JPH0661672B2

JPH0661672B2 - 割出し装置を備えたパレット

Info

Publication number: JPH0661672B2
Application number: JP62204818A
Authority: JP
Inventors: 進今井; 三貴男竹内; 晴久広瀬; 一博長井
Original assignee: 日立精機株式会社
Priority date: 1987-08-18
Filing date: 1987-08-18
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: JPS6451251A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は割出し可能なワーク支持台を備えたパレットに
関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば横形マシニングセンタでは、テーブル上に
固定的に割出し装置を設け、該割出し装置のチャックに
小物のワークをロボット等の受渡し装置を介して把持さ
せて多面加工をしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のテーブル上に固定的に設けられる
チャック等を有する割出し装置では中物，大物となるワ
ークを把持させるのが難しく、中物，大物のワークを把
持させようとするとどうしても割出し装置や受渡し装置
が大型となってしまうと共に、特に大物ワークとなると
把持させる時間が多くかかり機械の稼働率を低下させる
という問題点があった。

本発明は上記の点に鑑み創案されたものであって、中
物，大物のワークの多面加工に適用することができ、ま
たワークの着脱を段取りステーションで行うので機械の
稼働率を高く保つことができる割出し装置を備えたパレ
ットの提供にある。

〔問題点を解決するための手段及びその作用〕

上記問題点を解決するため、本発明においては、水平面
内で移動可能なパレット(2)が載置されるとともに、垂
直な軸線の回りに割出し可能なテーブル(1)と、前記パ
レットと前記テーブルとの間に跨がって設けられ、前記
パレットが前記テーブル上に位置決め固定されたとき
に、前記パレット側の各作動部に圧力流体を供給するた
めの供給カップリング(14,15) を備えた工作機械におい
て、前記パレットに立設され、ワークが固定された補助
パレット(4)を垂直面内に支持するとともに前記補助パ
レットを取り付ける補助テーブル(3a)を有する支持面が
複数形成された支持台(3)と、この支持台にあり、前記
支持面と直交する軸線方向に進退移動可能な係合体(4a,
4b) と、この係合体を前記供給カップリングから供給さ
れる圧力流体により進退移動させる第１のシリンダ(6,
7) とを有し、前記補助パレットを補助テーブルに対し
てクランプ・アンクランプ動作させるクランプ・アンク
ランプ機構と、前記支持台と前記補助テーブルとに対向
して設けられた噛み合い離脱自在な一対の歯付カップリ
ング(8a,8b) からなるギヤカップリング(8) と、前記支
持台に設けられ、前記支持面と直交する軸線方向に前記
補助テーブルを進退移動させ、前記ギヤカップリングを
噛み合いまたは離脱させるとともに、前記ギヤカップリ
ングが噛み合った状態で前記補助テーブル(3a)を前記支
持台にクランプする第２のシリンダ(9,10)と、前記支持
台に設けられ、前記第２のシリンダの作動により前記ギ
ヤカップリングの噛み合いが離脱したときに前記供給カ
ップリングから供給される圧力流体により作動する割出
用駆動体(13)により前記補助テーブルを前記支持面と直
交する軸線方向の回りに割出し動作させる割出し機構(1
1,12,13)と、前記支持台に設けられ、前記補助パレット
が前記支持台に対して前記支持面と直交する軸線方向の
回りの所定の位置に位置決めされたか否かを検出する検
出手段(a, b,c)と、前記支持台に設けられ、前記支持台
の外方にある主制御部(22)との間で、前記主制御部の指
令信号および前記検出手段の検出信号の授受を非接触の
通信手段を介して行い、前記第１のシリンダ，前記第２
のシリンダおよび前記割出し用駆動体の駆動を制御する
制御手段(21)と、前記支持台に設けられ、前記制御手段
に電源を供給する電源供給手段(25)とを有することを特
徴とする。

