JPH0259246A - 工作機械の自動パレット交換装置 - 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、ワーク（工作物）を取り６１けたパレットを
、マシニングセンタその他の工作機械のテーブルに対し
て自動的に取り付けたり、取り外したりする自動パレッ
ト交換装置に関する。

従来の技術 従来、この種の自動パレット交換装置としてパレット交
換位置における段取り側のパレット受台と、機械側のテ
ーブルとの間に、垂直方向に延びる支持軸の周りに旋回
可能及び軸方向へ上下移動可能な交換アームを配設した
ものは知られている。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来の交換アームを備えた自動バレッ１〜交換
装置にＪ′３いては、前記交換アームがパレットの外周
部を把持して支持する構造であったので、前記交換アー
ムは長くて旋回半径が大きかった。

このため、旋回時に前記交換アームが、パレットを交換
位置に搬送するレールやカイトに干渉するおそれがあっ
た。また、旋回半径が大きいので、旋回速度をあまり大
ぎくできないという問題点があった。

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、前記交換アーム
が短くて、旋回速度を大きくできる自動パレット交換装
置を提供することにある。

また、本発明の目的は、機械側のテーブルが一軸又は二
軸方向へ移動可能であって、該テーブルのパレットクラ
ンプ装置と連動できる工作機械の自動パレット交換装置
を提供することにおる。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するための本発明の構成は、段取り側の
パレット受台と、機械側のテーブルとの間に、垂直方向
へ延びる支持軸の周りに旋回可能及び軸方向へ上下移動
可能な交換アームを配設した自動パレット交換装置であ
って、前記交換アームが短く形成され、その両端に設け
た係合手段が、前記パレット受台及び前記テーブルに載
置した１組のパレットの相対する側部に付設された係合
部材に係合し、前記両パレットを片持ら構造に支持する
ようになっていることを特徴とする。

また、前記交換アームを旋回及び上下動させる前記支持
軸の駆動装置と、前記テーブルにおけるパレットクラン
プ装置の作動手段とが連動していることが好ましい。

作用 上記のように構成した自動パレット交換装置は、交換す
る１組のパレットが前記交換アームの両端に設けた係合
手段により片持ち構造に支持され、小さい旋回半径で旋
回する。

また、前記交換アームの駆動装置に連動して、前記テー
ブルのパレットクランプ装置が作動する。

発明の効果 本発明によれば、次のような効果を奏する。

交換アームが短くて、旋回半径が小さいので、旋回速度
を増しても慣性力が比較的小さく、したがってパレット
交換時間の短縮化が図れる。

短くした前記交換アームの両端にパレットを片持ち構造
に支持して旋回するので、旋回時に前記交換アームが、
前記パレットを交換位置に搬送するレールやガイドに干
渉、することがない。

パレット交換装置全体を小型にできる。

また、前記交換アームの駆動装置と、前記テーブルにお
けるパレットクランプ装置の作動手段とを連動すること
によって、前記パレットの交換動作が確実になる。

特に、前記交換アームの駆動装置と、前記テーブルにお
けるパレットクランプ装置の作動手段とを油圧装置を介
して連動する構成を採用することによって、前記テーブ
ルが一軸又は二軸方向へ移動可能であっても、パレット
の交換動作を確実にできる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明による自動パレット交換装置を備えた
マシニングセンタを示している。図において１は機械本
体、２はベツド、３は主軸で、仮想線で示すようにＺ１
１ｉＩ１１方向へ移動可能となっている。

５は機械側のテーブルで、ベツド２に設置され、案内レ
ール４に沿ってＸ軸方向へ移動可能となっている。該テ
ーブル５は、本発明による自動パレット交換装置の一部
分を構成し、詳細は省略したがテーブル５内に組み込ん
だパレットクランプ装置５５″によりワーク（図示せず
）を取り付けたパレットＰ１をクランプして、主軸３に
装着した工具（図示せず）で前記ワークを加工する。

１０は自動パレット交換装置の本体機枠で、ベツド２の
前方に配置され、該本体機枠１０の上部に段取り側のパ
レット受台１１と、交換アーム１２が設けられる。パレ
ット受台１１はパレット交換位置にあるテーブル５と相
対向して配設される。

また、交換アーム１２はテーブル５とパレット受台１１
との間に配設され、後述するように、垂直方向へ延びる
支持＠ｂ１３の上端に取り付けられ、前記支持軸１３の
周りに旋回可能及び軸方向へ上下移動可能となっている
。

