WO2008099956A1 - 工作機械 - Google Patents

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WO2008099956A1
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pallet
machine tool
transfer arm
axis direction
moved
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Inventor
Muneo Takahashi
Toshiyuki Kusakari
Original Assignee
Makino Milling Machine Co., Ltd.
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    • B23Q1/64—Movable or adjustable work or tool supports characterised by the purpose of the movement
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    • B23Q11/0891—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards arranged between the working area and the operator
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    • B23Q7/1494—Arrangements 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 using grippers
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    • Y10T409/305656—Milling including means to infeed work to cutter with work holder including means to support work for rotation during operation
    • Y10T409/305824—Milling including means to infeed work to cutter with work holder including means to support work for rotation during operation with angular movement of work

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool including a pallet transfer device for exchanging pallets.
  • a pallet carrying device In machining with a machine tool, a pallet carrying device is generally used together with a writing machine tool to place a pallet with a workpiece mounted on the table of the machine tool, and a workpiece that has been machined from the table is placed on the table. The attached pallet is removed to save labor and improve efficiency.
  • a pallet transfer device must be installed adjacent to the machining area of the machine tool.
  • it is necessary to provide a work area adjacent to the machining area of the machine tool for performing work such as monitoring the machining of the workpiece by the machine tool and removing chips.
  • the left and right two surfaces may be blocked by obstacles in addition to the column side surface.
  • the swivel axis extends in the horizontal left-right direction (ie, the X-axis direction) to enable high-level machining.
  • so-called trunnion tables are used that allow the pallet to turn around.
  • a pair of support columns are provided so as to oppose each other in the X-axis direction.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-1555 677 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 3 8-043 3 disclose a pallet loader for conveying pallets.
  • the pallet loader is retracted from the pallet exchange position in front of the machining area (opposite the column with respect to the table) after the pallet exchange is completed, so that the work area can be secured.
  • a pallet transfer device is proposed.
  • the object of the present invention is to make it possible to secure a work area for monitoring of machining by a machine tool and chip removal in front of the machining area of the machine tool without being obstructed by the pallet transfer device. It is to let you.
  • a table provided on the machine tool and having a pallet mounting portion for mounting a pallet for mounting the workpiece, A pallet mounted on the side of the machine tool for mounting the pallet A pallet station having a table; and a transfer arm that holds the pallet between a table and a column of the machine tool, the transfer arm is moved in a horizontal direction, and the table and the pallet station are moved.
  • a pallet transfer device for transferring the pallet to the machine tool.
  • the transport arm of the pallet transport device moves between the table and the column, and the pallet is transported between the table and the pallet station.
  • you may further comprise the 1st turning apparatus which turns the said table around a horizontal axis line, and the 2nd turning apparatus which turns the said table around a vertical axis line.
  • the table may be configured to have a riff that moves the pallet up and down.
  • the pallet station may include a pallet elevating device that elevates and lowers the pallet.
  • the pallet transfer device is located at a position where the transfer arm transfers the pallet to and from the table and a position to transfer the pallet to or from the pallet station. It may be configured to have a transport arm lifting device that lifts and lowers the transport arm.
  • the pallet conveying device since the pallet conveying device is disposed between the table and the column, the pallet conveying device does not occupy the front side of the processing area. Therefore, a work area for machining monitoring and chip removal can be secured on the front side of the machining area, and the ease of these work and the safety of work have been improved.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a first embodiment of a machine tool according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the machine tool main body side of FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the pallet station side of the machine tool of FIG.
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram of a second embodiment of a machine tool according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V—V in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the machine tool 1 1 performs the work of setting up the machine tool body 1 3, the table 4 9 disposed opposite to the column 2 3, the pallet P and the workpiece W, etc.
  • the pallet station 1 7 which is the pallet standby position, and the pallet transfer device 19 for transferring the pallet P loaded with workpieces between the table 4 9 and the pallet station 1 7 I have.
  • the machine tool main body 1 3 is, for example, a vertical machining center.
  • the bed 2 1, the column 2 3 erected on the bed 2 1, and the column 2 3 A spindle stock 2 7 that can move in the X-axis direction (leftward direction in Fig. 1, vertical direction in the drawing in Fig. 2) along the guide rail 25 provided above, and provided on the spindle stock 2 7
  • a spindle head 3 1 that can be moved along the guide axis 29 in the Z-axis direction (vertical direction in Figs. 1 and 2), is rotatably supported by the spindle head 3 1, and is equipped with a tool T.
  • 3 sides other than the side where the column 2 3 is erected prevent the machining dust and machining fluid from splashing around.
  • a splash guard 3 5 an opening 3 5 a that can be opened and closed by a shutter 3 7 is provided on the wall surface of the splash guard 35 that separates the processing area from the pallet station 17 to allow passage of the pallet transfer device 19. Is provided.
  • the saddle 15 can be moved along the guide rail 39 provided on the bed 21 in the Y-axis direction (perpendicular to the paper in FIG. 1, leftward in FIG. 2).
  • a table swivel 4 5 is supported via a trunnion base 4 1, which is the first swivel device, so as to be able to swivel around a swiveling axis 4 3 extending in the X-axis direction (ie, in the A-axis direction) ing.
  • a table 4 9 is mounted on the table swivel base 45 so as to be rotatable around a rotation axis 47 that extends in the Z-axis direction as the second turning device (that is, in the C-axis direction). Yes.
  • a taper cone 5 1 and a clamping device are provided at the pallet mounting portion on the table 4 9, and the taper hole 51 is provided on the bottom surface of the pallet P.
  • the pallet P can be clamped on the table 49 by a clamping device.
  • the table 49 is further provided with a lifter 53 that can be moved up and down, so that the pallet P placed on the table 49 can be raised and lowered.
  • the pallet station 1 7 is provided with a lifting platform 5 7 that can be moved up and down by a hydraulic cylinder 55, and on the lifting platform 5 7 there are two pallets. Tokka 5 9 is attached.
  • Each pallet stocker 5 9 is provided with a moving table 61.
