JP2000354928A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 多数本仕様の工具マガジンを搭載するあたっ
て次工程工具を交換可能方向に方向転換させる場合に、
簡単な構造でかつ移動量をできるだけ小さくできる工作
機械を提供する。 【解決手段】 主軸台７の軸線に対して直角をなす主軸
直角位置と軸線に対して平行をなす主軸平行位置との間
で回転割り出し可能な工作機械１において、多数の工具
Ｔを保持し次工程の工具Ｔを所定の工具取り出し位置Ｐ
１に搬送割り出しする工具マガジン８０を固定ベッド２
の刃物台６の後方に各工具Ｔが主軸台７の軸線に対して
直角方向を向くように配設し、工具取り出し位置Ｐ１に
割り出された次工程工具Ｔ１を該取り出し位置から垂直
上方に取り出し、上端位置にて次工程工具Ｔ１を上記主
軸台７の軸線と平行になるよう９０度旋回させた後下降
させる工具旋回移送機構２２と、旋回された次工程工具
Ｔ１と主軸平行位置にある刃物台６の工具Ｔ０とを交換
する工具交換機構２４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具マガジンによ
り所定の工具取り出し位置に搬送された次工程の工具
と、刃物台に装着された工具とを自動的に交換するよう
にした工作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、旋削工具加工と回転工具加工の
両方を行うことができる複合加工旋盤は、固定ベッドに
ワーク主軸台を固定するとともに、旋削工具又は回転工
具が装着される刃物台を少なくとも上記主軸台の軸線に
対して直角をなす旋削加工位置（主軸直角位置）と主軸
軸線に対して平行をなす回転加工位置（主軸平行位置）
との間で回転割り出し可能に配設した構造となってい
る。

【０００３】このような複合加工旋盤の工具交換装置と
して、工具使用本数が例えば２０〜４０本の少数本仕様
の場合は、円形状，あるいは縦長楕円形状の工具マガジ
ンをコラムやサドルに取付け、該工具マガジンに工具を
主軸の軸線と平行に向けて配置するのが一般的である。
そして上記工具交換装置は、刃物台を主軸軸線と平行と
なる主軸平行位置に割り出し、工具マガジンにより次工
程の工具を工具取り出し位置に割り出すとともに、該工
具取り出し位置から次工程工具を取り出して刃物台近傍
の工具交換位置に平行移動させ、該工具交換位置の次工
程工具と刃物台に装着された加工終了工具とを交換アー
ムで自動的に交換するように構成されている。

【０００４】ところで、近年においては、多品種少量生
産や自動連続運転に対応するために、６０〜１８０本の
工具を備える場合がある。このような多数本仕様の工具
マガジンを配設するにあたっては、工具マガジンを機械
本体の後側にその搬送チェーンが上下方向に往復波形状
をなすように配置するとともに、各工具を主軸の軸線と
直角方向に向けて配置することとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記工具マ
ガジンの各工具を主軸の軸線と直交方向に向けて配置す
ると、次工程の工具を工具交換位置に移送する際に交換
可能方向に方向転換させる必要があり、このような次工
程工具を方向転換させるにあたっては、簡単な構造でか
つ次工程工具の移動量をできるだけ小さくすることが要
請される。

【０００６】また近年の工作機械に対するコストダウン
の要請に応えるには、上記工具交換装置を備えるに当た
って、上記少数本仕様の工具マガジン又は多数本仕様の
工具マガジンの何れでも搭載可能とすることが有効と考
えられる。

【０００７】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、多数本仕様の工具マガジンを搭載するあたって次工
程工具を交換可能方向に方向転換させる場合に、簡単な
構造でかつ移動量をできるだけ小さくできる工作機械、
及び多数本仕様，少数本仕様の何れの工具マガジンでも
搭載可能の工作機械を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、固定
ベッドにワークが装着される主軸台を配置するととも
に、工具が装着される刃物台を少なくとも上記主軸台の
軸線に対して直角をなす主軸直角位置と該軸線に対して
平行をなす主軸平行位置との間で回転割り出し可能に配
置してなる工作機械において、多数の工具を保持し次工
程の工具を所定の工具取り出し位置に搬送割り出しする
工具マガジンを上記固定ベッドの刃物台の後方に上記各
工具が主軸台の軸線に対して直角方向を向くように配設
し、上記工具取り出し位置に割り出された次工程工具を
該取り出し位置から垂直上方に取り出し、上端位置にて
該次工程工具を上記主軸台の軸線と平行になるよう９０
度旋回させた後下降させる工具旋回移送機構と、該旋回
された次工程工具と上記主軸平行位置にある刃物台の工
具とを交換する工具交換機構とを備えたことを特徴とし
ている。

【０００９】請求項２の発明は、固定ベッドにワークが
装着される主軸台を配置するとともに、工具が装着され
る刃物台を上記固定ベッド上に搭載されたサドル上に少
なくとも上記主軸台の軸線に対して直角をなす主軸直角
位置と該軸線に対して平行をなす主軸平行位置との間で
回転割り出し可能に配置してなる工作機械において、多
数の工具を上記主軸台の軸線と平行に向くように保持し
次工程工具を所定の工具取り出し位置に搬送割り出しす
る第１仕様工具マガジンを上記サドルに固定するか、又
は多数の工具を上記主軸台の軸線と直角方向に向くよう
に保持し次工程工具を所定の工具取り出し位置に搬送割
り出しする第２仕様工具マガジンを上記固定ベッドの刃
物台の後方に固定し、上記第１仕様工具マガジンを備え
る場合には、上記工具取り出し位置に割り出された工具
と主軸平行位置にある刃物台の工具とを交換する工具交
換機構を設け、上記第２仕様工具マガジンを備える場合
には、上記工具取り出し位置に割り出された次工程工具
を該取り出し位置から取り出して上記主軸台の軸線と平
行になるよう９０度旋回させる工具旋回移送機構と、該
旋回された次工程工具と上記主軸平行位置にある刃物台
の工具とを交換する工具交換機構とを設けたことを特徴
としている。

【００１０】

【発明の作用効果】請求項１の発明に係る工作機械で
は、次工程の工具が所定の工具取り出し位置に搬送割り
出しされると、工具旋回移送機構が該取り出し位置の次
工程工具を垂直上方に取り出し、上端位置で該次工程工
具を主軸台の軸線と平行に、つまり主軸平行位置にある
刃物台の軸線と平行となるように旋回させた後下降さ
せ、該下降位置にある次工程工具を工具交換機構が刃物
台の工具とを交換する。

【００１１】このように請求項１の発明によれば、工具
マガジンを各工具が主軸台の軸線に対して直角方向を向
くように配設し、次工程の工具を工具取り出し位置から
垂直上方に取り出して主軸平行位置にある刃物台の軸線
と平行をなすよう旋回するようにしたので、多数本仕様
の工具マガジンを搭載する場合の次工程工具の方向転換
を簡単な構造でかつ少ない移動量で実現でき、多品種少
量生産及び自動連続運転に対応できる。

【００１２】また請求項２の発明によれば、工具を主軸
台の軸線と平行をなすよう保持する第１仕様工具マガジ
ンをサドルに固定するか、又は工具を主軸台の軸線と直
角をなすよう保持する第２仕様工具マガジンを固定ベッ
ドに固定し、第１仕様工具マガジンを備えた場合には取
り出し位置の次工程工具を工具交換機構によりそのまま
刃物台の工具と交換し、第２仕様工具マガジンを備えた
場合には取り出し位置の次工程工具を工具旋回移送機構
により一旦９０度旋回させた後、該次工程工具を工具交
換機構により刃物台の工具と交換するようにしたので、
上述の少数本仕様の工具マガジンと多数本仕様の工具マ
ガジンの何れでも搭載可能であり、工作機械本体部分を
共用でき、工作機械全体のコストを低減できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１ないし図１１は、請求項
１，２の発明の一実施形態による複合加工旋盤（工作機
械）を説明するための図であり、図１，図２は多数本仕
様（第２仕様）の工具マガジンを搭載した場合の複合加
工旋盤の右側面図，正面図、図３は刃物台の右側面図、
図４は工具交換装置の正面図、図５は工具交換装置の全
体構成を示す右側面図、図６は旋回移送機構の背面図、
図７，図８は工具移送ポットの位置決め状態を示す平面
図，断面図、図９は工具旋回移送機構の平面図、図１
０，図１１は少数本仕様（第１仕様）の工具マガジンを
搭載した場合の側面図である。