上記構成を採用したことにより、中物，大物ワークを多
面加工することができると共に、パレットチェンジャー
によりパレット毎の交換が可能となりワークの交換は段
取りステーションで行えるので、機械の稼働率を高く保
つことができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す外観斜視図、第２図は
同じく一部断面正面図、第３図は同じく第２図のIII−I
II線断面側面図、第４図は同じく油圧及び電気回路説明
図である。

第１図乃至第３図に示す如く、例えば横形マシニングセ
ンタ等の工作機械の前面のテーブル１上にはパレット２
が載置されている。パレット２には、パレット２がテー
ブル１上の所定位置に搬送されてきて図示しないクラン
プ・アンクランプ装置によってクランプされたときに、
複数の位置決めピンによって位置決めされる。更に、こ
の位置決めピンの一つに圧油を供給する供給カップリン
グを形成し、クランプされたときにテーブル１の圧油供
給部のカップリング１４と係合して、後述する支持台３
のクランプ・アンクランプ装置や油圧モータ１３等へ圧
油の供給を可能にする。このようなカップリング１４お
よびカップリング１５などの構成については、例えば、
本願出願人が実願昭６１−１４０９８４号（昭和６１年
９月１２日出願）で提案したとおりであるので、ここで
はこれ以上詳しくは説明しない。

勿論前記テーブル１は水平面内（Ｘ，Ｙ方向）で移動可
能であると共に、垂直な軸（Ｂ軸）の回りに割出し可能
である。前記パレット２の上には支持台３が載置され、
該支持台３の左右には夫々ワークＷ，Ｗを固定した補助
パレット４，４が着脱自在に取り付けられている。

支持台３と補助パレット４の取付構造は、後述する如く
テーブル１とパレット２の載置構造と略同様になってい
る。即ち、前記支持台３の中央から補助パレット４，４
が取り付けられる左右の支持面に向けて、軸受により支
持された旋回軸５が横設され、この旋回軸５の先端側に
補助パレット４をクランプ・アンクランプするクランプ
・アンクランプ機構が設けられている。

このクランプ・アンクランプ機構は、旋回軸５に取り付
けられ、支持台３の支持面に対向して設けられた補助テ
ーブル３ａと、この補助テーブル３ａ内に形成されたシ
リンダ室６と、このシリンダ室６内に供給される圧油に
より摺動するピストン７と、このピストン７に連結され
補助パレット４の係合溝４ａと係合する係合部４ｂとか
らなり、ピストン７が支持台３の中央側に向けて移動す
ることにより補助パレット４をクランプすることができ
るものである。

また、支持台３の前記左右の支持面には、旋回軸５と同
心状のリング体の一面に、均等ピッチの歯を複数形成し
た歯付カップリング８ａが設けられ、この歯付カップリ
ング８ａと噛み合いまたは離脱可能な歯付カップリング
８ｂが、補助テーブル３ａの一側に歯付カップリング８
ａと対向して設けられている。この一対の歯付カップリ
ング８ａ，８ｂでギヤカップリング８が構成される。

更に前記旋回軸５の末端側には、補助テーブル３ａを浮
上させて歯付カップリング８ａ，８ｂの噛み合いおよび
噛み合いを離脱させる駆動手段であるシリンダ室９及び
ピストン１０とを有すると共に、旋回軸５を回動させて
Ａ軸（第１図）の回りに補助パレット４を割出すための
ウォームホイール１２が設けられている。このウォーム
ホイール１２は、支持台３に設けられた油圧モータ１３
の回転軸に取り付けられたウォーム１１と噛合してい
る。そして、前記したシリンダ室９，ピストン１０，ウ
ォーム１１，ウォームホイール１２および油圧モータ１
３とで割出し機構が構成される。

