JP2003170323A - 工作機械の工具交換装置 - Google Patents
工作機械の工具交換装置Info
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- JP2003170323A JP2003170323A JP2001373719A JP2001373719A JP2003170323A JP 2003170323 A JP2003170323 A JP 2003170323A JP 2001373719 A JP2001373719 A JP 2001373719A JP 2001373719 A JP2001373719 A JP 2001373719A JP 2003170323 A JP2003170323 A JP 2003170323A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工具マガジンの直径方向寸法を大きくするこ
となく、工具本数の増加に対応できる工作機械の工具交
換装置を提供する。 【解決手段】 工具Ｔを着脱可能に把持する複数の工具
把持部２０を垂直方向に配列してなる工具ユニット１８
を周方向に所定角度ごとに複数組配設し、上記何れかの
工具ユニット１８を所定の工具受渡し位置Ａに旋回割り
出しする工具マガジン１０を備え、前工程工具が装着さ
れた主軸９を上記工具受渡し位置ＡにＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸
方向に相対移動させることにより上記前工程工具を上記
何れかの工具ユニット１８に格納するとともに、工具ユ
ニット１８内の次工程工具Ｔ１を主軸９に装着するよう
にした工作機械の工具交換装置において、上記工具ユニ
ット１８を上記主軸９のＹ軸ストロークの２倍の上下方
向寸法に対応した個数の工具把持部２０を有するものと
し、該工具ユニット１８を次工程工具Ｔ１が上記Ｙ軸ス
トローク内に位置するように昇降させる昇降駆動機構２
７を設けた。
となく、工具本数の増加に対応できる工作機械の工具交
換装置を提供する。 【解決手段】 工具Ｔを着脱可能に把持する複数の工具
把持部２０を垂直方向に配列してなる工具ユニット１８
を周方向に所定角度ごとに複数組配設し、上記何れかの
工具ユニット１８を所定の工具受渡し位置Ａに旋回割り
出しする工具マガジン１０を備え、前工程工具が装着さ
れた主軸９を上記工具受渡し位置ＡにＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸
方向に相対移動させることにより上記前工程工具を上記
何れかの工具ユニット１８に格納するとともに、工具ユ
ニット１８内の次工程工具Ｔ１を主軸９に装着するよう
にした工作機械の工具交換装置において、上記工具ユニ
ット１８を上記主軸９のＹ軸ストロークの２倍の上下方
向寸法に対応した個数の工具把持部２０を有するものと
し、該工具ユニット１８を次工程工具Ｔ１が上記Ｙ軸ス
トローク内に位置するように昇降させる昇降駆動機構２
７を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数本の工具が垂
直方向に配設された工具ユニットを周方向に所定角度ご
とに配設してなる工具マガジンを備え、主軸をＸ軸，Ｙ
軸，Ｚ軸方向に相対移動させることにより主軸側の前工
程工具と工具マガジン側の次工程工具とを交換するよう
にした工作機械の工具交換装置に関する。
直方向に配設された工具ユニットを周方向に所定角度ご
とに配設してなる工具マガジンを備え、主軸をＸ軸，Ｙ
軸，Ｚ軸方向に相対移動させることにより主軸側の前工
程工具と工具マガジン側の次工程工具とを交換するよう
にした工作機械の工具交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、横形マシニングセンタの工具交
換装置として、従来、多数の工具把持部を無端状のチェ
ーンにて連結し、このチェーンをモータにより駆動する
ことにより所定の工具把持部を工具交換位置に割り出す
工具マガジンと、該工具交換位置に割り出された次工程
工具と主軸に装着された前工程工具とを交換アームを軸
方向及び回転方向に移動させることにより交換する工具
交換機構とを備えたものがある。このような工具交換装
置では、工具マガジンを機械本体の外側部に配置し、上
記工具交換機構を工具マガジンと機械本体の主軸との間
に配置するのが一般的である。
換装置として、従来、多数の工具把持部を無端状のチェ
ーンにて連結し、このチェーンをモータにより駆動する
ことにより所定の工具把持部を工具交換位置に割り出す
