JPH0386408A - Machine tool - Google Patents

Machine tool

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JPH0386408A
JPH0386408A JP19199590A JP19199590A JPH0386408A JP H0386408 A JPH0386408 A JP H0386408A JP 19199590 A JP19199590 A JP 19199590A JP 19199590 A JP19199590 A JP 19199590A JP H0386408 A JPH0386408 A JP H0386408A
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JP
Japan
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tool
main shaft
spindle
spindle head
pin
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Japanese (ja)
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喜久夫 渡辺
Mitsuo Kobayashi
光生 小林
Noboru Hirose
広瀬 昇
Keiichi Sato
恵一 佐藤
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively transmit power through a driving motor to a hollow spindle by providing a pressing body functioning to push down a draw bar slidably provided in a hollow spindle on the side of the spindle. CONSTITUTION:A draw bar 76, the one end of which is coupled with a tool holding member 66 and the other end of which is received in a central hole of a hollow spindle 26, is provided, and the spindle 26 is formed with a slot 74 which is opposite to the other end of the draw bar 76 and extends along its axis. The free end of a pin 72 fixed crossingly at right angles to the other end of the draw bar 76 is stretched out of the spindle 26 through the slot 74, and a pressing body 30 movably supported on a spindle head 18 is provided with an engaging part which can engage with the pin 72. An interlocking means 188, which interlocks with the spindle head 18 moved by a feeding motor 40 to a tool exchange position and makes the pressing body 30 push the pin 72 against an energizing means 78, is provided between the pressing body 30 and a frame 16.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、中空主軸の内部に収容されたドローバ−を
押し下げるための押圧体を、該中空主軸の側部に配置す
ることにより、中空主軸の軸方向一端に駆動用モータを
直結可能とし、これにより動力伝達効率の向上と主軸の
停止精度の向上とを図り得る工作機械に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention provides a method for lowering the shaft of a hollow main shaft by arranging a pressing body on the side of the hollow main shaft for pushing down a drawbar housed inside the hollow main shaft. The present invention relates to a machine tool in which a drive motor can be directly connected to one end in a direction, thereby improving power transmission efficiency and stopping accuracy of the main spindle.

従来技術 被加工物に、ねじ切りや孔開は等の各種加工を多機能に
行ない得るマシニングセンタ(MC)等の工作機械では
、主軸の工具装着部に対しタップやドリル等の工具を確
実に装着・取外しするための手段が設けられている。例
えば、実開昭55−151435号公報に開示される工
作機械の如く、主軸の内部に、一端に工具装着部を形成
したドローバーを情動自在に押入し、該ドローバーの工
具装着部に工具を強固に装着するようにした構成が知ら
れている。また、主軸の上部には、前記ドローバーを強
制的に軸方向に押し下げる機構が配設され、該機構によ
るドローバーの押し下げにより、工具装着部からの工具
の取外しを行なうようになっている。
Conventional technology Machine tools such as machining centers (MCs) that can perform various types of processing such as thread cutting and hole drilling on workpieces are equipped with tools such as taps and drills that are securely attached to the tool attachment part of the spindle. Means are provided for removal. For example, in a machine tool disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 55-151435, a drawbar with a tool mounting portion formed at one end is pushed into the main spindle, and the tool is firmly attached to the tool mounting portion of the drawbar. A configuration in which the device is attached to the camera is known. Further, a mechanism for forcibly pushing down the drawbar in the axial direction is disposed on the upper part of the main shaft, and the tool is removed from the tool mounting portion by pushing down the drawbar by the mechanism.

発明が解決しようとする課題 前述した構成の工作機械では、主軸の上部にドローバを
押し下げる機構が配設されているので、該主軸とこれを
駆動するモータや減速機等の駆動源とは直結することが
できない。このため主軸の適宜位置にプーリを配設し、
該プーリに巻掛けたベルトを介して駆動モータに連結す
ることにより、主軸を回転駆動するよう構成されている
。この場合において、プーリとベルトとによる動力伝達
では、不可避的にrすべりJを生じ、このため主軸の回
転数が変化して加工精度が低下する問題がある。
Problems to be Solved by the Invention In the machine tool configured as described above, a mechanism for pushing down the drawbar is provided above the main shaft, so the main shaft is directly connected to a drive source such as a motor or a speed reducer that drives the main shaft. I can't. For this reason, a pulley is placed at an appropriate position on the main shaft,
The main shaft is configured to be rotationally driven by being connected to a drive motor via a belt wrapped around the pulley. In this case, in the power transmission using the pulley and the belt, r-slip J inevitably occurs, which causes a problem in that the rotational speed of the main shaft changes and machining accuracy decreases.

また、前述した「すべり」に起因して主軸を所定位置で
停止させる際の精度が低下する欠点も有している。更に
、ベルト駆動方式では、主軸に曲げ変形を与えるおそれ
がある。そこで、主軸の支持構造を剛固にして補強する
必要があるが、このときには構造が複雑となってコスト
が嵩む難点も指摘される。
It also has the disadvantage that the precision in stopping the main shaft at a predetermined position is reduced due to the above-mentioned "slip". Furthermore, in the belt drive system, there is a risk of bending deformation of the main shaft. Therefore, it is necessary to strengthen and reinforce the support structure for the main shaft, but this also has the disadvantage of complicating the structure and increasing costs.

発明の目的 本発明は、前記工作機械に内在している前述した欠点に
鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであっ
て、工具の装着・取外し操作は従来通り主軸の上部から
行ない得ると共に、該主軸と動力源とは直結し得るよう
にして、主軸への効率的な動力伝達を達威し、併せて該
主軸による加工精度の向上を図り得る工作機械を提供す
ることを目的とする。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above-mentioned disadvantages inherent in the machine tools described above, in order to suitably solve the problems. It is an object of the present invention to provide a machine tool in which the main spindle and a power source can be directly connected to achieve efficient power transmission to the main spindle, and the machining accuracy of the main spindle can be improved. shall be.

課題を解決するための手段 先の課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は
、一端に工具装着部を有する中空主軸を回転自在に支持
すると共に、中空主軸のN線に沿ってフレームに移動可
能に支持された主軸ヘッドと、 その主軸ヘッドを前記軸線に沿って移動させる送り用モ
ータと。
Means for Solving the Problems In order to overcome the above problems and achieve the intended purpose, the present invention rotatably supports a hollow main shaft having a tool mounting portion at one end, and supports the hollow main shaft along the N line of the hollow main shaft. a spindle head movably supported by the frame; and a feed motor that moves the spindle head along the axis.

前記中空主軸の中心孔内に摺動自在に挿通され、適宜の
付勢手段の作用により、常には中空主軸の工具装着部に
装着された工具のプルスタッドを挟持する工具挟持部材
と、 一端が前記工具挟持部材に連結され、他端側が中空主軸
の中心孔内に収容されたドローバ−と、そのドローバ−
の他端側に対向し、かつ前記軸線に沿って延びるように
前記中空主軸に形成されたスロットと、 前記ドローバーの他端側に直交状に固定され、自由端が
前記スロットを介して前記中空主軸の外方に延出するピ
ンと、 前記主軸ヘッドに移動可能に支持され、前記ピンに係合
可能な係合部を有する押圧体と、前記押圧体とフレーム
との間に設けられ、前記送り用モータにより主軸ヘッド
が工具交換位置に移動されるに連動して、前記押圧体に
より前記ピンを前記付勢手段に抗して押進させる連動手
段とより構成されたことを特徴とする。
a tool holding member that is slidably inserted into the center hole of the hollow spindle and, by the action of an appropriate biasing means, always holds a pull stud of a tool attached to the tool mounting portion of the hollow spindle; a drawbar connected to the tool holding member and having the other end housed in the center hole of the hollow main shaft;
a slot formed in the hollow main shaft so as to face the other end and extend along the axis; and a slot fixed perpendicularly to the other end of the drawbar, the free end of which is connected to the hollow main shaft through the slot. a pin extending outward from the spindle; a pressing body movably supported by the spindle head and having an engaging portion that can be engaged with the pin; and a pressing body provided between the pressing body and the frame, the The present invention is characterized by comprising an interlocking means for causing the pressing member to push the pin against the urging means in conjunction with movement of the spindle head to the tool exchange position by the motor.

