JP2009131907A - Tool changer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool changer capable of improving the reliability of attachment/detachment of tools. <P>SOLUTION: This tool changer is provided with: a grip rod 15 provided to a change arm 3 to reciprocate in the parallel direction to a surface orthogonally crossing with a turning axis of the change arm 3 and gripping a tool 5 to a grip portion 11; a cylindrical member 21 attached and supported to the change arm 3 rotatable about the turning axis and formed with a cam groove 27 on its outer circumferential face; a drive mechanism 22 moving a cam follower 31 engaged with the cam groove 27 in the parallel direction to the turning axis and rotating the cylindrical member; a shaft 23 configured to move to the central part of the cylindrical member 21 in the turning axial direction and prevent or permit the reciprocation of the grip rod 15, and having a pin projecting to the inside of the cam groove 27 to be engaged with the cam follower 31; and compression coil springs 33 and 34 energizing the shaft to a position to prevent the reciprocation of the grip rod 15. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、工具把持部を有した交換アームを旋回させて工具を交換する工具交換装置に関するものである。   The present invention relates to a tool changer for changing a tool by turning an exchange arm having a tool gripping portion.

工作機械に備わる工具交換装置は、工作機械の主軸の軸線方向の往復動作と、主軸の軸線と平行な軸線周りでの旋回動作とをする工具交換アームを備えている。この工具交換アームは、両端部において、工具を把持する一対のグリップ部を備えている。軸方向の往復動作及び軸周りの旋回動作をする工具交換アームの駆動機構には、種々の機構があり、例えば、駆動源としてのシリンダの直線運動を回転運動に変換するラック及びピニオン機構と、モータの回転運動を直線運動に変換するボールねじ送り機構とを備えたものなどが知られている。   A tool changer provided in a machine tool includes a tool change arm that performs a reciprocating operation in the axial direction of a main shaft of the machine tool and a turning operation around an axis parallel to the axis of the main shaft. This tool exchange arm includes a pair of grip portions for gripping the tool at both ends. There are various types of drive mechanisms for the tool changer arm that reciprocate in the axial direction and swivel around the axis.For example, a rack and pinion mechanism that converts linear motion of a cylinder as a drive source into rotational motion, and A device including a ball screw feed mechanism that converts a rotational motion of a motor into a linear motion is known.

工具交換の際には、交換アームの一方のグリップ部で工作機械の主軸から工具ホルダが取り外され、交換アームが主軸から離れる方向である下方に直線移動し、交換アームが180°旋回し、交換アームが主軸に近づく方向である上方に直線移動した後、交換アームの他方のグリップ部で把持されている工具ホルダが工作機械の主軸に取り付けられるようになっている。   When changing tools, the tool holder is removed from the main spindle of the machine tool at one grip of the replacement arm, the replacement arm moves linearly downward, away from the main spindle, and the replacement arm turns 180 ° for replacement. After the arm linearly moves upward in the direction approaching the main shaft, the tool holder held by the other grip portion of the replacement arm is attached to the main shaft of the machine tool.

工具交換装置の従来例としては、特許文献1や2で開示されているものが知られている。特許文献1の段落番号[0010]には、「アーム軸2は、その中央の長手軸線の周りを自由に回動し得るように支持されている。前記アーム軸2の長手軸線の周りを回動自在に支持される第1円筒部材3は、工作機械に取着され得る本実施例装置の本体6に固設されたアクチュエータ、例えば油圧シリンダ8に連結されたラック9と噛合するピニオン(特に図示せず)が着設され、油圧シリンダ8の作動により所定の回動運動を行い得るようになっている」と記載されている。同じく特許文献1の段落番号[0011]には、「この第1円筒部材3を被包する第2円筒部材4は、本実施例装置の本体6に不動連結されている。ところで、第1円筒部材3及び第2円筒部材4はそれらの外周に、それぞれの所定カム曲線に基づく第1の円筒カム溝13及び第2の円筒カム溝14が穿設されている」と記載されている。   As a conventional example of the tool changer, those disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known. According to paragraph [0010] of Patent Document 1, “the arm shaft 2 is supported so that it can freely rotate around the central longitudinal axis. The arm shaft 2 rotates around the longitudinal axis of the arm shaft 2. The first cylindrical member 3 that is movably supported is a pinion that engages with an actuator fixed to the main body 6 of the apparatus of this embodiment that can be attached to a machine tool, for example, a rack 9 connected to a hydraulic cylinder 8 (particularly, (Not shown) is installed, and a predetermined rotational movement can be performed by the operation of the hydraulic cylinder 8. " Similarly, paragraph [0011] of Patent Document 1 states that “the second cylindrical member 4 enclosing the first cylindrical member 3 is fixedly connected to the main body 6 of the apparatus of the present embodiment. The member 3 and the second cylindrical member 4 are described as having a first cylindrical cam groove 13 and a second cylindrical cam groove 14 formed on the outer periphery thereof based on respective predetermined cam curves.

