JPH0364262B2

JPH0364262B2 -

Info

Publication number: JPH0364262B2
Application number: JP12924585A
Authority: JP
Inventors: Toshio Tsubota; Mikio Takeuchi
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1991-10-04
Also published as: JPS6150744A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は工具の自動交換時間の短縮と、非切削
時間に短縮を図るに好適な工作機械の自動工具交
換装置における工具ロツク・アンロツク装置に関
する。

〔従来の技術〕

第１図に示す如き数値制御工作機械において、
ベツト１０上には多数の工具１１を保有する工具
マガジン１２が固定され、工具１１は工具マガジ
ン１２と主軸１３間で自動工具交換される。主軸
１３はコラム１４に示矢Ｙ軸方向に摺動自在に支
持され、モータ１５により移動すると共に、図示
しない駆動手段により回転し得るように形成され
る。またコラム１４はベツト１０上に示矢Ｚ方向
に摺動自在に載置され、モータ１６により移動す
る。工作物を載置するテーブル１７はモータ１８
によりＸ方向（Ｙ，Ｘ方向に直交）に移動可能に
形成される。

主軸１３に固定された工具により工作物を加工
した後、主軸１３と工具マガジン１２とは所定の
関係位置に位置決めされ、自動工具交換装置１９
により工具１１の自動交換が行われる。

自動工具交換装置１９における工具１１の爪ロ
ツク・アンロツクは別個にアクチユエータにより
行われていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、工具をロツク・アンロツクする
装置として別個なアクチユエータにより行つてい
る為、駆動源を別個に持ち、他の手段との連動が
うまく行かないこと、さらに装置全体が大がかり
なものとなつてしまう問題を抱えていた。

本発明は上記の事情に鑑み問題を解決するため
に提案されたものであり、その目的は独自な駆動
源を持たず、自動工具交換装置の振込み動作で、
工具のロツク・アンロツクを確実かつ迅速に連動
せしめて行わしめるようにした自動工具交換装置
における工具のロツク・アンロツク装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段と作用〕

本発明は上記目的を達成するために提案された
ものであつて、その手段は、互いに直交する平面
に沿つて移動可能でワークテーブルの左右動、コ
ラムの前後動および主軸ユニツトの上下動でワー
クの加工を行う工作機械の振込み形自動工具交換
装置において、上記コラム近傍に設けらた工具マ
ガジンに枢支され、工具マガジンの工具呼び出し
位置と上記主軸ユニツトの主軸との間を回動する
振込みボデイと、上記振込みボデイに設けられ上
記工具マガジンおよび上記主軸の工具を把持して
交換するアームホルダを有する工具交換機構と、
該工具交換機構内に設けられ工具をロツク・アン
ロツクせしめるための爪部材とからなり、前記振
込みボデイの振込み動作で工具マガジンの壁にあ
るストツパ部材にアームホルダの位置決め部材を
押し当て、かつアームホルダの前後進動で爪部材
をロツク・アンロツクせしめることを特徴とする
ものである。

而してメカニカルな連動機構で駆動源を持たず
に確実でかつ迅速に工具をロツク・アンロツクさ
せることができる。

(ロ) 実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

第２図は第１図をＡ矢視した平面図である。

主軸１３はコラム１４と共にＺ方向に後退し、
工具交換のための所定の関係位置に位置決めされ
る。工具マガジン１２には多数個の工具ホルダ１
２００がチエーンホイールのチエーン１２０１に
支持されて配列され、工具ホルダ１２００内には
工具１１が収納されている。

主軸１３と工具マガジン１２間の90゜空間内に
は自動工具交換装置１９が工具マガジン１２側か
ら角度30°（θで示す）離れた状態で位置決めされ
る。後に詳説するがこの位置を自動工具交換装置
１９の原点位置とする。

