JP3712090B2

JP3712090B2 - パレットチェンジャー

Info

Publication number: JP3712090B2
Application number: JP07914197A
Authority: JP
Inventors: 耕一郎北村; 彰浩北村; 勝二谷口; 耕筰北村; 滋山田; 隆志斉藤
Original assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Current assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: EP0865866A2; DE69808980D1; EP0865866A3; EP0865866B1; JPH10249667A; DE69808980T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械にパレットを搬送するための２つの固定パレットプールを備えたパレットチェンジャーに関するものである。なお、搬送とは、搬入と搬出の一方又は両方を意味するものとする。
【０００２】
【従来の技術】
図４〜図６を参照して、従来技術を説明する。図４は従来のパレットチェンジャーと工作機械の概略を示す上面図、図５は前面図、図６はパレットチェンジャーの側面図である。
【０００３】
パレットチェンジャー１は工作機械２の隣に配置されており、工作機械２のテーブル４にパレットＰを搬送するための２つの固定パレットプールＡ、Ｂを備えている。パレットプールには、パレットを停止しておくためのシリンダ型の係止手段３７が配置されている。これは、所謂シャトル型のパレットチェンジャーである。
【０００４】
従来のパレットチェンジャーにおいては、２つの固定パレットプールＡ、Ｂで交互にパレットＰの搬入と搬出を行い、ワーク交換は一回毎にＡ及びＢの位置で交互に行っていた。それゆえ、作業者は、工作機械の前側（プールＡ）と後側（プールＢ）を往復移動しなければならなかった。
【０００５】
なお、図４〜６の工作機械は一般的なもので、ベース３、テーブル４、コラム５、スピンドル６、コントロールボックス７、操作盤８、チップバケット９、テーブル駆動手段６１、油圧系３８等を備えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ワーク交換の度毎に作業者がプールＡとプールＢの間を往復移動することは繁雑であり、また、次の段階へのワークの移動も円滑にできない。
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、工作機械にパレットを搬送するための２つの固定パレットプールを備えたパレットチェンジャーにおいて、パレットの移動経路上の所定位置で常にワーク交換を行うことができるパレットチェンジャーを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明は、工作機械（１１）の隣にパレットチェンジャー（１０）を配置し、工作機械（１１）のＸＹテーブル（１４）と協働して、パレットチェンジャー（１０）は、工作機械（１１）にパレット（Ｐ）を搬送するための２つの固定パレットプール（２２、２３）を備え、両方の固定パレットプール（２２、２３）の間でパレット（Ｐ）を移動するための移動パレットプール（２４）を設け、その移動パレットプール（２４）の移動経路上の所定位置をパレット上のワークを交換する位置とし、各固定パレットプール（２２、２３）は、ベースフレーム（２１）に固定された２本のレール（２６、２７）を有しており、移動パレットプール（２４）は、ベースフレーム（２１）に固定された２本の第１レール（２９）と、これらの第１レール（２９）に沿って移動可能な移動ステージ（３６）と、この移動ステージ（３６）に設けられた２本の第２レール（３４）を有しており、かつ、移動パレットプール（２４）の第１レール（２９）と第２レール（３４）とは互に直交しており、さらに、各固定パレットプール（２２、２３）のレール（２５、２７）と、移動パレットプール（２４）の移動ステージ（３６）に設けられた２本の第２レール（３４）とは互に平行に配置されており、２つの固定パレットプールのうち一方のプールを搬入専用の待機プール（２３）とし、他方の固定パレットプールを搬出専用の搬出プール（２２）とし、待機プール（２３）の手前の移動経路上の所定位置（Ｃ）をパレット上のワークを交換する位置とし、移動パレットプールが、移動ステージ（３６）と、移動ステージ（３６）を一方向（Ｍ）に移動させるための第１駆動手段（３０）と、パレット（Ｐ）を他方向（Ｎ、Ｌ）に移動させるための第２駆動手段（４１）から構成され、第１及び第２駆動手段（３０、４１）がチェーン駆動方式、シリンダ駆動方式、送りネジ駆動方式から選んだ方式で構成されることを特徴とするパレットチェンジャーを要旨としている。