JPH06320375A - 複合加工旋盤の自動工具交換装置 - Google Patents

複合加工旋盤の自動工具交換装置

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JPH06320375A
JPH06320375A JP5136657A JP13665793A JPH06320375A JP H06320375 A JPH06320375 A JP H06320375A JP 5136657 A JP5136657 A JP 5136657A JP 13665793 A JP13665793 A JP 13665793A JP H06320375 A JPH06320375 A JP H06320375A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造でタレット外周と側面の二方向を
向く工具の自動交換を可能とする旋盤の自動工具交換装
置を提供する。 【構成】 所定のＸ・Ｚ工具交換位置に位置決めされた
刃物台３の、タレット４の工具交換位置ａに割出された
Ｚ軸方向又はＵ軸方向の工具Ｔと、工具マガジン９の工
具交換位置ｂに割出され必要に応じてＺ軸方向からＵ軸
方向タレット側へ９０°旋回する工具をＵ軸方向とＺ軸
方向に移動可能に設けられた交換アームユニット１６に
１８０°旋回可能に設けられた工具交換アーム１７のタ
レット側面の工具用把持爪１８Ａ，１８Ｂとこれと直角
のタレット外周の工具用把持爪１９Ａ，１９Ｂの二組の
把持爪により把持して工具交換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複合加工旋盤の二方向を
向く複数の回転工具軸又は及び固定工具軸を有するタレ
ットと工具マガジン間における自動工具交換装置（以下
ＡＴＣと呼ぶ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＡＴＣ付旋盤は工具をＸ軸方向と
Ｚ軸方向の二方向を向いてタレットに装着するものが多
く、ＡＴＣの工具交換アームは二方向に対応する必要が
ある。このために開発した技術に特開昭６２−２５１０
４０号がある。このものは図７（ａ）（ｂ）に示すよう
に工具交換アーム１０１の把持爪１０２がアーム旋回軸
心に対して４５°傾斜する回転軸心１０３のまわりで１
８０°旋回することによって方向を変え、タレット１０
４の二方向を向く工具に対応するようにしたものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた特
開昭６２−２５１０４０号の技術は、把持爪を旋回する
ための機構が必要で、把持爪開閉用の油圧を旋回部を通
して供給せねばならないため構造が複雑になるという問
題を有している。本発明は従来の技術の有するこのよう
な問題点に鑑みなされたものであり、その目的とすると
ころは簡単な構造で二方向を向く工具に対応可能なＡＴ
Ｃを提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における複合加工旋盤の自動工具交換装置は、
複合加工旋盤のタレットのＺ軸方向を向く第１工具軸及
びＺ軸に直角な方向を向く第２工具軸と、前記Ｚ軸に直
角な方向を向く旋回中心軸の回りで旋回割出可能な工具
マガジンと、該工具マガジンの工具交換位置に割出され
Ｚ軸方向と前記旋回中心軸方向とに９０°旋回可能なマ
ガジンポットと、前記タレットの工具交換位置に割出さ
れた第１工具軸又は第２工具軸と前記マガジンポットと
の間で工具交換を行う工具交換アームと、を有する自動
工具交換装置において、前記交換アームにＺ軸方向向き
工具用把持爪と前記Ｚ軸に直角な方向向き工具用把持爪
とを設けたものである。
【０００５】
【作用】工具マガジンの工具交換位置に割出され、Ｚ軸
方向主軸側を向くマガジンポットの工具と、第１のＺ軸
位置に位置決めされた刃物台の工具交換位置に割出され
たタレット側面のＺ軸方向主軸側を向く工具を、工具交
換アームのＺ軸方向とＸ軸と所定角度を有するＺ軸と直
角な方向（Ｕ軸方向）又はＸ軸方向の移動で、アーム両
端のＺ軸方向向き工具用把持爪を用いて交換する。また
工具交換位置に割出され９０°旋回してＵ軸方向又はＸ
軸方向タレット側を向くマガジンポットの工具と、第２
のＺ軸位置に位置決めされた刃物台のタレット外周のＵ
軸方向又はＸ軸方向マガジン側を向く工具を、工具交換
アームのＺ軸方向とＵ軸又はＸ軸方向の移動で、アーム
両端寄りのＺ軸に直角な方向向き工具用把持爪を用いて
交換する。
【０００６】
【実施例】以下実施例について図面を参照して説明す
る。床上に設置されたスラントベッド１の水平面に対し
て３０°前下がりに傾斜するＺ軸方向の案内１ａ上に、
Ｘ軸方向の案内２ａを有するサドル２が移動位置決め可
能に載置されており、サドル２上のＸ軸案内２ａ上に刃
物台３が移動位置決め可能に載置されている。刃物台３
にはタレット４がＺ軸方向の旋回中心軸のまわりで旋回
割出可能に支持されており、タレット４の左側面にＺ軸
方向を向く回転可能な回転工具軸５と固定工具軸６が複
数個開口しており、タレット外周の切欠き部にＺ軸に直
角な方向を向く回転工具軸８が開口している。そしてタ
レット４の各工具軸５，６，８は後側の工具交換位置ａ
とこの位置ａより図２で時計回りに２１０°、又は反時
計回りに１５０°位相を異にする前側の加工位置ｃにそ
れぞれ割出されるようになっている。
【０００７】一方、本機の後側に工具マガジン９が設置
されており、工具マガジン９の円板１１は、Ｘ軸に対し
て３０°の角度を有するＺ軸に直角な水平方向の軸線
（以下Ｕ軸と呼ぶ）方向を向く旋回中心軸のまわりで旋
回割出可能に設けられ、モータ１２により歯車を介して
駆動される。円板１２の外周等間隔に複数のマガジンポ
ット１３がピン１４により旋回可能に取付けられてお
り、マガジンポット１３は円板１１が工具交換位置ｂに
割出されたときのみ必要に応じて流体圧シリンダ１５に
よりＺ軸方向主軸側向きからＵ軸方向タレット側向きに
９０°旋回されるようになっている。
【０００８】工具マガジン９の左側に交換アームユニッ
ト１６用の固定台２０が設置されており、固定台２０上
にクロススライド２１を介してＬ字形のユニット本体２
２がＺ軸及びＵ軸方向に移動可能に設けられている。そ
してユニット本体２２の先端部にツインアーム形の工具
交換アーム１７が、工具交換位置ａ，ｂ間においてＺ軸
方向の旋回中心軸のまわりで１８０°旋回可能に設けら
れており、工具交換アーム１７はユニット本体２２の移
動で後述のＺ軸方向に２位置と、Ｕ方向に４位置それぞ
れ位置決め可能とされている。工具交換アーム１７の両
先端にタレット側面の工具Ｔ交換用把持爪１８Ａ，１８
Ｂが、またその内側にタレット外周の工具Ｔ交換用把持
爪１９Ａ，１９Ｂがそれぞれ開閉自在に設けられてい
る。
【０００９】図５，図６はＡＴＣ動作時のマガジンポッ
ト１３と、タレット４の回転工具軸５，８又は固定工具
軸６の位置と工具交換アーム１７の位置を示す図で、工
具交換アーム１７のＺ軸方向の２位置は、Ｚ軸方向主軸
７側を向くマガジンポット１３の工具Ｔ及びタレット４
側面の工具Ｔのそれぞれの把持溝Ｔａ中心と、把持爪１
８Ａ又は１８Ｂの把持中心がＺ軸方向一線上となる位置
Ｚ1 と、把持した工具Ｔの抜き取りが終わるＺ軸位置Ｚ
2 の二つである。
【００１０】またＵ軸方向の４位置は、工具交換アーム
１７の待機及び旋回位置Ｕ0 と、これよりマガジンポッ
ト１３側のＵ1 、タレット側のＵ2 ，Ｕ3 の４位置で、
Ｕ0からＵ1 への工具交換アーム１７の移動で、Ｚ軸方
向主軸７側を向くマガジンポット工具Ｔを把持爪１８Ａ
又は１８Ｂによって把持するか又は、Ｕ軸方向タレット
側を向くマガジンポット工具Ｔの把持溝Ｔａ中心位置へ
の把持爪１９Ａ又は１９Ｂの位置決めが行われ、Ｕ0 か
らＵ2 への移動でタレット４側面の工具Ｔの把持爪１８
Ｂ又は１８Ａによって把持する。更にＵ0 からＵ3 への
移動でタレット４外周の工具Ｔの把持溝Ｔａ位置への把
持爪１９Ｂ又は１９Ａの位置決めが行われる。尚、タレ
ット側だけ２位置Ｕ2 ，Ｕ3 に分かれているのは、タレ
ットのＺ軸方向向き工具軸心とＵ軸方向向き工具の把持
溝Ｔａ中心とのＵ軸方向の距離ＵＬ1は加工範囲の制約
を少なくする等のためマガジンポット１３の該当距離Ｕ
Ｌ2 より小さくなっているからである。
【００１１】更にタレット４のＺ軸方向を向く工具Ｔの
把持溝Ｔａ中心とＵ軸方向を向く工具Ｔの軸心とのＺ軸
方向の距離ＺＬ1 もＵＬ1 と同様に加工範囲の制約を少
なくする等の為に出来るだけ小さいことが望ましい。従
って工具マガジン９側のマガジンポット１３のＺ軸方向
を向く工具Ｔの把持溝中心Ｔａと９０°旋回してＵ軸方
向向きになったときのポット軸心とのＺ軸方向距離ＺＬ
2 よりＺＬ1 が小さくなっている。このため工具交換ア
ーム１７の把持爪１９Ａ又は１９Ｂに対応するためには
タレット４をＺＬ2 −ＺＬ1 だけ右側にずらす必要があ
る。従ってタレット４外周のＵ軸方向を向く工具Ｔの工
具交換時には刃物台３をＺ軸方向反主軸側にＺＬ3 −Ｚ
1 だけ離れた位置に位置決めするため、タレット４のＺ
軸工具交換位置はＺ軸向き工具用の工具交換位置Ｚ3 と
Ｕ軸向き工具用の工具交換位置Ｚ4 の２位置となってい
る。
【００１２】続いて本実施例の作用について説明する。
最初に図５に示すタレット４側面のＺ軸方向を向く工具
の交換動作を説明する。工具マガジン９の次工具に指定
された工具Ｔが工具交換位置ｂに割出され、Ｕ0 ，Ｚ1
位置にて待機中の工具交換アーム１７がＵ軸方向マガジ
ン側へ移動してＵ1 位置で把持爪１８Ａにて次工具Ｔを
把持する。次いで工具交換アーム１７がＺ軸方向主軸７
側のＺ2 位置に移動して工具Ｔをマガジンポット１３か
ら抜き取り、Ｕ軸方向タレット側のＵ0 位置に移動した
のち、Ｚ軸方向反主軸側のＺ1 位置に移動し、引続いて
Ｕ軸方向タレット側に移動してＵ2 位置で、Ｚ軸工具交
換位置Ｚ3 に位置決めされている刃物台３のタレット４
端面の使用済工具Ｔを把持爪１８Ｂにて把持する。次い
で工具交換アーム１７がＺ軸方向主軸側のＺ2 位置に移
動してタレット４から工具Ｔを抜き取り、Ｕ軸方向マガ
ジン側のＵｏ位置に移動し、ここで工具交換アーム１７
が１８０°旋回して把持する次工具と使用済工具の位置
が入れ替わる。
【００１３】次いで工具交換アーム１７がＵ軸方向タレ
ット側に移動してＵ2 位置で把持爪１８Ａに把持する次
工具Ｔがタレット４の回転工具軸５と同心となり、Ｚ軸
方向反主軸側のＺ1 位置へ移動して次工具Ｔを回転工具
軸５に挿入する。次いで工具交換アーム１７がＵ軸方向
マガジン側のＵ0 位置へ移動して把持爪１８Ａが次工具
Ｔから離れたのち、再びＺ軸方向主軸側のＺ2 位置に移
動したのち、Ｕ軸方向マガジン側に移動してＵ1 位置で
把持爪１８Ｂに把持する使用済工具Ｔがマカジンポット
１３と同心となり、Ｚ軸方向反主軸側のＺ1 位置へ移動
して使用済工具Ｔをマガジンポット１３に挿入する。次
いで工具交換アーム１７がＵ軸方向タレット側に移動し
てＵ0 位置で待機する。
【００１４】次に図６に示すタレット４外周のＵ軸方向
を向く工具の交換動作を説明する。工具マガジン９の次
工具に指定された工具が工具交換位置ｂに割出され、Ｕ
0，Ｚ1 位置で待機中の工具交換アーム１７がＺ軸方向
主軸側のＺ2 位置に移動し、流体圧シリンダ１５により
マガジンポット１３が９０°旋回してＵ軸方向タレット
側を向く。次いで工具交換アーム１７がＵ軸方向マガジ
ン側に移動してＵ1位置で把持爪１９Ａが次工具Ｔの把
持溝Ｔａ中心と同一Ｚ軸線上になり、Ｚ軸方向反主軸側
のＺ1 位置に移動して把持爪１９Ａにて次工具Ｔを把持
する。
【００１５】次いで工具交換アーム１７がＵ軸方向Ｕ0
位置へ移動して次工具がマガジンポット１３から抜き取
られ、再びＺ軸方向主軸側のＺ2 位置に移動したのち、
Ｕ軸方向タレット側のＵ3 位置へ移動して、把持爪１９
ＢがＺ軸工具交換位置Ｚ4 に位置決めされている刃物台
３のタレット４外周のＵ軸方向を向く使用済工具Ｔの把
持溝Ｔａ中心と同一Ｚ軸線上になり、Ｚ軸方向反主軸側
へ移動してＺ1 位置で把持爪１９Ｂにて使用済工具Ｔを
把持する。次いで工具交換アーム１７がＵ軸方向マガジ
ン側のＵ0 位置へ移動して使用済工具Ｔをタレット４の
回転工具軸８から抜き取り、ここで工具交換アーム１７
が１８０°旋回して使用済工具と次工具の位置が入れ替
わる。
【００１６】次いで工具交換アーム１７がＵ軸方向タレ
ット側のＵ3 位置へ移動して、次工具Ｔがタレット４の
回転工具軸８に挿入され、Ｚ軸方向反主軸側のＺ2 位置
に移動して把持爪１９Ａが次工具Ｔから離れ、Ｕ軸方向
マガシン側のＵ0 へ移動したのち、Ｚ軸方向反主軸側に
移動してＺ1 位置で把持爪１９Ｂに把持する使用済工具
Ｔがマガジンポット１３と同心となる。次いで工具交換
アーム１７がＵ軸方向マガジン側のＵ1 位置へ移動して
使用済工具Ｔがマガジンポット１３に挿入され、Ｚ軸方
向主軸側のＺ2 位置へ移動して把持爪１９Ｂが使用済工
具Ｔから離れる。
【００１７】次いで工具交換アーム１７がＵ軸方向タレ
ット側のＵ0 位置に移動したのち、マガシンポット１３
が９０°旋回してＺ軸方向主軸側を向き、工具交換アー
ム１７がＺ軸方向反主軸側へ移動してＺ1 位置で待機す
る。尚、タレット側面の回転工具軸５と固定工具軸６の
Ｚ軸位置が異なり装着工具Ｔの把持溝Ｔａ中心のＺ軸位
置が違う場合には刃物台３のＺ軸工具交換位置を３個所
にして対応する。尚、工具交換アームの移動方向はＵ軸
方向と限定されるものではなく、工具マガジンの旋回中
心軸の方向を一致させればＺ軸と直角な何れの方向にも
することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明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。工具交換アームに９０°
方向の異なる二組の把持爪を設けてタレット外周と側面
に装着される二方向を向く工具の交換を行うようにした
ので、構造が簡素となり、工具交換時間の短縮が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の複合加工旋盤の主要部分の構成図で
ある。
【図２】図１を主軸台側から見た側面図である。
【図３】工具マガジンの断面図である。
【図４】図２を左側から見た背面図である。
【図５】Ｚ軸方向を向く工具の交換を行う場合のマガジ
ンポット，工具交換アーム，把持爪，タレットの工具軸
の位置関係を示す図である。
【図６】Ｕ軸方向を向く工具の交換を行う場合のマガジ
ンポット，工具交換アーム，把持爪，タレットの工具軸
の位置関係を示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は従来の技術の旋回機構により二
方向を向く工具に対応する工具交換アームの説明図であ
る。
【符号の説明】
３ 刃物台 ４ タレット ５，８ 回転工具軸 ６ 固定工具軸 ７ 主軸 ９ 工具マガジン １３ マガジンポット １６ 工具交換ユニッ
ト １８Ａ，１８Ｂ，１９Ａ，１９Ｂ 把持爪 Ｔ 工具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青野 幸弘 愛知県丹羽郡大口町下小口五丁目25番地の １ オークマ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複合加工旋盤のタレットのＺ軸方向を向
    く第１工具軸及びＺ軸に直角な方向を向く第２工具軸
    と、前記Ｚ軸に直角な方向を向く旋回中心軸の回りで旋
    回割出可能な工具マガジンと、該工具マガジンの工具交
    換位置に割出されＺ軸方向と前記旋回中心軸方向とに９
    ０°旋回可能なマガジンポットと、前記タレットの工具
    交換位置に割出された第１工具軸又は第２工具軸と前記
    マガジンポットとの間で工具交換を行う工具交換アーム
    と、を有する自動工具交換装置において、前記交換アー
    ムにＺ軸方向向き工具用把持爪と前記Ｚ軸に直角な方向
    向き工具用把持爪とを設けたことを特徴とする複合加工
    旋盤の自動工具交換装置。
JP5136657A 1993-05-13 1993-05-13 複合加工旋盤の自動工具交換装置 Expired - Lifetime JP2848504B2 (ja)

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JP5136657A JP2848504B2 (ja) 1993-05-13 1993-05-13 複合加工旋盤の自動工具交換装置
DE4416712A DE4416712A1 (de) 1993-05-13 1994-05-11 Automatisches Werkzeugwechselsystem in einer Kombinationsdrehmaschine
US08/241,991 US5395297A (en) 1993-05-13 1994-05-12 Automatic tool change system in combined machining lathe

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