JP2003080429A - 自動工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具交換装置の小型化および構成の簡素化を
図ること。 【解決手段】 立形主軸を有した工作機械の自動工具交
換装置において、工具Ｔを下向き姿勢で把持する複数の
グリッパ３３を水平面内で割出可能に設けた工具マガジ
ンと、両端に配設された工具把持部２１ａを有し、工具
マガジンに隣接し工具マガジンとの間で工具の授受を行
う退避位置と、主軸に装着された工具Ｔとの工具交換を
行う交換位置との間で揺動する工具交換アーム２１と、
工具交換アーム２１が退避位置にあるとき、工具交換ア
ーム２１の工具把持部２１ａと工具マガジンのグリッパ
３３との間で工具を水平に移動させ工具の授受を行うシ
フタ手段４１とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マシニングセンタ
等の工作機械の自動工具交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、立形や横形のマシニングセン
タにおいて、工具マガジンを機械側面に配置したものが
ある。例えば、特許第３０４２５９７号に記載された立
形マシニングセンタでは、無端チェーンに連結された複
数の工具ポットを介して水平方向に工具を収納し、チェ
ーンを回動させることにより任意の工具を工具受渡位置
に割り出す工具マガジンを機械側面に配置して、工具マ
ガジンに収納する工具本数の増大化、工具マガジンの省
スペース化、工具マガジンへの工具収納の容易化を図っ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記の特
許掲載公報に開示された立形マシニングセンタでは、工
具マガジンと工具交換装置との間に工具転送装置を配置
しなければならず、構造が複雑になると共に機械の設置
面積が大きくなる問題がある。また他の立形、横形マシ
ニングセンタにおいても、何らかの工具転送装置を設け
て構造の複雑化、設置面積の増大化を招いている。

【０００４】本発明はこうした従来技術の問題を解決す
ることを技術課題としており、工具交換装置の小型化お
よび構成の簡素化を図った自動工具交換装置を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、工作機械の主軸と工具マガジンとの間で工具交換を
行う自動工具交換装置において、前記主軸に装着される
工具と同じ向きに工具を把持、収納する複数のグリッパ
を工具の軸線に対して垂直な平面内で割出し可能に設け
た工具マガジンと、両端に配設された工具把持部を有
し、前記工具マガジンに隣接し工具マガジンとの間で工
具の授受を行う退避位置と、前記主軸に装着された工具
との工具交換を行う交換位置との間で揺動する工具交換
アームと、前記工具交換アームが退避位置にあるとき、
前記工具交換アームの工具把持部と前記工具マガジンの
グリッパとの間で工具の姿勢を変えずに移動して工具の
授受を行うシフタ手段と、を具備することを特徴とした
自動工具交換装置を要旨とする。また、請求項２に記載
の本発明は、立形の主軸を有した工作機械の主軸と工具
マガジンとの間で工具交換を行う自動工具交換装置にお
いて、工具を下向き姿勢で把持、収納する複数のグリッ
パを水平面内で割出可能に設けた工具マガジンと、両端
に配設された工具把持部を有し、前記工具マガジンに隣
接し工具マガジンとの間で工具の授受を行う退避位置
と、前記主軸に装着された工具との工具交換を行う交換
位置との間で揺動する工具交換アームと、前記工具交換
アームが退避位置にあるとき、前記工具交換アームの工
具把持部と前記工具マガジンのグリッパとの間で工具を
水平に移動させ工具の授受を行うシフタ手段と、を具備
することを特徴とした自動工具交換装置を要旨とする。
主軸における工具装着姿勢と工具マガジンにおける工具
収納姿勢とが同じであり、工具姿勢を変えずに平行移動
だけで工具交換が行える。また工具交換アームは、揺動
という単純な動作一つで工具マガジンとの工具授受が行
える退避位置と主軸との工具交換が行える交換位置との
間で行き来ができ、自動工具交換装置全体を小型化しか
つ構造簡単にしている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。先ず、図１、２、３を
参照して本発明の第１の実施形態を説明する。本発明を
適用する工作機械１０１は、工場等の床面に設置される
ベッド１０３、ベッド１０３上に立設されたコラム１０
５、コラム１０５の前面に鉛直方向（Ｚ軸方向）および
水平左右方向（Ｘ軸方向）に往復自在に取り付けられた
主軸頭１０７、ベッド１０３上においてＸ軸に垂直な水
平方向であるＹ軸方向に延びる一対の案内面１１３、案
内面１１３に沿って往復自在に設けられたテーブル１１
１を含んでいる。ベッド１０３およびコラム１０５の一
側には自動工具交換装置１１が配置されている。