工具マガジンと、該工具交換位置に割り出された次工程
工具と主軸に装着された前工程工具とを交換アームを軸
方向及び回転方向に移動させることにより交換する工具
交換機構とを備えたものがある。このような工具交換装
置では、工具マガジンを機械本体の外側部に配置し、上
記工具交換機構を工具マガジンと機械本体の主軸との間
に配置するのが一般的である。
【０００３】ところで、上記無端チェーン式の工具マガ
ジンでは、工具本数を増加した分だけ工具マガジンの設
置面積が大きくなり、また工具マガジンと主軸との間に
交換アームを配置する構造であることから、工具マガジ
ンと主軸との距離が大きくなるという問題がある。
ジンでは、工具本数を増加した分だけ工具マガジンの設
置面積が大きくなり、また工具マガジンと主軸との間に
交換アームを配置する構造であることから、工具マガジ
ンと主軸との距離が大きくなるという問題がある。
【０００４】一方、工具マガジンとして、工具を上下方
向に配列してなる工具ユニットを、周方向に所定角度ご
とに配置し、主軸をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動さ
せることにより上記工具マガジンの次工程工具を受け取
るようにした工具交換装置が提案されている（例えば、
特開昭５８−５１０４７号公報，実開昭６１−３１６３
８号公報，特公平４−２８４９６号公報参照）。
向に配列してなる工具ユニットを、周方向に所定角度ご
とに配置し、主軸をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動さ
せることにより上記工具マガジンの次工程工具を受け取
るようにした工具交換装置が提案されている（例えば、
特開昭５８−５１０４７号公報，実開昭６１−３１６３
８号公報，特公平４−２８４９６号公報参照）。
【０００５】この工具交換装置によれば、主軸のＹ軸ス
トロークに対応した本数の工具を配列できるとともに、
これを周方向に複数組配置することができ、設置面積を
大きくすることなく工具本数を増やすことが可能であ
る。しかも主軸を移動させて工具を交換するので旋回ア
ーム等の工具交換機構を不要にでき、主軸と工具マガジ
ンとの距離を短くでき、機械全体をコンパクトにできる
とともに、部品点数を削減でき、コストダウンを図るこ
とができる。
トロークに対応した本数の工具を配列できるとともに、
これを周方向に複数組配置することができ、設置面積を
大きくすることなく工具本数を増やすことが可能であ
る。しかも主軸を移動させて工具を交換するので旋回ア
ーム等の工具交換機構を不要にでき、主軸と工具マガジ
ンとの距離を短くでき、機械全体をコンパクトにできる
とともに、部品点数を削減でき、コストダウンを図るこ
とができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の各公報に記載された工具交換装置では、主軸のＹ軸
ストロークに対応した本数の工具を配置する構造である
ことから、Ｙ軸方向における工具の配列本数は主軸のＹ
軸ストロークで制約され、このため工具本数をさらに増
加するには周方向における工具ユニットの配置数を増や
すしかなく、工具マガジンの直径方向寸法が大きくなる
という問題がある。
来の各公報に記載された工具交換装置では、主軸のＹ軸
ストロークに対応した本数の工具を配置する構造である
ことから、Ｙ軸方向における工具の配列本数は主軸のＹ
軸ストロークで制約され、このため工具本数をさらに増
加するには周方向における工具ユニットの配置数を増や
すしかなく、工具マガジンの直径方向寸法が大きくなる
という問題がある。
【０００７】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、工具マガジンの直径方向の大型化を招くこと
なく、工具本数を増加できる工作機械の工具交換装置を
提供することを目的としている。
たもので、工具マガジンの直径方向の大型化を招くこと
なく、工具本数を増加できる工作機械の工具交換装置を
提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、工具
を着脱可能に把持する複数の工具把持部を垂直方向に配
列してなる工具ユニットを周方向に所定角度ごとに複数
組配設し、上記何れかの工具ユニットを所定の工具受渡
し位置に旋回割り出しする工具マガジンを備え、前工程
工具が装着された主軸を上記工具受渡し位置に移動させ
ることにより上記前工程工具を工具ユニット内に格納す
るとともに、工具ユニット内の次工程工具を主軸に装着
