JP2969326B2 - Hand-operated shank of NC machine tool with automatic tool changer - Google Patents

Hand-operated shank of NC machine tool with automatic tool changer

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JP2969326B2
JP2969326B2 JP19817095A JP19817095A JP2969326B2 JP 2969326 B2 JP2969326 B2 JP 2969326B2 JP 19817095 A JP19817095 A JP 19817095A JP 19817095 A JP19817095 A JP 19817095A JP 2969326 B2 JP2969326 B2 JP 2969326B2
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Japan
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shank
shaft
operating shaft
holding
holding case
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好和 山崎
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Yamazaki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の工具を適宜
交換しながらワークの加工ができるようにした自動工具
交換装置を有するNC工作機に関し、特にヘッドの主軸
に着脱可能に支持されるハンド付きシャンクに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an NC machine tool having an automatic tool changer capable of processing a workpiece while appropriately changing a predetermined tool, and more particularly to a hand removably supported on a main spindle of a head. With shank.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、テーブルに対するワークの供給
・搬出を自動的に行なうために、専用のロボットを設け
るようにしていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a dedicated robot has been provided to automatically supply and unload a work to and from a table.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものは、高
価になるとともに、専用の設置場所を要する欠点があっ
た。本発明はハンド付きシャンクをヘッドの主軸と自動
工具交換装置とに適宜受渡し可能とし、ヘッド側に取付
けられた際に、該ヘッドの主軸を回転させることによ
り、ワークを挾持・解除できるようにすることにより、
上記欠点を解消した自動工具交換装置を有するNC工作
機のハンド付きシャンクを得ることを目的とする。
The above-mentioned prior art has the drawbacks that it is expensive and requires a dedicated installation place. According to the present invention, a shank with a hand can be appropriately transferred between a main shaft of a head and an automatic tool changer, and when mounted on the head side, the main shaft of the head is rotated so that a workpiece can be clamped and released. By doing
An object of the present invention is to provide a hand-operated shank of an NC machine tool having an automatic tool changer that has solved the above-mentioned disadvantages.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下の如く構成したものである。即ち、主
軸の軸端に着脱可能に連結されるシャンクを保持ケース
に回転自在に設け、保持ケース内に作動軸を軸方向にの
み移動可能に設け、該作動軸と前記シャンクとの間にシ
ャンクの回転運動を直線運動に変換して作動軸に伝達す
る、回転軸心の軸方向端面にカム面を有するカム装置を
設け、保持ケースの下部に挾持爪を懸垂支持し、作動軸
の直線運動を挾持爪の接離方向の運動に変換するリンク
機構を設け、前記シャンクが主軸に連結された際に前記
保持ケースを主軸を支持するヘッドのケースに係合させ
る係合部材を設ける構成にしたものである。また、主軸
の軸端に着脱可能に連結されるシャンクを保持ケースに
回転自在に設け、保持ケース内に作動軸を軸方向にのみ
移動可能に設け、前記シャンクと作動軸との間にシャン
クの正回転のみを作動軸に伝達する第1一方クラッチを
設け、該第1一方クラッチと作動軸との間にシャンクの
正回転運動を直線往復運動に変換して作動軸に伝達する
カム装置を設け、保持ケースの下部に旋回体を介して挾
持爪を旋回可能に懸垂支持し、作動軸の直線往復運動を
挾持爪の接離方向の運動に変換するリンク機構を設け、
前記シャンクと旋回体との間にシャンクの逆回転のみを
旋回体に伝達する第2一方クラッチを設ける構成にした
ものである。
Means for Solving the Problems The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, a shank detachably connected to the shaft end of the main shaft is rotatably provided in the holding case, and an operating shaft is provided in the holding case so as to be movable only in the axial direction, and a shank is provided between the operating shaft and the shank. A cam device having a cam surface at the axial end face of the rotating shaft is provided, which converts the rotational motion of the operating shaft into a linear motion and transmits it to the operating shaft. And a link mechanism for converting the movement of the holding claw into the contacting / separating direction . When the shank is connected to the main shaft,
Engage the holding case with the head case supporting the spindle.
It is obtained by the provided Ru configure Rukakarigo member. Further, a shank detachably connected to the shaft end of the main shaft is rotatably provided in the holding case, and an operating shaft is provided in the holding case so as to be movable only in the axial direction, and a shank is provided between the shank and the operating shaft. A first one clutch for transmitting only the forward rotation to the operating shaft is provided, and a cam device for converting the forward rotation of the shank into a linear reciprocating motion and transmitting the same to the operating shaft is provided between the first one clutch and the operating shaft. A link mechanism is provided at the lower part of the holding case to rotatably support the holding claws via a revolving body, and to convert a linear reciprocating motion of the operating shaft into a movement of the holding claws in the contact / separation direction.
A second clutch for transmitting only the reverse rotation of the shank to the revolving structure is provided between the shank and the revolving structure.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基い
て説明する。図面において、図1は本発明が適用される
自動工具交換装置を有するNC工作機の要部正面図、図
2は本発明の第1実施例を示すハンド付きシャンクの断
面図、図3はそのカム装置部の正面図、図4はその挾持
爪部の断面図である。図1において、1はベッドに起立
支持された支柱(コラム)であり、NC制御装置により
左右(X軸)及び前後(Y軸)方向に移動制御されるよ
うになっている。上記支柱2の正面(前面)側にZ軸サ
ーボモーター(図示省略)によって上下方向に移動制御
されるヘッド支持台2を取り付け、このヘッド支持台2
にヘッド3及び該ヘッド3の主軸4を駆動する主軸モー
ター5を取り付ける。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a front view of an essential part of an NC machine tool having an automatic tool changer to which the present invention is applied, FIG. 2 is a sectional view of a shank with a hand showing a first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a front view of the cam device, and FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a column (column) supported upright on a bed, which is controlled to move in the left-right (X-axis) and front-rear (Y-axis) directions by an NC control device. A head support 2 that is vertically controlled by a Z-axis servomotor (not shown) is attached to the front (front) side of the support 2.
The head 3 and a spindle motor 5 for driving the spindle 4 of the head 3 are attached to the head 3.

