JPS5845838A - 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
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- JPS5845838A JPS5845838A JP14524081A JP14524081A JPS5845838A JP S5845838 A JPS5845838 A JP S5845838A JP 14524081 A JP14524081 A JP 14524081A JP 14524081 A JP14524081 A JP 14524081A JP S5845838 A JPS5845838 A JP S5845838A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- spindle
- main shaft
- magazine
- bevel gear
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B39/00—General-purpose boring or drilling machines or devices; Sets of boring and/or drilling machines
- B23B39/16—Drilling machines with a plurality of working-spindles; Drilling automatons
- B23B39/20—Setting work or tool carrier along a circular index line; Turret head drilling machines
- B23B39/205—Turret head drilling machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工作機械の自動工具交換装置に関し、特に工作
機械の主軸回転ケ用いて工具収納用１７）工具マガジン
の割出回転を行う新規な自動工具交換装置ｔ（１Ｍ下、
Ａ’ｒｃｓ１ｍという）Ｋ関Ｔ ｂ 。
機械の主軸回転ケ用いて工具収納用１７）工具マガジン
の割出回転を行う新規な自動工具交換装置ｔ（１Ｍ下、
Ａ’ｒｃｓ１ｍという）Ｋ関Ｔ ｂ 。
工作機械のＡＴＣ１ｉ置において工具マガジンの割出回
転を起動する機構には種々の方式、５５提供されており
、工作機械の主軸の軸線方向における往復動作を利用し
て工具マガジンの割出回転を起動するようにしたＡ’ｒ
ｃ＊置も提供さｎている０然しながら自動工具交換をよ
り迅速に達成して工具交換時間を短縮し、工作機械の作
業能率を改善することがたえず要望されている０ 依って本発明の目的はこのような要望を満たすことが可
能であると共にコンノ（クトに形成しｔ工作機械のＡＴ
Ｃ装ａｔ提供することにある０すなわち、本発明によれ
ば、工作機械の主軸と工具マガジンとの間に保合、解離
自在な回転伝達手段を設け、工具交検に当り前記工具マ
ガジンの割出回転を前記主軸の回転により起動させると
共に前記主軸に係合したポジションコーダにより前記工
具マガジンの割出回転角Ｗｔ１ｆｔ検出することを特徴
とする工作機械のＡＴＣ装麹が提供される。
転を起動する機構には種々の方式、５５提供されており
、工作機械の主軸の軸線方向における往復動作を利用し
て工具マガジンの割出回転を起動するようにしたＡ’ｒ
ｃ＊置も提供さｎている０然しながら自動工具交換をよ
り迅速に達成して工具交換時間を短縮し、工作機械の作
業能率を改善することがたえず要望されている０ 依って本発明の目的はこのような要望を満たすことが可
能であると共にコンノ（クトに形成しｔ工作機械のＡＴ
Ｃ装ａｔ提供することにある０すなわち、本発明によれ
ば、工作機械の主軸と工具マガジンとの間に保合、解離
自在な回転伝達手段を設け、工具交検に当り前記工具マ
ガジンの割出回転を前記主軸の回転により起動させると
共に前記主軸に係合したポジションコーダにより前記工
具マガジンの割出回転角Ｗｔ１ｆｔ検出することを特徴
とする工作機械のＡＴＣ装麹が提供される。
以下、本発明を添付Ｖ面に示す実施例に基き詳細に説明
する。
する。
ｗ４１図は本発明によるＡＴＣ装置の一実施例を具備し
た数値制御工作機械の全体的機構を示す略本機構図、ｔ
ｇ２図は同ＡＴＣ装置における工具交換時の工作機械主
軸と１＾マガジンとの相対位置関係を示す略本機構図で
ある。
た数値制御工作機械の全体的機構を示す略本機構図、ｔ
ｇ２図は同ＡＴＣ装置における工具交換時の工作機械主
軸と１＾マガジンとの相対位置関係を示す略本機構図で
ある。
＠１図において、工作機械の主軸１［１０は機械本体の
コラム（図示なし）に対し上・下方向←２軸方向）に安
定移動可能に設けられると共に内部に縦主軸１２を軸受
手段を介して回転可能に支持している。この主軸頭１０
の下方には工作機械の固定基台１４上にワークテーブル
１６が上記Ｚ軸と直交する水平面内で直角な二軸力１ｊ
ｉｑｉ （Ｘ軸方同。
コラム（図示なし）に対し上・下方向←２軸方向）に安
定移動可能に設けられると共に内部に縦主軸１２を軸受
手段を介して回転可能に支持している。この主軸頭１０
の下方には工作機械の固定基台１４上にワークテーブル
１６が上記Ｚ軸と直交する水平面内で直角な二軸力１ｊ
ｉｑｉ （Ｘ軸方同。
Ｙ軸方向）に摺動可能に載置され、ｆ＜ｎ ｐテーブル
１６上にワークＷが喉付けられているｏＮＣ工作機械に
おいては、上述した主軸頭１ｏの２軸方向の移動、主軸
１２の回転、ワークテーブル１６のＸ軸方向・Ｙ軸方向
の移動はそｎぞれ数値制御装置１８（以下、ＮＣ装置）
の指令によって制御される作動手段によって制御作動さ
れるように構成されており、上述し友主軸頭ｌＯの２軸
方向の移動はＮＣ＊ｆｌｌｘｓの指令信号ＮＣＺによっ
て制御されるサーボモータからなる２軸送りモータ２０
と、この２軸送りモータ２０により適宜の減速機構２２
を介して回転作動される２軸送りねじ２４および主軸頭
１０に設けられ上記２軸送りねじ２４に係合したナツト
２６からなる送りねじ機構とＫよって形成される２軸送
り作動手段により作動され、このとき主軸頭１０は前述
したコラムに沿ってＺ軸方向に移動するものである。ま
た主軸１２の回転けＮＣ装置１８からの指令信号ＮＣ８
によって制御さｎるサーボモータからなる主軸モータ２
８とこの主軸モータ２９の出力軸および主軸１２の間に
設けＩｘ４ｔたベルトプーリ機構３０とからなる主軸回
転作動手段により作動さｎる０そしてこの主軸１２の回
転速夏はタコゼネレータからなる回転速度計３２より回
転速度信号ＳｖがＮＣ装＃Ｌ１８に送出されることによ
り主軸１２の回転速度を所要の加工速度に制御する工う
に構成さｎている。更にワークテーブル１６のＸ軸方向
およびＹ軸方向の移動はそれぞれＮＣ装置１８からの指
令信号ＮＣＸ、ＮＣＹによって制御さ扛るサーボモータ
から力るＸ軸送りモータ３４、Ｙ輸送９モータ３６と、
こｎらの送りモータ３４ 、３６によって回転作動さｎ
るＸ軸送りねじ３８、Ｘ軸送りねじ４０とによって形成
されるＸ軸送り作動手段およびＸ軸送り作動手段により
そｎぞ扛作動さ扛る。また主軸１２の回転角変位！Ｉｉ
はタイミングベル）１歯付プーリとからなる精密な角度
伝達手段４２′ｔ−介して周知のポジションコーダ４４
によって検出さ几、この検出信号ＳＰもＮＣ装装置８に
送らｎており、従ってこの検出信号ＳＰＹ：（ＮＣ装ａ
１１８によって検知することにより、主軸モータ２８に
よって回転作動される主軸１２會機械本体に対し所望の
回転速度信号に位置決めすることも可能に形成されてい
るのであるｏ４６＃ｊ上述した主軸頭１０＆で一体に固
着形成された腕又はブラケットであり、このブラケット
４６と後述するＡＴＣｌｉＦａｔの、ｌ（／７（） と
のｒＩ！Ｉｒ＋ｈね４ｓが張設さｎている。オた５０は
機械本体の一部５２に取付けらｒしたストッパであり、
後述の如く上記スライダ７０と対向する位置に設けられ
ている。
１６上にワークＷが喉付けられているｏＮＣ工作機械に
おいては、上述した主軸頭１ｏの２軸方向の移動、主軸
１２の回転、ワークテーブル１６のＸ軸方向・Ｙ軸方向
の移動はそｎぞれ数値制御装置１８（以下、ＮＣ装置）
の指令によって制御される作動手段によって制御作動さ
れるように構成されており、上述し友主軸頭ｌＯの２軸
方向の移動はＮＣ＊ｆｌｌｘｓの指令信号ＮＣＺによっ
