JPH0529650U - アタツチメント交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、工作機械の主軸に交換装着される工
具のアタッチメントを格納するアタッチメントマガジン
において、アタッチメントを交換する際に、主軸頭のＹ
軸方向の余分なストロークを減少し、小型で多数個のア
タッチメントを格納することを可能としたアタッチメン
ト交換装置を提供する。 【構成】環状のガイドレール２２，２３と、環状のガイ
ドレール２２，２３沿ってチェーン支え台２４とを配置
し、チェーン支え台２４上にチェーン駆動装置２７によ
ってチェン２６を周回移動可能に支持させ、環状のガイ
ドレール２２，２３にチェーン２６と連結した複数台の
アタッチメント支持台３３を縦列周回走行可能に案内
し、ガイドレール２２，２３の環状の一部にアタッチメ
ント支持台３３が存在しない空間部を設けてアタッチメ
ント交換位置４３とし、アタッチメント交換位置４３に
割り出されるアタッチメント支持台３３の位置決め装置
４４を配置したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械の主軸に装着される工具のアタッチメント交換装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械の主軸には工具が直接装着される場合と、工作物の加工位置によって は、その加工位置に工具が対応するようアタッチメントを介して装着される場合 がある。従って、各種のアタッチメントが格納されたアタッチメントマガジンを 工作機械に近接して配置し、主軸とアタッチメントマガジンとの間で自動交換が 行われるようになっている。

【０００３】 図７で示すように、テーブル１ａをスライド可能に支持したベッド１の両側に 設立したコラム２ａ，２ｂと、このコラム２ａ，２ｂ上に固設した横フレーム２ とによる門型コラムに上下方向に移動可能なクロスレール３が設けられ、このク ロスレール３に鉛直軸線方向に主軸５が軸承された主軸頭４が横方向に移動可能 に支持された門型マシニングセンタにおいて、ベッド１の側方にアタッチメント ７が格納されたアタッチメントマガジン６を固設した定置式のものと、図８で示 すように、アタッチメントマガジン６がベッド１に対して進退移動可能としたシ フト式のものとの２方式が知られている

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記図７の定置式の場合は、アタッチメント交換に際して、主軸頭４を加工の 際の横ストロークＳ１に加えてアタッチメントマガジン６の直上に位置するよう 交換ストロークＳ２を必要とする。これに対して図８のシフト式の場合は、通常 は加工の妨げにならない位置にベッド１から離間した後退位置にシフトされ、交 換時には交換位置８をベッド１に最も接近させることができるので、前記定置式 の交換ストロークＳ２を短縮しているが、アタッチメントの格納数が増大すると シフト機構が大型化すると共に、構造が複雑となる問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記従来の問題点を解決するために成されたものであり、その構成要 旨は、水平なベッドの面に対して左右のＹ軸方向と上下のＺ軸方向とに移動可能 な主軸頭を備えた工作機械において、前記ベッドの側方に近接して設置した環状 のガイドレールと、前記ガイドレールに沿って周回移動可能に支持されたエンド レスのチェーンと、前記チェーンを駆動するチェーン駆動装置と、前記チェーン に連結され前記ガイドレールに案内されて縦列周回走行する複数台のアタッチメ ント支持台と、前記環状のガイドレール上の一部に設けられたアタッチメント支 持台が存在しない空間部と、前記ガイドレールの前記ベッド側のアタッチメント 交換位置に所要のアタッチメント支持台または前記空間部を割出す割出し装置と を備えたものである。

【０００６】

【作用】

上記の構成により、アタッチメントマガジンとしては定置式であるが、縦列周 回走行する複数のアタッチメント支持台により多数のアタッチメントを格納可能 とし、加工時は空間部を割り出して工作機械の工具とアタッチメントマガジンが 干渉しないようにし、アタッチメント交換時は、割出し位置決めされるアタッチ メント支持台と主軸頭との間でアタッチメントを交換するものである。

【０００７】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本考案を門型 マシニングセンタに応用した例を示す図であり、１０はベッド、１１は前記ベッ ド１０上を送り移動するテーブルであり、このテーブル１１上に加工すべき工作 物が位置決め固定される。１２ａ，１２ｂは前記ベッド１０の左右に立設された コラムであり、その上端間には横フレーム１２ｃが固設され、前記コラム１２ａ ，１２ｂと横フレーム１２ｃとによって前記ベッド１０上方を跨ぐ門型コラムを 形成している。

【０００８】 前記コラム１２ａ，１２ｂにはクロスレール１３がＺ軸方向に昇降動可能に設 けられ、これに主軸頭１４が左右のＹ軸方向に移動可能に案内支持されている。 １５は前記主軸頭１４に鉛直軸線方向に軸承された回転可能な主軸である。１６ は前記ベッド１０の側方に配置された工具マガジンであり、工具自動交換装置を 介して工具マガジンと主軸１５との間で工具が交換される。１７は門型マシニン グセンタの操作盤である。

【０００９】 このような門型マシニングセンタにおいて、前記ベッド１０の側方で前記工具 マガジン１６に近接して本考案のアタッチメントマガジン１８が配置され、工具 の交換時に必要に応じて工具のアタッチメントが主軸頭１４の主軸１５に自動交 換される。

【００１０】 アタッチメント交換装置の具体的な構成を図３乃至図６により以下で説明する 。図３及び図４において、１９はベッド１０の側方に近接して設置されたアタッ チメント交換装置１８のカバーであり、ベッド１０に近い一端の上方に開口部２ １を有し、この開口部２１を開閉する扉２０がカバー１９の側壁にヒンジ４７に より取り付けられ、扉２０より突設されたアーム４８に扉開閉用シリンダ４９が 連結されていて、この扉開閉用シリンダが４９の作動によって前記扉２０が自動 開閉可能となっている。

【００１１】 前記カバー１９内にはアタッチメント交換装置の構成が内設されている。その 構成を図３乃至図５によって説明する。２２は環状の内周ガイドレールであり、 ２３は環状の外周ガイドレールであり、前記主軸頭１４のＹ軸移動方向と平行に 設置されている。この環状の内、外周ガイドレール２２，２３は丁度競走路（ト ラック）のように両端のＲコーナ部と、このＲコーナを結ぶ直線部とによる環状 である。尚、内、外周ガイドレール２２，２３は正円の環状でもよい。

【００１２】 さらに、前記内周ガイドレール２２の全周に沿ってチェーン支え台２４と、内 周ガイドレール２２の両端のＲコーナ部にチェーンガイド２５とが配置され、前 記チェーン支え台２４上にはエンドレスのチェーン２６が周回可能に支持されて いる。

【００１３】 ２７は前記チェーン２６を周回駆動させるチェーン駆動装置である。このチェ ーン駆動装置２７は図６でも示すように、モータ３８と、図略の減速機を介して 回転伝達され前記チェーン２６に噛合するスプロケット２８と、後述するアタッ チメント支持台３３を所定位置に割出しするための割出し装置とを有している。 ２９はチェーン駆動装置２７の部位に配置したチェーンガイドである。

【００１４】 前記割出し装置の構成は、前記モータ３８の回転軸に固着された駆動歯車３９ と、前記スプロケット２８の回転軸に固着された中間歯車４０と、この中間歯車 ４０と噛合する従動歯車４２と、この従動歯車４２によって回動するエンコーダ ４１とを有し、前記スプロケット２８の回転軸にハート形のカムプレート３０が 固着され、このカムプレート３０の前記ハート形の凹溝に係合してスプロケット ２８の回転をラフに規制するラフノック３２と、前記エンコーダ４１の検出信号 により作動され、前記ラフノック３２を進退作動するラフノックシリンダ３１と から構成されている。

【００１５】 前記内、外周ガイドレール２２，２３上には複数台のアタッチメント支持台３ ３が縦列周回走行可能に案内されている。このアタッチメント支持台３３上には アタッチメント支持具３３ａが固定され、このアタッチメント支持具３３ａにア タッチメント３３ｂが格納されている。前記内、外周ガイドレール２２，２３に 案内されるアタッチメント支持台３３は図５で示すように、内、外周ガイドレー ル２２，２３の両側面に接触する横方向ガイドローラ３４と、内、外周ガイドレ ール２２，２３の上面に接触するカムフォロア３５ａ、３５ｂとによって案内さ れている。

【００１６】 前記カムフォロア３５ａ、３５ｂは、内、外周ガイドレール２２，２３の上面 に対して傾斜軸線回りに回転可能に軸支され、カムフォロア３５ａ、３５ｂのテ ーパ面が内、外周ガイドレール２２，２３の上面に当接している。これは、アタ ッチメント支持台３３が内、外周ガイドレール２２，２３のＲコーナ部の走行を 円滑とするものであるが、内、外周ガイドレール２２，２３の上面と平行な軸線 回りに回転可能に支持したコロ状のカムフォロアでもよい。

【００１７】 前記複数台の各アタッチメント支持台３３は所定のピッチ間隔で連結具３６を 介して前記チェーン２６に連結されている。このチェーン２６に連結して縦列す る複数台のアタッチメント支持台３３は、前記カバー１９の開口部２１の直下に 位置する内、外周ガイドレール２２，２３の一端のＲコーナ部にアタッチメント 支持台３３が存在しない空間部が形成されるよう台数が設定され、前記開口部２ １の直下をアタッチメント交換位置４３とする。これによって、アタッチメント 交換位置４３に空間部が割り出された時のみ、前記扉２０が閉めた状態をとり得 る。

【００１８】 前記アタッチメント交換位置４３には１台のアタッチメント支持台３３を位置 決めする位置決め装置４４が設置されている。この位置決め装置４４はアタッチ メント支持台３３の走行方向に一定の間隔をおいてノック上下動用シリンダ４５ が設置され、このノック上下動用シリンダ４５のピストンロッド端にノック４６ を設けた構造である。一方、各アタッチメント支持台３３の下面には、前記ノッ ク４６と対応するノック係合穴３７が開設されている。

【００１９】 次に上記構成の動作について説明する。通常ではアタッチメント交換位置４３ に空間部が割り出されているためにカバー１９の開口部２１は扉２０によって閉 じられていて、扉２０の一部の高さを、加工時の主軸頭１４の作動を妨げない程 度に低くできる。アタッチメント３３ｂを交換するときには扉２０が開口作動し て開口部２１が開かれる。また、複数台の各アタッチメント支持台３３はチェー ン２６の周回移動によって内、外周ガイドレール２２，２３に案内されて縦列周 回走行するが、指令に基づき所要のアタッチメント３３ｂを格納又は交換するア タッチメント支持台３３がアタッチメント交換位置４３の位置決め装置４４に位 置されるようエンコーダ４１によって割出しされる。

【００２０】 主軸頭１４で使用していたアタッチメント３３ｂを格納する場合は、そのアタ ッチメント３３ｂが格納されていた空のアタッチメント支持台３３が割出しされ る。これには、空のアタッチメント支持台３３が位置決め装置４４に位置したと ころでラフノックシリンダ３１によりラフノック３２を前進させカムプレート３ ０に係合して、空のアタッチメント支持台３３を位置決め装置４４上にラフな状 態で位置決めする。その後、ノック上下動用シリンダ４５によってノック４６を 上昇してアタッチメント支持台３３の下面に設けられているノック係合穴３７に 係合し、空のアタッチメント支持台３３を位置決めする。

【００２１】 この状態で主軸頭１４をカバー１９の開口部２１の直上に位置するようＹ軸方 向に移動し、次いでＺ軸方向にクロスレール１３を介して下降動させ、図１にお ける１５ａの位置まで主軸１５を移動させることにより主軸１５からアタッチメ ント３３ｂを空のアタッチメント支持台３３に受け渡してアタッチメント支持具 ３３ａに格納する。

【００２２】 前記アタッチメント３３ｂの格納が完了すると、次に交換するアタッチメント ３３ｂが格納されているアタッチメント支持台３３を前記と同様に割出し位置決 めして主軸１５に新たに装着する。アタッチメント３３ｂが装着された主軸頭１ ４は工作物の加工位置に戻されて加工作業が行われる。

【００２３】 前記アタッチメント３３ｂの交換動作が完了すると、位置決め装置４４で位置 されていたアタッチメント支持台３３は位置決めを解除してチェーン２６の回動 によりアタッチメント交換位置４３の空間部以外の位置に移動し、開口部２１の 下部が空間となるようにし、扉２０を閉めて次回の交換を待機する。

【００２４】

【考案の効果】 以上のように本考案によると、周回軌道上に複数台のアタッチメントを格納す るアタッチメント支持台を縦列周回移動可能に配置し、工作機械に近接した周回 軌道上にアタッチメント支持台が存在しない空間部を設けて、アタッチメント交 換時のみアタッチメント交換位置に所要のアタッチメント支持台を割出しするよ うにした構成であるから、工作機械の主軸頭とアタッチメントマガジンとの間で アタッチメントを交換する際に、加工の妨げならない位置で交換を可能とすると 共に、主軸頭のＹ軸方向の余分なストロークが不要となり、主軸頭のＹ軸方向の ストロークの減少により交換作業時間の短縮と、工作機械の主軸頭のＹ軸方向の 長さを短縮することが可能となる。

【００２５】 また、アタッチメント支持台は縦列周回移動可能な構造であるため、小型のア タッチメントマガジンによって多数個のアタッチメントを格納することができ、 アタッチメントマガジンの設置スペースが縮小され、フロアスペースを確保する ことによりアタッチメントの格納個数を増加させるこのも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を備えた工作機械の正面図

【図２】図１の平面図

【図３】本考案の平面図

【図４】本考案の要部側面図

【図５】図３のＡ−Ａ線断面図

【図６】チェーン駆動装置の拡大平面図

【図７】従来のアタッチメントマガジンを備えた工作機
械の正面図

【図８】従来のアタッチメントマガジンを備えた工作機
械の正面図

【符号の説明】

１０ ベッド １４ 主軸頭 １８ アタッチメントマガジン １９ カバー ２０ 扉 ２１ 開口部 ２２ 内周ガイドレール ２３ 外周ガイドレール ２４ チェーン支え台 ２６ チェーン ２７ チェーン駆動装置 ３２ ラフノック ３３ アタッチメント支持台 ３６ 連結具 ４１ エンコーダ ４３ アタッチメント交換位置 ４４ 位置決め装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平なベッドの面に対して左右のＹ軸方
   向と上下のＺ軸方向とに移動可能な主軸頭を備えた工作
   機械において、前記ベッドの側方に近接して設置した環
   状のガイドレールと、前記ガイドレールに沿って周回移
   動可能に支持されたエンドレスのチェーンと、前記チェ
   ーンを駆動するチェーン駆動装置と、前記チェーンに連
   結され前記ガイドレールに案内されて縦列周回走行する
   複数台のアタッチメント支持台と、前記環状のガイドレ
   ール上の一部に設けられたアタッチメント支持台が存在
   しない空間部と、前記ガイドレールの前記ベッド側のア
   タッチメント交換位置に所要のアタッチメント支持台ま
   たは前記空間部を割出す割出し装置とを備えたことを特
   徴としたアタッチメント交換装置。