JPH02106241A - 自動工具交換方法及び装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作ｉｔ戊の自動工具交換方法及び装置に関し
、さらに詳細には工具交換時間を短縮する自動工具交換
方法及びその方法を実現するための自動工具交換装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来から、工作■械に自動工具交換装置を組み込むこと
が実施されており、これは工作機械の主軸と工具マガジ
ン等の工具？セ備手段との間で工具を交換するためのゴ
ー具交換アームを含むものであった。典型例として、工
具交換アームは、主軸から工具を抜き取るために主軸の
軸線方向に移動し、且つ抜き取った工具を主軸から］工
具貯蔵手段に転送するために１ｎ記軸線と平行な軸線の
回りで旋回する（又は前記軸線に対して直行する方向に
移動する）ようになっている。そして新旧の工具の位置
が入れ替わった後、工具交換アームは主軸の軸線方向に
戻って、工具が主軸に収納される。例えば実開昭６３−
５７１３６号公報は、そのような軸線方向の移動及び旋
回可能な工具交換アームを備えた自動工具交換装置を開
示している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記したような軸線方向の移動及び旋回を行う工具交換
アームにおいては、工具交換アームを軸線方向に移動さ
せるために第１のアクチュエータが使用され、また旋回
をさせるために第２のアクチュエータが使用され、これ
らのアクチュエータとして電動機又は油圧シリンダが使
用されることが多い。

上記実開昭６３−５７１３６号公報は、このようなアク
チュエータを使用すると各アクチュエータの作動の終了
時点で工具交換アームにｊｉｉ　撃を与えるので制動の
ために減速制御を行わなければならない問題点を指摘し
、その解決のためにゆるやかな曲面からなるカムを使用
することを提案したものである。さらに上記公報におい
ては、軸線方向の移動及び旋回の２つの運動を行うため
に、１個の油圧シリンダで２個のカムを駆動することを
開示している。

しかし、１個の油圧シリンダで２個のカムを駆動するよ
うに構成することは、全体の構造がかなり複雑になり、
またカムのプロフィルの製造はかなり難しい技術を必要
としその製造自体がかなりコストがかかるという問題点
がある。また、このようなカムを使用しなくても、例え
ばリンク機構等を使用すれば１個の油圧シリンダで軸線
方向の移動及び旋回の２つの運動を行うことができるが
、この場合にも複雑なリンク機構が必要である。従って
、２つの運動を行うためには、それぞれ別個にアクチュ
エータを使用した方が全体の構成が節単にできる。

さて、主軸から工具を抜き取るために使用される第１の
アクチュエータは、工具が主軸から完全に抜は切れるよ
りも大きなストロークを有するように構成されるのが当
然であり、第１のアクチュエータがストロークエンドに
達したときには工具と主軸との間に幾らかの間隙が開く
のが普通である。そして、第２のアクチュエータは、第
１のアクチュエータがストロークエンドに達したこと、
即ら工具が主軸から完全に抜けたことを検出した後に作
動を開始されるようになっていた。そのため、工具が主
軸から抜けた正にそのときから第２のアクチュエータの
転送動作の開始までに幾らかの経過時間があった。特に
、上記公報に指摘されているように各アクチュエータの
作動の終了時点手前で減速を行う場合には、上記経過時
間がさらに長くなるという問題点があった。

