JP3562022B2 - Automatic tool changer - Google Patents
Automatic tool changer Download PDFInfo
- Publication number
- JP3562022B2 JP3562022B2 JP08761595A JP8761595A JP3562022B2 JP 3562022 B2 JP3562022 B2 JP 3562022B2 JP 08761595 A JP08761595 A JP 08761595A JP 8761595 A JP8761595 A JP 8761595A JP 3562022 B2 JP3562022 B2 JP 3562022B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- grindstone
- nut
- processing
- nut runner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、保管されている多数の加工工具から必要な工具を選択し、加工装置に取付けられている加工工具と自動で交換し得る加工工具の自動交換装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】
例えば、鉄道用のクロッシングレールは、マンガン鋼を鋳造することにより製造されるが、鋳込後の鋳物にはバリや疵(余肉,コブを含む)を生じているので、これを除去する必要がある。これら鋳物(以下「ワーク」という)に生じるバリや鋳込疵の除去は、一般に加工工具としての回転砥石等のグラインダーにより行なわれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記クロッシングレールでは、研削・研磨する部位が多岐にわたり、各部位の形状等に応じてグラインダーの砥石を適切な種類のものと交換する必要がある。また砥石は経時的に消耗して使用に供し得なくなるので、この場合には新しい砥石と交換する必要がある。しかるに、従来は交換作業を人手により行なっているために作業者を疲労させ、かつ時間が掛かり、生産能率が低下することとなっていた。
【0004】
【発明の目的】
本発明は、加工工具の交換に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、多数の加工工具を正確かつ迅速に自動交換し得る手段を提供することを目的とする。即ち、加工工具を脱着するナットの締付けトルクを機械的に管理することにより、安定した締付けトルクを得られ、安全で確実な自動交換を可能としたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る加工工具の自動交換装置は、ハンドに装着した加工装置にナットを介して着脱自在に設けられる加工工具によりワークを加工する多関節式のマニュピレータと、
垂直に立設され、前記複数の加工工具を平坦面に縦横に整列状態で取外し可能に保管した保管棚と、
前記加工工具を保持および解放可能な保持具を前記保管棚の平坦面に沿って縦横( X−Y方向 ) かつ奥行方向 ( Z方向 )に移動可能に備え、該保持具により保管棚の次に使用する加工工具を交換ステーションに移送すると共に、交換ステーションの使用済みの加工工具を保管棚の元の保管位置に戻すロボットと、
前記交換ステーションに対し前進後退自在に配設され、前記加工装置に加工工具を取付けるための前記ナットの緩めおよび締付けを行なうナットランナーと、
前記交換ステーションに、前記ナットランナーの前面の交換位置およびナットランナーの前面から離間する戻し位置または退避位置に移動可能に配設され、次に使用する加工工具または使用済みの加工工具を解放可能に挟持する一対の把持爪からなる2組の把持具と、
前記ロボットに交換する加工工具を指定すると共に、該ロボット、前記多関節式のマニュピレータ、2組の把持具およびナットランナーを作動制御する制御手段とから構成したことを特徴とする。
【0006】
前記目的を達成するため、本願の別の発明に係る加工工具の自動交換装置は、多角形の角筒状に形成されると共に、支持台に突出固定した枢軸に回転割出し可能に支持され、加工装置にナットを介して着脱自在に装着可能な複数の加工工具を、その多角側壁の外周に配設した工具マガジンと、
前記枢軸に設けられて前記工具マガジンの内部に突出する固定部に配設されて工具マガジンの工具交換位置に対し前進後退自在であり、該工具交換位置に割出された加工工具を前記加工装置に取付けるナットの緩めおよび締付けを行なうナットランナーと、
前記工具マガジンおよびナットランナーを作動制御する制御手段とから構成したことを特徴とする。
【0007】
【実施例】
次に、本発明に係る加工工具の自動交換装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、実施例ではクロッシングレールを研削・研磨する研削・研磨装置に自動交換装置を配設し、多種類多数の砥石を自動交換する場合につき説明する。
【0008】
図1は、実施例に係る研削・研磨装置の概略構成を示す平面図であって、該装置10は、クロッシングレール12が載置されるワーク台14と、ハンド16に装着したグラインダーユニット18の砥石20によりクロッシングレール12を研削・研磨する研削・研磨マニピュレータ22と、グラインダーユニット18に取付けられている砥石20を自動交換する砥石自動交換装置24とから基本的に構成されている。
【0009】
【ワーク台および研削・研磨マニピュレータ(ロボット)について】
前記ワーク台14には、長手方向に所定間隔離間して複数のクランプ装置28が配設され、ワーク台14に載置されたクロッシングレール12を複数個所で短手方向からクランプして固定するよう構成されている。なお、マニピュレータ22を定位置として、ワーク台14側を移動可能に構成した場合にも、本発明は適用される。この場合において、砥石自動交換装置24は、マニピュレータ22の近傍にあって、かつワーク台14の移動に支障のない位置にセットされる。もちろん、両者14,22を移動可能としてもよい。
【0010】