するようにした工作機械の工具交換装置において、上記
工具ユニットを、上記主軸のＹ軸ストローク以上の上下
方向寸法に対応した個数の工具把持部を有するものと
し、上記工具ユニットを次工程工具が上記Ｙ軸ストロー
ク内に位置するように昇降させる昇降駆動機構を設けた
ことを特徴としている。
を着脱可能に把持する複数の工具把持部を垂直方向に配
列してなる工具ユニットを周方向に所定角度ごとに複数
組配設し、上記何れかの工具ユニットを所定の工具受渡
し位置に旋回割り出しする工具マガジンを備え、前工程
工具が装着された主軸を上記工具受渡し位置に移動させ
ることにより上記前工程工具を工具ユニット内に格納す
るとともに、工具ユニット内の次工程工具を主軸に装着
するようにした工作機械の工具交換装置において、上記
工具ユニットを、上記主軸のＹ軸ストローク以上の上下
方向寸法に対応した個数の工具把持部を有するものと
し、上記工具ユニットを次工程工具が上記Ｙ軸ストロー
ク内に位置するように昇降させる昇降駆動機構を設けた
ことを特徴としている。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上
記工具マガジンは、垂直の旋回軸を中心に旋回する回転
ベースの外周壁に上記工具ユニットを昇降可能に支持
し、上記回転ベースを旋回割り出し位置決めするように
構成されていることを特徴としている。
記工具マガジンは、垂直の旋回軸を中心に旋回する回転
ベースの外周壁に上記工具ユニットを昇降可能に支持
し、上記回転ベースを旋回割り出し位置決めするように
構成されていることを特徴としている。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、上記工具ユニットは、上記主軸のＹ軸ストロークの
上端から工具マガジン取付け面までの上下方向寸法に対
応した本数の工具把持部を有することを特徴としてい
る。上記工具マガジンの取付け面とはベッド上面又は床
面のことをいう。
て、上記工具ユニットは、上記主軸のＹ軸ストロークの
上端から工具マガジン取付け面までの上下方向寸法に対
応した本数の工具把持部を有することを特徴としてい
る。上記工具マガジンの取付け面とはベッド上面又は床
面のことをいう。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１において、上
記昇降駆動機構は、シリンダ内に流体圧により昇降する
ピストンロッドを挿入し、該ピストンロッドに上記工具
受渡し位置に割り出された工具ユニットのみに係合する
係合部材を配設した構成となっていることを特徴として
いる。
記昇降駆動機構は、シリンダ内に流体圧により昇降する
ピストンロッドを挿入し、該ピストンロッドに上記工具
受渡し位置に割り出された工具ユニットのみに係合する
係合部材を配設した構成となっていることを特徴として
いる。
【００１２】請求項５の発明は、請求項１において、上
記工具把持部は、工具が着脱可能に装着される開口部を
旋回半径方向外側に向けて配置されていることを特徴と
している。
記工具把持部は、工具が着脱可能に装着される開口部を
旋回半径方向外側に向けて配置されていることを特徴と
している。
【００１３】
【発明の作用効果】請求項１の発明にかかる工具交換装
置によれば、工具ユニットを主軸のＹ軸ストローク以上
の上下方向寸法に対応する個数の工具把持部を有するも
のとし、該工具ユニットを次工程工具が上記Ｙ軸ストロ
ーク内に位置するよう昇降駆動するようにしたので、主
軸のＹ軸ストロークを越える本数の工具を配置すること
ができ、しかもスペースに余裕のある上下方向に工具本
数を増やすことから、周方向において工具ユニットの配
置数を増加する場合に比べて工具マガジンの直径方向の
大型化を防止できる。
置によれば、工具ユニットを主軸のＹ軸ストローク以上
の上下方向寸法に対応する個数の工具把持部を有するも
のとし、該工具ユニットを次工程工具が上記Ｙ軸ストロ
ーク内に位置するよう昇降駆動するようにしたので、主
軸のＹ軸ストロークを越える本数の工具を配置すること
ができ、しかもスペースに余裕のある上下方向に工具本
数を増やすことから、周方向において工具ユニットの配
置数を増加する場合に比べて工具マガジンの直径方向の
大型化を防止できる。
【００１４】請求項２の発明では、旋回軸を中心に回転
する回転ベースの外周壁に工具ユニットを昇降可能に支
持し、上記回転ベースを旋回割り出し駆動するようにし
たので、簡単な構造で工具ユニットの昇降を実現でき
る。
する回転ベースの外周壁に工具ユニットを昇降可能に支
持し、上記回転ベースを旋回割り出し駆動するようにし
たので、簡単な構造で工具ユニットの昇降を実現でき
る。
【００１５】請求項３の発明では、工具ユニットを、主
軸のＹ軸ストロークの上端から工具マガジン取付け面ま
での上下方向寸法に対応する個数の工具把持部を有する
ものとしたので、工具マガジンの直径を大きくすること
なく工具本数を増やすことができる。
軸のＹ軸ストロークの上端から工具マガジン取付け面ま
での上下方向寸法に対応する個数の工具把持部を有する
ものとしたので、工具マガジンの直径を大きくすること
なく工具本数を増やすことができる。
【００１６】請求項４の発明では、昇降駆動機構を、流
体圧により昇降するピストンロッドに工具受け渡し位置
に割り出された工具ユニットのみに係合する係合部材を
配設した構成としたので、簡単な昇降機構でもって工具
ユニットを昇降でき、しかも工具受渡し位置に割り出さ
れた工具ユニットのみ昇降させるので、全ユニットを昇
降駆動する場合に比べて昇降駆動機構をコンパクトにで
きる。
体圧により昇降するピストンロッドに工具受け渡し位置
に割り出された工具ユニットのみに係合する係合部材を
配設した構成としたので、簡単な昇降機構でもって工具
ユニットを昇降でき、しかも工具受渡し位置に割り出さ
れた工具ユニットのみ昇降させるので、全ユニットを昇
降駆動する場合に比べて昇降駆動機構をコンパクトにで
きる。
【００１７】請求項５の発明では、工具把持部の開口部
を旋回半径方向外側に向けたので、主軸による工具の受
渡しを容易に行なうことができ、工具交換時間を短縮で
きる。
を旋回半径方向外側に向けたので、主軸による工具の受
渡しを容易に行なうことができ、工具交換時間を短縮で
きる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１９】図１ないし図５は、本発明の一実施形態に
よる横形マシニングセンタ（工作機械）の工具交換装置
を説明するための図であり、図１は工具交換装置が配設
された横形マシニングセンタの平面図、図２は工具マガ
ジンの正面図、図３は工具マガジンの昇降駆動機構部の
要部を示す正面図、図４は工具マガジンの工具ユニット
の平面図、図５は横形マシニングセンタの斜視図であ
る。
よる横形マシニングセンタ（工作機械）の工具交換装置
を説明するための図であり、図１は工具交換装置が配設
された横形マシニングセンタの平面図、図２は工具マガ
ジンの正面図、図３は工具マガジンの昇降駆動機構部の
要部を示す正面図、図４は工具マガジンの工具ユニット
の平面図、図５は横形マシニングセンタの斜視図であ
る。
【００２０】図において、１は横型マシニングセンタで
あり、これの固定ベッド２の前部２ａには加工テーブル
３が載置されており、後部２ｂにはコラム４がリニアガ
イド５，５を介してＸ軸方向（機械正面から見て左右方
向）に移動可能に配設されている。上記コラム４は正面
視で矩形枠状に形成された柱状のものであり、該コラム
４内にはサドル６がリニアガイド７，７を介してＹ軸方
向（上下方向）に移動可能に配設されている。このサド
ル６は略角筒状のものであり、該サドル６内には主軸頭
８がリニアガイド（不図示）を介してＺ軸方向（前後方
向）に移動可能に配設されている。
あり、これの固定ベッド２の前部２ａには加工テーブル
３が載置されており、後部２ｂにはコラム４がリニアガ
イド５，５を介してＸ軸方向（機械正面から見て左右方
向）に移動可能に配設されている。上記コラム４は正面
視で矩形枠状に形成された柱状のものであり、該コラム
４内にはサドル６がリニアガイド７，７を介してＹ軸方
向（上下方向）に移動可能に配設されている。このサド
ル６は略角筒状のものであり、該サドル６内には主軸頭
８がリニアガイド（不図示）を介してＺ軸方向（前後方
向）に移動可能に配設されている。
【００２１】上記主軸頭８には主軸９が回転自在に挿入
配置されており、該主軸９を回転駆動しつつ上記Ｘ軸，
Ｙ軸，Ｚ軸の３軸方向に相対移動させることにより、上
記加工テーブル３上に載置されたワークに所定の機械加
工が施される。
配置されており、該主軸９を回転駆動しつつ上記Ｘ軸，
Ｙ軸，Ｚ軸の３軸方向に相対移動させることにより、上
記加工テーブル３上に載置されたワークに所定の機械加
工が施される。
【００２２】上記固定ベッド２の前部２ａの左側部には
工具マガジン１０が配設されている。この工具マガジン
１０はワーク加工領域の外側近傍に位置しており、以下
の構造となっている。
工具マガジン１０が配設されている。この工具マガジン
１０はワーク加工領域の外側近傍に位置しており、以下
の構造となっている。
【００２３】上下方向に延びる円筒状の回転ベース１５
が該回転ベース１５内に挿入された固定ベース（旋回
