JP2003019635A - 工作機械の工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 長さ方向の適当間隔箇所毎にグリッパ３４を
装着されてなる無端状の搬送チェンを有する工具収納部
２０を備えた工具交換装置において、工具交換アームを
設けないで、グリッパと主軸との間の直接的な工具交換
を迅速且つ確実に行う工具交換装置を提供する。 【解決手段】 主軸１７先端の移動範囲の外側に配置さ
れチェン案内路上を周回移動しチェン長さ方向の適当間
隔箇所毎にグリッパ３４を装着された無端状の搬送チェ
ン３２を備えた工作機械の工具交換装置１９において、
前記グリッパ３４の移動軌跡の一部を主軸１７先端の移
動範囲内の特定位置に位置させるものとした動力位置変
更手段を形成した構成となす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の工具交
換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】主軸先端の移動範囲の外側に配置されて
いて外周囲の適当間隔箇所毎にグリッパを装着された回
転円盤を備えた工具交換装置は存在している。この種の
工具交換装置では、一般に、前記回転円盤と主軸との間
に工具交換アームが装設され、この工具交換アームを介
することにより、各グリッパと主軸との間の工具交換が
行われるようになされている。

【０００３】しかし、上記工具交換アームを介しての工
具交換では工具交換アームを駆動する複雑な駆動装置と
広い設置場所が必要となるため工具交換アームを省略し
て、回転円盤の任意なグリッパと主軸先端とを工具交換
時にのみ正対させ、グリッパと主軸との間で直接的な工
具交換を行わせるようになされたものが出現している
（例えば特許出願公表２０００−５０９６６０号公報参
照）。

【０００４】一方、主軸先端の移動範囲の外側に配置さ
れチェン案内路上を周回移動するものとなされ長さ方向
の適当間隔箇所毎にグリッパを装着されてなる無端状の
搬送チェンを有する工具収納部を備えた工具交換装置も
存在する。

【０００５】この種の工具交換装置においても上記した
直接的な工具交換の実施が望まれるが、搬送チェンを備
えた工具収納部が一般に重量物でありしかも大型である
などの理由から、その実現が困難視されているのであ
り、現在のところ、それを実施したものは存在していな
いのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、主軸先端の
移動範囲の外側に配置されチェン案内路上を周回移動し
長さ方向の適当間隔箇所毎にグリッパを装着されてなる
無端状の搬送チェンを有する工具収納部を備えた工具交
換装置において、工具交換アームを設けないでも、グリ
ッパと主軸との間での直接的な工具交換が行えるように
なした工作機械の工具交換装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、請求項１に記載したように、主軸先端
の移動範囲の外側に配置されチェン案内路上を周回移動
し長さ方向の適当間隔箇所毎にグリッパを装着された無
端状の搬送チェンを備えた工作機械の工具交換装置にお
いて、前記グリッパの移動軌跡の一部を任意時に主軸先
端の移動範囲内の特定位置に位置させるものとした動力
位置変更手段を形成した構成となす。

【０００８】この発明によれば、動力位置変更手段の作
動、搬送チェンの周回移動、及び主軸の移動により、任
意な１つのグリッパが工具交換位置で主軸先端と正対す
るのであり、この正対状態がグリッパと主軸との間にお
ける直接的な工具交換を可能となす。この際、動力位置
変更手段はグリッパの移動軌跡の一部を移動させるた
め、このグリッパの移動軌跡の移動は小さな駆動力で迅
速に行われるものとなる。

【０００９】上記発明は、請求項２に記載したように具
体化するのであって、即ち、チェン案内路の一部はスプ
ロケットで形成しており、前記動力位置変更手段は、前
記スプロケットの装着されたスプロケット台と、このス
プロケット台を特定軌跡上の位置変更可能に支持するも
のとした支持機構と、前記スプロケット台を前記特定軌
跡上で変位させるための動力駆動装置とを備えたものと
なしてあり、動力駆動装置の作動により、グリッパの移
動軌跡の一部が主軸先端の移動範囲内の特定位置に移動
される構成となす。

