JPH0592338A - Tool replacing device - Google Patents
Tool replacing deviceInfo
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- JPH0592338A JPH0592338A JP15981591A JP15981591A JPH0592338A JP H0592338 A JPH0592338 A JP H0592338A JP 15981591 A JP15981591 A JP 15981591A JP 15981591 A JP15981591 A JP 15981591A JP H0592338 A JPH0592338 A JP H0592338A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ユニバーサルヘッドを
有する工作機械における工具交換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool changing device for a machine tool having a universal head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ユニバーサルヘッドを有する工作
機械において、工具を交換する工具交換装置は、スライ
ド用及び旋回用の二つの油圧アクチュエータ等の別々の
駆動源を必要とした。また、スライド用アクチュエータ
は、旋回中心から離れたスライド部近傍に設けられてい
たので、慣性能率が大きくなり、工具交換装置の旋回部
分の旋回速度が小さかった。2. Description of the Related Art Conventionally, in a machine tool having a universal head, a tool exchanging device for exchanging tools requires separate drive sources such as two hydraulic actuators for sliding and turning. Further, since the slide actuator is provided in the vicinity of the slide portion away from the turning center, the inertial performance rate is high and the turning speed of the turning portion of the tool changer is low.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これでは、ス
ライド用アクチュエータに多量の油圧を供給して旋回速
度を大きくしようとしても、供給油量の増加に伴い油圧
配管等の重量も増加する。すると、工具交換装置の旋回
部分の慣性能率が大きくなるので、スライド用アクチュ
エータへの供給油量を増加しても、旋回速度増加に対す
る効果は小さかった。即ち、供給油量の増加とそれに伴
う旋回部分の慣性能率の増加が略相殺して、旋回速度の
高速化には限界があった。従って、工具交換装置の工具
を交換する動作速度の高速化には限界があった。更に、
二つの駆動源を有するため、部品点数が多く信頼性が低
かった。However, in this case, even if a large amount of hydraulic pressure is supplied to the slide actuator to increase the turning speed, the weight of the hydraulic piping and the like also increases as the amount of supplied oil increases. Then, since the inertial performance rate of the turning portion of the tool changer increases, the effect of increasing the turning speed is small even if the amount of oil supplied to the slide actuator is increased. That is, the increase in the amount of oil supply and the accompanying increase in the inertial performance rate of the turning portion substantially cancel each other out, and there is a limit in increasing the turning speed. Therefore, there has been a limit in increasing the operation speed of the tool changer for changing the tool. Furthermore,
Since it has two drive sources, the number of parts is large and the reliability is low.
【０００４】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、工具
交換速度を高速化し、信頼性の高い工具交換装置を提供
することを目的とする。In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a highly reliable tool changing device which has a high tool changing speed.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、支持部
（７２）を有し、前記支持部（７２）に、軸受部（７
３）を設け、前記軸受部（７３）に、旋回部（７０）を
旋回軸（ＣＴ２）を中心として回転自在な形で設け、前
記旋回部（７０）に、第１伝達機構（５２、５４）を前
記旋回軸（ＣＴ２）を中心として回転自在に設け、ま
た、前記軸受部（７３）に連結機構（５６）を、前記旋
回部（７０）または前記第１伝達機構（５２、５４）と
前記軸受部（７３）を選択的に連結分離自在に設け、更
に、前記旋回部（７０）に、第２伝達機構（５３、６
１、６２、６３、６５、６７、６８）を設け、更に、前
記旋回部（７０）に、駆動源（４８）を前記第１伝達機
構（５２、５４）及び前記第２伝達機構（５３、６１、
６２、６３、６５、６７、６８）に動力を伝え得る形で
回転駆動自在に設け、更に、前記旋回部（７０）に、ス
ライド台（７１）を前記第２伝達機構（５３、６１、６
２、６３、６５、６７、６８）を介して該旋回部（７
０）に対して直線状に移動自在に設け、スライド台（７
１）に、工具把持装置（４５）を設けて構成される。That is, the present invention has a support portion (72), and the support portion (72) has a bearing portion (7).
3) is provided, the swivel portion (70) is provided in the bearing portion (73) in a rotatable manner about the swivel axis (CT2), and the swivel portion (70) is provided with the first transmission mechanism (52, 54). ) Is provided rotatably around the swivel axis (CT2), and a coupling mechanism (56) is provided on the bearing section (73), the swivel section (70) or the first transmission mechanism (52, 54). The bearing portion (73) is selectively provided so as to be connectable and separable, and the swivel portion (70) further includes a second transmission mechanism (53, 6).
1, 62, 63, 65, 67, 68), and a drive source (48) for the swivel part (70) to the first transmission mechanism (52, 54) and the second transmission mechanism (53, 53). 61,
62, 63, 65, 67, 68) so that the power can be transmitted to them, and the slide base (71) is provided on the swivel part (70).
2, 63, 65, 67, 68) through the turning portion (7
0) is provided so as to be linearly movable, and the slide base (7
1) is provided with a tool gripping device (45).
【０００６】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「作用」の欄についても同様である。The numbers in parentheses are for convenience of showing the corresponding elements in the drawings, and the present description is not limited to the description in the drawings. The same applies to the column of "action" below.
【０００７】[0007]
【作用】上記した構成により、本発明は、駆動源（４
８）の駆動力が第２伝達機構（５３、６１、６２、６
３、６５、６７、６８）を介してスライド台（７１）に
伝えられると共に、連結機構（５６）により第１伝達機
構（５２、５４）と軸受部（７３）を連結することによ
り、駆動源（４８）の駆動力が第１伝達機構（５２、５
４）を介して旋回部（７０）に伝えられるように作用す
る。また、連結機構（５６）により旋回部（７０）と軸
受部（７３）を連結することにより、旋回部（７０）が
軸受部（７３）を介して支持部（７２）に対して固定さ
れ、駆動源（４８）の駆動力が第２伝達機構（５３、６
１、６２、６３、６５、６７、６８）のみに伝えられる
ように作用する。With the above-described structure, the present invention provides a drive source (4
8) the driving force of the second transmission mechanism (53, 61, 62, 6)
3, 65, 67, 68) to the slide base (71), and the connection mechanism (56) connects the first transmission mechanism (52, 54) and the bearing portion (73) to the drive source. The driving force of (48) is the first transmission mechanism (52, 5
It acts so as to be transmitted to the turning part (70) via 4). Further, by connecting the swivel part (70) and the bearing part (73) by the connecting mechanism (56), the swivel part (70) is fixed to the support part (72) via the bearing part (73), The driving force of the driving source (48) is the second transmission mechanism (53, 6).
1, 62, 63, 65, 67, 68).
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明を適用した工具交換装置を装備した
同時５軸制御加工機の一実施例を示す斜視図、図２は、
図１に示す同時５軸制御加工機に適用した工具交換装置
の一実施例を示す模式図、図３は、図１に示す工具交換
装置が工具を交換する一連の動作を示す図である。
（１）は、次工具がマガジン側の待機位置に移動したと
ころを示す図、（２）は、スライド台がマガジン側へ移
動して、次工具を把持したところを示す図、（３）は、
アームがマガジンから次工具を取り出したところを示す
図、（４）は、スライド台が待機位置へ移動したところ
を示す図、（５）は、アームがスライド台側へ後退して
防塵キャップに次工具を挿入ししたころを示す図、
（６）は、シフター旋回部がスピンドル側へ９０度旋回
したところを示す図、（７）は、スライド台がスピンド
ル側へ移動して、使用済工具を把持したところを示す
図、（８）は、アームがスピンドルから使用済工具を取
り外したところを示す図、（９）は、アームが１８０度
回転したところを示す図、（１０）は、アームがスピン
ドルへ次工具を取り付けたところを示す図、（１１）
は、スライド台が待機位置へ移動したところを示す図、
（１２）は、シフター旋回部がマガジン側へ９０度旋回
したところを示す図、（１３）は、アームがスライド台
側から前進したところを示す図、（１４）は、スライド
台がマガジン側へ移動したところを示す図、（１５）
は、アームが把持した使用済工具をマガジンへ取り付け
たところを示す図、（１６）は、アームが使用済工具を
離して、スライド台が待機位置へ移動したところを示す
図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a simultaneous 5-axis control processing machine equipped with a tool changing device to which the present invention is applied, and FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of a tool exchanging device applied to the simultaneous 5-axis control processing machine shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing a series of operations for exchanging tools by the tool exchanging device shown in FIG.
(1) is a diagram showing that the next tool has moved to the standby position on the magazine side, (2) is a diagram showing the slide table moving to the magazine side and gripping the next tool, and (3) is ,
The figure shows the arm taking out the next tool from the magazine, (4) shows the slide stand moving to the standby position, and (5) shows the arm retracting to the slide stand side and next to the dustproof cap. Diagram showing when the tool is inserted,
(6) is a diagram showing the shifter revolving part pivoting 90 degrees to the spindle side, (7) is a diagram showing the slide table moving to the spindle side and grasping a used tool, (8) Shows a view where the arm removes the used tool from the spindle, (9) shows a view where the arm rotates 180 degrees, and (10) shows a view where the arm attaches the next tool to the spindle. Figure, (11)
Is a diagram showing the slide base moved to the standby position,
(12) is a diagram showing the shifter revolving part pivoting 90 degrees toward the magazine, (13) is a diagram showing the arm advancing from the slide base side, and (14) is a slide base toward the magazine side. Figure showing where it moved, (15)
FIG. 16 is a diagram showing a used tool attached by an arm attached to a magazine, and (16) is a diagram showing a slide table moved to a standby position by the arm separating the used tool.
【０００９】本発明を適用した同時５軸制御加工機１
は、図１に示すように、ベッド２を有しており、ベッド
２の図中前部には、ガイド手段である直動案内軸受等を
構成するガイドレ−ル３Ａが複数個、図中左右方向であ
る矢印Ａ、Ｂ方向（即ち、Ｘ軸方向）に平行に設けられ
ている。これ等ガイドレ−ル３Ａ上には、ワ−ク支持装
置２６が設けられており、ワ−ク支持装置２６は、ベ−
ス５等を有している。ベ−ス５は、複数個のナット３ｂ
を介して、矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動自在
な形で設けられており、ベ−ス５上には、略正方形状に
形成されたテ−ブル３５が設けられている。テ−ブル３
５の図中上部には、ワークを搭載するワ−ク搭載面３５
ａが形成されている。また、ベッド２の図中後方には、
多種類の工具４３を貯えた工具ストッカー４１が設けら
れており、工具ストッカー４１には、マガジン４２が溝
状の溝に複数の工具４３を選択脱着自在に設けられてい
る。マガジン４２には、コンベア等から成る工具搬送チ
ェーン４２ａが前記溝に沿って移動駆動自在に設けられ
ており、工具搬送チェーン４２ａには、穴状の工具収納
部４２ｂが工具４３を脱着自在な形で設けられている。
更に、ベッド２の図中中央には、ガイド手段である複数
個の直動案内軸受等から成るガイドレール３Ｃが矢印
Ａ、Ｂ方向とは直角な方向である矢印Ｃ、Ｄ方向（即
ち、Ｚ軸方向）に平行に設けられており、ガイドレール
３Ｃ上には、コラム６が矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｚ軸方向）に
移動駆動自在な形で設けられている。コラム６の側面６
ｂ（矢印Ｃ、Ｄ方向に平行な面）には、本発明を適用し
た工具交換装置５０が旋回中心ＣＴ２を中心として矢印
Ｐ２、Ｑ２方向にシフター旋回部７０を旋回駆動自在な
形で設けられており、工具交換装置５０は、アーム４６
等から成る工具把持装置４５を有している。Simultaneous 5-axis control processing machine 1 to which the present invention is applied
1 has a bed 2 as shown in FIG. 1, and at the front part of the bed 2 in the figure, there are a plurality of guide rails 3A constituting a linear motion guide bearing or the like as guide means. It is provided parallel to the directions of arrows A and B (that is, the X-axis direction). A work supporting device 26 is provided on these guide rails 3A, and the work supporting device 26 is a beak.
It has 5 etc. The base 5 has a plurality of nuts 3b.
Is provided so as to be movable and driven in the directions of arrows A and B (X-axis direction) via the table 5, and a table 35 formed in a substantially square shape is provided on the base 5. .. Table 3
In the upper part of FIG. 5, a work mounting surface 35 on which a work is mounted is mounted.
a is formed. Also, in the rear of the bed 2 in the figure,
A tool stocker 41 that stores various types of tools 43 is provided, and a magazine 42 is provided in the tool stocker 41 so that a plurality of tools 43 can be selectively attached and detached in a groove. The magazine 42 is provided with a tool transport chain 42a composed of a conveyor or the like so as to be movable along the groove, and the tool transport chain 42a has a hole-shaped tool storage portion 42b in which a tool 43 can be detachably attached. It is provided in.
Further, in the center of the bed 2 in the figure, a guide rail 3C composed of a plurality of linear motion guide bearings or the like as guide means is in the directions C, D (that is, Z) which is a direction perpendicular to the directions A, B. The column 6 is provided parallel to the axial direction), and the column 6 is provided on the guide rail 3C so as to be movable in the directions of the arrows C and D (Z-axis direction). Side 6 of column 6
On b (a plane parallel to the directions of arrows C and D), a tool changing device 50 to which the present invention is applied is provided with a shifter revolving unit 70 in a freely rotatable form around a revolving center CT2 in the directions of arrows P2 and Q2. The tool changer 50 has an arm 46
It has a tool gripping device 45 composed of the above.
【００１０】本発明を適用した工具交換装置５０は、図
２に示すように、図中左方にシフター支持部７２を有し
ており、シフター支持部７２は、図１に示したコラム６
の側面６ｂ側に固定される形で設けられている。シフタ
ー支持部７２には、円筒状の中空部７３が旋回中心ＣＴ
２を形成する形で設けられており、シフター支持部７２
の中空部７３の端部（図中下方）には、円筒状の第３カ
ップリング５７Ｂが歯先５７Ｂａを矢印Ｅ２方向（図中
上方）に向ける形で設けられている。また、シフター支
持部７２の中空部７３には、円筒状の第２カップリング
５６が油圧等により矢印Ｅ２、Ｆ２方向（図中上下方
向）に該内面７３ａを移動駆動自在に設けられており、
第２カップリング５６には、溝状の溝５６ｃが矢印Ｅ
２、Ｆ２方向（図中上下方向）を長手方向として設けら
れている。溝５６ｃには、該溝５６ｃ幅と略同等の直径
の回り止めピン５９が該溝５６ｃ中を移動自在に設けら
れており、回り止めピン５９は、シフター支持部７２を
外部（図中左方）から中空部７３に貫通する形で螺着さ
れている。即ち、第２カップリング５６は、シフター支
持部７２に螺着された回り止めピン５９により、矢印Ｐ
２、Ｑ２方向に回転することなく、溝５６ｃにガイドさ
れる形で矢印Ｅ２、Ｆ２方向に移動駆動する。また、第
２カップリング５６の上面には、歯先５６ａが矢印Ｅ２
方向（図中上方）に向ける形で環状に設けられており、
更に、第２カップリング５６の下面には、歯先５６ｂが
矢印Ｆ２方向（図中下方）に向ける形で環状に設けられ
ている。更に、シフター支持部７２の中空部７３には、
シフター旋回部７０がシフター旋回部７０の図２左方に
形成された軸部７０ａを介して旋回中心ＣＴ２を中心と
して矢印Ｐ２、Ｑ２方向に回転自在な形で設けられてお
り、軸部７０ａの図中下端部には、第１カップリング５
５が歯先５５ａを矢印Ｆ２方向（図中下方）に向ける形
で環状に設けられている。また、シフター旋回部７０の
軸部７０ａには、断面が逆Ｔ字型の丸棒状の第１シャフ
ト５４が同心状に回転自在に設けられており、第１シャ
フト５４の端部（図中下方）には、円筒状の第３カップ
リング５７Ａが歯先５７Ａａを矢印Ｅ２方向（図中上
方）に向ける形で環状に設けられている。第３カップリ
ング５７Ａの歯先５７Ａａは、第３カップリング５７Ｂ
の歯先５７Ｂａと同一面上（図中左右方向に平行で紙面
に垂直な面）に位置する。従って、第２カップリング５
６が矢印Ｆ２方向（図中下方）に移動することにより、
第２カップリング５６は、第３カップリング５７Ａ、５
７Ｂと歯先５７Ａａ、５７Ｂａ、歯先５６ｂを介して結
合する、一方、第２カップリング５６が矢印Ｅ２方向
（図中上方）に移動することにより、第２カップリング
５６は、第１カップリング５５と歯先５５ａ、歯先５６
ａを介して結合する。As shown in FIG. 2, the tool changing device 50 to which the present invention is applied has a shifter supporting portion 72 on the left side of the drawing, and the shifter supporting portion 72 is the column 6 shown in FIG.
It is provided so as to be fixed to the side surface 6b side. In the shifter support portion 72, a hollow cylindrical portion 73 has a turning center CT.
2 is provided to form the shifter support portion 72.
A cylindrical third coupling 57B is provided at an end portion (downward in the drawing) of the hollow portion 73 so that the tooth tip 57Ba is directed in the arrow E2 direction (upward in the drawing). Further, in the hollow portion 73 of the shifter support portion 72, a cylindrical second coupling 56 is provided so that the inner surface 73a can be driven to move in the directions of arrows E2 and F2 (vertical direction in the figure) by hydraulic pressure or the like.
On the second coupling 56, a groove 56c having a groove shape is indicated by an arrow E.
2, the F2 direction (vertical direction in the figure) is provided as the longitudinal direction. A detent pin 59 having a diameter substantially equal to the width of the groove 56c is movably provided in the groove 56c, and the detent pin 59 allows the shifter support portion 72 to move to the outside (left side in the figure). ) Is screwed in such a manner as to penetrate the hollow portion 73. That is, the second coupling 56 is attached to the shifter support portion 72 by the rotation-preventing pin 59 so that the arrow P
It is driven to move in the directions of arrows E2 and F2 while being guided by the groove 56c without rotating in the directions of 2 and Q2. Further, on the upper surface of the second coupling 56, a tooth tip 56a has an arrow E2.
It is provided in a ring shape in the direction (upward in the figure),
Further, a tooth tip 56b is annularly provided on the lower surface of the second coupling 56 so as to face in the direction of arrow F2 (downward in the figure). Further, in the hollow portion 73 of the shifter support portion 72,
The shifter swivel unit 70 is provided rotatably in the directions of arrows P2 and Q2 about the swivel center CT2 via a shaft unit 70a formed on the left side of the shifter swivel unit 70 in FIG. At the lower end in the figure, the first coupling 5
5 is provided annularly so that the tooth tip 55a is directed in the direction of arrow F2 (downward in the figure). The shaft 70a of the shifter swivel unit 70 is provided with a round shaft-shaped first shaft 54 having an inverted T-shaped cross section so as to be rotatable concentrically, and the end of the first shaft 54 (lower side in the figure). ), A cylindrical third coupling 57A is provided in an annular shape so that the tooth tip 57Aa faces the direction of arrow E2 (upward in the drawing). The tooth tip 57Aa of the third coupling 57A has a third coupling 57B.
It is located on the same plane as the tooth tip 57Ba of the above (a plane parallel to the left-right direction in the drawing and perpendicular to the paper surface). Therefore, the second coupling 5
6 moves in the direction of arrow F2 (downward in the figure),
The second coupling 56 includes the third couplings 57A and 5A.
7B and the tooth tips 57Aa, 57Ba, and the tooth tip 56b, while the second coupling 56 moves in the direction of arrow E2 (upward in the drawing), the second coupling 56 becomes the first coupling. 55, addendum 55a, addendum 56
bond through a.
【００１１】また、第１シャフト５４の他方の端部（図
中上方）には、第２ギア５２が旋回中心ＣＴ２を中心と
して第１シャフト５４と共に矢印Ｐ２、Ｑ２方向に旋回
自在に設けられている。第２ギア５２には、第１ギア５
１が第２ギア５２と噛み合う形で設けられており、第１
ギア５１は、回転中心ＣＴ１を中心として矢印Ｐ１、Ｑ
１方向に回転自在に設けられている。第１ギア５１に
は、インデックスモータ４８が第１ギア５１と共に回転
中心ＣＴ１を中心として矢印Ｐ１、Ｑ１方向に回転駆動
自在な形で設けられており、インデックスモータ４８
は、シフター旋回部７０に対して適当な手段を介して固
定されて設けられている。また、第１ギア５１には、第
３ギア５３が第１ギア５１と噛み合う形で設けられてお
り、第３ギア５３は、回転中心ＣＴ３を中心として矢印
Ｐ３、Ｑ３方向に回転自在に設けられている。第３ギア
５３には、丸棒状の第２シャフト６７が第３ギア５３と
共にその長手方向を回転中心ＣＴ３と一致させる形でシ
フター旋回部７０に対して回転自在に設けられており、
第２シャフト６７には、第１プーリー６１が回転中心Ｃ
Ｔ３を中心として第２シャフト６７と共に矢印Ｐ３、Ｑ
３方向に回転自在に設けられている。第１プーリー６１
には、第２プーリー６２がベルト６３を介して接続され
ており、第２プーリー６２は、回転中心ＣＴ４を中心と
して矢印Ｐ４、Ｑ４方向に回転自在に設けられている。
第２プーリー６２には、丸棒状の第３シャフト６８がそ
の長手方向を回転中心ＣＴ４と一致させる形で第２プー
リー６２と共にシフター旋回部７０に対して回転自在に
設けられており、第３シャフト６８には、ピニオン６５
が回転中心ＣＴ４を中心として第３シャフト６８と共に
矢印Ｐ４、Ｑ４方向に回転自在に設けられている。A second gear 52 is provided at the other end (upper side in the figure) of the first shaft 54 so as to be rotatable in the directions of arrows P2 and Q2 together with the first shaft 54 around a turning center CT2. There is. The second gear 52 includes the first gear 5
1 is provided so as to mesh with the second gear 52.
The gear 51 has arrows P1 and Q around the rotation center CT1.
It is rotatably installed in one direction. An index motor 48 is provided in the first gear 51 together with the first gear 51 so as to be rotatable around the rotation center CT1 in the directions of arrows P1 and Q1.
Are fixed to the shifter swivel unit 70 through appropriate means. Further, the first gear 51 is provided with a third gear 53 so as to mesh with the first gear 51, and the third gear 53 is provided rotatably in directions of arrows P3 and Q3 about a rotation center CT3. ing. A round rod-shaped second shaft 67 is provided in the third gear 53 together with the third gear 53 so as to be rotatable with respect to the shifter revolving unit 70 in such a manner that its longitudinal direction coincides with the rotation center CT3.
The first shaft 61 has a rotation center C on the second shaft 67.
Arrows P3 and Q with the second shaft 67 centered on T3
It is provided so as to be rotatable in three directions. First pulley 61
A second pulley 62 is connected via a belt 63, and the second pulley 62 is rotatably provided in the directions of arrows P4 and Q4 about a rotation center CT4.
The second pulley 62 is provided with a round rod-shaped third shaft 68 rotatably with respect to the shifter revolving portion 70 together with the second pulley 62 so that the longitudinal direction thereof coincides with the rotation center CT4. 68 has a pinion 65
Is rotatably provided with the third shaft 68 around the rotation center CT4 in the directions of arrows P4 and Q4.
【００１２】ピニオン６５には、ラック６６がピニオン
６５と噛み合う形で設けられており、ラック６６は、後
述するスライド台７１と共に紙面垂直方向に移動自在に
設けられている。また、ラック６６は、スライド台７１
に固定されており、スライド台７１は、シフター旋回部
７０に対して紙面垂直方向に移動自在である。スライド
台７１の図中右方の端部には、工具把持装置４５が設け
られており、工具把持装置４５には、図３の（１）に示
すように、回転直動駆動機構４４が回転中心ＣＴ５を中
心として矢印Ｐ５、Ｑ５方向に回転駆動自在であると共
に、矢印Ｔ２、Ｕ２方向に突出後退駆動自在に設けられ
ている。回転直動駆動機構４４には、板状のアーム４６
が設けられており、アーム４６の両端には、２個の工具
４３を保持する把持部４６ａ、４６ｂが設けられてい
る。また、アーム４６は、回転直動駆動機構４４により
回転中心ＣＴ５を中心として矢印Ｐ５、Ｑ５方向に回転
自在であると共に、矢印Ｔ２、Ｕ２方向に突出後退駆動
自在に設けられている。更に、スライド台７１には、工
具４３のスピンドル２２との結合部分（シャンク部分）
を保護する防塵キャップ４７が設けられており、防塵キ
ャップ４７は、スライド台７１と共に矢印Ｔ１、Ｕ１方
向及び矢印Ｐ２、Ｑ２方向に移動自在である。A rack 66 is provided on the pinion 65 so as to mesh with the pinion 65, and the rack 66 is provided so as to be movable in the direction perpendicular to the plane of the drawing together with a slide base 71 which will be described later. Further, the rack 66 has a slide base 71.
The slide base 71 is movable in the direction perpendicular to the paper surface with respect to the shifter swivel unit 70. A tool gripping device 45 is provided at the right end of the slide base 71 in the figure. The tool gripping device 45 rotates a rotary direct drive mechanism 44 as shown in (1) of FIG. It is provided so as to be rotatable around the center CT5 in the directions of arrows P5 and Q5, and to be driven so as to project and retract in the directions of arrows T2 and U2. The rotary linear drive mechanism 44 includes a plate-shaped arm 46.
Is provided, and grips 46a and 46b for holding the two tools 43 are provided at both ends of the arm 46. Further, the arm 46 is rotatable about the rotation center CT5 by the rotation / linear drive mechanism 44 in the directions of arrows P5 and Q5, and is provided so as to project and retract in the directions of arrows T2 and U2. Further, on the slide base 71, a connecting portion of the tool 43 with the spindle 22 (a shank portion).
A dustproof cap 47 that protects the dustproof cap 47 is provided, and the dustproof cap 47 is movable together with the slide base 71 in the directions of arrows T1, U1 and the directions of arrows P2, Q2.
【００１３】また、コラム６の前面６ａには、図１に示
すように、ガイド手段である複数個の直動案内軸受等か
らなるガイドレール３Ｂが図中上下方向である矢印Ｅ、
Ｆ方向（即ち、Ｙ軸方向）に平行に設けられており、ガ
イドレール３Ｂ上には、主軸台９が矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｙ
軸方向）に移動駆動自在な形で設けられている。主軸台
９は、ヘッド支持部１０及びヘッド１９等を有してお
り、ヘッド支持部１０には、回転駆動機構１７が矢印
Ｃ、Ｄ方向（Ｚ軸方向）に対して所定角度４５度だけ傾
け、かつ回転中心ＴＡ１を中心として矢印Ｇ、Ｈ方向に
回転駆動自在な形で設けられている。また、ヘッド支持
部１０には、ヘッド１９が回転駆動機構１７を介してＸ
Ｚ平面に対して４５度傾き、かつＹＺ平面に平行な回転
中心ＴＡ１を中心として矢印Ｇ、Ｈ方向に旋回自在な形
で装着されており、ヘッド１９には、スピンドル２２が
図示しない主軸駆動モ−タにより水平な回転中心ＡＴ２
を中心として矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動自在な形で設け
られている。スピンドル２２には、貫通穴が矢印Ｃ、Ｄ
方向（Ｚ軸方向）に貫通穿設されており、また、スピン
ドル２２の図中右端部には、エンドミル等の工具を保持
するための工具保持面２２ａが貫通穴に接続する形でテ
−パ−状に形成されている。なお、貫通穴内には、工具
を保持するための公知のドロ−バ−（図示せず）等が設
けられている。As shown in FIG. 1, on the front surface 6a of the column 6, there is provided a guide rail 3B composed of a plurality of linear guide bearings or the like as guide means, which is an arrow E in the vertical direction in the figure.
The headstock 9 is provided parallel to the F direction (that is, the Y-axis direction), and the headstock 9 is provided on the guide rail 3B in the arrow E and F directions (Y.
It is provided so as to be movable and driven in the axial direction). The headstock 9 includes a head support 10 and a head 19, and the head drive 10 has a rotary drive mechanism 17 tilted by a predetermined angle of 45 degrees with respect to the directions of arrows C and D (Z-axis direction). Further, it is provided so as to be rotatable around the rotation center TA1 in the directions of arrows G and H. In addition, the head 19 is attached to the head supporting portion 10 via the rotary drive mechanism 17 so that X
The head 22 is mounted in such a manner as to be rotatable in the directions of arrows G and H about a rotation center TA1 that is tilted 45 degrees with respect to the Z plane and is parallel to the YZ plane. -A horizontal center of rotation AT2
Is provided so that it can be driven to rotate in the directions of arrows J and K centering around. The spindle 22 has through holes with arrows C and D.
The spindle 22 has a tool holding surface 22a for holding a tool such as an end mill connected to the through hole at the right end of the spindle 22 in the drawing. -It is formed in a shape. A well-known drawer (not shown) for holding a tool is provided in the through hole.
【００１４】本発明を適用した工具交換装置５０及び同
時５軸制御加工機１は、以上のような構成を有するの
で、まず、該加工機１を用いてワ−クを加工するには、
該ワ−クを、テ−ブル３５のワ−ク搭載面３５ａ上に装
着する。次に、加工に使用するエンドミル等の工具４３
を、工具マガジン４２から工具交換装置５０を介して取
り出し、スピンドル２２に工具保持面２２ａ等を介して
装着する。そして、ベ−ス５を図１中矢印Ａ、Ｂ方向
（Ｘ軸方向）に適宜移動駆動する。また、コラム６を、
主軸台９と共に矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｚ軸方向）に移動駆動
すると共に、主軸台９を工具と共に矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｙ
軸方向）に移動駆動して、工具を加工開始位置に位置決
めする。すると、工具の刃先はワ−ク対向する。次に、
スピンドル２２を駆動し、工具と共に矢印Ｊ又はＫ方向
に回転させる。そして、主軸台９を、矢印Ｆ方向に適宜
移動させる。また、これと同時にベ−ス５を、該主軸台
９と共に矢印Ａ、Ｂ方向に移動駆動する。更に、コラム
６を、主軸台９と共に矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｚ軸方向）に移
動駆動する。すると、工具によって、ワ−クが加工され
る。Since the tool changing device 50 and the simultaneous 5-axis control processing machine 1 to which the present invention is applied have the above-mentioned constitutions, first, to process a work using the processing machine 1,
The work is mounted on the work mounting surface 35a of the table 35. Next, a tool 43 such as an end mill used for processing
Is taken out from the tool magazine 42 via the tool changing device 50 and mounted on the spindle 22 via the tool holding surface 22a or the like. Then, the base 5 is appropriately moved and driven in the directions of arrows A and B (X-axis direction) in FIG. Also, column 6
The headstock 9 is driven to move in the directions C and D (Z-axis direction) together with the headstock 9, and the headstock 9 is moved together with the tool in the directions E and F (Y).
The tool is moved in the axial direction) to position the tool at the machining start position. Then, the cutting edges of the tool face the work. next,
The spindle 22 is driven to rotate together with the tool in the arrow J or K direction. Then, the headstock 9 is appropriately moved in the arrow F direction. At the same time, the base 5 together with the headstock 9 is driven to move in the directions of arrows A and B. Further, the column 6 is moved and driven together with the headstock 9 in the directions of arrows C and D (Z-axis direction). Then, the work is processed by the tool.
【００１５】こうして、ワ−クが加工されたところで、
工具交換装置５０を用いて工具を交換する。まず、図３
の（１）に示すように、マガジン４２の工具搬送チェー
ン４２ａを作動させて、次工程の加工に用いる次工具４
３Ｂを工具待機位置ＷＰ１に位置させる。このとき、ア
ーム４６はスライド台７１が図中矢印Ｕ１方向に移動し
た待機位置ＷＰ２に位置している。次に、図２に示すイ
ンデックスモータ４８を矢印Ｑ１方向に駆動し、第２カ
ップリング５６を矢印Ｅ２方向に移動させて第１カップ
リング５５と第２カップリング５６とを噛みあわせる。
すると、第２カップリング５６は回り止めピン５９によ
り旋回中心ＣＴ２回りの回転が拘束されているので、シ
フター旋回部７０は、シフター支持部７２に対して固定
された状態となり、第２ギア５２は空回りする。従っ
て、インデックスモータ４８の駆動力は、第３ギア５
３、第１プーリー６１、ベルト６３、第２プーリー６２
を介してピニオン６５に伝わり、ピニオン６５は矢印Ｐ
４方向に回転する。すると、スライド台７１はラック６
６を介してシフター旋回部７０上を紙面垂直方向上方に
移動する。即ち、図３の（２）に示すように、スライド
台７１を矢印Ｔ１方向に移動させて、マガジン４２の工
具待機位置にある次工具４３Ｂをアーム４６の把持部４
６ａで保持する。アーム４６が次工具４３Ｂを保持した
ら、インデックスモータ４８は停止させる。次に、図３
の（３）に示すように、回転直動駆動機構４４を駆動さ
せて次工具４３Ｂを保持したアーム４６を矢印Ｔ２方向
に前進させて、マガジン４２の工具収納部４２ｂから次
工具４３Ｂを取り出す。In this way, when the work is processed,
The tool is changed using the tool changing device 50. First, FIG.
As shown in (1) of FIG. 1, the tool transport chain 42a of the magazine 42 is operated to operate the next tool 4 used for machining in the next process.
3B is positioned at the tool standby position WP1. At this time, the arm 46 is located at the standby position WP2 where the slide base 71 has moved in the direction of the arrow U1 in the figure. Next, the index motor 48 shown in FIG. 2 is driven in the direction of arrow Q1 to move the second coupling 56 in the direction of arrow E2 so that the first coupling 55 and the second coupling 56 mesh with each other.
Then, since the rotation of the second coupling 56 about the turning center CT2 is restricted by the detent pin 59, the shifter turning portion 70 is fixed to the shifter support portion 72, and the second gear 52 is Spin idle. Therefore, the driving force of the index motor 48 is the third gear 5
3, first pulley 61, belt 63, second pulley 62
Is transmitted to the pinion 65 via the
Rotate in 4 directions. Then, the slide base 71 is the rack 6
It moves on the shifter revolving part 70 via 6 upward in the direction perpendicular to the paper surface. That is, as shown in (2) of FIG. 3, the slide base 71 is moved in the direction of arrow T1 to move the next tool 43B at the tool standby position of the magazine 42 to the grip portion 4 of the arm 46.
Hold at 6a. When the arm 46 holds the next tool 43B, the index motor 48 is stopped. Next, FIG.
(3), the rotation / linear motion drive mechanism 44 is driven to move the arm 46 holding the next tool 43B forward in the direction of arrow T2 to take out the next tool 43B from the tool storage portion 42b of the magazine 42.
【００１６】次に、図２に示すインデックスモータ４８
を矢印Ｐ１方向に駆動すると、インデックスモータ４８
の駆動力は、第３ギア５３を介してピニオン６５に伝わ
り、ピニオン６５は矢印Ｑ４方向に回転する。すると、
スライド台７１はラック６６を介して紙面垂直方向下方
に移動する。即ち、図３の（４）に示すように、スライ
ド台７１を矢印Ｕ１方向に移動させて、待機位置ＷＰ２
に位置させる。待機位置ＷＰ２への移動が完了したら、
インデックスモータ４８は停止させる。次に、図３の
（５）に示すように、回転直動駆動機構４４を駆動させ
て次工具４３Ｂを保持したアーム４６を矢印Ｕ２方向に
後退させて、防塵キャップ４７に次工具４３Ｂを挿入す
る。次に、図２に示すインデックスモータ４８を矢印Ｑ
１方向に駆動し、第２カップリング５６を矢印Ｆ２方向
に移動させてそれまでの第１カップリング５５と第２カ
ップリング５６との係合状態を解除し、第３カップリン
グ５７Ａ、５７Ｂと第２カップリング５６とを噛みあわ
せる。すると、第１シャフト５４は第３カップリング５
７Ａ、５７Ｂ及び第２カップリング５６によりシフター
支持部７２に対して固定された状態となり、インデック
スモータ４８の駆動力は、第２ギア５２及び第３ギア５
３に伝わる。従って、シフター支持部７２に対して固定
された第１シャフト５４に設けられた第２ギア５２の回
りを第１ギア５１が回転することにより、シフター旋回
部７０はシフター支持部７２に対して旋回中心ＣＴ２を
中心として矢印Ｑ２方向に旋回する。それと同時に、第
３ギア５３が回転中心ＣＴ３を中心として矢印Ｐ３方向
に回転することにより、第１プーリー６１を介してピニ
オン６５に伝わり、ピニオン６５は矢印Ｐ４方向に回転
する。すると、スライド台７１はラック６６を介して紙
面垂直方向上方に移動する。こうして、図３の（６）に
示すように、シフター旋回部７０を矢印Ｑ２方向に９０
度旋回させると共に、スライド台７１を矢印Ｔ１方向に
移動させて、スピンドル２２の回転中心ＴＡ２とアーム
の回転中心ＣＴ５が平行になるように位置決めする。該
位置決めが完了したら、インデックスモータ４８は停止
させる。Next, the index motor 48 shown in FIG.
Is driven in the direction of arrow P1, the index motor 48
Is transmitted to the pinion 65 via the third gear 53, and the pinion 65 rotates in the direction of arrow Q4. Then,
The slide base 71 moves downward through the rack 66 in the direction perpendicular to the paper surface. That is, as shown in (4) of FIG. 3, the slide base 71 is moved in the direction of arrow U1 to move to the standby position WP2.
Located in. When the movement to the standby position WP2 is completed,
The index motor 48 is stopped. Next, as shown in FIG. 3 (5), the rotation / linear motion drive mechanism 44 is driven to retract the arm 46 holding the next tool 43B in the direction of the arrow U2, and the next tool 43B is inserted into the dustproof cap 47. To do. Next, the index motor 48 shown in FIG.
By driving in one direction, the second coupling 56 is moved in the direction of arrow F2 to release the engagement state between the first coupling 55 and the second coupling 56, and the third couplings 57A and 57B are released. Engage with the second coupling 56. Then, the first shaft 54 is connected to the third coupling 5
7A, 57B and the second coupling 56 fix the shifter support portion 72 to the state, and the driving force of the index motor 48 is the second gear 52 and the third gear 5.
It is transmitted to 3. Therefore, when the first gear 51 rotates around the second gear 52 provided on the first shaft 54 fixed to the shifter supporting portion 72, the shifter revolving portion 70 revolves with respect to the shifter supporting portion 72. It turns in the direction of arrow Q2 around the center CT2. At the same time, the third gear 53 rotates about the rotation center CT3 in the arrow P3 direction, and is transmitted to the pinion 65 via the first pulley 61, and the pinion 65 rotates in the arrow P4 direction. Then, the slide base 71 moves upward through the rack 66 in the direction perpendicular to the paper surface. Thus, as shown in (6) of FIG. 3, the shifter turning portion 70 is moved in the direction of arrow Q2 by 90.
The slide base 71 is moved in the direction of the arrow T1 while being rotated, and is positioned so that the rotation center TA2 of the spindle 22 and the rotation center CT5 of the arm are parallel to each other. When the positioning is completed, the index motor 48 is stopped.
【００１７】次に、図２に示すインデックスモータ４８
を矢印Ｐ１方向に駆動し、第２カップリング５６を矢印
Ｅ２方向に移動させてそれまでの第３カップリング５７
Ａ、５７Ｂと第２カップリング５６との係合状態を解除
し、第１カップリング５５と第２カップリング５６とを
噛みあわせる。すると、シフター旋回部７０は、シフタ
ー支持部７２に対して固定された状態となり、第２ギア
５２は空回りする。従って、インデックスモータ４８の
駆動力は、第３ギア５３を介してピニオン６５に伝わ
り、ピニオン６５は矢印Ｑ４方向に回転する。すると、
スライド台７１はラック６６を介して紙面垂直方向下方
に移動する。即ち、図３の（７）に示すように、スライ
ド台７１を矢印Ｕ１方向に移動させて、スピンドル２２
に取付けられた使用済工具４３Ａをアーム４６の把持部
４６ｂで保持する。アーム４６が使用済工具４３Ａを保
持したら、インデックスモータ４８は停止させる。次
に、図３の（８）に示すように、回転直動駆動機構４４
を駆動させて使用済工具４３Ａを保持したアーム４６を
矢印Ｔ２方向に前進させて、スピンドル２２の工具保持
面２２ａから使用済工具４３Ａを取り外す。次に、図３
の（９）に示すように、回転直動駆動機構４４を駆動さ
せて使用済工具４３Ａ及び次工具４３Ｂを保持したアー
ム４６を矢印Ｑ５方向に１８０度回転させる。次工具４
３Ｂの長手方向がスピンドル２２の回転中心ＴＡ２と一
致するように位置決めする。該位置決めが完了したら、
インデックスモータ４８は停止させる。Next, the index motor 48 shown in FIG.
Is driven in the direction of arrow P1 and the second coupling 56 is moved in the direction of arrow E2 to move the third coupling 57 until then.
The engagement state between A and 57B and the second coupling 56 is released, and the first coupling 55 and the second coupling 56 are meshed with each other. Then, the shifter revolving part 70 is fixed to the shifter supporting part 72, and the second gear 52 idles. Therefore, the driving force of the index motor 48 is transmitted to the pinion 65 via the third gear 53, and the pinion 65 rotates in the arrow Q4 direction. Then,
The slide base 71 moves downward through the rack 66 in the direction perpendicular to the paper surface. That is, as shown in (7) of FIG. 3, the slide base 71 is moved in the direction of arrow U1 to move the spindle 22
The used tool 43A attached to is held by the grip portion 46b of the arm 46. When the arm 46 holds the used tool 43A, the index motor 48 is stopped. Next, as shown in (8) of FIG.
Is driven to move the arm 46 holding the used tool 43A forward in the direction of arrow T2 to remove the used tool 43A from the tool holding surface 22a of the spindle 22. Next, FIG.
As shown in (9), the rotation linear motion drive mechanism 44 is driven to rotate the arm 46 holding the used tool 43A and the next tool 43B by 180 degrees in the direction of arrow Q5. Next tool 4
Positioning is performed so that the longitudinal direction of 3B coincides with the rotation center TA2 of the spindle 22. When the positioning is completed,
The index motor 48 is stopped.
【００１８】次に、図３の（１０）に示すように、回転
直動駆動機構４４を駆動させて使用済工具４３Ａを保持
したアーム４６を矢印Ｕ２方向に後退させて、スピンド
ル２２に次工具４３Ｂを取り付けると共に、防塵キャッ
プ４７に使用済工具４３Ａを挿入する。次に、その状態
で、図２に示すインデックスモータ４８を矢印Ｑ１方向
に駆動し、第２ギア５２を空回りさせつつインデックス
モータ４８により、第３ギア５３を介してピニオン６５
を矢印Ｐ４方向に回転させる。すると、スライド台７１
はラック６６を介して紙面垂直方向上方に移動する。即
ち、図３の（１１）に示すように、スライド台７１を矢
印Ｔ１方向に移動させて、スピンドル２２に取り付けら
れた次工具４３Ｂからアーム４６の把持部４６ａを外
す。アーム４６の把持部４６ａを次工具４３Ｂを取り外
したら、インデックスモータ４８は停止させる。次に、
図２に示すインデックスモータ４８を矢印Ｐ１方向に駆
動し、第２カップリング５６を矢印Ｆ２方向に移動させ
て、それまでの第１カップリング５５と第２カップリン
グ５６との係合状態を解除すると共に、第３カップリン
グ５７Ａ、５７Ｂと第２カップリング５６とを噛みあわ
せる。すると、第１シャフト５４はシフター支持部７２
に対して固定された状態となり、インデックスモータ４
８の駆動力は、第２ギア５２及び第３ギア５３に伝わ
る。従って、シフター支持部７２に対して固定された第
１シャフト５４に設けられた第２ギア５２の回りを第１
ギア５１が回転することにより、シフター旋回部７０は
シフター支持部７２に対して旋回中心ＣＴ２を中心とし
て矢印Ｐ２方向に旋回する。それと同時に、第３ギア５
３が回転中心ＣＴ３を中心として矢印Ｑ３方向に回転す
ることにより、第１プーリー６１を介してピニオン６５
に伝わり、ピニオン６５は矢印Ｑ４方向に回転する。す
ると、スライド台７１はラック６６を介して紙面垂直方
向下方に移動する。こうして、図３の（１２）に示すよ
うに、シフター旋回部７０を矢印Ｐ２方向に９０度旋回
させると共に、スライド台７１を矢印Ｕ１方向に移動さ
せて、待機位置ＷＰ２に位置させる。待機位置ＷＰ２へ
の移動が完了したら、インデックスモータ４８は停止さ
せる。Next, as shown in (10) of FIG. 3, the rotary / linear motion drive mechanism 44 is driven to retract the arm 46 holding the used tool 43A in the direction of the arrow U2, and the spindle 22 receives the next tool. 43B is attached and the used tool 43A is inserted into the dustproof cap 47. Next, in this state, the index motor 48 shown in FIG. 2 is driven in the direction of the arrow Q1 to rotate the second gear 52 while the index motor 48 spins the pinion 65 via the third gear 53.
Is rotated in the direction of arrow P4. Then, the slide base 71
Moves upward in the direction perpendicular to the paper surface via the rack 66. That is, as shown in (11) of FIG. 3, the slide base 71 is moved in the arrow T1 direction to remove the gripping portion 46a of the arm 46 from the next tool 43B attached to the spindle 22. After removing the next tool 43B from the gripping portion 46a of the arm 46, the index motor 48 is stopped. next,
The index motor 48 shown in FIG. 2 is driven in the arrow P1 direction to move the second coupling 56 in the arrow F2 direction to release the engagement state between the first coupling 55 and the second coupling 56 up to that point. At the same time, the third couplings 57A and 57B and the second coupling 56 are engaged with each other. Then, the first shaft 54 moves to the shifter support portion 72.
It is fixed against the index motor 4
The driving force of No. 8 is transmitted to the second gear 52 and the third gear 53. Therefore, the first shaft 54 fixed to the shifter support portion 72 is rotated around the second gear 52 provided on the first shaft 54.
As the gear 51 rotates, the shifter turning portion 70 turns in the arrow P2 direction with respect to the shifter support portion 72 about the turning center CT2. At the same time, the third gear 5
3 rotates in the direction of arrow Q3 about the rotation center CT3, so that the pinion 65 passes through the first pulley 61.
Then, the pinion 65 rotates in the direction of arrow Q4. Then, the slide base 71 moves downward through the rack 66 in the direction perpendicular to the paper surface. Thus, as shown in (12) of FIG. 3, the shifter turning portion 70 is turned 90 degrees in the arrow P2 direction, and the slide base 71 is moved in the arrow U1 direction to be positioned at the standby position WP2. When the movement to the standby position WP2 is completed, the index motor 48 is stopped.
【００１９】次に、図３の（１３）に示すように、回転
直動駆動機構４４を駆動させて使用済工具４３Ａを保持
したアーム４６を矢印Ｔ２方向に前進させる。次に、図
２に示すインデックスモータ４８を矢印Ｑ１方向に駆動
し、第２カップリング５６を矢印Ｅ２方向に移動させ
て、それまでの第３カップリング５７Ａ、５７Ｂと第２
カップリング５６との係合状態を解除し、第１カップリ
ング５５と第２カップリング５６とを噛みあわせる。す
ると、シフター旋回部７０は、シフター支持部７２に対
して固定された状態となり、第２ギア５２は空回りす
る。従って、インデックスモータ４８の駆動力は、第３
ギア５３を介してピニオン６５に伝わり、ピニオン６５
は矢印Ｐ４方向に回転する。すると、スライド台７１は
ラック６６を介して紙面垂直方向上方に移動する。即
ち、図３の（１４）に示すように、スライド台７１を矢
印Ｔ１方向に移動させて、マガジン４２の工具待機位置
ＷＰ１に使用済工具４３Ａが一致するように位置決めす
る。位置決めが完了したら、インデックスモータ４８は
停止させる。次に、図３の（１５）に示すように、回転
直動駆動機構４４を駆動させて使用済工具４３Ａを保持
したアーム４６を矢印Ｕ２方向に後退させて、使用済工
具４３Ａをマガジン４２の工具収納部４２ｂに取り付け
る。最後に、第１カップリング５５と第２カップリング
５６とを噛みあわせた状態のまま、図２に示すインデッ
クスモータ４８を矢印Ｐ１方向に駆動し、第２ギア５２
を空回りさせると共に第３ギア５３、ピニオン６５を介
してスライド台７１をラック６６を介して紙面垂直方向
下方に移動させる。これにより、図３の（１６）に示す
ように、スライド台７１は矢印Ｕ１方向に移動するの
で、使用済工具４３Ａがマガジン４２に取り付けられた
状態で、アーム４６は把持部４６ｂから使用済工具４３
Ａを外すことができる。また、スライド台７１を待機位
置ＷＰ２に位置させる。待機位置ＷＰ２への移動が完了
したら、インデックスモータ４８は停止させる。Next, as shown in (13) of FIG. 3, the rotary / linear motion drive mechanism 44 is driven to move the arm 46 holding the used tool 43A forward in the direction of arrow T2. Next, the index motor 48 shown in FIG. 2 is driven in the direction of arrow Q1 to move the second coupling 56 in the direction of arrow E2, and the third couplings 57A and 57B and the second coupling 56 up to that point are moved.
The engagement state with the coupling 56 is released, and the first coupling 55 and the second coupling 56 are meshed with each other. Then, the shifter revolving part 70 is fixed to the shifter supporting part 72, and the second gear 52 idles. Therefore, the driving force of the index motor 48 is the third
It is transmitted to the pinion 65 through the gear 53, and the pinion 65
Rotates in the direction of arrow P4. Then, the slide base 71 moves upward through the rack 66 in the direction perpendicular to the paper surface. That is, as shown in (14) of FIG. 3, the slide base 71 is moved in the direction of the arrow T1 and positioned so that the used tool 43A coincides with the tool standby position WP1 of the magazine 42. When the positioning is completed, the index motor 48 is stopped. Next, as shown in (15) of FIG. 3, the rotation / linear motion drive mechanism 44 is driven to retract the arm 46 holding the used tool 43A in the direction of the arrow U2, and the used tool 43A is stored in the magazine 42. It is attached to the tool storage 42b. Finally, with the first coupling 55 and the second coupling 56 engaged with each other, the index motor 48 shown in FIG.
And the slide base 71 is moved downward through the rack 66 via the third gear 53 and the pinion 65. As a result, as shown in (16) of FIG. 3, since the slide base 71 moves in the direction of arrow U1, the arm 46 moves from the gripping portion 46b to the used tool 43A while the used tool 43A is attached to the magazine 42. 43
A can be removed. Further, the slide base 71 is positioned at the standby position WP2. When the movement to the standby position WP2 is completed, the index motor 48 is stopped.
【００２０】以上のように、従来は二つの駆動源により
別々に作動させていたものが、インデックスモータ４８
を一つの駆動源として第２カップリング５６を作動させ
ることにより、シフター旋回部７０を旋回させると共
に、スライド台７１を移動させることができるので、部
品点数が少なくなり信頼性が向上する。また、インデッ
クスモータ４８は、シフター旋回部７０、即ち、旋回中
心ＣＴ２近傍に設けることができるので、工具交換装置
５０の旋回部分であるシフター旋回部７０の慣性能率を
小さくすることができる。As described above, the index motor 48 is conventionally operated by two drive sources separately.
By operating the second coupling 56 with one as a drive source, the shifter revolving part 70 can be revolved and the slide base 71 can be moved, so that the number of parts is reduced and reliability is improved. Further, since the index motor 48 can be provided in the shifter swivel portion 70, that is, in the vicinity of the swivel center CT2, the inertial performance rate of the shifter swivel portion 70, which is the swivel portion of the tool changing device 50, can be reduced.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工具交換装置５０は、シフター支持部７２等の支持部を
有し、前記支持部に、中空部７３等の軸受部を設け、前
記軸受部に、シフター旋回部７０等の旋回部を旋回軸を
中心として回転自在な形で設け、前記旋回部に、第２ギ
ア５２、第１シャフト５４等の第１伝達機構を前記旋回
軸を中心として回転自在に設け、また、前記軸受部に第
２カップリング５６等の連結機構を、前記旋回部または
前記第１伝達機構と前記軸受部を選択的に連結分離自在
に設け、更に、前記旋回部に、第３ギア５３、第２シャ
フト６７、第１プーリー６１、第２プーリー６２、ベル
ト６３、第３シャフト６８、ピニオン６５等の第２伝達
機構を設け、更に、前記旋回部に、インデックスモータ
４８等の駆動源を前記第１伝達機構及び前記第２伝達機
構に動力を伝え得る形で回転駆動自在に設け、更に、前
記旋回部に、スライド台７１を前記第２伝達機構を介し
て該旋回部に対して直線状に移動自在に設け、スライド
台７１に、工具把持装置４５を設けて構成される。As described above, according to the present invention,
The tool exchanging device 50 has a supporting portion such as a shifter supporting portion 72, a bearing portion such as a hollow portion 73 is provided in the supporting portion, and a swivel portion such as a shifter swiveling portion 70 is swung into the bearing portion. The first transmission mechanism such as the second gear 52 and the first shaft 54 is rotatably provided about the turning shaft, and the second cup is provided on the bearing. A connecting mechanism such as a ring 56 is provided so that the turning portion or the first transmission mechanism and the bearing portion can be selectively connected and separated, and the turning portion further includes a third gear 53, a second shaft 67, and a first shaft 67. A second transmission mechanism such as a pulley 61, a second pulley 62, a belt 63, a third shaft 68, and a pinion 65 is provided, and further, a drive source such as an index motor 48 is provided in the swivel portion as the first transmission mechanism and the first transmission mechanism. 2 can transmit power to transmission mechanism And a slide base 71 is linearly movable in the swivel part with respect to the swivel part via the second transmission mechanism. Is provided and configured.
【００２２】以上のように構成されるので、駆動源の駆
動力が第２伝達機構を介してスライド台７１に伝えられ
ることにより、駆動源はスライド台７１から離れた位
置、即ち、旋回部の旋回中心近傍に設けることができる
ので、旋回部の慣性能率を従来よりも小さくでき、その
分、旋回速度を大きくでき、工具交換速度を高速化する
ことが可能となる。また、上述のように駆動源の駆動力
は第２伝達機構を介してスライド台７１に伝えられると
共に、連結機構により前記軸受部及び前記第１伝達機構
と連結することにより、駆動源の駆動力を第１伝達機構
を介して旋回部にも伝えることができる。一方に、連結
機構により旋回部と軸受部を連結することにより、旋回
部を軸受部を介して支持部に対して固定することができ
るので、駆動源の駆動力を第２伝達機構を介してスライ
ド台７１のみに伝えることができる。従って、一つの駆
動源の駆動力を、第２伝達機構を介してスライド台７１
を移動させたり、第１伝達機構を介して旋回部を旋回さ
せることができるので、従来のように、旋回部を旋回さ
せ、スライド台７１を移動させるために、それぞれ別々
の駆動源を２個設ける必要は無くなり、工具交換装置５
０の構造を簡単にすることが可能となり、信頼性が高く
なる。With the above construction, the driving force of the driving source is transmitted to the slide base 71 via the second transmission mechanism, so that the driving source is located at a position away from the slide base 71, that is, in the turning portion. Since it can be provided in the vicinity of the center of turning, the inertial performance rate of the turning portion can be made smaller than in the conventional case, the turning speed can be increased accordingly, and the tool replacement speed can be increased. In addition, as described above, the driving force of the driving source is transmitted to the slide base 71 via the second transmission mechanism, and the driving mechanism drives the driving force of the driving source by coupling the bearing unit and the first transmission mechanism by the coupling mechanism. Can also be transmitted to the swivel unit via the first transmission mechanism. On the other hand, by connecting the swivel unit and the bearing unit by the connecting mechanism, the swivel unit can be fixed to the support unit via the bearing unit, so that the driving force of the drive source is transmitted via the second transmission mechanism. It can be transmitted only to the slide base 71. Therefore, the driving force of one driving source is transferred to the slide base 71 via the second transmission mechanism.
Since it is possible to move the swivel part via the first transmission mechanism and to swivel the swivel part and move the slide base 71 as in the conventional case, two separate drive sources are used. It is no longer necessary to provide the tool changer 5
It becomes possible to simplify the structure of 0 and the reliability is improved.
【図１】図１は、本発明を適用した工具交換装置を装備
した同時５軸制御加工機の一実施例を示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a simultaneous 5-axis control processing machine equipped with a tool changing device to which the present invention is applied.
【図２】図２は、図１に示す同時５軸制御加工機に適用
した工具交換装置の一実施例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of a tool changing device applied to the simultaneous 5-axis control processing machine shown in FIG.
【図３】図３は、図１に示す工具交換装置が工具を交換
する一連の動作を示す図である。 （１）は、次工具がマガジン側の工具待機位置に移動し
たところを示す図である。 （２）は、スライド台がマガジン側へ移動して、次工具
を把持したところを示す図である。 （３）は、アームがマガジンから次工具を取り出したと
ころを示す図である。 （４）は、スライド台が待機位置へ移動したところを示
す図である。 （５）は、アームがスライド台側へ後退して防塵キャッ
プに次工具を挿入したところを示す図である。 （６）は、シフター旋回部がスピンドル側へ９０度旋回
したところを示す図である。 （７）は、スライド台がスピンドル側へ移動して、使用
済工具を把持したところを示す図である。 （８）は、アームがスピンドルから使用済工具を取り外
したところを示す図である。 （９）は、アームが１８０度回転したところを示す図で
ある。 （１０）は、アームがスピンドルへ次工具を取り付けた
ところを示す図である。 （１１）は、スライド台が待機位置へ移動したところを
示す図である。 （１２）は、シフター旋回部がマガジン側へ９０度旋回
したところを示す図である。 （１３）は、アームがスライド台側から前進したところ
を示す図である。 （１４）は、スライド台がマガジン側へ移動したところ
を示す図である。 （１５）は、アームが把持した使用済工具をマガジンへ
取り付けたところを示す図である。 （１６）は、アームが使用済工具を離して、スライド台
が待機位置へ移動したところを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a series of operations for exchanging tools by the tool exchanging device shown in FIG. 1. (1) is a diagram showing a state where the next tool has moved to the tool standby position on the magazine side. (2) is a diagram showing the slide table moved to the magazine side and gripping the next tool. (3) is a view showing a state where the arm takes out the next tool from the magazine. (4) is a diagram showing a state where the slide base has moved to a standby position. (5) is a view showing a state where the arm is retracted to the slide base side and the next tool is inserted into the dustproof cap. (6) is a diagram showing the shifter turning portion turned 90 degrees toward the spindle. (7) is a diagram showing a state where the slide table has moved to the spindle side and grips a used tool. (8) is a view showing a state where the arm removes the used tool from the spindle. (9) is a diagram showing the arm rotated 180 degrees. (10) is a view showing a state where the arm attaches the next tool to the spindle. (11) is a diagram showing a state where the slide base has moved to the standby position. (12) is a diagram showing a position where the shifter turning portion turns 90 degrees toward the magazine. (13) is a diagram showing the arm advanced from the slide base side. (14) is a diagram showing the slide table moved to the magazine side. (15) is a view showing a state where a used tool gripped by an arm is attached to a magazine. (16) is a diagram showing a state where the arm separates the used tool and the slide base moves to the standby position.
４５……工具把持装置 ４８……駆動源（インデックスモータ） ５０……工具交換装置 ５２……第１伝達機構（第２ギア） ５３……第２伝達機構（第３ギア） ５４……第１伝達機構（第１シャフト） ５６……連結機構（第２カップリング） ６１……第２伝達機構（第１プーリー） ６２……第２伝達機構（第２プーリー） ６３……第２伝達機構（ベルト） ６５……第２伝達機構（ピニオン） ６７……第２伝達機構（第２シャフト） ６８……第２伝達機構（第３シャフト） ７０……旋回部（シフター旋回部） ７１……スライド台 ７２……支持部（シフター支持部） ７３……軸受部（中空部） ＣＴ２……旋回軸（旋回中心） 45 ... Tool gripping device 48 ... Drive source (index motor) 50 ... Tool changing device 52 ... First transmission mechanism (second gear) 53 ... Second transmission mechanism (third gear) 54 ... First Transmission mechanism (first shaft) 56 ... Connection mechanism (second coupling) 61 ... Second transmission mechanism (first pulley) 62 ... Second transmission mechanism (second pulley) 63 ... Second transmission mechanism ( Belt) 65 ...... Second transmission mechanism (pinion) 67 ...... Second transmission mechanism (second shaft) 68 ...... Second transmission mechanism (third shaft) 70 ...... Swivel part (shifter swivel part) 71 ...... Slide Platform 72 …… Supporting part (shifter supporting part) 73 …… Bearing part (hollow part) CT2 …… Swivel axis (swivel center)
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成４年９月１８日[Submission date] September 18, 1992
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief explanation of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】図１は、本発明を適用した工具交換装置を装備
した同時５軸制御加工機の一実施例を示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a simultaneous 5-axis control processing machine equipped with a tool changing device to which the present invention is applied.
【図２】図２は、図１に示す同時５軸制御加工機に適用
した工具交換装置の一実施例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of a tool changing device applied to the simultaneous 5-axis control processing machine shown in FIG.
【図３】図３は、図１に示す工具交換装置が工具を交換
する一連の動作を示す図である。 （１）は、次工具がマガジン側の工具待機位置に移動し
たところを示す図である。 （２）は、スライド台がマガジン側へ移動して、次工具
を把持したところを示す図である。 （３）は、アームがマガジンから次工具を取り出したと
ころを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a series of operations for exchanging tools by the tool exchanging device shown in FIG. 1. (1) is a diagram showing a state where the next tool has moved to the tool standby position on the magazine side. (2) is a diagram showing the slide table moved to the magazine side and gripping the next tool. (3) is a view showing a state where the arm takes out the next tool from the magazine.
【図４】図４は、図１に示す工具交換装置が工具を交換
する一連の動作を示し、図３に続く動作を示す図であ
る。 （１）は、スライド台が待機位置へ移動したところを示
す図である。 （２）は、アームがスライド台側へ後退して防塵キャッ
プに次工具を挿入したところを示す図である。 （３）は、シフター旋回部がスピンドル側へ９０度旋回
したところを示す図である。4 is a diagram showing a series of operations for exchanging tools by the tool exchanging device shown in FIG. 1, and is a diagram showing an operation following FIG. 3; (1) is a diagram showing a state where the slide base has moved to a standby position. (2) is a diagram showing a state where the arm is retracted to the slide base side and the next tool is inserted into the dustproof cap. (3) is a diagram showing the shifter turning portion turned 90 degrees toward the spindle.
【図５】図５は、図１に示す工具交換装置が工具を交換
する一連の動作を示し、図４に続く動作を示す図であ
る。 （１）は、スライド台がスピンドル側へ移動して、使用
済工具を把持したところを示す図である。 （２）は、アームがスピンドルから使用済工具を取り外
したところを示す図である。 （３）は、アームが１８０度回転したところを示す図で
ある。5 is a diagram showing a series of operations for exchanging tools by the tool exchanging device shown in FIG. 1, and is a diagram showing an operation following FIG. 4; (1) is a figure which shows the place where the slide base moved to the spindle side and gripped the used tool. (2) is a view showing a state where the arm removes the used tool from the spindle. (3) is a diagram showing the arm rotated 180 degrees.
【図６】図６は、図１に示す工具交換装置が工具を交換
する一連の動作を示し、図５に続く動作を示す図であ
る。 （１）は、アームがスピンドルへ次工具を取り付けたと
ころを示す図である。 （２）は、スライド台が待機位置へ移動したところを示
す図である。 （３）は、シフター旋回部がマガジン側へ９０度旋回し
たところを示す図である。6 is a diagram showing a series of operations for exchanging tools by the tool exchanging device shown in FIG. 1, and is a diagram showing an operation following FIG. 5; (1) is a view showing a state where the arm attaches the next tool to the spindle. (2) is a diagram showing a state where the slide base has moved to a standby position. (3) is a diagram showing the shifter turning portion turned 90 degrees toward the magazine.
【図７】図７は、図１に示す工具交換装置が工具を交換
する一連の動作を示し、図６に続く動作を示す図であ
る。 （１）は、アームがスライド台側から前進したところを
示す図である。 （２）は、スライド台がマガジン側へ移動したところを
示す図である。 （３）は、アームが把持した使用済工具をマガジンへ取
り付けたところを示す図である。7 is a diagram showing a series of operations for exchanging tools by the tool exchanging device shown in FIG. 1, and is a diagram showing an operation following FIG. 6; (1) is a figure which shows a place where an arm advanced from the slide stand side. (2) is a diagram showing the slide table moved to the magazine side. (3) is a diagram showing a used tool attached to an arm attached to a magazine.
【図８】図８は、図１に示す工具交換装置が工具を交換
する一連の動作を示し、図７に続く動作であり、アーム
が使用済工具を離して、スライド台が待機位置へ移動し
たところを示す図である。8 shows a series of operations for exchanging tools by the tool exchanging device shown in FIG. 1, which is an operation following FIG. 7, in which the arm separates the used tool and the slide base moves to the standby position. FIG.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図１】 [Figure 1]
【図３】 [Figure 3]
【図８】 [Figure 8]
【図２】 [Fig. 2]
【図４】 [Figure 4]
【図５】 [Figure 5]
【図６】 [Figure 6]
【図７】 [Figure 7]
Claims (1)
形で設け、 前記旋回部に、第１伝達機構を前記旋回軸を中心として
回転自在に設け、 また、前記軸受部に連結機構を、前記旋回部または前記
第１伝達機構と前記軸受部を選択的に連結分離自在に設
け、 更に、前記旋回部に、第２伝達機構を設け、 更に、前記旋回部に、駆動源を前記第１伝達機構及び前
記第２伝達機構に動力を伝え得る形で回転駆動自在に設
け、 更に、前記旋回部に、スライド台を前記第２伝達機構を
介して該旋回部に対して直線状に移動自在に設け、 スライド台に、工具把持装置を設けて構成した工具交換
装置。1. A support part, a bearing part is provided on the support part, a swivel part is provided on the bearing part so as to be rotatable about a swivel axis, and the swivel part has a first transmission mechanism. Is provided rotatably about the swivel axis, and a coupling mechanism is provided in the bearing part so that the swivel part or the first transmission mechanism and the bearing part are selectively connectable and separable. A second transmission mechanism is provided on the swivel portion, and a drive source is rotatably driven on the swivel portion in a form capable of transmitting power to the first transmission mechanism and the second transmission mechanism. A tool changer in which a slide base is provided so as to be linearly movable with respect to the revolving unit via the second transmission mechanism, and a tool gripping device is provided on the slide base.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15981591A JPH0592338A (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Tool replacing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15981591A JPH0592338A (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Tool replacing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0592338A true JPH0592338A (en) | 1993-04-16 |
Family
ID=15701854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15981591A Pending JPH0592338A (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Tool replacing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0592338A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101288301B1 (en) * | 2006-12-22 | 2013-07-26 | 두산인프라코어 주식회사 | Automatic Tool Changer of Machining Center |
-
1991
- 1991-06-03 JP JP15981591A patent/JPH0592338A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101288301B1 (en) * | 2006-12-22 | 2013-07-26 | 두산인프라코어 주식회사 | Automatic Tool Changer of Machining Center |
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