自動工具交換装置１９は、工具マガジン１２の
主軸１３側端に枢支され、上記原点位置を基点と
して主軸１３側および工具マガジン１２側に回動
可能に形成される揺動部１と、揺動部１にその揺
動方向に沿う向きに揺動可能に支持される摺動部
２と、摺動部２にその摺動方向と直交する向きに
摺動可能に支持されると共、その摺動軸線まわり
に回動可能に保持されるアームホルダ３と、アー
ムホルダ３に固定され工具１１に着脱可能に係合
する爪部（図に明示してない）を有するアーム４
と、後に説明する図示しない工具ロツク手段５等
とから構成される。

後に詳説するが、自動工具交換装置１９は、２
点鎖線に示す如く、工具マガジン１２から所望の
工具１１ａを引き出し、上記原点位置で待機する
と共に、角度60゜回動し、工具１１ａを主軸１３
内に挿入すべく動作するものである。なお、工具
マガジン１２と主軸１３側とは開閉可能なカバー
２０により仕切られ、加工中の切粉および潤滑油
の飛散を防止している。

以下、自動工具交換装置１９の各要素を順次説
明する。

まず、揺動部１を説明する。

第３図は第１図のＢ矢視の正面図、第４図は第
２図の２点鎖線で示す如く、自動工具交換装置１
９が主軸１３側に振り込んだ位置における状態を
示す一部平面部である。

揺動部１は大別して工具マガジン１２に枢支さ
れる支持金具１０１と、支持金具１０１を回動す
る移動機構１０２とから構成される。

第２図および第３図に示す如く、支持金具１０
１は工具マガジン１２に固定される支持具１０３
にピン１０４を介し枢支され揺動可能に支持され
る。第３図および後に説明する第８図に示す如
く、支持金具１０１には案内部１０７が形成さ
れ、案内部１０７には摺動部２を案内するガイド
バー１０５がボルト１０６（第８図に示す）によ
り固定される。また第５図に示す如く、移動機構
１０２が連結するピン１０８が固定される。第４
図に示す如く、支持金具１０１にはカムフオロア
１０９が枢着されるブラケツト１１０が一体的に
形成され、接続される油圧ホース１１１を支持す
る金具１１２が固定される。第３図、第４図に示
す如く、コラム１４側にはカムフオロア１０９が
当接するストツパー１３０１がボルト１３０２に
より固定される。なお、第３図にはコラム１４が
Ｚ方向に摺動する摺動案内部１４０１が示され、
第４図にはコラム１４に沿つてＹ方向に摺動する
主軸１３を支持するＹ軸ガイド１４０２が示され
ている。

第２図に示す如く、移動機構１０２は直列に連
結される30度側ストロークのシリンダ１１３と60
度側ストロークのシリンダ１１４が設けられ、シ
リンダ１１４の開放端側に連結されるピボツト金
具１１５は支持金具１０１に固定されるピン１０
８に球面ジヨイント結合し、シリンダ１１３の開
放端側に連結されるピボツト金具１１６は工具マ
ガジン１２に固定されるピン１２０２と球面ジヨ
イント結合する。なお振れ止め具１１７は工具マ
ガジン１２に係合し、移動機構１０２の振りを防
止している。

以上の構成により、シリンダ１１３を動作する
と自動工具交換装置１９は上記原点位置から30度
だけ工具マガジン１２側に振り込まれ、シリンダ
１１４を動作すると、60度だけ主軸１３側に振り
込まれることになる。

