JP2012061526A - Machine tool - Google Patents

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JP2012061526A JP2010205544A JP2010205544A JP2012061526A JP 2012061526 A JP2012061526 A JP 2012061526A JP 2010205544 A JP2010205544 A JP 2010205544A JP 2010205544 A JP2010205544 A JP 2010205544A JP 2012061526 A JP2012061526 A JP 2012061526A
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Yutaka Kuribayashi
裕 栗林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform rotational drive of a rotary type magazine by the driving force of a main shaft motor without incurring reduction in durability.SOLUTION: A machine tool 1 includes a frame 4, a main shaft 22 detachably holding a tool holder 75, a main shaft motor 23 rotating the main shaft 22, a main shaft head 6 holding the main shaft motor 23 and moving vertically relative to the frame 4, a main shaft side gear 31 provided on the outer circumferential part of the lower end side of the main shaft 22 and rotating with the main shaft 22 driven with the main shaft motor 23, a rotary type magazine 8 rotatably supported with the frame 4, and a magazine side gear 32 rotating the rotary type magazine 8 in the circumferential direction through the rotation of the main shaft 22 by meshing with the main shaft side gear 31. The magazine side gear 32 is provided to advance in a direction toward a meshing position to mesh with the main shaft side gear 31 or in a direction toward a separating position to separate from the main shaft side gear 31, relative to the rotary type magazine 8.

Description

本発明は、複数の工具保持部を有する工具マガジンを回転可能に設け、主軸モータの回転駆動により工具マガジンの回転を行う工作機械に関する。   The present invention relates to a machine tool in which a tool magazine having a plurality of tool holding portions is rotatably provided, and the tool magazine is rotated by a rotational drive of a spindle motor.

工作機械の一種として、周方向複数箇所に工具を保持可能な回転型マガジンを備えたタレット式工作機械がある。工作機械は、主軸ヘッドに設けた主軸の下端に工具を着脱可能に装着する。工作機械は、主軸の上端に連結された主軸モータの回転により被加工物の切削加工を行う。工具交換の際には、工具交換装置が回転型マガジンを回転させることで目的の工具を所定の割り出し位置に位置させる一方、昇降移動機構が主軸ヘッドをZ軸方向の所定位置に昇降移動させる。工具交換装置は、主軸の下端に保持している工具と、上記割り出し位置に保持されている工具とを交換する。   As a type of machine tool, there is a turret type machine tool provided with a rotary magazine capable of holding a tool at a plurality of locations in the circumferential direction. The machine tool detachably attaches a tool to the lower end of the spindle provided on the spindle head. A machine tool cuts a workpiece by rotation of a spindle motor connected to the upper end of the spindle. At the time of tool change, the tool changer rotates the rotary magazine to position the target tool at a predetermined index position, while the elevating mechanism moves the spindle head up and down to a predetermined position in the Z-axis direction. The tool changer exchanges a tool held at the lower end of the main spindle and a tool held at the index position.

特許文献1の自動工具交換装置は、回転型マガジンの回転を主軸モータの駆動により行う。自動工具交換装置は、主軸ヘッドが上記工具交換位置とは異なる別のZ軸位置(以下、マガジン回転駆動位置と称す)に位置した際に、主軸に設けた主軸側ギヤと回転型マガジンに設けたマガジン側ギヤとを噛合させる。自動工具交換装置は、主軸側ギヤとマガジン側ギヤが噛合している際に主軸モータを駆動させることで、回転型マガジンを回転させて目的の工具を上記割り出し位置に位置決めする。その後、自動工具交換装置は、主軸ヘッドをZ軸方向に昇降移動させて工具交換位置に位置させることで、工具交換を行う。   The automatic tool changer disclosed in Patent Document 1 rotates a rotary magazine by driving a spindle motor. The automatic tool changer is provided on the spindle-side gear provided on the spindle and the rotary magazine when the spindle head is located at a different Z-axis position (hereinafter referred to as magazine rotation drive position) different from the tool change position. Engage the magazine side gear. The automatic tool changer rotates the rotary magazine to position the target tool at the index position by driving the spindle motor when the spindle side gear and the magazine side gear are engaged with each other. Thereafter, the automatic tool changer performs tool change by moving the spindle head up and down in the Z-axis direction and positioning it at the tool change position.

特開2006−123116号公報JP 2006-123116 A

しかしながら、特許文献1の自動工具交換装置は、主軸に設けた主軸側ギヤと回転型マガジンに設けたマガジン側ギヤとを噛合させる際、重量の重い回転型マガジンの全体が主軸に対して進退する。この結果、主軸側ギヤとマガジン側ギヤとの噛合時に工作機械に大きな衝撃が生じ、工作機械の耐久性の低下を招くおそれがあった。   However, in the automatic tool changer disclosed in Patent Document 1, when the main shaft side gear provided on the main shaft is engaged with the magazine side gear provided on the rotary magazine, the entire heavy rotating magazine moves forward and backward with respect to the main shaft. . As a result, a large impact is generated on the machine tool when the main shaft side gear and the magazine side gear are engaged with each other, and there is a possibility that the durability of the machine tool is lowered.

本発明の目的は、耐久性の低下を招くことなく、主軸モータの駆動力により回転型マガジンの回転を行うことができる工作機械を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a machine tool capable of rotating a rotary magazine by a driving force of a spindle motor without causing a decrease in durability.

上記目的を達成するために、第1の発明は、フレームと、工具を着脱可能に保持する主軸と、前記主軸を回転駆動する主軸モータと、前記主軸モータを保持し、前記フレームに対して上下動可能な主軸ヘッドと、前記主軸の外周部に設けられ、前記主軸モータの駆動により前記主軸とともに回転する主軸側ギヤと、前記工具を保持する工具保持部を周方向複数箇所に備え、前記フレームに回転可能に支持される回転型マガジンと、前記主軸側ギヤに噛合して前記主軸の回転により前記回転型マガジンを前記周方向に回転駆動させるマガジン側ギヤと、を備えた工作機械において、前記マガジン側ギヤは、前記回転型マガジンに対し、前記主軸側ギヤに噛合する噛合位置へ向かう方向と前記主軸側ギヤから離脱する離脱位置へ向かう方向とに、進退可能に設けられることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a frame, a spindle that detachably holds a tool, a spindle motor that rotationally drives the spindle, and a spindle motor that holds the spindle motor up and down. The frame includes a movable spindle head, a spindle-side gear that is provided on an outer peripheral portion of the spindle and that rotates together with the spindle by driving the spindle motor, and a tool holding unit that holds the tool at a plurality of locations in the circumferential direction. In a machine tool comprising: a rotary magazine that is rotatably supported on a magazine; and a magazine-side gear that meshes with the spindle-side gear and rotates the spindle-type magazine in the circumferential direction by the rotation of the spindle. The magazine-side gear is in a direction toward the meshing position for meshing with the spindle-side gear and a direction toward a disengaging position for separating from the spindle-side gear with respect to the rotary magazine. It is provided to enable withdrawal characterized.

