JPH0713946Y2 - パレット掛け外し機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はマシニングセンタ等における自動パレット交換
装置（以下APCと呼ぶ）のパレットフックの掛け外し機
構に関するものである。

従来の技術 従来マシニングセンタ等のAPC付工作機械において、第1
4図に示す本機テーブル101上にパレット102をクランプ
及びアンクランプする方法は、流体圧シリンダに嵌挿さ
れ垂直方向に移動可能なピストン103が固着されている
クランプ板104がパレット102下面の溝102aと係合してパ
レット102を下側に引き込みパレット底面102cに穿設さ
れた２個所の基準穴102bにテーブル上面に固着の位置決
めピン105が嵌挿されて位置決めされ、同時にテーブル
上面に固着の複数の基準パット106上にパレット底面102
cが押し付けられてクランプが行われる。またアンクラ
ンプ時は流体圧駆動でクランプ板104が上昇しパレット1
02を持ち上げて位置決めピン105が外れてアンクランプ
状態となる方法が一般的に採用されている。更に第15図
に示すAPC本体111上にパレット102上に取付けられた工
作物の着脱を容易にするため旋回可能なパレット台112
が設けられており、このパレット台上のパレットの移動
を規制する方法は、APC本体固定の旋回中心軸113に設け
られた流体圧シリンダ113aに嵌挿さればね114により常
時上向きに付勢されるピストンと一体のピストンロッド
先端部が位置決めピン115に形成されており、この位置
決めピンがパレット中心穴102dにばねの力で嵌挿され
て、パレットの移動が規制される。また規制を解除する
ときは流体圧駆動でばねの力に抗して位置決めピン115
を引下げてパレット中心穴102dから引き抜いてパレット
の移動を可能とする方法が一般的に採用されている。

考案が解決しようとする課題 従来の技術で述べた本機テーブル上でのパレットのクラ
ンプ及びアンクランプの方法は、APCのパレット移動用
シフタがパレットフックと係合する前にパレットがアン
クランプ状態になると、パレットが一瞬フリーな状態と
なり移動してシフタが係合不能となる危険性がある。従
って従来は加工済パレットをAPC側へ戻すためのアンク
ランプは必ずシフタがパレットフックに係合するのを確
認してからアンクランプし、逆にテーブル上に運ばれて
きた未加工工作物を載置するパレットのフックからシフ
タを外す場合は、必ずクランプを確認してから外す必要
があり、クランプ及びアンクランプの動作時間がパレッ
ト交換時間に含まれ交換時間が長くかかるという問題点
を有している。

またAPC側では加工済工作物を載置するパレットのフッ
クからシフタを外す動作は、必ずパレット中心穴に位置
決めピンが挿入されたのを確認してから行う必要があ
り、パレットのフックにシフタが係合したのを確認して
から位置決めピンをパレット中心穴から抜き取る必要が
ある。従ってこの場合も位置決めピンの挿入，抜き取り
時間がすべてパレット交換時間に含まれ交換時間が長く
かかるという問題点を有している。

本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたものでありその目的とするところは、パレット
フックにシフタを掛け外しする時間の中に本機側のクラ
ンプ及びアンクランプ時間と、APC側の位置決めピンの
抜き差し時間とを重複させてパレット交換時間の短縮を
可能とするパレット掛け外し機構を提供しようとするも
のである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案におけるパレット掛
け外し機構においては、パレットクランプ機構を備える
工作機械のテーブル上と自動パレット交換装置のパレッ
ト台上とにパレットを交換移動するためパレットに設け
たフックに掛け外し自在なシフタを有する自動パレット
交換装置において、前記テーブルに載置されたパレット
の前記フックにばねの付勢力で係合され且つ係脱可能に
テーブルに設けられた第１位置決め部材と、前記パレッ
ト台に載置されたパレットの前記フックにばねの付勢力
で係合され且つ係脱可能にパレット台に設けられた第２
位置決め部材と、前記フックのパレット移動方向前後下
面に交換パレットの位置決め寸前で前記第１又は第２位
置決め部材の頭部に当接して押し下げフックをくぐらせ
て係合可能とする斜面とを備えてなり、パレット交換時
にシフタがフックに係合されるにともなって係合状態に
ある第１又は第２位置決め部材を押し下げてフックとの
係合を外し、シフタが外されるにともなって第１又は第
２位置決め部材がフックに係合されるものである。

