JP5562445B2 - 工作機械のパレット移送装置 - Google Patents

Description

本発明は、互いに隣接した第１の台から第２の台へのワーク取付用パレットの移送を容易にする工作機械のパレット移送装置に関する。

工作機械に隣接して段取り台を設置し、ワークが取り付けられたパレットを段取り台から工作機械のテーブルへと移送するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
この特許文献１記載の装置では、段取り台と工作機械のテーブルとにそれぞれ鉛直方向にパレット取付け面を形成するとともに、各パレット取付け面にパレットの移送方向に沿ってそれぞれパレット案内レールを設ける。そして、段取り台のパレット取付け面に鉛直姿勢でパレットを保持し、保持したパレットをモータの駆動によりパレット案内レールを介して工作機械のテーブルへと移送する。その後、テーブルのパレット取付け面にパレットを固定し、ワークの加工を行う。

特開２００９−２６２２６１号公報

このように段取り台から工作機械のテーブルへとパレットを移送する場合、段取り台のパレット取付け面に対してテーブルのパレット取付け面が傾いていると、スムーズなパレットの移送が妨げられる。このため、スムーズなパレットの移送を可能にするためには、両パレット取付け面同士の傾きを最小（例えば０）にする必要がある。しかしながら、工作機械と段取り台には、それぞれ部品間の組立誤差等が存するため、傾きが０となるようにパレット取付け面を形成することは容易でない。
本発明は、互いに隣接した第１の台から第２の台へワーク取付用のパレットを移送する工作機械のパレット移送装置であって、第１の台は、パレットの移送方向に沿って設けられ、第１の取付け面を規定する第１の取付け部を有し、第２の台は、パレットの移送方向に沿って設けられ、第２の取付け面を規定する第２の取付け部を有し、パレットは、パレットの移送方向に沿って設けられ、第１の取付け部および第２の取付け部に取付け可能な被取付け部を有し、第１の取付け面に沿った第１の台から第２の台へのパレットの移送に伴い、被取付け部と第２の取付け部との接触力によって、被取付け部によって規定される被取付け面と第２の取付け面の向きが互いに一致するように第１の台、第２の台およびパレットのうち、少なくとも１つを回動可能に支持する支持機構を備えることを特徴とする。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るパレット移送装置が適用される工作機械設備の概略構成を示す平面図である。
図２は、図１の工作機械の側面図である。
図３は、図２の矢視ＩＩＩ図である。
図４は、図２の矢視ＩＶ図である。
図５は、図２のＶ部断面図である。
図６は、パレット交換装置の一例を示す斜視図ある。
図７は、図６のパレット交換装置によるパレットの移送状態を示す斜視図である。
図８は、図６のパレット交換装置によるパレットの移送状態を示す平面図である。
図９は、パレットの移送時の問題点を説明する図である。
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るパレット移送装置が設けられたパレット交換装置の斜視図である。
図１１は、図１０のパレット交換装置の平面図である。
図１２は、第１の実施の形態に係るパレット移送装置による動作の一例を示す平面図である。
図１３は、図１２の後の動作を示す平面図である。
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係るパレット移送装置が設けられたパレット交換装置の斜視図である。
図１５は、図１４のパレット交換装置の平面図である。
図１６は、図１４の要部拡大図である。
図１７は、本発明の第３の実施の形態に係るパレット移送装置が設けられたパレット交換装置の斜視図である。
図１８は、図１７の主に走行体の構成を示す平面図である。
図１９は、図１８の要部拡大図である。
図２０は、図１７の変形例を示すパレット交換装置の正面図である。
図２１は、図２０の主に走行体の構成を示す平面図である。
図２２は、工作機械に本実施の形態に係るパレット移送装置を適用した例を示す平面図である。
図２３は、図１の変形例を示す図である。
図２４は、図１の別の変形例を示す図である。

−第１の実施の形態−
以下、図１〜図１３を参照して、本発明による工作機械のパレット移送装置の第１の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るパレット移送装置が適用される工作機械設備の概略構成を示す平面図であり、図２は、工作機械の側面図である。なお、以下では、便宜上図示のように前後方向（Ｚ方向）、左右方向（Ｘ方向）および上下方向（Ｙ方向）を定義し、この定義に従い各部の構成を説明するが、各部の構成は図示の方向に限定されない。
図１の工作機械設備は、工作機械１と、工作機械１に隣接して工作機械１の左右両側の段取り位置に設置されたパレット交換装置（段取りステーションとも呼ぶ）２，３と、工作機械１およびパレット交換装置２，３を制御する機械制御装置４とを備える。この工作機械設備においては、一方（左側）のパレット交換装置２から工作機械１へ、および工作機械１から他方（右側）のパレット交換装置３へと順次パレットＰが移送される。本実施の形態に係るパレット移送装置は、パレット交換装置２，３に設けられる。
