JPH0663833A - 自動工具交換装置 - Google Patents
自動工具交換装置Info
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- JPH0663833A JPH0663833A JP21990392A JP21990392A JPH0663833A JP H0663833 A JPH0663833 A JP H0663833A JP 21990392 A JP21990392 A JP 21990392A JP 21990392 A JP21990392 A JP 21990392A JP H0663833 A JPH0663833 A JP H0663833A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 工具マガジンと主軸との間ですばやく工具を
交換できるようにした工具交換装置を提供する。 【構成】 主軸に装着される工具のクランプ・アンクラ
ンプを行うドローバーを回転カムにて昇降させる工具交
換機構と、両側に工具を保持できる工具交換アームのシ
ャフトを旋回並びに昇降自在に支持させ、かつ前記シャ
フトを旋回カム及び昇降カムにて旋回並びに昇降させ
て、前記工具交換アームにて主軸と工具マガジンに対し
て工具の抜き差しを行う工具交換機構とを有し、前記工
具着脱機構のドローバーの動作位置を第１絶対位置検出
手段にて検出させ、かつ工具交換機構の工具交換アーム
の動作位置を第２絶対位置検出手段にて検出させ、工具
交換制御部にて前記第１絶対位置検出手段及び第２絶対
位置検出手段の検出信号をもとに工具着脱機構及び工具
交換機構の制御を行うものである。
交換できるようにした工具交換装置を提供する。 【構成】 主軸に装着される工具のクランプ・アンクラ
ンプを行うドローバーを回転カムにて昇降させる工具交
換機構と、両側に工具を保持できる工具交換アームのシ
ャフトを旋回並びに昇降自在に支持させ、かつ前記シャ
フトを旋回カム及び昇降カムにて旋回並びに昇降させ
て、前記工具交換アームにて主軸と工具マガジンに対し
て工具の抜き差しを行う工具交換機構とを有し、前記工
具着脱機構のドローバーの動作位置を第１絶対位置検出
手段にて検出させ、かつ工具交換機構の工具交換アーム
の動作位置を第２絶対位置検出手段にて検出させ、工具
交換制御部にて前記第１絶対位置検出手段及び第２絶対
位置検出手段の検出信号をもとに工具着脱機構及び工具
交換機構の制御を行うものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多数の工具を収納し
た工具マガジンと主軸との間で工具を自動交換するよう
に構成された工作機械において、主軸の工具着脱機構と
工具交換を行う工具交換機構の工具交換アームの動作と
を正確に同期させるようにした自動工具交換装置に関す
るものである。
た工具マガジンと主軸との間で工具を自動交換するよう
に構成された工作機械において、主軸の工具着脱機構と
工具交換を行う工具交換機構の工具交換アームの動作と
を正確に同期させるようにした自動工具交換装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】多数の工具を収納した工具マガジンを備
えた工作機械では、図４及び図５に示す様に、工具マガ
ジン（１）と主軸ヘッド（２）に設けられた主軸（３）
との間で工具（４）を自動交換するために、工具交換機
構（ＡＴＣ）（５）を設け、主軸ヘッド（２）側には工
具（４）を自動的に着脱できるように工具着脱機構
（６）を設け、工具交換機構（５）と工具着脱機構
（６）とを所定のタイミングで連動させて、工具（４）
を自動交換させている。
えた工作機械では、図４及び図５に示す様に、工具マガ
ジン（１）と主軸ヘッド（２）に設けられた主軸（３）
との間で工具（４）を自動交換するために、工具交換機
構（ＡＴＣ）（５）を設け、主軸ヘッド（２）側には工
具（４）を自動的に着脱できるように工具着脱機構
（６）を設け、工具交換機構（５）と工具着脱機構
（６）とを所定のタイミングで連動させて、工具（４）
を自動交換させている。
【０００３】工具交換機構は例えば図５に示す様に、旋
回かつ昇降自在に支持させたシャフト（７）の下端に、
両側に工具を保持できるように構成された工具交換アー
ム（１０）を設け、シャフト（７）をカム機構（１１）
にて旋回並びに昇降させるようにしてある。カム機構
（１１）は、シャフト（７）を旋回させる旋回カム（１
２）と、シャフト（７）を昇降させる昇降カム（１３）
とを有している。旋回カム（１２）は、周面にカム溝
（１４）を形成し、このカム溝（１４）に、シャフト
（７）に装着したタレット（１５）の突起（１６）が順
次はまり込み、シャフト（７）を所定角度ずつ回転させ
るようになっている。一方昇降カム（１３）も周面にカ
ム溝（１７）を形成してあり、このカム溝（１７）に、
