パレットチェンジャ
【課題】大型の駆動装置を用いずにパレット交換が可能であって、省スペース化にも適し、既存のマシニングセンタ等に後付けが可能な工作機械用のパレットチェンジャを提供する。
【解決手段】ワークＷを載せるパレット１２をストックするラック２０に、該ラック２０との間でパレット１２の受け渡しを行うとともにパレット１２を昇降させるエレベータ４０を近接配置し、更に、マシニングセンタの加工部側のベッド１２０をエレベータ４０に近接配置する。エレベータ４０とベッド１２０には、ベース４４，１２２と、ローラコンベア５０，１３０と、前記ベース４４，１２２に対してローラコンベア５０，１３０を傾斜させる傾斜機構８０，１５０を設ける。そして、前記エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動を、傾斜させた搬入用ローラコンベア２００と排出用ローラコンベア２１０を利用した自重移動により行う。
【解決手段】ワークＷを載せるパレット１２をストックするラック２０に、該ラック２０との間でパレット１２の受け渡しを行うとともにパレット１２を昇降させるエレベータ４０を近接配置し、更に、マシニングセンタの加工部側のベッド１２０をエレベータ４０に近接配置する。エレベータ４０とベッド１２０には、ベース４４，１２２と、ローラコンベア５０，１３０と、前記ベース４４，１２２に対してローラコンベア５０，１３０を傾斜させる傾斜機構８０，１５０を設ける。そして、前記エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動を、傾斜させた搬入用ローラコンベア２００と排出用ローラコンベア２１０を利用した自重移動により行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マシニングセンタ等の工作機械用のパレットチェンジャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタ等の工作機械においては、被加工物（ワーク）を載せたパレットの搬送・交換は、パレットチェンジャにより行われる。パレットチェンジャには、直進式や旋回式などの様々なタイプのものがある。例えば、直進式には、電動アクチュエータを利用した往復移動によりパレットチェンジを行うシャトル型や、モータ駆動によるベルトコンベアなどを用いてパレットを搬送する方式のものがある。また、旋回式には、アームが固定された中心で旋回するワンハンドロボットや、平置きされたパレットが旋回しワークチェンジを行うターレット型などがある。例えば、下記特許文献１には、ターレット型のマシニングセンタのパレット交換機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、以上のような背景技術には、次のような不都合がある。まず、直進式では、電動アクチュエータやエアシリンダでパレットを搬送する機構の場合には、搬送ストロークに応じた長さのアクチュエータが必要になるという不都合がある。また、ベルトコンベアなどモータ駆動による機構では、機械装置として大掛かりになりやすく、マシニングセンタ上では切粉などにより不具合の原因となりやすい。一方、旋回式のうち、上述したワンハンドロボットでは、アームが固定された中心で旋回するため、その範囲内に障害物がないようにする必要があり、広いスペースが必要となるほか、コストも高いという不都合がある。前記ターレット型においても、平置きされたパレットが旋回しワークチェンジを行うため、ワンハンドロボットと同様に旋回スペースを広くとる必要があり、機械装置が大掛かりとなる。更に、いずれの背景技術においても、大幅な改造をすることなく既存のマシニングセンタに後付けすることは困難であり、初めからパレットチェンジャを備えたマシニングセンタとして製作・販売されている。
【０００５】
本発明は、以上のような点に着目したもので、大型の駆動装置を設けることなくパレット交換が可能であって、省スペース化や省エネルギー化にも適しており、既存のマシニングセンタ等にも後付けが可能な工作機械用のパレットチェンジャを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被加工物を載置するパレットをストックするラックと、該ラックに近接配置され、該ラックとの間で前記パレットの受け渡しを行うとともに、前記パレットを昇降させる昇降機構を備えたエレベータと、該エレベータに近接配置された工作機械の加工部側のベッドと、を備えた工作機械用のパレットチェンジャであって、前記エレベータ及び前記ベッドはそれぞれ、ベースと、該ベース上に配置されており前記パレットを受けるローラコンベアとを備えており、前記エレベータと前記ベッドの間には、前記ベッドのローラコンベアよりも高い位置にあるエレベータのローラコンベアから、前記ベッドのローラコンベアへのパレットの搬入をガイドする方向に傾斜した搬入用ローラコンベアと、前記エレベータのローラコンベアよりも高い位置にあるベッドのローラコンベアから、前記エレベータのローラコンベアへのパレットの排出をガイドする方向に傾斜した排出用ローラコンベアと、が配置されており、前記エレベータ及びベッド間の前記パレットの移動を、前記搬入用ローラコンベア及び排出用ローラコンベア上における前記パレットの自重移動により行うことを特徴とする。
【０００７】
主要な形態の一つは、前記エレベータは、該エレベータのベースに対して前記ローラコンベアを傾斜させるエレベータ用傾斜機構を備えており、前記ベッドは、該ベッドのベースに対して前記ローラコンベアを傾斜させるベッド用傾斜機構を備えており、前記エレベータ用傾斜機構によって、前記エレベータのローラコンベアを傾斜させ、前記搬入用ローラコンベアへのパレットの移動を該パレットの自重移動により行い、前記ベッド用傾斜機構によって、前記ベッドのローラコンベアを傾斜させ、前記排出用ローラコンベアへのパレットの移動を該パレットの自重移動により行うことを特徴とする。他の主要な形態は、前記エレベータが、該エレベータのローラコンベア上のパレットを、前記搬入用ローラコンベアへ向けて押し出す搬入用押出機構を備えており、前記ベッドが、該ベッドのローラコンベア上のパレットを、前記排出用ローラコンベアへ向けて押し出す排出用押出機構を備えていることを特徴とする。
【０００８】
他の形態は、前記ラックが、前記パレットを縦積みにストックする複数段の棚と、該複数段の棚のそれぞれに設けられており、該棚にストックされたパレットを前記エレベータ側へ押し出すパレット押出手段とを備えており、前記エレベータが、前記ローラコンベア上のパレットを前記ラック側へ押し出すパレット押出手段を備えており、前記ラック及びエレベータ間のパレットの受け渡しを、前記各パレット押出手段の駆動により行うことを特徴とする。あるいは、前記ラックが、前記パレットを縦積みにストックするとともに、前記エレベータ側が下がるように傾斜した複数の棚と、該棚の下降端側に配置されており前記パレットを係止可能なストッパと、を備えており、前記棚から前記エレベータのローラコンベアへのパレットの受け渡しを、前記パレットの自重移動により行うことを特徴とする。あるいは、前記ラックが、前記パレットを縦積みにストックする複数段の棚を備えており、少なくとも前記エレベータのローラコンベアから前記ラックの棚へのパレットの移動を、前記エレベータ用傾斜機構を利用したパレットの自重移動により行うことを特徴とする。
【０００９】
更に他の形態は、前記エレベータは、前記ローラコンベア上のパレットの脱落を防止するストッパ手段を有することを特徴とする。更に他の形態は、前記ベッドは、前記ローラコンベア上のパレットを固定するパレット固定手段を有することを特徴とする。
【００１０】
更に他の形態は、前記パレットの姿勢を検知する姿勢検知手段を、パレット毎に設けたことを特徴とする。更に他の形態は、前記姿勢検知手段は、ジャイロセンサ又は加速度センサと、該ジャイロセンサ又は加速度センサの検知信号を外部に送信するための通信手段を含むことを特徴とする。更に他の形態は、前記検知信号を受信する通信手段を備えるとともに、受信した検知信号に基づいて、前記ラックとエレベータ間のパレットの移動に関する動作のうち、該パレットの自重移動以外の動作，前記エレベータの昇降，前記エレベータとベッド間のパレットの移動に関する動作のうち、該パレットの自重移動以外の動作，のうち少なくとも一つの動作を制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とする。更に他の形態は、光又は音で異常を報知する報知手段を設けるとともに、前記駆動制御手段は、前記パレットから受信した検知信号に基づいて、前記報知手段を駆動することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被加工物を載置するパレットをストックするラックに、該ラックとの間で前記パレットの受け渡しを行うとともに前記パレットを昇降させるエレベータを近接配置し、更に、工作機械の加工部側のベッドを前記エレベータに近接配置する。そして、前記エレベータ及びベッドにそれぞれ、ベースと、該ベース上に配置され前記パレットを受けるローラコンベアとを設け、前記エレベータと前記ベッドの間には、前記ベッドのローラコンベアよりも高い位置にあるエレベータのローラコンベアから、前記ベッドのローラコンベアへのパレットの搬入をガイドする方向に傾斜した搬入用ローラコンベアと、前記エレベータのローラコンベアよりも高い位置にあるベッドのローラコンベアから、前記エレベータのローラコンベアへのパレットの排出をガイドする方向に傾斜した排出用ローラコンベアを配置する。そして、前記エレベータ及びベッド間のパレットの移動を、前記搬入用ローラコンベア及び排出用ローラコンベア上での前記パレットの自重移動により行うこととした。このため、大型駆動装置が不要となり、省スペース化，省エネルギー化が可能となり、更に、大幅な改造をすることなく既存のマシニングセンタへの後付けも可能となる。また、搬送自体には自重移動を利用するため、搬送距離に影響され難いという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１の全体構成を示す図である。
【図２】前記実施例１の構成を示すブロック図である。
【図３】前記実施例１のエレベータの主要部の構成を示す外観斜視図である。
【図４】前記エレベータのパレットストッパの作用を示す平面図であり、(A)はストッパを開いた状態，(B)はストッパを閉じた状態を示す。
【図５】前記エレベータのプッシャの作用を示す側面図であり、(A)はプッシャの復帰状態，(B)はプッシャの退避状態を示す。
【図６】前記実施例１のベッドの構成を示す外観斜視図である。
【図７】前記ベッドの平面図である。
【図８】前記ベッドの作用を示す側面図であり、(A)は搬入状態，(B)は着座状態，(C)は排出状態を示す。
【図９】前記実施例１によるパレット交換の作用を示す側面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
最初に、図１〜図９を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本発明の実施例１のパレットチェンジャの全体構成を示す図である。図２は、本実施例のパレットチェンジャの構成を示すブロック図である。図３は、前記パレットチェンジャのエレベータの主要部の構成を示す外観斜視図である。図４は、前記エレベータのパレットストッパの作用を示す平面図であり、(A)はストッパを開いた状態，(B)はストッパを閉じた状態を示す。図５は、前記エレベータのプッシャの作用を示す側面図であり、(A)はプッシャの復帰状態を示し、(B)はプッシャの退避状態を示す。図６は、前記パレットチェンジャのベッド（ＭＣベッド）の構成を示す外観斜視図，図７は前記ベッドの平面図，図８は前記ベッドの傾斜機構の作用を示す側面図であり、(A)は搬入状態，(B)は着座状態，(C)は排出状態を示す。図９は、本実施例によるパレット交換の作用を模式的に示す側面図である。なお、前記図３は、エレベータの構成の理解を容易にするため、図１を紙面裏側から見た状態で示されており、図１，図４，図５，図９とは左右の表示が逆となっている。
【００１５】
本実施例のパレットチェンジャ１０は、マシニングセンタ等の工作機械用のパレットチェンジャであって、マシニングセンタ等に後付け可能な構成となっている。図１に示すように、パレットチェンジャ１０は、ワーク（被加工物）Ｗを載置するパレット１２をストックするラック２０と、該ラック２０に近接配置され、該ラック２０との間で前記パレット１２の受け渡しを行うとともに、前記パレット１２を昇降させる昇降機構を備えたエレベータ４０と、該エレベータ４０に近接配置された工作機械の固定台２２０上のベッド（ＭＣベッド（マシニングセンタベッド））１２０によって構成されている。また、本実施例では、前記エレベータ４０とベッド１２０の間には、ベッド１２０へのパレット１２の搬入をガイドするための搬入用ローラコンベア２００と、前記ベッド１２０からエレベータ４０へのパレット１２の排出をガイドするための排出用ローラコンベア２１０が配置されている。このほか、図２に示すように、前記ラック２０には、パレット１２を押し出すための押出機構２６が設けられ、エレベータ４０には、ストッパ機構６０，傾斜機構８０，押出機構１００が設けられ、ベッド１２０には、傾斜機構１５０が設けられている。以下、各部について順に説明する。
【００１６】
まず、前記ラック２０について説明する。該ラック２０は、複数の縦フレーム２２間に、ワークＷを載置したパレット１２を縦積みにストックするための複数の棚２４Ａ〜２４Ｄが設けられた構成となっている。本実施例では、前記ラック２０とエレベータ４０の間でのパレット１２の受け渡しを、押出機構２６によるパレット１２の押し出しにより行うこととしており、前記縦フレーム２２のうち、前記エレベータ４０と反対側の縦フレーム２２には、前記複数の棚２４Ａ〜２４Ｄのそれぞれに押出機構２６を構成するエアシリンダ２８が設けられている。前記エアシリンダ２８のスライダ３０には、プッシャ３２が設けられており、前記エアシリンダ２８を駆動すると、プッシャ３２の先端がパレット１２の側面に接触し、パレット１２をエレベータ４０へ向けて押し出すことが可能となっている。なお、エアシリンダ２８としては、例えば、公知のロッドレスエアシリンダなどが利用可能である。
【００１７】
次に、前記エレベータ４０について説明すると、図１に示すように、垂直方向に設けられた昇降用の一対のガイド４２Ａ，４２Ｂと、該ガイド４２Ａ，４２Ｂに沿って昇降可能なベース４４と、該ベース４４を前記ガイド４２Ａ，４２Ｂに沿って昇降させるリニアアクチュエータ４６とによって構成される昇降機構と、前記ベース４４上に配置されており前記パレット１２を受けるローラコンベア５０と、前記ベース４４に対して前記ローラコンベア５０を傾斜させる傾斜機構８０を備えている。このほか、前記エレベータ４０には、ローラコンベア５０上のパレット１２の脱落を防止するストッパ機構６０と、前記ローラコンベア５０上のパレット１２を前記ラック２０側へ押し出すためのエアシリンダ１０２及びプッシャ１０４，前記パレット１２を後述するベッド１２０へ移動させるときに前記プッシャ１０４を退避させるためのエアシリンダ１０６を含む押出機構１００を備えている。更に、前記ガイド４２Ｂには、後述する搬入用ローラコンベア２００と排出用ローラコンベア２１０が、適宜手段により取り付けられている。
【００１８】
前記ベース４４は、図３に示すように、複数のフレーム４４Ａ〜４４Ｄ，８２〜８８により構成されており、フレーム４４Ｂが、前記リニアアクチュエータ４６のスライダ４６Ａに対して固定プレート４８を介して固定されている。一方、前記一対のガイド４２Ａ，４２Ｂは、図３に示すように、溝部分を有するレール４３Ａ，４３Ｂを有しており、前記フレーム４４Ｃ及び４４Ｄの間に設けられたフレーム４４Ａに固定された金具４５が、前記レール４３Ａ，４３Ｂに沿ってスライド可能に取り付けられている。前記ベース４４上に配置されるローラコンベア５０は、フレーム５０Ａ〜５０Ｄにより全体が略長方形に形成されており、対向するフレーム５０Ａ，５０Ｂ間に、複数のローラ５６が略平行に設けられている。前記ローラ５６の軸５４は、前記フレーム５０Ａ，５０Ｂに対して回転可能に支持されている。
【００１９】
前記ローラコンベア５０は、昇降中にパレット１２が脱落するのを防止するためのストッパ機構６０を有している。該ストッパ機構６０は、前記フレーム５０Ａ，５０Ｂに同構成のものが一つずつ設けられている。図３及び図４も参照して説明すると、ストッパ機構６０は、フレーム５０Ａ，５０Ｂの側面５２Ａの外側に配置されたエアシリンダ６４とストッパ７０を中心に構成されている。前記エアシリンダ６４の端部は、前記フレーム５０Ａの上面５２Ｂに連結具６２を介して固定されており、ロッド６６は回動連結具６８及びピン７２を介して、ストッパ７０のアーム７０Ａの端部に回動可能に連結されている。前記ストッパ７０は、前記アーム７０Ａと他方のアーム７０Ｂの略中間位置を垂直方向に貫通する軸７４によって回動可能に支持されている。前記軸７４は、フレーム５０Ａ（又は５０Ｂ）の上面５２Ｂに設けられた長穴７６と下面５２Ｃに設けられた図示しない穴を貫通し、両端に設けられたナット７８などにより、上面５２Ｂ及び下面５２Ｃからの抜け落ちが防止されている。なお、本実施例では、取り付けの都合上、前記長穴７６を形成することとしたが、丸穴であっても同様の動作が可能である。また、前記フレーム５０Ａ，５０Ｂのラック２０側の端部には、前記ストッパ７０の回動を妨げないように、切欠き５３が形成されている。
【００２０】
図４(A)に示すように、前記エアシリンダ６４のロッド６６が、シリンダから露出している部分が少ない場合には、ストッパアーム７０Ｂはフレーム５０Ａ，５０Ｂに沿って開いた状態である。一方、エアシリンダ６４を駆動してピストン６５を矢印Ｆ４ａ方向に押すと、ロッド６６がシリンダから露出する部分が長くなる。すると、ロッド６６の先端に設けられた回動連結具６８及びピン７２を介して接続されたストッパ７０は、図４(B)に矢印Ｆ４ｂで示すように軸７４を中心に回動し、アーム７０Ｂがフレーム５０Ｃに対して略平行となる。このアーム７０Ｂがパレット１２の縁に当接することにより、パレット１２の脱落を防止することができる。
【００２１】
次に、ローラコンベア５０から前記ベッド１２０へのパレット１２の移動を、該パレット１２の自重で行うためにローラコンベア５０を傾斜させる傾斜機構８０について説明する。前記ローラコンベア５０のフレーム５０Ｄの底面の両端付近には凸部９２が設けられており、該凸部９２は、前記ベース４４側のフレーム８２の上面８２Ａの両端付近に設けられた軸受け９０Ａ，９０Ｂに対して軸９４を中心に回動可能に支持されている。一方、前記フレーム５０Ｄと対向するフレーム５０Ｃの底面と、ベース４４側のフレーム８８の間には、傾斜用のエアシリンダ９８Ａ，９８Ｂが設けられている。該エアシリンダ９８Ａ，９８Ｂの一端側は、フレーム８８の上面に設けられた開口部９６を貫通してフレーム８８の底面に固定されており、他端側は、フレーム５０Ｃに対して固定されている。該エアシリンダ９８Ａ，９８Ｂを駆動することにより、ローラコンベア５０がフレーム５０Ｄ側を支点として全体が回動可能となる。すなわち、フレーム５０Ｃ側を図３の矢印Ｆ３ｂ方向に上昇させれば、前記フレーム５０Ｄ側，すなわち、ベッド１２０側が低くなるように傾斜を付けることができる。なお、エアシリンダ９８Ａ，９８Ｂとフレーム５０Ｃの固定部分は、フレーム５０Ｄ側との高低差により生じる角度を吸収できる構造となっている。
【００２２】
次に、エアシリンダ１０２及びプッシャ１０４について説明する。本実施例では、上述した通り、前記ラック２０とエレベータ４０の間でのパレット１２の受け渡しを、パレット１２の押し出しにより行うこととしているため、前記エアシリンダ１０２及びプッシャ１０４を設けている。前記エアシリンダ１０２の一端側は、ベース４４側のフレーム８４の凹部８４Ａ内に収納されており、他端側は、前記フレーム８４に回転可能に止められている。前記エアシリンダ１０２のスライダ１０３には、パレット１２の縁部に当接可能なプッシャ１０４が立設固定されている。前記エアシリンダ１０２によりスライダ１０３及びプッシャ１０４をラック２０側へ向けて駆動すると（図５(A)参照）、パレット１２をラック２０の棚２４Ａ〜２４Ｄに戻すことができる。なお、パレット１２をラック２０に戻すときには、上述したストッパ機構６０のストッパ７０は開いた状態とする。
【００２３】
また、前記プッシャ１０４は、閉じた状態のストッパ７０とともにパレット１２の脱落を防止するストッパ機能も兼ねている。前記エアシリンダ１０２としては、公知のロッドレスエアシリンダなどが利用可能である。なお、前記プッシャ１０４は、図５(A)に示す状態（以下「復帰状態」とする）では、上述した傾斜機構８０によってローラコンベア５０を傾けたときにパレット１２の縁部と係合するため、ベッド１２０側へ移動するのを妨げてしまう。そこで、本実施例では、前記プッシャ１０４を下方に退避させるためのエアシリンダ１０６を設けている。該エアシリンダ１０６は、図５(A)に示すように、前記ベース４４側のフレーム８６の底面に固定されており、該エアシリンダ１０６のロッド１０７は、前記フレーム８４及び８６を貫通し、受け具１０８を介して前記エアシリンダ１０２の底面に固定されている。該受け具１０８は、滑り面１０８Ａに沿って滑ることにより、前記ロッド１０７の移動により生じるエアシリンダ１０２とロッド１０７の傾きを吸収する構成となっている。前記エアシリンダ１０６を駆動してロッド１０７を下方に駆動するとエアシリンダ１０２が傾き、図５(B)に示すように、該エアシリンダ１０２の上面に設けられたプッシャ１０４の先端がローラ５６よりも低い位置となるため、パレット１２をベッド１２０側へ自重移動させるときの妨げとなることはない。
【００２４】
次に、図６〜図８も参照しながら、前記ベッド１２０について説明する。図７は、図６を矢印Ｆ６ａ方向から見た平面図であり、図８は、前記図６を矢印Ｆ６ｂ方向から見た側面図に相当する。なお、前記図８では、後述する電動アクチュエータ１５２Ａ，１７２Ａの動作の理解を容易にするため、これらを上下方向にずらして図示している。前記ベッド１２０は、マシニングセンタの固定台２２０上に移動可能に設けられており、該ベッド１２０上には、ベース１２２と、該ベース１２２上に配置されており、前記パレット１２を受けるローラコンベア１３０と、前記ベース１２２に対して前記ローラコンベア１３０を傾斜させる傾斜機構１５０とが設けられている。前記ベッド１２０は、前記搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０との間で、前記パレット１２の自重移動が可能な構成となっている。前記ベッド１２０に設けられるベース１２２は、後述する電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂを固定するためのシリンダ座部１２３を備えている。前記ベース１２２とローラコンベア１３０の間には、クランプベース１２４が配置されており、ローラコンベア１３０上に載置されるパレット１２を固定するためのエアクランプ１２６とガイド付きの座面１２８が対角に２つずつ配置されている。前記クランプベース１２４，エアクランプ１２６，座面１２８については公知であり、例えば、前記エアクランプ１２６以外にも、油圧，電動などの一般的な方法でのクランプ機構が利用可能である。
【００２５】
前記ベース１２２の上方に配置されるローラコンベア１３０は、フレーム１３２Ａ〜１３２Ｄにより全体が略長方形に形成されており、対向するフレーム１３２Ａ，１３２Ｂ間に、複数のローラ１３４が略平行に設けられている。前記ローラ１３４の軸１３６は、前記フレーム１３２Ａ，１３２Ｂに対して回転可能に支持されている。該ローラコンベア１３０は、支持体１４０Ａ及び１４０Ｂや、昇降ガイド１６４及び１８０を介して前記ベース１２２に対して傾斜可能となるように支持されている。まず、ローラコンベア１３０の略中央部では、フレーム１３２Ａ，１３２Ｂの内側に設けられた軸１４２が、ベース１２２に立設された一対の支持体１４０Ａ，１４０Ｂの縦方向のスリット１４１に沿ってスライド可能に係合しており、軸１４２を支点として、ローラコンベア１３０が揺動可能となっている。
【００２６】
また、前記フレーム１３２Ａ，１３２Ｂの外側には、それぞれ傾斜機構１５０が設けられている。傾斜機構１５０の構成は、フレーム１３２Ａ側とフレーム１３２Ｂ側とで同じであるので、以下、フレーム１３２Ａ側を例に挙げて説明する。前記シリンダ座部１２３には、一組の電動アクチュエータ１５２Ａと１７２Ａが設けられている。また、前記ベース１２２上には、前記フレーム１３２Ａの延長方向にガイド１６０が固定されており、該ガイド１６０に沿ってスライドするスライダ１６２には、昇降ガイド１６４の基部１６６Ａが固定されている。また、前記基部１６６Ａには、金具１５５を介して前記電動アクチュエータ１５２Ａのロッド１５４と接続するためのフレーム１５６が接続されている。該フレーム１５６の略中央部には、ロッド１５４の伸縮方向に沿ってスリット１５６Ａが形成されており、該スリット１５６Ａを貫通し、かつ、フレーム１５６の上面で係合するストッパ１５８によってロッド１５４の伸縮量が規制されている。また、前記昇降ガイド１６４の基部１６６Ａには、ガイドプレート１６６Ｂが設けられており、該ガイドプレート１６６Ｂには、図６において左上から右下にかけて形成された斜めのスリット１６８が設けられている。該スリット１６８には、ローラコンベア１３０のフレーム１３２Ａの側面に設けられた軸１７０が係合している。
【００２７】
また、前記ベース１２２上には、前記ガイド１６０よりも外側に、該ガイド１６０に対して略平行に他のガイド１７６が設けられている。該ガイド１７６は、前記電動アクチュエータ１５２Ａの外側に配置された他方の電動アクチュエータ１７２Ａの駆動によって、スライダ１７８を介して昇降ガイド１８０を動かすためのものである。前記ガイド１７６に沿ってスライドするスライダ１７８には、昇降ガイド１８０の基部１８２Ａが固定されている。また、前記基部１８２Ａには、金具１７５を介して前記電動アクチュエータ１７２Ａのロッド１７４が接続されている。前記昇降ガイド１８０の基部１８２Ａには、ガイドプレート１８２Ｂが立設されており、該ガイドプレート１８２Ｂには、図６において右上から左下側にかけて形成された斜めのスリット１８６が設けられている。該スリット１８６には、ローラコンベア１３０のフレーム１３２Ａの側面に設けられた軸１９０が係合している。
【００２８】
