JPH03149153A - 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） この発明は自動パレット交換装置に関するものであり、
さらに詳しくは加工機から加工済みワークを載置したパ
レットを、複数個のパレットキャリアーを環状に並設す
るパレットストッカ一側に引取るとともに、パレットキ
ャリアーから加工機に未加工ワークを載置したパレット
を引渡す作業を自動的に行う技術の改良に間するもので
ある。

（従来技術） 従来上記のような作業を行う自動装置の一例としては特
公昭６３−１７５７７号に提案された「パレットマガジ
ン」がある。この従来装置にあっては環状のパレットマ
ガジン上に８個のパレット格納セルを環状に配置し、交
換位置にある１個の格納セルにはパレットチェンジャー
を介して１台の加工機を対設させるとともに、環状のパ
レットマガジンの中心に設置けられた旋回可能なりフタ
−によって、パレットを各格納セルに対して自由に入れ
換えるものである。このような構成により加工機と格納
セルとの間でパレットの自動交換が行え、パレット交換
作業の省力化に貢献するところ大なるものがある。しか
しこの従来装置にあっては交換時に未加工ワークＭ置パ
レットと加工済ワーク載置パレットの同時交換をするこ
とができない。即ち、加工済みワークを載置しているパ
レットを、加工機から交換位置にある格納セルに設置す
ると、一旦該パレットをパレット把持手段によって他の
格納セルに穆勤させた後、未加工ワークを配置している
パレットを交換位置にある格納セル釘設置しなければな
らない、そのため交換作業に介しては加工機をその間停
止する必要があり、加工機の１８１１１１率がそれだけ
低下するという欠点を免れない。

他の従来例としては実開昭６１−５４４５１号に提案の
「パレット搬送装置」がある。この従来装置にあっては
環状のストッカー上＆：４個のパレットを環状に配置し
、ストフカ−を回転させてパレットを交換位置へもたら
し、交換位置にあるＬ個のパレットにパレットブールラ
インを介して左右にマシニングセンターを対設したもの
である。このように複数のパレットを環状に配置するこ
とは、平面的なスペースを節約でとること、また回転可
能なストッカーの多段構造が容易であるという点で好ま
しい、この装置の場合にも上記のものと同様に未加工ワ
ーク設置パレットと加工済ワーク載置パレットとの同時
交換ができないために、即ち、加工済みワークを配置し
ているパレットを、マシニングセンタから環状のストッ
カーの交換位置に設置した後、ストッカーを回転させる
ことによって未加工ワークを載置しているパレットを交
換位置に移動させた後、これをマシニングセンタに移動
させなければならない、しかも、複数のパレットを載ｌ
しているストッカーの回転速度は遅いために、同様の稼
働率低下という欠点を有している。

（発明の要旨） この発明の目的はパレットを環状に配置する形式のパレ
ットストッカーについて、加工機の稼働率低下を招くこ
となしにパレットの全自動交換を行える装置を提供する
ことＣある。

このためこの発明においては、所定方向に係脱可能にパ
レットを載置する複数個のパレットキャリアーを環状群
状に並設し、駆動機構によりこれらのパレットキャリア
ーを環状群の中心について回転させてＲ接する２個のパ
レットキャリアーを第１と第２の交換位置において停止
させ、これら第１と第２の交換位置を加工機に対面して
定め、第１の移送機構により第１およびＮ２の交換位置
にあるパレットキャリアーと加工機との間で互いに平行
にパレットを移送させ、自動機構により交換位置にある
パレットキャリアーを所定角度だけ水平回転させてパレ
ット係脱方向をパレット移送方向と合致させることを要
旨とするものである。

（実施態様） 第１図に示すのはこの発明の第１の実施態様であって、
パレットストフカ−１のターンテーブル１０上に鎗中心
角９０°の均等配置で４個のパレットキャリアー１１が
環状群状に並設されており、各パレットキャリアー１仕
にはワークＷを載置したパレットＰが保持されている。

