(57)【要約】【課題】シャトル型のパレット交換装置において、加工ステーションにおける加工完了後は遅滞なくパレットとともにワークを搬入出ステーションへ搬入できるようにすることにより、パレット交換の高速化を図ることである。【解決手段】加工ステーションAの前部に設定された搬入出ステーションBの左右両側に設定された第一及び第二段取りステーションC1、C2の間を一定ストロークSで往復移動する台車14、台車14に搭載した第一及び第二パレット移載装置15ａ、15ｂ、前記第一又は第二パレット移載装置15a、15bに載置したパレット17a、17bを搬入出ステーションBと加工ステーションAの間を搬送するパレット搬入出装置16を備えた工作機のパレット交換装置において、前記フック部材62が、パレット搬入出装置16上にある後退位置(イ)、加工ステーションA内に臨んだ前進位置(ロ)、加工ステーションAの直前に後退した待機位置(ハ)の3個所において停止位置をもつようにした。【選択図】図1
2010131718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機本体(１１)の加工ステーション(Ａ)の前部に設定された搬入出ステーション(Ｂ)を基点として、その左右両側に設定された第一及び第二段取りステーション(Ｃ１、Ｃ２)の間を一定ストローク(Ｓ)で往復移動する台車(１４)、
前記台車(１４)上に前記ストローク(Ｓ)の間隔で配置され、それぞれパレット(１７ａ、１７ｂ)を着脱可能に搭載した第一及び第二パレット移載装置(１５ａ、１５ｂ)、
前記搬入出ステーション(Ｂ)においてパレット(１７ａ、１７ｂ)をワーク(Ｗ)とともに前記パレット移載装置(１５ａ、１５ｂ)から加工ステーション（Ａ）に搬出し、加工ステーション（Ａ）からパレット移載装置(１５ａ、１５ｂ)に搬入するパレット搬入出装置(１６)を備え、
前記パレット搬入出装置(１６)が前記パレット(１７ａ、１７ｂ)に係合して進退するフック部材(６２)を有する工作機のパレット交換装置において、
前記フック部材(６２)が、前記パレット搬入出装置(１６)上にある後退位置（イ）、その先端のフック(６５)が前記加工ステーション(Ａ)内に臨んだ前進位置（ロ）、前記前進位置（ロ）から加工ステーション(Ａ)の直前に後退した待機位置（ハ）の３個所において停止位置をもつよう進退することを特徴とする工作機におけるパレット交換装置。
【請求項２】
前記の待機位置（ハ）は、加工ステーション(Ａ)を開閉するシャッター(１９)の直前であることを特徴とする請求項１に記載の工作機におけるパレット交換装置。
【請求項３】
前記フック部材(６２)は、加工ステーション(Ａ)にワーク(Ｗ)を搬出したのち、前記ワーク(Ｗ)の搬入を開始するまでの間、前記の待機位置（ロ）に停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機におけるパレット交換装置。
【請求項４】
前記各パレット移載装置(１５ａ、１５ｂ)にそれぞれ芯出し回転機構(３５)を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の工作機におけるパレット交換装置。
【請求項５】
前記各パレット移載装置(１５ａ、１５ｂ)は、基台(２５)上に回転自在に支持されたテーブル(２６)と、そのテーブル(２６)上にクランプストローク(ｈ)だけ上下動可能に設置されたクランプ板(２７)を備え、
前記クランプ板(２７)は、各パレット移載装置(１５ａ、１５ｂ)の移動方向と直交する方向のフックガイド溝(４７)と、そのフックガイド溝（４７）を挟んで両側に設けられたパレットガイド部（４０）と、そのパレットガイド部(４０)より外方に突き出したクランプ片(５２)を有し、
前記テーブル(２６)とクランプ板(２７)の間にそのクランプ板(２７)を上下方向に作動させる油圧シリンダー(３７)等によるクランプ装置を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の工作機におけるパレット交換装置。
【請求項６】
前記パレット(１７ａ、１７ｂ)の上面にワーク(Ｗ)を固定するチャック(２０)が設けられ、前記パレット(１７ａ、１７ｂ)の下面に前記クランプ板(２７)に対しスライド自在に嵌合するクランプ溝(７２)が設けられ、前記クランプ溝(７２)に前記クランプ板(２７)のクランプ片(５２)が嵌合されることを特徴とする請求項１から5のいずれかに記載の工作機におけるパレット交換装置。
【請求項７】
前記テーブル(２６)上にパレット(１７ａ、１７ｂ)の位置決めピン(３８)と高さ規制ピン(３９)を設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれか記載の工作機におけるパレット交換装置。
【請求項８】
前記クランプ板(２７)のパレット搬入出装置(１６)側の端部に、クランプ板(２７)のフックガイド溝(４７)と連通する補助ガイド溝(４７ｂ)を有するフックガイド補助部材(４７ａ)が連結され、前記第一又は第二パレット移載装置(１５ａ、１５ｂ)が搬入出ステーション(Ｂ)にあるときに、前記ガイド部材(５７)のガイド溝(５６)が前記補助ガイド溝(４７ｂ)を介してクランプ板(２７)のフックガイド溝(４７)と連通するように構成され、前記ガイド溝(５６)、補助ガイド溝(４７ｂ)及びフックガイド溝(４７)によって一直線状の統合ガイド溝(６６)が形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の工作機におけるパレット交換装置。
【請求項９】