図８には、前記傾斜機構１５０を利用したローラコンベア１３０の作用が示されている。まず、エレベータ４０側からパレット１２を搬入する際には、エレベータ４０側が高くなるように電動アクチュエータ１５２Ａ，１７２Ａを駆動する。具体的には、昇降ガイド１６４側では、軸１７０がスリット１６８の上端１６８Ａ側にくるようにロッド１５４を縮め、昇降ガイド１８０側では、軸１９０がスリット１８６の中間部付近にくるようにロッド１７４の長さを調節する。また、エレベータ４０からパレット１２を受け取り、ワークＷの加工を行う際には、ローラコンベア１３０をベース１２２に着座させる必要があることから、その際には、図８(B)に示すように、電動アクチュエータ１５２Ａ，１７２Ａともに、ロッド１５４，１７４を縮めて、前記軸１７０がスリット下端１６８Ｂに位置し、前記軸１９０がスリット下端１８６Ｂに位置するように調節する。このとき、ローラコンベア１３０の略中央部に設けられた軸１４２も支持体１４０Ａ，１４０Ｂのスリット１４１に沿って下降し、ローラコンベア１３０全体がベース１２２に着座する。この着座状態において、ベース１２０は固定台２２０上を図８(B)に矢印でＦ８ａで示す方向に移動し、所定の加工位置において、図示しない工具等によりワークＷの加工が行われる。
【００２９】
そして、加工が終了したワークＷは、ベース１２０を図８(B)に矢印Ｆ８ｂで示す方向に移動させることにより、排出可能位置に移動する。加工が終わったワークＷをエレベータ４０に戻す場合には、図８(C)に示すように、エレベータ４０側が低くなるように電動アクチュエータ１５２Ａ，１７２Ａを駆動する。具体的には、昇降ガイド１６４側では、軸１７０がスリット１６８の中間部付近にくるようにロッド１５４の長さを調節し、昇降ガイド１８０側では、軸１９０がスリット１８６の上端１８６Ａにくるようにロッド１７４を伸ばすという具合である。なお、フレーム１３２Ｂ側に設けた電動アクチュエータ１５２Ｂは、前記電動アクチュエータ１５２Ａと同様に駆動し、他の電動アクチュエータ１７２Ｂは、前記電動アクチュエータ１７２Ａと同様に駆動する。
【００３０】
次に、前記エレベータ４０と上述したベッド１２０間に配置される搬入用ローラコンベア２００と、排出用ローラコンベア２１０について説明する。前記搬入用ローラコンベア２００は、前記ベッド１２０のローラコンベア１３０よりも高い位置にある状態のエレベータ４０のローラコンベア５０から、ベッド１２０へのパレット１２の搬入をガイドするもので、エレベータ４０側が高く、ベッド１２０側が低くなるように傾斜している。該搬入用ローラコンベア２００は、フレーム２０２の一対の長辺２０４間に多数のローラ２０６が略平行に設けられた構成となっており、該ローラ２０６の軸は、前記フレーム２０２に対して回転可能となっている。他方、前記排出用ローラコンベア２１０は、前記エレベータ４０のローラコンベア５０よりも高い位置にある状態のベッド１２０のローラコンベア１３０から、前記エレベータ４０へのパレット１２の排出をガイドするもので、ベッド１２０側が高く、エレベータ４０側が低くなるように傾斜している。該排出用ローラコンベア２１０は、フレーム２１２の一対の長辺２１４間に多数のローラ２１６が略平行に設けられた構成となっており、該ローラ２１６の軸は、前記フレーム２１２に対して回転可能となっている。前記搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０は、例えば、前記エレベータ４０のガイド４２Ｂに取り付けられている。これら搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０を、前記エレベータ４０と前記ベッド１２０の間に配置することにより、前記エレベータ４０とベッド１２０間におけるパレット１２の自重移動が可能となる。
【００３１】
次に、図９も参照しながら、本実施例によるパレット１２の交換手順を説明する。まず、ラック２０の棚２４Ａ〜２４ＤにワークＷを載せたパレット１２をセットする。本実施例では、棚２４Ａ〜２４Ｄの順にパレット１２上のワークＷを加工するものとして、以下の手順を説明する。また、ベッド１２０については、固定台２２０上を移動させて、図９(A)に示すように初期位置（エレベータ４０とマシニングセンタの間のパレット１２の受け渡しのために決められた位置）に移動しておき、電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂを駆動して、図８(A)に示すパレット受け取り状態に傾斜させておく。そして、エレベータ４０のリニアアクチュエータ４６を駆動し、ラック２０の一番上の棚２４Ａからパレット１２を受け取り可能な位置（図１及び図９に示す位置ＰＣ）にローラコンベア５０を移動させ、その状態で停止させる（図９(A)）。
【００３２】
そして、前記ローラコンベア５０では、エアシリンダ１０６の駆動により、プッシャ１０４を図５(A)に示す復帰状態にして、ラック２０側からのパレット１２の受け取りに備える。そして、前記棚２４Ａに設けられたエアシリンダ２８の駆動により、スライダ３０及びプッシャ３２をエレベータ４０側へ押し出し、前記プッシャ３２の先端でパレット１２をエレベータ４０側のローラコンベア５０側へ移動させる。パレット１２がローラコンベア５０上に完全に移動したら、ストッパ機構６０のエアシリンダ６４を駆動して、図４(B)に示すように、パレット１２の一端側を押えるようにストッパ７０を閉める。なお、このとき、パレット１２の他端側は、上述したプッシャ１０４により係止可能となっており、エレベータ４０の昇降中にパレット１２がローラコンベア５０から脱落するのを防止することができる。
【００３３】
前記ローラコンベア５０上にパレット１２を固定したら、前記リニアアクチュエータ４６の駆動により、ベッド１２０へのパレット１２の搬入位置（図１及び図９に示す位置ＰＡ）までローラコンベア５０を移動させて停止する（図９(B)参照）。そして、エアシリンダ１０６の駆動により図５(B)に示すようにプッシャ１０４を退避させるとともに、傾斜機構８０のエアシリンダ９８Ａ，９８Ｂの駆動により、ベッド１２０側が低くなるようにローラコンベア５０を傾斜させる。すると、パレット１２は、図９(C)に示すように、自重によりローラコンベア５０のローラ５６上を転がり、更に、前記ベッド１２０との間に配置された搬入用ローラコンベア２００のローラ２０６上を転がって、ベッド１２０のローラコンベア１３０側へ移動する。該ローラコンベア１３０も、事前に受け取り状態に傾斜しているため、前記パレット１２は、ストッパ１３８に当接するまで、自重によって前記ローラコンベア１３０上を転がる。
【００３４】
ベッド１２０側へパレット１２が完全に移動したら、電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂの駆動により、図８(B)に示すようにローラコンベア１３０を着座させ、エアクランプ１２６によりパレット１２を固定し、ベッド１２０を図８に矢印Ｆ８ａで示す方向に移動させて、該パレット１２上のワークＷをマシニングセンタで加工する。一方、ワークＷの加工中、前記エレベータ４０はリニアアクチュエータ４６の駆動により、パレット１２をベッド１２０から受け取る位置（図１及び図９に示す位置ＰＢ）にローラコンベア５０を移動させ、その位置で待機するとともに、エアシリンダ９８Ａ，９８Ｂの駆動により傾斜状態から水平状態へ復帰させる（図９(D)）。ワークＷの加工が終了したら、ベッド１２０を図８に矢印Ｆ８ｂで示す方向へ移動させて初期位置に戻し、エアクランプ１２６によるパレット１２の固定を解除する。そして、電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂの駆動により、ローラコンベア１３０を図８(C)に示すパレット排出状態に傾斜させる。すると、パレット１２は、ローラコンベア１３０のローラ１３４上を自重により移動し（図９(E)参照）、更に、エレベータ４０との間に配置された排出用ローラコンベア２１０のローラ２１６上を自重により移動して、エレベータ４０のローラコンベア５０上に移動する。
【００３５】
ローラコンベア５０上にパレット１２が完全に移動したら、エアシリンダ１０６を駆動してプッシャ１０４を復帰し、パレット１２の脱落を防止した状態でリニアアクチュエータ４６を駆動し、ローラコンベア５０をラック１２の棚２４Ａの位置（位置ＰＣ）まで移動させる（図９(F)）。一方、パレット１２を排出したベッド１２０側では、ローラコンベア１３０をパレット受け取り状態に傾斜させて待機する。そして、ローラコンベア５０側では、エアシリンダ６４の駆動によりストッパ７０を開き、更に、エアシリンダ１０２の駆動により、図５(A)に矢印で示す方向にプッシャ１０４を移動させ、加工済みワークＷを載せたパレット１２を、ラック２０の棚２４Ａに押し戻す（図９(G)）。その後、エアシリンダ１０２の駆動によりプッシャ１０４を初期位置（図９(A)に示す状態）に戻し、ローラコンベア５０を、次に加工を行うワークＷが載せられているパレット１２の棚２４Ｂ（図１及び図９にＰＤで示す位置）に、リニアアクチュエータ４６の駆動により移動させる。以降の手順は、前記図９(A)〜(G)と同様である。
【００３６】
このように、実施例１によれば、ワークＷを載置するパレット１２をストックするラック２０に、該ラック２０との間で前記パレット１２の受け渡しを行うとともに前記パレット１２を昇降させるエレベータ４０を近接配置し、更に、マシニングセンタの加工部側のベッド１２０を前記エレベータ４０に近接配置する。前記エレベータ４０及びベッド１２０には、ベース４４，１２２と、該ベース４４，１２２上に配置され前記パレット１２を受けるローラコンベア５０，１３０と、前記ベース４４，１２２に対して前記ローラコンベア５０，１３０を傾斜させる傾斜機構８０，１５０を設ける。また、前記エレベータ４０とベッド１２０の間には、搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０を配置する。そして、前記エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動を、傾斜させたローラコンベア５０，１３０及び搬入用ローラコンベア２００，排出用ローラコンベア２１０上でのパレット１２の自重移動により行うこととしたので、次のような効果が得られる。
【００３７】
(1)エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動を、搬入用ローラコンベア２００と排出用ローラコンベア２１０を利用した自重移動としているため、ベルトコンベア等の大型駆動装置が不要となり、省スペース化，省エネルギー化が可能となる。
(2)エレベータ４０のローラコンベア５０に傾斜を付けるためにエアシリンダ９８Ａ等を使用し、ベッド１２０のローラコンベア１３０に傾斜を付けるために電動アクチュエータ１５２Ａ等を使用しているが、パレット１２の搬送自体はパレット１２の自重を利用しているため、より一層の省スペース化，省エネルギー化が可能となる。
(3)大幅な改造をすることなく既存のマシニングセンタへの後付けも可能となる。
(4)ローラコンベア５０，１３０に傾斜を付けるためのエアシリンダ９８Ａ，９８Ｂ，電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２は、傾斜を付けるためのストロークがあればよいため、パレット１２の搬送距離が長くても、アクチュエータとしては比較的短いものを使用すれば足り、搬送距離に影響され難いという効果が得られる。
(5)パレット１２を縦積みのラック２０にストックすることとしたので、パレット１２の一枚分のスペースに複数のストックが可能となるため、省スペース化が可能となる。また、エレベータ４０により高さ移動が可能なため、該エレベータ４０とラック２０間のパレット１２の受け渡しを、双方に設けたパレット押出手段（エアシリンダ２８，１０２）により簡単に行うことができる。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法，材質は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(2)前記実施例では、ローラコンベア５０，１３０の傾斜機構や、ラック２０とエレベータ４０間のパレット１２の押出機構にエアシリンダ２８，１０２を用いることとしたが、これも一例であり、公知の各種のアクチュエータ（例えば、電動式や油圧式など）を利用してよい。
(3)前記実施例では、エレベータ４０のローラコンベア５０は、ラック２０側をリフトすることでベッド１２０側が低くなるようにのみ傾斜する構成としたが、ベッド１２０側を下降させて同様の効果を得る構成としてもよい。
(4)前記実施例に示したラック２０の構成も一例であり、棚２４Ａ〜２４Ｄの段数は必要に応じて適宜増減可能である。
(5)前記実施例で示した搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０の長さは、搬送距離に応じて適宜変更可能である。
【００３９】
(6)前記実施例では、エレベータ４０からベッド１２０へのパレット１２の移動時に、ローラコンベア５０及び１３０を傾斜させて搬入ないし搬出することとしたが、エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動を、押し出しにより行うようにしてもよい。例えば、図１０(A)に示すように、エレベータ４０のローラコンベア５０側に押出機構３００を設け、ベッド１２０のローラコンベア１３０側には他の押出機構３１０を設ける。そして、前記押出機構３００を用いてパレット１２を搬入用ローラコンベア２００側へ押し出すことで、図１０(A)に示すように、ローラコンベア５０，１３０の双方に傾斜を設けずに、エレベータ４０からベッド１２０へのパレット１２を移動させることができる。反対に、前記押出機構３１０を用いてパレット１２を排出用ローラコンベア２１０側へ押し出すことで、図１０(B)に示すように、ローラコンベア５０，１３０の双方に傾斜を設けずに、ベッド１２０からエレベータ４０へのパレット１２の移動が可能になる。むろん、いずれの場合も、搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０上での移動は、パレット１２の自重移動である。なお、図１０(C)に示すように、エレベータ４０側にのみ押出機構３００を設け、ベッド１２０側は傾斜させる機構のままとしてもよいし、その逆としてもよい。