前記ワーク台14に隣接して、該ワーク台14の長手方向に沿って平行にガイドレール30,30が敷設され、このガイドレール30,30に台車32が走行自在に載架されると共に、該台車32に、複数の自由度を有する多関節式の研削・研磨マニピュレータ22(ロボットの可動部、以下同じ)が設置される。研削・研磨マニピュレータ22のハンド16には、図2に示す如く、クロッシングレール12の研削・研磨部位に応じた形状や種類の砥石20を備えたグラインダーユニット18が着脱自在に装着されるようになっている。そしてこの研削・研磨マニピュレータ22および台車32が、コントローラ34(図8参照)により作動制御されて、砥石20によるクロッシングレール12の研削・研磨が行なわれる。なお、前記マニピュレータ22とコントローラ34とによって、所謂ロボットとなる。
【0011】
前記砥石20が消耗(摩耗)して使用に供し得なくなったことを図示しない消耗量検知装置で検出した場合や、クロッシングレール12の研削・研磨部位に応じた異なる種類の砥石20と交換する場合は、前記台車32および研削・研磨マニピュレータ22が作動制御されて、グラインダーユニット18を砥石自動交換装置24の交換ステーションSに移動して待機するよう設定されている。
【0012】
【グラインダーユニットについて】
前記グラインダーユニット18は、ユニット本体36の上部に、前記研削・研磨マニピュレータ22のハンド16に着脱自在に装着される接続具38を備え、該ユニット18はハンド16に装着される(図2参照)。またユニット本体36に、モータ(図示せず)と軸受筒42とが一体的に揺動可能に支持されると共に、該軸受筒42に回転軸44が回転自在に挿通されている。回転軸44の一端には雄ねじ部44aが形成され、砥石20の中心通孔20aに挿通した雄ねじ部44aにナット46を締付けることにより、該砥石20が回転軸44に一体回転可能に固定される。また、回転軸44の他端はプーリとベルトからなる伝達機構48を介してモータに接続されており、該モータを駆動することによって回転軸44と一体的に砥石20が回転するようになっている。
【0013】
【砥石自動交換装置について】
前記ガイドレール30,30を挟んでワーク台14と反対側に、前記研削・研磨マニピュレータ22に装着されているグラインダーユニット18の砥石20を自動交換する装置24が配置されている。この砥石自動交換装置24は、図3〜図5に示す如く、垂直に立設した保管棚50の前側垂直面に、多種類(平砥石,円筒形砥石,砲弾形砥石等)の多数の砥石20,20’を縦横に整列状態で取出し自在に保管するようになっている。また保管棚50の前方には、砥石20を保持および解放可能な保持具52を保管棚50の垂直面に平行な縦横(X−Y方向)に移動可能なX−Yロボット54が配設される。すなわち、保管棚50の前方に、該保管棚50と平行に延在するXレール56が水平に配置され、このXレール56に、保管棚50と平行に延在する垂直なYレール58が横方向(X方向)に移動自在に配設されている。更に、Yレール58には、砥石20を保持および解放可能な奥行方向(Z方向)に進退可能なエアシリンダからなる保持具52が縦方向(Y方向)に移動可能に配設されている。そしてX−Yロボット54は、前記コントローラ34からの指令により保管棚50に保管されている次に使用される砥石20を所定の保管位置から取出すと共に、前記グラインダーユニット18から取外された使用後の砥石20を元の保管位置に戻すべく機能する。なおYレール58および保持具52の移動手段としては、エアシリンダ等のアクチュエータやモータによりボールねじを回転させる機構や、モータにより歯付きベルトを走行させる機構等が採用される。
【0014】
前記保管棚50とX−Yロボット54との間でかつ該保管棚50の側方に設けられた砥石20の交換ステーションSには、次に使用される新砥石20および使用後の旧砥石20を把持する砥石把持装置60が配設されている。この砥石把持装置60は、相互に近接・離間可能な一対の把持爪62,62からなる第1把持具64と、同じく相互に近接・離間可能な一対の把持爪62,62からなる第2把持具66とを図4に示すように並列に備え、各把持具64,66により新旧の砥石20を解放可能に把持するよう構成される。各把持具64,66を構成する各把持爪62は、図6に示す如く、夫々エアシリンダ72によって接離するようスライド可能に構成されると共に、これら把持具64,66と各エアシリンダ72を含む移動台68自体は、ガイド76とエアシリンダ(図示せず)とによって左右にスライドされる(図13〜図15参照)。また把持爪62,62の対向部は、図に示すように砥石20のボス部20bを両側から確実に把持可能な弧状に形成されている。なお、移動台68は、第1把持具64を、後述するナットランナー80の前面の砥石交換位置(図13)と、保管棚50から離間する外方の退避位置(図14)および保管棚50の前側の戻し位置(図15)に待機されるようになっている。
【0015】
前記保管棚50の側部における砥石交換位置には、図7に示すナットランナー80が配設され、該ランナー80により前記グラインダーユニット18の回転軸44に砥石20を取付けているナット46を緩めたり締付けるよう構成されている。すなわち、前記砥石把持装置60の第1把持具64を砥石交換位置に臨ませ、該把持具64によりグラインダーユニット18の砥石20を把持し、別途回転軸44を回り止めした状態で、ナットランナー80によりナット46を緩め回転軸44から取外し、グラインダーユニット18をナットランナー80から後退させて取外すことにより、当該の砥石20をユニット18から取外すことができる。また新砥石20を把持している第2把持具66を砥石交換位置に臨ませ、該砥石20の中心通孔20aにユニット18の回転軸44を挿通し、別途回り止めした状態でナット46を締付けることにより、ユニット18に新砥石20を取付けることができる。そして旧砥石20を把持している第1把持具64を退避位置から戻し位置に移動させて、該把持具64から旧砥石20を前記X−Yロボット54が受け取って保管棚50内の元の保管位置に戻すよう構成される。なお、保管棚50は垂直に限られず、水平にも、斜めにでも任意の姿勢に設置可能である。
【0016】
【制御手段について】
