(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シャトルテーブルを走行させ、真っ直ぐに固定された第１走行レールと、
第２シャトルテーブルを走行させ、前方レールと後方レールに分割されていて曲折自在である第２走行レールと、
該第２走行レールの中央部に結合された上下動リンク装置を有し、
該上下動リンク装置を最上位置まで上昇させることにより、加工領域と待機領域におけるパスラインが一致するように、第２走行レールを、その前方レールと後方レールがそれぞれ弓形状に曲折した状態で、第１走行レールに対して位置決めし、上下動リンク装置を最下位置まで降下させることにより、第２走行レールを、その前方レールと後方レールが１本の繋がったレールになって全体として台形状に曲折した状態で、第１走行レールの下方に位置決めし、第２シャトルテーブルと第１シャトルテーブルを互いに反対方向に移動させて両者を交換可能にしたことを特徴とするシャトルテーブル装置。
【請求項２】
前記第２走行レールの前方レールと後方レールは、更に、前部レールと後部レールに分割され、それぞれの前部レールと後部レールは、ピンを介して結合されている二節リンク機構を構成している請求項１記載のシャトルテーブル装置。
【請求項３】
前記上下動リンク装置が、シリンダとそのピストンロッド、及び２本の連接棒から成る四節リンク機構を構成し、連接棒が、第２走行レールの前方レールの後端部と後方レールの前端部にそれぞれ結合されている請求項１記載のシャトルテーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシャトルテーブル装置、特にテーブルの交換時間を短縮すると共に、交換機構を簡略化したシャトルテーブル装置に関する。
【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には、シャトルテーブル装置が使用され（図５、図７）、加工領域Ｋにある第１シャトルテーブル１上のワークＷ１に加工を施している間、待機領域Ｔにある第２シャトルテーブル２上においてワークＷ２の段取りを行う。
【０００３】
そして、第１シャトルテーブル１上のワークＷ１の加工が終了すると、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２を交換して、第２シャトルテーブル１０２を加工領域Ｋに移動させて加工を施し、第１シャトルテーブル１を待機領域Ｔに移動させて段取りを行う。
【０００４】
このようにして、ワークの加工を行っている間に、次のワークを段取りを行うこ
とにより、空いている時間を無くし、生産効率を図っている。
【０００５】
例えば、図５の方式では、第１シャトルテーブル１はレール３上を走行することにより、また、第２シャトルテーブル１０２はリンク機構４付き台車（図５（Ａ））又はシリンダ５付き台車（図５（Ｂ））により、それぞれ待機領域Ｔと加工領域Ｋの間を移動する。
【０００６】
ところが、図５の方式では、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２を交換するのに、４ステップの動作が必要である。
【０００７】
即ち、加工領域Ｋと待機領域ＴでパスラインＰＬを一致させておき（図６（Ａ））、第２シャトルテーブル２を降下させ（図６（Ｂ））、両者を互いに反対方向に移動させ（図６（Ｃ））、第２シャトルテーブル２を上昇させる（図６（Ｄ））。
【０００８】
しかし、図５の方式では、第２シャトルテーブル２がコ字状の経路に沿って移動するため（図９（Ａ））、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２の交換時間が長くなり、またリンク機構４やシリンダ５、及び台車（図５（Ａ）、図５（Ｂ））が必要となって交換機構が複雑になる。
【０００９】