【0006】上記ヘッド3は、主軸4の下端を下方に突
出させるとともに、該主軸4の下端部に工具15及び後
述するハンド付きシャンク16のシャンク部が着脱可能
に嵌合係止するコーン型のソケット(図示省略)を形成
する。6は上記ソケットに嵌合した工具15のシャンク
部を係脱するためのアンクランプ駆動部、7はテーブ
ル、7aはワークWをテーブルに固定する治具、8は未
加工のワークW1をテーブルの近傍まで移送する嵌入コ
ンベア、9は加工済のワークW2を搬出する搬出コンベ
アである。
The head 3 is of a cone type in which a lower end of the main shaft 4 is projected downward, and a tool 15 and a shank portion of a shank 16 with a hand described later are detachably fitted and engaged with the lower end of the main shaft 4. A socket (not shown) is formed. Reference numeral 6 denotes an unclamping drive unit for engaging and disengaging a shank portion of the tool 15 fitted in the socket, 7 denotes a table, 7a denotes a jig for fixing the work W to the table, and 8 denotes an unprocessed work W1 to the table. A fitting conveyor 9 for transferring the work W2 to the vicinity, and an unloading conveyor 9 for unloading the processed work W2.

【0007】上記支柱の左側部に従来より知られている
自動工具交換装置(ATCユニット)10を取り付け
る。この自動工具交換装置10は、水平軸を中心として
旋回する円板状の旋回体の外周部に多数のシャンクホル
ダー11を所定ピッチで取り付け、各シャンクホルダー
11にエンドミル15a、ドリル15b等の多種類の工
具15及びハンド付きシャンク16を係脱可能に係止す
る。また、上記シャンクホルダー11とヘッド3との中
間部に垂直軸心を中心として回動する中継アーム12を
設ける。
A conventionally known automatic tool changer (ATC unit) 10 is mounted on the left side of the support. This automatic tool changer 10 has a large number of shank holders 11 mounted at a predetermined pitch on an outer peripheral portion of a disc-shaped revolving body that revolves around a horizontal axis, and various shank holders 11 such as end mills 15a and drills 15b. The tool 15 and the shank 16 with a hand are locked so as to be disengageable. Further, a relay arm 12 that rotates about a vertical axis is provided at an intermediate portion between the shank holder 11 and the head 3.

【0008】そして、シャンクホルダー11側の工具1
5又はハンド付きシャンク16と、ヘッド3側の工具1
5又はハンド付きシャンク16とを交換する際には、自
動工具交換装置10の所定のシャンクホルダー11aを
下方に移動させるとともに、該下方に移動したシャンク
ホルダー11aを下向きに回動させ、この状態で中継ア
ーム12を作動させて上記シャンクホルダー11aとヘ
ッド3側の工具15又はハンド付きシャンク16とを適
宜交換する。
The tool 1 on the shank holder 11 side
5 or shank 16 with hand and tool 1 on head 3 side
When replacing the shank 5 or the shank 16 with a hand, the predetermined shank holder 11a of the automatic tool changing device 10 is moved downward, and the shank holder 11a moved downward is rotated downward. By operating the relay arm 12, the shank holder 11a and the tool 15 on the head 3 side or the hand-mounted shank 16 are appropriately replaced.

【0009】上記ハンド付きシャンク16は図2〜図4
に示すようになっている。図2において、17は保持ケ
ースであり、この保持ケース17の上部にベアリング1
8を介してシャンク19を回転自在に取り付ける。この
シャンク19は、保持ケース17に嵌合する軸部19a
を下方に向けて段階的に小径に形成し、中間径の軸部を
ベアリング18により保持ケース17に回転自在に支持
する。また、シャンク19の上部は保持ケース17から
上方に突出させるとともに、上方に向かって小径となる
テーパー軸部19bに形成する。
The shank 16 with a hand is shown in FIGS.
It is shown as follows. In FIG. 2, reference numeral 17 denotes a holding case.
The shank 19 is rotatably mounted via the shaft 8. This shank 19 has a shaft portion 19 a fitted to the holding case 17.
Are formed stepwise downward to have a small diameter, and a shaft part having an intermediate diameter is rotatably supported on a holding case 17 by a bearing 18. The upper portion of the shank 19 projects upward from the holding case 17 and is formed on a tapered shaft portion 19b having a smaller diameter toward the upper side.