【００１４】本実施形態では、第１仕様工具マガジンが
例えば２０〜４０本の少数本仕様の工具マガジンであ
り、第２仕様工具マガジンが６０〜１８０本の多数本仕
様の工具マガジンであり、これら少数本，多数本仕様工
具マガジンの何れでも搭載可能に構成された複合加工旋
盤を例に説明する。

【００１５】図において、１は旋削工具加工と回転工具
加工の両方を行うことができる複合加工旋盤である。こ
の複合加工旋盤１は、固定ベッド２の上面の、正面から
見て左側端部に主軸台７を配置固定し、右側面から見て
右側に２本のガイドレール３ａ，３ａを介してサドル４
を上記主軸台７の軸線と平行のＺ軸方向（図１紙面垂直
方向）に移動可能に配置し、該サドル４の上面に２本の
ガイドレール３ｂ，３ｂを介してコラム５を水平面内で
かつ上記主軸台７の軸線と直角方向に移動可能に配置す
るとともに、該コラム５に工具Ｔが装着された刃物台６
を上記コラム５の傾斜面５ａに沿う面内でかつ上記主軸
台７の軸線と直角のＸ軸方向に移動可能に配置した概略
構造のものである。

【００１６】上記主軸台７にはワークを把持するチャッ
ク８を備えた主軸（不図示）が設けられ、該主軸は主軸
モータ（不図示）により回転駆動される。なお、１ａは
不図示のカバーに形成された作業用開口を開閉するドア
である。

【００１７】上記刃物台６は、上記コラム５の前下がり
傾斜面５ａ（傾斜角度６０度）上に支持ベース９をＸ軸
方向に摺動可能に配置し、該支持ベース９上に回転割り
出し装置１０を介して刃物台本体１１を上記傾斜面５ａ
に直角の旋回軸線Ａを中心に回転割り出し及びクランプ
可能に支持した概略構造を有している。

【００１８】上記刃物台本体１１は、先端部に工具Ｔが
着脱可能に装着された工具主軸１４と、該工具主軸１４
を回転自在に支持する工具主軸頭１２と、該工具主軸頭
１２内に配置され、上記工具主軸１４を回転駆動する工
具主軸モータ１３とを備えている。

【００１９】上記回転割り出し装置１０は、上記刃物台
本体１１にボルト締め固定された回転台１６と、該回転
台１６内にこれと同軸をなすように配置され、上記支持
ベース９にボルト締め固定された固定台１７と、上記回
転台１６を旋回軸線Ａを中心に所定の割り出し角度位置
に回転駆動する回転駆動機構１８と、上記回転台１６を
固定台１７の上記割り出し角度位置に固定するカップリ
ング機構１９とを備えている。上記刃物台本体１１を上
記回転割り出し角度位置に固定した状態で、旋削加工又
はミーリング加工が行われる。

【００２０】上記複合加工旋盤１は工具交換装置２０を
備えている。本実施形態では、まず多数本仕様の工具マ
ガジンを搭載する場合について説明し、後に少数本仕様
の工具マガジンを搭載する場合について説明する。この
工具交換装置２０は、多数（６０〜１８０本）の工具Ｔ
が装着され、次工程の工具Ｔ１を工具取り出し位置Ｐ１
に搬送割り出し位置決めする工具マガジンと２１と、該
工具取り出し位置Ｐ１に位置決めされた次工程工具Ｔ１
を取り出して受け渡し位置Ｐ２に旋回移送する工具旋回
移送機構２２と、該受け渡し位置Ｐ２に移送された次工
程工具Ｔ１を工具交換位置Ｐ３に移送する工具移送機構
２３と、該工具交換位置Ｐ３に移送された次工程工具Ｔ
１と上記工具主軸１４に装着された加工終了工具Ｔ０と
を交換する工具交換機構２４とから構成されている。な
お、加工終了工具Ｔ０は工具交換時には上記回転割り出
し装置１０により刃物台本体１１を旋回軸線Ａを中心に
図１紙面垂直方向に旋回させることにより交換位置に位
置決めされる。

【００２１】上記工具マガジン２１は、固定ベット２の
刃物台６より後側（裏面）に配設されており、該固定ベ
ッド２の後側壁２ａにボルト締め固定されたマガジン支
持台２５により支持されている。この工具マガジン２１
は駆動スプロケット２１ａに巻回された無端状の搬送チ
ェーン２１ｂに工具Ｔ１を保持する多数の工具移送ポッ
ト２６を所定ピッチで着脱可能に取り付け、該搬送チェ
ーン２１ｂを旋回駆動モータにより駆動するように構成
されている。上記搬送チェーン２１ｂは上下方向に往復
波形状をなすように配設されている。

【００２２】上記工具取り出し位置Ｐ１は、右側面から
見たとき工具受け渡し位置Ｐ２，工具交換位置Ｐ３，及
び交換位置に割り出された加工終了工具Ｔ０を結ぶ線上
に位置するように配置されており、これらの各位置Ｐ１
〜Ｐ３は略同じ高さ位置に設定されている。これにより
次工程工具Ｔ１の移送量が短縮されている。

【００２３】上記工具マガジン２１の各工具移送ポット
２６には工具Ｔが着脱可能に装着されており、該各工具
Ｔは水平面内でかつ上記主軸台７の軸線（Ｚ軸方向）と
直角をなす方向に向けて配置されている。上記工具Ｔは
円柱状の工具ホルダ２７に刃具２８を装着したもので、
該工具ホルダ２７が工具移送ポット２６に把持されてい
る。

【００２４】上記工具交換機構２４は、正面から見てサ
ドル４の左側端部に立設された支柱部材３０により交換
軸３１を軸方向移動可能にかつ回転可能に支持し、該交
換軸３１の先端部に交換アーム３２を固着した構造のも
のである。この交換アーム３２は帯状プレートの両端に
工具ホルダ２７を把持する切り欠き部３２ａ，３２ａを
形成したものであり、上記支柱部材３０内には交換軸３
１を回転駆動するとともに軸方向に往復駆動する駆動機
構３０ａが配設されている。

【００２５】上記交換軸３１は回転軸３１ａに軸移動筒
３１ｂを軸方向移動可能に、かつ一体に回転可能に装着
した構造となっており、該軸移動筒３１ｂの先端部に上
記交換アーム３２が固着されている。ここで、図４にお
いて、交換軸３１の軸線Ｂより上側部分は前進して工具
を工具主軸１４に装着した状態を、下側部分は後退して
工具を工具主軸１４から抜き取った状態をそれぞれ示し
ている。

【００２６】上記工具旋回移送機構２２は、以下の構造
となっている。上記マガジン支持台２５の上壁２５ａの
工具取り出し位置Ｐ１に臨む部分には取り出し開口２５
ｂが形成されており、該取り出し開口２５ｂにはシリン
ダ機構３５のピストンロッド３６が進退可能に対向して
いる。このシリンダ機構３５には旋回アーム７０が配設
されている。この旋回アーム７０は、シリンダ機構３５
が挿入固定された角筒部７０ａと該角筒部７０ａから前
方に延びるアーム部７０ｂとからなり、上壁２５ａの上
面に取付けられたブラケット３８に配設された旋回軸７
１により上記シリンダ機構３５を工具取り出し位置Ｐ１
に臨む位置と、該位置から旋回軸Ｃを中心に９０度回転
した位置との間で回動可能に支持している。上記ブラケ
ット３８には旋回アーム７０の駆動機構としての旋回シ
リンダ７３が配置されており、該旋回シリンダ７３の旋
回ピストン７４は上記アーム部７０ｂの前端部７０ｃに
連結されている。なお、７５は旋回アーム７０の回動時
の衝撃を吸収するショックアブソーバである。

【００２７】上記シリンダ機構３５のピストンロッド３
６には大略コ字状をなす把持部材３７と押圧ピン３９と
が取付けられている。該押圧ピン３９は軸方向に移動可
能にかつ下方に不図示のばねで付勢されており、該押圧
ピン３９で上記工具移送ポット２６の上部を押圧するこ
とにより上記把持部材３７とで上記工具移送ポット２６
を把持するように構成されている。

【００２８】上記ピストンロッド３６が下降すると、把
持部材３７と押圧ピン３９とが次工程工具Ｔ１の工具移
送ポット２６を把持する位置に移動し、この状態で所要
の工具移送ポット２６が工具取り出し位置Ｐ１に割り出
され、上記把持部材３７と押圧ピン３９とで所要の工具
移送ポット２６を把持してピストンロッド３６が上昇す
る。この上端位置で旋回アーム７０がシリンダ機構３５
を旋回軸Ｃを中心に９０度旋回し、続いてピストンロッ
ド３６が下降する。これにより次工程工具Ｔ１は主軸台
７の軸線と平行をなすように工具受け渡し位置Ｐ２に旋
回移送される。

【００２９】上記工具移送機構２３は、以下の構造とな
っている。上記サドル４上面のコラム５と交換アーム３
２との間には移送支持台４５が立設固定されている。こ
の移送支持台４５は図４に示すように右側に屈曲しつつ
上方に延び、かつ正面から見て前後方向に幅広の縦壁部
４５ａの周縁部に側壁部４５ｂを一体に起立形成してな
る大略箱状のもので、該縦壁部４５ａの上端にはガイド
板４６がボルト締め固定されている。このガイド板４６
は工具受け渡し位置Ｐ２から工具交換位置Ｐ３に渡って
水平に延びる帯板状のものである。該ガイド板４６の左
側面には上記両位置Ｐ２，Ｐ３に渡って直線状に延びる
リニアガイド４７のレール４７ａが固定されており、該
レール４７ａには玉（不図示）を介在させてブロック４
７ｂが摺動自在に係合している。

【００３０】上記縦壁部４５ａの下端部には回動軸４８
がボルト締め固定されており、この回動軸４８には移送
アーム４９の下端に固着されたボス５１が軸受５０を介
して回動可能に装着されている。この移送アーム４９は
大略角筒状の下半部４９ａに帯板状の上半部４９ｂをボ
ルト締め固定したものであり、該上半部４９ｂの上端は
カム機構５３を介して上記ブロック４７ｂに支持されて
いる。

【００３１】上記カム機構５３はカム溝（不図示）が形
成されたカム板５４を上記ブロック４７ｂに固定し、該
カム板５４のカム溝に係合するカムフォロア５５を上記
上半部４９ｂに取付けた構造のものであり、該カム機構
５３により移送アーム４９の回動移動をリニアガイド４
７の直線移動に変換している。

【００３２】また上記移送アーム４９の回動軸４８の近
傍には、軸線を前後方向にかつ水平に向けて配設された
エアシリンダ５６のピストンロッド５７が連結されてい
る。該ピストンロッド５７の伸縮により移送アーム４９
は受け渡し位置Ｐ２と工具交換位置Ｐ３との間で回動駆
動される。上記エアシリンダ５６はピボット軸５８を介
してブラケット５９により上下揺動可能に支持されてお
り、該ブラケット５９は側壁部４５ｂに固定されてい
る。このピポット軸５８を支点にエアシリンダ５６が上
下揺動することによりピストンロッド５７の直線移動を
許容している。

【００３３】上記ブロック４７ｂの上端部にはポット保
持部材（工具保持部材）６０が接続固定されている。こ
のポット保持部材６０は支持板６１上に４本のガイドピ
ン６２を植設した概略構造を有している。この各ガイド
ピン６２は角柱状のピン本体６２ａの上端部に傾斜状の
案内部６２ｃを形成した構造となっている。

【００３４】上記各工具移送ポット２６の外周面の前，
後２ヶ所には係合溝２６ａ，２６ｂが一組づつ接線方向
に切り欠き形成されており、該各係合溝２６ａ，２６ｂ
に上記ガイドピン６２が係合している。これにより工具
移送ポット２６、ひいては工具Ｔは軸方向及び周方向に
位置決め支持されている。

【００３５】次に本実施形態の多数本仕様の工具交換装
置２０の動作を説明する。刃物台本体１１に装着された
工具Ｔによる旋削工具加工又は回転工具加工が終了する
と、回転割り出し装置１０が刃物台本体１１を旋回軸線
Ａを中心に９０度旋回させ、加工終了工具Ｔ０を主軸台
７の軸線と平行となる工具交換位置に割り出し位置決め
する。

【００３６】一方、上記加工中に、上記シリンダ機構３
５のピストンロッド３６が下降して把持部材３７と押圧
ピン３９とが工具取り出し位置Ｐ１に位置しており、工
具マガジン２１が次工程の工具Ｔ１を収容した工具移送
ポット２６を工具取り出し位置Ｐ１に搬送して割り出し
位置決めすると、上記把持部材３７と押圧ピン３９とが
該工具移送ポット２６を把持し、この把持した状態でピ
ストンロッド３６が垂直上昇し、この後旋回アーム７０
が旋回軸Ｃを中心に９０度旋回する。これにより次工程
工具Ｔ１は上記主軸台７，つまり加工終了工具Ｔ０と平
行をなす位置に旋回され、この状態でピストンロッド３
６が下降する。すると次工程工具Ｔ１を収容する工具移
送ポット２６の係合溝２６ａ，２６ｂにポット保持部材
６０の各ガイドピン６２が係合し、次工程工具Ｔ１（工
具移送ポット）は受け渡し位置Ｐ２にてポット保持部材
６０に位置決め支持される。

【００３７】続いて、エアシリンダ５６のピストンロッ
ド５７が後退し、移送アーム４９がポット保持部材６０
を受け渡し位置Ｐ２から工具交換位置Ｐ３に直線移送す
る。この場合、移送アーム４９の回動に伴う該移送アー
ム４９の先端の上記ブロック４７ｂに対する相対移動は
上記カムフォロア５５とカム溝により吸収され、また移
送アーム４９の回動に伴うエアシリンダ５６の揺動はピ
ボット軸５８により吸収される。

【００３８】そして、交換軸３１が旋回し、交換アーム
３２が刃物台本体１１の加工終了工具Ｔ０，及び工具交
換位置Ｐ３の次工程工具Ｔ１を把持する。この状態で交
換軸３１が後退して、加工終了工具Ｔ０を工具主軸１４
から抜き取るとともに次工程工具Ｔ１を工具移送ポット
２６から抜き取り、続いて交換アーム３２が１８０度回
転するとともに、前進する。すると次工程工具Ｔ１は工
具主軸１４に、加工終了工具Ｔ０はポット保持部材６０
に支持された工具移送ポット２６にそれぞれ把持され
る。この加工終了工具Ｔ０は工具移送機構２３，工具旋
回移送機構２２を介して工具マガジン２１の所定のポッ
ト位置に返送される。

【００３９】このように本実施形態によれば、工具マガ
ジン２１を各工具Ｔが主軸台７の軸線に対して直角方向
を向くように配設し、シリンダ機構３５と旋回アーム７
０とからなる工具旋回移送機構２２により、次工程工具
Ｔ１を工具取り出し位置Ｐ１から取り出して主軸平行位
置にある刃物台本体１１の加工終了工具Ｔ０と平行をな
す受け渡し位置Ｐ２に旋回搬送したので、多数本仕様の
工具マガジン２１を搭載する場合の次工程工具Ｔ１の方
向転換を簡単な構造で実現でき、多品種少量生産及び自
動連続運転に対応できる。

【００４０】本実施形態では、工具マガジン２１を、固
定ベッド２の刃物台６の後側にて機械背面に沿うように
無端状の搬送チェーン２１ｂを上下方向に往復波形状を
なすように配設した構造にしたので、６０〜１８０本と
いう多数の工具Ｔをそれほどスペースを取ることなく搭
載でき、上記多品種少量生産及び自動連続運転に対応で
きる。

【００４１】また工具取り出し位置Ｐ１を受け渡し位置
Ｐ２及び工具交換位置Ｐ３と同じ高さ位置に設けるとと
もに、該取り出し位置Ｐ１の次工程工具Ｔ１を工具移送
ポット２６ごと垂直上方に取り出し、該上端位置で９０
度旋回させた後、下降させて受け渡し位置Ｐ２に旋回移
送したので、昇降移動と旋回移動だけの少ない動作でか
つスムーズに取り出し位置Ｐ１から受け渡し位置Ｐ２に
移送できる。

【００４２】本実施形態によれば、移送アーム４９を工
具受け渡し位置Ｐ２と工具交換位置Ｐ３との間で回動可
能に配置し、エアシリンダ５６のピストンロッド５７を
上記移送アーム４９の回動軸４８の近傍に連結し、該移
送アーム４９の先端部にポット保持部材６０を連結した
ので、図５に示すように、ピストンロッド５７のストロ
ーク量Ｌ２をポット保持部材６０の直線移動量Ｌ１に対
して短くすることができ、従来のように工具ポットの移
動量と同等以上のストロークを有するエアシリンダを配
置する場合に比べて上記エアシリンダ５６の軸長さを短
くすることができ、それだけエアシリンダ５６の配置ス
ペースを縮小できるとともに、コストを低減できる。

