JPH05104379A - Automatic tool exchange device - Google Patents

Automatic tool exchange device

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JPH05104379A
JPH05104379A JP29209691A JP29209691A JPH05104379A JP H05104379 A JPH05104379 A JP H05104379A JP 29209691 A JP29209691 A JP 29209691A JP 29209691 A JP29209691 A JP 29209691A JP H05104379 A JPH05104379 A JP H05104379A
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clutch
axial direction
indexing
tool
shaft
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Toru Yagami
徹 八上
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Mori Seiki Co Ltd
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  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure operation of re-inserting a tool in a chuck provided on the front end opening part of a main axis of an automatic tool exchange device in which a plurality of tools are stored in a hollow hole of the main axis comprising hollow axis in such a way that the tools can be moved in the axial direction. CONSTITUTION:A guiding cylinder 31 to be fitted into a hollow hole 3 of a main axis 2 has a dividing cam groove on the inner circumferential surface of the rear end part. A plurality of operational shafts 32 for individually connecting tools T are stored in the guiding cylinder 31 in such a way that the shafts can be freely moved in the axial direction. A clutch shaft 33 is rotated in a divided manner by the clutch body 33 by having a push rod proceeded or withdrawn, and is engaged with an engagement groove 43 of the operational shaft 32 selected by a dividing plate 51, while the tool T connected to the operational shaft 32 is inserted into a chuck 4 at the time of proceeding of the clutch shaft 33, and the tool is clamped thereby, and is returned to a waiting position from the chuck at the time of withdrawl.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マシニングセンタなど
の工作機械における工具自動交換装置に関し、特に中空
軸からなる主軸の中空孔に複数の工具を収容する工具自
動交換装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tool changing device for a machine tool such as a machining center, and more particularly to an automatic tool changing device for accommodating a plurality of tools in a hollow hole of a main shaft made of a hollow shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】本願出願人は、中空軸からなる主軸の中
空孔に複数の工具を軸方向に移動可能に収容し、これら
の工具を前記主軸の前端開口部に設けたチャックに差し
換えて工具を交換するようにした自動工具交換装置を特
願昭63−93867号及び特願昭63−228092
号(特開平1−264734号公報参照)により提案し
た。
2. Description of the Related Art The applicant of the present application accommodates a plurality of tools in a hollow hole of a main shaft made of a hollow shaft so as to be movable in the axial direction, and replaces these tools with a chuck provided at a front end opening of the main shaft. Japanese Patent Application No. 63-93867 and Japanese Patent Application No. 3228092
(See Japanese Patent Laid-Open No. 1-264734).

【0003】上記特許出願に係る自動工具交換装置にお
いては、主軸の中空孔に嵌挿した案内筒体(工具保持
体)に収容されている複数の工具を軸方向に往復移動さ
せて前記チャックに差し換えるのに、各工具ごとに工具
交換用シリンダ装置が設けられていた。
In the automatic tool changer according to the above-mentioned patent application, a plurality of tools housed in a guide cylinder (tool holder) fitted in the hollow hole of the main shaft are reciprocally moved in the axial direction to cause the chuck to move. For replacement, a tool changing cylinder device was provided for each tool.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
造では、工具の数に対応して複数のシリンダ装置と、該
シリンダ装置の動作を確認するスイッチその他の付帯装
置が個別的に必要であり、部品点数が多くてコスト高に
なるばかりではなく、装置全体が大きく、かつ重くなる
という問題点があった。また、配線や組立に手間を要し
コスト高につくものであった。
However, in such a structure, it is necessary to individually provide a plurality of cylinder devices corresponding to the number of tools and a switch or other auxiliary device for confirming the operation of the cylinder devices. However, there is a problem that not only the number of parts is large and the cost is high, but also the entire device is large and heavy. In addition, the wiring and assembly are troublesome and costly.

【0005】本発明は上記のような問題点を解決すべく
なされたものであり、1本のプッシュロッドを軸方向に
往復移動させることによって、複数の工具を交互に前記
チャックに差し換えることができるようにした自動工具
交換装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and a plurality of tools can be alternately replaced with the chucks by reciprocally moving one push rod in the axial direction. It is an object of the present invention to provide an automatic tool changing device that can be used.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の自動工具交換装置においては、前記工具の
差し換えユニットが、後端部分の内周面に割り出しカム
溝を有し、前記主軸の中空孔に嵌挿される案内筒体と、
前記案内筒体内にその内周面に沿って環状に配設され、
かつ軸方向に移動自在に収容された、前記工具を個別的
に連結する複数の作動杆と、各作動杆の内側面に軸方向
に離して設けた第1及び第2の係合溝と、前記複数の作
動杆により包囲されるように前記案内筒体の中心部分に
嵌挿され、かつ軸方向に移動可能並びに回転可能に配設
された1本のクラッチシャフトと、 前記クラッチシャ
フトの後端部に固装され、軸方向に往復移動する際、前
記割出しカム溝に係合して割出し回転せしめられるクラ
ッチ体と、前記クラッチ体より軸方向前端側に離れて前
記クラッチシャフトに固装され、前記クラッチ体の回転
により割り出した前記作動杆の前記第1の係合溝に係合
する割出し板と、前記割出し板より軸方向前端側に離れ
て前記クラッチシャフトに相対的に軸方向摺動自在に嵌
装され、前記クラッチ体の回転により割出した前記作動
杆以外の作動杆の前記第2の係合溝に係合して、これら
作動杆の軸方向への移動を阻止する係止板と、前記割出
し板と前記係止板との間に介装され、前記係止板を前記
案内筒体内の所定位置に固定するように付勢する一方、
前記割出し板を介して前記クラッチシャフトを待機位置
に戻すように付勢する戻しばねと、前記案内筒体にその
後端から軸方向のみ移動可能に嵌装され、前端に前記ク
ラッチ体と係合するカムを設けたプッシュロッドと、前
記プッシュロッドを軸方向に往復移動させる駆動手段と
を備えており、前記プッシュロッドの前進時に、先ず前
記カムが前記クラッチ体と係合し、前記クラッチ体を押
しながら前記カム溝に沿って割出し回転させると、前記
割出し板が割り出された作動杆の第1の係合溝に係合す
ると同時に、前記係止板が、割り出された前記作動杆以
外の作動杆の第2の係合溝に係合し、続いて前記割出し
板で前記戻しばねを圧縮しながら、前記クラッチシャフ
トが割り出した前記作動杆と一体になって前進移動し、
該作動杆に連結されいる工具を前記チャックに挿通して
クランプ位置まで移動させる一方、前記プッシュロッド
の後退時に、前記戻しばねの作用で、前記割出し板を介
して前記クラッチシャフトが前記作動杆と共に待機位置
間で戻され、前記工具を待機位置に収容すると共に、そ
の移動途中に前記クラッチ体が前記カム溝に沿って一定
角度回転するように構成されている。
In order to achieve the above object, in the automatic tool changer of the present invention, the tool replacement unit has an indexing cam groove on the inner peripheral surface of the rear end portion, A guide cylinder body fitted into the hollow hole of the main shaft,
Arranged annularly along the inner peripheral surface of the guide cylinder,
And a plurality of actuating rods that are individually movably accommodated in the axial direction and that individually connect the tools, and first and second engaging grooves that are provided on the inner surface of each of the actuating rods and are axially separated from each other, One clutch shaft fitted and inserted in the central portion of the guide cylinder so as to be surrounded by the plurality of operating rods, and arranged so as to be movable and rotatable in the axial direction, and a rear end of the clutch shaft. And a clutch body that is fixedly mounted on a shaft portion and axially reciprocates, and that is engaged with the indexing cam groove for indexing rotation, and is fixed to the clutch shaft away from the clutch body on the front end side in the axial direction. And an indexing plate that engages with the first engaging groove of the operating rod indexed by rotation of the clutch body, and an axis that is separated from the indexing plate toward the front end side in the axial direction and that is relatively axial to the clutch shaft. It is fitted so that it can slide in any direction, and A locking plate that engages with the second engaging groove of the operating rods other than the operating rods indexed by the rotation of the chisel to prevent axial movement of these operating rods; and the indexing plate. Is interposed between the locking plate and the locking plate, and biases the locking plate to fix the locking plate at a predetermined position in the guide cylinder,
A return spring for urging the clutch shaft to return to the standby position via the indexing plate, and a guide cylinder body fitted so as to be movable only in the axial direction from the rear end, and engaged with the clutch body at the front end. A push rod provided with a cam and a drive means for reciprocating the push rod in the axial direction. When the push rod is moved forward, the cam first engages with the clutch body to move the clutch body. When the index plate is rotated along the cam groove while pushing, the index plate engages with the first engaging groove of the indexed operating rod, and at the same time, the locking plate causes the indexed operation. While engaging with the second engaging groove of the operating rod other than the rod, and subsequently compressing the return spring with the indexing plate, the clutch shaft moves forward integrally with the indexed operating rod,
While the tool connected to the operating rod is inserted into the chuck and moved to the clamp position, when the push rod is retracted, the return spring acts to cause the clutch shaft to move through the indexing plate. Along with this, the tool is returned between the standby positions, the tool is housed in the standby position, and the clutch body is rotated along the cam groove by a predetermined angle during the movement thereof.