前記搬入出ステーション(Ｂ)の加工ステーション(Ａ)に対向した部分にブリッジ装置(７４)が設けられ、前記ブリッジ装置(７４)は前記搬入出ステーション(Ｂ)と加工ステーション(Ａ)の間に進退自在に掛け渡すブリッジアーム(７７)を有し、パレット(１７ａ、１７ｂ)の搬入・搬出時に前記ブリッジアーム(７７)を加工ステーション(Ａ)の方向に進出させ、加工時には加工ステーション(Ａ)の外部まで後退させることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の工作機におけるパレット交換装置。
【請求項１０】
前記芯出し回転機構(３５)は、前記第一及び第二パレット移載装置(１５ａ、１５ｂ)が前記第一及び第二段取りステーション(Ｃ１、Ｃ２)にある場合においてのみ駆動されることを特徴とする請求項４から９のいずれかに記載の工作機におけるパレット交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、立旋盤等の工作機におけるパレット交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立旋盤等の立型工作機に適したパレット交換装置として、工作機本体の加工ステーションの前部に設置され、左右方向に一定のストロークで往復移動するように構成したいわゆるシャトル型のパレット交換装置が従来から知られている（例えば、特許文献1参照。以下、「従来例１」と称する。）。
【０００３】
従来例１のパレット交換装置は、図１４及び図１５に概略的に示すように、工作機本体の加工ステーションＡの前方において油圧シリンダーの作用により左右方向に往復移動する台車１が設けられ、その台車１上に左右一対の作業台２a、２ｂが設けられる。
各作業台２a、２ｂには、搬入出装置４ａ、４ｂが設けられる。これら搬入出装置４ａ、４ｂは、各作業台２a、２ｂに搭載されたパレット３a、３ｂをそれぞれ個別にワークとともに加工ステーションＡに搬出し、又は加工済みのワークとともにそのパレット３a、３ｂを作業台２a、２ｂ上に搬入する作用を行う。図１4（ａ）は、パレット３ｂが加工ステーションＡに搬出され、ワークが加工状態にあることを示している。
【０００４】
加工ステーションＡの前方には前記の台車１を挟んで芯出し回転装置５が固定され、その芯出し回転装置５が前記各作業台２a、２ｂと対向した際に、クラッチ６の作用によって両者が個別に結合される。その結合によって、作業台２a、２ｂ上のワークがパレット３a、３ｂとともに回転され、その回転に伴う芯振れを検出してワークの位置を調整する芯出し作業が行われる。
【０００５】
前記の装置は、図１４（ａ）に示したように、加工ステーションＡの前方位置を搬入出ステーションＢ、台車１が左移動した場合の作業台２ａの位置（同図の二点鎖線参照）を第一段取りステーションＣ１、右移動した場合の作業台２ｂの位置を第二段取りステーションＣ２と称する。
【０００６】
いま、一方のワークがパレット３ｂとともに加工ステーションＡに搬出され加工状態にあるとき、他方のワークは搬入出ステーションＢの作業台２ａ上のパレット３ａに保持され、芯出し回転装置５との結合により回転されワークの芯出し作業が行われる。芯出し作業が終了すると、台車１を左移動させる（図１４（ａ）の左向き矢印参照）。
次に、図１４（ｂ）のように、台車１を左移動させ空き状態にある他方の作業台２ｂが搬入出ステーションＢにある位置に台車１を停止させる。その作業台２ｂ上の搬入出装置４ｂを駆動して加工済みワークをパレット３ｂとともにその作業台車２ｂ上に搬入させる。このとき、作業台２ａは第一段取りステーションＣ１に移動し待機状態にある。加工済みワークの搬入が終了すると、台車１を右向き矢印で示したように右移動させる。
次に、図１５（ｃ）のように、第二段取りステーションＣ２にある作業台２ｂのパレット３ｂ上から加工済みワークを取り除き、新たなワークを搭載する作業を行う。また、搬入出ステーションＢにおいては、作業台２ａ上のパレット３ａとそれに保持された未加工のワークを搬入出装置４ａにより加工ステーションＡに搬出する。その後、台車１を左移動させる。
次に、図１５（ｄ）のように、搬入出ステーションＢにおいて、芯出し回転装置５により作業台車２ｂ上の未加工ワークの芯出し作業を行う。以後同様の作業を繰り返す。
前記従来例１のほかに、シャトル型のパレット交換装置において、ワークの搬入出装置を加工ステーションの前方に設置したものも従来から知られている（特許文献２参照。以下、「従来例２」と称する。）。
従来例２のパレット交換装置においては、工作機本体の加工ステーションの前方において、左右方向に往復移動する台車上の右側に段取り部、左側に受取部が設けられる。前記の台車を挟んで加工ステーションの前方に搬入出装置が設置される。段取り部と受取部には、それぞれパレット移動機構が設けられる。各パレット移動機構は台車上で９０度の旋回が可能となっている。また、段取り部は芯出し回転装置を備えている。
前記のパレット交換装置は、台車が右移動した状態において、段取り部で段取り作業（芯出し作業を含む。）が行われ、また受取部では加工ステーションにあるパレットに係合された係合部材を前記搬入出装置の作動によって後退させることにより、加工済みワークを受け取る。加工済みワークを受け取ったのち台車を左移動させる。加工済みワークが左移動した受取部上に待機している間に、段取り部の未加工ワークを加工ステーションに搬出させる。
加工ステーションにおける加工中に台車を右移動するとともに、台車上の段取り部と受取部の各パレット移動機構を９０度回転させ、左右方向に連続したガイドを形成する。受取部上の前記加工済みワークを一時的に拘束し、台車のみを左移動させる作業、即ち「摺り換え作業」を行う。
