JPH03234437A - 工作機械用パレット交換装置 - 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】 Ｃ産業上の利用分野） 本発明は加工物を取付けた多数のパレットを貯留し工作
機械に対するパレット交換を自動的に行う工作機械用パ
レット交換装置に関するものである。

〔従来技術〕

工作機械において、加工する工作物を固定した複数のパ
レットを貯留し、パレットを１個宛上作機械に供給し、
加工済のパレットを戻すことにより加工物の自動交換を
可能にした工作機械用パレット交換装置は知られている
。

大物の加工部品や加工密度の高い加工部品の場合には、
例えば１０個のパレットを貯留できる程度のパレット貯
留装置を用いて自動パレット交換を行うことにより工作
機械の長時間の無人化運転が可能である。しかるに、加
工時間が５〜２０分位の小物の加工物の場合には長時間
の無人化運転を可能にする場合にはパレット貯留装置に
収容できるパレットの数を多くしなければならない。例
えばｌパレットの平均加工時間を１０分とした場合、１
００個のパレットを収容することが可能なパレット貯留
装置を用いることにより、１００×１０分−１０００分
（約１６．７時間）の無人運転が可能になる。

然るに、長時間の無人運転のために貯留パレット数の多
いパレット貯留装置を用いると、加工物や工作機械の大
きさの割りには貯留パレット装置のために専用する面積
が大きくなるという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来の上記の問題点を解消し、小さい専有面
積で多くのパレットを交換できる工作機械用パレット交
換装置を提供することを課題としている。

ｒａｔｓを解決するための手段〕 本発明は、上記のｍ題を、工作機械におけるパレット交
換部に対しパレットの交換を行う交換アーム装置のまわ
りに複数のパレット貯留装置を所定間隔で配置し、その
パレット貯留装置は回転テーブルを有し、そのテーブル
に回転中心に対する円周上に配置した複数のパレット装
着部を設けた工作機械用パレット交換装置により解決し
た。

パレット貯留装置は複数のテーブルを上下に間隔をおい
て配置することにより同じ専有面積で貯留できるパレッ
トの数を増大することができる。

パレット貯留装置置と工作機械のパレット交換部と段取
装置とを交換アーム装置のまわりに配Ｉすることにより
工作機械及びパレット交換装置の専有面積をコンパクト
にまとめることができる。

〔作用〕

本発明により、交換アーム装置のまわりに工作機械のパ
レット交換部と複数のパレット貯留装置と必要に応じて
段取装置とが配置され、パレット貯留装置は複数のパレ
ット装着部を円周上に配置した回転テーブルを有する。

したがって交換アーム装置は回転と上下動と掴み腕の伸
縮の最小範囲の運動によりパレット貯留装置上の所定の
パレットを取り出し工作機械に装着し、工作機械による
加工済の加工物を工作機械より取り出しパレット貯留装
置の所定位置に戻す。

交換アーム装置のコンパクトなスペースにおける運動に
よりパレット交換作業ができ、回転テーブルを有する複
数のパレット貯留装置が交換アーム装置の周りのほぼ円
周上に配置されるので専有スペースを有効に利用するこ
とができ、狭いスペースで多数のパレットを貯留するこ
とが可能になった。したがって加工時間の短い加工物で
あっても長時間の無人運転が可能になった。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図及び第２図において、パレット貯留装置１は台２
と、練合２に回転可能に支持される支柱３と、台２に支
持され前記支柱を回転駆動する駆動装置４と、支柱３に
上下に間隔をおいて支持される複数のテーブル５、図の
例では５個のテーブルとを有する。

駆動装置４はモータと、該モータの出力軸の回転を支柱
３の回転に伝達する歯車装置又はベルト等のを掛伝動装
置のような伝動装置により槽底することができる。

複数のテーブル５は支柱３に固定し、支柱３と共に回転
する構造とすることができるが、夫々支柱３に回転自在
に支持され、各支柱３を個別に回転駆動する複数のテー
ブル駆動装置を支柱３の内部又は外部に設けることがで
きる。テーブル駆動装置はモータと歯車装置又は巻掛伝
動装置等の伝動装置とにより槽底することができる。更
に変形例として駆動装ｆ４による支柱の正逆回転を歯車
装置等の伝動装置及びクラッチ等の伝動遮断装置を介し
て各テーブルに伝達可能に槽底することもできる。クラ
ッチ等の作動により必要なテーブル５のみを必要角度だ
け回転駆動する。各テーブル５は夫々交換可能に支柱３
に支持される構造とすることもできる。