【0007】前記プッシュロッドを軸方向に往復移動さ
せる手段としては通常、シリンダ装置を用いる。
A cylinder device is usually used as means for reciprocating the push rod in the axial direction.

【0008】[0008]

【作用】上記構成により、プッシュロッドが案内筒体内
で軸方向に前進後退を繰り返す毎に、前記案内筒体内に
収容されている複数の作動杆が順次軸方向に往復移動せ
しめられ、その前進時に選択された一本の作動杆に連結
されている工具を前記チャックに挿入してクランプする
と共に、後退時に前記チャックから前記工具を待機位置
に引き戻すことにより、工具交換が行なわれる。
With the above construction, each time the push rod is repeatedly moved forward and backward in the guide cylinder in the axial direction, the plurality of operating rods housed in the guide cylinder are sequentially reciprocated in the axial direction, and when the push rod moves forward. A tool is exchanged by inserting a tool connected to one selected operating rod into the chuck and clamping the tool, and by retracting the tool from the chuck to the standby position when retracting.

【0009】また、前記プッシュロッドの前進後退のス
トロークを短くすれば、工具交換は行なわれずに、前記
割出し板が順次隣の作動杆の第1の係合溝に係合するの
で、工具の配列とは関係なしに、任意の工具を選択して
交換することも可能である。
Further, if the stroke for advancing and retracting the push rod is shortened, the index plate is sequentially engaged with the first engaging groove of the adjacent operating rod without changing the tool. It is also possible to select and replace an arbitrary tool regardless of the arrangement.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1及び図2は、本発明による自動工具交
換装置の前半部分の縦断正面図を示し、図2は同後半部
分の縦断正面図を示している。
1 and 2 show a vertical sectional front view of the first half of the automatic tool changer according to the present invention, and FIG. 2 shows a vertical sectional front view of the latter half thereof.

【0012】1は主軸頭、2は主軸で、全長に亘って延
びる中空孔3を有する中空軸(クイル)からなり、前端
開口部にチャック4が取り付けられている。該主軸2に
はボールスプライン用ナット5とボールねじ用ナット6
が嵌合されている。そして、ボールスプライン用ナット
5に主軸2の前端部分に被嵌する外筒7が連設され、該
外筒7に伝動プーリ8が嵌着される一方、ボールねじ用
ナット6に固着したボス9に伝動プーリ10が嵌着され
ている。
Reference numeral 1 is a spindle head, and 2 is a spindle, which comprises a hollow shaft (quill) having a hollow hole 3 extending over the entire length, and a chuck 4 is attached to a front end opening. The main shaft 2 has a ball spline nut 5 and a ball screw nut 6
Are fitted. An outer cylinder 7 fitted to the front end portion of the main shaft 2 is connected to the ball spline nut 5, a transmission pulley 8 is fitted to the outer cylinder 7, and a boss 9 fixed to the ball screw nut 6 is provided. The transmission pulley 10 is fitted in the.

【0013】上述のように主軸2に嵌合されたボールス
プライン用ナット5とボールねじ用ナット6は、それぞ
れ軸受11及び12を介して主軸頭1に回転自在に支持
されている。ボールスプライン用ナット5は支持枠13
を介して主軸頭1に付設した第1サーボモータ14によ
りタイミングベルト15及び伝動プーリ8を介して回転
駆動され、また、ボールねじ用ナット6は支持枠16を
介して主軸頭1に付設した第2サーボモータ17により
タイミングベルト18及び伝動プーリ10を介して回転
駆動される。そして、ボールスプライン用ナット5を回
転駆動すると、主軸2は回転運動を行ない、ボールねじ
用ナット6を回転駆動すると、主軸2は軸方向に往復運
動を行なう。したがって、両ナット5、6を同時に回転
駆動すると、主軸2は回転しながら軸方向に往復運動す
るので、チャック4にクランプしたドリルその他の回転
工具Tによって、穴あけ加工、ねじ立て加工などを行な
うことができる。このとき、主軸2と外筒7は同期回転
する。
The ball spline nut 5 and the ball screw nut 6 fitted to the spindle 2 as described above are rotatably supported by the spindle head 1 via bearings 11 and 12, respectively. The ball spline nut 5 has a support frame 13
Is driven to rotate by a first servomotor 14 attached to the spindle head 1 via a timing belt 15 and a transmission pulley 8, and the ball screw nut 6 is attached to the spindle head 1 via a support frame 16. 2 Servo motor 17 is rotationally driven via timing belt 18 and transmission pulley 10. When the ball spline nut 5 is rotationally driven, the main shaft 2 makes a rotational motion, and when the ball screw nut 6 is rotationally driven, the main shaft 2 makes a reciprocating motion in the axial direction. Therefore, when both nuts 5 and 6 are driven to rotate at the same time, the spindle 2 reciprocates in the axial direction while rotating. Therefore, drilling, tapping, etc. can be performed by a drill or other rotary tool T clamped to the chuck 4. You can At this time, the main shaft 2 and the outer cylinder 7 rotate synchronously.

