JP2010099782A - Machine tool and tool changing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工具を着脱可能に搭載保持する第1及び第2の搭載部が並列に設けられた工具搭載部材を備え、スピンドルにより工作物を回転させながら工具搭載部材を縦方向及び横方向に移動させて工作物を工具によって加工する工作機械、並びに工具搭載部材の移動により第1及び第2の搭載部とマガジンの把持部との間で工具を直接交換する工具交換方法に関する。 The present invention includes a tool mounting member in which first and second mounting portions for detachably mounting and holding a tool are provided in parallel, and the tool mounting member is moved in a vertical direction and a horizontal direction while rotating a workpiece by a spindle. The present invention relates to a machine tool that moves a workpiece with a tool and a tool exchange method that directly exchanges a tool between first and second mounting portions and a grip portion of a magazine by moving a tool mounting member.
工作機械による加工効率を向上させるため、例えば、特許文献1には、複数種類の加工を工具交換せずに行うことが可能な工具を備えた旋盤が提案されている。この工具は、異なる加工を行う複数のチップを棒状の連結体の端部にそれぞれ取り付けた構成となっている。例えば、2つのチップが連結体の両端に取り付けられた工具を用いることにより、主軸のチャックに把持された円筒状の工作物の内周部を切削加工及びネジ切り加工することができる。 In order to improve the machining efficiency of a machine tool, for example, Patent Document 1 proposes a lathe provided with a tool that can perform a plurality of types of machining without changing tools. This tool has a configuration in which a plurality of chips for performing different processes are respectively attached to the end portions of a rod-shaped coupling body. For example, by using a tool in which two chips are attached to both ends of a coupling body, the inner peripheral portion of a cylindrical workpiece gripped by the chuck of the main spindle can be cut and threaded.
この場合、先ず、2つのチップが工具ホルダの先端両側から突出するように、工具の連結体を工具ホルダの先端にボルトにより締結固定する。次に、工具ホルダの先端が工作物の端面と対向するように工具ホルダを移動させる。そして、工作物を回転させて工具ホルダを回転軸と平行な方向に往復移動させることにより、工作物の内周部を第1のチップにより切削加工し、その後に工作物の内周部を第2のチップによりネジ切り加工する。
しかし、特許文献1に記載の旋盤では、工具ホルダに取り付け可能な工具の連結体の形状は制限されるので、その連結体に取り付け可能なチップの数も制限されることになる。このため、加工種類がチップ数よりも多いときは工具交換する必要があるが、工具の連結体は工具ホルダの先端にボルトにより締結固定されているので、工具交換作業に手間が掛かり加工効率が低下する。
In this case, first, the connecting body of the tool is fastened and fixed to the front end of the tool holder with a bolt so that the two chips protrude from both sides of the front end of the tool holder. Next, the tool holder is moved so that the tip of the tool holder faces the end face of the workpiece. Then, by rotating the workpiece and reciprocating the tool holder in the direction parallel to the rotation axis, the inner peripheral portion of the workpiece is cut by the first chip, and thereafter the inner peripheral portion of the workpiece is Threading with 2 tips.
However, in the lathe described in Patent Document 1, since the shape of the connection body of the tool that can be attached to the tool holder is limited, the number of chips that can be attached to the connection body is also limited. For this reason, it is necessary to change the tool when the number of types of machining is greater than the number of chips. However, since the tool coupling is fastened and fixed to the tip of the tool holder with a bolt, it takes time to change the tool, and machining efficiency is increased. descend.
特許文献2には、2種類の工具の搭載保持が可能な工具搭載部材と、該工具搭載部材に装着された工具を自動的に交換する1基のマガジンとを備えた工作機械が提案されている。この工具搭載部材は、工具を回転可能に搭載保持する第1搭載部を有する第1スピンドルと、工具を固定可能に搭載保持する第2搭載部を有する第2スピンドルとを備えている。そして、マガジンは、第2スピンドル側に配置されている。この工作機械によれば、2種類の加工は工具交換せずに行うことが可能であり、3種類以上の加工は自動工具交換装置により工具を交換することにより対応可能となる。
特許文献2に記載の工作機械によれば、複数種類の加工を効率良く行うことが可能である。ところが、第1及び第2搭載部に工具を装着したままで、例えば第1搭載部に装着した工具により工作物の加工を行う場合、その加工中に第2搭載部に装着した工具が工作物と干渉するときは、かかる加工を行うことができない。このような場合は、第2搭載部から工具を取り外した状態で第1搭載部に装着した工具により工作物の加工を行えば良い。しかし、このときの第2搭載部は内部が露出した状態にあるため、第1搭載部に装着した工具による工作物の加工中に飛散した切削粉等の粉塵が、第2搭載部の内部に侵入するおそれがある。そして、第2搭載部の内部に粉塵が残留したままの状態では、第2搭載部に工具を装着したときに粉塵が介在することになるので、該工具による加工精度が低下したり該工具が加工中に脱落して加工不良が発生する場合がある。 According to the machine tool described in Patent Document 2, it is possible to efficiently perform a plurality of types of machining. However, for example, when a workpiece is processed with the tool mounted on the first mounting portion while the tools are mounted on the first and second mounting portions, the tool mounted on the second mounting portion during the processing is the workpiece. Such processing cannot be performed when it interferes. In such a case, the workpiece may be processed with the tool mounted on the first mounting portion with the tool removed from the second mounting portion. However, since the inside of the second mounting portion at this time is in an exposed state, dust such as cutting powder scattered during machining of the workpiece by the tool attached to the first mounting portion is present inside the second mounting portion. There is a risk of intrusion. And in the state where dust remains in the inside of the second mounting portion, dust is interposed when the tool is mounted on the second mounting portion, so that the processing accuracy by the tool is reduced or the tool is It may fall off during processing and cause processing defects.
独立して移動可能な工具搭載部材を2基備え、それぞれに第1搭載部を有する第1スピンドルと第2搭載部を有する第2スピンドルを設け、各スピンドル用のマガジンを両側に備えた工作機械であれば、第1及び第2搭載部に工具を装着したままで、例えば第2工具搭載部材を退避位置に退避させておくことにより第1搭載部に装着した工具により工作物の加工を行っても第2搭載部に装着した工具が工作物と干渉することはない。このため、第2の搭載部の内部への粉塵の侵入という問題は解消するが、各スピンドル用のマガジンを配置する必要があり、工具交換時間が増加して加工効率が低下する。 Machine tool provided with two independently movable tool mounting members, each provided with a first spindle having a first mounting portion and a second spindle having a second mounting portion, and provided with magazines for each spindle on both sides If the tool is mounted on the first and second mounting portions, the workpiece is processed with the tool mounted on the first mounting portion, for example, by retracting the second tool mounting member to the retracted position. However, the tool mounted on the second mounting portion does not interfere with the workpiece. For this reason, the problem of dust intrusion into the inside of the second mounting portion is solved, but it is necessary to arrange a magazine for each spindle, which increases the tool change time and lowers the machining efficiency.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、工具を着脱可能に搭載保持する第1及び第2の搭載部の一方の搭載部にのみ工具を装着して加工を行ったときに、他方の搭載部への粉塵の侵入を防止することができ、1基のマガジンのみで第1及び第2の搭載部に対する工具等の直接交換が可能な工作機械、並びに工具交換方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to mount a tool on only one of the first and second mounting portions that detachably mount and hold the tool. A machine tool that can prevent dust from entering the other mounting portion when it is performed, and can directly exchange tools and the like for the first and second mounting portions with only one magazine, and tool replacement Is to provide a method.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、工作物が装着されて回転駆動されるスピンドルと、工具を着脱可能に搭載保持する第1及び第2の搭載部が並列に設けられており、前記スピンドルの軸方向と平行な縦方向及びそれと直交する横方向に移動可能な工具搭載部材と、複数の前記工具及び前記搭載部を塞ぐ埋栓を把持する把持部を有し、前記工具搭載部材の移動により前記搭載部と前記把持部との間で前記工具又は前記埋栓を直接交換するように選択された把持部を交換位置に割り出すために割出し駆動されるマガジンと、を備え、前記スピンドルにより前記工作物を回転させながら前記工具搭載部材を前記縦方向及び前記横方向に移動させて前記工作物を前記工具によって加工する工作機械であって、前記第1の搭載部は、前記第2の搭載部よりも突出した段差形状に形成され、前記第2の搭載部側にのみ前記把持部の交換位置が配置され、前記埋栓は、前記第2の搭載部に把持された状態で、前記第1の搭載部と前記把持部の交換位置との間で前記工具を直接交換する場合に前記把持部と干渉しない様に形成されていることである。 In order to solve the above-mentioned problems, the structural features of the invention according to claim 1 are: a spindle on which a workpiece is mounted and rotationally driven; and first and second mounting portions that detachably mount and hold a tool. Are provided in parallel, and a tool mounting member that is movable in a longitudinal direction parallel to the axial direction of the spindle and a lateral direction perpendicular thereto, and a gripping part that grips the plurality of tools and plugs that block the mounting part And an indexing drive for indexing a gripping part selected to exchange the tool or the plug directly between the mounting part and the gripping part by the movement of the tool mounting member. A machine tool for processing the workpiece by the tool by moving the tool mounting member in the vertical direction and the horizontal direction while rotating the workpiece by the spindle. The mounting portion is formed in a stepped shape projecting from the second mounting portion, the replacement position of the gripping portion is disposed only on the second mounting portion side, and the plug is connected to the second mounting portion. When the tool is directly exchanged between the first mounting part and the exchange position of the gripping part while being gripped by the part, the tool is formed so as not to interfere with the gripping part.
請求項2に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記工具搭載部材は、前記スピンドル軸と直交方向に移動可能な本体に前記スピンドル軸と平行方向に移動可能に装架されており、前記第1及び第2の搭載部は、前記工具搭載部材の先端に形成されていることである。
請求項3に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1又は2において、前記工具搭載部材は、ラムタイプであることである。
According to a second aspect of the present invention, the tool mounting member is mounted on the main body movable in a direction orthogonal to the spindle shaft so as to be movable in a direction parallel to the spindle shaft. The first and second mounting portions are formed at the tip of the tool mounting member.
A structural feature of the invention described in claim 3 is that, in claim 1 or 2, the tool mounting member is a ram type.
請求項4に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1〜3の何れか1項において、前記直接交換とは、前記工具又は前記埋栓を前記交換位置の把持部と前記搭載部との間で挿抜する動作が、前記工具搭載部材の前記縦方向及び前記横方向の移動を利用したものであることである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the direct replacement means that the tool or the plug is connected to the gripping portion at the replacement position and the mounting portion. The operation of inserting / extracting between the two is that the movement of the tool mounting member in the vertical direction and the horizontal direction is utilized.
請求項5に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1〜4の何れか1項に記載の工作機械において、前記第1及び第2の搭載部の何れか一方に前記工具が搭載保持され他方に前記埋栓が搭載保持された状態で工具交換する場合、前記埋栓を他方の前記搭載部に移動させた後、空きとなった前記搭載部に交換工具を取り付けることである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the machine tool according to any one of the first to fourth aspects, the tool is mounted and held on one of the first and second mounting portions. In the case where the tool is changed while the plug is mounted and held on the other side, the replacement tool is attached to the vacant mounting portion after the plug is moved to the other mounting portion.
請求項1に係る発明によれば、工具を着脱可能に搭載保持する第1及び第2の搭載部のうち、例えば第1の搭載部にのみ工具を装着して加工を行うときは、第2の搭載部には埋栓を装着して該搭載部を塞いでいる。これにより、第1の搭載部に装着した工具による加工中において、第2の搭載部への粉塵の侵入を防止することができる。よって、第2の搭載部から埋栓を取り外して工具に交換するときに高精度に装着することができ、該工具による加工の精度を向上させることができる。さらに、第1の搭載部を第2の搭載部よりも突出した段差形状に形成し、埋栓を第2の搭載部に装着したとき該段差を越えない厚さに形成している。これにより、第2の搭載部側に配置された1基のマガジンの把持部を交換位置に割り出し、第1の搭載部と交換位置に割り出された把持部との間で工具を直接交換するときに、埋栓が干渉しないので埋栓を第2の搭載部から取り外す工程が不要となり、工具交換時間を短縮して加工効率を向上させることができる。また、マガジンは第1の搭載部と第2の搭載部に対し共通で使用することができるので、2基のマガジンを備える工作機械に比べコストを低減させることができる。 According to the first aspect of the present invention, among the first and second mounting portions that detachably mount and hold the tool, for example, when the tool is mounted only on the first mounting portion, the second is mounted. A mounting plug is attached to the mounting portion to close the mounting portion. Thereby, intrusion of dust into the second mounting portion can be prevented during processing by the tool mounted on the first mounting portion. Therefore, when the plug is removed from the second mounting portion and replaced with a tool, it can be mounted with high accuracy, and the processing accuracy of the tool can be improved. Further, the first mounting portion is formed in a stepped shape that protrudes beyond the second mounting portion, and is formed to a thickness that does not exceed the step when the plug is mounted on the second mounting portion. As a result, the grip portion of one magazine arranged on the second mounting portion side is indexed to the replacement position, and the tool is directly exchanged between the first mounting portion and the grip portion indexed to the replacement position. Sometimes, the embedding does not interfere with each other, so that the step of removing the embedding from the second mounting portion is not necessary, and the tool replacement time can be shortened to improve the processing efficiency. Further, since the magazine can be used in common for the first mounting portion and the second mounting portion, the cost can be reduced as compared with a machine tool including two magazines.
