JPH11333655A - 工作機械の自動工具交換装置 - Google Patents
工作機械の自動工具交換装置Info
- Publication number
- JPH11333655A JPH11333655A JP14557598A JP14557598A JPH11333655A JP H11333655 A JPH11333655 A JP H11333655A JP 14557598 A JP14557598 A JP 14557598A JP 14557598 A JP14557598 A JP 14557598A JP H11333655 A JPH11333655 A JP H11333655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- spindle
- axis
- magazine
- magazines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配置スペース等の問題を生じることなく工具
収納本数を増やすことができ、また装置全体をコンパク
トにできる工作機械の自動工具交換装置を提供する。 【解決手段】 ベッド２上に移動可能に配設されたコラ
ム４と、該コラム４に移動可能に配設されたサドル６
と、該サドル６に移動可能に配設された主軸頭７とを備
えた横型マシニングセンタ１の、上記主軸頭７に軸支さ
れた主軸８の工具と工具マガジンに保持された工具とを
自動的に交換するようにした自動工具交換装置１０にお
いて、上記主軸８の上方に第１，第２工具マガジン１
１，１２を各工具の軸心が上記主軸８の軸心と平行にな
るように並列配置し、上記第１，第２工具マガジン１
１，１２を回転駆動することにより任意の工具を工具交
換位置に割り出す割り出し機構２０を設け、上記主軸８
を上記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させることにより該主軸
８に装着された工具と、工具交換位置Ａ１，Ａ２に割り
出された工具とを交換する。
収納本数を増やすことができ、また装置全体をコンパク
トにできる工作機械の自動工具交換装置を提供する。 【解決手段】 ベッド２上に移動可能に配設されたコラ
ム４と、該コラム４に移動可能に配設されたサドル６
と、該サドル６に移動可能に配設された主軸頭７とを備
えた横型マシニングセンタ１の、上記主軸頭７に軸支さ
れた主軸８の工具と工具マガジンに保持された工具とを
自動的に交換するようにした自動工具交換装置１０にお
いて、上記主軸８の上方に第１，第２工具マガジン１
１，１２を各工具の軸心が上記主軸８の軸心と平行にな
るように並列配置し、上記第１，第２工具マガジン１
１，１２を回転駆動することにより任意の工具を工具交
換位置に割り出す割り出し機構２０を設け、上記主軸８
を上記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させることにより該主軸
８に装着された工具と、工具交換位置Ａ１，Ａ２に割り
出された工具とを交換する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマシニング
センタ等の工作機械に備えられた自動工具交換装置に関
する。
センタ等の工作機械に備えられた自動工具交換装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えばマシニングセンタ等の工作機械
は、主軸に装着された工具と次工程工具とを自動的に交
換する自動工具交換装置を備えているのが一般的であ
る。この種の自動工具交換装置として、従来、例えば多
数の工具を収納保持し、かつ次工程用工具を工具交換位
置に割り出す工具マガジンと、該工具交換位置に割り出
された工具と、上記主軸に装着された工具とを交換する
交換アームとを備えたものがある。
は、主軸に装着された工具と次工程工具とを自動的に交
換する自動工具交換装置を備えているのが一般的であ
る。この種の自動工具交換装置として、従来、例えば多
数の工具を収納保持し、かつ次工程用工具を工具交換位
置に割り出す工具マガジンと、該工具交換位置に割り出
された工具と、上記主軸に装着された工具とを交換する
交換アームとを備えたものがある。
【０００３】このような工具マガジンとしては、工具を
収納保持する工具ポットを搬送チェーンにより連結して
なるチェーンポット式のもの、あるいは工具を収納保持
する工具ハンドを円形プレートの外周部に配置してなる
円板式のもの等がある。
収納保持する工具ポットを搬送チェーンにより連結して
なるチェーンポット式のもの、あるいは工具を収納保持
する工具ハンドを円形プレートの外周部に配置してなる
円板式のもの等がある。
【０００４】最近では加工内容の多様化に対応するため
に、工具マガジンの工具収納本数を増やすことが要請さ
れている。ところが、上記チェーンポット式の工具マガ
ジンで工具本数を増やそうとすると搬送チェーンのがた
つきにより旋回速度が遅くなり、割り出しに時間がかか
るとともに、振動が大きくなるという問題が生じる。ま
た円板式の場合に工具本数を増やそうとすると、円形プ
レートの外径が大きくなり、それだけ機械が大型化して
配置スペースが大きくなり、また慣性モーメントが大き
くなるという問題が生じる。
に、工具マガジンの工具収納本数を増やすことが要請さ
れている。ところが、上記チェーンポット式の工具マガ
ジンで工具本数を増やそうとすると搬送チェーンのがた