【００４０】
(7)前記実施例では、ラック２０とエレベータ４０間のパレット１２の受け渡しを、押し出しにより行うこととしたが、これも一例であり、傾斜による自重移動を利用した移動機構としてもよい。例えば、前記実施例１において、エレベータ４０側のローラコンベア５０に、ラック２０側とベッド１２０側の双方を昇降可能な傾斜機構を設けることにより、前記押出機構１００を設けることなく、ラック２０へのパレット１２の自重移動を行うようにしてもよい。あるいは、図１０(D)に示すように、ラック２０の棚２４Ａ〜２４Ｄを、エレベータ４０側が低くなるように傾斜させ、その下降端側に、縦フレーム２２に沿って昇降可能なストッパ３３０を設け、ラック２０のパレット１２をストックしておくときにはストッパ３３０を上げて係止しておき、エレベータ４０側へ移動させるときにはストッパ３３０を下げるという構造としてもよい。
【００４１】
(8)本発明では、パレット１２を自重移動させるため、該パレット１２の姿勢を適切に保つ必要があり、姿勢に異常がある場合には、パレットチェンジャ１０の駆動を停止したり、周囲に異常を報知したりして、搬送の不具合を未然に防止できる構成とすると都合がよい。例えば、図１１に示す例では、パレットチェンジャ１０及びマシニングセンタ４００の駆動を制御する駆動制御装置４１０を設ける。一方、パレット１２には、姿勢検知装置４２０を各パレット毎に取り付ける。該姿勢検知装置４２０は、例えば、図１１に示すように、ジャイロセンサ４２２と通信装置４２４を備えており、これらは電池４２６により駆動する。前記駆動制御装置４１０は、パレット１２側の通信装置４２４と、例えば無線通信が可能な通信装置４１２を有しており、該通信装置４１２で受信した検知信号に応じて、パレットチェンジャ１０及びマシニングセンタ４００の駆動を制御する。該駆動制御装置４１０で制御を行うパレットチェンジャ１０側の動作としては、例えば、
（ａ）ラック２０とエレベータ４０間のパレット１２の移動に関する動作のうち、パレット１２の自重移動以外の動作（前記実施例１では、エアシリンダ２８による押し出し，押出機構１００による押し出し），
（ｂ）エレベータ４０の昇降（前記実施例１では、リニアアクチュエータ４６の駆動），
（ｃ）エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動に関する動作のうち、該パレット１２の自重移動以外の動作（前記実施例１では、傾斜機構８０及び傾斜機構１５０の駆動），
などが挙げられ、姿勢の異常を検知したときには駆動停止などの制御を行う。また、マシニングセンタ４００側の駆動制御としては、固定台２２０上でのベッド１２０の移動が挙げられる。前記駆動制御装置４１０は、これら全ての駆動の制御を行うようにしてもよいし、いずれか一部のみの制御を行うようにしてもよい。
【００４２】
更に、図１１に示すように、光又は音で外部に異常を報知する報知装置４３０を設け、前記駆動制御装置４１０が、前記パレット１２から受信したジャイロセンサ４２２の検知信号に基づいて、前記報知装置４３０を駆動し、パレット１２の姿勢に異常があるときには、前記駆動制御とともに、音や光による異常の報知を行うようにしてもよい。図１１の例によれば、例えば、ベッド１２０上においてエアクランプ１２６によりパレット１２を固定する場合、前記エアクランプ１２６に切粉などの異物が挟まって正しく固定されず、パレット１２が傾いた場合に、その傾きを異常として検出し、装置を停止させたり、アラームを鳴らしたりする等の手段により報知することができる。また、パレット１２は、エレベータ４０からベッド１２０へ移動すると水平→傾斜→水平のように姿勢が変化し、また、ベッド１２０からエレベータ４０へ移動するときは、水平→傾斜→水平と状態変化するが、前記姿勢検知装置４２０により、その姿勢変化の状態を監視して、移動中に止まってしまっている場合などにも、異常を検出することが可能である。なお、図１１の例では、ジャイロセンサ４２２により姿勢検知を行うこととしたが、加速度センサをパレット１２に取り付け、同様の監視を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、被加工物を載置するパレットをストックするラックに、該ラックとの間で前記パレットの受け渡しを行うとともに前記パレットを昇降させるエレベータを近接配置し、更に、工作機械の加工部側のベッドを前記エレベータに近接配置する。そして、前記エレベータ及びベッドにそれぞれ、ベースと、該ベース上に配置され前記パレットを受けるローラコンベアとを設け、前記エレベータと前記ベッドの間には、前記ベッドのローラコンベアよりも高い位置にあるエレベータのローラコンベアから、前記ベッドのローラコンベアへのパレットの搬入をガイドする方向に傾斜した搬入用ローラコンベアと、前記エレベータのローラコンベアよりも高い位置にあるベッドのローラコンベアから、前記エレベータのローラコンベアへのパレットの排出をガイドする方向に傾斜した排出用ローラコンベアを配置する。そして、前記エレベータ及びベッド間のパレットの移動を、前記搬入用ローラコンベア及び排出用ローラコンベア上での前記パレットの自重移動により行うこととしたので、マシニングセンタ等の工作機械用のパレットチェンジャの用途に適用できる。特に、大型の駆動装置が不要であるため、省スペース化が要求されるパレットチェンジャの用途に好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１０：パレットチェンジャ
１２：パレット
２０：ラック
２２：縦フレーム
２４Ａ〜２４Ｄ：棚
２６：押出機構
２８：エアシリンダ
３０：スライダ
３２：プッシャ
４０：エレベータ
４２Ａ，４２Ｂ：ガイド
４３Ａ，４３Ｂ：レール
４４：ベース
４４Ａ〜４４Ｄ：フレーム
４５：金具
４６：リニアアクチュエータ
４６Ａ：スライダ
４８：固定プレート
５０：ローラコンベア
５０Ａ〜５０Ｄ：フレーム
５２Ａ：側面
５２Ｂ：上面
５２Ｃ：下面
５３：切欠き
５４：軸
５６：ローラ
６０：ストッパ機構
６２：連結具
６４：エアシリンダ
６５：ピストン
６６：ロッド
６８：回動連結具
７０：ストッパ
７０Ａ，７０Ｂ：アーム
７２：ピン
７４：軸
７６：長穴
７８：ナット
８０：傾斜機構
８２〜８８：フレーム
８２Ａ：上面
８４Ａ：凹部
９０Ａ，９０Ｂ：軸受け
９２：凸部
９４：軸
９６：開口部
９８Ａ，９８Ｂ：エアシリンダ
９９：ロッド
１００：押出機構
１０２：エアシリンダ
１０３：スライダ
１０４：プッシャ
１０６：エアシリンダ
１０７：ロッド
１０８：受け具
１０８Ａ：滑り面
１２０：ベッド
１２２：ベース
１２３：シリンダ座部
１２４：クランプベース
１２６：エアクランプ
１２８：座面
１３０：ローラコンベア
１３２Ａ〜１３２Ｄ：フレーム
１３４：ローラ
１３６：軸
１３８：ストッパ
１４０Ａ，１４０Ｂ：支持体
１４１：スリット
１４２：軸
１５０：傾斜機構
１５２Ａ，１５２Ｂ：電動アクチュエータ
１５４：ロッド
１５５：金具
１５６：フレーム
１５６Ａ：スリット
１５８：ストッパ
１６０：ガイド
１６２：スライダ
１６４：昇降ガイド
１６６Ａ：基部
１６６Ｂ：ガイドプレート
１６８：スリット
１６８Ａ：上端
１６８Ｂ：下端
１７０：軸
１７２Ａ，１７２Ｂ：電動アクチュエータ
１７４：ロッド
１７５：金具
１７６：ガイド
１７８：スライダ
１８０：昇降ガイド
１８２Ａ：基部
１８２Ｂ：ガイドプレート
１８６：スリット
１８６Ａ：上端
１８６Ｂ：下端
１８８：台
１９０：軸
２００：搬入用ローラコンベア
２０２，２１２：フレーム
２０４，２１４：長辺
２０６，２１６：ローラ
２１０：排出用ローラコンベア
２２０：固定台
３００，３１０：押出機構
３３０：ストッパ
４００：マシニングセンタ
４１０：駆動制御装置
４１２：通信装置
４２０：姿勢検知装置
４２２：ジャイロセンサ
４２４：通信装置
４２６：電池
４３０：報知装置
Ｗ：ワーク（被加工物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マシニングセンタ等の工作機械用のパレットチェンジャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタ等の工作機械においては、被加工物（ワーク）を載せたパレットの搬送・交換は、パレットチェンジャにより行われる。パレットチェンジャには、直進式や旋回式などの様々なタイプのものがある。例えば、直進式には、電動アクチュエータを利用した往復移動によりパレットチェンジを行うシャトル型や、モータ駆動によるベルトコンベアなどを用いてパレットを搬送する方式のものがある。また、旋回式には、アームが固定された中心で旋回するワンハンドロボットや、平置きされたパレットが旋回しワークチェンジを行うターレット型などがある。例えば、下記特許文献１には、ターレット型のマシニングセンタのパレット交換機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、以上のような背景技術には、次のような不都合がある。まず、直進式では、電動アクチュエータやエアシリンダでパレットを搬送する機構の場合には、搬送ストロークに応じた長さのアクチュエータが必要になるという不都合がある。また、ベルトコンベアなどモータ駆動による機構では、機械装置として大掛かりになりやすく、マシニングセンタ上では切粉などにより不具合の原因となりやすい。一方、旋回式のうち、上述したワンハンドロボットでは、アームが固定された中心で旋回するため、その範囲内に障害物がないようにする必要があり、広いスペースが必要となるほか、コストも高いという不都合がある。前記ターレット型においても、平置きされたパレットが旋回しワークチェンジを行うため、ワンハンドロボットと同様に旋回スペースを広くとる必要があり、機械装置が大掛かりとなる。更に、いずれの背景技術においても、大幅な改造をすることなく既存のマシニングセンタに後付けすることは困難であり、初めからパレットチェンジャを備えたマシニングセンタとして製作・販売されている。
【０００５】
本発明は、以上のような点に着目したもので、大型の駆動装置を設けることなくパレット交換が可能であって、省スペース化や省エネルギー化にも適しており、既存のマシニングセンタ等にも後付けが可能な工作機械用のパレットチェンジャを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被加工物を載置するパレットをストックするラックと、該ラックに近接配置され、該ラックとの間で前記パレットの受け渡しを行うとともに、前記パレットを昇降させる昇降機構を備えたエレベータと、該エレベータに近接配置された工作機械の加工部側のベッドと、を備えた工作機械用のパレットチェンジャであって、前記エレベータ及び前記ベッドはそれぞれ、ベースと、該ベース上に配置されており前記パレットを受けるローラコンベアとを備えており、前記エレベータと前記ベッドの間には、前記ベッドのローラコンベアよりも高い位置にあるエレベータのローラコンベアから、前記ベッドのローラコンベアへのパレットの搬入をガイドする方向に傾斜した搬入用ローラコンベアと、前記エレベータのローラコンベアよりも高い位置にあるベッドのローラコンベアから、前記エレベータのローラコンベアへのパレットの排出をガイドする方向に傾斜した排出用ローラコンベアと、が配置されており、前記エレベータ及びベッド間の前記パレットの移動を、前記搬入用ローラコンベア及び排出用ローラコンベア上における前記パレットの自重移動により行うことを特徴とする。
【０００７】
主要な形態の一つは、前記エレベータは、該エレベータのベースに対して前記ローラコンベアを傾斜させるエレベータ用傾斜機構を備えており、前記ベッドは、該ベッドのベースに対して前記ローラコンベアを傾斜させるベッド用傾斜機構を備えており、前記エレベータ用傾斜機構によって、前記エレベータのローラコンベアを傾斜させ、前記搬入用ローラコンベアへのパレットの移動を該パレットの自重移動により行い、前記ベッド用傾斜機構によって、前記ベッドのローラコンベアを傾斜させ、前記排出用ローラコンベアへのパレットの移動を該パレットの自重移動により行うことを特徴とする。他の主要な形態は、前記エレベータが、該エレベータのローラコンベア上のパレットを、前記搬入用ローラコンベアへ向けて押し出す搬入用押出機構を備えており、前記ベッドが、該ベッドのローラコンベア上のパレットを、前記排出用ローラコンベアへ向けて押し出す排出用押出機構を備えていることを特徴とする。
【０００８】
他の形態は、前記ラックが、前記パレットを縦積みにストックする複数段の棚と、該複数段の棚のそれぞれに設けられており、該棚にストックされたパレットを前記エレベータ側へ押し出すパレット押出手段とを備えており、前記エレベータが、前記ローラコンベア上のパレットを前記ラック側へ押し出すパレット押出手段を備えており、前記ラック及びエレベータ間のパレットの受け渡しを、前記各パレット押出手段の駆動により行うことを特徴とする。あるいは、前記ラックが、前記パレットを縦積みにストックするとともに、前記エレベータ側が下がるように傾斜した複数の棚と、該棚の下降端側に配置されており前記パレットを係止可能なストッパと、を備えており、前記棚から前記エレベータのローラコンベアへのパレットの受け渡しを、前記パレットの自重移動により行うことを特徴とする。あるいは、前記ラックが、前記パレットを縦積みにストックする複数段の棚を備えており、少なくとも前記エレベータのローラコンベアから前記ラックの棚へのパレットの移動を、前記エレベータ用傾斜機構を利用したパレットの自重移動により行うことを特徴とする。
【０００９】
更に他の形態は、前記エレベータは、前記ローラコンベア上のパレットの脱落を防止するストッパ手段を有することを特徴とする。更に他の形態は、前記ベッドは、前記ローラコンベア上のパレットを固定するパレット固定手段を有することを特徴とする。
【００１０】
更に他の形態は、前記パレットの姿勢を検知する姿勢検知手段を、パレット毎に設けたことを特徴とする。更に他の形態は、前記姿勢検知手段は、ジャイロセンサ又は加速度センサと、該ジャイロセンサ又は加速度センサの検知信号を外部に送信するための通信手段を含むことを特徴とする。更に他の形態は、前記検知信号を受信する通信手段を備えるとともに、受信した検知信号に基づいて、前記ラックとエレベータ間のパレットの移動に関する動作のうち、該パレットの自重移動以外の動作，前記エレベータの昇降，前記エレベータとベッド間のパレットの移動に関する動作のうち、該パレットの自重移動以外の動作，のうち少なくとも一つの動作を制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とする。更に他の形態は、光又は音で異常を報知する報知手段を設けるとともに、前記駆動制御手段は、前記パレットから受信した検知信号に基づいて、前記報知手段を駆動することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被加工物を載置するパレットをストックするラックに、該ラックとの間で前記パレットの受け渡しを行うとともに前記パレットを昇降させるエレベータを近接配置し、更に、工作機械の加工部側のベッドを前記エレベータに近接配置する。そして、前記エレベータ及びベッドにそれぞれ、ベースと、該ベース上に配置され前記パレットを受けるローラコンベアとを設け、前記エレベータと前記ベッドの間には、前記ベッドのローラコンベアよりも高い位置にあるエレベータのローラコンベアから、前記ベッドのローラコンベアへのパレットの搬入をガイドする方向に傾斜した搬入用ローラコンベアと、前記エレベータのローラコンベアよりも高い位置にあるベッドのローラコンベアから、前記エレベータのローラコンベアへのパレットの排出をガイドする方向に傾斜した排出用ローラコンベアを配置する。そして、前記エレベータ及びベッド間のパレットの移動を、前記搬入用ローラコンベア及び排出用ローラコンベア上での前記パレットの自重移動により行うこととした。このため、大型駆動装置が不要となり、省スペース化，省エネルギー化が可能となり、更に、大幅な改造をすることなく既存のマシニングセンタへの後付けも可能となる。また、搬送自体には自重移動を利用するため、搬送距離に影響され難いという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１の全体構成を示す図である。
【図２】前記実施例１の構成を示すブロック図である。
【図３】前記実施例１のエレベータの主要部の構成を示す外観斜視図である。
【図４】前記エレベータのパレットストッパの作用を示す平面図であり、(A)はストッパを開いた状態，(B)はストッパを閉じた状態を示す。
【図５】前記エレベータのプッシャの作用を示す側面図であり、(A)はプッシャの復帰状態，(B)はプッシャの退避状態を示す。
【図６】前記実施例１のベッドの構成を示す外観斜視図である。
【図７】前記ベッドの平面図である。
【図８】前記ベッドの作用を示す側面図であり、(A)は搬入状態，(B)は着座状態，(C)は排出状態を示す。
【図９】前記実施例１によるパレット交換の作用を示す側面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
最初に、図１〜図９を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本発明の実施例１のパレットチェンジャの全体構成を示す図である。図２は、本実施例のパレットチェンジャの構成を示すブロック図である。図３は、前記パレットチェンジャのエレベータの主要部の構成を示す外観斜視図である。図４は、前記エレベータのパレットストッパの作用を示す平面図であり、(A)はストッパを開いた状態，(B)はストッパを閉じた状態を示す。図５は、前記エレベータのプッシャの作用を示す側面図であり、(A)はプッシャの復帰状態を示し、(B)はプッシャの退避状態を示す。図６は、前記パレットチェンジャのベッド（ＭＣベッド）の構成を示す外観斜視図，図７は前記ベッドの平面図，図８は前記ベッドの傾斜機構の作用を示す側面図であり、(A)は搬入状態，(B)は着座状態，(C)は排出状態を示す。図９は、本実施例によるパレット交換の作用を模式的に示す側面図である。なお、前記図３は、エレベータの構成の理解を容易にするため、図１を紙面裏側から見た状態で示されており、図１，図４，図５，図９とは左右の表示が逆となっている。
【００１５】
本実施例のパレットチェンジャ１０は、マシニングセンタ等の工作機械用のパレットチェンジャであって、マシニングセンタ等に後付け可能な構成となっている。図１に示すように、パレットチェンジャ１０は、ワーク（被加工物）Ｗを載置するパレット１２をストックするラック２０と、該ラック２０に近接配置され、該ラック２０との間で前記パレット１２の受け渡しを行うとともに、前記パレット１２を昇降させる昇降機構を備えたエレベータ４０と、該エレベータ４０に近接配置された工作機械の固定台２２０上のベッド（ＭＣベッド（マシニングセンタベッド））１２０によって構成されている。また、本実施例では、前記エレベータ４０とベッド１２０の間には、ベッド１２０へのパレット１２の搬入をガイドするための搬入用ローラコンベア２００と、前記ベッド１２０からエレベータ４０へのパレット１２の排出をガイドするための排出用ローラコンベア２１０が配置されている。このほか、図２に示すように、前記ラック２０には、パレット１２を押し出すための押出機構２６が設けられ、エレベータ４０には、ストッパ機構６０，傾斜機構８０，押出機構１００が設けられ、ベッド１２０には、傾斜機構１５０が設けられている。以下、各部について順に説明する。
【００１６】
まず、前記ラック２０について説明する。該ラック２０は、複数の縦フレーム２２間に、ワークＷを載置したパレット１２を縦積みにストックするための複数の棚２４Ａ〜２４Ｄが設けられた構成となっている。本実施例では、前記ラック２０とエレベータ４０の間でのパレット１２の受け渡しを、押出機構２６によるパレット１２の押し出しにより行うこととしており、前記縦フレーム２２のうち、前記エレベータ４０と反対側の縦フレーム２２には、前記複数の棚２４Ａ〜２４Ｄのそれぞれに押出機構２６を構成するエアシリンダ２８が設けられている。前記エアシリンダ２８のスライダ３０には、プッシャ３２が設けられており、前記エアシリンダ２８を駆動すると、プッシャ３２の先端がパレット１２の側面に接触し、パレット１２をエレベータ４０へ向けて押し出すことが可能となっている。なお、エアシリンダ２８としては、例えば、公知のロッドレスエアシリンダなどが利用可能である。
【００１７】
次に、前記エレベータ４０について説明すると、図１に示すように、垂直方向に設けられた昇降用の一対のガイド４２Ａ，４２Ｂと、該ガイド４２Ａ，４２Ｂに沿って昇降可能なベース４４と、該ベース４４を前記ガイド４２Ａ，４２Ｂに沿って昇降させるリニアアクチュエータ４６とによって構成される昇降機構と、前記ベース４４上に配置されており前記パレット１２を受けるローラコンベア５０と、前記ベース４４に対して前記ローラコンベア５０を傾斜させる傾斜機構８０を備えている。このほか、前記エレベータ４０には、ローラコンベア５０上のパレット１２の脱落を防止するストッパ機構６０と、前記ローラコンベア５０上のパレット１２を前記ラック２０側へ押し出すためのエアシリンダ１０２及びプッシャ１０４，前記パレット１２を後述するベッド１２０へ移動させるときに前記プッシャ１０４を退避させるためのエアシリンダ１０６を含む押出機構１００を備えている。更に、前記ガイド４２Ｂには、後述する搬入用ローラコンベア２００と排出用ローラコンベア２１０が、適宜手段により取り付けられている。
【００１８】
前記ベース４４は、図３に示すように、複数のフレーム４４Ａ〜４４Ｄ，８２〜８８により構成されており、フレーム４４Ｂが、前記リニアアクチュエータ４６のスライダ４６Ａに対して固定プレート４８を介して固定されている。一方、前記一対のガイド４２Ａ，４２Ｂは、図３に示すように、溝部分を有するレール４３Ａ，４３Ｂを有しており、前記フレーム４４Ｃ及び４４Ｄの間に設けられたフレーム４４Ａに固定された金具４５が、前記レール４３Ａ，４３Ｂに沿ってスライド可能に取り付けられている。前記ベース４４上に配置されるローラコンベア５０は、フレーム５０Ａ〜５０Ｄにより全体が略長方形に形成されており、対向するフレーム５０Ａ，５０Ｂ間に、複数のローラ５６が略平行に設けられている。前記ローラ５６の軸５４は、前記フレーム５０Ａ，５０Ｂに対して回転可能に支持されている。
【００１９】
前記ローラコンベア５０は、昇降中にパレット１２が脱落するのを防止するためのストッパ機構６０を有している。該ストッパ機構６０は、前記フレーム５０Ａ，５０Ｂに同構成のものが一つずつ設けられている。図３及び図４も参照して説明すると、ストッパ機構６０は、フレーム５０Ａ，５０Ｂの側面５２Ａの外側に配置されたエアシリンダ６４とストッパ７０を中心に構成されている。前記エアシリンダ６４の端部は、前記フレーム５０Ａの上面５２Ｂに連結具６２を介して固定されており、ロッド６６は回動連結具６８及びピン７２を介して、ストッパ７０のアーム７０Ａの端部に回動可能に連結されている。前記ストッパ７０は、前記アーム７０Ａと他方のアーム７０Ｂの略中間位置を垂直方向に貫通する軸７４によって回動可能に支持されている。前記軸７４は、フレーム５０Ａ（又は５０Ｂ）の上面５２Ｂに設けられた長穴７６と下面５２Ｃに設けられた図示しない穴を貫通し、両端に設けられたナット７８などにより、上面５２Ｂ及び下面５２Ｃからの抜け落ちが防止されている。なお、本実施例では、取り付けの都合上、前記長穴７６を形成することとしたが、丸穴であっても同様の動作が可能である。また、前記フレーム５０Ａ，５０Ｂのラック２０側の端部には、前記ストッパ７０の回動を妨げないように、切欠き５３が形成されている。
【００２０】
図４(A)に示すように、前記エアシリンダ６４のロッド６６が、シリンダから露出している部分が少ない場合には、ストッパアーム７０Ｂはフレーム５０Ａ，５０Ｂに沿って開いた状態である。一方、エアシリンダ６４を駆動してピストン６５を矢印Ｆ４ａ方向に押すと、ロッド６６がシリンダから露出する部分が長くなる。すると、ロッド６６の先端に設けられた回動連結具６８及びピン７２を介して接続されたストッパ７０は、図４(B)に矢印Ｆ４ｂで示すように軸７４を中心に回動し、アーム７０Ｂがフレーム５０Ｃに対して略平行となる。このアーム７０Ｂがパレット１２の縁に当接することにより、パレット１２の脱落を防止することができる。
【００２１】
次に、ローラコンベア５０から前記ベッド１２０へのパレット１２の移動を、該パレット１２の自重で行うためにローラコンベア５０を傾斜させる傾斜機構８０について説明する。前記ローラコンベア５０のフレーム５０Ｄの底面の両端付近には凸部９２が設けられており、該凸部９２は、前記ベース４４側のフレーム８２の上面８２Ａの両端付近に設けられた軸受け９０Ａ，９０Ｂに対して軸９４を中心に回動可能に支持されている。一方、前記フレーム５０Ｄと対向するフレーム５０Ｃの底面と、ベース４４側のフレーム８８の間には、傾斜用のエアシリンダ９８Ａ，９８Ｂが設けられている。該エアシリンダ９８Ａ，９８Ｂの一端側は、フレーム８８の上面に設けられた開口部９６を貫通してフレーム８８の底面に固定されており、他端側は、フレーム５０Ｃに対して固定されている。該エアシリンダ９８Ａ，９８Ｂを駆動することにより、ローラコンベア５０がフレーム５０Ｄ側を支点として全体が回動可能となる。すなわち、フレーム５０Ｃ側を図３の矢印Ｆ３ｂ方向に上昇させれば、前記フレーム５０Ｄ側，すなわち、ベッド１２０側が低くなるように傾斜を付けることができる。なお、エアシリンダ９８Ａ，９８Ｂとフレーム５０Ｃの固定部分は、フレーム５０Ｄ側との高低差により生じる角度を吸収できる構造となっている。
【００２２】
次に、エアシリンダ１０２及びプッシャ１０４について説明する。本実施例では、上述した通り、前記ラック２０とエレベータ４０の間でのパレット１２の受け渡しを、パレット１２の押し出しにより行うこととしているため、前記エアシリンダ１０２及びプッシャ１０４を設けている。前記エアシリンダ１０２の一端側は、ベース４４側のフレーム８４の凹部８４Ａ内に収納されており、他端側は、前記フレーム８４に回転可能に止められている。前記エアシリンダ１０２のスライダ１０３には、パレット１２の縁部に当接可能なプッシャ１０４が立設固定されている。前記エアシリンダ１０２によりスライダ１０３及びプッシャ１０４をラック２０側へ向けて駆動すると（図５(A)参照）、パレット１２をラック２０の棚２４Ａ〜２４Ｄに戻すことができる。なお、パレット１２をラック２０に戻すときには、上述したストッパ機構６０のストッパ７０は開いた状態とする。