パレットＰには予めワークＷが取り付けられ、パレットＰと一体にワークＷが移送され、工作機械１によってワークＷが加工される。なお、図１では、パレット交換装置２から工作機械１にパレットＰ１が移送され、かつ、工作機械１からパレット交換装置３にパレットＰ２が移送された状態を示している。パレットＰ１には加工前あるいは加工中のワークＷ１が取り付けられ、パレットＰ２には加工済みのワークＷ２が取り付けられている。
工作機械１は、例えば横形のマシニングセンタであり、パレットＰが鉛直方向に向けて縦置きに保持されている。工作機械１は、スプラッシュガード１１を有し、スプラッシュガード１１によって加工領域が包囲されている。スプラッシュガード１１には、加工領域にパレットＰを搬入および加工領域からパレットＰを搬出するための開口部と、各開口部を開閉するドア１１ａ，１１ｂと、各ドア１１ａ，１１ｂを開閉するドア開閉モータＭａ，Ｍｂとが設けられている。
図１，２に示すように工作機械１は、第１ベッド１２と、第１ベッド１２から離間して第１ベッド１２の後方に配置された第２ベッド１３と、第１ベッド１２上に立設されたコラム１４と、コラム１４に支持された主軸頭１５と、前後方向に延在する回転軸線Ｏを中心として主軸頭１５に回転可能に、かつ、コラム１４の後面から後方に突出して支持された主軸１６と、第２ベッド１３上に配置されたテーブル１７とを有する。主軸１６の先端部には、工具ホルダ（不図示）を介して工具Ｔが装着され、工具Ｔは主軸頭１５内のスピンドルモータにより回転駆動される。テーブル１７の前面には、パレット支持部（後述のガイドローラ５３）を介してパレットＰが鉛直姿勢に保持されている。パレットＰの前面には、工具Ｔに対向してワークＷが取り付けられている。
コラム１４は、Ｚ軸用直線送り機構を介して第１ベッド１２の上面に前後方向に移動可能に支持されている。主軸頭１５は、Ｙ軸用直線送り機構を介してコラム１４の後面に上下方向に移動可能に支持されている。テーブル１７は、Ｘ軸用送り機構を介して第２ベッド１３の上面に左右方向に移動可能に支持されている。Ｘ軸用、Ｙ軸用、Ｚ軸用の各直線送り機構は、例えばボールねじと、ボールねじを回転駆動するサーボモータと、コラム１４、主軸頭１５およびテーブル１７の直線移動を案内する案内レール等によりそれぞれ構成される。この構成により、工具ＴとワークＷとが直交３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向）に相対移動可能となり、工具ＴとワークＷとの相対移動によりワークＷが加工される。
図３は、パレットＰの後面の正面図（図２の矢視ＩＩＩ図）であり、図４は、パレットＰに対向するテーブル１７の正面図（図２の矢視ＩＶ図）、図５は、図２のＶ部断面図である。
図４に示すように、テーブル１７の上面には、駆動モータＭ０が設置されている。駆動モータＭ０の出力軸５１は前方に突出し（図２参照）、その先端部にピニオン５２が取り付けられている。また、テーブル１７の前面には、上下一対のガイドローラ５３が左右方向に等間隔に離間して複数取り付けられている。
図３に示すように、パレットＰの上端部には、ピニオン５２に噛合するラック５５が左右方向全長にわたって形成されている。また、パレットＰの前面には、ガイドローラ５３に対応し、上下一対の溝部５４が左右方向全長にわたって形成されている。図５に示すように溝部５４は、その奥方（前方）において入口部よりも上下方向に拡大し、入口部の上下両側に凸部５４ａが形成されている。なお、パレットＰの後面に断面略Ｌ字形状の上下一対のガイド部を互いに向かい合わせに取り付けて、上下一対の凸部を形成してもよい。この場合、断面略Ｌ字形状のガイド部を左右方向全長にわたって設けるのではなく、左右方向等間隔に複数設けるようにしてもよい。
図５において、ガイドローラ５３は、テーブル１７の前面に装着された基部５３ａと、基部５３ａから前方に延在する軸部５３ｂと、軸部５３ｂの先端に設けられたローラ部５３ｃとを有する。ローラ部５３ｃは、軸部５３ｂを中心とした略円板形状をなしている。このため、ローラ部５３ｃは、軸部５３ｂよりも上下左右方向に突出し、基部５３ａとローラ部５３ｃとの間に、パレットＰの凸部５３ａを収容する収容空間５３ｄが形成されている。図示は省略するが、ローラ部５３ｃの上下面および前面には、ガイドローラ５３に沿ったパレットＰの左右方向の移動を容易にするためにローラが取り付けられている。
複数のガイドローラ５３のうち一部は、ローラ部５３ｃを前後方向に移動するピストンによって構成されている。このピストンの縮退動作によりローラ部５３ｃが後方に移動し、パレットＰの後面が基部５３ａの前端面に当接して、パレットＰをテーブル１７にクランプして固定することができる。なお、クランプ部をガイドローラ５３によって構成するのではなく、ガイドローラ５３とは別部材によってクランプ部を構成してもよい。
このような工作機械１では、パレットＰの溝部５４とガイドローラ５３とが左右方向に移動可能に係合している。このためクランプ部によるクランプを解除した状態で、駆動モータＭ０によりピニオン５２を回転させると、ピニオン５２に係合しているラック５５が移動する。これによりパレットＰは、ガイドローラ５３に案内されながらテーブル１７に沿って左右方向に移動する。
図１において、パレット交換装置２，３は、それぞれ鉛直方向に立設されたパレット支持台２１，３１を有する。各パレット支持台２１，３１の上面にはそれぞれ駆動モータＭ１，Ｍ２が設置され、各駆動モータＭ１，Ｍ２の出力軸には、駆動モータＭ０と同様、ピニオン５２が取り付けられている。
各パレット支持台２１，３１の前面には、ガイドローラ２２，３２が設けられている。ガイドローラ２２，３２は、テーブル１７のガイドローラ５３と同様に構成されている。すなわち、各ガイドローラ２２，３２はそれぞれ上下一対づつ、かつ左右方向に離間して複数設けられ、ガイドローラ２２，３２がパレットＰの溝部５４に係合し、パレットＰはパレット支持台２１，３１の前面に支持される。パレット支持台２１，３１の前面にパレットＰを支持した状態で、駆動モータＭ１，Ｍ２によりピニオン５２を回転させると、パレットＰは、ガイドローラ２２，３２に案内されながらパレット支持台２１，３１に沿って左右方向に移動する。
図１のドア開閉モータＭａ，Ｍｂおよび駆動モータＭ０，Ｍ１，Ｍ２は、機械制御装置４により制御される。機械制御装置４は、工作機械１の起動および停止や、工作機械１に設けられた工具交換装置の動作も制御する。さらに機械制御装置４は、ＮＣプログラムを読み取り解釈し、移動指令を送出する機能も有する。
本実施の形態におけるパレット交換装置２，３は、レールに沿って移動可能に設けられる。図６は、左側のパレット交換装置２の概略構成を示す斜視図である。なお、左右のパレット交換装置２，３の基本的構成は同一であるため、以下では、左側のパレット交換装置２の構成のみを説明し、右側のパレット交換装置３の構成については説明を省略する。また、図６では、便宜上、駆動モータＭ０，Ｍ１およびワークＷの図示を省略するとともに、工作機械１の構成としてテーブル１７のみを示している。
図６に示すように、工作機械１（テーブル１７）の側方には、左右一対のレール６１とその内側の中央レール６２とが互いに略平行に前後方向にかけて敷設されている。中央レール６２の左方には、上面にギア部６３ａを有するギアレール６３が、中央レール６２に対して略平行に前後方向にかけて敷設されている。レール６２の上面には走行体６５が載置されている。
走行体６５は、水平方向に延在する平板部６６と、平板部６６の底面から下方に突出し、前後方向に延在する左右一対の長板部６７と、長板部６７の左右外側かつ前後両端部（前側のみ図示）に、左右方向の軸線を中心として回転可能に取り付けられたタイヤ６８と、平板部６６の底面の左右中央かつ前後両端部（前側のみ図示）に設けられたガイドブロック６９と、前側のガイドブロック６９の左方にて平板部６６の底面に取り付けられた駆動モータ７１と、駆動モータ７１により回転駆動する駆動ギア７０とを有する。タイヤ６８は、左右のレール６１の上面に転動可能に載置されている。
平板部６６の上面にはパレット支持台２１が載置されている。パレット支持台２１は、平面視略矩形状の基部２３と、基部２３の前後方向中央部から上方に立設された台部２４とを有し、台部２４は基部２３の左右方向全長にわたって設けられている。ガイドローラ２２（図１）は台部２４の前面に設けられ、パレットＰは、基部２３から離間して台部２４に支持されている。なお、台部２４の後面にはリブ２４ａが設けられている。
ガイドブロック６９は、左右一対のローラ６９ａを有し、左右のローラ６９ａの内側に中央レール６２が配設されている。これにより走行体６５の左右方向の位置が規制され、タイヤ６８はレール上面から脱落することなくレール６１上を転動可能となる。駆動ギア７０はギアレール６３のギア部６３ａに噛合している。駆動モータ７１により駆動ギア７０が回転すると、走行体６５がレール６１に沿って前後方向に移動する。駆動モータ７１は機械制御装置４によって制御される。
なお、図示は省略するが、レール６１、中央レール６２およびギアレール６３は、テーブル１の側方の段取り位置から例えばパレットＰがストックされたパレットストッカまで延びている。したがって、走行体６５はパレットストッカと段取り位置との間を移動し、パレットストッカに配置されたパレットＰが段取り位置まで搬送される。
このパレットＰの搬送時には、パレット支持台２１に設けられた駆動モータＭ１（図１）を停止させる。この状態では、駆動モータＭ１の先端部のピニオン５２とパレット上端部のラック５５との噛合により、パレットＰの左右方向の移動が阻止される。段取り位置に搬送されたパレットＰは、駆動モータＭ１の回転によりテーブル１７に移送される。図７は、この移送状態を示す斜視図であり、図８は、平面図である。なお、図７では、パレット支持台２１の前面のガイドローラ２２の図示を省略している。
図７，８では、パレットＰの後面の溝部５４がパレット支持台２１の前面のガイドローラ２２とテーブル１７の前面のガイドローラ５３の双方に係合している。以下では、図８に示すようにガイドローラ２２，５３によって規定されるパレットＰの取付け面をそれぞれ第１係合面Ｓ１および第２係合面Ｓ２と定義し、溝部５４によって規定されるパレットＰの被取付け面を被係合面Ｓ０と定義する。
第１係合面Ｓ１と第２係合面Ｓ２は、例えばガイドローラ２２，５３の前面に沿って左右方向に延びる鉛直面であり、被係合面Ｓ０は、溝部５４の底面に沿って左右方向に延びる鉛直面である。第１係合面Ｓ１および第２係合面Ｓ２はそれぞれパレット支持台２１およびテーブル１７の前面に平行であり、各係合面Ｓ１，Ｓ２によってそれぞれパレット支持台２１およびテーブル１７の向きが表される。被係合面Ｓ０はパレットＰの後面に平行であり、被係合面Ｓ０によってパレットＰの向きが表される。
図７，８においては、第１係合面Ｓ１と第２係合面Ｓ２が互いに同一面上に存在し、これら係合面Ｓ１，Ｓ２の向きは被係合面Ｓ０の向きに一致している。すなわち、第１係合面Ｓ１と第２係合面Ｓ２は被係合面Ｓ０に対して傾くことなく平行状態に対向している。なお、図８では、係合面Ｓ１，Ｓ２と被係合面Ｓ０とが同一面上に表されているが、本明細書では、この場合も平行状態にあると定義する。
このように第１係合面Ｓ１と第２係合面Ｓ２が互いに同一面上にあると、パレット支持台２１から右方に移送されたパレットＰの溝部５４は、テーブル１７のガイドローラ５３にスムーズに係合する。このため、駆動モータＭ１によりパレットＰをパレット支持台２１からテーブル１７に容易に移送することができる。
ところで、テーブル１７は工作機械１に設けられているのに対し、パレット支持台２１はパレット交換装置２に設けられている。このため、各部品の組立誤差やがたつき等に起因して第１係合面Ｓ１と第２係合面Ｓ２を精度よく互いに同一面上に形成することは困難であり、例えば図９に示すように第２係合面Ｓ２が第１係合面Ｓ１に対して傾く。この状態で、パレットＰをテーブル１７に向けて移送すると、ガイドローラ５３の端部（図５のローラ部５３ｃ）が溝部５４の縁部（例えば図５の凸部５４ａの背面）に接触し、ガイドローラ５３に過大な負荷が作用する。その結果、ガイドローラ５３が変形し、ガイドローラ５３に沿ったパレットＰの移送が困難となる。
これを防止するためには、例えばクレーン等を用いて、第１係合面Ｓ１の向きが第２係合面Ｓ２の向きと一致するように、換言すると第１係合面Ｓ１に対する第２係合面Ｓ２の傾きが０となるように、パレット支持台２１の向きを変更する必要がある。しかしながら、この場合には多大な労力が必要となるだけでなく、パレットＰの搬送に多くの時間を消費する。とくに、パレットＰが左右方向に長尺であると、係合面Ｓ１，Ｓ２同士の傾きが微小であってもパレットＰの移送が困難となる。したがって、係合面Ｓ１，Ｓ２を精度よく一致させる必要があり、パレットＰの搬送に一層多くの時間を費やす。
そこで、本実施の形態では、以下のようにパレット交換装置２，３にパレット移送装置を設けて、パレット支持台２１を走行体６５上に回動可能に支持する。これにより、各係合面Ｓ１，Ｓ２の向きを互いに同一とし、パレットＰの移送を容易にする。
図１０は、第１の実施の形態に係るパレット移送装置を有するパレット交換装置２の斜視図であり、図１１は、平面図である。なお、図１０では、パレットＰとガイドローラ２２と駆動モータＭ１の図示を省略し、図１１では、ガイドローラ２２と駆動モータＭ１の図示を省略している。図１１は、パレット交換装置２が段取り位置に向けて移動している移動状態を示している。
図１０，１１に示すように、パレット支持台２１の基部２３の右前端部には鉛直方向に向けて軸部２５が設けられ、パレット支持台２１は、走行体６５の上面に軸部２５を介して回動可能に支持されている。基部２３の底面の左前端部、左後端部および右後端部にはそれぞれタイヤ２６が取り付けられ、タイヤ２６は走行体６５の上面を転動可能である。
走行体６５の平板部６６の上面左端部には、基部２３の前後両側にそれぞれ固定シリンダ２７が取り付けられている。固定シリンダ２７は、基部２３に向けて前後方向に伸縮可能なピストン２７ａを有する。ピストン２７ａの伸長によりピストン２７ａの先端部が基部２３の前後両端面に当接すると、パレット支持台２１の回動が阻止される。一方、ピストン２７ａの縮退によりピストン２７ａの先端部が基部２３の前後両端面から離間すると、パレット支持台２１の回動が許可される。ピストン２７ａの伸縮動作は機械制御装置４によって制御される。
第１の実施の形態に係る工作機械のパレット移送装置の主要な動作を説明する。図１１に示すように、レール６１に沿って走行体６５を移動させるときは、固定シリンダ２７のピストン２７ａが伸長される。これによりパレット支持台２１の回動が阻止され、パレット支持台２１を走行体６５上に固定することができ、パレットＰのがたつきを抑えることができる。
図１２に示すように、走行体６５が工作機械１の側方の段取り位置に到達すると、パレット支持台２１の駆動モータＭ１を駆動する。これによりパレットＰがガイドローラ２２に案内されながらテーブル１７に向けて移動を開始する。パレットＰの移動時には、固定シリンダ２７のピストン２７ａを縮退し、パレット支持台２１を、軸部２５を支点に回動可能な状態とする。
このとき、テーブル１７の第２係合面Ｓ２がパレット支持台２１の第１係合面Ｓ１に対して傾いていると、テーブル１７の第２係合面Ｓ２とパレットＰの被係合面Ｓ０とが平行状態にない。このため、パレットＰの移送開始後の初期状態において、ガイドローラ５３の端部がパレットＰの溝部５４に接触し、ガイドローラ５３と溝部５４との間に互いに反力（接触力）が作用する。この接触力により、パレットＰには、被係合面Ｓ０と第２係合面Ｓ２とが平行状態となるような前方または後方への押付力が作用する。これにより図１３に示すように、パレット支持台２１は軸部２５を支点にして走行体上を矢印Ａ方向に回動し、第１係合面Ｓ１が第２係合面Ｓ２の延長面上に移動する。その結果、被係合面Ｓ０と第２係合面Ｓ２とが平行状態となり、ガイドローラ５３と溝部５４との接触力が減少し、パレットＰをスムーズにテーブル１７に移送することができる。
一方、図示は省略するが、ワークＷの加工終了後、テーブル１７からパレット交換装置３へパレットＰを移送する場合には、テーブル１７の駆動モータＭ０を駆動する。これによりパレットＰがパレット交換装置３へ向けて移動を開始する。この場合、パレット交換装置３もパレット交換装置２と同様、パレット支持台３１が軸部２５を支点にして走行体６５上に回動可能に支持されている。このため、ガイドローラ５３の第２係合面Ｓ２に対しガイドローラ３２（図１）の係合面（第３係合面と呼ぶ）が傾いている場合には、溝部５４とガイドローラ３２との接触力によりパレット支持台３１が走行体６５上を回動し、ガイドローラ３２の第３係合面の傾きが修正される。これによりパレットＰをスムーズにワーク交換装置３へ移送することができる。
本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）パレット交換装置２のパレット支持台２１を、軸部２５を支点にして走行体６５上に水平面内で回動可能に支持するようにした。これにより、第１係合面Ｓ１に対して第２係合面Ｓ２が傾いている場合に、ガイドローラ５３と溝部５４との接触力によりその傾きを修正できる。その結果、ガイドローラ５３の変形を抑え、パレットＰをパレット交換装置２からテーブル１７にスムーズに移送することができる。
（２）ガイドローラ５３と溝部５４との接触力により第１係合面Ｓ１に対する第２係合面Ｓ２の傾きが自動的に修正されるので、パレット支持台２１を回動させるためのアクチュエータ等が不要であり、パレット移送装置を安価に構成できる。
（３）走行体６５上にタイヤ８２を介してパレット支持台２１を載置するので、パレット支持台２１の回動抵抗が少なく、パレット支持台２１の向きを容易に変更できる。
（４）パレット支持台２１の前後両側に固定シリンダ２７を設けるようにしたので、パレット支持台２１を走行体６５に固定することができ、走行体６５の走行時等にパレットＰのがたつきを抑えることができる。
−第２の実施の形態−
図１４〜図１６を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、走行体６５上にパレット支持台２１を回動可能に設けることにより被係合面Ｓ０の向きを変更するようにしたが、第２の実施の形態では、パレット支持台２１にパレットＰを回動可能に設けることにより被係合面Ｓ０の向きを変更する。
図１４は、第２の実施の形態に係るパレット移送装置を有するパレット交換装置２の斜視図であり、図１５は、平面図である。なお、図１〜図１３と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
図１４，１５に示すように、パレット支持台２１は、第１の実施の形態と異なり、走行体６５の上面に固定されている。パレット支持台２１の前面には、ガイドローラ２２を介して左右方向にスライド可能にパレットＰが支持されている。なお、パレット支持台２１の上面には駆動モータＭ１（図１）が設けられるとともに、モータ出力軸の先端部にピニオン５２（図２）が取り付けられ、さらにパレットＰの上面にピニオン５２に噛合するラック５５（図２）が形成されているが、この点の図示は省略している。
第２の実施の形態では、パレット支持台２１の上面に左右一対の支持ローラ３５，３６が取り付けられている。左右の支持ローラ３５，３６は、それぞれパレットＰの上方を通過して前方に延びる略Ｌ形状のアーム３７，３８と、鉛直方向の回転軸を支点にして回転可能に設けられた前後一対のローラ３９，４０とを有する。支持ローラ３５のローラ３９は、それぞれアーム３７の下面に回転可能に支持され、パレットＰを挟んで前後に配置されている。
一方、支持ローラ３６のローラ４０は、以下に述べるようにアーム３８に対して前後方向に移動可能に設けられている。図１６は、支持ローラ３６の斜視図である。アーム３８は、基部３８ａと基部３８ａの上面から前方に突出する板部３８ｂとを有する。板部３８ｂの底面には、前後方向にかけてガイド溝３８ｃが設けられ、ガイド溝３８ｃにはスライダー４１がスライド可能に係合されている。板部３８ｂの底面前端部には、スライダー４１の移動を制限するストッパ４２が設けられている。スライダー４１には前後に離間して一対のローラ４０が回転可能に支持され、図１４に示すように各ローラ４０の間にパレットＰが介挿される。アーム３８の基部３８ａは固定シリンダ４３を内蔵し、基部３８ａの前面から前後方向に伸縮可能なピストン４３ａが突出している。
ピストン４３ａの伸縮動作は機械制御装置４により制御される。この制御により、パレット交換装置２からテーブル１７へのパレットＰの移送時以外には、ピストン４３ａが前方に伸長される。これによりスライダー４１が前方に押動され、スライダー４１の前端面がストッパ４２に当接し、スライダー４１がアーム３８に固定される。その結果、パレット支持台２１に対するパレットＰの回動が禁止され、パレットＰのがたつきを抑えることができる。
パレットＰの移送時には、ピストン４３ａが後方に縮退される。これによりスライダー４１が前後方向にスライド可能となる。この状態で駆動モータＭ１を駆動してパレットＰの移送を開始する。このとき、パレット支持台２１の係合面Ｓ１とテーブル１７の係合面Ｓ２とが同一面上にない場合には、テーブル１７のガイドローラ５３とパレットＰの溝部５４との間に接触力により、パレットＰに前方または後方への押付力が作用する。これにより、支持ローラ３６のローラ４０がパレット支持台２１の台部２４に対して前後方向に移動し、図１５に示すようにパレットＰは、支持ローラ３５を支点にして矢印Ａ方向に回動する。その結果、被係合面Ｓ０の向きが変更され、パレットＰをスムーズにテーブル１７に移送することができる。
なお、第２の実施の形態では、支持ローラ３５，３６によってパレット支持台２１に対しパレットＰを回動可能に設けたが、第１の実施の形態と同様にガイドローラ２２と溝部５４とを構成すると、両者の係合によってパレットＰの回動範囲が制限される。そこで、パレットＰの回動範囲を大きくするため、例えばガイドローラ２２がパレットＰとともに前後方向に移動するようにパレット支持台２１の前面のパレット支持部を構成してもよい。あるいは、ガイドローラ２２と溝部５４との係合を解除して、パレットＰを上下方向のみに位置決めするようにパレット支持部を構成してもよい。
−第３の実施の形態−
図１７〜図２１を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、パレット支持台２１を走行体６５の上面に固定し、走行体６５をレール６１に対して回動可能に設けることにより被係合面Ｓ０の向きを変更する。
図１７は、第３の実施の形態に係るパレット移送装置を有するパレット交換装置２の斜視図、図１８は、図１７の主に走行体の構成を示す平面図であり、図１９は、図１８の要部拡大図である。なお、図１〜図１３と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
図１７，１８に示すように、走行体６５の下方には中央レール６２に沿って移動する前後一対のガイドブロック６９が設けられている。このうち、前側のガイドブロック６９は走行体６５の底面に固定されている。一方、図１９に示すように走行体６５の後端部底面にはガイドレール７５が固設され、後側のガイドブロック６９はガイドレール７５の案内溝７５ａに左右方向にスライド可能に係合している。さらに走行体６５の底部には、このガイドブロック６９の左右両側に一対の固定シリンダ７６が固設され、各固定シリンダ７６の左右内側面からはピストン７７が突出している。
ピストン７７の伸縮動作は機械制御装置４により制御される。この制御により、パレット交換装置２からテーブル１７へのパレットＰの移送時以外には、ピストン７７が左右方向内方に向けて伸長される。これによりピストン７７の端面がガイドブロック６９の左右外側面に当接し、ガイドレール７５がガイドブロック６９に対してスライド不能となる。その結果、レール６１に対する走行体６５の回動が禁止され、パレットＰのがたつきを抑えることができる。
パレットＰの移送時には、ピストン７７が左右方向外方に向けて縮退される。これによりガイドブロック６９に対するガイドレール７５の拘束が解除され、ガイドレール７５が左右方向に移動可能となる。このとき、パレット支持台２１の係合面Ｓ１とテーブル１７の係合面Ｓ２とが同一面上にない場合には、テーブル１７のガイドローラ５３とパレットＰの溝部５４との間の接触力により、パレットＰに前方または後方への押付力が作用する。これにより、図１８に示すように走行体６５が前方の支持ローラ６９を支点にして矢印Ａ方向に回動する。その結果、被係合面Ｓ０の向きが変更され、パレットＰをスムーズにテーブル１７に移送することができる。
なお、走行体６５を回動可能にする構成は上述したものに限らない。図２０は、走行体６５を回動可能にする他の構成を示す正面図（前方から見た図）であり、図２１は、図２０の主に走行体の構成を示す平面図である。この例では、左右のレール６１の左右方向外側にそれぞれギアレール６３が敷設されている。走行体６５には、各ギアレール６３に対応して左右両端部にそれぞれ駆動モータ７１ａ，７１ｂが取り付けられている。各ギアレール６３のギア部６３ａにはそれぞれ駆動ギア７０が噛合し、各駆動ギア７０はそれぞれ駆動モータ７１ａ，７１ｂによって回転駆動される。
走行体６５を段取り位置に移動する際は、機械制御装置４により駆動モータ７１ａと７１ｂとが同期制御される。この場合には、走行体６５の動きが駆動モータ７１ａ，７１ｂによって拘束されるため、パレットＰをがたつきなく搬送することができる。一方、パレットＰをパレット支持台２１からテーブル１７に移送する場合には、右側の駆動モータ７１ｂの回転を阻止するとともに、左側の駆動モータ７１ａが自由回転状態となるように駆動モータ７１ａ，７１ｂが制御される。これにより走行体６５は、駆動モータ７１ｂの駆動ギア７０とギアレール６３のギア部６３ａとの噛合部を支点にして矢印Ａ方向に回動可能となり、パレットＰの向きを変更することが可能となる。
なお、上記実施の形態では、パレット交換装置２，３に回動機構を設けるようにしたが、工作機械１に回動機構を設けるようにしてもよい。図２２は、その一例を示す平面図である。この例では、第２ベッド１３の上面に、Ｘ軸用送り機構を介してテーブル支持台１８が左右方向に移動可能に支持されている。テーブル支持台１８の上面には、図１２のパレット支持台２１と同様にして、テーブル１７が回動可能に支持されている。すなわち、テーブル１７の左前端部に軸部２５が、左後端部、右前端部および右後端部にそれぞれタイヤ８２が取り付けられている。さらに、テーブル支持台１８の上面右端部にはテーブル１７を前後方向に挟むようにして固定シリンダ２７が取り付けられている。
固定シリンダ２７の駆動は機械制御装置４により制御され、ワーク加工時には固定シリンダ２７のピストン２７ａが伸長される。これにより、テーブル支持台１８上にテーブル１７が保持され、安定してワークＷを加工することができる。一方、パレットＰの移送時には固定シリンダ２７のピストン２７ａが縮退される。これにより、テーブル１７は軸部２５を支点にして回動可能となり、パレット交換装置２から工作機械１、および工作機械１からパレット交換装置３へのパレットＰの移送が容易になる。
なお、以上の実施の形態では、パレット交換装置２のパレット支持台２１を第１の台、工作機械１のテーブル１７を第２の台として、第１の台から第２の台へとパレットＰを移送する場合、および工作機械１のテーブル１７を第１の台、パレット交換装置３のパレット支持台３１を第２の台として、第１の台から第２の台へとパレットＰを搬送する場合について説明したが、パレット支持台２１，３１やテーブル１７以外（例えばパレットストッカ）を第１の台、第２の台として用いてもよい。図２３は、その一例を示す工作機械設備全体の平面図である。
図２３においては、パレット交換装置２の移動経路上に複数のパレットストッカ８が同一方向に向けて配置され、各パレットストッカ８にそれぞれパレットＰが保持されている。パレット交換装置２とパレットストッカ８との間ではパレットＰの受け渡しが必要となるが、パレット交換装置２に上述したような回動機構を設けることで、両者間のパレットＰの移送を容易に行うことができる。なお、図２２に示したように、パレット交換装置２ではなく、工作機械１に回動機構を設けた場合には、パレットストッカ８にも回動機構を設けるようにすればよい。図２３では、レール６１に沿って複数の工作機械１ａ〜１ｃが設置されているため、異なる工作機械１ａ〜１ｃに順次パレットＰを搬送することができる。
工作機械１とパレットストッカ８に回動機構を設けた場合、パレット交換装置２におけるパレット支持台２１を走行体６５上にモータ駆動等により旋回可能に設けるようにしてもよい。この場合、例えば図２４に示すように、パレット交換装置２の周囲に複数のパレットストッカ８を放射状に配置することができる。パレット交換装置２に回動機構を設けるとともに、パレット支持台２１を旋回可能に構成してもよい。この場合、パレット支持台２１の旋回動作を停止するとともに、回動機構によりパレット支持台２１を回動可能に支持してパレットＰの移送を行うようにすればよい。
上記実施の形態では、パレットＰの上面にラック５５を形成したが、パレットＰの高さ方向中央部にラック５５を形成してもよく、駆動モータＭ０，Ｍ１，Ｍ２も、テーブル１７およびパレット支持台２１，３１の中央部に取り付けるようにしてもよい。駆動モータＭ０，Ｍ１，Ｍ２とラック５５およびピニオン５２を用いてパレットＰを移送するようにしたが、他の移送手段を用いてもよい。
パレット支持台２１のガイドローラ２２により第１係合面Ｓ１を規定し、テーブル１７のガイドローラ５３により第２係合面Ｓ２を規定し、パレットＰの溝部５４により被係合面Ｓ０を規定したが、係合以外の態様でパレットＰをパレット支持台２１とテーブル１７に取り付けるようにしてもよく、第１の取付け部、第２の取付け部および被取付け部の構成は上述したものに限らない。したがって、第１係合面Ｓ１、第２係合面Ｓ２および被取付け面Ｓ０以外に、第１の取付け面、第２の取付け面および被取付け面を形成してもよい。例えばパレット支持台２１とテーブル１７の前面にそれぞれ第１の取付け面、第２の取付け面を形成し、パレットＰの後面に被取付け面を形成してもよい。
上記第１の実施の形態では、パレット支持台２１にタイヤ８２を取り付けて、走行体６５上に軸部２５を支点にしてパレット支持台２１を回動可能に支持したが、パレットＰとテーブル１７との接触力によって第１係合面Ｓ１または第２係合面Ｓ２の向きが変化するようにパレット支持台２１，３１またはテーブル１７を回動可能に支持するのであれば、台支持部の構成はこれに限らない。
上記第２の実施の形態では、アーム３８に対して前後方向にスライド可能なスライダー４１を有する支持ローラ３６により、支持ローラ３５を支点にパレット支持台２１からパレットＰを回動可能に支持したが、パレットＰとテーブル１７との接触力によってパレット支持台２１，３１またはテーブル１７に対するパレットＰの被係合面Ｓ０の向きが変化するようにパレット支持台２１，３１またはテーブル１７にパレットＰを回動可能に支持するのであれば、パレット支持部の構成はこれに限らない。
上記第３の実施の形態では、走行体６５の底面にガイドブロック６９に対してガイドレール７５を左右方向にスライド可能に設け、レール６１上に走行体６５を回動可能に支持したが、パレットＰとテーブル１７との接触力によって第１係合面Ｓ１または第２係合面Ｓ２の向きが変化するようにレール６１上に走行体６５を回動可能に支持するのであれば、移動体支持部の構成はこれに限らない。
第１係合面Ｓ１に沿ったパレット支持台２１からテーブル１７へのパレットＰの移送、あるいは第２係合面Ｓ２に沿ったテーブル１７からパレット支持台３１へのパレットＰの移送に伴い、溝部５４とガイドローラ５３あるいは溝部５４とガイドローラ３２との接触力によって、被係合面Ｓ０と第２係合面Ｓ２あるいは被係合面Ｓ０と第３係合面の向きが互いに一致するようにパレット支持台２１，３１、テーブル１７およびパレットＰのうち、少なくともいずれか１つを回動可能に支持するのであれば、上述の台支持部、パレット支持部および移動体支持部以外によって支持機構を構成してもよい。
上記実施の形態では、段取り位置からパレットストッカにかけてレール６１によってパレットＰの移動経路を生成したが、段取り位置から他の離間位置にかけて移動経路を生成してもよい。レール６１以外により経路生成部を構成してもよい。したがって、移動経路に沿ってワーク支持台２１，３１と一体に移動する移動体の構成は走行体６５に限らない。上記実施の形態では、固定シリンダ２７，４３ａ，４３，７６により、あるいは駆動モータ７０の回転制御により、ワーク支持台２１，３１やテーブル１７あるいはパレットＰの回動を阻止するようにしたが、回動阻止部の構成はこれに限らない。
以上の本発明によれば、第１の台から第２の台へのパレットの移送に伴い、パレットと第２の台との間に作用する接触力によって、パレットの被取付け面と第２の台のパレット取付け面の向きが互いに一致するように第１の台、第２の台およびパレットのうち、少なくとも１つを回動可能に支持するようにしたので、第１の台と第２の台のパレット取付け面同士に傾きがあったとしても、その傾きを自動的に修正してスムーズにパレットを移送することができる。

１７ テーブル
２１，３１ パレット支持台
２２，３２ ガイドローラ
２５ 軸部
２７ 固定シリンダ
３５，３６ 支持ローラ
４１ スライダー
４３ 固定シリンダ
５３ 溝部
６１ レール
６９ ガイドブロック
７１ａ，７１ｂ 駆動モータ
７５ ガイドレール
７６ 固定シリンダ
８２ タイヤ
Ｓ０ 被係合面
Ｓ１ 第１係合面
Ｓ２ 第２係合面
Ｐ パレット

Claims (6)

1. 互いに隣接した第１の台から第２の台へワーク取付用のパレットを移送する工作機械のパレット移送装置であって、
   前記第１の台は、前記パレットの移送方向に沿って設けられ、第１の取付け面を規定する第１の取付け部を有し、
   前記第２の台は、前記パレットの移送方向に沿って設けられ、第２の取付け面を規定する第２の取付け部を有し、
   前記パレットは、前記パレットの移送方向に沿って設けられ、前記第１の取付け部および前記第２の取付け部に取付け可能な被取付け部を有し、
   前記第１の取付け面に沿った前記第１の台から前記第２の台への前記パレットの移送に伴い、前記被取付け部によって規定される被取付け面と前記第２の取付け面の向きが互いに一致するように前記第１の台、前記第２の台および前記パレットのうち、少なくとも１つを回動可能に支持する支持機構を備えることを特徴とする工作機械のパレット移送装置。
2. 請求項１に記載の工作機械のパレット移送装置において、
   前記第１の台および前記第２の台のいずれか一方は、前記工作機械に設けられたワーク加工用テーブルであり、前記第１の台および前記第２の台のいずれか他方は、パレット交換装置に設けられたワーク支持台である、工作機械のパレット移送装置。
3. 請求項１に記載の工作機械のパレット移送装置において、
   前記支持機構は、前記被取付け部と前記第２の取付け部との接触力によって前記第１の取付け面または前記第２の取付け面の向きが変化するように前記第１の台または前記第２の台を回動可能に支持する台支持部を有する、工作機械のパレット移送装置。
4. 請求項１に記載の工作機械のパレット移送装置において、
   前記支持機構は、前記被取付け部と前記第２の取付け部との接触力によって前記第１の台に対する前記被取付け面または前記第２の台に対する前記被取付け面の向きが変化するように前記第１の台または前記第２の台に前記パレットを回動可能に支持するパレット支持部を有する、工作機械のパレット移送装置。
5. 請求項２に記載の工作機械のパレット移送装置において、
   前記段取り位置から離間した離間位置から前記段取り位置にかけて前記パレットの移動経路を生成する経路生成部と、
   前記移動経路に沿って前記ワーク支持台と一体に移動する移動体とをさらに有し、
   前記支持機構は、前記被取付け部と前記第２の取付け部との接触力によって前記第１の取付け面または前記第２の取付け面の向きが変化するように前記経路生成部に前記ワーク支持台と一体に前記移動体を回動可能に支持する移動体支持部を有する、工作機械のパレット移送装置。
6. 請求項１に記載の工作機械のパレット移送装置において、
   前記支持機構は、前記第１の台、前記第２の台および前記パレットの少なくともいずれか１つの前記回動を阻止する回動阻止部を有する、工作機械のパレット移送装置。

Images