JPS5894952A - 自動工具交換装置 - Google Patents

自動工具交換装置

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JPS5894952A
JPS5894952A JP56192488A JP19248881A JPS5894952A JP S5894952 A JPS5894952 A JP S5894952A JP 56192488 A JP56192488 A JP 56192488A JP 19248881 A JP19248881 A JP 19248881A JP S5894952 A JPS5894952 A JP S5894952A
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JP
Japan
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arm
exchange
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JP56192488A
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Sumio Kawai
澄雄 河合
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Okuma Corp
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Okuma Tekkosho KK
Okuma Machinery Works Ltd
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマシニングセンタ特に立形マシニングセンタに
好適な自動工具交換装置に関する。
従来中、小形の一般のシングルコラム形のマシニングセ
ンタにおいては工具をマガジンに装着或いは取外す操作
が容易であるように、マガジンは主軸頭側面若しくはコ
ラ入側面に主軸々心に対して工具軸心が直角即ち横向き
になるように取付けられている。 このため工具交換時
には工員を90°旋回する必要がありこの旋回機構が複
雑となる欠点がある。 従って機構を簡素化するためマ
ガジンの各ポットを90°旋回できるように支持し交換
位置に割り出されたポットを90’Jlii:Qさせる
か、或いは割り出されたポットを取外して待機させ主軸
工具とポットの工具とを同時に交換する機構が一般的に
多く*#lされている。 しかしながらこの場合交換動
作は早くなるけれどもシーケンシャル方式となる。 又
ランダム選択の場合には工具交換時間が長くなるととも
に大径工具を使用する場合マガジンでの隣接ポットを空
にしておく必要性から完全に固有番地方式をとる必要が
あり、又1秒でも早くという要求と合致させるために待
機ステーションを設けることが必要となる。
従って本発明は機構を簡素化するとともに工具交換時間
が早く、ランダム選択が可能な工具交換装置を提供しよ
うとするもので、本発明は主軸と90°の角度をなす工
具軸を有するマガジンの近傍に主軸並びにマガジンの工
具とに直角方向のスライドを設は該スライドの主軸端側
に軸方向移動且旋回可能の交換アームをアーム旋回軸が
直角に支持されスライド方向に軸心を向けて回転可能に
軸承された回転軸に設はスライドを待機位置からマガジ
ンの受渡し位置と主軸の交換位置とに移動させる駆動装
置を設け、スライドが主軸側に移動する途中において交
換アームを前記回転軸の回りに90°回転させる旋回手
段を設けたことを特徴とするものである。
以下本発明の実施例を図面にもとづ會説明する。
ベッド1の上面には図示しないNC装置によりX・Y軸
方向に移動制御されるテーブル2が載置されている。 
又ベッド1の側方に一体に設けられたコラム3にはテー
ブル2側に喬直方向(Z軸)の案内面4が形成されてい
てこれに上下にNCで移動制御されるとともに主軸6を
回転可能に軸承する主軸頭5が摺動可能に取付けられて
いる。 コラム3の側方には回転軸心を水平にし且複歌
個のポットを同一円周上に水平に配設したマガジン7が
工具受液し位置7aに割り出し可能に載架されている。
 そして受渡し位置のポット7&に収容された工具を主
軸6へ搬送交換する工具交換装置となるスライダの2本
の平行な軸8・9がポットの工具軸と直角で且主軸と直
角な方向、 本例では水平で上下にマガジン7の奥に位
置し軸8は固定軸でコラム3に固定されたブラケット1
0・11で摺動可能に軸承され、又軸9は回転軸でコラ
^に固定されたブラケット12・13で摺動、回転可能
に軸承されている。 軸8・9はその両端を端板14・
15によって枠組されてスティダrt形成するもので、
固定軸8はその両端な端板14・15に固着し、回転軸
9は回転可能に端板14・15に軸承されていて主軸6
側を突出させ軸端に歯車16がキー着されている。 軸
8・9の中間にはコラムに固定のプラテン)30にその
端な固定したピストンリッド17のピストンを嵌装した
第1シリンダ18が設けられており、該シリンダ18端
には第2シリンダ19が連結され嵌装したピストンのピ
ストンレッド20端がスライダの端板14の中央に連結
されている。 本例ではj11シリンダのス)ローフは
第2シリンダのスト田−りより長くつくられている。 
そしてj11シリンダ18はスライダを待機位置から主
軸の工具交換位置へ、第2シリンダ19は待機位置から
マガジン7の工具受渡し位置への移動を受持つものであ
る。 端板15の中央には歯車16と噛合う2倍の歯数
な有する歯車21を基部にキー着した回転軸22が回転
可能にスライダの移動方向と平行に軸承され゛ており、
該回転軸の外側端には90°。
180°旋回可能で且回転軸方向に移動可能に軸承され
両端に工具把持部を有するツイーンアームのZ形交換ア
