JPH0451296B2 - - Google Patents
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- JPH0451296B2 JPH0451296B2 JP61027892A JP2789286A JPH0451296B2 JP H0451296 B2 JPH0451296 B2 JP H0451296B2 JP 61027892 A JP61027892 A JP 61027892A JP 2789286 A JP2789286 A JP 2789286A JP H0451296 B2 JPH0451296 B2 JP H0451296B2
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- tool
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
- B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
- B23Q3/1572—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
- B23Q3/15753—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle
- B23Q3/15766—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle the axis of the stored tools being arranged perpendicularly to the rotating or circulating plane of the storage means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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- B23Q3/1574—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane parallel to the axis of the spindle the axis of the stored tools being arranged perpendicularly to the rotating or circulating plane of the storage means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T483/00—Tool changing
- Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
- Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
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- Y10T483/1752—Tool changer between spindle and matrix including tool holder pivotable about axis
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- Y10T483/1764—Tool holders pivotable about plural nonparallel axes
-
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- Y10T483/1752—Tool changer between spindle and matrix including tool holder pivotable about axis
- Y10T483/1755—Plural tool holders pivotable about common axis
- Y10T483/1767—Linearly movable tool holders
- Y10T483/1771—Translatable axis
-
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- Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
- Y10T483/1748—Tool changer between spindle and matrix
- Y10T483/1783—Tool changer between spindle and matrix including linearly translatable tool changer [e.g., shuttle, ram, etc.]
- Y10T483/1788—Orthogonally translatable
-
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- Y10T483/1873—Indexing matrix
- Y10T483/1891—Chain or belt
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は自動工具交換方法およびその装置に
関する。
関する。
従来の技術
自動工具交換装置は、スピンドルに装着された
使用ずみの工具と、工具マガジンにある新しい工
具を交換するのに用いられる。
使用ずみの工具と、工具マガジンにある新しい工
具を交換するのに用いられる。
工作機械、たとえばマニシングセンタを用いて
ワークを加工する場合、多数の工具を使用するた
め、工具マガジンに収容される工具の本数はたと
えば60本あるいはそれ以上にもなる。このため、
工具マガジンは大形になる。
ワークを加工する場合、多数の工具を使用するた
め、工具マガジンに収容される工具の本数はたと
えば60本あるいはそれ以上にもなる。このため、
工具マガジンは大形になる。
ところで工具マガジンが大形であると、工具マ
ガジンをスピンドルに近ずけて設定するのが難し
い。このため、工具マガジンとスピンドルとの間
の距離が大きくなる。したがつて、従来の自動工
具交換装置のアーム(工具交換用部材)は、まず
工具マガジンの所定位置の工具を保持して抜き取
り、そのままその工具を搬送してスピンドルに近
ずける。そしてアームはスピンドルの使用ずみ工
具を保持したあとスピンドルから抜き取る。さら
にアームを操作して、新しい工具と使用ずみの工
具の位置を変えて、新しい工具をスピンドルに装
着する。
ガジンをスピンドルに近ずけて設定するのが難し
い。このため、工具マガジンとスピンドルとの間
の距離が大きくなる。したがつて、従来の自動工
具交換装置のアーム(工具交換用部材)は、まず
工具マガジンの所定位置の工具を保持して抜き取
り、そのままその工具を搬送してスピンドルに近
ずける。そしてアームはスピンドルの使用ずみ工
具を保持したあとスピンドルから抜き取る。さら
にアームを操作して、新しい工具と使用ずみの工
具の位置を変えて、新しい工具をスピンドルに装
着する。
このような複雑な動作をして工具長い距離搬送
するために、この種の自動工具交換装置は大形で
ある。
するために、この種の自動工具交換装置は大形で
ある。
特開昭60−167739号の自動工具交換装置は、交
換用アームを回転および回転軸の方向に進退移動
させるアーム駆動機構を備えたアーム支持装置
と、アーム支持装置を旋回可能に保持するととも
に工具マガジンと工作機械との間を移動するキヤ
リツジと、アーム支持装置を旋回駆動するアーム
旋回駆動機構とを配置している。アーム旋回駆動
機構は所定端位置に配置されている。キヤリツジ
を移動させる。それによつて、アーム支持装置を
所定端位置に位置させてアーム支持装置をアーム
旋回駆動機構によつて旋回させる。また、アーム
支持装置を旋回させて交換用アームの工具把持部
を工具に挿入係合している。この際に、揺動ラツ
クが交換用アームに微妙な揺動を与えることによ
つて、工具把持部と工具の係合動作をスムーズに
行つている。
換用アームを回転および回転軸の方向に進退移動
させるアーム駆動機構を備えたアーム支持装置
と、アーム支持装置を旋回可能に保持するととも
に工具マガジンと工作機械との間を移動するキヤ
リツジと、アーム支持装置を旋回駆動するアーム
旋回駆動機構とを配置している。アーム旋回駆動
機構は所定端位置に配置されている。キヤリツジ
