JP2006021262A - スイング式パレット交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業者が安全に作業させ、パレットを安定して搬入及び搬出させるスイング式パレット交換装置を提供する。
【解決手段】 パレット交換装置が、パレット（Ｐ）を支持する支持面（４６ｂ）を有するパレット支持部（４６）と、パレット支持部（４６）に回転可能に接続されたスイングアーム（４２）と、水平方向に向いたスイング軸心（Ｘ）の周りにスイングアーム（４２）をスイング可能に支持するフレーム（３０）と、フレーム（３０）に取付けられてスイングアーム（４２）をスイングさせるための駆動部（３６）とを有する。好ましくは、スイングアーム（４２）がスイングするときに、パレット支持部（４６）の支持面（４６ｂ）が水平に保持されるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スイング式パレット交換装置に関する。

従来、パレットを交換する場合、通常はパレット交換装置を工作機械の前方に配置し、パレットの搬出や次に使用するパレットの搬入等を行っていた。

このようなパレットの交換装置に関して、例えば特許文献１は、２つのフォークを設けた旋回可能なアームを用いてパレットの交換を行う構成のパレットチェンジャーを示している。

また、特許文献２は、パレットストッカーと工作機械の間で旋回アームを用いてパレットの交換を行うパレット交換装置を示している。
特開２００３−２０５４３３号公報 特願２００４−０４９０３７号明細書

しかしながら、従来のパレット交換装置においては、パレットを搬入及び搬出するためのレールや旋回アームが工作機のテーブルに近接して配置されていたため、作業者がテーブルに近づきづらいという問題があった。他方、パレットは安定して搬入及び搬出させる必要がある。

そこで本発明は、作業者が安全に作業でき、パレットを安定して搬入及び搬出させることができるスイング式パレット交換装置を提供することを目的としている。

本発明の解決手段を例示すると、以下の通りである。

（１） パレット（Ｐ）を支持する支持面（４６ｂ）を有するパレット支持部（４６）と、パレット支持部（４６）に回転可能に接続されたスイングアーム（４２）と、水平方向に向いたスイング軸心（Ｘ）の周りにスイングアーム（４２）をスイング可能に支持するフレーム（３０）と、フレーム（３０）に取付けられてスイングアーム（４２）をスイングさせるための駆動部（３６）と、を有する。スイング式パレット交換装置。

（２） スイング軸心（Ｘ）を中心としてスイングアーム（４２）に対して回転可能に接続され、かつフレーム（３０）に固定された第１スプロケット（Ａ）と、スイングアーム（４２）の先端付近にスイングアーム（４２）に対して回転可能に接続され、かつパレット支持部（４６）に固定された第２スプロケット（Ｂ）と、第１スプロケット（Ａ）と第２スプロケット（Ｂ）を連結するためのチェーン（４４）とを有し、駆動部（３６、Ｍ）が第１スプロケット（Ａ）に回転力を伝達するモータ（３７）であり、第１スプロケット（Ａ）と第２スプロケット（Ｂ）が同一の歯数を有することにより、スイングアーム（４２）がスイングするとき、パレット支持部（４６）の支持面（４６ｂ）が水平に保持される、請求項１に記載のスイング式パレット交換装置。

（３） 駆動部（３６、Ｍ）が、フレーム（３０）に対して固定配置されていて、スイングアーム（４２）にスイングのための回転力を与えるスイングアーム用のモータ（３７）と、スイングアーム（４２）に対して固定配置されていて、パレット支持部（４６）に回転力を与えるパレット支持部用のモーター（Ｍ）とを有し、スイングアーム用のモータ（３７）の回転駆動力によってスイングアーム（４２）がスイングするとき、スイングアーム用のモータ（３７）の回転に同期してパレット支持部用のモーター（Ｍ）が回転して、パレット支持部（４６）の支持面（４６ｂ）が水平に保持される、前述のスイング式パレット交換装置。

（４） パレット（Ｐ）をストックするためのパレットストッカー（１２）と、パレットストッカー（１２）に設けられていてフレーム（３０）を上下方向に駆動するための上下フレーム駆動部（２２）を有し、フレーム（３０）を上下方向に駆動するとともにスイングアーム（４２）をスイングすることによりパレット（Ｐ）をパレットストッカー（２０）から搬入及び搬出可能にしたことを特徴とする前述のスイング式パレット交換装置。

（５） スイングアーム（４２）のスイング軸心（Ｘ）と平行に移動可能なガード（５０）を設け、スイングアーム（４２）が待機位置にあるときに、ガード（５０）がスイングアーム（４２）のスイング領域に移動してスイングアーム（４２）からスイング領域をガードすることを特徴とする前述のスイング式パレット交換装置。

本発明によれば、作業者が安全に作業でき、パレットを安定して搬入及び搬出させることができる。

また、パレットをストックするためのパレットストッカーと、パレットストッカーに設けられていてフレームを上下方向に駆動するための上下フレーム駆動部を有し、フレームを上下方向に駆動するとともにスイングアームをスイングすることによりパレットをパレットストッカーにから搬入及び搬出可能に構成すれば、パレットを工作機に連続的に供給でき、作業効率を高めることができる。

さらに、スイングアームのスイング軸心と平行に移動可能なガードを設け、スイングアームが待機位置にあるときに、ガードがスイングアームのスイング領域に移動してスイングアームからスイング領域をガードする構成にすれば、スイングアームが万一誤動作しても安全である。

本発明のスイング式パレット交換装置は、好ましくは、パレットを支持する支持面を有するパレット支持部と、パレット支持部に回転可能に接続されたスイングアームと、水平方向に向いたスイング軸心の周りにスイングアームをスイング可能に支持するフレームと、フレームに取付けられてスイングアームをスイングさせるための駆動部とを有する。

回転駆動の形態は、種々のものを採用できる。

たとえば、スイングアームのスイング軸心を中心としてスイングアームに対して回転可能に接続されフレームに固定された第１スプロケットと、スイングアームの先端付近にスイングアームに対して回転可能に接続されパレット支持部に固定された第２スプロケットと、第１スプロケットと第２スプロケットを連結するためのチェーンとを設け、第１スプロケットと第２スプロケットが同一の歯数を有することにより、スイングアームがスイングするときにパレット支持部の支持面が水平に保持される形態を採用することができる。

これとは別の形態として、チェーンを用いずに、スイングアームとパレット支持部を別のモーターで駆動し、かつ、両モーターを同期させて、スイングアームがスイングするときにパレット支持部の支持面が水平に保持されるような形態も採用できる。

パレット支持部は、パレットフォークで構成するのが好ましいが、本発明の支持部はパレットを支持する支持面を有する他の形状の支持部を含む。

パレットをストックするためのパレットストッカーと、パレットストッカーに設けられていてフレームを上下方向に駆動するための上下フレーム駆動部を有し、フレームを上下方向に駆動するとともにスイングアームをスイングすることによりパレットをパレットストッカーから搬入及び搬出可能にするのが好ましい。

パレットストッカーは、以下に示すように、パレットを多段にストックできるものが好ましい。多段にストックされたパレットを工作機に対して連続的に搬入及び搬出できるように構成するのが良い。

スイングアームのスイング軸心と平行に移動可能なガードを設け、スイングアームが待機位置にあるときに、ガードがスイングアームのスイング領域に移動してスイングアームからスイング領域をガードするのが好ましい。

スイングアームの待機位置とは、スイングアームがスイングする領域の一端の位置をいう。スイングアームの作業位置とはスイングアームがスイングする領域の他端の位置をいう。待機位置と作業位置の間をスイング領域という。

以下、図面を参照して本発明の２つの好適な実施例を説明する。

図１は、本発明によるスイング式パレット交換装置の一例を示す概略側面図である。図２は図１のスイング式パレット交換装置の概略斜視図である。

スイング式パレット交換装置１０は、パレットストッカー１２、上下フレーム駆動部２２、本発明のフレームとしての上下フレーム３０、スイングアーム４２、及び本発明のパレット支持部としてのパレットフォーク４６を有し、図１中右側の工作機（図示省略）との間でパレットＰを交換するものである。なお、図１においてスイングアーム４２は作業位置にあり、パレットＰにはワークＷが載置されている。

パレットストッカー１２は、縦長箱形のフレーム本体１３を有している。フレーム本体１３の中間部及び最下部には、それぞれＮｏ．１パレットストックスペース１４及びＮｏ．２パレットストックスペース１６が設けられている。Ｎｏ．１パレットストックスペース１４は作業者がワークＷを取付け取外しする為の段取ステーションとして使われる。Ｎｏ．２パレットストックスペース１６は、工作機側の加工完了済みのパレットＰを取外して一時保管する場所として使われる。

フレーム本体１３の前面には、上下フレーム駆動部２２及び上下フレーム３０が設けられている。

上下フレーム駆動部２２は、上下フレーム３０を上下方向に駆動するためのものであり、上下フレーム昇降用モーター２４、２本のレール２６、駆動用ネジ２８等を有する。上下フレーム昇降用モーター２４は、フレーム本体１３の上部に配置されている。２本のレール２６は、フレーム本体１３の工作機側側面に上下方向に間隔を空けて取付けられている。駆動用ネジ２８は、上下フレーム昇降用モーター２４の出力軸に接続されていて、ナット３４を介して上下フレーム３０に係合している。上下フレーム３０は、スライダ３２を介してレール２６にスライド可能に接続されている。

上下フレーム３０には、駆動部３６、スイングアーム４２等が取付けられている。

駆動部３６は、スイングアーム駆動モーター３７、スイングアーム駆動ギヤ３８、アームギヤ４０を有する。

スイングアーム駆動モーター３７は、上下フレーム３０の側面に設けられている。スイングアーム駆動モーター３７の出力軸には、スイングアーム駆動ギヤ３８が接続されていて、上下フレーム３０に内蔵されている。上下フレーム３０には、アームギヤ４０が回転可能に内蔵されている。アームギヤ４０は、スイングアーム駆動ギヤ３８と噛み合うとともにスイングアーム４２に固定されている。スイングアーム４２は、スイングアーム４２に取付けられたアームギヤ４０を介しスイングアーム駆動ギヤ３８によってスイング可能である。

上下フレーム昇降用モーター２４とスイングアーム駆動用モーター３７は共にサーボモーターで制御されており、この２つのモーター２４、３７を連動させることにより、後述するパレットの取付け、取外し、パレットストッカー（段取台）への搬入と搬出の動作を行うようになっている。

各スイングアーム４２の内部には、本発明の第１スプロケットとしてのスプロケットＡと、本発明の第２スプロケットとしてのスプロケットＢと、チェーン４４が設けられている。

スプロケットＡは、スイングアーム４２のスイング軸心Ｘを中心としてスイングアーム４２に対して回転可能に接続され上下フレーム３０に固定されている。すなわち、スイングアーム４２がスイングしてもスプロケットＡは動かない様にしてある。

スプロケットＢは、スイングアーム４２の先端付近にスイングアーム４２に対して回転可能に接続されパレットフォーク４６に固定されている。

チェーン４４は、スプロケットＡとスプロケットＢを連結している。なお、スプロケットＢはスプロケットＡと同一歯数である。

パレットフォーク４６は、スイングアーム４２に対して回転可能に接続されていて、内側に向かって延びた支持部４６ａを有する剛体部材で形成されている。支持部４６ａの上面は平坦な支持面４６ｂとして構成されていて、この支持面４６ｂでパレットＰを支持するようになっている。

パレットフォーク４６で搬送されたパレットＰは、工作機側のテーブルクランプユニット４７に載置される。パレットＰをテーブルクランプユニット４７に載置した後、スイングアーム４２とテーブルクランプユニット４７を適宜移動させてパレットフォーク４６からパレットＰを取外すようになっている。

スプロケットＡは上下フレーム３０に固定され、スプロケットＢはパレットフォーク４６に固定され、同一の歯数のスプロケットＡとスプロケットＢはチェーンによって連結されているので、スイングアーム４２がスイングしたときに、パレットフォーク４６の支持面４６ｂが水平に保持されるようになっている。

図３は、図１及び図２のスイング式パレット交換装置にガード機構を取付けた例を示す。なお、図３のスイングアーム４２は待機位置にある。図３の待機位置と図１の作業位置の間がスイングアーム４２のスイング領域となっている。

ガード機構４８は、スイングアーム４２からスイング領域をガードすることにより、作業者とスイングアーム４２との接触を防止するものであり、ガード５０、ローラ５２、レール５４、扉５６等を有する。

ガード５０は、誤動作によりスイングアーム４２が接触しても破損しない強度を持つ剛体部材で形成されていて、スイングアーム４２のスイング軸心Ｘと平行に延在したフレーム部分５０ａと、フレーム部分５０ａの一方の側面に一体構造に設けられた扉５０ｂからなる。

ガード５０の下端には、ローラ５２が取付けられている。ローラ５２の下にはレール５４がスイングアーム４２のスイング軸心Ｘと平行に配置されている。ガード５０は、スイングアーム４２のスイング軸心Ｘと平行に、すなわち図の手前から奥へ移動可能である。

作業者がスイングアーム４２のスイング領域へ入ろうとするときは、ガード５０を押し込んでスイング領域に移動させる。スイング領域はガード５０でガードされているので、スイングアーム４２が万一誤動作してもスイング領域内の作業者は安全である。

図４は、本発明の別の実施例を示している。図１〜３の実施例と同じ部材や部分に対しては同じ符号を付けて、説明を省略する。

図４において、駆動部３６、Ｍが、フレーム３０に対して固定配置されていて、スイングアーム４２にスイングのための回転力を与えるスイングアーム用のモータ３７と、スイングアーム４２に対して固定配置されていて、パレット支持部４６に回転力を与えるパレット支持部用のモーターＭとが設けられている。スイングアーム用のモータ３７の回転駆動力によってスイングアーム４２がスイングするとき、スイングアーム用のモータ３７の回転に同期してパレット支持部用のモーターＭが回転して、パレット支持部４６の支持面４６が水平に保持される。

なお、本発明は、前述の図示された実施例に限定されない。

本発明によるスイング式パレット交換装置の一例を示す概略側面図である。 図１のスイング式パレット交換装置の概略斜視図である。 図１及び図２のスイング式パレット交換装置にガード機構を取付けた例を示す。 本発明の別の実施例によるスイング式パレット交換装置の概略斜視図である。

符号の説明

１０ スイング式パレット交換装置
１２ パレットストッカー
１３ フレーム本体
１４ Ｎｏ．１パレットストックスペース
１６ Ｎｏ．２パレットストックスペース
２２ 上下フレーム駆動部
２４ 上下フレーム駆動用モーター
２６ レール
２８ 駆動用ネジ
３０ 上下フレーム（フレーム）
３２ スライダ
３４ ナット
３６ 駆動部
３７ スイングアーム駆動モーター
３８ スイングアーム駆動ギヤ
４０ アームギヤ
４２ スイングアーム
４４ チェーン
４６ パレットフォーク（パレット支持部）
４６ａ 支持部
４６ｂ 支持面
４７ テーブルクランプユニット
４８ ガード機構
５０ ガード
５０ａ フレーム部分
５０ｂ 扉
５２ ローラ
５４ レール
Ａ スプロケット（第１スプロケット）
Ｂ スプロケット（第２スプロケット）
Ｐ パレット
Ｗ ワーク
Ｘ スイング軸心
Ｍ モーター

Claims (5)

1. パレット（Ｐ）を支持する支持面（４６ｂ）を有するパレット支持部（４６）と、パレット支持部（４６）に回転可能に接続されたスイングアーム（４２）と、水平方向に向いたスイング軸心（Ｘ）の周りにスイングアーム（４２）をスイング可能に支持するフレーム（３０）と、スイングアーム（４２）をスイングさせるための駆動部（３６、Ｍ）と、を有するスイング式パレット交換装置。
2. スイング軸心（Ｘ）を中心としてスイングアーム（４２）に対して回転可能に接続され、かつフレーム（３０）に固定された第１スプロケット（Ａ）と、スイングアーム（４２）の先端付近にスイングアーム（４２）に対して回転可能に接続され、かつパレット支持部（４６）に固定された第２スプロケット（Ｂ）と、第１スプロケット（Ａ）と第２スプロケット（Ｂ）を連結するためのチェーン（４４）とを有し、駆動部（３６、Ｍ）が第１スプロケット（Ａ）に回転力を伝達するモータ（３７）であり、第１スプロケット（Ａ）と第２スプロケット（Ｂ）が同一の歯数を有することにより、スイングアーム（４２）がスイングするとき、パレット支持部（４６）の支持面（４６ｂ）が水平に保持される、請求項１に記載のスイング式パレット交換装置。
3. 駆動部（３６、Ｍ）が、フレーム（３０）に対して固定配置されていて、スイングアーム（４２）にスイングのための回転力を与えるスイングアーム用のモータ（３７）と、スイングアーム（４２）に対して固定配置されていて、パレット支持部（４６）に回転力を与えるパレット支持部用のモーター（Ｍ）とを有し、スイングアーム用のモータ（３７）の回転駆動力によってスイングアーム（４２）がスイングするとき、スイングアーム用のモータ（３７）の回転に同期してパレット支持部用のモーター（Ｍ）が回転して、パレット支持部（４６）の支持面（４６ｂ）が水平に保持される、請求項１に記載のスイング式パレット交換装置。
4. パレット（Ｐ）をストックするためのパレットストッカー（１２）と、パレットストッカー（１２）に設けられていてフレーム（３０）を上下方向に駆動するための上下フレーム駆動部（２２）を有し、フレーム（３０）を上下方向に駆動するとともにスイングアーム（４２）をスイングすることによりパレット（Ｐ）をパレットストッカー（２０）から搬入及び搬出可能にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイング式パレット交換装置。
5. スイングアーム（４２）のスイング軸心（Ｘ）と平行に移動可能なガード（５０）を設け、スイングアーム（４２）が待機位置にあるときに、ガード（５０）がスイングアーム（４２）のスイング領域に移動してスイングアーム（４２）からスイング領域をガードすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイング式パレット交換装置。
   
   

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