本願第1発明の工作機械においては、回転型マガジンに設けたマガジン側ギヤが主軸に対して進退する。これにより、回転型マガジンの全体が主軸に対して進退する構造と異なり、工作機械はマガジン側ギヤと主軸側ギヤとの噛合時に大きな衝撃が生じることがない。この結果、工作機械は、その耐久性を向上することができる。また、工作機械は、マガジン側ギヤと主軸側ギヤとの噛合時の衝撃を緩和するために回転型マガジンの移動速度を落とす必要がない。それ故、工作機械は工具交換に必要な時間を短縮することができる。   In the machine tool according to the first aspect of the present invention, the magazine side gear provided in the rotary magazine advances and retreats with respect to the main shaft. Thus, unlike the structure in which the entire rotary magazine advances and retreats with respect to the main shaft, the machine tool does not receive a large impact when the magazine side gear and the main shaft side gear are engaged. As a result, the machine tool can improve its durability. Further, the machine tool does not need to reduce the moving speed of the rotary magazine in order to reduce the impact when the magazine side gear and the main shaft side gear are engaged. Therefore, the machine tool can reduce the time required for tool change.

第2発明は、上記第1発明において、前記主軸ヘッドを上下方向に移動させる上下移動機構をさらに備え、前記回転型マガジン及び前記主軸ヘッドの少なくとも一方に、前記上下移動機構による前記主軸ヘッドの上下方向の移動と連動して前記マガジン側ギヤを前記噛合位置と前記離脱位置との間で進退させる、進退機構を設けたことを特徴とする。   A second invention further includes a vertical movement mechanism for moving the spindle head in the vertical direction in the first invention, wherein at least one of the rotary magazine and the spindle head is moved up and down by the vertical movement mechanism. An advance / retreat mechanism is provided for advancing / retreating the magazine side gear between the meshing position and the disengagement position in conjunction with the movement of the direction.

本願第2発明の工作機械は、上下移動機構による主軸ヘッドの上下方向の移動と連動して、マガジン側ギヤを噛合位置と離脱位置との間で進退させる進退機構を備える。工作機械は、マガジン側ギヤと主軸側ギヤとの噛合及び離脱を円滑に行うことができる。   The machine tool according to the second aspect of the present invention includes an advance / retreat mechanism that moves the magazine side gear forward and backward between the meshing position and the disengagement position in conjunction with the vertical movement of the spindle head by the vertical movement mechanism. The machine tool can smoothly engage and disengage the magazine side gear and the main shaft side gear.

第3発明は、上記第2発明において、前記進退機構は、前記マガジン側ギヤを、前記回転型マガジンの回転軸と平行に移動させることにより前記噛合位置と前記離脱位置との間で進退させることを特徴とする。   In a third aspect based on the second aspect, the advance / retreat mechanism moves the magazine side gear back and forth between the meshing position and the disengagement position by moving the magazine side gear parallel to the rotation axis of the rotary magazine. It is characterized by.

本願第3発明の工作機械では、進退機構が、マガジン側ギヤを回転型マガジンの回転軸と平行に移動させる。これにより、工作機械は簡素な構造でマガジン側ギヤを進退させることができる。   In the machine tool of the third invention of the present application, the advance / retreat mechanism moves the magazine side gear in parallel with the rotation axis of the rotary magazine. Thereby, the machine tool can advance and retract the magazine side gear with a simple structure.

第4発明は、上記第2発明において、前記進退機構は、前記マガジン側ギヤを、前記回転型マガジンに設けた揺動軸を中心として揺動させることにより前記噛合位置と前記離脱位置との間で進退させることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention based on the second aspect, the advance / retreat mechanism swings the magazine side gear about a swing shaft provided in the rotary magazine so as to be between the engagement position and the disengagement position. It is characterized by advancing and retreating.

本願第4発明の工作機械では、進退機構が、マガジン側ギヤを回転型マガジンに設けた揺動軸を中心として揺動させる。これにより、工作機械は、揺動軸の揺動中心まわりの揺動運動を利用してマガジン側ギヤを進退させることができる。   In the machine tool according to the fourth aspect of the present invention, the advance / retreat mechanism swings the magazine side gear about the swing shaft provided in the rotary magazine. As a result, the machine tool can advance and retract the magazine side gear by utilizing the swing motion around the swing center of the swing shaft.

第5発明は、上記第2乃至第4発明の何れかにおいて、前記進退機構が前記マガジン側ギヤを前記離脱位置に後退させた場合に前記回転型マガジンの回転を阻止するロック機構をさらに備えることを特徴とする。   According to a fifth invention, in any one of the second to fourth inventions, further comprising a lock mechanism for preventing the rotation type magazine from rotating when the advance / retreat mechanism retracts the magazine side gear to the disengagement position. It is characterized by.

本願第5発明の工作機械は、マガジン側ギヤが離脱位置に後退したとき、回転型マガジンの回転を阻止するロック機構を備える。これにより、工作機械は主軸の回転を回転型マガジンに伝達しないとき、回転型マガジンが回転するのを確実に防止することができる。   The machine tool according to the fifth aspect of the present invention includes a lock mechanism that prevents rotation of the rotary magazine when the magazine-side gear moves backward to the disengagement position. Thereby, when the machine tool does not transmit the rotation of the main shaft to the rotary magazine, it can reliably prevent the rotary magazine from rotating.

本発明によれば、耐久性の低下を招くことなく、主軸モータの駆動力により回転型マガジンの回転を行うことができる。   According to the present invention, the rotary magazine can be rotated by the driving force of the main shaft motor without deteriorating the durability.

本発明の一実施の形態の工作機械の全体構成を示す側面図である。1 is a side view showing an overall configuration of a machine tool according to an embodiment of the present invention. 工作機械の主軸ヘッドの周辺部の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the peripheral part of the spindle head of a machine tool. 主軸ヘッドの周辺部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the peripheral part of a spindle head. 回転型マガジンを取り去った状態の主軸ヘッドの周辺部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the peripheral part of the spindle head of the state which removed the rotation type magazine. 主軸ヘッドの周辺部の詳細構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the detailed structure of the peripheral part of a spindle head. 駆動力伝達機構を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a driving force transmission mechanism. 主軸ヘッドの部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the part of a spindle head. (a)は、工具ホルダを示す側面図、(b)は、工具ホルダの平面図である。(A) is a side view which shows a tool holder, (b) is a top view of a tool holder. 工作機械の電気的構成を示す図である。It is a figure which shows the electric constitution of a machine tool. 主軸の工具装着部に装着された工具を交換する際に実行される工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process performed when replacing | exchanging the tool with which the tool mounting part of the main shaft was mounted | worn. マガジン側ギヤを揺動によって進退させる変形例における、主軸ヘッドの周辺部の詳細構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the detailed structure of the peripheral part of a spindle head in the modification which advances / retreats the magazine side gear by rocking | fluctuating.

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、図1の紙面左方、右方、表面、背面を、夫々工作機械1の前方、後方、右方、左方とする。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the left side, the right side, the front surface, and the back surface of FIG. 1 are defined as the front, rear, right, and left sides of the machine tool 1, respectively.

図1及び図2に示すように、工作機械1は、基台1Aと、基台1Aに設けたテーブル135と、XY軸移動装置(図示略)と、Z軸移動装置(上下移動機構)5と、主軸駆動装置20と、工具交換装置2と、これら複数の移動機構及び駆動機構の動作をそれぞれ数値制御する数値制御装置9とから構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the machine tool 1 includes a base 1 </ b> A, a table 135 provided on the base 1 </ b> A, an XY axis moving device (not shown), and a Z axis moving device (vertical moving mechanism) 5. And a spindle driving device 20, a tool changer 2, and a numerical control device 9 for numerically controlling the operations of the plurality of moving mechanisms and driving mechanisms.

XY軸移動装置は、X軸モータ131(図9参照)及びY軸モータ132(図9参照)を備えている。XY軸移動装置は、ワーク(図示略)を保持したテーブル135を、直交するX軸方向(左右方向)とY軸方向(前後方向)とに移動する。コラム3は、基台1Aに垂直に立設する。コラム3は、その上方において前方に延びる一対のフレーム4を支持している。一対のフレーム4は、その前端部に工具交換装置2を支持している。主軸ヘッド6は、一対のフレーム4の間に配置している。主軸ヘッド6は、その前側に円筒状のヘッド本体6aを備えている。主軸ヘッド6は、コラム3に沿ってZ軸方向(上下方向)に昇降移動可能に設けてある。   The XY axis movement device includes an X axis motor 131 (see FIG. 9) and a Y axis motor 132 (see FIG. 9). The XY-axis moving device moves a table 135 holding a work (not shown) in the X-axis direction (left-right direction) and the Y-axis direction (front-back direction) orthogonal to each other. The column 3 stands vertically on the base 1A. The column 3 supports a pair of frames 4 extending forward in the upper portion thereof. The pair of frames 4 support the tool changer 2 at their front end portions. The spindle head 6 is disposed between the pair of frames 4. The spindle head 6 includes a cylindrical head body 6a on the front side thereof. The spindle head 6 is provided so as to be movable up and down in the Z-axis direction (vertical direction) along the column 3.

Z軸移動装置5は、Z軸モータ15とボールネジ機構(図示省略)とを備えている。Z軸モータ15は、コラム3の上部に設けてある。ボールネジ機構は、コラム3に設けてある。Z軸モータ15は、ボールネジ機構を正逆の両方向に回転させることで主軸ヘッド6をZ軸方向に昇降移動させる。主軸ヘッド6は、その内部に鉛直方向に主軸22を回転自在に設けている。図2では、主軸22及び主軸ヘッド6は、上記Z軸モータ15の駆動により最も上昇した位置に移動した状態を示している。   The Z-axis moving device 5 includes a Z-axis motor 15 and a ball screw mechanism (not shown). The Z-axis motor 15 is provided in the upper part of the column 3. The ball screw mechanism is provided in the column 3. The Z-axis motor 15 moves the spindle head 6 up and down in the Z-axis direction by rotating the ball screw mechanism in both forward and reverse directions. The main spindle head 6 has a main spindle 22 rotatably provided in the vertical direction. FIG. 2 shows a state in which the main shaft 22 and the main shaft head 6 are moved to the most elevated position by driving the Z-axis motor 15.

主軸駆動装置20は、主軸モータ23を備えている。主軸モータ23は、主軸ヘッド6のヘッド本体6aの上部に設けてある。主軸モータ23は、主軸22を回転させる。主軸22は、主軸モータ23にカップリング24を介して連結している。主軸22は、その下端部に工具装着部21を有する。主軸22は、その下端の外周に主軸側ギヤ31が主軸22と同一軸心に設けてある。   The spindle drive device 20 includes a spindle motor 23. The spindle motor 23 is provided in the upper part of the head body 6 a of the spindle head 6. The main shaft motor 23 rotates the main shaft 22. The main shaft 22 is connected to the main shaft motor 23 via a coupling 24. The main shaft 22 has a tool mounting portion 21 at its lower end. The main shaft 22 is provided with a main shaft side gear 31 on the outer periphery of the lower end thereof at the same axis as the main shaft 22.

工具交換装置2は、回転型マガジン8を備えている。工具交換装置2は、回転型マガジン8と主軸22との間で、工具ホルダ75を自動的に受け渡す。   The tool changer 2 includes a rotary magazine 8. The tool changer 2 automatically transfers the tool holder 75 between the rotary magazine 8 and the main shaft 22.

図2〜図4に示すように、回転型マガジン8は、全体が略円筒状に形成してある。回転型マガジン8は、その中心軸線が主軸22の中心軸線に対して所定の角度をなすように傾斜し、ヘッド本体6aの前面側に設けてある。回転型マガジン8は、フレーム4の先端部に取り付けられたハウジング40と、ハウジング40に遊嵌されたケーシング60とを備えている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the rotary magazine 8 is formed in a substantially cylindrical shape as a whole. The rotary magazine 8 is inclined so that the central axis thereof forms a predetermined angle with respect to the central axis of the main shaft 22, and is provided on the front side of the head body 6a. The rotary magazine 8 includes a housing 40 attached to the front end of the frame 4 and a casing 60 that is loosely fitted in the housing 40.

ケーシング60は、前端面が閉じた略円筒形状に形成してある。ケーシング60は、その前端面の中心に回転軸61の一端が取り付けられる。ケーシング60は、回転軸61とともに回転可能に構成されている。ケーシング60には、複数のアーム27(工具保持部)が周方向に等間隔で配置されている。各アーム27は、主軸ヘッド6のヘッド本体6aに設けたカム機構(図示略)によって、主軸ヘッド6の上下動に伴ってケーシング60に対して回動する。各アーム27は、工具ホルダ75を保持可能である。   The casing 60 is formed in a substantially cylindrical shape with a closed front end surface. One end of the rotating shaft 61 is attached to the center of the front end surface of the casing 60. The casing 60 is configured to be rotatable together with the rotating shaft 61. In the casing 60, a plurality of arms 27 (tool holding portions) are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each arm 27 is rotated with respect to the casing 60 as the spindle head 6 moves up and down by a cam mechanism (not shown) provided in the head body 6 a of the spindle head 6. Each arm 27 can hold a tool holder 75.

図5に示すように、工具装着部21は、工具74を装着した工具ホルダ75の上部を嵌挿可能である。工具装着部21は、その上方にホルダ挟持部25を有する。このホルダ挟持部25は、工具ホルダ75の上端に設けられているプルスタッド75d(図8参照)を把持することで工具装着部21に工具ホルダ75を装着でき、また把持を解除することで工具ホルダ75の取り外しができる。   As shown in FIG. 5, the tool mounting portion 21 can be inserted into the upper portion of the tool holder 75 on which the tool 74 is mounted. The tool mounting part 21 has a holder clamping part 25 above it. The holder clamping portion 25 can attach the tool holder 75 to the tool attachment portion 21 by grasping a pull stud 75d (see FIG. 8) provided at the upper end of the tool holder 75, and can release the tool by releasing the grasp. The holder 75 can be removed.

図5及び図6に示すように、ケーシング60に設けられた回転軸61の他端部は、ハウジング40内に挿入され回転自在に支持されている。回転軸61は、その他端部にギヤ61aを形成している。図5は、主軸22及び主軸ヘッド6が、上記Z軸モータ15の駆動により最も上昇した位置に移動した状態を示している。   As shown in FIGS. 5 and 6, the other end portion of the rotating shaft 61 provided in the casing 60 is inserted into the housing 40 and is rotatably supported. The rotating shaft 61 forms a gear 61a at the other end. FIG. 5 shows a state in which the spindle 22 and the spindle head 6 have moved to the most elevated position by driving the Z-axis motor 15.

