JP2000167738A - ツール自動交換装置 - Google Patents

ツール自動交換装置

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JP2000167738A
JP2000167738A JP10344009A JP34400998A JP2000167738A JP 2000167738 A JP2000167738 A JP 2000167738A JP 10344009 A JP10344009 A JP 10344009A JP 34400998 A JP34400998 A JP 34400998A JP 2000167738 A JP2000167738 A JP 2000167738A
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JP
Japan
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tool
automatic
work
main body
drilling machine
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JP10344009A
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English (en)
Inventor
Ryoichi Tokumoto
良一 徳本
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Takeda Machinery Co Ltd
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Takeda Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の穿孔機の裏側に生じたデットスペースを
削除して従来のものより狭い場所でも設置を可能とし、
効率的なツールの交換作業が可能となる、ツール自動交
換装置の提供を課題とする。 【解決手段】ツール収納切欠部と押さえバネを有する格
納テーブルと、この格納テーブルを回転させる駆動モー
タと、これら格納テーブルと駆動モータを収納する本体
と、当該本体を穿孔機本体の前面側で穿孔機本体の左右
方向に摺動を行う、ガイドレールとスライダからなる摺
動機構による構成を、課題を解決するための手段とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、一枚の矩形平
板、若しくは複数枚重ねた矩形平板に穿孔加工を施す全
自動穿孔機に備えられ、穿孔加工に供されるツールのツ
ール自動交換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】矩形平板(以下「ワーク」という)に穿
孔を施すドリリング専用の穿孔機には多数の種類のもの
があるが、特に最近では穿孔処理の情報をNC制御装置
に入力し、例えばワークに異なった径の穿孔を施す場合
には、複数のツールを装備するツール交換装置を備え、
自動制御して穿孔を施す穿孔機もある。また、単にツー
ルを自動交換するだけの装置とせずに、ツールの寿命を
正確に検知して寿命に達したツールの交換指示や、ツー
ルの突発的なトラブルを検知してツールの交換指示を行
う、ツール自動測定装置を備えたものもある。
【0003】図7に示す全自動穿孔機1’には、ワーク
Wの加工領域(B)の前後領域にワーク搬入待機領域
(A)とワーク搬出待機領域(C)が設けられていて、
ワークWの加工領域(B)には穿孔機本体10’が配置
されている。そして穿孔機本体10’にはワーククラン
プ装置80’、ツール自動交換装置60’、ツール自動
測定装置70’及びNC制御装置18’等の装置が装備
されている。一方、ワーク搬入待機領域(A)にはワー
ク搬入装置20’が、また、ワーク搬出待機領域(C)
にはワーク搬出装置50’がそれぞれ配置され、穿孔機
本体10’へのワークWの搬出入が行われる。
【0004】全自動穿孔機1’の穿孔機本体10’に
は、この穿孔機本体10’の左右方向(X軸方向)へ等
間隔にロール支持シャフト12’aを配設する固定テー
ブル12’が配置され、そしてこの固定テーブル12’
