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[Technisches Gebiet]
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Diese Technik bezieht sich auf einen Werkzeugwechsler mit einem Werkzeugmagazin und auf eine Werkzeugmaschine.
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[Technischer Hintergrund]
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In dem verwandten Stand der Technik umfasst eine Werkzeugmaschine Haupt- und Untermagazine für die Werkzeugspeicherung. Die Werkzeugmaschine führt eine Werkzeugübergabe zwischen den Haupt- und Untermagazinen durch (siehe Patentdokument 1).
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[Druckschriftlicher Stand der Technik]
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[Patentdokument]
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[Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.
11-254260 -
[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
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Bei der Übergabe der Werkzeuge zwischen den Haupt- und den Nebenmagazinen können Vibrationen entstehen. Die Vibrationen übertragen sich zum Beispiel auf die Spindel und den Werkstückhalter der Werkzeugmaschine. Die Werkzeugmaschine weist ein Problem dahingehend auf, dass die Vibrationen während der Bearbeitung zu einer Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks führen.
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Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Werkzeugwechsler und eine Werkzeugmaschine mit einer Vielzahl von Werkzeugspeichermagazinen bereitzustellen, die in der Lage sind, die Erzeugung von Vibrationen zu unterdrücken.
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[Mittel zur Lösung von Problemen]
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Bei einem Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung, der einen Werkzeugwechsel zwischen ersten und zweiten Werkzeugspeichermagazinen durchführt, liegt der Schwerpunkt des zweiten Magazins unterhalb der Werkzeugwechselpositionen der ersten und zweiten Magazine.
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Bei dem Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung ist das zweite Magazin stabil und die Erzeugung von Vibrationen im zweiten Magazin kann unterdrückt werden.
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Das erste Magazin der vorliegenden Erfindung speichert ein Werkzeug, das auf einer Spindel einer Werkzeugmaschine montiert ist, und das zweite Magazin speichert ein Werkzeug, das im ersten Magazin gespeichert ist.
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Der Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung ist mit zwei Magazinen ausgestattet und folglich in der Lage, mehr Werkzeuge zu speichern als nur ein Magazin.
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Das zweite Magazin des erfindungsgemäßen Werkzeugwechslers dreht sich um eine Achse, die gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt ist.
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Bei dem Werkzeugwechsler wird der Schwerpunkt des zweiten Magazins abgesenkt, indem das zweite Magazin gegenüber der horizontalen Ebene geneigt ist.
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Bei dem Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung umfasst das zweite Magazin: eine Trägerscheibe; und einen Arm, der in einem Umfangsrandabschnitt der Trägerscheibe vorgesehen ist und ein Werkzeug greift, wobei ein Endabschnitt des Arms in einer radialen Richtung der Trägerscheibe von dem Umfangsrandabschnitt nach außen vorsteht und der andere Endabschnitt des Arms an einer Position angeordnet ist, die nicht zu einem Mittelpunkt der Trägerscheibe weist.
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Der Arm des Werkzeugwechslers ist so angeordnet, dass er eine Linie schneidet, die radial durch den Mittelpunkt der Trägerscheibe verläuft. Dadurch wird der Schwerpunkt des zweiten Magazins im Werkzeugwechsler abgesenkt.
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Der Arm des Werkzeugwechslers der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Stützplatte, die an dem zweiten Magazin befestigt ist; und zwei Stützstäbe, die sich auf beiden Seiten der Stützplatte drehen, wobei einer der Stützstäbe Folgendes aufweist: einen ersten Teil, der sich in einer Richtung senkrecht zu einer Drehachse des zweiten Magazins erstreckt; einen ersten geneigten Abschnitt, der sich von einem Endabschnitt des ersten Teils hin zu einer Richtung parallel zu der Drehachse erstreckt; und einen ersten Griffabschnitt, der auf der gleichen Seite wie die eine Richtung in dem anderen Endabschnitt des ersten Teils vorgesehen ist und ein Werkzeug greift, wobei der andere Stützstab Folgendes aufweist: einen zweiten Teil, der sich in einer Richtung senkrecht zu der Drehachse erstreckt; einen zweiten geneigten Abschnitt, der sich von einem Endabschnitt des zweiten Teils hin zu der anderen Richtung parallel zu der Drehachse erstreckt; und einen zweiten Griffabschnitt, der auf der gleichen Seite wie die andere Richtung in dem anderen Endabschnitt des zweiten Teils befestigt ist und ein Werkzeug greift, und wobei sich erste Griffabschnitt und der zweite Griffabschnitt in einer axialen Richtung der Drehachse an der gleichen Position befinden.
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In der axialen Richtung der Drehachse sind die Richtungen, in die sich der erste geneigte Abschnitt und der zweite geneigte Abschnitt erstrecken, entgegengesetzt zueinander, und die Positionen der Fixierung des ersten Griffabschnitts und des zweiten Griffabschnitts sind entgegengesetzt, und somit sind die Positionen der Fixierung des ersten Griffabschnitts und des zweiten Griffabschnitts die gleichen. Was den Werkzeugwechsler betrifft, so sind zwei identische Stützstäbe vorbereitet und in einander gegenüber liegenden Richtungen angeordnet. Dementsprechend sind die Stützstäbe auf beiden Seiten das gleiche Bauteil und somit leicht zu handhaben.
