JP2012210680A - 工具交換装置、及び工具交換装置を備える工作機械 - Google Patents

工具交換装置、及び工具交換装置を備える工作機械 Download PDF

Info

Publication number
JP2012210680A
JP2012210680A JP2011077364A JP2011077364A JP2012210680A JP 2012210680 A JP2012210680 A JP 2012210680A JP 2011077364 A JP2011077364 A JP 2011077364A JP 2011077364 A JP2011077364 A JP 2011077364A JP 2012210680 A JP2012210680 A JP 2012210680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
column
magazine
spindle head
tool changer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011077364A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5429221B2 (ja
Inventor
Nobuaki Ishibashi
伸晃 石橋
Masaru Nagashima
賢 長嶌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2011077364A priority Critical patent/JP5429221B2/ja
Priority to KR1020120026467A priority patent/KR101361286B1/ko
Priority to EP12159882.5A priority patent/EP2505304B1/en
Priority to CN201210088868.2A priority patent/CN102729085B/zh
Publication of JP2012210680A publication Critical patent/JP2012210680A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5429221B2 publication Critical patent/JP5429221B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/15506Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling the tool being inserted in a tool holder directly from a storage device (without transfer device)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • B23Q3/1572Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
    • B23Q3/15753Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle
    • B23Q3/15766Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle the axis of the stored tools being arranged perpendicularly to the rotating or circulating plane of the storage means

Abstract

【課題】コラムの位置決め制御の精度低下を防ぐことができ、且つ工具交換に要する時間の増大を防ぐことができる工具交換装置及び工具交換装置を備える工作機械を提供する。
【解決手段】工作機械のベース20上に移動可能に設けられるコラム28と、コラムに昇降可能に設けられる主軸ヘッド32と、主軸ヘッドに回転可能に支持され、工具ホルダを着脱可能に保持する主軸と、工具ホルダを把持する把持部を有する複数のグリップアーム70と、外周に複数のグリップアーム70が設けられ、コラム28に一軸線を中心に回転可能に支持される保持チェーン72とを備え、保持チェーン72の回転によって複数のグリップアーム70の把持部が把持する工具ホルダを主軸の下端部に装着可能な位置に割り出す工作機械12の工具交換装置10において、保持チェーン72が、コラム28の外周を囲う環状に形成されるように構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、工具交換装置、詳しくは、工具が収容される工具マガジンと工具を装着可能な主軸との間で工具を交換する工具交換装置、及び工具交換装置を備える工作機械に関する。
工作機械では、ワークの加工形状等に応じて、フライス加工、中ぐり加工、ねじ切り加工等の様々な加工を単一の装置で行う。このような工作機械には、ドリル、エンドミル、タップ等の複数の工具を保持する工具マガジンを有し、該工具マガジンと主軸との間で工具を自動的に交換する工具交換装置、いわゆる、ATC(Automatic Tool Changer)が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
特開昭63−312038号公報
上記特許文献1に記載されている工具交換装置では、複数の工具を保持する工具マガジンが、コラム移動型の工作機械のベースに隣接して設けられている。工具交換装置は、工具マガジンと主軸ヘッドに支持された主軸との間で、アーム等を利用して、工具を交換する。特許文献1の工作機械は、主軸を支持する主軸ヘッドと工具マガジンとの間にはある程度距離がある。故に、上記構成の工具交換装置は、工具交換に要する時間(工具交換時間)が増大する。
複数の工具を保持する工具マガジンを主軸ヘッドが設けられたコラムに取り付ける工具交換装置の場合、工具交換時間は短縮できる。しかしながら、工具マガジンは複数の工具を保持する為、重量が大きくなる場合がある。この場合、工具マガジンのコラムへの取付位置によっては、コラムの重量のバランスが悪くなる。コラム移動型の工作機械に前記工具交換装置を設けると、コラムの位置決め制御の精度低下等を招く場合がある。
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、コラムの位置決め制御の精度低下を防ぐことができ、且つ工具交換に要する時間の増大を防ぐことができる工具交換装置、及び工具交換装置を備えた工作機械を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本願の請求項1に記載の工具交換装置は、工作機械のベース上に移動可能に設けられるコラムと、前記コラムに昇降可能に設けられる主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドに回転可能に支持され、工具を着脱可能に保持する主軸と、前記工具を把持する把持部を有する複数のグリップアームと、外周に前記複数のグリップアームが設けられ、前記コラムに一軸線を中心に回転可能に支持されるマガジン本体とを備え、前記マガジン本体の回転によって前記複数のグリップアームの前記把持部が把持する前記工具を前記主軸の下端部に装着可能な位置に割り出す工作機械の工具交換装置において、前記マガジン本体は、前記コラムの外周を囲う環状に形成される。
また、請求項2に記載の工具交換装置は、請求項1に記載の工具交換装置において、前記主軸ヘッドは、前記コラムの外周を囲うように前記コラムに固定された前記マガジン本体の内側を昇降可能に前記コラムに設けられる。
また、請求項3に記載の工具交換装置は、請求項1又は請求項2に記載の工具交換装置において、前記マガジン本体は、前記軸線が鉛直線に対して前記主軸ヘッド側に傾斜した状態で前記コラムに固定される。
また、請求項4に記載の工具交換装置は、請求項3に記載の工具交換装置において、前記傾斜した状態の前記マガジン本体に設けた前記複数のグリップアームは、前記把持部が前記マガジン本体の外周の鉛直方向下方に位置する。
また、請求項5に記載の工具交換装置は、請求項3又は請求項4に記載の工具交換装置において、前記マガジン本体の前記軸線の鉛直線に対する前記主軸ヘッド側への傾斜角が、20〜50°である。
また、請求項6に記載の工作機械は、請求項1乃至請求項5の何れか1つに記載の工具交換装置を備える。