ーム25を有する公知の工具交換駆動体24が交換アー
ムの旋回軸を回転軸22と直角になるようにキーによっ
て回り止めされて固着されている。 又回転軸9には第
4図に示すように軸心と平行な溝カムAが交換アーム待
機位置からマガジンの受渡し位置迄の[2シリンダのス
トローク長さ削設されこの溝カムAにつ!いて端板14
側に少し延長された溝カムB更につづいて溝カムCが半
回転回転軸9を時計方向に旋回させるリードをもって削
設され更につ鵞いて溝カムAと180゜反対側となる位
置に再び軸と平行な溝カムDが主軸の工具交換位置迄削
設されている。 溝カムB・C,I)の和が第1シリン
ダのストp−り長さと等しいものである。 そして待機
位置で交換アーム23が垂直で工具交換駆動体24が水
平となるようにこの溝カムに係合するカム7オpア25
がブラケット13に枢支されていてスライダの待機位置
から主軸側への移動の途中において回転軸9が180°
旋闘される。 この旋回角は歯車16・21によって回
転軸には90°の旋回角とされる。
従って交換アームの旋回軸は90°旋回され主軸6と平
行に位置することができる。 又溝カムA及びDの移動
の終端で交換アー人の把持部はマガジン及び主軸の工具
を把持する。 26・27は第1シリンダ18の圧力流
体給排流路、28・29は第2シリンダ19の圧力流体
給排流路である。
このような構成になる本発明の詳細な説明する。
主軸6の工具は工作物を加工中としスライダの交換アー
ム23はその上の把持部が次加工に必要なる工具を把持
し下の把持部は空で垂直状態にしてカムフォロア25に
対して溝カムはA、Hの境の待機位置にあるものとする
。 加工が終り補助機能のMO−の工具交換指令がNC
装置より出されると主軸頭5は上昇して交換位置に位置
決めされ主軸6が割り出される。 一方スライダは第1
シリンダ18の端板15側の室に流路26より一圧カ流
体が送られ主軸6Ilにj111シリンダ18が引かれ
るにつれてスライダが右行し途中回転軸9はカム7オ四
ア25と溝カムCの規制により180°旋回される。 
この旋回で歯車16の180°回転が歯車21を90°
@転させる。 即ち工具交換駆動体24は手前から90
°倒され下向きとなり交換アーム23の旋回軸が主軸と
平行とされる。 溝カムDの平行移動部で交換アーム2
3は主軸乙の工具交換位置に進み交換アーム23の工具
を把持していない側の7一ム把持部が主軸6の工具を把
持する。 工具交換駆動体24内の図示しない駆動装置
により交換アーム23は軸方向に動いて延び工具を抜き
出し180°正回転して軸方向に反対に動き工具を装着
する。 この動作が終るとJl!1シリンダ18の圧力
流体供給路が切換えられ流路27より供給されると第1
シリンダ18はスライダを伴ってマガジン7の方向に移
動され回転軸9は溝カムDで直進しCから180°反転
して歯車16・21により回転軸22を90°反転し工
具交換駆動体24を水平に起し交換アーム23番よ工具
を把持した把持S【上、空の把持部を下にして垂直とな
って待機位置に戻る。 こ\で工具交換駆動体24の駆
動装置により交換アーム25は軸方向に移動して延びJ
I2シリンダ19の流路28に圧力流体を送りピストン
ロッド20をマガジン711に前進させスライダの交換
アーム26を工具受渡し位置に進め受渡し位置7&のポ
ットの前に把持工具を位置させる。 次に交換アーム2
6を軸方内遊に移動してポットに工具を装着する。 装
着完了により#!2シリンダ19の供給路を切換え圧力
空気を流路29に送りビス)ンロツド20を後退させ交
換アーム26を待機位置に戻す。 NC装置の指令によ
りマガジン7は次加工工具を選択し一受渡し位置7亀を
割り出す。 割り出し完了すれば第2シリンダ19の供
給路を切換流路28に圧力空、気を送りピストンレッド
20を前進させ交換アーム23の把持部で工具を把持し
工具交換駆動体24の駆動装置により工具を抜き出す。
 モして@2シリンダ19の供給路を切換え流路29に
送ってピストンロッド20奢後退させて交換アーム23
を待機位置に戻し交換アーム23を軸方向に逆に移動さ
せ゛て待機しこの状態で次の工具交換指令を待つ。 次
の主軸6との工具交換においては交換アーム23の18
0°旋闘は前回と逆方向の回転となり、 この正逆回転
を交互に繰返すものである。
なお実施例ではマガジンの工具と主軸が直交しておりス
ライドは両者に直交し交換アームを90’旋回させたが
これらの角度は変更されることは自由であり且容易に対
応できるもので本発明に包含されるものである。
以上詳述したように本発明によればマガジンと主軸間に
交換アーム部材のみを設けてスライダの移動途中におい
て工具交換アームt−90’旋回させるようにしてマガ
ジンの工具軸線と直交する主軸との間の自動交換を行な
うようになしたので、マガジンにポット旋回若しくは取
外し機構を設けるような複雑な構造成いは時間短縮のた
めの待機ステーションを別に設ける必要がなく、又待機
位置からの搬送・旋回・把持動作を1個のシリンダで行
なうので構造を簡素化できるとともに交換動作を早くす
ることができる。 更に交換時間の長くならないランダ
ム選択も可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の自動工具交換装置を取付けたマシニン
グセンタの側m概略m I!2図は同正面概略図 J13図は交換アームが90°旋回した状態の自動工具
交換装置の一部を断面で示した説明図14図は溝カムの
展開図である。 2・・・テーブル  3−・・コラム 5・・・主軸頭   6・・・主軸 7・・・マガジン  8・・・固定軸 9・・・回転軸   16・21・・・歯車18・・・
第1シリンダ 19・・・第2シリンダ 22・・・回転軸   26・・・交換アーム24・・
・工具交換駆動体 A、B、C,D 、、・溝カム 第嘗L4 第2北

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)工具貯蔵マガジンを備え工具交換装置によって主
    軸の工具を自動交換するマシニングセンタにおいて、前
    記工具交換装置は前記マガジンの近傍に該マガジンに収
    納された工具並びに主軸と直角方向に移動するスライド
    と、 該スライドの主軸側端にスライドの移動方向に軸
    心を有して一転可能に軸承された回転軸に直角なアーム
    旋回軸心を有する交換アームと、 前記スライドを待機
    位置よりマガジンの受渡し位置及び主軸の交換位置に移
    動させる駆動手段と前記スライドの移動に関連して待機
    位置より主軸の交換位置への移動途中において、前記交
    換アームの旋回軸を主軸々心と平行にする旋回手段とを
    含んてなることを特徴とする自動工具交換装置。 (z)スライドはコラムのブラケットに軸承される2本
    の平行軸を枠体とするものである特許請求の範m第1項
    記載の自動工具交換装置。 俤)旋回手段は回転可能に設けた平行軸の1本に削設し
    た溝カムと、 該溝カムと係合する固定のカム7オpア
    と一スライドの移動時に該溝カムが規制されることによ
    って起る回転を前記i転軸に伝達する歯車機構又はプー
    リ部材とでなる特許請求の範囲′第2項記載の自動工具
    交換装置。 3項記載の自動工具交換装置。
JP56192488A 1981-11-30 1981-11-30 自動工具交換装置 Granted JPS5894952A (ja)

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JP56192488A JPS5894952A (ja) 1981-11-30 1981-11-30 自動工具交換装置

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JPS5894952A true JPS5894952A (ja) 1983-06-06
JPS6125499B2 JPS6125499B2 (ja) 1986-06-16

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60167737A (ja) * 1984-02-03 1985-08-31 Yamazaki Mazak Corp 自走式工具交換装置
JPS61236451A (ja) * 1985-04-12 1986-10-21 Hitachi Seiki Co Ltd 自動工具交換装置
JPS63109936A (ja) * 1986-10-27 1988-05-14 マホ アクチエンゲゼルシャフト プログラム制御式万能フライス盤および中ぐり盤の工具交換機
JPS63161637U (ja) * 1987-04-08 1988-10-21
JP2007007819A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Denso Corp 搬送装置

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JP2007007819A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Denso Corp 搬送装置

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