このパレットＰには、それぞれ４つの保合部３１が形成
されている。なおターンテーブル１０は中心において回
転軸Ａに固定されている。ターンテーブルｌＯは、４個
のパレットキャリアー１１を第１図に示す位置から９０
”づつ間欠的に旋回させるものである￥パレットストッ
カー仕の４個のパレットキャリアー１１のうち第１の交
換位置Ｓ！および第２の交換位置Ｓ２にある隣接する２
つのパレットキャリアー１１に対面して設けられたパレ
ットチェンジャー２には左右１対の待機座が設けられて
おり、両待機座間にはパレットフック２２を具えた第１
のパレット移送機構２１が設けられている。このパレッ
トチェンジャー２はパレットストッカー１と反対側仁お
いてワークに所定の加工を施す加工機３に対面している
。パレットフック２２には、一対の係合ビン３３が図示
しないアクチェエータによって係合ビン３３の軸方向に
各々進退自在に設けられている。さらにパレットフック
２２は、係合ビン３３がパレットストッカー１ｇｉのパ
レットＰの所定の係合部３１と加工機３側のパレットＰ
の所定の係合部３１とに対応する範囲にわたって穆勤す
るように設けられている。

パレットフック２２の容勤は、例えば図示しないパール
スクリュウによって行なってもよいし、その他公知の駆
動機構によって行なわれるものでもよい。上記係合ビン
３３は、パレットＰの所定の係合部３１と対応する位置
で前進することによって係合部３１と係合する。さらに
パレットストッカー１にはパレットの受渡しに適した位
置において段取台４が対設されている。なおパレットチ
ェンジャー２の各待機座上、加工機３のテーブルＴのベ
ース４３上および段取台４上には、それぞれパレットＰ
を上面に載置しながら所定方向に案内するパレットガイ
ド３５が固設されている￥パレットストッカーｌと段取
台４との間にはパレットチェンジャー２のパレット移送
機構２１と同様な第２のパレット移送機構３７が設けら
れている。

この第２のパレット移送機構３７もパレットフック３９
を具えており、パレットフック３９は、係合ビン４１を
その軸方向へ進退自在に有している。また、パレットフ
ック３９は、係合ビン４１がパレットストッカー１側お
よび段取台４１ＸＩすのパレットＰの係合部３１に対応
するような範囲にねたって移動するように構成されてい
る。

パレットストッカー１周りの構造の詳細を第２図に示す
、図示しない適宜な駆動源に作動連結された回転軸Ａに
はターンテーブル１０が中心において固定されている。

各パレツトキｒリアー１１に相当する位置でこのターン
テーブル１０に形成された円筒状の上方突出部１０ａＬ
はパレットキャリアー１１が水平状に回転可能に支持さ
れている。各パレットキャリアー１１は、第５図に示す
ように長方形状を有し、上部には長平方向に係合　　　
　　−突出部５１が形成されている。また、側面には複
数のローラ４９が設けられている。パレットＰの下部に
は凹状の溝が形成されている。パレツトＰは、第２図か
ら明らかなようにローラ４９＆：載置されるとともに凹
状の溝と係合突出部５１とが嵌合することによフてパレ
ットキャリアー１仕を長手方向のみ９Ｍｈ可能にｓｉＲ
されている。即ち、この長平方向にパレットＰが係脱可
能となっている。なお、前記パレットガイド３５も同根
に係合突出部５１および複数のローラ４９を有している
。４個のパレットキャリアー１１は、第１図に示すよう
にパレットＰの係脱可能方向がパレットキャリアー１１
の中心を通る直径方向線りに対し４５°の角度をなすよ
うにそれぞれ配置されている。このような配置をとるこ
とによって第１の交換位置Ｓ１にあるパレットキャリア
ー１１のパレット係脱可能方向を、２つのパレットキャ
リアーに対面するパレットチエンジヤー２側のパレット
ガイド３５のパレット案内方向と一致させることができ
る。また、パレットガイド３５のパレット案内方向が、
第２の交換位ＷＳ２にあるパレットキャリアー１１のパ
レット係脱可能方向と一致するように段取台４を設置し
ている。なお、パレットヤリアー１１の側面にはクラン
パー１２がピン４５に軸支されている。クランパー■２
の一端はスプリング４丁と係合し、時計方向に付勢され
ている。このクランパー１２は、第５図に示すようにパ
レットキャリアー１１の両側にそれぞれ設けられており
、これが図示のロック状態では係合部３１と係合するこ
とによってパレットＰをパレットキャリアー１１に保持
し、後述するようにパレット移送機構によりアンロック
状態とされたときにはパレットＰがパレットキャリアー
１仕を長手方向へ移動可能とする。なおターンテーブル
１０の上方突出部１０ａにはパレット検知スイッチ１８
が設けられており、これによりその対応するキャリアー
１仕にパレットＰが載置され工いるか否かが検知される
。詳細に説明すれば、検知スイッチ１８は上方突出部１
０ａに挿通されるロッド５７を本体とし、スプリング５
５によって上方に付勢されている。ロッド５７には、そ
の先端Ｃローラ５３が、また後端に円盤状の検知体５９
が取り付けられている。固定ステーＢには、近接スイッ
チ６１が検知体５９に対向して設けられている。パレツ
トＰがパレットキャリアー１１上を穆勤しながら載置さ
れたとぎ、ローラ５３、ロッド５７を介して検知体５９
が近接スイッチ６１と対向する高さまで降下することに
よって、パレットｐの存在が検知されるものである。

