JPH0351541B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動工具交換装置における工具マガジ
ンユニツトの回転移動装置に関するものである。

（従来の技術） 工作機械に取付けられた工具でワークの加工を
おこなつている間は、交換用工具を有する工具マ
ガジンユニツトを遠方に待機させ、工作機械の工
具によるワークの加工が終了し工具の取換をおこ
なう際に、工作機械の工具取付部に接近して工具
の直接交換をおこなう自動工具交換装置は広く知
られている。

この工具交換装置により工具を直接交換する場
合、工具マガジンユニツトの所定の工具クランパ
を工作機械の工具取付部の方へ向かつて位置決め
した後、工具マガジンユニツトを工作機械の工具
取付部の方へ揺動させて前記所定の工具クランパ
を工作機械の工具取付部の方へ移動させる必要が
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上において従来技術では工具マガジンユニツ
トの所定工具クランパを工作機械の工具取付部の
方へ移動させるためには、工具マガジンユニツト
の揺動中心と工作機械の工具取付中心間の距離を
半径とし、前記揺動中心をセンターとした回動軌
跡に沿つて所定の工具クランパを移動させる必要
があり、この回動軌跡中に何らかの障害物があれ
ば、所定の工具クランパを工作機械の方へ移動で
きないという不具合があつた。

本発明は以上の如き問題点を解決すべくなされ
たもので、その目的とする処は、工具マガジンユ
ニツトの所定の工具クランパを工作機械の工具取
付部の方へ揺動させて移動させる場合、所定の工
具クランパに複数の回動軌跡をとれるようにし
て、工作機械の工具取付部回りの障害物に対処で
きる自動工具交換装置における工具マガジンユニ
ツトの回転移動装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するための手段はブレーキ
付きのインデツクスモータにより回転され、端部
に第１かさ歯車を有する従動軸と、該従動軸を枢
支すると共に、装置本体に枢着されて、従動軸回
りに回動自在なスイングアームと、該スイングア
ーム内に枢支され、その一端に前記従動軸の第１
かさ歯車と噛み合う第２かさ歯車を有し、他端に
第３かさ歯車を有する旋回軸と、前記従動軸と平
行に前記スイングアーム内に枢支され、前記旋回
軸の第３かさ歯車と噛み合う第４かさ歯車を有す
回転軸と、工具を交換する工作機械の側部に配設
されると共に、回転軸の端部に固定され、その周
方向に工具交換用の複数の工具クランパを備える
工具マガジンユニツトと、前記スイングアームを
前記工作機械の方へ揺動させる揺動駆動源とから
自動工具交換装置における工具マガジンユニツト
の回転移動装置を構成したことである。

（作用） インデツクスモータにより従動軸、旋回軸、回
転軸のそれぞれの第１乃至第４かさ歯車を介し
て、工具マガジンユニツトを所定角度回転させ、
所定の工具クランパを工具交換をせんとする工作
機械の方へ向けて位置決めする。

次にインデツクスモータにブレーキをかけ従動
軸の回転を制動して、駆動源によりスイングアー
ムを前記工作機械の方へ揺動させれば、回転軸は
従動軸回りに公転すると共に自転するが、旋回軸
が第１かさ歯車の回りに公転しながら自転するた
め、従動軸を前記自転方向と逆方向に回転させ
る。

従つて所定の工具クランパはスイングアームに
よつて揺動旋回すると共に、工具マガジンユニツ
ト自身も回転軸回りにある角度自転するため、そ
の工作機械の工具取付部の方への回動軌跡はスイ
ングアームの揺動と工具マガジンユニツトの自転
との合成されたものとなる。ここで第１乃至第４
かさ歯車のそれぞれの歯数比を変化させることに
よつて工具マガジンユニツトの自転による回転角
度を変化させることができるため、所定の工具ク
ランパの工作機械の工具取付部までの回動軌跡を
種々に選択することができる。

