JP2000308935A - Tool replacing device and device and machine tool - Google Patents

Tool replacing device and device and machine tool

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JP2000308935A
JP2000308935A JP11121742A JP12174299A JP2000308935A JP 2000308935 A JP2000308935 A JP 2000308935A JP 11121742 A JP11121742 A JP 11121742A JP 12174299 A JP12174299 A JP 12174299A JP 2000308935 A JP2000308935 A JP 2000308935A
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JP
Japan
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tool
holder
speed
tool holder
spindle
Prior art date
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Pending
Application number
JP11121742A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiro Hirose
義郎 広瀬
Etsuki Hirota
悦規 廣田
Hikari Washimi
光 鷲見
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Howa Machinery Ltd
Original Assignee
Howa Machinery Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent improper insertion of a tool holder by improving a removal effect of adhering matter sticking to the tool holder. SOLUTION: From a condition that a tool replacing arm 12 in a holder replacing operation process is placed in a standby position to replacement of a tool holder 11 of a spindle 6 with a tool holder 1 of a tool magazine 13 and in a process returning to the standby position, a rotational speed of a driving gear driving the tool replacing arm 12 is performed at a steady rotational speed higher than a holder insertion operating speed when the holder is insertion operated. Since the holder insertion operating speed is set to a speed capable of blowing off sticking matter of cutting chips or the like of the holder 11 by an air blow, the sticking matter adhering to the tool holder 11 is easily removed, and improper insertion of the tool holder 11 is prevented.

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】この発明は、マシニングセン
タ等の工作機械の工具ホルダ(ツール)を交換する自動
工具交換装置(ATC)及び工具ホルダ交換時に主軸か
らのエアブローにより、工具ホルダの主軸との当接部か
ら切粉等の付着物を清掃可能な工作機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tool changer (ATC) for exchanging a tool holder (tool) of a machine tool such as a machining center, and an air blow from the main spindle at the time of exchanging the tool holder. The present invention relates to a machine tool capable of cleaning attached matter such as chips from a contact portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の工具交換装置は、例えば特開平4
−63653号、実開平5−20841号等に開示のよ
うに、旋回軸の先端に工具ホルダ把持部を両端に備えた
工具交換アームを設け、旋回軸の後端にカムに係合され
たカムフォロアが連繋されており、駆動装置によりカム
が駆動されると、カムに倣ってカムフォロアが作動し、
カムフォロアの動きが旋回軸に伝達されて、旋回軸が旋
回と旋回軸線方向移動することによって工具交換アーム
が主軸の工具ホルダを新たな工具ホルダと交換するよう
になっている。また、この主軸の工具ホルダ交換の際に
は、例えば特開平8−281531号等に開示のよう
に、主軸の先端部及びテーパ孔内から工具ホルダの主軸
との当接部(テーパ軸やフランジ等)に向けてエア(圧
縮空気)が噴射され、切粉等の付着物の付着が防止され
ると共に吹き飛ばされて清掃されるようになっている。
2. Description of the Related Art A conventional tool changer is disclosed in, for example,
As disclosed in JP-A-6-36353, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 5-20841, etc., a cam follower provided with a tool exchange arm provided with a tool holder gripper at both ends at the tip of a turning shaft and a cam at the rear end of the turning shaft. When the cam is driven by the driving device, the cam follower operates following the cam,
The movement of the cam follower is transmitted to the turning shaft, and the turning shaft moves in the turning and turning axis directions, so that the tool changing arm replaces the tool holder of the main shaft with a new tool holder. When the tool holder of the main spindle is replaced, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-281531, a contact portion between the tip end of the main spindle and the inside of the tapered hole with the main spindle of the tool holder (taper shaft or flange). Etc.), air (compressed air) is jetted to prevent the attachment of attached matter such as cutting chips and to be blown off for cleaning.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近時、生産性の向上の
ため非切削時間の減少を計るために工具ホルダ交換動作
がますます高速に行なわれるようになっている。このた
め工具ホルダを主軸に挿着する際に、極く短時間しか、
工具ホルダの上記当接部にエアブローが作用せず、工具
ホルダに付着している切粉等の付着物を主軸からのエア
ブローで完全に排除することが困難となっており、工具
ホルダに付着物が付着した状態で主軸に工具ホルダが挿
着され、工具ホルダの挿着不良となる問題がある。ま
た、ホルダ交換動作が高速に行なわれることによって、
工具ホルダの挿着時の衝撃が大きくなり、挿着時の衝撃
によって主軸や工具交換装置等の駆動部分等の耐久性
(寿命)が低下する問題や大きな騒音が発生する問題が
ある。
Recently, a tool holder changing operation has been performed at an even higher speed in order to reduce non-cutting time in order to improve productivity. For this reason, when inserting the tool holder into the spindle,
Air blow does not act on the above-mentioned contact part of the tool holder, and it is difficult to completely remove foreign matter such as cutting chips adhered to the tool holder by air blow from the spindle. There is a problem in that the tool holder is inserted into the main spindle in a state in which is adhered, and the insertion of the tool holder becomes defective. In addition, since the holder exchange operation is performed at high speed,
The impact at the time of insertion of the tool holder becomes large, and the impact at the time of insertion decreases the durability (life) of the driving parts of the spindle, the tool changing device, and the like, and causes a problem of generating loud noise.

【0004】尚、特開平7−156036号や特開平4
−63653号等では、工具ホルダ交換時に工具交換ア
ームの交換動作速度を変更しているが、これは工具交換
アームに把持された工具ホルダの重量によってホルダ交
換動作を高速と低速とに設定して行なうものであり、特
に特開平4−63653号では、重量工具ホルダを交換
する際のみ工具交換アームの抜き差し及び180°旋回
動作を低速に切換え、軽量工具ホルダの際には定速の高
速動作で全てのホルダ交換工程が行なわれており、ホル
ダ交換動作の全体の高速化に伴ってホルダ挿着動作のみ
を低速として工具ホルダに付着した付着物をエアブロー
で吹き飛ばして工具ホルダの挿着不良を防止するもので
はなく、また、そのようなことは開示されていない。
Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
In the case of -63653 or the like, the changing operation speed of the tool changing arm is changed at the time of changing the tool holder. However, the changing speed of the tool changing arm is set to a high speed and a low speed depending on the weight of the tool holder gripped by the tool changing arm. In particular, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-63653, the insertion / removal of the tool change arm and the 180 ° turning operation are switched to a low speed only when the heavy tool holder is exchanged, and a constant high speed operation is used for the lightweight tool holder. All holder exchange processes are performed, and with the overall speed of the holder exchange operation, only the holder insertion operation is set to a low speed, and the attached matter on the tool holder is blown off by air blow to prevent poor insertion of the tool holder And no such disclosure is made.

