JP2503946Y2 - Pallet seating confirmation device for machine tools - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はパレットが工作機械のワークテーブルの所定
位置に正確に着座したか否かをクリーニングエアーの圧
力値を利用して確認する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a device for confirming whether or not a pallet is correctly seated at a predetermined position on a work table of a machine tool by using a pressure value of cleaning air.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

マシニングセンタ等の工作機械におけるワークの加工
には、作業の自動化のためパレットが使用され、該パレ
ットをワークテーブルの所定位置に固定し、これを基準
としてワークの加工が行われる。従って、パレットの固
定が僅かでも不正確であれば、ワークの加工精度にその
まま反映されてしまう。例えば、パレットとワークテー
ブルとの係合、固定部であるテーパ面に切粉等が侵入す
れば、その分、パレットの取り付けが不正確となる。こ
れを防止すべく、実開平1-81254号公報にはパレット着
座面であるテーパ面にパレットが係合した後、その着座
面に通ずるクリーニングエアーの圧力を検知し、それに
よって切粉等のゴミの付着を知り、エアブローによって
そのゴミを吹き飛ばし、清掃することが開示されてい
る。For machining a work in a machine tool such as a machining center, a pallet is used for automating the work, the pallet is fixed at a predetermined position on a work table, and the work is machined on the basis of this. Therefore, if the fixing of the pallet is slightly inaccurate, it is directly reflected on the machining accuracy of the work. For example, if the pallet and the work table are engaged with each other, and if chips or the like enter the taper surface that is the fixing portion, the pallet is attached inaccurately. In order to prevent this, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-81254, after the pallet is engaged with the taper surface that is the pallet seating surface, the pressure of the cleaning air passing through the seating surface is detected, and thereby dust such as chips is detected. It has been disclosed that the dust is blown off and cleaned by knowing the adhesion of the dust.

〔本考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the present invention]

然しながら、自動化されたマシニングセンタである工
作機械のパレットの自動交換においては、上記パレット
着座面のゴミの付着問題のみを解決すれば十分というわ
けではない。即ち、エアー源やエアー供給路の故障、パ
レットそのものの不存在、その他の可動部の故障やそれ
らを駆動する油圧の低下等々の種々の不具合によって、
ワークテーブルのテーパ面にパレットが正確に着座して
いないか、又は存在していないにもかかわらず、自動運
転による加工作業が行われてしまうということがある。However, in the automatic exchange of the pallet of the machine tool which is the automated machining center, it is not enough to solve only the problem of dust adhesion on the pallet seating surface. That is, due to various problems such as failure of air source and air supply path, absence of pallet itself, failure of other moving parts and decrease of hydraulic pressure for driving them,
Even if the pallet is not accurately seated on the tapered surface of the work table or does not exist, the machining operation may be performed by automatic operation.

依って本考案は斯る課題を解決すべく、パレットが正
確に着座したか否かを高信頼性を有して確認可能な装置
の提供を目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a device capable of highly accurately confirming whether or not a pallet is seated accurately in order to solve such a problem.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的に鑑みて本考案は、工作機械のパレット着座
面にクリーニングエアーを噴出し、該クリーニングエア
ーの圧力を圧力センサで検出してパレットの着座を確認
する工作機械のパレット着座確認装置において、パレッ
トが上昇位置から着座動作を開始して下降位置で停止す
るまでの途中の１時点における前記圧力センサの検出値
と、前記パレットが下降位置で停止した時点の前記圧力
センサの検出値との少くとも２時点における検出値が、
それぞれ所定の圧力値範囲内にあることを判断してパレ
ットの着座を確認する判断装置を具備したことを特徴と
する工作機械のパレット着座確認装置を提供する。In view of the above object, the present invention relates to a pallet seating confirmation device for a machine tool, which sprays cleaning air onto a pallet seating surface of a machine tool and detects the pressure of the cleaning air with a pressure sensor to confirm seating of the pallet. Of the pressure sensor at one point on the way from when the pallet starts the seating operation until it stops at the lower position and at least when the pallet stops at the lower position. The detected value at 2 points is
Provided is a pallet seating confirmation device for a machine tool, which is provided with a judgment device for judging whether each pallet is seated within a predetermined pressure value range.

〔作用〕[Action]

パレットの着座動作のうち少くとも前記２時点におけ
るクリーニングエアーの圧力着座を検出し、すべてが所
定の圧力値範囲にあると判定した時にのみパレットが正
常に着座したという確認信号を発生するようにした。The pressure seating of the cleaning air at least at the two points of the seating operation of the pallet is detected, and the confirmation signal that the pallet is seated normally is generated only when it is determined that all are in the predetermined pressure value range. .

