JPS58143932A - Automatic tool changer - Google Patents

Automatic tool changer

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JPS58143932A
JPS58143932A JP2589282A JP2589282A JPS58143932A JP S58143932 A JPS58143932 A JP S58143932A JP 2589282 A JP2589282 A JP 2589282A JP 2589282 A JP2589282 A JP 2589282A JP S58143932 A JPS58143932 A JP S58143932A
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tool
magazine
spindle
tools
attachment
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Akira Nagai
永井 章
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Publication of JPS5939257B2 publication Critical patent/JPS5939257B2/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

PURPOSE:To protect tools from adverse effect of chips and dusts and eliminate restriction on the setting place of the tool magazine by enabling the setting the tool magazine separated from the machining position utilizing a movement control shaft for a table, a spindle head or the like. CONSTITUTION:A machine body 10 of a horizontal machining center which has a tool magazine 30 provided separate therefrom is provided with a tool carrying changer 40 between the body 10 and the magazine 30 and additionally, with an attachment carrying changer 60. The magazine 30 is positioned isolated from the body 10 and a plurality of tool holders 31 are formed on the periphery of a drum thereof. The tool carrying changer 40 moves between the magazine 30 separately erected near the final end of a sliding base 22 and the spindle 14 of the body 10. The changer 40 serving as the base of the magazine 30 composes the sliding base 22, the first clamp member 48 and the like and the second clamp member 49 is provided under a table 23.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はマシニングセンタ等の工作機械における自動
工具交換装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic tool changer for a machine tool such as a machining center.

従来、マシニングセンタ等の工作機械(以下にマシニン
グセンタと称す)における工具交換装置には、大別して
、工具交換アームを用いて、工具マガジンとマシニング
センタの主軸との間で工具の交換を行なう所謂アーム方
式のものと、工具交換アームを用いることなく工具マガ
ジンと主軸との相対移動により、マガジンと主軸との間
で直接に工具交換を行なう所謂アームレス方式のものと
があシ、更に、これらには工具を装着して回転する主軸
の配置形式すなわち主軸の軸線の方向が垂直か水平かに
よって、立型とh゛「・型とがあった。
Conventionally, tool changing devices for machine tools such as machining centers (hereinafter referred to as machining centers) can be roughly divided into so-called arm-type devices that use a tool changing arm to change tools between a tool magazine and the main spindle of a machining center. There is a so-called armless method in which tools are exchanged directly between the magazine and the spindle by relative movement between the tool magazine and the spindle without using a tool exchange arm. Depending on the arrangement of the spindle that is mounted and rotated, that is, whether the axis of the spindle is vertical or horizontal, there are two types: vertical type and h'' type.

しかし、工具交換アームを用いるアーム方式のものは、
横型あるいは立型をとわす、工具交換アームとその付帯
装置及びこれらの設置スペースを必要とし、マシニング
センタ全体が大型かつ複雑になる欠点があり、四には被
加工物と交換アーム及びそれに杷持された工具との干渉
が生じ易いという欠点もあった。
However, the arm type that uses a tool exchange arm,
The machining center requires a horizontal or vertical tool change arm, its auxiliary equipment, and installation space, which has the drawback of making the entire machining center large and complicated. Another drawback is that interference with other tools is likely to occur.

またアームレス方式のものにおいても、立型のものにあ
っては、例えば、次に使用される工具の中心が主軸中心
に合致する交換位置と工具マガジンに収納されている待
機位買との二点間の工具マガジン全体の水平移動と、主
軸頭の上下方向の移動と、主軸のクランプ、アンクラン
プによって工具の交換を行なっているが、この場合には
、工具マガジンに収納された工具のシャンクが通常露出
した状態で主軸近傍に位置するため、切屑や塵埃による
悪影響を受けるとともに、工具マガジンの設置場所がテ
ーブル上又はテーブルに接近していると吉から、被加工
物との干渉を生じ易く、運動範囲ひいては加工範囲に制
約を受ける欠点があった。他方、アームレス方式で横型
のものにおいては、例えば、特公昭3g−10θ?/号
公報に示すように、被加工物に隣接してテーブル上に載
置された工具マガジンに工具をマトリックス状に配列し
て収納し、工具交換は、主軸頭とテーブルとの相互移動
位置決めによって、主軸中心と工具マガジン中の次に使
用する工具の中心とを合致させると共に主軸N+ 線方
向の動きによって、工具マガジンと主軸との間でこれを
行なっているため、立型の場合と同様に切屑や塵埃の悪
影響を受は易く、しかもテーブルを工具マガジン載置分
だけ大型化し、移動量もその分だけ大きくする必要があ
るなどの欠点があった。
In addition, in the case of the armless type, for example, in the case of the vertical type, there are two points: an exchange position where the center of the next tool to be used coincides with the center of the spindle, and a standby position stored in the tool magazine. Tools are exchanged by horizontally moving the entire tool magazine in between, vertically moving the spindle head, and clamping and unclamping the spindle.In this case, the shank of the tool stored in the tool magazine is Since the tool magazine is normally located near the spindle in an exposed state, it is adversely affected by chips and dust, and if the tool magazine is installed on or close to the table, it is likely to cause interference with the workpiece. This method has the disadvantage that the range of movement and, in turn, the range of machining are restricted. On the other hand, in the armless horizontal type, for example, the Tokuko Showa 3g-10θ? As shown in the publication, tools are arranged and stored in a matrix in a tool magazine placed on a table adjacent to the workpiece, and tools are exchanged by mutual movement positioning of the spindle head and table. , this is done between the tool magazine and the spindle by aligning the center of the spindle with the center of the next tool in the tool magazine and by moving in the direction of the spindle N+ line, so it is the same as in the case of a vertical type. It is susceptible to the adverse effects of chips and dust, and has disadvantages such as the need to increase the size of the table to accommodate the tool magazine and to increase the amount of movement accordingly.

