JPS62166942A - パレツトチエンジヤ - 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、パレットチェンジャの改良に係り、より詳し
くは、ワーク取付用のパレットを複数有するとともに、
これらのパレットをマノニングセンタ等の工作機械のテ
ーブルに搬入、搬出させるパレット駆動機構を有するパ
レットチェンジャ一般に関するものである。

〔背景技術とその問題点〕

パレットチェンジャは、マシニングセンタ、その他のＮ
Ｃ機械に取付けられ工作機械の自動化、無人化に役立っ
ている。このパレットチェンジャでは、切削等の加工の
ための時間以外の時間を短縮して作業能率を高める必要
から、パレットをテーブルに搬入、搬出させる速度を速
くしている。

そして、パレットの搬入、搬出速度は、多種のワークで
は重量に相当のばらつきがあるため、信鎖性の向上から
最も重いワークを想定して決定されている。

ところが、前述のように、ワークの重量には相当のばら
つきがあるため、重いワークではよいが、軽いワークで
も重いワークの場合と同じ遅い速度となり、作業能率が
悪いという問題点がある。

〔発明の目的〕 本発明の目的は、ワークの重量が異なっても作業能率お
よび信頼性の向上を図れるパレットチェンジャを提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
パレットチェンジャに設けられたパレットを工作機械の
テーブルに搬入、搬出させるパレット駆動機構に、パレ
ットにｆ８置されるワーク重量に対応させて駆動速度を
可変とする速度可変手段を設けたもので、これにより重
量の大きいワークではバレント駆動速度を遅くし、重量
の小さいワークではパレット駆動速度を速くして前記目
的を達成しようとするものである。

〔実施例〕

以下、本発明にかかる実施例を図面に基づいて説明する
。ここで、各実施例において、同一、または、相当構成
部分は説明を省略、もしくは、前略にする。

第１図には、第１実施例の概略構成が示されている。第
１図において、工作機械としてのマシニングセンタは、
本体１と、本体ｌに水平方向（第１図上下方向）に往復
動可能に支持されＮＣ制御によって軸移動するテーブル
２とを備えて構成され、このマシニングセンタのテーブ
ル２の前面にはパレットチェンジャ３が設けられている
。前記本体ｌにはＮＣ制御の回路が組込まれ、このＮＣ
制御にワーク交換の順番およびワーク重量の軽重割等所
定のプログラムが入力され、このプログラムに従ってワ
ーク交換動作等が行われるように構成されている。

前記パレットチェンジャ３は、２個のワーク取付用パレ
ット４Ａ、４Ｂ存するとともに、これらのパレソ）４Ａ
、・４Ｂを前記テーブル２に搬入、搬出させるパレット
駆動機構５を有している。

前記パレット駆動機構５は、前記パレット’　４　Ａ　
。

４Ｂを各々載せるよう構成されテーブル２の移動方向と
略平行に設けられた２つの段取ステーション６Ａ、６１
３と、前記パレット４Ａ、４Ｂを各々この段取ステーシ
ョン６Ａ、６Ｂから前記テーブル２に搬入、あるいは、
テーブル２から段取ステーション６Δ、６Ｂに搬出する
駆動シリンダ７Ａ。

７Ｂと、この駆ＩＦＪＪシリンダ７Ａ、７Ｂを駆動させ
る電磁切替弁８Ａ、８Ｂおよび流体圧源としての油圧用
圧力［９と、前記駆動シリンダ７八、７Ｂから電磁切替
弁８Ａ、８Ｂを介して排出される作動油を収納するタン
ク１０と、油圧用圧力源９、電磁切替弁８Ａ、８Ｂ、駆
動シリンダ７Ａ、７Ｂおよびタンク１０間を接続する流
路１１とを備えている。前記パレッ）４Ａ、４Ｂには各
々凹状の保合部４１Ａ、４１Ｂが形成され、また、前記
駆動シリンダ７Ａ、７Ｂを構成するロンドア１Ａ。