つきにより旋回速度が遅くなり、割り出しに時間がかか
るとともに、振動が大きくなるという問題が生じる。ま
た円板式の場合に工具本数を増やそうとすると、円形プ
レートの外径が大きくなり、それだけ機械が大型化して
配置スペースが大きくなり、また慣性モーメントが大き
くなるという問題が生じる。
【０００５】一方、特開昭６０−１２７９３７号公報に
は、主軸頭の左, 右両側に左，右一対の円板式の工具マ
ガジンを工具交換位置と待機位置との間で揺動可能に配
設し、何れか一方の工具マガジンを工具交換位置に流体
シリンダにより揺動させ、主軸の軸移動により工具を交
換するようにした構造が提案されている。これによれ
ば、主軸頭の両側の空間を利用して２つの工具マガジン
を配置したので、配置スペースや慣性モーメントの問題
を生じることなく工具本数を増加することができる。
は、主軸頭の左, 右両側に左，右一対の円板式の工具マ
ガジンを工具交換位置と待機位置との間で揺動可能に配
設し、何れか一方の工具マガジンを工具交換位置に流体
シリンダにより揺動させ、主軸の軸移動により工具を交
換するようにした構造が提案されている。これによれ
ば、主軸頭の両側の空間を利用して２つの工具マガジン
を配置したので、配置スペースや慣性モーメントの問題
を生じることなく工具本数を増加することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来公報の工具交換装置では、工具マガジンをモータ等で
工具割り出し位置に旋回駆動し、さらに流体シリンダ装
置により待機位置から工具交換位置に揺動駆動するよう
にしており、装置全体が大掛かりになるという問題があ
る。
来公報の工具交換装置では、工具マガジンをモータ等で
工具割り出し位置に旋回駆動し、さらに流体シリンダ装
置により待機位置から工具交換位置に揺動駆動するよう
にしており、装置全体が大掛かりになるという問題があ
る。
【０００７】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たもので、配置スペース等の問題を生じることなく工具
収納本数を増やすことができ、また装置全体をコンパク
トにできる工作機械の自動工具交換装置を提供すること
を目的としている。
たもので、配置スペース等の問題を生じることなく工具
収納本数を増やすことができ、また装置全体をコンパク
トにできる工作機械の自動工具交換装置を提供すること
を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ベッ
ド上に移動可能に配設されたコラムと、該コラムに移動
可能に配設されたサドルと、該サドルに移動可能に配設
された主軸頭とを備えた工作機械の、上記主軸頭に軸支
された主軸の工具と工具マガジンに保持された工具とを
自動的に交換するようにした自動工具交換装置におい
て、上記主軸の上方に第１，第２工具マガジンを交換位
置に割り出された工具の軸心が上記主軸の軸心と平行に
なるように並列配置し、上記第１，第２工具マガジンを
回転駆動することにより任意の工具を工具交換位置に割
り出す割り出し機構を設け、上記主軸を上記Ｘ，Ｙ，Ｚ
軸方向に移動させることにより該主軸に装着された工具
と、工具交換位置に割り出された工具とを交換するよう
にしたことを特徴としている。
ド上に移動可能に配設されたコラムと、該コラムに移動
可能に配設されたサドルと、該サドルに移動可能に配設
された主軸頭とを備えた工作機械の、上記主軸頭に軸支
された主軸の工具と工具マガジンに保持された工具とを
自動的に交換するようにした自動工具交換装置におい
て、上記主軸の上方に第１，第２工具マガジンを交換位
置に割り出された工具の軸心が上記主軸の軸心と平行に
なるように並列配置し、上記第１，第２工具マガジンを
回転駆動することにより任意の工具を工具交換位置に割
り出す割り出し機構を設け、上記主軸を上記Ｘ，Ｙ，Ｚ
軸方向に移動させることにより該主軸に装着された工具
と、工具交換位置に割り出された工具とを交換するよう
にしたことを特徴としている。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上
記第１，第２工具マガジンは、上記主軸の軸心と平行な
回転軸心を有する円形プレートの外周部に複数の工具ハ
ンドを所定角度間隔毎に配設したものであり、該各工具
ハンドは、一対の把持レバーを大略Ｕ字状の把持口が形
成されるよう向き合わせて配置し、揺動自在に支持する
とともに上記把持口が閉じる方向に付勢した構造のもの
であり、上記各工具ハンドの中心線が上記把持口の中心
を通る上記円形プレートの半径線に対して周方向に所定
角度だけ変位していることを特徴としている。
記第１，第２工具マガジンは、上記主軸の軸心と平行な
回転軸心を有する円形プレートの外周部に複数の工具ハ
ンドを所定角度間隔毎に配設したものであり、該各工具
ハンドは、一対の把持レバーを大略Ｕ字状の把持口が形
成されるよう向き合わせて配置し、揺動自在に支持する
とともに上記把持口が閉じる方向に付勢した構造のもの
であり、上記各工具ハンドの中心線が上記把持口の中心
を通る上記円形プレートの半径線に対して周方向に所定
角度だけ変位していることを特徴としている。
【００１０】
【発明の作用効果】本発明に係る自動工具交換装置にお
いて工具交換を行うには、工具マガジンを割り出し機構
により空の工具ハンドが工具交換位置にくるよう割り出
し、主軸をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸方向に移動させるこ
