JPS5919648A - 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

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JPS5919648A
JPS5919648A JP57125181A JP12518182A JPS5919648A JP S5919648 A JPS5919648 A JP S5919648A JP 57125181 A JP57125181 A JP 57125181A JP 12518182 A JP12518182 A JP 12518182A JP S5919648 A JPS5919648 A JP S5919648A
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JP
Japan
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tool
magazine
main shaft
tool magazine
wheel
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JP57125181A
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JPS6347578B2 (ja
Inventor
Toshiyuki Asao
利之 浅生
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Publication of JPS6347578B2 publication Critical patent/JPS6347578B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B39/00General-purpose boring or drilling machines or devices; Sets of boring and/or drilling machines
    • B23B39/16Drilling machines with a plurality of working-spindles; Drilling automatons
    • B23B39/20Setting work or tool carrier along a circular index line; Turret head drilling machines
    • B23B39/205Turret head drilling machines
    • 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
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15534Magazines mounted on the spindle

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。

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、特に自動
工具交換用の複数の工具を収納した工具マガジンを工作
機械の主軸の回転によって割出口。
転させる自動工具交換装置の改良に関する。
自動工具交換装置を備えた工作機械において、自動工具
交換には種々の方式が採られている。自動工具交換に当
って、機械主軸の回転によって工具マガジンを割出回転
させる方式の自動工具交換装置の1例は、第1図に示す
ように回転および上・下動が可能な主軸頭10と、この
主軸頭10の上・下軸心に対して傾斜方向の軸心を有す
るマガジン軸12のまわシに回転自在なマガジン本体1
4を備えた工具マガジン16とを設け、主軸頭10と工
具マガジン16とは両者間に設けたスライド機構18に
よって相対的に主軸頭10が工具マガジン16に対して
上・下移動可能とし、しかも主軸頭10の頂部に一端を
係止したスプリング20の他端を工具マガジン16に係
止した構成を備えている。そして主軸頭10の下端には
主軸22と一体回転するベベルギヤ24が該主軸22の
下端に形成された工具受承孔(図示なし)と同意に設け
られ、一方、マガジン本体14には上記ベベルギヤ24
と噛合可能な、ベベルギヤ26が設けられている。また
工具マガジン16の本体14には、複数本の工具Tが回
転軸受28によってそれぞれ回転可能に受承されておシ
、何れの工具Tも主軸頭10の最下位位置に割出された
ときに主軸22の工具受承孔に装入可能になっている。
第1図では工具マガジン16のマガジン本体14に収納
されている1つの工具Tが、主軸頭10における主軸2
2の工具受承孔に装入された状態を示しており、この状
態で主軸頭10が工具マガジン16を伴って下降すれば
、機械加工位置に達し、主軸22がマガジン本体14内
に回転自在に受承されたまま該主軸22の下端に装入さ
れている工具Tを回転駆動して機械加工作用を行うこと
ができるのである。他方、第1図に図示の位置から主軸
頭10が工具マガジン16を伴って上昇し、機械本体に
取付けられたストッパ3oに工具マガジン16が当接し
た時点から主軸頭1oがスライド機構1日によって工具
マガジン16に対し更に上昇すると、主軸22の工具受
承孔からマガジン本14に受承されている工具Tが離脱
し、しかもこのときマガジン本体14のベベルギヤ26
に主M頭lOのベベルギヤ24が噛合した状態に達する
故に主軸頭10の主軸22を主軸モータで所望角に亘っ
て回転させれば、マガジン本体14を上記ベベルギヤ2
4.26の噛合を介して次の工具Tが主軸22の直下位
置に割出されるように回転させることができるのである
。こうして次工具Tの割出し完了後に主軸頭1oが下降
すれば、ベベルギヤ24,26の保合が解除されると共
に再び主軸22の工具受承孔に工具マガジン16の次工
具Tが装入され、自動工具交換が完了することになる。
この後は再び主軸頭1oと工具マガジン16とが一体と
なって機械加工位置へ下降すれば、工具交換された新し
い工具Tによって機械加工を再開することができるので
ある。然しなから、上述の構成からなる自動工具交換装
置では、主軸22の回転によって工具マガジン16を回
転駆動するために一対のベベルギヤ24.26を用い、
しかも主軸22の工具受承孔に工具Tを着脱するために
は、これら一対のベベルギヤ24.26を噛合させたυ
、解離させたシすることが必要である。故に自動工具交
換装置の組立に当っては、工具マガジン16中に収納さ
れている複数の工具の何れの工具を主軸22に割出装着
する場合にも主軸頭10のベベルギヤ24と工具マガジ
ン16のベベルギヤ26とが常に円滑に噛合、解離する
ように予め調整組立する方法が採られる。この場合に、
主軸頭10の主軸22が一定の指令信号を受けると一定
の角度位置に停止する所謂オリエンテーク1フ機能が工
作機械に備えられ、主軸22が上記一定の角度位置に停
止した状態で主軸のベベルギヤ24と工具マガジンのベ
ベルギヤ26とが円滑に噛合、解離するように調整され
る。また、両ベベルギヤ24、26の調整組立の間にマ
ガジン本体14の各工具受承中心が主軸22の工具受承
孔の中心と同心となるように治工具を用いた調整も行な
わなけ・れば1ならない。従って、このような調整組立
は煩瑣な作業となるから自動工具交換装置の生産性を阻
害する一因となシ、延いては生産コストの上昇をも来た
す原因となっていた。
依って、本発明の目的は、上述のような不具合を解消す
べく、主軸の回転によるマガジン本体の割出回転の駆動
に歯車機構を用いることのない自動工具交換装置を提供
せんとするものである。
すなわち、本発明によれば、主軸頭における主軸の回転
によって工具マガジンを回転させることにより主軸直下
に工具マガジンの工具を割出し、かつ該工具マガジンに
対して主軸頭を相対的に上・下動せしめることによシ主
軸に工具を着脱させる工作機械の自動工具交換装置にお
いて、前記主軸頭の主軸と一体回転する第1の回転体と
、前記工具マガジンと一体回転する第2の回転体とを設
け、該工具マガジンに対して前記主軸頭が一定の縦方向
位置に達したとき前記第1.第2の回転体によって一対
の摩擦伝動車を形成せしめるようにし、かつ前記工具マ
ガジンの回転量検出手段を該工具マガジンに設けたこと
を特徴とする工作機械の自動工具交換装置が提供される
。以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。
第2図は本発明による工作機械の自動工具交換装置にお
ける実施例を示す要部機構図であり、同図における第1
図と同一の参照番号は同じ機能要素又は同じ機能部分を
示している。
さて、第2図の実施例において、主軸頭10の下端には
円錐周面34aを有する主軸車34が設けられて第1の
回転体を形成しておυ、この主軸車34は主軸22の回
転によって一体回転するように設けられ、従って主軸2
2と同軸に該主軸の延長下端に取付けられている。この
主軸車34の円錐周面34aは比較的に高摩擦係数を有
するように金属基体に適宜の高摩擦樹脂材を粘着又は塗
付するようにしてもよい。又は金属材料で主軸車34を
削υ加工し、円錐周面34aのみ粗面化して高摩擦係数
を有するように形成してもよい。
他方、工具マガジン16aのマガジン本体14はマガジ
ン軸12に対して回転軸受32を介して回転可能に取付
けられると共にこのマガジン本体14の軸受箱14aに
固定されたマガジン車36は円錐周面36aを有する第
2の回転体を形成している。このマガジン車36の円錐
周面36aも比較的高い摩擦係数を有するように前述の
第1の回転体の場合と同様の構造を有している。そして
、マガジン車36の円錐周面36aは、工具マガジン1
6に対し主軸頭10がスライド機構18を介して相対的
に上・下動したときに、第2図に鎖線で図示の如く、主
軸車340円錐局面34aと面接触係合するように形成
され、両者が面接触したとき主軸頭10からマガジン本
体14に回転力を伝達し得るように形成されている。つ
マシ、本発明によれば、第1図の従来の自動工具交換装
置における一対のベベルギヤ24.26と異シ、一対の
摩擦車(第1.第2の回転体)を用いて主軸頭10の主
軸22から工具マガジン16のマガジン本体14へ回転
力を伝達する構成が採られている。
従って、この一対の摩擦車の場合には、ベベルギヤ24
.26の歯の噛合係合と異り、主軸車34の円錐周面3
4aとマガジン車36の円錐局面36aとが面接触係合
する位置に到達すれば、直ちに回転力の伝達が開始し得
るのである。然しなから、マガジン本体14の各工具T
を主軸22の直下に位置決め割出するには、マガジン本
体140回転量を検出する構成が必要である。このため
に本実施例では、マガジン本体14の軸受箱14aの外
周に歯付車38が取付けられ、この歯付車38に係合し
た歯付ベル)40がポジションコーダ42の入力軸に取
付けられた歯付車44に係合させられ、該ポジションニ
ーダ42自体は、マガジン軸12に固定された腕板46
に固定取付けされている。故にマガジン本体140回転
量は、歯付車38、歯付ベルト40.歯付車44からな
る回転伝達機構を介してポジションコーダ42によって
検出されるように構成されている。このポジションコー
ダ42が検出するマガジン本体14の回転量に従って主
軸頭10の主軸22の回転量を制御装置(例えば、NC
工作機械のNC制御装置)によって制御すれば、マガジ
ン本体14の各工具Tが主軸22の直下に到達するよう
に制御することができるのである。つまシ、マガジン本
体14の使用済工具Tを他の新しい工具Tに自動交換す
ることも容易に達成できる。なお、上述の歯付車、す。
44、歯付ベルト40からなる回転伝達機構とボジシ四
ンコーダ42を用いる構成に代えて、周知のレゾルパー
要素等を用いることによりマガジン本体140回転量検
出を行うことも可能である。
そして、上述の構成からなる本発明の自動工具交換装置
によれ・ば、一対の主軸車34、マガジン車36からな
る摩擦伝lIJ機構を用いている乙とから従来のベベル
ギヤの組付けに要した調整組立作業が著しく軽減され、
単に主軸車34の円錐周面34aとマガジン車36の円
錐周面36aとが正確な面接触係合を行うように若干の
調整作業さえ行えば済むのである。更に、摩擦伝動機構
を用いれば、主軸頭10の主軸22を一定の角度位置で
停止させるオリエンテーシ目ン機能を工作機械自体に具
備させる必要がなく、従って自動工具交換のための機械
の能力を簡素化できるからコスト低減にも寄与すること
ができる。また、従来のベベルギヤを用いる方式では、
これらのベベルギヤの歯切り工作に特殊な歯切シ盤を用
いて長い加工時間を要するので、自動工具交換装置の構
成要素が高価格化し易いが、本発明の摩擦伝達機構によ
れば、単純な削り加工によシ主軸車34とマガジン車3
6とを加工し得るので、この点でもコスト低減に寄与す
るのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は工作機械の自動工具交換装置における従来の要
部構成を示す機構図、第2図は同自動工具交換装置にお
ける本発明の実施例の要部構成を示す機構図。 10・・・主軸頭、 12・・・マガジン軸、14・・
・マガジン本体、  16・・・工具マガジン、18・
・・スライド機構、  22・・・主軸、34・・・主
軸車、 34a−円錐周面・36・・・マガジン車、 
 36a・・・円錐周面、38・・・歯付車、 40・
・・歯付ベルト、44・・・歯付車、 42・・・ポジ
ションコーダ、T・・・ 工具。 特許出願人 ファナック株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木   朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 昭 之

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主軸頭における主軸の回転によって工具マガジンを
    回転させることによシ主軸直下に工具マガジンの工具を
    割出し、かつ該工具マガジンに対して主軸頭を相対的に
    上・下動せしめることによシ主軸に工具を着脱させる工
    作機械の自動工具交換装置において、 前記主軸頭の主軸と一体回転する第1の回転体と、前記
    工具マガジンと一体回転する第2の回転体とを設け、該
    工具マガジンに対して前記主軸頭が一定の縦方向位置に
    達したとき、前記第1.第2の回転体によって一対の摩
    擦伝動車を形成せしめるようにし、かつ前記工具マガジ
    ンの回転量検出手段を該工具マガジンに設けたことを特
    徴とする工作機械の自動工具交換装置。 2、前記回転量検出手段がポジションコーダからなる特
    許請求の範囲第1項に記載の工作機械の自動工具交換装
    置。
JP57125181A 1982-07-20 1982-07-20 工作機械の自動工具交換装置 Granted JPS5919648A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57125181A JPS5919648A (ja) 1982-07-20 1982-07-20 工作機械の自動工具交換装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP57125181A JPS5919648A (ja) 1982-07-20 1982-07-20 工作機械の自動工具交換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5919648A true JPS5919648A (ja) 1984-02-01
JPS6347578B2 JPS6347578B2 (ja) 1988-09-22

Family

ID=14903897

Family Applications (1)

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JP57125181A Granted JPS5919648A (ja) 1982-07-20 1982-07-20 工作機械の自動工具交換装置

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JP (1) JPS5919648A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Publication date
JPS6347578B2 (ja) 1988-09-22

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