(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マシニングセンタの加工テーブルと段取りテーブルの間でパレットを交換する機構であって、
加工テーブルと段取りテーブルは、油圧チャックを備えた油圧チャックパレットに対して油圧を供給するカプラを備えるとともに、油圧供給装置は、段取りテーブル上で油圧を設定した油圧チャックパレットが、加工テーブル上に交換されたときに、段取りテーブル上で設定した油圧を加工テーブル上の油圧チャックパレットに供給する切替弁を備えるマシニングセンタのパレット交換機構。
【請求項２】
油圧供給装置は、２種類の設定圧力に対応する２つの油圧制御装置を備えて段取りテーブルと加工テーブルに油圧を供給する請求項１記載のマシニングセンタのパレット交換機構。
【請求項３】
油圧チャックパレットは、チャック爪を操作する油圧ピストンを備え、加工テーブルは、油圧チャックパレットの油圧ピストンが正常な位置にあることを確認する近接センサーを備える請求項１記載のマシニングセンタのパレット交換機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マシニングセンタ（複合加工機）におけるパレットチェンジ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、横型マシニングセンタでは、複数のパレットを使用し、一つのパレットに載置されたワークに対して工具による加工を行っている間に、他方のパレットに載置されているワークを交換する等の段取り作業が行われる。そのため、この種のマシニングセンタとしては、従来から、下記の特許文献１に記載されるようなパレットチェンジャー付きマシニングセンタが知られている。
また、下記の特許文献２は、種々のチャックを着脱できるように構成したパレットシステム用チャック交換装置を開示している。
【特許文献１】特開平８−３００２４５号公報
【特許文献２】実開平２−６３９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
油圧チャックをパレット交換装置に使用する場合、段取り側にあるパレットの油圧チャックの圧力を設定した後に、そのパレットを本機側へ交換したときには、段取り側で設定した圧力を本機側へ切り換える必要がある。
これはワークに対する荒加工、仕上げ加工やワークの種類毎に個々の圧力設定が必要となる。
しかしながら、従来の装置にあっては、段取り側及び本機側で個々の油圧回路を備えているので、自動で切り換えることができなかった。
本発明の目的は、上述した問題を解決するパレット交換機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明のパレット交換機構の加工テーブルと段取りテーブルは、油圧チャックを備えた油圧チャックパレットに対して油圧を供給するカプラを備えるとともに、油圧供給装置は、段取りテーブル上で油圧を設定した油圧チャックパレットが、加工テーブル上に交換されたときに、段取りテーブル上で設定した油圧を加工テーブル上の油圧チャックパレットに供給する切替弁を備えるものである。
そして、油圧供給装置は、異なる設定圧力に対応する複数の油圧制御回路を備え、油圧チャックパレットは、チャック爪を操作する油圧ピストンを備え、加工テーブルは、油圧チャックパレットの油圧ピストンが正常な位置にあることを確認する近接センサーを備えるものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、段取りテーブル上で設定した油圧を加工テーブル上で自動的に再現することができ、加工能率も向上する。
また、油圧チャックのミスクランプを検知する手段を加工テーブルは備えるので、加工不良も防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、本発明が適用されるマシニングセンタの概要を示す斜視図、図２は、マシニングセンタの正面図、図３は、パレット交換機構を示す。
【０００７】
全体を符号１で示すマシニングセンタは、加工ステーションＫと段取りステーションＤを備え、パレット２０を両ステーション間で交換するパレット交換アーム３０を備える。
加工ステーションＫと段取りステーションＤとの間はドア６０で画成され、ドア６０はパレット交換時のみ開かれる。パレット交換アーム３０は、フック３２を有し、フック３２をパレット２０の溝２２に嵌合させてパレット２０を交換する。
【０００８】
加工ステーションＫ内にあっては、ワークＷを載置したパレット２０は、クランプ装置１１によりテーブル１０上に固定され、工具主軸５０により必要な加工が施される。テーブル１０や工具主軸５０等は、マシニングセンタの駆動部４０により操作される。
マシニングセンタ１は段取りステーションＤにアクセスするためのドア７０を有し、オペレータはこのドア７０を開いて段取りを行う。
【０００９】
図４は、段取りステーションＤ側に配設されるテーブル１２の説明図、図５は、加工ステーションＫ側に配設されるテーブル１０の説明図である。