次に、摺動部２を説明する。

第５図は第２図のＣ矢視図、第６図は第５図の
Ｄ矢視図、第７図は第５図の−線断面図、第
８図は第２図の−線断面図である。

摺動本体２０１ａおよび２０１ｂはボルト２０
３で一体的に結合され箱体を形成する（第５図）。
第６図および第５図に示す如く、摺動本体２０１
ａ内にはガイドバー１０５を案内するガイドブツ
シユ２０２が嵌挿される。第６図および第７図に
よく示す如く、摺動本体２０１ａの一側面側には
ブラケツト２０４の一端側がボルト２０５により
固定され、ブラケツト２０４の他端側にはピスト
ンロツド２０６の一端が結合される。ピストンロ
ツド２０６は揺動部１の案内部１０７に貫通形成
されたシリンダ孔１１８（第７図および第８図に
示す）に嵌入されたブツシユ１１９内に挿入さ
れ、ピストン２０７はブツシユ１１９に摺動可能
に係合する。第７図に示す如く、シリンダ穴１１
８の両開放端には蓋２０８，２０９が取付けられ
これを閉止すると共に、蓋２０８，２０９内には
油通路２１０，２１１が形成される。油通路２１
０，２１１は油圧ホース１１１（第４図）に連通
する通路１２０に連通すると共に、ブツシユ１１
９内と連通する。また蓋２０９にはピストンロツ
ド２０６の他端が当接して停止位置決められるト
ツププラグ２１２が螺着される。

以上の構成により、油圧ホース１１１からの圧
油が通路２１０から蓋２０９の油通路２１１に導
入されると、ピストン２０７が押圧され、ピスト
ンロツド２０６が図中右方向に移動し、ブラケツ
ト２０４を介し摺動本体２０１ａをガイドバー１
０５に沿つて右方向に移動させる。逆に、図示し
ない切換弁により蓋２０８側から圧油を導入する
ことにより摺動本体２０１ａは図中左方向に移動
する。

次にアームホルダ３を説明する。

第８図に示す如く、長筒３０１内にはブツシユ
３０２が挿設され、両者は後に説明するアーム本
体４０１を介して固定される。ブツシユ３０２の
内径にはボールスプライン３０３が挿設される。
ブツシユ３０２内にはボールスプライン３０３を
介して駆動軸３０４の一端側が挿入される。従つ
て、ブツシユ３０２は駆動軸３０４に噛合すると
共に、その軸線に沿つて摺動可能となる駆動軸３
０４の他端側はスリーブ３０５にキー結合し、か
つプラグ３０９を介し、ボルト３１０により固定
される。スリーブ３０５は軸受３０６により支持
され、軸受３０６は摺動本体２０１ａにガイドバ
ー１０５と直交する向きに形成された穴３０７に
嵌挿保持される。またスリーブ３０５にはトルク
モータ３０８が係合し、これを回動する。

ブツシユ３０２に外径には軸受３１１を介し連
結板３１２が嵌挿され、連結板３１２にはピスト
ンロツド３１３の一端側が連結される。ピストン
ロツド３１３の他端側に形成されるピストン３１
４はブツシユ３１５内に摺動可能に保持され、ブ
ツシユ３１５は摺動本体２０１ｂに穴３０７と平
行に貫通形成されたシリンダ穴３１６内に嵌入さ
れる。またシリンダ穴３１６の両端側には蓋３１
７，３１８が取付けられ、蓋３１７，３１８に形
成された油通路３１９，３２０はブツシユ３１５
内に連通すると共に油圧ホース１１１に連通する
通路１２１に連通する。

以上の構成により、ピストンロツド３１３は油
圧ホース１１１側から圧油を通路１２１、油通路
３１９，３２０に導入することにより図中左右方
向に移動する。

第６図に示す如く、連結板３１２にはドツグ３
２１，が取付けられたロツド３２３が連結し、ド
ツグ３２１，によりリミツトスイツチ３２４，３
２５がアームホルダ３の移動位置を検出する。

以上の構成により、長筒３０１はピストンロツ
ド３１３によりその軸線方向に移動すると共に、
駆動軸３０４４により回動される。

第８図の如く、アーム本体４０１は長筒３０１
に固定され、軸線方向に移動すると共に駆動軸３
０４回りに回動する。アーム本体４０１は180度
づつ回動するように制御されている。

次にアーム４を説明する。

第９図は第８図のＥ矢視の一部断面図で、平板
状のアーム本体４０１の両端側には爪部４０２が
形成される。爪部４０２は爪部材４０３と、アー
ム本体４０１に形成され、工具１１の把持部１１
０１（第１３図）に係合する係止部４０４と、工
具１１の位置決め溝１１０２（第１３図）に嵌合
する位置決め駒４０５とから形成される。

爪部材４０３は第９図、第１２図に示す如く、
レバー形状に形成され、その中央部近傍をアーム
本体４０１にピン４０６を介し枢支され、その一
端側には工具１１の把持部１１０１に係止する爪
状突起４０３ａが形成される。

アーム本体４０１の爪部４０２の近傍には爪部
材４０３の他端側に当接するスプリング４０９が
収納される穴４１０が形成される。スプリング４
０９は爪部材４０３の爪状突起４０３ａを閉じる
側に付勢する。

位置決め駒４０５はアーム本体４０１にボルト
４０７により固定され、アーム本体４０１の位置
決め駒４０５と対峙する位置には主軸１３の工具
ストツパ１２０３の収納される逃げ溝４０８が凹
切される（第１３図）。

以上の構成により、アーム本体４０１は180度
づつ回動して工具１１に係合し、爪部４０２によ
り工具１１を把持する。把持力はスプリング４０
９および４０５のバネ力に比例し、工具１１の離
脱はこのバネ力に抗して爪部材４０３をピン４０
６まわりに回動することによつて行われる。

次に、工具ロツク手段５を説明する。

第９図、第１３図に示す如く、アーム本体４０
１に結合する長筒３０１の外周部に対峙して形成
される１対のボス３０１ａには穴３０１ｂが形成
され、穴３０１ｂ内には楔状位置決めピン５０１
が挿入される。楔状位置決めピン５０１はアーム
本体４０１およびブツシユ３０２を貫通し、摺動
本体２０１ｂの一端面側に突出し、その突出端に
は突部５０１ａを形成する。また楔状位置決めピ
ン５０１の突部５０１ａと反対側端面と穴３０１
ｂの閉止端間にはスプリング５０２が介設され、
スプリング５０２は突部５０１ａを摺動本体２０
１ｂ側に付勢するように作用する。またボス３０
１ａには穴３０１ｂに連通する貫通小穴３０１ｃ
が形成され、穴３０１ｂの空気抜をしている。

楔状位置決めピン５０１の中間位置には凹溝５
０１ｂと傾斜面５０１ｃが形成される。

次にアームが主軸側に振り込まれた時のアーム
の爪ロツク解除について説明する。

摺動本体２０１Ｂのアーム本体４０１側の端面
には、位置決めボルト２１３が螺着され、位置決
めボルト２１３に形成された位置決め穴２１３ａ
には突起５０１ａが挿入される。楔状位置決めピ
ン５０１の凹溝５０１ｂは上記拘束状態で丁度ア
ーム本体４０１の板厚のほぼ中央部に位置するよ
うに形成される。

第９図、第１１図に示す如く、アーム本体４０
１の板厚内のほぼ中央には、楔ピン５０３が挿設
される穴５０４が形成される。穴５０４の一端側
は開放されると共に、他端側に楔状位置決めピン
５０１側に連通する。楔ピン５０３の一端部は爪
部部材４０３の他端側に当接し、その他端側には
楔状位置決めピン５０１の傾斜面５０１ｃに密接
する傾斜部５０３ａが形成される。また楔ピン５
０３の頭部５０３ｂと穴５０４間にはスプリング
５０５が介設され、楔ピン５０３の頭部５０３ｂ
を爪部材４０３側に圧接すべく付勢している。ま
た楔ピン５０３には長溝５０３ｃが凹切され、ア
ーム本体４０１に螺着された廻り止めピン５０６
により廻り止めされる。

第１４図、第１５図は、アームがマガジン側に
旋回した時の爪のメカロツク解除の装置を示す。
摺動本体２０１ｂのアーム側の端面には位置決め
金具５０７が設けられている。位置決め金具５０
７は摺動本体２０１ｂ側に螺着されるガイド軸５
０８に摺動可能に保持されると共に、位置決め金
具５０７と摺動本体２０１ｂ側間にはスプリング
５０９が介設される。

一方、工具マガジン１２の側面にはストツパー
ボルト１２０４が調整自在に固定される。自動工
具交換装置１９が工具マガジン側に振り込まれ
て、位置決め金具５０７がストツパーボルト１２
０４に当接するとアームホルダ３の上記楔状位置
決めピン５０１の突起５０１ａが位置決め金具５
０７の穴５１０に嵌入し得る位置にストツパーボ
ルト１２０４は調整される。

位置決め金具５０７がストツパーボルト１２０
４に当接すると、スプリング５０９のバネ力に抗
して位置決め金具５０７は摺動本体２０１ｂに近
接する方向に移動する。この状態で位置決め金具
５０７に形成された穴５１０は位置決めボルト２
１３の位置決め穴２１３ａと対峙すする同一円周
位置に位置決めされるように形成される。

なお第１５図に示す位置決め金具５０７の摺動
本体２０１ｂの端面からの高さｈは位置決めボル
ト２１３の高さＨ（第１３図に示す）と同一寸法
に形成される。

以上の構成により、アーム４が回動し、楔状位
置決めピン５０１の突起５０１ａが位置決めボル
ト２１３の位置決め穴２１３ａ又は位置決め金具
５０７の穴５１０に挿入されることによりアーム
４は楔状位置決めピン５０１の長手方向が拘束さ
れる。また、楔ピン５０３の傾斜部５０３ａが楔
状位置決めピン５０１の傾斜面５０１ｃに当接す
ると、爪状突起４０３ａの外開き方向の動きが拘
束され、爪部４０２に把持されや工具１１はロツ
クされる。また傾斜部５０３ａが凹溝５０１ｂと
対峙する位置にある場合には上記拘束は解除され
工具１１はアンロツクされる。

(ハ) 作用次に、本実施例の作用について説明する。

第１６図ａは自動工具交換装置１９の原点位置
を示す。

説明の便宜上揺動部１が工具マガジン１２側に
振り込むのをマガジン側と称し、30度振り込んだ
状態でアーム４に把持される工具１１は工具ホル
ダ１２００と対峙する位置にくるように形成され
る。また原点位置から揺動部１が主軸側に振込む
のを主軸側と称呼する。摺動部２が工具マガジン
１２側に動くのを左行とし、主軸側に動くのを右
行とする。アームホルダ３は図示の上方向に移動
するのを後退、逆を前進という。

原点位置は揺動部１がθ＝30゜の位置、摺動部
２が左端位置、アームホルダ３が後退、アーム４
が第１図に示す如く水平状態にある状態をいう。

また工具交換する所定の関係位置は第１図に示
す如くコラム１４がＺ方向に後退し、工具マガジ
ン１２と近接する位置である。この位置は第２図
に示す如くドツグ１４０３、リミツトスイツチ１
００１により検知される。すなわち、工具交換指
令によりコラム１４がＺ方向に後退し、工具交換
位置の手前でドツグ１４０３トリミツトスイツチ
１００１により検知信号が発せられ、この信号に
より次の工具を把持して待機していた自動工具交
換装置１９は、主軸側への振り込みを開始する。
コラム１４が工具交換位置で停止した時点と同時
に工具交換装置１９のカムフオロア１０９とスト
ツパー１３０１が当接し振り込み動作が完了す
る。また交換されるために呼出される工具の呼出
し位置は第１図に示す如く工具ま１２のＹ方向の
中央主軸側である。

第１６図ａに示す如く、工具マガジン１２に戻
入される工具１１が原点位置でアーム４に保持さ
れる。加工完了後主軸１３は工具交換のため所定
の関係位置に向つて後退移動を開始する。主軸１
３が所定の関係位置に到達するまでに以下に説明
する動作が行われる。

すなわち、第１６図ｂに示す如くアームホルダ
３が前進する。後に詳説するが前進により工具１
１の把持は拘束され、迅速動作が行われても工具
１１は確実把持される。第１６図ｃに示す如く、
揺動部１がマガジン側に回動し、工具１１を工具
ホルダ１２００と対峙する位置に位置決めする。
ここでストツパーボルト１２０４が当接し上記し
た如く工具ロツク手段５の位置決め金具５０７が
爪ロツク解除位置に配置される。次に第１６図ｄ
に示す如くアームホルダ３を後退すると工具１１
は工具ホルダ１２００内に収納される。これと同
時に位置決め金具５０７の上面に楔状位置決めピ
ン５０１がぶつかりピン５０１が後退するので、
第１１図の如く楔ピン５０３の傾斜部５０３ａが
楔状位置決めピン５０１の凹溝５０１ｂに進入し
得るので、爪部材４０３のメカニカルなロツクを
解除する。

この時、位置決め金具５０７はストツパボルト
１２０４から離れるので、金具５０７はスプリン
グ５０９でもどされようとするが穴５１０に楔状
位置決めピン５０１の先端の突起５０１ａが入つ
ているので、位置決め金具５０７は、その位置に
留まつているので楔状位置決めピン５０１もその
位置を保つため爪部材４０３はメカロツクを解除
している。従つて、第１６図ｅに示す如く、摺動
部２が右行するとアーム４は工具１１から外れ
る。次に図示しない手段により工具マガジン１２
が動作し、第１６図ｆに示す如く待機工具１１ａ
が上記の工具の呼出し位置に回送される。次に摺
動部２を左行し、第１６図ｄに点線で示す如く工
具１１ａをアームホルダ３で把持する。以下、第
１６図ｃ，ｂ，ａに点線で示す如く工具１１ａは
原点位置に移動されて待機する。この時、工具１
１ａをアームホルダ３が把持し、前進動作でポツ
トから工具１１ａを抜くと同時に楔状位置決めピ
ン５０１は、位置決め金具５０７から離れるの
で、前進し、楔状位置決めピン５０１の傾斜面５
０１ｃが楔ピン５０３の傾斜部５０３ａに当接
し、爪部材４０３をロツクする。従つて、アーム
ホルダ３の動きで工具１１ａが爪部４０２から出
ることはない。この状態で上記の如く主軸が所定
の関係位置に移動される。

第１７図ａからｄは主軸１３側に上記の待機工
具１１ａを挿入する動作を示す。

第１７図ａに示す如く、所定の関係位置に主軸
１３が後退した状態では、カバー２０は開放さ
れ、主軸１３には用済の工具１１ｂが挿設されて
いる。第１７図ｂに示す如く、揺動部１が主軸側
に回動するとアーム４は工具１１ｂの把持部１１
０１と対峙する位置に位置決めされる。この時、
アームホルダ３は後退している状態にあり、楔状
位置決めピン５０１の先端が位置決めボルト２１
３の一端部により引込められているので、楔ピン
５０３の傾斜部５０３ａが楔状位置決めピン５０
１の凹溝５０１ｂに対向し、爪部材４０３はメカ
ロツクを解放されている。

次に、第１７図ｃに示す如く、摺動部２を右行
すると、アーム４は工具１１ｂを把持する。この
状態で第１７図ｄに示す如く、アームホルダ３を
前進すると工具１１ｂは主軸１３から引き抜か
れ、前記爪部材４０３が前進によつてメカロツク
されるので工具１１ｂはアームに拘束把持され
る。

次に、図示していないがアームホルダ３を180
度回動し、工具１１ａが主軸１３と対峙する位置
に移動し、アームホルダ３を後退することにより
工具１１ａは主軸１３内に挿入される（第１７図
ｃの状態）。以下、第１７図ｄの如く摺動部２を
左行せしめ、第１７図ａに示す原点位置に復帰す
ることにより工具交換が終了する。以下、第１６
図に示した動作が繰返し行われる。

次に、工具ロツク手段５の作用を説明する。

第１８図ａに示す如く、自動工具交換装置が上
記の原点位置に位置決めされる状態では、楔状位
置決めピン５０１の突起５０１ａは摺動本体２０
１ｂに穿設されている穴２０１ｃに挿入され、さ
らにスプリング５０２の押圧力によつて傾斜面５
０１ｃと楔ピン５０３の傾斜部５０３ａとが係合
する。

これにより楔ピン５０３の移動は拘束され、爪
部材４０３の開く方向の移動は拘束される。従つ
て工具１１は爪部材４０２に堅く把持される。ま
た位置決め金具５０７はスプリング５０９により
摺動本体２０１から離れた位置に配置される。

次に第１８図ｂに示す如く、自動工具交換装置
１９のアームホルダ３を前進させ、さらに工具マ
ガジン１２側に回動すると、ストツパーボルト１
２０４と位置決め金具５０７とが当接し、穴５１
０が摺動本体２０１ｂの穴２０１ｃと、楔状位置
決めピン５０１の突起５０１ａと対峙する位置に
位置決めされる。このとき、爪部材４０３の開く
方向の移動は拘束された状態をそのまま維持して
いる。

第１８図ｃに示す如く、自動工具交換装置１９
を後退されると、穴５１０内に突起５０１ａが挿
入され、楔状位置決めピン５０１は押し上げられ
る。傾斜面５０１ｃと楔ピン５０３の傾斜部５０
３ａとは切離される。スプリング５０５により楔
ピン５０３と爪部材４０３は圧接され、爪部材４
０３の閉じる方向に付設されるが、傾斜部５０３
ａと凹部５０１ｂ間には間隔が形成されるため、
この分だけ爪部材４０３は開く方向に自由に動き
得る。従つて、爪部材４０３の拘束は解除される
ことになる。

第１９図は工具交換のフローチヤートを示す。

第１９図ａは工具交換の全体の流れを示すもの
で、ステツプ１（以下P₁と記載する）では主軸
に挿入される工具AAが選定される。P₂では自動
工具交換装置の原点位置にある待機工具の工具
AAとが比較され、等しい場合にはP₇に飛び工具
交換される。等しくない場合には用済の工具BB
を収納するための工具ポツト呼出しが行われ、
P₄で工具BBの工具戻しが行われる。次に、P₅で
工具AAの工具ポツト呼出が行われ、P₆で工具
AAの工具つかみが行われ、工具AAは原点位置
に位置決めされ待機工具となりP₇で工具交換が
行われる。

第１９図ｂは工具ポツト呼出しのため流れを示
すものである。

P₁では呼出される工具BBの工具ポツト番号と
呼出し位置にある工具ポツト番号とが比較され、
等しい場合にはP₈に進み呼出し完了となる。等
しくない場合にはP₂で工具マガジンのロケート
ピンが抜かれ、P₃で呼出し位置が近回り方向の
判断がされ、P₄で工具マガジンがその方向に回
転し、P₅でロケートピンが挿入され、P₆で割出
し完了、P₇で工具マガジンが停止し、P₈で呼出
し位置に所望の工具ポツト番号のものが呼出され
て完了する。

第９図ｃは工具戻しの流れを示す。

P₁でアームが前進し、P₂で呼出し位置の工具
ポツト内の工具の有無を確認する。工具が有る場
合にはアラームを発し、停止する。無い場合には
P₃に進み、アームを工具マガジン側に回動し、
Ｐ連でアームを後退し工具を工具ポツト内に収納
する。

次に、P₅でアームを右行せしめ、工具からア
ームを解放する。P₆で必要とする工具を指示し、
待機工具番号を書替えP₇で完了する。

第９図ｄは工具マガジンから所望の工具をつか
み出す流れを示す。

P₁でアームを左行し工具マガジン内の所望の
工具を把持する。P₂でアームを前進し工具を引
き抜き、P₃で工具番号を書替え待機工具AAとす
る。P₄でアームを原点位置に回動し、P₅でアー
ムを後退し、原点位置に復帰し、待機工具AAを
把持した状態でP₆で完了する。

〔効果〕

本発明は工具交換動作と同時に連動できる構成
となつているので、確実な把持が行われ、さらに
迅速な工具交換が可能となる。

本発明の工具ロツク・アンロツク機構はモータ
の如く駆動源を付設する必要がないので、簡単、
軽量な構造となり、アーム４の動作で爪部材のメ
カロツク又はメカロツク解除を行つているので、
迅速動作が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用された工作機
械の全体構造を示す側面図、第２図は第１図のＡ
矢視における平面図、第３図は第１図のＢ矢視か
らの正面図、第４図は主軸側に振り込まれた状態
の揺動部まわりの構造を示す一部平面図、第５図
は第２図のＣ矢視図、第６図は第５図のＤ矢視
図、第７図は第５図の−線断面図、第８図は
第２図の−線断面図、第９図は第８図のＥ矢
視の一部断面図、第１０図は第９図の側面図、第
１１図は第９図のXI−XI線断面図、第１２図は第
９図の一部底面図、第１３図は第９図の−
線断面図、第１４図は工具ロツク手段の位置決
め金具の取付状態を示す底面図、第１５図は第１
４図の−線断面図、第１６図ａないしｆ
は工具戻し、工具つかみの動作を示す説明図、第
１７図ａないしｄは主軸側と工具交換する動作を
示す説明図、第１８図ａないしｃは工具ロツク手
段の動作を示す説明図、第１９図ａないしｄは工
具交換の流れを示す線図である。１……揺動部、２……摺動部、３……アームホ
ルダ、４……アーム、５……工具ロツク手段、６
……制御手段、１０……ベツド、１１，１１ａ，
１１ｂ……工具、１２……工具マガジン、１３…
…主軸、１４……コラム、１５，１６，１８……
モータ、１７……テーブル、１９……自動工具交
換装置、１０１……支持金具、１０２……移動機
構、１０５……ガイドバー、１０７……案内部、
１０９……カムフオロア、１１１……油圧ホー
ス、１３０１……ストツパー、１１３，１１４…
…シリンダ、２０１ａ，２０１ｂ……摺動本体、
２０２……ガイドブツシユ、２０６……ピストン
ロツド、２０７……ピストン、３０１……長筒、
３０１ａ……ボス、３０３……ボールスプライ
ン、３０４……駆動軸、３０８……トルクモー
タ、３１２……連結板、３１３……ピストンロツ
ド、３１４……ピストン、４０１……アーム本
体、４０２……爪部、４０３……爪部材、５０１
……楔状位置決めピン、２１３……位置決めボル
ト、５０３……楔ピン、５０７……位置決め金
具。

Claims

【特許請求の範囲】

１互いに直交する平面内での主軸とワークとの
相対的な移動で加工を行う工作機械の振込み形自
動工具交換装置において、工具マガジンと主軸と
の間を回動する振込みボデイと、上記振込みボデ
イに前記ボデイの振込み運動の接線方向に摺動自
在に設けられた摺動部材と、該摺動部材に工具の
交換旋回と工具の挿入取出し回動可能に設けら
れ、主軸側の工具を把持する第１の把持部材と、
マガジン側の工具を把持する第２の把持部材とを
有した工具交換アームと、該アームの把持部材を
拘束すべくアーム旋回中心軸を挟んで、かつ夫々
の把持部材に係合し得る位置に設けられた拘束部
材と、前記摺動部材上で主軸側に転送された夫々
の把持部材に対向した位置に配置された解放部材
と、また前記摺動部材上に摺動自在に設けられマ
ガジン側に転送さた夫々の把持部材に対向した位
置に配置された第２の解放部材と、前記第２の解
放部材と、マガジンの近傍にあつて摺動部材の接
近で前記第２の解放部材を解放位置に位置決めす
べく設けられたストツパー部材とからなる自動工
具交換装置の工具ロツク・アンロツク装置。