【００２３】
また、前記プッシャ１０４は、閉じた状態のストッパ７０とともにパレット１２の脱落を防止するストッパ機能も兼ねている。前記エアシリンダ１０２としては、公知のロッドレスエアシリンダなどが利用可能である。なお、前記プッシャ１０４は、図５(A)に示す状態（以下「復帰状態」とする）では、上述した傾斜機構８０によってローラコンベア５０を傾けたときにパレット１２の縁部と係合するため、ベッド１２０側へ移動するのを妨げてしまう。そこで、本実施例では、前記プッシャ１０４を下方に退避させるためのエアシリンダ１０６を設けている。該エアシリンダ１０６は、図５(A)に示すように、前記ベース４４側のフレーム８６の底面に固定されており、該エアシリンダ１０６のロッド１０７は、前記フレーム８４及び８６を貫通し、受け具１０８を介して前記エアシリンダ１０２の底面に固定されている。該受け具１０８は、滑り面１０８Ａに沿って滑ることにより、前記ロッド１０７の移動により生じるエアシリンダ１０２とロッド１０７の傾きを吸収する構成となっている。前記エアシリンダ１０６を駆動してロッド１０７を下方に駆動するとエアシリンダ１０２が傾き、図５(B)に示すように、該エアシリンダ１０２の上面に設けられたプッシャ１０４の先端がローラ５６よりも低い位置となるため、パレット１２をベッド１２０側へ自重移動させるときの妨げとなることはない。
【００２４】
次に、図６〜図８も参照しながら、前記ベッド１２０について説明する。図７は、図６を矢印Ｆ６ａ方向から見た平面図であり、図８は、前記図６を矢印Ｆ６ｂ方向から見た側面図に相当する。なお、前記図８では、後述する電動アクチュエータ１５２Ａ，１７２Ａの動作の理解を容易にするため、これらを上下方向にずらして図示している。前記ベッド１２０は、マシニングセンタの固定台２２０上に移動可能に設けられており、該ベッド１２０上には、ベース１２２と、該ベース１２２上に配置されており、前記パレット１２を受けるローラコンベア１３０と、前記ベース１２２に対して前記ローラコンベア１３０を傾斜させる傾斜機構１５０とが設けられている。前記ベッド１２０は、前記搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０との間で、前記パレット１２の自重移動が可能な構成となっている。前記ベッド１２０に設けられるベース１２２は、後述する電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂを固定するためのシリンダ座部１２３を備えている。前記ベース１２２とローラコンベア１３０の間には、クランプベース１２４が配置されており、ローラコンベア１３０上に載置されるパレット１２を固定するためのエアクランプ１２６とガイド付きの座面１２８が対角に２つずつ配置されている。前記クランプベース１２４，エアクランプ１２６，座面１２８については公知であり、例えば、前記エアクランプ１２６以外にも、油圧，電動などの一般的な方法でのクランプ機構が利用可能である。
【００２５】
前記ベース１２２の上方に配置されるローラコンベア１３０は、フレーム１３２Ａ〜１３２Ｄにより全体が略長方形に形成されており、対向するフレーム１３２Ａ，１３２Ｂ間に、複数のローラ１３４が略平行に設けられている。前記ローラ１３４の軸１３６は、前記フレーム１３２Ａ，１３２Ｂに対して回転可能に支持されている。該ローラコンベア１３０は、支持体１４０Ａ及び１４０Ｂや、昇降ガイド１６４及び１８０を介して前記ベース１２２に対して傾斜可能となるように支持されている。まず、ローラコンベア１３０の略中央部では、フレーム１３２Ａ，１３２Ｂの内側に設けられた軸１４２が、ベース１２２に立設された一対の支持体１４０Ａ，１４０Ｂの縦方向のスリット１４１に沿ってスライド可能に係合しており、軸１４２を支点として、ローラコンベア１３０が揺動可能となっている。
【００２６】
また、前記フレーム１３２Ａ，１３２Ｂの外側には、それぞれ傾斜機構１５０が設けられている。傾斜機構１５０の構成は、フレーム１３２Ａ側とフレーム１３２Ｂ側とで同じであるので、以下、フレーム１３２Ａ側を例に挙げて説明する。前記シリンダ座部１２３には、一組の電動アクチュエータ１５２Ａと１７２Ａが設けられている。また、前記ベース１２２上には、前記フレーム１３２Ａの延長方向にガイド１６０が固定されており、該ガイド１６０に沿ってスライドするスライダ１６２には、昇降ガイド１６４の基部１６６Ａが固定されている。また、前記基部１６６Ａには、金具１５５を介して前記電動アクチュエータ１５２Ａのロッド１５４と接続するためのフレーム１５６が接続されている。該フレーム１５６の略中央部には、ロッド１５４の伸縮方向に沿ってスリット１５６Ａが形成されており、該スリット１５６Ａを貫通し、かつ、フレーム１５６の上面で係合するストッパ１５８によってロッド１５４の伸縮量が規制されている。また、前記昇降ガイド１６４の基部１６６Ａには、ガイドプレート１６６Ｂが設けられており、該ガイドプレート１６６Ｂには、図６において左上から右下にかけて形成された斜めのスリット１６８が設けられている。該スリット１６８には、ローラコンベア１３０のフレーム１３２Ａの側面に設けられた軸１７０が係合している。
【００２７】
また、前記ベース１２２上には、前記ガイド１６０よりも外側に、該ガイド１６０に対して略平行に他のガイド１７６が設けられている。該ガイド１７６は、前記電動アクチュエータ１５２Ａの外側に配置された他方の電動アクチュエータ１７２Ａの駆動によって、スライダ１７８を介して昇降ガイド１８０を動かすためのものである。前記ガイド１７６に沿ってスライドするスライダ１７８には、昇降ガイド１８０の基部１８２Ａが固定されている。また、前記基部１８２Ａには、金具１７５を介して前記電動アクチュエータ１７２Ａのロッド１７４が接続されている。前記昇降ガイド１８０の基部１８２Ａには、ガイドプレート１８２Ｂが立設されており、該ガイドプレート１８２Ｂには、図６において右上から左下側にかけて形成された斜めのスリット１８６が設けられている。該スリット１８６には、ローラコンベア１３０のフレーム１３２Ａの側面に設けられた軸１９０が係合している。
【００２８】
図８には、前記傾斜機構１５０を利用したローラコンベア１３０の作用が示されている。まず、エレベータ４０側からパレット１２を搬入する際には、エレベータ４０側が高くなるように電動アクチュエータ１５２Ａ，１７２Ａを駆動する。具体的には、昇降ガイド１６４側では、軸１７０がスリット１６８の上端１６８Ａ側にくるようにロッド１５４を縮め、昇降ガイド１８０側では、軸１９０がスリット１８６の中間部付近にくるようにロッド１７４の長さを調節する。また、エレベータ４０からパレット１２を受け取り、ワークＷの加工を行う際には、ローラコンベア１３０をベース１２２に着座させる必要があることから、その際には、図８(B)に示すように、電動アクチュエータ１５２Ａ，１７２Ａともに、ロッド１５４，１７４を縮めて、前記軸１７０がスリット下端１６８Ｂに位置し、前記軸１９０がスリット下端１８６Ｂに位置するように調節する。このとき、ローラコンベア１３０の略中央部に設けられた軸１４２も支持体１４０Ａ，１４０Ｂのスリット１４１に沿って下降し、ローラコンベア１３０全体がベース１２２に着座する。この着座状態において、ベース１２０は固定台２２０上を図８(B)に矢印でＦ８ａで示す方向に移動し、所定の加工位置において、図示しない工具等によりワークＷの加工が行われる。
【００２９】
そして、加工が終了したワークＷは、ベース１２０を図８(B)に矢印Ｆ８ｂで示す方向に移動させることにより、排出可能位置に移動する。加工が終わったワークＷをエレベータ４０に戻す場合には、図８(C)に示すように、エレベータ４０側が低くなるように電動アクチュエータ１５２Ａ，１７２Ａを駆動する。具体的には、昇降ガイド１６４側では、軸１７０がスリット１６８の中間部付近にくるようにロッド１５４の長さを調節し、昇降ガイド１８０側では、軸１９０がスリット１８６の上端１８６Ａにくるようにロッド１７４を伸ばすという具合である。なお、フレーム１３２Ｂ側に設けた電動アクチュエータ１５２Ｂは、前記電動アクチュエータ１５２Ａと同様に駆動し、他の電動アクチュエータ１７２Ｂは、前記電動アクチュエータ１７２Ａと同様に駆動する。
【００３０】
次に、前記エレベータ４０と上述したベッド１２０間に配置される搬入用ローラコンベア２００と、排出用ローラコンベア２１０について説明する。前記搬入用ローラコンベア２００は、前記ベッド１２０のローラコンベア１３０よりも高い位置にある状態のエレベータ４０のローラコンベア５０から、ベッド１２０へのパレット１２の搬入をガイドするもので、エレベータ４０側が高く、ベッド１２０側が低くなるように傾斜している。該搬入用ローラコンベア２００は、フレーム２０２の一対の長辺２０４間に多数のローラ２０６が略平行に設けられた構成となっており、該ローラ２０６の軸は、前記フレーム２０２に対して回転可能となっている。他方、前記排出用ローラコンベア２１０は、前記エレベータ４０のローラコンベア５０よりも高い位置にある状態のベッド１２０のローラコンベア１３０から、前記エレベータ４０へのパレット１２の排出をガイドするもので、ベッド１２０側が高く、エレベータ４０側が低くなるように傾斜している。該排出用ローラコンベア２１０は、フレーム２１２の一対の長辺２１４間に多数のローラ２１６が略平行に設けられた構成となっており、該ローラ２１６の軸は、前記フレーム２１２に対して回転可能となっている。前記搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０は、例えば、前記エレベータ４０のガイド４２Ｂに取り付けられている。これら搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０を、前記エレベータ４０と前記ベッド１２０の間に配置することにより、前記エレベータ４０とベッド１２０間におけるパレット１２の自重移動が可能となる。
【００３１】
次に、図９も参照しながら、本実施例によるパレット１２の交換手順を説明する。まず、ラック２０の棚２４Ａ〜２４ＤにワークＷを載せたパレット１２をセットする。本実施例では、棚２４Ａ〜２４Ｄの順にパレット１２上のワークＷを加工するものとして、以下の手順を説明する。また、ベッド１２０については、固定台２２０上を移動させて、図９(A)に示すように初期位置（エレベータ４０とマシニングセンタの間のパレット１２の受け渡しのために決められた位置）に移動しておき、電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂを駆動して、図８(A)に示すパレット受け取り状態に傾斜させておく。そして、エレベータ４０のリニアアクチュエータ４６を駆動し、ラック２０の一番上の棚２４Ａからパレット１２を受け取り可能な位置（図１及び図９に示す位置ＰＣ）にローラコンベア５０を移動させ、その状態で停止させる（図９(A)）。
【００３２】
そして、前記ローラコンベア５０では、エアシリンダ１０６の駆動により、プッシャ１０４を図５(A)に示す復帰状態にして、ラック２０側からのパレット１２の受け取りに備える。そして、前記棚２４Ａに設けられたエアシリンダ２８の駆動により、スライダ３０及びプッシャ３２をエレベータ４０側へ押し出し、前記プッシャ３２の先端でパレット１２をエレベータ４０側のローラコンベア５０側へ移動させる。パレット１２がローラコンベア５０上に完全に移動したら、ストッパ機構６０のエアシリンダ６４を駆動して、図４(B)に示すように、パレット１２の一端側を押えるようにストッパ７０を閉める。なお、このとき、パレット１２の他端側は、上述したプッシャ１０４により係止可能となっており、エレベータ４０の昇降中にパレット１２がローラコンベア５０から脱落するのを防止することができる。
【００３３】
前記ローラコンベア５０上にパレット１２を固定したら、前記リニアアクチュエータ４６の駆動により、ベッド１２０へのパレット１２の搬入位置（図１及び図９に示す位置ＰＡ）までローラコンベア５０を移動させて停止する（図９(B)参照）。そして、エアシリンダ１０６の駆動により図５(B)に示すようにプッシャ１０４を退避させるとともに、傾斜機構８０のエアシリンダ９８Ａ，９８Ｂの駆動により、ベッド１２０側が低くなるようにローラコンベア５０を傾斜させる。すると、パレット１２は、図９(C)に示すように、自重によりローラコンベア５０のローラ５６上を転がり、更に、前記ベッド１２０との間に配置された搬入用ローラコンベア２００のローラ２０６上を転がって、ベッド１２０のローラコンベア１３０側へ移動する。該ローラコンベア１３０も、事前に受け取り状態に傾斜しているため、前記パレット１２は、ストッパ１３８に当接するまで、自重によって前記ローラコンベア１３０上を転がる。
【００３４】
ベッド１２０側へパレット１２が完全に移動したら、電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂの駆動により、図８(B)に示すようにローラコンベア１３０を着座させ、エアクランプ１２６によりパレット１２を固定し、ベッド１２０を図８に矢印Ｆ８ａで示す方向に移動させて、該パレット１２上のワークＷをマシニングセンタで加工する。一方、ワークＷの加工中、前記エレベータ４０はリニアアクチュエータ４６の駆動により、パレット１２をベッド１２０から受け取る位置（図１及び図９に示す位置ＰＢ）にローラコンベア５０を移動させ、その位置で待機するとともに、エアシリンダ９８Ａ，９８Ｂの駆動により傾斜状態から水平状態へ復帰させる（図９(D)）。ワークＷの加工が終了したら、ベッド１２０を図８に矢印Ｆ８ｂで示す方向へ移動させて初期位置に戻し、エアクランプ１２６によるパレット１２の固定を解除する。そして、電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂの駆動により、ローラコンベア１３０を図８(C)に示すパレット排出状態に傾斜させる。すると、パレット１２は、ローラコンベア１３０のローラ１３４上を自重により移動し（図９(E)参照）、更に、エレベータ４０との間に配置された排出用ローラコンベア２１０のローラ２１６上を自重により移動して、エレベータ４０のローラコンベア５０上に移動する。
