JP2000024862A - Dividing mechanism for automatic tool changer - Google Patents

Dividing mechanism for automatic tool changer

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JP2000024862A
JP2000024862A JP10197839A JP19783998A JP2000024862A JP 2000024862 A JP2000024862 A JP 2000024862A JP 10197839 A JP10197839 A JP 10197839A JP 19783998 A JP19783998 A JP 19783998A JP 2000024862 A JP2000024862 A JP 2000024862A
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JP
Japan
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tool
tool changing
cam
changing arm
arm
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Application number
JP10197839A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Kanbara
博文 神原
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Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform positioning accurately by reducing the axial clearance of a tool changing arm. SOLUTION: This dividing mechanism 1 changes a tool holder for holding a tool to be changed, by a tool changing arm 45, and divides the tool changing arm 45 by cam mechanism 2. In this case, stopper mechanism 3 is provided at the rear part of a shaft 46 integral with the tool changing arm 45, and positioning and impact absorption of the tool changing arm 45 are performed by this stopper mechanism 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動工具交換装置
の割り出し機構に関する。更に詳述すると、本発明は、
工具交換時に前後動する工具交換用アームの位置決め手
段の改良に関する。
The present invention relates to an indexing mechanism for an automatic tool changer. More specifically, the present invention provides:
The present invention relates to an improvement in positioning means for a tool changing arm that moves back and forth at the time of tool changing.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動工具交換装置101は、図7に示す
ように、ツールストッカ102とスピンドル103との
間で工具104の交換を行うように設けられている。工
具交換を行う際には、まず工具交換用アーム105でチ
ャッキングされた工具ホルダ106をスピンドル103
からアンクランプし、スピンドル103の内部に設けら
れたシリンダ(図示省略)により前方へ押し出した後、
工具交換用アーム105の動作により完全に引き抜いて
入れ替えている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 7, an automatic tool changer 101 is provided to exchange a tool 104 between a tool stocker 102 and a spindle 103. When performing tool change, first, the tool holder 106 chucked by the tool change arm 105 is
After being unclamped and pushed forward by a cylinder (not shown) provided inside the spindle 103,
The tool is completely pulled out and replaced by the operation of the tool changing arm 105.

【0003】この自動工具交換装置101において、工
具交換用アーム105を一定のストロークで前後動さ
せ、所定位置間を往復動させるための割り出し機構10
7には、例えばパラレルカム、高速用としてローラギヤ
カム、NCサーボモータなどが一般的に使用されてい
る。例えば図8に示す装置はカム108と2本のレバー
109,110とリンク111とが組み合わされたもの
であり、カム108の回転運動を最終的に直線運動に変
換し、中心軸112ごと工具交換用アーム105を前後
動させている。
In this automatic tool changing apparatus 101, an indexing mechanism 10 for moving a tool changing arm 105 back and forth at a constant stroke and reciprocating between predetermined positions.
For example, a parallel cam, a roller gear cam for high-speed use, an NC servomotor, and the like are generally used. For example, the apparatus shown in FIG. 8 is a combination of a cam 108, two levers 109 and 110, and a link 111, and finally converts the rotational motion of the cam 108 into a linear motion, Arm 105 is moved back and forth.

【0004】この際、図示するようにレバー109,1
10の形状を非対称として腕の長さを変え、第1レバー
109における揺動運動の振り幅を拡大して工具交換用
アーム105を前後動させることがある。このようにす
れば、大きなカムを使用せずとも、所望のストロークで
工具交換用アーム105を前後動させることができるよ
うになる。
At this time, as shown in FIG.
In some cases, the shape of 10 is asymmetric, the length of the arm is changed, and the swing width of the swing motion of the first lever 109 is enlarged to move the tool changing arm 105 back and forth. In this way, the tool changing arm 105 can be moved back and forth at a desired stroke without using a large cam.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにカム108による振り幅を拡大して工具交換用アー
ム105を前後動させる場合、レバー109,110の
クリアランスまでもが拡大されて工具交換用アーム10
5に伝達されてしまうことがある。即ち、この工具交換
用アーム105の割り出しに使用されるカム108にお
いて、カム溝113とカムフォロア114の隙間は工具
交換用アーム105の前後方向のクリアランス(遊び、
がた)として現れるから、カム溝113と連結している
レバー109などの各要素の長さ比率によっては、この
クリアランスが拡大されてしまう場合もある。
However, when the tool changing arm 105 is moved back and forth by increasing the swing width by the cam 108 as described above, the clearance of the levers 109 and 110 is also enlarged and the tool changing arm 105 is extended. 10
5 may be transmitted. That is, in the cam 108 used for indexing the tool changing arm 105, the clearance between the cam groove 113 and the cam follower 114 is the clearance (play, play,
Therefore, depending on the length ratio of each element such as the lever 109 connected to the cam groove 113, the clearance may be enlarged.