この発明は従来装置の一ヒ述の欠点に鑑みてなされたも
ので、工具交換アームを用いることなく、マシニングセ
ンタにおけるテーブル、主軸頭等の移動制御軸を利用す
ることによって、工具マガジンを加工位置から離してマ
シニングセンタ本体とは別に設置できるようKL、工具
を切屑や塵埃から保縛するとともに、工具マガジンの設
置場所にも制約を受けず、(には、マシニングセンタの
主軸頭先端部に着脱自在に嵌着され、マシニングセンタ
の主軸の向きと異なる向きの工具主軸を廟するアタッチ
メントの工具主軸に対する工具交換にも使用できる自動
工具交換装置を揚供することを目的としている。
This invention was made in view of the shortcomings of the conventional devices mentioned above, and it uses the movement control axes of the table, spindle head, etc. in the machining center to move the tool magazine from the machining position without using a tool change arm. The KL allows it to be installed separately from the machining center main body, protects the tools from chips and dust, and is not restricted by the installation location of the tool magazine. It is an object of the present invention to provide an automatic tool changer that can also be used to change tools for a tool spindle of an attachment that has a tool spindle attached to the tool spindle in a direction different from that of the main spindle of a machining center.

以上の目的を達成するため、この発明の自動工具交換袈
1dは、工具を嵌着して回転する主軸を支承して移動可
能な主軸頭と、被加工物を載置して移動可能なテーブル
とを備えた数値制量工作機械において、前記主軸と前記
工作機械本体から#隔して配設され検数の工具をそれぞ
れ保持器に収納して回転割出し可能な工具マガジンとの
間で自動的に工具を交換する装置であって、所要の前記
工具を杷持可能な一対の把持爪を7組または複数絹布す
る工具保持体と、前記工具マガジンの工具交換位置と前
記テーブルの所定移動位瞳との間を移’1jfj)可能
なキャリアと、このキャリアに設けられ前記工具保持体
をクランプする第1のクランプ部材と、前記テーブルに
設けられ前記工具保持体をクランプする第コのクランプ
部材とを備え、前記キャリアと前記テーブルとの相互移
動位置決めによって前記工具保持体の授受を行ないかつ
前記テーブルと前記主軸との相互移動位置決めによって
前記工具保持体の把持爪を介して新旧工具の交換を行な
うことを特命としている。
In order to achieve the above object, the automatic tool changer 1d of the present invention includes a spindle head that is movable by supporting a rotating spindle in which a tool is fitted, and a table that is movable by placing a workpiece thereon. In a numerically controlled machine tool equipped with the above-mentioned spindle and a tool magazine which is disposed at a distance from the machine tool body and which stores a number of tools in respective holders and can be rotated and indexed, a tool holder having seven or more pairs of gripping claws capable of holding a desired tool; a tool exchange position of the tool magazine; and a predetermined movement position of the table. a carrier movable between the pupil, a first clamp member provided on the carrier for clamping the tool holder, and a second clamp member provided on the table for clamping the tool holder; The tool holder is exchanged by mutually moving and positioning the carrier and the table, and the old and new tools can be exchanged through the gripping claw of the tool holder by mutually moving and positioning the table and the spindle. I have a special mission to do this.

以下、図示する実施例にもとづいて、この発明の詳細な
説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.

