JPH04118947U - アンギユラアタツチメント兼用形工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本機のたて形主軸及び９０°アンギュラアタ
ッチメントの横形主軸に加えて、９０°以外例えば３０
°アンギュラアタッチメントの傾斜形主軸に対しても自
動工具交換可能なＡＴＣとする。 【構成】 所定の工具交換位置に割出された主軸頭６の
主軸ラム２１先端に装着される３０°アンギュラアタッ
チメント２３の傾斜形主軸２４又は図示しない９０°ア
ンギュラアタッチメントの横形主軸若しくは本機のたて
形主軸に対応して、交換アームユニット１４を０°，３
０°，９０°の三位置に旋回割出可能とし、交換アーム
１５に本機主軸及び９０°アンギュラ主軸用グリッパ１
５Ａ，１５Ｂと３０°アンギュラ主軸用グリッパ１５
Ｃ，１５Ｄを旋回中心の両側に並列に設け、レデイステ
ーションポット１２をグリッパ１５Ａ，１５Ｃ又は１５
Ｂ，１５Ｄの対応位置に移動位置決めする手段を設け、
ＮＣの各主軸対応の交換指令によりそれぞれの主軸に合
わせた交換動作を行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はたて，横両主軸のほか９０°以外のアンギュラアタッチメント主軸の 自動工具交換を可能にする自動工具交換装置（以下ＡＴＣと呼ぶ）に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来、図６に示すような比較的大形の門形マシニングセンタ等のＡＴＣにおい ては、主軸頭１０１に９０°アンギュラアタッチメント１０４又はエクステンシ ョンアタッチメント１０６を装着して工作物の上面と四側面の合計五面の加工を 行うものが多く、たて，横両主軸に対応可能な交換アームユニット１０３を具備 するＡＴＣ１０２が一般に用いられている。

【０００３】 しかし最近は金型加工等で３０°，４５°等９０°以外のアンギュラアタッチ メントを使用することが増えており、この９０°以外のアタッチメント主軸に対 する工具交換は、単に交換アームユニット１０３をアタッチメント角度に合わせ て旋回させただけでは前後の位置関係が合わず、アタッチメント主軸１０５工具 を掴めない場合が多い。このため交換アームユニット１０３を前後移動可能にす ると構造が複雑になりコスト高になるため、手作業に頼っているのが現状である 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べた９０°以外のアンギュラアタッチメントに対して手作業で 工具交換を行う方法は、自動化の障害になるという問題を有している。 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、９０°以外のアンギュラアタッチメントにも対応可能 なＡＴＣを提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案におけるアンギュラアタッチメント兼用形 工具交換装置は、主軸頭の移動方向に対して平行移動可能なキャリアに設けられ 前記移動方向の直角平面内において、０°，９０°及び前記９０°以外のアンギ ュラアタッチメントと同一角度の三位置に旋回割出し可能な交換アームユニット と、該交換アームユニットに１８０°旋回可能かつ旋回軸方向に抜き差し可能に 設けられ、前記旋回軸の両側に前記本機主軸及び９０°アンギュラアタッチメン ト用と前記９０°以外のアタッチメント用の複数のグリッパを並列に有する交換 アームと、前記レデイステーションポットを前記複数のグリッパ対応位置にそれ ぞれ移動位置決めする手段とを含んでなり、複数のグリッパにより９０°以外の アンギュラアタッチメントの自動工具交換をも可能にしたものである。

【０００６】

【作用】

例えば３０°アンギュラアタッチメント主軸に対する工具交換の場合は、サブ アームにより工具マガジンより抜き取った次工具を一旦レデイステーションポッ トに挿入し、レデイステーションポットを３０°アンギュラアタッチメント用グ リッパ対応位置に移動させ、キャリアのマガジン側への移動で外側の３０°アン ギュラアタッチメント用グリッパで次工具を把持し、交換アームが旋回軸方向に 延びて次工具をレデイステーションポットから抜き取り、キャリアが中央位置に 戻り、交換アームが旋回軸方向に縮んで待機する。

【０００７】 次いで３０°アンギュラアタッチメント主軸が所定の工具交換位置に割出され 、ＮＣより３０°アンギュラアタッチメント対応の工具交換指令が出ると、交換 アームユニットが３０°旋回されて、交換アームの旋回軸がアタッチメント主軸 に対して平行となり、キャリアが主軸側に移動して３０°アンギュラアタッチメ ント用の他方のグリッパで使用済工具を把持し、交換アームの旋回軸方向移動と １８０°旋回により使用済工具が抜き取られて、代わりに次工具がアタッチメン ト主軸に挿入される。

【０００８】 次いでキャリアが中央位置に戻って次工具から離れ、交換アームユニットが逆 方向に３０°旋回されて交換アームの旋回軸が垂直となり、交換アームが旋回軸 方向に伸びたのち、キャリアがマガジン側に移動して把持する使用済工具がレデ イステーションポットと同心となり、交換アームが旋回軸方向に縮んで使用済工 具をレデイステーションポットに挿入し、キャリアが中央位置に移動して使用済 工具から離れる。

【０００９】 次いでレデイステーションポットが本機主軸及び９０°アンギュラアタッチメ ント主軸用グリッパ対応位置まで戻ったのち、９０°旋回してポット軸心がマガ ジンポットと平行になり、サブ交換アームの交換動作によりマガジンポットに使 用済工具が戻される。 また本機主軸及び９０°アンギュラアタッチメント主軸に対する工具交換の場 合は、交換アームの内側の本機主軸及び９０°アンギュラアタッチメント用グリ ッパにて工具を把持し交換を行う。

【００１０】

【実施例】

実施例について図１〜図５を参照して説明する。 図２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３Ａ，３Ｂ上にトップビーム４が固着されている。コラム ３Ａ，３Ｂは前面にＺ軸と平行なＷ軸方向の案内を有し、この案内上に横桁５が 移動位置決め可能に設けられ、横桁５のＹ軸方向の案内上に主軸頭６が移動位置 決め可能に載架されている。

【００１１】 コラム３Ａの左側床上に工具マガジン装置７が設置されており、工具マガジン 装置７は複数の工具をＹ軸方向左向きにして貯蔵するマガジンポット８が、リン ク状の鎖でエンドレスに連結されて前側のＭＧ工具交換位置に割出されるように なっている。

【００１２】 ＭＧ工具交換位置近くにサブアーム９がＹ軸方向の旋回軸のまわりで９０°旋 回及び旋回軸方向の抜き差しとＸ軸又はＷ軸方向移動可能に設けられている。

【００１３】 横桁５の左側下方にＹ軸方向の案内１１ａを有するガイドベース１１が固着さ れており、案内１１ａにキャリア１３が流体圧シリンダ１０によりマガジン側と 主軸側及びその中央の待機位置の三位置に移動位置決め可能に載架されている。 キャリア１３の右側には交換アームユニット１４が、Ｘ軸垂直平面上において０ °，３０°，９０°の三位置に旋回割出可能に支持されており、旋回軸１５ａ先 端に固着の交換アーム１５は１８０°旋回可能かつ旋回軸方向に抜き差し可能に 設けられている。

【００１４】 更に交換アーム１５は、旋回中心の両側に本機主軸２２及び図示しない９０° アンギュラアタッチメント主軸用グリッパ１５Ａ，１５Ｂとその外側に後述の３ ０°アンギュラアタッチメント用グリッパ１５Ｃ，１５Ｄを有している。

【００１５】 サブアーム９と交換アーム１５の間で工具の受け渡しをするレデイステーショ ンポット１２は、横桁５左側下方に固着の支持板１６に固着される案内台１７に 設けられたＸ軸方向の２本のガイドバー１８に沿って流体圧シリンダ１９により 移動される移動台２０に取付けられており、グリッパ１５Ａ又は１５Ｂ対応位置 と１５Ｃ又は１５Ｄ対応位置とに移動可能とされるとともにポット軸心がＹ軸方 向左向きとＷ軸方向下向きに９０°旋回可能とされている。

【００１６】 一方主軸頭６には主軸ラム２１がＺ軸方向に移動位置決め可能に支持されてお り、主軸ラム２１に本機主軸２２が回転可能に軸承されている。 主軸ラム２１の先端に３０°アンギュラアタッチメント２３が水平面内におい て旋回割出可能かつ着脱可能に装着され、アンギュラアタッチメント２３にアタ ッチメント主軸２４が回転可能に支持されており、アタッチメント主軸２４は本 機主軸２２により回転されるようになっている。

【００１７】 続いて本実施例の作用について説明する。 今、主軸ラム２１の先端に３０°アンギュラアタッチメント２３が装着され、 アタッチメント主軸２４装着工具による切削加工が行われている。 ＮＣの３０°アンギュラアタッチメント対応の次工具指令で、マガジンポット ８に貯蔵されている次工具がＭＧ工具交換位置に割出されると、サブアーム９が Ｘ軸方向マガジン側に移動して次工具を把持し、旋回軸方向に伸びて次工具をマ ガジンポットより抜き取る。

【００１８】 次いでサブアーム９の９０°旋回で把持する次工具がレデイステーションポッ ト１２と同心となり、サブアーム９が旋回軸方向に縮んで次工具をレデイステー ションポットに挿入し、サブアーム９がＷ軸方向上側に移動して次工具から離れ る。次いでレデイステーションポット１２が９０°旋回して次工具がＺ軸方向下 向きとなり、流体圧シリンダ１９の前室に流体圧が送られて移動台２０がＸ軸方 向前側に移動しグリッパ１５Ｃ対応位置となる。

【００１９】 次いで中央位置で待機中のキャリア１３がＹ軸方向左側に移動して交換アーム １５のグリッパ１５Ｃで次工具を把持し、交換アーム１５が旋回軸方向に伸びて 次工具をレデイステーションポットから抜き取る。次いでキャリア１３が左行し て中央の待機位置に停止し、交換アーム１５が旋回軸方向に縮み、この姿勢でア タッチメント主軸２４の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 。

【００２０】 切削加工の一区割が終わり、３０°アンギュラアタッチメント２３が交換角度 に旋回されたのち、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、３０°アタッチメント主軸２４対応の工具交換指令が出る と、交換アームユニット１４が３０°旋回されて交換アーム１５の旋回軸１５ａ が、アタッチメント主軸２４と平行となって図５に実線で示す姿勢となり、キャ リア１３がＹ軸方向右側に移動してグリッパ１５Ｄでアタッチメント主軸２４装 着の使用済工具を把持する。

【００２１】 次いで交換アーム１５が旋回軸方向に伸びて使用済工具をアタッチメント主軸 ２４から抜き取り、１８０°旋回して把持する両工具の位置が入れ代わり、再び 旋回軸方向に縮んで次工具をアタッチメント主軸２４に挿入する。次いでキャリ ア１３が中央位置に左行して次工具から離れ、交換アームユニット１４が３０° 逆方向に旋回して交換アーム１５の旋回軸１５ａが垂直となり、旋回軸方向に伸 びたうえ再びキャリア１３が左行して把持する使用済工具がレデイステーション ポットと同心となる。

【００２２】 次いで交換アーム１５が旋回軸方向に縮んで、グリッパ１５Ｄに把持する使用 済工具をレデイステーションポット１２に挿入し、キャリア１３が右行して使用 済工具から離れて待機し、流体圧シリンダ１９の後室に流体圧が送られて移動台 ２０がＸ軸方向マガジン側に移動し、サブアーム９の交換動作によりマガジンポ ット８に使用済工具を戻す。

【００２３】 本機主軸２２に対する工具交換の場合は、対応する次工具指令でサブアーム９ によりマガジンポット８から抜き取った次工具を、レデイステーションポット１ ２に挿入し、キャリア１３の右行でグリッパ１５Ａにて次工具を把持し、前述と 同じ動作で待機位置に移動して待機する。次いで主軸２２が工具交換位置に位置 決めされて本機主軸対応の工具交換指令が出ると、キャリア１３が右行してグリ ッパ１５Ｂで使用済工具を把持し、交換アーム１５の交換動作で主軸２２より使 用済工具を抜き取り、代わってグリッパ１５Ａに把持する次工具を主軸２２に挿 入する。

【００２４】 次いでキャリア１３が中央位置に左行して次工具から離れ交換アーム１５が旋 回軸方向に伸びたのち、再びキャリア１３が左行して、グリッパ１５Ｂに把持す る使用済工具がレデイステーションポット１２と同心となり、交換アーム１５が 旋回軸方向に縮んで使用済工具をレデイステーションポットに挿入する。次いで キャリア１３の右行でグリッパ１５Ｂから離れ、サブアーム９の前述と同じ動作 で使用済工具がマガジンポット８に戻される。

【００２５】 主軸ラム２１の先端に装着される図示しない９０°アンギュラアタッチメント の横主軸に対する工具交換の場合は、対応する次工具指令で交換アーム１５のグ リッパ１５Ａに次工具を把持して待機し、９０°アンギュラアタッチメントの主 軸がＸ軸方向前向きに割出されたのち、工具交換位置に位置決めされ、９０°ア ンギュラアタッチメント対応の工具交換指令が出ると、交換アームユニット１４ が９０°旋回して交換アーム１５が図５で仮想線にて示す前向きの姿勢となり、 キャリア１３が右行してグリッパ１５Ｂで９０°アタッチメント主軸の使用済工 具を把持する。

【００２６】 次いで交換アーム１５の交換動作により９０°アタッチメント主軸より使用済 工具を抜き取り、代わってグリッパ１５Ａに把持する次工具を挿入し、キャリア １３が中央位置へ左行して次工具から離れる。次いで交換アームユニット１４が ９０°旋回して旋回軸１５ａが垂直となり、旋回軸方向に伸びたうえ、再びキャ リア１３が左行してグリッパ１５Ｂに把持する使用済工具がレデイステーション ポット１２と同心となり、交換アーム１５が旋回軸方向に縮んで使用済工具をレ デイステーションポット１２に挿入する。

【００２７】 次いでキャリア１３が中央位置に右行して使用済工具から離れ、サブアーム９ の前述と同じ動作によりマガジンポット８に使用済工具が戻される。

【００２８】

【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。 交換アームユニットを０°，９０°及び９０°以外のアンギュラアタッチメン トと同一角度の三位置に旋回割出可能とし、交換アームの旋回中心の両側に本機 主軸及び９０°アンギュラアタッチメント主軸用と、９０°以外のアンギュラア タッチメント主軸用の複数のグリッパを並列に設け、更にレデイステーションポ ットを複数のグリッパ対応位置に移動位置決め可能として、本機主軸及び９０° アンギュラアタッチメント主軸以外に９０°以外のアンギュラアタッチメント主 軸の工具交換をも可能にしたので、簡単かつ安価な構造で各種アンギュラアタッ チメントを含めた自動工具交換が可能となり自動化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３０°アンギュラアタッチメント兼用形工具交
換装置の斜視配置図である。

【図２】門形マシニングセンタの正面姿図である。

【図３】本実施例のアンギュラアタッチメント兼用形工
具交換装置の上視図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】３０°アンギュラアタッチメントと交換アーム
ユニットの旋回割出し姿勢を表す側面図である。

【図６】従来の自動工具交換装置付門形マシニングセン
タの正面図である。

【図７】従来の自動工具交換装置によるエクステンショ
ンアタッチメントのたて主軸に対する工具交換動作を示
す斜視説明図である。

【符号の説明】

６ 主軸頭 ７ 工具マガジン １２ レデイステーションポット １４ 交換アームユニット １５ 交換アーム １５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ グリッパ １９ 流体圧シリンダ ２０ 移動台 ２３ ３０°アンギュラアタッチメント

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具マガジンと本機主軸又は主軸頭に着
   脱可能に装着された９０°アンギュラアタッチメント若
   しくは９０°以外のアンギュラアタッチメントとの間で
   レデイステーションポットを介して工具交換を行う自動
   工具交換装置において、前記主軸頭の移動方向に対して
   平行移動可能なキャリアに設けられ前記移動方向の直角
   平面内において、０°，９０°及び前記９０°以外のア
   ンギュラアタッチメントと同一角度の三位置に旋回割出
   し可能な交換アームユニットと、該交換アームユニット
   に１８０°旋回可能かつ旋回軸方向に抜き差し可能に設
   けられ、前記旋回軸の両側に前記本機主軸及び９０°ア
   ンギュラアタッチメント用と前記９０°以外のアタッチ
   メント用の複数のグリッパを並列に有する交換アーム
   と、前記レデイステーションポットを前記複数のグリッ
   パ対応位置にそれぞれ移動位置決めする手段とを含んで
   なり、複数のグリッパにより９０°以外のアンギュラア
   タッチメントの自動工具交換をも可能にしたことを特徴
   とするアンギュラアタッチメント兼用形工具交換装置。