（実施例） 次に本発明の好適一実施例を添付の第１図乃至
第１３図を参照しつつ詳述する。

第１図及び第２図はそれぞれ深穴明け工作機械
１００及び工具交換装置１の斜視図及び正面図を
示すもので、深穴明け工作機械１００は、基台１
０１に設けられた案内テーブル１０２上を左右動
テーブル１０３が不図示のＸ軸モーターによつて
左右方向（Ｘ方向）に移動できるようになつてお
り、また左右動テーブル１０３上をその上部にコ
ラム１０５を有する前後動テーブル１０４がＺ軸
モーター１０７によつて前後方向（Ｚ方向）に移
動できるようになつている。更にコラム１０５の
前面に配設され、工具Ｔ等を保持する昇降テーブ
ル１０６がＹ軸モーター１０８によつてコラム１
０５に対して上下方向（Ｙ方向）に移動できるよ
うになつている。従つて昇降テーブル１０６に水
平に保持される工具Ｔは工作機械１００前方に配
設される不図示のワークの方へ、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方
向に移動して、該ワークに水平な深孔加工をおこ
なうこととなる。

昇降テーブル１０６の後面側には工具Ｔ回転用
のスピンドルモーター１１８、ガイドブロツク移
動シリンダ１０９、ガイドバー保護パイプ１１
０，１１０等が取付けられており、昇降テーブル
１０６の前面側には、工具ホルダTHに保持され
る前方へ細長く突出した工具Ｔ、該工具Ｔを案内
支持して工具Ｔの振れ等を防止する工具ガイド部
材TG、該工具ガイド部材TGを保持するガイド
ブロツク１１４、その先端が該ガイドブロツク１
１４に固定され、このガイドブロツク１１４を工
具Ｔに対して前後動させる前記ガイドブロツク移
動シリンダ１０９のシリンダロツド１０９ａが取
付けられている。更に昇降テーブル１０６の前面
側には、前記ガイドブロツク１１４による工具ガ
イド部材TGのクランプを解除するクランプ解除
装置１１５や、その先端がガイドブロツク１１４
に固定され、昇降テーブル１０６中を貫通して前
記ガイドブロツク１１４の前後動を案内する２本
のガイドバー１１６，１１６等が取付けられてい
る。尚該ガイドバー１１６，１１６は昇降テーブ
ル１０６に取付けられたガイドバー保持部材１１
７，１１７中を摺動すると共に、前記ガイドバー
保護パイプ１１０，１１０内を移動する。

次に工具交換装置について説明する。

工具交換装置１は工作機械１００のＸ方向左側
に配設され、工作機械１００に取付けられた工具
Ｔ等を別の工具に交換する装置であり、第１図に
示される如く基台１０１に固定されその段違い上
部にＺ方向向きのレール２ａ，２ａを有するスラ
イドベース２と、該スライドベース２上をレール
２ａ，２ａを介してスライドシリンダ４によりＺ
方向に摺動自在なスライドテーブル３と、該スラ
イドテーブル３上に固定される本体ケース５と、
該本体ケース５に支持されるインデツクスモータ
ー８、減速器７、インデツクスユニツト６、及び
工具マガジンユニツト３０等から構成されてい
る。これ等の取付状態は第３図に明確に示されて
いる。

第４図で示される如くインデツクスモーター８
の回転は減速器７を介してインデツクスユニツト
６に伝えられ、該インデツクスユニツト６にて本
体ケース５内へ突出する駆動軸９を所定角度、即
ち60度ずつ、割り出し回転させる。本体ケース５
内には一端が前記駆動軸９にカツプリング１０を
介して連結され、他端が90度回転方向を変える第
１かさ歯車１５に連結される従動軸１１が配設さ
れ、該従動軸１１の中央部はボールベアリング１
２，１２を介して回転部材１３に支持されてい
る。該回転部材１３はスイングアーム支持ベアリ
ング１４を介して本体ケース５に回動自在に支持
されており、本体ケース５より突出する回転部材
１３の一側には上方に向かつて逆Ｌ字形をしたス
イングアーム２０が固定されている。

スイングアーム２０は上方に立上がるアーム部
２０ａと該アーム部２０ａと直交し、装置前方へ
突出して工具マガジンユニツト３０を支持する折
曲部２０ｂとからなつており、アーム部２０ａ内
にはボールベアリング１９，１９を介して旋回軸
１６が上下に支持され、折曲部２０ｂ内にもボー
ルベアリング２３、…を介して回転軸２１が前後
に水平に支持されている。前記旋回軸１６の下端
には第２かさ歯車１７が固定され、この第２かさ
歯車１７と前記従動軸１１の第１かさ軸１５が直
交して噛み合い、且つ旋回軸１６の上端にも第３
かさ歯車１８が固定されていて、前記回転軸２１
の中間部に固定される第４かさ歯車２２と直交し
て噛み合つている。前記第１、第２、第３、第４
かさ歯車１５，１７，１８，２２の歯数はすべて
等しいため、従動軸１１、旋回軸１６、回転軸２
１の回転数はすべて等しく、且つ第２、第３かさ
歯車１７，１８は同一の旋回軸１６に固定されて
いるため、従動軸１１と回転軸２１の回転方向も
同じとなる。

また第５図に示される如くスライドテーブル３
にはスイングシリンダ２４が揺動自在に支持さ
れ、そのシリンダロツド２４ａの先端が前記スイ
ングアーム２０のブラケツト２０ｃに枢着され
て、スイングアーム２０を工作機械１００の工具
Ｔの方向へ所定角度揺動自在としている。この場
合スイングアーム２０は回転部材１３とともにス
イングアーム支点ベアリング１４を介して本体ケ
ース５に対して回動し、旋回軸１６や回転軸２
１、工具マガジンユニツト３０等もともに回動す
ることとなる。尚第４図中２５はインデツクス検
出センサであり、カツプリング１０外周に等間隔
で取付けられた６つのインデツクス検出用バー２
６、…により工具マガジンユニツト３０の所定の
工具クランパ３３を工作機械１００側の所定位置
に位置決め検知するものである。また２７はスイ
ングアーム角度検出センサである。

次に工具マガジンユニツト３０について説明す
る。

工具マガジンユニツト３０はマガジンプレート
３１及び該マガジンプレート３１の外周部に取付
けられる６つの工具クランパ３３等からなつてお
り、交換工具ユニツト３２を有しない空の工具ク
ランパ３３ａにて工作機械１００に取付けられた
工具ユニツト３２ａを把持、移動させると共に、
必要な工具ユニツト３２ｂを把持する工具クラン
パ３３ｂを工作機械１００の方へ移動させ、この
工具ユニツト３２ｂを工作機械１００に取り付け
んとするものである。尚工具ユニツト３２とは第
１２図で示される如く工具Ｔを保持する工具ホル
ダTHと、ガイドブロツク１１４の移動によりこ
の工具ホルダTHに嵌合する工具ガイド部材TG
とからなるものである。

マガジンプレート３１は前記スイングアーム２
０の延出部２０ｂから突出する回転軸２１の先端
部に取付けられ、その外周部には６つの山形突部
が形成されて、全体としては星形をしており、該
星形の一辺に沿つて６つの工具クランパ３３ａ、
…が周方向に対し同じ向きで等間隔に固定されて
いる。

工具クランパ３３は第７図及び第８図に示され
ている如きもので、クランパ本体３４、移動ロツ
ド４０、左右のグリツパ４５，４５、カムリンク
４９等からなつている。クランパ本体３４の上部
は第７図の如く左右にマガジンプレート３１への
取付部３４ａ，３４ａを有し、その内部には上下
に盲孔３５を有しており、クランパ本体３４の下
部は横溝３６によつて前後面部３４ｂ，３４ｃに
二又状に分かれており、それぞれの下端部にはそ
の周方向が大円弧及び小円弧状をし、断面突状の
工具クランプ基準座３７，３８が設けられてい
る。尚クランパ本体３４下部の後面部３４ｃの小
円弧状の工具クランプ基準座３８は前面部３４ｂ
の工具クランプ基準座３７よりやや下方へ突出し
ており、また前、後面部３４ｂ，３４ｃとも左右
にグリツパ４５，４５支持用の受部３４ｄ、…が
設けられていると共に、中央部には前後に窓孔３
９，３９が形成されている。

前記クランパ本体３４の盲孔３５にはコイルバ
ネ４１が装着されていると共に移動ロツド４０が
挿通して下方の横溝３６まで貫通し、前記コイル
バネ４１の上端は移動ロツド４０の鍔部４０ａに
係合して、移動ロツド４０を上方へ弾圧付勢して
いる。移動ロツド４０の下端はコの字形のホルダ
４２に固定され、該ホルダ４２に架設固定された
支点ピン４３には左右にグリツパーリンク４４，
４４が枢支されていて、その両外端部はクランパ
本体３４から左右にやや突出した状態となつてい
る。前記グリツパーリンク４４，４４の両外端部
のピン部４４ａ，４４ａと前記クランパ本体３４
の前後面部３４ｂ，３４ｃの各受部３４ｄ、…間
に固定された支持ピン４６，４６には、２つのグ
リツパ４５，４５がその上端部、中間部を回動自
在に支持されて対向する如く平行に取付けられて
いる。クランパ本体３４より下方へ伸びるグリツ
パ４５の下部は前後に伸びる幅広部４５ａとなつ
ており、該幅広部４５ａの下端には、前記クラン
パ本体３４の工具クランパ基準座３７，３８と対
向する位置に算盤玉状の押えコマ４７ａ，４７ｂ
が回動自在に支持されている。該抑えコマ４７は
グリツパ４５より工具クランパ３７のやや内方へ
突出して支持され、左右のグリツパ４５，４５の
押えコマ４７ａ，４７ｂ、…と工具クランパ基準
座３７，３８とで同心径違いの円筒状物即ち工具
ユニツト３２の２箇所を３点ずつ支持して把持で
きるようになつている。

前記クランパ本体３４の上部後面側には支点ピ
ン４８を固定した支持アーム３４ｅが斜め上方に
伸びており、この支点ピン４８にカムリンク４９
の中央部が枢支されている。該カムリンク４９は
略Ｌ形形状をしており、その前方延出部４９ａの
端部に形成された長孔５１には前記移動ロツド４
０の上端部に固定されたピン４０ｂが係合してお
り、その上方延出部４９ｂの上端部にはローラー
５０が枢支されている。

ここで工具クランパ３７の作用について述べる
と、カムリンク４９の上方突出部４９ｂが第８図
中左方、即ち装置前方、へ傾動すると前方延出部
４９ａがスプリング４１の弾圧力に反して移動ロ
ツド４０を下方へ押圧移動させる。該移動ロツド
４０の下降により支点ピン４３が下降し、グリツ
パーリンク４４，４４外端部のピン部４４ａ，４
４ａは支点ピン４３回りに上方へ回動するため、
グリツパ４５，４９は支持ピン４６，４６回りに
回動して、グリツパ４５，４５下部の幅広部４５
ａ，４５ａが第９図の如く外方へ開くこととな
る。この状態で第８図の如く工具ホルダTHの小
径溝TH−１及び工具ガイド部材TGの大径溝TG
−１に工具クランプ基準座３７，３８を押しあて
た後、カムリンク４９の上方延出部４９ｂへ作用
する力を解除し、コイルバネ４１の弾圧力により
移動ロツド４０を下降させ、グリツパ４５，４５
の幅広部４５ａ，４５ａを内方へ閉じさせる。そ
して押えコマ４７ａ，４７ｂ、…を工具ホルダ
TH及び工具ガイド部材TGの大、小径溝TH−
１，TG−１に嵌入押圧して工具ホルダTH及び
工具ガイド部材TG等からなる工具ユニツト３２
を一体的に把持させるものである。

次にスイングアーム２０の揺動による工具クラ
ンパ３３の開閉機構について述べる。

工具クランパ３３は第９図に示される如く、そ
の取付部３４ａ，３４ａがボルトによりマガジン
プレート３１に固定され、該マガジンプレート３
１の孔部３１ａからカムリンク４９や支持アーム
３４ｅが装置後方のスイングアーム２０折曲部２
０ｂの方へ突出している。カムリンク４９の上方
延出部４９ｂは回転軸２１側に折曲され、そのロ
ーラー５０は回転軸２１の周方向に向いて配設さ
れている。