を移動させる。それによつて、アーム支持装置を
所定端位置に位置させてアーム支持装置をアーム
旋回駆動機構によつて旋回させる。また、アーム
支持装置を旋回させて交換用アームの工具把持部
を工具に挿入係合している。この際に、揺動ラツ
クが交換用アームに微妙な揺動を与えることによ
つて、工具把持部と工具の係合動作をスムーズに
行つている。
発明が解決しようとする課題
ところで、工作機械のコンパクト化の要求があ
る。したがつて、自動工具交換装置のコンパクト
化を図ることが必要となつている。
る。したがつて、自動工具交換装置のコンパクト
化を図ることが必要となつている。
一方、工具マガジンを工作機械の本体に直接設
定する場合がある。また工作機械のレイアウトの
都合で工具マガジンを工作機械とは別にして設置
する場合もある。いずれにしても、工具マガジン
の工具の軸方向とスピンドルの軸方向とは平行も
しくは交差(たとえば90゜で交差)している。
定する場合がある。また工作機械のレイアウトの
都合で工具マガジンを工作機械とは別にして設置
する場合もある。いずれにしても、工具マガジン
の工具の軸方向とスピンドルの軸方向とは平行も
しくは交差(たとえば90゜で交差)している。
そこで自動工具交換装置は、工具の軸方向とス
ピンドルの軸方向が平行でも交差していても工具
を変換できることが望ましい。
ピンドルの軸方向が平行でも交差していても工具
を変換できることが望ましい。
前述の特開昭60−167739号の自動工具交換装置
は、キヤリツジと交換用アームとをそれぞれ独立
に運動させることができない。また、アーム支持
装置をキヤリツジの移動方向と交差する方向へ移
動させることができない。したがつて、交換用ア
ームの移動自由度が小さい。
は、キヤリツジと交換用アームとをそれぞれ独立
に運動させることができない。また、アーム支持
装置をキヤリツジの移動方向と交差する方向へ移
動させることができない。したがつて、交換用ア
ームの移動自由度が小さい。
この発明は工具交換用部材の移動自由度が大き
く、工具マガジンの工具の軸方向とスピンドルの
軸方向が平行もしくは交差していても容易に工具
の交換が行える自動工具交換方法およびコンパク
トなその装置を提供することを目的とする。
く、工具マガジンの工具の軸方向とスピンドルの
軸方向が平行もしくは交差していても容易に工具
の交換が行える自動工具交換方法およびコンパク
トなその装置を提供することを目的とする。
課題を解決する手段
本願の第1発明は、工具交換用部材に工具マガ
ジンの工具を保持して前記工具交換用部材をスピ
ンドルに移動し、前記工具交換用部材を操作して
前記工具マガジンの前記工具と前記スピンドルの
使用ずみ工具とを交換する自動工具交換方法であ
つて、前記工具交換用部材を旋回フレームに第4
方向Sへ回転可能に配置し、前記旋回フレームを
第2移動部材に第3方向Tへ旋回可能に配置し、
前記第2移動部材を第1移動部材に第1方向Uと
交差する第2方向Vへ移動可能に配置し、前記第
1移動部材を前記第1方向Uへ移動し、かつ前記
第2移動部材を前記第1方向Uと交差する前記第
2方向Vへ移動し、かつ前記旋回フレームを前記
第3方向Tに旋回し、かつ前記工具交換用部材を
前記第4方向Sに回転し、前記第1移動部材と前
記第2移動部材と前記旋回フレームと前記工具交
換用部材とはそれぞれ独立して運動することを特
徴とする自動工具交換方法を要旨としている。
ジンの工具を保持して前記工具交換用部材をスピ
ンドルに移動し、前記工具交換用部材を操作して
前記工具マガジンの前記工具と前記スピンドルの
使用ずみ工具とを交換する自動工具交換方法であ
つて、前記工具交換用部材を旋回フレームに第4
方向Sへ回転可能に配置し、前記旋回フレームを
第2移動部材に第3方向Tへ旋回可能に配置し、
前記第2移動部材を第1移動部材に第1方向Uと
交差する第2方向Vへ移動可能に配置し、前記第
1移動部材を前記第1方向Uへ移動し、かつ前記
第2移動部材を前記第1方向Uと交差する前記第
2方向Vへ移動し、かつ前記旋回フレームを前記
第3方向Tに旋回し、かつ前記工具交換用部材を
前記第4方向Sに回転し、前記第1移動部材と前
記第2移動部材と前記旋回フレームと前記工具交
換用部材とはそれぞれ独立して運動することを特
徴とする自動工具交換方法を要旨としている。
本願の第2発明は、工具交換用部材に工具マガ
ジンの工具を保持して前記工具交換用部材をスピ
ンドルに移動し、前記工具交換用部材を操作して
前記工具マガジンの前記工具と前記スピンドルの
使用ずみ工具とを交換する自動工具交換装置であ
つて、前記工具交換用部材を旋回フレームに第4
方向Sへ回転可能に配置し、前記旋回フレームを
第2移動部材に第3方向Tへ旋回可能に配置し、
前記第2移動部材を第1移動部材に第1方向Uと
交差する第2方向Vへ移動可能に配置し、前記第
1移動部材を前記第1方向Uへ所定ストローク移
動する第1操作手段を備え、前記第2移動部材を
前記第1方向Uと交差する前記第2方向Vへ所定
ストローク移動する第2操作手段を備え、前記旋
回フレームを前記第3方向Tに所定角度旋回する
第3操作手段を備え、前記工具交換用部材を前記
第4方向Sに回転する第4操作手段を備え、前記
第1移動部材と前記第2移動部材と前記旋回フレ
ームと前記工具交換用部材とはそれぞれ独立して
運動することを特徴とする自動工具交換装置を要
旨としている。
ジンの工具を保持して前記工具交換用部材をスピ
ンドルに移動し、前記工具交換用部材を操作して
前記工具マガジンの前記工具と前記スピンドルの
使用ずみ工具とを交換する自動工具交換装置であ
つて、前記工具交換用部材を旋回フレームに第4
方向Sへ回転可能に配置し、前記旋回フレームを
第2移動部材に第3方向Tへ旋回可能に配置し、
前記第2移動部材を第1移動部材に第1方向Uと
交差する第2方向Vへ移動可能に配置し、前記第
1移動部材を前記第1方向Uへ所定ストローク移
動する第1操作手段を備え、前記第2移動部材を
前記第1方向Uと交差する前記第2方向Vへ所定
ストローク移動する第2操作手段を備え、前記旋
回フレームを前記第3方向Tに所定角度旋回する
第3操作手段を備え、前記工具交換用部材を前記
第4方向Sに回転する第4操作手段を備え、前記
第1移動部材と前記第2移動部材と前記旋回フレ
ームと前記工具交換用部材とはそれぞれ独立して
運動することを特徴とする自動工具交換装置を要
旨としている。
好ましくは、前記第1操作手段はシリンダであ
り、前記第2操作手段はシリンダであり、前記旋
回手段はシリンダであり、前記第4操作手段は油
圧ロータである。
り、前記第2操作手段はシリンダであり、前記旋
回手段はシリンダであり、前記第4操作手段は油
圧ロータである。
実施例の要約
第1図〜第5図、第10図および第13図〜第
16図を参照する。
16図を参照する。
以下、第1スライド部材51の一例として第1
移動部材を説明し、第2スライド部材60の一例
として第2移動部材を説明し、アーム75の一例
として工具交換用部材を説明する。
移動部材を説明し、第2スライド部材60の一例
として第2移動部材を説明し、アーム75の一例
として工具交換用部材を説明する。
自動工具交換装置5はケース43を有してい
る。このケース43にはガイドロツド49,50
が第1方向Uに設けてある。ガイドロツド49,
50は平行である。ガイドロツド49,50に
は、第1スライド部材51がスライド可能に取付
けてある。第1スライド部材51の内部には、ガ
イドロツド58,59が第2方向Vに設けてあ
る。これらのガイドロツド58,59はガイドロ
ツド49,50と直交する方向に向いている。こ
のガイドロツドには第2スライド部材60がスラ
イド可能に取付けてある。第2スライド部材60
には旋回軸61が第3方向Tに旋回可能に設けて
ある。旋回軸61の下部には旋回フレーム72が
固定してある。旋回フレーム72の下部にはアー
ム75が第4方向Sに回転可能に設けてある。
る。このケース43にはガイドロツド49,50
が第1方向Uに設けてある。ガイドロツド49,
50は平行である。ガイドロツド49,50に
は、第1スライド部材51がスライド可能に取付
けてある。第1スライド部材51の内部には、ガ
イドロツド58,59が第2方向Vに設けてあ
る。これらのガイドロツド58,59はガイドロ
ツド49,50と直交する方向に向いている。こ
のガイドロツドには第2スライド部材60がスラ
イド可能に取付けてある。第2スライド部材60
には旋回軸61が第3方向Tに旋回可能に設けて
ある。旋回軸61の下部には旋回フレーム72が
固定してある。旋回フレーム72の下部にはアー
