JPH04106135U - 自動工具交換装置の工具保護ポツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えばたて主軸と横主軸を備える五面加工可
能なマシニングセンタ等自動工具交換動作が複雑で、工
具交換アーム１４で次工具を把持して工具搬送途中で待
機する形式の自動工具交換装置に、工具保護ポットを設
けて搬送及び待機中工具のテーパシャンク部に切削液や
切粉等が付着しないようにする。 【構成】 ９０°旋回可能な工具交換アームユニット１
３の、交換動作中に他との干渉のない位置に、保護ポッ
ト１５を設け、工具交換アーム１４を保護ポット１５の
ある旋回角度に割出し、工具交換アーム１４の抜き差し
動作により工具のシャンク部を保護ポットに抜き差しす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、マシニングセンタ等の自動工具交換装置（以下ＡＴＣと呼ぶ）の搬 送及び待機中の工具のテーパシャンク部を切削液や切粉等から守る保護ポットに 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば図８に示すように、比較的大形のマシニングセンタのＡＴＣにお いては、工具マガジン装置１０１と主軸頭１０２との間に距離があり、工具交換 時間を短縮するために、工具交換アーム１０４により工具マガジンより次工具１ ０３を抜き取り、工具交換アーム１０４に把持したままで搬送途中の待機位置で 、主軸装着工具による切削加工が終わるまで待機する形式のものが多い。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べた、次工具を工具交換アームに把持したままで搬送途中で待 機させる形式のＡＴＣは、主軸スリーブにアタッチメントを着脱可能に装着して 五面加工を行う場合、たて，横両主軸に対する複雑な工具交換動作が必要となり 、他との干渉等が発生するため、次工具のシャンク部を切削液や切粉等から守る 保護ポットが付けにくいという問題点を有している。 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、 その目的とするところは、たて，横両主軸に対応可能な工具交換アームに次工具 を把持して搬送途中で待機する形式のＡＴＣに簡単に装着できる工具保護ポット を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の自動工具交換装置の工具保護ポットは、 指定角度に旋回可能かつ旋回軸方向に抜き差し可能な工具交換アームに工具を把 持して工具搬送途中にて待機する自動工具交換装置において、前記工具交換アー ムにより抜き差し可能かつ工具交換動作中他との干渉のない工具交換アームユニ ット上の位置に前記工具シャンク部を保護する保護ポットを設けたものである。

【０００５】

【作用】

マガジン装置の工具交換位置に割出された次工具を、工具交換アームが把持し て抜取ったあと、保護ポットのある旋回角に工具交換アームを割出して差し動作 で保護ポットに工具のテーパシャンク部を挿入し、搬送途中で現在行われている 主軸装着工具による切削加工の一区割が終わるまで待機する。

【０００６】

【実施例】

実施例について図１〜図７を参照して説明する。 図３の門形マシニングセンタにおいて、床上に設置されたベッド１上のＸ軸方 向の案内に沿ってテーブル２が移動位置決め可能に載置され、ベッド１の両側床 上に立設されたコラム３上にトップビーム４が固着されている。

【０００７】 コラム３には前面にＺ軸方向の案内が削設されており、この案内上にクロスレ ール５が移動位置決め可能に設けられ、クロスレール５のＹ軸方向の案内上に主 軸頭６が移動可能に載架されている。 コラム３の左側面に複数の工具をＹ軸方向左向きにして貯蔵する工具マガジン 装置８が取付けられており、コラムの前面下側に固着される図示しない旋回ユニ ット本体に設けられたＺ軸方向の旋回中心軸のまわりで、マガジン側と主軸側と に９０°旋回割出可能に旋回ユニット９が設けられている。

【０００８】 旋回ユニット９の前側面に水平方向の案内９ａが設けられており、この案内に 沿ってキャリア１１が移動位置決め可能に設けられている。 キャリア１１には水平方向の旋回中心軸１２の回りで９０°旋回割出可能に工 具交換アームユニット１３が設けられている。

【０００９】 工具交換アームユニット１３にはツインアーム形工具交換アーム１４が旋回及 び旋回軸方向に抜き差し可能に設けられており、工具交換アーム１４は工具交換 アームユニット１３に内蔵する図示しないＮＣ制御のサーボモータにより指定角 度に旋回割出可能とされている。