【０００７】本実施形態では、工具Ｔはテーパシャンク
２７、テーパシャンク２７の後端に設けられた工具引込
み用のプルスタッド２７ａを有するプルスタッド式の工
具であり、テーパシャンク２７の大径部に形成された周
溝より成る係合部２８を有している。なお、テーパシャ
ンク２７、プルスタッド２７ａ、係合部２８は、工具Ｔ
それ自体に形成されていても、或いは工具Ｔを装着した
工具ホルダ（図示せず）に設けられていても良い。

【０００８】自動工具交換装置１１は、基台１３の上面
に固定された揺動軸１５を中心として回動自在に設けら
れた揺動腕１７を具備しており、該揺動腕１７に回転ア
クチュエータとしてのエアモータ１９が取り付けられて
いる。エアモータ１９は鉛直に設けられた回転軸１９ａ
（図３参照）を有しており、該回転軸１９ａの先端部に
工具交換アーム２１が取り付けられている。工具交換ア
ーム２１は水平に配置された板部材より成り、工具Ｔの
係合部２８と係合可能な工具把持部２１ａが長手方向に
１８０°対向した位置、つまり両端部に設けられてい
る。より詳細には、工具把持部２１ａは、工具Ｔを水平
方向に着脱する開口部を有した円弧状の凹みより成り、
工具Ｔの係合部２８と係合する円弧状の突起より成る係
止部２１ｂを有している。更に、工具把持部２１ａに係
合した工具Ｔの脱落を防止するために、前記円弧状の凹
みの開口部には、ばねにより該開口部を狭める方向に付
勢された移動式の爪２０（図３参照）が設けられてい
る。

【０００９】自動工具交換装置１１の基台１３には、ま
た、揺動腕１７を揺動軸１５を中心として揺動させる揺
動アクチュエータとしてのエアシリンダ２３が取り付け
られている。エアシリンダ２３のピストン（図示せず）
に連結され伸縮自在のピストン棒２５の先端部が、ピン
２５ａにより揺動腕１７のタブ１７ａに回転自在に連結
されており、エアシリンダ２３の基端部がピン２３ａに
より基台１３に回転自在に連結されている。図２に示す
ように、ピストン棒２５が伸長することにより、揺動腕
１７および揺動腕１７に取り付けられた工具交換アーム
２１は、揺動軸１５を中心として揺動し工具交換位置に
移動する。工具交換位置において、工具交換アーム２１
の一方の工具把持部２１ａに把持された工具Ｔの中心軸
線が、工具交換位置にある主軸１０９の中心軸線と一致
する。すなわち通常は、主軸１０９に装着されている工
具を空の工具交換アームで受け取りに行くのであるか
ら、揺動したら丁度工具把持部２１ａが主軸１０９に装
着されている工具に係合するようになる。他方、ピスト
ン棒２５が後退することにより、揺動腕１７および工具
交換アーム２１は揺動軸１５を中心として回動し、図１
において二点差線で示す退避位置に移動する。退避位置
において、工具交換アーム２１は主軸１０９および主軸
１０９に装着されている工具Ｔと干渉しない位置にあ
る。

