説明

工作機械用の旋回式パレットチェンジャー

【課題】パレットテーブル上の工作物が回転時に仕切板に接触して事故を招くことを回避するとともに、旋回移動の速度に悪い影響を与えない旋回式パレットチェンジャーを提供する。
【解決手段】旋回式パレットチェンジャーにおいて、旋回軸を中心として180°反転して旋回し得るように配置された旋回ベース16の係合部が、両側の互いに対応する位置に係合穴18とコレット20を有し、ロータリーベース側に位置するパレットテーブル10と、段取台ベース側に位置するパレットテーブルとが別々に所定の係合方向に移動され、ロータリーベース側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルト24が、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱され、かつ、段取台ベース側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工作機械用の旋回式パレットチェンジャーに関し、とくに工作機械の工作物を載せるパレットテーブルを工作機械本体側のロータリーベースとその反対側に位置する段取台ベース側のパレットベースとの間で交換するための旋回式パレットチェンジャーに関する。
【背景技術】
【0002】
旋回式のパレットチェンジャーは公知である。特許文献1〜3を参照。
【0003】
通例、段取台の付近に、工作機械本体側の工作用スペースと段取台側のスペースとを仕切るために、仕切板を設けている。そのため、工作物を載せるパレットテーブルを工作機械本体側のロータリーベースと段取台ベース側のパレットベースとの間で交換するための旋回式パレットチェンジャーを使用する場合、パレットテーブルに載せる工作物の寸法が仕切板によって制限される。
【特許文献1】特開2005−046981号公報
【特許文献2】特開2003−205433号公報
【特許文献3】特開2001−212733号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の旋回式パレットチェンジャーは、パレットテーブル、とくに段取台側のパレットテーブルを回転させるとき、工作物の寸法が大きいと、仕切板がパレットテーブル上の工作物に対して障害になる恐れがある。例えば、パレットテーブルの中心と仕切板とが近くになるように設計すると、パレットテーブル上の工作物の寸法が大きい場合、工作物が回転時に仕切板に接触して、事故が発生する恐れが生じる。逆に、パレットテーブルの中心と仕切板とが遠くなるようにアームを長く設計すると、そのような接触事故は回避できるが、パレットテーブルの旋回移動の際に、モーメントが大きくなりすぎ、旋回移動の速度等に問題が発生する。
【0005】
本発明の目的は、パレットテーブル上の工作物の寸法が大きくても、工作物が転回の際に仕切板に接触して事故を招くことを回避するとともに、旋回移動の速度に悪い影響を与えない旋回式パレットチェンジャーを提供することである。
【0006】
本発明の他の目的は、安全性を高め、省エネルギー化を実現できる旋回式パレットチェンジャーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【0008】
(1)工作機械の工作物を載せるパレットテーブルを工作機械本体側のロータリーベースとその反対側に位置する段取台ベース側のパレットベースとの間で交換するための旋回式パレットチェンジャーであって、
180°反転して旋回し得るように配置された旋回ベースが係合部を有し、その係合部は、両側に係合穴とコレットを有し、
工作機械本体側に位置するパレットテーブルと、段取台ベース側に位置するパレットテーブルとが、別々に所定の係合方向に移動することにより、工作機械本体側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱され、かつ、段取台ベース側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱されることを特徴とする旋回式パレットチェンジャー。
【0009】
(2)旋回ベースの係合部は、一方の側に、1本の係合穴と、その係合穴の隣りに2つのコレットを有し、他方の側に、1本の係合穴と、その係合穴の隣りに2つのコレットを有し、合計で、2本の係合穴と4つのコレットが係合方向に互いに平行に設けられていることを特徴とする前述の旋回式パレットチェンジャー。
【0010】
(3)工作機械本体側のスペースと段取台ベース側のスペースを仕切るための仕切板が、旋回ベースの係合部の中央に設けられていることを特徴とする前述の旋回式パレットチェンジャー。
【0011】
(4)旋回ベースの係合部の下方位置から、係合方向に沿って互いに逆向きに、U字形状のフィンガー部が延びており、各パレットテーブルがU字形状のフィンガー部によって支えられた状態で旋回されることを特徴とする前述の旋回式パレットチェンジャー。
【0012】
(5)旋回ベースの係合部の下方位置から、係合方向に沿って互いに逆向きに、矩形の支持部が延びており、各パレットテーブルが矩形の支持部によって支えられた状態で旋回されることを特徴とする前述の旋回式パレットチェンジャー。