【0006】このようにして工具交換用アーム105が
軸方向に大きくがたつくようになると、特に所定位置に
おいて工具ホルダ106と間でずれが生じ、大きな音が
発生する場合もある。したがって、このような音を少な
くするためには、所定位置、特に工具ホルダ106を把
持したり離したりする位置においてより正確に位置決め
されていることが好ましい。
When the tool changing arm 105 rattles largely in the axial direction in this way, a shift may occur particularly at a predetermined position with the tool holder 106, and a loud noise may be generated. Therefore, in order to reduce such a noise, it is preferable that the positioning be more accurate at a predetermined position, particularly at a position where the tool holder 106 is gripped or separated.

【0007】また、自動工具交換装置101を小型化・
高速化しようとすれば、スピンドル103から工具10
4の位置までの距離を小さくする必要がある。このため
に工具交換用アーム105を短くしていくと中心軸11
2とカム108の軸心はより近づき、カム108の形状
をより小さくしなければならなくなる。よって、スピン
ドル103から工具ホルダを106を引き抜くストロー
クを確保するためにはカム108のリフト量とレバー1
09などとの長さの比率を大きくとらなければならな
い。よって、カム溝113の中でレバー109に動きを
伝えるカムフォロア114の隙間も拡大されてしまい、
クリアランスが大きくなってしまう。また、これらの要
素を小さな空間に収納しなければならないためレバー1
09などの数や配置に工夫を要すこととなり、各要素に
おける隙間がより大きな工具交換用アーム105のクリ
アランスとなることもある。
In addition, the automatic tool changer 101 is reduced in size.
If the speed is to be increased, the tool
The distance to the position 4 needs to be reduced. Therefore, when the tool changing arm 105 is shortened, the center shaft 11
2 and the axis of the cam 108 are closer, and the shape of the cam 108 must be smaller. Therefore, in order to secure a stroke for pulling out the tool holder 106 from the spindle 103, the lift amount of the cam 108 and the lever 1
For example, the ratio of the length to 09 or the like must be increased. Therefore, the gap of the cam follower 114 that transmits the movement to the lever 109 in the cam groove 113 is also enlarged,
Clearance increases. Also, since these elements must be stored in a small space, lever 1
It is necessary to devise the number and arrangement of 09, etc., and the clearance in each element may be a clearance of the tool changing arm 105 which is larger.

【0008】そこで、本発明は、工具交換用アームの軸
方向へのクリアランスを少なくして位置決めを正確に行
い得るようにした自動工具交換装置の割り出し機構を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an indexing mechanism for an automatic tool changer which can accurately perform positioning by reducing the axial clearance of a tool changing arm.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、工具交換される工具を保
持した工具ホルダを工具交換用アームにより交換するよ
うにするとともに工具交換用アームをカム機構により割
り出すようにした自動工具交換装置の割り出し機構にお
いて、工具交換用アームと一体のシャフト即ち中心軸の
後部にストッパー機構を設け、該ストッパー機構により
工具交換用アームの位置決めと衝撃吸収を行うようにし
ている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a tool holder holding a tool to be replaced is replaced by a tool replacement arm and a tool replacement arm is provided. In the indexing mechanism of the automatic tool changer, the index is determined by a cam mechanism. I'm trying to do it.

【0010】したがって、工具交換用アームが所定の位
置、特に工具ホルダを把持したり離したりする位置にあ
る場合のがたつきが少なくなり、正確に位置決めされる
ようになる。これにより、工具交換用アームは工具ホル
ダを把持するときなどの動作が正確になって衝撃音が減
少するし、これに加えて接触部の摩耗も少なくなるから
工具交換用アームのチャック部分などの寿命が長くな
る。
Therefore, when the tool changing arm is at a predetermined position, particularly at a position where the tool holder is gripped or separated, the rattling is reduced, and accurate positioning is achieved. As a result, the operation of the tool changing arm, such as when gripping the tool holder, becomes accurate, and the impact noise is reduced. In addition, the wear of the contact portion is reduced, so that the tool changing arm, such as the chuck portion of the tool changing arm, is reduced. Long life.

【0011】請求項2記載の発明の自動工具交換装置の
割り出し機構においては、カム機構は2つのカム部を有
し、工具交換用アームの前後動と旋回を行うものとして
いる。この場合、割り出し機構におけるカム機構の動き
によって工具交換用アームを所定の通りに前後動させ、
かつ旋回運動させることができるから、この工具交換装
置を用いて自動的に工具交換を行うことができる。
In the indexing mechanism of the automatic tool changer according to the second aspect of the present invention, the cam mechanism has two cam portions, and performs forward and backward movement and turning of the tool changing arm. In this case, the tool changing arm is moved back and forth as predetermined by the movement of the cam mechanism in the indexing mechanism,
In addition, since the tool can be swirled, the tool can be automatically changed using the tool changing device.

【0012】請求項3記載の発明の自動工具交換装置の
割り出し機構においては、ストッパー機構はストッパー
ピンと皿ばねと緩衝ストロークを調整するねじ部材とを
有してなる。このストッパー機構によれば、皿ばねの弾
性力をストッパーピンを介して工具交換用アームに伝え
て付勢し、位置決めと衝撃吸収をすることができる。ま
た、ねじ部材を用いればストッパーピンの位置を変化さ
せ、緩衝ストロークを容易に変えることができる。
In the indexing mechanism of the automatic tool changer according to the third aspect of the present invention, the stopper mechanism has a stopper pin, a disc spring, and a screw member for adjusting a buffer stroke. According to this stopper mechanism, the elastic force of the disc spring can be transmitted to the tool changing arm via the stopper pin and urged to perform positioning and shock absorption. If a screw member is used, the position of the stopper pin can be changed, and the buffer stroke can be easily changed.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

【0014】図1〜図6に、本発明の自動工具交換装置
の割り出し機構の一実施形態を示す。この自動工具交換
装置50は、工具交換用アーム45を用いてツールスト
ッカとスピンドルとの間で工具の交換を行うものであ
る。この工具交換の際、工具交換用アーム45を前後動
させるための機構が図示するような割り出し機構1であ
る。そして本発明の割り出し機構1では、シャフトであ
る中心軸46の後部にストッパー機構3が設けられ、こ
の工具交換用アーム45が前後動するときの衝撃を吸収
し、かつ位置決めしている。
1 to 6 show an embodiment of an indexing mechanism of the automatic tool changer according to the present invention. The automatic tool changing device 50 uses a tool changing arm 45 to change tools between a tool stocker and a spindle. At the time of this tool change, a mechanism for moving the tool changing arm 45 back and forth is the indexing mechanism 1 as illustrated. In the indexing mechanism 1 of the present invention, the stopper mechanism 3 is provided at the rear of the central shaft 46, which is a shaft, to absorb the impact when the tool changing arm 45 moves back and forth, and to perform positioning.

【0015】本実施形態での割り出し機構1は、図1〜
図3に示すように、カム51、第1レバー53、リンク
54、第2レバー55、カムフォロア67などを有する
カム機構2により、工具交換用アーム45を中心軸46
ごと前後動させ、かつ所定の位置に位置決めするように
設けられている。さらにこの自動工具交換装置50で
は、ローラギヤカム56とカムフォロア71,…,71
の動きによってこの工具交換用アーム45を中心軸46
ごと旋回させ得るように設けられている。
The indexing mechanism 1 in the present embodiment is shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, the cam 45, the first lever 53, the link 54, the second lever 55, the cam follower 67, etc.
It is provided so as to be moved back and forth and positioned at a predetermined position. Further, in the automatic tool changer 50, the roller gear cam 56 and the cam followers 71,.
Movement of the tool changing arm 45 to the central axis 46.
It is provided so that it can be turned around.

【0016】工具交換用アーム45は、フレーム58に
設けられた軸受59および内部に設けられた軸受60に
よって、その回転中心である中心軸46がその軸方向へ
の摺動が可能な状態で回転可能に支持されている。工具
交換用アーム45の前後へのストロークは、第2レバー
55の揺動の振り幅によって適宜設定される。
The tool changing arm 45 is rotated by a bearing 59 provided on a frame 58 and a bearing 60 provided inside so that a center shaft 46 as a center of rotation can slide in the axial direction. Supported as possible. The forward and backward strokes of the tool changing arm 45 are appropriately set according to the swing width of the swing of the second lever 55.

【0017】カム51は工具交換用アーム45の前後動
のタイミングを形成するものであり、図1および図4に
示すような形状の溝からなるカム面52が設けられてい
る。このカム面52には第1レバー53の一方の先端に
設けられた突起61が係合しており、カム51の回転に
応じてカム51の中心62からの距離を変化させてい
る。よって、このカム51が回転すると突起61が揺動
運動をし、第1レバー53を揺動中心63の周りに揺動
させる。
The cam 51 forms the timing of the forward and backward movement of the tool changing arm 45, and is provided with a cam surface 52 having a groove having a shape as shown in FIGS. A projection 61 provided at one end of the first lever 53 is engaged with the cam surface 52, and the distance from the center 62 of the cam 51 is changed according to the rotation of the cam 51. Therefore, when the cam 51 rotates, the projection 61 swings and swings the first lever 53 around the swing center 63.

【0018】第1レバー53は、図1および図2に示す
ようにフレーム58に設けられた揺動中心63に、また
第2レバー55は揺動中心64にそれぞれ回転可能に取
り付けられている。第1レバー53の端部の支点65と
第2レバー55の端部の支点66の間にはリンク54が
回転可能な状態で設けられ、第1レバー53の揺動運動
を第2レバー55に伝達している。この場合、第1レバ
ー53、第2レバー55の形状はそれぞれ揺動中心6
3,64の両端で長さが異なる形状とされ、最終的に第
2レバー55の先端部分において大きな振り幅を得られ
るように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first lever 53 is rotatably attached to a swing center 63 provided on a frame 58, and the second lever 55 is rotatably attached to a swing center 64. A link 54 is rotatably provided between a fulcrum 65 at an end of the first lever 53 and a fulcrum 66 at an end of the second lever 55, and the swinging motion of the first lever 53 is applied to the second lever 55. Has communicated. In this case, the shapes of the first lever 53 and the second lever 55 are
The ends of the second and third levers are formed so that a large swing width can be finally obtained at the end of the second lever 55.

【0019】また、この自動工具交換装置50の内部に
は、上述したカム51などが取付けられる回転軸69が
設けられている。この回転軸69は、図1に示すように
紙面と垂直方向に設けられ、その長手方向が中心軸46
の長手方向とは異なる方向を向いている。なお、図2に
おいては回転軸69をその中心線69cのみで表してい
る。また、特にその形状までは図示していないが、図2
や図3において符号70で示す部位の内部には、この回
転軸69を回転させるための駆動源が設けられている。
A rotary shaft 69 to which the above-mentioned cam 51 and the like are attached is provided inside the automatic tool changer 50. The rotating shaft 69 is provided in a direction perpendicular to the paper surface as shown in FIG.
Are oriented in a direction different from the longitudinal direction. In FIG. 2, the rotation shaft 69 is represented only by its center line 69c. In addition, although not particularly shown in the figure, FIG.
A drive source for rotating the rotation shaft 69 is provided inside a portion indicated by reference numeral 70 in FIG.

【0020】そしてローラギヤカム56が、この回転軸
69に取り付けられている。ローラギヤカム56は、図
3に示すように、カム51の背面側に、このカム51と
同軸上に設けられてカム部7を構成している。この図3
からもわかるように、ローラギヤカム56は中心軸46
の直上となる位置に設けられ、この中心軸46を中心と
して放射状に設けられている円柱形状のカムフォロア7
1,…,71と係合している。なお、本実施形態ではこ
のローラギヤカム56をカム51とは別個のものとして
設けているが、これらを例えば図5に示すように複合カ
ムとして一体的に設けても良いのはいうまでもない。こ
のローラギヤカム56の周囲には、カムフォロア71,
…,71と係合する溝72が斜めに形成されている。
The roller gear cam 56 is attached to the rotating shaft 69. As shown in FIG. 3, the roller gear cam 56 is provided on the rear side of the cam 51 and coaxially with the cam 51 to form the cam portion 7. This figure 3
As can be seen from FIG.
And a cylindrical cam follower 7 radially provided about the central axis 46.
1, ..., 71 are engaged. In this embodiment, the roller gear cam 56 is provided separately from the cam 51. However, it goes without saying that the roller gear cam 56 may be provided integrally as a composite cam as shown in FIG. Around this roller gear cam 56, cam followers 71,
, 71 are formed diagonally with grooves 72.

【0021】カムフォロア71は回転軸69の回転を中
心軸46に伝達するものであり、図3に示すようにこの
中心軸46に対して固定的に設けられている。本実施形
態におけるカムフォロア71は円柱形状であるので溝7
2との滑らかな係合を実現することが可能であるが、こ
の形状などは特にこのようなものに限定されることはな
い。
The cam follower 71 transmits the rotation of the rotary shaft 69 to the central shaft 46, and is fixed to the central shaft 46 as shown in FIG. Since the cam follower 71 in this embodiment has a cylindrical shape, the groove 7
Although it is possible to realize a smooth engagement with 2, the shape is not particularly limited to this.

【0022】そして本実施形態の自動工具交換装置50
には、さらにストッパー機構3が設けられている。この
ストッパー機構3は、図1に示すように中心軸46の後
部位置に、ストッパーピン4、皿ばね5、そしてねじ部
材6を備えて設けられ、工具交換用アーム45が前後動
するときの衝撃を吸収し、かつ位置決めしている。
Then, the automatic tool changer 50 of the present embodiment
Is further provided with a stopper mechanism 3. The stopper mechanism 3 is provided with a stopper pin 4, a disc spring 5, and a screw member 6 at a rear position of the center shaft 46 as shown in FIG. Is absorbed and positioned.

【0023】ストッパーピン4は図示するようにその中
心を中心軸46の軸線と一致させながら軸方向へ前後動
可能に設けられている。このストッパーピン4の周りに
は皿ばね5が設けられ、ストッパーピン4の頭部4aを
装置50の前方側へ付勢している。したがってこのスト
ッパーピン4の頭部4aが中心軸46の端面と接触して
いる間、中心軸46は前方への付勢力を受けていること
となる。なお、皿ばね5はストッパーピン4へ付勢力を
与える手段の一例であって特にこれに限られることはな
いが、設置スペースが限られる中で比較的大きな蓄勢力
を備えさせる場合などには好ましい手段の一つである。
As shown, the stopper pin 4 is provided so as to be movable back and forth in the axial direction with its center coincident with the axis of the central shaft 46. A disc spring 5 is provided around the stopper pin 4, and urges the head 4 a of the stopper pin 4 toward the front side of the device 50. Therefore, while the head 4a of the stopper pin 4 is in contact with the end face of the central shaft 46, the central shaft 46 is receiving a forward urging force. The disc spring 5 is an example of a means for applying an urging force to the stopper pin 4 and is not particularly limited to this. However, when the installation space is limited and a relatively large accumulating force is provided, This is one of the preferred means.

【0024】またストッパーピン4は、後方側を向く端
部4bが端部フレーム8から突出するように設けられて
おり、さらにこの端部4bにはねじが切られている。そ
してこのねじにはねじ部材6が取り付けられ、端部フレ
ーム8と当接してストッパーピン4のストローク幅を規
制している。本実施形態の場合、このねじ部材6は2つ
のナットにより構成され、ストローク幅の容易な調整と
調整時以外における弛み防止とが図られている。
The stopper pin 4 is provided so that an end 4b facing the rear side projects from the end frame 8, and the end 4b is further threaded. A screw member 6 is attached to the screw and abuts against the end frame 8 to regulate the stroke width of the stopper pin 4. In the case of the present embodiment, the screw member 6 is constituted by two nuts, and the easy adjustment of the stroke width and the prevention of loosening at times other than the adjustment are achieved.

【0025】なお、中心軸46と工具交換用アーム45
が図1に示すような後方位置にあるとき、ストッパーピ
ン4がこの中心軸46に接触して付勢していることはい
うまでもないが、中心軸46が前方位置(図1中でカム
フォロア67が想像線で示される位置)へ移動している
ときの接触状態、つまりストッパーピン4が中心軸46
の端面に接触しているかどうかについては特にどちらで
も構わない。もし接触していないのであれば中心軸46
は前方位置において付勢されなくなるけれども、このと
きは工具交換用アーム45も前方へ移動しており、工具
を把持したりするときのような軸方向への細かな位置決
めは要求されないから、このように付勢されていなくて
も特に問題はない。
The center shaft 46 and the tool changing arm 45
1 is in the rearward position as shown in FIG. 1, the stopper pin 4 is in contact with and biases the central shaft 46, but the central shaft 46 is in the forward position (the cam follower in FIG. 1). 67 is moved to the position indicated by the imaginary line), that is, the stopper pin 4 is
It does not matter whether or not it is in contact with the end face. If there is no contact, the central axis 46
Is no longer biased in the forward position, but at this time, the tool changing arm 45 also moves forward, and fine positioning in the axial direction such as when gripping a tool is not required. There is no particular problem even if it is not energized.

【0026】次に、カム面52の形状と工具交換用アー
ム45の動きとの関係について説明する。
Next, the relationship between the shape of the cam surface 52 and the movement of the tool changing arm 45 will be described.

【0027】本実施形態におけるカム機構2のカム51
は、スピンドル駆動装置のシリンダ(図示省略)によっ
て工具ホルダを押し出すときの速度とほぼ等しい速度で
工具交換用アーム45を前方移動させる機構を備えたも
のであり、さらには、この工具交換用アーム45を、シ
リンダの押し出し速度に同調して押し出す段階と、本来
の前後動をさせるために押し出す段階の2段階で前後動
させるようにしている。
The cam 51 of the cam mechanism 2 in the present embodiment
Has a mechanism for moving the tool changing arm 45 forward at a speed substantially equal to the speed at which the tool holder is pushed out by a cylinder (not shown) of the spindle driving device. Is moved back and forth in two stages, a stage of pushing out in synchronism with the pushing speed of the cylinder, and a stage of pushing out for the original forward and backward movement.

【0028】このような2段階での前後動を実現するた
め、本実施形態でのカム面52は図4に示すような形状
に形成されている。このような形状のカム51が例えば
時計回りに1回転したときの工具交換用アーム45の前
後動の様子を、図6に示すグラフを用いて以下に説明す
る。ここでは、図4に実線で示す状態を回転角0°とし
ている。
In order to realize such two-stage forward and backward movement, the cam surface 52 in the present embodiment is formed in a shape as shown in FIG. The state of forward and backward movement of the tool changing arm 45 when the cam 51 having such a shape makes one rotation, for example, clockwise will be described below with reference to the graph shown in FIG. Here, the state shown by the solid line in FIG. 4 is the rotation angle of 0 °.

【0029】まず図4中のR1の範囲では、カム面52
の溝は円弧状である。したがってこのR1の範囲でカム
51が回転しても第1レバーの突起61は移動せず、工
具交換用アーム45は動かない(図6中のR1に対
応)。工具交換用アーム45はこのように前後動はしな
いが、回転角10°から65°にかけて時計回りに旋回
している。
First, in the range of R1 in FIG.
Is an arc shape. Therefore, even if the cam 51 rotates within the range of R1, the projection 61 of the first lever does not move, and the tool changing arm 45 does not move (corresponding to R1 in FIG. 6). The tool changing arm 45 does not move back and forth in this way, but pivots clockwise from a rotation angle of 10 ° to 65 °.

【0030】カム51がさらに回転すると、突起61は
カム面52のR2の範囲に差しかかる。このR2におけ
るカム面52は、僅かに中心62からの径を増加させる
形状であり、図6に示すように回転角65°から72.
5°まで突起61を移動させ、工具交換用アーム45を
滑らかに摺動させるように形成されている。このときの
速度はシリンダによる工具ホルダの押し出し速度と同じ
程度であり、その摺動幅もシリンダによる工具ホルダの
押し出し幅と同程度とされている。そして回転角72.
5°から80°までのカム面52は再び円弧状とされて
いるから、図6に示すように、工具交換用アーム45は
R3の範囲で再び摺動を停止する。よって、工具交換用
アーム45の摺動に伴う慣性をなくすことが可能であ
る。
When the cam 51 further rotates, the projection 61 reaches the area R2 of the cam surface 52. The cam surface 52 at this R2 has a shape that slightly increases the diameter from the center 62, and as shown in FIG.
The projection 61 is moved to 5 ° so that the tool changing arm 45 slides smoothly. The speed at this time is substantially the same as the pushing speed of the tool holder by the cylinder, and the sliding width thereof is also substantially equal to the pushing width of the tool holder by the cylinder. And the rotation angle 72.
Since the cam surface 52 from 5 ° to 80 ° is again arcuate, the tool changing arm 45 stops sliding again in the range of R3 as shown in FIG. Therefore, it is possible to eliminate the inertia accompanying the sliding of the tool changing arm 45.

【0031】回転角80°から150°まではR4の範
囲であり、ここでは突起61が移動し、これに伴い第1
レバー53も大きく揺動する。したがって、工具交換用
アーム45も大きく前方へ摺動し、装置50から突出す
ることとなる(図4中R4)。またこの途中において、
工具交換用アーム45は再び時計回りへ旋回し始める。
そして円弧形状のR5で突起61の移動が止まるので、
工具交換用アーム45はその状態のまま止まる。
The rotation angle is in the range of R4 from 80 ° to 150 °, where the protrusion 61 moves, and the first
The lever 53 also swings greatly. Therefore, the tool changing arm 45 also slides largely forward and projects from the device 50 (R4 in FIG. 4). Also on the way,
The tool changing arm 45 starts to rotate clockwise again.
And since the movement of the projection 61 stops at the arc-shaped R5,
The tool changing arm 45 stops in that state.

【0032】旋回角210°から280度までのR6で
は、カム面52の径がだんだん小さくなる。したがって
突起61はこれまでと逆の動きをし、工具交換用アーム
45を後方へ摺動させ始める。工具交換用アーム45の
時計回りの旋回は、この後方への摺動の途中で止められ
ている。そしてR7において、R3と同様に一旦その摺
動が停止し、R8の範囲で再び後方へ摺動する。このR
8における摺動の速度は、R2におけると同様の速度と
されている。さらにカム51が回転すると、再びR1の
状態に戻る。
At R6 from a turning angle of 210 ° to 280 °, the diameter of the cam surface 52 gradually decreases. Therefore, the projection 61 moves in the opposite direction to the above, and starts sliding the tool changing arm 45 backward. The clockwise turning of the tool changing arm 45 is stopped during the backward sliding. Then, in R7, the sliding stops once, similarly to R3, and slides backward again in the range of R8. This R
The sliding speed at 8 is the same as that at R2. When the cam 51 further rotates, it returns to the state of R1 again.

【0033】以上、カム面52を図4のように形成した
本実施形態では、前方への摺動の際はR2とR4、後方
摺動の際はR6とR8というように、工具交換用アーム
45の前方への摺動、および後方への摺動の速度を2段
階に分けるようにしている。この結果、R2の範囲つま
り第1の移動段階において、この摺動速度を工具ホルダ
の押し出し速度に同調させることができるようになる。
As described above, in this embodiment in which the cam surface 52 is formed as shown in FIG. 4, a tool changing arm such as R2 and R4 when sliding forward, and R6 and R8 when sliding backward. The speed of the forward sliding and the backward sliding of the 45 is divided into two stages. As a result, in the range of R2, that is, in the first movement stage, the sliding speed can be synchronized with the pushing speed of the tool holder.

【0034】また、上述のように前後動および旋回運動
をする工具交換用アーム45と中心軸46に対し、本発
明の割り出し機構1が備えるストッパー機構3がはたら
くため、以下のようにして機器の精度が向上する。即
ち、中心軸46の後退時にはストッパーピン4が中心軸
46に当接して前方へ付勢しているから、工具交換用ア
ーム45が各位置においてがたつかなくなり、所望位置
に位置決めされるようになる。よって、特に軸方向への
細かな位置決めが必要となる後方位置において、工具交
換用アーム45のがたつきをなくすことができる。この
ため、この工具交換用アーム45を高速旋回させながら
工具ホルダに衝突させても芯のずれが少ないし、このと
きの摩耗も減少する。
Further, since the stopper mechanism 3 provided in the indexing mechanism 1 of the present invention acts on the tool changing arm 45 and the center shaft 46 which perform the forward and backward movement and the turning movement as described above, the equipment is operated as follows. The accuracy is improved. That is, when the center shaft 46 is retracted, the stopper pin 4 abuts on the center shaft 46 and urges forward, so that the tool changing arm 45 does not rattle at each position and is positioned at the desired position. Become. Therefore, the backlash of the tool changing arm 45 can be eliminated particularly at the rear position where fine positioning in the axial direction is required. For this reason, even if the tool exchange arm 45 is caused to collide with the tool holder while rotating at a high speed, the misalignment of the center is small, and the wear at this time is also reduced.

【0035】これらにより、割り出し機構1のカム機構
2における溝などの加工精度を高める必要が少なくな
る。よって、加工におけるコストの削減が可能となる。
As a result, it is less necessary to increase the processing accuracy of the grooves and the like in the cam mechanism 2 of the indexing mechanism 1. Therefore, the cost in processing can be reduced.

【0036】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば本実施形態において示したストッパー機構
3は単なる一例にすぎず、このようなストッパーピン4
や皿ばね5を組み合わせて用いたものの他、各種圧縮コ
イルばねや油圧ダンパ等の付勢手段を単独で、あるいは
他の形状のピンなどと組み合わせたものストッパー機構
3として用いることができる。
The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the stopper mechanism 3 shown in this embodiment is merely an example, and such a stopper pin 4
In addition to the combination of the stopper mechanism 5 and the disc spring 5, a biasing means such as various compression coil springs and hydraulic dampers can be used alone or in combination with a pin having another shape as the stopper mechanism 3.

【0037】また、図6を用いて説明した工具交換用ア
ーム45の前後動および旋回のタイミングは一例に過ぎ
ず、機器に応じて適宜設定可能である。
The timing of the forward and backward movement and turning of the tool changing arm 45 described with reference to FIG. 6 is merely an example, and can be appropriately set according to the equipment.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1記載の発明の自動工具交換装置の割り出し機構によれ
ば、工具交換用アームの正確な位置決めと衝撃吸収とを
行い得るから、工具ホルダを正確に把持するようにして
衝撃音を減少させることができる。したがって、より高
速で確実な工具交換が可能となる。この場合、接触部の
摩耗も少なくなるからチャック部分などの寿命を延ばす
こともできる。
As is apparent from the above description, according to the indexing mechanism of the automatic tool changer according to the first aspect of the present invention, accurate positioning and impact absorption of the tool changing arm can be performed. The impact sound can be reduced by accurately grasping the holder. Therefore, a faster and more reliable tool change becomes possible. In this case, the wear of the contact portion is reduced, so that the life of the chuck portion and the like can be extended.

【0039】また、本発明におけるストッパー機構によ
れば工具交換用アームのがたつきを吸収できるから、自
動工具交換装置の小型化に伴うがたつきの発生をなくす
ことができる。しかも、このストッパー機構は比較的簡
単な構造によって構成されているから、低廉なコストで
上述のような効果を得ることができる。
Further, according to the stopper mechanism of the present invention, the rattling of the tool changing arm can be absorbed, so that it is possible to eliminate the occurrence of rattling accompanying the downsizing of the automatic tool changing device. Moreover, since the stopper mechanism has a relatively simple structure, the above-described effects can be obtained at a low cost.

【0040】また請求項2記載の発明の自動工具交換装
置の割り出し機構では、2つのカム部で工具交換用アー
ムを前後動および旋回させているから、このアームにカ
ム線図で表されるような所定の動きをさせ得る。しかも
所定位置ではがたつきが生じないようにしているから、
正確かつ自動的に工具交換できる。
Further, in the indexing mechanism of the automatic tool changer according to the second aspect of the present invention, since the tool changing arm is moved back and forth and turned by the two cam portions, the arm is represented by a cam diagram. It can make a certain predetermined movement. Moreover, since no rattling occurs at the predetermined position,
The tool can be changed accurately and automatically.

【0041】さらに請求項3記載の発明の自動工具交換
装置の割り出し機構によれば、比較的簡単な構造の割に
は大きい負荷容量により工具交換用アームを付勢し、位
置決めと衝撃吸収をすることができる。またねじ部材を
用いれば、緩衝ストロークを容易に調整することも可能
である。
According to the indexing mechanism of the automatic tool changer according to the third aspect of the present invention, the tool changing arm is urged with a large load capacity for relatively simple structure to perform positioning and shock absorption. be able to. If a screw member is used, the buffer stroke can be easily adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の自動工具交換装置の割り出し機構を示
すための自動工具交換装置の正面からの縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a vertical sectional view from the front of an automatic tool changer for illustrating an indexing mechanism of the automatic tool changer of the present invention.

【図2】図1の自動工具交換装置の横断面を示す平面図
である。
FIG. 2 is a plan view showing a cross section of the automatic tool changer of FIG.

【図3】図1のIII−III線における右側面からの縦断面
図である。
FIG. 3 is a vertical sectional view taken along a line III-III in FIG. 1 from the right side.

【図4】カムのカム面と、各レバー、リンク、カムフォ
ロアの動きを示す簡略図である。
FIG. 4 is a simplified view showing a cam surface of a cam and movements of each lever, link, and cam follower.

【図5】カムとローラギヤカムからなる複合カムの一例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a composite cam including a cam and a roller gear cam.

【図6】工具交換用アームの前後動および旋回のタイミ
ングの一例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of timing of forward and backward movement and turning of a tool changing arm.

【図7】従来の自動工具交換装置の全体を示す概略図で
ある。
FIG. 7 is a schematic view showing the entirety of a conventional automatic tool changer.

【図8】従来のスピンドル駆動装置を示す縦断面図であ
る。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a conventional spindle drive device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 割り出し機構 2 カム機構 3 ストッパー機構 4 ストッパーピン 5 皿ばね 6 ねじ部材 7 カム部 45 工具交換用アーム 46 中心軸(シャフト) 50 自動工具交換装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indexing mechanism 2 Cam mechanism 3 Stopper mechanism 4 Stopper pin 5 Disc spring 6 Screw member 7 Cam part 45 Tool changing arm 46 Center axis (shaft) 50 Automatic tool changing device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工具交換される工具を保持した工具ホル
ダを工具交換用アームにより交換するようにするととも
に前記工具交換用アームをカム機構により割り出すよう
にした自動工具交換装置の割り出し機構において、前記
工具交換用アームと一体のシャフトの後部にストッパー
機構を設け、該ストッパー機構により前記工具交換用ア
ームの位置決めと衝撃吸収を行うようにしたことを特徴
とする自動工具交換装置の割り出し機構。
1. An indexing mechanism for an automatic tool changing apparatus, wherein a tool holder holding a tool to be changed is changed by a tool changing arm and the tool changing arm is indexed by a cam mechanism. An indexing mechanism for an automatic tool changer, wherein a stopper mechanism is provided at a rear portion of a shaft integrated with the tool changing arm, and the stopper mechanism performs positioning and shock absorption of the tool changing arm.
【請求項2】 前記カム機構は2つのカム部を有し、前
記工具交換用アームの前後動と旋回を行うものであるこ
とを特徴とする請求項1記載の自動工具交換装置の割り
出し機構。
2. An indexing mechanism for an automatic tool changer according to claim 1, wherein said cam mechanism has two cam portions, and performs forward and backward movement and turning of said tool changing arm.
【請求項3】 前記ストッパー機構はストッパーピンと
皿ばねと緩衝ストロークを調整するねじ部材とを有して
なることを特徴とする請求項1または2記載の自動工具
交換装置の割り出し機構。
3. The indexing mechanism according to claim 1, wherein said stopper mechanism includes a stopper pin, a disc spring, and a screw member for adjusting a buffer stroke.
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