JPH0725005B2 - 多面自動パレツト交換装置 - Google Patents

多面自動パレツト交換装置

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JPH0725005B2
JPH0725005B2 JP6250388A JP6250388A JPH0725005B2 JP H0725005 B2 JPH0725005 B2 JP H0725005B2 JP 6250388 A JP6250388 A JP 6250388A JP 6250388 A JP6250388 A JP 6250388A JP H0725005 B2 JPH0725005 B2 JP H0725005B2
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澄雄 河合
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オ−クマ株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/14Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines
    • B23Q7/1426Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices
    • B23Q7/1431Work holder changers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Feeding Of Workpieces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマシニングセンタ,FMS等における多面自動パレ
ット交換装置に関するものである。
従来の技術 従来、自動パレット交換装置(以下APCと呼ぶ)は、一
般に構造が簡単かつ交換動作の速い2面APCが多く、FMS
等に対応する場合にのみ第9図のような複数のパレット
を貯蔵可能なマガジンストッカ付多面APCが採用されて
いる。
発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べた多面APCにおいては、機構の複雑な
マガジンストッカを持つことから2面APCに比べて動作
が遅く、交換時間が長くかかり、場所を多くとり、レイ
アウトの対応融通性がないという問題点を有していた。
更に2面APC付工作機械を後日FMS,FMC対応仕様に変更す
る場合、既存の2面APCを廃棄して改めて多面APCの取付
工事を行わねばならず、極めて不経済であるという問題
点を有していた。
本発明は、従来の技術の有するこれらの問題点を鑑みな
されたものであり、その目的とするところは2面並置式
APCから大きな変更なく容易に多面APCへ機能アップ可能
でしかも交換時間の速い多面APC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、本発明における多面パレッ
ト交換装置は、NC工作機械のテーブル上のパレット台を
パレット交換方向と直角方向の隣合う2個所のパレット
交換位置(a,b)にNC制御で移動位置決めされるように
設け、前記2個所のパレット交換位置(a,b)に対応す
る2個所のパレット交換位置(c,d)に位置決め可能な
複数のパレット貯蔵台(62)を有するパレットマガジン
(60)を前記テーブルに対設し、前記テーブルとパレッ
トマガジンの互いに対応する第1交換列の交換位置(a,
c)及び第2交換列の交換位置(b,c)間をパレットがそ
れぞれ平行移動可能に案内し且つそれぞれ準備位置を移
動途中に有する交換装置の枠体を設け、パレット(17)
にはその左右両側交換方向の前位置と後位置にそれぞれ
フック(56A,56B)を設け、該フックにそれぞれかけ外
し自在なシフタフオーク(48A,48B)を両端に有するシ
フタ軸(47)を前記枠体の第1交換列,第2交換列の中
央部に設け、該シフタ軸の中央部を支持して前記第1交
換列側のパレットか前記第2交換列側のパレットの何れ
かにシフタフオークを係合させるための変位手段を設
け、、前記テーブル側の交換位置と前記準備位置と前記
パレットマガジン側の交換位置とに前記パレットを移動
位置決めする位置決め駆動手段を設けてなり、シフタフ
オークのかけ外しとシフタ軸の前進後退の繰り返しによ
りテーブルの交換位置と準備位置間でパレット交換を行
ったあと準備位置とパレットマガジン間でパレット交換
を行うものである。
作用 本機テーブル2上の加工の終わった工作物が取付けられ
た加工済パレット17がNC制御で第1交換列のパレット交
換位置aに位置決めされ、待機位置iで待機中のNC駆動
のシフタ軸47が駆動手段のボールねじの正転で本機側に
移動位置決めされ変位手段の旋回用ダブルシリンダ38に
よりスプライン軸を介してシフタ軸が旋回して前端のシ
フタフオーク48Aがパレット後側のフック56Bと係合し、
駆動手段のボールねじの逆転でシフタ軸がパレット17を
伴ってAPC側後端へ移動される。この移動でパレットが
テーブル2を離れた時点において、テーブルが移動を開
