JPH0475840A - 工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はマシニングセンタ等に用いられる工具交換装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来この種の工具交換装置としては、特開昭６３−５２
９４２号公報や特開平１−１８８２４６号公報等に示す
ごとく、主軸と工具マガジン部との間に交換軸を配設し
、交換軸に開閉可能な一対の交換腕を二組配設し、二組
の交換腕の開閉動作及び交換軸の軸線方向移動並びに回
動によって主軸に装着されている工具と工具マガジン部
の交換すべき工具とを交換するように構成したものが知
られている。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながらこれら従来構造の場合、上記交換腕の開閉
動作はローラと斜面との組み合わせ構造やローラと案内
溝との組み合わせ！ｓ造による直交運動変換機構が用い
られており、いずれも摩擦の影響を受は易く、このため
交換腕の開閉動作が不円滑となり易く、工具の交換作業
に支障を来すことがあるという不都合を有している。

［課髭を解決するための手段］ 本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするも
ので、その要旨は、主軸と工具マガジン部との間に交換
軸を配設し、該交換軸に開閉可能な一対の交換腕を二組
配設し、該二組の交換腕の開閉動作及び交換軸の軸線方
向移動並びに回動によって主軸に装着されている工具と
工具マガジン部の交換すべき工具とを交換する工具交換
装置において、上記交換腕を互いに閉じる方向に付勢可
能なバネ部材を配設し、上記交換軸内に操作軸を軸線方
向移動可能に設け、該操作軸に斜面部を形成し、該斜面
部と交換腕との間に操作軸の一方への移動によって斜面
部により外方へ押動され、パオ、部材に抗して交換腕を
押し開きさせる球部材を備えて構成したことを特徴とす
る工具交換装置にある。

［作　用］ 交換腕はバネ部材により互いに閉じる方向に付勢され、
操作軸の軸線方向の一方への移動によって斜面部により
球部材は外方へ押動され、球部材はバネ部材に抗して交
換腕を押し開きさせる。

［実旅例］ 第１図乃至第８図は本発明を縦型マシニングセンタに実
施した例を示し、１は主軸であって、コラム２に上下摺
動可能に設けた主軸ヘッド３に回転可能に縦設され、図
外のモータにより回転され、主軸１内にドローバ４を摺
動可能に設け、ドローバ４を上向きに引動させる複数個
の皿バネ５を内装し、主軸ｌの下端部に工具Ｔを装着し
たホルダ６を嵌合可能な挿着穴７を形成し、主軸ヘッド
Ｓにバネ８により上方に付勢された突出ピン９を設け、
突出ピン９を下向きに押圧するクランプレバ−鐙を設け
、クランプレバ−鐙を区外のカムにより揺動可能に設け
、よってホルダ６を挿着穴７に嵌合し、ホルダ６のプル
スタッド１１にドローバ４に設けたボール認を係合し、
ホルダ６を皿バネ５で引動してクランプし、クランプレ
バ−Ｗにより突出ピン９を押動してドローバ４３下降さ
せ、ボール［とプルスタッド１１どの係合作用を解除し
てアンクランプ状態となるように構成している。

Ｂは工具マガジン部であって、上記コラム２側に配設さ
れ、コラム２側に回転軸ｋを縦設し、コラム２側に支持
台６を取付け、支持台巧に摺動凹溝すを環状に形成し、
摺動凹溝Ｂに複数個の工具ボットａを摺動可能に環状に
して嵌合配列し、工具ボット訂にホルダ６のフルスタッ
ド１１に突出状態で係合して没入状態で離脱可能な係止
体訪を突没可能に設け、かつ工具ボット「に前記挿着穴
７と同形状の保持穴四を形成し、回転軸ｋに駆動板田を
取付け、駆動板■に放射状に複数個設けたＵ状溝力をそ
れぞれのホルダ６に嵌合し、支持台腸の一部を切欠して
その切欠部４に移送台器を摺動可能に設け、移送台器を
摺動させるシリンダ双を支持台Ｓに取付け、移送台コに
前記摺動凹渭鶴と同断面形状の凹溝５を形成し、よって
回転軸間を区外のモータにより割出回転させ、駆動微粉
により各々の工具ボットＵを摺動回転させ、交換すべき
工具Ｔをもつ工具ボット「を移送台器に回転移送し、そ
の選択された工具ボット訂をシリンダＵにより選択回転
位置から工具交換位置Ａまで移送可能に構成している。

部は交換軸であって、前記主軸ヘッド３に回動可能に縦
設され、交換軸部の上端部に押動環がを固定し、押動環
がの溝２７ａに区外のカムにより揺動される上下動用レ
バー四のローラ２８ａを係合し、交換軸部の中程にギヤ
四を固定し、交換軸部の下端部に取付部付加を取付け、
取付部付加に支点軸斗により開閉動作可能な一対の交換
腕部を互いに逆方向に二組配設し、取付部付加と交換腕
部との間に交換腕澄を互いに閉じる方向に付勢可能なバ
ネ部材田を介在し、かつ交換軸部内を中空にして操作輪
具を軸線方向に摺動可能に配設し、操作輪具の上部に操
作輪具を上方に付勢するバネ５を配設し、操作輪具の上
端部上方に図外のカムにより揺動する開閉用レバー％を
対向配設し、操作輪具の下端部外周に二個の斜面部ゴを
それぞれ反対側に形成し、取付部付加に斜面部ジに対向
する通路田及び通路田に連通して交換腕澄の内面に対向
する通路田を形成し、通路田・部内に球部材ａ、この場
合鋼球を四個穴内装し、取付部材（資）に変向用ビン川
を螺着し、さらに操作輪具の下端面に支持板ζを固定し
、支持板ζに先端部を円錐状に形成したロックピンおを
四個植設し、交換腕澄にロックビン心が嵌合可能なロッ
ク六剃を形成し、この場合ロック穴刹を交換腕澄が閉方
向に押動されるようにずらして形成し、かつ主軸ヘッド
３にゼネバ軸６を設け、ゼネバ軸６に前記ギヤ四に歯合
可能なギヤ馨を固定し、ゼネバ軸６にゼネバ−ζを固定
し、ゼネバ−ζに中閲軸栃を並設し、中閲軸署に原動車
暮を固定し、中間軸ζを図外のモータにより回転させる
ように構成している。

よって上下動用レバー四により交換軸部は上下摺動し、
交換軸部の下降限でギヤ四はギヤ暑に歯合し、この状態
で原動車暮が回転し、原動車６のローラ４９ａによりゼ
ネバ−ζが回転し、交換軸部は１８０度回転し、また交
換軸部の上昇限で開閉用レバーあにより操作輪具を押圧
して下降させると斜面部算の作用により球部材Ｉは外方
に押動され、球部材ａを介して交換腕部をバネ部材田に
抗して押し開き、バネ５により操作輪具が上昇すると斜
面部Ｊの作用とバネ部材おとにより交換腕！は閉動し、
かつロックピンるはロック六Ｍに嵌入して交換腕部の開
閉動作をロックすることになる。

この実施例は上記構成であるから、工具マガジン部Ｂで
は回転軸μが図外のモータにより割出回転されて複数個
の工具ポット訂を摺動回転し、交換すべき工具Ｔをもつ
工具ポット訂は割出回転されて移送台コに移送されてお
り、工具交換時期になると移送台コにより交換すべき工
具Ｔをもつ工具ポット灯は工具交換位置Ａに移送され、
第１図の通常状態ではホルダ６は挿着穴７に嵌合してホ
ルダ６のプルスタッド１里をドローバ４に設けたボール
認の係合によりホルダ６を皿バネ５で引動してクランプ
状態にあり、また開閉用レバー田により操作輪具は下降
押動され、球部材菊を介して交換腕部は押し開き状態に
あり、この状態で先ず開閉用レバー薗の作用とバネ５と
により操作輪具を上昇させると斜面部算の作用とバネ部
材田とにより交換腕部は閉動してホルダ６及び工具ボ・
ント訂をそれぞれ挟着把持し、かつロックビン心はロッ
ク六刹に嵌入して交換腕澄の開閉動作を口・ンクし、次
いでクランプレバ−鐙により突出ピン９を介してドロー
バ４を下降押動させるとボール［とプルスタッド■との
係合作用が解除され、ホルダ６はアンクランプ状態とな
り、次いで上下動用レバー公により交換軸部は下降して
、工具Ｔをもつホルダ６及び工具ポット灯は挿着穴７及
び保持穴四よりそれぞれ抜き外され、交換軸３の下降限
でギヤ四はギヤ郁に歯合し、この状態で原動車暑が回転
し、原動車暮のローラ４１ａによりゼネバ−ζが回転し
、交換軸部は１８０度回転し、交換すべき工具Ｔをもつ
ホルダ６は主軸１側に対向位置するとともに交換される
工具Ｔをもつホルダ６は工具ポット灯側に対向位置し、
次いで交換軸部が上下動用レバー四により上昇し、各ホ
ルダ６は挿着穴７及び保持六四に挿入され、保持六四に
挿入されたホルダ６のプルスタッド１１は工具ポット「
の係止体肪で吊下保持され、次いでクランプレバ−預の
作用で突出ピン９はドローバ４から離れ、皿バネ５によ
りドローバ４は上向きに引動され、プルスタッド！１に
ボール［を係合してホルダ６を引き上げてクランプ状態
にし、次いで開閉用レバーあにより操作輪具を押圧して
下降させ、斜面部ジの作用により球部材Ｉは外方に押動
され、球部材Ｃを介して交換腕部はバネ部材田に抗して
押し開きされることになり、第４図の想像線で示す通常
状層となり、よって工具交換作業がなされ、次いで前記
移送台コに吊下保持された工具ポット灯は移送台コによ
り移送されて環状凹渭鶴位置に後退し、回転軸饅の割出
回転により次に交換すべき工具Ｔが選択され、そして前
記第１図の通常状態で主軸ヘッド３の上下のＺ方向移動
及び図外のワークテーブルのＸ−Ｙ移動により各種の加
工がなされることになる。

この場合交換腕部はバネ部村田により互いに閉じる方向
に付勢され、操作輪具の軸線方向の一方への移動によっ
て斜面部ジにより球部材りは外方へ押動され、球部材り
はバネ部材田に抗して交換腕部を押し開きさせるため、
球部材舶の転勤点接触により交換腕部の開閉動作をきわ
めて円滑にでき、かつ構造を簡素化できるとともに製作
コストを低減することができる。

尚、球部材田の数量やその配設構造は上記実施例に限ら
れるものではなく適宜設計される。

また上記実施例は縦型マシニングセンタに本発明を実施
した例を示しているが、たとえば横型マシニングセンタ
や他の工作機械に適用することもできる。

［発明の効果コ 本発明は上述の如く、交換腕はバネ部材により互いに閉
じる方向に付勢され、操作軸の軸線方向の一方への移動
によって斜面部により球部材は外方へ押動され、球部材
はバネ部材に抗して交換腕を押し開きさせるため、交換
腕の開閉動作をきわめて円滑にでき、かつ精造を簡素化
できるとともに製作コスト分低減することができる。

以上の如く、所期の目的を充分達成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例であって、第１図は断面図、第
２図はその平断面図、第３図はその部分断面図、第４図
はその部分平断面図、第５図はその部分断面図、第６図
はその横断面図、第７図はその部分斜視図、第８図はそ
のタイムチャート図である。 １・・・主軸、認・・・工具マガジン部、部・・・交換
軸、澄・・・交換腕、お・・・バネ部材、箕・・・操作
軸、ゴ・・・斜面部、匍・・・球部材、Ｔ・・・工具。 平成　２年　７月１４日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸と工具マガジン部との間に交換軸を配設し、該交換
   軸に開閉可能な一対の交換腕を二組配設し、該二組の交
   換腕の開閉動作及び交換軸の軸線方向移動並びに回動に
   よって主軸に装着されている工具と工具マガジン部の交
   換すべき工具とを交換する工具交換装置において、上記
   交換腕を互いに閉じる方向に付勢可能なバネ部材を配設
   し、上記交換軸内に操作軸を軸線方向移動可能に設け、
   該操作軸に斜面部を形成し、該斜面部と交換腕との間に
   操作軸の一方への移動によって斜面部により外方へ押動
   され、バネ部材に抗して交換腕を押し開きさせる球部材
   を備えて構成したことを特徴とする工具交換装置。