【0014】チャック4は、コレット20を有する本体
21と、該本体21に被嵌されたテ−パ付きスリ−ブ2
2と、該スリ−ブ22に被嵌された前カバ−23と、ス
リ−ブ22と前カバ−23との間に介装された皿ばね2
4と、本体21の外周部に周方向に等間隔をおいて配設
された6本のアンクランプピン25(図1には2本だけ
示されている。)とから成っている。本体21は主軸2
の前端開口部2aに嵌着固定され、前側カバ−23は本
体21に固定されている。テ−パ付きスリ−ブ22はコ
レット20に軸方向摺動可能に被嵌され、皿ばね24に
よってコレット20をクランプするように付勢されてい
る。また、アンクランプピン25は主軸2の軸線と平行
に本体21を貫通して延び、内端鍔部25aがスリ−ブ
22の鍔部22aに当接し、外端部25bが本体21よ
り後方へ突出している。
The chuck 4 includes a main body 21 having a collet 20, and a sleeve 2 with a taper fitted in the main body 21.
2, a front cover 23 fitted to the sleeve 22, and a disc spring 2 interposed between the sleeve 22 and the front cover 23.
4 and six unclamp pins 25 (only two are shown in FIG. 1) arranged on the outer peripheral portion of the main body 21 at equal intervals in the circumferential direction. Main body 21 is main shaft 2
The front cover 23 is fitted and fixed to the front end opening 2 a of the front cover 23, and the front cover 23 is fixed to the main body 21. The tapered sleeve 22 is fitted onto the collet 20 so as to be slidable in the axial direction, and is biased by a disc spring 24 so as to clamp the collet 20. The unclamp pin 25 extends through the main body 21 in parallel with the axis of the main shaft 2, the inner end flange portion 25a contacts the flange portion 22a of the sleeve 22, and the outer end portion 25b extends rearward from the main body 21. It is protruding.

【0015】而して、主軸2が最後端位置まで後退移動
したとき、アンクランプピン25の外端部25bが外筒
7の端面に衝接してスリ−ブ22側に押し込まれ、内端
鍔部25aでスリ−ブ22を皿ばね24に抗して押動さ
せることにより、コレット20をアンクランプするよう
になっている。
When the main shaft 2 moves backward to the rearmost position, the outer end portion 25b of the unclamp pin 25 abuts the end face of the outer cylinder 7 and is pushed toward the sleeve 22 side, and the inner end collar is formed. The collet 20 is unclamped by pushing the sleeve 22 against the disc spring 24 at the portion 25a.

【0016】30は複数の工具Tをチャツク4に差し換
えるための工具差し換えユニットである。該ユニット3
0は、主軸2の中空孔3に嵌挿される案内筒体31と、
該案内筒体31内に、その内周面に沿って環状に配設さ
れ、かつ軸方向に移動自在に収容された複数(図示の例
では4本)の作動杆32と、該作動杆32により包囲さ
れるように案内筒体31の中心部分に嵌挿され、かつ軸
方向に移動可能並びに回転可能に配設された1本のクラ
ッチシャフト33と、案内筒体31にその後端から軸方
向のみ移動可能に嵌挿され、クラッチシャフト33と係
合するプッシュロッド34(図2参照)とを備えてい
る。これらの部材31〜34は軽量化を図るためいずれ
もプラスチック又は樹脂で成形されている。
Reference numeral 30 is a tool replacement unit for replacing a plurality of tools T with the chuck 4. The unit 3
0 is a guide cylinder 31 fitted into the hollow hole 3 of the main shaft 2,
A plurality of (four in the illustrated example) actuating rods 32 are annularly arranged along the inner peripheral surface of the guide cylinder 31 and are movably in the axial direction, and the actuating rods 32. One clutch shaft 33 fitted and inserted in the central portion of the guide cylinder 31 so as to be surrounded by, and arranged so as to be movable and rotatable in the axial direction, and the guide cylinder 31 from the rear end in the axial direction. And a push rod 34 (see FIG. 2) that is movably fitted in and is engaged with the clutch shaft 33. Each of these members 31 to 34 is formed of plastic or resin in order to reduce the weight.

【0017】案内筒体31は、全体を示す図3に良くあ
らわされているように、前端部分にチャック4に向けて
収斂するテ−パ部35と、該テ−パ部35に連続した細
い円筒部36とを有し、テ−パ部35の後方には、作動
杆32を案内体31の内周面に沿って環状に配列して収
容するためと、各工具Tを個別に待機位置に保持するた
めの貫通孔38を環状に配列して設けた工具保持部37
が形成されている。そして、貫通孔38の前端開口から
テ−パ部35に亘る内壁面に工具Tを個別的に円筒部3
6に誘導する案内溝(図示せず)が各貫通孔38に対応
して設けられている。円筒部3bの先端部は軸受を介し
てチャック4の本体21に支持される。一方、案内筒体
31の後端内側には、クラッチシャフト33及びプッシ
ュロッド34を軸方向のみ移動自在に案内する断面十字
形の案内溝39と、該案内溝39の後端に連続し後述す
るクラッチ体50を割出し回転させる割出しカム溝40
と、該カム溝40に連続しプッシュロッド34を軸方向
のみ移動自在に案内する断面十字形の案内溝41とが設
けられている。案内溝41の十字溝は案内溝39の十字
溝と位相は同じであるが、少し浅くしてある。また、案
内筒体31の後部外側には取付用フランジ42が突設さ
れている。
As shown in FIG. 3 showing the whole, the guide cylinder 31 has a taper portion 35 which converges toward the chuck 4 at the front end portion thereof, and a thin taper portion which is continuous with the taper portion 35. In order to house the operating rods 32 in a ring shape along the inner peripheral surface of the guide body 31 at the rear of the taper portion 35, the tool T has a cylindrical portion 36, and each tool T is individually placed in a standby position. Tool holding part 37 having through holes 38 for holding the
Are formed. Then, the tool T is individually mounted on the inner wall surface extending from the front end opening of the through hole 38 to the taper portion 35.
A guide groove (not shown) that guides to 6 is provided corresponding to each through hole 38. The tip of the cylindrical portion 3b is supported by the main body 21 of the chuck 4 via a bearing. On the other hand, inside the rear end of the guide cylinder 31, a guide groove 39 having a cross-shaped cross section that guides the clutch shaft 33 and the push rod 34 so as to be movable only in the axial direction, and a rear end of the guide groove 39, which will be described later. Indexing cam groove 40 for indexing and rotating the clutch body 50
And a guide groove 41, which is continuous with the cam groove 40 and has a cross-shaped cross section, which guides the push rod 34 movably only in the axial direction. The cross groove of the guide groove 41 has the same phase as the cross groove of the guide groove 39, but is slightly shallower. A mounting flange 42 is provided on the outer side of the rear portion of the guide cylinder 31 so as to project therefrom.

