JPH0623398Y2 - Automatic tool changer - Google Patents

Automatic tool changer

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JPH0623398Y2
JPH0623398Y2 JP1988034884U JP3488488U JPH0623398Y2 JP H0623398 Y2 JPH0623398 Y2 JP H0623398Y2 JP 1988034884 U JP1988034884 U JP 1988034884U JP 3488488 U JP3488488 U JP 3488488U JP H0623398 Y2 JPH0623398 Y2 JP H0623398Y2
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JP
Japan
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tool
arm
attached
saddle
spindle
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JP1988034884U
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Japanese (ja)
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Inventor
正紀 木藤
祥吾 芹沢
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 (産業上の利用分野) 本考案は工作機械に用いられる自動工具交換装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial field of application) The present invention relates to an automatic tool changer used in a machine tool.

(従来の技術) 工具が収納される工具ポットを多数備えた工具貯蔵用マ
ガジン(以下「工具マガジン」と称する)と、工作機械
の主軸との間で工具を自動的に交換するために自動工具
交換装置が用いられている。
(Prior Art) An automatic tool for automatically exchanging tools between a tool storage magazine (hereinafter referred to as "tool magazine") having a large number of tool pots for storing tools and a spindle of a machine tool. A switching device is used.

工具マガジンを工作機械のコラムの一側部に配置し、工
具ポットの軸線と主軸とが直交するようにした場合に
は、工具交換の際の工具どうしの干渉を避けるため特別
の配慮が必要である。
When the tool magazine is placed on one side of the machine tool column and the axis of the tool pot and the spindle are orthogonal, special consideration is required to avoid interference between tools when changing tools. is there.

そのため工具交換用アームの他に中間アームおよび中間
ポットを採用する方法(例えば特開昭55−14494
6号公報)、あるいは、工具交換位置に割出された工具
ポットを、その軸線が工作機械の主軸と平行となる位置
まで旋回させる方法などが採用されている。
Therefore, a method of using an intermediate arm and an intermediate pot in addition to the tool changing arm (for example, JP-A-55-14494).
No. 6), or a method in which the tool pot indexed to the tool exchange position is swung to a position where its axis is parallel to the main axis of the machine tool.

また、工具交換用アームの支持装置全体を工具マガジン
と主軸との間で往復移動可能とするとともに、工具交換
用アーム支持装置を90°旋回可能とすることにより、
工具交換時間の短縮、工具交換装置の構造の簡略化を図
った方法も知られている(特願昭60−126933号
明細書)。
Further, by making the entire tool exchanging arm supporting device reciprocable between the tool magazine and the spindle, and by making the tool exchanging arm supporting device 90 ° rotatable,
There is also known a method for shortening the tool changing time and simplifying the structure of the tool changing device (Japanese Patent Application No. 60-126933).

(考案が解決しようとする課題) しかしながら、上記のような工具交換方式は工具交換用
アーム支持装置に支持された工具交換用アームの主軸方
向の移動量に制限があるため、主軸頭あるいはラムに軸
方向長さの大きいエクステンションヘッドが取付けられ
た場合には、工具交換動作を行うことができない。ま
た、主軸頭あるいはラムに主軸と直交する工具装着部を
有するアングルヘッドが取付けられた場合には、工具交
換用アームの工具把持部が工具ホルダと係合できないた
め工具交換動作を行うことができない。
(Problems to be solved by the invention) However, since the tool exchanging method as described above has a limit to the movement amount of the tool exchanging arm supported by the tool exchanging arm supporting device in the spindle direction, When the extension head having a large axial length is attached, the tool changing operation cannot be performed. Further, when the angle head having the tool mounting portion orthogonal to the spindle is attached to the spindle head or the ram, the tool gripping portion of the tool exchanging arm cannot engage with the tool holder, and the tool exchanging operation cannot be performed. .

本考案はこのような点を考慮してなされたもであり、主
軸頭あるいはラムにエクステンションへッドが取付けら
れた場合でも、工具を自動交換することのできる自動工
具交換装置を提供することを目的とする。また、本考案
は主軸頭あるいはラムにアングルヘッドが取付けられた
場合でも工具を自動交換することのできる自動工具交換
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of such points, and it is an object of the present invention to provide an automatic tool changer capable of automatically changing tools even when an extension head is attached to a spindle head or a ram. To aim. Another object of the present invention is to provide an automatic tool changing device capable of automatically changing tools even when an angle head is attached to a spindle head or a ram.

