JP2002187038A - Tool replacing device - Google Patents

Tool replacing device

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JP2002187038A
JP2002187038A JP2000388534A JP2000388534A JP2002187038A JP 2002187038 A JP2002187038 A JP 2002187038A JP 2000388534 A JP2000388534 A JP 2000388534A JP 2000388534 A JP2000388534 A JP 2000388534A JP 2002187038 A JP2002187038 A JP 2002187038A
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JP
Japan
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tool
arm
pair
arm members
spindle
Prior art date
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Japanese (ja)
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Shigeru Funato
繁 舩戸
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Corp
Okuma Machinery Works Ltd
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Publication date
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  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool replacing device in which a next tool can be mounted on the spindle without keeping a tool replacing arm on standby state until a mountable tool pot is indexed, when housing a large diameter in a magazine. SOLUTION: A twin type tool replacing arm is separated. Each of separated arms are composed of a pair of arm members 2A and 2B which can be swiveled independently. The tool replacing device is provided with a swivel fitting member which fits at least one of the pair of arm members and pivot 1, and a connection switching member which comprises a fixed switching member locking either of the pair of arm members 2A and 2B so as not to rotate when the spindle 1 is swiveled. By so doing, whereby an arm member on the side of a next tool is swiveled in advance to be mounted on the spindle.

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】工作機械の工具交換装置に関
する。詳しくはツインアーム形の工具交換アームを2個
の工具把持部が別々に旋回できるようにした一対のアー
ム部材におきかえることにより主軸への工具の装着とマ
ガジンへの工具収納とを別々にできるようにし、新工具
装着を優先して加工プログラムによる稼働迄の待ち時間
を少なくする工具交換装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool changer for a machine tool. Specifically, by replacing the twin-arm tool exchange arm with a pair of arm members that allow the two tool gripping portions to separately rotate, the mounting of the tool on the main spindle and the storage of the tool in the magazine can be performed separately. The present invention relates to a tool changer that gives priority to mounting a new tool and reduces waiting time until operation by a machining program.

【0002】[0002]

【従来の技術】旋回するアームの両端に一対の工具把持
部が設けられた工具交換アームが待機位置から所定角度
(例えば90度)旋回してマガジンからの次工具の受け
取りと、主軸からの使用済工具の受け取りとを同時に行
い、続いて次の所定角度(例えば180度)旋回して次
工具の主軸への装着と使用済工具のマガジンへの収納と
を同時に行い、その後所定角度(例えば90度)旋回し
て工具交換アームを待機位置に復帰させ工具交換作業が
完了する。従って、次工具と使用済工具のマガジンと主
軸との受け渡しは工具交換アームの旋回により同時に行
っているので、従来工具交換アームの端部に2個の工具
把持部を設けて一体に構成しているので能率の良い工具
交換作業が可能であった。
2. Description of the Related Art A tool change arm provided with a pair of tool grippers at both ends of a turning arm turns a predetermined angle (for example, 90 degrees) from a standby position to receive a next tool from a magazine and use the tool from a spindle. The used tool is received at the same time, and then the next tool is turned at the next predetermined angle (for example, 180 degrees) to simultaneously mount the next tool on the spindle and store the used tool in the magazine. Degree) Turn to return the tool change arm to the standby position, and the tool change operation is completed. Therefore, the delivery of the next tool, the magazine of the used tool and the spindle is performed simultaneously by turning the tool change arm. Therefore, two tool grips are provided at the end of the conventional tool change arm to be integrally formed. As a result, efficient tool change work was possible.

【0003】ところで主軸との工具の授受に関しては交
換スペースが充分あることが多く問題を生じていない。
しかし、マガジンと工具交換アームとの間で工具交換す
る場合、ツールポットのピッチ内に納まる標準工具への
場合は問題はない。しかし、主軸に大径工具が装着さ
れ、工具マガジンの次工具が標準工具の場合には、マガ
ジンと工具を授受する際に取り出そうとする次工具のツ
ールポットの前後に工具が詰まっているときには、前記
大径工具を直ちにツールポットに収納できない。そのた
め、収納可能なツールポットの割り出し動作を行うか、
付加装置としてレディステーションを設けマガジンの割
り出し動作に無関係に工具交換可能にする必要がある。
[0003] With respect to the exchange of tools with the main spindle, there is often no problem in that there is sufficient exchange space.
However, when the tool is exchanged between the magazine and the tool exchange arm, there is no problem in the case of a standard tool that fits within the pitch of the tool pot. However, when a large-diameter tool is mounted on the main spindle and the next tool in the tool magazine is a standard tool, when the tool is clogged before and after the tool pot of the next tool to be taken out when transferring the magazine and the tool, The large diameter tool cannot be immediately stored in the tool pot. Therefore, whether to perform the operation of indexing the tool pot that can be stored,
It is necessary to provide a ready station as an additional device so that the tool can be replaced regardless of the indexing operation of the magazine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べたよう
に、マガジンと主軸との間に工具交換アームを設けて使
用済工具と次工具の受け渡しを行う場合において、マガ
ジンのツールポットに連続的に収納可能な標準工具が収
納されている場合は問題は生じない。しかし、次工具が
標準工具である時は大径工具を主軸から抜去しマガジン
に大径工具を直ちに収納できないという問題を生じる。
そのため、収納可能なマガジンポットを割り出すための
時間だけ工具交換アームを待機位置に止めるので主軸へ
の次工具の装着が遅れ、ロスタイムが発生するという問
題が生じていた。
As described in the prior art, when a tool exchange arm is provided between a magazine and a spindle to transfer a used tool and a next tool, the tool pot is continuously connected to a tool pot of the magazine. There is no problem when the standard tools that can be stored are stored. However, when the next tool is a standard tool, there arises a problem that the large-diameter tool cannot be immediately stored in the magazine by removing the large-diameter tool from the spindle.
Therefore, since the tool change arm is stopped at the standby position only for the time to find the magazine pot that can be stored, the mounting of the next tool on the main shaft is delayed, causing a problem that a loss time occurs.