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Bei dem Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung umfasst das zweite Magazin: einen Bewegungsmechanismus, der sich in einer radialen Richtung bewegt; und einen Topf, der in dem Bewegungsmechanismus vorgesehen ist und ein Werkzeug ergreift.
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Der Topf greift ein Werkzeug, und der Bewegungsmechanismus übergibt das vom Topf gegriffene Werkzeug zwischen dem ersten Magazin und dem zweiten Magazin. Der Topf bewegt sich in radialer Richtung, so dass der Bewegungsmechanismus einfach auszulegen ist.
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Bei dem Werkzeugwechsler der vorliegenden Erfindung ist der Bewegungsmechanismus oberhalb einer Mitte des zweiten Magazins angeordnet.
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Der Bewegungsmechanismus führt den Werkzeugwechsel auf der oberhalb der Mitte des zweiten Magazins durch, so dass die Position des zweiten Magazins leicht abgesenkt werden kann.
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Eine Werkzeugmaschine im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst den oben beschriebenen Werkzeugwechsler.
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Bei der Werkzeugmaschine liegt der Schwerpunkt des zweiten Magazins unterhalb der Werkzeugwechselpositionen des ersten und zweiten Magazins. Dementsprechend ist die Werkzeugmaschine in der Lage, die Erzeugung von Vibrationen zu unterdrücken.
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[Wirkungen der Erfindung]
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Bei dem Werkzeugwechsler und der Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung ist der Schwerpunkt des zweiten Magazins unterhalb der Werkzeugwechselpositionen des ersten und zweiten Magazins angeordnet, wodurch das zweite Magazin stabil ist und die Erzeugung von Vibrationen im zweiten Magazin unterdrückt werden kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Vorderansicht einer Werkzeugmaschine.
- 2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Trägerscheibe und eines Arms eines zweiten Magazins.
- 3 ist als Referenz eine schematische Frontansicht einer Werkzeugmaschine aus verwandter Technik.
- 4 ist eine schematische Draufsicht auf ein erstes Magazin, das zweite Magazin und eine Werkzeugübergabevorrichtung.
- 5 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4 als Schnittlinie.
- 6 ist eine perspektivische Rückansicht der Umgebung des zweiten Magazins.
- 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Arms von links oben gesehen.
- 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Arms von rechts oben gesehen.
- 9 ist eine schematische Vorderansicht des Arms.
- 10 ist eine Draufsicht auf den Arm.
- 11 ist eine schematische linke Seitenansicht des Arms.
- 12 ist eine schematische Ansicht des Arms von unten.
- 13 ist eine schematische, teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht der Konfiguration der Umgebung des Arms.
- 14 ist eine schematische Vorderansicht eines Werkzeuggreifarms.
- 15 ist eine schematische Rückansicht des Werkzeuggreifarms.
- 16 ist eine rechte Seitenansicht des zweiten Magazins, die das Verhältnis zwischen dem Oben-Unten-Abstand (dem vertikalen Abstand) zwischen der Aufstellfläche der Werkzeugmaschine und dem Schwerpunkt des zweiten Magazins und dem Oben-Unten-Abstand (dem vertikalen Abstand) zwischen der Aufstellfläche und einer Werkzeugwechselposition in einem Fall, in dem der andere Endabschnitt des Arms nicht dem Mittelpunkt zugewandt ist, zeigt.
- 17 ist als Referenz eine rechte Seitenansicht des zweiten Magazins, die die Beziehung zwischen dem Abstand zwischen der Aufstellfläche der Werkzeugmaschine und dem Schwerpunkt des zweiten Magazins und dem Abstand zwischen der Aufstellfläche und der Werkzeugwechselposition in einem Fall zeigt, in dem der andere Endabschnitt des Arms der Mittenachse zugewandt ist.
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[Modus für die Ausführung der Erfindung]
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Nachfolgend wird die Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die in den Zeichnungen dargestellten Bezeichnungen oben, unten, vorne, hinten, links und rechts verwendet. In 1 bezeichnet L eine horizontale Ebene und L1 die Mittenachse eines zweiten Magazins 8.
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Die Werkzeugmaschine umfasst beispielsweise einen Sockel 1, einen Werkstückhalteabschnitt 2, einen XY-Verschiebemechanismus 3, eine vertikale Säule 4, einen Z-Verschiebemechanismus 5, ein erstes Magazin 6, einen Trägerabschnitt 7, das zweite Magazin 8, eine Werkzeugübergabevorrichtung (nicht dargestellt) und einen Spindelkopf 10. Das erste Magazin 6, der Trägerabschnitt 7, das zweite Magazin 8 und die Werkzeugübergabevorrichtung bilden einen Werkzeugwechsler aus.
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Der Sockel 1 hat in der Draufsicht eine rechteckige Form und erstreckt sich in Richtung von vorne nach hinten. Der Werkstückhalteabschnitt 2 ist an der oberen Vorderseite des Sockels 1 vorgesehen. Auf dem Sockel 1 ist der XY-Bewegungsmechanismus 3, der sich in der Links-Rechts-Richtung (X-Richtung) und in der Vorne-Hinten-Richtung (Y-Richtung) bewegen kann, an der Rückseite des Werkstückhalteabschnitts 2 vorgesehen.
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Die vertikale Säule 4 ist oberhalb des XY-Bewegungsmechanismus 3 vorgesehen. Der Z-Bewegungsmechanismus 5, der sich in der Aufwärts-AbwärtsRichtung (Z-Richtung) bewegen kann, ist an der vorderen Oberfläche er vertikalen Säule 4 angebracht. Der Z-Bewegungsmechanismus 5 ist mit dem Spindelkopf 10 ausgestattet. Der Spindelkopf 10 umfasst eine Spindel, die sich nach oben und unten erstreckt. Im unteren Endbereich der Spindel ist ein Werkzeug montiert.
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Das erste Magazin 6 ist an der Vorderseite des Spindelkopfes 10 angebracht. Das erste Magazin 6 ist über ein Verbindungselement mit der vertikalen Säule 4 verbunden. Das erste Magazin 6 umfasst eine Scheibe 6a und Arme 6b. Ein Motor (nicht dargestellt) ist mit der Scheibe 6a verbunden, und die Scheibe 6a dreht sich durch den Antrieb des Motors um ihre Mittenachse. Die mehreren Arme 6b sind radial im Umfangsrandabschnitt der Scheibe 6a angeordnet. Der Arm 6b hält das Werkzeug.
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Das erste Magazin 6 ist so angeordnet, dass sich die Mittenachse der Scheibe 6a in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckt und die Scheibe 6a sich in einer nach vorne geneigten Position befindet. Die untere Endposition des ersten Magazins 6 ist eine Werkzeugwechselposition. In einem Fall, in dem das Werkzeug auf der Spindel montiert wird, ist der Arm 6b, der das Werkzeug greift, an der Werkzeugwechselposition angeordnet, und der Z-Bewegungsmechanismus 5 wird nach unten bewegt. Aufgrund der Abwärtsbewegung des Z-Bewegungsmechanismus 5 wird das vom Arm 6b gegriffene Werkzeug an der Spindel montiert. Wenn das Werkzeug von der Spindel entfernt wird, wird der leere Arm 6b in der Werkzeugwechselposition angeordnet, und der Z-Bewegungsmechanismus 5 wird nach oben bewegt. Aufgrund der Aufwärtsbewegung des Z-Bewegungsmechanismus 5 ergreift der Arm 6b das Werkzeug der Spindel, und das Werkzeug wird von der Spindel gelöst.
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Das auf der Spindel montierte Werkzeug bearbeitet das in der Werkstückaufnahme 2 gehaltene Werkstück. Der XY-Verschiebemechanismus 3 stellt die vordere und hintere sowie die linke und rechte Position des Werkzeugs (der Spindel) in Bezug auf das Werkstück ein, und der Z-Verschiebemechanismus 5 stellt die Aufwärts/Abwärts-Position des Werkzeugs ein.
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Der Trägerabschnitt 7 ist an der hinteren Seite des linken Abschnitts des Sockels 1 angebracht. Der Trägerabschnitt 7 erstreckt sich nach oben, und das zweite Magazin 8 ist in dessen Spitzenabschnitt vorgesehen. Das zweite Magazin 8 ist auf der linken Seite und auf der Rückseite des ersten Magazins 6 angeordnet. Das zweite Magazin 8 enthält die Werkzeugübergabevorrichtung. Die Werkzeugübergabevorrichtung führt die Werkzeugübergabe zwischen dem Arm 6b des ersten Magazins 6 und einem Arm 8b des zweiten Magazins 8 durch.
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2 ist ein Diagramm betrachtet aus der axialen Richtung einer Trägerscheibe 8a. Das zweite Magazin 8 umfasst die Trägerscheibe 8a und den Arm 8b. Ein Motor (nicht dargestellt) ist mit der Trägerscheibe 8a verbunden, und die Trägerscheibe 8a dreht sich durch den Antrieb des Motors um die Mittenachse L1 (siehe 1). Die Mittenachse L1 der Trägerscheibe 8a ist die Drehachse und eine virtuelle Achse.
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Wie in 1 dargestellt, ist eine Fläche der Trägerscheibe 8a (siehe 2) schräg nach hinten rechts gerichtet, die andere Fläche ist schräg nach vorne links gerichtet, und die Mittenachse L1 schneidet die horizontale Ebene L. In der Draufsicht erstreckt sich die Mittenachse L1 schräg nach vorne links und schräg nach hinten rechts. Die Vorderseite der Mittenachse L1 befindet sich unterhalb der horizontalen Ebene L, und die Rückseite der Mittenachse L1 befindet sich oberhalb der horizontalen Ebene L. Die Mittenachse L1 und die horizontale Ebene L bilden einen vorgegebenen Winkel θ.
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In einem Fall, in dem die horizontale Ebene L, die durch die Mittenachse des ersten Magazins 6 verläuft, festgelegt ist, liegen der Arm 6b des ersten Magazins 6 und der Arm 8b des zweiten Magazins 8 an einer Position unterhalb der horizontalen Ebene L am nächsten beieinander. Die Position, in der der Arm 6b des ersten Magazins 6 und der Arm 8b des zweiten Magazins 8 am nächsten beieinander liegen, ist eine Magazinwerkzeugwechselposition P, in der das Werkzeug des ersten Magazins 6 und das Werkzeug des zweiten Magazins 8 gewechselt werden. Im Folgenden wird der Arm 6b des ersten Magazins 6, der an der Magazinwerkzeugwechselposition P angeordnet ist, als Wechselpositionsarm 6c bezeichnet, und der Arm 8b des zweiten Magazins 8, der an der Magazinwerkzeugwechselposition P angeordnet ist, wird als Wechselpositionsarm 8c bezeichnet. Die Werkzeugmaschine führt einen Werkzeugwechsel zwischen dem Wechselpositionsarm 6c und dem Wechselpositionsarm 8c durch.
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Der Schwerpunkt 8g des zweiten Magazins 8 befindet sich unterhalb der horizontalen Ebene L, d. h. unterhalb der Magazinwerkzeugwechselposition P des Magazins.
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Weil der Schwerpunkt 8g des zweiten Magazins 8 unterhalb der Magazinwerkzeugwechselposition P des ersten Magazins 6 und des zweiten Magazins 8 liegt, ist das zweite Magazin 8 stabil und die Erzeugung von Vibrationen im zweiten Magazin 8 kann unterdrückt werden.
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3 ist eine schematische Vorderansicht einer Werkzeugmaschine gemäß der verwandten Technik. La in 3 zeigt die Oben-Unten-Position einer Magazinwerkzeugwechselposition Pa an. Eine Mittenachse L4 eines zweiten Magazins 8A ist parallel zur horizontalen Ebene L. In einem Fall, in dem die Mittenachse L4 und die horizontale Ebene L parallel sind, ist ein Schwerpunkt 8G des zweiten Magazins 8A oberhalb der Magazinwerkzeugwechselposition Pa positioniert. Da die Position des Schwerpunkts bei der Werkzeugmaschine in 3 höher liegt als bei der Werkzeugmaschine gemäß 1, neigt das zweite Magazin 8A zu einer Instabilität und es ist schwierig, die Vibrationen im zweiten Magazin 8A zu unterdrücken.
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Weil der Schwerpunkt 8g des zweiten Magazins 8 aus 1 unterhalb der Magazinwechselposition P liegt, ist das zweite Magazin 8 stabil und die Werkzeugmaschine ist in der Lage, die Erzeugung von Vibrationen im zweiten Magazin 8 unterdrücken. Das zweite Magazin 8 kann auf der rechten Seite des ersten Magazins 6 angeordnet werden.
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Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Konfigurationen, die denen des obigen Beispiels ähnlich sind, werden mit denselben Bezugsziffern versehen, und eine detaillierte Beschreibung entfällt.
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Die Schnittlinie von 5 verläuft orthogonal zur Mittenachse einer Trägerscheibe 81. Das erste Magazin 6 enthält eine Abdeckung 6d. Die Abdeckung 6d deckt die Außenseite jedes Arms 6b ab. Die Abdeckung 6d ist drehbar, dreht sich zusammen mit dem Arm 6b während des Werkzeugwechsels mit der Spindel und behindert den Werkzeugwechsel nicht.
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Wie in 6 dargestellt, ist ein Befestigungselement 70 am oberen Endabschnitt des Trägerabschnitts 7 befestigt. Das Befestigungselement 70 umfasst einen vorderen Plattenabschnitt 70a, einen hinteren Plattenabschnitt 70b und einen Stützzylinder 70c. Der vordere Plattenabschnitt 70a und der hintere Plattenabschnitt 70b erstrecken sich von dem oberen Endabschnitt des Trägerabschnitts 7 in der Richtung nach oben rechts und sind in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet. Die axiale Richtung des Stützzylinders 70c ist die Links-Rechts-Richtung, und der Stützzylinder 70c ist mit den oberen Endabschnitten des vorderen Plattenabschnitts 70a und des hinteren Plattenabschnitts 70b verbunden.
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Eine Untersetzungsgetriebevorrichtung 71 ist mit dem rechten Abschnitt des Stützzylinders 70c verbunden. Die Untersetzungsgetriebevorrichtung 71 hat einen ringförmigen inneren Umfangsabschnitt 72 und einen äußeren Umfangsabschnitt 73. Der innere Umfangsabschnitt 72 ist an dem Umfangsrandabschnitt des Stützzylinders 70c befestigt. Der äußere Umfangsabschnitt 73 ist um den inneren Umfangsabschnitt 72 herum so angebracht, dass er um die Achse drehbar ist. Mit anderen Worten, der innere Umfangsabschnitt 72 lagert den äußeren Umfangsabschnitt 73 in drehbarer Weise.
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Ein zweites Magazin 80 umfasst die Trägerscheibe 81, einen Motor 82 und Arme 83. Der Motor 82 ist mit dem linken Abschnitt des Stützzylinders 70c verbunden. Die Trägerscheibe 81 ist auf der rechten Seite der Untersetzungsgetriebevorrichtung 71 angeordnet, wobei die beiden Oberflächen entsprechend nach links und rechts weisen. Die rechte Fläche der Trägerscheibe 81 ist leicht nach hinten und die linke Fläche leicht nach vorne gerichtet. Ein Durchgangsloch 81b (siehe 5), das die Trägerscheibe 81 in der Links-Rechts-Richtung durchdringt, ist in dem mittleren Abschnitt der Trägerscheibe 81 vorgesehen. Der Stützzylinder 70c und der innere Umfangsabschnitt 72 erstrecken sich in axialer Richtung und sind in das Durchgangsloch 81b eingesetzt. Der äußere Umfangsabschnitt 73 ist mit dem inneren Umfangsteil des Durchgangslochs 81b verbunden. Der äußere Umfangsabschnitt 73 wird durch den Antrieb des Motors 82 gedreht, und die Trägerscheibe 81 dreht sich um ihre Mittenachse. Die mehreren Arme 83 sind radial im Umfangsrandabschnitt der Trägerscheibe 81 angeordnet. Der Arm 83 hält ein Werkzeug.
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Der Greifarm 6b des ersten Magazins 6 und der Greifarm 83 des zweiten Magazins 80 liegen an einer Position unterhalb eines Mittelpunkts 81a am nächsten beieinander. Die Position, in der der Greifarm 6b des ersten Magazins 6 und der Greifarm 83 des zweiten Magazins 80 einander am nächsten sind, ist die Magazinwerkzeugwechselposition P, in der das Werkzeug des ersten Magazins 6 und das Werkzeug des zweiten Magazins 80 gewechselt werden. Im Folgenden wird der Arm 6b des ersten Magazins 6, der an der Magazinwerkzeugwechselposition P angeordnet ist, als Wechselpositionsarm 6c bezeichnet, und der Greifarm 83 des zweiten Magazins 80, der an der Magazinwerkzeugwechselposition P angeordnet ist, wird als Wechselpositionsarm 84 bezeichnet. Der Werkzeugwechsel wird zwischen dem Wechselpositionsarm 6c und dem Wechselpositionsarm 84 durchgeführt. Ein Endabschnitt 83f des Greifarms 83 ragt radial nach außen aus dem Umfangsrandabschnitt der Trägerscheibe 81 heraus.
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In 5 bezeichnet L2 eine Linie, die durch die Mittenachse 81a der Trägerscheibe 81 und den Mittelpunkt eines Werkzeugs 50 verläuft, das vom Positionswechselarm 84 gegriffen wird, und L3 bezeichnet eine Linie in Längsrichtung des Positionswechselarms 84. Die Linie L3 verläuft durch die Mitte des Positionswechselarms 84. Die Linie L2 und die Linie L3 schneiden sich, um einen vorbestimmten Winkel θ1 (> 0) auszubilden. Weil jeder Arm 83, der an der Magazinwerkzeugwechselposition P positioniert ist, so angeordnet ist, dass er den vorbestimmten Winkel θ1 bildet, weist der andere Endabschnitt 83g des Arms 83 nicht auf die Mittelachse 81a der Trägerscheibe 81.
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Eine Werkzeugübergabevorrichtung 9 befindet sich auf der rechten Seite der Trägerscheibe 81. Die Werkzeugübergabevorrichtung 9 umfasst einen Motor 9a, eine Kugelumlaufspindel 9b, eine Mutter 9c, eine Schiene 9d, einen Läufer 9e, einen Topf 9f und einen Verbindungsabschnitt 9g. Der Motor 9a, die Kugelumlaufspindel 9b, die Mutter 9c, die Schiene 9d, der Läufer 9e und der Verbindungsabschnitt 9g bilden einen Bewegungsmechanismus. Der Bewegungsmechanismus ist oberhalb der Mittenachse 81a der Trägerscheibe 81 angeordnet. Der Stützzylinder 70c und der in das Durchgangsloch 81b eingesetzte innere Umfangsabschnitt 72 stützen die Kugelumlaufspindel 9b und die Schiene 9d. Die Kugelumlaufspindel 9b ist mit der Drehwelle des Motors 9a verbunden. Die Mutter 9c ist mit der Kugelumlaufspindel 9b verbunden.
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Wie in 5 dargestellt, ist die Schiene 9d neben der Kugelumlaufspindel 9b angeordnet. Die Schiene 9d ist an einer Position entfernt von der Mittenachse 81a der Trägerscheibe 81 befestigt. Die Schiene 9d erstreckt sich entlang der Längsrichtung des Positionswechselarms 84. Ein Endabschnitt der Schiene 9d ist dem Positionsänderungsarm 84 zugewandt. Der Läufer 9e ist gleitbar auf der Schiene 9d angeordnet. Der Topf 9f ist an dem Läufer 9e befestigt. Der Verbindungsabschnitt 9g verbindet den Läufer 9e und die Mutter 9c. Durch den Antrieb des Motors 9a dreht sich die Kugelumlaufspindel 9b, die Mutter 9c bewegt sich entlang der Kugelumlaufspindel 9b, und der Läufer 9e, der Verbindungsabschnitt 9g und der Topf 9f bewegen sich entlang der Schiene 9d. Der Topf 9f ergreift das vom Wechselpositionsarm 84 gegriffene Werkzeug 50 und übergibt das Werkzeug 50 an den Wechselpositionsarm 6c, der leer ist, oder ergreift das vom Wechselpositionsarm 6c gegriffene Werkzeug 50 und übergibt das Werkzeug 50 an den Wechselpositionsarm 84, der leer ist. Wie in 5 dargestellt, liegt der Schwerpunkt 8g des zweiten Magazins 80 in der Nähe der Mittenachse 81a und ist unterhalb des Mittelpunkts des ersten Magazins 6 positioniert.
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Wie in den 5 und 6 dargestellt, ist die Mehrzahl von Armen 83 entlang des Umfangsrandabschnitts der Trägerscheibe 81 angeordnet. Der Arm 83 erstreckt sich in der radialen Richtung der Trägerscheibe 81. Nachfolgend wird die Konfiguration des Arms 83 beschrieben.
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Wie in 7 und 8 dargestellt, umfasst der Arm 83 einen ersten Stützstab 831 und einen zweiten Stützstab 832. Eine Stützplatte 83a, der erste Stützstab 831 und der zweite Stützstab 832 erstrecken sich in der Richtung von vorne nach hinten. Der vordere Endabschnitt der Stützplatte 83a besitzt in der Draufsicht die Form eines Kreisbogens, der zur hinteren Seite hin vorsteht. Der erste Stützstab 831 und der zweite Stützstab 832, die in Links-Rechts-Richtung voneinander beabstandet sind, sind auf der linken Seite bzw. der rechten Seite der Stützplatte 83a angeordnet.
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Der in Vorne-Hinten-Richtung mittlere Abschnitt des ersten Stützstabs 831 ist mit dem in Vorne-Hinten-Richtung mittleren Abschnitt der Stützplatte 83a über einen Drehzapfen 83d verbunden, dessen axiale Richtung die Oben-Unten-Richtung ist. Der in Vorne-Hinten-Richtung mittlere Abschnitt des zweiten Stützstabs 832 ist mit dem in Vorne-Hinten-Richtung mittleren Abschnitt der Stützplatte 83a über einen Drehzapfen 83e verbunden, dessen axiale Richtung die Oben-Unten-Richtung ist.
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Die Seite des ersten Stützstabs 831 vor dem Drehzapfen 83d wird als ein Vorderseitenteil 831d und die Seite des ersten Stützstabs 831 hinter dem Drehzapfen 83d als ein Rückseitenteil 831e bezeichnet. Die Seite des zweiten Stützstabs 832 vor dem Drehzapfen 83e wird als Vorderseitenteil 832d bezeichnet, und die Seite des zweiten Stützstabs 832 hinter dem Drehzapfen 83e wird als Rückseitenteil 832e bezeichnet. Der Vorderseitenteil 831d des ersten Stützstabs 831 ist so gekrümmt, dass er zur linken Seite hin vorsteht. Der Vorderseitenteil 832d des zweiten Stützstabs 832 ist so gekrümmt, dass er zur rechten Seite hin vorsteht. Der vordere Endabschnitt der Stützplatte 83a, der die Form eines Kreisbogens hat, ist zwischen den Vorderseitenteilen 831d und 832d des ersten Stützstabs 831 und des zweiten Stützstabs 832 angeordnet.
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Ein Federsitz 831c ist im hinteren Endabschnitt des ersten Stützstabs 831 vorgesehen. Ein Federsitz 832c ist im hinteren Endabschnitt des zweiten Stützstabs 832 vorgesehen. Die beiden Federsitze 831c und 832c bilden eine kreisförmige Platte und sind in der Links-Rechts-Richtung einander zugewandt. Zwischen den beiden Federsitzen 831c und 832c ist eine Druckfeder 83c vorgesehen. Die Druckfeder 83c drückt auf die beiden Federsitze 831c und 832c, so dass die beiden Federsitze 831c und 832c in der Links-Rechts-Richtung voneinander getrennt werden.
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Der Vorderseitenteil 831d des ersten Stützstabs 831 befindet sich links vom Rückseitenteil 831e. Ein geneigter Abschnitt 831a verbindet das Vorderseitenteil 831d und das Rückseitenteil 831e. Der geneigte Abschnitt 831a ist so geneigt, dass er sich vom hinteren Endabschnitt des Vorderseitenteils 831d zur Rückseite hin nach unten erstreckt. An der unteren Fläche des vorderen Endabschnitts des Vorderseitenteil 831d ist eine Rolle 831b vorgesehen. Der Vorderseitenteil 831d bildet einen ersten Teil, und der geneigte Abschnitt 831a bildet einen ersten geneigten Abschnitt. Die Rolle 831b bildet einen ersten Greifabschnitt. Die Oben/Unten-Richtung ist parallel zur axialen Richtung der Drehachse des zweiten Magazins 80.
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Der Vorderseitenteil 832d des zweiten Stützstabs 832 befindet sich rechts vom Rückseitenteil 832e. Ein geneigter Abschnitt 832a verbindet das Vorderseitenteil 832d und das Rückseitenteil 832e. Der geneigte Abschnitt 832a ist so geneigt, dass er sich vom hinteren Endabschnitt des Vorderseitenteils 832d in Richtung der Rückseite nach oben erstreckt. An der oberen Fläche des vorderen Endabschnitts des Vorderseitenteils 832d ist eine Rolle 832b vorgesehen. Das Vorderseitenteil 832d bildet ein zweites Teil, der geneigte Abschnitt 832a bildet einen zweiten geneigten Abschnitt, und die Rolle 832b bildet einen zweiten Griffabschnitt.
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Der erste Stützstab 831 und der zweite Stützstab 832 sind das gleiche Bauteil und werden einfach umgedreht. Die Positionen des Drehzapfens 83d und des Drehzapfens 83e sind in der Richtung parallel zur axialen Richtung der Drehachse des Werkzeugmagazins 80 gleich. Die Neigungsrichtungen des geneigten Abschnitts 831a und des geneigten Abschnitts 832a sind einander entgegengesetzt, und der geneigte Abschnitt 831a und der geneigte Abschnitt 832a haben die gleiche Neigungswinkelgröße. Der geneigte Abschnitt 831a und der geneigte Abschnitt 832a haben die gleiche Länge. Dementsprechend sind die Positionen der Rolle 831b und der Rolle 832b in der Richtung parallel zur axialen Richtung der Drehachse des Werkzeugmagazins die gleichen.
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Wie in 13 dargestellt, ist die Mehrzahl von Armen 83 entlang des Umfangsrandabschnitts der Trägerscheibe 81 angeordnet. Die Vielzahl der Arme 83 umfasst einen ersten Arm 83A und einen zweiten Arm 83B, der neben dem ersten Arm 83A angeordnet ist. Der Vorderseitenteil 831d des ersten Arms 83A ist oberhalb des Vorderseitenteils 832d des zweiten Arms 83B angeordnet. Mit anderen Worten, im benachbarten ersten Arm 83A und zweiten Arm 83B sind die Positionen des Vorderseitenteils 831d des ersten Arms 83A und des Vorderseitenteils 832d des zweiten Arms 83B in der Oben-Unten-Richtung, d.h. in der axialen Richtung der Trägerscheibe 81, versetzt.
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Wie oben beschrieben, schneiden sich die Linie L2 und die Linie L3 und bilden den vorgegebenen Winkel θ1. Dementsprechend befinden sich der erste Arm 83A und der zweite Arm 83B, d.h. die beiden benachbarten Arme 83, zumindest teilweise in Umfangsrichtung der Trägerscheibe 81 an der gleichen Position. Allerdings überlappen sich die Vorderseitenteile 831d und 832d in der Richtung parallel zur Mittenachse 81a, d.h. die Positionen der Vorderseitenteile 831d und 832d sind in axialer Richtung der Trägerscheibe 81 versetzt, so dass sich die beiden in Umfangsrichtung benachbarten Arme 83 nicht gegenseitig behindern.
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Wie in 14 und 15 dargestellt, ist das Werkzeug 50 zwischen den Vorderseitenteilen 831d und 832d des ersten Stützstabs 831 und des zweiten Stützstabs 832 montiert. Die Rollen 831b und 832b halten das Werkzeug 50 durch die Druckkraft der Druckfeder 83c.
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Nachfolgend wird die Werkzeugmaschine unter Bezugnahme auf die 16 und 17 beschrieben. D bezeichnet den Abstand von oben nach unten zwischen einer Aufstellfläche 100 der Werkzeugmaschine und dem Schwerpunkt 8g des zweiten Magazins 80, und S bezeichnet den Abstand von oben nach unten zwischen der Aufstellfläche 100 und der Magazinwerkzeugwechselposition P. Eine Linie Lb bezeichnet die Position der Magazinwerkzeugwechselposition P von oben nach unten. Der Schwerpunkt 8g des zweiten Magazins 80 liegt in der Nähe der Mittenachse 81a des zweiten Magazins 80 und befindet sich unterhalb der Magazinwerkzeugwechselposition P. Mit anderen Worten, die Wechselpositionsarme 6c und 84 befinden sich oberhalb des Schwerpunkts 8g, und der Abstand D ist kürzer als der Abstand S. Die Linie L3, die durch die Mitte des Wechselpositionsarms 84 verläuft, ist horizontal, und der Wechselpositionsarm 84 liegt dem Wechselpositionsarm 6c gegenüber.
