JP3143998B2 - 工具交換装置 - Google Patents

工具交換装置

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JP3143998B2
JP3143998B2 JP03297620A JP29762091A JP3143998B2 JP 3143998 B2 JP3143998 B2 JP 3143998B2 JP 03297620 A JP03297620 A JP 03297620A JP 29762091 A JP29762091 A JP 29762091A JP 3143998 B2 JP3143998 B2 JP 3143998B2
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孝明 林
隆司 服部
泰一 山口
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の工具交換装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マシニングセンタ等において、主軸と工
具マガジンとの間に、これらの軸と平行な交換アーム軸
をカム駆動用モータで回転するカム軸と、このカム軸上
に設けられたカムとからなるカム機構によって前進後退
並びに所定角度で正逆回転運動させ、工具を主軸と工具
マガジンとに交換する工具交換アームが配置され、ま
た、前記主軸に設けられた工具クランプ装置のアンクラ
ンプ用シリンダを前記工具交換アームの前進後退並びに
所定角度の正逆回転運動と同調して作動制御している工
具交換装置が例えば特開昭62−282840号で提供
されている。
【0003】この種の工具交換装置における前記工具交
換アームの前進後退並びに所定角度の正逆回転運動は、
主軸及び交換位置から所定角度回避した待機位置を原位
置として、工具交換時は前記所定角度から90°正転し
て主軸と工具マガジンの工具を工具交換アームで把持
し、軸方向に前進して主軸並びに工具マガジンの両工具
を抜き取り、180°旋回して両工具を交換し、軸方向
に後退して主軸と工具マガジンにそれぞれ工具を装着さ
せ、90°逆転して前記原位置に戻す一連の動作であ
る。
【0004】この種の工具交換装置においては、前記工
具交換時間の短縮のために、主軸から工具を抜き取ると
き、工具交換に先立ってアンクランプ用シリンダの作動
によってクランプ用皿バネのクランプ方向のバネ力を緩
め、工具交換アームによって主軸の工具を把持した後は
締め緩め用シリンダを作動させるだけで工具をアンクラ
ンプするようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の工具交換装
置において、工具クランプ装置のアンクランプ用シリン
ダを前記工具交換アームの前進後退並びに所定角度の正
逆回転運動と同調して作動制御する手段は、カム機構の
カムによって揺動する揺動レバーと、この揺動レバーに
よって回動する軸と、この軸に固着された作動レバー
と、この作動レバーによって作動されるメカバルブとか
らなる構成であり、多数の部品を使用しているため、構
成が複雑でコスト高となっている。また、カムの回転運
動を複数のレバーの旋回運動に変換してメカバルブを作
動するため、工具交換アームの前進後退並びに所定角度
の正逆回転運動と同調して作動制御させるための調整設
定が大変である。
【0006】本発明の目的は、工具クランプ装置の締め
緩め用シリンダをカム機構を使用せず、簡単な機構によ
り交換アーム軸の前進後退並びに所定角度の正逆回転運
動と同調して制御可能にした工具交換装置を提供するこ
とである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の特徴とする構成は、主軸と工具マガジンとの間
に、主軸と平行な交換アーム軸をカム駆動用モータで回
転するカム軸と、このカム軸上に設けられたカムとから
なるカム機構によって前進後退並びに所定角度で正逆回
転運動させ、工具を主軸と工具マガジンとに交換する工
具交換アームが配置され、前記主軸には前記主軸に取り
つけられた工具を把持してこの工具を前記主軸にクラン
プする工具クランプ装置と、この工具クランプ装置によ
る工具のクランプ動作を解除するシリンダとから構成さ
れたアンクランプ装置とを備えた工具交換装置におい
て、前記カム機構のカム軸上に前記交換アーム軸の前進
後退並びに所定角度の正逆回転運動と同調して前記シリ
ンダに流体圧力を給排制御するロータリー式切換バルブ
を設けたものである。
【0008】
【作用】上記の構成により、交換アーム軸を前進後退並
びに所定角度の正逆回転運動させるカム機構のカム軸の
回転角度により直接ロータリー式切換バルブの切換動作
を行い、工具クランプ装置の締め緩め用シリンダを工具
交換アームの所要旋回角度位置にて適正に作動制御す
る。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は工具交換アームの駆動機構である。この図1
において、1は前記駆動機構のハウジングであり、交換
アーム中心軸2が回転並びに軸方向に進退移動可能に軸
承されている。この交換アーム中心軸2には工具交換ア
ームが取りつけられている。3はカム軸であり、前記ハ
ウジング1に前記交換アーム中心軸2の軸線に対して直
交する軸線のまわりに回転可能に軸承され、その一端は
カム駆動用モータ4と結合されている。
【0010】前記カム軸3には円盤状のカム部材5が固
着されている。このカム部材5の一端面には、カム軸3
の1回転で前記交換アーム中心軸2を軸方向に進退移動
させるカム溝5aが設けられ、また、カム部材5の外周
面には前記交換アーム中心軸2を90°並びに180°
の角度で正逆回転させるローラギヤカム5bが設けられ
ている。
【0011】6は交換アーム進退用の旋回アームであ
る。この旋回アーム6は、その一端をハウジング1に支
軸7によってカム軸3と平行な軸線のまわりに旋回揺動
可能に枢支されている。この旋回アーム6には、前記カ
ム部材5のカム溝5aに係合する第1係合ローラ6a
と、前記交換アーム中心軸2の外周面に形成された環状
凹溝に係合する第2係合ローラ6bとを有している。
【0012】8は前記カム部材5の外周面に近接して前
記交換アーム中心軸2と平行な軸線方向でハウジング1
に回転可能に軸承された回転軸である。この回転軸8に
は前記ローラギヤカム5bに噛合したローラギヤ9が設
けられている。また、回転軸8には駆動ギヤ10が固設
されている。11は前記駆動ギヤ10と噛合する中間ギ
ヤ11であり、この中間ギヤ11は前記交換アーム中心
軸2に固設されている従動ギヤ12に噛合している。
【0013】13は前記カム軸3上に設けられたロータ
リー式の切換バルブであり、円筒体14にポンプに接続
するポートP、リザーバに接続するポートR、後述する
主軸ヘッド20側の工具アンクランプ装置31の締め緩
め用シリンダ33のA,Bポートに接続されるポートA
とポートBとを有しこれらのポートP、R、A,Bを切
り換えるスリーブ弁15がカム軸3に嵌着されている。
【0014】図2及び図3は主軸ヘッド20側の断面図
であり、図2は主軸21の前端部を示し、図3は主軸2
1の後端部を示す。図2において、主軸ヘッド20に回
転可能に軸承された主軸21の前端部には工具ホルダ2
3のテーパシャンクが嵌合されるテーパ穴22が形成さ
れている。また、このテーパ穴22の後方の主軸21内
には、工具ホルダ23の後端に突設されているプルスタ
ッド24に係脱する把持爪25を有し、主軸21の軸内
に、前記把持爪25を拡縮するドローバー26が軸線方
向に進退可能に縦貫されている。
【0015】このドローバー26は皿バネ等のクランプ
用バネ27によって常に後退方向に付勢され、前記把持
爪25を縮小して工具ホルダ23のプルスタッド24を
把持し、かつ工具ホルダ23のテーパシャンクを主軸2
1のテーパ穴22に引き付けてクランプ状態とする。
尚、図2において、16は工具交換アームを示す。
【0016】図3において、29はドローバー26の後
端部に軸方向に移動可能に嵌挿されたクランプ用バネ2
7のバネ受部材であり、その後退端はドローバー26の
後端に螺着されている係止部材30に当接して規制され
ている。31はアンクランプ装置本体である。このアン
クランプ装置本体31は、アンクランプ用シリンダ32
と締め緩め用シリンダ33とが前記ドローバー26と同
軸心線上に配置されて主軸ヘッド20に装着されてい
る。
【0017】前記アンクランプ用シリンダ32内にはピ
ストン34が軸方向に摺動可能に嵌挿され、ピストン3
4の内周面には筒体50が結合され、この筒体50の前
端面には押動部材51が結合されている。すなわち、ピ
ストン34と筒体50及び押動部材51は一体的な構成
である。前記押動部材51の前端面51aは前記バネ受
け部材29の後端面29aとの間に若干の隙間を有し、
かつ当接可能に対面している。
【0018】前記締め緩め用シリンダ33内にはピスト
ン35が軸方向に摺動可能に嵌挿されている。このピス
トン35の軸心に作動ロッド52が縦貫され、その後端
に設けたねじ52aがピストン35に螺合され、かつね
52aにロックナット52bを螺合してピストン35
と作動ロッド52とは一体に結合されている。また、作
動ロッド52の先端には係合部材36が螺着されてい
る。この係合部材36は前記ドローバー26の後端に螺
着されている係止部材30と軸方向に若干の隙間を有し
て係合している。
【0019】前記締め緩め用シリンダ33には前記ロー
タリー式の切換バルブ13のポートAから供給される圧
油を導入してピストン35を後退移動するポートA1
と、ロータリー式の切換バルブ13のポートBから供給
される圧油を導入してピストン35を前進移動するポー
B1とを有している。
【0020】このロータリー式の切換バルブ13のポー
トP,R,A,Bの切換動作を図4で説明する。(イ)
と(ロ)は締め緩め用シリンダ33への圧油供給側であ
り、(ハ)と(ニ)は締め緩め用シリンダ33からリザ
ーバへの排出側を示し、(イ)の縦列はポートPとポー
トA、(ロ)はポートPとポートB、(ハ)はポートR
とポートA、(ハ)はポートRとポートBとの関係であ
り、上段横列は交換アーム原位置における上記(イ)〜
(ニ)の各ポートの関係を示し、中段横列は交換アーム
が90°旋回して後退端に位置したとき、下段横列は交
換アームが180°旋回して後退端に位置したときの各
ポートの関係を示す。
【0021】すなわち、カム軸3は常に一定方向(図4
では時計方向)に回転される。そこで、交換アーム原位
置では、ポートPとポートAとは連通され、ポートPと
ポートBは遮断されている。また、ポートRとポートA
は遮断され、ポートRとポートBは連通されている。交
換アームが90°旋回して後退端位置並びに交換アーム
が180°旋回して後退端位置ではポートPとポート
A,ポートPとポートB,ポートRとポートA及びポー
トRとポートBは全て遮断される。
【0022】ポートPとポートBとの連通は(ロ)の中
段の状態において、交換アームが90°旋回位置から1
80°旋回を始めるところから終わるまでの間であり、
このときはポートRとポートAが連通しポートRとポー
トBは遮断される。交換アームが180°旋回位置から
原位置へ90°旋回を開始するところから(イ)の下段
ポートPとポートAとが連通されポートRとポートAは
遮断、ポートRとポートBが連通し、交換アームが原位
置に戻ったときには(イ)の上段の状態になるような関
係構成になっている。
【0023】次に本発明の動作について説明する。工具
交換アーム16の動作は図5で示すように、カム軸3が
1回転(0〜360°)することにより、a線のように
原位置から90°、180°、90°旋回し、また、b
線のように前進、後退作動する。最初の90°の旋回に
より工具交換アーム16の一端は工具マガジン側の工具
ホルダを把持すると共に、他端は主軸21側の工具ホル
ダ23を把持する。
【0024】前記工具交換アーム16が90°旋回を開
始した時点でアンクランプ用シリンダ32のピストン3
4が前進作動され、筒体50を介して押動部材51を前
進移動して押動部材51の前端面51aによりバネ受け
部材29の後端面29aを押動する。これにより、クラ
ンプ用バネ27を圧縮して引張力を緩め、主軸21に装
着されている工具ホルダ23をアンクランプする。この
アンクランプされた状態の工具ホルダ23を工具交換ア
ーム16が把持する。尚、工具ホルダ23がアンクラン
プされても、ドローバー26は係止部材30が係合部材
36に係合されているため、工具ホルダ23の主軸21
からの脱落は阻止されている。
【0025】その後工具交換アーム16は工具マガジン
並びに主軸21から工具ホルダを抜き取るために図5の
b線のb1で示すように前進作動する。この前進作動の
開始前の時点C1でカム軸3上のロータリー式の切換バ
ルブ13は締め緩め用シリンダ33のポートB1に圧油
が供給され、ポートAとポートRとが連通するよう切換
られる。これにより、締め緩め用シリンダ33のピスト
ン35が前進移動し、係合部材36が係止部材30に当
接してドローバー26を前進移動させ、把持爪25を拡
開させると共に、プルスタッド24を押動して工具ホル
ダ23のテーパシャンクと主軸21のテーパ穴22との
食い付きを解除して工具ホルダ23の円滑な抜き取りを
行う。
【0026】工具交換アーム16の前進移動の完了後に
工具交換アーム16は180°旋回作動して工具マガジ
ンと主軸21との間で工具交換が行われる。この工具交
換アーム16の180°旋回後に後退移動b2して工具
ホルダを工具マガジンと主軸21に挿入する。この工具
交換アーム16の後退端の完了時点C2ではカム軸3上
のロータリー式の切換バルブ13は締め緩め用シリンダ
33のポートA1に圧油が供給され、ポートB1とポー
トRとが連通するよう切換られ、ドローバー26を後退
軸移動させて把持爪25を閉じてプルスタッド24を把
持する。
【0027】その後、クランプ用シリンダ32のピスト
ン34は後退移動され、押動部材51によるバネ受け部
材29の押動を解除してクランプ用バネ27力を係止部
材30を介してドローバー26に伝達し、把持爪25を
介して工具ホルダ23を主軸21のテーパ穴22に引き
付けてクランプする。このクランプ動作中に工具交換ア
ーム16は90°逆転して原位置に戻される。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明によると、主軸に装
着される工具を主軸に対して締め緩めするシリンダに圧
力流体を給排制御する切換手段を工具交換アームを前進
後退並びに所定角度の正逆回転運動させるカム機構のカ
ム軸上に前記工具交換アームの運動と同調して流体圧力
を給排制御するロータリー式切換バルブ構造とした構成
であるから、従来のカム機構によってメカバルブを作動
するのに比較するとバルブの切換作動構造が簡単とな
り、コストダウンが図られると共に、カム軸の回転で直
接流体圧力の給排ポートの切換を行うため、工具交換ア
ームの運動に連繋した信頼性の高い適正な締め緩め用シ
リンダの制御が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すカム機構の断面図
【図2】主軸先端部の断面図
【図3】主軸後端部の断面図
【図4】ロータリー式切換バルブの切換展開図
【図5】カム軸の回転に対する工具交換アーム旋回、進
退作動線図
【符号の説明】
1 ハウジング 2 交換アーム中心軸 3 カム軸 4 カム駆動用モータ 5 カム部材 5a カム溝 5b ローラギヤカム 6 旋回アーム 8 回転軸 9 ローラギヤ 10 駆動ギヤ 11 中間ギヤ 12 従動ギヤ 13 ロータリー式切換バルブ 20 主軸ヘッド 21 主軸 26 ドローバー 27 クランプ用バネ 31 アンクランプ装置本体 32 アンクランプ用シリンダ 33 締め緩め用シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保田 益宏 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−57135(JP,A) 特開 昭62−282840(JP,A) 特開 昭58−126043(JP,A) 特開 昭63−2639(JP,A) 実開 昭62−195422(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 3/157 B23Q 3/155

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸と工具マガジンとの間に、主軸と平
    行な交換アーム軸をカム駆動用モータで回転するカム軸
    と、このカム軸上に設けられたカムとからなるカム機構
    によって前進後退並びに所定角度で正逆回転運動させ、
    工具を主軸と工具マガジンとに交換する工具交換アーム
    が配置され、前記主軸には前記主軸に取りつけられた工
    具を把持してこの工具を前記主軸にクランプする工具ク
    ランプ装置と、この工具クランプ装置による工具のクラ
    ンプ動作を解除するシリンダとから構成されたアンクラ
    ンプ装置とを備えた工具交換装置において、前記カム機
    構のカム軸上に前記交換アーム軸の前進後退並びに所定
    角度の正逆回転運動と同調して前記シリンダに流体圧力
    を給排制御するロータリー式切換バルブを設けたことを
    特徴とする工具交換装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101887654B1 (ko) 2017-04-28 2018-08-10 한국화학연구원 폴리페닐렌 설파이드 공중합체의 제조방법 및 이로부터 제조된 폴리페닐렌 설파이드 공중합체

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