【００１０】これによれば、スプロケット台が一側へ変
位されると、スプロケットは主軸先端の移動範囲の外側
へ向けて移動され、またスプロケット台が他側へ変位さ
れると、スプロケットは主軸先端の移動範囲の内側へ向
けて移動される。そしてスプロケットが前記他側への移
動されることにより、グリッパの移動軌跡の一部は主軸
先端の移動範囲内の工具交換位置に移動されるものとな
る。またスプロケットは搬送チェンにその周回移動に要
する駆動力を付与することのできるものとなる。

【００１１】この請求項２に記載した発明はさらに次の
ように具体化することができる。即ち、請求項３に記載
したように、前記チェン案内路が円形状のチェン摺接部
を有する案内部材と前記スプロケットとで形成され、前
記搬送チェンが前記チェン摺接部と前記スプロケットと
に掛け回され、前記スプロケット台が前記チェン摺接部
に関連した中心線回りへ揺動可能となされ、前記動力駆
動装置がスプロケット台を揺動変位させるように作動す
る構成となす。

【００１２】これによれば、スプロケット台が前記チェ
ン摺接部に関連した中心線回りの一側へ揺動されると、
スプロケットは主軸先端の移動範囲の外側へ向けて移動
され、またスプロケット台が他側へ揺動されると、スプ
ロケットは主軸先端の移動範囲の内側へ向けて移動され
る。そして、スプロケットが前記他側への揺動されるこ
とにより、グリッパの移動軌跡の一部は主軸先端の移動
範囲内の工具交換位置に移動されるものとなる。またス
プロケット台の揺動にも拘わらずスプロケットとチェン
摺接部との相対位置は不変となるため、スプロケットが
移動されても、案内部材とスプロケットとによるチェン
案内路の案内長は変化しないものとなり、従って搬送チ
ェンは振動の原因をなすバネ力による案内長さ調整機構
を設けないチェン案内路によりこの案内路との緊密状態
に案内されるのであり、このことがチェン案内路による
搬送チェンの案内状態の剛性を増大させ、搬送チェンに
よる工具の支持を安定的となす。

【００１３】或いは請求項４に記載したように、前記チ
ェン案内路が特定方向の変位可能に装設された可動案内
部材と前記スプロケットとを具備し、搬送チェンが前記
可動案内部材と前記スプロケットとの外周囲に掛け回さ
れ、スプロケット台がスライド支持手段による特定方向
の変位可能となされるほか、スプロケット台と可動案内
部材とがリンク機構を介して関連変位するものとなさ
れ、動力駆動装置がスプロケット台をスライド変位させ
るように作動する構成となす。

【００１４】これによれば、スプロケット台が特定方向
へスライド変位されると、スプロケットは主軸先端の移
動範囲の外側へ向けて移動され、またスプロケット台が
他側へスライド変位されると、スプロケットは主軸先端
の移動範囲の内側へ向けて移動される。そして、スプロ
ケットが前記他側へスライド変位されることにより、グ
リッパの移動軌跡の一部は主軸先端の移動範囲内の工具
交換位置に移動されるものとなる。また可動案内部材が
リンク機構を介してスプロケット台の変位に連動するた
め、スプロケット台のスライド変位にも拘わらず可動案
内部材とスプロケットとによるチェン案内路の案内長は
変化しないものとなり、従ってこの発明の場合にも、請
求項３記載の発明の場合と同様に、搬送チェンは振動の
原因をなすバネ力による案内長さ調整機構を設けないチ
ェン案内路によりこの案内路との緊密状態に案内される
ののとなり、このことがチェン案内路による搬送チェン
の案内状態の剛性を増大させ、搬送チェンによる工具の
支持を安定的となす。

【００１５】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の第一実施例につい
て説明する。図１〜図５は上記第一実施例のマシニング
センタを示しており、図１は正面図、図２は側面図、図
３は一部正面図、図４は一部側面図、図５は一部平面図
である。

【００１６】これらの図に於いて、１は上面の前部をワ
ーク台部１ａとなされたベッド、２はベッド１上面の後
部に起立状に固定されたコラム、３はコラム２前面に縦
向きのガイドレール４を介して上下変位可能に装着され
た四角枠状の第一サドル、５は第一サドル３の前面に横
向きのガイドレール６を介して左右変位可能に装着され
た四角枠状の第二サドル、７はこの第二サドル５の前後
向き支持部５ａの上面に設けた前後向きのガイドレール
８を介して前後変位可能に装着された主軸ユニットであ
る。これらの構成は特開２００１−９６５２号公報に示
すものと概略同一のものとなされている。

【００１７】第一サドル３の駆動機構は次のようになさ
れているのであって、即ち、コラム２上面の左右箇所に
モータ台９を介して一対の第一モータ１０、１０を縦向
きに固定し、これらモータ１０、１０で回転される左右
一対のネジ軸１１、１１をコラム２前面に一定位置での
回転可能に装設し、これらネジ軸１１、１１を第一サド
ル３の左右箇所に設けた図示しないナット体に螺入さ
せ、左右の第一モータ１０、１０が作動することにより
第一サドル３が上下駆動されるようになされている。

【００１８】第二サドル５の駆動機構は、第一サド３ル
前面の上部に第二モータ１２及び、このモータ１２で回
転されるネジ軸１３を設け、このネジ軸１３を第二サド
ル５に固定されたナット体１４に螺入させ、第二モータ
１２が作動することにより第二サドル５が左右駆動され
るようになされている。

【００１９】また主軸ユニット７の駆動機構は第二サド
ル５の前後向き支持部５ａの後端部に第三モータ１５を
固定すると共に主軸ユニット７の下方に送り機構１６を
設け、第三モータ１５の作動により送り機構１６の作動
部材が連動して主軸ユニット７が前後駆動されるように
なされている。この主軸ユニット７には主軸１７が特定
位置での回転変位自在に装着されているのであり、この
主軸１７は主軸ユニット７に組み込まれた図示しない主
軸モータで回転駆動されるものとなされている。

【００２０】上記コラム２の上面中央部には前後向きの
支持フレーム１８が前方への張出状に固定されており、
この支持フレーム１８の前部に工具交換装置１９が組み
付けてある。この工具交換装置１９にはチェン案内路用
の動力位置変更手段が形成されるのであり、この動力位
置変更手段は、スプロケット２５を支持したスプロケッ
ト台２３と、このスプロケット台２３を特定軌跡上の位
置変更可能に支持するものとした支持機構と、前記スプ
ロケット台２３を前記特定軌跡上で変位させるための動
力駆動装置としての油圧シリンダ装置３０を備えたもの
となす。

【００２１】このようなものとなされる工具交換装置１
９は主軸１７先端の移動範囲ａの外側に位置させるので
あり、その詳細について説明すると次のとおりである。
即ち、支持フレーム１８先端のフランジ部１８ａに下面
の大部分が開放された方形状の工具収納ケース２０が固
定してあり、この工具収納ケース２０内の略中央箇所に
は前記フランジ部１８ａに形成された支持孔に嵌合され
ボルト固定された前後向き支持軸２１がフランジ部１８
ａから前方への張出状に設けてある。

【００２２】支持軸２１の前端面には前方視円形状のチ
ェン摺接部２２ａを有する案内部材２２を支持軸２１と
同心状にボルト固定し、また支持軸２１の周面部には細
長状のスプロケット台２３の基部を転がり軸受２４を介
して揺動変位自在に外嵌させている。この際、支持軸２
１及び軸受２４がスプロケット台２３を特定軌跡上での
変位可能に支持するための支持機構をなす。

【００２３】スプロケット台２３の先端部の前面にはス
プロケット２５が前後向きの支持軸２６及び転がり軸受
を介して回転自在に装着してあり、またスプロケット台
２６の前面の長さ途中箇所にはインデックスモータ２７
を固定し、このモータ２７の出力軸とスプロケット２６
とを歯車機構を介して連動連結している。この際、イン
デックスモータ２７はモータ本体部２７ａとモータ制御
部２７ｂとからなっている。

【００２４】スプロケット台２３の裏面の長さ途中箇所
には前後向き結合軸２８を工具収納ケース２０の後面壁
に形成された透孔ｂを通じて後方へ張り出した状態に固
定し、一方、支持フレーム１８の前部の左右向き縦壁部
１８ｂの前面に側面視Ｊ形のシリンダ受け部材２９を固
定し、この受け部材２９に動力駆動装置としての油圧シ
リンダ装置３０の下部を前後向き軸３１を介して揺動可
能に装着すると共に、前記結合軸２８にこの油圧シリン
ダ装置３０の出力ロッドの先端部を揺動自在に装着し、
油圧シリンダ装置３０の伸縮作動によりスプロケット台
２３が前記支持軸２１回りへ揺動される構成となしてい
る。

【００２５】前記チェン摺接部２２ａとスプロケット２
５とで形成されたチェン案内路上に無端状の搬送チェン
３２を位置させるべくチェン摺接部２２ａとスプロケッ
ト２５とに搬送チェン３２を掛け回しており、この搬送
チェン３２の長手方向適当間隔毎に、１つの工具ホルダ
３３を把持するものとしたグリッパ３４を形成してい
る。ここに、チェン案内路とはチェン摺接部２２ａとス
プロケット２５に搬送チェン３２を弛みのない状態に掛
け回して周回移動させたときの搬送チェン３２の移動軌
跡に合致した仮想上の箇所を云うものである。

【００２６】各グリッパ３４は搬送チェン３２のリンク
部材３２ａの前面に、略半円形状の凹み部３５ａ（図１
参照）を有する板状の本体部材３５をボルト固定し、こ
の本体部材３５の左右箇所に一対の棒状フィンガー３
６、３６を前後向き軸３７、３７回りの揺動可能に装着
し、これらフィンガー３６、３６の支持軸２１側の端部
間箇所にこれら端部を離反させるように作用する図３に
示す圧縮スプリング３８を装着した構造となされてい
る。なお、図中には代表的に、１つのグリッパ３４につ
いて圧縮スプリング３８を装着した状態を示している
が、この圧縮スプリング３８は他のグリッパ３４につい
ても同様に装着されるものである。

【００２７】このように形成された各グリッパ３４は、
一対の棒状フィンガー３６、３６の外側の端部間の外方
から工具ホルダ３３の環状係合溝部３３ａを適当力で押
し込まれることにより、これらフィンガー３６、３６が
環状係合溝部３３ａに押し拡げられて工具ホルダ３３は
一対の棒状フィンガー３６、３６間に進入し、進入後は
圧縮スプリング３８により弾圧される一対の棒状フィン
ガー３６、３６の外側端部と凹み部３５ａの周縁とが工
具ホルダ３３の環状係合溝部３３ａに弾圧状の密状に嵌
合して工具ホルダ３３を確実に把持した状態となり、逆
にこのようにグリッパ３４で把持された状態の工具ホル
ダ３３に一対の棒状フィンガー３６、３６の外端部間の
内方から外方へ向かう力を付与することにより、工具ホ
ルダ３３の環状係合溝部３３ａが一対の把持フィンガー
３６、３６を押し拡げてこれらフィンガー３６、３６間
から工具ホルダ３３が抜け出るのを許容するように作動
するものとなされている。

【００２８】各グリッパ３４には工具ホルダ３３の１つ
づつが把持させてあり、このように把持された各工具ホ
ルダ３３は種々異なる工具３３ｂを装着されたものとな
されている。

【００２９】次に上記した第一実施例に係るマシニング
センタの作動について説明する。主軸１７は第一、第二
及び第三モータ１０、１２、１５の作動により上下方
向、左右方向及び前後方向へ平行移動されるのであり、
また図４中の仮想線箇所ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４は何れ
も主軸７先端の移動範囲の限界位置に移動した主軸先端
箇所を示しており、符号ｄで示す一点鎖線の四角部分が
主軸１７中心の正面視移動範囲を示している。

【００３０】工具交換装置１９の作動は次のように行わ
れる。先ず主軸１７先端に工具ホルダ３３が装着されて
ない状態の下で、グリッパ３４の把持した工具ホルダ３
３を主軸１７に装着する場合のグリッパ３４と主軸１７
との間の直接的な工具交換の作動例を説明する。

【００３１】主軸１７は工具交換位置の真後ろに移動さ
れるのであり、この一方で油圧シリンダ装置３０が図３
及び図４に示すように短縮状態となって、スプロケット
台２３が支持軸２１回りの真下方向位置に移動され、こ
れによりスプロケット２５は主軸１７先端の移動範囲ａ
に最も近接した状態となり、グリッパ３４の移動軌跡の
一部はその工具交換位置に位置される。

【００３２】このようなスプロケット台２３の移動の一
方では必要に応じてインデックスモータ２７が作動され
て、搬送チェン３２がそのチェン案内路上を周回移動す
るのであり、この移動により、これから装着されるべき
工具３３ｂを保持した工具ホルダ３３を把持したグリッ
パ３４が図３及び４に示すようにその工具交換位置に停
止される。

