JP5844684B2 - Tool head changer - Google Patents
Tool head changer Download PDFInfo
- Publication number
- JP5844684B2 JP5844684B2 JP2012102304A JP2012102304A JP5844684B2 JP 5844684 B2 JP5844684 B2 JP 5844684B2 JP 2012102304 A JP2012102304 A JP 2012102304A JP 2012102304 A JP2012102304 A JP 2012102304A JP 5844684 B2 JP5844684 B2 JP 5844684B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support plate
- base
- axis head
- head
- machine tool
- 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)
- Drilling And Boring (AREA)
Description
本発明は、複数個の工具が設けられた多軸ヘッドを工作機械に対して着脱するための着脱機構を具備する工具ヘッド用交換装置に関する。 The present invention relates to a tool head exchanging device including an attaching / detaching mechanism for attaching / detaching a multi-axis head provided with a plurality of tools to / from a machine tool.
車両に搭載される内燃機関のシリンダブロックやミッションケース等をはじめとする各種の構造部材は、例えば、複数個の工具を配設した多軸ヘッド(ギャングヘッドとも呼称される)を備える工作機械を用い、ワークに対する機械加工を施すことで作製される。 Various structural members such as a cylinder block and a transmission case of an internal combustion engine mounted on a vehicle include, for example, a machine tool including a multi-axis head (also referred to as a gang head) provided with a plurality of tools. Used by machining the workpiece.
工作機械は、例えば、前記工具を駆動する動力機構を備えた装置本体に対して多軸ヘッドが着脱可能に装着されることで構成される。この場合、多軸ヘッドは、ワークの種類や加工部位等に応じて交換される。 The machine tool is configured, for example, by detachably attaching a multi-axis head to an apparatus main body provided with a power mechanism for driving the tool. In this case, the multi-axis head is replaced in accordance with the type of workpiece, the processing site, and the like.
この際には、着脱機構の作用下に多軸ヘッドが装置本体から脱着される。この種の着脱機構としては、本出願人が特許文献1において提案したものが例示される。すなわち、多軸ヘッドを着脱可能な装置本体と、その上方で交換用の複数の多軸ヘッドを貯留するストッカと、ストッカに貯留された多軸ヘッドを装置本体に対して着脱するための着脱機構とを一体的に配置した構成である。 At this time, the multi-axis head is detached from the apparatus main body under the action of the attaching / detaching mechanism. As this type of attachment / detachment mechanism, one proposed by the present applicant in Patent Document 1 is exemplified. That is, an apparatus main body to which the multi-axis head can be attached and detached, a stocker for storing a plurality of replacement multi-axis heads thereabove, and an attachment / detachment mechanism for attaching / detaching the multi-axis head stored in the stocker to the apparatus main body Are integrally arranged.
また、特許文献2では、装置本体と一体的に多軸ヘッドのストッカを設けた構成が開示されるとともに、特許文献3では、ストッカに貯留した多軸ヘッドを装置本体に対して交換する交換装置を設けた構成が提案されている。
多軸ヘッドは、複数の工具を備えることから相当な重量物である。このため、多軸ヘッドの交換装置は、十分な強度・大きさを確保するべく、大がかりなものとなる傾向がある。このため、工作機械に新たに装着すべき多軸ヘッドを交換装置が保持したときには、多軸ヘッドを工作機械に近接させるための進退機構等の駆動源として、大きな駆動力を出力し得るものが選定される傾向にある。多軸ヘッドを保持した交換装置、すなわち、相当の重量物を変位させる必要があるからである。 The multi-axis head is a heavy object because it includes a plurality of tools. For this reason, the multi-axis head changing device tends to be large in order to ensure sufficient strength and size. For this reason, when the exchange device holds a multi-axis head to be newly mounted on the machine tool, there is a device that can output a large driving force as a drive source such as an advance / retreat mechanism for bringing the multi-axis head close to the machine tool. There is a tendency to be selected. This is because it is necessary to displace an exchange device that holds the multi-axis head, that is, a considerable heavy object.
大きな駆動力を出力し得る駆動源は、概して大型且つ大重両である。従って、上記したような場合、交換装置の大型化及び重量化を招く一因となる。 A driving source capable of outputting a large driving force is generally both large and heavy. Therefore, in the case as described above, it is a cause for increasing the size and weight of the exchange device.
本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであり、小型で簡素な構成でありながら、多軸ヘッドを搬送することが可能な工具ヘッド用交換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a tool head changer capable of transporting a multi-axis head while having a small and simple configuration. .
前記の目的を達成するために、本発明は、複数個の工具が設けられた多軸ヘッドを工作機械に対して着脱するための着脱機構を具備する工具ヘッド用交換装置であって、
前記着脱機構は、前記工作機械に対して接近又は離間する方向に前進又は後退する基盤と、
前記基盤を前進又は後退させるための進退機構と、
前記基盤の上方に配置され、前記工作機械に対して接近又は離間する方向に前進又は後退する支持盤と、
前記基盤又は前記支持盤の一方に設けられて斜面が形成されたカムと、
前記支持盤又は前記基盤の残余の一方に設けられて前記カムの前記斜面で摺動する摺動部材と、
を備え、
前記支持盤は、前記カムの前記斜面に沿って前記摺動部材が摺動することで上昇又は降下することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a tool head changer comprising an attachment / detachment mechanism for attaching / detaching a multi-axis head provided with a plurality of tools to / from a machine tool.
The attachment / detachment mechanism includes a base that moves forward or backward in a direction approaching or separating from the machine tool;
An advancing / retracting mechanism for moving the base forward or backward,
A support plate disposed above the base and moving forward or backward in a direction approaching or separating from the machine tool;
A cam provided on one of the base or the support plate and having a slope;
A sliding member that is provided on one of the support plate or the rest of the base and slides on the slope of the cam;
With
The support plate is raised or lowered as the sliding member slides along the inclined surface of the cam.
本発明においては、カムの斜面に沿って摺動部材を摺動させるという簡素な構成を採用することにより、この摺動の際に支持盤を上昇又は降下させるとともに工作機械に対して多軸ヘッドを取り外したり、又は取り付けたりすること、換言すれば、交換を行うことが可能となる。すなわち、工具ヘッド用交換装置の十分な簡素化を図ることができるので、該工具ヘッド用交換装置の小型化及び軽量化を図ることもできる。 In the present invention, by adopting a simple configuration in which the sliding member is slid along the slope of the cam, the support plate is raised or lowered during the sliding, and the multi-axis head with respect to the machine tool Can be removed or attached, in other words, exchanged. That is, since the tool head changer can be sufficiently simplified, the tool head changer can be reduced in size and weight.
また、進退機構の作用下に基盤が前進又は後退することに追従して支持盤が前進又は後退するので、多軸ヘッドを搬送することも容易である。 Further, since the support plate moves forward or backward following the advance or retreat of the base under the action of the advance / retreat mechanism, it is easy to transport the multi-axis head.
ここで、多軸ヘッドの前面(加工を行う側の面)側には、スピンドル、該スピンドルに連結された工具、スピンドルを回転動作させるためのギアトレイン等が設けられる。従って、前面と背面とでは、前面の方が重量が大きい。このため、場合によっては、工作機械に支持された多軸ヘッドが前傾姿勢となることがある。このような場合には、カムを支持盤に設けるとともに、摺動部材を基盤に設けることが好ましい。すなわち、本発明は、複数個の工具が設けられた多軸ヘッドを工作機械に対して着脱するための着脱機構を具備する工具ヘッド用交換装置であって、
前記着脱機構は、前記工作機械に対して接近又は離間する方向に前進又は後退する基盤と、
前記基盤を前進又は後退させるための進退機構と、
前記基盤の上方に配置され、前記工作機械に対して接近又は離間する方向に前進又は後退する支持盤と、
前記支持盤に設けられて斜面が形成されたカムと、
前記基盤に設けられて前記カムの前記斜面で摺動する摺動部材と、
を備え、
前記支持盤は、前記カムの前記斜面に沿って前記摺動部材が摺動することで上昇又は降下することを特徴とする。
Here, a spindle, a tool connected to the spindle, a gear train for rotating the spindle, and the like are provided on the front surface (surface on which machining is performed) of the multi-axis head. Therefore, the front side is heavier than the front side. For this reason, in some cases, the multi-axis head supported by the machine tool may be inclined forward. In such a case, it is preferable to provide the cam on the support plate and the sliding member on the base. That is, the present invention is an exchange device for a tool head comprising an attachment / detachment mechanism for attaching / detaching a multi-axis head provided with a plurality of tools to / from a machine tool,
The attachment / detachment mechanism includes a base that moves forward or backward in a direction approaching or separating from the machine tool;
An advancing / retracting mechanism for moving the base forward or backward,
A support plate disposed above the base and moving forward or backward in a direction approaching or separating from the machine tool;
A cam provided on the support plate and having an inclined surface;
A sliding member provided on the base and sliding on the slope of the cam;
With
The support plate is raised or lowered as the sliding member slides along the inclined surface of the cam.
この場合、カムが斜面に沿って上昇する際、先ず、多軸ヘッドの前傾姿勢が解消されて水平姿勢となる。その後、カムがさらに斜面に沿って上昇すると、多軸ヘッドが、工作機械から離脱する位置となる。 In this case, when the cam ascends along the slope, first, the forward tilting posture of the multi-axis head is canceled and a horizontal posture is obtained. Thereafter, when the cam further rises along the slope, the multi-axis head comes to a position where it is detached from the machine tool.
多軸ヘッドが前傾姿勢のままでは、多軸ヘッドが工作機械から離脱し得ないことがあるが、上記の構成によれば、多軸ヘッドを前傾姿勢から水平姿勢へと姿勢変化させることができるため、その後の多軸ヘッドの工作機械からの離脱が容易となる。 If the multi-axis head remains in the forward tilt position, the multi-axis head may not be able to be detached from the machine tool. However, according to the above configuration, the multi-axis head can be changed from the forward tilt position to the horizontal position. Therefore, the subsequent removal of the multi-axis head from the machine tool becomes easy.
基盤には、上記したようにして支持盤が上昇又は降下するとき、該支持盤を案内する昇降案内用部材を設けることが好ましい。これにより、支持盤が位置ズレを起こしながら上昇又は下降することを回避することができる。 The base is preferably provided with a lifting guide member for guiding the support plate when the support plate is raised or lowered as described above. Thereby, it can avoid that a support disk raises or descends, raising a position shift.
また、支持盤が上昇したときに該支持盤を上昇位置に維持させるためのロック機構を設けることが好ましい。このロック機構の作用下に支持盤が上昇した状態で位置決めされるので、例えば、上昇した支持盤で多軸ヘッドを工作機械から取り外した直後に支持盤が降下して多軸ヘッドが工作機械に再取り付けされてしまうことが回避される。 Further, it is preferable to provide a lock mechanism for maintaining the support plate in the raised position when the support plate is raised. Since the support plate is positioned in the raised state under the action of this locking mechanism, for example, immediately after the multi-axis head is removed from the machine tool with the raised support plate, the support plate is lowered and the multi-axis head becomes a machine tool. Reattachment is avoided.
いずれにおいても、多軸ヘッドに第1係合部を設けるとともに支持盤に第2係合部を設けることが好ましい。この場合、第1係合部に対して第2係合部が係合すると、多軸ヘッドが支持盤上で位置決め固定される。このため、多軸ヘッドが支持盤から脱落することを防止することができるので、多軸ヘッドを搬送することが容易となる。 In any case, it is preferable to provide the first engagement portion on the multi-axis head and the second engagement portion on the support board. In this case, when the second engagement portion is engaged with the first engagement portion, the multiaxial head is positioned and fixed on the support board. For this reason, it is possible to prevent the multi-axis head from falling off the support plate, and therefore it becomes easy to transport the multi-axis head.
なお、カムに対して摺動する摺動部材は、第2のカムであってもよいが、極めて容易に摺動することから、ローラが一層好適である。 The sliding member that slides with respect to the cam may be the second cam, but a roller is more preferable because it slides extremely easily.
そして、支持盤を、基盤とともに多軸ヘッドに向かって前進するとき、ストッパの作用下に基盤よりも先に停止させるようにするとよい。 And when a support board advances toward a multi-axis head with a base, it is good to make it stop before a base under the effect | action of a stopper.
例えば、基盤に、工作機械から離間する方向となるにつれて上昇する斜面が形成されるとともに、支持盤に摺動部材が設けられているとき、支持盤が停止する一方で基盤が工作機械側に向かって進行すると、前記摺動部材がカムの斜面を上昇する。これに伴って、支持盤が上昇する。すなわち、この場合、支持盤は、該支持盤が停止しているときに上昇される。 For example, when the base plate is formed with a slope that rises in the direction away from the machine tool, and the support plate is provided with a sliding member, the support plate stops and the base plate faces the machine tool. The sliding member ascends the slope of the cam. Along with this, the support plate rises. That is, in this case, the support plate is raised when the support plate is stopped.
工具ヘッド用交換装置には、さらに、多軸ヘッドを搬送可能な搬送台車と、工作機械に設けられた交換テーブルとを含めるようにしてもよい。この場合、着脱機構を、前記進退機構の作用下に搬送台車から交換テーブルに、又はその逆に移動させるようにすればよい。 The tool head changer may further include a transport carriage capable of transporting the multi-axis head and an exchange table provided in the machine tool. In this case, the attachment / detachment mechanism may be moved from the transport carriage to the exchange table or vice versa under the action of the advance / retreat mechanism.
進退機構は、ラック・アンド・ピニオンと、ピニオンを回転動作させるための回転付勢手段とを含むものとして構成することができる。この場合、ピニオン及び回転付勢手段を前記基盤に設け、且つラックを前記搬送台車及び前記交換テーブルの双方に設けることにより、着脱機構が搬送台車から交換テーブルに、又はその逆に移動することが容易となる。 The advance / retreat mechanism can be configured to include a rack and pinion and a rotation urging means for rotating the pinion. In this case, the pinion and the rotation urging means are provided on the base, and the rack is provided on both the transport carriage and the exchange table, so that the attachment / detachment mechanism can move from the transport carriage to the exchange table or vice versa. It becomes easy.
カムの斜面は、互いに傾斜角度が相違する第1斜面及び第2斜面からなることが好ましい。この場合には、第2斜面の傾斜角度を、第1斜面に比して小さく設定すればよい。 The slope of the cam is preferably composed of a first slope and a second slope having different inclination angles. In this case, the inclination angle of the second slope may be set smaller than that of the first slope.
斜面の傾斜角度が大きい場合、多軸ヘッドを上昇させるためには単位時間当たりに大きな仕事量が必要となる。逆に、傾斜角度が小さい場合、多軸ヘッドを上昇させる単位時間当たりの仕事量が小さくなりはするものの、多軸ヘッドを、工作機械からの離脱位置に到達するまで上昇させるために、摺動部材の移動距離を大きくしなければならない。この分、長時間を要することになる。 When the inclination angle of the slope is large, a large amount of work per unit time is required to raise the multi-axis head. Conversely, when the tilt angle is small, the amount of work per unit time for raising the multi-axis head is reduced, but the multi-axis head is slid to raise it until it reaches the disengagement position from the machine tool. The moving distance of the member must be increased. This takes a long time.
これに対し、上記のように第1斜面と第2斜面を設けた場合、傾斜角度が大きな第1斜面に沿って摺動部材を摺動させることで、摺動部材の移動距離を大きくすることなく、すなわち、より短時間で支持盤をある程度まで上昇させることができる。その後、傾斜角度が小さな第2斜面に沿って摺動部材を摺動させることにより、多軸ヘッドが工作機械から離脱する位置となるに至るまでに要するエネルギを小さくすることができる。 In contrast, when the first slope and the second slope are provided as described above, the sliding member is slid along the first slope having a large inclination angle, thereby increasing the moving distance of the sliding member. In other words, the support plate can be raised to a certain degree in a shorter time. Thereafter, by sliding the sliding member along the second inclined surface having a small inclination angle, the energy required to reach the position where the multi-axis head is detached from the machine tool can be reduced.
本発明においては、基盤又は支持盤の一方に斜面が形成されたカムを設けるとともに、前記支持盤又は前記基盤の残余の一方に、前記斜面で摺動する摺動部材を設けて着脱機構を構成するようにしている。この着脱機構によれば、カムの斜面に沿って摺動部材を摺動させることで支持盤が上昇又は降下し、この際に、多軸ヘッドを工作機械から取り外して前記支持盤に保持したり、又は前記支持盤に保持されていた多軸ヘッドを工作機械に取り付けたりすることができる。 In the present invention, a cam having a slope formed on one of the base or the support board is provided, and a sliding member that slides on the slope is provided on one of the rest of the support board or the base to constitute an attachment / detachment mechanism. Like to do. According to this attachment / detachment mechanism, the support plate is raised or lowered by sliding the sliding member along the slope of the cam. At this time, the multi-axis head is detached from the machine tool and held on the support plate. Alternatively, the multi-axis head held on the support plate can be attached to the machine tool.
すなわち、上記したように簡素な構成でありながら、多軸ヘッドの交換作業を実施することが可能となる。このため、工具ヘッド用交換装置の十分な簡素化、ひいては小型化及び軽量化を図ることができる。 That is, the multi-axis head replacement operation can be performed while having a simple configuration as described above. For this reason, it is possible to sufficiently simplify the tool head changer, and hence to reduce the size and weight.
また、進退機構の作用下に基盤が前進又は後退することに追従して支持盤が前進又は後退するので、多軸ヘッドを容易に搬送することができる。 Further, since the support plate moves forward or backward following the advancement or retreat of the base under the action of the advance / retreat mechanism, the multi-axis head can be easily conveyed.
以下、本発明に係る工具ヘッド用交換装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a tool head changer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、工作機械10と、本実施の形態に係る工具ヘッド用交換装置(以下、単に交換装置とも表記する)12とを併せて示した模式的斜視構成図である。ここで、交換装置12は、工作機械10に着脱自在に装着される多軸ヘッド14を交換するためのものである。
FIG. 1 is a schematic perspective configuration diagram showing a
先ず、工作機械10につき説明する。
First, the
工作機械10は、ワークWが搬送される搬送ライン16の近傍に配設され、前記ワークWに対して所定の機械加工を施すための多軸ヘッド14を複数個(本実施の形態では6個)具備する。各多軸ヘッド14には、複数個の工具18が図示しない回転駆動源の作用下に回転動作可能に設けられる。通常、工具18としてはドリルやリーマ、タップ等が選定され、この場合、ワークWに対しては穿孔加工が施される。また、ワークWとしては、例えば、内燃機関を構成するシリンダブロックやシリンダヘッド、又はミッションを収容するミッションケース等が挙げられる。
The
工作機械10は、インデックスモータ20を中心として放射状に延在する複数本(本実施の形態では6本)のアーム22を有し、前記多軸ヘッド14の各々は、各アーム22の先端に支持される。後述するように、アーム22は、インデックスモータ20の作用下に、該インデックスモータ20を中心として所定の角度で旋回する。
The
要部拡大図である図2に示すように、工作機械10には、アーム22の下方で上下2段に設置されて多軸ヘッド14を懸吊する円環状の懸吊レール24a、24bが設けられる。一方、多軸ヘッド14の背面には、懸吊レール24a、24bのそれぞれに係合するフック部26a、26bが設けられる。
As shown in FIG. 2, which is an enlarged view of the main part, the
なお、図3に示すように、フック部26aには一対の摺動ローラ28a、28bが設けられる。同様に、フック部26bには一対の摺動ローラ30a、30bが設けられる。従って、多軸ヘッド14は、上下左右の合計4箇所に設けられたフック部26a、26b、及び摺動ローラ28a、28b、30a、30bを介して、懸吊レール24a、24bに対し、摺動可能に係合される。この状態においては、多軸ヘッド14の上面中央に設置された直方体状の被係止片32が、アーム22の先端に設けられた一対の係止部材34a、34b間に係止される(図2参照)。ここで、図2においては、図1に示されるヘッドカバー35を省略している。
As shown in FIG. 3, the
被係止片32と係止部材34a、34bとの間には若干の遊びがあり、このため、多軸ヘッド14を、この遊びの範囲で懸吊レール24a、24bに沿って摺動させることが可能である。
There is a slight play between the locked
前記インデックスモータ20は、アーム22、ひいては各多軸ヘッド14を懸吊レール24a、24bに沿って旋回させ、これにより所定位相に割り出すインデックス機構を構成する。
The
すなわち、インデックスモータ20が付勢されると、その回転駆動力によってアーム22が所定の角度(例えば、60°ごと)で間欠的に旋回する。上記したように、多軸ヘッド14に設置された被係止片32がアーム22に設けられた係止部材34a、34bに挟まれているため、アーム22が旋回することに追従して多軸ヘッド14が懸吊レール24a、24bに沿って旋回する。これにより、図1に示すように、複数個の多軸ヘッド14中の所望の1個を、ワークWに臨む加工位置(加工位相)に割り出すことができる。同時に、該多軸ヘッド14と180°離間した別の多軸ヘッド14が、交換位置(交換位相)に割り出される。
That is, when the
このように構成される工作機械10は、基本的には公知のものであるが、本実施の形態においては、図3に示すように、多軸ヘッド14の下端部から突出して鉛直下方に延在する4個の係合突起部36(第1係合部)と、該係合突起部36に比して一層長尺な2個のガイドピン38とが設けられる。これら係合突起部36及びガイドピン38は、双方とも略円柱形状をなす。
The
次に、交換装置12につき説明する。この場合、交換装置12は、図1及び図2に示すように、工作機械10に設けられた交換テーブル40と、多軸ヘッド14を搬送可能な搬送台車42とを備える。
Next, the
図示しない支持フレームに支持された交換テーブル40は、前記交換位相に配置される。この交換テーブル40には、摺動溝43がそれぞれ形成された第1案内レール44a、44bと、第1ラック46とが設けられる。なお、第1ラック46は、第1案内レール44aの上端面に接合されている。
An exchange table 40 supported by a support frame (not shown) is arranged in the exchange phase. The exchange table 40 is provided with
搬送台車42は、図示しないストッカと交換テーブル40との間を往復するとともに、この際、ストッカと交換テーブル40との間で多軸ヘッド14を受け渡しする。すなわち、ストッカには、予備の多軸ヘッド14が複数個保管されている。ワークWに対して機械加工を施すに際し、工作機械10に予め装着された多軸ヘッド14ではなく、ストッカに保管された予備の多軸ヘッド14が必要であるときには、搬送台車42によって予備の多軸ヘッド14が交換テーブル40まで搬送される。
The
ここで、搬送台車42は、無人搬送車(自動搬送車)である図示しないAGV(Automated Guided Vehicle)に連結・牽引される。AGVに対しては、図示しない制御回路から制御信号が送信される。この制御信号を受けたAGVが所定の経路を自動走行することに追従して、搬送台車42がストッカから交換テーブル40に向かって、又はその逆方向に走行する。AGVは、搬送台車42と一体的に構成するようにしてもよい。
Here, the
この搬送台車42は、移動用ローラ48(図1参照)が設けられた4本の脚部50と、該脚部50によって支持された天板52とを有する。この中の天板52には、多軸ヘッド14を工作機械10に対して着脱するための着脱機構54が設けられる。
The
図2に詳細を示すように、天板52には、第2案内レール56a、56bが設けられる。これら第2案内レール56a、56b同士の幅は、第1案内レール44a、44b同士の幅に合致する。また、第2案内レール56aの上端面には、第2ラック58が接合される。第2ラック58のピッチは、第1ラック46のピッチに合致する。
As shown in detail in FIG. 2, the
着脱機構54は、上端面の幅方向両端部に側方スライダ60が設けられた基盤62を有する。側方スライダ60は、前記第2案内レール56a、56bに形成された摺動溝64に対して摺動可能に係合されており、このため、基盤62は、第2案内レール56a、56bに案内されながら移動することが可能である。
The attachment /
着脱機構54の一部切欠断面斜視図である図4に示すように、基盤62の上端面には、略円柱形状をなす昇降案内用ポスト66a、66b(昇降案内用部材)が立設される。昇降案内用ポスト66aには第1ブラケット68が昇降可能に冠着され、昇降案内用ポスト66bには第2ブラケット70が昇降可能に冠着される。すなわち、第1ブラケット68、第2ブラケット70において、昇降案内用ポスト66a、66bを臨む下端面には、鉛直上方に向かって陥没した係合用凹部72がそれぞれ形成されており、昇降案内用ポスト66a、66bの先端部は、それぞれ、係合用凹部72に摺動可能に係合されている。
As shown in FIG. 4 which is a partially cut-away perspective view of the attachment /
係合用凹部72は、第1ブラケット68、第2ブラケット70の軸線方向に沿って延在する溝として形成することが好適であるが、昇降案内用ポスト66a、66bを摺動可能に挿入することが可能な有底穴であってもよい。
The engaging
後述する支持盤74が最下方に位置するときには、昇降案内用ポスト66a、66bの先端底面は、係合用凹部72の天井面に当接していてもよいが、若干離間していてもよい。なお、係合用凹部72の深さ(開口から天井面までの距離)は、支持盤74が最上方に位置するときに昇降案内用ポスト66a、66bの先端部が係合用凹部72から離脱しないように設定される。
When a
基盤62の略中央部には、工作機械10を臨む側に第1斜面76及び第2斜面77が形成されたカム78が設けられる。なお、第1斜面76及び第2斜面77はともに、工作機械10に近接する側から離間する側となるに従って上昇するように形成されている。以下、工作機械10に近接する側を「前方」、離間する側を「後方」と指称する。
A
また、第1斜面76の傾斜角度は、第2斜面77に比して大きく設定されている。すなわち、カム78の斜面は、前方側で大きく傾斜する第1斜面76と、後方側で小さく傾斜する第2斜面77とを含む。
Further, the inclination angle of the
カム78の後方には、進退用モータ80(図2参照)と、該進退用モータ80の回転軸及びギアトレイン(いずれも図示せず)の作用下に回転動作するピニオン82とが、ハウジング84に収容された状態で配設される。すなわち、進退用モータ80は、ピニオン82を回転動作させるための回転付勢手段である。
Behind the
進退用モータ80は、前記制御回路に対し、無線通信を介して信号の授受が可能である。又は、図示しない信号線を介して進退用モータ80を前記制御回路に電気的に接続するようにしてもよい。
The advance /
ピニオン82の一部はハウジング84から露呈し、第2ラック58に噛合している。以上の進退用モータ80、ギアトレイン、ピニオン82、第2ラック58及び第1ラック46により、基盤62を前方又は後方に移動させるための進退機構が構成される。なお、第1ラック46及び第2ラック58と、ピニオン82とがラック・アンド・ピニオンを構成することはいうまでもない。
A part of the
基盤62の上端面には、さらに、図示しないシリンダが設置される。このシリンダのロッド86(図3参照)は、カム78の第2斜面77の幅方向に沿って伸縮する。後述するように、このロッド86は、支持盤74を上昇位置に維持するロック機構として機能する。
A cylinder (not shown) is further installed on the upper end surface of the
基盤62の上方には、支持盤74が配置される。この支持盤74の前方端面には、図4及び図5に示すように、2個のガイドストッパ88a、88bが設けられる。
A
図5から諒解されるように、ガイドストッパ88a、88bの各々には、前方から後方に向かって陥没するようにV字溝89が形成されている。換言すれば、V字溝89は、前方に向かうにつれて幅方向寸法が大きくなるように拡開している。V字溝89の幅方向寸法W1は、開口で最大であり、且つ前記ガイドピン38の直径D1に比して大きく設定されている。
As understood from FIG. 5, each of the
図3〜図5に示すように、支持盤74の前方端部には、4個の係合孔90(第2係合部)が厚み方向に沿って貫通形成されている。これら係合孔90は、前記係合突起部36を挿入するためのものであり、その直径は、係合突起部36(図3参照)の直径に比して若干大径である。
As shown in FIGS. 3 to 5, four engagement holes 90 (second engagement portions) are formed through the front end portion of the
支持盤74の後端部には、該後端部を始点として略中央に至るまで切欠92が形成されており(図4参照)、この切欠92の終点には、ローラ用連結プレート94を介して昇降用ローラ96(摺動部材)が設けられる。支持盤74の略鉛直下方に指向して突出した昇降用ローラ96は、前記カム78の第1斜面76(又は第2斜面77)に対向する。この昇降用ローラ96が基盤62の上端面、又はカム78に当接することにより、支持盤74が基盤62に支持される。
A
支持盤74の幅方向両端部には、下端面に第3案内レール98a、98bが敷設されるとともに、上端面に第4案内レール100a、100bが敷設される。第3案内レール98a、98bには、鉛直上方に向かうに従って陥没した逆凹溝102がそれぞれ形成され、一方、第4案内レール100a、100bには、鉛直下方に向かうに従って陥没した凹溝104が形成される。
At both ends in the width direction of the
第3案内レール98a、98bの逆凹溝102には、2個の下方スライダ106の上向凸部108が摺動可能に係合する。また、第4案内レール100a、100bの凹溝104には、2個の上方スライダ110の下向凸部112が摺動可能に係合する。すなわち、第3案内レール98a、98b及び第4案内レール100a、100bは、下方スライダ106及び上方スライダ110によって挟持されている。
The upward
ここで、下方スライダ106及び上方スライダ110は、双方とも前記第1ブラケット68、前記第2ブラケット70に連結されている。このことから諒解されるように、支持盤74は、下方スライダ106及び上方スライダ110が連結された第1ブラケット68、第2ブラケット70が昇降案内用ポスト66a、66bに冠着されることによって、基盤62に支持されている。
Here, the
