JPH0327321B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0327321B2
JPH0327321B2 JP7418482A JP7418482A JPH0327321B2 JP H0327321 B2 JPH0327321 B2 JP H0327321B2 JP 7418482 A JP7418482 A JP 7418482A JP 7418482 A JP7418482 A JP 7418482A JP H0327321 B2 JPH0327321 B2 JP H0327321B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
main shaft
shaft
exchange arm
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP7418482A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58192703A (en
Inventor
Yukio Okada
Kanji Sato
Eisuke Kamyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Seiki Co Ltd filed Critical Hitachi Seiki Co Ltd
Priority to JP7418482A priority Critical patent/JPS58192703A/en
Publication of JPS58192703A publication Critical patent/JPS58192703A/en
Publication of JPH0327321B2 publication Critical patent/JPH0327321B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23Q7/00Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • B23Q7/048Multiple gripper units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は旋削工作機械におけるワークの自動交
換装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic workpiece changing device in a turning machine tool.

従来より旋削工作機械において、素材と加工済
のワークの交換、あるいは素材を搬入すると共に
加工済のワークを搬出する等の搬送装置としては
種々のものが公知である。
2. Description of the Related Art Various types of conveyance devices have been known in the art for turning machine tools, such as for exchanging a raw material and a processed workpiece, or for carrying in a material and carrying out a processed workpiece.

しかし従来の交換あるいは搬送装置は一般に工
作機械とは独立に設けられ外部で組立てた装置
を、完成した工作機械に取付ける構成であるた
め、動作上の駆動源を個々に独立に設けていて構
成が複雑になり、且つ高価になることと、取付け
る際の芯出し作業、即ち工作機械のチヤツクに対
しての相対的な搬送装置の位置合わせが必要で、
而もこれは厄介な作業であつた。
However, conventional exchange or transfer devices are generally installed independently of the machine tool and assembled externally, and are then attached to the completed machine tool. It is complicated and expensive, and requires centering work during installation, that is, positioning the conveyor device relative to the chuck of the machine tool.
However, this was a tedious task.

然るに、全ての部品に前述のような構成は必要
でなく、一部の機能を工作機械の既存の機能と共
通化すれば構成及び組み立て作業を簡素化するこ
とができる。
However, it is not necessary for all parts to have the above-described configuration, and the configuration and assembly work can be simplified if some functions are shared with existing functions of the machine tool.

本発明は前述した従来の問題点を解決すべく開
発されたもので、インシユート上のワークを工作
機械のチヤツクにある加工済のワークと迅速に交
換する構成とし、この交換装置を工作機械に一体
的に設けるとともに交換アームの旋回動作を主軸
駆動の機構と共通な駆動源により行うようにした
装置の提供にある。
The present invention was developed to solve the above-mentioned conventional problems, and has a structure in which a workpiece on the in-situ can be quickly exchanged with a machined workpiece in the chuck of a machine tool, and this exchange device is integrated into the machine tool. An object of the present invention is to provide a device in which the rotational movement of the exchange arm is performed by a drive source common to the main shaft drive mechanism.

また、交換アームの軸方向の動作を刃物台の駆
動機構と共通な駆動源とした装置の提供にある。
Another object of the present invention is to provide a device in which the axial movement of the exchange arm is a common drive source for the drive mechanism of the tool post.

この結果、従来アームの旋回のために独立して
設けられていた駆動源が省かれ、旋回のための機
構は簡素化された。さらにこの装置を工作機械に
一体的に設けることにより芯出し作業も省かれる
ことになり、製作工数の短縮に寄与することとな
つた。
As a result, the drive source that was conventionally provided independently for swinging the arm has been omitted, and the swinging mechanism has been simplified. Furthermore, by integrating this device into the machine tool, centering work can be omitted, contributing to a reduction in manufacturing man-hours.

以下図面を参照し、本発明の実施例を説明す
る。第1図は本発明の装置を取り付けた旋削工数
機械を示す斜視図である。図示のものはシユート
を取付けたワークの自動交換装置を示しており、
主軸台1上に設けたガイド2,2及び該ガイド
2,2に案内されるサドルのガイド3によつて前
後(X)左右(Z)に移動するスライド4上に工
具タレツト5、工具ホルダ6、および工具7が保
持されている。8はサドル3a移動用のボールね
じ、9は駆動モータを示し、サドル3aを駆動す
る。また、スライド4はモータ9a、ボールねじ
8aによつてX方向に駆動される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a turning machine equipped with the device of the present invention. The one shown shows an automatic workpiece exchange device with a chute attached.
A tool turret 5 and a tool holder 6 are mounted on a slide 4 that moves back and forth (X) and left and right (Z) by guides 2, 2 provided on the headstock 1 and a guide 3 of a saddle guided by the guides 2, 2. , and tool 7 are held. 8 is a ball screw for moving the saddle 3a, and 9 is a drive motor for driving the saddle 3a. Further, the slide 4 is driven in the X direction by a motor 9a and a ball screw 8a.

一方主軸ヘツド10には主軸26(第2図参
照)が回転自在に設けられ、一端にチヤツク11
が取付けられている。該チヤツク11に付設され
た把持爪12により、ワーク13が把持され、前
記工具7によつてワーク13の切削加工を行う。
ワーク13はインシユート14の傾斜を利用して
順次滑落させ、シリンダ15の押し出し作用によ
つて自動交換アーム16の一方側に装着せしめ、
該自動交換アーム16の進退動作及び旋回動作に
よりチヤツク11に対する脱着を行わしめる。1
4aは加工済みのワークを取り出すアウトシユー
トである。ワーク13はモータ等主軸駆動源20
よりプーリ17と、主軸側のプーリ18および両
プーリ間を連結するベルト19によつて回転駆動
せしめられる。
On the other hand, the main shaft head 10 is rotatably provided with a main shaft 26 (see FIG. 2), and a chuck 11 is attached to one end.
is installed. A workpiece 13 is gripped by gripping claws 12 attached to the chuck 11, and the workpiece 13 is cut by the tool 7.
The workpieces 13 are sequentially slid down using the slope of the insert 14, and mounted on one side of the automatic exchange arm 16 by the pushing action of the cylinder 15.
The chuck 11 is attached to and detached from the chuck 11 by moving the automatic exchange arm 16 back and forth and rotating. 1
4a is an outshoot for taking out the processed workpiece. The workpiece 13 is a main shaft drive source 20 such as a motor.
It is rotated by a pulley 17, a pulley 18 on the main shaft side, and a belt 19 connecting both pulleys.

第2図は自動交換アーム16を駆動させるため
の回転伝達機構の一例を示す。従つて、第1図と
共通する部分には同一番号を付して説明する。
FIG. 2 shows an example of a rotation transmission mechanism for driving the automatic exchange arm 16. As shown in FIG. Therefore, parts common to those in FIG. 1 will be described with the same reference numerals.

前記の如く図中20はモータであり、プーリ1
7,18ベルト19によつてギヤ軸21に回転力
が伝達されるが、該ギヤ軸21は主軸ヘツド10
に軸受22,22を介して軸支されており、主軸
26のギヤ27,28と択一的に噛み合うギヤ2
4,25を設けてある。
As mentioned above, 20 in the figure is the motor, and the pulley 1
7, 18 The rotational force is transmitted to the gear shaft 21 by the belt 19, and the gear shaft 21 is connected to the main shaft head 10.
A gear 2 is rotatably supported through bearings 22, 22, and selectively meshes with gears 27, 28 of the main shaft 26.
4 and 25 are provided.

このギヤ24,25は一体となつており異なつ
た主軸の回転数と回転トルクを得るためスプライ
ン21′に形成したギヤ軸の軸線方向にシフトす
るように噛み合わせて取付けてある。
The gears 24 and 25 are integrated and are attached so as to be shifted in the axial direction of the gear shaft formed on the spline 21' in order to obtain different rotational speeds and rotational torques of the main shaft.

従つて主軸26はギヤ軸21のトルクを受けて
チヤツクに把持されたワーク13を回転駆動せし
めるものであつて該主軸26にキー26′により
固着されている大ギヤ28、小ギヤ27を具備し
ており、該ギヤ27とギヤ24又ギヤ28とギヤ
25とを択一的に噛み合い、速度比の異なる回転
数で回転するように構成されている。
Therefore, the main shaft 26 receives the torque of the gear shaft 21 to rotate the workpiece 13 held by the chuck, and is equipped with a large gear 28 and a small gear 27 that are fixed to the main shaft 26 by a key 26'. The gear 27 and the gear 24 and the gear 28 and the gear 25 are selectively engaged with each other and are configured to rotate at different rotational speeds with different speed ratios.

本発明は上記構成を有する主軸26の回転駆動
機構に対して、ワークの自動交換用旋回軸29を
同一の外筐内に収納し、旋回軸29が主軸26の
回転力を受けて自在に旋回させるための係合体、
即ち掛け外し自在のギヤを設けたことを特徴とし
ている。
The present invention accommodates the rotational drive mechanism for the main shaft 26 having the above-mentioned configuration, in which the rotating shaft 29 for automatic workpiece replacement is housed in the same outer casing, and the rotating shaft 29 freely rotates by receiving the rotational force of the main shaft 26. an engaging body for causing
That is, it is characterized by the provision of a gear that can be freely engaged and detached.

即ち前記主軸26と旋回軸29間に、中間軸3
0を設け、該中間軸30にキー30′を介して小
ギヤ31、大ギア32を固着せしめ、該ギヤ32
をギヤ27に噛み合わせる。一方前記旋回軸29
においてもキー29′を介して大ギヤ33、小ギ
ヤ34が固着してあり、旋回軸29が軸方向に移
動するに伴い、夫々中間軸30に固着した前記小
ギヤ31に大ギヤ33が、または大ギヤ32に小
ギヤ34が択一的に噛み合うように構成されてい
る。
That is, between the main shaft 26 and the turning shaft 29, the intermediate shaft 3
0, a small gear 31 and a large gear 32 are fixed to the intermediate shaft 30 via a key 30', and the gear 32
mesh with gear 27. On the other hand, the pivot shaft 29
Also, a large gear 33 and a small gear 34 are fixed via a key 29', and as the pivot shaft 29 moves in the axial direction, the large gear 33 is attached to the small gear 31 fixed to the intermediate shaft 30, respectively. Alternatively, the small gear 34 is configured to selectively mesh with the large gear 32.

35,35′はロツド36を矢印Sの如く左右
に摺動させ、これにより旋回軸29を軸方向に移
動させるためのシリンダから成る駆動体であり、
そのロツド36と旋回軸29はシフター37を介
して連結されていて、ロツド36の左右動と同期
して旋回軸29も左右に摺動移動する。
Reference numerals 35 and 35' denote driving bodies consisting of cylinders for sliding the rod 36 left and right as indicated by arrow S, thereby moving the pivot shaft 29 in the axial direction;
The rod 36 and the pivot shaft 29 are connected through a shifter 37, and the pivot shaft 29 also slides left and right in synchronization with the left and right movement of the rod 36.

尚、38は交換アーム16の先端に設けられた
把持装置16a,16bの開閉動作のための駆動
源へ流体を送るための流体デイストリビユータで
あり、39a,39b,39cは旋回軸29に設
けたドツグ40が接触する位置に配置した旋回軸
29の位置確認及び移動停止用リミツトスイツ
チ、41はブラケツト43に固設した旋回軸29
の回転防止案内溝であり、旋回軸29により突出
する杆体42の一端が嵌入している。
Note that 38 is a fluid distributor for sending fluid to a driving source for opening and closing the gripping devices 16a and 16b provided at the tip of the exchange arm 16, and 39a, 39b, and 39c are provided on the pivot shaft 29 A limit switch for confirming the position of the rotating shaft 29 and stopping the movement, which is placed at a position where the dog 40 contacts the rotating shaft 29, and 41 is a rotating shaft 29 fixed to the bracket 43.
This is a rotation prevention guide groove, into which one end of the rod 42 protruding from the pivot shaft 29 is fitted.

上記こ構成を有する本発明装置の動作について
以下に説明する。今、シリンダ35,35′を駆
動してロツド36の左右動により旋回軸29を左
右動させるに際し、第2図に示した位置(実線)
を仮に第1の位置S1と設定する。即ち第1の位置
では旋回軸29と中間軸30に固着したギヤが噛
み合つておらず、且つ旋回軸29は回転防止され
て主軸台側の退避位置にある。
The operation of the apparatus of the present invention having the above configuration will be explained below. Now, when driving the cylinders 35, 35' and moving the rotation shaft 29 left and right by the left and right movement of the rod 36, the position shown in FIG. 2 (solid line) is
is temporarily set as the first position S1 . That is, in the first position, the gears fixed to the pivot shaft 29 and the intermediate shaft 30 are not engaged, and the pivot shaft 29 is prevented from rotating and is in a retracted position on the headstock side.

次にシリンダ35′に圧油すると共にシリンダ
35内の油を抜くことによつてロツド36を右方
向(点線)に摺動移動させ、旋回軸29のドツグ
40がリミツトスイツチ39bの位置まで旋回軸
29を移動させた状態を第3図に示し、この位置
を第2の位置と設定する。即ち第2の位置では旋
回軸29の大ギヤ33と中間軸30の小ギヤ31
とが噛み合つており、自動交換アーム16がS1
位置に延出移動する。
Next, the rod 36 is slid to the right (dotted line) by applying pressure oil to the cylinder 35' and draining the oil inside the cylinder 35, so that the dog 40 of the rotation shaft 29 reaches the position of the limit switch 39b. FIG. 3 shows the state in which it has been moved, and this position is set as the second position. That is, in the second position, the large gear 33 of the rotating shaft 29 and the small gear 31 of the intermediate shaft 30
are engaged, and the automatic exchange arm 16 extends and moves to the S1 position.

この第2の位置はワークを交換アームの把持装
置とチヤツクとの間で受渡し可能とする位置であ
る。
This second position is a position where the workpiece can be transferred between the gripping device of the exchange arm and the chuck.

更にシリンダ35′を駆動して、旋回軸29の
ドツグ40がリミツトスイツチ39cの位置まで
摺動移動させた状態を第4図に示し、この位置を
第3の位置と設定する。
FIG. 4 shows a state in which the cylinder 35' is further driven and the dog 40 of the pivot shaft 29 is slid to the limit switch 39c position, and this position is set as the third position.

即ち、第3の位置では旋回軸29の小ギヤ34
と中間軸30の大ギヤ32とが噛合回転してお
り、自動交換アーム16がS2の位置まで更に延出
移動する。この第3の位置は交換アームの把持装
置で把持したワークをチヤツク側から離脱し、交
換アームが新旧のワークを把持して旋回可能とす
る位置である。
That is, in the third position, the small gear 34 of the pivot shaft 29
and the large gear 32 of the intermediate shaft 30 are meshing and rotating, and the automatic exchange arm 16 further extends and moves to the S2 position. This third position is a position where the workpiece gripped by the gripping device of the exchange arm is removed from the chuck side, and the exchange arm can rotate while gripping the old and new workpieces.

尤も旋回軸29を摺動移動させる手段は上記シ
リンダ装置に限定されるものではなく、例えば第
5図に示すようにサーボモータ44と連結された
ねじ軸45の回転により移動する移動部材46よ
り突出するシフター37を旋回軸29に係合させ
て旋回軸29をS1,S2,S3の如く左右に移動させ
るようにしても良い。
Of course, the means for slidingly moving the pivot shaft 29 is not limited to the above-mentioned cylinder device, but for example, as shown in FIG. The shifter 37 may be engaged with the pivot shaft 29 to move the pivot shaft 29 left and right as in S 1 , S 2 , and S 3 .

続いて第6図によつて本発明に係る装置の動作
態様を詳述する。同図1はインシユート14内を
滑落するワーク13が所定位置に位置決めされ、
シリンダ15のピストン15′に押し出されて自
動交換アーム16の把持装置16a,16bに把
持される様子を示している。この際自動交換アー
ム16は第1の位置にある。
Next, the operation mode of the apparatus according to the present invention will be explained in detail with reference to FIG. In FIG. 1, a workpiece 13 sliding down inside an insert 14 is positioned at a predetermined position.
It shows how it is pushed out by the piston 15' of the cylinder 15 and gripped by the gripping devices 16a, 16b of the automatic exchange arm 16. At this time, the automatic exchange arm 16 is in the first position.

次に同図2はワーク13を把持して自動交換ア
ーム16を第2の位置にセツトした様子を示す。
即ち13′はチヤツク11に把持された加工済の
ワークを示し、未加工のワーク13の位置に一致
し平行な位置を占める。次に同図3は第2の位置
において旋回軸29を90度回転させて自動交換ア
ーム16の両端にワーク13及び13′を把持し
た状態を示す。この時ワーク13′のチヤツク1
1は解放状態にある。次に同図4は旋回軸29を
更にS2に延長して自動交換アーム16を第3の位
置にセツトし、次に同図5に示すように旋回軸2
9を180度回転させてワーク13及びワーク1
3′の位置を逆転させ、次に同図6に示すように
旋回軸29を短縮させて自動交換アーム16を第
2の位置まで戻しつつ未加工のワーク13をチヤ
ツク11に嵌入固定せしめる。
Next, FIG. 2 shows a state in which the workpiece 13 is gripped and the automatic exchange arm 16 is set at the second position.
That is, reference numeral 13' indicates a processed workpiece gripped by the chuck 11, which occupies a position coincident with and parallel to the position of the unprocessed workpiece 13. Next, FIG. 3 shows a state in which the pivot shaft 29 is rotated 90 degrees in the second position and the automatic exchange arm 16 grips the works 13 and 13' at both ends. At this time, chuck 1 of workpiece 13'
1 is in the free state. Next, as shown in FIG. 4, the pivot shaft 29 is further extended to S2 , the automatic exchange arm 16 is set to the third position, and then the pivot shaft 29 is extended as shown in FIG.
Rotate 9 180 degrees to create work 13 and work 1.
3' is reversed, and then, as shown in FIG. 6, the rotating shaft 29 is shortened and the automatic exchange arm 16 is returned to the second position, while the unprocessed work 13 is inserted and fixed into the chuck 11.

次に同図7に示すように再度旋回軸29をS2
延長させてワーク13の把持動作を終了し、次に
同図8に示すように自動交換アーム16を90度旋
回せしめた後同図9に示すように旋回軸29を元
位置に短縮させて自動交換アーム16を第1の位
置に再セツトし、自動交換アーム16のワーク把
持を解放して、加工済みのワーク13′をアウト
シユート14aへ排出せしめる。
Next, as shown in FIG. 7, the rotation axis 29 is extended to S 2 again to complete the gripping operation of the workpiece 13, and then, as shown in FIG. 8, the automatic exchange arm 16 is rotated 90 degrees, and then As shown in FIG. 9, the automatic exchange arm 16 is reset to the first position by shortening the pivot shaft 29 to its original position, the automatic exchange arm 16 is released from gripping the workpiece, and the machined workpiece 13' is output. It is discharged to 14a.

第7図は本発明の他の実施例を示しており、第
2図に示したシリンダ35,35′による駆同動
の代り、刃物台に係合部材37−1を取り付け、
この係合部材を直接旋回軸29aに連結させ、刃
物台の動作を利用して軸方向に移動することによ
り第2図に示した例と同様な動作態様が得られる
構成である。尚第7図において6は刃物台に付属
するタレツトヘツドを示す。この場合には交換ア
ームの軸方向の移動動作も機械本体の既存の駆動
体を利用することになり、装置専用の駆動源は必
要としないことになる。第8図は交換アームの一
例を示す正断面図、第9図は同平断面図であり、
把持爪81,82に対して、支持部材83内に収
納したシリンダS1,S2及び駆動ギヤG1,G2の相
互作用によつてワーク13及びワーク13′の把
持と解放を行わしめるものであつて、本実施例で
はシリンダを独立に動作させるようにしている。
しかし、この機構は公知に属するものであるから
詳細な動作の説明を省略する。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, in which an engaging member 37-1 is attached to the tool post instead of the cylinders 35, 35' shown in FIG.
By directly connecting this engaging member to the pivot shaft 29a and moving it in the axial direction using the operation of the tool post, the same operating mode as the example shown in FIG. 2 can be obtained. In FIG. 7, numeral 6 indicates a turret head attached to the tool rest. In this case, the axial movement of the exchange arm also uses the existing drive body of the machine body, and a dedicated drive source for the device is not required. FIG. 8 is a front sectional view showing an example of the exchange arm, and FIG. 9 is a plane sectional view thereof.
The workpiece 13 and the workpiece 13' are gripped and released by the interaction of the cylinders S 1 and S 2 housed in the support member 83 and the drive gears G 1 and G 2 with respect to the gripping claws 81 and 82. In this embodiment, the cylinders are operated independently.
However, since this mechanism is well known, detailed explanation of its operation will be omitted.

以上詳細に示した動作態様における自動交換ア
ーム16の旋回動作は、その回転角が夫々主軸2
6、中間軸30、及び旋回軸29に配設した各種
大小ギヤのギヤ比と、サーボモータ等主軸駆動源
20の回転角により決定されるものであつて、自
動交換アームの軸方向の動きとを含め、これらを
自動制御することによつて全動作を自動化させる
ことができる。
The turning operation of the automatic exchange arm 16 in the operation mode shown in detail above is such that the rotation angle is different from that of the main shaft 2.
6. It is determined by the gear ratio of various large and small gears disposed on the intermediate shaft 30 and the rotating shaft 29, and the rotation angle of the main shaft drive source 20 such as a servo motor, and is determined by the axial movement of the automatic exchange arm. By automatically controlling these, all operations can be automated.

以下にその制御構成の実施例に関し説明する。
第10図は全体の回路構成を示すブロツク図であ
り、基本的にはCPU50に対する制御回路51
水晶発振器52及びバス53に対して付設された
各種部品より成り、NCコントロールのためのプ
ログラム用PROM54、割込タイマ制御回路5
5、一時的メモリ用RAM56、加工プログラム
用バブルメモリ57、サーボコントロール装置5
8、紙テープリーダPTR59、入出力インタフ
エース60、キーボード及び表示装置61等によ
つてNC制御および主軸モータコントロール装置
62を駆動せしめる。
An example of the control configuration will be described below.
FIG. 10 is a block diagram showing the overall circuit configuration, basically a control circuit 51 for the CPU 50.
Consists of various parts attached to a crystal oscillator 52 and a bus 53, including a program PROM 54 for NC control, and an interrupt timer control circuit 5.
5. RAM 56 for temporary memory, bubble memory 57 for machining program, servo control device 5
8. Drive NC control and spindle motor control device 62 by paper tape reader PTR 59, input/output interface 60, keyboard and display device 61, etc.

第11図は主軸位置決めループを含む制御ブロ
ツク線図であり、NC工作機械の主軸に回転位置
検出器を設け、主軸を任意の一定角度位置に位置
決め可能な機能を持たしめたものである。これを
詳細に述べると、図中Sレジスタ63は主軸の速
度制御の場合にはその速度を設定して、この値が
切換ゲート64を介してD/Aコンバータ65の
入力となるようにし、一方主軸の位置決めを行う
場合には、主軸の位置決め速度をSレジスタ63
に設定し、切換ゲート64、D/Aコンバータ6
5を介してモータMの駆動アンプ66を作動せし
めることにより、モータMの回転位置検出器PG
から1回転信号が発生するまで主軸を正転させ
る。PG信号(グリツド信号)がオンすると切換
ゲート64を誤差カウンタ67へ切換え、同時に
回転位置検出器PGから誤差カウンタ67へのフ
イードバツク用ゲート68を開くことによつて閉
ループを構成する。ゲート68はグリツド信号に
よつて動作する割込制御回路69によつて開閉を
コントロールする。
FIG. 11 is a control block diagram including a spindle positioning loop, in which the spindle of an NC machine tool is provided with a rotational position detector and has the function of positioning the spindle at any fixed angle position. To describe this in detail, the S register 63 in the figure sets the speed in the case of spindle speed control, so that this value is input to the D/A converter 65 via the switching gate 64; When positioning the spindle, set the spindle positioning speed in the S register 63.
, the switching gate 64 and the D/A converter 6
By activating the drive amplifier 66 of the motor M via 5, the rotational position detector PG of the motor M is activated.
Rotate the main shaft in the normal direction until a one-rotation signal is generated. When the PG signal (grid signal) is turned on, the switching gate 64 is switched to the error counter 67, and at the same time, the feedback gate 68 from the rotational position detector PG to the error counter 67 is opened, thereby forming a closed loop. The opening and closing of the gate 68 is controlled by an interrupt control circuit 69 operated by a grid signal.

上記の閉ループによつて誤差カウンタの内容が
零になるように制御することにより主軸の位置決
めが正確に行われる。尚誤差カウンタの内容とし
ては、主軸のスタート位置(以下主軸原点と称
す)と検出器グリツド点との誤差、主軸原点のシ
フト量(=施回量)の誤差をパラメータとして
夫々のメモリアドレスに入力設定しておけば良
い。
The spindle is accurately positioned by controlling the error counter so that the contents of the error counter become zero through the closed loop described above. The contents of the error counter include the error between the start position of the spindle (hereinafter referred to as the spindle origin) and the detector grid point, and the error in the shift amount (= rotation amount) of the spindle origin, which are input into the respective memory addresses as parameters. Just set it.

次に誤差カウンタ67はプリセツト可能な加減
算カウンタであり、D/Aコンバータ65に対す
る出力にはリミツタ機能を有している。即ち第1
3図イに示す誤差カウンタ67の出力は、D/A
コンバータ65に対して同図ロに示すリミツト部
分Lに示されるパターンを保持して入力される。
即ちリミツト部分Lは主軸の位置決め速度の上限
(又は下限)を決めるものであり、このリミツタ
機能によつてD/Aコンバータ65への出力を一
定値以下におさえて、位置決め速度を決定するこ
とができる。
Next, the error counter 67 is a presettable addition/subtraction counter, and the output to the D/A converter 65 has a limiter function. That is, the first
The output of the error counter 67 shown in Figure 3A is the D/A
The pattern shown in the limit portion L shown in FIG.
In other words, the limit portion L determines the upper limit (or lower limit) of the positioning speed of the spindle, and this limiter function allows the output to the D/A converter 65 to be kept below a certain value to determine the positioning speed. can.

尚、主軸の位置決め方向で正、逆の決定が必要
な場合には、主軸原点のシフト量(即ち施回量)
のみ正転の場合と逆転の場合と二つに設定し、第
2、第3のシフト量は主軸原点との誤差として扱
うことができる。
In addition, if it is necessary to determine the forward or reverse positioning direction of the spindle, the shift amount of the spindle origin (i.e., the rotation amount)
The second and third shift amounts can be treated as errors with respect to the spindle origin.

第12図は以上述べた主軸の位置決め制御方法
を動作系統図としてまとめたフローチヤートであ
る。同チヤートよりわかる如く、最初は速度制御
モードで回転させ、回転位置検出器PGからの1
回転検出信号によつて閉ループ制御モードにゲー
トを切換えることになる。従つて、速度制御モー
ドと閉ループ制御モードでの主軸回転の方向を一
致させた方が滑らかで高速な位置決めが可能とな
る。又、誤差カウンタ67へセツトするシフト量
は、速度制御モードで回転させる方向と一致する
ような値にする必要があり、位置決め方向を逆方
向にする場合にはシフト量は2の補数として設定
すれば良い。
FIG. 12 is a flowchart summarizing the above-mentioned spindle positioning control method as an operation system diagram. As can be seen from the same chart, first the rotation is performed in speed control mode, and 1
The rotation detection signal will switch the gate to closed loop control mode. Therefore, smoother and faster positioning can be achieved by matching the direction of rotation of the main shaft in the speed control mode and the closed loop control mode. Furthermore, the shift amount set in the error counter 67 must be a value that matches the direction of rotation in the speed control mode, and when the positioning direction is reversed, the shift amount must be set as a two's complement number. Good.

以上詳細に説明したように本発明に係る工具及
びワークの自動交換装置は、主軸の駆動源と
ATC装置の施回及び位置決め駆動源とが一致し
ており、両者間に回転力の伝達及び切離し手段を
設けてあるため、駆動制御系統を統一化する事が
できる外、ATCアーム施回用駆動源が不要とな
つて装置全体をコンパクト化することができる。
駆動源としては主軸用D/Cモータを使用してい
るので、スローアツプ、スローダウンがワークの
大きさに応じて調整可能となる。更にアームの振
込み時においてアームグリツパー位置が主軸中心
線上にあり、ワーク交換と刃物台上の工具交換が
1個のATCアームを用いて可能である。ATCア
ームの前後動はワークの長さへの対応にフレキシ
ビリテイを持つ外、シーケンス動作を変え、アー
ムの前後動でバーワークのバー引出し動作にも応
用することができる等の利点を有しており、主と
してNC施削工作機械に適用して有効である。
As explained in detail above, the automatic tool and workpiece changing device according to the present invention has a drive source for the spindle.
The rotation and positioning drive sources of the ATC device are the same, and a means for transmitting and disconnecting rotational force is provided between the two, making it possible to unify the drive control system, as well as the ATC arm rotation drive source. Since no power source is required, the entire device can be made more compact.
Since a D/C motor for the spindle is used as the drive source, the slow-up and slow-down can be adjusted according to the size of the workpiece. Furthermore, when transferring the arm, the arm gripper position is on the spindle center line, making it possible to exchange workpieces and tools on the tool rest using one ATC arm. The back-and-forth movement of the ATC arm not only provides flexibility in responding to the length of the workpiece, but also has the advantage of being able to change sequence motions and be applied to bar pull-out operations for bar work by back-and-forth movement of the arm. It is effective mainly when applied to NC machining machine tools.

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

図面は本発明の実施例を示しており、第1図は
本装置全体の概要を説明する斜視図、第2図は回
転力伝達機構の一例を示す要部断面図、第3図、
第4図は動作の態様を示す実施例断面図、第5図
は施回軸の摺動機構を示す他の実施例断面図、第
6図は本発明に係る装置の動作態様を説明する部
分的斜視図、第7図は本発明の他の実施例を示す
要部断面図、第8図はATCアームの一例を示す
正断面図、第9図は同平断面図、第10図は電子
的制御手段の一例を示すブロツク図、第11図は
主軸の位置決めループを含む制御ブロツク線図、
第12図は主軸の位置決め制御方法を動作系統図
としてまとめたフローチヤート、第13図は誤差
カウンタの出力特性グラフである。 1……主軸台、4……スライド、5……工具タ
レツト、6……工具ホルダ、7……工具、8……
ボールねじ、9……駆動モータ、10……主軸ヘ
ツド、11……チヤツク、12……把持爪、1
3,13′,13″……ワーク、14……インシユ
ート、15……シリンダ、16……自動交換アー
ム、14a……アウトシユート、20……主軸駆
動源、21……ギヤ軸、26……主軸、28,3
2,33……大ギヤ、27,31,34……小ギ
ヤ、29……施回軸、30……中間軸、35,3
5′……シリンダ、36……ロツド、37……シ
フター、38……デイストリビユータ、39a,
39b,39c……リミツトスイツチ。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view illustrating an overview of the entire device, FIG. 2 is a sectional view of essential parts showing an example of a rotational force transmission mechanism, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view of an embodiment showing the mode of operation, FIG. 5 is a sectional view of another embodiment showing the sliding mechanism of the rotation shaft, and FIG. 6 is a section explaining the mode of operation of the device according to the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of main parts showing another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a front cross-sectional view showing an example of the ATC arm, FIG. 9 is a plan cross-sectional view of the same, and FIG. 10 is an electronic FIG. 11 is a control block diagram including a main shaft positioning loop,
FIG. 12 is a flowchart summarizing the main shaft positioning control method as an operation system diagram, and FIG. 13 is a graph of the output characteristics of the error counter. 1... Headstock, 4... Slide, 5... Tool turret, 6... Tool holder, 7... Tool, 8...
Ball screw, 9...drive motor, 10...spindle head, 11...chuck, 12...gripping claw, 1
3, 13', 13''... Work, 14... In-shu, 15... Cylinder, 16... Automatic exchange arm, 14a... Outshoot, 20... Main shaft drive source, 21... Gear shaft, 26... Main shaft ,28,3
2,33...Large gear, 27,31,34...Small gear, 29...Rotating shaft, 30...Intermediate shaft, 35,3
5'... Cylinder, 36... Rod, 37... Shifter, 38... Distributor, 39a,
39b, 39c...limit switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 主軸台と、該主軸台に回転自在に支承された
主軸と、該主軸の一端に設けられワークを把持す
る第1の把持装置と前記主軸を回転させるための
回転駆動機構と、該回転駆動機構に係合して回転
可能な係合体と、該係合体を一体的に保持し回転
且つ前記主軸軸線と平行に移動可能な軸体と、該
軸体を前記主軸の軸線と平行に移動させる駆動体
と、前記軸体の一端に設けられ、主軸軸線に対し
て直角方向に旋回可能な交換アームと、該交換ア
ームの先端に設けられ前記第1の把持装置との間
でワークの受渡し動作をする第2の把持装置とか
らなり、主軸の回転駆動機構により交換アームを
旋回させワークの自動交換を行うことを特徴とす
る工作機械のワーク自動交換装置。 2 前記軸体が軸方向の複数の所定位置に移動す
る際に、係合体が主軸の回転駆動機構の異なる位
置に係合することによつて前記交換アームの旋回
位置を変えられるようにした特許請求の範囲第1
項記載の工作機械のワーク自動交換装置。 3 ワークを加工するため駆動する刃物台を前記
交換アームに係合可能に構成して前記駆動体と
し、前記刃物台の動作で前記交換アームを主軸軸
線と平行に移動させるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の工作機械のワーク
自動交換装置。 4 前記係合体及び回転駆動機構が歯車である特
許請求の範囲第1項記載の工作機械のワーク自動
交換装置。
[Scope of Claims] 1. A headstock, a main shaft rotatably supported by the headstock, a first gripping device provided at one end of the main shaft for gripping a workpiece, and a rotation drive for rotating the main shaft. a mechanism, an engaging body that is rotatable by being engaged with the rotational drive mechanism, a shaft that integrally holds the engaging body and is rotatable and movable parallel to the axis of the main shaft; a driving body that moves parallel to the axis; an exchange arm that is provided at one end of the shaft and is rotatable in a direction perpendicular to the main shaft axis; and the first gripping device that is provided at the tip of the exchange arm. 1. An automatic workpiece exchange device for a machine tool, comprising a second gripping device that transfers a workpiece between the two grippers, and an exchange arm that is rotated by a rotational drive mechanism of a main shaft to automatically exchange a workpiece. 2. A patent in which when the shaft body moves to a plurality of predetermined positions in the axial direction, the rotating position of the exchange arm can be changed by engaging the engaging body with different positions of the rotational drive mechanism of the main shaft. Claim 1
Automatic workpiece changing device for machine tools as described in Section 1. 3. A tool post that is driven to process a workpiece is configured to be engageable with the exchange arm as the driving body, and the exchange arm is moved parallel to the spindle axis by the operation of the tool post. An automatic workpiece changing device for a machine tool according to claim 1. 4. The automatic workpiece changing device for a machine tool according to claim 1, wherein the engaging body and the rotational drive mechanism are gears.
JP7418482A 1982-05-01 1982-05-01 Automatic exchanger of work for machine tool Granted JPS58192703A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7418482A JPS58192703A (en) 1982-05-01 1982-05-01 Automatic exchanger of work for machine tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7418482A JPS58192703A (en) 1982-05-01 1982-05-01 Automatic exchanger of work for machine tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58192703A JPS58192703A (en) 1983-11-10
JPH0327321B2 true JPH0327321B2 (en) 1991-04-15

Family

ID=13539825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7418482A Granted JPS58192703A (en) 1982-05-01 1982-05-01 Automatic exchanger of work for machine tool

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58192703A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5782151A (en) * 1995-08-07 1998-07-21 Kitagawa Iron Works Co., Ltd. Workpiece transfer apparatus
JP5149289B2 (en) * 2007-06-21 2013-02-20 シチズンマシナリーミヤノ株式会社 Workpiece feeding / unloading device and machine tool equipped with the workpiece feeding / unloading device
DE102007030955B4 (en) * 2007-07-04 2009-04-09 The Gleason Works Method and device for machining workpieces rotating about a workpiece axis
JP6737726B2 (en) * 2017-03-02 2020-08-12 オークマ株式会社 Machine Tools
JP6470336B2 (en) * 2017-03-27 2019-02-13 ファナック株式会社 Machine tool system and moving method

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58192703A (en) 1983-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4323098A (en) Method for controlling position of a plurality of machining shafts each including a machine tool fitted thereto
US3797363A (en) Tools carrying heads, more particularly for transfer machines
US3953918A (en) Machine tool with automatic tool changer
JPS5796748A (en) Automatic tool interchange apparatus
KR100967455B1 (en) Method and device for controlling tool selecting operation of turret tool post
JPH0327321B2 (en)
US4656897A (en) Numerical control device for automatic lathe
JPS5856701A (en) Machine tool
JPH11188557A (en) Control method and control device of replacement speed of automatic tool replacement device
KR920003748B1 (en) Numerical control device
JP3195389B2 (en) Machine Tools
JPH0596403A (en) Tool device of machine tool
JPH02139156A (en) Machine tool
US3587164A (en) Automatic tool changer
JP2807823B2 (en) Work machining equipment for 2-spindle opposed CNC lathe
US3981056A (en) Drive mechanisms for lathe spindles
JP2556382B2 (en) Indexing turret for machine tools
EP0480063A1 (en) Controller of machine equipped with tapping function
KR930004837B1 (en) Automatic tool change
US4099432A (en) Apparatus for controlling the position of a template for a copying machine
KR101017563B1 (en) Automatic tool exchanging apparatus
US4771521A (en) Method and device for dual positioning of a workpiece in a turning machine
SU563261A1 (en) Appliance for automatical change of tools
GB1442598A (en) Multi-spindle lathes having automatic workpiece handling apparatus
JPS61188049A (en) Control method of nc lathe equipped with back-surface working apparatus