ム75が第4方向Sに回転可能に設けてある。
第1スライド部材51は、シリンダ56,57
により第1方向(第4図と第13図の矢印U方
向)に所定ストローク移動できる。また、第2ス
ライド部材60は、シリンダ62により第2方向
(矢印V方向)に所定ストローク移動できる。第
1方向Uは第2方向Vと90゜で交差している。
により第1方向(第4図と第13図の矢印U方
向)に所定ストローク移動できる。また、第2ス
ライド部材60は、シリンダ62により第2方向
(矢印V方向)に所定ストローク移動できる。第
1方向Uは第2方向Vと90゜で交差している。
旋回フレーム72は、シリンダ65により旋回
軸61(第10図、第13図と第14図参照)を
中心に、所定角度(好ましくは90゜)第4図と第
13図の矢印T方向に旋回できる。
軸61(第10図、第13図と第14図参照)を
中心に、所定角度(好ましくは90゜)第4図と第
13図の矢印T方向に旋回できる。
アーム75は第10図に示すように第1組のフ
インガ82,83と第2組のフインガ84,85
を有している。アーム75は、第13図に示すよ
うに工具マガジン3の所定位置PLにある工具4
2dの工具ホルダ24dとスピンドル1bの工具
42eの工具ホルダ24eを保持する。アーム7
5は、油圧ロータ73により第5図と第13図の
矢印S方向に180゜回転して両工具の位置を変える
ことができる。
インガ82,83と第2組のフインガ84,85
を有している。アーム75は、第13図に示すよ
うに工具マガジン3の所定位置PLにある工具4
2dの工具ホルダ24dとスピンドル1bの工具
42eの工具ホルダ24eを保持する。アーム7
5は、油圧ロータ73により第5図と第13図の
矢印S方向に180゜回転して両工具の位置を変える
ことができる。
作 用
第13図と第14図では、工具マガジンの工具
42dの軸方向とスピンドル1bの軸方向が90゜
で交差している。
42dの軸方向とスピンドル1bの軸方向が90゜
で交差している。
工具マガジン3の新しい工具42dの工具ホル
ダ24dを、アーム75のフインガ82,83で
保持して矢印U方向に抜く。第13図M点におい
てアーム75を矢印T方向に旋回する。アーム7
5をスピンドル1b側に矢印U方向とV方向に沿
つて移動する。
ダ24dを、アーム75のフインガ82,83で
保持して矢印U方向に抜く。第13図M点におい
てアーム75を矢印T方向に旋回する。アーム7
5をスピンドル1b側に矢印U方向とV方向に沿
つて移動する。
アーム75のフインガ84,85がスピンドル
1bの使用ずみ工具42eの工具ホルダ24eを
保持したあと、このホルダ24eを矢印V方向に
抜く。アーム75をS方向に回転して第14図に
示すように工具42d,42eの位置を入れかえ
る。工具42dの工具ホルダ24dをスピンドル
1bに装着後、第14図M点においてアーム75
を矢印T方向に90゜旋回する。そのあと、工具マ
ガジン3の所定位置PLの空のポツト23aには、
使用ずみ工具42eの工具ホルダ24eを装着す
る。
1bの使用ずみ工具42eの工具ホルダ24eを
保持したあと、このホルダ24eを矢印V方向に
抜く。アーム75をS方向に回転して第14図に
示すように工具42d,42eの位置を入れかえ
る。工具42dの工具ホルダ24dをスピンドル
1bに装着後、第14図M点においてアーム75
を矢印T方向に90゜旋回する。そのあと、工具マ
ガジン3の所定位置PLの空のポツト23aには、
使用ずみ工具42eの工具ホルダ24eを装着す
る。
第15図と第16図では、工具マガジン103
の工具142dの軸方向とスピンドル1bの軸方
向が平行である。
の工具142dの軸方向とスピンドル1bの軸方
向が平行である。
第15図に示すように、工具マガジン103の
新しい工具142dの工具ホルダ124dをアー
ム75のフインガ82,83で保持して矢印V方
向に抜く。アーム75をスピンドル1b側に矢印
U方向とV方向に沿つて移動する。
新しい工具142dの工具ホルダ124dをアー
ム75のフインガ82,83で保持して矢印V方
向に抜く。アーム75をスピンドル1b側に矢印
U方向とV方向に沿つて移動する。
アーム75のフインガ84,85がスピンドル
1bの使用ずみ工具142eの工具ホルダ142
eを保持したあと、矢印V方向に抜く。アーム7
5をS方向に回転して、第16図に示すように工
具142e,142dの位置を入れかえる。そし
て、新しい工具142dの工具ホルダ124dを
スピンドル1bに装着する。その後、工具マガジ
ン103の所定位置PLのポツト123aに使用
ずみの工具142eの工具ホルダ124eを装着
する。
1bの使用ずみ工具142eの工具ホルダ142
eを保持したあと、矢印V方向に抜く。アーム7
5をS方向に回転して、第16図に示すように工
具142e,142dの位置を入れかえる。そし
て、新しい工具142dの工具ホルダ124dを
スピンドル1bに装着する。その後、工具マガジ
ン103の所定位置PLのポツト123aに使用
ずみの工具142eの工具ホルダ124eを装着
する。
実施例の詳細な説明
第1図と第2図は工作機械1を示している。工
作機械1は、横形マシニングセンタでありテーブ
ル2、CNC装置4、および自動工具交換装置5
を有している。
作機械1は、横形マシニングセンタでありテーブ
ル2、CNC装置4、および自動工具交換装置5
を有している。
テーブル2は、サーボモータ6により矢印Z方
向に移動できる。またテーブル2は、サーボモー
タ7により矢印X方向に移動できる。このサーボ
モータ6,7はCNC装置4のプログラムに基づ
いて作動できる。このテーブル2はベース8上に
あり、テーブル2にはワークWを取付けてある。
向に移動できる。またテーブル2は、サーボモー
タ7により矢印X方向に移動できる。このサーボ
モータ6,7はCNC装置4のプログラムに基づ
いて作動できる。このテーブル2はベース8上に
あり、テーブル2にはワークWを取付けてある。
スピンドルヘツド1aのスピンドル1bには、
工具ホルダ24eを取付けてある。この工具ホル
ダ24eはたとえば通常のコレツト式のチヤツク
により取付けてある。スピンドルヘツド1aは、
送りネジ1cを介してサーボモータ1dにより矢
印Y方向に移動することが可能である。
工具ホルダ24eを取付けてある。この工具ホル
ダ24eはたとえば通常のコレツト式のチヤツク
により取付けてある。スピンドルヘツド1aは、
送りネジ1cを介してサーボモータ1dにより矢
印Y方向に移動することが可能である。
自動工具交換装置5の工具マガジン3は、第2
図〜第3図に示すようにチエーン9を備えてい
る。チエーン9は複数のホイール10,11,1
2,13,14にかみ合つている。またチエーン
9は複数のチエーン受け15〜22に支持されて
いる。チエーン9には所定間隔ごとに多数のポツ
ト(たとえばポツト23a,23b,23c)が
設けてある。実施例ではチエーン9には60個のポ
ツトがある。第3図に示すようにたとえばポツト
23bには工具ホルダ24dが取付けてある。ま
たポツト23cには工具ホルダ24cが取付けて
ある。
図〜第3図に示すようにチエーン9を備えてい
る。チエーン9は複数のホイール10,11,1
2,13,14にかみ合つている。またチエーン
9は複数のチエーン受け15〜22に支持されて
いる。チエーン9には所定間隔ごとに多数のポツ
ト(たとえばポツト23a,23b,23c)が
設けてある。実施例ではチエーン9には60個のポ
ツトがある。第3図に示すようにたとえばポツト
23bには工具ホルダ24dが取付けてある。ま
たポツト23cには工具ホルダ24cが取付けて
ある。
第3図に示すようにホイール10の軸10aに
は、ギヤ25とギヤ29が取付けてある。また、
フレーム26には油圧モータ27があり、このモ
ータ27の出力軸にはギヤ28が取付けてある。
ギヤ28と25はかみ合つている。また、アブソ
リユート形のエンコーダ30のギヤ31はギヤ2
9とかみ合つている。CNC装置のプログラムに
基づいてモータ27が回転して、チエーン9は第
2図矢印A方向に送れるようになつている。
は、ギヤ25とギヤ29が取付けてある。また、
フレーム26には油圧モータ27があり、このモ
ータ27の出力軸にはギヤ28が取付けてある。
ギヤ28と25はかみ合つている。また、アブソ
リユート形のエンコーダ30のギヤ31はギヤ2
9とかみ合つている。CNC装置のプログラムに
基づいてモータ27が回転して、チエーン9は第
2図矢印A方向に送れるようになつている。
また、工具ホルダを保持するポツトはそれぞれ
固有の番地が前記エンコーダ30により付与され