なお、段取り部と受取部の各パレット移動機構を９０度支障なく回転させるために、搬入出装置の係合部材は受取部の外に後退した位置に退避させておく必要がある。
前記の摺り換え作業によって、加工済みワークが前記のガイド上を相対的に移行して右側の段取り部に移る。その後、加工済みワークの拘束を解除し、その加工済みワークとともに台車を右移動したのち、右側段取り部において加工済みワークを取り外し、未加工ワークの搭載、芯出し等の段取り作業を行う。その後、段取り部と受取部の各パレット移動機構を逆方向に９０度回転させ元の状態に戻す。以下、同様の作用を繰り返す。
【特許文献１】特開昭６２−２９２３４２号公報（第１実施例、図１から図５参照）
【特許文献２】特開２００７−３８３４８号公報（図１から図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記の従来例１は、芯出し回転装置５が両方の作業台２ａ、２ｂに共通に使用されるため、芯出し回転装置５の設置位置は両方の作業台２ａ、２ｂが停止する同一位置、すなわち、加工ステーションＡの前方の搬入出ステーションＢの位置に限られる。
【０００８】
しかし、前記搬入出ステーションＢにおいて芯出し作業を行う場合、加工ステーションＡにおける加工時間が作業台２ａ、２ｂ上での段取り時間に比べ相当長時間であるときは各別問題とならないが、加工時間が短い場合は、加工済みワークを加工ステーションＡから作業台２ａ、２ｂ上へ搬入するタイミングを芯出し作業が終了するまで待つ必要があり、その待ち時間だけパレット３ａ、３ｂの交換速度が低下する問題がある。
【０００９】
また、前記搬入出ステーションＢにおいて芯出し作業を行う場合、加工ステーションＡの前面であることからスペース的な制限を受け、芯出しの作業性に影響を及ぼす問題もある。
【００１０】
一方、前記従来例２の場合は、搬入出装置が加工ステーションの前方に設けられている点で一応前記の問題が解消されている。しかし、前述の摺り換え作業を行う際に、搬入出装置の係合部は受取部の外に後退した位置に退避していなければならない。このため、次の段階で加工済みワークを搬入するに際して、係合部は受取部の全長を移動して加工ステーションまで移動する必要がある。その移動ストロークの長さがパレット交換速度を低下させる要因となっている。
【００１１】
そこで、この発明は、シャトル型のパレット交換装置において、加工完了後は待ち時間なくワークを搬入できるようにすること、及び搬入出装置の係合部の移動ストロークを短縮すること等によりパレットの交換速度の高速化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するために、この発明は、工作機本体１１の加工ステーションＡの前部に設定された搬入出ステーションＢを基点として、その左右両側に設定された第一及び第二段取りステーションＣ１、Ｃ２の間を一定ストロークＳで往復移動する台車１４、前記台車１４上に前記ストロークＳの間隔で配置され、それぞれパレット１７ａ、１７ｂを着脱可能に搭載した第一及び第二パレット移載装置１５ａ、１５ｂ、前記搬入出ステーションＢにおいてパレット１７ａ、１７ｂをワークＷとともに前記パレット移載装置１５ａ、１５ｂから加工ステーションＡに搬出し、加工ステーションＡからパレット移載装置１５ａ、１５ｂに搬入するパレット搬入出装置１６を備え、前記パレット搬入出装置１６が前記パレット１７ａ、１７ｂに係合して進退するフック部材６２を有する工作機のパレット交換装置において、前記フック部材６２が、前記パレット搬入出装置１６上にある後退位置（イ）、その先端のフック６５が前記加工ステーションＡ内に臨んだ前進位置（ロ）、前記前進位置（ロ）から加工ステーションＡの直前に後退した待機位置（ハ）の３個所において停止位置をもつよう進退する構成としたものである。
【００１３】
前記構成のパレット交換装置の作用の説明を、図１２及び図１３に基づいて説明する。図１２（ａ）に示した初期状態においては、台車１４が左移動し、第一パレット移載装置１５ａが搬入出ステーションＢに、第二パレット移載装置１５ｂが第一段取りステーションＣ１にそれぞれ移行し、パレット１７ａが加工済みワーク（図示省略）とともに加工ステーションＡから第一パレット移載装置１５ａ上に搬入され、第二パレット移載装置１５ｂのパレット１７ｂに未加工のワークが搭載された状態にある。パレット搬入出装置１６のフック部材６２は後退位置（イ）にあってパレット１７ａに係合している。
【００１４】
前記の初期状態において、パレット１７ａをクランプする等してパレット１７ａに対するフック部材６２の係合を外したのち、台車１４を右移動させ、第一パレット移載装置１５ａを第二段取りステーションＣ２に、第二パレット移載装置１５ｂを搬入出ステーションＢに移行させる（図１２（ｂ）参照）。
搬入出ステーションＢにおいては、パレット１７ｂのクランプを解除する等してパレット１７ｂをフック部材６２に係合させ、パレット搬入出装置１６の駆動によって未加工ワークをパレット１７ｂとともに加工ステーションＡに搬出させる。フック部材６２はその先端部が加工ステーションＡ内に臨む前進位置（ロ）に達する（図１２（ｃ）参照）。その後、フック部材６２を加工ステーションＡのシャッター６５の直前まで後退した待機位置（ハ）に停止させる（図１２（ｄ）参照）。
【００１５】
次に、加工ステーションＡのシャッター１９を閉鎖したのち加工を開始する。その間第二段取りステーションＣ２においてはワークの積み替え等の段取り作業が行われる（図１３（ｅ）参照）。加工完了後、パレット搬入出装置１６を駆動してフック部材６２を待機位置（ハ）から前進位置（ロ）まで前進させる（図１３（ｆ）参照）。フック部材６２をパレット１７ｂに係合させ、加工済みワークをパレット１７ｂとともに搬入出ステーションＢに搬入させる（図１３（ｇ）参照）。その後台車１４を左移動させ、第一段取りステーションＣ１において、第二パレット移載装置１５ｂ上のワークの積み替え等の段取り作業が行われる（図１３（ｈ）参照）。以下、同様の作業を繰り返す。
【００１６】
以上の説明から明らかなように、加工ステーションＡにおける加工中は搬入出ステーションＢにある第一又は第二パレット移載装置１５ａ、１５ｂが常に待ち受け状態にある（図１３（ｅ）参照）。したがって、加工完了後のワークをパレットとともに待ち時間なく搬入出ステーションＢに搬入させることができる。また、加工中は、フック部材６２が加工ステーションＡのシャッター１９直前の待機位置（ハ）にあるので、シャッター１９の開閉に支障がなく、かつ加工完了後は、加工済みワークの搬入のために最短ストロークでフック部材６２の先端部を加工ステーションＡに進めパレット１７ａ、１７ｂに係合させることができる。
また、段取り作業は周囲に十分の余裕がある第一又は第二段取りステーションＣ１、Ｃ２においてのみ行われるので、作業性が良好である。
【００１７】
ワークの形状、チャックの機能等によって、ワークのパレットに対する芯出し作業が必要となる場合は、第一及び第二パレット移載装置１５ａ、１５ｂに芯出し回転機構３５を設ける。この構成によれば、第一及び第二段取りステーションＣ１、Ｃ２において芯出し作業を行うことができるので、搬入出ステーションＢにおいて芯出し作業を行うことはない。
前記搬入出ステーションＢの加工ステーションＡに対向した部分にブリッジ装置７４を設けることができる。ブリッジ装置７４は、前記搬入出ステーションＢと加工ステーションＡの間に進退自在に掛け渡すブリッジアーム７７を有し、パレット１７ａ、１７ｂの搬入・搬出時に前記ブリッジアーム７７を加工ステーションＡの方向に進出させ（図１２（ｃ）、図１３（ｆ）参照）、加工時には加工ステーションＡのシャッター１９の外まで後退させる。これによって、シャッター１９の開閉に支障を来すことがなく、かつパレット１７ａ、１７ｂの加工ステーションＡと搬入出ステーションＢの間の移行を円滑かつ安全に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、この発明によれば、加工ステーションＡにおける加工中は、フック部材６２が加工ステーションＡの直前の待機位置（ハ）にあるので、加工完了後、最短ストロークでフック部材６２の先端部を加工ステーションＡに進めることができる。このため、パレットの交換速度を短縮することができる。
【００１９】
段取り作業は、第一及び第二段取りステーションＣ１、Ｃ２において行われ、搬入出ステーションＢにおいて段取り作業を行うことがないので、加工完了後のワークを遅滞なく搬入出ステーションＢに搬入させることができる。このため、パレットの交換速度を短縮することができ、また、段取り作業の作業性も向上する。
加工ステーションＡと搬入出ステーションＢとの間にある程度の隙間があっても、ブリッジ装置７４のブリッジアーム７７により、パレット１７ａ、１７ｂの移行を円滑かつ安全に行うことができ、また、そのブリッジアーム７７の進退により加工ステーションＡのシャッター１９の開閉に支障を来すことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態を添付の図１から図１１に基づいて説明する。実施形態のパレット交換装置は、図１に示したように、立旋盤等の工作機本体１１の加工ステーションＡの前方に設置されたベッド１２、そのベッド１２上に敷設された複数のガイドレール１３、そのガイドレール１３上に直線案内ユニット２２（図２、図３参照）を介して左右方向に一定ストロークＳで移動するように設置された台車１４、台車１４上の移動方向に前記ストロークＳの間隔をおいて設置された一対のパレット移載装置１５ａ、１５ｂ、及び前記加工ステーションＡの前方においてベッド１２を挟んで対向状態に固定されたパレット搬入出装置１６により構成される。
前記各パレット移載装置１５ａ、１５ｂにパレット１７ａ、１７ｂがそれぞれ着脱可能に搭載される。各パレット１７ａ、１７ｂにそれぞれワークＷがチャック２０（図２参照）により固定される。
加工ステーションＡは、前記パレット交換装置に対向した前面が開放され、内部に回転テーブル１８が設けられる。前記開放面に上下方向に開閉するシャッター１９が取り付けられる。回転テーブル１８上にクランプ板２１が設けられる。シャッター１９は加工ステーションＡにおける加工中は閉鎖され、パレット１７ａ、１７ｂの搬入・搬出が行われるパレット交換中は開放される。
前記台車１４の駆動装置はベッド１２上に設けられた油圧シリンダー２３により構成される。また、台車１４のストロークＳの両端においてこれを停止させるためのストッパー２４ａ、２４ｂがベッド１２上に設けられる。
前記第一及び第二パレット移載装置１５a、１５ｂは、図１に示したように、台車１４が左移動して左側のストッパー２４ｂに当たって停止した状態において、右側の第一パレット移載装置１５ａのセンターが加工ステーションＡのセンターと一致する。この場合の第一パレット移載装置１５ａの停止位置を搬入出ステーションＢと称し、そのとき左側にある第二パレット移載装置１５ｂの位置を第一段取りステーションＣ１と称する。
台車１４が右移動して右側のストッパー２４ａに当たって停止した状態において、左側の第二パレット移載装置１５ｂが加工ステーションＡのセンターと一致する。この場合の第一パレット移載装置１５ａの位置を第二段取りステーションＣ２と称する（図１の二点鎖線参照）。このように台車１４は、搬入出ステーションＢを基点として、その左右両側に設定された第一及び第二の段取りステーションＣ１、Ｃ２の間を一定ストロークＳで往復移動する。
前記の各パレット移載装置１５ａ、１５ｂは同一構造であるので、以下第一パレット移載装置１５ａを中心に説明し、第二パレット移載装置１５ｂについては同一符号を付して示すに留める。
図２に示したように、パレット移載装置１５ａは、台車１４に取り付けられた基台２５、その基台２５上に設置された円板形のテーブル２６、そのテーブル２６上に設置されたクランプ板２７とから構成される組立体と、前記クランプ板２７に一方向にスライド可能に搭載されたパレット１７ａ（他方のパレット移載装置１５ｂに搭載されるパレットは符号１７ｂで示す。）とから構成される。
【００２１】
前記の基台２５は、水平方向及び垂直方向への調節が可能なねじ構造をもった連結調節手段２８によって台車１４に固定される。
テーブル２６は、その中心穴３６（図４参照）に基台２５の上端中心部から上向きに突き出した支持軸２９が貫通され、スラスト軸受３０、ラジアル軸受３１を介して水平面内で回転自在に支持される。前記テーブル２６の下端面の同芯円の位置に環状歯車３２が設けられ、基台２５上に設置されたピニオン３３と前記の環状歯車３２が噛み合う。ピニオン３３は軸受３３ａを介して基台２５に設置された油圧モータ３４によって駆動される。
前記の油圧モータ３４、ピニオン３３、環状歯車３２等は、パレット１７ａ上に搭載されたワークＷの芯出し回転機構３５を構成する。
テーブル２６の中心穴３６の周りおける等角度の同一半径上の４か所にクランプ用の油圧シリンダー３７が設けられる。これらの油圧シリンダー３７は、テーブル２６上に設置されたクランプ板２７の下方に設けられ、そのピストンロッド４２がクランプ板２７に固定される。
また、各油圧シリンダー３７の外側にそれぞれ位置決めピン３８と高さ規制ピン３９が相互に接近して一対づつ上向きに突設される。これらの位置決めピン３８及び高さ規制ピン３９の位置は、平面視でクランプ板２７の外側となる位置に設定され（図１、図４参照）、後述のように、パレット１７ａのクランプ時の位置と高さを規制する。
前記の高さ規制ピン３９には、その中心にエアー通路４１（図５参照）が貫通され、クランプの際にそのピン３９が当接するパレット１７ａの下面にエアーを噴射し、クリーニングを行う。当接面にゴミ等が付着することにより、パレット１７ａの高さが不正確となる事態を防止するものである。
図１に示したように、前記のクランプ板２７は、全体として長方形の板状のものであり、前記テーブル２６と同心状態に配置され、その長さ方向が前記台車１４の移動方向と直交する向きとなるように設置される。クランプ板２７は油圧シリンダー３７の作用によって、上下方向に一定のクランプストロークｈ（図３、図５参照）だけ作動され、後述のように、パレット１７ａのクランプとアンクランプの作用を行う。
前記各油圧シリンダー３７への油圧の供給のために、前記支持軸２９に設けられた油圧系統３７ａに外部の油圧ホースが接続される（図４の矢印ａ参照）また、支持軸２９の中心部に設けたエアー系統４４に外部のエアーホースが接続される（図４の矢印ｃ参照）が接続される。
テーブル２６の中心穴３６の上端において、前記支持軸２９の周りに嵌合された回転分配ジョイント４５が取り付けられる。また、回転分配ジョイント４５の上端から露出した支持軸２９の上端面に固定分配ジョイント４６が取り付けられる。
前記回転分配ジョイン４５に前記油圧系統３７ａに連通した分配通路が設けられ、その分配通路を経て各油圧シリンダー３７に油圧が分配される（図４の矢印ｂ参照）。また、前記回転分配ジョイント４５に前記固定分配ジョイント４６に連通した分配通路が設けられ、その分配通路から各高さ規制ピン３９のエアー通路４１に圧縮エアーが分配される（図４の矢印ｄ参照）。
前記クランプ板２７は、図６（ａ）（ｂ）に示したように、全体として長方形をなし、前記テーブル２６の直径より若干小さい長辺と、その約半分の長さの短辺を有する。その長辺が前記パレット移載装置１５ａ、１５ｂの移動方向と直交する向きとなるよう前記テーブル２６上に同芯状態に載置される。
【００２２】
前記クランプ板２７の上面において、その両短辺の中間に開放されるフックガイド溝４７が設けられる。フックガイド溝４７に沿って左右にガイド部材４８、４８が取り付けられ、これらの部材４８、４８によってガイド溝４７にアンダーカット部分４８ａ（図６（ｂ）参照）が形成される。
前記フックガイド溝４７のパレット搬入出装置１６側の端部において、フックガイド溝４７を延長するフックガイド補助部材４７ａが突設される。フックガイド補助部材４７ａは、前記のフックガイド溝４７と同一断面の補助ガイド溝４７ｂを有する。
【００２３】
前記クランプ板２７の長辺側の両側面に、一定の間隔をおいて、水平軸に支持された水平軸ガイドローラ４９、垂直軸に支持された垂直軸ガイドローラ５１が所要数設けられる。これらのガイドローラ４９、５１によって、クランプ板２７の両側面においてパレットガイド部４０が構成される。また、その両側面において、各側面から外側方へ突き出したクランプ片５２が各側面に２か所づつ設けられる。クランプ片５２は、後述のように、パレット１７ａの一部と係合してパレット１７ａをクランプするものである。
【００２４】
次に、パレット搬入出装置１６について説明する。パレット搬入出装置１６は、図１に示したように、ベッド１２を挟んで加工ステーションＡと対向した位置に設置され、基台５３（図７参照）に連結調節手段５０を介して装置本体５９が設けられる。図７に示したように、装置本体５９の内部に駆動部５４が設けられる。駆動部５４は、駆動モータ５５と、その駆動モータ５５によって回転されるスプロケット６０と、そのスプロケット６０に係合された有端のローラチェン６１とによって構成される。
【００２５】
ローラチェン６１を支持するガイドレール５８は、上端部が前記スプロケット６０の上方において水平に固定され、また下端部が駆動モータ５５の下方において水平に固定される。上端部と下端部の間はＳ字状に屈曲され、駆動部５４のコンパクト化を図っている。ガイドレール５８の上端部分においてスプロケット６０の一部が露出し、その露出部分にローラチェン６１が係合される。
【００２６】
ガイドレール５８の上端部の先端にガイド部材５７の一端部が連結される。ガイド部材５７は、ケーシング５９の上端部から加工ステーションＡ方向に水平状態に突き出す。ガイド部材５７は、前記クラッチ板２７のガイド溝４７（図６参照）及びフックガイド補助部材４７ａの補助ガイド溝４７ｂと同一の断面形状のガイド溝５６を有する。
【００２７】
前記のガイド部材５７は、搬入出ステーションＢに第一又は第二パレット移載装置１５a、１５ｂが停止した際に、前記のフックガイド補助部材４７aの先端に合致する。これにより、パレット搬入出装置１６のガイド溝５６からフックガイド補助部材４７ａの補助ガイド溝４７ｂを経て、第一又は第二パレット移載装置１５a、１５ｂのフックガイド溝４７の終端（加工ステーションＡ側の端部）に至る一直線の統合ガイド溝６６（図１参照）が形成される。統合ガイド溝６６は全長にわたり、前記フックガイド溝４７の断面形状（図６（ｂ）参照）と同様のアンダーカット部４８ａをもった溝に形成される。
【００２８】
前記のローラチェン６１の先端にフック部材６２が連結される。フック部材６２は、ガイド部材５７の長さと同程度の長さを有し、前記ガイド溝５６のアンダーカット部の内側に嵌合される左右、前後一対の水平軸ガイドローラ６３及び溝開口部に嵌合される４個の垂直軸ガイドローラ６４によって走行可能に支持される。フック部材６２の先端部に下向きに屈曲した逆Ｌ字形の係合フック６５が設けられる。係合フック６５の高さは、前記統合ガイド溝６６を走行するいずれの部分においても一定高さに維持される。
【００２９】
フック部材６２は、前記の統合ガイド溝６６にガイドされて進退するので、パレット１７ａを安定よく移行させることができる。
【００３０】
前記パレット搬入出装置１６のケーシング５９は、連結バー７０によって前記ベッド１２と連結される（図３及び図７参照）。
【００３１】
次に、前記のパレット１７は、図５に示したように、その底面にクランプ板２７に対しスライド自在に嵌合する嵌合溝６７が設けられ、その両側部にクランプ溝７２が設けられる。クランプ溝７２にクランプ板２７の前記クランプ片５２が嵌合される。油圧シリンダー３７の作動によってクランプ板２７を引き下げたときに、前記クランプ片５２によってパレット１７ａを所要のクランプストロークｈ（図３、図５参照）だけ引き下げ、パレット１７ａをクランプする。
【００３２】
パレット１７ａがクランプされた際、前記の高さ規制ピン３９がパレット１７ａの底面に当たって高さが規制され、また、位置決めピン３９が位置決め凹部６８に嵌合されることにより、テーブル２６に対するパレット１７ａの位置が定められる。
【００３３】
パレット１７ａ底面の前記パレット搬入出装置１６側の端部において、前記フックガイド補助部材４７ａ上に重なる係合板６９が水平に突き出して設けられる（図３参照）。係合板６９の上面に係合凹部７１が設けられ、前記フック部材６２の係合フック６５がその係合凹部７１に係脱できるようになっている。
係合フック６５の高さは一定不変であるので、パレット１７ａがクランプされる際に前記のクランプストロークｈだけ下降することにより係合フック６５が係合凹部７１から外れ、逆に、アンクランプされる際にクランプストロークｈだけ上昇することにより係合凹部７１に係合される。図３は、パレット１７ａがアンクランプ状態にあり、係合フック６５に係合凹部７１が係合された状態を示している。
前記のパレット１７ａ上部にチャック２０が設けられる。ワークＷをチャッキングする爪は、３個所の爪を連動させる三つ爪型と、４個所の爪を個別に作動させる四つ爪型のものがあり、四つ爪型はワークが非円形の場合に使用される。三つ爪型の場合は、三つの爪が連動することによりワークＷのパレット１７ａに対する芯出しがチャッキングと同時に行われるので、改めて芯出し作業をする必要はないが、四つ爪型の場合は、四つの爪が個別に作動されるので芯出し機能をもたない。したがって、別途芯出し作業が必要となる。図示の実施例においては、四つ爪型の場合を示している。
【００３４】
次に、搬入出ステーションＢの加工ステーションＡのシャッター１９に面した部分に設けられた左右一対のブリッジ装置７４について説明する（図１、図３）。ブリッジ装置７４は、ベッド１２に固定された基台７５と基台７５上に水平方向の軸７６により揺動自在に支持されたブリッジアーム７７及び油圧シリンダー７８とから構成される。
ブリッジアーム７７には、ガイドローラ７９が設けられ、油圧シリンダー７８の作動によってパレット１７ａの搬入出高さの位置で水平状態に延び出す（図３参照）。その延び出しによる前進位置は、シャッター１９の厚さ方向の中間部分程度である。
前記ブリッジアーム７７は、パレット１７ａが搬入出ステーションＢと加工ステーションＡの間を移動する場合に延び出し、パレット１７ａの底面を支持し、その安定な移行を確保する。
加工ステーションＡにおいてワークの加工中はシャッター１９が閉鎖されるので、その閉鎖の支障となるのを避けるため、ブリッジアーム７７は油圧シリンダー７８の作動によって回動し、図９に示したようにシャッター１９の前面に後退する。
【００３５】