７１Ｂの先端にはかぎ状のフック１２が各々設けられ、
これにより係合部４１Ａ、４１Ｂとフック１２とが係合
されてロンドア１Ａ、７１Ｂの進退に伴ってパレット４
Ａ、４Ｂをテーブル２に搬入、搬出でき、さらに、テー
ブル２が往復して輔（多動するに伴ってテーブル２にク
ランプされたパレット４Ａ、４Ｂの保合部４１Ａ、４１
Ｂとフック１２．１２との保合が解除されるようになっ
ている。

なお、パレット４Ａ、４Ｂは、ロット７１Ａ。

７１Ｂが進出してテーブル２にクランプされ、また、ク
ランプされた状態でテーブル２が軸移動するとともに、
テーブル２の移動が完了した後、アンクランプされるよ
うになっている。

前記駆動シリンダ？Ａ、７Ｂにはロッド７１Ａ。

７１Ｂの基端にクッション付ピストン７２Ａ、７２Ｂが
形成され、ストロークエンド近傍でのロッド７１Ａ、７
１Ｂの移動が緩やかになるよう構成されている。また、
前記電磁切替弁８Ａ、８Ｂは、各々前記駆動シリンダ７
Ａ、７Ｂと油圧用圧力源９およびタンク１０との間に設
けられるとともに、スプリングセンタ形の４ポート３位
置両ソレノイド切替弁εこより構成され、この切替弁が
それぞれ切替わることにより、駆動シリンダ７Ａ、７Ｂ
に作動油が供給され、ロッド７１Ａ、７１Ｂを進出、後
退させ、あるいは、駆動シリンダ７Ａ、７Ｂに作動油を
供給しないでロンドア１Ａ、７１Ｂが駆動されないよう
に構成されている。なお、各々の電磁切替弁８Ａ、８Ｂ
は、ＮＣ制御によって、ワーク交換動作が予め指定され
たプログラムに従って行われるようになっている。

前記切替弁８Ａ、８Ｂの各々とタンク１０との間の流路
１１には、速度可変手段１３が設けられ、この速度可変
手段１３は、’ＫＩＮ切替弁８Ａ、８１３に各々接続さ
れた流路１１．１１の合流部に形成された２本の分岐路
１４Ａ、１４Ｂと、この分岐路の１本１４Ａに設けられ
た絞り弁１５と、分岐路の他の１本１４Ｂに設けられた
絞り弁１６および電磁弁１７とを備えて構成されている
。前記電磁弁１７は、２ボ一ト２位置切替弁により構成
され、この切替弁がＮＣ制御のワーク重軽別のプログラ
ムに従って開開されることにより、前記分岐路１４の１
本１４Ａのみ、または、２本１４Ａおよび１４Ｂに１′
ｉｔＴ！１切替弁８から送られる作動油が流通してタン
クｌＯに収納され、流路１１内を流通する作動油の流速
ひいては、駆動シリンダ７Ａ。

７Ｂの駆動速度が低速、または、高速になるよう構成さ
れている。また、前記絞り弁１５．１６は、可変に構成
され、そのうち絞り弁１５は、図示しないワークのうち
最も重いものを確実に搬入、搬出できるよう絞り量が調
整され、一方、絞り弁１６は、前記絞り弁１５の絞り量
と相まってワークのうち最も軽いものを早く搬出、搬入
できるように絞り量が調整されている。

このような構成において、パレットチェンジャ３によっ
てワークを交換するのは次のように行う。

まず、本体１中に内臓されたＮＣ制御装置に交換するワ
ークの順番およびそのワークの重軽別をプログラムする
。このプログラムの手順に従ってワークの交換作業が行
われる。

ワーク（図示せず）が＠置されたパレットのいずれか１
つ４Ａのテーブル２への搬入は、このパレット４Ａの係
合部４１Ａをフック１２で係止している駆動シリンダ７
Ａが作動されて行われる。

即ち、ＮＣ制御装置から信号を受けた電磁切替弁８Ａが
第１図中布に移動し、油圧用圧力源９から供給された作
動油が電磁切替弁８Ａ内を流通して駆動シリンダ７Ａの
基端部に注入され、ロッド７１Ａを進出させる。これに
より、パレット４Ａは、ロンドア１Ａ先端のフック１２
に係止されたまま段取ステーション６Ａからテーブル２
に搬入されてクランプされる。

この際、前記パレット４Ａに載置されたワークが重いも
のであれば、ＮＣ制御装置から伝達された信号により１
ｉ磁弁１７が閉じて作動油が分岐路１４Ａのみに流通し
てタンク１０内に収納される。

これにより、流路１１内を作動油が低速で流通し、前記
ロンドア１Ａの進出駆動が低速で行われる。

一方、前記パレット４Ａ上に！！置されたワーク（図示
せず）が軽いものであるならば、ＮＣ制御装置から電磁
弁１７に信号が伝達され電磁弁１７が開かれて分岐路１
４Ａおよび１４Ｂに作動油が流通してタンク１０内に収
納される。これにより、流路１１内を作動油が高速で流
通し、駆動シリンダ７Ａの駆動が高速で行われる。ここ
で前記他の電磁切替弁８ＢにはＮＣ制御によって作動油
が流路１１内に流通されないようにされ、これにより他
の駆動シリンダ７Ｂが作動されることがない。

テーブル２に搬入、クランプされたパレット４Ａは、テ
ーブル２がＮＣ制御によって第１図上方に軸移動するこ
とに伴ってフック１２との係止が解除され、さらに、こ
のパレット４Ａ上のワークは、本体１の図示しない加工
部によって加工される。加工されたワークがＲ置された
パレット４Ａは、前記テーブル２がＮＣ制御によって前
記移動方向と逆方向（第１図中下方向）に軸移動される
ことにより移動されてその係上部４１八が前記フック１
１と係止される。

さらに、前記駆動シリンダ７Ａが作動されて）ｉレフト
４Ａがテーブル２から搬出される。即ち、ＮＣ制御装置
から信号を受けた前記電磁切替弁８Ａが今度は第１図中
左に移動するように作動され、油圧用圧力＃９から供給
された作動油が電磁切替弁８Ａ内を流通して駆動シリン
ダ７Ａの先端部に流入しロッド７１Ａを後退させる。こ
れにより、パレット４Ａは、ロッド７１Ａ先端のフック
１２に係止されたままテーブル２にアンクランプされて
段取ステーション６に搬出される。この際、搬入時と同
様に、ＮＣ制御装置からの信号Ｇこより電ば（弁１７は
閉じられたままとなっており、前記ロッド７１Ａの後退
駆動が低速で行われる。

その次に前記テーブル２は他のパレット４Ｂの方向にＮ
Ｃ制御によって軸移動される。このテーブル２が移動し
た後、前記他の電磁切替弁８ＢがＮＣ制御によって作動
され、前記他の駆動シリンダ７Ｂが前述のパレット４Ａ
と同様にパレット４Ｂをテーブル２に搬入、あるいは、
搬出する。

前述のようなワーク交換がＮＣ制御装置に入力されたプ
ログラムが終了するまで行われる。

このような本実施例によれば、パレットチェンジャ３に
よってワークを交換するに際し、ワークの重量が異なっ
ても作業能率および信頼性の向上を図ることができる。

即ち、最も重いワークを想定して駆動シリンダ７Ａ、７
Ｂの駆動を低い速度に決定して信頼性を図るとともに、
軽いワークでは駆動シリンダ？Ａ、７Ｂの駆動速度を速
くしたので、作業能率の向上を図ることができる。また
、本実施例では、速度可変手段１３を、分岐路１４Ａ、
１４Ｂ、絞り弁１５．１６および電磁弁１７を備えて構
成したので、重量が略２通り大別できるワークにおいて
は、構造簡易、かつ適正にワークの交換が行なえる。さ
らにＮＣ制御のプログラムにワークの交換手順および重
量別が予め入力されているので、重量の異なるワークの
交換を自動的に行なえる。

第２図には本発明にかかる第２実施例の概略構成が示さ
れている。

第２実施例は、前記第１実施例と構成が略同じであるが
、速度可変手段の構成が異なる。

即ら、第２実施例の速度可変手段１８は、各々の段取ス
テーション６Ａ、６Ｂおよびテーブル２の頂部に埋込ま
れたロードセル１９と、このロードセル１９と接続され
た制御手段２０と、この制御手段２０と接続され？Ｓ磁
切替弁８Ａ、８ＢとタンクｌＯとの間の流路１１に設け
られた比例電磁式流量調整弁２１とを備えて構成されて
いる。前記ロードセル１９は、段取ステーション６Ａ、
６Ｂ、または、テーブル２上のパレット４に載置された
ワーク（図示せず）の重量を検知して信号を制御手段２
０に送るよう構成されている。前記制御手段２０は、ロ
ードセル１９から送られるワーク重量の信号を前記比例
電磁式流量調整弁２１内を流通させる作動油の流量の信
号に変換し、さらに、この変換された信号を受けて電磁
式流量調整弁２１は、作動油の流量を自動的に調整する
ように構成されている。ここで、前記電磁式流量調整弁
２１で調整される作動油の流量は、ワーク重量に対応し
て前記ロードセル１９で検知されるワーク重量が大きい
ときは少なく、小さいときは多くなるように無段階に構
成され、これにより、駆動シリンダ７Ａ、７Ｂの駆動速
度が定まり、パレット４の搬入、搬出は、ワーク重量に
対応して低速ないし高速になるようになっている。また
、ワーク交換の順番をＮＣ制御装置にプログラム人力す
るが、第１実施例と異なり、ワークの重量別をプログラ
ムする必要はない。なお、本実施例における制御手段２
０は、工作機械のＮＣ制御コロ装置のコンピュータを利
用してもよい。

このような第２実施例でのワーク交換動作は、前記第１
実施例と略同しであるが、ワーク重量に対応して無段階
に駆動シリンダ７Ａ、７［３の駆動速度が変わる点が第
１実施例と異なる。

即ち、段取ステーションの１つ６Ａに載せられたパレッ
ト４Ａのテーブル２への搬入は、本体ｌ内のＮＣ制御か
ら信号を受けた駆動シリンダ７Ａが作動されることによ
り行われるが、この際、前記バレント４Ａを載せる段取
ステーション６Ａに埋込まれたロードセル１９がパレッ
ト４Ａ上のワークの重量を検知して信号を制御手段２０
に送る。

この信号を受けて制御手段２０は、調整弁内を流通する
作動油の流量の信号として前記比例電磁式流量調整弁２
１に送り、この変換された信号を受けて比例電磁式流量
調整弁２Ｉは、前記ワーク重量に対応した流量の作動油
を流通させる。これにより、ワーク重量に応じて駆動シ
リンダ７Ａのロンドア１Ａが進出される。

一方、テーブル２から前記バレン）４Ａが前記段取ステ
ーション６Ａに搬出されるに際し、テーブル２に埋込ま
れたロードセル１９がワークの重量を検知して信号を制
御手段２０に送り、前述と同様に制御手段２０および比
例電磁式流量調整弁２１が作動される。

このような第２実施例によれば、第１実施例と略同様の
効果があるともに、種々のワーク重量に応じて駆動シリ
ンダ７Ａ、７Ｂの駆動速度が決定される。従って、第１
実施例の場合よりも作業能率および信頼性の向上が図れ
る。

なお、前記実施例では、バレン）４Ａ、４Ｂを油圧でテ
ーブル２に搬入、搬出させ、速度可変手段として電磁弁
１７、比例電磁式流量調整弁２１を用いて作動油の流量
を調整したが、本発明ではこれに限るものではない。た
とえば、パレット４Ａ、４Ｂの駆動機構を送りねじ軸で
行うもの、ラック・ピニオンで行うもの、あるいは、チ
ェ７で行うもの等であって、その駆動源としては交換さ
れるワークの順番およびその重量とその重量に対応した
駆動速度を予めプログラムに入力し、このプログラムに
従ってサーボモータを用い、このサーボモータを駆動し
てパレットを搬入、搬出させるものでもよい。さらに、
各実施例とも速度可変手段１３．１８を駆動シリンダ７
Ａ、７Ｂとタンク１０との間の流路１１に設けたが、油
圧用圧力源９と駆動シリンダ？Ａ、７Ｂとの間の流路１
１に設けてもよい。さらにまた、工作機械をマシニング
センタとして説明したが、パレットを複数有するＮＣ工
作機械であるならば、中ぐり盤等であってもよい。さら
に、パレット４Ａ、４Ｂは複数であるならば、２つに限
る必要はなく、その上、バレン）４Ａ、４Ｂの駆動は直
線上に往復動するものに限らず、ワーク交換に際して回
転運動するものであってもよい。さらにまた、流体圧源
として空気圧用圧力源を用いてもよい。また、第１実施
例では交換するワークの順番およびその重軽別を本体１
内のＮＣ制御にプログラムしたが、作業員がワークの重
軽別をワークの品番あるいはマーク等により識別して電
１ｉ１１弁１７を開閉させるものであってもよい。第２
実施例では、ロードセル１９を段取ステーション６Ａ、
６Ｂおよびテーブル２に設けたが、段取ステーション６
Ａ、６Ｂのみに設置）てもよい。この場合、パレット４
Ａ、４Ｂの搬出の速度は、搬入時と同じになるように制
御手段中にプログラムするか、あるいは、別に電気回路
を設けて記憶させるものであってもよい。さらに、ロー
ドセル１９に代えて半導体歪ゲージ等の圧力変換器を用
いるものであってもよい。さらにまた、比例電磁式流量
調整弁２１に変えてサーボ弁を用いてもよい。

Ｃ発明の効果〕 前述のような本発明によれば、パレットチェンジャによ
ってワークを交換するに際し、ワークの重量が異なって
も作業能率および信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る第１および第２実施
例の概略構成図である。 １・・・工作機械の本体、２・・・テーブル、３・・・
パレットチェンジャ、４Ａ、４Ｂ・・・パレット、５・
・・パレット駆動機構、７Ａ、７Ｂ・・・駆９ｊシリン
ダ、８Ａ、８Ｂ・・・電磁切替弁、９・・・流体圧源と
しての油圧用圧力源、１０・・・タンク、１１・・・流
路、１３．１８・・・速度可変手段、１７・・・電磁弁
、１９・・・ロードセル、２０・・・制御手段、２１・
・・比例電磁式流量調整弁。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワーク取付用のパレットを複数有するとともに、
   これらのパレットを工作機械のテーブルに搬入、搬出さ
   せるパレット駆動機構を有するパレットチェンジャにお
   いて、前記パレット駆動機構にパレットに載置されるワ
   ーク重量に対応して、駆動速度を可変とする速度可変手
   段を設けたことを特徴とするパレットチェンジャ。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記パレット駆
   動機構は、パレットを載せるように構成された段取ステ
   ーションと、パレットを搬入、搬出する駆動シリンダと
   、この駆動シリンダを駆動させる電磁切替弁および流体
   圧源と流体圧源、電磁切替弁、駆動シリンダおよびタン
   ク間を接続する流路とを備えて構成されていることを特
   徴とするパレットチェンジャ。
3. （３）特許請求の範囲第２項において、前記速度可変手
   段は、前記流路に形成された、２本の分岐路と、これら
   の分岐路のうち１本に設けられ、２ポート２位置切替え
   の電磁弁とを備えて構成されていることを特徴とするパ
   レットチェンジャ。
4. （４）特許請求の範囲第２項において、前記速度可変手
   段は、前記段取ステーションおよびテーブルに埋め込ま
   れワーク重量を検知するロードセルと、流路に設けられ
   ワーク重量に対応して流量が無段階に調整される比例電
   磁式流量調整弁と、ロードセルと比例電磁式流量調整弁
   との間に設けられロードセルから送られるワーク重量信
   号を受け調整弁内のワーク重量に対応した流量の信号に
   変換して比例電磁式流量調整弁に送る制御手段とを備え
   て構成されたことを特徴とするパレットチェンジャ。