て制御されるサーボモータからなる２軸送りモータ２０
と、この２軸送りモータ２０により適宜の減速機構２２
を介して回転作動される２軸送りねじ２４および主軸頭
１０に設けられ上記２軸送りねじ２４に係合したナツト
２６からなる送りねじ機構とＫよって形成される２軸送
り作動手段により作動され、このとき主軸頭１０は前述
したコラムに沿ってＺ軸方向に移動するものである。ま
た主軸１２の回転けＮＣ装置１８からの指令信号ＮＣ８
によって制御さｎるサーボモータからなる主軸モータ２
８とこの主軸モータ２９の出力軸および主軸１２の間に
設けＩｘ４ｔたベルトプーリ機構３０とからなる主軸回
転作動手段により作動さｎる０そしてこの主軸１２の回
転速夏はタコゼネレータからなる回転速度計３２より回
転速度信号ＳｖがＮＣ装＃Ｌ１８に送出されることによ
り主軸１２の回転速度を所要の加工速度に制御する工う
に構成さｎている。更にワークテーブル１６のＸ軸方向
およびＹ軸方向の移動はそれぞれＮＣ装置１８からの指
令信号ＮＣＸ、ＮＣＹによって制御さ扛るサーボモータ
から力るＸ軸送りモータ３４、Ｙ輸送９モータ３６と、
こｎらの送りモータ３４ 、３６によって回転作動さｎ
るＸ軸送りねじ３８、Ｘ軸送りねじ４０とによって形成
されるＸ軸送り作動手段およびＸ軸送り作動手段により
そｎぞ扛作動さ扛る。また主軸１２の回転角変位！Ｉｉ
はタイミングベル）１歯付プーリとからなる精密な角度
伝達手段４２′ｔ−介して周知のポジションコーダ４４
によって検出さ几、この検出信号ＳＰもＮＣ装装置８に
送らｎており、従ってこの検出信号ＳＰＹ：（ＮＣ装ａ
１１８によって検知することにより、主軸モータ２８に
よって回転作動される主軸１２會機械本体に対し所望の
回転速度信号に位置決めすることも可能に形成されてい
るのであるｏ４６＃ｊ上述した主軸頭１０＆で一体に固
着形成された腕又はブラケットであり、このブラケット
４６と後述するＡＴＣｌｉＦａｔの、ｌ（／７（） と
のｒＩ！Ｉｒ＋ｈね４ｓが張設さｎている。オた５０は
機械本体の一部５２に取付けらｒしたストッパであり、
後述の如く上記スライダ７０と対向する位置に設けられ
ている。
さて、本発明による自動工具交換（ＡＴ（ｌ装置６０ｉ
ｔ工具マガジン６２を有し、この工具マガジン６２は切
頭錐体形状を有したマガジン本体６４１備え、′このマ
ガジン本体６４の局部に略等ピッチで複数の工具Ｔ１・
・・・・・Ｔｎ等を収納する複数の工具収納孔が設けら
れている。このマガジン本体６４はマガジン胴６６に固
定され１．該マガジン胴６６は（ロ）転軸受手段（図示
なし）を内部に有−し、斜軸６８のまわりに回転可能に
軸承さｎている。
ｔ工具マガジン６２を有し、この工具マガジン６２は切
頭錐体形状を有したマガジン本体６４１備え、′このマ
ガジン本体６４の局部に略等ピッチで複数の工具Ｔ１・
・・・・・Ｔｎ等を収納する複数の工具収納孔が設けら
れている。このマガジン本体６４はマガジン胴６６に固
定され１．該マガジン胴６６は（ロ）転軸受手段（図示
なし）を内部に有−し、斜軸６８のまわりに回転可能に
軸承さｎている。
そしてマガジン本体６４が回転すると、上記複数の収納
孔が順次、主軸１２の直下を通過するように構成されて
いる。一方、上記斜軸６８はその上端がスライダ７０の
略中央部に固着され、またスライダ７０は主軸頭１０の
一側面に形成さｔした土・下案内部５４との間で上・下
方向に摺動可能なように摺動部７２．７２を有している
。、またスフイダ７０の上端には既述のはね４８の下端
が固足さｎており、このはね４８の上端はブラケット４
゛６に固定されるとともにしばね４８は、スライダ７０
がストッパ５０に当接していない紀１図の状態では一定
のばね張力を保持し、つまりブラケット４６の上端部分
に向けてスライダ７０を介してＡＴＣ験に６０を引き上
けている。ここで紀】図に示す状態でにＡＴＣ装に６０
のマガジン本体６４ＧＣ収納さｒた複数の工具Ｔ、・・
・・・・Ｔｎのうちの１つの工具Ｔ１をＭした収納孔が
工具主軸１２の下端に形成さｎた工具受孔（図示なし）
と上・下方向に整合し、かつ工ＸＴｓが該工具受孔にｋ
ｍされており、この位ｋ（以下、２軸層点位置という。
孔が順次、主軸１２の直下を通過するように構成されて
いる。一方、上記斜軸６８はその上端がスライダ７０の
略中央部に固着され、またスライダ７０は主軸頭１０の
一側面に形成さｔした土・下案内部５４との間で上・下
方向に摺動可能なように摺動部７２．７２を有している
。、またスフイダ７０の上端には既述のはね４８の下端
が固足さｎており、このはね４８の上端はブラケット４
゛６に固定されるとともにしばね４８は、スライダ７０
がストッパ５０に当接していない紀１図の状態では一定
のばね張力を保持し、つまりブラケット４６の上端部分
に向けてスライダ７０を介してＡＴＣ験に６０を引き上
けている。ここで紀】図に示す状態でにＡＴＣ装に６０
のマガジン本体６４ＧＣ収納さｒた複数の工具Ｔ、・・
・・・・Ｔｎのうちの１つの工具Ｔ１をＭした収納孔が
工具主軸１２の下端に形成さｎた工具受孔（図示なし）
と上・下方向に整合し、かつ工ＸＴｓが該工具受孔にｋ
ｍされており、この位ｋ（以下、２軸層点位置という。
）から主軸１１９１０がワークＷに向けて下降し、主軸
モータ２８の作動によって主軸１２が回転するとワーク
Ｗに対して機槻加工を施すことができるのである。なお
、各工具Ｔ□・・・・・・Ｔｎ咎Ｖｃはそ扛ぞれ工具主
軸１２の工具受孔に密嵌締着される工夙アーバ５６が具
備されていることは周知のとおりである０さて、工具マ
ガジン６２のマカシン胴６６の上端にはベベル歯車７４
が斜軸６８と同心に固定配置さｎており、一方、主軸頭
ｌＯの下端には主軸１２と共に一体回転するベベル歯車
５８が装着さｎているＧこれらの両ベー゛ル歯車７４．
５８け互いに噛合係Ｒように例えばインボリュート歯の
場合Ｋ１１−１同一モジユールの歯を有しているが一定
の減速率が得らｎるように工具マガジン６２９１１のベ
ベル歯車７４が主軸頭１Ｇ１１のベベル歯車５８より大
径、従って犬歯数を有するように形成されている０そし
て主軸１［１０およびＡＴＣＩＩＩ１６０が上述しｔＩ
Ｉ１図の２軸層点位置およびその下方の機械加工領域に
位置している場合には上記ベベル歯車５８と７４は確実
に非噛合状態に解離されており、ＡＴＣ装置６０は作動
停止状態に表っているり 次ＫＡＴｃｓｌ１６ｏが作動１．Ｃ５軸ａｌｏの主軸１
２に装着された工具Ｔｔｔ−他の工具に交換する自動工
具交換動作について以下に説明する。
モータ２８の作動によって主軸１２が回転するとワーク
Ｗに対して機槻加工を施すことができるのである。なお
、各工具Ｔ□・・・・・・Ｔｎ咎Ｖｃはそ扛ぞれ工具主
軸１２の工具受孔に密嵌締着される工夙アーバ５６が具
備されていることは周知のとおりである０さて、工具マ
ガジン６２のマカシン胴６６の上端にはベベル歯車７４
が斜軸６８と同心に固定配置さｎており、一方、主軸頭
ｌＯの下端には主軸１２と共に一体回転するベベル歯車
５８が装着さｎているＧこれらの両ベー゛ル歯車７４．
５８け互いに噛合係Ｒように例えばインボリュート歯の
場合Ｋ１１−１同一モジユールの歯を有しているが一定
の減速率が得らｎるように工具マガジン６２９１１のベ
ベル歯車７４が主軸頭１Ｇ１１のベベル歯車５８より大
径、従って犬歯数を有するように形成されている０そし
て主軸１［１０およびＡＴＣＩＩＩ１６０が上述しｔＩ
Ｉ１図の２軸層点位置およびその下方の機械加工領域に
位置している場合には上記ベベル歯車５８と７４は確実
に非噛合状態に解離されており、ＡＴＣ装置６０は作動
停止状態に表っているり 次ＫＡＴｃｓｌ１６ｏが作動１．Ｃ５軸ａｌｏの主軸１
２に装着された工具Ｔｔｔ−他の工具に交換する自動工
具交換動作について以下に説明する。
工具交換時ＶｃＦｉ先ず、主軸頭ｌＯと工Ｘマガジン６
２はワークＷＫ対する機械加工領域から上述した一定の
２柏原点位ｒ１ｔ、まで２軸送りモータ２０の作動によ
り上昇伐帰する。またこの上昇復帰動作中に主１１頭１
０の主軸１２が主軸モータ２８の作動によって回１作動
されることによりベベル歯車５８が一体回転作動さｔ、
シかもポジションコーダ４４に、Ｃって主軸１２の回転
角度位置が検出されることにより主軸１２、従ってベベ
ル歯車５８に一定の回転角変位１ｋＪｃ位置決めするＰ
Ｆｒ謂オリエンテーション動作がおこなわれる。このオ
リエンテーション９ｉ）１作に工って位置決めさ扛る一
定の回転角度位置ではベベルｍ車５８の予め選択さｎた
一歯が工具マガジン６２のベベル歯車７４の−と＠＠可
能な位相位置に来て停止する０−力、工具マカジン６２
のベベル歯車７４においては、マガジン本体６４の例れ
かの１共収納孔が主軸１２の工具受孔と整合するｔ１Ｌ
＃ｔＩ／ｃあるとき該ベベル歯車７４の歯は必ず同−位
置、つ１１）９’ｌＪえは必ず歯の谷が主軸頭ｌＯのベ
ベル歯車５８に最接近した位置に到達しているように予
め歯数が設計選択されかつ組付けられている。このため
にマガジン本体６４に設けらｎている工具収納孔の数Ｎ
とベベル歯車７４の歯数Ｍとの間には常にＭ＝ＩＸＮ、
Ｉ・・・・・・整数、なる関係が確立さｔている。この
結果、上述のオリエンテーション動作によって主軸頭ｌ
Ｏのベベル′薗車５８における選足さｆ′した一歯、特
に歯の山がベベル歯車７４の歯の谷と正しく整合した位
相位置に位置決めさ扛ると、後述の両歯車５８．７４の
相対接近動作に応じて円滑に噛合係合することが可能に
なるのである６上述のようにして主軸頭ｌＯの主＠１２
およびベベル歯車５８のオリエンテーション動作が完了
すると、主軸頭１０は２軸送９モータ２０を有しｆｃｚ
軸送り作動手段の作動にｌ）Ｚ軸原点位置から上方の工
具交換領域（ＡＴＣ領域）で上昇作動される０このとき
、ＡＴＣｆ！ｌ！１６０はそのスライダ７０を介してば
ね４８の張力によって既述のようにブラケット４６に向
けて引き上げられているので、工具マガジン６２も主軸
ＩＩＬＩＯと共にＡＴＣ領域を一体となって上昇するり
そしてこの上昇の間に第１図に示されていないカム手段
等の周知の適宜手段によって主軸１２とその下端に装着
された工具Ｔ、との間の密嵌締着が雫？除される。次い
でＡＴＣ装［６０ＶＣおけ２スライダ７０の上端がスト
ッパ５０に当接する位＃まで１肩すゐと、工具マガジン
６２の上昇のみが停止さ１、スライダ７０の摺ｉｌｌ′
ｌｌｌ、７２゜７２と主軸頭１０の上・下案内［１！５
４とによって形成されｔ醍述の摺動構造によシ、主軸頭
ｌＯのみがばね４８のげね張力を増加させながらｉｎし
て上昇動作する。この糖果、主軸１２の下端では工具Ｔ
１が工具主軸１２の工具受孔から離脱し、マガジン本体
６４の収納孔中ｔｔＣ残置さｎる。そして第２図に示す
よう（で工具Ｔ、が工具主軸１２の工具受孔から完全に
離脱したときベベル歯車５８は工具マガジン６２のベベ
ル歯車７４と噛合する。両歯車５８．７４か噛合すると
、２軸送り作動手段の作動は停止し、次いでＮＣ装置１
８の指畜信号ＮＣＲの指令で主軸モータ２８が作動さｎ
、ベルトフーリ機構３０を介して主１ａ１２、ベベル歯
車５８が所望量に亘って回転作動さ扛ると、この−１転
はベベル歯車７４を介して工具マガジン６２に伝達され
、工具マガジン６２も所望量だけ回転作動さｎ、次に主
軸１２Ｋｍ着されるべき工具、例えば工具Ｔ、が主軸１
２の工具受孔の直下に割出される。すなわち、ＮＣ装置
１８に予め工具交換順序がプログラムさｎていることに
よってこのプログラム忙従う指令信号ＮＣＲが主軸モー
タ２８に印加され、主軸１２の回転作動量が制御される
ことにより、工具マガジン６２０割出回転がベベル歯車
５８．７４からなる回転伝達手段によって起生されるの
である。しかも主軸１２０回転角度位ｌｉｔは該主軸１
２にタイミングベルト機構か−らなる角度伝達子１ｊ４
２１介して係合されたボジシ冒ンコーダ４４によって検
出さｎるので、究極的には工具マガジン６２ｃＤ割出回
転量も極めて正確かつ精密に制御され、新たな工具Ｔ、
と主軸１２の工具受孔とが軸線方向に正確に整合した位
置に割出されるのである。
２はワークＷＫ対する機械加工領域から上述した一定の
２柏原点位ｒ１ｔ、まで２軸送りモータ２０の作動によ
り上昇伐帰する。またこの上昇復帰動作中に主１１頭１
０の主軸１２が主軸モータ２８の作動によって回１作動
されることによりベベル歯車５８が一体回転作動さｔ、
シかもポジションコーダ４４に、Ｃって主軸１２の回転
角度位置が検出されることにより主軸１２、従ってベベ
ル歯車５８に一定の回転角変位１ｋＪｃ位置決めするＰ
Ｆｒ謂オリエンテーション動作がおこなわれる。このオ
リエンテーション９ｉ）１作に工って位置決めさ扛る一
定の回転角度位置ではベベルｍ車５８の予め選択さｎた
一歯が工具マガジン６２のベベル歯車７４の−と＠＠可
能な位相位置に来て停止する０−力、工具マカジン６２
のベベル歯車７４においては、マガジン本体６４の例れ
かの１共収納孔が主軸１２の工具受孔と整合するｔ１Ｌ
＃ｔＩ／ｃあるとき該ベベル歯車７４の歯は必ず同−位
置、つ１１）９’ｌＪえは必ず歯の谷が主軸頭ｌＯのベ
ベル歯車５８に最接近した位置に到達しているように予
め歯数が設計選択されかつ組付けられている。このため
にマガジン本体６４に設けらｎている工具収納孔の数Ｎ
とベベル歯車７４の歯数Ｍとの間には常にＭ＝ＩＸＮ、
Ｉ・・・・・・整数、なる関係が確立さｔている。この
結果、上述のオリエンテーション動作によって主軸頭ｌ
Ｏのベベル′薗車５８における選足さｆ′した一歯、特
に歯の山がベベル歯車７４の歯の谷と正しく整合した位
相位置に位置決めさ扛ると、後述の両歯車５８．７４の
相対接近動作に応じて円滑に噛合係合することが可能に
なるのである６上述のようにして主軸頭ｌＯの主＠１２
およびベベル歯車５８のオリエンテーション動作が完了
すると、主軸頭１０は２軸送９モータ２０を有しｆｃｚ
軸送り作動手段の作動にｌ）Ｚ軸原点位置から上方の工
具交換領域（ＡＴＣ領域）で上昇作動される０このとき
、ＡＴＣｆ！ｌ！１６０はそのスライダ７０を介してば
ね４８の張力によって既述のようにブラケット４６に向
けて引き上げられているので、工具マガジン６２も主軸
ＩＩＬＩＯと共にＡＴＣ領域を一体となって上昇するり
そしてこの上昇の間に第１図に示されていないカム手段
等の周知の適宜手段によって主軸１２とその下端に装着
された工具Ｔ、との間の密嵌締着が雫？除される。次い
でＡＴＣ装［６０ＶＣおけ２スライダ７０の上端がスト
ッパ５０に当接する位＃まで１肩すゐと、工具マガジン
６２の上昇のみが停止さ１、スライダ７０の摺ｉｌｌ′
ｌｌｌ、７２゜７２と主軸頭１０の上・下案内［１！５
４とによって形成されｔ醍述の摺動構造によシ、主軸頭
ｌＯのみがばね４８のげね張力を増加させながらｉｎし
て上昇動作する。この糖果、主軸１２の下端では工具Ｔ
１が工具主軸１２の工具受孔から離脱し、マガジン本体
６４の収納孔中ｔｔＣ残置さｎる。そして第２図に示す
よう（で工具Ｔ、が工具主軸１２の工具受孔から完全に
離脱したときベベル歯車５８は工具マガジン６２のベベ
ル歯車７４と噛合する。両歯車５８．７４か噛合すると
、２軸送り作動手段の作動は停止し、次いでＮＣ装置１
８の指畜信号ＮＣＲの指令で主軸モータ２８が作動さｎ
、ベルトフーリ機構３０を介して主１ａ１２、ベベル歯
車５８が所望量に亘って回転作動さ扛ると、この−１転
はベベル歯車７４を介して工具マガジン６２に伝達され
、工具マガジン６２も所望量だけ回転作動さｎ、次に主
軸１２Ｋｍ着されるべき工具、例えば工具Ｔ、が主軸１
２の工具受孔の直下に割出される。すなわち、ＮＣ装置
１８に予め工具交換順序がプログラムさｎていることに
よってこのプログラム忙従う指令信号ＮＣＲが主軸モー
タ２８に印加され、主軸１２の回転作動量が制御される
ことにより、工具マガジン６２０割出回転がベベル歯車
５８．７４からなる回転伝達手段によって起生されるの
である。しかも主軸１２０回転角度位ｌｉｔは該主軸１
２にタイミングベルト機構か−らなる角度伝達子１ｊ４
２１介して係合されたボジシ冒ンコーダ４４によって検
出さｎるので、究極的には工具マガジン６２ｃＤ割出回
転量も極めて正確かつ精密に制御され、新たな工具Ｔ、
と主軸１２の工具受孔とが軸線方向に正確に整合した位
置に割出されるのである。
上述のよう圧して新しい工具Ｔ、が割出されると、主軸
モータ２８の作動は停止され、再びＮＣ装置１８からの
指令信号ＮＣＺＫよって２軸送りモータ２０が作動され
、２軸送り作動手段の作動により主軸１１１１０が２軸
腔点位置に向けて下降作動さｎる０そして新工具Ｔ、の
アーバ５６が主軸１２の工具受孔に嵌合すると既述のカ
ム手段等からなる適宜手段の作動により新工具Ｔ、が主
軸１２に！！！嵌締着される。この間に主軸！［ｌＯの
下降に応じてばね４８の張力が一定力に弛緩するまで主
軸頭１０のみが単独下降するのでベベル歯車５８．７４
の噛合が解離する。ばね４８の張力が一定力まで弛緩す
ると主軸頭ｌＯとＡＴＣＷ＠６０の工具マガジン６２は
一体となって下降し、２軸層点位置に両者が到達したと
き２軸送りモータ２０の作動停止により下降は停止され
て自動工具交換動作が終了する。自動工具交換動作が終
了すると、ＮＣ装［１８の制御のもとに主軸頭ｌＯはワ
ークＷに向けて機械加工領域を下降し、新工具Ｔ３によ
る機械加工がおこなわれるのである〇 以上の説明から明らかなように本発明によれば、ＡＴＣ
ｌ、ｌ１ｓｏＶＣおける工具マガジン６２・の割出回転
が主軸１２の回転を利用し、つまり、主軸１２の回転伝
達手段を介して工具マガジン６２に伝達されており、し
かも主軸１２に係合さｆ′Ｌ１ｅポジションコーダ４４
によって割出回転量が検出される構成が採られているの
で極めて正確かつ精密に、しかも迅速な割出回転を達成
することができる力）ら自動工具交換動作の１勅運転に
おける信頼性と作動能率上着しく向上させることができ
るのである。しかも上述の回転伝達手段が１対の歯車機
構によって構成されているので主軸１［１０に近接配ｔ
ｌｆ’Ｌ７’ｊＡＴｃＩＩＩ６０の構造もコンノ（クト
化できるのである０
モータ２８の作動は停止され、再びＮＣ装置１８からの
指令信号ＮＣＺＫよって２軸送りモータ２０が作動され
、２軸送り作動手段の作動により主軸１１１１０が２軸
腔点位置に向けて下降作動さｎる０そして新工具Ｔ、の
アーバ５６が主軸１２の工具受孔に嵌合すると既述のカ
ム手段等からなる適宜手段の作動により新工具Ｔ、が主
軸１２に！！！嵌締着される。この間に主軸！［ｌＯの
下降に応じてばね４８の張力が一定力に弛緩するまで主
軸頭１０のみが単独下降するのでベベル歯車５８．７４
の噛合が解離する。ばね４８の張力が一定力まで弛緩す
ると主軸頭ｌＯとＡＴＣＷ＠６０の工具マガジン６２は
一体となって下降し、２軸層点位置に両者が到達したと
き２軸送りモータ２０の作動停止により下降は停止され
て自動工具交換動作が終了する。自動工具交換動作が終
了すると、ＮＣ装［１８の制御のもとに主軸頭ｌＯはワ
ークＷに向けて機械加工領域を下降し、新工具Ｔ３によ
る機械加工がおこなわれるのである〇 以上の説明から明らかなように本発明によれば、ＡＴＣ
ｌ、ｌ１ｓｏＶＣおける工具マガジン６２・の割出回転
が主軸１２の回転を利用し、つまり、主軸１２の回転伝
達手段を介して工具マガジン６２に伝達されており、し
かも主軸１２に係合さｆ′Ｌ１ｅポジションコーダ４４
によって割出回転量が検出される構成が採られているの
で極めて正確かつ精密に、しかも迅速な割出回転を達成
することができる力）ら自動工具交換動作の１勅運転に
おける信頼性と作動能率上着しく向上させることができ
るのである。しかも上述の回転伝達手段が１対の歯車機
構によって構成されているので主軸１［１０に近接配ｔ
ｌｆ’Ｌ７’ｊＡＴｃＩＩＩ６０の構造もコンノ（クト
化できるのである０
＠１図は本発明による自動工具交換動作の一実。
施ＩＰＩｌｔ具備した数値制御工作機械の全体的機構を
示す略示機構図、第２図は同自動工具交換Ｉ装置におけ
る工具交換時の工作機械主軸と工具マガジンとの相対位
置関係を示す略示機構図Ｏ １Ｏ・・・・・・主軸１１．１２・・・・・・主軸、１
６・・・・・・ワークテーブル、１８・・・・・・ＮＣ
制御装置１．２０・・・・・・２軸送りモータ、２８・
・・・・・主幹モータ、３４・・・・・・Ｘ軸送りモー
タ、３６・・・・・・Ｙ輸送りモータ、４４・・・・・
・ボジシッンコーダ、６０・・・・・・ＡＴＣｓｋ、６
２・・・・・・工具マガジン、５８．７４・・・・・・
ベベル歯車、Ｔ＋・・・・・・Ｔｎ・・・・・・工具。 特許出願人 富士通ファナック株式会社 特軒出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 吉 １）正 行 弁理士 山 口 昭 之
示す略示機構図、第２図は同自動工具交換Ｉ装置におけ
る工具交換時の工作機械主軸と工具マガジンとの相対位
置関係を示す略示機構図Ｏ １Ｏ・・・・・・主軸１１．１２・・・・・・主軸、１
６・・・・・・ワークテーブル、１８・・・・・・ＮＣ
制御装置１．２０・・・・・・２軸送りモータ、２８・
・・・・・主幹モータ、３４・・・・・・Ｘ軸送りモー
タ、３６・・・・・・Ｙ輸送りモータ、４４・・・・・
・ボジシッンコーダ、６０・・・・・・ＡＴＣｓｋ、６
２・・・・・・工具マガジン、５８．７４・・・・・・
ベベル歯車、Ｔ＋・・・・・・Ｔｎ・・・・・・工具。 特許出願人 富士通ファナック株式会社 特軒出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 吉 １）正 行 弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、工作機械の主軸と工具マガジンとの間に保合、離脱
自在の回転伝達手段を設は工具交換に当り前記工具マガ
ジンの割出回転を前記主軸の回転により起生させると共
に前記主軸に係合したポジションコーダにより前記工具
マガジンの割出回転角度を検出することを特徴とする工
作機械の自動工具交換装置。 ２、特許請求の範囲＠１項に記載の工作機械の自動工具
交換装置において、前記主軸に設けた歯車と前記マガジ
ンに設けられ工具交換時に前記主軸歯車に噛み合う歯車
とによって前記回転伝達手段を形成すると共に１工具交
換時に前記ポジションコーダにより前記主軸歯車の定位
Ｉｎ検出するようにした工作機械の自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14524081A JPS5845838A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14524081A JPS5845838A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5845838A true JPS5845838A (ja) | 1983-03-17 |
| JPS6336899B2 JPS6336899B2 (ja) | 1988-07-22 |
Family
ID=15380563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14524081A Granted JPS5845838A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845838A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6048227A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-15 | Toyoda Mach Works Ltd | 複合作業装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453373A (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-26 | Stark Gerhard | Machine tool |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP14524081A patent/JPS5845838A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453373A (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-26 | Stark Gerhard | Machine tool |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6048227A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-15 | Toyoda Mach Works Ltd | 複合作業装置 |
| JPH042375B2 (ja) * | 1983-08-29 | 1992-01-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6336899B2 (ja) | 1988-07-22 |
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