軸）１６により軸受１６ａを介して回転可能に支持さ
れ、上記回転ベース１５の下端部に形成された回転板１
５ａが駆動モータ１７により回転駆動される。
が該回転ベース１５内に挿入された固定ベース（旋回
軸）１６により軸受１６ａを介して回転可能に支持さ
れ、上記回転ベース１５の下端部に形成された回転板１
５ａが駆動モータ１７により回転駆動される。
【００２４】上記回転ベース１５の外周部には９０度の
角度間隔ごとに計４組の工具ユニット１８が配設されて
おり、該工具ユニット１８は上記駆動モータ１７により
所定の工具受渡し位置Ａに旋回割り出し位置決めされる
ようになっている。該各工具ユニット１８は上記回転ベ
ース１５の外周壁に配置されたリニアガイド１９により
Ｙ軸方向に移動可能に支持されている。このリニアガイ
ド１９は、上記回転ベース１５の外周壁に固定された上
下一対のガイド１９ａに上記工具ユニット１８に固定さ
れた上下方向に延びるレール１９ｂを摺動自在に係合さ
せた構造のものである。
角度間隔ごとに計４組の工具ユニット１８が配設されて
おり、該工具ユニット１８は上記駆動モータ１７により
所定の工具受渡し位置Ａに旋回割り出し位置決めされる
ようになっている。該各工具ユニット１８は上記回転ベ
ース１５の外周壁に配置されたリニアガイド１９により
Ｙ軸方向に移動可能に支持されている。このリニアガイ
ド１９は、上記回転ベース１５の外周壁に固定された上
下一対のガイド１９ａに上記工具ユニット１８に固定さ
れた上下方向に延びるレール１９ｂを摺動自在に係合さ
せた構造のものである。
【００２５】上記工具ユニット１８は上下方向に延びる
支持部材２１に複数の工具把持部２０を所定ピッチで配
設した構成となっており、上記支持部材２１に上記レー
ル１９ｂが固定されている。上記各工具把持部２０には
各種の刃具を工具ホルダ２３に固着してなる工具Ｔが着
脱自在に装着されている。該各工具Ｔはその軸心を水平
方向にかつ回転ベース１５の円周の接線方向に向けて上
記工具把持部２０に装着されている。
支持部材２１に複数の工具把持部２０を所定ピッチで配
設した構成となっており、上記支持部材２１に上記レー
ル１９ｂが固定されている。上記各工具把持部２０には
各種の刃具を工具ホルダ２３に固着してなる工具Ｔが着
脱自在に装着されている。該各工具Ｔはその軸心を水平
方向にかつ回転ベース１５の円周の接線方向に向けて上
記工具把持部２０に装着されている。
【００２６】上記工具ユニット１８に配列された工具Ｔ
の本数は主軸９のＹ軸ストロークの２倍の上下方向寸法
に対応した本数に設定されている。具体的には１４本の
工具Ｔが配置されている。このようにして上記工具マガ
ジン１０には４組の工具ユニット１８が周方向に配設さ
れており、計５６本の工具Ｔが収納されている。
の本数は主軸９のＹ軸ストロークの２倍の上下方向寸法
に対応した本数に設定されている。具体的には１４本の
工具Ｔが配置されている。このようにして上記工具マガ
ジン１０には４組の工具ユニット１８が周方向に配設さ
れており、計５６本の工具Ｔが収納されている。
【００２７】上記各工具把持部２０は、工具ホルダ２３
を把持する概ね半円状に形成された開口部２０ａと、工
具ホルダ２３を該開口部２０ａに付勢保持するクランプ
板ばね２４とを有する。この開口部２０ａは回転ベース
１５の回転半径方向外側に向けて配置されており、工具
受渡し位置Ａにおいて工具ホルダ２３を主軸９によりＸ
軸方向に移動させることにより工具Ｔを工具把持部２０
に着脱するようになっている。
を把持する概ね半円状に形成された開口部２０ａと、工
具ホルダ２３を該開口部２０ａに付勢保持するクランプ
板ばね２４とを有する。この開口部２０ａは回転ベース
１５の回転半径方向外側に向けて配置されており、工具
受渡し位置Ａにおいて工具ホルダ２３を主軸９によりＸ
軸方向に移動させることにより工具Ｔを工具把持部２０
に着脱するようになっている。
【００２８】また上記クランプ板ばね２４は、図３に示
すように、概ねＬ字状に折り曲げ形成された一辺部２４
ａを工具把持部２０にボルト締め固定するとともに、他
辺部２４ｂの先端部２４ｃをＲ状に湾曲形成した構造の
ものであり、該先端部２４ｃが工具ホルダ２３を開口部
２０ａに押圧保持している。工具ホルダ２３を出し入れ
するときには他辺部２４ｂが外方に弾性変形することに
より先端部２４ｃの押圧が解除されるようになってい
る。
すように、概ねＬ字状に折り曲げ形成された一辺部２４
ａを工具把持部２０にボルト締め固定するとともに、他
辺部２４ｂの先端部２４ｃをＲ状に湾曲形成した構造の
ものであり、該先端部２４ｃが工具ホルダ２３を開口部
２０ａに押圧保持している。工具ホルダ２３を出し入れ
するときには他辺部２４ｂが外方に弾性変形することに
より先端部２４ｃの押圧が解除されるようになってい
る。
【００２９】上記回転ベース１５内には昇降駆動機構と
してのシリンダ機構２７が挿入配置されている。該シリ
ンダ機構２７は固定ベース１６に取付け固定されたシリ
ンダ２７ａ内に油圧，空気圧等の流体圧により昇降する
ピストンロッド２７ｂを挿入した構成となっている。
してのシリンダ機構２７が挿入配置されている。該シリ
ンダ機構２７は固定ベース１６に取付け固定されたシリ
ンダ２７ａ内に油圧，空気圧等の流体圧により昇降する
ピストンロッド２７ｂを挿入した構成となっている。
【００３０】上記ピストンロッド２７ｂは回転ベース１
５の上端開口から突出しており、該突出端部には軸直角
方向に延びる棒状の係合部材２９の一端部２９ａが連結
されており、該係合部材２９の他端部２９ｂは上記工具
受渡し位置Ａに位置している。そして上記各工具ユニッ
ト１８の支持部材２１の上端部には係合溝２１ａが切り
欠いて形成されており、工具受渡し位置Ａに旋回割り出
しされた工具ユニット１８の係合溝２１ａが上記係合部
材２９に係合するようになっている。これにより工具受
渡し位置Ａに旋回割り出し位置決めされた工具ユニット
１８のみ昇降駆動するようになっている。
５の上端開口から突出しており、該突出端部には軸直角
方向に延びる棒状の係合部材２９の一端部２９ａが連結
されており、該係合部材２９の他端部２９ｂは上記工具
受渡し位置Ａに位置している。そして上記各工具ユニッ
ト１８の支持部材２１の上端部には係合溝２１ａが切り
欠いて形成されており、工具受渡し位置Ａに旋回割り出
しされた工具ユニット１８の係合溝２１ａが上記係合部
材２９に係合するようになっている。これにより工具受
渡し位置Ａに旋回割り出し位置決めされた工具ユニット
１８のみ昇降駆動するようになっている。
【００３１】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。
る。
【００３２】主軸９に装着された工具による機械加工が
終了すると、主軸９がＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動
して工具交換位置Ａに待機する空の工具把持部２０に前
工程工具が対向するよう位置決めされ、主軸９がさらに
Ｘ軸方向に移動することにより前工程工具が上記空の工
具把持部２０の開口部２０ａ内に挿入され、続いて主軸
９がＺ軸方向に移動することにより格納される。
終了すると、主軸９がＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動
して工具交換位置Ａに待機する空の工具把持部２０に前
工程工具が対向するよう位置決めされ、主軸９がさらに
Ｘ軸方向に移動することにより前工程工具が上記空の工
具把持部２０の開口部２０ａ内に挿入され、続いて主軸
９がＺ軸方向に移動することにより格納される。
【００３３】回転ベース１５が旋回して次工程工具Ｔ１
が配置された工具ユニット１８を工具交換位置Ａに旋回
割り出し位置決めする。すると該位置決めされた工具ユ
ニット１８の支持部材２１の係合溝２１ａに係合部材２
９が係合し、支持部材２１が係合部材２９に昇降可能に
連結される。
が配置された工具ユニット１８を工具交換位置Ａに旋回
割り出し位置決めする。すると該位置決めされた工具ユ
ニット１８の支持部材２１の係合溝２１ａに係合部材２
９が係合し、支持部材２１が係合部材２９に昇降可能に
連結される。
【００３４】そして次工程工具Ｔ１がＹ軸ストロークか
ら外れた例えば下方に位置しているときには該次工程工
具Ｔ１がＹ軸ストローク内に位置するようピストンロッ
ド２７ｂが上昇する。この状態で主軸９がＹ軸方向に移
動して次工程工具Ｔ１と対向する位置に位置決めされ、
Ｚ軸方向に前進して次工程工具Ｔ１を把持し、続いてＸ
軸方向加工側に移動することにより、次工程工具Ｔを工
具把持部２０から受け取る。
ら外れた例えば下方に位置しているときには該次工程工
具Ｔ１がＹ軸ストローク内に位置するようピストンロッ
ド２７ｂが上昇する。この状態で主軸９がＹ軸方向に移
動して次工程工具Ｔ１と対向する位置に位置決めされ、
Ｚ軸方向に前進して次工程工具Ｔ１を把持し、続いてＸ
軸方向加工側に移動することにより、次工程工具Ｔを工
具把持部２０から受け取る。
【００３５】このように本実施形態の工具交換装置によ
れば、主軸９のＹ軸ストロークの２倍の上下方向寸法に
対応した本数の工具Ｔを有する工具ユニット１８を配設
し、該工具ユニット１８を次工程工具Ｔ１が上記Ｙ軸ス
トローク内に位置するように昇降駆動したので、主軸９
のＹ軸ストロークに対応した本数の２倍の工具Ｔを配置
することができ、しかもスペースに余裕のある上下方向
に工具本数を増やす方法であるから工具マガジン１０の
直径寸法を大きくすることもない。
れば、主軸９のＹ軸ストロークの２倍の上下方向寸法に
対応した本数の工具Ｔを有する工具ユニット１８を配設
し、該工具ユニット１８を次工程工具Ｔ１が上記Ｙ軸ス
トローク内に位置するように昇降駆動したので、主軸９
のＹ軸ストロークに対応した本数の２倍の工具Ｔを配置
することができ、しかもスペースに余裕のある上下方向
に工具本数を増やす方法であるから工具マガジン１０の
直径寸法を大きくすることもない。
【００３６】本実施形態では、上記工具マガジン１０
を、固定ベース１６により回転可能に支持された回転ベ
ース１５の外周壁に４組の工具ユニット１８を昇降可能
に支持するとともに、上記回転ベース１５を駆動モータ
１７で旋回割り出し位置決めするように構成したので、
簡単な構造で工具本数の増加に対応できるとともに、工
具マガジン１０全体をコンパクトにすることができる。
を、固定ベース１６により回転可能に支持された回転ベ
ース１５の外周壁に４組の工具ユニット１８を昇降可能
に支持するとともに、上記回転ベース１５を駆動モータ
１７で旋回割り出し位置決めするように構成したので、
簡単な構造で工具本数の増加に対応できるとともに、工
具マガジン１０全体をコンパクトにすることができる。
【００３７】本実施形態では、昇降駆動機構を、シリン
ダ２７ａ内に流体圧により昇降するピストンロッド２７
ｂを挿入し、該ピストンロッド２７ｂに接続した係合部
材２９を工具受け渡し位置Ａに割り出された工具ユニッ
ト１８のみに係合させる構成としたので、簡単な構造で
もって工具ユニット１８を昇降でき、しかも工具受渡し
位置Ａに割り出された工具ユニット１８のみ昇降させる
ので、全ユニットを昇降駆動する場合に比べて昇降駆動
機構をコンパクトにできる。
ダ２７ａ内に流体圧により昇降するピストンロッド２７
ｂを挿入し、該ピストンロッド２７ｂに接続した係合部
材２９を工具受け渡し位置Ａに割り出された工具ユニッ
ト１８のみに係合させる構成としたので、簡単な構造で
もって工具ユニット１８を昇降でき、しかも工具受渡し
位置Ａに割り出された工具ユニット１８のみ昇降させる
ので、全ユニットを昇降駆動する場合に比べて昇降駆動
機構をコンパクトにできる。
【００３８】また本実施形態では、工具把持部２０の開
口部２０ａを旋回半径方向外側に向けたので、主軸９に
よる工具の受渡しを容易に行なうことができ、工具交換
時間を短縮できる。
口部２０ａを旋回半径方向外側に向けたので、主軸９に
よる工具の受渡しを容易に行なうことができ、工具交換
時間を短縮できる。
【００３９】なお、上記実施形態では、工具ユニット１
８がＹ軸ストロークの２倍に対応した本数の工具を備え
たものである場合を例に説明したが、本発明における工
具ユニットの工具本数はＹ軸ストロークを越える上下方
向寸法に対応した本数であればいくらでもよい。
８がＹ軸ストロークの２倍に対応した本数の工具を備え
たものである場合を例に説明したが、本発明における工
具ユニットの工具本数はＹ軸ストロークを越える上下方
向寸法に対応した本数であればいくらでもよい。
【図１】本発明の一実施形態による工具交換装置を備え
た横型マシニングセンタの平面図である。
た横型マシニングセンタの平面図である。
【図２】上記工具マガジンの概略断面正面図である。
【図３】上記工具マガジンの昇降駆動部の要部を示す正
面図である。
面図である。
【図４】上記工具マガジンの工具ユニットの平面図であ
る。
る。
【図５】上記横型マシニングセンタの斜視図である。
１ 横型マシニングセンタ（工作機械）
９ 主軸
１０ 工具マガジン
１５ 回転ベース
１６ 固定ベース（旋回軸）
１８ 工具ユニット
１９ リニアガイド
２０ 工具把持部
２０ａ 開口部
２７ シリンダ機構（昇降駆動機構）
２７ａ シリンダ
２７ｂ ピストンロッド
２９ 係合部材
Ａ 工具受渡し位置
Ｔ 工具
Ｔ１ 次工程工具
Claims (5)
- 【請求項１】 工具を着脱可能に把持する複数の工具把
持部を垂直方向に配列してなる工具ユニットを周方向に
所定角度ごとに複数組配設し、上記何れかの工具ユニッ
トを所定の工具受渡し位置に旋回割り出しする工具マガ
ジンを備え、前工程工具が装着された主軸を上記工具受
渡し位置に移動させることにより上記前工程工具を工具
ユニット内に格納するとともに、工具ユニット内の次工
程工具を主軸に装着するようにした工作機械の工具交換
装置において、上記工具ユニットを、上記主軸のＹ軸ス
トローク以上の上下方向寸法に対応した個数の工具把持
部を有するものとし、上記工具ユニットを次工程工具が
上記Ｙ軸ストローク内に位置するように昇降させる昇降
駆動機構を設けたことを特徴とする工作機械の工具交換
装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記工具マガジン
は、垂直の旋回軸を中心に旋回する回転ベースの外周壁
に上記工具ユニットを昇降可能に支持し、上記回転ベー
スを旋回割り出し位置決めするように構成されているこ
とを特徴とする工作機械の工具交換装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、上記工具ユニ
ットは、上記主軸のＹ軸ストロークの上端から工具マガ
ジン取付け面までの上下方向寸法に対応した本数の工具
把持部を有することを特徴とする工作機械の工具交換装
置。 - 【請求項４】 請求項１において、上記昇降駆動機構
は、シリンダ内に流体圧により昇降するピストンロッド
を挿入し、該ピストンロッドに上記工具受渡し位置に割
り出された工具ユニットのみに係合する係合部材を配設
した構成となっていることを特徴とする工作機械の工具
交換装置。 - 【請求項５】 請求項１において、上記工具把持部は、
工具が着脱可能に装着される開口部を旋回半径方向外側
に向けて配置されていることを特徴とする工作機械の工
具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373719A JP2003170323A (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | 工作機械の工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373719A JP2003170323A (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | 工作機械の工具交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003170323A true JP2003170323A (ja) | 2003-06-17 |
Family
ID=19182390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001373719A Pending JP2003170323A (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | 工作機械の工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003170323A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013202693A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 歯車加工機械 |
| JP2013208668A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | 工作機械の工具交換装置 |
| JP2023511347A (ja) * | 2020-01-22 | 2023-03-17 | 科徳数控股▲ふん▼有限公司 | ブリスク用マシニングセンタ |
-
2001
- 2001-12-07 JP JP2001373719A patent/JP2003170323A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013202693A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 歯車加工機械 |
| JP2013208668A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | 工作機械の工具交換装置 |
| JP2023511347A (ja) * | 2020-01-22 | 2023-03-17 | 科徳数控股▲ふん▼有限公司 | ブリスク用マシニングセンタ |
| JP7411815B2 (ja) | 2020-01-22 | 2024-01-11 | 科徳数控股▲ふん▼有限公司 | ブリスク用マシニングセンタ |
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