【0005】本願発明は、工具交換装置により工具ホル
ダを交換する際の主軸に工具ホルダを挿着するときのみ
ホルダ交換動作を低速とすることで、主軸からのエアブ
ロー作用時間を長くして工具ホルダからの切粉排除効果
を向上し、工具ホルダの挿着不良を防止することであ
る。また、本願の他の目的は、工具ホルダ挿着時の衝撃
を小さくすることである。
According to the present invention, the time required for air blow from the main spindle is increased by reducing the speed of the holder exchanging operation only when the tool holder is inserted into the main spindle when the tool holder is exchanged by the tool exchanging device. It is an object of the present invention to improve the effect of removing chips from the tool and to prevent poor insertion of the tool holder. Another object of the present invention is to reduce the impact when the tool holder is inserted.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本願発明では、主軸は主軸に挿着される工具ホルダ
に向けてエアブローを噴射するようになっており、この
主軸に装着されている工具ホルダと工具マガジンの工具
ホルダとを交換可能な工具交換装置において、主軸に工
具ホルダを挿着するときの両者の相対移動速度を、エア
ブローにより工具ホルダの主軸との当接部を十分に清掃
可能なホルダ挿着動作速度に設定し、主軸と工具ホルダ
とを挿着するホルダ挿着動作以外のホルダ交換動作がホ
ルダ挿着動作より速く設定されていることを特徴とする
(請求項1)。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, the spindle is configured to blow air blow toward a tool holder inserted into the spindle, and the spindle is mounted on the spindle. In a tool changer that can exchange the tool holder with the tool holder of the tool magazine, the relative movement speed between the two when the tool holder is inserted into the spindle is sufficiently adjusted by air blow to ensure that the contact part of the tool holder with the spindle is It is characterized in that a holder insertion operation speed capable of cleaning is set, and a holder exchange operation other than the holder insertion operation for inserting the spindle and the tool holder is set faster than the holder insertion operation. ).

【0007】具体的には、本願発明は、ホルダ挿着動作
速度とホルダ挿着動作以外のホルダ交換動作速度とは、
駆動装置の回転速度を変更することにより切換えられ、
ホルダ挿着動作のときの駆動装置の回転速度よりホルダ
挿着動作以外のホルダ交換動作のときの駆動装置の定常
回転速度が高速に設定されることを特徴とする(請求項
2)。
Specifically, according to the present invention, the holder insertion operation speed and the holder exchange operation speed other than the holder insertion operation are:
It is switched by changing the rotation speed of the driving device,
The steady rotation speed of the drive device during a holder exchange operation other than the holder insertion operation is set to be higher than the rotation speed of the drive device during the holder insertion operation (claim 2).

【0008】また本願では、主軸は工具ホルダ交換の際
に主軸に挿着される工具ホルダに向けてエアブローを噴
射して切粉等を除去するようになっており、この主軸と
平行な旋回軸線回りに回動可能かつ旋回軸線方向に移動
可能な工具交換アームを備え、工具交換アームの両端に
はホルダ把持部が設けてあり、工具交換アームの旋回動
作と旋回軸線方向への移動による工具ホルダの抜取動作
と工具ホルダの挿着動作によって工具ホルダを交換する
工具交換装置において、工具交換アームの挿着動作時の
工具交換アームを駆動する駆動装置の回転速度を、主軸
に工具ホルダを挿着するときにエアブローにより工具ホ
ルダの主軸との当接部を十分に清掃可能なホルダ挿着動
作速度となる回転速度に設定し、工具交換アームの旋回
動作速度と抜取動作速度とがホルダ挿着動作速度より速
くなるように、この旋回動作とホルダ抜取動作の際の駆
動装置の定常回転速度をホルダ挿着動作時の駆動装置の
回転速度より速く設定したことを特徴とする(請求項
3)。これらの構成では、主軸に工具ホルダを装着する
ホルダ装着動作が、ホルダから付着物を清掃除去するに
必要な遅い速度であるから、エアブロー効果が高く、付
着物除去が確実となる。しかも、それ以外の工具交換動
作は高速なので、工具交換動作全体の時間が、さほど長
くならない。
Further, in the present invention, the spindle is configured to eject air blow toward a tool holder inserted into the spindle when the tool holder is replaced, thereby removing chips and the like, and a turning axis parallel to the spindle. A tool change arm that can rotate around and move in the direction of the rotation axis is provided. At both ends of the tool change arm, holder holders are provided, and a tool holder is formed by the turning operation of the tool change arm and the movement in the direction of the rotation axis. In the tool changer that replaces the tool holder by the extraction operation of the tool holder and the insertion operation of the tool holder, the rotation speed of the drive device that drives the tool exchange arm at the time of the insertion operation of the tool exchange arm, the insertion of the tool holder to the spindle When the tool is rotated, set the rotation speed to the holder insertion operation speed at which the contact part of the tool holder with the spindle can be sufficiently cleaned by air blow. The stationary rotation speed of the drive during the turning operation and the holder removal operation is set to be higher than the rotation speed of the drive during the holder insertion operation so that the speed is faster than the holder insertion operation speed. (Claim 3). In these configurations, since the holder mounting operation of mounting the tool holder on the main spindle is at a low speed necessary for cleaning and removing the extraneous matter from the holder, the air blowing effect is high and the extraneous matter removal is ensured. In addition, since the other tool changing operations are performed at a high speed, the time required for the entire tool changing operation is not so long.

【0009】一層具体的には、本願発明は、ホルダ挿着
動作速度が設定記憶される挿着速度記憶手段と、エアブ
ローにより工具ホルダの主軸との当接部を十分に清掃可
能なホルダ挿着動作速度となる動作速度変更領域が設定
記憶される変速領域記憶手段と、変速領域記憶手段に設
定された動作速度変更領域となったときにホルダ挿着動
作を挿着速度記憶手段に設定されたホルダ挿着動作速度
で実行させる挿着動作手段と、ホルダ挿着動作以外のホ
ルダ交換動作を高速で行なう高速交換動作手段とを備え
ていることを特徴とする(請求項4)。これによれば、
エアブローが効果的に作用するように、変速領域を設定
することが容易である。
More specifically, the present invention relates to an insertion speed storage means for setting and storing a holder insertion operation speed, and a holder insertion / removal device capable of sufficiently cleaning a contact portion of a tool holder with a main shaft by air blow. A speed change area storage means for setting and storing an operation speed change area serving as an operation speed; and a holder insertion operation being set in the insertion speed storage means when the operation speed change area is set in the speed change area storage means. The present invention is characterized in that there are provided an insertion operation means for executing at a holder insertion operation speed, and a high-speed exchange operation means for performing a holder exchange operation other than the holder insertion operation at a high speed (claim 4). According to this,
It is easy to set the shift range so that the air blow works effectively.

【0010】また、本願発明は、主軸に装着されている
工具ホルダと工具マガジンの工具ホルダとを交換可能な
工具交換装置において、主軸に工具ホルダを挿着すると
きの両者の相対移動速度を、主軸からのエアブローによ
り工具ホルダの主軸との当接部を十分に清掃可能で、主
軸と工具ホルダとを挿着するホルダ挿着動作以外のホル
ダ交換動作より遅いホルダ挿着動作速度と、ホルダ挿着
動作以外のホルダ交換動作と同様の動作速度との間で選
択可能とした(請求項5)。この構成では、切粉発生の
ないような場合には、ホルダ装着速度を遅くしないよう
にできるので、工具交換動作が高速のまま実行される。
Further, according to the present invention, in a tool changer capable of exchanging a tool holder mounted on a main spindle and a tool holder of a tool magazine, a relative movement speed between the two when the tool holder is inserted into the main spindle is determined. The contact area between the tool holder and the spindle can be sufficiently cleaned by air blow from the spindle, and the holder insertion operation speed, which is slower than the holder exchange operation other than the holder insertion operation for inserting the spindle and the tool holder, and the holder insertion operation It is possible to select between the same operation speed as the holder exchange operation other than the wearing operation (claim 5). With this configuration, when there is no generation of cutting chips, the holder mounting speed can be prevented from being reduced, so that the tool changing operation is performed at a high speed.