始してパレット台が第2交換列の交換位置bに位置決め
され、このテーブル移動中に加工済パレットがAPCの枠
体上の第1交換列の第1準備位置eに移動される並行動
作により交換時間が短縮される。ここで第2交換列の第
1準備位置fで待機中の新しい工作物が取付けられた未
加工パレット17の後側フック56bに前端のシフタフオー
ク48Aがかけ替えられ、交換位置bのテーブル上に未加
工パレットが移動される。シフタフオーク48Aが外され
てシフタ軸がAPC側後退端よりフック56A,56B間の距離分
本機側の中間位置jに移動され、テーブル上の工作物の
加工が開始されるので、非切削時間が短縮される。これ
迄の動作は2面式APCの交換動作であり、交換動作の早
い特徴を備えている。以後は多面パレット交換動作であ
って、この準備動作は加工時間には影響しない準備時間
となる。即ち中間位置jでシフタフオーク48Aが再び第
1準備位置eの加工済パレットの前側フック56Aと係合
して、シフタ軸をAPC側後端へ移動しパレット17がAPC枠
体上の第1交換列の第2準備位置のgに位置決めされ
る。シフタフオーク48Aの係合が外されてシフタ軸が本
機側に移動し待機位置iに移動される。後端のシフタフ
オーク48Bが加工済パレットの前側フック56Aと係合し
て、パレット17がパレットマガジン60上の第1交換列の
交換位置cに割出されている空のパレット貯蔵台62上に
移動位置決めされる。シフタフオークの係合がはずされ
シフタ軸が中間位置jに戻る。続いてパレットマガジン
60のパレット貯蔵台62が旋回して次に加工される新しい
工作物を取付けた未加工パレット17が第2交換列の交換
位置dに割出され、前述の逆順で動作のシフタオークの
かけ外しとシフタ軸移動の繰り返しによりパレットがAP
C枠体上の第1準備位置fに移動されて待機する。シフ
タ軸は待機位置iに戻る。テーブル上の工作物の加工が
終わると第2交換列において同様の順序で本機のテーブ
ルとAPC枠体との間で加工済パレットと未加工パレット
がそれぞれ交換され加工が始められ、その後APC枠体と
タレットマガジンとの間で加工済みパレットと未加工パ
レットの交換が行われる。2面並置式APCのシフタ軸を
その両端にシフタフオークを設けるとともに中央部を支
持しパレットには左右それぞれ前後2個所にフックを設
けることによって各種のパレットマガジンとの組み合わ
せができ容易に多面APCへ機能アップできる。
実施例 実施例について第1図〜第7図を参照して説明する。周
知の横形マシニングセンタに多面APCを付属させた上視
図を示す第1図において、ベッド上のZ軸方向の滑り案
内面上にX軸方向のすべり案内面に有するサドルを介し
て旋回割出可能なテーブル2が移動位置決め可能に載置
されてNCによりX軸及びZ軸制御される。テーブル2上
に上面が矩形のパレット取付台3(第2図)が旋回中心
に対して同心に固着されている。
ベッド左側上にY軸方向のすべり案内面を有するコラム
6が立設されておりコラム6に複数の軸受により回転可
能に軸承される主軸7を備える主軸頭8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
6の側面に複数の工具を主軸軸心に対して直角にして貯
蔵する工具マガジン9が設置されており、工具マガジン
9は主軸7との間に自動工具交換装置10が設けられてい
る。
本機ベッドの右床上にAPC12がテーブルに対設されてい
る。さらにAPC12の右床上にパレットマガジン60が設置
されている。
次いでパレット取付台3を説明する。第2図,第3図に
おいて、矩形の長辺側端面3a,3b(第3図)に複数の案
内用ローラ4が、また端面3a,3bに隣接する裏面にも複
数の案内用ローラ5(第2図)が取り付けられており、
パレット交換時にZ軸方向後述のAPC側を向くように割
出される。更にパレット取付台3には図示しないパレッ
トクランプ装置が設けられている。
次いでAPC12を説明する。第2図,第3図においてAPCの
枠体13上にX軸方向に並んで2つのパレット台14が設け
られ、2つのパレット台14の中心位置e,fに対応するZ
軸方向の本機上の位置a,bがテーブル2のパレット交換
位置とされている。中心位置e,fは第1準備位置であ
る。パレット台14上面は前述のパレット取付台3と同様
の案内用ローラ15,16を有する矩形状に形成され、ロー
ラ15,16上をパレット17が移動する。更に枠体13には本
機側及び後述のパレットマガジン側に複数の案内用ロー
ラ21,22を有するパレット移動途中案内用の中間案内台2
3A,23B,24A,24Bがパレット移動中心に対して対称形に取
り付けられている。そして枠体13の両パレット台14,14
の中央位置にパレット移動用シフタ25を備えるパレット
駆動装置が取付けられている。
このパレット駆動装置を説明する。主として第4図,第
5図においてボールねじ26が枠体13の両側面に固着され
たブラケット27,28に軸受29,30により回転のみ可能に軸
承され、NCにより回転制御される位置検出器31を有する
サーボモータ32によりベルト33を介して回転される。更
にボールねじ26と水平面上において平行な案内軸34(第
6図)が前述のブラケット27,28に嵌着されており、ボ
ールねじ26及び案内軸34の上方平行にボールスプライン
軸35(第7図)は軸受36,37により旋回可能に軸承され
ている。そして枠体13の側面に垂直に固着された旋回用
ダブルシリンダ38のピストンロッド39先端に設けられた
連結杆41と、ピン42を介して連結されるレバー43が、ス
プライン軸35の先端に固着される。そしてダブルシリン
ダ38に供給される圧油の切り換えによりスプライン軸35
を介してシフタホーク48A,48Bが第6図において中立位
置k,左側パレット係合位置l,右側パレット係合位置mの
3位置に旋回される。
更に第7図においてスプライン軸35に軸方向にのみ移動
可能にスプラインカラー44が嵌挿され、スプラインカラ
ー44の外周にキー45を介してアーム46が嵌着され、アー
ム46にスプライン軸に対し平行にシフタ軸47の中央部右
寄り位置が支持されてピンにより固着され、シフタ軸47
の両先端にシフタホーク48A,48Bが固着されている。更
にボールねじ26に螺合されるナット51(第4図)及び案
内軸34に嵌着されるスライドベアリング52のそれぞれの
外周が、シフタブロック53の対応位置に穿設された穴に
嵌着されており、シフタブロック53のスプライン軸35と
同心に穿設された穴53aの両端に固着される蓋54,55がス
プラインカラー44の軸方向を挟持して、ボールねじ26の
回転によりナット51の移動でシフタホーク48A,48Bが移
動する。パレット交換に際してはパレット17の移動方向
の両側面17a,17b(第3図)の前後に固着された4つの
フック56A,56Bとシフタホーク48A,48Bが、ダブルシリン
ダ38により選択的にかけ外し可能に係合されて、サーボ
モータ32の回転でパレット17が移動される。
次いでパレットマガジン60を説明する。第1図,第2
図,第3図において、パレットマガジンの枠体61上に設
けられた案内61a上に、複数のパレット貯蔵台62が移動
可能に載置されている。そしてパレット貯蔵台62は図示
しないNC制御の駆動装置により旋回され、前述の本機の
交換位置a,bに対応する交換位置c,dに割出される。パレ
ット貯蔵台62の上面はパレット台14と同様の案内用ロー
ラ15,16を有する矩形状に形成され、パレット貯蔵台62
上に工作物が取り付けられたパレット17が載置され、パ
レット17は図示しないクランプ装置によってパレット貯
蔵台にクランプされた状態で貯蔵されている。
次に本実施例の動作について第8図イ〜チを参照して説
明する。
イにおいて、第3図本機のパレット交換位置aに加工完
了した工作物が取付けられた加工済パレット17がテーブ
ルのNC駆動で位置決めされ、ロにおいて、NCにより回転
制御されるサーボモータ32によりベルト33を介してボー
ルねじ26が回転されて待機位置iで待機中のシフタ25が
本機側前進端に移動し、ダブルシリンダ38に供給される
圧油が切り換えられて、連結杆41,レバー43を介してス
プライン軸35が回転され、スプラインカラー44,アーム4
6,シフタ軸47を介して前側のシフタホーク48Aがl位置
(第6図)に旋回して、パレット後側のフック56Bと係
合する。ハにおいて再びボールねじ26が回転されて、シ
フタ25がパレットマガジン側後退端に移動し、加工済パ
レット17をAPCの準備位置eに移動する。この移動中に
空となったテーブル2はパレット交換位置bに移動され
る。そしてシフタホーク48Aがm位置(第6図)に旋回
してAPCの第2準備位置f(第3図)で待機中の新しい
工作物が取付けられた未加工パレット17の後側フック56
Bと係合され、ロの逆の動きで未加工パレットが交換位
置b(第3図)のテーブル2上に移動する。そしてシフ
タホーク48Aが中立位置k(第6図)に旋回されてフッ
ク56Bとの係合が外され、ボールねじ26の回転によりシ
フタ25がパレットマガジン側の中間位置jに移動したの
ちテーブル上のパレットに取付けられた工作物の加工が
開始される。
ニにおいて、シフタホーク48Aがl位置に旋回されて第
1準備位置eに停止中の加工済パレットの前側フック56
Aと係合する。ホにおいて、シフタ25がパレットマガジ
ン側後退端位置に移動して、加工済パレットが第2準備
位置gに移動される。ヘにおいて、シフタホーク48Aの
係合が外されて、シフタ25が本機側へ移動して待機位置
iに戻り、後側シフタホーク48Bが第2準備位置gに停
止中のパレットの前側フック56Aと係合する。トにおい
て、シフタ25が後退端に移動加工済パレットをパレット
マガジンの交換位置cに割出されている空のパレット貯
蔵台62上に移動する。チにおいて、シフタホーク48Bと
フック56Aとの係合が外され、シフタ25が中間位置jに
移動する。
次いでパレットマガジン60が旋回して交換位置dに新し
い工作物を取付けた未加工パレット17が割出され、前述
の逆順の動作ト,ヘ,ホ(この場合は第2準備位置h)
を経てニに戻り、第1準備位置fで新しい工作物が取付
けられた未加工パレット17が待機する。次いでシフタ25
は待機位置iに戻って次のパレット交換指令が出るまで
待機する。
尚、第8図イ〜チの順序はテーブル2上のパレット17を