〔実施例〕〔Example〕

以下本考案を添付図面に示す実施例に基づき更に詳細
に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

第２図を参照すると、パレットP1の下面には、複数箇
所に円錐面形状の係合用凹所14が形成されており、その
中央にはプルボルト16が下方に延設されている。一方、
工作機械のワークテーブル10の上面には、パレットP1の
係合用凹所14と対応する箇所に、該係合用凹所14と密着
可能なパレット着座面としての円錐状係合用凸部12を突
設している。この凸部12の中央には、上下方向に孔13が
設けられており、下方のコイルスプリング22を収容した
室24と連通しており、更に、この室24は圧縮空気源32か
ら供給される空気流路30と連通している。上記孔13に
は、鋼球28を保持し、後述の油圧の作用で該孔13内を上
下動するピストン体26の上部が収容されており、更に、
該ピストン体26の中心軸線上に図の如く多段状になった
貫通孔15が形成されている。この貫通孔15の中には、上
端にキャップ部材18bを、下端に該多段状貫通孔15を塞
ぐことの可能な頭部18aを夫々設けていると共に、コイ
ルスプリング20を装着した桿部材18が収容されている。
このコイルスプリング20は該桿部材18を常時上方に押し
上げてキャップ部材18bによって外部のゴミが侵入する
ことを防止していると共に、頭部18aによって該貫通孔1
5を塞ぎ、前述の室24との連通を断っているのである。
また、該室24内のコイルスプリング22は、常時、ピスト
ン体26を上方に付勢しているが、油圧ポンプ40によって
油用流路38を介して供給される油圧力はこのコイルスプ
リング22の付勢力に十分打ち勝つものである。更に、前
述した空気流路30の途中には圧力センサ34を設けてあ
り、該圧力センサ34は、その検知圧力を基にパレットの
着座を確認、判断する、例えば、マイクロコンピュータ
から成る判断装置36と接続されている。この判断装置36
は図示していないが、パレットを交換する際に使用され
るパレット自動交換アームの作動を、適所において確認
するリミットスイッチLS1〜LS3等の検知器とも接続され
ている。Referring to FIG. 2, a conical surface-shaped engaging recess 14 is formed at a plurality of positions on the lower surface of the pallet P1, and a pull bolt 16 is extended downward at the center thereof. on the other hand,
On the upper surface of the work table 10 of the machine tool, at a position corresponding to the engaging recess 14 of the pallet P1, a conical engaging convex portion 12 as a pallet seating surface that can be brought into close contact with the engaging recess 14 is provided. are doing. A hole 13 is provided in the center of the convex portion 12 in the vertical direction and communicates with a chamber 24 accommodating the coil spring 22 below, and the chamber 24 is supplied from a compressed air source 32. It communicates with the air flow path 30. The hole 13 accommodates a steel ball 28 and accommodates an upper portion of a piston body 26 that moves up and down in the hole 13 by the action of hydraulic pressure, which will be described later.
On the central axis of the piston body 26, a multi-stepped through hole 15 is formed as shown in the figure. In this through hole 15, a cap member 18b is provided at the upper end, a head 18a capable of closing the multi-stepped through hole 15 is provided at the lower end, and a rod member 18 having a coil spring 20 mounted therein is provided. It is housed.
The coil spring 20 constantly pushes the rod member 18 upward to prevent external dust from entering by the cap member 18b, and the head 18a allows the through hole 1 to pass through.
5 is closed and the communication with the chamber 24 is cut off.
Further, the coil spring 22 in the chamber 24 always urges the piston body 26 upward, but the oil pressure supplied by the hydraulic pump 40 through the oil passage 38 is the same as that of the coil spring 22. It is sufficient to overcome the bias. Further, a pressure sensor 34 is provided in the middle of the air flow path 30 described above, and the pressure sensor 34 confirms and judges the seating of the pallet based on the detected pressure, for example, a judgment device 36 including a microcomputer. Connected with. This judgment device 36
Although not shown, limit switches LS1 to LS3 and other detectors for confirming the operation of the pallet automatic exchange arm used when exchanging pallets at appropriate places are also connected.

