JPS5914440A - 自動工具交換装置 - Google Patents

自動工具交換装置

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JPS5914440A
JPS5914440A JP57119396A JP11939682A JPS5914440A JP S5914440 A JPS5914440 A JP S5914440A JP 57119396 A JP57119396 A JP 57119396A JP 11939682 A JP11939682 A JP 11939682A JP S5914440 A JPS5914440 A JP S5914440A
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shaft
female screw
tool
cylinder
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Toshio Inoue
敏夫 井上
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Hitachi Seiki Co Ltd
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Hitachi Seiki Co 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NC工作機械における自動工具交換装置に関す
る。
一般にこの種装置における工具の交換は、主軸に挿着さ
れた工具と、工具マガジンの工具交換位置に呼び出され
た特定の工具とを工具交換アームの両端に夫々把持し、
その後前記工具交換アームを主軸の軸心方向に進退させ
て抜き取り、更にこの工具交換アームを可逆回転させる
事により上記夫々の工具を同時に転送して工具交換を行
うものである。
この様な自動工具交換装置においては、工具交換アーム
を構成する一対の把持爪は、主軸に挿着された工員と衝
突しない為の待機位置から主軸上の使用済工具及びマガ
ジンの工具交換位置に呼び出された特定の工具とを同時
に把持する為の旋回動作と、次にこれらゆ工具位置を互
いに交換する為の旋回動作、更に引き抜き、挿着の為の
軸方向進退動作が行なわれる。
これらの工員交換アームの旋回動作を行なわせる手段と
して、従来は前記工具交換アームのアーム 旋回軸を、
ラックとピニオンの噛合によりラックの進退動作で旋回
させる方式があり、これ(二よれば2柿類のアーム旋回
角度を得る為に、前゛記アーム旋回軸に直交するラック
を2水平行に設C十、ストロークの異なる2種類のシリ
ンダでラックを駆動していたわけであり、即ち、この2
種の旋回角度の選択はアーム旋回軸の軸方向の摺動動作
(二より前記ラックとピニオンの係合離脱を行なってい
た。
父、前記したラック・ピニオン方式以外にも同じ目的の
為、前記アーム旋回軸に夫々2種類の旋回角度を持つト
ルクアクチュエータを設C士、アーム旋回軸の軸方向の
動きにより、前記トルクアクチュエータのロータ軸に嵌
入した歯車にスプライン軸を係合離脱させて2種類の旋
回角度の選択を行なっていた。
しかし乍ら、これらの旋回方式は夫々旋回駆動部との間
で係合離脱を行なう為、目(1者のラック・ビニオン方
式においては、これらの噛合位回゛を常に正確に保持し
なければならず、ラック位置の調整が困難であった。更
に後者の場合についても、2種類の旋回角度を得るべく
前述同様スプライン軸の係合離脱を行なう為、スプライ
ンの噛み合い位置が限られてしまい、アーム旋回軸の旋
回角度の微調整ができず固定化してしまう欠点があった
。、本発明は以上の欠点を解消すべ2、<為されたもの
であり、アーム旋回軸の2種類の旋回角度を得る為に該
アーム旋回軸と共に回動可能な軸体の一端に螺子部を設
け、該螺子部に螺合した雌螺子とシリンダの作用による
進退動作で前記中心軸を旋回させ、更にこの中心軸をラ
ックとピニオンの組合せにより旋回すべく、これらの各
旋回装置を夫々2分割化した自動工員交換装置を提供す
るものである。
以下図面に基づきその実施例について説明すると、第1
図は本発明の自動工具交換装置を装備したマシニングセ
ンタの概略側面図であり、第2図は同A−A断面図であ
る。
而してマシニングセンタ1のコラム2に支持された主軸
3の側方位置に、工具貯蔵マガジン4があって、これら
主軸3及び工具貯蔵マガジン4に近接して自動工具交換
装置5がある。この自動工具交換装置5は、その上部位
置をサポート6に゛よリコラム2に支持され、軸心に軸
体8を有してその外周を箱体32により覆われ、該箱体
32の上部はブロック27、下部には力/<−33が取
り着けられる。この箱体32に並設して前記ブロック2
.7から突設した支持部材28より、回動自在に軸29
により装着垂下したアーム上下用シリンダ30がある。
父、自動工具交換装置5の下方部にはアーム旋回軸7゛
及び工具9換アーム7を有していて、このアーム旋回軸
7′はコラム2より突設した支持部材41に嵌入した滑
り軸受40により摺動及−び回動可能に案内される。
前記箱体32の上下部は夫々ブロック27とカバー33
により閉止されていて、ブロック27の内部はシリンダ
12を構成しており、その1部はカバー34で覆われて
いる。又、前記力/(−33の内部にはカラー37が嵌
入されており、その上下両側をスラスト軸受36.36
を介してアダプタ35.35が装着され、上側のアダプ
タ35:二は軸体8の段差部Cが当接され、他方のアダ
プタ35ば申−佳8の段差部り付近でナツト38により
締付けられる。前記軸体8の上方部には雄螺子9が、下
方部はスプラインが形成されて前記中間部の螺子に前記
ナツト38が螺合する。
前記雄螺子9には雌螺子10が螺合されており、この雌
螺子10の外周面(二はピニオン11が嵌入されて雌螺
子10の上端面に配置されたアダプター16と共に位置
決めビン17及びボルト18により一体的に締結される
。前記ピニオン11には前記軸体8の軸線方向と直角方
向に設(士られたラック歯車19が噛合される。1 前記アダプター16は軸心に取付孔を有する中空円筒状
となっており、該取付孔にはその上部(二配設されたシ
リンダ12の作動杆14カー軸受48、48を介して挿
通され、ナツト15により締結される。
この作動杆14の他側にはピストン13が嵌入しており
、ナツト15により固定される。
一方、前記軸体8の下方部はスプライン軸2゜になって
いて、該スプライン軸2oにはアーム旋回軸7′が嵌合
垂下され、その上端部にはスリーブ22が螺結されてい
る。
このスリーブ22の外周面には、アダプタ23及びスラ
スト軸受24.24を介して連結部材21が、スリーブ
22に対して回動可能にナツト26により締結される。
この連結部材21の他側は前記アーム上下用シリンダ3
0のピストンロッド31に結合される。
次に第3図は第2図のB−B断面図を示すものであり、
箱体32の内部軸体8の雄螺子9に直交し且つ歯車11
に噛合してラック歯車19がケース42に内装され、該
ラック歯車の両端にはピストン43.43が取付けられ
て該ピストン43.43は夫々スリーブ44.44に摺
動自在に嵌入され、夫々シリンダ45.45aを構成し
ている。更に前記スリーブ44.44の外側は前記ケー
ス42にて覆い、該ケース42は前記箱体32と一体に
?1!成される。
このケース42の両端はカバー46.46にて螺結閉止
され、該カバー46.46の軸心上には夫々ストローク
調整螺子47.47が取付けられる。
以上の構成に係る自動工具交換装置の動作を説明すると
、まず使用済工具を主軸3から抜き取り、次の加工に使
用すべき工具を工具貯蔵マガジン4から取り出して主軸
3に挿着するわけであるが、工部交換アーム7は主軸3
の回転により工具と接触しない様に特定位置に待機して
いる。即ち、工員交換アーム7の動作説明図の第4図(
1)に示す如く、通常は主軸3側方に待機していて、1
鴎交換時には第4図(2)の如く矢印方向に例えば角度
70度回転して主軸3に挿着された工具と工具貯蔵マガ
ジン4の図示しないJ、具ポットに挿着された工具とを
同時に把持する。続いて第4図(3)に示す如く、工員
交換アーム7をアーム旋回軸7′方向下側(矢印方向)
に動作させ、町に工具交換アーム7の両端に把持した夫
々の工具を入れ替える為、第4図(4)に示す様に矢印
方向に角度iso+を回転させ、こうした位置関係の工
部交換アーム7をアーム旋回軸7′方向上側(矢印方向
)に動作させ(゛第4図(5)参照)主軸3及び工具貯
截マガジン4の工具ポット (図示せず)に差し込んだ
後、第4図(6)に示す如く前記第4図(2)、(4)
の動作とは逆方向に角度70度回転させ、待機位置に停
止させる。・以上の回転動作及びアーム旋回軸方向動作
を第2図及び第3図により機能的に説明すると、第2図
において自動工具交換装置5は、前記した様に上部位置
にてサポート6によりコラム2に支持されており、且つ
下部位置にてアーム旋回軸7′が支持部材41により軸
方向の摺動自在→シびに回動自在に支持されている。
そこで、油圧の作用によりシリンダ12の作動杆14を
雄螺子9側に移動させようとすると、作動杆14に締結
され月つ雌螺子10、ピニオン11と一体的に締結され
たアダプター16は、ピニオン11と噛合するラック歯
車19によつ”Cl1o1転する事なく作動杆14と同
方向に移動する。
この為、内部においてttB螺子10と螺合している雄
螺子9はアダプタ35により当接保持されているから、
軸方向には移動できず雌螺子10との゛螺合により回転
・動作を行なう。
この時の回転角度は作動杆14の移動壜と螺子のリード
によって、回転方向は螺子切り方向によって決定される
これにより軸体8が回転する為、スプライン軸20に噛
合するアーム旋回軸7゛も同時に回転する。
こうして、角度70度回転して(第4図(2)参照)工
具を把持し、アーム上下用シリンダ30のピストンロッ
ド31を伸長すれば、アーム旋回軸7゛及び工具交換ア
ーム7はスプライン軸20の軸方向に沿って下方に移動
する(第4図(3)参照)。
この為、主軸3に挿着されていた工具及び工具交換位置
Pにおける新たな工具が同時に引き抜かれ、次にこれら
の1具を互いに交4TllIする為に、即ち新たな工具
を主軸3に、使用済工具を工具交換位置Pに移動さ→と
るべくM記と同方向の角r*ls。
度の回転動作を行なう(第4図(4))が、これはラッ
ク歯車19を直線f8動させてビニオン11を回転させ
る事により行2γい、弔3Iズにおいてシリンダ45a
側の圧油を抜穴シリンダ45側に圧油゛を供給丁れば、
ラック歯車19は下方に同かい移動する。
尚、この時のストローク量はシリンダ45,45aの同
一軸心、ヒに配役さJtだストローク51調整螺子47
.47(二よりi周整弓り旨である。
従って、このラック歯車19に噛合するビニオン11が
反時計方向(図面に対して)に回転する。
fると、その内側で雌螺子10に噛合するb螺子9もア
ダプタ35及びナツト38により軸方向移動が制御浪さ
れている為、ビニオン11と共に回転動作を行なう。
続いて前記シリンダ12の作動杆14を上方側面に対し
て)に移動させれば、前記と逆方向にアーム1介同軸7
′が角度70度回転する。
この状態で元の待機位置に戻ったわけであるが、ラック
歯車19をも元の待機位置に移動させるべくシリンダ4
5側の圧油を抜き、シリンダ45a側に圧油を供給して
全ての動作部が初期状態に復帰する。
以上記載した様に、本発明はアーム旋回装置を2分割化
して、IE確な旋回位置決めを必要とする場合、ラック
歯車両端に設けられた調整可能なストッパにより容易に
調整できる。
更には2種の旋回角変を得る為の、軸方向の動きによる
旋回駆動部との係合離脱がないので確実−な動作が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであり、第1図は自動
工具交換装置を装備したマシニングセンタの概略側面図
、第2図は同A−A断面図、第3図は第2図のB−B断
面図、第4図は工員交換アームの動作説明図である。 3・・・主軸     4・・・工具貯鍼マガジン5・
・・工具交換装置 7・・・工具交換アーム7′・・・
アーム旋回軸 8・・・軸体     9・・・雄螺子10・・・雌螺
子    11・・・ビニオン12・・・シリンダ  
 13・・・ピストン14・・・作動杆    19・
・・ラック歯車20・・・スプライン軸 21・・・連
結部材30・・・アーム上下用シリンダ 31・・・ピストンロッド P・・・工具交換位置 特許出願人  日立精機株式会社 −21(

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 工作機械の主軸に挿着された工具と工具貯@セガジンの
    工具とを、工具交換アームにより交換を行なう装置にお
    いて前記工具交換アームの軸線上にありアーム軸と相対
    的に軸移動可能で且つアーム軸と共に回動可能な軸体を
    有[7、該軸体の一端には雄螺子を刻設してこれに雌螺
    子を螺合させ、該雌僕子の外側面には歯車を刻設し、前
    記雌螺子の同一軸心上にその作動杆を雌螺子に取着けた
    シリンダを配設し、Ait記雌螺子の外側面に刻設した
    前記歯車には前記軸体の軸線方向と直角方向に設けられ
    たラック歯車を噛合させ、一方、前記軸体の他端にはス
    プラインが形成されると共にこれにアーム旋回軸が嵌合
    唾下され、更に該アーム旋回軸は上部位置を連結部材に
    より旋回可能に支持されて成り、該連結部材には前記ア
    ーム旋回軸の軸方向に進退可能なアーム上下用シリンダ
    を結合したことを特徴とする自動工具交換装置。
JP57119396A 1982-07-09 1982-07-09 自動工具交換装置 Granted JPS5914440A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57119396A JPS5914440A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 自動工具交換装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP57119396A JPS5914440A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 自動工具交換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5914440A true JPS5914440A (ja) 1984-01-25
JPH035938B2 JPH035938B2 (ja) 1991-01-28

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ID=14760456

Family Applications (1)

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JP57119396A Granted JPS5914440A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 自動工具交換装置

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JP (1) JPS5914440A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6321278A (ja) * 1986-07-11 1988-01-28 Nippon Mining Co Ltd 単結晶成長用アンプル
JPH01290587A (ja) * 1988-05-16 1989-11-22 Nippon Mining Co Ltd 化合物半導体単結晶の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6321278A (ja) * 1986-07-11 1988-01-28 Nippon Mining Co Ltd 単結晶成長用アンプル
JPH01290587A (ja) * 1988-05-16 1989-11-22 Nippon Mining Co Ltd 化合物半導体単結晶の製造方法

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JPH035938B2 (ja) 1991-01-28

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