(57)【要約】【課題】短時間でパレットの交換ができる簡素でコンパクトな構成のパレット交換装置を提供する。【解決手段】自動パレット交換装置１０は、工作物２に対して主軸頭５が直交３軸方向に移動可能でテーブル６が下方に配置されて上向きに位置決め可能に揺動可能で割出し動作も可能な５軸制御の立形マシニングセンタ１に設けられている。自動パレット交換装置は、加工領域８の外部にはパレット段取り台１１を設け、水平面内で旋回するとともに昇降動作を行うパレット交換アーム４０に、パレットを把持，把持解除可能なパレット把持部４１を設け、パレット交換アームが旋回動作と昇降動作を行うことにより、パレットをテーブルとパレット段取り台との間で移動させ、テーブルとパレット段取り台に対してパレットを受け渡す。【選択図】    図１
2004160601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレットを交換するために工作機械に設けられたパレット交換装置であって、
前記工作機械は、
テーブル上の前記パレットに支持された工作物に対して主軸頭が直交３軸方向に相対的に移動可能であり、
前記テーブルが、前記主軸頭の高さ位置より下方に配置され、テーブル用駆動装置に駆動されて上向きに位置決め可能に揺動可能で少なくとも割出し動作も可能な５軸制御の工作機械であり、
前記パレット交換装置は、
前記工作機械の加工領域の外部には、前記パレットを載置可能なパレット段取り台を設け、
ほぼ水平面内で旋回するとともに昇降動作を行うパレット交換アームに、前記パレットを把持，把持解除可能な少なくとも一つのパレット把持部を設け、
前記パレット交換アームが前記旋回動作と前記昇降動作とを行うことにより、前記パレットを、前記テーブルと前記パレット段取り台との間で移動させるとともに前記テーブルと前記パレット段取り台とに対してそれぞれ受け渡すようにしたことを特徴とする工作機械のパレット交換装置。
【請求項２】
前記パレット交換アームを支持する支持軸は、前記加工領域の近傍で且つこの加工領域の外部に縦方向に配置され、
前記パレット交換アームの待機位置は、前記加工領域に隣接する外部で且つ前記パレット交換アームの上昇位置であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械のパレット交換装置。
【請求項３】
前記パレット交換アームの両方の端部またはその近傍には前記パレット把持部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の工作機械のパレット交換装置。
【請求項４】
請求項１，２または３に記載の前記パレット交換装置を備えた工作機械。
【請求項５】
前記工作機械は、
前記主軸頭に回転可能に支持されている主軸の軸線が床面に対してほぼ垂直方向を向き、
上向きに位置決め可能な前記テーブルが前記主軸頭の高さ位置より下方に配置され、
前記テーブル上の前記パレットに支持された前記工作物に対して前記主軸頭が直交３軸方向に相対的に移動可能で、且つ、前記テーブルが前記テーブル用駆動装置に駆動されて揺動可能で割出し動作と回転動作も可能な５軸制御の立形マシニングセンタであることを特徴とする請求項４に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物を工作機械のテーブルに供給するために、工作物が載置されたパレットの交換を行うパレット交換装置およびこれを備えた工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、実開平７−３９３８号公報（特許文献１）には、マシニングセンタなどの工作機械において、テーブル上のパレットを自動的に搬出するとともに、テーブル上に次のパレットを自動的に搬入することができる工作機械のパレット交換装置が記載されている。
このパレット交換装置は、テーブルに隣接して配設された基台と、この基台に往復移動可能に配設された往復台と、この往復台に垂直軸線まわりに旋回可能に配設された旋回軸と、二つのパレットを載置可能な大きさを有し、往復台の移動方向に移動可能に旋回軸に支持されて旋回軸とともに旋回する旋回アームとを備えている。
【０００３】
【特許文献１】
実開平７−３９３８号公報（第１頁，図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１に記載のパレット交換装置では、パレットの交換の際に往復台が水平方向に直線状に往復移動しなければならないので、パレットの交換時間が長くなりがちであり、また、パレット交換装置が複雑化するとともに装置全体も大型化する傾向があった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、短時間でパレットの交換ができる簡素でコンパクトな構成のパレット交換装置およびこれを備えた工作機械を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明にかかるパレット交換装置は、パレットを交換するために工作機械に設けられたパレット交換装置であって、前記工作機械は、テーブル上の前記パレットに支持された工作物に対して主軸頭が直交３軸方向に相対的に移動可能であり、前記テーブルが、前記主軸頭の高さ位置より下方に配置され、テーブル用駆動装置に駆動されて上向きに位置決め可能に揺動可能で少なくとも割出し動作も可能な５軸制御の工作機械であり、前記パレット交換装置は、前記工作機械の加工領域の外部には、前記パレットを載置可能なパレット段取り台を設け、ほぼ水平面内で旋回するとともに昇降動作を行うパレット交換アームに、前記パレットを把持，把持解除可能な少なくとも一つのパレット把持部を設け、前記パレット交換アームが前記旋回動作と前記昇降動作とを行うことにより、前記パレットを、前記テーブルと前記パレット段取り台との間で移動させるとともに前記テーブルと前記パレット段取り台とに対してそれぞれ受け渡すようにしている。
好ましい実施態様として、前記パレット交換アームを支持する支持軸は、前記加工領域の近傍で且つこの加工領域の外部に縦方向に配置され、前記パレット交換アームの待機位置は、前記加工領域に隣接する外部で且つ前記パレット交換アームの上昇位置である。
前記パレット交換アームの両方の端部またはその近傍には、前記パレット把持部がそれぞれ設けられているのが好ましい。
本発明にかかる工作機械は、前記構成のパレット交換装置を備えている。たとえば、この工作機械は、前記主軸頭に回転可能に支持されている主軸の軸線が床面に対してほぼ垂直方向を向き、上向きに位置決め可能な前記テーブルが前記主軸頭の高さ位置より下方に配置され、前記テーブル上の前記パレットに支持された前記工作物に対して前記主軸頭が直交３軸方向に相対的に移動可能で、且つ、前記テーブルが前記テーブル用駆動装置に駆動されて揺動可能で割出し動作と回転動作も可能な５軸制御の立形マシニングセンタであるのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施の形態の一例を、図１ないし図４を参照して説明する。
図１は立形マシニングセンタの斜視図、図２は、前記立形マシニングセンタに設けられた自動パレット交換装置の概略構成図、図３および図４は、前記自動パレット交換装置の動作を示す説明図である。
図１ないし図４に示すように、本実施形態における工作機械としての立形マシニングセンタ（以下、ＭＣと記載）１は、５軸制御で工作物２を加工可能な工作機械である。
ＭＣ１は、ＮＣ（数値制御）装置とプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）とからなる制御装置２０により制御されている。なお、制御装置２０は、ＮＣ装置にＰＬＣ部を内蔵したものであってもよい。
【０００８】
ＭＣ１の主軸３の軸線ＣＬは、床面４に対して垂直方向を向いているが、この垂直方向に対して所定角度傾斜した方向（この場合も、「床面に対してほぼ垂直方向」とする）を向いている場合でもよい。
主軸３を回転可能に支持する主軸頭５が、パレット７に載置された工作物２に対して相対的に直交３軸方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向）に移動可能である。パレット７を支持可能なテーブル６は、下方に配置されている。
主軸頭５が直交３軸方向に移動する場合を示しているが、主軸頭が直交２軸方向（たとえば、Ｚ軸方向，Ｙ軸方向）に移動し、下方のテーブルが１軸方向（たとえば、Ｘ軸方向）に移動する立形マシニングセンタであってもよい。
ＭＣ１において、主軸３の軸線ＣＬと平行な方向をＺ軸（図１の上下方向の軸）とし、これに直交して直交座標系をなす各軸線方向をＸ軸，Ｙ軸とする。なお、説明の便宜上、−Ｙ軸方向および＋Ｙ軸方向，＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向を、それぞれＭＣ１の前方および後方，右方および左方とする。
【０００９】
ＭＣ１は、パレット７を交換するためのパレット交換装置としての自動パレット交換装置（以下、ＡＰＣと記載）１０を備えている。ＡＰＣ１０は、ＭＣ１の加工領域８の近傍に配置されて制御装置２０により制御されている。加工領域８の外部には、パレット７を載置可能なパレット段取り台１１が設けられている。
ＭＣ１では、パレット７に載置されている未加工の工作物２を、パレット段取り台１１からＡＰＣ１０でテーブル６に供給する。旋削用工具による旋削加工や回転工具による切削加工などの加工が完了したら、加工済の工作物２が載置されたパレット７を、ＡＰＣ１０によりテーブル６からパレット段取り台１１に戻す。
本実施形態では、工作機械として、テーブル６が揺動するいわゆる「ゆりかご式」の５軸制御の立形マシニングセンタ１の場合を示している。
なお、本発明は、テーブル上のパレットに支持された工作物に対して主軸頭が直交３軸方向に相対的に移動可能であり、前記テーブルが、前記主軸頭の高さ位置より下方に配置され、テーブル用駆動装置に駆動されて上向きに位置決め可能に揺動可能で少なくとも割出し動作も可能な（すなわち、「ゆりかご式」のテーブルを有する）５軸制御の工作機械たとえば、横形マシニングセンタ，ターニングセンタなどの他の種類の工作機械であってもよい。
【００１０】
ＡＰＣ１０は、パレット段取り台１１とパレット交換アーム４０を有している。パレット交換アーム４０は、軸線ＣＬ１を中心としてほぼ水平面内で旋回するとともに、矢印Ｅに示すように、軸線ＣＬ１方向に昇降動作を行う。パレット交換アーム４０の旋回中心の軸線ＣＬ１は、Ｚ軸方向と平行な上下方向を向いている。
パレット交換アーム４０には、パレット７を把持，把持解除可能な少なくとも一つ（ここでは、一対）のパレット把持部４１が設けられている。パレット交換アーム４０は、旋回動作と昇降動作とを行うことにより、パレット７をテーブル６とパレット段取り台１１との間で移動させるとともに、テーブル６とパレット段取り台１１とに対してパレット７をそれぞれ受け渡す機能を有している。
パレット交換アーム４０は、旋回動作と昇降動作のみを行なうようになっており、水平方向に直線状に往復移動する動作は行わないので、短時間でパレット７の交換ができるとともに、ＡＰＣ１０を簡素でコンパクトな構成にすることができる。
なお、本発明におけるパレット交換装置は、ＡＰＣ１０に代えて、手動操作によりパレット交換アーム４０を旋回，昇降動作させる場合であってもよい。
【００１１】
次に、ＭＣ１の構成について説明する。
ＭＣ１は、その基体１２を構成するベッド１３を有している。基体１２には、サドル１４が、Ｘ軸ガイドレール１５に案内されてＸ軸方向（左右方向）に移動可能に設けられている。
サドル１４の上部には、コラム１６が、Ｙ軸ガイドレール１７に案内されてＹ軸方向（前後方向）に移動可能に設けられている。コラム１６の前部には主軸頭５が設けられている。
主軸頭５は、コラム１６に対して、主軸３の軸線ＣＬと平行なＺ軸方向（上下方向）に、Ｚ軸ガイドレール１８に案内されて移動可能である。主軸頭５には主軸３が回転可能に支持されている。
【００１２】
テーブル６は、ベッド１３に支持され、主軸頭５の高さ位置より下方に配置されている。テーブル６は、テーブル用駆動装置３０に駆動されて、揺動可能で且つ少なくとも割出し動作（ここでは、割出し動作と回転動作の両方）も可能である。
テーブル６は、パレット７を着脱可能に支持して上向き（Ｚ軸方向）に位置決め可能である。パレット７には工作物２を固定手段で着脱可能に固定するようになっている。
テーブル６には、パレット７をクランプ・アンクランプするためのクランプ・アンクランプ機構１９が設けられている。テーブル６にパレット７を装着した状態で、パレット７をクランプ・アンクランプ機構１９でテーブル６にクランプすることができる。テーブル６には、クランプ・アンクランプ機構１９を駆動してパレット７をクランプ・アンクランプするための駆動部（図示せず）が設けられている。