ハウジング40は、その内部に、主軸22の回転力を利用して回転型マガジン8を回転させる駆動力伝達機構8Aを備えている。駆動力伝達機構8Aは、ハウジング40内の下部に設けた可動軸41と、ボールスプライン45と、ハウジング40内で回転自在である第1段付きギヤ軸47及び第2段付きギヤ軸48とを有している。   The housing 40 includes a driving force transmission mechanism 8 </ b> A that rotates the rotary magazine 8 using the rotational force of the main shaft 22. The driving force transmission mechanism 8A includes a movable shaft 41 provided at a lower portion in the housing 40, a ball spline 45, a first stepped gear shaft 47 and a second stepped gear shaft 48 that are rotatable in the housing 40. Have.

可動軸41は、前端側にフランジ42を有し、後端側にベベルギヤからなるマガジン側ギヤ32を有する。可動軸41は、その後端部に可動軸41に対して相対的に回転可能に支持された円形状に膨出するカムの接触子44を形成している。ボールスプライン45は、可動軸41の中間部に設けてある。ボールスプライン45は、可動軸41の回転力を伝達するとともに軸方向の円滑な移動を可能とする。可動軸41は、フランジ42とハウジング40との間に回転可能に介挿された押圧バネ46によって接触子44がカム溝51に当接する方向に付勢されている。   The movable shaft 41 has a flange 42 on the front end side and a magazine side gear 32 formed of a bevel gear on the rear end side. The movable shaft 41 forms a contact 44 of a cam that bulges in a circular shape and is supported at the rear end thereof so as to be rotatable relative to the movable shaft 41. The ball spline 45 is provided at an intermediate portion of the movable shaft 41. The ball spline 45 transmits the rotational force of the movable shaft 41 and enables smooth movement in the axial direction. The movable shaft 41 is biased in a direction in which the contact 44 abuts against the cam groove 51 by a pressing spring 46 that is rotatably inserted between the flange 42 and the housing 40.

第1段付きギヤ軸47は、ギヤ47aと、ギヤ47aより小径のギヤ47bとを有する。ギヤ47aはボールスプライン45に設けられたギヤ45aと噛合している。第2段付きギヤ軸48は、ギヤ48aと、ギヤ48aより小径のギヤ48bとを有する。ギヤ48aは第1段付きギヤ軸47のギヤ47bと噛合している。第2段付きギヤ軸48のギヤ48bは、回転軸61のギヤ61aと噛合している。   The first stepped gear shaft 47 has a gear 47a and a gear 47b having a smaller diameter than the gear 47a. The gear 47 a meshes with a gear 45 a provided on the ball spline 45. The second stepped gear shaft 48 includes a gear 48a and a gear 48b having a smaller diameter than the gear 48a. The gear 48 a meshes with the gear 47 b of the first stepped gear shaft 47. The gear 48 b of the second stepped gear shaft 48 meshes with the gear 61 a of the rotating shaft 61.

上記構成により、マガジン側ギヤ32が主軸側ギヤ31と噛合した状態で、主軸22が回転するとマガジン側ギヤ32は回転する。マガジン側ギヤ32が回転すると、可動軸41を介してボールスプライン45は回転する。ボールスプライン45が回転すると、ボールスプライン45のギヤ45a、第1段付きギヤ軸47、第2段付きギヤ軸48を介して回転軸61が回転する。回転軸61の回転によって回転型マガジン8は回転する(図5の円矢印参照)。   With the above configuration, the magazine side gear 32 rotates when the main shaft 22 rotates while the magazine side gear 32 is engaged with the main shaft side gear 31. When the magazine side gear 32 rotates, the ball spline 45 rotates via the movable shaft 41. When the ball spline 45 rotates, the rotation shaft 61 rotates through the gear 45a of the ball spline 45, the first stepped gear shaft 47, and the second stepped gear shaft 48. The rotary magazine 8 is rotated by the rotation of the rotary shaft 61 (see the circular arrow in FIG. 5).

図5及び図7に示すように、主軸ヘッド6のヘッド本体6aの前端面は、可動軸41の接触子44が係合可能なカム溝51を上下方向に有するカム50を備えている。カム50は、カム溝51の下端部に設けた傾斜部51aと、傾斜部51aの上方に延びる鉛直部51bとを有する。傾斜部51aは、下方に位置するに連れヘッド本体6a側に向かう。カム50は、押圧バネ46の付勢によって接触子44が常にカム溝51内に押圧される。主軸ヘッド6の昇降に伴うカム溝51の移動に追従して可動軸41が進退する(図2、図5中の双方向矢印参照)ので、主軸ヘッド6の昇降と連動してマガジン側ギヤ32は進退する。   As shown in FIGS. 5 and 7, the front end surface of the head body 6 a of the spindle head 6 includes a cam 50 having a cam groove 51 that can engage with a contact 44 of the movable shaft 41 in the vertical direction. The cam 50 has an inclined portion 51a provided at the lower end portion of the cam groove 51, and a vertical portion 51b extending above the inclined portion 51a. The inclined portion 51a is directed toward the head body 6a as it is positioned below. In the cam 50, the contact 44 is always pressed into the cam groove 51 by the biasing force of the pressing spring 46. The movable shaft 41 advances and retreats following the movement of the cam groove 51 as the spindle head 6 moves up and down (see the double-headed arrows in FIGS. 2 and 5). Advances and retreats.

主軸ヘッド6が上昇すると、接触子44は、カム溝51の傾斜部51aに位置する。故に、可動軸41はヘッド本体6a方向へ移動する。可動軸41の移動によって、マガジン側ギヤ32は主軸側ギヤ31と噛合する噛合位置へ向かう方向(図5中(ア)方向)に、ケーシング60の回転軸61と平行に前進する。主軸ヘッド6が最上位位置(回転型マガジン8が回転可能な位置であるマガジン回転駆動位置)に上昇した状態で、マガジン側ギヤ32は噛合位置に達して主軸側ギヤ31と噛合する。マガジン側ギヤ32が主軸側ギヤ31と噛合した状態で、主軸側ギヤ31が回転すると可動軸41は回転する。可動軸41の回転によって第1及び第2段付きギヤ軸47、48を介して回転軸61が回転し、回転型マガジン8は回転する。   When the spindle head 6 is raised, the contact 44 is positioned on the inclined portion 51 a of the cam groove 51. Therefore, the movable shaft 41 moves in the direction of the head body 6a. Due to the movement of the movable shaft 41, the magazine side gear 32 moves forward in parallel with the rotating shaft 61 of the casing 60 in a direction (a direction in FIG. 5) toward the meshing position where the magazine side gear 31 meshes. With the spindle head 6 raised to the uppermost position (the magazine rotation drive position where the rotary magazine 8 is rotatable), the magazine side gear 32 reaches the meshing position and meshes with the spindle side gear 31. When the main shaft side gear 31 rotates in a state where the magazine side gear 32 is engaged with the main shaft side gear 31, the movable shaft 41 rotates. As the movable shaft 41 rotates, the rotary shaft 61 rotates through the first and second stepped gear shafts 47 and 48, and the rotary magazine 8 rotates.