パレット受台１１は、第２図ないし第４図に示すように
、本体別枠１０の上部に設置され、ワークを取り付けた
パレットＰ２をパレットマガジンあるいはパレットプー
ルからパレット受台１１上に搬送し、位置決めして載置
する。

一方、゛前記パレット受台及びＰ２の一側部には交換ア
ーム１２と係合する係合ブロック１４が固着されている
。そして、パレット交換位置にあるテーブル５上のパレ
ツ１〜Ｐ１の係合ブロック１４と、パレットＰ２の係合
ブロック１４とが相対するように位置決めされる。

交換アーム１２は、第２図及び第３図に示すように、略
長方形の短い板状体からなり、両端部に旋回中心である
支持軸１３の軸線の同心円上に沿って延びる円弧状の係
合突条１５が突設されると共に、内側に立設した取付部
１６にロックピン１７が半径方向へ出退自在に支承され
ている。取付部１６の」二端には上板１８が固着されて
いる。

前記支持軸１３は、本体機枠１０の上部に固着した筒状
ボス２０に回転並びに軸方向１習動自在に嵌装され、上
端に交換アーム１２が固着されると共に、下端に伝動歯
車２１及び回動輪２２が嵌着されている。また、支持軸
１３は軸線に沿って延びる貫通孔２３を有し、該貫通孔
２３にロックピン１７の作動杆２４が遊嵌状態に挿通さ
れている。

作動杆２４の下端部は本体機枠１０に回転のみ自在に連
結され、上端部は交換アーム１２の上板１８に設けた空
所部まで延び、該上端部２５にリンク２６を介してロッ
クピン１７が枢着連結されている。そして、交換アーム
１２が支持軸１３と一体となって上方へ移動する際、ロ
ックピン１７が半径方向外側へ突出し、後述するように
パレットＰ、及びＰ２のロック作用をなす。

前記係合ブロック１４は、その下面に係合突条１５が係
合する円弧状の係合溝２７を有し、該係合溝２７の一喘
にストッパ２８（第２図参照）が設けられている。また
、係合ブロック１４の前端面中央部にロックピン１７の
係合穴２９が設けられている。

そして、交換アーム１２の係合突条１５が係合ブロック
１４の係合溝２７に係合し、係合ブロック１４を介して
パレットＰ、及びＰ２が交換アーム１２の両端部に片持
ち構造により支持されたのち、交換アーム１２が上方へ
移動すると共に、前述のようにロックピン１７が半径方
向へ突出し、係合穴２９に嵌入してロック作用をなす。

前記交換アーム１２を旋回及び上下移動させる支持軸１
３は、本体機枠１０に組み込んだローラギヤカムｌａ＠
及びカム機構によって駆動される。

この駆動装置を第３図ないし第５図を参照して説明する
。

３１は中間伝動軸で、支持軸１３と平行に配設して本体
機枠１０に回転自在に軸支されている。

該伝動軸３１には歯車２１に噛合する歯車３２とローラ
ギヤカム機構のタレット（従節）３３が嵌着されている
。タレット３３には多数のローラが放射状に配置して植
込まれている。

３４は回転駆動軸で、中間伝動軸３１に対し直角に配置
して本体機枠１０に軸支され、ギャードモータ３５によ
り回転駆動される。該回転駆動軸３４にはローラギヤカ
ム機構のカム３６と、交換アーム１２を上下移動させる
ための２枚のカム板３７．３８と、テーブル５のクラン
プ装置５５をアンクランプ状態に作動する油圧シリンダ
５１゜５２（第４図参照）を駆動するための２枚のカム
板３９．４０とが嵌着固定されている。

４１．４２はカム板３７．３８に連動して揺動運動を行
なう作動リンクで、中間の屈曲部を枢支軸４３．４４に
て軸支したベルクランクに形成され、一端に枢着したカ
ムフォロアー４５がカム板３７．３８に摺接すると共に
、他端に枢着したローラ４６が回動輪２２に係合する。

また、第４図に示すように、カム板３９．４０に連動し
てピストン５３．５４が油圧シリンダ５１．５２内の油
を加圧しテーブル５のパレットクランプ装置５５に供給
するようになっている。なお、ピストン５３とピストン
５４の作動時期はパレットクランプ装置５５の作動手段
に連動するように設定されている。

