JPH0533242Y2 - - Google Patents

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JPH0533242Y2
JPH0533242Y2 JP13235788U JP13235788U JPH0533242Y2 JP H0533242 Y2 JPH0533242 Y2 JP H0533242Y2 JP 13235788 U JP13235788 U JP 13235788U JP 13235788 U JP13235788 U JP 13235788U JP H0533242 Y2 JPH0533242 Y2 JP H0533242Y2
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Japan
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tool
arm
cover
actuator
spindle
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は工作機械の自動工具交換装置に関し、
さらに詳細には自動工具交換装置の工具交換アー
ムと工作機械の主軸との間に配置されるスプラツ
シユガード用カバーの開閉機構を有した自動工具
交換装置に関する。
[Detailed description of the invention] [Field of industrial application] The present invention relates to an automatic tool changer for machine tools.
More specifically, the present invention relates to an automatic tool changer having an opening/closing mechanism for a splash guard cover disposed between the tool change arm of the automatic tool changer and the main shaft of a machine tool.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から、工作機械に自動工具交換装置を組み
込むことが実施されており、これは工作機械の主
軸と工具マガジン等の工具準備手段との間で工具
を交換するための工具交換アームを含むものであ
つた。さらに自動工具交換装置の工具マガジンや
工具交換アームを加工中の切屑や切削液等から守
るために工具交換アームと工作機械の主軸との間
にスプラツシユガード用カバーを配置している。
このように工具交換アームと主軸との間に配置さ
れるカバーは、加工中に閉じ、且つ工具交換時に
は工具交換アームが主軸に近接できるように開く
ようになつている。従つて、カバーの開閉機構が
必要である。従来のカバーの開閉機構は専用のア
クチユエータによつて作動され、工具交換時にこ
のカバーが実際に開いたこを検出してから、工具
交換アームの動作を開始させるようになつてい
た。
Traditionally, machine tools have been equipped with automatic tool changers, which include a tool changer arm for changing tools between the main spindle of the machine tool and a tool preparation means such as a tool magazine. It was hot. Furthermore, to protect the tool magazine of the automatic tool changer and the tool change arm from chips and cutting fluid during machining, a splash guard cover is placed between the tool change arm and the main shaft of the machine tool.
The cover disposed between the tool exchange arm and the spindle is closed during machining, and opened to allow the tool exchange arm to approach the spindle when exchanging tools. Therefore, a mechanism for opening and closing the cover is required. A conventional cover opening/closing mechanism is operated by a dedicated actuator, and after detecting that the cover is actually opened during a tool change, the tool change arm starts operating.

このように専用のアクチユエータを有するカバ
ーの開閉機構は、カバーが実際に開いたことを検
出する必要があるので工具交換アームの動作を開
始させるまでに時間がかかり、従つて工具交換時
間を短縮できないという問題があつた。これを解
決するためには、カバーの開動作と工具交換アー
ムの動作をほぼ同時に実施できることが必要であ
る。例えば実開昭63−57039号公報は、上方旋回
開放型の扉(カバー)、或いは戻しばね付きの観
音開き型の扉を設け、直線運動型のマガジンベー
スの前進運動時に扉を押し開くようにした開閉機
構を開示している。
In this way, the cover opening/closing mechanism that has a dedicated actuator needs to detect that the cover is actually opened, so it takes time to start the operation of the tool exchange arm, and therefore the tool exchange time cannot be shortened. There was a problem. In order to solve this problem, it is necessary to be able to perform the cover opening operation and the tool exchange arm operation almost simultaneously. For example, Japanese Utility Model Application Publication No. 63-57039 provides an upward swing opening type door (cover) or a double door type door with a return spring, and the door is pushed open when a linear motion type magazine base moves forward. An opening/closing mechanism is disclosed.

〔考案が解決しようとする課題〕[The problem that the idea attempts to solve]

上記したように直線運動型のマガジンベースの
場合には、その前進運動時に扉(カバー)を押し
開くように構成することができる。しかし、旋回
型の工具交換アームを使用する場合にはそのよう
な押し開き型の扉(カバー)を採用するのが困難
である。旋回型の工具交換アームによつて扉(カ
バー)を開閉することはできない訳ではないが、
このためには複雑なリンク機構が必要となる。
As described above, in the case of a linear motion type magazine base, the door (cover) can be configured to be pushed open during its forward motion. However, when using a rotating tool changing arm, it is difficult to use such a push-open door (cover). Although it is not impossible to open and close the door (cover) using a rotating tool exchange arm,
This requires a complex link mechanism.

旋回型の工具交換アームの場合、工具交換アー
ムは、待機位置から主軸上の工具を取り外すため
に一旦主軸側に旋回し、新旧工具を交換するため
に旋回し、再び待機位置へ戻るための旋回が必要
である。カバーは工具交換アームの最初の旋回時
に開かれ、それから工具交換アームの次の旋回の
間にも開放状態を維持され、最後の旋回時に閉ま
る必要がある。このように、工具交換アームの運
動が複雑になると、カバーを工具交換アームと連
動して開閉するようにするのがますます困難にな
るという問題がある。
In the case of a swivel-type tool exchange arm, the tool exchange arm rotates once toward the spindle to remove the tool on the spindle from the standby position, rotates to exchange the old and new tools, and then swings again to return to the standby position. is necessary. The cover must be opened during the first pivot of the tool change arm, then kept open during the next pivot of the tool change arm, and closed during the final pivot. As described above, when the movement of the tool exchange arm becomes complicated, there is a problem in that it becomes increasingly difficult to open and close the cover in conjunction with the tool exchange arm.