自動工具交換装置は工具交換時間を短縮することを要求
されている。本発明は上記した経過時間を実質的にな（
すことによって工具交換時間を短縮することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による自動工具交換方法は、第１のアクチュエー
タにより工具交換アームが工具抜き取り動作中、該抜き
取り動作のス］・ローフエンドの手前に定めた転送開始
点に達すると第２のアクチュエータによる工具交換アー
ムの転送動作を開始させるようにしたものである。また
は第２のアクチュエータにより工具交換アームが転送動
作中、該転送動作のストロークエンドの手前に定めた工
具収納開始点に達すると第１のアクチュエータによる工
具交換アームの工具収納動作を開始させるようにしたも
のである。詳述すると、工具を主軸や工具貯蔵手段から
抜き取ったり収納したりするために第１のアクチュエー
タによって一定のストロークで前記主軸の軸線方向に前
後進動作せしめられ、そして抜き取った工具を前記主軸
から前記工具貯蔵手段に転送したり前記工具貯蔵手段か
らｉｊ；１記主軸へ転送したりするために第２のアクチ
ュエータによって一定のストロークで前記主軸の軸線方
向とは異なる方向に転送動作せしめられる工具交換アー
ムを自した工作機械の自動工具交換の際、前記第１のア
クチュエータによる工具抜き取り動作から前記第２のア
クチュエータによる工具転送動作に移行する連係部分、
または前記第２のアクチュエータによる転送動作から前
記第１のアクチュエータによる工具収納動作に移行する
連係部分における前段のアクチュエータの動作から後段
のアクチュエータの動作に移行する際の自動工具交換方
法において、前記前段のアクチュエータのストローク中
にあって前記前段のアクチュエータの動作が完全に終了
する位置よりも手前に前記後段のアクチュエータの動作
開始点を定め、前記前段のアクチュエータを作動させ前
記後段のアクチュエータの動作開始点に達したことを検
出し、該検出によって前記後段のアクチュエータの動作
を開始させ、前記前段のアクチュエータのストロークエ
ンドまでの間前記工具交換アームを前記前段のアクチュ
エータと前記後段のアクチュエータとの合成動作で移動
させることを特徴とするものである。

また、前記前段のアクチュエータがストローク中に減速
開始点を有し、前記後段のアクチュエータの動作開始点
が該減速開始点に設定されることもできる。

更に本発明による自動工具交換装置は、上記方法を達成
するために、前記前段のアクチュエータのスト＋３−り
中にあって前記前段のアクチュエータの動作終了点より
も手前で前記後段のアクチュエータの動作開始点を検出
する検出手段と、該検出手段の出力を受けて前記前段の
アクチュエータが前記後段のアクチュエータの動作開始
点に達したときに前記後段のアクチュエータの動作を開
始させる制御手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。また、前記前段のアクチュエータの動作終了点の手
前で前記前段のアクチュエータの動作を通常の速度から
）成速送りに切換える減速手段と、該減速り段により減
速が開始される位置に設定した前記後段のアクチュエー
タの動作開始点を検出する検出手段と、該検出手段の出
力を受けて前記１丁１段のアクチュエータが前記後段の
アクチュエータの動作開始点に達したときに前記後段の
アクチュエータの動作を開始させる制御手段とを備えた
ことを特徴とするものである。

〔作　用〕

まず第１のアクチュエータが前段のアクチュエータとし
て、第２のアクチュエータが後段のアクチュエータとし
て作動する場合について述べる。

第１のアクチュエータは、工具が工具交換アームに把持
されたことを確認してから作動される。転送開始点は工
具が主軸から完全に抜は切れる位置よりも手前にあり、
この位置で第２のアクチュエータを作動させる。このと
きに、第１のアクチュエータは作動を続けており、工具
の抜き取り動作の一部と転送動作が同時に行われる。工
具交換アーム及び工具は２つの動作のベクトルの和の方
向に移動し、工具は主軸に当たることなく完全に抜ける
ことができる。また、第１のアクチュエータがストＩコ
ーク中に減速開始点を有し、前記転送開始点が該減速開
始点の位置に設定された場合、工具抜き取り動作におけ
る減速時間は工具転送時間に実質的に含まれてしまう。

