パレットチェンジャー（APC）とは？種類と特徴を解説

今回は工作機械に搭載するパレットチェンジャーについて解説します。

パレットチェンジャーを搭載した工作機械は、外段取りによる工作物の着脱が可能です。

外段取りとは、工作機械の機外で行う段取り作業のことで、加工中でも工作機械を停止せずに段取りを行えます。

このためパレットチェンジャーを利用することで、工作機械の稼働率を向上させられます。また、機外による工作物のセッティングは、作業がしやすくなるのもポイントです。

パレットチェンジャーとは？

引用元：モノタロウ マシニングセンタの基礎講座 2-2 自動化の仕組み：APC（オートマチック パレットチェンジャ、自動パレット交換装置）

パレットチェンジャーとは、マシニングセンタなどの工作機械に搭載している、ツールや工具の自動交換機能のことです。別名でAPC(Automatic pallet Changer)や、自動パレット交換装置などとも呼ばれています。

パレットチェンジャーは、工作物をセットしたパレットを、工作機械本体の位置に搬送したり、加工機から搬出したりできます。上図はパレットチェンジャーを利用している参考図を示しています。

パレットチェンジャーの機能により、工作物を加工中に、別のパレットの工作物のセッティングや取り外しが行えるようになります。このことから、工作物の段取りにかかる時間を短縮でき、作業効率が向上します。機外で工作物をセッティングできるため、広いスペースで作業できるというメリットもあります。

工作物をパレットへセットするには、基本的に人手を必要としますが、機器によっては自動搬送台車で行うものもあります。

パレットチェンジャーは基本的に油圧を駆動力にしているものが多いですが、小型の場合はサーボモータを採用しているものもあります。サーボモータは油圧に比べてスムーズに交換できるほか、作動油が不要のため環境に優しいメリットがあります。

参考：マシニングセンタの基礎知識と導入メリットを解説

パレットチェンジャーの種類と特徴

一口にパレットチェンジャーといっても、工作機械などの種類によってさまざまなタイプがあります。ここでは、各種類の特徴について解説します。

ループタイプ

引用元：エイ・テイ・シイ株式会社 ループタイプ10面APC装置

ループタイプは、横型マシニングセンタで多く採用されているパレットチェンジャーです。パレット数を多く搭載しているモデルは、その分だけ工作物をセットできるため、長時間の自動運転が可能になります。

シャトルタイプ

引用元：エイ・テイ・シイ株式会社 シャトルタイプAPC装置

シャトルタイプは、立型マシニングセンタや門型の大型工作機械などの幅広いタイプに適応するパレットチェンジャーです。パレットチェンジャー側でパレットが移動することから、工作機械側のテーブルが動かなくてもパレット交換が可能です。

インデックスタイプ

引用元：エイ・テイ・シイ株式会社 インデックスタイプAPC装置

インデックスタイプは、放射状に配置された段取りステーションや待機ステーションと、中央に配置された交換ステーションによって構成されたパレットチェンジャーです。段取りステーションに旋回機能があり、工作物のセッティングが容易に行えるように設計されています。

デュアルタイプ

引用元：エイ・テイ・シイ株式会社 重量ワーク対応　APC装置

デュアルタイプは、比較的大きなパレットサイズや、重たいワークを載せるパレットに適したパレットチェンジャーです。メーカーによってはシャトルタイプと同等のモデルになりますが、上図で掲載しているエイ・テイ・シイ株式会社のデュアルタイプは、搬入出の機構のみで、シャトルタイプと比べるとシンプルな構造になっています。

ターンタイプ

引用元：エイ・テイ・シイ株式会社 大型４面ターンタイプAPC装置

ターンタイプは、一般的に4面のパレットの場合に採用されているパレットチェンジャーです。パレットが4面よりも多い場合はループタイプになります。ターンタイプは、4つのパレットが同時に旋回する仕組みのため、セットする工作物が重たいものに対しては不向きです。一方で他のタイプに比べて設置面積が省スペースになることと、コストが少なく製作できるメリットがあります。

ラインタイプ

引用元：エイ・テイ・シイ株式会社 パレットストッカー(ラインタイプ)

ラインタイプは、上図のようにストッカを直線状に配置し、本機テーブルとの間に配置した交換台車により、パレット交換を行うタイプです。ラインタイプは拡張性に優れており、生産規模に合わせてストッカ数の増設が可能です。

スイングタイプ

引用元：エイ・テイ・シイ株式会社 スイングタイプAPC装置(パレットチェンジャー)

スイングタイプは2枚のパレットを同時にリフトアップして回転する仕組みのパレットチェンジャーです。パレットの交換時間が早い特徴がありますが、積載荷重が大きくなると設計が困難なほか、スイングタイプのメリットを活かせなくなってしまいます。

セパレートタイプ

引用元：エイ・テイ・シイ株式会社 大型２面パレット交換装置

セパレートタイプは、2面のパレットを本機のテーブルに対して各々交換するパレットチェンジャーです。パレットはX軸両エンドに並べて配置され、各パレット専用に設けた搬入出装置によりテーブルの受け渡しを行います。