【００１０】自動工具交換装置１１は、また、複数のグ
リッパ３３を有する工具マガジンを具備している。グリ
ッパ３３は、一対のプーリ２９、３１を巡って水平に張
架されたチェーン３０に連結されている。プーリ２９、
３１の何れか一方、本実施形態ではプーリ２９が駆動モ
ータ（図示せず）に連結されており、プーリ２９が回転
することにより、チェーン３０と共にグリッパ３３が水
平面内で周回するようになっている。図１、２から理解
されるように、グリッパ３３は工具Ｔの係合部と係合し
て、工具Ｔの先端を下向きにして工具Ｔを鉛直方向に垂
下、保持するようになっている。

【００１１】自動工具交換装置１１は、更に、退避位置
に配置された工具交換アーム２１の一方の工具把持部２
１ａと、後述する工具授受位置に割出、配置されたグリ
ッパ３３との間で工具を移送するシフタ４１を具備して
いる。シフタ４１は、工具Ｔのテーパシャンク２７と嵌
合するテーパ孔４３ａを有する嵌合部４３、嵌合部４３
を鉛直方向に移動させる鉛直アクチュエータ４５、嵌合
部４３を水平方向に移動させる水平アクチュエータ５１
を具備している。鉛直アクチュエータ４５および水平ア
クチュエータ５１は流体圧シリンダ、好ましくは空圧シ
リンダにより形成することができる。水平アクチュエー
タ５１は、退避位置にある工具交換アーム２１に隣接す
る領域において、プーリ２９、３１の間に張架されたチ
ェーン３０に対して垂直方向に前進、後退する。本実施
形態では、嵌合部４３のテーパ孔４３ａの中心を通過す
る水平アクチュエータ５１の移動方向に平行な軸線Ｏ
（図１、２参照）が工具授受位置を決定する。

【００１２】シフタ４１は、水平に延設された梁４７
と、脱落防止手段として梁４７の先端部に取り付けられ
たプルスタッドガイド４９とを具備し、梁４７およびプ
ルスタッドガイド４９は嵌合部４１と共に鉛直方向に移
動可能に設けられている。プルスタッドガイド４９は、
梁４７の先端部において退避位置にある工具交換アーム
２１の一方の工具把持部２１ａと、工具授受位置にある
グリッパ３３との間において水平方向に位置決めされ
る。プルスタッドガイド４９には、プルスタッド２７ａ
を通過させるように下側に開いたガイド溝４９ａが形成
されている。ガイド溝４９ａは、その両測から内側に張
り出してプルスタッド２７ａの先端部の直径の大きくな
った係合部２７ｂと係合する水平な案内面４９ｂを有し
ている。

【００１３】以下、本実施形態の作用を説明する。工作
機械１０１がテーブル１１１に取り付けられたワーク
（図示せず）を加工している間、工具交換アーム２１は
退避位置にある。このとき、図１に示すように、工具交
換アーム２１において工具授受位置に対面する工具把持
部２１ａには次工程において使用する新工具Ｔが装着さ
れ、他方の工具把持部２１ａには工具が装着されていな
い。工作機械１０１のＮＣ装置（図示せず）から工具交
換指令が発せられると、主軸１０９が工具交換位置へ移
動する。次いで、エアシリンダ２３が伸張し、工具交換
アーム２１は揺動軸１５を中心として揺動腕１７と共に
揺動し工具交換位置へ移動する。工具交換アーム２１が
工具交換位置へ移動すると、工具が装着されていない方
の工具把持部２１ａが工具交換位置にある主軸１０９に
装着されている工具Ｔの係合部に係合する（図１参
照）。

【００１４】次いで、主軸１０９内で工具アンクランプ
動作が行われた後主軸１０９がＺ軸方向に上動すること
により、主軸１０９の先端部に装着されている工具Ｔが
主軸１０９から抜去される。工具Ｔが主軸１０９から抜
去されると、エアモータ１９が１８０°回転し、工具交
換アーム２１の工具把持部２１ａに把持されていた新工
具Ｔと、主軸１０９から抜去された旧工具Ｔが入れ替わ
り、主軸１０９がＺ軸方向に下動することにより、新工
具Ｔが主軸１０９に装着される。次いで、主軸１０９内
で工具クランプ動作が行われ、エアシリンダ２３が収縮
する。つまり、ピストン棒２５が後退することにより、
工具交換アーム２１は揺動軸１５を中心として揺動腕１
７と共に揺動し退避位置へ移動する。