なお、第２図中符号１６，１７は、補助パレット４を補
助テーブル３ａ上の所定位置に位置決めするとともに、
支持台３側から補助パレット４上の治具などを作動させ
るための圧油の供給が可能なカップリングで、このカッ
プリング１６，１７の構成についても、前記したカップ
リング１４，１５と同様に本願出願人が実願昭６１−１
４０９８４号で提案したものと同じであるのでここでは
これ以上詳しくは説明しない。前記支持台３の中空部に
は前記補助パレット４のクランプ・アンクランプ機構及
び割出し機構のアクチュエータの作動を切換える電磁弁
１８，１９，２０を制御する制御手段である補助ＣＰＵ
２１が設けられている。該補助ＣＰＵ２１を作動させる
指令信号は前記支持台３外に設けられた主制御ＣＰＵ２
２から出され、支持台３外の主制御ＣＨＵ２２と支持台
３内の補助ＣＰＵ２１の間の双方には指令信号の発信，
受信のやりとりをする非接触の通信手段である通信制御
部２３，２４が設けられている。また支持台３内には前
記補助ＣＰＵ２１や電磁弁１８，１９，２０に電気を供
給するバッテリー２５が設けられている。

次に補助パレット４のクランプ・アンクランプ機構及び
割出し機構のアクチュエータの作動の制御について第４
図に基づいて説明する。

電磁弁１８は補助パレット４を割出すため油圧モータ１
３に圧油を送るために供給方向を切り換える三位置切換
弁で、両側にソレノイドが取付けられ、両側のソレノイ
ド共に励磁されていないときには油圧モータ１３への圧
油の供給がブロックされた位置にスプールがあり、油圧
モータ１３が回転しないようになっている。補助ＣＰＵ
２１より９０゜回れとか１８０゜回れとかいう信号が出
されると、ソレノイドが励磁されスプールが移動して圧
油の供給方向が切換わって例えば右に切換われば、一方
の油路に圧油が供給され油圧モータ１３が正転し歯車列
を介してウォーム１１，ウォームホイール１２を回転さ
せ補助パレット４を割出す。逆に左に切換われば他方の
油路に圧油が供給され油圧モータ１３が逆転し同様に補
助パレット４を割出す。

電磁弁１９は歯付カップリング８ａ，８ｂを噛み合わせ
たり、噛み合いを解除させたりするためにシリンダ室９
のピストン１０を作動させる二位置切換弁で、長い間作
動している噛み合い位置側にバネで圧油を供給する方向
に切換えるようになっている。即ち、通常歯付カップリ
ング８ａ，８ｂは噛み合った状態にあるので、圧油はシ
リンダ室９の右側に送られている。ソレノイドが働くと
バネが押し戻され歯付カップリング８ａ，８ｂの噛み合
いを離脱するようにシリンダ室９の左側に圧油が送られ
る。

電磁弁２０は補助パレット４をクランプ・アンクランプ
する時使用されシリンダ室６ピストン７を作動させる二
位置切換弁で、構造は前記電磁弁１９と同じである。即
ち、通常補助パレット４はクランプされていなければな
らないので圧油はシリンダ室６の右側に送られている。
ソレノイドが働くとバネを押し戻してスプールが移動し
て圧油の供給方向が切換わり圧油はシリンダ室６の左側
に送られる。

なお、２６，２７，２８，２９はＢ軸面検出器である。

次に、主制御ＣＰＵ２２と補助ＣＰＵ２１の間の情報の
やりとりについて説明する。

第５図は主制御ＣＰＵ２２と補助ＣＰＵ２１のブロック
図、第６図は主制御ＣＰＵ２２と補助ＣＰＵ２１の情報
の無線によるやりとりを示す説明図、第７図は主制御Ｃ
ＰＵ２２と補助ＣＰＵ２１の動作のフローチャートであ
る。

第５図において、主制御ＣＰＵ２２のバスラインの左側
には、まずデータを入出力する入出力装置Ｉ／Ｏが設け
られる。入出力装置Ｉ／Ｏの下には既に該入出力装置を
介して入力された加工スケジュールファイルがありワー
クNo.，パレットNo.及びパレット情報を記憶している。
前記加工スケジュールファイルの下にはパレット現在状
態ファイルがあり、パレットNo.Ｐｌ_１はＡ軸に対して
０゜と９０゜の割出し面のどちらかであり、Ｂ軸に対し
て０゜，９０゜，１８０゜，２７０゜の割出し面のいず
れかであることを記憶している。前記パレット現在状態
ファイルの下には通信制御部２３があり送信部と受信部
から成る。更に通信制御部２３の下には台車制御装置が
設けられ、該台車制御装置の下には横形マニシングセン
タの制御装置が設けられている。

補助ＣＰＵ２１のバスラインの左側には通信制御部２４
があり送信部と受信部が設けられている。更に前記通信
制御部２４の下にはＢ軸面の検出器が０゜，９０゜，１
８０゜，２７０゜に夫々設けられ、Ａ軸面の検出器が０
゜と９０゜に設けられている。Ａ軸面検出器の下には割
出し移動するための正転装置、逆転装置がＢ軸，Ａ軸に
夫々設けられている。更にその下には異常表示器が設け
られ、パレットが正しい位置に割出されていない場合ア
ラームを発する。前記異常表示器の下にはパレットの割
出し可能位置確認の検出器ａ，ｂ，ｃがあり、ａ，ｂ，
ｃがすべて一致したとき割出しが可能という確認信号を
送るようになっている。

次に主制御ＣＰＵ２２のバスラインの右側について説明
する。前記台車制御装置からパレット搬送完了という信
号と、現在パレット状態（Ｂ軸）及び加工パレット状態
（Ｂ軸）が一致しないという信号とが入るとアンドゲー
トが開いて送信部にパレット回転要求（Ｂ軸）の信号が
送られる。このパレット回転要求（Ｂ軸）の信号と受信
部からのパレット回転可のアンドを取りアンドから出て
来る信号と、加工スケジュールファイルからのＢ軸０゜
割出しの信号とが入るとアンドゲートが開いて送信部に
パレット割出し指令（Ｂ軸０゜）の信号が送られる。同
様に前記パレット回転要求（Ｂ軸）の信号と受信部から
のパレット回転可のアンドを取りアンドから出て来る信
号と、加工スケジュールファイルのＢ軸９０゜割出しの
信号とが入るとアンドゲートが開いて送信部にパレット
割出し指令（Ｂ軸９０゜）の信号が送られる。以下同様
にパレット割出し指令（Ｂ軸１８０゜，Ｂ軸２７０゜）
の信号が送られる。

台車制御装置からのパレット搬送完了の信号と、現在パ
レット状態（Ｂ軸）と加工パレット状態（Ｂ軸）が一致
しているという信号及び受信部からのパレット回転完了
（Ｂ軸）のいずれかの信号のオアを取りオアから出て来
る信号と、現在パレット状態（Ａ軸）と加工パレット状
態（Ａ軸）とが一致していないという信号とが入るとア
ンドゲートが開いて送信部にパレット回転要求（Ａ軸）
の信号が送られる。このパレット回転要求（Ａ軸）の信
号と受信部からのパレット回転可のアンドを取りアンド
から出て来る信号と、加工スケジュールファイルからの
（Ａ軸０゜）割出しの信号とが入るとアンドゲートが開
いて送信部にパレット割出し指令（Ａ軸０゜）の信号が
送られる。同様に前記パレット回転要求（Ａ軸）の信号
と受信部からのパレット回転可のアンドを取りアンドか
ら出て来る信号と、加工スケジュールファイルの（Ａ軸
９０゜）割出しの信号とが入るアンドゲートが開いて送
信部にパレット割出し指令（Ａ軸９０゜）の信号が送ら
れる。

次に補助ＣＰＵ２１のバスラインの右側について説明す
る。受信部からパレット回転要求（Ｂ軸）の信号と、パ
レット割出し可能位置の確認（Ｂ軸）の信号とが入ると
アンドゲートが開いてパレット回転可（Ｂ軸）という信
号が送信部に送られる。受信部から来る夫々のパレット
割出し指令（Ｂ軸０゜，９０゜，１８０゜，２７０゜）
の信号と、割出し前どの位置にあるかというＢ軸面検出
器の夫々（０゜，９０゜，１８０゜、２７０゜）の信号
とにより、近回り判定（Ｂ軸）で回転方向が決められ、
正転であれば正転指令（Ｂ軸）が９０゜正転装置へ、逆
転であれば逆転指令（Ｂ軸）が９０゜逆転装置に送られ
る。更に受信部から来る夫々のパレット割出し指令（Ｂ
軸０゜，９０゜，１８０゜，２７０゜）の信号と、割出
し後どの位置にあるかというＢ軸面検出器の夫々（０
゜，９０゜，１８０゜，２７０゜）の信号とにより、指
令完了判定（Ｂ軸）が行われ、送信部へパレット回転完
了（Ｂ軸）の信号が送られる。

受信部からパレット回転要求（Ａ軸）の信号と、パレッ
ト割出し可能位置の確認（Ａ軸）の信号とが入るとアン
ドゲートが開いてパレット回転可（Ａ軸）という信号が
送信部に送られる。受信部から来る夫々のパレット割出
し指令（Ａ軸０゜，９０゜）の信号と、割出し前どの位
置にあるかというＡ軸検出器の夫々（０゜，９０゜）の
信号により、近回り判定（Ａ軸）で回転方向が決めら
れ、正転であれば正転指令（Ａ軸）が９０゜正転装置
へ、逆転てあれば逆転指令（Ａ軸）が９０゜逆転装置に
送られる。更に受信部から来る夫々のパレットの割出し
指令（Ａ軸０゜，９０゜）信号と、割出し後どの位置に
あるかというＡ軸面検出器の夫々（０゜，９０゜）の信
号とにより、指令完了判定（Ａ軸）が行われ、送信部に
パレット回転完了（Ａ軸）の信号が送られる。

主制御ＣＰＵ２２と補助ＣＰＵ２１との間の情報のやり
とり及び動作は第６図及び第７図に基づいて行われる。
即ち、台車制御装置により加工位置にパレットの搬送が
完了すると、まずＢ軸の位置が加工パレット状態と面割
出し一致かどうかが判断され、一致させるためにＢ軸回
転要求が主制御ＣＰＵ２２から補助ＣＰＵ２１へ出され
る。補助ＣＰＵ２１ではＢ軸が割出し可能位置かどうか
判断され、割出し可能位置であることが確認されるとＢ
軸回転可という信号を主制御ＣＰＵ２２へ返答する。主
制御ＣＰＵ２２ではＢ軸回転可の信号を受けて、Ｂ軸割
出し指令を補助ＣＰＵ２１へ出す。補助ＣＰＵ２１はＢ
軸割出し指令に基づいてＢ軸の割出しを実行し、割出し
が完了するとＢ軸割出し完了という信号を主制御ＣＰＵ
２２に送る。そして、再度Ｂ軸の位置が加工パレット状
態と面割出し一致かどうか判断されＹesであればＡ軸の
割出しへ進み、Ｎo であれば再度Ｂ軸の回転要求が出さ
れる。Ｂ軸の割出しが完了すると、Ａ軸の位置がパレッ
ト状態と面割出し一致かどうかが判断され、一致させる
ためにＡ軸回転要求が主制御ＣＰＵ２２から補助ＣＰＵ
２１へ出される。補助ＣＰＵ２１ではＡ軸が割出し可能
位置かどうか判断され、割出し可能位置であることが確
認されるとＡ軸回転可という信号を主制御ＣＰＵ２２に
返答する。主制御ＣＰＵ２２では次にＡ軸割出し指令を
出し、補助ＣＰＵ２１でＡ軸割出しが実行される。Ａ軸
の割出しが完了すると補助ＣＰＵ２１は主制御ＣＰＵ２
２にＡ軸パレット割出し完了の信号を出す。そして、再
度主制御ＣＰＵ２２でＡ軸の位置が加工パレット状態と
面割出し一致かどうか判断されＹesであれば起動指令が
出され、Ｎo であれば再度Ａ軸の回転要求が出される。

なお、本実施例では通信手段として無線を使用すること
を述べたが、その他に光とか超音波等で制御できるのは
勿論である。また、Ａ軸の制御を０゜，９０゜の回動の
み述べたが０゜，９０゜，１８０゜，２７０゜の回動が
できるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明の割出し装置を備えたパレッ
トによれば、中物，大物ワークを多面加工することがで
きると共に、パレットチェンジャーによりパレット毎の
交換ができるのでワークの交換は段取りステーションで
行なえ、機械の稼働率を高く保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す外観斜視図、第２図は
同じく一部断面正面図、第３図は同じく第２図のIII−I
II線断面側面図、第４図は同じく油圧及び電気回路説明
図、第５図は主制御ＣＰＵと補助ＣＰＵのブロック図、
第６図は主制御ＣＰＵと補助ＣＰＵの情報の無線による
やりとりを示す説明図、第７図は主制御ＣＰＵの補助Ｃ
ＰＵの動作のフローチャートである。１……テーブル、２……パレット３……支持台、４……補助パレット６……シリンダ室、７……ピストン８ａ，８ｂ……歯付カップリング９……シリンダ室、10……ピストン 11……ウォーム、12……ウォームホイール 13……油圧モータ 14,15,16,17 ……カップリング 18,19,20……電磁弁 21……補助ＣＰＵ（制御手段） 22……主制御ＣＰＵ（主制御部） 23,24 ……通信制御部、25……バッテリー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平面内で移動可能なパレット(2)が載置
されるとともに、垂直な軸線の回りに割出し可能なテー
ブル(1)と、前記パレットと前記テーブルとの間に跨がって設けら
れ、前記パレットが前記テーブル上に位置決め固定され
たときに、前記パレット側の各作動部に圧力流体を供給
するための供給カップリング(14,15) を備えた工作機械
において、前記パレットに立設され、ワークが固定された補助パレ
ット(4)を垂直面内に支持するとともに前記補助パレッ
トを取り付ける補助テーブル(3a)を有する支持面が複数
形成された支持台(3)と、この支持台にあり、前記支持面と直交する軸線方向に進
退移動可能な係合体(4a,4b) と、この係合体を前記供給
カップリングから供給される圧力流体により進退移動さ
せる第１のシリンダ(6,7) とを有し、前記補助パレット
を補助テーブルに対してクランプ・アンクランプ動作さ
せるクランプ・アンクランプ機構と、前記支持台と前記補助テーブルとに対向して設けられた
噛み合い離脱自在な一対の歯付カップリング(8a,8b) か
らなるギヤカップリング(8) と、前記支持台に設けられ、前記支持面と直交する軸線方向
に前記補助テーブルを進退移動させ、前記ギヤカップリ
ングを噛み合いまたは離脱させるとともに、前記ギヤカ
ップリングが噛み合った状態で前記補助テーブル(3a)を
前記支持台にクランプする第２のシリンダ(9,10)と、前記支持台に設けられ、前記第２のシリンダの作動によ
り前記ギヤカップリングの噛み合いが離脱したときに前
記供給カップリングから供給される圧力流体により作動
する割出用駆動体(13)により前記補助テーブルを前記支
持面と直交する軸線方向の回りに割出し動作させる割出
し機構(11,12,13)と、前記支持台に設けられ、前記補助パレットが前記支持台
に対して前記支持面と直交する軸線方向の回りの所定の
位置に位置決めされたか否かを検出する検出手段(a, b,
c)と、前記支持台に設けられ、前記支持台の外方にある主制御
部(22)との間で、前記主制御部の指令信号および前記検
出手段の検出信号の授受を非接触の通信手段を介して行
い、前記第１のシリンダ，前記第２のシリンダおよび前
記割出し用駆動体の駆動を制御する制御手段(21)と、前記支持台に設けられ、前記制御手段に電源を供給する
電源供給手段(25)とを有することを特徴とする割出し装
置を備えたパレット。