ている。これによりCNC装置4からの指令によ
り所望の工具ホルダ(第2図においてはたとえば
工具ホルダ24d)を所定位置PLに設定できる
ようになつている。
固有の番地が前記エンコーダ30により付与され
ている。これによりCNC装置4からの指令によ
り所望の工具ホルダ(第2図においてはたとえば
工具ホルダ24d)を所定位置PLに設定できる
ようになつている。
また、第2図と第3図に示すように工具マガジ
ン3の下部にはペダル32がある。このペダル3
2は連結棒33を介してレバー34の一端34a
に連結してある。この連結棒33とフレーム34
bとの間にはスプリング35が取付けてある。レ
バー34の中間部はピン36により支持してあ
る。したがつて、ペダル32をオペレータが踏む
ことで、レバー32が矢印f方向に回転しレバー
32の他端34bがポツト23cの工具ホルダ2
4cを押して取りはずせるようになつている。
ン3の下部にはペダル32がある。このペダル3
2は連結棒33を介してレバー34の一端34a
に連結してある。この連結棒33とフレーム34
bとの間にはスプリング35が取付けてある。レ
バー34の中間部はピン36により支持してあ
る。したがつて、ペダル32をオペレータが踏む
ことで、レバー32が矢印f方向に回転しレバー
32の他端34bがポツト23cの工具ホルダ2
4cを押して取りはずせるようになつている。
ところで、各ポツトの穴はテーパ状である。た
とえば第3図のポツト23bのテーパ穴37に
は、工具ホルダ24bのテーパ部38が密接され
る。工具ホルダ24bは、たとえば第11図に示
すような形状である。すなわち、テーパ部38に
はロツド39が取付けてある。また溝40と切欠
溝41を有し工具42が取付けてある。
とえば第3図のポツト23bのテーパ穴37に
は、工具ホルダ24bのテーパ部38が密接され
る。工具ホルダ24bは、たとえば第11図に示
すような形状である。すなわち、テーパ部38に
はロツド39が取付けてある。また溝40と切欠
溝41を有し工具42が取付けてある。
他の工具ホルダも工具を除いて工具ホルダ24
bと同じ形状である。工具ホルダはポツトのコレ
ツト式チヤツク(図示せず)によりポツトに保持
される。
bと同じ形状である。工具ホルダはポツトのコレ
ツト式チヤツク(図示せず)によりポツトに保持
される。
次に、第1図、第2図、第4図〜第12図を参
照する。
照する。
自動工具交換装置5はケース43を有してい
る。このケース43は前板44、上板45、左板
46、右板47および底板48から構成されてい
る。この左板46と右板47の間にはガイドロツ
ド49,50が第1方向(第4図矢印U方向)に
設けてあり、このガイドロツド49,50は平行
である。このガイドロツド49,50には第1ス
ライド部材51がスライド可能に取付けてある。
る。このケース43は前板44、上板45、左板
46、右板47および底板48から構成されてい
る。この左板46と右板47の間にはガイドロツ
ド49,50が第1方向(第4図矢印U方向)に
設けてあり、このガイドロツド49,50は平行
である。このガイドロツド49,50には第1ス
ライド部材51がスライド可能に取付けてある。
この第1スライド部材51のフレーム52に
は、ガイドロツド53が設けてある。このガイド
ロツド53とガイドロツド49,50は平行であ
る。連結部材54の円筒状部材55にはガイドロ
ツド53が通されている。
は、ガイドロツド53が設けてある。このガイド
ロツド53とガイドロツド49,50は平行であ
る。連結部材54の円筒状部材55にはガイドロ
ツド53が通されている。
連結部材54には、シリンダ56のロツド56
aとシリンダ57のロツド57aが連結してあ
る。シリンダ56のボトム56bは右板47にブ
ラケツト47aを介して連結してある。シリンダ
57のボトム57bはフレーム52に連結してあ
る。第4図と第5図を参照すると、シリンダ57
のロツド57aを伸長すれば、第1スライド部材
51のフレーム52が第4図矢印U方向(右方
向)に移動可能である。このとき、シリンダ56
のロツド56aは収縮しており、連結部材54の
位置は動かない。
aとシリンダ57のロツド57aが連結してあ
る。シリンダ56のボトム56bは右板47にブ
ラケツト47aを介して連結してある。シリンダ
57のボトム57bはフレーム52に連結してあ
る。第4図と第5図を参照すると、シリンダ57
のロツド57aを伸長すれば、第1スライド部材
51のフレーム52が第4図矢印U方向(右方
向)に移動可能である。このとき、シリンダ56
のロツド56aは収縮しており、連結部材54の
位置は動かない。
次に、第1スライド部材51の内部にはガイド
ロツド58,59が第2方向(第4図矢印V方
向)に設けてある。このガイドロツド58,59
はガイドロツド53を直交する方向に向いてい
る。このガイドロツド58,59には第2スライ
ド部材60がスライド可能に取付けてある。
ロツド58,59が第2方向(第4図矢印V方
向)に設けてある。このガイドロツド58,59
はガイドロツド53を直交する方向に向いてい
る。このガイドロツド58,59には第2スライ
ド部材60がスライド可能に取付けてある。
第2スライド部材60のブラケツト61aには
シリンダ62のロツド62aが連結してある。こ
のシリンダ62のボトム62bはブラケツト63
を介してフレーム52に取付けてある。第2スラ
イド部材60には第10図に示すように旋回軸6
1が設けてある。この旋回軸61はベアリング6
1a,61bにより支持されている。
シリンダ62のロツド62aが連結してある。こ
のシリンダ62のボトム62bはブラケツト63
を介してフレーム52に取付けてある。第2スラ
イド部材60には第10図に示すように旋回軸6
1が設けてある。この旋回軸61はベアリング6
1a,61bにより支持されている。
旋回軸61の上端には第4図、第5図、第7図
に示すようにスイングアーム64が固定してあ
る。第5図に示すように、このスイングアーム6
4はシリンダ65のロツド65aにコネクタ66
を介して連結してある。シリンダ65のボトム6
5bは部材65cを介して第2スライド部材60
に支持してある。
に示すようにスイングアーム64が固定してあ
る。第5図に示すように、このスイングアーム6
4はシリンダ65のロツド65aにコネクタ66
を介して連結してある。シリンダ65のボトム6
5bは部材65cを介して第2スライド部材60
に支持してある。
第4図のストツパ67,68はスイングアーム
64の旋回角度を正確に設定するためのものであ
る。スイングアーム64の上端は、スイベルジヨ
イント69を介してスライドロツド70,71に
連結してある。第4図と第5図において、シリン
ダ65のロツド65aが伸長すると、第3方向
(第4図と第10図の矢印T方向)に旋回軸61
が旋回できるようになつている。この旋回角度は
好ましくは90゜である。
64の旋回角度を正確に設定するためのものであ
る。スイングアーム64の上端は、スイベルジヨ
イント69を介してスライドロツド70,71に
連結してある。第4図と第5図において、シリン
ダ65のロツド65aが伸長すると、第3方向
(第4図と第10図の矢印T方向)に旋回軸61
が旋回できるようになつている。この旋回角度は
好ましくは90゜である。
第5図、第7図、第8図、第10図を参照す
る。旋回軸61の下部には旋回フレーム72が固
定してある。この旋回フレーム72の中央部に
は、油圧ロータ73が設けてある。この油圧ロー
タ73には油供給パイプ74が接続してある。
る。旋回軸61の下部には旋回フレーム72が固
定してある。この旋回フレーム72の中央部に
は、油圧ロータ73が設けてある。この油圧ロー
タ73には油供給パイプ74が接続してある。
旋回フレーム72の下部にはアーム75が第4
方向(第5図の矢印S方向)に回転可能に設けて
ある。第9図に示すように油圧ロータ73の出力
軸76にはギヤ77が取付けてある。またアーム
75の軸78にはギヤ79が取付けてある。この
ギヤ79と77はギヤ80にかみ合つている。し
たがつて、油圧ロータ73は、ギヤ77〜79を
介してアーム75を矢印S方向(第5図参照)に
回転できる。
方向(第5図の矢印S方向)に回転可能に設けて
ある。第9図に示すように油圧ロータ73の出力
軸76にはギヤ77が取付けてある。またアーム
75の軸78にはギヤ79が取付けてある。この
ギヤ79と77はギヤ80にかみ合つている。し
たがつて、油圧ロータ73は、ギヤ77〜79を
介してアーム75を矢印S方向(第5図参照)に
回転できる。
軸78には円形状のカム81が取付けてある。
(第10図参照)アーム75は第1組のフインガ
82,83と第2組のフインガ84,85を有し
ている。アーム75は対称構造である。このフイ
ンガ82,83とその周辺部分は、フインガ8
4,85とその周辺部分に実質的に同じ構造であ
るので、第2組のフインガ84,85とその周辺
構造について説明する。
(第10図参照)アーム75は第1組のフインガ
82,83と第2組のフインガ84,85を有し
ている。アーム75は対称構造である。このフイ
ンガ82,83とその周辺部分は、フインガ8
4,85とその周辺部分に実質的に同じ構造であ
るので、第2組のフインガ84,85とその周辺
構造について説明する。
フインガ84,85には、たとえば工具ホルダ
24b(第11図参照)の溝40の形状に合つた
部分84a,85aをそれぞれ有している。フイ
ンガ84,85はアーム75にピン84b,85
bを介してそれぞれ取付けてある。フインガ84
はピン84bを中心に動く。またフインガ85は
ピン85bを中心に動く。アーム75には工具ホ
ルダ24bの切欠溝41にはまるストツパ87が
ある。フインガ84,85間には圧縮用のスプリ
ング88が設けてある。そのため、フインガ84
の部分84aとフインガ85の部分85aは工具
ホルダ24bの溝40に密接できるようになつて
いる。
24b(第11図参照)の溝40の形状に合つた
部分84a,85aをそれぞれ有している。フイ
ンガ84,85はアーム75にピン84b,85
bを介してそれぞれ取付けてある。フインガ84
はピン84bを中心に動く。またフインガ85は
ピン85bを中心に動く。アーム75には工具ホ
ルダ24bの切欠溝41にはまるストツパ87が
ある。フインガ84,85間には圧縮用のスプリ
ング88が設けてある。そのため、フインガ84
の部分84aとフインガ85の部分85aは工具
ホルダ24bの溝40に密接できるようになつて
いる。
アーム75の内部にはストツパ部材89が支点
ピン90により取付けてある。このストツパ部材
89と部材91の間にはスプリング89bがあ
る。ストツパ部材89の一端89aがフインガ8
4,85間に挿入される。また、ストツパ部材8
9の他端にはコロ93が取付けてある。このコロ
93は前記カム板81の外周縁に沿つてころが
り、溝81aあるいは81bにはめこまれるよう
になつている。
ピン90により取付けてある。このストツパ部材
89と部材91の間にはスプリング89bがあ
る。ストツパ部材89の一端89aがフインガ8
4,85間に挿入される。また、ストツパ部材8
9の他端にはコロ93が取付けてある。このコロ
93は前記カム板81の外周縁に沿つてころが
り、溝81aあるいは81bにはめこまれるよう
になつている。
第10図に示すように、アーム75が所定位置
にある場合には、コロ93は溝81aにはまりこ
み、ストツパ部材89の一端89aはフインガ8
4,85から退出している。フインガ82,83
側のコロ86は、フインガ84,85側のコロ9
3と同じものである。このコロ86は溝81bに
はまつている。
にある場合には、コロ93は溝81aにはまりこ
み、ストツパ部材89の一端89aはフインガ8
4,85から退出している。フインガ82,83
側のコロ86は、フインガ84,85側のコロ9
3と同じものである。このコロ86は溝81bに
はまつている。
ところが、アーム75が回転すると、コロ93
はスプリング89bの力に抗して溝81aから出
て、ストツパ部材89の一端89aは両フインガ
84,85の間にはまりこむ。これにより、部分
84a,85aが工具ホルダ24bの溝40に密
着した状態が保持され、工具ホルダ24bの離脱
を確実に阻止できる。この操作はフインガ82,
83でも同様である。
はスプリング89bの力に抗して溝81aから出
て、ストツパ部材89の一端89aは両フインガ
84,85の間にはまりこむ。これにより、部分
84a,85aが工具ホルダ24bの溝40に密
着した状態が保持され、工具ホルダ24bの離脱
を確実に阻止できる。この操作はフインガ82,
83でも同様である。
また、アーム75が180゜第10図時計回り(第
5図矢印S方向)に回転すると、コロ93,86
はそれぞれ溝81b,81aにはまる。
5図矢印S方向)に回転すると、コロ93,86
はそれぞれ溝81b,81aにはまる。
第10図と第12図に示すようにアーム75に
はストツパ部材95が取付けてある。また旋回フ
レーム72のストツプユニツト96は、ストツパ
96a、シヨツクアブソーバ97、および近接ス
イツチ98を有している。
はストツパ部材95が取付けてある。また旋回フ
レーム72のストツプユニツト96は、ストツパ
96a、シヨツクアブソーバ97、および近接ス
イツチ98を有している。
またストツプユニツト99はストツプユニツト
96と同じ構成である。アーム75が第10図の
状態になると、ストツパ96とシヨツクアブソー
バ97がストツパ部材95を受ける。そして近接
スイツチ98がそのストツパ部材95を検知して
近接スイツチ98が検知信号を出す。この検知信
号によりによりCNC装置4側にアーム75の回
転完了を知らせる。これにより第6図の油圧源1
00をコントロールして油圧ロータ73の回転を
停止できるようになつている。
96と同じ構成である。アーム75が第10図の
状態になると、ストツパ96とシヨツクアブソー
バ97がストツパ部材95を受ける。そして近接
スイツチ98がそのストツパ部材95を検知して
近接スイツチ98が検知信号を出す。この検知信
号によりによりCNC装置4側にアーム75の回
転完了を知らせる。これにより第6図の油圧源1
00をコントロールして油圧ロータ73の回転を
停止できるようになつている。
またアーム75が第10図の状態から180゜時計
方向に回ると、ストツパ部材95は、ストツプユ
ニツト99のストツパ99aに当たり、かつ図示
しない近接スイツチによりアームの回転完了を
CNC装置4側に知らせる。この近接スイツチは
前記近接スイツチ98と同様のものである。これ
により、アーム75を確実に所定角度回転させ
る。
方向に回ると、ストツパ部材95は、ストツプユ
ニツト99のストツパ99aに当たり、かつ図示
しない近接スイツチによりアームの回転完了を
CNC装置4側に知らせる。この近接スイツチは
前記近接スイツチ98と同様のものである。これ
により、アーム75を確実に所定角度回転させ
る。
ところで、前記シリンダ56,57,61,6
5はたとえば油圧式のものが好ましい。シリンダ
56,57,62,65と油圧ロータ73および
工具マガジン3の油圧モータ27は、第6図に示
すように油圧源100に接続されている。この油
圧源100はCNC装置4のプログラムに基づい
て各シリンダやロータやモータを操作させるよう
になつている。
5はたとえば油圧式のものが好ましい。シリンダ
56,57,62,65と油圧ロータ73および
工具マガジン3の油圧モータ27は、第6図に示
すように油圧源100に接続されている。この油
圧源100はCNC装置4のプログラムに基づい
て各シリンダやロータやモータを操作させるよう
になつている。
実施例ではシリンダ57,62,65はそのス
トロークがDである。一方、シリンダ56はスト
ロークがEである。ストロークEはたとえば650
mmであり、ストロークDは170mmである。シリン
ダ57,62がそれぞれ伸長または収縮する。そ
れによつて、アーム75は確実にストロークD移
動する。シリンダ56が伸長または伸縮する。そ
れによつて、アーム75は確実にストロークE移
動する。
トロークがDである。一方、シリンダ56はスト
ロークがEである。ストロークEはたとえば650
mmであり、ストロークDは170mmである。シリン
ダ57,62がそれぞれ伸長または収縮する。そ
れによつて、アーム75は確実にストロークD移
動する。シリンダ56が伸長または伸縮する。そ
れによつて、アーム75は確実にストロークE移
動する。
作 用
第4図と第5図と第10図および第13図と第
14図を参照する。
14図を参照する。
第10図の旋回軸61の中心Cは、第13図に
示すように、K点に一致している。たとえばアー
ム75のフインガ82,83には、第1図と第2
図の所定位置にあるポツト23dの工具ホルダ2
4dが保持してある。フインガ84,85には工
具ホルダは保持してない。
示すように、K点に一致している。たとえばアー
ム75のフインガ82,83には、第1図と第2
図の所定位置にあるポツト23dの工具ホルダ2
4dが保持してある。フインガ84,85には工
具ホルダは保持してない。
スピンドル1bは、第2図に示すようにフイン
ガ84,85に対応する所定の位置にある。そこ
で所定位置PLの工具ホルダ24dの工具42d
と、スピンドル1bの工具ホルダ24eの工具4
2eを交換する。
ガ84,85に対応する所定の位置にある。そこ
で所定位置PLの工具ホルダ24dの工具42d
と、スピンドル1bの工具ホルダ24eの工具4
2eを交換する。
スピンドル1bにはすでに工具ホルダ24eが
取付けてある。第2図に示すようにチエーン9の
ポツト23aには工具ホルダは保持されていな
い。
取付けてある。第2図に示すようにチエーン9の
ポツト23aには工具ホルダは保持されていな
い。
シリンダ56のロツド56aは伸長状態にあ
る。シリンダ57のロツド57aは伸長状態にあ
る。シリンダ65のロツド65aは伸長状態にあ
る。シリンダ62のロツド62aは収縮状態にあ
る。
る。シリンダ57のロツド57aは伸長状態にあ
る。シリンダ65のロツド65aは伸長状態にあ
る。シリンダ62のロツド62aは収縮状態にあ
る。
まず、第13図、第4図、第5図および第10
図を参照する。
図を参照する。
シリンダ57のロツド57aが収縮する。これ
により、第1スライド部材51が矢印U方向に移
動して、アーム75が矢印U方向にストロークD
移動する。すなわち、旋回軸61の中心CはL点
に移る。このとき、所定位置PLのポツト23d
から工具ホルダ24dが抜ける。
により、第1スライド部材51が矢印U方向に移
動して、アーム75が矢印U方向にストロークD
移動する。すなわち、旋回軸61の中心CはL点
に移る。このとき、所定位置PLのポツト23d
から工具ホルダ24dが抜ける。
シリンダ62のロツド62aが伸長する。これ
により、第2スライド部材60が矢印V方向に沿
つてストロークD移動して旋回軸61の中心Cが
M点に移る。このあと、シリンダ65のロツド6
5aが収縮して、アーム75が矢印T方向に90゜
旋回する。
により、第2スライド部材60が矢印V方向に沿
つてストロークD移動して旋回軸61の中心Cが
M点に移る。このあと、シリンダ65のロツド6
5aが収縮して、アーム75が矢印T方向に90゜
旋回する。
次に、シリンダ56のロツド56aが収縮す
る。すなわち第1スライド部材51が矢印U方向
にストロークE移動する。旋回軸61の中心Cは
N点に移る。
る。すなわち第1スライド部材51が矢印U方向
にストロークE移動する。旋回軸61の中心Cは
N点に移る。
シリンダ62のロツド62aが収縮する。第2
スライド部材60が矢印V方向にストロークD移
動する。旋回軸61の中心CはO点に移る。
スライド部材60が矢印V方向にストロークD移
動する。旋回軸61の中心CはO点に移る。
次に、シリンダ57のロツド57aが伸長す
る。これにより第1スライド部材51が矢印V方
向にストロークD移動する。旋回軸61の中心C
はP点に移る。このとき、フインガ84,85は
スピンドル1bの工具ホルダ24eをはさむ。
る。これにより第1スライド部材51が矢印V方
向にストロークD移動する。旋回軸61の中心C
はP点に移る。このとき、フインガ84,85は
スピンドル1bの工具ホルダ24eをはさむ。
シリンダ62のロツド62aが伸長する。第2
スライド部材60は矢印V方向にストロークD移
動する。これによりフインガ84,85が工具ホ
ルダ24eをスピンドル1eから抜く。旋回軸6
1の中心CはQ点に移る。このあと、アーム75
が180゜矢印S方向に回転する。これにより第14
図のQ点では、工具42dと工具42eとは位置
が交換される。
スライド部材60は矢印V方向にストロークD移
動する。これによりフインガ84,85が工具ホ
ルダ24eをスピンドル1eから抜く。旋回軸6
1の中心CはQ点に移る。このあと、アーム75
が180゜矢印S方向に回転する。これにより第14
図のQ点では、工具42dと工具42eとは位置
が交換される。
次に第14図、第4図、第5図および第10図
を参照する。
を参照する。
つづいて、シリンダ62のロツド62aが収縮
する。これにより第2スライド部材60が矢印V
方向にストロークD移動して、旋回軸61の中心
CはP点に移る。このとき、フインガ82,83
の工具ホルダ24dがスピンドル1bに装着され
る。
する。これにより第2スライド部材60が矢印V
方向にストロークD移動して、旋回軸61の中心
CはP点に移る。このとき、フインガ82,83
の工具ホルダ24dがスピンドル1bに装着され
る。
このようにして、工具ホルダ24dは工具マガ
ジン3の所定位置PLのポツト23dからスピン
ドル1bに移される。
ジン3の所定位置PLのポツト23dからスピン
ドル1bに移される。
次に、シリンダ57のロツド57aが収縮す
る。これにより第1スライド部材51が矢印U方
向にストロークD移動し、旋回軸61の中心Cは
O点に移る。
る。これにより第1スライド部材51が矢印U方
向にストロークD移動し、旋回軸61の中心Cは
O点に移る。
シリンダ62のロツド62aが伸長する。第2
スライド部材60が矢印V方向にストロークD移
動し、旋回軸61の中心CはN点に移る。
スライド部材60が矢印V方向にストロークD移
動し、旋回軸61の中心CはN点に移る。
つづいてシリンダ56のロツド56aが伸長す
る。ただしシリンダ57のロツド57aは収縮し
ている。これにより、第1スライド部材51は矢
印U方向にストロークE移動して、旋回軸61の
中心CはM点に移る。このあと、シリンダ65の
ロツド65aが伸長し、アーム65aが伸長し、
アーム75が矢印T方向に90゜回転する。
る。ただしシリンダ57のロツド57aは収縮し
ている。これにより、第1スライド部材51は矢
印U方向にストロークE移動して、旋回軸61の
中心CはM点に移る。このあと、シリンダ65の
ロツド65aが伸長し、アーム65aが伸長し、
アーム75が矢印T方向に90゜回転する。
シリンダ62のロツド62aが収縮する。第2
スライド部材60が矢印V方向にストロークD移
動し、旋回軸61の中心CはL点に移る。なお、
すでに、工具マガジン3のポツト23aが所定位
置PLに位置されている。
スライド部材60が矢印V方向にストロークD移
動し、旋回軸61の中心CはL点に移る。なお、
すでに、工具マガジン3のポツト23aが所定位
置PLに位置されている。
さらに、シリンダ57のロツド57aが伸長す
る。第2スライド部材51が矢印U方向にストロ
ークD移動して、旋回軸61の中心CはK点に移
る。これにより、フインガ84,85の工具ホル
ダ24eがポツト23aに挿入される。
る。第2スライド部材51が矢印U方向にストロ
ークD移動して、旋回軸61の中心CはK点に移
る。これにより、フインガ84,85の工具ホル
ダ24eがポツト23aに挿入される。
次に、シリンダ62のロツド62aが伸長す
る。第2スライド部材60は矢印V方向にストロ
ークD移動し、工具ホルダ24eからフインガ8
4,85がはなれる。旋回軸61の中心CはR点
に移る。このとき、次の所定のポツトの工具ホル
ダを所定位置PLに位置させる。
る。第2スライド部材60は矢印V方向にストロ
ークD移動し、工具ホルダ24eからフインガ8
4,85がはなれる。旋回軸61の中心CはR点
に移る。このとき、次の所定のポツトの工具ホル
ダを所定位置PLに位置させる。
このあと、シリンダ62のロツド62aが収縮
すれば、旋回軸61の中心CがK点にもどる。こ
れにより所定位置PLに用意された次の工具ホル
ダをフインガ84,85にはめこめる。
すれば、旋回軸61の中心CがK点にもどる。こ
れにより所定位置PLに用意された次の工具ホル
ダをフインガ84,85にはめこめる。
このあとは、同様の操作がくり返して行なわれ
る。
る。
なお、最初スピンドル1bに工具ホルダが取付
けられていないときに、スピンドル1bに工具ホ
ルダを取付ける場合も同様の操作で行なえる。た
だ、スピンドル1bには工具ホルダがないので、
スピンドル1bに対応する組のフインガには工具
ホルダは保持されない。
けられていないときに、スピンドル1bに工具ホ
ルダを取付ける場合も同様の操作で行なえる。た
だ、スピンドル1bには工具ホルダがないので、
スピンドル1bに対応する組のフインガには工具
ホルダは保持されない。
次に、工具マガジンが第15図と第16図のよ
うに配置してある場合について工具変換操作を説
明する。
うに配置してある場合について工具変換操作を説
明する。
第13図と第14図では、工具マガジン3の工
具軸方向とスピンドル1bの軸方向に直角に交差
している。
具軸方向とスピンドル1bの軸方向に直角に交差
している。
第15図と第16図では、工作機械は工具マガ
ジン103を除いて第1図〜第12図に示した構
造と同じである。工具マガジン103は前記工具
マガジン3の代りに用いる。工具マガジン103
の工具の軸方向とスピンドル1bの軸方向が同方
向である。なお、工具マガジン103と前記工具
マガジン3は同様の構造である。
ジン103を除いて第1図〜第12図に示した構
造と同じである。工具マガジン103は前記工具
マガジン3の代りに用いる。工具マガジン103
の工具の軸方向とスピンドル1bの軸方向が同方
向である。なお、工具マガジン103と前記工具
マガジン3は同様の構造である。
まず第15図を参照する。工具マガジン103
の所定位置PL1にあるポツト123dの工具1
42dとスピンドル1bにある工具142eを交
換する。
の所定位置PL1にあるポツト123dの工具1
42dとスピンドル1bにある工具142eを交
換する。
旋回軸61の中心Cは前記L点にある。フイン
ガ82,83は工具ホルダ124dを保持しい
る。アーム75矢印V方向にストロークD移動す
る。すなわち、旋回軸61の中心CがM点に移
る。さらに、アーム75は矢印U方向に沿つて移
動し、中心CがN点に移る。次にアーム75は矢
印V方向に移動して、中心CはO点に移る。そし
てアーム75は矢印U方向に移動して、中心Cは
P点に移る。この時点でアーム84,85はスピ
ンドル1bの工具ホルダ124eを保持する。
ガ82,83は工具ホルダ124dを保持しい
る。アーム75矢印V方向にストロークD移動す
る。すなわち、旋回軸61の中心CがM点に移
る。さらに、アーム75は矢印U方向に沿つて移
動し、中心CがN点に移る。次にアーム75は矢
印V方向に移動して、中心CはO点に移る。そし
てアーム75は矢印U方向に移動して、中心Cは
P点に移る。この時点でアーム84,85はスピ
ンドル1bの工具ホルダ124eを保持する。
次に、アーム75は矢印V方向に移動して旋回
軸61の中心CをQ点に移し、アーム75を矢印
S方向に180゜回転する。これにより、工具142
d,142eが交換される。
軸61の中心CをQ点に移し、アーム75を矢印
S方向に180゜回転する。これにより、工具142
d,142eが交換される。
第16図に示すように旋回軸61の中心CがQ
点からP点に移ると、工具ホルダ124dはスピ
ンドル1bに装着される。またすでにポツト12
3dが所定位置PL1にある。つづいて、旋回軸
61の中心CがO点、N点、P点、R点、M点を
経てL点に移る。これにより、フインガ82,8
3は工具ホルダ124dからはなれ、工具マガジ
ン103のポツト123aに工具ホルダ124e
が装着される。
点からP点に移ると、工具ホルダ124dはスピ
ンドル1bに装着される。またすでにポツト12
3dが所定位置PL1にある。つづいて、旋回軸
61の中心CがO点、N点、P点、R点、M点を
経てL点に移る。これにより、フインガ82,8
3は工具ホルダ124dからはなれ、工具マガジ
ン103のポツト123aに工具ホルダ124e
が装着される。
このあと、旋回軸61の中心CをK点に移せ
ば、フインガ84,85が工具ホルダ124eか
らはなれる。これにより、工具142dと142
eの交換が終了する。
ば、フインガ84,85が工具ホルダ124eか
らはなれる。これにより、工具142dと142
eの交換が終了する。
ところで、この発明は上述した実施例に限定さ
れない。
れない。
たとえば、シリンダ56,57,62,65は
油圧式でも空気圧式のものでもよい。また、シリ
ンダの代りに別の操作手段を用いてもよい。たと
えばリニアモータ、ボルトねじとパルスモータと
の組合せ、ボールねじとサーボモータとの組合せ
などがある。
油圧式でも空気圧式のものでもよい。また、シリ
ンダの代りに別の操作手段を用いてもよい。たと
えばリニアモータ、ボルトねじとパルスモータと
の組合せ、ボールねじとサーボモータとの組合せ
などがある。
また、第1方向(第4図矢印U方向)と第2方
向(第4図矢印V方向)は90゜以上の角度で交差
してもよい。またアーム75の第3方向(第10
図矢印T方向)への揺動角度は90゜に限らない。
向(第4図矢印V方向)は90゜以上の角度で交差
してもよい。またアーム75の第3方向(第10
図矢印T方向)への揺動角度は90゜に限らない。
アーム75の両端部に、フインガ82〜85に
代えて電磁吸着式の保持部を設けてもよい。また
アームにはチエーンなどの移動手段を備え、その
移動手段に複数の機械式あるいは電磁吸着式の保
持部を設ける。各保持部に工具マガジンの工具と
スピンドルの工具を保持する。そして移動手段を
作動して保持部の位置を変えることで、両工具の
位置を交換するようにしてもよい。
代えて電磁吸着式の保持部を設けてもよい。また
アームにはチエーンなどの移動手段を備え、その
移動手段に複数の機械式あるいは電磁吸着式の保
持部を設ける。各保持部に工具マガジンの工具と
スピンドルの工具を保持する。そして移動手段を
作動して保持部の位置を変えることで、両工具の
位置を交換するようにしてもよい。
さらに油圧ロータ73の代わりにパルスモータ
やサーボモータを使用してもよい。
やサーボモータを使用してもよい。
さらに、この発明は横型のマニシングセンタだ
けでなくたて形のマニシングセンタにも適用して
もよい。
けでなくたて形のマニシングセンタにも適用して
もよい。
また、第1スライド部材と第2スライド部材と
旋回フレームとアームとを同時に運動させてもよ
い。例えば、第1移動部材を第1方向Uへ移動さ
せるとともに旋回フレームを第3方向Tに旋回さ
せる。それによつて、工具交換に要する時間を短
縮する。
旋回フレームとアームとを同時に運動させてもよ
い。例えば、第1移動部材を第1方向Uへ移動さ
せるとともに旋回フレームを第3方向Tに旋回さ
せる。それによつて、工具交換に要する時間を短
縮する。
発明の効果
第1発明によれば、工具交換用部材の移動自由
度が大きく、工具マガジンの工具の軸方向とスピ
ンドルの軸方向が平行であつても交差していても
容易に工具の交換が行える。しかも、工具交換用
部材が回転するだけで工具マガジンの工具とスピ
ンドルの工具との入れかえを確実に行える。ま
た、工具交換に要する時間を短縮することができ
る。
度が大きく、工具マガジンの工具の軸方向とスピ
ンドルの軸方向が平行であつても交差していても
容易に工具の交換が行える。しかも、工具交換用
部材が回転するだけで工具マガジンの工具とスピ
ンドルの工具との入れかえを確実に行える。ま
た、工具交換に要する時間を短縮することができ
る。
また第2発明によれば、工具交換用部材の移動
自由度が大きくコンパクトにでき工作機械に設定
しやすい。しかも工具マガジンの工具の軸方向と
スピンドルの軸方向が平行であつても交差してい
ても工具の交換が行える。しかも、工具交換用部
材が回転するだけで工具マガジンの工具とスピン
ドルの工具との入れかえを確実に行える。また、
工具交換に要する時間を短縮することができる。
自由度が大きくコンパクトにでき工作機械に設定
しやすい。しかも工具マガジンの工具の軸方向と
スピンドルの軸方向が平行であつても交差してい
ても工具の交換が行える。しかも、工具交換用部
材が回転するだけで工具マガジンの工具とスピン
ドルの工具との入れかえを確実に行える。また、
工具交換に要する時間を短縮することができる。
さらに、自動工具交換装置の制御を確実に行う
ことができる。
ことができる。
第1図は、本発明の自動工具交換方法に使用す
る装置が設けられた工作機械を示す正面図、第2
図は第1図の工作機械の側面図、第3図は第2図
のF−F線における一部省略端面図、第4図は第
1図のG−G線における断面図、第5図は第4図
のH−H線における断面図、第6図は油圧回路
図、第7図は第4図にI−I線における断面図、
第8図は第2スライド部材と旋回フレームとアー
ムを示す側面図、第9図は旋回フレームの下部を
示す断面図、第10図は第2スライド部材と旋回
フレームとアームを示す断面図、第11図は工具
ホルダと工具を示す側面図、第12図はアームの
ストツプユニツトの図、第13図〜第16図はア
ームの移動と工具交換を示す図である。 1……工作機械、1b……スピンドル、3……
工具マガジン、5……自動工具交換装置、23
a,23b,23c,23d……ポツト、24
b,24c,24d,24e,124d,124
e……工具ホルダ、42d,42e,142d,
142e……工具、49,50,53,58,5
9……ガイドロツド、51……第1スライド部材
(第1移動部材)、56,57……シリンダ(第1
操作手段)、60……第2スライド部材(第2移
動部材)、61……旋回軸、62……シリンダ
(第2操作手段)、65……シリンダ(第3操作手