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17 ist ein Diagramm, das 16 in einem Fall entspricht, in dem der andere Endabschnitt des Arms 8b der Mittelachse L1 gegenüberliegt. Die Konfiguration des zweiten Magazins 8 ist ähnlich der Konfiguration des zweiten Magazins 8 der 1 und 2. Ein Endabschnitt 8ba des Arms 8b ragt radial nach außen aus dem Umfangsrandabschnitt der Trägerscheibe 8a heraus. Der andere Endabschnitt 8bb des Arms 8b ist der Mittenachse L1 der Trägerscheibe 8a zugewandt. Die Position des Wechselpositionsarms 6c und die Wechselposition P des Magazinwerkzeugs sind in den 16 und 17 gleich, und somit ist auch der Abstand S gleich.
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Der Schwerpunkt 8g des zweiten Magazins 8 befindet sich in der Nähe der Mittenachse L1 des zweiten Magazins 8 und liegt unterhalb der Werkzeugwechselposition P des Magazins. In diesem Fall verläuft die Linie L3 durch die Mitte des Wechselpositionsarms 8c diagonal, und der Wechselpositionsarm 8c liegt nicht direkt gegenüber dem Wechselpositionsarm 6c. Dementsprechend können beim Werkzeugwechsel zwischen den Wechselpositionsarmen 8c und 6c Probleme wie unvollständiges Greifen des Werkzeugs und Herunterfallen des Werkzeugs auftreten. Damit der Wechselpositionsarm 8c dem Wechselpositionsarm 6c gegenüberliegt, ist es notwendig, das zweite Magazin 8 nach oben zu verschieben, so dass der Arm unterhalb und neben dem Wechselpositionsarm 8c von 17 als Wechselpositionsarm dient.
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Wenn die Ausrichtung des Arms 83 so eingestellt wird, dass der andere Endabschnitt 83g nicht der Mittenachse 81a zugewandt ist (16), liegt der Wechselpositionsarm 84 dem Wechselpositionsarm 6c gegenüber, und der Abstand zwischen der Aufstellfläche 100 und dem Schwerpunkt 8g kann im Vergleich zu einem Fall, in dem der andere Endabschnitt 8bb der Mittenachse L1 zugewandt ist, verkürzt werden. Mit anderen Worten: Der Werkzeugwechsel kann reibungslos erfolgen und der Schwerpunkt 8g des zweiten Magazins 80 kann abgesenkt werden.
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Ein anderer Werkzeugwechsler und eine andere Werkzeugmaschine sind so angeordnet, dass sich die Linie L2, die sich in der radialen Richtung, in welcher der Arm verläuft, durch die Mitte der Trägerscheibe 81 erstreckt, und die Linie L3, die in der Längsrichtung des Arms 83 verläuft, schneiden. Mit einer solchen Anordnung kann der Werkzeugwechsel reibungslos durchgeführt werden und der Schwerpunkt des zweiten Magazins 80 wird abgesenkt.
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Der Topf 9f ergreift das Werkzeug 50, und der Bewegungsmechanismus übergibt das vom Topf 9f gegriffene Werkzeug 50 zwischen dem ersten Magazin 6 und dem zweiten Magazin 80. Der Bewegungsmechanismus führt den Werkzeugwechsel an der oberhalb der Mitte des zweiten Magazins 80 durch, so dass die Position des zweiten Magazins 80 leicht abgesenkt werden kann.
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Die Mittenachse (Drehachse) L1 des ersten Magazins 6 kann in Bezug auf die horizontale Ebene geneigt sein oder parallel zur horizontalen Ebene verlaufen. Obwohl die Werkzeugübergabevorrichtung in Ausführungsbeispiel 1 nicht dargestellt ist, ist die Werkzeugübergabevorrichtung von Ausführungsbeispiel 1 ähnlich aufgebaut wie die Werkzeugübergabevorrichtung 9 von Ausführungsbeispiel 2.
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Die diesmal offenbarten Ausführungsbeispiele sind in jeder Hinsicht beispielhaft und nicht einschränkend. Die in den Beispielen beschriebenen technischen Merkmale können miteinander kombiniert werden, und der Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst alle Modifikationen innerhalb der Ansprüche und des den Ansprüchen äquivalenten Umfangs.
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Bezugszeichenliste
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- 50
- Werkzeug
- 6
- Erstes Magazin
- 8, 80
- Zweites Magazin
- 8a, 81
- Trägerscheibe
- 8b, 83
- Arm
- L1
- Mittenachse (Drehachse)
- 9
- Werkzeugübergabevorrichtung
- 9a
- Motor (Bewegungsmechanismus)
- 9b
- Kugelumlaufspindel (Bewegungsmechanismus)
- 9c
- Mutter (Bewegungsmechanismus)
- 9d
- Schiene (Bewegungsmechanismus)
- 9e
- Läufer (Bewegungsmechanismus)
- 9f
- Topf
- 9g
- Verbindungsteil (Bewegungsmechanismus)
- P, Pa
- Magazinwerkzeugwechselposition
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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