【0005】この問題を解決する装置として、マガジン
の割り出しとは無関係に標準工具と大径工具の区別なく
主軸への次工具装着が可能なレディステーションを設け
ることが提案されている。しかし、マガジンまたは主軸
の近傍にレディステーションを装置する場合は限られた
スペース内に納めるよう設計する必要があり、かつ工具
交換装置のコストが上昇するという問題を有していた。
As an apparatus for solving this problem, it has been proposed to provide a ready station capable of mounting a next tool on a spindle without distinguishing between a standard tool and a large-diameter tool irrespective of magazine indexing. However, when the ready station is installed in the vicinity of the magazine or the spindle, it is necessary to design the ready station to be accommodated in a limited space, and the cost of the tool changing device increases.

【0006】本発明は従来技術の有するこのような問題
に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
主軸に大径工具が装着されており次工具が標準工具であ
ってマガジンのツールポットが前後とも詰まっている際
は、工具交換アームを一旦待機位置で停止して固定し、
アーム部材を分離してそれぞれのアームが個別に回転可
能に構成したアーム部材の装着側アーム部材のみを単独
に旋回駆動して次工具を主軸に装着し主軸による加工開
始を可能とするものである。ここでアーム部材は、アー
ム本体と工具把持部(所謂グリッパー)とを含む構造体
をいうものとする。主軸への次工具の装着を完了した
後、装着側アーム部材は前記待機位置まで逆旋回して戻
り再び一対のアーム部材は一体に連結され収納側アーム
部材と一体になって旋回し、主軸への次工具装着と関係
なく大径工具を収納できるマガジンポットを割り出して
収納可能な工具交換装置を提供する。
[0006] The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and has as its object the following.
When a large-diameter tool is mounted on the main spindle, the next tool is a standard tool, and the tool pot of the magazine is clogged in both directions, the tool change arm is temporarily stopped at the standby position and fixed.
Only the mounting side arm member of the arm member in which the arm members are separated and each arm is configured to be individually rotatable is independently driven to rotate, the next tool is mounted on the main spindle, and machining by the main spindle can be started. . Here, the arm member refers to a structure including an arm main body and a tool gripper (a so-called gripper). After completing the mounting of the next tool on the main shaft, the mounting-side arm member turns back to the standby position and returns, and the pair of arm members is connected again and turns integrally with the storage-side arm member to turn to the main shaft. The present invention provides a tool changer capable of storing a magazine pot capable of storing a large-diameter tool irrespective of the mounting of the next tool.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の工具交換装置は、両端に工具把持部が設けら
れたツインアーム形の工具交換アームにより主軸に装着
された工具と工具マガジンに貯蔵した工具とを交換する
工作機械の工具交換装置において、前記工具交換アーム
はそれぞれのアームが旋回軸線周りに個別に回転可能に
分離された一対のアーム部材でなり、該一対のアーム部
材を常時一体で旋回可能に連結し指令によりいずれか一
方のアーム部材を工作機械の固定部に係止する連結切換
部材とを設けてなり、一方のアーム部材を一時待機させ
他方のアーム部材のみを旋回させて主軸へ工具を装着し
加工を開始できるものである。
According to the present invention, there is provided a tool changer comprising: a tool mounted on a spindle by a twin arm type tool change arm provided with tool grips at both ends; In the tool changer of the machine tool for exchanging the tool stored in the tool change arm, the tool change arm includes a pair of arm members each of which is separately rotatable around a rotation axis, and the pair of arm members A connection switching member is provided, which is always rotatable integrally and locks one of the arm members to the fixed part of the machine tool by a command. One arm member is temporarily on standby and only the other arm member is turned. Then, a tool can be mounted on the spindle and machining can be started.

【0008】請求項1の発明によれば、通常の工具交換
アームは旋回するアームの両端部に工具把持部を各1個
ずつ設けてアーム待機位置から所定角度旋回して、一端
で収納されていた次工具の把持と他端で主軸の使用済工
具の把持とを同時に行い、主軸または工具交換アーム軸
の軸線方向の移動により工具を抜去し引き続き工具交換
アームが旋回して次工具を主軸に、使用済工具をツール
ポットに収納しているのに対し、本発明においてはこれ
らの従来の機能に加えて分離したアーム部材の一方を固
定待機させ、他方のアーム部材の正逆旋回により把持し
た工具の授受を行うことを固定切換部材の作用を選択し
て行わせることにより可能とするものである。工具収納
上に問題があるときは、収納側アームを一時固定し、次
工具側アームのみを旋回させ次工具を主軸に渡し、原位
置に復帰させた後は直ちに主軸系の動作を加工プログラ
ムに乗せることが可能となる。また、収納側が固定され
ている間に、指定可能なマガジンポットを割り出すため
の十分な時間を与えてから使用済工具を収納することが
可能である。
According to the first aspect of the present invention, the normal tool change arm is provided with one tool grip at each end of the swiveling arm, swivels a predetermined angle from the arm standby position, and is housed at one end. Simultaneously grips the next tool and grips the used tool on the spindle at the other end, removes the tool by moving the spindle or tool exchange arm axis in the axial direction, and then the tool exchange arm turns and the next tool becomes the spindle. While the used tool is stored in the tool pot, in the present invention, in addition to these conventional functions, one of the separated arm members is fixedly waited, and the other arm member is gripped by forward and reverse turning. The transfer of the tool is made possible by selecting the operation of the fixed switching member. If there is a problem with storing the tool, temporarily fix the arm on the storage side, turn only the arm on the next tool side, pass the next tool to the spindle, and after returning to the original position, immediately transfer the operation of the spindle system to the machining program. It is possible to put on. Further, while the storage side is fixed, it is possible to store a used tool after giving a sufficient time for indexing a specifiable magazine pot.