【0011】また、本願において、主軸は、工具ホルダ
の当接部であるテーパ軸が嵌合されるテーパ孔に向けて
エアブローを噴射する主軸内に設けられた内側エア噴射
孔と工具ホルダのフランジ部後端面に向けてエアブロー
を噴射する主軸先端に設けられた外側エア噴射孔とを備
えていることを特徴とする(請求項6)。これによれ
ば、エアブローは、テーパ軸外周面と工具ホルダのフラ
ンジ部とを清掃できる。
Further, in the present application, the main shaft has an inner air injection hole provided in the main shaft for jetting air blow toward a tapered hole into which a tapered shaft which is a contact portion of the tool holder is fitted, and a flange of the tool holder. And an outer air injection hole provided at the tip of the main shaft for injecting air blow toward the rear end face of the part. According to this, the air blow can clean the taper shaft outer peripheral surface and the flange portion of the tool holder.

【0012】主軸に装着された工具ホルダと工具マガジ
ンの工具ホルダとを交換する工具交換方法において、工
具ホルダ交換の際に、主軸に工具ホルダを装着するホル
ダ挿着動作を、それ以外のホルダ交換動作より遅くした
(請求項7)。この交換動作では、エアブローの有無に
拘らず、ホルダ装着速度のみがゆっくりとなり、主軸に
工具ホルダを装着する時の衝撃が小さくなり、騒音など
の発生が抑えられる。
In a tool exchanging method for exchanging a tool holder mounted on a main spindle with a tool holder of a tool magazine, when exchanging a tool holder, a holder inserting operation for mounting a tool holder on a main spindle is performed by exchanging other holders. It is slower than the operation (claim 7). In this replacement operation, regardless of the presence or absence of air blow, only the holder mounting speed becomes slow, the impact when the tool holder is mounted on the main shaft is reduced, and the generation of noise and the like is suppressed.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に本願発明の実施の形態につい
て説明する。図1に示すようにマシニングセンタ(工作
機械)1の本体ベッド2上には図示しない左右方向のガ
イドが設けられており、このガイド上を左右方向に水平
移動可能とした移動ベース3に前後方向のガイドを介し
て前後方向に移動可能に移動コラム4が設けられてい
る。この移動コラム4前面に主軸ヘッド5が昇降自在に
支持され主軸ヘッド5には水平な主軸6が回転自在に装
着してある。また、ベッド2上の左右には支柱9が立設
されており、この支柱9の上端部に支持ベース7が取付
けられている。このベッド2と一体の支持ベース7の上
面には複数の工具ホルダ11を備え、その工具ホルダ1
1の1つを所定の割出位置(工具交換アーム12の旋回
軸線の直上位置)に割出す工具マガジン13が設けられ
ている。工具マガジン13は、垂直旋回軸周りに旋回さ
れる多数の工具ポット13aを放射状に備えており、各
工具ポット13aに、前記工具ホルダ11を軸線方向に
着脱自在に保持している。また、支持ベース7の下面に
は移動コラム4の上方に位置するように工具交換装置
(ATC)14が固着されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, a left-right guide (not shown) is provided on a main body bed 2 of a machining center (machine tool) 1, and a moving base 3 capable of moving horizontally on the guide in the left-right direction is provided. A movable column 4 is provided so as to be movable in the front-rear direction via a guide. A spindle head 5 is supported on the front surface of the movable column 4 so as to be vertically movable, and a horizontal spindle 6 is rotatably mounted on the spindle head 5. Also, columns 9 are erected on the left and right of the bed 2, and a support base 7 is attached to the upper end of the column 9. A plurality of tool holders 11 are provided on the upper surface of the support base 7 integrated with the bed 2.
There is provided a tool magazine 13 for indexing one of them into a predetermined indexing position (a position immediately above the turning axis of the tool changing arm 12). The tool magazine 13 is provided with a large number of tool pots 13a which are turned around a vertical turning axis, and holds the tool holder 11 in each of the tool pots 13a so as to be detachable in the axial direction. A tool changing device (ATC) 14 is fixed to the lower surface of the support base 7 so as to be located above the movable column 4.

【0014】工具交換装置14は例えば実開平5−20
841号や特開平10−58263号等に開示のものと
略同様なものであり、図2〜図4により工具交換装置1
4の概要を説明する。図2,図3においてハウジング2
0には、ハウジング20前後面に設けた軸受部材26,
27によって旋回軸21が回転自在に、かつ旋回軸線方
向に摺動自在に支持されている。この旋回軸21の中間
部には旋回軸21と一体に旋回用のピニオン22が設け
てある。旋回軸21の先端部には両端にホルダ把持部1
2aを備えた工具交換アーム12が固着されている。旋
回軸21の後端部にはシフタ23が設けられている。ハ
ウジング20内には前記旋回軸21と軸線方向が直交す
るドラムカム24がハウジング20の両側面に設けた軸
受29aによって回転自在に軸支してある。このドラム
カム24の一端側にはハウジング20に取付けられた駆
動装置であるサーボモータ10が連結してある。このド
ラムカム24の外周には旋回軸21の前後動用の第1カ
ム要素(カム溝)30と旋回軸21を旋回する第2、第3
カム要素(カム溝)40,50が設けてある。
The tool changing device 14 is, for example, an actual open gear 5-20.
841 and JP-A-10-58263, and the like.
The outline of No. 4 will be described. 2 and 3, the housing 2
0, bearing members 26 provided on the front and rear surfaces of the housing 20;
The swing shaft 21 is supported by 27 so as to be rotatable and slidable in the direction of the swing axis. A turning pinion 22 is provided integrally with the turning shaft 21 at an intermediate portion of the turning shaft 21. At both ends of the pivot shaft 21, holder holding portions 1 are provided at both ends.
The tool change arm 12 provided with 2a is fixed. A shifter 23 is provided at the rear end of the turning shaft 21. A drum cam 24 whose axis is orthogonal to the rotating shaft 21 is rotatably supported in the housing 20 by bearings 29 a provided on both side surfaces of the housing 20. One end of the drum cam 24 is connected to a servomotor 10 which is a driving device attached to the housing 20. On the outer periphery of the drum cam 24, a first cam element (cam groove) 30 for moving the turning shaft 21 back and forth and second and third turning members of the turning shaft 21 are provided.
Cam elements (cam grooves) 40 and 50 are provided.

【0015】第1、第2、第3カム溝30、40,50
には夫々カムフォロア34,43,53が転動自在に嵌
入してある。カムフォロア34はリンク31を介してシ
フタ23の溝部23aに回動自在に挿入されたカムフォ
ロア38に連結してあり、第1カム溝30の回転をリン
ク31により旋回軸21の前後動に変換し、工具交換ア
ーム12の工具ホルダ11の把持後の旋回軸21の前方
移動によるホルダ抜取動作と、工具ホルダ入換後の旋回
軸21の後方移動によるホルダ挿着動作とを行なわせ
る。
First, second, and third cam grooves 30, 40, 50
The cam followers 34, 43, and 53 are respectively rotatably fitted in the cam followers. The cam follower 34 is connected to a cam follower 38 rotatably inserted into the groove 23a of the shifter 23 via the link 31. The link 31 converts the rotation of the first cam groove 30 into forward and backward movement of the turning shaft 21. The holder removing operation by the forward movement of the turning shaft 21 after the tool holder 11 is gripped by the tool changing arm 12 and the holder inserting operation by the backward movement of the turning shaft 21 after the replacement of the tool holder are performed.

【0016】カムフォロア43は第1ラック体41の一
端に回動自在に連結されており、第1ラック体41は工
具交換アーム12が後退端位置にあるとき他端のラック
41aがピニオン22と噛合い、第2カム溝40の回転
で第1ラック体41がドラムカム軸方向に前後動して旋
回軸21に、ホルダ交換動作の最初に工具交換アーム1
2を図1に示す水平な待機位置から工具ホルダ把持位置
への正方向(時計方向)の旋回と、工具ホルダ交換後に
待機位置へ戻る逆方向の旋回とを与えるようにしてあ
る。
The cam follower 43 is rotatably connected to one end of a first rack body 41. The first rack body 41 engages with the pinion 22 when the tool change arm 12 is at the retracted end position. The rotation of the second cam groove 40 causes the first rack body 41 to move back and forth in the drum cam axis direction, so that the first shaft 41 is moved to the turning shaft 21 at the beginning of the holder changing operation.
2 provides a forward (clockwise) turn from the horizontal standby position shown in FIG. 1 to the tool holder holding position and a reverse turn to return to the standby position after the tool holder is replaced.

【0017】カムフォロア53は第2ラック体51の一
端に回動自在に連結されており、第2ラック体51は工
具交換アーム12が前進端位置にあるとき他端のラック
51aがピニオン22と噛合い、第3カム溝50の回転
による第2ラック体51のドラムカム軸方向の前後動に
より旋回軸21に、工具交換アーム12が主軸6の工具
ホルダ11と工具マガジン13の工具ホルダ11を入換
える正方向の旋回を与えるようにしてある。
The cam follower 53 is rotatably connected to one end of a second rack body 51. The second rack body 51 engages with the pinion 22 when the tool exchanging arm 12 is at the forward end position. The tool exchange arm 12 exchanges the tool holder 11 of the main spindle 6 and the tool holder 11 of the tool magazine 13 with the turning shaft 21 by the longitudinal movement of the second rack body 51 in the drum cam axis direction due to the rotation of the third cam groove 50. It is designed to give a positive turn.

【0018】主軸6は図5に示すように主軸ヘッド5に
複数の軸受55を介して回転可能に支持されている。主
軸6には図示しないローターが一体に設けてあり、主軸
ヘッド5内に設けたステータとからなるモータにより回
動可能となっている。主軸6の先端に工具ホルダ装着用
のテーパ孔(工具ホルダ当接部)56が形成されてお
り、このテーパ孔56に連続して中空孔57が穿設され
ている。この中空孔57内には工具ホルダ把持用のプル
ロッド58が軸方向移動自在に挿通され、図示しない皿
バネによって後方へ付勢されている。
The spindle 6 is rotatably supported by the spindle head 5 via a plurality of bearings 55 as shown in FIG. The main shaft 6 is integrally provided with a rotor (not shown), and is rotatable by a motor including a stator provided in the main shaft head 5. A tapered hole (tool holder contact portion) 56 for mounting a tool holder is formed at the tip of the main shaft 6, and a hollow hole 57 is formed continuously with the tapered hole 56. A pull rod 58 for holding a tool holder is inserted into the hollow hole 57 so as to be movable in the axial direction, and is urged rearward by a disc spring (not shown).

【0019】プルロッド58は図示しない公知のアンク
ランプ装置(例えば特開平10−225845号、特開
平10−58263号等)により軸線方向前後に移動可
能となっている。プルロッド58の先端には、工具ホル
ダ11の後部のプルスタッド69を保持する保持部59
が設けられている。保持部59はその先端に複数個の鋼
球60を円周方向を等分し半径方向に移動可能に組み込
んであり、プルロッド58の軸方向の摺動によって中空
孔57前方のカム面57aと協働してプルスタッド69
をクランプ、アンクランプするようになっている。
The pull rod 58 can be moved back and forth in the axial direction by a known unclamping device (for example, JP-A-10-225845, JP-A-10-58263, etc.) not shown. A holding portion 59 for holding a pull stud 69 at the rear of the tool holder 11 is provided at the tip of the pull rod 58.
Is provided. The holding portion 59 has a plurality of steel balls 60 mounted at its tip movably in the radial direction while equally dividing the circumferential direction, and cooperates with the cam surface 57 a in front of the hollow hole 57 by sliding the pull rod 58 in the axial direction. Working pull stud 69
Are clamped and unclamped.

【0020】また、主軸ヘッド5にはエアブロー用流路
61が設けられており、主軸6に設けられたエアブロー
用流路62の一端とエアブロー用流路63の一端に連通
されている。エアブロー用流路62の他端はカム面57
aに向けて開口する内側エア噴射孔62aとなってお
り、中空孔57を介してテーパ孔56にエア(圧縮空気)
を吹き出すようになっている。エアブロー用流路63は
主軸6の先端部分に回転軸線を対称軸として複数設けら
れており、先端が主軸6の先端面6aに開口する外側エ
ア噴射孔63aとなっている。
The spindle head 5 is provided with an air blow channel 61, which communicates with one end of an air blow channel 62 provided on the spindle 6 and one end of an air blow channel 63. The other end of the air blow channel 62 has a cam surface 57.
a (air) (compressed air) is formed in the tapered hole 56 through the hollow hole 57.
Is blown out. A plurality of air blow passages 63 are provided at the distal end of the main shaft 6 with the rotation axis as a symmetric axis, and the distal end is an outer air injection hole 63 a that opens to the distal end surface 6 a of the main shaft 6.

【0021】駆動装置10は回転検出手段(エンコー
ダ)64を備え、NC制御装置65と電気的に連結され
ている。NC制御装置65はCPU66、記憶手段(メ
モリ)67、入力手段68等を備えている。入力手段6
8から入力された制御プログラムが記憶手段67に記憶
され、CPU66が制御プログラムに基づいて工作機械
での加工や工具ホルダ交換等を実行処理し、ホルダ交換
動作は制御プログラムに含まれる工具ホルダ交換プログ
ラムに基づき実行される。また、記憶手段67は、ホル
ダ交換動作時の工具交換装置14の動作速度変更領域が
設定記憶される減速領域記憶手段(変速領域記憶手段)
と、動作速度変更領域での工具交換アーム12の動作速
度(サーボモータ10の回転速度)が設定記憶される挿
着速度記憶手段とを備えている。また、NC制御装置6
5には、回転検出手段64からのサーボモータ10の回
転量(ドラムカム24の回転位置)を検知するための入
力パルスが入力され、この入力パルスに基づきホルダ交
換動作の1サイクルの各工程を検知可能となっている。
NC制御装置65には、工作機械1が受け持っている各
加工、作業工程に対応して、その工程終了時のATC動
作を、変速モードか、一定速度で動作させる一定速モー
ドかを選択し、設定しておく動作モード設定手段71が
接続されている。加工工程で工具ホルダ11に切粉等の
付着が予想されるとき、変速モードを選択する。これに
より変速指令が出力される。一方、作業工程が計測など
であって、切粉等の付着物が付着しない工程や、加工工
程であっても付着物の付着がほとんど影響しない工程で
のホルダ交換動作のときには、一定速モードを選択す
る。
The driving device 10 includes a rotation detecting means (encoder) 64 and is electrically connected to the NC control device 65. The NC control device 65 includes a CPU 66, storage means (memory) 67, input means 68, and the like. Input means 6
8 is stored in the storage means 67, and the CPU 66 executes processing on the machine tool and tool holder exchange based on the control program, and the holder exchange operation includes a tool holder exchange program included in the control program. It is executed based on. Further, the storage means 67 is a deceleration area storage means (shift area storage means) in which an operation speed change area of the tool changing device 14 at the time of holder exchange operation is set and stored.
And an insertion speed storage means for setting and storing the operation speed of the tool changing arm 12 (the rotation speed of the servomotor 10) in the operation speed change area. Also, the NC control device 6
An input pulse for detecting the amount of rotation of the servomotor 10 (rotational position of the drum cam 24) from the rotation detection means 64 is input to 5 and each step of one cycle of the holder exchange operation is detected based on the input pulse. It is possible.
The NC control device 65 selects an ATC operation at the end of the process corresponding to each of the machining and work processes that the machine tool 1 is responsible for, a shift mode or a constant speed mode in which the ATC operation is performed at a constant speed. The operation mode setting means 71 to be set is connected. When the attachment of chips or the like to the tool holder 11 is expected in the machining process, the shift mode is selected. As a result, a shift command is output. On the other hand, the constant speed mode is set when the work process is measurement or the like, and the holder exchange operation is performed in a process in which the deposits such as chips are not attached, select.