【００１５】工具交換アーム２１が退避位置へ移動した
とき、旧工具Ｔは、その中心が軸線Ｏに一致する工具授
受位置に配置されている。次いで、工具交換アーム２１
の工具把持部２１ａに把持されている旧工具Ｔのプルス
タッド２７ａと干渉しない高位置まで嵌合部４３および
プルスタッドガイド４９がシフタ４１の鉛直アクチュエ
ータ４５により上動する。このとき、ガイド溝４９ａが
工具授受位置にある旧工具Ｔのプルスタッド２７ａを受
容できるように、プルスタッドガイド４９は嵌合部４３
に対してＺ軸方向に位置決めされている。次いで、嵌合
部４３のテーパ孔４３ａの中心が旧工具Ｔの中心に一致
する前進位置まで、水平アクチュエータ５１により嵌合
部４３が前進する。次いで、テーパ孔４３ａが工具Ｔの
テーパシャンク２７に嵌合する低位置まで、鉛直アクチ
ュエータ４５により嵌合部４３およびプルスタッドガイ
ド４９が下動する。次いで、水平アクチュエータ５１に
より嵌合部４３が後退すると、旧工具Ｔは、工具把持部
２１ａから離脱し、工具マガジンのグリッパ３３へ向け
て水平に移動する。

【００１６】旧工具Ｔの水平移動中、プルスタッド２７
ｂがガイド溝４９ａと係合する。より詳細には、プルス
タッド２７ｂの先端部の係合部２７ｂと水平に張りだし
た案内面４９ｂとが係合し、案内面４９ｂが係合部２７
ｂを下から支持するようにして、プルスタッド２７ｂが
ガイド溝４９ａに沿って移動する。案内面４９ｂが係合
部２７ｂを下から支持することにより、水平移動中にテ
ーパシャンク２７がテーパ孔４３ａから抜け旧工具Ｔが
脱落することが防止される。

【００１７】旧工具Ｔの係合部２８がグリッパ３３に係
合する後退位置まで嵌合部４３が後退すると、水平アク
チュエータ５１による水平移動が停止し、鉛直アクチュ
エータ４５により、嵌合部４３は上動を開始する。これ
により、工具Ｔをグリッパ３３に保持させた状態で嵌合
部４３が工具Ｔから離脱する。こうして、嵌合部４３と
工具Ｔとの係合が解除されると、プーリ２９の駆動モー
タ（図示せず）が回転し、次工程で使用される新工具が
工具授受位置へ割り出される。工具授受位置に割り出さ
れた新工具Ｔはグリッパ３３から工具交換アーム２１の
工具把持部２１ａへ向けて、既述した手順と反対の手順
に従って移動され工具把持部２１ａに装着される。工具
交換アーム２１は、退避位置において新工具Ｔが装着さ
れた状態で次の工具交換指令が発せられるまで待機す
る。

【００１８】本実施形態によれば、立形主軸１０９を有
した工作機械１０１の自動工具交換装置１１において、
前記工具マガジンは、工具Ｔを下向き姿勢で把持し水平
面内で割出可能な複数のグリッパ３３を有しており、シ
フタ４１が工具Ｔを下向き姿勢のままで水平に移動さ
せ、工具マガジンに隣接した退避位置にある工具交換ア
ーム２１と工具授受位置に割り出したグリッパ３３との
間で工具Ｔを移送する。そして前記退避位置と主軸１０
９に装着された工具Ｔとの工具交換を行う交換位置との
間で水平に揺動し、工具交換位置において、工具交換ア
ーム２１を水平に１８０°回転させて新旧工具Ｔを入れ
替え、主軸１０９との間で工具交換を行う。このよう
に、本実施形態による自動工具交換装置は、下向き姿勢
の工具Ｔの方向を変化させることなる工具交換を行うの
で、工具の向きを変化させながら工具を移送させる工具
移送装置を用いた従来技術と比較して非常に小型の自動
工具交換装置となる。