【００３３】次に第三モータ１５が作動して、主軸１７
先端がその工具交換位置に前進するのであり、これによ
り工具ホルダ３３のシャンク部３３ｃが主軸１７前面中
心箇所の挿入孔に進入し、この進入作動が終了したとき
主軸１７内に形成された公知のクランプ機構１７ａがシ
ャンク部３３ｃの後端箇所ｅを把持して引張し、工具ホ
ルダ３３は抜け出しの規制された密状に主軸１７に固定
されるものとなる。

【００３４】この後、第一モータ１０、１０が作動し
て、主軸１７は下降されるのであり、この下降により工
具ホルダ３３は圧縮スプリング３８の弾力によるグリッ
パ３４の把持力に逆らってそのグリッパ３４から抜き出
されるのである。

【００３５】次は、主軸１７先端に装着されている工具
ホルダ３３を主軸１７から抜き取り、工具ホルダ３３を
把持してない状態（空状態）のグリッパ３４に、その工
具ホルダ３３を把持させる場合のグリッパ３４と主軸１
７との間の直接的な工具交換の作動例を説明する。

【００３６】工具３３ｂの装着された主軸１７はその工
具交換位置の真下に移動されるのであり、一方では油圧
シリンダ装置３０が先と同様に図３等に示すように短縮
状態となって、スプロケット台２３が支持軸２１回りの
真下方向位置に移動され、この移動後に、必要に応じて
インデックスモータ２７が作動されて、搬送チェン３２
が周回移動し適時に停止される。これにより、工具ホル
ダ３３を把持すべき空状態のグリッパ３４が図３などに
示すようにその工具交換位置に停止される。

【００３７】次に第一モータ１０、１０が作動して、主
軸１７がその工具交換位置に上昇されるのであり、これ
により主軸１７に装着された工具ホルダ３３の環状係合
溝部３３ａが工具交換位置にあるグリッパ３４の一対の
棒状フィンガー３６、３６間の内方に圧縮スプリング３
８の弾力に抗しつつ進入し、この進入が終了したとき、
工具ホルダ３３はグリッパ３４に確実に把持された状態
となり、この後、主軸１７内に形成された公知のクラン
プ機構１７ａが工具ホルダ３３のシャンク部３３ｃの後
端箇所ｅの把持を解放するのであり、これにより工具ホ
ルダ３３は主軸１７先端から抜き出し可能な状態とな
る。次に第三モータ１５が作動し、主軸１７は後方へ移
動されるのであり、この移動により工具ホルダ３３は主
軸１７から抜き出されるのである。

【００３８】上記のような工具交換において工具収納ケ
ース２０から外方へ移動された状態のグリッパ３４やこ
れに把持された工具ホルダ３３などは工具交換の終了し
たとき或いは作業終了時などに工具収納ケース２０内に
収納することが必要となるが、この場合の作動について
説明すると、油圧シリンダ装置３０が伸張作動されて、
スプロケット台２３が支持軸２１回りへ揺動され、この
後、スプロケット台２３が図１に示す位置に達したとき
その揺動を停止されるのであり、これによりスプロケッ
ト台２３はその位置を図１及び図２に示すように保持さ
れ、各グリッパ３４及びこれに把持された工具ホルダ３
３は工具収納ケース２０内に位置して完全に主軸１７先
端の移動範囲ａから外れた状態となる。なお、この状態
では、主軸１７は工具交換装置１９の構成部分と干渉す
ることなく移動することができる。

【００３９】スプロケット台２３が支持軸２１回りへ揺
動されるときの、スプロケット２５とチェン摺接部２２
ａとの関係を見ると、スプロケット２５は案内部材２２
の前後向き中心線に合致した支持軸２１回りへ公転変位
するため、これらの相対位置はスプロケット台２３の揺
動にも拘わらず何ら変化せず、チェン摺接部２２ａやス
プロケット２５からなる搬送チェン３２用のチェン案内
路の全長は常に一定となり、従って搬送チェン３２はス
プロケット台２３の揺動範囲の任意位置においてチェン
摺接部２２ａとスプロケット２５により剛性を大きく保
持されるものとなるチェン案内路によって安定的に案内
されるものとなる。

