JP2003080428A - Tool change device - Google Patents

Tool change device

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JP2003080428A
JP2003080428A JP2001272124A JP2001272124A JP2003080428A JP 2003080428 A JP2003080428 A JP 2003080428A JP 2001272124 A JP2001272124 A JP 2001272124A JP 2001272124 A JP2001272124 A JP 2001272124A JP 2003080428 A JP2003080428 A JP 2003080428A
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JP
Japan
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tool
clamp
clamp bar
atc
bar
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Application number
JP2001272124A
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Japanese (ja)
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Hideaki Yamashita
秀昭 山下
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ASKA TRADING KK
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ASKA TRADING KK
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Publication date
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  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic tool change device furnished with an arm mechanism to carry out change of tools by holding and rotating the tools to enable the efficient tool change. SOLUTION: This tool change device constitutes its characteristic feature of furnishing clamp bars 5, 6 one ends of which are energized toward centers of the bars so as to make contact with surfaces of the bars accordingly when they slide along the bars of a sliding cylinder, storing other ends of the clamp bars 5, 6 in a tool holding arm 1 when the one ends of the clamp bars 5, 6 are at a position of the first width of the fixed bar and holding the tool by the other ends and the inner peripheral surface by projecting the other ends toward the tool holding parts 9, 10 when the one ends of the clamp bars 5, 6 are at a position of the second width of the bars.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、ツールを保持し
て回転することによりツールの交換を行うアーム機構を
備えた自動ツール交換装置に関する。 【0002】 【従来の技術】マシニングセンタなどの工作機械(以
下、本明細書中では単に「工作機械」と呼ぶ)はスピン
ドルにツールを固定し、スピンドルでそのツールを回転
させながら数値制御により移動することで加工物を加工
する。一般に加工すべき形状は複雑で、その形状に応じ
てツールを交換する必要がある。その為、加工工程ごと
にスピンドルに固定したツールの交換が行われる。ツー
ル交換時は加工ができないため全体の加工時間をより短
縮するためには、ツール交換を如何に素早くかつ効率的
に行うかが工作機械では重要となる。従って、従来から
工作機械では自動ツール交換装置(以下、ATCと呼
ぶ)が備えられていて、このATCによりツールの交換
を行ってきた。図6はツール交換時における工作機械の
スピンドル部とATC部分とを示した図である。工作機
械には加工を行うためのツール25を保持するスピンド
ル20が主軸台30に備えられている。主軸台30はベ
ッド31上に配置されていてベッド31に対して可動で
ある。主軸台30はツールを交換する際には図6に示し
たようにベッド31の所定の位置に停止する。主軸台3
0が停止する部分のベッド31には、交換すべきツール
26を保持して待機しているツールマガジン21が固定
されている。ツール交換が行われるこの所定の位置で
は、スピンドル20の中心とツールマガジン21の中心
とを結ぶ線は水平となっている。すなわち、スピンドル
20の中心とツールマガジン21中心とは鉛直方向にほ
ぼ同じ高さとなっている。また、ツール25が取り付け
られる側のスピンドル20の面20aと交換すべきツー
ル26が取り付けられるツールマガジン21の表面21
aとがほぼ同一面内にある。スピンドル20とツールマ
ガジン21とのそれぞれの中央部にはツール25および
ツール26とをそれぞれ保持するためのツールホール2
0bとツールホール21bとが配置されていて、ツール
25の根元のツールホルダ部25aとツール26の根元
のツールホルダ部26aとを受容する。 【0003】スピンドル20の面20aとツールマガジ
ン21の面21aと対向する側のベッド31にはATC
の駆動装置を内部に備えた自動ツール交換ユニット(以
下、ATCユニット)17が取り付けられている。AT
Cユニット17からは、スピンドル20およびツールマ
ガジン21を結ぶ線上であってスピンドル20およびツ
ールマガジン21のほぼ中央に向ってATCユニット出
力軸11が延びている。ATCユニット出力軸11の先
端にはツール保持アーム40が取り付けられている。ツ
ール保持アーム40はロッドを中心にスピンドル20側
とツールマガジン21側との両側へ延びる形状のアーム
である。ツール保持アーム40の両端にはツール保持部
41とツール保持部42とを備えている。ATCユニッ
ト出力軸11が延びる方向の延長線上であって、スピン
ドル20とツールマガジン21のほぼ中央にはピン押え
プレート22が備えられている。ピン押えプレート22
はスピンドル20の面20aとツールマガジン21の面
21aとほぼ同じ面内に表面22aを有しており、ツー
ルマガジン21と同じくベッド31の一部に固定されて
いる。ATCユニット出力軸11はツール保持アーム4
0がピン押えプレート22に接触する位置と十分に離れ
る位置との間を伸縮可能であると共に、ATCユニット
出力軸11の中心軸回りにツール保持アーム40を回転
することができる。 【0004】図7は従来のツール保持アーム40の断面
を示した図である。ツール保持アーム40はほぼ中心付
近で締結具によりATCユニット出力軸11に固定され
ている。ツール保持アーム40はATCユニット出力軸
11の中心からATCユニット出力軸11に垂直な方向
に両端に向って延びている。ツール保持アーム40の両
端の先端部にはツール保持部41とツール保持部42が
備えられている。ツール保持部41とツール保持部42
は、ツール25またはツール26の根元部分のツールホ
ルダ部分の断面の円形の形状に対応した内周41aと4
2aを備えている。内周41aおよび内周42aはほぼ
半円の形状で合って、円形の一部を開口41bおよび開
口42bとして欠いている。ATCユニット出力軸11
の中心から内周41aの中心位置までの距離と、ATC
ユニット出力軸11の中心から内周42aの中心位置ま
での距離とはほぼ等しくなっている。開口41bと開口
42bはツール保持アーム40がATCユニット出力軸
11を中心とした点対称の形状となるような位置関係に
配置されている。 【0005】ツール保持アーム40の内部には、ATC
ユニット出力軸11の中心を通って内周41aの中心位
置と内周42aの中心位置とを結ぶ線に対して僅かに角
度をつけたATCユニット出力軸11の中心をとおる線
上にそって、軸受けハウジング43および軸受けハウジ
ング44とがそれぞれツール保持部41とツール保持部
42側から穿設されている。軸受けハウジング43およ
び44の内部には棒状のクランプバー45およびクラン
プバー46とが挿入されている。クランプバー45およ
びクランプバー46のうち、軸受けハウジング43およ
び軸受けハウジング44に挿入されている部分の一部に
はスプリング47およびスプリング48が嵌められてい
る。スプリング47およびスプリング48の一端は軸受
けハウジング43および軸受けハウジング44側に他端
はクランプバー45およびクランプバー46に取り付け
られている。スプリング47およびスプリング48はク
ランプバー45およびクランプバー46をATCユニッ
ト出力軸11の中心から外側に向って付勢するように取
り付けられている。クランプバー45およびクランプバ
ー46のそれぞれの一端はツール保持部41およびツー
ル保持部42のそれぞれの開口41bおよび42b部分
内まで突出している。突出している当該端部のクランプ
バー45およびクランプバー46のそれぞれには開口4
1bと開口42bから広がるような傾斜面45aおよび
傾斜面46aとが備えられている。傾斜面45aと傾斜
面46aのそれぞれのツール保持部41およびツール保
持部42側には別の傾斜面45bと傾斜面46bとが設
けられている。さらに、ツール保持アーム40にはAT
Cユニット出力軸11の軸と平行にクランプピン49お
よびクランプピン50が配置されていて、クランプバー
45およびクランプバー46のロック機構として作用す
る。 【0006】次に、図6および図8乃至図10を参照し
て、従来のATCの動作について説明する。まず、ツー
ルを交換しない状態では、図6において水平状態で示し
たツール保持アーム40が鉛直状態となっている。図8
はこの状態、すなわちATCユニット17からATCユ
ニット出力軸11が伸張していてツール保持アーム40
のクランプピン49およびクランプピン50とがピン押
えプレート22と接触した状態におけるツール保持アー
ム40部分の長手方向断面図である。クランプピン49
およびクランプピン50は、ツール保持アーム40の面
から垂直方向に一端を突出させた状態で、ツール保持ア
ーム40内にATCユニット出力軸11に平行に穿設さ
れた孔51および孔52内に挿入されていて、そろぞれ
スプリング53およびスプリング54によりピン押えプ