実施例 次に1本発明に係る工作機械につき、好適な実施例を挙
げて、添付図面を参照しながら以下説明する。第10図
は、実施例に係る工作機械10の全体的な概略構成を示
し、この工作機械工Oは、中空主軸26を回転自在に支
持する主軸ヘッドエ8を、フレーム16に対し往復Jg
、111可能に支持して、被加工物に所要の切削加工を
施し得るようになっている。主軸26の下端部に設けた
工具装着部52に、工具20を着脱自在に挟持する工具
挟持部材66が配設され、またフレーム16に工具支持
台24が昇降自在に支持されている。この工具支持台2
4には、複数個の工具把持具96を放射状に配置した円
盤状の工具マガジン22が回転割出し自在に枢支しであ
る。後述する如く工具把持具96は、第1カム162お
よび第1クランク28により付勢されて、主軸26の先
端に設けた工具20に対する把持および解放を行ない得
る。
Embodiment Next, a preferred embodiment of a machine tool according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 10 shows the overall schematic configuration of the machine tool 10 according to the embodiment.
, 111 so that required cutting can be performed on the workpiece. A tool holding member 66 for removably holding the tool 20 is disposed in a tool mounting portion 52 provided at the lower end of the main shaft 26, and a tool support base 24 is supported on the frame 16 so as to be movable up and down. This tool support stand 2
4, a disk-shaped tool magazine 22 in which a plurality of tool grippers 96 are arranged radially is rotatably supported. As will be described later, the tool gripper 96 is biased by the first cam 162 and the first crank 28, and can grip and release the tool 20 provided at the tip of the main shaft 26.

(主軸ヘッドとその昇降系について) 第10図に示す如く、基台12に直立配置した:Iラム
14の前面に中空箱型のフレームエ6が水平に配設固定
され、主軸26を回転自在に支持する主軸ヘッド18が
、このフレーム16中に昇降可能に配設されている。す
なわち第5図および第6図に示すように、コラムエ4の
前面に平行に直立配置した一対の長尺柱部材32,32
の各長手方向端面に、ガイドレール36がねじ34を介
して垂直に固着されている。そして、主軸ヘッド18の
後部に上下一対で配設した左右−組の摺動こま38.3
8を、前記ガイドレール36,36に対応的に嵌合させ
ることにより、該主軸ヘッド18はフレーム16に対し
垂直に昇降可能である。
(About the spindle head and its elevating system) As shown in Fig. 10, it is arranged upright on the base 12: A hollow box-shaped frame 6 is horizontally arranged and fixed on the front of the I-ram 14, and the spindle 26 can be freely rotated. A spindle head 18 supported by the main shaft head 18 is disposed within the frame 16 so as to be movable up and down. That is, as shown in FIG. 5 and FIG.
A guide rail 36 is vertically fixed to each longitudinal end surface of the guide rail 36 via a screw 34. A left and right pair of sliding tops 38.3 are arranged at the rear of the spindle head 18 in pairs, upper and lower.
8 and correspondingly fit into the guide rails 36, 36, the spindle head 18 can be raised and lowered perpendicularly to the frame 16.

また前記一対の長尺柱部材3’2,32の頂部間に支持
板39が水平に横架固定され、ロータリーエンコーダ4
2を内蔵したACサーボモータ4oが前記支持板39上
に直立配置されている。前記サーボモータ40の回転軸
41は、カップリング43を介してボールねじ44に固
着され、このボールねじ44は第6図から判明するよう
に、前記一対のガイドレール36.36の中間において
垂直下方に延在している。更に第1図および第6図に示
す如く、主軸ヘッド18の背面突出部にボルト48を介
してナツト46が水平に固定され、このナツト46に前
記ボールねじ44が挿通螺合されている。そして前記A
Cサーボモータ4oを回転させることによって、ボール
ねじ44は所要の方向に回転して前記ナツト46に直線
運動を与え。
Further, a support plate 39 is fixed horizontally between the tops of the pair of long column members 3'2, 32, and the rotary encoder 4
An AC servo motor 4o having a built-in AC servo motor 2 is disposed upright on the support plate 39. The rotation shaft 41 of the servo motor 40 is fixed to a ball screw 44 via a coupling 43, and as can be seen from FIG. It extends to Further, as shown in FIGS. 1 and 6, a nut 46 is horizontally fixed to the protrusion on the rear surface of the spindle head 18 via a bolt 48, and the ball screw 44 is inserted and screwed into this nut 46. And said A
By rotating the C servo motor 4o, the ball screw 44 rotates in a desired direction, giving linear motion to the nut 46.

主軸ヘッド18は所定のストロークだけ垂直方向に自在
に昇降駆動される。
The spindle head 18 is freely driven up and down in the vertical direction by a predetermined stroke.

なお主軸ヘッド18が昇降する領域は、第5図に示す如
く、■主軸ヘッド18が被加工物に向は反復昇降して所
要の切削加工を行なう加工動作領域Aと、■この領域よ
り上方のレベルに位置して、主軸26に対する工具20
の一連の着脱交換動作が行なわれる自動交換領域Bとに
大別される。そして自動交換領域B中を主軸ヘッド18
が復動上昇する過程において、一連の工具交換動作を行
なわせる3つの変節点が現われる(後述)。ちなみに第
1図、第5図および第10図に示す主軸ヘッド18は、
被加工物に対する加工を終了して加工動作領域Aの上限
(自動交換領域Bの下限)にまで上昇し、次の加工指令
または工具交換指令の何れかを待機している状態にある
As shown in FIG. 5, the areas where the spindle head 18 moves up and down are: (1) a machining operation area A where the spindle head 18 repeatedly moves up and down towards the workpiece to perform the required cutting process; and (2) above this area. The tool 20 relative to the spindle 26 is located at a level.
It is roughly divided into an automatic exchange area B where a series of attachment/detachment exchange operations are performed. Then, the spindle head 18 moves through the automatic exchange area B.
In the process of backward movement and upward movement, three inflection points appear that cause a series of tool exchange operations to be performed (described later). Incidentally, the spindle head 18 shown in FIGS. 1, 5, and 10 is
The machine has finished machining the workpiece and has reached the upper limit of the machining operation area A (the lower limit of the automatic exchange area B), and is in a state of waiting for either the next machining command or tool exchange command.

(主軸の工具装着構造について) 前記主軸ヘッド18には、第1図に示す如く。(About the tool mounting structure of the spindle) The main spindle head 18 is as shown in FIG.

中空円筒状の主軸26が、上下の軸受50,50を介し
て回転自在に垂直に軸承されている。また主軸ヘッド1
8の頂部に、減速機58を備えるモータ56が直立配置
され、その出力軸60はカップリング54を介して前記
主826の上端部に接続されている。これにより、モー
タ56からの動力は効率的に主軸26に伝達され、該主
軸26の安定した回転を得られる。しかもモータ56と
主軸26とを減速機58のみを介して連結したことによ
り、主軸26の停止精度を向上させることができる。
A hollow cylindrical main shaft 26 is rotatably supported vertically via upper and lower bearings 50, 50. Also, the spindle head 1
A motor 56 with a speed reducer 58 is disposed upright on top of the motor 8 , and its output shaft 60 is connected to the upper end of the main motor 826 via a coupling 54 . Thereby, the power from the motor 56 is efficiently transmitted to the main shaft 26, and stable rotation of the main shaft 26 can be obtained. Moreover, by connecting the motor 56 and the main shaft 26 only through the reducer 58, the accuracy in stopping the main shaft 26 can be improved.

また主軸26の下端部に、截頭円錐状のgFJO部から
なる工具装着部52が形成され、アーバー62を備える
工具20を着脱自在に装着し得るようになっている。な
お工具20のデーバー後端部にプルスタッド64が設け
られ、前記中空主軸26中に情動自在に挿通した工具挟
持部材66により該プルスタッド64を挟持することに
よって、主軸26への工具20の固定がなされる。工具
挟持部材66は、前記プルスタッド64のネック部を複
数のボール68により囲繞する構成に係る公知のコレッ
トからなり、当該工具挟持部材66が主軸26の中空部
を軸線方向に摺動することによって、該プルスタッド6
4のクランプおよび解除を行ない得る。
Further, a tool mounting portion 52 consisting of a truncated conical gFJO portion is formed at the lower end of the main shaft 26, and the tool 20 provided with the arbor 62 can be removably mounted thereon. A pull stud 64 is provided at the rear end of the tool 20, and the tool 20 is fixed to the main shaft 26 by holding the pull stud 64 with a tool holding member 66 that is freely inserted into the hollow main shaft 26. will be done. The tool holding member 66 is a known collet having a configuration in which the neck portion of the pull stud 64 is surrounded by a plurality of balls 68. , the pull stud 6
4 clamps and releases can be performed.