請求項1に記載の工具交換装置では、環状に形成されたマガジン本体と、該マガジン本体の外周に設けられ、工具を保持する複数のグリップアームとを備える。環状のマガジン本体は、コラムの外周を囲うようにコラムに支持されている。工具交換装置は、工具マガジンが取り付けられた状態のコラムの重心位置を、工具マガジンが取り付けられていない状態のコラムの重心位置に近づけることができる。従って、工具交換装置は、工具マガジンをコラムへ取り付けることでコラムの重量のバランスの偏りを抑制することができる。故に、工具交換装置は、コラム移動型の工作機械に取り付けた場合のコラムの移動による位置決め制御の精度を向上することができる。
また、請求項2に記載の工具交換装置では、環状のマガジン本体が、コラムに設けられる主軸ヘッドの外周を囲うようにコラムに支持される。故に、工具交換装置はマガジン本体の外周の長さを長くすることができ、多くの工具を保持することができる。
また、請求項3に記載の工具交換装置では、マガジン本体の回転軸線が鉛直線に対して主軸ヘッド側に傾斜している。即ち、マガジン本体は水平面に対して傾斜した状態でコラムに支持されている。グリップアームを介してマガジン本体に保持される工具は、主軸への装着位置において水平面に垂直な方向に延びる姿勢である。マガジン本体の回転軸線を鉛直線に対して主軸ヘッド側に傾斜することで、グリップアームが把持する工具の先端は、マガジン本体の外周より外側に位置する。グリップアームは、工具の把持位置がマガジン本体の外周の鉛直方向下方に位置する。故に、工具交換装置は、より多くの工具を保持することができる。
請求項4に記載の工具交換装置では、複数のグリップアームは、把持部がマガジン本体の外周の鉛直方向下方に位置する。従って、グリップアームのマガジン本体への夫々の取付位置の間隔は広くならない。故に、工具交換装置は、より多くの工具を保持することができる。
請求項5に記載の工具交換装置では、マガジン本体の回転軸線の鉛直線に対する傾斜角は、20〜50°である。傾斜した状態でコラムに支持されるマガジン本体は、より多くの工具を保持することができる。しかしながら、傾斜角が大きくなり過ぎると、コラムの重量のバランスが偏る場合がある。従って、工具交換装置は、コラムの重量のバランスを考慮し、且つ多くの工具を保持することができる。尚、マガジン本体の回転軸線の鉛直線に対する傾斜角は、20〜50°であればよいが、好ましくは、30〜40°であることが望ましい。
請求項6に記載の工作機械では、コラムへの取り付け位置を考慮した工具交換装置を採用することで、コラムの重量のバランスの偏りを抑制することができる。従って、工作機械は、精度良くコラムの位置決め制御を行うことができる。
工作機械の全体構成を示す斜視図である。 工作機械の全体構成を示す正面図である。 工作機械の全体構成を示す右側面図である。 主軸ヘッドの部分断面図である。 グリップアームの拡大斜視図である。 変形例の工作機械の全体構成を示す斜視図である。 工具交換装置を構成する工具マガジンとグリップアームとを示す右側面図及び上面図である。 変形例の工具交換装置を構成する工具マガジンとグリップアームとを示す右側面図及び上面図である。
以下、本発明の一実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
図1乃至図3を参照し、本発明の工具交換装置10を備える工作機械12について説明する。尚、本実施例では、図2の左側、右側、表側、背面側、上側、下側は夫々工作機械12の左方、右方、前方、後方、上方、下方である。工作機械12の左右方向、前後方向、上下方向は夫々X方向、Y方向、Z方向である。
工作機械12は、床面に設置されたベース20と、ベース20上にY方向移動装置22を介して設けられたキャリッジ24と、キャリッジ24上にX方向移動装置26を介して設けられたコラム28と、コラム28の前面にZ方向移動装置30を介して設けられた主軸ヘッド32とを備えている。
Y方向移動装置22は、ベース20の上面にY方向に延びる1対のY方向ガイドレール34と、キャリッジ24の下面に1対のY方向ガイドレール34に嵌合可能に設けられた複数のY方向スライド部材36とを備える。Y方向移動装置22は、Y方向モータ(図示省略)の駆動によって、キャリッジ24をY方向における任意の位置に移動させる。
X方向移動装置26は、キャリッジ24の上面にX方向に延びる1対のX方向ガイドレール38と、コラム28の下面に1対のX方向ガイドレール38に嵌合可能に設けられた複数のX方向スライド部材40とを備える。X方向移動装置26は、X方向モータ(図示省略)の駆動によって、コラム28をX方向における任意の位置に移動させる。
