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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugwechsler, der ein an einer Spindel einer Werkzeugmaschine angebrachtes Werkzeug durch ein nächstes Werkzeug ersetzt, das an einer Standby- bzw. Bereitschaftsposition positioniert ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Als der oben erwähnte Werkzeugwechsler sind herkömmlich Werkzeugwechsler bekannt, die beispielsweise in der
japanischen ungeprüften Gebrauchsmusteranmeldung-Veröffentlichung H04-028931 (Patentliteratur 1) und ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2000-193062 (Patentliteratur 2) offenbart sind. Beide dieser Werkzeugwechsler enthalten einen Werkzeugwechselarm mit Werkzeughalteabschnitten an beiden Enden desselben, eine Trägerwelle, die parallel zu der Spindel der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, zum Lagern des Werkzeugwechselarms, einen Drehmechanismus, der einen Drehantriebsmotor enthält und den Werkzeugwechselarm um eine Achse der Trägerwelle herum durch Rotationsleistung des Drehantriebsmotors dreht, und einen Mechanismus zur Vorwärts-/Rückwärtsbewegung bzw. Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Mechanismus, der einen Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor und eine Kugelumlaufspindel enthält und den Werkzeugwechselarm entlang der Trägerwelle durch die Kugelumlaufspindel vorwärts bzw. nach vorne und rückwärts bzw. nach hinten bewegt, die durch den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor angetrieben wird.
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Nach solch einem Werkzeugwechsler wird ein an der Spindel angebrachtes Werkzeug durch ein nächstes Werkzeug, das an einer Bereitschaftsposition positioniert ist, durch Ausführen der folgenden Werkzeugwechseloperationen der Reihe nach ersetzt:
- 1) Operation zum Drehen des Werkzeugwechselarms um die Achse der Trägerwelle herum durch den Drehantriebsmotor und Verursachen, dass ein Abschnitt der Werkzeughalteabschnitte des Werkzeugwechselarms das an der Spindel angebrachte Werkzeug hält und der andere Abschnitt der Werkzeughalteabschnitte das nächste Werkzeug hält, das an der Bereitschaftsposition positioniert ist;
- 2) Operation zum Antreiben der Kugelumlaufspindel durch den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor, um den Werkzeugwechselarm entlang der Trägerwelle zu bewegen und das Werkzeug aus der Spindel zu ziehen;
- 3) Operation zum Drehen des Werkzeugwechselarms um 180 Grad um die Achse der Trägerwelle herum durch den Drehantriebsmotor;
- 4) Operation zum Antreiben der Kugelumlaufspindel durch den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor, um den Werkzeugwechselarm entlang der Trägerwelle nach hinten zu bewegen und das nächste Werkzeug an der Spindel anzubringen; und
- 5) Operation zum Drehen des Werkzeugwechselarms um die Achse der Trägerwelle herum durch den Drehantriebsmotor, um den Werkzeugwechselarm in eine Ausgangsstellung zurückzubringen.
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Entgegenhaltungsliste
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Patentliteratur
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- [Patentliteratur 1] Ungeprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H04-028931
- [Patentliteratur 2] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2000-1930692
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Der oben beschriebene herkömmliche Werkzeugwechsler, der zum Bewegen des Werkzeugwechselarms nach vorne und nach hinten durch den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor und die Kugelumlaufspindel konfiguriert ist, weist jedoch ein Problem auf, dass beispielsweise, wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor und dem Drehantriebsmotor zur Energieeinsparung während. eines Standbyzustands abgestellt wird, in dem die oben beschriebenen Werkzeugwechseloperationen nicht ausgeführt werden, oder wenn elektrische Leistung, die dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor zugeführt wird, durch das Abstellen der Zufuhr von elektrischer Leistung zu der Werkzeugmaschine zum Anhalten einer Operation der Werkzeugmaschine abgestellt wird, die Drehung des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors frei wird und der Werkzeugwechselarm daher entlang der Trägerwelle mit einer relativ geringen Leistung bewegt werden kann.
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In einem Fall, in dem der Werkzeugwechsler auf einer vertikalen Werkzeugmaschine vorgesehen ist, wirkt beispielsweise die Schwerkraft des Werkzeugwechselarms auf die Kugelumlaufspindel und den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor, der mit der Kugelumlaufspindel verbunden ist, in solch einer Weise, dass sich dieselben um die jeweiligen Achsen derselben herum drehen. Daher drehen sich, wenn, wie oben beschrieben wurde, die elektrische Leistung, die zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor zugeführt wird, abgestellt wird und dadurch die Drehung des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors frei wird, die Kugelumlaufspindel und der Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor aufgrund der Schwerkraft des Werkzeugwechselarms und dadurch bewegt sich der Werkzeugwechselarm nach unten.
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Zwar wird hier eine detaillierte Beschreibung ausgelassen, aber jeder Werkzeughalteabschnitt des Werkzeugwechselarms weist ferner üblicherweise einen auf demselben vorgesehenen Sperrmechanismus zum Sperren des Werkzeughaltezustands auf und der Sperrmechanismus enthält einen Vorspannkörper, wie beispielsweise eine Feder. Daher besteht eine Möglichkeit, dass der Werkzeugwechselarm durch Vorspannkräfte der Vorspannkörper bewegt wird, wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor abgestellt wird. Dieses Ereignis tritt nicht abhängig von der Art der Werkzeugmaschine auf, auf der der Werkzeugwechsler vorgesehen ist, und kann sowohl bei einer vertikalen Werkzeugmaschine als auch einer horizontalen Werkzeugmaschine auftreten.
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Ferner verursacht die Bewegung des Werkzeugwechselarms, die oben beschrieben wurde, ein Problem, dass der Werkzeugwechselarm andere Komponenten und Elemente stört bzw. beeinträchtigt, die den Werkzeugwechselarm umgeben.
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Indessen kann als eine Maßnahme zum Lösen dieser Probleme, wie in der Patentliteratur 1 offenbart, ein Motor mit einer Bremse als der Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor eingesetzt werden.
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Solch ein Motor mit einer Bremse ist jedoch kostspielig und elektrische Leistung zum Lösen der Bremse wird erfordert, wenn der Motor angetrieben wird. Daher weist solch ein Motor ein Problem auf, dass derselben gegen die Leistungseinsparung hinsichtlich des energetischen Wirkungsgrads ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände erzielt und eine Aufgabe derselben ist, einen Werkzeugwechsler zu liefern, der zum Verhindern einer Bewegung des Werkzeugwechselarms fähig ist, während elektrische Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor aus ist, und der die Verhinderung mit einer einfachen Konfiguration ohne eine Erhöhung der Energiekosten umsetzen kann.