第1図に示す如く、主軸26の中空部内にプラグ70が
上下摺動自在に挿入され、このプラグ70の縦孔中に上
端部を挿通固定したドローバ−76が、主軸20の中心
軸線に沿って垂下すると共に、その下端部は前記工具挟
持部材66の頂部に接続されている。主軸26における
プラグ70の配設位置には、長円形のスロット74.7
4が対向的に穿設され(第1図)、前記プラグ70に直
交的に挿通したピン72の両端部が、前記一対のスロッ
ト74.74を介して主軸26の外方に水平に延出して
いる(第6図)。なお第1図に示すように、工具装着部
52に工具20を装着した状態において、主軸中空部の
下方に形成した段部と前記プラグ70の下端部に設けた
ワッシャー80との間に一群の皿ばね78が弾力的に圧
縮介挿され、この多数の皿ばね78の中心部をドローバ
−76が挿通延在している。そしてこの皿ばね78の弾
力により、プラグ70を常には上方に押圧して定位置に
保持すると共に、工具挟持部材66を弾力的に引上げて
プルスタッド64の挟持を確実にしている。
As shown in FIG. 1, a plug 70 is inserted into the hollow portion of the main shaft 26 so as to be vertically slidable, and a drawbar 76 whose upper end is inserted and fixed into the vertical hole of the plug 70 is inserted along the central axis of the main shaft 20. The lower end thereof is connected to the top of the tool holding member 66. The position of the plug 70 in the main shaft 26 has an oval slot 74.7.
4 are oppositely bored (FIG. 1), and both ends of a pin 72 inserted perpendicularly into the plug 70 extend horizontally to the outside of the main shaft 26 through the pair of slots 74 and 74. (Figure 6). As shown in FIG. 1, when the tool 20 is mounted on the tool mounting portion 52, a group of washers 80 are formed between the step formed below the hollow part of the spindle and the washer 80 provided at the lower end of the plug 70. Disc springs 78 are elastically compressed and inserted, and a draw bar 76 is inserted through and extends through the center of a large number of disc springs 78. The elasticity of the disk spring 78 always presses the plug 70 upward and holds it in place, and elastically pulls up the tool holding member 66 to ensure that the pull stud 64 is held.

なお主軸外方に延出している直交ピン72の上方には、
第1図および第6図に示すように、後述する第2クラン
ク30の先端に2股形成したフォーク部81が近接的に
臨み、当該クランク30の動作によりピン72を押圧付
勢してドローバ−76を下降させるようになっている。
Note that above the orthogonal pin 72 extending outward from the main shaft,
As shown in FIGS. 1 and 6, a bifurcated fork portion 81 faces closely to the tip of a second crank 30, which will be described later, and the operation of the crank 30 presses and biases the pin 72 to open the drawbar. 76 is lowered.

すなわち後述する第2カム188および第2クランク3
0のカム作動により、直交ピン72を下方へ押圧付勢す
れば、前記ドローバー76は軸線方向に下降して工具挟
持部材66を降下させ、ボール68によるプルスタッド
64の抑圧を解除する。従って工具20は、工具装着部
52から解放し得る状態となる。なお第1図において符
号83は、工具20に着脱自在に取付けられるドリルや
タップ等の切削刃物を示す。
That is, the second cam 188 and the second crank 3, which will be described later.
When the orthogonal pin 72 is pressed downward by the cam operation of 0, the draw bar 76 descends in the axial direction, lowers the tool holding member 66, and releases the pull stud 64 from being suppressed by the ball 68. Therefore, the tool 20 is in a state where it can be released from the tool mounting portion 52. In FIG. 1, reference numeral 83 indicates a cutting tool such as a drill or tap that is detachably attached to the tool 20.

(工具支持台について) 次に、フレーム16上には、工具マガジン22を回転自
在に支承する工具支持台24が、前記主軸26の軸線方
向に移動し得るように支持されている。第1図および第
6図において、フレーム16の対向側壁16 a、16
 bに支持板82.82が水平に取付けられ、各水平支
持板82の適所に穿設した垂直貫通孔に丸棒状のガイド
レール84が摺動自在に挿通されている。また第1図に
示すように、フレーム16の下方から夫々左右一対をな
す水平支持板86が延出し、この水平支持板86に穿設
した垂直貫通孔に前記ガイドレール84が摺動自在に挿
通されている。前記ガイドレール84(第6図に示すよ
うに2本ある)の上端部および下端部は、工具支持台2
4の頂部に橋架した水平天板88に設けた支持板91お
よび底部に設けた支持板89に夫々固定されている。従
って前記工具支持台24は、ガイドレール84を水平支
持板82.86に対し摺動させることにより、フレーム
16に対し昇降可能であり、後述する第1カム162お
よび第1クランク28のカム動作により所定のストロー
クだけ昇降駆動される。なお工具支持台24の前記支持
板91に、ストッパーボルト90が高さ調節自在に挿通
螺着され、該ボルト90の下端部が常には水平支持板8
2の平面に休止することにより、該工具支持台24をフ
レーム16に対し所定の高さ位置に保持している。
(About the tool support stand) Next, on the frame 16, a tool support stand 24 that rotatably supports the tool magazine 22 is supported so as to be movable in the axial direction of the main shaft 26. 1 and 6, opposite side walls 16a, 16 of the frame 16
Support plates 82, 82 are horizontally attached to b, and round bar-shaped guide rails 84 are slidably inserted into vertical through holes bored at appropriate positions in each horizontal support plate 82. Further, as shown in FIG. 1, a pair of left and right horizontal support plates 86 extend from below the frame 16, and the guide rails 84 are slidably inserted into vertical through holes formed in the horizontal support plates 86. has been done. The upper and lower ends of the guide rails 84 (there are two as shown in FIG. 6) are connected to the tool support stand 2.
They are fixed to a support plate 91 provided on a horizontal top plate 88 bridged over the top of 4 and a support plate 89 provided on the bottom, respectively. Therefore, the tool support stand 24 can be moved up and down with respect to the frame 16 by sliding the guide rail 84 with respect to the horizontal support plates 82, 86, and by the cam operations of the first cam 162 and the first crank 28, which will be described later. It is driven up and down by a predetermined stroke. A stopper bolt 90 is inserted and screwed into the support plate 91 of the tool support stand 24 so that the height can be adjusted freely, and the lower end of the bolt 90 is always attached to the horizontal support plate 8.
By resting on the plane 2, the tool support 24 is held at a predetermined height position with respect to the frame 16.

(工具マガジンについて) 工具支持台24には、多数の工具20を放射状に保持し
た工具マガジン22が回転割出し可能に支持されている
。すなわち工具支持台24には、水平面に対し所定の角
度だけ斜め下方に傾斜させた軸線を有する枢軸92が突
出固定され、この枢@92に工具マガジン22が軸受け
94を介して回転自在に支持されている。工具マガジン
22は、第1図および第7図に示すように、基本的に大
径の平歯車98をベースとする円盤形状をなし、この工
具マガジン22の外周に複数個の工具把持具96が配設
されて、等中心角で半径方向に延出している。前記大径
の平歯車98は軸受け94にボルトエOOで固定され、
工具支持台24に配設したモータ102の回転軸104
に固着したピニオン106が前記平歯車98と噛み合っ
て、工具マガジン22を回転させることにより、所望の
工具20の割出しを可能としている。
(About the Tool Magazine) A tool magazine 22 holding a large number of tools 20 in a radial manner is supported on the tool support base 24 so as to be rotatably indexable. That is, a pivot 92 having an axis inclined diagonally downward at a predetermined angle with respect to the horizontal plane is protruded and fixed to the tool support base 24, and the tool magazine 22 is rotatably supported on this pivot 92 via a bearing 94. ing. As shown in FIGS. 1 and 7, the tool magazine 22 basically has a disk shape based on a large-diameter spur gear 98, and a plurality of tool grippers 96 are provided on the outer periphery of the tool magazine 22. are arranged and extend radially at equicentric angles. The large diameter spur gear 98 is fixed to the bearing 94 with bolt gear OO,
Rotating shaft 104 of motor 102 arranged on tool support stand 24
A pinion 106 fixedly engaged with the spur gear 98 rotates the tool magazine 22, thereby making it possible to index a desired tool 20.

第1図に示す如く、工具支持台24の適宜個所に、収納
の圧縮ばね110により弾力的に押圧されるボール11
2を備えた中空円筒部材108が、前記枢軸92とその
軸線を平行させて配設されている。また平歯車98の平
坦部には、周方向に所定間隔でノツチ114が凹設され
、このノツチ114に前記ボール112を弾力的に押圧
着座させることにより、工具マガジン22における所望
工具20の回転割出し時に、該工具20は定位置でクリ
ックストップされる。
As shown in FIG. 1, balls 11 are elastically pressed into appropriate positions on the tool support stand 24 by a stored compression spring 110.
A hollow cylindrical member 108 having a diameter of 2 is disposed with its axis parallel to the pivot shaft 92. Furthermore, notches 114 are recessed in the flat part of the spur gear 98 at predetermined intervals in the circumferential direction, and the balls 112 are elastically pressed and seated in the notches 114 to rotate the desired tool 20 in the tool magazine 22. Upon ejection, the tool 20 is click-stopped in place.