レート22の方向に付勢されている。ツール保持アーム
40内のクランプピン49およびクランプピン50の側
面には、ロック49bとロック50bとが突出してい
る。図8のように、ツール保持アーム40のクランプピ
ン49およびクランプピン50とがピン押えプレート2
2と接触している際にはクランプピン49およびクラン
プピン50がツール保持アーム40内に押し込まれてい
て、クランプバー45およびクランプバー46はスプリ
ング47およびスプリング48に抗してATCユニット
出力軸11の方向に移動可能な状態である。ツール保持
アーム40の内部にはクランプピン49およびクランプ
ピン50が修道した場合にロック49bおよびロック5
0bが待避できるに十分な間隙部40aおよび間隙部4
0bが用意されていて(図10参照)、この状態ではロ
ック49bおよびロック50bがこの間隙部40aと間
隙部40bにそれぞれ待避した状態である。 【0007】続いて、ツールの交換を行う際には、クラ
ンプピン49の面49aおよびクランプピン50の面5
0aとがピン押えプレート22の面22aに当接したま
ま、すなわちクランプピン49およびクランプピン50
がツール保持アーム40の内部に押し込まれている状態
である。前記の通りこの状態ではツール保持アーム40
は鉛直状態にある。ここから、開口41bおよび開口4
2bがツール25およびツール26に向う方向にATC
ユニット出力軸11を回転すると、開口41bおよび開
口42bのそれぞれがスピンドルに取り付けられている
ツール25およびツールマガジンに取り付けられている
ツール26に接近する。ここからATCユニット出力軸
11を回転すると、ツール25がクランプバー45の傾
斜面45aにツール26がクランプバー46の傾斜面4
6aにそれぞれ当接する。さらにATCユニット出力軸
11を回転すると、傾斜面45aと傾斜面46aのそれ
ぞれがツール25およびツール26に押されることでク
ランプバー45およびクランプバー46がスプリング4
7およびスプリング48に抗してATCユニット出力軸
11の中心に向って摺動する。この際、クランプピン4
9およびクランプピン50のそれぞれのロック49bお
よび50bは間隙部40aおよび40b内に待避してい
るので、クランプバー45およびクランプバー46はツ
ール25およびツール26に押されるがままに摺動可能
である。クランプバー45およびクランプバー46とが
最もATCユニット出力軸11側に摺動した状態が図9
に示した状態である。 【0008】ツール25およびツール26がツール保持
部41および42内に完全に収まるとクランプバー45
およびクランプバー46はスプリング47およびスプリ
ング48の復元力でATCユニット出力軸11から離れ
るように戻る。この状態では、ツール25はツール保持
部41の内周41aとクランプバー45の傾斜面45b
により固定され、一方、ツール26はツール保持部42
の内周42aとクランプバー46の傾斜面46bにより
固定される。ここから、ATCユニット出力軸11をピ
ン押えプレート22から離れるようにATCユニット1
7内に収縮させるとクランプピン49およびクランプピ
ン50がツール保持アーム40から突出するとともに、
間隙部40aおよび間隙部40bに待避していたクラン
プピン49のロック49bおよびクランプピン50のロ
ック50bがクランプバー45およびクランプバー46
のロック45cおよびロック46c側に移動してロック
45cおよびロック46cと当接して図10の状態とな
る。ツール25およびツール26はこの動作とともにそ
れぞれスピンドル20およびツールマガジン21から抜
き取られる。 【0009】ここからATCユニット出力軸11をさら
に同方向に180度回転するとツール26がスピンドル
20側へ、ツール25がツールマガジン21側へ移動す
る。ここでATCユニット17からATCユニット出力
軸11を再度伸張させると、ツール26がスピンドル2
0のツールホール20b内に、ツール25がツールマガ
ジン21のツールホール21b内にそれぞれ挿入される
と共に、クランプピン49およびクランプピン50がピ
ン押えプレート22によってツール保持アーム40内に
再度押し込まれる。前記のごとく、この状態ではクラン
プピン49およびクランプピン50のそれぞれのロック
49bおよびロック50bは間隙部40aおよび間隙部
40b内に収納される。ここで、ツール26をスピンド
ル20により固定し、ツール25をツールマガジン21
内に固定する。ここでATCユニット出力軸11を逆の
方向に90度回転すると、ツール26およびツール25
は前記と逆に傾斜面45bと傾斜面46bに当接しなが
らクランプバー45およびクランプバー46をATCユ
ニット出力軸11側に押し下げる。ATCユニット出力
軸11の回転が完了した際にはツール26およびツール
25はツール保持部41およびツール保持部42内から
解放される。以上でツールの交換が完了する。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】ATCユニットによる
ツール交換は、強固な力でツールを保持して素早く効率
的にツールの交換をすることが必要となる。従って、従
来のツール交換装置では、以下の問題があった。 (1) 前記のとおり、ツール保持アーム40によるツ
ール25の保持においてロックが完了するのはATCユ
ニット出力軸11がATCユニット17内に収縮を開始
してクランプピン49およびクランプピン50がピン押
えプレート22から離れた段階である。しかし、ツール
25のスピンドル20への抜き差しはピン押えプレート
22から離れ始める部分から開始し、しかも最も力を必
要とする初期状態ではロックが完了していない段階であ
る。すなわち、従来のATCでは、ツール25の保持は
ツール保持アーム40のクランプバー45およびクラン
プバー46に取り付けられたスプリング47およびスプ
リング48の復元力に頼らざるを得ない。しかし、工作
機械の切り粉が飛散したり、切削油が固化するとスプリ
ング47およびスプリング48の復元力のみでツールを
保持することは困難でクランプバー45およびクランプ
バー46の動作不良が発生していた。 (2) また、従来の装置ではATCユニット出力軸1
1の回転によりツール25およびツール26にクランプ
バー45およびクランプバー46が接触して、スプリン
グ47およびスプリング48に抗して摺動させる仕組み
を用いているため、ツール25およびツール26にクラ
ンプバー45およびクランプバー46が接触したり、ま
たツール25およびツール26の保持が完了してスプリ
ング47およびスプリング48の復元力によってクラン
プバー45およびクランプバー46が戻る際に大きな雑
音を発生する問題があった。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明では、ツールのツ
ールホルダの断面の形状に対応した内周面を有するツー
ル保持部を備えるツール保持アームを有するツール交換
装置であって、該ツール交換装置は、第一の幅の部分と
第二の幅の部分とを有し、固定されたクランプカムシャ
フトと、側面に貫通孔を備え、該ツール保持アームに固
定された中空の摺動筒と、該摺動筒の該貫通孔を貫通し
て該ツール保持アーム内を摺動可能なクランプバーとを
備え、該摺動筒は該中空部に該クランプカムシャフトが
挿入されるように配置されることで該クランプカムシャ
フトに沿って可動であり、該クランプバーは該クランプ
バーの一端が該クランプカムシャフトの表面に当接する
ように該クランプカムシャフトの中心に向って付勢さ
れ、かつ該摺動筒の該クランプカムシャフトにそって摺
動するとそれに従って該クランプカムシャフトに沿って
移動可能であって、該クランプバーの該一端が該第一の
幅の位置にある際には該クランプバーの他端はツール保
持アーム内に収納され、該クランプバーの該一端が該第
二の幅の位置にある際には該クランプバーの他端が該ツ
ール保持部に向って突出することで該他端と前記内周面
とでツールを保持することを特徴とするツール交換装置
により上記問題を解決する。これにより、ツールを保持
するためのクランプバーはATC内軸に設けたクランプ
カムシャフトの表面形状に応じて正確に動作できるの
で、ツール保持の為の各動作を素早く確実に行うことが
可能となる。 【0012】 【発明の実施の形態】本発明では、たとえば、ツールの
ツールホルダの断面の形状に対応した内周面を有するツ
ール保持部を備えるツール保持アームを有するツール交
換装置により実現する。すなわち、該ツール交換装置
は、第一の幅の部分と第二の幅の部分とを有するクラン
プカムシャフトとを備えている。該クランプカムシャフ
トは、該第一の幅の部分の表面である第一クランプカム
面と該第二の幅の部分たる第三クランプカム面とを有し
ている。さらに該クランプカムシャフトの外側には、側
面に貫通孔を備えた該ツール保持アームに固定された中
空の摺動筒たるATCユニット出力軸を備えている。該
貫通孔には該貫通孔を貫通して該ツール保持アーム内を
摺動可能なクランプバーが備えられている。該摺動筒た
るATCユニット出力軸は該中空部にクランプカムシャ
フトが挿入されるように配置されているため、該クラン
プカムシャフトに沿って可動である。また、該クランプ
バーは該クランプバーの一端たる従動面が該クランプカ
ムシャフトの表面たるクランプカムシャフトの表面に当
接するようにクランプカムシャフトの中心軸に向って付
勢されている。また、クランプバーは摺動筒たるATC
ユニット出力軸がクランプカムシャフトに沿って摺動す
るとそれに従って移動可能である。該クランプバーの該
一端たる従動面が該第一の幅である第一クランプカム面
の位置ある際には該クランプバーの他端の保持面はツー
ル保持アーム内に収納されるように引っ込み、該クラン
プバーの該一端が該第二の幅の位置たる第三クランプカ
ム面の位置にある際には該クランプバーの他端の該保持
面が該ツール保持部に向って突出することで該保持面と
前記内周面とでツールを挟持するように実施できる。 【0013】 【実施例】図1乃至図2を用いて、本願発明の実施例に
ついて説明する。 図1は本願発明のツール保持アーム
1を示した図であり、図2は、本願のツール保持アーム
1を用いた場合の工作機械とATCユニット17の概観
を示した図であって、特にツール交換時における工作機
械のスピンドル20の部分とATCユニット17の部分
とを示した図である。まず、図2を参照して説明する
と、従来装置と同様に工作機械には加工を行うためのツ
ール25を保持するスピンドル20が主軸台30に備え
られている。主軸台30はベッド31上に配置されてい
てベッド31に対して可動である。主軸台30はツール
を交換する際には図2に示したようにベッド31の所定
の位置に停止する。主軸台30が停止する部分のベッド
31には、交換すべきツール26を保持して待機してい
るツールマガジン21が固定されている。ツール交換が
行われるこの所定の位置では、スピンドル20の中心と
ツールマガジン21の中心とを結ぶ線は水平となってい
る。すなわち、スピンドル20の中心とツールマガジン
21中心とは鉛直方向にほぼ同じ高さとなっている。ま
た、ツール25が取り付けられる側のスピンドル20の
面20aと交換すべきツール26が取り付けられるツー
ルマガジン21の表面21aとがほぼ同一面内にある。
スピンドル20とツールマガジン21とのそれぞれの中
央部にはツール25およびツール26とをそれぞれ保持
するためのツールホール20bとツールホール21bと
が配置されていて、ツール25の根元のツールホルダ部
25aとツール26の根元のツールホルダ部26aとを
受容する。 【0014】従来の工作機械と異なって、ATCユニッ
ト17はスピンドル20とツールマガジン21と同じ側
に取り付けられている。ATCユニット17からは、ス
ピンドル20およびツールマガジン21の中心線に平行
に延びるようにATCユニットガイドシャフト14が固
定して配置されている。さらにATCガイドシャフトの
先端側(ATCユニット17と反対側の端部)には、ク
ランプカムシャフト3(図2では見えない)が同軸状で
ATCガイドシャフト14から先端側にさらに延びるよ
うに取り付けられている。ATCユニットガイドシャフ
ト14およびクランプカムシャフト3の両者の外側には
ATCユニットガイドシャフト14を包み込むように円
筒形状のATCユニット出力軸2が取り付けられてい
る。ATCユニット出力軸2は中空の円筒形状であっ
て、クランプカムシャフト3とATCガイドシャフト1
4に挿入される形で取り付けられている。ATCユニッ
ト出力軸2はATCユニットガイドシャフト14および
クランプシャフト3に沿ってそれらの軸に沿って摺動可
能である。ツール保持アーム1はボルトによりブラケッ
ト4に固定されていて、ブラケット4とATCユニット
出力軸2はATCユニット出力軸2の先端側で締結具に
より固定されている。従って、ATCユニット出力軸2
がATCユニットガイドシャフト14にそって摺動する
とツール保持アーム1もそれに応じてATCユニットガ
イドシャフト14の軸にそって移動をする。ツール保持
アーム1は従来の装置のツール保持アーム40と基本形
状は同じであって、ATCユニットガイドシャフト14
の中心軸を中心としてスピンドル20側とツールマガジ
ン21側との両側へ延びる形状のアームである。ツール
保持アーム1の両端にはツール保持部9とツール保持部
10とを備えている。ATCユニット出力軸2はATC
ユニットガイドシャフト14に沿って摺動可能であると
共に、ATCユニットガイドシャフト14の中心軸回り
にツール保持アーム1と共に回転することができる。 【0015】図1はツール保持アーム1の断面を示した
図である。尚、図1は特にツール25とツール26をそ
れぞれツール保持部9およびツール保持部10内に収納
した状態であるがそれぞれのツールは未だ固定されてい
ない状態を示している。ツール保持アーム1の中央部に
はATCユニット出力軸2が締結具によりツール保持ア
ーム1と固定されている。ツール保持アーム1はATC
ガイドシャフト14およびクランプカムシャフト3の軸
の中心からその軸と垂直方向に両端に向って延びてい
る。ツール保持アーム1の両端の先端部にはツール保持
部9とツール保持部10が備えられている。ツール保持
部9とツール保持部10は、ツール25またはツール2
6の根元部分のツールホルダ部分の断面の円形の形状に
対応した内周面9aと内周面10aを備えている。内周
面9aおよび内周面10aは従来のツール保持部41お
よび42と同じく、ほぼ半円の形状であって、円形の一
部を開口9bおよび開口10bとして欠いている。AT
Cガイドシャフト14の中心から内周面9aの中心位置
までの距離と、ATCガイドシャフト14の中心から内
周面10aの中心位置までの距離とはほぼ等しくなって
いる。開口9bと開口10bはツール保持アーム1がA
TCガイドシャフト14を中心とした点対称の形状とな
るような位置関係に配置されている。 【0016】ツール保持アーム1の内部には、ATCガ
イドシャフト14の中心を通って内周面9aの中心位置
と内周面10aの中心位置とを結ぶ線に対して僅かに角
度をつけたATCガイドシャフト14の中心を通る線上
にそって、バネ押えリング15およびバネ押えリング1
6とがそれぞれツール保持部9ツール保持部10側から
穿設されている。バネ押えリング15およびバネ押えリ
ング16の内部には棒状に細長いクランプバー5および
クランプバー6とが挿入されている。クランプバー5お
よびクランプバー6のうち、バネ押えリング15および
バネ押えリング16に挿入されている一部にはスプリン
グ7およびスプリング8が嵌められている。スプリング
7およびスプリング8の一端はバネ押えリング15また
はバネ押えリング16側に他端はクランプバー5または
クランプバー6にそれぞれ取り付けられている。これら
のスプリング7およびスプリング8はクランプバー5お
よびクランプバー6をATCガイドシャフト14の中心
側に向って外側から付勢するように取り付けられてい
る。すなわち、従来のツール保持アーム40とは、クラ
ンプバー5およびクランプバー6のそれぞれがスプリン
グ7およびスプリング8によりツール保持アーム1の内
部においてツール保持アーム1の中央であるところのA
TCガイドシャフト14の中心軸に向って外側から付勢
されている点が大きく異なっている。従って、クランプ
バー5またはクランプバー6は常にクランプカムシャフ
ト3の表面に押し付けられている状態となっている。そ
のため、従来の装置と異なり、クランプバー5およびク
ランプバー6のそれぞれの一端はツール保持部9および
ツール保持部10のそれぞれの開口9bおよび開口10
b部分までは突出せずに、ツールの保持を行わない状態
では常に収納されている状態となっている。なお、クラ
ンプバー5およびクランプバー6のツール保持部9とツ
ール保持部10側のそれぞれの端部にはツールと当接し
てツールを保持する為の保持面5aおよび保持面6aと
がそれぞれ備えられている。 【0017】次に図3を参照して、ツール保持アーム1
と,ATCユニット出力軸2,クランプカムシャフト3
およびATCガイドシャフト14の構造的な関係につい
て説明する。ATCガイドシャフト14は前記のとおり
ATCユニット17に対して固定されていて、ATCガ
イドシャフト14の先端にはクランプカムシャフト3が
配置されている。クランプカムシャフト3およびATC
ガイドシャフト14の外側には、ATCユニット出力軸
2が配置されている。ATCユニット出力軸2にはツー
ル保持アーム1を固定するブラケット4が挿入されてい
て、ブラケット4は締結具によりATCユニット出力軸
2と固定されている。なお、図3において、ブラケット
4は複数の部品に分解して示してあるが、これは製造上
の具体的な問題であって、構造としてはATCユニット
出力軸2とツール保持アーム1とが一体となるように固
定されている限り同一の効果を奏する。 【0018】ツール保持アーム1が接合されている部分
にあたるATCユニット出力軸2にはATCユニット出
力軸2の中心軸と垂直方向に穿孔された貫通孔12と貫
通孔13とが設けられている。貫通孔12と貫通孔13
はATCユニット出力軸2の軸に対してそれぞれ反対側
に設けられている。ツール保持アーム1内のクランプバ
ー5およびクランプバー6はそれぞれ貫通孔12と貫通
孔13を通してATCユニット出力軸2の内部に挿入さ
れている。クランプカムシャフト3はクランプカム18
とその内部に挿入されているシャフト19とから構成さ
れている。シャフト19は棒状の形状であって、その軸
がATCガイドシャフト14の軸とほぼ合うようにAT
Cガイドシャフト14の先端部に螺嵌されて固定されて
いる。クランプカム18はシャフト19回りに回動可能
に取り付けられている。クランプカムシャフト3は軸方
向に沿って部分的に軸方向の幅が異なっていて、第一の
幅と第二の幅とを有している。たとえば、本実施例では
シャフト19の幅で該第一の幅を構成し、クランプカム
18の最大幅ぶで該第二の幅を構成するようにしてい
る。第一の幅と第二幅との違いでクランプカムシャフト
3は第一クランプカム面3a,第二クランプカム面3b
および第三クランプカム面3cを形成する。最も細い幅
は第一の幅の部分であって、最も太い幅は第二の幅の部
分であって第一の幅と第二の幅の間は傾斜面で滑らかに
つながっている。第一の幅の部分の表面は第一クランプ
カム面3aを形成し、第二の幅の部分の表面は第三クラ
ンプカム面3cを形成している。第一の幅と第二の幅の
間は傾斜面は第二クランプカム面3bを形成している。
第一クランプカム面3a,第二クランプカム面3bおよ
び第三クランプカム面3cは、前記のとおりクランプバ
ー5およびクランプバー6がスプリング7および8によ
ってこれの第一クランプカム面3a,第二クランプカム
面3b,および第三クランプカム面3cに常時押し付け
られていることにより、クランプバー5およびクランプ
バー6の動きを制御する働きをする。そのためクランプ
カムシャフト3に当接するクランプバー5およびクラン
プバー6のそれぞれの端部には第一クランプカム面3
a,第二クランプカム面3bおよび第三クランプカム面
3cに応じて滑らかな動きをするための従動面5bおよ
び従動面5cと従動面6bおよび従動面6cとを備えて
いる。 【0019】ここで、第一クランプカム面3a,第二ク
ランプカム面3bおよび第三クランプカム面3cと従動
面5bおよび従動面5cと従動面6bおよび従動面6c
の説明をする。クランプカムシャフト3はATCガイド
シャフト14に最も近い部分が最も幅が細くここでは第
一クランプカム面3aを形成している。クランプバー5
とクランプバー6のクランプカムシャフト3と当接する
面にはクランプバーの軸と垂直な面である従動面5bと
従動面6bとがそれぞれ備えられている。クランプバー
5の従動面5bとクランプバー6の従動面6bが第一ク
ランプカム面3aに当接していると、クランプバー5の
従動面5bと反対側の端部とクランプバー6の従動面6
bの反対側の端部はツール保持アーム1の内部のちょう
ど収納されている状態となる。第一クランプカム面3a
の位置は、クランプバー5の従動面5bとクランプバー
6の従動面6bが第一クランプカム面3aに当接してい
るこの状態で、ツール保持アーム1を回転させるとちょ
うどツール25およびツール26がそれぞれツール保持
部9およびツール保持部10内に収まる位置となってい
る。クランプカムシャフト3は第一クランプカム面3a
からATCガイドシャフト14の軸方向にそってATC
ガイドシャフト14から離れるにしたがって徐々に幅が
太くなるような傾斜面を構成する。この傾斜面が第二ク
ランプカム面3bを形成している。クランプバー5とク
ランプバー6には従動面5bと従動面6bと異なる別の
従動面5cと従動面6cとが備えている。この従動面5
cと従動面6cのそれぞれは従動面5bおよび従動面6
bに対して傾斜している。この傾斜はATCユニットガ
イドシャフト14と離れるにしたがって広がるような傾
斜である。従動面5cおよび従動面6cが第二クランプ
カム面3bに当接し、クランプカムシャフト3の軸方向
にそって移動すると従動面5cと従動面6cが第二クラ
ンプカム面3bにそって可動な状態となる。そして、ク
ランプカムシャフト3は第二クランプカム面3bからA
TCガイドシャフト14の軸方向に沿って更にATCガ
イドシャフト14から離れるにしたがって最も幅が太く
かつ一定の径となる第三クランプカム面3cを形成す
る。クランプバー5とクランプバー6は、また再度、従
動面5bと従動面6bとがこの第三クランプカム面3c
に当接する。クランプバー5の従動面5bとクランプバ
ー6の従動面6bが第三クランプカム面3cに当接して
いると、クランプバー5の従動面5bと反対側の端部と
クランプバー6の従動面6bの反対側の端部はツール保
持アーム1から突出し、保持面5aおよび保持面6aと
がツール25およびツール26のツール保持部25bと
ツール保持部26bとに当接する。そして、保持面5a
と内周面9aとがツール保持部25bを、保持面6aと
内周面10aとがツール保持部26bとそれぞれ挟持し
て、ツール25およびツール26のそれぞれを保持する
状態となる。 【0020】次に図3乃至図5を参照して、ツール保持
アーム1をいかに動作させてツールを保持し、交換する
かについて説明する。まず、ツールを交換しない状態で
は、図2において水平状態で示したツール保持アーム1
は鉛直の状態にある。図3はこの状態、すなわちツール
保持アーム1が鉛直状態におけるツール交換前の待機状
態を示している。この状態ではツール保持アーム1内の
クランプバー5の従動面5bおよびクランプバー6の従
動面6bはクランプカムシャフト3の第一クランプカム
面3aに当接しており、クランプバー5およびクランプ
バー6はそれぞれツール保持部9およびツール保持部1
0内には突出していない。ここで、ツール保持部9の開
口9bがツール25に、ツール保持部10の開口10b
がツール26に接近する方向にATCユニット出力軸2
を90度回転させると、図2に示すようにツール保持ア
ーム1が水平の状態の位置となる(ただし、ツールはま
だ引き抜いていない状態である)。そしてこの状態では
ツール25およびツール26がそれぞれツール保持部9
およびツール保持部10内に収まる状態となる。この状
態ではツール25およびツール26がツール保持部9お
よびツール保持部10内に収まっただけで、クランプバ
ー5およびクランプバー6は未だツール25とツール2
6と接触していない。換言すれば、クランプバー5およ
びクランプバー6がツール25とツール26と接触しな
いで、ツール25およびツール26がツール保持部9お
よびツール保持部10内に収めたものである。 【0021】次に、ここからATCユニット出力軸2を
回転させずにATCユニットガイドシャフト14の軸に
そってクランプカムシャフト3の先端側にATCユニッ
ト17から離れるように摺動させる。すると、ツール保
持アーム1がそれと共に移動をすることで、その内部の
クランプバー5およびクランプバー6がATCユニット
出力軸2と共にクランプカムシャフト3の先端側にAT
Cユニット17から離れるように移動する。その移動の
過程の中で、クランプバー5の従動面5cおよびクラン
プバーの従動面6cのそれぞれが第二クランプカム面3
bに当接しながら第二クランプカム面3bの傾斜を上る
ように動作して、クランプバー5およびクランプバー6
のそれぞれはツール保持部9およびツール保持部10内
のそれぞれの開口9bおよび開口10b方向に向って突
出し、ツール保持部9側のクランプバー5の保持面5a
がツール25のツールホルダ部25aに、ツール保持部
10側のクランプバー6の保持面6aがツール26のツ
ールホルダ部26aに当接する方向に移動する。ATC
ユニット出力軸2をさらにクランプカムシャフト3の先
端側に移動させるに従って、第二クランプカム面3bの
幅に応じてクランプバー5およびクランプバー6のそれ
ぞれのツール保持部9およびツール保持部10内への突
出量が増大しクランプバー5がツール25に、クランプ
バー6がツール26にそれぞれ当接する。クランプバー
5の従動面5bおよびクランプバー6の従動面6bが第
三クランプカム面3cに当接するまでATCユニット出
力軸2を移動させるとクランプバー5とクランプバー6
のそれぞれのツール保持部9およびツール保持部10内
への突出が完了する。この段階ではツール25もツール
26もツール保持部9とツール保持部10に強固に保持
されている。この状態が図4に示した状態である。本実
施例の場合は、ATCユニット出力軸2を14.5mm
だけ移動させた際にクランプバー5およびクランプバー
6が10mmの突出を完了するように設定している。な
お、この段階で仮に工作機械の切り粉がツール保持アー
ム1内に入り込んでいるためにクランプバー5またはク
ランプバー6が移動できない場合には、ATCユニット
出力軸2も移動できない。ATCユニット17はATC
ユニット出力軸2が移動できないことを検知するとアラ
ームを鳴らすと共に、ATCユニット出力軸2の駆動を
停止するように作動する。 【0022】続いて、さらにATCユニット出力軸2を
回転させずにATCユニットガイドシャフト14の軸に
そってクランプカムシャフト3の先端側にATCユニッ
ト17から離れるように摺動させると、ツール保持アー
ム1もATCユニット出力軸2にと共にクランプカムシ
ャフト3の先端側に移動をする。クランプバー5および
クランプバー6はそれぞれの従動面5bおよび従動面6
bとが第三クランプカム面3cに当接した状態が継続し
ているので、ツール25およびツール26もツール保持
部9およびツール保持部10により強固に保持されてい
る状態が続いている。従って、この移動によってツール
25およびツール26のそれぞれがスピンドル20およ
ぶツールマガジン21から離れるように移動する。AT
Cユニット出力軸2の移動を完全に終了した段階で、ツ
ール25およびツール26のそれぞれがスピンドル20
およびツールマガジン21から完全に抜き取られる。こ
の状態が図5に示した状態である。本実施例の場合は、
ATCユニットの前記14.5mmの移動を含めて全体
として約109mmの移動を完了した状態として設定し
ている。 【0023】ここからATCユニット出力軸を180度
回転させると、ツール26がスピンドル20側に、ツー
ル25がツールマガジン21側になるように位置が移動
する。ここから上記と逆の過程を行うとツール26がス
ピンドル20のツールホール20a内に、ツール25が
ツールマガジン21のツールホール21a内に収まる。
すなわち、図5の状態からATCユニット出力軸2をA
TCガイドシャフト14側に接近する方向にクランプバ
ー5の従動面5cおよびクランプバー6の従動面6cが
第二クランプカム面3bに接触を開始する直前の図4の
位置まで移動させると、ツール26がスピンドル20の
ツールホール20a内に、ツール25がツールマガジン
21のツールホール21a内に収まる。ここから、さら
にATCユニット出力軸2をATCガイドシャフト14
側に接近する方向に移動させると、クランプバー5の従
動面5cおよびクランプバー6の従動面6cが第二クラ
ンプカム面3bに当接する。するとクランプバー5およ
びクランプバー6は第二クランプカム面3bの傾斜面を
降りるがごとくATCユニットガイドシャフト14の中
心に向って移動する。この一連の動作をツール保持部9
およびツール保持部10側でみると、突出していたクラ
ンプバー5とクランプバー6はツール25およびツール
26から離れて、ツール保持部9およびツール保持部1
0からそれぞれツール保持アーム1内に収納されていく
ように動作する。クランプバー5の従動面5bおよびク
ランプバー6の従動面6bが第一クランプカム面3aに
当接した段階ではクランプバー5とクランプバー6はツ
ール保持アーム1内に収納され、ツール25およびツー
ル26の保持は解放されている。スピンドル20または
ツールマガジン21によりツール25およびツール26
の保持が完全に行われるまでは、ツール保持部9および
ツール保持部10とスピンドル20またはツールマガジ
ン21内のそれそれの孔の壁面によりツール25および
ツール26がそれぞれ保持されている状態である。そし
て、スピンドル20がツール26を、ツールマガジン2
1がツール25を強固に保持固定する。これらの保持が
完了した後に、ツール保持部9の開口9bがツール25
からツール保持部10の開口10bがツール26から離
れる方向にATCユニット出力軸を90度回転させると
ツールの交換が完了する。 【0024】 【発明の効果】ツールをクランプバーに接触させないで
ツール保持部内に収めてその後にクランプバーによりツ
ールを保持することができる。そのため従来の装置で生
じていたような、クランプバーがツールに接触する際に
生じた雑音を防ぐことができる。また、クランプバーは
スプリングによりATCガイドシャフトの中心側に向っ
て外側から付勢された状態で、クランプバーをATCユ
ニット出力軸の駆動によりこのスプリングの付勢力に抗
しながらクランプカムシャフトのクランプカム面上を移
動させるため、クランプバーの動作はスプリングの復元
力によるのではなく、比較的大きなATCユニット出力
軸の駆動力によるものとできる。そのため、若干の切り
粉や切削油の固化が起ってもクランプバーの駆動を確実
におこなうことができる。また、万が一工作機械の切り
粉がツール保持アーム内に入り込んでいるためにクラン
プバーが移動できない程切り粉が装置に重大な影響を与
える場合にあっては、ATCユニット出力軸の移動自体
ができないためATCユニット側でそれを感知できる。
その為、ATCユニットがアラームを鳴らしたり、AT
Cユニット出力軸の駆動を停止するような措置を講じる
ことができる。本願発明のツール保持アームではクラン
プカムシャフトの特徴により、クランプバーの動作がツ
ールの保持とクランプバーのロックの両者の効果をあわ
せもつため、従来の装置と異なってクランプバーのロッ
クのみを目的とした機構(たとえば、クランプピンのご
とき)の部品は設ける必要が無い。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Arm mechanism that exchanges tools by rotating
The present invention relates to an automatic tool changing device provided. 2. Description of the Related Art Machine tools such as machining centers (hereinafter referred to as "machine tools").
(Hereinafter referred to simply as "machine tool" in this specification)
Secure the tool to the dollar and rotate the tool with the spindle
Workpiece is moved by numerical control while moving
I do. Generally, the shape to be processed is complicated,
Need to change tools. Therefore, for each processing step
Then, the tool fixed to the spindle is replaced. Two
The total machining time is shorter because machining is not possible when changing tools
How fast and efficient the tool change is
Is important for machine tools. Therefore, conventionally
For machine tools, automatic tool changers (hereinafter ATC)
) Is provided, and tool exchange is performed by this ATC.
I went. Fig. 6 shows the machine tool
FIG. 3 is a diagram showing a spindle unit and an ATC part. Machine tool
Spindle holding tool 25 for processing
A head 20 is provided on the headstock 30. The headstock 30 is
And is movable with respect to the bed 31.
is there. The headstock 30 is shown in FIG. 6 when changing tools.