第1図に示すように、この発明による自動工お交換装置
を具備した横型マシニングセンタの機械本体/θはこれ
と別に設置した工具マガジン3θを有し、本体IOとマ
ガジン30との間に工具搬送交換装置ダOを備え、別に
アタッチメント搬送交換装置60を備えている。機械本
体/θけ第1及び−図に示すように、ベッド//上に移
動自在に設けられたコラムノコ、コラム上に上下動可能
に装設された主軸頭/3を有し、主軸頭/3は、主軸/
弘を回転自在かつ一定角度位置停tb (オリエンテー
ション)可能に支承している。また、主軸頭/3は先端
にアタッチメント15を着脱可能に装着し、アタッチメ
ント/jはアタッチメント主$11/Aを回転自在に支
承し、このアタッチメント主軸/6は垂直方向に配置さ
れ、主軸/lIと連結して工具の回転とオリエンテーシ
ョンを行なうようになっている。/7けコラム/2の送
り用サーボモータ、/ざは主軸@i3の上下送り用サー
ボモータ、/9は主軸/ダの回転とオリエンテーション
とを行なう例えばり、Cサーボモータ、コ/は主軸/4
’の送り用サーボモータである。摺動台2.2は、水平
かつ主軸/lの軸線と直角方向に適宜の長さに床面に固
定して延設されており、この摺軸台:12案内面」−を
被加工物Wを載置するテーブル23が送り用サーボモー
タ2ケによって移動されるようになっている0 工具マガジン3θは工作機械本体IOから離隔した位置
に別置されてお如、そのドラム周縁に工具保持器(ソケ
ット)3/を卵数個形成し、各工具保持器、? / I
/(けそれぞれ断髪の工具3コがそのシャンク部33番
嵌着させ保持されて、下向き垂直に吊下げられており、
マガジン30全体が回転割出し可能に構成しである。
As shown in FIG. 1, the machine body /θ of the horizontal machining center equipped with the automatic machining changer according to the present invention has a tool magazine 3θ installed separately, and the tool conveyor is located between the main body IO and the magazine 30. It is equipped with an exchange device DAO and an attachment conveyance exchange device 60 separately. As shown in the figure, the machine body has a column saw that is movably mounted on the bed, a spindle head that is movable up and down on the column, and a spindle head that is movable up and down on the column. 3 is the main axis/
The shaft is supported so that it can be rotated freely and stopped at a fixed angle (tb) (orientation). Further, the spindle head /3 has an attachment 15 removably attached to its tip, and the attachment /j rotatably supports the attachment main $11/A, and this attachment spindle /6 is arranged in a vertical direction, It is designed to rotate and orient the tool in conjunction with the tool. /7 Column /2 feed servo motor, /Z is the main shaft @i3 vertical feed servo motor, /9 is the main shaft /D, for example, C servo motor for rotation and orientation, Co/ is the main shaft / 4
' is a feeding servo motor. The slide table 2.2 is fixed to the floor and extends horizontally and at an appropriate length in the direction perpendicular to the axis of the main spindle/l, and this slide table 12 guide surface is attached to the workpiece. The table 23 on which the W is placed is moved by two feed servo motors.The tool magazine 3θ is placed separately from the machine tool main body IO, and the tools are held on the periphery of the drum. Form several containers (sockets) 3/, each tool holder, ? / I
/(Three hair-cutting tools are held by fitting the shank part No. 33, and are hung vertically downward.
The entire magazine 30 is configured to be rotatably indexable.

摺動台2−の終端部付近に別置立設された上述の工具マ
ガジン30と機械本体IOの主軸/yとの間を移動し、
新旧工具の搬送交換を行なう工具搬送交換装置ダ0は、
珈′/〜3図に示すように、工具マガジン3θの基台を
も哨ヒね摺動台コλと平行に摺動台2)の端末部まで延
設された基台4Z/、基台り/上の長手方向にす1設さ
れた軌道亭コ、モータグl′Elび送りねじダ5によっ
て動道lI2上をテーブルコ3と平行して水平移動する
移動台ダ3、シリンダダ7によって移動台グ3の移動方
向と直角方向に水平移動するキャリアゲ6及びキャリア
’IA上に上下動自在に役けられた第1のクランプ部材
17g等からなっている。テーブルλ3の下方において
、工具搬送交換装置lloと対向する側面には第一のク
ランプ部材グ9が設けられ、第3図に示すように、tA
/のクランプ部材りざと同等構造で、流体圧作動のそれ
ぞれのピストンダざす、+9bで移動するクランプ片+
ga、4<9a  が工具保持体j−/と保合していな
いときけ、7ランジの凹部agc、1Itc  K&人
し、クランプ片47fa。
It moves between the above-mentioned tool magazine 30, which is installed separately near the end of the slide table 2-, and the main axis /y of the machine main body IO,
The tool transport and exchange device DA0, which transports and exchanges old and new tools, is
As shown in Figure 3, a base 4Z/, which extends parallel to the sliding base λ to the end of the sliding base 2), also supports the base of the tool magazine 3θ. A track holder 3 is provided in the longitudinal direction on the upper side, a movable table 3 is moved horizontally on a drive path 12 by a feed screw 5, and a cylinder 7 is provided. It consists of a carrier gear 6 that moves horizontally in a direction perpendicular to the moving direction of the platform 3, and a first clamp member 17g that is movable up and down on the carrier IA. Below the table λ3, a first clamping member tag 9 is provided on the side facing the tool transport/exchange device llo, and as shown in FIG.
It has the same structure as the clamp member of /, and has a clamp piece that moves at +9b when each piston is operated by fluid pressure.
If ga, 4<9a is not engaged with the tool holder j-/, then 7 flange recess agc, 1Itc K & holder, clamp piece 47fa.

leaに切屑等がかからないようになっている。This prevents chips from getting on the lea.

なお第S図に示すクランプ部利1191dそのピストン
+9bが水平方向に往楊動するものであるが、第1のク
ランプ部材41gはそのピストンQgbが垂直方向に往
復動する虞のみが異なるものである。
Note that the clamp member 1191d shown in FIG. S has a piston +9b that reciprocates in the horizontal direction, but the first clamp member 41g differs only in that its piston Qgb reciprocates in the vertical direction. .

妃6A及び4B図に示すように、工具保持体l/は第1
のクランプ部材44gと係合する第1のクランプ溝&、
2が下部に形成され、かつ勇コのクランプ部材l?に係
合する第一のクランプ溝53が背側面に形成され、上部
に移動台ダ3の移動方向と平行して所要間隔りを保って
水平面状にそれぞれ工具把持用の一対の把持爪j&a。
As shown in Figures 6A and 4B, the tool holder l/
a first clamp groove that engages with the clamp member 44g;
2 is formed at the bottom, and Yuko's clamp member l? A first clamping groove 53 is formed on the back surface, and a pair of gripping claws J&A for gripping tools are formed on the upper part of the horizontal plane parallel to the moving direction of the movable table 3 with a required spacing therebetween.

tubλ組を取付けている。各把持爪j4(a。A tubλ set is installed. Each gripping claw j4 (a.

、t4tbはそれぞれの固定爪と、ばね!ダCによって
常時閉じる方向に押圧されている可動爪と(g ) によって一対の把持爪として構成され、工具3λの4把
持部、?41を機械的に把持するようになっている。左
lIdは搬送中工具の角度位置を確保する位置決め用キ
一部材である。
, t4tb are each fixed claw and spring! The movable claws that are always pressed in the closing direction by the daC and (g) are configured as a pair of gripping claws, and the four gripping parts of the tool 3λ, ? 41 is mechanically gripped. The left lId is a positioning key member that secures the angular position of the tool during transportation.

第1.コ及びグ図に示すように、アタッチメント搬1べ
交換装置10は、機械本体10の後方(テーブル、23
と反対111+1 、第1図の右11111 )に設置
したアタッチメント収納庫乙/と機械本体10の主@i
llとの間を往復移動して、アタッチメン)/J−の搬
送交換を行なうもので、主軸頭/3の下方を通シ、主軸
/グとアタッチメント収納1ホロ/との間に延設された
基台62と、基台乙コ上の長手方向に敷設された軌道6
3と、軌道63上を水平移動してアタッチメント15を
アタッチメント収納順t/から主@1/4t″″c搬送
するキャリア6グ等からなっている。なお、アタッチメ
ント搬送交換装fAOはアタッチメント15の搬送のみ
を自動的に行ない、アタッチメント/Sの主−1頭/3
の前面への着脱は手動で行なうようにすることも、ある
いは公知の自動アタツチメント交換手段を用いて自動的
に着脱を行なうことも可能である。
1st. As shown in the diagrams, the attachment carrier 1 exchanger 10 is located at the rear of the machine body 10 (table, 23
111+1 opposite to 111+1, right side 11111 in Figure 1))
It moves back and forth between the main shaft and the attachment housing 1 to carry and exchange the attachment. A base 62 and a track 6 laid in the longitudinal direction on the base 62
3, and a carrier 6g that horizontally moves on a track 63 to transport the attachment 15 from the attachment storage order t/ to the main @ 1/4t''c. In addition, the attachment transport exchange device fAO automatically transports only the attachment 15, and the attachment /S main - 1 horse / 3
It is possible to attach and detach the attachment to the front surface manually, or to attach and detach it automatically using a known automatic attachment exchange means.

以上のように、8g/〜AB図に示す実施例の場合、マ
シニングセンタは水平主軸を備えた横型であるが、主@
頭/3の先端に文型アタッチメント主@/Aを有するア
タッチメント15が装着さねでおり、自動工具交換装置
はこの垂直方向下向きに工具嵌着穴を有するアタッチメ
ント主軸/6の工具父換用として構成しである。
As mentioned above, in the case of the example shown in the 8g/~ AB diagram, the machining center is a horizontal type with a horizontal main axis, but the main @
Attachment 15 having a sentence-type attachment main @/A is attached to the tip of the head /3, and the automatic tool changer is configured to change the tool head of the attachment main shaft /6, which has a tool fitting hole facing downward in the vertical direction. It is.

以下、この実施例の作動を説明する。アタッチメント主
動76に嵌着されている現工具による加工が終了し、次
に使用する新工具の選択とその交換指令が、例えば図示
していない数個制御装置から発せられると、サーボモー
タ/9により、アタッチメント主軸/6が機械本体IO
の主軸/りを介して所定の角度位置に回転停止され、同
時に工具マガジン30が割出し位置決め動作を行ない、
次に使用するべき新工具を、第1図に示す交換位置P点
に位置決めする。この時、新工具3.2を把持するため
の把持爪、tlI−bは、第3図に示す位置よpcだけ
上昇した新工具3.2の把持部34tと同じ高さで、第
1図に示す交換位置Q点に位置しているので、工具マガ
ジンJ oのイ)7#決めが終了した時点で流体圧シリ
ンダグクを作動し、キャリアlI6を工具マガジンJO
側に距@Dだけ前進移動させてP点に至らしめ、祈工具
3.2を把持爪jlIbに把持させる。把持爪tubが
新工具3.2を把持l−にら、紀/のクランプ部材夕ざ
の下動により、工具保持体5/を介して把持爪、r+b
がyracだけ下降し、新工具3λは工具マガジン30
の工具保持器3/から引抜かれ、次いでシリンダク7が
後退作動してキャリアlI6を工具マガジン30から距
離りだけ引離す(第3図に示す状態)0続いて、移動台
グ3がモータグダと送力ねじグ!によって基台lI/の
軌道グー上を固設された摺動台22の工4マガジン30
側の端部所定位置R薇まで移動する。
The operation of this embodiment will be explained below. When machining with the current tool fitted to the attachment drive 76 is completed and a command to select a new tool to be used next and to replace it is issued from, for example, several control devices (not shown), the servo motor/9 , Attachment spindle/6 is the machine main body IO
The rotation is stopped at a predetermined angular position via the main shaft of the tool magazine 30, and at the same time, the tool magazine 30 performs an indexing and positioning operation.
The new tool to be used next is positioned at the replacement position P shown in FIG. At this time, the gripping claw tlI-b for gripping the new tool 3.2 is at the same height as the gripping part 34t of the new tool 3.2, which is raised by pc from the position shown in FIG. Since the carrier is located at the replacement position Q point shown in Figure 3, when the determination of #7 of the tool magazine J o is completed, the fluid pressure cylinder is actuated and the carrier lI6 is transferred to the tool magazine JO.
Move the prayer tool 3.2 forward by a distance @D to the side to point P, and grip the prayer tool 3.2 with the gripping claws jlIb. The gripping claw tub grips the new tool 3.2, and by the downward movement of the clamp member 3.2, the gripping claw, r+b
is lowered by yrac, and the new tool 3λ is moved to the tool magazine 30.
is pulled out from the tool holder 3/, and then the cylinder cylinder 7 is operated backward to pull the carrier lI6 away from the tool magazine 30 by a certain distance (the state shown in FIG. 3). Power Nejigu! The four magazines 30 of the sliding table 22 are fixed on the orbit of the base lI/.
Move the side end to a predetermined position R.

テーブル23は現工具による加工が終了した後、送り用
サーボモータ2グの駆動制御によシ喝//) 摺動台2.2上を移動し、摺動台:12の工具マガジン
30側の端部所定位aR点に位置決めされ、第一のクラ
ンプ部材フタのクランプ片4Iqaを突出させ、工具保
持体夕/の第一のクランプ溝53と保合可能な状態で待
機している。従って、移動台11.?が摺動台22の端
部所定位瞬R点まで移動すると、第一のクランク部材フ
タのクランプ片4t?aと工具保持体Slの第2のクラ
ンプ作用左3とが係合する。この状態で流体圧作動ピス
トン4’?bによシフランプ片りデaを引込み、第一の
クランプ部材り9で工具保持体S/をテーブルコ3の側
面にクランプするとともに、第1のクランプ部材lIt
のクランプ作用を解き、クランプ片eraと工具保持体
1/の第1のクランプ溝S2との保合を解除した状態と
する。
After the machining with the current tool is completed, the table 23 is moved on the slide table 2.2 by the drive control of the feed servo motor 2, The end is positioned at a predetermined position aR point, and the clamp piece 4Iqa of the first clamp member lid is projected and is waiting in a state where it can be engaged with the first clamp groove 53 of the tool holder. Therefore, the moving table 11. ? When the end of the slide table 22 moves to a predetermined instant R point, the clamp piece 4t? of the first crank member lid is moved. a and the second clamping left 3 of the tool holder Sl engage. In this state, is the fluid pressure operated piston 4'? Pull in the sifting lamp piece a through b, and clamp the tool holder S/ to the side surface of the table tool 3 with the first clamp member lIt.
The clamp action of is released, and the engagement between the clamp piece era and the first clamp groove S2 of the tool holder 1/ is released.

次いで、テーブル23が再び機械本体IOに向って移動
すると、工具保持体Slは第7のクランプ部材+rとの
保合が解かれているので、キャリアダ6から離脱し、加
工を終了したアタッチメント主軸/6に嵌着されている
旧工具3.2゜(lコ) を把持するための空の把持爪jlIaと新工具32を把
持した把持爪、t+bとを主軸頭13の前方まで移動さ
せ、空の把持爪&lIaの中7を工具交換位置S点に位
置決めする。把持爪jlIaが8点に位置決めされると
、機械のコラムノコがベッド//上を送力用サーボモー
タ17によりテーブル、23側に前進し、アタッチメン
ト15のアタッチメント主軸16の中心が8点に至るま
で移動する。このとき、アタッチメント主軸/乙に嵌着
されでいる旧工具3コ゛ の把持部、?lI’がv1持
爪j亭aの位置と同じ高さとなるように、予め主軸頭/
3の上1送多用サーボモータ1gとサーボモータ/9に
よって位置決め及び角度位置決め(オリエンテーション
)されているので、アタッチメント主軸16が工具交換
位ftLltS点に至ると、旧工具3コ1はテーブルコ
3に受渡されてクランプされている工具保持体jl上の
把持爪jlIa内に、ばねjyCの弾撥力と位置決めキ
ー!r&(1とにより、−宇の角度位置に確実かつ自動
的に把持される。
Next, when the table 23 moves again toward the machine main body IO, the tool holder Sl is released from the seventh clamp member +r, so it is detached from the carrier 6 and the attachment spindle that has finished machining is removed. Move the empty gripping claw jlIa for gripping the old tool 3.2° (l) fitted to the /6 and the gripping claw t+b that grips the new tool 32 to the front of the spindle head 13, Position the middle 7 of the empty gripping claw &lIa at the tool exchange position S point. When the gripping claws jlIa are positioned at the 8 points, the column saw of the machine moves forward on the bed // to the table 23 side by the force feeding servo motor 17 until the center of the attachment main shaft 16 of the attachment 15 reaches the 8 points. Moving. At this time, the gripping parts of the three old tools that are fitted into the attachment spindle/B? Adjust the spindle head /
Since positioning and angular positioning (orientation) are performed by the top 1 multi-feed servo motor 1g and servo motor 9, when the attachment spindle 16 reaches the tool change position ftLltS, the old tools 3 and 1 are moved to the table co 3. The elastic force of the spring jyC and the positioning key are inside the gripping claw jlIa on the tool holder jl that is being delivered and clamped! r&(1), it is reliably and automatically gripped at the -u angular position.

従って、アタッチメント主軸/6内で旧工具32° の
クランプを解き、主軸頭13によってアタッチメント/
りを上方に移動させると、旧工具32’はアタッチメン
ト主軸16から引抜かれる。次いで、送り用ツーボモー
タ、24tにより、テーブル23をyに機械本体/ 0
111に所定距離りだけ移動させ、新工具3コを把持し
た把持爪、t+bの中心を8点に位置させた状態で、ア
タッチメント主軸/6を再び下方に移動させると、新工
具32のシャンク33はアタッチメント主軸/6の先端
穴に嵌着される。この状態でアタッチメント主軸lA内
で新工其3コをクランプするとともに、コラムlコの水
平方向の後退移動により、アタッチメント/Sを後退さ
せると、新工具3コのアタッチメント主軸16への嵌着
が葦、了する。
Therefore, the old tool 32° is unclamped within the attachment spindle/6, and the attachment/
When the old tool 32' is moved upward, the old tool 32' is pulled out from the attachment spindle 16. Next, the table 23 is moved to y by the feeding two-body motor, 24t.
111 by a predetermined distance, and with the gripping claws that gripped the three new tools, and the center of t+b positioned at point 8, when the attachment spindle/6 is moved downward again, the shank 33 of the new tool 32 is fitted into the tip hole of the attachment main shaft/6. In this state, when the three new tools are clamped within the attachment spindle 1A and the attachment/S is moved backward by the horizontal backward movement of the column L, the three new tools will fit onto the attachment spindle 16. Reed, finished.

続いて、テーブルλ3が再び工具マガジン3θ側に移動
し、端部所定位置R点に位置決めされると、工具保持体
3/の第1のクランプ溝&Uに、第1のクランプ部材l
lrのクランプ片4<faが係合する。ここで、第7の
クランプ部材ittを緊締動作させ、工具保持体S/を
キャリアゲ乙にクランプするとともに、第・コのクラン
プ部材lI9を解放動作させて、テーブルコ3から工具
保持体S/を解除する。次いで、工具搬送交換装置lI
oは前述とは反対の動作順序で、旧工員、3.2°を工
具マガジン30の所定位置にある保持器3/内に収納し
、工具交換の作動サイクルが終了する。
Subsequently, when the table λ3 moves again to the tool magazine 3θ side and is positioned at the predetermined end position R point, the first clamp member l is inserted into the first clamp groove &U of the tool holder 3/.
Clamp piece 4<fa of lr is engaged. Here, the seventh clamp member itt is tightened to clamp the tool holder S/ to the carrier gear, and the seventh clamp member lI9 is released to remove the tool holder S/ from the table controller 3. unlock. Next, the tool transport and exchange device II
o stores the old worker, 3.2°, in the holder 3/ in the predetermined position of the tool magazine 30 in the opposite order of operation to that described above, and the operating cycle of tool change is completed.

なお、上述した実施例のものは、直接主軸/ダに増付け
る工具の工具交換装置とは別個に、交換式アタッチメン
トの立型工具主軸専用の自動工具交換装鰺として用いる
場合であるが、このような場合には、大重量のアタッチ
メント全体を交換する必要がなく、その工具主軸に嵌着
されるべき比較的軽量の工具のみを搬送交換するだけで
よ身ので、交換時間も短かくて済み、その効果が太きい
。 ・・ 第7〜/θ図は立型のマシニングセンタでテーブルが二
方向に移動する形式の比較的小型の(/S ) ものに用いたこの発明の工具交換装置の実施例を示し、
この実施例で、工具マガジン30及び工具搬送交換装置
りθの構成は第1〜6図の実施例と同じであるが、機械
本体10’が所謂テーブル式であることから、コラム/
:1.がベッド//土に固定され、テーブル23の摺動
台−一がテーブル:13とともに、送り甲サーボモータ
/7により、ベッド//上を移動するようになっている
。しかし、機械本体/θ゛の他の部分の構成、作用は第
1〜6ρIの実施例における機械本体/θと基本的には
同一である。第7〜lo図では同等又は相応部材に第1
〜6図と同一符号を付しているので、詳細な説明は省略
する。
The above embodiment is used as an automatic tool changer exclusively for the vertical tool spindle of an exchangeable attachment, separately from the tool changer for tools added directly to the spindle/da. In such cases, there is no need to replace the entire heavy attachment, and only the relatively lightweight tool that should be fitted onto the tool spindle needs to be transported and replaced, reducing replacement time. , the effect is strong. ... Figures 7 to /θ show an embodiment of the tool changing device of the present invention used in a relatively small (/S) vertical machining center in which the table moves in two directions.
In this embodiment, the configurations of the tool magazine 30 and the tool transport/exchange device θ are the same as those in the embodiments shown in FIGS.
:1. is fixed to the bed//soil, and the sliding base-1 of the table 23 is moved together with the table 13 on the bed// by a feeding instep servo motor/7. However, the structure and function of other parts of the machine body/θ'' are basically the same as those of the machine body/θ in the first to sixth ρI embodiments. In Figures 7 to 10, the first
Since the same reference numerals as those in FIGS.

従って、第7〜/θ図の実施例では、機械本体10’の
ベッド//上に移動自在に載設された摺動台、2.2の
工具マガジン、?(17側の端部が、被加工物Wを載置
して、摺動台ココと直角方向に送り用サーボモータ、2
’によって水平移動制御されるテーブル23とキャリア
4LAとの間で、新旧工具を把持した把持爪を有する工
具保持体(16) j/を授受するための所定位置Rdと々る。
Therefore, in the embodiment shown in FIGS. 7 to /θ, the slide table movably mounted on the bed of the machine body 10', the tool magazine 2.2, (The end on the 17 side is a feed servo motor, 2
A predetermined position Rd is reached between the table 23 whose horizontal movement is controlled by ' and the carrier 4LA for transferring the tool holder (16) j/ having gripping claws that grip new and old tools.

なお、飴7〜10図の実施例ではアタッチメントを使用
し7ない構成としであるので、新旧工具はテーブルに移
載された工具保持体よ/の一個の炉持爪j+a、rlb
と立型マシニングセンタ10’の主軸lダとの間で、直
接交換が行なけれる。
Note that in the embodiment shown in Figures 7 to 10, no attachments are used, so the old and new tools are attached to the tool holder transferred to the table/one furnace holding claw j+a, rlb.
Direct exchange can be performed between the main spindle LD of the vertical machining center 10'.

横型のマシニングセンタにおいて、その主軸/ダの工具
を自動的に直接交換する場合は、工具保持体5/に取付
けられている水平面状の抑持爪夕fa、jIlbを、垂
直面状の把持爪に交換すると共に、工具マガジン30を
垂直型から水平型のものにするだけで、図示した実施例
のものと同様の動作順序で、工具を自動的に交換しうろ
ことけ勿論である。
In a horizontal machining center, when directly replacing the tool on the main spindle/da, the horizontal holding claws Yfa and jIlb attached to the tool holder 5/ are replaced with the vertical holding claws. Of course, by simply changing the tool magazine 30 from a vertical type to a horizontal type, the tools can be automatically exchanged in the same operating order as in the illustrated embodiment.

以十のように、この発明によれば、数値制御工作機械の
移動テーブルの移動制御を有効に利用することKより、
工具マガジンを加工位置から離して設置することができ
、工具を切屑や塵埃の悪影業から保厨することができる
とともに、工具マガジンの設置場所も制約を受けること
が殆んど々い。従って工具交換装置を比較的安価に提供
することができるうえ、既設機にも付加的に追設すこと
が可能になる。特にアタッチメント用工具主軸の自動工
具交換装置として使用すると極めて有効である。
As described above, according to the present invention, by effectively utilizing the movement control of the moving table of a numerically controlled machine tool,
The tool magazine can be installed away from the machining position, and the tools can be protected from the harmful influence of chips and dust, and the installation location of the tool magazine is also often subject to restrictions. Therefore, the tool changer can be provided at a relatively low cost and can be additionally installed on an existing machine. It is particularly effective when used as an automatic tool changer for attachment tool spindles.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の自動工具交換装置の一実施例ヲ備え
るマシニングセンタの平面図、第一図はM/図のマシニ
ングセンタ機械本体の正面図、第3図は第1図の矢印■
方向に見た工具搬送交換装置の正面図、第グ図は第1図
の矢印■方向に見たアタッチメント搬送交換装置の側面
図、第5図はクランプ部材の詳細断面図、第6A [g
lは工具保持体の平面図、第6B図に工具保持体の側面
図、紀7図はこの発明の自動工具交換装置の実施例を備
える文型マシニングセンタの機械本体の正面図、第g図
は第7図の機械本体の側面[凹、第9図は第7及びt図
の機械の工具搬送交換装置部分を示す平面図、糎10図
は第を図の矢印×方向に見た側面図である。 IO2/θ1@・機械本体、//・会ベッド、/コ・・
コラム、/3・・主軸頭、/り・・主軸、/j・ψアタ
ッチメント、/乙・eアタッチメント主軸、/7・・コ
ラム送り用サーボモータ、1g・・主軸頭上下送り用サ
ーボモ〜り、/9φ・主軸回転及びオリエンテーション
用モータ、λ/・拳主軸送り甲サーボモータ、22・・
摺動台1.23@・テーブル、24t・・テーブル送り
用モータ、301I・工具マガジン、37番・工具保持
器、31,32°・・新旧工具、3’l・・措持部、グ
O・・工具搬送交換装置、グ/・・基台、タコ・・軌道
、グ3・・移動台、グダ・・モータ、り、り・・送υね
じ、lI6・・キャリア、lI7・−シリンダ、lIg
・・第1のクランプ部材、l19・・第一のクランプ部
材、4fa、4t?a・φクランプ片、りlrb、1I
qb  ・φピストン、jl・・工具保持体、タコ・・
第1のクランプ溝、33・11第コのクランプ溝、jグ
ミ、tダbam把持爪、!rllc*mばね、jld曇
・位置(/デ) 決め用キー、6θ・Φアタッチメント搬送交換装置、t
、2・・基台、63壷・軌道、6亭・・キャリア。 (,20) 64 第6A図 第9図 第10図 手続補正書(自発) 昭和t13年7月70「1 特許庁長官殿 1、 事件の表示 昭和st年型物願類纂119− 号 2、 発明の名称 自動工具交換装置 3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称(0/の池貝鉄工株式会社 4、代理人 5、 補正の対象 (1)明細書の発明の詳細な説明の楠 ム補正の内容 明細書第10頁第is行のし主軸/4(で搬送」を「主
@/りまで搬送」と補正する。
Fig. 1 is a plan view of a machining center equipped with an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention, Fig. 1 is a front view of the machining center machine body shown in Fig.
6A [g] is a front view of the tool conveyance and exchange device as seen in the direction shown in FIG.
1 is a plan view of the tool holder, FIG. 6B is a side view of the tool holder, FIG. The side surface of the machine body in Figure 7 is concave, Figure 9 is a plan view showing the tool conveyance and exchange device part of the machine in Figures 7 and t, and Figure 10 is a side view of the machine body as seen in the arrow x direction of the figure. . IO2/θ1@・Machine body, //・Meeting bed, /co...
Column, /3...spindle head, /ri...spindle, /j/ψ attachment, /O/e attachment spindle, /7...servo motor for column feed, 1g...servo motor for downward feed of spindle head, /9φ・Main shaft rotation and orientation motor, λ/・Fist main shaft feed instep servo motor, 22・・
Sliding table 1.23@・Table, 24t・Table feed motor, 301I・Tool magazine, No. 37・Tool holder, 31, 32°・・New and old tools, 3'l・・Holding part, go・・Tool transport exchange device, ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・. lIg
...First clamp member, l19...First clamp member, 4fa, 4t? a・φ clamp piece, lrb, 1I
qb ・φ piston, jl... tool holder, octopus...
1st clamp groove, 33rd and 11th clamp groove, j gummy, t da bam gripping claw,! rllc*m spring, jld fog/position (/de) determining key, 6θ/Φ attachment conveyance exchange device, t
, 2... base, 63 pots/orbits, 6 bowers... carrier. (,20) 64 Figure 6A, Figure 9, Figure 10 Procedural Amendment (Voluntary) July 70, Showa t13 ``1 Mr. Commissioner of the Patent Office 1, Indication of the Case Showa ST Year Type Petitions Collection No. 119-2, Invention Name of automatic tool changer 3, Relationship to the person making the amendment Name of patent applicant (0/Ikegai Tekko Co., Ltd. 4, Agent 5, Subject of amendment (1) Detailed description of the invention in the specification Kusunoki In the is line of page 10 of the detailed description of system correction, correct "convey by main shaft /4" to "convey to main shaft /4".

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 工具を嵌着して回転する主軸を支承して移動可能な主軸
頭と、被加工物を載置して前記主軸頭に関して移動可能
なテーブルとを備えた数値制御工作機械において、前記
主軸と前記工作機械本体から離隔して配設され複数の工
具をそれぞれ保持器に収納して回転割出し可能な工具マ
ガジンとの間で自動的に工具を交換する装置であって、
所要の前記工具を把持可能な一対の把持爪を7組または
複数組有する工具保持体と、前記工具マガジンの工具交
換位置と前記テーブルの所定移動位置との間を移動可能
なキャリアと、このキャリアに設けられ前記工具保持体
をクランプする第1のクランプ部材と、前記テーブルに
設けられ前記工具保持体をクランプする9J、2のクラ
ンプ部材とを備え、前記キャリアと前記テーブルとの相
互移動位置決めによって前記工具保持体の授受を行ない
、かつ前記テーブルと前記主軸との相互移動位置決めK
よって前記工具保持体の把持爪を介して新旧工具の交換
を行なうことを特徴とする自動工具交換装置。
A numerically controlled machine tool comprising: a spindle head that is movable by supporting a rotating spindle with a tool fitted thereon; and a table on which a workpiece is placed and movable with respect to the spindle head. A device that automatically exchanges tools with a tool magazine that is arranged separately from a machine tool body and that stores a plurality of tools in respective holders and that can be rotated and indexed,
a tool holder having seven or more pairs of gripping claws capable of gripping the desired tools; a carrier movable between a tool exchange position of the tool magazine and a predetermined movement position of the table; and the carrier. a first clamp member provided on the table to clamp the tool holder; and a clamp member 9J, 2 provided on the table to clamp the tool holder; Transferring the tool holder and positioning the table and the spindle relative to each other
Therefore, an automatic tool changer is characterized in that old and new tools are exchanged via the gripping claws of the tool holder.
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