Z方向移動装置30は、コラム28の前面にZ方向に延びる1対のZ方向ガイドレール42と、主軸ヘッド32の後面に1対のZ方向ガイドレール42に嵌合可能に設けられた複数のZ方向スライド部材44とを備える。Z方向移動装置30は、Z方向モータ(図示省略)の駆動によって、主軸ヘッド32をZ方向における任意の位置に移動させる。
3つの移動装置22、26、30は、X、Y、Z方向の各モータの駆動を制御することで、主軸ヘッド32をベース20上の任意の位置に移動させることができる。図4に示すように、主軸ヘッド32は、前方側の内部にZ方向に延びる主軸46を回転可能に保持している。主軸46は、下端部に工具51を装着した工具ホルダ50を脱着可能に保持する。主軸46は、中空形状である。主軸46は、中空状の内周の下端部に、下方に向かって内径が大きくなるテーパ穴48が形成されている。テーパ穴48は、工具ホルダ50の上方に形成したテーパ装着部52を装着可能である。
主軸46は、内部のテーパ穴48の上方にドローバー54を主軸46の軸方向に移動可能に挿入している。ドローバー54は、周囲にクランプバネ56を配設している。ドローバー54は、クランプバネ56の弾性力によって上方に付勢されている。ドローバー54の下端部には、コレットチャック58が設けられている。コレットチャック58は、工具ホルダ50のテーパ装着部52を主軸46のテーパ穴48に装着すると、テーパ装着部52から上方に突出するプルスタッド60を挟持することができる。コレットチャック58は、クランプバネ56の弾性力によるドローバー54の上方への付勢によりプルスタッド60を挟持した状態で保持する。
ドローバー54の上方には、ドローバー54を下方に押圧する押圧機構(図示省略)が設けられている。押圧機構は、ドローバー54をクランプバネ56の弾性力に抗して下方に押し下げる。ドローバー54を下方に押し下げることで、コレットチャック58はプルスタッド60の挟持を解除する。コレットチャック58がプルスタッド60の挟持を解除することで、工具ホルダ50は主軸46から外れる。
また、主軸46は、主軸ヘッド32の上端に設けられた主軸モータ62に接続されている。主軸46は、主軸モータ62の駆動により軸心回りに回転する。主軸46は、下端に工具ホルダ50を装着した状態で軸心回りに回転することで、ベース20上に固定されたワーク(図示省略)に対して回転加工を行うことができる。尚、ワークは、ベース20前方に配設された1対のテーブル支持台64に支持されるテーブル(図示省略)上に固定的に設置される。
図1乃至図3に示すように、工具交換装置10は、工具ホルダ50を保持する環状の工具マガジン75と、工具マガジン75を回転駆動するマガジンモータ(図示省略)とを備える。工具マガジン75は、工具ホルダ50を把持する複数(例えば23個)のグリップアーム70(図5参照)と、複数のグリップアーム70を等間隔に保持する環状の保持チェーン72と、保持チェーン72を保持する環状のチェーンケース(図示省略)とを備える。環状のチェーンケースは、保持チェーン72がコラム28及び主軸ヘッド32の外周面を囲うように配設している。チェーンケースは、コラム28に固定されている。主軸ヘッド32は、環状の工具マガジン75の内側に位置し、Z方向に移動可能である。
保持チェーン72は、チェーンケースに保持された状態で、保持チェーン72の軸心74を中心に回転可能である。軸心74は鉛直線76(図3参照)に対して主軸ヘッド32側に30°傾斜している。即ち、保持チェーン72は、水平面に対して反時計回りに(図3において)30°傾斜している。マガジンモータは、保持チェーン72を回転駆動する。工具交換装置10は、マガジンモータの駆動により、保持チェーン72に保持された複数のグリップアーム70のうちの任意のものを、主軸46の下方の工具交換位置に割り出す。図1乃至図4に示すように、複数のグリップアーム70のうちのグリップアーム78は、工具交換位置に割り出されている。
図5に示すように、グリップアーム70は、略くの字型に屈曲されたアーム本体80と、アーム本体80の一端部に連続し、工具ホルダ50を把持するY字型の把持部82とを備える。把持部82は、工具ホルダ50の外径部に形成した溝部(図示省略)を把持する。グリップアーム70は、アーム本体80の他端部において、支持軸84を介して保持チェーン72に揺動可能に保持されている。グリップアーム70は、アーム本体80の支持軸84近傍に、カムフォロア86が設けられている。図4に示すように、カムフォロア86は、主軸ヘッド32の前面の下端部に設けたカム面88に摺動する。工具交換位置に割り出されているグリップアーム78のカムフォロア86は、主軸ヘッド32のZ方向の昇降移動に伴って、カム面88に沿って摺動する。この摺動により、工具交換位置のグリップアーム78は、支持軸84を中心に揺動する。