As described above, the bed 31 stops at a predetermined position. Headstock 3
There is a tool to be replaced on the bed 31 where 0 stops
Tool magazine 21 holding and holding 26 is fixed
Have been. In this predetermined position where the tool change takes place
Is the center of the spindle 20 and the center of the tool magazine 21
The line connecting to is horizontal. That is, the spindle
The center of the tool magazine 20 and the center of the tool magazine 21
It is almost the same height. In addition, tool 25 is attached
Tool to be replaced with the surface 20a of the spindle 20
Surface 21 of tool magazine 21 to which tool 26 is attached
a are substantially in the same plane. Spindle 20 and toolma
At the center of each of the magazines 21 is a tool 25 and
Tool holes 2 for holding tools 26 respectively
0b and the tool hole 21b are arranged, and the tool
Tool holder 25a at the root of 25 and the root of tool 26
And the tool holder 26a. [0003] The surface 20a of the spindle 20 and the tool magazine
The bed 31 on the side facing the surface 21a of the
Automatic tool changer unit with internal drive
ATC unit 17 is attached. AT
From the C unit 17, the spindle 20 and tool tool
On the line connecting the magazines 21 and the spindle 20
ATC unit exits almost toward the center of the magazine 21
A force axis 11 extends. ATC unit output shaft 11
A tool holding arm 40 is attached to the end. Tsu
The arm holding arm 40 is located on the spindle 20 side around the rod.
Arm extending to both sides of the tool magazine 21 and the tool magazine 21 side
It is. Tool holding parts at both ends of the tool holding arm 40
41 and a tool holding part 42. ATC unit
G on the extension of the direction in which the output shaft 11 extends, and
The pin holder is located almost at the center of the dollar 20 and the tool magazine 21
A plate 22 is provided. Pin holding plate 22
Is the surface 20a of the spindle 20 and the surface of the tool magazine 21
The surface 22a is substantially in the same plane as the surface 21a.
It is fixed to a part of the bed 31 like Lumagazin 21
I have. ATC unit output shaft 11 is tool holding arm 4
0 is far enough from the position where it contacts the pin holding plate 22
Between the ATC unit
Rotates the tool holding arm 40 around the center axis of the output shaft 11
can do. FIG. 7 is a sectional view of a conventional tool holding arm 40.
FIG. Tool holding arm 40 is almost centered
Attached to the ATC unit output shaft 11 by fasteners
ing. Tool holding arm 40 is ATC unit output shaft
Direction from the center of 11 to the ATC unit output shaft 11
Extending toward both ends. Both sides of the tool holding arm 40
A tool holding part 41 and a tool holding part 42 are provided at the end of the end.
Provided. Tool holding part 41 and tool holding part 42
Is the tool hole at the root of the tool 25 or 26.
Inner circumferences 41a and 4 corresponding to the circular shape of the cross section of the rudder portion
2a. The inner circumference 41a and the inner circumference 42a are substantially
It fits in the shape of a semicircle, and a part of the circle is
Missing as mouth 42b. ATC unit output shaft 11
And the distance from the center of the
From the center of the unit output shaft 11 to the center position of the inner circumference 42a
The distance at is almost equal. Opening 41b and opening
42b is the output shaft of the ATC unit when the tool holding arm 40 is
To a positional relationship that results in a point-symmetrical shape with the center at 11.
Are located. [0005] Inside the tool holding arm 40, an ATC
Center position of inner circumference 41a through the center of unit output shaft 11
A slight angle with respect to a line connecting the position and the center position of the inner circumference 42a.
A line through the center of the ATC unit output shaft 11 with a degree
Along the top, bearing housing 43 and bearing housing
The ring 44 is a tool holding part 41 and a tool holding part, respectively.
It is drilled from the 42 side. Bearing housing 43 and
And a bar-shaped clamp bar 45 and a clamp
The pull bar 46 is inserted. Clamp bar 45 and
Of the bearing housing 43 and the clamp bar 46
And part of the part inserted in the bearing housing 44
Has a spring 47 and a spring 48 fitted therein.
You. One ends of the springs 47 and 48 are bearings
Other ends on the side of the housing 43 and the bearing housing 44
Is attached to clamp bar 45 and clamp bar 46
Have been. Spring 47 and spring 48
Connect the lamp bar 45 and the clamp bar 46 to the ATC unit.
So that it is urged outward from the center of the output shaft 11.
Is attached. Clamp bar 45 and clamp bar
Of the tool holder 41 and the tool
Openings 41b and 42b of the screw holder 42
It protrudes inside. Protruding end clamp
Each of the bar 45 and the clamp bar 46 has an opening 4
1b and an inclined surface 45a extending from the opening 42b;
An inclined surface 46a is provided. Inclined surface 45a and inclined
The tool holding portion 41 and the tool holding portion
Another inclined surface 45b and an inclined surface 46b are provided on the holding portion 42 side.
Have been killed. Further, the tool holding arm 40 has an AT
Clamp pin 49 and parallel to the axis of C unit output shaft 11
And the clamp pin 50
45 and a lock mechanism for the clamp bar 46.
You. Next, referring to FIG. 6 and FIGS.
Next, the operation of the conventional ATC will be described. First, two
In the state in which the tool is not replaced, it is shown in a horizontal state in FIG.
The tool holding arm 40 is in a vertical state. FIG.
Is in this state, that is, the ATC unit 17
When the knit output shaft 11 is extended and the tool holding arm 40 is
Clamp pin 49 and clamp pin 50
Tool holding arm in contact with the plate
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a portion of a drum 40. Clamp pin 49
And the clamp pin 50 is provided on the surface of the tool holding arm 40.
With one end projecting vertically from the
The ATC unit is bored in the
Holes 51 and 52
Spring 53 and spring 54
It is biased in the direction of the rate 22. Tool holding arm
The side of the clamp pin 49 and the clamp pin 50 in 40
The lock 49b and the lock 50b protrude from the surface.
You. As shown in FIG.
Pin 49 and the clamp pin 50
2 and the clamp pin 49 and the clamp
Pupin 50 is pushed into tool holding arm 40
The clamp bar 45 and the clamp bar 46
ATC unit against ring 47 and spring 48
It is in a state where it can move in the direction of the output shaft 11. Tool holding
A clamp pin 49 and a clamp are provided inside the arm 40.
Lock 49b and lock 5 when pin 50 is rebuilt
0b and the gaps 4a and 4 are sufficient to retract
0b is prepared (see FIG. 10).
Between the gap 49a and the lock 49b.
It is in a state of being retracted in each of the gaps 40b. Subsequently, when exchanging the tool, the
The surface 49a of the pump pin 49 and the surface 5 of the clamp pin 50
0a is in contact with the surface 22a of the pin holding plate 22.
That is, the clamp pin 49 and the clamp pin 50
Is pressed into the tool holding arm 40
It is. As described above, in this state, the tool holding arm 40
Is in a vertical state. From here, the opening 41b and the opening 4
2b is ATC in the direction toward tool 25 and tool 26
When the unit output shaft 11 is rotated, the opening 41b and the opening
Each of the ports 42b is attached to a spindle
Attached to tool 25 and tool magazine
Approach the tool 26. ATC unit output shaft from here
11 rotates, the tool 25 tilts the clamp bar 45.
The tool 26 is mounted on the inclined surface 45a of the clamp bar 46.
6a. ATC unit output shaft
11 is rotated, that of the inclined surface 45a and the inclined surface 46a.
Each is pressed by the tool 25 and the tool 26,
The ramp bar 45 and the clamp bar 46 are used for the spring 4
Output shaft against ATC unit 7 and spring 48
11 slides toward the center. At this time, clamp pin 4
9 and the clamp pin 50 of each lock 49b and
And 50b are retracted in gaps 40a and 40b.
Therefore, the clamp bar 45 and the clamp bar 46
Can slide as it is pushed by the tool 25 and tool 26
It is. The clamp bar 45 and the clamp bar 46
FIG. 9 shows the state of sliding most toward the ATC unit output shaft 11 side.
This is the state shown in FIG. The tool 25 and the tool 26 hold the tool.
Clamp bar 45 when fully seated in sections 41 and 42
And the clamp bar 46 is provided with a spring 47 and a spring.
Away from the ATC unit output shaft 11 with the restoring force of the ring 48
Return to In this state, the tool 25 holds the tool.
Inner circumference 41a of portion 41 and inclined surface 45b of clamp bar 45
The tool 26 is fixed by the tool holding portion 42
And the inclined surface 46b of the clamp bar 46
Fixed. From here, pin the ATC unit output shaft 11
ATC unit 1 so that it separates from holding plate 22
7 and the clamp pin 49 and the clamp pin
The tool 50 projects from the tool holding arm 40,
Clan evacuated to gaps 40a and 40b
Lock 49b of the pin 49 and the lock pin 50 of the clamp pin 50.
The clamp 50b is a clamp bar 45 and a clamp bar 46.
Lock 45c and lock 46c
45c and the lock 46c to come into the state of FIG.
You. The tool 25 and the tool 26
Removed from spindle 20 and tool magazine 21 respectively
Be taken away. From here, the ATC unit output shaft 11 is further
When the tool 26 is rotated 180 degrees in the same direction, the tool 26
The tool 25 moves to the tool magazine 21 side
You. Here, ATC unit output from ATC unit 17
When the shaft 11 is extended again, the tool 26
In the tool hole 20b, the tool magazine is
Inserted into the tool hole 21b of the gin 21
At the same time, the clamp pins 49 and 50
In the tool holding arm 40 by the holding plate 22
It is pushed again. As mentioned above, in this state
Locking of the pin 49 and the clamp pin 50
49b and the lock 50b are the gap 40a and the gap
40b. Here, the tool 26 is spun
And fix the tool 25 with the tool magazine 21
Fix inside. Here, the ATC unit output shaft 11 is reversed.
When rotated 90 degrees in the direction, tool 26 and tool 25
Is in contact with the inclined surface 45b and the inclined surface 46b,
The clamp bar 45 and the clamp bar 46
Push down to the knit output shaft 11 side. ATC unit output
When the rotation of the shaft 11 is completed, the tool 26 and the tool
25 is from inside the tool holding part 41 and the tool holding part 42
To be released. This completes the tool change. [0010] The ATC unit
Tool change is fast and efficient by holding the tool with strong force
It is necessary to exchange the tools in a regular manner. Therefore,
The conventional tool changer has the following problems. (1) As described above, the tool holding arm 40
When the lock is completed in holding the
The knit output shaft 11 starts contracting in the ATC unit 17
Clamp pin 49 and clamp pin 50
This is the stage away from the plate 22. But the tools
Inserting / removing 25 into / from spindle 20 is a pin holding plate
22 and start with the most
In the initial state required, the lock has not been completed yet.
You. That is, in the conventional ATC, the holding of the tool 25 is
Clamp bar 45 of tool holding arm 40 and clamp
The spring 47 and the sp
The resilience of the ring 48 must be relied on. But the craft
If chips from the machine are scattered or cutting oil solidifies,
Tool only with the restoring force of the ring 47 and the spring 48
It is difficult to hold the clamp bar 45 and clamp
The malfunction of the bar 46 has occurred. (2) In the conventional device, the ATC unit output shaft 1
Clamp to tool 25 and tool 26 by one rotation
When the bar 45 and the clamp bar 46 come into contact with each other,
To slide against the spring 47 and the spring 48
, The tools 25 and 26
The clamp bar 45 and the clamp bar 46
When the tool 25 and tool 26
The spring 47 and the restoring force of the spring 48
When the pull bar 45 and the clamp bar 46 return,
There was a problem generating sound. [0011] According to the present invention, a tool tool is provided.
Tool with an inner peripheral surface corresponding to the cross-sectional shape of the tool holder
Change with a tool holding arm with a tool holding part
An apparatus, wherein the tool changer includes a first width portion.
A fixed width camshaft having a second width portion;
And a through hole on the side, and fixed to the tool holding arm.
A fixed hollow sliding cylinder, and penetrating through the through-hole of the sliding cylinder.
And a clamp bar slidable in the tool holding arm.
The slide cylinder has the clamp camshaft in the hollow portion.
The clamp camshaft is arranged so as to be inserted.
The clamp bar is movable along the
One end of the bar abuts the surface of the clamp camshaft
Urged towards the center of the clamp camshaft
And slides along the clamp cam shaft of the sliding cylinder.
Moving along the clamp camshaft accordingly
Movable, the one end of the clamp bar being the first
When in the width position, the other end of the clamp bar is
And one end of the clamp bar is housed in the holding arm.
When the clamp bar is at the second width position, the other end of the clamp bar is
The other end and the inner peripheral surface.
A tool changing device for holding a tool with the tool
Solves the above problem. This keeps the tool
The clamp bar is provided on the ATC inner shaft.
Can operate accurately according to the camshaft surface shape
It is possible to perform each operation for holding the tool quickly and surely.
It becomes possible. In the present invention, for example, a tool
Tool having an inner peripheral surface corresponding to the cross-sectional shape of the tool holder
Tool exchange having a tool holding arm with a tool holder
Is realized by a switching device. That is, the tool changing device
Has a first width portion and a second width portion.
And a camshaft. The clamp cam shuff
The first clamp cam is a surface of the first width portion.
Surface and a third clamp cam surface that is a portion of the second width.
ing. Further, on the outside of the clamp cam shaft,
Fixed to the tool holding arm with a through hole in the surface
It has an ATC unit output shaft that is an empty sliding cylinder. The
Penetrate through the through hole and pass through the tool holding arm
A slidable clamp bar is provided. The sliding cylinder
ATC unit output shaft has a clamp camshaft
Is positioned so that the
It is movable along the pucum shaft. In addition, the clamp
The driven surface, which is one end of the clamp bar, is
Contact the surface of the clamp camshaft,
Contact the center axis of the clamp camshaft so that
It is being rushed. The clamp bar is ATC which is a sliding cylinder.
Unit output shaft slides along the clamp camshaft
Then you can move accordingly. The clamp bar
A first clamp cam surface whose one end driven surface has the first width;
Position, the holding surface at the other end of the clamp bar is
To retract into the holding arm,
A third clamper in which the one end of the push bar is located at the second width.
The other end of the clamp bar when the
When the surface protrudes toward the tool holding portion, the holding surface
The tool can be implemented so as to sandwich the tool with the inner peripheral surface. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS. 1 and 2, an embodiment of the present invention will be described.
explain about. FIG. 1 shows a tool holding arm according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a tool holding arm according to the present invention.
Of the ATC unit 17 and the machine tool when using the No. 1
FIG. 3 is a diagram showing a machine tool particularly when a tool is changed
Machine spindle 20 and ATC unit 17
FIG. First, a description will be given with reference to FIG.
In addition, the tool for performing machining is
A spindle 20 for holding a tool 25 is provided on a headstock 30.
Have been. The headstock 30 is arranged on a bed 31.
It is movable with respect to the bed 31. The headstock 30 is a tool
When replacing the bed, as shown in FIG.
Stop at the position. Bed where headstock 30 stops
31 holds a tool 26 to be exchanged and is on standby.
The tool magazine 21 is fixed. Tool change
In this predetermined position performed, the center of the spindle 20 is
The line connecting the center of the tool magazine 21 is horizontal.
You. That is, the center of the spindle 20 and the tool magazine
The center is substantially the same height in the vertical direction. Ma
Of the spindle 20 on the side where the tool 25 is mounted
A tool to which the tool 26 to be replaced with the surface 20a is attached
The surface 21a of the lumagazine 21 is substantially in the same plane.
In each of the spindle 20 and the tool magazine 21
Holds tool 25 and tool 26 in the center
Tool hole 20b and tool hole 21b
Is disposed, and the tool holder at the base of the tool 25 is provided.
25a and the tool holder 26a at the base of the tool 26
Accept. Unlike conventional machine tools, the ATC unit
G is on the same side as spindle 20 and tool magazine 21
Attached to. From the ATC unit 17,
Parallel to centerline of pindle 20 and tool magazine 21
ATC unit guide shaft 14 is fixed so that
It is arranged regularly. In addition, ATC guide shaft
The tip side (the end opposite to the ATC unit 17)
The ramp camshaft 3 (not visible in FIG. 2) is coaxial
It will extend further from the ATC guide shaft 14 toward the tip
Mounted. ATC unit guide shuff
On the outside of both the
A circle to enclose the ATC unit guide shaft 14
ATC unit output shaft 2 is attached.
You. The output shaft 2 of the ATC unit has a hollow cylindrical shape.
, Clamp camshaft 3 and ATC guide shaft 1
4 so that it can be inserted. ATC unit
The output shaft 2 has an ATC unit guide shaft 14 and
Slidable along their axes along the clamp shaft 3
Noh. The tool holding arm 1 is
Bracket 4 and the ATC unit
Output shaft 2 is used as a fastener at the tip of ATC unit output shaft 2.
More fixed. Therefore, ATC unit output shaft 2
Slides along the ATC unit guide shaft 14.
And the ATC unit arm
It moves along the axis of the id shaft 14. Tool holding
The arm 1 is basically the same as the tool holding arm 40 of the conventional device.
ATC unit guide shaft 14
Spindle 20 side and tool magazine around the center axis of
Arm 21 extending to both sides of the arm 21. tool
At both ends of the holding arm 1, a tool holding portion 9 and a tool holding portion
10 is provided. ATC unit output shaft 2 is ATC
If it can slide along the unit guide shaft 14,
Both around the center axis of the ATC unit guide shaft 14.
Can be rotated together with the tool holding arm 1. FIG. 1 shows a cross section of the tool holding arm 1.
FIG. FIG. 1 particularly shows tools 25 and 26.
Stored in the tool holder 9 and tool holder 10, respectively
Each tool is still fixed
No state is shown. At the center of the tool holding arm 1
Indicates that the ATC unit output shaft 2 is
It is fixed to the room 1. Tool holding arm 1 is ATC
The axes of the guide shaft 14 and the clamp camshaft 3
Extending from the center of the
You. Tool holding at both ends of tool holding arm 1
A section 9 and a tool holding section 10 are provided. Tool holding
The part 9 and the tool holding part 10 are provided with the tool 25 or the tool 2
To the circular shape of the cross section of the tool holder part at the root part of 6
A corresponding inner peripheral surface 9a and inner peripheral surface 10a are provided. Inner circumference
The surface 9a and the inner peripheral surface 10a are formed by the conventional tool holding portions 41 and
And 42, the shape is almost semicircular, and
Portions are missing as openings 9b and openings 10b. AT
Center position of inner peripheral surface 9a from the center of C guide shaft 14
And the center of the ATC guide shaft 14
It is almost equal to the distance to the center of the peripheral surface 10a.
I have. The opening 9b and the opening 10b have the tool holding arm 1
It has a point-symmetrical shape with the TC guide shaft 14 as the center.
It is arranged in such a positional relationship. An ATC gas is provided inside the tool holding arm 1.
Center position of the inner peripheral surface 9a through the center of the id shaft 14
A slight angle with respect to the line connecting the
On the line passing through the center of the ATC guide shaft 14
Spring holding ring 15 and spring holding ring 1
6 and the tool holder 9 respectively from the tool holder 10 side
Has been drilled. Spring retainer ring 15 and spring retainer
The inside of the ring 16 has a clamp bar 5 which is elongated in a rod shape and
The clamp bar 6 is inserted. Clamp bar 5
Spring clamp ring 15 and clamp bar 6
A part of the spring holding ring 16
7 and a spring 8 are fitted. spring
7 and one end of the spring 8 are connected to the spring holding ring 15 or
Is on the spring holding ring 16 side and the other end is the clamp bar 5 or
Each is attached to the clamp bar 6. these
Springs 7 and 8 are clamp bars 5 and
And clamp bar 6 to the center of ATC guide shaft 14.
It is mounted so that it is biased from the outside toward the side
You. That is, the conventional tool holding arm 40 is
Each of the pump bar 5 and the clamp bar 6 is a spring.
Of the tool holding arm 1 by the spring 7 and the spring 8
A at the center of the tool holding arm 1
Energized from outside toward the center axis of TC guide shaft 14
That is a big difference. Therefore, clamp
Bar 5 or clamp bar 6 is always clamp cam shuff
3 is pressed against the surface. So
Therefore, unlike the conventional device, the clamp bar 5 and the clamp
One end of each of the lamp bars 6 has a tool holding portion 9 and
Each opening 9b and opening 10 of the tool holding portion 10
The state where the tool is not held without protruding to the part b
Is always in a stowed state. The class
Tool bar 9 and tool holder 9 of clamp bar 6
Each end of the tool holding part 10 is in contact with the tool.
Holding surface 5a and holding surface 6a for holding the tool
Are provided. Next, referring to FIG.
, ATC unit output shaft 2, clamp camshaft 3
And the structural relationship between the ATC guide shaft 14
Will be explained. ATC guide shaft 14 is as described above.
Fixed to the ATC unit 17,
At the tip of the id shaft 14, the clamp cam shaft 3 is provided.
Are located. Clamp camshaft 3 and ATC
On the outside of the guide shaft 14, the output shaft of the ATC unit
2 are arranged. ATC unit output shaft 2 has two
The bracket 4 for fixing the holding arm 1 is inserted.
The bracket 4 is connected to the output shaft of the ATC unit by the fastener.
It is fixed at 2. In addition, in FIG.
4 is disassembled into a plurality of parts.
Is a specific problem, the structure is ATC unit
Fix the output shaft 2 and the tool holding arm 1 so that they are integrated.
It has the same effect as long as it is specified. Part to which the tool holding arm 1 is joined
ATC unit output to ATC unit output shaft 2
A through-hole 12 formed in a direction perpendicular to the central axis of
A through hole 13 is provided. Through hole 12 and through hole 13
Are opposite sides of the ATC unit output shaft 2
It is provided in. Clamp bar in tool holding arm 1
-5 and clamp bar 6 penetrate through hole 12
Inserted into the ATC unit output shaft 2 through the hole 13
Have been. The clamp cam shaft 3 is a clamp cam 18
And a shaft 19 inserted therein.
Have been. The shaft 19 has a rod shape and its shaft
Is approximately aligned with the axis of the ATC guide shaft 14.
Screwed and fixed to the tip of the C guide shaft 14
I have. Clamp cam 18 can rotate around shaft 19
Attached to. Clamp camshaft 3 is axial
The axial width is partially different along the direction
It has a width and a second width. For example, in this embodiment,
The width of the shaft 19 constitutes the first width, and the clamp cam
The maximum width of 18 constitutes the second width.
You. Clamp camshaft with difference between first width and second width
3 is a first clamp cam surface 3a, a second clamp cam surface 3b
And the third clamp cam surface 3c is formed. Narrowest width
Is the first width part, and the thickest width is the second width part
Minute and the slope between the first width and the second width is smooth
linked. The surface of the first width part is the first clamp
A cam surface 3a is formed, and the surface of the second width portion is
The pump cam surface 3c is formed. Of the first width and the second width
The inclined surface forms the second clamp cam surface 3b between them.
The first clamp cam surface 3a, the second clamp cam surface 3b and
And the third clamp cam surface 3c
-5 and clamp bar 6 by springs 7 and 8
The first clamp cam surface 3a, the second clamp cam
Always pressed against the surface 3b and the third clamp cam surface 3c
The clamp bar 5 and the clamp
It serves to control the movement of the bar 6. Therefore clamp
Clamp bar 5 and clamp
The first clamp cam surface 3 is provided at each end of the pull bar 6.
a, second clamp cam surface 3b and third clamp cam surface
Driven surface 5b for smooth movement according to 3c.
And a driven surface 5c, a driven surface 6b, and a driven surface 6c.
I have. Here, the first clamp cam surface 3a, the second
Followed by ramp cam surface 3b and third clamp cam surface 3c
Surface 5b and driven surface 5c and driven surface 6b and driven surface 6c
I will explain. Clamp cam shaft 3 is ATC guide
The portion closest to the shaft 14 has the narrowest width,
One clamp cam surface 3a is formed. Clamp bar 5
Abuts against the clamp camshaft 3 of the clamp bar 6
The driven surface 5b, which is a surface perpendicular to the axis of the clamp bar,
And a driven surface 6b. Clamp bar
5 and the driven surface 6b of the clamp bar 6
When the clamp bar 5 is in contact with the ramp cam surface 3a,
The end opposite to the driven surface 5b and the driven surface 6 of the clamp bar 6
The end opposite to b is the inside of the tool holding arm 1.
It will be in the state of being stored. First clamp cam surface 3a
Is located between the driven surface 5b of the clamp bar 5 and the clamp bar.
6, the driven surface 6b is in contact with the first clamp cam surface 3a.
When the tool holding arm 1 is rotated in this state,
Udo tool 25 and tool 26 hold each tool
It is a position that fits inside the part 9 and the tool holding part 10.
You. The clamp camshaft 3 has a first clamp cam surface 3a.
ATC along the axial direction of the ATC guide shaft 14
The width gradually increases as the distance from the guide shaft 14 increases.
A thick inclined surface is formed. This slope is
The lamp cam surface 3b is formed. Clamp bar 5 and
The ramp bar 6 has a driven surface 5b and another different from the driven surface 6b.
The driven surface 5c and the driven surface 6c are provided. This driven surface 5
c and the driven surface 6c are respectively a driven surface 5b and a driven surface 6c.
b. This slope is ATC unit gas
Tilting away from the id shaft 14
It is oblique. The driven surface 5c and the driven surface 6c are second clamps.
Abutting on the cam surface 3b, the axial direction of the clamp cam shaft 3
And the driven surface 5c and the driven surface 6c
It becomes movable along the amplifying cam surface 3b. And ku
The ramp cam shaft 3 is moved from the second clamp cam surface 3b to A
ATC gas is further applied along the axial direction of the TC guide shaft 14.
The width becomes the widest as it gets away from the id shaft 14.
And forming a third clamp cam surface 3c having a constant diameter.
You. Clamp bar 5 and clamp bar 6 are again
The moving surface 5b and the driven surface 6b form the third clamp cam surface 3c.
Abut. The driven surface 5b of the clamp bar 5 and the clamp bar
-6 driven surface 6b abuts against the third clamp cam surface 3c.
The end opposite to the driven surface 5b of the clamp bar 5
The end of the clamp bar 6 opposite the driven surface 6b is
The holding surface 5a and the holding surface 6a
Are in contact with the tool holding portions 25b of the tools 25 and 26.
It comes into contact with the tool holding portion 26b. And the holding surface 5a
And the inner peripheral surface 9a serve as the tool holding portion 25b and the holding surface 6a.
The inner peripheral surface 10a sandwiches the tool holding portion 26b, respectively.
To hold each of the tool 25 and the tool 26
State. Next, referring to FIG. 3 to FIG.
How to move the arm 1 to hold and exchange tools
Will be described. First, without changing the tool
Is a tool holding arm 1 shown in a horizontal state in FIG.
Is in a vertical state. FIG. 3 shows this state, that is, the tool.
Standby state before tool exchange when holding arm 1 is vertical
State. In this state, the tool holding arm 1
The driven surface 5b of the clamp bar 5 and the
The moving surface 6b is the first clamp cam of the clamp cam shaft 3.
Surface 3a, the clamp bar 5 and the clamp
The bars 6 are respectively a tool holder 9 and a tool holder 1
It does not protrude into 0. Here, the tool holding part 9 is opened.
The mouth 9b is connected to the tool 25 by the opening 10b of the tool holding portion 10.
ATC unit output shaft 2
When the tool is rotated 90 degrees, the tool holding
Arm 1 is in a horizontal position (however,
Is not pulled out). And in this state
The tool 25 and the tool 26 are respectively
And it will be in the state which fits in the tool holding part 10. This state
In this state, the tool 25 and the tool 26 are
And just within the tool holder 10, the clamp bar
-5 and clamp bar 6 are still in tool 25 and tool 2.
No contact with 6. In other words, the clamp bar 5 and
And the clamp bar 6 does not contact the tool 25 and the tool 26.
Then, the tool 25 and the tool 26 are
And in the tool holding unit 10. Next, the ATC unit output shaft 2 is
ATC unit guide shaft 14 without rotating
Then, attach the ATC unit to the distal end of the clamp camshaft 3.
Slide away from the door 17. Then, the tool
When the holding arm 1 moves with it,
Clamp bar 5 and clamp bar 6 are ATC units
AT on the tip side of clamp camshaft 3 together with output shaft 2
Move away from C unit 17. Of that move
During the process, the driven surface 5c of the clamp bar 5 and the clamp
Each of the driven surfaces 6c of the pull bar is the second clamp cam surface 3.
Ascends the slope of the second clamp cam surface 3b while abutting on
The clamp bar 5 and the clamp bar 6
Are in the tool holding section 9 and the tool holding section 10, respectively.
Projecting toward the respective openings 9b and 10b.
And the holding surface 5a of the clamp bar 5 on the tool holding portion 9 side.
Is attached to the tool holder 25a of the tool 25,
The holding surface 6a of the clamp bar 6 on the 10 side is
It moves in the direction in which it contacts the tool holder 26a. ATC
Unit output shaft 2 is further extended beyond clamp camshaft 3.
As it moves to the end side, the second clamp cam surface 3b
According to the width of the clamp bar 5 and clamp bar 6
The protrusions into the respective tool holders 9 and 10
The output increases and the clamp bar 5 is clamped to the tool 25.
The bars 6 abut against the tools 26, respectively. Clamp bar
5 and the driven surface 6b of the clamp bar 6
ATC unit goes out until it comes in contact with three clamp cam surface 3c
When the force shaft 2 is moved, the clamp bar 5 and the clamp bar 6 are moved.
Of each of the tool holding portions 9 and 10
Is completed. At this stage, tool 25 is also a tool
26 is also firmly held by the tool holder 9 and the tool holder 10.
Have been. This state is the state shown in FIG. Real truth
In the case of the embodiment, the output shaft 2 of the ATC unit is 14.5 mm.
The clamp bar 5 and the clamp bar
6 is set to complete a 10 mm protrusion. What
At this stage, if the chips from the machine tool
Clamp bar 5 or clamp
If the ramp bar 6 cannot be moved, the ATC unit
Output shaft 2 also cannot move. ATC unit 17 is ATC
If it detects that unit output shaft 2 cannot move,
And drive the ATC unit output shaft 2
Operate to stop. Subsequently, the output shaft 2 of the ATC unit is further connected.