パレットキャリアー１１の底部にはリング状のディスク
１３が一体に設けられている。Ｎ２図に示すパレットキ
ャリアー１１は、第２の交換位置Ｓ２にあり、このパレ
ットキャリアー１１のディスク１３釘は、自転機構が対
設されている。すなわち固定ステーＢ上の水平軸１４ａ
に軸支されたブロック１４上には自転用駆動モーター１
５が設けられており、その出力軸に固定されたローラー
１６はディスク１３と周面を対面させた状！！ＩＣある
。固定ステーＢと固定関係にあるブロックに回動自在に
設けられたソレノイド１７のプランジャーは先端におい
てモーター！５に連結されている。したがってソレノイ
ド１７の作用によりモーター１５がターンテーブル１０
側に押されてブロック１４と共に水平軸１４　ａ　＆：
ついて揺動するとローラー１６はディスク１３と圧接状
態になり、この状態でモーター１５が回転するとディス
ク１３ひいてはパレットキャリアー１１とパレットＰと
が水平方向に自転する。

ターンテーブル１０の水平部釘は規制ビン１９ａが垂直
方向に延在支持されており、その上端はディスク１３の
底面に臨んでいる。規制ビン１９ａは、スプリング６３
によって上方に付勢されている。固定ステーＢには、Ｌ
形のブラケットを介してソレノイド１９ｂが固設されて
いる。

上記規制ビン３９ａには下端に円盤状の係止体１９ｄが
設けられており、ソレノイド１９ｂのプランジャーに固
定された制御レバー１９ｃがこの係止体１９ｄと係合す
る６すなわちディスク１３の停止時には図示のようにこ
の規制ビン１９ａがその底面に形成された孔と係合して
ディスク１３の位置と姿勢を保持する。上記のようにデ
ィスク１３が回転するときにはソレノイド１９ｂｅより
駆動された制御レバー１９ｃの作用によ−りこの規制ビ
ン１９ｂはディスク１３との係合から脱してディスク１
３を回転自由とする。