次に、上記構成からなる自動パレット交換装置の作動を
説明する。

交換アーム１２の原位置は、第１図及び第２図の実線で
示されている。この状態において、回転駆動ｌｌｌ１ｌ
Ｉ３４が回転すると、ローラギヤカム機構３６．３３に
よって間欠回転される中間伝動軸３１゜伝動歯車３２．
伝動歯車２１及び支持軸１３を経て交換アーム１２が矢
印の方向へ９０度旋回し、両端の係合突条１５が係合溝
２７に係合して両パレットＰ４．Ｐ２を片持ち構造によ
り支持する。

一方、カム板３９．４０により作動されるピストン５３
．５４により油圧シリンダ５１．５２の油をテーブル５
のクランプ装置５５に供給して、パレットＰ１をアンク
ランプ状態にする。

続いて、カム板３７．３８により作動される作動リンク
４１．４２が回動輪２２を介して支持軸１３を第３図の
仮想線で示す位置まで押し上げる。

このとき、前述のように両口ツクピン１７．１７が半径
方向外方へ突出し、係合穴２９に嵌入して両パレットＰ
、、Ｐ２をロックする。また、支持軸１３に連動して上
昇する交換アーム１２が両パレットＰ、Ｐ２をそれぞれ
デープル５及びパレット受台１１から持ち上げる。

この持ち上げ状態で交換アーム１２が１８０度旋回し、
パレットＰ、とパレットＰ２の位置が入れ替わる。

次に、交換アーム１２が第３図の実線に示す位置まで下
降し、パレットＰ、をパレット受台１１上に載置すると
同時に、パレットＰ２をテーブル５上に載置する。また
、交換アーム１２の下降に伴いロックピン１７が後退し
て係合穴２９から離脱し、両パレットＰ、、Ｐ２のロッ
クを解除する。

続いて、交換アーム１２が矢印と反対の方向へ９０度旋
回して、第１図及び第２図の実線に示す原位置に戻る。

一方、テーブル５に載置されたパレットＰ２はクランプ
装置５５によりクランプされ、加工に供される。また、
クランプ装置５５に供給されていた油が油圧シリンダ５
１．５２に押し戻される。

以下、上記同様の操作を繰り返す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動パレット交換装置を備えたマ
シニングセンタの概略平面図、第２図は同自動パレット
交換装置の拡大平面図、第３図は第２図の３−３線に沿
う一部縦断面図、第４図は第２図の４−４線に沿う一部
縦断面図、第５図は同要部の横断平面図である。 ５・・・テーブル　　５５・・・パレットクランプ装置
１０・・・本体機枠　　　１１・・・パレット受台１２
・・・交換アーム　　１３・・・支持軸１４・・・係合
ブロック　１５・・・係合突条１７・・・ロックピン　
　２７・・・係合溝２８・・・ストッパ　　　２９・・
・係合穴３１・・・中間伝動軸 ３３・・・ローラギヤカム機構のタレット３４・・・回
転駆動軸　　３５・・・ギャードモータ３６・・・ロー
ラギヤカム機構のカム ３７．３８・・・交換アーム１２を上下移動ざぜるカム
板 ３９．４０・・・油圧シリンダ５１．５２を作動するカ
ム板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）段取り側のパレット受台と、機械側のテーブルと
   の間に、垂直方向へ延びる支持軸の周りに旋回可能及び
   軸方向へ上下移動可能な交換アームを配設した自動パレ
   ット交換装置であつて、 前記交換アームが短く形成され、その両端に設けた係合
   手段が、前記パレット受台及び前記テーブルに載置した
   １組のパレットの相対する側部に付設された係合部材に
   係合し、前記両パレットを片持ち構造に支持するように
   なつている工作機械の自動パレット交換装置。
2. （２）前記係合手段が、前記支持軸の同心円上に沿つて
   延びる円弧状の係合突条とロックピンとを有し、 前記係合部材が、前記係合突条と係合する円弧状の係合
   溝とその一端に設けたストッパとを有している請求項（
   １）記載の工作機械の自動パレット交換装置。
3. （３）前記交換アームを旋回及び上下動させる前記支持
   軸の駆動装置と、前記テーブルにおけるパレットクラン
   プ装置の作動手段とが連動している請求項（１）又は（
   ２）記載の工作機械の自動パレット交換装置。
4. （４）前記支持軸の駆動装置と、前記パレットクランプ
   装置の作動手段とが、油圧装置を介して連動している請
   求項（３）記載の工作機械の自動パレット交換装置。