JPH0445290B2 - - Google Patents

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JPH0445290B2
JPH0445290B2 JP63145562A JP14556288A JPH0445290B2 JP H0445290 B2 JPH0445290 B2 JP H0445290B2 JP 63145562 A JP63145562 A JP 63145562A JP 14556288 A JP14556288 A JP 14556288A JP H0445290 B2 JPH0445290 B2 JP H0445290B2
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JP
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workpiece
tool
magazine
axis
transport
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Shunaidaa Rudorufu
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Erowa AG
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Publication date
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Publication of JPH0445290B2 publication Critical patent/JPH0445290B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工具収容マガジンに係り、より詳細
には、マガジンから工具を取り出して工作物加工
装置に工具を搬送するように構成され、また工作
物加工装置から工具を取り出してマガジンに工具
を返還するように構成された工具交換装置を含み
工具収容マガジンに係る。本発明はまた、工作物
収容マガジンに係り、より詳細には、マガジンか
ら工作物を取り出して工作物加工装置に工作物を
搬送するように構成され、また工作物加工装置か
ら工作物を取り出してマガジンに工作物を返還す
るように構成された工作物交換装置を含み工作物
収容マガジンに係る。本発明は更に、電極の中心
軸が鉛直方向又は水平方向に配置されるように電
極が挿入される電食加工装置に電極を出し入れす
るための前記のタイプの工具交換装置を含む工具
収容マガジンの使用方法に係る。本発明は最後
に、工作物の中心軸が鉛直方向又は水平方向に配
置されるように工作物を受容する電食加工装置に
工作物を出し入れするための前記のタイプの工作
物交換装置を含む工作物収容マガジンの使用方法
に係る。
１つの工作物に複数の加工処理を行なう場合、
特に加工装置の制御が多少とも自動的に行なわれ
る場合には、加工処理中に工作物の加工に使用さ
れる工具を複数回交換する必要がある。かかる加
工装置は、１つの工作物に対して複数の加工処理
を順次実行するように配置されている。自動的に
行なわれるこのような加工処理を妨害又は遮断し
ないように、加工装置の自動操作の制御手段と同
じ制御手段によつて制御され得る自動工具交換手
段の開発が必要とされるようになつた。
特に工作物の電食加工の場合には加工処理が比
較的ゆつくりと進行するので問題が生じる。従つ
て、この種の加工処理はできるだけ完全に自動化
されるのが極めて望ましい。
従来技術によれば、例えば電極交換デイバスを
含み連続的に移動するチエーン状無端収容マガジ
ン形状の電極マガジンを備える電食加工装置が公
知である。更に、選択電極をつかみ電食加工装置
に挿入しまた電食加工装置から電極を取り出して
収容マガジンに返還するために把持アームが配備
され操作される。選択電極がマガジンから確実に
取り出され、また、加工装置から取り出された電
極がマガジン内の適性位置に確実に返還されるよ
うに、前記タイプのマガジンは、前記把持手段が
選択電極及び適性収容位置の夫々に到達できる場
所にくるまで連続通路に沿つて駆動される必要が
ある。
この種の電極交換装置の種な欠点は、所要スペ
ースが大きいこと、及び、特に直接アクセスの必
要な多数の電極がマガジンに収容されているとき
にアクセス速度が比較的遅いことである。
これらの欠点を是正するために、第１回転軸の