本願の第２発明は、第１発明を限定したものであり、先ず、工作機械（１１）のＸＹテーブル（１４）を移動して、加工済みのワークを載せたパレット（Ｐ）を第１位置（Ｈ）に移動して、ＸＹテーブル（１４）に固定されているパレット（Ｐ）をアンクランプし、次に、パレット（Ｐ）を、ＸＹテーブル（１４）から固定パレットプール（２２）の第２位置（Ｆ）まで移動し、さらに、移動ステージ（３６）を移動させて、移動ステージ（３６）の第２レール（３４）と固定パレットプール（２２）のレール（２５）を整列させ、次に、パレット（Ｐ）を固定パレットプール（２２）のレール（２５）から移動ステージの第２レール（３４）まで移動し、この移動によって、パレット（Ｐ）は第２位置（Ｆ）から第３位置（Ｄ）まで移動し、しかる後に、第１移動手段（３０）を用いて、移動ステージ（３６）を一方向（Ｍ）に移動し、パレット（Ｐ）を第３位置（Ｄ）から第４位置（Ｃ）まで移動し、その第４位置（Ｃ）で、ワークの交換を行い、ワーク交換後に、パレット（Ｐ）を移動ステージの第２レール（３４）から固定パレットプール（２３）のレール（２７）に移動し、そこで新しいワークを載せたパレット（Ｐ）を係合し、待機させておく構成にしたことを特徴とする前述のパレットチェンジャーである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のパレットチェンジャーは、工作機械にパレットを搬送するための２つの固定パレットプールを備えたパレットチェンジャーにおいて、両方の固定パレットプールの間でパレットを移動するための移動パレットプールを設け、その移動経路上の所定位置でパレット上のワークを交換できる構成にしたことを特徴としている。しかも、各固定パレットプールは、ベースフレームに固定された２本のレールを有しており、移動パレットは、ベースフレームに固定された２本の第１レールと、これらの第１レールに沿って移動可能な移動ステージと、この移動ステージに設けられた２本の第２レールを有しており、かつ、移動パレットの第１レールと第２レールとは互に直交しており、さらに、各固定パレットプールのレールと、移動パレットの移動ステージに設けられた２本の第２レールとは互に平行に配置されている。２つの固定パレットプールのうち一方のプールを搬入専用の待機プールとし、他方の固定パレットプールを搬出専用の搬出プールとし、待機プールの手前の移動経路位置でパレット上のワークを交換する構成にする。
【０００９】
移動パレットプールが移動ステージと、移動ステージを一方向に移動させるための第１駆動手段と、パレットを他方向に移動させるための第２駆動手段から構成され、第１及び第２駆動手段がチェーン駆動方式、シリンダ駆動方式、送りネジ駆動方式から選んだ方式で構成される。
【００１０】
【実施例】
以下、図１〜図３を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１１】
図１は、本発明によるパレットチェンジャーの主要部を概略的に示す斜視図である。図２は、本発明のパレットチェンジャーと工作機械を示す上面図である。
図３は、図２のパレットチェンジャー周辺を示す拡大上面図である。
【００１２】
工作機械１１は一般的なマシニングセンタであり、ベース１３、コラム１５、コラム１５に移動可能に設定されたスピンドルヘッド１６、スピンドルヘッド１６に組込まれたスピンドル１２、ベースに移動可能に設定されたＸＹテーブル１４、制御盤１７、操作盤１８、チップバケット１９等を備えている。
【００１３】
パレットチェンジャー１０は、工作機械１１の隣に配置され、工作機械のＸＹテーブル１４と協働する。
【００１４】
パレットチェンジャー１０は、ベースフレーム２１を土台として構成されている。ベースフレーム２１上には、２つの固定パレットプール２２、２３と、１つの移動パレットプール２４が設けられている。
【００１５】
この実施例では、工作機械の正面から見て奥側の固定パレットプール２２は、搬出専用のパレットプールとして機能する。一方、手前側の固定パレットプール２３は、搬入専用のパレットプールとして機能する。
【００１６】
各固定パレットプール２２、２３は、ベースフレーム２１に固定された２本のレール２６、２７で形成されている。各レールには、複数のコロ２６が回転自在に設けられている。各固定パレットプール２２、２３には、パレットを停止させておくためのシリンダ型の係止手段３７が設けられている。この係止手段３７はパレットに設けた凹所と係合する。
【００１７】
２個の固定パレットプール２２、２３の隣には、固定パレットプール２２、２３の間でパレットＰを移動させるための移動パレットプール２４が配置されている。
【００１８】
移動パレットプール２４は、ベースフレーム２１に固定された２本のレール２９と、このレール２９に沿って往復移動可能な移動ステージ３６を備えている。
レール２９にも、適宜コロ（図示せず）が設けられる。レール２９は、固定パレットプール２２、２３のレール２５、２７と直角に配置されている。
【００１９】
移動ステージ３６の底部には２本のガイド脚３５が形成してあり、各ガイド脚３５はそれぞれ対応するレール２９（又はコロ）に案内される。
【００２０】
移動ステージ３６は、移動手段３０によって、レール２９に沿って往復移動を行う。移動手段３０は、サーボモータ３１、ボールネジ３２、ナット３３から構成される。サーボモータ３１は、ベースフレーム２１に固定されている。ボールネジ３２は、一端がサーボモータ３１の出力軸に接続され、他端がベースフレーム２１に設定された支持部（図示せず）で回転自在に支持されている。ナット３３は移動ステージ３６の底面に固定されており、ボールネジ３２と噛み合っている。
【００２１】
移動ステージ３６の上面には、２本のレール３４が配置されている。レール３４にもコロが設けられている。各レール３４は、固定パレットプールのレール２５、２７と平行に配置されている。
【００２２】
移動ステージ３６は、チェーン駆動方式のパレット搬送手段４１ａ、又は４１ｂを備えている。図２と図１のパレット搬送手段４１ａ、４１ｂは別態様になっている。両者は、基本構造が同じであり、配置位置が異なっている。
【００２３】
パレット搬送手段４１ａ、４１ｂはチェーン駆動方式であり、移動ステージのレール３４と固定パレットプールのレール２５、２７の間でパレットＰを搬送する。
【００２４】
パレットＰは側面にフック５２を有し、チェーンに設けた係合部材（図示せず）がこのフック５２に噛み合う構成になっている。パレットＰの上面には、ワーク固定時に用いる溝５３が形成されている。
【００２５】
工作機械本体の加工領域の周りにはスプラッシュガードが設けられており、パレットチェンジャー１０と工作機械本体１１の間には、スプラッシュガードの開閉ドアが配置されている。この開閉ドアは、パレットＰの搬送時に自動的に開閉するようになっている。
【００２６】
この実施例におけるワーク交換の手順を簡単に説明する。
【００２７】
先ず、工作機械のＸＹテーブル１４を移動して、加工済みのワークを載せたパレットＰを位置Ｈに移動する。そして、ＸＹテーブル１４に固定されているパレットＰをアンクランプする。
【００２８】
次に、パレットＰを、ＸＹテーブル１４から固定パレットプール２２の位置Ｆまで移動する。この移動は、工作機械のテーブル側の移動手段を用いても良いし、パレットチェンジャー側の搬送手段を利用しても良い。
【００２９】
そして、移動ステージ３６を移動させて、移動ステージのレール３４と固定パレットプール２２のレール２５を整列させる。移動ステージ３６は、予め整列させておいても良く、その方がワーク交換を迅速にできる。
【００３０】
次に、搬送装置４１ａ（４１ｂ）を用いて、パレットＰを固定パレットプール２２のレール２５から移動ステージのレール３４まで移動する。この移動によって、パレットＰは位置Ｆから位置Ｄまで移動する。
【００３１】
しかる後に、移動手段３０を用いて、移動ステージ３６を矢印Ｍ方向に移動し、パレットＰを位置Ｄから位置Ｃまで移動する。そして、位置Ｃで、ワークの交換を行う。このように、常に所定箇所（位置Ｃ）でワークを交換できる点が重要であり、作業者は、ワーク交換のために移動する必要はない。
【００３２】
ワーク交換後に、搬送装置４１ａ（４１ｂ）を用いて、パレットＰを移動ステージのレール３４から固定パレットプール２３のレール２７に移動し、そこで新しいワークを載せたパレットＰを係合し、待機させておく。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のパレットチェンジャーによれば、工作機械にパレットを搬送するための２つの固定パレットプールを備えたパレットチェンジャーにおいて、常にパレットの移動経路上の所定位置でワーク交換を行うことができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパレットチェンジャーの主要部を概略的に示す斜視図。
【図２】本発明のパレットチェンジャーを工作機械の隣に配置した状態を概略的に示す上面図であり、図１とは搬送手段が別態様である。
【図３】本発明のパレットチェンジャーと工作機械の一部を示す拡大上面図。
【図４】従来のパレットチェンジャーと工作機械の上面図。
【図５】従来のパレットチェンジャーと工作機械の前面図。
【図６】従来のパレットチェンジャーの側面図。
【符号の説明】
Ｐパレット
Ｃワーク交換位置
１０パレットチェンジャー
１１工作機械
１２スピンドル
１４テーブル
２２、２３固定パレットプール
２４移動パレットプール
２５、２７、２９、３４レール
２６コロ
３０移動手段
３７係止手段
４１ａ、４１ｂ搬送手段

Claims

工作機械（１１）の隣にパレットチェンジャー（１０）を配置し、工作機械（１１）のＸＹテーブル（１４）と協働して、パレットチェンジャー（１０）は、工作機械（１１）にパレット（Ｐ）を搬送するための２つの固定パレットプール（２２、２３）を備え、両方の固定パレットプール（２２、２３）の間でパレット（Ｐ）を移動するための移動パレットプール（２４）を設け、その移動パレットプール（２４）の移動経路上の所定位置をパレット上のワークを交換する位置とし、各固定パレットプール（２２、２３）は、ベースフレーム（２１）に固定された２本のレール（２６、２７）を有しており、移動パレットプール（２４）は、ベースフレーム（２１）に固定された２本の第１レール（２９）と、これらの第１レール（２９）に沿って移動可能な移動ステージ（３６）と、この移動ステージ（３６）に設けられた２本の第２レール（３４）を有しており、かつ、移動パレットプール（２４）の第１レール（２９）と第２レール（３４）とは互に直交しており、さらに、各固定パレットプール（２２、２３）のレール（２５、２７）と、移動パレットプール（２４）の移動ステージ（３６）に設けられた２本の第２レール（３４）とは互に平行に配置されており、２つの固定パレットプールのうち一方のプールを搬入専用の待機プール（２３）とし、他方の固定パレットプールを搬出専用の搬出プール（２２）とし、待機プール（２３）の手前の移動経路上の所定位置（Ｃ）をパレット上のワークを交換する位置とし、移動パレットプールが、移動ステージ（３６）と、移動ステージ（３６）を一方向（Ｍ）に移動させるための第１駆動手段（３０）と、パレット（Ｐ）を他方向（Ｎ、Ｌ）に移動させるための第２駆動手段（４１）から構成され、第１及び第２駆動手段（３０、４１）がチェーン駆動方式、シリンダ駆動方式、送りネジ駆動方式から選んだ方式で構成されることを特徴とするパレットチェンジャー。
先ず、工作機械（１１）のＸＹテーブル（１４）を移動して、加工済みのワークを載せたパレット（Ｐ）を第１位置（Ｈ）に移動して、ＸＹテーブル（１４）に固定されているパレット（Ｐ）をアンクランプし、次に、パレット（Ｐ）を、ＸＹテーブル（１４）から固定パレットプール（２２）の第２位置（Ｆ）まで移動し、さらに、移動ステージ（３６）を移動させて、移動ステージ（３６）の第２レール（３４）と固定パレットプール（２２）のレール（２５）を整列させ、次に、パレット（Ｐ）を固定パレットプール（２２）のレール（２５）から移動ステージの第２レール（３４）まで移動し、この移動によって、パレット（Ｐ）は第２位置（Ｆ）から第３位置（Ｄ）まで移動し、しかる後に、第１移動手段（３０）を用いて、移動ステージ（３６）を一方向（Ｍ）に移動し、パレット（Ｐ）を第３位置（Ｄ）から第４位置（Ｃ）まで移動し、その第４位置（Ｃ）で、ワークの交換を行い、ワーク交換後に、パレット（Ｐ）を移動ステージの第２レール（３４）から固定パレットプール（２３）のレール（２７）に移動し、そこで新しいワークを載せたパレット（Ｐ）を係合し、待機させておく構成にしたことを特徴とする請求項１に記載のパレットチェンジャー。