次に第２のアクチュエータが前段のアクチュエータとし
て、第１のアクチュエータが後段のアクチュエータとし
て作ＩＪＪするＩＷ合について述べる。第２のアクチュ
エータが転ＩＸ動作を開始し、工具が完全に転送し終わ
る位置よりも手前にｈいて第１のアクチュエータによる
工具交換アームの収納動作を開始させる。このときに第
２のアクチュエータは作動を続けており、転送動作の一
部と工具収納動作が同時に行われる。］ニ工具交換アー
ムび工具は２つの動作のベクトルの和の方向に移動し、
工具は主軸に当たることなく完全に収納できる。また第
２のアクチュエータがストローク中に減速開始点を有し
、前記収納動作開始点が該減速開始点の位置に設定され
た場合、工具転送動作における減速時間は工具収納動作
に実質的に含まれてしまう。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第２図及び第３図を参照すると、工作機械はベンドｌＯ
と、コラム１２と、コラム１２に取りつけられた主軸頭
１４と、主軸１６と、テーブル１日と、パレット交換用
のバレットストッカ２０とを含む。この実施例において
は、主軸１６は横型に配置され、主軸頭１４は公知のス
ライドガイド機構によってコラム１２に対して上下方向
（Ｘ方向）に移動可能に取りつけられる。コラム１２は
スライドガイド機構によって工作機械の正面（以後の説
明において、第３図の矢印■から見た方向を正面とする
）から見てベツド１０上を左右方向に（Ｘ方向）移動可
能であり、テーブルＩ８は同様にベア　Ｆ　Ｉ　Ｏ上を
前後方向（Ｚ方向）に移動可能である。従って、主軸１
６はテーブル】８に対してｘ、ｙ、ｚの３方向に相対移
動可能である。さらに、主軸Ｉ６の左側には自動工具交
換装置の工具マガジン２２及び工具交換アーム２４が配
置され、コラム１２の右側には制御装置２６が配置され
る。制御装置２６は加工のために主軸１６及びテーブル
１８等の動作を制御するとともに、工具交換のために工
具マガジン２２及び工具交換アーム２４等の動作を制御
する。工具マガジン２２及び工具交換アーム２４は左右
方向に延びる機械フレームＦ（第２図及び第３図では省
略）に取りつけられる。

第５図に示されるように、工具マガジン２２は外周部に
複数のポケット２８を有した円板形状をしており、ソケ
ット３０に支持された工具３２が各ポケット２８内に収
容されている。工具マガジン２２は矢印Ｒの如く時計回
りにも反時計回りにも回転可能であり、次に使用する所
望の工具３２を工具交換アーム２４に対面した位置Ｍに
割り出すことができる。実施例においては、工具準備装
置３４がコニ具マガジン２２と工具交換アーノ、２４と
の間に設けられている。工具準備装置３４は選択割出し
た工具３２をソケット３０と共に工具マガジン２２から
抜き取って工具交換のための所定の位置Ｎで待機させ、
また主軸１６で使用後の工具３２を工具交換アーム２４
から受は取って工具マガジン２２に戻すものである。こ
のため、第１図に示されるように、工具準備装置３４は
機械フレームＦに取りつけられた油圧シリンダ３６のピ
ストンロンｌ”３８に取りつけられ、工具マガジン２２
に対して半径方向で、水平方向に移動可能になっている
。工具準備装置３４はソケット３０ごと工具３２を把持
する把持手段を備えているが、詳１１田な説明は省略す
る。なお、工具準備装置３４がない場合には、工具マガ
ジン２２上の工具３２を直接に交換する構成にすること
もできる。

第２図及び第３図には、工具マガジン２２から抜き取っ
て工具準備装置３４に把持されている工具が３２ａで示
され、最上方で左寄りの工具交換位置に来たときの主軸
１６に把持されている工具が３２ｂによって示されてい
る。工具交換アーム２４は油圧シリンダ装置４０を介し
て機械フレー１、Ｆに支持されており、工具交換アーム
２４の旋回中心、及び把持位置にある工具３２ａ、３２
ｂは同じ高さで一直線上の位置にあり、工具交換アーム
２４の中心から工具３２ａ、３２ｂまでの距離はそれぞ
れ等しくなっている。

さらに、切屑や切削液等が主軸１６及びテーブル１８を
含む加工領域内から外部に飛散するのを防止するために
、スプラッシュガード４２が加工領域を包囲するように
設けられている。開閉式カバー４４が工具交換アーム２
４と主軸１６との間に垂直方向に移動可能に配置され、
このカッ＼−４４はスプラッシュガード４２の一部をな
すものである。

次に第１図、第５図、及び第６図を参照して自動工具交
換装置の詳細について説明する。

第１図を参照すると、油圧シリンダ装置４０は油圧シリ
ンダ４６、ピストン４８、及びピストンロッド５０を含
む。ピストンロッド５０はピストン４８の両側に長く延
長され、両端部において軸受５２　、５４を介して機械
フレームＦに支持される。

従って、この場合には、ピストン４８及びピストンロフ
ト５０が長手方向に不動であり、油圧シリンダ４６が長
手方向に移動する。工具交換アーム２４はブラケット５
２を介して油圧シリンダ４６に取りつけられる。

さらに、２木の摺動ガイドロット５４がピストンロッド
５０と平行に設けられ、これらの摺動ガイドロッド５４
及びピストンロッド５０はブラケット５６によって固定
される。ブラケット５２と同様のブラケッ１へ５８が設
けられ、これらのブラケッ）　５２　、５８は摺動ガイ
ドロッド５４を摺動させるためのブツシュを含んでいる
。従って、工具交換アーム２４は、油圧シリンダ４６と
ともにピストン４８及びピストンロッド５０の軸線方向
に移動可能であり、また摺動ガ・イドロッド５４及びピ
ストンロッド５０とともにビス１−ンロット５０の軸線
の回りを旋回可能である。そして、軸線方向の駆動のた
めに、ピストンロッド５０内には油圧通路６０が形成さ
れるとともに、ピストンロンＦ５０の端部に旋回接手６
２が取りつけられる。さらに、ピストンロッド５０の一
端部には旋回駆動用のピニオンギヤ６４が取りつけられ
ている。

第７図を参照すると、左右の油圧通路６０はそれぞれ半
径方向の油圧通路６０ａによってピストンロンド５０の
外周部に開口し、油圧シリンダ４６内の各シリンダ室４
６ａ、４６ｂに通じる。油圧シリンダ４６は、例えば第
７図で左側の油圧通路６０に圧油が供給されたときに固
定のピストン４８に対して右側から左側に移動し、この
ときに右側のシリンダ室４６ｂ（第７図では室空間がＯ
になっている）内の圧油は半径方向の油圧通路６０ａ及
び油圧通路６０を介してリターンされる。ビストンロ・
７ド５０の両端は、旋回接子６２を介して圧油を供給・
排出するごとができるようになっている。

供給する圧油の流量は、多段流量制御弁（図示せず）で
、２種以ト変えることができる。これは油圧シリンダ４
６が最初早送りで動作し、ストロークエンドに到達する
少し手前から減速するようにさせるためである。つまり
、最初は多量の流量を供給して油圧シリンダ４６を早送
りで動作させ、ストロークエンドの少し手前に到達した
ことを減速開始点検出器で検出して多段流量制御弁を作
動させ、流量を少なくして油圧シリンダの動作を減速さ
せるのである。また別の方法として、ストロークエンド
の少し手前にピストンが達すると油圧回路が絞られ減速
を開始する、クツション付のシリンダ装置を用いて減速
制御を行わせることもできる。

さらに、第１図に示されるように、油圧シリンダ５１６
のストローク位置を検出するためにストロークエンド検
出器１００及び転送開始点検出器１０２が設けられ、こ
れらの検出器１００　、１０２はブラケット１０４によ
って機械のフレームＦに取りつけられる。ストロークエ
ンド検出器１００は油圧シリンダ４６のストロークエン
ド（右側のシリンダ室４６ｂの端面がピストン４８の端
面４８ａと当接する点に相当する）に来たことを検出す
る。転送開始点検出２３１０２は、油圧シリンダ４６の
ストローク中にあってストロークエンドの手前にある予
め定めた転送開始点を検出する。転送開始点は例えば第
４図（ａ）に示されるように、油圧シリンダ４６の矢印
入方向のストローク中に工具３２が主軸１６から完全に
１友は切れる位置よりも手前になるように定められる。

また、油圧シリンダ４６が転送開始点に達したごとが検
出されると、本発明では、工具３２を転送するために矢
印Ｂ方向の旋回運動を開始するようになっており、する
と油圧シリンダ４６がストロークエンドに達するまでは
工具交換アーム２４及び工具３２はＡ方向及びＢ方向の
両運動の合成運動を行う。この場合、転送開始点は転送
移動を開始しても工具３２が主軸１６と干渉しないよう
な位置に定められる。また、転送開始点は遅くとも油圧
シリンダ４６の減速開始点よりも手前に定められると時
間短縮効果が大きい。本実施例では、転送開始点検出器
１０２を多段流量制御弁を作動させる減速開始点検出器
と共用している。なお、ストロークエンド検出器１００
及び転送開始点検出器１０２は油圧シリンダ４６、工具
交換アーム２４、又は工具３２のいずれを対象として検
出してもよく、第４図では分かり易くするために便宜的
に工具３２の先端を検出するように示されているが、第
１図では油圧シリンダ４６の摺動ブラケット５８の先端
を検出するように示されている。ストロークエンド検出
器１００及び転送開始点検出器１０２がリミットスイッ
チで構成される場合には、上記いずれかの検出部に接触
子を設りる。

さらに、第６図を参照すると、ピストンロンド５０の旋
回駆動用のピニオンギヤ６４は前面側の機械フレームＦ
に対面して配置される。機械フレームＦには垂直なスラ
イドガイド６６が設けられ、ラック６８がこのスライド
ガイド６６に沿って上下方向に移動可能に設けられる。

ランク６８はピニオンギヤ６４と係合して、その上下方
向の運動によってピニオンギヤ６４を回転させ、よって
工具交換アーム２４を旋回させる。

ラック６８は２段式の油圧シリンダ７０　、７２に連結
される。第１段の油圧シリンダ７０はブラケット７４に
よって機械フレームＦに固定される。第１段の油圧シリ
ンダ７０のピストンロンドア６にはブラケット７８が取
りつけられており、第２段の油圧シリンダ７２がこのブ
ラケット７８に取りつけられる。第２段の油圧シリンダ
７２のピストンロット８０に取りつけたフ゛ラケット８
２がランク６８に連結される。この場合、第１段の油圧
シリンダ７０はピニオンギヤ６４を９０度回転させるス
トロークを有し、第２段の油圧シリンダ７２はピニオン
ギヤ６４を１８０度回軸回転るストロークを有する設計
になっている。従って、第１及び第２段の油圧シリンダ
７０　、７２がともにリフトした状態では、ピニオンギ
ヤ６４（工具交換アーム２４）が２７０度回転すること
になる。

カバー４４は垂直配置のプレート状の部材であり、その
両側端面がガイド８４によって案内され、上方位置にあ
るときに閉じられ、下方位置に移動したときに開くよう
になっている。カバー４４はラック８６、ピニオンギヤ
８８　、９０、及びラック９４を介して前記第１段の油
圧シリンダ７０に連結され、カバー４４の開閉が工具交
換アーム２４の旋回運動と同時に行われるようになって
いる。

第５図を参照すると、工具交換アーム２４は両端部に工
具グリフパ９６を有するダブルグリッパタイプのもので
あり、各工具グリッパ９６はほぼ半円形のつかみ部を有
するとともに、ばねにより進退可能な押さえ部９８を有
する。工具交換アーム２４は機械の加工中には第５図に
示す垂直な待機位置に維持され、工具交換時には水平な
工具把持位置に旋回されることができる。このときに工
具グリッパ９６が工具準備装置３４に把持されている工
具３２ａ及び主軸１６に把持されている工具３２ｂに嵌
まるようになっている。

次に第４図、第８図及び第９図を参照して工具交換の手
順について説明する。

第８図は工具交換アーム２４の旋回位置を示し、旋回位
置の識別のために、工具交換アーム２４の一端を黒塗り
にして示した。第９図は工具交換アーム２４を旋回させ
るラック６８とビスＩ−ンロット８０とを接続するブラ
ケット８２の位置（黒塗り部分）をスライドガイド６６
に相対的に示した。

