステーシ
ヨン１２〜１６において所定の作業が完了する
と、パレツトAPの位置決めクランプが解除され、
パレツトAPはトランスフアバー２８により次ス
テーシヨンに一斉に搬送される。しかしてパレツ
トAPは加工および清掃ステーシヨン１２〜１６
で位置決めクランプされ、加工ユニツト１８〜２
４および清掃ユニツト２５，２６の前進により工
作物Ａの順次定められた作業が施される。

搬出ステーシヨン１７より搬出されたパレツト
APはバツフアコンベア５０に送り出され、着脱
ステーシヨン５１において作業者により加工済の
工作物Ａが取外されるとともに、未加工の工作物
Ａが取付けられる。工作物Ａの着脱が完了したパ
レツトAPはチエーンコンベア５４に送り出され、
リターンコンベア５２を介してリターンされる。
また前述したようにトランスフアバー２８により
パレツトAPが搬送されると、チエーンコンベア
５３上に待機せるリターンパレツトAPが搬入ス
テーシヨン１１に搬入される。

このような工作物Ａのロツト生産の間に、第１
の段取替えコンベア５７にプールされたパレツト
TPのうち後段の半数のパレツト上に予定された
工作物Ｂの加工に使用する工具Ｔがセツトされ、
また第２の段取替えコンベア５８にプールされた
Ｎ個のパレツトBP上に次に加工すべき工作物Ｂ
が装着される。

前記着脱ステーシヨン５１において、パレツト
AP上に最終の工作物Ａが取付けられて送り出さ
れると、作業者によるボタン操作によつて最終工
作物の送り出し完了が指示され、以後着脱ステー
シヨン５１においては加工完了した工作物Ａの取
外しのみが行われ、パレツトAPは空の状態でチ
エーンコンベア５４に送り出される。

前記最終の工作物Ａを取付けたパレツトAPが
リターンコンベア５２に搬送されると、ストツパ
５９，６０が下降され、以後の空のパレツトAP
を第４図Ｂに示すようにチエーンコンベア５６を
介して第２の段取替えコンベア５８に搬送するよ
うに制御する。さらに前記最終のパレツトAPが
リターンコンベア５２を通過すると、その通過確
認に基いて第１の段取替えコンベア５７が駆動さ
れ、このコンベア５７にプールされた第１番目の
パレツトTPをチエーンコンベア５５に送り出す。
以後第１の段取替えコンベア５７は加工ライン１
０上のパレツトがトランスフアバー２８によつて
次ステーシヨンに搬送される毎に、その先頭に位
置するパレツトTPをチエーンコンベア５５に送
り込むに必要な時間だけ間歇的に駆動される。

このような結果、着脱ステーシヨン５１より送
り出された空のパレツトAPは第２の段取替えコ
ンベア５８に搬送されるとともに、第１の段取替
えコンベア５７より送り出されたパレツトTPは
順次搬入ステーシヨン１１に搬入され、トランス
フア動作によつて加工ステーシヨンに搬送され
る。かかる加工ステーシヨンにおいては工作物Ａ
を装着した最後のパレツトAPが通過した後は加
工ユニツトの起動が順次停止される。

第４図Ｃに示すように、前記第１の段取替えコ
ンベア５７より送り出された前段の４つのパレツ
トTPが加工ステーシヨン１２〜１５にそれぞれ
搬送されると、これらパレツトTPは位置決めク
ランプされ、しかる状態で各加工ユニツト１８〜
２４が工具交換のために定められた位置まで前進
される。続いてパレツトTPの位置決めクランプ
が解除され、このアンクランプ動作によつてパレ
ツトTPは第３図に示すように一定量ｌ上昇され、
パレツトTP上の位置決め保持装置７３の位置決
めピン７２が工具Ｔの位置決め穴に係合するとと
もに、保持ブロツク７１が工具Ｔの下面に係合す
る。同時に加工ユニツト１８〜２４においては工
具Ｔのアンクランプが行われ、しかる状態で加工
ユニツト１８〜２４が後退され、工具Ｔを加工ユ
ニツト１８〜２４より離脱してパレツトTP上に
位置決め保持する。このようにして複数の加工ス
テーシヨン１２〜１５において工具Ｔの取外しが
同時に行なわれる。

上記したように工具Ｔの取外しが完了すると、
トランスフアバー２８によるパレツトの搬送のみ
が４回連続して行われ、これによつて第４図Ｄに
示すように、次の加工に使用する工具Ｔを位置決
め保持した後段の４つのパレツトTPが加工ステ
ーシヨン１２〜１５にそれぞれ搬送される。かか
る４つのパレツトTPが加工ステーシヨンに搬送
されると、各加工ユニツト１８〜２４が工具交換
のために定められた位置まで再び前進され、パレ
ツトTP上に保持された工具Ｔを加工ユニツト１
８〜２４に装着し、クランプする。同時にパレツ
トTPが位置決めクランプされて一定量ｌ下降さ
れ、位置決めピン７２を工具Ｔより離脱せしめる
とともに、保持ブロツク７１を工具Ｔの下面より
離間せしめる。しかる後工具Ｔを装着した加工ユ
ニツト１８〜２４が後退され、工作物の変更に伴
う工具交換は完了する。

一方、最後の工作物Ａの支持に用いられたパレ
ツトAPがチエーンコンベア５６と第１の段取替
えコンベア５７との交差部を通過すると、その交
差部に設けられたストツパ６０が突出され、それ
以後のパレツト、すなわち位置決め保持装置７３
を備えたパレツトTPを元の第１の段取替えコン
ベア５７に再プールせしめるように制御する。ま
たその第１の段取替えコンベア５７より前述した
工具交換のために最後のパレツトＰがチエーンコ
ンベア５５に送り出されると、第２の段取替えコ
ンベア５８にプールされた第１番目のパレツト
BPをチエーンコンベア５５に送り出し、以後第
２の段取替えコンベア５８は加工ライン１０上の
パレツトがトランスフアバー２８によつて次ステ
ーシヨンに搬送される毎にその先頭に位置するパ
レツトBPを１つづつチエーンコンベア５５に送
り出す。

上記したように工具交換が完了すると、各加工
ステーシヨンにおいてパレツトTPの位置決めク
ランプが解除され、パレツトが次ステーシヨンに
搬送され、最初の加工ステーシヨン１２に工作物
Ｂを装着した最初のパレツトBPが搬送され、以
後加工ユニツト１８〜２４は工作物Ｂ用に予め定
められた加工サイクルで順次起動される。

しかして位置決め保持装置７３を備えた最後の
パレツトTPがチエーンコンベア５４とリターン
コンベア５２との交差部を通過すると、その交差
部に設けられたストツパ５９が突出され、それ以
後のパレツト、すなわち工作物Ｂを装着したパレ
ツトBPを第４図Ｅに示すようにリターンコンベ
ア５２にリターンさせるように制御する。

かかる工作物Ｂのロツト生産の間に、第１の段
取替えコンベア５７にプールされた前段の４つの
パレツトTPより工作物Ａの加工に使用した工具
Ｔを取外し、新たに後段の４つのパレツトTPに
次に予定された工作物Ｃの加工に使用する工具Ｔ
をセツトし、また第２の段取替えコンベア５８に
プールされたＮ個のパレツトAPに工作物Ｃを装
着し、以下工作物が変更される毎に上述した動作
を繰返す。

上記した実施例においては、工作物の変更に伴
う工具Ｔの取替えを、加工ステーシヨンにおける
パレツトの昇降動作と加工ユニツトの進退動作と
を利用して行う例について述べたが、工具の取替
えは交換アームを使用する方式等各種の構成を採
り得るものであることは勿論である。

以上述べたように本発明は、トランスフアマシ
ンの加工ラインに接続して２つの段取替えコンベ
アを設け、第１の段取替えコンベアには加工ユニ
ツトに装着された工具を受取るためのパレツトな
らびに加工ユニツトに装着すべき工具を保持する
ためのパレツトをプールし、第２の段取替えコン
ベアには次に予定された工作物を取付けるための
パレツトをプールし、工作物の変更時には、現在
加工中の最後の工作物に引き続いて前記第１およ
び第２の段取替えコンベアにプールされたパレツ
トを加工ラインに順次投入し、かつ加工ラインよ
り搬出される使用済のパレツトを前記第１および
第２の段取替えコンベアに再びプールせしめるよ
うにした構成であるので、工作物の変更に伴う段
取替えによるロスタイムを大巾に短縮できるよう
になり、しかも加工ユニツトの進退動と加工ステ
ーシヨンにおけるパレツトの昇降動とを利用して
工具を取り替えるものであるので、第１の段取替
えコンベアにプールされる各パレツトには工具を
支持する支持機構だけ備えればよく、多数の加工
ステーシヨンを有するトランスフアマシンにおい
ても、工具交換を経済的に行い得る効果が奏せら
れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
トランスフアマシンの全体平面図、第２図は加工
ステーシヨンを示す図、第３図は工具の取替え状
態を示す図、第４図Ａ〜Ｅは段取替えの動作を示
す図である。 １０……加工ライン、１２〜１５……加工ステ
ーシヨン、１８〜２４……加工ユニツト、２８…
…トランスフアバー、５２……リターンコンベ
ア、５３〜５６……コンベア、５７，５８……段
取替えコンベア、Ｐ……パレツト、Ｔ……工具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工具を着脱可能に装着した加工ユニツトを加
   工工程順に配置した複数の加工ステーシヨンから
   なる加工ライン、これら加工ステーシヨンにパレ
   ツトを搬送するトランスフア装置、前記加工ライ
   ンの終端部から始端部にパレツトをリターンする
   リターンコンベアを備えたトランスフアマシンに
   おいて、前記加工ユニツトを前記加工ラインに交
   差する方向に進退可能に設け、前記加工ステーシ
   ヨンにパレツトを位置決めクランプするためにパ
   レツトを昇降する昇降機構を設け、前記加工ユニ
   ツトに装着された工具を受取る空の複数のパレツ
   トおよび次に予定された工作物の加工に使用する
   工具を保持する複数のパレツトをプールする第１
   の段取替えコンベアを設け、また次に予定された
   工作物を装着するための複数のパレツトをプール
   する第２の段取替えコンベアを設け、前記第１お
   よび第２の段取替えコンベアの両端部を前記リタ
   ーンコンベアの両端部にそれぞれ並列的に接続
   し、前記第１の段取替えコンベアより加工ステー
   シヨンに搬送されたパレツトと加工ユニツトとの
   間で前記加工ユニツトの進退動と前記昇降機構に
   よるパレツトの昇降動によつて工具を取替える取
   替え手段を備えてなるトランスフアマシン。