図8は、研削・研磨装置10の制御ブロック図であって、制御手段としてのコントローラ34は、コンピュータ34aを内蔵し、このコンピュータ34aには、予め設定された手順でクロッシングレール12の各部位を研削・研磨させるプログラムを記憶するプログラム記憶手段が包含されている。そしてコンピュータ34aでは、該プログラムに応じて研削・研磨マニピュレータ22に装着されるグラインダーユニット18における砥石20の取替えを指示する。前記コンピュータ34aは、図示しない消耗量検知装置で検出した砥石20の消耗量で、研削切込量を補正したり、予め設定されている交換を必要とする消耗量と比較して砥石20の交換が必要か否かを判定する手段としても機能する。
【0017】
【実施例の作用】
次に、この構成に係る砥石自動交換装置の作用につき説明する。前記研削・研磨マニピュレータ22に装着されているグラインダーユニット18によりワーク台14に載置されているクロッシングレール12が、予め設定されている作業手順に基づき研削・研磨される。グラインダーユニット18に取付けられている砥石20が消耗して使用に供し得なくなった場合や、現在取付けられている種類の砥石20ではクロッシングレール12の次の研削・研磨位置の研削・研磨ができない場合は、前記保管棚50に保管されている新たな同種の砥石20または異なる種類の砥石20との交換を行なう。
【0018】
すなわち、前記砥石自動交換装置28では、図9(a),(b)に示す如く、第1把持具64が砥石交換位置に臨むと共に、第2把持具66が戻し位置に臨んでいる。このとき各把持爪62,62は、図6(a)に示すように、相互に離間して砥石20のボス部20bを把持可能な状態で待機している。またX−Yロボット54は、所定の待機位置に臨んでいる。この状態で、前記コントローラ34から砥石20の交換指令が出されると、図10(a),(b)に示す如く、X−Yロボット54では保持具52をX−Y方向に移動させると共にそのロッド52aをZ方向に伸長させ、次に使用する新砥石20を保持する。また研削・研磨マニピュレータ22では、グラインダーユニット18を交換ステーションSに移動させると共に、砥石交換位置で待機している第1把持具64の正面に待機する。
【0019】
前記新砥石20を把持した保持具52は、第2把持具66が待機している戻し位置まで移動され、図11(a),(b)に示すように、第2把持具66における離間している一対の把持爪62,62の間に新砥石25を臨ませる。また研削・研磨マニピュレータ22のグラインダーユニット18における旧砥石20を、第1把持具64における離間している一対の把持爪62,62の間に臨ませる。各把持具64,66では、各エアシリンダ72の付勢により一対の把持爪62,62が相互に近接し、図12(a),(b)に示すように各把持具62,62に対応の砥石20のボス部20bが把持される(図6(b)参照)。更に、グラインダーユニット18の回転軸44を回り止めした状態で、第1把持具64に把持されている旧砥石20のナット46が、前記ナットランナー80により緩められて取外される。そして、回転軸44の回り止めを解除しグラインダーユニット18をナットランナー80から後退させることにより、該ユニット18から旧砥石20が取外される(図13(a),(b))。なお、回転軸44の回り止めは、例えば軸本体の一部に設けた非円形部にブレーキが進入する方式がある。また、回転軸44が電動グラインダーの回転軸自体の場合には、ブレーキ付きモータによって回り止めを行なう。前記X−Yロボット54の保持具52は新砥石20を解放して、第2把持具66が移動可能な状態となっている。
【0020】
次に、図14(a),(b)に示すように、第1把持具64を退避位置に移動させると共に、第2把持具66を砥石交換位置に待機する。そして、グラインダーユニット18を再びナットランナー80に近接することにより、該ユニット18の回転軸44を新砥石20の中心通孔20aに挿通する。次いで、回転軸44を回り止めした状態でナットランナー80によりナット46を回転軸44の雄ねじ部44aに締付けることにより、新砥石20がグラインダーユニット18に固定される。またナットランナー80によるナット46の締付けが完了すると、エアシリンダ72,72が元に戻されて一対の把持爪62,62が相互に離間する。最後に、回転軸44の回り止めが解除される。
【0021】
前記新砥石20が取付けられたグラインダーユニット18が砥石交換位置から離間すると、図15(a),(b)に示すように、前記移動台68を移動させ、使用済みの旧砥石20を把持している第1把持具64を戻し位置に位置決めする。前記X−Yロボット54の保持具52が旧砥石20を保持すると共に、エアシリンダ72,72が元に戻されて一対の把持爪62,62が相互に離間して旧砥石20を解放する。そしてこの旧砥石20は、X−Yロボット54により元の保管位置に戻される。
【0022】
このように実施例に係る砥石自動交換装置24は、グラインダーユニット18に装着されている砥石20を、クロッシングレール12の研削・研磨部位に最適な種類の砥石20に自動交換し得るので、該レール12を精度良く研削・研磨することができる。また人為的なミスによる砥石20の交換ミスを生じないから、研削・研磨ミスを無くすことが可能となる。しかも、砥石20の交換を短時間で行ない得るので、作業能力を向上させることができるものである。
【0023】
なお、実施例では新砥石20を第2把持具66に把持させる動作と、旧砥石20を第1把持具64に把持させる動作とを同一に行なう場合につき説明したが、本願はこれに限られるものではない。例えば、コントローラ34で設定されている作業手順に従って砥石20を交換する場合は、グラインダーユニット18によりクロッシングレール12の研削・研磨作業を行なっている間に、予め新砥石20を第2把持具66に把持させておくことができる。また、予め新砥石20を把持させた第1把持具64を退避位置に位置決めすると共に第2把持具66を砥石交換位置に位置決めしておき、第2把持具66に旧砥石20を把持させた後に、第1把持具64を砥石交換位置に移動してグラインダーユニット18に新砥石20を取付けるようにする。この場合は、グラインダーユニット18に新砥石20を取付けている間に、戻し位置に臨んでいる第2把持具66の旧砥石20をX−Yロボット54により元の位置に戻すことができる。前述した実施例では砥石を自動交換する場合につき説明したが、本願はこれに限定されるものではなく、加工工具としては、例えば円盤形状や円筒形状のカッターや丸鋸であってもよい。更に、ナットランナー80は2以上とし、把持具も3以上とすることもできる。