周囲で回転自在な実質的に円板形の複数の工具支
持部材を含み、工具が工具支持部材の周囲に沿つ
て配列される工具収容マガジンが提案された。こ
のようなマガジンにおいては更に、第１回転軸か
らある程度離間して第２回転軸の周囲で回転自在
な搬送アームが配備されている。該搬送アーム
は、工具をつかみ工具をマガジンから取り出して
加工装置に導入すること及びその逆の操作を行な
うことが可能である。かかる工具マガジンは所要
スペースが小さくまたアクセス速度も改良され
る。
しかしながらかかる工具収容マガジンの欠点は
汎用性がないことである。電食加工装置を含む現
代の加工工場はしばしば２つ以上のレフアレンス
軸を使用する。例えば、電極又は工作物はその軸
が鉛直方向又は水平方向を向くように装着される
必要がある。また、交換できない単一工具例えば
同一電極で複数の工作物を順次加工する必要が生
じることもある。
本発明の目的は、ほぼすべてのタイプ及び種類
の加工装置に広く使用でき種々のレフアレンス軸
に沿つて配向された工具の出し入れが可能であ
り、また、複数の工作物を単一工具で加工するよ
うに工作物を交換することが可能な汎用性のある
システムを提供することである。
本発明の別の目的は、マガジンから工具を取り
出して工作物加工装置に工具を搬送し工作物加工
装置から工具を取り出して工具収容マガジンに返
還するように構成された工具交換装置を含む工具
収容マガジンであつて、公知システムより所要ス
ペースが小さくまたマガジンに収容された工具に
対するアクセスがより速い工具収容マガジンを提
供することである。
本発明の更に別の目的は、マガジンから工作物
を取り出して工作物加工装置に工作物を搬送し加
工装置から工作物を取り出して工作物収容マガジ
ンに返還するように構成された工作物交換装置を
含む工作物収容マガジンであつて、公知システム
より所要スペースが小さくマガジンに収容された
工作物に対するアクセスがより速い工作物収容マ
ガジンを提供することである。
上記目的を達成するため本発明は第一に、マガ
ジンから工具を取り出し工作物加工装置に工具を
搬送し、工作物加工装置から工具を取り出し工具
収容マガジンに工具を返還するように構成された
工具交換装置を含む工具収容マガジンを提供す
る。マガジンは第１回転軸に対して同軸的に回転
自在に配置された実質的に円板形の複数の工具支
持部材を含む。前記工具支持部材はその周囲に沿
つて複数の工具を受容し支持する。
更に工具交換装置は、前記第１回転軸から所定
距離だけ離間した第２回転軸に回動自在に装着さ
れ前記第２回転軸に沿つて長手方向に移動自在な
搬送アームを含む。前記搬送アームはその長さに
関して調整自在でかつその自由端に把持手段を備
える。
前記搬送アームは更に、該搬送アームの長さ調
整方向に対して45°の角度で延びる軸をもつ転向
ナツクルと、搬送アームエレメントとを含む。該
搬送アームエレメントの一端は前記転向ナツクル
に接続され他端は前記把持手段を担持する。前記
搬送アームエレメントの全体形状は直線ではな
く、所定の角度に曲げられた又は湾曲した形状で
あり、好ましくはＬ形又は弧形である。
搬送アームの把持手段が中心点をもち、また、
搬送アームエレメントの２つの脚又は弧の長さ及
び曲げられた角度又は曲率が、転向ナツクルの回
転軸と一致する直線が把持手段の中心点を通過し
且つ把持手段に受容された工具の中心軸が把持手
段の中心点を通過するような値に選択されてい
る。これにより、転向ナツクルが180°回転すると
工具は実際に移動しないで90°回転する。この特
徴は制御手段の設計を極めて簡単化する。
本発明は第二に、マガジンから工作物を取り出
して工作物加工装置に工作物を搬送し、工作物加
工装置から工作物を取り出し工作収容マガジンに
工作物を返還するように構成された工作物交換装
置を含む工作物収容マガジンを提供する。マガジ
ンは第１回転軸に対して同軸的に回転自在に配置
された実質的に円板形の複数の工作物支持部材を
含む。前記工作物支持部材がその周囲に沿つて複
数の工作物を受容し支持する。
更に、前記工作物交換装置は、前記第１回転軸
から所定距離だけ離間した第２回転軸に回動自在
に装着され前記第２回転軸に沿つて長手方向に移
動自在な搬送アームを含む。前記搬送アーム手段
はその長さに関して調整自在でありかつその自由
端に把持手段を備える。
前記搬出アームは更に、該搬送アーム手段の長
さ調整方向に対して45°の角度で延びる軸をもつ
転向ナツクルと、搬送アームエレメントとを含
む。該搬送アームエレメントの一端は前記転向ナ
ツクルに接続され他端は前記把持手段を担持す
る。搬送アームエレメントの全体形状は直線では
なく、所定の角度に曲げられた又は湾曲した形状
であり、好ましくはＬ形又は弧形である。
搬送アームの把持手段が中心点をもち、また、
搬送アームエレメントの２つの脚又は弧の長さ
が、転向ナツクルの回転軸と一致する直線が把持
手段の中心点を通過し且つ把持手段に受容された
工作物の中心軸が把持手段の中心点を通過するよ
うな値に選択されている。これにより、転向ナツ
クルが180°回転すると工作物は実際に移動しない
で90°回転する。この特徴は制御手段の設計を極
めて簡単化する。
搬送アームの上記のごとき設計によつて、把持
手段の運動に関して従来技術の同様のシステムで
は期待できない予想外の自由度が得られる。従つ
て、本発明の工具又は工作物交換システムはほぼ
すべての加工装置に対して汎用性がある。把持手
段は狭い隠れた場所にもアクセスでき、制御手段
ソフトウエアの設計を修正するだけで本発明シス
テムを種々の加工装置に適応させ得る。
添付図面に示す具体例に基づいて本発明を更に
詳細に以下に説明する。
以下の記載では判り易いように電食加工装置と
協働する工具交換装置を含む工具収容マガジンの
具体例について説明する。しかしながら、本発明
のシステムの使用が電食加工装置の電極の収容及
び交換に限定されないことは理解されよう。工具
の収容及び交換を行なう実質的に同じシステム又
は対応するシステムを、工具の自動交換が必要な
別の種々の加工装置と結合させて使用することが
可能である。同様に、同じシステム又は対応する
システムを電食加工装置又はその他の任意に加工
装置と結合させて工作物の収容及び交換のために
使用し得る。
第１図では電食加工装置全体が符号１で示され
ておりマガジン工具交換器ユニツトは全体が符号
２で示されている。電食加工装置１は、Ｘ方向及
びＹ方向で移動自在なワークテーブル４を支持す
るベース部材３を含む。ワークテーブル４は、上
面が開口し電食加工処理に必要な誘電性流体を受
容する槽５を支持する。
工作ヘツド７を支持するコラム６がベース部材
３に装着されている。スリーブ８がＺ方向に移動
できるように、即ちその高さ位置を変更できるよ
うに、工作ヘツド７にスリーブ８が備えられてい
る。必要ならばスリーブ８を回転可能にしてもよ
い。スリーブ８は概略的に図示する加工工具１０
を受容すべく構成されたチヤツク９を備える。こ
の具体例において、工具１０は電食加工処理に必
要な電極でもよい。加工すべき工作物１２を受容
する工作物クランプ手段１１が槽５の内部に配備
されている。
かかる電食加工装置の詳細な設計及び動作は当
業者に公知であるからここでは詳細に説明しな
い。
マガジン−工具交換器ユニツト２は、マガジン
と搬送アームとのベースとして機能するベースフ
レーム１４を含む。マガジンは、回転自在な直立
カラム１５を含み、該カラムは互いに離間した複
数の円板状工具支持部材１６を支持する。極めて
概略的に示す工具１０が円位置状工具支持部材１
６の周囲に配置されている。工具は例えば、工具
支持部材１６の周囲に沿つて設けられた径方向ス
ロツトに受容され得る。
ベースフレーム１４は更に、支持カラム１７を
含む。支持カラム１７はマガジンカラム１５から
ある程度離間して装着され搬送アーム１８を備え
る。支持カラム１７は例えば、空気圧シリンダ２
０によつてカラム１７に沿つて移動し得る摺動キ
ヤリツジ１９をもつ。実際の搬送アーム１８は３
つのアームエレメント、即ち、摺動キヤリツジ１
９に連結された固定アームエレメント２１と、移
動自在な第１の入れ子式アームエレメント２２と
移動自在な第２の入れ子式アームエレメント２３
を含む。固定アームエレメント２１に対するアー
ムエレメント２２と２３との相対移動は、アーム
エレメント２２に内蔵された空気圧シリンダを介
して行なわれてもよい。該空気圧シリンダのピス
トンロツド２４でけを第３図に示す。
移動自在な第２の入れ子式アームエレメント２
３の自由端に転向ナツクル２５装着され、搬送ア
ームエレメント２６が転向ナツクル２５に固定さ
れている。図示の具体例において、搬送アームエ
レメント２６は直角を囲む２つの脚２７，２８を
もつ。転向ナツクル２５に固定されていない脚２
８の自由端は工具又は工作物をつかむように構成
された把持部材２９を備える。
転向ナツクル２５はアームエレメント２２，２
３の延長部に対して45°の角度に延びる回転軸Ｘ
をもつ。従つて、脚２７、及び従つて把持部材２
９を含む搬送アームエレメント２６全体が、該軸