【0010】また、上記保持ケース17の下部に作動軸
21を上下方向に摺動可能に嵌挿し、保持ケース17に
固定した回り止めピン22の先端を上記作動軸21の上
部外周に形成した上下方向のガイド溝23に摺動可能に
係合させて上下方向(軸方向)にのみ移動可能にする。
上記シャンク19と作動軸21との間にシャンク19の
回転運動を直線運動に変換して作動軸21に伝達するカ
ム装置を設ける。即ち、シャンク19の下部に駆動円筒
カム24を下向きにして固定し、作動軸21の上部に上
向きの被動円筒カム25を形成し、作動軸21をリター
ンバネ26により上方に押圧付勢して上記駆動円筒カム
24と被動円筒カム25のカム面同志を圧接させる。
An operating shaft 21 is vertically slidably fitted in the lower portion of the holding case 17, and the tip of a detent pin 22 fixed to the holding case 17 is formed on the upper outer periphery of the operating shaft 21. Slidably engaged with the guide groove 23 in the direction, so that it can be moved only in the vertical direction (axial direction).
A cam device is provided between the shank 19 and the operating shaft 21 for converting the rotational motion of the shank 19 into a linear motion and transmitting the linear motion to the operating shaft 21. That is, the drive cylindrical cam 24 is fixed downward at the lower part of the shank 19, the upward driven cylindrical cam 25 is formed at the upper part of the operating shaft 21, and the operating shaft 21 is urged upward by the return spring 26 to urge it. The cam surfaces of the driving cylindrical cam 24 and the driven cylindrical cam 25 are pressed against each other.

【0011】上記駆動円筒カム24及び被動円筒カム2
5は、図3に示すように、両者が対抗する端面に山部と
谷部とを90度の回転角度で有する波型のカム面24
a,25aを形成し、シャンク19が回転して駆動円筒
カム24のカム面24aの山部24a−1が被動円筒カ
ム25のカム面25aの山部25a−1に対面した際に
リターンバネ26に抗して作動軸21を下方に移動さ
せ、上記山部24a−1が被動円筒カム25のカム面2
5aの谷部25a−2に対面した際に作動軸21をリタ
ーンバネ26の反力で上方に移動させるようになってい
る。
The driving cylindrical cam 24 and the driven cylindrical cam 2
As shown in FIG. 3, a corrugated cam surface 24 having a peak and a valley at a rotation angle of 90 degrees on the end faces opposed to each other, as shown in FIG.
The return spring 26 is formed when the shank 19 rotates and the peak 24a-1 of the cam surface 24a of the driving cylindrical cam 24 faces the peak 25a-1 of the cam surface 25a of the driven cylindrical cam 25. The operating shaft 21 is moved downward against the above, so that the peak portion 24a-1 is moved to the cam surface 2 of the driven cylindrical cam 25.
When facing the valley 25a-2 of 5a, the operating shaft 21 is moved upward by the reaction force of the return spring 26.

【0012】上記保持ケース17の下部に左右に対抗す
る一対のブラケット30,30を下方に向けて突出固定
し、各ブラケット30,30の下端部に前後方向に対抗
する一対の挾持爪31,31を接離可能に取り付ける。
即ち、図4に示すように、ガイド軸32を左右方向(前
後方向)に延長配置して各ブラケット30,30の下端
の両側に固定し、該ガイド軸32に上記挾持爪31,3
1を互いに対抗させ、その上部をブッシュ33を介して
摺動可能に嵌合させる。
A pair of left and right brackets 30, 30 projecting downward are fixed to the lower portion of the holding case 17, and a pair of holding claws 31, 31 opposed to the lower end of each bracket 30, 30 in the front-rear direction. Is attached detachably.
That is, as shown in FIG. 4, the guide shaft 32 is extended in the left-right direction (front-rear direction) and fixed to both sides of the lower ends of the brackets 30, 30.
1 are opposed to each other, and the upper portions thereof are slidably fitted via bushes 33.

【0013】上記各挾持爪31,31をリンク機構35
を介して前述した作動軸21の下端に連結する。このリ
ング機構35は、図4に示すように、倒立L型に屈曲し
た一対のリンクアーム36,36を対抗させてその屈曲
部を支点ピン37によりブラケット30に揺動可能に連
結し、各リンクアーム36,36の上辺の端部を共通す
る連結ピン38により作動軸21の下端に連結し、ま
た、各リンクアーム36,36の下辺の端部を係合ピン
39,39により各挾持爪31,31の上端に連結して
なり、これにより、作動軸21が上方に移動されると、
各リンクアーム36,36を介して各挾持爪31,31
が互いに接近する方向(図4の右半部実線の状態)に移
動され、ワークW(図1)を挾持する。逆に、作動軸2
1が下方に移動されると、各リンクアーム36,36を
介して各挾持爪31,31が互いに離間する方向(図4
の左半部実線の状態)に移動され、ワークWの挾持を解
除する。
Each of the holding claws 31, 31 is connected to a link mechanism 35.
To the lower end of the operating shaft 21 described above. As shown in FIG. 4, the ring mechanism 35 opposes a pair of link arms 36, 36 bent in an inverted L-shape, and connects the bent portions to the bracket 30 by a fulcrum pin 37 so as to be swingable. The upper ends of the arms 36, 36 are connected to the lower end of the operating shaft 21 by a common connecting pin 38, and the lower ends of the link arms 36, 36 are connected to the holding claws 31 by engaging pins 39, 39. , 31 so that when the operating shaft 21 is moved upward,
Each holding claw 31, 31 is connected via each link arm 36, 36.
Are moved in the direction of approaching each other (the state shown by the solid line in the right half of FIG. 4) to clamp the work W (FIG. 1). Conversely, operating shaft 2
1 is moved downward, the holding claws 31, 31 are separated from each other via the link arms 36, 36 (FIG. 4).
(The state shown by the solid line in the left half of the drawing) to release the clamping of the work W.

【0014】図2において、40は保持ケース17の上
部に設けたセットピンであり、左方に突出する係合片4
1を有し、バネ42により上方に突出付勢する。係合片
41は、シャンク19が保持ケース17に取付けられる
前段で、シャンク19の外周に形成した位置決め溝43
に下方から係合して該シャンク19の回転を規制し、カ
ム面24a,25aの初期接触位置を決定する。また、
セットピン40はシャンク19がヘッド3に係合した際
に、該ヘッド3のケース下面に形成した係合部44に係
合して保持ケース17の初期回転角度、従って挾持爪3
1の向きを決定するとともに、上記係合部44によって
下方に移動され、係合片41を位置決め溝43から離脱
させてシャンク19の回転を許容する。
In FIG. 2, reference numeral 40 denotes a set pin provided on the upper part of the holding case 17, and the engagement piece 4 protrudes leftward.
1 and is urged upward by a spring 42. The engagement piece 41 is a positioning groove 43 formed on the outer periphery of the shank 19 before the shank 19 is attached to the holding case 17.
To restrict the rotation of the shank 19 and determine the initial contact position of the cam surfaces 24a and 25a. Also,
When the shank 19 engages with the head 3, the set pin 40 engages with an engaging portion 44 formed on the lower surface of the case of the head 3, and the initial rotation angle of the holding case 17, that is, the holding claw 3
In addition to determining the direction of the shank 19, the shank 19 is allowed to rotate by being displaced downward by the engaging portion 44 and disengaging the engaging piece 41 from the positioning groove 43.

【0015】上記第1実施例によれば、シャンク19の
テーパー軸部19bをヘッド3の主軸4に取り付け、こ
の状態で搬入コンベア8上のワークW1をテーブル7側
の治具7aに供給する際には、NC制御装置からの指令
により、以下の如く動作させる。まず、主軸4を介して
シャンク19を例えば正転方向に90度回転させ、図3
において駆動円筒カム24のカム面24aの山部24a
−1を被動円筒カム25のカム面25aの山部25a−
1に対面させる。さすれば、作動軸21が下方に移動さ
れ、リンクアーム36,36を介して各挾持爪31,3
1が互いに離間する方向に移動、つまり拡開作動され
る。この状態でヘッド3をX軸、Y軸方向に移動制御し
て搬入コンベア8上のワークW1の直上位置まで移動さ
せた後、該ヘッド3を下降させて挾持爪31,31をワ
ークW1に嵌合させる。
According to the first embodiment, the tapered shaft portion 19b of the shank 19 is attached to the main shaft 4 of the head 3, and in this state, the work W1 on the carry-in conveyor 8 is supplied to the jig 7a on the table 7 side. Is operated as follows according to a command from the NC control device. First, the shank 19 is rotated by, for example, 90 degrees in the normal rotation direction via the main shaft 4, and FIG.
At the peak 24a of the cam surface 24a of the driving cylindrical cam 24.
-1 is the peak 25a- of the cam surface 25a of the driven cylindrical cam 25.
Face 1 Then, the operating shaft 21 is moved downward, and the respective holding claws 31, 3 are connected via the link arms 36, 36.
1 are moved in a direction away from each other, that is, the expanding operation is performed. In this state, the head 3 is controlled to move in the X-axis and Y-axis directions and moved to a position immediately above the work W1 on the carry-in conveyor 8, and then the head 3 is lowered to fit the holding claws 31, 31 onto the work W1. Combine.

【0016】次いで、上記主軸4を介してシャンク19
を逆転方向に90度(又は正転方向にさらに90度)回
転させ、図3において駆動円筒カム24のカム面24a
の山部24a−1を被動円筒カム25のカム面25aの
谷部25a−2に対面させる。さすれば、作動軸21が
リターンバネ26の反力で上方に移動され、各リンクア
ーム36,36を介して各挾持爪31,31が互いに接
近方向に移動、つまり挾持作動され、上記ワークW1を
挾持する。この状態でヘッド3を上昇させるとともに、
水平方向に移動させて治具7aの直上位置まで移動させ
た後、上記ヘッド3を下降させる。次いで主軸4を介し
てシャンク19を再び正転方向に90度(又は逆転方向
にさらに90度)回転させ、駆動円筒カム24のカム面
24aの山部24a−1を被動円筒カム25のカム面2
5aの山部25a−1に対面させて作動軸21を下方に
移動させて各挾持爪31,31を開作動させ、上記ワー
クW1を治具7a上に載置する。
Next, the shank 19 is moved through the main shaft 4.
Is rotated 90 degrees in the reverse rotation direction (or further 90 degrees in the normal rotation direction), and the cam surface 24a of the driving cylindrical cam 24 in FIG.
Of the cam surface 25a of the driven cylindrical cam 25 face the valley portion 25a-2. Then, the operating shaft 21 is moved upward by the reaction force of the return spring 26, and the holding claws 31, 31 are moved in the approaching direction to each other via the link arms 36, 36, that is, the working is performed, and the work W1 is operated. Pinch. While raising the head 3 in this state,
After being moved in the horizontal direction to a position immediately above the jig 7a, the head 3 is lowered. Next, the shank 19 is rotated again by 90 degrees in the normal rotation direction (or further 90 degrees in the reverse rotation direction) via the main shaft 4 so that the peak portion 24a-1 of the cam surface 24a of the driving cylindrical cam 24 is changed to the cam surface of the driven cylindrical cam 25. 2
The work W1 is placed on the jig 7a by moving the operating shaft 21 downward so as to face the crest 25a-1 of 5a to open each of the holding claws 31, 31.

【0017】次に、テーブル7(治具7a)上のワーク
Wを搬出コンベア9上に排出する際には、NC制御装置
からの指令により、以下の如く動作させる。まず、主軸
4を正転方向に90度回転させ、シャンク19を介して
駆動円筒カム24のカム面24aの山部24a−1を被
動円筒カム25のカム面25aの山部25a−1に対面
させ、前述と同様に作動軸21を下方に移動させて各挾
持爪31,31を拡開作動させる。この状態でヘッド3
を水平方向に移動させて治具7aの上方に配置した後、
該ヘッド3を下降させて挾持爪31,31をワークWに
嵌合させる。
Next, when the work W on the table 7 (the jig 7a) is discharged onto the carry-out conveyor 9, the work is performed as follows in accordance with a command from the NC control device. First, the main shaft 4 is rotated 90 degrees in the normal rotation direction, and the ridge 24a-1 of the cam surface 24a of the driving cylindrical cam 24 faces the ridge 25a-1 of the cam surface 25a of the driven cylindrical cam 25 via the shank 19. Then, the operating shaft 21 is moved downward in the same manner as described above, so that each of the holding claws 31, 31 is opened. In this state, head 3
Is moved in the horizontal direction and arranged above the jig 7a,
The head 3 is lowered to fit the holding claws 31, 31 to the work W.

【0018】次いで、主軸4を逆転方向に90度(又は
正転方向にさらに90度)回転させ、シャンク19を介
して駆動円筒カム24のカム面24aの山部24a−1
を被動円筒カム25のカム面25aの谷部25a−2に
対面させ、作動軸21をリターンバネ26の反力で上方
に移動させて各挾持爪31,31を挾持作動させ、上記
ワークWを挾持する。この状態でヘッド3を上昇させる
とともに、水平方向に移動させて搬出コンベア9の上方
に配置した後、ヘッド3を下降させる。次いで主軸4を
再び正転方向に90度(又は逆転方向にさらに90度)
回転させ、シャンク19を介して駆動円筒カム24のカ
ム面24aの山部24a−1を被動円筒カム25のカム
面25aの山部25a−1に対面させて作動軸21を上
動させ、各挾持爪31,31を開作動させて上記ワーク
Wを搬出コンベア9上に載置する。
Next, the main shaft 4 is rotated 90 degrees in the reverse rotation direction (or 90 degrees in the normal rotation direction), and the peak portion 24a-1 of the cam surface 24a of the driving cylindrical cam 24 is rotated via the shank 19.
Faces the valley portion 25a-2 of the cam surface 25a of the driven cylindrical cam 25, and moves the operating shaft 21 upward by the reaction force of the return spring 26 to operate the holding claws 31, 31 to operate the work W. Pinch. In this state, the head 3 is raised and moved in the horizontal direction so as to be disposed above the carry-out conveyor 9, and then the head 3 is lowered. Next, the main shaft 4 is again rotated by 90 degrees in the forward direction (or another 90 degrees in the reverse direction).
The working shaft 21 is rotated through the shank 19 so that the peak 24a-1 of the cam surface 24a of the driving cylindrical cam 24 faces the peak 25a-1 of the cam surface 25a of the driven cylindrical cam 25 via the shank 19, and the operating shaft 21 is moved upward. The work W is placed on the carry-out conveyor 9 by opening the holding claws 31.

【0019】次に治具7a上のワークWを加工する際に
は、自動工具交換装置10を従来と同様に作動させてヘ
ッド3側のハンド付きシャンク16と工具ホルダー11
側の所定の工具とを交換する。即ち、中継アーム12に
よりヘッド3側のハンド付きシャンク16を受け取り、
これを下端の工具ホルダー11aに受渡す。次いで例え
ばエンドミル15aを保持している工具ホルダー11を
下端側に移動させ、上記中継アーム12により上記エン
ドミル15aを受け取り、これをヘッド3の主軸4に受
渡す。次いでヘッド3の主軸を起動させ、支柱1及びヘ
ッド支持台2を移動制御して治具7a上のワークWを加
工する。
Next, when machining the work W on the jig 7a, the automatic tool changer 10 is operated in the same manner as in the prior art, and the shank 16 with the hand on the head 3 and the tool holder 11 are operated.
Replace with the specified tool on the side. That is, the hand-operated shank 16 of the head 3 is received by the relay arm 12,
This is delivered to the tool holder 11a at the lower end. Next, for example, the tool holder 11 holding the end mill 15a is moved to the lower end side, and the end mill 15a is received by the relay arm 12 and delivered to the main shaft 4 of the head 3. Next, the main shaft of the head 3 is activated, and the movement of the column 1 and the head support 2 is controlled to process the work W on the jig 7a.

【0020】図5は第2実施例を示す。このものは、駆
動円筒カム24−1をシャンク19の軸部19aに嵌合
させるとともに、両者をシャンク19の正回転のみを伝
達する第1一方クラッチ50を介して連結し、この駆動
円筒カム24−1のカム面24aを前述した第1実施例
と同様にして作動軸21に設けた被動円筒カム25のカ
ム面25aに圧接させる。また、作動軸21の下端に上
下方向の軸線を中心として回転自在の回転継ぎ手21a
を取付け、この回転継ぎ手21aの下端に第1実施例と
同様のリンクアーム36,36を懸垂支持する。また、
保持ケース17の下部に外周部にギヤ歯51aが形成さ
れた旋回体51を回転自在に設け、該旋回体51の下部
に前述した第1実施例と同様に左右に対抗する一対のブ
ラケット30,30を下方に向けて突出固定する。
FIG. 5 shows a second embodiment. In this apparatus, a driving cylindrical cam 24-1 is fitted to a shaft portion 19a of a shank 19, and both are connected via a first one-side clutch 50 that transmits only the forward rotation of the shank 19. The -1 cam surface 24a is pressed against the cam surface 25a of the driven cylindrical cam 25 provided on the operating shaft 21 in the same manner as in the first embodiment. A rotary joint 21a rotatable about the vertical axis at the lower end of the operating shaft 21.
And the same link arms 36 as in the first embodiment are suspended from the lower end of the rotary joint 21a. Also,
A revolving structure 51 having gear teeth 51a formed on the outer periphery is rotatably provided at the lower portion of the holding case 17, and a pair of brackets 30 opposed to the left and right at the lower portion of the revolving structure 51 as in the first embodiment. 30 is projected downward and fixed.

【0021】上記シャンク19の軸部19aの上部に駆
動ギヤ52を固定し、該駆動ギヤ52を第1伝導ギヤ5
3に噛合させる。この伝導ギヤ53は、シャンク19と
平行に配置して保持ケース17に回転自在に設けた伝導
軸54の上端部に、シャンク19の逆回転のみを伝達す
る第2一方クラッチ55を介して連結する。また、上記
伝導軸54の下端部に第2伝導ギヤ56を固定し、該第
2伝導ギヤ56を上記旋回体51のギヤ歯51aに噛合
させる。57は保持ケース17の下部に取り付けた割り
出し用のボールプランジャであり、旋回体51の下部外
周に所定の回転角度で形成した係止凹部(図示省略)に
係合して旋回体51の不用意な旋回を防止する。その他
は前述した第1実施例と同構造となっている。
A drive gear 52 is fixed above the shaft portion 19a of the shank 19, and the drive gear 52 is connected to the first transmission gear 5
3 The transmission gear 53 is connected to an upper end portion of a transmission shaft 54 disposed in parallel with the shank 19 and rotatably provided on the holding case 17 via a second one-side clutch 55 that transmits only reverse rotation of the shank 19. . Further, a second transmission gear 56 is fixed to the lower end of the transmission shaft 54, and the second transmission gear 56 is meshed with the gear teeth 51a of the revolving unit 51. Reference numeral 57 denotes an indexing ball plunger attached to the lower portion of the holding case 17, which engages with a locking concave portion (not shown) formed at a predetermined rotation angle on the outer periphery of the lower portion of the revolving body 51, and the revolving body 51 is carelessly prepared. To prevent excessive turning. The other structure is the same as that of the first embodiment.

【0022】上記第2実施例によれば、主軸4を介して
シャンク19が例えば正転方向に90度回転すると、第
2一方クラッチ55が不作動になるとともに、第1一方
クラッチ50が係合作動し、駆動円筒カム24−1が正
転方向に90度回転してカム面24aの山部が被動円筒
カム25のカム面25aの山部に対面する。これによ
り、作動軸21が下方に移動され、第1実施例と同様に
して挾持爪31,31が拡開作動する。この状態でワー
クWを嵌合させる。次いで主軸4を介してシャンク19
をさらに正転方向に90度回転させると、上記第1一方
クラッチ50を介して駆動円筒カム24が正転方向にさ
らに90度回転してカム面24aの山部が被動円筒カム
25のカム面25aの谷部に対面する。これにより、作
動軸21が上方に移動して挾持爪31,31が閉作動
し、上記ワークWを挾持する。
According to the second embodiment, when the shank 19 is rotated through the main shaft 4 by, for example, 90 degrees in the normal rotation direction, the second one clutch 55 becomes inactive and the first one clutch 50 is engaged. Then, the driving cylindrical cam 24-1 rotates 90 degrees in the normal rotation direction, and the peak of the cam surface 24a faces the peak of the cam surface 25a of the driven cylindrical cam 25. As a result, the operating shaft 21 is moved downward, and the holding claws 31, 31 are expanded in the same manner as in the first embodiment. The work W is fitted in this state. The shank 19 is then passed through the spindle 4
Is further rotated by 90 degrees in the normal rotation direction, the driving cylindrical cam 24 is further rotated by 90 degrees in the normal rotation direction via the first one-side clutch 50, and the peak of the cam surface 24a becomes the cam surface of the driven cylindrical cam 25. Facing the valley of 25a. As a result, the operating shaft 21 moves upward, and the holding claws 31, 31 are closed to hold the work W.

【0023】次に、上記主軸4を介してシャンク19が
逆転すると、第1一方クラッチ50が不作動になるとと
もに、第2一方クラッチ55が係合作動し、第1伝導ギ
ヤ53、伝導軸54、第2伝導ギヤ56を介して旋回体
51が旋回され、挾持爪31が上下軸心を中心として旋
回してワークWの向きが所定方向に変更されることにな
る。これにより、ワークWを搬入コンベア8からテーブ
ル7に、またテーブル7から搬出コンベア9に移送する
際に該ワークWを所定の向きに変更して移送することが
できる。なお、上記旋回体51が設定された角度位置に
旋回されると、割り出し用のボールプランジャ57が旋
回体51の外周に設けた係止凹部に係合して旋回体51
の不用意な旋回を防止することになる。
Next, when the shank 19 rotates in the reverse direction via the main shaft 4, the first one clutch 50 is deactivated and the second one clutch 55 is engaged and the first transmission gear 53 and the transmission shaft 54 are engaged. The revolving body 51 is revolved through the second transmission gear 56, and the holding claws 31 are revolved about the vertical axis so that the direction of the work W is changed to a predetermined direction. Thereby, when transferring the work W from the carry-in conveyor 8 to the table 7 and from the table 7 to the carry-out conveyor 9, the work W can be changed in a predetermined direction and transferred. When the revolving unit 51 is pivoted to the set angular position, the indexing ball plunger 57 engages with a locking recess provided on the outer periphery of the revolving unit 51 and revolves.
Inadvertent turning is prevented.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
は、ヘッドの主軸と自動工具交換装置とに適宜受渡しで
きるシャンクに挾持爪を設けるとともに、この挾持爪を
主軸の回転によって開閉作動させるようにしたので、従
来のように専用のロボットを設けることなくワークの搬
入・搬出を行うことができ、安価になるとともに、小型
にして設置場所が低減する効果を奏する。
As is apparent from the above description, the present invention provides a shank which can be appropriately transferred between the main shaft of the head and the automatic tool changer, and the opening and closing operation of the shank by rotating the main shaft. As a result, the work can be carried in and out without providing a dedicated robot as in the related art, which is advantageous in that it is inexpensive, small, and has a small installation space.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用される自動工具交換装置を有する
NC工作機の要部正面図である。
FIG. 1 is a front view of a main part of an NC machine having an automatic tool changer to which the present invention is applied.

【図2】本発明の第1実施例を示すハンド付きシャンク
の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a shank with a hand showing a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明によるカム装置部の正面図である。FIG. 3 is a front view of a cam device according to the present invention.

【図4】本発明による挾持爪部の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a clamping claw according to the present invention.