  • Each of the moving bases 61 is driven by a pneumatic cylinder 63, and moves in the Y-axis direction (direction perpendicular to the paper surface of Fig. 1) along the guide rail 65 provided on the ascending / descending base 57. It is configured as follows.
  • each moving table 61 there is provided a pallet mounting table 69 that can be swung around a swiveling axis 6 7 extending in the Z-axis direction, and a support pin 7 1 is provided on these pallet mounting tables 69.
  • Palette P is placed on the via.
  • the hydraulic cylinders 55 which are pallet elevating devices, may be provided on the pallet mounting tables 69, respectively, and configured to elevate and lower the pallet directly.
  • the pallet transfer device 19 extends in the X-axis direction (in the middle of Fig. 1) across the front of the column 2 3 (the surface on the saddle 15 side) and the front of the stocker frame 7 3 attached to the side of the column 23.
  • a guide rail 75 extending in the right and left direction
  • a transfer arm 7 7 moving along the guide rail 75 and a drive device 79 for driving the transfer arm 7 7.
  • the transfer arm 7 7 includes a flat plate-like main body portion 7 7 a to which a linear guide 8 1 that engages with the guide rail 75 is attached, and a bifurcated fork-like arm portion 7 7 b that extends horizontally in the Y-axis direction. Is included.
  • a taper cone 83 that engages with the taper hole on the bottom surface of the pallet P is provided on the arm portion 7 7 b of the transfer arm 77.
  • a combination of a pole screw mechanism and a motor for rotating the pole screw is used as the drive device 79, but the chain drive described later is used. It is also possible to use other types of mechanisms such as mechanisms.
  • the lifting platform 5 7 of the pallet station 1 7 is moved to a lowered position that does not interfere with the movement of the pallet transfer device 19 because the setup work is easy to perform, and the moving platform 6 1 is a stock frame 7 3 It has been moved to the first stop force position on the side away from (position on the left side in Fig. 3).
  • the transfer arm 77 of the pallet transfer device 19 is retracted to the pallet station 17 side so as not to hinder the processing.
  • the saddle 15 When processing of the workpiece W mounted on the pallet P clamped on the table 4 9 is completed, the saddle 15 is moved along the guide rail 3 9 to the first saddle position on the side away from the column 2 3. Let At this time, the table swivel 45 on the saddle 15 is returned to the initial position in the A-axis direction (the position where the pallet P on the table 4 9 on the table swivel 45 is horizontal). The table 4 9 on the table swivel base 45 is also returned to the initial position in the C-axis direction. Next, the shutter 3 7 provided on the wall surface of the splash guard 35 that separates the machining area of the machine tool body 13 from the pallet station 17 is opened, and the opening 3 5 a is opened. At the same time, with the pallet ⁇ P on the table 4 9 unclamped, it is lifted by the lifter 5 3 to release the engagement between the tape cone 5 1 of the table 4 9 and the taper hole of the pallet P. .
  • the transfer arm 7 7 is driven by the drive device 7 9, and the transfer arm 7 7 is moved from the pallet station 17 to the pallet exchange position in the machining area in the X-axis direction along the guide rail 75.
  • the transfer arm 7 7 moves to a position facing the table 4 9
  • the saddle 15 is moved along the guide rail 39 to the second saddle position on the side closer to the column 23 in the Y-axis direction.
  • Saddle 1 5 moved to second saddle position
  • the pallet P on the table 4 9 is lifted by the lift 53 and the gap between the pallet P and the table 4 9 is transferred to the pallet transfer device 1 9 transfer arm 7 7 arm Part 7 7 b is inserted.
  • the pallet P is placed on the arm portion 7 7 b of the transfer arm 7 7.
  • the tape cone 8 3 provided on the arm portion 7 7 b of the transfer arm 7 7 is engaged with the tapered hole of the pallet P, and the arm portion 7 7 b of the transfer arm 7 7 is Pallet P is positioned at the specified position.
  • the saddle 15 When the pallet P is placed on the transfer arm 77, the saddle 15 is moved along the guide rail 39 in the Y-axis direction to the first saddle position away from the column 23. This prevents the trunnion base 41 on the saddle 15 and the table swivel base 4 5 from interfering with the transfer arm 7 7 when the transfer arm 7 7 is moved. Thereafter, the transfer arm 7 7 of the pallet transfer device 19 is moved along the guide rail 75 in the X axis direction from the machining area to the pallet station 17. At this time, the transfer arm 7 7 moves the pallet stop force on the side where the pallet P is not placed among the two pallet stop forces 59 in the pallet station 17 (in FIG. 1, the right pallet Stops at a position opposite to 5 9.
  • the moving platform 6 1 of the pallet stocker 59 is driven by the pneumatic cylinder 6 3, and from the first stock force position on the side away from the stocker frame 73 along the guide rail 65.
  • the lifting platform 5 7 is raised by the hydraulic cylinder 5 5.
  • the pallet P on the transfer arm 7 7 is supported by the support pin 7 1 of the pallet mounting table 6 9 on the moving table 6 1.
  • the lifting platform 5 7 is lowered by the hydraulic cylinder 5 5. As a result, even if the transfer arm 7 7 is moved, the moving table 61 and the pallet mounting table are moved.
  • the transfer arm 7 7 is moved to a position facing the other pallet stop force 5 9 by the driving device 7 9.
  • the pallet mounting table 69 of the other pallet stocker 59 the pallet P on which the set workpiece W has been mounted is mounted. Therefore, after raising the lifting platform 5 7 by the hydraulic cylinder 55, the pneumatic platform 63 moves the moving platform 61 of this palette stop force 5 9 in the Y-axis direction on the side away from the stock frame 73.
  • the transfer arm 7 7 is moved from the pallet station 17 to the pallet exchange position in the machining area of the machine tool main body 13 by the driving device 7 9 and stopped at a position facing the table 4 9.
  • the saddle 15 is moved in the Y-axis direction from the first saddle position on the side away from the column 23 to the second saddle position on the side close to the column 23.
  • the table 4 is arranged below the arm portion 77 b of the transfer arm 77.
  • the saddle 15 is moved in the Y-axis direction from the second saddle position to the first saddle position, and the lift 53 is lowered again.