【0022】動作速度変更領域は、ホルダ交換動作にお
いて、工具交換アーム12の後退動作(工具ホルダの挿
入動作)の開始以降の任意の動作から主軸6への工具ホ
ルダ11の挿着までのホルダ挿着動作工程において、工
具交換装置14を前記工具交換アーム12の正逆旋回動
作とホルダ抜取動作の時の動作速度より低速に変更して
工具交換装置14を動作するATC減速領域であり、こ
の低速動作間に対応するサーボモータ10の減速回転範
囲である。この実施態様では図7の動作工程図に示すよ
うに前記動作速度変更領域はホルダ装着動作工程と一致
している。動作速度変更領域での工具交換アーム12の
動作速度は、主軸6と工具ホルダ11とを挿着するとき
にエアブローにより工具ホルダ11の主軸6との当接部
70であるテーパ軸70aとフランジ部後端面70bを
十分に清掃可能なホルダ挿着動作速度(低速動作速度)
であり、このホルダ挿着動作速度となるようにサーボモ
ータ10の回転速度が設定される。
The operation speed change area is a range from an arbitrary operation after the start of the retreat operation (insertion operation of the tool holder) of the tool exchange arm 12 to the insertion of the tool holder 11 to the main shaft 6 in the holder exchange operation. In the loading operation step, the ATC deceleration region in which the tool changing device 14 is operated at a speed lower than the operating speed at the time of the forward / reverse turning operation of the tool changing arm 12 and the operation of removing the holder and the tool changing device 14 is operated. This is the deceleration rotation range of the servo motor 10 corresponding to the period between operations. In this embodiment, as shown in the operation process diagram of FIG. 7, the operation speed change region coincides with the holder mounting operation process. The operation speed of the tool change arm 12 in the operation speed change area is determined by the air blow when the main shaft 6 and the tool holder 11 are inserted into the taper shaft 70a, which is the contact portion 70 of the tool holder 11 with the main shaft 6, and the flange portion. Holder insertion operation speed (slow operation speed) that can sufficiently clean rear end face 70b
The rotation speed of the servo motor 10 is set so as to achieve the holder insertion operation speed.

【0023】図6のフローチャートに示す前記工具ホル
ダ交換プログラムの各ステップは機能実現手段を示して
いる。ステップS1は前記動作モード選択手段71から
の変速指令の有無に基づき、工作機械1が受け持ってい
る複数の加工、作業工程において、工具ホルダ交換工程
の1サイクルにおいてホルダ挿着動作速度を変速する
か、変速しないかを判別する変速判別手段である。
Each step of the tool holder changing program shown in the flowchart of FIG. 6 represents a function realizing means. Step S1 is to determine whether to shift the holder insertion operation speed in one cycle of the tool holder exchange process in a plurality of machining and work processes assigned to the machine tool 1 based on the presence or absence of a shift command from the operation mode selection means 71. Is a shift determining means for determining whether or not to shift.

【0024】ステップS4,S8は工具交換アーム12
のホルダ交換動作を通常の交換速度で行なう高速交換動
作手段であり、この通常の交換速度は前記ホルダ挿着動
作速度より速い速度であり、この通常の交換速度のとき
のサーボモータ10の回転速度は、ホルダ挿着動作速度
となるサーボモータ10の回転速度より高速の定常回転
速度に設定されている。
Steps S4 and S8 correspond to the tool change arm 12
Is a high-speed exchange operation means for performing the holder exchange operation at a normal exchange speed. The ordinary exchange speed is higher than the holder insertion operation speed, and the rotational speed of the servo motor 10 at the ordinary exchange speed is changed. Is set to a steady rotation speed higher than the rotation speed of the servomotor 10 which is the holder insertion operation speed.

【0025】ステップS5,S7は回転検出手段64か
らの入力パルスからホルダ交換動作がホルダ挿着動作工
程のATC減速領域内にあるかどうかを判別する減速領
域判別手段である。ステップS6はホルダ挿着動作を変
速する場合にATC減速領域でのホルダ挿着動作を記憶
手段67に記憶されたホルダ挿着動作速度となるように
サーボモータ10の回転速度を設定し、NC制御装置6
5からサーボモータ10に回転パルス指令を出力して回
転速度を制御し、そのホルダ挿着動作速度で工具交換ア
ーム12を動作する挿着動作手段である。ステップS4
〜S9により、変速モードの工具交換動作が実現され
る。
Steps S5 and S7 are deceleration area discriminating means for judging from the input pulse from the rotation detecting means 64 whether or not the holder exchanging operation is within the ATC decelerating area of the holder inserting operation step. Step S6 sets the rotation speed of the servomotor 10 so that the holder insertion operation in the ATC deceleration region becomes the holder insertion operation speed stored in the storage means 67 when the speed of the holder insertion operation is changed, and the NC control is performed. Device 6
5 is an insertion operation means for outputting a rotation pulse command to the servomotor 10 to control the rotation speed and operating the tool changing arm 12 at the holder insertion operation speed. Step S4
Through S9, the tool changing operation in the shift mode is realized.

【0026】一方、ステップS2とS3により、ホルダ
挿着動作を減速するステップを含まない一定速モードの
工具交換動作が実現される。
On the other hand, the steps S2 and S3 realize a tool changing operation in the constant speed mode which does not include the step of decelerating the holder insertion operation.

【0027】工作機械1において工具ホルダ11による
ワークの加工が終了するとNC制御装置65から工具ホ
ルダ交換指令が出力されて、主軸ヘッド5がホルダ交換
位置に移動して工具ホルダ交換工程となり、主軸6内の
皿バネによって後方へ付勢され工具ホルダ11を把持し
ていたプルロッド58がアンクランプ装置により前方に
押し出され、プルロッド58によるプルスタッド69の
引き込みが解除され、プルスタッド69が保持部59か
らアンクランプされる。また、主軸6の先端部に設けら
れた前記内、外側エア噴射孔62a、63aからエアブ
ローが噴射される。
When the machining of the workpiece by the tool holder 11 in the machine tool 1 is completed, a tool holder exchange command is output from the NC controller 65, the spindle head 5 moves to the holder exchange position, and a tool holder exchange step is performed. The pull rod 58 urged rearward by the inner disc spring and holding the tool holder 11 is pushed forward by the unclamping device, the pulling of the pull stud 69 by the pull rod 58 is released, and the pull stud 69 is released from the holding portion 59. Unclamped. In addition, air blow is injected from the inner and outer air injection holes 62a and 63a provided at the tip of the main shaft 6.

【0028】また、NC制御装置65は、動作モード選
択手段71により加工工程に対して設定されている動作
モードが一定速モードであるときには、ステップS1で
変速指令がないのでステップS2に進み、工具交換装置
14によるホルダ交換動作が通常の交換速度で行なわれ
るようにサーボモータ10に回転パルス指令を出力して
高速の定常回転速度でサーボモータ10を駆動してドラ
ムカム24を回転する。ドラムカム24の回転によっ
て、図7の(a)に示すように待機位置にあった工具交
換アーム12は、図7の(b)に示すように工具ホルダ
把持位置へ正方向に旋回し、工具マガジン13に割り出
された工具ホルダ11と主軸6の工具ホルダ11とを把
持した状態となる。次に図7の(c)に示すように工具
交換アーム12が前進して工具マガジン13の工具ホル
ダ11と主軸6の工具ホルダ11とが抜き取られる。次
に図7の(d)に示すように工具交換アーム12が主軸
6の工具ホルダ11と工具マガジン13の工具ホルダ1
1を入換える正方向の旋回を行なう。次に図7の(e)
に示すように工具ホルダ11が入れ換えられた状態で工
具交換アーム12が工具ホルダ把持位置に後退して主軸
6に工具ホルダ11が装着される。工具交換アーム12
が工具ホルダ11をアンクランプした後、次に図7の
(f)に示すように工具交換アーム12が工具ホルダ把
持位置から待機位置に逆方向に旋回して待機状態とな
る。工具ホルダ11を交換して待機状態となるとステッ
プS3を経てホルダ交換動作が終了する。
When the operation mode set for the machining process by the operation mode selection means 71 is the constant speed mode, the NC control device 65 proceeds to step S2 because there is no gear change command in step S1. A rotation pulse command is output to the servo motor 10 so that the holder exchange operation by the exchange device 14 is performed at a normal exchange speed, and the servo motor 10 is driven at a high steady-state rotational speed to rotate the drum cam 24. As a result of the rotation of the drum cam 24, the tool change arm 12, which was at the standby position as shown in FIG. 7A, pivots in the forward direction to the tool holder gripping position as shown in FIG. 13 and the tool holder 11 of the main spindle 6 are gripped. Next, as shown in FIG. 7C, the tool change arm 12 advances, and the tool holder 11 of the tool magazine 13 and the tool holder 11 of the main shaft 6 are extracted. Next, as shown in FIG. 7 (d), the tool change arm 12 includes the tool holder 11 of the spindle 6 and the tool holder 1 of the tool magazine 13.
A turn is made in the forward direction in which 1 is exchanged. Next, FIG.
When the tool holder 11 is replaced, the tool change arm 12 retreats to the tool holder holding position and the tool holder 11 is mounted on the spindle 6 as shown in FIG. Tool change arm 12
After the tool holder 11 has unclamped the tool holder 11, the tool change arm 12 then turns from the tool holder gripping position to the standby position in the opposite direction as shown in FIG. When the tool holder 11 is replaced and the tool holder 11 enters the standby state, the holder replacing operation ends through step S3.

【0029】一方、動作モード選択手段71で、変速モ
ードが選択されている加工工程が終了したときには、ス
テップS1で変速指令があるのでステップS4に進み、
先ず前記ステップS2と同様に通常の交換速度で(a)
の待機位置から(b)で工具ホルダ把持位置に工具交換
アーム12が旋回し、(c)で主軸6から工具ホルダ1
1を抜き取り、(d)で主軸6の工具ホルダ11と工具
マガジン13の工具ホルダ11とを工具交換アーム12
が旋回して交換するホルダ交換動作までが行われる。次
にステップS5で回転検出手段64からNC制御装置6
5に入力された入力パルスによりサーボモータ10の回
転量がATC減速領域として設定された回転量となった
と判断されると、ステップS6に進む。
On the other hand, when the machining process in which the shift mode is selected by the operation mode selecting means 71 is completed, the process proceeds to step S4 because there is a shift command in step S1.
First, as in step S2, at a normal exchange speed (a)
(B) the tool change arm 12 pivots to the tool holder gripping position from the standby position, and (c) moves the tool holder 1 from the spindle 6 to the tool holder 1.
1 and the tool holder 11 of the spindle 6 and the tool holder 11 of the tool magazine 13
Is performed until the holder is replaced. Next, at step S5, the rotation control means 64
When it is determined that the rotation amount of the servo motor 10 has reached the rotation amount set as the ATC deceleration region based on the input pulse input to 5, the process proceeds to step S6.

【0030】ステップS6では、工具交換アーム12の
動作速度が通常の交換速度から、記憶手段67に記憶さ
れたエアブローにより工具ホルダ11の主軸6との当接
部70を十分に清掃可能なホルダ挿着動作速度となるよ
うに、サーボモータ10の回転速度が図7に示すように
通常の定常回転速度より低速とされ、(e)のホルダ挿
着動作が低速で行なわれる。このとき工具交換アーム1
2の後退がゆっくりと行なわれるので、エアブローが工
具ホルダ11に向けて噴射される時間が長くなり、エア
ブローにより工具ホルダ11に付着した付着物が充分に
吹き飛ばされて主軸6への工具ホルダ11の挿着不良が
防止されると共に、工具ホルダ11の挿着による衝撃が
小さくなり、主軸6や工具交換装置14の駆動部分等の
耐久性の低下が防止される。
In step S6, the operation speed of the tool change arm 12 is changed from the normal change speed to the holder insert which can sufficiently clean the contact portion 70 of the tool holder 11 with the main shaft 6 by the air blow stored in the storage means 67. As shown in FIG. 7, the rotation speed of the servo motor 10 is set lower than the normal steady rotation speed so that the mounting operation speed is reached, and the holder insertion operation (e) is performed at a low speed. At this time, the tool change arm 1
2 is performed slowly, so that the time during which the air blow is sprayed toward the tool holder 11 is prolonged, and the matter attached to the tool holder 11 is sufficiently blown away by the air blow, so that the tool holder 11 is moved to the spindle 6. In addition to preventing the poor insertion, the impact due to the insertion of the tool holder 11 is reduced, and the durability of the main shaft 6, the driving portion of the tool changing device 14, and the like is prevented.