主軸ヘッド6が下降する場合、カム溝51の傾斜部51aに位置する接触子44は、カム溝51の鉛直部51bに位置するまでは、傾斜部51aによって前方側に押される。故に、可動軸41はヘッド本体6aから離反する方向へ移動する。マガジン側ギヤ32は主軸側ギヤ31との噛合から離脱する離脱位置へ向かう方向(図5中(イ)方向)に、ケーシング60の回転軸61と平行に後退する。マガジン側ギヤ32が主軸側ギヤ31から離脱した場合、主軸22が回転しても、回転型マガジン8は回転しない。更に、主軸ヘッド6が下降すると、接触子44はカム溝51の傾斜部51aから鉛直部51bに至り、マガジン側ギヤ32は離脱位置に後退する。接触子44がカム溝51の鉛直部51bに位置する間、マガジン側ギヤ32はその離脱位置を維持する。尚、上記カム50と押圧バネ46は、各請求項記載の進退機構を構成している。   When the spindle head 6 is lowered, the contact 44 positioned at the inclined portion 51 a of the cam groove 51 is pushed forward by the inclined portion 51 a until it is positioned at the vertical portion 51 b of the cam groove 51. Therefore, the movable shaft 41 moves in a direction away from the head body 6a. The magazine side gear 32 retreats in parallel with the rotary shaft 61 of the casing 60 in a direction (a direction (A) in FIG. 5) toward the disengagement position where the magazine side gear 32 is disengaged from the engagement with the main shaft side gear 31. When the magazine side gear 32 is detached from the main shaft side gear 31, the rotary magazine 8 does not rotate even if the main shaft 22 rotates. When the spindle head 6 is further lowered, the contact 44 reaches the vertical portion 51b from the inclined portion 51a of the cam groove 51, and the magazine side gear 32 moves backward to the disengagement position. While the contactor 44 is positioned in the vertical portion 51b of the cam groove 51, the magazine side gear 32 maintains its disengaged position. The cam 50 and the pressing spring 46 constitute an advance / retreat mechanism described in each claim.

図8(a)及び図8(b)に示すように、工具ホルダ75は、その下端に工具74を装着する工具装着部75aと、その上部に位置する鍔状部75bと、更にその上部に位置するテーパー部75cと、最も上端部に位置するプルスタッド75dとが一体に形成されている。鍔状部75bの外周の180°対向する2箇所には、当該工具ホルダ75自体の回転方向の位置決めを目的としたキー溝75eが凹設されている。   As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), the tool holder 75 has a tool mounting portion 75a for mounting the tool 74 at the lower end thereof, a hook-shaped portion 75b positioned at the upper portion thereof, and a further upper portion thereof. The taper portion 75c positioned and the pull stud 75d positioned at the uppermost end are integrally formed. Key grooves 75e are provided in two locations on the outer periphery of the bowl-shaped portion 75b that are opposed to each other by 180 ° in order to position the tool holder 75 itself in the rotational direction.

工具ホルダ75がアーム27に保持されている際には、鍔状部75bから上方の部分が露出する状態となる。一方のキー溝75eはアーム27が有するキー(図示略)と係合することで工具ホルダ75自体の回転方向の位置決めが行われる。   When the tool holder 75 is held by the arm 27, the upper part is exposed from the flange 75b. One key groove 75e is engaged with a key (not shown) of the arm 27 so that the tool holder 75 itself is positioned in the rotational direction.

主軸22は、下端に工具ホルダ75のキー溝75eと係合可能なドライブキー26(図10参照)を設けている。工具ホルダ75を工具装着部21に装着する場合、主軸22は主軸側ギヤ31の回転方向位置を工具ホルダ75のキー溝75eとドライブキー26とを係合可能な360°中の所定の1箇所(オリエント位置)に位置決めする。   The main shaft 22 is provided with a drive key 26 (see FIG. 10) that can be engaged with the keyway 75e of the tool holder 75 at the lower end. When the tool holder 75 is mounted on the tool mounting portion 21, the main shaft 22 has a rotational position of the main shaft side gear 31 at a predetermined position in 360 ° where the key groove 75 e of the tool holder 75 and the drive key 26 can be engaged. Position to (orient position).

図9を参照して、工作機械1の電気的構成について説明する。工作機械1の数値制御装置9は、制御回路110と、各種駆動回路121〜125とを有している。制御回路110は、ROM112に記憶した制御プログラム等を実行することで、工作機械1の加工動作及び工具交換動作等を制御する。制御回路110は、CPU111、ROM112及びRAM113からなるマイクロコンピュータと、入力インターフェース114及び出力インターフェース115とを基本に構成している。   The electrical configuration of the machine tool 1 will be described with reference to FIG. The numerical control device 9 of the machine tool 1 includes a control circuit 110 and various drive circuits 121 to 125. The control circuit 110 controls a machining operation and a tool change operation of the machine tool 1 by executing a control program stored in the ROM 112. The control circuit 110 basically includes a microcomputer including a CPU 111, a ROM 112, and a RAM 113, and an input interface 114 and an output interface 115.

入力インターフェース114は、工作機械1の前面に設けた操作パネル(図示略)のキーボード130と電気的に接続している。出力インターフェース115は、X軸モータ131を駆動する駆動回路121、Y軸モータ132を駆動する駆動回路122、Z軸モータ15を駆動する駆動回路123、主軸モータ23を駆動する駆動回路124、操作パネルのCRT133を駆動するための駆動回路125等と、各々電気的に接続している。   The input interface 114 is electrically connected to a keyboard 130 of an operation panel (not shown) provided on the front surface of the machine tool 1. The output interface 115 includes a drive circuit 121 that drives the X-axis motor 131, a drive circuit 122 that drives the Y-axis motor 132, a drive circuit 123 that drives the Z-axis motor 15, a drive circuit 124 that drives the spindle motor 23, and an operation panel. Are electrically connected to a drive circuit 125 for driving the CRT 133.

図10を参照して、主軸22の工具装着部21に装着された工具ホルダ75を交換する際に実行される工程を説明する。尚、図中では関係する部分だけを模式的なモデル図で示しており、特に理解が容易なように、マガジン側ギヤ32の中心軸と回転型マガジン8の回転軸61を同一軸で構成し、且つそれらを主軸22と平行に配置して示している。   With reference to FIG. 10, the process performed when exchanging the tool holder 75 with which the tool mounting part 21 of the main shaft 22 was mounted | worn is demonstrated. In the figure, only the relevant part is shown by a schematic model diagram. For easy understanding, the central axis of the magazine side gear 32 and the rotary shaft 61 of the rotary magazine 8 are configured on the same axis. These are shown in parallel with the main shaft 22.

図10(a)に示すように、所定の工具74による切削加工を行った後、主軸ヘッド6は上昇移動してZ軸原点(B点)で静止する。このとき、回転型マガジン8は、前回工具交換時の工具割り出しにより1つのアーム27を主軸22の下方延長線上(割り出し位置)に配置している。回転型マガジン8及びマガジン側ギヤ32の回転方向位置は、割り出し回転方向位置である。主軸22はオリエント位置にある。工具装着部21は、工具ホルダ75の鍔状部75bより上方部分を収納している。工具装着部21のドライブキー26は、工具ホルダ75のキー溝75eに係合している。   As shown in FIG. 10 (a), after cutting with a predetermined tool 74, the spindle head 6 moves upward and stops at the Z-axis origin (point B). At this time, the rotary magazine 8 has one arm 27 arranged on the lower extension line (index position) of the main shaft 22 by the indexing of the tool at the previous tool change. The rotational direction positions of the rotary magazine 8 and the magazine side gear 32 are index rotational direction positions. The main shaft 22 is in the orientation position. The tool mounting portion 21 accommodates the upper part of the tool holder 75 from the bowl-shaped portion 75b. The drive key 26 of the tool mounting portion 21 is engaged with the key groove 75 e of the tool holder 75.

