(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材加工機との間で、比較的位置が低く幅が狭い低位狭パレットと比較的位置が高く幅が広い高位広パレットの交換を行うパレット交換装置において、
台盤に対して昇降可能な天盤を備えたリフタを有し、天盤上に、上記両パレットを走行自在に設けると共に、台盤上に、両パレットにワークをセットする場合に該ワークを載せるフリーベアテーブルを固定し、該フリーベアテーブルによるワークのセット高さを、パレット交換時における各パレットのパスラインよりも低く設定したことを特徴とするパレット交換装置。
【請求項２】
上記リフタの天盤は、前方フレームと中央フレームと後方フレームを有し、前方フレームと後方フレームの上方には、支柱を介して走行レールが取り付けられている請求項１記載のパレット交換装置。
【請求項３】
上記リフタの台盤は、前方フレームと中央フレームと後方フレームを有し、前方フレームと後方フレームの上方には、支柱を介して、フリーベアテーブルが固定されている請求項１記載のパレット交換装置。
【請求項４】
上記リフタの天盤と台盤の間には、互いに交差した２つのリンクと、いずれか一方のリンクに結合されたシリンダにより構成されたリンク機構が設けられている請求項１記載のパレット交換装置。
【請求項５】
上記リンク機構を構成する一方のリンクに関し、その固定端は、天盤の中央フレーム内に、自由端は、台盤の中央フレーム内にそれぞれ挿入されていると共に、リンク機構を構成する他方のリンクに関し、その固定端は、台盤の中央フレーム内に、自由端は、天盤の中央フレーム内にそれぞれ挿入されている請求項４記載のパレット交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパレット交換装置、特にレーザ加工機のような板材加工機と組み合わせて動作させるパレット交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レーザ加工機やパンチプレス等の板材加工機の前方には、図４に示すように、パレット交換装置１００が設置されている。
【０００３】
このパレット交換装置１００のフレーム１０４内には、フリーベアテーブル１０１が設けられ、該フリーベアテーブル１０１は、ガイド１０２により支持されている。
【０００４】
そして、上記フリーベアテーブル１０１は、シリンダ１０３により上下動可能であり、上パレット１０６又は下パレット１０５に対してワークをセットする場合の補助テーブルとして作用する。
【０００５】
図４において、レーザ加工機２００の加工テーブル２０１上には、上パレット１０６が載っており、上パレット１０６のワークは、加工中である。また、パレット交換装置１００上の下パレット１０５は、加工済のワークが外され、フリーベアテーブル１０を使用して新しいワークがセットされる。
【０００６】
上テーブル１０６のワークの加工が終了すると、該上パレット１０６はパレット交換装置１００側へ、下パレット１０５はレーザ加工機２００側へそれぞれ移動させることにより、両パレットを交換する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図４の従来技術においては、フリーベアテーブル１０１がシリンダ１０２により上下動可能であり、該フリーベアテーブル１０１の位置は、図５に示すように、両パレット１０６、１０５に干渉しないようなパレット交換時の高さ（図５（Ａ））、下パレット１０５にワークをセットするときの下パレットパスラインＰ２に合わせた高さ（図５（Ｂ））、及び上パレット１０６にワークをセットするときの上パレットパスラインＰ１に合わせた高さ（図５（Ｃ））の３通りがある。
【０００８】
このうち、ワークセット時のフリーベアテーブル１０１の位置は、パレットのパスラインＰ１、Ｐ２を基準として設定されるので、パレット交換時（図５（Ａ））と比較して、高くなっており（図５（Ｂ）、図５（Ｃ））、そのため作業性が低下する。
【０００９】
例えば、上パレット１０６にワークをセットするときのフリーベアテーブル１０１の位置が最も高く、ワークをフリーベアテーブル１０１上に載せる場合の作業がしずらい。
【００１０】
また、例えば、フォークリフト等を用いてワークをセットする場合には、該フォークリフトの爪が入る高さを確保するために、フリーベアテーブル１０１の位置を、上述した通常の上パレットパスラインＰ１や下パレットパスラインＰ２よりも更に高く設定する必要があり、この点でも作業がしずらい。
【００１１】
更に、フリーベアテーブル１０１の位置が高いと、加工済のワークである製品をパレットから取り出す場合に、危険が伴う。
【００１２】