この課題を解決するために提案されたのが、図７の方式である（特願平９−２３９５３４に開示）。
【００１０】
この方式は、両側に馬蹄形の水平ガイド６、７を、中央部に固定ガイド１０、１１と回転ガイド８、９、１２、１３を設けることにより、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２を共に周回させ（図９（Ｂ））、両者の交換を行うものである。
【００１１】
即ち、予め回転ガイド８、１２を水平ガイド６側に、回転ガイド９、１３を水平ガイド７側に接続しておいてから（図８（Ａ））、加工領域Ｋにある第１シャトルテーブル１と待機領域Ｔにある第２シャトルテーブル２を互いに反対方向に移動させ、両者が中央部を過ぎた時に、回転ガイド８、１２を固定ガイド１０側に、回転ガイド９、１３を固定ガイド１１側に切り替える（図８（Ｂ））。
【００１２】
そして、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２が、それぞれ円弧を描きながら前者は降下し、後者は上昇し（図８（Ｃ））、第１シャトルテーブル１は待機領域Ｔに、第２シャトルテーブル２は加工領域Ｋに到達する（図８（Ｄ））。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図７の従来技術には、次のような課題がある。
【００１４】
図７の従来技術では、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２は、共に楕円（図９（Ｂ））に沿って周回運動を行うので、図５（Ａ）、図５（Ｂ）の従来技術に比べれば、交換時間は短縮された。
【００１５】
しかし、ガイド６、７等の構造上、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２は、両側でそれぞれ円弧を描きながら（図８（C））、上下動する。
【００１６】
従って、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２は、加工領域Ｋと待機領域Ｔの間を直線的に移動する場合に比べれば、両者の交換時間は長い。
【００１７】
また、図７の従来技術では、第１シャトルテーブル１と第２シャトルテーブル２を交換するには、回転ガイド８、１２を水平ガイド６側と固定ガイド１０側に、回転ガイド９、１３を水平ガイド７側と固定ガイド１１側に、それぞれ切り替える必要がある（図８（Ａ）、図８（Ｂ））。
【００１８】
このため、交換機構が複雑になり、その分コストも高くなる。
【００１９】
本発明の目的は、シャトルテーブル装置において、テーブルの交換時間を短縮すると共に、交換機構を簡略化することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、図１〜図４に示すように、
（Ａ）第１シャトルテーブル１０１を走行させ、真っ直ぐに固定された第１走行レール１０３と、
（Ｂ）第２シャトルテーブル１０２を走行させ、前方レール１０４Aと後方レール１０４Bに分割されていて曲折自在である第２走行レール１０４と、
（Ｃ）該第２走行レール１０４の中央部に結合された上下動リンク装置１０５を有し、
（Ｄ）該上下動リンク装置１０５を最上位置まで上昇させることにより、加工領域Ｋと待機領域ＴにおけるパスラインＰＬが一致するように、第２走行レール１０４を、その前方レール１０４Aと後方レール１０４Bがそれぞれ弓形状に曲折した状態で、第１走行レール１０３に対して位置決めし、上下動リンク装置１０５を最下位置まで降下させることにより、第２走行レール１０４を、その前方レール１０４Aと後方レール１０４Bが１本の繋がったレールになって全体として台形状に曲折した状態で、第１走行レール１０３の下方に位置決めし、第２シャトルテーブル１０２と第１シャトルテーブル１０１を互いに反対方向に移動させて両者を交換可能にしたことを特徴とするシャトルテーブル装置という技術的手段を講じている。