詳細には、カム面88は、下方に向かうほど主軸ヘッド32の前面からの突出量が多くなる形状である為、主軸ヘッド32が上方に移動すると、カムフォロア86が摺動しているカム面88の突出量は多くなる。故に、カムフォロア86がカム面88に沿って主軸ヘッド32から離間する方向に付勢され、グリップアーム78は支持軸84を中心に揺動して把持部82が主軸ヘッド32に接近していく。把持部82は、主軸46が装着する工具ホルダ50を把持する。主軸46は前述の押圧機構によって工具ホルダ50の装着を解除する。そして、主軸ヘッド32が最も上方に移動すると、グリップアーム78の把持部82は、主軸46の下端部の真下に位置する。これにより、グリップアーム78は主軸46に装着されている工具ホルダ50をグリップアーム78の把持部82に把持させることができる。
一方、主軸ヘッド32が下方に移動すると、カムフォロア86が摺動しているカム面88の突出量は少なくなる。故に、カムフォロア86がカム面88に沿って主軸ヘッド32に接近する方向に付勢され、グリップアーム78は支持軸84を中心に揺動して把持部82が主軸ヘッド32から離間していく。主軸46は、グリップアーム78が把持する工具ホルダ50を装着する。把持部82は、工具ホルダ50の把持を解除する。主軸ヘッド32を下方に移動させる際に、グリップアーム78は主軸ヘッド32等と干渉しない。
このような構造により、工具交換装置10では、工具マガジン75と主軸46との間で工具ホルダ50を好適に交換することができる。工具交換装置10は、工具マガジン75をコラム28に取り付けることで、工具交換に要する時間を短縮し、効率よく工具ホルダ50を交換することができる。
本実施例の工具交換装置10では、複数の工具ホルダ50を保持する工具マガジン75は、保持チェーン72が環状に形成されている。保持チェーン72は、コラム28及び主軸ヘッド32の外周を囲うようにコラム28に取り付けられている。従って、工具交換装置10は、工具マガジン75が取り付けられた状態のコラム28の重心位置を、工具マガジン75が取り付けられていない状態のコラム28の重心位置に近づけることができる。工具交換装置10は、コラム28へ工具マガジン75を取り付けることでコラム28の重量のバランスの偏りが抑制される。故に、工具交換装置10は、コラム移動型の工作機械12に取り付けた場合のコラム28の移動による位置決め制御を精度よくすることができる。
また、工具交換装置10では、保持チェーン72が、コラム28に設けられる主軸ヘッド32の外周を囲うように配設されている。これにより、工具交換装置10は、保持チェーン72の長さを長くすることができ、多くのグリップアーム70を設けることができる。故に、工具交換装置10は、多くの工具ホルダ50を保持することができる。
また、工具交換装置10では、工具マガジン75は、保持チェーン72が水平面に対して反時計回りに(図3において)30°傾斜した状態でコラム28に取り付けられている。本発明はこれに限らず、例えば、工具マガジンが水平状態でコラムに取り付けられた工具交換装置であってもよい。図6を参照し、変形例の工具交換装置100について説明する。変形例の工具交換装置100を備えた工作機械102は、上記実施例の工作機械12と比較して、工具ホルダ50を保持する工具マガジン104を除き、上記実施例のものと略同様の構成である。故に、工具交換装置100の説明では工具マガジン104を中心に説明し、上記実施例と同様の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略或いは簡略化する。
工具交換装置100は、工具マガジン104を備える。工具マガジン104は、工具ホルダ50を把持する複数(例えば22個)のグリップアーム70と、複数のグリップアーム70を等間隔に保持する環状の保持チェーン106と、保持チェーン106を保持する環状のチェーンケース(図示省略)とを備える。保持チェーン106は、チェーンケースに保持された状態で、保持チェーン106の軸心108を中心に回転可能である。環状のチェーンケースは、保持チェーン106がコラム28及び主軸ヘッド32の外周面を囲うように配設している。チェーンケースは、コラム28に固定されている。保持チェーン106の軸心108は、鉛直方向に延びる。保持チェーン106は、水平に配置されている。
このような構造により、変形例の工具交換装置100は、複数の工具ホルダ50を保持する工具マガジン104の保持チェーン106が、環状に形成されている。保持チェーン106は、コラム28及び主軸ヘッド32の外周を囲うようにコラム28に取り付けられている。従って、工具交換装置100は、コラム28への工具マガジン104の取り付けによるコラム28の重量のバランスの偏りを抑制することができる。しかし、本発明の工具交換装置は、変形例の工具交換装置100の工具マガジン104と、実施例の工具交換装置10の工具マガジン75とを比較すると、工具交換装置10の工具マガジン75の方が多くの工具ホルダ50を保持することができる。
詳細には、工具交換装置10の工具マガジン75は、上述したように、保持チェーン72が水平面に対して反時計回りに(図3において)30°傾斜した状態でコラム28に取り付けられている。工具マガジン75は、工具交換位置において工具51が水平面に垂直な方向に延びるようにグリップアーム70を保持チェーン72に設ける。図7(a)に示すように、保持チェーン72が傾斜しているので、工具ホルダ50は、工具51の先端が保持チェーン72の外側に位置するようにグリップアーム70に把持される。図7(b)に示すように、工具マガジン75は、工具51の先端が保持チェーン72の外側に位置するようにグリップアーム70が工具ホルダ50を保持する為、グリップアーム70の把持部82の位置が上面視で保持チェーン72の位置と概ね一致する。即ち、グリップアーム70は、把持部82の位置が保持チェーン72の外周の鉛直方向下方に位置する。工具マガジン75は、23個の工具ホルダ50を保持することができる。
一方、変形例の工具交換装置100の工具マガジン104は、保持チェーン106が水平にコラム28に取り付けられている。工具マガジン104は、工具交換位置において工具51が水平面に垂直な方向に延びるようにグリップアーム70を保持チェーン106に設ける。図8(a)に示すように、工具ホルダ50は、工具51が保持チェーン106の内側で工具マガジン104の垂直方向へ延びるようにグリップアーム70に把持される。図8(b)に示すように、工具マガジン104は、工具51が工具マガジン104の垂直方向へ延びるようにグリップアーム70が工具ホルダ50を把持する為、グリップアーム70の把持部82の位置が上面視で保持チェーン106より内側に位置する。工具マガジン104は、22個の工具ホルダ50を保持することができる。
グリップアーム70の把持部82の位置が保持チェーン106より内側に位置する為、工具マガジン104は、グリップアーム70の保持チェーン106への夫々の取付位置の間隔が広くなる。実施例の工具交換装置10の工具マガジン75は、把持部82の位置が保持チェーン72の外周の鉛直方向下方に位置する為、グリップアーム70の保持チェーン72への夫々の取付位置の間隔が広くならない。従って、工具マガジン75は、保持チェーン72により多くのグリップアーム70を設けることができる。故に、本発明の工具交換装置は、工具交換装置10の工具マガジン75の方が、変形例の工具交換装置100の工具マガジン104よりも、多くの工具ホルダ50を保持することができる。
図7(b)及び図8(b)に示すように、実施例の工具マガジン75は、変形例の工具マガジン104よりコンパクトである。しかしながら、実施例の工具マガジン75は、変形例の工具マガジン104より多くの工具ホルダ50を保持することができる。工具交換装置は、工具マガジンを傾斜させてコラム28に取り付けることで、コンパクト化を図るとともに、より多くの工具を保持することができる。
上記実施例及び変形例において、工作機械12、102は、工作機械の一例である。工具交換装置10、100は、工具交換装置の一例である。ベース20、コラム28、主軸ヘッド32、主軸46は、夫々、ベース、コラム、主軸ヘッド、主軸の一例である。グリップアーム70及び把持部82は、夫々、グリップアーム及び把持部の一例である。保持チェーン72、106は、マガジン本体の一例である。
尚、本発明は、上記実施例及び変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。上記実施例及び変形例では、マガジン本体として変形可能な保持チェーン72、106を採用しているが、例えば、マガジン本体として変形不能な円環状の部材を採用する。マガジン本体は、円環状の部材を軸心回りに回転させるように構成してもよい。尚、上記実施例及び変形例の保持チェーン72、106は、ゴムチェーン、金属チェーン等、種々の材料により形成されたチェーンを採用することができる。
また、上記実施例では、保持チェーン72は、軸線74の鉛直線76から主軸ヘッド32側への傾斜角が30°とされている。本発明はその角度に限定されるものではなく、どのような傾斜角に設定されてもよい。ただし、傾斜角が大きくなり過ぎると、工具マガジン75を支持するコラムの重量のバランスに偏りが生じる場合がある為、傾斜角は20〜50°に設定されることが望ましい。さらに言えば、傾斜角は30〜40°に設定されることが望ましい。
10:工具交換装置
12:工作機械
20:ベース
28:コラム
32:主軸ヘッド
46:主軸
70:グリップアーム
72:保持チェーン(マガジン本体)
82:把持部

Claims (6)

  1. 工作機械のベース上に移動可能に設けられるコラムと、
    前記コラムに昇降可能に設けられる主軸ヘッドと、
    前記主軸ヘッドに回転可能に支持され、工具を着脱可能に保持する主軸と、
    前記工具を把持する把持部を有する複数のグリップアームと、
    外周に前記複数のグリップアームが設けられ、前記コラムに一軸線を中心に回転可能に支持されるマガジン本体とを備え、
    前記マガジン本体の回転によって前記複数のグリップアームの前記把持部が把持する前記工具を前記主軸の下端部に装着可能な位置に割り出す工作機械の工具交換装置において、
    前記マガジン本体は、
    前記コラムの外周を囲う環状に形成されることを特徴とする工具交換装置。
  2. 前記主軸ヘッドは、
    前記コラムの外周を囲うように前記コラムに固定された前記マガジン本体の内側を昇降可能に前記コラムに設けられることを特徴とする請求項1に記載の工具交換装置。
  3. 前記マガジン本体は、
    前記軸線が鉛直線に対して前記主軸ヘッド側に傾斜した状態で前記コラムに固定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の工具交換装置。
  4. 前記傾斜した状態の前記マガジン本体に設けた前記複数のグリップアームは、
    前記把持部が前記マガジン本体の外周の鉛直方向下方に位置することを特徴とする請求項3に記載の工具交換装置。
  5. 前記マガジン本体の前記軸線の鉛直線に対する前記主軸ヘッド側への傾斜角が、20〜50°であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の工具交換装置。
  6. 請求項1乃至請求項5の何れか1つに記載の工具交換装置を備える工作機械。
JP2011077364A 2011-03-31 2011-03-31 工具交換装置、及び工具交換装置を備える工作機械 Active JP5429221B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011077364A JP5429221B2 (ja) 2011-03-31 2011-03-31 工具交換装置、及び工具交換装置を備える工作機械
KR1020120026467A KR101361286B1 (ko) 2011-03-31 2012-03-15 공구 교환 장치와 공구 교환 장치를 구비하는 공작 기계
EP12159882.5A EP2505304B1 (en) 2011-03-31 2012-03-16 Tool changing device and working machine including tool changing device
CN201210088868.2A CN102729085B (zh) 2011-03-31 2012-03-29 换刀装置和包括换刀装置的机床

