JPH0741503B2 - 自動パレット交換装置のドア―連動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、マニシングセンタ等工作機械の自動パレット
交換装置（以下APCと呼ぶ）のドアー連動機構に関する
ものである。

従来の技術 従来、マニシングセンタ等工作機械のAPCと本機間の自
動開閉ドアには上下開閉式と旋回式とがある。上下開閉
式は、例えば第５図に示すようにエア又は油圧アクチュ
エータ101により、ワイヤ102を介して上下開閉ドア103
を自動開閉するものである。

また例えば第４図に示すような旋回式は、パレット旋回
前にパレット旋回アームに回転ドアを、油圧又はエアア
クチュエータにより連結させておいて、パレット旋回と
同時に回転ドアを旋回させるものが普通である。このよ
うな旋回式は、動作時間が上下開閉式に比して短いた
め、旋回形のAPCにはこの方式を採用するものが多い。

発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べた自動開閉ドアは、両者とも専用のア
クチュエータと、確認用リミットスイッチ及び干渉チェ
ック回路が必要で、機構が複雑なだけコスト高となり、
動作時間も長くなるという問題点を有している。

本発明は、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、専用の
アクチュエータを必要とせず簡素な機構で、高速開閉で
きるAPCのドア連動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発明における自動パレット
交換装置のドアー連動機構は、工作機械のテーブル上の
パレット交換位置のパレットとテーブル前面の切粉除け
カバーを挟んで設けた枠台上のパレット交換位置のパレ
ットとを旋回によって交換する自動パレット交換装置に
おいて、パレット旋回中心のまわりで旋回可能に設けら
れた切粉除けカバーの回転ドアと、前記パレット旋回中
心を中心として旋回可能にのみ設けられたツイーン形パ
レット旋回アームと、該ツイーン形パレット旋回アーム
を旋回駆動する第１駆動部材と、前記パレット旋回アー
ムの下位置でパレット旋回中心で旋回及び上下に移動可
能に設けられ前記パレット旋回アームとでパレット部材
を挟持するツイーン形グリップアームと、該ツイーン形
グリップアームを上下移動する第２駆動部材と、前記グ
リップアームにパレット旋回中心と平行に植設され前記
パレット旋回アームの貫通穴に摺動可能に貫通するとと
もに先端部が回転ドアの部材の穴に挿入可能な連結ピン
と、前記グリップアームに固着の中心軸の上下動でレバ
ーを介して前記回転ドアに支承したロックバーを進退さ
せて切粉除けカバーの骨枠に係脱自在のドアロック部材
とを含んでなり、グリップアームが上動してパレット旋
回アームとでパレット部材を挟持すると同時に回転ドア
と連結するとともにロックバーによる回転ドアのロック
を開放するものである。

作用 第２駆動部材によりツイーン形グリップアームが閉じ
（上昇）して、側面に固着のブラケットを介してパレッ
トがツイーン形パレット旋回アームに挟持されると同時
に、ツイーン形グリップアームに垂直に植設された連結
ピンが回転ドアの駆動板の穴に挿入されて、ツイーン形
パレット旋回アームに回転ドアが連結され、更にツイー
ン形グリップアームに固着の中心軸の上昇でレバーを介
してロックバーが後退してドアロックが解除される。次
いで第１駆動部材によりツイーン形パレット旋回アーム
が180゜回転して、両端に把持するパレットの入れ替え
と回転ドアの旋回とが行われたあと、ツイーン形グリッ
プアームが開い（下降し）てパレット把持が解除され、
同時に駆動ピンが駆動板の穴から抜き出されてツイーン
形パレット旋回レバーと回転ドアとの縁が切れ、更にロ
ックバーが前進してドアロックが行われる。

実施例 実施例について第１図〜第４図を参照して説明する。

周知の横形マシニングセンタの前方床上に、二面旋回形
APCが設置されており、このAPCの枠体１上前側のパレッ
ト待機位置ａに、パレット取付台２が旋回可能に設けら
れている。

一方、本機の図示しないベット上に削設された前後（Ｚ
軸）方向の案内面上に、左右（Ｘ軸）方向の案内面を有
する図示しないサドルが移動位置決め可能に載置され、
このサドル上にテーブル10が旋回割出可能に載置されて
おり、テーブル10上にパレット取付台20が設けられてい
る。

枠体１にはパレット待機位置ａと本機のパレット交換位
置ｂとの中央の垂直方向のパレット旋回中心線上に油圧
シリンダ３が上向きに固着されており、この油圧シリン
ダ３のピストン４と一体のピストンロッド５は、軸受８
により枠体１に回転可能に軸承される歯車６及びアーム
台７の中心穴内に軸方向移動可能に嵌挿されている。

そして歯車６とアーム台７とはボルトにより固着され、
更にアーム台７上にツイーン形のパレット旋回アーム
（以下単に旋回アームと呼ぶ）がボルトにより上下に移
動しないように固着されていて、旋回アーム９の両端寄
り位置に垂直貫通穴9aがそれぞれ穿設されている。この
旋回アーム９とアーム台７の間に旋回アーム９と対をな
し同心にパレット把持用のツイーン形グリップアーム12
（以下グリップアームと呼ぶ）が上下移動可能に設けら
れており、グリップアーム12両端の把持爪部はアーム台
７の切欠き部より突出している。更にグリップアーム12
には上面中央に中心軸13が、また両端寄りの前記垂直貫
通穴9a対応位置に連結ピン14が、それぞれ垂直かつ上向
きに固着されていて、中心軸13は先端部が旋回アーム９
の中心穴に軸方向移動可能に挿通されて突出し、連結ピ
ン14は垂直貫通穴9aに軸方向移動可能に嵌挿されて、先
端部が上方に突出可能とされている。更にグリップアー
ム12は下面中央の旋回中心部がスラスト軸受15を介して
ピストンロッド５上端面と当接し、ばね16により常時開
き勝手（下向き）に付勢されており、油圧シリンダ３に
供給される圧油の切り換えにより上下駆動される。

枠体１には駆動モータ17がピストンロッド５と平行に固
着され、駆動モータ17と同心に固着の減速機18の出力軸
に歯車19が嵌着され、この歯車19が前記歯車６と噛合さ
れている。

本機テーブル10上にはパレット取付台20を介してパレッ
ト21Aが着脱可能に装着され、枠体１上のパレット取付
台２上にはパレット21Bが着脱可能に装着されており、
パレット21A,21Bの側面にはグリップアーム12により挟
持されるブラケット22A,22Bがそれぞれ固着されてい
る。

本機テーブル移動領域の上方及び側方は、全面カバー23
により覆われており、この全面カバー23の前側面の開口
部に、回転ドア24が回転可能に設けられている。回転ド
ア24には下端面の中央に駆動板25が固着されており、こ
の駆動板25は旋回アームの９の上面に隣接して軸受26を
介して回転可能に支持されている。

更に回転ドア24上端面の中央に旋回中心軸27が固着され
ており、旋回中心軸27は全面カバー23の骨枠28の対応位
置に固着の軸受ハウジング29内の軸受31により回転可能
に支持されている。

更に回転ドア24の下部には矩形断面形状の２本のロック
バー32A,32Bが、水平かつ芯違いに軸方向移動可能に設
けられている。回転ドア24下側の旋回中心部に植設され
た旋回中心に対して等距離はなれた２本の水平なピン3
3,33に、Ｌ字形レバー34A,34Bの中央部が旋回可能に支
持されている。このＬ字形レバー34A,34Bの上端部に設
けられた縦長穴に、ロックバー32A,32B中心側端部にそ
れぞれ植設されたピン35A,35Bが遊に嵌挿されている。
Ｌ字形レバー34A,34Bの下端部にそれぞれ設けられた横
長穴は、中心軸13の上端部に水平に植設されたピン36が
遊に嵌挿されている。更に全面カバー23の垂直方向の骨
枠28の内側面のロックバー対応位置に角穴28a,28bが穿
設されていて、角穴28a,28bにロックバー32A,32Bの先端
が抜き差し可能に挿入される。

また駆動板25の回転ドア24に対して直角方向の連結ピン
14対応位置に止まり穴25aが下側から穿設されていて、
連結ピン14の先端部が、抜き差し可能に挿入されるよう
になっている。そして油圧シリンダ３の下室に圧油が供
給されてピストンロッド5,グリップアーム12がばね16の
力に抗して上昇して、上下位置固定の旋回アーム９とで
パレット21A,21B側面に固着のブラケット22A,22Bが挟持
されて、パレット21A,21Bが僅かに持ち上げられると同
時に、連結ピン14の先端部が駆動板25の止まり穴25aに
挿入されて、回転ドア24に対する旋回駆動力の伝達が可
能となる。

更に中心軸13の上昇によりＬ字形レバー34A,34B、ピン3
5A,35Bを介してロックレバー32A,32B先端部が引き込ま
れて角穴28a,28bから抜き出され、ドアロックが解除さ
れるようになっている。

続いて本実施例の作用について説明する。

今、本機側のパレット21A上に載置されている工作物に
対する切削加工が行われており、APC側のパレット21Bの
工作物の取替作業が行われている。この状態で旋回アー
ム9,グリップアーム12は、第２図に示すようにＸ軸方向
を向いて待機しており、油圧シリンダ３の上室に圧油が
送られてピストンロッド５が下降し、グリップアーム12
が開かれ、連結ピン14が止まり穴25aから抜き取られて
駆動板25と旋回アーム９との縁がきれており、回転ドア
24は全面カバー23の開口部を塞ぎロックバー32A,32B先
端が骨枠28の角穴28a,28bに挿入されてドアロックされ
ている。

枠体１側パレット21B上の工作物の取替えが終わり、本
機側パレット21A上の工作物に対する切削加工が終わる
と、本機テーブル10がＺ軸及びＸ軸方向に移動されてパ
レット交換位置ｂに位置決めされる。次いで駆動モータ
17が正回転されて減速機18を介して歯車19,6が回転さ
れ、歯車６によりアーム台７を介して固着される旋回ア
ーム９が、第２図で反時計方向に90゜旋回されてＺ軸方
向を向く。この旋回アーム９の90゜旋回で連結ピン14に
より連結されるグリップアーム12も共に旋回し、連結ピ
ン14が駆動板25の止まり穴25aと同心となる（第３図の
旋回アーム及びグリップアームの動作図に示すの動
作）。

次いで油圧シリンダ３の下室に圧油が送られてピストン
ロッド６が上昇されて、グリップアーム12が共に上昇し
（の動作）、旋回アーム９との間にパレット21A,21B
側面に固着のブラケット22A,22Bを挟持し、パレット21
A,21Bを僅かに持ち上げる。同時に回転ドア24底面に固
着の駆動板25の止まり穴25aに、連結ピン14の先端部が
挿入され、更にグリップアーム12に固着の中心軸13の上
昇で、レバー34A,34Bの上端が互いに外側に開き、レバ
ー34Aにピン35Aを介して連結されるロックバー32Aが右
行し、同時にレバー34Bにピン35Bを介して連結されるロ
ックバー32Bが左行して、骨枠28の角穴28a,28bからロッ
クバー32A,32B先端部が抜き出されてドアロックが解除
される。

次いで駆動モータ17が逆回転され、グリップアーム12と
旋回アーム９とで挟持されたパレット21A,22Bが、180゜
時計回りに旋回して（の動作）、連結ピン14により旋
回アームに駆動板25を介して連結されている回転ドア23
が、同時に180゜旋回される。こうして加工済工作物を
載置したパレット21AがAPCのパレット取付台２上に、ま
た新しい工作物を載置したパレット21Bが本機テーブル1
0のパレット取付台20上に移動される。

次いで油圧シリンダ３の上室に圧油が供給されて、グリ
ップアーム12が下降して（の動作）、パレット挟持が
解除されて、パレット21A,21Bがそれぞれパレット取付
台上に降ろされ、同時に連結ピン14の下降で回転ドア24
に固着の駆動板25と旋回アーム９との縁が切れ，更にロ
ックバー32A,32Bが外方へ移動して、骨枠の角穴28a,28b
に先端部が挿入されてドアロックされる。

次いで駆動モータ17が正回転されて旋回レバー9,グリッ
プアーム12が反時計方向に90゜旋回し（の動作）、パ
レット固着のブラケット22A,22Bから離れて待機姿勢と
なる。

発明の効果 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。

パレットを把持するグリップアームの上下動（開閉）
で、ドアロックのかけ外しと、パレット旋回アームと回
転ドアの駆動板との連結のかけ外しを行うようになした
ので、かけ外し用駆動部材の必要がなくなり、確認用リ
ミットスイッチ及び干渉チェック回路が不要となるた
め、機構の簡素化によた故障率を低下させることができ
るとともに、APC動作の高速化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のパレットと回転ドアの旋回駆動部及
びドアロック部のＹ軸方向から見た断面図で、仮想線で
示すパレット等はＸ軸方向から見た仮想図、第２図はパ
レット回転ドアの旋回駆動部及びドアロック部の上視
図、第３図は旋回アーム及びグリップアームの動作軌跡
を示す動作説明図、第４図は本実施例のAPC付マシニン
グセンタ全体の斜視図、第５図は従来の上下開閉式ドア
の斜視図、第６図は本実施例のパレットと回転ドアの旋
回駆動部の斜視図で、旋回アームとグリップアームでパ
レットを挟持し回転ドアの駆動板が連結ピンにより旋回
アームに連結された状態を示す図である。 ３……油圧シリンダ、６……ピストンロッド ９……パレット旋回アーム 12……グリップアーム 13……中心軸、14……連結ピン 16……ばね、21A,21B……パレット 24……回転ドア、25……駆動板 32A,32B……ロックバー 34A,34B……Ｌ字形レバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械のテーブル上のパレット交換位置
   のパレットとテーブル前面の切粉除けカバーを挟んで設
   けた枠台上のパレット交換位置のパレットとを旋回によ
   って交換する自動パレット交換装置において、パレット
   旋回中心の回りで旋回可能に設けられた切粉除けカバー
   の回転ドアと、前記パレット旋回中心を中心として旋回
   可能にのみ設けられたツイーン形パレット旋回アーム
   と、該ツイーン形パレット旋回アームを旋回駆動する第
   １駆動部材と、前記パレット旋回アームの下位置でパレ
   ット旋回中心で旋回及び上下に移動可能に設けられ前記
   パレット旋回アームとでパレット部材を挟持するツイー
   ン形グリップアームと、該ツイーン形グリップアームを
   上下移動する第２駆動部材と、前記グリップアームにパ
   レット旋回中心と平行に植設され前記パレット旋回アー
   ムの貫通穴に摺動可能に貫通するとともに先端部が回転
   ドアの部材の穴に挿入可能な連結ピンと、前記グリップ
   アームに固着の中心軸の上下動でレバーを介して前記回
   転ドアに支承したロックバーを進退させて切粉除けカバ
   ーの骨枠に係脱自在のドアロック部材とを含んでなり、
   グリップアームが上動してパレット旋回アームとでパレ
   ット部材を挟持すると同時に回転ドアと連結するととも
   にロックバーによる回転ドアのロックを開放することを
   特徴とする自動パレット交換装置のドアー連動機構。