一方スイングアーム２０折曲部２０ｂ上部には
第１０図及び第１１図に示される如く回転軸２１
に沿つてカムシリンダ６０が固定され、そのロツ
ド６０ａ先端にはマガジンプレート３１側にカム
面６２を形成したカム部材６１が固定されてい
る。またスイングアーム２０折曲部２０ｂ下部に
はストツパシリンダ６３が固定され、マガジンプ
レート３１の工具クランパ３３、…側部に設けら
れたストツパ孔３１ｂ、…にそのロツド６３ａを
係合させマガジンプレート３１のスイングアーム
２０への位置決めをおこなつている。

ここでスイングシリンダ２４によるスイングア
ーム２０の揺動と工具クランパ３３の位置関係及
び開閉動作について説明する。

インデツクスモータ８、インデツクスユニツト
６等によりマガジンプレート３１を回転させ工具
ユニツト３２を保持しない空の工具クランパ３３
ａを工作機械１００の取付工具Ｔ向きに位置決め
して、インデツクスモータ８にブレーキをかけ、
駆動軸９、従動軸１１の回転を制動する。その後
スイングシリンダ２４のロツド２４ａを進出さ
せ、スイングアーム２０、工具マガジンユニツト
３０を工作機械１００の方へ揺動させ、空の工具
クランパ３３ａを工作機械１００の取付工具Ｔの
方へ進出させる。この場合空の工具クランパ３３
ａの工作機械１００の取付工具Ｔに対する向き
が、スイングアーム２０の揺動によつて変化しな
いということ、及び工具クランパ３３ａの工作機
械１００への回動軌跡が自由に選択できるという
ことと、この工具クランパ３３ａがスイングアー
ム２０の揺動によつてそのグリツパ４５，４５を
開かせるという３つの作用効果を生じさせる。

まず空の工具クランパ３３ａの向きが変らない
点につき第４図乃至第６図を参照しつつ説明する
と、スイングアーム２０内の旋回軸１６は従動軸
１１回りにスイングアーム２０と同じ状態で揺動
旋回するため、第５図の待機位置ｌから第６図の
交換位置ｍまでスイングアーム２０が旋回角度θ
だけ時計方向に回動すると、旋回軸１６も従動軸
１１回り時計方向に角度θだけ公転することとな
る。この場合従動軸１１の回転が規制され、且つ
第１、第２かさ歯車１５，１７の歯数が等しいた
め旋回軸１６は公転とともに第６図で示される如
く矢印方向に角度θだけ自転もすることとなる。
そして旋回軸１６の第２、第３かさ歯車１７，１
８と回転軸２１の第４かさ歯車２２の歯数が等し
いため回転軸２１はマガジンプレート３１を第６
図中反時計方向に角度θだけ回転させるが、マガ
ジンプレート３１自体はスイングアーム２０の揺
動により第６図中時計方向に旋回角度θだけ回転
するため、マガジンプレート３１は見掛け上回転
しないこととなり、従つて例えば空の工具クラン
パ３３ａも回転せずそのままの向きで第５図中の
回転軌跡Ｐの如く工作機械１００の取付工具Ｔの
方へほぼ真横から平行に移動し、その工具ユニツ
ト３２を把持することとなる。

次に工具クランパ３３の工作機械１００の方へ
の回動軌跡が自由に選択できるという点について
述べる。所定の工具クランパ３３ａを工作機械１
００の工具取付部の方へ移動させる場合、この工
具取付部周りに障害物があると、工具クランパ３
３ａは工作機械１００の方へ移動できないことと
なるが、前記第１乃至第４かさ歯車１５，１７，
１８，２２の歯数の比を適切に選択すれば第５図
中Ｐ以外にもＱ，Ｒの如く回動軌跡を選択するこ
とができる。これは前記第１乃至第４かさ歯車１
５，１７，１８，２２の各歯数比を変化させるこ
とにより、スイングアーム２０の揺動に伴うマガ
ジンプレート３１の自転回動角度を変化させるこ
とによつて達成することができる。

即ち回動軌跡Ｑの場合はスイングアーム２０の
揺動によりマガジンプレート３１の回転角度θよ
りやや小さい角度で逆方向にマガジンプレート３
１を自転させた場合であり、例えば第１及び第２
かさ歯車１５，１７が同じ歯数の場合、第３かさ
歯車１８の歯数より第４かさ歯車２２の歯数を多
くした場合であり、第３乃び第４かさ歯車１８，
２２が同じ歯数の場合、第１かさ歯車１５の歯数
より第２かさ歯車１７の歯数を多くした場合であ
る。また、回動軌跡Ｒの場合はスイングアーム２
０の揺動によるマガジンプレート３１の回転角度
θよりやや大きい角度で逆方向にマガジンプレー
ト３１を自転させた場合であり、かさ歯車の歯数
の比は前記回動軌跡Ｑの場合の逆、即ち例えば第
１及び第２かさ歯車１５，１７が同じ歯数の場
合、第４かさ歯車２２の歯数より第３かさ歯車１
８の歯数を多くする等、とすればよい。尚回動軌
跡Ｑ，Ｒいずれについても第１乃至第４かさ歯車
１５，１７，１８，２２の噛み合つている歯車ど
うしの一対を同じ歯数にする必要はなく、以上述
べたことを作用効果がでるようにかさ歯車１５，
１７，１８，２２の歯数比を選定してやればよ
い。

つづいて空の工具クランパ３３ａがスイングア
ーム２０の揺動にともない、そのグリツパ４５，
４５を開かせるという点につき説明する。前述の
如くスイングアーム２０の時計方向への揺動に伴
いマガジンプレート３１は回転軸２１回りに反時
計方向に角度θだけ回転するため、マガジンプレ
ート３１とスイングアーム２０とは相対的に角度
θだけ回転することとなる。従つて第１０図の如
くスイングアーム２０の旋回前に空の工具クラン
パ３３ａのカムリンク４９のローラー５０の位置
とスイングアーム２０折曲部２０ｂに固定される
カムシリンダ６０のカム部材６１の位置を回転軸
２１の中心から角度θだけ離し、且つ回転軸２１
の中心から等距離に配設しておけば、スイングア
ーム２０の揺動に伴いカムシリンダ６０のカム部
材６１と空の工具クランパ３３ａのローラー５０
とは重なり合うこととなる。

そしてカムシリンダ６０のロツド６０ａをマガ
ジンプレート３１側へ突出させておけば、カム部
材６１が空の工具クランパ３３ａのカムリンク４
９と係合してカムリンク４９を揺動させるため、
移動ロツド４０は押圧され、そのグリツパ４５，
４５を第９図の如く開かせることとなり、スイン
グアーム２０の揺動に伴い空の工具クランパ３３
ａは開いた状態で工作機械１００の工具ユニツト
３２ａを挟み込むこととなる。このあとカムシリ
ンダ６０のロツド６０ａを後方へ引きカム部材６
１と工具クランパ３３ａとの係合を解除すれば、
工具クランパ３３ａは閉じて第８図に示される如
く工具クランパ３３の工具クランプ基準座３７，
３８及びグリツパ４５，４５の押えコマ４７が、
工具ホルダTH及び工具ガイド部材TGのそれぞ
れの大小径溝TG−１，TH−１に係合し、工具
ユニツト３２ａを把持することとなる。

従つてスイングアーム２０の工作機械１００へ
の傾動前においては工作機械１００の方へ移動す
る工具クランパ３３の位置がカムシリンダ６０の
カム部材６１の位置から常に角度θだけ離れた位
置にくるようにインデツクスモーター８及びイン
デツクスユニツト６を作動させればよい。尚以上
の工具クランパ３３に関する３つの作用効果の説
明に空の工具クランパ３３ａを用いたが、これに
こだわる必要はなく、工具ユニツト３２を保持す
る工具クランパ３３であつてもよいのはもちろん
である。

次に装置の全体的作用について説明する。

第１図で示される如く不図示のワークにガイド
ブロツク１１４に保持される工具ガイド部材TG
を当接し、該工具ガイド部材TGの孔部から工具
Ｔを加工物の方へ突出させて深孔明は加工が終了
し、工具交換をおこなう場合は、コラム１０５を
後方所定位置まで後退させるとともに、ガイドブ
ロツク１１４をガイドブロツク移動シリンダ１０
９によりコラム１０５側に後退させる。第１２図
は前記ガイドブロツク１１４がコラム１０５側に
いつぱいに後退した状態を示すもので、昇降テー
ブル１０６にはスピンドルモーター１０８により
回転駆動される主軸１２０が回動自在に支持さ
れ、この前部には工具Ｔを保持する工具ホルダー
THの円錐状をしたテーパーシヤンク部TH−２
が圧着係合されている。前記工具ガイド部材TG
の後部の筒部TG−２が工具ホルダーTHの頭部
TH−３に嵌合し、工具Ｔ、工具ホルダTH、工
具ガイド部材TGが一体となつて工具ユニツト３
２ａを構成している。そして工具ガイド部材TG
及び工具ホルダTHには工具クランパ３２の係合
用の大小径溝TG−１，TH−１が形成されてい
る。

また工具ガイド部材TGは第１３図に示す如く
その係合突部TG−３をガイドブロツク１１４の
係合孔１１４ａに係合させた後、トグル装置１２
２によつてガイドブロツク１１４に押圧固定され
ているが、第１２図に示す如く昇降テーブル１０
６側にトグル解除装置１１５を備えそのロツド１
１５ａの溝孔１１５ｂと、ガイドブロツク１１４
と伴に後退してきたトグル装置１２２のピン部１
２２ａとが係合するため、ロツド１１５ａの移動
によりトグル装置１２２の押圧腕部１２２ｂは開
き工具ガイド部材TGのガイドブロツク１１４へ
の押圧は解除される。そして昇降テーブル１０６
は所定位置まで下降するとともに、コラム１０５
は工具交換装置１の方へ所定距離移動する。

一方工具交換装置１の工具マガジンユニツト３
０は工具クランパ３３が工作機械１００の工具ホ
ルダTH及び工具ガイド部材TGの真横に位置で
きるようスライドシリンダ４によりスライドベー
ス２上を移動し、インデツクスモーター８やイン
デツクスユニツト６によつて工具ユニツト３２を
有しない空の工具クランパ３３ａを第５図の如く
工作機械１００の工具ユニツト３２ａに向けて位
置決めする。その後スイングシリンダ２４により
スイングアーム２０を工作機械１００の方へ揺動
させ、第６図の如く空の工具クランパ３３ａを工
具ホルダTH及び工具ガイド部材TGの大、小径
溝TG−１，TH−１に係合保持させる。その後
ドローバー１２１を前進させ工具ホルダTHを装
置前方へ移動させると共に、スライドシリンダ４
のロツドを前進させ、工作機械１００の工具ユニ
ツト３２ａを保持する工具クランパ３３ａを前進
させて、工具ホルダTHのテーパーシヤンク部
TH−２を主軸１２０から十分に抜き取ると、ス
イングシリンダ２４のロツド２４ａを引き込みス
イングアーム２０を工作機械１００から逆方向へ
揺動させる。

ここで工作機械１００に必要な工具Ｔを有する
工具ユニツト３２ｂをインデツクスモーター８等
により所定位置に割り出し回転して位置決めする
と、再度スイングアーム２０を工作機械１００の
所定位置、即ち工具クランパ３３ｂの保持する工
具ユニツト３２ｂ軸線と工作機械１００の主軸１
２０の軸線が一致する位置まで揺動旋回させる。
この場合カムシリンダ６０のロツド６０ａは後方
へ引き込んであるので、カム部材６１とカムリン
ク４９の係合は生じず、工具クランパ３３ｂは工
具ユニツト３２ｂを把持したままとなつている。
その後、スライドシリンダ４により、工具クラン
パ３３ｂに保持される工具ホルダTHのテーパー
シヤンク部TH−２を工作機械１００の主軸１２
０のテーパー孔に圧入嵌合させると、カムシリン
ダ６０によりカム部材６１と工具クランパ３３ｂ
のカムリンク４９を係合させて工具クランパ３３
ｂを開かせ、再度スイングアーム２０を工作機械
１００より離すごとく揺動させて、トグル装置１
２２で工具ガイド部材TGをガイドブロツク１１
４に固定させれば工具交換作業は終了する。

（発明の効果） スイングアームによる工具マガジンユニツトの
揺動を従動軸、旋回軸、回転軸及びこれらに取付
けられた第１乃至第４かさ歯車を介しておこなつ
ているため、スイングアームの揺動にともなつて
第１乃至第４かさ歯車の互い歯数比に従つて工具
マガジンユニツトは自転することとなる。従つて
工具マガジンユニツトの周方向に複数個取付けら
れた工具クランパはスイングアームの揺動と工具
マガジンユニツトの自転との合成による回動軌跡
で移動することとなるため、所定の工具クランパ
を工作機械の工具取付部へ移動させる場合に途中
に障害物かあれば、第１乃至第４かさ歯車の歯数
比を変え工具マガジンユニツトの自転回動角度を
変化させることによつて所定の工具クランパの回
動軌跡を変化させて対応させることができる。

また第１乃至第４かさ歯車の歯数をすべて等し
くする等して、スイングアームの揺動角度とマガ
ジンプレートの自転角度を等しくし、マガジンプ
レートを見掛け上回転しないようにすることによ
り、工具クランパの向きを常に一定に保ちつつこ
の工具クランパを工作機械の工具取付部の方へ移
動させることができる。

この場合工具クランパを工作機械の工具取付部
のほぼ真横から該工具取付部の方へ移動させるこ
とができるため、スイングアームの揺動角度をで
きるだけ小さくでき、且つ他の工具クランパを工
作機械からできるだけ遠ざけることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は工作機械及び工具交換装置の斜視図、
第２図は第１図の正面図、第３図は工具交換装置
の斜視図、第４図は工具交換装置の上部の部分断
面図、第５図は工具マガシンユニツトの待機位置
における部分断面正面図、第６図は工具マガジン
ユニツトの交換位置における部分断面正面図、第
７図は工具クランパの正面図、第８図は工具ユニ
ツトを把持した工具クランパの断面側面図、第９
図は工具クランパの取付状態を示す図、第１０図
はカムシリンダの取付状態を示す正面図、第１１
図は第１０図の部分側面図、第１２図は工作機械
における工具ユニツト等の取付状態を示す図、第
１３図はガイドブロツクにおける工具ガイド部材
の取付状態図である。 尚、図面中、５は本体ケース、８インデツクス
モーター、１１は従動軸、１５，１７，１８，２
２はそれぞれ第１、第２、第３、第４かさ歯車、
１６は旋回軸、２０はスイングアーム、２１は回
転軸、２４はスイングシリンダ、３０は工具マガ
ジンユニツト、３３は工具クランパ、１００は工
作機械、Ｔは工具である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレーキ付きのインデツクスモータにより回
   転され、端部に第１かさ歯車を有する従動軸と、 該従動軸を枢支すると共に、装置本体に枢着さ
   れて、従動軸回りに回動自在なスイングアーム
   と、 該スイングアーム内に枢支され、その一端に前
   記従動軸の第１かさ歯車と噛み合う第２かさ歯車
   を有し、他端に第３かさ歯車を有する旋回軸と、 前記従動軸と平行に前記スイングアーム内に枢
   支され、前記旋回軸の第３かさ歯車と噛み合う第
   ４かさ歯車を有す回転軸と、 工具を交換する工作機械の側部に配設されると
   共に、回転軸の端部に固定され、その周方向に工
   具交換用の複数の工具クランパを備える工具マガ
   ジンユニツトと、 前記スイングアームを前記工作機械の方へ揺動
   させる揺動駆動源とからなることを特徴とする自
   動工具交換装置における工具マガジンユニツトの
   回転移動装置。