【0024】
【別実施例について】
図16および図17は、砥石自動交換装置の別実施例を示すものであって、回転割出し可能な工具マガジン81に多数の砥石20を配設したものである。すなわち、支持台82に、垂直な枢軸83が突出固定されており、この枢軸83の上部に工具マガジン81が、軸受け(図示せず)を介して水平回転自在に支持されている。この工具マガジン81は、基本的に多角形の角筒状に形成されており、その多角側壁における周方向に形成した多数の工具保持部81aに砥石20が夫々放射状に着脱自在に保持されると共に、該マガジン81の底面下部には大径の平歯車84が一体回転可能に固定されている。また支持台82に配設固定したモータ85の回転軸86に固着したピニオン87が、前記平歯車84と噛合して工具マガジン81を回転させることにより、所望の砥石20の割出しを可能としている。なお、モータ85は、前記コントローラ34からの指令により、工具マガジン81に保持されて次に使用される砥石20を砥石交換位置に割出すよう制御される。
【0025】
前記枢軸83には、工具マガジン81の内部に突出する固定部88が突設され、該固定部88にベース89を介して前記ナットランナー80が配設されている。このナットランナー80は、常に定位置に支持されて、前記コントローラ34からの指令により、前記工具マガジン81により砥石交換位置に回転割出しされた砥石20を前記グラインダーユニット18の回転軸44に取付けるためのナット46を、緩めたり締付けるよう構成されている。なお、砥石交換位置には、該位置に臨む砥石20を回り止めする手段(図示せず)が配設される。
【0026】
別実施例に係る砥石自動交換装置24では、前記研削・研磨マニピュレータ22に装着されているグラインダーユニット18の砥石20の交換を行なう場合は、研削・研磨マニピュレータ22のグラインダーユニット18における旧砥石20を、工具マガジン81における砥石交換位置に臨む空の工具保持部81aに装填する。次に、グラインダーユニット18の回転軸44を回り止めした状態で、工具保持部81aに装填されている旧砥石20のナット46を、前記ナットランナー80により緩めて取外す。そして、グラインダーユニット18を工具保持部81aから離間させることにより、該ユニット18から旧砥石20が取外される。
【0027】
次に、前記ナットランナー80を旧砥石20から離間させた後、前記モータ85を駆動し、所望する旧砥石20が装填されている工具保持部81aを砥石交換位置に回転割出しする。そして、グラインダーユニット18を再び工具保持部81aに近接することにより、該ユニット18の回転軸44を新砥石20の中心通孔20aに挿通する。次いで、回転軸44を回り止めし、ナットランナー80によりナット46を回転軸44の雄ねじ部44aに締付けることにより、新砥石20がグラインダーユニット18に固定される。
【0028】
【変形例について】
図18は、前記別実施例の変形例であって、工具マガジン81に、上下2段で多数の砥石20を配設するようにしたものである。すなわち、支持台82に回転割出し可能に支持される工具マガジン81は、その多角側壁に、周方向に所要間隔でガイド90が配設され、各ガイド90に昇降自在に保持板91が配設される。この各保持板91には、上下2段で工具保持部81a,81bが形成され、各保持部81a,81bに砥石20が夫々着脱自在に保持されるようになっている。なお、保持板91が下降位置に位置決めされた状態では、その上段の工具保持部81aが砥石交換レベルに位置するよう設定される。また砥石交換位置には、該位置に割出された保持板91を昇降させるエアシリンダ92が配設され、下降位置に位置決めされている保持板91を該シリンダ92により上昇させることで、下段の工具保持部81bを砥石交換レベルに移動させるよう構成してある。
【0029】
前記支持台82には、工具マガジン81の回転に支障を来たさない位置にスタンド93が立設され、該スタンド93に配設されたナットランナー80が、マガジン81内に臨んでいる。またナットランナー80は、前記砥石交換レべルに位置して、前記コントローラ34からの指令により、該レべルで前記ナット46を緩めたり締付けるよう構成されている。なお、モータ85やエアシリンダ92は、前記コントローラ34からの指令により、工具マガジン81に保持されて次に使用される砥石20を砥石交換位置の交換レベルに臨ませるよう制御される。
【0030】
変形例に係る砥石自動交換装置24では、前記研削・研磨マニピュレータ22に装着されているグラインダーユニット18の砥石20の交換を行なう場合は、研削・研磨マニピュレータ22のグラインダーユニット18における旧砥石20を、工具マガジン81における砥石交換位置の交換レベルに臨む空の工具保持部81a(または81b)に装填する。次に、グラインダーユニット18の回転軸44を回り止めした状態で、工具保持部81aに装填されている旧砥石20のナット46を、前記ナットランナー80により緩めて取外す。そして、回転軸44の回り止めを解除し、グラインダーユニット18を工具保持部81aから離間させることにより、該ユニット18から旧砥石20が取外される。
【0031】
次に、前記ナットランナー80を旧砥石20から離間させた後、前記モータ85を駆動し、所望する旧砥石20が装填されている工具保持部81aを砥石交換位置に回転割出しする。そして、グラインダーユニット18を再び工具保持部81aに近接することにより、該ユニット18の回転軸44を新砥石20の中心通孔20aに挿通する。次いで、回転軸44を回り止めした状態でナットランナー80によりナット46を回転軸44の雄ねじ部44aに締付けることにより、新砥石20がグラインダーユニット18に固定される。
【0032】
また、前記保持板91の下段に形成した工具保持部81bに保持されている新砥石20をグラインダーユニット18に取付ける場合は、対応する保持板91をモータ85を駆動して砥石交換位置に回転割出しした後、前記エアシリンダ92を付勢して保持板91をガイド90に沿って上昇させる。これにより、保持板91における下段の工具保持部81bが砥石交換レベルに位置決めされる。従って、前述した如くグラインダーユニット18を工具保持部81bに近接することにより、該ユニット18の回転軸44を新砥石20の中心通孔20aに挿通し、回転軸44を回り止めした後、ナットランナー80によりナット46を回転軸44の雄ねじ部44aに締付ければ、新砥石20がグラインダーユニット18に固定される。
【0033】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る加工工具の自動交換装置によれば、一種類のナットランナーのみで、多種類多数の加工工具を選択して加工装置に自動交換することができ、作業者の労力を軽減させ得ると共に、作業時間を短縮して生産能率の向上を図ることができる。また人為的なミスにより適切な加工工具と交換されないという事態も防止することができ、精度の良い加工が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る加工工具の自動交換装置の好適実施例が配設される研削・研磨装置の全体を概略的に示す平面図である。
【図2】実施例に係る研削・研磨マニピュレータを示す側面図である。
【図3】実施例に係る砥石自動交換装置を示す平面図である。
【図4】実施例に係る砥石自動交換装置を示す正面図である。
【図5】実施例に係る砥石自動交換装置を示す側面図である。
【図6】実施例に係る砥石自動交換装置における把持具の作動状態を示す説明図である。
【図7】実施例に係る砥石自動交換装置のナットランナーにより砥石固定用のナットを緩めまたは締付ける状態を示す説明図である。
【図8】実施例に係る研削・研磨装置の制御ブロック図である。
【図9】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、砥石交換を待機している状態を示す。
【図10】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、X−Yロボットに新砥石を保持する状態を示す説明図である。
【図11】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、新旧の砥石を対応の把持具で把持可能な位置に位置決めした状態を示す。
【図12】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、新旧の砥石を対応の把持具で把持した状態を示す。
【図13】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、旧砥石をグラインダーユニットから取外した状態を示す。
【図14】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、新砥石をグラインダーユニットに取付ける状態を示す。
【図15】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、旧砥石をX−Yロボットの保持具で保持する状態を示す。
【図16】別実施例に係る砥石自動交換装置の概略平面図である。
【図17】別実施例に係る砥石自動交換装置を一部縦断して示す側面図である。
【図18】別実施例の変形例に係る砥石自動交換装置を一部縦断して示す側面図である。
【符号の説明】
18 グラインダーユニット 20 砥石
34 コンピュータ 46 ナット
50 保管棚 52 保持具
54 X−Yロボット 62 把持爪
64 第1把持具 66 第2把持具
78 第2エアシリンダ 80 ナットランナー
81 工具マガジン 82 支持台
S 交換ステーション[0001]
[Industrial applications]
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
For example, crossing rails for railways are manufactured by casting manganese steel, but the casting after casting has burrs and flaws (including excess wall and bumps). There is. Removal of burrs and pouring flaws generated in these castings (hereinafter referred to as “workpieces”) is generally performed by a grinder such as a rotary grindstone as a processing tool.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned crossing rail, there are various parts to be ground and polished, and it is necessary to replace the grindstone of the grinder with an appropriate type according to the shape of each part. In addition, since the grindstone is worn out with time and cannot be used, it is necessary to replace the grindstone with a new grindstone in this case. However, conventionally, since the replacement work is performed manually, the operator is tired, takes a long time, and reduces the production efficiency.
[0004]
[Object of the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above problems inherent in the exchange of working tools, and has been proposed to appropriately solve the problems, and provides means for automatically and quickly automatically replacing a large number of working tools. The purpose is to: That is, by mechanically managing the tightening torque of the nut for attaching and detaching the processing tool, a stable tightening torque can be obtained, and safe and reliable automatic replacement is enabled.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to overcome the above problems and achieve the intended purpose, the automatic tool changer according to the present invention includes:A multi-joint type manipulator that processes a workpiece with a processing tool that is detachably provided via a nut to a processing device attached to the hand,
Vertically erected, saidA storage shelf in which a plurality of processing tools are detachably stored in a state of being arranged horizontally and vertically on a flat surface,
The holding tool capable of holding and releasing the processing tool is vertically and horizontally aligned along the flat surface of the storage shelf.( X-Y direction ) And depth direction ( Z direction )To be able to be moved to the storage shelf.Next useprocessingEngineeringTools to the exchange station andUsedA robot that returns the processing tool to the original storage position on the storage shelf,
The exchange stationForward and backwardFor attaching a machining tool to the machining device.SaidA nut runner to loosen and tighten the nut;
The exchange station is disposed movably to an exchange position on the front surface of the nut runner and a return position or a retreat position separated from the front surface of the nut runner,Next processing tool or usedTwo sets of gripping tools comprising a pair of gripping claws for releasably holding the processing tool,
Specifying a machining tool to be exchanged for the robot,The articulated manipulator,It is characterized by comprising two sets of grippers and control means for controlling the operation of the nut runner.
[0006]
In order to achieve the above object, an automatic tool exchange tool according to another invention of the present application,Along with being formed into a polygonal square tube,SupportAxis projected and fixed toA plurality of processing tools that are rotatably indexable and that can be detachably mounted on the processing equipment via nuts, Of that polygonal side wallA tool magazine arranged on the outer periphery,
SaidA fixing part provided on the pivot and protruding inside the tool magazineArranged inIt can move forward and backward with respect to the tool change position of the tool magazine.Attach the machining tool indexed to the tool change position to the machining equipmentRunaA nut runner to loosen and tighten the nut,
Control means for controlling the operation of the tool magazine and the nut runner.
[0007]
【Example】
Next, an automatic exchanging device for a working tool according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings by taking a preferred embodiment. In the embodiment, a case will be described in which an automatic exchange device is provided in a grinding / polishing device for grinding / polishing a crossing rail, and a large number of kinds of grinding wheels are automatically exchanged.
[0008]
FIG. 1 is a plan view illustrating a schematic configuration of a grinding / polishing apparatus according to an embodiment. The
[0009]
[Work table and grinding / polishing manipulator (robot)]
A plurality of
[0010]
Adjacent to the work table 14,
[0011]
When the consumption amount detecting device (not shown) detects that the
[0012]
[About grinder unit]
The
[0013]
[About automatic grinding wheel changer]
A
[0014]
An exchange station S for the
[0015]
A
[0016]
[About control means]
FIG. 8 is a control block diagram of the grinding / polishing
[0017]
Operation of the embodiment
Next, the operation of the automatic grinding wheel changing device according to this configuration will be described. The crossing
[0018]
That is, in the automatic
[0019]
The holding
[0020]
Next, as shown in FIGS. 14A and 14B, the
[0021]
When the
[0022]
As described above, the automatic
[0023]
In the embodiment, the case where the operation of gripping the
[0024]
[About another embodiment]
FIGS. 16 and 17 show another embodiment of the automatic grinding wheel changing device, in which a large number of
[0025]
The
[0026]
In the automatic
[0027]
Next, after the
[0028]
[About the modified example]
FIG. 18 shows a modification of the above-mentioned another embodiment, in which a large number of
[0029]
A
[0030]
In the whetstone automatic exchanging
[0031]
Next, after the
[0032]
When the
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the automatic tool changer according to the present invention, a single type of nut runner can be used to select a large number of different types of processing tools and automatically change the processing tool to a processing apparatus. The labor can be reduced, and the working time can be shortened to improve the production efficiency. In addition, it is possible to prevent a situation where the processing tool is not replaced with an appropriate processing tool due to a human error, and accurate processing is achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing an entire grinding / polishing apparatus in which a preferred embodiment of an automatic tool changer according to the present invention is disposed.