本考案の目的は、このような問題点を解消し、
構造を簡単にして、工具交換時間に悪影響を与え
ることのないカバー開閉機構を有した自動工具交
換装置提供することである。
The purpose of this invention is to solve these problems and
To provide an automatic tool changer having a simple structure and having a cover opening/closing mechanism that does not adversely affect tool change time.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本考案による自動工具交換装置は、工具交換ア
ームを待機位置と工具把持位置との間で旋回させ
る第1のアクチユエータを設け、該第1のアクチ
ユエータと連結させてカバー開閉機構を設け、工
具交換アームを待機位置から工具把持位置へ旋回
するのと同期してカバーを開け、工具交換アーム
を工具把持位置から待機位置へ旋回するのと同期
してカバーを閉じるように構成している。更に詳
述すると、工作機械の工具主軸と工具ストツカと
の間で両端に工具グリツパを有した工具交換アー
ムが旋回動作によつて工具交換を行う自動工具交
換装置において、前記工具交換アームが工具交換
指令があるまで待機する待機位置と前記工具主軸
に装着された工具または前記工具ストツカに装着
された工具を把持する工具把持位置との間前記工
具交換アームを旋回せしめる第1のアクチユエー
タと、前記工具交換アームが前記工具把持位置に
旋回した後工具を脱着するために前記工具交換ア
ームをその旋回軸線方向に前後進させる第2のア
クチユエータと、前記第2のアクチユエータによ
つて前進位置にもたらされた前記工具交換アーム
を工作機械の工具主軸と前記工具ストツカとの間
で180度旋回せしめて把持した工具の位置交換を
行う第3のアクチユエータと、前記待機位置にお
ける前記工具交換アームと工作機械の工具主軸と
の間に配置された開閉自在のカバーと、前記第1
のアクチユエータが前記工具交換アームを前記待
機位置から前記工具把持位置に旋回するのに同期
して前記カバーを開き、前記工具交換アームを前
記工具把持位置から前記待機位置に旋回するのに
同期して前記カバーを閉じるように前記第1のア
クチユエータに連結したカバー開閉機構とを備え
たことを特徴とするものである。
The automatic tool changer according to the present invention includes a first actuator that rotates the tool change arm between a standby position and a tool gripping position, a cover opening/closing mechanism connected to the first actuator, and a cover opening/closing mechanism connected to the first actuator. The cover is opened in synchronization with the rotation of the tool changing arm from the standby position to the tool gripping position, and the cover is closed in synchronization with the rotation of the tool exchange arm from the tool gripping position to the standby position. More specifically, in an automatic tool changer in which a tool exchange arm having tool grippers at both ends exchanges tools between a tool spindle and a tool stocker of a machine tool by a rotating operation, the tool exchange arm performs tool exchange. a first actuator that rotates the tool changing arm between a standby position where it waits until a command is received and a tool gripping position where it grips a tool mounted on the tool spindle or a tool mounted on the tool stocker; a second actuator that moves the tool exchange arm back and forth in the direction of its rotation axis in order to attach and detach the tool after the exchange arm has pivoted to the tool gripping position; and the tool exchange arm is brought to the forward position by the second actuator. a third actuator that rotates the tool exchange arm 180 degrees between the tool spindle of the machine tool and the tool stocker to exchange the position of the gripped tool; a cover that can be opened and closed and is disposed between the tool spindle and the first
opening the cover in synchronization with the actuator pivoting the tool change arm from the standby position to the tool gripping position; and opening the cover in synchronization with the actuator pivoting the tool change arm from the tool gripping position to the standby position. The invention is characterized by comprising a cover opening/closing mechanism connected to the first actuator so as to close the cover.

〔作用〕[Effect]

上記構成において、第1のアクチユエータを作
動して工具交換アームを待機位置と工具把持位置
との間で旋回せしめ、待機位置から工具把持位置
に旋回するのに同期してカバーを開く。工具把持
位置においては、第2のアクチユエータが作動し
て工具交換アームを前進させて工具を工具主軸か
ら取り外してアーム一端部の工具グリツパに担持
し(同時に工具を工具準備手段から取り外してア
ーム他端部の工具グリツパに担持する)それか
ら、第3のアクチユエータが工具交換アームを工
具主軸と工具ストツカとの間で旋回せしめ、工具
主軸に対しては新しい工具を供給し(工具ストツ
カに対しては使用済の工具を供給する)。それか
ら、第2のアクチユエータが作動して工具交換ア
ームを後進させて工具を工具主軸に取り付ける
(同時に工具を工具ストツカに引き渡す)。最後
に、第1のアクチユエータを作動して工具交換ア
ームを工具把持位置から待機位置に旋回するのに
同期してカバーを閉じる。
In the above configuration, the first actuator is actuated to rotate the tool exchange arm between the standby position and the tool gripping position, and the cover is opened in synchronization with the rotation from the standby position to the tool gripping position. In the tool gripping position, the second actuator is actuated to advance the tool changing arm to remove the tool from the tool spindle and carry it on the tool gripper at one end of the arm (while simultaneously removing the tool from the tool preparation means and transferring it to the other end of the arm). The third actuator then pivots the tool changing arm between the tool spindle and the tool stocker, supplying the tool spindle with a new tool (the tool stocker carrying the new tool). supplied with finished tools). The second actuator is then actuated to move the tool changing arm backwards to attach the tool to the tool spindle (and simultaneously transfer the tool to the tool stocker). Finally, the first actuator is actuated to close the cover in synchronization with pivoting the tool exchange arm from the tool gripping position to the standby position.

〔実施例〕〔Example〕

以下本考案の実施例について図面を参照して説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図及び第3図を参照すると、工作機械はベ
ツド10と、コラム12と、コラム12に取りつ
けられた主軸頭14と、主軸16と、テーブル1
8と、パレツト交換用のパレツトストツカ20と
を含む。この実施例においては、主軸16は横型
に配置され、主軸頭14は公知のスライドガイド
機構よつてコラム12に対して上下方向(Y方
向)に移動可能に取りつけられる。コラム12は
スライドガイド機構によつて工作機械の正面(以
後の説明において、第3図の矢印から見た方向
を正面とする)から見てベツド10上を左右方向
(X方向)に移動可能であり、テーブル18は同
様にベツド10上を前後方向(Z方向)に移動可
能である。従つて、主軸16はテーブル18に対
してX,Y,Zの3方向に相対移動可能である。
さらに、主軸16の左側には自動工具交換装置の
工具マガジン22及び工具交換アーム24が配置
され、コラム12の右側にはNC制御装置26が
配置される。工具マガジン22及び工具交換アー
ム24は左右方向に延びる機械フレームF(第2
図及び第3図では省略)に取りつけられる。
Referring to FIGS. 2 and 3, the machine tool includes a bed 10, a column 12, a spindle head 14 attached to the column 12, a spindle 16, and a table 1.
8 and a pallet stocker 20 for replacing pallets. In this embodiment, the main shaft 16 is arranged horizontally, and the main shaft head 14 is mounted so as to be movable in the vertical direction (Y direction) with respect to the column 12 by a known slide guide mechanism. The column 12 is movable in the left-right direction (X direction) on the bed 10 when viewed from the front of the machine tool (in the following description, the direction seen from the arrow in FIG. 3 is taken as the front) by a slide guide mechanism. Similarly, the table 18 is movable on the bed 10 in the front-back direction (Z direction). Therefore, the main shaft 16 is movable relative to the table 18 in three directions: X, Y, and Z.
Further, a tool magazine 22 and a tool changing arm 24 of an automatic tool changer are arranged on the left side of the main shaft 16, and an NC control device 26 is arranged on the right side of the column 12. The tool magazine 22 and the tool exchange arm 24 are attached to a machine frame F (second
(omitted in the figure and FIG. 3).

第5図に示されるように、工具マガジン22は
外周部に複数のポケツト28を有した円板形状を
しており、ソケツト30に支持された工具32が
各ポケツト28内に収容されている。工具マガジ
ン22は矢印Rの如く時計回りにも反時計回りに
も回転可能であり、次に使用する所望の工具32
を工具交換アーム24に対面した位置Aに割り出
すことができる。実施例においては、工具準備装
置34が工具マガジン22と工具交換アーム24
との間に設けられている。工具準備装置34は選
択割出した工具32をソケツト30と共に工具マ
ガジン22から抜き取つて工具交換のための所定
の位置Bで待機させ、また主軸16で使用後の工
具32を工具交換アーム24から受け取つて工具
マガジン22に戻すものである。このため、第4
図に示されるように、工具準備装置34は機械フ
レームFに取りつけられた油圧シリンダ36のピ
ストンロツド38に取りつけられ、工具マガジン
22に対して半径方向で、水平方向に移動可能に
なつている。工具準備装置34はソケツト30ご
と工具32を把持する把持手段を備えているが、
詳細な説明は省略する。実用新案登録請求の範囲
に記載した工具ストツカは、本実施例では工具マ
ガジン22及び工具準備装置34のことである。
なお、工具準備装置34がない場合には、工具マ
ガジン22上の工具32を直接に交換する構成に
することもできる。
As shown in FIG. 5, the tool magazine 22 has a disk shape with a plurality of pockets 28 on the outer periphery, and a tool 32 supported by a socket 30 is accommodated in each pocket 28. The tool magazine 22 can be rotated clockwise or counterclockwise as shown by arrow R, and the desired tool 32 to be used next can be rotated clockwise or counterclockwise.
can be indexed to a position A facing the tool exchange arm 24. In some embodiments, tool preparation device 34 includes tool magazine 22 and tool change arm 24.
is established between. The tool preparation device 34 extracts the selected and indexed tool 32 from the tool magazine 22 together with the socket 30 and makes it stand by at a predetermined position B for tool exchange, and also removes the tool 32 after being used by the spindle 16 from the tool exchange arm 24. It is to be received and returned to the tool magazine 22. For this reason, the fourth
As shown, the tool preparation device 34 is mounted on a piston rod 38 of a hydraulic cylinder 36 mounted on the machine frame F and is movable radially and horizontally relative to the tool magazine 22. The tool preparation device 34 is equipped with a gripping means for gripping the tool 32 together with the socket 30.
Detailed explanation will be omitted. The tool stocker described in the claims of the utility model registration refers to the tool magazine 22 and the tool preparation device 34 in this embodiment.
Note that if the tool preparation device 34 is not provided, a configuration may be adopted in which the tools 32 on the tool magazine 22 are directly exchanged.

第2図及び第3図には、工具マガジン22から
抜き取つて工具準備装置34に把持されている工
具が32aで示され、最上方で左寄りの工具交換
位置に来たときの主軸16に把持されている工具
が32bによつて示されている。工具交換アーム
24は油圧シリンダ装置40を介して機械フレー
ムFに支持されており、工具交換アーム24の旋
回中心、及び把持位置にある工具32a,32b
は同じ高さで一直線上の位置にあり、工具交換ア
ーム24の中心から工具32a,32bまでの距
離はそれぞれ等しくなつている。
In FIGS. 2 and 3, a tool 32a that has been extracted from the tool magazine 22 and held in the tool preparation device 34 is shown as being held in the spindle 16 when the tool reaches the uppermost left-hand tool exchange position. The tool being used is indicated by 32b. The tool exchange arm 24 is supported by the machine frame F via a hydraulic cylinder device 40, and the tools 32a and 32b at the center of rotation of the tool exchange arm 24 and the gripping position.
are located on a straight line at the same height, and the distances from the center of the tool exchange arm 24 to the tools 32a and 32b are equal.

さらに切屑や切削液等が主軸16及びテーブル
18を含む加工領域内から外部に飛散するのを防
止するために、スプラツシユガード42が加工領
域を包囲するように設けられている。開閉式カバ
ー44が工具交換アーム24と主軸16との間に
垂直方向に移動可能に配置され、このカバー44
はスプラツシユガード42の一部をなすものであ
る。
Furthermore, a splash guard 42 is provided to surround the machining area in order to prevent chips, cutting fluid, etc. from scattering from inside the machining area including the spindle 16 and the table 18 to the outside. A retractable cover 44 is vertically movably disposed between the tool changing arm 24 and the main shaft 16.
is a part of the splash guard 42.

次に第1図、第4図、及び第5図を参照して自
動工具交換装置及びカバー44の詳細について説
明する。
Next, details of the automatic tool changer and cover 44 will be explained with reference to FIGS. 1, 4, and 5.

第4図を参照すると、油圧シリンダ装置40は
油圧シリンダ46、ピストン48及びピストンロ
ツド50を含む。ピストンロツド50はピストン
48の両側に長く延長され、両端部において軸受
52,54を介して機械フレームFに支持され
る。従つて、この場合には、ピストン48及びピ
ストンロツド50が長手方向に不動であり、油圧
シリンダ46が長手方向に移動する。工具交換ア
ーム24はブラケツト52を介して油圧シリンダ
46に取りつけられる。
Referring to FIG. 4, hydraulic cylinder assembly 40 includes a hydraulic cylinder 46, a piston 48, and a piston rod 50. The piston rod 50 extends long on both sides of the piston 48 and is supported by the machine frame F via bearings 52 and 54 at both ends. In this case, therefore, the piston 48 and the piston rod 50 are longitudinally stationary and the hydraulic cylinder 46 is longitudinally movable. Tool change arm 24 is attached to hydraulic cylinder 46 via bracket 52.

さらに、2本の摺動ガイドロツド54がピスト
ンロツド50と平行に設けられ、これらの摺動ガ
イドロツド54及びピストンロツド50はブラケ
ツト56によつて固定される。ブラケツト52と
同様のブラケツト58が設けられ、これらのブラ
ケツト52,58は摺動ガイドロツド54を摺動
させるためのブツシユを含んでいる。従つて、工
具交換アーム24は、油圧シリンダ46とともに
ピストン48及びピストンロツド50の軸線方向
に移動可能であり、また摺動ガイドロツド54及
びピストンロツド50とともにピストンロツド5
0の軸線の回りを旋回可能である。そして、軸線
方向の駆動のために、ピストンロツド50内には
油圧通路60が形成されるとともに、ピストンロ
ツド50の端部に油圧供給装置62が取りつけら
れる。さらに、ピストンロツド50の一端部には
旋回駆動用のピニオンギヤ64が取りつけられて
いる。
Further, two sliding guide rods 54 are provided parallel to the piston rod 50, and these sliding guide rods 54 and piston rod 50 are fixed by a bracket 56. A bracket 58 similar to bracket 52 is provided, and these brackets 52, 58 include bushings for sliding the sliding guide rod 54. The tool changing arm 24 is thus movable together with the hydraulic cylinder 46 in the axial direction of the piston 48 and the piston rod 50, and together with the sliding guide rod 54 and the piston rod 50.
It is possible to pivot around the zero axis. For driving in the axial direction, a hydraulic passage 60 is formed in the piston rod 50, and a hydraulic pressure supply device 62 is attached to the end of the piston rod 50. Further, a pinion gear 64 for rotational driving is attached to one end of the piston rod 50.

第1図を参照すると、このピニオンギヤ64は
前面側の機械フレームFに対面して配置される。
機械フレームFには垂直なスライドガイド66が
設けられ、ラツク68がこのスライドガイド66
に沿つて上下方向に移動可能に設けられる。ラツ
ク68はピニオンギヤ64と係合して、その上下
方向の運動によつてピニオンギヤ64を回転さ
せ、よつて工具交換アーム24を旋回させる。
Referring to FIG. 1, this pinion gear 64 is arranged facing the machine frame F on the front side.
A vertical slide guide 66 is provided on the machine frame F, and a rack 68 is attached to this slide guide 66.
It is provided so as to be movable in the vertical direction along. Rack 68 engages pinion gear 64 and its vertical movement causes pinion gear 64 to rotate, thereby causing tool change arm 24 to pivot.

ラツク68は2段式の油圧シリンダ70,72
に連結される。第1段の油圧シリンダ70はブラ
ケツト74によつて機械フレームFに固定され
る。第1段の油圧シリンダ70のピストンロツド
76にはブラケツト78が取りつけられており、
第2段の油圧シリンダ72がこのブラケツト78
に取りつけられる。第2段の油圧シリンダ72の
ピストンロツド80に取りつけたブラケツト82
がラツク68に連結される。この場合、第1段の
油圧シリンダ70はピニオンギヤ64を90度回転
させるストロークを有し、第2段の油圧シリンダ
72はピニオンギヤ64を180度回転させるスト
ロークを有する設計になつている。従つて、第1
及び第2段の油圧シリンダ70,72がともにリ
フトした状態では、ピニオンギヤ64(工具交換
アーム24)が270度回転することになる。
The rack 68 is a two-stage hydraulic cylinder 70, 72.
connected to. The first stage hydraulic cylinder 70 is fixed to the machine frame F by a bracket 74. A bracket 78 is attached to the piston rod 76 of the first stage hydraulic cylinder 70.
The second stage hydraulic cylinder 72 is attached to this bracket 78.
can be attached to. Bracket 82 attached to piston rod 80 of second stage hydraulic cylinder 72
is connected to rack 68. In this case, the first stage hydraulic cylinder 70 is designed to have a stroke that rotates the pinion gear 64 90 degrees, and the second stage hydraulic cylinder 72 is designed to have a stroke that rotates the pinion gear 64 180 degrees. Therefore, the first
When both the second-stage hydraulic cylinders 70 and 72 are lifted, the pinion gear 64 (tool exchange arm 24) rotates 270 degrees.

第1図及び第4図に示されるように、カバー4
4は垂直配置のプレート状の部材であり、その両
側端面がガイド84によつて案内され、実施例に
おいては、カバー44は通常は第1図に示す上方
位置にあるときに閉じられ、下方位置に移動した
ときに開くようになつている。カバー44は第1
段の油圧シリンダ70に連結されて、カバー44
の開閉が工具交換アーム24の旋回運動と同時に
行われるようになつている。実施例においては、
この連結駆動機構にラツク及びピニオン機構が採
用されている。しし、その他の機構、例えばプー
リ及びベルト機構等を採用することもできる。
As shown in FIGS. 1 and 4, the cover 4
Reference numeral 4 designates a vertically arranged plate-like member, whose both end surfaces are guided by guides 84. In the embodiment, the cover 44 is normally closed when in the upper position shown in FIG. 1, and is closed when it is in the lower position. It opens when you move to . The cover 44 is the first
The cover 44 is connected to the hydraulic cylinder 70 of the stage.
The opening and closing of the tool changing arm 24 is performed simultaneously with the turning movement of the tool changing arm 24. In the example,
A rack and pinion mechanism is employed in this connection drive mechanism. However, other mechanisms such as pulley and belt mechanisms may also be employed.

実施例においては、カバー44の一側端面にラ
ツク86が取りつけられている。ラツク86はピ
ニオンギヤ88に係合し、ピニオンギヤ88は増
速用のピニオンギヤ90と一体になつており、ピ
ニオンギヤ90はラツク94に係合し、ラツク9
4が第1段の油圧シリンダ70のピストンロツド
76に取りつけたブラケツト78に連結される。
このラツク94は前記ラツク68の下方にあつて
同ラツク68のためのスライドガイド68に沿つ
て移動することができる。ピニオンギヤ88と9
0との増速比は、ラツク94がシリンダ70のス
トローク分移動したときにカバー44が完全に下
降するように設定されている。
In the embodiment, a rack 86 is attached to one end surface of the cover 44. The rack 86 is engaged with a pinion gear 88, the pinion gear 88 is integrated with a speed increasing pinion gear 90, the pinion gear 90 is engaged with a rack 94, and the pinion gear 88 is integrated with a pinion gear 90 for increasing speed.
4 is connected to a bracket 78 attached to the piston rod 76 of the first stage hydraulic cylinder 70.
This rack 94 is located below the rack 68 and can be moved along the slide guide 68 for the rack 68. pinion gear 88 and 9
The speed increasing ratio of 0 is set so that when the rack 94 moves by the stroke of the cylinder 70, the cover 44 is completely lowered.

第5図を参照すると、工具交換アーム24は両
端部に工具グリツパ96を有するダブルグリツパ
タイプのものであり、各工具グリツパ96はほぼ
半円形のつかみ部を有するとともに、ばねにより
進退可能な押さえ部98を有する。工具交換アー
ム24は機械の加工中には第5図に示す垂直な状
態を維持するようになつており、この状態を工具
交換アーム24が待機位置にあると言う。カバー
44は待機位置にある工具交換アーム24に極め
て近接した位置に設けられている。また、工具交
換アーム24は工具交換のために第5図の状態か
ら水平な状態に旋回されることができ、このとき
に工具グリツパ96が工具準備装置34に把持さ
れている工具32a及び主軸16に把持されてい
る工具32bに嵌まるようになつており、この状
態を工具交換アーム24が工具把持位置にあると
言う。
Referring to FIG. 5, the tool changing arm 24 is of a double gripper type having tool grippers 96 at both ends, and each tool gripper 96 has an approximately semicircular gripping portion and can be moved forward and backward by a spring. It has a holding part 98. The tool changing arm 24 is designed to maintain the vertical state shown in FIG. 5 during machining, and this state is referred to as the tool changing arm 24 being in the standby position. The cover 44 is located very close to the tool changing arm 24 in the standby position. Further, the tool change arm 24 can be pivoted from the state shown in FIG. This state is said to be that the tool changing arm 24 is in the tool gripping position.

次に第6図から第8図を参照して作用について
説明する。
Next, the operation will be explained with reference to FIGS. 6 to 8.

第6図は工具交換アーム24の旋回位置を示
し、旋回位置の識別のために、工具交換アーム2
4の一端を黒塗りにして示した。第7図は工具交
換アーム24を旋回させるラツク68とピストン
ロツド80とを接続するブラケツト82の位置を
スライドガイド66に相対的に示した。ブラケツ
ト82の作動位置は第1及び第2段の油圧シリン
ダ70,72の作動位置に応じて(工具交換アー
ム24の90度旋回を単位とした)3段階ある。第
8図はカバー44の開閉位置に対応するラツク9
4とピストンロツド76とを接続するブラケツト
78の位置(黒塗り部分)を示す。
FIG. 6 shows the pivoting position of the tool changing arm 24, and for identification of the pivoting position, the tool changing arm 24 is
One end of 4 is shown in black. FIG. 7 shows the position of a bracket 82 connecting a rack 68 for pivoting the tool changing arm 24 and a piston rod 80 relative to the slide guide 66. There are three operating positions of the bracket 82 (in units of 90 degree rotation of the tool exchange arm 24) depending on the operating positions of the first and second stage hydraulic cylinders 70, 72. FIG. 8 shows the rack 9 corresponding to the opening/closing position of the cover 44.
4 and the piston rod 76 are shown (blacked out).

第6図のaに示されるように、工具交換アーム
24は機械の加工中には垂直な待機位置にあり、
ブラケツト82は下方位置にある。また、カバー
44は上方の閉鎖位置にあり、ブラケツト78は
下方位置にある。
As shown in FIG. 6a, the tool change arm 24 is in a vertical standby position during machining.
Bracket 82 is in the lower position. Also, cover 44 is in the upper closed position and bracket 78 is in the lower position.

工具交換時には、最初に第1段の油圧シリンダ
70が作動される。各図のbに示されるように、
ブラケツト78が上方位置に移動してカバー44
を下降させて開放し、同時にブラケツト82が第
1の作動位置Cに上昇して工具交換アーム24を
90度旋回させ、工具交換アーム24を工具把持位
置にもたらす。この2つの動作は同期に行われ、
カバー44の開放のための時間が工具交換アーム
24の旋回のための時間内に吸収されるので、カ
バー44の開放のために特別の時間が不要にな
り、全体としての工具交換時間の短縮を図ること
ができる。
When exchanging tools, first stage hydraulic cylinder 70 is operated. As shown in b of each figure,
The bracket 78 moves to the upper position and the cover 44
is lowered and opened, and at the same time, the bracket 82 is raised to the first operating position C and the tool change arm 24 is opened.
Rotate 90 degrees to bring the tool changing arm 24 to the tool gripping position. These two operations are performed synchronously,
Since the time for opening the cover 44 is absorbed within the time for rotating the tool changing arm 24, no special time is required for opening the cover 44, reducing the overall tool changing time. can be achieved.

次に、工具グリツパ96が工具準備装置34に
把持されている工具32a及び主軸16に把持さ
れている工具32bをつかむと、第1段の油圧シ
リンダ70を前記作動状態に維持したまま、油圧
シリンダ46を作動させる。第1段の油圧シリン
ダ70は作動状態のままであるのでブラケツト7
8は上方位置に維持され、従つてカバー44は継
続して開放されている。油圧シリンダ46が作動
すると、工具交換アーム24は第4図の右から左
方向に移動されてそれぞれの工具32a,32b
を抜く。
Next, when the tool gripper 96 grips the tool 32a gripped by the tool preparation device 34 and the tool 32b gripped by the spindle 16, the hydraulic cylinder 46 is activated. Since the first stage hydraulic cylinder 70 remains in the operating state, the bracket 7
8 is maintained in the upper position, so that the cover 44 continues to be open. When the hydraulic cylinder 46 is actuated, the tool changing arm 24 is moved from right to left in FIG.
Remove.

次に、第1段の油圧シリンダ70を前記作動状
態に維持したまま、第2段の油圧シリンダ72を
作動させる。各図のcに示されるように、ブラケ
ツト78は上方位置にあつてカバー44を継続し
て開放しており、ブラケツト82は第3の作動位
置Eに上昇して工具交換アーム24を時計方向に
合計270度旋回させる(前記工具把持位置からさ
らに180度旋回させる)。従つて、工具準備装置3
4及び主軸16に対する工具32a、工具32b
の位置が逆になり、次に使用する工具32aが主
軸16の位置に来、使用済の工具32bが工具準
備装置34に来る。
Next, the second stage hydraulic cylinder 72 is operated while the first stage hydraulic cylinder 70 is maintained in the operating state. As shown at c in each figure, the bracket 78 is in the upper position and continues to open the cover 44, and the bracket 82 is raised to the third operating position E to move the tool change arm 24 clockwise. Rotate a total of 270 degrees (further rotate 180 degrees from the tool gripping position). Therefore, the tool preparation device 3
4 and the tool 32a and tool 32b for the main shaft 16
The positions of are reversed, the tool 32a to be used next comes to the position of the spindle 16, and the used tool 32b comes to the tool preparation device 34.

そこで、第1及び第2段の油圧シリンダ70,
72を前記作動状態に維持したまま、油圧シリン
ダ46を逆方向に作動させて、それぞれの工具3
2a,32bを主軸16及び工具準備装置34に
収納する。
Therefore, the first and second stage hydraulic cylinders 70,
72 in the operating state, the hydraulic cylinder 46 is operated in the opposite direction, and each tool 3 is
2a and 32b are stored in the main spindle 16 and the tool preparation device 34.

最後に、第2段の油圧シリンダ72を作動状態
に維持したまま、第1段の油圧シリンダ70の作
動を解除する(逆に作動させる)。すると各図の
dに示されるように、ブラケツト82は第1段の
油圧シリンダ70の作動解除の分だけ下降して第
2の作動位置Dになり、工具交換アーム24が逆
方向に90度回転して待機位置に戻り、ブラケツト
78が下方位置に移動してカバー44を閉じる。
Finally, the first stage hydraulic cylinder 70 is deactivated (conversely activated) while the second stage hydraulic cylinder 72 is maintained in the activated state. Then, as shown in d of each figure, the bracket 82 is lowered by the amount by which the first stage hydraulic cylinder 70 is deactivated and reaches the second operating position D, and the tool change arm 24 is rotated 90 degrees in the opposite direction. Then, the bracket 78 moves to the lower position and the cover 44 is closed.

機械の加工中に、工具準備装置34は工具マガ
ジン22と協働して次に使用する工具32を準備
する。そして、次の工具交換時には、第1段の油
圧シリンダ70の作動によつて(ブラケツト82
を第2の作動位置Dから第3の作動位置Eに移動
させ)工具交換アーム24を90度旋回させて待機
位置から工具把持位置にもたらすとともにカバー
44を開放し、次に油圧シリンダ46の作動によ
つて工具32を外し、次に第2段の油圧シリンダ
72の作動を解除(逆に作動させる9によつて
(ブラケツト82を第1の作動位置Cに移動させ)
工具交換アーム24を反時計方向に180度旋回さ
せて工具位置を交換し、次に油圧シリンダ46の
作動によつて工具32を収納し、最後に第1段の
油圧シリンダ70の作動の解除によつて、ブラケ
ツト82を下方位置に戻して工具交換アーム24
を待機位置にし、同時にブラケツト78を下方位
置にしてカバー44を閉じる。このように、工具
交換アーム24の180度旋回は交互の回転方向に
実施するのである。
During machining, the tool preparation device 34 cooperates with the tool magazine 22 to prepare the next tool 32 for use. When the next tool is replaced, the first stage hydraulic cylinder 70 is operated (bracket 82
from the second operating position D to the third operating position E) rotates the tool changing arm 24 by 90 degrees to bring it from the standby position to the tool gripping position, opens the cover 44, and then operates the hydraulic cylinder 46. to remove the tool 32, and then deactivate the second-stage hydraulic cylinder 72 (conversely by activating it (move the bracket 82 to the first operating position C))
The tool exchange arm 24 is rotated 180 degrees counterclockwise to exchange the tool position, then the tool 32 is stored by operating the hydraulic cylinder 46, and finally the first stage hydraulic cylinder 70 is deactivated. Therefore, the bracket 82 is returned to the lower position and the tool changing arm 24 is
is set to the standby position, and at the same time, the bracket 78 is set to the lower position and the cover 44 is closed. In this way, the tool change arm 24 is rotated through 180 degrees in alternate directions of rotation.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上説明したように、本考案によれば、工具交
換アームを旋回可能及び前後進可能にし、さらに
工具交換アームと工作機械の主軸との間に配置さ
れたカバーを工具交換アームのための第1のアク
チユエータに連結し、該第1のアクチユエータに
よつて、工具交換アームを待機位置から工具把持
位置に旋回すると同期してカバーを開き、且つ工
具交換アームを工具把持位置から待機位置に旋回
すると同期してカバーを閉じるように構成したの
で、カバーの開閉時間は、工具交換アームが待機
位置と工具把持位置との間で旋回動作する時間に
含まれてしまい、カバーの開閉に要する時間を工
具交換時間から実質的に無視することができ、工
具交換時間を短縮することができる。また、カバ
ーの開閉のために専用のアクチユエータを必要と
せず、第1アクチユエータを共用しているので、
構造が簡単で、工具交換アームの旋回と同期して
確実に開閉動作し、信頼性が高く、しかも工具交
換アームの引き続く旋回の間中、カバーを継続的
に開き続けることができる。
As explained above, according to the present invention, the tool changing arm can be rotated and moved back and forth, and the cover disposed between the tool changing arm and the main shaft of the machine tool can be used as the first cover for the tool changing arm. The first actuator opens the cover synchronously when the tool changing arm is rotated from the standby position to the tool gripping position, and synchronously when the tool changing arm is turned from the tool gripping position to the standby position. Since the cover is configured to be opened and closed, the time required to open and close the cover is included in the time it takes for the tool exchange arm to rotate between the standby position and the tool gripping position, and the time required to open and close the cover is included in the time it takes to change the tool. This can be virtually ignored in terms of time, and tool change time can be reduced. In addition, there is no need for a dedicated actuator to open and close the cover, and the first actuator is shared.
The structure is simple, the cover opens and closes reliably in synchronization with the rotation of the tool exchange arm, and is highly reliable, and the cover can be kept open continuously during the continuous rotation of the tool exchange arm.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は第4図の矢印から見た工具交換装置
の正面図、第2図は本考案による工具交換装置を
備えた工作機械の第3図の矢印から見た正面
図、第3図は第2図の工作機械の平面図、第4図
は第2図及び第3図の工具交換装置の平面断面
図、第5図は第4図の線V−Vに沿つて見た工具
移動後の断面図、第6図は工具交換アームの旋回
動作を説明する図、第7図は工具交換アームを旋
回させるために第1及び第2の油圧シリンダに連
結されたラツクを駆動するブラケツトの動作を説
明する図、第8図はカバーを開閉するために第1
の油圧シリンダに連結されたラツクを駆動するブ
ラケツトの動作を説明する図である。 16……主軸、22……工具マガジン、24…
…工具交換アーム、32,32a,32b……工
具、34……工具準備装置、40……アーム支持
油圧シリンダ装置、44……カバー、36,4
6,70,72……油圧シリンダ、64……アー
ム旋回ピニオンギヤ、68,86,94……ラツ
ク、88,90……カバー開閉ピニオンギヤ。
Fig. 1 is a front view of the tool changer seen from the arrow in Fig. 4, Fig. 2 is a front view of a machine tool equipped with the tool changer according to the present invention, seen from the arrow in Fig. 3; FIG. 4 is a plan view of the machine tool shown in FIG. 2, FIG. 4 is a plan sectional view of the tool changing device shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the turning operation of the tool changing arm, and FIG. 7 is a diagram showing the operation of the bracket that drives the rack connected to the first and second hydraulic cylinders to turn the tool changing arm. Figure 8 is a diagram explaining the first step to open and close the cover.
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of a bracket that drives a rack connected to a hydraulic cylinder. 16... Spindle, 22... Tool magazine, 24...
...Tool exchange arm, 32, 32a, 32b...Tool, 34...Tool preparation device, 40...Arm support hydraulic cylinder device, 44...Cover, 36, 4
6, 70, 72... Hydraulic cylinder, 64... Arm rotation pinion gear, 68, 86, 94... Rack, 88, 90... Cover opening/closing pinion gear.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 工作機械の工具主軸と工具ストツカとの間で両
端に工具グリツパを有した工具交換アームが旋回
動作によつて工具交換を行う自動工具交換装置に
おいて、前記工具交換アームが工具交換指令があ
るまで待機する待機位置と前記工具主軸に装着さ
れた工具または前記工具ストツカに装着された工
具を把持する工具把持装置との間で前記工具交換
アームを旋回せしめる第1のアクチユエータと、
前記工具交換アームが前記工具把持位置に旋回し
た後工具を脱着するために前記工具交換アームを
その旋回軸線方向に前後進させる第2のアクチユ
エータと、前記第2のアクチユエータによつて前
進位置にもたらされた前記工具交換アームを工作
機械の工具主軸と前記工具ストツカとの間で180
度旋回せしめて把持した工具の位置交換を行う第
3のアクチユエータと、前記待機位置における前
記工具交換アームと工作機械の工具主軸との間に
配置された開閉自在のカバーと、前記第1のアク
チユエータが前記工具交換アームを前記待機位置
から前記工具把持位置に旋回するのに同期して前
記カバーを開き、前記工具交換アームを前記工具
把持位置から前記待機位置に旋回するのに同期し
て前記カバーを閉じるように前記第1のアクチユ
エータに連結したカバー開閉機構とを備えたこと
を特徴とする自動工具交換装置。
In an automatic tool changer in which a tool exchange arm having tool grippers at both ends exchanges tools by rotating between a tool spindle and a tool stocker of a machine tool, the tool exchange arm waits until a tool exchange command is received. a first actuator that pivots the tool changing arm between a standby position and a tool gripping device that grips a tool mounted on the tool spindle or a tool mounted on the tool stocker;
a second actuator that moves the tool exchange arm back and forth in the direction of its rotation axis in order to attach and detach the tool after the tool exchange arm has pivoted to the tool gripping position; The tool change arm is moved 180 degrees between the tool spindle of the machine tool and the tool stocker.
a third actuator that rotates the gripped tool to change the position thereof; a cover that can be opened and closed and is disposed between the tool change arm and the tool spindle of the machine tool in the standby position; and the first actuator. opens the cover in synchronization with rotating the tool change arm from the standby position to the tool gripping position, and opens the cover in synchronization with the rotation of the tool change arm from the tool gripping position to the standby position. an automatic tool changer comprising: a cover opening/closing mechanism connected to the first actuator so as to close the cover.
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