JPH01146634A

JPH01146634A - 自動工具交換装置

Info

Publication number: JPH01146634A
Application number: JP30375387A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Sugano; 菅野　成行; Hiroshi Baba; 比路志馬場; Yasuo Saito; 斉藤　保夫
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1987-12-01
Publication date: 1989-06-08
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JP2626723B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は例えばマシニングセンタ等の工作機械に装着
される工具を自動的に交換する自動工具交換装置の改良
に関する。

（従来の技術）一般に、例えばマシニングセンタ、或いは自動旋盤等の
工作機械には第４図に示すように工作機械本体１のタレ
ットまたは刃物台等の工具保持部２とは別の位置に固定
式の工具収納マガジン３が配設され、工作機械本体１の
工具保持部２に装着されている工具４と工具収納マガジ
ン３内に収納されている各工具５・・・のうちの所定の
工具５とを〒具交換アーム６、或いはロボット等によっ
て自動的に交換する自動工具交換装置を備えたものが知
られでいる。この場合、工具交換アーム６には工具４．
５を把持する工具把持部７が設けられているとともに、
この工具把持部７を昇降駆動す菰昇降駆動機構８、工具
把持部７を横方向に往復動作させる横移動機構９等の搬
送機構が設けられている。そして、昇降駆動機構８およ
び横移動磯ｌＩ４９の駆動にともない工具交換アーム６
の工具把持部７を工作機械本体１の工具保持部２と対応
する位置から工具収納マガジン３と対応する位置まで移
動操作して工具収納マガジン３の所定の工具５を工具保
持部２側に装着する工具ｉ着動作を行なうとともに、工
具保持部２′１１から工具４を取外して工具収納マガジ
ン３側に収納する工具戻し動作を行なうようになってい
る。

しかしながら、上記従来構成のものにあっては工作機械
本体１に固定式の工具収納マガジン３を設けていたので
、工具交換時には交換工具４，５を工具保持部２と工具
収納マガジン３との間の比較的長い距離を移動させなけ
ればならない問題があった。そのため、工具交換作業に
時間がかかり易く、工作機械本体１の加工能率の向上を
図るうえで問題があった。さらに、工具交換時に工具交
換アーム６を工具保持部２と工具収納マガジン３との間
の比較的長い距離を移動させる搬送機構が必要になるの
で、自動工具交換装置全体が大形化する問題があった。

そのため、例えば小形の自動旋盤等のような小形の工作
機械には上記構成の自動工具交換装置を装着することが
できない問題があった。

（発明が解決しようとする問題点）従来構成のものにあっては工具交換時には交換工具４．
５を工具保持部２と固定式の工具収納マガジン３との間
の比較的長い距離を移動させなければならないので、工
具交換作業に時間がかかり易く、工作機械本体１の加工
能率の向上を図るうえで問題があるとともに、工具交換
時に工具交換アーム６を工具保持部２と工具収納マガジ
ン３との間の比較的長い距離を移動させる搬送機構が必
要になるので、自動工具交換装置全体が大形化する問題
があり、小形の工作機械には自動工具交換装置を装着す
ることができない問題があった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、工具交
換時の交換工具の移動量を低減して工具交換作業の作業
能率の向上を図ることができるとともに、装置全体の小
形化を図ることかできる自動工具交換装置を提供するこ
とを目的とするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段と作用）この発明は工具
交換アームの本体内に工具収納マガジンを一体的に′Ｊ
Ａ着することにより、工具交換時の交換工具の移動量を
低減して工具交換作業の作業能率の向上を図るとともに
、装置全体の小形化を図るようにしたものである。

（実施例）以下、この発明の一実施例を第１図を参照して説明する
。第１図は第４図に示すようなマシニングセンタ、或い
は自動旋盤等の工作機械本体１に装着される自動工具交
換装置の要部の概略構成を示すもので、１１は工具交換
アームの本体である。この工具交換アーム本体１１は工
作機械本体１のタレットまたは刃物台等の工具保持部２
の上方位置に配設されている。この場合、工具交換アー
ム本体１１は工作機械本体１側に回動軸１２を介して回
動可能に取付けられている。そして、この工具交換アー
ム本体１１は適宜のアーム旋回機構によって工具交換作
業位置から適宜の待機位置まで回動軸１２を中心に回動
操作されるようになっている。

また、この工具交換アーム本体１１には工具収納マガジ
ン１３が一体的に装着されている。この工具収納マガジ
ン１３には工具１４を収納する多数の工具収納部１５・
・・が無端ベルト状に並設されている。そして、この工
具収納マガジン１３の工具収納部１５・・・は工具交換
アーム本体１１内に装着された図示しないマガジン駆動
機構によって正逆方向に回転駆動されるようになってい
る。

さらに、工具交換アーム本体１１には下方向に延出可能
な操作アーム１６が装着されている。この操作アーム１
６は図示しない適宜の操作アーム駆ｅ　Ｉ！構によって
工具交換アーム本体１１の下方向に向けて延出された延
出位置から工具交換アーム本体１１内側に収容された収
容位置まで駆動されるようになっているとともに、延出
位置と収容位置との間の中立位置で停止可能になってい
る。

さらに、この操作アーム１６の下端部にはグリッパ（工
具把持具）１７が配設されている。このグリッパ１７の
両端部には工具１４を把持する一対の挟持片１７ａ、１
７ｂがそれぞれ設けられている。また、このグリッパ１
７は操作アーム１６に装着されたグリッパ駆動機構１８
によって支軸１９を中心に回転自在に支持されている。

次に、上記構成の作用について説明する。まず、工作機
械本体１の工具保持部２に装着されている旧工具４と工
具収納マガジン１３内の各工具収納部１５・・・内の所
定の工具１４とを交換する工具交−換作業時には工具交
換アーム本体１１をアーム旋回機構によって適宜の待機
位置から工具交換作業位置まで回動軸１２を中心に回動
操作させる。次に、工具交換アーム本体１１の工具収納
マガジン１３内の工具収納部１５・・・をマガジン駆動
機構によって正転方向、或いは逆転方向に回転駆動させ
、各工具収納部１５・・・内に収納されている多数の工
具１４・・・のうちの所定の工具１４を工具交換アーム
本体１１の最下部の工具取出し位置にセットさせる。こ
の状態でグリッパ１７の上端側の挟持片１７ａ、１７ｂ
によって工具交換アーム本体１１の最下部にセットされ
た新工具１４を挟持させる。

そして、グリッパ１７によって工具１４を挟持させたの
ち、操作アーム駆動機構によって操作アーム１６を下降
させて新工具１４を工具収納マガジン１３内から抜取る
。続いて、操作アーム駆動機構によって操作アーム１６
を工具交換アーム本体１１の下方向の延出位置まで下降
させ、グリッパ１７の下端側の挟持片１７ａ、１７ｂに
よって工作機械本体１の工具保持部２に装着されている
旧工具４を挟持させる。さらに、旧工具４をグリッパ１
７の下端側の挟持片１７ａ、１７ｂによって挟持させた
状態で操作アーム駆動機構によって操作アーム１６を中
立位置まで上昇させ、旧工具４を工作機械本体１の工具
保持部２から抜取る。そして、中立位置でグリッパ１７
をグリッパ駆動機４ｉ１８によって１８０°回転操作さ
せてこのグリッパ１７の下側に新工具１４、上側に旧工
具４をそれぞれ配置させる。この状態で再び操作アーム
１６を延出位置まで下降させ、新工具１４を工作機械本
体１の工具保持部２に装着させる。さらに、新工具１４
を工作機械本体１の工具保持部２に装置させたのち、操
作アーム駆動機構によって操作アーム１６を上昇させ、
工具交換アーム本体１１内の収容位置まで移動させて旧
工具４を工具交換アーム本体１１の最下部の工具収納部
１５内に収納させる。そして、この工具交換作業の終了
後、工具交換アーム本体１１をアーム旋回機構によって
工具交換作業位置から適宜の待機位置まで回動軸１２を
中心に回動操作させ、この待機位置で待機させる。

そこで、上記構成のものにあっては工具交換アーム本体
１１内に工具収納マガジン１３を一体的に装着したので
、工作機械本体１の工具保持部２に装着されている旧工
具４と工具収納マガジン１３内の各工具収納部１５・・
・内の所定の工具１４とを交換する工具交換時の交換工
具４．１４の移動量を従来に比べて大幅に低減すること
ができ、従来に比べて工具交換作業の作業能率の向上を
図ることができる。さらに、従来のように工具交換時に
工具交換アーム６を工具保持部２と固定式の工具収納マ
ガジン３との間の比較的長い距離を移動させる搬送機構
を不要にすることができるので、自動工具交換装置全体
の小形化を図ることができ、従来自動工具交換装置の装
着が困難であった小形の工作機械であっても容易に装着
することができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、第２図に示す第２の実施例のように複数の工
具２１・・・を収納する縦溝２２が横方向に複数段並設
された工具収納マガジン２３を工具交換アーム本体１１
に一体的に装着する構成にしてもよい。この場合、工具
交換アーム本体１１には工具収納マガジン２３を横方向
に移動操作する駆動機構を設け、工具収納マガジン２３
の工具取出し位置に各縦溝２２内の工具２１・・・をそ
れぞれセットできるようになっている。

また、第３図に示す第３の実施例のように５角柱状の回
転ドラム３１を設け、この回転ドラム３１の各側面に複
数の工具３２・・・を収納する縦溝３３をそれぞれ配設
させた５角柱状の工具収納マガジン３４を工具交換アー
ム本体１１に一体的に装着する構成にしてもよい。この
場合、回転ドラム３１の回転にともない５角柱状の各側
面の縦溝３３をそれぞれ工具収納マガジン３４の工具取
出し位置にセットできるようになっている。

さらに、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施できることは勿論である。

［発明の効果］この発明によれば工具交換アームの本体内に工具収納マ
ガジンを一体的に装着したので、工具交換時の交換工具
の移動量を低減して工具交換作業の作業能率の向上を図
るとともに、装置全体の小形化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す要部の斜視図、
第２図はこの発明の第２の実施例を示す要部の斜視図、
第３図はこの発明の第３の実施例を示す要部の斜視図、
第４図は従来例を示す斜視図である。１・・・工作機械本体、２・・・工具保持部、１１・・
・工具交換アーム本体、１３．２３．３４・・・工具収
納マガジン、１４．２１．３２・・・工具。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第３図

Claims

【特許請求の範囲】

工具を収納する収納マガジン内に収納されている工具と
工作機械本体の加工部の工具保持部に取付けられている
加工用工具とを工具交換アームによつて自動的に交換す
る自動工具交換装置において、前記工具交換アームの本
体内に前記工具収納マガジンを一体的に装着したことを
特徴とする自動工具交換装置。