JPS6125745A - 工作機械の被搬送物交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はワークを載置したバレット又はマガジン交換等
のマガジンペースを工作機械側に搬入し、加工又は使用
後これを搬出する工作機械の被搬送物交換装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来採用されてるバレット交換装置としては、パレット
待機位置と工作機械のテーブルとの間をシリンダを用い
てバレットを往復動せしめてパレットチェンジするのが
一般であった。しかしながら、上記シリンダを使用する
とバレット台車のストローク以上に大きなシリンダが必
要となり無駄なスペースを要すると共に動作が不円滑と
なる欠点を有してした。

また特開昭５７−１３８５５号に開示されたものは上記
欠点を解決するもので、第１および第２のリンク結合体
を遊星歯車機構を用いて連結し、リンクを早送り移動せ
しめてバレ・ノドを搬出入する構造を有している。しか
し昨今の小スペース構造で且つ大ストロークパレットチ
ェンジャの要求にあってはこのような手段を講じると、
これに伴ってリンク機構も大形となり、操作の円滑性を
欠く不具合が生じてくる。またマガジン交換等の場合に
は、マガジン交換スを駆動する手段として特開昭５５−
９６２４４号の如くチェーンを使用する場合もあるがス
トロークとして配慮されておらず、被搬送物の大ストロ
ークチェーン駆動としては特願昭５９−０４３５５６号
があるがこの方法でも充分ではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、小スペースでパレット又は被搬送物のストローク
を大きくし得ると共に、簡便構造で円滑動作ができ機構
の稼動効率を向上し得る工作機構の被搬送物交換装置を
従供することにある。

本発明の説明に当りマガジンの搬送等広い範囲に使用で
きるが、パレット搬送側で以下説明する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するためにパレ・ノドの一端側
に第２のリンクの一端部を係止し、その他端部に遊星歯
車を形成する回転軸を固定し、該回転軸に第１のリンク
の一端部を枢支すると共に、その他端部に固定される駆
動軸を枢支し上記遊星歯車の２倍の歯数を有する太陽歯
車を設け、該太陽歯車と上記遊星歯車とを中間歯車を介
して噛合せしめ、かつ上記太陽歯車を固定する移動台を
上記パレット台車の搬出入方向に案内する案内軸を設け
、該案内軸に沿って固定されたラックに噛合し上記移動
台に支持されるピニオンを上記駆動軸とこれを駆動する
駆動源間に設け、上記駆動軸に回転を伝達すべく形成さ
れる工作機械のパレット交換装置をその手段としたもの
である。

〔作　用〕

移動台を案内軸に沿って往復動すると共に、上記移動台
に支持される駆動軸を回転し、遊星歯車機構によって第
２のリンクを第１のリンクの２倍の早さで回動せしめ、
第２のリンクに係止するバレット台車を工作機械のテー
ブルに係合せしめるようにする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図（平面図）に示す如く、パレット交換装置１は工
作機械２と軌道４上を走行する無人パレット搬送車３間
に介設される。

工作機械２のテーブル５は水平に支持され、水平面を図
のＸ方向に移動する。テーブル５上にはワークを載置し
たパレット６が搭載され、主軸７に挿着される刃具によ
り所定の加工が行われる。

刃具は工具マガジン８内適宜刃具を選択し自動工具交換
装置により自動交換される。これ等の動作は制御装置９
により制御される。

無人パレット搬送車３上のパレット６は本発明によるパ
レット交換装置１上に図示しない移動手段により移送さ
れる。該パレット６は後に詳説するパレット交換装置１
により図のＰ２方向に移動しテーブル５上に移送される
。

パレット交換装置１には１対の同一形状の搬出入部が形
成され、その１方側（搬入部）からパレット６がテーブ
ル５上に搬入されると共に、ワ−り加工済のパレット６
は他方側（Ｊ山部）に搬出される。

第２図（第１図のＩ−ｒ線断面図）にパレット交換装置
１の主要部を示す。

第２のリンク１０の一端部に移動可能に支持される係止
ピン１１はパレット６の係止部６ａに設けられた通し溝
６ｂに着脱自在に係合する。第２のリンク１０の他端部
には回転軸１５が固定され、回転軸１５の端部には遊星
歯車“１６が形成される。

第１のリンク１７の一端部は回転軸１５に軸受１８を介
し支持され、他端部には駆動軸１９の一端側がボルト２
０により固定される。また第１のリンク１７の中間位置
には遊星歯車１６と噛合する中間歯車２１が枢支されて
いる。駆動軸１９は軸受２２を介し太陽歯車２３に枢支
され、太陽歯車２３はポルト２４により移動筒２５に固
定される。太陽歯車２３の歯数は遊星歯車１６の２倍に
形成される。また第５図に示す如く第１および第２のリ
ンク１７．１０の端間距離ｌは同長に形成される。

第３図にも示す如く架台２６の一部を形成する支詩板２
６ａにはラック２７、案内軸支持具２８を介し案内軸２
９が支持固定されている。案内軸はパレット台６の搬出
入方向、すなわち第１図のＰｚ力方向沿って配設される
（第２図の案内軸２９の方向は実際にはこれと直交する
方向となるが説明の度合上展開図の如く表示した）。移
動台２５は案内軸２９にＰｚ力方向沿って摺動可能に支
持される。また上記の如（ラック２７は案内軸２９に沿
ってボルト３０により固定される（第２図）。

ピニオン軸３１の一端部にはラック２７に噛合するピニ
オン３２が形成され、ピニオン軸３１は移動台２５に軸
受３３ａ、３３ｂ、３４により枢支される。またピニオ
ン軸３１の他端部にはウオームホイール３５が固定され
、ウオームホイール３５にはウオーム３６が噛合する。

このウオーム３６は第３図に示すオイルモータ３７に連
結し、オイルモータ３７は移動台２５に固定される。

中間軸３８は軸受３９．４０を介し移動台２５に支持さ
れ、歯車４１を形成する。また中間軸３８にはピニオン
３２と噛合する歯車４２が固定される。

駆動軸１９の他端側には歯車４３が固定され、歯車４３
は中間軸３８の歯車４１と噛合する。なお歯車４２．４
３はピニオン３２および歯車４１によってピニオン軸３
１０回転は減速されて駆動軸１９に伝えられる。

第３図および第５図に示す如（、架台２６のＰｚ力方向
両側部側には移動台２５の側面に当接する調整自在なス
トッパ金具４４．４５が固定される。

また架台２６の上面にはローラ４６を介しバレ・ノド６
を支持する１対の搬入部５１．搬出部５２が形成される
（第１図）。

次に、第２図において、係止ピン１１は第２のリンク１
０の一端部に挿入固定されたブツシュ１２に摺動可能に
支持され、ブツシュ１２に架設されたピン１３と係止ピ
ン１１の内凹部間にはスプリング１４が介設され、係止
ピン１１を係止部６ａ側に付勢している。なお係止ピン
１１には移動時にピン１３ト干渉しないための長溝１１
ａが形成される。また係止ピン１１の係止側と反対の端
部にはＴ字状の突出部１１ｂが形成される。第３図に示
す如く、この突出部１１ｂにはピストン４７の一端部に
形成される溝４７ａが係合し、この保合は第２のリンク
１０の回転動作により溝４７ａ内に突出部１１ｂを係止
することにより行われる。ピストン４７は架台２６に固
定されるシリンダ４８により上下動される。ピストン４
７の移動により係止ピン１１と通し溝６ｂとの保合は解
除される。

また第３図に示す如くオイルモータ３７には、これに圧
油を供給するパイプ５０が連結している。

バイブ５０は移動台２５が移動しても追従し得るように
固定側との間にフレキシブルパイプ等（図示せず）が介
設される。

次に、第４図により第１のリンク１７と第２のリンクＩ
Ｏの動きを説明する。

第１のリンク１７がある角度θだけ回転すると、遊星歯
車機構により第２のリンク１０は逆方向に角度θだけ回
転する。すなわち第１のリンク１７を正すれば第２のリ
ンク１０は２θだけ回転することになる。第４図は横軸
に第１のリンク１７の回転角度を示し、縦軸に係止ピン
１１の速度を示し、実線りは速度変化、一点鎖線Ｅは係
止ピン１１の変位を示したものである。

今、第１および第２のリンク１７．１０の端間距離をＰ
とし、駆動軸１９の回転角速度をω（ｒａｄ／５ｅｃ）
とすると、変位Ｘおよび速度■は次式％式％ 図で判明できる如＜、速度■は回転角度が００および１
８０°において零となり、パレット台車６の始動時と停
止時に速度が小さく、その中間で大きく、速度が連続的
に変化する。従って動作が円滑となり衝撃も緩和される
。また始動時および停止時における変位Ｘの変化が小さ
く、位置決めが正確に行われる。

次に、本実施例の作用を説明する。

第１図において無人パレット搬送車３によりワークを載
置したパレソ）６が搬送され、図示しない移送手段にＴ
ｚＺ方向よりバレット交換装置１の架台２６上の搬入部
５１に移送されて待機されて待機する。この状態では第
５図のＡに示す如く、搬入部５１における移動第２５は
無人バレット搬送車３側にあり、第２のリンク１０の係
止ピン１１が図の右側に突き出しバレット６の通り溝６
ｂに係止している。また第１のリンク１７は第２のリン
ク１０と直列に配置される。

工作機械２のテーブル５上には先に搬入されたパレット
６上のワークが加工される。加工完了と共にテーブル５
がパレット交換装置１の搬出部５２側に移動する。搬出
部５２における第２のリンク１０は第５図のＣに示す如
く架台２６の図の左端から突き出て待機し、第１のリン
ク１７はこれに直列に配置され、移動台２５は工作機械
２側に最も近接した位置にある。バレット６の係止部６
ａの通り溝６ｂはＸ方向に開設されているためテーブル
５の移動により通り溝６ｂ内に係止ピン１１が嵌り込み
係止される。

次に、搬出部５２のオイルモータ３７を駆動すると、ウ
オーム３６およびウオームホイル３５を介し、減速され
てピニオン３２が回転する。ピニオン３２はラック２７
と噛合し、ラック２７は架台２６側に固定されているた
め、ピニオン３２を支持している移動台２５が第５図の
右方に移動する。ここでウオームホイル３５によりピニ
オン３２を減速するのは移動台２５を円滑動作するため
である。

ピニオン３２の回転により歯車４２．歯車４１゜歯車４
３が回転し、駆動軸１９が回転する。従って第１のリン
ク１７が回動し、上記した如く第２のリンク１０が回動
する。

上記により移動台２５の右向と共に第１および第２のリ
ンク１７．１０が回動し、係止ピン１１が第５図のＢを
経過しＡの位置に移動される。なお第１および第２のリ
ンク１７．１０の端間距離ｐが同長のため、係止ピン１
１はＺ方向に沿って同一直線上を移動してＡの位置に到
る。また移動台２５がＡの位置に丁度到達した時に係止
ピン１１が図のＡの位置に来るように各歯車４１．４　
］。

４３、ピニオン３２等の歯数が定められている。

以上の如く、テーブル５上のバレット６が搬入されると
テーブル５は搬入部５１側に移動する。

搬入部５Ｉに待機するバレット６は上記と逆の動作によ
りテーブル５上に移送される。移送後、テーブル５は主
軸７側に移動し、ワークの加工が行われる。

搬出部５２上にある加工済ワークを載置したバレット６
を無人バレット搬送車側に移送するには、まず第３図に
示すシリンダ４８を動作しピストン４７を下降する。こ
れ比より係止ピン１１が通り溝６ｂから離れ、バレット
６は自由となる。従って図示しない移送手段によりバレ
ント６を無人パレット搬送車３側に移動することができ
る。

なお工作機械２のテーブル５への搬出入をパレット交換
装置１の搬入部５１．搬出部５２を同時に動作して交換
効率を向上することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば次の如き効果が上げられる。

（１）優星歯車機構により端間距離ｌの４倍のストロー
クが得られると共に、移動台の移動により更に大きなス
トロークが得られる。

（２）従来技術の如く細長なシリンダを必要とせず、小
スペースで大ストロークを得ることができる。

（３）　　構造がコンパクトに形成されると共に、移動
速度が連続的にかつ円滑に変化し、円滑な被搬送物交換
ができる。

（４）従来技術に較べ、被搬送物の交換時間が短縮され
、工作機械の稼動効率を向上することができる。

（５）全自動化が可能となり、ＦＭＳ化に対応し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の取付状態を示す平面図、第
２図は実施例の主要部構造を示す断面図。 第３図は第２図のｍ−ｍ矢視図を含む実施例の側面図、
第４図は実施例のリンク動作を示す関係図。 第５図は実施例の作用を示す説明平面図である。 ｌ・・・パレット交換装置　　２・・・工作機械３・・
・無人パレット搬送車　４・・・軌　道５・・・テーブ
ル　　　　　　６・・・パレット６ａ・・・係止部　　
　　　　６ｂ・・・通り溝７・・・主　軸　　　　　　
　１０・・・第２のリンク１１・・・係止ピン　　　　
　ｌｌｂ・・・突出部１２・・・ブツシュ　　　　　１
３・・・ピ　ン１４・・・スプリング　　　　１５・・
・回転軸１６・・・遊星歯車　　　　　１７・・・第１
のリンク１９・・・駆動軸　　　　　　２１・・・中間
歯車２３・・・太陽歯車　　　　　２５・・・移動台２
６・・・架　台　　　　　　２７・・・ラック２９・・
・案内軸　　　　　　３２・・・ピニオン３５・・・ウ
オームホイル　　３６・・・ウオーム３７・・・オイル
モータ ４１．４２．４３・・・歯　車 ４４．４５・・・ストッパ金具　４６・・・ローラ４７
・・・ピストン　　　　　　４８・・・シリンダ５０・
・・パイプ　　　　　　５１・・・搬入部５２・・・搬
出部 手続補正書 昭和５９年１１月１９日 １６事件の表示　　特願昭５９−１４５７４２号２、　
発明の名称　　１”作機械の被搬送物交換装置３、補正
をする者 事件との関係　　出願人 住所 氏　名　日立精機株式会社 代表者　出　川　金　六 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　　昭和５９年ｌＯ月３０日（発
送日）６、補正の対象　明細書 ７、　補正の内容　明細書の浄書・別紙のとおり　（内
容に変更なし、）イ；へ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工作機械に、使用される被搬送物の交換装置において、
   上記被搬送物の一端側にその一端を係止する係止ピンを
   有する第２のリンクと、該第２のリンクの他端部に固定
   され、遊星歯車を形成する回転軸と、該回転軸に一端部
   を枢支すると共に、上記遊星歯車に噛合する中間歯車を
   枢支し、上記第２のリンクと同長に形成される第１のリ
   ンクと、該第１のリンクの他端部に固定される駆動軸を
   枢支すると共に、移動台に固定され、上記遊星歯車の２
   倍の歯数を有する太陽歯車と、上記被搬送物の上記搬出
   入方向に配設され、上記移動台を摺動自在に支持する案
   内軸と、該案内軸に沿って固定されるラックと、上記駆
   動軸とこれを駆動する駆動源間に介設され、上記ラック
   と歯合すると共に、上記駆動軸に回転を伝達するピニオ
   ンとを設けることを特徴とする工作機械の被搬送物交換
   装置。