さらに、第６図に示すように固定ステーＢには、第１の
近接スイッチ６９および第２の近接スイッチ７１がディ
スク１３の下面に対向するように並設されている。各パ
レットキャリアー１１のディスク１３の下部には、第１
のブロック６５および第２のブロック６７が互いに９０
度十αの位相をなすように設けられている。この位相α
は、上記第１および第２の近接スイッチ６９．７１の円
周方向のずれ量に対応している。第６図に示すパレット
キャリアー１１は、パレット係脱可能方向が、第１図に
示すように段数台４上のパレットガイド３５のパレット
案内方向と一致した状態にある。この状態で第１のブロ
ック６５が第１の近接スイッチ６９にのみ対向し、ここ
からパレットキャリアーＩＩが、反時計方向に９０回転
したとき、第２のブロック６７が′Ｍ２の近接スイッチ
７１のみに対向するようＣ構成されている。この構成に
よれば、何れの近接スイッチがＯＮ虹なっているかによ
ってパレットキャリアー１１の姿勢が判断される。そし
て、第１の近接スイッチ６９がＯＮになっているとき、
反時計方向にパレットキヤ　１す１−１１を回転させ、
第２の近接スイッチ７１がＯＮになったときに停止させ
、また第２の近接スイッチ７１がＯＮになっているどき
、時計方向にパレットキャリアー１１を回転させ、第１
の近接スイッチ６９がＯＮになったときに停止させるこ
とによって、パレットキャリアー１１をパレットチエン
ジ？−２側または段取台４＠のパレットガイド３５に適
宜対向させることができる。

つぎに第３図（Ａ）〜（Ｄ）によりこの自動交換装置の
作用の一例を説明する。図中ワークをパレット係脱可能
に合わせて配置するとともに、未加工ワークについてそ
の一端に刻みを付けてパレット係脱可能方向を明らかに
し、加工済ワークについては黒塗りとする。また簡便の
ため円形のパレットを示す。

第３図（Ａ）に示すのは初期状態である。もちろん初期
状態はこれに限定されるものではないが、説明の便宜上
これを一応初期状態とする。

この状態においてパレットＰ１は第１の交換位置Ｓ１に
あり、パレットＰ４はパレットチェンジャー２の一方の
待機座上にあり、パレットｐｓＬｔ加工機３のテーブル
Ｔ上にあってそのワークの加工中であり、パレットＰ６
は段数台４上で待機中である。

ワークＷの加工が完了すると、加工機３が完了信号を出
力する。それに基づいてテーブルＴが図中右方向へ移動
し、テーブルＴ上のパレットガイド３５をパレットチェ
ンジャー２の右側待機座上にあるパレットガイド３５と
対向させる。そして、第１のパレット移送機構２１のパ
レットフック２２が加工機３側へ移送し、右側の係合ビ
ン３３を進出させてパレットＰ５の所定の係合部３１と
係合させる。その後パレットフック２２がパレットチェ
ンジャー２の待機座まで移動することによってパレット
Ｐ５を右側待機座へ移送する。次にテーブルＴが左方向
へ移動し、テーブルＴ上のパレットガイド３５を左側待
機座上のパレットガイド３５と対向させる。そして、第
１のパレット移送機構２１が左側待機座上のパレットＰ
４をテーブルＴ上のパレットガイド３５まで移送する。

このときパレットＰ４は、パレットＰ５の移送方向と平
行な方向に移送される。その後加工機３は、パレットＰ
４に載置されたワークＷの加工を開始する。その間にパ
レットＰ１が第１の交換位置にあるパレットキャリアー
１１上から左側待機座へ第１のパレット移送機構によっ
て移送される。なお、係合ビン３３はパレットキャリア
ー１仕にあるパレットＰの係止部３１に対しクランパー
１２を下方へ押し下げながら係合するものである。また
段取合４上のパレットＰ６は。

蔦２のパレット移送機構３７によって第２の交換位置Ｓ
２にあるパレットキャリアー１仕にもたらされる。なお
、パレットＰの存在および移送完了は、パレット検知ス
イッチ１８からの信号によって判断される（第３図（Ｂ
）参照）。

次にターンテーブル１０が、時計方向へ９０度旋回し第
１の交換位置Ｓ１にあるパレットキャリアー１１を第２
の交換位置Ｓ２に移動させる。このとき′Ｊ４２の交換
位置Ｓ２にあるパレットキャリアー１１のパレット係脱
可能方向は、段数台４上のパレットガイド３５のパレッ
ト案内方向と一致した状態にある。このため自転用駆動
モーター１５は、ディスク１３を介してパレットキャリ
アー１１を反時計方向に９０度自転させることによって
パレットチェンジャー２のパレットガイド３５に対向さ
せる。その後Ｎ１のパレット移送機構２１によってパレ
ットチエンジヤー２上のパレットＰ５をパレットキャリ
アー１仕の６送する（第３図（Ｃ）参照）。

パレットキャリアー１１は、自転機構によって時計方向
に９０度自転し、段取台４への移送に適した姿勢となる
。第２のパレット移送機構３７が、パレットＰ５を段取
台４上に移送する。そして、パレットＰ５に載置された
加工済みのワークＷが未加工ワークＷと交換される（第
３図（Ｄ）参照）。

以上の動作は、図示しない制御装置によってパレット検
知スイッチ１８や近接スイッチ６９．７１のようなセン
サ等からの信号を人力しながらシーケンス的に行われる
。この後は第３図（Ａ）に示すのと実質的に同じ状態と
なるのであるが、各位置におけるパレットは異るもので
、例えば段取台４上にはパレットＰ６に代えてパレット
Ｐ５が待機すること釘なる。以上によりこの装置はその
作用の１サイクル完了するのである。

以上から明らかなようにこの発明によれば複数のパレッ
トキャリアーを環状群状に並設してなるパレットストッ
カーから加工機に対するパレット交換と殆ど時間を要し
ないで行うことができるので、従来のこの種装置く比べ
て加工機の稼働率が大幅に向上する。

また、上記実施例では、加工機３が２つのパレットキャ
リアー１１の中心から各々等距葭に設置されているため
、第１のパレット６送機構は第１およびＮ２の交換位置
にあるパレットを等しい距離でＢ動させることができ、
それだけＢ送機構の構成が簡単になる。

なお以上の実施態様においてはパレットストッカー１の
ターンテーブル１ｏ上に４個のパレットキャリアーを設
けたが、これに限定されるものではなく例えば第４図に
示すように５個のパレットキャリアーを中心角７２°で
均等に配置してもよい、このとき、パレット係脱可能方
向が、直径方向線りに対して３６度をなすように各パレ
ットキャリアー１１を配置すれば、いずれか一方の交換
位置にあるパレットキャリアー１１のパレット係脱可能
方向をパレットチェンジャー２のパレット案内方向と一
致させることができる。また、各ディスク】３には、第
１および第２のブロックを７２度十αの位相をもって取
り付けておき、一方の交換位置にあるパレットキャリア
ー１１を７２度自転させるようにすればよい。

なお段取台に代えて昇降ａ構を用いて、回転軸Ａに各々
固設された上下２段以上のパレットキャリアーの環状群
をこの昇降ａ構により連結するようにしてもよい。この
場合昇降機構は環状群の内側に設けてもよい、またパレ
ットチェンジャーは必ずしも設けなくともよい。

なお、上記実施例では、Ｈｘの交換位置にあるパレット
キャリアー１１のパレット係脱可能方向をパレット案内
方向、言い換えれば第１のパレット移送機構２１のパレ
ット穆送方向を一致させている。このためパレットの自
転機構を第２の交換位置側に設けるだけでよい点で好ま
しい、しかし、これに限らず第１および第２の交換位置
に各々パレットの自転機構を設けるような構成としても
よい、第７図に示すようにパレット係脱可能方向が直径
方向線りに対して例えば１５度をなすように各パレット
キャリアーを設置するとともに、自転機構によってＮ１
の交換位置にあるパレットキャリアーを６０度、また第
２の交換位置にあるパレットキャリアーを３０度自転さ
せるようにしてもよい、あるいは、ＴＳ８図に示すよう
にパレット係脱可能方向を直径方向１８Ｄと一致するよ
うに各パレットキャリアーを設置するとともに、各交換
位置のパレットキャリアーを各々４５度自転させるよう
にしてもよい。