段取りステーションＤ側のテーブル１２は、パレットや油圧チャックをクランプするための４本のクランプ装置１２０を有する。このクランプ装置１２０は、その中心に開口部を有するコーン状のテーパー部を有し、油圧チャックパレットの裏面に設けたテーパー状の穴の中心から突出するプルボルトに係合する。クランプ装置１２０は、開口部の中に配設された上下動するドローバー（図示せず）が油圧チャックパレットを把持する。
テーブル１２上には、２基の油圧カプラ１３０が装備され、油圧チャックパレットの油圧回路に接続される。
【００１０】
図５に示す加工ステーションＫ側のテーブル１０も４本のクランプ装置１２０と２基の油圧カプラ１３０を備える。
テーブル１０の中心部には油圧チャックパレット２００の爪がストロークしてワークを把持したことを確認するシャフト１５０が設けられる。このシャフト１５０は油圧チャックパレット２００の爪の操作用ピストンロッドにより押し込められると、近接スイッチを作動させて、油圧チャックが確実にクランプされたことを確認する。
【００１１】
図６は、加工ステーションＫのテーブル１０上にワークＷを把持した油圧チャックパレット２００がクランプされた状態を示す。テーブル１０は回転し、工具主軸５０の工具Ｔ１はワークＷに対して切削加工を施す。
工具主軸５０に対しては、種々の工具が自動交換され、ワークＷに対して旋削加工やミル加工等の必要な加工が施される。
【００１２】
図７は、加工ステーションＫ内でテーブル１０に対して油圧チャックパレット２００がクランプされた状態を示す。
テーブル１０上に設けた油圧カプラ１３０の継手１３２に対して油圧チャックパレット２００の油圧カプラ２３０が連結されて油圧回路３００を形成した状態を示す。
テーブル１０の中央にとりつけたクランプ確認用シャフト１５０は、油圧チャックパレット２００の爪操作用ピストンが下降していると、シャフト１５０はスプリング１５２に抗して押し込まれる。このシャフト１５０の位置を近接センサー１６０，１６１で検知して、クランプ状態を確認する。
【００１３】
図８は、本発明の油圧チャックの交換システムの全体構成を示す説明図である。
段取りステーションＤ側で第１の油圧チャックパレット２００ａの爪２１０でワークＷ１の内径をチャッキングして段取りする際に、例えば、圧力設定値Ｐ１Ｋｇ／ｃｍ２で把握させる。
この第１の油圧チャックパレット２００ａを機内の加工ステーションＫのテーブル１０に交換したときには、油圧チャックパレット２００ａの爪２１０に同じ圧力であるＰ１Ｋｇ／ｃｍ２が供給されるように油圧回路が構成される。
同様に、ワークＷ２が外径把握される第２の油圧チャックパレット２００ｂで圧力設定値Ｐ２Ｋｇ／ｃｍ２の場合には、この油圧チャックパレット２００ｂに対して、同じ圧力設定値が段取りステーションＤ側のテーブル１２と加工ステーションＫ側のテーブル１０に供給される。
【００１４】
図９は、テーブル１２，１０と油圧チャックパレット２００を連結する油圧回路の概要を示す。
段取りステーションＤのテーブル１２上には、第１の油圧チャックパレット２００ａがクランプされており、油圧カプラ１３０を介して、設定圧力Ｐ１の油圧が供給される。油圧チャックパレット２００ａはチャック爪２１０を操作する油圧アクチュエータ２５０を備える。この油圧アクチュエータは、ピストンロッド２５２を有し、油圧アクチュエータが作動してチャック爪２１０がワークＷ１を内径把握したときに、ピストンロッド２５２も移動する。
【００１５】
油圧チャックパレット２００ａの油圧回路中には、チェックバルブ２６０が設けてあり、パレット交換装置により油圧チャックパレット２００ａが段取りステーションＤのテーブル１２から外されたときにも、チャック爪２１０のワークＷ１に対する把握力は保持される。
パレット交換装置により第１の油圧チャックパレット２００ａが加工ステーションＫのテーブル１０上にクランプされると、後述する油圧供給装置により、テーブル１０側から設定圧力Ｐ１の油圧が油圧チャックパレットに供給される。
同様に、第２の油圧チャックパレット２００ｂは、ワークＷ２の外径把握用の油圧チャックパレットであって、チャック爪２１０は、ワークＷ２を外径把握する。
【００１６】
段取りステーションＤのテーブル１２上にクランプされた第２の油圧チャックパレット２００ｂには、設定圧力Ｐ２の油圧が供給され、ワークＷ２を外径把握する。
この第２の油圧チャックパレット２００ｂは、パレット交換装置により加工ステーションＫのテーブル１０上に搬送され、クランプされる。
【００１７】
後述する油圧供給装置は、テーブル１０から油圧チャックパレット２００ｂに設定圧力Ｐ２の油圧を供給する。
油圧チャックパレット２００ａ，２００ｂは、油圧アクチュエータ２５０が作動して、チャック爪２１０がワークＷ１，Ｗ２を把握している状態にあっては、ピストンロッド２５２の下端位置は、所定の範囲内にある。
加工ステーションＫのテーブル１０は、チャックミスクランプ確認用シャフト１５０を有し、ピストンロッド２５２によりこのシャフト１５０はスプリング１５２に抗して押し込まれる。
