JPH11285938A - パレットクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パレットを確実にクランプし、パレット交換
の動作時間を短縮する。 【解決手段】 パレットＰのコーナー部に基端部を遊挿
したアーム２の先端を、内側接合部７に穿設された係止
孔１０に嵌入させる。パレットＰ交換にあたっては、内
側接合部７内部の油圧駆動のピストンロッド６を上昇さ
せ、コレット１２，１２を開放させて、パレットＰのア
ンクランプを実行しておいてから、パレットＰを交換装
置に導入し、移載用フォークＦにてパレットＰ内のピン
３を介してアーム２基端縁を押し、アーム２を回動させ
て先端を係止孔から脱させ、係止状態を解除させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パレットを交換可
能な工作機械のパレットクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数のパレットを貯蔵し移動させ
るテーブルユニットと、貯蔵パレットを工作機械上のパ
レットと交換するパレットチェンジャとを有する工作機
械において、工作機械上でパレットをクランプ／アンク
ランプするクランプ機構を有するものが知られている。
図８に示す従来のクランプ機構は、テーブルユニット２
１側に、ピストンロッド２６先端へスプリング２３を介
して設けられたコレット２２，２２を備えている。又、
ピストンロッド２６の基端は、テーブルユニット内部に
設けられた圧油室Ｌを上室Ｌｕと下室Ｌｄとに分割する
ピストン２４とされており、図示しない圧油ポンプで、
各室に連通された油路Ｌｘ，Ｌｙを介して圧油を交互に
供給することにより、ピストンロッド２６を上昇・下降
させる。そして、ピストンロッド２６が下降すると、コ
レット２２の先端部がテーブルユニットの一部である内
側接合部２７の内部に入り込むことにより互いに近づ
き、パレットＱ下面から突出されたプルスタッド２５の
先端を引込み挟持して、パレットＱをクランプする。一
方、ピストンロッド２６が上方に移動すると、コレット
２２先端が内側接合部２７から突出し解放されるため、
スプリング２３の付勢力で、各コレット２２の基端部が
内側へ押圧され、各コレット２２先端が開き、パレット
Ｑをアンクランプする（図９）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のパレットク
ランプ装置においては、図７に示すパレットチェンジャ
のパレット移載用のフォークＦによってパレットＱを交
換する場合、がたつきや脱落を避けるため、交換位置に
停止させた後アンクランプを開始し、アンクランプ動作
が完了したらフォークＦを進出させ、パレットＱを持ち
上げるが、アンクランプ実行時、圧油ポンプの駆動・圧
力上昇や圧油の油路通過といった過程を経て、圧油を供
給しなければならないため、時間を要する。したがっ
て、すぐにパレットを交換に供することができず、タイ
ムロスが発生してしまい、工作機械の効率を悪化させて
しまう。

【０００４】そこで本発明は、上記タイムロスをなくし
てパレット交換の動作時間を短縮し、工作機械全体の効
率向上に寄与することを課題とする（請求項１）。加え
て、スムーズで素早い動作を実現することを課題とする
（請求項２，３）。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、パレットから
突出したプルスタッドをテーブルユニットに設けたコレ
ットでクランプ／アンクランプ動作する第１クランプ機
構と、前記パレットとテーブルユニットとの相互間にお
いて、パレットの着脱動作に連動して係脱動作する第２
クランプ機構とを備えてなる（請求項１）。

【０００６】更に、上記に加えて、第２クランプ機構
を、テーブルユニットに形成された係止孔に対し回動操
作により係脱可能なアームをパレットに取り付けること
によって形成し、更に、前記係脱動作をパレット移載用
フォークによるパレットの取り外し操作に連動させたり
（請求項２）、アームを、スプリングによって係止側に
付勢し、更に、パレットにおけるパレット移載用フォー
ク当接面に、没入操作によってアームを付勢力に抗して
押込む係止解除ピンを突設したり（請求項３）してな
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るパレットクラ
ンプ装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図
１は工作機械１のテーブルユニット１５のクランプ機構
の斜視説明図、図２から図６はクランプ機構の断面説明
図であって、工作機械１は、複数のパレットを貯蔵し移
動させるテーブルユニット（図示せず）と、テーブルユ
ニットの交換位置上に移動させたパレットを、テーブル
ユニット１５上のパレットと交換するパレットチェンジ
ャ（一部図７に図示）とからなり、テーブルユニット１
５には、パレットをクランプ／アンクランプするクラン
プ機構を備える。そのクランプ機構は、パレットＰに設
けられた、アーム２、ピン３、外側接合部４、プルスタ
ッド５等と、テーブルユニット１５に設けられた、先端
にコレット１２，１２を備えたピストンロッド６、テー
ブルユニット１５の一部である内側接合部７等とを一組
として構成され、各組がパレットＰの各コーナー部に対
応するように配置されている。

【０００８】パレットＰのコーナー部には、鉛直方向及
び外側水平方向に伸びるＬ状のアーム孔Ａと、アーム孔
Ａの水平部下面に連通する鉛直方向に伸びる中太のピン
孔Ｎとが、下面から穿設されている。アーム孔Ａには、
先端縁と基端縁とが直交するアーム２の、折曲部周辺を
含む基端縁が遊挿されており、水平かつ両端縁に対し垂
直に折曲部へ配置された軸１１と、基端上部へ配置され
たスプリング８とを介して、パレットＰ内部に取り付け
られている。一方、ピン孔Ｎには、中太のピン３が摺動
可能に潜入されており、中太部上面に配置されたスプリ
ング９，９を介して、パレットＰに一端が突出した状態
で取り付けられている。

【０００９】又、パレットＰの下面には、内面の一部を
テーパ状として開口された円筒状の外側接合部４が、ア
ーム孔Ａ内面に外面の一部を沿わせた状態で、アーム孔
Ａより内側に設置されている。そして、アーム２の先端
縁は、外側接合部４の外部に沿うようにされており、先
端は外側接合部４下面に沿うように直角に曲げられてい
る。更に、パレットＰ下面には、外側接合部４の内側中
心に位置した状態で、先端膨出形のプルスタッド５が突
設されている。

【００１０】一方、テーブルユニット１５には、外側接
合部４に対応するように、先端縁外側がテーパ状である
円筒状の内側接合部７が突設されている。又、内側接合
部７の内部には、ピストンロッド６が設けられており、
その膨出状先端にはコレット１２，１２が備えられ、膨
出状基端はピストン１４とされている。更に、テーブル
ユニット１５内部であって、内側接合部７の下方には、
油を満たした油室Ｌが設けられている。油室Ｌは、ピス
トンロッド６基端縁を密封状に包含しており、ピストン
１４によって、上室Ｌｕと下室Ｌｄとに分割されてい
る。上室Ｌｕ及び下室Ｌｄは、それぞれ油路Ｌｘ，Ｌｙ
を介して、図示しない圧油ポンプに連結されている。加
えて、内側接合部７の外面には、アーム２先端が係脱可
能な係止孔１０が穿設されている。

【００１１】このように構成されるパレットクランプ装
置１の動作を説明する。パレットＰ待機時及び他のパレ
ットの交換に際しパレットＰが移動している時は、油路
Ｌｘを通じて上室Ｌｕに圧油が供給され、又油路Ｌｙを
通じて下室Ｌｄから油が待避されて、ピストンロッド６
が下方に位置している。このとき、各コレット１２基端
部は、ピストンロッド６の先端によって、下方に引込ま
れ、コレット１２先端部が内側接合部７の内部に入り込
むことにより、スプリング１３の付勢による内側への進
出が抑制されている。よって、各コレット１２先端は、
内側に閉じ、パレットＰ下面から突出したプルスタッド
５の先端膨出部を挟持した状態となっており、パレット
Ｐをクランプしている。

【００１２】又、内側接合部７が、パレットＰ下面の外
側接合部４に、互いのテーパ面を合わせて嵌入されてお
り、外側接合部４を介してパレットＰを載置している。
そして、アーム２は、基端縁を水平とし、先端縁を外側
接合部に隣接させた状態となっており、先端は係止孔１
０に嵌入している。更に、ピン３は、一端がパレット下
面から突出し、他端がアーム２基端縁に隣接している。
なお、このとき、スプリング８及びスプリング９，９
は、自然長となっている（図２）。

【００１３】そして、パレットＰに対して自動交換指令
が出されると、テーブルユニット１５がパレットＰを交
換位置に移動させ始めるとともに、パレットＰのアンク
ランプが実行を開始する。即ち、圧油ポンプが動作し
て、油路Ｌｙを介して下室Ｌｄに圧油を供給すると共
に、油路Ｌｘを介して上室Ｌｄの圧油を送り出し、ピス
トンロッド６を徐々に上昇させる。ピストンロッド６が
上昇すると、各コレット１２の先端部は内側接合部７の
内部より突出し解放されるため、スプリング１３によっ
て開き、アンクランプする（図３）。パレットＰ全体
は、アンクランプされながらも移動を続けるが、アーム
２は、スプリング８に付勢された状態で、先端を係止孔
１０に嵌入させたままであるので、パレットＰががたつ
いたり脱落したりしない。

【００１４】アンクランプ動作が完了した後にパレット
Ｐが交換位置に到着すると、パレットＰは停止され、同
時にパレットチェンジャのフォークＦ（図７）がパレッ
トＰのコーナー部の下方に進出し、上昇し始める（図
４）。その後上昇を続け、フォークＦがピン３の突出端
を押すと、ピン３はスプリング９，９を圧縮しつつ没入
して、他端がアーム２基端部を押込む。基端部を押され
たアーム２は軸１１周りに回動し、先端縁が外側接合部
４から離れ、先端が係止孔１０から抜ける（図５）。こ
のようなピンの押込みに際して、移載用フォークＦの特
別な操作は必要なく、アームの回動も一瞬のうちに行わ
れる。

【００１５】フォークＦは、完全にピン３を押込んで、
パレットＰのコーナー部の下面に当接した後も上昇を続
け、アーム２先端の嵌入による係止を解かれたパレット
Ｐ全体を持ち上げる（図６）。このようにしてパレット
Ｐは取り外され、パレットマガジン上のパレットと交換
される。なお、パレットＰの装着は、上記と逆の動作で
実行される。

【００１６】上記パレットクランプ装置によれば、第１
のクランプ機構としての、プルスタッド５を挟持するコ
レット１２，１２の他に、第２のクランプ機構として
の、先端が内側接合部７に穿設された係止孔１０に嵌入
するアーム２が設けられているため、時間を要するコレ
ット１２，１２のアンクランプを、パレット自動交換司
令と同時に実行させると、パレットＰを安定支持しなが
らも、パレットＰ交換時のアンクランプ待機をなくし、
交換時間を短縮することができるようになる。

【００１７】更に、パレットＰに穿設されたピン孔Ｎ内
のピン３が没入して、パレットＰに穿設されたアーム孔
Ａ内のアーム２基端縁を押込み、アーム２を回動させる
ので、移載用フォークＦの取り外し操作と、アーム２の
抜脱動作とを連動させることができ、パレット交換が非
常にスムーズに行える。なお、アーム２やピン３が、パ
レットＰ内部に設けられているので、外観よく構成で
き、他の部材に引っかかることもない。また、アーム２
がスプリング８を介して、又ピン３がスプリング９，９
を介して取り付けられているため、アーム２は先端が係
止孔１０に係止した状態に付勢され、ピン３はアーム２
の基端縁と離間した状態に付勢され、よってアーム２の
係止状態を保つことができる。

【００１８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、次に一部示すように様々に変更可能であ
る。アームやピンはパレット内部に設けられるばかりで
なく、パレットの外側に設けても良い。アームと移載用
フォークとの連動は、ピンを介して実行される必要はな
く、フォークに係止解除手段を設ける等、パレットの取
り外し動作に連動するものであれば何でも良い。アーム
先端が嵌入及びその解除を実行できれば、先端縁と基端
縁とは直交しなくても良い。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、コレットによる第１の
クランプ機構とは別に、パレットの着脱動作に連動して
係脱する第２のクランプ機構を設けたため、予めアンク
ランプ動作を実行でき、したがって、パレット交換の動
作時間を短縮でき、工作機械の効率が向上する（請求項
１）。又、回動操作によってアームを係止孔に係脱可能
とし、パレット移載用フォークと（ピンによって）連動
させれば、パレット交換を素早くスムーズに実行できる
（請求項２，３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパレットクランプ装置のクランプ
機構の斜視説明図である。

【図２】クランプ機構の鉛直断面説明図である。

【図３】動作説明図である。

【図４】動作説明図である。

【図５】動作説明図である。

【図６】動作説明図である。

【図７】パレットクランプ装置のパレットチェンジャの
パレット移載用フォークの説明図である。

【図８】従来のクランプ機構の説明図である。

【図９】従来のクランプ機構の説明図である。

【符号の説明】

１・・工作機械、２・・アーム、３・・ピン、４・・外
側接合部、５・・プルスタッド、６・・ピストンロッ
ド、７・・内側接合部、８，９，１３・・スプリング、
１０・・係止孔、１１・・軸、１２・・コレット、１４
・・ピストン、１５・・テーブルユニット、Ａ・・アー
ム孔、Ｆ・・フォーク、Ｌ・・油室、Ｌｄ・・下室、Ｌ
ｕ・・上室、Ｌｘ，Ｌｙ・・油路、Ｎ・・ピン孔、Ｐ・
・パレット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレットから突出したプルスタッドをテ
   ーブルユニットに設けたコレットでクランプ／アンクラ
   ンプ動作する第１クランプ機構と、前記パレットとテー
   ブルユニットとの相互間において、パレットの着脱動作
   に連動して係脱動作する第２クランプ機構とを備えたパ
   レットクランプ装置。
2. 【請求項２】 第２クランプ機構を、テーブルユニット
   に形成された係止孔に対し回動操作により係脱可能なア
   ームをパレットに取り付けることによって形成し、更
   に、前記係脱動作をパレット移載用フォークによるパレ
   ットの取り外し操作に連動させた請求項１に記載のパレ
   ットクランプ装置。
3. 【請求項３】 アームを、スプリングによって係止側に
   付勢し、更に、パレットにおけるパレット移載用フォー
   ク当接面に、没入操作によってアームを付勢力に抗して
   押込む係止解除ピンを突設した請求項２に記載のパレッ
   トクランプ装置。