JPH03142139A - 工具交換装置を備えた工作機械 - 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、工具マガジンに収納された工具を主軸に挿着
する工具交換装置を備えた工作機械に関するものである
。

〈従来の技術〉 従来、立形の工作機械において、工具軸線が主軸軸線と
平行になるよう水平面内で回動する工具マガジンを主軸
直下まで前後移動可能に設け、主軸頭を上下運動させて
工具マガジンとの間で直接工具交換するようにした工具
交換装置か実公昭６３−４５８３号で提供されいる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記従来装置は、工具交換アームレスとした利点はある
が、工具マガジンはコラムに設けた開口部内の原位置か
ら主軸頭直下に出入りして工具交換を行う方式であるた
め、重量の大なる工具マガジンを可動台上に載置する必
要があり、また、コラム開口部内の制約によりマガジン
の拡張性に難点がある。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、主軸頭と、この主軸頭から離間した所定位置
で主軸軸線と平行な軸線回りに回動する工具マガジンと
を有し、主軸軸線と平行な軸線回りで反転可能な旋回体
と、この旋回体に同一方向に向けて並設され、それぞれ
が単独で前記主軸軸線と平行な軸線方向に進退移動可能
な２組の工具把持爪とを備えた工具交換ユニットを前記
主軸頭と工具マガジンとの間を往復移動可能に、かつ主
軸頭並びに工具マガジンの何れにも干渉しない位置に停
止可能に設けたものである。

〈作　用〉 上記の構成により、定位置で割出し回動する工具マガジ
ンと主軸頭との間で工具交換ユニットが往復移動し、２
組の工具把持爪かそれぞれ単独で主軸軸線方向に進退移
動して、１組の工具把持爪は工具マガジンより工具を抜
き取って主軸に挿着する役割を持たせ、他の１組の工具
把持爪は主軸より工具を抜き取って工具マカジンに返却
する役割を持たせて工具交換を行うようにしたものであ
る。

〈実施例〉 以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
及び第２図は立形工作機械であり、１はベツド、２は前
記ベツド１上に第１図において紙面に直角な水平方向に
進退移動するワクテーブル、３は前記ワークテーブル２
を跨いで前記ベツド１上に固設された門形のコラム、４
は主軸頭であり、前記コラム３上に前記ワクテーブル２
の進退移動方向に対し直交する水平方向に移動可能に載
置されたサドルに鉛直軸線方向に上下動可能に設けられ
ている。５は前記主軸頭４に鉛直軸線回りに回転可能に
軸承されている主軸である。

１０は前記主軸頭４の後方に設置された工具マガジンで
あり、１１は前記工具マカジン１０と主軸頭４の直下と
の間を門形のコラム３内を通って水平方向に往復移動可
能に設けられた工具交換ユニットである。

前記工具マガジン１０は第４図で示すように、ベツド１
の後方に結合され、床面上に固定した台１３上に設置し
ている。そして、工具が主軸５の軸線と平行な軸線で所
定のピッチで収納され、水平面内でエンドレスに回動す
る。

前記工具交換ユニット１１は、前記台１３上に設置され
たガイドレール１４に案内部材１５を介して前後方向に
進退移動可能な可動台１２の前端に設けられている６１
６は前記可動台１２の進退用シリンダであり、前記工具
交換ユニツ１〜１１を主軸頭４の直下と工具マガジン１
０との間の略中間の主軸頭４並びに工具マガジン１０の
何れにも干渉することのない位置の原位置と、工具マガ
ジン１０並びに主軸頭４の直下とに移動制御する。

前記工具交換ユニット１１の構成について第３図、第５
図及び第６図によって説明する。前記可動台１２と一体
の支持部材１７に旋回体１８が支軸２２により主軸５の
軸線と平行な軸線回りで１８０度反転可能に支持されて
いる。この旋回体１８に２組の工具把持爪２０Ａ、　２
０Ｂが同一方向に向けて並設され、それぞれが単独で主
軸５の軸線と平行な鉛直方向に上下動可能に設けられて
いる。

この工具把持爪２ＯＡ、２０Ｂの上下動手段は、前記旋
回体１８に２個のシリンダ２６＾、２６Ｂが固設され、
これらのピストンロッド２８Ａ　、２８Ｂに前記工具把
持爪２０Ａ、２０Ｂが設けられている。

２７Ａ　、２７Ｂは各工具把持爪２０＾、２０Ｂの上下
動パイロットバーである。

前記旋回体１８の反転駆動機構は、前記支持部材１７に
旋回駆動モータ２１が設置され、この旋回駆動モータ２
１の回転軸上の駆動ギヤ２３と前記支軸２２に固着した
従動ギヤ２５とを中間ギヤ２４を介して噛合させた構成
である。

次に上記本発明の動作について説明する。工具ユニット
１１は主軸頭４と工具マガジン１０との略中間の原位置
に停止され、工作物を加工動作する主軸頭４や工具の割
出し回転を行う工具マガジン１０等との干渉を回避して
いる。このとき、２組の工具把持爪２ＯＡ　、２０Ｂは
シリンダ２６Ａ、２６Ｂによって上昇端に位置され、か
つ工具マガジン１０測の後方に向いている。

次の工具交換に備えて工具交換ユニット１１は可動台１
２によって工具マガジン１０ＩＩ］！Ｉへ後退移動し、
２組の工具把持爪２０＾、２０Ｂが第３図で示ず割出し
位置にある２本のマガジン工具２９＾、２９Ｂを把持す
る。この２本のマガジン工具２９＾、２９Ｂの中で交換
を必要とする工具はマガジン工具２９Ｂとすると、この
マガジン工具２９Ｂを把持した測の工具把持爪２０Ｂを
下降動させてマガジンソケットより離脱させる。

次いで、工具交換ユニット１１は主軸頭４萌へ前進移動
する。これにより、上昇端に位置してマガジン工具２９
八を把持している工具把持爪２０＾はマガジンソケット
に収納拘束状態にあるマガジン工具２９Ａによって爪か
開口し、マガジン工具２９＾を工具マガジン１０に残し
たまま空の状態で前進する。

工具交換ユニット１１が前記原位置まで前進したところ
で旋回駆動モータ２１により旋回体１８か１８０度旋回
動し、２組の工具把持爪２０Ａ　、２０Ｂは反転して主
軸頭４開へ向きが変更され、この状態で工具交換が指令
されるまで待機する。

工具交換指令により工具交換ユニット１１が前進を開始
して主軸頭４の直下に位置する。このとき、主軸頭４は
空の工具把持爪２０Ａと主軸５とが対応する位置関係に
あり、空の工具把持爪２０Ａは主軸５に挿着されている
主軸工具を把持する。そして、工具把持爪２〇八を下降
動じて使用済の工具を主軸５より引き抜き離脱させる。

その後主軸頭４をシフトして主軸５を工具把持爪２ＯＢ
の直上に位置し、工具把持爪２０Ｂを上昇動させ、次に
使用する工具を主軸５に挿着し、工具交換ユニット１１
を原位置まで後退移動する。

この工具交換ユニット１１の後退移動により工具把持爪
２０Ｂは主軸５に挿着した工具を開放する。

前記工具交換ユニット１１が原位置に後退したところで
工作物の加工が開始され、この工作物の加工中に旋回体
１８を１８０度旋回して工具把持爪２０＾、２０Ｂを工
具マガジン１０側に向くよう反転させ、工具交換ユニッ
ト１１を工具マガジン１０側へ後退移動する。そして、
使用済の工具を把持している工具把持爪２０＾を上昇動
して使用済工具をマガジンソケットに収納返却し、再び
工具交換ユニット１１を原位置まで前進した後、前述し
たと同様に次に使用する工具を工具マガジン１０より取
出して主軸頭４側に反転した状態で、次回の工具交換動
作まで待機するものである。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によると、主軸頭がら離間し所定位
置に主軸軸線と平行な軸線回りに回動する工具マガジン
を設置し、主軸軸線と平行な軸線回りで工具マガジン開
と主軸頭間とに反転する２組の工具把持爪を同一方向に
向け、かつそれぞれが単独で主軸軸線と平行な軸線方向
に進退移動可能とした工具交換ユニットを前記工具マガ
ジンと主軸頭間で往復移動可能に設け、この２組の工具
把持爪により工具マガジンから主軸に工具を挿着させ、
主軸から工具マガジンへ収納するようにした構成である
から、可動台は工具マガジンよりはるかに軽量な工具交
換ユニットを載置し、また、工具マガジンは主軸頭後方
の定置式であるため、マガジンの拡張スペースも十分に
あり、マガジン本数の増大が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は正面図、第２図
は平面図、第３図は工具交換装置の平面図、第４図は同
側面図、第５図は第４図の■矢視図、第６図は工具交換
ユニットの要部断面図である。 ４・・・主軸頭、５・・・主軸、１０・・・工具マガジ
ン、１１・・・工具交換ユニット、１２・・・可動台、
１４・・・ガイドレール、１６・・・進退用シリンダ、
１８・・・旋回体、２０Ａ、２０Ｂ・・・工具把持爪、
２６＾、２６Ｂ・・・シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸頭と、この主軸頭から離間した所定位置で主軸軸線
   と平行な軸線回りに回動する工具マガジンとを有し、主
   軸軸線と平行な軸線回りで反転可能な旋回体と、この旋
   回体に同一方向に向けて並設され、それぞれが単独で前
   記主軸軸線と平行な軸線方向に進退移動可能な２組の工
   具把持爪とを備えた工具交換ユニットを前記主軸頭と工
   具マガジンとの間を往復移動可能に、かつ主軸頭並びに
   工具マガジンの何れにも干渉しない位置に停止可能に設
   けたことを特徴とする工具交換装置を備えた工作機械。