【0018】作動杆32は、貫通孔38に挿通する細長
い円柱軸に形成され、後端内側面に後述する割出し板と
係合する第1の係合溝43が設けられる一方、前端内側
面に後述する係止板と係合する第2の係合溝44が設け
られている。両係合溝43,44は案内筒体31の中心
に向けて開口し、溝底が円弧状に形成されている。作動
杆32の前端にはワイヤー45及び連結金具46を介し
て工具Tが連結されている。工具Tと連結金具46との
間には図示を省略した軸受が介装されていて、工具Tは
連結金具46に対して回転自在になっている。
The operating rod 32 is formed on an elongated cylindrical shaft which is inserted into the through hole 38, and a first engaging groove 43 for engaging with an indexing plate described later is provided on the inner surface of the rear end, while the inner surface of the front end is provided. Is provided with a second engagement groove 44 that engages with a locking plate described later. Both engagement grooves 43, 44 open toward the center of the guide cylinder 31, and the groove bottoms are formed in an arc shape. A tool T is connected to the front end of the operating rod 32 via a wire 45 and a connecting fitting 46. A bearing (not shown) is interposed between the tool T and the connecting fitting 46, and the tool T is rotatable with respect to the connecting fitting 46.

【0019】クラッチシャフト33にはクラッチ体5
0,割出し板51及び係止板52が互いに軸方向に間隔
をおいて取り付けられている。
The clutch body 5 is attached to the clutch shaft 33.
0, the index plate 51, and the locking plate 52 are attached to each other at intervals in the axial direction.

【0020】クラッチ体50はクラッチシャフト33の
後端に固装され、図5及び図11に示すように、外周部
に90度ずつ位相を異にして半径方向に突出する4つの
クラッチ爪53を有し、これらのクラッチ爪53が案内
溝39に係合して、クラッチシャフト33を案内筒体3
1に対し軸方向のみ移動自在に案内する。各クラッチ爪
53の両端には後述する割出し回転動作を生じさせるた
めの傾斜カム面53a,53bが設けられている(図1
4及び図16参照)。
The clutch body 50 is fixed to the rear end of the clutch shaft 33, and as shown in FIGS. 5 and 11, four clutch pawls 53 projecting in the radial direction are provided on the outer peripheral portion at 90 ° different phases. The clutch claws 53 are engaged with the guide groove 39 to move the clutch shaft 33 into the guide cylinder 3
The guide is movably only in the axial direction with respect to 1. At both ends of each clutch claw 53, inclined cam surfaces 53a and 53b for causing an indexing rotation operation described later are provided (FIG. 1).
4 and FIG. 16).

【0021】割出し板51はクラッチ体50より軸方向
前端に一定距離離れてクラッチシャフト33に固装さ
れ、円板の外周部に90度ずつ位相を異にして3つの円
弧状切欠き部54を設けた形状を有し、各切欠き部54
の間に2つの短い周縁部55,55と1つの長い周縁部
56が残されている(図6及び図12参照)。
The indexing plate 51 is fixed to the clutch shaft 33 at a certain distance from the front end of the clutch body 50 in the axial direction, and is fixed to the clutch shaft 33. Each notch 54
Two short peripheral edges 55, 55 and one long peripheral edge 56 are left between them (see FIGS. 6 and 12).

【0022】そして、クラッチシャフト33が図3
(A)に示す後方の待機位置にあるとき、図6に示すよ
うに、割出し板51の周縁部55及び56が各作動杆3
2の第1の係合溝43に係合する。一方、クラッチ体5
0を割出し回転させたとき、選択した工具Tを連結して
いる作動杆32の係合溝43にだけ長い周縁部56が係
合し、他の作動杆32の係合溝43には割出し板51が
係合しない(図12参照)。したがって、選択した工具
Tの作動杆32のみがクラッチシャフト33に連動して
軸方向に移動可能となる。
The clutch shaft 33 is shown in FIG.
When in the rear standby position shown in (A), as shown in FIG. 6, the peripheral portions 55 and 56 of the indexing plate 51 are moved to the respective operating rods 3.
The second engaging groove 43 is engaged. On the other hand, the clutch body 5
When 0 is indexed and rotated, the long peripheral edge portion 56 engages only with the engaging groove 43 of the operating rod 32 connecting the selected tool T, and the engaging groove 43 of the other operating rod 32 is split. The delivery plate 51 does not engage (see FIG. 12). Therefore, only the operating rod 32 of the selected tool T can be moved in the axial direction in association with the clutch shaft 33.

【0023】係止板52は割出し板51より更に軸方向
前端側に離れた位置でクラッチシャフト33に軸方向摺
動自在に嵌装され、図7及び図13に示すように、クラ
ッチシャフト33に設けた軸方向に延びるキー溝57に
係合する突条58を有し、該突条58によって回転は阻
止されている。該係止板52は円板の外周部に1つの円
弧状切欠き部59を設けた形状を有している。そして、
クラッチシャフト33が図3(A)に示す待機位置にあ
るとき、図7に示すように、係止板52の周縁部60が
各作動杆32の第2の係合溝44に係合して軸方向の移
動を阻止する。一方、クラッチ体50を割出し回転させ
たとき、図13に示すように、選択した工具Tを連結し
ている作動杆32だけが円弧状切欠き部59に対向位置
して係止板52から離脱し、軸方向の移動が自由になる
が、他の作動杆32の係合溝44には係止板52の周縁
部60が係合して、軸方向へ移動が阻止されている。
The locking plate 52 is axially slidably fitted on the clutch shaft 33 at a position further distant from the indexing plate 51 toward the front end side in the axial direction, and as shown in FIGS. Has a protrusion 58 that engages with an axially extending key groove 57, and rotation is blocked by the protrusion 58. The locking plate 52 has a shape in which one circular arc-shaped cutout 59 is provided on the outer peripheral portion of the disk. And
When the clutch shaft 33 is in the standby position shown in FIG. 3A, the peripheral edge portion 60 of the locking plate 52 is engaged with the second engagement groove 44 of each operating rod 32 as shown in FIG. Prevents axial movement. On the other hand, when the clutch body 50 is indexed and rotated, as shown in FIG. 13, only the operating rod 32 connecting the selected tool T is positioned opposite the arcuate cutout 59 from the locking plate 52. Although it is disengaged and is free to move in the axial direction, the peripheral edge portion 60 of the locking plate 52 is engaged with the engaging groove 44 of the other actuating rod 32 to prevent the movement in the axial direction.

【0024】割出し板51と係止板52との間には戻し
ばね61が介装されている。該戻しばね61によって、
係止板52が工具保持部37の後端37a(図1参照)
に当接支持せしめられると共に、割出し板51を介して
クラッチシャフト33が図3(A)に示す待機位置に戻
るように付勢されている。また、クラッチシャフト33
のキー溝57を設けた前半部分が、工具保持部37の後
端37aに回転可能に支持された係止板52を貫通して
工具保持部37の中心に設けた貫通孔62に挿通し、前
進可能となっている。
A return spring 61 is interposed between the indexing plate 51 and the locking plate 52. By the return spring 61,
The locking plate 52 is the rear end 37a of the tool holder 37 (see FIG. 1).
The clutch shaft 33 is urged through the indexing plate 51 so as to return to the standby position shown in FIG. 3 (A). Also, the clutch shaft 33
The first half portion provided with the key groove 57 passes through the locking plate 52 rotatably supported by the rear end 37a of the tool holding portion 37 and is inserted into the through hole 62 provided at the center of the tool holding portion 37, It is possible to move forward.

【0025】プッシュロッド34は、図14に良く示さ
れているように、案内筒体31の後端から軸方向移動自
在に嵌挿され、前端に連設した径大軸部63にクラッチ
体50のクラッチ片53の傾斜カム面53aに係合する
カム64が設けられると共に、その外周部に90度ずつ
位相を異にして半径方向に突出する4つの案内突条65
が設けられていて、これらの突条65が案内溝41及び
39に係合することにより、プッシュロッド34が案内
筒体31に対して軸方向のみ移動自在に案内されるよう
になっている。一方、プッシュロッド34の後部は案内
筒体31から突出して延び、図2に示すように、その後
端が連結板66を介してシリンダ装置67に連動連結し
ている。なお、図面には省略したが、エアーシリンダ装
置67は後述する支持枠70に支持固定されている。
As shown in FIG. 14, the push rod 34 is axially movably fitted from the rear end of the guide cylinder 31, and the clutch body 50 is attached to the large-diameter shaft portion 63 continuously provided at the front end. A cam 64 that engages with the inclined cam surface 53a of the clutch piece 53 is provided, and four guide ridges 65 that project in the radial direction are provided on the outer periphery of the clutch piece 53 at 90 ° different phases.
Is provided and the protrusions 65 engage with the guide grooves 41 and 39, whereby the push rod 34 is guided so as to be movable only in the axial direction with respect to the guide cylinder 31. On the other hand, the rear part of the push rod 34 extends so as to project from the guide cylinder 31, and the rear end thereof is interlockingly connected to the cylinder device 67 via the connecting plate 66, as shown in FIG. Although not shown in the drawing, the air cylinder device 67 is supported and fixed to a support frame 70 described later.

【0026】割出しカム溝40は、図15(b)の展開
図に示すように、案内溝39の後端部分にその隔壁39
aを横切って周方向に延びる環状溝に形成され、クラッ
チ爪53が係合して回動できるように溝底の直径が案内
溝39の溝底の直径と同一径になっている。そして、案
内溝41に隣接する溝壁面には、その隔壁41aから案
内溝41を横切って延びる4つの傾斜カム面68が設け
られ、該傾斜カム面68にクラッチ爪53の傾斜カム面
53aが密接係合して割出し回転される。
As shown in the development view of FIG. 15B, the indexing cam groove 40 has a partition wall 39 at the rear end portion of the guide groove 39.
It is formed in an annular groove that extends in the circumferential direction across a, and the diameter of the groove bottom is the same as the diameter of the groove bottom of the guide groove 39 so that the clutch claw 53 can engage and rotate. Further, on the groove wall surface adjacent to the guide groove 41, four inclined cam surfaces 68 extending from the partition wall 41a across the guide groove 41 are provided, and the inclined cam surface 53a of the clutch pawl 53 closely contacts the inclined cam surface 68. Engage and rotate indexing.

【0027】なお、互いに隣接する傾斜カム面68の間
に段差部68aが形成されている。一方、案内溝39に
隣接する溝壁面には、その隔壁39aを横切って延びる
4つの傾斜カム面69が設けられ、該傾斜カム面69に
クラッチ爪53の傾斜カム面53bが密接係合して割出
し回転せしめられる。なお、傾斜カム面69には傾斜カ
ム面68の段差部68aに対応する段差部を有しない。
図15(a)は同展開図の上側端面を示し、図15
(c)は同展開図の下側端面を示している。
A step 68a is formed between the inclined cam surfaces 68 adjacent to each other. On the other hand, the groove wall surface adjacent to the guide groove 39 is provided with four inclined cam surfaces 69 extending across the partition wall 39a, and the inclined cam surfaces 53b of the clutch pawls 53 are closely engaged with the inclined cam surfaces 69. It can be indexed and rotated. The inclined cam surface 69 does not have a step portion corresponding to the step portion 68a of the inclined cam surface 68.
FIG. 15A shows the upper end surface of the developed view, and FIG.
(C) has shown the lower end surface of the same development view.

【0028】図1及び図2において、70は工具差し換
えユニット30の支持枠である。該支持枠70は、主軸
頭1の底部に設けたガイドレール71に沿って主軸2の
軸線と平行に移動自在に取り付けられ、かつ主軸2の後
端部に軸受72を介して連結されている。そして、主軸
2の中空孔3にその後端開口から嵌挿した案内筒体31
を止めねじ73により支持枠70に固定する一方、中空
孔3に嵌装された案内筒体31前端の円筒部36をチャ
ック本体21に軸受74を介して相対回転自在に支持す
ることによって、工具差し換えユニット30は主軸2中
空孔3内に着脱自在に嵌装される。
1 and 2, reference numeral 70 denotes a support frame for the tool replacement unit 30. The support frame 70 is movably mounted in parallel with the axis of the spindle 2 along a guide rail 71 provided at the bottom of the spindle head 1, and is connected to the rear end of the spindle 2 via a bearing 72. .. Then, the guide cylinder 31 is inserted into the hollow hole 3 of the main shaft 2 from the rear end opening.
Is fixed to the support frame 70 by a set screw 73, while the cylindrical portion 36 at the front end of the guide cylinder 31 fitted in the hollow hole 3 is supported by the chuck body 21 via a bearing 74 so as to be relatively rotatable. The replacement unit 30 is detachably fitted in the hollow hole 3 of the main shaft 2.

【0029】上記構成からなる自動工具交換装置の作動
を図16の(a)〜(h)に示す動作順序にしたがって
説明する。
The operation of the automatic tool changer having the above structure will be described in accordance with the operation sequence shown in (a) to (h) of FIG.

【0030】工具交換を行なう場合、まず主軸2を最後
端位置まで後退させ、外筒7の端面に衝接したアンクラ
ンプピン25によりスリーブ22を皿ばね24に抗して
押動し、コレット20をアンクランプする。
When exchanging tools, first, the spindle 2 is retracted to the rearmost position, and the sleeve 22 is pushed against the disc spring 24 by the unclamp pin 25 that abuts against the end surface of the outer cylinder 7, and the collet 20 is pressed. Unclamp.

【0031】図16(a)は、プッシュロッド34が図
3(A)に示す後端位置に停止している状態を示してい
る。この停止位置ではクラッチシャフト33のクラッチ
体50とプッシュロッド34先端のカム64は離れてい
る。一方、クラッチ体50の各クラッチ爪53は割出し
カム溝40の傾斜カム面68と段差部68aに係合し、
回転が阻止された状態になっている。そして、割出し板
51の周縁部55及び56が各作動杆32の第1の係合
溝43に係合すると共に、係止板52の周縁部60が各
作動杆32の第2の係合溝44に係合して、各作動杆3
2が軸方向へ移動するのを阻止し、不測に作動杆32が
移動して工具Tの割出しミスを生じないようにしている
(図6及び図7参照)。
FIG. 16A shows a state in which the push rod 34 is stopped at the rear end position shown in FIG. 3A. At this stop position, the clutch body 50 of the clutch shaft 33 and the cam 64 at the tip of the push rod 34 are separated. On the other hand, each clutch claw 53 of the clutch body 50 engages with the inclined cam surface 68 of the indexing cam groove 40 and the step portion 68a,
The rotation is blocked. Then, the peripheral edges 55 and 56 of the indexing plate 51 engage with the first engaging groove 43 of each operating rod 32, and the peripheral edge 60 of the locking plate 52 engages with the second engaging of each operating rod 32. Each operating rod 3 is engaged with the groove 44.
2 is prevented from moving in the axial direction, and the operating rod 32 is prevented from moving unexpectedly to cause an error in indexing the tool T (see FIGS. 6 and 7).

【0032】この状態でシリンダ装置67が作動し、プ
ッシュロッド34を前進させると、図16(b)のよう
にカム64がクラッチ爪53の傾斜カム面53aに係合
し、クラッチシャフト33を戻しばね61に抗して軸方
向に移動させ、クラッチ爪53を傾斜カム面68から離
脱させた後、他方の傾斜カム面53bを割出しカム溝4
0の傾斜カム面69に当接させる。続いて、図16
(c)のように、クラッチ爪53が傾斜カム面69に誘
導されて斜めに移動し、図16(d)のように、カム6
4の段差部64aに係止されて、案内溝39に係合す
る。このクラッチ爪53の移動によって、クラッチシャ
フト33が45度割出し回転する。
When the cylinder device 67 operates in this state and the push rod 34 is moved forward, the cam 64 engages with the inclined cam surface 53a of the clutch pawl 53 and the clutch shaft 33 is returned, as shown in FIG. 16 (b). After moving the clutch pawl 53 from the inclined cam surface 68 against the spring 61 in the axial direction, the other inclined cam surface 53b is indexed to the cam groove 4.
The inclined cam surface 69 of 0 is contacted. Then, in FIG.
As shown in FIG. 16C, the clutch claw 53 is guided by the inclined cam surface 69 and moves obliquely, and the cam 6 is moved as shown in FIG.
4 is engaged with the guide groove 39 by being locked by the step portion 64a. The movement of the clutch pawl 53 causes the clutch shaft 33 to rotate by 45 degrees.

【0033】上記のようにクラッチシャフト33が割出
し回転されると、これに連動する割出し板51は、その
周縁部56が割り出された特定の工具Tを連結している
作動杆32の係合溝43にだけ係合し、残りの作動杆3
2の係合溝43には係合しない状態になる(図12参
照)。一方、同じくクラッチシャフト33に連動して回
動する係止板52は、割り出した工具Tを連結している
作動杆32だけが円弧状切欠き部59に対向位置して係
止を解除され、軸方向への移動が自由になる(図13参
照)。この状態でプッシュロッド34が前進すると、ク
ラッチ体50のクラッチ爪53が図16(e)のように
案内溝39に沿って移動し、クラッチシャフト33は回
転を阻止された姿勢で軸方向に前進移動する。これに連
動して割出し板51に係止されている作動杆32がチャ
ック4側に押し出され、該作動杆32に連結されている
工具Tをチャック4のコレット20に挿入し、コレット
20の前端から所定長さ突出したクランプ位置で停止す
る。このとき、割出し板51によって戻しばね61が圧
縮される(図1及び図3(B)参照)。続いて、主軸2
をボールねじ用ナット6により少し前進させると、アン
クランプピン25が外筒7から離れ、皿ばね24によっ
てコレット20が自動的にクランプされ、工具Tを把持
する。
When the clutch shaft 33 is indexed and rotated as described above, the indexing plate 51 interlocked with the clutch shaft 33 has a peripheral edge portion 56 of the operating rod 32 which connects the indexed specific tool T. Only the engaging groove 43 is engaged, and the remaining operating rod 3
The second engagement groove 43 is not engaged (see FIG. 12). On the other hand, in the locking plate 52 that also rotates in conjunction with the clutch shaft 33, only the operating rod 32 that connects the indexed tool T is positioned to face the arcuate notch 59 and unlocked. Free movement in the axial direction (see FIG. 13). When the push rod 34 moves forward in this state, the clutch claw 53 of the clutch body 50 moves along the guide groove 39 as shown in FIG. 16 (e), and the clutch shaft 33 advances axially in a posture in which the rotation is blocked. Moving. In conjunction with this, the operating rod 32 locked to the indexing plate 51 is pushed out to the chuck 4 side, the tool T connected to the operating rod 32 is inserted into the collet 20 of the chuck 4, and the collet 20 It stops at the clamp position that protrudes a certain length from the front end. At this time, the return spring 61 is compressed by the indexing plate 51 (see FIGS. 1 and 3B). Then, spindle 2
When is advanced slightly by the ball screw nut 6, the unclamp pin 25 is separated from the outer cylinder 7, and the collet 20 is automatically clamped by the disc spring 24 to grip the tool T.

【0034】この状態で主軸2が回転し、工具Tによる
切削加工が行なわれる。加工中、プッシュロッド34及
び前記工具Tを連結した作動杆32は前進位置、すなわ
ち図3(B)の工具押出し位置に停止している。
In this state, the spindle 2 rotates and the cutting work with the tool T is performed. During the processing, the operating rod 32 connecting the push rod 34 and the tool T is stopped at the forward position, that is, the tool pushing position shown in FIG. 3B.

【0035】加工が終了し、次の工具交換を行なう場合
には、上記同様に主軸2を最終後端位置まで後退させて
コレット20をアンクランプしたのち、シリンダ装置6
7を作動してプッシュロッド34を後退させる。プッシ
ュロッド34が後退を開始すると、クラッチシャフト3
3も戻しばね61によって後退せしめられ、これに連動
する前記作動杆32に連結されている工具Tをコレット
20から引き抜いて待機位置に戻す。そして、クラッチ
体50が再び割出しカム溝40まで後退移動すると、図
16(f)に示すように、プッシュロッド33のカム6
4と段差部64aに係止されていたクラッチ爪53が再
び割出しカム溝40の傾斜カム面68に当接して係合
し、更にプッシュロッド33が後退すると、図16
(g)のように、クラッチ爪53はカム64及び段差部
64aから離脱すると共に、傾斜カム面68に誘導され
て斜めに移動し、図16(h)のように、カム面68の
段差部68aに係止した位置において傾斜カム面68と
段差部68aにより回転が阻止され、再び図16(a)
の状態に戻る。このクラッチ爪53の移動によってクラ
ッチシャフト33は更に45度割出し回転せしめられ、
図3(A)の待機位置に戻る。 以下、上記同様の動作
を繰り返して工具交換が行なわれる。
When the machining is completed and the next tool exchange is to be performed, the spindle 2 is retracted to the final rear end position to unclamp the collet 20 in the same manner as described above, and then the cylinder device 6 is used.
7 is operated to retract the push rod 34. When the push rod 34 starts to retract, the clutch shaft 3
3 is also retracted by the return spring 61, and the tool T connected to the operating rod 32 interlocking therewith is pulled out from the collet 20 and returned to the standby position. Then, when the clutch body 50 moves backward to the indexing cam groove 40 again, as shown in FIG.
4 and the clutch claw 53, which is locked to the step portion 64a, again abuts and engages with the inclined cam surface 68 of the indexing cam groove 40, and when the push rod 33 further retracts, as shown in FIG.
As shown in (g), the clutch claw 53 disengages from the cam 64 and the stepped portion 64a, and is guided by the inclined cam surface 68 to move diagonally. As shown in FIG. Rotation is blocked by the inclined cam surface 68 and the stepped portion 68a at the position where it is locked to 68a, and FIG.
Return to the state of. The movement of the clutch pawl 53 causes the clutch shaft 33 to be further indexed and rotated by 45 degrees.
Return to the standby position of FIG. Thereafter, the same operation as described above is repeated to perform the tool exchange.

【0036】なお、隣に配置されている工具Tとは別の
工具Tを選択して交換したい場合には、プッシュロッド
34をクラッチ体50が45度割出し回転する位置、す
なわちクラッチ体50がカム溝40に沿って割出し回転
される位置まで前進させた後、再び後端位置まで後退さ
せる短いストロークの前進後退を繰り返すことによっ
て、割出し板51の長い周縁部56を順次隣に配置され
ている作動杆32の第1の係合溝43に係合させ、所望
の工具Tを選択して交換することができる。
When it is desired to select and replace a tool T different from the tool T arranged next to it, the push rod 34 is indexed and rotated by 45 degrees, that is, the clutch body 50 is rotated. The long peripheral edge portion 56 of the indexing plate 51 is sequentially arranged next to it by advancing to the position where it is index-rotated along the cam groove 40, and then advancing and retracting for a short stroke to retreat again to the rear end position. The desired tool T can be selected and replaced by engaging with the first engaging groove 43 of the operating rod 32 that is present.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1本のプッシュロッド34を軸方向に往復移動するだけ
で、該プッシュロッド34に連動して軸方向に移動する
クラッチシャフト33に設けた割出し板51を、選択し
た工具Tを連結している作動杆32の第1の係合溝43
に順次係合することによって、主軸2の中空孔に収容し
た複数の工具Tを任意に交換することができる。したが
って、前記プッシュロッド34を作動する工具交換用シ
リンダ装置67も1台でよく、製作コストが安価になる
ばかりではなく、装置の小型化、軽量化が図れる。
As described above, according to the present invention,
By simply reciprocating one push rod 34 in the axial direction, the indexing plate 51 provided on the clutch shaft 33 that moves in the axial direction in conjunction with the push rod 34 is connected to the selected tool T. First engaging groove 43 of operating rod 32
The plurality of tools T housed in the hollow holes of the main shaft 2 can be arbitrarily exchanged by sequentially engaging with each other. Therefore, only one tool changing cylinder device 67 for operating the push rod 34 is required, and not only the manufacturing cost is low, but also the size and weight of the device can be reduced.

【0038】また、本発明においては、割り出した作動
杆32以外の作動杆32は、第2の係合溝44に係合し
た係止板52によって係止保持され、軸方向への移動が
阻止されるので、工具の割出しが確実である。
Further, in the present invention, the operating rods 32 other than the indexed operating rod 32 are locked and held by the locking plate 52 engaged with the second engaging groove 44, and are prevented from moving in the axial direction. Therefore, the indexing of the tool is reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る自動工具交換装置の前半部分の縦
断正面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view of a first half portion of an automatic tool changer according to the present invention.

【図2】同後半部分の縦断正面図である。FIG. 2 is a vertical sectional front view of the latter half portion.

【図3】工具差し換えユニットの待機状態(A)及び作
動状態(B)を示す縦断正面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional front view showing a standby state (A) and an operating state (B) of the tool replacement unit.

【図4】図3(A)の4−4線に沿う断面拡大図であ
る。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along the line 4-4 of FIG.

【図5】図3(A)の5−5線に沿う断面拡大図であ
る。
5 is an enlarged cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.

【図6】図3(A)の6−6線に沿う断面拡大図であ
る。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.

【図7】図3(A)の7−7線に沿う断面拡大図であ
る。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG.

【図8】図3(A)の8−8線に沿う断面拡大図であ
る。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view taken along the line 8-8 of FIG.

【図9】図3(A)の9−9線に沿う断面拡大図であ
る。
9 is an enlarged cross-sectional view taken along the line 9-9 of FIG.

【図10】図3(B)の10−10線に沿う断面拡大図
である。
10 is an enlarged cross-sectional view taken along the line 10-10 of FIG. 3 (B).

【図11】図3(B)の11−11線に沿う断面拡大図
である。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view taken along line 11-11 of FIG.

【図12】図3(B)の12−12線に沿う断面拡大図
である。
12 is an enlarged cross-sectional view taken along line 12-12 of FIG. 3 (B).

【図13】図3(B)の13−13線に沿う断面拡大図
である。
13 is an enlarged cross-sectional view taken along line 13-13 of FIG. 3 (B).

【図14】割出し機構要部の概略を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing an outline of a main part of an indexing mechanism.

【図15】割出しカム溝の展開説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the development of the indexing cam groove.

【図16】クラッチ体の動作順序を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing an operation sequence of a clutch body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主軸頭 2 主軸 3 中空孔 4 チャック 30 工具差し換えユニット 31 案内筒体 32 作動杆 33 クラッチシャフト 34 プッシュロッド 39,41 案内溝 40 割出しカム溝 43 第1の係合溝 44 第2の係合溝 50 クラッチ体 51 割出し板 52 係止板 53 クラッチ爪 64 カム 1 Spindle Head 2 Spindle 3 Hollow Hole 4 Chuck 30 Tool Replacement Unit 31 Guide Cylindrical Body 32 Actuating Rod 33 Clutch Shaft 34 Push Rod 39, 41 Guide Groove 40 Indexing Cam Groove 43 First Engagement Groove 44 Second Engagement Groove 50 Clutch body 51 Indexing plate 52 Locking plate 53 Clutch claw 64 Cam

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中空軸からなる主軸の中空孔に複数の工
具を軸方向に移動可能に収容し、これらの工具を前記主
軸の前端開口部に設けたチャックに差し換えるようにし
た工作機械の自動工具交換装置において、 前記工具の差し換えユニットが、 後端部分の内周面に割出しカム溝を有し、前記主軸の中
空孔に嵌装される案内筒体と、 前記案内筒体内にその内周面に沿って環状に配設され、
かつ軸方向に移動自在に収容された、前記工具を個別的
に連結する複数の作動杆と、 各作動杆の内側面に軸方向に離して設けた第1及び第2
の係合溝と、 前記複数の作動杆により包囲されるように前記案内筒体
の中心部分に嵌挿され、かつ軸方向に移動可能並びに回
転可能に配設された1本のクラッチシャフトと、前記ク
ラッチシャフトの後端部に固装され、軸方向に往復移動
する際、前記割出しカム溝に係合して割出し回転せしめ
られるクラッチ体と、 前記クラッチ体より軸方向前端側に離れて前記クラッチ
シャフトに固装され、前記クラッチ体の回転により割り
出した前記作動杆の前記第1の係合溝に係合する割出し
板と、 前記割出し板より軸方向前端側に離れて前記クラッチシ
ャフトに相対的に軸方向摺動自在に嵌装され、前記クラ
ッチ体の回転により割出した前記作動杆以外の作動杆の
前記第2の係合溝に係合して、これら作動杆の軸方向へ
の移動を阻止する係止板と、 前記割出し板と前記係止板との間に介装され、前記係止
板を前記案内筒体内の所定位置に固定するように付勢す
る一方、前記割出し板を介して前記クラッチシャフトを
待機位置に戻すように付勢する戻しばねと、 前記案内筒体にその後端から軸方向のみ移動可能に嵌挿
され、前端に前記クラッチ体と係合するカムを設けたプ
ッシュロッドと、 前記プッシュロッドを軸方向に往復移動させる駆動手段
とを備えており、 前記プッシュロッドの前進時に、先ず前記カムが前記ク
ラッチ体と係合し、前記クラッチ体を押しながら前記カ
ム溝に沿って割出し回転させると、前記割出し板が割り
出された作動杆の第1の係合溝に係合すると同時に、前
記係止板が割り出された前記作動杆以外の作動杆の第2
の係合溝に係合し、続いて前記割出し板で前記戻しばね
を圧縮しながら、前記クラッチシャフトが割り出した前
記作動杆と一体になって前進移動し、該作動杆に連結さ
れている工具を前記チャックに挿通してクランプ位置ま
で移動させる一方、 前記プッシュロッドの後退時に、前記戻しばねの作用
で、前記割出し板を介して前記クラッチシャフトが前記
作動杆と共に待機位置まで戻され、前記工具を待機位置
に収容すると共に、その移動途中に前記クラッチ体が前
記カム溝に沿って一定角度回転するように構成されてい
る自動工具交換装置。
1. A machine tool in which a plurality of tools are accommodated in a hollow hole of a main shaft made of a hollow shaft so as to be movable in the axial direction, and these tools are replaced with a chuck provided at a front end opening of the main shaft. In the automatic tool changer, the tool replacement unit has an indexing cam groove on an inner peripheral surface of a rear end portion, and a guide cylinder body fitted in a hollow hole of the main shaft, and a guide cylinder body in the guide cylinder body. Arranged annularly along the inner peripheral surface,
And a plurality of actuating rods that are individually movably accommodated in the axial direction and that individually connect the tools, and first and second axially spaced apart inner side surfaces of the actuating rods.
An engagement groove, and one clutch shaft fitted and inserted in the central portion of the guide cylinder so as to be surrounded by the plurality of operating rods, and arranged so as to be movable and rotatable in the axial direction, A clutch body that is fixedly mounted on the rear end of the clutch shaft and is engaged with the indexing cam groove to be indexed and rotated when reciprocating in the axial direction, and is separated from the clutch body toward the front end side in the axial direction. An indexing plate that is fixed to the clutch shaft and that engages with the first engaging groove of the operating rod that is indexed by the rotation of the clutch body; and the clutch that is separated from the indexing plate toward the front end side in the axial direction. The shafts of the operating rods are fitted to the shaft so as to be slidable in the axial direction, and engage with the second engaging grooves of the operating rods other than the operating rods indexed by the rotation of the clutch body. Locking plate to prevent movement in the direction, The clutch plate is interposed between the indexing plate and the locking plate and urges the locking plate so as to fix the locking plate at a predetermined position in the guide cylinder, while the clutch shaft is inserted through the indexing plate. A return spring for urging the guide cylinder body to return to a standby position; a push rod fitted in the guide cylinder body so as to be movable only in the axial direction from the rear end thereof; and a push rod provided with a cam for engaging the clutch body at the front end; Drive means for moving the rod back and forth in the axial direction, when the push rod moves forward, the cam first engages with the clutch body, and the index body rotates along the cam groove while pushing the clutch body. Then, the indexing plate engages with the first engaging groove of the indexed operating rod, and at the same time, the second of the operating rods other than the indexing rod with the locking plate indexed.
Is engaged with the engaging groove of the indexing plate, and subsequently, while the return spring is compressed by the indexing plate, the clutch shaft moves forward integrally with the indexing lever and is connected to the indexing rod. While moving the tool through the chuck to the clamp position, when the push rod retracts, the return spring acts to return the clutch shaft together with the operating rod to the standby position through the indexing plate. An automatic tool changer configured to accommodate the tool at a standby position and to rotate the clutch body along the cam groove at a constant angle during the movement thereof.
【請求項2】 前記案内筒体が、前端部分に前記チャッ
クに向けて収斂するテーパ部と、該テーパ部に連続する
円筒部を有している請求項1記載の自動工具交換装置。
2. The automatic tool changer according to claim 1, wherein the guide cylinder has a taper portion that converges toward the chuck at a front end portion and a cylinder portion that is continuous with the taper portion.
【請求項3】 前記主軸の中空孔に嵌挿された前記案内
筒体の円筒部が前記チャックに回転自在に支持されると
共に、後端部分が前記主軸に連動して軸方向に移動自在
の支持枠に固定されている請求項2記載の自動工具交換
装置。
3. A cylindrical portion of the guide cylinder, which is inserted into a hollow hole of the main shaft, is rotatably supported by the chuck, and a rear end portion thereof is movable in the axial direction in conjunction with the main shaft. The automatic tool changer according to claim 2, which is fixed to a support frame.
【請求項4】 前記プッシュロッドが小ストロークの前
進、後退を繰り返すことによって、工具交換動作を行な
わずに前記割出し板が順次隣の作動杆の第1の係合溝に
係合するようになっている請求項1,2又は3記載の自
動工具交換装置。
4. The push rod repeats a small stroke of forward movement and backward movement so that the indexing plate sequentially engages with the first engaging groove of the adjacent operating rod without performing a tool changing operation. The automatic tool changer according to claim 1, 2, or 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113893896A (en) * 2021-08-26 2022-01-07 天津津科生物科技有限责任公司 Sample turntable assembly for medicine detection and operation method
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