【0009】また、請求項2の発明は、前記連結切換部
材が、前記旋回軸に形成した胴部に該旋回軸と軸対称に
常時付勢されて突出するように設けた連結ピンが前記一
対のアーム部材のそれぞれに穿設した案内穴に嵌入係合
した際に前記アーム部材と前記旋回軸とが一体に旋回す
るように構成した旋回係合部材と、前記旋回軸と相対回
転可能で軸心方向に一体移動できかつ機械固定部により
回り止めされて設けられたシリンダブロックに前記連結
ピンに対応して設けられた一対のピストンピンが指令に
より突出して特定した一方のアーム部材の旋回を固定し
かつ前記連結ピンの係止を解除するように構成した固定
切換部材とを含んでなり、一対のアーム部材のそれぞれ
に穿設した案内穴を旋回用の連結ピンと固定用のピスト
ンピンとの係合に共用し、アーム部材の旋回と一時固定
とを可能としたものである。
The invention according to claim 2 is characterized in that the connection switching member is provided on the body formed on the turning shaft so as to be always urged axially symmetrically with respect to the turning shaft to project therefrom. A pivoting engagement member configured to pivotally rotate the arm member and the pivot shaft integrally when engaged with a guide hole formed in each of the arm members, and a shaft rotatable relative to the pivot shaft. A pair of piston pins provided corresponding to the connection pins are provided on a cylinder block provided so as to be able to move integrally in the center direction and to be prevented from rotating by a mechanical fixing portion, and fix the rotation of one of the arm members identified and specified by a command. And a fixed switching member configured to release the engagement of the connecting pin, and engaging guide holes formed in each of the pair of arm members with the connecting pin for rotation and the piston pin for fixing. To And use is obtained by allowing the fixed and temporary and pivoting of the arm member.

【0010】請求項2の発明によれば、アーム部材を旋
回係合部材と固定切換部材間に挟んで設け、旋回係合部
材で旋回軸と一対のアーム部材を個々に係合させて一体
で待機位置まで使用済工具と次工具とを運搬する。使用
済工具の工具外径が標準工具径に比し大きい場合であっ
て隣接するマガジンポットのすべてに標準工具が収納さ
れているときは、直ちに前記使用済工具を収納すること
ができない。このため収納可能なマガジンポットを割り
出してから工具のマガジンへの収納と主軸への次工具の
装着を行うこととなり、割り出しに要する時間だけ主軸
の加工開始時期が遅れることになる。そこで前記待機位
置で収納側アームの固定を行なって待機させ、次工具側
アームの旋回のみを続け次工具の主軸への装着を行って
加工開始の早期化を行うものである。アーム部材と旋回
軸との係合は常時ばねで旋回軸の軸心方向に付勢された
連結ピンを用いているので構造が簡単で動作は確実であ
る。また、この連結ピンによる係合を解除してアーム部
材を固定待機させるために固定切換部材のピストンピン
を駆動してアーム部材の案内穴に突出させてアーム部材
を係合固定すると同時に連結ピンを押出して旋回軸との
係合を解除しているので、これらの係合固定と係合解除
は短時間で行うことが可能である。
According to the second aspect of the present invention, the arm member is provided between the turning engagement member and the fixed switching member, and the turning shaft and the pair of arm members are individually engaged with the turning engagement member to integrally form the arm member. The used tool and the next tool are transported to the standby position. When the tool outer diameter of the used tool is larger than the standard tool diameter and the standard tool is stored in all of the adjacent magazine pots, the used tool cannot be stored immediately. For this reason, after a magazine pot that can be stored is determined, the tool is stored in the magazine and the next tool is mounted on the main spindle, and the machining start timing of the main spindle is delayed by the time required for the index. Therefore, the storage-side arm is fixed at the standby position to stand by, the turning of the next-tool-side arm is continued, and the next tool is mounted on the spindle to speed up the start of machining. The engagement between the arm member and the turning shaft always uses a connecting pin urged in the axial direction of the turning shaft by a spring, so that the structure is simple and the operation is reliable. In addition, in order to release the engagement by the connecting pin and hold the arm member in a fixed standby state, the piston pin of the fixed switching member is driven to protrude through the guide hole of the arm member to engage and fix the arm member, and at the same time, the connecting pin is engaged. Since the engagement with the turning shaft is released by pushing, it is possible to fix and release the engagement in a short time.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】〔実施例〕図1(a)は本発明の
工具交換装置の上面図で、シリンダブロックの上下移動
を案内し旋回を係止するガイドを示している。(b)は
図1(a)のAA断面図で、一対のアーム部材,連結切
換部材(旋回係合部材,固定切換部材)の構成を示して
いる。なお、ガイド8はBB破断面に対し対称形状であ
る。図1(a),(b)において、旋回軸1に分離して
それぞれが軸承されるアーム部材2A,2Bは旋回軸1
に直角な平面で旋回可能で、旋回軸1と連結ピン3A,
3Bで係合する旋回係合部材の構成は次の通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment FIG. 1A is a top view of a tool changer according to the present invention, showing a guide for guiding the vertical movement of a cylinder block and locking the turning. FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1A, and shows the configuration of a pair of arm members and a connection switching member (a turning engagement member and a fixed switching member). The guide 8 is symmetrical with respect to the BB fracture surface. 1 (a) and 1 (b), arm members 2A and 2B which are separately supported on a pivot shaft 1 are
Can be turned in a plane perpendicular to the axis, and the turning shaft 1 and the connecting pins 3A,
The structure of the turning engagement member engaged at 3B is as follows.

【0012】連結ピン3A,3Bは旋回軸1に設けた胴
部1aに旋回軸1の軸心に対称に穿設した穴に嵌装さ
れ、ばね4A,4Bで前記軸心と平行な方向に対勢され
胴部1aの端面1bより所定量突出してストッパ5A,
5Bで突出量が定まる。連結ピン3A,3Bは、突出部
の先端面3Aa,3Baに押圧力を付加して端面1b同
一面となるよう付勢力に抗して沈めることが可能であ
る。旋回軸1は連結ピン3A,3Bで連結したアーム部
材のみを旋回駆動可能である。
The connecting pins 3A and 3B are fitted into holes formed in the body 1a provided on the turning shaft 1 symmetrically with respect to the axis of the turning shaft 1, and are connected in the direction parallel to the axis by springs 4A and 4B. The stoppers 5A protrude from the end surface 1b of the body portion 1a by a predetermined amount and are opposed to each other.
The protrusion amount is determined by 5B. The connecting pins 3A and 3B can be sunk against the urging force by applying a pressing force to the distal end surfaces 3Aa and 3Ba of the protruding portions so as to be flush with the end surface 1b. The turning shaft 1 can turn only the arm members connected by the connecting pins 3A and 3B.

【0013】連結ピン3A,3Bが嵌入するアーム部材
2A,2Bの端面2Aa,2Baの反対側端面2Ab,
2Bb側にアーム部材2A,2Bのいずれかを一時的に
固定する連結部材が設けられている。連結部材はシリン
ダブロック6、ピストン7A,7B、ガイド8で構成さ
れている。シリンダブロック6は旋回軸1の軸端部に軸
承されている。シリンダブロック6には連結ピン3A,
3Bの延長線上にピストン7A,7Bが設けられ、ピス
トン7A,7Bはそれぞれ独立した指令により図示しな
い作動機器で端面2Ab,2Bbの方向に突出しアーム
部材2A,2Bの案内穴2Ac,2Bcに進入する。
The end faces 2Aa, 2Ab of the arm members 2A, 2B, into which the connecting pins 3A, 3B fit, are opposite to the end faces 2Aa, 2Ba.
A connecting member for temporarily fixing one of the arm members 2A and 2B is provided on the 2Bb side. The connecting member includes a cylinder block 6, pistons 7A and 7B, and a guide 8. The cylinder block 6 is supported on the shaft end of the turning shaft 1. The cylinder block 6 has connecting pins 3A,
Pistons 7A and 7B are provided on an extension of 3B, and pistons 7A and 7B protrude in the directions of end surfaces 2Ab and 2Bb by operating commands (not shown) by independent commands and enter guide holes 2Ac and 2Bc of arm members 2A and 2B. .

【0014】案内穴2Ac,2Bcには連結ピン3A,
3Bを押出して旋回軸1とアーム部材2A,2Bのいず
れかとの係合を遮断し、ピストンピン7A,7Bのいず
れか一方のピストンピンでアーム部材2A,2Bのいず
れかを一時固定する。ピストンピン7A,7Bの突出・
後退の作動機器は油空圧または電磁機器から選定可能で
ある。旋回軸1は軸方向の前進・後退により工具の主軸
とマガジンポットへの着脱が行われる。従って旋回係合
部材と固定切換部材(ガイド8を除く)は旋回軸1と一
体に構成されている。固定切換部材のシリンダブロック
6は軸方向の移動が自在で、かつその間は待機位置から
旋回しないよう旋回のみを規制するガイド8が本機側に
固定して設けられる。
The guide holes 2Ac, 2Bc have connecting pins 3A,
3B is pushed out to interrupt the engagement between the turning shaft 1 and one of the arm members 2A, 2B, and one of the arm members 2A, 2B is temporarily fixed by one of the piston pins 7A, 7B. Projection of piston pins 7A and 7B
The retracting actuation device can be selected from hydraulic and pneumatic or electromagnetic devices. The turning shaft 1 is attached to and detached from the main spindle and the magazine pot by the forward and backward movement in the axial direction. Therefore, the turning engagement member and the fixed switching member (except for the guide 8) are formed integrally with the turning shaft 1. The cylinder block 6 of the fixed switching member is freely movable in the axial direction, and a guide 8 for restricting only the turning so as not to turn from the standby position is fixedly provided on the main unit side during this time.

【0015】次に本実施例の作用を図面にもとづき説明
する。図4(a)乃至(g)は、本発明の個別に旋回す
るアーム部材の2A,2Bの動作説明図、ここで図1
(b)は図4(d)に相当しアーム部材2Bを一時固定
しアーム部材2Aが旋回可能に係合する状態の説明図、
図2は図4(a),(b),(c)に相当しアーム部材
2A,2Bともに旋回可能に連結ピンで係合した状態の
説明図、図3は図4(f),(g)に相当しアーム部材
2Aを固定しアーム部材2Bが旋回可能に係合する状態
説明図である。図4(a)乃至(g)において使用する
記号は、→←は当該アーム一時固定、↓は旋回軸上昇、
↑は旋回軸下降、●は次工具(TN)、○は使用済工具
(TE)を示している。図5は本発明の工具交換装置に
関する動作のフローチャートである。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIGS. 4 (a) to 4 (g) are views for explaining the operation of the individually pivoting arm members 2A and 2B of the present invention.
FIG. 4B is an explanatory view corresponding to FIG. 4D, showing a state in which the arm member 2B is temporarily fixed and the arm member 2A is pivotally engaged.
FIG. 2 corresponds to FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c), and is an explanatory view of a state in which both arm members 2A and 2B are pivotally engaged with a connecting pin, and FIG. 3 is FIGS. 4 (f) and 4 (g). FIG. 9B is a view illustrating a state in which the arm member 2A is fixed and the arm member 2B is pivotally engaged. The symbols used in FIGS. 4A to 4G are as follows: → ← is the arm temporarily fixed, ↓ is the pivot axis rise,
↑ indicates the turning axis descending, ● indicates the next tool (TN), and ○ indicates the used tool (TE). FIG. 5 is a flowchart of the operation relating to the tool changing device of the present invention.

【0016】最初に、図4(a)乃至(g)の動作説明
図にもとづきアーム部材2A,2Bの作用を説明すると
ともに(a)乃至(g)に示すアーム部材2A,2Bの
旋回とアームの一時固定〔図1(b),図3〕との関係
を説明する。図4(a)はマガジンに次工具が、主軸に
使用済工具が装着されており、アーム部材2A,2Bは
一時固定がすべて解除され旋回軸1と一体(図2)に係
合されており工具を把持せず待機位置にある。(b)は
アーム部材2A,2Bは90度左旋回してそれぞれ工具
交換アーム2Aはマガジンから標準工具を、主軸からは
大径工具を把持し、マガジンポット及び主軸の工具把持
部から旋回軸1が軸方向に移動して工具を抜去する。
(c)は更に90度左旋回して直ちに格納可能かを判断
して待機位置で停止する。マガジンへの収納が不可であ
れば次の(d)に移行するとともにマガジンポットに大
径工具を格納可能なマガジンポットを割出すよう指令す
る。尚、(c)での判断は、加工プログラムに基づいて
事前に行ってもよい。
First, the operation of the arm members 2A and 2B will be described with reference to the operation explanatory diagrams of FIGS. 4A to 4G, and the turning of the arm members 2A and 2B shown in FIGS. Will be described with reference to FIG. 1B and FIG. FIG. 4A shows that the next tool is mounted on the magazine and the used tool is mounted on the main shaft, and the arm members 2A and 2B are all temporarily fixed and are integrally engaged with the turning shaft 1 (FIG. 2). It is in the standby position without holding the tool. (B), the arm members 2A and 2B turn to the left by 90 degrees, and the tool change arm 2A holds the standard tool from the magazine and the large-diameter tool from the main shaft, respectively. Move in the axial direction and remove the tool.
In (c), it is further turned left by 90 degrees to judge whether or not it can be stored immediately, and stops at the standby position. If the magazine cannot be stored in the magazine, the process proceeds to the next step (d), and a command is issued to index a magazine pot capable of storing a large-diameter tool in the magazine pot. Note that the determination in (c) may be made in advance based on a machining program.

【0017】(d)は大径工具を把持するアーム部材2
Bが待機位置において一時固定される(図1)とともに
標準工具を把持するアーム部材2Aが主軸側へ旋回し次
工具を装着するため軸方向に移動する。(e)ではアー
ム部材2Bは引き続き一時固定されている間に工具交換
アーム2Aは中立位置に復帰する。(f)において、交
換アーム2Aは一時固定される(図3)。大径工具用ポ
ットの割り出し完了を確認後アーム部材2Bはマガジン
側に旋回し軸方向に移動して大径工具をツールポットに
収納する。(g)において、工具交換アーム2Aは引き
続き一時固定されており大径工具の格納が完了したアー
ム部材2Bは待機位置に復帰する。
(D) is an arm member 2 for holding a large-diameter tool.
B is temporarily fixed at the standby position (FIG. 1), and the arm member 2A gripping the standard tool pivots toward the main shaft and moves in the axial direction to mount the next tool. In (e), the tool changing arm 2A returns to the neutral position while the arm member 2B is temporarily fixed. In (f), the replacement arm 2A is temporarily fixed (FIG. 3). After confirming the completion of the indexing of the large-diameter tool pot, the arm member 2B turns to the magazine side and moves in the axial direction to store the large-diameter tool in the tool pot. In (g), the tool changing arm 2A is temporarily fixed, and the arm member 2B in which the storing of the large-diameter tool is completed returns to the standby position.

【0018】次に、工具交換指令にもとづきマガジンと
主軸との間で工具を受け渡しする一対のアーム部材の動
作を図5にもとづき説明する。ステップS1において、
主軸に装着された工具による加工が終了し次工具に交換
するよう工具交換指令が出される。ステップS2におい
て、一対のアーム部材は待機位置〔図4(a)〕で停止
し一対で旋回できる状態で待機している。ステップS3
において、加工を終えた主軸の工具が標準工具または大
径工具のいずれかを判断する。この判断情報は加工プロ
グラムから得ることができる。
Next, the operation of a pair of arm members for transferring a tool between the magazine and the spindle based on a tool change command will be described with reference to FIG. In step S1,
Processing by the tool mounted on the spindle is completed, and a tool change command is issued to change to the next tool. In step S2, the pair of arm members stop at the standby position [FIG. 4 (a)] and wait in a state where they can turn as a pair. Step S3
In, it is determined whether the tool of the spindle after machining is either a standard tool or a large diameter tool. This judgment information can be obtained from the machining program.

【0019】標準工具である場合は、工具のマガジンへ
の収納に関しなんら問題がないので一対のアーム部材は
一対で旋回した後軸方向に移動して主軸に次工具を装着
し待機位置に戻るとともに主軸に加工指令が出される
〔S31,S32〕。標準工具でない場合はステップS
4において一対のアーム部材は一体で旋回して主軸側の
回収工具とマガジン側の次工具とを工具把持部に持った
まま一旦待機位置〔図4(c)〕に停止するよう指令す
る。ステップS5において、収納側交換アームの固定を
指令するとともにステップS51においては工具マガジ
ンに大径工具用のツールポットの割出しを指令し待機す
るよう指令する。
In the case of a standard tool, there is no problem in storing the tool in the magazine. Therefore, the pair of arm members are turned in a pair and then move in the axial direction to mount the next tool on the main shaft, return to the standby position, and A machining command is issued to the spindle [S31, S32]. Step S if not a standard tool
At 4, the pair of arm members rotate together and instruct to temporarily stop at the standby position (FIG. 4C) while holding the collection tool on the spindle side and the next tool on the magazine side in the tool gripping portion. In step S5, a command to fix the storage-side exchange arm is issued, and in step S51, a command is issued to the tool magazine to index a tool pot for a large-diameter tool and wait.

【0020】ステップS5につづきステップS6におい
て、次工具側交換アームのみを装着指令して次工具に装
着する。ステップS7において、主軸への次工具装着を
確認しステップS8において次工具側交換アームの待機
位置〔図4(e)〕への戻り完了をステップS9で確認
を行い主軸加工指令(ステップS32〕が可能となる。
ステップS9で次工具側交換アームが待機位置へ戻った
後ステップS10で次工具側交換アームを一時固定の指
令が出される。これと同時にステップS11で待機位置
にあった大径工具の固定解除指令がシリンダブロックに
出され収納側交換アームが旋回軸と連結ピンで係合され
旋回可能となる。
In step S6 following step S5, only the next tool-side exchange arm is commanded to be mounted on the next tool. At step S7, it is confirmed that the next tool is mounted on the main spindle. At step S8, it is confirmed at step S9 that the return of the next tool side exchange arm to the standby position [FIG. 4 (e)] is completed, and the main spindle machining command (step S32) is issued. It becomes possible.
After the next tool side exchange arm returns to the standby position in step S9, a command to temporarily fix the next tool side exchange arm is issued in step S10. At the same time, a command to release the fixation of the large-diameter tool that was at the standby position in step S11 is issued to the cylinder block, and the storage-side exchange arm is engaged with the pivot shaft and the connecting pin to be pivotable.

【0021】ステップS12において、収納側交換アー
ムの旋回が可能となるとマガジンでは大径工具の収納可
能なツールポットの割出しをステップS52で確認して
いるのでステップS13において大径工具のマガジンへ
の収納が実行される。ステップS14において収納完了
後のアーム部材は待機位置〔図4(g)〕に戻りステッ
プS15において一時固定していた次工具アームの固定
解除指令がシリンダブロックに出され対応するピストン
ピンがアーム部材の案内穴から脱出し,ばねで付勢され
た連結ピンが案内穴に嵌入して旋回軸と係合一体化して
待機し次の工具交換指令を待つ。
In step S12, when the rotation of the storage-side exchange arm becomes possible, the index of the tool pot in which the large-diameter tool can be stored is confirmed in step S52 in the magazine. Therefore, in step S13, the large-diameter tool is loaded into the magazine. Storage is performed. In step S14, the arm member after the storage is completed returns to the standby position [FIG. 4 (g)], and in step S15, a command to release the temporarily fixed next tool arm is issued to the cylinder block, and the corresponding piston pin is moved to the arm member. The connecting pin, which escapes from the guide hole and is urged by the spring, fits into the guide hole, engages with the turning shaft, and waits for the next tool change command.