パレットマガジン60へ搬出する動作説明用のもので、必
ずしもこの順序に従う必要はなく、上述の動作説明は非
切削時間の短縮を可能とする一動作例である。
またパレットマガジンは第1図のような10面積載可能な
旋回式ストッカに限定されるものではなく、シャトル式
ストッカ,搬送車,スタッカークレーン等何れの形式の
ものも取付可能で、これらにはAPC側への搬出入用駆動
機構が不要である。
効果 本発明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。
2面並置式APCに大きな改造を加えることなく簡単なパ
レットマガジンを増設するだけで多面APCへ機能アップ
が可能となる。またパレットマガジンの種類構造を選ば
ないのでレイアウトの融通性がきき、フロアスペースを
節約することができる。また本機へのパレット交換とパ
レット準備交換とを分けたために多面APCにおいて、2
面並置式APCと同様にパレット交換時間を速くすること
が可能となり非切削時間が短縮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の多面APC付マシニングセンタの上視
図、第2図はパレット取付台を載置したテーブルの一部
パレット台の前後に中間案内台を配した交換装置枠体,
パレット貯蔵台を載置したパレットマガジンの枠体の一
部の配置関係及びそれぞれの案内用ローラを示す第1図
A−A線拡大説明断面図、第3図は第2図の上視図で交
換位置を示すとともにテーブルとパレットマガジン間の
APCの詳細説明図、第4図は交換装置枠体に取付けたパ
レット交換用駆動装置を示す第3図のB−B線断面説明
図、第5図はパレット交換用駆動装置の第3図C−C説
明視図、第6図は第1交換列側のパレットと第2交換列
側のパレットとに係合するシフタホークの第4図D−D
線説明視図、第7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8図イ〜チ
はパレット交換と準備交換の動作におけるシフタホー
ク,シフタ軸,ボールねじの動作説明図、第9図は従来
の多面APC付マシニングセンタの上視図である。 2……テーブル、17……パレット 25……シフタ、47……シフタ軸 48A,48B……シフタホーク、56A,56B……フック 60……パレットマガジン 62……パレット貯蔵台

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】NC工作機械のテーブル上のパレット台をパ
    レット交換方向と直角方向の隣合う2個所のパレット交
    換位置(a,b)にNC制御で移動位置決めされるように設
    け、前記2個所のパレット交換位置(a,b)に対応する
    2個所のパレット交換位置(c,d)に位置決め可能な複
    数のパレット貯蔵台(62)を有するパレットマガジン
    (60)を前記テーブルに対設し、前記テーブルとパレッ
    トマガジンの互いに対応する第1交換列の交換位置(a,
    c)及び第2交換列の交換位置(b,d)間をパレットがそ
    れぞれ平行移動可能に案内し且つそれぞれ準備位置を移
    動途中に有する交換装置の枠体を設け、パレット(17)
    にはその左右両側交換方向の前位置と後位置にそれぞれ
    フック(56A,56B)を設け、該フックにそれぞれかけ外
    し自在なシフタフオーク(48A,48B)を両端に有するシ
    フタ軸(47)を前記枠体の第1交換列,第2交換列の中
    央部に設け、該シフタ軸の中央部を支持して前記第1交
    換列側のパレットか前記第2交換列側のパレットの何れ
    かにシフタフオークを係合させるための変位手段を設
    け、前記テーブル側の交換位置と前記準備位置と前記パ
    レットマガジン側の交換位置とに前記パレットを移動位
    置決めする位置決め駆動手段を設けてなり、シフタフオ
    ークのかけ外しとシフタ軸の前進後退の繰り返しにより
    テーブルの交換位置と準備位置間でパレット交換を行っ
    たあと準備位置とパレットマガジン間でパレット交換を
    行うことを特徴とする多面自動パレット交換装置。
JP6250388A 1988-03-16 1988-03-16 多面自動パレツト交換装置 Expired - Lifetime JPH0725005B2 (ja)

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US5370212A (en) * 1991-12-04 1994-12-06 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Automatic pallet changer method and apparatus
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CN111993162B (zh) * 2020-08-31 2021-10-22 珠海格力智能装备有限公司 加工生产线

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