【図5】本発明の第2実施例を示すハンド付きシャンク
の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a shank with a hand showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支柱(コラム) 2 ヘッド支持台 3 ヘッド 4 主軸 5 主軸モーター 6 アンクランプ駆動部 7 テーブル 7a 治具 8 搬入コンベア 9 搬出コンベア 10 自動工具交換装置(ATCユニット) 11 シャンクホルダー 12 中継アーム 15 工具 15a エンドミル 15b ドリル 16 ハンド付きシャンク 17 保持ケース 18 ベアリング 19 シャンク 19a 軸部 19b テーパー軸部 21 作動軸 21a 回転継ぎ手 22 廻り止めピン 23 ガイド溝 24 駆動円筒カム(カム装置) 24a カム面 25 被動円筒カム(カム装置) 25a カム面 26 リターンバネ 30 ブラケット 31 挾持爪 32 ガイド軸 33 ブッシュ 35 リンク機構 36 リンクアーム 37 支点ピン 38 連結ピン 39 係合ピン 40 セットピン 41 係合片 42 バネ 43 位置決め溝 44 係合部 50 第1一方クラッチ 51 旋回ギヤ 51a ギヤ歯 52 駆動ギヤ 53 第1伝導ギヤ 54 伝導軸 55 第2一方クラッチ 56 第2伝導ギヤ 57 ボールプランジャ Reference Signs List 1 support (column) 2 head support 3 head 4 main shaft 5 main shaft motor 6 unclamping drive unit 7 table 7a jig 8 carry-in conveyor 9 carry-out conveyor 10 automatic tool changer (ATC unit) 11 shank holder 12 relay arm 15 tool 15a End mill 15b Drill 16 Hand shank 17 Holding case 18 Bearing 19 Shank 19a Shaft 19b Taper shaft 21 Operating shaft 21a Rotary joint 22 Detent pin 23 Guide groove 24 Drive cylindrical cam (cam device) 24a Cam surface 25 Driven cylindrical cam ( Cam device) 25a cam surface 26 return spring 30 bracket 31 holding claws 32 guide shaft 33 bush 35 link mechanism 36 link arm 37 fulcrum pin 38 connection pin 39 engagement pin 40 set pin 41 engagement piece 2 spring 43 positioning groove 44 engaging portion 50 first one-way clutch 51 turning gear 51a gear teeth 52 the drive gear 53 first conductivity gear 54 conductive shaft 55 second one-way clutch 56 second conductivity gear 57 ball plunger

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 主軸の軸端に着脱可能に連結されるシャ
ンクを保持ケースに回転自在に設け、保持ケース内に作
動軸を軸方向にのみ移動可能に設け、該作動軸と前記シ
ャンクとの間にシャンクの回転運動を直線運動に変換し
て作動軸に伝達する、回転軸心の軸方向端面にカム面を
有するカム装置を設け、保持ケースの下部に挾持爪を懸
垂支持し、作動軸の直線運動を挾持爪の接離方向の運動
に変換するリンク機構を設け、前記シャンクが主軸に連
結された際に前記保持ケースを主軸を支持するヘッドの
ケースに係合させる係合部材を設けたことを特徴とする
自動工具交換装置を有するNC工作機のハンド付きシャ
ンク。
A shank detachably connected to a shaft end of a main shaft is rotatably provided on a holding case, and an operating shaft is provided in the holding case so as to be movable only in the axial direction. A cam surface is provided on the axial end face of the rotating shaft to convert the shank's rotational motion to linear motion and transmit it to the operating shaft.
And a link mechanism for converting the linear movement of the operating shaft into a movement in the direction of contact and separation of the holding claw. The shank is connected to the main shaft.
When the holding case is tied to the head supporting the spindle,
A shank with a hand of an NC machine tool having an automatic tool changing device, wherein an engaging member for engaging with a case is provided .
【請求項2】 主軸の軸端に着脱可能に連結されるシャ
ンクを保持ケースに回転自在に設け、保持ケース内に作
動軸を軸方向にのみ移動可能に設け、前記シャンクと作
動軸との間にシャンクの正回転のみを作動軸に伝達する
第1一方クラッチを設け、該第1一方クラッチと作動軸
との間にシャンクの正回転運動を直線往復運動に変換し
て作動軸に伝達するカム装置を設け、保持ケースの下部
に旋回体を介して挾持爪を旋回可能に懸垂支持し、作動
軸の直線往復運動を挾持爪の接離方向の運動に変換する
リンク機構を設け、前記シャンクと旋回体との間にシャ
ンクの逆回転のみを旋回体に伝達する第2一方クラッチ
を設けたことを特徴とする自動工具交換装置を有するN
C工作機のハンド付きシャンク。
2. A shank, which is detachably connected to a shaft end of a main shaft, is rotatably provided on a holding case, and an operating shaft is provided in the holding case so as to be movable only in the axial direction, between the shank and the operating shaft. A first clutch for transmitting only the forward rotation of the shank to the operating shaft, and a cam for converting the forward rotation of the shank into a linear reciprocating motion between the first one clutch and the operating shaft for transmission to the operating shaft. A device is provided, and a holding mechanism is rotatably suspended below a holding case via a revolving body, and a link mechanism for converting a linear reciprocating motion of an operating shaft into a movement of the holding claw in a contact / separation direction is provided. An automatic tool changer having an automatic tool changing device, wherein a second one-side clutch for transmitting only reverse rotation of the shank to the revolving structure is provided between the revolving structure and the revolving structure.
Shank with hand of C machine tool.
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