【００３５】
ローラコンベア５０上にパレット１２が完全に移動したら、エアシリンダ１０６を駆動してプッシャ１０４を復帰し、パレット１２の脱落を防止した状態でリニアアクチュエータ４６を駆動し、ローラコンベア５０をラック１２の棚２４Ａの位置（位置ＰＣ）まで移動させる（図９(F)）。一方、パレット１２を排出したベッド１２０側では、ローラコンベア１３０をパレット受け取り状態に傾斜させて待機する。そして、ローラコンベア５０側では、エアシリンダ６４の駆動によりストッパ７０を開き、更に、エアシリンダ１０２の駆動により、図５(A)に矢印で示す方向にプッシャ１０４を移動させ、加工済みワークＷを載せたパレット１２を、ラック２０の棚２４Ａに押し戻す（図９(G)）。その後、エアシリンダ１０２の駆動によりプッシャ１０４を初期位置（図９(A)に示す状態）に戻し、ローラコンベア５０を、次に加工を行うワークＷが載せられているパレット１２の棚２４Ｂ（図１及び図９にＰＤで示す位置）に、リニアアクチュエータ４６の駆動により移動させる。以降の手順は、前記図９(A)〜(G)と同様である。
【００３６】
このように、実施例１によれば、ワークＷを載置するパレット１２をストックするラック２０に、該ラック２０との間で前記パレット１２の受け渡しを行うとともに前記パレット１２を昇降させるエレベータ４０を近接配置し、更に、マシニングセンタの加工部側のベッド１２０を前記エレベータ４０に近接配置する。前記エレベータ４０及びベッド１２０には、ベース４４，１２２と、該ベース４４，１２２上に配置され前記パレット１２を受けるローラコンベア５０，１３０と、前記ベース４４，１２２に対して前記ローラコンベア５０，１３０を傾斜させる傾斜機構８０，１５０を設ける。また、前記エレベータ４０とベッド１２０の間には、搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０を配置する。そして、前記エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動を、傾斜させたローラコンベア５０，１３０及び搬入用ローラコンベア２００，排出用ローラコンベア２１０上でのパレット１２の自重移動により行うこととしたので、次のような効果が得られる。
【００３７】
(1)エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動を、搬入用ローラコンベア２００と排出用ローラコンベア２１０を利用した自重移動としているため、ベルトコンベア等の大型駆動装置が不要となり、省スペース化，省エネルギー化が可能となる。
(2)エレベータ４０のローラコンベア５０に傾斜を付けるためにエアシリンダ９８Ａ等を使用し、ベッド１２０のローラコンベア１３０に傾斜を付けるために電動アクチュエータ１５２Ａ等を使用しているが、パレット１２の搬送自体はパレット１２の自重を利用しているため、より一層の省スペース化，省エネルギー化が可能となる。
(3)大幅な改造をすることなく既存のマシニングセンタへの後付けも可能となる。
(4)ローラコンベア５０，１３０に傾斜を付けるためのエアシリンダ９８Ａ，９８Ｂ，電動アクチュエータ１５２Ａ，１５２Ｂ，１７２Ａ，１７２は、傾斜を付けるためのストロークがあればよいため、パレット１２の搬送距離が長くても、アクチュエータとしては比較的短いものを使用すれば足り、搬送距離に影響され難いという効果が得られる。
(5)パレット１２を縦積みのラック２０にストックすることとしたので、パレット１２の一枚分のスペースに複数のストックが可能となるため、省スペース化が可能となる。また、エレベータ４０により高さ移動が可能なため、該エレベータ４０とラック２０間のパレット１２の受け渡しを、双方に設けたパレット押出手段（エアシリンダ２８，１０２）により簡単に行うことができる。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法，材質は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(2)前記実施例では、ローラコンベア５０，１３０の傾斜機構や、ラック２０とエレベータ４０間のパレット１２の押出機構にエアシリンダ２８，１０２を用いることとしたが、これも一例であり、公知の各種のアクチュエータ（例えば、電動式や油圧式など）を利用してよい。
(3)前記実施例では、エレベータ４０のローラコンベア５０は、ラック２０側をリフトすることでベッド１２０側が低くなるようにのみ傾斜する構成としたが、ベッド１２０側を下降させて同様の効果を得る構成としてもよい。
(4)前記実施例に示したラック２０の構成も一例であり、棚２４Ａ〜２４Ｄの段数は必要に応じて適宜増減可能である。
(5)前記実施例で示した搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０の長さは、搬送距離に応じて適宜変更可能である。
【００３９】
(6)前記実施例では、エレベータ４０からベッド１２０へのパレット１２の移動時に、ローラコンベア５０及び１３０を傾斜させて搬入ないし搬出することとしたが、エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動を、押し出しにより行うようにしてもよい。例えば、図１０(A)に示すように、エレベータ４０のローラコンベア５０側に押出機構３００を設け、ベッド１２０のローラコンベア１３０側には他の押出機構３１０を設ける。そして、前記押出機構３００を用いてパレット１２を搬入用ローラコンベア２００側へ押し出すことで、図１０(A)に示すように、ローラコンベア５０，１３０の双方に傾斜を設けずに、エレベータ４０からベッド１２０へのパレット１２を移動させることができる。反対に、前記押出機構３１０を用いてパレット１２を排出用ローラコンベア２１０側へ押し出すことで、図１０(B)に示すように、ローラコンベア５０，１３０の双方に傾斜を設けずに、ベッド１２０からエレベータ４０へのパレット１２の移動が可能になる。むろん、いずれの場合も、搬入用ローラコンベア２００及び排出用ローラコンベア２１０上での移動は、パレット１２の自重移動である。なお、図１０(C)に示すように、エレベータ４０側にのみ押出機構３００を設け、ベッド１２０側は傾斜させる機構のままとしてもよいし、その逆としてもよい。
【００４０】
(7)前記実施例では、ラック２０とエレベータ４０間のパレット１２の受け渡しを、押し出しにより行うこととしたが、これも一例であり、傾斜による自重移動を利用した移動機構としてもよい。例えば、前記実施例１において、エレベータ４０側のローラコンベア５０に、ラック２０側とベッド１２０側の双方を昇降可能な傾斜機構を設けることにより、前記押出機構１００を設けることなく、ラック２０へのパレット１２の自重移動を行うようにしてもよい。あるいは、図１０(D)に示すように、ラック２０の棚２４Ａ〜２４Ｄを、エレベータ４０側が低くなるように傾斜させ、その下降端側に、縦フレーム２２に沿って昇降可能なストッパ３３０を設け、ラック２０のパレット１２をストックしておくときにはストッパ３３０を上げて係止しておき、エレベータ４０側へ移動させるときにはストッパ３３０を下げるという構造としてもよい。
【００４１】
(8)本発明では、パレット１２を自重移動させるため、該パレット１２の姿勢を適切に保つ必要があり、姿勢に異常がある場合には、パレットチェンジャ１０の駆動を停止したり、周囲に異常を報知したりして、搬送の不具合を未然に防止できる構成とすると都合がよい。例えば、図１１に示す例では、パレットチェンジャ１０及びマシニングセンタ４００の駆動を制御する駆動制御装置４１０を設ける。一方、パレット１２には、姿勢検知装置４２０を各パレット毎に取り付ける。該姿勢検知装置４２０は、例えば、図１１に示すように、ジャイロセンサ４２２と通信装置４２４を備えており、これらは電池４２６により駆動する。前記駆動制御装置４１０は、パレット１２側の通信装置４２４と、例えば無線通信が可能な通信装置４１２を有しており、該通信装置４１２で受信した検知信号に応じて、パレットチェンジャ１０及びマシニングセンタ４００の駆動を制御する。該駆動制御装置４１０で制御を行うパレットチェンジャ１０側の動作としては、例えば、
（ａ）ラック２０とエレベータ４０間のパレット１２の移動に関する動作のうち、パレット１２の自重移動以外の動作（前記実施例１では、エアシリンダ２８による押し出し，押出機構１００による押し出し），
（ｂ）エレベータ４０の昇降（前記実施例１では、リニアアクチュエータ４６の駆動），
（ｃ）エレベータ４０とベッド１２０間のパレット１２の移動に関する動作のうち、該パレット１２の自重移動以外の動作（前記実施例１では、傾斜機構８０及び傾斜機構１５０の駆動），
などが挙げられ、姿勢の異常を検知したときには駆動停止などの制御を行う。また、マシニングセンタ４００側の駆動制御としては、固定台２２０上でのベッド１２０の移動が挙げられる。前記駆動制御装置４１０は、これら全ての駆動の制御を行うようにしてもよいし、いずれか一部のみの制御を行うようにしてもよい。
【００４２】
更に、図１１に示すように、光又は音で外部に異常を報知する報知装置４３０を設け、前記駆動制御装置４１０が、前記パレット１２から受信したジャイロセンサ４２２の検知信号に基づいて、前記報知装置４３０を駆動し、パレット１２の姿勢に異常があるときには、前記駆動制御とともに、音や光による異常の報知を行うようにしてもよい。図１１の例によれば、例えば、ベッド１２０上においてエアクランプ１２６によりパレット１２を固定する場合、前記エアクランプ１２６に切粉などの異物が挟まって正しく固定されず、パレット１２が傾いた場合に、その傾きを異常として検出し、装置を停止させたり、アラームを鳴らしたりする等の手段により報知することができる。また、パレット１２は、エレベータ４０からベッド１２０へ移動すると水平→傾斜→水平のように姿勢が変化し、また、ベッド１２０からエレベータ４０へ移動するときは、水平→傾斜→水平と状態変化するが、前記姿勢検知装置４２０により、その姿勢変化の状態を監視して、移動中に止まってしまっている場合などにも、異常を検出することが可能である。なお、図１１の例では、ジャイロセンサ４２２により姿勢検知を行うこととしたが、加速度センサをパレット１２に取り付け、同様の監視を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、被加工物を載置するパレットをストックするラックに、該ラックとの間で前記パレットの受け渡しを行うとともに前記パレットを昇降させるエレベータを近接配置し、更に、工作機械の加工部側のベッドを前記エレベータに近接配置する。そして、前記エレベータ及びベッドにそれぞれ、ベースと、該ベース上に配置され前記パレットを受けるローラコンベアとを設け、前記エレベータと前記ベッドの間には、前記ベッドのローラコンベアよりも高い位置にあるエレベータのローラコンベアから、前記ベッドのローラコンベアへのパレットの搬入をガイドする方向に傾斜した搬入用ローラコンベアと、前記エレベータのローラコンベアよりも高い位置にあるベッドのローラコンベアから、前記エレベータのローラコンベアへのパレットの排出をガイドする方向に傾斜した排出用ローラコンベアを配置する。そして、前記エレベータ及びベッド間のパレットの移動を、前記搬入用ローラコンベア及び排出用ローラコンベア上での前記パレットの自重移動により行うこととしたので、マシニングセンタ等の工作機械用のパレットチェンジャの用途に適用できる。特に、大型の駆動装置が不要であるため、省スペース化が要求されるパレットチェンジャの用途に好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１０：パレットチェンジャ
１２：パレット
２０：ラック
２２：縦フレーム
２４Ａ〜２４Ｄ：棚
２６：押出機構
２８：エアシリンダ
３０：スライダ
３２：プッシャ
４０：エレベータ
４２Ａ，４２Ｂ：ガイド
４３Ａ，４３Ｂ：レール
４４：ベース
４４Ａ〜４４Ｄ：フレーム
４５：金具
４６：リニアアクチュエータ
４６Ａ：スライダ
４８：固定プレート
５０：ローラコンベア
５０Ａ〜５０Ｄ：フレーム
５２Ａ：側面
５２Ｂ：上面
５２Ｃ：下面
５３：切欠き
５４：軸
５６：ローラ
６０：ストッパ機構
６２：連結具
６４：エアシリンダ
６５：ピストン
６６：ロッド
６８：回動連結具
７０：ストッパ
７０Ａ，７０Ｂ：アーム
７２：ピン
７４：軸
７６：長穴
７８：ナット
８０：傾斜機構
８２〜８８：フレーム
８２Ａ：上面
８４Ａ：凹部
９０Ａ，９０Ｂ：軸受け
９２：凸部
９４：軸
９６：開口部
９８Ａ，９８Ｂ：エアシリンダ
９９：ロッド
１００：押出機構
１０２：エアシリンダ
１０３：スライダ
１０４：プッシャ
１０６：エアシリンダ
１０７：ロッド
１０８：受け具
１０８Ａ：滑り面
１２０：ベッド
１２２：ベース
１２３：シリンダ座部
１２４：クランプベース