を跨ぐ形態に門型コラム15’が配置されている。この
門型コラム15’の上部の水平梁には、この水平梁の前
後方向(Y軸方向)に沿って移動を自在とするととも
に、主軸スピンドルモータ14’によりツールTが着装
される主軸13’aを回転駆動される主軸ヘッド13’
が配備されている(図8を参照)。この主軸ヘッド1
3’は、ヘッドベース15’Aに本体を垂直方向(Z軸
方向)に昇降可能に取付けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この全自動
穿孔機1’のツール自動交換装置とこのツール自動交換
装置60’に付帯するツール自動測定装置70’は、門
型コラム15’の水平梁に沿った方向(Y軸方向)で穿
孔機本体10’の裏側位置に配置されている。従って、
ツール自動交換装置60’に収納されて寿命に達したツ
ールTや突発的なトラブルを起こして交換を要するツー
ルTの交換作業は、作業員が穿孔機本体10’の裏側位
置へ回り込んで作業をすることとなり、極めて非効率的
な交換作業となっていた。
【0006】また、ツール自動交換装置60’とツール
自動測定装置70’の全自動穿孔機1’における配置位
置は、前述の如く穿孔機本体10’の裏側にあって、穿
孔機本体10’から後方側に突出した位置に配置として
いる。従って、前述のワーク搬入待機領域(A)とワー
ク搬出待機領域(C)に敷設され、ワーク搬入装置2
0’とワーク搬出装置50’の主要な構成をなすガイド
レール22’aと同様にツール自動交換装置60’とツ
ール自動測定装置70’は、穿孔機本体10’との関係
で穿孔機本体10’の裏側にデットスペースを生じさせ
るとともに、全自動穿孔機1’の設置に際しては、この
デットスペースのために広い設置面積を必要としてい
た。
【0007】そこで、本発明に係るツール自動交換装置
は、これらの問題点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、全自動穿孔機のツール自動交換
装置を穿孔機本体の前面に配置することにより、従来の
穿孔機の裏側に生じたデットスペースを削除して従来の
ものより狭い場所でも設置を可能とし、さらに、ツール
自動交換装置に収納されて寿命に達した等のツールの交
換作業が、穿孔機本体の前面側で行うことにより、効率
的なツールの交換作業が可能となる、全自動穿孔機のツ
ール自動交換装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係るツール自動交換装置は、穿孔機本
体の左右方向に配置される固定テーブルを跨ぐ形態に門
型コラムが配置され、当該門型コラムの水平梁に沿って
移動を自在とするとともに、当該門型コラムの水平梁よ
り垂直方向への昇降を自在として装備されるツールを装
着する主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドに装着するツール
を交換するツール自動交換装置と、当該ツール自動交換
装置に付帯して備えられるツール自動測定装置と、これ
らの装置を制御するNC制御装置と、を備える全自動穿
孔機であって、前記ツール自動交換装置は、ツール収納
切欠部と押さえバネを有する格納テーブルと、この格納
テーブルを回転させる駆動モータと、これら格納テーブ
ルと駆動モータを収納する本体と、当該本体を穿孔機本
体の前面側で穿孔機本体の左右方向に摺動を行う、ガイ
ドレールとスライダからなる摺動機構とからなり、前記
ツール自動測定装置は、前記主軸ヘッドに装着されるツ
ールの先端部位に当接する測定子と、この測定子の垂直
方向の移動距離を検出するリニアエンコーダとを備え、
当該測定子は、前記主軸ヘッドが門型コラムの水平梁に
沿って移動する移動線と、前記ツール自動交換装置が穿
孔機本体の前面側で穿孔機本体の左右方向に摺動を行う
移動線との交差する箇所に配置する構成を、課題を解決
する手段とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】このような構成による本発明に係
るツール自動交換装置60の実施の形態について、添付
する図面を参照して説明を行う。
【0010】ツール自動交換装置60が配置される全自
動穿孔機1は、一枚若しくは複数枚積み重ねたガゼット
プライスプレート等の矩形平板(ワークW)に穿孔加工
