JPH04300140A - Tool magazine - Google Patents
Tool magazineInfo
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- JPH04300140A JPH04300140A JP8992291A JP8992291A JPH04300140A JP H04300140 A JPH04300140 A JP H04300140A JP 8992291 A JP8992291 A JP 8992291A JP 8992291 A JP8992291 A JP 8992291A JP H04300140 A JPH04300140 A JP H04300140A
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- tool
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- pot
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Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、マシニングセンタ或い
は、FMS等の工具マガジンに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool magazine for machining centers, FMS, etc.
【0002】0002
【従来の技術】近時、工作機械は、長時間無人化運転の
要請があり、それに伴って、多数の工具を使用すること
が必要となってきている。2. Description of the Related Art Recently, there has been a demand for unmanned operation of machine tools for long periods of time, and as a result, it has become necessary to use a large number of tools.
【0003】従来、工具マガジンには、ドラム形やチェ
ーン式のものが公知であるが、これらのものは、工具収
納密度が低く、設置スペースが大となり、しかも、最遠
点位置にある工具の自動変換位置への割り出し時間が長
くなる点で問題がある。Conventionally, drum-type and chain-type tool magazines are known, but these types have a low tool storage density and require a large installation space, and moreover, the tools at the farthest point cannot be stored in the tool magazine. There is a problem in that it takes a long time to determine the automatic conversion position.
【0004】この問題を解決するものとして、マトリッ
クスタイプの工具マガジンが提供されている(特開昭6
1ー50730号、特開昭61ー50731号等参照)
。To solve this problem, a matrix type tool magazine has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No.
1-50730, JP-A-61-50731, etc.)
.
【0005】上記マトリックスタイプの工具マガジンの
概要は、工具ホルダのテーパシャンク部を受容保持する
ポットを1列で多数設置した帯板を、本体フレームに上
記ポットの配列方向と直交方向へ多列配置し、本体フレ
ームの前面に工具ホルダの環状把持溝を把持するU字形
の工具把持爪を有するツールロボットを配置し、このツ
ールロボットで任意の帯板のポットの位置に移動して工
具把持爪により工具ホルダの出し入れを可能とし、この
工具把持爪による前記ポットからの工具ホルダの出し入
れ時、隣接する帯板のポットに保持されている工具との
干渉を防止するために、前記帯板を本体フレームに対し
て移動可能としたものである。The outline of the above-mentioned matrix type tool magazine is that a strip plate having a plurality of pots arranged in one row for receiving and holding the taper shank portion of the tool holder is arranged in multiple rows on the main body frame in a direction perpendicular to the arrangement direction of the pots. A tool robot with a U-shaped tool gripping claw that grips the annular gripping groove of the tool holder is placed on the front of the main body frame, and the tool robot moves to the pot position of an arbitrary band plate and uses the tool gripping claw to In order to make it possible to take the tool holder in and out, and to prevent interference with tools held in the pots of adjacent strip plates when the tool holder is taken in and out of the pot using this tool gripping claw, the strip plate is attached to the main body frame. It is made movable relative to the
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記マトリックスタイ
プの工具マガジンは、次のような問題点がある。
1.工具マガジンの前面をツールロボットが縦横に走行
する方式であるため、工具の段取り時等にツールロボッ
ト及びその走行レール等が邪魔になる。
2.工具マガジンの各帯板には、多数のポットを装備し
なければならないため、高価となる。
3.ツールロボットの搬送中の工具とマガジン内の他の
工具との干渉を防止するため、工具マガジンの上下方向
中央部等に、搬送通路スペースを設ける必要があり、工
具収納度が低下する。
4.ツールロボットは工具ホルダの環状把持溝をU字形
の工具把持爪で把持する構成であるため、この工具を一
旦、中間ポットに挿入した後、この中間ポットと工作機
械主軸との間で自動工具交換装置により、自動工具交換
をさせなければならず、ツールロボットと工作機械主軸
との間で自動工具交換を直接行うことができない。
5.ツールロボットによる工具の出し入れを工具マガジ
ンの前面側で行う方式であるため、ロボット本体の走行
レールを最長工具寸法(例えば、500 mm)分以上
前面に離隔させて設置する必要があり、しかも、工具把
持爪を上記離隔寸法分だけ進退させる必要があり、この
進退動作をシリンダで行わせているため、このシリンダ
が上記走行レール位置よりさらに前方に突出し、このシ
リンダがツールロボットと一体に工具マガジンの前面側
で縦横に移動するため、広いフロアスペースを必要とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The matrix type tool magazine described above has the following problems. 1. Since the tool robot runs vertically and horizontally in front of the tool magazine, the tool robot and its running rails get in the way when setting up tools. 2. Each strip of the tool magazine must be equipped with a large number of pots, which is expensive. 3. In order to prevent interference between tools being transported by the tool robot and other tools in the magazine, it is necessary to provide a transport path space in the vertical center of the tool magazine, which reduces the degree of tool storage. 4. The tool robot is configured to grip the annular gripping groove of the tool holder with a U-shaped tool gripping claw, so once the tool is inserted into the intermediate pot, the tool is automatically exchanged between the intermediate pot and the machine tool spindle. Automatic tool exchange must be performed by the device, and automatic tool exchange cannot be performed directly between the tool robot and the machine tool spindle. 5. Since the tool robot takes tools in and out of the tool magazine from the front side of the tool magazine, it is necessary to install the travel rail of the robot main body at least a distance of at least the longest tool dimension (for example, 500 mm) in front of the tool magazine. It is necessary to move the gripping claw forward and backward by the above-mentioned separation dimension, and this movement is performed by a cylinder, so this cylinder protrudes further forward than the above-mentioned travel rail position, and this cylinder works together with the tool robot to move the tool magazine. Since it moves vertically and horizontally on the front side, it requires a large floor space.