【0031】次にホルダ挿着動作が終了すると回転検出
手段64からNC制御装置65に入力された入力パルス
によりサーボモータ10の回転量がATC減速領域とし
て設定された回転量を超えるので、ステップS7でサー
ボモータ10の回転量がATC減速領域にないと判断さ
れてステップS8に進む。ステップS8では、サーボモ
ータ10の回転速度を図7に示すようにホルダ挿着動作
速度から定常回転速度に戻し、工具交換アーム12を前
記(f)と同様に工具ホルダ11をアンクランプした
後、工具ホルダ把持位置から待機位置に逆方向に旋回す
る。そしてステップS8からステップS9を経てホルダ
交換動作が完了する。
Next, when the holder insertion operation is completed, the rotation amount of the servo motor 10 exceeds the rotation amount set as the ATC deceleration region by the input pulse input from the rotation detecting means 64 to the NC control device 65. It is determined that the rotation amount of the servo motor 10 is not in the ATC deceleration region, and the process proceeds to step S8. In step S8, the rotation speed of the servomotor 10 is returned from the holder insertion operation speed to the steady rotation speed as shown in FIG. 7, and the tool exchange arm 12 is unclamped with the tool holder 11 in the same manner as (f). It turns in the opposite direction from the tool holder holding position to the standby position. Then, the holder exchange operation is completed through steps S8 to S9.

【0032】前述のように、変速指令がある場合にはホ
ルダ挿着動作のみを他のホルダ交換動作より低速とする
ので、1サイクルあたりのホルダ交換動作時間は僅かに
延びるのみであり、このサイクルタイムの影響を最低限
に押えた状態で大きな付着物除去効果とすることができ
る。尚、ホルダ挿着動作時の工具ホルダ11のテーパ軸
70aが主軸11のテーパ孔56内に挿入される際に、
テーパ軸70aとテーパ孔56との間にエアブローによ
る清掃気流が付着物を吹き飛ばすことが可能な強さとな
る適当な隙間が形成される挿入位置で一時的に工具交換
アーム12を停止するようにしても良い。また、本願実
施の形態ではサーボモータ10の回転速度を変更して工
具交換アーム12の動作速度を変更したが、これに限定
されるものではなく、例えば主軸が工具ホルダに対して
移動することによって工具ホルダ交換が行なわれる場合
には、工具ホルダを挿着するために主軸が工具ホルダに
向けて移動するときの移動速度を低速動作速度としても
良い。また、変速指令は工作機械が受け持っている複数
の工程を制御する一連の加工プログラム中に、各加工工
程に対応して予め記述されていてもよい。
As described above, when there is a shift command, only the holder insertion operation is performed at a lower speed than the other holder exchange operations, so that the holder exchange operation time per cycle is only slightly extended. A large attached matter removing effect can be obtained with the influence of time minimized. When the taper shaft 70a of the tool holder 11 is inserted into the taper hole 56 of the main shaft 11 during the holder insertion operation,
The tool change arm 12 is temporarily stopped at an insertion position at which an appropriate gap is formed between the taper shaft 70a and the taper hole 56 so that the cleaning airflow by the air blow can blow off the attached matter. Is also good. Further, in the embodiment of the present application, the operating speed of the tool changing arm 12 is changed by changing the rotation speed of the servo motor 10, but the operating speed is not limited to this. For example, the main shaft is moved with respect to the tool holder. When the tool holder is exchanged, the moving speed when the main spindle moves toward the tool holder to insert the tool holder may be set to the low operation speed. Further, the shift command may be described in advance in a series of machining programs for controlling a plurality of processes assigned to the machine tool, corresponding to each machining process.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように本願発明では、主軸の工具
ホルダを交換するときのホルダ挿着動作速度を工具ホル
ダの主軸との当接部の付着物をエアブローで吹き飛ばす
ことが可能な速度としたので、エアブローによる工具ホ
ルダに付着した付着物の除去が容易となり、付着物の除
去効果が向上し、主軸への工具ホルダの挿着不良が防止
されて高精度で加工を行なえる。そして、ホルダ挿着動
作以外のホルダ交換動作時には、ホルダ挿着動作速度よ
り速い速度でホルダ交換動作を行なうので、1サイクル
あたりの工具ホルダ交換時間を大幅に低下することがな
い。また、このホルダ挿着動作速度での工具ホルダの挿
着移動では、主軸と工具ホルダ及び工具マガジンと工具
ホルダとの当接時の衝撃を小さくすることができるの
で、主軸や工具交換装置等が長寿命となると共に騒音を
低減できて好適である。また、ホルダ挿着動作速度を必
要に応じて他のホルダ交換動作速度と同一にできるの
で、付着物が付着しない工程の場合にはホルダ交換動作
を高速に行なえる。
As described above, according to the present invention, the holder insertion operation speed when the tool holder of the main spindle is replaced is determined by the speed at which the attached matter at the contact portion of the tool holder with the main spindle can be blown off by air blow. Accordingly, it is easy to remove the adhering matter adhered to the tool holder by air blowing, the effect of removing the adhering matter is improved, and poor insertion of the tool holder to the spindle is prevented, so that machining can be performed with high accuracy. Then, during a holder exchange operation other than the holder insertion operation, the holder exchange operation is performed at a speed higher than the holder insertion operation speed, so that the tool holder exchange time per cycle is not significantly reduced. In addition, in the insertion movement of the tool holder at the holder insertion operation speed, the impact at the time of contact between the main spindle and the tool holder and between the tool magazine and the tool holder can be reduced, so that the main spindle and the tool changing device can be used. This is preferable because it has a long life and can reduce noise. In addition, since the holder insertion operation speed can be made the same as the other holder exchange operation speeds as needed, the holder exchange operation can be performed at a high speed in the case where the adhered substance does not adhere.

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

【図1】工作機械の正面図である。FIG. 1 is a front view of a machine tool.

【図2】工具交換装置を下方から見た断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the tool changer as viewed from below.

【図3】図4のIII−III線に沿う展開図である。FIG. 3 is a development view taken along a line III-III in FIG. 4;

【図4】図2のVI視図で本体の一部を断面した内部説明
図である。
FIG. 4 is an internal explanatory view in which a part of a main body is sectioned in a VI view of FIG. 2;

【図5】主軸の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a main shaft.

【図6】工具ホルダ交換プログラムを示すフローチャー
ト図でる。
FIG. 6 is a flowchart showing a tool holder exchange program.

【図7】ホルダ交換動作工程及びサーボモータの回転速
度を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a holder replacement operation process and a rotation speed of a servomotor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 工作機械 6 主軸 10 駆動装置 11 工具ホルダ 12 工具交換アーム 12a ホルダ把持部 13 工具マガジン 14 工具交換装置 56 テーパ孔 62a 内側エア噴射孔 63a 外側エア噴射孔 70 当接部 70a テーパ軸 70b フランジ部後端面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine tool 6 Main shaft 10 Drive device 11 Tool holder 12 Tool exchange arm 12a Holder holding part 13 Tool magazine 14 Tool exchange device 56 Tapered hole 62a Inner air injection hole 63a Outer air injection hole 70 Contact part 70a Tapered shaft 70b After flange End face

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主軸は主軸に挿着される工具ホルダに向
けてエアブローを噴射するようになっており、この主軸
に装着されている工具ホルダと工具マガジンの工具ホル
ダとを交換可能な工具交換装置において、主軸に工具ホ
ルダを挿着するときの両者の相対移動速度を、エアブロ
ーにより工具ホルダの主軸との当接部を十分に清掃可能
なホルダ挿着動作速度に設定し、主軸と工具ホルダとを
挿着するホルダ挿着動作以外のホルダ交換動作がホルダ
挿着動作より速く設定されていることを特徴とする工具
交換装置。
The spindle is configured to blow air blow toward a tool holder inserted into the spindle, and a tool changer capable of exchanging a tool holder mounted on the spindle with a tool holder of a tool magazine. In the apparatus, the relative movement speed when the tool holder is inserted into the spindle is set to a holder insertion operation speed at which the contact portion of the tool holder with the spindle can be sufficiently cleaned by air blow. A tool exchanging operation other than the holder inserting operation for inserting the tool is set faster than the holder inserting operation.
【請求項2】 ホルダ挿着動作速度とホルダ挿着動作以
外のホルダ交換動作速度とは、駆動装置の回転速度を変
更することにより切換えられ、ホルダ挿着動作のときの
駆動装置の回転速度よりホルダ挿着動作以外のホルダ交
換動作のときの駆動装置の定常回転速度が高速に設定さ
れることを特徴とする請求項1記載の工具交換装置。
2. A holder insertion operation speed and a holder exchange operation speed other than the holder insertion operation are switched by changing a rotation speed of the drive device, and are changed from a rotation speed of the drive device during the holder insertion operation. 2. The tool changing device according to claim 1, wherein a steady rotation speed of the drive device during a holder changing operation other than the holder inserting operation is set to a high speed.
【請求項3】 主軸は工具ホルダ交換の際に主軸に挿着
される工具ホルダに向けてエアブローを噴射して切粉等
を除去するようになっており、この主軸と平行な旋回軸
線回りに回動可能かつ旋回軸線方向に移動可能な工具交
換アームを備え、工具交換アームの両端にはホルダ把持
部が設けてあり、工具交換アームの旋回動作と旋回軸線
方向への移動による工具ホルダの抜取動作と工具ホルダ
の挿着動作によって工具ホルダを交換する工具交換装置
において、工具交換アームの挿着動作時の工具交換アー
ムを駆動する駆動装置の回転速度を、主軸に工具ホルダ
を挿着するときにエアブローにより工具ホルダの主軸と
の当接部を十分に清掃可能なホルダ挿着動作速度となる
回転速度に設定し、工具交換アームの旋回動作速度と抜
取動作速度とがホルダ挿着動作速度より速くなるよう
に、この旋回動作とホルダ抜取動作の際の駆動装置の定
常回転速度をホルダ挿着動作時の駆動装置の回転速度よ
り速く設定したことを特徴とする工具交換装置。
3. The main spindle is configured to eject air blow toward a tool holder inserted into the main spindle when the tool holder is replaced, thereby removing chips and the like, and around a turning axis parallel to the main spindle. Equipped with a tool changing arm that is rotatable and movable in the direction of the turning axis. Holders are provided at both ends of the tool changing arm, and the tool holder is removed by turning the tool changing arm and moving in the turning axis direction. In the tool changer that changes the tool holder by the operation and the insertion of the tool holder, the rotation speed of the driving device that drives the tool change arm during the insertion operation of the tool change arm, when the tool holder is inserted into the main spindle At the same time, set the rotation speed to the holder insertion operation speed at which the contact part of the tool holder with the spindle can be sufficiently cleaned by air blow. The tool change is characterized in that the steady rotation speed of the drive during the turning operation and the holder removal operation is set higher than the rotation speed of the drive during the holder insertion operation so that the rotation speed is higher than the insertion speed. apparatus.
【請求項4】 ホルダ挿着動作速度が設定記憶される挿
着速度記憶手段と、エアブローにより工具ホルダの主軸
との当接部を十分に清掃可能なホルダ挿着動作速度とな
る動作速度変更領域が設定記憶される変速領域記憶手段
と、変速領域記憶手段に設定された動作速度変更領域と
なったときにホルダ挿着動作を挿着速度記憶手段に設定
されたホルダ挿着動作速度で実行する挿着動作手段と、
ホルダ挿着動作以外のホルダ交換動作を高速で行なう高
速交換動作手段とを備えていることを特徴とする請求項
1〜3何れか1項記載の工具交換装置。
4. An insertion speed storage unit in which a holder insertion operation speed is set and stored, and an operation speed change area which is a holder insertion operation speed capable of sufficiently cleaning a contact portion of a tool holder with a main shaft by air blow. Is executed and the holder insertion operation is executed at the holder insertion operation speed set in the insertion speed storage unit when the operation speed change area set in the transmission area storage unit is reached. Insertion operation means,
4. The tool changing device according to claim 1, further comprising a high-speed changing operation means for performing a holder changing operation other than the holder inserting operation at a high speed.
【請求項5】 主軸は主軸に挿着される工具ホルダに向
けてエアブローを噴射するようになっており、この主軸
に装着されている工具ホルダと工具マガジンの工具ホル
ダとを交換可能な工具交換装置において、主軸に工具ホ
ルダを挿着するときの両者の相対移動速度を、エアブロ
ーにより工具ホルダの主軸との当接部を十分に清掃可能
で、主軸と工具ホルダとを挿着するホルダ挿着動作以外
のホルダ交換動作より遅いホルダ挿着動作速度と、ホル
ダ挿着動作以外のホルダ交換動作と同様の動作速度との
間で選択可能としたことを特徴とする工具交換装置。
5. A tool changer in which a main spindle blows air blow toward a tool holder inserted into the main spindle, and a tool holder mounted on the main spindle and a tool holder of a tool magazine can be exchanged. In the apparatus, the relative movement speed between the two when the tool holder is inserted into the main spindle, the contact portion of the tool holder with the main spindle can be sufficiently cleaned by air blow, and the holder insertion for inserting the main spindle and the tool holder. A tool changing device characterized in that it is possible to select between a holder inserting operation speed slower than a holder exchanging operation other than the operation and an operating speed similar to the holder exchanging operation other than the holder inserting operation.
【請求項6】 請求項1から5何れか1項記載の工具交
換装置を備えた工作機械であって、工作機械の主軸は、
工具ホルダの当接部であるテーパ軸が嵌合されるテーパ
孔に向けてエアブローを噴射する主軸内に設けられた内
側エア噴射孔と工具ホルダのフランジ部後端面に向けて
エアブローを噴射する主軸先端に設けられた外側エア噴
射孔とを備えていることを特徴とする工作機械。
6. A machine tool provided with the tool changing device according to claim 1, wherein a main shaft of the machine tool is
A main spindle that injects air blow toward an inner air injection hole provided in a main spindle that injects air blow toward a tapered hole into which a taper shaft that is a contact portion of a tool holder is fitted, and a flange rear end face of the tool holder. A machine tool comprising: an outer air injection hole provided at a tip.
【請求項7】 主軸に装着された工具ホルダと工具マガ
ジンの工具ホルダとを交換する工具交換方法において、
工具ホルダ交換の際に、主軸に工具ホルダを装着するホ
ルダ挿着動作を、それ以外のホルダ交換動作より遅くし
たことを特徴とする工具交換方法。
7. A tool exchanging method for exchanging a tool holder mounted on a spindle with a tool holder of a tool magazine,
A tool replacement method, wherein a tool insertion operation for mounting a tool holder on a spindle is delayed at the time of tool holder replacement compared to other tool replacement operations.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006326761A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Denso Corp Chip eliminating method and machining device
JP2010089181A (en) * 2008-10-06 2010-04-22 Mazda Motor Corp Chip removing device of machine tool
CN105690163A (en) * 2016-05-04 2016-06-22 苏州科技学院 Manipulator-free device for automatically changing tools under condition of continuous rotation of spindle for machining center
US10773349B2 (en) 2017-09-25 2020-09-15 Fanuc Corporation Machine tool and control method for machine tool

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