作用 シフタの移動でパレットがAPCのパレット台上から本機
テーブル上に移動されるとテーブル側面に設けられた位
置決めピンの先端がパレットフック下面に当接してフッ
クの傾斜面に沿って押し下げられ、パレットがテーブル
上の所定位置に位置決めされる。

次いでシフタが旋回してパレットフックから外れると、
シフタに押さえられていた位置決めピンがばねの力で上
昇しシフタと交替してパレットフックに係合する。この
シフタの旋回中にクランプ板がパレットを引下げてテー
ブル上にパレットをクランプする。またパレットをテー
ブル上からAPCのパレット台上に移動するときは、待機
中のシフタがテーブル側に移動し、シフタが旋回してパ
レットフックに係合すると今まで係合していた位置決め
ピンがシフタに頭を押さえられて下がり、パレットフッ
クから外れる。このシフタ旋回中にクランプ解除が行わ
れ、パレットは直ちにシフタの移動でAPC側に移動す
る。APCのパレット台上に移動されたパレットはパレッ
トフック下面の傾斜面で位置決めレバーの先端係合爪を
押し下げ、レバーを旋回して所定のパレット台位置に位
置決めされる。

次いでシフタが旋回してパレットフックから外れると、
シフタに押さえられていた位置決めレバーの係合爪がば
ねの力でシフタと交替してパレットフックに係合する。

実施例 実施例について図面を参照して説明する。

本機テーブル及び位置決めピン縦断面図を示す第１図及
びマシンニングセンタの姿図を示す第４図において、周
知の横形マシニングセンタにおいて、ベッド１上のＺ軸
方向のすべり案内面上にＸ軸方向のすべり案内面を有す
るサドルを介してテーブル下台２が移動位置決め可能に
載置されていて、NCによりＸ軸及びＺ軸位置決めされ
る。テーブル下台２に垂直に固着の丸座３の中心穴ａに
プレート４を介してテーブル５が旋回割出可能に嵌挿さ
れている。テーブル５には同心に円筒６が固着され、円
筒６の外周は、シリンダ７に形成されており、シリンダ
７に嵌挿されるピストン９の上面に矩形状のクランプ板
８が固着されている。

更にテーブル５の上面には複数個の位置決めピン11及び
基準パット12が固着されており、後述のAPCによりパレ
ット10A又は10Bがテーブル上に移動されたとき、上昇端
位置にあるクランプ板８がパレット下面の溝に係合し下
降によってパレットを引き下げ、パレット下面の位置決
め用穴10aにこの位置決めピン11が嵌挿され、基準パッ
ト12にパレット下面が圧接されてクランプが行われる。
クランプ板８の長辺側両端面に複数の案内ローラ15が、
また長辺側両端面（第２図）に隣接する裏面に複数の案
内ローラ16（第５図）がそれぞれ取付けられており、パ
レット交換時にはこの案内ローラの列がＺ軸方向を向く
ようにテーブル５が割出される。

ベッド１上左側にＹ軸方向のすべり案内面を有するコラ
ム17が立設されており、コラム17に回転可能な主軸18を
備える主軸頭19が移動位置決め可能に設けられ、NCによ
りＹ軸制御される。更にコラム17の側面に複数の工具を
主軸軸心に対し直角にして貯蔵するマガジン20が設置さ
れており、マガジンと主軸との間に自動工具交換装置21
が設けられている。

APCのパレット台、パレット位置決め部材を示す第３
図、パレット台を載置したテーブル、APCの案内ローラ
部を示す第５図、パレット台の平面図を示す第６図にお
いて第４図のベッド１の右床上にAPCの枠体25が設置さ
れ、枠体25上に示すようにＸ軸方向に並んで２つのパレ
ット台26が枠体25に固着の旋回中心軸27の回りで旋回可
能に設けられ、２つのパレット台の旋回中心を通るＺ軸
線上の本機側位置a,bがテーブル５のパレット交換位置
とされている。

パレット台26の上部は矩形状に形成され、上述のクラン
プ板８（第１図）に取付け案内ローラと同様の案内ロー
ラ28,29を有し、ローラ28,29上にパレット10A,10Bが移
動可能に載置される。そして旋回中心軸27の中心穴が流
体圧シリンダ32に形成されており、シリンダ32に嵌挿さ
れるピストン33と一体のピストンロッド34は、ばね35に
より常時上方に突出勝手に付勢され、ピストンロッド34
の先端が位置決め用ピン34aに形成されている。こうし
て位置決めピン34aはばね35によりパレット台26上のパ
レット10A,10Bの中心穴10aに嵌挿されてパレットの移動
を規制し、パレット交換時には流路27aから圧力流体が
シリンダ32の上室に供給されて、ばね35の力に抗してピ
ン34aを引き下げて規制を解除する。

更に第５図，第６図に示すようにAPCの枠体25上に水平
方向かつパレット台の旋回中心側を向く位置決め軸38が
軸方向移動可能に設けられており、位置決め軸38はばね
37により常時突出勝手に付勢され、先端がパレット台下
側の円筒部26a外周４等分間隔に該設された溝26bにかけ
外し自在に係合されてパレット台26の手動による旋回の
位置決めが行われる。

枠体25の本機側上面に複数の案内用ローラ40,41を有す
る移動途中におけるパレットの案内用の中間案内台42A,
42Bがパレット移動中心線に対して対称に取付けられて
いる。

更に枠体25の２つのパレット台26の中間位置にパレット
駆動装置43が取付けられている。このパレット駆動装置
はこの平面図を示す第７図、正面図を示す第８図、展開
図を示す第９図のようにパレット駆動装置43のボールね
じ44はAPCの枠体25の両側面に固着されるブラケット45,
46に軸受を介して回転のみ可能に軸承され、NCにより回
転制御される位置検出器47付のサーボモータ48によりベ
ルト49を介して回転される。

更にボールねじ44と同一水平面上において平行に案内軸
52が設けられ、案内軸52の上方平行にボールスプライン
軸51が軸受により旋回可能に軸承されている。そして枠
体25の前側面に垂直かつ上向きに固着される流体圧シリ
ンダ53のピストンロッド先端に設けられた連結杆54がス
プライン軸51の先端に嵌着されるレバー56とピン55を介
して連結されており、シリンダ53に供給される圧力流体
の切換えによりスプライン軸51が旋回される。スプライ
ン軸51には軸方向移動可能なスプラインカラー57が嵌装
されており、カラー57の外周にキー58を介してアーム59
が嵌着されている。アーム59の先端にスプライン軸51と
平行なシフタレバー60の一方の端が嵌着されていて、シ
フタレバー60の先端にシフタフオーク61が嵌着されてい
る。

そしてボールねじ44に螺合されるナット50と案内軸52に
移動可能に嵌挿されるスライドベアリング62はシフタブ
ロック63により連結されていて、シフタブロック63に穿
設されているスプライン軸51と同心の穴63aの両端に固
着される蓋64,65がスプラインカラー57の軸方向を挟持
してボールねじ44の回転でシフタフオーク61が移動され
る。

第６図に示すようにパレット10A,10Bには駆動装置43側
の端面に係合溝部を有するパレットフック66A,66Bがそ
れぞれ固着されている。フック66A,66Bはパレット駆動
装置43の旋回可能なシフタフオーク61と選択的に係合さ
れるようになっており、パレット10A又は10Bはサーボモ
ータ48（第７図）によりAPCの２つのパレット台26上と
本機のパレット交換位置ａ又はｂに位置決めされたテー
ブル５上とに移動される。

更に第１図，第２図に示すようにテーブル５の円周面上
にはパレットフック66A,66Bの対応位置に位置決めピン
ユニット70A,70Bが固着されている。位置決めピンユニ
ット70A,70Bはテーブルに固着のブラケット71に穿設さ
れた垂直方向の穴71aに、位置決めピン73が移動可能に
嵌挿され、ばね72により常時上向に突出勝手に付勢され
ている。位置決めピン73には軸方向の長溝73bが刻設さ
れており、長溝73bがブラケット71に半径方向に螺合さ
れるボルト74の先端と係合して回転が規制され、位置決
めピン73の先端にパレットフック66A,66Bに係合する角
頭部73aが形成されている。

更に第３図に示すようにAPCの２つのパレット台26の対
向する側面のパレットフック66A,66B対応位置に位置決
めレバーユニット75A,75Bが取付けられている。このレ
バーユニット75A,75Bはパレット台26の側面に固着のブ
ラケット76に位置決めレバー78がパレット移動方向と平
行なピン77により旋回可能に枢支されていて、位置決め
レバー78は後端部78aとパレット台裏面との間に介装さ
れるばね79により先端係合部78bが常時上向き勝手に付
勢されていて、パレットフック66A又は66Bに係合可能と
されている。

続いて本実施例の作用について説明する。

今テーブル５上にパレット10Aが載置され、パレット10A
はシリンダ７（第１図）の上室に流路6aから圧力流体が
供給されてクランプ板８を介してクランプされ、テーブ
ル側面の円筒部に固着されている位置決めピンユニット
70Aの位置決めピンの角頭部73aがパレットフック66Aに
係合（第１図，第10図）し、パレット10Aに取付けられ
た図示しない工作物に対してテーブル５又は主軸頭19の
切削送りで加工が行われている。

加工の一区割が終わると、テーブル５は所定のパレット
交換位置ａ（第６図）に位置決めされ、パレット駆動装
置43のサーボモータ48が回転してボールねじ44が回転さ
れ、待機位置ｃで待機中のシフタブロック63（第９図）
が本機側へ移動し、アーム59,シフタレバー60を介して
シフタフオーク61がテーブル側へ前進する。

次いでシリンダ７（第１図）へ供給される圧力流体が切
換えられて流路6bからシリンダ７の下室に供給され、ピ
ストン９が上昇し、クランプ板８を介してパレット10A
が押し上げられ、位置決めピン11が外れる。そして第11
図に示すようにパレットフック66Aに位置決めピンユニ
ット70Aの位置決めピン73先端の角頭部73aの約半分が係
合している状態となり、同時にシリンダ53（第８図）に
供給される圧力流体が切換えられて流体圧シリンダ53の
下室に供給され、ピストンロッドが上昇し連結杆54,レ
バー56を介してスプライン軸51が旋回され、スプライン
カラー57,アーム59,シフタレバー60を介してシフタフオ
ーク61が旋回してパレットフック66Aと係合する。そし
て第12図のようにシフタフオークの係合により位置決め
ピン73がばね72の力に抗して押し下げられて角頭部73a
がフック66Aから外れる。

次いでサーボモータ48が逆回転してパレット10AがAPCの
パレット台26上に移動されると、パレット台26に設けら
れている位置決めレバー78の係合部78bがフック66Aの端
面下側コーナーの傾斜面66a（第13図）に当接してパレ
ットの移動でばね79の力に抗して押し下げられて旋回
し、パレット10Aがパレット台26上に位置決めされる。
このパレット10Aの移動中に本機側ではテーブル５がＸ
軸移動してパレット交換位置ｂに位置決めされる。

次いでシリンダ53の上室に圧力流体が送られてシフタフ
オーク61が旋回してパレットフック66Aから外れると、
これと交替に位置決めレバーユニット75Aの係合部78b
が、バネ79の力でパレットフック66Aに係合する。

次いでシフタフオーク61がパレット台26上のパレット10
Bのフック66Bに係合すると位置決めレバーユニット75B
のレバー78の係合部78bがシフタフオーク61に押されて
外れる。このシフタフオーク61の旋回と同時にパレット
10Aが載置されているパレット台26の流体圧シリンダ32
へ供給される圧力流体が切換えられて流体圧シリンダ32
の上室が大気圧となり、ばね35の力でピストンロッド34
先端の位置決めピン34aがパレット10Aの中心穴10aに嵌
挿されて（第３図）パレット10Aの移動が規制される。
同時にパレット10Bが載置されているパレット台26の流
体圧シリンダ32へ供給される圧力流体が切換えられて流
路27aより流体圧シリンダ32の上室に供給されて、パレ
ット10Bの中心穴10aに嵌挿されていた位置決めピン34a
が抜き取られ、パレット10Bの移動が自由となる。

次いでパレット駆動装置43のシフタフオーク61の移動で
パレット10Bが交換位置ｂに位置決めされているテーブ
ル５上に移動される（第６図）。この移動中においてパ
レット10Bがテーブル５上の所定停止位置に接近すると
第13図に示すように位置決めピンユニット70Bの角頭部7
3aがパレットフック66Bの傾斜面66aに当接し、パレット
の移動で押し下げられてパレット10Bがテーブル上の所
定位置に位置決めされる。

次いでシフタフオーク61が旋回してフック66Bから外れ
るとこれと交替に位置決めピンの角頭部73aがフック66B
に係合する。同時にシリンダ７に供給される圧力流体が
切換えられて流路6a（第１図）からシリンダの上室に供
給され、クランプ板が下がりパレット10Bに位置決めピ
ン11が嵌挿され、基準パット12にパレット下面が圧接さ
れてクランプされる。

効果 本考案は上述のとおり構成されているので次に記載する
効果を奏する。

テーブル及びAPCのパレット台にそれぞれパレットフッ
クと係合する係合部がばねにより上向きに付勢される位
置決めピン及び位置決めレバーを設け、シフタの掛け外
しによりピン及びレバーを掛け外し可能として、パレッ
トフックにはシフタ，位置決めピン，位置決めレバーの
何れかが常時係合しているようになしたので、パレット
がフリー状態になることがなく、パレットのテーブルへ
のクランプ，アンクランプ動作及びパレットのAPCのパ
レット台上への位置固定動作をすべてシフタの掛け外し
動作中に行うことが可能となり、これらの動作時間を無
くしてパレット交換時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本機テーブル及び位置決めピン部材の縦切断
図、第２図は第１図の上視図、第３図はAPCのパレット
台を縦切断部としパレットフックと位置決めレバー部材
とシフタフオークの関係を示す図、第４図はAPC付マシ
ニングセンタの姿図、第５図は第４図のパレット取付台
を載置したテーブルの一部中間案内台を配したパレット
交換装置の案内ローラ部分の説明図、第６図は第４図の
パレット交換装置及びテーブルの一部の上視図、第７図
は第６図のパレット交換装置のパレット台の間に設けた
パレット交換用駆動装置の側面一部切断図、第８図は第
６図の駆動装置のII-II線視図、第９図はパレット交換
用駆動装置のシフタ軸，スプライン軸，案内軸の展開説
明図、第10図〜第13図はパレット位置決めピン部材の動
作説明図、第14図は従来技術の本機テーブルの縦切断
図、第15図はパレット交換位置のパレット台の縦切断図
である。 ５……テーブル、10A,10B……パレット 26……パレット台、61……シフタフオーク 66A,66B……パレットフック 72……ばね、73……位置決めピン 78……位置決めレバー、79……ばね

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】パレットクランプ機構を備える工作機械の
   テーブル上と自動パレット交換装置のパレット台上とに
   パレットを交換移動するためパレットに設けたフックに
   掛け外し自在なシフタを有する自動パレット交換装置に
   おいて、前記テーブルに載置されたパレットの前記フッ
   クにばねの付勢力で係合され且つ係脱可能にテーブルに
   設けられた第１位置決め部材と、前記パレット台に載置
   されたパレットの前記フックにばねの付勢力で係合され
   且つ係脱可能にパレット台に設けられた第２位置決め部
   材と、前記フックのパレット移動方向前後下面に交換パ
   レットの位置決め寸前で前記第１又は第２位置決め部材
   の頭部に当接して押し下げフックをくぐらせて係合可能
   とする斜面とを備えてなり、パレット交換時にシフタが
   フックに係合されるにともなって係合状態にある第１又
   は第２位置決め部材を押し下げてフックとの係合を外
   し、シフタが外されるにともなって第１又は第２位置決
   め部材がフックに係合されることを特徴とするパレット
   掛け外し機構。