〔考案の構成〕[Constitution of device]

(課題を解決するための手段) 本考案は、工作機械のコラム側面に取付けられ、工作機
械の主軸と直交する方向に向けて多数配置された工具ポ
ットを備えた工具マガジンと、工作機械の主軸部との間
で工具を自動的に交換する自動工具交換装置であって、
工作機械のコラム前面に対し前後移動可能に取付けら
れ、工具マガジンと主軸頭との間に配置されたガイドレ
ールを備えたレール台と、レール台に対し、ガイドレー
ルに沿って摺動可能に装着されたサドルと、サドルに対
し、サドルの摺動方向と直交する方向の軸線を中心に旋
回可能に取付けられた支持台と、先端に工具把持部が形
成されている工具交換用アームと、支持台に取付けら
れ、工具交換用アームを回転および回転軸の方向に進退
移動させるアーム駆動機構を備えたアーム支持装置と、
レール台を前後移動させるレール台駆動機構と、サドル
を摺動させるサドル駆動機構と、支持台を旋回移動させ
る支持台旋回機構とを備えてなることを特徴としてい
る。
(Means for Solving the Problem) The present invention is directed to a tool magazine equipped with a large number of tool pots mounted on the side surface of a column of a machine tool and arranged in a direction orthogonal to the machine tool spindle, and a machine tool spindle. An automatic tool changer for automatically changing tools between
It is attached to the front of the machine tool column so that it can move back and forth, and it is mounted so that it can slide along the guide rail to the rail base that has a guide rail that is arranged between the tool magazine and spindle head. Mounted saddle, a support base that is attached to the saddle so that it can be swiveled around an axis that is orthogonal to the sliding direction of the saddle, a tool replacement arm that has a tool grip at the tip, and a support An arm support device that is attached to the table and has an arm drive mechanism that moves the tool changing arm forward and backward in the direction of the rotation and rotation axis;
It is characterized by comprising a rail base drive mechanism for moving the rail base back and forth, a saddle drive mechanism for sliding the saddle, and a support base turning mechanism for turning the support base.

(作用) 本考案によれば、工具交換用アームの回転および回転軸
方向への進退移動により、工具マガジンの工具ポットお
よび主軸の工具装着部との間で、それぞれ使用済工具と
新工具との交換動作が行われる。また、サドルの摺動に
より工具マガジンと主軸頭間の工具の搬送動作が行わ
れ、支持台が90°旋回することにより主軸と直交した
関係にある工具マガジンの工具ポットに対し工具交換用
アームの工具把持部の軸線を一致させることができる。
さらに、レール台を前後移動させることにより、主軸頭
に対し装着されているエクステンションヘッドの軸方向
長さに対応させることが可能であり、アーム支持装置を
90°旋回させることにより、主軸と直交する工具装着
部を有するアングルヘッドを使用した場合でも、工具の
自動交換が可能となる。
(Operation) According to the present invention, by rotating the tool exchanging arm and moving back and forth in the direction of the rotation axis, the used tool and the new tool are respectively connected between the tool pot of the tool magazine and the tool mounting portion of the spindle. The exchange operation is performed. In addition, the sliding movement of the saddle causes the tool to be conveyed between the tool magazine and the spindle head, and the support table pivots 90 °, so that the tool exchanging arm of the tool magazine is orthogonal to the spindle. The axes of the tool grips can be aligned.
Further, by moving the rail base back and forth, it is possible to correspond to the axial length of the extension head mounted on the spindle head, and by rotating the arm supporting device 90 °, it is orthogonal to the spindle. Even when an angle head having a tool mounting portion is used, the tool can be automatically replaced.

(実施例) 以下、図面を参照して本考案の一実施例について説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本考案による工作機械の自動工具交換装置を示
す概略斜視図である。図において符号11は、例えば横
中ぐり盤のような工作機械のコラムであり、このコラム
の一側面11aに工具を収納する工具ポット12を多数
備えた工具マガジン13が、工具ポット12の軸線(収
納された工具Tの軸線)をX軸方向に向けて配置されて
いる。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an automatic tool changer for a machine tool according to the present invention. In the figure, reference numeral 11 is a column of a machine tool such as a horizontal boring machine, and a tool magazine 13 provided with a large number of tool pots 12 for accommodating tools on one side surface 11a of the column has an axis line of the tool pot 12 ( It is arranged so that the axis line of the housed tool T) is directed in the X-axis direction.

コラム11の前面側11bには、主軸頭14が上下方向
(Y軸方向)に移動可能に配設され、この主軸頭14
に、第1図では、軸方向長さの大きいエクステンション
ヘッド15が装着されている。そして、このエクステン
ションヘッド15に対し工具ToがZ軸方向(主軸方
向)に向けて取付けられている。
A spindle head 14 is arranged on the front side 11b of the column 11 so as to be movable in the vertical direction (Y-axis direction).
Further, in FIG. 1, the extension head 15 having a large axial length is mounted. The tool To is attached to the extension head 15 in the Z-axis direction (main axis direction).