Ｘの周囲で回転し得る。第１図に破線で示すごと
く（摺動キヤリツジ１９がある程度下降した）転
向ナツクル２５の第１の角位置では脚２７が鉛直
方向に延び脚２８が水平方向に延びる。転向ナツ
クル２５が180°回転した転向ナツクル２５の第２
の角位置では脚２７が水平に延び脚２８が鉛直に
延びる。好ましくは、脚２７及び２８の長さは、
軸Ｘと一致する直線が把持部材２９の中心点を通
過するように選択される。同時に、把持部材２９
に受容された工具又は工作物の中心軸も該中心点
を通過する。従つて、前記中心点は、第１図の破
線から明らかなごとく、転向ナツクル２５が第１
の角位置にあるか第２の角位置にあるかにかかわ
りなく正確に同じ位置を常に維持する。
図示しない別の可能な実施態様によれば、搬送
アームエレメント２６が弧形に設計される。かか
る弧形搬送アームエレメント２６の曲率は、前記
軸Ｘと一致する直線がやはり把持部材２９の前記
中心点を通過し従つて所望の効果が得られるよな
値に選択される。
システムは以下のごとく作動する。第３図に破
線で示す収縮位置の搬送アームがマガジンに向か
つて回動し、摺動キヤリツジ１９がカラム１７に
沿つて移動して把持部材２９が選択工具支持部材
１６と等しい高さになるような位置に配置され
る。次に、把持部材２９が工具１０をつかむよう
にアーム１８が伸長する。次に、工具１０をマガ
ジンから取り出すためにアーム１８が再度ある程
度収縮し、その後、第３図の位置まで回動する。
最後に把持無際２９が工具１０と共に下降装置１
に向かつて移動するように移動自在な入れ子式ア
ームエレメント２２，２３を操作してアーム１８
を再度伸長させる。工具を挿入すべき場所に応じ
て摺動キヤリツジ１９の高さを調整し得る。
本発明によれば、搬送アームエレメント２６が
直線以外の形状、特に図示の曲角をもつ形状であ
るか又は弧形の形状であることが必須である。従
つて、第１図から明らかなこどくと搬送アームエ
レメント２６は把持部材２９によつてスリーブ８
のチヤツク９に工具１０を挿入するために（実線
で示す）第１の上昇位置で工作ヘツド７に接近し
得る。また、工作物１２を工作物クランプ部材１
１に配置するために（破線で示すように）把持手
段２９を槽５の内部に移動させることも可能であ
る。
工作物次第では、工作物把持部材２９が工作物
を上部又は側部からつかむことが必要であろう。
このためには、転向ナツクル２５を180°回転させ
ても把持部材２９の中心点が移動しないで正確に
初期位置に維持されること及び把持部材２９が槽
５に支障なく再度浸漬され得ることを確保するだ
けでよい。
従つて、本発明のシステムは、極めて汎用性が
あり、市場で公知の下降装置のほとんどに問題な
く適応し得る。特に、工具マガジンと工具交換装
置又は工作物マガジンと工作物交換装置を組み合
わせたマガジン／交換装置の結合体をそれ自体公
知の適当な制御手段と結合させ、加工装置の近傍
に配置できる図示のごとき簡単な小型ユニツトを
形成するとシステムの適応性がよい。マガジンに
対する搬送アームの運動は常に同じであるから、
搬送アームの運動を制御するスフトウエアを含む
制御手段の大部分は、使用される加工装置のタイ
プにかかわりなく修正不要であり、接続される加
工装置に対する搬送アーム１８の運動に関するソ
フトウエア部分だけを個々の場合の接続される加
工装置に適応させるだけでよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は電食加工装置及びマガジン／工具交換
ユニツトの概略正面図、第２図は第１図の電食加
工装置及びマガジン／工具交換ユニツトの概略側
面図、第３図は第１図の電食加工装置及びマガジ
ン／工具交換ユニツトの概略平面図である。 １……電食加工装置、２……マガジン−工具交
換器ユニツト、３……ベース部材、４……ワーク
テーブル、５……槽、６……支持コラム、７……
工作ヘツド、８……スリーブ、９……チヤツク、
１０……工具、１１……工作物クランプ手段、１
２……工作物、１４……ベースフレーム、１５…
…直立カラム、１６……工具支持部材、１７……
支持カラム、１８……搬送アーム、１９……摺動
キヤリツジ、２０……空気圧シリンダ、２１，２
２，２３……アームエレメント、２４……ピスト
ンロツド、２５……転向ナツクル、２６……搬送
アームエレメント、２７，２８……脚、２９……
把持部材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ マガジンから工具を取り出して工作物加工装