揺動アーム（２０）の中間部に取付けられたカムフォロ
ア（図示せず）をはめ込ませてある。揺動アーム（２
０）の自由端はシャフト（７）の上端部に設けた案内ロ
ーラ（２１）に連結してあり、昇降カム（１３）の回転
により揺動してシャフト（７）を昇降させる。
回かつ昇降自在に支持させたシャフト（７）の下端に、
両側に工具を保持できるように構成された工具交換アー
ム（１０）を設け、シャフト（７）をカム機構（１１）
にて旋回並びに昇降させるようにしてある。カム機構
（１１）は、シャフト（７）を旋回させる旋回カム（１
２）と、シャフト（７）を昇降させる昇降カム（１３）
とを有している。旋回カム（１２）は、周面にカム溝
（１４）を形成し、このカム溝（１４）に、シャフト
（７）に装着したタレット（１５）の突起（１６）が順
次はまり込み、シャフト（７）を所定角度ずつ回転させ
るようになっている。一方昇降カム（１３）も周面にカ
ム溝（１７）を形成してあり、このカム溝（１７）に、
揺動アーム（２０）の中間部に取付けられたカムフォロ
ア（図示せず）をはめ込ませてある。揺動アーム（２
０）の自由端はシャフト（７）の上端部に設けた案内ロ
ーラ（２１）に連結してあり、昇降カム（１３）の回転
により揺動してシャフト（７）を昇降させる。
【０００４】上記昇降カム（１３）の昇降カム軸（２
２）を駆動モータ（２３）にて回転させ、昇降カム軸
（２２）から傘歯車（２４）（２５）を介して旋回カム
軸（２６）を回転させるようになっている。従って、駆
動モータ（２３）を回転させると、旋回カム（１２）及
び昇降カム（１３）が同時に回転し、所定のタイミング
でシャフト（７）を旋回並びに昇降させ、工具交換アー
ム（１０）を旋回並びに昇降させる。
２）を駆動モータ（２３）にて回転させ、昇降カム軸
（２２）から傘歯車（２４）（２５）を介して旋回カム
軸（２６）を回転させるようになっている。従って、駆
動モータ（２３）を回転させると、旋回カム（１２）及
び昇降カム（１３）が同時に回転し、所定のタイミング
でシャフト（７）を旋回並びに昇降させ、工具交換アー
ム（１０）を旋回並びに昇降させる。
【０００５】また主軸（３）に設けられる工具着脱機構
（６）は、中心部にドローバー（２７）を昇降自在に内
蔵させ、ドローバー（２７）の下端に形成されたコレッ
ト（３０）にて主軸（３）に挿入された工具ホルダー
（３１）のプルスタッド（３２）を掴むようになってお
り、かつ主軸（３）内に設けた皿ばね（３３）にてドロ
ーバー（２７）を常時引き上げ、プルスタッド（３２）
を主軸（３）内へ引き込んで、工具ホルダー（３１）を
クランプさせるようになっている。そして主軸（３）の
上方に設けたシリンダ機構（３４）にてドローバー（２
７）を押し下げてコレット（３０）を開き、プルスタッ
ド（３２）を解放して工具ホルダー（３１）をアンクラ
ンプさせるようになっている。シリンダ機構（３４）は
主軸（３）の駆動機構の構造に合せて、直接ドローバー
（２７）を押えるものや、押えレバー（３７）を介して
間接的に押えるようにしたものがある。直接ドローバー
（２７）を押えるようにしたものとして、特開平４−８
４４５号に示されたものがある。
（６）は、中心部にドローバー（２７）を昇降自在に内
蔵させ、ドローバー（２７）の下端に形成されたコレッ
ト（３０）にて主軸（３）に挿入された工具ホルダー
（３１）のプルスタッド（３２）を掴むようになってお
り、かつ主軸（３）内に設けた皿ばね（３３）にてドロ
ーバー（２７）を常時引き上げ、プルスタッド（３２）
を主軸（３）内へ引き込んで、工具ホルダー（３１）を
クランプさせるようになっている。そして主軸（３）の
上方に設けたシリンダ機構（３４）にてドローバー（２
７）を押し下げてコレット（３０）を開き、プルスタッ
ド（３２）を解放して工具ホルダー（３１）をアンクラ
ンプさせるようになっている。シリンダ機構（３４）は
主軸（３）の駆動機構の構造に合せて、直接ドローバー
（２７）を押えるものや、押えレバー（３７）を介して
間接的に押えるようにしたものがある。直接ドローバー
（２７）を押えるようにしたものとして、特開平４−８
４４５号に示されたものがある。
【０００６】上記工具交換機構（５）と工具着脱機構
（６）とを備えた工作機械は、図６に示す様に工具交換
時、工具交換アーム（１０）を待機位置から工具取り出
し位置まで旋回させ、工具マガジン（１）に収納された
工具と主軸（３）に装着された工具とを工具交換アーム
（１０）にそれぞれ保持させる。次に主軸（３）に設け
られたシリンダ機構（３４）を伸長動作させて主軸
（３）に装着された工具をアンクランプさせる。アンク
ランプ後工具交換アーム（１０）を下降させて、工具を
工具マガジン（１）及び主軸（３）から抜取り、続いて
工具交換アーム（１０）を１８０度回転させて工具を入
替える。次に再び工具交換アーム（１０）を上昇させ、
入替えた工具をそれぞれ工具マガジン（１）及び主軸
（３）に挿入する。挿入後、主軸（３）のシリンダ機構
（３４）を短縮動作させてドローバー（２７）を上昇さ
せ、主軸（３）に挿入した工具をクランプさせる。クラ
ンプ後、工具交換アーム（１０）を待機位置まで旋回さ
せて逃がし、交換作業を完了する。
（６）とを備えた工作機械は、図６に示す様に工具交換
時、工具交換アーム（１０）を待機位置から工具取り出
し位置まで旋回させ、工具マガジン（１）に収納された
工具と主軸（３）に装着された工具とを工具交換アーム
（１０）にそれぞれ保持させる。次に主軸（３）に設け
られたシリンダ機構（３４）を伸長動作させて主軸
（３）に装着された工具をアンクランプさせる。アンク
ランプ後工具交換アーム（１０）を下降させて、工具を
工具マガジン（１）及び主軸（３）から抜取り、続いて
工具交換アーム（１０）を１８０度回転させて工具を入
替える。次に再び工具交換アーム（１０）を上昇させ、
入替えた工具をそれぞれ工具マガジン（１）及び主軸
（３）に挿入する。挿入後、主軸（３）のシリンダ機構
（３４）を短縮動作させてドローバー（２７）を上昇さ
せ、主軸（３）に挿入した工具をクランプさせる。クラ
ンプ後、工具交換アーム（１０）を待機位置まで旋回さ
せて逃がし、交換作業を完了する。
【０００７】上記工具交換時、工具交換機構（５）と工
具着脱機構（６）との動作のタイミングは、従来、工具
交換機構（５）ではカム機構（１１）の回転角を検出
し、工具着脱機構（６）ではシリンダ機構（３４）の動
きをリミットスイッチ（３５）（３６）にて検出させて
おり、これらの検出信号でもってタイミングを合せてい
る。
具着脱機構（６）との動作のタイミングは、従来、工具
交換機構（５）ではカム機構（１１）の回転角を検出
し、工具着脱機構（６）ではシリンダ機構（３４）の動
きをリミットスイッチ（３５）（３６）にて検出させて
おり、これらの検出信号でもってタイミングを合せてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、工具交
換機構（５）はカム機構（１１）の回転角を検出してい
るので、工具交換アーム（１０）の位置を正確に検出す
ることができる。しかし、工具着脱機構（６）はドロー
バー（２７）のクランプ・アンクランプ動作をシリンダ
機構（３４）で行っており、その動作位置をリミットス
イッチ（３５）（３６）にて検出させている。そのため
シリンダ機構（３４）の速度調整を絞り弁で行うので、
正確な速度調整が難しく、しかもリミットスイッチ（３
５）（３６）による検出と切換え弁による切換え動作も
誤差が大きく、応答性も悪い。従って、工具交換機構
（５）と工具着脱機構（６）とのタイミングを合せるの
が困難で、両者を並行させて動作させることができず、
工具着脱機構（６）のリミットスイッチ（３５）（３
６）がクランプ或いはアンクランプ動作を検出した後
に、工具交換機構（５）を動作させて工具交換アーム
（１０）を昇降させるようにしており、動作時間が長く
なっていた。
換機構（５）はカム機構（１１）の回転角を検出してい
るので、工具交換アーム（１０）の位置を正確に検出す
ることができる。しかし、工具着脱機構（６）はドロー
バー（２７）のクランプ・アンクランプ動作をシリンダ
機構（３４）で行っており、その動作位置をリミットス
イッチ（３５）（３６）にて検出させている。そのため
シリンダ機構（３４）の速度調整を絞り弁で行うので、
正確な速度調整が難しく、しかもリミットスイッチ（３
５）（３６）による検出と切換え弁による切換え動作も
誤差が大きく、応答性も悪い。従って、工具交換機構
（５）と工具着脱機構（６）とのタイミングを合せるの
が困難で、両者を並行させて動作させることができず、
工具着脱機構（６）のリミットスイッチ（３５）（３
６）がクランプ或いはアンクランプ動作を検出した後
に、工具交換機構（５）を動作させて工具交換アーム
（１０）を昇降させるようにしており、動作時間が長く
なっていた。
【０００９】この発明は、工具着脱機構の動作を精度よ
く行わせて工具交換機構とのタイミングを簡単に一致さ
せることのできる工具交換装置を提供しようとするもの
である。
く行わせて工具交換機構とのタイミングを簡単に一致さ
せることのできる工具交換装置を提供しようとするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、工具着脱機
構を有する主軸と工具を多数収納した工具マガジンとを
備えた工作機械において、前記主軸と工具マガジンとの
間で工具の交換を行う自動工具交換装置であって、主軸
に内蔵されたドローバーを回転カムにて昇降させて、前
記主軸に装着された工具のクランプ・アンクランプを行
う工具着脱機構と、工具を保持する工具交換アームのシ
ャフトを旋回並びに昇降自在に支持させ、かつ前記シャ
フトを旋回カム及び昇降カムにて旋回並びに昇降させ
て、前記工具交換アームにて前記主軸と工具マガジンに
対して工具を抜き差しさせる工具交換機構と、前記工具
着脱機構のドローバーの動作位置を検出する第１絶対位
置検出手段と、前記工具交換機構の工具交換アームの動
作位置を検出する第２絶対位置検出手段と、前記第１絶
対位置検出手段と第２絶対位置検出手段との信号でもっ
て前記工具着脱機構及び前記工具交換機構の動作を制御
する工具交換制御部とで構成したものである。
構を有する主軸と工具を多数収納した工具マガジンとを
備えた工作機械において、前記主軸と工具マガジンとの
間で工具の交換を行う自動工具交換装置であって、主軸
に内蔵されたドローバーを回転カムにて昇降させて、前
記主軸に装着された工具のクランプ・アンクランプを行
う工具着脱機構と、工具を保持する工具交換アームのシ
ャフトを旋回並びに昇降自在に支持させ、かつ前記シャ
フトを旋回カム及び昇降カムにて旋回並びに昇降させ
て、前記工具交換アームにて前記主軸と工具マガジンに
対して工具を抜き差しさせる工具交換機構と、前記工具
着脱機構のドローバーの動作位置を検出する第１絶対位
置検出手段と、前記工具交換機構の工具交換アームの動
作位置を検出する第２絶対位置検出手段と、前記第１絶
対位置検出手段と第２絶対位置検出手段との信号でもっ
て前記工具着脱機構及び前記工具交換機構の動作を制御
する工具交換制御部とで構成したものである。
【００１１】
【作用】上記自動工具交換装置は、主軸に設けられた工
具着脱機構のドローバーを回転カムにて動作させ、かつ
ドローバーの動作位置を第１絶対位置検出手段にて検出
させ、かつ工具交換機構の工具交換アームの動作位置を
第２絶対位置検出手段にて検出させ、工具交換制御部に
て第１絶対位置検出手段と第２検出手段の検出信号をも
とに工具着脱機構と工具交換機構とを連動させて工具交
換を行う。工具着脱機構及び工具交換機構の何れも絶対
位置を検出しているので、両者のタイミングを簡単に一
致させることができる。
具着脱機構のドローバーを回転カムにて動作させ、かつ
ドローバーの動作位置を第１絶対位置検出手段にて検出
させ、かつ工具交換機構の工具交換アームの動作位置を
第２絶対位置検出手段にて検出させ、工具交換制御部に
て第１絶対位置検出手段と第２検出手段の検出信号をも
とに工具着脱機構と工具交換機構とを連動させて工具交
換を行う。工具着脱機構及び工具交換機構の何れも絶対
位置を検出しているので、両者のタイミングを簡単に一
致させることができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の実施例を図１乃至図３を参
照して説明する。
照して説明する。
【００１３】図１に示す様に、工具交換装置は、主軸
（３）に挿入された工具ホルダー（３１）のクランプ・
アンクランプを行う工具着脱機構（６）と、主軸（３）
と工具マガジンの工具を抜き差しする工具交換機構
（５）とを備え、工具着脱機構（６）と工具交換機構
（５）とを工具交換制御部（４０）にて制御して工具交
換を自動で行うようになっている。工具は工具ホルダー
（３１）に一体に取付けられ、工具ホルダー（３１）を
介して主軸への着脱及び交換が行われる。
（３）に挿入された工具ホルダー（３１）のクランプ・
アンクランプを行う工具着脱機構（６）と、主軸（３）
と工具マガジンの工具を抜き差しする工具交換機構
（５）とを備え、工具着脱機構（６）と工具交換機構
（５）とを工具交換制御部（４０）にて制御して工具交
換を自動で行うようになっている。工具は工具ホルダー
（３１）に一体に取付けられ、工具ホルダー（３１）を
介して主軸への着脱及び交換が行われる。
【００１４】工具着脱機構（６）は、主軸（３）内にド
ローバー（２７）を昇降自在に挿入し、ドローバー（２
７）の下端に形成したコレット（３０）にて工具ホルダ
ー（３１）のプルスタッド（３２）を掴み、主軸（３）
内に収容させた皿ばね（３３）にてドローバー（２７）
を常時引き上げ、プルスタッド（３２）を引き込んで工
具ホルダー（３１）をクランプするようになっている。
ローバー（２７）を昇降自在に挿入し、ドローバー（２
７）の下端に形成したコレット（３０）にて工具ホルダ
ー（３１）のプルスタッド（３２）を掴み、主軸（３）
内に収容させた皿ばね（３３）にてドローバー（２７）
を常時引き上げ、プルスタッド（３２）を引き込んで工
具ホルダー（３１）をクランプするようになっている。
【００１５】またドローバー（２７）の上方には押えレ
バー（３７）を配置させ、その一端を主軸（３）を保持
する主軸ヘッドに揺動自在に取付けてあり、中間部に形
成した押圧部にてドローバー（２７）の上端に取付けた
受圧部材（４１）を押えるようにしてある。この押えレ
バー（３７）は回転カム（４２）及びリンク機構（４
３）にて上下に揺動させられ、下方への移動時に受圧部
材（４１）を押し下げてドローバー（２７）を下降さ
せ、ドローバー（２７）の下端に形成されたコレット
（３０）を開いて工具ホルダー（３１）を解放させる。
バー（３７）を配置させ、その一端を主軸（３）を保持
する主軸ヘッドに揺動自在に取付けてあり、中間部に形
成した押圧部にてドローバー（２７）の上端に取付けた
受圧部材（４１）を押えるようにしてある。この押えレ
バー（３７）は回転カム（４２）及びリンク機構（４
３）にて上下に揺動させられ、下方への移動時に受圧部
材（４１）を押し下げてドローバー（２７）を下降さ
せ、ドローバー（２７）の下端に形成されたコレット
（３０）を開いて工具ホルダー（３１）を解放させる。
【００１６】リンク機構（４３）は互いに揺動自在に連
結した第１リンク（４４）と第２リンク（４５）とを有
し、第１リンク（４４）の下端を押えレバー（３７）の
自由端に連結し、第２リンク（４５）の端部を主軸ヘッ
ドに取付けている。そして第２リンク（４５）の中間部
にローラ（４６）を回転自在に取付けてある。一方回転
カム（４２）は回転軸（４７）に取付けられ、周面に形
成されたカム面（５０）を第２リンク（４５）に取付け
られたローラ（４６）に接触させてある。回転軸（４
７）は駆動モータ（５１）にて傘歯車（５２）（５３）
を介して回転させられ、回転カム（４２）を回転させ
る。また回転軸（４７）に第１絶対位置検出手段（以下
単に第１検出手段と称す）（５４）を設け、この第１検
出手段（５４）にて回転軸（４７）の回転角を検出し、
ドローバー（２７）の動作位置を絶対位置で把握するよ
うにしてある。
結した第１リンク（４４）と第２リンク（４５）とを有
し、第１リンク（４４）の下端を押えレバー（３７）の
自由端に連結し、第２リンク（４５）の端部を主軸ヘッ
ドに取付けている。そして第２リンク（４５）の中間部
にローラ（４６）を回転自在に取付けてある。一方回転
カム（４２）は回転軸（４７）に取付けられ、周面に形
成されたカム面（５０）を第２リンク（４５）に取付け
られたローラ（４６）に接触させてある。回転軸（４
７）は駆動モータ（５１）にて傘歯車（５２）（５３）
を介して回転させられ、回転カム（４２）を回転させ
る。また回転軸（４７）に第１絶対位置検出手段（以下
単に第１検出手段と称す）（５４）を設け、この第１検
出手段（５４）にて回転軸（４７）の回転角を検出し、
ドローバー（２７）の動作位置を絶対位置で把握するよ
うにしてある。
【００１７】工具交換機構（５）は、工具交換アーム
（１０）のシャフト（７）を旋回並びに昇降自在に支持
させ、シャフト（７）にタレット（１５）及び案内ロー
ラ（２１）を取付けてある。そしてタレット（１５）を
旋回カム（１２）にて旋回させ、案内ローラ（２１）を
揺動アーム（２０）を介して昇降カム（１３）にて昇降
させて、シャフト（７）及び工具交換アーム（１０）を
旋回並びに昇降させるようになっている。
（１０）のシャフト（７）を旋回並びに昇降自在に支持
させ、シャフト（７）にタレット（１５）及び案内ロー
ラ（２１）を取付けてある。そしてタレット（１５）を
旋回カム（１２）にて旋回させ、案内ローラ（２１）を
揺動アーム（２０）を介して昇降カム（１３）にて昇降
させて、シャフト（７）及び工具交換アーム（１０）を
旋回並びに昇降させるようになっている。
【００１８】即ち、旋回カム（１２）を取付けた旋回カ
ム軸（２６）をシャフト（７）と直交方向に配置し、昇
降カム（１３）を取付けた昇降カム軸（２２）をシャフ
ト（７）と並行に配置し、旋回カム軸（２６）と昇降カ
ム軸（２２）とを傘歯車（２４）（２５）にて連動する
ように連結してある。そして旋回カム（１２）の周面に
カム溝（１４）を形成し、タレット（１５）の周面に突
設された突起（１６）をこのカム溝（１４）に順次はま
り込ませてあり、旋回カム（１２）の回転によりタレッ
ト（１５）を回転させる。また昇降カム（１３）も周面
にカム溝（１７）を形成し、このカム溝（１７）に揺動
アーム（２０）の中央部に取付けられたカムフォロア
（図示せず）をはまり込ませ、昇降カム（１３）の回転
により、揺動アーム（２０）を揺動させ、揺動アーム
（２０）の端部に取付けられた案内ローラ（２１）を介
してシャフト（７）を昇降させる。
ム軸（２６）をシャフト（７）と直交方向に配置し、昇
降カム（１３）を取付けた昇降カム軸（２２）をシャフ
ト（７）と並行に配置し、旋回カム軸（２６）と昇降カ
ム軸（２２）とを傘歯車（２４）（２５）にて連動する
ように連結してある。そして旋回カム（１２）の周面に
カム溝（１４）を形成し、タレット（１５）の周面に突
設された突起（１６）をこのカム溝（１４）に順次はま
り込ませてあり、旋回カム（１２）の回転によりタレッ
ト（１５）を回転させる。また昇降カム（１３）も周面
にカム溝（１７）を形成し、このカム溝（１７）に揺動
アーム（２０）の中央部に取付けられたカムフォロア
（図示せず）をはまり込ませ、昇降カム（１３）の回転
により、揺動アーム（２０）を揺動させ、揺動アーム
（２０）の端部に取付けられた案内ローラ（２１）を介
してシャフト（７）を昇降させる。
【００１９】上記旋回カム（１２）及び昇降カム（１
３）は同期して回転するようになっており、駆動モータ
（２３）にて昇降カム軸（２２）を回転させ、さらに傘
歯車（２４）（２５）を介して旋回カム軸（２６）を回
転させている。そして昇降カム軸（２２）に第２絶対位
置検出手段（以下単に第２検出手段と称す）（５５）を
設け、この第２検出手段（５５）にて昇降カム軸（２
２）の回転角を検出させ、工具交換アーム（１０）の動
作位置を絶対位置で把握するようになっている。
３）は同期して回転するようになっており、駆動モータ
（２３）にて昇降カム軸（２２）を回転させ、さらに傘
歯車（２４）（２５）を介して旋回カム軸（２６）を回
転させている。そして昇降カム軸（２２）に第２絶対位
置検出手段（以下単に第２検出手段と称す）（５５）を
設け、この第２検出手段（５５）にて昇降カム軸（２
２）の回転角を検出させ、工具交換アーム（１０）の動
作位置を絶対位置で把握するようになっている。
【００２０】上記第１検出手段（５４）及び第２検出手
段（５５）の検出信号は工具交換制御部（４０）に送ら
れ、ここで送られてきた信号に基づいて工具着脱機構
（６）の駆動モータ（５１）及び工具交換機構（５）の
駆動モータ（２３）を制御して、工具マガジン（１）と
主軸（３）との間で工具交換を行う。
段（５５）の検出信号は工具交換制御部（４０）に送ら
れ、ここで送られてきた信号に基づいて工具着脱機構
（６）の駆動モータ（５１）及び工具交換機構（５）の
駆動モータ（２３）を制御して、工具マガジン（１）と
主軸（３）との間で工具交換を行う。
【００２１】工具交換制御部（４０）による制御は、例
えば図２に示す様に、工具着脱機構（６）の駆動モータ
（５１）と工具交換機構（５）の駆動モータ（２３）と
を同時に動作させ、工具着脱機構（６）のドローバー
（２７）を下降させてアンクランプ動作させ、同時に、
工具交換機構（５）の工具交換アーム（１０）を待機位
置から工具保持位置へ旋回させる。そして工具交換アー
ム（１０）が工具マガジン（１）及び主軸（３）に装着
された工具ホルダーを保持すると同時にドローバー（２
７）に設けられたコレット（３０）が工具ホルダー（３
１）のプルスタッド（３２）を解放する。コレット（３
０）のアンクランプが完了すると、ドローバー（２７）
が下降し終える前に工具交換アーム（１０）の下降を開
始させ、工具マガジン（１）及び主軸（３）から保持し
た工具ホルダー（３１）の抜取りを行う。抜取りが終了
する前に工具交換アーム（１０）の旋回を開始させて、
工具ホルダー（３１）を抜取りながら移動させ、工具交
換アーム（１０）が反転し、工具の入替えが終了する前
に、工具交換アーム（１０）の上昇を開始させ、工具マ
ガジン（１）及び主軸（３）に工具ホルダー（３１）を
挿入させる。挿入が終了する前に、工具着脱機構（６）
のドローバー（２７）を上昇させて主軸（３）に挿入さ
れた工具ホルダー（３１）のクランプを行わせる。クラ
ンプ後ドローバー（２７）が上昇し終える前に工具交換
アーム（１０）を逆方向へ旋回させて工具ホルダー（３
１）を解放させ、待機位置へ退避させ、最後に工具着脱
機構（６）の駆動モータ（５１）と工具交換機構（５）
の駆動モータ（２３）とを同時に停止させるようになっ
ている。
えば図２に示す様に、工具着脱機構（６）の駆動モータ
（５１）と工具交換機構（５）の駆動モータ（２３）と
を同時に動作させ、工具着脱機構（６）のドローバー
（２７）を下降させてアンクランプ動作させ、同時に、
工具交換機構（５）の工具交換アーム（１０）を待機位
置から工具保持位置へ旋回させる。そして工具交換アー
ム（１０）が工具マガジン（１）及び主軸（３）に装着
された工具ホルダーを保持すると同時にドローバー（２
７）に設けられたコレット（３０）が工具ホルダー（３
１）のプルスタッド（３２）を解放する。コレット（３
０）のアンクランプが完了すると、ドローバー（２７）
が下降し終える前に工具交換アーム（１０）の下降を開
始させ、工具マガジン（１）及び主軸（３）から保持し
た工具ホルダー（３１）の抜取りを行う。抜取りが終了
する前に工具交換アーム（１０）の旋回を開始させて、
工具ホルダー（３１）を抜取りながら移動させ、工具交
換アーム（１０）が反転し、工具の入替えが終了する前
に、工具交換アーム（１０）の上昇を開始させ、工具マ
ガジン（１）及び主軸（３）に工具ホルダー（３１）を
挿入させる。挿入が終了する前に、工具着脱機構（６）
のドローバー（２７）を上昇させて主軸（３）に挿入さ
れた工具ホルダー（３１）のクランプを行わせる。クラ
ンプ後ドローバー（２７）が上昇し終える前に工具交換
アーム（１０）を逆方向へ旋回させて工具ホルダー（３
１）を解放させ、待機位置へ退避させ、最後に工具着脱
機構（６）の駆動モータ（５１）と工具交換機構（５）
の駆動モータ（２３）とを同時に停止させるようになっ
ている。
【００２２】このように、工具着脱機構（６）のドロー
バー（２７）の動作位置並びに工具交換機構（５）の工
具交換アーム（１０）の動作位置は、第１検出手段（５
４）及び第２検出手段（５５）にてその絶対位置が検出
させているので、工具着脱機構（６）における工具ホル
ダー（３１）のクランプ時及びアンクランプ時、及び工
具交換機構（５）における工具ホルダー（３１）の保持
並びに抜き差ししたときを正確に把握して、タイミング
を確実に合せることができる。
バー（２７）の動作位置並びに工具交換機構（５）の工
具交換アーム（１０）の動作位置は、第１検出手段（５
４）及び第２検出手段（５５）にてその絶対位置が検出
させているので、工具着脱機構（６）における工具ホル
ダー（３１）のクランプ時及びアンクランプ時、及び工
具交換機構（５）における工具ホルダー（３１）の保持
並びに抜き差ししたときを正確に把握して、タイミング
を確実に合せることができる。
【００２３】尚、ドローバー（２７）の動作位置の検出
は、回転軸（４７）の回転角を検出する以外に直接ドロ
ーバー（２７）を検出させるようにしてもよい。また工
具交換アーム（１０）の動作位置も昇降カム軸（２２）
の回転角を検出する以外に工具交換アーム（１０）のシ
ャフト（７）の動きを検出させるようにしてもよい。
は、回転軸（４７）の回転角を検出する以外に直接ドロ
ーバー（２７）を検出させるようにしてもよい。また工
具交換アーム（１０）の動作位置も昇降カム軸（２２）
の回転角を検出する以外に工具交換アーム（１０）のシ
ャフト（７）の動きを検出させるようにしてもよい。
【００２４】また、工具着脱機構（６）は、他に図３に
示す様に、回転カム（４２）にて押え部材（５６）を介
してドローバー（２７）を直接押し下げるようにしたも
のもある。この場合、回転カム（４２）を回転させる駆
動モータ（５１）の回転角を第１検出手段（５４）にて
検出させ、第１検出手段（５４）の検出結果を工具交換
制御部（４０）へ伝達して駆動モータ（５１）を制御す
る。
示す様に、回転カム（４２）にて押え部材（５６）を介
してドローバー（２７）を直接押し下げるようにしたも
のもある。この場合、回転カム（４２）を回転させる駆
動モータ（５１）の回転角を第１検出手段（５４）にて
検出させ、第１検出手段（５４）の検出結果を工具交換
制御部（４０）へ伝達して駆動モータ（５１）を制御す
る。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、工具着脱機構及び工
具交換機構ともに駆動モータにて動作させており、動作
速度を任意に制御することができ、しかも工具着脱機構
のクランプ・アンクランプ動作を、第１絶対位置検出手
段にてドローバーの位置を検出させて把握し、かつ工具
交換機構の工具交換アームの動作を、第２絶対位置検出
手段にて検出させて把握させているので、工具着脱機構
と工具交換機構とを正確にタイミングを合せて制御で
き、各動作毎の待機時間を無くすことができるので、工
具の交換に要する時間を大幅に短縮させることができ
る。
具交換機構ともに駆動モータにて動作させており、動作
速度を任意に制御することができ、しかも工具着脱機構
のクランプ・アンクランプ動作を、第１絶対位置検出手
段にてドローバーの位置を検出させて把握し、かつ工具
交換機構の工具交換アームの動作を、第２絶対位置検出
手段にて検出させて把握させているので、工具着脱機構
と工具交換機構とを正確にタイミングを合せて制御で
き、各動作毎の待機時間を無くすことができるので、工
具の交換に要する時間を大幅に短縮させることができ
る。
【図１】本発明に係る自動工具交換装置の概略構成図
【図２】本発明に係る自動工具交換装置の動作を示すタ
イムチャート図
イムチャート図
【図３】本発明に係る工具交換装置の他の実施例を示す
概略構成図
概略構成図
【図４】工作機械の一例を示す正面図
【図５】従来の自動工具交換装置の概略構成図
【図６】従来の自動工具交換装置の動作を示すタイムチ
ャート図
ャート図
１ 工具マガジン ３ 主軸 ４ 工具 ５ 工具交換機構 ６ 工具着脱機構 ７ シャフト １０ 工具交換アーム １２ 旋回カム １３ 昇降アーム ２７ ドローバー ４０ 工具交換制御部 ４２ 回転カム ５４ 第１絶対位置検出手段 ５５ 第２絶対位置検出手段
Claims (1)
- 【請求項１】工具着脱機構を有する主軸と工具を多数収
納した工具マガジンとを備えた工作機械において、前記
主軸と工具マガジンとの間で工具の交換を行う自動工具
交換装置であって、主軸に内蔵されたドローバーを回転
カムにて昇降させて、前記主軸に装着された工具のクラ
ンプ・アンクランプを行う工具着脱機構と、工具を保持
する工具交換アームのシャフトを旋回並びに昇降自在に
支持させ、かつ前記シャフトを旋回カム及び昇降カムに
て旋回並びに昇降させて、前記工具交換アームにて前記
主軸と工具マガジンに対して工具を抜き差しさせる工具
交換機構と、前記工具着脱機構のドローバーの動作位置
を検出する第１絶対位置検出手段と、前記工具交換機構
の工具交換アームの動作位置を検出する第２絶対位置検
出手段と、前記第１絶対位置検出手段と第２絶対位置検
出手段との信号でもって前記工具着脱機構及び前記工具
交換機構の動作を制御する工具交換制御部とで構成した
ことを特徴とする自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21990392A JPH0663833A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21990392A JPH0663833A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 自動工具交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663833A true JPH0663833A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16742841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21990392A Pending JPH0663833A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663833A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5649887A (en) * | 1995-05-24 | 1997-07-22 | Okuma Corporation | Machine tool provided with tool changer |
| JPH1080841A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械の工具クランプ装置 |
| US6183404B1 (en) * | 1997-04-19 | 2001-02-06 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Machine tool for machining cavities in workpieces |
| JP2012020350A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Howa Mach Ltd | 自動工具交換装置を備えた工作機械におけるタイミング調整方法 |
| JP2014213439A (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-17 | Dmg森精機株式会社 | 工具交換方法及び工作機械 |
| JP2016020022A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | イノサーブ エフエー インク．Ｉｎｎｏｓｅｒｖ Ｆａ Ｉｎｃ． | 工具機のサーボ駆動アンクランプシステム |
| JP2017170576A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ローランドディー．ジー．株式会社 | アクチュエータの可動部材の位置検出装置 |
| JP2019000929A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | 株式会社スギノマシン | 工作機械 |
| CN110465821A (zh) * | 2018-05-09 | 2019-11-19 | 臻赏工业股份有限公司 | 快速换刀的方法 |
| JP2020052610A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置と制御方法 |
| JP2022094065A (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-24 | 徳大機械股▲ふん▼有限公司 | 工作機械の工具交換方法及び工具交換装置 |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP21990392A patent/JPH0663833A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2022094065A (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-24 | 徳大機械股▲ふん▼有限公司 | 工作機械の工具交換方法及び工具交換装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991116 |