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Lösung des Problems
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Die vorliegende Erfindung zum Lösen der oben beschriebenen Probleme betrifft einen Werkzeugwechsler, der an einer Werkzeugwechselposition in einer Werkzeugmaschine zum Ersetzen eines an einer Spindel angebrachten Werkzeugs durch ein nächstes Werkzeug, das an einer Bereitschaftsposition positioniert ist, angeordnet ist und Folgendes enthält:
einen Werkzeugwechselarm mit einem Werkzeughalteabschnitt an jedem der beiden Enden desselben;
eine Trägerwelle, die parallel zu der Spindel vorgesehen ist, zum Lagern des Werkzeugwechselarms;
einen Drehmechanismus, der einen Drehantriebsmotor enthält und den Werkzeugwechselarm um eine Achse der Trägerwelle herum durch Leistung des Drehantriebsmotors dreht;
einen Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Mechanismus, der einen Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor enthält und den Werkzeugwechselarm vorwärts bzw. nach vorne und rückwärts bzw. nach hinten entlang der Trägerwelle durch Leistung des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors bewegt; und
eine Befestigungsbasis, auf der der Drehantriebsmotor, der Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor und die Trägerwelle montiert sind,
wobei der Werkzeugwechsler einen auf demselben vorgesehenen Rückhaltemechanismus zum Beschränken einer Bewegung des Werkzeugwechselarms entlang der Trägerwelle durch direkten Eingriff mit dem Werkzeugwechselarm, der an einer Ausgangsposition positioniert ist, oder indirekten Eingriff mit dem Werkzeugwechselarm, der an der Ausgangsposition positioniert ist, durch ein anderes Element, das mit dem Werkzeugwechselarm verbunden ist, aufweist.
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Nach dem Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung wird ein an der Spindel angebrachtes Werkzeug durch ein nächstes Werkzeug, das an der Bereitschaftsposition positioniert ist, durch Ausführen der folgenden Operationen der Reihe nach ersetzt:
- 1) Operation zum Drehen des Werkzeugwechselarms aus einer Ausgangsposition in einer angemessenen Richtung um eine Achse der Trägerwelle herum durch den Drehantriebsmotor und Verursachen, dass ein Abschnitt der Werkzeughalteabschnitte des Werkzeugwechselarms das an der Spindel angebrachte Werkzeug hält und der andere Abschnitt der Werkzeughalteabschnitte das an der Bereitschaftsposition positionierte Werkzeug hält, wobei die Ausgangsposition eine Winkellage ist, an der sich der Werkzeugwechselarm in einem Standbyzustand vor dem Start der Werkzeugwechseloperationen befindet;
- 2) Operation zum Antreiben des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors, um den Werkzeugwechselarm nach vorne entlang der Trägerwelle zu bewegen und das Werkzeug aus der Spindel zu ziehen;
- 3) Operation zum Drehen des Werkzeugwechselarms um 180 Grad um die Achse der Trägerwelle herum durch den Drehantriebsmotor;
- 4) Operation zum Antreiben des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors, um den Werkzeugwechselarm nach hinten entlang der Trägerwelle zu bewegen und das nächste Werkzeug an der Spindel anzubringen; und
- 5) Operation zum Drehen des Werkzeugwechselarms um die Achse der Trägerwelle herum durch den Drehantriebsmotor, um den Werkzeugwechselarm in die Ausgangsposition zurückzubringen.
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Wenn sich der Werkzeugwechselarm an der Ausgangsposition befindet, wird ferner der Werkzeugwechselarm durch den Rückhaltemechanismus daran gehindert, sich entlang der Trägerwelle zu bewegen. Wenn der Werkzeugwechselarm an der Ausgangsposition positioniert ist, wird daher, selbst wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor abgestellt ist und die Drehung des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors somit frei wird, der Werkzeugwechselarm durch den Rückhaltemechanismus daran gehindert, sich entlang der Trägerwelle zu bewegen, und daher wird das Auftreten der oben beschriebenen herkömmlichen Probleme verhindert. Da der Rückhaltemechanismus den Werkzeugwechselarm durch direkten oder indirekten Eingriff mit dem Werkzeugwechselarm daran hindert, sich entlang der Trägerwelle zu bewegen, erfordert derselbe ferner keine elektrische Leistung, um den Werkzeugwechselarm zurückzuhalten, und die Konfiguration desselben ist einfach.
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Beachten Sie, dass bei der vorliegenden Erfindung der Rückhaltemechanismus auf einer Endfläche der Befestigungsbasis vorgesehen sein kann, die die auf derselben montierte Trägerwelle aufweist.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann der Werkzeugwechsler ferner eine Konfiguration aufweisen, bei der der Rückhaltemechanismus aus einem Rückhalteelement mit einer Eingriffsnut besteht, die mit dem Werkzeugwechselarm ineinandergreift, der an der Ausgangsposition positioniert ist, und das Rückhalteelement derart angeordnet ist, dass der Werkzeugwechselarm mit der Eingriffsnut ineinandergreift, wenn sich derselbe dreht und aus einer Position, die derselbe durch Drehen in Richtung der Spindel erreicht hat, in die Ausgangsposition zurückkehrt.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Nach dem Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung wird, da eine Bewegung des Werkzeugwechselarms entlang der Trägerwelle durch den Rückhaltemechanismus, wenn sich derselbe an der Ausgangsposition befindet, selbst dann beschränkt wird, wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebmotor abgestellt wird und dadurch die Drehung des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebmotors frei wird, der Werkzeugwechselarm durch den Rückhaltemechanismus daran gehindert, sich entlang der Trägerwelle zu bewegen, und daher wird das Auftreten der oben beschriebenen herkömmlichen Probleme verhindert. Da der Rückhaltemechanismus die Bewegung des Werkzeugwechselarms entlang der Trägerwelle durch Eingriff mit dem Werkzeugwechselarm beschränkt, erfordert derselbe ferner keine elektrische Leistung, um den Werkzeugwechselarm zurückzuhalten, und die Konfiguration desselben ist einfach.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Vorderansicht einer Werkzeugmaschine nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Perspektivansicht eines Werkzeugwechslers nach der Ausführungsform, die schräg von unten gesehen wird;
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3 ist eine Ansicht des Werkzeugwechslers nach der Ausführungsform von unten;
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4 ist eine Schnittansicht, die entlang den Pfeilen G-G der 3 genommen wurde;
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5 ist eine Teilschnittansicht, die entlang den Pfeilen H-H der 3 genommen wurde; und
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6 zeigt (a) eine Draufsicht und (b) eine Vorderansicht eines Rückhalteelements nach der Ausführungsform.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Ein Werkzeugwechsler nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Wie in 1 gezeigt, ist ein Werkzeugwechsler 10 dieser Ausführungsform an einer Werkzeugmaschine 1 angebracht. Es wird angemerkt, dass keine Beschränkung auf die Werkzeugmaschine besteht, auf die der Werkzeugwechsler 10 der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann, und der Werkzeugwechsler 10 nicht nur auf ein so genanntes vertikales Bearbeitungszentrum, wie in 1 gezeigt, sondern auch auf ein horizontales Bearbeitungszentrum, eine Verbund- bzw. Kombinationsdrehmaschine, die zum Drehen und Fräsen fähig ist, und dergleichen anwendbar ist.
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Die in 1 gezeigte Werkzeugmaschine 1 ist herkömmlich bekannt und muss daher nicht detailliert beschrieben werden. Die Konfiguration der Werkzeugmaschine 1 wird jedoch wie folgt kurz beschrieben: die Werkzeugmaschine 1 enthält ein Bett 2, einen Ständer 3, der auf dem Bett 2 errichtet ist, einen Spindelkopf 4, der an dem Ständer 3 angeordnet ist, um in eine vertikale Richtung von oben nach unten beweglich zu sein, eine Spindel 5, die durch den Spindelkopf 4 drehbar gelagert wird, einen Tisch 6, der auf dem Bett 2 angeordnet ist, um in zwei orthogonale horizontale Achsenrichtungen beweglich zu sein, und auf dem ein angemessenes Werkstück platziert und befestigt wird, und andere Komponenten. Beachten Sie, dass die Bezugsnummer 70 ein Werkzeugmagazin angibt.
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Der Spindelkopf 4 ist konfiguriert, um in die Richtung von oben nach unten durch eine angemessene Vorschubeinrichtung (nicht gezeigt) bewegt zu werden, und der Tisch 6 ist auch konfiguriert, um in die zwei orthogonalen horizontalen Achsenrichtungen durch eine angemessene Vorschubeinrichtung (nicht gezeigt) bewegt zu werden. Ferner wird die Spindel 5 um eine Achse derselben herum durch einen angemessenen Spindelmotor (nicht gezeigt) gedreht.
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Operationen der Vorschubeinrichtung (nicht gezeigt), die den Spindelkopf 4 bewegt, der Vorschubeinrichtung (nicht gezeigt), die den Tisch 6 bewegt, des Spindelmotors (nicht gezeigt), der die Spindel 5 antreibt, des Werkzeugmagazins 70 und des Werkzeugwechslers 10 werden durch eine angemessene Steuerung gesteuert, die in den Zeichnungen nicht gezeigt wird.
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Das Werkzeugmagazin 70 weist Folgendes auf: eine Vielzahl von Werkzeugtöpfen 72, die Werkzeuge T halten, eine Halteplatte 73, die aus einem kreisrunden, plattenförmigen Element besteht und die Werkzeugtöpfe 72 hält, die an einem Außenumfangsabschnitt derselben ringförmig angeordnet sind, einen Antriebsmotor (nicht gezeigt), der die Halteplatte 73 dreht, einen Rufmechanismus (calling mechanism) (nicht gezeigt), der den an einer unteren Endposition positionierten Werkzeugtopf 72 in die Richtung des Pfeils A bewegt, um denselben an einer Bereitschaftsposition zu positionieren, und den an der Bereitschaftsposition positionierten Werkzeugtopf 72 in die Richtung des Pfeils B bewegt, um zu verursachen, dass die Halteplatte 73 diesen Werkzeugtopf 72 hält. Beachten Sie, dass die Bezugsnummer 71 in 1 eine Abdeckung angibt.
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Der Werkzeugwechsler 10 ist eine Vorrichtung zum Ersetzen eines Werkzeugs (gegenwärtiges Werkzeug) T, das an der Spindel 5 angebracht ist, durch ein Werkzeug (nächstes Werkzeug) T, das durch den Werkzeugtopf 72 gehalten wird, der an der Bereitschaftsposition positioniert ist, und besteht aus einem Werkzeugwechselarm 40, einem Gehäuse 11, einer ersten Trägerwelle 17, einer zweiten Trägerwelle 19, einem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Mechanismus 12, einem Drehmechanismus 24, einem Rückhalteelement 60 und anderen Komponenten, wie in den 2 bis 4 gezeigt.
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Das Gehäuse 11 besteht aus einem prismaförmigen Element mit einer angemessenen enthaltenden Kammer bzw. Aufnahmekammer (containing chamber) in demselben und weist die erste Trägerwelle 17, den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Mechanismus 12, den Drehmechanismus 24 und das Rückhalteelement 60 auf, die an demselben montiert sind. Die erste Trägerwelle 17 ist an dem Gehäuse 11 derart montiert, dass dieselbe das Gehäuse 11 vertikal durchdringt, und ist mit der zweiten Trägerwelle 18 verbunden, die koaxial unter der ersten Trägerwelle 17 angeordnet ist. Beachten Sie, dass die folgende Erläuterung zu den 2 bis 5 auf dem vertikalen Verhältnis in 1 basiert.
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Der Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Mechanismus 12 besteht aus einem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor 13, der auf einem oberen Endabschnitt der ersten Trägerwelle 17 befestigt ist und dessen Operation durch die Steuerung (nicht gezeigt) gesteuert wird, einer Kugelumlaufspindel 14, die mit einer Abtriebswelle 13a des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors 13 durch eine Kupplung 16 verbunden ist, und einer Kugelmutter 15, die auf die Kugelumlaufspindel 14 geschraubt ist. Die Kugelumlaufspindel 14 wird in Durchgangsöffnungen eingeführt, die in der ersten Trägerwelle 17 und der zweiten Trägerwelle 18 entlang den Axialrichtungen derselben gebildet sind, und durch Lager 23, 23 drehbar gelagert, die in der Durchgangsöffnung der zweiten Trägerwelle 18 angeordnet sind. Ein oberer Endabschnitt der Kugelumlaufspindel 14 ist, wie oben beschrieben wurde, mit der Abtriebswelle 13a des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors 13 durch die Kupplung 16 verbunden. Ferner weist die zweite Trägerwelle 18 eine enthaltende Öffnung bzw. Aufnahmeöffnung (containing hole) 18a auf, die in derselben ausgebildet ist und zu einer unteren Endfläche der zweiten Trägerwelle 18 offen ist, und die Kugelmutter 15 weist einen oberen Abschnitt auf, der in die Aufnahmeöffnung 18a gelangen kann.
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Der Werkzeugwechselarm 40 ist auf einen oberen Endabschnitt der zweiten Trägerwelle 18 aufgesetzt, wobei die zweite Trägerwelle 18 den Werkzeugwechselarm 40 durchdringt. Ein Halteelement 19, das auf die zweite Trägerwelle 18 aufgesetzt ist, ist unter dem Werkzeugwechselarm 40 angeordnet und das Halteelement 19 weist einen oberen Endabschnitt auf, der auf einer Unterseite des Werkzeugwechselarms 40 befestigt ist. Ferner ist die Kugelmutter 15 auf einer Unterseite des Halteelements 19 in einem Zustand befestigt, in dem dieselbe das Halteelement 19 durchdringt, und der obere Abschnitt der Kugelmutter 15 kann in die Aufnahmeöffnung 18a der zweiten Trägerwelle 18 gelangen, wie oben beschrieben wurden. Des Weiteren weist die Kugelmutter 15 eine zylinderförmige Abdeckung 21 auf, die auf einer Unterseite derselben zum Bedecken der Kugelmutter 14 befestigt ist.
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Wenn der Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor 13 durch die Steuerung (nicht gezeigt) angetrieben wird, um die Kugelumlaufspindel 14, die mit der Abtriebswelle 13a verbunden ist, in eine Normal-/Umkehrrichtung zu drehen, bewegen sich die Kugelmutter 15, die auf die Kugelumlaufspindel 14 geschraubt ist, das Halteelement 19 und die Abdeckung 21, die mit der Kugelmutter 15 verbunden sind, und der Werkzeugwechselarm 40, der mit dem Halteelement 19 verbunden ist, nach vorne oder nach hinten in die Richtung, die durch die in 2 gezeigten Pfeile E-F angegeben ist, entlang der Achse der Kugelumlaufspindel 14. Beachten Sie, dass die Richtung des Pfeils E die Vorwärtsrichtung bzw. Richtung nach vorne und die Richtung des Pfeils F die Rückwärtsrichtung bzw. Richtung nach hinten ist und dass die 2 bis 4 einen Zustand zeigen, in dem die Kugelmutter 15, das Halteelement 19, die Abdeckung 21 und der Werkzeugwechselarm 40 an einem hinteren Ende positioniert sind.
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Der Drehmechanismus 24 enthält einen Drehantriebsmotor 25, eine Kupplung 26, ein erstes Kegelzahnrad 27, ein zweites Kegelzahnrad 28, einen Verbindungskörper 29, einen Verbindungsring 34 und zwei Führungsstäbe 20. Der Drehantriebsmotor 25 ist an einer Seitenfläche des Gehäuses 11 durch einen Verbindungsring 35 montiert. Ferner ist das erste Kegelzahnrad 27 innerhalb der Aufnahmekammer des Gehäuses 11 derart angeordnet, dass eine Achse desselben zu der Achse der ersten Trägerwelle 17 senkrecht ist, und mit einer Abtriebswelle 25a des Drehantriebsmotors 25 durch die Kupplung 26 verbunden. Beachten Sie, dass die Kupplung 26 durch Lager 30, 30 drehbar gelagert wird, die innerhalb der Aufnahmekammer des Gehäuses 11 angeordnet sind. Ferner wird der Drehantriebsmotor 25 durch die Steuerung (nicht gezeigt) gesteuert.
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Das zweite Kegelzahnrad 28 und der Verbindungskörper 29 sind miteinander in einem Koaxialzustand mit dem Verbindungskörper 29 unter dem zweiten Kegelzahnrad 28 verbunden; dieselben sind auf die erste Trägerwelle 17 durch Lager 31, 31 aufgesetzt und das zweite Kegelzahnrad 28 greift in das erste Kegelzahnrad 27 ein. Ferner ist der Verbindungsring 34 an einer unteren Endfläche des Verbindungskörpers 29 befestigt und die zwei Führungsstäbe 20, 20 sind an einer unteren Endfläche des Verbindungsringes 34 befestigt. Die Führungsstäbe 20, 20 sind derart parallel angeordnet, dass sich dieselben von dem Verbindungsring 34 in einem Zustand nach unten erstrecken, in dem dieselben den Werkzeugwechselarm 40 und das Halteelement 19 durchdringen. Ferner ist eine Verbindungsplatte 22 an unteren Endabschnitten der Führungsstäbe 20, 20 befestigt.
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Die Verbindungsplatte 22 weist eine Durchgangsöffnung auf, die in derselben ausgebildet ist, und die Abdeckung 21 kann durch die Durchgangsöffnung eingeführt werden. Ferner ist eine Dichtung 32 zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Verbindungskörpers 29 und einer entsprechenden inneren Umfangsfläche des Gehäuses 11 angeordnet und die Dichtung 32 liefert eine Abdichtung zwischen dem Verbindungskörper 29 und dem Gehäuse 11. Ähnlich ist eine Dichtung 33 zwischen einer äußeren Umfangsfläche der zweiten Trägerwelle 18 und einer inneren Umfangsfläche des Verbindungsrings 34 angeordnet und die Dichtung 33 liefert eine Abdichtung zwischen der zweiten Trägerwelle 18 und dem Verbindungsring 34.
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Wenn der Drehantriebsmotor 25 durch die Steuerung (nicht gezeigt) angetrieben bzw. angesteuert wird, um das erste Kegelzahnrad 27, das mit der Abtriebswelle 25a verbunden ist, in eine Normal-/Umkehrrichtung zu drehen, drehen sich folglich das zweite Kegelzahnrad 28, das in das erste Kegelzahnrad 27 eingreift, der Verbindungskörper 29, der Verbindungsring 34, die Führungsstäbe 20, 20 und die Verbindungsplatte 22, die mit dem zweiten Kegelzahnrad 28 direkt oder indirekt verbunden ist, der Werkzeugwechselarm 40 und das Halteelement 19, durch das die Führungsstäbe 20, 20 dringen, und die Kugelmutter 15 und die Abdeckung 21, die direkt oder indirekt mit dem Haltelement 19 verbunden sind, in eine Normal-/Umkehrrichtung, das heißt, die Richtung, die durch die Pfeile C-D angegeben ist, um die Achsen der ersten Trägerwelle 17 und der zweiten Trägerwelle 18 herum.
