JPS5932257B2 - 自動工具交換装置を備えた工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動工具交換装置を備えた工作機械に関す
るものである。

一般に、複数の工具等を準備した工具貯蔵部を備え、前
記各工具を順次取換えて素材を加工する自動工具交換装
置を備えた工作機械は、素材加工に、おける手間と時間
を節約するものとして知られている。

ところが、従来これらの工作機械においては、一つの工
具による加工が終了すると、その加工を停止させてから
、前記工具を他の工具と交換して次の加工を始めるとい
う工程をくり返えして行なっていた。

そのため多数の工具を順次使用する加工においては、工
具交換時には、加工作業を停止させなければならず大き
なロスとなっていた。

この発明は、かかる従来の問題を解決すべくなσれたも
ので、工具交換の時間を節約できる自動工具交換装置を
備えた工作機械を提供するものである。

以下、この発明の実施例を添附図面に基づいて説明する
。

第１図は、この発明に係る自動工具交換装置を備えた工
作機械の概略説明図を示し、ベース１の上部には、前記
ベース１に対して前後方向（第１図ｘ−ｘ’方向）に摺
動自在の摺動台３が設けられている。

前記摺動台３の上部には、前記摺動台３に対して左右方
向（第１図Ｙ−Ｙ’方向）に摺動自在のテーブル５が設
けられている。

前記ベース１の後部には、前記摺動台３を摺動させるサ
ーボモータのごとき駆動装置が設けられている。

また前言−動台３の右側部には、テーブル５を摺動させ
る駆動装置６が設けられている。

前記ベース１の後部には、上方に向かってコラム７が設
けられ、このコラムＴの上部には、上部フレーム９が取
付Ｏられている。

前記上部フレーム９には、ベース１の後部との間にガイ
ド１１が介設され、このガイド１１に、加工ヘッド１３
が昇降自在に設けられている。

すなわちこの加工ヘッド１３は、前記上部フレーム９に
取付けられたサーボモータのごとき駆動装置１５により
、螺子杆を回転することにより上部フレーム９とベース
１との間を昇降されるものである。

前記加工ヘッド１３の前面には、この加工ヘッド１３に
内蔵された図示しない駆動装置と連動回動する軸１７が
設りられ、この軸１Ｔに工具ホルダ１９が取付けられて
いる。

この工具ホルダ１９には、この実施例では２つの工具保
持部２１ａ。

２１ｂが、それぞれ軸１７から等距離の位置に同軸上に
備えられている。

また前記工具保持部２１ａ。２１ｂは、前述した加工ヘ
ッド１３に内蔵された駆動装置と連動回転するもので、
一方例えば工具保持部２１ａが下方にあって回転してい
る時には、他方の工具保持部２１ｂは上方にて停止する
ような構造になっている。

前記加工ヘッド１３の上側部には、加工ヘッド１３と共
に一体的に昇降するアーム駆動部２３が取付けられ、前
記アーム駆動部２３と連動回動すると共に前記工具保持
部２１ａ、２１ｂに装着された工具の抜きしろだけ軸方
向に上下動する軸２５を介して、アーム２７が取付けら
れている。

このアーム２７には先端に把持爪２７ａが設けられてい
る。

そして前記アーム２７は、前記把持爪２７ａが、前記工
具保持部２１ｂｃある工具な把持できる長さを有するも
のである。

すなわち、前記アーム駆動部２３、軸２５、アーム２７
が工具交換装置２９を構成するものである。

前記加工ヘッド１３の下端部には、駆動装置３１により
回転し、複数の工具を保持する図示しないテーブルを備
えた工具貯蔵部３３が取付けである。

工具貯蔵部３３は加工ヘッド１３と一体的に昇降するよ
うに設けられているものである。

前記工具貯蔵部３３は、前記アーム２７の把持爪２７ａ
が、前記テーブルにある工具のうちのいずれか一つを把
持できるような位置に前記テーブルを備えている。

そして前記テーブルに装着された工具の抜きしろは、前
記軸２５の上下動距離よりも小さいものである。

なお前述した摺動台３、テーブル５の摺動、加工ヘッド
１３の昇降、工具ホルダ１９の回動、工具保持部２１ａ
、２１ｂの回転、工具交換装置２９の作動、工具貯蔵部
３３のテーブルの回転等の各種の作動は、それぞれの駆
動装置等を制御する図示しない制御装置、例えばＮＣ制
御装置等により制御され、制御板３５等にて操作きれる
。

なお、前記工具保持部２１ａｐ２１ｂＶＣはそれぞれ工
具Ａ、Ｂが装着され、前記工具貯蔵部３３には、工具Ｃ
，Ｄ、Ｅ、・・・が装着されている。

次に、上記のような構成から成るこの発明の作用につい
て説明する。

先ず、あらかじめ加工に必要な工具Ａ、Ｂと工具Ｃ２Ｄ
、Ｅ、・・・とを、それぞれ工具保持部２１ ａ 、
２１ ｂ、工具貯蔵部３３に装着しておき、素材をテー
ブル５上に図示しない固定装置等により固定する。

そして、加工ヘッド１３が、ガイド１１に沿って降下す
ることにより、工具ホルダ１９０図示しない駆動装置に
より回転する工具保持部２１ａに装着された工具Ａが素
材を加工する。

次に、前記工具Ａによる加工が終了すると、ただちに工
具ホルダ１９が回動して前記工具保持部２１ｂが下方に
向いて回動すると共に前記工具保持部２１ａは上方に向
いて停止し、摺動台３、テーブル５がそれぞれ前記工具
ホルダ１９に対して適宜位置に素材を移動させる。

そして加工ヘッド１３が降下して、前記工具保持部２ｉ
ｂに装着きれた工具Ｂが素材の加工を開始する。

この工具Ｂによる加工の際中に、前記加工ヘッド１３と
共に降下する工具交換装置２９のアーム２７は、アーム
駆動部２３に連動する軸２５により、上方に移動し、か
つ工具保持部２１ａ側に回動し、下方に移動して、把持
爪２７ａ％より前記工具保持部２１ａに装着された工具
Ａを把持して、抜出する。

そして把持爪２７ａに把持された工具Ａは、アーム２７
０回動により工具貯蔵部３３上の所定の位置まで運ばれ
、前記アーム２７０回動と同時に駆動装置３１により回
動し所定の位置で停止した工具貯蔵部３３のテーブルに
装着される。

そして工具Ａを把持爪２７ａから離した後にアーム２７
は上方に移動し、前記テーブルは次の加工作業に使用す
る工具Ｃを所定の位置まで回動σせる。

そしてアーム２７の下方に移動し、把持爪２７ａが工具
Ｃを把持すると、前記アーム２７は、工具Ｃを抜出して
、回動し、前記工具保持部２Ｌａに工具Ｃを装着する。

そして、工具ＢＥよる加工が終了すると、前述と同様に
工具ホルダ１９が回動して、工具Ｃによる加工が開始き
れるのである。

以下同様の動作をくり返して、工具り、Ｅ、Ｆ。

・・・により順次加工が行なわれる。

この発明は、以上の実施例の説明より理解されるように
、素材に対して接近離反する方向へ進退自在の加工ヘッ
ドに工具保持部を複数備えた工具ホルダを回動自在に装
着して設け、前記加工ヘッドと一体的に進退自在の工具
貯蔵部を設け、前記工具貯蔵部に保持てれた複数の工具
を、工具ホルダの休止状態の工具と交換するための工具
交換装置を、加工ヘッドと一体的に進退自在に備えたこ
とを特徴とする自動工具交換装置を備えた工作機械であ
るので、加工作業を停止させることなく、工具交換がで
きるので、工具交換の時間を節約できるものである。

なお、この発明は、前述の実施例に限定されるものでは
なく、前述の実施例以外の態様においても実施し得るも
のである。

例えば、この実施例では、二つの工具保持部を備えたも
ので説明したが、四つ、六つの工具保持部を備えたもの
でもよく、そうすることによってより多くの工具を使用
することが可能である。

また、この実施例におりる工具貯蔵部は、回転するテー
ブルを備えたものであったが、直線的に往復動するテー
ブルであっても、ブらに加工ヘッドは上下方向に限るこ
となく水平方向あるいは傾斜方向に進退してもよいもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す、説明図である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明 １３・・・加工
ヘッド、１９・・・工具ホルダ、２１ａ、２１ｂ・・・
工具保持部２９・・・工具交換装置、３３・・・工具貯
蔵部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 素材に対して接近離反する方向へ進退自在の加工ヘ
   ッド１３に複数の工具保持部２１ａ。 ２１ｂを備えた工具ホルダ１９を回動自在に装着して設
   け、前記加工ヘッド１３と一体的に進退自在の工具貯蔵
   部３３を設け、前記工具貯蔵部３３に保持てれた複数の
   工具を、工具ホルダ１９の休止状態の工具と交換するた
   めの工具交換装置２９を、加工ヘッド１３と一体的に進
   退自在に備えたことを特徴とする自動工具交換装置を備
   えた工作機械。