とにより前工程工具を工具マガジンに収納する。次いで
割り出し機構により工具マガジンを次工程工具が工具交
換位置にくるように割り出し、上記主軸を上記３軸方向
に移動させることにより該主軸に次工程工具を嵌合装着
する。
いて工具交換を行うには、工具マガジンを割り出し機構
により空の工具ハンドが工具交換位置にくるよう割り出
し、主軸をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸方向に移動させるこ
とにより前工程工具を工具マガジンに収納する。次いで
割り出し機構により工具マガジンを次工程工具が工具交
換位置にくるように割り出し、上記主軸を上記３軸方向
に移動させることにより該主軸に次工程工具を嵌合装着
する。
【００１１】請求項１の発明の自動工具交換装置によれ
ば、主軸の上方に第１，第２工具マガジンを並列配置し
たので、空きスペースを有効利用して工具マガジンを配
設でき、搬送チェーンによるがたつきの問題や配置スペ
ース，慣性モーメントの問題を生じさせることなく工具
収納本数を増やすことができ、加工内容の多様化に対応
できる。
ば、主軸の上方に第１，第２工具マガジンを並列配置し
たので、空きスペースを有効利用して工具マガジンを配
設でき、搬送チェーンによるがたつきの問題や配置スペ
ース，慣性モーメントの問題を生じさせることなく工具
収納本数を増やすことができ、加工内容の多様化に対応
できる。
【００１２】また上記主軸の軸移動を利用して工具を交
換アーム等を介することなく直接交換するようにしたの
で、従来の交換アームや流体シリンダ装置を備えた大掛
かりな工具交換機構を不要にでき、装置全体をコンパク
トにできる効果がある。
換アーム等を介することなく直接交換するようにしたの
で、従来の交換アームや流体シリンダ装置を備えた大掛
かりな工具交換機構を不要にでき、装置全体をコンパク
トにできる効果がある。
【００１３】請求項２の発明では、各工具ハンドを、該
工具ハンドの中心線を把持口の中心を通る円形プレート
の半径線に対して周方向に所定角度だけ変位させて配置
したので、各工具ハンドを半径方向に放射状に配置する
場合に比べて工具マガジン全体の外径を小さくすること
ができる。これにより第１，第２工具マガジンの配置間
隔を狭くでき、装置全体を小型化でき、また第１，第２
工具マガジンの間隔を狭くできる分だけ工具交換時の主
軸の移動量を少なくでき、工具交換時間を短縮できる。
工具ハンドの中心線を把持口の中心を通る円形プレート
の半径線に対して周方向に所定角度だけ変位させて配置
したので、各工具ハンドを半径方向に放射状に配置する
場合に比べて工具マガジン全体の外径を小さくすること
ができる。これにより第１，第２工具マガジンの配置間
隔を狭くでき、装置全体を小型化でき、また第１，第２
工具マガジンの間隔を狭くできる分だけ工具交換時の主
軸の移動量を少なくでき、工具交換時間を短縮できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１ないし図８は、本発明の一
実施形態による横形マシニングセンタの自動工具交換装
置を説明するための図であり、図１，図２は自動工具交
換装置の断面平面図，模式正面図、図３は工具マガジン
の工具ハンド配置図、図４は工具ハンドの正面図、図５
〜図７はそれぞれ横形マシニングセンタの部分側面図，
部分正面図，模式斜視図、図８は工具ハンドのロック機
構を示す図である。
面に基づいて説明する。図１ないし図８は、本発明の一
実施形態による横形マシニングセンタの自動工具交換装
置を説明するための図であり、図１，図２は自動工具交
換装置の断面平面図，模式正面図、図３は工具マガジン
の工具ハンド配置図、図４は工具ハンドの正面図、図５
〜図７はそれぞれ横形マシニングセンタの部分側面図，
部分正面図，模式斜視図、図８は工具ハンドのロック機
構を示す図である。
【００１５】図において、１は横形マシニングセンタで
あり、該マニシングセンタ１のベッド２の加工部２ａに
は加工テーブル３が旋回可能に配設され、駆動部２ｂに
は正面視柱状のコラム４がＸ軸方向（左右方向）に移動
可能に配置されている。なお、上記加工部２ａと駆動部
２ｂとは仕切り壁５により仕切られている。
あり、該マニシングセンタ１のベッド２の加工部２ａに
は加工テーブル３が旋回可能に配設され、駆動部２ｂに
は正面視柱状のコラム４がＸ軸方向（左右方向）に移動
可能に配置されている。なお、上記加工部２ａと駆動部
２ｂとは仕切り壁５により仕切られている。
【００１６】上記コラム４内にはサドル６がＹ軸方向
（上下方向）に移動可能に挿入配置されており、該サド
ル６には主軸頭７がＺ軸方向（前後方向）に移動可能に
挿入配置されている。この主軸頭７内には主軸８が回転
自在に挿入配置されており、該主軸８を回転駆動しつつ
Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸方向に移動させることにより、
上記加工テーブル３上に載置されたワークの加工が行わ
れる。
（上下方向）に移動可能に挿入配置されており、該サド
ル６には主軸頭７がＺ軸方向（前後方向）に移動可能に
挿入配置されている。この主軸頭７内には主軸８が回転
自在に挿入配置されており、該主軸８を回転駆動しつつ
Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸方向に移動させることにより、
上記加工テーブル３上に載置されたワークの加工が行わ
れる。
【００１７】上記マシニングセンタ１は、左，右一対の
第１，第２工具マガジン１１，１２からなる自動工具交
換装置１０を備えている。上記第１，第２工具マガジン
１１，１２は上記主軸８の上方でかつ手前側に位置する
ように、さらに回転軸心が上記主軸８の軸心と平行にな
るように並列配置されている。
第１，第２工具マガジン１１，１２からなる自動工具交
換装置１０を備えている。上記第１，第２工具マガジン
１１，１２は上記主軸８の上方でかつ手前側に位置する
ように、さらに回転軸心が上記主軸８の軸心と平行にな
るように並列配置されている。
【００１８】上記第１，第２工具マガジン１１，１２
は、上記ベッド２上に配置固定されたマガジンベース１
３により支持されている。このマガジンベース１３は、
正面から見て奥側に位置する縦壁１３ａと、上，下壁１
３ｂ，１３ｂと、左，右側壁１３ｃ，１３ｃを有する箱
状のものである。なお、１３ｄは該マガジンベース１３
を上記ベッド２上に固定するためのフランジ部である。
は、上記ベッド２上に配置固定されたマガジンベース１
３により支持されている。このマガジンベース１３は、
正面から見て奥側に位置する縦壁１３ａと、上，下壁１
３ｂ，１３ｂと、左，右側壁１３ｃ，１３ｃを有する箱
状のものである。なお、１３ｄは該マガジンベース１３
を上記ベッド２上に固定するためのフランジ部である。
【００１９】上記第１，第２工具マガジン１１，１２
は、円形プレート１４の外周部に所定の等角度間隔ごと
に１２組の工具ハンド１５を配置したものであり、該各
工具ハンド１５に工具ホルダ１６が脱着可能に収納保持
される。上記工具ホルダ１６は上記主軸８に嵌合装着さ
れるテーパ部１６ａと、各種の工具Ｔが取付けられたホ
ルダ部１６ｂとを有し、該各工具ホルダ１６の軸心は上
記主軸８の軸心と平行になっている。
は、円形プレート１４の外周部に所定の等角度間隔ごと
に１２組の工具ハンド１５を配置したものであり、該各
工具ハンド１５に工具ホルダ１６が脱着可能に収納保持
される。上記工具ホルダ１６は上記主軸８に嵌合装着さ
れるテーパ部１６ａと、各種の工具Ｔが取付けられたホ
ルダ部１６ｂとを有し、該各工具ホルダ１６の軸心は上
記主軸８の軸心と平行になっている。
【００２０】上記各工具ハンド１５は、図４に示すよう
に、一対の把持レバー１５ｂ，１５ｂを大略Ｕ字状の把
持口１５ａが形成されるよう向き合わせて上記円形プレ
ート１４上に配置し、該円形プレート１４にピン１５ｃ
を介して揺動自在に取り付け、ばね１５ｄにより把持口
１５ａが閉じる方向に付勢した構造のものである。上記
把持口１５ａに上記工具ホルダ１６のホルダ部１６ｂが
把持されている。なお、１５ｅは上記円形プレート１４
上に出没自在に設けられたロックピンである。
に、一対の把持レバー１５ｂ，１５ｂを大略Ｕ字状の把
持口１５ａが形成されるよう向き合わせて上記円形プレ
ート１４上に配置し、該円形プレート１４にピン１５ｃ
を介して揺動自在に取り付け、ばね１５ｄにより把持口
１５ａが閉じる方向に付勢した構造のものである。上記
把持口１５ａに上記工具ホルダ１６のホルダ部１６ｂが
把持されている。なお、１５ｅは上記円形プレート１４
上に出没自在に設けられたロックピンである。
【００２１】該ロックピン１５ｅは、図８(a),(b) に示
すように工具交換位置では、エアシリンダのピストン４
０により把持レバー１５ｂ，１５ｂから突出して上記把
持口１５ａが拡開するのを許容し、工具交換位置以外の
位置では、没入して上記把持口１５ａが拡開するのを阻
止し、これにより工具ホルダ１６が円形プレート回転時
の遠心力により把持口１５ａから外れるのを防止する。
すように工具交換位置では、エアシリンダのピストン４
０により把持レバー１５ｂ，１５ｂから突出して上記把
持口１５ａが拡開するのを許容し、工具交換位置以外の
位置では、没入して上記把持口１５ａが拡開するのを阻
止し、これにより工具ホルダ１６が円形プレート回転時
の遠心力により把持口１５ａから外れるのを防止する。
【００２２】ここで上記第１，第２工具マガジン１１，
１２の工具ハンド１５は、図３に示すように、その中心
線Ｃを上記把持口１５ａの中心点ａを通る上記円形プレ
ート１４の半径線Ｒに対して周方向にそれぞれ時計方
向，反時計方向に角度θだけ変位（回転）させて配設さ
れている。これにより、第１，第２工具マガジン１１，
１２の工具交換位置Ａ１，Ａ２に割り出された工具ハン
ド１５の中心線Ｃは、マガジン回転中心を通る垂線Ｓに
対してＤだけ該両工具マガジン１１，１２の中心側に変
位している。
１２の工具ハンド１５は、図３に示すように、その中心
線Ｃを上記把持口１５ａの中心点ａを通る上記円形プレ
ート１４の半径線Ｒに対して周方向にそれぞれ時計方
向，反時計方向に角度θだけ変位（回転）させて配設さ
れている。これにより、第１，第２工具マガジン１１，
１２の工具交換位置Ａ１，Ａ２に割り出された工具ハン
ド１５の中心線Ｃは、マガジン回転中心を通る垂線Ｓに
対してＤだけ該両工具マガジン１１，１２の中心側に変
位している。
【００２３】上記第１，第２工具マガジン１１，１２
は、以下の構造を有する割り出し機構２０を備えてい
る。即ち、上記マガジンベース１３の縦壁１３ａの左,
右部分に立設された円筒状のボス部材２１，２１により
割り出し軸２２，２２が軸支され、該各割り出し軸２
２，２２の後端部に上記各円板プレート１４，１４が、
また前端部に大径プーリ２３がそれぞれ取り付け固定さ
れている。
は、以下の構造を有する割り出し機構２０を備えてい
る。即ち、上記マガジンベース１３の縦壁１３ａの左,