第1ブラケット68及び第2ブラケット70が昇降案内用ポスト66a、66bに沿って上昇又は降下すると、これに追従して下方スライダ106及び上方スライダ110も上昇又は下降し、さらに、下方スライダ106及び上方スライダ110によって第3案内レール98a、98b及び第4案内レール100a、100bが挟持された支持盤74が上昇又は下降する。
When the
本実施の形態に係る交換装置12は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき説明する。
The
工作機械10に装着された6台の多軸ヘッド14のうち、所定の多軸ヘッド14を交換する(取り外す)必要が生じると、先ず、前記制御回路からの信号、又は管理者による入力操作等に基づき、AGVの制御部に制御信号が発信される。この制御信号を受けたAGVは、多軸ヘッド14を保持していない搬送台車42を走行させ、交換テーブル40の先端に到達させる。これにより、搬送台車42の天板52と、交換テーブル40とが互いに当接して対向する。この際、図5に示すように、支持盤74に設けられたガイドストッパ88a、88bがガイドピン38、38に対向する位置となる。
Of the six
制御回路は、この間、インデックス機構を構成するインデックスモータ20を付勢することにより、アーム22を間欠的に旋回させる。この旋回に追従し、多軸ヘッド14が懸吊レール24a、24bに沿って旋回する。図2に示すように、多軸ヘッド14に設置された被係止片32が、アーム22に設けられた係止部材34a、34bに挟まれているからである。
During this time, the control circuit urges the
この旋回の結果、交換すべき多軸ヘッド14が交換位置(交換位相)に割り出される。このことを認識した制御回路は、インデックスモータ20を滅勢することでアーム22を停止させる。
As a result of this turning, the
次に、AGVが、搬送台車42が交換テーブル40に到着したことを通知する信号を制御回路に送信する。この信号を受けた制御回路は、交換対象となる多軸ヘッド14が交換位相に割り出されていることを確認した上で、進退用モータ80を付勢する。これにより、前記ギアトレインを介してピニオン82が回転動作する。
Next, the AGV transmits a signal notifying that the
ピニオン82が第2ラック58に噛合しているため、ピニオン82が設けられた基盤62が工作機械10へ向かって前進動作を開始する。この際、側方スライダ60が第2案内レール56a、56bの摺動溝64に沿って摺動することにより、基盤62が第2案内レール56a、56bに案内される。
Since the
進退用モータ80の駆動作用下に基盤62がさらに前進動作すると、基盤62及び支持盤74が搬送台車42の天板52から交換テーブル40に移る。基盤62が一層前進動作すると、ピニオン82が第2ラック58から離脱するとともに第1ラック46に噛合する。以降、ピニオン82が第1ラック46に沿って前進することに伴い、基盤62が継続して工作機械10側に前進する。
When the base 62 further moves forward under the driving action of the advance /
基盤62がさらに前進すると、側方スライダ60は、第2案内レール56a、56bの摺動溝64から離脱して第1案内レール44a、44bの摺動溝43に係合する。従って、基盤62は、これ以降、第1案内レール44a、44bに案内される。
When the base 62 further advances, the
支持盤74は、基盤62と同期して工作機械10側に前進する。下方スライダ106及び上方スライダ110が連結された第1ブラケット68、第2ブラケット70が、基盤62の上端面に立設された昇降案内用ポスト66a、66bに冠着されているからである。支持盤74は、図3に示すように、多軸ヘッド14の下方側に位置するまで前進する。
The
このように、交換装置12の着脱機構54は、ラック・アンド・ピニオンによって搬送台車42及び交換テーブル40を移動する、いわゆる自走式のものとして構成されている。
As described above, the attachment /
交換装置12においては、支持盤74のガイドストッパ88a、88bが最前方に位置する(図5参照)。このため、支持盤74が多軸ヘッド14の下方側の所定位置まで前進すると、ガイドストッパ88a、88bがガイドピン38に当接する。
In the
ここで、例えば、多軸ヘッド14の交換位相への割り出しが正確に行われていない場合、図6に仮想線で示すように、ガイドストッパ88a、88bに形成されたV字溝89に対し、ガイドピン38が相対的に位置ズレを起こす。従って、V字溝89の幅方向寸法W1をガイドピン38の直径D1と同等に設定した場合、図7に示すように、ガイドピン38がガイドストッパ88a、88bの先端に当接してV字溝89に進入しない懸念がある。
Here, for example, when the
これに対し、本実施の形態では、V字溝89の幅方向寸法W1をガイドピン38の直径D1に比して大きく設定するようにしている。従って、図6に示すようにガイドピン38が位置ズレを起こした場合であっても、ガイドピン38がV字溝89に進入し、該V字溝89の側壁に沿って案内されて該V字溝89の後方端である底に到達する。
On the other hand, in this embodiment, the width direction dimension W1 of the V-shaped
このようにしてガイドピン38がV字溝89に進入し、且つ該V字溝89の底に到達する最中に、多軸ヘッド14が懸吊レール24a、24bに沿って若干摺動する。その結果、多軸ヘッド14の姿勢が矯正される。すなわち、本実施の形態によれば、多軸ヘッド14にガイドピン38を設けるとともに、該ガイドピン38の直径D1よりも大きく開口したV字溝89が形成されたガイドストッパ88a、88bを支持盤74に設けるようにしているので、多軸ヘッド14を、支持盤74に対して正確に位置合わせすることができる。
Thus, while the
以上のようにしてガイドストッパ88a、88bがガイドピン38、38に当接すると、支持盤74が堰止された状態となる。このため、該支持盤74が停止する。
As described above, when the
その一方で、進退用モータ80が継続して付勢されることにより、基盤62が前進動作を続行する。なお、この際には、下方スライダ106及び上方スライダ110が第3案内レール98a、98bの逆凹溝102、第4案内レール100a、100bの凹溝104を摺動する。このため、基盤62は、支持盤74が停止しているにも関わらず前進可能である。
On the other hand, the advancement /
同時に、図8に示すように、支持盤74に設けられた昇降用ローラ96がカム78の第1斜面76に沿って摺動するとともに、第1斜面76に案内されながら上昇する。その結果、支持盤74が基盤62から離間するように上昇する。第1斜面76の傾斜角度が大きいため、この時点では、昇降用ローラ96の移動距離を小さくしつつ、すなわち、比較的短時間で、支持盤74をある程度まで上昇させることができる。
At the same time, as shown in FIG. 8, the lifting
なお、この際には、図9に示すように、第1ブラケット68及び第2ブラケット70が昇降案内用ポスト66a、66bに案内されながら上昇する。このため、支持盤74の上昇が妨げられることはない。
At this time, as shown in FIG. 9, the
昇降用ローラ96がさらに摺動すると、図10に示すように、昇降用ローラ96が第1斜面76から第2斜面77に移る。第2斜面77の傾斜角度が小さいので、昇降用ローラ96が第2斜面77に沿って摺動するときには、第1斜面76を摺動しているときに比して昇降用ローラ96の移動距離が大きくなりはするものの、多軸ヘッド14を上昇させるために必要な力が低減する。従って、基盤62を前方又は後方に移動させるための進退機構、換言すれば、動力源である進退用モータ80として、発生する力が比較的小さい小型であるもの、このために消費電力が小さなものを採用することができる。これにより、省エネルギ化を図ることができる。
When the lifting
また、図8〜図10に示す一連の動作は、以下のように要約することができる。 The series of operations shown in FIGS. 8 to 10 can be summarized as follows.
基盤62を前方又は後方に移動させるための進退機構(動力源)である進退用モータ80が、例えば、発生する力が比較的小さい小型で消費電力が小さなものであっても、支持盤74が多軸ヘッド14に比して著しく軽量であるため、短時間で支持盤74をある程度まで上昇させることができる。
Even if the advancing / retreating
一方、図10に示す時点では、支持盤74と多軸ヘッド14の重量が合わさるためにかなりの重量物となる。しかしながら、進退用モータ80が上記のように発生する力が比較的小さい小型で消費電力が小さなものであっても、第1斜面76に比して第2斜面77の傾斜角度が小さいため、多軸ヘッド14を上昇させるために要する力が小さくなる。従って、進退用モータ80が上記したような発生する力が比較的小さい小型で消費電力が小さなものであっても、小電力で多軸ヘッド14を上昇させることが可能である。
On the other hand, at the time shown in FIG. 10, the weights of the
以上のような理由から、消費電力の小さな進退用モータ80で多軸ヘッド14が工作機械10から離脱する位置となるに至るまでに要する時間を短縮し得るとともに、そのエネルギを低減することができる。
For the above reasons, it is possible to reduce the time required for the
昇降用ローラ96が第2斜面77の頂部に到達する途中、換言すれば、基盤62が前進することに伴って支持盤74が上昇する途中で、係合突起部36が係合孔90に係合する。これにより、多軸ヘッド14が支持盤74に保持される。上記したように、多軸ヘッド14と支持盤74とが互いに対して正確に位置合わせされているため、係合孔90と係合突起部36との位置が合致している。従って、多軸ヘッド14を確実に支持盤74で保持することができる。
In the middle of the ascending / descending
基盤62がさらに前進することに伴って支持盤74が一層上昇し、昇降用ローラ96がさらに摺動して第2斜面77の頂部に到達すると、図10に示すように、これに追従して、支持盤74に保持された多軸ヘッド14も上昇する。その結果、フック部26a、26b(摺動ローラ28a、28b、30a、30b)が懸吊レール24a、24bから離脱する。換言すれば、多軸ヘッド14が懸吊レール24a、24bから取り外される。
As the
この際には、ロック機構が動作する。すなわち、前記シリンダのロッド86が伸張し、昇降用ローラ96と、カム78の第2斜面77との間に介在する。このロッド86が楔(ストッパ)として機能することにより、昇降用ローラ96が位置決めされる。すなわち、昇降用ローラ96が第2斜面77に沿って降下すること、ひいては多軸ヘッド14を保持した支持盤74が降下して多軸ヘッド14が懸吊レール24a、24bに再懸吊されることを防止することができる。
At this time, the lock mechanism operates. That is, the
次に、制御回路は、進退用モータ80を再付勢し且つその回転軸が逆向きに回転するように制御信号を発信する。これにより、ピニオン82が逆向きに回転し、交換テーブル40の第1ラック46に沿って相対的に後退する。その結果、基盤62が搬送台車42に向かって後退する。この際、支持盤74の昇降用ローラ96がロッド86によって押圧されるため、支持盤74は、多軸ヘッド14を保持し且つ上昇した位置にある状態で、基盤62と同期して後退する。
Next, the control circuit re-energizes the advancing / retreating
なお、一時停止用の位置センサ(図示せず)を設け、該位置センサによって着脱機構54が所定の位置に後退したことが検出されたとき、該着脱機構54を一時停止させるようにしてもよい。この一時停止の最中に、前記シリンダのロッド86を収縮させるとともに昇降用ローラ96を第2斜面77に沿って降下させ、支持盤74を降下させ、この状態で、着脱機構54の後退を再開すればよい。
A temporary stop position sensor (not shown) may be provided, and when the position sensor detects that the attachment /
交換装置12は、ピニオン82が第1ラック46から第2ラック58に移ることにより、交換テーブル40から搬送台車42に移る。その後、ピニオン82が第2ラック58の所定の位置まで後退したとき、制御回路は、進退用モータ80を滅勢させる制御信号を発信する。これにより、交換装置12が停止する。このようにして工作機械10から取り外された多軸ヘッド14は、必要に応じ、ストッカに搬送されて保管される。勿論、この際には、制御回路の制御作用下にAGVが駆動されるとともに、搬送台車42が交換テーブル40からストッカまで移動する。
The
工作機械10に取り付けるべき新たな多軸ヘッド14は、支持盤74に保持された状態で、搬送台車42によってストッカから交換テーブル40まで搬送される。なお、支持盤74は、上記に準拠して既に上昇している。
The
搬送台車42が交換テーブル40に対して近接し且つ対向すると、上記と同様に、制御回路の制御作用下に進退用モータ80が付勢される。これにより第2ラック58に噛合したピニオン82が回転動作を開始することに追従して、基盤62及び支持盤74が工作機械10側に向かって前進する。
When the
そして、図示しない位置センサによって基盤62が所定の位置に到達したことが検出されると、前記シリンダが付勢され、ロッド86が収縮する。これにより昇降用ローラ96がロッド86から解放され、カム78の第2斜面77及び第1斜面76に沿って降下する。その結果、支持盤74が基盤62に接近するように降下する。この際には、第1ブラケット68及び第2ブラケット70が昇降案内用ポスト66a、66bに案内されながら降下するとともに、下方スライダ106及び上方スライダ110が第3案内レール98a、98bの逆凹溝102、第4案内レール100a、100bの凹溝104を摺動する(図2、図4及び図9参照)。このため、支持盤74は、基盤62が停止しているにも関わらず前進可能である。
When the position sensor (not shown) detects that the
支持盤74が前進すると、ガイドストッパ88a、88bのV字溝89にガイドピン38が進入する。上記と同様に、ガイドピン38がV字溝89の底に到達することにより多軸ヘッド14の姿勢が矯正され、その結果、多軸ヘッド14が工作機械10に対して正確に位置合わせされる。また、ガイドストッパ88a、88bがガイドピン38、38に当接するので、該支持盤74のそれ以上の前進が阻止される。
When the
また、支持盤74が降下しているので、該支持盤74に保持された多軸ヘッド14も降下する。その結果、フック部26a、26b(摺動ローラ28a、28b、30a、30b)が懸吊レール24a、24bに装着され、多軸ヘッド14が懸吊レール24a、24bに懸吊される。さらに、多軸ヘッド14の上面中央に設置された被係止片32が、アーム22の先端に設けられた係止部材34a、34b間に係止される(図2参照)。
Further, since the
支持盤74がさらに降下することに伴って、係合突起部36が係合孔90から離脱する(図8参照)。これにより、多軸ヘッド14が支持盤74から解放される。以上により、多軸ヘッド14の交換が終了する。多軸ヘッド14が工作機械10に移されたため、交換装置12は、いわゆる空状態である。
As the
次に、制御回路は、進退用モータ80(図2参照)を再付勢し且つその回転軸が逆向きに回転するように制御信号を発信する。これにより、ピニオン82が逆向きに回転し、交換テーブル40の第1ラック46に沿って相対的に後退する。その結果、基盤62が搬送台車42に向かって後退する。下方スライダ106及び上方スライダ110が連結された第1ブラケット68、第2ブラケット70が、基盤62の上端面に立設された昇降案内用ポスト66a、66bに冠着されているので、この際、支持盤74が基盤62に同期して後退する。
Next, the control circuit re-energizes the advancing / retreating motor 80 (see FIG. 2) and transmits a control signal so that its rotating shaft rotates in the reverse direction. As a result, the
交換装置12は、第1ラック46から、搬送台車42の第2ラック58に移る。その後、ピニオン82が第2ラック58の所定の位置まで後退したとき、制御回路は、進退用モータ80を滅勢させる制御信号を発信する。これにより、交換装置12が停止する。
The
以上の交換作業を行う間、交換位相と反対側の加工位相に設定された多軸ヘッド14では、ワークWに対する加工が継続して行われる(図1参照)。すなわち、前記制御回路は、インデックス機構を回転制御して交換対象となる多軸ヘッド14を交換位相に割り出すとともに、加工を行うための多軸ヘッド14を加工位相に割り出す。換言すれば、加工に供する必要のある多軸ヘッド14と反対位相にある多軸ヘッド14を優先的に交換対象として選択する。これにより、交換作業中であってもワークWへの加工を継続することができるので、ワークWに対する加工効率、ひいてはシリンダブロックやシリンダヘッド、ミッションケース等の加工製品の生産効率が大幅に向上する。
During the above replacement work, the
以上のように、本実施の形態では、懸吊レール24a、24bによって懸吊支持された多軸ヘッド14を、インデックス機構によって所定の交換位相に割り出すことが可能なようにして工作機械10を構成するとともに、この交換位相に、搬送台車42を連結配置するようにしている。このように交換テーブル40を工作機械10側に設けたことにより、搬送台車42に搭載した交換装置12(着脱機構54)を工作機械10に対して容易に連結することができる。
As described above, in the present embodiment, the
しかも、交換装置12は、基盤62に設けられたカム78の第1斜面76及び第2斜面77に対し、支持盤74に設けられた昇降用ローラ96を摺動させるという簡素な構成により、多軸ヘッド14の交換、換言すれば、多軸ヘッド14の懸吊レール24a、24bに対する取り付け及び取り外しを行うことが可能である。すなわち、多軸ヘッド14の交換作業を、簡素な構成の交換装置12によって容易に実行することができる。このため、交換装置12の十分な簡素化、ひいては小型化及び軽量化を図ることができる。
In addition, the exchanging
また、本実施の形態では、ラック・アンド・ピニオンによって着脱機構54を搬送台車42から交換テーブル40に、又はその逆方向に移動(自走)させるようにしている。このため、駆動力が大きなシリンダ等を設ける必要がない。このことも、交換装置12の十分な簡素化、小型化及び軽量化に寄与する。
In the present embodiment, the attachment /
その上、支持盤74に設けられたガイドストッパ88a、88bが、多軸ヘッド14に設けられたガイドピン38の相対的な位置ズレを吸収することが可能であるので、多軸ヘッド14を、支持盤74に対して精度よく位置合わせすることができる。このため、多軸ヘッド14を支持盤74によって確実に保持し、多軸ヘッド14を支持盤74ごと上昇又は降下することが容易に可能となる。
In addition, since the
なお、本発明は、上記した実施の形態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において、種々の改変が可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、支持盤74にカムを設ける一方、基盤62に昇降用ローラ96を設けるようにしてもよい。以下、これを第2の実施形態として説明する。なお、図1〜図10に示す構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。ただし、カム、第1斜面及び第2斜面については、上述のカム78、第1斜面76及び第2斜面77との区別を容易にするべく、各々参照符号を120、122、124とする。
For example, the
図11は、第2の実施形態に係る工具ヘッド用交換装置の要部概略縦断面側面図である。上記したように、この場合、基盤62における支持盤74を臨む上端面に昇降用ローラ96が設けられるとともに、支持盤74における基盤62を臨む下端面にカム120が設けられる。
FIG. 11: is a principal part schematic longitudinal cross-section side view of the exchange apparatus for tool heads concerning 2nd Embodiment. As described above, in this case, the lifting
この場合、カム120の第1斜面122は後方に配設され、一方、第2斜面124は前方に配置される。すなわち、この場合、カム120の斜面は、前方から後方になるにつれて上昇するように設定される。
In this case, the
また、昇降用ローラ96は、当初、第1斜面122の近傍に配置される。従って、この場合も、昇降用ローラ96は、第1斜面122、第2斜面124の順序で摺動する。
The lifting
ここで、多軸ヘッド14の前面(加工を行う側の面)側には、工具18やスピンドル、該スピンドルを回転動作させるためのギアトレイン等が設けられる。従って、前面と背面とでは、前面の方が重量が大きい。このため、場合によっては、図11に示すように、懸吊レール24a、24bに支持された多軸ヘッド14が前傾姿勢となることがある。なお、図11においては、理解を容易にするために前傾した状態を誇張して示している。
Here, a
多軸ヘッド14が前傾姿勢のままであると、該多軸ヘッド14を上昇させても、摺動ローラ28a、28b又は摺動ローラ30a、30bが懸吊レール24a、24bに引っ掛かり、多軸ヘッド14を懸吊レール24a、24bから離脱させることが容易でなくなる懸念がある。
If the
しかしながら、第2の実施形態によれば、多軸ヘッド14が前傾姿勢となっていても、水平姿勢に変化させることができる。従って、多軸ヘッド14を懸吊レール24a、24bから離脱させることが容易である。
However, according to the second embodiment, even when the
この点につき説明すると、図1〜図10に示した実施の形態と同様に、進退用モータ80が付勢されることにより、基盤62が前進動作する。これに伴い、基盤62に設けられた昇降用ローラ96がカム120の第1斜面122に案内されながら摺動する。その結果、支持盤74が昇降用ローラ96によって下方から支承される。すなわち、支持盤74が持ち上げられる。この持ち上げにより、図12に示すように、多軸ヘッド14が水平姿勢となる。勿論、上記の実施の形態と同様に、第1斜面122の傾斜角度が大きいため、この時点では、昇降用ローラ96の移動距離を小さくしつつ、すなわち、短時間で支持盤74をある程度まで上昇させることができる。
Explaining this point, as in the embodiment shown in FIGS. 1 to 10, the base 62 moves forward by energizing the forward /
昇降用ローラ96が第1斜面122を摺動する最中、換言すれば、基盤62が前進することに伴って支持盤74が上昇する途中で、係合突起部36が係合孔90に係合する。これにより、多軸ヘッド14が支持盤74に保持される。
While the lifting
昇降用ローラ96がさらに摺動すると、図13に示すように、昇降用ローラ96が第1斜面122から第2斜面124に移る。第2斜面124の傾斜角度が小さいので、昇降用ローラ96が第2斜面124に沿って摺動するときには、第1斜面122を摺動しているときに比して昇降用ローラ96の移動距離が大きくなりはするものの、多軸ヘッド14を上昇させるために必要な力が低減する。従って、上記した実施の形態と同様に、基盤62を前方又は後方に移動させるための進退機構、換言すれば、動力源である進退用モータ80として、発生する力が比較的小さい小型であるもの、このために消費電力が小さなものを採用することができる。これにより、省エネルギ化を図ることができる。
When the elevating
基盤62がさらに前進することに伴って支持盤74が一層上昇し、昇降用ローラ96がさらに摺動して第2斜面122の頂部近傍に到達すると、図13に示すように、支持盤74に保持された多軸ヘッド14も上昇して、フック部26a、26b(摺動ローラ28a、28b、30a、30b)が懸吊レール24a、24bから離脱する。換言すれば、多軸ヘッド14が懸吊レール24a、24bから取り外される。この際には、上記と同様にロック機構が動作し、ロッド86がストッパとして機能することにより、昇降用ローラ96が位置決めされる。
As the
以上のように、第2の実施形態によれば、多軸ヘッド14が前傾姿勢となっていたとしても、懸吊レール24a、24bから離脱させることが容易である。
As described above, according to the second embodiment, even if the
図11〜図13に示す一連の動作は、以下のように要約することができる。 The series of operations shown in FIGS. 11 to 13 can be summarized as follows.
基盤62を前方又は後方に移動させるための進退機構(動力源)である進退用モータ80が、例えば、発生する力が比較的小さい小型で消費電力が小さなものであっても、支持盤74が多軸ヘッド14に比して著しく軽量であるため、短時間で支持盤74をある程度まで上昇させることができる。
Even if the advancing / retreating
一方、図13に示す時点では、支持盤74と多軸ヘッド14の重量が合算されるため、かなりの重量物となる。しかしながら、進退用モータ80が上記のように発生する力が比較的小さい小型で消費電力が小さなものであっても、第1斜面122に比して第2斜面124の傾斜角度が小さいため、多軸ヘッド14を上昇させるために要する力が小さくなる。従って、進退用モータ80が上記したような発生する力が比較的小さい小型で消費電力が小さなものであっても、小電力で多軸ヘッド14を上昇させることが可能である。
On the other hand, at the time shown in FIG. 13, the weights of the
以上のような理由から、消費電力の小さな進退用モータ80で多軸ヘッド14が工作機械10から離脱する位置となるに至るまでに要する時間を短縮し得るとともに、そのエネルギを低減することができる。
For the above reasons, it is possible to reduce the time required for the
なお、上記した2つの実施の形態のいずれにおいても、斜面が1つのみであるカムを採用するようにしてもよい。又は、昇降用ローラ96に代替して第2のカムを設け、この第2のカムの斜面を、前記カム78、120の第1斜面76、122、第2斜面77、124に沿って摺動させるようにしてもよい。
In either of the two embodiments described above, a cam having only one slope may be employed. Alternatively, a second cam is provided in place of the elevating
また、進退機構は、ピニオン82、第1ラック46及び第2ラック58からなるラック・アンド・ピニオンに限定されるものではなく、例えば、ボールねじ等であってもよい。
Further, the advance / retreat mechanism is not limited to the rack and pinion composed of the
さらに、係合穴を第1係合部として多軸ヘッド14に形成するとともに、係合突起部36を第2係合部として支持盤74に形成するようにしてもよい。
Furthermore, the engagement hole may be formed in the
さらにまた、ガイドストッパ88a、88bを多軸ヘッド14に設けるとともに、ガイドピン38を支持盤74の先端に設けるようにしてもよい。この場合においても、ガイドストッパ88a、88bのV字溝89の開口の幅方向寸法をガイドピン38の直径に比して大きく設定すればよい。
Furthermore, the
そして、昇降用ローラ96等の摺動部材を位置決めするためのロック機構は、例えば、基盤62又は支持盤74の一方に係合穴を形成するとともに、支持盤74又は基盤62の残余の一方に、前記係合穴に対して進退自在なピンを設けることで構成するようにしてもよいし、その他の機構であってもよい。また、ロック機構を設けることは特に必須ではない。
For example, the locking mechanism for positioning the sliding member such as the lifting
いずれにおいても、交換装置12は、交換テーブル40に設けるようにしてもよい。すなわち、搬送台車42は必須ではない。この場合、例えば、ストッカに保管された多軸ヘッド14をロボットで把持して交換装置12に載置するようにすればよい。
In any case, the
10…工作機械 12…工具ヘッド用交換装置
14…多軸ヘッド 18…工具
20…インデックスモータ 22…アーム
24a、24b…懸吊レール 26a、26b…フック部
36…係合突起部 38…ガイドピン
40…交換テーブル 42…搬送台車
44a、44b…第1案内レール 46…第1ラック
54…着脱機構 56a、56b…第2案内レール
58…第2ラック 60…側方スライダ
66a、66b…昇降案内用ポスト 68…第1ブラケット
70…第2ブラケット 74…支持盤
76、77、122、124…斜面 78、120…カム
80…進退用モータ 82…ピニオン
86…ロッド 88a、88b…ガイドストッパ
89…V字溝 90…係合孔
96…昇降用ローラ 98a、98b…第3案内レール
100a、100b…第4案内レール 106…下方スライダ
110…上方スライダ W…ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記着脱機構は、前記工作機械に対して接近又は離間する方向に前進又は後退する基盤と、
前記基盤を前進又は後退させるための進退機構と、
前記基盤の上方に配置され、前記工作機械に対して接近又は離間する方向に前進又は後退する支持盤と、
前記基盤又は前記支持盤の一方に設けられて斜面が形成されたカムと、
前記支持盤又は前記基盤の残余の一方に設けられて前記カムの前記斜面で摺動する摺動部材と、
を備え、
前記支持盤は、前記カムの前記斜面に沿って前記摺動部材が摺動することで上昇又は降下することを特徴とする工具ヘッド用交換装置。 A tool head changer comprising an attachment / detachment mechanism for attaching / detaching a multi-axis head provided with a plurality of tools to / from a machine tool,
The attachment / detachment mechanism includes a base that moves forward or backward in a direction approaching or separating from the machine tool;
An advancing / retracting mechanism for moving the base forward or backward,
A support plate disposed above the base and moving forward or backward in a direction approaching or separating from the machine tool;
A cam provided on one of the base or the support plate and having a slope;
A sliding member that is provided on one of the support plate or the rest of the base and slides on the slope of the cam;
With
The tool support changing apparatus according to claim 1, wherein the support plate is raised or lowered by sliding the sliding member along the inclined surface of the cam.
前記着脱機構は、前記工作機械に対して接近又は離間する方向に前進又は後退する基盤と、
前記基盤を前進又は後退させるための進退機構と、
前記基盤の上方に配置され、前記工作機械に対して接近又は離間する方向に前進又は後退する支持盤と、
前記支持盤に設けられて斜面が形成されたカムと、
前記基盤に設けられて前記カムの前記斜面で摺動する摺動部材と、
を備え、
前記支持盤は、前記カムの前記斜面に沿って前記摺動部材が摺動することで上昇又は降下することを特徴とする工具ヘッド用交換装置。 A tool head changer comprising an attachment / detachment mechanism for attaching / detaching a multi-axis head provided with a plurality of tools to / from a machine tool,
The attachment / detachment mechanism includes a base that moves forward or backward in a direction approaching or separating from the machine tool;
An advancing / retracting mechanism for moving the base forward or backward,
A support plate disposed above the base and moving forward or backward in a direction approaching or separating from the machine tool;
A cam provided on the support plate and having an inclined surface;
A sliding member provided on the base and sliding on the slope of the cam;
With
The tool support changing apparatus according to claim 1, wherein the support plate is raised or lowered by sliding the sliding member along the inclined surface of the cam.
前記着脱機構は、前記搬送台車から前記交換テーブルに、又はその逆に移動することを特徴とする工具ヘッド用交換装置。 The exchange apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a transport carriage capable of transporting the multi-axis head, and an exchange table provided in the machine tool,
The attachment / detachment mechanism for a tool head, wherein the attachment / detachment mechanism moves from the transport carriage to the exchange table or vice versa.
前記ピニオン及び前記回転付勢手段が前記基盤に設けられるとともに、ラックが前記搬送台車及び前記交換テーブルの双方に設けられることを特徴とする工具ヘッド用交換装置。 9. The exchange apparatus according to claim 8, wherein the advance / retreat mechanism includes a rack and pinion, and a rotation biasing means for rotating the pinion.
The tool head changer characterized in that the pinion and the rotation urging means are provided on the base, and a rack is provided on both the transport carriage and the exchange table.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012102304A JP5844684B2 (en) | 2011-05-19 | 2012-04-27 | Tool head changer |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011112094 | 2011-05-19 | ||
JP2011112094 | 2011-05-19 | ||
JP2012102304A JP5844684B2 (en) | 2011-05-19 | 2012-04-27 | Tool head changer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012254520A JP2012254520A (en) | 2012-12-27 |
JP5844684B2 true JP5844684B2 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=47526586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012102304A Expired - Fee Related JP5844684B2 (en) | 2011-05-19 | 2012-04-27 | Tool head changer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5844684B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106825668A (en) * | 2016-12-29 | 2017-06-13 | 天津市金万方钢结构有限公司 | Steel construction punch device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107341921A (en) * | 2016-08-19 | 2017-11-10 | 河南省华仙网络科技有限公司 | A kind of fat lowering or hoisting gear |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5981007A (en) * | 1982-11-02 | 1984-05-10 | Honda Motor Co Ltd | Gang head exchanging type machine tool |
JPS6331852Y2 (en) * | 1987-02-26 | 1988-08-25 | ||
JP3642069B2 (en) * | 1994-03-09 | 2005-04-27 | 豊田工機株式会社 | Automatic tool changer |
-
2012
- 2012-04-27 JP JP2012102304A patent/JP5844684B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106825668A (en) * | 2016-12-29 | 2017-06-13 | 天津市金万方钢结构有限公司 | Steel construction punch device |
CN106825668B (en) * | 2016-12-29 | 2019-01-04 | 山东宝利源建设有限公司 | Steel construction punch device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012254520A (en) | 2012-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7485082B2 (en) | Tool changer and machine tool equipped with the tool changer | |
US8672820B2 (en) | Tool stocker, machine tool system, and tool damage detecting apparatus | |
CN105728784B (en) | A kind of automatic counterbore machine of key tooth flower | |
JP4972120B2 (en) | Automatic tool storage mechanism | |
JP5667254B1 (en) | Automatic tool storage mechanism | |
JP5844684B2 (en) | Tool head changer | |
JP5346694B2 (en) | Machine Tools | |
KR102057727B1 (en) | Machining center with multi-spindle | |
JP5843452B2 (en) | Robot and workpiece machining system | |
JP5728294B2 (en) | Multi-axis head transport device | |
JP3642069B2 (en) | Automatic tool changer | |
JP2005230945A (en) | Device for simultaneously machining deep hole and outer periphery for long workpiece | |
JP2005059043A (en) | Positioning device and carrying pallet | |
JP4133960B2 (en) | Piston ring assembly device | |
JP4857222B2 (en) | Sub-pallet transfer device | |
JP4416120B2 (en) | Swing pallet changer | |
JP2021070103A (en) | Tool replacement mechanism and machine tool | |
JP5198545B2 (en) | Exchange device | |
JP5283683B2 (en) | Machine Tools | |
CN217106889U (en) | Automatic rod replacing device | |
JP4343919B2 (en) | Machining center | |
CN219543006U (en) | Selenium drum cylinder assembly equipment | |
JPH04201147A (en) | Automatic tool change mechanism for machine tool | |
JP4834056B2 (en) | Tool stocker | |
JP2012115934A (en) | Machining line system and machining method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150929 |
|
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: 20151027 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5844684 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |