JPH01199717A - Tool changing device for broaching machine - Google Patents

Tool changing device for broaching machine

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JPH01199717A
JPH01199717A JP2102888A JP2102888A JPH01199717A JP H01199717 A JPH01199717 A JP H01199717A JP 2102888 A JP2102888 A JP 2102888A JP 2102888 A JP2102888 A JP 2102888A JP H01199717 A JPH01199717 A JP H01199717A
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JP
Japan
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tool
broaching
stand
broach
broaching machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP2102888A
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Japanese (ja)
Inventor
Araato Kurausu
クラウス アラート
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Nippei Toyama Corp
Original Assignee
Nippei Toyama Corp
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Publication date
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  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve a preparation changing operation property by providing a tool magazine which can house a plurality of broaching tools in an inclined condition for a broaching machine and automatically carrying out the change of tools between the tool magazine and the broaching machine via a manipulator. CONSTITUTION:A tool magazine 3 which has a plurality of tool housing portions 54 each of which inclinedly houses a plurality of broaching tools 2 and which can index each tool housing portion 54 to each changing position is provided on the side of a broaching machine 1. A guide way 4 horizontally connects the upper portion of the broaching machine 1 and the upper portion of the tool magazine 3. A manipulator 5 for mountably/removably holding the broaching tools 2 is provided movably along the guide way 4. The delivery of the broaching tools 2 to the tool stand of the broaching machine 1 and the tool housing portion 54 in the changing position of the tool magazine 3 is carried out by means of the manipulator 5 to change the broaching tools 2 between the broaching machine 1 and the tool magazine 3.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えばエンジン用クランクシャフトにおける
ジャーナル部およびビン部等の軸物加工に適した新規な
旋削加工用のブローチ盤において、このブローチ盤への
ブローチ工具の取替えを容易になせるブローチ盤におけ
る工具交換装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a new turning broaching machine suitable for machining shaft parts such as journal parts and bottle parts in engine crankshafts. This invention relates to a tool changing device for a broaching machine that allows easy replacement of broaching tools.

(従来技術およびその問題点) エンジン用クランクシャフトWは、例えば第10図に示
すように複数箇所のジャーナル部J1、J2、J3、J
4、J5およびこれらと偏心した複数箇所のビン部P1
、P2、P3、P4を有している。この種のクランクシ
ャフトWは、例えば予めジャーナル部やビン部に同図1
点鎖線で示すような余肉を残した形状に形打鍛造成形成
は鋳造した後に、同図実線で示す形状の製品に切削加工
される。
(Prior art and its problems) An engine crankshaft W has a plurality of journal parts J1, J2, J3, and J as shown in FIG. 10, for example.
4. J5 and the bottle parts P1 at multiple locations eccentric to these
, P2, P3, and P4. This type of crankshaft W is, for example, pre-installed in the journal part or bottle part as shown in the figure 1.
After die-forging is cast into a shape with excess thickness as shown by the dotted chain line, it is cut into a product with the shape shown by the solid line in the figure.

そして、この種の切削加工には、従来では、クランクシ
ャフト旋盤やクランクシャフトフライスIM(一般にと
ンミラーと呼ばれる)が用いられている。しかし、工具
に対する衝撃や発熱が非常に大きいために工具寿命や加
工精度が低く、また加工時間が長くかかり、さらにワー
ク交換や工具交換等の段取り替え作業性が悪い等数々の
問題点を有していた。
Conventionally, a crankshaft lathe or a crankshaft milling cutter IM (generally called a miller) has been used for this type of cutting. However, since the impact and heat generated on the tool are extremely large, the tool life and machining accuracy are low, the machining time is long, and there are many problems such as poor workability during setup changes such as workpiece and tool changes. was.

(問題点を解決するための手段) このような従来加工法の数々の問題点を解決するために
、本出願人は、先に特願昭61−87835号等で旋削
ブローチ加工という全く新規な加工方法を提案している
(Means for Solving the Problems) In order to solve the many problems of conventional machining methods, the present applicant previously proposed a completely new technique called turning broach machining in Japanese Patent Application No. 61-87835. We are proposing a processing method.

これは、同期回転駆動される一対の主軸装置によってワ
ークを高速回転させながら、ブローチ工具をワークの回
転軸線に対し直交する方向に直線送り移動させることに
より、荒切削から仕上げ切削までを一挙に行えるように
したものである。
This allows the workpiece to be rotated at high speed by a pair of spindles that are synchronously driven, and the broach tool is moved linearly in a direction perpendicular to the rotational axis of the workpiece, allowing for rough cutting to finish cutting all at once. This is how it was done.

この加工方法によれば、従来の旋盤やフライス盤による
加工に比べ、切削がスムーズで工具への衝撃も少なく、
工具寿命を長らえることができ、また複雑な切削運動機
構が要らず安価であり、ブローチ工具の直線切削送り動
作で荒切削から仕上げ切削まで一挙に加工でき加工時間
を大幅に短縮できるとともに、工具交換やワーク交換な
どの段をり替え作業なども容易にでき、かつ加工精度を
向上できるものである。
According to this machining method, cutting is smoother and there is less impact on the tool compared to machining using conventional lathes and milling machines.
The tool life can be extended, and it is inexpensive because it does not require a complicated cutting motion mechanism.The linear cutting feed motion of the broach tool allows machining from rough cutting to finishing cutting to be performed at once, greatly reducing machining time. It is possible to easily perform stage change operations such as replacement and workpiece replacement, and it is possible to improve machining accuracy.

そして、例えば第10図のようなりランクシャフトWを
切削加工するには、少なくとも全ジャーナル部J1〜J
5切削用のブローチ工具、ビン部P1、P4切削用のブ
ローチ工具およびビン部P2、P3切削用のブローチ工
具等の少なくとも3種類のブローチ工具を順次ブローチ
盤に付は替え、かつワークチャック部等の段取替えを行
うことにより、ジャーナル部およびビン部の全加工を一
台の機械で完了させることが可能となる。
For example, in order to cut the rank shaft W as shown in FIG. 10, at least all the journal parts J1 to J
At least three types of broach tools, such as a broach tool for cutting 5, a broach tool for cutting the bottle parts P1 and P4, and a broach tool for cutting the bottle parts P2 and P3, are sequentially replaced on the broach machine, and the workpiece chuck part, etc. By changing the setup, it is possible to complete all machining of the journal part and the bottle part with one machine.

また、工具摩耗や欠損が起きた場合などには、ブローチ
盤から速かにブローチ工具を取外し新たなブローチ工具
と交換したり或は工具補修することも可能であるため、
このような工具の搬出搬入動作および工具台へのチャッ
ク、アンチャック動作を円滑かつ確実に行わせるために
も、工具交換の自動化が強く要請されている。
In addition, in the event of tool wear or damage, it is possible to quickly remove the broach tool from the broach machine and replace it with a new broach tool, or repair the tool.
There is a strong demand for automation of tool exchange in order to smoothly and reliably carry out such operations of carrying in and out of tools and chucking and unchucking them to the tool stand.

そこで、本発明は、このようなブローチ盤に対し、複数
のブローチ工具を傾斜したまま収納できる工具マガジン
を設け、工具マガジンとブローチ盤との間でマニプレー
タを介して工具の交換を自動的に行なわせることにより
、1台の機械で切削加工の全工程を連続して行うことが
でき、さらに工具補修作業等も工具マガジン位置で安全
かつ容易に行うことができるようにしたものである。
Therefore, the present invention provides such a broaching machine with a tool magazine that can store a plurality of broaching tools at an angle, and automatically exchanges tools between the tool magazine and the broaching machine via a manipulator. By doing so, all cutting processes can be performed continuously with one machine, and tool repair work can also be performed safely and easily at the tool magazine location.

すなわち、本発明は、傾斜案内面に沿って傾斜方向に直
線移動自在に設けた工具台にブローチ工具を着脱自在に
取付け、一対の同期回転駆動される主軸装置によって軸
物ワークを高速回転させながら上記工具台を直線送り移
動させることにより、ワーク周面の加工を行うブローチ
盤に対し、上記工具台上のブローチ工具を他のブローチ
工具ど交換する装置において、複数のブローチ工具をそ
れぞれ傾斜状に収納する複数の工具収納部を有し各工具
収納部をそれぞれ交換位置に割出し可能な工具マガジン
を上記ブローチ盤の側方位置に配設し、上記ブローチ盤
の上方と工具マガジンの上方とを水平に結ぶガイドウェ
イを設け、ブローチ工具を着脱自在に把持するマニプレ
ータを上記ガイドウェイに沿って移動自在に設け、この
マニプレータによってブローチ盤の工具台および工具マ
ガジンの交換位置における工具収納部に対しブローチ工
具の受渡しを行い、ブローチ盤と工具マガジンとの間で
ブローチ工具を交換するように構成したものである。
That is, in the present invention, a broach tool is removably attached to a tool stand provided so as to be linearly movable in an inclined direction along an inclined guide surface, and a shaft workpiece is rotated at high speed by a pair of spindle devices driven to rotate synchronously. A device that replaces the broach tool on the tool stand with another broach tool for a broach machine that processes the peripheral surface of a workpiece by moving the tool stand in a straight line, and stores multiple broach tools in an inclined manner. A tool magazine, which has a plurality of tool storage parts and can index each tool storage part to a replacement position, is arranged at a side position of the broaching machine, and the upper part of the broaching machine and the upper part of the tool magazine are horizontally aligned. A manipulator for removably gripping the broaching tool is provided so as to be movable along the guideway, and the manipulator allows the broaching tool to be connected to the tool storage section at the tool stand and tool magazine exchange position of the broaching machine. The broaching tool is exchanged between the broaching machine and the tool magazine.

(実施例の構成) 第1図は本発明の装置の一実施例を示す正面図、第2図
はブローチ盤の第1図へ方向がらみた図、第3図はブロ
ーチ盤の工具台へのブローチ工具の取付は状態を示す第
2図中B方向がらみたブローチ刃部分を省略した図、第
4図は同上第3図中C−C矢視断面図、第5図は同上第
3図中り方向がらみた図、第6図はマニプレータのブロ
ーチ盤側での工具把持状態を示す側面図、第7図は第6
図の要部拡大図、第8図はマニプレータの工具マガジン
側での工具把持状態を示す側面図1、第9図はマニプレ
ータ駆動部を示す第1図中E−E矢視断面図、第10図
は軸物ワークとしてのクランクシャフトを示す正面図で
ある。
(Configuration of the embodiment) Fig. 1 is a front view showing an embodiment of the apparatus of the present invention, Fig. 2 is a view of the broaching machine as seen from Fig. 1, and Fig. 3 is a view of the broaching machine on the tool stand. The installation of the broach tool is shown in Figure 2, with the broach blade part omitted as seen in the B direction, Figure 4 is a sectional view taken along the line C-C in Figure 3 of the same above, and Figure 5 is a cross-sectional view of the same in Figure 3 of the same. 6 is a side view showing the tool gripping state on the broaching machine side of the manipulator, and FIG.
8 is a side view showing the tool gripping state on the tool magazine side of the manipulator, FIG. 9 is a sectional view taken along the line E-E in FIG. 1 showing the manipulator drive section, and FIG. The figure is a front view showing a crankshaft as a shaft workpiece.

まず、第1図において、本発明装置は、軸物ワークとし
ての例えば第10図で示すようなりランクシャフトWを
旋削加工する1台または2台のブローチ!!11と、そ
の側方に配設した複数のブローチ工具2を収納可能な工
具マガジン3と、これらのブローチ盤1と工具マガジン
3との上方を水平に結ぶガイドウェイ4と、ブローチ工
具2を着脱自在に把持して上記ガイドウェイ4に沿って
移動自在に設けたマニプレータ5とで構成されている。
First, in FIG. 1, the present invention apparatus is equipped with one or two broaches for turning a rank shaft W as a shaft workpiece, for example, as shown in FIG. 10! ! 11, a tool magazine 3 that can store a plurality of broaching tools 2 arranged on the side thereof, a guideway 4 that horizontally connects the upper parts of the broaching machine 1 and the tool magazine 3, and a guideway 4 for attaching and detaching the broaching tools 2. The manipulator 5 is provided so as to be freely graspable and movable along the guideway 4.

そして、このマニプレータ5は例えばサーボモータ制御
や種々のコントローラによってガイドウェイ4に沿って
移動送りされかつ把持部の昇降動を伴ってブローチ工具
2をブローチ盤1から工具マガジン3へ、工具マガジン
3がらブローチ盤1へ自動的に受渡し動作するようにな
っている。
The manipulator 5 is moved and fed along the guideway 4 by, for example, servo motor control or various controllers, and moves the broaching tool 2 from the broaching machine 1 to the tool magazine 3 and from the tool magazine 3 by moving the gripping part up and down. The delivery operation to the broaching machine 1 is automatically performed.

ブローチaiは、第1図および第2図で示すように、基
台6と左右一対の支持台7.8と中央傾斜部9とからな
る機枠10、上記支持h7.8に配設された一対の主軸
装置11.12、この各主軸装@11.12にそれぞれ
対応する一対の回転駆動装置13.14、上記基台6上
の中央傾斜部9に固設された傾斜案内台15、この案内
台15上の傾斜案内面15aに沿って傾斜方向に直線移
動自在に設けられた工具台16、この工具台16を往復
直線送り駆動する送り駆動装置17および上記工具台1
6上に取付けられるブローチ工具2により構成されてい
る。
As shown in FIGS. 1 and 2, the broach ai is disposed on a machine frame 10 consisting of a base 6, a pair of left and right support stands 7.8, and a central inclined portion 9, and on the support h7.8. A pair of spindle devices 11.12, a pair of rotary drive devices 13.14 corresponding to each of the spindle devices @11.12, an inclined guide stand 15 fixed to the central inclined portion 9 on the base 6, A tool stand 16 provided so as to be linearly movable in an inclined direction along an inclined guide surface 15a on the guide stand 15, a feed drive device 17 that drives the tool stand 16 to reciprocate linearly, and the tool stand 1.
The broaching tool 2 is mounted on the broaching tool 6.

すなわち、上記機枠10の基台6上には、左右両側位置
にたがいに離間して上記一対の支持台7.8が立設され
、この両支持台7.8上にはそれぞれ主軸台18.19
が水平方向すなわち第1図中左右方向に図示しない送り
装置により、個々に摺動可能に載置されている。そして
、この各主軸台18.19上に上記一対の主軸装置11
.12がそれぞれ一体的に支持されている。
That is, on the base 6 of the machine frame 10, the pair of support stands 7.8 are erected spaced apart from each other on both the left and right sides, and on both support stands 7.8, there is a headstock 18, respectively. .19
are individually slidably placed in the horizontal direction, that is, in the left-right direction in FIG. 1, by a feeding device (not shown). The pair of spindle devices 11 are mounted on each of the spindle heads 18 and 19.
.. 12 are each integrally supported.

この一対の主軸装置11.12は、同一の水平軸線(回
転軸、ML)上に相対向したスピンドル20.21をそ
れぞれ回転自在に装着し、この各スピンドル20.21
の先端にはクランクシャフトWの両端を支承するスライ
ド式可動チャック等からなる支承部材22.23がそれ
ぞれ一体的に取付けられている。
This pair of spindle devices 11.12 is equipped with spindles 20.21 facing each other rotatably on the same horizontal axis (rotation axis, ML), and each of the spindles 20.21
Support members 22 and 23, each consisting of a slide type movable chuck or the like, which support both ends of the crankshaft W are integrally attached to the tips of the crankshafts.

この支承部材22.23は、クランクシャフトWの相持
位置を変更することにより、上記スピンドル20.21
0回転軸線りと同心的或は偏心的に着脱自在に把持可能
な構造となっている。したがって、段取替えにより一台
の機械でクランクシャフトWのジャーナル部とビン部と
を全て加工可能となっている。
This bearing member 22.23 can be attached to the spindle 20.21 by changing the relative position of the crankshaft W.
It has a structure that allows it to be gripped concentrically or eccentrically with respect to the 0-rotation axis in a detachable manner. Therefore, by changing the setup, it is possible to process both the journal part and the bottle part of the crankshaft W with one machine.

そして、上記主軸台18.19と一体の各主軸装置11
.12は支持台7.8上を左右に摺動移動されて両支承
部材22.23によるクランクシャフトWの把持位置す
なわち支承間隔を適宜調整可能となっている。
Each spindle device 11 integrated with the headstock 18, 19
.. 12 is slidably moved left and right on the support base 7.8, so that the gripping position of the crankshaft W by both the support members 22.23, that is, the support interval can be adjusted as appropriate.

また、上記各主軸装置11.12にそれぞれ対応して駆
動モータ24.25および伝動機構26.27からなる
上記一対の回転駆動装置13.14が、上記各主軸台1
8.19上に一体的に取付けられている。一方の回転駆
動装置13は、駆動モータ24により伝動機I+126
を介して一方の主軸装置11のスピンドル20を回転駆
動し、他方の回転駆動装置14も同様に駆動モータ25
により伝動機構27を介して他方の主軸装置12のスピ
ンドル21を回転駆動するものである。かつ、両回転駆
動装置13.14は、例えば駆動モータ24.25の回
転角制御あるいはパルス回転速度制御などにより常に電
気的に同期回転駆動されるようになっている。
Further, the pair of rotary drive devices 13.14 each comprising a drive motor 24.25 and a transmission mechanism 26.27 correspond to each of the spindle devices 11.12, respectively.
8.19 is integrally mounted on top. One rotary drive device 13 uses a drive motor 24 to drive a transmission I+126.
The spindle 20 of one main shaft device 11 is rotationally driven via the drive motor 25 of the other rotation drive device 14.
The spindle 21 of the other spindle device 12 is rotationally driven via the transmission mechanism 27. Further, both rotation drive devices 13, 14 are always electrically driven to rotate synchronously, for example, by controlling the rotation angle or pulse rotation speed of the drive motors 24, 25.

また、上記基台6上の中央部すなわち上記両支持台7.
8間に位置して上記傾斜部9が設けられている。この傾
斜部9は、第2図で示すようにスピンドル20.21の
回転軸線しに対し直交する方向において前方へ向かうに
従い下方へ傾斜しており、この傾斜面上に上記案内台1
5が固定されている。           ・: この案内台15上には、図示しないブラケットを介し送
りねじ28がその両端部を回転自在に支持されている。
Further, the central portion on the base 6, that is, both the support stands 7.
The above-mentioned inclined portion 9 is provided between 8 and 8. As shown in FIG. 2, this inclined portion 9 is inclined downwardly toward the front in a direction perpendicular to the rotational axis of the spindle 20.21, and the guide table 1 is placed on this inclined surface.
5 is fixed. .: A feed screw 28 is rotatably supported at both ends on the guide stand 15 via a bracket (not shown).

この送りねじ28は、その後端部において減速装置等を
介し、上記案内台15に取付けられた送り駆動用モータ
29に連結されている。そして、この送り駆動用モータ
29、減速装置、送りねじ28および後述する工具台1
6の図示しないナツト部によって上記送り駆動装置17
が構成されている。
The feed screw 28 is connected at its rear end to a feed drive motor 29 attached to the guide stand 15 via a speed reducer or the like. The feed drive motor 29, the reduction gear, the feed screw 28, and the tool stand 1 to be described later.
The feed drive device 17 is
is configured.

工具台16は、上記案内台15上に形成された平面およ
び■講釈の摺動面を有する傾斜案内面15aに沿って上
記傾斜方向に摺動移動自在に組付けられている。この工
具台16の底部には、上記送りねじ28に螺合した図示
しないナツト部が一体に固定され、このナツト部を介し
上記送りねじ28の回転に追従して上記傾斜方向に往復
移動されるようになっている。
The tool stand 16 is assembled so as to be able to slide freely in the above-mentioned inclination direction along an inclined guide surface 15a having a flat surface formed on the guide stand 15 and a sliding surface of the square shape. A nut portion (not shown) screwed onto the feed screw 28 is integrally fixed to the bottom of the tool stand 16, and is reciprocated in the inclined direction via this nut portion following the rotation of the feed screw 28. It looks like this.

また、この工具台16の両端面には上記送り装置17お
よび傾斜案内面15aの上面全域を被覆する伸縮自在の
防塵カバー30.31の一端側がそれぞれ取付けられ、
他方側のそれぞれは機枠10側に固定されている。
Further, one end side of a retractable dustproof cover 30.31 is attached to both end faces of the tool stand 16, respectively, to cover the entire upper surface of the feeding device 17 and the inclined guide surface 15a.
Each of the other sides is fixed to the machine frame 10 side.

また、この工具台16の上面部には、第3図ないし第5
図で示すように、中心線上の2個の係合ビン32.33
および上下両側位置にそれぞれ油圧クランパ34.35
が設けられている。
In addition, on the upper surface of this tool stand 16, there are shown figures 3 to 5.
Two engaging bins 32, 33 on the center line as shown
and hydraulic clampers 34.35 at both top and bottom positions respectively.
is provided.

これに対応して、上記ブローチ工具2には、その底面に
上記係合ビン32.33とそれぞれ係合されるV字係合
凹部36、および係合溝部37が中心線上に形成されて
いる。
Correspondingly, the broaching tool 2 has a V-shaped engagement recess 36 and an engagement groove 37 formed on the center line on its bottom surface to be engaged with the engagement pins 32 and 33, respectively.

上記V字係合凹部36は、摺動方向の下方を開放側とし
た■字形に形成され、ブローチ工具2の自重によって工
具台16上の一方の係合ビン32にその一対のテーパ面
で接合し、また、上記係合溝部37は、工具台16上の
他方の係合ビン33を中心線方向すなわち工具台16の
傾斜方向に案内してブローチ工具2の心出しを行うため
、確実に所定位置に位置決めできるようになっている。
The V-shaped engagement recess 36 is formed in a ■-shape with the open side facing downward in the sliding direction, and is joined to one of the engagement bins 32 on the tool stand 16 by the weight of the broach tool 2 with its pair of tapered surfaces. Furthermore, the engagement groove 37 guides the other engagement bin 33 on the tool stand 16 in the direction of the center line, that is, in the direction of the inclination of the tool stand 16 to center the broach tool 2. It is possible to position it in position.

さらに、プローチ工具2上の上記各油圧クランパ34.
35に対応する部分において、それぞれクランプ面38
.39が切欠き形成されている。
Furthermore, each of the hydraulic clampers 34 on the proach tool 2.
35, each clamping surface 38
.. 39 is notched.

下方側のクランプ面38は、工具面と平行に形成され、
上方側のクランプ面39は、工具台16へ装着したとき
工具台16の勾配より緩い勾配となるように工具面に対
し、傾斜状に形成されている。
The lower clamping surface 38 is formed parallel to the tool surface,
The upper clamping surface 39 is formed to be inclined with respect to the tool surface so that the slope is gentler than the slope of the tool rest 16 when the clamp surface 39 is attached to the tool rest 16.

これに対し、工具台16側の油圧クランパ34.35も
、下方側のクランパ34は工具台16の面と直交する方
向にクランプ力を作用させるように取り付けられ、上方
側のクランパ35は、工具台16の面と直交する方向と
ブローチ工具2を工具台16に沿って下方向へ押し付け
る方向とに分力をもつ合成ベクトル方向にクランプ力を
作用させるように取り付けられている。
On the other hand, regarding the hydraulic clampers 34 and 35 on the tool stand 16 side, the lower clamper 34 is attached so as to apply a clamping force in a direction perpendicular to the surface of the tool stand 16, and the upper clamper 35 is attached to the tool stand 16. It is attached so as to apply a clamping force in the direction of a composite vector having component forces in a direction perpendicular to the surface of the table 16 and in a direction that presses the broach tool 2 downward along the tool table 16.

そして、それぞれのクランパ34.35は、各油圧シリ
ンダ40.41の作用によってクランプアーム42.4
3の回転および昇降動を同期させることにより、工具台
16にブローチ工具2をクランプ、アンクランプするよ
うになっている。
Each clamper 34.35 is then connected to a clamp arm 42.4 by the action of each hydraulic cylinder 40.41.
The broach tool 2 is clamped and unclamped to the tool stand 16 by synchronizing the rotation and lifting movement of the broach tool 3.

また、ブローチ工具2の左右側面部には、それぞれ一対
の吊上げ用の支持ビン44.45が横方向に突設されて
いる。
Furthermore, a pair of lifting support bins 44 and 45 are provided on the left and right side surfaces of the broaching tool 2, respectively, protruding in the lateral direction.

ブローチ工具2は、クランクシャフトWのジャーナル部
J1〜J5やビン部21〜P4にそれぞれ対応する1本
または複数本の刃具46を固着している。各刃具46は
、例えばスロウアウェイチップを用いた1刃または複合
刃でなる多数のブローチ刃を長さ方向に列設して形成さ
れている。
The broaching tool 2 has one or more cutting tools 46 fixed thereto, each corresponding to the journal parts J1 to J5 and the bottle parts 21 to P4 of the crankshaft W, respectively. Each cutting tool 46 is formed by arranging a large number of broaching blades in the length direction, each consisting of a single blade or a combination of blades using, for example, a throw-away tip.

これらのブローチ刃は、切削開始側から切削終端側へ向
けて荒切削用から仕上げ切削用へと刃の形状、寸法、刃
先高さ或は刃ピッチを徐々に変化させて配列されている
。そして、このブローチ刃の刃先は、工具台16に装着
したとき上記スピンドル20.21の回転軸線しよりも
下方へ離れ、このスピンドル20.21間に支承された
クランクシャフトWのジャーナル部J1〜J5或はビン
部P1〜P4の加工部分にそれぞれ衝合できる高さに設
定されている。
These broach blades are arranged with the shape, size, height of the blade edge, or blade pitch gradually changing from the cutting start side to the cutting end side, from rough cutting to finish cutting. When the broach blade is mounted on the tool stand 16, the cutting edge of the broach blade is spaced downward from the axis of rotation of the spindle 20.21, and journal portions J1 to J5 of the crankshaft W supported between the spindles 20.21. Alternatively, the height is set so that it can abut against the processed portions of the bottle portions P1 to P4, respectively.

つまり、第10図のようなりランクシャフトWのジャー
ナル部J1〜J5およびビン部P、〜P4の加工を行う
場合には、5個のジャーナル部J1、J2、J3、J4
、J5それぞれに対応する5本の刃具を有するブローチ
工具(第1図中[ア]で示す)、2個のビン部P1.P
4それぞれに対応する2本の刃具を有するブローチ工具
(第1図中[つ]で示す)および他の2個のビン部P2
、P3それぞれに対応する2本の刃具を有するブローチ
工具2(第1図[イ]で示す)の少なくとも3種類のブ
ローチ工具2を要し、これらは全て予め上記工具マガジ
ン3に収納されており、マニプレータ5による自動搬送
によって順次工具台16上に付は替ることができる。
In other words, when machining the journal parts J1 to J5 and the bottle parts P to P4 of the rank shaft W as shown in FIG. 10, the five journal parts J1, J2, J3, J4
, J5 respectively (indicated by [A] in FIG. 1), and two bottle parts P1. P
4 Broach tools each having two cutting tools (indicated by [ ] in FIG.
At least three types of broaching tools 2 (shown in FIG. 1 [A]) having two cutting tools corresponding to each of P3 and P3 are required, and all of these are stored in the tool magazine 3 in advance. , can be sequentially placed on the tool stand 16 by automatic conveyance by the manipulator 5.

なお、このブローチ盤1の上記傾斜部5の取付面5aか
ら下方延長上において切粉受け47が設けられ、工具台
16から防塵カバー30.31および傾斜部9に沿って
自然落下してくるり粉を全て回収できる位置に配設され
ている。
Note that a chip receiver 47 is provided extending downward from the mounting surface 5a of the inclined part 5 of this broaching machine 1, and collects chips that naturally fall from the tool stand 16 along the dustproof cover 30, 31 and the inclined part 9. It is placed in a position where all can be collected.

次に、工具マガジン3について説明する。Next, the tool magazine 3 will be explained.

基台48上に支軸49が一体的に立設され、この支軸4
9を中心にベアリング等を介して回転テーブル50が水
平回転自在に取付られている。この回転テーブル50は
、上記基台48側に設けた駆動モータ51により、ギヤ
52.53を介して回転駆動される。
A support shaft 49 is integrally erected on the base 48, and this support shaft 4
A rotary table 50 is mounted around 9 via a bearing or the like so as to be horizontally rotatable. This rotary table 50 is rotationally driven by a drive motor 51 provided on the base 48 side via gears 52 and 53.

上記回転テーブル50には、回転方向に4つに等分割さ
れた4方位置に、それぞれ工具収納部54が形成されて
いる。工具収納部54は、上記ブローチm1の傾斜案内
面15aと同一勾配の傾斜収納面55とその下端に係止
縁56が一体に形成されている。
The rotary table 50 is equally divided into four parts in the rotational direction, and tool storage parts 54 are formed at four positions, respectively. The tool storage section 54 is integrally formed with an inclined storage surface 55 having the same slope as the inclined guide surface 15a of the broach m1, and a locking edge 56 at the lower end thereof.

この傾斜収納面15a上には、ブローチ工具2を着脱可
能な工具台57が傾斜方向に摺動自在に取り付けられて
いる。この工具台57の下端には連結ロッド58が突設
され、この連結ロッド58は上記係止縁56にN通され
た貫通孔59を通って係止縁56より外方つまり前方に
突出されている。この連結ロッド58は、基台48側に
設けられたシリンダ60のピストンロッドと前面側の交
換位置Gにて連結可能で、交換位置Gにてのみ工具台5
7を傾斜収納面55に沿って傾斜方向に摺動できるよう
になっている。
A tool stand 57 on which the broaching tool 2 can be attached and detached is mounted on the inclined storage surface 15a so as to be slidable in the inclined direction. A connecting rod 58 is protruded from the lower end of this tool stand 57, and this connecting rod 58 passes through a through hole 59 which is inserted through the locking edge 56 and projects outwardly, that is, forwardly, from the locking edge 56. There is. This connecting rod 58 can be connected to the piston rod of the cylinder 60 provided on the base 48 side at the exchange position G on the front side, and the tool stand 58 can only be connected at the exchange position G on the front side.
7 can be slid in the inclined direction along the inclined storage surface 55.

さらに、各工具台16の上面にはブローチ盤1の工具台
16と同様な図示しない2個の係合ビンが突設され、ブ
ローチ工具2の装着時ブローチ工具2のV字係合凹部3
6および係合溝部37と係合される。
Further, on the upper surface of each tool stand 16, two engagement bins (not shown) similar to the tool stand 16 of the broaching machine 1 are protruded, and when the broach tool 2 is installed, the V-shaped engagement recess 3 of the broach tool 2 is provided.
6 and the engagement groove 37 .

また、各工具台16の上端部両側には工具クランパ61
がそれぞれ設けられ、工具マガジン3の割出し回転時に
ブローチ工具2が工具台16から落下しないように、内
蔵スプリング等によりブローチ工具2を常に工具台16
にクランプ保持している。そして、上記工具クランパ6
1は交換位置Gでのみ、上記支軸49の上部に設けた図
示しないシリンダのピストンロッドに連結され、ブロー
チ工具2の着脱時に上記シリンダによってアンクランプ
動作される。
In addition, tool clampers 61 are provided on both sides of the upper end of each tool stand 16.
are provided respectively, and the broach tool 2 is always held on the tool stand 16 by a built-in spring or the like so that the broach tool 2 does not fall from the tool stand 16 when the tool magazine 3 is indexed and rotated.
The clamp holds it in place. Then, the tool clamper 6
1 is connected to a piston rod of a cylinder (not shown) provided on the upper part of the support shaft 49 only at the exchange position G, and is unclamped by the cylinder when the broach tool 2 is attached or detached.

この工具マガジン3の回転割出しは例えばサーボモータ
制御や種々のコントローラまたは手動によって行われ、
加工に必要なブローチ工具2を収納している工具収納部
54或はブローチ盤1から取外されたブローチ工具2を
受は入れるための空の工具収納部54を交換位置Gに位
置決めできるようになっている。
This rotation indexing of the tool magazine 3 is performed, for example, by servo motor control, various controllers, or manually.
The tool storage section 54 that stores the broaching tool 2 necessary for machining or the empty tool storage section 54 for receiving the broaching tool 2 removed from the broaching machine 1 can be positioned at the exchange position G. It has become.

次に、」二記マニプレータ14について説明する。Next, the manipulator 14 will be explained.

第6図ないし第9図に示すように、マニプレータ本体6
2は上記ガイドウェイ4上に搭載され、ガイドウェイ4
の上面および前後面と接合して転動する案内ローラ63
.64.65を介して上記ガイドウェイ4に沿って往復
移動自在に取付けられている。
As shown in FIGS. 6 to 9, the manipulator body 6
2 is mounted on the guideway 4, and the guideway 4
A guide roller 63 that rolls in contact with the upper and front surfaces of the
.. 64 and 65 so as to be able to reciprocate along the guideway 4.

このマニプレータ本体62の送り駆動は、ガイドウェイ
4の後面側に一体的に設けられた送り方向のラック部材
66に対しマニプレータ本体62に設けた駆動モータ6
7によって回転駆動されるビニオン68との噛合を介し
てなされる。
The feeding drive of the manipulator body 62 is performed by a drive motor 6 provided on the manipulator body 62 with respect to a rack member 66 in the feeding direction that is integrally provided on the rear side of the guideway 4.
This is done through meshing with a pinion 68 which is rotationally driven by 7.

また、マニプレータ本体62の前方に突出した支持枠6
9にはブラケット70を介lノてナツト部材71が回転
自在にかつ上下移動を拘束されて内蔵され、このナツト
部材71に上下方向のねじ72が螺合されている。
Further, the support frame 6 protrudes forward of the manipulator main body 62.
A nut member 71 is built into the nut member 9 via a bracket 70 so as to be rotatable and restrained from vertical movement, and a vertical screw 72 is screwed into the nut member 71.

このねじ72の下端には昇降枠73が一体に支持されて
いる。また、この昇降枠73は上記ねじ72と平行な2
本の案内軸74.75を有し、上記支持枠69に設けた
案内筒76.77にそれぞれ上下方向にtS動自在に挿
通されている。
An elevating frame 73 is integrally supported at the lower end of this screw 72. Moreover, this elevating frame 73 has two parallel to the screws 72.
It has book guide shafts 74 and 75, which are respectively inserted into guide tubes 76 and 77 provided on the support frame 69 so as to be movable in the vertical direction.

上記昇降枠73には、ブローチ111111上の或は工
具マガジン3上のブローチ工具2を、装着時の傾斜した
状態のまま把持する前後それぞれ一対ずつの4個のフッ
ク部材78.79が取付けられている。この各フック部
材78.79はそれぞれブローチ工具2の上記4個の支
持ビン44.45に対応し、これらの支持ビン44.4
5を引っ掛けてブローチ工具2を吊り上げるものである
Attached to the elevating frame 73 are four hook members 78 and 79, one pair each at the front and rear, which grip the broach tool 2 on the broach 111111 or on the tool magazine 3 in the inclined state when installed. There is. Each hook member 78,79 corresponds to the four support bins 44.45 of the broaching tool 2, and these support bins 44.4
5 to hang the broach tool 2.

また、ナツト部材71は、マニプレータ本体62の上部
に設けたモータ80によってベルト81およびギヤ伝動
手段82等を介して回転駆動され、これに螺合するねじ
72に上下方向の動作を与え、昇降枠73を昇降送りす
る。
Further, the nut member 71 is rotationally driven by a motor 80 provided at the upper part of the manipulator main body 62 via a belt 81 and a gear transmission means 82, etc., and gives a vertical movement to the screw 72 screwed therein, thereby causing the lifting frame to move. 73 up and down.

さらに、上記マニプレータ本体62の両側位置にそれぞ
れ位置センサ88.84が取付けられ、この位置センサ
83.84が上記ガイドウエイ4前面に設けた各位置に
おけるドグ85.86を検−知することにより、各ブロ
ーチm1および工具マガジン3に対するマニプレータ5
の速度制御や各停止位置の割出しを行うようになってい
る。
Further, position sensors 88, 84 are attached to both sides of the manipulator main body 62, and the position sensors 83, 84 detect the dogs 85, 86 at each position provided on the front surface of the guideway 4. Manipulator 5 for each broach m1 and tool magazine 3
It is designed to control the speed of the motor and determine each stopping position.

(実施例の作用) 以上の構成により、まず第10図で示すようなりランク
シャフトWのビン部P1、P4の旋削ブローチ加工を例
にとってその動作を第1図の右側のブローチ盤1につい
て説明する。
(Operation of the Embodiment) With the above configuration, the operation will first be explained for the broaching machine 1 on the right side of FIG. 1, taking as an example the turning broaching of the pin portions P1 and P4 of the rank shaft W as shown in FIG. 10. .

加工開始状態では、第1図および第2図で示すようにブ
ローチ工具2は、工具台16にクランプされて案内台1
5の最下位置に停止されている。
In the machining start state, the broach tool 2 is clamped to the tool stand 16 and moved to the guide stand 1, as shown in FIGS. 1 and 2.
It is stopped at the lowest position of 5.

そして、このようなりランクシャフトWのビン加工の場
合、支承部材22.23内の可動チャックをビン部の偏
心方向と反対方向にシフトさせること嶽より、ビン部P
1、P4の軸心と支承部材22.23の回転軸線りとを
一致させた状態でスピンドル20.21の間に確実に把
持固定する。
In the case of bottle machining of the rank shaft W as described above, by shifting the movable chuck in the support member 22, 23 in the opposite direction to the eccentric direction of the bottle part, the bottle part P
1. With the axis of P4 and the axis of rotation of the support member 22.23 aligned, securely grip and fix it between the spindles 20.21.

この状態から、両回軸駆動装置18.14によって両ス
ピンドル20.21が同期回転駆動されると、クランク
シャフトWはビン部P 1 、P 4の軸心を中心に第
2図中時計方向に高速回転される。
From this state, when both spindles 20.21 are driven to rotate synchronously by both rotary shaft drive devices 18.14, the crankshaft W is rotated clockwise in FIG. Rotates at high speed.

そして、送り駆動用モータ29が作動されて送りねじ2
8が回転されると、ナツト部を介して工具台16は傾斜
案内面15aに沿って傾め後方へ向かって上昇送りされ
る。すなわち、この工具台16とともにブローチ工具2
が送り移動され、ブローチ工具2は回転しているクラン
クシャフトWのカウンターバランス部と各ビン部pt 
、P4の周面な一度に同時に旋削ブローチ加工をする。
Then, the feed drive motor 29 is activated and the feed screw 2
When the tool stand 8 is rotated, the tool stand 16 is tilted along the inclined guide surface 15a and sent upwardly toward the rear via the nut portion. That is, together with this tool stand 16, the broach tool 2
is fed and moved, and the broaching tool 2 touches the counterbalance part of the rotating crankshaft W and each pin part pt.
, turn and broach the circumferential surface of P4 at the same time.

クランクシャフトWの回転駆動とブローチ工具12の送
り駆動は、図示しないNC装置によって制御されており
、荒切削から仕上げ切削までを1度のブローチ工具2の
一方向の送り動作で全て完了し、2箇所のビン部PL%
P4を第10図実線で示す形状に即座に仕上げる。
The rotational drive of the crankshaft W and the feed drive of the broach tool 12 are controlled by an NC device (not shown), and all steps from rough cutting to finish cutting are completed with one unidirectional feed operation of the broach tool 2. Location bottle PL%
Immediately finish P4 into the shape shown by the solid line in Figure 10.

このような旋削ブローチ加工によると、ワークWに対し
各ブローチ刃の1回ずつの通過により切粉は刃数に応じ
て細かく切断されるため、切粉による切削熱の除去が素
早く行われ、ワークWおよび工具に熱伝達をおこさせず
、したがって熱変形が少なく精度の高い加工が可能とな
る。一方、切粉は防塵カバー30.31および傾斜部9
を伝って自然落下され下方の切粉受け47に全て回収さ
れる。
According to this turning broaching process, each broach blade passes through the workpiece W once and the chips are finely cut according to the number of blades, so the cutting heat is quickly removed by the chips, and the workpiece Heat transfer is not caused between the W and the tool, and therefore highly accurate machining is possible with less thermal deformation. On the other hand, chips are removed from the dust cover 30, 31 and the inclined part 9.
The chips fall down naturally and are all collected in the chip receptacle 47 below.

また、ブローチ工具12は、案内台15に案内された工
具台16に固定されているため、切削抵抗による変形も
少なく、この点からも極めて精度の高い加工が可能であ
る。さらに工具台16を前方下方から後方上方へ切削送
りする場合には、工具台16の自重と切削抵抗の方向は
図示しないナツト部のバックラッシュを抑える方向に共
に作用し、送り駆動部のバックラッシュによる移動誤差
やととり振動を生じることなく、剛性の高い切削加工が
可能である。
Further, since the broach tool 12 is fixed to a tool stand 16 guided by a guide stand 15, deformation due to cutting resistance is small, and from this point of view, extremely highly accurate machining is possible. Furthermore, when the tool rest 16 is fed for cutting from the lower front to the upper rear, the weight of the tool rest 16 and the direction of the cutting resistance work together to suppress the backlash of the nut (not shown), and the backlash of the feed drive part It is possible to perform highly rigid cutting without causing movement errors or vibrations.

このように、ビン部PいP4の加工が終了すると、次に
ビン部P2、P3の加工を行わせるため、ブローチ工具
2の交換動作が開始される。
In this way, when the machining of the bottle portion P4 is completed, the operation of exchanging the broach tool 2 is started in order to process the bottle portions P2 and P3 next.

マニプレータ5は、例えば第1図のように待機している
位置から右側のブローチ盤1側へ駆動モータ67により
送り移動され、停止されると、この位置で駆動モータ8
0の駆動により昇降枠73が下降され、先端のフック部
材78.79は第7図2点鎖線で示す位置まで下降され
る。
The manipulator 5 is moved by the drive motor 67 from the standby position as shown in FIG.
0, the elevating frame 73 is lowered, and the hook members 78 and 79 at the tip are lowered to the position shown by the two-dot chain line in FIG.

このとき、工具台16およびブローチ工具2は第7図2
点鎖線で示す位置にすなわち最上昇端位置に待機されて
おり、その支持ビン44.45はフック部材78.79
の昇降経路から退避されその下降動作を妨げない。
At this time, the tool stand 16 and the broach tool 2 are
It is waiting at the position shown by the dotted chain line, that is, at the highest position, and its support bin 44.45 is attached to the hook member 78.79.
It is evacuated from the ascending and descending path of the vehicle and does not interfere with its descending movement.

フック部材78.79が第7図2点鎖線で示す位置まで
くると、送り駆動用モータ29の駆動により工具台16
が第7図実線で示す下方の工具着脱位置まで送り駆動さ
れる。このとき、ブローチ工具2の支持ビン44.45
はフック部材78.79と係合可能な位置に入る。
When the hook members 78 and 79 reach the position shown by the two-dot chain line in FIG.
is driven to the lower tool attachment/detachment position shown by the solid line in FIG. At this time, the support bins 44 and 45 of the broach tool 2
into a position capable of engaging hook members 78,79.

次に、昇降枠73が上昇され、フック部材78.79が
支持ビン44.45と係合する直前で一旦停止される。
Next, the lifting frame 73 is raised and temporarily stopped just before the hook members 78, 79 engage with the support bins 44, 45.

この状態で、工具台16の油圧クランパ34.35がそ
れぞれのシリンダ40.41にによってアンクランプ動
作され、各クランプアーム42はブローチ工具2のクラ
ンプを解除すると同時に、スウィングしてブローチ工具
2より退避する。
In this state, the hydraulic clampers 34, 35 of the tool stand 16 are unclamped by their respective cylinders 40, 41, and each clamp arm 42 releases the clamp of the broaching tool 2, and at the same time, swings and retreats from the broaching tool 2. do.

ブローチ工具2はアンクランプされても、V字係合凹部
36および係合溝部37と工具台16側の係合ビン32
.33との係り合いにより、工具台16上に保持されて
おり、しかも、支持ビン44.45はフック部材78.
79の先端引掛は部78a、79aに大半が包囲されて
いる状態であるので、万一の衝撃や振動等に対しても工
具台16から落下するような危険性はない。
Even if the broach tool 2 is unclamped, the V-shaped engagement recess 36 and the engagement groove 37 are connected to the engagement pin 32 on the tool stand 16 side.
.. 33, and the support bins 44.45 are held on the tool carrier 16 by engagement with the hook members 78.33.
Since most of the end hook 79 is surrounded by the parts 78a and 79a, there is no risk of it falling from the tool stand 16 even in the event of shock or vibration.

こののち、昇降枠75がさらに上昇送りされ、その上昇
途中で、フック部材78.79は第7図実線で示す位置
で4個の支持ビン44.45を確実に引っ掛け、ブロー
チ工具2を傾斜状態のまま搬送高さ位置まですなわち第
6図の2点鎖線2゜で示す高さまで吊り下げる。
Thereafter, the elevating frame 75 is further moved upward, and during the upward movement, the hook members 78 and 79 securely hook the four support bins 44 and 45 at the positions indicated by solid lines in FIG. It is then hung up to the conveyance height position, that is, to the height indicated by the two-dot chain line 2° in FIG.

そして、マニプレータ5はブローチ工具2を把持したま
ま第1図で左方向に送り移動され、工具マガジン3の上
方位置に割出され停止される。
Then, the manipulator 5 is moved leftward in FIG. 1 while gripping the broach tool 2, indexed to a position above the tool magazine 3, and stopped.

この間に、工具マガジン3側では、空の工具収納部54
を交換位置Gに割出しておく。空の工具収納部54が交
換位置Gに割出されると同時に、その工具収納部54上
の工具台57の連結ロッド58がシリンダ60のピスト
ンロッドに係合されるとともに、工具クランパ61は図
示しないシリンダに連結され、アンクランプ動作される
During this time, on the tool magazine 3 side, the empty tool storage section 54
is indexed to replacement position G. At the same time when the empty tool storage section 54 is indexed to the exchange position G, the connecting rod 58 of the tool stand 57 on the tool storage section 54 is engaged with the piston rod of the cylinder 60, and the tool clamper 61 is not shown. It is connected to a cylinder and unclamped.

この状態で、マニプレータ5の昇降枠73が下降され、
4本のフック部材78.79にて把持されたブローチ工
具2は、工具マガジン3の空の工具収納部δ4に設けた
工具台57上に下ろされる。
In this state, the elevating frame 73 of the manipulator 5 is lowered,
The broach tool 2 gripped by the four hook members 78 and 79 is lowered onto the tool stand 57 provided in the empty tool storage section δ4 of the tool magazine 3.

すなわち、第8図のように工具台57上に受は渡し、フ
ック部材78.79はさらに下降し支持ビン44.45
を離し、最下降位置で停止する。
That is, as shown in FIG. 8, the receiver is placed on the tool stand 57, and the hook members 78, 79 are further lowered to the support bins 44, 45.
Release and stop at the lowest position.

このとき、ブローチ工具2は、工具台57上の図示しな
い2個の係合ビンに対し、底面のV字係合凹部36およ
び係合溝部37がそれぞれ嵌合し、さらに自重により工
具台57上を僅かに滑ってV字係合凹部36が係合ビン
と確実に嵌まり合う。
At this time, the broach tool 2 has the V-shaped engagement recess 36 and the engagement groove 37 on the bottom fit into the two engagement bins (not shown) on the tool stand 57, and furthermore, due to its own weight, the broach tool 2 is placed on the tool stand 57. The V-shaped engagement recess 36 is securely engaged with the engagement pin by sliding slightly.

次に、シリンダ60によって工具台57が傾斜収納面5
5に沿って上方へ押し上げられ、ブローチ工具2の支持
ビン44.45がフック部材78.79の昇降経路より
退避される位置まで送り移動される。
Next, the cylinder 60 moves the tool stand 57 onto the inclined storage surface 5.
5, and the support pins 44, 45 of the broaching tool 2 are moved to a position where they are retracted from the lifting path of the hook members 78, 79.

そして、マニプレータ5の昇降枠73が上昇送りされ、
上昇端の搬送高さ位置で待機する。
Then, the elevating frame 73 of the manipulator 5 is sent upward,
Waits at the transport height position at the rising end.

このマニプレータ5の上昇によってフック部材78.7
9が工具マガジン3上のブローチ工具2から通り抜ける
と、シリンダ60によって工具台57が傾斜収納面55
に沿って下降送りされ、下端の係止縁56に当接し、す
なわち工具着脱位置で停止する。
As the manipulator 5 rises, the hook member 78.7
9 passes from the broach tool 2 on the tool magazine 3, the cylinder 60 moves the tool stand 57 onto the inclined storage surface 55.
The tool is fed downward along the tool and comes into contact with the locking edge 56 at the lower end, that is, stops at the tool attachment/detachment position.

この位置で、図示しないシリンダによって工具クランパ
61のスプリングが復帰され、工具クランパ61が作動
されて工具台57にブローチ工具2がクランプ保持され
る。
At this position, the spring of the tool clamper 61 is returned by a cylinder (not shown), the tool clamper 61 is activated, and the broach tool 2 is clamped and held on the tool stand 57.

そして、工具マガジン3は次の加工に必要なビン部P2
、P3加工用のブローチ工具2を収納した工具収納部5
4を交換位置Gに割り出す。
Then, the tool magazine 3 is loaded with the bin part P2 necessary for the next machining.
, a tool storage section 5 that stores a broach tool 2 for P3 processing.
4 to the replacement position G.

この位置で、上記ブローチ工具2を保持した工具台57
は、工具クランパ61のアンクランプ動作とともにシリ
ンダ60により傾斜方向に上昇送りされフック部材78
.79の昇降経路から構成される装置へ移動される。
At this position, the tool stand 57 holding the broach tool 2
The hook member 78 is fed upward in the inclined direction by the cylinder 60 along with the unclamping operation of the tool clamper 61.
.. The robot is moved to a device consisting of 79 lifting paths.

この−u5’Aで、マニプレータ5の昇降枠73が下降
し、最下降位置まで送られると、工具台57は再びシリ
ンダ60によって下方の工具着脱位置へ移動される。
At this -u5'A, the elevating frame 73 of the manipulator 5 is lowered and sent to the lowest position, and the tool stand 57 is again moved downward to the tool attachment/detachment position by the cylinder 60.

そして、昇降枠73が上昇し、その上昇途中で第8図の
ようにフック部材78.79はブローチ工具2の支持ビ
ン44.45を引っ掛け、ブローチ工具2を傾斜状態の
まま把持して、第8図2点鎖線2゛で示す搬送高さまで
吊り上げ、第1図右方のブローチm1側へ搬送する。
Then, the elevating frame 73 rises, and as shown in FIG. It is lifted up to the conveyance height shown by the two-dot chain line 2'' in FIG. 8, and conveyed to the broach m1 side on the right side of FIG.

工具交換時においては、マニプレータ5がブローチ盤1
側においても工具マガジン3側においても上昇移動する
と同時に工具台16.57は工具着脱位置に復帰される
When changing tools, the manipulator 5 is connected to the broaching machine 1.
Simultaneously with the upward movement both on the side and on the side of the tool magazine 3, the tool carriage 16.57 is returned to the tool loading/unloading position.

ブローチ盤1側では、工具台16は空の状態で工具着脱
位置に停止しており、マニプレータ5は下降動作して工
具マガジン3から搬送してきたブローチ工具2をブロー
チ盤1の工具台16上に受は渡す。
On the broaching machine 1 side, the tool stand 16 is empty and stopped at the tool loading/unloading position, and the manipulator 5 moves downward to place the broach tool 2 transferred from the tool magazine 3 onto the tool stand 16 of the broaching machine 1. Pass the uke.

第6図で示すように、ブローチ工具2を工具台16上に
下ろした時点では、工具台16上の係合ビン32.33
に対しプローチ工具2側のV字係合凹部36および係合
溝部37が嵌合する。さらに、フック部材78.79は
支持ビン44.45から僅かに外れた位置すなわち先端
引掛は部78a、79aが支持ビン44.45の大半を
包囲している状態まで少しだけ下降され一旦停止される
As shown in FIG. 6, when the broaching tool 2 is lowered onto the tool stand 16, the engagement bins 32 and 33
In contrast, the V-shaped engagement recess 36 and the engagement groove 37 on the proching tool 2 side fit together. Furthermore, the hook members 78, 79 are lowered a little to a position slightly removed from the support bin 44, 45, that is, the end hook portions 78a, 79a surround most of the support bin 44, 45, and are once stopped. .

これと同時に、ブローチ工具2はその自重により工具台
16上を滑ってV字係合凹部36が係合ビン32と固く
係合し、係合溝部37と係合ビン33との案内により心
出しも行われ、所定位置に位置決めされる。
At the same time, the broach tool 2 slides on the tool stand 16 due to its own weight, the V-shaped engagement recess 36 firmly engages the engagement pin 32, and the centering is guided by the engagement groove 37 and the engagement pin 33. is also performed and positioned at a predetermined position.

そして、油圧クランパ34.35が動作され、ブローチ
工具2を工具台16に確実にクランプ保持する。一方の
クランパ34はブローチ工具2を工具台16面に対し垂
直方向に押し付ける方向、他方のクランパ35はブロー
チ工具2に工具台16上を下方へ滑らせる方向すなわち
係合ビン32にV字係合凹部36を押し付ける方向と、
工具台16面に対し押し付ける方向とに、そのクランプ
力を作用させている。
The hydraulic clampers 34 and 35 are then operated to securely clamp and hold the broach tool 2 on the tool stand 16. One clamper 34 is in the direction of pressing the broach tool 2 vertically against the surface of the tool stand 16, and the other clamper 35 is in the direction of making the broach tool 2 slide downward on the tool stand 16, that is, V-shaped engagement with the engagement pin 32. the direction in which the recess 36 is pressed;
The clamping force is applied in the direction of pressing against the surface of the tool stand 16.

このため、ブローチ工具2は工具台16に対し、常に正
しい位置に高精度にクランプ保持される。
Therefore, the broaching tool 2 is always clamped and held in the correct position with respect to the tool stand 16 with high precision.

クランプ完了後、フック部材78.79は第7図2点鎖
線で示す位置まで下降され、この位置で工具台16が同
図2点鎖線で示す退避位置へ移動されて、マニプレータ
5の昇降枠78がと昇送りされ、ブローチ盤1から離れ
る。
After the clamping is completed, the hook members 78 and 79 are lowered to the position shown by the two-dot chain line in FIG. It is lifted up and away from the broaching machine 1.

そして、マニプレータ5はガイドウェイ4に沿って待機
位置に戻り、ブローチm1側では新しく装着されたブロ
ーチ工具2によりビン部P2、P3の加工が開始される
Then, the manipulator 5 returns to the standby position along the guideway 4, and on the broach m1 side, machining of the bottle portions P2 and P3 is started using the newly installed broach tool 2.

前述したビン部P1、P4加工時と同様に、支承部材2
2.23等の段取り替えを行ない、ワーク回転軸線しに
ビン部P2、P3の軸心な一致させ、工具台16を最下
降位置に移動して加ニスタートする。
Similarly to the processing of the bottle parts P1 and P4 described above, the support member 2
2. Perform setup changes such as 23, align the axes of the bin parts P2 and P3 with the work rotation axis, move the tool stand 16 to the lowest position, and start carving.

ビン部P2、P3のブローチ加工が終了すると、今度は
残りのジャーナル部J、〜J5の加工を行うため、再び
工具交換を行う。
When the broaching of the bottle portions P2 and P3 is completed, the tool is replaced again in order to process the remaining journal portions J and J5.

この工具交換動作は上述と同様に行なわれる。This tool exchange operation is performed in the same manner as described above.

このように、工具マガジン3に少なくとも3種類のブロ
ーチ工具2を予め収納しておくことにより、ブローチ盤
1への工具装着および工具交換がマニプレータ5を介す
ることによって、短時間で容易に行うことができ、一連
の加工を1台の機械で効率よく完了することができる。
In this way, by storing at least three types of broaching tools 2 in the tool magazine 3 in advance, tool attachment to the broaching machine 1 and tool exchange can be easily carried out in a short time via the manipulator 5. This allows a series of processes to be completed efficiently with one machine.

第1図における左側のブローチ盤1においても、同様に
してクランクシャフトWのブローチ加工が行なわれる。
Broaching of the crankshaft W is performed in the same manner on the left broaching machine 1 in FIG.

なお、右側のブローチ盤lと左側のブローチ盤1とは、
図示しないワーク搬送装置で連結され、例えばクランク
シャフトWの異なる加工をそれぞれ効率良く加工するこ
とができる。
In addition, the broaching machine 1 on the right side and the broaching machine 1 on the left side are
They are connected by a workpiece conveyance device (not shown), so that, for example, different processes on the crankshaft W can be performed efficiently.

さらに、1台の工具マガジン3および1台のマニプレー
タ5をたがいに共有し、マニプレータ5の稼働率を高め
ることができる。また、それぞれの加工対象が同種のワ
ークであればブローチ工具もたがいに共有できるので2
台のブローチ盤1に対し1組のブローチ工具2を用意す
るのみでよく、工具交換により、高効率のワーク加工が
行える。
Furthermore, one tool magazine 3 and one manipulator 5 can be shared with each other, and the operating rate of the manipulator 5 can be increased. In addition, if each workpiece is of the same type, the broaching tool can be shared between the two.
It is only necessary to prepare one set of broaching tools 2 for each broaching machine 1, and highly efficient workpiece machining can be performed by exchanging the tools.

また、加工時の工具摩耗や工具欠損等の非常の際にも、
マニプレータ5を作動させ、ブローチ盤1上のブローチ
工具2を速に工具マガジン3へ移送することができ、工
具マガジン3上の或は他の場所へ運搬するなどして、ブ
ローチ盤1とは離れた安全な場所で工具補修作業等を行
うことができる。
In addition, in the event of an emergency such as tool wear or tool breakage during machining,
By operating the manipulator 5, the broaching tool 2 on the broaching machine 1 can be quickly transferred to the tool magazine 3. Tool repair work, etc. can be performed in a safe place.

なお、上記工具マガジン3は、その工具収納部54や割
出し構造、工具台スライド構造およびクランプ構造等、
本実施例に示すものに限定されず、他にも設計上考えら
れるいかなる変形構造をも取り入れることができる。
The tool magazine 3 has a tool storage section 54, an index structure, a tool stand slide structure, a clamp structure, etc.
The structure is not limited to that shown in this embodiment, and any other deformed structure that can be considered in terms of design can be adopted.

さらに、工具マガジン3の各工具収納部54にスライド
する工具台57を設けずに、工具マガジン3全体を前後
方向にシフト可能とすることによっても、マニプレータ
5昇降時の工具退避動作を行わせることが容易に可能で
ある。
Furthermore, by making the entire tool magazine 3 shiftable in the front and back direction without providing a sliding tool stand 57 in each tool storage section 54 of the tool magazine 3, the tool retracting operation when the manipulator 5 is raised and lowered can be performed. is easily possible.

(発明の効果) 本発明によれば、ブローチ盤に装着されるブローチ工具
を複数個傾斜したまま収納できる工具マガジンとブロー
チ盤との間でマニプレータによって工具の交換が自動的
に行なえるので、1台の機械で例えばクランクシャフト
のジャーナル部やビン部の全加工部位の切削加工を工具
交換を介して連続して行うことができ、加工効率が向上
がされる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, tools can be automatically exchanged by a manipulator between a tool magazine that can store a plurality of broaching tools attached to a broaching machine while tilting, and a manipulator. For example, all machining parts of a crankshaft journal or bottle can be continuously machined using a single machine by changing tools, thereby improving machining efficiency.

また、工具摩耗や工具欠損等が起きた場合にはマニプレ
ータによって速かにブローチ盤から破損工具を工具マガ
ジンへ搬出し、この工具マガジン上或は他の別の場所へ
移すことによって、ブローチ盤から離れた安全な場所で
工具補修作業等を容易に行うことができる。
In addition, when tool wear or tool breakage occurs, the manipulator quickly transports the damaged tool from the broaching machine to the tool magazine, and by moving it onto the tool magazine or another location, the broken tool can be removed from the broaching machine. Tool repair work, etc. can be easily performed in a safe, remote location.

さらに、ブローチ工具は加工時と同様な傾斜収態のまま
搬送されるので、マニプレータの工具着膜動作も、ブロ
ーチ盤に対し工具に傾斜方向つまり加工送り方向への変
位を与えるだけで、フック等の昇降動のみで円滑に行え
、フック昇降時の工具保合部の逃げのための特別なシフ
ト機構を設ける必要もない。
Furthermore, since the broaching tool is conveyed in the same tilted state as during machining, the tool deposition operation of the manipulator only requires the broaching machine to displace the tool in the tilting direction, that is, in the machining feed direction. This can be done smoothly by simply raising and lowering the hook, and there is no need to provide a special shift mechanism to allow the tool holding part to escape when the hook is raised or lowered.

したがって、工具交換動作が全て自動化できるため、重
量のあるブローチ工具の搬出搬入が非常に容易であり、
ブローチ盤および工具マガジンとの工具クランプ、アン
クランプの動作タイミングの設定により、工具受渡し動
作を非常に能率良くかつ安全に行うことができ、加工時
間の短縮や作業性の向上、そして生産性向上に大いに寄
与するものである。
Therefore, all tool exchange operations can be automated, making it extremely easy to carry in and out of heavy broaching tools.
By setting the timing of tool clamping and unclamping between the broaching machine and tool magazine, tool transfer operations can be performed very efficiently and safely, reducing machining time, improving work efficiency, and increasing productivity. This will contribute greatly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の装置の一実施例を示す正面図、第2図
はブローチ盤の第1国人方向からみた図、第8図はブロ
ーチ盤の工具台へのブローチ工具の取付は状態を示す第
2図中日方向からみたブローチ刃部分を省略した図、第
4図は同上第3図中C−C矢視断面図、第5図は同上第
3図中り方向からみた図、第6図はマニプレータのブロ
ーチ盤側での工具把持状態を示す側面図、第7図は第6
図の要部拡大図、第8図はマニプレータの工具マガジン
側での工具把持状態を示す側面図、第9図はマニプレー
タ駆動部を示す第1図中E−IE矢視断面図、第10図
はワークとしてのクランクシャフトを示す正面図である
。 1・・・ブローチ盤、2・・・ブローチ工具、3・・・
工具マガジン、4・・・ガイドウェイ、5・・・マニプ
レータ、11.12・−・主軸装置、15a・・・傾斜
案内面、16・・・工具台、54・・・工具収納部、W
・・・軸物ワークとしてのクランクシャフト、G・・・
交換位置。 特許出願人   株式会社  日平トヤマ第5図 す 第6図
Fig. 1 is a front view showing an embodiment of the device of the present invention, Fig. 2 is a view of the broaching machine as seen from the direction of a first country person, and Fig. 8 shows how the broaching tool is installed on the tool stand of the broaching machine. Fig. 2 is a view with the broach blade part omitted as seen from the Chunichi direction, Fig. 4 is a sectional view taken along the line C-C in Fig. 3 of the above, and Fig. 5 is a view of Fig. Figure 6 is a side view showing the tool gripping state on the broaching machine side of the manipulator, and Figure 7 is the
8 is a side view showing the manipulator in a tool gripping state on the tool magazine side; FIG. 9 is a sectional view taken along the E-IE arrow in FIG. 1 showing the manipulator drive section; FIG. 10 FIG. 2 is a front view showing a crankshaft as a workpiece. 1... Broaching machine, 2... Broaching tool, 3...
Tool magazine, 4... Guideway, 5... Manipulator, 11.12... Spindle device, 15a... Inclined guide surface, 16... Tool stand, 54... Tool storage section, W
...Crankshaft as a shaft workpiece, G...
exchange position. Patent applicant: Nippei Toyama Co., Ltd. Figures 5 and 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)傾斜案内面に沿って傾斜方向に直線移動自在に設
けた工具台にブローチ工具を着脱自在に取付け、一対の
同期回転駆動される主軸装置によって軸物ワークを高速
回転させながら上記工具台を直線送り移動させることに
より、ワーク周面の加工を行うブローチ盤に対レ、上記
工具台上のブローチ工具を他のブローチ工具と交換する
装置において、複数のブローチ工具をそれぞれ傾斜状に
収納する複数の工具収納部を有し各工具収納部をそれぞ
れ交換位置に割出し可能な工具マガジンを上記ブローチ
盤の側方位置に配設し、上記ブローチ盤の上方と工具マ
ガジンの上方とを水平に結ぶガイドウェイを設け、ブロ
ーチ工具を着脱自在に把持するマニプレータを上記ガイ
ドウェイに沿って移動自在に設け、このマニプレータに
よってブローチ盤の工具台および工具マガジンの交換位
置における工具収納部に対しブローチ工具の受渡しを行
い、ブローチ盤と工具マガジンとの間でブローチ工具を
交換することを特徴とするブローチ盤における工具交換
装置。
(1) A broach tool is removably attached to a tool stand provided so as to be linearly movable in an inclined direction along an inclined guide surface, and the tool stand is rotated while a shaft workpiece is rotated at high speed by a pair of spindle devices driven by a pair of synchronous rotations. In contrast to a broaching machine that processes the circumferential surface of a workpiece by linear feed movement, the broaching tool on the tool stand is replaced with another broaching tool, and a plurality of broaching tools are stored in an inclined manner. A tool magazine having a tool storage part and capable of indexing each tool storage part to a replacement position is arranged at a side position of the broaching machine, and the upper part of the broaching machine and the upper part of the tool magazine are connected horizontally. A guideway is provided, and a manipulator that removably grips the broaching tool is provided to be movable along the guideway, and the manipulator transfers the broaching tool to the tool rest of the broaching machine and the tool storage section at the tool magazine exchange position. A tool changing device for a broaching machine, characterized in that the broaching tool is exchanged between the broaching machine and the tool magazine.
JP2102888A 1988-01-29 1988-01-29 Tool changing device for broaching machine Pending JPH01199717A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106001745A (en) * 2016-06-07 2016-10-12 颜疆远 Convenient tool changing auxiliary device for vertical broaching machine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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