JPH0657536U - 自動工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で、工具を保持したグリッパのロ
ックを確実に行うようにする。 【構成】 工具１０を保持する揺動可能なグリッパ１
２，１３と、グリッパ１２，１３が取り付けられたアー
ム１４と、アーム１４が固定されたアーム軸１６と、ア
ーム軸１６を回動及び軸方向に移動可能に保持したベー
ス部１８とを有する。工具１０を収容した工具マガジン
２０と工作機械２２との間でベース部１８を移動可能に
設ける。突出位置でグリッパ１２，１３を工具保持状態
でロックするとともに付勢部材２８により常時退避位置
に付勢されたロック片２６を設ける。アーム１４がベー
ス部１８側に位置した際に所定の固定当接部に当接させ
て、グリッパ１２，１３のロック位置にロック片２６を
突出させるロック部材３０を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、工作機械に取り付けられる工具を、工具マガジンと工作機械の主 軸との間で自動的に交換する自動工具交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来工作機械の主軸に取り付けられる工具の交換を自動的に行う自動工具交換 装置は、ベース部と、このベース部に取り付けられ回動及び昇降動作が可能なア ーム軸と、このアーム軸に取り付けられたアームと、このアームに取り付けられ 工具を保持するグリッパとを有している。そして、ベース部が、工具が多数収納 された工具マガジンと工作機械との間を、所定のガイド上で移動可能に設けられ ている。工具の交換は、一方のグリッパに取り付ける工具を保持させ、工作機械 側に移動して、取り外す工具を他方のグリッパに保持させ、アーム軸を下降させ ることにより、工具の取り外しを行う。そして、アーム軸を回動し上昇させて新 しい工具の取り付けを行うものである。

【０００３】 このアーム及びグリッパは、実開昭５８−１５４０３５号公報に開示されてい るように、グリッパに保持した工具が容易に外れないように、グリッパの基端部 をコイルバネ等の付勢部材で閉じる方向に付勢した構造になっている。さらに、 工具を保持してアーム軸が回動する際には、工具に遠心力が作用するので、グリ ッパが開かないようにロックする必要がある。そのため、グリッパを工具を保持 した位置に固定するために、コイルバネで常時ロック位置に付勢された押し付け 部材が設けられている。この押し付け部材には、グリッパが工具を保持する際等 にロックが解除されグリッパが開くことができるように、押し付け部材をロック 位置から移動させるためのロッドが設けられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の技術の場合、グリッパのロックは、コイルバネで付勢された押し付 け部材により常時成されているので、グリッパを開いて工具を保持する度に上記 ロッドを押してロックを解除しなければならず、ロックの解除装置が必要になり 構造が複雑になるという問題がある。

【０００５】 また、グリッパのロックが必要なのは、グリッパに何らかの外力がかかる時で あり、それは、工具を保持したグリッパが回動する時である。ところが、上記従 来の技術の場合、グリッパのロックをバネで付勢された押し付け部材で行ってい るので、このバネがへたったり押し付け部材が何らかの理由でロック解除位置に 引っかかり、グリッパをロックしていない場合等があり、グリッパの回動時に確 実にグリッパがロックされているという保証がないものである。

【０００６】 この考案は、上記従来の技術の問題点に鑑みて成されたものであり、簡単な構 造で、工具を保持したグリッパのロックを確実に行うことができる自動工具交換 装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、工具を保持する揺動可能なグリッパと、このグリッパが取り付け られたアームと、このアームが固定されたアーム軸と、このアーム軸を回動及び 軸方向に移動可能に保持するとともに工具を収容した工具マガジンと工作機械と の間で移動可能に設けられたベース部とを有し、突出位置で上記グリッパを工具 保持状態でロックするとともに付勢部材により常時退避位置に付勢されたロック 片を設け、上記アームがベース部側に位置した際に、このベース部等の固定当接 部に当接して上記グリッパをロックする位置に上記ロック片を突出させるロック 部材を設けた自動工具交換装置である。

【０００８】

【作用】

この考案の自動工具交換装置は、アームがベース部側に移動した際には必ずグ リッパがロックされ、この状態でグリッパが開いてしまうことが全くないように したものである。

【０００９】

【実施例】

以下この考案の実施例について図面に基づいて説明する。この実施例の自動工 具交換装置は、所定の加工を行う工具１０を挟んで間に保持する一対の挟持片１ １から成る揺動可能なグリッパ１２、及びこれと同様の構成のグリッパ１３とを 有している。さらに、このグリッパ１２，１３は、アーム１４の両端部に設けら れ、このアーム１４を先端部に固定したアーム軸１６と、このアーム軸１６を、 回動及び軸方向に昇降可能に保持したベース部１８とが設けられている。ベース 部１８には、アーム軸１６を回動させる図示しない回動装置が設けられ、工具１ ０が多数収納された工具マガジン２０と、工具１０が取り付けられた工作機械２ ２との間で、このベース部１８を所定のガイド２４に沿って移動させる図示しな い移動装置がベース部１８に設けられている。

【００１０】 アーム１４の両端部には、各々突出位置でグリッパ１２，１３の各挟持片１１ を、工具保持状態でロックするとともに付勢部材であるコイルバネ２８により常 時退避位置に付勢された二対のロック片２６が設けられている。このロック片２ ６は、円柱状に形成されベース部１８に向かって突出したロック部材３０と一体 に且つ同軸に設けられている。このロック部材３０は、アーム１４がベース部１ ８側に降下した際に、固定当接部であるベース部１８の上面１８ａに当接してコ イルバネ２８に抗して突出位置から押し込まれ、ロック片２６を各々挟持片１１ のロック位置に突出させる。また、各グリッパ１２，１３の基端部には、挟持片 １１の互いに対面した内側の端部に切欠き部４６が形成され、ロック片２６が、 突出位置でこの切欠き部４６に係合可能に形成されている。

【００１１】 グリッパ１２，１３の各挟持片１１は、挟持片１１に各々形成された透孔３２ 及びアーム１４に形成された透孔３３に挿通された支軸３４を中心に回動可能に 設けられている。そして、グリッパ１２，１３には、各挟持片１１の基端部間に 、圧縮状態で介装されたコイルバネ３６が設けられている。また、挟持片１１の 工具挟持部１１ａの根元部の間には、キー３８が介装され、ボルト４０により、 キー３８がアーム１４に固定されている。グリッパ１２，１３は、各々挟持片１ １の工具挟持部１１ａを除いてカバー４２により覆われ、このカバー４２は、各 々その透孔４４に支軸３４が挿通されて、グリッパ１２，１３及びアーム１４に 固定されている。キー３８は、グリッパ１２，１３が工具１０を保持した際に、 工具１０のキー溝４８に挿通され、工具１０の位置決めを行い、所定の位置で工 作機械２２の主軸２２ａに工具１０が装着されるようにするものである。

【００１２】 この実施例の自動工具交換装置の動作は、先ず、次の加工に使用する工具１０ を工具マガジン２０から取り出すために、ベース部１８をガイド２４に沿って工 具マガジン２０側に移動させ、所望の工具１０の保持部１０ａの高さに一方のグ リッパ１２を位置させる。そして、ベース部１８を工具１０側に移動させグリッ パ１２の工具挟持部１１ａを、工具１０の保持部１０ａに沿って押し込み挟持さ せる。この時、図４に示すように、ロック片２６は、コイルバネ２８によりアー ム１４内に退避しており、挟持片１１が工具１０を挟持する際の揺動動作の妨げ にはならない。

【００１３】 この後、グリッパ１２により次に用いる工具１０を保持し、グリッパ１２とと もにアーム軸１６を下降させ工具マガジン２０から工具１０を引き抜く。そして 、ベース部１８を工作機械２２側に移動させ、アーム１４を上昇させ主軸２２ａ に取り付けられた工具１０の保持部１０ａの高さにグリッパ１３を一致させる。 この後、工作機械２２の主軸２２ａがグリッパ１３に向かって移動し、主軸２２ ａに取り付けられた工具１０の保持部１０ａにグリッパ１３が押し込まれる。そ して、グリッパ１３により工具１０を保持した状態で、アーム軸１６を降下させ る。これにより、主軸２２ａに取り付けられた工具１０がグリッパ１３により取 り外される。

【００１４】 アーム１４がベース部１８に当接する位置まで降下すると、図５に示すように 、ロック部材３０がコイルバネ２８に抗してベース部１８の上面１８ａによって 相対的に押し込まれ、グリッパ１２，１３の基端部に位置したロック片２６が、 挟持片１１の切欠き部４６の内側に突出する。これによって、グリッパ１２，１ ３は、各々工具１０を保持した状態で、各挟持片１１が互いに開く方向にはロッ ク片２６により動くことができない状態となる。この状態で、アーム軸１６が１ ８０度回動し、グリッパ１２を工作機械２２側に位置させる。この回動時には、 ロック部材３０は、ベース部１８の上面１８ａに摺接して回動し、この回動中は 、ロック片２６が常時ロック位置に突出している。

【００１５】 この後、アーム軸１６を上昇させ、新しい工具１０を工作機械２２の主軸２２ ａに装着し、主軸２２ａをグリッパ１２から引き離す方向に移動させることによ りグリッパ１２が工具１０から外れ、工具１０の交換が完了し、次の加工が可能 となる。

【００１６】 この実施例の自動工具交換装置によれば、グリッパ１２，１３が工具１０を保 持して回動する際には、必然的にロック片２６が突出し、グリッパ１２，１３の 各挟持片１１が開くことができない状態となるので、回動時に工具１０に遠心力 等が作用しても、工具１０がグリッパ１２，１３から外れることがあり得ず、安 全か且つ確実な工具交換が可能となるものである。

【００１７】 なお、この考案のロック部材とロック片は、一体のものでなくとも、ロック部 材とロック片を別々に設け、ロック部材がアームの移動によって、アーム回転時 に所定の固定当接部に当接し、連動機構を介してロック片をロック位置に突出さ せるものでも良いものである。また、グリッパは、挟持片の一方が揺動可能で、 他方は固定されたものでも良い。

【００１８】

【考案の効果】

この考案の自動工具交換装置は、工具交換に際して、工具を保持したグリッパ が回動する時には、その回動の前段の動作によって必ずロック片がグリッパをロ ックするようにしたので、回動時に工具がグリッパから外れることが全くなく、 安全に工具交換を行うことができるものである。特に、工具がグリッパから外れ ることがあり得ないので、アームの回動速度を高くすることができ、工具交換時 間を短縮し、総合的に加工時間の短縮化を図ることができるものである。また構 造が簡単であり、信頼性も高く安価に提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の自動工具交換装置の分解
斜視図である。

【図２】この実施例の自動工具交換装置の正面図であ
る。

【図３】この実施例の自動工具交換装置の平面図であ
る。

【図４】この実施例の自動工具交換装置のグリッパのロ
ック機構を示す部分破断斜視図である。

【図５】この実施例の自動工具交換装置のグリッパのロ
ック状態を示す部分破断斜視図である。

【符号の説明】

１０ 工具 １２，１３ グリッパ １４ アーム １６ アーム軸 １８ ベース部 ２０ 工具マガジン ２２ 工作機械 ２６ ロック片 ２８，３６ コイルバネ ３０ ロック部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具（１０）を保持する揺動可能なグリ
   ッパ（１２，１３）と、このグリッパ（１２，１３）が
   取り付けられたアーム（１４）と、このアーム（１４）
   が固定されたアーム軸（１６）と、このアーム軸（１
   ６）を回動及び軸方向に移動可能に保持したベース部
   （１８）とを有し、工具（１０）を収容した工具マガジ
   ン（２０）と工作機械（２２）との間で上記ベース部
   （１８）を移動可能に設けた自動工具交換装置におい
   て、突出位置で上記グリッパ（１２，１３）を工具保持
   状態に維持するロック片（２６）を設け、このロック片
   （２６）を付勢部材（２８）により常時退避位置に付勢
   し、上記アーム（１４）が上記ベース部（１８）側に位
   置した際に所定の固定当接部に当接して上記グリッパ
   （１２，１３）をロックする位置に上記ロック片（２
   ６）を突出させるロック部材（３０）を設けたことを特
   徴とする自動工具交換装置。
2. 【請求項２】 上記ロック部材（３０）は上記ロック片
   （２６）と一体に設けられ、上記アーム（１４）の回動
   時に、このロック部材（３０）が上記ベース部（１８）
   の一部に当接し押し込まれることにより上記ロック片
   （２６）が突出し、上記グリッパ（１２，１３）がロッ
   クされることを特徴とする請求項１記載の自動工具交換
   装置。