JP2542890Y2 - タレット工作装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、スピンドルを備えた斜
塔式タレットヘッドを有するタレット工作装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、米国特許明細書 3,544,236号に見
られるようなタレット工作装置が知られている。この種
のタレット工作装置は、起立する支柱に昇降自在の昇降
枠体が設けられ、該昇降枠体に一対のスピンドルを備え
たタレットヘッドが支持されている。更に、該昇降枠体
には、複数の工具を保持する工具マガジンが支持されて
いる。これにより、タレットヘッドと工具マガジンと
は、昇降枠体の昇降に伴って共に昇降される。また、前
記工具マガジンは、工具を把持して交換する交換アーム
が備えられている。該交換アームの周囲には、交換用の
工具を着脱自在に保持するリング状の工具ホルダが回転
自在に設けられている。該工具ホルダに保持された交換
用の工具は、工具の交換位置にあるスピンドルに取り付
けられた工具と平行に位置されている。更に、前記交換
アームは、工具を着脱自在に把持する把持部を突出自在
に備えている。

【０００３】また、前記スピンドルには、その先端から
突出自在の工具保持部が備えられている。工具の交換の
際には、交換位置のスピンドルがその工具保持部を突出
させ、該工具保持部の突出位置において、前記交換アー
ムによる工具の抜き差しが行われる。

【０００４】このように、前記タレットヘッド及び工具
マガジンは、前記昇降枠体に一体に設けられているの
で、タレットヘッドと共に工具マガジンが常に昇降さ
れ、タレットヘッドの適宜の位置でスピンドルの工具を
交換することができる。

【０００５】しかし、工具の交換の際にスピンドルの工
具保持部を突出させるための突出手段を、タレットヘッ
ドに内蔵しなければならず、その構造が複雑となる不都
合がある。更に、交換アームが工具マガジンに設けられ
ているので、工具マガジンの構造も複雑となる不都合が
ある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】かかる不都合を解消し
て、本考案は、タレットヘッド及び工具マガジンから独
立して、しかも、タレットヘッド及び工具マガジンに干
渉することなく作動するコンパクトな工具交換手段を備
えたタレット工作装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本考案は、移動自在の移動台上に起立して設けら
れた支柱と、該支柱に沿って昇降自在の昇降枠体と、該
昇降枠体に旋回自在に支持された斜塔式タレットヘッド
と、該斜塔式タレットヘッドに回転自在に支持されて、
一方が加工位置のとき他方が交換位置となる一対のスピ
ンドルと、交換位置のスピンドルに保持された工具に平
行して複数の工具を着脱自在に保持して前記支柱に沿っ
て昇降自在の工具マガジンと、該工具マガジンと前記昇
降枠体とを連結して前記斜塔式タレットヘッドの昇降に
該工具マガジンの昇降を追従させる連結部材と、前記斜
塔式タレットヘッドと前記工具マガジンとの間の前記連
結部材に設けられ、前記工具マガジンに保持された工具
のうち何れかの工具を、交換位置のスピンドルに保持さ
れた工具と交換する工具交換手段とを備えたタレット工
作装置において、前記工具交換手段は、交換位置のスピ
ンドルに保持された工具及び工具マガジンに保持された
工具を同時に把持する一対の把持部を備えて前記斜塔式
タレットヘッドと前記工具マガジンとの間の前記連結部
材に配設された回転自在の工具交換アームと、該工具交
換アームと同軸のピニオンギアと、該ピニオンギアに歯
合して上下方向に移動自在のラックと、該ラックの上端
に連設されて下方に伸縮するピストンロッドを備え、前
記連結部材の上方に延設されたスライドバーに沿って摺
動自在に設けられ、前記斜塔式タレットヘッドと前記工
具マガジンとの間に設けられた第１シリンダと、該第１
シリンダのピストンロッドと軸線が平行となる位置にお
いて上方に伸縮するピストンロッドを備え、該ピストン
ロッドに前記第１シリンダを連設して前記連結部材に固
定され、前記斜塔式タレットヘッドと前記工具マガジン
との間に設けられた第２シリンダと、前記工具交換アー
ムの回転軸を構成して該工具交換アームを水平方向に進
退させる水平シリンダとにより構成され、該水平シリン
ダは、前記ピニオンギアの回転軸の軸線方向に伸縮する
ピストンロッドを備えて該回転軸に一体に設けられたシ
リンダ部と、該シリンダ部の外側に該シリンダ部と一体
に回転し且つ前記ピストンロッドに連結されて該シリン
ダ部の長手方向に摺動自在に装着され、前記工具交換ア
ームを固定した外筒部とからなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】工具交換位置にあるスピンドルに取り付けられ
た工具と工具マガジンに保持された工具との交換は、前
記工具交換アームを回転させることによって行う。始動
時には、工具交換アームの両把持部は上下に位置する状
態とし、このとき、第１シリンダはそのピストンロッド
を伸長状態にあり、第２シリンダはそのピストンロッド
が収縮状態にある。先ず、第１シリンダのピストンロッ
ドの収縮によってラックが移動され、ピニオンギアが回
転される。ピニオンギアの回転に伴って工具交換アーム
が９０°回転され、その両把持部が、スピンドルに取り
付けられた工具と工具マガジンに保持された工具とを同
時に把持する。

【０００９】次いで、水平シリンダのピストンロッドに
伸長によって、その外筒部がシリンダ部の長手方向に移
動し、両把持部に夫々の工具を把持した状態の工具交換
アームが外方に水平移動される。これにより、夫々の工
具は、スピンドル及び工具マガジンから離反する。

【００１０】続いて、第２シリンダのピストンロッドの
伸長によって第１シリンダがそのピストンロッドが収縮
したままの状態で移動され、それに伴って、第１シリン
ダのピストンロッドに連設されているラックも移動され
る。ラックの移動によって更にピニオンギアが回転さ
れ、工具交換アームが１８０°回転する。回転した工具
交換アームは、スピンドルに取り付けられていた工具を
工具マガジン側に、工具マガジンに保持されていた工具
をスピンドル側に、各工具を位置させる。

【００１１】そして、水平シリンダのピストンロッドの
収縮によって、両把持部に夫々の工具を把持した状態の
工具交換アームがそのシリンダ部に沿って外筒部と一体
に内方に水平移動され、夫々の工具は、スピンドル及び
工具マガジンに取り付けられる。これによって、工具交
換位置のスピンドルの工具の交換が完了する。

【００１２】その後、第１シリンダのピストンロッドの
伸長によってラック及びピニオンギアを介して工具交換
アームが回転され、その両把持部による夫々の工具の把
持状態が解除され、更に、タレッドヘッド及び工具マガ
ジンの旋回に干渉しない位置に工具交換アームが回転さ
れる。

【００１３】

【実施例】本考案の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１４】図１及び図２に示すように、本実施例のタ
レット工作装置Ａは、基台１上には、送りモータ２によ
って左右方向に移動される移動台３が載架されている。
この左右方向の移動台３上には、送りモータ４により一
対の案内レール５，６に沿って前後方向に移動される移
動台７が載架されている。この前後方向の移動台７に
は、支柱８が起立して設けられている。

【００１５】支柱８には、図２に示すように、その上下
方向に延設された一対の案内レール９，１０に沿って昇
降する昇降枠体１１が設けられている。図１及び図２に
示すように、この昇降枠体１１の昇降は、支柱８の上部
に設けられた送りモータ１２により行われる。昇降枠体
１１の前面側には、水平面内において前後方向に対して
傾斜する方向の軸線ａ周りに旋回される斜塔式タレット
ヘッド１３が支持されており、この斜塔式タレットヘッ
ド１３には、一対のスピンドル１４，１５が回転自在に
設けられている。夫々のスピンドル１４，１５は、相互
の干渉を防止するために、図１に示すように互いにねじ
れた位置関係にある。即ち、工作位置にある一方のスピ
ンドル１４の中心軸線ｂは、斜塔式タレットヘッド１３
の軸線ａより下方に位置して支柱８に対して前後方向に
向かい、また、工具の交換位置にある他方のスピンドル
１５の中心軸線ｃは、斜塔式タレットヘッド１３の軸線
ａより上方に位置して支柱８に対して左右方向に向か
う。両スピンドル１４，１５は、斜塔式タレットヘッド
１３の旋回によって、互いに工作位置及び交換位置への
位置を交換される。図１及び図２においては、一方のス
ピンドル１４が工作位置にあり、他方のスピンドル１５
が工具の交換位置にある。更に、前記の昇降枠体１１
は、支柱８の上部に設けられたバランスシリンダ１６に
図示しないロッドにより連結されており、任意の位置で
停止自在の状態で吊設されている。

【００１６】また、支柱８の側面には、その上下方向に
延設された一対のスライドバー１７，１８に沿って昇降
自在の工具マガジン１９が設けられている。この工具マ
ガジン１９は、複数の工具ｘを着脱自在に保持する円盤
状の工具ホルダ２０を旋回自在に備えている。更に、工
具マガジン１９は、支柱８の上部に設けられたバランス
シリンダ２１のピストンロッド２２に連結されており、
任意の位置で停止自在の状態で吊設されている。また、
工具マガジン１９は、工具ホルダ２０の軸線ｄが工具交
換位置のスピンドル１５の軸線ｃに対して水平方向に平
行となるように設けられている。

【００１７】そして、図１及び図２に示すように、昇降
枠体１１と工具マガジン１９とは互いに隣合う側方位置
で連結部材２３によって連結されている。これによっ
て、工具マガジン１９は昇降枠体１１と一体に昇降さ
れ、その昇降は昇降枠体１１を駆動する送りモータ１２
により行われる。

【００１８】前記の連結部材２３は、図１及び図２に示
すように、昇降枠体１１の側面に設けられたブラケット
２４と、工具マガジン１９の側面に設けられた凸部２６
とより構成され、ブラケット２４に凸部２６を嵌合した
後に図示しないアジャストボルトによって連結固定され
ている。

【００１９】また、図１及び図２に示すように、昇降枠
体１１の側面に設けられたブラケット２４には、工具交
換手段２８が設けられている。これにより、工具交換手
段２８は、工具マガジン１９及び昇降枠体１１と一体に
昇降され、その昇降は昇降枠体１１を駆動する送りモー
タ１２により行われる。

【００２０】前記の工具交換手段２８は、図１に示すよ
うに、一対の把持部２９，３０をその両端に有する回転
自在の工具交換アーム３１を備えている。工具交換アー
ム３１は、例えば、一方の把持部２９が交換位置のスピ
ンドル１５に保持された工具ｘ₁ を把持したとき、同時
に、他方の把持部３０が工具マガジン１９に保持された
工具ｘ₂ を把持する。両把持部２９，３０の中間位置に
は、工具交換アーム３１の回転軸３２が設けられてい
る。図３及び図７に示すように、回転軸３２は、支持ブ
ロック３２ａを介して前記のブラケット２４に回転自在
に支持されている。この回転軸３２を介して工具交換ア
ーム３１を回転駆動する駆動手段３３が設けられてい
る。

【００２１】この駆動手段３３は、図３乃至図６に示す
ように、回転軸３２に備えられたピニオンギア３４と、
それに歯合するラック３５と、このラック３５にピスト
ンロッド３６が連結された第１シリンダ３７と、更に、
ラック３５のストロークを伸長するためにピストンロッ
ド３８を、第１シリンダ３７に固定された連結ブロック
３９を介して連結した第２シリンダ４０とによって構成
されている。連結ブロック３９は第１シリンダ３７を固
定した状態で、ブラケット２４に上方に延設されたスラ
イドバー４１にそって摺動自在となっている。これによ
り、ラック３５は、先ず、第１シリンダ３７によって第
１の駆動が行われ、次いで、第２シリンダ４０によって
第２の駆動が行われるので、駆動時のストロークを長く
することができ、しかも、駆動手段３３をコンパクトに
構成することができる。 更に、図１及び図７に示すよ
うに、回転軸３２の外方には、例えば、工具交換アーム
３１が各位置の工具ｘ₁ ，ｘ₂ を把持したとき工具交換
アーム３１を、支柱８側から回転軸３２の軸線ｅ上の外
方に離反させる水平シリンダ４２が設けられている。こ
の水平シリンダ４２は、図７及び図８に示すように、回
転軸３２に一体に設けられたシリンダ部４３と、該シリ
ンダ部４３の外側に摺動自在に装着された外筒部４４
と、シリンダ部４３によって突出されるピストンロッド
４５とによって構成されている。また、回転軸３２の内
部には、シリンダ部４３内に連通して油を注入する油路
４３ａが形成されている。ピストンロッド４５の先端に
は外筒部４４が連結されており、外筒部４４には前記の
工具交換アーム３１が固定されている。更に、シリンダ
部４３の外面にはその長手方向に延びる凸条４６が設け
られており、外筒部４４の内面には、シリンダ部４３の
凸条４６に案内される溝４７が刻設されている。これに
よって、ラック３５とピニオンギア３４によって回転軸
３２が回転したとき、回転軸３２と一体に回転するシリ
ンダ部４３と共に、外筒部４４が回転し、工具交換アー
ム３１が回転する。これにより、水平シリンダ４２の駆
動によって、工具交換アーム３１が回転軸３２の軸線ｅ
上の外方に離反し、工具交換アーム３１の両把持部２
９，３０が各位置で把持した夫々の工具ｘ₁ ，ｘ₂ が、
スピンドル１５と工具ホルダ２０から抜き取られると共
に、工具ｘ₁ ，ｘ₂ を保持した状態で工具交換アーム３
１の回転が可能となる。

【００２２】次に、工具を交換する際の前述の工具交換
手段２８の作動を説明する。

【００２３】図１及び図２に示すように、斜塔式タレッ
トヘッド１３の一方のスピンドル１５が工具交換位置に
位置され、工具マガジン１９の工具ホルダ２０に保持さ
れたうち１つの工具ｘ₂ が、スピンドル１５に保持され
た工具ｘ₁ と水平位置に位置されている。

【００２４】工具交換手段２８は、通常は、図１及び図
３に示すように、工具交換アーム３１の長手方向が上下
方向となっており、一方の把持部２９が上方に、他方の
把持部３０が下方に位置されている。このとき、第１シ
リンダ３７のピストンロッド３６は伸長状態にあり、第
２シリンダ４０のピストンロッド３８は収縮状態にあ
る。これにより、斜塔式タレットヘッド１３及び工具ホ
ルダ２０の旋回動に対して工具交換アーム３１が干渉す
ることを防止する。

【００２５】交換位置のスピンドル１５に取り付けられ
た工具ｘ₁ と、工具ホルダ２０に保持された工具ｘ₂ と
を交換するとき、先ず、図４に示すように、第１シリン
ダ３７のピストンロッド３６を収縮させる。これによっ
て、ラック３５が移動してピニオンギア３４が回転さ
れ、工具交換アーム３１が９０度回転される。この回転
によって、一方の把持部２９はスピンドル１５の工具ｘ
₁ を把持し、同時に、他方の把持部３０は工具ホルダ２
０の工具ｘ₂ を把持する。図示されていないが、各工具
には把持部２９，３０に係止される係止部が備えられて
おり、把持部２９，３０はこの係止部に係止することに
よて工具を把持することができる。 続いて、両把持部
２９，３０が工具ｘ₁ ，ｘ₂ を把持したとき、水平シリ
ンダ４２を駆動して工具交換アーム３１をその軸線ｅに
沿って外方に移動させる。即ち、図８に示すように、回
転軸３２内の油路４３ａから油が注入されて、ピストン
４８がそのロッド４５を伸長させる。前述したように、
このピストンロッド４５の伸長に伴って外筒部４４を介
して工具交換アーム３１が外方に水平移動される。これ
によって、工具ｘ₁ ，ｘ₂ は両把持部２９，３０に把持
された状態で、スピンドル１５及び工具ホルダ２０から
離反する。

【００２６】続いて、図５に示すように、第２シリンダ
４０のピストンロッド３８を伸長する。これによって、
ラック３５が移動してピニオンギア３４が更に回転さ
れ、工具交換アーム３１が１８０度回転される。この回
転によって、一方の把持部２９はスピンドル１５から外
された工具ｘ₁ を工具ホルダ２０側に、同時に、他方の
把持部３０は工具ホルダ２０から外された工具ｘ₂ をス
ピンドル１５側に位置させる。

【００２７】次いで、水平シリンダ４２を駆動して工具
交換アーム３１をその軸線ｅに沿って内方に移動させ
る。これによって、工具ｘ₁ ，ｘ₂ は両把持部２９，３
０に把持された状態で、工具ホルダ２０及びスピンドル
１５に取り付けられる。

【００２８】そして、図６に示すように、第１シリンダ
３７のピストンロッド３６を伸長させる。これによっ
て、ラック３５が移動してピニオンギア３４が前述の回
転方向とは逆の方向に回転され、工具交換アーム３１も
９０度回転される。この回転によって、一方の把持部２
９は工具ホルダ２０に保持された工具の把持を解除し、
同時に、他方の把持部３０はスピンドル１５に取り付け
た工具の把持を解除する。ここで、交換位置のスピンド
ル１５に取り付けられた工具ｘ₁ と、工具ホルダ２０に
保持された工具ｘ₂ との交換が完了すると共に、一方の
把持部２９が下方に、他方の把持部３０が上方に位置さ
れる。

【００２９】そして、本実施例によれば、図３の状態か
ら図６の状態に作動させることによる工具の交換とは逆
に、図６の状態から図３の状態への作動によっても工具
の交換が可能である。

【００３０】即ち、交換位置のスピンドル１５に取り付
けられた工具と、工具ホルダ２０に保持された工具とを
交換するとき、工具交換アーム３１を、図６に示す状態
から、図５に示すように、第１シリンダ３７のピストン
ロッド３６を収縮させる。これによって、工具交換アー
ム３１が９０度回転される。この回転によって、一方の
把持部２９は工具ホルダ２０の工具を把持し、同時に、
他方の把持部３０はスピンドル１５の工具を把持する。
続いて、水平シリンダ４２を駆動して工具交換アーム３
１をその軸線ｅに沿って外方に移動させ、図４に示すよ
うに、第２シリンダ４０のピストンロッド３８を収縮す
る。これによって、工具交換アーム３１が１８０度回転
される。次いで、水平シリンダ４２を駆動して工具交換
アーム３１をその軸線ｅに沿って内方に移動させ、各工
具をスピンドル１５及び工具ホルダ２０に取り付ける。

【００３１】そして、図３に示すように、第１シリンダ
３７のピストンロッド３６を伸長させる。これによっ
て、工具交換アーム３１が９０度回転され、両把持部２
９，３０が各工具の把持を解除し、工具の交換が完了す
ると共に、一方の把持部２９が上方に、他方の把持部３
０が下方に位置される。

【００３２】

【考案の効果】以上のことから明らかなように、本考案
のタレット工作装置は、工具交換手段を、昇降枠体と工
具マガジンとを連結する連結部材に設け、回転自在の工
具交換アームを設けたことにより、斜塔式タレットヘッ
ド及び工具マガジンの旋回時に干渉することなく、昇降
枠体や工具マガジンから独立させることができる。これ
により、斜塔式タレットヘッドや工具マガジンの構成が
複雑になることを防止することができる。

【００３３】更に、第１シリンダと第２シリンダとは、
夫々のピストンロッドの軸線を平行として配設されてい
るので、タレットヘッドと工具マガジンとの間に形成さ
れる比較的狭いスペースに設けることができる。また、
工具交換アームを回転させるラックの移動は、下方に伸
縮するピストンロッドを備える第１シリンダと、上方に
伸縮するピストンロッドを備えて該第１シリンダを移動
させる第２シリンダとによって行われるので、各々のピ
ストンロッドのストロークを小としてラックのストロー
クを長くすることができ、装置をコンパクトに形成する
ことができる。更に、工具交換手段をタレッドヘッドの
昇降枠体と工具マガジンとを連結する連結部材に設けた
ことにより、該工具交換手段はタレットヘッド及び工具
マガジンに追従して昇降され、タレットヘッド及び工具
マガジンがどの位置にあっても迅速に工具の交換を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のタレット工作装置の側面
図。

【図２】図１の平面図。

【図３】工具交換手段の構成を示す説明図。

【図４】工具交換手段の作動を示す説明図。

【図５】工具交換手段の作動を示す説明図。

【図６】工具交換手段の作動を示す説明図。

【図７】水平シリンダの構成を示す説明図。

【図８】水平シリンダの作動を示す説明図。

【符号の説明】

３，７…移動台、８…支柱、１１…昇降枠体、１３…斜
塔式タレットヘッド、１４，１５…スピンドル、１９…
工具マガジン、２０…工具ホルダ、２３…連結部材、２
４…ブラケット、２６…凸部、２８…工具交換手段、２
９，３０…把持部、３１…工具交換アーム、３２…工具
交換アームの回転軸、３４…ピニオンギア、３５…ラッ
ク、３７…第１シリンダ、３６…第１シリンダのピスト
ンロッド、４０…第２シリンダ、３８…第２シリンダの
ピストンロッド、４２…水平シリンダ、４５…水平シリ
ンダのピストンロッド、Ａ…タレット工作装置、ｘ，ｘ
₁，ｘ₂ …工具。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】移動自在の移動台上に起立して設けられた
   支柱と、該支柱に沿って昇降自在の昇降枠体と、該昇降
   枠体に旋回自在に支持された斜塔式タレットヘッドと、
   該斜塔式タレットヘッドに回転自在に支持されて、一方
   が加工位置のとき他方が交換位置となる一対のスピンド
   ルと、交換位置のスピンドルに保持された工具に平行し
   て複数の工具を着脱自在に保持して前記支柱に沿って昇
   降自在の工具マガジンと、該工具マガジンと前記昇降枠
   体とを連結して前記斜塔式タレットヘッドの昇降に該工
   具マガジンの昇降を追従させる連結部材と、前記斜塔式
   タレットヘッドと前記工具マガジンとの間の前記連結部
   材に設けられ、前記工具マガジンに保持された工具のう
   ち何れかの工具を、交換位置のスピンドルに保持された
   工具と交換する工具交換手段とを備えたタレット工作装
   置において、前記工具交換手段は、交換位置のスピンド
   ルに保持された工具及び工具マガジンに保持された工具
   を同時に把持する一対の把持部を備えて前記斜塔式タレ
   ットヘッドと前記工具マガジンとの間の前記連結部材に
   配設された回転自在の工具交換アームと、該工具交換ア
   ームと同軸のピニオンギアと、該ピニオンギアに歯合し
   て上下方向に移動自在のラックと、該ラックの上端に連
   設されて下方に伸縮するピストンロッドを備え、前記連
   結部材の上方に延設されたスライドバーに沿って摺動自
   在に設けられ、前記斜塔式タレットヘッドと前記工具マ
   ガジンとの間に設けられた第１シリンダと、該第１シリ
   ンダのピストンロッドと軸線が平行となる位置において
   上方に伸縮するピストンロッドを備え、該ピストンロッ
   ドに前記第１シリンダを連設して前記連結部材に固定さ
   れ、前記斜塔式タレットヘッドと前記工具マガジンとの
   間に設けられた第２シリンダと、前記工具交換アームの
   回転軸を構成して該工具交換アームを水平方向に進退さ
   せる水平シリンダとにより構成され、該水平シリンダ
   は、前記ピニオンギアの回転軸の軸線方向に伸縮するピ
   ストンロッドを備えて該回転軸に一体に設けられたシリ
   ンダ部と、該シリンダ部の外側に該シリンダ部と一体に
   回転し且つ前記ピストンロッドに連結されて該シリンダ
   部の長手方向に摺動自在に装着され、前記工具交換アー
   ムを固定した外筒部とからなることを特徴とするタレッ
   ト工作装置。