JPH0719697Y2 - 油圧供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、APCにおけるパレット上のワーク自動着脱の
ための油圧供給装置に関する。

〔従来の技術〕

機械側のテーブルとAPCのパレット収納部内でパレット
を適宜交換し、機械側のテーブルの横方向（Ｘ軸方向）
の移動と主軸に挿着した工具によってパレット上のワー
クを加工するマシニングセンタにおいて、従来はAPCの
収納部に収納されたパレット上のワークを着脱・段取り
するには、手作業にて行なっていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし上記従来技術においては、パレット上のワーク着
脱・段取りをするのに手作業で行なっているため、面倒
であり作業能率が悪く、更に事故の発生を招き易く安全
性の点で問題点があった。そのため、パレット上に油圧
で作動する取付治具を設け、この取付治具に圧油を供給
して自動的にワークを着脱できるようにした油圧供給装
置が種々提案されている。しかしながら、このような油
圧供給装置は、圧油を供給するためのカップリングに付
着した切粉等の塵埃がシール材の破損または磨耗の原因
となって、圧油が洩れたり、装置が正常に作動しなくな
る等のおそれがあった。

本考案は上記問題点に鑑み提案されたもので、機械側の
テーブル移動とパレットの移動によってAPC側とでパレ
ットの受渡しを行ない、それと同時にAPC上の治具に油
圧の自動供給を行ないワークの着脱を自動的に行うこと
が可能な油圧供給装置であって、パレットに設けたカッ
プリングとAPC側に設けたカップリングとを自動的に、
かつ、パレットの進退動作のみで簡単，確実に係脱させ
ることができ、さらに、切粉等の塵埃による圧油の漏れ
や装置の作動不良等が生じにくい油圧供給装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記問題点を解決するために本装置を、工作
物を着脱自在に取付けるためのクランプ・アンクランプ
動作を行う取付け治具を上面に備えたパレットと、この
パレットを工作機械の加工領域内で固定するように設け
られたテーブルと、前記工作機械の加工領域外に、か
つ、前記テーブルの近傍にあって前記テーブルと同一平
面内に設けられた段取り位置と、前記テーブル側に向け
て開口する１つまたは２つのパレット収納部を有し前記
テーブルと段取り位置との間に前記パレットを進退移動
させるパレット交換装置とを有する工作機械における、
前記段取り位置で前記パレット上の取付治具に圧油を供
給する圧油供給装置であって、前記パレットの前記進退
移動方向と直交する一面に設けられ、一方の側に第１の
係脱部が形成されるとともに他方の側が前記取付け治具
と連通する第１のカップリング体と、前記パレット交換
装置の前記段取り位置における固定部に弾性体を介して
微小移動可能に、かつ、前記第１のカップリング体の前
記第１の係脱部と前記パレットの進退移動方向と平行な
同一軸線上に固設され、一方の側が油圧供給源と接続さ
れるとともに他方の側が前記パレット交換装置の進退移
動で前記パレットが前記段取り位置に移動したときに第
１の係脱部と係合する第２の係脱部が形成された第２の
カップリング体と、前記第２の係脱部の近傍に設けら
れ、前記第２のカップリング体と前記第１のカップリン
グ体とが係脱するときに、前記第１のカップリング体に
向けて清掃用の流体を噴出する清掃用流体噴射手段とを
備えてなることを特徴とする。

〔作用〕

機械側テーブル上で所定の加工を施工されたワークは、
テーブルのＸ軸方向の動きと該テーブル上のパレットの
Ｚ軸方向の動きでAPCのパレット収納部内に収納され
る。そして、この際パレットに取り付けられた第１のカ
ップリング体とAPCの固定部に固設された第２のカップ
リング体とが係合するが、この際、清掃用流体噴射手段
により第１のカップリング体が清掃されて、付着した切
粉等の塵埃や油等が除去される。また、第２のカップリ
ング体に設けた弾性体により第２のカップリング体が微
小移動できるので、第１のカップリング体と第２のカッ
プリング体とが係合する際に、第１のカップリング体と
第２のカップリング体との間に多少の芯ずれがあっても
スムースに係合することができる。同時に前記第１の油
圧カップリングと第２の油圧カップリング内の油路が連
通し油圧源からの油圧が供給され、前記パレットに設け
られたワーク固定治具に連結し油圧供給装置内の切換弁
を操作することでパレット上のワークを自動的に着脱す
る。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて更に詳細に説
明する。

第１図はマシニングセンタと自動パレット交換装置，
（以下APCと呼ぶ）に油圧配管図を加えた全体平面図を
示す。

同図において、マシニングセンタ１の主軸前方加工エリ
ア２内にテーブル（図略）が設けられ該テーブル上にパ
レット３が載置される。このパレット３上にはワークＷ
が後述するワーク固定治具によって強固に取付け固定さ
れていて、主軸４の近傍にあるATC5によって適宜工具を
組込んだ工具ホルダを主軸４との間で交換し、コラム７
のＺ軸方向（主軸軸線方向）および主軸のＹ軸方向（紙
面に直交する方向）そしてテーブルのＸ軸方向の動作に
よって所定の加工を施工する。

所定の加工が完了したら、パレット３を加工エリア２の
更に前方に設けられた同一出願人の「特開昭57−138555
号」に示された構成のAPC8のあき側の収納部９にパレッ
ト３のＺ軸方向の前進動で収納する。

空になったテーブルのＸ軸方向の移動とAPCの通常行な
われるパレット交換装置によりAPC8の収納部９に収納さ
れ待機しているパレット３′とワークＷを機械側テーブ
ル上に受渡しを行ない次加工に移る。

あき側の収納部９に収納されたパレット３は本考案の油
圧供給装置を作動させてワークのクランプ状態を解放
し、加工済みワークを別の搬送経路へ移送する。次いで
次工程のワークを空のパレットに別の搬送経路より搬入
し段取りする。そして油圧供給装置の油圧供給を停止し
ワーク固定治具によりワークを取付け固定しその状態で
待機する。

上述したAPC8のパレット収納部９と機械側テーブルとの
間でパレットを受渡しする時に、本考案の油圧供給装置
が使用されるが、次にこの油圧供給装置を説明する。

第２図は、パレット上にベース10を介してワークＷをワ
ーク固定治具によって取付けた一部断面の正面図を示
し、第３図は油圧供給装置の一部正面図を示し、第４図
は、油圧供給装置の一部平面断面図であり第３図におけ
るＩ矢視図を示す。

前述した如く、APC8はマシニングセンタ１前方に設けら
れている。そして第２図に示す如くベース10上の両側端
部にガイド枠11をＺ軸方向に並設してあり、そのガイド
枠11上にガイドレール12が固着され延設されている。

パレット３はパレット下部両側面でAPC枠13と係合する
ようになっていて、APC枠13両側端に取付けられたロー
ラ14を介して前記ガイドレール12をＺ軸方向に前後動す
る。

前記パレット３上面のベース上面両側端にはそれぞれブ
ロック15,15が固着され、更にシリンダ16,16′が前記ブ
ロック15,15の内側（ワークＷ側）に近設される。該シ
リンダ16,16は内部シリンダ室16aにピストン17が嵌入さ
れ蓋板で固定され皿ばね19でピストン17を下方（パレッ
ト側）に付勢している。

前記ピストン17に連結したピストンロッド20先端は、ワ
ーククランプ爪21の中央部にてピン22を介して枢支して
いる。他端には、長さ調整可能なストッパネジ23が取付
けられていて、一端が前記ブロック15の頂面に当接する
ように調整されている。

前記シリンダ16,16内部のシリンダ室16a下方には、油穴
16bが穿設され図略のジョイントを介して油圧装置44か
ら圧油を供給される。通常においては油圧は供給されて
おらず、皿ばね19によってワーククランプ爪21を下方に
強固に押付け固定している。機械側テーブルからAPCの
収納部へ受渡されたパレット３に対して油圧を供給する
と、シリンダ室16aからピストン17を皿ばね19に抗して
上方へ押上げる。ブロック15頂面に当接されているスト
ッパ23を支点としてワーククランプ爪21が矢印の如く揺
動し、パレット上のワークＷがアンクランプ状態とな
る。

前記パレット３に油圧を供給する第１の油圧カップリン
グ体であるオス形カプラと、第２の油圧カップリング体
であるメス形カプラを第３図および第４図に示す。メス
形カプラは、パレット３前面のブラケット24に取付金具
25を介して取付けられている。このブラケット24は、AP
C8の左右端部に延設されている固定部としてのガイド枠
11およびガイドレール12の最前部にボルト26,26等で螺
着されている。前記ブラケット24は略三角形に形成さ
れ、略三角形の斜辺部が、図略の他端のブラケットの斜
辺部と対向するように取付けられる。そしてこのブラケ
ット24の斜辺に近い上部一端に、前述したシリンダ室16
aの油圧供給のための取付け金具25,カップリングボック
ス27等が取付けられる。

該カップリングボックス27は当板28を介してボルト29で
ブラケット24に螺着され、パレット３およびベース10近
傍に位置して設けられる。このカップリングボックス27
内部には段付き貫通孔27aが穿通されていて、この段付
き貫通孔27a内にソケットアダプタ30外径に螺合したメ
ス形カプラ31が、弾性体のオイルシール32を介して支持
されている。

弾性体オイルシール32は蓋板33で抑えられていて、その
蓋体33にメス形カプラ31のフランジ部が当接され、蓋板
33に対向する位置にはエアボックス34が、メス形カプラ
31に外嵌され止めねじ35によって固定されメス形カプラ
31のフランジ部を挾持している。これにより、メス形カ
プラ31の微小移動が可能となり、メス形カプラ31とオス
形カプラ36との間に多少の芯ずれがあっても、スムース
に係合することができる。

前記エアボックス34内部には、ベース10に取付けられた
オス形カプラ36に向けてメス形カプラ端部との間で斜め
に形成されたエア吹出し口を具備したエア室34aが形成
されている。

そして、図略のエア源から供給される高圧の清掃用のエ
アを、前記エアボックス34側面一部に螺着されているジ
ョイント37を通じて、オス型カプラ36とメス型カプラ31
とが係合または離脱する際に、前記オス型カプラ36に向
けて噴射し、オス形カプラ36とメス形カプラ31に付着し
た塵埃や油滴等を除去している。

メス形カプラ31のパレット側先端面とエアボックス一端
面とは同一面上に配置され、その同一面上にオス形カプ
ラ36膨出部端面がパレット３の移動によって突当てられ
る。メス形カプラ31の他端内径にはソケットアダプタ30
が螺合していて、そのソケットアダプタ30内部に穿没さ
れたねじ孔に、前記ブラケット24に固着された取付金具
25が螺合している。

オス形カプラ36はパレット３上面のベース10前方側面に
螺着され、供給された油圧はベース10内に穿設された油
孔10aから油流出口10bに取付けた図略のジョイントを通
じて前記シリンダ16のシリンダ室16aへと流入する。

オス形カプラ36内部には、ばね38が内装され長手方向に
摺動自在のスプール39,40が嵌入されていて、一方メス
形カプラ31内部にもばね41やＹ形パッキン42が内装され
ている。

オス形カプラ36とメス形カプラ31が嵌合した際に初め
て、取付金具25,ソケットアダプタ30,メス形カプラ31,
そしてオス形カプラ36へと油路46が連通し、油圧が供給
されることになる。

オス形カプラ36とメス形カプラ31が離反した際には、ス
プール39,40やＹ形パッキン42等の摺動によって油路が
遮断され油圧供給が中断される仕組みとなっているが、
なお詳細については同一出願人が「油圧供給装置（実開
昭61−20237号）」として既に出願してあるので省略す
る。

次に、上述の如き構成から成る本考案の動作を説明す
る。

機械側テーブル上のパレット３にワーククランプ爪21に
よって強固に固定されたワークＷを、機械側テーブルの
Ｘ軸方向およびマシニングセンタ１のＺ軸,Y軸方向の動
きによってマシニングセンタの加工エリア２内で所定の
加工を施工する。

加工終了後、機械側テーブルＸ軸方向の動きとAPC8との
間におけるパレット３のＺ軸方向の動きによって、APC8
のパレット収納部９に、加工済みワークＷを載置したパ
レット３を収納する。

該パレット３がAPC8のパレット収納部９に収納されると
同時に、パレット３側のオス形カプラ36とAPC8側のメス
形カプラ31とが嵌合し、その事によってオス形カプラ36
とメス形カプラ31とに油路が連通し、油圧装置44からの
油圧がジョンイト43を通じ、取付け金具25からベース10
そしてシリンダ室16aに供給される。なお、オス型カプ
ラ36とメス型カプラ31とが係合する際に、前記オス型カ
プラ36に向けて高圧の清掃用のエアが噴射され、オス型
カプラ36に付着した切粉等の塵埃や油滴等が除去され
る。

シリンダ室16aへ供給された油圧はピストン17を皿ばね1
9に抗して押上げる。その結果ワーククランプ爪21はサ
ポート15頂面に位置しているストッパ23先端を支点にし
てワーク押圧部が上方に揺動しワークＷのクランプを解
除する。

この状態で、ワークＷを別の搬送手段で別の搬送経路へ
運び出し更に、現在空のベース10上に次工程用ワークＷ
を運び込んで所定位置に載置する。その後、シリンダ16
への油圧供給を停止すれば、ピストン17がシリンダ16内
の皿ばね19のばね付勢によって下方に押され、ピストン
17に連結しているワーククランプ爪21も同様に下方に押
されることでワークＷのクランプが行なわれることにな
る。

このワークの加工を行なう際には、パレット３′をＺ軸
方向に移動し待機中の空の状態の機械側テーブルとの間
で受渡しを行なう。パレット３′がAPC8収納部９から離
反すると、オス形カプラ36内のスプール39,40がばね付
勢により、メス形カプラ31内のＹ形パッキン42がばね付
勢によりそれぞれ外方へ摺動し内部の油路の一部を遮断
する。またオス型カプラ36がメス型カプラ31から離脱す
る際に、前記オス型カプラ36に向けて再び高圧の清掃用
のエアが噴射され、オス型カプラ36の清掃が行われる。
このため油がそれぞれのカプラから漏れることはない。

上述の如き動作を順次繰り返しながら加工を行なう。

本実施例によれば、パレットがAPCのパレット収納部に
収納され、段取り位置にあるときパレット側のオス形カ
プラとAPC側のメス形カプラとが嵌合され油圧が供給さ
れるようになり自動的にワークのクランプ・アンクラン
プが出来る。

更に、本実施例ではAPCの型式をテーブル側に対し直線
進退移動するものとして説明したが、水平面内で旋回し
てパレットを交換する形式のものでも良い。

〔考案の効果〕

本考案によれば、APCのパレット収納部内のパレットで
ワークの着脱が自動的に行なえるようになり、着脱・段
取りに費やす時間が短縮され作業能率の向上が期待でき
るようになった。

また、第１のカップリング体とAPCの固定部に固設され
た第２のカップリング体とをパレットの進退動作のみで
係脱できるようにしたので、APC動作時間の短縮や装置
全体のコンパクト化を図ることができるうえ、構成が簡
素になって信頼性を向上させることができ、さらに、弾
性体により第２のカップリング体を微小移動可能にした
ので、第１のカップリング体と第２のカップリング体と
が係合する際に多少の芯ずれがあっても、確実かつスム
ースに係合することができる。また、エア等の清掃用流
体を第１のカップリング体に噴射する清掃用流体噴射手
段を設けたので、第１のカップリング体と第２のカップ
リング体とが係脱する際に第１のカップリング体に付着
した切粉等の塵埃や油滴等を除去することができ、シー
ル材の損傷や摩耗等による圧油の漏れや装置の作動不良
等を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はマシニングセンタとAPCに油圧装置を加えた全
体平面図を示す。 第２図はパレット上にベースを介してワークをワーク固
定治具によって取付けた一部断面の正面図を示し、第３
図は油圧供給装置の一部正面図を示し、第４図は油圧供
給装置の一部平面断面図であり第３図におけるＩ矢視図
を示す。 １……マシニングセンタ、３……パレット ８……自動パレット交換装置（APC） 10……ベース、14……ローラ 16……シリンダ、21……ワーククランプ爪 24……ブラケット 31……メス形カプラ（第２のカップリング体） 36……オス形カプラ（第１のカップリング体） 37……ジョイント、43……ジョイント 44……油圧装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工作物を着脱自在に取付けるためのクラン
   プ・アンクランプ動作を行う取付け治具を上面に備えた
   パレットと、このパレットを工作機械の加工領域内で固
   定するように設けられたテーブルと、前記工作機械の加
   工領域外に、かつ、前記テーブルの近傍にあって前記テ
   ーブルと同一平面内に設けられた段取り位置と、前記テ
   ーブル側に向けて開口する１つまたは２つのパレット収
   納部を有し前記テーブルと段取り位置との間に前記パレ
   ットを進退移動させるパレット交換装置とを有する工作
   機械における、前記段取り位置で前記パレット上の取付
   治具に圧油を供給する圧油供給装置であって、 前記パレットの前記進退移動方向と直交する一面に設け
   られ、一方の側に第１の係脱部が形成されるとともに他
   方の側が前記取付け治具と連通する第１のカップリング
   体と、 前記パレット交換装置の前記段取り位置における固定部
   に弾性体を介して微小移動可能に、かつ、前記第１のカ
   ップリング体の前記第１の係脱部と前記パレットの進退
   移動方向と平行な同一軸線上に固設され、一方の側が油
   圧供給源と接続されるとともに他方の側が前記パレット
   交換装置の進退移動で前記パレットが前記段取り位置に
   移動したときに第１の係脱部と係合する第２の係脱部が
   形成された第２のカップリング体と、 前記第２の係脱部の近傍に設けられ、前記第２のカップ
   リング体と前記第１のカップリング体とが係脱するとき
   に、前記第１のカップリング体に向けて清掃用の流体を
   噴出する清掃用流体噴射手段とを備えてなること、 を特徴とする油圧供給装置。