JP5363019B2 - Automatic tool changer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工具などの交換を自動的に行う自動工具交換装置(オート・ツール・チェンジャー:ATC)に関し、更に具体的には、バックラッシュの低減と耐久性の向上に関するものである。 The present invention relates to an automatic tool changer (auto tool changer: ATC) that automatically changes tools and the like, and more specifically, relates to reduction of backlash and improvement of durability.
多種類の工具(ドリルなど)を自動的に交換する自動工具交換装置(オート・ツール・チェンジャー:ATC)としては、カム機構を利用したものがある。例えば、下記特許文献1には、回転軸及びこれに固設された交換アーム,ベアリングによって回転自在に支持された係合ローラを具備し、回転軸に取り付けられたカムフォロア,カムフォロアの係合ローラに係合するカム体並びにカム体を駆動する駆動手段を備えた工具交換機構部と、工具交換機構部の作動を制御する制御部とを備えた自動工具交換装置が開示されている。当該技術によれば、工具交換機構部における動作回数を計数し、累計動作回数が寿命基準たる基準動作回数に達したか否かを判定する寿命判定部が設けられており、カムフォロアを構成するベアリングの寿命を検出することで、計画的なメンテナンスが可能となっている。
しかしながら、前記特許文献1に記載の技術には、次のような不都合がある。まず、工具交換機構部における動作回数を計数することによって、装置の稼働中にベアリングが破損し、その復帰に長時間を要して工作機械の稼働率が低下する問題を防止することはできても、カムフォロア自体を壊れにくくするものではないため、定期的な交換の必要がある。また、ギヤの噛み合わせやローラギヤカムとカムフォロアの噛み合わせで動力を伝達しているため、バックラッシュ(ないしバックラッシ)が必要な構成となっており、高速回転,高剛性の回転が困難になるという不都合もある。 However, the technique described in Patent Document 1 has the following disadvantages. First, by counting the number of operations in the tool changing mechanism, it is possible to prevent the problem that the bearing is damaged during the operation of the device and that the operation rate of the machine tool decreases due to the long time required for its return. However, it does not make the cam follower itself difficult to break, so it needs to be replaced regularly. In addition, because the power is transmitted by meshing the gears or meshing the roller gear cam and the cam follower, the configuration requires backlash (or backlash), which makes it difficult to rotate at high speed and with high rigidity. There is also.
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、バックラッシュの低減及び耐久性の向上を図ることができる自動工具交換装置を提供することである。 The present invention pays attention to the above points, and an object thereof is to provide an automatic tool changer capable of reducing backlash and improving durability.
前記目的を達成するため、本発明の自動工具交換装置は、工具の交換用アームを一端側に備えた出力軸と、該出力軸を軸方向に往復移動させる第1のカム機構と、駆動手段の出力を前記第1のカム機構に伝達する減速機構と、前記第1のカム機構と連動するとともに、前記出力軸を回転させる第2のカム機構とを備えており、以下のいずれかを特徴として含む。 In order to achieve the above object, an automatic tool changer according to the present invention comprises an output shaft having a tool change arm on one end side, a first cam mechanism for reciprocating the output shaft in the axial direction, and drive means. And a second cam mechanism that rotates the output shaft while interlocking with the first cam mechanism, and is characterized by any of the following features: Include as.
(1)前記第1のカム機構が、一方の主面に凹部を有し、一端側を回転中心として揺動可能に支持されるカムレバー,前記凹部に一部が収納される球状体,前記減速機構によって回転されるウォームホイール,該ウォームホイールの端面に、回転中心からの距離が変化し、かつ、断面が前記球状体の表面を受ける略円弧状となるように形成されたカム溝,前記カムレバーと連動し、一端側を回転中心として揺動可能であって、他端側が前記出力軸と係合するシフトレバー,を含むこと。 (1) The first cam mechanism has a concave portion on one main surface and is supported so as to be swingable around one end side as a rotation center, a spherical body partially accommodated in the concave portion, the deceleration A worm wheel rotated by a mechanism, a cam groove formed on the end surface of the worm wheel so that a distance from the rotation center is changed and a cross section is a substantially arc shape that receives the surface of the spherical body, and the cam lever And a shift lever that is swingable about one end side as a rotation center and that engages with the output shaft at the other end side.
(2)前記第2のカム機構が、前記出力軸の外周面に沿って軸方向に摺動可能であり、該出力軸と一体に回転するとともに、外周に複数の凹部を有するタレット,前記凹部内に収納される磁石,磁性材料で形成されており、前記凹部に一部が収納されるとともに、前記磁石によって吸着保持される球状体,該球状体と係合する溝を外周面に備えており、前記第1のカム機構と連動して回転するローラギヤカム,を含むこと。 (2) The second cam mechanism is slidable in the axial direction along the outer peripheral surface of the output shaft, rotates integrally with the output shaft, and has a plurality of concave portions on the outer periphery, and the concave portions A magnet housed in a magnetic material is formed, and a part of the magnet is housed in the recess, and a spherical body that is attracted and held by the magnet and a groove that engages with the spherical body are provided on the outer peripheral surface. And a roller gear cam that rotates in conjunction with the first cam mechanism.
主要な形態の一つは、前記第1のカム機構において、前記球状体を磁性材料で形成するとともに、前記凹部に磁石を収納することによって、前記球状体を吸着保持したことを特徴とする。他の形態は、前記球状体の保持側の部材が、磁性材料で形成されていることを特徴とする。更に他の形態は、前記球状体が、剛球であることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。 One of the main forms is characterized in that in the first cam mechanism, the spherical body is formed of a magnetic material, and the spherical body is attracted and held by housing a magnet in the concave portion. In another embodiment, the member on the holding side of the spherical body is formed of a magnetic material. Yet another embodiment is characterized in that the spherical body is a hard sphere. The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
本発明によれば、工具の交換用アームを一端側に備えた出力軸と、該出力軸を軸方向に往復移動させる第1のカム機構と、駆動手段の出力を前記第1のカム機構に伝達する減速機構と、前記第1のカム機構と連動するとともに、前記出力軸を回転させる第2のカム機構とを備えており、
(1)前記第1のカム機構が、一方の主面に凹部を有し、一端側を回転中心として揺動可能に支持されるカムレバー,前記凹部に一部が収納される球状体,前記減速機構によって回転されるウォームホイール,該ウォームホイールの端面に、回転中心からの距離が変化し、かつ、断面が前記球状体の表面を受ける略円弧状となるように形成されたカム溝,前記カムレバーと連動し、一端側を回転中心として揺動可能であって、他端側が前記出力軸と係合するシフトレバー,を含むこと、あるいは、
(2)前記第2のカム機構が、前記出力軸の外周面に沿って軸方向に摺動可能であり、該出力軸と一体に回転するとともに、外周に複数の凹部を有するタレット,前記凹部内に収納される磁石,磁性材料で形成されており、前記凹部に一部が収納されるとともに、前記磁石によって吸着保持される球状体,該球状体と係合する溝を外周面に備えており、前記第1のカム機構と連動して回転するローラギヤカム,を含むこと、
とした。このため、バックラッシュをなくす(ないし低減する)とともに、動力の伝達部分の耐久性が良好な自動工具交換装置が得られるという効果がある。
According to the present invention, an output shaft provided with a replacement arm of the tool at one end, a first cam mechanism which Ru is reciprocated the output shaft in the axial direction, the output of the drive means and the first cam mechanism And a second cam mechanism that rotates in conjunction with the first cam mechanism and that rotates the output shaft .
(1) The first cam mechanism has a concave portion on one main surface and is supported so as to be swingable around one end side as a rotation center, a spherical body partially accommodated in the concave portion, the deceleration A worm wheel rotated by a mechanism, a cam groove formed on the end surface of the worm wheel so that a distance from the rotation center is changed and a cross section is a substantially arc shape that receives the surface of the spherical body, and the cam lever Including a shift lever that can swing around one end side as a rotation center and that the other end side engages with the output shaft, or
(2) The second cam mechanism is slidable in the axial direction along the outer peripheral surface of the output shaft, rotates integrally with the output shaft, and has a plurality of concave portions on the outer periphery, and the concave portions A magnet housed in a magnetic material is formed, and a part of the magnet is housed in the recess, and a spherical body that is attracted and held by the magnet and a groove that engages with the spherical body are provided on the outer peripheral surface. A roller gear cam that rotates in conjunction with the first cam mechanism,
It was. For this reason, there is an effect that an automatic tool changer in which backlash is eliminated (or reduced) and the durability of the power transmission portion is good can be obtained.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail based on examples.
最初に、図1〜図4を参照しながら本発明の実施例1を説明する。図1は、本実施例の自動工具交換装置の全体構成を示す断面図,図2は、本実施例のカム機構及び減速機構を示す分解斜視図である。図3は、前記図1を#A−#A線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図4(A)はカムレバーを示す断面図,図4(B)はシフトレバーを示す断面図である。自動工具交換装置は、出力軸の回転及び昇降を行うことにより、工作機械の主軸の古い工具と、ツールポット側の新しい工具を交換するためのものである。本実施例の自動工具交換装置10は、図1及び図2に示すように、本体ケース12内に回転可能かつ昇降可能に支持された出力軸16と、カム軸56に連結されたウォームホイール40及びローラギヤカム50と、前記本体ケース12に回転可能に支持された入力軸60と、該入力軸60を回転させるためのモータ70と、カムレバー80,リンク84,シフトレバー100により構成されている。また、前記本体ケース12には、前記モータ70のON/OFFを切り替えるためのフロートスイッチ110も設けられている(図3参照)。
First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing the overall configuration of the automatic tool changer of this embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a cam mechanism and a speed reduction mechanism of this embodiment. FIG. 3 is a sectional view of FIG. 1 taken along line # A- # A and viewed in the direction of the arrow. 4A is a cross-sectional view showing the cam lever, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing the shift lever. The automatic tool changer is for exchanging the old tool on the spindle of the machine tool and the new tool on the tool pot side by rotating and raising / lowering the output shaft. As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記出力軸16の一方の端部側(図1の下側)は、本体ケース12の底面のホルダ14の貫通部14Aを回転可能かつ昇降可能に貫通しており、その先端には、図示しない工具交換用アームが設けられている。前記出力軸16の他端側(図1の上側)の外周部には、該出力軸16の外周を軸方向に往復移動させ、かつ、該出力軸16とともに回転可能なタレット18が設けられている。該タレット18は、図示しないベアリングを有するホルダ20によって、本体ケース12の内側上方に回転可能に保持されている。前記ホルダ20の上方は、キャップ22によって覆われている。
One end side of the output shaft 16 (the lower side in FIG. 1) penetrates the through
また、前記タレット18の外周面には、図3に示すように、一定間隔で複数の凹部24が設けられている。該凹部24は、後述するローラギヤカム50の溝52と係合するボール28の一部を収納する球面部24Aと、永久磁石26を収納する収納部24Bを含む。本実施例では、タレット18が磁性体ないし磁性材料で形成されているので、永久磁石26は、タレット18に磁力によって吸着する。また、前記ボール28も磁性材料によって形成されており、前記永久磁石26に吸着される。なお、永久磁石26とボール28の間にスペースが形成されるように各部の寸法が設定されており、該スペースは、前記ボール28の回転による永久磁石26の損傷を防ぐとともに、油溜まりとしても機能する。前記永久磁石26から出た磁力線は、ボール28,タレット18内を通過して、再び永久磁石26に戻る。このように、前記タレット18のボール28と、ローラギヤカム50の溝52を係合することにより、前記ローラギヤカム50が回転すると、タレット18とともに出力軸16が回転する。
Further, as shown in FIG. 3, a plurality of