【００４０】次に本発明の第二実施例であるマシニング
センタの、第一実施例と相違する部分について説明す
る。図６〜図１０は上記第二実施例であるマシニングセ
ンタを示しており、図６は正面図、図７は側面図、図８
は一部正面図、図９は一部側面図、図１０は一部平面図
である。これらの図において第一実施例と同一部位には
同一符号が付してある。

【００４１】支持フレーム１８の前部に補強部材１８ｃ
を介して左右一対からなる左右向きの縦向き支持面部１
８ｅ、１８ｅが形成してあり、これら縦向き支持面部１
８ｅ、１８ｅと支持フレーム１８の前端下部に形成され
たフランジ部１８ｄとに工具収納ケース２０が固定して
あり、この際、前記縦向き支持面部１８ｅ、１８ｅの前
面はこの工具収納ケース２０の内方に開放されている。

【００４２】左右の縦向き支持面部１８ｅ、１８ｅのそ
れぞれの前面上部には縦向き支持面部に固定された縦向
きの一対のガイドレール３７、３７を介して上下変位可
能に装着された可動案内部材３８が設けてあり、また各
可動案内部材３８の下側には同じ側の縦向き支持面部１
８ｅにボルト固定された案内部材３９が設けてある。

【００４３】この際、各可動案内部材３８はガイドレー
ル３７、３７に支持された細長状の正面視略三角形状と
なされた台部３９と、この台部３９の前面上部にボルト
固定され円弧状のチェン摺接部４０ａを有する正面視円
形の案内部４０とを有するものとなされており、また案
内部材３９は比較的曲がり半径の大きい円弧状のチェン
摺接部３９ａを有するものとなされている。

【００４４】左右の縦向き支持面部１８ｅ、１８ｅの中
間箇所にはスプロケット台２３が配置してあり、このス
プロケット台２３は各縦向き支持面部１８ｅ、１８ｅの
内方側の側縁に設けたガイドレール４２ａ、４２ａとこ
れにスライド変位自在に支持されたサドル部材４２ｂか
らなるスライド支持機構４２を介して上下変位可能に支
持されており、またスプロケット台２３の前面下部に前
後向きの支持軸４３を固設し、この支持軸４３を介して
スプロケット２５を回転可能に装着すると共に、スプロ
ケット台２３の前面でスプロケット２５の上側には先と
同様なインデックスモータ２７が固定されている。

【００４５】スプロケット台２３の後側で支持フレーム
１８の上面箇所には動力駆動装置としての油圧シリンダ
装置３０が起立状に固定してあり、このシリンダ装置３
０の出力ロッドの先端部とスプロケット台２３の後面と
を結合板部材４４を介して結合し、油圧シリンダ装置３
０の伸縮作動によりスプロケット台２３が上下駆動され
るようになしている。

【００４６】左右の可動案内部材３８、３８はスプロケ
ット台２３にリンク機構４５を介して連動連結されてお
り、この際、リンク機構４５は左右一対の棒状リンク部
材４６を有し、各リンク部材４６の外側の一端を、その
対応する縦向き支持面部１８ｅに固定された図１０に示
す横張り出し部材４７の先部に支持軸４８を介して揺動
可能に装着すると共に各リンク部材４６の内側の一端に
形成された長孔ｆをスプロケット台２３の前面のその対
応する側の側部に突設されたピン部材４９に係合させ、
また各リンク部材４６の長さ途中に形成された特定曲が
り形状となされた案内用長孔ｇにその対応する側の可動
案内部材３８の台部３９の前面に突設されたピン部材５
０を係入させ、可動案内部材３８がスプロケット台２３
の上下変位に連動して適当量だけ変位するように作動す
るものとなされている。

【００４７】そして可動案内部材３８、３８、案内部材
３９、３９及びスプロケット２５で形成されたチェン案
内路上に無端状の搬送チェン３２を位置させるべく、可
動案内部材３８、３８の案内部４０、４０、案内部材３
９、３９及びスプロケット２５に搬送チェン３２を掛け
回している。ここにチェン案内路とは可動案内部材３８
のチェン摺接部４０ａ、案内部材３９のチェン摺接部３
９ａ、及びスプロケット２５に搬送チェン３２を弛みの
ない状態に掛け回して周回移動させたときの搬送チェン
３２の移動軌跡に合致した仮想上の箇所を云うものであ
る。

【００４８】次に上記した第二実施例に係るマシニング
センタの固有構造部分の作動について説明する。油圧シ
リンダ装置３０が伸張作動されることにより、スプロケ
ット台２３及びスプロケット２５がガイドレール４２、
４２に案内されて下方へ移動され、搬送チェン３２の移
動に伴う各グリッパ３４の移動軌跡の一部が図８及び図
９に示すようにグリッパ３４の工具交換位置に位置する
ものとなり、この状態でインデックスモータ２７が作動
され、搬送チェン３２が可動案内部材３８、３８、案内
部材３９、３９及びスプロケット２５により形成された
チェン案内路上を周回移動し、任意な１つのグリッパ３
４がその工具交換位置に停止されるものとなる。

【００４９】一方、油圧シリンダ装置３０が短縮作動さ
れることにより、スプロケット台２３及びスプロケット
２５がガイドレール４２ａ、４２ａに案内されて上方へ
移動され、各グリッパ３４及びこれに把持された工具ホ
ルダ３３が工具収納ケース２０内に収納され完全に主軸
１７先端の移動範囲外に移動された状態となる。

【００５０】上記したスプロケット台２３の上下移動中
には、リンク機構４５の一対のリンク部材４６、４６が
長孔ｆとピン部材４９の係合によりスプロケット台２３
と連動して支持軸４８回りへ揺動し、このリンク部材４
６の揺動が案内用長孔ｇの周面に案内されるピン部材５
０を介して可動案内部材３８を連動させ、これにより可
動案内部材３８、３８、案内部材３９、３９及びスプロ
ケット２５からなる搬送チェン用のチェン案内路の全長
は常に一定に保持される。従って搬送チェン３２はスプ
ロケット台２３の上下移動範囲の任意位置においてチェ
ン摺接部３９ａ、４０ａとスプロケット２５により剛性
を大きく保持されるものとなる前記チェン案内路によっ
て安定的に案内されるものとなる。

【００５１】この第二実施例においてスプロケット台２
３を上下変位させることは、工具収容ケース２０内のグ
リッパ３４の移動軌跡の一部をグリッパ３４の工具交換
位置に移動させる際のスプロケット２５の移動通路をな
す工具収納ケース２０の下面の開口ｈを第一実施例のそ
れに較べて小さくて足りるものとなす。

【００５２】上記各実施例において、工具交換装置１９
は主軸１７の移動範囲ａ外の上方に存在するため、グリ
ッパ３４、搬送チェン３２及びスプロケット２５などが
工具収納ケース２０内に移動されている限り、主軸１７
先端の工具３３ｂによる工作中に飛散する切削屑は、こ
れらに降りかかることは生じ難いのであるが、これをさ
らに厳密に阻止するため、工具収納ケース２０の下面の
開口ｈに開閉蓋を設け、この開閉蓋をスプロケット台２
３の移動に関連して開閉作動させるようになすことも差
し支えない。

【００５３】

【発明の効果】以上のように構成した本発明によれば、
主軸先端の移動範囲の外側に配置されチェン案内路上を
周回移動し長さ方向の適当間隔箇所毎にグリッパを装着
されてなる無端状の搬送チェンを有する工具収納部を備
えた工具交換装置において、工具交換アームを設けない
でも、グリッパと主軸との間の直接的な工具交換を迅速
且つ確実に行わせることができるものであり、従って多
数の工具を使用する工作であってもコンパクトな機構に
より能率的に行うことが可能となるのである。

【００５４】請求項２に記載したものによれば、スプロ
ケットの移動により、グリッパの移動軌跡の一部が主軸
先端の移動範囲内の工具交換位置に移動されて、グリッ
パと主軸との間の直接的な工具交換が的確に行われるの
ものとなり、またスプロケットを駆動することにより搬
送チェンを的確に周回移動させることが可能となるもの
である。

【００５５】請求項３に記載したものによれば、スプロ
ケット台を揺動変位させることにより、グリッパの移動
軌跡の一部を主軸先端の移動範囲内の工具交換位置に移
動させ、グリッパと主軸との間の直接的な工具交換を行
わせることができるものであり、またスプロケット台の
揺動にも拘わらずチェン案内路の案内長さが不変とな
り、従って案内部材とスプロケットとで形成されるチェ
ン案内路による搬送チェンの案内状態の剛性を増大させ
ることができ、搬送チェンによる工具の支持をより安定
的となすことができる。さらに円形状の案内部材、スプ
ロケット台及びスプロケットがスプロケットの移動にも
拘わらず搬送チェンのチェン案内路の長さを一定に保持
する構成を簡易に実現させるものとなる。

【００５６】請求項４に記載したものによれば、スプロ
ケット台をスライド変位させることにより、グリッパの
移動軌跡の一部を主軸先端の移動範囲内の工具交換位置
に移動させ、グリッパと主軸との間の直接的な工具交換
を行わせることができるものであり、またリンク機構の
作用によりスプロケット台のスライド変位にも拘わらず
搬送チェンのチェン案内路の長さが不変となり、従って
請求項３の発明の場合と同様に、案内部材とスプロケッ
トとで形成されるチェン案内路による搬送チェンの案内
状態の剛性を増大させることができ、搬送チェンによる
工具の支持をより安定的となすことができる。またスプ
ロケット台を上下方向へスライド変位させることにより
工具交換装置の左右巾を小さくなすことのできるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第一実施例のマシニングセンタの
正面図である。

【図２】前記マシニングセンタの側面図である。

【図３】前記マシニングセンタの一部正面図である。

【図４】前記マシニングセンタの一部側面図である。

【図５】前記マシニングセンタの一部平面図である。

【図６】本発明に係る第二実施例のマシニングセンタの
正面図である。

【図７】第二実施例のマシニングセンタの側面図であ
る。

【図８】第二実施例のマシニングセンタの一部正面図で
ある。

【図９】第二実施例のマシニングセンタの一部側面図で
ある。

【図１０】第二実施例のマシニングセンタの一部平面図
である。

【符号の説明】

１７ 主軸 １９ 工具交換装置 ２２ 案内部材 ２２ａ チェン摺接部 ２３ スプロケット台 ２５ スプロケット ３０ 油圧シリンダ装置（動力駆動装置） ３２ 搬送チェン ３４ グリッパ ４２ スライド支持機構（スプロケット支持機構） ４５ リンク機構 ａ 主軸先端の移動範囲

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸先端の移動範囲の外側に配置されチ
   ェン案内路上を周回移動し長さ方向の適当間隔箇所毎に
   グリッパを装着された無端状の搬送チェンを備えた工作
   機械の工具交換装置において、グリッパの移動軌跡の一
   部を任意時に主軸先端の移動範囲内の特定位置に位置さ
   せるものとした動力位置変更手段を形成したことを特徴
   とする工作機械の工具交換装置。
2. 【請求項２】 前記チェン案内路の一部はスプロケット
   で形成し、前記動力位置変更手段は、前記スプロケット
   の装着されたスプロケット台と、このスプロケット台を
   特定軌跡上での位置変更可能に支持するものとした支持
   機構と、前記スプロケット台を前記特定軌跡上で変位さ
   せるための動力駆動装置とを備えたものとなされてお
   り、動力駆動装置の作動により、グリッパの移動軌跡の
   一部が主軸先端の移動範囲内の特定位置に移動される構
   成を特徴とする請求項１記載の工作機械の工具交換装
   置。
3. 【請求項３】 前記チェン案内路が円形状のチェン摺接
   部を有する案内部材と前記スプロケットとで形成され、
   前記搬送チェンが前記チェン摺接部と前記スプロケット
   とに掛け回され、前記スプロケット台が前記チェン摺接
   部に関連した中心線回りへ揺動可能となされ、前記動力
   駆動装置がスプロケット台を揺動変位させるように作動
   することを特徴とする請求項２記載の工作機械の工具交
   換装置。
4. 【請求項４】 前記チェン案内路が特定方向の変位可能
   に装着された可動案内部材と前記スプロケットとを具備
   し、前記搬送チェンが前記可動案内部材と前記スプロケ
   ットとの外周囲に掛け回され、スプロケット台がスライ
   ド支持機構の支持による特定方向の変位可能となされる
   ほか、スプロケット台と可動案内部材とがリンク機構で
   連動連結され、動力駆動装置がスプロケット台をスライ
   ド変位させるように作動することを特徴とする請求項２
   記載の工作機械の工具交換装置。