【0007】本発明は従来の工具マガジンの上記問題点
に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、
短時間割り出し、高密度収納、簡単化、低コスト化、小
スペース化を可能とする工具マガジンを提供しようとす
るものである。The present invention was proposed in view of the above-mentioned problems with conventional tool magazines, and its purpose is to:
The present invention aims to provide a tool magazine that enables short-time indexing, high-density storage, simplicity, low cost, and space saving.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、工具ホルダの環状把持溝を差し込み保持す
るためのU字形切欠を多数有した櫛状のプレートと、該
プレートを前記切欠を上方向にして複数枚重ね、かつ、
各々を上下移動自在に保持するフレームと、前記プレー
ト間の任意の位置に工具ホルダ出し入れ用スペースを開
けるためのプレートスライド機構と、前記フレームの後
面側に配置され、工具ホルダのテーパシャンク部を受容
保持する1個のポットを有し、このポットにより、前記
プレートから任意の工具ホルダを受容保持して固定の位
置に運ぶ工具搬送装置とからなり、前記プレート間の工
具ホルダ出し入れ用スペースを通して、工具ホルダのテ
ーパシャンク側からマガジンへの工具ホルダの自動出し
入れを行うようにしたものである。また、上記工具搬送
装置には、ポットの水平旋回機構を具備させるものであ
る。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a comb-like plate having a large number of U-shaped notches for inserting and holding an annular gripping groove of a tool holder, and Stack multiple sheets with the side facing upward, and
A frame that holds each so that it can be moved up and down, a plate slide mechanism that opens a space for inserting and removing the tool holder at any position between the plates, and a plate slide mechanism that is arranged on the rear side of the frame and receives the taper shank of the tool holder. It has one pot for holding, and a tool carrying device that receives and holds an arbitrary tool holder from the plate and transports it to a fixed position. The tool holder is automatically taken in and out of the magazine from the tapered shank side of the holder. Further, the tool conveyance device is provided with a horizontal rotation mechanism for the pot.
【0009】[0009]
【作用】各櫛状のプレートは、U字形の切欠を形成する
だけであり、ポットを設ける場合よりも安価となる。工
具搬送装置は、工具マガジンの裏面側を移動するため、
工具の段取り時等に邪魔にならず、作業が容易となる。
工具搬送装置は、工具マガジンの裏面側を移動するため
、搬送中の工具と工具マガジンの他の工具との干渉が回
避でき、従来のような搬送通路スペースが不要となり、
工具収納密度が向上する。この場合、工具搬送装置のポ
ットに水平旋回機構を装備させることによって、スペー
スを一層減少できる。さらに、マガジンの櫛状プレート
は、工具ホルダの環状把持溝をU字形切欠で把持し、か
つ、工具搬送装置は、工具ホルダのテーパシャンク部を
ポットで受容保持させたため、この工具搬送装置と工作
機械主軸との間で自動工具交換装置により、直接工具交
換を行わせることができる。[Operation] Each comb-shaped plate only forms a U-shaped notch, which is cheaper than the case where a pot is provided. The tool transport device moves on the back side of the tool magazine, so
It does not get in the way when setting up tools, etc., making work easier. Since the tool transport device moves on the back side of the tool magazine, interference between the tool being transported and other tools in the tool magazine can be avoided, and the space required for the transport path is no longer required.
Improves tool storage density. In this case, the space can be further reduced by equipping the pot of the tool transport device with a horizontal rotation mechanism. Furthermore, the comb-shaped plate of the magazine grips the annular gripping groove of the tool holder with a U-shaped notch, and the tool transport device receives and holds the taper shank of the tool holder with a pot, so this tool transport device and Tools can be exchanged directly between the machine spindle and the machine spindle using an automatic tool changer.
【0010】0010
【実施例】図1のA〜Dにおいて、(1)は櫛状のプレ
ート、(2)はフレーム、(3)はプレートスライド機
構、(4)は工具搬送装置、(5)は工具ホルダ、(6
)は工具を示している。[Example] In FIGS. 1A to 1D, (1) is a comb-shaped plate, (2) is a frame, (3) is a plate slide mechanism, (4) is a tool transport device, (5) is a tool holder, (6
) indicates a tool.
【0011】櫛状プレート(1)は、図3に最もよく示
すように、工具ホルダ(5)の環状把持溝(5a)を差
し込み保持するためのU字形切欠(1a)を長手方向に
沿って等ピッチで多数上向きに開口形成してある。As best shown in FIG. 3, the comb-shaped plate (1) has a U-shaped notch (1a) along its longitudinal direction for inserting and holding the annular gripping groove (5a) of the tool holder (5). A large number of upward openings are formed at equal pitches.