【００２１】
上記本発明の構成によれば、上下動リンク装置１０５を作動させ、第２走行レール１０４を、第１走行レール１０３に対して上下方向に位置決めすることにより、第２シャトルテーブル１０２と第１シャトルテーブル１０１を交換することができる。
【００２２】
このため、第２シャトルテーブル１０２を、第１シャトルテーブル１０１の下にもぐり込ませて（図２（Ｂ））移動させることができ、両者は、最短距離を保ちつつ直線的に移動するので（図９（Ｃ））交換時間は著しく短縮され、また、上下動リンク装置１０５を設けるだけで（図１、図２）、第２走行レール１０４を上下動させることができるので交換機構が極めて簡略化される。
【００２３】
【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は本発明の構成図であり、同図において、参照符号１００はシャトルテーブル装置、１０１は第１シャトルテーブル、１０２は第２シャトルテーブル、１０３は第１走行レール、１０４は第２走行レール、１０５は上下動リンク装置、Ｋは加工領域、Ｔは待機領域である。
【００２４】
また、以下の説明に際しては、待機領域Ｔ側を前方、又は前部とし、加工領域Ｋ側を後方、又は後部とする。
【００２５】
上記第１シャトルテーブル１０１は、ワークＷ１をのせて第１走行レール１０３上を走行し、該第１走行レール１０３は、梁柱フレーム１１３に固定されている。
【００２６】
上記第２シャトルテーブル１０２は、ワークＷ２をのせて第２走行レール１０４上を走行し、該第２走行レール１０４は、前記第１走行レール１０３よりも幅が若干狭く、その両端が梁柱フレーム１１４に固定されていると共に、中央部が上下動リンク装置１０５に結合されている。
【００２７】
第２走行レール１０４は、前方レール１０４Ａと後方レール１０４Ｂに分割され、該前方レール１０４Ａと後方レール１０４Ｂは、更に前部レール１０４Ａ１、１０４Ｂ１と後部レール１０４A２、１０４B２に分割されている（図２）。
【００２８】
そして、前方レール１０４Ａの前部レール１０４Ａ１と後部レール１０４Ａ２は、ピンＰ４を介して、後方レール１０４Ｂの前部レール１０４Ｂ１と後部レール１０４Ｂ２は、ピンＰ５を介してそれぞれ結合されている。
【００２９】
これにより、前方レール１０４Ａと後方レール１０４Ｂは、それぞれ二節リンク機構を構成し、後述する上下動リンク装置１０５により上下動する場合にそれぞれ特有の形状で曲折し（図２（Ａ）、（Ｂ））、第２シャトルテーブル１０２と第１シャトルテーブル１０１の交換動作が円滑に行われるようになっている。
【００３０】
上記上下動リンク装置１０５は、シリンダ１０５Ａと、該シリンダ１０５Ａにより上下動するピストンロッド１０５Ｂと、該ピストンロッド１０５ＢにピンＰ１を介して結合された連接棒１０５Ｃ、１０５Ｄから構成されている。
【００３１】
シリンダ１０５Ａは、空圧又は油圧シリンダであって、第２走行レール１０４を上下動させる機能を有する。
【００３２】
また、ピストンロッド１０５Ｂは、前記シリンダ１０５Ａにより上下動し、ピンＰ１を介して結合された２本の連接棒１０５Ｃ、１０５Ｄを開閉するようになっている（図２（Ａ）、図２（Ｂ））。
【００３３】
この連接棒１０５Ｃ、１０５Ｄのうちの連接棒１０５Ｃは、ピンＰ２を介して、前方レール１０４Ａの後端部に、また連接棒１０５Ｄは、ピンＰ３を介して、後方レール１０４Ｂの前端部にそれぞれ結合されている。
【００３４】
即ち、前記シリンダ１０５Ａとピストンロッド１０５Ｂと連接棒１０５Ｃ、１０５Ｄを、上下動リンク装置１０５を構成するリンクとすれば、シリンダ１０５Ａとピストンロッド１０５Ｂとは滑り対偶をなし、ピストンロッド１０５Ｂはリンクブロック（すべり子）である。
【００３５】
また、ピストンロッド１０５Ｂは、シリンダ１０５Ａから初めてエネルギを得て上下動する主節であり、この主節であるピストンロッド１０５Ｂと、従節である連接棒１０５Ｃ、１０５Ｄとは、回り対偶をなす。
【００３６】
この構成により、上下動リンク装置１０５を最上位置まで上昇させることにより（図２（Ａ））、加工領域Ｋと待機領域ＴにおけるパスラインＰＬが一致するように、第２走行レール１０４を第１走行レール１０３に対して位置決めするこ
とができる。
【００３７】
即ち、上下動リンク装置１０５を最上位置まで上昇させると（図２（Ａ））、上昇したピストンロッド１０５Ｂにより、連接棒１０５Ｃ、１０５Ｄが左右に開放される。
【００３８】
このため、連接棒１０５Ｃと１０５Ｄに結合されている前方レール１０４Ａの後端部と、後方レール１０４Ｂの前端部も、互いに離反する（図２（Ａ））。
【００３９】
このとき、真っ直ぐな第１走行レール１０３に対して、第２走行レール１０４は、二節リンク機構を構成する前方レール１０４Ａと後方レール１０４Ｂが、図示するように（図２（Ａ））、ピンＰ４、Ｐ５を介してそれぞれ弓形状に曲折している。
【００４０】
従って、上下動リンク装置１０５を最上位置まで上昇させることにより、このように弓形状に曲折した第２走行レール１０４を、真っ直ぐな第１走行レール１０３に対して適切に位置決めすれば、加工領域Ｋと待機領域ＴにおけるパスラインＰＬを一致させることができる。
【００４１】
更に、上下動リンク装置１０５を最下位置まで降下させることにより（図２（Ｂ））、第２走行レール１０４を第１走行レール１０３の下方に位置決めし、第２シャトルテーブル１０２と第１シャトルテーブル１０１を互いに反対方向に移動させることができる。
【００４２】
即ち、上下動リンク装置１０５を最下位置まで下降させると（図２（Ｂ））、降下したピストンロッド１０５Ｂにより、連接棒１０５Ｃ、１０５Ｄが閉鎖される。
【００４３】
このため、連接棒１０５Ｃと１０５Ｄに結合されている前方レール１０４Ａの後端部と、後方レール１０４Ｂの前端部が接合する（図２（Ｂ）））。
【００４４】
このとき、真っ直ぐな第１走行レール１０３に対して、第２走行レール１０４は、二節リンク機構を構成する前方レール１０４Ａと後方レール１０４Ｂが、図示するように（図２（Ｂ））、１本の繋がったレールになって下方に位置決めされ、ピンＰ４、Ｐ５を介して全体として台形状に曲折している。
【００４５】
従って、台形状に曲折した第２走行レール１０４上で第２シャトルテーブル１０２を走行させれば、該第２シャトルテーブル１０２を第１シャトルテーブル１０１の下にもぐり込ませることにより、両者を互いに反対方向に移動させることができる。
【００４６】
このようにして、上下動リンク装置１０５を最上位置と最下位置の間で昇降させることにより（図２（Ａ）、図２（Ｂ））、第２シャトルテーブル１０２と第１シャトルテーブル１０１は、最短距離を保ちつつ直線的に移動し（図９（Ｃ））加工領域Ｋと待機領域Ｔにおいて両者を交換することができる。
【００４７】
前記第１走行レール１０３を固定する梁柱フレーム１１３と、第２走行レール１０４を固定する梁柱フレーム１１４の間には（図１）、それぞれチェーン１０７が配置されている。
【００４８】
このチェーン１０７は、Ｘ軸方向に伸びており（図１）、駆動スプロケット１０８と従動スプロケット１０９に巻回され、駆動スプロケット１０８には駆動源であるモータＭが結合され、後方の従動スプロケット１０９は互いに軸１１０を介して連結されている。
【００４９】
また、駆動スプロケット１０８はブラケット１１５に、従動スプロケット１０９はブラケット１１６にそれぞれ回転可能に支持されている。
【００５０】
２本のチェーン１０７の上部１０７Ａには、第１シャトルテーブル１０１に結合
された棒材１１２が固定され、また下部１０７Ｂには、第２シャトルテーブル１０２に結合された棒材１１１が固定されている。
【００５１】