図10(b)に示すように、Z軸モータ15の駆動により主軸ヘッド6が上昇することで、主軸22のドライブキー26と工具ホルダ75のキー溝75eとの係合は解除される。同時に、主軸22のホルダ挟持部25は工具ホルダ75側のプルスタッド75dの把持を解除する。このときの主軸ヘッド6のZ軸方向位置をC点とする。   As shown in FIG. 10B, when the spindle head 6 is raised by driving the Z-axis motor 15, the engagement between the drive key 26 of the spindle 22 and the key groove 75e of the tool holder 75 is released. At the same time, the holder clamping portion 25 of the main shaft 22 releases the grip of the pull stud 75d on the tool holder 75 side. A position in the Z-axis direction of the spindle head 6 at this time is defined as a C point.

図10(c)に示すように、主軸ヘッド6は、更に上昇して、主軸側ギヤ31の上面がマガジン側ギヤ32の下面に一致する直前の上昇位置を経過する。前記C点から該上昇位置までは、主軸22が回転しても回転型マガジン8は回転しない。該上昇位置をD点とする。   As shown in FIG. 10 (c), the spindle head 6 further rises, and passes the ascending position immediately before the upper surface of the main shaft side gear 31 coincides with the lower surface of the magazine side gear 32. From the point C to the raised position, the rotary magazine 8 does not rotate even if the main shaft 22 rotates. Let this raised position be point D.

D点において主軸側ギヤ31とマガジン側ギヤ32の夫々のギヤ歯が互いに噛合可能にギヤ歯位相が一致している場合、そのまま主軸ヘッド6を上昇することで、2つのギヤ31、32は噛合する(図10(d))。このときの主軸ヘッド6のZ軸方向位置をE点とする。主軸ヘッド6がE点に位置する場合、本実施形態では主軸ヘッド6が最も上昇した位置(マガジン回転駆動位置)である。   When the gear teeth phases coincide with each other so that the gear teeth of the main shaft side gear 31 and the magazine side gear 32 can be engaged with each other at point D, the two gears 31 and 32 are engaged with each other by ascending the main shaft head 6. (FIG. 10D). The Z-axis direction position of the spindle head 6 at this time is defined as point E. When the spindle head 6 is located at the point E, in this embodiment, the spindle head 6 is at the highest position (magazine rotation drive position).

E点では、主軸モータ23の駆動により主軸22を回転させることで、2つのギヤ31、32を介して回転型マガジン8を所望の位置に割り出す。該所望の位置は、次に装着する予定の工具ホルダ75を保持したアーム27を、上述した主軸22の下方延長線上に割り出した位置である。その後、上記の工程を逆の順で実行することで次の工具ホルダ75を主軸22の工具装着部21に取り付けることができる。   At point E, the main shaft 22 is rotated by driving the main shaft motor 23, whereby the rotary magazine 8 is indexed to a desired position via the two gears 31 and 32. The desired position is a position where the arm 27 holding the tool holder 75 to be mounted next is indexed on the lower extension line of the main shaft 22 described above. Thereafter, the next tool holder 75 can be attached to the tool mounting portion 21 of the spindle 22 by executing the above steps in the reverse order.

主軸22下端部の工具装着部21に工具ホルダ75を装着固定した後、アーム27(上記図3参照)を下方に回動させることで、アーム27から工具ホルダ75を離脱させ且つ主軸22の下方延長線上を開放することができる。これにより、主軸22はアーム27と干渉せずに下方へ下降移動することができ、テーブル135上に固定されたワークに向けて工具74を近接させることができる(上記図1参照)。   After the tool holder 75 is mounted and fixed on the tool mounting portion 21 at the lower end of the main shaft 22, the arm 27 (see FIG. 3 above) is rotated downward to disengage the tool holder 75 from the arm 27 and below the main shaft 22. The extension line can be opened. As a result, the main shaft 22 can move downward without interfering with the arm 27, and the tool 74 can be brought close to the work fixed on the table 135 (see FIG. 1 above).

以上説明したように、本実施形態の工作機械1では、回転型マガジン8は、周方向複数箇所にアーム27を備える。各アーム27は、工具ホルダ75を保持可能である。主軸22は、その下端の外周部に主軸側ギヤ31を設けている。主軸側ギヤ31は、マガジン側ギヤ32と噛合可能である。回転型マガジン8の駆動力伝達機構8Aにおいて、マガジン側ギヤ32は回転型マガジン8に対して進退可能に設けられている。工具交換の際、マガジン側ギヤ32は前進して主軸側ギヤ31と噛合する噛合位置に達する。主軸側ギヤ31と噛合したマガジン側ギヤ32は主軸22の回転を回転型マガジン8へ伝達し、回転型マガジン8を周方向に回転させる。この回転によって回転型マガジン8は新たに装着する工具を割り出し位置へ移動させ、主軸22へ工具を受け渡すことができる。工具交換が終了したらマガジン側ギヤ32は主軸側ギヤ31から離脱して後退する。マガジン側ギヤ32の後退により、主軸22はマガジン側ギヤ32と干渉することなく回転することができる。   As described above, in the machine tool 1 of the present embodiment, the rotary magazine 8 includes the arms 27 at a plurality of locations in the circumferential direction. Each arm 27 can hold a tool holder 75. The main shaft 22 is provided with a main shaft side gear 31 on the outer periphery of the lower end thereof. The main shaft side gear 31 can mesh with the magazine side gear 32. In the driving force transmission mechanism 8 </ b> A of the rotary magazine 8, the magazine side gear 32 is provided so as to be able to advance and retract relative to the rotary magazine 8. When the tool is changed, the magazine side gear 32 moves forward and reaches a meshing position where it meshes with the main shaft side gear 31. The magazine side gear 32 meshed with the main shaft side gear 31 transmits the rotation of the main shaft 22 to the rotary magazine 8 and rotates the rotary magazine 8 in the circumferential direction. By this rotation, the rotary magazine 8 can move the newly mounted tool to the indexing position and deliver the tool to the spindle 22. When the tool change is completed, the magazine side gear 32 is detached from the main shaft side gear 31 and moves backward. By retreating the magazine side gear 32, the main shaft 22 can rotate without interfering with the magazine side gear 32.

本実施形態の工作機械1においては、回転型マガジン8をフレーム4に固定し、マガジン側ギヤ32のみが主軸22に対して進退する。これにより、工作機械1は回転型マガジン8の全体が主軸22に対して進退する構造と比較して、マガジン側ギヤ32と主軸側ギヤ31との噛合時に大きな衝撃が生じることがない。故に、工作機械1は、その耐久性を向上することができる。また、工作機械1はマガジン側ギヤ32と主軸側ギヤ31との噛合時の衝撃を緩和するために回転型マガジン8の移動速度を落とす必要がない。故に、工作機械1は工具交換に必要な時間を短縮することができる。   In the machine tool 1 of the present embodiment, the rotary magazine 8 is fixed to the frame 4, and only the magazine side gear 32 moves forward and backward with respect to the main shaft 22. As a result, the machine tool 1 does not have a large impact when the magazine side gear 32 and the main shaft side gear 31 are engaged with each other, as compared with the structure in which the entire rotary magazine 8 advances and retreats with respect to the main shaft 22. Therefore, the machine tool 1 can improve its durability. Further, the machine tool 1 does not need to reduce the moving speed of the rotary magazine 8 in order to reduce the impact when the magazine side gear 32 and the main shaft side gear 31 are engaged. Therefore, the machine tool 1 can shorten the time required for tool change.

また、工作機械1は、主軸ヘッド6側のカム50と回転型マガジン8側の押圧バネ46とからなる、進退機構を設けている。この進退機構は、Z軸移動装置5による主軸ヘッド6の昇降と連動して、マガジン側ギヤ32を進退させる。主軸ヘッド6が上昇したとき、マガジン側ギヤ32は前進して主軸側ギヤ31と噛合する。主軸ヘッド6が下降したとき、マガジン側ギヤ32は後退して主軸側ギヤ31から離脱する。これにより、工作機械1はマガジン側ギヤ32と主軸側ギヤ31との噛合及び離脱を円滑に行うことができる。進退機構は、マガジン側ギヤ32を回転型マガジン8の回転軸61と平行に移動させている。これにより、簡素な構造でマガジン側ギヤ32を進退させることができる。   Further, the machine tool 1 is provided with an advance / retreat mechanism including a cam 50 on the spindle head 6 side and a pressing spring 46 on the rotary magazine 8 side. This advance / retreat mechanism moves the magazine side gear 32 forward / backward in conjunction with the elevation of the spindle head 6 by the Z-axis moving device 5. When the spindle head 6 is raised, the magazine side gear 32 moves forward and meshes with the spindle side gear 31. When the spindle head 6 is lowered, the magazine side gear 32 is retracted and detached from the spindle side gear 31. Thereby, the machine tool 1 can smoothly engage and disengage the magazine side gear 32 and the main shaft side gear 31. The advance / retreat mechanism moves the magazine side gear 32 in parallel with the rotation shaft 61 of the rotary magazine 8. Thereby, the magazine side gear 32 can be advanced and retracted with a simple structure.

尚、工作機械は、上記のように進退機構がマガジン側ギヤ32を離脱位置に後退した場合に回転型マガジン8の回転を阻止するロック機構を更に設けてもよい。具体的には、例えば上記離脱位置となった場合に、可動軸41の図5中左側の端部が、ケーシング60の裏面(図5中の右側)に設けた凹部(図示略)に入り込むことで、ケーシング60が回転しないようにロックする。工作機械はマガジン側ギヤ32が離脱位置に後退して主軸22の回転を回転型マガジン8に伝達しないとき、回転型マガジン8が回転するのを確実に防止することができる。   The machine tool may further include a lock mechanism that prevents the rotation of the rotary magazine 8 when the advance / retreat mechanism retracts the magazine side gear 32 to the disengagement position as described above. Specifically, for example, when the disengaged position is reached, the end of the left side of the movable shaft 41 in FIG. 5 enters a recess (not shown) provided on the back surface of the casing 60 (right side in FIG. 5). Thus, the casing 60 is locked so as not to rotate. The machine tool can reliably prevent the rotary magazine 8 from rotating when the magazine side gear 32 is retracted to the disengagement position and the rotation of the main shaft 22 is not transmitted to the rotary magazine 8.

尚、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、種々の変更が可能である。
(1)実施形態では、マガジン側ギヤ32が回転型マガジン8の回転軸61の軸心方向と平行な方向に直線的に進退したが、これに限られず、他の態様で進退してもよい。図11を参照して変形例について説明する。以下、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
(1) In the embodiment, the magazine side gear 32 linearly advances / retreats in a direction parallel to the axial center direction of the rotary shaft 61 of the rotary magazine 8, but is not limited to this, and may advance / retreat in another manner. . A modification will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same parts as those in the above embodiment, and the description will be omitted as appropriate.

図11に示すように、回転型マガジン8の回転軸72は、中間部にベベルギヤ72aが形成されたギヤ軸である。回転軸72は、ハウジング40に回転自在に設置され且つ回転型マガジン8のケーシング60の前端面に取り付けられている。ギヤ部材73は、ハウジング40内に回転自在に設けてある。ギヤ部材73は、一端に回転軸72のベベルギヤ72aと噛合するベベルギヤ73aを有している。ギヤ部材73は、その他端にユニバーサルジョイント84(揺動軸)を介して揺動部材85を連結している。揺動部材85は、中間部に、上記実施形態と同等のカムの接触子44を有し、端部にマガジン側ギヤ32を有している。接触子44は、図示しないバネによって主軸ヘッド6のヘッド本体6aの方向に付勢され、ヘッド本体6aの前端面に設けられたカム50のカム溝51に係合している。尚、本変形例においては、上記バネ及びカム50が、各請求項記載の進退機構を構成している。   As shown in FIG. 11, the rotation shaft 72 of the rotary magazine 8 is a gear shaft in which a bevel gear 72a is formed at an intermediate portion. The rotary shaft 72 is rotatably installed in the housing 40 and is attached to the front end surface of the casing 60 of the rotary magazine 8. The gear member 73 is rotatably provided in the housing 40. The gear member 73 has a bevel gear 73a that meshes with the bevel gear 72a of the rotating shaft 72 at one end. The gear member 73 has a swing member 85 connected to the other end via a universal joint 84 (swing shaft). The swing member 85 has a cam contact 44 equivalent to that of the above-described embodiment at the intermediate portion and the magazine side gear 32 at the end portion. The contact 44 is biased in the direction of the head main body 6a of the spindle head 6 by a spring (not shown), and engages with a cam groove 51 of a cam 50 provided on the front end surface of the head main body 6a. In this modification, the spring and the cam 50 constitute an advance / retreat mechanism described in each claim.

上記構成において、主軸ヘッド6が上昇すると、接触子44は、カム溝51の傾斜部51aを相対的に移動する。故に、ユニバーサルジョイント84を中心として揺動部材85はヘッド本体6aの方向へ揺動する。揺動部材85の揺動によって、マガジン側ギヤ32は、主軸側ギヤ31と噛合する噛合位置へ向かう方向に前進する。主軸ヘッド6がマガジン回転駆動位置に上昇した状態で、マガジン側ギヤ32は噛合位置に達して主軸側ギヤ31と噛合する。マガジン側ギヤ32が主軸側ギヤ31と噛合した状態で、主軸側ギヤ31が回転するとマガジン側ギヤ32を介して揺動部材85は回転する。揺動部材85の回転によって、ユニバーサルジョイント84、ギヤ部材73を介して回転軸61が回転し、回転型マガジン8は回転する。   In the above configuration, when the spindle head 6 is raised, the contactor 44 relatively moves on the inclined portion 51 a of the cam groove 51. Therefore, the swing member 85 swings in the direction of the head body 6a around the universal joint 84. As the swing member 85 swings, the magazine side gear 32 moves forward in a direction toward the meshing position where the magazine side gear 31 meshes. With the spindle head 6 raised to the magazine rotation drive position, the magazine side gear 32 reaches the meshing position and meshes with the spindle side gear 31. When the magazine side gear 32 is engaged with the spindle side gear 31 and the spindle side gear 31 is rotated, the swing member 85 is rotated via the magazine side gear 32. Due to the rotation of the swing member 85, the rotary shaft 61 rotates through the universal joint 84 and the gear member 73, and the rotary magazine 8 rotates.

主軸ヘッド6が下降する場合、接触子44は、カム溝51の傾斜部51aから鉛直部51bに相対的に移動する。故に、ユニバーサルジョイント84を中心として揺動部材85はヘッド本体6aから離反する方向に揺動する。揺動部材85の揺動によって、マガジン側ギヤ32は、主軸側ギヤ31との噛合から離脱する離脱位置へ向かう方向に後退する。その後、主軸ヘッド6の下降により、接触子44がカム溝51の鉛直部51bに至ると、マガジン側ギヤ32が離脱位置に後退する。接触子44がカム溝51の鉛直部51bに位置する間、マガジン側ギヤ32はその離脱位置を維持する。   When the spindle head 6 descends, the contact 44 moves relatively from the inclined portion 51a of the cam groove 51 to the vertical portion 51b. Therefore, the swing member 85 swings away from the head main body 6a around the universal joint 84. By swinging the swing member 85, the magazine side gear 32 moves backward in the direction toward the disengagement position where the magazine side gear 32 is disengaged from the meshing with the main shaft side gear 31. Thereafter, when the spindle 44 reaches the vertical portion 51b of the cam groove 51 due to the lowering of the spindle head 6, the magazine side gear 32 moves backward to the disengagement position. While the contactor 44 is positioned in the vertical portion 51b of the cam groove 51, the magazine side gear 32 maintains its disengaged position.

本変形例では、進退機構がマガジン側ギヤ32を揺動させることにより、マガジン側ギヤ32は主軸側ギヤ31に噛合する噛合位置と、主軸側ギヤ31から離脱する離脱位置との間で進退する。これにより、工作機械は揺動中心まわりの揺動運動を利用してマガジン側ギヤ32を噛合位置と離脱位置との間で進退させることができる。   In this modification, the advance / retreat mechanism swings the magazine side gear 32 so that the magazine side gear 32 advances / retreats between an engagement position where the magazine side gear 32 is engaged with the main shaft side gear 31 and a disengagement position where the magazine side gear 31 is disengaged. . Thereby, the machine tool can move the magazine side gear 32 forward and backward between the meshing position and the disengagement position by using the swing motion around the swing center.

(2)実施形態では、回転型マガジン8は、その中心軸線が主軸22の中心軸線に対して所定の角度をなすように傾斜し、ヘッド本体6aの前面側に設けた。本発明は、回転型マガジン8の中心軸線が主軸22の中心軸線に対して直交している工具交換装置にも適用できる。 (2) In the embodiment, the rotary magazine 8 is provided on the front side of the head main body 6a so that the central axis thereof is inclined with respect to the central axis of the main shaft 22 at a predetermined angle. The present invention can also be applied to a tool changer in which the central axis of the rotary magazine 8 is orthogonal to the central axis of the main shaft 22.

1 工作機械
2 工具交換装置
4 フレーム
5 Z軸移動装置(上下移動機構)
6 主軸ヘッド
6a ヘッド本体
8 回転型マガジン
22 主軸
23 主軸モータ
31 主軸側ギヤ
32 マガジン側ギヤ
46 押圧バネ(進退機構)
50 カム(進退機構)
61 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine tool 2 Tool changer 4 Frame 5 Z-axis moving device (vertical moving mechanism)
6 Spindle head 6a Head body 8 Rotating magazine 22 Spindle 23 Spindle motor 31 Spindle side gear 32 Magazine side gear 46 Pressure spring (advance / retreat mechanism)
50 cam (advance / retreat mechanism)
61 Rotating shaft

Claims (5)

フレームと、
工具を着脱可能に保持する主軸と、
前記主軸を回転駆動する主軸モータと、
前記主軸モータを保持し、前記フレームに対して上下動可能な主軸ヘッドと、
前記主軸の外周部に設けられ、前記主軸モータの駆動により前記主軸とともに回転する主軸側ギヤと、
前記工具を保持する工具保持部を周方向複数箇所に備え、前記フレームに回転可能に支持される回転型マガジンと、
前記主軸側ギヤに噛合して前記主軸の回転により前記回転型マガジンを前記周方向に回転駆動させるマガジン側ギヤと、
を備えた工作機械において、
前記マガジン側ギヤは、前記回転型マガジンに対し、前記主軸側ギヤに噛合する噛合位置へ向かう方向と前記主軸側ギヤから離脱する離脱位置へ向かう方向とに、進退可能に設けられる
ことを特徴とする工作機械。
Frame,
A spindle for detachably holding the tool;
A spindle motor that rotationally drives the spindle;
A spindle head that holds the spindle motor and is movable up and down relative to the frame;
A main shaft side gear provided on an outer peripheral portion of the main shaft and rotating together with the main shaft by driving of the main shaft motor;
A rotary magazine comprising tool holders for holding the tool at a plurality of locations in the circumferential direction, and rotatably supported by the frame;
A magazine-side gear that meshes with the main shaft-side gear and rotates the rotary magazine in the circumferential direction by rotation of the main shaft;
In machine tools equipped with
The magazine side gear is provided so as to be capable of advancing and retreating with respect to the rotary magazine in a direction toward a meshing position for meshing with the main shaft side gear and a direction toward a disengaging position for separating from the main shaft side gear. Machine tool to do.
請求項1記載の工作機械において、
前記主軸ヘッドを上下方向に移動させる上下移動機構をさらに備え、
前記回転型マガジン及び前記主軸ヘッドの少なくとも一方に、前記上下移動機構による前記主軸ヘッドの上下方向の移動と連動して前記マガジン側ギヤを前記噛合位置と前記離脱位置との間で進退させる、進退機構を設けた
ことを特徴とする工作機械。
The machine tool according to claim 1,
Further comprising a vertical movement mechanism for moving the spindle head in the vertical direction;
Advancing and retreating the magazine side gear between the meshing position and the disengaging position in conjunction with the vertical movement of the spindle head by the vertical movement mechanism to at least one of the rotary magazine and the spindle head A machine tool characterized by a mechanism.
請求項2記載の工作機械において、
前記進退機構は、
前記マガジン側ギヤを、前記回転型マガジンの回転軸と平行に移動させることにより前記噛合位置と前記離脱位置との間で進退させる
ことを特徴とする工作機械。
The machine tool according to claim 2,
The advance / retreat mechanism is:
A machine tool, wherein the magazine-side gear is moved back and forth between the meshing position and the disengagement position by moving in parallel with the rotation axis of the rotary magazine.
請求項2記載の工作機械において、
前記進退機構は、
前記マガジン側ギヤを、前記回転型マガジンに設けた揺動軸を中心として揺動させることにより前記噛合位置と前記離脱位置との間で進退させる
ことを特徴とする工作機械。
The machine tool according to claim 2,
The advance / retreat mechanism is:
A machine tool, wherein the magazine side gear is moved back and forth between the meshing position and the disengaged position by swinging about a swing shaft provided in the rotary magazine.
請求項2乃至請求項4の何れかに記載の工作機械において、
前記進退機構が前記マガジン側ギヤを前記離脱位置に後退させた場合に前記回転型マガジンの回転を阻止するロック機構をさらに備える
ことを特徴とする工作機械。
The machine tool according to any one of claims 2 to 4,
A machine tool, further comprising a lock mechanism that prevents rotation of the rotary magazine when the advance / retreat mechanism retracts the magazine side gear to the disengagement position.
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