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In diesem Zusammenhang ist die Richtung des Pfeils C eine normale Drehrichtung und die Richtung des Pfeils D eine umgekehrte Drehrichtung bei dieser Ausführungsform.
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Beachten Sie, dass die Führungsstäbe 20, 20 nicht nur die Funktion zum Drehen des Werkzeugwechselarms 40, sondern auch die Funktion zum Führen einer Bewegung des Werkzeugwechselarms 40 und des Halteelements 19 haben, wenn sich dieselben nach vorne oder nach hinten in die durch die Pfeile E-F angegebene Richtung bewegen.
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Der Werkzeugwechselarm 40 enthält einen Dreharm 41, der aus einem plattenförmigen Element besteht, und der Dreharm 41 weist Werkzeughalteabschnitte 42, 52 auf, die jeweils auf Enden desselben zum Halten der Werkzeuge T ausgebildet sind. Jeder Werkzeughalteabschnitt 42, 52 weist eine Bogenform mit einer offenen Seite an der Seite von einer der Drehrichtungen (die Seite der normalen Drehrichtung) auf und kann das Werkzeug T durch die offene Seite aufnehmen.
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Wie in 5 gezeigt, weist ferner jeder Abschnitt der Werkzeughalteabschnitte 42, 52 eine Spannbacke 43, 53 auf, die auf demselben vorgesehen ist. Die Spannbacke 43, 53 bewegt sich in Bezug auf einen Halteraum nach vorne und nach hinten und ist mit einer Vorspannstange 44, 54 durch einen Gelenkabschnitt 45, 55 verbunden. Die Vorspannstange 44, 54 ist eine abgestufte Stange, die aus einem Abschnitt 44a, 54a mit einem großen Durchmesser und einem Abschnitt 44b, 54b mit einem kleinen Durchmesser besteht, und wird in eine Führungsöffnung 41b, 51b, die in dem Dreharm 41 ausgebildet ist, mit zuerst dem Abschnitt 44b, 54b mit einem kleinen Durchmesser eingeführt. Ferner ist eine Druckschraubenfeder 46, 56 zwischen einer Endfläche des Abschnitts 44a, 54a mit einem großen Durchmesser und einer Unterseite der Führungsöffnung 41b, 51b vorgesehen, wobei dieselbe auf den Abschnitt 44b, 54b mit einem kleinen Durchmesser aufgesetzt ist. Die Vorspannstange 44, 54 wird zum Werkzeughalteabschnitt 42, 54 durch die Druckschraubenfeder 46, 56 vorgespannt und dadurch wird die Spannbacke 43, 53, die mit der Vorspannstange 44, 54 verbunden ist, in eine Richtung vorgespannt, um sich in Bezug auf den Halteraum des Werkzeughalteabschnitts 42, 52 nach vorne zu bewegen.
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Wenn das Werkzeug T in den Werkzeughalteabschnitt 42, 52 eingeführt wird, bewegt sich folglich die Spannbacke 43, 53 aufgrund eines Kontakts mit einer äußeren Umfangsfläche des Werkzeuges T nach hinten und nimmt dadurch das Werkzeug T in dem Werkzeughalteabschnitt 42, 52 auf und greift das Werkzeug T in dem Werkzeughalteabschnitt 42, 52 durch eine Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 46, 56. Andererseits bewegt sich die Spannbacke 43, 53, wenn das Werkzeug aus dem Werkzeughalteabschnitt 42, 52 gezogen wird, ähnlich nach hinten und lässt dadurch zu, dass das Werkzeug T herausgezogen wird.
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Das Halteelement 19 und der Dreharm 41 weisen ferner Führungsöffnungen 48, 58 auf, die ausgebildet sind, um zu den Achsen der Führungsöffnungen 41b, 51b senkrecht zu sein, und Sperrstangen 47, 57 werden jeweils in die Führungsöffnungen 48, 58 eingeführt. Jede Sperrstange 47, 57 ist eine abgestufte Stange, die aus einem oberen Abschnitt 47a, 57a mit einem großen Durchmesser und einem unteren Abschnitt 47b, 57b mit einem kleinen Durchmesser besteht, und wird in die Führungsöffnung 48a, 58a derart eingeführt, dass der Abschnitt 47b, 47b mit einem kleinen Durchmesser einen unteren Endabschnitt des Halteelements 19 durchdringt und sich nach außen erstreckt und sich ein oberer Endabschnitt des Abschnitts 47a, 57a mit einem großen Durchmesser über dem Dreharm 41 erstreckt. Ferner ist eine Druckschraubenfeder 49, 59 zwischen einer Endfläche des Abschnitts 47a, 57a mit einem großen Durchmesser und einer Unterseite der Führungsöffnung 48, 58 vorgesehen, wobei dieselbe auf den Abschnitt 47b, 57b mit einem kleinen Durchmesser aufgesetzt ist. Die Sperrstange 47, 57 ist durch die Druckschraubenfeder 49, 59 nach oben vorgespannt.
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Die Sperrstange 47, 57 weist ferner eine Austrittsöffnung 47c, 57c auf, die in dem Abschnitt 47a, 57a mit einem großen Durchmesser an einem Abschnitt ausgebildet ist, der sich mit der Achse der Vorspannstange 44, 54 schneidet, und eine schräge Oberfläche 47d, 57d, die in Richtung der Austrittsöffnung 47c, 57c absteigt, ist unter der Austrittöffnung 47c, 57c gebildet. Ferner durchdringt ein Endabschnitt des Abschnitts 44b, 54b mit einem kleinen Durchmesser der Vorspannstange 44, 54 die Unterseite der Führungsöffnung 41b, 51b und wird mit der Austrittsöffnung 47c, 57c der Sperrstange 47, 57 in Eingriff gebracht und eine Endfläche 44c, 54c derselben ist eine schräge Oberfläche, die den gleichen Neigungswinkel mit der schrägen Oberfläche 47d, 57d aufweist.
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In einem Normalzustand werden folglich die Sperrstangen 47, 57 durch die Druckschraubenfedern 49, 59 nach oben vorgespannt und die schrägen Oberflächen 47d, 57d derselben stehen, wie durch eine abwechselnd mit einem Strich und zwei Punkten versehene Linie in 5 gekennzeichnet, mit den Endflächen 44c, 54c der Vorspannstangen 44, 54 in Kontakt und dadurch wird die Rückwärtsbewegung bzw. Bewegung nach hinten der Vorspannstangen 44, 54 beschränkt, das heißt gesperrt. Wenn sich die Sperrstangen 47, 57 aufgrund einer äußeren Kraft gegen die Vorspannkräfte der Druckschraubenfedern 49, 59 nach unten bewegen und die Austrittsöffnungen 47c, 57c Positionen erreichen, die den Endflächen 44c, 54c der Vorspannstangen 44, 54 entsprechen, werden andererseits die Vorspannstangen 44, 54 dazu fähig, sich nach hinten zu bewegen. Daher können die Werkzeuge T an den Werkzeughalteabschnitten 42, 52 angebracht oder von denselben gelöst werden.
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Beachten Sie, dass der Werkzeugwechsler 10 dieser Ausführungsform derart konfiguriert ist, dass, wenn der Werkzeugwechselarm 40 und der Halteabschnitt 19 in 4 an dem hinteren Ende positioniert sind, die oberen Endabschnitte der Sperrstangen 47, 57 mit den unteren Endflächen des Verbindungsrings 34 in Kontakt gebracht werden und sich die Sperrstangen 47, 57 nach unten bewegen und die Austrittsöffnungen 47c, 57c den Endabschnitten der Vorspannstangen 44, 54 entsprechen. Daher können bei dieser Ausführungsform die Werkzeuge T an den Werkzeughalteabschnitten 42, 52 angebracht oder von denselben gelöst werden, wenn der Werkzeugwechselarm 40 und das Halteelement 19 an dem hinteren Ende positioniert sind. Wenn sich der Werkzeugwechselarm 40 und das Halteelement 19 nach unten bewegen, wird eine Bewegung der Vorspannstangen 44, 54 nach hinten beschränkt, das heißt, die Werkzeuge T, die durch die Spannbacken 43, 53 gegriffen sind, werden gesperrt.
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Das Rückhalteelement 60 besteht, wie in 6 gezeigt, aus einem zylinderförmigen Element und weist eine Eingriffsnut 61 auf, die in einer Richtung senkrecht zu einer Achse desselben ausgebildet ist. Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist dieses Rückhalteelement 60 an einer vorderen Endfläche des Gehäuses 11 derart befestigt, dass der Dreharm 41 in die Eingriffsnut 61 gelangt (mit derselben ineinandergreift), wenn der Werkzeugwechselarm 40 an dem hinteren Ende positioniert und ferner an einer Position positioniert wird, die durch einen vorbestimmten Winkel in der umgekehrten Drehrichtung (die Richtung des Pfeils D) von der Spindel 5 (nachstehend wird diese Position als „Ausgangsposition” bezeichnet) versetzt ist.
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Nach dem Werkzeugwechsler 10 dieser Ausführungsform, der die oben beschriebene Konfiguration aufweist, wird ein Werkzeug (gegenwärtiges Werkzeug) T, das an der Spindel 5 angebracht ist, durch ein Werkzeug (nächstes Werkzeug) T ersetzt, das an der Bereitschaftsposition auf eine unten beschriebene Weise vorbereitet wird. Beachten Sie, dass die Spindel 5, wie in 1 gezeigt, an einer Position zum Werkzeugwechsel (Werkzeugwechselposition) positioniert sein soll und das nächste Werkzeug T an der Bereitschaftsposition positioniert sein soll und dass der Werkzeugwechselarm 40 an der Ausgangsposition positioniert sein soll, wie in den 2 und 3 gezeigt.
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Zuerst treibt die Steuerung (nicht gezeigt) den Drehantriebsmotor 25 an, um den Werkzeugwechselarm 40 in die Richtung des Pfeils C (normale Drehrichtung) um die Achsen der ersten Trägerwelle 17 und der zweiten Trägerwelle 18 herum zu drehen. Dadurch wird der Eingriff zwischen dem Dreharm 41 und der Eingriffsnut 61 des Rückhalteelements 60 freigegeben und das Werkzeug (gegenwärtiges Werkzeug) T, das an der Spindel 5 angebracht ist, wird durch den Werkzeughalteabschnitt 42 gehalten und das Werkzeug (nächstes Werkzeug) T, das an der Bereitschaftsposition positioniert ist, wird durch den Werkzeughalteabschnitt 52 gehalten.
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Anschließend treibt die Steuerung (nicht gezeigt) den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor 13 an, um den Werkzeugwechselarm 40 nach vorne zu einem vorderen Ende, das sich unterhalb befindet, entlang der ersten Trägerwelle 17 und der zweiten Trägerwelle 18 zu bewegen. Dadurch wird das Werkzeug (gegenwärtiges Werkzeug) T aus der Spindel 5 herausgezogen und das Werkzeug (nächstes Werkzeug) T aus dem Werkzeugtopf 72 herausgezogen, der an der Bereitschaftsposition positioniert ist. Aufgrund der Abwärtsbewegung des Werkzeugwechselarms 40 werden ferner die Sperrstangen 47, 57 durch Vorspannkräfte der Druckschraubenfedern 49, 59 nach oben bewegt und das Greifen der Werkzeuge T durch die Spannbacken 43, 53 wird gesperrt.
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Danach treibt die Steuerung (nicht gezeigt) den Drehantriebsmotor 25 an, um den Werkzeugwechselarm 40 um 180 Grad in die Richtung des Pfeils C (normale Drehrichtung) um die Achsen der ersten Trägerwelle 17 und der zweiten Trägerwelle 18 herum zu drehen. Dadurch wird das Werkzeug (nächstes Werkzeug) T, das durch den Werkzeughalteabschnitt 52 gehalten wird, koaxial mit der Spindel 5 knapp unter der Spindel 5 positioniert, während das Werkzeug (gegenwärtiges Werkzeug) T, das durch den Werkzeughalteabschnitt 42 gehalten wird, knapp unter dem Werkzeugtopf 72 positioniert wird, der an der Bereitschaftsposition positioniert ist.
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Anschließend treibt die Steuerung (nicht gezeigt) den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor 13 an, um den Werkzeugwechselarm 40 nach hinten zu dem hinteren Ende, das darüber positioniert ist, entlang den Achsen der ersten Trägerwelle 17 und der zweiten Trägerwelle 18 zu bewegen. Dadurch wird das Werkzeug (nächstes Werkzeug) T an der Spindel 5 angebracht und das Werkzeug (gegenwärtiges Werkzeug) T an dem Werkzeugtopf 72 angebracht, der an der Bereitschaftsposition positioniert ist. Aufgrund der Bewegung des Werkzeugwechselarms 40 zu dem hinteren Ende bewegen sich ferner die Sperrstangen 47, 57 nach unten und die Sperrung des Greifens durch die Spannbacken 43, 53 wird gelöst und dadurch können die Werkzeuge T von den Werkzeughalteabschnitten 42, 52 gelöst werden.
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Schließlich treibt die Steuerung (nicht gezeigt) den Drehantriebsmotor 25 an, um den Werkzeugwechselarm 40 in die Richtung des Pfeils D (umgekehrte Drehrichtung) um die Achsen der ersten Trägerwelle 17 und der zweiten Trägerwelle 18 herum zu drehen, und bringt dadurch den Werkzeugwechselarm 40 in die Ausgangsposition zurück. Dadurch werden die Werkzeuge T relativ aus den Werkzeughalteabschnitten 42, 52 herausgezogen. Ferner greift der Dreharm 41 mit dem Rückhalteelement 60 durch Gelangen in die Eingriffsnut 61 des Rückhalteelements 60 ineinander und dadurch werden der Werkzeugwechselarm 40, das Halteelement 19, die Kugelmutter 15 und die Abdeckung 21 daran gehindert, sich nach unten zu bewegen.
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Nach dem Werkzeugwechsler 10 dieser Ausführungsform werden folglich, wenn der Werkzeugwechselarm 40 an der Ausgangsposition positioniert ist, der Werkzeugwechselarm 40, das Halteelement 19, die Kugelmutter 15 und die Abdeckung 21 durch das Rückhalteelement 60 daran gehindert, sich nach unten zu bewegen. Daher wird eine Abwärtsbewegung derselben verhindert, selbst wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor 13 abgestellt wird, wenn der Werkzeugwechselarm 40 an der Ausgangsposition positioniert ist.
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Wenn das Rückhalteelement 60 nicht vorgesehen ist, wird, wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor 13 abgestellt wird, die Drehung des Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotors 13 frei und eine nach unten gerichtete Kraft wirkt auf Gewinde der Kugelumlaufspindel 14 durch die Kugelmutter 15 und die Kugelumlaufspindel 14 aufgrund der jeweiligen Schwerkraft des Werkzeugwechselarms 40, des Haltelements 19, der Kugelmutter 15 und der Abdeckung 21 und der Vorspannkräfte der Druckschraubenfedern 49, 59 und der mit der Kugelumlaufspindel 14 verbundene Drehantriebsmotor 13 dreht sich, was verursacht, dass sich der Werkzeugwechselarm 40, das Halteelement 19, die Kugelmutter 15 und die Abdeckung 21 nach unten bewegen. Wenn andere Komponenten unter dem Werkzeugwechsler 10 sind, beispielsweise, wenn der Tisch 6 ein Werkstück und eine Einspannvorrichtung zur Anbringung des Werkstückes auf demselben aufweist, besteht daher eine Möglichkeit, dass der Werkzeugwechsler 10 oder die Werkzeuge T diese Komponenten stören, und solch eine Störung kann einen Schaden an dem Werkzeugwechsler 10 oder den Werkzeugen T und andere unerwartete Unannehmlichkeiten verursachen.
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Nach dem Werkzeugwechsler 10 dieser Ausführungsform kann das Auftreten der Unannehmlichkeiten, die oben beschrieben wurden, verhindert werden, da der Werkzeugwechselarm 40 etc. durch das Rückhalteelement 60 selbst dann an der Ausgangsstellung gehalten werden kann, wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor 13 abgestellt wird.
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Da das Rückhalteelement 60 zum Beschränken einer Bewegung des Werkzeugwechselarms 40 etc. durch Eingriff zwischen der Eingriffsnut 61 desselben und dem Dreharm 41 konfiguriert ist, erfordert dasselbe ferner keine elektrische Leistung, um dieselben zurückzuhalten, und die Konfiguration desselben ist einfach.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde folglich oben beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
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Wie oben beschrieben wurde, besteht beispielsweise keine Beschränkung auf die Werkzeugmaschine, auf die der Werkzeugwechsler 10 dieser Ausführungsform angewandt werden kann, und der Werkzeugwechsler 10 kann vorzugsweise nicht nur auf ein so genanntes vertikales Bearbeitungszentrum, das in dieser Ausführungsform verwendet wird, sondern auch auf ein horizontales Bearbeitungszentrum, eine Kombinationsdrehmaschine, die zum Drehen und Fräsen fähig ist, und dergleichen angewandt werden.
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Beachten Sie, dass im Falle des Anwendens des Werkzeugwechslers 10 dieser Ausführungsform auf ein horizontales Bearbeitungszentrum die jeweilige Schwerkraft des Werkzeugwechselarms 40, des Halteelements 19, der Kugelmutter 15 und der Abdeckung 21 nicht auf die Kugelumlaufspindel 14 in der Axialrichtung der Kugelumlaufspindel 14 wirkt, während die Vorspannkräfte der Druckschraubenfedern 49, 59 auf die Kugelumlaufspindel 14 in der Axialrichtung der Kugelumlaufspindel 14 wirken. Wenn das Rückhalteelement 60 nicht vorgesehen ist, bewegt sich daher der Werkzeugwechselarm 40 etc. in die Axialrichtung der Kugelumlaufspindel 14 aufgrund der Vorspankräfte der Druckschraubenfedern 49, 59, wenn die Zufuhr von elektrischer Leistung zu dem Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor 13 abgestellt wird. Wenn sich Komponenten, wie beispielsweise eine Abdeckung, nahe dem Werkzeugwechsler 10 befinden, besteht daher eine Möglichkeit, dass der Werkzeugwechselarm 40 etc. die Komponenten stört. Das Auftreten solch eines Problems kann durch das Vorsehen des Rückhalteelements 60 vermieden werden.
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Zwar ist das Rückhalteelement 60 bei der obigen Ausführungsform auf dem Gehäuse 11 vorgesehen, aber die vorliegende Erfindung ist ferner nicht auf diese Konfiguration beschränkt und das Rückhalteelement 60 kann auf irgendeinem Element vorgesehen sein, solange dasselbe zum Ineinandergreifen mit dem an der Ausgangsposition positionierten Dreharm 41 fähig ist.
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Des Weiteren ist bei der obigen Ausführungsform das Rückhalteelement 60 zwar konfiguriert, um eine Bewegung des Werkzeugwechselarms 40 etc. durch einen Eingriff zwischen der Eingriffsnut 61 desselben und dem Dreharm 41 zu beschränken, aber das Rückhalteelement 60 ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann jede Konfiguration aufweisen, solange dasselbe zum Beschränken einer Bewegung des Werkzeugwechselarms 40 etc. fähig ist. Beispielsweise kann der Werkzeugwechsler 10 eine Konfiguration aufweisen, bei der ein Element von dem Dreharm 41 und dem Rückhalteelement 60 eine in demselben ausgebildete Eingriffsöffnung aufweist und das andere Element derselben einen Eingriffstift aufweist, der auf demselben vorgesehen ist, der Eingriffsstift und die Eingriffsöffnung miteinander in Eingriff gebracht werden, wenn der Dreharm 41 in die Ausgangsposition zurückkehrt, und das Eingriffsverhältnis derselben den Werkzeugwechselarm 40 etc. daran hindert, sich in die Axialrichtung der Kugelumlaufspindel 14 zu bewegen.
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Zwar ist bei der obigen Ausführungsform der obere Endabschnitt des Halteelements 19 ferner an der Unterseite des Werkzeugwechselarms 40 (des Dreharms 41) befestigt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und das Halteelement 19 kann an dem Werkzeugwechselarm 40 (dem Dreharm 41) in einem Zustand befestigt sein, in dem dasselbe den Werkzeugwechselarm 40 (den Dreharm 41) durchdringt. Ferner kann das Halteelement 19 ein Stangenelement aufweisen, das auf einem Abschnitt desselben über dem Werkzeugwechselarm 40 (dem Dreharm 41) vorgesehen ist. Das Stangenelement erstreckt sich entlang dem Werkzeugwechselarm 40 (dem Dreharm 41) und wird mit einem angemessenen Eingriffselement in Eingriff gebracht. In diesem Fall bilden das Stangenelement und das Eingriffselement einen Rückhaltemechanismus und der Werkzeugwechselarm 40 wird mit dem Rückhaltemechanismus durch das Halteelement 19 indirekt in Eingriff gebracht und durch den Rückhaltemechanismus daran gehindert, sich nach unten zu bewegen. Beachten Sie, dass das oben beschriebene Rückhalteelement 60 mit der Eingriffsnut 61 oder ein Element, das eine Eingriffsöffnung aufweist, die mit dem Stabelement in Eingriff zu bringen ist, als das Eingriffselement verwendet werden kann.
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Zwar ist bei der obigen Ausführungsform das Rückhalteelement (Rückhaltemechanismus) auf dem Gehäuse 11 vorgesehen, aber die vorliegende Erfindung ist des Weiteren nicht auf diese Konfiguration beschränkt und der Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei der das Halteelement 19 zwei Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Nuten aufweist, die in einer inneren Umfangsfläche desselben ausgebildet sind, sich entlang der Axialrichtung des Halteelements 19 erstrecken und einander gegenüberliegen, wobei die Achse des Halteelements 19 zwischen denselben ist, und Drehnuten aufweist, die in der inneren Umfangsfläche desselben entsprechend oberen und unteren Enden der Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Nuten ausgebildet sind, die in der Umfangsrichtung des Halteelements 19 ringförmig sind, und die zweite Trägerwelle 18 einen Vorsprung aufweist, der auf einer äußeren Umfangsfläche derselben vorgesehen ist, mit den Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Nuten in Eingriff gebracht wird, wenn der Werkzeugwechselarm 40 an der Drehwinkelposition positioniert ist, an der derselbe fähig ist, sich in die Richtung E-F zu bewegen, und mit der oberen Drehnut in Eingriff gebracht wird, wenn das Halteelement 19 an dem vorderen Ende positioniert ist, und mit der unteren Drehnut in Eingriff gebracht wird, wenn das Halteelement 19 an dem hinteren Ende positioniert ist. Wenn so konfiguriert, werden, wenn der Werkzeugwechselarm 40 an der Ausgangsposition positioniert ist und nicht an der Drehwinkelposition positioniert ist, an der derselbe fähig ist, sich in die Richtung E-F zu bewegen, die Drehnut und der Vorsprung miteinander in Eingriff gebracht und dadurch wird eine Abwärtsbewegung des Werkzeugwechselarms 40 beschränkt. In diesem Fall bilden die Drehnut und der Vorsprung einen Rückhaltemechanismus. Beachten Sie, dass auch in diesem Fall der Werkzeugwechselarm 40 mit dem Rückhaltemechanismus durch das Halteelement 19 indirekt in Eingriff gebracht wird und durch den Rückhaltemechanismus daran gehindert wird, sich nach unten zu bewegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkzeugmaschine
- 2
- Bett
- 3
- Ständer
- 4
- Spindelkopf
- 5
- Spindel
- 6
- Tisch
- 10
- Werkzeugwechsler
- 11
- Gehäuse
- 12
- Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Mechanismus
- 13
- Vorwärts-/Rückwärtsbewegungs-Antriebsmotor
- 14
- Kugelumlaufspindel
- 15
- Kugelmutter
- 17
- Erste Trägerwelle
- 18
- Zweite Trägerwelle
- 19
- Halteelement
- 20
- Führungsstab
- 24
- Drehmechanismus
- 25
- Drehantriebsmotor
- 27
- Erstes Kegelzahnrad
- 28
- Zweites Kegelzahnrad
- 29
- Verbindungskörper
- 34
- Verbindungsring
- 40
- Werkzeugwechselarm
- 41
- Dreharm
- 42, 52
- Werkzeughalteabschnitt
- 43, 53
- Spannbacke
- 44, 54
- Vorspannstange
- 46, 56
- Druckschraubenfeder
- 47, 57
- Sperrstange
- 49, 59
- Druckschraubenfeder
- 70
- Werkzeugmagazin
- 72
- Werkzeugtopf
- 73
- Halteplatte
- T
- Werkzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 04-028931 [0002]
- JP 2000-193062 [0002]