    置に工具を搬送し且つ工作物加工装置から工具を
    取り出してマガジンに工具を返還するように構成
    された工具交換装置を含み、前記工具交換装置
    が、第１回転軸に対して同軸的に回転自在に配置
    された実質的に円板形の複数の工具支持部材と、
    前記第１回転軸から所定距離だけ離間した第２回
    転軸に回動自在に装着され前記第２回転軸に沿つ
    て長手方向に移動自在な搬送アーム手段とを含
    み、前記工具支持部材がその周囲に沿つて複数の
    工具を受容し支持するように構成され、前記搬送
    アーム手段はその長さに関して調整自在でかつそ
    の自由端に把持手段を備えており、前記搬送アー
    ム手段は、該搬送アーム手段の長さ調整方向に対
    して45°の角度で延びる軸をもつ転向ナツクルと、
    所定の角度に曲げられた又は湾曲した搬送アーム
    エレメント手段とを更に含み、該搬送アームエレ
    メント手段の一端が前記転向ナツクルに接続さ
    れ、他端が前記把持手段を担持しており、前記搬
    送アームエレメント手段の長さ及び曲げられた角
    度又は湾曲の曲率が、前記転向ナツクルの前記軸
    を通る直線が前記把持手段によつて保持される工
    具の中心軸が位置する前記把持手段の中心点を通
    るような値である工具収容マガジン。 ２ マガジンから工作物を取り出して工作物加工
    装置に工作物を搬送し且つ工作物加工装置から工
    作物を取り出してマガジンに工作物を返還するよ
    うに構成された工作物交換装置を含み、前記工作
    物交換装置が、第１回転軸に対して同軸的に回転
    自在に配置された実質的に円板形の複数の工作物
    支持部材と、前記第１回転軸から所定距離だけ離
    間した第２回転軸に回動自在に装着され前記第２
    回転軸に沿つて長手方向に移動自在な搬送アーム
    手段とを含み、前記工作物支持部材がその周囲に
    沿つて複数の工作物を受容し支持するように構成
    され、前記搬送アーム手段はその長さに関して調
    整自在でかつその自由端に把持手段を備えてお
    り、前記搬送アーム手段は、該搬送アーム手段の
    長さ調整方向に対して45°の角度で延びる軸をも
    つ転向ナツクルと、所定の角度に曲げられた又は
    湾曲した搬送アームエレメント手段とを更に含
    み、該搬送アームエレメント手段の一端が前記転
    向ナツクルに接続され、他端が前記把持手段を担
    持しており、前記搬送アームエレメント手段の長
    さ及び曲げられた角度又は湾曲の曲率が、前記転
    向ナツクルの前記軸を通る直線が前記把持手段に
    よつて保持される工作物の中心軸が位置する前記
    把持手段の中心点を通るような値である工作物収
    容マガジン。 ３ 前記搬送アームエレメント手段がほぼＬ形で
    ある特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の収
    容マガジン。 ４ 前記ほぼＬ形の搬送アームエレメント手段の
    ２つの脚が直角を囲む特許請求の範囲第３項に記
    載の収容マガジン。 ５ 前記搬送アームエレメント手段がほぼ弧形で
    ある特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の収
    容マガジン。 ６ 更に、前記工具又は工作物支持部材の運動と
    前記搬送アーム手段の運動とを制御する制御手段
    を含み、前記マガジン、前記工具又は工作物交換
    装置、及び前記制御手段が工作物加工装置に隣接
    して配置され得る小型内蔵型ユニツトとしてまと
    められている特許請求の範囲第１項から第５項の
    いずれか一項に記載の収容マガジン。 ７ 挿入された電極の中心軸が鉛直方向又は水平
    方向に延びる電食加工装置に電極を出し入れする
    ための特許請求の範囲第１項及び第３項から第６
    項のいずれか１項に記載の工具収容マガジンの使
    用方法。 ８ 受容された工作物の中心軸が鉛直方向又は水
    平方向に延びる電食加工装置に工作物を出し入れ
    するための特許請求の範囲第２項から第６項のい
    ずれか１項に記載の工作物収容マガジンの使用方
    法。
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