JP2009039786A

JP2009039786A - Vertical machine tool

Info

Publication number: JP2009039786A
Application number: JP2007203860A
Authority: JP
Inventors: Akira Takase; 亮高瀬; Shiro Murai; 史朗村井
Original assignee: Komatsu NTC Ltd
Current assignee: Komatsu NTC Ltd
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-06
Also published as: JP5065799B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical machine tool saved in space while making chips and a coolant hardly sticking to a tool or the like and simplified in simple tool change. <P>SOLUTION: A vertical machining center 1 has a column 1a; a main spindle 11 disposed with respect to the column through a Z-axis moving mechanism 5; a magazine 2 storing a plurality of tools T; and a tool changer 3 capable of changing the tool T between the magazine 2 and the main spindle 11. The tool changer 3 comprises an operating direction changing mechanism 31 changing the movement of the main spindle into longitudinal movement when the main spindle 11 moves into a predetermined upper position; a movable body 32 connected to the operating direction changing mechanism 31 and supported movably in the longitudinal direction; a support member 33 connected to the movable body 32 so as to be turnable to support the magazine 2; and a motor 34 turning the support member 33. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は立型工作機械に関し、特に省スペースで切り屑等が付着し難く、かつ簡易な工具交換が可能な工具交換装置を備えた立型工作機械に関する。 The present invention relates to a vertical machine tool, and more particularly, to a vertical machine tool including a tool changer that can save chips and prevent chips and the like from being attached, and that allows simple tool change.

従来、立型工作機械におけるマガジンとしては、コラムに円盤状のマガジンを配設して、このマガジンに対して主軸をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動させて工具を交換する工具交換装置や別途ＡＴＣアームを用いて工具を交換する工具交換装置が知られている。
また、回転式のマガジンを主軸ヘッドに配設した工具交換装置（特許文献１）、およびコラムの外周に環状のマガジンを配置した工具交換装置（特許文献２）が知られている。
特開平３−２６４２３４号公報、図１特開平８−５７７３１号公報、図６ Conventionally, as a magazine in a vertical machine tool, a disk-shaped magazine is arranged in a column, and the tool is changed by moving the main shaft in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions relative to this magazine. There is known a tool changer for changing a tool using an apparatus or a separate ATC arm.
Also known are a tool changer (Patent Document 1) in which a rotary magazine is disposed on a spindle head, and a tool changer (Patent Document 2) in which an annular magazine is disposed on the outer periphery of a column.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-264234, FIG. JP-A-8-57331, FIG.

しかしながら、従来、主軸をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動させたり、別途ＡＴＣアームを用いて工具を交換したりする工具交換装置では、構造が複雑になり装置全体が大型化するという問題があった。
また、特許文献１に開示された技術では、マガジンが主軸ヘッドに配設されるため、マガジンやマガジンに収納された工具に切り屑が付着しやすく、しかも主軸ヘッドの重量増加を招き高速移動が困難となるという問題があった。
一方、特許文献２に開示された技術では、主軸を工具交換位置まで移動して、マガジンも別途駆動手段を設けて工具交換位置まで移動しなければならず位置合わせの駆動手段および制御が複雑になるという問題があった。 However, conventionally, a tool changer that moves the main shaft in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, or replaces the tool using an ATC arm separately, has a complicated structure and increases the overall size of the device. There was a problem.
Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the magazine is disposed on the spindle head, chips are likely to adhere to the magazine and the tool stored in the magazine, and the spindle head is increased in weight, thereby enabling high-speed movement. There was a problem of difficulty.
On the other hand, in the technique disclosed in Patent Document 2, the spindle has to be moved to the tool change position, and the magazine must also be provided with separate drive means to move to the tool change position, and the alignment drive means and control are complicated. There was a problem of becoming.

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、省スペースで切り屑やクーラントが工具等に付着し難く、かつ簡易な構成で工具交換が可能な工具交換装置を備えた立型工作機械を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a background, and is a vertical type equipped with a tool changer that can save tools in a space-saving manner in which chips and coolant are less likely to adhere to a tool and the like and can be changed with a simple configuration. It is an object to provide a machine tool.

前記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る立型工作機械は、ベッド上に設けられワークを載置するテーブルと、このテーブルの後方で前記ベッドに立設されたコラムと、このコラムに対して上下方向に移動するＺ軸移動機構を介して配設された主軸ヘッドと、この主軸ヘッドに対し回転可能に支持された主軸と、複数の工具を収納するマガジンと、このマガジンと前記主軸との間で工具を交換可能な工具交換装置と、を有する立型工作機械であって、前記工具交換装置は、前記主軸ヘッドの上下方向の移動を前後方向の移動に変換する動作方向変換機構と、この動作方向変換機構に連結され、前後方向に移動自在に支持された移動体と、この移動体に対して回動自在に連結されたサポート部材と、このサポート部材を回動させる駆動手段と、を備え、前記マガジンは、前記サポート部材に一体として連結され、前記複数の工具を円周上に保持して前記コラムの周りを囲むように支持されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a vertical machine tool according to claim 1 of the present invention includes a table provided on a bed for placing a work, a column erected on the bed behind the table, A spindle head disposed via a Z-axis moving mechanism that moves up and down with respect to the column; a spindle supported rotatably with respect to the spindle head; a magazine for storing a plurality of tools; A vertical machine tool having a tool changer capable of exchanging a tool with the spindle, wherein the tool changer converts the movement of the spindle head in a vertical direction into a movement in the front-rear direction. A conversion mechanism, a moving body connected to the movement direction conversion mechanism and supported to be movable in the front-rear direction, a support member rotatably connected to the moving body, and the support member to rotate Drive It comprises a stage, wherein the magazine is connected integrally to the support member, characterized in that to hold a plurality of tool on the circumference and is supported so as to surround the periphery of the column.

このように、本発明の請求項１に係る立型工作機械においては、マガジンは、コラムの周りを囲むように支持されているため、マガジンの設置面積が少なくなるので機械の省スペース化が可能となる。
また、主軸ヘッドの上下方向の移動を前後方向の移動に変換する動作方向変換機構を備えたことで、主軸ヘッドの上下方向の移動動作を利用してマガジンを移動させることができるため、マガジンを移動させる駆動装置を簡素化することが可能となる。 Thus, in the vertical machine tool according to claim 1 of the present invention, since the magazine is supported so as to surround the column, the installation area of the magazine is reduced, so that the space of the machine can be saved. It becomes.
Also, since the operation direction conversion mechanism that converts the vertical movement of the spindle head into the movement in the front-rear direction can be used, the magazine can be moved using the vertical movement operation of the spindle head. It is possible to simplify the driving device to be moved.

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の立型工作機械であって、前記動作方向変換機構は、前記主軸が工具交換のための所定の上方位置まで移動すると、前記動作方向変換機構により前記マガジンが前進して前記工具が前記主軸の下方を通る円周上に保持されるとともに、前記サポート部材を回動させる駆動手段により前記マガジンが回動して選択された所定の工具位置を前記主軸の下方に移動させ、前記主軸と前記マガジン間の工具交換動作がなされた後、前記主軸が所定の上方位置から下方へ移動すると、前記動作方向変換機構により前記マガジンが前記主軸の後方へ退避するように構成されていること、を特徴とする。 The invention according to claim 2 of the present invention is the vertical machine tool according to claim 1, wherein the operation direction changing mechanism moves the operation when the spindle moves to a predetermined upper position for tool change. The magazine is advanced by a direction changing mechanism and the tool is held on a circumference passing under the main shaft, and the magazine is rotated and selected by a driving means for rotating the support member. After the tool position is moved below the spindle and the tool is exchanged between the spindle and the magazine, the magazine is moved by the operation direction conversion mechanism when the spindle moves downward from a predetermined upper position. It is comprised so that it may evacuate to back.

かかる構成によれば、工具を交換する際には、主軸を所定の上方位置まで移動すると、リンク機構によりマガジンが前進して複数の工具が主軸の下方を通る円周上に保持される。そして、さらに駆動手段により、選択された所定の工具位置に旋回割り出しすることで、Ｘ軸、Ｙ軸方向の主軸の移動を必要とせず、主軸を上下方向に移動するだけで工具の交換が可能になる。 According to such a configuration, when exchanging the tool, when the main shaft is moved to a predetermined upper position, the magazine is advanced by the link mechanism, and a plurality of tools are held on the circumference passing under the main shaft. Further, by turning and indexing to the selected predetermined tool position by the driving means, it is not necessary to move the main axis in the X-axis and Y-axis directions, and the tool can be changed only by moving the main axis up and down. become.

すなわち、動作方向変換機構により、主軸が所定の上方位置に移動する動作と連動してマガジンが前方へ移動する。このため、別途マガジンを前進させる駆動源を設ける必要がないので、簡易な構成により確実にマガジンを移動することができる。また、主軸を上下方向に移動するＺ軸移動機構だけで工具の交換が可能になるため、Ｘ軸およびＹ軸移動機構をテーブル側に設けることもできる。 That is, the magazine moves forward in conjunction with the movement of the main shaft to a predetermined upper position by the movement direction conversion mechanism. For this reason, there is no need to provide a separate drive source for moving the magazine forward, and the magazine can be reliably moved with a simple configuration. Further, since the tool can be changed only by the Z-axis moving mechanism that moves the main shaft in the vertical direction, the X-axis and Y-axis moving mechanisms can be provided on the table side.

一方、工具交換後には、主軸を所定の上方位置から下方へ移動すると、リンク機構によりマガジンが主軸の後方へ退避するため、ワークＷの加工時にはマガジンやマガジンに収納された工具や工具ホルダ等に切り屑やクーラントが付着することを防止することができる。このため、工具交換における工具の取り付け精度の管理やクーラントによる汚染防止等の管理が容易になる。 On the other hand, after the tool is changed, if the spindle is moved downward from a predetermined upper position, the magazine is retracted to the rear of the spindle by the link mechanism. Therefore, when the workpiece W is processed, the magazine, the tool stored in the magazine, the tool holder, etc. It is possible to prevent chips and coolant from adhering. For this reason, management such as management of tool mounting accuracy in tool change and prevention of contamination due to coolant becomes easy.

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の立型工作機械であって、前記マガジンは、円環状に形成され、前記コラムが干渉しないように前記コラムの幅に対応させて、前側に切欠部を有すること、を特徴とする。 The invention according to claim 3 of the present invention is the vertical machine tool according to claim 1 or 2, wherein the magazine is formed in an annular shape so that the column does not interfere with the column. And having a notch on the front side.

かかる構成によれば、コラムが干渉しないようにコラムの幅に対応させて、前側に切欠部を有することで、マガジンをコラムよりも後方に退避させることができる。このため、マガジンやマガジンに収納された工具等に切り屑やクーラントが付着することをより確実に防止することができる。 According to such a configuration, the magazine can be retracted rearward of the column by having the notch portion on the front side so as to correspond to the width of the column so that the column does not interfere. For this reason, it is possible to more reliably prevent chips and coolant from adhering to the magazine and the tools stored in the magazine.

本発明の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立型工作機械であって、前記サポート部材は、前記マガジンを支持する高さを調整可能な調整機構を備えていること、を特徴とする。 The invention according to claim 4 of the present invention is the vertical machine tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the support member is capable of adjusting a height for supporting the magazine. An adjustment mechanism is provided.

かかる構成によれば、マガジンの高さを調整可能な調整機構を設けたことで、主軸の高さ調整だけでなく、マガジンの高さも調整できるため、工具交換における位置合わせを容易に行なうことができる。 According to such a configuration, by providing an adjustment mechanism capable of adjusting the height of the magazine, not only the height of the main shaft but also the height of the magazine can be adjusted, so that it is possible to easily perform alignment in tool change. it can.

本発明の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立型工作機械であって、前記主軸と前記マガジンとの間には、開閉自在なシャッタが設けられていること、を特徴とする。 The invention according to claim 5 of the present invention is the vertical machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein a freely openable / closable shutter is provided between the spindle and the magazine. It is provided.

かかる構成によれば、主軸とマガジンとの間に開閉自在なシャッタを設けたことで、加工時においては、マガジンやマガジンに収納された工具に切り屑やクーラントが付着することをより確実に防止することができる。また、工具の交換時においては、シャッタを開くことで、シャッタとマガジン等との干渉を防止することができる。 According to this configuration, by providing a shutter that can be opened and closed between the spindle and the magazine, it is possible to more reliably prevent chips and coolant from adhering to the magazine and the tool stored in the magazine during processing. can do. Further, when the tool is changed, the shutter can be opened to prevent interference between the shutter and the magazine.

本発明に係る工作機械および加工ラインによれば、省スペースで切り屑やクーラントが工具等に付着し難く、かつ簡易な構成で工具交換が可能な工具交換装置を備えた立型工作機械を提供することができる。 According to the machine tool and the processing line according to the present invention, a vertical machine tool provided with a tool changer capable of exchanging tools with a simple configuration in which space-saving chips and coolant are difficult to adhere to a tool or the like is provided. can do.

本発明の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
参照する図面において、図１は本発明の実施形態に係る立型マシニングセンタの全体構成を説明するための側面図であり、加工中の状態を示す。図２は図１の正面図であり、図３は図１の平面図である。図４は本発明の実施形態に係る立型マシニングセンタにおける工具交換の様子を説明するための側面図であり、主軸ヘッドが所定の上方位置にある状態を示す。 A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a side view for explaining the overall configuration of a vertical machining center according to an embodiment of the present invention, and shows a state during processing. 2 is a front view of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of FIG. FIG. 4 is a side view for explaining a state of tool change in the vertical machining center according to the embodiment of the present invention, and shows a state in which the spindle head is at a predetermined upper position.