請求項2に係る発明によれば、工具搭載部材の先端に第1及び第2の搭載部を並列に形成しているので、第1及び第2の搭載部は工具搭載部材の先端において中心軸からオフセットされた外周寄りに位置することになる。このため、第1及び第2の搭載部に工具を装着したときの各工具先端と、工具搭載部材の中心軸と平行な各搭載部の中心軸との距離は、同一形状の工具搭載部材の先端中心に搭載部を1基形成して該搭載部に工具を装着したときの工具先端と、搭載部の中心軸、即ち工具搭載部材の中心軸との距離よりも短くなる。これにより、第1及び第2の搭載部に装着した工具による加工中に各工具先端に掛かるモーメントは、1基の搭載部に装着した工具による加工中に該工具先端に掛かるモーメントよりも小さくなる。換言すると第1及び第2の搭載部に装着した工具の先端剛性を1基の搭載部に装着した工具の先端剛性よりも向上させることができる。よって、第1及び第2の搭載部に装着した工具による加工において、工具先端のびびりを抑えて加工精度を向上させることができる。 According to the second aspect of the invention, since the first and second mounting portions are formed in parallel at the tip of the tool mounting member, the first and second mounting portions are centered on the tip of the tool mounting member. It will be located near the outer periphery offset from. For this reason, the distance between each tool tip when the tool is mounted on the first and second mounting portions and the central axis of each mounting portion parallel to the central axis of the tool mounting member is the same as that of the tool mounting member having the same shape. This is shorter than the distance between the tool tip when one mounting part is formed at the center of the tip and a tool is mounted on the mounting part and the center axis of the mounting part, that is, the center axis of the tool mounting member. As a result, the moment applied to each tool tip during processing by the tool mounted on the first and second mounting portions is smaller than the moment applied to the tool tip during processing by the tool mounted on one mounting portion. . In other words, the tip rigidity of the tool mounted on the first and second mounting portions can be improved over the tip rigidity of the tool mounted on one mounting portion. Therefore, in machining with the tool mounted on the first and second mounting portions, chattering at the tool tip can be suppressed and machining accuracy can be improved.
請求項3に係る発明によれば、ラムタイプの工具搭載部材において特にラムが突出した状態で第1及び第2の搭載部に装着した工具の先端剛性を、例えば図8に示す従来のラム71の軸線72上に設けられた1基の搭載部73に装着した工具74の先端剛性よりも向上させることができ、第1及び第2の搭載部に装着した工具による加工において、工具先端のびびりを抑えて加工精度を向上させることができる。
請求項4に係る発明によれば、直接交換可能なマガジンを使用しているので、簡易な構成となってコストを低減させることができる。
According to the invention according to claim 3, in the ram-type tool mounting member, the tip rigidity of the tool mounted on the first and second mounting portions in a state where the ram protrudes, for example, the
According to the invention which concerns on Claim 4, since the magazine which can be directly exchanged is used, it becomes a simple structure and can reduce cost.
請求項5に係る発明によれば、埋栓を他方の搭載部に移動させた後、空きとなった搭載部に交換工具を取り付けるようにしている。これにより、最初に埋栓を搭載部間で移し換えてしまうので、後の工具交換工程を簡易なものとすることができる。また、第1の搭載部を第2の搭載部よりも突出した段差形状に形成し、埋栓を第2の搭載部に装着したとき該段差を越えない厚さに形成しているので、第2の搭載部側に配置された1基のマガジンの把持部を交換位置に割り出すことで、第1の搭載部に装着されている工具を、交換位置に割り出された把持部に埋栓と干渉することなく把持させることができる。よって、該工具の受け渡し動作時には第2の搭載部から埋栓を取り外さなくても良いので、工具交換時間を短縮して加工効率の向上およびマガジン形状を簡素化することができる。 According to the invention which concerns on Claim 5, after moving a plug to the other mounting part, the replacement tool is attached to the mounting part which became empty. Thereby, since a plug is first transferred between mounting parts, a subsequent tool change process can be simplified. In addition, the first mounting portion is formed in a stepped shape that protrudes more than the second mounting portion, and is formed to a thickness that does not exceed the step when the plug is mounted on the second mounting portion. By indexing the gripping portion of one magazine arranged on the side of the mounting portion 2 to the replacement position, the tool mounted on the first mounting portion can be plugged into the gripping portion indexed to the replacement position. It can be gripped without interference. Therefore, since it is not necessary to remove the plug from the second mounting portion during the delivery operation of the tool, the tool replacement time can be shortened, the machining efficiency can be improved, and the magazine shape can be simplified.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態の工作機械を示す正面図、図2は、その側面図である。この工作機械は、立旋盤であり、直方体状に形成された基台10を備えている。なお、以下の説明における縦方向とは基台10の上面に対して垂直なZ軸方向をいい、横方向とは基台10の上面に対して平行なX軸方向をいう。この基台10の内部には、スピンドル20がZ軸方向に延在されて配置され、このスピンドル20をZ軸回りで回転自在に支承する支承部材21がボルト止め固定されている。スピンドル20の上面には、図略のチャックが取り付けられたワークテーブル22が取り付けられており、このチャックによってワークテーブル22上に工作物が把持される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing a machine tool according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. This machine tool is a vertical lathe and includes a base 10 formed in a rectangular parallelepiped shape. In the following description, the vertical direction refers to the Z-axis direction perpendicular to the upper surface of the
スピンドル20の下部には、上プーリ23a及び下プーリ23bがスピンドル20に同軸かつ一体に固定されている。スピンドル20の背面側には、スピンドル用モータ24及びエンコーダ25が配置されボルト止め固定されている。スピンドル20に取り付けられた上プーリ23aとスピンドル用モータ24の出力軸24aに取り付けられたプーリ26との間には、タイミングベルト27が張架されている。また、スピンドル20に取り付けられた下プーリ23bとエンコーダ25の回転軸25aに取り付けられたプーリ28との間にはタイミングベルト29が張架されている。スピンドル用モータ24が駆動することによってスピンドル20が回転し、さらにエンコーダ25の回転軸25aが回転するので、エンコーダ25がスピンドル20の回転角度(位相)を検出する。
An
基台10の上部のスピンドル20の周囲には、ワークテーブル22上面から落下する工作物の切削粉を受ける切削粉受け部材11が設けられている。切削粉受け部材11は、基台10の後方から前方に向かって下向きに傾斜する傾斜面11aを備えている。基台10の前部には、切削粉受け部材11から落下してくる切削粉を溜めるための切削粉貯留部12と、切削粉貯留部12に溜まった切削粉を外部に搬出する図略の切削粉搬出コンベヤがX軸方向に延在されて配置されている。
基台10の上部のワークテーブル22の背面には、立壁14が立設され、この立壁14の上部には、部材15が設けられて門型のコラムが形成されている。この部材15には、工具が取り付けられた工具ホルダを搭載保持するラムタイプの工具搭載部材(以下、ラムという)50の横方向及び縦方向の移動をガイドする横スライドガイド部材32及びラムガイド部材42が取り付けられている。
A cutting
A standing
横スライドガイド部材32は、X軸方向に延在されて部材15に装架されている。そして、横スライドガイド部材32には、横スライド30がT字状の案内機構を介して摺動可能に係合されている。横スライドガイド部材32には、送りネジ31が軸受31aを介してX軸方向に延在されて配置されている。送りネジ31は、横スライド30の背面側に固定されているナット取付部34の図略のナットに螺合されている。そして、送りネジ31の一端には、横スライドガイド部材32に取り付けられた横スライド駆動モータ33の出力軸33aが連結されている。横スライド駆動モータ33が駆動することによって、送りネジ31が回転してナット取付部34(ナット)を移動させるので、横スライド30は横スライドガイド部材32にガイドされて横方向に往復移動する。
The lateral
ラムガイド部材42は、Z軸方向に延在されて横スライド30に装架されている。そして、ラムガイド部材42には、ラム50がZ軸方向に延在されて配置されている。ラム50には、送りネジ41が図略の軸受を介してZ軸方向に延在されて配置されている。送りネジ41は、ラム50に固定されているナット取付部44の図略のナットに螺合されている。そして、送りネジ41の一端には、ラムガイド部材42に取り付けられたラム駆動モータ43の出力軸43aが図略の変速機構を介して連結されている。ラム駆動モータ43が駆動することによって、送りネジ41が回転してナット取付部44(ナット)を移動させるので、ラム50はラムガイド部材42にガイドされて縦方向に往復移動する。
The
ラム50は、上述したように横方向及び縦方向に往復移動可能となっている。ラム50の下端面には工具が取り付けられた工具ホルダを着脱可能に搭載保持する第1及び第2の搭載部51,52が並列に設けられている。ラム50が下方に突出することにより、長尺の工作物であっても該工作物の外周及び内周を第1及び第2の搭載部51,52に装着した工具により容易に加工することができる。なお、第1及び第2の搭載部51,52の詳細については後述する。
As described above, the
基台10の上部のワークテーブル22の右側(第2の搭載部52の右側)には、複数の工具を把持して保管するマガジン60が設けられている。このマガジン60には、12本のアーム状の把持部61が放射状に配置されている。各把持部61の中心側の一端は連結固定されており、この連結部61aにサーボモータ62の出力軸62aが垂直に接続されている。また、各把持部61の外側の一端はC字状に形成されており、このC字部61bに工具に取り付けられた工具ホルダが把持される。サーボモータ62は、出力軸62aがZ軸方向と平行になるようにして、基台10の上部からZ軸方向に延設されたマガジン取付部16の上部に固定されており、放射状に配置された把持部61をZ軸回りで割出し駆動する。この例では、ラム50に最も近接した位置が工具を交換する交換位置Pとなる。
A
図3(A),(B)は、第1及び第2の搭載部51,52に工具を搭載保持した状態を示す正面図及び下方から見た平面図、図4は、第1及び第2の搭載部51,52に工具及び埋栓を搭載保持した状態を示す正面図である。第1及び第2の搭載部51,52の内部には、工具ホルダHa,Hbを着脱可能なホルダ着脱部53が配置されている。
3 (A) and 3 (B) are a front view and a plan view seen from below showing a state in which a tool is mounted and held on the first and second mounting
図3に示すように、第1の搭載部51に搭載保持される工具Taの刃先はラム50の外周左側から突出するように工具ホルダHaに取り付けられ、第2の搭載部52に搭載保持される工具Tbの刃先はラム50の外周右側から突出するように工具ホルダHbに取り付けられる。例えば、第1の搭載部51に工作物の外径加工用の工具Taを装着して外径加工し、第1の搭載部51から外径加工用の工具Taを取り外して第2の搭載部52に工作物の内径加工用の工具Tbを装着して内径加工することができる。このとき、外径加工用工具Taの刃先と内径加工用工具Tbの刃先はZ軸方向と平行なラム50の軸線と直交するX軸方向と平行な図3(B)の一点鎖線で示す線分L上に位置するので、工作物の内外径加工の精度を向上させることができる。なお、第1の搭載部51又は第2の搭載部52の何れか一方に工作物の外径加工用の工具Ta又は工作物の内径加工用の工具Tbを装着したときは、他方の搭載部51又は52には埋栓が装着可能である。
As shown in FIG. 3, the cutting edge of the tool Ta mounted and held on the first mounting
第1及び第2の搭載部51,52の何れか一方、例えば図4に示すように第1の搭載部51にのみ工具Tを装着した場合は、第2の搭載部52のホルダ着脱部53が露出した状態になる。そして、この状態で第1の搭載部51に装着した工具Tにより加工を行うと、飛散した切削粉等の粉塵が第2の搭載部52のホルダ着脱部53内に侵入するおそれがある。
When the tool T is attached only to one of the first and second mounting
そこで、この場合は第2の搭載部52に埋栓Bを装着してホルダ着脱部53を塞ぎ、ホルダ着脱部53内への粉塵の侵入を防止している。さらに、第1の搭載部51は、第2の搭載部52よりも下方に突出した段差形状に形成されており、埋栓Bは、第2の搭載部52に装着されたとき上記段差Dを越えない厚さdに形成されている。これにより、第1の搭載部51と交換位置Pに割り出された把持部61との間で工具交換する場合、埋栓Bは把持部61と干渉しないので工具Tを直接交換することができる。
Therefore, in this case, the plug B is attached to the second mounting
以上のような構成の工作機械において工具交換する工程を第1及び第2の場合に分けて図5並びに図6及び図7を参照して説明する。
第1の場合の工具交換は、図5に示すように、第1の搭載部51に使用済み工具TAが搭載保持され、第2の搭載部52に埋栓Bが搭載保持されている状態から、マガジン60の把持部61に把持されている次使用工具TBを第1の搭載部51に装着する工程である。
The process of exchanging tools in the machine tool configured as described above will be described for the first and second cases with reference to FIGS. 5, 6, and 7.
As shown in FIG. 5, the tool replacement in the first case starts from a state in which the used tool TA is mounted and held on the first mounting
先ず、図5(A)に示すように、マガジン60が割出し駆動されて、次使用工具TB及び埋栓Bのいずれをも把持していない空の把持部61を交換位置Pに割り出す。そして、第1の搭載部51が交換位置Pに位置するようにラム50が縦方向(下方)に移動された後に横方向(右方)に移動され、空の把持部61が第1の搭載部51に搭載保持されている使用済み工具TAを把持する。続いて、第1の搭載部51が使用済み工具TAを開放した後にラム50が縦方向(上方)に移動されて第1の搭載部51が交換位置Pから離脱し、使用済み工具TAを第1の搭載部51から空の把持部61に移し換える。
First, as shown in FIG. 5A, the
次に、図5(B)に示すように、マガジン60が割出し駆動されて、次使用工具TBを把持している把持部61を交換位置Pに割り出す。そして、第1の搭載部51が交換位置Pに位置するようにラム50が縦方向(下方)に移動され、図5(C)に示すように、第1の搭載部51が次使用工具TBを搭載保持する。続いて、ラム50が横方向(左方)に移動された後に縦方向(上方)に移動されて第1の搭載部51が交換位置Pから離脱し、次使用工具TBを把持部61から第1の搭載部51に移し換える。以上により第1の場合の工具交換が完了する。
Next, as shown in FIG. 5B, the
前述したように、第1の搭載部51を第2の搭載部52よりも突出した段差形状に形成し、埋栓Bを第2の搭載部52に装着したとき該段差Dを越えない厚さdに形成している。これにより、第1の搭載部51に装着されている使用済み工具TAを、交換位置Pに割り出された把持部61に埋栓Bと干渉することなく把持させることができる。また、交換位置Pに割り出された把持部61に把持されている次使用工具TBを、第1の搭載部51に埋栓Bと干渉することなく装着することができる。よって、使用済み工具TAの受け渡し動作時及び次使用工具TBの受け渡し動作時には第2の搭載部52から埋栓Bを取り外さなくても良いので、工具交換時間を短縮して加工効率を向上させることができる。なお、第1の場合の工具交換に類似した工程として、第1の搭載部51に埋栓Bが搭載保持され、第2の搭載部52に使用済み工具TAが搭載保持されている状態から、マガジン60の把持部61に把持されている次使用工具TBを第2の搭載部51に装着する場合は、埋栓Bの影響はなく、工具交換を完了することができる。
As described above, the first mounting
第2の場合の工具交換は、図6及び図7に示すように、第1の搭載部51に使用済み工具TAが搭載保持され、第2の搭載部52に埋栓Bが搭載保持されている状態から、第2の搭載部52に搭載保持されている埋栓Bを第1の搭載部51に装着し、マガジン60の把持部61に把持されている次使用工具TBを第2の搭載部52に装着する工程である。
In the second case, as shown in FIGS. 6 and 7, the used tool TA is mounted and held on the first mounting
先ず、図6(A)に示すように、マガジン60が割出し駆動されて、次使用工具TB及び埋栓Bのいずれをも把持していない空の把持部61を交換位置Pに割り出す。そして、第1の搭載部51が交換位置Pに位置するようにラム50が縦方向(下方)に移動された後に横方向(右方)に移動され、空の把持部61が第1の搭載部51に搭載保持されている使用済み工具TAを把持する。続いて、図6(B)に示すように、第1の搭載部51が使用済み工具TAを開放し、ラム50が縦方向(上方)に移動された後に横方向(左方)に移動されて第1の搭載部51が交換位置Pから離脱し、使用済み工具TAを第1の搭載部51から空の把持部61に移し換える。
First, as shown in FIG. 6 (A), the
次に、図6(C)に示すように、マガジン60が割出し駆動されて、次の空の把持部61を交換位置Pに割り出す。そして、第2の搭載部52が交換位置Pに位置するようにラム50が縦方向(下方)に移動された後に横方向(右方)に移動され、次の空の把持部61が第2の搭載部52に搭載保持されている埋栓Bを把持する。続いて、第2の搭載部52が埋栓Bを開放した後にラム50が縦方向(上方)に移動されて交換位置Pから離脱し、埋栓Bを第2の搭載部52から次の空の把持部61に移し換える。そして、図7(A)に示すように、第1の搭載部51が交換位置Pに位置するようにラム50が横方向(右方)に移動された後に縦方向(下方)に移動されて第1の搭載部51が埋栓Bを搭載保持する。続いて、ラム50が横方向(左方)に移動された後に縦方向(上方)に移動されて第1の搭載部51が交換位置Pから離脱し、埋栓Bを次の空の把持部61から第1の搭載部51に移し換える。
Next, as shown in FIG. 6C, the
次に、図7(B)に示すように、マガジン60が割出し駆動されて、次使用工具TBを把持する把持部61を交換位置Pに割り出す。そして、第2の搭載部52が交換位置Pに位置するようにラム50が横方向(右方)に移動された後に縦方向(下方)に移動されて第2の搭載部52が次使用工具TBを搭載保持する。続いて、図7(C)に示すように、ラム50が横方向(左方)に移動された後に縦方向(上方)に移動されて第2の搭載部52が交換位置Pから離脱し、次使用工具TBを把持部61から第2の搭載部62に移し換える。以上により第2の場合の工具交換が完了する。
Next, as shown in FIG. 7B, the
前述したように、第1の搭載部51を第2の搭載部52よりも突出した段差形状に形成し、埋栓Bを第2の搭載部52に装着したとき該段差Dを越えない厚さdに形成している。これにより、第1の搭載部51に装着されている使用済み工具TAを、交換位置Pに割り出された把持部61に埋栓Bと干渉することなく把持させることができる。また、交換位置Pに割り出された把持部61に把持されている次使用工具TBを、第1の搭載部51に埋栓Bと干渉することなく装着することができる。よって、使用済み工具TAの受け渡し動作時には第2の搭載部から埋栓を取り外さなくても良いので、工具交換時間を短縮して加工効率を向上させることができる。
As described above, the first mounting
なお、第1の搭載部51に埋栓Bが搭載保持され、第2の搭載部52に使用済み工具TAが搭載保持されている状態から、第1の搭載部51に搭載されている埋栓Bを第2の搭載部52に移し換え、マガジン60の把持部61に把持されている次使用工具TBを第1の搭載部51に装着する場合は、交換位置Pに割り出された把持部61に把持されている次使用工具TBを、第1の搭載部51に埋栓Bと干渉することなく装着することができる。よって、次使用工具TBの受け渡し動作時には第2の搭載部から埋栓を取り外さなくても良いので、工具交換時間を短縮して加工効率を向上させることができる。
なお、上述した実施形態では、工作機械として立旋盤を例に説明したが、横旋盤やマシニングセンタなど別態様の加工機であっても同様に適用することによって同様の効果を得ることができる。
It should be noted that the plug B mounted on the first mounting
In the above-described embodiment, a vertical lathe has been described as an example of a machine tool. However, the same effect can be obtained by applying the processing machine in a different manner such as a horizontal lathe or a machining center.
10…基台、20…スピンドル、30…X軸駆動部、40…Z軸駆動部、50…ラム(工具搭載部材)、51…第1の搭載部、52…第2の搭載部、60…マガジン、61…把持部、T,Ta,Tb,TA,TB…工具、B…埋栓。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
工具を着脱可能に搭載保持する第1及び第2の搭載部が並列に設けられており、前記スピンドルの軸方向と平行な縦方向及びそれと直交する横方向に移動可能な工具搭載部材と、
複数の前記工具及び前記搭載部を塞ぐ埋栓を把持する把持部を有し、前記工具搭載部材の移動により前記搭載部と前記把持部との間で前記工具又は前記埋栓を直接交換するように選択された把持部を交換位置に割り出すために割出し駆動されるマガジンと、を備え、
前記スピンドルにより前記工作物を回転させながら前記工具搭載部材を前記縦方向及び前記横方向に移動させて前記工作物を前記工具によって加工する工作機械であって、
前記第1の搭載部は、前記第2の搭載部よりも突出した段差形状に形成され、前記第2の搭載部側にのみ前記把持部の交換位置が配置され、
前記埋栓は、前記第2の搭載部に把持された状態で、前記第1の搭載部と前記把持部の交換位置との間で前記工具を直接交換する場合に前記把持部と干渉しない様に形成されていることを特徴とする工作機械。 A spindle on which a workpiece is mounted and driven to rotate;
A first and second mounting portion for detachably mounting and holding the tool, the tool mounting member being movable in the longitudinal direction parallel to the axial direction of the spindle and the lateral direction perpendicular thereto;
A plurality of the tools and a gripping part for gripping the plug that closes the mounting part, and the tool or the plug is directly exchanged between the mounting part and the gripping part by moving the tool mounting member; A magazine that is indexed and driven to index the selected gripping part to the replacement position,
A machine tool for processing the workpiece by the tool by moving the tool mounting member in the vertical direction and the horizontal direction while rotating the workpiece by the spindle,
The first mounting portion is formed in a stepped shape protruding from the second mounting portion, and the replacement position of the gripping portion is disposed only on the second mounting portion side,
When the tool is directly exchanged between the first mounting portion and the replacement position of the gripping portion while the plug is gripped by the second mounting portion, it does not interfere with the gripping portion. A machine tool characterized by being formed in.
前記工具搭載部材は、前記スピンドル軸と直交方向に移動可能な本体に前記スピンドル軸と平行方向に移動可能に装架されており、前記第1及び第2の搭載部は、前記工具搭載部材の先端に形成されていることを特徴とする工作機械。 In claim 1,
The tool mounting member is mounted on a main body movable in a direction orthogonal to the spindle axis so as to be movable in a direction parallel to the spindle axis, and the first and second mounting portions are provided on the tool mounting member. A machine tool characterized by being formed at the tip.
前記工具搭載部材は、ラムタイプであることを特徴とする工作機械。 In claim 1 or 2,
The machine tool characterized in that the tool mounting member is a ram type.
前記直接交換とは、前記工具又は前記埋栓を前記交換位置の把持部と前記搭載部との間で挿抜する動作が、前記工具搭載部材の前記縦方向及び前記横方向の移動を利用したものであることを特徴とする工作機械。 In any one of Claims 1-3,
In the direct replacement, the operation of inserting and removing the tool or the plug between the gripping portion at the replacement position and the mounting portion utilizes the movement in the vertical direction and the horizontal direction of the tool mounting member. A machine tool characterized by
前記第1及び第2の搭載部の何れか一方に前記工具が搭載保持され他方に前記埋栓が搭載保持された状態で工具交換する場合、
前記埋栓を他方の前記搭載部に移動させた後、空きとなった前記搭載部に交換工具を取り付けることを特徴とする工具交換方法。 In the machine tool according to any one of claims 1 to 4,
When exchanging a tool in a state where the tool is mounted and held on one of the first and second mounting portions and the plug is mounted and held on the other,
After moving the plug to the other mounting part, a tool change method is provided, in which a replacement tool is attached to the mounting part that is empty.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008274068A JP2010099782A (en) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | Machine tool and tool changing method |
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---|---|---|---|---|
JPH0592301A (en) * | 1991-09-30 | 1993-04-16 | Kitamura Mach Co Ltd | Machine tool |
JPH10113844A (en) * | 1996-10-14 | 1998-05-06 | Toshiba Mach Co Ltd | Machine tool with two spindle heads |
-
2008
- 2008-10-24 JP JP2008274068A patent/JP2010099782A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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