工具マガジン13と主軸頭14との間のコラム前面11
bには、一部切欠部21aを有する平板状のレール台2
1が、コラム前面11bに枢着された複数本のリンク2
2により前後方向(Z軸方向)に往復移動可能に取付け
られている。
Column front face 11 between the tool magazine 13 and the spindle head 14
In b, a plate-shaped rail base 2 having a partial cutout 21a is formed.
1 is a plurality of links 2 pivotally attached to the front surface 11b of the column
It is mounted so as to be able to reciprocate in the front-rear direction (Z-axis direction).

レール台21には、X軸方向に向けて、工具マガジン1
3と主軸頭14との間に延在するガイドレール23が設
けられている。
The tool magazine 1 is attached to the rail base 21 in the X-axis direction.
A guide rail 23 extending between the shaft 3 and the spindle head 14 is provided.

このレール台21に対して、ガイドレール23に沿って
摺動可能にサドル24が装着されている。このサドル2
4の上下端部には、主軸と直交するY軸方向に向けて支
持ピン25が取付けられ、この支持ピン25により、サ
ドル24に対し支持台26が旋回可能に取付けられてい
る。
A saddle 24 is attached to the rail base 21 so as to be slidable along a guide rail 23. This saddle 2
A support pin 25 is attached to the upper and lower ends of 4 in the Y-axis direction orthogonal to the main axis, and a support base 26 is attached to the saddle 24 by the support pin 25 so as to be rotatable.

符号31は、両端部に工具把持部を有する工具交換用ア
ームであり、この工具交換用アーム31は、工具交換用
アーム31を回転および回転軸の方向に進退移動させる
アーム駆動機構を備えたアーム支持装置32により支持
されている。
Reference numeral 31 is a tool exchanging arm having tool gripping portions at both ends, and the tool exchanging arm 31 is provided with an arm drive mechanism for moving the tool exchanging arm 31 forward and backward in the direction of the rotation axis and the rotation axis. It is supported by the support device 32.

そしてこのアーム支持装置32は、支持台26の下端部
にX軸方向に向けて取付けられた支持ピン33により、
X軸を中心に旋回可能に支持されている。
The arm support device 32 is supported by a support pin 33 attached to the lower end of the support base 26 in the X-axis direction.
It is supported so as to be rotatable around the X axis.

レール台21の上端部には、後端部がコラム前面11b
に枢着されたレール台駆動用油圧シリンダ41のロッド
41aの先端部41bが枢着されている。また、レール
台21の下端部には、ロッド42aの先端部がサドル2
4に連結されたサドル駆動用油圧シリンダ42が取付け
られている。
At the upper end of the rail base 21, the rear end is the column front surface 11b.
The front end portion 41b of the rod 41a of the rail base driving hydraulic cylinder 41 pivotally attached to the base 41 is pivotally attached. Further, at the lower end of the rail base 21, the tip of the rod 42a is attached to the saddle 2
A saddle drive hydraulic cylinder 42 connected to the No. 4 is attached.

コラム側面11aの工具マガジン13の工具交換位置の
付近には、支持台26を旋回駆動するための油圧シリン
ダ43が水平面内で揺動可能に取付けられている。この
旋回駆動用油圧シリンダ43のロッド43aの先端には
凹溝を備えたフック43bが取付けられ、支持台26の
一端に固着された短軸44と係合可能とされている。
In the vicinity of the tool exchange position of the tool magazine 13 on the side surface 11a of the column, a hydraulic cylinder 43 for pivotally driving the support base 26 is swingably mounted in a horizontal plane. A hook 43b having a concave groove is attached to the tip of a rod 43a of the turning drive hydraulic cylinder 43, and is engageable with a short shaft 44 fixed to one end of the support base 26.

支持台26の上端部には、ほぼY軸方向に向けて、アー
ム支持装置32をY−Z平面内で旋回駆動する油圧シリ
ンダ45が揺動可能に取付けられ、ロッド45aの先端
部が、アーム支持装置32にX軸方向に向けて固着され
ているピン32aに対し枢着されている。符号46は工
具交換用アーム31を回転軸方向に進退移動させるため
の油圧シリンダである。
A hydraulic cylinder 45 that pivotally drives the arm support device 32 in the YZ plane is swingably attached to the upper end portion of the support base 26 in a substantially Y-axis direction, and the tip end portion of the rod 45a is attached to the arm. It is pivotally attached to a pin 32a fixed to the support device 32 in the X-axis direction. Reference numeral 46 is a hydraulic cylinder for moving the tool changing arm 31 back and forth in the direction of the rotation axis.

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。
Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be described.

第2図乃至第4図は、主軸頭14にエクステンションヘ
ッド15が装着されている場合の工具交換動作の一工程
を示す斜視図であり、第5図は本実施例の一連の工具交
換動作を示す説明図である。
2 to 4 are perspective views showing one step of a tool changing operation when the extension head 15 is mounted on the spindle head 14, and FIG. 5 shows a series of tool changing operations of this embodiment. It is an explanatory view shown.

まず第2図は工具交換用アーム31が待機位置(第5図
(XVii))にある状態を示している。すなわち、レール
台21は油圧シリンダ41によりコラム前面11b側に
引き寄せられ、リンク22はコラム前面11bにほぼ平
行状態に位置している。サドル24は、ガイドレール2
3に沿って、最も工具マガジン13側に近づいた位置に
移動しており、アーム支持装置32は工具交換用アーム
31の回転軸がZ軸方向(主軸方向)を向くよう配置さ
れている。また、油圧シリンダ43はロッド43aを伸
張した状態にあり、フック43bが支持台26の短軸4
4に係合されている。
First, FIG. 2 shows a state in which the tool changing arm 31 is in the standby position (FIG. 5 (XVii)). That is, the rail base 21 is pulled to the column front surface 11b side by the hydraulic cylinder 41, and the link 22 is positioned substantially parallel to the column front surface 11b. The saddle 24 is the guide rail 2
3, the arm supporting device 32 is arranged such that the rotation axis of the tool exchanging arm 31 faces the Z-axis direction (main axis direction). Further, the hydraulic cylinder 43 is in a state in which the rod 43 a is extended, and the hook 43 b is attached to the short shaft 4 of the support base 26.
4 is engaged.

この状態で工具交換指令が出され、エクステンションヘ
ッド15に装着された使用済み工具(旧工具)Toと、
工具マガジン13に収容されている新工具TNとの交換
動作が行われる。
In this state, a tool change command is issued, and the used tool (old tool) To mounted on the extension head 15 and
The replacement operation with the new tool TN stored in the tool magazine 13 is performed.

第3図は待機位置にある工具交換用アーム31が作動し
て、工具マガジン13に収納された新工具TNを把持し
た状態を示す斜視図である。すなわち、油圧シリンダ4
3が作動してロッド43aを縮小し、フック43bによ
り支持台26を工具マガジン13側へ90°旋回移動さ
せる。
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the tool exchanging arm 31 in the standby position is actuated to grip the new tool TN stored in the tool magazine 13. That is, the hydraulic cylinder 4
3 operates to reduce the rod 43a, and the support 43 is swung 90 ° toward the tool magazine 13 side by the hook 43b.

工具交換用アーム31が水平面内で90°旋回移動し、
工具交換用アーム31の先端が工具マガジン13の新工
具TNを把持する(第5図(i))。(正確には、新工
具TNを保持する工具ホルダを把持する)。
The tool changing arm 31 pivots 90 ° in the horizontal plane,
The tip of the tool exchanging arm 31 grips the new tool TN of the tool magazine 13 (FIG. 5 (i)). (To be precise, the tool holder that holds the new tool TN is gripped).

続いて油圧シリンダ46が作動し、工具交換用アーム3
1を前進移動させることにより、工具マガジン13の工
具収納ポットから新工具TNを引抜く(第5図(i
i))。
Subsequently, the hydraulic cylinder 46 is activated, and the tool changing arm 3
1 is moved forward to pull out the new tool TN from the tool storage pot of the tool magazine 13 (see FIG. 5 (i
i)).

この状態で油圧シリンダ43が再び作動し、ロッド43
aを伸張させることにより支持台26を90°旋回移動
し、工具交換用アーム31の回転軸を主軸と同一方向に
向ける(第5図(iii))とともに、油圧シリンダ46
が作動して、工具交換用アーム31をアーム支持装置3
2側へ後退移動させる(第5図(iv))。
In this state, the hydraulic cylinder 43 operates again and the rod 43
By extending a, the support base 26 is pivotally moved by 90 °, the rotation axis of the tool changing arm 31 is directed in the same direction as the main axis (FIG. 5 (iii)), and the hydraulic cylinder 46 is moved.
Is activated and the tool changing arm 31 is moved to the arm supporting device 3
Move backward to side 2 (Fig. 5 (iv)).

第4図は第3図に示した状態から引続き所定の動作が行
われ、工具交換用アーム31でエクステンションヘツド
15に装着された旧工具Toを把持した状態を示す斜視
図である。すなわち、前記した動作に引続いて油圧シリ
ンダ42が作動し、ロッド42aを伸張させることによ
りサドル24がガイドレール23に沿って主軸頭14方
向へ摺動し中間位置で停止する(第5図(v))。この
サドル24の移動の際、フック43bと短軸44との係
合が解除される。続いて油圧シリンダ41が作動し、ロ
ッド41aを伸張させることによりレール台21がコラ
ム前面11bから前方へ押出される(第5図(vi))。
このレール台21の前方移動距離はエクステンションヘ
ッド15の軸方向長さにより決まり、次に述べるサドル
24の摺動工程により、工具交換用アーム31の端部が
エクステンションヘッド15に装着されている旧工具T
oを正確に把持する位置に調整される。
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a predetermined operation is continued from the state shown in FIG. 3 and the old tool To attached to the extension head 15 is held by the tool exchanging arm 31. That is, the hydraulic cylinder 42 is operated subsequent to the above-described operation, and the rod 42a is extended to cause the saddle 24 to slide along the guide rail 23 toward the spindle head 14 and stop at the intermediate position (Fig. 5 ( v)). During the movement of the saddle 24, the engagement between the hook 43b and the short shaft 44 is released. Then, the hydraulic cylinder 41 is operated to extend the rod 41a, so that the rail base 21 is pushed forward from the column front surface 11b (FIG. 5 (vi)).
The forward movement distance of the rail base 21 is determined by the axial length of the extension head 15, and the end of the tool exchanging arm 31 is attached to the extension head 15 by the sliding process of the saddle 24 described below. T
It is adjusted to a position that accurately grips o.

再びサドル24が主軸頭14方向へ摺動し、工具交換用
アーム31の端部が旧工具Toを把持した時点で停止す
る(第5図(vii))。
The saddle 24 again slides toward the spindle head 14 and stops when the end portion of the tool exchanging arm 31 grips the old tool To (Fig. 5 (vii)).

次に油圧シリンダ46が作動して、工具交換用アーム3
1の前進移動がなされ、エクステンションヘッド15か
ら旧工具Toが引抜かれ(第5図(viii))、続いてア
ーム支持装置内の旋回機構により工具交換用アーム31
が180°旋回される(第5図(ix))。この状態で工
具交換用アーム31を後退移動させると、工具交換用ア
ーム31の一端部に把持されていた新工具TNがエクス
テンションヘッド15に装着される(第5図(x))。
Next, the hydraulic cylinder 46 is activated, and the tool changing arm 3
1 is performed, the old tool To is pulled out from the extension head 15 (FIG. 5 (viii)), and subsequently, the tool changing arm 31 is moved by the turning mechanism in the arm supporting device.
Is rotated 180 ° (Fig. 5 (ix)). When the tool exchanging arm 31 is moved backward in this state, the new tool TN held at one end of the tool exchanging arm 31 is attached to the extension head 15 (FIG. 5 (x)).

再びサドル24が工具マガジン13方向へ摺動して中間
位置で停止する(第5図(xi))。油圧シリンダ41が
作動してレール台21をコラム前面11b側に後退移動
させ(第5図(xii))、サドル24がガイドレール2
3に沿って摺動し、工具マガジン13との工具交換位置
で停止する(第5図(xiii))。工具交換用アーム31
が前進移動し(第5図(xiv))、支持台26が水平面
内で90°旋回する(第5図(xv))。この位置で工具
交換用アーム31が後退移動することにより、工具交換
用アーム31に把持されている旧工具Toが工具マガジ
ン13の工具ポットに対し挿入収納される(第5図(xv
i))。支持台26が90°旋回移動して待機位置に戻
ることにより、一連の工具交換動作を終了する(第5図
(xvii))。上記した一連の動作は、一般のシーケンス
制御技術により制御される。
The saddle 24 again slides toward the tool magazine 13 and stops at the intermediate position (FIG. 5 (xi)). The hydraulic cylinder 41 operates to move the rail base 21 backward to the column front surface 11b side (Fig. 5 (xii)), and the saddle 24 moves the guide rail 2
It slides along 3 and stops at the tool exchange position with the tool magazine 13 (Fig. 5 (xiii)). Tool changing arm 31
Moves forward (Fig. 5 (xiv)), and the support base 26 turns 90 ° in the horizontal plane (Fig. 5 (xv)). By moving the tool exchanging arm 31 backward at this position, the old tool To grasped by the tool exchanging arm 31 is inserted and stored in the tool pot of the tool magazine 13 (see FIG. 5 (xv
i)). When the support base 26 pivotally moves by 90 ° and returns to the standby position, a series of tool changing operations is completed (Fig. 5 (xvii)). The above series of operations is controlled by a general sequence control technique.

このように、本実施例によれば、主軸頭14に軸方向長
さの大きいエクステンションヘッド15が取付けられて
いる場合でも、工具交換作業を自動的にかつ迅速に行う
ことができる。
As described above, according to this embodiment, even when the extension head 15 having a large axial length is attached to the spindle head 14, the tool exchange work can be automatically and quickly performed.

第6図は主軸頭14に何らエクステンションヘッドを装
着せず、主軸16に対し直接工具を着脱する場合の状態
を示す斜視図である。この場合には、前述した工具交換
動作において、レール台21を前後移動させないことの
みが異なり、他の動作は全く同一である。すなわち、レ
ール台21は、コラム前面11b側に後退移動させられ
たままであり、サドル24をガイドレール23に沿って
摺動させることにより、主軸16に装着された旧工具の
把持、工具マガジン13と主軸16間の工具の搬送動作
が行われる。また、支持台26を工具マガジン13の工
具交換位置で90°旋回移動することにより、工具マガ
ジン13との工具交換動作が行われる。
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which an extension head is not attached to the spindle head 14 and a tool is directly attached to or detached from the spindle 16. In this case, in the above-described tool exchanging operation, only the rail base 21 is not moved back and forth, and other operations are exactly the same. That is, the rail base 21 remains retracted toward the column front surface 11b, and by sliding the saddle 24 along the guide rail 23, the old tool attached to the spindle 16 and the tool magazine 13 are held. A tool transfer operation between the spindles 16 is performed. Further, the tool exchange operation with the tool magazine 13 is performed by rotating the support base 26 by 90 ° at the tool exchange position of the tool magazine 13.

第7図は主軸方向への軸長さを有するとともに、主軸と
直交する軸線を有するロングアングルヘッド17を用い
た場合の工具交換動作を示す斜視図である。この場合に
は、レール台21がコラム前面11bより前進移動させ
られるとともに、アーム支持装置32が90°旋回さ
れ、工具交換用アーム31の回転軸が主軸と直交する方
向に向けられている。
FIG. 7 is a perspective view showing a tool changing operation when a long angle head 17 having an axial length in the main axis direction and having an axis line orthogonal to the main axis is used. In this case, the rail base 21 is moved forward from the column front surface 11b, the arm support device 32 is rotated 90 °, and the rotation axis of the tool exchange arm 31 is oriented in a direction orthogonal to the main axis.

第8図はロングアングルヘッド17を用いた場合の一連
の工具交換動作を示す説明図である。まず工具交換指令
を受けて工具交換装置の待機位置(第8図(xix))か
ら動作を開始し、工具マガジン13に収納されている新
工具を受取り、レール台21の中間位置までサドル24
が摺動するまでの工程(第8図(i)〜(v))は、前
述した実施例と同様であるので説明を省略する。
FIG. 8 is an explanatory view showing a series of tool changing operations when the long angle head 17 is used. First, in response to a tool change command, the tool changer starts operation from the standby position (Fig. 8 (xix)), receives the new tool stored in the tool magazine 13, and saddles 24 to the intermediate position of the rail base 21.
Since the steps up to sliding (FIGS. 8 (i) to (v)) are the same as those in the above-described embodiment, the description thereof will be omitted.

レール台21の中間位置まで工具交換用アーム31が移
動した後、油圧シリンダ41が作動し、レール台21が
コラム前面11bから前方へ移動させられる(第8図
(vi))。続いて油圧シリンダ45が作動し、アーム支
持装置32を90°旋回移動させ、工具交換用アーム3
1の回転軸を主軸と直交する方向に向ける(第8図(vi
i))。
After the tool exchanging arm 31 moves to the intermediate position of the rail base 21, the hydraulic cylinder 41 operates and the rail base 21 is moved forward from the column front surface 11b (FIG. 8 (vi)). Subsequently, the hydraulic cylinder 45 is operated to pivotally move the arm support device 32 by 90 °, and the tool changing arm 3 is moved.
Orient the rotation axis of No. 1 in the direction orthogonal to the main axis (Fig. 8 (vi
i)).

サドル24が油圧シリンダ42によりさらに摺動させら
れ、工具交換用アーム31の一端部がロングアングルヘ
ッド17に装着されている旧工具Toを把持した時点で
停止する(第8図(viii))。
When the saddle 24 is further slid by the hydraulic cylinder 42 and one end of the tool exchanging arm 31 grips the old tool To attached to the long angle head 17, the saddle 24 stops (FIG. 8 (viii)).

工具交換用アーム31が前進移動してロングアングルヘ
ッド17から旧工具Toを抜き出し(第8図(ix))、
180°旋回する(第8図(x))。この状態で工具交
換用アーム31が後退移動し、他端部に把持されている
新工具TNがロングアングルヘッド17内に装着される
(第8図(xi))。
The tool changing arm 31 moves forward to extract the old tool To from the long angle head 17 (Fig. 8 (ix)),
It turns 180 ° (Fig. 8 (x)). In this state, the tool exchanging arm 31 moves backward, and the new tool TN held at the other end is mounted in the long angle head 17 (Fig. 8 (xi)).

サドル24がレール台21の中間位置まで摺動し(第8
図(xii))、アーム支持装置32が再び90°旋回移
動されて、工具交換用アーム31の回転軸が主軸と同一
方向に向けられる(第8図(xiii))。
The saddle 24 slides to the middle position of the rail base 21 (8th
(Xii)), the arm support device 32 is pivoted again by 90 °, and the rotation axis of the tool changing arm 31 is oriented in the same direction as the main axis (FIG. 8 (xiii)).

油圧シリンダ41が作動し、レール台21がコラム前面
11b側へ後退移動する(第8図(xiv))。サドル2
4がガイドレール23に沿って工具マガジン13との工
具交換位置まで摺動する(第8図(xv))。
The hydraulic cylinder 41 operates and the rail base 21 moves backward toward the column front surface 11b (FIG. 8 (xiv)). Saddle 2
4 slides along the guide rail 23 to the tool exchange position with the tool magazine 13 (Fig. 8 (xv)).

工具交換用アーム31が前進移動し(第8図(xv
i))、続いて90°旋回する(第8図(xvii))。工
具交換用アーム31が後退することにより、旧工具To
が工具マガジン13の所定のポットに挿入収納される
(第8図(xviii))。支持台26が再び90°旋回さ
せられて待機位置に復帰する(第8図(xix))ことに
より、一連の工具交換動作を終了する。
The tool changing arm 31 moves forward (see FIG. 8 (xv
i)), and then turn 90 ° (Fig. 8 (xvii)). When the tool exchange arm 31 moves backward, the old tool To
Is inserted and stored in a predetermined pot of the tool magazine 13 (Fig. 8 (xviii)). The support base 26 is swiveled again by 90 ° and returned to the standby position (Fig. 8 (xix)), thereby completing a series of tool exchange operations.

このように本実施例によれば、主軸方向の軸長さの大き
いロングアングルヘッド17が主軸頭14に装着されて
いる場合にでも、工具を自動的かつ迅速に交換すること
ができる。
As described above, according to this embodiment, even when the long angle head 17 having a large axial length in the spindle direction is attached to the spindle head 14, the tool can be automatically and quickly replaced.

第9図は主軸方向の軸長さの小さい通常のアングルヘッ
ド18が主軸頭14に装着されている場合の工具交換状
態を示す斜視図である。この実施例では、アーム支持装
置32を90°旋回させ、工具交換用アーム31の回転
軸を主軸と直交する方向に向けてある点で、前述した第
7図および第8図に示す実施例と共通している。アング
ルヘッド18を主軸頭14に装着することにより主軸方
向に延長された工具装着位置の変位は、アーム支持装置
32の旋回中心となるピン32aの位置を適宜偏心した
位置に定めておくことにより解消することができる。し
たがってこの実施例においては、レール台21は前進移
動されることなく、コラム前面11b側に後退させられ
たままである。その他の動作については前述したロング
アングルヘッド17を使用した場合と全く同一であるの
で説明を省略する。
FIG. 9 is a perspective view showing a tool exchange state when a normal angle head 18 having a small axial length in the spindle direction is mounted on the spindle head 14. In this embodiment, the arm supporting device 32 is turned by 90 ° and the rotation axis of the tool exchanging arm 31 is oriented in the direction orthogonal to the main axis, which is different from the embodiments shown in FIGS. 7 and 8 above. Have in common. The displacement of the tool mounting position extended in the spindle direction by mounting the angle head 18 on the spindle head 14 is eliminated by setting the position of the pin 32a, which is the turning center of the arm support device 32, to an appropriately eccentric position. can do. Therefore, in this embodiment, the rail base 21 is not moved forward, but is left retracted to the column front surface 11b side. The other operations are exactly the same as the case where the long angle head 17 described above is used, and the description thereof will be omitted.

なお、上記したいくつかの実施例の説明において、レー
ル台21の前後駆動手段として油圧シリンダ41および
リンク22を用いた例を示したが、レール台21に直接
複数の油圧シリンダを連結して作動させてもよい。
Although the hydraulic cylinders 41 and the links 22 are used as the front and rear driving means of the rail base 21 in the description of some of the above-described embodiments, a plurality of hydraulic cylinders are directly connected to the rail base 21 to operate. You may let me.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上説明したように本願考案によれば、自動工具交換用
アームで工具をエクステンションヘッドに取付けた後
は、レール台が後退してワークから大きく離れるため、
自動工具交換用アームがワークと干渉することが防止さ
れる。従って、主軸頭に軸長さの大きいエクステンショ
ンヘッド、ロングアングルヘッド、普通のアングルヘッ
ド等が装着されている場合でも、工具を自動的かつ迅速
に交換することができる。また、加工中はレール台を後
退移動させて、自動工具交換装置とワークとの干渉を防
止することができる。
As described above, according to the present invention, after the tool is attached to the extension head by the automatic tool changing arm, the rail base retracts and largely separates from the work.
The automatic tool changing arm is prevented from interfering with the work. Therefore, even when an extension head, a long angle head, an ordinary angle head, or the like having a large shaft length is mounted on the spindle head, the tool can be automatically and quickly replaced. Further, during machining, the rail base can be moved backward to prevent interference between the automatic tool changer and the work.

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

第1図は本考案の一実施例を示す外観斜視図、第2図乃
至第4図は主軸頭にエクステンションヘッドが装着され
ている場合の工具交換動作のそれぞれの状態を示す斜視
図、第5図は主軸頭にエクステンションヘッドが装着さ
れている場合の一連の工具交換動作を示す工程図、第6
図は主軸頭にエクステンションヘッドを装着せず主軸に
直接工具が交換装着される場合を示す本実施例の斜視
図、第7図は主軸頭にロングアングルヘッドが装着され
ている場合の工具交換動作を示す斜視図、第8図は主軸
頭にロングアングルヘッドが装着されている場合の一連
の工具交換動作を示す工程図、第9図は主軸頭に軸方向
長さの短いアングルヘッドが装着されている場合の工具
交換動作を示す斜視図である。 11……コラム、11b……コラム前面、13……工具
マガジン、14……主軸頭、15……エクステンション
ヘッド、17……ロングアングルヘッド、18……アン
グルヘッド、21……レール台、23……ガイドレー
ル、24……サドル、26……支持台、31……工具交
換用アーム、32……アーム支持装置、41……レール
台駆動用油圧シリンダ、42……サドル駆動用シリン
ダ、43……支持台旋回用油圧シリンダ、45……アー
ム支持装置旋回用油圧シリンダ、46……工具交換用ア
ーム駆動用油圧シリンダ。
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are perspective views showing respective states of a tool changing operation when an extension head is mounted on a spindle head. The figure is a process chart showing a series of tool changing operations when an extension head is attached to the spindle head,
The figure is a perspective view of the present embodiment showing a case where a tool is directly replaced and mounted on the spindle without mounting an extension head on the spindle, and FIG. 7 is a tool replacement operation when a long angle head is mounted on the spindle. FIG. 8 is a process diagram showing a series of tool changing operations when a long angle head is mounted on the spindle head, and FIG. 9 is an angle head with a short axial length mounted on the spindle head. FIG. 6 is a perspective view showing a tool changing operation in the case of being on. 11 ... column, 11b ... column front, 13 ... tool magazine, 14 ... spindle head, 15 ... extension head, 17 ... long angle head, 18 ... angle head, 21 ... rail base, 23 ... ... guide rail, 24 ... saddle, 26 ... support stand, 31 ... tool changing arm, 32 ... arm support device, 41 ... rail stand drive hydraulic cylinder, 42 ... saddle drive cylinder, 43 ... ... hydraulic cylinder for swinging support base, 45 ... hydraulic cylinder for swinging arm support device, 46 ... hydraulic cylinder for driving arm for tool exchange.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】工作機械のコラム側面に取付けられ、工作
機械の主軸と直交する方向に向けて多数配置された工具
ポットを備えた工具マガジンと、工作機械の主軸部との
間で工具を自動的に交換する自動工具交換装置におい
て、 工作機械のコラム前面に対し前後移動可能に取付けら
れ、工具マガジンと主軸頭との間に配置されたガイドレ
ールを備えたレール台と、 レール台に対し、前記ガイドレールに沿って摺動可能に
装着されたサドルと、 サドルに対し、前記サドルの摺動方向と直交する方向の
軸線を中心に旋回可能に取付けられた支持台と、 先端に工具把持部が形成されている工具交換用アーム
と、 前記支持台に取付けられ、工具交換用アームを回転およ
び回転軸の方向に進退移動させるアーム駆動機構を備え
たアーム支持装置と、 前記レール台を前後移動させるレール台駆動機構と、 前記サドルを摺動させるサドル駆動機構と、 前記支持台を旋回移動させる支持台旋回機構と、を備え
てなる自動工具交換装置。
Claim: What is claimed is: 1. A tool magazine, which is attached to a side surface of a column of a machine tool and has a large number of tool pots arranged in a direction orthogonal to a spindle of the machine tool, and a spindle of the machine tool. In the automatic tool changer that replaces each other, the rail base with the guide rail that is attached to the front of the column of the machine tool so that it can move back and forth and that is located between the tool magazine and the spindle head, and the rail base, A saddle slidably mounted along the guide rail, a support base attached to the saddle so as to be rotatable about an axis line in a direction orthogonal to the sliding direction of the saddle, and a tool gripping portion at the tip. A arm for exchanging a tool, and an arm supporting device having an arm driving mechanism attached to the support base for moving the arm for exchanging the tool in the direction of the rotation and the rotation axis. A rail table driving mechanism for a rail platform is moved back and forth, and the saddle drive mechanism for sliding the saddle, the support base turning mechanism for the support table is pivotal movement, the automatic tool changer device including a.
【請求項2】アーム支持装置は、支持台に対し、前記ガ
イドレールと同一方向の軸線を中心に旋回可能に取付け
られていることを特徴とする請求項1に記載の自動工具
交換装置。
2. The automatic tool changer according to claim 1, wherein the arm support device is attached to the support base so as to be rotatable about an axis line in the same direction as the guide rail.
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