JPH0295532A - Automatic tool exchange device - Google Patents

Automatic tool exchange device

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JPH0295532A
JPH0295532A JP24886788A JP24886788A JPH0295532A JP H0295532 A JPH0295532 A JP H0295532A JP 24886788 A JP24886788 A JP 24886788A JP 24886788 A JP24886788 A JP 24886788A JP H0295532 A JPH0295532 A JP H0295532A
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Japan
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tool
magazine
tool holder
arm
spindle head
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JP24886788A
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Kazutomo Kinutani
絹谷 一朝
Takayoshi Harada
原田 孝義
Hisashi Shimada
島田 久之
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Nippei Toyama Corp
Original Assignee
Nippei Toyama Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

PURPOSE:To conduct with efficiency the automatic exchange of tool holders to a plurality of working stations by means of one magazine support body, by providing turnably an exchange arm which conducts the delivery of a tool holder between a tool magazine and the spindle head of each working station, at the arm support stand of a magazine support stand. CONSTITUTION:Under the condition of a magazine support body 7 having been made to stop at a position confronting one spindle head 14, a tool holder 18 which has been furnished at the spindle head, is housed in a tool magazine by means of a combination of the reciprocal turning of an exchange arm 19, the advance/retreat action of an arm support stand 17 and the advance/retreat action of the spindle head. In addition, another tool holder selected from the tool magazine 10, is furnished at the spindle head. And after an exchange work is done, the magazine support body is moved to a position confronting another spindle head, and a similar tool exchange work to the spindle head is done. Then, the magazine support body is moved to the next working station, too, and a similar tool exchange work is conducted.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【発明の目的】[Purpose of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、トランスファマシンに用いられ、複数の加工
ステーションに対して、工具交換を行うための自動工具
交換装置に関する。 (従来の技術) 例えば、エンジン用シリンダブロックのシリンダ穴を加
工するトランスファマシンは、加工ラインに沿って荒加
工、仕上げ加工および計測などの複数の加工ステーショ
ンを設け、ワークを順次送りながら加工を行うようにな
っている。 従来、この種のトランスファマシンにおいて。 加工穴すなわちシリンダ内径の変更などに対処するには
、主として手作業で工具の交換を行っていた。また、各
加工ステーションに、それぞれ工具のマガジンと、前記
マガジンと主軸ヘッドとの間で工具の受け渡しを行う工
具交換装置とを設け、工具交換作業の自動化を図ったも
のもあった。 (発明が解決しようとする課題) ところが、上記した手作業で工具の交換を行うものでは
、チップ突出量の補正操作等を含む作業が煩雑であると
ともに交換時間が長くかかり、また、作業上の危険性も
あった。一方、各加工ステーシ璽ンに対しマガジンと交
換装置をそれぞれ設けたものでは、各加工ステーション
での装置全体が複雑化かつ大型化ししかも高価になると
共に、各加工ステーション毎にマガジンや交換装置の設
置および作動のための空間が必要となって全体の占有ス
ペースが大きくなるなどの問題点があり、これらの問題
点を解決することが課題になっていた。 (発明の目的) 本発明は、このような従来の課題を解消するために成さ
れたもので、ツールホルダ(工具を含む)の自動交換機
能を有すると共に、装置全体の簡略化や占有スペースの
節約などを実現することができ、さらには、主軸ヘッド
に対するツールホルダの装着状態の良否判断や、ツール
ホルダにおけるチップ突出量の補正の自動化を実現する
ことができる自動工具交換装置を提供することを目的と
している。
(Industrial Application Field) The present invention relates to an automatic tool changer used in a transfer machine to change tools at a plurality of processing stations. (Conventional technology) For example, a transfer machine that processes cylinder holes in engine cylinder blocks has multiple processing stations such as rough processing, finishing processing, and measurement along the processing line, and processes the workpieces while feeding them sequentially. It looks like this. Conventionally, in this type of transfer machine. In order to deal with changes in the machined hole, ie, the inner diameter of the cylinder, etc., tools were mainly replaced manually. In addition, each machining station is provided with a magazine for tools and a tool exchange device for transferring tools between the magazine and the spindle head, thereby automating the tool exchange operation. (Problem to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned method in which the tool is replaced manually, the work including correcting the tip protrusion amount is complicated, the replacement time is long, and there are problems in the work. There were also risks. On the other hand, if a magazine and a changing device are provided for each processing station, the entire device at each processing station becomes complicated, large and expensive, and the magazine and changing device are required for each processing station. There are also problems such as the need for space for operation, which increases the overall space occupied, and it has been a challenge to solve these problems. (Purpose of the Invention) The present invention has been made to solve these conventional problems, and has an automatic exchange function for tool holders (including tools), and also simplifies the entire device and occupies less space. It is an object of the present invention to provide an automatic tool changer that can realize savings, etc., and can also determine whether the tool holder is attached to the spindle head or not and automatically correct the chip protrusion amount in the tool holder. The purpose is

【発明の構成】[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明による自動工具交換装置は、請求項1において、
複数の加工ステーションからなる加工ラインに沿って移
動可能なマガジン支持体を備え、このマガジン支持体に
、前記加工ラインに略直交する水平軸を中心に割出し回
転される工具マガジンと前記加工ラインに向けて進退可
能なアーム支持台とを備え、このアーム支持台に、前記
工具マガジンと各加工ステーションの主軸ヘッドとの間
でツールホルダの受け渡しを行う交換アームを回動可能
に設けた構成としている。 また、請求項2において、前記交換アームの回転動作に
よって前記工具マガジンへのツールホルダの挿脱を行う
構成としている。 また、請求項3において、前記アーム支持台に、主軸ヘ
ッドに装着状態のツールホルダの外周面を被検査部とす
る変位検出用センサを設けた構成としている。 そして、請求項4において、本体部の軸線上にロッドを
摺動自在に挿設し且つ前記ロッドにチップカートリッジ
を本体部外側へ押圧するくさび部を設けたツールホルダ
を用い、前記主軸ヘッドに、前記ロッドに同軸状態で当
接する補正用軸と、前記補正用軸をその軸線方向に位!
!を調整する工具補正装置とを備えた構成としており、
これらの構成を従来の課題を解決するための手段とじて
いる。 (発明の作用) 本発明による自動工具交換装置は、工具マガジンや交換
アームが加工ライン上の各加工機側から独立してユニッ
ト化された状態になっており、マガジン支持体を一つの
主軸ヘッドに対応する位置に停止させた状態において、
交換アームの往復回動、アーム支持台の進退動作および
主軸ヘッドの進退動作の組合わせにより、主軸ヘッドに
装着されていたツールホルダを工具マガジンに収容し。 さらに工具マガジンから選択された別のツールホルダを
主軸ヘッドに装着する。そして、上記交換作業の後には
、マガジン支持体を別の主軸ヘッドに対応する位置まで
移動させ、その主軸ヘッドに対して同様の工具交換作業
を行う、続いて、次の加工ステーションへもマガジン支
持体を移動させ、同様の工具交換作業を行う。 また、本発明の自動工具交換装置は、主軸ヘッドにツー
ルホルダを装着した後、マガジン支持体を変位検出位置
に割出し、アーム支持台を前進させたままの状態で前記
ツールホルダを少なくとも一回転させることにより、主
軸ヘッドの軸線に対するツールホルダの偏心量を変位検
出用センサで測定する。そして、前記変位検出用センサ
の測定結果を利用することにより1例えばツールホルダ
および主軸ヘッド内部の洗浄や装置の運転停止などの処
置を自動的に行うことを可能にしている。すなわち、回
転時の工具の振れをなくし、加工精度を向上させるとと
もに、加工不良を未然に防止できるものである。 さらに、本発明の自動工具交換装置は、主軸ヘッドに設
けた駆動手段で補正用軸を位置調整し、この補正用軸に
当接するツールホルダ側のロッドを移動させることによ
りくさび部を介してチップの突出量を変化させることが
でき、例えば当該加工ラインに含まれる計測ステーショ
ンからのデータを利用して、チップ突出量の補正つまり
工具補正を自動的に行うことを可能にしている。 (実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第1図〜第8図は、本発明の一実施例を説明する図であ
って、この実施例では、エンジン用シリンダブロックの
シリンダ穴を加工する装置として例示している。 第3図に示すように、複数の加エステーシ璽ンによって
加工ラインが形成され、−加工ステーションにおいてそ
れぞれ2個ずつのワーク(シリンダブロック)を同時加
工するようになっている。第3図の左側から右側への向
きを加工ラインの流れ方向とし、各加工ステーションに
は流れの順に二台の荒加工用加工機1,2、裏面取り用
加工機3、二台の仕上げ加工用加工機4.5、およびシ
リンダ径の計測機6が配設されている。なお、荒加工お
よび仕上げ加工は、各加工機における主軸ヘッドの設置
間隔の都合上、各々二台に分けて加工を行っている。そ
して、各加工機1゜2.3,4.5それぞれに対し、複
数本の主軸ヘッド11,12.13,14.15が設け
られ、計測機6には計測ヘッド16が設けられている。 この実施例では、各々二台の荒加工用加工機1.2およ
び仕上げ加工用加工機4.5に対して、加工ラインに沿
って移動可能なマガジン支持体7.7がそれぞれ設けで
ある。なお、両マガジン支持体7.7は、いずれも同様
の構成を有するため、以下、仕上げ加工用加工機4.5
に対応するマガジン支持体7について説明し、この際、
マガジン支持体7においては加工ラインと反対側の面を
正面とする。 マガジン支持体7は、第1図および第2図にも示すよう
に、再加工@4,5の加工ライン方向にわたって立設し
たフレーム8により保持され、正面に、前記加工ライン
に直交する水平軸9を中心に割出し回転される工具マガ
ジン10を備えると共に、上部に、前記加工ラインに向
けて進退可能なアーム支持台17を備えている。また、
前記アーム支持台17には、前記工具マガジン10と主
軸ヘッド14.15との間でツールホルダ18の受け渡
しを行う交換アーム19が枢着しである。 前記フレーム8は、上下二段のレール76a。 76bと、これらに平行なうツク20とを備えている。 前記マガジン支持体7は、前記レール76a、76bに
係合するスライダ21a。 21bを介して前記フレーム8に背面側を取付けた本体
部7aと、前記本体部7aの上端片側に固定した据付台
7bとを基体とするものであって、前記本体部7aの下
部には、前記ラック20に係合するピニオン22を出力
軸に固着した支持体駆動用モータ23が取付けである。 このモータ23は割出し機能を有し、各主軸ヘッド11
゜12.13.14に対応する複数の工具交換装置およ
び後述する変位検出のための複数の検出位置そして待機
位置にマガジン支持体7を正確に割出す。 前記工具マガジン10は、第4図および第5図に示すよ
うに、回転板24の円周に沿って正面側に開口する多数
(例えば20個程度)のツールボット25を設けたもの
であって、上記回転板24は前記本体部7aに基端を固
定した水平軸9に軸受26,26を介して回転自在に取
付けである。また、前記本体部7aには、出力軸27a
に原動歯車28を設けたインデックスモータ27がブラ
ケット29により固定してあり、これに対して、前記回
転板24の背面には、前記原動歯車28と係合する従動
歯車30が固定しである。これにより、前記工具マガジ
ン10は、インデックスモータ27の作動で各歯車28
.30を介して回転して、水平軸9の真上となる位置を
ツールホルダ18の着脱位置とし、選択されたツールボ
ット25が上記着脱位置で停止するように割出し回転さ
れる。さらに、前記水平軸9の先端には1回転板24の
正面に沿って上方へ延出するプレート31が固定してあ
り、このプレート31には、回転板24に固定したドグ
板103に対向して複数の近接センサ104が設けられ
、割出し位置の検出が行われる。さらに、このプレート
31の上端には、上記着脱位置におけるツールボット2
5の下側に対応するカバー32が取付けである。なお、
前記工具マガジン10は、加工機4,5側を背面として
いるため、加工中に生じた切粉などがツールホルダ18
にかかる心配が全く無い。 前記ツールボット25は、ツールホルダ18の基端部分
を収容するものであって、ツールボット25の底部に固
定された底板33に沿ってロックプL/−)34が工具
マガジン10の中心方向へ貫通状態で設けである。前記
ツールホルダ18の基端部分には、プルスタッドが設け
である。前記ロックプレート34は、マガジン中心側の
端部に、頭部を正面側とした係合ボルト35が固着しで
あると共に、第6図に示すように、プルスタッド頭部1
8bが充分通過しうる寸法を有する大径部36aと、前
記大径部36aのマガジン中心側に連続し且つプルスタ
ッド軸部18aの直径に対応した寸法を有する小径部3
6bとから成るロック穴36が形成しである。また、前
記底板33には、正面側に開口する筒状のスプリングケ
ース33aが一体成形してあって、前記スプリングケー
ス33a内には、ばね37により正面方向へ付勢される
ロック用ポール38が収容してあり、さらに前記ロック
プレート34の背面には、前記プルスタッド軸部18a
と小径部36bとが係合している状態(第6図の実線で
示す状7!i)において、前記ポール38が突出係合す
る7字状の凹部34aが形成しである。 前記ツールボット25内におけるツールホルダ18の着
脱は、本体部7aに固定したプレート駆動用シリンダ3
9により行う、このプレート駆動用シリンダ39は、工
具マガジン10を正面から見た状態において水平軸9の
中心を通る鉛直線に合わせて配置されている。このシリ
ンダ39の上下に突出するシリンダロッド40の上端に
、前記係合ポルト35の頭部がマガジン回転方向にのみ
通過可能な鉤部40aを有すると共に、前記シリンダロ
ッド40の下端には、本体部7aの背面方向へ延出する
ロック−アンロック検知用バー41が取付けである。な
お、前記本体部7aの背面には、前記検知用バー41の
上昇位置と下降位置とに対応するロック検知用センサ4
2aとアンロック検知用センサ42bが設けである。 つまり1選択されたツールボット25を先述の着脱位置
に停止させ、プレート駆動用シリンダ39のシリンダロ
ッド40を下方へ駆動すると。 鉤部4Q&内に入り込んだ保合ポルト35を介してロッ
クプレート34が引き下げられ、第6図中の仮想線で示
すようにプルスタッド軸部18aに大径部36aが対応
し、ツールホルダ18の取出しが可能なアンロック状態
となる。また、ツールホルダ18を収容したときには、
前記シリンダロッド40を上方へ駆動することにより、
ロックプレート34を押上げてゾルスタッド軸部18a
と小径部36bとを係合させると共に、ばね37の復動
にてボール38を凹部34a内に強く突出係合させ、前
記ツールホルダ18をツールポット25内に拘束しロッ
ク状態とする。 さらに、前記本体部7aには1着脱位置以外の各ツール
ボット25に対し、これらの係合ボルト35のマガジン
中心側に沿って環状枠43が設けてあり、着脱位置以外
においてロックプレート34がマガジン中心方向へ移動
するのを完全に阻止している。そしてさらに、前記環状
枠43は、第5図で示すように、着脱位置から例えばツ
ールポット2個分(特に限定しない)のところに切除部
分を有すると共に、係合ポルト35が通過しうる溝部4
4aと操作レバー45とを備えた保合片44が前記切除
部分に合わせて枢着しである。したがって、この実施例
における工具マガジン10は、着脱位置からツールポッ
ト2個分の位置において、操作レバー45で係合片44
をマガジン中心側へ回動させることにより、溝部44a
内に係入している係合ポルト35を介してロックプレー
ト34をマガジン中心方向へ移動させ、ツールホルダ1
8を手作業で簡単に着脱することができる。 前記アーム支持台17は、前記据付台7bの上面に敷設
した一対のレール46a、46bに、スライダ47a、
47bを介して取付けであると共に、第7図にも示すよ
うに、据付台7b上に固定した支持台駆動用シリンダ4
8のピストンロッド48aがブラケット49により連結
してあり、前記支持台駆動用シリンダ48により加工ラ
インに向けて進退駆動され、シリンダ48の前進限およ
び後退限によって前記アーム支持台17を2位置に割出
す。 前記交換アーム19は、第5図で示すようにアーム軸5
0を摺動可能に挿設したスリーブ51をさらに摺動可能
に保持するケーシング52に、前記アーム軸50と直交
する方向へ延出する回動軸53を備えており、回動軸5
3の軸線が加工ラインと平行になる状態にして、軸受5
4,54を介してアーム支持台17に前記回動軸53を
挿設している。また、前記アーム支持台17には、回動
軸53の下側に前記レール46a、46bと平行なうツ
ク55が挿設しであると共に、このラック55を軸線方
向に移動させるアーム回動用シリンダ56(第7図に示
す)が取付けてあり、これに対して、前記回動軸53の
外周には前記ラック55に係合する歯車57が回り止め
されて取付けである。 前記スリーブ51の先端には、一対のチャックアーム5
8をそれぞれ軸58aを介してたがいに開閉自在に枢支
したブラケット59が取付けである。このブラケット5
9には前記チャックアーム58.58間に位置してチャ
ック部59aが一体に設けられている。前記アーム軸5
0は、その先端に係合凹部50aを有し、この係合凹部
50aに前記チャックアーム58.58の各他端を回動
自在に係合していると共に、スリーブ51内に縮設した
スプリング60により常時基端方向に付勢されている。 また、前記ケーシング52および回動軸53の内部には
、アーム支持台17に設けた供給口61a〜61cに連
通する作動油流路62a〜62cが形成してあり、これ
らの流路62a〜62cは、アーム軸50とスリーブ5
1との間に形成されたアンチャック用圧力室63aや、
スリーブ51とケーシング52との間に形成されたアー
ムシフト用圧力室63bに連通している。 上記の交換アーム19は、アーム回動用シリンダ56に
より、ラック55および歯車57を介して、アーム軸5
0が工具マガジン10の正面に垂下する状態から、加工
ライン側へ水平に延出状態となる270度の範囲で回動
される。圧力室63aへの油圧制御および前記スプリン
グ60の作用により、アーム軸50のみを進退させてチ
ャックアーム58.58の開閉動作を行い、且つ圧力室
63bへの油圧制御によりアーム軸50とともにスリー
ブ51を進退させる。すなわち、上記交換アーム19は
、スリーブ51を前進させチャック部59aをツールホ
ルダ18に押し当てた状態で、アーム軸50を後退させ
両チャックアーム58.58をたがいに閉じる方向に動
作させることでツールホルダ18をチャックするように
なっている(第5図の状態)。 また、前記アーム軸50の基端には、連結部材64を介
して従動軸65が平行に連結してあって、この従動軸6
5には、軸線方向に4個のドグ66a〜66dt−備え
たロッド66がくさび係合部67を介して直角に係合し
ており、これに対してアーム支持台7には、前記ドグ6
6a〜66dに対応するセンサ(例えば近接スイッチ)
68a〜68dを設けたブラケット69が取付けである
。つまり、前記アーム軸50を軸線方向に移動させると
、従動軸65およびくさび係合部67を介してロッド6
6が軸線方向に移動し、この際、アーム軸50の移動位
置に対応したいずれかのドグ66a 〜66dとセンサ
68a 〜68dとが相対向するように設定してあり、
これによりチャックアーム58.58の開閉状態および
スリーブ51のシフト状態を検出する。なお、前記ケー
シング52には、アーム軸50や従動軸65の基端を被
うカバー70が取付けである。 さらに、前記アーム支持台17の加工ライン側の端部に
は、主軸ヘッド14.15に装着状態のツールホルダ1
8の外周面を被検査部とする変位検出用センサ71が取
付けである。この変位検出用センサ71は、アーム支持
台17を加工ライン側に前進シフトさせた状態でツール
ホルダ18の側部に延出するように位置設定されており
、例えばタッチセンサを用いることができる。 ここで、仕上げ加工用加工機4(5)で用いるツールホ
ルダ18は、第8図に示すように、本体部の軸線上にロ
ッド72が摺動自在に挿設しであると共に、前記ロッド
72の先端にチップカートリッジ73を本体部外側へ押
圧するくさび部材(くさび部)74をねじ結合した構成
になっている。前記ロッド72は、ツールホルダ18の
プルスタッド頭部18bから基端部分が突出している。 前記くさび部材74は、−側面に下向きの傾斜面(例え
ば垂線に対して2度程度)74aを有し、その内側に収
容したばね75により常時上方向へ付勢されている。前
記チップカートリッジ73は、下端にチップ75が取付
けであると共に、上端をツールホルダ本体部に固定し、
本体部中心方向に突設した受圧部73aを前記傾斜面7
4aに当接させた状態にある。 また、前記仕上げ加工用加工機4(5)は、主軸へラド
14(15)の下側となる位置に、ワークW(第1図に
示す)を位置決めして保持するための治具77およびク
ランパ7Bを備・えている。 前記主軸へラド14は、コラム105に対し送りモータ
106により上下方向に送り移動されるサドル107に
一体に取付けられ、内部にスピンドル79を回転自在に
保持するとともに、モータおよび減速機構から成るスピ
ンドル回転駆動部80を備えている。さらにスピンドル
79より上側に、ツールホルダ18のクランプ・アンク
ランプ制御を行うシリンダ81とチップ75の突出量を
調整するための補正装置82とを同軸状態で備えている
。さらに、前記主軸ヘッド14におけるツールホルダ1
8のクランプ・アンクランプ制御は、この種の装置によ
く用いられるゾルスタッドとクランプポールの係合方式
の機構であって、スピンドル79の軸線上において、皿
ばね83により常に上方向へ付勢され且つ前記シリンダ
81のピストン84により下方向へ押動されるパイプ状
部材85と、このパイプ状部材85の下端に当接し且つ
ツールホルダ1Bのプルスタッド頭部18bに係合する
クランプポール86を備えたスリーブ87とから成って
いる。 前記補正装置82は、シリンダ81の上端に取付けられ
るケーシング88内に、中間にピストン89を有する摺
動体90と、このケーシング88内に形成したねめじ部
91に螺合するおねじ部材92とが設けである。前記摺
動体90は、前記おねじ部材92を遊嵌し、上端に、前
記おねじ部材92に対して軸線方向にのみ係脱可能なス
トッパ93を有し、下端には、軸受94を介・して継手
部材95が同軸状態で取付けである。前記おねじ部材9
2は、ケーシング88の上端に固定したステッピングモ
ータ96の出力軸96aに連結しである。また、前記継
手部材95には、補正用軸97の上端が固定してあり、
この補正用軸97は、前記シリンダ81のピストン84
およびパイプ状部材85を摺動自在に貫通して、下端が
前記ツールホルダ18のロッド72に同軸状態で当接す
る。なお、前記シリンダ81のピストン84および摺動
体90には、これらの移動を検知するのに用いるドッグ
98.99が各々ブラケットtoo、ioiにより取付
けである。この各ドッグ98.99に対応し固定側にク
ランプ・アンクランプ検知用センサ108および補正軸
原位置・前進検知用センサ109が設けられている。さ
らに、主軸ヘッド14におけるツールホルダ18の装着
部分には、その内部に開口する圧縮空気供給路102が
形成しである。 上記の構成により、待機状態においては、マガジン支持
体7は所定の待機位置に位置し、アーム支持台17は加
工ラインより離れた後退位置で、しかも交換アーム19
は工具マガジン10より正面側にてそのアーム軸50を
水平状態とした姿勢に保持されている0次に、主軸ヘッ
ド14.15にツールホルダ18を装着する場合につい
て説明する。一方の仕上げ加工用加工am4に対応する
位置にマガジン支持体7を位置割出しし停止させた状態
において、工具マガジン10の割出し回転により着脱位
置となったツールホルダ18に対し、チャックアーム5
8.58を開いた状態の交換アーム1夕を垂直状態とな
るまで90°回転させ、スリーブ51の前進シフトおよ
びアーム軸50の後退によりチャック部59aとチャッ
クアーム58.58とで上記ツールホルダ18を把持す
ると共に、ロックプレート34によるツールホルダ18
の拘束を解除したのち、交換アーム12を270’加エ
ライン側へ回動させる(第1図中2点鎖線Aで示す状態
)、このとき、交換アーム12の初期の回動動作でツー
ルホルダ18はツールポット25から引き抜かれ、第7
図中2点鎖線Cで示す位置から最終的に2点鎖線りで示
す位置へ移動される0次に、支持台駆動用シリンダ48
によってアーム支持台17を前進させ、ツールホルダ1
8を主軸ヘッド14の軸線上に差出した状態(第1図中
の仮想線Bで示す状態)にし、次いで主軸へラド14を
下降させることによりこの主軸へラド14のスピンドル
72にツールホルダ18を装着する。ツールホルダ18
のプルスタッドは、シリンダ81によってアンクランプ
状態のスリーブ87に挿入されると、シリンダ81およ
び皿ばね83によってピストン84が上昇し、スリーブ
87によって上方へ引き込まれ、スピンドル72に完全
にクランプされる。その後も皿ばね83によってクラン
プ状態に保持される。 上記のツールホルダ装B後に、交換アーム19側では、
チャックアーム58.58が開放し、スリーブ51が後
退シフトしてツールホルダ18を放し、この状態からア
ーム支持台17を後退シフトさせるとともに、交換アー
ム12を180°回転させ待機姿勢にもどし、支持体駆
動用モータ23の駆動により、マガジン支持体7を次の
主軸へラド14或は他方の仕上げ加工用加工機5に対応
する位置まで移動させ、同様にツールホルダ18の装着
を行う、また、交換アーム12やアーム支持台17をツ
ールホルダ装着時と逆工程で動作させることにより、主
軸ヘッド14.15側から工具マガジン10にツールホ
ルダ18を戻すことができる。 ここで、ツールホルダ18やスピンドル7タ側の装着部
分には、装着不良の起因となる切粉等が付着している恐
れがある。そこで、ツールホルダ18の装着完了後、マ
ガジン支持体7を変位検出用の割出し位置へ順次移動さ
せ、ツールホルダ18の装着の良否を検出する。アーム
支持台17を前記シフトさせ、変位検出用センサ71を
ツールホルダ18の被検出部に対応させる。この状態で
、スピンドル7りを回転駆動させてツールホルダ18を
一回転させ、この際、変位検出用センサ71で回転に伴
う変位を検出することにより、スピンドル72の軸線に
対するツールホルダ18の偏心量を測定する。そして、
偏心量が所定値以下である場合には、装着状態が良と判
断しアーム支持台17を後退シフトさせる。一方、偏心
量が所定値以上であった場合には、装着不良と判断し再
度チャックアーム58によりツールホルダ18を把持す
るのに続いてシリンダ81のピストン84を上昇させて
ツールホルダ18の拘束を解除し、さらに主軸ヘッド1
4をやや上昇させ、供給路102を通して圧縮空気を噴
射することにより、ツールホルダ18およびスピンドル
72側の装着部分を空気洗浄し、こののち、再びスピン
ドル79への装着を行う、なお、空気洗浄によっても偏
心量の低下が見られない場合には、装置の運転を自動的
に停止させるようにすることが充分可能である。 そしてさらに、最終ステーションにおける計測工程にお
いて例えば正の誤差が連続して所定回数検出された場合
には、その補正信号によって加工機4.5側では補正装
置82のピストン82により摺動体20を上昇させてお
ねじ部材り2とストッパ23との係合を解除したのち、
ステッピングモータ96の駆動でおねじ部材22を所定
量下降させ、再び摺動体20を下降させることにより、
前記摺動体20および補正用軸27の位置を下げた状態
にし、前記補正用軸97でロッド72およびくさび部材
74を押動し、傾斜面74aに当接する受圧部73aを
介してチップカートリッジ73の下端側を抑圧変形させ
ることにより、チップ75の突出量を増大させることが
できる。 なお、この発明による自動工具交換装置は、その細部が
上記実施例に限定されることはなく1例えば、ツールホ
ルダを放射状に備えた工具マガジンを用いたり、主軸ヘ
ッドの軸線を水平とした加工機を用いたりすることがで
き、このほか、上記実施例のような工程を有するもので
は、荒削り用および仕上げ削り用の計画台の加工4M!
1.2゜4.5に対して一台のマガジン支持体7を備え
た構成とすることも充分可能である。
(Means for Solving the Problems) An automatic tool changer according to the present invention has the following features in claim 1:
A magazine support is provided that is movable along a machining line consisting of a plurality of machining stations, and a tool magazine that is indexed and rotated about a horizontal axis substantially perpendicular to the machining line is attached to the magazine support, and a tool magazine is attached to the machining line. The apparatus is equipped with an arm support base that can move forward and backward towards the machine, and an exchange arm that transfers the tool holder between the tool magazine and the spindle head of each processing station is rotatably provided on the arm support base. . In the second aspect of the present invention, the tool holder is inserted into and removed from the tool magazine by rotating the exchange arm. Further, in a third aspect of the present invention, the arm support is provided with a displacement detection sensor whose inspection target is the outer circumferential surface of the tool holder attached to the spindle head. In a fourth aspect of the present invention, a tool holder is provided in which a rod is slidably inserted on the axis of the main body, and the rod is provided with a wedge portion that presses the chip cartridge to the outside of the main body, The correction shaft coaxially abuts the rod, and the correction shaft aligned in the axial direction!
! It is equipped with a tool correction device that adjusts the
These configurations are considered as means for solving the conventional problems. (Function of the invention) In the automatic tool changer according to the present invention, the tool magazine and the change arm are unitized independently from each processing machine side on the processing line, and the magazine support is connected to one spindle head. When stopped at the position corresponding to
Through a combination of the reciprocating rotation of the exchange arm, the forward and backward movement of the arm support, and the forward and backward movement of the spindle head, the tool holder attached to the spindle head is stored in the tool magazine. Furthermore, another tool holder selected from the tool magazine is mounted on the spindle head. After the above exchange operation, move the magazine support to a position corresponding to another spindle head, perform the same tool exchange operation on that spindle head, and then move the magazine support to the next machining station. Move your body and perform the same tool exchange work. Further, in the automatic tool changer of the present invention, after the tool holder is attached to the spindle head, the magazine support is indexed to a displacement detection position, and the tool holder is rotated at least once while the arm support remains advanced. As a result, the amount of eccentricity of the tool holder with respect to the axis of the spindle head is measured by a displacement detection sensor. By using the measurement results of the displacement detection sensor, it is possible to automatically take measures such as cleaning the interior of the tool holder and spindle head, and stopping the operation of the apparatus. That is, it is possible to eliminate run-out of the tool during rotation, improve machining accuracy, and prevent machining defects. Furthermore, the automatic tool changer of the present invention adjusts the position of the correction shaft using a driving means provided in the spindle head, and moves the rod on the tool holder side that comes into contact with the correction shaft to insert the chip through the wedge portion. For example, by using data from a measurement station included in the processing line, it is possible to automatically correct the chip protrusion amount, that is, tool correction. (Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings. FIGS. 1 to 8 are diagrams for explaining one embodiment of the present invention, and this embodiment is illustrated as an apparatus for machining a cylinder hole in a cylinder block for an engine. As shown in FIG. 3, a machining line is formed by a plurality of machining stations, and two workpieces (cylinder blocks) are simultaneously machined at each machining station. The flow direction of the machining line is from the left side to the right side in Figure 3, and each machining station has two rough machining machines 1 and 2, a back chamfering machine 3, and two finishing machines in the order of flow. A processing machine 4.5 and a cylinder diameter measuring machine 6 are provided. Note that the rough machining and finishing machining are performed using two machines each due to the installation spacing of the spindle heads in each machine. A plurality of spindle heads 11, 12.13, 14.15 are provided for each processing machine 1°2.3, 4.5, respectively, and a measuring head 16 is provided for the measuring machine 6. In this embodiment, each of the two roughing machines 1.2 and two finishing machines 4.5 is provided with a magazine support 7.7 which is movable along the machining line. In addition, since both magazine supports 7.7 have the same configuration, hereinafter, they will be referred to as finishing processing machines 4.5.
The magazine support 7 corresponding to the above will be explained, and at this time,
In the magazine support 7, the surface opposite to the processing line is the front surface. As shown in FIGS. 1 and 2, the magazine support 7 is held by a frame 8 that is erected across the machining line direction of the rework@4 and 5, and has a horizontal axis perpendicular to the machining line on the front side. The tool magazine 10 is provided with a tool magazine 10 that is indexed and rotated about 9, and an arm support 17 that can move forward and backward toward the processing line is provided on the upper part. Also,
An exchange arm 19 for transferring the tool holder 18 between the tool magazine 10 and the spindle head 14, 15 is pivotally attached to the arm support stand 17. The frame 8 has two rails 76a, upper and lower. 76b and a jack 20 parallel to these. The magazine support 7 includes a slider 21a that engages with the rails 76a and 76b. The main body part 7a has its back side attached to the frame 8 via 21b, and the installation stand 7b is fixed to one side of the upper end of the main body part 7a. A support drive motor 23 having a pinion 22 that engages with the rack 20 fixed to an output shaft is attached. This motor 23 has an indexing function, and each spindle head 11
The magazine support 7 is accurately indexed to a plurality of tool changers corresponding to ゜12.13.14, a plurality of detection positions for displacement detection to be described later, and a standby position. As shown in FIGS. 4 and 5, the tool magazine 10 is provided with a large number (for example, about 20 tool bots) 25 that open toward the front side along the circumference of a rotary plate 24. The rotating plate 24 is rotatably attached to the horizontal shaft 9 whose base end is fixed to the main body 7a via bearings 26, 26. Further, the main body portion 7a includes an output shaft 27a.
An index motor 27 provided with a driving gear 28 is fixed by a bracket 29, and on the other hand, a driven gear 30 that engages with the driving gear 28 is fixed to the back side of the rotating plate 24. As a result, the tool magazine 10 is moved to each gear 28 by the operation of the index motor 27.
.. 30, the position directly above the horizontal axis 9 is set as the attachment/detachment position of the tool holder 18, and the selected tool bot 25 is indexed and rotated so as to stop at the attachment/detachment position. Furthermore, a plate 31 is fixed to the tip of the horizontal shaft 9 and extends upward along the front surface of the one-rotation plate 24, and this plate 31 has a plate 31 that faces a dog plate 103 fixed to the rotation plate 24. A plurality of proximity sensors 104 are provided to detect the indexed position. Further, the upper end of this plate 31 is provided with the tool bot 2 in the attachment/detachment position.
A cover 32 corresponding to the lower side of 5 is attached. In addition,
Since the tool magazine 10 has a rear surface facing the processing machines 4 and 5, chips and the like generated during processing are transferred to the tool holder 18.
There is no need to worry about it. The tool bot 25 accommodates the proximal end portion of the tool holder 18, and a lock plate L/-) 34 penetrates toward the center of the tool magazine 10 along a bottom plate 33 fixed to the bottom of the tool bot 25. It is provided according to the condition. A pull stud is provided at the proximal end portion of the tool holder 18. The lock plate 34 has an engagement bolt 35 fixed to the end on the magazine center side, and has a pull stud head 1 fixed thereto, as shown in FIG.
8b, and a small diameter portion 3 that is continuous with the magazine center side of the large diameter portion 36a and has a size that corresponds to the diameter of the pull stud shaft portion 18a.
A lock hole 36 consisting of 6b is formed. Further, a cylindrical spring case 33a that opens on the front side is integrally molded on the bottom plate 33, and a locking pawl 38 biased toward the front by a spring 37 is inside the spring case 33a. Further, on the back surface of the lock plate 34, the pull stud shaft portion 18a is housed.
In the state in which the small diameter portion 36b and the small diameter portion 36b are engaged (shape 7!i shown by the solid line in FIG. 6), a 7-shaped recess 34a into which the pawl 38 protrudes and engages is formed. The tool holder 18 can be attached and detached within the tool bot 25 using the plate driving cylinder 3 fixed to the main body 7a.
9, this plate driving cylinder 39 is arranged in alignment with a vertical line passing through the center of the horizontal axis 9 when the tool magazine 10 is viewed from the front. The upper end of the cylinder rod 40 that projects vertically of the cylinder 39 has a hook portion 40a through which the head of the engaging port 35 can pass only in the magazine rotation direction, and the lower end of the cylinder rod 40 has a main body portion. A lock/unlock detection bar 41 extending toward the rear of 7a is attached. Note that a lock detection sensor 4 is provided on the back surface of the main body portion 7a, which corresponds to the raised position and the lowered position of the detection bar 41.
2a and an unlock detection sensor 42b are provided. In other words, the selected tool bot 25 is stopped at the above-mentioned attachment/detachment position, and the cylinder rod 40 of the plate drive cylinder 39 is driven downward. The lock plate 34 is pulled down through the locking port 35 inserted into the hook portion 4Q&, and the large diameter portion 36a corresponds to the pull stud shaft portion 18a as shown by the imaginary line in FIG. It will be in an unlocked state where it can be taken out. Moreover, when the tool holder 18 is accommodated,
By driving the cylinder rod 40 upward,
Push up the lock plate 34 and
and the small diameter portion 36b, and the ball 38 is strongly protruded into the recess 34a by the return motion of the spring 37, and the tool holder 18 is restrained within the tool pot 25 to be in a locked state. Furthermore, an annular frame 43 is provided in the main body 7a along the magazine center side of these engagement bolts 35 for each tool bot 25 other than the first attachment/detachment position, so that the lock plate 34 is not attached to the magazine in any position other than the attachment/detachment position. It completely prevents it from moving toward the center. Furthermore, as shown in FIG. 5, the annular frame 43 has a cutout portion at a distance of, for example, two tool pots (not particularly limited) from the attachment/detachment position, and a groove portion 4 through which the engagement port 35 can pass.
4a and an operating lever 45 is pivotally attached to the cutout portion. Therefore, in the tool magazine 10 in this embodiment, the engagement piece 44 is moved by the operating lever 45 at a position corresponding to two tool pots from the attachment/detachment position.
By rotating the groove 44a toward the center of the magazine,
The lock plate 34 is moved toward the center of the magazine via the engagement port 35 that is engaged inside the tool holder 1.
8 can be easily attached and detached manually. The arm support stand 17 has a slider 47a,
47b, and as shown in FIG. 7, the support base driving cylinder 4 is fixed on the installation base 7b.
Eight piston rods 48a are connected by a bracket 49, and are driven forward and backward toward the processing line by the support stand driving cylinder 48, and the arm support stand 17 is divided into two positions by the forward and backward limits of the cylinder 48. put out. The exchange arm 19 is connected to the arm shaft 5 as shown in FIG.
A casing 52 that further slidably holds a sleeve 51 into which a sleeve 51 is slidably inserted is provided with a rotation shaft 53 that extends in a direction perpendicular to the arm shaft 50.
With the axis of 3 parallel to the machining line, insert the bearing 5.
The rotation shaft 53 is inserted into the arm support base 17 via 4 and 54. Further, in the arm support base 17, a rack 55 parallel to the rails 46a and 46b is inserted below the rotation shaft 53, and an arm rotation cylinder 56 for moving the rack 55 in the axial direction. (shown in FIG. 7) is attached to the outer periphery of the rotating shaft 53, and a gear 57 that engages with the rack 55 is prevented from rotating. A pair of chuck arms 5 are provided at the tip of the sleeve 51.
8 are attached via brackets 59 which are pivotally supported to each other via shafts 58a so as to be freely openable and closable. This bracket 5
9 is integrally provided with a chuck portion 59a located between the chuck arms 58 and 58. The arm shaft 5
0 has an engaging recess 50a at its tip, and the other ends of the chuck arms 58 and 58 are rotatably engaged with the engaging recess 50a, and a spring compressed in the sleeve 51 60, it is constantly biased in the proximal direction. Further, inside the casing 52 and the rotating shaft 53, hydraulic oil passages 62a to 62c are formed which communicate with supply ports 61a to 61c provided in the arm support base 17, and these passages 62a to 62c is the arm shaft 50 and sleeve 5
1, an unchucking pressure chamber 63a formed between the
It communicates with an arm shift pressure chamber 63b formed between the sleeve 51 and the casing 52. The exchange arm 19 is connected to the arm shaft 5 by an arm rotation cylinder 56 via a rack 55 and a gear 57.
0 is rotated within a range of 270 degrees from a state where it hangs down in front of the tool magazine 10 to a state where it extends horizontally toward the processing line side. By hydraulic control to the pressure chamber 63a and the action of the spring 60, only the arm shaft 50 is moved forward and backward to open and close the chuck arm 58,58, and by hydraulic control to the pressure chamber 63b, the sleeve 51 is moved together with the arm shaft 50. advance or retreat. That is, the exchange arm 19 can be replaced with a tool by moving the sleeve 51 forward and pressing the chuck portion 59a against the tool holder 18, moving the arm shaft 50 backward and moving both chuck arms 58 and 58 in the direction of closing each other. The holder 18 is chucked (the state shown in FIG. 5). Further, a driven shaft 65 is connected in parallel to the base end of the arm shaft 50 via a connecting member 64.
5, a rod 66 having four dogs 66a to 66dt in the axial direction engages at right angles through a wedge engaging portion 67, whereas the arm support 7 has four dogs 66a to 66dt.
Sensors corresponding to 6a-66d (e.g. proximity switch)
A bracket 69 provided with 68a to 68d is used for attachment. That is, when the arm shaft 50 is moved in the axial direction, the rod 6
6 moves in the axial direction, and at this time, one of the dogs 66a to 66d corresponding to the movement position of the arm shaft 50 and the sensors 68a to 68d are set to face each other,
As a result, the open/closed states of the chuck arms 58 and 58 and the shifted state of the sleeve 51 are detected. A cover 70 is attached to the casing 52 to cover the base ends of the arm shaft 50 and the driven shaft 65. Further, at the end of the arm support stand 17 on the processing line side, a tool holder 1 attached to the spindle head 14.15 is attached.
A displacement detection sensor 71 whose inspection target is the outer circumferential surface of No. 8 is attached. The displacement detection sensor 71 is positioned so as to extend to the side of the tool holder 18 in a state where the arm support base 17 is shifted forward toward the processing line side, and can be a touch sensor, for example. Here, the tool holder 18 used in the finishing machine 4 (5) has a rod 72 slidably inserted on the axis of the main body, as shown in FIG. A wedge member (wedge portion) 74 for pressing the chip cartridge 73 toward the outside of the main body is screwed to the tip of the tip. The rod 72 has a proximal end protruding from the pull stud head 18b of the tool holder 18. The wedge member 74 has a downwardly inclined surface 74a (for example, about 2 degrees with respect to the perpendicular line) on its negative side, and is always urged upward by a spring 75 housed inside the wedge member 74. The chip cartridge 73 has a chip 75 attached to its lower end, and its upper end is fixed to the tool holder main body.
The pressure receiving part 73a protruding toward the center of the main body is connected to the inclined surface 7.
It is in a state where it is in contact with 4a. The finishing machine 4 (5) also includes a jig 77 and a jig 77 for positioning and holding the workpiece W (shown in FIG. 1) at a position below the main shaft radius 14 (15). Equipped with clamper 7B. The main shaft rad 14 is integrally attached to a saddle 107 that is fed and moved vertically by a feed motor 106 with respect to a column 105, and rotatably holds a spindle 79 inside, and also controls the spindle rotation consisting of a motor and a speed reduction mechanism. A drive section 80 is provided. Further, above the spindle 79, a cylinder 81 for clamping/unclamping the tool holder 18 and a correction device 82 for adjusting the amount of protrusion of the tip 75 are coaxially provided. Furthermore, the tool holder 1 in the spindle head 14
The clamp/unclamp control 8 is a mechanism that engages a Solstud and a clamp pole, which is often used in this type of device, and is always biased upward by a disc spring 83 on the axis of the spindle 79. It includes a pipe-like member 85 that is pushed downward by the piston 84 of the cylinder 81, and a clamp pole 86 that comes into contact with the lower end of the pipe-like member 85 and engages with the pull stud head 18b of the tool holder 1B. It consists of a sleeve 87. The correction device 82 includes, in a casing 88 attached to the upper end of the cylinder 81, a sliding body 90 having a piston 89 in the middle, and a male thread member 92 that is screwed into a threaded portion 91 formed in the casing 88. It is a provision. The sliding body 90 loosely fits the male threaded member 92, has a stopper 93 at the upper end that can be engaged with and detached from the male threaded member 92 only in the axial direction, and has a lower end with a stopper 93 through which a bearing 94 is inserted. The joint member 95 is attached in a coaxial state. The male thread member 9
2 is connected to an output shaft 96a of a stepping motor 96 fixed to the upper end of the casing 88. Further, an upper end of a correction shaft 97 is fixed to the joint member 95,
This correction shaft 97 is connected to the piston 84 of the cylinder 81.
The pipe member 85 is slidably passed through the pipe member 85, and its lower end abuts the rod 72 of the tool holder 18 in a coaxial manner. Incidentally, dogs 98 and 99 used for detecting the movement of these are attached to the piston 84 of the cylinder 81 and the sliding body 90 by brackets too and ioi, respectively. A clamp/unclamp detection sensor 108 and a correction axis original position/advance detection sensor 109 are provided on the fixed side corresponding to each of the dogs 98 and 99. Further, a compressed air supply path 102 that opens into the main spindle head 14 is formed in a portion of the spindle head 14 where the tool holder 18 is attached. With the above configuration, in the standby state, the magazine support 7 is located at a predetermined standby position, the arm support 17 is at a retreated position away from the processing line, and the exchange arm 19
A case will be described in which the tool holder 18 is mounted on the spindle head 14, 15, which is held in a horizontal position with its arm shaft 50 on the front side of the tool magazine 10. With the magazine support 7 indexed and stopped at the position corresponding to one finishing machining am4, the chuck arm 5
8. Rotate the exchange arm 1 in the opened state by 90 degrees until it becomes vertical, and by shifting the sleeve 51 forward and moving the arm shaft 50 backward, the chuck portion 59a and the chuck arm 58. and the tool holder 18 by the lock plate 34.
After releasing the restraint, the exchange arm 12 is rotated toward the 270' machining line side (the state shown by the two-dot chain line A in FIG. 1). At this time, the initial rotation movement of the exchange arm 12 causes the tool holder 18 to rotate. is pulled out from the tool pot 25 and the seventh
The support stand driving cylinder 48 is finally moved from the position shown by the two-dot chain line C in the figure to the position shown by the two-dot chain line.
The arm support base 17 is advanced by the tool holder 1.
8 is held out on the axis of the spindle head 14 (the state shown by the imaginary line B in FIG. 1), and then the tool holder 18 is placed on the spindle 72 of the ladder 14 by lowering the tool holder 14 onto the main shaft. Installing. Tool holder 18
When the pull stud is inserted into the unclamped sleeve 87 by the cylinder 81, the piston 84 is raised by the cylinder 81 and the disc spring 83, pulled upward by the sleeve 87, and completely clamped to the spindle 72. Even after that, it is held in the clamped state by the disc spring 83. After the above tool holder installation B, on the exchange arm 19 side,
The chuck arms 58, 58 are opened, the sleeve 51 is shifted backward to release the tool holder 18, and from this state, the arm support base 17 is shifted backward, and the exchange arm 12 is rotated 180 degrees to return to the standby position, and the support By driving the drive motor 23, the magazine support 7 is moved to the position corresponding to the next spindle rad 14 or the other finishing machine 5, and the tool holder 18 is similarly mounted or replaced. The tool holder 18 can be returned to the tool magazine 10 from the spindle head 14, 15 side by operating the arm 12 and the arm support stand 17 in the reverse process to when the tool holder is attached. Here, there is a possibility that chips and the like may be attached to the mounting portions of the tool holder 18 and the spindle 7 which may cause poor mounting. Therefore, after the attachment of the tool holder 18 is completed, the magazine support 7 is sequentially moved to the index position for displacement detection, and it is detected whether or not the attachment of the tool holder 18 is successful. The arm support base 17 is shifted as described above, and the displacement detection sensor 71 is made to correspond to the detected portion of the tool holder 18 . In this state, the spindle 7 is rotationally driven to rotate the tool holder 18 once, and at this time, by detecting the displacement accompanying the rotation with the displacement detection sensor 71, the amount of eccentricity of the tool holder 18 with respect to the axis of the spindle 72 is determined. Measure. and,
If the amount of eccentricity is less than a predetermined value, it is determined that the mounting condition is good and the arm support base 17 is shifted backward. On the other hand, if the amount of eccentricity is greater than a predetermined value, it is determined that the mounting is defective, and the chuck arm 58 grips the tool holder 18 again, and then the piston 84 of the cylinder 81 is raised to restrain the tool holder 18. Release it, and then remove the spindle head 1.
4 is slightly raised and compressed air is injected through the supply path 102 to air wash the mounting portion on the tool holder 18 and spindle 72 side, and then the tool holder 18 and the mounting portion on the spindle 79 are mounted again. If no decrease in the amount of eccentricity is observed, it is fully possible to automatically stop the operation of the device. Furthermore, if, for example, a positive error is detected a predetermined number of times in a row in the measurement process at the final station, the processing machine 4.5 uses the piston 82 of the correction device 82 to raise the sliding body 20 in response to the correction signal. After releasing the engagement between the externally threaded member 2 and the stopper 23,
By lowering the male threaded member 22 by a predetermined amount by driving the stepping motor 96 and lowering the sliding body 20 again,
With the sliding body 20 and the correction shaft 27 in a lowered position, the correction shaft 97 pushes the rod 72 and the wedge member 74, and the chip cartridge 73 is pushed through the pressure receiving part 73a that comes into contact with the inclined surface 74a. By suppressing and deforming the lower end side, the amount of protrusion of the chip 75 can be increased. The details of the automatic tool changer according to the present invention are not limited to the above embodiments. For example, the automatic tool changer according to the present invention is not limited to the above embodiments. In addition, in the case of the process as in the above embodiment, machining of the planning table for rough cutting and finish cutting can be carried out using 4M!
It is also possible to provide a configuration in which one magazine support 7 is provided for each angle of 1.2° and 4.5°.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上説明してきたように、この発明の自動工具交換装置
によれば、複数の加工ステーシ、ンからなる加工ライン
に沿って移動可能なマガジン支持体を備え、このマガジ
ン支持体に、前記加工ラインに略直交する水平軸を中心
に割出し回転される工具マガジンと前記加工ラインに向
けて進退可能なアーム支持台とを備え、このアーム支持
台に。 前記工具マガジンと各加工ステーションの主軸ヘッドと
の間でツールホルダの受け渡しを行う交換アームを回動
可能に設けたため、加工機側にツールホルダ交換のため
の設備を設ける必要が全く無く、工具マガジンや交換ア
ームを備えた一台のマガジン支持体により、複数の加工
ステーションに対してツールホルダの自動交換を効率良
く行うことができ、この自動交換機能を備えたうえで装
置全体の簡略化や占有スペースの節約などを実現するこ
とができる。 また、前記交換アームの回転動作によって前記工具マガ
ジンへのツールホルダの挿脱を行うこととしたため、工
具着脱時の工具軸線方向のシフト動作が省け、工具着脱
時間が短縮できるとともに、工具マガジン側或は交換ア
ーム側に工具軸方向のシフト機構を設ける必要がなく装
置がコンパクトとなる。 また、前記アーム支持台に1、主軸ヘッドに装着状態の
ツールホルダの外周面を被検査部とする変位検出用セン
サを設けたため、同一ユニットで主軸ヘッドに対するツ
ールホルダの装着状態を自動的に検出することができ、
その検出結果を利用して、工具振れのない安定した加工
を実現するための確実な自動制御に対処することが容易
になる。 さらに、本体部の軸線上にロッドを摺動自在に挿設し且
つ前記ロッドにチップカートリッジを本体部外側へ押圧
するくさび部を設けたツールホルダを用い、前記主軸ヘ
ッドに、前記ロッドに同軸状態で当接する補正用軸と、
前記補正用軸をその軸線方向に位置調整する工具補正装
置とを備えたため、ツールホルダにおけるチップ突出量
の補正の自動化を実現することができ、補正作業による
時間的ロスを少なくすることが可能になる。
As described above, the automatic tool changer of the present invention includes a magazine support that is movable along a machining line consisting of a plurality of machining stations, and a The arm support includes a tool magazine that is indexed and rotated about a substantially orthogonal horizontal axis, and an arm support that can move forward and backward toward the processing line. Since the exchange arm that transfers tool holders between the tool magazine and the spindle head of each processing station is rotatably provided, there is no need to provide equipment for tool holder exchange on the processing machine side, and the tool magazine A single magazine support with an exchange arm and an exchange arm allows efficient automatic exchange of tool holders for multiple machining stations, and this automatic exchange function simplifies and occupies the entire machine. It is possible to save space. In addition, since the tool holder is inserted into and removed from the tool magazine by the rotational movement of the exchange arm, the shift operation in the tool axis direction when installing and removing tools can be omitted, reducing the time required for installing and removing tools. There is no need to provide a shift mechanism in the tool axis direction on the exchange arm side, making the device compact. In addition, the arm support is equipped with a displacement detection sensor whose inspection target is the outer peripheral surface of the tool holder attached to the spindle head, so the same unit can automatically detect the attachment status of the tool holder to the spindle head. can,
Using the detection results, it becomes easy to implement reliable automatic control to achieve stable machining without tool runout. Further, using a tool holder in which a rod is slidably inserted on the axis of the main body and a wedge portion is provided on the rod for pressing the chip cartridge toward the outside of the main body, the tool holder is attached to the spindle head in a coaxial state with the rod. a correction shaft that comes into contact with the
Since it is equipped with a tool correction device that adjusts the position of the correction axis in its axial direction, it is possible to realize automatic correction of the chip protrusion amount in the tool holder, and it is possible to reduce time loss due to correction work. Become.

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

第1図はこの発明の一実施例を示し、−加工ステージ、
ンにおける加工機とマガジン支持体を説明する側面図、
第2図はマガジン支持体を説明する正面図、第3図は自
動工具交換装置の全体を説明する平面図、第4図はマガ
ジン支持体における工具マガジン部分の断面図、第5図
は工具マガジンおよび交換アームの正面側の断面図、第
6図はロックプレートを説明する正面図、第7図はマガ
ジン支持体における交換アーム部分の側面図、第8図は
ツールホルダ装着状態における主軸ヘッドの要部の断面
図である。 1〜5・・・加工機、 7・・・マガジン支持体、 9・・・水平軸、 10・・・工具マガジン、 11〜16・・・主軸ヘッド、 17・・・アーム支持台、 18・・・ツールホルダ、 19・・・交換アーム、 71・・・変位検出用センサ、 72・・・ロッド、 73・・・チップカートリッジ、 74・・・くさび部材(くさび部)、 82・・・補正装置、 97・・・補正用軸。 特許出願人    株式会社 日平トヤマ代理人弁理士
   小  塩  豊
FIG. 1 shows an embodiment of the invention, - a processing stage;
A side view illustrating the processing machine and magazine support in the machine.
Fig. 2 is a front view illustrating the magazine support, Fig. 3 is a plan view illustrating the entire automatic tool changer, Fig. 4 is a sectional view of the tool magazine portion of the magazine support, and Fig. 5 is the tool magazine. and a sectional view of the front side of the exchange arm, Figure 6 is a front view explaining the lock plate, Figure 7 is a side view of the exchange arm part in the magazine support, and Figure 8 is the main components of the spindle head when the tool holder is attached. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-5... Processing machine, 7... Magazine support body, 9... Horizontal axis, 10... Tool magazine, 11-16... Spindle head, 17... Arm support base, 18. ...Tool holder, 19...Exchange arm, 71...Displacement detection sensor, 72...Rod, 73...Chip cartridge, 74...Wedge member (wedge part), 82...Correction Device, 97...Correction axis. Patent applicant: Nippei Toyama Co., Ltd. Patent attorney Yutaka Oshio

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の加工ステーションからなる加工ラインに沿
って移動可能なマガジン支持体を備え、このマガジン支
持体に、前記加工ラインに略直交する水平軸を中心に割
出し回転される工具マガジンと前記加工ラインに向けて
進退可能なアーム支持台とを備え、このアーム支持台に
、前記工具マガジンと各加工ステーションの主軸ヘッド
との間でツールホルダの受け渡しを行う交換アームを回
動可能に設けたことを特徴とする自動工具交換装置。
(1) A magazine support is provided that is movable along a machining line consisting of a plurality of machining stations, and the magazine support includes a tool magazine that is indexed and rotated about a horizontal axis substantially perpendicular to the machining line, and An arm support base that can move forward and backward toward the machining line is provided, and an exchange arm that transfers the tool holder between the tool magazine and the spindle head of each machining station is rotatably provided on the arm support base. An automatic tool changer characterized by:
(2)前記交換アームの回転動作によって前記工具マガ
ジンへのツールホルダの挿脱を行うことを特徴とする請
求項1記載の自動工具交換装置。
(2) The automatic tool changer according to claim 1, wherein the tool holder is inserted into and removed from the tool magazine by rotating the change arm.
(3)前記アーム支持台に、主軸ヘッドに装着状態のツ
ールホルダの外周面を被検査部とする変位検出用センサ
を設けたことを特徴とする請求項1または2記載の自動
工具交換装置。
(3) The automatic tool changer according to claim 1 or 2, wherein the arm support is provided with a displacement detection sensor whose inspection target is the outer peripheral surface of the tool holder attached to the spindle head.
(4)本体部の軸線上にロッドを摺動自在に挿設し且つ
前記ロッドにチップカートリッジを本体部外側へ押圧す
るくさび部を設けたツールホルダを用い、前記主軸ヘッ
ドに、前記ロッドに同軸状態で当接する補正用軸と、前
記補正用軸をその軸線方向に位置調整する工具補正装置
とを備えたことを特徴とする請求項1または2または3
記載の自動工具交換装置。
(4) Using a tool holder in which a rod is slidably inserted on the axis of the main body, and the rod is provided with a wedge portion that presses the chip cartridge toward the outside of the main body, the tool holder is attached to the spindle head coaxially with the rod. Claim 1, 2, or 3, further comprising: a correction shaft that contacts the correction shaft in the state; and a tool correction device that adjusts the position of the correction shaft in its axial direction.
Automatic tool changer as described.
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