更に、前記出力軸16には、前記タレット18の下方に、断面略コ字状の溝32が全周にわたって形成されたシフトリング30が、図示しないナットなどによって固定されている。前記溝32には、後述するシフトレバー100のカムフォロア104の少なくとも一部が係合し、前記シフトレバー100が揺動すると、前記シフトリング30とともに出力軸16が軸方向(図1の矢印方向)に往復移動する。
Further, a
次に、ウォームホイール40及びローラギヤカム50とその駆動機構について説明する。ウォームホイール40及びローラギヤカム50は、前記出力軸16と略直交する方向に本体ケース12内に支持されたカム軸56に固定されている。該カム軸56は、図3に示すように、ベアリング58,59を介して、前記本体ケース12に対して回転可能に支持されており、両端がキャップやカバーなどによって覆われている。前記ウォームホイール40とローラギヤカム50は、連結板54及びナットなどを介して連結されており、これらの貫通穴41,51とカム軸56の凹凸形状の嵌合により、一体回転が可能となっている。前記ローラギヤカム50は、前記タレット18に吸着保持されたボール28と係合する溝52を外周に備えている。なお、溝52の形状については公知である。
Next, the
前記ウォームホイール40の外周には、多数の凹部42が形成されている。該凹部42は、図3に示すように、ボール46の一部を受ける球面部42Aと、永久磁石44を収納する収納部42Bを含んでいる。本実施例では、ウォームホイール40が磁性体ないし磁性材料で形成されているので、永久磁石44は、ウォームホイール40に磁力によって吸着する。また、前記ボール46も磁性体によって形成されており、永久磁石44に吸着される。なお、前記永久磁石44とボール46の間にスペースを設ける点については、前記タレット18の凹部24の場合と同様である。また、永久磁石44から出た磁力線は、ボール46,ウォームホイール40内を通過して、再び永久磁石44に戻る。
A large number of
前記ボール46は、ウォームホール40の凹部42に永久磁石44によって保持され、これらのボール46が、前記入力軸60に固定されたウォームギア62の螺旋状のボール溝64に嵌まり込んで噛み合う構成となっている。前記入力軸60は、図示しないベアリングを備えた一対のホルダ66,68によって、前記ケース本体12の適宜位置に回転可能に支持されている。本実施例では、前記ウォームギア62として、中心部よりも両端部の径が若干大きい緩やかな鼓形のウォームギアが用いられており、前記ボール46と広範囲で接触している。なお、前記入力軸60の先端60Aは、ギヤボックス72などを介して、モータ70の回転軸に接続されている。
The
更に、前記ウォームホイール40の端面40Aには、カムレバー80の適宜位置に設けられたボール96と係合するカム溝48が形成されている。該カム溝48は、図1及び図2に示すように、回転中心からの距離が変化する形状となっており、その断面は、図3に示すように略円弧状となっている。ここで、前記カムレバー80は、図4(A)に示すように、一方の端部80A側がピン82を回転中心として揺動するように、本体カバー12にベアリング83を介して固定されている。また、前記カムレバー80の主面の中央部近傍には、前記ボール96を保持する凹部92が形成されたプランジャ90が設けられている。該プランジャ90は、バネ88によって前記カム溝48に向けて付勢されている。
Further, a
前記凹部92は、図4(A)に示すように、ボール96の一部を受ける球面部92Aと、永久磁石94を収納する収納部92Bを含んでいる。本実施例では、前記プランジャ90及びカムレバー80が磁性体ないし磁性材料によって形成されているので、永久磁石94は、プランジャ90に磁力によって吸着する。また、前記ボール96も磁性体によって形成されており、永久磁石94に吸着される。なお、前記永久磁石94とボール96の間にスペースを設ける点については、前記タレット18の凹部24の場合と同様である。前記永久磁石94から出た磁力線は、ボール96,プランジャ90(及びカムレバー80)内を通過して、再び永久磁石94に戻る。
As shown in FIG. 4A, the
前記カムレバー80の他方の端部80B側には、ピン85を介してリンク84の連結部84Aが回動可能に連結されるとともに、前記リンク84の回動を確保するための溝86が形成されている。前記リンク84は、前記カムレバー80とシフトレバー100を連結するものである。前記シフトレバー100は、図4(B)に示すように、一方の端部100A側がピン102を回転中心として揺動するように、本体カバー12に固定されており、他方の端部100B側の主面には、前記出力軸16のシフトリング30の溝32に少なくとも一部が収納可能ないし係合可能なカムフォロア104が回転可能に設けられている。更に、該シフトレバー100の略中央部には、前記リンク84の他方の連結部84Bが、ピン106を介して回動可能に連結されるとともに、前記リンク84の回動を確保するための溝108が適宜範囲で形成されている。
On the
次に、本実施例の作用を説明する。前記モータ70によって、前記入力軸60を回転させると、該入力軸60に固定されたウォームギア62のボール溝64に沿って前記ボール46が移動するようになる。そして、該ボール46の移動に伴ってウォームホイール40が回転するとともに、該ウォームホイール40と連結されたローラギヤカム50が回転する。すなわち、ボール溝64を備えたウォームギア62と、ウォームホイール40の凹部42と、該凹部42に収納された永久磁石44及びボール46により、入力軸60の回転数に対してウォームホイール40の回転数が小さくなる減速機構が形成される。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the
そして、前記ローラギヤカム50が回転すると、外周の溝52に沿って案内されるボール28を介して、回転力が前記タレット18に伝達され、該タレット18と一体に前記出力軸16が非等速に回転を行う。該非等速回転の機構については公知である。すなわち、前記ローラギヤカム50の溝52と、出力軸16と一体回転するタレット18の外周に設けられた凹部24と、該凹部22に収納された永久磁石24及びボール28により、前記出力軸16を回転駆動する回転用のカム機構が形成される。
When the
一方、前記ローラギヤカム50の回転と同時に、前記ウォームホイール40も回転しており、該ウォームホイール40の端面40Aのカム溝48とカムレバー80に保持されたボール96が係合しているため、前記ウォームホイール40の回転に伴って、前記カムレバー80がピン82を回転中心として揺動する。すると、前記カムレバー80にリンク84を介して連結されたシフトレバー100もピン102を回転中心として揺動し、該シフトレバー100の端部100Bに設けられたカムフォロア104と、前記出力軸16に固定されたシフトリング30の溝32との係合によって、前記出力軸16が軸方向に往復直線運動を行うようになる。すなわち、前記ウォームホイール40のカム溝48,該カム溝48に係合するボール96,該ボール96を吸着保持する永久磁石94を備えたカムレバー80,該カムレバー80と連動可能なシフトレバー100,該シフトレバー100の端部に設けられたカムフォロア104,該カムフォロア104と係合する溝32を備えたシフトリング30により、出力軸16を軸方向に往復駆動する直進用のカム機構が形成される。
On the other hand, the
上述したように、前記モータ70を駆動すると、入力軸60,ウォームギア62,ボール46を介してウォームホイール40とともにローラギヤカム50が回転する。すると、ローラギヤカム50の溝52と係合するボール28によって、出力軸16が間欠回転し、ウォームホイール40の回転により、ボール96,カムレバー80,リンク84,シフトレバー100,カムフォロア104によって、出力軸16が軸方向に昇降移動する。前記出力軸16が昇降及び回転することにより、該出力軸16の先端に固定された図示しない工具交換用アームが所望のタイミングで回転・昇降し、工具の交換が可能となる。具体的には、前記出力軸16の先端の工具交換用アームが待機位置から90度回転→古い工具のアンロック(ロック解除)→下方移動→180度回転→上方移動→新しい工具のクランプ→逆方向に90度回転という具合である。
As described above, when the
このように、実施例1によれば、次のような効果がある。
(1)出力軸16の回転及び往復駆動用のカム機構と、モータ70の駆動を前記カム機構に伝達するための減速機構において、ボール28,46,96を介して駆動力を伝達するとともに、これらボール28,46,96を、永久磁石26,44,94によって保持部材(タレット18,ウォームホイール40,カムレバー80ないしプランジャ90)に吸着保持することしたので、動力伝達部の耐久性の向上を図ることができる。また、バックラッシュが不要(ないし低減が可能)になるため、減速機構における高速回転,高剛性の回転が可能となる。
(2)前記ボール28,46,96が、永久磁石26,44,94によって保持部材に吸着保持されているため、前記ボール28,46,96の脱落を防止するための手段を省略し、装置全体の小型化及び軽量化を図ることができる。
Thus, according to the first embodiment, there are the following effects.
(1) In the cam mechanism for rotating and reciprocating the
(2) Since the
(3)永久磁石26,44,94の磁力が、保持部材とボール28,46,96を通過する閉ループを形成し、外部に磁力線が漏れないため、潤滑オイル内に鉄粉等が浮遊しても、それら鉄粉等が保持部材やボール28,46,96に付着することがない。
(4)前記タレット18,ウォームホイール40,カムレバー80ないしプランジャ90を磁性材料で形成することとしたので、永久磁石26,44,94を磁力によって容易に固定することができる。
(5)前記ウォームギア62を鼓形としたので、ボール46と広範囲で噛み合わせ、入力軸60の回転を確実にウォームホイール40に伝達することができる。
(3) The magnetic force of the
(4) Since the
(5) Since the
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状,寸法,材質は一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更してよい。例えば、前記ウォームギア62の鼓形や、保持部材(タレット18,ウォームホイール40,カムレバー80ないしプランジャ)の材質も一例であり、同様の効果を奏するものであれば、必要に応じて適宜変更してよい。
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following are also included.
(1) The shape, dimensions, and materials shown in the above embodiments are examples, and may be appropriately changed so as to achieve the same effect. For example, the drum shape of the
(2)前記実施例で示したボール28,46,96としては、特に剛球が好適であるが、それに限定されるものではなく、同様の効果を奏するものであれば、公知の各種の球状体を利用してよい。
(3)前記実施例では、ボール96に与圧を付与するための付勢手段(バネ88)をカムレバー80側に設けてバックラッシュの一層の低減を図ることとしたが、他のボール28,46についても同様に、タレット18やウォームホイール40側に付勢手段を設けてバックラッシュの一層の低減を図るようにしてもよい。
(2) The
(3) In the above embodiment, the biasing means (spring 88) for applying pressure to the
(4)前記実施例では、磁性材料により形成されたボール96を、永久磁石94を利用してカムレバー80に吸着保持することとしたが、前記ボール96とカム溝48が常に係合していることから、前記永久磁石94による吸着保持は必要に応じて行うようにすればよい。
(5)前記実施例では、出力軸16の回転用のカム機構,出力軸16の往復駆動用のカム機構,これらカム機構にモータ70の駆動を伝達するための減速機構の全てに、永久磁石によって保持されたボール28,46,96を利用することしたが、これも一例であり、いずれか1つないし2つの機構にボール伝達機構を適用してもよい。
(4) In the above embodiment, the
(5) In the above-described embodiment, the permanent magnet is used for all of the cam mechanism for rotating the
本発明によれば、工具の交換用アームを一端側に備えた出力軸と、該出力軸を軸方向に往復移動させる第1のカム機構と、駆動手段の出力を前記第1のカム機構に伝達する減速機構と、前記第1のカム機構と連動するとともに、前記出力軸を回転させる第2のカム機構とを備えており、
(1)前記第1のカム機構が、一方の主面に凹部を有し、一端側を回転中心として揺動可能に支持されるカムレバー,前記凹部に一部が収納される球状体,前記減速機構によって回転されるウォームホイール,該ウォームホイールの端面に、回転中心からの距離が変化し、かつ、断面が前記球状体の表面を受ける略円弧状となるように形成されたカム溝,前記カムレバーと連動し、一端側を回転中心として揺動可能であって、他端側が前記出力軸と係合するシフトレバー,を含むこと、あるいは、
(2)前記第2のカム機構が、前記出力軸の外周面に沿って軸方向に摺動可能であり、該出力軸と一体に回転するとともに、外周に複数の凹部を有するタレット,前記凹部内に収納される磁石,磁性材料で形成されており、前記凹部に一部が収納されるとともに、前記磁石によって吸着保持される球状体,該球状体と係合する溝を外周面に備えており、前記第1のカム機構と連動して回転するローラギヤカム,を含むこと、
とした。このため、バックラッシュをなくす(ないし低減する)とともに、動力の伝達部分の耐久性の向上を図ることができるので、自動工具交換装置の用途に適用できる。
According to the present invention, an output shaft provided with a replacement arm of the tool at one end, a first cam mechanism which Ru is reciprocated the output shaft in the axial direction, the output of the drive means and the first cam mechanism And a second cam mechanism that rotates in conjunction with the first cam mechanism and that rotates the output shaft .
(1) The first cam mechanism has a concave portion on one main surface and is supported so as to be swingable around one end side as a rotation center, a spherical body partially accommodated in the concave portion, the deceleration A worm wheel rotated by a mechanism, a cam groove formed on the end surface of the worm wheel so that a distance from the rotation center is changed and a cross section is a substantially arc shape that receives the surface of the spherical body, and the cam lever Including a shift lever that can swing around one end side as a rotation center and that the other end side engages with the output shaft, or
(2) The second cam mechanism is slidable in the axial direction along the outer peripheral surface of the output shaft, rotates integrally with the output shaft, and has a plurality of concave portions on the outer periphery, and the concave portions A magnet housed in a magnetic material is formed, and a part of the magnet is housed in the recess, and a spherical body that is attracted and held by the magnet and a groove that engages with the spherical body are provided on the outer peripheral surface. A roller gear cam that rotates in conjunction with the first cam mechanism,
It was. For this reason, backlash can be eliminated (or reduced) and the durability of the power transmission portion can be improved, so that it can be applied to the use of an automatic tool changer.
10:自動工具交換装置
12:本体ケース
14:ホルダ
14A:貫通部
16:出力軸
18:タレット
20:ホルダ
22:キャップ
24:凹部
24A:球面部
24B:収納部
26:永久磁石
28:ボール
30:シフトリング
32:溝
40:ウォームホイール(Sカム)
40A:端面
41:貫通穴
42:凹部
42A:球面部
42B:収納部
44:永久磁石
46:ボール
48:カム溝
50:ローラギヤカム(Rカム)
51:貫通穴
52:溝
54:連結板
56:カム軸
58,59:ベアリング
60:入力軸
60A:先端
62:ウォームギア
64:ボール溝
66,68:ホルダ
70:モータ
72:ギヤボックス
80:カムレバー
80A,80B:端部
82:ピン
83:ベアリング
84:リンク
84A,84B:連結部
85:ピン
86:溝
88:バネ
90:プランジャ
92:凹部
92A:球面部
92B:収納部
94:永久磁石
96:ボール
100:シフトレバー
100A,100B:端部
102,106:ピン
104:カムフォロア
108:溝
110:フロートスイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Automatic tool changer 12: Main body case 14:
40A: End face 41: Through hole 42:
51: Through hole 52: Groove 54: Connecting plate 56:
Claims (6)
前記第1のカム機構が、
一方の主面に凹部を有し、一端側を回転中心として揺動可能に支持されるカムレバー,
前記凹部に一部が収納される球状体,
前記減速機構によって回転されるウォームホイール,
該ウォームホイールの端面に、回転中心からの距離が変化し、かつ、断面が前記球状体の表面を受ける略円弧状となるように形成されたカム溝,
前記カムレバーと連動し、一端側を回転中心として揺動可能であって、他端側が前記出力軸と係合するシフトレバー,
を含むことを特徴とする自動工具交換装置。 An output shaft provided with a tool replacement arm on one end side, a first cam mechanism for reciprocating the output shaft in the axial direction, a speed reduction mechanism for transmitting the output of the driving means to the first cam mechanism, A second cam mechanism that interlocks with the first cam mechanism and rotates the output shaft;
The first cam mechanism is
A cam lever having a recess on one main surface and supported to be swingable about one end side as a rotation center;
A spherical body partially accommodated in the recess,
A worm wheel rotated by the speed reduction mechanism,
A cam groove formed on the end face of the worm wheel so that the distance from the center of rotation changes and the cross-section has a substantially arc shape that receives the surface of the spherical body;
A shift lever interlocked with the cam lever and swingable about one end side as a rotation center, and the other end side engages with the output shaft;
An automatic tool changer comprising:
前記第2のカム機構が、
前記出力軸の外周面に沿って軸方向に摺動可能であり、該出力軸と一体に回転するとともに、外周に複数の凹部を有するタレット,
前記凹部内に収納される磁石,
磁性材料で形成されており、前記凹部に一部が収納されるとともに、前記磁石によって吸着保持される球状体,
該球状体と係合する溝を外周面に備えており、前記第1のカム機構と連動して回転するローラギヤカム,
を含むことを特徴とする自動工具交換装置。 An output shaft provided with a tool replacement arm on one end side, a first cam mechanism for reciprocating the output shaft in the axial direction, a speed reduction mechanism for transmitting the output of the driving means to the first cam mechanism, A second cam mechanism that interlocks with the first cam mechanism and rotates the output shaft;
The second cam mechanism is
A turret that is slidable in the axial direction along the outer peripheral surface of the output shaft, rotates integrally with the output shaft, and has a plurality of recesses on the outer periphery;
A magnet housed in the recess,
A spherical body that is made of a magnetic material and is partly housed in the recess and held by the magnet.
A roller gear cam having a groove engaging with the spherical body on the outer peripheral surface and rotating in conjunction with the first cam mechanism;
An automatic tool changer comprising:
前記減速機構が、
外周面に複数の凹部を有するウォームホイール,
前記凹部内に収納される磁石,
磁性材料で形成されており、前記凹部内に一部が収納されるとともに、前記磁石によって吸着保持される球状体,
該球状体の表面を受ける溝が外周面に螺旋状に形成されており、前記駆動手段によって回転駆動されるウォームギア,
を含み、
前記第1のカム機構が、
一方の主面に凹部を有し、一端側を回転中心として揺動可能に支持されるカムレバー,
前記凹部に一部が収納される球状体,
前記ウォームホイールの端面に、回転中心からの距離が変化し、かつ、断面が前記球状体の表面を受ける略円弧状となるように形成されたカム溝,
前記カムレバーと連動し、一端側を回転中心として揺動可能であって、他端側が前記出力軸と係合するシフトレバー,
を含み、
前記第2のカム機構が、
前記出力軸の外周面に沿って軸方向に摺動可能であり、該出力軸と一体に回転するとともに、外周に複数の凹部を有するタレット,
前記凹部内に収納される磁石,
磁性材料で形成されており、前記凹部に一部が収納されるとともに、前記磁石によって吸着保持される球状体,
該球状体と係合する溝を外周面に備えており、前記ウォームホイールと一体に回転するローラギヤカム,
を含むことを特徴とする自動工具交換装置。 An output shaft provided with a tool replacement arm on one end side, a first cam mechanism for reciprocating the output shaft in the axial direction, a speed reduction mechanism for transmitting the output of the driving means to the first cam mechanism, A second cam mechanism that interlocks with the first cam mechanism and rotates the output shaft;
The deceleration mechanism is
A worm wheel having a plurality of recesses on the outer peripheral surface;
A magnet housed in the recess,
A spherical body made of a magnetic material, part of which is housed in the recess, and attracted and held by the magnet;
A worm gear that has a groove that receives the surface of the spherical body formed in a spiral shape on the outer peripheral surface, and is rotationally driven by the driving means;
Including
The first cam mechanism is
A cam lever having a recess on one main surface and supported to be swingable about one end side as a rotation center;
A spherical body partially accommodated in the recess,
A cam groove formed on the end face of the worm wheel so that the distance from the center of rotation changes and the cross section is substantially arc-shaped to receive the surface of the spherical body;
A shift lever interlocked with the cam lever and swingable about one end side as a rotation center, and the other end side engages with the output shaft;
Including
The second cam mechanism is
A turret that is slidable in the axial direction along the outer peripheral surface of the output shaft, rotates integrally with the output shaft, and has a plurality of recesses on the outer periphery;
A magnet housed in the recess,
A spherical body that is made of a magnetic material and is partly housed in the recess and held by the magnet.
A roller gear cam having a groove engaging with the spherical body on its outer peripheral surface, and rotating integrally with the worm wheel;
An automatic tool changer comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008088865A JP5363019B2 (en) | 2008-03-29 | 2008-03-29 | Automatic tool changer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008088865A JP5363019B2 (en) | 2008-03-29 | 2008-03-29 | Automatic tool changer |
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JP2009241183A JP2009241183A (en) | 2009-10-22 |
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Family Applications (1)
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JP2008088865A Active JP5363019B2 (en) | 2008-03-29 | 2008-03-29 | Automatic tool changer |
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