を施す装置である。この全自動穿孔機1の穿孔機本体1
0は、穿孔機本体10の左右方向(X軸方向)にロール
支持シャフト12aがX軸方向に間隔をおいて複数配設
された固定テーブル12を備え(図2、3を参照)、こ
の固定テーブル12のX軸方向の中央部には、固定テー
ブル12を跨ぐ形態で門型コラム15が配置されてい
る。そしてこの門型コラム15には、門型コラム15の
水平梁に沿う方向(Y軸方向)にその移動を自在とする
とともに、この水平梁より垂直方向(Z軸方向)への昇
降を自在として、切削工具等のツールTが装着される主
軸13aを有する主軸ヘッド13が配置される(図1を
参照)。
【0011】前記主軸ヘッド13の下方で固定テーブル
12の上面は、ワークWの加工領域(B)とされ、また
この加工領域(B)の正面より見て右側がワーク搬入待
機領域(A)、左側がワーク搬出待機領域(C)として
いる(図1、2を参照)。
【0012】ワーク搬入待機領域(A)に配置されるワ
ーク搬入装置20は、ワークWをワーク搬入待機領域
(A)から全自動穿孔機1のワーク加工領域(B)へ搬
入する装置であって、パレット21と搬入フィーダ30
によって構成されている。また、ワーク搬出待機領域
(C)に配置されてるワーク搬出装置50は、ワークW
を前記ワーク加工領域(C)からワーク搬出待機領域
(C)に搬出する装置であって、パレット21と搬出フ
ィーダ40によって構成されている。
【0013】全自動穿孔機1のワーク加工領域(B)に
配置される穿孔機本体10の立上り面10aには、主軸
ヘッド13に装着されるツールTを交換するツール自動
交換装置60が配置されている。このツール自動交換装
置60は、図3に示すようにツール自動交換装置60の
本体62に固着されるスライダ63aとこのスライダ6
3aに係合し穿孔機本体10の立上り面10aに固着さ
れるガイドレール63bにより、穿孔機本体10の左右
方向(X軸方向)と平行な摺動を自在として取付けられ
ている。そしてこのツール自動交換装置60の摺動は、
本体62の端部に連結される摺動シリンダ69の作動に
より所定のストロークをもって可能としている。
【0014】ツール自動交換装置60は、交換する複数
のツールTを収納し、割り出し回転をする格納テーブル
61と、この格納テーブル61を回転させる駆動モータ
65を本体62に装備している。格納テーブル61は、
その回転中心が前述のガイドレール63bとスライダ6
3aの係合によりX軸方向に摺動移動し、主軸ヘッド1
3が門型コラム15の水平梁に沿う方向であるY軸方向
に移動した際に、交差する箇所と一致するように取付け
られている。そして、格納テーブル61には、複数の収
納切欠部61aが形成されるとともに、収納切欠部61
aに収納されるツールTを挟持するための押えバネ61
bが装着されている(図4を参照)。NC制御装置18
(図1、2を参照)に入力されるワークWの加工プログ
ラムに基づくツール交換指示により、主軸ヘッド13が
Y軸方向に移動するとともにツール自動交換装置60が
X軸方向に摺動して前述の交差する箇所に停止すると、
今まで使用されていたツールTが収納切欠部61a内に
格納され、次いで格納テーブル61が回転して次加工用
のツールTが割り出され、主軸13aに装着される。な
お、ツールTの主軸13aの取付けは、通常のプルスタ
ッド方式によるものである。
【0015】ツール自動交換装置60には、ツールTの
寿命を正確に検知して寿命に達したツールTの交換指示
や、ツールTの突発的なトラブルを検知してツールTの
交換指示を行うツール自動測定装置70が付帯的に装備
されていて、前述の主軸ヘッド13がY軸方向に移動し
ツール自動交換装置60がX軸方向に摺動した際の交差
する箇所の下部位置に配置されている。
【0016】このツール自動測定装置70は、主軸ヘッ
ド13に装着されるツールTの長さを自動測定する装置
であり、前述の交差する箇所に主軸ヘッド13が到達す
ると測定子71が突出してツールTの先端と当接し、こ
の測定子71の移動距離を正確に測定するリニアエンコ
ーダ等の測定センサ(図示せず)から構成されている。
測定された測定子71の移動距離は、前述のNC制御装
置18に入力され、既に入力済みの穿孔機本体10の加
工送り距離等の加工デーダと比較され、穿孔機本体10
の加工送り距離の自動補正が行われるが、所定の補正値
の範囲を超えるツールTの場合、すなわち、ツールTの
寿命に達したもの等の新品のツールTとの交換を要する
ものの場合には、その旨の交換指示が操作員に発せられ
る。
【0017】このような構成からなる全自動穿孔機1の
ツール自動交換装置60の作用について説明する。
【0018】(1)図示しないコンベアやフォークリフ
ト等の搬送手段によりワークWは、全自動穿孔機1のワ
ーク搬入装置20のパレット21上に載置される。 (2)ワーク搬入装置20によりパレット21上のワー
クWは穿孔機本体10の固定テーブル12上に移載さ
れ、クランプ装置80にグリップされるとともに、この
クランプ装置80によって図2に示すX軸方向のワーク
搬出装置50方向に送られる。 (3)固定テーブル12上を移動するワークWは、門型
コラム15に配置される主軸ヘッド13の真下で停止す
る。 (4)ワークWが停止すると、このワークWに対して穿
孔を施すためにNC制御装置18に予め入力された穿孔
プログラムに基づいて、ワークWに対しての穿孔処理が
開始される。 (5)その際、NC制御装置18からの指令が、例えば
(イ)というツールTを指定した場合、主軸ヘッド13
は門型コラム15の水平梁をY軸方向に移動して、ツー
ル自動交換装置60の移動線との交差する位置で停止す
る。 (6)するとツール自動交換装置60は、NC制御装置
18の指令に基づく摺動シリンダ69の作動により前進
し、主軸ホルダ13の軸芯と格納テーブル61の収納切
欠部61aに格納される(イ)というツールTの軸芯が
一致する箇所まで前進した後停止する。 (7)その後、主軸ホルダ13がZ軸方向にそって下降
して、(イ)というツールTがプルスタッド方式の主軸
ホルダ13に装着される。 (8)この装着が完了すると、ツール自動交換装置60
は先ほどの前進開始位置まで後退して停止する。 (9)主軸ホルダ13に(イ)というツールTの装着が
完了すると、ツール自動測定装置70の測定子71がツ
ールTの先端部に当接するまで上昇を開始しして、この
上昇した距離がツール自動測定装置70に内臓されるセ
ンサにより検出される。 (10)センサにより検出された測定子71の上昇距離
は、NC制御装置18に入力され、既に入力されている
ワークWの加工距離に対しての自動補正され、主軸ホル
ダ13が固定テーブル12のワークWの加工位置まで復
帰しての穿孔加工が正確に行われる。 (11)上述の(イ)というツールTの穿孔加工が完了
すると、次ぎに(ロ)というツールTによる穿孔加工が
必要な場合には、上述の(5)から(10)の作用が繰
り返し行われ、ワークWへの加工処理を完了させる。 (12)全ての穿孔が完了すると、固定テーブル12上
でクランプ装置80にグリップされるワークWは、クラ
ンプ装置80によりワーク搬出装置50方向へ送り移動
され、ワーク搬出装置50の作動により固定テーブル1
2よりワーク搬出装置50のパレット21に移載され
る。
【0019】なお、ツール自動測定装置70の測定子7
1によるツールTの測定は、格納テーブル61から主軸
ホルダ13へツールTを装着した後として説明を行った
が、ワークWの穿孔後にツールTを収納する前に、次回
の穿孔に適するか否かを判断するために行ってもよく、
NC制御装置18へのプログラムの入力次第で、この行
程の変更は可能であり、ユーザの作業条件によって決定
すれば良い。
【0020】
【発明の効果】以上説明を行った本考案のツール自動交
換装置によれば次のような効果を奏する。
【0021】即ち、全自動穿孔機のツール自動交換装置
を穿孔機本体の前面に配置することにより、従来の穿孔
機の裏側に生じたデットスペースを削除して従来のもの
より狭い場所でも全自動穿孔機の設置が可能となる。ま
た、ツール自動交換装置に収納されて寿命に達した等の
ツールと新しいツールとの交換作業が、穿孔機本体の前
面側で行われるために、効率的なツールの交換作業が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ツール自動交換装置を備えた全自動穿孔機の正
面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図2のD部の拡大平面図である。
【図4】図3のツール自動交換装置を部分拡大した平面
図である。
【図5】図4のE矢視方向よりの矢視正面図である。
