JPH08294840A - パレット交換装置 - Google Patents

パレット交換装置

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JPH08294840A
JPH08294840A JP7127061A JP12706195A JPH08294840A JP H08294840 A JPH08294840 A JP H08294840A JP 7127061 A JP7127061 A JP 7127061A JP 12706195 A JP12706195 A JP 12706195A JP H08294840 A JPH08294840 A JP H08294840A
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shaft
axis
drive shaft
arm
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Toshiyuki Shibayama
登司幸 柴山
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Okuma Machinery Works Ltd
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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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本機のワークテーブル旋回用モータを利用し
てパレット交換を行う小形で低コストのパレット交換装
置の提供。 【構成】 ベッド1上にZ軸移動可能に載置されたテー
ブル本体5に、パレットテーブル6旋回用回転軸13に
嵌着のギア17と噛合するギア18を回転可能に支持
し、ギア18の中心穴に軸方向移動のみ可能に上端にク
ラッチ19aを有する駆動軸19が嵌挿されている。パ
レット待機台7上に回転及び軸方向移動可能に立設され
下端にクラッチ8aを有するパレット旋回軸8にパレッ
ト交換アーム9が固着されている。そしてテーブル本体
5のパレット交換位置aへの移動で駆動軸19をパレッ
ト交換軸8と同心として、油圧シリンダ20により駆動
軸を押し上げたのちB軸モータ14の回転でパレット交
換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマシニングセンタ等工作
機械のパレット交換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、マシニングセンタ等工作機械では
ワークの着脱を加工中に行って稼働率を向上する目的で
パレット交換装置を装備させるものが多くなった。この
パレット交換装置として一般的な公知の技術は図5に示
すように横形マシニングセンタのベッド101上に設け
られた主軸軸線と直角かつ水平方向(以下X軸方向と呼
ぶ)の案内101a上にテーブル本体102が移動位置
決め可能に設けられている。
【0003】このテーブル本体102に主軸軸線と直角
かつ垂直方向(以下Y軸方向と呼ぶ)の回転軸(B軸)
のまわりで回転割出し可能にパレットテーブル103が
設けられている。ベッド101の前側床上にパレット1
05が二面並置できるパレット待機台104が設置され
ていて、パレットテーブル103をパレット待機台の何
れか一方のパレット載置位置の主軸軸線方向(以下Z軸
方向と呼ぶ)後側に位置決めして、図示しないパレット
移送部材によりパレットの移載を行うものである。
【0004】また、他の先行技術に特開平3−1702
46号として公知のパレット交換装置がある。このもの
は図6に示すようにパレット106が二面並置できるパ
レット待機台107を本機の前側床上に設置し、本機側
のパレット保持移送台111の延長部112に設けたパ
レット移送装置108により一個のモータ109で、パ
レットテーブル110の旋回割出しと、パレットの移送
とを行うようにしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたパ
レット交換装置は、後者は一個の駆動モータでパレット
テーブルの旋回とパレットの移送とを行うという特徴を
有しているが、両者とも二面並置式である。この形態の
ものは本機のパレットテーブル上から一旦一方のパレッ
ト待機台にパレットを移載したのち、パレット待機台上
のパレットを本機のパレットテーブル上に移載する動作
手順が必要で、このためパレット交換時間が長くなると
いう問題を有している。また、パレットが二面並置でき
るだけの大きなフロアスペースを必要とし、更にテーブ
ルがX軸方向移動可能な機種にしか採用できないという
問題を有している。
【0006】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、パレット交換時間が短く、パレットテーブル旋回用
モータを利用してパレットの移載を行う小型かつ低コス
トのパレット交換装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のパレット交換装置は、マシニングセンタ等工
作機械のベッド上に水平移動可能に載置されたテーブル
本体に主軸軸線に直交する方向の中心軸のまわりで旋回
及び旋回角度位置決め可能に設けられたパレットテーブ
ルと、前記ベッド上のテーブル本体移動端近くに固着さ
れたパレット待機台と、該パレット待機台上にテーブル
本体側の前記パレットテーブルの旋回中心を通るテーブ
ル本体移動方向の軸線上垂直に設けられた回転及び軸方
向移動可能なアーム旋回軸と、該アーム旋回軸に固着さ
れたツイン形のパレット交換アームと、前記テーブル本
体のパレット交換位置への位置決め時に前記アーム旋回
軸と同心となる位置に回転及び軸方向移動可能かつ上端
が突出するように設けられた駆動軸と、該駆動軸の上端
と前記アーム旋回軸の下端とにそれぞれ設けられた係脱
自在な一対のクラッチと、前記駆動軸を軸方向移動する
第1駆動部材と、前記パレットテーブルと駆動軸とを同
時に旋回する第2駆動部材とからなり、パレット交換位
置においてパレットテーブル旋回用駆動源を利用してパ
レット交換を行うものである。
【0008】
【作用】切削加工が完了したワークが取着されているパ
レットを載置したパレットテーブルがパレット交換位置
に移動すると、パレット待機台側のパレット交換アーム
の一方のフオーク形状のパレット保持腕がパレットの下
側に挿入され、テーブル本体側の駆動軸がパレット待機
台側のパレット旋回軸と同心となる。次いで第1駆動部
材により駆動軸が上昇し、クラッチが係合したのちパレ
ット交換アームが上昇して両方のパレット保持腕が二面
のパレットを保持して同時にパレットテーブル及びパレ
ット待機台から離間させる。この状態で第2駆動部材の
B軸モータによりパレット交換アームを180°旋回し
て二面のパレットが同時に位置を変える。次いで第2駆
動部材により駆動軸が下降して、パレットテーブル上及
びパレット待機台上にそれぞれパレットが載置され、ク
ラッチの係合が解除される。その後テーブル本体が加工
領域に移動して切削加工が再開される。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。図1はパレット交換装置を有する横形マシニング
センタの斜視図で、図2はパレット交換装置の断面図で
ある。図において床上に設置されたT形のベッド1上に
X軸方向の案内1aが後側に、また、Z軸方向の案内1
bが前側にそれぞれ設けられており、X軸案内1a上に
コラム2が移動可能に載置されていて、図示しないX軸
モータにより移動位置決めされる。
【0010】コラム2には前側面にY軸方向の案内2a
が設けられており、このY軸案内2aに沿って移動可能
に主軸頭3が設けられていて、図示しないY軸モータに
より移動位置決めされる。主軸頭3には主軸4が水平に
支持されていて、図示しないビルトインモータにより回
転される。
【0011】更に、ベッド1上のZ軸案内1b上にテー
ブル本体5が移動可能に載置されており、テーブル本体
5はZ軸モータ10によりボールねじ11及びボールナ
ット12を介して移動位置決めされる。テーブル本体5
上にはパレットテーブル6が旋回及び旋回角度位置決め
可能に支持され、パレットテーブル6の中心下向きに固
着されている回転軸13にウオームホイール16及びギ
ヤ17が嵌着されていて、ウオームホイール16に噛合
するウオーム15を有するNC制御のB軸モータ14が
テーブル本体5内に固着されている。
【0012】テーブル本体5の反主軸側の突部5aの前