【0013】
(6)旋回ベースの係合部の係合穴の近くに係合確認センサーを設けて、旋回ベースの係合部に対してパレットテーブルが所定の密着状態で係合しているかどうかを係合確認センサーで確認することを特徴とする前述の旋回式パレットチェンジャー。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、工作機械本体側に位置するパレットテーブルと、段取台ベース側に位置するパレットテーブルとが必要に応じて別々に所定の係合方向に移動されて、工作機械本体側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱されたり、段取台ベース側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱されたりするので、パレットテーブルが旋回ベースに対して安定的かつ確実に支持される。しかも、必要に応じて、例えば工作物の寸法が大きい場合、段取台ベース側のパレットテーブルを旋回ベースの係合部から引き離して、段取台ベース側のパレットテーブル上の工作物の旋回半径を大きくとることができる。つまり、工作物の寸法について、設計上、パレットテーブル上の工作物の旋回半径が限定されることを回避できる。パレットテーブル上の工作物の一部が仕切板に接触して事故を起こすことを確実に回避できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明は、工作機械用の工作物を載せるパレットテーブルを工作機械本体側のロータリーベースと反対側の段取台ベース側のパレットベースとの間で交換するための旋回式パレットチェンジャーを改良したものである。
【0016】
旋回ベースが、旋回軸を中心にして180°反転して旋回し得るように配置されている。その旋回ベースが、係合部を有する。その係合部は、両側の互いに対応する位置に逆向きに係合穴とコレットを有する。
【0017】
旋回ベースの両側にロータリーベースとパレットベースを配置する。工作機械本体側に位置するのがロータリーベースであり、段取台ベース側に位置するのがパレットベースである。それらのロータリーベースとパレットベースに、それぞれパレットテーブルが配置される。それらのパレットテーブルが別々に所定の係合方向に移動されるようになっており、一方で、工作機械本体側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱(つまり係合及び引き離し)され、他方で、段取台ベース側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱(つまり係合及び引き離し)される。
【0018】
好ましくは、旋回ベースの係合部は、一方の側に、1本の係合穴とその係合穴の隣りに2つのコレットを有し、他方の側に、1本の係合穴とその係合穴の隣りに2つのコレットを有する。つまり、合計で、2本の係合穴と4つのコレットとが係合方向に互いに平行に設けられている。
【0019】
また、旋回ベースの係合部の中央の上方に、工作機械本体側のスペースと段取台ベース側のスペースを仕切るための仕切板が、必要に応じて設定される。
【0020】
好ましくは、旋回ベースの係合部の係合方向に沿って互いに反対方向に、U字形状の短いフィンガー部が延びる構造にする。その場合、各パレットテーブルの半分以下の部分がU字形状のフィンガー部によって下側から支えられた状態で旋回移動される。
【0021】
また、旋回ベースの係合部の係合方向に沿って互いに逆向きに、矩形の支持部が延びる構造にしてもよい。その場合、各パレットテーブルのごく一部が矩形の支持部によって下側から支えられた状態で旋回される。
【0022】
本発明によれば、係合作用によって、パレットテーブルが、安定的かつ確実に旋回ベースによって支持される。係合作用のため、フィンガー部を短くすることができる。例えば、パレットテーブルの側部の長さの半分以下の寸法を有するフィンガーも可能である。
【0023】
さらに、フィンガー部がまったく存在しない構造にすることもできる。
【0024】
なお、旋回ベースの係合部の係合穴の近くに係合確認センサーを設けて、旋回ベースの係合部に対してパレットテーブルが所定の密着状態で係合しているかどうかを係合確認センサーで確認することが好ましい。
【0025】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【実施例1】
【0026】
工作機械用の旋回式パレットチェンジャーが、工作物(図示せず)を載せるパレットテーブル10を、工作機械本体側のロータリーベース12とその反対側に位置する段取台ベース14側のパレットベース15との間で交換する。
【0027】
旋回ベース16は、旋回軸16bを中心にして、180°反転して旋回し得るように配置されており、上方部に係合部16aを有する。その係合部16aは、両側の互いに対応する位置にそれぞれ1本の係合穴18と2つのコレット20を有する。
【0028】
工作機械本体側のロータリーベース12に位置するパレットテーブル10と、段取台ベース14側のパレットベース15に位置するパレットテーブル10とが、必要に応じて別々に所定の係合方向K1,K2に移動される。
【0029】
例えば、段取台ベース14側においては、レール17上を矢印K1の方向に段取台ベース14が手動で移動可能となっており、必要に応じて、パレットテーブル10を矢印K1の方向に移動できるようになっている。
【0030】
工作機械本体側においては、レール19上を矢印K2の方向にロータリーベース12が制御装置(図示せず)で制御されて自動的に移動可能となっており、所定の制御信号によってパレットテーブル10を矢印K2の方向に移動できるようになっている。
【0031】
レール17、19の長さは任意であるが、段取台ベース14側のレール17の長さは、少なくともパレットテーブル10の約2倍の長さにするのが好ましい。
【0032】
一方で、工作機械本体側のロータリーベース12に位置するパレットテーブル10の係合ピン22とプルスタッドボルト24が、それぞれ旋回ベース16の係合部16aの対応する係合穴18とコレット20に対し係脱される(つまり、係合及び引き離しが行なわれる)。
【0033】
他方で、段取台ベース14側に位置するパレットテーブル10の係合ピン22とプルスタッドボルト24が、それぞれ旋回ベース16の係合部16aの対応する係合穴18とコレット20に対し係脱される。
【0034】
図1〜2は、係合ピン22とプルスタッドボルト24が、いずれも、旋回ベース16の係合部16aの係合穴18とコレット20から引き離された状態を示している。
【0035】
図1〜2の引き離し状態から、パレットテーブル10を旋回ベース16の係合部16aの方に移動させると、まず、係合ピン22が係合穴18の中に入って部分的に係合し、そのあと、プルスタッドボルト24がコレット20の中に入って、最終的に、係合ピン22とプルスタッドボルト24が、いずれも、係合穴16の係合穴18とコレット20に完全に係合して所望の契合状態となり、パレットテーブル10が旋回ベース16の係合部16aの係合面に密着する。
【0036】
そのようにパレットテーブル10が旋回ベース16の係合部16aの係合面に密着して係合したことを確認するために、係合確認センサー40が係合穴18aの近くに設けられている。図5〜7を参照。
【0037】
好ましくは、旋回ベース16の係合部16aは、一方の側に、1本の係合穴18とその係合穴18の隣りに2つのコレット20を有し、他方の側に、1本の係合穴18とその係合穴の隣りに2つのコレット20を有する。合計で、2本の係合穴18と4つのコレット20とが係合方向に沿って互いに平行に設けられている。
【0038】
旋回ベース16の係合部16aの中央の上方に、工作機械本体側のスペースS1と段取台ベース14側のスペースS2を仕切るための仕切板28が設けられている。仕切板28の幅と高さは、任意である。仕切板28の形状や設定のしかたは、従来公知のものを採用できる。
【0039】
旋回ベース16の係合部16aの下方位置から、係合方向に沿って互いに反対方向に、U字形状の短いフィンガー部30が延びており、各パレットテーブル10の一部がU字形状のフィンガー部30によって下側から支えられた状態で旋回移動される。
【0040】
フィンガー部30の長さを短くして、例えばパレットテーブル10の寸法の半分以下にして、図3の係合状態のとき、フィンガー部30の先端30aがパレットテーブル10の中心位置よりも内側寄りに位置するように設計しても、前述の係合作用のため、パレットテーブル10は旋回ベース16に対して安全的かつ確実に支持される。
【実施例2】
【0041】
図6は、変形例を示している。
【0042】
図6の実施例においては、旋回ベース16の係合部16aの下方位置から、係合方向に沿って互いに逆向きに、矩形の支持部32が延びており、各パレットテーブル10のごく一部が矩形の支持部32によって下側から支えられた状態で旋回移動される
図6の実施例においては、フィンガー部30が設けられていない。
【実施例3】
【0043】
図7は、更に他の変形例を示している。
【0044】
図7の実施例においては、旋回ベース16の係合部16aは、前述の実施例に設けられていたフィンガー部30のみでなく支持部32も設けられておらず、単に平坦な面の形になっている。
【0045】
係合確認
図5〜7のいずれの実施例においても、旋回ベース16の係合部16aの係合穴18の近くに係合確認センサー40を設けて、旋回ベース16の係合部16aに対してパレットテーブル10が所定の密着状態で係合しているかどうかを係合確認センサー40で確認することができるようになっている。
【0046】
本発明と従来例との比較
図8において、(A)は、旋回軸80を中心として180°反転して旋回する旋回ベース82の両端に遠く離れるようにアーム部85と長いフィンガー部86で構成して、各フィンガー部86の先端部分86aがパレットテーブル84の後端近くまで延びて、パレットテーブル84のほぼ全体を下側から支持するように配置した従来の旋回式パレットチェンジャーの旋回時の状態を示す。
【0047】
(B)は、旋回軸16bを中心として180°反転して旋回する旋回ベース16の旋回時の所定位置に配置された、本発明による図1に示す旋回式パレットチェンジャーを示す。旋回ベース16が長いアーム形状やフィンガー形状の部分を有していない。
【0048】
図8の(A)と(B)を対比するとよく分るように、旋回移動時における2つのパレットテーブルの距離は、大きく相違している。本発明によれば、旋回移動時における2つのパレットテーブルの距離が非常に小さく(近く)設定される。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の1つの実施例による旋回式パレットチェンジャーのパレットテーブルと旋回ベースの係合部との引き離し状態を示す概略平面図。
【図2】図1に示す旋回式パレットチェンジャーのパレットテーブルと旋回ベースの係合部との引き離し状態を一部断面で示す概略立面図。
【図3】図1に示す旋回式パレットチェンジャーのパレットテーブルと旋回ベースの係合部との係合状態を示す概略平面図。
【図4】図3に示す旋回式パレットチェンジャーのパレットテーブルと旋回ベースの係合部との係合状態を一部断面で示す概略立面図。
【図5】図1に示す旋回式パレットチェンジャーの旋回ベースの1つの好適な例を示す概略斜視図。
【図6】旋回式パレットチェンジャーの旋回ベースの変形例を示す概略斜視図。
【図7】旋回式パレットチェンジャーの旋回ベースの更に他の変形例を示す概略斜視図。
【図8】本発明による旋回式パレットチェンジャーと従来の旋回式パレットチェンジャーとを対比して、旋回の寸法の相違(大小)を示す説明図。
【符号の説明】
【0050】
10 パレットテーブル
12 ロータリーベース
14 段取台ベース
15 パレットベース
16 旋回ベース
16a 係合部
16b 旋回軸
17 レール
18 係合穴
19 レール
20 コレット
22 係合ピン
24 プルスタッドボルト
28 仕切板
30 フィンガー部
32 支持部
40 係合確認センサー
K1 係合方向
K2 係合方向
S1 スペース
S2 スペース

【特許請求の範囲】
【請求項1】
工作機械の工作物を載せるパレットテーブルを工作機械本体側のロータリーベースとその反対側に位置する段取台ベース側のパレットベースとの間で交換するための旋回式パレットチェンジャーであって、
180°反転して旋回し得るように配置された旋回ベースが係合部を有し、その係合部は、両側に係合穴とコレットを有し、
工作機械本体側に位置するパレットテーブルと、段取台ベース側に位置するパレットテーブルとが、別々に所定の係合方向に移動することにより、工作機械本体側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱され、かつ、段取台ベース側に位置するパレットテーブルの係合ピンとプルスタッドボルトが、それぞれ旋回ベースの係合部の対応する係合穴とコレットに対し係脱されることを特徴とする旋回式パレットチェンジャー。
【請求項2】
旋回ベースの係合部は、一方の側に、1本の係合穴と、その係合穴の隣りに2つのコレットを有し、他方の側に、1本の係合穴と、その係合穴の隣りに2つのコレットを有し、合計で、2本の係合穴と4つのコレットが係合方向に互いに平行に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の旋回式パレットチェンジャー。
【請求項3】
工作機械本体側のスペースと段取台ベース側のスペースを仕切るための仕切板が、旋回ベースの係合部の中央に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の旋回式パレットチェンジャー。
【請求項4】
旋回ベースの係合部の下方位置から、係合方向に沿って互いに逆向きに、U字形状のフィンガー部が延びており、各パレットテーブルがU字形状のフィンガー部によって支えられた状態で旋回されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の旋回式パレットチェンジャー。
【請求項5】
旋回ベースの係合部の下方位置から、係合方向に沿って互いに逆向きに、矩形の支持部が延びており、各パレットテーブルが矩形の支持部によって支えられた状態で旋回されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の旋回式パレットチェンジャー。
【請求項6】
旋回ベースの係合部の係合穴の近くに係合確認センサーを設けて、旋回ベースの係合部に対してパレットテーブルが所定の密着状態で係合しているかどうかを係合確認センサーで確認することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の旋回式パレットチェンジャー。

【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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【公開番号】特開2009−241198(P2009−241198A)
【公開日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−90497(P2008−90497)
【出願日】平成20年3月31日(2008.3.31)
【出願人】(000104537)キタムラ機械株式会社 (19)
【Fターム(参考)】