例えば、製品をパレットから取り出す場合に、フリーベアテーブル１０１の位置が高いと、作業パスラインが高くなる。
【００１３】
従って、その製品に手がとどかないときがあり、作業者がパレット上に昇らざるを得ず、落下等の危険がある。
【００１４】
本発明の目的は、パレット交換装置において、フリーベアテーブルを固定し、ワークのセット高さを低い位置に保つことにより、ワークセット時の作業性と、製品の取り出し時の安全性の向上を共に図ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図１〜図３に示すように、板材加工機との間で、比較的位置が低く幅が狭い低位狭パレットと比較的位置が高く幅が広い高位広パレットの交換を行うパレット交換装置において、
A.    台盤に対して昇降可能な天盤を備えたリフタを有し、天盤上に、上記両パレットを走行自在に設けると共に、台盤上に、両パレットにワークをセットする場合に該ワークを載せるフリーベアテーブルを固定し、
B.    該フリーベアテーブルによるワークのセット高さを、パレット交換時における各パレットのパスラインよりも低く設定したことを特徴とするパレット交換装置という技術的手段を講じている。
【００１６】
この本発明の構成によれば、リフタ１の台盤２上にフリーベアテーブル１０を固定することにより、ワークのセット高さＨを、パレット交換時における低い位置に保つことができる。
【００１７】
従って、その低いワークのセット高さＨのままで、リフタ１を昇降させれば、パレット交換前のワークＷのセット作業と、パレット交換後の製品の取り出し作業は、それぞれ容易に行える。
【００１８】
このため、従来のフリーベアテーブル１０１（図４）が高いことに起因する作業の困難性や、危険性がなくなり、作業性と安全性の向上を図ることができるようになった。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【００２０】
同図には、本発明に係るパレット交換装置がレーザ加工機４０と組み合わせた場合が図示されている。
レーザ加工機４０は、よく知られているように、下部フレーム４２と、下部フレーム４２に跨がって設けた上部フレーム４３（図２（Ｂ））、及び下部フレーム４２上の全体にわたって設けられている加工テーブル４１を有している。
【００２１】
上部フレーム４３内には、加工ヘッド４４（図２（Ｂ））、レーザ発振器及びその電源等が収納されており、該加工ヘッド４４は、Ｚ軸モータＭｚにより上下動し、その高さ位置を調整できる。
【００２２】
加工テーブル４１は、ボールねじ４６を介してＹ軸モータＭｙに結合されていると共に（図２（Ｂ））、ＬＭガイドレール４５上に滑り結合され、Ｙ軸モータＭｙの回転により、Ｙ軸方向に位置決めされるようになっている。
【００２３】
そして、後述するパレット交換装置からレーザ加工機４０へ受け渡されたパレット、例えばワークＷを戴置した上パレット３０は、この加工テーブル４１上で固定され、加工時には、加工テーブル４１と共に移動する。
【００２４】
一方、前記レーザ加工機４０の前方には、パレット交換装置が設置されている。
【００２５】
このパレット交換装置は、よく知られているように、レーザ加工機４０のような板材加工機との間で、上パレット３０と下パレット２０との交換を行う装置であり、リフタ１とフリーベアテーブル１０により構成されている。
【００２６】
上記リフタ１は、台盤２と天盤３により構成され、該天盤３は、台盤２に対し、例えば後述するリンク機構により、昇降可能に取り付けられている。
【００２７】
天盤３は、前方フレーム３Ａと中央フレーム３Ｂと後方フレーム３Ｃを有し、前方フレーム３Ａと後方フレーム３Ｃの上方には、支柱４を介して走行レール５が取り付けられている。
【００２８】
この走行レール５上には、上パレット３０と下パレット２０が、車輪を介して走行自在に設けられ、両パレット３０、２０は、共に上面に格子３０Ｂ、２０Ｂが形成され、該格子３０Ｂ、２０Ｂの上にワークＷを戴置するようになっている（図３）。
【００２９】
この場合、上パレット３０と下パレット２０とでは、ワークＷの戴置面である上面３０Ａ、２０Ａ（図３（Ａ））の高さが異なるが、ワークＷを加工する場合には、加工ヘッド４４は、既述したようにＺ軸モータＭｚにより上下動し、その高さ位置を調整できる。
【００３０】
上パレット３０は、下パレット２０より高く、また幅が広い高位広パレットであり、下パレット２０は、上パレット３０より低く、まだ幅が狭い低位狭パレットである。この構成により、下パレット２０は、上パレット３０の下方を通過できるようになっている（図３（Ａ））。
【００３１】
一方、台盤２は、上記天盤３に比べて、Ｙ軸方向の長さが小さく、前方フレーム２Ａと中央フレーム２Ｂと後方フレーム２Ｃを有している。
【００３２】
そして、台盤２の前方フレーム２Ａと後方フレーム２Ｃの上方には、支柱１１を介して、フリーベアテーブル１０が固定され、フリーベアパスラインＰＬがパレット交換時における位置に一定に保持され（図３）、これがワークのセット高さＨとなっている。
【００３３】
従って、ワークのセット高さＨは、低い位置に固定され、後述するように、リフタ１を昇降させることにより、ワークのセット作業を容易かつ安全に行うことができる。
【００３４】
このフリーベアテーブル１０は、基板１２上に多数のベアリング１３が配置されたものであり、上パレット３０や下パレット２０にワークＷをセットする場合には、作業者が該ワークＷをフリーベアテーブル１０上に載せるようになっている。
【００３５】
フリーベアテーブル１０の支柱１１は、台盤２の前方フレーム２Ａと後方フレーム２Ｃから上方に延びて、天盤３の前方フレーム３Ａと中央フレーム３Ｂの間、及び中央フレーム３Ｂと後方フレーム３Ｃの間を通過している。
【００３６】
そして、該支柱１１の頂部には、前記天盤３の中央フレーム３Ｂを跨がって、フリーベアテーブル１０の基板１２が固定されている。
【００３７】
更に、リフタ１の台盤２と天盤３の間には、該リフタ１を昇降させるリンク機構が設けられている。
【００３８】
即ち、リンク機構は、互いに交差したリンク６、７と、リンク７に結合されたシリンダ８により構成され、その詳細は図２（Ｂ）に示されている。
【００３９】
このうち、リンク６の固定端６Ａは、天盤３の中央フレーム３Ｂ内に、リンク６の自由端６Ｂは、台盤２の中央フレーム２Ｂ内にそれぞれ挿入されている。
【００４０】
また、リンク７の固定端７Ａは、台盤２の中央フレーム２Ｂ内に、リンク７の自由端７Ｂは、天盤３の中央フレーム３Ｂ内にそれぞれ挿入され、更に、リンク７には、シリンダ８のピストンロッド８Ａが結合されている。
【００４１】
従って、シリンダ８を作動させると、リンク７が、その固定端７Ａを支点として回動し、それに伴って、リンク６も、その固定端６Ａを支点として回動するので、天盤３が昇降する。
【００４２】
その結果、天盤３上に走行自在に設けられたパレット２０、３０も昇降するようになっている。
【００４３】
以下、上記構成を有するパレット交換装置の作用を、図３に基づいて説明する。
【００４４】
（１）パレット交換時の作用（図３（Ａ））
パレット交換時には、シリンダ８を作動させることにより、図３（Ａ）に示すように、リフタ１を最も高い位置まで上昇させる。
【００４５】
このとき、リフタ１の天盤３上に取り付けられた走行レール５の位置ｈ１は、フリーベアパスラインＰＬ、即ちワークのセット高さＨ以下とする。
【００４６】
従って、上パレット３０と下パレット２０が走行しても、フリーベアテーブル１０とは干渉せず、レーザ加工機４０との間で、両パレット２０、３０を交換できる。
【００４７】
この場合、例えば、レーザ加工機４０側へ受け渡された上パレット３０上には（図２（Ｂ））、これから加工されるワークＷが戴置され（図３（Ａ））、パレット交換装置側へ戻ってきた下パレット２０上には（図２（Ｂ））、加工済のワークＷである製品が戴置されている（図３（Ａ））。
【００４８】
従って、下パレット２０からは製品を取り出すと共に、該下パレット２０には、新しいワークＷをセットする。
【００４９】
（２）ワークＷのセット時の作用（図３（Ｂ）、図３（Ｃ））
この場合は、シリンダ８を作動させることにより、図３（Ｂ）に示すように、下パレットパスラインＰ２がフリーベアパスラインＰＬより僅かに低位となるまで、リフタ１を降下させ、シリンダ８を停止させる。このとき、リフタ１の高さは、ｈ２である。
【００５０】
また、このとき、フリーベアテーブル１０のベアリング１３が、下パレット２０の格子２０Ｂの間より若干突出しているので、このベアリング１３上に作業者がワークＷを載せる。
【００５１】
そして、再度シリンダ８を作動させることにより、リフタ１を高さｈ２より若干上昇させると、該ワークＷは下パレット２０上に戴置され、ワークのセット作業は終了する。
【００５２】
この場合、本発明によれば、ワークのセット高さＨが、低い位置に保持されているので、ワークＷをフリーベアテーブル１０上に載せる作業が極めて容易になり、作業性は向上した。
【００５３】
また、例えば、フォークリフト等を用いることにより、ワークＷをフリーベアテーブル１０上に載せる場合には、リフタ１を更に降下させ、ｈ２より低い位置で停止させる。
【００５４】
これにより、固定されたワークのセット高さＨであるフリーベアパスラインＰＬと下パレット２０との間の隙間を広げることができて、該フォークリフトの爪が入る高さが確保され、この点でも作業が容易になり、作業性が向上した。
【００５５】
また、上パレット３０に関して、ワークＷをセットする場合も、上記下パレット２０の場合（図３（Ｂ））と同様である。
【００５６】
即ち、シリンダ８を作動させることにより、図３（Ｃ）に示すように、上パレットパスラインＰ１がフリーベアパスラインＰＬより僅かに低位となるまで、リフタ１を降下させ、シリンダ８を停止させる。このとき、リフタ１の高さは、下パレット２０の場合のｈ２より低く、ｈ３である。
【００５７】
また、この場合も、フリーベアテーブル１０のベアリング１３が、上パレット３０より若干突出しているので、このベアリング１３上に作業者がワークＷを載せる。
【００５８】
そして、再度シリンダ８を作動させることにより、リフタ１を高さｈ３より若干上昇させると、該ワークＷは上パレット３０上に戴置され、ワークのセット作業は終了する。
【００５９】
この場合、本発明によれば、ワークのセット高さＨが、低い位置に保持されているので、従来、特に困難であった上パレットについてのワークのセット作業（図５（Ｃ））が容易になり、作業性は向上した。
【００６０】
また、上パレット３０に関しても、例えば、フォークリフト等を用いることにより、ワークＷをフリーベアテーブル１０上に載せる場合は、リフタ１を更に降下させ、ｈ３（図３（Ｃ））より低い位置で停止させる。
【００６１】
これにより、固定されたワークのセット高さＨであるフリーベアパスラインＰＬと上パレット３０との間の隙間を広げることができて、該フォークリフトの爪が入る高さが確保され、この点でも作業が容易になり、作業性が向上した。
【００６２】
（３）製品の取り出し時の作用（図３（Ｂ）、図３（Ｃ））
【００６３】
レーザ加工機４０からパレット交換装置へ戻ってきた下パレット２０や上パレット３０から、製品を取り出す場合も、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）と同様に、シリンダ８を作動させることにより、リフタ１を降下させ、下パレットパスラインＰ２や上パレットパスラインＰ１が、フリーベアパスラインＰＬより僅かに低位となったときに、シリンダ８を停止させる。
【００６４】
このとき、加工済ワークＷである製品は、フリーベアパスラインＰＬであるワークのセット高さＨの位置にある。本発明によれば、ワークのセット高さＨが、低い位置に保持されているので、製品を取り出す場合の作業パスラインが低いことになる。
【００６５】
従って、作業者は、製品に簡単に手がとどき、下パレット２０や上パレット３０へ昇る必要もなく、落下事故等に遇うこともなくなり、安全性が向上した。
【００６６】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、パレット交換装置を、台盤に対して昇降可能な天盤を備えたリフトを利用し、天盤上に、低位狭パレットと高位広パレットを走行自在に設けると共に、台盤上に、フリーベアテーブルを固定するように構成したことにより、フリーベアパスラインを、パレット交換時における位置に一定に保持し、天盤を昇降させることにより、パレット交換前のワークのセット作業と、パレット交換後の製品の取り出し作業をそれぞれ可能にしたので、ワークのセット高さを低い位置に保つことにより、ワークセット時の作業性と、製品の取り出し時の安全性の向上を共に図るという技術的効果を奏することとなった。
【００６７】
更に、フリーベアテーブルを固定する高さ位置を調整することにより、ワークのセット高さを、必要に応じて任意に設定できるという効果もある。
【００６８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態を示す正面図と断面図である。
【図３】本発明の作用説明図である。
【図４】従来技術の構成説明図である。
【図５】従来技術の作用説明図である。
【符号の説明】
１  リフタ
２  リフタ１の台盤
３  リフタ１の天盤
４  走行レール５の支柱
５  走行レール
６、７  リンク
８  シリンダ
１０  フリーベアテーブル
１１  フリーベアテーブル１０の支柱
１２  フリーベアテーブルの基板
１３  ベアリング
２０  下パレット
３０  上パレット
４０  レーザ加工機
４１  加工テーブル
４２  下部フレーム
４３  上部フレーム
４４  加工ヘッド
４５  ＬＭガイドレール
４６  ボールねじ
【図１】
0003968458.tif 000002
【図２】
0003968458.tif 000003
【図３】
0003968458.tif 000004
【図４】
0003968458.tif 000005
【図５】
0003968458.tif 000006