【００１３】
テーブル用駆動装置３０は、テーブル６をＢ軸まわりに揺動させるための揺動用駆動装置３１と、テーブル６に対してパレット７をＡ軸のまわりに割出すとともに回転させるための割出し用駆動装置３２とを有している。Ｂ軸はＹ軸方向と平行であり、Ａ軸はテーブル６の回転中心である。
揺動用駆動装置３１は、ＭＣ１の前方に配置されて、テーブル６を揺動可能に両持ち支持している。揺動用駆動装置３１を駆動することにより、テーブル６とテーブル６に設けられた割出し用駆動装置３２などが、Ｂ軸のまわりに揺動するとともに所定の位置に割出される。
【００１４】
主軸３に装着された回転工具３３による切削加工時には、割出し用駆動装置３２を制御して、この割出し用駆動装置３２でパレット７上の工作物２をＡ軸まわりの所定位置に割出す。この状態で、パレット７に載置された工作物２は、主軸３に装着された回転工具３３により切削加工される。
一方、旋削加工時には、割出し用駆動装置３２を回転駆動すると、テーブル６に支持されているパレット７および工作物２がＡ軸のまわりに回転する。パレット７に工作物２が載置されている状態で、工作物２をＡ軸のまわりに所定の回転速度で回転させれば、この工作物２は、主軸３に装着された旋削用工具３３により旋削加工される。
【００１５】
前記構成のＭＣ１において、主軸頭５は、テーブル６上のパレット７に支持された工作物２に対して直交３軸方向に相対的に移動可能で、また、テーブル６が、テーブル用駆動装置３０に駆動されて揺動，割出しおよび回転可能である。したがって、ＭＣ１は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸，Ａ軸，Ｂ軸の５軸制御で工作物２を加工することができる。
ＭＣ１は、工作物２に対して、回転工具による切削加工と旋削用工具による旋削加工とが可能である。これにより、ＭＣ１で加工可能な工作物の種類が多くなり、また、これら工作物に対して各種の加工が可能になり、ＭＣ１は複合機としての機能を発揮することができる。
【００１６】
ＡＰＣ１０において、パレット交換アーム４０を支持する支持軸４２は、加工領域８の内部と外部との間に配置されている。すなわち、支持軸４２は、加工領域８の近傍で且つこの加工領域８の外部に、縦方向（Ｚ軸と平行な方向）に配置されている。
ＡＰＣ１０がパレット交換を行わないときのパレット交換アーム４０の待機位置は、加工領域８に隣接する外部で且つパレット交換アーム４０の上昇位置（後述する旋回高さ位置Ｈ２）であり、パレット交換アーム４０は左右方向を向いて待機している。
したがって、パレット段取り台１１をテーブル６の近傍に配置して、パレット交換アーム４０の長さを短くできるので、パレット交換動作を高速化することができる。
待機時のパレット交換アーム４０は、開閉可能なシャッタを有するカバー（図示せず）内に収納されている。旋回動作時と昇降動作時には、カバーのシャッタが開いてパレット交換アーム４０を通過させる。
昇降可能なパレット交換アーム４０は、旋回中や待機中は所定の上昇位置まで上昇しているので、ＭＣ１の他の構成部材と干渉することはない。また、パレット交換アーム４０は加工領域８の外部で待機するので、加工領域８内で工作物２の加工中に、主軸頭５などの移動部がパレット交換アーム４０と干渉することはない。
作業者は、ＭＣ１の右方からアプローチして作業を行うことが多いが、待機中のパレット交換アーム４０は、ＭＣ１の左右方向を向いているので作業の邪魔にはならない。
【００１７】
パレット交換アーム４０の両方の端部またはその近傍には、パレット把持部４１がそれぞれ設けられている。このように、パレット交換アーム４０に一対のパレット把持部４１が設けられているので、パレット交換アーム４０は、一度に未加工の工作物と加工済の工作物とを同時に交換することができ、パレット交換時間が短縮される。
パレット交換アーム４０は、一対のパレット把持部４１が設けられたいわゆる「ダブルアーム」であるが、一つのパレット把持部４１のみがパレット交換アームの一方の端部またはその近傍に設けられた「シングルアーム」であってもよい。
【００１８】
ＡＰＣ１０は、ベッド１３に取付けられたＡＰＣ本体４３と、ＡＰＣ本体４３に昇降移動可能に支持されている昇降部４４とを有している。ＡＰＣ本体４３はベッド１３の前方に配置されており、昇降部４４は、支持軸４２を正逆方向に回転可能に支持している。
昇降部４４には、支持軸４２を回転駆動するための旋回用サーボモータ４５が取付けられている。旋回用サーボモータ４５をオン，オフすると、支持軸４２に取付けられたパレット交換アーム４０は、旋回するとともに所定位置に位置決めされる。パレット交換アーム４０は、ほぼ水平面内で平面視で時計まわり方向，反時計まわり方向にそれぞれ旋回することができる。
パレット交換アーム４０は、パレット交換動作を行わないで待機する待機位置Ｓ０と、第１のパレット把持位置Ｓ１と、第１のパレット把持位置Ｓ１より１８０度反対方向の第２のパレット把持位置Ｓ２と、その他の所定位置に、それぞれ位置決め可能である。
パレット交換アーム４０が第１のパレット把持位置Ｓ１に位置しているときは、一方のパレット把持部４１がテーブル６に位置決めされ、他方のパレット把持部４１がパレット段取り台１１に位置決めされる。
パレット交換アーム４０が第２のパレット把持位置Ｓ２に位置しているときは、一方のパレット把持部４１がパレット段取り台１１に位置決めされ、他方のパレット把持部４１がテーブル６に位置決めされる。
【００１９】
パレット交換アーム４０は、パレット把持高さ位置Ｈ１と、このパレット把持高さ位置Ｈ１より上方の旋回高さ位置Ｈ２との間で昇降動作を行う。
パレット把持高さ位置Ｈ１は、パレット交換アーム４０の一対のパレット把持部４１にパレット７をそれぞれ把持している状態で、一方のパレット７をテーブル６に装着すると同時に、他方のパレット７をパレット段取り台１１に装着することができる低い高さ位置である。
一方、旋回高さ位置Ｈ２は、パレット交換アーム４０がパレット７を把持した状態で旋回しても、干渉が起こらない所定の高さ位置である。
【００２０】
パレット交換アーム４０を支持軸４２を介して昇降させるために、昇降部４４は、ＡＰＣ本体４３と昇降部４４に設けられた直動転がり案内４６に案内されて、矢印Ｅに示すように、軸線ＣＬ１方向（上下方向）に往復移動する。
ＡＰＣ本体４３またはベッド１３には、一対の平行なガイドレール４７が軸線ＣＬ１と平行な方向（上下方向）に延びて設けられている。昇降部４４には、一対のスライド本体４８が固定されている。ガイドレール４７とスライド本体４８により、直動転がり案内４６が構成されている。
【００２１】
二本のガイドレール４７の間には、ボールねじのねじ軸５０が、ガイドレール４７と平行に配置されている。ねじ軸５０には、昇降部４４に固定されたナット５１がねじ込まれている。
ねじ軸５０の両端部は、軸受部５２により回転可能に軸支されている。ねじ軸５０は、歯付プーリ５３ａ，５３ｂおよび歯付ベルト５４などを介して、昇降用サーボモータ５５により正逆方向に回転駆動される。
昇降用サーボモータ５５に駆動されてねじ軸５０が回転すると、ナット５１が固定されている昇降部４４が、ガイドレール４７に案内支持されて軸線ＣＬ１方向（上下方向）に往復移動する。これにより、支持軸４２を介してパレット交換アーム４０は、パレット把持高さ位置Ｈ１とこれより高い旋回高さ位置Ｈ２との間を昇降移動することができる。
【００２２】
パレット段取り台１１は、加工領域８の外部で且つ作業の容易な所定位置に配置されて、ＡＰＣ本体４３に取付けられている。パレット段取り台１１にはパレット７を着脱可能に載置することができる。
パレット段取り台１１で、パレット７に未加工の工作物２を取付ける作業や、パレット７から加工済の工作物２を取外す作業は、作業者が人力により行なってもよいが、自動パレット供給装置を別途設けて、この装置を利用してパレット段取り台１１に対してパレットの供給，搬出を行えば、無人自動化運転ができるので好ましい。
【００２３】
加工領域８は、切削油剤（クーラント）や切りくずなどが外部に飛散しないように、スプラッシュガード（図示せず）で覆われている。スプラッシュガードには、工作物交換時用のシャッターと工具交換時用のシャッターが設けられて、それぞれ開閉可能になっている。これらシャッターが開閉動作することにより、工作物２の交換や工具３３の交換を行うことができる。
基体１２には、複数の工具を収納し且つ工具交換可能な自動工具交換装置（以下、ＡＴＣと記載。図示せず）が設けられている。ＡＴＣは、所定の工具（または、空の工具収納部）を工具交換位置に割出して、主軸３との間で工具を自動的に交換する機能を有している。
ＡＴＣには、工作物２を切削加工するための回転工具の他に、旋削加工するための旋削用工具（内径工具，外径工具など）が収納されている。なお、複数の工具を収納するための工具マガジンをＡＴＣとは別体で設けてもよい。
制御装置２０は操作盤２１を有している。操作盤２１には、表示手段（ディスプレイ，ＣＲＴなど）および入力手段（キーボード，タッチパネルなど）が設けられており、ＭＣ１およびＡＰＣ１０などの操作が可能になっている。
ベッド１３の近傍には、加工位置に供給される切削油剤を貯留するためのクーラントタンク（図示せず）が配置されている。
【００２４】
次に、ＭＣ１およびＡＰＣ１０の動作について、図１ないし図４を参照して説明する。なお、図３，図４は、図中（Ａ）に示す手順から図中（Ｊ）に示す手順に順次移行する場合を示している。
図３（Ａ）に示すように、パレット交換動作開始前のＭＣ１において、テーブル６に装着されているパレット７には、加工済の工作物２が固定されている。パレット段取り台１１上のパレット７には、これから加工する未加工の工作物２が固定されている。
また、揺動用駆動装置３１を駆動し、テーブル６を揺動させてパレット７を上方に向け、テーブル６のＡ軸を、パレット交換アーム４０の軸線ＣＬ１と平行に（すなわち、Ｚ軸と平行に）しておく。
一方、ＡＰＣ１０では、パレット交換アーム４０は、Ｘ軸方向を向いて待機位置Ｓ０に位置決めされ、且つ旋回高さ位置（すなわち、所定の上昇位置）Ｈ２に上昇した状態で待機している。
【００２５】
制御装置２０からパレット交換指令が出力されると、ＡＰＣ１０とＭＣ１はこの指令に基づいてパレット交換動作を開始する。すなわち、図３（Ｂ）に示すように、旋回用サーボモータ４５を駆動して、支持軸４２を介してパレット交換アーム４０を反時計まわり方向に所定角度旋回させる。
図３（Ｃ）に示すように、昇降用サーボモータ５５を駆動して、昇降部４４を直動転がり案内４６により下方に移動させる。これにより、パレット交換アーム４０は、旋回高さ位置Ｈ２からこれより低いパレット把持高さ位置Ｈ１まで下降する。
【００２６】
次いで、図３（Ｄ）に示すように、パレット交換アーム４０をさらに反時計まわり方向に若干旋回させる。すると、パレット交換アーム４０は第１のパレット把持位置Ｓ１に位置して、一方のパレット把持部４１がテーブル６上のパレット７を把持し、他方のパレット把持部４１がパレット段取り台１１上のパレット７を把持する。その後、テーブル６のクランプ・アンクランプ機構１９をアンクランプ状態にして、パレット７をテーブル６から離脱可能にしておく。
次に、図３（Ｅ）に示すように、昇降用サーボモータ５５を駆動して、昇降部４４を上昇させる。すると、パレット交換アーム４０は、両方のパレット把持部４１でそれぞれパレット７を把持した状態で、パレット把持高さ位置Ｈ１から旋回高さ位置Ｈ２まで上昇する。
【００２７】
次いで、図４（Ｆ）に示すように、旋回用サーボモータ４５を逆回転方向に駆動し、パレット交換アーム４０を時計まわり方向に１８０度旋回させて、パレット交換アーム４０を第２のパレット把持位置Ｓ２に位置させる。これにより、一方のパレット把持部４１がパレット段取り台１１に移動し、他方のパレット把持部４１がテーブル６に移動する。
この状態で、図４（Ｇ）に示すように、昇降用サーボモータ５５を駆動して、パレット交換アーム４０を旋回高さ位置Ｈ２からパレット把持高さ位置Ｈ１まで下降させる。
これにより、未加工の工作物２が取付けられたパレット７はテーブル６に装着され、加工済の工作物２が載置されたパレット７はパレット段取り台１１に載置される。
【００２８】
次に、図４（Ｈ）に示すように、旋回用サーボモータ４５を駆動し、パレット交換アーム４０を時計まわり方向に若干旋回させて、両方のパレット把持部４１を各パレット７からそれぞれ離脱させる。
そして、図４（Ｉ）に示すように、昇降用サーボモータ５５を駆動し、昇降部４４を上昇させて、パレット交換アーム４０をパレット把持高さ位置Ｈ１から旋回高さ位置Ｈ２まで上昇させる。
最後に、図４（Ｊ）に示すように、旋回用サーボモータ４５を駆動し、パレット交換アーム４０を、時計まわり方向に所定角度旋回させて待機位置Ｓ０まで移動させる。この状態で、パレット交換アーム４０は、次のパレット交換指令が出力されるまで待機する。
【００２９】
一方、テーブル６では、クランプ・アンクランプ機構１９を動作させて、パレット７をテーブル６にクランプする。その後、このパレット７に固定された未加工の工作物２を加工する工程に移行する。
作業者は、パレット段取り台１１に載置されたパレット７から加工済の工作物を取外した後、これから加工する未加工の工作物をパレット７に固定する段取り替え作業を行う。
【００３０】
こうして、テーブル６に供給されたパレット７上の未加工の工作物２を切削加工する場合には、割出し用駆動装置３２を駆動して、工作物２を所定位置に割出して位置決めする。
そして、主軸３に装着された回転工具３３を所定の回転速度で回転させ、テーブル６上のパレット７に固定された工作物２に対して主軸頭５を直交３軸方向に相対的に移動させながら、回転工具３３で工作物２を切削加工する。
一方、工作物２を旋削加工する場合には、割出し用駆動装置３２により、テーブル６上のパレット７と工作物２を所定の回転速度で回転させる。この状態で、主軸頭５を直交２軸方向（または、直交３軸方向）に移動させれば、主軸３に装着された旋削用工具３３により工作物２を旋削加工することができる。
また、工作物２に対して、他の種類の切削加工を行う場合や、旋削用工具で旋削加工を行う場合には、主軸３とＡＴＣとの間で工具を交換する。
【００３１】
一つの工作物２の切削加工や旋削加工が完了すると、前記手順，動作と同じ手順，動作により、加工済の工作物２と次の未加工の工作物２とを交換したのち再び加工工程に移行することになる。
このような手順を繰り返すことにより、順次、工作物２の切削加工，旋削加工などが行われる。こうして、工作物２に対して切削加工，旋削加工などを自在に順次連続して且つ自動的に行うことができる。
揺動用駆動装置３１を駆動すれば、工作物２を、垂直方向，水平方向のほかに所望の斜め方向に割出すことができ、多種類の切削加工，旋削加工を自在に行うことができる。
【００３２】
上述のＡＰＣ１０では、パレット交換アーム４０は、旋回動作と昇降動作を行うが水平方向に直線状に往復移動しないので、短時間でパレット７の交換ができ、また、従来と比べてＡＰＣ１０は簡素でコンパクトな構成になる。
一つのパレット７の交換にかかる時間の一例としては、往復台が水平方向に直線状に往復移動する従来の場合には約２０秒かかっていたのに対して、本発明のＡＰＣ１０では、約１２〜１３秒で済み、従来より３５〜４０％の時間短縮が可能になる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のパレット交換装置は上述のように構成したので、短時間でパレットの交換ができ、簡素でコンパクトな構成になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図４は本発明の実施形態の一例を示す図で、図１は立形マシニングセンタの斜視図である。
【図２】前記立形マシニングセンタに設けられた自動パレット交換装置の動作を示す説明図である。
【図３】前記自動パレット交換装置の動作を示す説明図である。
【図４】前記自動パレット交換装置の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１      立形マシニングセンタ（工作機械）
２      工作物
３      主軸
４      床面
５      主軸頭
６      テーブル
７      パレット
８      加工領域
１０    自動パレット交換装置（パレット交換装置）
１１    パレット段取り台
３０    テーブル用駆動装置
４０    パレット交換アーム
４１    パレット把持部
４２    支持軸
ＣＬ    主軸の軸線
Ｈ２      旋回高さ位置（上昇位置）
Ｓ０      待機位置
【図１】
2004160601.tif 000003
【図２】
2004160601.tif 000004
【図３】
2004160601.tif 000005
【図４】
2004160601.tif 000006