  • a new pallet P is transferred from the transfer arm 7 7 to the table 4 9 on the saddle 15 and the taper cone 5 1 of the tape 4 9 is engaged with the taper hole of the pallet P.
  • the trunnion base 4 1 on the saddle 15 and the table swivel base 4 5 do not interfere with the transfer arm 7 7, so that the transfer arm 7 7 is guided.
  • the pallet P is clamped to the table 49, and the machining is started after the workpiece W mounted on the new pallet P is brought into a desired posture.
  • FIGS. 1 and 2 a second embodiment of the machine tool of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the difference from the first embodiment is that instead of the lifter 53 and the hydraulic cylinder 55, cylinder devices 95 for raising and lowering the transfer arm 77 are provided at three locations.
  • the table 4 9 side does not move the pallet placing table 6 9 side up and down, and the transfer arm 7 7 is raised and lowered to engage and disengage the pallet P from the transfer arm 7 7. It is adopted.
  • the lifting platform 5 7 of the pallet station 17 becomes a fixed base 9 3.
  • a thick part 7 7 c with a large thickness is formed on the upper part of the main body part 7 7 a of the transfer arm 7 7, and the front side and the rear side of the thick part 7 7 c have a mouth-ra 9 7 And slide ball support 9 9 can be installed.
  • a slide pole support 1 0 1 is attached to the lower rear side of the main body 7 7 a.
  • a T-shaped portion 7 7 d is formed on the upper portion of the thick portion 7 7 c.
  • the upper rail 10 3 and the lower rail 1 0 5 are attached in the X-axis direction.
  • the transfer arm 7 7 can slide in the X-axis direction by rolling with the upper rail 10 3, roller 9 7, slide pole support 9 9, and lower rail 1 0 5 slide pole support 1 0 1 Supported by
  • the T-groove block 1 0 7 with the T-groove 10 0 7 a that can be loosely fitted with the T-shaped part 7 7 d of the transfer arm 7 7 can slide vertically into the upper rail 10 3 Is provided.
  • a cylinder device 95 is attached to the upper rail 103, and the lower end of the piston 95a is fixed to the T groove block 107.
  • a mechanism for moving the transfer arm 77 in the X-axis direction will be described.
  • a drive unit 109 for moving the long chain 1009b in the longitudinal direction by the sprocket 1009a At the right end of the stocker frame 73, there is provided a drive unit 109 for moving the long chain 1009b in the longitudinal direction by the sprocket 1009a.
  • a T-groove bar (not shown) having the same cross section as that of the T-groove block 10 07 is provided in the T-groove block 10 0 7 where the longitudinal T-groove block 10 07 inside the upper rail 10 3 is not provided. And is fixed in a straight line, Acts as a running groove for chain 1 0 9 b.
  • the chain 10 9 b can run in a continuous T groove 10 7 a extending over the T groove bar and the T groove block 10 7 in the upper rail 10 3.
  • the cross section of the chain 1 0 9 b has a rectangular shape that fits loosely with the cross section of the T groove 1 0 7 a. Even if the chain 1 0 9 b is pushed and pulled with the sprocket 1 0 9 a, the chain 1 0 9 9 b keeps from sagging.
  • the left end of the chain 1 0 9 b is connected to the right end of the T-shaped portion 7 7 d of the transfer arm 7 7 through the joint member 1 1 1.
  • the joint member 1 1 1 transmits the movement of the chain 1 0 9 b in the X-axis direction to the transfer arm 77, but has a shape that does not hinder the movement of the transfer arm 77 at the pallet exchange position.
  • the other end of the chain 10 9 moves up and down according to the position of the transfer arm 77 in the X-axis direction.
  • the right pallet stop force 5 9 is placed with the ready pallet P, and the moving platform 6 1 is the first stop force on the side away from the stocker frame 73. Assume that it has been moved to a position. ⁇ — When processing of W is completed, move saddle 1 5 to the first saddle position away from column 2 3, open shutter 3 7, and move transfer arm 7 7 to the pallet exchange position in the processing area. Let Then, the saddle 15 is moved to the second saddle position on the side close to the column, and the arm portion 7 7 b is inserted into the gap with the table 4 9 below the pallet P. Lift the pallet P by raising the transfer arm 7 7 with the cylinder device 9 5.
  • the transfer arm 7 7 is lowered by the cylinder device 9 5 and the transfer arm 7 7 is moved by the drive device 10 9 to the left side pallet of the pallet station 1 7. Move to the pallet exchange position corresponding to the force 5 9.
  • the transfer arm 7 7 is raised, and the moving platform 6 1 is moved closer to the stock frame 7 3 Move to the stocker position.
  • the pallet P is placed on the pallet placing table 69 via the support pins 7 1.
  • the transfer arm 7 7 is moved to the pallet changing position corresponding to the right pallet stock force 5 9.
  • the transfer arm 7 7 is moved to the pallet changing position corresponding to the pallet stop force 5 9 on the right side of the pallet station 1 7 and the shirt evening 3 Close 7 After that, machining of the workpiece W mounted on the new pallet P is started.
  • the upper rail 103 is provided at the position where the transfer arm 77 is lowered, but may be configured to be provided at the raised position.
  • the exchange of the pallet P between the table 4 9 of the machine tool main body 1 3 and the pallet station 1 7 is as follows.
  • the pallet transfer device 19 is not occupied by the pallet transfer device 19 on the front side of the machining area of the machine tool main body 13 and is used for processing monitoring and chip removal. A safe work area can be secured.
  • the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the embodiment of the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
  • G Although a vertical machining center having a lanion table has been described as an example, the present invention is applied to a horizontal machining center, a milling machine, a multi-tasking machine, a boring machine, a grinding machine, an electric discharge machine, and the like between a table and a column. Applies to any machine tool that can be equipped with a lettuce transfer device.
  • the table of the machine tool may be of other types such as one with one pivot axis, one without a pivot axis, or one equipped with a scale.

Abstract

本発明による工作機械（１１）は、ワークを取り付けるパレットを装着するパレット装着部を有したテーブル（４９）と、工作機械の側方に設けられ、パレットを載置するパレット載置台を有したパレットステーション（１７）と、テーブル（４９）とコラム（２３）との間に配置されるパレット搬送装置（１９）とを具備し、テーブル（４９）とパレットステーション（１７）との間でパレットを搬送する。

Description

工作機械
技術分野
本発明は、 パレツ トを交換するためのパレッ ト搬送装置を備えた 工作機械に関する。
明 背景技術
工作機械による加工では、 一般に、書工作機械と共にパレッ ト搬送 装置を使用して、 工作機械のテ一ブルにワークを装着したパレツ ト を載置し、 また、 テ一ブルから加工済みのワークを装着したパレツ トを除去し、 それによつて作業の省力化及び効率化を図っている。 このようなパレツ ト搬送装置は、 工作機械の加工領域に隣接して設 ける必要がある。 一方で、 工作機械によるワークの加工の監視や切 屑除去などの作業を行うための作業領域を、 工作機械の加工領域に 隣接して設ける必要がある。
ところが、 加工領域を囲む面のうち、 .コラム側の面に加えて、 左 右の 2面も障害物に塞がれてしまう場合がある。 例えば、 主軸の回 転軸線が上下方向 （すなわち、 Z軸方向） に延びる立形工作機械で は、 高度の加工を可能とさせるために、 水平左右方向 （すなわち、 X軸方向） に延びる旋回軸線周りにパレッ トを旋回させることがで きるようになったいわゆる トラニオンテーブルが使用される場合が ある。 この場合、 パレッ ト取付台を旋回軸線周りに旋回可能にテ一 ブル上に支持するために、 一対の支持柱が X軸方向に対向するよう に設けられるので、 工作機械の加工領域の左右側の面は支持柱とい う障害物に塞がれてしまう。 したがって、 障害物のない前側の面 （ 正面側） に、 作業領域を設けると共に、 パレッ ト交換装置を設置せ ざるを得ず、 作業領域と加工領域との間にパレッ ト搬送装置を配置 することになる。 このため、 パレッ ト搬送装置が監視や切屑除去な どの作業の障害となって不都合を生じていた。
このような問題を解決するために、 特開平 9— 1 5 5 6 7 7号公 報及び特開 2 0 0 3 — 8 0 4 3 3号公報は、 パレッ トを搬送するた めのパレッ トローダ一を移動できるようにし、 パレツ ト交換完了後 に、 加工領域正面 （テーブルに対してコラムと反対側） のパレッ ト 交換位置からパレツ トローダ一を退避させて、 作業領域を確保でき るようにしたパレツ ト搬送装置を提案している。
しかしながら、 特開平 9— 1 5 5 6 7 7号公報及び特開 2 0 0 3 - 8 0 4 3 3号公報に開示されるパレツ 卜搬送装置の何れもテープ ル上のパレッ トを加工領域の正面側の作業領域に引き出すため、 パ レッ ト交換中は作業領域に入れない問題があった。 また、 特開平 9 - 1 5 5 6 7 7号公報及び特開 2 0 0 3— 8 0 4 3 3号公報に開示 されるパレッ ト搬送装置の何れも、 作業領域内をパレッ トローダ一 が移動するため、 作業者の安全性が低くなる問題があつた。 発明の開示
よって、 本発明の目的は、 パレッ ト搬送装置に邪魔されることな く、 工作機械による加工の監視や切屑除去などのための作業領域を 工作機械の加工領域の正面に確保することを可能とさせることにあ る。
本発明によれば、 工具とワークを相対移動させワークを加工する 工作機械において、 前記工作機械上に設けられ、 前記ワークを取り 付けるパレッ トを装着するパレッ ト装着部を有したテーブルと、 前 記工作機械の側方に設けられ、 前記パレッ トを載置するパレツ ト載 置台を有したパレッ トステーションと、 前記工作機械のテーブルと コラムとの間に前記パレッ トを保持する搬送アームを有し、 前記搬 送アームを水平方向に移動させ、 前記テーブルと前記パレッ トステ ーシヨンとの間で前記パレッ トを搬送するパレッ ト搬送装置とを具 備する工作機械が提供される。
この構成により、 パレッ ト搬送装置の搬送アームは、 テーブルと コラムとの間を通って移動し、 テ一ブルとパレツ トステーションと の間でパレッ 卜が搬送される。
また、 前記テーブルを水平軸線周りに旋回させる第 1 の旋回装置 と、 前記テーブルを鉛直軸線周りに旋回させる第 2 の旋回装置とを 更に具備してもよい。 また、 前記テーブルは、 前記パレッ トを昇降 させるリフ夕を有して構成されてもよい。 また、 前記パレッ トステ ーシヨンは、 前記パレッ トを昇降させるパレッ ト昇降装置を有して 構成されてもよい。
また、 前記パレッ ト搬送装置は、 前記搬送アームが前記テーブル との間で前記パレッ トを移戴する位置及び前記パレッ トステ一ショ ンとの間で前記パレッ トを移戴する位置にあるとき、 前記搬送ァー ムを昇降させる搬送アーム昇降装置を有して構成されてもよい。
以上説明したように本発明によれば、 パレッ ト搬送装置がテープ ルとコラムとの間に配置されるので、 パレッ ト搬送装置が、 加工領 域の正面側を占有することがない。 したがって、 加工領域の正面側 に、 加工の監視や切屑除去などのための作業領域を確保することが でき、 これらの作業のし易さや作業の安全性が向上した。 図面の簡単な説明
本発明の上述及びその他の目的、 特徴、 利点を以下、 添付図面を 参照して本発明の実施形態に基づいてさらに詳細に説明する。 図 1は、 本発明による工作機械の第 1 の実施の形態の全体構成図 である。
図 2は、 図 1の工作機械本体側の側面図である。
図 3は、 図 1の工作機械のパレッ トステーション側の側面図であ る。
図 4は、 本発明による工作機械の第 2の実施の形態の全体構成図 である。
図 5は、 図 4における線 V— Vに沿った断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面を参照して、 本発明の工作機械の好ましい第 1の 実施の形態を説明する。 図 1及び図 2を参照すると、 工作機械 1 1 は、 工作機械本体 1 3 と、 コラム 2 3 と対向して配置されるテープ ル 4 9 と、 パレッ ト P及びワーク Wの段取り作業などを行う、 パレ ッ ト待機位置であるパレツ トステ一ショ ン 1 7 と、 テーブル 4 9 と パレツ トステ一ショ ン 1 7 との間でワークを装着したパレツ ト Pを 搬送するパレッ ト搬送装置 1 9 とを備えている。
工作機械本体 1 3は、 例えば立形マシニングセン夕であり、 図 2 に示されているように、 ベッ ド 2 1 と、 ベッ ド 2 1上に立設された コラム 2 3 と、 コラム 2 3上に設けられたガイ ドレール 2 5に沿つ て X軸方向 （図 1における左お方向、 図 2における紙面垂直方向） に移動可能な主軸台 2 7 と、 主軸台 2 7上に設けられたガイ ドレ一 ル 2 9に沿って Z軸方向 （図 1及び図 2における上下方向） に移動 可能な主軸頭 3 1 と、 主軸頭 3 1 に回転可能に支持されており且つ 工具 Tを装着される主軸 3 3 とを備える。 また、 工作機械本体 1 3 の加工領域を取り囲む 4側面のうちコラム 2 3が立設されている面 以外の 3側面は、 加工屑や加工液が周囲に飛散することを防止する ために、 スプラッシュガード 3 5によって取り囲まれている。 なお 、 加工領域とパレッ トステーション 1 7 とを仕切るスプラッシュガ ード 3 5 の壁面には、 パレッ ト搬送装置 1 9 の通過を許容するため に、 シャッター 3 7で開閉可能な開口部 3 5 aが設けられている。 サドル 1 5は、 ベッ ド 2 1上に設けられたガイ ドレール 3 9に沿 つて Y軸方向 （図 1における紙面垂直方向、 図 2における左お方向 ) に移動可能になっており、 サドル 1 5上には、 第 1 の旋回装置で ある トラニオンべ一ス 4 1 を介して、 X軸方向に延びる旋回軸線 4 3周り （すなわち A軸方向） に旋回可能にテーブル旋回台 4 5が支 持されている。 さらに、 このテーブル旋回台 4 5上には、 第 2の旋 回装置である Z軸方向に延びる回転軸線 4 7周り （すなわち C軸方 向） に回転可能にテ一ブル 4 9が取り付けられている。 テーブル 4 9上のパレッ ト装着部には、 テ一パコーン 5 1 とクランプ装置 （図 示せず） が設けられており、 テ一パコーン 5 1 をパレッ ト Pの底面 に設けられたテ一パ穴に係合させることによりパレツ ト Pを位置決 めした後、 クランプ装置によってパレツ ト Pをテ一ブル 4 9上にク ランプできるようになつている。 また、 テーブル 4 9には、 昇降可 能なリフタ 5 3がさらに設けられており、 テーブル 4 9上に載置さ れたパレツ ト Pを昇降させることができるようになつている。 この ような構成により、 テ一ブル 4 9に取り付けられたパレッ ト P及び ワーク Wを A軸方向に旋回させ且つ C軸方向に回転させると共に、 上下方向 （Z軸方向） に昇降させることができるようになり、 高度 な加工を可能にさせている。
パレッ トステーショ ン 1 7には、 図 3に示されているように、 油 圧シリンダ 5 5によって昇降可能な昇降台 5 7が設けられており、 昇降台 5 7上には、 二つのパレッ トス トッカ 5 9が併設されている 。 各パレッ トス トッカ 5 9には、 移動台 6 1が設けられており、 各 移動台 6 1は、 それぞれ、 空圧シリンダ 6 3によって駆動され、 昇 降台 5 7上に設けられたガイ ドレール 6 5に沿つて Y軸方向 （図 1 の紙面に垂直な方向） に移動するように構成されている。 各移動台 6 1上には、 Z軸方向に延びる旋回軸線 6 7周りに旋回可能なパレ ッ ト載置台 6 9が設けられており、 これらパレツ ト載置台 6 9上に 支持ピン 7 1 を介してパレッ ト Pが載置されるようになっている。 パレッ ト昇降装置である油圧シリンダ 5 5は、 パレッ ト載置台 6 9 にそれぞれ設けられ、 パレツ トを直接昇降させるように構成されて いてもよい。
パレッ ト搬送装置 1 9は、 コラム 2 3の前面 （サドル 1 5側の面 ) とコラム 2 3の側方に併設されたス トツカフレーム 7 3の前面と にまたがって X軸方向 （図 1 中の左右方向） に延びるガイ ドレール 7 5 と、 ガイ ドレール 7 5に沿って移動する搬送アーム 7 7 と、 搬 送アーム 7 7を駆動するための駆動装置 7 9とから構成されている 。 搬送アーム 7 7は、 ガイ ドレール 7 5に係合するリニアガイ ド 8 1 を取り付けられている平板状の本体部 7 7 a と、 Y軸方向に水平 に延びる二股フォーク状のアーム部 7 7 bとを含んでいる。 また、 搬送ァ一ム 7 7のアーム部 7 7 b上には、 パレツ ト Pの底面のテ一 パ穴に係合するテ一パコーン 8 3が設けられている。 なお、 図 1 に 示されている実施の形態では、 駆動装置 7 9として、 ポールねじ機 構とポールねじを回転させるためのモ一夕との組み合わせが使用さ れているが、 後述のチェーン駆動機構など他の種類の機構を使用す ることも可能である。
次に、 図 1から図 3に示されている工作機械 1 1のパレツ ト搬送 装置 1 9によるパレツ ト交換手順を説明する。