第２図は、加工済ワークを搭載した使用済パレットP1
を、パレット自動交換アームによって所定の高さ位置に
持ち上げた状態を示し、この時のパレット自動交換アー
ムの作動は、リミットスイッチLS1によって確認され、
その信号が判断装置36へ送信される。第３図は、パレッ
ト自動交換アームによって使用済パレットP1と新しいパ
レットP2とが交換され、第２図に対応する高さ位置から
幾分降下し、パレット下面のプルボルト16がパレットP2
の自重によってコイルスプリング20の付勢力に抗して桿
部材18を押し下げつつある状態を示しており、多段状の
貫通孔15と室24とが連通している。この時のパレット自
動交換アームの作動は、リミットスイッチLS2によって
確認され、その信号が判断装置36へ送信される。第４図
は、パレット自動交換アームが所定の下方位置まで降下
し、新しいパレットP2が円錐状の係合用凸部12上に完全
に着座した状態を示している。この時のパレット自動交
換アームの作動は、リミットスイッチLS3によって確認
され、その信号が判断装置36へ送信される。この着座に
先立ち、油圧ポンプ40によって油圧が油供給路38を経由
して室24へ供給され、この油圧によってピストン体26が
コイルスプリング22の付勢力に抗して押し下げられる。
この時、鋼球28を介してプルボルト16が下方に引き込ま
れ、その結果、新パレットP2が完全に着座するのであ
る。この場合も、多段状貫通孔15は室24と連通している
が、係合用凹所14と係合用凸部12とは密着し、隙間は存
在しない。ここではパレットの下降途中位置をリミット
スイッチLS2で検出するようにしたが、LS2を省略し、リ
ミットスイッチLS1もLS3も作動していないことで下降途
中であることを知る方法もある。Fig. 2 shows a used pallet P1 equipped with processed workpieces.
, Showing the state of being lifted to a predetermined height position by the pallet automatic exchange arm, the operation of the pallet automatic exchange arm at this time is confirmed by the limit switch LS1,
The signal is transmitted to the judgment device 36. In Fig. 3, the used pallet P1 and the new pallet P2 are exchanged by the automatic pallet exchange arm, and the pallet P2 is lowered by a certain amount from the height position corresponding to Fig.
It shows a state in which the rod member 18 is being pushed down against the biasing force of the coil spring 20 due to its own weight, and the multistage through hole 15 and the chamber 24 are in communication. The operation of the pallet automatic exchange arm at this time is confirmed by the limit switch LS2, and the signal is transmitted to the determination device 36. FIG. 4 shows a state in which the pallet automatic exchange arm descends to a predetermined lower position, and the new pallet P2 is completely seated on the conical engaging projection 12. The operation of the pallet automatic exchange arm at this time is confirmed by the limit switch LS3, and the signal is transmitted to the determination device 36. Prior to this seating, hydraulic pressure is supplied by the hydraulic pump 40 to the chamber 24 via the oil supply passage 38, and this hydraulic pressure pushes down the piston body 26 against the biasing force of the coil spring 22.
At this time, the pull bolt 16 is pulled downward via the steel ball 28, and as a result, the new pallet P2 is completely seated. In this case as well, the multi-step through hole 15 communicates with the chamber 24, but the engagement recess 14 and the engagement projection 12 are in close contact with each other, and there is no gap. Although the limit switch LS2 is used to detect the position of the pallet while it is descending, there is also a method of omitting LS2 and notifying that the limit switch LS1 or LS3 is not operating and that the pallet is being descended.

以上説明した各状態は、理想状態であり、何らの不具
合も生じていない場合を述べている。現実には、時とし
て不具合が生ずるため、第１図に示す判定を行うことに
よりパレットの着座を確認するのである。ステップ50に
おいてパレット交換指令が発せられると、ステップ52に
おいて使用済パレットP1がアンクランプされ、ステップ
54において圧縮空気源32がオンとなる。ステップ56にお
いて、油用流路38内の油圧を油圧スイッチ（図示せず）
によってパレットP1のアンクランプ状態を確認する。次
に、ステップ58においてパレット自動交換用アームが上
昇し、所定の上昇位置になるとリミットスイッチLS1が
作動し、アームの上昇終了がステップ60において検知、
確認される。その検知信号を受けて、圧力センサ34の検
知する空気圧が所定値よりも高いか否かをステップ62に
おいて判定する。Each state described above is an ideal state, and describes a case where no trouble occurs. In reality, since a problem sometimes occurs, the seating of the pallet is confirmed by making the determination shown in FIG. When a pallet change command is issued in step 50, the used pallet P1 is unclamped in step 52,
At 54, the compressed air source 32 is turned on. In step 56, the oil pressure in the oil passage 38 is changed to a hydraulic switch (not shown).
Check the unclamped state of pallet P1. Next, in step 58, the pallet automatic exchange arm is raised, and when it reaches a predetermined raised position, the limit switch LS1 is actuated, and the end of raising the arm is detected in step 60,
It is confirmed. In response to the detection signal, it is determined in step 62 whether the air pressure detected by the pressure sensor 34 is higher than a predetermined value.

第２図に示す様にパレットP1の上昇が正常に行われて
いる場合においては、空気流路30を介して室24内へ供給
される圧縮空気は、上下方向の貫通孔15が桿部材18の頭
部18aによって塞がれているためほとんど漏れず、高い
圧力値を示すこととなる。従って圧力が低い不具合状態
（ニ）を示す場合はステップ63においてアラームを発す
る。圧力が上昇しない状態（ニ）としては、例えば、圧
縮空気源32の故障、桿頭部18aとピストン体26との間に
ゴミが介在し、貫通孔15を塞ぐことができない場合等が
考えられる。一方、圧力センサ34によって検知された圧
力が所定値以上であっても、後述する不具合状態
（ロ），（ハ）の場合も含まれており、正常な状態
（イ）とは限らないため、以下の確認が必要となる。As shown in FIG. 2, when the pallet P1 is normally raised, the compressed air supplied into the chamber 24 through the air flow path 30 has a vertical through hole 15 and a rod member 18. Since it is blocked by the head portion 18a, it hardly leaks and shows a high pressure value. Therefore, when the low pressure indicates a defective state (d), an alarm is issued in step 63. As the state (d) in which the pressure does not rise, for example, there is a possibility that the compressed air source 32 fails, dust is present between the rod head 18a and the piston body 26, and the through hole 15 cannot be closed. . On the other hand, even if the pressure detected by the pressure sensor 34 is equal to or higher than a predetermined value, it also includes cases of defective states (b) and (c) described later, and is not always a normal state (a). The following confirmation is required.

ステップ64において使用済パレットP1と新しいパレッ
トP2とを交換すべく、アームを旋回動作させる。この
後、ステップ66において新しいパレットP2を下降させ、
その下降途中の状態を第３図に示している。この第３図
に示す様な下降途中のアームの位置をステップ68におい
てリミットスイッチLS2により検知、確認する。この検
知信号を受けてステップ70において、空気圧が所定値よ
りも低いか否かを判定する。所定値よりも高い場合には
ステップ71においてアラームを発する。第３図に示す様
に、正常であれば、パレットP2のプルボルト16がコイル
スプリング20に抗して桿部材18のキャップ部材18bを押
し、桿部材18を押し下げるため、桿部材の頭部18aが貫
通孔15を開放することとなる。こうして供給された圧縮
空気は、該貫通孔15を通って係合用の凸部12と凹所14と
の間を流れ出る。この際に、凸部12上に時として付着し
ている切粉等を噴き飛ばし、掃除するのである。一方不
具合状態（ハ）としては、例えば、プルボルト16が切損
している場合、パレットP2が存在していない場合、空気
流路30が異物によって詰まっている場合等が考えられ
る。In step 64, the arm is rotated to replace the used pallet P1 with the new pallet P2. After this, in step 66, lower the new pallet P2,
The state in the middle of the descent is shown in FIG. At step 68, the limit switch LS2 detects and confirms the position of the arm on the way down as shown in FIG. Upon receiving this detection signal, in step 70, it is determined whether or not the air pressure is lower than a predetermined value. If it is higher than the predetermined value, an alarm is issued in step 71. As shown in FIG. 3, if normal, the pull bolt 16 of the pallet P2 pushes the cap member 18b of the rod member 18 against the coil spring 20 and pushes down the rod member 18, so that the head portion 18a of the rod member is The through hole 15 will be opened. The compressed air thus supplied flows out through the through hole 15 between the engaging convex portion 12 and the concave portion 14. At this time, the chips and the like that sometimes adhere to the convex portion 12 are blown off and cleaned. On the other hand, as the defective state (c), for example, the pull bolt 16 is broken, the pallet P2 is not present, the air flow path 30 is clogged with foreign matter, and the like.