なお第1図および第7図に示すように、前記枢軸92の
先端に、該枢軸92に対し直角方向に延在する二股部材
116がボルト118を介して締付は固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 7, a bifurcated member 116 extending perpendicularly to the pivot shaft 92 is fastened to the tip of the pivot shaft 92 via a bolt 118.

この二股部材116に所定厚みの支持板120が橋架固
定され、該支持板120の上面および下面に平行配置し
た一対の取付板122,122に、夫々発光素子および
受光素子からなる一対の光センサ124が、光軸を一致
させて対向的に配設されている。この発光素子および受
光素子の間に、前記軸受94に配設固定されて工具マガ
ジン22と一体的に回転するスリット円盤126が非接
触で介在し、前記光軸を遮断することにより、工具マガ
ジン22に保持した複数の工具20の内、何れの工具2
0が現在主軸26に保持されているか、を適宜の電気回
路により指示することができる。
A support plate 120 of a predetermined thickness is bridge-fixed to this bifurcated member 116, and a pair of optical sensors 124 each consisting of a light emitting element and a light receiving element are mounted on a pair of mounting plates 122, 122 arranged parallel to the upper and lower surfaces of the support plate 120. are arranged facing each other with their optical axes aligned. A slit disk 126 that is arranged and fixed to the bearing 94 and rotates integrally with the tool magazine 22 is interposed between the light-emitting element and the light-receiving element in a non-contact manner, and blocks the optical axis. Which tool 2 among the plurality of tools 20 held in
Whether or not 0 is currently held on the main shaft 26 can be indicated by an appropriate electric circuit.

(工具把持具について) 次に、工具マガジン22の外周に配設されている工具把
持具96について説明する。この工具把持具96は、第
2図〜第4図に示すように、フィンガ130に開閉自在
に旋回し得るよう支持した一対の爪部材工28,128
から基本的に構成される。すなわち第1図において、工
具マガジン22の基体となる平歯車98の周方向に、複
数のフィンガ130が所定の中心角でボルト132によ
り固定されて半径方向に延在している。このフィンガ1
30は、所要角度に折曲形成した板状部材からなり、該
フィンガ130の自由端に一対の爪部材128,128
が開閉自在に枢支されている。
(About the tool gripper) Next, the tool gripper 96 disposed on the outer periphery of the tool magazine 22 will be described. As shown in FIGS. 2 to 4, this tool gripping tool 96 includes a pair of pawl members 28 and 128 supported on a finger 130 so as to be able to open and close freely.
It basically consists of That is, in FIG. 1, a plurality of fingers 130 are fixed by bolts 132 at a predetermined center angle and extend in the radial direction in the circumferential direction of a spur gear 98 that serves as the base of the tool magazine 22. This finger 1
30 is a plate-shaped member bent at a required angle, and a pair of claw members 128, 128 are provided at the free end of the finger 130.
is pivoted so that it can be opened and closed freely.

すなわち各爪部材128は、平面において「<」字状に
折曲形成され、その折曲部を境とする長尺のアーム部1
28aと短尺のアーム部128bとから構成されている
。その長尺アーム部128aの先端内側に設けられる工
具把持面129は、工具20のフランジ196に周設し
た山形溝210と密着的に嵌合可能なテーパ付き弧状凹
部として形成されている。そして、これら一対の爪部材
128.128は、その折曲部において前記フィンガ1
30の自由端裏面に枢着ピン134を介して枢支され、
これにより前記工具把持面129゜129を相互に対向
させた状態で所要角度だけ回動可能になっている。また
1面長尺アーム部128a、128a間に引張ばね13
6が弾力的に張架されて、第2@に示すように、両爪部
材128.128を常には相互に閉成する方向に付勢し
ている。
That is, each claw member 128 is bent in a "<" shape in a plane, and the long arm portion 1 is formed with the bent portion as a boundary.
28a and a short arm portion 128b. A tool gripping surface 129 provided inside the tip of the long arm portion 128a is formed as a tapered arcuate recess that can tightly fit into a chevron-shaped groove 210 provided around the flange 196 of the tool 20. These pair of claw members 128, 128 are connected to the finger 1 at the bent portion thereof.
is pivotally supported on the back surface of the free end of 30 via a pivot pin 134,
This allows the tool gripping surfaces 129 to be rotated by a required angle while facing each other. In addition, a tension spring 13 is inserted between the long arm portions 128a and 128a on one side.
6 is elastically tensioned, and as shown in the second @, both claw members 128, 128 are normally urged in a direction to close each other.

更に、各爪部材128における短尺部128bの先端は
、第2図〜第4図に示す如く相互に重ね合わせられ、そ
の−重ね合わせ部に軸ピン138を垂直に挿通すること
により共通的に遊着しである。
Furthermore, the tips of the short portions 128b of each claw member 128 are overlapped with each other as shown in FIGS. It's a dress.

そしてこの軸ピン138は、フィンガ130に開設した
開口部130aを介して、上方に所要距離だけ突出延在
している。従って、後述するベルクランク機構により、
前記軸ピン138を第4図において矢印X方向へ強制的
に付勢すれば、各爪部材128は枢着ピン134を中心
として、前記引張ばね136の弾力に抗しつつ外方へ回
動し、工具20の溝付きフランジ196に対する把持を
解放する(第3図)、また第3図の状態から、前記軸ピ
ン138に対する付勢を解除すれば、引張ばね136の
弾力作用下に、両爪部材128,128は。
The shaft pin 138 extends upward by a required distance through an opening 130a formed in the finger 130. Therefore, by the bell crank mechanism described later,
When the shaft pin 138 is forcibly biased in the direction of the arrow X in FIG. , when the grip on the grooved flange 196 of the tool 20 is released (FIG. 3), and when the biasing force on the shaft pin 138 is released from the state shown in FIG. The members 128, 128 are.

各枢着ピン134を中心として相互に近接し合う方向に
閉威し、前記工具20の溝付きフランジ196を把持す
る(第2図)。
They are closed in a direction toward each other around each pivot pin 134 to grip the grooved flange 196 of the tool 20 (FIG. 2).

すなわち工具把持具96における両爪部材128.12
8は、工具20を把持する把持位置と工具20を解放す
る解放位置との間を移動可能であり、被加工物の加工時
に両爪部材128,128は解放位置に移動される。そ
してこの加工時に前記主軸ヘッドエ8が、両爪部材12
8,128の間を通過し得る解放角度に予め設定しであ
る。この場合において、工具マガジン22の外周に各工
具把持具96を支持する前記フィンガ130の折曲角度
は1回転割出しされた工具把持具96に把持した工具2
0が、前記主軸先端の工具装着部52の下方に到来した
際に、当該工具20の軸線が主軸26の中心軸線と整列
し得る値に設定されている。
That is, both claw members 128.12 in the tool gripper 96
8 is movable between a gripping position for gripping the tool 20 and a release position for releasing the tool 20, and both claw members 128, 128 are moved to the release position when processing a workpiece. During this machining, the spindle head 8 is moved to both claw members 12.
The release angle is preset to a value that can pass between 8 and 128. In this case, the bending angle of the fingers 130 that support each tool holder 96 on the outer periphery of the tool magazine 22 is such that the tool 2 held by the tool holder 96 is indexed one rotation.
0 is set to a value that allows the axis of the tool 20 to be aligned with the central axis of the spindle 26 when the tool 20 reaches below the tool mounting portion 52 at the tip of the spindle.

(工具把持具の開閉機構について) 第1図に示すように、工具支持台24の支持板89に一
体形成したクレビス140に、ピン144を介してベル
クランク142が、その中央部において回動自在に枢支
されている。このベルクランク142の下端部は二股部
146として形成され、工具マガジン22の回転割出し
により前記工具把持具96が主軸26の直下に到来した
位置において、前記軸ピン138が二股部146の間に
介在し得るよう位置設定されている。
(Regarding the opening/closing mechanism of the tool gripper) As shown in FIG. 1, a bell crank 142 is attached via a pin 144 to a clevis 140 integrally formed on the support plate 89 of the tool support stand 24, and is rotatable at the center thereof. is supported by. The lower end of this bell crank 142 is formed as a bifurcated portion 146, and at a position where the tool gripper 96 comes directly under the main shaft 26 due to rotational indexing of the tool magazine 22, the shaft pin 138 is inserted between the bifurcated portion 146. It is positioned so that it can intervene.

またフレーム16に取付けた上下の水平支持板82.8
6に、第1図および第6図に示す垂直板148が配設固
定され、所要の屈曲溝150からなる溝カム152が前
記垂直板148にボルト154を介して取付けられてい
る。前記ベルクランク142の上端部にはピンフォロワ
156が取付けられ、このビンフォロワ156は前記溝
カム152に挿入されて、その屈曲溝150に倣い摺動
可能になっている。しかも前述したように工具支持台2
4は、フレーム16に対し所定のストロークだけ上昇し
得るようになっているから、後述する第1カム162お
よび第1クランク28のカム作動により、工具支持台2
4が上昇を開始すれば、この工具支持台24に軸着され
た前記ベルクランク142も一体的に上昇する。従って
、ベルクランク142の上端部に取付けたビンフォロワ
156は、フレーム16側に固定した前記構カム152
の屈曲溝150に倣って摺動し、これによりカム動作が
与えられて、前記ベルクランク142はピン144を中
心として時計方向に若干回動することになる。すなわち
ベルクランク142の二股部146は、工具把持具96
の軸ピン138を第4図において矢印Y方向へ駆動し、
一対の爪部材128,128を閉成させる。また逆に、
ベルクランク142が反時計方向に回動すれば、二股部
146は軸ピン138を第4図において矢印X方向へ強
制的に駆動し、一対の爪部材128.128を解放する
ことになる。
Also, upper and lower horizontal support plates 82.8 attached to the frame 16
6, a vertical plate 148 shown in FIGS. 1 and 6 is arranged and fixed, and a groove cam 152 having a required bent groove 150 is attached to the vertical plate 148 via bolts 154. A pin follower 156 is attached to the upper end of the bell crank 142, and the pin follower 156 is inserted into the groove cam 152 and can slide along the bent groove 150 thereof. Moreover, as mentioned above, the tool support stand 2
4 can be raised by a predetermined stroke with respect to the frame 16, so by the cam operation of the first cam 162 and the first crank 28, which will be described later, the tool support base 2
4 starts to rise, the bell crank 142, which is pivoted to the tool support stand 24, also rises together. Therefore, the bin follower 156 attached to the upper end of the bell crank 142 is attached to the structural cam 152 fixed to the frame 16 side.
The bell crank 142 slides along the bent groove 150 of the bell crank 142, thereby applying a cam action, causing the bell crank 142 to rotate slightly clockwise about the pin 144. That is, the bifurcated portion 146 of the bell crank 142 is connected to the tool grip 96.
drive the shaft pin 138 in the direction of arrow Y in FIG.
The pair of claw members 128, 128 are closed. And vice versa,
When the bell crank 142 rotates counterclockwise, the bifurcated portion 146 forcibly drives the shaft pin 138 in the direction of arrow X in FIG. 4, thereby releasing the pair of pawl members 128, 128.

(工具支持台の昇降機構について) 次に主軸ヘッド18の復動に基き工具支持台24を、自
動交換領域B内でフレーム16に対し上昇させる機構に
つき説明する。第1図、第5図および第6図に示す如く
、フレーム16における対向側壁16 a、16 bの
各内面に、L型形状を有する第1クランク28が#11
58を介して回動自在に夫々軸着されている。この第1
クランク28を構成する一方の短いアーム部167の端
部には、ローラ160が回転自在に枢着されている。ま
た第5図に明確に示す如く、傾斜カム面164を形成し
た第1板カム162が、主軸ヘッド18の側面にボルト
166を介して取付けられている。なお、この第1板カ
ム162は、図示の如く主軸ヘッドエ8が自動交換領域
Bの下限に位置している状態において、前記第1クラン
ク28に軸支したローラ160の下方に離間的に位置す
るよう設定されている。
(Regarding the Lifting Mechanism for the Tool Support Stand) Next, a mechanism for raising the tool support stand 24 relative to the frame 16 within the automatic exchange area B based on the return movement of the spindle head 18 will be described. As shown in FIG. 1, FIG. 5, and FIG.
58, and are rotatably connected to each other. This first
A roller 160 is rotatably attached to the end of one short arm portion 167 that constitutes the crank 28 . Further, as clearly shown in FIG. 5, a first plate cam 162 having an inclined cam surface 164 is attached to the side surface of the spindle head 18 via a bolt 166. The first plate cam 162 is located at a distance below the roller 160 pivotally supported by the first crank 28 when the main shaft head 8 is located at the lower limit of the automatic exchange area B as shown in the figure. It is set like this.

また第1クランク28における他方の長いアーム部16
8には、その上端面に接触子170が固定されている。
In addition, the other long arm portion 16 of the first crank 28
8 has a contact 170 fixed to its upper end surface.

この接触子170は、第5図および第6図に示す如く、
工具支持台24の天板88に固定した支持板91にねじ
込んだボルト172の下端部と、常には若干の距離だけ
離間して下方に位置している。そして後述するように、
サーボモータ40を回転させて主軸ヘッドエ8を上昇さ
せれば、この主軸ヘッド18の両側面に夫々取付けた前
記板カム162の傾斜カム面164が、前記第1クラン
ク28のローラ160に当接して、該クランク28を軸
158を中心として時計方向へ回動させる。これにより
長いアーム部168の接触子↓70が、前記ボルト17
2の下端部に当接して、工具支持台22を所定のストロ
ークだけガイドレール84に沿って上昇させる。なお第
1クランク28の長いアーム部168および短いアーム
部167の寸法比率および両アームの折曲角度は、主軸
ヘッド18の上昇距離と工具支持台24の上昇距離とが
一致し、かつその上昇速度が同期するような値に予め設
定されているものとする。
This contactor 170, as shown in FIGS. 5 and 6,
The bolt 172 is always located at a certain distance and below the lower end of the bolt 172 screwed into the support plate 91 fixed to the top plate 88 of the tool support stand 24 . And as explained later,
When the servo motor 40 is rotated to raise the spindle head 8, the inclined cam surfaces 164 of the plate cams 162 attached to both sides of the spindle head 18 come into contact with the rollers 160 of the first crank 28. , the crank 28 is rotated clockwise about the shaft 158. As a result, the contact ↓70 of the long arm portion 168 is connected to the bolt 17.
2, and the tool support base 22 is raised along the guide rail 84 by a predetermined stroke. The dimensional ratio of the long arm section 168 and the short arm section 167 of the first crank 28 and the bending angle of both arms are such that the ascending distance of the spindle head 18 and the ascending distance of the tool support base 24 match, and the ascending speed thereof It is assumed that the values are set in advance so that they are synchronized.

(工具挟持部材の解放機構について) 次に、前記第1カム162および第1クランク機構28
により主軸ヘッドエ8および工具支持台24が一体的に
復動される際に、工具装着部52中に設けた工具挟持部
材66が工具20を解放させるべく作動する第2カムお
よびクランク機構について説明する。第工図および第6
図に示す如く、主軸ヘッド18の内部に軸176を介し
て、L型形状を有する第2クランク30が所定の回動角
度だけ揺動可能に取付けられている。この第2クランク
30を構成する長いアーム部178の先端に、ローラ1
80が回転自在に枢着されると共に、短いアーム部18
2の先端部は、第6図に示す如く、前記フォーク部81
として分岐形成されている。
(Regarding the tool clamping member release mechanism) Next, the first cam 162 and the first crank mechanism 28
The second cam and crank mechanism that operates to release the tool 20 by the tool holding member 66 provided in the tool mounting portion 52 when the spindle head 8 and the tool support stand 24 are integrally moved back will be explained. . No. 7 engineering drawing and No. 6
As shown in the figure, a second crank 30 having an L-shape is mounted inside the spindle head 18 via a shaft 176 so as to be swingable by a predetermined rotation angle. A roller 1 is attached to the tip of the long arm portion 178 that constitutes the second crank 30.
80 is rotatably pivoted, and the short arm portion 18
As shown in FIG.
Branches are formed as follows.

フォーク部8工は、主軸26を外方から囲繞すると共に
、前記ドローバ−76の頂部に設けたプラグ70に挿通
した直交ピン72の僅か上方に、常には非接触で位置し
て工具解放指令を待機している。
The fork part 8 surrounds the main shaft 26 from the outside, and is always positioned in a non-contact manner slightly above the orthogonal pin 72 inserted into the plug 70 provided at the top of the drawbar 76 to issue a tool release command. I'm waiting.

なお、加工指令を受けて主軸26を回転させるモータ5
6は、その加工終了時に常に定位置で停止する制御がな
されている。従って主軸26から直角に延出する前記ピ
ン72も、モータ停止時に、第6図に示す如く、フォー
ク部81の直下の定位置で停止するので、後述する第2
クランク30の作動時にフォーク部8工は確実にピン7
2を捕捉し得る。
In addition, the motor 5 rotates the main shaft 26 in response to a machining command.
No. 6 is controlled to always stop at a fixed position when the machining is completed. Therefore, when the motor stops, the pin 72 extending perpendicularly from the main shaft 26 also stops at a fixed position directly below the fork portion 81, as shown in FIG.
When the crank 30 is operated, the fork part 8 is securely connected to the pin 7.
2 can be captured.