１２６：エアクランプ
１２８：座面
１３０：ローラコンベア
１３２Ａ〜１３２Ｄ：フレーム
１３４：ローラ
１３６：軸
１３８：ストッパ
１４０Ａ，１４０Ｂ：支持体
１４１：スリット
１４２：軸
１５０：傾斜機構
１５２Ａ，１５２Ｂ：電動アクチュエータ
１５４：ロッド
１５５：金具
１５６：フレーム
１５６Ａ：スリット
１５８：ストッパ
１６０：ガイド
１６２：スライダ
１６４：昇降ガイド
１６６Ａ：基部
１６６Ｂ：ガイドプレート
１６８：スリット
１６８Ａ：上端
１６８Ｂ：下端
１７０：軸
１７２Ａ，１７２Ｂ：電動アクチュエータ
１７４：ロッド
１７５：金具
１７６：ガイド
１７８：スライダ
１８０：昇降ガイド
１８２Ａ：基部
１８２Ｂ：ガイドプレート
１８６：スリット
１８６Ａ：上端
１８６Ｂ：下端
１８８：台
１９０：軸
２００：搬入用ローラコンベア
２０２，２１２：フレーム
２０４，２１４：長辺
２０６，２１６：ローラ
２１０：排出用ローラコンベア
２２０：固定台
３００，３１０：押出機構
３３０：ストッパ
４００：マシニングセンタ
４１０：駆動制御装置
４１２：通信装置
４２０：姿勢検知装置
４２２：ジャイロセンサ
４２４：通信装置
４２６：電池
４３０：報知装置
Ｗ：ワーク（被加工物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を載置するパレットをストックするラックと、
該ラックに近接配置され、該ラックとの間で前記パレットの受け渡しを行うとともに、前記パレットを昇降させる昇降機構を備えたエレベータと、
該エレベータに近接配置された工作機械の加工部側のベッドと、
を備えた工作機械用のパレットチェンジャであって、
前記エレベータ及び前記ベッドはそれぞれ、
ベースと、該ベース上に配置されており前記パレットを受けるローラコンベアとを備えており、
前記エレベータと前記ベッドの間には、
前記ベッドのローラコンベアよりも高い位置にあるエレベータのローラコンベアから、前記ベッドのローラコンベアへのパレットの搬入をガイドする方向に傾斜した搬入用ローラコンベアと、
前記エレベータのローラコンベアよりも高い位置にあるベッドのローラコンベアから、前記エレベータのローラコンベアへのパレットの排出をガイドする方向に傾斜した排出用ローラコンベアと、
が配置されており、
前記エレベータ及びベッド間の前記パレットの移動を、前記搬入用ローラコンベア及び排出用ローラコンベア上における前記パレットの自重移動により行うことを特徴とする工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項２】
前記エレベータは、該エレベータのベースに対して前記ローラコンベアを傾斜させるエレベータ用傾斜機構を備えており、
前記ベッドは、該ベッドのベースに対して前記ローラコンベアを傾斜させるベッド用傾斜機構を備えており、
前記エレベータ用傾斜機構によって、前記エレベータのローラコンベアを傾斜させ、前記搬入用ローラコンベアへのパレットの移動を該パレットの自重移動により行い、
前記ベッド用傾斜機構によって、前記ベッドのローラコンベアを傾斜させ、前記排出用ローラコンベアへのパレットの移動を該パレットの自重移動により行うことを特徴とする請求項１記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項３】
前記エレベータが、該エレベータのローラコンベア上のパレットを、前記搬入用ローラコンベアへ向けて押し出す搬入用押出機構を備えており、
前記ベッドが、該ベッドのローラコンベア上のパレットを、前記排出用ローラコンベアへ向けて押し出す排出用押出機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項４】
前記ラックが、
前記パレットを縦積みにストックする複数段の棚と、該複数段の棚のそれぞれに設けられており、該棚にストックされたパレットを前記エレベータ側へ押し出すパレット押出手段とを備えており、
前記エレベータが、
前記ローラコンベア上のパレットを前記ラック側へ押し出すパレット押出手段を備えており、
前記ラック及びエレベータ間のパレットの受け渡しを、前記各パレット押出手段の駆動により行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項５】
前記ラックが、
前記パレットを縦積みにストックするとともに、前記エレベータ側が下がるように傾斜した複数の棚と、
該棚の下降端側に配置されており前記パレットを係止可能なストッパと、
を備えており、
前記棚から前記エレベータのローラコンベアへのパレットの受け渡しを、前記パレットの自重移動により行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項６】
前記ラックが、
前記パレットを縦積みにストックする複数段の棚を備えており、
少なくとも前記エレベータのローラコンベアから前記ラックの棚へのパレットの移動を、前記エレベータ用傾斜機構を利用したパレットの自重移動により行うことを特徴とする請求項２記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項７】
前記エレベータは、
前記ローラコンベア上のパレットの脱落を防止するストッパ手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項８】
前記ベッドは、
前記ローラコンベア上のパレットを固定するパレット固定手段を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項９】
前記パレットの姿勢を検知する姿勢検知手段を、パレット毎に設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項１０】
前記姿勢検知手段は、
ジャイロセンサ又は加速度センサと、該ジャイロセンサ又は加速度センサの検知信号を外部に送信するための通信手段を含むことを特徴とする請求項９記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項１１】
前記検知信号を受信する通信手段を備えるとともに、受信した検知信号に基づいて、
前記ラックとエレベータ間のパレットの移動に関する動作のうち、該パレットの自重移動以外の動作，
前記エレベータの昇降，
前記エレベータとベッド間のパレットの移動に関する動作のうち、該パレットの自重移動以外の動作，
のうち少なくとも一つの動作を制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とする請求項１０記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項１２】
光又は音で異常を報知する報知手段を設けるとともに、
前記駆動制御手段は、前記パレットから受信した検知信号に基づいて、前記報知手段を駆動することを特徴とする請求項１１記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項１】
被加工物を載置するパレットをストックするラックと、
該ラックに近接配置され、該ラックとの間で前記パレットの受け渡しを行うとともに、前記パレットを昇降させる昇降機構を備えたエレベータと、
該エレベータに近接配置された工作機械の加工部側のベッドと、
を備えた工作機械用のパレットチェンジャであって、
前記エレベータ及び前記ベッドはそれぞれ、
ベースと、該ベース上に配置されており前記パレットを受けるローラコンベアとを備えており、
前記エレベータと前記ベッドの間には、
前記ベッドのローラコンベアよりも高い位置にあるエレベータのローラコンベアから、前記ベッドのローラコンベアへのパレットの搬入をガイドする方向に傾斜した搬入用ローラコンベアと、
前記エレベータのローラコンベアよりも高い位置にあるベッドのローラコンベアから、前記エレベータのローラコンベアへのパレットの排出をガイドする方向に傾斜した排出用ローラコンベアと、
が配置されており、
前記エレベータ及びベッド間の前記パレットの移動を、前記搬入用ローラコンベア及び排出用ローラコンベア上における前記パレットの自重移動により行うことを特徴とする工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項２】
前記エレベータは、該エレベータのベースに対して前記ローラコンベアを傾斜させるエレベータ用傾斜機構を備えており、
前記ベッドは、該ベッドのベースに対して前記ローラコンベアを傾斜させるベッド用傾斜機構を備えており、
前記エレベータ用傾斜機構によって、前記エレベータのローラコンベアを傾斜させ、前記搬入用ローラコンベアへのパレットの移動を該パレットの自重移動により行い、
前記ベッド用傾斜機構によって、前記ベッドのローラコンベアを傾斜させ、前記排出用ローラコンベアへのパレットの移動を該パレットの自重移動により行うことを特徴とする請求項１記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項３】
前記エレベータが、該エレベータのローラコンベア上のパレットを、前記搬入用ローラコンベアへ向けて押し出す搬入用押出機構を備えており、
前記ベッドが、該ベッドのローラコンベア上のパレットを、前記排出用ローラコンベアへ向けて押し出す排出用押出機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項４】
前記ラックが、
前記パレットを縦積みにストックする複数段の棚と、該複数段の棚のそれぞれに設けられており、該棚にストックされたパレットを前記エレベータ側へ押し出すパレット押出手段とを備えており、
前記エレベータが、
前記ローラコンベア上のパレットを前記ラック側へ押し出すパレット押出手段を備えており、
前記ラック及びエレベータ間のパレットの受け渡しを、前記各パレット押出手段の駆動により行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項５】
前記ラックが、
前記パレットを縦積みにストックするとともに、前記エレベータ側が下がるように傾斜した複数の棚と、
該棚の下降端側に配置されており前記パレットを係止可能なストッパと、
を備えており、
前記棚から前記エレベータのローラコンベアへのパレットの受け渡しを、前記パレットの自重移動により行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項６】
前記ラックが、
前記パレットを縦積みにストックする複数段の棚を備えており、
少なくとも前記エレベータのローラコンベアから前記ラックの棚へのパレットの移動を、前記エレベータ用傾斜機構を利用したパレットの自重移動により行うことを特徴とする請求項２記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項７】
前記エレベータは、
前記ローラコンベア上のパレットの脱落を防止するストッパ手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項８】
前記ベッドは、
前記ローラコンベア上のパレットを固定するパレット固定手段を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項９】
前記パレットの姿勢を検知する姿勢検知手段を、パレット毎に設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項１０】
前記姿勢検知手段は、
ジャイロセンサ又は加速度センサと、該ジャイロセンサ又は加速度センサの検知信号を外部に送信するための通信手段を含むことを特徴とする請求項９記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項１１】
前記検知信号を受信する通信手段を備えるとともに、受信した検知信号に基づいて、
前記ラックとエレベータ間のパレットの移動に関する動作のうち、該パレットの自重移動以外の動作，
前記エレベータの昇降，
前記エレベータとベッド間のパレットの移動に関する動作のうち、該パレットの自重移動以外の動作，
のうち少なくとも一つの動作を制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とする請求項１０記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【請求項１２】
光又は音で異常を報知する報知手段を設けるとともに、
前記駆動制御手段は、前記パレットから受信した検知信号に基づいて、前記報知手段を駆動することを特徴とする請求項１１記載の工作機械用のパレットチェンジャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８２０２３（Ｐ２０１３−８２０２３Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２５７４（Ｐ２０１１−２２２５７４）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（５９３２３２４７９）株式会社テイエムシイ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（５９３２３２４７９）株式会社テイエムシイ (2)
【Ｆターム（参考）】
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