【0022】アーム部材が一対で旋回できるのは主軸工
具が標準工具の場合であり動作はS1,S2,S3,S
31,S32のステップの順序で進行する。主軸に大径
工具が装着されている場合、ツインアーム形の工具交換
装置ではツインアームが大径工具と次工具を受け取って
図4(e)に示す待機位置で一旦停止し、次工具を主軸
に装着することなくマガジンが大径工具の収納が可能な
ツールポットを割り出すまで待機し、その後ツインアー
ムが旋回して次工具を主軸に装着する。従って次工具の
装着がマガジンで所定のツールポットを割り出す時間分
だけ遅れることとなり大径工具の工具本数が多い場合に
は無視できない時間となる。
The pair of arm members can be turned when the main spindle tool is a standard tool, and the operation is S1, S2, S3, S
The process proceeds in the order of steps S31 and S32. When the large-diameter tool is mounted on the spindle, the twin-arm type tool changer receives the large-diameter tool and the next tool, temporarily stops at the standby position shown in FIG. The magazine waits until the magazine finds a tool pot capable of storing large-diameter tools without being mounted on the spindle, and then the twin arm turns to mount the next tool on the spindle. Therefore, the mounting of the next tool is delayed by the time required to determine a predetermined tool pot in the magazine, and when the number of large-diameter tools is large, the time cannot be ignored.

【0023】本発明では、ツイン形の工具交換アームを
一対のアーム部材で構成し、アーム部材の一方を一時固
定し、同一の旋回軸で他方のアーム部材を旋回操作可能
である。従って一対の工具交換を一体にして旋回駆動し
図4(c)の位置で一旦停止させ大径工具を把持するア
ーム部材のみをピストンピンで固定し、次工具を把持す
るアーム部材は直ちに旋回して主軸に次工具を装着を完
了し加工プログラムを始動できる。大径工具の収納は次
の工具交換指令が出るまでの間に大径工具を収納できる
ツールポットの割り出し、重量の大きい大径工具の収
納、その後の次工具割り出し等を完了すれば良いので作
動時間を緩和することができる。最も重要なことは、大
径工具を収納するためにマガジンのツールポットの割り
出しに要する時間を割愛できることである。
In the present invention, the twin-type tool exchange arm is constituted by a pair of arm members, one of which is temporarily fixed, and the other arm member can be turned by the same turning axis. Therefore, a pair of tool exchanges are integrally rotated and driven to stop temporarily at the position shown in FIG. 4 (c), and only the arm member for gripping the large-diameter tool is fixed with the piston pin, and the arm member for gripping the next tool immediately rotates. Then, the next tool can be mounted on the spindle and the machining program can be started. Storing of large-diameter tools is activated by completing the indexing of a tool pot that can store large-diameter tools, storage of large-diameter large-diameter tools, and subsequent indexing of the next tool before the next tool change command is issued. Time can be reduced. Most importantly, it eliminates the time required to index a magazine tool pot to accommodate large diameter tools.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の工具交換装置は、ツインアーム
形の工具交換アームをそれぞれが旋回駆動可能な一対の
アーム部材に構成したので、次に記載する効果を奏す
る。
According to the tool changing device of the present invention, the twin arm type tool changing arm is constituted by a pair of arm members each of which can be driven to rotate, so that the following effects can be obtained.

【0025】請求項1に記載の発明は、旋回軸を共通に
して一対のアーム部材を軸承し常時は旋回軸と旋回係合
部材で係合し一体で旋回可能で、いずれか一方のアーム
部材のみを旋回させるときは、固定側の交換アームを固
定切換部材で固定し、いずれかのアーム部材も単独に旋
回可能としている。従って、一方のアーム部材を待機位
置で固定し他方のアーム部材を旋回操作できるので、主
軸に大径工具が装着されている場合に、大径工具を収納
するために適当なツールポットを割り出すに要する時間
を待機させることなく、次工具を把持する側の交換アー
ムのみを先行して旋回させて主軸に次工具を装着し、直
ちに加工プログラムを稼働させることができる。そのた
めにマガジンの大径工具用ツールポット割り出しに要す
る時間が節約できる効果があり、機械の加工能率を向上
させることができる。
According to the first aspect of the present invention, a pair of arm members are supported with a common rotation shaft, and are normally engaged with the rotation shaft and the rotation engagement member so that they can rotate integrally. When only one of the arm members is turned, the exchange arm on the fixed side is fixed by a fixed switching member, and any of the arm members can be turned independently. Therefore, since one arm member can be fixed at the standby position and the other arm member can be pivoted, when a large-diameter tool is mounted on the main shaft, an appropriate tool pot for storing the large-diameter tool can be determined. Without waiting for the required time, only the exchange arm on the side that grips the next tool is turned in advance and the next tool is mounted on the spindle, and the machining program can be started immediately. For this reason, there is an effect that the time required for indexing the tool pot for the large-diameter tool of the magazine can be saved, and the machining efficiency of the machine can be improved.

【0026】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明の効果を確実なものとするために、一対のアーム
部材の同時旋回と一方の交換アームのみの旋回を駆動す
る共通の旋回軸に、一対のアーム部材のそれぞれに設け
た案内穴と旋回軸に設けた連結ピンからなる旋回係合部
材による旋回軸との係合を、旋回軸の軸端部に軸承して
設けたシリンダブロックのピストンピンを突出操作し
て、解除することによりいずれかの工具交換アームのみ
を自在に旋回できるように構成している。従って簡略な
旋回係合部材,固定切換部材の採用により一対のアーム
部材の固定と旋回を確実に行うことが可能となった。
According to a second aspect of the present invention, in order to secure the effect of the first aspect of the present invention, a common drive for simultaneously rotating the pair of arm members and rotating only one of the exchange arms is provided. The pivot shaft has a guide hole provided in each of a pair of arm members and an engagement with the pivot shaft by a pivot engagement member composed of a connecting pin provided in the pivot shaft, which is provided at a shaft end of the pivot shaft. By projecting and releasing the piston pin of the cylinder block, only one of the tool change arms can be freely turned. Therefore, it is possible to securely fix and turn the pair of arm members by employing the simple turning engagement member and the fixed switching member.

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

【図1】(a)は本発明の工具交換装置の上面図、連結
部材の内シリンダブロックの上下移動時の案内といずれ
かのアーム部材を固定する際の回動止めの役割を有する
ガイド8を図示している。(b)は(a)のAA断面図
で、一対のアーム部材,旋回係合部材,固定切換部材の
構成を図示している。
FIG. 1 (a) is a top view of a tool changer according to the present invention, and a guide 8 having a role of guiding the connecting member when the inner cylinder block is moved up and down and stopping the rotation when fixing any arm member. Is illustrated. (B) is an AA cross-sectional view of (a), and illustrates a configuration of a pair of arm members, a turning engagement member, and a fixed switching member.

【図2】アーム部材2A,2Bともに旋回可能に連結ピ
ンで係合させた旋回係合部材の状態説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of a state of a turning engagement member in which both arm members 2A and 2B are turned by a connecting pin so as to be able to turn.

【図3】アーム部材2Aを固定し、アーム部材2Bが旋
回可能に係合する旋回係合部材の状態説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a state of a turning engagement member to which an arm member 2A is fixed and an arm member 2B pivotally engages.

【図4】(a)乃至(g)は一対のアーム部材2A,2
Bがそれぞれ旋回する動作説明図である。
FIGS. 4A to 4G show a pair of arm members 2A, 2A;
It is operation | movement explanatory drawing which B turns each.

【図5】本発明の工具交換装置における一対のアーム部
材,マガジン,主軸の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 5 is a flowchart showing operations of a pair of arm members, a magazine, and a spindle in the tool changing device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 旋回軸 2A,2B アーム部材 3A,3B 連結ピン 4A,4B ばね 5A,5B ストッパ 6 シリンダブロック 7A,7B ピストンピン 8 ガイド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2A, 2B Arm member 3A, 3B Connecting pin 4A, 4B Spring 5A, 5B Stopper 6 Cylinder block 7A, 7B Piston pin 8 Guide

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両端に工具把持部が設けられたツインア
ーム形の工具交換アームにより主軸に装着された工具と
工具マガジンに貯蔵した工具とを交換する工作機械の工
具交換装置において、前記工具交換アームはそれぞれの
アームが旋回軸線周りに個別に回転可能に分離された一
対のアーム部材でなり、該一対のアーム部材を常時一体
で旋回可能に連結し指令によりいずれか一方のアーム部
材を工作機械の固定部に係止する連結切換部材とを設け
てなり、一方のアーム部材を一時待機させ他方のアーム
部材のみを旋回させて主軸へ工具を装着し加工を開始で
きることを特徴とする工具交換装置。
1. A tool changer for a machine tool, wherein a tool mounted on a spindle and a tool stored in a tool magazine are exchanged by a twin-arm type tool exchange arm having tool grips at both ends. The arm is a pair of arm members each of which is separately rotatable about a rotation axis, and the pair of arm members are always integrally and rotatably connected together, and one of the arm members is commanded by a machine tool. A tool for switching between one arm member and the other arm member, and turning the other arm member only to mount a tool on the main spindle and start machining. .
【請求項2】 前記連結切換部材が、前記旋回軸に形成
した胴部に該旋回軸と軸対称に常時付勢されて突出する
ように設けた連結ピンが前記一対のアーム部材のそれぞ
れに穿設した案内穴に嵌入係合した際に前記アーム部材
と前記旋回軸とが一体に旋回するように構成した旋回係
合部材と、前記旋回軸と相対回転可能で軸心方向に一体
移動できかつ機械固定部により回り止めされて設けられ
たシリンダブロックに前記連結ピンに対応して設けられ
た一対のピストンピンが指令により突出して特定した一
方のアーム部材の旋回を固定しかつ前記連結ピンの係止
を解除するように構成した固定切換部材とを含んでな
り、一対のアーム部材のそれぞれに穿設した案内穴を旋
回用の連結ピンと固定用のピストンピンとの係合に共用
し、アーム部材の旋回と一時固定とを可能としたことを
特徴とする請求項1に記載の工具交換装置。
2. A connecting pin provided on said body formed on said pivot shaft so as to be constantly urged axially symmetrically with respect to said pivot shaft to project therefrom. A pivoting engagement member configured to pivotally rotate the arm member and the pivotal shaft integrally when engaged with the provided guide hole, and capable of moving relative to the pivotal shaft and moving integrally in the axial direction; A pair of piston pins provided corresponding to the connection pins on a cylinder block provided to be prevented from rotating by a mechanical fixing portion protrude by a command to fix the rotation of one of the specified arm members, and to engage the connection pins. And a fixed switching member configured to release the stop, and a guide hole formed in each of the pair of arm members is shared for engagement between a pivoting connection pin and a fixed piston pin, and Turning 2. The tool changer according to claim 1, wherein the tool changer is capable of temporarily fixing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101574604B1 (en) * 2014-03-31 2015-12-11 주식회사 대영테크 Tool changing arm assembly in automatic tool changer

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