ブラケット８２の作動位置は第１及び第２段の油圧シリ
ンダ７０　、７２の作動位置に応じて（工具交換アーム
２４の９０度旋回を単位とＬ７た）３段階ある。

第８図の（ａ）に示されるように、工具交換アーム２４
は機械の加工中には垂直な待機位置にあり、プラケッ１
−８２は下方位置にある。

工具交換時には、最初に第１段の油圧シリンダ７０が作
動される。すると、第８図及び第９図の（ｂ）に示され
るように、第１段の油圧シリンダ７０に連結されたカバ
ー４４が開放され、同時にブラケット８２が第１の作動
位置Ｃに上昇して工具交換アーム２４を９０度旋回させ
、工具交換アーム２４を工具把持位置にもたらす。

工具交換アーム２４が工具把持位置に旋回されると、第
１段の油圧シリンダ７０を前期作動状態に維持したまま
（カバー４４を開放したまま）、工具グリッパ９６が工
具準備装置３４に把持されている工具３２ａ及び主軸１
６に把持されている工具３２ｂをつかむ。図示しない検
出器によって工具グリ・ンノマ９６が二［具３２ａ、３
２ｂをつかんだことが検出されると、油圧シリンダ４６
を作動させる。

従って、工具交換アーム２４は油圧シリンダ４６によっ
て第１図の右から左方向に移動甘めしられ、それぞれの
工具３２ａ、３２ｂがそれぞれ工具準備装置３４及び主
軸１６から抜けていく。

油圧シリンダ４６は一定のストロークで作動し、前記し
たようにストロークエンド近くに減速開始点を有し、減
速開始点の位置に転送開始点を定められている。転送開
始点検出Ｆｉ１０２によって、油圧シリンダ４６が転送
開始点に達したことが検出されると、第２段の油圧シリ
ンダ７２の作動が開始される。このとき、工具３２は、
第４図の−（ａ）に示されるように主軸１６から完全に
は抜けていない。

第８図及び第９図の（ｃ）に示されるように、第２段の
油圧シリンダ７２が作動されると、ブラケット８２は第
３の作動位置已に上昇して工具交換アーム２４を時計方
向に合計２７０度旋旋回せる（前記工具把持位置からさ
らに１８０度旋旋回せる）。

従って、工具！ｌ　（Ｉｉ＆装置３４及び主軸１６に対
する］−具３２ａ、工具３２ｂの位置が逆になり、次に
使用する工具３２ａが主軸１６の位置に来、使用済の工
具３２ｂが工具準備装置３４に来る。

この旋回運動の初期に、第４図の（ｂ）に示されるよう
に、ストロークエンド検出器１００によって油圧シリン
ダ４６がストロークエンド位置に達したことが検出され
る。しかし、油圧シリンダ４６がストロークエンド位置
に達したことが検出されたかどうかに関わりなく、工具
交換アーム２４の旋回は続行される。このストロークエ
ンド検出器１００の検出信号は、故障診断装置（図示せ
ず）に必要な一つの検出信号として使用される。

第２段の油圧シリンダ７２による工具交換アー２４の１
８０度の旋回ストロークについても同様の考え方が適用
できる］８０度旋回のストロークエンド検出器と工具収
納動作開始点検出器（図示せず）が設けられ、工具収納
動作開始点検出器はストロークエンド検出器の手前に位
置して、工具交換アーム２４が工具収納動作開始点を通
過したことを検出し、工具３２ａ、３２ｂがそれぞれ主
軸１６及び工具準備装置３４と完全に整列する前に油圧
シリンダ４６の逆方向（第１図で左から右方向）の作動
を開始する。油圧シリンダ４６の逆方向の作動中に、ス
トロークエンド検出器によって工具交換アーム２４が旋
回のストロークエンドに達したことが検出される。油圧
シリンダ４６の逆方向の作動によって、それぞれの工具
３２ａ、３２ｂを主軸１６及び工具準備装置３４に取り
つける。この場合も、工具収納動作開始点検出器は、工
具交換アーム２４の１８０度旋ロストロークの手前に設
けた減速開始点に定められるのである。

最後に、第２段の油圧シリンダ７２を作動状態に維持し
たまま、第１段の油圧シリンダ７０の作動を解除する（
逆に作動させる）。すると第８図及び第９図の（ｄ）に
示されるように、ブラケット８２は第１段の油圧シリン
ダ７０の作動解除の分だり下降して第２の作動位置りに
なり、工具交換アーム２４が逆方向に９０度回転して待
機位置に戻り、カバー４４が閉じる。

機械の加工中に、工具準備装置３４は工具マガジン２２
は協働して次に使用する工具３２をｋｎｆｆｉする。そ
して、次の工具交換時には、第１段の油圧シリンダ７０
の作動によって（ブラケット８２を第３の作動位置Ｅに
移動させ）工具交換アーム２４を９０度旋回させて待機
位置から工具把持位置にもたらすとともにカバー４４を
開放し、次に油圧シリンダ４６の作動によって工具３２
を取り外し、転送開始点の検出によって第２段の油圧シ
リンダ７２の作動の解除（逆に作動させ）によって（ブ
ラケット８２を第１の作動位置Ｃに移動させ）工具交換
アーム２４を反時計方向に１８０度旋旋回せて工具を交
換する。このときにも、工具収納動作開始点の検出によ
って油圧シリンダ４６の作動を開始し、二［具３２を収
納する。最後に第１段の油圧シリンダ７０の作動の解除
によって、ブラケット８２を下方位置に戻して工具交換
アーム２４を待機位置にし、同時にカバー４４を閉じる
。

このように、工具交換アーム２４の１８０度旋旋回交互
の回転方向に実施するのである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、軸線方向に移動
可能な第１のアクチュエータが、第１のアクチュエータ
のストローク中にあって工具が主軸から完全に抜は切れ
る位置よりも手前に定められた転送開始点に達したこと
を検出し、第１のアクチュエータが転送開始点に達した
ときに工具を転送する第２のアクチュエータを作動させ
るようにしたので、工具の抜き取り動作の一部と転送動
作を同時に行うことができ、工具交換時間を短縮するこ
とができる。また、第１のアクチュエータの減速開始点
に第２のアクチュエータによる転送開始点を定めている
ので、減速動作時間は転送動作時間に実質的に含まれて
しまい、工具交換時間短縮に大きく貢献している。同様
に第２のアクチュエータによる工具交換アームの転送動
作の終了点より手前に定められた工具収納動作開始点に
達したことを検出し、第２のアクチュエータが工具収納
動作開始点に達したときに工具を収納する第１のアクチ
ュエータを逆方向に作動させるようにしたので、工具の
転送動作の一部と収納動作とを同時に行うことができ、
更に工具交換時間を短縮することができる。また第２の
アクチュエータの減速開始点に第１のアクチュエータに
よる工具収納動作開始点を定めているので、これまた減
速動作時間は工具収納動作時間に実質的に含まれるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動工具交換装置の平面断面図、第２
図は本発明による工具交換装置を備えた工作機械の第３
図の矢印■から見た正面図、第３図は第２図の工作機械
の平面図、第４図は主軸から工具を抜いて転送動作に移
行するところを示す動作原理図、第５図は第１図の綿Ｖ
−■に沿って見た工具移動後の断面図、第６図は第１図
の矢印■から見た工具交換装置の正面図、第７図は第１
図の油圧シリンダの部分拡大図、第８図は工具交換アー
ムの旋回動作を説明する図、第９図は工具交換アームを
旋回させるために第１及び第２の油圧シリンダに連結さ
れたラックの動作を説明する図である。 １６・・・主軸、　　　　　　２２・・・工具マガジン
、２４・・・工具交換アーム、３２　、３２　ａ３４・
・・工具準備装置、 ４０　、７０　、７２・・・油圧シリンダ、６４・・・
アーム旋回ピニオンギヤ、 ６８・・・ラック。 ３２ｂ・・・工具、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工具を主軸や工具貯蔵手段から抜き取ったり収納し
   たりするために第１のアクチュエータによって一定のス
   トロークで前記主軸の軸線方向に前後進動作せしめられ
   、そして抜き取った工具を前記主軸から前記工具貯蔵手
   段に転送したり前記工具貯蔵手段から前記主軸へ転送し
   たりするために第２のアクチュエータによって一定のス
   トロークで前記主軸の軸線方向とは異なる方向に転送動
   作せしめられる工具交換アームを有した工作機械で自動
   工具交換を行う際、前記第１のアクチュエータによる工
   具抜き取り動作から前記第２のアクチュエータによる工
   具転送動作に移行する連係部分、または前記第２のアク
   チュエータによる転送動作から前記第１のアクチュエー
   タによる工具収納動作に移行する連係部分における前段
   のアクチュエータの動作から後段のアクチュエータの動
   作に移行する際の自動工具交換方法において、前記前段
   のアクチュエータのストローク中にあって前記前段のア
   クチュエータの動作が完全に終了する位置よりも手前に
   前記後段のアクチュエータの動作開始点を定め、前記前
   段のアクチュエータを作動させ前記後段のアクチュエー
   タの動作開始点に達したことを検出し、該検出によって
   前記後段のアクチュエータの動作を開始させ、前記前段
   のアクチュエータのストロークエンドまでの間前記工具
   交換アームを前記前段のアクチュエータと前記後段のア
   クチュエータとの合成動作で移動させることを特徴とす
   る自動工具交換方法。 ２、前記前段のアクチュエータがストローク中に減速開
   始点を有し、前記後段のアクチュエータの動作開始点が
   該減速開始点に設定される請求項１に記載の自動工具交
   換方法。 ３、工具を主軸や工具貯蔵手段から抜き取ったり収納し
   たりするために第１のアクチュエータによって一定のス
   トロークで前記主軸の軸線方向に前後進動作せしめられ
   、そして抜き取った工具を前記主軸から前記工具貯蔵手
   段に転送したり前記工具貯蔵手段から前記主軸へ転送し
   たりするために第２のアクチュエータによって一定のス
   トロークで前記主軸の軸線方向とは異なる方向に転送動
   作せしめられる工具交換アームを有した工作機械の自動
   工具交換装置において、前記第１のアクチュエータによ
   る工具抜き取り動作から前記第２のアクチュエータによ
   る工具転送動作に移行する連係部分、または前記第２の
   アクチュエータによる転送動作から前記第１のアクチュ
   エータによる工具収納動作に移行する連係部分における
   前段のアクチュエータの動作から後段のアクチュエータ
   の動作に移行する際、前記前段のアクチュエータのスト
   ローク中にあって前記前段のアクチュエータの動作終了
   点よりも手前で前記後段のアクチュエータの動作開始点
   を検出する検出手段と、該検出手段の出力を受けて前記
   前段のアクチュエータが前記後段のアクチュエータの動
   作開始点に達したときに前記後段のアクチュエータの動
   作を開始させる制御手段とを備えたことを特徴とする自
   動工具交換装置。 ４、工具を主軸や工具貯蔵手段から抜き取ったり収納し
   たりするために第１のアクチュエータによって一定のス
   トロークで前記主軸の軸線方向に前後進動作せしめられ
   、そして抜き取った工具を前記主軸から前記工具貯蔵手
   段に転送したり前記工具貯蔵手段から前記主軸へ転送し
   たりするために第２のアクチュエータによって一定のス
   トロークで前記主軸の軸線方向とは異なる方向に転送動
   作せしめられる工具交換アームを有した工作機械の自動
   工具交換装置において、前記第１のアクチュエータによ
   る工具抜き取り動作から前記第２のアクチュエータによ
   る工具転送動作に移行する連係部分、または前記第２の
   アクチュエータによる転送動作から前記第１のアクチュ
   エータによる工具収納動作に移行する連係部分における
   前段のアクチュエータの動作から後段のアクチュエータ
   の動作に移行する際、前記前段のアクチュエータの動作
   終了点の手前で前記前段のアクチュエータの動作を通常
   の速度から減速送りに切換える減速手段と、該減速手段
   により減速が開始される位置に設定した前記後段のアク
   チュエータの動作開始点を検出する検出手段と、該検出
   手段の出力を受けて前記前段のアクチュエータが前記後
   段のアクチュエータの動作開始点に達したときに前記後
   段のアクチュエータの動作を開始させる制御手段とを備
   えたことを特徴とする自動工具交換装置。