【0012】工具ホルダ(5)は、図3に示すように、
その前面側で工具(6)の後端を保持し、後端側にテー
パシャンク部(5b)及びプルスタッド部(5c)を有
し、略中央部に環状把持溝(5a)を有する。この環状
把持溝(5a)は、自動工具交換装置の交換アームが工
具ホルダ(5)を把持するための部分であって、その溝
の断面形状は略V形であり、この溝形状に適合するよう
に前記U字形切欠(1a)の周縁の断面形状を略V形突
条形状に形成してある。これによって、工具ホルダ(5
)は、櫛状のプレート(1)のU字形切欠(1a)の底
部に安定した状態で保持され、軸方向前後には不動で、
傾きも防止されて水平に支持され、上下方向には移動で
き、上部開口から抜き差し可能とされている。The tool holder (5), as shown in FIG.
It holds the rear end of the tool (6) on its front side, has a tapered shank portion (5b) and a pull stud portion (5c) on the rear end side, and has an annular gripping groove (5a) approximately in the center. This annular gripping groove (5a) is a part for the changing arm of the automatic tool changer to grip the tool holder (5), and the cross-sectional shape of the groove is approximately V-shaped, and is adapted to this groove shape. As shown, the cross-sectional shape of the periphery of the U-shaped notch (1a) is formed into a substantially V-shaped protrusion shape. This allows the tool holder (5
) is stably held at the bottom of the U-shaped notch (1a) of the comb-shaped plate (1), and is immovable in the axial direction.
It is supported horizontally and is prevented from tilting, can be moved vertically, and can be inserted and removed from the upper opening.
【0013】フレーム(2)は、図1のA、Cに示すよ
うに、櫛状のプレート(1)を前記U字形切欠(1a)
を上向きにして複数枚重ね、かつ、各々を長手方向両端
で上下方向に移動自在に保持するものである。即ち、フ
レーム(2)は、各櫛状のプレート(1)の長手方向両
端に対応する位置に対向設置され、上下両端で連結材(
2a)(2b)により連結されていると共に、各櫛状の
プレート(1)の長手方向両端を上下方向に移動自在に
案内保持するガイド溝(2c)(2d)を上下方向全長
に亘って形成してある。As shown in FIGS. 1A and 1C, the frame (2) has a comb-shaped plate (1) connected to the U-shaped notch (1a).
A plurality of sheets are stacked one on top of the other with the sheets facing upward, and each sheet is held at both ends in the longitudinal direction so as to be movable in the vertical direction. That is, the frames (2) are installed opposite to each other at positions corresponding to both longitudinal ends of each comb-shaped plate (1), and have connecting members (
2a and 2b, and guide grooves (2c) and (2d) are formed over the entire length in the vertical direction to guide and hold both longitudinal ends of each comb-shaped plate (1) so as to be movable in the vertical direction. It has been done.
【0014】プレートスライド機構(3)は、図1のA
に示すように、フレーム(2)に案内保持された各櫛状
のプレート(1)の間の任意の位置に工具ホルダ出し入
れ用スペース(G)を開けるための機構であって、昇降
駆動源(3a)と、この昇降駆動源(3a)によってフ
レーム(2)内で昇降する昇降体(3b)と、各櫛状の
プレート(1)に設置され、上記昇降体(3b)に係脱
操作可能とされた係脱機構(3c)とからなる。先ず、
昇降駆動源(3a)は、昇降体(3b)を工具ホルダ出
し入れ用スペース(G)だけ昇降させ得る手段であれば
、モータ、流体圧シリンダ等、いずれの手段を採用して
もよく、尚、下降方向には自重が利用できるため、図示
例では、エアシリンダを例示している。また、昇降体(
3b)は、図示例では各櫛状のプレート(1)の係脱機
構(3c)に対応する凹部等の係止部(31)をプレー
ト(1)の積み重ねピッチと同一ピッチで複数個形成し
たリンクチェンの場合を例示しているが、これは、1本
のバーで構成し、このバーを昇降駆動源(3a)に適宜
の手段で連結して昇降させてもよい。次に、係脱機構(
3c)は、昇降体(3b)の係止部(31)に係止可能
な凸部等の係止部(32)を有し、この係止部(32)
を昇降体(3b)の係止部(31)に係脱させる適宜の
アクチュエータを具備すればよい。図示例では、両ロッ
ド型エアシリンダ(33)をアクチュエータとし、この
ピストンロッドの一端に一方の係止部(32)を連結し
、他端はリンクロッド(34)を介して反転レバー(3
5)に連結し、この反転レバー(35)からリンクロッ
ド(36)を介して他方の係止部(32)に連結してい
る。但し、反転レバー(35)は中央部をプレート(1
)に回動自在に枢着し、その両端にリンクロッド(34
)(36)が連結してあり、また、他方(図1のDの左
側)の係止部(32)は、プレート(1)にガイド部材
(37)を介して摺動可能に支持し、常時、係止部(3
2)を昇降体(3b)の係止部(31)から離脱させて
おくためのスプリング(38)を設置してある。
係脱機構(3c)は他の構成を採用してもよい。この係
脱機構(3c)のアクチュエータは、工作機械のNC制
御部から加工プログラムによって指示されている今回又
は次回の工具交換指令に対応した使用工具を格納してい
る位置又は使用済み工具を格納すべき位置に該当するプ
レート(1)の直ぐ上のプレート(1)を上昇させて、
工具ホルダ出し入れ用スペース(G)を形成させるよう
に自動制御動作可能とされるものである。即ち、各櫛状
のプレート(1)のU字形切欠(1a)の形成数をm個
とし、このプレート(1)の積層数をn枚とし、最上段
を第1行、最下段を第n行とし、左端の切欠(1a)を
第1列、右端の切欠(1a)を第m列として各切欠(1
a)にn行m列の行列で表示されるアドレスを与え、夫
々の切欠(1a)に装着した工具の識別番号等をアドレ
スと対応させてNC制御部の記憶部に登録しておき、加
工プログラムの指示工具を上記記憶部から呼び出してそ
のアドレスを抽出し、このアドレスから第何行目の1つ
上の行のプレート(1)の係脱機構(3c)のアクチュ
エータを動作させ、その係止部(32)(32)を昇降
体(3b)(3b)の係止部(31)(31)に係止さ
せ、次に、昇降駆動源(3a)を動作させて昇降体(3
b)(3b)を上昇させるように制御回路を構成する。The plate slide mechanism (3) is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, this is a mechanism for opening a space (G) for inserting and removing a tool holder at an arbitrary position between each comb-shaped plate (1) guided and held by a frame (2), 3a), an elevating body (3b) that is raised and lowered within the frame (2) by this elevating drive source (3a), and installed on each comb-shaped plate (1), which can be engaged and detached from the elevating body (3b). It consists of a locking/disengaging mechanism (3c). First of all,
The elevating drive source (3a) may be any means such as a motor or a fluid pressure cylinder as long as it is capable of elevating the elevating body (3b) by the space (G) for inserting and removing the tool holder; Since its own weight can be used in the downward direction, the illustrated example uses an air cylinder. In addition, the elevating body (
3b), in the illustrated example, a plurality of locking portions (31) such as recesses corresponding to the locking/disengaging mechanism (3c) of each comb-shaped plate (1) are formed at the same pitch as the stacking pitch of the plates (1). Although the case of a link chain is shown as an example, this may be composed of one bar, and this bar may be connected to a lifting drive source (3a) by an appropriate means to be moved up and down. Next, the locking/unlocking mechanism (
3c) has a locking part (32) such as a convex part that can be locked to the locking part (31) of the elevating body (3b), and this locking part (32)
An appropriate actuator may be provided to engage and disengage the locking portion (31) of the elevating body (3b). In the illustrated example, a double rod type air cylinder (33) is used as an actuator, one locking part (32) is connected to one end of this piston rod, and the other end is connected to a reversing lever (3) via a link rod (34).
5), and the reversing lever (35) is connected to the other locking portion (32) via a link rod (36). However, the center part of the reversing lever (35) is connected to the plate (1).
), and link rods (34
) (36) are connected, and the other locking part (32) (on the left side of D in FIG. 1) is slidably supported on the plate (1) via a guide member (37), At all times, the locking part (3
2) is provided with a spring (38) for keeping it disengaged from the locking part (31) of the elevating body (3b). The engagement/disengagement mechanism (3c) may adopt other configurations. The actuator of this engaging/disengaging mechanism (3c) is moved to the position where the used tool is stored or where the used tool is stored, corresponding to the current or next tool change command instructed by the NC control section of the machine tool by the machining program. Raise the plate (1) just above the plate (1) corresponding to the desired position,
Automatically controlled operation is possible to form a space (G) for loading and unloading the tool holder. That is, the number of U-shaped notches (1a) formed in each comb-shaped plate (1) is m, the number of stacked plates (1) is n, the top row is the first row, and the bottom row is the nth row. The notch (1a) on the left end is the first column, and the notch (1a) on the right end is the mth column
a) is given an address displayed in a matrix of n rows and m columns, and the identification number of the tool attached to each notch (1a) is registered in the memory section of the NC control section in correspondence with the address. The instruction tool of the program is called from the storage section, its address is extracted, and from this address, the actuator of the engagement/disengagement mechanism (3c) of the plate (1) in the row above is operated, and the The stop parts (32) (32) are engaged with the stop parts (31) (31) of the elevating body (3b) (3b), and then the elevating drive source (3a) is operated to move the elevating body (3).
b) Configure a control circuit to increase (3b).
【0015】工具搬送装置(4)は、図2及び図3に示
すように、フレーム(2)の後面側に配置され、工具ホ
ルダ(5)のテーパシャンク部(5b)を受容保持する
1個のポット(4a)を有し、このポット(4a)によ
り、前記プレート(1)から任意の工具ホルダ(5)を
受容保持して固定の位置、例えば、工具交換位置に搬送
するものである。即ち、工具搬送装置(4)は、フレー
ム(2)の後面側で、ポット(4a)を、固定の位置と
、複数のプレート(1)の複行複列の任意の切欠(1a
)との間を縦横に往復移動可能とする複式スライド機構
(4b)と、この複式スライド機構(4b)上でポット
(4a)を水平に旋回させる水平旋回機構(4c)と、
水平旋回機構(4c)上でポット(4a)を工具軸線方
向に進退移動させる進退動機構(4d)とを具備してい
る。先ず、複式スライド機構(4b)は、図2に示すよ
うに、上下に平行に配置された横方向ボールねじ(4e
)(4e)と、この横方向ボールねじ(4e)(4e)
にボールナット(4f)(4f)を介して螺合する横方
向スライド(4g)(4g)と、横方向スライド(4g
)(4g)間に回転可能に指示された縦方向ボールねじ
(4h)と、この縦方向ボールねじ(4h)にボールナ
ット(4i)を介して螺合する縦方向スライド(4j)
とからなっており、上下の横方向ボールねじ(4e)(
4e)は、傘歯車軸(4k)によって同調連動せしめら
れ、その一方に横方向駆動モータ(41)が連結され、
また、縦方向ボールねじ(4h)は、その上端を縦方向
駆動モータ(4m)に連結している。この縦方向駆動モ
ータ(4m)は、上側の横方向スライド(4g)に取付
けてあり、また、横方向駆動モータ(41)は、フレー
ム(2)の一部に取付けてある。尚、横方向ボールねじ
(4e)(4e)及び傘歯車(4k)は、フレーム(2
)の一部に回転可能に支持させてある。As shown in FIGS. 2 and 3, the tool transport device (4) is a single piece disposed on the rear side of the frame (2) and receives and holds the tapered shank portion (5b) of the tool holder (5). This pot (4a) receives and holds an arbitrary tool holder (5) from the plate (1) and transports it to a fixed position, for example, a tool exchange position. That is, the tool transport device (4) moves the pot (4a) at a fixed position and at any arbitrary notch (1a
); a horizontal rotation mechanism (4c) that horizontally rotates the pot (4a) on the double slide mechanism (4b);
The pot (4a) is provided with a forward/backward movement mechanism (4d) that moves the pot (4a) forward and backward in the tool axis direction on the horizontal rotation mechanism (4c). First, as shown in FIG.
) (4e) and this lateral ball screw (4e) (4e)
lateral slides (4g) (4g) screwed together through ball nuts (4f) (4f) and lateral slides (4g)
) (4g) A vertical ball screw (4h) rotatably indicated between them, and a vertical slide (4j) that is screwed into this vertical ball screw (4h) via a ball nut (4i).
It consists of an upper and lower horizontal ball screw (4e) (
4e) are synchronized and interlocked by a bevel gear shaft (4k), and a lateral drive motor (41) is connected to one of them,
Further, the vertical ball screw (4h) has its upper end connected to the vertical drive motor (4m). This longitudinal drive motor (4m) is attached to the upper transverse slide (4g), and the transverse drive motor (41) is attached to a part of the frame (2). In addition, the lateral ball screws (4e) (4e) and bevel gears (4k) are attached to the frame (2
) is rotatably supported.
【0016】次に、水平旋回機構(4c)は、図3に示
すように、縦方向スライド(4j)上に軸(4n)の回
りで水平に旋回できるように支持された水平旋回部材(
40)と、この水平旋回部材(40)を旋回させる適宜
のアクチュエータとからなる。図示例では、軸(4n)
は、縦方向スライド(4j)の回り止めと昇降案内を兼
用するガイド軸(4n)を利用しており、このガイド軸
(4n)は、縦方向ボールねじ(4h)と平行して上下
の横方向スライド(4g)(4g)に固定支持させてあ
り、また、アクチュエータは、縦方向スライド(4j)
に固設したエアシリンダ(4p)と、そのピストンロッ
ド(4q)に連結したラック(4r)及びこのラック(
4r)に噛合するピニオン(4s)とからなり、このピ
ニオン(4s)は水平旋回部材(40)と一体化してあ
る。この水平旋回部材(40)には、ポット(4a)を
工具軸線方向に進退動作させる進退動機構(4d)が取
付けてある。即ち、進退動機構(4d)は、ポット(4
a)と一体化されたピストン(4t)と、このピストン
(4t)を摺動可能に挿入したシリンダ(4u)とから
なり、シリンダ(4u)は、水平旋回部材(40)に一
体的に取付けられている。このシリンダ(4u)のピス
トン(4t)にはその前面側にポット(4a)が一体形
成され、後面側にロッド部(4v)が一体形成されてい
る。ポット(4a)は、シリンダ(4u)に対して突出
退入可能とされ、前面側に工具ホルダ(5)のテーパシ
ャンク部(5b)を受容するテーパー孔(4w)を有し
、このテーパー孔(4w)の奥部には、工具ホルダ(5
)のプルスタッド部(5c)を係止保持するロックボー
ル(4x)がスプリング(4y)を介して出没可能に設
置されている。ロッド部(4v)には、テーパー孔(4
w)へ離脱力を付与するエアブロー孔及びピストン(4
t)の前後室へエアを供給するエア供給孔が形成されて
いる。Next, the horizontal turning mechanism (4c), as shown in FIG.
40) and an appropriate actuator for rotating this horizontal rotating member (40). In the illustrated example, the axis (4n)
uses a guide shaft (4n) that serves both to prevent the vertical slide (4j) from rotating and to guide the vertical direction.This guide shaft (4n) is parallel to the vertical ball screw (4h), The actuator is fixedly supported by the directional slide (4g) (4g), and the actuator is fixedly supported by the vertical slide (4j).
An air cylinder (4p) fixed to the air cylinder (4p), a rack (4r) connected to its piston rod (4q), and this rack (
4r), and this pinion (4s) is integrated with the horizontal turning member (40). A forward/backward movement mechanism (4d) for moving the pot (4a) forward and backward in the tool axis direction is attached to this horizontal turning member (40). That is, the advancing/retracting mechanism (4d) moves the pot (4
It consists of a piston (4t) integrated with a) and a cylinder (4u) into which this piston (4t) is slidably inserted, and the cylinder (4u) is integrally attached to the horizontal rotation member (40). It is being A pot (4a) is integrally formed on the front side of the piston (4t) of this cylinder (4u), and a rod part (4v) is integrally formed on the rear side. The pot (4a) is capable of protruding into and retracting from the cylinder (4u), and has a tapered hole (4w) on the front side for receiving the tapered shank portion (5b) of the tool holder (5). At the back of (4w) is a tool holder (5w).
) A lock ball (4x) that locks and holds the pull stud portion (5c) of the lock ball (4x) is installed so as to be retractable via a spring (4y). The rod part (4v) has a tapered hole (4v).
Air blow hole and piston (4) that apply a detachment force to w)
Air supply holes are formed to supply air to the front and rear chambers t).
【0017】本発明の実施例は、以上の構成からなり、
この工具マガジンを図4に示すように、工作機械(7)
の一側に裏面を工作機械(7)の方に向けて設置し、工
具搬送装置(4)をこれらの間に配置すると共に、工作
機械(7)の主軸(8)と平行に工具交換位置(A)を
設定し、これらの間に自動工具交換装置(9)を設置し
て工具搬送装置(4)と主軸(8)との間で直接、工具
(6)の自動交換を行わせることが可能であり、加工中
に、次の工具を待機位置(B)に取り出し準備させてお
くこともできる。以下、全体の動作を説明する。The embodiment of the present invention has the above configuration,
As shown in Fig. 4, this tool magazine is attached to the machine tool (7).
It is installed on one side with the back side facing the machine tool (7), and the tool transfer device (4) is placed between them, and the tool exchange position is placed parallel to the main axis (8) of the machine tool (7). (A), and an automatic tool changer (9) is installed between these to allow the tool (6) to be automatically changed directly between the tool transport device (4) and the spindle (8). It is also possible to prepare the next tool to be taken out at the standby position (B) during machining. The overall operation will be explained below.
【0018】工具搬送装置(4)の複式スライド機構(
4b)は、横方向駆動モータ(4l)及び縦方向駆動モ
ータ(4m)が、工作機械(7)のNC制御部により制
御駆動され、その動作は、ロータリーエンコーダ(図示
省略)等により、NC制御部にフィードバックされるも
ので、これにより、フレーム(2)に支持された複数の
プレート(1)の複行複列の任意の位置の切欠(1a)
へポット(4a)を制御移動させ、かつ、これを工具交
換位置(A)又は待機位置(B)へ制御移動させるもの
である。[0018] Compound slide mechanism (
4b), the horizontal drive motor (4l) and the vertical drive motor (4m) are controlled and driven by the NC control unit of the machine tool (7), and their operation is controlled by the NC control using a rotary encoder (not shown) or the like. The cutout (1a) is fed back to the frame (2), and the notch (1a) is fed back to the frame (2) at any position in the double rows and double rows of the plurality of plates (1) supported by the frame (2).
This is to controlly move the pot (4a) to the tool exchange position (A) or standby position (B).
【0019】上記動作に先立って、プレートスライド機
構(3)が該当位置の真上のプレート(1)を上昇させ
て工具ホルダ出し入れ用スペース(G)を形成するよう
に動作せしめられている。Prior to the above operation, the plate slide mechanism (3) is operated to raise the plate (1) directly above the relevant position to form a space (G) for loading and unloading the tool holder.
【0020】従って、工具搬送装置(4)は、ポット(
4a)を該当位置に制御移動させると、その位置で水平
旋回機構(4c)によりポット(4a)の工具軸線の向
きを、プレート(1)に支持されている工具(6)の向
きと一致するように略90度水平旋回せしめられ、続い
て、進退動機構(4d)により、ポット(4a)が前進
して工具ホルダ(5)のテーパシャンク部(5b)を受
容し、かつ、ロックボール(4x)がプルスタッド部(
5c)に係合することによって該当工具(6)の工具ホ
ルダ(5)を確実に保持する。この状態で縦方向駆動モ
ータ(4m)が所定距離分だけ縦方向スライド(4j)
を上昇させる方向に駆動され、ポット(4a)に保持し
た工具(6)及び工具ホルダ(5)を当該プレート(1
)の切欠(1a)から上方へ抜き出す。続いて、水平旋
回機構(4c)がポット(4a)を略90度水平旋回さ
せて戻す。但し、旋回時に工具(6)がフレーム(2)
と干渉する位置にあるときは、横方向駆動モータ(4l
)が横方向スライド(4g)を駆動して干渉しない位置
に移動させてから旋回する。そして、この状態で待機位
置(B)又は工具交換位置(A)へ移動せしめられる。
そして、自動工具交換装置(9)により、工作機械(7
)の主軸(8)の工具(6)との間で工具交換が行われ
る。使用済み工具(6)は、その工具(6)が登録され
ていた元のアドレスの切欠(1a)へ戻される。
この動作は、上記した取り出し動作と逆要領で行われる
。[0020] Therefore, the tool transport device (4) has a pot (
4a) is controlled to the relevant position, at that position, the horizontal rotation mechanism (4c) aligns the direction of the tool axis of the pot (4a) with the direction of the tool (6) supported by the plate (1). The pot (4a) is then moved forward by the advancing/retracting mechanism (4d) to receive the taper shank portion (5b) of the tool holder (5), and the lock ball ( 4x) is the pull stud part (
5c) to securely hold the tool holder (5) of the corresponding tool (6). In this state, the vertical drive motor (4m) will slide vertically by a predetermined distance (4j).
The tool (6) and tool holder (5) held in the pot (4a) are driven in the direction of raising the plate (1).
) and pull it out upward from the notch (1a). Subsequently, the horizontal turning mechanism (4c) horizontally turns the pot (4a) by approximately 90 degrees and returns it. However, when turning, the tool (6) touches the frame (2).
If the motor is in a position where it interferes with the
) drives the lateral slide (4g) to move it to a position where it does not interfere, and then turns. In this state, it is moved to the standby position (B) or the tool exchange position (A). Then, the machine tool (7) is changed by the automatic tool changer (9).
) is exchanged between the spindle (8) and the tool (6). The used tool (6) is returned to the notch (1a) at the original address where the tool (6) was registered. This operation is performed in the reverse manner to the above-described take-out operation.
【0021】上記実施例において、工具搬送装置(4)
の水平旋回機構(4c)は、これを省略して実施するこ
とも可能である。この場合では、進退動機構(4d)の
ストロークを、最大工具長以上のストロークとし、搬送
中の工具と他の工具との干渉を回避させるものである。
しかし、水平旋回機構(4c)を用いれば、進退動機構
(4d)のストロークは短縮することができ、設置スペ
ースの縮少化が可能となる。また、各プレート(1)の
切欠(1a)の形成位置は、図5に示すように、千鳥状
配置とし、工具(6)の収納密度を向上させるようにし
てもよい。さらに、上記実施例は、各プレート(1)を
上下方向に積み重ねた場合を示しているが、これを横方
向に倒伏させた状態で実施することも可能である。その
場合、各プレート(1)の切欠(1a)は、開口部から
奥部に向けて下向きに傾斜させて形成しておくものであ
る。そして、各プレート(1)は、横方向に工具ホルダ
取り出し用スペース(G)だけ移動可能とし、プレート
スライド機構(3)を横方向に配置するものである。
尚、工具搬送装置(4)は、そのまま適用でき、但し、
各プレート(1)の切欠(1a)に対する工具ホルダ(
5)の挿脱は、切欠(1a)の傾斜方向に沿って縦横方
向駆動モータ(4l)(4m)を同時に動作させるもの
である。[0021] In the above embodiment, the tool transport device (4)
The horizontal rotation mechanism (4c) can also be omitted. In this case, the stroke of the advancing/retracting mechanism (4d) is set to be longer than the maximum tool length to avoid interference between the tool being transported and other tools. However, if the horizontal rotation mechanism (4c) is used, the stroke of the advance/retreat mechanism (4d) can be shortened, and the installation space can be reduced. Further, the formation positions of the notches (1a) in each plate (1) may be arranged in a staggered manner, as shown in FIG. 5, to improve the storage density of the tools (6). Furthermore, although the above embodiment shows the case where the plates (1) are stacked vertically, it is also possible to lay them down laterally. In that case, the notch (1a) of each plate (1) is formed so as to be inclined downward from the opening toward the inner part. Each plate (1) is made horizontally movable by a space (G) for taking out the tool holder, and a plate slide mechanism (3) is disposed laterally. The tool transport device (4) can be applied as is, however,
The tool holder (
The insertion/removal of 5) involves simultaneously operating the vertical and horizontal drive motors (4l) (4m) along the inclination direction of the notch (1a).
【0022】また、本発明は、各工具ホルダ(5)のプ
ルスタッド部(5c)の一部、好ましくは後端面に当該
工具の識別番号等を付与したICチップ等の識別手段(
図示省略)を埋設又は貼付しておき、工具の段取り替え
作業時等に、各プレート(1)の切欠(1a)に工具(
6)及び工具ホルダ(5)をランダムに収納させておき
、工具搬送装置(4)のポット(4a)には、自動読み
取り手段を具備した識別番号読み取り用ホルダ(図示省
略)を装着して、ポット(4a)を第1行第1列から第
n行第m列まで順に移動させて、各位置でのアドレスと
その位置の収納工具の識別番号とを自動的に読み取らせ
てNC制御部に登録させることもできる。The present invention also provides an identification means (such as an IC chip) with an identification number of the tool attached to a part of the pull stud portion (5c) of each tool holder (5), preferably on the rear end surface.
(not shown) is embedded or affixed to the notch (1a) of each plate (1) during tool setup change work, etc.
6) and tool holders (5) are stored randomly, and an identification number reading holder (not shown) equipped with an automatic reading means is attached to the pot (4a) of the tool transport device (4). The pot (4a) is sequentially moved from the 1st row, 1st column to the nth row, mth column, and the address at each position and the identification number of the stored tool at that position are automatically read and the NC control unit You can also register it.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、工具マガジンの各工具
収納部を、単に、U字形切欠を形成した櫛状のプレート
で構成するものであるから、工具マガジンを簡単で安価
に提供できる。また、工具搬送装置は、工具マガジンの
裏面側を走行させるようにしたから、工具の段取り替え
作業の支障とならない。さらに、工具マガジン側の工具
保持を、工具ホルダの環状把持溝を利用して保持させ、
かつ、工具搬送装置による工具把持を、工具ホルダのテ
ーパシャンク部を利用してポットで受容保持させるよう
にしたことにより、この工具搬送装置と工作機械の主軸
との間で直接、工具の自動交換を行わせることが可能と
なり、中間ポットが省略できるため、工作機械の主軸と
工具マガジンの取付方向を直交配置とすることができ、
設置スペースの縮少及び装置の構成の簡略化とコストダ
ウンが可能となる。また、工具搬送装置に水平旋回機構
を設けることによって、搬送中の工具と他の工具との干
渉防止スペースを縮少することが可能となり、しかも、
工具マガジンの工具収納密度を向上させることができる
。さらにまた、工具マガジンに工具をマトリックス方式
で高密度大容量収納し、工具搬送装置を縦横に走行させ
ていること及び、中間ポットを省略できることによって
、工具マガジンの工具割り出し時間を短縮することがで
きる。According to the present invention, each tool storage section of the tool magazine is simply constituted by a comb-shaped plate having a U-shaped notch, so that the tool magazine can be provided simply and at low cost. Further, since the tool transport device is configured to run on the back side of the tool magazine, it does not interfere with the tool changeover work. Furthermore, the tools on the tool magazine side are held using the annular gripping groove of the tool holder.
In addition, by using the taper shank of the tool holder to receive and hold tools in the pot using the tool carrier, tools can be automatically exchanged directly between the tool carrier and the main spindle of the machine tool. Since the intermediate pot can be omitted, the main axis of the machine tool and the mounting direction of the tool magazine can be orthogonally arranged.
It is possible to reduce the installation space, simplify the configuration of the device, and reduce costs. In addition, by providing a horizontal rotation mechanism in the tool transport device, it is possible to reduce the space to prevent interference between the tool being transported and other tools, and moreover,
The tool storage density of the tool magazine can be improved. Furthermore, tools are stored in the tool magazine in a high-density, large-capacity manner in a matrix manner, and the tool transport device is moved vertically and horizontally, and the intermediate pot can be omitted, making it possible to shorten the tool indexing time in the tool magazine. .
【図1】Aは本発明の工具マガジンの1実施例を示す概
略正面図、Bは本発明の工具マガジンから工具を取り出
す要領を示す要部概略斜視図、Cは本発明の工具マガジ
ンの概略横断平面図、Dは本発明における櫛状プレート
の概略背面図。FIG. 1: A is a schematic front view showing one embodiment of the tool magazine of the present invention, B is a schematic perspective view of main parts showing the procedure for taking out tools from the tool magazine of the present invention, and C is a schematic diagram of the tool magazine of the present invention. A cross-sectional plan view, D is a schematic back view of a comb-like plate in the present invention.
【図2】本発明の工具マガジンにおける工具搬送装置の
一実施例を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a tool transport device in a tool magazine of the present invention.
【図3】図2の工具搬送装置の要部横断平面図。FIG. 3 is a cross-sectional plan view of the main part of the tool conveyance device shown in FIG. 2;
【図4】本発明の工具マガジンの工作機械への配置の一
例を示す平面レイアウト図。FIG. 4 is a plan layout diagram showing an example of the arrangement of the tool magazine of the present invention in a machine tool.
【図5】本発明の工具マガジンの別の実施例の概略正面
図。FIG. 5 is a schematic front view of another embodiment of the tool magazine of the present invention.
1 櫛状のプレート 1a U字形切欠 2 フレーム 3 プレートスライド機構 4 工具搬送装置 4a ポット 5 工具ホルダ 6 工具 G 工具ホルダ出し入れ用スペース 1 Comb-shaped plate 1a U-shaped notch 2 Frame 3 Plate slide mechanism 4 Tool transport device 4a Pot 5 Tool holder 6 Tools G Space for inserting and removing tool holder
Claims (2)
持するためのU字形切欠を多数有した櫛状のプレートと
、該プレートを前記切欠を上方向にして複数枚重ね、か
つ、各々を上下移動自在に保持するフレームと、前記プ
レート間の任意の位置に工具ホルダ出し入れ用スペース
を開けるためのプレートスライド機構と、前記フレーム
の後面側に配置され、工具ホルダのテーパシャンク部を
受容保持する1個のポットを有し、このポットにより、
前記プレートから任意の工具ホルダを受容保持して固定
の位置に運ぶ工具搬送装置とからなり、前記プレート間
の工具ホルダ出し入れ用スペースを通して、工具ホルダ
のテーパシャンク側からマガジンへの工具ホルダの自動
出し入れを行うことを特徴とする工具マガジン。1. A comb-shaped plate having a number of U-shaped notches for inserting and holding an annular gripping groove of a tool holder, a plurality of the plates stacked with the notches facing upward, and each plate being moved up and down. A frame for freely holding the plate, a plate sliding mechanism for opening a space for inserting and removing the tool holder at any position between the plates, and a plate slide mechanism arranged on the rear side of the frame for receiving and holding the taper shank portion of the tool holder. This pot has a pot of
A tool transport device that receives and holds an arbitrary tool holder from the plate and transports it to a fixed position, and automatically inserts and removes the tool holder from the tapered shank side of the tool holder into the magazine through the space between the plates for inserting and removing the tool holder. A tool magazine that is characterized by the following.
平旋回機構を具備していることを特徴とする工具マガジ
ン。2. A tool magazine, wherein the tool conveyance device according to claim 1 is equipped with a pot horizontal rotation mechanism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8992291A JPH04300140A (en) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Tool magazine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8992291A JPH04300140A (en) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Tool magazine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04300140A true JPH04300140A (en) | 1992-10-23 |
Family
ID=13984197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8992291A Pending JPH04300140A (en) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Tool magazine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04300140A (en) |
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