次に、工作機本体１１の加工ステーションＡにおける関連部分について説明する。図８及び図９に示したように、加工ステーションＡの前述の回転テーブル１８上に、長方形のクランプ板２１が同芯状態に取り付けられる。クランプ板２１は、その長辺方向の中心線が、搬入出ステーションＢ上のパレット移載装置１５aの統合ガイド溝６６の中心線と一致する（図１参照）。クランプ板２１の左右両側縁に所定の間隔をおいて水平軸に支持されたガイドローラ８０が所要数設けられる。また、そのガイドローラ８０より外方に突き出したクランプ片８１が設けられる。
【００３６】
また、前記クランプ板２１と、その下方の回転テーブル１８との間に、クランプ用の油圧シリンダー８２が介在され、そのピストンロッド８３がクランプ板２１に固定される。この油圧シリンダー８２は、中心点の周りの等角度、等半径の位置に設けられる。
【００３７】
また、前記クランプ板１２の外側において、回転テーブル１８に位置決めピン８４と高さ規制ピン８５の対が左右２か所づつ、合計４か所に設けられる。
クランプ板１２と回転テーブル１８の中心に貫通穴８６が設けられ（図９参照）、その貫通穴８６に高さ検知ロッド８７が貫通され、その上端がクランプ板１２に固定される。
【００３８】
その他、図９において、８８は回転テーブル１８とパレット１７ａとの間に介在されたシール部材、８９は油圧系統、９０は環状歯車、９１は駆動源のピニオンである。回転テーブル８８は、ピニオン９１に噛み合った環状歯車９０を介して回転される。
【００３９】
図１０及び図１１は、前記のパレット交換装置に設けられるオイルパン９２を概略的に示す。オイルパン９２は、第一及び第二パレット移載装置１５ａ、１５ｂの前面（パレット搬入出装置１６側の面）、左右両側面の３面と、各パレット移載装置１５ａ、１５ｂの周りを囲む底面とによって構成され、その底面部分において各パレット装置１５ａ、１５ｂと一体化される。工作機本体１１側の面は開放される。
【００４０】
前記のオイルパン９２は、加工ステーションＡにおける切削油がワークＷや、パレット１７ａ、１７ｂに付着したままパレット移載装置１５ａ、１５ｂに搬入された際、これらの装置１５ａ、１５ｂの周辺に切削油が飛散することを防止するために設けられる。オイルパン９２上に落下した切削油はオイルパン９２の工作機本体１１側の開放部分から外部に排出される。
【００４１】
実施形態のパレット交換装置は以上のようなものであり、次にその作用について説明する。
【００４２】
図１は、台車１４が左移動して左方のストッパー２４ｂに当って停止した状態にあり、加工ステーションＡから加工済みワークＷをパレット１７ａとともに搬入出ステーションＢ上の第一パレット移載装置１５ａ上に搬入し、かつパレット１７ａがアンクランプ状態にある場合を示している。第二パレット移載装置１５ｂは第一段取りステーションＣ１において段取り状態にある。
また、パレット移載装置１５ａ、１５ｂには、それぞれパレット１７ａ、１７ｂが搭載され、各パレット１７ａ、１７ｂには、それぞれワークＷがチャック２０（図２参照）により固定されている。
第二パレット移載装置１５ｂにおける前記の段取り作業において、芯出し回転機構３５が作動され、芯出し作業が行われる。このとき、加工ステーションＡは空き状態（パレットのない状態）にあり、シャッター１９は開放されている。
【００４３】
上記装置の作用の概要を、図１２（ａ）から（ｄ）、図１３（ｅ）から（ｈ）の作用図を参照しながら説明する。図１の状態は、図１２（ａ）に示した初期状態に相当する。この状態においては、パレット１７ａはアンクランプ状態にあり、また、パレット搬入出装置１６のフック部材６２は後退位置（イ）にある。第二パレット移載装置１５ｂにおいては芯出し回転機構３５によってパレット１７ｂの芯出し作業が完了した状態にある。パレット１７ａの係合凹部７１は係合フック６５から外れているので、台車１４を右移動させることができる。
台車１４を右移動させ、第一パレット移載装置１５ａを第二段取りステーションＣ２に、第二パレット移載装置１５ｂを搬入出ステーションＢに位置させる（図１２（ｂ）参照）。第二パレット移載装置１５ｂのパレット１７ｂがクランプされ、フック部材６２の係合フック６５にパレット１７ｂの係合凹部７１が係合される。これと同時に左右のブリッジ装置７４が起動され、ブリッジアーム７７が加工ステーションＡの方向に水平状態に延び出す。その後、パレット搬入出装置１６によってフック部材６２が前進され、未加工ワークがパレット１７ｂとともに加工ステーションＡに搬出される（図１２（ｃ）参照）。
パレット１７ｂは、搬入出ステーションＢと加工ステーションＡとの間隔部分を、前記ブリッジアーム７７に支持されながら移動し、加工ステーションＡに達する。この位置がフック部材６２の前進位置（ロ）である。
次に、工作機本体１１の制御装置において、油圧シリンダー８２（図９参照）を駆動して、クランプ板２１及びその上のパレット１７ｂを回転テーブル１８に対しクランプさせる。
【００４４】
パレット１７ｂが前記のクランプによって下降することにより、係合フック６５がパレット１７ｂ側の係合凹部７１から外れる（図３の二点鎖線参照）。前記のクランプを所定の検知手段により検知すると、パレット搬入出装置１６を一時的に駆動して、フック部材６２をシャッター１９の前面の待機位置（ハ）まで後退させる（図１２（ｄ）参照）。
【００４５】
次に、加工ステーションＡのシャッター１９を閉鎖したのち加工を開始する（図１３（ｅ）参照）。その間第二段取りステーションＣ２においてはワークの積み替え、芯出し作業等の段取り作業が行われる。
【００４６】
加工完了後、シャッター１９を開放し、パレット搬入出装置１６を駆動してフック部材６２を前記の待機位置（ハ）から前進させる。同時にブリッジ装置７４を起動してブリッジアーム７７を前進させる（図１３（ｆ）参照）。フック部材６２が前進位置（ロ）に達した状態において、パレット１７ｂのクランプを解除することにより、パレット１７ｂの係合凹部７１を係合フック６５に係合させる。この場合、フック部材６２は、待機位置（ハ）から前進位置（ロ）まで移行するだけであるから、後退位置（イ）から前進位置（ロ）まで移行する場合に比べ、移行ストロークが短縮される。
【００４７】
次に、フック部材６２を後退位置（イ）まで移動させ、加工済みワークをパレット１７ｂとともに搬入出ステーションＢに搬入させる（図１３（ｇ）参照）。その後台車１４を左移動させ、第一段取りステーションＣ１において、第二パレット移載装置１５ｂ上のワークの積み替え、芯出し作業等の段取り作業が行われる（図１３（ｈ）参照）。以下、同様のサイクルを繰り返す。
なお、ワークＷが円形の場合は三つ爪型のチャックを使用する。この場合は、チャック自身が芯出し機能を持っているので芯出し作業は不要である。したがって、芯出し回転機構３５を起動させる必要はない。
【００４８】
この実施形態における芯出し作業は、第一段取りステーションＣ１と第二段取りステーションＣ２において行われ、加工ステーションＡの前方のパレット搬入出ステーションＢにおいて芯出し作業を行うことはない。このため、加工完了後は、ワークＷを遅滞なく搬入出ステーションＢに搬入させることができ、次の加工に備えることができる。
【００４９】
また、第一及び第二段取りステーションＣ１、Ｃ２は、加工ステーションＡとパレット搬入出装置１６から離れた位置であるので、芯出し作業のためのスペースを十分とることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態の平面図
【図２】同上の正面図
【図３】同上の拡大側面図
【図４】同上のパレット移載装置の部分断面図
【図５】同上のパレット移載装置のパレット部分の断面図
【図６】（ａ）は同上のクランプ板の一部省略平面図、（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ線の断面図
【図７】同上のパレット搬入出装置の断面図
【図８】同上の工作機本体の一部省略平面図
【図９】図８のＹ−Ｙ線の断面図
【図１０】同上のオイルパンの説明のための平面図
【図１１】同上のオイルパンの説明のための正面図
【図１２】（ａ）から（ｄ）は、作用説明図
【図１３】（ｅ）から（ｈ）は、作用説明図
【図１４】（ａ）（ｂ）は、従来例１の作用説明図
【図１５】（ｃ）（ｄ）は、従来例１の作用説明図
【符号の説明】
【００５１】
Ａ  加工ステーション
Ｂ  搬入出ステーション
Ｃ１  第一段取りステーション
Ｃ２  第二段取りステーション  
１１  工作機本体
１２  ベッド
１３  ガイドレール
１４  台車
１５ａ  第一パレット移載装置
１５ｂ  第二パレット移載装置
１６  パレット搬入出装置
１７ａ、１７ｂ  パレット
１８  回転テーブル
１９  シャッター
２０  チャック
２１  クランプ板
２２  直線案内ユニット
２３  油圧シリンダー
２４ａ、２４ｂ  ストッパー
２５  基台
２６  テーブル
２７  クランプ板
２８  連結調節手段
２９  支持軸
３０  スラスト軸受
３１  ラジアル軸受
３２  環状歯車
３３  ピニオン歯車
３３ａ  軸受
３４  油圧モータ
３５  芯出し回転機構
３６  中心穴
３７  油圧シリンダー
３７ａ  油圧系統
３８  位置決めピン
３９  高さ規制ピン
４０  パレットガイド部
４１  エアー通路
４２  ピストンロッド
４３  ピストン
４４  エアー系統
４５  回転分配ジョイント
４６  固定分配ジョイント
４７  フックガイド溝
４７ａ  フックガイド補助部材
４７ｂ  補助ガイド溝
４８  ガイド部材
４８ａ  アンダーカット部
４９  水平軸ガイドローラ
５０  連結調整手段
５１  垂直軸ガイドローラ
５２  クランプ片
５３  基台
５４  駆動部
５５  駆動モータ
５６  ガイド溝
５７  ガイド部材
５８  ガイドレール
５９  装置本体
６０  スプロケット
６１  ローラチェン
６２  フック部材
６３  水平軸ガイドローラ
６４  垂直軸ガイドローラ
６５  係合フック
６６  統合ガイド溝
６７  嵌合溝
６８  位置決め凹部
６９  係合板
７０  連結バー
７１  係合凹部
７３  クランプ溝
７４  ブリッジ装置
７５  基台
７６  軸
７７  ブリッジアーム
７８  油圧シリンダー
７９  ガイドローラ
８０  ガイドローラ
８１  クランプ片
８２  油圧シリンダー
８３  ピストンロッド
８４  位置決めピン
８５  高さ規制ピン
８６  貫通穴
８７  検知ロッド
８８  シール部材
８９  油圧系統
９０  環状歯車
９１  ピニオン
９２  オイルパン
【図１】
2010131718.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010131718.tif 000009
【図８】
2010131718.tif 000010
【図９】
2010131718.tif 000011
【図１０】
2010131718.tif 000012
【図１１】
2010131718.tif 000013
【図１２】
2010131718.tif 000014
【図１３】
2010131718.tif 000015
【図１４】
2010131718.tif 000016
【図１５】
2010131718.tif 000017