【００１０】 工具交換アームユニット１３にはアーム１４側の端面１３ａに、図２，図７に 示すようにアームの工具交換角度に対して反時計回りに６０°の位置にポット軸 心がくるように、保護ポット１５が支え１６を介して取付けられており、この位 置が工具交換アームの待機角度としてＮＣに指定される。

【００１１】 一方、主軸頭６に主軸スリーブ１７がＺ軸方向移動位置決め可能に設けられて おり、主軸スリーブ１７に主軸１８が回転可能に支持されている。主軸スリーブ １７の先端には、図２，図６，図７に示すような横主軸用アンギュラアタッチメ ント１９が着脱可能に装着されるようになっており、アタッチメント１９に回転 可能に支持されアタッチメント主軸２１は、本機主軸１６によって回転され、更 にアタッチメント１９自体が水平面内において旋回割出しされて、アタッチメン ト主軸２１がＸ・Ｙ軸方向の四面を向くようになっている。

【００１２】 続いて本実施例の作用について説明する。 ＮＣの次工具指令で、工具マガジン装置８に貯蔵する次工具Ｔが工具交換位置 に割出されると、キャリア１１がＸ軸方向マガジン側に移動して、工具交換アー ム１４の一方の把持爪で次工具Ｔを把持し、工具交換アーム１４が旋回軸方向に 伸びて、マガジンポットより次工具Ｔを抜き取る。次いで工具交換アーム１４が １２０°時計回りに旋回されて、把持する次工具Ｔが保護ポット１５と同心とな り、工具交換アーム１４が旋回軸方向に縮んで図６に示すように次工具Ｔのテー パシャンク部が保護ポット１５の穴内に挿入される。

【００１３】 次いで工具交換アームユニット１３が９０°旋回して把持する次工具Ｔが下向 きとなり、旋回ユニット９が９０°旋回されて工具交換アームユニット１３が主 軸８側を向き、今行われている主軸装着工具による切削加工の一区割が終わるま で待機する。

【００１４】 切削加工の一区割が終わりＮＣより工具交換指令が出ると、主軸スリーブ１７ がＺ軸方向移動して所定の工具交換位置に位置決めされ、主軸頭６がＹ軸方向マ ガジン側に移動して所定の工具交換位置に位置決めされる。同時に工具交換アー ム１４が旋回軸方向に伸びて把持する次工具Ｔを保護ポット１５から抜き取り、 工具交換アーム１４が１２０°反時計方向に回転して工具交換姿勢となり空の把 持爪がＹ軸方向主軸側１８を向く。

【００１５】 次いでキャリア１１がＹ軸方向主軸側に移動して、工具交換アーム１４の空の 把持爪で主軸の使用済工具を把持し、工具交換アーム１４が旋回軸方向に伸びて 使用済工具を主軸１８より抜き取り、１８０°旋回して把持する両工具の位置が 入れ替わり、再び工具交換アーム１４が縮んで次工具Ｔを主軸１８に挿入する。

【００１６】 次いでキャリア１１がＹ軸方向マガジン側に移動して主軸嵌着工具より離れ、 主軸頭６がＹ軸方向右側に移動したのち、加工プログラムに従って切削加工を続 行する。同時に工具交換アーム１４が旋回軸方向に伸びて時計方向に１２０°旋 回し、把持する使用済工具Ｔが保護ポット１５と同心となり、工具交換アーム１ ４が旋回軸方向に縮んで使用済工具Ｔのテーパシャンク部が保護ポット１５に挿 入される。

【００１７】 次いで旋回ユニット９が９０°旋回されて工具交換アームユニット１３がマガ ジン側を向き、工具交換アームユニット１３が９０°旋回して把持する使用済工 具ＴがＹ軸方向左側を向く。次いで工具交換アーム１４が旋回軸方向に伸びて、 使用済工具が保護ポット１５から抜き取られ、工具交換アーム１４が１２０°反 時計方向に旋回されて水平となり、把持する使用済工具がマガジンポットと同心 となる。 次いで工具交換アーム１４が旋回軸方向に縮んで使用済工具Ｔをマガジンポッ トに挿入し、キャリア１１がＸ軸方向反マガジン側に移動して使用済工具から離 れる。

【００１８】 次に主軸スリーブ１７にアンギュラアタッチメント１９が取付けられている場 合の作用について説明する。 次工具Ｔを工具マガジン装置８から抜き取って待機位置にて待機するまでの動 作は前述と同一のため省略する。アタッチメント主軸２１装着工具による切削加 工が終わると、アンギュラアタッチメント１９が旋回して主軸２１がＸ軸方向前 向きに割出され、主軸スリーブ１７がＺ軸方向移動して所定の工具交換位置に位 置決めされ、主軸頭６がＹ軸方向マガジン側に移動して所定の工具交換位置に位 置決めされる。

【００１９】 同時に工具交換アームユニット１３が９０°旋回されて工具交換アーム１４が 前向きとなり、旋回軸方向に伸びて次工具Ｔが保護ポット１５から抜き取られ、 工具交換アーム１４が１２０°反時計方向に旋回して水平となり、空の把持爪が 主軸２１側を向く図２の工具交換姿勢となる。

【００２０】 次いでキャリア１１がＹ軸方向主軸２１側に移動して空の把持爪で主軸２１の 使用済工具を把持し、工具交換アーム１４が旋回軸方向に伸びて使用済工具Ｔを 主軸２１から抜き取る。次いで工具交換アーム１４が１８０°旋回して両工具の 位置が入れ替わり、工具交換アーム１４が縮んで次工具Ｔが主軸２１に挿入され る。

【００２１】 次いでキャリア１１がＹ軸方向マガジン側に移動して工具交換アーム１４が主 軸装着工具から離れ，主軸頭６がＺ軸方向左側に移動したのち加工プログラムに 従って切削加工が続行される。 次いで工具交換アーム１４が１２０°時計方向に旋回して、使用済工具Ｔが保 護ポットと同心となり、工具交換アーム１４が縮んで使用済工具Ｔのシャンク部 が保護ポット１５に挿入され、旋回ユニット９が９０°旋回して工具交換アーム ユニット１３がマガジン側を向き、前述と同様の動作で使用済工具をマガジンポ ットに挿入返却する。

【００２２】 尚、使用済工具を主軸１８又は２１より抜き取って工具マガジン装置８に返却 するまでの動作は、必ずしも保護ポット１５に返却工具のシャンク部を挿入して 保護する必要はなく、例えば主軸装着工具の切削加工時間が短く交換動作時間を 短縮したい場合等には省略することもできる。

【００２３】 また、工具交換アーム１４の旋回割出しはＮＣ制御のサーボモータにより行わ れるものと限定される必要はなく、保護ポット１５のある旋回角度に割出し可能 であればカム式又は油圧式の旋回割出機構でもよいことは勿論である。

【００２４】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。 任意な旋回角度に割出可能かつ抜き差し可能な工具交換アームに次工具を把持 して、工具搬送途中にて待機するＡＴＣの、工具交換アームユニットのたて，横 両方の主軸に対応する複雑な工具交換動作中にも他との干渉がない位置に、工具 保護ポットを設けたことにより、簡単な構造で五面加工機等複雑な機械のＡＴＣ の待機中の工具のテーパシャンク部を切削液又は切粉等から保護することができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本機のたて主軸に対する工具交換位置に割出さ
れた工具交換アームユニットと工具保護ポットの位置関
係を表す図である。

【図２】本機の主軸スリーブに取付けられたアンギュラ
アタッチメントの横形主軸に対する工具交換位置に割出
された工具交換アームユニットと保護ポットの位置関係
を表す図である。

【図３】門形マシニングセンタの斜視姿図である。

【図４】図１の上視図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】図２の上視図である。

【図７】図６の側面図である。

【図８】工具交換アームユニットに工具保護ポットを持
たない従来の門形マシニングセンタの斜視姿図である。

【符号の説明】

１３ 工具交換アームユニット １４ 工具交換アーム １５ 保護ポット １７ 主軸スリーブ １８ 主軸 １９ アンギュラアタッチメント Ｔ 工具

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 指定角度に旋回可能かつ旋回軸方向に抜
   き差し可能な工具交換アームに工具を把持して工具搬送
   途中にて待機する自動工具交換装置において、前記工具
   交換アームにより抜き差し可能かつ工具交換動作中他と
   の干渉のない工具交換アームユニット上の位置に前記工
   具のシャンク部を保護する保護ポットを設けたことを特
   徴とする自動工具交換装置の工具保護ポット。