また、特許文献2の段落番号[0024]には、「1つの駆動部の駆動により第1機構及び第2機構を介した機械的動力伝達で以上の一連の動作が実施される」と記載されている。同じく特許文献2の段落番号[0028]には、「工具交換装置は、第2割出軸26の回転が停止しているときの第1割出軸25の回転により、旋回軸14の待機旋回動作と工具把持部12による工具8の把持・把持開放動作と主軸7及び待機ポット15に対する工具8の保持・保持開放動作及び工具8の位置を反転させるための旋回軸14の反転旋回動作を機械的動力伝達で実施する第1機構を有している。また、第1割出軸25の回転が停止しているときの第2割出軸26の回転により、旋回軸14の軸方向の往復移動を機械的動力伝達で実施する第2機構が備えられている。」と記載されている。   Further, paragraph number [0024] of Patent Document 2 describes that “the above series of operations are performed by mechanical power transmission through the first mechanism and the second mechanism by driving one driving unit”. ing. Similarly, paragraph number [0028] of Patent Document 2 states that “the tool changer makes a standby swiveling of the swivel shaft 14 by the rotation of the first indexing shaft 25 when the rotation of the second indexing shaft 26 is stopped. Operation, gripping / holding release operation of the tool 8 by the tool gripping unit 12, holding / holding release operation of the tool 8 with respect to the main shaft 7 and the standby pot 15, and reversal turning operation of the turning shaft 14 for reversing the position of the tool 8 are performed. And a reciprocating motion of the revolving shaft 14 in the axial direction by the rotation of the second indexing shaft 26 when the rotation of the first indexing shaft 25 is stopped. A second mechanism for carrying out the movement by mechanical power transmission is provided. "

特許文献1の工具交換装置は、いわゆる円筒カム方式で交換アームを動作させるものであり、特許文献2の工具交換装置は、いわゆるリンク連結方式で交換アームを動作させるものであり、両者は交換アームを動作させる方式が相違しているものの、両者は一つの駆動源により交換アームを動作させる点で共通している。   The tool changer of Patent Document 1 operates the change arm by a so-called cylindrical cam method, and the tool changer of Patent Document 2 operates the change arm by a so-called link connection method. Although the method of operating is different, both are common in that the exchange arm is operated by one drive source.

特開平7−136887号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-136887 特開2003−266264号公報JP 2003-266264 A

加工機械の分野においては、工具交換装置のコンパクト化を図るという要請の他に、加工のサイクルタイムを短くするために、工具交換時間を短くするという要請がある。前者の要請に対しては、一つの駆動源により工具交換アームを動作させる構成を採ることが有効である。後者の要請は生産性を高めるための要請であり、工具交換アームの動作時間を短くするためには、工具交換アームを高速で動作させる必要がある。マシニングセンタによる加工では、加工が終了するまでに数10種類の工具が使用される場合があり、僅かな時間短縮でも累積する工具交換時間は無視できない時間となるためである。しかし、工具交換アームの一対のグリップ部に工具を把持した状態で工具交換アームを高速に動作させると、遠心力が大きくなり、工具がグリップ部から外れる可能性が高くなることが懸念されていた。   In the field of processing machines, there is a request to shorten the tool change time in order to shorten the processing cycle time, in addition to the request to make the tool changer compact. In response to the former request, it is effective to adopt a configuration in which the tool changing arm is operated by one drive source. The latter requirement is a requirement for improving productivity. In order to shorten the operation time of the tool change arm, it is necessary to operate the tool change arm at a high speed. This is because, in machining by a machining center, several tens of types of tools may be used before the machining is completed, and the accumulated tool change time becomes a time that cannot be ignored even if the time is slightly reduced. However, there is a concern that if the tool change arm is operated at a high speed while the tool is gripped by the pair of grip portions of the tool change arm, the centrifugal force increases and the possibility that the tool will come off the grip portion increases. .

本発明は、工具交換アームの動作時にグリップ部から工具が外れないように確実に把持することができ、逆に、工具交換アームの停止時にはグリップ部から工具が外れることを許容することができ、これにより、工具交換アームによる工具の着脱信頼性を高めることができる工具交換装置を提供することを目的とする。   The present invention can reliably grip the tool so that the tool does not come off from the grip part during the operation of the tool change arm, and conversely, can allow the tool to come off from the grip part when the tool change arm stops. Thereby, it aims at providing the tool change apparatus which can improve the attachment or detachment reliability of the tool by a tool change arm.

上記目的を達成するために、本発明によれば、工具把持部を有した交換アームを旋回させて工具を交換する工具交換装置において、前記交換アームの旋回軸線と直交する面に平行な方向に往復移動可能に交換アームに設けられ、工具を前記工具把持部に把持するグリップロッドと、前記交換アームに取り付けて前記旋回軸線周りに回転可能に支持され、外周面にカム溝が形成された円筒部材と、前記カム溝と係合するカムフォロワを前記旋回軸線と平行な方向に移動させ、前記円筒部材を回転させる駆動手段と、前記円筒部材の中心部に前記旋回軸線方向に移動して前記グリップロッドの往復移動を阻止、許容可能に設けられ、前記カム溝内に突出して前記カムフォロワと係合するピンを有したシャフトと、前記シャフトを前記グリップロッドの往復移動を阻止する位置へ付勢する付勢手段と、を具備する工具交換装置が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, in a tool changer for changing a tool by turning an exchange arm having a tool gripping portion, in a direction parallel to a plane perpendicular to the turning axis of the exchange arm. A grip rod that is provided on the exchange arm so as to be able to reciprocate, and a cylinder that is attached to the exchange arm and is supported so as to be rotatable around the swivel axis with a cam groove formed on the outer peripheral surface. A member, a cam follower that engages with the cam groove, is moved in a direction parallel to the turning axis, and the cylindrical member is rotated, and the grip is moved to the center of the cylindrical member in the turning axis. A shaft that is provided to prevent and allow reciprocal movement of the rod and has a pin that protrudes into the cam groove and engages with the cam follower; and Tool changer comprising a biasing means, the urging to a position that prevents the reciprocating movement is provided.

本発明の工具交換装置によれば、工具交換アームを旋回動作させる円筒部材の内側に、グリップロッドの往復移動を規制するシャフトが配設され、円筒部材のカム溝に係合してこの円筒部材を回転させるカムフォロワが、シャフトに設けられたピンと係合することで、グリップロッドの往復移動が許容される。したがって、工具交換アームの旋回動作時にはグリップ部から工具が外れないように把持することができ、工具交換アームの旋回停止時にはグリップ部から工具が外れることが許容され、これにより、工具交換アームによる工具の着脱信頼性を高めることができる。   According to the tool changer of the present invention, the shaft for restricting the reciprocating movement of the grip rod is disposed inside the cylindrical member for rotating the tool changing arm, and this cylindrical member is engaged with the cam groove of the cylindrical member. The grip follower is allowed to reciprocate when the cam follower that rotates the shaft engages with a pin provided on the shaft. Therefore, it is possible to hold the tool so that the tool does not come off from the grip part when the tool changing arm is swung, and it is allowed that the tool is detached from the grip part when the tool changing arm is stopped turning. The attachment / detachment reliability can be improved.

以下に、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明に係る工具交換装置の一実施形態を示す。本実施の形態の工具交換装置1は、装置本体2と工具交換アーム3とを備えており、工作機械の主軸と工具マガジンとの間に設けられている。工具交換アーム3は、長手方向の中間部が装置本体2に回転自在に設けられている円筒部材21に連結されているため、円筒部材21と共に回転するようになっている。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a tool changer according to the present invention. A tool changer 1 according to the present embodiment includes an apparatus main body 2 and a tool changer arm 3 and is provided between a spindle of a machine tool and a tool magazine. Since the tool change arm 3 is coupled to a cylindrical member 21 that is rotatably provided in the apparatus main body 2 in the longitudinal direction, the tool changing arm 3 rotates together with the cylindrical member 21.

図2に示すように、工具交換アーム3の両端部には、工具5を把持可能なグリップ部11が形成されている。工具5は、ホルダ6と、図示しない工具主体部とから構成されている。ホルダ6は、工作機械の主軸に装着されるテーパ部7aを有しており、テーパ部7aの根元側がグリップ部11で把持されるようになっている。工具主体部は、ドリルやカッタなどに相当し、ホルダ6の端部に締結部材により固定されるようになっている。グリップ部11は、半円状をなしている。グリップ部11のグリップ内面12aには、グリップ内面12aの周方向に沿う凸部12bが形成されている。この凸部12bは、工具5の外周側面に形成された環状溝8に係合するようになっている。工具5の環状溝8は、工具5を工具交換アーム3のグリップ部11などで把持するために形成されたものである。工具5は、端部に設けられたプルスタット7bが工作機械の主軸のドローバーで所定の力で引っ張られることにより、主軸に装着されるようになっている。   As shown in FIG. 2, grip portions 11 capable of gripping the tool 5 are formed at both ends of the tool exchange arm 3. The tool 5 includes a holder 6 and a tool main body (not shown). The holder 6 has a taper portion 7a attached to the spindle of the machine tool, and the base side of the taper portion 7a is gripped by the grip portion 11. The tool main body corresponds to a drill or a cutter, and is fixed to the end of the holder 6 by a fastening member. The grip part 11 has a semicircular shape. On the grip inner surface 12a of the grip portion 11, a convex portion 12b is formed along the circumferential direction of the grip inner surface 12a. This convex portion 12 b is adapted to engage with an annular groove 8 formed on the outer peripheral side surface of the tool 5. The annular groove 8 of the tool 5 is formed for gripping the tool 5 by the grip portion 11 of the tool exchange arm 3 or the like. The tool 5 is attached to the spindle by pulling a pull-stat 7b provided at the end with a predetermined force by a draw bar of the spindle of the machine tool.

さらに、工具交換アーム3は、各グリップ部11が規定する把持空間13内に一端が出没自在に突出し、グリップ部11に把持されている工具5の外周側面(環状溝8)に一端が当接してグリップ部11から工具5が外れるのを防止するグリップロッド15を有している(図4参照)。グリップロッド15は、壁部に固定されている筒部17aと、この筒部17aに進退可能に挿入されているロッド部17bと、筒部17aの内側でロッド部17bを弾性支持するコイルばね(図示せず)とを有している。   Further, one end of the tool changing arm 3 protrudes into and out of the gripping space 13 defined by each grip part 11, and one end abuts on the outer peripheral side surface (annular groove 8) of the tool 5 gripped by the grip part 11. And a grip rod 15 for preventing the tool 5 from being detached from the grip portion 11 (see FIG. 4). The grip rod 15 includes a cylindrical portion 17a fixed to the wall portion, a rod portion 17b inserted into the cylindrical portion 17a so as to be able to advance and retreat, and a coil spring that elastically supports the rod portion 17b inside the cylindrical portion 17a ( (Not shown).

ロッド部17bは、先端が把持空間13内に突出するように、コイルばねにより先方に常時付勢されている。このため、グリップ部11で工具5を把持する際は、ロッド部17bがコイルばねを圧縮してロッド部17bの先端が一旦後退するものの、グリップ部17bで工具5を把持した後は、ロッド部17bがコイルばねにより先方に押され、ロッド部17bの先端が工具5の外周側面に当接するようになっている。これにより、工具5はグリップ部11に仮保持された状態となり、グリップ部11から工具5が外れることを防止する。コイルばねのバネ定数は、工具5の着脱性が損なわれず、工具5がグリップ部11から脱落しないように所定の値に設定されている。   The rod portion 17b is always urged forward by a coil spring so that the tip protrudes into the gripping space 13. For this reason, when gripping the tool 5 with the grip portion 11, the rod portion 17b compresses the coil spring and the tip of the rod portion 17b is temporarily retracted. However, after gripping the tool 5 with the grip portion 17b, the rod portion 17 b is pushed forward by the coil spring, and the tip of the rod portion 17 b comes into contact with the outer peripheral side surface of the tool 5. As a result, the tool 5 is temporarily held by the grip portion 11, and the tool 5 is prevented from being detached from the grip portion 11. The spring constant of the coil spring is set to a predetermined value so that the detachability of the tool 5 is not impaired and the tool 5 does not fall off the grip portion 11.

しかし、工具交換アーム3を高速で旋回動作させた場合には、遠心力が大きくなり、工具5がグリップ部11から外れる心配があるため、本発明では、工具交換アーム3の回転時には工具5がグリップ部11から外れないようにするためにグリップロッド15の移動を阻止するロック機構が設けられている。このロック機構については後述する。   However, when the tool changing arm 3 is swung at a high speed, the centrifugal force increases, and there is a concern that the tool 5 may come off the grip portion 11. Therefore, in the present invention, the tool 5 is rotated when the tool changing arm 3 is rotated. A lock mechanism that prevents the movement of the grip rod 15 is provided to prevent the grip portion 11 from being detached. This locking mechanism will be described later.

次に、装置本体2について説明する。装置本体2は、ハウジング20と、工具交換アーム3の中央部に連結する円筒部材21と、円筒部材21を回転駆動する駆動機構22と、円筒部材21の内側で円筒部材21と同軸に設けられて、グリップロッド15の後退を阻止して工具5がグリップ部11に保持された状態を維持するシャフト23と、を備えている。   Next, the apparatus main body 2 will be described. The apparatus main body 2 is provided coaxially with the cylindrical member 21 inside the cylindrical member 21, a housing 20, a cylindrical member 21 connected to the central portion of the tool changing arm 3, a drive mechanism 22 that rotationally drives the cylindrical member 21. A shaft 23 that prevents the grip rod 15 from retreating and maintains the state in which the tool 5 is held by the grip portion 11.

ハウジング20は、円筒部材21と、円筒部材21の内側に配設されているシャフト23と、円筒部材21のカム溝27に係合するカムフォロワ25を有するスライダ24と、を収容している。駆動源としての油圧シリンダ19は、ハウジング20の外側に設けられている。   The housing 20 accommodates a cylindrical member 21, a shaft 23 disposed inside the cylindrical member 21, and a slider 24 having a cam follower 25 that engages with a cam groove 27 of the cylindrical member 21. A hydraulic cylinder 19 as a drive source is provided outside the housing 20.

円筒部材21は、外側面にカムフォロワ25が係合するカム溝27を有しており、ハウジング20にベアリング26を介して回転自在に支持されている。円筒部材21の一端は、工具交換アーム3の中間部に締結部材により連結されている。カム溝27にスライド自在に係合するカムフォロワ25は、回転自在であるため、カムフォロワ25とカム溝27は低摩擦で転がり接触するようになっている。   The cylindrical member 21 has a cam groove 27 with which the cam follower 25 engages on the outer surface, and is supported rotatably on the housing 20 via a bearing 26. One end of the cylindrical member 21 is connected to an intermediate portion of the tool change arm 3 by a fastening member. Since the cam follower 25 that is slidably engaged with the cam groove 27 is rotatable, the cam follower 25 and the cam groove 27 are in rolling contact with low friction.

図3には、説明の便宜上、円筒部材21の外側面が部分的に展開されている状態が示され、カムフォロワ25がカム溝27を斜めに進むように記載されているが、実際のカムフォロワ25はシリンダ19により軸方向(上下方向)に動くため、円筒部材21が回転するようになっている。カム溝27は、カムフォロワ25がこのカム溝27の一方の端部から他方の端部まで移動したときに、円筒部材21が180度回転するように形成されている。これにより、工作機械の主軸と工具マガジンとの間で工具5が交換されるようになっている。   For convenience of explanation, FIG. 3 shows a state in which the outer surface of the cylindrical member 21 is partially developed, and the cam follower 25 is described so as to advance obliquely through the cam groove 27. Is moved in the axial direction (vertical direction) by the cylinder 19, so that the cylindrical member 21 is rotated. The cam groove 27 is formed so that the cylindrical member 21 rotates 180 degrees when the cam follower 25 moves from one end of the cam groove 27 to the other end. As a result, the tool 5 is exchanged between the spindle of the machine tool and the tool magazine.

シャフト23は、先端にグリップロッド15の後端に当接してグリップロッド15の後退を阻止する規制部30を有し、カム溝27の一端及び他端でカムフォロワ25に押圧される係止解除ピン31,32を有しており、両端部において常時圧縮されている圧縮コイルばね(弾性部材)33,34により弾性支持されている。上側の圧縮コイルばね33は規制部30の下面に当たる位置で、シャフト23と円筒部材21の間に配置されている。下側の圧縮コイルばね34は、シャフト23に移動自在に外挿されたブッシュ35に当接する位置で、シャフト23と円筒部材21の間に配置されている。シャフト23は、係止解除ピン31,32がカムフォロワ25に押されることにより、軸方向に往復移動するように設けられている。規制部30は、プレート状をなしており、工具交換アーム3の中間部の孔18に配置されている。図2に示すように、一対のグリップロッド15は、規制部30の対角線方向にそれぞれ配置されている。   The shaft 23 has a restricting portion 30 that abuts the rear end of the grip rod 15 at the front end to prevent the grip rod 15 from retreating, and is an unlocking pin that is pressed by the cam follower 25 at one end and the other end of the cam groove 27. 31 and 32, and elastically supported by compression coil springs (elastic members) 33 and 34 that are always compressed at both ends. The upper compression coil spring 33 is disposed between the shaft 23 and the cylindrical member 21 at a position where it hits the lower surface of the restricting portion 30. The lower compression coil spring 34 is disposed between the shaft 23 and the cylindrical member 21 at a position where the lower compression coil spring 34 abuts on a bush 35 that is movably inserted on the shaft 23. The shaft 23 is provided so as to reciprocate in the axial direction when the lock release pins 31 and 32 are pushed by the cam follower 25. The restricting portion 30 has a plate shape and is disposed in the hole 18 in the middle portion of the tool change arm 3. As shown in FIG. 2, the pair of grip rods 15 are arranged in the diagonal direction of the restricting portion 30.

係止解除ピン31,32は、シャフト23の外周面に互いに逆向きで、シャフト23の軸方向の上下に離間した位置で突設されている。上側の係止解除ピン31は、カム溝27の上端で長円状の貫通孔28に移動可能に配置され、下側の係止解除ピン32は、カム溝27の下端で長円状の貫通孔29に移動可能に配置されている。   The locking release pins 31 and 32 protrude from the outer peripheral surface of the shaft 23 in opposite directions and are spaced apart from each other in the axial direction of the shaft 23. The upper locking release pin 31 is movably disposed at the upper end of the cam groove 27 into the oval through hole 28, and the lower locking release pin 32 is inserted at the lower end of the cam groove 27 into an oval shape. The hole 29 is movably disposed.

図4に示すように、係止解除ピン31,32をカムフォロワ25が押圧していないときは、シャフト23の規制部30がグリップロッド15の後端と対向するように、シャフト23の軸方向位置が定まるようになっている。上側の圧縮コイルばね33は下側の圧縮コイルばね34よりばね定数が小さくなっているため、下側の圧縮コイルばね34はブッシュ35を最大限下向きに押した位置で、シャフト23の軸方向位置が定まっている。シャフト23のこの位置は、工具交換アーム3の旋回中の位置である。これにより、グリップロッド15の後退が規制部30により阻止されてロック状態となり、工具5がグリップ部11から外れることが防止される。   As shown in FIG. 4, when the locking release pins 31 and 32 are not pressed by the cam follower 25, the axial position of the shaft 23 so that the restricting portion 30 of the shaft 23 faces the rear end of the grip rod 15. Has come to be determined. Since the upper compression coil spring 33 has a smaller spring constant than the lower compression coil spring 34, the lower compression coil spring 34 is at the position where the bush 35 is pushed downward as much as possible, and the axial position of the shaft 23. Is fixed. This position of the shaft 23 is a position where the tool changing arm 3 is turning. As a result, the retracting of the grip rod 15 is prevented by the restricting portion 30 to be locked, and the tool 5 is prevented from being detached from the grip portion 11.

図3及び図5に示すように、カムフォロワ25を上に直線移動させ(円筒部材21が左回り回転する)、上側に位置する係止解除ピン31をカムフォロワ25で押圧すると、下側の圧縮コイルばね34が圧縮されつつ、シャフト23が係止解除ピン31と共に押し上がり、工具交換アーム3の一対のグリップロッド15の往復移動が許容される。この状態から、カムフォロワ25を下に直線移動させると(円筒部材21が右回りに回転する)、シャフト23は下側の圧縮コイルばね34のばね力により下方に移動し、グリップロッド15の後退が規制部30により阻止されるロック位置まで下がる。   As shown in FIGS. 3 and 5, when the cam follower 25 is linearly moved upward (the cylindrical member 21 rotates counterclockwise) and the locking release pin 31 located on the upper side is pressed by the cam follower 25, the lower compression coil While the spring 34 is compressed, the shaft 23 is pushed up together with the unlocking pin 31, and the reciprocating movement of the pair of grip rods 15 of the tool changing arm 3 is allowed. When the cam follower 25 is linearly moved downward from this state (the cylindrical member 21 rotates clockwise), the shaft 23 is moved downward by the spring force of the lower compression coil spring 34 and the grip rod 15 is retracted. The lock position is lowered to a position where it is blocked by the restriction portion 30.

また、図6に示すように、カムフォロワ25を下に直線移動させ、下側に位置する係止解除ピン32をカムフォロワ25で押圧すると、上側の圧縮コイルばね33が圧縮されつつ、シャフト23が係止解除ピン32と共に押し下がり、工具交換アーム3の一対のグリップロッド15の往復移動が許容される。この状態から、カムフォロワ25を上に直線移動させると、シャフト23は上側の圧縮コイルばね33のばね力により上方に移動し、グリップロッド15の後退が規制部30により阻止されるロック位置まで上がる。   Further, as shown in FIG. 6, when the cam follower 25 is linearly moved downward and the locking release pin 32 positioned on the lower side is pressed by the cam follower 25, the upper compression coil spring 33 is compressed and the shaft 23 is engaged. The pair of grip rods 15 of the tool changing arm 3 are allowed to reciprocate by being pushed down together with the stop release pin 32. When the cam follower 25 is linearly moved upward from this state, the shaft 23 is moved upward by the spring force of the upper compression coil spring 33 and is moved up to a lock position where the retraction of the grip rod 15 is prevented by the restricting portion 30.

図5及び図6で示すように、一対のグリップロッド15の往復移動が許容される位置は、工具交換アーム3の旋回が止まっている位置(0度又は180度の位置)であり、これにより、工作機械の主軸又は工具マガジンのポットに対して工具5の着脱が行われるようになっている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the position where the reciprocating movement of the pair of grip rods 15 is allowed is a position where the turning of the tool exchange arm 3 is stopped (a position of 0 degree or 180 degrees). The tool 5 is attached to and detached from the spindle of the machine tool or the pot of the tool magazine.

以上のように、本実施の形態の工具交換装置1によれば、円筒部材21のカム溝27に係合してこの円筒部材21を回転させるカムフォロワ25が、シャフト23の外周面に突設された係止解除ピン31,32の間に位置した状態でグリップロッド15の後退が阻止され、グリップロッド15がロックされた状態となる。これにより、工具交換アーム3の旋回動作時において、グリップ部11から工具5が外れることが防止される。カムフォロワ25が係止解除ピン31,32のいずれか一方の係止解除ピン31を押圧した状態でグリップロッド15の後退が許容され、グリップロッド15がアンロックされた状態となる。これにより、工具交換アーム3の旋回停止時において、グリップ部11から工具5が外れる状態となる。   As described above, according to the tool changer 1 of the present embodiment, the cam follower 25 that engages with the cam groove 27 of the cylindrical member 21 and rotates the cylindrical member 21 protrudes from the outer peripheral surface of the shaft 23. The grip rod 15 is prevented from being retracted while being positioned between the unlocking pins 31 and 32, and the grip rod 15 is locked. This prevents the tool 5 from being detached from the grip portion 11 during the turning operation of the tool exchange arm 3. With the cam follower 25 pressing one of the locking release pins 31 and 32, the grip rod 15 is allowed to move backward, and the grip rod 15 is unlocked. As a result, the tool 5 is detached from the grip portion 11 when the tool changing arm 3 stops turning.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明に係る工具交換装置の実施の形態の断面図である。It is sectional drawing of embodiment of the tool change apparatus which concerns on this invention. 図1に示す工具交換アームの平面図である。It is a top view of the tool exchange arm shown in FIG. カムフォロワに係合するカム溝を有する円筒部材の部分展開図である。It is a partial expanded view of the cylindrical member which has a cam groove engaged with a cam follower. 工具交換装置の要部を示し、シャフトの規制部がグリップロッドの往復移動を規制している状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part of a tool change apparatus, and shows the state which the control part of the shaft is regulating the reciprocation of a grip rod. 工具交換装置の要部を示し、シャフトが軸方向上方に移動し、シャフトの規制部がグリップロッドの往復移動を許容している状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part of a tool change apparatus, shows the state which the shaft moves to the axial direction upper direction, and the control part of the shaft is allowing the reciprocating movement of a grip rod. 工具交換装置の要部を示し、シャフトが軸方向下方に移動し、シャフトの規制部がグリップロッドの往復移動を許容している状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part of a tool change apparatus, shows the state which the shaft moves to the axial direction downward, and the control part of the shaft is allowing the reciprocating movement of a grip rod.

符号の説明Explanation of symbols

1 工具交換装置
2 装置本体
3 工具交換アーム
11 グリップ部
15 グリップロッド
21 円筒部材
23 シャフト
25 カムフォロワ
27 カム溝
30 規制部
31,32 係止解除ピン
33,34 圧縮コイルばね
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool change apparatus 2 Apparatus main body 3 Tool change arm 11 Grip part 15 Grip rod 21 Cylindrical member 23 Shaft 25 Cam follower 27 Cam groove 30 Restriction part 31, 32 Lock release pin 33, 34 Compression coil spring

Claims (1)

工具把持部を有した交換アームを旋回させて工具を交換する工具交換装置において、
前記交換アームの旋回軸線と直交する面に平行な方向に往復移動可能に交換アームに設けられ、工具を前記工具把持部に把持するグリップロッドと、
前記交換アームに取り付けて前記旋回軸線周りに回転可能に支持され、外周面にカム溝が形成された円筒部材と、
前記カム溝と係合するカムフォロワを前記旋回軸線と平行な方向に移動させ、前記円筒部材を回転させる駆動手段と、
前記円筒部材の中心部に前記旋回軸線方向に移動して前記グリップロッドの往復移動を阻止、許容可能に設けられ、前記カム溝内に突出して前記カムフォロワと係合するピンを有したシャフトと、
前記シャフトを前記グリップロッドの往復移動を阻止する位置へ付勢する付勢手段と、 を具備すること特徴とした工具交換装置。
In a tool changer for changing a tool by turning an exchange arm having a tool gripping part,
A grip rod that is provided in the exchange arm so as to be capable of reciprocating in a direction parallel to a plane orthogonal to the swivel axis of the exchange arm, and grips a tool to the tool gripping portion;
A cylindrical member attached to the exchange arm and supported rotatably around the pivot axis, and having a cam groove formed on an outer peripheral surface;
Driving means for moving a cam follower engaged with the cam groove in a direction parallel to the turning axis, and rotating the cylindrical member;
A shaft having a pin that moves in the direction of the pivot axis in the center of the cylindrical member to prevent reciprocation of the grip rod, is provided to be allowed, protrudes into the cam groove, and engages with the cam follower;
An urging means for urging the shaft to a position that prevents the grip rod from reciprocating. A tool changer comprising:
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