【００４３】また工具ホルダ２７を保持する工具移送ポ
ット２６に接線方向に延びる係合溝２６ａ，２６ｂを切
り欠き形成し、ポット保持部材６０に上記各係合溝２６
ａ，２６ｂに係合する４本のガイドピン６２を設けたの
で、簡単な構造で次工程工具Ｔ１を位置決め支持でき、
かつ該位置決めした状態で工具交換位置Ｐ３に移送で
き、工具交換時の位置決め精度を向上できる。

【００４４】次に、少数本仕様の工具マガジンを搭載す
る場合を図１０，図１１に基づいて説明する。少数本仕
様の工具マガジン８０は無端状の搬送用チェーンを縦長
楕円状に配設したものであり、各工具Ｔは工具交換位置
に位置決めされた工具主軸１４と平行に、つまり加工終
了工具Ｔ０と平行に向けて保持されている。この少数本
仕様の場合は、旋回移送機構は不要であり、従って工具
マガジン８０における工具取り出し位置Ｐ１は受け渡し
位置Ｐ２と一致している。

【００４５】上記工具マガジン８０はマガジン支持台８
５によって支持されており、該マガジン支持台８５は上
記サドル４の縦辺部４ａの後側壁にボルト締め固定され
ている。このサドル４のＺ軸方向移動に伴って工具マガ
ジン８０も移動するようになっており、従ってサドル４
のＺ軸方向における位置にかかわりなく工具交換が可能
である。

【００４６】上記固定ベッド２の上面２ｂは図１１右側
（後側）が低くなる階段状に形成されており、該上面２
ｂ上に搭載された上記サドル４は該固定ベッド２の上面
形状に対応した略Ｌ字形を有し、該Ｌ字形の縦辺が水平
となるよう９０度倒した状態で固定ベッド２上に搭載さ
れている。該サドル４は、水平辺部４ｂにより上記コラ
ム５の下面５ｂをガイドレール３ｂを介して図１１左右
方向に移動自在に支持し、該水平辺部４ｂの下面４ｃ及
び縦辺部４ａの下端面４ｄが上記固定ベット２の上面２
ｂによりガイドレール３ａを介して図１１紙面直角方向
に移動可能に支持されている。

【００４７】ここで上記サドル４は、図１１に示すよう
に、右側部分の板厚（高さ寸法）ｔ２が左側部分の板厚
（高さ寸法）ｔ１より大きくなるように形成されてお
り、具体的には右側の板厚ｔ２は左側の板厚ｔ１の略２
倍に設定されている。これにより、サドル全体を厚くし
た場合に比較してコラム５の搭載位置を高くすることな
く上記工具マガジン８０を搭載するために必要な剛性が
確保されている。

【００４８】また、工具移送機構２３を構成する移送ア
ーム４９の回動軸４８の近傍にはエアシリンダ５６のピ
ストンロッド５７が連結され、該移送アーム４９の上端
部にはポット保持部材８１がカム機構を介して連結され
ている。このポット保持部材８１には工具ホルダ２７を
把持する把持部８２が配設されている。また移送支持台
４５の上壁にはガイド板８３が固定されており、該ガイ
ド板８３には上記ポット保持部材８１をこれの下面，上
面に当接して案内するコ字状の案内部材８４が固定され
ている。このようにポット保持部材８１の下面，上面に
当接する案内部材８４を配置したので、ポット保持部材
８１をスムーズに移送することができる。

【００４９】このように本実施形態によれば、工具Ｔを
主軸台７の軸線と直角をなすよう保持する多数本仕様の
工具マガジン２１を固定ベッド２に固定するか、又は工
具Ｔを主軸台７の軸線と平行をなすよう保持する少数本
仕様の工具マガジン８０をサドル４に固定し、該少数本
仕様の工具マガジン８０を備えた場合には取り出し位置
Ｐ１と受け渡し位置Ｐ２と一致させ、該取り出し位置Ｐ
１の次工程工具Ｔ１を工具移送機構２３により工具交換
位置Ｐ３にそのまま移送して工具交換機構２４により刃
物台６の工具Ｔ０と交換し、多数本仕様の工具マガジン
２１を備えた場合には取り出し位置Ｐ１の次工程工具Ｔ
１を工具旋回移送機構２２により一旦９０度旋回させた
後、工具移送機構２３で工具交換位置に移送し、工具交
換機構２４により刃物台６の工具Ｔ０と交換するように
したので、少数本仕様の工具マガジン８０と多数本仕様
の工具マガジン２１の何れでも搭載可能である。従っ
て、工具マガジン及び工具移送機構２３の一部を除く複
合旋盤の本体部分を共用でき、複合旋盤全体のコストを
低減できる。

【００５０】また本実施形態では、工具マガジン８０を
サドル４に搭載するに当たり、サドル４の右側の板厚ｔ
２を左側の板厚ｔ１より大きくしたので、特にサドル４
の右側（後側）部分の剛性を高くでき、多数の工具を保
持する重量の大きい工具マガジンをサドル４に搭載する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による多数本仕様の工具マ
ガジンを有する工具交換装置を備えた複合加工旋盤の右
側面図である。

【図２】上記複合加工旋盤の正面図である。

【図３】上記複合加工旋盤の刃物台の右側面図である。

【図４】上記工具交換装置の正面図である。

【図５】上記工具交換装置の動作を示す右側面図であ
る。

【図６】上記工具交換装置の旋回移送機構の概略背面図
である。

【図７】上記工具交換装置の工具ポットの工具ホルダ位
置決め状態を示す概略斜視図である。

【図８】上記工具ポットの工具ホルダ位置決め状態を示
す断面図である。

【図９】上記工具交換装置の工具旋回移送機構の平面図
である。

【図１０】少数本仕様の工具マガジンを有する工具交換
装置を搭載した場合の側面図である。

【図１１】上記少数本仕様工具マガジンを有する工具交
換装置を搭載した場合の側面図である。

【符号の説明】

１ 複合加工旋盤（工作機械） ２ 固定ベッド ４ サドル ７ 主軸台 ６ 刃物台 ２０ 工具交換装置 ２１，８０ 多数本，少数本仕様（第２，第１
仕様）工具マガジン ２２ 旋回移送機構 ２４ 工具交換機構 Ｔ 工具 Ｔ１ 次工程工具 Ｐ１ 工具取り出し位置 Ｐ３ 工具交換位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ベッドにワークが装着される主軸台
   を配置するとともに、工具が装着される刃物台を少なく
   とも上記主軸台の軸線に対して直角をなす主軸直角位置
   と該軸線に対して平行をなす主軸平行位置との間で回転
   割り出し可能に配置してなる工作機械において、多数の
   工具を保持し次工程の工具を所定の工具取り出し位置に
   搬送割り出しする工具マガジンを上記固定ベッドの刃物
   台の後方に上記各工具が主軸台の軸線に対して直角方向
   を向くように配設し、上記工具取り出し位置に割り出さ
   れた次工程工具を該取り出し位置から垂直上方に取り出
   し、上端位置にて該次工程工具を上記主軸台の軸線と平
   行になるよう９０度旋回させた後下降させる工具旋回移
   送機構と、該旋回された次工程工具と上記主軸平行位置
   にある刃物台の工具とを交換する工具交換機構とを備え
   たことを特徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 固定ベッドにワークが装着される主軸台
   を配置するとともに、工具が装着される刃物台を上記固
   定ベッド上に搭載されたサドル上に少なくとも上記主軸
   台の軸線に対して直角をなす主軸直角位置と該軸線に対
   して平行をなす主軸平行位置との間で回転割り出し可能
   に配置してなる工作機械において、多数の工具を上記主
   軸台の軸線と平行に向くように保持し次工程工具を所定
   の工具取り出し位置に搬送割り出しする第１仕様工具マ
   ガジンを上記サドルに固定するか、又は多数の工具を上
   記主軸台の軸線と直角方向に向くように保持し次工程工
   具を所定の工具取り出し位置に搬送割り出しする第２仕
   様工具マガジンを上記固定ベッドの刃物台の後方に固定
   し、上記第１仕様工具マガジンを備える場合には、上記
   工具取り出し位置に割り出された工具と主軸平行位置に
   ある刃物台の工具とを交換する工具交換機構を設け、上
   記第２仕様工具マガジンを備える場合には、上記工具取
   り出し位置に割り出された次工程工具を該取り出し位置
   から取り出して上記主軸台の軸線と平行になるよう９０
   度旋回させる工具旋回移送機構と、該旋回された次工程
   工具と上記主軸平行位置にある刃物台の工具とを交換す
   る工具交換機構とを設けたことを特徴とする工作機械。