次に、前記自動交換領域B中を第2クランク30が、主
軸ヘッド18と共に上昇移動する経路中に、所要の傾斜
カム面186を有する第2仮カム188が配設され、前
記第2クランク30と当接して所定のカム動作を行なう
ようになっている。
Next, a second temporary cam 188 having a predetermined inclined cam surface 186 is disposed on a path in which the second crank 30 moves upward together with the spindle head 18 in the automatic exchange area B. A predetermined cam operation is performed by making contact with the cam.

すなわち第2板カム188は、第工図および第6図から
判明するように、前記ロータリーエンコーダ42の垂直
ケーシング面にボルト190を介して固定され、その傾
斜カム面上86を垂直下方に指向させている。そして主
軸ヘッド18を上昇させると、第2クランク30におけ
る長いアーム部178の先端に軸支したローラ180が
、前記板カム188の傾斜カム面186に乗り上げ、こ
れにより該第2クランク30は軸176を中心として所
定中心角だけ反時計方向へ回動する。このため短いアー
ム部182の先端に設けたフォーク部8工が前記直交ピ
ン72を接触押圧し、ドローバ−76を所定距離だけ引
下げて工具挟持部材66を下降させる。そしてボール6
8が前記プルスタッド64から解除され、工具装着部5
2における工具20の挟持を解除する。なお第2クラン
ク30の長いアーム部178に板ばね192が取付けら
れ、該板ばね192の解放端部は主軸ヘッドエ8の頂部
に設けた水平支持板194の直立端面に常時接触して、
該クランク30に時計方向への復帰力を与えるようにな
っている。
That is, as can be seen from the construction drawings and FIG. 6, the second plate cam 188 is fixed to the vertical casing surface of the rotary encoder 42 via bolts 190, and has its inclined cam surface 86 directed vertically downward. ing. Then, when the main shaft head 18 is raised, the roller 180 pivotally supported at the tip of the long arm portion 178 of the second crank 30 rides on the inclined cam surface 186 of the plate cam 188. Rotates counterclockwise by a predetermined center angle around . For this purpose, the fork portion 8 provided at the tip of the short arm portion 182 contacts and presses the orthogonal pin 72, and the draw bar 76 is pulled down by a predetermined distance, thereby lowering the tool holding member 66. and ball 6
8 is released from the pull stud 64, and the tool mounting portion 5
2. Release the grip of the tool 20 in step 2. A leaf spring 192 is attached to the long arm 178 of the second crank 30, and the free end of the leaf spring 192 is in constant contact with the upright end surface of a horizontal support plate 194 provided at the top of the spindle head 8.
A clockwise return force is applied to the crank 30.

なお第1クランク28および第1板カム162の動作タ
イミングは、前記第2クランク30および第2仮カム1
88の動作タイミングよりも、常に時間的に先行する関
係に設定されているものとする。すなわち動作説明の項
で述べる如く、第1図に示す基本位置において、例えば
主軸ヘッド18が20mm上昇する間に、第1クランク
28が第工板カム162と接触してカム作動を行なって
工具支持台24を20mm持ち上げ、更に主軸ヘッドエ
8が30m+++上昇する過程に移行することにより、
第2クランク30が第2板カム188と当接してカム作
動を行ない、前記ドローバ−76を押し下げて工具20
のプルスタッド64に対する工具挟持部材66の挟持を
解除するシーケンスに予め設定されている。
Note that the operation timing of the first crank 28 and the first plate cam 162 is the same as that of the second crank 30 and the second temporary cam 1.
It is assumed that the timing is always set to temporally precede the operation timing of 88. That is, as described in the operation description section, in the basic position shown in FIG. 1, while the spindle head 18 is raised by 20 mm, for example, the first crank 28 contacts the first work plate cam 162 and performs cam operation to support the tool. By lifting the stand 24 by 20 mm and proceeding to the process of further raising the spindle head 8 by 30 m+++,
The second crank 30 comes into contact with the second plate cam 188 and performs cam operation, pushing down the drawbar 76 and pushing down the tool 20.
The sequence is set in advance to release the clamping of the tool clamping member 66 from the pull stud 64.

実施例の作用 次に、このように構成した実施例に係る工作機械の作用
について説明する。第1図は、主軸ヘッドエ8が通常の
切削加工を終了して、前記加工動作領域Aにおける上限
の定位置にまで復動して停止し、かつピン72が第2ク
ランク30のフォーク部81と直交する定位置に停止さ
れた後、次の指令を待機している状態を示す。すなわち
1次の指令が引続き切削加工をすべき旨の指令であれば
Operation of the embodiment Next, the operation of the machine tool according to the embodiment configured as described above will be explained. FIG. 1 shows that the spindle head 8 completes normal cutting, returns to the upper limit position in the machining operation area A and stops, and the pin 72 is connected to the fork portion 81 of the second crank 30. Indicates a state in which the robot is waiting for the next command after being stopped at a fixed orthogonal position. That is, if the first command is a command to continue cutting.

主軸ヘッド18は加工動作領域Aを往動して被加工物へ
の加工を行なう。また工具交換指令であれば、当該主軸
ヘッド18は、後述するように自動交換領域Bに向けて
復動上昇する。
The spindle head 18 moves forward in the machining operation area A to perform machining on the workpiece. Further, if it is a tool exchange command, the spindle head 18 moves upward toward the automatic exchange area B as described later.

なお第1図では、前記ベルクランク142の二股部14
6が、工具把持具96の軸ピン138をX方向(第4図
)に押圧している結果として、爪部材128,128は
解放し工具20の把持を解除した状態となっている。ま
た第1図では、工具20のフランジ部196に形成した
山形溝210は、爪部材128より距離αだけ下方に位
置しており、この状態では両爪部材128,128が閉
成しても、工具20を定位置で把持することはできない
。しかし主軸ヘッド18の上昇により、第1図から第8
図(a)に示す位置に移行する過程において、第上板カ
ム162は第1クランク28に設けたローラ160に当
接するまで距離αだけ移動するので、前述した山形溝2
10が該爪部材128より距離αだけ下方に位置してい
る問題点は解消される。
In addition, in FIG. 1, the bifurcated portion 14 of the bell crank 142
6 presses the shaft pin 138 of the tool gripper 96 in the X direction (FIG. 4), and as a result, the claw members 128, 128 are released and the grip on the tool 20 is released. Further, in FIG. 1, the chevron groove 210 formed in the flange portion 196 of the tool 20 is located below the claw member 128 by a distance α, and in this state, even if both the claw members 128, 128 are closed, The tool 20 cannot be held in place. However, due to the rise of the spindle head 18, the
In the process of shifting to the position shown in FIG.
The problem that 10 is located below the claw member 128 by a distance α is solved.

第1図に示す状態において、工具交換指令が出されると
、前記ACサーボモータ40が駆動されてボールねじ4
4が回転し、ナツト46を介して主軸ヘッド18を自動
交換領域Bに向けて垂直に上昇させる。これにより主軸
ヘッド18は、第8[(a)、(b)に示す第1段階の
復動に入る。すなわち第8図(a)に示す如く、主軸ヘ
ッド18は距離αだけ単独で上昇し、これにより前述し
た工具20の山形溝210と爪部材128との間の距離
αが吸収される。更に主軸ヘッド18の上昇により、第
1板カム162が第1クランク28のローラ160に当
接して、該クランク28を@158を中心として時計方
向に回動させる。このためクランク28の長いアーム部
168に設けた接触子170が、工具支持台24の支持
板91に設けたボルト172の下端部と接触するに至る
。このときACサーボモータ40は微速回転されて、接
触子170とボルト172との当接音が抑制され、その
後は所定の速度で駆動される。
In the state shown in FIG. 1, when a tool change command is issued, the AC servo motor 40 is driven and the ball screw 4 is
4 rotates to vertically raise the spindle head 18 towards the automatic exchange area B via the nut 46. As a result, the spindle head 18 enters the first stage of backward movement shown in the eighth section (a) and (b). That is, as shown in FIG. 8(a), the spindle head 18 rises by itself by a distance α, thereby absorbing the distance α between the chevron-shaped groove 210 of the tool 20 and the pawl member 128 described above. Furthermore, as the main shaft head 18 rises, the first plate cam 162 comes into contact with the roller 160 of the first crank 28, causing the crank 28 to rotate clockwise about @158. Therefore, the contact 170 provided on the long arm portion 168 of the crank 28 comes into contact with the lower end of the bolt 172 provided on the support plate 91 of the tool support stand 24. At this time, the AC servo motor 40 is rotated at a very low speed to suppress the contact noise between the contact 170 and the bolt 172, and thereafter is driven at a predetermined speed.

次いで第8図(b)に示すように、主軸ヘッド18は例
えば201IIII!上昇する。この上昇過程において
、第1クランク28は第工板カム162とのカム作動下
に更に回動し、フレーム16に摺動自在に支持した工具
支持台24を、主軸ヘッド18と一体的に20fflf
fi上昇させる。この工具支持台24の上昇により、該
工具支持台24に軸着した前記ベルクランク142も一
体的に上昇し、その上端部に設けたピンフォロワ156
は、フレーム16側に固定した前記溝カム152の屈曲
溝150に倣って摺動する。これによりカム動作が与え
られて、ベルクランク142はピン144を中心として
時計方向に若干回動する。すなわちベルクランク142
の二股部146は、工具把持具96の軸ピン138を、
第2図および第4図において矢印Y方向へ駆動し、一対
の爪部材128゜128を引張ばね136の弾力作用下
に閉成動作させて、工具20のフランジ部196を確実
に把持する。
Next, as shown in FIG. 8(b), the spindle head 18 is, for example, 201III! Rise. During this ascending process, the first crank 28 further rotates under the action of the first work plate cam 162, and the tool support 24, which is slidably supported on the frame 16, is integrally moved by 20fflf with the spindle head 18.
Increase fi. As the tool support stand 24 rises, the bell crank 142 pivotally attached to the tool support stand 24 also rises integrally, and the pin follower 156 provided at the upper end of the bell crank 142 also rises.
slides along the bent groove 150 of the grooved cam 152 fixed to the frame 16 side. This provides a cam action, causing the bell crank 142 to rotate slightly clockwise about the pin 144. That is, bell crank 142
The bifurcated portion 146 holds the shaft pin 138 of the tool gripper 96,
The tool 20 is driven in the direction of the arrow Y in FIGS. 2 and 4, and the pair of claw members 128 and 128 are closed under the elastic action of the tension spring 136, thereby reliably gripping the flange portion 196 of the tool 20.

更に主軸ヘッド18は、引続き第8図(Q)に示す第2
段階の復動に入る。このとき第1クランク28のローラ
160は、第1板カム162の傾斜カム面164と当接
して転動している途次にあるので、工具支持台24は主
軸ヘッド18と一体的に例えば30mm上昇する。また
主軸ヘッド18の第2段階の復動により、第2クランク
30の長いアーム部178に設けたローラ180が、上
方定位置にある第2板カム188に当接して、このクラ
ンク30を軸176を中心として反時計方向に回動させ
るに至る。これによって短いアーム部先端のフォーク部
81が前記直交ピン72に接触し、該ピン72を下方に
押圧してドローパー76を所定距離だけ引下げて工具挟
持部材を下降させる。
Furthermore, the main spindle head 18 continues to move to the second position shown in FIG. 8(Q).
Entering a step-by-step return movement. At this time, the roller 160 of the first crank 28 is in the process of rolling in contact with the inclined cam surface 164 of the first plate cam 162, so the tool support 24 is integrally formed with the spindle head 18, for example, by 30 mm. Rise. Further, due to the second stage of the return movement of the main shaft head 18, the roller 180 provided on the long arm portion 178 of the second crank 30 comes into contact with the second plate cam 188 located at the upper fixed position, and the crank 30 is moved toward the shaft 176. Rotate counterclockwise around the center. As a result, the fork portion 81 at the tip of the short arm portion contacts the orthogonal pin 72, presses the pin 72 downward, and pulls down the drawer 76 by a predetermined distance, thereby lowering the tool holding member.

このためボール68が工具20のプルスタッド64から
解除され、主軸26先端の工具装着部52における工具
20の挟持も解除される。このとき工具20は、工具把
持具96により既に把持されているので(前述)、該工
具20が自重で下方へ脱落することはない、なおフレー
ムエ6側に固定した溝カム152に対して、工具支持台
24に取付けたベルクランク142は上昇するが、ピン
144は屈曲溝150の傾斜溝を既に通過して主#12
6の#線と平行な溝部に位置しているから、該ベルクラ
ンク142はこのエリアではカム作動しない。
Therefore, the ball 68 is released from the pull stud 64 of the tool 20, and the tool 20 is also released from being held in the tool mounting portion 52 at the tip of the main shaft 26. At this time, since the tool 20 is already gripped by the tool gripper 96 (as described above), the tool 20 will not fall downward due to its own weight. The bell crank 142 attached to the tool support stand 24 rises, but the pin 144 has already passed through the inclined groove of the bent groove 150 and is attached to the main #12.
6, the bell crank 142 does not operate as a cam in this area.

次いで主軸ヘッド18は、第8図(d)に示すように第
3段階の復動に入り、例えば70mm上昇する。このと
き第1クランク28のローラ160は第工板カム162
の平坦面に乗上げているので、カム作動はせず、従って
工具支持台24は上昇しないで主軸ヘッド18だけが単
独で上昇する。また第2クランク30のローラ180も
、第2板カム188の平坦面に乗上げてカム作動はしな
いので、前記ドローバ−76も下方に押し下げられた状
態を保持し、プルスタッド64は依然挟持を解除された
ままである。しかも前述の如く、工具20は工具把持具
96により既に定位置に把持されているから、主軸ヘッ
ド18の単独上昇により工具20のアーバー62が主軸
26先端の工具装着部52から抜出される。そして主軸
ヘッド18は、工具把持具96により把持されている工
具20のプルスタッド64頂部より上方に位置して停止
する。
Next, the spindle head 18 enters the third stage of backward movement, as shown in FIG. 8(d), and rises by, for example, 70 mm. At this time, the roller 160 of the first crank 28 is
Since the tool rests on the flat surface of the tool, the cam does not operate, so the tool support 24 does not rise, and only the spindle head 18 rises independently. Further, the roller 180 of the second crank 30 rides on the flat surface of the second plate cam 188 and does not operate, so the drawbar 76 also remains pushed down and the pull stud 64 is still held in place. It remains unlocked. Furthermore, as described above, since the tool 20 is already held in a fixed position by the tool gripper 96, the arbor 62 of the tool 20 is extracted from the tool mounting portion 52 at the tip of the main spindle 26 by the independent rise of the spindle head 18. The spindle head 18 then stops at a position above the top of the pull stud 64 of the tool 20 held by the tool gripper 96.

次に、工具マガジン22のモータ102が駆動されて工
具20の回転割出しを行ない、先程の工具装着部52か
ら抜出された工具20を運び去ると共に、新たに選択さ
れた所望の工具20を工具装着部52の下方に到来させ
て軸線を整列させた状態で停止させる。その後に第8図
(a)〜(d)に示す前記動作の逆を行なうことにより
、工具の自動交換が達成される。すなわち、主軸ヘッド
18が70mm下降すると、工具装着部52に工具2゜
のアーバー62が装着され、更に30mm下降すること
により、ドローバー76に対する第2クランク30によ
る押圧が解除されて、−群の皿ばね78の弾力作用下に
、工具挟持部材66が工具20のプルスタンド64を挟
持する。引続き主軸ヘッド18および工具支持台24が
20mm下降することにより、ベルクランク142が逆
作動して、工具把持具96の輔ピン138を第4図にお
いてX方向に押圧し、爪部材128,128を開放して
工具20に対する把持を解放する。
Next, the motor 102 of the tool magazine 22 is driven to rotationally index the tool 20, carry away the tool 20 extracted from the tool mounting section 52, and transfer the newly selected desired tool 20. It is brought to a position below the tool mounting portion 52 and stopped with the axes aligned. Automatic tool exchange is then achieved by reversing the operations shown in FIGS. 8(a) to 8(d). That is, when the spindle head 18 descends by 70 mm, the tool 2° arbor 62 is attached to the tool mounting portion 52, and by descending further by 30 mm, the pressure of the second crank 30 on the drawbar 76 is released, and the plates of the − group are removed. Under the elastic action of the spring 78, the tool clamping member 66 clamps the pull stand 64 of the tool 20. As the spindle head 18 and tool support stand 24 continue to descend by 20 mm, the bell crank 142 operates in reverse to press the foot pin 138 of the tool gripper 96 in the X direction in FIG. Open to release the grip on the tool 20.

このように、爪部材128,128が工具20に対する
把持を解放した第8図(a)に示す状態において、加工
動作指令が出されると、ACサーボモータ40の駆動に
よりボールねじ44が回転し、新たに交換された工具2
0を装着した主軸ヘッド18を、第9図に示すように加
工動作領域Aに向けて垂直に下降させる。このとき両爪
部材128゜128は前述の如く大きく解放しているの
で、主軸ヘッド18はこれら爪部材128.↓28の間
をそのまま通過して、直ちに切削加工に移行することが
できる。
In this way, when a machining operation command is issued in the state shown in FIG. 8(a) in which the claw members 128, 128 have released their grip on the tool 20, the ball screw 44 is rotated by the drive of the AC servo motor 40. Newly replaced tool 2
The spindle head 18 with the 0 attached thereto is vertically lowered toward the machining operation area A, as shown in FIG. At this time, since both pawl members 128.degree. ↓It is possible to pass through between 28 and immediately proceed to cutting.

発明の詳細 な説明したように、本発明に係る工作機械によれば、中
空主軸に摺動自在に配設したドローバーを押し下げるべ
く機能する押圧体を主軸の側部に配設するよう構成され
ている。従って、中空主軸の軸方向一端に駆動用モータ
を直結することが可能となり、該駆動用モータによる中
空主軸への動力伝達を効率的に行なうことができ、中空
主軸による加工精度を向上させ得る。また、この場合に
は駆動用モータを停止制御する際に、中空主軸を定位置
で正確に停止させ得るものであり、このため主軸側部に
配設した押圧体とピンとが常に対応的に位置し、従って
ドローバーの押し下げを確実に行ない得る。更に、中空
主軸の側部に押圧体を配置した結果として、主軸ヘッド
の高さ寸法を短かくし得る効果も奏する。
As described in detail, the machine tool according to the present invention is configured such that a pressing body is disposed on the side of the main spindle and functions to push down a drawbar that is slidably disposed on the hollow main spindle. There is. Therefore, it becomes possible to directly connect the drive motor to one end in the axial direction of the hollow spindle, and the drive motor can efficiently transmit power to the hollow spindle, thereby improving the machining accuracy of the hollow spindle. In addition, in this case, when controlling the drive motor to stop, the hollow main shaft can be accurately stopped at a fixed position, so that the pressing body and the pin arranged on the side of the main shaft are always in corresponding positions. Therefore, the drawbar can be pressed down reliably. Furthermore, as a result of arranging the pressing body on the side of the hollow spindle, the height dimension of the spindle head can be shortened.

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

第1図は、本発明の好適な実施例に係る工作機械の内部
構造を示す縦断面図、第2図は、実施例の工作機械に使
用される工具把持具の概略構成を示す斜視図であって、
一対の爪部材を開成させて工具のフランジ部を把持した
状態を示し、第3図は、工具把持具における一対の爪部
材を解放させて、工具のフランジ部に対する把持を解放
した状態を示し、第4図は、工具把持具の概略平面図、
第S図は、第1図に示す工作機械の一部切欠側面図、第
6図は、第↓図に示す工作機械の一部切欠平面図、第7
図は、工具マガジンにおける中心部分の一部切欠概略図
、第8図(a)〜(d)は、実施例に係る工作機械の動
作順序を示す説明図、第9図は、第8図(a)に示す状
態から加工指令を受けて、引続き加工動作に入った場合
を示す説明図であって、工具把持具における解放した両
爪部材の間を主軸ヘッドが通過している状態を示し、第
10図は、実施例に係る工作機械の主要構成部材の全体
配置を示す概略説明図である。 工6・・・フレーム 20・・・工具 30・・・第2クランク 40・・・ACサーボモータ 56・・・駆動用モータ 64・・・プルスタッド 72・・・ピン 18・・・主軸ヘッド 26・・・主軸 2・・・工具装着部 O・・・出力軸 6・・・工具挟持部材 4・・・スロット 76・・・ドローパー 78・・・皿ばね 81・・・フォーク部 188・・・第2板カム 主軸ヘッド 工具 主軸 第2クランク 工具装着部 駆動用モータ 工具挟持部材 ビン フォーク部 ・・第2板カム FIG、10
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of a machine tool according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a schematic structure of a tool grip used in the machine tool of the embodiment. There it is,
FIG. 3 shows a state in which a pair of claw members are opened to grip the flange portion of the tool, and FIG. 3 shows a state in which the pair of claw members in the tool gripper are released to release the grip on the flange portion of the tool; FIG. 4 is a schematic plan view of the tool grip;
Fig. S is a partially cutaway side view of the machine tool shown in Fig. 1, Fig. 6 is a partially cutaway plan view of the machine tool shown in Fig.
8(a) to 8(d) are explanatory diagrams showing the operation sequence of the machine tool according to the embodiment, and FIG. It is an explanatory view showing a case where a machining command is received from the state shown in a) and the machining operation continues, showing a state in which the spindle head is passing between the released claw members of the tool grip, FIG. 10 is a schematic explanatory diagram showing the overall arrangement of the main constituent members of the machine tool according to the embodiment. Machining 6...Frame 20...Tool 30...Second crank 40...AC servo motor 56...Drive motor 64...Pull stud 72...Pin 18...Spindle head 26 ...Main shaft 2...Tool mounting part O...Output shaft 6...Tool holding member 4...Slot 76...Drawer 78...Disc spring 81...Fork part 188... 2nd plate cam main shaft head tool main shaft 2nd crank tool mounting part driving motor tool clamping member bin fork part... 2nd plate cam FIG, 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 一端に工具装着部(52)を有する中空主軸(26)を
回転自在に支持すると共に、中空主軸(26)の軸線に
沿ってフレーム(16)に移動可能に支持された主軸ヘ
ッド(18)と、 その主軸ヘッド(18)を前記軸線に沿って移動させる
送り用モータ(40)と、 前記中空主軸(26)の中心孔内に摺動自在に挿通され
、適宜の付勢手段(78)の作用により、常には中空主
軸(26)の工具装着部(52)に装着された工具(2
0)のプルスタッド(64)を挟持する工具挟持部材(
66)と、 一端が前記工具挟持部材(66)に連結され、他端側が
中空主軸(26)の中心孔内に収容されたドローバー(
76)と、 そのドローバー(76)の他端側に対向し、かつ前記軸
線に沿って延びるように前記中空主軸(26)に形成さ
れたスロット(74)と、 前記ドローバー(76)の他端側に直交状に固定され、
自由端が前記スロット(74)を介して前記中空主軸(
26)の外方に延出するピン(72)と、前記主軸ヘッ
ド(18)に移動可能に支持され、前記ピン(72)に
係合可能な係合部(81)を有する押圧体(30)と、 前記押圧体(30)とフレーム(16)との間に設けら
れ、前記送り用モータ(40)により主軸ヘッド(18
)が工具交換位置に移動されるに連動して、前記押圧体
(30)により前記ピン(72)を前記付勢手段(78
)に抗して押進させる連動手段(188)とより構成さ
れた ことを特徴とする工作機械。
[Claims] A hollow main shaft (26) having a tool mounting portion (52) at one end is rotatably supported, and is movably supported by a frame (16) along the axis of the hollow main shaft (26). a spindle head (18), a feed motor (40) for moving the spindle head (18) along the axis, and a feed motor (40) that is slidably inserted into the center hole of the hollow spindle (26) and is fitted with appropriate attachments. Due to the action of the force means (78), the tool (2) attached to the tool attachment portion (52) of the hollow main shaft (26) is always
Tool holding member (0) that holds the pull stud (64)
66), and a drawbar (66) whose one end is connected to the tool holding member (66) and whose other end is accommodated in the center hole of the hollow main shaft (26).
76); a slot (74) formed in the hollow main shaft (26) so as to face the other end of the drawbar (76) and extend along the axis; and the other end of the drawbar (76). fixed orthogonally to the side,
The free end is connected to the hollow main shaft (
a pressing body (30) having a pin (72) extending outwardly from the spindle head (26) and an engaging portion (81) movably supported by the spindle head (18) and capable of engaging with the pin (72); ), which is provided between the pressing body (30) and the frame (16), and is driven by the feed motor (40) to the spindle head (18).
) is moved to the tool exchange position, the pressing body (30) moves the pin (72) to the urging means (78).
) A machine tool characterized by comprising an interlocking means (188) for pushing the machine tool forward against the force.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004090097A (en) * 2002-08-29 2004-03-25 Kira Corporation:Kk Tool replaceable machine tool
JP2006326768A (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Shinx Ltd Automatic tool exchanging device of machine tool
JP2016043465A (en) * 2014-08-26 2016-04-04 村田機械株式会社 Chuck device and loader device
US10335863B2 (en) * 2017-03-30 2019-07-02 Fanuc Corporation Machine tool

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55151435U (en) * 1980-04-24 1980-10-31
JPS567375U (en) * 1979-06-27 1981-01-22

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS567375U (en) * 1979-06-27 1981-01-22
JPS55151435U (en) * 1980-04-24 1980-10-31

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004090097A (en) * 2002-08-29 2004-03-25 Kira Corporation:Kk Tool replaceable machine tool
JP2006326768A (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Shinx Ltd Automatic tool exchanging device of machine tool
JP2016043465A (en) * 2014-08-26 2016-04-04 村田機械株式会社 Chuck device and loader device
US10335863B2 (en) * 2017-03-30 2019-07-02 Fanuc Corporation Machine tool

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