【００１９】また、工具授受の移動中の工具の落下防止
手段として、平行移動している工具Ｔのプルスタッド２
７ａと係合して下側から支持するプルスタッドガイド４
９を設けたために、工具の脱落防止のために工具または
工具ポットを特にクランプしている従来技術と比較して
クランプ機構を持たない非常にシンプルな構成とするこ
とができ、かつ、必要とするアクチュエータの数も減ら
すことができるために、製造コストを低減することが可
能となる。

【００２０】次に、図４を参照して、本発明の第２の実
施形態を説明する。第２の実施形態では工具Ｔの主軸へ
の装着方法が第１の実施形態と異なっており、それに伴
い脱落防止手段の構成が異なっている。その余の構成は
第１の実施形態と概ね同様に構成されており、図４にお
いて、図１〜３と対応する構成要素には同じ参照番号が
付されている。また、以下の説明では、第１の実施形態
と異なる点についてのみ記載する。

【００２１】第１の実施形態では、工具Ｔはテーパシャ
ンク２７とプルスタッド２７ｂとを有するプルスタッド
式工具であったが、本発明はこれに限定されない。第２
の実施形態では工具Ｔは、いわゆるＨＳＫタイプと称せ
られる中空シャンクテーパを有した二面拘束式工具であ
る。図４を参照すると、工具Ｔはこの中空シャンクテー
パを有した二面拘束式工具であり、上端に開口部を有す
る中空状のシャンク６１を有している。シャンク６１に
は、前記開口部の縁に沿って、内部空間に張り出した係
止部６１ａが形成されている。

【００２２】第２の実施形態において、シフタ４２は、
工具Ｔのシャンク６１と嵌合するテーパ孔６３ａを有す
る嵌合部６３を有しており、第１の実施形態と同様に嵌
合部６３を鉛直方向に移動させる鉛直アクチュエータ４
５、嵌合部６３を水平方向に移動させる水平アクチュエ
ータ５１を具備している。嵌合部６３は、更に、上面か
らテーパ孔６３ａ内に延設された貫通孔６３ｂを有して
おり、該貫通孔６３ｂに中空円筒状のロッドガイド７３
が嵌合、固定されている。ロッドガイド７３は、シャン
ク６１の中空部に嵌合する中空の先端部７３ａを有して
おり、該先端部７３ａには半径方向に延びる横断孔７３
ｂが形成され、該横断孔７３ｂにボール７９が配設され
ている。

【００２３】ロッドガイド７３にはカムロッド７５が軸
方向に摺動自在に配設されている。カムロッド７５は下
端部に大径部７５ａを有しており、大径部７５ａは、横
断孔７３ｂ内のボール７９と接触して、該ボール７９の
一部を横断孔７３ｂから突出できる半径を有している。
カムロッド７５の上端部にはカムローラ７７が回転自在
に取り付けられている。

【００２４】第２の実施形態によるシフタ４２は、更
に、水平に延設された梁６７と、梁６７の先端部に取り
付けられたカム６９とを具備し、梁６７およびカム６９
は嵌合部６３と共に鉛直方向に移動可能に設けられてい
る。カム６９は、第１の実施形態のプルスタッドガイド
４９と同様に、梁６７の先端部において退避位置にある
工具交換アーム２１の一方の工具把持部２１ａと、工具
授受位置にあるグリッパの間において水平方向に位置決
めされる。カム６９には、カムロッド７５のカムローラ
７７と係合可能に設けられたカム溝６９ａを有してい
る。

【００２５】以下、工具交換指令が発せられた後に、主
軸１０９と工具交換アーム２１との間で新旧の工具Ｔの
交換が行われ、工具交換アーム２１が退避位置に移動し
た時点から本実施形態の作用を説明する。