各テーブル５には支柱３の回転中心を中心とする円周上
に複数のパレット装着部６、図の例では１２個のパレッ
ト装着部６が設けられる。各テーブル５は同じ形状とし
、パレット装着部６を配置する円周を同じ径とすること
ができるが、異なる円周径をもつ異なる大きさ及び形状
のテーブルとすることもできる。図の例ではテーブル５
は円形であるが、この形状に限らず、パレット装着部６
の個数に応じて定まる適当な多角形とすることもできる
。

各パレット装着部６にはパレット７が抜けないように保
持する保持部材８が形成される。

パレット７として、−例として第３図に示すようにテー
パー状の軸部９を有するホルダー１０を有する構造のも
のを利用する場合は、保持部材８はホルダー１０を装着
しロックする公知の槽底を用いる。パレット７として別
の形状が利用されるときは、その形状に応じた構造の保
持部材８を設ける。パレット７には加工しようとする工
作物１１が固定される。

パレット貯留装Ｗ１は工作機械に対し１個だけ配置する
こともできるが、第１図に示すように交換アーム装置１
２のまわりに複数個、例えば３個装置することもできる
。

交換アーム装置１２は台１３と、練合１３に回転軸線Ａ
のまわりに回転自在に支持される回転支柱１４と、該回
転支柱１４を回転する駆動装置１５と、前記回転支柱１
４に相対回転しないが上下動可能に支持されるアーム１
６とを有する。

駆動装置１５は回転支柱１４を直接駆動するパルスモー
タにより構成することができ、又サーボモータと歯車装
置等の伝動装置により角度割出可能な装置として構成す
ることもできる。

回転支柱１４には第４図及び第５図に示すように、前記
回転軸線Ａとはずれた位置に回転軸線Ｃと平行に延在す
るボールねじ１７が軸受１８により回転自在に支持され
る。軸受１８は回転支柱１４のケーシングに取付けられ
る。ボールねじ１７の一端部は回転支柱１４に固定され
た、例えば回転支柱１４の上端に固定されたモータ１９
の出力軸２０にカップリング２１を介して連結され、ボ
ールねじ１７はモータ１９により回転駆動される。

回転支柱１４にはレール２２、例えば２本のレールが固
定され、アーム１６に設けられたガイド部在２５、例え
ばレール２２に摺動案内される摺動ガイド又はレール２
２に転勤案内されるガイドローラ等がレール２２に案内
されることにより、アーム１６はパレット貯留装置１の
最下段のテープル５から最上段のテーブル５の範囲にわ
たって上下動案内される。

ポールねし１７にはナツト２６が螺着され、該ナツト２
６がアーム１６のケーシング２７に固定されることによ
り、ポルねし１７の回転がアーム１６の上下動に変換さ
れる。

アーム１６は上下動するケーシング２７に、回転軸線Ａ
に直交する面内で直線移動可能に支持される掴み腕２８
を有する。掴み腕２８はケーシング２７に対して回転し
ないように、例えばケーシング２７に取り付けられたガ
イドキー２９と掴み腕２８に設けたキー溝３０の保合に
より案内されている。ケーシング２７には直線駆動装置
３１が設けられる。直線駆動装置３１は第５図の例では
流体圧シリンダとして形成され、ピストンロッド３２が
掴み腕２８に固定した連結板３３に固定されるが、この
例に限定されず歯車装置、リンク機構等適当する機構を
利用することができる。

掴み腕２８の先端にはパレット７を、例えば第３図のホ
ルダー１０を掴む指部３４が公知の態様で形成される。

直線駆動装置３１の作動により、掴み腕２８はパレット
貯留装置ｌのテーブル５の脱着位置Ｐ１にあるパレット
７を指部３４が掴む伸び位置と、パレット７をパレット
貯蔵袋Ｗ１から取り出し搬送する搬送位置Ｐ！である縮
み位置との間を往復動される。指部３４が掴むパレット
７の中心を通り掴み腕２８の移動方向に延びるアーム１
６の中心線Ｂは回転軸線Ａと交差するように配置される
。

アーム１６の上下動に際し、ボールねじ１７に切粉や塵
埃が付着しないように蛇腹３５が設けられると好都合で
ある。

アームＩ６の指部３４による各パレット貯留装置ｌのパ
レット脱着位置Ｐ、は交換アーム装置１２の回転支柱１
４の回転軸線Ａを中心とする円周上に適当する間隔で配
置されると、各パレット貯留装置１に対するパレット脱
着操作時の交換アーム装置１２の掴み腕２８の伸縮スト
ロークは一定とすることができる。この場合同じ大きさ
のテーブルを有するパレット貯留装置１であれば、その
中心も同一円周４３の上に配置されることになる。

パレット脱着位ｆＰＩが配置される円周３６の適当する
位置に１台又は複数台の工作機械３７のパレット交換部
、例えばパレット７を脱着するインデックステーブル３
８が配置されると、交換アーム装置１２の掴み腕２８の
伸縮ストロークはパレット貯留装置１のパレット交換時
と同一にすることができ好都合である。複数の工作機械
としては同種類の機械を用いることもできるが、旋盤と
他の機種の機械を用いることも出来る。複数の工作機械
は隣接して並べることもできるが、パレット貯留装置を
間にして適当する間隔で配置することも出来る。第１図
及び第２図に示す工作機械のインデックステーブル３日
の主軸の延びる方向を水平方向とし、主軸に旋盤用の主
軸ヘッドを取りつけると、旋盤と同等の機能を与えるこ
とができる。

パレット７ば工作機械３７のインデックステーブル３８
に直接脱着するのではなく、第１図に示すようにパレッ
ト交換部３９を工作機械３７とは独立した装置として形
成することもできる。独立したパレット交換部３９は交
換アーム装置１２に対してパレットを受渡しするため受
渡位置Ｐ、に設けたパレット装着部６′と入替アーム４
０とを有する。入替アーム４０は軸線４１の周りにほぼ
水平面内で回動可能に支持され、両端部にパレット７の
ホルダ一部１０を同時に掴み又放すことが可能な指部４
１が設けられる。入替アーム４０は図の例では時計方向
に回動することにより指部４１が受渡位置Ｐ、のパレッ
トとインデックステーブル３８の上のパレットとを同時
に掴む、パレットを掴むと入替アーム４０は上昇動しパ
レットを夫々パレット交換部３９とインデックステーブ
ル３８から抜きとり、時計方向に１８０°回転してパレ
ットの入替を行う、ついで入替アーム４０が下降して夫
々入替えたパレットをパレット交換部３９とインデック
ステーブル３８に装着する。その後入替えアーム４０は
反時計方向に９０°回転し、第１図に示す位置に待機す
る。

パレット貯留装置１のパレット脱着位１　ｐ　＋を配置
する円周３６に受渡位置Ｐ４が配置されるようにパレッ
ト段取装置４２が配置されることができる。

パレット段取装置４２では、パレット上の加工済加工物
が人手により取外され、空のパレットに未加工の新しい
加工物が取付けられる。勿論パレットに対する工作物の
取付は取外しを機械により自動的に行うことも可能であ
る。パレット段取装置４２にはパレット７を装着するパ
レット装着部６並びに保持部材８（図示せず）が受渡位
置Ｐ。

の他に例えば２個所の段取位置Ｐｉ、Ｐｉに設けられる
ことができる。これにより１つの段取位置Ｐ、又はＰ、
において段取作業中に次の段取予定のパレットを段取位
置から受渡位置Ｐ４に人手又は機械的アームを用いてセ
ットすることができ、段取り作業の中に交換アーム装置
１２による搬送時間が含まれることが防止できた。

パレット交換時は、交換アーム装置１２のアーム１６が
上下動と回動を同時または前後して行って、該当するパ
レット貯留装置１のパレット脱着位置Ｐ１に対向した位
置に停止する０次いで、掴み腕２８が伸び指部３４がパ
レット７のホルダーＩＯを掴む。パレット７を掴んだ後
アーム１６は上昇し、パレット７をパレット装着部６か
ら抜き取って停止し、掴み腕２８が短縮して搬送位置Ｐ
。

