JP4880111B2

JP4880111B2 - Machine tool pallet changer

Info

Publication number: JP4880111B2
Application number: JP2000328300A
Authority: JP
Inventors: 秀仁太田; 健至乾
Original assignee: DMG Mori Co Ltd; Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: JP2002137136A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工位置の加工済みワークと段取り位置の次加工ワークとを自動交換するようにした工作機械のパレット交換装置に関し、詳細にはパレット上に搭載されたワーク把持治具に作動流体を供給するようにした作動流体供給構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば横型マシニングセンタのパレット交換装置の一例として、図８に示す構造のものがある。このパレット交換装置は、加工ステーションＡと段取りステーションＢとの間で旋回可能に配設された旋回テーブル８０に２つのパレット８１，８１を配置し、各パレット８１，８１にワークＷを油圧，空気圧等の作動流体により把持する把持爪８３を備えたワーク把持治具８２，８２を搭載してなるものである。
【０００３】
また上記パレット交換装置では、加工ステーションＡにあるパレット８１を所定の回転角度に回転割り出しを行なうことにより、いわゆるＢ軸加工を可能とする回転割り出し機構（不図示）を備える場合がある。この場合、ワーク把持治具８２への流体圧を保持した状態で回転割り出し、パレット交換を行なう必要があり、ワーク把持治具８２に流体配管を単に接続するだけでは回転，旋回動作は困難である。
【０００４】
このため、従来、上記加工ステーションＡ側，段取りステーションＢ側の両方にオートカプラ８５，８５を配置し、アキュムレータ（不図示）により旋回中はワーク把持治具８２への流体圧を保持し、加工中，段取り作業中は作動流体を供給可能とする構造を採用したり、あるいは段取りステーション側でオートカプラを使用し、ワーク取付け時に流体圧の供給を完了し、アキュムレータにより旋回中，加工中は流体圧を保持する構造を採用する場合がある。
【０００５】
また、実公平７−３１９４５号公報には、ワーク固定治具の上壁の回転中心にロータリジョイントを介してフレシキブルチューブを接続し、該フレキシブルチューブをアーム部材により吊懸支持するようにしたものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、オートカプラやアキュムレータを使用して流体圧を保持する場合には、コスト的に高価となり、また取付けスペースを確保する必要があり、小型のパレットには適さないという問題がある。
【０００７】
また上記従来公報のフレシキブルチューブを吊懸支持する構造の場合には、主軸等との干渉を回避するために、主軸のストローク量や工具長等が制限される場合がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、コスト上昇や配置スペースの拡大の問題を生じることなく、かつ主軸ストローク量等の制限を受けることなく、ワーク把持治具への流体圧を保持できる工作機械のパレット交換装置を提供することを目的としている。
【０００９】
請求項１の発明は、固定ベース上に旋回可能に配設された旋回テーブルに第１，第２パレットを所定の回転角度位置に回転割り出し可能に配置するとともに、該各パレットにワークを着脱可能に把持するワーク把持治具を搭載し、上記旋回テーブルを上記第１，第２パレットの一方が加工位置に、他方が段取り位置に位置するように旋回させるようにした工作機械のパレット交換装置において、上記第１，第２パレットに上記ワーク把持治具に作動流体を供給する流体供給ポートを形成し、上記旋回テーブル内に流体供給源に連通接続された流体通路を設け、該流体通路と上記流体供給ポートとを上記パレット内の回転割り出し軸線と同軸線上に配置された回転継手を介して連通接続し、上記回転継手は、上記旋回テーブルに固定された筒状の第１回転部材内に、上記パレットに固定された円柱状の第２回転部材を相対回転可能に挿入してなり、上記第１回転部材には、上記旋回テーブルの旋回軸線側に配置された配管ブロックが接続され，該配管ブロック内に上記流体通路が上記旋回軸線側から回転割り出し軸線側に延びるよう形成されており、上記回転継手と上記固定ベースとの間に、該固定ベース又は上記第２回転部材の何れか一方に設けられた位置決めピンを、他方に設けられた位置決め孔内に挿入することにより上記パレットを加工位置に位置決めし、かつ作動流体によりピストンを介して上記第２回転部材を上記固定ベースに押圧することにより上記パレットを加工位置に固定するクランプ機構を設けたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、上記第１回転部材には、上記流体通路に連通する第１通路が形成され、上記第２回転部材には、上記流体供給ポートに連通する第２通路が形成され、該第１，第２通路を上記第１，第２回転部材の摺動面に形成された環状溝により連通したことを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用効果】
請求項１の発明に係るパレット交換装置によれば、パレットに流体供給ポートを形成するとともに、旋回テーブル内に流体供給源に連通接続された流体通路を形成し、該流体通路と流体供給ポートとをパレットの回転軸線上に配設された回転継手を介して連通接続したので、ワークの旋回中，加工中の何れにおいてもワーク把持治具への流体圧を保持することができ、従来のオートカプラ，アキュムレータを用いた流体圧の保持を不要にでき、部品コストを低減できるとともに、配置スペースを縮小でき、装置の小型化を可能にできる。
【００１２】
また旋回テーブル内に形成した流体通路を回転継手を介してパレットからワーク把持治具に直接供給する構造であるので、主軸のストローク量，工具長等の設定に対する自由度を向上でき、加工領域の拡大が可能となる。
【００１３】
請求項２の発明では、旋回テーブルに固定された第１回転部材内にパレットに固定された第２回転部材を相対回転可能に挿入し、第１，第２回転部材の摺動面に形成された環状溝を介して流体通路と流体供給ポートとを連通したので、簡単な構造でかつ低コストで実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１ないし図７は、本発明の一実施形態による工作機械のパレット交換装置を説明するための図であり、図１はパレット交換装置が配設された横型マシニングセンタの斜視図、図２，図３はパレット交換装置の側面図，平面図、図４，図５，図６は加工位置にあるパレット交換装置の要部を示す断面図，平面図、図７はワーク把持治具の側面図である。
【００１６】
図１において、１は横型マシニングセンタ（工作機械）を示しており、この横型マシニングセンタ１のベッド２の後部２ａには角筒状のコラム３がＸ軸（左右方向）方向に移動可能に配設されている。このコラム３内にはサドル４がＹ軸（上下方向）に移動可能に配設されており、該サドル４には主軸頭５がＺ軸（前後方向）に移動可能に配設されている。この主軸頭５には主軸６が水平方向に挿入配置されており、該主軸６を回転駆動しつつＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動させることにより所定のワーク加工が行われる。
【００１７】
また上記コラム３の前側には主軸頭５の周囲を囲むようにスライド板１３が配設されている。このスライド板１３は、主軸頭５のＸ軸方向，Ｙ軸方向の移動に伴ってスライドするように構成されており、切り屑等が送り機構側に飛散するのを防止している。
【００１８】
上記ベッド２の前部２ｂにはパレット交換装置７が配設されている。このパレット交換装置７は、上記ベッド２上面に固定された平面視円形状の固定ベース８の上面に長方形状の旋回テーブル９を配設し、該旋回テーブル９の両端部にそれぞれ第１，第２パレット１０，１１を搭載し、上記旋回テーブル９を第１，第２パレット１０，１１の何れか一方が加工位置Ａに、他方が段取り位置Ｂに位置するように旋回軸線Ｃを中心に旋回させるようになっている。
【００１９】
上記旋回テーブル９の第１，第２パレット１０，１１の間には仕切り板１２が立設されている。この仕切り板１２は、上記ベッド２の前部２ｂの上方空間を加工位置Ａ側と段取り位置Ｂ側とに区分けし、加工時に切り屑やクーラント液が段取り位置Ｂ側に飛散するのを防止するものであり、旋回テーブル９とともに旋回するようになっている。
【００２０】
また上記各パレット１０，１１上にはワークを着脱可能に把持するワーク把持治具１５が固定されている。このワーク把持治具１５の各側壁には油圧，空気圧等の作動流体を供給することによりワークを着脱可能に把持するチャック機構１６，１６が配設されている（図７参照）。
【００２１】
上記パレット交換装置７は、旋回テーブル９を旋回駆動する旋回駆動機構と、該旋回テーブル９の旋回時に第１，第２パレット１０，１１を案内支持する案内支持機構と、加工位置Ａにあるパレット１０を該位置に位置決め固定するクランプ機構と、上記パレット１０を所定の回転角度位置に回転割り出し位置決めする回転割り出し機構と、上記ワーク把持治具１５に油圧，空気圧等の作動流体を供給する作動流体供給機構とを備えている。
【００２２】
上記旋回駆動機構は、図２に示すように、旋回テーブル９の旋回軸９ａに固定された旋回平歯車１８と、該旋回平歯車１８に噛合する駆動平歯車１９と、該駆動平歯車１９を減速機２０を介して回転駆動する駆動モータ２１とからなり、該駆動モータ２１により旋回テーブル９を１８０度往復回転させることによりパレット交換を行なう。
【００２３】
上記案内支持機構は、固定ベース８と各パレット１０，１１との間に配設されており、以下の構造を有している。上記固定ベース８の上面には、図３に示すように、パレット１０，１１の旋回軌道に沿って敷設された円弧状の外側レール２３及び内側レール２４が配置固定されている。この各レール２３，２４の先端面２３ａ，２４ａは、上記固定ベース８の加工位置Ａ及び段取り位置Ｂに配置固定されたクランプベース２５の近傍に位置している。また上記内側レール２４の内周縁には該レール面と直角をなす縦レール面２４ａが形成されている。
【００２４】
上記各パレット１０，１１の下面には、図４に示すように、後述する第２回転部材２６を介在させてクランプブロック２７が接続固定されており、該クランプブロック２７は上記クランプベース２５上に摺動可能に配置されている。このクランプブロック２７には上記外側レール２３に転接可能な一対の外側カムフォロア３０，３０と、上記内側レール２４に転接可能な１つの内側カムフォロア３１が軸支されており、また上記縦レール面２４ａに転接可能な４つのカムフォロア３２が軸支されている。なお、段取り位置Ｂ側のカムフォロアについては図示を省略してある。
【００２５】
このように上記カムフォロア３０，３１をレール２３，２４に転接させることにより旋回テーブル９を支持したので、旋回時の摺動抵抗を小さくすることができ、磨耗を低減できるとともに、旋回テーブルを一旦リフトアップして旋回させる場合に比べて構造を簡単にできる。
【００２６】
上記クランプベース２５の上面中央部にはクランプ板３３が旋回軌跡に沿うように敷設されている。このクランプ板３３は上記外側，内側レール２３，２４と同一平面高さに設定されており、該クランプ板３３上に上記クランプブロック２７の下面が摺接している。またクランプベース２５の各カムフォロア３０，３１に対向する部分には段部２５ａが段落ち形成されており、各カムフォロア３０，３１と段部２５ａとの間には若干の隙間が設けられている。これにより各カムフォロア３０，３１にクランプ力が作用するのを防止している。なお、３４はクランプブロック２７をガイドするリニアブッシュであり、クランプ板３３の両端部に配置されている。
【００２７】
上記クランプ機構は、以下の構造となっている。図５に示すように、上記クランプベース２５の段部２５ａには２つのピン孔２５ｃが形成されており、各ピン孔２５ｃ内には位置決めピン４０が出没可能に挿入されている。また上記クランプブロック２７の下面には加工位置Ａにて上記ピン孔２５ｃに対向する位置決め孔２７ｃが形成されている。
【００２８】
上記位置決めピン４０の下端部にはピストン４１が固着され、該ピストン４１とピン孔２５ｃの底部とで形成された油室４２に油圧を供給すると、位置決めピン４０が上昇して位置決め孔２７ｃ内に進入し、これによりパレット１０を加工位置Ａに位置決めする。ここで、図５において、位置決めピンの中心線（一点鎖線）の左側部分は非位置決め状態を、右側部分は位置決め状態を示している。
【００２９】
上記クランプベース２５の上面にはシリンダ凹部２５ｂが凹設されており、該シリンダ凹部２５ｂ内にはピストン３７が上下動可能に挿入配置されている。このピストン３７にはクランプベース２５上面から上方に突出する断面Ｔ字状の爪部材３６がボルト締め固定されている。
【００３０】
また上記クランプブロック２７の下面には加工位置Ａにて上記シリンダ凹部２５ｂに対向する係合凹部２７ａが凹設されており、上記旋回テーブル９が加工位置Ａに旋回すると上記爪部材３６が係合凹部２７ａ内に係合するようになっている。
【００３１】
上記クランプ機構は、位置決めピン４０によりクランプブロック２７を位置決めした状態で、上記ピストン３７とシリンダ凹部２５ｂとで形成された油室３８に油圧を供給すると、ピストン３７が下降して爪部材３６によりクランプブロック２７を引き下げる。これによりクランプブロック２７をクランプ板３３上に押圧固定する。また上記油室３８の油圧を解放するとクランプが解除される。
【００３２】
上記回転割り出し機構は、図２に示すように、上記クランプブロック２７に接続されたウォームホイール４５にウォーム４６を噛合させるとともに、該ウォーム４６のウォーム軸（不図示）に駆動モータ４７を接続して構成されている。
【００３３】
上記回転割り出し機構は、上記位置決めピン４０をピン孔２５ｃ内に後退させるとともに、クランプブロック２７をアンクランプとした状態で、駆動モータ４７によりウォームホイール４５を回転させることによりパレット１０を回転割り出し軸線Ｃ１を中心に所定の回転角度位置に回転割り出しを行なう。
【００３４】
上記作動流体供給機構は、上記第１，第２パレット１０，１１に形成された第１〜第５流体供給ポートａ〜ｅと上記旋回テーブル９内に設けられた第１〜第５流体通路５３ａ〜５３ｅとを回転継手５１を介して連通接続して構成されており、詳細には以下の構造となっている。この作動流体供給機構は加工位置Ａ側，段取り位置Ｂ側とも同一構造であるので、加工位置Ａ側についてのみ説明する。
【００３５】
上記回転継手５１は、上記旋回テーブル９に固定された円筒状の第１回転部材５２内に上記パレット１０の下面に接続固定された上述の第２回転部材２６を回転可能に挿入した構造となっており、該第２回転部材２６の軸線は上述の回転割り出し軸線Ｃ１に一致している。
【００３６】
上記第１回転部材５２には矩形平板状の配管ブロック５３が接続固定されている。上記第１回転部材５２の外周部には接線方向に一部切り欠くことにより平面部５２ｇが形成されており、該平面部５２ｇに上記配管ブロック５３の外端面５３ｇが当接している。
【００３７】
上記配管ブロック５３内には機械正面から見て前後方向に延びる上記第１〜第５流体通路５３ａ〜５３ｅが形成されており、各流体通路５３ａ〜５３ｅの下流端口は配管ブロック５３の下面に開口し、上流端口は上記外端面５３ｇに開口している。上記各流体通路５３ａ〜５３ｅの下流端口には流体供給ポンプ（不図示）に接続されたフレキシブルホース５４がそれぞれ独立して連通接続されている。
【００３８】
また上記第１回転部材５２には上記第１〜第５流体通路５３ａ〜５３ｅに連通する５つの第１通路５２ａ〜５２ｅが形成されており、この各第１通路５２ａ〜５２ｅの流出口は上記第１回転部材５２の摺動面に軸方向に所定間隔をあけて開口している。
【００３９】
上記第２回転部材２６には５つの第２通路２６ａ〜２６ｅが形成されており、該各第２通路２６ａ〜２６ｅの流出口は第２回転部材２６の上面に開口して上記第１〜第５流体供給ポートａ〜ｅに連通している。この各流体供給ポートａ〜ｅは上述のワーク把持治具１５内に配索された配管（不図示）を介してチャック機構１６に接続されている。
【００４０】
また上記各第２通路２６ａ〜２６ｅの流入口は第２回転部材２６の摺動面に軸方向に所定間隔をあけて開口している。そして上記各第１通路５２ａ〜５２ｅの流出口と各第２通路２６ａ〜２６ｅの流入口とは上記第１，第２回転部材５２，２６の摺動面に形成された第１〜第５環状溝５１ａ〜５１ｅによりそれぞれ連通接続されている。
【００４１】
上記流体供給ポンプにより加圧された作動流体は各フレシキブルホース５４から第１〜第５流体通路５３ａ〜５３ｅを通って各第１通路５２ａ〜５２ｅに送られ、各環状溝５１ａ〜５１ｅ，各第２通路２６ａ〜２６ｅを通って各流体供給ポートａ〜ｅに圧送され、ここから各チャック機構１６に供給される。なお、上記流体供給ポートａ〜ｅのポート数については５つに限られるものではなく、ワーク装着数等に応じて設定することとなる。また作動流体についても油圧，空気圧の何れか一方又は両方を用いることが可能である。
【００４２】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００４３】
加工位置Ａ側でワーク加工が行われている間に、段取り位置Ｂ側にてワーク把持治具１５に次加工ワークを装着する。この場合、加工位置Ａ側のチャック機構１６には作動流体が供給されており、所定の流体圧が保持されている。また段取り位置Ｂ側ではワークの着脱作業に応じて作動流体が供給，遮断される。
【００４４】
上記次加工ワークと加工済みワークとの交換時には、チャック機構１６に作動流体を供給した状態で、旋回機構が旋回テーブル９を旋回軸線Ｃを中心として１８０度旋回させ、次加工ワークが取付けられたパレット１１を加工位置Ａに移動させる。
【００４５】
このように本実施形態によれば、パレット１０，１１に流体供給ポートａ〜ｅを形成し、上記旋回テーブル９に固定された配管ブロック５３に流体供給ポンプに連通接続された第１〜第５流体通路５３ａ〜５３ｅを形成し、該各流体通路５３ａ〜５３ｅと上記流体供給ポートａ〜ｅとを回転継手５１を介して連通接続したので、加工中，旋回中の何れにも作動流体を供給することができ、従来の高価なオートカプラやアキュムレータを不要にでき、部品コストを低減できるとともに、配置スペースを縮小でき、小型化を可能にできる。
【００４６】
また上記旋回テーブル９に固定した配管ブロック５３の各流体通路５３ａ〜５３ｅを回転継手５１を介してパレット１０からワーク把持治具１５に直接供給する構造であるので、主軸６のストローク量，工具長等を充分に確保することができ、加工領域の拡大が可能となる。
【００４７】
本実施形態では、上記旋回テーブル９に固定された第１回転部材５２内にパレット１０に固定された第２回転部材２６を回転可能に挿入し、第１，第２回転部材５２，２６の摺動面に形成された第１〜第５環状溝５１ａ〜５１ｅを介して各流体通路５３ａ〜５３ｅと流体供給ポートａ〜ｅとを連通したので、簡単な構造でかつ低コストで作動流体供給機構を構成できる。
【００４８】
さらに上記回転継手５１をパレット１０内に収納したので、回転継手５１周りに切り屑が堆積するのを防止でき、またガントリローダを搭載する場合の干渉を回避でき、自動化による連続生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるパレット交換装置が配設された横型マシニングセンタの斜視図である。
【図２】上記パレット交換装置の側面図である。
【図３】上記パレット交換装置の平面図である。
【図４】上記パレット交換装置の要部を示す断面図である。
【図５】上記パレット交換装置の要部を示す断面図である。
【図６】上記パレット交換装置の作動流体供給機構を示す平面図である。
【図７】上記パレット交換装置のワーク把持治具の側面図である。
【図８】従来の一般的なパレット交換装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１横型マシニングセンタ（工作機械）
７パレット交換装置
８固定ベース
９旋回テーブル
１０，１１パレット
１５ワーク把持治具
２６第２回転部材
２６ａ〜２６ｅ第２通路
５１回転継手
５１ａ〜５１ｅ環状溝
５２第１回転部材
５２ａ〜５２ｅ第１通路
５３ａ〜５３ｅ流体通路
ａ〜ｅ流体供給ポート
Ａ加工位置
Ｂ段取り位置
Ｃ１回転割り出し軸線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pallet exchanging device for a machine tool that automatically exchanges a processed workpiece at a machining position and a next machining workpiece at a set-up position, and more specifically, a working fluid is applied to a workpiece gripping jig mounted on the pallet. The present invention relates to a working fluid supply structure to be supplied.
[0002]
[Prior art]
For example, as an example of a pallet changer for a horizontal machining center, there is a structure shown in FIG. In this pallet exchanging apparatus, two pallets 81, 81 are arranged on a turning table 80 which is arranged to be turnable between a processing station A and a setup station B, and a work W is hydraulically and pneumatically placed on each pallet 81, 81. The workpiece gripping jigs 82 and 82 having gripping claws 83 gripped by a working fluid such as the like are mounted.
[0003]
The pallet exchanging apparatus may include a rotation indexing mechanism (not shown) that enables so-called B-axis machining by indexing rotation of the pallet 81 at the processing station A at a predetermined rotation angle. In this case, it is necessary to perform rotation indexing and pallet exchange while maintaining the fluid pressure on the workpiece gripping jig 82, and it is difficult to rotate and rotate by simply connecting the fluid piping to the workpiece gripping jig 82. .
[0004]
For this reason, conventionally, auto couplers 85 and 85 are arranged on both the processing station A side and the setup station B side, and the fluid pressure to the workpiece gripping jig 82 is maintained during the turning by an accumulator (not shown) to perform processing. Adopting a structure that can supply working fluid during middle and setup work, or using an autocoupler at the setup station side to complete the supply of fluid pressure when the work is installed, turning by an accumulator, and fluid during machining A structure that maintains pressure may be employed.
[0005]
Japanese Utility Model Publication No. 7-31945 discloses a flexible tube connected to the rotation center of the upper wall of the workpiece fixing jig via a rotary joint, and the flexible tube is suspended and supported by an arm member. Proposed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional apparatus has a problem that when the fluid pressure is maintained by using an autocoupler or an accumulator, it is expensive in cost, and it is necessary to secure a mounting space, which is not suitable for a small pallet. is there.
[0007]
Further, in the case of the structure in which the flexible tube of the conventional publication is suspended and supported, the stroke amount of the spindle, the tool length, or the like may be limited in order to avoid interference with the spindle.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and does not cause a problem of an increase in cost and an increase in arrangement space, and is not limited by a spindle stroke amount or the like. It is an object of the present invention to provide a machine tool pallet exchanging device capable of holding
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the first and second pallets are arranged so as to be able to be rotated and indexed at a predetermined rotation angle position on a turning table arranged to be turnable on a fixed base, and a workpiece can be attached to and detached from each pallet. the workpiece holding jig for gripping mounted on said turntable the first, on one machining position of the second pallet, the pallet exchange device for machine tool as the other causes the pivot to be located setup position Forming a fluid supply port for supplying a working fluid to the workpiece gripping jig in the first and second pallets, and providing a fluid passage in communication with a fluid supply source in the swivel table. and a fluid supply port communicatively connected via a rotary joint disposed on a rotary indexing axis and coaxially in said pallet, said rotary joint, cylindrical fixed to the turn table A columnar second rotating member fixed to the pallet is inserted into the first rotating member so as to be relatively rotatable, and the first rotating member has a pipe arranged on the turning axis side of the turning table. A block is connected, and the fluid passage is formed in the piping block so as to extend from the pivot axis side to the rotary index axis side, and between the rotary joint and the fixed base, the fixed base or the second base The positioning pin provided on one of the rotating members is inserted into the positioning hole provided on the other to position the pallet at the processing position, and the second rotating member is moved by the working fluid via the piston. A clamp mechanism for fixing the pallet at a processing position by pressing the fixing base is provided.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the first rotating member is formed with a first passage communicating with the fluid passage, and the second rotating member is communicated with the fluid supply port. A passage is formed, and the first and second passages are communicated with each other by an annular groove formed on the sliding surface of the first and second rotating members.
[0011]
[Effects of the invention]
According to the pallet exchanging device of the first aspect of the present invention, the fluid supply port is formed on the pallet, the fluid passage connected to the fluid supply source is formed in the swivel table, the fluid passage, the fluid supply port, Are connected to each other via a rotary joint arranged on the rotation axis of the pallet, so that the fluid pressure to the workpiece gripping jig can be maintained during both turning and machining of the workpiece. It is possible to eliminate the need to maintain fluid pressure using a coupler and an accumulator, reduce the component cost, reduce the arrangement space, and reduce the size of the apparatus.
[0012]
In addition, since the fluid passage formed in the swivel table is supplied directly from the pallet to the workpiece gripping jig via the rotary joint, the degree of freedom for setting the spindle stroke amount, tool length, etc. can be improved. Enlargement is possible.
[0013]
According to the second aspect of the present invention, the second rotating member fixed to the pallet is inserted into the first rotating member fixed to the turning table so as to be relatively rotatable, and formed on the sliding surfaces of the first and second rotating members. Since the fluid passage and the fluid supply port are communicated with each other through the annular groove, a simple structure and low cost can be realized.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0015]
1 to 7 are views for explaining a pallet exchanging apparatus for a machine tool according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a horizontal machining center provided with the pallet exchanging apparatus. 3 is a side view and plan view of the pallet changer, FIGS. 4, 5 and 6 are cross-sectional views and plan views showing the main part of the pallet changer in the processing position, and FIG. 7 is a side view of the workpiece gripping jig. is there.
[0016]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a horizontal machining center (machine tool). A rectangular column 3 is disposed on the rear portion 2a of the bed 2 of the horizontal machining center 1 so as to be movable in the X-axis (left-right direction) direction. ing. A saddle 4 is disposed in the column 3 so as to be movable in the Y-axis (vertical direction), and a spindle head 5 is disposed in the saddle 4 so as to be movable in the Z-axis (front-rear direction). A main shaft 6 is inserted and disposed in the main shaft head 5 in the horizontal direction, and a predetermined workpiece is processed by relatively moving the main shaft 6 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions while rotationally driving the main shaft 6.
[0017]
A slide plate 13 is disposed on the front side of the column 3 so as to surround the periphery of the spindle head 5. The slide plate 13 is configured to slide as the spindle head 5 moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, and prevents chips and the like from scattering toward the feed mechanism.
[0018]
A pallet exchanging device 7 is disposed on the front portion 2 b of the bed 2. The pallet exchanging device 7 has a rectangular turning table 9 disposed on the upper surface of a circular fixed base 8 fixed to the upper surface of the bed 2, and the first and first ends are respectively provided at both ends of the turning table 9. 2 pallets 10 and 11 are mounted, and the turning table 9 is turned around the turning axis C so that one of the first and second pallets 10 and 11 is located at the processing position A and the other is located at the set-up position B. It is supposed to let you.
[0019]
A partition plate 12 is erected between the first and second pallets 10 and 11 of the turning table 9. The partition plate 12 divides the upper space of the front portion 2b of the bed 2 into a processing position A side and a setup position B side, and prevents chips and coolant from splashing to the setup position B side during processing. It is intended to turn together with the turntable 9.
[0020]
A workpiece gripping jig 15 that detachably grips the workpiece is fixed on each of the pallets 10 and 11. Chuck mechanisms 16 and 16 for detachably gripping the workpiece by supplying a working fluid such as hydraulic pressure or pneumatic pressure are disposed on each side wall of the workpiece gripping jig 15 (see FIG. 7).
[0021]
The pallet exchanging device 7 includes a turning drive mechanism that drives the turning table 9 to turn, a guide support mechanism that guides and supports the first and second pallets 10 and 11 when the turning table 9 turns, and a pallet at the processing position A. A clamping mechanism that positions and fixes the pallet 10 at the position; a rotary indexing mechanism that rotationally indexes and positions the pallet 10 at a predetermined rotational angle position; and a working fluid that supplies hydraulic fluid, pneumatic pressure, and other working fluid to the workpiece gripping jig 15 And a supply mechanism.
[0022]
As shown in FIG. 2, the turning drive mechanism includes a turning spur gear 18 fixed to the turning shaft 9 a of the turning table 9, a driving spur gear 19 meshing with the turning spur gear 18, and the driving spur gear 19. It comprises a drive motor 21 that is rotationally driven via a speed reducer 20, and the pallet exchange is performed by reciprocatingly rotating the turning table 9 by 180 degrees.
[0023]
The guide support mechanism is disposed between the fixed base 8 and the pallets 10 and 11 and has the following structure. As shown in FIG. 3, arc-shaped outer rails 23 and inner rails 24 laid along the turning trajectories of the pallets 10 and 11 are disposed and fixed on the upper surface of the fixed base 8. The front end surfaces 23a and 24a of the rails 23 and 24 are positioned in the vicinity of the clamp base 25 that is disposed and fixed at the machining position A and the setup position B of the fixed base 8. A vertical rail surface 24a is formed on the inner peripheral edge of the inner rail 24 at a right angle to the rail surface.
[0024]
As shown in FIG. 4, a clamp block 27 is connected and fixed to the lower surface of each pallet 10, 11 with a second rotating member 26, which will be described later, interposed between the clamp block 27 and the clamp base 25. It is slidably arranged. A pair of outer cam followers 30, 30 capable of rolling contact with the outer rail 23 and one inner cam follower 31 capable of rolling contact with the inner rail 24 are pivotally supported on the clamp block 27, and the vertical rail surface Four cam followers 32 capable of rolling contact with 24a are pivotally supported. The cam follower on the setup position B side is not shown.
[0025]
As described above, since the turning table 9 is supported by rolling the cam followers 30 and 31 to the rails 23 and 24, sliding resistance during turning can be reduced, wear can be reduced, and the turning table is temporarily set. The structure can be simplified as compared with the case of lifting and turning.
[0026]
A clamp plate 33 is laid along the turning locus at the center of the upper surface of the clamp base 25. The clamp plate 33 is set at the same plane height as the outer and inner rails 23 and 24, and the lower surface of the clamp block 27 is in sliding contact with the clamp plate 33. In addition, a step portion 25a is formed at the portion of the clamp base 25 facing the cam followers 30 and 31, and a slight gap is provided between each cam follower 30 and 31 and the step portion 25a. This prevents the clamping force from acting on each of the cam followers 30 and 31. Reference numeral 34 denotes a linear bush for guiding the clamp block 27 and is disposed at both ends of the clamp plate 33.
[0027]
The clamp mechanism has the following structure. As shown in FIG. 5, two pin holes 25c are formed in the step portion 25a of the clamp base 25, and positioning pins 40 are inserted into the pin holes 25c so as to be able to appear and retract. A positioning hole 27c is formed on the lower surface of the clamp block 27 so as to face the pin hole 25c at the machining position A.
[0028]
The piston 41 is fixed to the lower end portion of the positioning pin 40. When hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 42 formed by the piston 41 and the bottom portion of the pin hole 25c, the positioning pin 40 rises into the positioning hole 27c. Thus, the pallet 10 is positioned at the processing position A. Here, in FIG. 5, the left portion of the center line (one-dot chain line) of the positioning pin indicates the non-positioning state, and the right portion indicates the positioning state.
[0029]
A cylinder recess 25b is formed in the upper surface of the clamp base 25, and a piston 37 is inserted into the cylinder recess 25b so as to be movable up and down. A claw member 36 having a T-shaped cross section that protrudes upward from the upper surface of the clamp base 25 is fastened to the piston 37 with a bolt.
[0030]
An engaging recess 27a is formed on the lower surface of the clamp block 27 so as to face the cylinder recess 25b at the machining position A. When the turning table 9 turns to the machining position A, the claw member 36 is engaged. It engages in the recess 27a.
[0031]
When the hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 38 formed by the piston 37 and the cylinder recess 25 b in a state where the clamp block 27 is positioned by the positioning pin 40, the clamp mechanism is lowered and clamped by the claw member 36. Pull block 27 down. As a result, the clamp block 27 is pressed and fixed onto the clamp plate 33. When the oil pressure in the oil chamber 38 is released, the clamp is released.
[0032]
As shown in FIG. 2, the rotary indexing mechanism engages a worm 46 with a worm wheel 45 connected to the clamp block 27 and connects a drive motor 47 to a worm shaft (not shown) of the worm 46. It is configured.
[0033]
The rotary indexing mechanism rotates the worm wheel 45 by the drive motor 47 in a state where the positioning pin 40 is retracted into the pin hole 25c and the clamp block 27 is unclamped. Rotation indexing is performed at a predetermined rotation angle position around the center.
[0034]
The working fluid supply mechanism includes first to fifth fluid supply ports a to e formed in the first and second pallets 10 and 11, and first to fifth fluid passages 53a provided in the turning table 9. ˜53e are connected to each other through the rotary joint 51, and the details are as follows. Since this working fluid supply mechanism has the same structure on both the machining position A side and the setup position B side, only the machining position A side will be described.
[0035]
The rotary joint 51 has a structure in which the second rotary member 26 connected and fixed to the lower surface of the pallet 10 is rotatably inserted into a cylindrical first rotary member 52 fixed to the turning table 9. The axis of the second rotation member 26 coincides with the above-described rotation index axis C1.
[0036]
A rectangular flat pipe block 53 is connected and fixed to the first rotating member 52. A flat portion 52g is formed by partially cutting away the outer periphery of the first rotating member 52 in the tangential direction, and the outer end surface 53g of the piping block 53 is in contact with the flat portion 52g.
[0037]
The first to fifth fluid passages 53a to 53e extending in the front-rear direction when viewed from the front of the machine are formed in the piping block 53, and the downstream end ports of the fluid passages 53a to 53e are opened on the lower surface of the piping block 53. The upstream end opening opens to the outer end surface 53g. A flexible hose 54 connected to a fluid supply pump (not shown) is independently connected to the downstream end of each of the fluid passages 53a to 53e.
[0038]
The first rotating member 52 is formed with five first passages 52a to 52e communicating with the first to fifth fluid passages 53a to 53e, and the outlets of the first passages 52a to 52e are formed as described above. The sliding surface of the first rotating member 52 is opened at a predetermined interval in the axial direction.
[0039]
Five second passages 26 a to 26 e are formed in the second rotation member 26, and the outlets of the respective second passages 26 a to 26 e are opened on the upper surface of the second rotation member 26, so that the first to first passages are formed. Five fluid supply ports a to e communicate with each other. The fluid supply ports a to e are connected to the chuck mechanism 16 via pipes (not shown) arranged in the workpiece gripping jig 15 described above.
[0040]
Further, the inlets of the second passages 26a to 26e are opened at a predetermined interval in the axial direction on the sliding surface of the second rotating member 26. The outlets of the first passages 52a to 52e and the inlets of the second passages 26a to 26e are first to fifth annular rings formed on the sliding surfaces of the first and second rotating members 52 and 26, respectively. The grooves 51a to 51e are connected in communication.
[0041]
The working fluid pressurized by the fluid supply pump is sent from the flexible hose 54 to the first passages 52a to 52e through the first to fifth fluid passages 53a to 53e, and to the annular grooves 51a to 51e, The fluid is supplied to the fluid supply ports a to e through the two passages 26 a to 26 e and supplied to the chuck mechanisms 16 from here. Note that the number of the fluid supply ports a to e is not limited to five, and is set according to the number of workpieces mounted. Moreover, it is possible to use either one or both of hydraulic pressure and pneumatic pressure for the working fluid.
[0042]
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
[0043]
While the workpiece is being processed on the processing position A side, the next workpiece is mounted on the workpiece gripping jig 15 on the setup position B side. In this case, the working fluid is supplied to the chuck mechanism 16 on the processing position A side, and a predetermined fluid pressure is maintained. On the setup position B side, the working fluid is supplied and shut off according to the work for attaching and detaching the workpiece.
[0044]
At the time of exchanging the above-mentioned processed workpiece and the processed workpiece, with the working fluid supplied to the chuck mechanism 16, the turning mechanism turns the turning table 9 180 degrees around the turning axis C, and the next processed workpiece is attached. The pallet 11 is moved to the processing position A.
[0045]
As described above, according to the present embodiment, the fluid supply ports a to e are formed in the pallets 10 and 11, and the first to fifth fluid communication pumps are connected to the piping block 53 fixed to the turning table 9. Since the fluid passages 53a to 53e are formed and the fluid passages 53a to 53e and the fluid supply ports a to e are connected to each other via the rotary joint 51, the working fluid is supplied to both during machining and turning. Therefore, the conventional expensive autocoupler and accumulator can be dispensed with, the component cost can be reduced, the arrangement space can be reduced, and the size can be reduced.
[0046]
Further, since the fluid passages 53a to 53e of the piping block 53 fixed to the turning table 9 are directly supplied from the pallet 10 to the work gripping jig 15 via the rotary joint 51, the stroke amount of the main shaft 6, the tool length Etc. can be sufficiently secured, and the processing area can be expanded.
[0047]
In the present embodiment, the second rotating member 26 fixed to the pallet 10 is rotatably inserted into the first rotating member 52 fixed to the turning table 9, and the first and second rotating members 52 and 26 are slid. Since the fluid passages 53a to 53e and the fluid supply ports a to e are communicated with each other via first to fifth annular grooves 51a to 51e formed on the moving surface, a working fluid supply mechanism with a simple structure and low cost is provided. Can be configured.
[0048]
Furthermore, since the rotary joint 51 is housed in the pallet 10, it is possible to prevent chips from accumulating around the rotary joint 51, to avoid interference when a gantry loader is mounted, and to enable continuous production by automation. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a horizontal machining center provided with a pallet changer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the pallet exchanging device.
FIG. 3 is a plan view of the pallet exchanging device.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main part of the pallet exchanging device.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part of the pallet exchanging apparatus.
FIG. 6 is a plan view showing a working fluid supply mechanism of the pallet exchanging apparatus.
FIG. 7 is a side view of a workpiece gripping jig of the pallet exchanging device.
FIG. 8 is a perspective view showing a conventional general pallet exchanging apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Horizontal machining center (machine tool)
7 Pallet changing device 8 Fixed base 9 Pivot table 10, 11 Pallet 15 Work gripping jig 26 Second rotating member 26a to 26e Second passage 51 Rotating joint 51a to 51e Annular groove 52 First rotating member 52a to 52e First passage 53a ~ 53e Fluid passage a ~ e Fluid supply port A Processing position B Setup position C1 Rotation index axis

Claims

The pivotably disposed to swivel table on the fixed base 1, with the second pallet arranged rotatably indexing a predetermined rotational angular position, the workpiece grip jig detachably gripping a workpiece to respective pallet mounted, the turntable the first, on one machining position of the second pallet, the pallet exchange device for machine tool as the other causes the pivot to be located in the setup position,
A fluid supply port for supplying a working fluid to the workpiece gripping jig is formed in the first and second pallets, a fluid passage communicating with a fluid supply source is provided in the swivel table, the fluid passage and the fluid The supply port is connected in communication via a rotary joint disposed on the same axis as the rotary index axis in the pallet.
The rotary joint is formed by inserting a columnar second rotating member fixed to the pallet into a cylindrical first rotating member fixed to the turning table so as to be relatively rotatable, and the first rotating member. Is connected to a piping block arranged on the turning axis side of the turning table, and the fluid passage is formed in the piping block so as to extend from the turning axis side to the rotation index axis side,
The pallet is processed by inserting a positioning pin provided on either the fixed base or the second rotating member between the rotary joint and the fixed base into a positioning hole provided on the other. A pallet replacement for a machine tool, characterized in that a clamping mechanism is provided for fixing the pallet at a processing position by positioning the position at a position and pressing the second rotating member against the fixed base via a piston by a working fluid. apparatus.

The first rotation member may be formed with a first passage communicating with the fluid passage, and the second rotation member may be formed with a second passage communicating with the fluid supply port . A pallet exchanging device for a machine tool, wherein the first and second passages are communicated with each other by an annular groove formed on the sliding surface of the first and second rotating members.