１対の近接センサー１６１，１６２は、このシャフト１５０の位置を検知し、シャフト１５０の位置が一定の範囲内であれば、チャック爪が正常にワークを把握しているものと確認する。それ以外の場合は、チャック爪のワーク把握が正常でないものと判断し、制御装置側へ警報を送出する。
【００１８】
図１０は、本発明の油圧チャックパレットの交換機構に適用される油圧供給装置の構成を示す回路図である。
全体を符号４００で示す油圧供給装置は、油圧供給元４０５に接続される第１の油圧チャックパレット用の油圧制御装置４１０と第２の油圧チャックパレット用の油圧制御装置４２０を有し、２種類の設定圧力に対応する油圧チャックパレットの供給圧力を制御することができる。
【００１９】
第１の油圧制御装置４１０は、第１の油圧チャックパレットの設定圧力Ｐ１用の圧力調整弁４１２と圧力ゲージと、切替弁４１４を備える。
第２の油圧制御装置４２０は、第２の油圧チャックパレットの設定圧力Ｐ２用の圧力調整弁４２２と圧力ゲージと、切替弁４２４を備える。
第１及び第２の油圧制御装置４１０，４２０は、それぞれ段取りステーションＤ側のテーブル１２と加工ステーションＫ側のテーブル１０の油圧回路４５０，４６０に接続される。
【００２０】
段取りステーションＤ側の油圧回路４５０は、油圧チャックのチャック爪がワークの内径把握か外径把握かあるいは現状の油圧状態を暫時保持するか（中立状態）、に対応して切替えられる切替弁を備える。
同様に、加工ステーションＫ側の油圧回路４６０も、油圧チャックのチャック爪がワークの内径把握か外径把握かあるいは現状の油圧状態を暫時保持するか（中立状態）、に対応して切替えられる切替弁を備える。また、この油圧回路４６０は油圧により作動する圧力スイッチ４６４を備える。
【００２１】
図１１は、本発明の油圧チャックパレットの交換機構の作動のフロー図である。
ステップＳ１０でスタートした油圧チャックパレット交換は、ステップＳ１１で段取りステーションＤ側のテーブル１２にクランプされているパレットと加工ステーションＫ側のテーブル１０にクランプされているパレットのアンクランプを行う。
ステップＳ１２では、パレット交換装置のフックを油圧チャックパレットの溝に係合し、油圧チャックパレットをテーブルから引き上げる。ステップＳ１３でパレット交換装置のアームを１８０度旋回させる。ステップＳ１４で、油圧チャックパレットの油圧回路を段取りステーションＤ側と加工ステーションＫ側の間で切替する。
具体的には、段取りステーションのテーブル１２と加工ステーションのテーブル１０の間で油圧チャックパレットの供給圧力を切替弁４１４，４２４を操作して切替る。ステップＳ１５では、油圧チャックのクランプを切替弁４５２，４６２を操作して中立状態とし、ステップＳ１６で油圧チャックパレットをそれぞれのテーブル上に降下させ、ステップＳ１７でテーブルのクランプ機構を操作して油圧チャックパレットをクランプする。
ステップＳ１８で切替弁４５２，４６２を操作して油圧チャックをワークの外径把握または内径把握にクランプしてステップＳ１９で操作を終了する。
なお説明は省略したが、パレット１またはパレット２の把握方向（外径把握または内径把握）は、別途電気的なスイッチで選択されており、そのスイッチの状態に応じて、切替弁を操作する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用されるマシニングセンタの概要を示す斜視図。
【図２】本発明が適用されるマシニングセンタの正面図。
【図３】パレット交換機構を示す図。
【図４】段取りステーション側に配設されるテーブルの説明図。
【図５】加工ステーション側に配設されるテーブルの説明図。
【図６】加工ステーションのテーブル上にワークを把持した油圧チャックパレットがクランプされた状態を示す説明図。
【図７】加工ステーション内でテーブルに対して油圧チャックパレットがクランプされた状態を示す説明図。
【図８】本発明の油圧チャックの交換システムの全体構成を示す説明図。
【図９】テーブルと油圧チャックパレットを連結する油圧回路の概要を示す説明図。
【図１０】本発明の油圧チャックパレットの交換機構に適用される油圧供給装置の構成を示す回路図。
【図１１】本発明の油圧チャックパレットの交換機構の作動のフロー図。
【符号の説明】
【００２３】
１  マシニングセンタ
１０  加工テーブル
１２  段取りテーブル
２０  パレット
３０  パレット交換アーム
５０  工具主軸
６０  ドア
１２０  クランプ装置
１３０  油圧カプラ
１５０  クランプ確認用シャフト
１６１，１６２  近接センサー
２００  油圧チャックパレット
２１０  チャック爪
２３０  油圧カプラ
２５０  油圧アクチュエータ
４００  油圧供給装置
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
0004628890.tif 000010
【図１０】
0004628890.tif 000011
【図１１】
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