に戻り、アーム１６の回動及び下降動によりパレットは
パレット交換部３９の受渡位１ｐｓ又はパレット段取装
置４２の受渡位置Ｐ４に対応する位置に停止する。停止
後掴み腕２８は延びてパレットを所定のパレット装着部
６の上方に位置し、アーム１６が下降することによりパ
レット７はパレット装着部６に装着される。装着後掴み
腕２８は縮んで搬送位置Ｐ２に待機する。

パレット交換部３９又はパレット段取装置４２からバレ
７）を受取り、所定のパレット貯留装置のパレット装着
部６に装着する場合は上記の逆の操作を行う。

各パレット貯留装置１においては各テーブル５が、交換
アーム装置１２による作業中の待ち時間を利用して次に
処理すべきパレット７を脱着位置Ｐ、に移動させる。

加工時間の短い小物の加工物の例を説明したが本発明は
加工時間の長い加工物に対しても当然適用されることが
できる。

〔効果〕

本発明によりコンパクトな面積に多数のパレットを貯留
することが可能になり、加工時間の短い加工物について
の工作機械の長時間無人運転を可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパレット交換装置と工作機械の平
面図、第２図は右側面図、第３図は加工物を取付けたパ
レットの正面図、第４図は交換アーム装置の回転支柱の
上端部の部分断面図、第５図はアーム部分の断面図であ
る。 １・・・パレット貯留袋Ｗ　　２・・・台３・・・支柱
　　　　　　　　４・・・駆動装置５・・・テーブル　
　　　　　６・・・パレット装着部７・・・パレット　
　　　　　８・・・保持部材１２・・・交換アーム装置
　　１４・・・回転支柱１６・・・アーム ３７・・・工作機械 ３９・・・パレット交換部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）加工物を固定したパレットを複数個脱着可能に貯
   留し工作機械へのパレットの自動交換を行う工作機械用
   パレット交換装置において、 回転支柱に支持されるアームを有する交換アーム装置と
   、 該交換アーム装置の回転支柱を中心とする円周上に所定
   の間隔で夫々のパレット脱着位置が配置される複数のパ
   レット貯留装置とを有し、 該パレット貯留装置が台に回転自在に支持される１つの
   支柱と、該支柱を回転する駆動装置と、前記支柱に支持
   され、その支柱を中心とする円周上に複数のパレット装
   着部を有するテーブルとを有し、 前記パレット貯留装置のパレット交換位置を配置する円
   周上に少なくとも１台の工作機械のパレット交換部が配
   置され、前記交換アームにより前記パレット貯留装置の
   パレット交換位置にあるパレット装着部と工作機械のパ
   レット交換部との間のパレット交換作業を行うことを特
   徴とする工作機械用パレット交換装置。 （２）前記パレット貯留装置の少なくとも１つでは前記
   支柱に複数のテーブルが上下に間隔をおいて支持される
   ことを特徴とする請求項１に記載の工作機械用パレット
   交換装置。（３）前記複数のテーブルが夫々前記支柱に
   回転自在に支持され個別に回転駆動されることを特徴と
   する請求項２に記載の工作機械用パレット交換装置。 （４）前記テーブルが夫々前記支柱に支持される複数の
   テーブル駆動装置により個別に駆動されることを特徴と
   する請求項３に記載の工作機械用パレット交換装置。 （５）テーブルが取外し交換可能であることを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれか１つに記載の工作機械用パレ
   ット交換装置。 （６）前記パレット貯留装置のパレット交換位置を配置
   する円周上に段取り台のパレット受渡位置が配置されて
   いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記
   載の工作機械用パレット交換装置。 （７）前記段取り台にはパレット受渡位置の他に少なく
   とも２個の段取位置が設けられ、各段取位置にパレット
   保持部が設けられていることを特徴とする請求項６に記
   載の工作機械用パレット交換装置。 （８）前記パレット交換部が前記工作機械とは独立した
   装置として形成され、前記交換アーム装置によるパレッ
   トの受渡しをするパレット保持部と、該パレット保持部
   と前記工作機械上のパレット取付部との間でパレットを
   移送交換する移送交換アームとを有することを特徴とす
   る請求項１〜７のいずれか１つに記載の工作機械用パレ
   ット交換装置。