ATC unit guide shaft 14 without rotating
Then, attach the ATC unit to the distal end of the clamp camshaft 3.
When the tool is slid away from
1 is also clamped together with the ATC unit output shaft 2.
Move to the tip side of the shaft 3. Clamp bar 5 and
The clamp bar 6 is connected to each of the driven surfaces 5b and 6
b is in contact with the third clamp cam surface 3c.
The tool 25 and tool 26 also hold the tool
Part 9 and the tool holding part 10
State continues. Therefore, this movement
25 and tool 26 respectively
Move away from the tool magazine 21. AT
When the movement of C unit output shaft 2 is completely completed,
Each of the tool 25 and the tool 26 is
And it is completely extracted from the tool magazine 21. This
Is the state shown in FIG. In the case of this embodiment,
The whole including the 14.5mm movement of the ATC unit
As a state where the movement of about 109 mm is completed
ing. From here, the output shaft of the ATC unit is set to 180 degrees.
When the tool is rotated, the tool 26 is
The position is moved so that the tool 25 is on the tool magazine 21 side
I do. From here, when the reverse process is performed, the tool 26
In the tool hole 20a of the pindle 20, the tool 25 is
It fits in the tool hole 21a of the tool magazine 21.
That is, the ATC unit output shaft 2 is changed from the state of FIG.
Clamp bar in the direction approaching the TC guide shaft 14 side
-5 and the driven surface 6c of the clamp bar 6
Immediately before starting contact with the second clamp cam surface 3b,
When the tool 26 is moved to the
In the tool hole 20a, the tool 25 is a tool magazine
21 fits in the tool hole 21a. From here,
ATC unit output shaft 2 to ATC guide shaft 14
When it is moved in the direction approaching the
The moving surface 5c and the driven surface 6c of the clamp bar 6
It abuts on the pump cam surface 3b. Then clamp bar 5 and
And the clamp bar 6 adjusts the inclined surface of the second clamp cam surface 3b.
Inside the ATC unit guide shaft 14 as if descending
Move towards your heart. This series of operations is performed by the tool holding unit 9.
And the tool holding part 10 side,
Pump bar 5 and clamp bar 6 are tools 25 and tools
26, the tool holding part 9 and the tool holding part 1
From 0, each is stored in the tool holding arm 1
Works as follows. The driven surface 5b of the clamp bar 5 and the clamp
The driven surface 6b of the ramp bar 6 is in contact with the first clamp cam surface 3a.
At the contact stage, the clamp bar 5 and clamp bar 6
Tool 25 and tool 25
The holding of the knob 26 is released. Spindle 20 or
Tool 25 and tool 26 by tool magazine 21
Until the tool is completely held, the tool holding part 9 and
Tool holder 10 and spindle 20 or tool magazine
Tool 25 and the wall of each hole in
In this state, the tools 26 are held respectively. Soshi
The spindle 20 holds the tool 26 in the tool magazine 2
1 firmly holds and fixes the tool 25. These holdings
After the completion, the opening 9b of the tool holding portion 9 is
The opening 10b of the tool holding part 10 is separated from the tool 26.
When the output shaft of the ATC unit is rotated 90 degrees in the direction
The tool change is completed. According to the present invention, the tool is not brought into contact with the clamp bar.
Put it in the tool holder and then use the clamp bar to
Rules can be maintained. As a result,
When the clamp bar comes into contact with the tool
The generated noise can be prevented. Also, the clamp bar
Spring ATC guide shaft toward the center
With the clamp bar urged from the outside, pull the clamp bar
Driving the knit output shaft resists the urging force of this spring.
While moving on the clamp cam surface of the clamp cam shaft.
The movement of the clamp bar restores the spring
Relatively large ATC unit output, not by force
It can be based on the driving force of the shaft. Therefore, some cutting
Reliable clamp bar drive even when solidification of powder or cutting oil occurs
Can be performed. Also, in the unlikely event that a machine tool is
As powder enters the tool holding arm,
Chips have a significant effect on the equipment so that the
The ATC unit output shaft movement itself
Cannot be detected, the ATC unit side can detect it.
Therefore, the ATC unit sounds an alarm,
Take measures to stop driving the C unit output shaft
be able to. The tool holding arm of the present invention
Due to the characteristics of the camshaft, the operation of the clamp bar is
The effect of both holding the lock and locking the clamp bar.
Therefore, unlike conventional equipment, the clamp bar lock
Mechanism intended only for clamping (for example,
It is not necessary to provide the components of (time).

【図面の簡単な説明】 【図1】本願発明のツール保持アームの断面を示した図
である。 【図2】本願発明のツール保持アームを用いた工作機械
の概観を示した図である。 【図3】本願発明のツール保持アーム,ATCユニット
ガイドシャフト部分の断面を示した図であって、特にク
ランプバーがツール保持アーム内に収納されている状態
の位置を示した図である。 【図4】本願発明のツール保持アーム,ATCユニット
ガイドシャフト部分の断面を示した図であって、特にク
ランプバーがツール保持アームからツール保持部に突出
を完了した状態の位置を示した図である。 【図5】本願発明のツール保持アーム,ATCユニット
ガイドシャフト部分の断面を示した図であって、特にA
TCユニット出力軸の移動を完全に終了してツールを抜
き取った状態の位置を示した図である。 【図6】従来のツール保持アームを用いた工作機械の概
観を示した図である。 【図7】従来のツール保持アームの断面を示した図であ
る。 【図8】従来装置のツール保持アーム部分の断面を示し
た図であって、特にクランプバーがツールを保持する直
前の状態であってクランプバーのロックが解除された状
態の位置を示した図である。 【図9】従来装置のツール保持アーム部分の断面を示し
た図であって、特にクランプバーがツールの保持を行っ
ている最中の状態であってクランプバーがツールに押さ
れて収納されている状態の位置を示した図である。 【図10】従来装置のツール保持アーム部分の断面を示
した図であって、特にクランプバーがツールの保持を完
了した状態であってクランプバーのロックされた状態の
位置を示した図である。 【符号の説明】 1 ツール保持アーム 2,11 ATCユニット出力軸 3 クランプカムシャフト 4 締結具 5,6 クランプバー 7,8 スブリング 9,10 ツール保持部 12,13 貫通孔 14 ATCユニットガイドシャフト 15,16 バネ押えリング 17 ATCユニット 20 スピンドル 21 ツールマガジン
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a cross section of a tool holding arm according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an overview of a machine tool using the tool holding arm of the present invention. FIG. 3 is a view showing a cross section of a tool holding arm and an ATC unit guide shaft portion of the present invention, and particularly showing a position where a clamp bar is housed in the tool holding arm. FIG. 4 is a diagram showing a cross section of a tool holding arm and an ATC unit guide shaft portion of the present invention, and particularly showing a position where a clamp bar has completed projecting from the tool holding arm to the tool holding portion. is there. FIG. 5 is a view showing a cross section of a tool holding arm and an ATC unit guide shaft portion according to the present invention;
FIG. 10 is a diagram illustrating a position where the movement of the output shaft of the TC unit is completely completed and the tool is extracted. FIG. 6 is a diagram showing an overview of a machine tool using a conventional tool holding arm. FIG. 7 is a view showing a cross section of a conventional tool holding arm. FIG. 8 is a view showing a cross section of a tool holding arm portion of the conventional device, and particularly a view showing a state immediately before the clamp bar holds the tool and a state where the lock of the clamp bar is released. It is. FIG. 9 is a view showing a cross section of a tool holding arm portion of the conventional apparatus, particularly when the clamp bar is being held by the tool while the clamp bar is holding the tool. It is a figure showing a position of a state where it is. FIG. 10 is a view showing a cross section of a tool holding arm portion of the conventional device, and particularly a view showing a position where the clamp bar has completed holding of the tool and a state where the clamp bar is locked. . [Description of Signs] 1 Tool holding arm 2, 11 ATC unit output shaft 3 Clamp cam shaft 4 Fastener 5, 6 Clamp bar 7, 8 Sling 9, 10 Tool holding part 12, 13 Through hole 14 ATC unit guide shaft 15, 16 Spring holding ring 17 ATC unit 20 Spindle 21 Tool magazine

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 ツールのツールホルダの断面の形状に対
応した内周面を有するツール保持部を備えるツール保持
アームを有するツール交換装置であって、該ツール交換
装置は、 第一の幅の部分と第二の幅の部分とを有するクランプカ
ムシャフトと、 該ツール保持アームが固定され、該クランプカムシャフ
トに沿って摺動可能な摺動筒と、 該摺動筒と共に該クランプカムシャフトに沿って可動で
あり、該ツール保持アーム内を摺動可能なクランプバー
とを備え、 該クランプバーは該クランプカムシャフトの中心軸に向
って付勢されることで該クランプバーの一端が該クラン
プカムシャフトの表面に当接し、 該クランプバーの該一端が該第一の幅の位置にある際に
は該クランプバーの他端はツール保持部から引っ込み、
該クランプバーの該一端が該第二の幅の位置にある際に
は該クランプバーの他端が該ツール保持部に向って突出
して該他端と前記内周面とでツールを挟持することを特
徴とするツール交換装置。
Claims 1. A tool changing device having a tool holding arm having a tool holding portion having an inner peripheral surface corresponding to a cross-sectional shape of a tool holder of a tool, the tool changing device comprising: A clamp camshaft having a first width portion and a second width portion, a sliding cylinder to which the tool holding arm is fixed and slidable along the clamp camshaft; A clamp bar movable along the clamp camshaft and slidable within the tool holding arm, wherein the clamp bar is biased toward a central axis of the clamp camshaft to provide the clamp bar. One end of the clamp bar contacts the surface of the clamp camshaft, and when the one end of the clamp bar is at the position of the first width, the other end of the clamp bar retracts from the tool holding portion,
When the one end of the clamp bar is at the position of the second width, the other end of the clamp bar protrudes toward the tool holding portion and clamps the tool between the other end and the inner peripheral surface. A tool changing device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100413643C (en) * 2004-03-25 2008-08-27 威海华东数控股份有限公司 Automatic set for changing tools in use for machine
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