記回転軸13の軸心を通るZ軸線上位置に、前記ギヤ1
7と噛合するギヤ18が複数の軸受により回転可能に支
持されていて、ギヤ18の中心穴にパレット交換アーム
旋回用の駆動軸19が軸方向にのみ移動可能に設けられ
ている。そしてギヤ17とギヤ18は通常1対2の歯数
比に形成されていて、パレットテーブル1回転で駆動軸
19が180°回転するようになっている。更に、テー
ブル本体5には駆動軸19の下側同心に油圧シリンダ2
0が固着されていて、駆動軸19の下端がスラスト軸受
21を介してピストンロッドと当接し、油圧シリンダ2
0への圧油の切り換えにより上下動されるようになって
いる。
【0013】ベッド1上前端部(図2で右端)に門形の
パレット待機台7がZ軸案内1bを跨いで固着されてお
り、パレット待機台7上主軸側の駆動軸19の軸心を通
るZ軸線上位置に、パレット旋回軸8の下端部が回転及
び軸方向移動可能に支持されていて、上端部はベッド1
に固着の支え22により同様に支持されている。パレッ
ト旋回軸8に両端にフオーク状のパレット保持腕を有す
るツイン形のパレット交換アーム9が固着されている。
パレット旋回軸8のパレット待機台7より下側に突出す
る軸端のV字断面形状凹部にセレーションを有するクラ
ッチ8aが刻設されており、駆動軸19の上端V字断面
形状凸部にこのクラッチ8aに着脱可能に係合するセレ
ーションを有するクラッチ19aが刻設されている。
【0014】このようにテーブル本体5がZ軸方向反主
軸側移動端のパレット交換位置aに位置決めされると駆
動軸19がパレット旋回軸8と同心となるように構成さ
れており、このパレット交換位置aで油圧シリンダ20
により駆動軸19を僅かに上昇させるとクラッチ19
a,8aが係合してB軸モータ14の動力伝達が可能と
なり、更に駆動軸19を上昇させるとパレット交換アー
ム9が上昇するようになっている。
【0015】一方、パレットテーブル6上には一方のパ
レットPaが載置されて、図示しないクランプ装置によ
り係脱自在にクランプされており、パレット待機台7上
には他方のパレットPbが載置されていて、パレットP
bとパレット待機台7上面との間にパレット交換アーム
の反主軸側を向く一方のパレット保持腕が遊挿された状
態で待機するようになっている。
【0016】続いて本実施例の作用を説明する。パレッ
トテーブル6上に載置されたパレットPa上のワークW
aに対する切削加工が終わると、テーブル本体5がZ軸
方向パレット待機台7側に移動して、移動端のパレット
交換位置aに位置決めされると、パレット交換アーム9
の主軸側を向く一方のパレット保持腕がパレットPaの
下側に挿入され、テーブル本体5側の駆動軸19とパレ
ット待機台7側のパレット旋回軸8とが同心となる。
【0017】次いで、パレットPaのパレットテーブル
6へのクランプが解除されたのち、油圧シリンダ20の
下室に圧油が供給されてピストンロッドとともに駆動軸
19が上昇し、先端のクラッチ19aがパレット旋回軸
8下端のクラッチ8aと係合したのちパレット交換アー
ム9が上昇する。そしてパレットテーブル6上の加工済
ワークWaが取着されたパレットPaとパレット待機台
7上の未加工ワークWbが取着されたパレットPbとが
同時に持ち上げられ、パレットPaとパレットテーブル
6との間及びパレットPbとパレット待機台7との間に
それぞれ隙間ができる。
【0018】次いで、B軸モータが回転してパレットテ
ーブル6が360°旋回するように同時にパレット交換
アーム9が180°旋回してパレットPaとPbの位置
が入れ替わる。次いで油圧シリンダ20の上室に圧油が
送られて、パレット旋回アーム9が下降し、パレットP
bがパレットテーブル6上に、またパレットPaがパレ
ット待機台7上にそれぞれ載置されたのち、クラッチ8
a,19aの係合が外れる。この後パレットPbのパレ
ットテーブル6へのクランプが行われ、テーブル本体5
がZ軸方向主軸側の加工領域に移動してワークWbに対
する切削加工が再開される。
【0019】尚、本実施例ではテーブル本体5がZ軸方
向に移動する形式の横形マシニングセンタに取着された
パレット交換装置について説明したが、図3に示すよう
にテーブル本体25がX軸方向に移動する形式の横形マ
シニングセンタにも適用可能なことは勿論で、この場合
はパレット待機台27をベッド上のテーブルX軸移動端
近くに設ける。
【0020】また、図4に示すようにテーブル本体35
がX軸方向にもY軸方向にも移動する形式のたて形マシ
ニングセンタにも適用可能で、この場合はパレット待機
台37を本機の横床上に設置する。
【0021】また、本実施例ではパレット交換アーム9
が水平面内で旋回可能なパレット交換装置としたが、パ
レット旋回アームの両端にグリッパを設けてパレットを
把持するようにすれば、パレット交換アームが垂直面内
において旋回可能なパレット交換装置とすることができ
る。従ってこの場合はパレットを垂直にした状態で加工
する形式の工作機械に適用可能となる。
【0022】また、本実施例ではB軸モータ14で回転
軸13と駆動軸19を同時に回転する構造としたが、B
軸モータ14の回転力を回転軸と駆動軸とに交互に切り
換えるクラッチ部材を設ければ、パレット移送中にパレ
ットテーブルが回転するのを止めることができる。
【0023】また、本実施例ではパレット旋回軸8を上
下動させるための油圧シリンダ20をギア18の下方向
同心に設けているが、ギア18を幅広の中間ギアとし、
テーブル本体5がパレット交換位置aに位置決めされた
とき、この中間ギアと噛合するギアをハレット旋回軸8
の下部に嵌着するとともに、パレット旋回軸8の下方向
同心に位置するよう油圧シリンダを配置してもよい。こ
の場合はクラッチ8a,19a及び駆動軸19は不要で
ある。
【0024】
【発明の効果】本発明のパレット交換装置は上述のとお
り構成されているので次に記載する効果を奏する。パレ
ット待機台にツイン形のパレット交換アームを設け、パ
レットテーブル旋回用駆動源を利用してパレット交換動
作を行わせるようにしたので、パレット交換時間の短い
小形で低コストの二面旋回式パレット交換装置となり、
本機稼働率の向上とフロアスペースの有効利用に効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のパレット交換装置を有する
横形マシニングセンタの斜視図である。
【図2】同じく本発明の一実施例のパレット交換装置の
断面図である。
【図3】本発明の他の実施例のパレット交換装置を有す
る横形マシニングセンタの斜視図である。
【図4】本発明の図3とは異なる他の実施例のパレット
交換装置を有するたて形マシニングセンタの斜視図であ
る。
【図5】従来の技術の二面並置式パレット交換装置を有
する横形マシニングセンタの斜視図である。
【図6】従来の技術の一個のモータでパレットテーブル
の旋回とパレット移送とを行う二面並置式パレット交換
装置の側面図である。
【符号の説明】
1 ベッド 2 コラム 3 主軸頭 4 主軸 5 テーブル本体 6 パレットテーブル 7 パレット待機台 8 パレット旋回軸 8a,19a クラッチ 9 パレット交換アーム 13 回転軸 14 B軸モータ 19 駆動軸 20 油圧シリンダ Wa,Wb ワーク Pa,Pb パレット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マシニングセンタ等工作機械のベッド上
    に水平移動可能に載置されたテーブル本体に主軸軸線に
    直交する方向の中心軸のまわりで旋回及び旋回角度位置
    決め可能に設けられたパレットテーブルと、前記ベッド
    上のテーブル本体移動端近くに固着されたパレット待機
    台と、該パレット待機台上のテーブル本体側の前記パレ
    ットテーブルの旋回中心を通るテーブル本体移動方向の
    軸線上垂直に設けられた回転及び軸方向移動可能なアー
    ム旋回軸と、該アーム旋回軸に固着されたツイン形のパ
    レット交換アームと、前記テーブル本体のパレット交換
    位置への位置決め時に前記アーム旋回軸と同心となる位
    置に回転及び軸方向移動可能かつ上端が突出するように
    設けられた駆動軸と、該駆動軸の上端と前記アーム旋回
    軸の下端とにそれぞれ設けられた係脱自在な一対のクラ
    ッチと、前記駆動軸を軸方向移動する第1駆動部材と、
    前記パレットテーブルと駆動軸とを同時に旋回する第2
    駆動部材とからなり、パレット交換位置においてパレッ
    トテーブル旋回用駆動源を利用してパレット交換を行う
    ことを特徴とするパレット交換装置。
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