また、第１の６送機構け、一対の係合ビンを有したパレ
ットフックを、交換位置の両パレットの中間に配置して
いるが、これに限らず、１つの係合ビンを有するパレッ
トフックをパレットのＩＡｇｉＩにそれぞれ膜質するよ
うにしてもよい。

上記実施例では、パレットストッカーの構成を何れも各
パレットキャリアーをターンテーブルによって旋回する
構成としていたが、特公昭６３−１７５７７号に記載の
パレットマガジンのように、各パレットキャリアーを環
状に固設し、その中心に旋回可能に設けられたパレット
移送手段７３（よってパレットＰを各パレットキャリア
ー間で入れ換えるよ−うなパレットストッカーであって
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の第１の実施態様を示す平面図
、 第２図はそのパレットストッカ一周りを示す一部断面側
面図、 第３図（Ａ）〜（Ｄ）はその動作を示す説明平面図、 第４図はこの発明の装置の第２の実施態様を示す省略平
面図、 第５図はこの発明の装置のパレットキャリア一周りを示
す説明図、 第６図はこの発明の装置のパレットストッカ一周りを示
す平面図、 第７〜９図はこの発明の他の実ＩＭ態様の動作を示す説
明図である。 １・−・パレットストッカー １０・・・ターンテーブル １１−・・パレットキャリアー １５−・・自転用モーター ２・−・パレットチェンジャー ２１・・・パレット容送機構　　　３−・・加工機４・
・・段取台　　　　　　　　ｐ−・−パレット特許出願
人　　津田駒工業株式会社 特許出願代理人　　弁理士　管厚　一部Ｐ （）ｌｓ６′４ ７１１　　　　＼−ノ　ＸＬ−ヂ −口一−Ｈ−〕　区 １　　　　　ｒｓ　　　　　１４ １　　Ｃ口狽Ｐ４　　Ｆ３ 第５因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］環状群状に並設され、かつ、所定方向において係
   脱可能にパレットを載置する複数個のパレットキャリア
   ーと、 これらのパレットキャリアーを環状群の中心について間
   欠的に回転させて、隣接する２個のパレットキャリアー
   を第１の交換位置および第２の交換位置に停止させる駆
   動機構と、上記第１の交換位置および第２の交換位置に
   あるパレットキャリアーに対面して設置された加工機と
   、 第１の交換位置および第２の交換位置にある各パレット
   キャリアーと加工機との間でパレットを互いに平行に移
   送する第１の移送機構と、 パレット係脱可能方向をパレットを移送する方向と一致
   させるべく交換位置にあるパレットキャリアーを所定角
   度だけ水平回転させる自転機構とを有してなる自動パレ
   ット交換装置。 ［２］上記複数個のパレットキャリアーは、第１の交換
   位置にあるパレットキャリアーのパレット係脱可能方向
   が、第１のパレット移送機構のパレット移送方法と一致
   するように並設されており、上記自動機構が第２の交換
   位置にあるパレットキャリアーを所定角度だけ水平回転
   させる ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 ［３］所定のパレットキャリアー上から加工済ワーク載
   置パレットを引取り、該パレットキャリアー上に未加工
   ワーク載置パレットを引渡す第２の移送機構を、パレッ
   トの移送方向が上記パレットキャリアーのパレット係脱
   可能方向と一致するように設けられる ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。 ［４］前記の第２の移送機構がパレットキャリアー環状
   群に外側から臨んで設けられた段取台に付設されている ことを特徴とする請求項３に記載の装置。 ［５］前記の第２の移送機構がパレットキャリアー環状
   群に外側から臨んで設けられた昇降機構に付設されて、 上下２段以上のパレットキャリアー群が該昇降機構によ
   り連結されている ことを特徴とする請求項３に記載の装置。 ［６］前記第１の移送機構が第１および第２の交換位置
   のパレットキャリアーと加工機との間に介設されたパレ
   ットチェンジャーに設けられており、 このパレットチェンジャーが第１の交換位置に対設され
   た第１の待機座と第２の交換位置に対設された第２の待
   機座を有している ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。 ［７］前記の環状群が３個以上のパレットキャリアーを
   有している ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。