【図6】図4のF矢視方向よりの矢視側面図である。
【図7】従来の全自動穿孔機の平面図である。
【図8】図7のG矢視方向よりの矢視側面図である。
【図9】図8の平面図である。
【符号の説明】
1 全自動穿孔機 1’ 全自動穿孔機(従来例) 10 穿孔機本体 10a 立上り面(穿孔機本体10) 10’ 穿孔機本体(従来例) 12 固定テーブル 12’ 固定テーブル(従来例) 12a ロール支持シャフト(固定テーブル12) 12’a ロール支持シャフト(従来例) 13 主軸ヘッド 13’ 主軸ヘッド(従来例) 13a 主軸 13’a 主軸(従来例) 14 主軸スピンドルモータ 15 門型コラム 15’ 門型コラム(従来例) 15A ヘッドベース 15’A ヘッドベース(従来例) 16 Z軸サーボモータ 17 Y軸サーボモータ 17a ボールシャフト 18 NC制御装置 20 ワーク搬入装置 20’ ワーク搬入装置(従来例) 21 パレット 30 搬入フィーダ 31 搬入フィーダ本体 33 マグネット本体 34 電動マグネット 37 油圧ポンプ 38 サーボモータ(搬入フィーダ本体31、搬出
フィーダ本体41) 40 搬出フィーダ 50 ワーク搬出装置 50’ ワーク搬出装置(従来例) 60 ツール自動交換装置 60’ ツール自動交換装置(従来例) 61 格納テーブル 61a 収納切欠部 61b 押さえバネ 62 装置本体(ツール自動交換装置60) 62a 63a スライダ 63b ガイドレール 65 駆動モータ(ツール自動交換装置60) 69 摺動シリンダ(ツール自動交換装置60) 70 ツール自動測定装置 71 測定子 80 クランプ装置 80’ クランプ装置(従来例) A ワーク搬入待機領域 B 加工領域 C ワーク搬出待機領域 T ツール(切削工具) W ワーク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 穿孔機本体の左右方向に配置される固定
    テーブルを跨ぐ形態に門型コラムが配置され、当該門型
    コラムの水平梁に沿って移動を自在とするとともに、当
    該門型コラムの水平梁より垂直方向への昇降を自在とし
    て装備されるツールを装着する主軸ヘッドと、 前記主軸ヘッドに装着するツールを交換するツール自動
    交換装置と、 当該ツール自動交換装置に付帯して備えられるツール自
    動測定装置と、 これらの装置を制御するNC制御装置と、を備える全自
    動穿孔機において前記ツール自動交換装置は、ツール収
    納切欠部と押さえバネを有する格納テーブルと、この格
    納テーブルを回転させる駆動モータと、これら格納テー
    ブルと駆動モータを収納する本体と、当該本体を穿孔機
    本体の前面側で穿孔機本体の左右方向に摺動を行う、ガ
    イドレールとスライダからなる摺動機構とからなり、 前記ツール自動測定装置は、前記主軸ヘッドに装着され
    るツールの先端部位に当接する測定子と、この測定子の
    垂直方向の移動距離を検出するリニアエンコーダとを備
    え、 当該測定子は、前記主軸ヘッドが門型コラムの水平梁に
    沿って移動する移動線と、前記ツール自動交換装置が穿
    孔機本体の前面側で穿孔機本体の左右方向に摺動を行う
    移動線との交差する箇所に配置すること、を特徴とする
    ツール自動交換装置。
JP10344009A 1998-12-03 1998-12-03 ツール自動交換装置 Pending JP2000167738A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005319093A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Yoshiichi Sano インターネットパチンコ遊戯装置
KR101451278B1 (ko) * 2013-04-19 2014-10-16 (주)태광테크 홈가공 및 정삭가공 겸용 마찰교반접합 복합장치
WO2018228351A1 (zh) * 2017-06-12 2018-12-20 宁波德玛智能机械有限公司 加工中心

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