【００２６】工具交換アーム２１が退避位置へ移動する
と、シフタ４２は鉛直アクチュエータ４５により、嵌合
部６３が工具交換アーム２１の工具把持部２１ａに把持
されている旧工具Ｔのシャンク６１と干渉しない高位置
まで嵌合部６３およびカム６９を上動させる。次いで、
嵌合部６３のテーパ孔６３ａの中心が旧工具Ｔの中心に
一致する前進位置まで、水平アクチュエータ５１により
嵌合部６３が前進する。次いで、テーパ孔６３ａが旧工
具Ｔのシャンク６１に嵌合する低位置まで、鉛直アクチ
ュエータ４５により嵌合部６３およびカム６９が下動す
る。このとき、ロッドガイド７３の先端部７３ａがシャ
ンク６１の中空部に嵌合する。

【００２７】次いで、水平アクチュエータ５１により嵌
合部６３が後退すると、旧工具Ｔは、工具把持部２１ａ
から離脱し、工具マガジンのグリッパ３３へ向けて水平
に移動する。この間、カムローラ７７がカム溝６９ａと
係合する。カム溝６９ａは、図４に示すように、中央部
が上方に膨出しており、カムローラ７７とカム溝６９ａ
との係合により、カムロッド７５は旧工具Ｔの水平移動
中に鉛直上方に引き上げられる。カムロッド７５が上方
に移動することにより、カムロッド７５の大径部７５ａ
が横断孔７３ｂ内のボール７９と接触して、該ボール７
９を横断孔７３ｂに沿って半径方向外方に押し出す。こ
れにより、ボール７９の一部が横断孔７３ｂから突出
し、シャンク６１の開口部の縁に沿って内部空間に張り
出した係止部６１ａと係合し、水平移動中にシャンク６
１がテーパ孔６３ａから抜け旧工具Ｔが脱落することが
防止される。すなわち、第２の実施形態では、カム６
９、カムローラ７７、カムロッド７５、ボール７９が脱
落防止手段を構成している。

【００２８】旧工具Ｔの係合部２８がグリッパ３３に係
合する後退位置まで嵌合部４３が後退した後の作用は第
１の実施形態と同様である。本実施形態によれば、工具
Ｔの移動中にカム６９とカムロッド７５とを係合させ
て、カムロッド７５を上方に持ち上げ、カムロッド７５
が上方に移動している間に係合部材としてのボール７９
を工具Ｔのシャンク６１と係合させるようにして、工具
Ｔの脱落を防止しているので、工具の脱落防止のために
工具または工具ポットを特にクランプしている従来技術
と比較してクランプ機構を持たない非常にシンプルな構
成とすることができ、かつ、必要とするアクチュエータ
の数も減らすことができるために、製造コストを低減す
ることが可能となる。

【００２９】本実施形態では、工具交換アーム２１が工
具交換位置で１８０°回転する前後の主軸１０９への工
具の抜き差し動作は、主軸頭１０７をＺ軸方向に上下移
動させることにより行ったが、工具交換アーム２１に上
下動するアクチュエータを設けて、主軸頭１０７は移動
させずに工具交換アーム２１側の上下動作によって主軸
１０９への工具の抜き差し動作を行っても良い。また本
実施形態は、立形マシニングセンタについて説明した
が、主軸が水平方向に設けられた横形マシニングセンタ
にも本発明は適用できる。つまり、グリッパ３３に把持
される工具の姿勢が主軸１０９に装着される工具の姿勢
と同じになるように自動工具交換装置１１を基台１３ご
と立てて配置するのである。重力の作用する向きは変わ
るが、自動工具交換装置の個々の構造は基本的に立形マ
シニングセンタの場合と同じで良い。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
具交換アームが単に揺動するだけで、工具交換アームと
工具マガジンとの間で工具授受が可能な退避位置に工具
交換アームが迅速に位置決めされ、また、工具交換アー
ムと主軸との間で工具交換が可能な交換位置に工具交換
アームが迅速に位置決めされる。更に、工具マガジンと
工具交換アームとの間の工具授受は、工具の姿勢を変え
ることなく平行移動だけで行える。その際、落下防止手
段によってプルスタッド式工具でも、中空シャンクテー
パ式の２面拘束工具でも落下する危険はない。これらの
構成によって、工具交換装置全体を小型化でき、構造も
簡単化できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による自動工具交換装
置を工作機械と共に示す平面図である。

【図２】図１の自動工具交換装置の斜視図である。

【図３】一部を破断して示すシフタの拡大斜視図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施形態によるシフタの図３と
同様の斜視図である。

【符号の説明】

１１…自動工具交換装置 １３…基台 １５…揺動軸 １７…揺動腕 １９…エアモータ ２０…爪 ２１…工具交換アーム ２１ａ…工具把持部 ２３…エアシリンダ ２５…ピストン棒 ２７…テーパシャンク ２７ａ…プルスタッド ２８…係合部 ３３…グリッパ ２９…プーリ ３０…チェーン ３１…プーリ ４１…シフタ ４２…シフタ ４３…嵌合部 ４５…鉛直アクチュエータ ５１…水平アクチュエータ ４３ａ…テーパ孔 ４７…梁 ４９…プルスタッドガイド ４９ａ…ガイド溝 ６１…中空シャンク ６１ａ…係止部 ６３…嵌合部 ６３ａ…テーパ孔 ７３…ロッドガイド ７５…カムロッド ７７…カムローラ ７９…ボール １０１…工作機械 １０３…ベッド １０５…コラム １０７…主軸頭 １１３…案内面 １１１…テーブル Ｔ…工具

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸と工具マガジンとの間で
   工具交換を行う自動工具交換装置において、 前記主軸に装着される工具と同じ向きに工具を把持、収
   納する複数のグリッパを工具の軸線に対して垂直な平面
   内で割出し可能に設けた工具マガジンと、 両端に配設された工具把持部を有し、前記工具マガジン
   に隣接し工具マガジンとの間で工具の授受を行う退避位
   置と、前記主軸に装着された工具との工具交換を行う交
   換位置との間で揺動する工具交換アームと、 前記工具交換アームが退避位置にあるとき、前記工具交
   換アームの工具把持部と前記工具マガジンのグリッパと
   の間で工具の姿勢を変えずに移動して工具の授受を行う
   シフタ手段と、を具備することを特徴とした自動工具交
   換装置。
2. 【請求項２】 立形の主軸を有した工作機械の主軸と工
   具マガジンとの間で工具交換を行う自動工具交換装置に
   おいて、 工具を下向き姿勢で把持、収納する複数のグリッパを水
   平面内で割出可能に設けた工具マガジンと、 両端に配設された工具把持部を有し、前記工具マガジン
   に隣接し工具マガジンとの間で工具の授受を行う退避位
   置と、前記主軸に装着された工具との工具交換を行う交
   換位置との間で揺動する工具交換アームと、 前記工具交換アームが退避位置にあるとき、前記工具交
   換アームの工具把持部と前記工具マガジンのグリッパと
   の間で工具を水平に移動させ工具の授受を行うシフタ手
   段と、を具備することを特徴とした自動工具交換装置。
3. 【請求項３】 前記シフタ手段は、 工具のシャンク部に嵌合可能な嵌合部を上下方向および
   授受方向に移動させるアクチュエータと、 前記グリッパと工具交換アームとの間の移動中の工具の
   落下防止手段と、を具備する請求項２に記載の自動工具
   交換装置。
4. 【請求項４】 前記工具は、後方部に工具引込み用のプ
   ルスタッドを有しており、 前記落下防止手段は、前記プルスタッドと係合するガイ
   ド溝を有して構成される請求項３に記載の自動工具交換
   装置。
5. 【請求項５】 前記工具は、中空シャンクテーパ式の２
   面拘束工具であり、 前記落下防止手段は、カムロッドと、前記工具の移動中
   に前記カムロッドに係合して該カムロッドを上方に持ち
   上げるカム溝と、前記カムロッドが上方に移動している
   間、前記工具のシャンクと係合する係合部材とを具備す
   る請求項３に記載の自動工具交換装置。