右部分に立設された円筒状のボス部材２１，２１により
割り出し軸２２，２２が軸支され、該各割り出し軸２
２，２２の後端部に上記各円板プレート１４，１４が、
また前端部に大径プーリ２３がそれぞれ取り付け固定さ
れている。
【００２４】また上記縦壁１３ａの上記割り出し軸２
２，２２間中心に該割り出し軸２２と平行に一対の減速
軸２８，２８が軸支されており、該各減速軸２８には小
径プーリ２９，２９及び減速ギヤ２７，２７がそれぞれ
取り付け固定され、該小径プーリ２９と上記大径プーリ
２３とは歯付きベルト３０により連結されている。上記
縦壁１３ａの両減速軸２８，２８間中心に駆動モータ２
５が取付け固定されており、該駆動モータ２５の回転軸
２５ａには駆動ギヤ２６が結合され、該駆動ギヤ２６は
上記各減速ギヤ２７，２７に噛合している。
２，２２間中心に該割り出し軸２２と平行に一対の減速
軸２８，２８が軸支されており、該各減速軸２８には小
径プーリ２９，２９及び減速ギヤ２７，２７がそれぞれ
取り付け固定され、該小径プーリ２９と上記大径プーリ
２３とは歯付きベルト３０により連結されている。上記
縦壁１３ａの両減速軸２８，２８間中心に駆動モータ２
５が取付け固定されており、該駆動モータ２５の回転軸
２５ａには駆動ギヤ２６が結合され、該駆動ギヤ２６は
上記各減速ギヤ２７，２７に噛合している。
【００２５】上記駆動モータ２５の回転が所定回転数に
減速されて各円板プレート１４に同時に伝達され、これ
により第１工具マガジン１１と第２工具マガジン１２は
同一方向に回転し、所定の工具Ｔが工具交換位置Ａ１，
Ａ２に割り出される。
減速されて各円板プレート１４に同時に伝達され、これ
により第１工具マガジン１１と第２工具マガジン１２は
同一方向に回転し、所定の工具Ｔが工具交換位置Ａ１，
Ａ２に割り出される。
【００２６】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。本実施形態の自動工具交換装置１０における工具交
換動作では、例えば主軸８に装着された前工程工具を第
１工具マガジン１１の空の工具ハンド１５´に戻し、該
主軸８に第２工具マガジン１２の工具ハンド１５´´に
保持された次工程工具を装着する。
る。本実施形態の自動工具交換装置１０における工具交
換動作では、例えば主軸８に装着された前工程工具を第
１工具マガジン１１の空の工具ハンド１５´に戻し、該
主軸８に第２工具マガジン１２の工具ハンド１５´´に
保持された次工程工具を装着する。
【００２７】このような工具交換動作では、まず第１工
具マガジン１１が、工具ハンド１５´が工具交換位置Ａ
１に位置するよう旋回割り出しされ、工具ハンド１５´
のロックピン１５ｅがピストン４０により解除される。
そして主軸８が、コラム４，サドル６，主軸頭７のＸ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の移動により上記工具交換位置Ａ１
の直下に移動し、続いてサドル６のＹ軸方向の移動によ
り、主軸８に装着されている前工程工具ホルダが工具ハ
ンド１５′の把持口１５ａ内に進入し、把持レバー１５
ｂ，１５ｂで把持される。続いて、ピストン４０が後退
し、ロックピン１５ｅがバネ４１によって２つの把持レ
バー１５ｂ，１５ｂの間に没入し、工具ハンド１５´が
開くのを阻止する。その後、主軸８に内蔵されたクラン
プ機構による工具のクランプが解除され、主軸８が主軸
頭７のＺ軸方向移動により後退し、その結果、前工程工
具が第１工具マガジン１１の工具ハンド１５′に保持さ
れる。
具マガジン１１が、工具ハンド１５´が工具交換位置Ａ
１に位置するよう旋回割り出しされ、工具ハンド１５´
のロックピン１５ｅがピストン４０により解除される。
そして主軸８が、コラム４，サドル６，主軸頭７のＸ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の移動により上記工具交換位置Ａ１
の直下に移動し、続いてサドル６のＹ軸方向の移動によ
り、主軸８に装着されている前工程工具ホルダが工具ハ
ンド１５′の把持口１５ａ内に進入し、把持レバー１５
ｂ，１５ｂで把持される。続いて、ピストン４０が後退
し、ロックピン１５ｅがバネ４１によって２つの把持レ
バー１５ｂ，１５ｂの間に没入し、工具ハンド１５´が
開くのを阻止する。その後、主軸８に内蔵されたクラン
プ機構による工具のクランプが解除され、主軸８が主軸
頭７のＺ軸方向移動により後退し、その結果、前工程工
具が第１工具マガジン１１の工具ハンド１５′に保持さ
れる。
【００２８】次いで第２工具マガジン１２の次工程工具
を把持する工具ハンド１５′′が工具交換位置Ａ２に位
置するように該第２工具マガジン１２の円形プレート１
４が旋回割り出しされる。そして主軸８が、該主軸８の
軸心が工具交換位置Ａ２に一致するように移動し、続い
てＺ軸方向に前進する。これにより次工程工具ホルダ１
６が主軸８のテーパ穴に嵌合し、該主軸８に内蔵された
クランプ機構によりクランプされる。続いて、工具ハン
ド１５´´のロックピン１５ｅがピストン４０により解
除される。そして、主軸８が次工程工具を備えた状態で
Ｙ軸方向に下降することにより次工程工具は第２マガジ
ン１２から離れる。その後、ピストン４０が後退し、ロ
ックピン１５ｅがバネ４１の付勢分によって２つの把持
レバー１５ｂ，１５ｂの間に没入し、工具ハンド１５´
が開くのを阻止する。
を把持する工具ハンド１５′′が工具交換位置Ａ２に位
置するように該第２工具マガジン１２の円形プレート１
４が旋回割り出しされる。そして主軸８が、該主軸８の
軸心が工具交換位置Ａ２に一致するように移動し、続い
てＺ軸方向に前進する。これにより次工程工具ホルダ１
６が主軸８のテーパ穴に嵌合し、該主軸８に内蔵された
クランプ機構によりクランプされる。続いて、工具ハン
ド１５´´のロックピン１５ｅがピストン４０により解
除される。そして、主軸８が次工程工具を備えた状態で
Ｙ軸方向に下降することにより次工程工具は第２マガジ
ン１２から離れる。その後、ピストン４０が後退し、ロ
ックピン１５ｅがバネ４１の付勢分によって２つの把持
レバー１５ｂ，１５ｂの間に没入し、工具ハンド１５´
が開くのを阻止する。
【００２９】なお、上記工具の交換動作は、各工具を加
工順番に基づいて第１，第２工具マガジン１１，１２に
交互に配置した場合の動作である。一方第１工具マガジ
ン１１，第２工具マガジン１２に工具を加工順に配置し
てもよく、このようにした場合には以下の手順で工具交
換する。例えば空の工具ハンド１５´を工具交換位置Ａ
１に旋回割り出し、前工程工具を該工具ハンド１５´に
戻し、続いて第１工具マガジン１１を回転させて工具交
換位置Ａ１に次工程工具用工具ハンドを割り出し、続い
て該工具が主軸８に装着されることとなる。このように
した場合には、工具交換時間をより一層短縮できる。
工順番に基づいて第１，第２工具マガジン１１，１２に
交互に配置した場合の動作である。一方第１工具マガジ
ン１１，第２工具マガジン１２に工具を加工順に配置し
てもよく、このようにした場合には以下の手順で工具交
換する。例えば空の工具ハンド１５´を工具交換位置Ａ
１に旋回割り出し、前工程工具を該工具ハンド１５´に
戻し、続いて第１工具マガジン１１を回転させて工具交
換位置Ａ１に次工程工具用工具ハンドを割り出し、続い
て該工具が主軸８に装着されることとなる。このように
した場合には、工具交換時間をより一層短縮できる。
【００３０】このように本実施形態によれば、主軸８の
上方かつ前方に第１，第２工具マガジン１１，１２を並
列配置し、第各工具マガジン１１，１２をマガジンベー
ス１３により支持したので、加工領域上方の空きスペー
スを有効利用して２つの工具マガジン１１，１２を配置
でき、工具収納本数を増大して加工内容の多様化に対応
できる。
上方かつ前方に第１，第２工具マガジン１１，１２を並
列配置し、第各工具マガジン１１，１２をマガジンベー
ス１３により支持したので、加工領域上方の空きスペー
スを有効利用して２つの工具マガジン１１，１２を配置
でき、工具収納本数を増大して加工内容の多様化に対応
できる。
【００３１】また上記主軸８のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸
方向の移動を利用することにより、工具交換を行うよう
にしたので、従来の交換アームを不要にでき、また工具
マガジン全体を揺動させる場合のような大掛かりな機構
を不要にでき、装置全体をコンパクトにできるととも
に、コストを低減できる。
方向の移動を利用することにより、工具交換を行うよう
にしたので、従来の交換アームを不要にでき、また工具
マガジン全体を揺動させる場合のような大掛かりな機構
を不要にでき、装置全体をコンパクトにできるととも
に、コストを低減できる。
【００３２】また本実施形態では、各工具ハンド１５
を、該工具ハンド１５の中心線Ｃを把持口１５ａの中心
ａを通る円板プレート１４の半径線Ｒに対して周方向に
角度θ変位（回転）させて配置したので、各工具ハンド
を半径方向に放射状に配置する場合に比べて工具マガジ
ン全体の外径を小さくすることができる。これにより第
１，第２工具マガジン１１，１２の配置間隔を狭めるこ
とができ、装置全体をコンパクトにできる。また両工具
マガジン１１，１２の間隔を狭くできる分だけ主軸８の
移動量を少なくでき、工具交換時間を短縮できる。
を、該工具ハンド１５の中心線Ｃを把持口１５ａの中心
ａを通る円板プレート１４の半径線Ｒに対して周方向に
角度θ変位（回転）させて配置したので、各工具ハンド
を半径方向に放射状に配置する場合に比べて工具マガジ
ン全体の外径を小さくすることができる。これにより第
１，第２工具マガジン１１，１２の配置間隔を狭めるこ
とができ、装置全体をコンパクトにできる。また両工具
マガジン１１，１２の間隔を狭くできる分だけ主軸８の
移動量を少なくでき、工具交換時間を短縮できる。
【図１】本発明の一実施形態による横形マシニングセン
タの自動工具交換装置を説明するため断面平面図であ
る。
タの自動工具交換装置を説明するため断面平面図であ
る。
【図２】上記自動工具交換装置の模式正面図である。
【図３】上記自動工具交換装置の工具ハンドの配置図で
ある。
ある。
【図４】上記工具ハンドの正面図である。
【図５】上記横形マシニングセンタの側面図である。
【図６】上記横形マシニングセンタの正面図である。
【図７】上記横形マシニングセンタの模式斜視図であ
る。
る。
【図８】上記工具ハンドのロック機構を示す図である。
１ 横形マシニングセンタ（工作機
械） ２ ベッド ４ コラム ６ サドル ７ 主軸頭 ８ 主軸 １０ 自動工具交換装置 １１ 第１工具マガジン １２ 第２工具マガジン １４ 円形プレート １５ 工具ハンド １５ａ 把持口 １５ｂ 把持レバー ２０ 割り出し機構 ２５ 駆動モータ（アクチュエータ） Ａ１，Ａ２ 工具交換位置 Ｃ 工具ハンドの中心線 Ｒ 円形プレートの半径線 Ｔ 工具 θ 所定角度
械） ２ ベッド ４ コラム ６ サドル ７ 主軸頭 ８ 主軸 １０ 自動工具交換装置 １１ 第１工具マガジン １２ 第２工具マガジン １４ 円形プレート １５ 工具ハンド １５ａ 把持口 １５ｂ 把持レバー ２０ 割り出し機構 ２５ 駆動モータ（アクチュエータ） Ａ１，Ａ２ 工具交換位置 Ｃ 工具ハンドの中心線 Ｒ 円形プレートの半径線 Ｔ 工具 θ 所定角度
Claims (2)
- 【請求項１】 ベッド上に移動可能に配設されたコラム
と、該コラムに移動可能に配設されたサドルと、該サド
ルに移動可能に配設された主軸頭とを備えた工作機械
の、上記主軸頭に軸支された主軸の工具と工具マガジン
に保持された工具とを自動的に交換するようにした自動
工具交換装置において、上記主軸の上方に第１，第２工
具マガジンを交換位置に割り出された工具の軸心が上記
主軸の軸心と平行になるように並列配置し、上記第１，
第２工具マガジンを回転駆動することにより任意の工具
を工具交換位置に割り出す割り出し機構を設け、上記主
軸を上記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させることにより該主
軸に装着された工具と、工具交換位置に割り出された工
具とを交換するようにしたことを特徴とする工作機械の
自動工具交換装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記第１，第２工具
マガジンは、上記主軸の軸心と平行な回転軸心を有する
円形プレートの外周部に複数の工具ハンドを所定角度間
隔毎に配設したものであり、該各工具ハンドは、一対の
把持レバーを大略Ｕ字状の把持口が形成されるよう向き
合わせて配置し、揺動自在に支持するとともに上記把持
口が閉じる方向に付勢した構造のものであり、上記各工
具ハンドの中心線が上記把持口の中心を通る上記円形プ
レートの半径線に対して周方向に所定角度だけ変位して
いることを特徴とする工作機械の自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14557598A JPH11333655A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14557598A JPH11333655A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333655A true JPH11333655A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15388287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14557598A Pending JPH11333655A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11333655A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6835031B2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-12-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Machine tool having an improved cover |
| US7063653B2 (en) * | 2003-10-21 | 2006-06-20 | Yamazaki Mazak Corporation | Horizontal machining center |
| JP2007304848A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 工作機械システム |
| JP2008246586A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Honda Motor Co Ltd | 工具交換装置 |
| JP2010142906A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 複合工作機械及びワークの加工方法 |
| JP2013180348A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 工作機械の自動工具交換装置 |
| JP2014172171A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Maschinenfabrik Berthold Hermle Ag | マシン一体型ツールマガジンストアを備えるガントリ構造の立形マシニングセンタ |
| CN105965302A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 江苏德速数控科技有限公司 | 数控机床刀库 |
| CN107214551A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-29 | 王俊霞 | 一种数控机床的换刀装置 |
-
1998
- 1998-05-27 JP JP14557598A patent/JPH11333655A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6835031B2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-12-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Machine tool having an improved cover |
| US7063653B2 (en) * | 2003-10-21 | 2006-06-20 | Yamazaki Mazak Corporation | Horizontal machining center |
| JP2007304848A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 工作機械システム |
| JP2008246586A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Honda Motor Co Ltd | 工具交換装置 |
| JP2010142906A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 複合工作機械及びワークの加工方法 |
| JP2013180348A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 工作機械の自動工具交換装置 |
| JP2014172171A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Maschinenfabrik Berthold Hermle Ag | マシン一体型ツールマガジンストアを備えるガントリ構造の立形マシニングセンタ |
| US9475161B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-10-25 | Maschinenfabrik Berthold Hermle Ag | Vertical machining centre in gantry construction |
| CN105965302A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 江苏德速数控科技有限公司 | 数控机床刀库 |
| CN107214551A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-29 | 王俊霞 | 一种数控机床的换刀装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6423209B2 (ja) | 工作機械 | |
| US6007464A (en) | Tool-changing apparatus and method for a machine tool | |
| US5908374A (en) | Tool changer for machine tool | |
| JPH11333655A (ja) | 工作機械の自動工具交換装置 | |
| US6857995B2 (en) | Tool exchange device for machine tool | |
| JPS6227940B2 (ja) | ||
| JPH11138374A (ja) | 複合加工型旋盤 | |
| JP2948063B2 (ja) | ワーク反転機構付ドリリングセンタ | |
| JP2002273602A (ja) | 自動工具交換装置付旋盤 | |
| JPH06320375A (ja) | 複合加工旋盤の自動工具交換装置 | |
| KR100235911B1 (ko) | 공구 자동교환장치 | |
| JPH03104531A (ja) | 交換アームの駆動制御装置 | |
| JP2675593B2 (ja) | 工具交換装置 | |
| JPH08141863A (ja) | 自動工具交換装置を有する工作機械 | |
| JP2000042853A (ja) | 主軸交換手段付き工作機械及び主軸交換方法 | |
| JPH0441102A (ja) | タレット旋盤による加工方法とタレット旋盤 | |
| JPS63144926A (ja) | 自動工具交換装置における工具マガジンユニツトの回転移動装置 | |
| JPH029502A (ja) | 複合加工用旋盤 | |
| JP2000126968A (ja) | 自動工具交換装置 | |
| JP2001322001A (ja) | 複合加工旋盤 | |
| JP2000024866A (ja) | 工作機械 | |
| JP2000246503A (ja) | 旋 盤 | |
| JP3082324U (ja) | 自動工具交換装置 | |
| JP3379145B2 (ja) | 自動工具交換装置を用いた工作機械 | |
| JPH0780741A (ja) | 工具交換装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050512 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20071109 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080415 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080902 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |