JP3369712B2 - 工具折損検知装置付きタレット装置 - Google Patents

工具折損検知装置付きタレット装置

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JP3369712B2
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義郎 広瀬
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数の加工主軸を回転可
能に支持した加工ヘッド(ギャングヘッド)をスライド
ユニットに装着して加工位置まで移動して工作物の加工
を行なうタレット装置に関し、特に、工具折損検知装置
を備えたものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種のタレット装置は、実公平1
−23695号公報に開示されているように、ベッド上
方に装架されたインデックス装置本体に水平に軸承され
た旋回体の外周に、4つの加工ヘッドを水平方向に係脱
可能に支持し、下方の割出位置に割り出された加工ヘッ
ドを、インデックス装置下方のスライドユニット前側に
装着して加工位置まで移動させて加工物を加工するよう
にしている。そしてこの装置のベッド上には、スライド
ユニットの正面にワークのクランプ装置が支持枠を介し
て設けられると共に、この支持枠には、左側旋回位置の
加工ヘッドと対向する位置に、工具折損検知装置が設け
られ、この工具折損検知装置の検出子で折損検知された
工具を、右側旋回位置に加工ヘッドを旋回させてその位
置で交換していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のタレット装
置は、同じベッド上ではあるが、インデックス装置や、
スライドユニットから成る加工機側から離れた位置に、
ワークのクランプ装置と工具折損検知装置が別に設けて
ある。そのため、組み付け時、加工機側の加工ヘッドの
工具に対する工具折損検知装置の検出子の芯出し、及
び、クランプ装置の工具に対する芯出し、を行わねばな
らず、芯出しの手間がかかって、組み付け時に扱いにく
い問題があった。こうした問題は、フレキシブルトラン
スファラインにこうした形式のタレット装置を組み込む
場合に顕著に現れる。というのは、一般にフレキシブル
トランスファラインを構築するとき、工具を有する加工
機と、ワークのクランプ装置を持つワーク搬送装置と
は、夫々別のベッド上に設けられ、このとき、前記のよ
うにクランプ装置側(搬送装置側)に工具折損検知装置
を設けることは、加工機と共通のベッド上に設ける場合
より、芯出し精度が出し難いからである。
【0004】また、前記従来の装置では、4つの加工ヘ
ッドの旋回位置のうち、左側旋回位置で工具折損を検知
し、折損が検知された工具を右側旋回位置へ割り出し
て、人手によって折損工具を交換するようになっている
ため、折損検知から2割出動作を経ないと工具交換が行
えず、工具交換を開始するまでの時間がかかり、作業者
の待ち時間が長くなる問題もあった。本発明の課題は、
工具折損検知装置の芯出しが行い易く、かつ、フレキシ
ブルトランスファラインの加工セルとしても組込み易い
タレット装置を得ることにある。また、本発明の他の課
題は、折損検知された工具を交換するまでの作業者の待
ち時間を短縮して、作業者の作業効率を高めることので
きる、工具折損検知装置付きのタレット装置を得ること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項1の発明では、ベッド上方位置に配置したマ
ガジン本体に旋回軸を水平に軸支し、旋回軸の先端に旋
回体を取付け、旋回体の半径方向外周に複数の加工ヘッ
ドを水平方向に係脱可能に装着して、加工ヘッドの一つ
を、下方の割出位置へ割出可能とした加工ヘッドマガジ
ンと、マガジン本体の下方で水平移動し、割出位置の加
工ヘッドをその前側に装着して加工を行うスライドユニ
ットとを備えたタレット装置において、旋回軸中心に、
その先端を旋回軸前端より前方に突出させた支持軸を
回軸に対して相対回動かつ水平方向移動自在に挿通し、
その支持軸をマガジン本体に回り止めし、前記支持軸の
先端突出部に、前記割出位置を除く加工ヘッドの他の旋
回位置の何れか1ヶ所に位置される加工ヘッドと対向し
て、その加工ヘッドの工具折損を接触検知する工具折損
検知装置を取付け、かつ、前記支持軸を水平移動させる
進退駆動装置に連結したことを特徴とする。また、他の
課題を解決するため、請求項2の発明では、請求項1記
載の構成において、旋回体が正四角形であって、この正
四角形の各辺にそれぞれ加工ヘッドを装着し、この加工
ヘッドの旋回位置のうち、上方旋回位置に位置する加工
ヘッドと対向して、工具折損検知装置を取付けたことを
特徴とする。
【0006】
【作用】請求項1記載の装置では、マガジン本体に支持
した旋回軸中心に支持軸を挿通して、この支持軸を基準
に工具折損検知装置を取付けることにより、旋回軸中心
を共通の基準として、組み付け時に工具折損検知装置の
検出子と、加工ヘッドの工具の芯出しが極めて容易とな
る。しかも、加工機側に工具折損検知装置を一体に設け
るので、フレキシブルトランスファラインに容易に組み
込みことができる。また、請求項2の装置では、上方待
機位置で工具を折損検知た後、その左、又は、右の旋回
位置へ1割出しして、折損工具の交換を行う。
【0007】
【実施例】図2において、タレット装置1のベース2上
に、門型の支持枠3が固着してある。支持枠3の上面に
加工ヘッドマガジン4におけるマガジン本体5が固着し
てある。マガジン本体5には、旋回軸6が水平に回転自
在に軸支してある。旋回軸6の先端に、正面から見て正
四角形の旋回体7がキー8を介して一体に取付けてあ
る。旋回体7の各辺7aには、水平方向のガイド部材9
が取付けてあり、加工ヘッド10A、10B、10C、
10Dの支持部11がガイド部材9のガイド溝9aに案
内されて、水平方向に係脱可能となっている。各辺7a
には、夫々半径方向外方へ付勢された係止部材12が半
径方向に移動可能に設けてあり、前記ガイド溝9aに案
内された加工ヘッド10A、10B、10C、10Dに
設けた切欠き10aと係合して、加工ヘッド10A、1
0B、10C、10Dを水平方向に位置決めしている。
マガジン本体5の前面には、抜け止め板5bが固着さ
れ、加工ヘッド10A、10B、10C、10Dの背面
に取付けた係止片13と係合可能である。抜け止め板5
bは、加工ヘッド10A、10B、10C、10Dが、
このマガジン4により旋回割出されるときの割出位置
(スライドユニット20前方位置)Aと対応する部分は
図2に示すように切り欠かれ、その割出位置Aを除いた
他の、加工ユニット旋回位置B、C、Dで、その位置に
ある加工ユニット(ここではユニット10B、C、D)
の水平方向抜け止めを行っている。
【0008】スライドユニット20がマガジン本体5の
下方に配置され、水平方向の一対のレール21上を送り
モータ22と送りねじ機構23により、スライド体24
が前後移動するようになっている。スライド体24に
は、工具回転と、加工ヘッド割出を兼用する駆動モータ
Mが搭載してある。駆動モータMは、その駆動軸Maを
所定角度に定位置停止させる機能を有し、駆動軸Maは
スライド体24に回転自在に支持された駆動軸25に直
結され、駆動軸25は先端にキー溝26を有する。この
キー溝26は、割出位置Aに位置した加工ヘッド10A
(10B、10C、10D)の加工主軸SPと、加工ヘ
ッド内部の図示しないギヤ伝達機構を介して連繋された
各加工ヘッド10A(10B、10C、10D)の従動
軸14のキー15と、スライド体24の水平移動で断続
するようになっている。また、スライド体24は、ギヤ
列27を介して回転されるスプライン軸28を回転自在
に支持している。スプライン軸28は、スライド体24
から後方へ突出した後端にスプライン軸部28aを備え
ている。
【0009】前記マガジン本体5には、このスプライン
軸28と前後方向(水平方向)に対向する後方位置で、
スプライン軸28と同軸上に、中間ギヤ29が回動自在
に支持してある。この中間ギヤ29は中心に形成された
スプライン孔30に回り止めスプライン軸31が軸方向
移動自在に嵌め込まれて、ばね32により前方へ付勢さ
れ、回り止めスプライン軸31の先端は、スライド体2
4が、図3に示す加工ヘッド受渡位置P1から待機位置
P2の間にあるとき、スプライン軸部28a後端面に圧
接している。回り止めスプライン軸31の後端に一体形
成された係止スプライン部33は、マガジン本体5の蓋
部材5aに形成したスプライン孔34と前後方向に係脱
するようになっている。中間ギヤ29はギヤ35を介し
て旋回軸6後端に固着した従動ギヤ36に連繋してあ
る。そして、スライド体24が、ワーク加工をしている
加工位置P0(図5)と加工ヘッド受渡位置P1の間に
ある間は、前記駆動軸25のキー溝26とスライド体2
4前面の加工ヘッド10A(10B、10C、10D)
のキー15とが互いにかみあっており、駆動モータMに
より従動軸14が駆動される。このとき、スプライン軸
部28aは回り止めスプライン軸31先端から離れ、係
止スプライン部33がスプライン孔34に嵌入して旋回
軸6を回り止めする。また、スライド体24が加工ヘッ
ド受渡位置P1から後方(図3で右方向)へ移動して待
機位置P2に位置すると、スプライン軸部28aが回り
止めスプライン軸31を後方へ押して、中間ギヤ29の
スプライン孔30に嵌入し、押された回り止めスプライ
ン軸31の係止スプライン部33が、スプライン孔34
から軸方向後方へ外れて、駆動モータMにより、旋回軸
6を旋回させて加工ヘッド10A、10B、10C、1
0Dを90度旋回割出する。このとき、前記キー溝26
はキー15から離脱して、駆動モータMの回転は、従動
軸26には伝達されない。
【0010】スライド体24には、図2に示すように、
左右2つのクランプロッド41が前後方向(水平方向)
に移動自在に支持されている。各クランプロッド41の
先端には、図4に示すように、クランプ部材42が一体
固着してある。クランプロッド41はそれぞれクランプ
ばね43により、後方へ付勢してある。クランプ部材4
2は、加工位置P0から加工ヘッド受渡位置P1へ後退
するまでは、クランプロッド41の後端が支持枠3に固
着したアンクランプストッパ44と当接せず、図2に示
すように加工ヘッド10A(10B、10C、10D)
後面の上下左右4箇所に固着したクランプ片45と係合
して、前記クランプばね43のばね力で加工ヘッド10
A(10B、10C、10D)をスライド体24の前面
に設けたパッド46との間にクランプ片45を挾み込ん
でスライド体24にクランプし、また、スライド体24
が前記加工ヘッド受渡位置P1と待機位置P2との間に
位置しているときは、クランプロッド41の後端がアン
クランプストッパ44と当接して、図4に示すように加
工ヘッド10A(10B、10C、10D)のクランプ
片45をアンクランプするようになっている。なお、ス
ライド体24の前面には位置決めピン48が、加工ヘッ
ド10A(10B、10C、10D)の後面には、これ
と係脱する位置決め孔49が設けてあり、これらは、前
記のように、スライド体24が加工ヘッド受渡位置P1
から待機位置P2への後退移動で抜けて加工ヘッド10
A(10B、10C、10D)のスライド体24に対す
る位置決めを解除し、その逆の移動で嵌まり込んで位置
決めするようになっている。
【0011】次に本願発明の工具折損検知装置50につ
いて説明する。前記旋回軸6の回転中心には、支持軸5
1が、その先端を旋回軸6の先端より前方に突出させる
と共に、その後端をマガジン本体5の蓋部材5a後端よ
り後方へ突出させて、旋回軸6に対して相対回動かつ前
後(水平)方向移動自在に挿通してある。支持軸51後
端の突出部51bに接続板52を一体に取付け、接続板
52に前後方向(水平方向)のガイド孔53を1ヶ所形
成し、ガイド孔53に、マガジン本体5の蓋部材5aか
ら後方へ水平突設した水平案内ロッド54を挿通して支
持軸51が回り止めされている。マガジン本体5には、
進退駆動装置としてのシリンダ装置55が一体装着さ
れ、そのピストンロッド55aが前記接続板52に一体
連結してある。
【0012】支持軸51の先端突出部51aには、前記
加工ヘッド10A、10B、10C、10Dの、マガジ
ン1による旋回位置のうちの、上方旋回位置Cと対応し
て、キー56とナット57を介して支持ベース58が一
体固着してある。この支持ベース58上には、上方旋回
位置Cの前側に検知装置50の枠体60が立設され、こ
の枠体60には、上方旋回位置Cに位置した加工ヘッド
10A、10B、10C、10Dの各加工主軸SPと対
向可能な位置にそれぞれ、接触式の検出子61a、61
b、61c、61d、61e、61fが前後方向に移動
自在に支持され、工具方向にばね68によって付勢して
ある。各検出子61a、61b、61c、61d、61
e、61fは後端に接点62aを持ち、枠体60との間
に絶縁物63を介在して取付けた接点62bとの間の接
触の有無により、工具折損を検知するようになってい
る。加工ヘッド10A、10B、10C、10Dの前面
には、夫々の加工ヘッドにおける正常長さの工具Tに対
して、支持軸51の軸方向移動で枠体60に設けたスト
ッパ67(一定長さ)を当接させた状態で、工具Tが検
出子61a、61b、61c、61d、61e、61f
を押して、前記接点62a、62b間の接触が断たれる
長さに設定した工具側ストッパ64a、64b、64
c、64dを突出させてある。この実施例では、加工ヘ
ッド10C、10Dはワークに対する同一孔位置の加工
を行うもので、例えば前者はドリル加工、後者はリーマ
加工である。また、加工ヘッド10A、10Bは、前記
と異なる位置の同一位置孔加工をおこなうもので、例え
ば一方がドリル、他方がリーマである。そして、工具折
損検知装置50の検出子61a、61b、61cは、加
工ヘッド10C、10Dの工具Tに対するものであり、
検出子61d、61e、61fは加工ヘッド10A、1
0Bの工具Tに対するものである。
【0013】タレット装置1のベース2の前方には、ワ
ークW搬送の為のワーク搬送装置100が、ベース2と
全く別に設けてある。また、スライド体24の前面に
は、従動軸14の上方に、割出位置Aから、あるいは、
割出位置Aへ旋回する加工ヘッド10A、10B、10
C、10Dが、前記抜け止め板5bによる水平方向抜け
止めを解除されたときの、抜け止めのための、抜け止め
ガイド65が固着してあり、図4に示すように、スライ
ド体24が待機位置P2に位置したとき、前記クランプ
部材42と同一垂直面内に位置し、旋回する加工ヘッド
のクランプ片45が、その僅か後側を通過して、水平方
向の移動を規制されるようになっている。
【0014】本願構成では、旋回体7に加工ヘッド10
A、10B、10C、10Dが取付けられており、各加
工ヘッド10A、10B、10C、10Dの各加工主軸
SPの各位置は、旋回体7の回転中心、即ち、旋回軸6
の回転中心から容易に求められる。従って、旋回軸6の
回転中心に挿通した支持軸51の先端突出部51aに、
上方旋回位置Cに位置する加工ヘッドの主軸位置に対し
て検出子61a、61b、61c、61d、61e、6
1fを芯出しすることは、旋回軸6の回転中心をこのよ
うに共通の基準として用いることで、組み付け上極めて
容易な作業となり、また、その芯出し精度も高くなる。
また、加工ヘッド10A、10B、10C、10Dの各
加工主軸SPの長さを検知するという、加工主軸SPと
極めて密接な関係の工具折損検知装置50を、このよう
に、ワーク搬送装置側でなく、タレット装置側に一体に
設けたことにより、組立工場で一旦組み付ければ、その
後、タレット装置1をそのまま客先工場へ運搬して設置
することができ、客先において、再度工具折損検知装置
50の芯出しを行わなくて良く、フレキシブルトランス
ファラインにこのタレット装置1を容易に組み込むこと
ができる。
【0015】次に動作を説明する。加工位置P0で加工
を終えると、スライド体24は加工ヘッド受渡位置P1
へ向けて後退する。加工ヘッド受渡位置P1に達する直
前にクランプロッド41後端がアンクランプストッパ4
4前端に当接する。引き続きスライド体24が加工ヘッ
ド10Aと共に後退し、加工ヘッド受渡位置P1に達す
ると、加工ヘッド10Aは自体の切欠き10aが係止部
材12と係合して旋回体7のガイド部材9に保持され、
クランプ片45とクランプ部材42間に僅かな隙間がで
き、加工ヘッド10Aはアンクランプされる(図3の状
態)。更にスライド体24が待機位置P2へ向けて後退
するとき、クランプ部材42は図4のアンクランプ状態
を保つ。待機位置P2に到ると、位置決めピン48が位
置決め孔49から抜け、キー溝26がキー15から離脱
し、一方、スプライン軸部28aが中間ギヤ29のスプ
ライン孔30に嵌入し、抜け止めスプライン軸31の係
止スプライン部33がスプライン孔30から外れ、旋回
軸6を回り止め解除する。
【0016】ついで駆動モータMを駆動する。モータM
の回転により駆動軸25が回転されるが、キー溝26と
キー15とは離脱しているので、加工ヘッド10Aの加
工主軸SPは回転しない。一方、駆動軸25の回転はギ
ヤ列27、スプライン軸28、中間ギヤ29、ギヤ3
5、従動ギヤ36を介して旋回軸6を旋回させ、旋回体
7を割出回転させる。これにより新たな加工ヘッドが割
出位置Aに割り出される。新たな加工ヘッドが割り出さ
れると、待機位置P2からスライド体24が前進する。
加工ヘッド受渡位置P1に到ると、パッド46がクラン
プ片45に当接し、位置決めピン48が位置決め孔49
に嵌入する。この状態では、クランプ部材42は、アン
クランプ状態であり、また、スプライン軸部28aがス
プライン孔30から外れ、係止スプライン部33がスプ
ライン孔34に嵌入し、また、キー溝26が従動軸14
のキー15と噛みあう。さらに加工位置P0へ向けてス
ライド体24が移動すると、クランプロッド41後端が
アンクランプストッパ44から離れ、クランプばね43
によりクランプ部材42がスライド体24に対して後退
し、クランプ片45をパッド46との間に挾持し、新た
な加工ヘッドをスライド体24にクランプする。そし
て、駆動モータMを回転させ、加工主軸SPを介して工
具Tを回転して、加工を行う。このとき、スプライン軸
部28aがスプライン孔30から外れており、旋回体6
は旋回割出されない。
【0017】こうして、加工ヘッドが次々と交換され、
加工が行われているときに、上方旋回位置Cに位置した
加工ヘッド(図2では加工ヘッド10C)の工具折損検
知が行われる。駆動シリンダ55を駆動して、ピストン
ロッド55aを引き込み状態から後方へ突出し、図1の
仮想線で示す待機位置にあった検知装置50を後退させ
る。後退途中で、ストッパ67が工具側ストッパ64c
と当接する。駆動シリンダ55のピストンストローク
が、各加工ヘッド10A、10B、10C、10Dの工
具側ストッパ64a、64b、64c、64dにストッ
パ67が当接するのに充分なストロークに設定してある
ことは言うまでもない。
【0018】工具Tが折損せず、加工に必要な工具長さ
を備えていると、ストッパ63と工具側ストッパ64c
が当接したとき、対応する検出子61a、61b、61
cは工具T先端により押されて後退し、接点62aが接
点62bから離れ、これにより工具折損がないことが検
出される。一方、工具折損により工具長が不足している
と、その工具Tと対応する検出子61a、61b、61
cが工具Tに押されないので後退せず、接点62a、6
2b間が接触したままとなり、これにより折損が検出さ
れる。こうして、工具Tの折損が検知されると、図示し
ない警報装置が作動して、作業者を呼び寄せる。作業者
は折損工具を有する加工ヘッド10Cを、スライド体2
4を待機位置P2に戻した状態で、右、又は左旋回位置
B、Dの何れかへ旋回させた後、その位置で折損工具を
取換える。このように、上方旋回位置Cで折損検知され
た折損工具は、加工ヘッドマガジン4の1割出で右、又
は左の旋回位置B、Dへ位置させることができ、作業者
が実際の工具取換えに移るまでの待ち時間が短縮され、
作業効率が向上する。
【0019】本願の請求項1に係る発明では、加工ヘッ
ドの数を限定していない。従って、旋回体を正六角形と
し、その各辺に夫々加工ヘッドを設け、加工ヘッドの6
つの旋回位置のうち、割出位置を除いた他の旋回位置の
1つに対応して、その旋回位置に位置した加工ヘッドの
工具の折損を検知する折損検知装置を、旋回軸の中心に
挿通した支持軸の先端突出部に取付けるようにしてもよ
い。
【0020】以下に、本発明の実施態様をまとめて列記
する。 (1)支持軸後端をマガジン本体後端より後方へ突出さ
せ、突出部に接続板を一体に取付け、接続板にガイド孔
を形成し、ガイド孔に、マガジン本体から後方へ突設し
た水平案内ロッドを挿通して支持軸を回り止めしたこと
を特徴とする請求項1記載の工具折損検知装置付きタレ
ット装置。 (2)接続板に、進退駆動装置としてのシリンダ装置の
ピストンロッドを連結して成る(1)記載の工具折損検
知装置付きタレット装置。
【0021】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明装置では、
タレット装置のマガジン本体に支持した旋回軸中心に支
持軸を挿通して、この支持軸を基準に、工具折損検知装
置を取付けることにより、旋回軸中心を共通の基準とし
て、タレット装置組み付け時に、加工ヘッドの工具に対
する工具折損検知装置の検出子の芯出しを、従来全く離
れて別置していた場合に比べ、精度良くかつ、極めて容
易に行うことができる。しかも、タレット装置に工具折
損検知装置を一体的に設けるので、組立工場で組み付け
た状態で、客先工場へ納入でき、ワーク搬送装置と別に
なっているフレキシブルトランスファラインに容易に組
み込みことができる。また、請求項2の装置では、上方
待機位置で工具を折損検知した後、その左、又は、右の
旋回位置へ1割出しするだけで折損工具の交換を行うこ
とができ、作業者の待ち時間を短縮でき、その作業効率
を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】上方旋回位置の加工ヘッドと、工具折損検知装
置の関係を示す側面図である。
【図2】タレット装置の正面図である。
【図3】タレット装置の駆動関係を示す断面図である。
【図4】図2のIV−IV断面拡大図である。
【図5】本願装置の側面図である。
【符号の説明】
1 ベッド、 4 加工ヘッドマガジン、 5 マガジ
ン本体、6 旋回軸、 7 旋回体、 7a 辺、10
A,10B,10C,10D 加工ユニット、20 ス
ライドユニット、 50 工具折損検知装置、 51
支持軸、51a 突出部、 51b 突出部、 52
接続板、 53 ガイド孔、54 水平案内ロッド、
55 駆動シリンダ(進退駆動装置)、A 割出位置、
C 上方旋回位置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベッド上方位置に配置したマガジン本体
    に旋回軸を水平に軸支し、旋回軸の先端に旋回体を取付
    け、旋回体の半径方向外周に複数の加工ヘッドを水平方
    向に係脱可能に装着して、加工ヘッドの一つを、下方の
    割出位置へ割出可能とした加工ヘッドマガジンと、マガ
    ジン本体の下方で水平移動し、割出位置の加工ヘッドを
    その前側に装着して加工を行うスライドユニットとを備
    えたタレット装置において、旋回軸中心に、その先端を
    旋回軸前端より前方に突出させた支持軸を旋回軸に対し
    て相対回動かつ水平方向移動自在に挿通し、その支持軸
    をマガジン本体に回り止めし、前記支持軸の先端突出部
    に、前記割出位置を除く加工ヘッドの他の旋回位置の何
    れか1ヶ所に位置される加工ヘッドと対向して、その加
    工ヘッドの工具折損を接触検知する工具折損検知装置を
    取付け、かつ、前記支持軸を水平移動させる進退駆動装
    置に連結したことを特徴とする工具折損検知装置付きタ
    レット装置。
  2. 【請求項2】 旋回体が正四角形であって、この正四角
    形の各辺にそれぞれ加工ヘッドを装着し、この加工ヘッ
    ドの旋回位置のうち、上方旋回位置に位置する加工ヘッ
    ドと対向して、工具折損検知装置を取付けたことを特徴
    とする請求項1記載の工具折損検知装置付きタレット装
    置。
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