JPH0613803Y2 - Tool gripping mechanism of automatic tool changer - Google Patents

Tool gripping mechanism of automatic tool changer

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JPH0613803Y2
JPH0613803Y2 JP1988101350U JP10135088U JPH0613803Y2 JP H0613803 Y2 JPH0613803 Y2 JP H0613803Y2 JP 1988101350 U JP1988101350 U JP 1988101350U JP 10135088 U JP10135088 U JP 10135088U JP H0613803 Y2 JPH0613803 Y2 JP H0613803Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
gripping
roller shaft
arm
cam
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP1988101350U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0223940U (en
Inventor
澄雄 河合
Original Assignee
オ−クマ株式会社
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Publication date
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  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はマシニングセンタ等の工具交換アームの改良さ
れた工具把持機構に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Industrial Field of the Invention The present invention relates to an improved tool gripping mechanism for a tool changing arm of a machining center or the like.

従来の技術 従来、自動工具交換装置(以下ATCと呼ぶ)の工具交
換アームにおける工具把持及びロック機構として公知の
技術としては実開昭58-75647号がある。このものは、交
換アーム内にばねにより外端方向に常時突出勝手に付勢
されて把持工具の脱落を防止するローラ軸を旋回軸線方
向と直角に設け、カム面を有する可動軸を工具交換の工
具抜き取りに先がけ又挿入後流体圧で作動させて、ロー
ラ軸をロック状態から解放するようにしたものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a known technique for a tool gripping and locking mechanism in a tool changing arm of an automatic tool changing device (hereinafter referred to as ATC), there is JP-A-58-75647. This product is equipped with a roller shaft, which is always biased in the outer end direction by a spring in the exchange arm, to prevent the gripping tool from falling off at right angles to the turning axis direction, and a movable shaft with a cam surface is used for tool replacement. The tool is operated by fluid pressure prior to tool removal and after insertion to release the roller shaft from the locked state.

考案が解決しようとする問題点 従来の技術で述べた実開昭58-75647号の技術において
は、最近のATC時間短縮のニーズに答えて工具交換ア
ームの旋回速度を早くすると、工具把持時のローラ軸と
工具とが当接したときに大きな衝突音が発生し、主軸,
工具,ATC等に衝撃が伝わりこれによる悪影響ができ
るという問題が発生している。
Problems to be Solved by the Invention In the technique of Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-75647 described in the prior art, if the swivel speed of the tool change arm is increased in response to the recent need for shortening the ATC time, it is When the roller shaft and the tool come into contact with each other, a loud collision noise is generated,
There is a problem that impacts are transmitted to tools, ATCs, etc., which can cause adverse effects.

本考案は従来の技術の有するこのような問題に鑑みなさ
れたものであり、その目的とするところは把持時に衝突
音のない工具把持機構を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a tool gripping mechanism that does not generate a collision noise during gripping.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案におけるATCの工
具把持機構は、アーム旋回軸と直角方向に移動可能で常
時工具を把持する方向に付勢され工具を把持するとき並
びに把持工具を解放するときロックが解除される工具脱
落防止用のローラ軸が交換アーム内に設けられたマシニ
ングセンタ等の自動工具交換装置において、前記ローラ
軸に直角に設けられたピンに枢支されたカムフオロア
と、交換装置本体に前記交換アームの旋回面と平行に設
けられ前記交換アームが工具把持又は解放のための旋回
をする位置で待機位置から工具把持直前までの旋回時に
前記カムフオロアと係合して前記ローラ軸を引込める円
弧状カム(20)とを含んでなり、工具把持におけるロ
ーラ軸と工具との干渉をなくしたものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a tool gripping mechanism of an ATC according to the present invention is movable in a direction perpendicular to an arm rotation axis and is always biased in a direction for gripping a tool to grip the tool. In addition, in the automatic tool changer such as a machining center provided in the exchange arm, a roller shaft for preventing the tool from falling off is unlocked when the gripping tool is released, and is pivotally supported by a pin provided at a right angle to the roller shaft. And a cam follower that is provided in the main body of the exchanging device in parallel with the swivel surface of the exchanging arm and engages with the cam follower at the position where the exchanging arm swivels for gripping or releasing the tool from the standby position to immediately before gripping the tool. And an arcuate cam (20) for retracting the roller shaft, thereby eliminating the interference between the roller shaft and the tool when gripping the tool.

作用 主軸に装着された工具による切削加工が終わり、主軸台
がY軸方向又はX軸方向に移動して工具交換位置に位置
決めされると、待機中の交換アームが工具交換のため旋
回する。この位置での交換アームは切欠きカムによって
ローラ軸のロックが解除されており、更にローラ軸は待
機位置から工具把持の直前までカムフオロアがATC本
体に固着の円弧状カムと当接して、ばね力に抗して引込
まれ工具と当接しないようになっている。そして旋回の
終わり近くの工具把持爪が工具に接触する直前にカムフ
オロアが円弧状カムから離れてローラ軸がばねの力で押
し出され工具を把持爪に押圧して把持する。続いて交換
アームが工具抜取りのため旋回軸方向に前進し始める
と、ローラ軸は切欠きカムから離れて内端が旋回軸外周
に当接し後退移動が規制されてロック状態とされる。
When the machining with the tool attached to the spindle is completed and the headstock moves in the Y-axis direction or the X-axis direction and is positioned at the tool exchange position, the standby exchange arm swivels for tool exchange. The exchange arm at this position has the roller shaft unlocked by the notch cam, and the roller shaft is in contact with the arc-shaped cam fixed to the ATC body from the standby position to immediately before the tool is gripped, and the spring force is increased. It is designed so that it will not be abutted against the tool by being pulled in against. Immediately before the tool gripping claw near the end of turning contacts the tool, the cam follower separates from the arcuate cam and the roller shaft is pushed out by the force of the spring to press the tool against the gripping claw and grip it. Then, when the replacement arm begins to move forward in the direction of the turning shaft for removing the tool, the roller shaft is separated from the notch cam, the inner end of the roller shaft contacts the outer circumference of the turning shaft, and the backward movement is restricted, so that the roller shaft is locked.

実施例 実施例について図面を参照して説明する。Examples Examples will be described with reference to the drawings.

第1図〜第4図において、ATC本体1に軸受2を介し
て回転可能に軸承されるアームの旋回軸3の中心穴に刻
設されたスプライン3aに、図示しない旋回駆動装置に
より回転されるスプライン軸4が軸方向移動可能に噛合
されている。そして旋回軸3の外周に交換アーム用スリ
ーブ5が軸方向移動可能に枢支され、スリーブ5の外周
に交換アーム6がボルトにより嵌着されている。そして
スリーブ5の左端面に固着される円板7の端面と交換ア
ーム6の端面との間に、スラスト軸受8を介して連結板
9が設けられ、連結板9は図示しない油圧シリンダのピ
ストンロッド10の先端に固着されており、シリンダに
供給される圧油の切換えによりスリーブ5が軸方向移動
されて、交換アーム6が後退端の待機及び工具挿入完了
位置と、前進端の工具抜取り完了位置とに移動される。
またスリーブ5の右端面とスプライン軸4の右端とはフ
ランジ11を介して連結されており、スプライン軸4は
交換アーム6と共に軸方向移動されるようになってい
る。
1 to 4, the ATC main body 1 is rotatably supported by a bearing 2 and is rotated by a turning drive device (not shown) on a spline 3a formed in a center hole of a turning shaft 3 of an arm. The spline shaft 4 is meshed so as to be movable in the axial direction. An exchange arm sleeve 5 is pivotally supported on the outer periphery of the swivel shaft 3 so as to be movable in the axial direction, and the exchange arm 6 is fitted to the outer periphery of the sleeve 5 with a bolt. A connecting plate 9 is provided between the end surface of the disc 7 fixed to the left end surface of the sleeve 5 and the end surface of the exchange arm 6 via a thrust bearing 8. The connecting plate 9 is a piston rod of a hydraulic cylinder (not shown). The sleeve 5 is fixed to the tip of the cylinder 10, the sleeve 5 is moved in the axial direction by switching the pressure oil supplied to the cylinder, and the replacement arm 6 is in the standby position at the retracted end and the tool insertion completion position and the tool removal completed position at the advance end. And moved to.
Further, the right end surface of the sleeve 5 and the right end of the spline shaft 4 are connected via a flange 11, and the spline shaft 4 is axially moved together with the exchange arm 6.

交換アーム6は両端部に半円状の工具把持爪6aを有
し、旋回軸3にスリーブ5を貫通する直角な穴6bが旋
回中心に対して対称に穿設されており、穴6bにローラ
軸14が軸方向移動可能に嵌挿されている。そしてロー
ラ軸には外端に算盤玉形状のローラ12が軸心を把持工
具軸心と平行にして設けられ、内端にローラ13が軸心
を旋回軸心と直角にして設けられている。またローラ軸
14はばね15により工具把持爪方向に突出勝手に付勢
されており、交換アーム6の側面に抜け止め用のストッ
パ16が固着されている。更に旋回軸3には後退端位置
における交換アームのローラ軸の対応位置に切欠きカム
3bが刻設されており、後退端位置においてローラ軸1
4は、切欠きカムの底面3bとローラ13との隙間量だ
け軸方向移動が可能でロック解放状態となり、油圧シリ
ンダにより連結板9を介して交換アームが前進し始める
と切欠きカムから外れローラ13が旋回軸3の外周に当
接して後退移動が規制されてロック状態となる。
The exchange arm 6 has semicircular tool gripping claws 6a at both ends, and a right-angled hole 6b penetrating the sleeve 5 is formed in the turning shaft 3 symmetrically with respect to the turning center. The shaft 14 is inserted so as to be movable in the axial direction. An abacus ball-shaped roller 12 is provided at the outer end of the roller shaft with its axis parallel to the gripping tool axis, and a roller 13 is provided at the inner end with its axis perpendicular to the turning axis. The roller shaft 14 is biased by a spring 15 toward the tool gripping claw, and a stopper 16 for preventing the roller shaft 14 from coming off is fixed to the side surface of the exchange arm 6. Further, the swivel shaft 3 is provided with a notch cam 3b at a position corresponding to the roller shaft of the exchange arm at the backward end position, and the roller shaft 1 is provided at the backward end position.
4 is an unlocked state in which it can be moved in the axial direction by the gap amount between the bottom surface 3b of the notch cam and the roller 13, and when the replacement arm starts to move forward via the connecting plate 9 by the hydraulic cylinder, the roller disengages from the notch cam. 13 is brought into contact with the outer circumference of the turning shaft 3 to restrict the backward movement, and the lock state is established.

更にローラ軸14には軸心と直角にピン18が植設され
ており、ピン18は交換アームの長穴6cを貫通して先
端がATC本体側に突出し、ピン18の先端部にカムフ
オロア19が回転可能に枢支されている。一方ATC本
体1の端面1aには旋回軸を中心として対称に円弧状カ
ム20が固着されており、交換アームが工具把持又は解
放のため旋回をする旋回軸線方向後退端位置ではカムフ
オロアと円弧状カムとが係合可能となり、交換アームの
前進で離れるようになっており、後退端位置においては
図示しない主軸及び待機ポットに対して旋回角が中立の
待機位置から工具を把持する直前までの旋回時にカムフ
オロア19がカム面20aに当接してばね15の力に抗
してローラ軸を切欠きカム3b側に引込み、旋回の終わ
り近くで把持爪6aが工具に接触する直前にカムフオロ
ア19がカム面20aから外れてローラ軸が解放され、
ばね15の力により工具を工具把持爪6aに押圧する。
Further, a pin 18 is planted on the roller shaft 14 at a right angle to the shaft center. The pin 18 penetrates the elongated hole 6c of the exchange arm and the tip projects toward the ATC body side. It is rotatably supported. On the other hand, an arcuate cam 20 is fixed to the end surface 1a of the ATC main body 1 symmetrically about the turning axis, and the cam follower and the arcuate cam are at the backward end position in the turning axis direction in which the replacement arm turns to grip or release the tool. And can be engaged with each other, and are separated by the forward movement of the exchange arm.At the retracted end position, the swing angle is neutral with respect to the spindle and the standby pot (not shown) from the standby position until just before gripping the tool. The cam follower 19 comes into contact with the cam surface 20a and pulls the roller shaft against the notch cam 3b against the force of the spring 15, and the cam follower 19 contacts the cam surface 20a immediately before the grip claw 6a comes into contact with the tool near the end of turning. And the roller shaft is released,
The force of the spring 15 presses the tool against the tool gripping claw 6a.

続いて本考案の工具把持機構の動作を説明する。主軸に
装着された工具による切削加工が終わり、主軸台がX軸
又はY軸方向に移動して工具交換位置に位置決めされる
と、NC工具交換指令により待機中の交換アーム6が工
具把持のため旋回する。このときローラ軸14はカムフ
オロア19が円弧状カム20に当接して引込まれてお
り、外端ローラ12は工具21のV溝21aに当接する
ことなく工具を通過し、工具把持爪6aが工具のV溝2
1aに接触する直前に端部の傾斜面に沿ってゆるやかに
カムフオロアがカムから離れ、ローラ軸外端のローラ1
2がばねの力で工具21のV溝21aに当接され、工具
を工具把持爪6aに押圧して把持する。
Next, the operation of the tool gripping mechanism of the present invention will be described. When cutting with the tool mounted on the spindle is completed and the headstock moves in the X-axis or Y-axis direction and is positioned at the tool replacement position, the NC tool replacement command causes the standby arm 6 to hold the tool. Turn. At this time, the cam follower 19 of the roller shaft 14 is drawn in contact with the arcuate cam 20, the outer end roller 12 passes through the tool without contacting the V groove 21a of the tool 21, and the tool gripping claw 6a is moved toward the tool. V groove 2
Immediately before coming into contact with the roller 1a, the cam follower gradually separates from the cam along the inclined surface of the end, and the roller 1 at the outer end of the roller shaft
2 is brought into contact with the V groove 21a of the tool 21 by the force of the spring, and the tool is pressed against the tool gripping claw 6a and gripped.

続いて図示しない油圧シリンダに供給される圧油が切換
えられてピストンロッド10,連結板9を介して両端に
工具を把持した交換アーム6が前進するとローラ軸14
は切欠きカムから離れ下端のローラ13が旋回軸の外周
に当接してローラ軸の後退移動を規制しロック状態とな
り把持工具の脱落防止が行われ、交換アームの前進で把
持工具が主軸及び待機ポットから抜き取られる。次いで
図示しない旋回駆動装置によりスプライン軸4が回転さ
れ、旋回軸3,スリーブ5を介して交換アーム6が180
℃旋回されて把持する工具が入れ替わり、交換アーム6
が後退して把持工具が主軸及び待機ポットに挿入され、
切欠きカムが真下に来てローラ軸14のロックが解除さ
れる。そして交換アームの前述の工具把持時の逆方向に
旋回し始めるとカムフオロアがカム面20aに当接して
ローラ軸を引込み交換アームは空となり待機位置に戻
る。
Subsequently, when the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder (not shown) is switched and the exchange arm 6 holding the tool at both ends via the piston rod 10 and the connecting plate 9 advances, the roller shaft 14
Is separated from the notch cam and the roller 13 at the lower end abuts the outer circumference of the swivel shaft to restrict the backward movement of the roller shaft and lock the gripping tool to prevent the gripping tool from falling off. Removed from the pot. Next, the spline shaft 4 is rotated by a turning drive device (not shown), and the exchange arm 6 is turned 180 degrees through the turning shaft 3 and the sleeve 5.
° C Swiveling and gripping tools are exchanged, changing arm 6
Retracts and the gripping tool is inserted into the spindle and the standby pot,
The notch cam comes directly below and the roller shaft 14 is unlocked. When the exchange arm starts to turn in the opposite direction to the above-mentioned gripping of the tool, the cam follower comes into contact with the cam surface 20a, pulls in the roller shaft, and the exchange arm becomes empty and returns to the standby position.

効果 本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。
Effects Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

交換アームが待機位置から旋回して先端の工具把持爪が
工具に接触する直前までカムによりローラ軸をばね力に
抗して内側に引込むようになしたので、旋回中にローラ
軸が工具と当たって衝突音を発することがなくなり、交
換アームの旋回速度を速くすることが可能となり工具交
換時間を短縮することができる。
The replacement arm pivots from the standby position, and the cam pulls the roller shaft inward against the spring force until just before the tool gripping claw at the tip comes into contact with the tool. No collision noise is generated, the swivel speed of the exchanging arm can be increased, and the tool exchanging time can be shortened.

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

第1図は一部省略した本考案の側面切断図、第2図は一
部切断面で表した交換アームの正面図、第3図は第1図
のA−A線視図、第4図は交換アームの外端部を表す側
面図である。 3……旋回軸、6……交換アーム 14……ローラ軸、19……カムフオロア 20……カム
FIG. 1 is a side cutaway view of the present invention with a part omitted, FIG. 2 is a front view of the exchange arm shown in a cutaway view, and FIG. 3 is a view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. FIG. 6 is a side view showing an outer end portion of the exchange arm. 3 ... Swivel axis, 6 ... Exchange arm 14 ... Roller axis, 19 ... Cam follower 20 ... Cam

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】アーム旋回軸(3)と直角方向に移動可能
で常時工具を把持する方向に付勢され工具を把持すると
き並びに把持工具を解放するときロックが解除される工
具脱落防止用のローラ軸(14)が交換アーム(6)内
に設けられたマシニングセンタ等の自動工具交換装置に
おいて、前記ローラ軸に直角に設けられたピン(18)
に枢支されたカムフオロア(19)と、交換装置本体に
前記交換アームの旋回面と平行に設けられ前記交換アー
ムが工具把持又は解放のための旋回をする位置で待機位
置から工具把持直前までの旋回時に前記カムフオロアと
係合して前記ローラ軸を引込める円弧状カム(20)と
を含んでなり、工具把持時におけるローラ軸と工具との
干渉をなくしたことを特徴とする自動工具交換装置の工
具把持機構。
1. A tool dropout prevention device, which is movable in a direction perpendicular to an arm turning axis (3) and is unlocked when a tool is always gripped by being biased in a direction for gripping the tool and when the tool is released. In an automatic tool changer such as a machining center in which a roller shaft (14) is provided in an exchange arm (6), a pin (18) provided at a right angle to the roller shaft.
A cam follower (19) pivotally supported on the exchange device, and a position provided in the exchange device main body in parallel with the swivel surface of the exchange arm, where the exchange arm swivels for gripping or releasing the tool from the standby position to immediately before gripping the tool. An automatic tool changer, comprising: an arcuate cam (20) that engages with the cam follower at the time of turning and retracts the roller shaft, thereby eliminating the interference between the roller shaft and the tool when gripping the tool. Tool gripping mechanism.
JP1988101350U 1988-07-29 1988-07-29 Tool gripping mechanism of automatic tool changer Expired - Lifetime JPH0613803Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publication Number Publication Date
JPH0223940U JPH0223940U (en) 1990-02-16
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ID=31330261

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558943A (en) * 1978-10-27 1980-05-02 Toyoda Mach Works Ltd Tool exchanger
JPS6451247A (en) * 1987-08-18 1989-02-27 Teijin Seiki Co Ltd Tool changer

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Publication number Publication date
JPH0223940U (en) 1990-02-16

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