この構成により、モータＭを駆動してチェーン１０７を循環させれば（図１）、第１シャトルテーブル１０１と第２シャトルテーブル１０２を同時に反対方向に移動させることができる（図３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ））。
【００５２】
この場合、第２シャトルテーブル１０２とチェーン１０７とを連結する棒材１１１は、第１棒材１１１Ａが第２棒材１１１Ｂに挿入されているテレスコープ式棒材である。
【００５３】
この構成により、第２シャトルテーブル１０２が第２走行レール１０４上（図２（Ｂ））を走行する場合に、下向きに走行するときは（図３（Ｂ））棒材１１１は縮み、水平に走行するときは（図３（Ｃ））棒材１１１はその縮んだ状態を維持し、上向きに走行するときは（図３（Ｄ））棒材１１１は伸びる。
【００５４】
このように第２シャトルテーブル１０２が走行する場合の上下方向の傾きにより（図３（Ｂ）〜（Ｄ））、棒材１１１は伸縮し、チェーン１０７と第２シャトルテーブル１０２の間で動力が無駄なく伝達され、該第２シャトルテーブル１０２の移動動作が円滑に行われるようになっている。
【００５５】
図４は、本発明の適用例を示す図であり、例えば本発明によるシャトルテーブル装置１００をレーザ加工機２００に適用した場合を示している。
【００５６】
前記第１シャトルテーブル１０１と第２シャトルテーブル１０２は、レーザ加工機２００の加工領域Ｋに交互に進入することにより、後述する加工ヘッド２０２により、ワークＷ１又はＷ２にレーザが照射され、所定のレーザ加工が施される。
【００５７】
加工ヘッド２０２は、Ｙ軸スライダ２０４に取り付けられていて、それ自身が内蔵するＺ軸モータＭｚ（図示省略）により上下動可能である。
【００５８】
Ｙ軸スライダ２０４は、Ｙ軸モータＭｙで駆動するボールねじ２０５に螺合していると共に、Ｘ軸スライダ２０３に滑り結合している。
【００５９】
このＸ軸スライダ２０３は、レーザ加工機２００のベースフレーム２０１に跨がってＹ軸方向に延びており、Ｘ軸モータＭｘで駆動するボールねじ２０６に螺合している。
【００６０】
この構成により、加工ヘッド２０２は、ＸＹＺの三次元において移動可能であり、前記したように、加工領域Ｋに進入した第１シャトルテーブル１０１上のワークＷ１、又は第２シャトルテーブル１０２上のワークＷ２にレーザ加工を施すようになっている。
【００６１】
以下、本発明の動作を図３に基づいて説明する。
先ず、シリンダ１０５Ａ（図３（Ａ））を作動し、上下動リンク装置１０５を最上位置まで上昇させることにより、加工領域Ｋと待機領域ＴにおけるパスラインＰＬが一致するように、第２走行レール１０４を第１走行レール１０３に対して位置決めする。
【００６２】
次に、再度シリンダ１０５Ａを作動し（図３（Ｂ））、上下動リンク装置１０５を最下位置まで降下させることにより、第２走行レール１０４を第１走行レール１０３の下方に位置決めする。
【００６３】
そして、この状態で（図３（Ｂ））モータＭを駆動すると、チェーン１０７が循環し、第２シャトルテーブル１０２と第１シャトルテーブル１０１は、互いに反対方向に移動する。
【００６４】
即ち、チェーン１０７に棒材１１１を介して結合された第２シャトルテーブル１０２は、台形状の第２走行レール１０４上を加工領域Ｋに向かって走行し、チェーン１０７に棒材１１２を介して結合された第１シャトルテーブル１０１は、真っ直ぐな第１走行レール１０３上を待機領域Ｔに向かって走行する。
【００６５】
そして、同じチェーン１０７に結合されている第２シャトルテーブル１０２と第１シャトルテーブル１０１は、同時に反対方向に移動し、第２走行レール１０４と第１走行レール１０３の中央部を同時に通過する（図３（Ｃ））。
【００６６】
中央部を過ぎると、第２シャトルテーブル１０２は、台形状の第２走行レール１０４上を加工領域Ｋに向かって上昇し始め（図３（Ｄ））、第１シャトルテーブル１０１は、真っ直ぐな第１走行レール１０３上を待機領域Ｔに向かって走行する。
【００６７】
このとき、シリンダ１０５Ａが作動し、第２シャトルテーブル１０２が加工領域Ｋに、第１シャトルテーブル１０１が待機領域Ｔにそれぞれ到達した時点で、上下動リンク装置１０５が最上位置まで上昇する（図３（Ｅ））。
【００６８】
この場合、チェーン１０７の循環は既に停止し（図３（Ｅ））、加工領域Ｋと待機領域ＴにおけるパスラインＰＬが一致するように、第２走行レール１０４が第１走行レール１０３に対して位置決めされている。
【００６９】
従って、第２走行レール１０４の前方レール１０４Ａと後方レール１０４Ｂは、共に弓形状に曲折していて、該第２走行レール１０４と第１走行レール１０３の上下方向の位置関係は、最初の状態と（図３（Ａ））全く同じであり、第２シャトルテーブル１０２が加工領域Ｋに、第１シャトルテーブル１０１が待機領域Ｔに位置している点だけが異なる。
【００７０】
このように、本発明によれば、上下動リンク装置１０５を設けたことにより、
第２走行レール１０４を、第１走行レール１０３に対して上下方向に位置決めすることにより（図３）、第２シャトルテーブル１０２と第１シャトルテーブル１０１を交換することができる。
【００７１】
その際、第２シャトルテーブル１０２を、第１シャトルテーブル１０１の下にもぐり込ませて（図３（Ｂ）〜（Ｄ））移動させることができ、両者は、最短距離を保ちつつ直線的に移動するので（図９（Ｃ））、交換時間は著しく短縮された。
【００７２】
また、上下動リンク装置１０５を設け、第２走行レール１０４を上下動させることにより、該第２走行レール１０４上を走行する第２シャトルテーブル１０２と、第１走行レール１０３上を走行する第１シャトルテーブル１０１とを交換できるので、交換機構が極めて簡略化された。
【００７３】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、シャトルテーブル装置を、第１シャトルテーブルを走行させる第１走行レールと、第２シャトルテーブルを走行させる第２走行レールと、該第２走行レールに結合された上下動リンク装置により構成したことにより、第２シャトルテーブルを、第１シャトルテーブルの下にもぐり込ませて移動させることができ、両者は、最短距離を保ちつつ直線的に移動するので交換時間は著しく短縮され、また、上下動リンク装置を設けるだけで、第２走行レールを上下動させることができるので交換機構が極めて簡略化されるという技術的効果を奏することとなった。
【００７４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】本発明を構成する第１走行レール１０３と第２走行レール１０４の関係を示す図である。
【図３】本発明の動作説明図である。
【図４】本発明の適用例を示す図である。
【図５】第１従来技術の構成図である。
【図６】第１従来技術の動作説明図である。
【図７】第２従来技術の構成図である。
【図８】第２従来技術の動作説明図である。
【図９】第１シャトルテーブルと第２シャトルテーブルの交換経路を示す図である。
【符号の説明】
１００ シャトルテーブル装置
２００ レーザ加工機
１０１ 第１シャトルテーブル
１０２ 第２シャトルテーブル
１０３ 第１走行レール
１０４ 第２走行レール
１０４Ａ 前方レール
１０４Ｂ 後方レール
１０５ 上下動リンク装置
１０５Ａ シリンダ
１０５Ｂ ピストンロッド
１０５Ｃ、１０５Ｄ
連接棒
１０７ チェーン
【図１】
0004162062.tif 000002
【図２】
0004162062.tif 000003
【図３】
0004162062.tif 000004
【図４】
0004162062.tif 000005
【図５】
0004162062.tif 000006
【図６】
0004162062.tif 000007
【図７】
0004162062.tif 000008
【図８】
0004162062.tif 000009
【図９】
0004162062.tif 000010