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011077364A JP5429221B2 (ja) 2011-03-31 2011-03-31 工具交換装置、及び工具交換装置を備える工作機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012210680A true JP2012210680A (ja) 2012-11-01
JP5429221B2 JP5429221B2 (ja) 2014-02-26

Family

ID=45952864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011077364A Active JP5429221B2 (ja) 2011-03-31 2011-03-31 工具交換装置、及び工具交換装置を備える工作機械

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2505304B1 (ja)
JP (1) JP5429221B2 (ja)
KR (1) KR101361286B1 (ja)
CN (1) CN102729085B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015042429A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 ブラザー工業株式会社 工作機械及び工具ホルダ
JP7411814B2 (ja) 2020-02-04 2024-01-11 科徳数控股▲ふん▼有限公司 傾斜角揺動ヘッドの工具交換機構及び方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102922350B (zh) * 2012-11-09 2015-04-08 安徽池州家用机床股份有限公司 自动更换刀具装置
CN104802011B (zh) * 2014-01-28 2017-04-12 邱菩宣 链式刀库
WO2016035886A1 (ja) * 2014-09-05 2016-03-10 ヤマザキマザック株式会社 工具マガジンおよび工具交換装置
KR101639193B1 (ko) 2016-04-28 2016-07-13 황금옥 오토 툴링 머신
CN106112636B (zh) * 2016-07-21 2018-09-04 芜湖东旭光电科技有限公司 一种换刀装置、换刀方法及具有该换刀装置的机床
JP2018205891A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 ブラザー工業株式会社 数値制御装置と装着判定方法
JP6828641B2 (ja) * 2017-08-31 2021-02-10 ブラザー工業株式会社 数値制御装置と装着判定基準設定方法
CN107695758B (zh) * 2017-09-22 2023-12-22 天津众达精密机械有限公司 一种倾斜式圆盘刀库
WO2020090052A1 (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 株式会社牧野フライス製作所 工具搬送装置
CN109848286A (zh) * 2019-04-09 2019-06-07 张家港润盛科技材料有限公司 一种用于铝片材弧形孔的快速冲压装置
TWI716887B (zh) * 2019-05-28 2021-01-21 陳君杰 換刀單元及具有該換刀單元之換刀裝置
TWI708658B (zh) * 2019-08-01 2020-11-01 新代科技股份有限公司 自動換刀系統及其控制方法
EP4039407A4 (en) * 2019-09-30 2023-06-21 Mori Machinery Corporation TOOL STORE
CN110974360B (zh) * 2019-12-19 2020-12-25 京东方科技集团股份有限公司 手术刀的刀头更换装置
CN111360572B (zh) * 2020-03-31 2021-11-19 新代科技(苏州)有限公司 一种刀库控制系统及其控制方法
CN115488386B (zh) * 2022-10-22 2023-06-27 嘉兴市宏丰机械有限公司 一种阀体的加工装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4821556B1 (ja) * 1969-11-07 1973-06-29
JPS499780A (ja) * 1972-05-26 1974-01-28
JPS4939983Y1 (ja) * 1968-04-10 1974-11-02
JPS5031309B1 (ja) * 1970-08-28 1975-10-09
US4238034A (en) * 1979-04-16 1980-12-09 Kearney & Trecker Corporation Automatic tool changer for machine tool
JPS5851045A (ja) * 1981-08-13 1983-03-25 Om Seisakusho:Kk 工作機械の工具交換装置
JPS6179538A (ja) * 1984-09-26 1986-04-23 Fanuc Ltd 立型マシニングセンタの自動工具交換装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3074147A (en) * 1959-07-30 1963-01-22 Gen Electric Material working machine with multiple tool holder
US3174222A (en) 1961-07-24 1965-03-23 Kearney & Trecker Corp Tool changing machine tool
US3218706A (en) * 1962-08-30 1965-11-23 Kearney & Trecker Corp Machine tool with tool changer
US3286344A (en) * 1965-03-01 1966-11-22 Kearney & Trecker Corp Machine tool with a tool changer
JPS63312038A (ja) 1987-06-16 1988-12-20 Fanuc Ltd 工具交換装置を有するコラム移動型工作機械
JP3559110B2 (ja) * 1995-07-28 2004-08-25 ザ・パック株式会社 合成樹脂フィルムがラミネートされた立体紙袋及びその製造方法
WO2006082982A1 (ja) * 2005-02-07 2006-08-10 Nano Corporation 工具自動交換装置、その工具交換方法およびそれを利用した工作機械
JP4962069B2 (ja) * 2007-03-20 2012-06-27 ブラザー工業株式会社 工具交換装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4939983Y1 (ja) * 1968-04-10 1974-11-02
JPS4821556B1 (ja) * 1969-11-07 1973-06-29
JPS5031309B1 (ja) * 1970-08-28 1975-10-09
JPS499780A (ja) * 1972-05-26 1974-01-28
US4238034A (en) * 1979-04-16 1980-12-09 Kearney & Trecker Corporation Automatic tool changer for machine tool
JPS5851045A (ja) * 1981-08-13 1983-03-25 Om Seisakusho:Kk 工作機械の工具交換装置
JPS6179538A (ja) * 1984-09-26 1986-04-23 Fanuc Ltd 立型マシニングセンタの自動工具交換装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015042429A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 ブラザー工業株式会社 工作機械及び工具ホルダ
JP7411814B2 (ja) 2020-02-04 2024-01-11 科徳数控股▲ふん▼有限公司 傾斜角揺動ヘッドの工具交換機構及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102729085A (zh) 2012-10-17
JP5429221B2 (ja) 2014-02-26
KR20120112028A (ko) 2012-10-11
KR101361286B1 (ko) 2014-02-11
EP2505304B1 (en) 2013-10-23
CN102729085B (zh) 2015-01-07
EP2505304A1 (en) 2012-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5429221B2 (ja) 工具交換装置、及び工具交換装置を備える工作機械
EP2992995B1 (en) Machine tool with automatic tool changer
JP5270299B2 (ja) 複合加工旋盤
JP5497582B2 (ja) 横型マシニングセンタ
JP2015104766A (ja) 工具交換装置
JP6687464B2 (ja) 測定装置及び軸物ワーク支持機構
JP2016055371A (ja) 工作機械
JP6807669B2 (ja) 工作機械ユニット
JP2014193495A (ja) 工作機械
JP2013248709A (ja) マシニングセンタ
JP2012210681A (ja) 工作機械
JP2018034259A (ja) 工作機械
US9039587B2 (en) Multitasking machine tool
JP5149031B2 (ja) 工作機械
JP3233444U (ja) 工具マガジン及び工作機械
JP3875615B2 (ja) 工作機械
JP2021062454A (ja) 工作機械
US20230082204A1 (en) Tool changer and machine tool
JP2020093322A (ja) 工具交換装置
JP2023051256A (ja) 工具マガジン
JP2013202698A (ja) 工具交換装置
KR20140066816A (ko) 헤드 어테치먼트를 구비한 공작 기계
JP4942368B2 (ja) 放電加工機
JPWO2016199302A1 (ja) 細穴放電加工機
JP2013208668A (ja) 工作機械の工具交換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130322

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130806

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130923

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5429221

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150