段)、72……旋回フレーム(旋回部材)、73…
…油圧ロータ(第4操作手段)、75……アーム
(工具交換用部材)、82〜85……フインガ、U
……第1方向、V……第2方向、T……第3方
向、S……第4方向、C……旋回軸の中心。
る装置が設けられた工作機械を示す正面図、第2
図は第1図の工作機械の側面図、第3図は第2図
のF−F線における一部省略端面図、第4図は第
1図のG−G線における断面図、第5図は第4図
のH−H線における断面図、第6図は油圧回路
図、第7図は第4図にI−I線における断面図、
第8図は第2スライド部材と旋回フレームとアー
ムを示す側面図、第9図は旋回フレームの下部を
示す断面図、第10図は第2スライド部材と旋回
フレームとアームを示す断面図、第11図は工具
ホルダと工具を示す側面図、第12図はアームの
ストツプユニツトの図、第13図〜第16図はア
ームの移動と工具交換を示す図である。 1……工作機械、1b……スピンドル、3……
工具マガジン、5……自動工具交換装置、23
a,23b,23c,23d……ポツト、24
b,24c,24d,24e,124d,124
e……工具ホルダ、42d,42e,142d,
142e……工具、49,50,53,58,5
9……ガイドロツド、51……第1スライド部材
(第1移動部材)、56,57……シリンダ(第1
操作手段)、60……第2スライド部材(第2移
動部材)、61……旋回軸、62……シリンダ
(第2操作手段)、65……シリンダ(第3操作手
段)、72……旋回フレーム(旋回部材)、73…
…油圧ロータ(第4操作手段)、75……アーム
(工具交換用部材)、82〜85……フインガ、U
……第1方向、V……第2方向、T……第3方
向、S……第4方向、C……旋回軸の中心。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 工具交換用部材に工具マガジンの工具を保持
して前記工具交換用部材をスピンドルに移動し、
前記工具交換用部材を操作して前記工具マガジン
の前記工具と前記スピンドルの使用ずみ工具とを
交換する自動工具交換方法において、前記工具交
換用部材を旋回フレームに第4方向Sへ回転可能
に配置し、前記旋回フレームを第2移動部材に第
3方向Tへ旋回可能に配置し、前記第2移動部材
を第1移動部材に第1方向Uと交差する第2方向
Vへ移動可能に配置し、前記第1移動部材を前記
第1方向Uへ移動し、かつ前記第2移動部材を前
記第1方向Uと交差する前記第2方向Vへ移動
し、かつ前記旋回フレームを前記第3方向Tに旋
回し、かつ前記工具交換用部材を前記第4方向S
に回転し、前記第1移動部材と前記第2移動部材
と前記旋回フレームと前記工具交換用部材とはそ
れぞれ独立して運動することを特徴とする自動工
具交換方法。 2 工具交換用部材に工具マガジンの工具を保持
して前記工具交換用部材をスピンドルに移動し、
前記工具交換用部材を操作して前記工具マガジン
の前記工具と前記スピンドルの使用ずみ工具とを
交換する自動工具交換装置において、前記工具交
換用部材を旋回フレームに第4方向Sへ回転可能
に配置し、前記旋回フレームを第2移動部材に第
3方向Tへ旋回可能に配置し、前記第2移動部材
を第1移動部材に第1方向Uと交差する第2方向
Vへ移動可能に配置し、前記第1移動部材を前記
第1方向Uへ所定ストローク移動する第1操作手
段を備え、前記第2移動部材を前記第1方向Uと
交差する前記第2方向Vへ所定ストローク移動す
る第2操作手段を備え、前記旋回フレームを前記
第3方向Tに所定角度旋回する第3操作手段を備
え、前記工具交換用部材を前記第4方向Sに回転
する第4操作手段を備え、前記第1移動部材と前
記第2移動部材と前記旋回フレームと前記工具交
換用部材とはそれぞれ独立して運動することを特
徴とする自動工具交換装置。 3 前記第1操作手段はシリンダであり、前記第
2操作手段はシリンダであり、前記旋回手段はシ
リンダであり、前記第4操作手段は油圧ロータで
あることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記
載の自動工具交換装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61027892A JPS62188641A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 自動工具交換方法およびその装置 |
US07/013,456 US4773152A (en) | 1986-02-13 | 1987-02-11 | Automatic tool changer |
CA000529542A CA1268026A (en) | 1986-02-13 | 1987-02-12 | Automatic tool changer |
EP87102013A EP0235639B1 (en) | 1986-02-13 | 1987-02-13 | Automatic tool changer |
DE8787102013T DE3767506D1 (de) | 1986-02-13 | 1987-02-13 | Automatischer werkzeugwechsler. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61027892A JPS62188641A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 自動工具交換方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62188641A JPS62188641A (ja) | 1987-08-18 |
JPH0451296B2 true JPH0451296B2 (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=12233541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61027892A Granted JPS62188641A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 自動工具交換方法およびその装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4773152A (ja) |
EP (1) | EP0235639B1 (ja) |
JP (1) | JPS62188641A (ja) |
CA (1) | CA1268026A (ja) |
DE (1) | DE3767506D1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3883812D1 (de) * | 1987-03-11 | 1993-10-14 | Doerries Scharmann Gmbh | Flexibles Fertigungssystem für spanabhebende Werkstückbearbeitung. |
DE9205554U1 (de) * | 1992-04-24 | 1993-08-19 | Schiess-Kopp Werkzeugmaschinen GmbH, 89231 Neu-Ulm | Vorrichtung zur spangebenden Metallbearbeitung |
DE4331064A1 (de) * | 1993-09-13 | 1995-03-16 | Steinel Bernhard Werkzeugmasch | Werkzeugwechsler für ein Bearbeitungszentrum |
US5716310A (en) * | 1995-11-01 | 1998-02-10 | Excellon Automation Company | Tool change apparatus |
US5749819A (en) * | 1996-06-14 | 1998-05-12 | National Science Council | Automatic tool changing apparatus |
JP2001062660A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-13 | Mori Seiki Co Ltd | 工作機械の工具搬送装置 |
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