JPH0583322B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、工作機械におけるターレツトヘツド
交換装置に関し、一層詳細には、２つのワークに
対して一挙に加工等をすることが可能なように一
組のターレツトヘツドが対向配置された工作機械
において、前記一組のターレツトヘツド間にヘツ
ド保持機構を臨入させ、このヘツド保持機構によ
つて一組のターレツトヘツドの交換作業を同時に
行うことのできるターレツトヘツド交換装置に関
する。

「従来の技術」 従来から複数の切削加工部位を有するワーク、
例えば、自動車用エンジン等の切削加工にマシニ
ングセンタが広汎に採用されている。

前記マシニングセンタは切削工具を自動的に交
換する自動工具交換装置と、ワークの被加工面を
自動的に工具軸へ指向させる自動割出装置等を含
み、前記ワークを当該マシニングセンタに対して
一度取り付けるだけで各切削加工に必要な工具の
交換を自動的に行いながら数値制御によつて好適
に前記ワークの切削加工を遂行するものである。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、前記のように構成されるマシニング
センタは、通常、その加工軸が単軸に構成されて
いる。このため、前述したように、自動工具交換
装置等により工具を交換して多種類のワークに対
応したとしても、前記加工軸が工具を収納してい
るマガジン部まで往復する時間、および工具の交
換時間等の非切削時間が多くなりワークを切削す
る時間が相対的に短くなつてしまう。従つて、従
来技術においては切削工具の交換等のために前記
ワークに対する加工効率が低下するという欠点を
露呈している。

また、前記マシニングセンタをトランスフアラ
イン内に設け、このマシニングセンタで同一ワー
クに対し多数の切削加工を行わせると、当該マシ
ニングセンタを含む加工ステーシヨンだけ前記切
削工具の交換のために相当な長時間を費やし、結
局、他の加工ステーシヨンは前記加工ステーシヨ
ンにおける工具の交換並びに新たな工具による切
削加工が終了するまでその加工作業を待機しなけ
ればならない。

このため、前記マシニングセンタが配設される
加工ステーシヨンに、例えば、２台のマシニング
センタを配設してこのマシニングセンタで同一の
ワークに対して夫々所定の加工を施して前記トラ
ンスフアライン内の各ステーシヨン毎の加工時間
を実質的に略同一になるように調整制御している
のが現状である。

然しながら、この場合も、前述したように、切
削工具の交換のために相当な時間を必要とし、結
局、加工効率が低下するとい不都合を回避するこ
とが出来ない。

本発明は、前記の不都合を克服するためになさ
れたものであて、簡易な構成で２つのターレツト
ヘツドの交換を装置単体で一挙に行い、この結
果、ターレツトヘツドの交換作業を著しく短縮す
ることを可能とするターレツトヘツド交換装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は、Ｘ、
Ｙ、Ｚの３軸方向に変位可能な切削工具が複数装
着された２つのターレツトヘツドを所定間隔離間
して対向配置した第１および第２加工装置の間に
立設されるターレツトヘツド交換装置において、 前記ターレツトヘツド交換装置は、マガジンフ
レームと、 前記マガジンフレームに軸支され自由端部と固
定端部とを有し、前記自由端部が前記第１および
第２加工装置の間にある工具交換位置と前記交換
位置から離間した退避位置との間を回動偏位する
スイングアームと、 前記スイングアームの前記自由端部に軸支され
且つ第１加工装置側に向いた第１のヘツド支持ア
ームと、第２加工装置側に向いた第２のヘツド支
持アームと、 前記第１ヘツド支持アームの両端部に設けら
れ、ターレツトヘツドを保持可能な第１と第２の
ヘツドクランプ機構と、 前記第２ヘツド支持アームの両端部に設けら
れ、ターレツトヘツドを保持可能な第３と第４の
ヘツドクランプ機構と、 を備えることを特徴とする。

［作用］ 本発明では、ターレツトヘツドの交換時におい
て、スイングアームを回動偏位させることで第１
および第２ヘツド支持アームの一端部に配設され
たいずれかのヘツドクランプ機構を第１および第
２加工装置の対向するターレツトヘツド間に臨入
させる。次いで、前記第１および第２加工装置の
駆動作用下に前記ターレツトヘツドを前記ヘツド
クランプ機構に向かつて変位させる。次に、第１
および第２ヘツド支持アームを回動させ、当該第
１および第２ヘツド支持アームの他端部のヘツド
クランプ機構に保持された新たなターレツトヘツ
ドを第１および第２加工装置側に移動させ、これ
を第１および第２加工装置に対して装着する。

［実施例」 次に、本発明に係るターレツトヘツド交換装置
についてこれを装着する工作機械との関係におい
て好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

第１図並びに第２図において、参照符号１０は
ターレツト型工作機械を示し、このターレツト型
工作機械１０は、基本的には、基台１２と当該基
台１２上に載置される第１の加工装置１４と第２
の加工装置１６と本発明に係るターレツトヘツド
交換装置１８とから構成される。

なお、本実施例においては、ターレツト型工作
機械１０は第１加工装置１４と第２加工装置１６
とを設けた、所謂、複合型の工作機械であるが、
通常のターレツト型工作機械を２台並列に配設し
た場合にも当該ターレツトヘツド交換装置を採用
出来ることは謂うまでもない。

前記第１加工装置１４はこれを矢印Ｘ方向に変
位させるためのモータ２０を含み、このモータ２
０は板体２２を介して基台１２に固着されてい
る。前記モータの回転駆動軸２０ａはカツプリン
グ部材２４を介して第１のジヨイント部材２６の
一端側に連結する。前記第１ジヨイント部材２６
の他端側からは回転軸２８が矢印Ｚ方向に指向し
て延在し、当該回転軸２８の先端部は第２のジヨ
イント部材３０に係合する。前記第２ジヨイント
部材３０は第１と第２のベベルギヤまたはスパイ
ラルギヤ（図示せず）を含み、第２ギヤから矢印
Ｘ方向に指向して図示しないボールねじが延在す
る。このボールねじに前記第１加工装置１４を構
成する筐体３２の一部が螺合する。前記筐体３２
の一端側近傍には前記基台１２を介してモータ３
４が配設され、このモータ３４は図示しないボー
ルねじを介して前記第１加工装置１４を矢印Ｚ方
向に変位させるよう機能する。

前記筐体３２の上面部に本体部３６が立設され
ており、当該本体部３６の一側面部には矢印Ｙ方
向に延在して一対のガイドレール４０，４２が所
定間隔離間して取着される。前記ガイドレール４
０，４２には矢印Ｙ方向に変位可能な昇降テーブ
ル４４が配設される。前記昇降テーブル４４の上
方には、当該昇降テーブル４４を駆動するための
モータ４６が配設されており、当該モータ４６の
近傍にはバランスシリンダ４８を装着している。
さらに、前記昇降テーブル４４には前記モータ４
６およびバランスシリンダ４８を保護するための
カバー部材５０が装着される。

前記昇降テーブル４４の側面部にはヘツドホル
ダ５２が取着され、さらに当該ヘツドホルダ５２
の一側面部にはターレツトヘツド５４が着脱自在
に装着される。このターレツトヘツド５４には
夫々工具ホルダ５６を介して切削工具５８が取着
されている。前記ヘツドホルダ５２の上部にはイ
ンデツクスモータ６０が取着されており、このイ
ンデツクスモータ６０を駆動させることによつて
前記ターレツトヘツド５４を矢印Ａ方向に回動さ
せ、これによつて所望の切削工具５８を選択して
ワークに対し臨ませるよう構成している。

一方、前記本体部３６の他側面側にはモータ６
２が取着される。このモータ６２の図示しない回
転駆動軸は前記ヘツドホルダ５２側に指向して延
在しており、当該モータ６２を回転駆動させる
と、前記ヘツドホルダ５２に取着されるターレツ
トヘツド５４の工具ホルダ５６を介して切削工具
５８が矢印Ｂ方向に回転するよう構成している。

当該第１加工装置１４ら所定間隔離間して前記
基台１２上には第２加工装置１６が前記第１加工
装置１４と対称的に配設される。この場合、前記
第２加工装置１６は前記第１加工装置１４と略同
様に構成されており、従つて、同一の構成要素を
示す参照数字にａを付しその詳細な説明を省略す
る。

なお、図中、参照符号６４はリミツトスイツチ
を示し、このリミツトスイツチ６４は前記昇降テ
ーブル４４の矢印Ｙ方向への変位を検出するため
のものであり、また、図中、参照符号６６は摺動
部等を保護するためのカバー部材を示し、このカ
バー部材６６は前記第１加工装置１４および第２
加工装置１６の変位動作に伴つて伸縮自在に構成
している。

次に、当該ターレツトヘツド交換装置１８につ
いて以下詳細に説明する。

第３図並びに第４図に示すように、前記ターレ
ツトヘツド交換装置１８は基台１２の一側面部に
当接するマガジンフレーム７０を含む。この場
合、前記マガジンフレーム７０は略コ字状を呈し
ており、当該マガジンフレーム７０には後述する
スイングアームの一端側が係合するための凹部７
０ａが形成される。この凹部７０ａの下部にはス
トツパブロツク７２ａ，７２ｂが配設される。

一方、前記マガジンフレーム７０の上方には減
速機７４を介してスイングアームを揺動させるた
めのスイングモータ７６が取着される。当該スイ
ングモータ７６の駆動作用下にその回転速度を減
速すべく回転する前記減速機７４の回転軸は矢印
Z₁方向に指向して延在し、その先端部にはウオー
ムギヤ７８を取着している。前記ウオームギヤ７
８にはウオームホイール８０が噛合する。この場
合、スイングアーム８２は実質的に屈曲形状を呈
する第１のアーム８２ａと第２のアーム８２ｂと
からなり、この第１アーム８２ａと第２アーム８
２ｂとが連結される屈曲部位に前記ウオームホイ
ール８０が配設される。前記ウオームホイール８
０は当該スイングアーム８２と共に、前記マガジ
ンフレーム７０の上端部に橋架される軸８４によ
つて支承されている。従つて、スイングモータ７
６の駆動作用下にウオームギヤ７８、ウオームホ
イール８０を回転させ、これによつて軸８４を中
心にして前記スイングアーム８２が回動すること
が容易に諒解されよう。

そこで、前記第２アーム８２ｂの一端側は、第
４図において、前記屈曲部位から下方に指向して
延在すると共に屈曲し、その先端部は揺動して下
降する際、前記マガジンフレーム７０の凹部７０
ａに臨入する。このスイングアーム８２の一端部
には前記マガジンフレーム７０内に配設されるス
トツパブロツク７２ａに当接するシヨツクアブソ
ーバ８６と、ストツパブロツク７２ｂに当接する
ストツパピン８８とが取着されている。

一方、前記スイングアーム８２を構成する第１
アーム８２ａには、その途上において略三角形状
に突出する膨出部９０が形成され、この膨出部９
０からさらに先端部側に互いに反対方向へと拡開
するように指向して一対のシヨツクアブソーバ９
２ａ，９２ｂが取着されている。この場合、前記
シヨツクアブソーバ９２ａ，９２ｂの拡開角度は
略90°に選択されている。

次に、前記シヨツクアブソーバ９２ａ，９２ｂ
の背面部近傍には夫々ストツパピン９３ａ，９３
ｂが前記シヨツクアブソーバ９２ａ，９２ｂと略
平行に設けられる（第５図参照）。この場合、前
記第１アーム８２ａの他端部には後述するヘツド
マガジン部を回動するための回動手段９４が取着
される。前記回動手段９４を駆動するための駆動
用モータ９６は前記スイングアーム８２の膨出部
９０の一面部に取着されており、当該モータ９６
の回転駆動軸９６ａは連結部材９８の一端側と係
合する。前記連結部材９８の他端側は前記回動手
段９４を構成し且つ実質的にスイングアーム８２
の先端部に取着されるギヤケース１００に指向し
てその近傍まで延在している。前記ギヤケース１
００は比較的小径な第１の円筒部１０２と、当該
第１円筒部１０２より相当に大径で且つ当該第１
円筒部１０２に対して直交して配設される第２の
円筒部１０４とを連結して前記夫々の円筒部１０
２および１０４に形成される内部空間を連通させ
た形状を呈している。

この場合、前記第１円筒部１０２の外周面には
ブラケツト１０６を介して近接スイツチ１０８が
取着されると共に、前記第２円筒部１０４の外周
面にはエアシリンダ１１０が取着される。前記エ
アシリンダ１１０のシリンダロツド１１０ａは、
第５図において、図面と直交する方向に変位可能
に構成しておく。

前記ギヤケース１００を構成する第１の円筒部
１０２の両端部近傍にはベアリング部材１１２，
１１４が嵌合すると共に、当該第１円筒部１０２
の両端面には蓋部材１１６，１１８が取着され
る。さらに、当該第１円筒部１０２内には前記ベ
アリング部材１１２，１１４に回転自在に保持さ
れるウオーム軸１２０が配設される。当該ウオー
ム軸１２０の一端側は蓋部材１１６を貫通して前
記ギヤケース１００の外方に突出して前記連結部
材９８の他端側と係合する。当該ウオーム軸１２
０の中間部にはウオームギヤ１２２が外嵌してお
り当該ウオームギヤ１２２には前記第２円筒部１
０４内に配設されるウオームホイール１２４が噛
合する。前記ウオームホイール１２４はその略中
央部に円筒部１２４ａが形成され、当該円筒部１
２４ａに支軸１２６が嵌合する。

第６図に示すように、前記ギヤケース１００の
第２円筒部１０４の一端面は蓋部材１２８によつ
て閉塞されており、当該蓋部材１２８の略中央部
には凹部１２８ａが画成され、この凹部１２８ａ
にベアリング部材１３０が嵌合されている。一
方、前記第２円筒部１０４の他端側にはベアリン
グ部材１３２が嵌合すると共に、当該第２円筒部
１０４の他端面には前記ベアリング部材１３２と
当接する蓋部材１３４が取着され、この第２円筒
部１０４の他方側開口部を閉塞している。この場
合、前記夫々の蓋部材１２８，１３４の略中央部
に形成される孔部１２８ｂと１３４ａおよびベア
リング部材１３０，１３２の孔部１３０ａ，１３
２ａとが同軸的に形成され、これらの孔部並びに
ウオームホイール１２４の円筒部１２４ａを貫通
して前記支軸１２６が回転自在に配設されること
になる。

前記支軸１２６にヘツドマガジン部１３５が装
着される。すなわち、当該支軸１２６の一端部１
２６ａは、第６図において、ギヤケース１００の
一端面から下方に指向して突出しており、この支
軸１２６の一端部１２６ａには前記ヘツドマガジ
ン部１３５を構成する第１のヘツド支持アーム１
３６が固着される。実際、この第１ヘツド支持ア
ーム１３６の固着に際しては、当該第１ヘツド支
持アーム１３６の略中央部に設けられるボス部材
１３８が利用される。

一方、前記支軸１２６の他端部１２６ｂはギヤ
ケース１００の他端面から、図において、上方に
指向して突出しており、この支軸１２６の他端部
１２６ｂには第２のヘツド支持アーム１４０が前
記第１ヘツド支持アーム１３６と同様にボース部
材１４２を介して一体的に固着される。

前記第１ヘツド支持アーム１３６および第２ヘ
ツド支持アーム１４０は略同一の形状を呈する。
すなわち、第３図並びに第４図に示すように、第
１ヘツド支持アーム１３６および第２ヘツド支持
アーム１４０は前記夫々のボス部材１３８，１４
２から互いに離間する方向に延在するアーム部１
３６ａ，１４０ｂとを含み、前記アーム部１３６
ａ，１３６ｂおよびアーム部１４０ａ，１４０ｂ
と直交する方向に略三角形状に膨出する膨出部１
３６ｃ，１４０ｃが形成されている。前記第１ヘ
ツド支持アーム１３６のアーム部１３６ｂには前
記ギヤケース１００に取着されるエアシリンダ１
１０のシリンダロツド１１０ａと係合するための
係合部材１４４が取付部材１４４ａを介して取着
されている。

また、前記第２ヘツド支持アーム１４０のアー
ム部１４０ｂには前記ギヤケース１００に取着さ
れる近接スイツチ１０８を作動させるためのボル
ト１４６が植設されている。前記第１ヘツド支持
アーム１３６および第２ヘツド支持アーム１４０
にはアーム部１３６ｂと１４０ｂとの間に懸架さ
れる第１のストツパブロツク１４８と、膨出部１
３６ｃ，１４０ｃとの間に懸架される第２のスト
ツパブロツク１５０とが配設される（第４図乃至
第６図参照）。

さらに、当該第１ヘツド支持アーム１３６およ
び第２ヘツド支持アーム１４０の各アーム部１３
６ａ，１３６ｂ，１４０ａ，１４０ｂの先端部に
は夫々第１乃至第４のヘツドクランプ機構１５２
ａ乃至１５２ｄが配設される。

この場合、前記第１乃至第４ヘツドクランプ機
構１５２ａ乃至１５２ｄは略同一に構成されるも
のであり、従つて、ここでは第１ヘツドクランプ
機構１５２ａの詳細を説明し、第２乃至第４ヘツ
ドクランプ機構１５２ｂ乃至１５２ｄについては
前記第１ヘツドクランプ機構１５２ａと同一の構
成要素を示す参照数字に夫々符号ｂ，ｃおよびｄ
を付し、その詳細な説明を省略する。

すなわち、前記１ヘツドクランプ機構１５２ａ
は、第７図並びに第８図に示すように、中空状の
支持体１５４ａを含み、当該支持体１５４ａの外
周面には支持部材１５６ａが一体的に固着され
る。前記支持部材１５６ａの一側面部には板体１
５８ａを介して近接スイツチ１６０ａが取着され
ている。

一方、前記支持部材１５６ａの他側面部には当
該ヘツドクランプ機構１５２ａを位置決めするた
めの位置決め手段１６２ａが設けられる。すなわ
ち、当該位置決め手段１６２ａは前記支持部材１
５６ａに取着され且つ内部に大径部と小径部から
なる空間を有するシリンダ１６４ａを含み、この
シリンダ１６４ａの一端部にはガイド部材１６６
ａが取着されている。

前記ガイド部材１６６ａは外部に膨出して前記
シリンダ１６４ａの開口部を閉塞するフランジ部
を有する円筒状を呈しており、当該ガイド部材１
６６ａの一端側が前記シリンダ１６４ａの大径部
に嵌合することによつて前記ガイド部材１６６ａ
内部に画成され且つこのガイド部材１６６ａを貫
通する孔部とシリンダ１６４ａの大径部および小
径部とが同軸的に整列されるよう構成している。

そこで、前記ガイド部材１６６ａの孔部とシリ
ンダ１６４ａの大径部および小径部には当該夫々
の孔部を貫通するロツド部材１６８ａが嵌合す
る。当該ロツド部材１６８ａの一端側は前記シリ
ンダ１６４ａの小径部側の一端部側から突出して
矢印Ｃ方向に延在する。また、当該ロツド部材１
６８ａの他端側は前記ガイド部材１６６ａから矢
印Ｄ方向に指向して突出し、その端部には把手１
７０ａが取着されている。

前記ロツド部材１６８ａの中間部には前記シリ
ンダ１６４ａの大径部内で摺動するためのリング
部材１７２ａが設けられており、このリング部材
１７２ａと前記ガイド部材１６６ａの間にコイル
スプリング１７４ａが配設される。さらに、前記
ロツド部材１６８ａの他端側近傍には前記近接ス
イツチ１６０ａを作動させるためのピン部材１７
６ａが配設される。

一方、前記中空状の支持体１５４ａの外周面に
はアングル部材１７８ａが取着され、当該アング
ル部材１７８ａの端部には近接スイツチ１８０
ａ，１８２ａを取着しておく。なお、前記中空状
の支持体１５４ａの内部にはベアリング部材１８
４ａを嵌合し、当該ベアリング部材１８４ａには
シリンダ１８６ａが嵌合する。

この場合、前記シリンダ１８６ａは実質的に小
径な円筒部１８８ａと大径な円筒部１９０ａとに
よつて構成される。前記小径な円筒部１８８ａと
大径な円筒部１９０ａの接合部位には内方に突出
し且つ周回する突起部１９２ａが形成され、当該
突起部１９２ａの円筒部１８８ａ側の側面部には
後述するコイルスプリングを係合するための周溝
１９４ａが画成されている。

前記のように構成されるシリンダ１８６ａの小
径な円筒部１８８ａ側にあつてその端部近傍の外
周面には当該シリンダ１８６ａを抜け止めさせる
抜止め部材１９６ａが外嵌する。前記抜止め部材
１９６ａは段部を有するリング状を呈しており、
当該抜止め部材１９６ａの小径部端部は前記ベア
リング部材１８４ａに当接している。

一方、抜止め部材１９６ａの大径部側の周面に
は前記位置決め手段１６２ａを構成するロツド部
材１６８ａの先端部が嵌合するための回り止め用
孔部１９８ａと当該ロツド部材１６８ａが係合す
る複数個の係合凹部２００ａが形成されている
（第８図参照）。さらに、前記小径な円筒部１８８
ａ側の一端面には蓋部材２０２ａが取着されてお
り、この場合、前記蓋部材２０２ａの一端部側は
前記小径な円筒部１８８ａに嵌合している。

前記シリンダ１８６ａを構成する小径な円筒部
１８８ａの内部にはピストン２０４ａが摺動自在
に嵌合する。すなわち、当該ピストン２０４ａの
一端側にはフランジ部２０６ａが形成され、この
フランジ部２０６ａの外周壁面に画成される周溝
にＯリング２０８ａを係合し、これによつて当該
円筒部１８８ａ内の室を第１の室２１０ａと第２
の室２１２ａとに分離している。

前記ピストン２０４ａの一端側面図には前記室
２１０ａに圧力流体を供給するための管体２１４
ａが連結され、当該管体２１４ａの他端側は前記
室２１０ａおよび前記蓋部材２０２ａの略中央部
に形成される孔部を通過して外方に突出し、ロー
タリジヨイント２２２ａを介してフレキシブルパ
イプ２２４ａと連結している。このフレキシブル
パイプ２２４ａは図示しない圧力供給源に接続さ
れている。

前記管体２１４ａは通路２１６ａと通路２１８
ａとによつて室２１０ａに連通している。前記管
体２１４ａの他端部近傍には前記近接スイツチ１
８０ａ、１８２ａを作動させるための円盤状の板
体２２０ａを取着しておく。

一方、前記室２１２ａ内にはコイルスプリング
２２６ａが配設される。この場合、前記コイルス
プリング２２６ａの一端側は前記ピストン２０４
ａのフランジ部２０６ａと当接すると共に、その
他端側は前記周回する突起部１９２ａに形成され
る周溝１９４ａに着座している。なお、前記ピス
トン２０４ａの他端側は小径になつて突起部１９
２ａによつて形成される孔部を貫通して前記シリ
ンダ１６８ａの大径な円筒部１９０ａ内に突出自
在である。

当該ピストン２０４ａの小径部先端近傍には第
１の爪部材２２８ａと第２の爪部材２３０ａとが
配設され、このピストン２０４ａの変位動作によ
り爪部材２２８ａ，２３０ａは開閉自在である。
すなわち、前記ピストン２０４ａの他端部にはス
リツトが画成されており、このスリツトに前記第
１爪部材２２８ａおよび第２爪部材２３０ａの一
端側を配設する。そして、このスリツトを渡架す
るピン部材２３４ａに前記爪部材２２８ａ，２３
０ａの一端部を係合させる。

一方、前記第１爪部材２２８ａの他端側は矢印
Ｃ方向に指向して延在し、その途上で外方に指向
して略直角に屈曲する。前記第１爪部材２２８ａ
の屈曲部位に設けられた孔部２３６ａにピン部材
２３８ａが貫通する。

次に、前記第２爪部材２３０ａの他端側は矢印
Ｄ方向に指向して延在し、その途上で前記第１爪
部材２２８ａと同様に外方に指向して屈曲すると
共に、当該第２爪部材２３０ａの屈曲部位に設け
られた孔部２４０ａにピン部材２４２ａが貫通す
る。従つて、当該第１ヘツドクランプ機構１５２
ａは図示しない圧力供給源からフレキシブルパイ
プ２２４ａ、ロータリジヨイント２２２ａおよび
管体２１４ａを介して室２１０内に圧力流体を供
給することによつてピストン２０４ａが矢印Ｅ方
向に変位し、このピストン２０４ａの変位作用下
に第１爪部材２２８ａおよび第２爪部材２３０ａ
が夫々ピン部材２３８ａ，２４２ａを支点として
矢印Ｆ方向および矢印Ｇ方向に夫々開閉動作する
ことになる。

本発明に係るターレツトヘツド交換装置並びに
当該ターレツトヘツド交換装置を装着するターレ
ツトヘツド型工作機械は基本的には以上のように
構成されるものであり、次にその作用並びに効果
について説明する。

先ず、第１図に示す状態において、ターレツト
型工作機械１０を駆動して図示しないワークに対
して所望の加工を行う。すなわち、モータ２０お
よび３４を駆動して第１加工装置１４を矢印Ｘ方
向および矢印Ｚ方向に変位させ、所定の部位に停
止させる。次いで、モータ４６を駆動して昇降テ
ーブル４４を矢印Ｙ方向に変位させると共に、イ
ンデツクスモータ６０を駆動することによつてタ
ーレツトヘツド５４を矢印Ａ方向に回転させ、所
望の切削工具５８を選択する。前記第１加工装置
１４と同様にして第２加工装置１６も矢印Ｘ方
向、矢印Ｙ方向、矢印Ｚ方向に変位させ、所望の
位置に停止させ且つインデツクスモータ６０ａを
駆動してターレツトヘツド５４ａを矢印Ａ方向に
回転させて所望の切削工具５８ａを選択する。

次に、前記第１加工装置１４および第２加工装
置１６のモータ６２，６２ａを駆動して前記選択
した夫々の切削工具５８，５８ａを矢印Ｂ方向に
回転させて後、各加工装置１４，１６を矢印Ｘ，
Ｙ，Ｚ方向の中、所望の方向に変位させて図示し
ないワークに対して所定の加工を行う。この際、
必要に応じて前記切削加工を一旦中断した後に、
インデツクスモータ６０，６０ａを駆動して他の
切削工具５８，５８ａを選択することが可能なこ
とは勿論である。

ところで、このように、ワークに対して所定の
加工を行つた後にさらに他の加工を行うために、
または切削工具の折損等の事故に基因して前記第
１加工装置１４および第２加工装置１６に取着さ
れるターレツトヘツド５４，５４ａを交換する必
要が出てくる。

そこで、本発明に係るターレツトヘツド交換装
置１８によつて前記ターレツトヘツド５４，５４
ａを交換する作業を行う。この交換作業について
以下詳細に説明する。

先ず、第５図に実線で示す状態において、前記
ターレツトヘツド５４，５４ａに代替するターレ
ツトヘツド２５０ａ，２５０ｂを当該ターレツト
ヘツド交換装置１８を構成する第１乃至第４のヘ
ツドクランプ機構１５２ａ乃至１５２ｄの中、第
１ヘツドクランプ機構１５２ａ並びに第３ヘツド
クランプ機構１５２ｃに夫々装着する。

この場合、第１ヘツドクランプ機構１５２ａと
第３ヘツドクランプ機構１５２ｃにおいて、前記
代替するターレツトヘツドを保持するための作用
は略同様であり、従つて、ここでは第１ヘツドク
ランプ機構１５２ａの作用について説明し、第３
ヘツドクランプ機構１５２ｃについてはその説明
を省略する。

第７図に示すように、第１ヘツドクランプ機構
１５２ａを構成する爪部材２２８ａ，２３０ａの
間にターレツトヘツド２５０ａの一側部に形成さ
れる係合部位を位置決めする。その際、前記爪部
材２２８ａ，２３０ａは、第７図に二点鎖線で示
すように、矢印Ｆ方向および矢印Ｇ方向に揺動さ
せた状態で停止させておく。すなわち、図示しな
い圧力供給源からフレキシブルパイプ２２４ａ、
ロータリジヨイント２２２ａと管体２１４ａに形
成される通路２１６ａおよび通路２１８ａを介し
て室２１０ａ内に圧力流体を供給する。この圧力
流体によつて前記室２１０ａを画成するピストン
２０４ａに矢印Ｅ方向の荷重が生じ、この荷重が
室２１２ａ内に配設されるコイルスプリング２２
６ａの弾発力に抗して、結局、前記ピストン２０
４ａを矢印Ｅ方向に変位させるに至る。これに伴
つて当該ピストン２０４ａの他端側にピン部材２
３４ａを介して係合している夫々の爪部材２２８
ａ，２３０ａの一端側が矢印Ｅ方向に変位し、当
該各爪部材２２８ａ，２２０ａの他端側は夫々ピ
ン部材２３８ａ，２４２ａを支点として矢印Ｆ方
向および矢印Ｇ方向に開動し、図中、二点鎖線で
示す位置で停止する。

次に、このようにして第１および第２爪部材２
２８ａ，２３０ａの間に配設されたターレツトヘ
ツド２５０ａの係合部を当該夫々の爪部材２２８
ａ，２３０ａによつてクランプ保持する。すなわ
ち、前記第１室２１０ａ内に供給した圧力流体を
前記とは逆に通路２１８ａ，２１６ａ、ロータリ
ジヨイント２２２ａ、フレキシブルパイプ２２４
ａを介して外部に排出する。これによつて、前記
ピストン２０４ａはコイルスプリング２２６ａの
押圧作用下に前記とは反対方向に変位する。従つ
て、当該ピストン２０４ａの他端側に係合する第
１爪部材２２８ａおよび第２爪部材２３０ａの先
端部が互いに接近する方向に回動し、第７図に実
線で示すように、ターレツトヘツド２５０ａを当
該ヘツドクランプ機構１５２ａによつて保持する
ことになる。

次いで、前記第１ヘツドクランプ機構１５２ａ
に保持されたターレツトヘツド２５０ａの図示し
ない切削工具ホルダに所望の切削工具を取り付け
る。この場合、前記ターレツトヘツド２５０ａを
保持している夫々の爪部材２２８ａおよび２３０
ａは当該夫々の爪部材２２８ａ，２３０ａが配設
されるシリンダ１８６ａと共に、ベアリング部材
１８４ａの作用によつて回動自在である。このた
め、前記ターレツトヘツド２５０ａに所望の切削
工具を取り付ける際に当該ターレツトヘツド２５
０ａを回転させて前記切削工具の取付作業を容易
に行える位置に変位させることが可能である。

その際、当該第１ヘツドクランプ機構１５２ａ
を構成する位置決め手段１６２ａの把手１７０ａ
を矢印Ｄ方向に変位させて当該位置決め手段１６
２ａの拘束を解除した状態でシリンダ１８６ａを
回転させる。なお、前記位置決め手段１６２ａの
ロツド部材１６８ａの先端部が臨む抜止め部材１
９６ａには、回り止め用孔部１９８ａの他に前記
ロツド部材１６８ａが係合する係合凹部２００ａ
がその外周面に画成されている。このため、前記
ターレツトヘツド２５０ａを回転させた際に、当
該係合凹部２００ａに前記ロツド部材１６８ａが
係合し、これによつて前記ターレツトヘツド２５
０ａを好適な位置に停止させることが出来る。

このようにして所望の切削工具を装着した後、
前記シリンダ１８６ａを回転させて前記位置決め
手段１６２ａのロツド部材１６８ａの先端部を前
記抜止め部材１９６ａに穿設される回り止め用孔
部１９８ａに臨入し、これによつて当該シリンダ
１８６ａのそれ以上の回動阻止を行う。この時、
前記位置決め手段１６２ａのロツド部材１６８ａ
が前記回り止め用孔部１９８ａに所定量臨入し、
当該ロツド部材１６８ａに取着されるピン部材１
７６ａが所定の位置に変位したことを近接スイツ
チ１６０ａが検出し、この検出信号によつて当該
ターレツトヘツド交換装置１８を構成するスイン
グアーム８２の変位動作を可能とする。

以上のように、第１ヘツドクランプ機構１５２
ａ並びに第３ヘツドクランプ機構１５２ｃに新た
なターレツトヘツド２５０ａおよび２５０ｂを取
着した後、スイングアーム８２を第４図中実線で
示す位置から二点鎖線で示す位置へ変位させる。
すなわち、当該スイングアーム８２を回動させる
ためのスイングモータ７６を駆動して当該スイン
グモータ７６に減速機７４を介して取着されるウ
オームギヤ７８を所定方向に回転させる。このウ
オームギヤ７８の回転作用下にウオームホイール
８０が軸８４を支点として矢印方向に回転し、こ
れによつて当該ウオームホイール８０に一体的に
固着されるスイングアーム８２が所定量回動す
る。この場合、前記スイングアーム８２の一端側
には第２アーム８２ｂが設けられているため、第
１アーム８２ａとの重量バランスが好適にとら
れ、当該スイングアーム８２の回動動作が円滑に
行われる。

次に、第１加工装置１４および第２加工装置１
６を駆動して前記スイングアーム８２の先端部に
配設される第１乃至第４ヘツドクランプ機構１５
２ａ乃至１５２ｄの中、第２ヘツドクランプ機構
１５２ｂ並びに第４ヘツドクランプ機構１５２ｄ
に夫々ターレツトヘツド５４および５４ａを係合
させる。

次いで、前記第１ヘツドクランプ機構１５２ａ
の作用と同様にして、当該第２ヘツドクランプ機
構１５２ａと第４ヘツドクランプ機構１５２ｄに
よつて前記ターレツトヘツド５４，５４ａを夫々
保持すると共に、前記第１加工装置１４おび第２
加工装置１６のヘツドホルダ５２および５２ａの
図示しない保持手段を解除して前記第１加工装置
１４および第２加工装置１６を互いに離間する方
向に変位させて待機させる。これによつて、前記
ターレツトヘツド５４，５４ａは前記第２ヘツド
クランプ機構１５２ｂと第４ヘツドクランプ機構
１５２ｄに夫々確実に保持される。

次いで、当該ターレツトヘツド交換装置１８の
第１ヘツド支持アーム１３６並びに第２ヘツド支
持アーム１４０を支軸１２６を中心として約180°
回転させる。すなわち、当該第１および第２ヘツ
ド支持アーム１３６，１４０の回り止めを行つて
いるエアシリンダ１１０を駆動して当該エアシリ
ンダ１１０のシリンダロツド１１０ａを第１ヘツ
ド支持アーム１３６に取着される係合部材１４４
の凹部から脱挿する。このようにすれば、前記第
１ヘツド支持アーム１３６および第２ヘツド支持
アーム１４０の回動が可能になる。

次に、回動手段９４の駆動源であるモータ９６
を駆動する。このモータ９６の駆動作用下に回転
駆動軸９６ａ、連結部材９８を介してギヤケース
１００に配設されるウオーム軸１２０とウオーム
ギヤ１２２とが回転する。従つて、前記ウオーム
ギヤ１２２に噛合しているウオームホイール１２
４が第５図に示す矢印方向に回転し、当該ウオー
ムホイール１２４に嵌合する支軸１２６を介して
第１および第２ヘツド支持アーム１３６，１４０
が回転するに至る。前記第１ヘツド支持アーム１
３６および第２ヘツド支持アーム１４０が略180°
回転すると、当該夫々のヘツド支持アーム１３
６，１４０に橋架されるストツパブロツク１４８
がシヨツクアブソーバ９２ｂに当接する。

次いで、当該シヨツクアブソーバ９２ｂ近傍に
並設されるストツパピン９３ｂに衝撃なく当接し
て当該第１ヘツド支持アーム１３６および第２ヘ
ツド支持アーム１４０が所定部位に停止する。こ
れによつて、前記第１加工装置１４と第２加工装
置１６の間には新たなターレツトヘツド２５０ａ
および２５０ｂが対峙することになる。

次に、前記第１加工装置１４と第２加工装置１
６を互いに接近する方向に変位させて当該第１加
工装置１４および第２加工装置１６のヘツドホル
ダ５２，５２ａに夫々ターレツトヘツド２５０
ａ，２５０ｂを保持すると共に、前記ターレツト
ヘツド交換装置１８の第１ヘツドクランプ機構１
５２ａと第３ヘツドクランプ機構１５２ｃの内部
に圧力流体を供給して前記ターレツトヘツド２５
０ａ，２５０ｂのクランプを解除する。

以上のような作用において、前記第１加工装置
１４と第２加工装置１６には新たなターレツトヘ
ツド２５０ａ，２５０ｂが夫々装着される。そし
て、前記ターレツトヘツド交換装置１８のスイン
グアーム８２をスイングモータ７６の駆動作用下
に、第４図中、二点鎖線で示す位置から実線で示
す位置に変位させる。この場合、前記スイングア
ーム８２の他端側にはシヨツクアブソーバ８６お
よびストツパピン８８が取着されており、このシ
ヨツクアブソーバ８６がマガジンフレーム７０内
に配設されるストツパブロツク７２ａに当接した
後に、ストツパピン８８がストツパブロツク７２
ｂに当接して当該スイングアーム８２の変位動作
を衝撃なく停止することが出来る。

次いで、前記ターレツト型工作機械１０の第１
加工装置１４および第２加工装置１６の各駆動部
を駆動して前記と同様に図示しないワークに対し
て所定の切削加工を遂行する。

［発明の効果］ 本発明に係るターレツトヘツド交換装置では次
のような効果を有する。

すなわち、ターレツトヘツドの交換を必要とし
ないときには、交換装置がターレツトヘツドの作
業域から退避しているため、第１および第２加工
装置に夫々装着されたターレツトヘツドの作業域
を充分に確保することができる。

一方、ターレツトヘツドの交換を行う場合に
は、第１ヘツド支持アームの両端部に設けられた
ヘツドクランプ機構並びに第２ヘツド支持アーム
の両端部に設けられたヘツドクランプ機構を介し
て、第１および第２加工装置に夫々対向して装着
された２つのターレツトヘツドを同時に変換する
ことができる。従つて、工具交換に要する時間を
大幅に短縮することができる。

なお、この交換に際しては、第１および第２加
工装置側においてターレツトヘツドをＸ、Ｙ、Ｚ
方向に変位させることでヘツドクランプ機構と前
記ターレツトヘツドとを近接離間させることがで
きるため、これによつて交換装置側に特に変位の
ための機構を設ける必要がなく、当該装置の構成
を簡易なものとすることができる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るターレツトヘツド交換装
置を装着するターレツト型工作機械の概略斜視
図、第２図は第１図に示すターレツト型工作機械
の正面図、第３図は本発明に係るターレツトヘツ
ド交換装置の斜視説明図、第４図は本発明に係る
ターレツトヘツド交換装置の側面図、第５図は本
発明に係るターレツトヘツド交換装置を構成する
スイングアームの一端部を示す一部断面側面図、
第６図は第５図に示すスイングアームの一端部を
示す一部断面平面図、第７図は本発明に係るター
レツトヘツド交換装置を構成するヘツドクランプ
機構の一部省略断面図、第８図は第７図に示すヘ
ツドクランプ機構の一部省略断面図である。 １０……ターレツト型工作機械、１２……機
台、１４，１６……加工装置、１８……ターレツ
トヘツド交換装置、５２……ヘツドホルダ、５４
……ターレツトヘツド、５８……切削工具、７０
……マガジンフレーム、８２……スイングアー
ム、９４……回動手段、１００……ギヤケース、
１３６，１４０……ヘツド支持アーム、１５２ａ
〜１５２ｄ……ヘツドクランプ機構、１６２……
位置決め手段、１６４，１８６……シリンダ、２
０４……ピストン、２２８，２３０……爪部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向に変位可能な切削工具
   が複数装着された２つのターレツトヘツドを所定
   間隔離間して対向配置した第１および第２加工装
   置の間に立設されるターレツトヘツド交換装置に
   おいて、 前記ターレツトヘツド交換装置は、マガジンフ
   レームと、 前記マガジンフレームに軸支され自由端部と固
   定端部とを有し、前記自由端部が前記第１および
   第２加工装置の間にある工具交換位置と前記交換
   位置から離間した退避位置との間を回動偏位する
   スイングアームと、 前記スイングアームの前記自由端部に軸支され
   且つ第１加工装置側に向いた第１のヘツド支持ア
   ームと、第２加工装置側に向いた第２のヘツド支
   持アームと、 前記第１ヘツド支持アームの両端部に設けら
   れ、ターレツトヘツドを保持可能な第１と第２の
   ヘツドクランプ機構と、 前記第２ヘツド支持アームの両端部に設けら
   れ、ターレツトヘツドを保持可能な第３と第４の
   ヘツドクランプ機構と、 を備えることを特徴とするターレツトヘツド交換
   装置。