FIG. 2 is a side view showing a grinding / polishing manipulator according to the embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing an automatic whetstone changing device according to an embodiment.
FIG. 4 is a front view showing the automatic grinding wheel changing device according to the embodiment.
FIG. 5 is a side view showing the automatic grinding wheel changing device according to the embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation state of a gripping tool in the automatic grinding wheel changing device according to the embodiment.
FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which a nut for fixing a grinding wheel is loosened or tightened by a nut runner of the automatic grinding wheel changing device according to the embodiment.
FIG. 8 is a control block diagram of the grinding / polishing apparatus according to the embodiment.
FIG. 9 is an explanatory view of an operation of changing a grinding wheel by the automatic grinding wheel changing device according to the embodiment, and shows a state in which the grinding wheel is being changed;
FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation of exchanging a grindstone by the automatic grindstone exchanging device according to the embodiment, and is an explanatory diagram showing a state in which a new grindstone is held by an XY robot.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a whetstone exchange operation by the automatic whetstone exchanging device according to the embodiment, and shows a state where new and old whetstones are positioned at positions where they can be gripped by corresponding grippers.
FIG. 12 is an explanatory view of an operation of exchanging a grindstone by the automatic grindstone exchanging apparatus according to the embodiment, and shows a state in which a new and old grindstone is gripped by a corresponding gripper.
FIG. 13 is an explanatory view of an operation of replacing a grinding wheel by the automatic grinding wheel changing device according to the embodiment, and shows a state in which an old grinding wheel is removed from a grinder unit.
FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation of exchanging a grindstone by the automatic grindstone exchanging device according to the embodiment, and shows a state in which a new grindstone is attached to a grinder unit.
FIG. 15 is an explanatory diagram of an operation of exchanging a grindstone by the automatic grindstone exchanging device according to the embodiment, and shows a state in which an old grindstone is held by a holder of an XY robot.
FIG. 16 is a schematic plan view of an automatic grinding wheel changing device according to another embodiment.
FIG. 17 is a side view of an automatic grinding wheel changing device according to another embodiment, partially cut away.
FIG. 18 is a side view of a part of a whetstone automatic exchanging device according to a modification of another embodiment, which is cut vertically.
[Explanation of symbols]
18
34
50
54
64
78
81
S exchange station
Claims (2)
垂直に立設され、前記複数の加工工具(20)を平坦面に縦横に整列状態で取外し可能に保管した保管棚(50)と、
前記加工工具(20)を保持および解放可能な保持具(52)を前記保管棚(50)の平坦面に沿って縦横( X−Y方向 ) かつ奥行方向 ( Z方向 )に移動可能に備え、該保持具(52)により保管棚(50)の次に使用する加工工具(20)を交換ステーション(S)に移送すると共に、交換ステーション(S)の使用済みの加工工具(20)を保管棚(50)の元の保管位置に戻すロボット(54)と、
前記交換ステーション(S)に対し前進後退自在に配設され、前記加工装置(18)に加工工具(20)を取付けるための前記ナット(46)の緩めおよび締付けを行なうナットランナー(80)と、
前記交換ステーション(S)に、前記ナットランナー(80)の前面の交換位置およびナットランナー(80)の前面から離間する戻し位置または退避位置に移動可能に配設され、次に使用する加工工具 (20) または使用済みの加工工具(20)を解放可能に挟持する一対の把持爪(62,62)からなる2組の把持具(64,66)と、
前記ロボット(54)に交換する加工工具(20)を指定すると共に、該ロボット(54)、前記多関節式のマニュピレータ (22) 、2組の把持具(64,66)およびナットランナー(80)を作動制御する制御手段(34)とから構成した
ことを特徴とする加工工具の自動交換装置。 A multi-joint type manipulator (22) for processing a work (12) with a processing tool (20) detachably provided via a nut (46) to a processing device (18) mounted on a hand (16) ,
A storage shelf (50), which is vertically erected and stores the plurality of processing tools (20) detachably in a state of being arranged vertically and horizontally on a flat surface,
A holder (52) capable of holding and releasing the processing tool (20) is provided along a flat surface of the storage shelf (50) so as to be movable vertically and horizontally ( XY directions ) and in a depth direction ( Z direction ) , with transferring process engineering tool then use the storage rack (50) by the holder (52) and (20) to the switching station (S), storing spent working tool changing station (S) (20) A robot (54) for returning to the original storage position of the shelf (50),
Wherein arranged freely forward and backward with respect to changing station (S), the nut runner (80) for loosening and tightening of the nut for attaching the working tool (20) wherein the processing unit (18) (46),
In the exchange station (S), a processing tool ( hereinafter , referred to as an exchange position on the front surface of the nut runner (80) and a return position or a retreat position separated from the front surface of the nut runner (80) is provided. 20) or two sets of gripping tools (64, 66) comprising a pair of gripping claws (62, 62) for releasably holding the used processing tool (20);
A machining tool (20) to be exchanged with the robot (54) is designated, the robot (54), the articulated manipulator (22) , two sets of grippers (64, 66) and a nut runner (80). And a control means (34) for controlling the operation of the machining tool.
前記枢軸 (83) に設けられて前記工具マガジン (81) の内部に突出する固定部 (88)に配設されて工具マガジン (81) の工具交換位置に対し前進後退自在であり、該工具交換位置に割出された加工工具(20)を前記加工装置(18)に取付けるナット(46)の緩めおよび締付けを行なうナットランナー(80)と、
前記工具マガジン(81)およびナットランナー(80)を作動制御する制御手段(34)とから構成した
ことを特徴とする加工工具の自動交換装置。 It is formed in the shape of a polygonal rectangular tube , is rotatably indexed by a pivot (83) protruding and fixed to the support base (82) , and is detachably attached to the processing device (18) via a nut (46). A tool magazine (81) in which a plurality of work tools (20) that can be mounted are arranged on the outer periphery of the polygonal side wall ,
Is freely forward and backward with respect to the tool change position of the fixed portion projecting internally disposed (88) in the tool magazine (81) of the tool magazine the provided pivot (83) (81), said tool change the loosening and tightening the nut runner to perform mounting the indexed a working tool in position (20) to said processing device (18) Luna Tsu bets (46) (80),
An automatic machine tool changer comprising: a tool magazine (81); and control means (34) for controlling the operation of the nut runner (80).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08761595A JP3562022B2 (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Automatic tool changer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08761595A JP3562022B2 (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Automatic tool changer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08257860A JPH08257860A (en) | 1996-10-08 |
JP3562022B2 true JP3562022B2 (en) | 2004-09-08 |
Family
ID=13919888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08761595A Expired - Fee Related JP3562022B2 (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Automatic tool changer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3562022B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11226834A (en) * | 1998-02-13 | 1999-08-24 | Koito Mfg Co Ltd | Automatic replacing mechanism and automatic replacing method for polishing tool in metal mold polishing device |
JP3298620B2 (en) * | 1998-07-31 | 2002-07-02 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | Edge polishing machine |
JP5430712B2 (en) * | 2012-05-31 | 2014-03-05 | ナカジマ鋼管株式会社 | Blade replacement equipment for cutting and groove processing of steel pipes |
CN102862042B (en) * | 2012-08-10 | 2015-10-07 | 吴江市博众精工科技有限公司 | A kind of carrier clamping module |
WO2016030124A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Fabio Perini S.P.A. | Method and machine for cutting logs of wound web material |
KR102109115B1 (en) * | 2014-09-03 | 2020-05-11 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for automatically exchanging the wiping or sanding paper |
CN110480391A (en) * | 2019-08-21 | 2019-11-22 | 辽宁省交通高等专科学校 | A kind of automatic tool changer suitable for large complicated work pieces process and assembly |
-
1995
- 1995-03-20 JP JP08761595A patent/JP3562022B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08257860A (en) | 1996-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1063058B1 (en) | Method and apparatus for supplying coolant in a grinding machine | |
JP3844420B2 (en) | Machining center and its tool change method | |
JP2004160601A (en) | Pallet exchanging device of machine tool, and machine tool | |
JPH0373419B2 (en) | ||
US4571814A (en) | Automated machining system | |
JP2020069550A (en) | Work-piece processing system and work-piece processing method | |
JP3562022B2 (en) | Automatic tool changer | |
CN101454101A (en) | Compact high precision multiple spindle computer controlled machine tool | |
JP2013010158A (en) | Automatic clamp method for ingot block | |
US20060075625A1 (en) | Multiple side processing machine and positioning device for a workpiece | |
JP2002283168A (en) | Work machining method in machining center | |
JPH11197982A (en) | Automatic cutter exchanger of machine tool | |
JP4898768B2 (en) | Disc transport medium | |
JP7261020B2 (en) | Shoe holder, shoe holder mounting structure, shoe holder replacement device, centerless internal grinding machine, and shoe holder replacement method | |
JPS61192428A (en) | Automatic machine tool | |
JP2585131B2 (en) | Machine Tools | |
CN215239588U (en) | Machine tool capable of automatically changing material | |
JPH0319021B2 (en) | ||
JPH0576671U (en) | Torch changer for plasma processing machine | |
JP3187740B2 (en) | Multi-step grinding machine | |
JPH07124836A (en) | Automatic tool changing method and device | |
CN114951737B (en) | Workpiece processing equipment and processing method | |
JPH10249602A (en) | Machine tool | |
GB1605150A (en) | Machine tool with automatic tool changing | |
JPH10156677A (en) | Grinding method and grinding machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040511 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040524 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |