JP3472091B2 - Tool change arm and tool holding device provided with the arm - Google Patents

Tool change arm and tool holding device provided with the arm

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JP3472091B2
JP3472091B2 JP20473397A JP20473397A JP3472091B2 JP 3472091 B2 JP3472091 B2 JP 3472091B2 JP 20473397 A JP20473397 A JP 20473397A JP 20473397 A JP20473397 A JP 20473397A JP 3472091 B2 JP3472091 B2 JP 3472091B2
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Japan
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tool
arm
shaft
gripping
locking
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成彦 橋本
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Brother Industries 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】本発明は工作機械の主軸と工
具マガジンとにセットされた工具を交換するための工具
交換アーム及び該アームを備えた工具把持装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool exchanging arm for exchanging tools set on a spindle of a machine tool and a tool magazine, and a tool gripping device equipped with the arm.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、主軸と工具マガジンとの間で、工
具を交換可能な工作機械が知られている。これらの工作
機械は、工具交換実施用の工具交換機の工具把持装置を
備え、その工具把持装置を構成する工具交換アームの先
端に設けられた把持部によって、主軸及び工具マガジン
それぞれにセットされた工具を把持し、該工具交換アー
ムの旋回によって、工具の位置を変えて交換する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a machine tool capable of exchanging tools between a spindle and a tool magazine. These machine tools are equipped with a tool-holding device of a tool-changing machine for carrying out tool-changing, and a tool set on each of the spindle and tool magazine by a gripping part provided at the tip of a tool-changing arm that constitutes the tool-holding device. Is gripped and the position of the tool is changed by the turning of the tool changing arm to change the tool.

【0003】この種の工具把持装置の工具把持形式とし
ては、工具を両側から挟持するタイプと工具を片側から
ひっかけてた後に押圧固定するタイプがある。この後者
のタイプを開示するものとして、例えば実公平5−13
469号公報が挙げられる。この公報に記載の工具把持
装置の工具交換アームの運動工程は、アーム待機位置か
ら該所定角度旋回して工具交換位置に移動し、工具交換
アームの両端に設けられた把持部が、それぞれ主軸に装
着された使用後の工具と工具マガジンにセットされた新
しい工具とを把持する工程と、把持が完了した後、工具
交換アームが軸方向に移動して、工具交換位置から離れ
て180゜旋回し、工具の位置を換える工程と、その
後、上記工具交換アームが軸方向に移動して工具交換位
置に戻り、新しい工具を主軸に装着した後、工具の把持
を解除し、使用後の工具を工具マガジンに収納する工程
と、収納が完了した後、所定角度逆旋回し、アーム待機
位置に戻る工程とから構成されている。
As a tool gripping type of this kind of tool gripping device, there are a type in which the tool is clamped from both sides and a type in which the tool is hooked from one side and then pressed and fixed. As a disclosure of the latter type, for example, the actual fairness 5-13
469 publication is mentioned. In the movement process of the tool exchanging arm of the tool grasping device described in this publication, the arm is moved from the arm standby position to the tool exchanging position by turning the predetermined angle, and the grasping portions provided at both ends of the tool exchanging arm are respectively attached to the spindle. The process of gripping the mounted used tool and the new tool set in the tool magazine, and after gripping is completed, the tool change arm moves axially and pivots 180 ° away from the tool change position. , The step of changing the position of the tool, and then the tool changing arm moves axially and returns to the tool changing position, mounts a new tool on the spindle, releases the grip of the tool, and removes the tool after use. It comprises a step of storing in a magazine and a step of reversing a predetermined angle and returning to the arm standby position after the storage is completed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように待機位置と工具交換位置との間で、旋回方向を逆
転させて回動をさせる必要がある場合には、この動作を
実現するために高精度のカム溝が形成された高価なロー
ラギヤカムを使用したり、あるいは、複数のギヤを駆動
させて、回転を切り替える等の煩雑な機構を伴うよりほ
かなかった。
However, when it is necessary to reverse the turning direction between the standby position and the tool changing position as described above to perform the turning operation, it is necessary to realize this operation. There is no choice but to use an expensive roller gear cam in which a highly accurate cam groove is formed, or to involve a complicated mechanism such as driving a plurality of gears to switch the rotation.

【0005】本発明は上記課題を解決し、簡易な機構に
より低コストで製造可能な工具把持装置を提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to solve the above problems and provide a tool gripping device which can be manufactured at a low cost with a simple mechanism.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するため、本発明の工具交換アームは、一軸線上
に延びるアーム中軸を有するアーム支持体と、前記アー
ム中軸を中心として前記アーム支持体に回動可能に支持
されると共に、両端に工具を把持するための工具把持機
構を備えるアーム本体とを有し、前記工具把持機構が、
工具を支持するための把持部と工具をクランプするため
の、移動可能に設けられた係止部材とにより構成される
工具交換アームにおいて、前記アーム本体と前記アーム
中軸とをロックあるいは解除するためのアームロック機
構を有することを特徴とする。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to solve the above problems, a tool change arm of the present invention is an arm support having an arm center shaft extending on one axis, and the arm support centered on the arm center shaft. An arm body that is rotatably supported by the body and has a tool gripping mechanism for gripping a tool at both ends, wherein the tool gripping mechanism is
In a tool exchanging arm constituted by a gripping portion for supporting a tool and a movably provided locking member for clamping the tool, for locking or unlocking the arm body and the arm center shaft. It is characterized by having an arm lock mechanism.

【0007】工具交換アームを一体的に旋回させる場合
には、工具交換アームを構成する上記アーム支持体とア
ーム本体との間の回動を防止する必要がある。そこで、
上記アームロック機構を機能させることにより、これを
実現可能としている。また、上記工具交換アームは、上
記係止部材の移動をロックあるいは解除するためのツー
ルロック機構とを有することを特徴とするものでもよ
い。
When the tool exchanging arm is integrally rotated, it is necessary to prevent rotation between the arm support body and the arm body which constitute the tool exchanging arm. Therefore,
This can be realized by making the arm lock mechanism function. The tool changing arm may have a tool lock mechanism for locking or unlocking the movement of the locking member.

【0008】工具交換アームの把持部は、通常、工具を
ひっかけた後に押圧固定するために、把持部に所定長さ
突出可能に付勢された係止部材を有している。工具交換
アームが旋回し、上記係止部材が工具に当接すると、該
係止部材は付勢力に抗して押し戻される。そして、工具
が係止部材の先端を通過するのに伴って再び係止部材が
突出すると共に、該係止部材が工具を押圧把持する。
The grip of the tool changing arm usually has a locking member that is biased to the grip so that the tool can be protruded by a predetermined length in order to press and fix the tool after it is hooked. When the tool exchanging arm rotates and the locking member comes into contact with the tool, the locking member is pushed back against the biasing force. Then, as the tool passes the tip of the locking member, the locking member again projects, and the locking member presses and grips the tool.

【0009】しかしながら、上記係止部材は、付勢力よ
りも大きな外力が加わると上記のように押し戻されてし
まうため、例えば工具交換アームの旋回による遠心力が
大きい場合には、工具の把持が維持されない。このため
に設けられたのが上記ツール ロック機構であり、該機構
により上記係止部材の摺動が完全にロックされるため、
遠心力の大きな旋回を伴う場合にも工具を上記把持部内
に確実に保持することができる。
However, since the locking member is pushed back as described above when an external force larger than the urging force is applied, the gripping of the tool is maintained when the centrifugal force due to the turning of the tool changing arm is large, for example. Not done. The tool lock mechanism is provided for this purpose, and the sliding of the locking member is completely locked by the mechanism.
The tool can be reliably held in the gripping portion even when the centrifugal force is accompanied by a large turning.

【0010】また、本発明の工具把持装置は、上記工具
交換アームを前記アーム中軸の軸線上に延びるアーム旋
回軸に接続して構成され、工具交換機駆動軸からの駆動
力を前記工具交換アーム及び前記工具把持機構に伝達
し、工作機械の主軸と工具マガジンとにセットされた工
具を、前記工具把持機構による把持と工具交換アーム
旋回及び上下動とを利用して交換する工作機械の工具交
換機の工具把持装置であって、前記工具交換アームの上
下動に応じて、バネ付勢されたアームロックピンが上下
することにより、前記アームロック機構を動作させるア
ームロック手段と、前記工具交換アームの上下動に応じ
て、バネ付勢されたツールロックピンが上下することに
より、前記ツールロック機構を動作させるツールロック
手段とを有することを特徴とする。
Further, the tool gripping device of the present invention is constructed by connecting the tool exchanging arm to an arm pivot shaft extending on the axis of the arm center shaft, and applying a driving force from a tool exchanging machine drive shaft to the tool exchanging arm and the tool exchanging arm. A tool changer for a machine tool, which is transmitted to the tool gripping mechanism and exchanges a tool set in a spindle of a machine tool and a tool magazine by using the gripping by the tool gripping mechanism and the swing and vertical movement of a tool exchanging arm. a tool gripping device, wherein in response to vertical movement of the tool changing arm, by Bas Ne-biased arm lock pin moves up and down, the arm lock means for operating the arm lock mechanism, the tool exchange arm According to the vertical movement of
Te, by Bas Ne-biased tool locking pin moves up and down, and having a tool locking means for operating said tool locking mechanism.

【0011】これは、上記工具交換アームを工具把持装
置に適用させたものである。工具交換機の工具交換アー
ムの上下動を利用して上記アームロック機構及びツール
ロック機構を機能させることにより、上記両機構を工程
中に自動的に機能させることができる。
This is an application of the tool changing arm to a tool gripping device. By making the arm lock mechanism and the tool lock mechanism function by utilizing the vertical movement of the tool change arm of the tool changer, both of the mechanisms can be automatically operated during the process.

【0012】上記ツールロック手段により、工具交換の
ための旋回時における工具の確実な把持が可能となる。
また、上記アームロック手段によりロック状態とされる
と、アーム本体はアーム支持体に対して一体的に固定さ
れ、旋回軸の運動に伴って運動することができる。一
方、上記アームロック手段によりロック解除状態とされ
ると、アーム本体はアーム支持体に対して回動可能とな
り、上記旋回軸とは独立して運動することができる。従
って、上記旋回軸を旋回させなくとも、アーム本体のみ
を待機位置と工具交換位置との間で往復旋回させること
ができる。
The tool locking means allows the tool to be reliably held when turning for exchanging the tool.
Further, when brought into the locked state by the arm lock means, the arm main body is integrally fixed to the arm support body and can move along with the movement of the turning shaft. On the other hand, when the lock is released by the arm lock means, the arm main body becomes rotatable with respect to the arm support body and can move independently of the pivot shaft. Therefore, it is possible to reciprocate only the arm main body between the standby position and the tool exchange position without rotating the revolving shaft.

【0013】また、上記工具把持装置は、前記アーム旋
回軸の外側に配設した中空の外軸ギヤの下端と前記アー
ム本体の上端部とを嵌合させることにより、工具交換機
駆動軸の駆動力を前記外軸ギヤを経由して前記アーム本
体に伝達し、該アーム本体に往復回動運動を付与するこ
とを特徴とするものでもよい。
In the tool gripping device, the driving force of the tool changer drive shaft is set by fitting the lower end of the hollow outer shaft gear arranged outside the arm turning shaft and the upper end of the arm body. May be transmitted to the arm body via the outer shaft gear to impart a reciprocating rotary motion to the arm body.

【0014】上記構成に簡単なカム機構を用いれば、工
具交換機駆動軸の駆動力を外軸ギヤを介してアーム待機
位置と工具交換位置との間の往復旋回運動として伝える
ことができる。また、上記アームロック手段により、上
記往復旋回運動と旋回軸線上の往復運動及び工具交換時
の旋回運動との切換を容易に行うことができる。
If a simple cam mechanism is used in the above construction, the driving force of the tool changer drive shaft can be transmitted as a reciprocating swing motion between the arm standby position and the tool change position via the outer shaft gear. Further, by the arm lock means, switching between the reciprocating reciprocating motion, the reciprocating motion on the revolving axis, and the revolving motion at the time of tool exchange can be easily performed.

【0015】本発明の工具把持装置は、上述のように、
高価なローラギヤカムを使用する必要がなく、簡単なカ
ム機構によって、駆動軸の回転運動を工具交換アームの
旋回往復運動として伝達することができるため、装置の
製造コストを低く抑えることができる。
The tool gripping device of the present invention, as described above,
Since it is not necessary to use an expensive roller gear cam and the rotary motion of the drive shaft can be transmitted as the reciprocating motion of the tool changing arm by a simple cam mechanism, the manufacturing cost of the device can be kept low.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を一層
明確にするため、本発明の好適な実施例を図面と共に説
明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に
何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属
する限り、種々の態様で実施できることはいうまでもな
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings in order to further clarify the embodiments of the present invention. It is needless to say that the embodiment of the present invention is not limited to the following examples and can be implemented in various modes as long as they are within the technical scope of the present invention.

【0017】まず、本実施例の工具交換機TCが装着さ
れたマシニングセンタの全体を主に図1を参照して、概
説する。図1に示すように、このマシニングセンタで
は、基台1に直立して固定されたコラム2に主軸台3が
支持されている。主軸台3は、一対のリニアガイド4に
案内され、Z軸送りモータ5及び送りネジ6により上下
方向に移動される。基台1に設けられたテーブル7は水
平面方向に移動可能である。主軸台3には主軸モータ
8、主軸9及び回転型の工具マガジン10が搭載されて
いる。なお、主軸9と工具マガジン10は、特開昭63-1
23646号で開示したものと同様なものが使用されてい
る。
First, the entire machining center equipped with the tool changer TC of this embodiment will be outlined with reference mainly to FIG. As shown in FIG. 1, in this machining center, a headstock 3 is supported by a column 2 which is vertically fixed to a base 1. The headstock 3 is guided by a pair of linear guides 4 and is moved in the vertical direction by a Z-axis feed motor 5 and a feed screw 6. The table 7 provided on the base 1 is movable in the horizontal plane direction. A spindle motor 8, a spindle 9, and a rotary tool magazine 10 are mounted on the spindle stock 3. The spindle 9 and the tool magazine 10 are disclosed in JP-A-63-1.
Similar to that disclosed in 23646 is used.

【0018】主軸9は、工具Tを着脱可能に保持しうる
工具取付部11と、この工具取付部11にドローバ(図
示せず)を介して連結し押し下げられることによって工
具Tを離脱させる工具リリースピン(図示せず)とを備
えている。工具マガジン10は、工具Tを着脱可能に保
持し通常水平の姿勢にある保持ポットを、回転盤の周辺
部に複数備えたものである。その最下位に位置した保持
ポットのみ90゜下方に回転して垂直な姿勢をとり、本
実施例の工具交換機TCによって工具交換可能な状態に
なる。工具Tの選択(最下位置への配置)は、マガジン
モータ14の回転により実施される。
The spindle 9 is connected to a tool attachment portion 11 capable of detachably holding the tool T, and a tool release for releasing the tool T by being connected to the tool attachment portion 11 via a draw bar (not shown) and pushed down. And a pin (not shown). The tool magazine 10 is provided with a plurality of holding pots that hold the tool T detachably and are normally in a horizontal posture in the peripheral portion of the turntable. Only the holding pot located at the lowest position is rotated 90 ° downward to take a vertical posture, and the tool changer TC of this embodiment is ready for tool exchange. Selection of the tool T (arrangement to the lowest position) is performed by rotation of the magazine motor 14.

【0019】また、主軸台3には、工具マガジン10と
主軸9との間で工具Tを交換する本実施例の工具交換機
TCが組み込まれている。この工具交換機TCは、工具
交換駆動モータ15や工具交換アームA等から構成され
ている。本実施例の工具交換アームAは、その旋回軸と
同一軸線上に延びるアーム中軸を有するアーム支持体1
6と、アーム中軸を中心にアーム支持体16に回動可能
に支持され、両端に工具を支持するための把持部17を
有するアーム本体12とから構成されており、主軸9と
工具マガジン10とにセットされた工具Tを、把持部1
7による把持と工具交換アームAの旋回と上下動とを利
用して交換するものである。
Further, the headstock 3 incorporates the tool changer TC of this embodiment for exchanging the tool T between the tool magazine 10 and the spindle 9. The tool changer TC includes a tool change drive motor 15 and a tool change arm A. The tool exchanging arm A of the present embodiment has an arm support 1 having an arm center axis extending on the same axis as the turning axis.
6 and an arm main body 12 that is rotatably supported by an arm support 16 around an arm center shaft and has grips 17 for supporting a tool at both ends. A main shaft 9 and a tool magazine 10 are provided. The tool T set in
The gripping by 7 and the swinging and vertical movement of the tool exchanging arm A are used for exchanging.

【0020】図2に工具交換アームAの動きを引き起こ
す上記工具交換機TC全体の構成を、図3に本発明の主
要部に相当する工具把持装置の下部の断面図を示す。図
2に示すように、工具交換機TCのATC駆動軸18は
工具交換駆動モータ15に結合されて鉛直方向を向いて
配置され、軸受19,20を介して主軸台3に回転自在
に軸支されている。ATC駆動軸18には4つのカム2
1,22,23,24が設けられている。
FIG. 2 shows the overall construction of the tool changer TC that causes the movement of the tool changing arm A, and FIG. 3 shows a sectional view of the lower part of the tool gripping device corresponding to the main part of the present invention. As shown in FIG. 2, the ATC drive shaft 18 of the tool changer TC is connected to the tool change drive motor 15 and arranged vertically, and is rotatably supported by the headstock 3 via bearings 19 and 20. ing. There are four cams 2 on the ATC drive shaft 18.
1, 22, 23 and 24 are provided.

【0021】一方、ATC駆動軸18の側方には、旋回
軸25が鉛直向きに配置されている。この旋回軸25の
上部にはスプライン25aが、最下端にフランジ25b
が設けられ、該フランジ25bには、工具交換アームA
が固定されている。上記旋回軸25の上端には該旋回軸
25の軸中心に沿って所定の深さの段付孔32が開けら
れており、この段付孔32の内径より小さい外径を有す
る長軸状の支持部材31が、主軸台3の上部機械フレー
ム28に開けられた透孔28aに挿通されている。支持
部材31は上部機械フレーム28に固定され、上記段付
孔32の上段に配設されたブッシュ33を介し、上記段
付孔32に挿通され、旋回軸25の上部を軸支してい
る。
On the other hand, on the side of the ATC drive shaft 18, a turning shaft 25 is arranged vertically. A spline 25a is provided at the upper part of the swivel shaft 25, and a flange 25b is provided at the lowermost end.
Is provided, and the tool exchange arm A is provided on the flange 25b.
Is fixed. A stepped hole 32 having a predetermined depth is formed at the upper end of the swivel shaft 25 along the axial center of the swivel shaft 25. The stepped hole 32 has a long axis shape having an outer diameter smaller than the inner diameter. The support member 31 is inserted into a through hole 28 a formed in the upper machine frame 28 of the headstock 3. The support member 31 is fixed to the upper machine frame 28, is inserted into the stepped hole 32 via a bush 33 arranged in the upper stage of the stepped hole 32, and pivotally supports the upper part of the turning shaft 25.

【0022】一方、図3に示すように、上記旋回軸25
の下端は、旋回軸25の径より大きい孔径を持つ略円筒
形状の外軸ギヤ29を貫通し、ブッシュ30と外軸ギヤ
29とをガイドとして中心軸周りの回動と軸方向の往復
運動が可能に支承されている。
On the other hand, as shown in FIG.
The lower end of the shaft penetrates a substantially cylindrical outer shaft gear 29 having a hole diameter larger than the diameter of the swivel shaft 25, so that the bush 30 and the outer shaft gear 29 serve as guides for rotation around the central axis and axial reciprocating motion. It is supported as much as possible.

【0023】主軸台3の下部機械フレーム26には孔2
6aが設けられており、上記外軸ギヤ29が、ブッシュ
27を介して該孔26aを貫通し、上記旋回軸25の回
動とは独立して、中心軸周りの回動ができるように支承
されている。また、図2に示すように、旋回軸25は上
下方向中央近辺に固定された、円周溝をもつ円筒部材3
6を有し、該円筒部材36が上下されることによって、
該旋回軸25は鉛直方向に往復移動する。更に、旋回軸
25は、その上部のスプライン25aと嵌合したスプラ
イン副軸37の軸回りの回転に伴って回転する。なお、
スプライン副軸37の外周に形成されたフランジ部37
aの上下面には、カム21の従動子としての従動ローラ
38の軸が固定されている。
The hole 2 is formed in the lower machine frame 26 of the headstock 3.
6a is provided so that the outer shaft gear 29 penetrates the hole 26a through the bush 27 and can rotate about the central axis independently of the rotation of the turning shaft 25. Has been done. Further, as shown in FIG. 2, the swivel shaft 25 is a cylindrical member 3 having a circumferential groove fixed near the center in the vertical direction.
6 and the cylindrical member 36 is moved up and down,
The turning shaft 25 reciprocates in the vertical direction. Further, the swivel shaft 25 rotates along with the rotation of the spline sub shaft 37 fitted with the spline 25a above the swivel shaft 25 about its axis. In addition,
Flange portion 37 formed on the outer periphery of spline counter shaft 37
The shaft of a driven roller 38 as a follower of the cam 21 is fixed to the upper and lower surfaces of a.

【0024】図3に示すように、外軸ギヤ29の上端部
外周には、ギヤ29aが刻まれており、そのギヤ29a
は側方のセグメントギヤ34に噛合している。このセグ
メントギヤ34には、揺動子35が固定されており、こ
れがカム24に従動する。また、円筒状の外軸ギヤ29
の下端部の互いに180゜離れた2ヶ所には、下方が開
いた凹部71a、71bが設けられ、該凹部を介して後
述する工具交換アームAのアーム回転軸と嵌合してい
る。
As shown in FIG. 3, a gear 29a is engraved on the outer periphery of the upper end portion of the outer shaft gear 29, and the gear 29a is formed.
Meshes with the side segment gear 34. An oscillating element 35 is fixed to the segment gear 34, and the oscillating element 35 follows the cam 24. In addition, the cylindrical outer shaft gear 29
Two recesses 71a, 71b, which are open downward, are provided at two positions on the lower end of the tool 180 ° apart from each other, and are fitted into the arm rotating shaft of the tool exchanging arm A described later through the recesses.

【0025】本実施例の工具交換アームAは、中心にア
ーム中軸62を有するアーム支持体16及び該アーム支
持体16にアーム中軸62を中心として回動可能に支持
されているアーム本体12等から構成されている。上記
アーム支持体16は、アーム中軸62の上端部に一体的
に形成され、半径方向外側に延在する上フランジ61
と、アーム中軸62の下端部に嵌合された円盤状の部材
からなる下フランジ63とを有し、該上フランジ61と
下フランジ63との間にアーム本体12を回動可能に挟
持している。
The tool exchanging arm A of this embodiment includes an arm support 16 having an arm center shaft 62 in the center, and an arm body 12 supported by the arm support 16 so as to be rotatable about the arm center shaft 62. It is configured. The arm support body 16 is integrally formed on the upper end portion of the arm center shaft 62, and extends upward in the radial direction to form an upper flange 61.
And a lower flange 63 made of a disk-shaped member fitted to the lower end of the arm center shaft 62, and the arm body 12 is rotatably sandwiched between the upper flange 61 and the lower flange 63. There is.

【0026】アーム本体12は、アーム中軸62が貫通
する中空円筒形状のアーム回転軸51と、中央部が該ア
ーム回転軸51の下部に嵌合され、両端部が工具を把持
するための把持部17を有する旋回アーム52とから構
成されている。上記アーム回転軸51は上部にフランジ
51aを有し、その上端部において上記外軸ギヤ29の
下端に設けた凹部71a,71bに対向する2ヶ所に上
方に突出した凸部72a、72bが設けられている。ま
た、上記旋回アーム52は、その中央に凹部を有し、該
凹部の中央に貫通孔が設けられている。換言すれば、該
凹部側面から中心に向かうフランジ52aが一体的に形
成された形状を有する。アーム本体12は、その一部で
あるフランジ52aが上記フランジ51aに接合される
ことにより、フランジ51aと一体化して構成されてい
る。なお、上記アーム回転軸51と旋回アーム52とは
一体的に成形してもよい。
The arm main body 12 has a hollow cylindrical arm rotating shaft 51 through which the arm center shaft 62 penetrates, a central portion fitted to the lower portion of the arm rotating shaft 51, and both end portions holding portions for holding a tool. And a revolving arm 52 having the armature 17. The arm rotating shaft 51 has a flange 51a at the upper portion thereof, and at the upper end portion thereof, upwardly projecting convex portions 72a, 72b are provided at two locations opposed to the concave portions 71a, 71b provided at the lower end of the outer shaft gear 29. ing. Further, the revolving arm 52 has a recess in the center thereof, and a through hole is provided in the center of the recess. In other words, the flange 52a extending from the side surface of the recess toward the center is integrally formed. The arm body 12 is configured integrally with the flange 51a by joining a flange 52a, which is a part thereof, to the flange 51a. The arm rotating shaft 51 and the turning arm 52 may be integrally formed.

【0027】なお、外軸ギヤ29の下端に設けられた上
記各凹部71a、71bと、アーム本体12の上端に設
けられた上記各凸部72a、72bとが嵌合することに
より、外軸ギヤ29とアーム本体12とは、一体的に運
動することができる。図5に旋回アーム52の水平方向
の部分断面図を示すように、該旋回アーム52は、アー
ム中軸62を中心として対称に構成され、その両端には
把持部17,17が、互いに逆向き面した工具当接部5
6,56を有して設けられている。
By fitting the recesses 71a, 71b provided at the lower end of the outer shaft gear 29 and the projections 72a, 72b provided at the upper end of the arm body 12, the outer shaft gear 29 is fitted. 29 and the arm body 12 can move integrally. As shown in FIG. 5 which is a horizontal partial sectional view of the swivel arm 52, the swivel arm 52 is configured symmetrically about the arm center shaft 62, and gripping portions 17, 17 are provided at opposite ends of the swivel arm 52 in mutually opposite surfaces. Tool contact part 5
6, 56 are provided.

【0028】また、旋回アーム52の中央部に設けられ
たフランジ52aの外側には中心に対して対称な位置に
2つの透孔55,55が設けられている。該各透孔55
には、後述するツールロックピン91及びアームロック
ピン92が鉛直方向に挿通され、該透孔内で所定角度回
動できるように形成されている。
Further, two through holes 55, 55 are provided on the outer side of the flange 52a provided at the center of the revolving arm 52 at positions symmetrical with respect to the center. Each through hole 55
A tool lock pin 91 and an arm lock pin 92, which will be described later, are inserted in the vertical direction, and are formed so as to be rotatable by a predetermined angle in the through hole.

【0029】また、アーム本体12の内部には、工具当
接部56が面した側の側面に近接して、上記透孔55と
把持部17との間に長手方向に延び、その中央よりも透
孔55側に小さくなる段部を有する段付挿通孔58が設
けられている。該段付挿通孔58には、工具当接部56
に当接した工具を押圧固定するためのローラ81を一端
に回転自在に軸支した係止部材としてのローラシャフト
80が挿通されている。該ローラシャフト80は、その
棒状円柱形状の中央に透孔55側に小さくなる段部を有
し、上記段付挿通孔58を摺動可能に貫通している。ま
た、上記ローラシャフト80の中央部には長円形のスロ
ット83が設けられており、旋回アーム52に固定され
た直交ピン59を該スロット83に挿通させることによ
って、ローラシャフト80の自軸回りの回転を防止して
いる。更に、上記段付挿通孔58の段部とローラシャフ
ト80の段部との間には、バネ85が弾力的に圧縮介挿
され、ローラシャフト80を把持部側に付勢している。
Further, inside the arm body 12, in the vicinity of the side surface on which the tool contact portion 56 faces, the arm body 12 extends in the longitudinal direction between the through hole 55 and the grip portion 17, and the center of the arm body 12 is more than the center thereof. A stepped insertion hole 58 having a smaller step portion is provided on the side of the through hole 55. The stepped insertion hole 58 has a tool contact portion 56.
A roller shaft 80 as a locking member rotatably rotatably supported at one end is inserted through a roller 81 for pressing and fixing the tool abutting against. The roller shaft 80 has a stepped portion that becomes smaller toward the through hole 55 at the center of the rod-like columnar shape, and slidably penetrates the stepped insertion hole 58. Further, an oval slot 83 is provided in the center of the roller shaft 80, and by inserting the orthogonal pin 59 fixed to the swivel arm 52 into the slot 83, the roller shaft 80 is rotated around its own axis. Prevents rotation. Further, a spring 85 is elastically compressed and inserted between the stepped portion of the stepped insertion hole 58 and the stepped portion of the roller shaft 80 to urge the roller shaft 80 toward the grip portion.

【0030】図4は、図3におけるB−B断面を示す図
である。図3及び図4から分かるように、旋回軸25と
アーム支持体16とを接続するフランジ25bは、図4
に示すように、円盤の相対する部分を平行に切り欠いた
形状をしていて、その上面の中央部が旋回軸25の下面
と結合されている。また、該フランジ25bの下面は2
ヶ所の円周部でアーム支持体16の上面にピン76を用
いて結合されている。上記凹部71a、71bと凸部7
2a、72bとの嵌合はフランジ25bの上面から上方
に少し離れた位置で行われる。後述するように、旋回軸
25とアーム支持体16との回転運動は、旋回軸25及
びアーム支持体16を下方に移動させて上記嵌合部の嵌
合を解除した状態で行われるが、外軸ギヤ29とアーム
回転軸51との回転運動は、旋回軸25及びアーム支持
体16が上方に引き上げられて、外軸ギヤ29とアーム
回転軸51とが上記嵌合部で嵌合した状態で行われる。
FIG. 4 is a view showing a cross section taken along the line BB in FIG. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the flange 25b connecting the pivot shaft 25 and the arm support body 16 is
As shown in FIG. 3, the disk has a shape in which opposing portions are cut out in parallel, and the central portion of the upper surface thereof is connected to the lower surface of the swivel shaft 25. Further, the lower surface of the flange 25b is 2
It is connected to the upper surface of the arm support body 16 by means of pins 76 at the circumferential portions. The concave portions 71a and 71b and the convex portion 7
The fitting with 2a and 72b is performed at a position slightly away from the upper surface of the flange 25b. As will be described later, the rotational movement between the turning shaft 25 and the arm support 16 is performed in a state where the turning shaft 25 and the arm support 16 are moved downward to release the fitting of the fitting portion. The rotational movement between the shaft gear 29 and the arm rotation shaft 51 is performed in a state where the turning shaft 25 and the arm support 16 are pulled upward and the outer shaft gear 29 and the arm rotation shaft 51 are fitted to each other at the fitting portion. Done.

【0031】図8にアーム本体12が待機位置(2点鎖
線)にある時と工具交換位置(実線)にある時を示すよ
うに、上記凸部72a,72bは、アーム支持体16の
上フランジ61においてフランジ25bの側部に設けら
れた透孔73内を所定角度回転するだけであるので、フ
ランジ25bによりその回動が妨げられることはない。
As shown in FIG. 8 when the arm body 12 is in the standby position (two-dot chain line) and in the tool replacement position (solid line), the protrusions 72a and 72b are formed on the upper flange of the arm support 16. At 61, the inside of the through hole 73 provided on the side of the flange 25b is simply rotated by a predetermined angle, so that the rotation is not hindered by the flange 25b.

【0032】図3に戻り、アーム支持体16には、上記
ローラシャフト80の先端に設けられたローラを把持さ
れた工具に押圧後固定するために、ローラシャフト80
の摺動をロックする一対のツールロック機構TRと、ア
ーム本体12をアーム中軸62に対してロックあるいは
解除するための一対のアームロック機構ARとが各々軸
対称に設けられている。図3では、アーム中軸62を中
心として、右方にツールロック機構TRが、左方にアー
ムロック機構ARが配置されているように示されている
が、図5に示すように、ツールロック機構TRの一方と
アームロック機構ARの一方とは互いに近接して設けら
れている。
Returning to FIG. 3, the roller shaft 80 is provided on the arm support 16 in order to fix the roller provided at the tip of the roller shaft 80 to the tool held by the roller.
A pair of tool lock mechanisms TR for locking the sliding of the arm main body 12 and a pair of arm lock mechanisms AR for locking or releasing the arm main body 12 with respect to the arm center shaft 62 are provided in axial symmetry. In FIG. 3, the tool lock mechanism TR is shown on the right side and the arm lock mechanism AR is shown on the left side around the arm center shaft 62, but as shown in FIG. One of TR and one of the arm lock mechanisms AR are provided close to each other.

【0033】まず、ツールロック機構TRについて説明
する。上記アーム支持体16の上フランジ61には、ア
ーム中軸62に対し対称な位置に貫通孔65,65が設
けられ(図4参照)、下フランジ63の上記貫通孔6
5,65に鉛直軸線上で対向する位置には、下方に小さ
くなる段付挿通孔68,68が設けられている。また、
上記貫通孔65及び段付挿通孔68を貫通するようにし
てツールロックピン91が設けられている。ツールロッ
クピン91は、長軸形状の略中央位置に上方に向かって
断面が小さくなるテーパを有するフランジ91aを有
し、その上端部が上記貫通孔65を貫通しており、下端
部が上記段付挿通孔68に挿通されている。そして、段
付挿通孔68の段部上面と上記フランジ91aの底面間
には、バネ93が弾力的に圧縮介挿され、ツールロック
ピン91を上方に付勢している。該ツールロックピン9
1が上昇したとき、フランジ91aのテーパ面が旋回ア
ーム52の透孔55に突き出たローラシャフト80の端
部を押圧することにより、ローラシャフト80の透孔5
5側への摺動をロックする。
First, the tool lock mechanism TR will be described. The upper flange 61 of the arm support 16 is provided with through holes 65, 65 at positions symmetrical with respect to the arm center shaft 62 (see FIG. 4), and the through hole 6 of the lower flange 63 is formed.
Stepped insertion holes 68, 68 that become smaller toward the lower side are provided at positions facing 5, 5 on the vertical axis. Also,
A tool lock pin 91 is provided so as to penetrate the through hole 65 and the stepped insertion hole 68. The tool lock pin 91 has a flange 91a having a taper whose cross section becomes smaller upward at a substantially central position of the long axis shape, the upper end of which penetrates the through hole 65, and the lower end thereof has the step. It is inserted through the attached insertion hole 68. A spring 93 is elastically compressed and inserted between the upper surface of the stepped portion of the stepped insertion hole 68 and the bottom surface of the flange 91a to urge the tool lock pin 91 upward. The tool lock pin 9
When 1 is raised, the tapered surface of the flange 91a presses the end portion of the roller shaft 80 protruding into the through hole 55 of the swivel arm 52, whereby the through hole 5 of the roller shaft 80 is formed.
Lock the sliding to the 5 side.

【0034】次に、アームロック機構ARについて説明
する。上記アーム支持体16の上フランジ61には、ア
ーム中軸62に対し対称な位置に貫通孔67,67が設
けられ(図4参照)、下フランジ63の上記貫通孔6
7,67に鉛直軸線上で対向する位置には、下方に小さ
くなる段付挿通孔69,69が設けられている。また、
上記貫通孔67及び段付挿通孔69を貫通するようにし
てアームロックピン92が設けられている。アームロッ
クピン92は、長軸形状の略中央位置に上方に向かって
断面が小さくなるテーパを有するフランジ92aを有
し、その上端部が上記貫通孔67を貫通しており、下端
部が上記段付挿通孔69を挿通している。そして、段付
挿通孔69の段部上面と上記フランジ92aの底面間に
は、バネ95が弾力的に圧縮介挿され、アームロックピ
ン92を上方に付勢している。該アームロックピン92
が上昇したとき、そのテーパ面が上記アーム回転軸51
の側面に設けられた丸溝51b(図5参照)に嵌合する
ことにより、アーム本体12のアーム支持体16に対す
る回動をロックする。
Next, the arm lock mechanism AR will be described. The upper flange 61 of the arm support 16 is provided with through holes 67, 67 at positions symmetrical with respect to the arm center shaft 62 (see FIG. 4), and the through hole 6 of the lower flange 63 is formed.
Stepped insertion holes 69, 69 that become smaller downward are provided at positions facing the 7, 67 on the vertical axis. Also,
An arm lock pin 92 is provided so as to penetrate the through hole 67 and the stepped insertion hole 69. The arm lock pin 92 has a flange 92a having a taper whose cross section becomes smaller upward at a substantially central position of the long axis shape, the upper end of which penetrates the through hole 67, and the lower end thereof has the step. The insertion hole 69 is inserted. A spring 95 is elastically compressed and inserted between the upper surface of the stepped portion of the stepped insertion hole 69 and the bottom surface of the flange 92a to urge the arm lock pin 92 upward. The arm lock pin 92
Is raised, the taper surface of the arm rotation shaft 51
The rotation of the arm body 12 with respect to the arm support body 16 is locked by fitting it into the round groove 51b (see FIG. 5) provided on the side surface of the arm support body 16.

【0035】以上工具交換機の全体構成が明らかとなっ
たところで、本実施例の工具交換機TCの動きを説明す
る。本発明の工具把持装置による工具交換機構は、旋回
により工具当接部56を工具Tに当接させた後に把持を
ロックさせるタイプのものである。工具交換工程は、工
具交換位置から旋回平面内において所定角度離れたアー
ム待機位置から該所定角度旋回して工具交換位置に移動
し、工具交換アームAの両端に設けられた把持部17が
それぞれ主軸9に装着された使用後の工具Tとマガジン
10とにセットされた新しい工具Tとを把持する工程
(図1参照)、把持が完了すると工具交換アームAが下
降して180゜旋回し、工具の位置を換える工程(図7
参照)、その後、上記工具交換アームAが上昇し、新し
い工具Tを主軸9に装着した後、工具Tの把持を解除
し、使用後の工具Tをマガジン10に収納する工程、収
納が完了した後、所定角度逆旋回し、アーム待機位置に
戻る工程から構成されている。
Now that the overall structure of the tool changer has been clarified, the operation of the tool changer TC of this embodiment will be described. The tool exchanging mechanism of the tool gripping device of the present invention is of a type in which the tool contact portion 56 is brought into contact with the tool T by turning and then the grip is locked. In the tool exchanging process, the arm standby position, which is a predetermined angle away from the tool exchanging position in the swivel plane, is swung by the predetermined angle to move to the tool exchanging position, and the gripping portions 17 provided at both ends of the tool exchanging arm A are respectively attached to the spindle. In the step of gripping the used tool T mounted on 9 and the new tool T set in the magazine 10 (see FIG. 1), when gripping is completed, the tool exchange arm A descends and swivels 180 °, Step of changing the position of
After that, the tool exchange arm A is raised, a new tool T is mounted on the spindle 9, the gripping of the tool T is released, and the used tool T is stored in the magazine 10, and the storage is completed. After that, it is composed of a step of reversing a predetermined angle and returning to the arm standby position.

【0036】以下各工程の動作について詳細に説明す
る。上述のように、工具交換アームAは、待機位置から
所定角度旋回して工具把持位置に移動して工具を把持
し、最終的に工具を交換した後、工具交換位置から上記
待機位置に逆旋回する機構が備えられている。これは、
本実施例の工具把持機構が、工具交換アームAの工具当
接部を工具に対し片側から当接させるタイプであるから
である。この動きに係わるのは、ATC駆動軸18周囲
の円筒部材39の下面の平面溝カム24である(図2,
3参照)。
The operation of each step will be described in detail below. As described above, the tool exchanging arm A pivots from the standby position by a predetermined angle, moves to the tool gripping position to grasp the tool, finally replaces the tool, and then reverse swivels from the tool exchanging position to the standby position. A mechanism for doing so is provided. this is,
This is because the tool gripping mechanism of the present embodiment is of a type in which the tool contact portion of the tool changing arm A is in contact with the tool from one side. It is the plane groove cam 24 on the lower surface of the cylindrical member 39 around the ATC drive shaft 18 that is involved in this movement (FIG. 2, FIG.
3).

【0037】図6に、図3のX−X断面図を示す。図示
するように、平面溝カム24の溝形状は、閉じたリング
状であって、カム軸を中心とする円弧状の大径部24a
と小径部24bとそれらを連結する連結部分24cとを
有する。揺動子35が、回転する平面溝カム24の大径
部24a、小径部24b、連結部24cのどこに組み付
くかによって、工具交換アームAは、待機位置、工具交
換位置、または旋回運動状態となる。
FIG. 6 shows a sectional view taken along line XX of FIG. As shown in the drawing, the groove shape of the flat grooved cam 24 is a closed ring shape, and an arc-shaped large-diameter portion 24a centered on the cam shaft.
And a small diameter portion 24b and a connecting portion 24c for connecting them. Depending on where the oscillating member 35 is attached to the large-diameter portion 24a, the small-diameter portion 24b, or the connecting portion 24c of the rotating flat groove cam 24, the tool changing arm A is set to the standby position, the tool changing position, or the turning motion state. Become.

【0038】すなわち、ATC駆動軸18が回転して所
定の角度に達すると、平面溝カム24の大径部24aか
ら揺動子35が脱し、該揺動子35が大径部24aから
小径部24bに至るまでの連結部24cを通過する間、
該揺動子35はセグメントギヤ34の軸を中心として一
方向に揺動する。更に上記揺動子35が小径部24bを
脱し、該揺動子35が小径部24bから大径部24aに
至るまでの連結部24cを通過する間、該揺動子35は
上記と逆方向に揺動する。
That is, when the ATC drive shaft 18 rotates to reach a predetermined angle, the oscillating member 35 comes off from the large diameter portion 24a of the plane groove cam 24, and the oscillating member 35 moves from the large diameter portion 24a to the small diameter portion. While passing through the connecting portion 24c up to 24b,
The oscillator 35 swings in one direction around the axis of the segment gear 34. Further, while the oscillator 35 leaves the small diameter portion 24b and passes through the connecting portion 24c from the small diameter portion 24b to the large diameter portion 24a, the oscillator 35 moves in the opposite direction to the above. Rock.

【0039】上記揺動子35の揺動によって、該揺動子
35に従動するセグメントギヤ34が回動し、該セグメ
ントギヤ34にギヤ29aを介して噛合する外軸ギヤ2
9が回動する。この外軸ギヤの回動に伴って、該外軸ギ
ヤの下端にアーム回転軸の上端部で嵌合した工具交換ア
ームAが待機位置から工具交換位置へ、あるいは、工具
交換位置から待機位置へ旋回運動するのである。
The swing of the oscillator 35 causes the segment gear 34 driven by the oscillator 35 to rotate, and the outer shaft gear 2 meshing with the segment gear 34 via the gear 29a.
9 rotates. Along with the rotation of the outer shaft gear, the tool exchange arm A fitted to the lower end of the outer shaft gear at the upper end of the arm rotation shaft moves from the standby position to the tool exchange position, or from the tool exchange position to the standby position. It makes a turning motion.

【0040】また、工具交換アームAは、旋回軸25の
軸方向に往復移動する。これは、工具Tを主軸台9や工
具マガジン10から抜き取ったり、クランプするためで
ある。この動きに係わるのは、ATC駆動軸18回りの
円筒部材39の周面上部に形成された円筒溝カム23で
ある(図2参照)。該円筒溝カム23には支持点44を
支点として揺動する揺動レバー40が、その中央付近に
設けられた係合子43を介して係合しており、該揺動レ
バー40の先端に設けられた接触子41が、旋回軸25
に固定された円筒部材36の円周溝に係合している。こ
のためATC駆動軸18が1回転すると、上記揺動レバ
ー40が揺動し、旋回軸25及びこれに固定されている
工具交換アームAを、軸方向に1往復させる。図2では
接触子41と円筒部材36との係合関係を概念的に示し
ている。
The tool changing arm A reciprocates in the axial direction of the turning shaft 25. This is because the tool T is pulled out from the headstock 9 or the tool magazine 10 or clamped. Related to this movement is the cylindrical groove cam 23 formed on the upper peripheral surface of the cylindrical member 39 around the ATC drive shaft 18 (see FIG. 2). A swing lever 40 that swings about a support point 44 as a fulcrum is engaged with the cylindrical groove cam 23 via an engaging element 43 provided near the center thereof, and is provided at the tip of the swing lever 40. The contactor 41 is attached to the rotary shaft 25.
It is engaged with the circumferential groove of the cylindrical member 36 fixed to. Therefore, when the ATC drive shaft 18 makes one rotation, the swing lever 40 swings, causing the swing shaft 25 and the tool exchange arm A fixed thereto to reciprocate once in the axial direction. FIG. 2 conceptually shows the engagement relationship between the contactor 41 and the cylindrical member 36.

【0041】なお、図2に示すように、本実施例の工具
交換機TCは、使用後の工具Tを主軸9から抜き取るた
めの機構を有する。すなわち、ATC駆動軸18外側の
円筒部材39の周面上部には円筒溝カム22が形成され
ており、主軸9から工具Tを抜き取る際には、該円筒溝
カム22に従動して揺動される揺動部材42により主軸
9の工具脱着装置のドローバ(図示せず)に連結された
工具リリースピン(図示せず)を押圧して下げることに
より、離脱状態にすることが可能である。
As shown in FIG. 2, the tool changer TC of this embodiment has a mechanism for extracting the used tool T from the spindle 9. That is, the cylindrical groove cam 22 is formed on the upper peripheral surface of the cylindrical member 39 outside the ATC drive shaft 18, and when the tool T is extracted from the main shaft 9, the cylindrical groove cam 22 is swung by being driven by the cylindrical groove cam 22. It is possible to bring the tool into a disengaged state by pressing and lowering a tool release pin (not shown) connected to a draw bar (not shown) of the tool attaching / detaching device of the main shaft 9 by the swinging member 42.

【0042】更に、工具交換アームAは、水平方向に旋
回する。これは、主軸9と工具マガジン10との工具T
を交換するためである。この動きに係わるのは、ATC
駆動軸18の最上位に設けられたパラレルカム21であ
る。これによる動きに関しては、特開昭63-123646号公
報開示の装置の対応部と同様なので、簡略に説明する。
パラレルカム21は2枚の板カム21a,bからなる複
合カムであり、スプライン副軸37に設けられている従
動子としての従動ローラ38に当接している。この構成
に基づき、ATC駆動軸18の1回転の間に、スプライ
ン副軸37、旋回軸25、及び工具交換アームAが18
0゜回転する。
Further, the tool changing arm A pivots horizontally. This is the tool T of the spindle 9 and the tool magazine 10.
This is for exchanging. ATC is involved in this movement
The parallel cam 21 is provided at the top of the drive shaft 18. The movement resulting from this is the same as the corresponding portion of the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-123646, and therefore will be briefly described.
The parallel cam 21 is a compound cam composed of two plate cams 21a and 21b, and is in contact with a driven roller 38 as a follower provided on the spline counter shaft 37. Based on this configuration, the spline counter shaft 37, the swivel shaft 25, and the tool change arm A are moved by 18 times during one rotation of the ATC drive shaft 18.
Rotate 0 °.

【0043】以下、図7に基づいて、本発明の工具把持
装置のアームロック手段及びツールロック手段について
説明する。図7(a)の状態おいては、工具交換アー
ムAが上死点にあり、下部機械フレーム26の下面によ
りツールロックピン91及びアームロックピン92が押
圧されているため、ツールロック機構TR及びアームロ
ック機構ARは解除されている。この状態においては、
アーム本体12は、アーム支持体16に対して回動可能
である。すなわち、この状態で外軸ギヤ29が回動する
ことにより、アーム待機位置から工具交換位置までの旋
回は、旋回軸25の動きとは独立に行われる。
The arm locking means and the tool locking means of the tool gripping device of the present invention will be described below with reference to FIG. Oite the state of FIG. 7 (a), is in the top dead center tool exchange arm A is, because the tool locking pin 91 and the arm lock pin 92 by the lower surface of the lower machine frame 26 is pressed, the tool locking mechanism TR Also, the arm lock mechanism AR is released. In this state,
The arm body 12 is rotatable with respect to the arm support 16. That is, by rotating the outer shaft gear 29 in this state, the turning from the arm standby position to the tool replacement position is performed independently of the movement of the turning shaft 25.

【0044】そして、把持部17が工具Tを把持し、工
具交換アームAが下降し始めると、下部機械フレーム2
6の下面に押さえられていたツールロックピン91及び
アームロックピン92の上端が開放され、バネ93,9
5の付勢力により、上記ツールロックピン91及びアー
ムロックピン92が上方に押し上げられることにより、
上記ツールロック機構TR及びアームロック機構ARが
機能する。すなわち、上記ツールロックピン91が上昇
すると同時に、ツールロックピン91のテーパ面が旋回
アームの透孔に突き出たローラシャフト80の端部を押
圧することにより、ローラシャフト80の透孔側への摺
動をロックし、上記アームロックピン92が上昇すると
同時に、アームロックピン92のテーパ面が上記アーム
回転軸51の下面に設けられた丸溝51b(図5参照)
に嵌合することにより、アーム本体12がアーム支持体
16に対する回動をロックする。
When the gripping portion 17 grips the tool T and the tool exchanging arm A begins to descend, the lower machine frame 2
The upper ends of the tool lock pin 91 and the arm lock pin 92 held by the lower surface of 6 are opened, and the springs 93, 9
By the biasing force of 5, the tool lock pin 91 and the arm lock pin 92 are pushed upward,
The tool lock mechanism TR and the arm lock mechanism AR function. That is, at the same time that the tool lock pin 91 moves up, the tapered surface of the tool lock pin 91 presses the end of the roller shaft 80 protruding into the through hole of the revolving arm, so that the roller shaft 80 slides toward the through hole side. At the same time that the arm lock pin 92 is lifted by locking the movement, the tapered surface of the arm lock pin 92 is a circular groove 51b provided on the lower surface of the arm rotation shaft 51 (see FIG. 5).
The arm body 12 locks the rotation with respect to the arm support body 16 by being fitted to the arm support body 16.

【0045】図7(b)は、ロックがかかった状態であ
り、ツールロック機構TRにより把持された工具(図示
せず)が、把持部に強固に固定され、かつ、アームロッ
ク機構ARによりアーム本体12とアーム支持体16と
が一体となった状態で、工具交換アームAの軸方向の往
復運動及び180゜の旋回運動が行われ、工具Tが交換
される。
FIG. 7B shows a locked state, in which a tool (not shown) gripped by the tool lock mechanism TR is firmly fixed to the grip portion, and the arm lock mechanism AR serves to arm the arm. In the state where the main body 12 and the arm support body 16 are integrated, the tool reciprocating arm A is reciprocated in the axial direction and swung 180 degrees to replace the tool T.

【0046】そして、工具交換アームAは再び上昇し、
ツールロックピン91及びアームロックピン92が下部
機械フレーム26に押圧されることにより、ツールロッ
ク機構TR及びアームロック機構ARが解除され、工具
装着後、外軸ギヤ29が上記とは逆の方向に回動するこ
とにより、アーム本体12を工具交換位置からアーム待
機位置まで旋回させて一連の工具交換工程を終了する。
Then, the tool changing arm A moves up again,
By pressing the tool lock pin 91 and the arm lock pin 92 against the lower machine frame 26, the tool lock mechanism TR and the arm lock mechanism AR are released, and after mounting the tool, the outer shaft gear 29 moves in the opposite direction to the above. By rotating, the arm body 12 is swung from the tool exchange position to the arm standby position, and a series of tool exchange steps is completed.

【0047】本発明の工具把持装置は、工具交換アーム
Aの上下動に伴ってツールロック機構TR及びアームロ
ック機構ARを機能あるいは解除させることができ、ま
た、駆動軸の回転運動を平面溝カム24及び外軸ギヤ2
9を介して、アーム本体12のアーム待機位置と工具交
換位置との間の往復旋回運動に変換する簡単な機構によ
り工具交換を可能にしている。このため、高価なローラ
ギヤカム等を用いた装置よりも製造コストを低く抑える
ことができる。
The tool gripping device of the present invention can function or release the tool lock mechanism TR and the arm lock mechanism AR as the tool changing arm A moves up and down, and the rotational movement of the drive shaft can be changed by the plane groove cam. 24 and outer shaft gear 2
The tool can be exchanged by means of a simple mechanism for converting the arm body 12 into a reciprocating swivel motion between the arm standby position and the tool exchange position via the switch 9. Because of this, expensive rollers
The manufacturing cost can be kept lower than that of a device using a gear cam or the like.

【0048】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば本実施例では駆動源としてモータを用いてい
るが、ロータリシリンダやラック・ピニオン等を用いて
もよい。更に、本実施例では、外軸ギヤを動作させるも
のとしてカム機構で行われているが、他の駆動源、例え
ばエアシリンダあるいはATC駆動軸に直結しない別途
設置したモータ等によって動作させるようにしてもよ
い。
The embodiments of the present invention have been described above.
The present invention is not limited to these embodiments. For example, although a motor is used as a drive source in this embodiment, a rotary cylinder or a rack and pinion may be used. Further, in this embodiment, the cam mechanism is used to operate the outer shaft gear, but it is operated by another drive source such as an air cylinder or a separately installed motor that is not directly connected to the ATC drive shaft. Good.

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

【図1】 本実施例の工具交換機の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a tool changer of this embodiment.

【図2】 本実施例の工具交換機の鉛直方向断面図であ
る。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the tool changer of this embodiment.

【図3】 本実施例の工具把持装置の下部の断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a lower portion of the tool gripping device of this embodiment.

【図4】 図3のB−B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図5】 本実施例のアーム本体の水平方向部分断面図
である。
FIG. 5 is a horizontal partial cross-sectional view of the arm body of the present embodiment.

【図6】 図3のX−X断面図である。6 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図7】 本実施例のアームロック手段及びツールロッ
ク手段を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating arm locking means and tool locking means of the present embodiment.

【図8】 本実施例の工具交換アームが待機位置と工具
把持位置との間での旋回運動を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a turning motion of the tool changing arm according to the present embodiment between a standby position and a tool gripping position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3・・・主軸台、 11・・・工具取付部、12・・・
アーム本体、 16・・・アーム支持体、17・・・把
持部、 24・・・平面溝カム、25・・・旋回軸、
26・・・下部機械フレーム、29・・・外軸ギヤ、
51・・・アーム回転軸、51・・・アーム中軸、 5
2・・・旋回アーム、54・・・把持部、 55・・・
透孔、 56・・・工具当接部、58・・・段付挿通
孔、 59・・・直交ピン、61・・・上フランジ、
62・・・アーム中軸、63・・・下フランジ、 80
・・・ローラシャフト、91・・・ツールロックピン、
92・・・アームロックピン、A・・・工具交換アー
ム、 T・・・工具、 TC・・・工具交換機、AR・
・・アームロック機構、 TR・・・ツールロック機構
3 ... Headstock, 11 ... Tool mounting part, 12 ...
Arm main body, 16 ... Arm support, 17 ... Gripping portion, 24 ... Planar groove cam, 25 ... Rotating shaft,
26 ... Lower machine frame, 29 ... Outer shaft gear,
51 ... Arm rotation axis, 51 ... Arm center axis, 5
2 ... Revolving arm, 54 ... Gripping part, 55 ...
Through hole, 56 ... Tool contact portion, 58 ... Stepped insertion hole, 59 ... Orthogonal pin, 61 ... Upper flange,
62 ... Arm central shaft, 63 ... Lower flange, 80
... Roller shaft, 91 ... Tool lock pin,
92 ... Arm lock pin, A ... Tool change arm, T ... Tool, TC ... Tool changer, AR
..Arm lock mechanism, TR ... Tool lock mechanism

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一軸線上に延びるアーム中軸を有するア
ーム支持体と、 前記アーム中軸を中心として前記アーム支持体に回動可
能に支持されると共に、両端に工具を把持するための工
具把持機構を備えるアーム本体とを有し、 前記工具把持機構が、工具を支持するための把持部と工
具をクランプするための、移動可能に設けられた係止部
材とにより構成される工具交換アームにおいて、 前記アーム本体と前記アーム中軸とをロックあるいは解
除するためのアームロック機構を有することを特徴とす
る工具交換アーム。
1. An arm support having an arm center axis extending on one axis, and a tool gripping mechanism rotatably supported by the arm support centering around the arm center axis and gripping a tool at both ends. An arm main body provided with the tool gripping mechanism, wherein the tool gripping mechanism includes a gripping part for supporting the tool and a movable locking member for clamping the tool. A tool changing arm having an arm lock mechanism for locking or unlocking an arm body and the arm center shaft.
【請求項2】 前記係止部材の移動をロックあるいは解
除するためのツールロック機構を有することを特徴とす
る請求項1記載の工具交換アーム。
2. The tool changing arm according to claim 1, further comprising a tool lock mechanism for locking or unlocking the movement of the locking member.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の工具交換
アームを前記アーム中軸の軸線上に延びるアーム旋回軸
に接続して構成され、 工具交換機駆動軸からの駆動力を前記工具交換アームに
伝達し、工作機械の主軸と工具マガジンとにセットされ
た工具を、前記工具把持機構による把持と工具交換アー
の旋回及び上下動とを利用して交換する工作機械の工
具交換機の工具把持装置であって、 前記工具交換アームの上下動に応じて、バネ付勢された
アームロックピンが上下することにより、前記アームロ
ック機構を動作させるアームロック手段と、 前記工具交換アームの上下動に応じて、バネ付勢された
ツールロックピンが上下することにより、前記ツールロ
ック機構を動作させるツールロック手段と、 を有することを特徴とする工具交換機の工具把持装置。
3. The tool exchanging arm according to claim 1 or 2 is connected to an arm swivel shaft extending on the axis of the arm center shaft, and a driving force from a tool exchanging machine drive shaft is applied to the tool exchanging arm. The tool set in the spindle of the machine tool and the tool magazine by the tool gripping mechanism and the tool changer
A beam of turning and the tool gripping device of the tool changer of the machine tool to be replaced by using a vertical motion, in response to said vertical movement of the tool changing arm, the arm lock pin that is biased bar Ne up and down accordingly, an arm locking means for operating the arm lock mechanism, according to vertical movement of said tool exchange arm, by Bas Ne-biased tool locking pin moves up and down, the tool locking means for operating said tool locking mechanism And a tool gripping device for a tool changer.
【請求項4】 前記アーム旋回軸の外側に配設した中空
の外軸ギヤの下端と前記アーム本体の上端部とを嵌合さ
せることにより、工具交換機駆動軸の駆動力を前記外軸
ギヤを経由して前記アーム本体に伝達し、該アーム本体
に往復回動運動を付与することを特徴とする請求項3記
載の工具把持装置。
4. The driving force of the tool changer drive shaft is set to the outer shaft gear by fitting the lower end of a hollow outer shaft gear arranged outside the arm turning shaft and the upper end portion of the arm body. The tool gripping device according to claim 3, wherein the tool gripping device is transmitted to the arm main body via a path and imparts a reciprocating rotary motion to the arm main body.
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