工作機械本体 1 3がテーブル 4 9上にクランプされたパレッ ト P に装着されたワーク Wの加工を行っている間に、 パレツ トステーシ ョ ン 1 7の二つのパレツ トス トツ力 5 9の一方のパレツ ト載置台 6 9上に段取り済みのワーク Wを装着したパレッ ト Pが載置される。 このとき、 パレツ トステーション 1 7の昇降台 5 7は段取り作業が 行い易くパレッ ト搬送装置 1 9の移動を妨げない下降した位置に移 動されており、 移動台 6 1はス トツカフレーム 7 3から離れた側の 第 1のス トツ力位置 （図 3において左側の位置） に移動されている 。 また、 加工中、 パレッ ト搬送装置 1 9の搬送アーム 7 7は、 加工 の妨げとならないように、 パレッ トステーショ ン 1 7側に退避して いる。
テーブル 4 9上にクランプされたパレツ ト Pに装着されたワーク Wの加工が終了すると、 サドル 1 5をガイ ドレール 3 9に沿ってコ ラム 2 3から離れた側の第 1 のサドル位置に移動させる。 また、 こ のとき、 サドル 1 5上のテ一ブル旋回台 4 5は A軸方向の初期位置 (テーブル旋回台 4 5上のテーブル 4 9上のパレツ ト Pが水平にな る位置） に戻され、 テーブル旋回台 4 5上のテーブル 4 9も C軸方 向の初期位置に戻される。 次に、 工作機械本体 1 3の加工領域とパ レッ トステーション 1 7とを仕切るスプラッシュガード 3 5の壁面 に設けられたシャッター 3 7 を開き、 開口部 3 5 aを開放させる。 併行して、 テーブル 4 9上のパレッ 卜 Pをアンクランプした状態で リフタ 5 3によって上昇させ、 テーブル 4 9のテ一パコーン 5 1 と パレツ ト Pのテ一パ穴との係合を解除させる。
次に、 駆動装置 7 9 によって搬送アーム 7 7 を駆動し、 ガイ ドレ ール 7 5に沿って X軸方向にパレッ トステーション 1 7から加工領 域内のパレツ ト交換位置に搬送アーム 7 7 を移動させる。 搬送ァ一 ム 7 7がテーブル 4 9 と対向する位置に移動すると、 サドル 1 5 を ガイ ドレール 3 9に沿って Y軸方向にコラム 2 3に接近した側の第 2のサドル位置に移動させる。 サドル 1 5を第 2のサドル位置に移 動させると、 テーブル 4 9上のパレッ ト Pをリフ夕 5 3によって上 昇させることにより生じたパレッ ト Pとテーブル 4 9 との隙間にパ レツ ト搬送装置 1 9 の搬送アーム 7 7のアーム部 7 7 bが挿入され る。 次に、 テーブル 4 9上のリフタ 5 3 を下降させると、 パレッ ト Pが搬送アーム 7 7のアーム部 7 7 b上に載置された状態になる。 このとき、 搬送アーム 7 7のアーム部 7 7 b上に設けられたテ一パ コーン 8 3がパレツ ト Pのテーパ穴に係合し、 搬送アーム 7 7のァ ーム部 7 7 b上の所定の位置にパレツ ト Pが位置決めされる。
パレッ ト Pが搬送アーム 7 7上に載置されると、 サドル 1 5をガ ィ ドレール 3 9に沿って Y軸方向にコラム 2 3から離れた側の第 1 のサドル位置に移動させる。 これにより、 搬送アーム 7 7 の移動の 際に、 サドル 1 5上のトラニオンベース 4 1やテーブル旋回台 4 5 などが搬送アーム 7 7 と干渉することが回避される。 その後、 パレ ッ ト搬送装置 1 9の搬送アーム 7 7をガイ ドレール 7 5に沿って X 軸方向に加工領域からパレッ トステーション 1 7へ移動させる。 こ のとき、 搬送アーム 7 7は、 パレッ トステーション 1 7内の二つの パレツ トス トツ力 5 9のうちパレッ ト Pが載置されていない側のパ レツ トストツ力 （図 1では、 右側のパレッ トス トッカ） 5 9 と対向 する位置に停止させられる。 次に、 そのパレッ トス トッカ 5 9の移 動台 6 1 を空圧シリンダ 6 3によって駆動して、 ガイ ドレール 6 5 に沿ってス トツカフレーム 7 3から離れた側の第 1のストツ力位置 からストッカフレーム 7 3に近い側の第 2のス トツ力位置へ移動さ せた後、 油圧シリンダ 5 5によって昇降台 5 7 を上昇させる。 する と、 搬送アーム 7 7上のパレッ ト Pが移動台 6 1上のパレッ ト載置 台 6 9の支持ピン 7 1 に支持された状態になる。 次に、 移動台 6 1 を Y軸方向に第 2 のス トツ力位置から第 1 のス トツ力位置へ移動さ せて、 パレッ ト Pを搬送アーム 7 7から離れた位置に移動させた後 に、 油圧シリンダ 5 5 によって昇降台 5 7 を下降させる。 これによ り、 搬送アーム 7 7を移動させても移動台 6 1及びパレッ ト載置台
6 9が搬送アーム 7 7 と干渉しなくなる。
次に、 駆動装置 7 9 によって搬送アーム 7 7を他方のパレツ トス トツ力 5 9 と対向する位置へ移動させる。 この他方のパレツ トス ト ッカ 5 9のパレッ ト載置台 6 9上には、 段取り済みのワーク Wが装 着されたパレッ ト Pが載置されている。 そこで、 油圧シリンダ 5 5 によって昇降台 5 7を上昇させた後に、 空圧シリンダ 6 3 によって このパレッ トス トツ力 5 9の移動台 6 1 を Y軸方向にストツカフレ —ム 7 3から離れた側の第 1のス トツ力位置からス トッカフレーム
7 3に近い側の第 2のス トツ力位置へ移動させる。 これにより、 搬 送アーム 7 7のアーム部 7 7 bがパレツ ト載置台 6 9上に支持ピン 7 1 を介して支持されたパレツ ト Pの下に挿入された状態になる。 次に、 油圧シリンダ 5 5によって昇降台 5 7を下降させることによ り、 パレッ ト載置台 6 9上に支持されたパレツ ト Pが搬送アーム 7 7上に移載される。 空圧シリンダ 6 3によって移動台 6 1 を Y軸方 向に第 2のパレツ ト位置から第 1のパレツ ト位置に移動させる。 こ れにより、 搬送アーム 7 7 とパレッ トス トッカ 5 9の移動台 6 1や パレッ ト載置台 6 9 とが干渉することが回避され、 搬送アーム 7 7 を X軸方向に移動させることが可能となる。
次に、 駆動装置 7 9 によって搬送アーム 7 7をパレッ トステーシ ヨン 1 7から工作機械本体 1 3の加工領域のパレツ ト交換位置へ移 動させ、 テーブル 4 9 と対向する位置で停止させる。 次に、 サドル 1 5を Y軸方向にコラム 2 3から離れた側の第 1 のサドル位置から コラム 2 3に近い側の第 2のサドル位置へ移動させる。 これにより 、 搬送アーム 7 7のアーム部 7 7 bの下方にテーブル 4 が配置さ れた状態になる。 次に、 テーブル 4 9のリフタ 5 3を上昇させて搬 送アーム 7 7上からパレッ ト Pを浮き上がらせた後、 サドル 1 5 を Y軸方向に第 2のサドル位置から第 1のサドル位置へ移動させ、 リ フ夕 5 3を再び下降させる。 これにより、 新しいパレッ ト Pが搬送 アーム 7 7からサドル 1 5上のテ一ブル 4 9へ引き渡され、 テープ ル 4 9のテーパコーン 5 1 とパレツ ト Pのテ一パ穴との係合により テ一プル 4 9上の所定の位置に位置決めされる。 また、 サドル 1 5 が第 1のサドル位置に移動すると、 サドル 1 5上のトラニオンべ一 ス 4 1やテーブル旋回台 4 5等が搬送アーム 7 7に干渉しなくなる ので、 搬送アーム 7 7をガイ ドレール 7 5に沿って X軸方向に加工 領域からパレツ トステーション 1 7側へ退避させ、 シャッター 3 7 を閉じる。 次に、 パレッ ト Pがテーブル 4 9 にクランプされ、 新し ぃパレツ ト Pに装着されたワーク Wを所望の姿勢にした後に加工が 開始される。
次に本発明の工作機械の第 2 の実施の形態を図 4及び図 5を参照 して説明する。 第 1の実施の形態との相違点は、 リフタ 5 3及び油 圧シリンダ 5 5に代えて、 搬送アーム 7 7を昇降させるシリンダ装 置 9 5を 3箇所に設けたことである。 つまり、 テ一ブル 4 9側ゃパ レッ ト戴置台 6 9側を昇降させずに、 搬送アーム 7 7 を昇降させて パレッ ト Pを搬送アーム 7 7に係合させたり離脱させたりする構成 を採用したことである。 これに伴い、 パレッ トステーショ ン 1 7の 昇降台 5 7 は、 固定された基台 9 3 となっている。
搬送アーム 7 7の本体部 7 7 aの上部には、 厚み寸法が大きくな つた厚肉部 7 7 cが形成され、 厚肉部 7 7 c の前側と後側には、 口 —ラ 9 7 とスライ ドボ一ルサポート 9 9が取り付けられる。 また、 本体部 7 7 aの下部後側には、 スライ ドポールサボ一ト 1 0 1が取 り付けられる。 さらに、 厚肉部 7 7 cの上部には T形部 7 7 dが形 成されている。 一方、 コラム 2 3からス トッカフレーム 7 3にわた つて X軸方向に上レール 1 0 3と下レール 1 0 5が取り付けられる 。 搬送アーム 7 7は、 上レール 1 0 3 とローラ 9 7及びスライ ドポ ールサポー ト 9 9、 並びに下レール 1 0 5スライ ドポールサポート 1 0 1とのころがり作用によって、 X軸方向にスライ ド可能に支持 される。
搬送アーム 7 7カ 、 X軸方向においてテ一ブル 4 9 との間でパレ ッ ト Pの授受を行うパレッ ト交換位置、 及びパレッ トステーショ ン の 2つのパレッ ト戴置台 6 9 との間でそれぞれパレツ ト Pの授受を 行うパレッ ト交換位置の計 3箇所で昇降する機構について説明する 。 パレツ ト交換位置では、 搬送アーム 7 7の T形部 7 7 dと遊嵌す る T溝 1 0 7 aを有した T溝ブロック 1 0 7が上レール 1 0 3内に 上下にスライ ド可能に設けられている。 T溝ブロック 1 0 7の上方 には、 シリ ンダ装置 9 5が上レール 1 0 3に取り付けられ、 そのピ ス トン 9 5 aの下端と T溝ブロック 1 0 7 とは固定されている。 シ リンダ装置 9 5の下シリンダ室 9 5 bに加圧流体を導入するとビス トン 9 5 aが上昇し、 T溝ブロック 1 0 7が T形部 7 7 dを引き上 げ、 搬送アーム 7 7は上昇する。 上シリンダ 9 5 cに加圧流体を導 入すると、 搬送アーム 7 7は下降する。 スライ ドボールサポート 9 9、 1 0 1 は、 X軸方向のみならず Z軸方向にもスライ ド可能であ り、 上レール 1 0 3の内面及び下レール 1 0 5の前面と当接しなが ら転動する。
次に、 搬送アーム 7 7を X軸方向に移動させる機構について説明 する。 ス トッカフレーム 7 3の右端には、 スプロケッ ト 1 0 9 aに よって長尺のチェ一ン 1 0 9 bを長手方向に移動させる駆動装置 1 0 9が設けられる。 上レール 1 0 3の内部の長手方向の T溝プロッ ク 1 0 7がない箇所には、 T溝ブロック 1 0 7 と同一断面の T溝バ 一 （図示せず） が T溝ブロック 1 0 7 と一直線に固定されており、 チェーン 1 0 9 bの走行溝の働きをしている。 チェーン 1 0 9 bは 、 上レール 1 0 3内の T溝バー及び T溝ブロック 1 0 7にわたる連 続した T溝 1 0 7 a内を走行できる。 チェーン 1 0 9 bの断面は、 この T溝 1 0 7 aの断面と遊嵌する矩形をしており、 スプロケッ ト 1 0 9 aでチェーン 1 0 9 bを押し引きしても、 チェーン 1 0 9 b がたるまないようになつている。 チェーン 1 0 9 bの左端は搬送ァ ーム 7 7 の T形部 7 7 dの右端と継手部材 1 1 1 を介して連結され る。 継手部材 1 1 1は、 チェーン 1 0 9 bの X軸方向の動きを搬送 アーム 7 7に伝達するが、 パレツ ト交換位置において搬送アーム 7 7が昇降する動きを妨げない形状をしている。 チェーン 1 0 9 の 他端は、 搬送アーム 7 7の X軸方向の位置に応じて上下動する。
次に、 図 4及び図 5に示されている工作機械のパレッ ト搬送装置 1 9によるパレツ ト交換手順を説明する。
ワーク Wの加工中に右側のパレツ トス トツ力 5 9には段取り済み のパレッ ト Pが戴置されており、 移動台 6 1はス トツカフレーム 7 3から離れた側の第 1のス トツ力位置に移動されているとする。 ヮ —ク Wの加工が終了すると、 サドル 1 5をコラム 2 3から離れた第 1のサドル位置に移動させ、 シャッター 3 7 を開き、 搬送アーム 7 7 を加工領域内のパレッ ト交換位置に移動させる。 そして、 サドル 1 5をコラムに接近した側の第 2のサドル位置に移動して、 パレツ ト Pの下方のテーブル 4 9 との隙間へアーム部 7 7 bを差し込む。 シリンダ装置 9 5により搬送アーム 7 7を上昇させてパレッ ト Pを 持ち上げる。 サドル 1 5を第 1のサドル位置へ移動後、 シリンダ装 置 9 5により搬送アーム 7 7を下降させ、 駆動装置 1 0 9により搬 送アーム 7 7をパレツ トステ一ショ ン 1 7の左側のパレツ トス トツ 力 5 9に対応したパレツ ト交換位置まで移動する。 搬送アーム 7 7 を上昇させ、 移動台 6 1 をス トツカフレーム 7 3 に接近した第 2の ス トッカ位置に移動する。 そして、 搬送アーム 7 7 を下降すること によって、 パレッ ト Pはパレッ ト戴置台 6 9上に支持ピン 7 1 を介 して戴置される。 パレッ ト Pの戴置された移動台 6 1 を第 1のス ト ッカ位置に移動後、 搬送アーム 7 7 を右側のパレツ トストツ力 5 9 に対応したパレッ ト交換位置へ移動する。 右側の移動台 6 1 を第 2 のストツ力位置へ移動し、 パレッ ト Pの下方のパレッ ト戴置台 6 9 との隙間へアーム部 7 7 bを差し込む。 搬送アーム 7 7を上昇させ 、 移動台 6 1 を第 1 のス トツ力位置へ移動させ、 搬送アームを下降 してテーブル 4 9に対応したパレツ ト交換位置まで X軸方向に移動 する。 搬送アーム 7 7を上昇後、 サドル 1 5を第 2のサドル位置へ 移動し、 搬送アーム 7 7 を下降することによってパレッ ト Pをテ一 ブル 4 9に戴置し、 ノ レッ ト Pをテーブル 4 9にクランプする。 サ ドル 1 5を第 1 のサドル位置に移動後、 搬送アーム 7 7 をパレッ ト ステ一シヨン 1 7の右側のパレツ トス トツ力 5 9に対応したパレッ ト交換位置まで移動し、 シャツ夕一 3 7を閉じる。 その後、 新しい パレツ ト Pに装着されたワーク Wの加工が開始される。
第 2の実施の形態では、 上レール 1 0 3は、 搬送アーム 7 7が下 降した位置に設けられていたが、 上昇した位置に設けられる構成に してもよい。
このように、 本発明の工作機械 1 1では、 工作機械本体 1 3のテ ―プル 4 9 とパレツ トステーション 1 7 との間のパレッ ト Pの交換 がテ一ブル 4 9 とコラム 2 3 との間に設けられたパレツ ト搬送装置 1 9によって行われるので、 工作機械本体 1 3の加工領域の正面側 をパレッ ト搬送装置 1 9が占有することはなく、 加工の監視や切屑 除去のための安全な作業領域を確保することができる。
以上、 図示された実施の形態に基づいて本発明を説明したが、 本 発明の実施の形態は図示されるものに限定されるものではない。 ト ラニオンテーブルを有した立形マシニングセンタを例にして説明し たが、 本発明は、 横形マシニングセンタ、 フライス盤、 複合加工機 、 中ぐり盤、 研削盤、 放電加工機等のテーブルとコラムとの間にパ レツ ト搬送装置を設けることができるあらゆる工作機械に適用され る。 また、 工作機械のテ一ブルは、 旋回軸が 1軸のもの、 旋回軸の ないもの、 ィケ一ルが搭載されているもの等、 他の形式のものでも よい。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 工具とワークを相対移動させワークを加工する工作機械にお いて、
前記工作機械上に設けられ、 前記ワークを取り付けるパレッ トを 装着するパレッ ト装着部を有したテーブルと、
前記工作機械の側方に設けられ、 前記パレッ トを載置するパレツ ト載置台を有したパレツ トステ一シヨンと、
前記工作機械のテーブルとコラムとの間に前記パレッ トを保持す る搬送アームを有し、 前記搬送アームを水平方向に移動させ、 前記 テーブルと前記パレッ トステーショ ンとの間で前記パレッ 卜を搬送 するパレッ 卜搬送装置と、
を具備することを特徴とした工作機械。
2 . 前記テーブルを水平軸線周りに旋回させる第 1 の旋回装置と 、 前記テーブルを鉛直軸線周りに旋回させる第 2の旋回装置とを更 に具備する請求項 1に記載の工作機械。
3 . 前記テーブルは、 前記パレッ トを昇降させるリフタを有して なる請求項 1 または 2に記載の工作機械。
4 . 前記パレッ トステーションは、 前記パレッ トを昇降させるパ レツ ト昇降装置を有してなる請求項 1または 2に記載の工作機械。
5 . 前記パレッ 卜搬送装置は、 前記搬送アームが前記テーブルと の間で前記パレッ トを移戴する位置及び前記パレッ トステーショ ン との間で前記パレッ トを移戴する位置にあるとき、 前記搬送アーム を昇降させる搬送アーム昇降装置を有する請求項 1 または 2 に記載 の工作機械。
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