この後、ステップ72において、アームの下降動作が終
了し、ステップ74においてリミットスイッチLS3により
アームが下がりきったことを検知、確認すると共に、前
述の圧力スイッチによって検知した油圧値を介してパレ
ットP2がクランプされたことを確認する。上記リミット
スイッチLS3の検知信号を受けた判断装置36は、ステッ
プ78において空気圧が所定値よりも高い正常な状態
（イ）であるか否かを判定し、空気圧が低い場合、即
ち、不具合状態（ロ）の場合にはステップ79においてア
ラームを発する。正常であれば第４図に示す状態となっ
ており、係合用凸部12と凹所14とは密着しているため圧
縮空気は流出できず空気圧が高いのである。従って、空
気圧が低い状態（ロ）には、係合用凸部12と凹所14との
間にゴミが付着したままであって、隙間が存在している
場合、或いは、油圧が低下しており、油圧によってシリ
ンダ体26をコイルスプリング22に抗して押し下げること
ができず、その結果、プルボルト16を鋼球28を介して完
全に引き下げることができない場合等が考えられる。ス
テップ78における判定がイエスであれば、空気圧の変動
は状態（イ）の如く変化したことになり、これは全く正
常な変動を示すものである。従ってステップ80において
圧縮空気源をオフし、着座確認の作業は終了するのであ
る。After that, in step 72, the descending operation of the arm is completed, and in step 74, the limit switch LS3 detects and confirms that the arm has completely descended, and the pallet P2 is detected via the hydraulic pressure value detected by the pressure switch described above. Make sure it is clamped. The determination device 36 that has received the detection signal of the limit switch LS3 determines in step 78 whether or not the air pressure is in a normal state (a) higher than a predetermined value, and if the air pressure is low, that is, a defective state ( In the case of (b), an alarm is issued in step 79. If normal, the state is as shown in FIG. 4, and since the engaging projection 12 and the recess 14 are in close contact with each other, compressed air cannot flow out and the air pressure is high. Therefore, when the air pressure is low (b), dust remains attached between the engaging projection 12 and the recess 14 and there is a gap, or the hydraulic pressure is low. It is conceivable that the cylinder body 26 cannot be pushed down against the coil spring 22 by hydraulic pressure, and as a result, the pull bolt 16 cannot be completely pulled down via the steel ball 28. If the determination in step 78 is yes, the change in air pressure has changed as in state (a), which indicates a completely normal change. Therefore, in step 80, the compressed air source is turned off, and the seating confirmation work is completed.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上の説明から明らかな様に本考案によれば、パレッ
トの上昇、下降途中、下降の３位置におけるクリーニン
グエアー圧力が所定圧力値範囲にあることを判定して初
めてパレットが正常に着座したという確認信号を発生す
るようにしたのでパレットが正確に着座したか否かを高
い信頼度をもって判断することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is confirmed that the pallet is normally seated only after it is determined that the cleaning air pressure is in the predetermined pressure value range at the three positions of the pallet rising, lowering, and lowering. Since the signal is generated, it is possible to judge with high reliability whether or not the pallet is correctly seated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本考案に係るパレット着座確認処理の流れ図、 第２図は使用済パレットを持ち上げた状態の部分断面
図、 第３図はパレット交換の際のパレット着座途中を示す部
分断面図、 第４図はパレットが完全に着座した状態を示す部分断面
図である。 10……ワークテーブル、12……円錐状係合用凸部、14…
…係合用凹所、15……貫通孔、16……プルボルト、18…
…桿部材、18a……桿頭部、18b……キャップ部材、24…
…室、16……ピストン体、30……空気流路、34……圧力
センサ。FIG. 1 is a flow chart of a pallet seating confirmation process according to the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view of a used pallet in a lifted state, and FIG. 3 is a partial sectional view showing a pallet seating state during pallet replacement, FIG. 4 is a partial sectional view showing a state in which the pallet is completely seated. 10 ... Work table, 12 ... Conical engagement convex part, 14 ...
… Engagement recess, 15… Through hole, 16… Pull bolt, 18…
... Rod member, 18a ... Rod head, 18b ... Cap member, 24 ...
… Room, 16 …… Piston body, 30 …… Air flow path, 34 …… Pressure sensor.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項１】工作機械のパレット着座面にクリーニング
エアーを噴出し、該クリーニングエアーの圧力を圧力セ
ンサで検出してパレットの着座を確認する工作機械のパ
レット着座確認装置において、パレットが上昇位置から
着座動作を開始して下降位置で停止するまでの途中の１
時点における前記圧力センサの検出値と、前記パレット
が下降位置で停止した時点の前記圧力センサの検出値と
の少くとも２時点における検出値が、それぞれ所定の圧
力値範囲内にあることを判断してパレットの着座を確認
する判断装置を具備したことを特徴とする工作機械のパ
レット着座確認装置。1. A pallet seating confirmation device for a machine tool, in which cleaning air is jetted onto a pallet seating surface of a machine tool and the pressure of the cleaning air is detected by a pressure sensor to confirm seating of the pallet. 1 during the process of starting the seating motion and stopping at the lowered position
It is determined that the detected value of the pressure sensor at the time point and the detected value of the pressure sensor at the time point when the pallet is stopped at the lowered position are within the predetermined pressure value range, respectively. A pallet seating confirmation device for machine tools, which is equipped with a judgment device for confirming the seating of a pallet.