なお、本実施形態においては、本発明に係る立型工作機械の一例として、立型マシニングセンタ１について説明するが、これに限定されるものではなく、マシニングセンタでなくても、トランスファマシン、その他の汎用または専用加工機に適用することもできる。
また、３軸方向の取り方は種々あるが、本実施形態においては、図１に示すように、左右方向をＸ軸とし、前後方向をＹ軸とし、上下方向（高さ方向）をＺ軸と表記する。 In the present embodiment, the vertical machining center 1 will be described as an example of the vertical machine tool according to the present invention. However, the present invention is not limited to this, and the transfer machine and other general-purpose machines may be used without being a machining center. Alternatively, it can be applied to a dedicated processing machine.
Although there are various ways of taking the three axes, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the left and right direction is the X axis, the front and rear direction is the Y axis, and the vertical direction (height direction) is the Z axis. Is written.

本発明の実施形態に係る立型マシニングセンタ１は、図１に示すように、ベッド１０上に立設されたコラム１ａと、コラム１ａに対して上下方向に移動するＺ軸移動機構５を介して配設された主軸ヘッド１２と、主軸ヘッド１２に対し回転可能に支持された主軸１１と、複数の工具Ｔを収納するマガジン２と、マガジン２より選択した工具Ｔと主軸１１に装着された工具Ｔとの間で交換可能な工具交換装置３と、ワークＷが載置されベッド１０上でＸＹ方向に移動可能に設けられたＸＹ移動テーブル４と、を備えている。 As shown in FIG. 1, a vertical machining center 1 according to an embodiment of the present invention includes a column 1 a erected on a bed 10 and a Z-axis moving mechanism 5 that moves up and down with respect to the column 1 a. The disposed spindle head 12, the spindle 11 supported rotatably with respect to the spindle head 12, the magazine 2 for storing a plurality of tools T, the tool T selected from the magazine 2 and the tool mounted on the spindle 11 A tool changer 3 that can be exchanged with T, and an XY moving table 4 on which a workpiece W is placed and which can be moved on the bed 10 in the X and Y directions.

そして、工具交換装置３は、主軸１１が所定の上方位置まで移動すると、この移動を前後方向の移動に変換する動作方向変換機構３１と、動作方向変換機構３１に連結されガイドレール３２ａを介して前後方向に移動自在に支持された移動体３２と、移動体３２に対して垂直軸を中心に回動自在に連結されたサポート部材であるアーム３３と、アーム３３を回動させる駆動手段であるモータ３４と、を備えている。 When the spindle 11 moves to a predetermined upper position, the tool changer 3 is connected to the operation direction conversion mechanism 31 that converts this movement into a movement in the front-rear direction, and is connected to the operation direction conversion mechanism 31 via the guide rail 32a. A movable body 32 supported to be movable in the front-rear direction, an arm 33 that is a support member that is pivotally connected to the movable body 32 about a vertical axis, and a drive unit that rotates the arm 33. And a motor 34.

コラム１ａは、図１および図２に示すように、ベッド１０に対してワークＷを載置するテーブルであるＸＹ移動テーブル４の後方に配設されている。
そして、コラム１ａの前面部１ｂには、主軸１１とマガジン２との間に図示しないシリンダ等のアクチュエータにより上下方向に開閉自在なシャッタ１ｃが設けられている。このため、工具Ｔの交換時においては、図４に示すように、シャッタ１ｃを上に移動させて開放し、ワークＷの加工時においては、図１に示すように、シャッタ１ｃを降ろして切り屑がマガジン２および工具Ｔに侵入しないようにしている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the column 1 a is disposed behind the XY moving table 4 that is a table on which the workpiece W is placed on the bed 10.
A shutter 1c that can be opened and closed in the vertical direction by an actuator such as a cylinder (not shown) is provided between the main shaft 11 and the magazine 2 on the front surface 1b of the column 1a. Therefore, when changing the tool T, as shown in FIG. 4, the shutter 1c is moved upward to open, and when processing the workpiece W, the shutter 1c is lowered and cut as shown in FIG. Waste is prevented from entering the magazine 2 and the tool T.

主軸１１は、図１に示すように、主軸ヘッド１２に内装された主軸モータ（不図示）により回転し、主軸１１の先端部には工具Ｔが着脱自在に装着される。 As shown in FIG. 1, the spindle 11 is rotated by a spindle motor (not shown) built in the spindle head 12, and a tool T is detachably attached to the tip of the spindle 11.

Ｚ軸移動機構５は、一例として、いわゆるボールねじによるナットの送り機構と、移動部をガイドする直線移動ガイド機構とを組み合わせて構成されている。
ここでは、移動部である主軸ヘッド１２は、Ｚ軸サドル１２ａを介してガイドレール５ａで往復移動可能に保持されている。そして、駆動源となるモータ５ｂで図示しないボールねじを回転し、このボールねじに嵌装されたナット（不図示）を介して主軸ヘッド１２を上下方向に移動するように構成されている。 For example, the Z-axis moving mechanism 5 is configured by combining a so-called ball screw nut feeding mechanism and a linear movement guide mechanism for guiding the moving portion.
Here, the spindle head 12 as a moving part is held so as to be reciprocally movable by the guide rail 5a via the Z-axis saddle 12a. A motor 5b serving as a drive source rotates a ball screw (not shown), and the spindle head 12 is moved in the vertical direction via a nut (not shown) fitted to the ball screw.

マガジン２は、図１に示すように、アーム３３に一体として連結され、複数の工具Ｔを工具保持爪２１で同一の円周上に保持してコラム１ａの周りを囲むように支持されている（図３を併せて参照）。
かかる構成により、マガジン２がコラム１ａの周りを囲むように支持されているため、マガジン２の設置面積が少なくなるので機械の省スペース化が可能となる。 As shown in FIG. 1, the magazine 2 is integrally connected to the arm 33 and is supported so as to surround the column 1 a while holding a plurality of tools T on the same circumference by the tool holding claws 21. (See also FIG. 3).
With such a configuration, since the magazine 2 is supported so as to surround the column 1a, the installation area of the magazine 2 is reduced, so that the space of the machine can be saved.

また、マガジン２は、図３に示すように、円環状に形成されている。そして、マガジン２が後退したときにコラム１ａと干渉しないようにコラム１ａの幅に対応させてコラム１ａの幅よりも大きな切欠部２ａがマガジン２の前側に設けられている。 Further, the magazine 2 is formed in an annular shape as shown in FIG. A notch 2a larger than the width of the column 1a is provided on the front side of the magazine 2 so as to correspond to the width of the column 1a so as not to interfere with the column 1a when the magazine 2 moves backward.

動作方向変換機構３１は、図１に示すように、コラム１ａに設けられた固定節点３１ａを挟んで鉤形に折れ曲がったリンクアーム３１ｂと、リンクアーム３１ｂを反時計回りの方向（移動体３２を後方に押し付けてマガジン２を主軸１１から退避させる方向）に付勢するばね３１ｃと、を備えている。 As shown in FIG. 1, the movement direction changing mechanism 31 includes a link arm 31b bent in a bowl shape with a fixed node 31a provided on the column 1a interposed therebetween, and a link arm 31b in a counterclockwise direction (moving body 32). And a spring 31c that presses backward and biases the magazine 2 in a direction in which the magazine 2 is retracted from the main shaft 11.

一方、主軸１１とともに上下方向に移動するＺ軸サドル１２ａには、ローラ１２ｂが配設されている。そして、動作方向変換機構３１は、ローラ１２ｂが上方の所定の位置へ移動するとリンクアーム３１ｂの上端部に係合するように構成されている。ローラ１２ｂがリンクアーム３１ｂの上端部に係合すると、ローラ１２ｂの上方移動に伴ってリンクアーム３１ｂが時計回りの方向（移動体３２を前方に移動させてマガジン２を主軸１１に近づける方向）に回動する。 On the other hand, a roller 12b is disposed on a Z-axis saddle 12a that moves in the vertical direction together with the main shaft 11. The operation direction conversion mechanism 31 is configured to engage with the upper end portion of the link arm 31b when the roller 12b moves to a predetermined upper position. When the roller 12b engages with the upper end portion of the link arm 31b, the link arm 31b moves in the clockwise direction (the direction in which the magazine 2 is moved closer to the main shaft 11 by moving the moving body 32 forward) as the roller 12b moves upward. Rotate.

かかる構成により、主軸１１が工具交換のための所定の上方位置まで移動すると、動作方向変換機構３１によりマガジン２が前進して工具Ｔが主軸１１の下方を通る円周上に移動される With this configuration, when the main shaft 11 moves to a predetermined upper position for tool change, the magazine 2 is advanced by the operation direction conversion mechanism 31 and the tool T is moved on the circumference passing under the main shaft 11.

なお、「上方の所定の位置」とは、工具Ｔを交換する場合に適した主軸ヘッド１２の位置を意味し、立型マシニングセンタ１の仕様に応じて適宜設定される。 The “predetermined upper position” means a position of the spindle head 12 suitable for exchanging the tool T, and is appropriately set according to the specifications of the vertical machining center 1.

移動体３２は、ガイドレール３２ａに支持されたベース部３２ｂと、ベース部３２ｂに対して回動自在に支持された回動部３２ｃと、を備え、回動部３２ｃを回転駆動するモータ３４が回動部３２ｃに結合されている。そして、回動部３２ｃには、アーム３３が連結されている。すなわち、移動体３２は、ガイドレール３２ａを介して、ベース部３２ｂが前後方向に移動自在に構成され、モータ３４を駆動させてベース部３２ｂに対してアーム３３が回動するように構成されている。 The moving body 32 includes a base portion 32b supported by the guide rail 32a, and a rotating portion 32c rotatably supported with respect to the base portion 32b, and a motor 34 that rotationally drives the rotating portion 32c. It is coupled to the rotating part 32c. And the arm 33 is connected with the rotation part 32c. That is, the moving body 32 is configured such that the base portion 32b is movable in the front-rear direction via the guide rail 32a, and the arm 33 is rotated with respect to the base portion 32b by driving the motor 34. Yes.

かかる構成により、マガジン２が前進して工具Ｔが主軸１１の下方を通る円周上に移動した状態において、モータ３４を駆動させてマガジン２を回動することで、選択された所定の工具位置を主軸１１の下方に旋回割り出しさせることができる。 With this configuration, in a state where the magazine 2 moves forward and the tool T moves on the circumference passing under the spindle 11, the motor 2 is driven to rotate the magazine 2, thereby selecting a predetermined tool position selected. Can be pivotally indexed downward of the main shaft 11.

アーム３３は、鉤形に折れ曲がった形状をなし、移動体３２とマガジン２とを連結して、マガジン２が水平位置になるように保持している。
なお、本実施形態においては、アーム３３を鉤形に折れ曲がった形状として構成したが、これに限定されるものではなく、移動体３２に対して回動自在でマガジン２を安定して保持できる形状であれば、コラム１ａの形態等に応じて種々の形態を採用することができる。 The arm 33 has a shape bent in a bowl shape, and connects the movable body 32 and the magazine 2 to hold the magazine 2 in a horizontal position.
In the present embodiment, the arm 33 is configured to be bent in a bowl shape. However, the present invention is not limited to this, and the shape can freely hold the magazine 2 with respect to the movable body 32. If so, various forms can be adopted depending on the form of the column 1a and the like.

ＸＹ移動テーブル４は、ワークＷを載置し左右方向に移動するＸ軸移動テーブル４１と、Ｘ軸移動テーブル４１を支持し前後方向に移動するＹ軸サドル４２と、を備えている。本実施形態においては、Ｘ軸移動テーブル４１およびＹ軸サドル４２は、それぞれ、ボールねじによるナットの送り機構と、移動部をガイドする直線移動ガイドとを組み合わせて構成されている。 The XY movement table 4 includes an X-axis movement table 41 on which the workpiece W is placed and moved in the left-right direction, and a Y-axis saddle 42 that supports the X-axis movement table 41 and moves in the front-rear direction. In the present embodiment, the X-axis movement table 41 and the Y-axis saddle 42 are each configured by combining a nut feed mechanism using a ball screw and a linear movement guide that guides the moving unit.

具体的には、Ｘ軸移動テーブル４１は、図１に示すように、移動部であるテーブル４１ａをガイドレール４１ｂによりＸ軸方向（左右方向、図２参照）に往復移動可能に保持されている。そして、駆動源となるモータ４１ｃでボールねじ４１ｄ（図２）を回転し、このボールねじ４１ｄに嵌装されたナット４１ｅ（図２）を介してテーブル４１ａを左右方向に移動するように構成されている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the X-axis moving table 41 is held so that the table 41a as a moving part can be reciprocated in the X-axis direction (left and right direction, see FIG. 2) by a guide rail 41b. . The motor 41c as a driving source rotates the ball screw 41d (FIG. 2), and the table 41a is moved in the left-right direction via a nut 41e (FIG. 2) fitted to the ball screw 41d. ing.

Ｙ軸サドル４２は、移動部であるサドル４２ａをガイドレール４２ｂによりＹ軸方向（前後方向）に往復移動可能に保持されている。そして、駆動源となるモータ４２ｃでボールねじ４２ｄを回転し、このボールねじ４２ｄに嵌装されたナット４２ｅを介してサドル４２ａを前後方向に移動するように構成されている。 The Y-axis saddle 42 is held so that a saddle 42a as a moving part can be reciprocated in the Y-axis direction (front-rear direction) by a guide rail 42b. The motor 42c as a driving source rotates the ball screw 42d, and the saddle 42a is moved in the front-rear direction via a nut 42e fitted to the ball screw 42d.

なお、本実施形態においては、直交する３軸方向に移動する移動機構として、ボールねじによるナットの送り機構と、可動部をガイドする直線移動ガイドとを組み合わせて構成したが、これに限定されるものではなく、油圧機構やリニアモータによる移動機構を採用することもできる。 In the present embodiment, the moving mechanism that moves in the three orthogonal directions is configured by combining a nut feed mechanism using a ball screw and a linear moving guide that guides the movable part, but the present invention is not limited to this. Instead, a moving mechanism using a hydraulic mechanism or a linear motor may be employed.

続いて、本発明の第１実施形態に係る立型マシニングセンタ１の動作について、主として図５を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施形態に係る立型マシニングセンタの動作を説明するための平面図であり、（ａ）はマガジンが後退した状態を示し、（ｂ）はマガジンが前進した状態を示し、（ｃ）は（ｂ）の状態からさらにマガジンを回動させて工具を選択した状態を示す。 Next, the operation of the vertical machining center 1 according to the first embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view for explaining the operation of the vertical machining center according to the embodiment of the present invention, where (a) shows a state in which the magazine is retracted, (b) shows a state in which the magazine has advanced, (C) shows a state in which a tool is further selected by rotating the magazine from the state of (b).

本発明の第１実施形態に係る立型マシニングセンタ１では、ワークＷの加工時には、図５（ａ）に示すように、マガジン２が主軸１１の後方へ退避しているが（図１、図３）、工具Ｔを交換する際には、図４に示すように、主軸１１を所定の上方位置まで移動すると、ローラ１２ｂがリンクアーム３１ｂの上端部に係合してリンクアーム３１ｂが時計回りの方向に回動し、移動体３２およびアーム３３を介してマガジン２が前進する（図５（ｂ）参照）。 In the vertical machining center 1 according to the first embodiment of the present invention, when the workpiece W is processed, the magazine 2 is retracted to the rear of the main shaft 11 as shown in FIG. 5A (FIGS. 1 and 3). 4) When changing the tool T, as shown in FIG. 4, when the main shaft 11 is moved to a predetermined upper position, the roller 12b engages with the upper end of the link arm 31b, and the link arm 31b rotates clockwise. The magazine 2 moves forward through the moving body 32 and the arm 33 (see FIG. 5B).

そして、モータ３４によりマガジン２を回動させて、所定の工具位置（工具が挿着されていない工具保持爪２１が主軸１１の下方となるマガジンの位置ＮＴ、図１参照）が主軸１１の下方に位置するように旋回割り出しさせる。そして、主軸１１を下降して、加工が終了した工具Ｔをマガジン２へ挿し込んで受け渡したのち、主軸１１が所定高さ上昇して工具Ｔを外す。その後、再度モータ３４によりマガジン２を回動させて、図５（ｃ）に示すように、選択された所定の工具Ｔが主軸１１の下方に位置するように移動させることで、主軸１１をＸ軸、Ｙ軸方向に移動させることなく、上下方向に移動するだけで工具Ｔの交換が可能になる。 Then, the magazine 2 is rotated by the motor 34, and a predetermined tool position (the position NT of the magazine where the tool holding claw 21 to which no tool is inserted is located below the spindle 11, see FIG. 1) is below the spindle 11. The swivel is indexed so that it is located at. Then, the spindle 11 is lowered, and the tool T that has been processed is inserted into the magazine 2 and delivered, and then the spindle 11 is raised by a predetermined height and the tool T is removed. Thereafter, the magazine 2 is rotated again by the motor 34 and moved so that the selected predetermined tool T is positioned below the main shaft 11 as shown in FIG. The tool T can be replaced only by moving in the vertical direction without moving in the axial and Y-axis directions.

このため、別途マガジン２を前進させる駆動源を設ける必要がないので、簡易な構成により確実にマガジン２を移動することができる。また、主軸１１を上下方向に移動するＺ軸移動機構５だけで工具Ｔの交換が可能になるため、Ｘ軸およびＹ軸方向に移動する移動機構をテーブル側に設けることができる。 For this reason, there is no need to provide a separate drive source for moving the magazine 2 forward, and the magazine 2 can be reliably moved with a simple configuration. Further, since the tool T can be replaced only by the Z-axis moving mechanism 5 that moves the main shaft 11 in the vertical direction, a moving mechanism that moves in the X-axis and Y-axis directions can be provided on the table side.

一方、工具交換後には、図１に示すように、主軸１１を所定の上方位置から下方へ移動すると、動作方向変換機構３１によりマガジン２が主軸１１の後方へ退避するため（図３参照）、ワークＷの加工時にはマガジン２やマガジン２に収納された工具Ｔ等に切り屑やクーラントが付着することを防止することができる。このため、工具交換における工具Ｔの取り付け精度の管理やクーラントによる汚染防止等の管理が容易になる。 On the other hand, after the tool change, as shown in FIG. 1, when the main shaft 11 is moved downward from a predetermined upper position, the magazine 2 is retracted to the rear of the main shaft 11 by the operation direction conversion mechanism 31 (see FIG. 3). It is possible to prevent chips and coolant from adhering to the magazine 2 and the tool T stored in the magazine 2 when the workpiece W is processed. For this reason, the management of the mounting accuracy of the tool T in the tool change and the prevention of contamination by the coolant and the like are facilitated.

ここで、本実施形態においては、マガジン２を主軸１１の後方に退避させたときに、マガジン２とコラム１ａとが干渉しないようにコラム１ａの幅に対応させて、マガジン２の前側に切欠部２ａを設けたことで、マガジン２をコラム１ａよりも後方に退避させることができる。このため、マガジン２やマガジン２に収納された工具Ｔに切り屑やクーラントが付着することをより確実に防止することができる。 Here, in this embodiment, when the magazine 2 is retracted to the rear of the main shaft 11, a notch is formed on the front side of the magazine 2 so as to correspond to the width of the column 1a so that the magazine 2 and the column 1a do not interfere with each other. By providing 2a, the magazine 2 can be retracted to the rear of the column 1a. For this reason, it is possible to more reliably prevent chips and coolant from adhering to the magazine 2 and the tool T stored in the magazine 2.

続いて、本発明の第２実施形態について図６を参照しながら説明する。図６は本発明の第２実施形態に係る動作方向変換機構の主要部の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
なお、図６は、説明の便宜上、動作方向変換機構の主要部の構成を示し、第１実施形態に係るリンクアーム３１ｂやばね３１ｃの図示は省略している。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6A and 6B are diagrams showing the configuration of the main part of the operation direction changing mechanism according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a side view.
FIG. 6 shows the configuration of the main part of the operation direction changing mechanism for convenience of explanation, and illustration of the link arm 31b and the spring 31c according to the first embodiment is omitted.

本発明の第２実施形態に係る動作方向変換機構３１０は、例えば工具Ｔの受け渡しをより円滑に行なうために、主軸ヘッド１２の上下方向の移動とマガジン２の移動との連動動作の多様性を確保することを目的としたものである。
なお、本発明の第２実施形態は、主として動作方向変換機構３１０が前記した第１実施形態と相違するものであるため、この動作方向変換機構３１０について詳細に説明しそれ以外の構成については第１実施形態と同じ符号を付し説明を省略する。 The motion direction conversion mechanism 310 according to the second embodiment of the present invention provides a variety of interlocking operations between the movement of the spindle head 12 in the vertical direction and the movement of the magazine 2 in order to more smoothly deliver the tool T, for example. The purpose is to secure.
In the second embodiment of the present invention, since the operation direction conversion mechanism 310 is mainly different from the first embodiment described above, the operation direction conversion mechanism 310 will be described in detail, and other configurations will be described. The same reference numerals as those in the first embodiment are attached and the description thereof is omitted.

動作方向変換機構３１０は、第１実施形態と同様に、コラム１ａに設けられた固定節点３１ａを挟んで鉤形に折れ曲がったリンクアーム３１ｂと、リンクアーム３１ｂを反時計回りの方向（移動体３２を後方に押し付けてマガジン２を主軸１１から退避させる方向）に付勢するばね３１ｃと、を備えている（図１参照）。
そしてさらに、動作方向変換機構３１０は、カム機構３１１を備え、このカム機構３１１を介して、主軸ヘッド１２とマガジン２とが連結されている。かかる構成により、マガジン２は、主軸１１が所定位置にあるとき、マガジン２と主軸１１とが上下方向に共に移動可能に支持されている。
つまり、第１実施形態においては、主軸１１の上下方向の移動動作とマガジン２の前後方向の移動動作とを連動させるように構成したのに対し、第２実施形態においては、さらに主軸１１の上下方向の移動動作に伴い、マガジン２が上下方向に共に移動するように構成している。 Similar to the first embodiment, the movement direction changing mechanism 310 includes a link arm 31b bent in a bowl shape with a fixed node 31a provided on the column 1a interposed therebetween, and a link arm 31b in a counterclockwise direction (moving body 32). And a spring 31c that urges the magazine 2 backward (in a direction to retract the magazine 2 from the main shaft 11) (see FIG. 1).
Further, the operation direction conversion mechanism 310 includes a cam mechanism 311, and the spindle head 12 and the magazine 2 are connected via the cam mechanism 311. With this configuration, the magazine 2 is supported so that the magazine 2 and the main shaft 11 can be moved together in the vertical direction when the main shaft 11 is in a predetermined position.
That is, in the first embodiment, the vertical movement operation of the main shaft 11 and the movement operation of the magazine 2 in the front-rear direction are linked, whereas in the second embodiment, the vertical movement of the main shaft 11 is further increased. The magazine 2 is configured to move together in the vertical direction in accordance with the movement operation in the direction.

カム機構３１１は、Ｚ軸サドル１２ａを介して主軸ヘッド１２に固定されたカム部材３１１ａと、カム部材３１１ａに形成されたカム溝３１１ｂと、カム溝３１１ｂに沿って案内されるカムフォロア３１１ｃと、カムフォロア３１１ｃに連結されマガジン２とカム部材３１１ａとを結合するロッド３１１ｄ（連結部材）と、アーム３３０に設けられた上下方向に伸縮自在に案内する昇降機構３３１と、を備えている。
ここで、昇降機構３３１は、例えば、アーム３３０における上下方向に沿う方向に設けられ、大径のパイプに小径のパイプを挿入して構成することで、上下方向には伸縮自在で、かつ、マガジン２の旋回方向に対しては移動体３２の回動部３２ｃ（図１参照）とマガジン２とを一体として連結するができる。
このように、昇降機構３３１を設けてアーム３３０を上下方向に伸縮自在に案内することで、主軸ヘッド１２およびカム部材３１１ａの上下方向移動にマガジン２を連動させることが可能となる。 The cam mechanism 311 includes a cam member 311a fixed to the spindle head 12 via a Z-axis saddle 12a, a cam groove 311b formed in the cam member 311a, a cam follower 311c guided along the cam groove 311b, and a cam follower. A rod 311d (connecting member) connected to the magazine 311c and connecting the magazine 2 and the cam member 311a, and an elevating mechanism 331 provided on the arm 330 to extend and retract in the vertical direction are provided.
Here, the elevating mechanism 331 is provided in a direction along the vertical direction of the arm 330, for example, and is configured by inserting a small-diameter pipe into a large-diameter pipe, so that it can expand and contract in the vertical direction, and is a magazine. For the two turning directions, the rotating portion 32c (see FIG. 1) of the moving body 32 and the magazine 2 can be connected together.
Thus, by providing the elevating mechanism 331 and guiding the arm 330 so as to extend and contract in the vertical direction, the magazine 2 can be interlocked with the vertical movement of the spindle head 12 and the cam member 311a.

前記した構成を備えたことで、第２実施形態に係る立型マシニングセンタは以下のように動作する。
ワークＷの加工時には、図１に示すように、主軸１１はコラム１ａに対して下方位置にあり、マガジン２が主軸１１の後方へ退避しているが（図３参照）、ワークＷの加工時には、図６に示すように、カムフォロア３１１ｃは、位置Ｐ１〜Ｐ２間に位置している。このとき、カム溝３１１ｂは上下方向に沿って形成されているため、主軸１１の上下方向の移動動作とマガジン２の上下方向の移動動作とは連動しない。 With the above-described configuration, the vertical machining center according to the second embodiment operates as follows.
When machining the workpiece W, as shown in FIG. 1, the spindle 11 is in a lower position with respect to the column 1a, and the magazine 2 is retracted to the rear of the spindle 11 (see FIG. 3). As shown in FIG. 6, the cam follower 311c is located between the positions P1 and P2. At this time, since the cam groove 311b is formed along the vertical direction, the vertical movement operation of the main shaft 11 and the vertical movement operation of the magazine 2 are not linked.

そして、工具Ｔを交換する際には、図４に示すように、主軸１１を工具交換のための所定の上方位置まで移動すると、カムフォロア３１１ｃは、カム溝３１１ｂに沿って位置Ｐ２（図６）まで移動する。
このようにして、主軸１１が所定の上方位置まで移動すると、ローラ１２ｂがリンクアーム３１ｂの上端部に係合してリンクアーム３１ｂが時計回りの方向に回動し、移動体３２およびアーム３３を介してマガジン２が前進する（図５（ｂ）参照）。このとき、カムフォロア３１１ｃは、カム溝３１１ｂに沿って位置Ｐ２〜Ｐ３（図６）まで移動する。 When exchanging the tool T, as shown in FIG. 4, when the spindle 11 is moved to a predetermined upper position for exchanging the tool, the cam follower 311c is positioned along the cam groove 311b at a position P2 (FIG. 6). Move up.
In this way, when the main shaft 11 moves to a predetermined upper position, the roller 12b engages with the upper end portion of the link arm 31b, the link arm 31b rotates in the clockwise direction, and the moving body 32 and the arm 33 are moved. The magazine 2 moves forward through (see FIG. 5B). At this time, the cam follower 311c moves to positions P2 to P3 (FIG. 6) along the cam groove 311b.

そして、主軸１１の上方への移動動作に連動してマガジン２も前進するが、カム溝３１１ｂは位置Ｐ２〜Ｐ３までは前後方向に沿って形成され、マガジン２はカム部材３１１ａおよびロッド３１１ｄを介して主軸ヘッド１２と連結されているため、主軸１１の上方移動に連動してマガジン２も上方へ移動する。このため、位置Ｐ２〜Ｐ３間においては、主軸１１の上方移動量とマガジン２の上方移動量とが合致し、移動速度も同じであるから、主軸１１とマガジン２は相対的には上下方向の移動を伴わずに、つまり主軸１１から見れば（座標を主軸１１上にとれば）マガジン２の前進移動のみが行われたように見える。
したがって、主軸１１に装着された工具Ｔを外す場合には、例えば、工具Ｔに対して、マガジン２に固定された工具保持爪２１を工具Ｔの側方（垂直方向に形成される工具軸に直交する方向、水平方向）から挿入して工具Ｔを保持することができる。 The magazine 2 also moves forward in conjunction with the upward movement of the main shaft 11, but the cam groove 311b is formed along the front-rear direction from the positions P2 to P3, and the magazine 2 passes through the cam member 311a and the rod 311d. Thus, the magazine 2 is also moved upward in conjunction with the upward movement of the spindle 11. For this reason, between the positions P2 to P3, the amount of upward movement of the main shaft 11 and the amount of upward movement of the magazine 2 match and the moving speed is the same, so the main shaft 11 and the magazine 2 are relatively in the vertical direction. When viewed from the main shaft 11 without movement (that is, when the coordinates are on the main shaft 11), it seems that only the forward movement of the magazine 2 has been performed.
Therefore, when the tool T attached to the main shaft 11 is removed, for example, the tool holding claw 21 fixed to the magazine 2 with respect to the tool T is placed on the side of the tool T (on the tool axis formed in the vertical direction). The tool T can be held by inserting from a direction orthogonal to the horizontal direction.

そして、マガジン２が前進端まで前進してカムフォロア３１１ｃが位置Ｐ３まで移動した後は、カムフォロア３１１ｃは位置Ｐ３〜Ｐ４間に位置するので、主軸１１（主軸ヘッド１２）がさらに上昇してもマガジン２は前進することなく、主軸１１のみが上昇する。したがって、工具保持爪２１で工具Ｔを保持した状態で主軸１１を上昇させることで、工具Ｔを主軸１１から外すことができる。 After the magazine 2 moves forward to the forward end and the cam follower 311c moves to the position P3, the cam follower 311c is located between the positions P3 to P4. Without moving forward, only the main shaft 11 rises. Therefore, the tool T can be removed from the main shaft 11 by raising the main shaft 11 while the tool T is held by the tool holding claws 21.

一方、工具Ｔを装着する場合には、工具Ｔを外す場合とは逆の動作が行われ、このときのカムフォロア３１１ｃの位置は、カム溝３１１ｂに沿ってＰ４〜Ｐ１まで移動する。
すなわち、モータ３４（図１）によりマガジン２を回動させて、選択された所定の工具Ｔが主軸１１の下方に位置するように移動させてから、主軸１１を所定高さだけ下降することで（Ｐ４〜Ｐ３）、主軸１１に所定の工具Ｔを装着することができる。そして、主軸１１に工具Ｔを装着した後、さらに主軸１１を下降させてマガジン２を主軸１１の後方へ退避させる（Ｐ３〜Ｐ２、図１、図３参照）。 On the other hand, when the tool T is mounted, an operation opposite to that when the tool T is removed is performed, and the position of the cam follower 311c at this time moves from P4 to P1 along the cam groove 311b.
That is, the magazine 2 is rotated by the motor 34 (FIG. 1), and the selected predetermined tool T is moved below the main shaft 11, and then the main shaft 11 is lowered by a predetermined height. (P4 to P3), a predetermined tool T can be mounted on the spindle 11. After the tool T is mounted on the main shaft 11, the main shaft 11 is further lowered to retract the magazine 2 to the rear of the main shaft 11 (see P3 to P2, FIGS. 1 and 3).

なお、工具交換後には、第１実施形態と同様に、主軸１１を所定の上方位置から下方へ移動すると、動作方向変換機構３１０によりマガジン２が主軸１１の後方へ退避するため（図１、図３参照）、ワークＷの加工時にはマガジン２やマガジン２に収納された工具Ｔ等に切り屑やクーラントが付着することを防止することができる。このため、工具交換における工具Ｔの取り付け精度の管理やクーラントによる汚染防止等の管理が容易になる。 After the tool change, as in the first embodiment, when the main shaft 11 is moved downward from a predetermined upper position, the magazine 2 is retracted to the rear of the main shaft 11 by the operation direction conversion mechanism 310 (FIGS. 1 and 2). 3), when machining the workpiece W, it is possible to prevent chips and coolant from adhering to the magazine 2 and the tool T stored in the magazine 2. For this reason, the management of the mounting accuracy of the tool T in the tool change and the prevention of contamination by the coolant and the like are facilitated.

第２実施形態に係る立型マシニングセンタは、前記した動作により、以下のような作用効果を奏する。
すなわち、第２実施形態に係る立型マシニングセンタにおいては、主軸１１をＸ軸、Ｙ軸方向に移動させることなく、上下方向に移動するだけで工具Ｔの交換が可能になる。
また、工具保持爪２１を工具軸（上下方向、垂直方向）に対して直交する方向（水平方向）からアプローチさせることが可能となり、工具Ｔの交換を簡易かつ円滑に行なうことができる。 The vertical machining center according to the second embodiment has the following effects by the above-described operation.
That is, in the vertical machining center according to the second embodiment, the tool T can be replaced only by moving in the vertical direction without moving the main shaft 11 in the X-axis and Y-axis directions.
Further, the tool holding claw 21 can be approached from a direction (horizontal direction) orthogonal to the tool axis (vertical direction, vertical direction), and the tool T can be exchanged easily and smoothly.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した各実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、第１実施形態においては、アーム３３を鉤形に折れ曲がった形状として、移動体３２とマガジン２とを一体として連結したが、マガジン２を支持する高さを調整可能な調整機構を備えていることが望ましい。調整機構には、周知の技術手段を採用することができ、例えばアーム３３を互いに径の異なるパイプ材をスライド自在に嵌入して位置決めすることができる。また、アーム３３にスライド自在に嵌入されたホルダを設けて、このホルダを介してアーム３３とマガジン２とを連結するようにしてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to above-mentioned each embodiment, It can change suitably and can implement.
For example, in the first embodiment, the arm 33 is bent into a bowl shape, and the movable body 32 and the magazine 2 are integrally connected. However, an adjustment mechanism that can adjust the height for supporting the magazine 2 is provided. It is desirable. A well-known technical means can be employed for the adjustment mechanism. For example, the arm 33 can be positioned by inserting pipe members having different diameters from each other in a slidable manner. Further, a holder that is slidably fitted into the arm 33 may be provided, and the arm 33 and the magazine 2 may be connected via the holder.

かかる構成によれば、マガジン２の高さを調整可能な調整機構を設けたことで、主軸１１の高さ調整だけでなく、マガジン２の高さも調整できるため、工具交換における位置合わせを容易に行なうことができる。 According to such a configuration, since the adjustment mechanism capable of adjusting the height of the magazine 2 is provided, not only the height of the main shaft 11 but also the height of the magazine 2 can be adjusted. Can be done.

第２実施形態において、カム溝３１１ｂは、クランク形状（図６（ｂ）参照）に形成されているがこれに限定されるものではなく、主軸ヘッド１２とマガジン２との動作や主軸１１に工具Ｔを脱着する工具保持爪２１等との関係で適切な形状を採用することができる。
例えば、図６（ｂ）に示すクランク形状に形成されたカム溝３１１ｂに対して、コーナ部である位置Ｐ２，Ｐ３においては、Ｒ形状の軌跡に沿うカム溝を採用することもできる。かかる構成によれば、マガジン２の円滑な移動動作が可能となる。 In the second embodiment, the cam groove 311b is formed in a crank shape (see FIG. 6B). However, the cam groove 311b is not limited to this, and the operation of the spindle head 12 and the magazine 2 and the tool on the spindle 11 are not limited thereto. An appropriate shape can be adopted in relation to the tool holding claw 21 and the like for removing and attaching T.
For example, with respect to the cam groove 311b formed in the crank shape shown in FIG. 6B, a cam groove along an R-shaped trajectory can be adopted at positions P2 and P3 which are corner portions. With this configuration, the magazine 2 can be smoothly moved.

第１・第２実施形態においては、マガジン２を円環状に形成して、マガジン２の前側に切欠部２ａを設けたが、これに限定されるものではなく、円環状でなくともよいし、必ずしも切欠部２ａを設けなくてもよい。要するに、複数の工具Ｔを円周上で保持し、かつマガジン２を後退させた場合にマガジン２とコラム１ａとが干渉しない構成であればよく、コラム１ａの前面部にマガジンの前部が収容されるスペースを凹設してもよく、移動量が確保されれば閉じた円環状のマガジンでもよいし、移動量を少なくするために円環の一部が直線形状であってもよいし、２つの円弧形状のマガジンからなる分割構造にして開閉自在に構成してもよい。 In the first and second embodiments, the magazine 2 is formed in an annular shape, and the notch portion 2a is provided on the front side of the magazine 2. However, the present invention is not limited to this, and may not be in an annular shape. The notch 2a is not necessarily provided. In short, it is sufficient that the plurality of tools T are held on the circumference and the magazine 2 and the column 1a do not interfere with each other when the magazine 2 is retracted, and the front portion of the magazine is accommodated in the front portion of the column 1a. The space may be recessed, a closed annular magazine may be used as long as the amount of movement is secured, or a part of the ring may be linear to reduce the amount of movement, A split structure composed of two arc-shaped magazines may be configured to be freely opened and closed.

本発明の実施形態に係る立型マシニングセンタの全体構成を説明するための側面図であり、加工中の状態を示す。It is a side view for demonstrating the whole structure of the vertical machining center which concerns on embodiment of this invention, and shows the state in process. 本発明の第１実施形態に係る図１の正面図である。FIG. 2 is a front view of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る図１の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る立型マシニングセンタにおける工具交換の様子を説明するための側面図であり、主軸ヘッドが所定の上方位置にある状態を示す。It is a side view for demonstrating the mode of the tool change in the vertical machining center which concerns on 1st Embodiment of this invention, and shows the state which has a spindle head in a predetermined upper position. 本発明の第１実施形態に係る立型マシニングセンタの動作を説明するための平面図であり、（ａ）はマガジンが後退した状態を示し、（ｂ）はマガジンが前進した状態を示し、（ｃ）は（ｂ）の状態からさらにマガジンを回動させて工具を選択した状態を示す。It is a top view for demonstrating operation | movement of the vertical machining center which concerns on 1st Embodiment of this invention, (a) shows the state which the magazine retracted, (b) shows the state which the magazine advanced, (c ) Shows a state where the magazine is further rotated from the state of (b) and a tool is selected. 本発明の第２実施形態に係る動作方向変換機構の主要部の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the operation | movement direction conversion mechanism which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is a side view.

Explanation of symbols

１立型マシニングセンタ（立型工作機械）
１ａコラム
１ｃシャッタ
２マガジン
２ａ切欠部
３工具交換装置
４ＸＹ移動テーブル（テーブル）
５Ｚ軸移動機構
１０ベッド
１１主軸
１２主軸ヘッド
１２ａＺ軸サドル
１２ｂローラ
３１，３１０動作方向変換機構
３２移動体
３３アーム（サポート部材）
３４モータ（駆動手段）
４１Ｘ軸移動テーブル
４２Ｙ軸サドル
３１１ａカム部材
３１１ｂカム溝
３１１ｃカムフォロア
３１１ｄロッド
３３１昇降機構
Ｔ工具
Ｗワーク 1 Vertical machining center (Vertical machine tool)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Column 1c Shutter 2 Magazine 2a Notch 3 Tool changer 4 XY movement table (table)
5 Z-axis moving mechanism 10 Bed 11 Spindle 12 Spindle head 12a Z-axis saddle 12b Rollers 31, 310 Motion direction changing mechanism 32 Moving body 33 Arm (support member)
34 Motor (drive means)
41 X-axis moving table 42 Y-axis saddle 311a Cam member 311b Cam groove 311c Cam follower 311d Rod 331 Lifting mechanism T Tool W Workpiece

Claims

A table provided on the bed for placing the workpiece;
A column standing on the bed behind the table;
A spindle head disposed via a Z-axis moving mechanism that moves up and down with respect to the column;
A spindle supported rotatably with respect to the spindle head;
A magazine for storing multiple tools,
A vertical machine tool having a tool changer capable of changing a tool between the magazine and the spindle,
The tool changer is
An operation direction conversion mechanism for converting the movement of the spindle head in the vertical direction into movement in the front-rear direction;
A movable body connected to the movement direction conversion mechanism and supported to be movable in the front-rear direction;
A support member rotatably connected to the moving body;
Drive means for rotating the support member,
The magazine is integrally connected to the support member, and is supported so as to surround the column while holding the plurality of tools on a circumference;
Vertical machine tool characterized by

The movement direction changing mechanism is
When the spindle moves to a predetermined upper position for tool replacement, the magazine is advanced by the operation direction changing mechanism and the tool is held on a circumference passing below the spindle, and the support member is A predetermined tool position selected by rotating the magazine by a rotating driving means is moved below the main shaft,
After the tool change operation between the main shaft and the magazine is performed, when the main shaft moves downward from a predetermined upper position, the magazine is retracted to the rear of the main shaft by the operation direction conversion mechanism. thing,
The vertical machine tool according to claim 1.

The magazine is formed in an annular shape, and has a notch on the front side corresponding to the width of the column so that the column does not interfere with it,
The vertical machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that:

The support member includes an adjustment mechanism capable of adjusting a height for supporting the magazine;
The vertical machine tool according to any one of claims 1 to 3, wherein:

A freely openable / closable shutter is provided between the main shaft and the magazine;
The vertical machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein: