JPS5949859B2 - 工作機械のための工具の保管、交換方法ならびにその装置 - Google Patents
工作機械のための工具の保管、交換方法ならびにその装置Info
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- JPS5949859B2 JPS5949859B2 JP56070582A JP7058281A JPS5949859B2 JP S5949859 B2 JPS5949859 B2 JP S5949859B2 JP 56070582 A JP56070582 A JP 56070582A JP 7058281 A JP7058281 A JP 7058281A JP S5949859 B2 JPS5949859 B2 JP S5949859B2
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- tool storage
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- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工作機械用の自動工具交換装置とかかる自動工
具交換装置のための改良型の工具保管装置ならびに工作
機械のための工具の保管、移送の改良された方法なるも
のに係る。
具交換装置のための改良型の工具保管装置ならびに工作
機械のための工具の保管、移送の改良された方法なるも
のに係る。
従来、工作機械用のさまざまなタイプの自動工具交換装
置なるものが知られている。
置なるものが知られている。
例えば、1973年9月25日フランクツアンクル(F
rank Zankle )その他に付与された米国特
許第3,760,491号や1978年5月9日イアー
ルアールローナイス(Earl R,Lohneis
)その他に付与された米国特許第4,087,90
1号ならびに1979年8月14日フランクツアンクル
(Frank Zankle)に付与された米国特許第
4.164,290号などに示された如きものである。
rank Zankle )その他に付与された米国特
許第3,760,491号や1978年5月9日イアー
ルアールローナイス(Earl R,Lohneis
)その他に付与された米国特許第4,087,90
1号ならびに1979年8月14日フランクツアンクル
(Frank Zankle)に付与された米国特許第
4.164,290号などに示された如きものである。
本発明の自動工具交換装置と同様に特定の特徴をもつも
う一つの工作機械用自動工具交換装置は、1978年1
0月25日出願に係り本願と同じ譲渡人に譲渡されてい
る米国特許第954,438号に示されている。
う一つの工作機械用自動工具交換装置は、1978年1
0月25日出願に係り本願と同じ譲渡人に譲渡されてい
る米国特許第954,438号に示されている。
先行技術において良〈実施されるように、工作機械の行
う各種作業時に使用される複数本の工具を保管するため
の工具保管マガジンカ咄動工具交換装置に関連させて設
けられる。
う各種作業時に使用される複数本の工具を保管するため
の工具保管マガジンカ咄動工具交換装置に関連させて設
けられる。
普通かかる工具保管マガジンには70本の工具が貯えら
れ、工具保管マガジンは数値プログラム制御により割出
しされ、工作機械の加工作業時必要な各種工具を工具移
送点に位置ぎめする。
れ、工具保管マガジンは数値プログラム制御により割出
しされ、工作機械の加工作業時必要な各種工具を工具移
送点に位置ぎめする。
さまさまなシャンク寸法又は直径をもつ工具を工具保管
マガジンに貯えることができるようにすることがしばし
ば望ましい。
マガジンに貯えることができるようにすることがしばし
ば望ましい。
従って、多数本の大型工具は比較的大きなシャンク例え
ば10.16cIrL(4インチ)径の円筒状シャンク
などの如きものであり、他方マガジンに貯えておきたい
他の工具は遥かに小さく従って小さな工具シャンク例え
ば#50テーパシャンクなどの如きものである。
ば10.16cIrL(4インチ)径の円筒状シャンク
などの如きものであり、他方マガジンに貯えておきたい
他の工具は遥かに小さく従って小さな工具シャンク例え
ば#50テーパシャンクなどの如きものである。
工具保管マガジンのソケットはすべて大型工具のシャン
クを受入れるようそのサイズがきめられており、従って
従来の場合同一の工具マガジンに小型工具シャンクをも
つ小型工具を貯える際には小型工具のシャンクを工具マ
ガジンのソケットに収納できるよう夫々の小型工具のシ
ャンクにアダプターを設ける必要があった。
クを受入れるようそのサイズがきめられており、従って
従来の場合同一の工具マガジンに小型工具シャンクをも
つ小型工具を貯える際には小型工具のシャンクを工具マ
ガジンのソケットに収納できるよう夫々の小型工具のシ
ャンクにアダプターを設ける必要があった。
このように小型工具をそのシャンク上にアダプターを使
用して工具マガジンに保管する時には、工具マガジンの
成る工具受入れソケットには1本だけの小型工具が保管
でき、しかもシャンク上にアダプターを有する小型工具
は大型工具と同じ保管スペースを工具マガジン内に占め
る。
用して工具マガジンに保管する時には、工具マガジンの
成る工具受入れソケットには1本だけの小型工具が保管
でき、しかもシャンク上にアダプターを有する小型工具
は大型工具と同じ保管スペースを工具マガジン内に占め
る。
従って、大型工具をも同様に受入れる工具保管マガジン
に多数本の小型工具を保管せねばならぬ場合には、工具
マガジンの利用可能の保管スペースのかなりの部分が小
型工具により占められることになり、これは工具保管マ
ガジンの非能率的な使用である。
に多数本の小型工具を保管せねばならぬ場合には、工具
マガジンの利用可能の保管スペースのかなりの部分が小
型工具により占められることになり、これは工具保管マ
ガジンの非能率的な使用である。
しかしながら、本質上大型工具の保管に向けられた工具
マガジンに小型工具を保管する際に発生するこの工具マ
ガジンの保管スペースの非能率的使用に対しては本発明
以前にはなんらの解決が得られていなかった。
マガジンに小型工具を保管する際に発生するこの工具マ
ガジンの保管スペースの非能率的使用に対しては本発明
以前にはなんらの解決が得られていなかった。
従って、本発明の目的とする所は工作機械用の自動工具
交換装置に関連して使用される改良型の工具保管装置を
得ることにある。
交換装置に関連して使用される改良型の工具保管装置を
得ることにある。
本発明の他の1つの目的とは、工作機械用の自動工具交
換装置に使用する従来の工具保管装置に比べてより能率
的でありかついちぢるしく増加した工具保管能力を有す
るような工作機械用自動工具交換装置に使用する工具保
管装置を得ることである。
換装置に使用する従来の工具保管装置に比べてより能率
的でありかついちぢるしく増加した工具保管能力を有す
るような工作機械用自動工具交換装置に使用する工具保
管装置を得ることである。
本発明の更に他の目的とする所は、従来の工具保管装置
におけるよりもいちぢるしく向上したスペース利用度な
らびに一定のサイズの工具保管設備に対するいちぢるし
く増加した工具保管能力を有し、さまざまな外周直径寸
法のシャンクをもつ工具を保管するように適合された工
作機械用自動工具交換装置と共に使用する工具保管装置
を得ることにある。
におけるよりもいちぢるしく向上したスペース利用度な
らびに一定のサイズの工具保管設備に対するいちぢるし
く増加した工具保管能力を有し、さまざまな外周直径寸
法のシャンクをもつ工具を保管するように適合された工
作機械用自動工具交換装置と共に使用する工具保管装置
を得ることにある。
本発明の更に別の目的とは、工作機械用自動工具交換装
置と共に使用するための工具保管装置にして、所定のシ
ャンク寸法又は形状をもつ工具を受けるように寸法のき
められた工具ソケットを有する主工具保管マガジンと、
上記所定寸法又は形状のシャンクを有し主工具保管マガ
ジン内に保管できるような補助工具保管マガジンを包含
し、更に、補助工具保管マガジンは、上記所定寸法又は
形状とは異なる寸法又は形状をもつシャンクの工具を受
けるよう寸法のきめられたソケットを有するような工具
保管装置を得ることである。
置と共に使用するための工具保管装置にして、所定のシ
ャンク寸法又は形状をもつ工具を受けるように寸法のき
められた工具ソケットを有する主工具保管マガジンと、
上記所定寸法又は形状のシャンクを有し主工具保管マガ
ジン内に保管できるような補助工具保管マガジンを包含
し、更に、補助工具保管マガジンは、上記所定寸法又は
形状とは異なる寸法又は形状をもつシャンクの工具を受
けるよう寸法のきめられたソケットを有するような工具
保管装置を得ることである。
本発明の更に他の目的とする所は、工作機械に使用する
異なったシャンク寸法の工具を保管移送するための改良
型の方法を得ることにある。
異なったシャンク寸法の工具を保管移送するための改良
型の方法を得ることにある。
これら諸口的の達成のため本発明によれば、所定サイズ
の工具シャンクを受けるソケットをもつ動力駆動による
回転スピンドルを有する様式の工作機械に使用される工
具保管兼工具交換装置が得られ、工具保管装置は、夫々
前記所定サイズのシャンクを有する複数個の工具部材を
受入れかつこれを保管するための主工具保管マガジンを
含み、該主工具保管マガジンは前記サイズのシャンクを
有する工具を夫々受入れるような寸法の複数個の工具受
入れソケットを有しており、更に前記装置は、所定の工
具受入れソケットを第1工具移送点に置かせるよう前記
主工具保管マガジンを移動させる装置と、複数本の工具
を受入れかつ保管するための補助工具保管マガジンを包
含し、該補助工具保管マガジンは前記所定サイズのシャ
ンクを有しこれにより前記補助工具保管マガジンは前記
主工具保管マガジンのソケット内に保管せられ、更に、
前記装置には、前記補助工具保管マガジンを前記主工具
保管マガジンから前記主工具保管マガジンと前記スピン
ドルとの中間にある工具移送ステーションに移送するた
めの装置と、前記補助工具保管マガジンを前記工具移送
ステーションにおいて割り出ししそれにより前記補助工
具保管マガジンにより保管される所定の工具を前記工具
移送ステーションの第2工具移送点に置く装置と、前記
所定の工具を前記補助工具保管マガジンから前記スピン
ドルに移送するための第2工具移送装置が包含される。
の工具シャンクを受けるソケットをもつ動力駆動による
回転スピンドルを有する様式の工作機械に使用される工
具保管兼工具交換装置が得られ、工具保管装置は、夫々
前記所定サイズのシャンクを有する複数個の工具部材を
受入れかつこれを保管するための主工具保管マガジンを
含み、該主工具保管マガジンは前記サイズのシャンクを
有する工具を夫々受入れるような寸法の複数個の工具受
入れソケットを有しており、更に前記装置は、所定の工
具受入れソケットを第1工具移送点に置かせるよう前記
主工具保管マガジンを移動させる装置と、複数本の工具
を受入れかつ保管するための補助工具保管マガジンを包
含し、該補助工具保管マガジンは前記所定サイズのシャ
ンクを有しこれにより前記補助工具保管マガジンは前記
主工具保管マガジンのソケット内に保管せられ、更に、
前記装置には、前記補助工具保管マガジンを前記主工具
保管マガジンから前記主工具保管マガジンと前記スピン
ドルとの中間にある工具移送ステーションに移送するた
めの装置と、前記補助工具保管マガジンを前記工具移送
ステーションにおいて割り出ししそれにより前記補助工
具保管マガジンにより保管される所定の工具を前記工具
移送ステーションの第2工具移送点に置く装置と、前記
所定の工具を前記補助工具保管マガジンから前記スピン
ドルに移送するための第2工具移送装置が包含される。
補助工具保管マガジンには保管すべき工具を受入れるた
めのソケットが設けられており、ソケットは前記所定サ
イズと異なったサイズのシャンクをもつ工具を受入れる
ような寸法になっている。
めのソケットが設けられており、ソケットは前記所定サ
イズと異なったサイズのシャンクをもつ工具を受入れる
ような寸法になっている。
スピンドルには異なったサイズのシャンクを有する工具
を受入れるアダプターが設けられている。
を受入れるアダプターが設けられている。
アダプター自体は前記所定サイズのシャンクを有し、こ
れによりアダプターは主工具保管マガジン内に保管がで
き、更にアダプターは工作機械スピンドルのソケットに
より受入れられる。
れによりアダプターは主工具保管マガジン内に保管がで
き、更にアダプターは工作機械スピンドルのソケットに
より受入れられる。
本発明のその他の目的ならびに利点については添付図面
参照の上明白にされる。
参照の上明白にされる。
図面特に本装置の全般構成を示した第1図および第2図
において、10に一括して示した水平マシンセンターが
第1図では正面図、第2図では平面図で示され、このマ
シンセンターには本発明の自動工具交換装置および工具
保管装置が設けられている。
において、10に一括して示した水平マシンセンターが
第1図では正面図、第2図では平面図で示され、このマ
シンセンターには本発明の自動工具交換装置および工具
保管装置が設けられている。
マシンセンターにはベッド50があり、このベッド上に
サドル52がX軸つェー54(第2図参照)上に滑動で
きるよう取付けられている。
サドル52がX軸つェー54(第2図参照)上に滑動で
きるよう取付けられている。
サドル52はラック・ピニオン駆動装置によリウエー5
4にそって駆動され、ラック・ピニオン装置はベッド5
0上のラック56(第2図参照)と、普通の減速ギヤボ
ックス62を介しサーボモータ60により駆動されるサ
ドル52上の2つのピニオン58とより成っている。
4にそって駆動され、ラック・ピニオン装置はベッド5
0上のラック56(第2図参照)と、普通の減速ギヤボ
ックス62を介しサーボモータ60により駆動されるサ
ドル52上の2つのピニオン58とより成っている。
モータ60は普通の数値制御のX軸サーボ系(図示省略
)により選択的に附勢されサドル52をX軸にそった任
意所要の位置に移動する。
)により選択的に附勢されサドル52をX軸にそった任
意所要の位置に移動する。
1対の可撓性金属被覆シート53がサドル52の両側縁
とベッド50の両端に取付けた対応する1対の保管ロー
ラ55との間に結合されている。
とベッド50の両端に取付けた対応する1対の保管ロー
ラ55との間に結合されている。
被覆シート53は両方とも比較的幅のせまい相互錠止め
した金属スレート57(第2図参照)で作られ、夫々の
ローラ55上に簡単に巻き上げられる。
した金属スレート57(第2図参照)で作られ、夫々の
ローラ55上に簡単に巻き上げられる。
両方のローラ55はモータ59(第1図参照)によりサ
ドル52から離れる方向にねじりをかけられ引張られて
おり、被覆シート53に常時張力を維持させ夫々の被覆
シート53の方にサドル52が動く時そのシートは自動
的に巻き上がり他力反対の被覆シート53は対応するモ
ータ59の力に抗してそのローラ55より離れるように
引張られるように構成されている。
ドル52から離れる方向にねじりをかけられ引張られて
おり、被覆シート53に常時張力を維持させ夫々の被覆
シート53の方にサドル52が動く時そのシートは自動
的に巻き上がり他力反対の被覆シート53は対応するモ
ータ59の力に抗してそのローラ55より離れるように
引張られるように構成されている。
被覆シート53により、サドル52で被覆されないX軸
つェー54の部分が保護される。
つェー54の部分が保護される。
水平面上に横たわる1組のZ軸つェー64がサドル52
の頂部上X軸つェー54に直角に形成されている。
の頂部上X軸つェー54に直角に形成されている。
直立柱66がZ軸つェー64上に滑動できるよう取付け
られ、サーボモータ68(第2図参照)駆動による普通
のボールねじ駆動装置(図示省略)により駆動される。
られ、サーボモータ68(第2図参照)駆動による普通
のボールねじ駆動装置(図示省略)により駆動される。
モータ68は普通の数値制御lこよるZ軸サーボ系(図
示省略)により選択的に附勢され直立柱66をZ軸にそ
った任意所要の位置に移動する。
示省略)により選択的に附勢され直立柱66をZ軸にそ
った任意所要の位置に移動する。
1組の垂直Y軸つェー7uが直立柱66上でX軸つェー
54とZ軸つェー64の両者に垂直に形成されている。
54とZ軸つェー64の両者に垂直に形成されている。
スピンドルヘッド72がY軸つェー70上に滑動できる
よう取付けられ、サーボモータ74(第2図参照)で動
かされる普通のボールねじ駆動装置(図示省略)により
駆動される。
よう取付けられ、サーボモータ74(第2図参照)で動
かされる普通のボールねじ駆動装置(図示省略)により
駆動される。
モータ74は普通の数値制御によるY軸サーボ系(図示
省略)により選択的に附勢されスピンドルヘッド72を
Y軸にそった任意所要の位置に移動させる。
省略)により選択的に附勢されスピンドルヘッド72を
Y軸にそった任意所要の位置に移動させる。
油圧作動式の釣合おもり装置がスピンドルヘッド72に
結合されており、スピンドルヘッド72の重量をボール
ねじ駆動装置にかからないようこれを吸収する。
結合されており、スピンドルヘッド72の重量をボール
ねじ駆動装置にかからないようこれを吸収する。
釣合おもり装置は、2つの油圧ピストン・シリンダ機構
76(第1図参照)と、夫夫の油圧ピストン・シリンダ
機構T6とスピンドルヘッド72との間に結合される2
本のケーブル78と、このケーブル78を案内するプー
リ80を含む。
76(第1図参照)と、夫夫の油圧ピストン・シリンダ
機構T6とスピンドルヘッド72との間に結合される2
本のケーブル78と、このケーブル78を案内するプー
リ80を含む。
油圧ピストン・シリンダ機構16によりスピンドルヘッ
ド72の重さにはゾ等しくこれに反対する方向の張力が
ケーブル78にががりこのスピンドルヘッドの重量をボ
ールねじ駆動装置にかからないようこれを吸収する。
ド72の重さにはゾ等しくこれに反対する方向の張力が
ケーブル78にががりこのスピンドルヘッドの重量をボ
ールねじ駆動装置にかからないようこれを吸収する。
以上述べた所の全般的構成配置は、既述の1978年1
0月25日出願の米国特許出願第954.438号に図
示記載せるものとはゾ同じである。
0月25日出願の米国特許出願第954.438号に図
示記載せるものとはゾ同じである。
スピンドル82はスピンドルヘッド72に回転できるよ
うに取付けられ、追って詳しく説明するように、特定の
所定形状、サイズ、又は直径(以下本文および特許請求
の範囲では「上記所定のサイズ」と呼ぶ)のシャンク例
えば10.16Crrt(4インチ)径などの如きシャ
ンクをもつ「大型」工具を受けるような大きさにきめら
れている。
うに取付けられ、追って詳しく説明するように、特定の
所定形状、サイズ、又は直径(以下本文および特許請求
の範囲では「上記所定のサイズ」と呼ぶ)のシャンク例
えば10.16Crrt(4インチ)径などの如きシャ
ンクをもつ「大型」工具を受けるような大きさにきめら
れている。
本文および特許請求の範囲に使用される「大型」なる用
語は下記のいづれか1つを表わすものである。
語は下記のいづれか1つを表わすものである。
(1)前記所定サイズのシャンクを有する単一工具。
(2)前記所定サイズのシャンクを有する多軸工具ヘッ
ド、即ち例えば既述の1978年10月25日出願の米
国特許出願第954,438号の第33図で示されたよ
うに多軸工具ヘッドにより保持されるギヤ装置により同
時駆動される複数本の工具を保持する多軸工具ヘッド。
ド、即ち例えば既述の1978年10月25日出願の米
国特許出願第954,438号の第33図で示されたよ
うに多軸工具ヘッドにより保持されるギヤ装置により同
時駆動される複数本の工具を保持する多軸工具ヘッド。
(3)前記所定サイズと異なったシャンクサイズをもつ
工具を保持するための内臓式1具保持機構を有する本発
明に係るアダプター装置。
工具を保持するための内臓式1具保持機構を有する本発
明に係るアダプター装置。
例えば、アダプター装置で支持される工具は#50テー
パシャンクの工具であることがある。
パシャンクの工具であることがある。
アダプター装置自体は前記所定サイズのシャンクを有し
、スピンドル上にこれと共に回転できるよう取付けられ
ている。
、スピンドル上にこれと共に回転できるよう取付けられ
ている。
(4)複数本(例えば6本)の工具を支持するための割
出しキャリヤー又は補助工具保管マガジン。
出しキャリヤー又は補助工具保管マガジン。
割出しキャリヤーは前記所定サイズのシャンクを有し、
これによりキャリヤーは主工具保管マガジンのソケット
内に保管できる。
これによりキャリヤーは主工具保管マガジンのソケット
内に保管できる。
特定の割出しロータリキャリヤーにより支持される工具
は前記所定サイズと異なつよシャンクサイズを有し、例
えば#50テーパシャンクの工具などである。
は前記所定サイズと異なつよシャンクサイズを有し、例
えば#50テーパシャンクの工具などである。
この場合、工具操作作業はいづれ述べるモードHの作業
に従って実施される。
に従って実施される。
特記すべき点として、主工具保管マガジン90は上述の
「大型」工具のすべてを保管し、主工具保管マガジン9
0の工具受入れソケット100は本文ですでに定義した
1大型」工具すべてのシャンクを受入れる大きさになっ
ており、更に、90゜傾斜装置のソケットおよび工作機
械スピンドルのソケットも又「大型」工具のすべてのシ
ャンクを受入れるよう寸法がきめられており、スピンド
ル82のための適当なサイズのシャンクを有するも必シ
てスピンドルに送られることの無い所の割出しキャリヤ
ー400は例外であると云うことがあげられる。
「大型」工具のすべてを保管し、主工具保管マガジン9
0の工具受入れソケット100は本文ですでに定義した
1大型」工具すべてのシャンクを受入れる大きさになっ
ており、更に、90゜傾斜装置のソケットおよび工作機
械スピンドルのソケットも又「大型」工具のすべてのシ
ャンクを受入れるよう寸法がきめられており、スピンド
ル82のための適当なサイズのシャンクを有するも必シ
てスピンドルに送られることの無い所の割出しキャリヤ
ー400は例外であると云うことがあげられる。
同様に又、本文および特許請求の範囲に記載の「大型」
工具又は「小型」工具のいづれの場合においても「工具
」なる用語は工作物を加工する工具要素および主工具保
管マガジンのソケットや傾斜装置のソケット、スピンド
ルのソケット(すべて1大型」工具の場合)又は補助マ
ガジンのソケットの1つ(「小型」工具の場合)、もし
くはアダプターのソケット(同様に1小型」工具の場合
)に受入れられる工具シャンクを現金するものである。
工具又は「小型」工具のいづれの場合においても「工具
」なる用語は工作物を加工する工具要素および主工具保
管マガジンのソケットや傾斜装置のソケット、スピンド
ルのソケット(すべて1大型」工具の場合)又は補助マ
ガジンのソケットの1つ(「小型」工具の場合)、もし
くはアダプターのソケット(同様に1小型」工具の場合
)に受入れられる工具シャンクを現金するものである。
工具のすべては「大型」又は「小型」を問わず適当な工
具交換アーム組立体により把握されるようになった溝つ
きフランジを含んでいる。
具交換アーム組立体により把握されるようになった溝つ
きフランジを含んでいる。
スピンドル82は1組の普通の速度変換ギヤ(図示省略
)を介してスピンドルモータ84(第2図参照)により
回転駆動されたスピンドル82を所定速度で所定方向に
回転させベッド50の前方に位置する普通の工作テーブ
ル88上にある工作物86を機械加工する。
)を介してスピンドルモータ84(第2図参照)により
回転駆動されたスピンドル82を所定速度で所定方向に
回転させベッド50の前方に位置する普通の工作テーブ
ル88上にある工作物86を機械加工する。
工作テーブル88の詳細についてはこれは本発明の自動
工具交換装置とは係り無いので省略する。
工具交換装置とは係り無いので省略する。
本発明の自動工具交換装置は下記をm3する。
(A) 既述で定義した複数本の「大型」工具を保管
するようになった2重デツキの主工具保管マガジン90
で、保管される「工具」は夫々 10.166IfL(4インチ)径の円筒形シャンクな
どのような前記所定サイズ又は直径のシャンクをもつ。
するようになった2重デツキの主工具保管マガジン90
で、保管される「工具」は夫々 10.166IfL(4インチ)径の円筒形シャンクな
どのような前記所定サイズ又は直径のシャンクをもつ。
主工具保管マガジン90には、前に定義した「大型」工
具のいづれかのシャンクを入れるよう大きさの定められ
た工具受入れソケット100かある。
具のいづれかのシャンクを入れるよう大きさの定められ
た工具受入れソケット100かある。
主工具保管マガジン90のソケット1001こ入るよう
tこなった「工具」の1つは複数本の「小型」工具60
0(#50テーパシャンクの工具など)を支持する割出
し式キャリヤー又は補助工具保管マガジン400である
から、主工具保管マガジン90は又「大型」工具のみな
らず「小型」工具をも保管する働きをすることになる。
tこなった「工具」の1つは複数本の「小型」工具60
0(#50テーパシャンクの工具など)を支持する割出
し式キャリヤー又は補助工具保管マガジン400である
から、主工具保管マガジン90は又「大型」工具のみな
らず「小型」工具をも保管する働きをすることになる。
何故なれば、夫々の割出し式キャリヤー又は補助工具保
管マガジン400は。
管マガジン400は。
主工具マガジン90に保管される時「小型」工具の組み
合わせが与えられ、いろいろの補助工具保管マガジン4
00はいろいろの組合わせになる「小型」工具を保持す
るのである。
合わせが与えられ、いろいろの補助工具保管マガジン4
00はいろいろの組合わせになる「小型」工具を保持す
るのである。
(B) 前記所定サイズ又は直径のシャンクをもつ定
。
。
義ずみの「大型」工具のいづれでも受入れるようになっ
ている所の92に一括指示した傾斜装置。
ている所の92に一括指示した傾斜装置。
この傾斜装置92は、主工具保管マガジン90から工具
を受ける垂直位置よりスピンドル82に工具を移送すべ
く適当な平面におかれる・スピンドル82の軸線に平行
な水平位置に傾けるよう枢着されている。
を受ける垂直位置よりスピンドル82に工具を移送すべ
く適当な平面におかれる・スピンドル82の軸線に平行
な水平位置に傾けるよう枢着されている。
傾斜装置92は又水平位置より垂直位置に戻るよう傾け
るようにもなっている。
るようにもなっている。
傾斜装置は割出し式キャリヤー又は補助工具保管マガジ
ン400を受入れるようになっている。
ン400を受入れるようになっている。
割出し式キャリヤー400は、傾斜装置の一部を形成す
るソケットに受入れられる前記所定サイズ又は直径のシ
ャンクをもっている。
るソケットに受入れられる前記所定サイズ又は直径のシ
ャンクをもっている。
駆動装置が設けられ傾斜装置のソケットとソケット内に
取付けた割出し式キャリヤーを回転割出しを行い、これ
により割出し式キャリヤー上の工具の内所定の1つを工
作機械のスピンドルに移すべくピック・アップステーシ
ョン又は工具移送点Iこ位置ぎめする。
取付けた割出し式キャリヤーを回転割出しを行い、これ
により割出し式キャリヤー上の工具の内所定の1つを工
作機械のスピンドルに移すべくピック・アップステーシ
ョン又は工具移送点Iこ位置ぎめする。
(Q 前記(1) 、 (2) 、 (3)および(4
)に示した定義ずみの1工具」即ち単一工具、多軸工具
バッド、アダプター装置ならびに割出し式小型工具キャ
リヤー又は補助工具保管マガジン、これらすべては前記
所定直径のシャンクをもつものであるか、これらの工具
を主工具保管マガジン90と傾斜装置92との間に移送
するようになった第1工具交換アーム組立体94゜ (ロ 一括して96に示し1対の別々に作動する工具交
換アーム組立体96Aと96Bよりなる第2工具交換ア
ーム組立体、工具交換アーム組立体96Aは、前述(1
) 、 (2)および(3)に示した「工具」即ち単一
工具、多軸工具ヘッド又はアダプター装置、これらはす
べて前記所定直径のシャンクをもつが、これらの内の任
意の1つを傾斜装置92よりスピンドル82に移送でき
るようになっている。
)に示した定義ずみの1工具」即ち単一工具、多軸工具
バッド、アダプター装置ならびに割出し式小型工具キャ
リヤー又は補助工具保管マガジン、これらすべては前記
所定直径のシャンクをもつものであるか、これらの工具
を主工具保管マガジン90と傾斜装置92との間に移送
するようになった第1工具交換アーム組立体94゜ (ロ 一括して96に示し1対の別々に作動する工具交
換アーム組立体96Aと96Bよりなる第2工具交換ア
ーム組立体、工具交換アーム組立体96Aは、前述(1
) 、 (2)および(3)に示した「工具」即ち単一
工具、多軸工具ヘッド又はアダプター装置、これらはす
べて前記所定直径のシャンクをもつが、これらの内の任
意の1つを傾斜装置92よりスピンドル82に移送でき
るようになっている。
工具交換組立体96Bは、#50テーパシャンクの工具
などのような小直径工具を割出し式キャリヤー又は補助
工具保管マガジン400とスピンドル82内に取付けた
アダプター装置500との間で相互交換するようになっ
ている。
などのような小直径工具を割出し式キャリヤー又は補助
工具保管マガジン400とスピンドル82内に取付けた
アダプター装置500との間で相互交換するようになっ
ている。
主工具保管マガジン90は工具ソケット100の2本の
エンドレスチェーン98(第2図参照)を支持する2重
デツキ構造である。
エンドレスチェーン98(第2図参照)を支持する2重
デツキ構造である。
第3A図にもつとも良く見られるように、エンドレスチ
ェーン98の工具ソケット100は夫々中心ボア104
をもつ中空の円筒形ボデー102を有し、ボア104は
例えば10. l 6crrL(4インチ)直径のスト
レートシャンクなどの如き前記所定直径のシャンクをも
つ既述タイプの「大型」工具を入れるようなサイズをも
っている。
ェーン98の工具ソケット100は夫々中心ボア104
をもつ中空の円筒形ボデー102を有し、ボア104は
例えば10. l 6crrL(4インチ)直径のスト
レートシャンクなどの如き前記所定直径のシャンクをも
つ既述タイプの「大型」工具を入れるようなサイズをも
っている。
フランジ106が各工具ソケ゛ット100のボデー10
2の頂部に形成され、ソケット100のボア104に受
入れられる円筒形シャンクをもつ大型工具のフランジ1
08を支持する。
2の頂部に形成され、ソケット100のボア104に受
入れられる円筒形シャンクをもつ大型工具のフランジ1
08を支持する。
第2図および第3図に見られるように、エンドレスチェ
ーン98は夫々普通のスプロケットにより対応するL字
型通路にそって案内され駆動され、スプロケットにはピ
ニオンギヤ係合駆動スプロケット128を介してサーボ
モータにより駆動される駆動スプロケット128(第2
図、3図参照)が含まれる。
ーン98は夫々普通のスプロケットにより対応するL字
型通路にそって案内され駆動され、スプロケットにはピ
ニオンギヤ係合駆動スプロケット128を介してサーボ
モータにより駆動される駆動スプロケット128(第2
図、3図参照)が含まれる。
遊びスプロケツN36(第2図、3図参照)により工具
ソケット100の間隔に相当する角度だけ円周上互いに
へだてられた複数片の角度間隔をおいたストップ耳たぶ
片が保持されている。
ソケット100の間隔に相当する角度だけ円周上互いに
へだてられた複数片の角度間隔をおいたストップ耳たぶ
片が保持されている。
適当な近接スイッチがこの遊びスプロケット136で保
持されたストップ耳たび片の通路内におかれ、スプロケ
ットで保持された耳たぶ片の1つが通過するたびに出力
信号を発信し近接スイッチを通る工具ソケットをカウン
トし従って所定の所望工具ソケットが工具ソケットに入
れられる工具を移送又は受入れる位置に伺時くるかを決
める。
持されたストップ耳たび片の通路内におかれ、スプロケ
ットで保持された耳たぶ片の1つが通過するたびに出力
信号を発信し近接スイッチを通る工具ソケットをカウン
トし従って所定の所望工具ソケットが工具ソケットに入
れられる工具を移送又は受入れる位置に伺時くるかを決
める。
所要の工具ソケット100が工具受は渡しのための所定
の必要位置にある時、工具支持エンドレスチェーンのた
めの駆動モータは停止し、適宜装置、これは本発明を構
成するものではないがこの装置を設けることにより所望
の工具ソケット100が工具移送点478において適当
に位置ぎめされ整列され工具ソケット内に支持された工
具又は他の装置を移送又は受入れる。
の必要位置にある時、工具支持エンドレスチェーンのた
めの駆動モータは停止し、適宜装置、これは本発明を構
成するものではないがこの装置を設けることにより所望
の工具ソケット100が工具移送点478において適当
に位置ぎめされ整列され工具ソケット内に支持された工
具又は他の装置を移送又は受入れる。
第3図は工具保管マガジン90のための支持構造を示す
。
。
第3図の右側の工具保管マガジン90の後方部分がベー
ス166に軸承されたローラ 。
ス166に軸承されたローラ 。
164により固定レール162上に回転走行できるよう
に支持されている。
に支持されている。
ベース166は工具保管マガジン90の下部デツキの下
部プレート130に取付けられている。
部プレート130に取付けられている。
1群の間隔をおいた支柱168が工具保管マガジン90
の下部デツキ。
の下部デツキ。
の下部プレート130と上部デツキの下部デツキ132
の間に延びている。
の間に延びている。
工具保管マガジン90の前方部分は、X軸ベッド50の
隣接部分より延びるベース170上に滑動できるよう支
持されている(第1図参照)。
隣接部分より延びるベース170上に滑動できるよう支
持されている(第1図参照)。
ベースプレート172がす・ドル52の隣接端に取付け
られベース170上を滑動する。
られベース170上を滑動する。
工具マガジン90の前方部分はベースプレート172に
より支持されており従ってサドル52と一諸にX軸ベッ
ド50およびベース170上を移動する。
より支持されており従ってサドル52と一諸にX軸ベッ
ド50およびベース170上を移動する。
又、ベースプレート172は工具交換アーム94,96
Aおよび96Bと傾斜装置92を支持している(第2図
参照)。
Aおよび96Bと傾斜装置92を支持している(第2図
参照)。
直立柱66、工具保管マガジン90、工具交換アーム組
立体94.96Aと96Bならびに傾斜装置92はすべ
てサドル52と一体になって動く。
立体94.96Aと96Bならびに傾斜装置92はすべ
てサドル52と一体になって動く。
第2図において、94に一括指示した第1工具交換アー
ム組立体により、前に定義した「大型」工具(例えば1
0.16CIrL(4インチ)直径の円筒; 形シャン
ク工具など)が主工具保管マガジン90より傾斜装置9
2に移される。
ム組立体により、前に定義した「大型」工具(例えば1
0.16CIrL(4インチ)直径の円筒; 形シャン
ク工具など)が主工具保管マガジン90より傾斜装置9
2に移される。
傾斜装置92は第1工具交換アーム組立体94から工具
を受取る時ピストン・シリンダ機構390を伸展位置に
した状態で第16図に示す位置におかれる。
を受取る時ピストン・シリンダ機構390を伸展位置に
した状態で第16図に示す位置におかれる。
第4図ならびに第5図において、第1工具交換アーム組
立体94には垂直軸線178の周りに回転できるようベ
ース176上に回転可能に取付けた工具グリッパ−アー
ム174が含まれる。
立体94には垂直軸線178の周りに回転できるようベ
ース176上に回転可能に取付けた工具グリッパ−アー
ム174が含まれる。
工具グリッパ−アーム174は第4図の破線174Aで
示した前方位置から同じく第4図の実線174Bで示し
た中央位置、更に破線114Cで示した後方位置に回転
可能である。
示した前方位置から同じく第4図の実線174Bで示し
た中央位置、更に破線114Cで示した後方位置に回転
可能である。
後方位置において、工具グリッパ−アーム174は工具
保管マガジン90から工具をとり上げる。
保管マガジン90から工具をとり上げる。
中央位置で工具は傾斜装置92におかれる。
前方位置では工具クリッパーアーム174は傾斜装置9
2より外れそのため傾斜装置は前方に傾くことができる
。
2より外れそのため傾斜装置は前方に傾くことができる
。
このサイクルの戻り部分において、工具グリッパ−アー
ム174は中央位置にある傾斜装置92から工具を取上
げそれを後方位置の工具保管マガジン90に移す。
ム174は中央位置にある傾斜装置92から工具を取上
げそれを後方位置の工具保管マガジン90に移す。
工具グリッパ−アーム174は、ベヤリング188でベ
ース176上のブラケット186に回転可能に取付けた
垂直軸184(第5図)に堅く取付けられている。
ース176上のブラケット186に回転可能に取付けた
垂直軸184(第5図)に堅く取付けられている。
水平ブラケット190がベヤリング192により軸18
4に回転できるように取付けられ、油圧ピストン・シリ
ンダ機構194により動かされ(第4図参照)この機構
は引込み位置においてアーム174をその前方位置に動
かし、更にその伸展位置ではアーム114をその前方位
置から中央位置に移動させる。
4に回転できるように取付けられ、油圧ピストン・シリ
ンダ機構194により動かされ(第4図参照)この機構
は引込み位置においてアーム174をその前方位置に動
かし、更にその伸展位置ではアーム114をその前方位
置から中央位置に移動させる。
油圧ピストン・シリンダ機構194のピストンロッド1
95は枢着コネクター196によりブラケット190に
接続されている。
95は枢着コネクター196によりブラケット190に
接続されている。
油圧ピストン・シリンダ機構194の他端はベース17
6上のブラケット198に枢着されている。
6上のブラケット198に枢着されている。
ブラケット200(第5図)が小ねじ203によりブラ
ケット190の突起部201に取付けられている。
ケット190の突起部201に取付けられている。
ブラケット200により、ブラケット190と200と
の間にトラニオン204で枢動結合されたもう1つの油
圧ピストン・シリンダ機構202に対する枢動装着が得
られる(第9図)。
の間にトラニオン204で枢動結合されたもう1つの油
圧ピストン・シリンダ機構202に対する枢動装着が得
られる(第9図)。
油圧ピストン・シリンダ機構202のピストンロッド2
06(第9図)は枢着コネクター210により工具グリ
ッパ−アーム174上のブラケット208(第5図月と
枢着されている。
06(第9図)は枢着コネクター210により工具グリ
ッパ−アーム174上のブラケット208(第5図月と
枢着されている。
油圧ピストン・シリンダ機構202は伸びるとアーム1
74をその中央位置174B(第4図)から第4図の破
線174Cに示された後方位置に動かす。
74をその中央位置174B(第4図)から第4図の破
線174Cに示された後方位置に動かす。
油圧ピストン・シリンダ機構202が引込んだ時には、
アーム174をその後方位置174Cから第4図の実線
位置174Bに示す中央位置に動かす。
アーム174をその後方位置174Cから第4図の実線
位置174Bに示す中央位置に動かす。
1対のカム作動式リミットスイッチ212と214(第
5図および第9図)によりアーム174が前方位置、中
央位置又は後方位置にある時が指示される。
5図および第9図)によりアーム174が前方位置、中
央位置又は後方位置にある時が指示される。
リミットスイッチ212はカム216により作動されリ
ミットスイッチ214はカム218により作動する。
ミットスイッチ214はカム218により作動する。
カム216と218の両者は軸184に取付けた軸21
9上に装着されている。
9上に装着されている。
半円形グリッパ−空洞220(第4図)がアーム174
の端部に形成されている。
の端部に形成されている。
1対のローラ222と可動性あご部材224がアーム1
74上に動けるよう取付けられ、工具の夫々に設けられ
た溝つきフランジを把握し工具を移送のためアーム17
4内にしつかり保持する位置にグリッパ−空洞220の
周りにおかれている。
74上に動けるよう取付けられ、工具の夫々に設けられ
た溝つきフランジを把握し工具を移送のためアーム17
4内にしつかり保持する位置にグリッパ−空洞220の
周りにおかれている。
可動性のあご部材224はアーム174内の細溝226
を第4図の伸びた位置とあご部材224がすっかり細溝
226内に引込んだ後退位置(図示省略)との間にわた
り滑動する。
を第4図の伸びた位置とあご部材224がすっかり細溝
226内に引込んだ後退位置(図示省略)との間にわた
り滑動する。
あご部材224は、スライド230を細溝231内(第
6図)であご部材に対して斜めに動かす油圧ピストン・
シリンダ機構228により伸び位置と引込み位置との間
を前後に移動する。
6図)であご部材に対して斜めに動かす油圧ピストン・
シリンダ機構228により伸び位置と引込み位置との間
を前後に移動する。
スライド230には、スライド230の縁に45°の角
度αで延びあご224のカム細溝234に滑動係合する
隆起カム部分232がある。
度αで延びあご224のカム細溝234に滑動係合する
隆起カム部分232がある。
カム溝234はあご部材224の縁部に対し45°の同
じ角度αで延びスライド230の隆起カム部分232と
交差しあご部材224を伸び位置と引込み位置との間に
動かす。
じ角度αで延びスライド230の隆起カム部分232と
交差しあご部材224を伸び位置と引込み位置との間に
動かす。
油圧ピストン・シリンダ機構228が伸びた時、あご部
材224は引込み、油圧ピストン・シリンダ機構228
が引込んだ時は第6図に示すようあご部材224が伸び
る。
材224は引込み、油圧ピストン・シリンダ機構228
が引込んだ時は第6図に示すようあご部材224が伸び
る。
カム部分232の先端236(第6図)と細溝234の
隣接部分はスライド230の縁に対し小さな角度βをな
し油圧ピストン・シリンダ機構・ 228の後退ストロ
ークの終りで減速された動きを与え工具をグリッパ−あ
ご空洞220内に錠止めする。
隣接部分はスライド230の縁に対し小さな角度βをな
し油圧ピストン・シリンダ機構・ 228の後退ストロ
ークの終りで減速された動きを与え工具をグリッパ−あ
ご空洞220内に錠止めする。
縁部236にそうカム部分232の動きは、あご部材2
24がその内部にある工具に十分な圧力をかけ油圧ピス
トン・シリンダ機構228の引込み力に対抗作用する迄
続く。
24がその内部にある工具に十分な圧力をかけ油圧ピス
トン・シリンダ機構228の引込み力に対抗作用する迄
続く。
第5図、7図および第8図において、工具グリッパ−ア
ーム174にある細溝226の底部は小ねじ240でグ
リッパ−アーム174に取付けられたカバープレート2
38により閉ざされている。
ーム174にある細溝226の底部は小ねじ240でグ
リッパ−アーム174に取付けられたカバープレート2
38により閉ざされている。
細溝231の端部は小ねじ244でグリッパ−アーム1
74に取付けられたカバープレート242(第7図)に
より閉ざされている。
74に取付けられたカバープレート242(第7図)に
より閉ざされている。
リミットスイッチ246(第5図および第8図)が小ね
じ248によりカバープレート238の底部上に取付け
られている。
じ248によりカバープレート238の底部上に取付け
られている。
ばね負荷によるプランジャー250(第8図)がグリッ
パ−あご224の底に押しつけられグリッパ−あご22
4が引込んだ時スイッチ246を作動させる。
パ−あご224の底に押しつけられグリッパ−あご22
4が引込んだ時スイッチ246を作動させる。
工具グリッパ−ベース176が直立部材252上に上下
に動けるよう滑動装着されている(第4図、10図およ
び第11図参照)。
に動けるよう滑動装着されている(第4図、10図およ
び第11図参照)。
1組の垂直ウェー254(第4.9.11図参照)が直
立部材252上に形成され工具グリッパ−ベース176
の上下運動を案内する。
立部材252上に形成され工具グリッパ−ベース176
の上下運動を案内する。
ベース176には2種の上下運動が要求される。
第1は工具を工具グリッパ−アーム174が整列する工
具保管ソケット100から持ち上げる短かい上昇運動な
らびに工具を工具保管ソケット100に下げる補足的な
短かい下降運動である。
具保管ソケット100から持ち上げる短かい上昇運動な
らびに工具を工具保管ソケット100に下げる補足的な
短かい下降運動である。
第2.の垂直運動は工具グリッパ−アーム174を工具
保管マガジン90からその上部デツキに持ち上げる長い
上昇運動ならびに工具グリッパ−アーム174を頂部デ
ツキから下部デツキに下げる補足的な下降運動である。
保管マガジン90からその上部デツキに持ち上げる長い
上昇運動ならびに工具グリッパ−アーム174を頂部デ
ツキから下部デツキに下げる補足的な下降運動である。
これら2種類の動きは2つの油圧ピストン・シリング機
構256と258(第10図参照月こより得られ油圧機
構は直列に接続されており、長い方のシリンダ258の
ベースは短かいピストン・シリンダ機構256のピスト
ンロッドの端部に接続しこれにより支持されている。
構256と258(第10図参照月こより得られ油圧機
構は直列に接続されており、長い方のシリンダ258の
ベースは短かいピストン・シリンダ機構256のピスト
ンロッドの端部に接続しこれにより支持されている。
長い方のピストン・シリンダ機構258のピストンロッ
ド260の端部は小ねじ264(第9図ならびに第10
図)により工具グリッパ−ベース176の頂部上のブラ
ケット262に取付けられている。
ド260の端部は小ねじ264(第9図ならびに第10
図)により工具グリッパ−ベース176の頂部上のブラ
ケット262に取付けられている。
第10図ならびに第11図は長い方のピストン・シリン
ダ機構258がすっかり伸び切った位置にそして短かい
方のピストン・シリンダ機構256を完全に引込んだ位
置におかれている所を示す。
ダ機構258がすっかり伸び切った位置にそして短かい
方のピストン・シリンダ機構256を完全に引込んだ位
置におかれている所を示す。
これにより、工具クリッパーアーム174は工具保管マ
ガジン90の上部デツキから取上げる。
ガジン90の上部デツキから取上げる。
工具がグリッパ−アーム174により把握された後ピス
トン・シリンダ機構256の伸びによりソケット100
より持ち上げられる。
トン・シリンダ機構256の伸びによりソケット100
より持ち上げられる。
次に、工具グリッパ−アーム174が工具保管マガジン
90をよけて揺動した後、両方のピストン・シリンダ機
構256と258は引込み工具を傾斜装置92内におと
す。
90をよけて揺動した後、両方のピストン・シリンダ機
構256と258は引込み工具を傾斜装置92内におと
す。
両方のピストン・シリンダ機構256と258を引込ま
せた状態で工具グリッパ−アーム174は工具を工具保
管マガジン90の下部デツキ内に把握するような垂直位
置にきめられる。
せた状態で工具グリッパ−アーム174は工具を工具保
管マガジン90の下部デツキ内に把握するような垂直位
置にきめられる。
そこで、。ピストン・シリンダ機構256の伸びにより
把握工具はソケット100の外部に持上げられる。
把握工具はソケット100の外部に持上げられる。
次に、工具グリッパ−アーム174は傾斜装置92上を
揺動しく第2図参照)、ピストン・シリンダ機構256
は引込み工具を傾斜装置92内に落下。
揺動しく第2図参照)、ピストン・シリンダ機構256
は引込み工具を傾斜装置92内に落下。
する。
4個のリミットスイッチ266.268゜270および
272(第11図参照)が直立部材252上に取付けら
れ、工具グリッパ−ベース176の隣接縁と相互作用し
ベース176が随時。
272(第11図参照)が直立部材252上に取付けら
れ、工具グリッパ−ベース176の隣接縁と相互作用し
ベース176が随時。
4つの可能な垂直位置のいづれの位置におかれているか
を示す。
を示す。
・第4図から第11図まで関連して以上説明した工具交
換アーム組立体94および関連せる構造は前述の197
8年10月25日出願の米国特許用・願第954,43
8号の第10図から第17図に関して言臓せるものとは
ゾ同じである。
換アーム組立体94および関連せる構造は前述の197
8年10月25日出願の米国特許用・願第954,43
8号の第10図から第17図に関して言臓せるものとは
ゾ同じである。
第12.13.14図は、第1工具交換アーム組立体9
4から前に定義したタイプの「大型」工具を受入れるよ
うになった傾斜装置92の詳細を示す。
4から前に定義したタイプの「大型」工具を受入れるよ
うになった傾斜装置92の詳細を示す。
主工具保管マガジン90に保管される際および第1工具
交換アーム組立体94に受けとられた状態における移送
中の工具のシャンクは垂直位置を保つ。
交換アーム組立体94に受けとられた状態における移送
中の工具のシャンクは垂直位置を保つ。
移送された工具を工具交換アーム組立体94から受取っ
た後、傾斜装置92により工具を90°の角度だけ傾け
これにより工具のシャンクは工作機械の回転スピンドル
82と同一の水平面におかれる。
た後、傾斜装置92により工具を90°の角度だけ傾け
これにより工具のシャンクは工作機械の回転スピンドル
82と同一の水平面におかれる。
1 傾斜装置92にはアーム276を枢着させたハウ
ジング274があり、アームはトラニオン280により
1対の直立状の三角形側部材278に枢着している。
ジング274があり、アームはトラニオン280により
1対の直立状の三角形側部材278に枢着している。
三角形側部材278はベースプレート282にボルト接
続されている。
続されている。
ハウジング274は第12図の実線に示す垂直位置から
第12図の破線の水平位置にと2つの油圧ピストン・シ
リンダ機構284の伸び縮みにより傾動でき、ピストン
・シリンダ機構はその1端をベースプレート232に枢
着し他端をハウジング274に枢着している。
第12図の破線の水平位置にと2つの油圧ピストン・シ
リンダ機構284の伸び縮みにより傾動でき、ピストン
・シリンダ機構はその1端をベースプレート232に枢
着し他端をハウジング274に枢着している。
ハウジング274内にはソケット290に一括指示した
コツプ状ソケットがおかれている。
コツプ状ソケットがおかれている。
ソケット290の中空内部tこははゾ中空の円筒形状を
したコレットクランプ292がおかれている。
したコレットクランプ292がおかれている。
このクランプ292に、軸296に固定又はなんらかな
方法で固着されたベース部分294が堅く固定ぐれたり
又は一体に形成されている。
方法で固着されたベース部分294が堅く固定ぐれたり
又は一体に形成されている。
軸296はソケット290のベース部分302にある通
路299を下方に通り、軸296はベース部分302の
下方を通りその下方部分には肩部304が設けられてお
り、その肩の上には軸296を下方に押しやリコレット
クランプ292をクランプ位置に動かす多数片のサラば
ね306が着座している。
路299を下方に通り、軸296はベース部分302の
下方を通りその下方部分には肩部304が設けられてお
り、その肩の上には軸296を下方に押しやリコレット
クランプ292をクランプ位置に動かす多数片のサラば
ね306が着座している。
短かい油圧ピストン・シリンダ機構308がハウジング
274の下端に取付けられ、コレットクランプ292で
保持した軸296の下端の下方に横たわるもこれに確実
には接続されていない。
274の下端に取付けられ、コレットクランプ292で
保持した軸296の下端の下方に横たわるもこれに確実
には接続されていない。
油圧ピストン・シリンダ機構308が作動しピストンロ
ッド310を伸びた位置に動かした時、ピストンロッド
310はコレット機構の軸296の下端に衝接しコレッ
トクランプ292をベレビレばね306の力にさからっ
てクランプされない位置を動かす。
ッド310を伸びた位置に動かした時、ピストンロッド
310はコレット機構の軸296の下端に衝接しコレッ
トクランプ292をベレビレばね306の力にさからっ
てクランプされない位置を動かす。
コレットクランプ292はソケット290で受けられる
「大型」工具の任意のものの円筒形シャンクをクランプ
する働きを行う。
「大型」工具の任意のものの円筒形シャンクをクランプ
する働きを行う。
第12図には、割出し式キャリヤー又は補助工具保管マ
ガジン400のシャンク402が傾斜装置92のソケッ
ト290内に取付けである所が示されている。
ガジン400のシャンク402が傾斜装置92のソケッ
ト290内に取付けである所が示されている。
キャリヤー400には、工具交換アーム組立体96Bに
よりスピンドル82上のアダプター500に移送される
ようになった1本1本600に一括指示した例えば6本
と言ったような多数本の小型工具を受入れるための多数
個の角度状に間隔をおいたソケットが設けられている。
よりスピンドル82上のアダプター500に移送される
ようになった1本1本600に一括指示した例えば6本
と言ったような多数本の小型工具を受入れるための多数
個の角度状に間隔をおいたソケットが設けられている。
アダプター500には後段で詳述するように内臓式の小
型工具保持機構が設けられている。
型工具保持機構が設けられている。
しかしながら、傾斜装置92のソケット290は又前に
定義したその他「大型」工具の任意のもののシャンクを
受入れることができ、既述の1978年10月25日出
願の米国特許出願第954,438号の第39図に示し
たタイプの工具などの如き単一工具のシャンクか、上記
米国特願第954,438号の第33図tこ示したよう
な多軸工具ヘッドのシャンク、更にスピンドル82内に
単一の1小型」工具600を保持するためのアダプター
500(第22図)のシャンクのいづれかを有するもの
である。
定義したその他「大型」工具の任意のもののシャンクを
受入れることができ、既述の1978年10月25日出
願の米国特許出願第954,438号の第39図に示し
たタイプの工具などの如き単一工具のシャンクか、上記
米国特願第954,438号の第33図tこ示したよう
な多軸工具ヘッドのシャンク、更にスピンドル82内に
単一の1小型」工具600を保持するためのアダプター
500(第22図)のシャンクのいづれかを有するもの
である。
傾斜装置92のフランジ部材312は円筒形ソケット部
材290の上端に固着されており、314に一括指示し
たゼノバ歯車駆動機構の被駆動部材316がフランジ3
12に固定又はその一部を形成している。
材290の上端に固着されており、314に一括指示し
たゼノバ歯車駆動機構の被駆動部材316がフランジ3
12に固定又はその一部を形成している。
フランジ312の下面は傾斜装置92の外方ケーシング
又はハウジング274の上端上に当接している。
又はハウジング274の上端上に当接している。
ゼノバ駆動機構の駆動部材315はゼノバ被駆動部材3
16を駆動する。
16を駆動する。
ゼノバ駆動部材315は単一の回転モータ318により
回転される。
回転される。
モータ318は任意の適当な動力装置により作動され例
えば電気又は油圧により動かされる。
えば電気又は油圧により動かされる。
ゼノバ機構はそれ自体周知のものである。
第14図にもつとも明瞭に見られる如く、ゼノバ機構の
駆動部材315にはゼノバ被駆動部材316の外周にお
ける角度間隔のある細溝332に係合するピン部材32
0が設けられており、これにより駆動部材315の1回
転が被駆動部材316従って割出し式キャリヤー又は補
助工具保管マガジン400を1つの角度段階だけ割出し
する。
駆動部材315にはゼノバ被駆動部材316の外周にお
ける角度間隔のある細溝332に係合するピン部材32
0が設けられており、これにより駆動部材315の1回
転が被駆動部材316従って割出し式キャリヤー又は補
助工具保管マガジン400を1つの角度段階だけ割出し
する。
従って、若し割出しキャリヤー又は補助工具保管マガジ
ン400が6本の角度状lこへだてられた「小型」工具
を支持して有しており、又、若しゼノバ被駆動部材31
6にゼノバ駆動部材315のピン320の係合する同じ
数の細溝が設けられると、ゼノバ駆動部材315の各回
転により補助工具保管マガジン400が1つの角度段階
だけ割出しし所定の所望小型回転工具600を工具スピ
ンドル82のアダプター500に移送するための適正位
置に割出しすることが理解される。
ン400が6本の角度状lこへだてられた「小型」工具
を支持して有しており、又、若しゼノバ被駆動部材31
6にゼノバ駆動部材315のピン320の係合する同じ
数の細溝が設けられると、ゼノバ駆動部材315の各回
転により補助工具保管マガジン400が1つの角度段階
だけ割出しし所定の所望小型回転工具600を工具スピ
ンドル82のアダプター500に移送するための適正位
置に割出しすることが理解される。
後述するように、工具交換作業の「モードI」実施中ロ
ータリキャリヤー400が傾斜装置92上に取付けてな
い時ゼノバ機構314は使用されずモータ318は停止
する。
ータリキャリヤー400が傾斜装置92上に取付けてな
い時ゼノバ機構314は使用されずモータ318は停止
する。
モード1の作動中、ゼノバ駆動部材315は、このゼノ
バ駆動部材315の縁部315Aがゼノバ被駆動部材3
16の縁部316Aに係合する「駐車」位置に止まりゼ
ノバ被駆動部材316の固定する回転ソケット部材29
0を安定させかつこの作業モード中ソケット部材290
の回転その他の動きを阻止する。
バ駆動部材315の縁部315Aがゼノバ被駆動部材3
16の縁部316Aに係合する「駐車」位置に止まりゼ
ノバ被駆動部材316の固定する回転ソケット部材29
0を安定させかつこの作業モード中ソケット部材290
の回転その他の動きを阻止する。
第1.2,15.16,17.18および第21図にも
つとも明らかに見られる如く、夫々96Aおよび96B
に一括指示された2つの工具交換アーム組立体が設けら
れ90°傾斜装置92と工作機械スピンドル82との間
における工具の交換を行う。
つとも明らかに見られる如く、夫々96Aおよび96B
に一括指示された2つの工具交換アーム組立体が設けら
れ90°傾斜装置92と工作機械スピンドル82との間
における工具の交換を行う。
工具交換アーム組立体96Aは傾斜装置92とスピンド
ル82との間lこおける大径シャンクの工具を移送する
働きを行う。
ル82との間lこおける大径シャンクの工具を移送する
働きを行う。
工具移送アーム組立体96Bはモード■の作業にのみ使
用され、割出し式キャリヤー又は傾斜装置92に取付け
た補助工具保管マガジン400とスピンドル82で保持
したアダプター500との間で小径工具の受取りおよび
保持のため#50テーパシャンクの工具などのような小
径シャンクの工具を移送する働きを行う。
用され、割出し式キャリヤー又は傾斜装置92に取付け
た補助工具保管マガジン400とスピンドル82で保持
したアダプター500との間で小径工具の受取りおよび
保持のため#50テーパシャンクの工具などのような小
径シャンクの工具を移送する働きを行う。
第17.18図および21図にもつとも明らかに示され
るように、工具移送アーム組立体96Aと96Bは夫々
同軸状のシャツl−351,353に取付は固定され、
夫々のシャフトのいかなる軸方向又は回転運動によって
も対応する工具移送アーム組立体96A又は96Bの同
じ動きを引き起こす。
るように、工具移送アーム組立体96Aと96Bは夫々
同軸状のシャツl−351,353に取付は固定され、
夫々のシャフトのいかなる軸方向又は回転運動によって
も対応する工具移送アーム組立体96A又は96Bの同
じ動きを引き起こす。
シャフト351は外方シャフトであり内力シャフト35
3の周りに同軸状におかれている。
3の周りに同軸状におかれている。
外方シャフト351と内方シャフト353は互いに別々
に回転が可能である。
に回転が可能である。
2本の同軸状シャフト351と353は普通の装置(図
示省略)により直立部材355に回転できるように取付
けられており、両方のシャフトはその共通の長手方向軸
線に沿い一体に滑動し両方の工具移送アーム組立体96
Aと96Bを第21図の実線に示した後方位置と同図の
破線に示した前方位置との間に移動させることができる
。
示省略)により直立部材355に回転できるように取付
けられており、両方のシャフトはその共通の長手方向軸
線に沿い一体に滑動し両方の工具移送アーム組立体96
Aと96Bを第21図の実線に示した後方位置と同図の
破線に示した前方位置との間に移動させることができる
。
第21図1ごもっとも明らかに見られるように、この2
つの工具移送アーム組立体96Aおよび96Bはその共
通の長手方向軸線にそい短かい距離だけ互いに軸方向に
移動される。
つの工具移送アーム組立体96Aおよび96Bはその共
通の長手方向軸線にそい短かい距離だけ互いに軸方向に
移動される。
外方シャフト351の外周には357に細溝が形成され
ヨーク361に取付けた1対のローラ358を受けてい
る(第21図)。
ヨーク361に取付けた1対のローラ358を受けてい
る(第21図)。
ヨーク361は、ヨーク361にピストンロッド365
を堅く取付けた油圧ピストン・シリンダ機構363Fこ
より軸方向に前後移動する(第21図で右および左に)
。
を堅く取付けた油圧ピストン・シリンダ機構363Fこ
より軸方向に前後移動する(第21図で右および左に)
。
ヨーク361のいかなる軸方向の動きも外方および内方
シャフト35L353の対応する移動をもたらす。
シャフト35L353の対応する移動をもたらす。
この同軸状のシャフト351と353の両方が必ず軸方
向に一体となって移動するために内方シャフト353の
右端(第21図より見て)にスナップリング354を入
れた円周溝が設けられる。
向に一体となって移動するために内方シャフト353の
右端(第21図より見て)にスナップリング354を入
れた円周溝が設けられる。
スナップリング354は内方シャフト353の外周を越
えて突出し外方シャフト351の接触外端に取付けたリ
テーナ356で形成した溝内に受けられる。
えて突出し外方シャフト351の接触外端に取付けたリ
テーナ356で形成した溝内に受けられる。
この構成によりシャフト351と353とが軸方向に一
体に移動されしかもこれらのシャフトは互いに無関係に
角度回転できるようになっている。
体に移動されしかもこれらのシャフトは互いに無関係に
角度回転できるようになっている。
ピストンロッド365が伸びると、工具移送アーム組立
体96Aと96Bの両方を第21図の破線に示す後方位
置に移動させる。
体96Aと96Bの両方を第21図の破線に示す後方位
置に移動させる。
ピストンロッド365が引込むと、工具移送組立体96
A、96Bの両方を第21図の破線で示した前方位置に
動かす。
A、96Bの両方を第21図の破線で示した前方位置に
動かす。
平歯車367(第21図参照)が内方シャフト353の
後万端(第21で右側)に近接してシャフト353に堅
く取付けられ同軸状シャフト351および353が後方
位置にある時ランク369に係合する。
後万端(第21で右側)に近接してシャフト353に堅
く取付けられ同軸状シャフト351および353が後方
位置にある時ランク369に係合する。
ラック369は油圧ピストン・シリンダ機構371によ
り直線的に動かされ、この機構のピストンロッド313
はラック369に取付けられシリンダは直立部材355
上のブラケット374に取付けられている。
り直線的に動かされ、この機構のピストンロッド313
はラック369に取付けられシリンダは直立部材355
上のブラケット374に取付けられている。
ラック369の全ストロークにより内方シャフト353
は90゜回転され、工具移送アーム96Bは第16図の
垂直又は「駐車したJ位置より第1図および第15図に
示す水平作動位置に回転する。
は90゜回転され、工具移送アーム96Bは第16図の
垂直又は「駐車したJ位置より第1図および第15図に
示す水平作動位置に回転する。
工具移送アーム組立体96Bの垂直位置は待機位置であ
り、その水平位置は工具ピックアップ位置又は寄託位置
である。
り、その水平位置は工具ピックアップ位置又は寄託位置
である。
同様に、平歯車376が外方シャフト351に堅く取付
けられ、シャフト351が第21図実線に示す後方位置
にある時ランク378に係合する。
けられ、シャフト351が第21図実線に示す後方位置
にある時ランク378に係合する。
ラック318は油圧ピストン・シリンダ機構380によ
り直線状に動かされ、この機構のピストンロッド382
はラック378に取付けられシリンダは直立部材355
上のブラケット374に取付けられている。
り直線状に動かされ、この機構のピストンロッド382
はラック378に取付けられシリンダは直立部材355
上のブラケット374に取付けられている。
ピストン・シリンダ機構380およびラック318は、
ピストンロッド382のフルストロークの1/2により
外力シャフト351が90°動かされ工具交換アーム組
立体96Aをその垂直位置(第1図および第15図に示
す)から第16図に示す水平位置に回転させるように大
きさが決められている。
ピストンロッド382のフルストロークの1/2により
外力シャフト351が90°動かされ工具交換アーム組
立体96Aをその垂直位置(第1図および第15図に示
す)から第16図に示す水平位置に回転させるように大
きさが決められている。
工具交換アーム組立体の垂直位置は待機位置であり水平
位置ピックアップ位置又は寄託位置である。
位置ピックアップ位置又は寄託位置である。
第21図の破線で示した外方シャフト351と工具交換
アーム組立体96Aがそれらの前方位置にある時、外方
シャフト351で保持した歯車376は第2ランク38
4にそろう。
アーム組立体96Aがそれらの前方位置にある時、外方
シャフト351で保持した歯車376は第2ランク38
4にそろう。
ピストン・シリンダ機構385のピストンロッド386
はラック384tζ取付けられ、ピストンロッド386
とラック384は、ピストンロッド386のフルストロ
ークにより外方シャフト351と工具交換アーム組立体
96Aが180°回転され工具交換アーム組立体96A
の両端を交換するように寸法が決められている。
はラック384tζ取付けられ、ピストンロッド386
とラック384は、ピストンロッド386のフルストロ
ークにより外方シャフト351と工具交換アーム組立体
96Aが180°回転され工具交換アーム組立体96A
の両端を交換するように寸法が決められている。
この180°の回転は、第21図の破線に示す前方位置
にシャフト351と工具交換アーム組立体96Aがある
時にのみ発生する。
にシャフト351と工具交換アーム組立体96Aがある
時にのみ発生する。
シャフト351の軸方向前方位置においては、工具交換
アーム組立体96Aは工具交換アーム組立体96Aの1
端に接したスピンドル内にしろ又は工具交換アーム組立
体96Aの反対端に接する傾斜装置92により保持され
るソケット内の保持ソケット内部に横たわらない。
アーム組立体96Aは工具交換アーム組立体96Aの1
端に接したスピンドル内にしろ又は工具交換アーム組立
体96Aの反対端に接する傾斜装置92により保持され
るソケット内の保持ソケット内部に横たわらない。
内方シャフト353と工具交換又は移送アーム組立体9
6Bが第21図の破線に示す前方位置におかれた時、内
方シャフト353により保持された歯車367はピスト
ン・シリンダ機構380のラック318と整列する。
6Bが第21図の破線に示す前方位置におかれた時、内
方シャフト353により保持された歯車367はピスト
ン・シリンダ機構380のラック318と整列する。
ピストンロンド382がそのフルストロークに動くと内
方シャフト353ならびに工具交換アーム組立体96B
を180°回転させその両端が前に工具交換アーム組立
体96Aに関して説明したのと同じ要領で入れ替わる。
方シャフト353ならびに工具交換アーム組立体96B
を180°回転させその両端が前に工具交換アーム組立
体96Aに関して説明したのと同じ要領で入れ替わる。
工具交換アーム組立体96Aは工具グリッパ−アーム2
98(第19図ならびに第20図)を有し、このアーム
は前述の1978年lO月25日出願の米国特願第95
4,438号の第25図および第26図に関して図示解
説した工具グリッパ−アーム298と同じである。
98(第19図ならびに第20図)を有し、このアーム
は前述の1978年lO月25日出願の米国特願第95
4,438号の第25図および第26図に関して図示解
説した工具グリッパ−アーム298と同じである。
工具グリッパ−アーム298にはローラ348を入れる
工具グリッパ−空洞部344,346がある。
工具グリッパ−空洞部344,346がある。
ローラ348は前に定義した「大型」工具のいづれかの
標準溝つきフランジにはまり込むよう大きさと位置が決
められている。
標準溝つきフランジにはまり込むよう大きさと位置が決
められている。
1対の回転工具グリッパ−あご350と352がグリッ
パ−空洞部344と346に近接してアーム298に回
転できるよう取付けられている。
パ−空洞部344と346に近接してアーム298に回
転できるよう取付けられている。
「大型J工具上の溝つきフランジに入るような形状をし
た把握片354および346が夫々工具グリッパ−あご
350および352に設けられている。
た把握片354および346が夫々工具グリッパ−あご
350および352に設けられている。
グリッパ−あご350および352はねじりばね(図示
省略用こよりばね偏位されており把握片354および3
56を夫夫工具空洞部344および346より離れる方
向に押しつける。
省略用こよりばね偏位されており把握片354および3
56を夫夫工具空洞部344および346より離れる方
向に押しつける。
この把握片354および356が工具空洞部344およ
び346より離れる動きはグリッパ−あご350および
352の直線縁部370および372が夫々ストップピ
ン362および364に接触することにより制限される
。
び346より離れる動きはグリッパ−あご350および
352の直線縁部370および372が夫々ストップピ
ン362および364に接触することにより制限される
。
第19図に実線で示した開位置と破線で示したロック位
置を有するカム360がグリッパ−あご350と352
の間に回転できるよう取付けられている。
置を有するカム360がグリッパ−あご350と352
の間に回転できるよう取付けられている。
第20図に示すロック位置では、両方のグリッパ−あご
350および352は夫々の工具空洞部344および3
46の方に回転し工具把握片354および356を夫々
工具366および368の溝つきフランジ内に挿入する
。
350および352は夫々の工具空洞部344および3
46の方に回転し工具把握片354および356を夫々
工具366および368の溝つきフランジ内に挿入する
。
第20図に示す位置においては、両方の工具グリッパ−
あご350および352は、これらのあごの直線縁部3
70および372に接触するカム360に示す位置にロ
ックされる。
あご350および352は、これらのあごの直線縁部3
70および372に接触するカム360に示す位置にロ
ックされる。
これにより工具366および368が夫々工具空洞部3
44および346にロックされる。
44および346にロックされる。
カム360はクランプ圧力を均等化するため横方向に浮
遊できるよう取付けられている。
遊できるよう取付けられている。
工具366および368を解放するためにはカム360
を第20図に示す位置より左回転方向に90°回転させ
第19図の実線に示す位置に戻す必要がある。
を第20図に示す位置より左回転方向に90°回転させ
第19図の実線に示す位置に戻す必要がある。
これにより、工具グリッパ−あご350および352は
第20図で左回転方向に夫々の工具空洞部344および
346より離れるよう回転ができる。
第20図で左回転方向に夫々の工具空洞部344および
346より離れるよう回転ができる。
第20図ならびに21図において、カム360は内方シ
ャフト353の中空内部を延びるシャフト375(第2
1図)に取付けられている。
ャフト353の中空内部を延びるシャフト375(第2
1図)に取付けられている。
シャフト375の後端(第21図の右側)はオハイオ州
オールビルレのフロ・トルク(F 1o−Tork )
社で製作されているような油圧ロークリアクチュエータ
377に接続している。
オールビルレのフロ・トルク(F 1o−Tork )
社で製作されているような油圧ロークリアクチュエータ
377に接続している。
ロークリアクチュエータ377は電気信号に応答してシ
ャフト375を90°だけ右回転又は左回転させる働き
を行う。
ャフト375を90°だけ右回転又は左回転させる働き
を行う。
シャフト375の90°回転により既述の如くカム36
0はその開位置とロック位置との間で回転する。
0はその開位置とロック位置との間で回転する。
第19図の工具366はスピンドル82内にあり、他方
工具368は傾斜装置92内にある。
工具368は傾斜装置92内にある。
工具366と368を交換するため、直立部材66、サ
ドル52およびスピンドルヘッド72は数値制御(N、
C,ン軸サーボ装置により第1図ならびに2図に示した
位置に動かされる。
ドル52およびスピンドルヘッド72は数値制御(N、
C,ン軸サーボ装置により第1図ならびに2図に示した
位置に動かされる。
次に、工具交換アーム298を第1図および第19図に
示した位置より第20図に示す位置へと90°左回転さ
せる。
示した位置より第20図に示す位置へと90°左回転さ
せる。
工具空洞部344および346が工具366および36
8に近づくにつれ、工具はグリッパ−あご350および
352の平担縁3γ8および380に接触しこれらを回
転させグリッパ−片354および356を夫々の工具の
溝フランジにはめ込む。
8に近づくにつれ、工具はグリッパ−あご350および
352の平担縁3γ8および380に接触しこれらを回
転させグリッパ−片354および356を夫々の工具の
溝フランジにはめ込む。
次に、カム360を第20図に示す位置に90°左回転
させることによりグリッパ−片354および356が定
位置にロックされる。
させることによりグリッパ−片354および356が定
位置にロックされる。
グリッパ−あご350および352をゆるめるために、
カム360は第20図で90°右回転され、グリッパ−
あご350および352はねじりばね(図示省略)の力
を受は解除され工具366および368より離れるよう
に回転する。
カム360は第20図で90°右回転され、グリッパ−
あご350および352はねじりばね(図示省略)の力
を受は解除され工具366および368より離れるよう
に回転する。
工具交換アーム298の作動をアーム両端の工具に関し
て説明したが、アームのどちらかの側にある単一工具の
場合でも同様に作動する。
て説明したが、アームのどちらかの側にある単一工具の
場合でも同様に作動する。
第15図ならびに第16図にもつとも明らかに見られる
ように、90°傾斜装置92は、第1゜2.15および
16図より見て右より左へ(又はその逆に)軸方向に滑
動できるよう取付けられている。
ように、90°傾斜装置92は、第1゜2.15および
16図より見て右より左へ(又はその逆に)軸方向に滑
動できるよう取付けられている。
傾斜装置92の軸方向調整動きの原動力は390に一括
指示せるピストン・シリンダ組立体により得られ、この
組立体は、固定構造部にその1端を適宜固定した油圧シ
リンダ392と、傾斜装置構造の一部を形成する部材3
95に枢着せるピストンロッド394とを含む。
指示せるピストン・シリンダ組立体により得られ、この
組立体は、固定構造部にその1端を適宜固定した油圧シ
リンダ392と、傾斜装置構造の一部を形成する部材3
95に枢着せるピストンロッド394とを含む。
第15図に示す位置ではピストンロッド394はシリン
ダ392内に引込められ滑動できるように取付けた傾斜
装置92はその可能な走行通路の厳君極端におかれてい
る。
ダ392内に引込められ滑動できるように取付けた傾斜
装置92はその可能な走行通路の厳君極端におかれてい
る。
第15図に示す傾斜装置92の位置は補助工具保管マガ
ジン400とスピンドル82との間で1小型」工具を交
換する′工具交換アーム組立体96Bの使用時における
傾斜装置の位置である。
ジン400とスピンドル82との間で1小型」工具を交
換する′工具交換アーム組立体96Bの使用時における
傾斜装置の位置である。
傾斜装置92とスピンドル82との間で大型サイズシャ
ンクの工具を交換する工具交換アーム組立体96Aを使
用する時は、滑動式傾斜装置92は第16図の位置にお
かれる。
ンクの工具を交換する工具交換アーム組立体96Aを使
用する時は、滑動式傾斜装置92は第16図の位置にお
かれる。
第15図位置より第16図位置又はその逆に移るに際し
、傾斜装置はロータリキャリヤー又は補助工具保管マガ
ジン400の半径に等しい距離だけ動く。
、傾斜装置はロータリキャリヤー又は補助工具保管マガ
ジン400の半径に等しい距離だけ動く。
ピストンロッド394の引込み位置に相当する第15図
位置ならびにピストンロッド394の伸び位置に相当す
る第16図位置より傾斜装置92を移すことができるの
は、大径シャンク工具と小径シャンク工具を夫々交換す
る2つの選択的に作動できる工具移送アーム組立体96
Aと96Bが第15図および第16図のRに示した共通
回転軸を中心として枢動できるよう取付けられているか
らであり、この2つの工具交換アーム組立体96Aと9
6Bが夫々「大型」工具と「小型」工具の溝つきフラン
ジを把む適正位置におかれるためには、90°傾斜装置
92を上記の要領で動かす必要がある。
位置ならびにピストンロッド394の伸び位置に相当す
る第16図位置より傾斜装置92を移すことができるの
は、大径シャンク工具と小径シャンク工具を夫々交換す
る2つの選択的に作動できる工具移送アーム組立体96
Aと96Bが第15図および第16図のRに示した共通
回転軸を中心として枢動できるよう取付けられているか
らであり、この2つの工具交換アーム組立体96Aと9
6Bが夫々「大型」工具と「小型」工具の溝つきフラン
ジを把む適正位置におかれるためには、90°傾斜装置
92を上記の要領で動かす必要がある。
#50テーパシャンク工具などのような小型工具をスピ
ンドル82と割出し式キャリヤー又は補助マガジシ40
0の間で相互交換するための96Bに一括指示せる工具
交換組立体は、1972年12月5日口パート ケー
セジヴイツク(Robert K、 Sedgwick
)その他に付与された米国特許第3704510号に示
す工具交換機構172に類似している。
ンドル82と割出し式キャリヤー又は補助マガジシ40
0の間で相互交換するための96Bに一括指示せる工具
交換組立体は、1972年12月5日口パート ケー
セジヴイツク(Robert K、 Sedgwick
)その他に付与された米国特許第3704510号に示
す工具交換機構172に類似している。
この工具交換機構96Bが先行公告に係る特許に示され
ているのでその詳細は本願においては図示又は解説する
必要はないものと信じる。
ているのでその詳細は本願においては図示又は解説する
必要はないものと信じる。
しかしながら、第21図に示すように、シャフト375
にはその全長にわたり中空の軸方向通路が貫通して形成
されており、このシャフト375の中空通路をシャフト
379が延びその左端(第21図に対して)にピニオン
(図示省略)が取付けられ工具交換組立体96Bの一部
を構成するラックを動かしこれにより工具グリップ39
6と397(第15図)を作動させる。
にはその全長にわたり中空の軸方向通路が貫通して形成
されており、このシャフト375の中空通路をシャフト
379が延びその左端(第21図に対して)にピニオン
(図示省略)が取付けられ工具交換組立体96Bの一部
を構成するラックを動かしこれにより工具グリップ39
6と397(第15図)を作動させる。
第22図には、工作機誠スピンドル82に組立てた状態
のアダプタ一部材500が示されている。
のアダプタ一部材500が示されている。
図示の如く、アダプター500は小型工具600を割出
し式キャリヤー又は補助工具保管マガジン400より受
は入れる。
し式キャリヤー又は補助工具保管マガジン400より受
は入れる。
スピンドル組立体は回転スピンドル82のための円筒形
の固定ハウジング502を含む。
の固定ハウジング502を含む。
スピンドルベヤリングリテーナ504がボルト506に
より固定スピンドルハウジング502に固定されている
。
より固定スピンドルハウジング502に固定されている
。
ローラベヤリング組立体508が回転スピンドル82と
固定ハウジング502との間におかれている。
固定ハウジング502との間におかれている。
スピンドル82の外端又は左端にはコレット部材512
を受は入れるソケット510が設けられている。
を受は入れるソケット510が設けられている。
スピンドル82には正面プレート514がボルト部材(
図示省略)でスピンドルにボルト結合されて設けられて
いる。
図示省略)でスピンドルにボルト結合されて設けられて
いる。
正面プレート514は516に示すようにスピンドル8
2にキー止めされている。
2にキー止めされている。
スピンドル82と正面プレート514の間におけるキー
516は、正面プレートをスピンドルに固定するボルト
に作用する剪断応力を除くことを目的としている。
516は、正面プレートをスピンドルに固定するボルト
に作用する剪断応力を除くことを目的としている。
キー516のもう一つの働きはスピンドルに固定したア
ダプタ一部材500などの如き工具の適正配置を保証す
ることである。
ダプタ一部材500などの如き工具の適正配置を保証す
ることである。
スピンドル82に受けられるその細工具の場合と同じよ
うにアダプター500には大径シャンク例えば10、1
6cIrL(4インチ)径シャンクが設けられている。
うにアダプター500には大径シャンク例えば10、1
6cIrL(4インチ)径シャンクが設けられている。
大径シャンク518がソケット510内のコレットによ
りスピンドル82の左端に受は入れられる。
りスピンドル82の左端に受は入れられる。
アダプター500のシャンク518はボルト522によ
りアダプターボデー520に適宜固着される。
りアダプターボデー520に適宜固着される。
引張りロッド524がコレットと螺合している。
この引張り田ノド524は適当なピストン・シリンダ機
構(図示省略)により第22図より見て右方に引張られ
ロッドに取付けたコレット部材512がスピンドル82
に受けられたアダプタ一部材500などのような工具の
シャンク518をしっかりと把握する。
構(図示省略)により第22図より見て右方に引張られ
ロッドに取付けたコレット部材512がスピンドル82
に受けられたアダプタ一部材500などのような工具の
シャンク518をしっかりと把握する。
コレット・512が移動してアダプターシャンク518
をクランプ把握すると、コレットはアダプターシャンク
を把握するだけではなくスピンドル82の軸線に対しア
ダプターシャンクの中心ぎめをする。
をクランプ把握すると、コレットはアダプターシャンク
を把握するだけではなくスピンドル82の軸線に対しア
ダプターシャンクの中心ぎめをする。
上記の引張りロッド524の作用を補足するため、第2
引張りロッド又は工具保持ロッド526がアダプタ一部
材528にねじ止めされアダプターは工具シャンク51
8に固着された第2アダプタ一部材530に螺合してい
る。
引張りロッド又は工具保持ロッド526がアダプタ一部
材528にねじ止めされアダプターは工具シャンク51
8に固着された第2アダプタ一部材530に螺合してい
る。
実際上、アダプター530は工具シャンク518の一部
である。
である。
従って、工具保持引張りロッド526を右方(第22図
より見て)に引張ることによりアダプター500はスピ
ンドル82の正面プレート514に対してしつかり押さ
えつけられる。
より見て)に引張ることによりアダプター500はスピ
ンドル82の正面プレート514に対してしつかり押さ
えつけられる。
アダプター500には円筒状通路532が貫通して設け
られ第22図より見てこの通路の左端にはテーパアダプ
タ一部材534が位置し、この部材にはアダプター50
0の前方端にボルト538で結合された外周フランジ5
36が設けられている。
られ第22図より見てこの通路の左端にはテーパアダプ
タ一部材534が位置し、この部材にはアダプター50
0の前方端にボルト538で結合された外周フランジ5
36が設けられている。
補助工具保管マガジン400から受けた小型工具600
がテーパアダプター534内に納まっている。
がテーパアダプター534内に納まっている。
テーパシャンクの工具600をテーパアダプター534
内に取付けるのに次の工程がともなう。
内に取付けるのに次の工程がともなう。
(1)油圧ピストン・シリンダ組立体540(第22図
参照)を動かしそれまで外れていた迅速分離部材542
を結合させ固定供給源から通路544A、544Bおよ
び544Cを通じてピストン部材546の背面に油圧流
体を流す。
参照)を動かしそれまで外れていた迅速分離部材542
を結合させ固定供給源から通路544A、544Bおよ
び544Cを通じてピストン部材546の背面に油圧流
体を流す。
ピストン部材546の背面に導かれた油又は他の油圧流
体によりサラばね548の偏位力に抗して第22図より
見て左の力にピストン部材546が動く。
体によりサラばね548の偏位力に抗して第22図より
見て左の力にピストン部材546が動く。
第22図より見て左の方へこのピストン部材546の動
きによりコレットクランプ部材550がコレット552
をクランプしない位置に左方に移動する。
きによりコレットクランプ部材550がコレット552
をクランプしない位置に左方に移動する。
コレットクランプ550はピストン部材546に取付け
られこれと共に動く。
られこれと共に動く。
コレットクランプ550が上述の・如くピストン546
の動きにより左方クランプしない位置に移動し終わると
、可撓性のコレット部材552はコレットクランプ55
0のくぼみ550Aに半径方向外方に拡がる。
の動きにより左方クランプしない位置に移動し終わると
、可撓性のコレット部材552はコレットクランプ55
0のくぼみ550Aに半径方向外方に拡がる。
このようにコレット552がその開き位置に半径方向外
力に拡がった状態でテーパシャンクの工具600はその
内端のくび602がコレット552fこ受は入れられる
までテーパアダプター534に挿入できる。
力に拡がった状態でテーパシャンクの工具600はその
内端のくび602がコレット552fこ受は入れられる
までテーパアダプター534に挿入できる。
こうしてテーパシャンクの工具600が定位置に取付け
られると、適当なバルブを開くことによりピストン部材
546背後の油圧流体が解放され油タンクに流入する。
られると、適当なバルブを開くことによりピストン部材
546背後の油圧流体が解放され油タンクに流入する。
次ニ、ベレビレばね548によりピストン部材546は
第22図より見て右方にコレットクランプ部材550を
第22図に示す位置に右方に引張り、コレットクランプ
550は工具保持コレット552にクランプ係合しこれ
によりテーパシャンクの工具600をテーパアダプター
534内の定位置にしっかりと固定する。
第22図より見て右方にコレットクランプ部材550を
第22図に示す位置に右方に引張り、コレットクランプ
550は工具保持コレット552にクランプ係合しこれ
によりテーパシャンクの工具600をテーパアダプター
534内の定位置にしっかりと固定する。
上述の如く、油圧流体がピストン546にかかりコレッ
トクランプ550を動かしコレット552の開きを可能
ならしめテーパアダプター534内に挿入すべきテーパ
シャンク工具600を受入れるかもしくは既にテーパア
ダプタ534内の定位置にあるテーパシャンク工具60
0を外すことができる。
トクランプ550を動かしコレット552の開きを可能
ならしめテーパアダプター534内に挿入すべきテーパ
シャンク工具600を受入れるかもしくは既にテーパア
ダプタ534内の定位置にあるテーパシャンク工具60
0を外すことができる。
コレットクランプ550をクランプしない位置においた
状態でテーパアダプター534から一定のテーパシャン
ク工具600を取外した後、コレット552がテーパア
ダプター534に挿入すべき次の「小型」工具を受けら
れるようクランプしない状態におかれるようピストン5
46は油圧された状態を保つことができる。
状態でテーパアダプター534から一定のテーパシャン
ク工具600を取外した後、コレット552がテーパア
ダプター534に挿入すべき次の「小型」工具を受けら
れるようクランプしない状態におかれるようピストン5
46は油圧された状態を保つことができる。
以上説明した水平型のマシンセンターならびに工具交換
機構には下記に要約される2つの異なった作動モードが
ある。
機構には下記に要約される2つの異なった作動モードが
ある。
モードI:
この作動モードの場合、工作機械スピンドル82により
使用される唯一の工具は主工具保管マガジン90のソケ
ットサイズ、傾斜装置92のソケットサイズならびにア
ダプター500を使用しないスピンドル82のソケット
サイズに相当する所定の直径又はサイズを有する「大型
」工具(初めに定義した如き)である。
使用される唯一の工具は主工具保管マガジン90のソケ
ットサイズ、傾斜装置92のソケットサイズならびにア
ダプター500を使用しないスピンドル82のソケット
サイズに相当する所定の直径又はサイズを有する「大型
」工具(初めに定義した如き)である。
モード■:
この作動モードの場合、補助工具保管マガジン400の
割出しロータリキャリヤー(第12図から第16図まで
参照)は傾斜装置92上に取付けられ、補助工具保管マ
ガジン400からの1小型」工具600は工具交換組立
体96Bにより工作機械スピンドル82にあるアダプタ
ー500に移送される。
割出しロータリキャリヤー(第12図から第16図まで
参照)は傾斜装置92上に取付けられ、補助工具保管マ
ガジン400からの1小型」工具600は工具交換組立
体96Bにより工作機械スピンドル82にあるアダプタ
ー500に移送される。
モードIによる例示的な工具交換サイクルについて下記
初期条件があるものとして次に説明する。
初期条件があるものとして次に説明する。
(A) 前記所作径のシャンクをもつ工具//61が
スピンドル82にクランプされ工作テーブル88上の加
工品86(第2図参照)を機械加工するのに使用される
。
スピンドル82にクランプされ工作テーブル88上の加
工品86(第2図参照)を機械加工するのに使用される
。
(B) 工具/161のための空の工具ソケット10
0が主工具保管マガジン90の上部デツキ内の工具移送
位置におかれる。
0が主工具保管マガジン90の上部デツキ内の工具移送
位置におかれる。
(q 次に使用すべき工具/162も又前記所定径のシ
ャンクを有し既知位置における主工具保管マガジン90
の上部デツキにあるソケット100内にある。
ャンクを有し既知位置における主工具保管マガジン90
の上部デツキにあるソケット100内にある。
(口 傾斜装置92は空であり第16図に示す垂直位置
におかれる。
におかれる。
これは傾斜装置92の標準位置である。
但し、後述するモードHの作動時ロータリキャリヤー4
00とスピンドル82との間で小型工具が相互交換され
る場合を除く。
00とスピンドル82との間で小型工具が相互交換され
る場合を除く。
(D 第1工具交換アーム組立体94の工具交換アーム
174は主工具保管マガジン90の下部デツキと反対の
中央位置におかれている。
174は主工具保管マガジン90の下部デツキと反対の
中央位置におかれている。
(Fl 傾斜装置92とスピンドル82との間におけ
る工具交換アーム96Aは両端が空であり、垂直の後方
位置におかれている。
る工具交換アーム96Aは両端が空であり、垂直の後方
位置におかれている。
既述の初期条件においてモードIによる工具交換サイク
ルは下記の如く進行する。
ルは下記の如く進行する。
(1)工作物86の機誠加工中、主工具保管マガジン9
0の上部デツキを駆動するモータが前進方向に附勢され
ソケット100を第2図の点478に示す工具移送位置
を通過させる。
0の上部デツキを駆動するモータが前進方向に附勢され
ソケット100を第2図の点478に示す工具移送位置
を通過させる。
(2)遊びスプロケット136(第2図および第3図)
により保持される耳片がこの耳片の移動通路にそってお
かれた近接スイッチの上を通り過ぎ、普通のカウンター
でカウントされる回数により所望の工具/162を含む
工具ソケット100の既知位置がいつ工具移送点478
にくるかその時が決められる。
により保持される耳片がこの耳片の移動通路にそってお
かれた近接スイッチの上を通り過ぎ、普通のカウンター
でカウントされる回数により所望の工具/162を含む
工具ソケット100の既知位置がいつ工具移送点478
にくるかその時が決められる。
(3)所望の工具/16.2が工具移送点478にきた
時、主工具保管マガジン90の上部デツキのための駆動
モータは停止され、所望の工具/I62を含むソケット
100が工具移送点478に位置せしゆられる。
時、主工具保管マガジン90の上部デツキのための駆動
モータは停止され、所望の工具/I62を含むソケット
100が工具移送点478に位置せしゆられる。
(4)油圧ピストン・シリンダ機構258(第10図お
よび第11図)が伸び第1工具交換アーム組立体94を
主工具保管マガジン90の上部デツキのレベルに上昇、
させる。
よび第11図)が伸び第1工具交換アーム組立体94を
主工具保管マガジン90の上部デツキのレベルに上昇、
させる。
(5)油圧ピストン・シリンダ機構202(第4図)が
伸び工具交換アーム174を工具移送点478に移動さ
せる。
伸び工具交換アーム174を工具移送点478に移動さ
せる。
工具空所220(第4図)が工具/I62のV溝の周り
におかれる。
におかれる。
(6)油圧ピストン・シリンダ機構228(第4図)が
引込みグリッパ−あご224が工具A2のV溝に接触し
アーム174にクランプする。
引込みグリッパ−あご224が工具A2のV溝に接触し
アーム174にクランプする。
(7)油圧ピストン・シリンダ機構256(第10図お
よび第11図)が伸び工具//62を工具ソケット10
0の外に持ち上げる。
よび第11図)が伸び工具//62を工具ソケット10
0の外に持ち上げる。
(8)油圧ピストン・シリンダ機構308(第12図)
が侵び傾斜装置92のコレットクランプ292を開ける
。
が侵び傾斜装置92のコレットクランプ292を開ける
。
(9)油圧ピストン・シリンダ機構202(第4図)が
引込み工具/162を傾斜装置92の傾斜ソケット29
0上に工具/162を揺動させる。
引込み工具/162を傾斜装置92の傾斜ソケット29
0上に工具/162を揺動させる。
(10) 油圧ピストン・シリンダ機構256(第1
0図)が引込み工具/I62を傾斜装置92の傾斜ソケ
ット290に下げる。
0図)が引込み工具/I62を傾斜装置92の傾斜ソケ
ット290に下げる。
aυ 油圧ピストン・シリンダ機構228(第4図)が
伸びグリッパ−あご224を工具A2から外す。
伸びグリッパ−あご224を工具A2から外す。
(12)油圧ピストン・シリンダ機構308(第12図
)が引込みべ1/ビレばね306が傾斜装置92のコレ
ットクランプを閉じる。
)が引込みべ1/ビレばね306が傾斜装置92のコレ
ットクランプを閉じる。
(13)油圧ピストン・シリンダ機構194(第4図)
が引込み第4図の点線174Aに示した前方位置に工具
交換アーム174を揺動する。
が引込み第4図の点線174Aに示した前方位置に工具
交換アーム174を揺動する。
(14)油圧ピストン・シリンダ機構284(第12.
13.14図)が伸び傾斜装置92の傾斜ソケット27
4と工具/462を水平位置に揺動する。
13.14図)が伸び傾斜装置92の傾斜ソケット27
4と工具/462を水平位置に揺動する。
(151工作機械のためのX、Y、Z軸駆動装置が動か
されスピンドル82を第1図および第2図に示す工具交
換位置に選ばれ、スピンドル82の回転は止まる。
されスピンドル82を第1図および第2図に示す工具交
換位置に選ばれ、スピンドル82の回転は止まる。
α6)油圧ピストン・シリンダ機構380(第21図)
が伸び工具交換組立体96Aの工具交換アーム298を
垂直位置より水平位置に90’だけ回転させる。
が伸び工具交換組立体96Aの工具交換アーム298を
垂直位置より水平位置に90’だけ回転させる。
αD 油圧ロータリアクチュエータ377(第21図)
が90°左回転しカム360(第19図および第20図
)を工具グリップあご350および352にロックさせ
る。
が90°左回転しカム360(第19図および第20図
)を工具グリップあご350および352にロックさせ
る。
鱈 引張りロッド524が第22図より見て左方に適宜
油圧ピストン・シリンダ構成により押され、コレット部
材512を工具/I61のシャンクから外す。
油圧ピストン・シリンダ構成により押され、コレット部
材512を工具/I61のシャンクから外す。
又、工具保持ロッド526が適宜油圧ピストン・シリン
ダ機構により第22図より見て左方に押され、工具ml
をスピンドル82の正面プレート514との保合より外
す。
ダ機構により第22図より見て左方に押され、工具ml
をスピンドル82の正面プレート514との保合より外
す。
工具保持ロッド526ならびにロッドに固定したアダプ
タ一部材528が次に固定構造部により支持された適宜
装置(図示省略)により回転され、工具41のシャンク
に固定したアダプタ一部材530(第22図)などのよ
うなアダプタ一部材からアダプタ一部材528の螺合係
合を外す。
タ一部材528が次に固定構造部により支持された適宜
装置(図示省略)により回転され、工具41のシャンク
に固定したアダプタ一部材530(第22図)などのよ
うなアダプタ一部材からアダプタ一部材528の螺合係
合を外す。
これにより、工具保持ロッド526が工具/161より
外れる。
外れる。
σ9)ピストン・シリンダ機構308(第12図)が伸
び傾斜装置92内のコレットクランプ292を開く。
び傾斜装置92内のコレットクランプ292を開く。
(20)ピストン・シリンダ機構363(第21図)引
込み工具/161をスピンドル82の外に引張り工具/
162を傾斜装置92の傾斜ソケット290から引き出
す。
込み工具/161をスピンドル82の外に引張り工具/
162を傾斜装置92の傾斜ソケット290から引き出
す。
(21)ピストン・シリンダ機構385(第21図)が
伸び工具交換組立体96Aを180°回転させ工具/1
61と工具/i62を相互交換する。
伸び工具交換組立体96Aを180°回転させ工具/1
61と工具/i62を相互交換する。
(22)ピストン・シリンダ機構363(第21図)が
伸び工具/162をスピンドル82内に差し込み工具7
g61を傾斜装置92の傾斜ソケット290に差し込む
。
伸び工具/162をスピンドル82内に差し込み工具7
g61を傾斜装置92の傾斜ソケット290に差し込む
。
(23)油圧ロークリアクチュエータ377(第21図
)が右に90°回転しカム360(第19図および第2
0図)を工具グリップあご350と352から外す。
)が右に90°回転しカム360(第19図および第2
0図)を工具グリップあご350と352から外す。
(24)引張りロッド524(第22図)を適宜油圧ピ
ストン・シリンダ機構により第22図より見て右方に引
張りこれによりコレット部材512をして現在スピンド
ル82のソケットにある工具/I62のシャンクを把握
せしめる。
ストン・シリンダ機構により第22図より見て右方に引
張りこれによりコレット部材512をして現在スピンド
ル82のソケットにある工具/I62のシャンクを把握
せしめる。
工具保持ロッド526およびそれに固定したアダプタ一
部材528は固定構造部により保持される適宜装置(図
示省略)により回転されアダプタ一部材528をして工
具/16.2のシャンクに固着したアダプタ一部材53
0などのようなアダプタ一部材にねじ係合せしめる。
部材528は固定構造部により保持される適宜装置(図
示省略)により回転されアダプタ一部材528をして工
具/16.2のシャンクに固着したアダプタ一部材53
0などのようなアダプタ一部材にねじ係合せしめる。
次いで、工具保持ロッド526が適宜ピストン・シリン
ダ機構により第22図より見て右の方に引張られ、工具
/I62をスピンドル82の正面プレート514にぴっ
たり引き寄せる。
ダ機構により第22図より見て右の方に引張られ、工具
/I62をスピンドル82の正面プレート514にぴっ
たり引き寄せる。
(2つ 油圧ピストン・シリンダ機構308(第12図
)が引込み、ベレビμばね306により傾斜装置92内
のコレットクランプ292が閉じることができる。
)が引込み、ベレビμばね306により傾斜装置92内
のコレットクランプ292が閉じることができる。
(26)ピストン・シリンダ機構380(第21図)が
引込み工具交換組立体96Aの工具交換アーム298を
水平位置から垂直位置に回転させる。
引込み工具交換組立体96Aの工具交換アーム298を
水平位置から垂直位置に回転させる。
この工程の後、工作物の機誠加工を新しい工具で再び開
始することができる。
始することができる。
(27)ピストン・シリンダ機構284(第12図)が
引込み傾斜装置92の傾斜ソケット274内の工具/I
61を垂直位置に傾ける。
引込み傾斜装置92の傾斜ソケット274内の工具/I
61を垂直位置に傾ける。
(28)ピストン・シリンダ機構194(第4図)が伸
び工具交換アーム174を傾斜装置92の傾斜ソケット
290上に揺動させる。
び工具交換アーム174を傾斜装置92の傾斜ソケット
290上に揺動させる。
(29)ピストン・シリンダ機構228(第4図)が引
込みグリッパ−あご224を工具/I61に接触させる
。
込みグリッパ−あご224を工具/I61に接触させる
。
(30)油圧ピストン・シリンダ機構308(第12図
ンが伸び傾斜装置92のソケット290内のコレットク
ランプ292を開く。
ンが伸び傾斜装置92のソケット290内のコレットク
ランプ292を開く。
(31)ピストン・シリンダ機構256および258(
第10図および第11図)が両方とも伸び主要工具保管
マガジン90の上部デツキのレベル上方に工具/161
を上昇させる。
第10図および第11図)が両方とも伸び主要工具保管
マガジン90の上部デツキのレベル上方に工具/161
を上昇させる。
(3つ ピストン・シリンダ機構202(第4図)が
伸び工具/161を工具移送位置478に動かす(第2
図および第4図)。
伸び工具/161を工具移送位置478に動かす(第2
図および第4図)。
(33)ピストン・シリンダ機構256(第10図およ
び第11図)が引込み工具/161を主工具保管マガジ
ン90の工具ソケット100内に落下する。
び第11図)が引込み工具/161を主工具保管マガジ
ン90の工具ソケット100内に落下する。
(財)ピストン・シリンダ機構228(第4図)が伸び
グリッパ−あご224を工具/161から離すように動
かす。
グリッパ−あご224を工具/161から離すように動
かす。
G51 ピストン・シリンダ機構202(第10図)
が引込み工具交換アーム174をその中心位置に移動さ
せる。
が引込み工具交換アーム174をその中心位置に移動さ
せる。
以上によりモードIの作動に係る工具腐1と腐2のため
の工具交換サイクルが完了する。
の工具交換サイクルが完了する。
下記はモード■の作動の説明であり、このモード方式に
よればロータリキャリヤー又は補助工具保管マガジン4
00(第12図から第16図まで)が傾斜装置92上に
取付けられ、補助工具保管マガジン400からの「小型
」工具600がこの作動モードのためアダプタ一部材5
00(第22図)を設けた工作機械スピンドル82に移
送される。
よればロータリキャリヤー又は補助工具保管マガジン4
00(第12図から第16図まで)が傾斜装置92上に
取付けられ、補助工具保管マガジン400からの「小型
」工具600がこの作動モードのためアダプタ一部材5
00(第22図)を設けた工作機械スピンドル82に移
送される。
既述の如く、アダプター500にはモード■の作動に用
いる単一の「小型」工具600を保持するための特別な
工具保持機構が設けられている。
いる単一の「小型」工具600を保持するための特別な
工具保持機構が設けられている。
モード■の作動で行われる各種の工具取扱い作シ業はあ
る点においてモードIの作動における対応作動と同じか
又はこれに類似するものである。
る点においてモードIの作動における対応作動と同じか
又はこれに類似するものである。
従って、モードIの作動の対応工程に類似のモード■作
動の各作動は繰返えし詳しく説明はしない。
動の各作動は繰返えし詳しく説明はしない。
モードHの作動を説明するに当り、説明の便宜3上この
モード■作動による工具交換サイクルの初めにはいかな
る種類の工具もスピンドル82にはないものとする。
モード■作動による工具交換サイクルの初めにはいかな
る種類の工具もスピンドル82にはないものとする。
又、傾斜装置92は空であり、モードI作動に対応する
第16図の垂直位置にあるものとする。
第16図の垂直位置にあるものとする。
更に又、「小型」工具を傾斜装置J92とスピンドル8
2との間で移送するのに使用する工具交換アーム組立体
96Bは両端が空で垂直後方位置(即ち、第21図の実
線位置)におかれるものとする。
2との間で移送するのに使用する工具交換アーム組立体
96Bは両端が空で垂直後方位置(即ち、第21図の実
線位置)におかれるものとする。
モード■に固有な点として、主工具保管マガジン90よ
り移送されるべき第1「工具」はアダプタ一部材500
(第22図)であり、主工具保管マガジン90より移送
すべき第21工具」は所定の組合わせの「小型」工具(
#50テーパシャンク工具など)を上部に位置して設け
たキャリヤー4部材又は補助工具保管マガジン400(
第12図から第16図まで)であることがあげられる。
り移送されるべき第1「工具」はアダプタ一部材500
(第22図)であり、主工具保管マガジン90より移送
すべき第21工具」は所定の組合わせの「小型」工具(
#50テーパシャンク工具など)を上部に位置して設け
たキャリヤー4部材又は補助工具保管マガジン400(
第12図から第16図まで)であることがあげられる。
アダプタ一部材500と異なった組合わせの「小型」工
具を有する複数個の補助工具保管マガジン400の1つ
を構成し得る補助工具保管マガジン400は主工具保管
マガジン90の上部デツキの2つの既知位置にある2つ
の異なった所定ソケットにある。
具を有する複数個の補助工具保管マガジン400の1つ
を構成し得る補助工具保管マガジン400は主工具保管
マガジン90の上部デツキの2つの既知位置にある2つ
の異なった所定ソケットにある。
スピンドル82上に取付けるべきアダプター装置500
は主工具保管マガジン90の上部デツキよりスピンドル
82のソケットに一連の工程、それはモードIの作動に
おいて主工具保管マガジン90の上部デツキよりスピン
ドル82に移送するのを説明する際記載せる工程(1)
から(次)までにほぼ相当する一連の工程により移送さ
れる。
は主工具保管マガジン90の上部デツキよりスピンドル
82のソケットに一連の工程、それはモードIの作動に
おいて主工具保管マガジン90の上部デツキよりスピン
ドル82に移送するのを説明する際記載せる工程(1)
から(次)までにほぼ相当する一連の工程により移送さ
れる。
と言うのは、アダプター500は単に10.16m(4
インチ)径シャンクなどのような前記所定直径の円筒形
シャンクをもつもう1本の「大型」工具であるからであ
る。
インチ)径シャンクなどのような前記所定直径の円筒形
シャンクをもつもう1本の「大型」工具であるからであ
る。
実質上、既述のモード■による作動における(1)から
(24)までの工程と主工具保管マガジン90の上部デ
ツキからアダプター装置500に移送するのにモード■
作動で使用される対応工程との間における唯一の違いは
モード■作動の説明の簡素化このモードHの作動の初め
ではスピンドル82は空であると仮定され、この仮定条
件の下でモードIの説明におけるが如く主工具保管マガ
ジン90に移し戻すべき工具應1がスピンドル82には
全熱ないという点にある。
(24)までの工程と主工具保管マガジン90の上部デ
ツキからアダプター装置500に移送するのにモード■
作動で使用される対応工程との間における唯一の違いは
モード■作動の説明の簡素化このモードHの作動の初め
ではスピンドル82は空であると仮定され、この仮定条
件の下でモードIの説明におけるが如く主工具保管マガ
ジン90に移し戻すべき工具應1がスピンドル82には
全熱ないという点にある。
上述の如くスピンドル82(第22図)のソケット51
0にアダプタ一部材500を受入れた状態で下記の工程
がモードHの作動を進めるのに実施される。
0にアダプタ一部材500を受入れた状態で下記の工程
がモードHの作動を進めるのに実施される。
(1)引張りロッド524が適宜ピストン・シリンダ機
構により第22図より見て右の方に引張られ引張りロッ
ド524に取付けたコレット512がアダプタ一部材5
00のグリップシャンクをしっかりと把む。
構により第22図より見て右の方に引張られ引張りロッ
ド524に取付けたコレット512がアダプタ一部材5
00のグリップシャンクをしっかりと把む。
コレット512が移動してアダプターシャンク518と
クランプ把握係合すると、アダプターシャンクを単に把
むだけではなくスピンドル82の軸に対しアダプターシ
ャンクを中心ぎめする。
クランプ把握係合すると、アダプターシャンクを単に把
むだけではなくスピンドル82の軸に対しアダプターシ
ャンクを中心ぎめする。
(2)工具保持ロッド526およびロッドに固定したア
ダプタ一部材528は固定構造部で保持した適宜装置(
図示省略)により回転されアダプタ一部材528がアダ
プター500のシャンクに固定されたアダプタ一部材5
30に螺合する。
ダプタ一部材528は固定構造部で保持した適宜装置(
図示省略)により回転されアダプタ一部材528がアダ
プター500のシャンクに固定されたアダプタ一部材5
30に螺合する。
これにより工具保持ロッド526がアダプター500に
固定される。
固定される。
次に、工具保持口ツド526が適宜ピストン・シリンダ
機構により右方(第22図より見て)引張られアダプタ
ー500をスピンドル82の正面プレート514にしっ
かりと当接させる。
機構により右方(第22図より見て)引張られアダプタ
ー500をスピンドル82の正面プレート514にしっ
かりと当接させる。
工具保持ロッド526の作用は引張りロッド524の作
用を補助する。
用を補助する。
(3)次の工程は、所要の組合わせになる「小型」工具
600を有する特定のロータリキャリヤー又は補助工具
保管マガジン400を主保管マガジン90から取り出す
。
600を有する特定のロータリキャリヤー又は補助工具
保管マガジン400を主保管マガジン90から取り出す
。
複数個のロータリキャリヤー又は補助工具保管マガジン
400が主工具保管マガジン90内に保管ができ、異な
ったロータキャリヤー400には異なった小型工具の組
合わせがある。
400が主工具保管マガジン90内に保管ができ、異な
ったロータキャリヤー400には異なった小型工具の組
合わせがある。
既に述べたように、補助工具保管マガジン400はその
他の「大型」工具と同様に主工具保管マガジン90内に
保管され、モード■の作動に関して述べたのと同じ要領
で第1工具移送組立体94により主工具保管マガジン9
0から取り出される。
他の「大型」工具と同様に主工具保管マガジン90内に
保管され、モード■の作動に関して述べたのと同じ要領
で第1工具移送組立体94により主工具保管マガジン9
0から取り出される。
主工具保管マガジン90から取り出された所要の補助工
具保管マガジン90は工具移送組立体94により傾斜装
置92のソケット290に送られ、そこでその他「大型
」工具に関して既述したのと同じ要領で傾斜装置92の
コレットクランプ292により把握される。
具保管マガジン90は工具移送組立体94により傾斜装
置92のソケット290に送られ、そこでその他「大型
」工具に関して既述したのと同じ要領で傾斜装置92の
コレットクランプ292により把握される。
(4)補助工具保管マガジン400をのせり(jcR斜
装置92はモー〆Iの場合と同じように垂直位置から水
平位置に動かされる。
装置92はモー〆Iの場合と同じように垂直位置から水
平位置に動かされる。
(5)ピストン・シリンダ機構390(第15図および
第16図)が引込み位置に動かされ、補助工具保管マガ
ジン400を上部に設けた水平位置の傾斜装置92を第
16図に示す位置から右方第15図の位置に動かしその
位置では補助工具保管マガジン400で保持された小型
工具600は工具交換組立体96Bの回転Rの軸から適
当な半径方向の距離におかれている。
第16図)が引込み位置に動かされ、補助工具保管マガ
ジン400を上部に設けた水平位置の傾斜装置92を第
16図に示す位置から右方第15図の位置に動かしその
位置では補助工具保管マガジン400で保持された小型
工具600は工具交換組立体96Bの回転Rの軸から適
当な半径方向の距離におかれている。
(6)ゼノバ機構314を動かすモータ318が附勢さ
れゼノバ駆動部材315を十分な回転の数だけ回転させ
、傾斜装置92のソケット 290を所望の角度回転だけ割出しを行い一定の機械加
工作業に要する特定の「小型」工具600を工具移送点
402に配置し、そこで所望の小型工具600は工具移
送組立体96Bに係合せしめられ、組立体は「小型」工
具600を受取りこれを回転キャリヤー又は補助工具保
管マガジン400とスピンドル82との間に移送するよ
うになっている。
れゼノバ駆動部材315を十分な回転の数だけ回転させ
、傾斜装置92のソケット 290を所望の角度回転だけ割出しを行い一定の機械加
工作業に要する特定の「小型」工具600を工具移送点
402に配置し、そこで所望の小型工具600は工具移
送組立体96Bに係合せしめられ、組立体は「小型」工
具600を受取りこれを回転キャリヤー又は補助工具保
管マガジン400とスピンドル82との間に移送するよ
うになっている。
(7) ピストン・シリンダ機構371が伸び位置に
動かされ工具移送組立体96Bを第16図に示すような
垂直位置より第1,2図および第15図に見られるよう
な水平位置に90°の角度だけ回転させる。
動かされ工具移送組立体96Bを第16図に示すような
垂直位置より第1,2図および第15図に見られるよう
な水平位置に90°の角度だけ回転させる。
(8) ピストン・シリンダ組立体363(第21図
)が第21図に示されるようにその伸び位置におかれ、
工具交換組立体96Bは第21図の実線位置従って小型
工具600のフランジ603の■溝604に係合する平
面上におかれる。
)が第21図に示されるようにその伸び位置におかれ、
工具交換組立体96Bは第21図の実線位置従って小型
工具600のフランジ603の■溝604に係合する平
面上におかれる。
工具交換組立体96Bが、1972年12月5日口パー
ト ケイ セジヴイツクその他に付与された既述の米国
特許第3,704,510号に記載の如く工具600の
V溝604を把むように作動する。
ト ケイ セジヴイツクその他に付与された既述の米国
特許第3,704,510号に記載の如く工具600の
V溝604を把むように作動する。
(9)工具移送アーム96Bの1端が割出し式1具キャ
リヤー400上の所定の所要小型工具600と把握係合
した状態でピストン・シリンダ組立体363(第21図
)が次に引き戻され工具移送組立体96Bを左方第21
図に示す点線位置に動かし、所定の必要な小型工具60
0をそれまでおかれていた補助工具保管マガジン400
のソケットより引き出す。
リヤー400上の所定の所要小型工具600と把握係合
した状態でピストン・シリンダ組立体363(第21図
)が次に引き戻され工具移送組立体96Bを左方第21
図に示す点線位置に動かし、所定の必要な小型工具60
0をそれまでおかれていた補助工具保管マガジン400
のソケットより引き出す。
(101「小型」工具600を受は取るのに備えてテー
パシャンク工具600の内端のくび部分602を受ける
ようになったコレット部材552を開く。
パシャンク工具600の内端のくび部分602を受ける
ようになったコレット部材552を開く。
これは油圧ピストン・シリンダ組立体540(第22図
)を動かしそれまで結合されてなかった迅速分離部材5
42を結合させ流体供給の固定源からピストン部材54
6の背面に油圧流体を流させピストン部材546を第2
2図より見て左の方に動かしコレットクランプ部材55
0を左方のコレット552に対するクランプされない位
置に動かす。
)を動かしそれまで結合されてなかった迅速分離部材5
42を結合させ流体供給の固定源からピストン部材54
6の背面に油圧流体を流させピストン部材546を第2
2図より見て左の方に動かしコレットクランプ部材55
0を左方のコレット552に対するクランプされない位
置に動かす。
これにより、コレット部材552は放射状外方にコレッ
トクランプ550のくばみ550A内従ってコレット5
52がテーパシャンクの工具600のくび部602を受
けるようになった開き位置に拡がることができる。
トクランプ550のくばみ550A内従ってコレット5
52がテーパシャンクの工具600のくび部602を受
けるようになった開き位置に拡がることができる。
Uυ 次にピストン・シリンダ機構380が働きラック
378を駆動し工具移送アーム組立体96Bが取付けら
れた内部シャフト353の180°の動きを引き起こす
。
378を駆動し工具移送アーム組立体96Bが取付けら
れた内部シャフト353の180°の動きを引き起こす
。
これにより、工具移送組立体96Bで把握された「小型
」工具600がロークリキャリヤー400上の「小型」
工具費はソケットに整列する位置よりアダプタ一部材5
00のテーパアダプター534に整列する位置に動かさ
れる。
」工具600がロークリキャリヤー400上の「小型」
工具費はソケットに整列する位置よりアダプタ一部材5
00のテーパアダプター534に整列する位置に動かさ
れる。
(lL2)次に、油圧ピストン・シリンダ組立体363
(第21図)が伸び位置に動かされ工具移送アーム組立
体96Bを軸方向第22図の実線位置に動かし「小型」
工具600をテーパアダプター534のソケット内にお
く。
(第21図)が伸び位置に動かされ工具移送アーム組立
体96Bを軸方向第22図の実線位置に動かし「小型」
工具600をテーパアダプター534のソケット内にお
く。
α■ テーパシャンク工具600がアダプター500の
テーパアダプター534内の定位置に取付けられた時、
ピストン・シリンダ組立体540(第22図)が働き迅
速分離部材542を外しそれによりピストン546の摺
動するシリンダ543を油圧流体の固定した供給源から
分離する。
テーパアダプター534内の定位置に取付けられた時、
ピストン・シリンダ組立体540(第22図)が働き迅
速分離部材542を外しそれによりピストン546の摺
動するシリンダ543を油圧流体の固定した供給源から
分離する。
又、油圧流体が適宜バルブの開きによりピストン部材5
46の背面から解放され油Σタンクに入れられる。
46の背面から解放され油Σタンクに入れられる。
次に、ベレビレばね548によりピストン部材546が
右方第22図に示す位置に押しやられ、コレットクラン
プ部材550を第22図の位置に引張りそこでコレット
クランプ550は工具保持コレット552に対し把握係
合しテーパシャンク工具600をテーパアダプター53
4内の定位置にしつかり固定する。
右方第22図に示す位置に押しやられ、コレットクラン
プ部材550を第22図の位置に引張りそこでコレット
クランプ550は工具保持コレット552に対し把握係
合しテーパシャンク工具600をテーパアダプター53
4内の定位置にしつかり固定する。
(14) 次に、工具移送アーム組立体96Bカ釦バ
ート ケイ セジヴイツクその他に1972年 512
月5日付与せる前述の米国特許第 3.704,510号に示すように働き工具移送アーム
組立体96Bを小型工具600に対する把握係合より外
す。
ート ケイ セジヴイツクその他に1972年 512
月5日付与せる前述の米国特許第 3.704,510号に示すように働き工具移送アーム
組立体96Bを小型工具600に対する把握係合より外
す。
(151次に、油圧ピストン・シリンダ機構363が3
引込み位置に移され工具移送組立体96Bを軸方向前方
又は第21図の左の点線位置に動かし、そこで組立体9
6Bは今やアダプター500に取付けられスピンドル8
2と一緒に回転できるようになった工具600の軸方向
前方にこれを4よける位置におかれる。
引込み位置に移され工具移送組立体96Bを軸方向前方
又は第21図の左の点線位置に動かし、そこで組立体9
6Bは今やアダプター500に取付けられスピンドル8
2と一緒に回転できるようになった工具600の軸方向
前方にこれを4よける位置におかれる。
(16)次に油圧ピストン・シリンダ機構371が後退
位置に移され工具移送アーム組立体96Bを水平位置よ
り垂直の1駐車」位置に90°回転させる。
位置に移され工具移送アーム組立体96Bを水平位置よ
り垂直の1駐車」位置に90°回転させる。
この工程の後、工作物の機械加工を新しい「小型」工具
600で開始することができる。
600で開始することができる。
「小型」工具600を回転キャリヤー400に戻しキャ
リヤー400およびアダプター500を主工具保管マガ
ジン90に戻すためには、モードHの作動の下に述べた
のとはゾ逆の工程手順を実施するものであり、前述の説
明より見てモードHの作動に係る各種の部材をこのモー
ド■の作動ノν 初めに占めていた元の位置に戻すのに
必要な工程手順は当業者には自明のことである。
リヤー400およびアダプター500を主工具保管マガ
ジン90に戻すためには、モードHの作動の下に述べた
のとはゾ逆の工程手順を実施するものであり、前述の説
明より見てモードHの作動に係る各種の部材をこのモー
ド■の作動ノν 初めに占めていた元の位置に戻すのに
必要な工程手順は当業者には自明のことである。
第23図は工作機械の作動を制御する電気回路のブロッ
ク線図である。
ク線図である。
標準コード化せる指令信号がパンチテープ700にパン
チ穴明けされ、これにはどの工具を使用すべきか又工具
をいつ交換すべきかを指示する信号や、工作機械の運転
動作に必要なその他の働き(例えば冷却剤の流動)を含
めて所要の機械加工作業を行うためのスピンドル82の
詳しい速度および位置ぎめ指令を示す信号が含まれる。
チ穴明けされ、これにはどの工具を使用すべきか又工具
をいつ交換すべきかを指示する信号や、工作機械の運転
動作に必要なその他の働き(例えば冷却剤の流動)を含
めて所要の機械加工作業を行うためのスピンドル82の
詳しい速度および位置ぎめ指令を示す信号が含まれる。
指令信号はテープ読取器702によりテープ700から
読みとられコンピュータ104に加えられ、コンピュー
タは普通の3軸駆動装置706、普通のスピンドル駆動
装置708ならびに本発明の自動工具交換装置に相互作
用しないようなその他の普通の工作機械回路(図示省略
)を通じて工作機械の運転動作を制御する。
読みとられコンピュータ104に加えられ、コンピュー
タは普通の3軸駆動装置706、普通のスピンドル駆動
装置708ならびに本発明の自動工具交換装置に相互作
用しないようなその他の普通の工作機械回路(図示省略
)を通じて工作機械の運転動作を制御する。
モードIおよび■の作動に関連して説明した前述の工具
交換順序なるものはコンピュータ704内の適当な工具
交換コンピュータルーチン710により制御され、この
ルーチン710は工具交換ソレノイドバルブ712の順
次作動を制御し各種の工具交換ピストン・シリンダ機構
714を既述の順に作動させるものである。
交換順序なるものはコンピュータ704内の適当な工具
交換コンピュータルーチン710により制御され、この
ルーチン710は工具交換ソレノイドバルブ712の順
次作動を制御し各種の工具交換ピストン・シリンダ機構
714を既述の順に作動させるものである。
ソレノイドバルブ712は1個1個に図示していないが
、当業者の理解するように第1図から第22図にわたり
図示され本文に記載されたピストン・シリンダ機構の夫
々の回路に1つのソレノイドバルブが含まれるものであ
る。
、当業者の理解するように第1図から第22図にわたり
図示され本文に記載されたピストン・シリンダ機構の夫
々の回路に1つのソレノイドバルブが含まれるものであ
る。
夫々のピストン・シリンダ機構714は対応するソレノ
イドバルブ712の状態に従って伸び若しくは縮む。
イドバルブ712の状態に従って伸び若しくは縮む。
任意の瞬間におけるソレノイドバルブ712のすべての
状態は、既述の作動順序を達成する周知の在来技術によ
るプログラム実施に従ってコンピユータ化した工具交換
ルーチン710により制御される。
状態は、既述の作動順序を達成する周知の在来技術によ
るプログラム実施に従ってコンピユータ化した工具交換
ルーチン710により制御される。
工具交換リミットスイッチ716が周知の存来技術によ
る電気的制御法に従って工具交換コンポーネント718
に結合され工具交換コンポーネントの所要の動きが何時
完了したかを指示する。
る電気的制御法に従って工具交換コンポーネント718
に結合され工具交換コンポーネントの所要の動きが何時
完了したかを指示する。
工作機械の電気的制御部分は前述のモード1および■の
作動順序を除けば慣用のものである。
作動順序を除けば慣用のものである。
従って、電気的制御回路の詳細については本文では省略
される。
される。
本発明による実際の作動構造を完全に開示する目的で本
発明の図解実施例につきかなり詳細に説明したが、図示
し本文に説明した特別な装置なるものは単に例としてあ
げたものであり、添付の特許請求の範囲に記載された本
発明の本旨ならびに範囲を離脱することなしに本発明の
さまざまな新規性のある諸特徴をその他の様態に組込む
ことができるものである。
発明の図解実施例につきかなり詳細に説明したが、図示
し本文に説明した特別な装置なるものは単に例としてあ
げたものであり、添付の特許請求の範囲に記載された本
発明の本旨ならびに範囲を離脱することなしに本発明の
さまざまな新規性のある諸特徴をその他の様態に組込む
ことができるものである。
第1図は本発明の自動工具交換器および工具保管装置を
使用した水平型マシンセンターの正面図、第2図は第1
図のマシンセンターの俯敵平面図、第3図は第2図のは
ゾ線3−3にそってとった図面、第3A図は主工具保管
マガジン90のエンドレスチェーン98で保持された工
具受入れソケットの1つの垂直断面図、第4図は主工具
保管マガジンから傾斜装置およびその逆に工具(本文に
定義したように)を移送する工具交換アーム組立体の平
面図、第5図は第4図の線5−5による断面図、第6図
は第5図の線i−6による局部縦断面図、第7図は第5
図の線7−7による断面図、第8図は第5図の線8−8
による断面図、第9図は第4図の工具交換アーム組立体
の正面図、第10図は第4図の工具交換組立体を支持す
る直立部材の後面図、第11図は第4図の工具交換組立
体を支持する直立部材の側面図、第12図は90°傾斜
装置を一部垂直側面一部垂直断面に示した図面で傾斜装
置をその水平傾斜位置に鎖線で示し、第12A図は第1
2図の傾斜装置の拡大垂直断面図、第13図は傾斜装置
を第12図の実線に相当する通常の垂直位置に示した端
面図、第14図は第12図および第13図の傾斜装置の
一部切りとった俯敞図でモードHの作動(本文に定義し
たような)時傾斜装置上におかれる回転式小型工具キャ
リヤ又は補助工具保管マガジンを割出しするための作動
機構を示し、第15図は第1図の右端の拡大局部側面図
で、割出し式小型工具キャリヤー又は補助工具保管マガ
ジンと工作機械スピンドルとの間における小型工具の相
互交換に使用する工具交換アーム組立体を、回転式小型
工具キャリヤーと工作機械のスピンドルとの間の小型工
具の相互交換に備えた作動位置に示しており、第16図
は2本の選択作動できる工具交換アームの「他の1本」
又は第2の工具交換アームを示し、第2工具交換アーム
は傾斜装置と工作機械のスピンドルとの間における大径
工具の相互交換に用いられ、工具交換アームの第2のア
ームは小型工具が工作機械スピンドルで回転駆動されて
いる時小型工具のシャンクを受けるアダプターを工作機
械スピンドルに移送する用意のととのった作動位置にお
かれており、第17図はマシンセンターのスピンドル近
くの工具交換ハウジングの一部切りとった局部平面図、
第18図は第17図の線18−18による図面、第19
図は傾斜装置と工作機械スピンドルとの間における大径
工具の相互交換に用いる工具交換組立体を正面カバーを
切りとって示した正面図で組立体を垂直位置に示し、第
20図は第19図の工具交換組立体をその水平位置に正
面カバーを切りとって示した正面図、第21図は傾斜装
置トマシンセンターのスピンドルとの間に工具(本文に
定義したような)を移送する2個の選択作動式の工具交
換組立体の一部切りとった局部平面図、第22図は工作
機械スピンドルの縦断面図で工作機械スピンドル上lこ
これと共に回転できるよう取付けた1本の小型工具を受
けるアダプターを示し、第23図は工作機械を制御しか
つ本発明の自動工具交換器および工具保管構成を制御す
る電気回路のブロック線図である。 10・・・・・・工作機械又はマシンセンター、82・
・・・・・スピンドル、90・・・・・・主工具保管マ
ガジン、100・・・・・・ソケット、400・・・・
・・補助工具保管マガジン又は割出し式キャリヤー、4
18・・・・・・第1工具移送点、94・・・・・・第
1工具交換組立体、96A、96B・・・・・・第2工
具交換組立体、500・・・・・・アダプター、92・
・・・・・傾斜装置。
使用した水平型マシンセンターの正面図、第2図は第1
図のマシンセンターの俯敵平面図、第3図は第2図のは
ゾ線3−3にそってとった図面、第3A図は主工具保管
マガジン90のエンドレスチェーン98で保持された工
具受入れソケットの1つの垂直断面図、第4図は主工具
保管マガジンから傾斜装置およびその逆に工具(本文に
定義したように)を移送する工具交換アーム組立体の平
面図、第5図は第4図の線5−5による断面図、第6図
は第5図の線i−6による局部縦断面図、第7図は第5
図の線7−7による断面図、第8図は第5図の線8−8
による断面図、第9図は第4図の工具交換アーム組立体
の正面図、第10図は第4図の工具交換組立体を支持す
る直立部材の後面図、第11図は第4図の工具交換組立
体を支持する直立部材の側面図、第12図は90°傾斜
装置を一部垂直側面一部垂直断面に示した図面で傾斜装
置をその水平傾斜位置に鎖線で示し、第12A図は第1
2図の傾斜装置の拡大垂直断面図、第13図は傾斜装置
を第12図の実線に相当する通常の垂直位置に示した端
面図、第14図は第12図および第13図の傾斜装置の
一部切りとった俯敞図でモードHの作動(本文に定義し
たような)時傾斜装置上におかれる回転式小型工具キャ
リヤ又は補助工具保管マガジンを割出しするための作動
機構を示し、第15図は第1図の右端の拡大局部側面図
で、割出し式小型工具キャリヤー又は補助工具保管マガ
ジンと工作機械スピンドルとの間における小型工具の相
互交換に使用する工具交換アーム組立体を、回転式小型
工具キャリヤーと工作機械のスピンドルとの間の小型工
具の相互交換に備えた作動位置に示しており、第16図
は2本の選択作動できる工具交換アームの「他の1本」
又は第2の工具交換アームを示し、第2工具交換アーム
は傾斜装置と工作機械のスピンドルとの間における大径
工具の相互交換に用いられ、工具交換アームの第2のア
ームは小型工具が工作機械スピンドルで回転駆動されて
いる時小型工具のシャンクを受けるアダプターを工作機
械スピンドルに移送する用意のととのった作動位置にお
かれており、第17図はマシンセンターのスピンドル近
くの工具交換ハウジングの一部切りとった局部平面図、
第18図は第17図の線18−18による図面、第19
図は傾斜装置と工作機械スピンドルとの間における大径
工具の相互交換に用いる工具交換組立体を正面カバーを
切りとって示した正面図で組立体を垂直位置に示し、第
20図は第19図の工具交換組立体をその水平位置に正
面カバーを切りとって示した正面図、第21図は傾斜装
置トマシンセンターのスピンドルとの間に工具(本文に
定義したような)を移送する2個の選択作動式の工具交
換組立体の一部切りとった局部平面図、第22図は工作
機械スピンドルの縦断面図で工作機械スピンドル上lこ
これと共に回転できるよう取付けた1本の小型工具を受
けるアダプターを示し、第23図は工作機械を制御しか
つ本発明の自動工具交換器および工具保管構成を制御す
る電気回路のブロック線図である。 10・・・・・・工作機械又はマシンセンター、82・
・・・・・スピンドル、90・・・・・・主工具保管マ
ガジン、100・・・・・・ソケット、400・・・・
・・補助工具保管マガジン又は割出し式キャリヤー、4
18・・・・・・第1工具移送点、94・・・・・・第
1工具交換組立体、96A、96B・・・・・・第2工
具交換組立体、500・・・・・・アダプター、92・
・・・・・傾斜装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 所定サイズの工具シャンクを受けるソケットをもつ
動力駆動による回転可能のスピンドルを有するような工
作機械に使用するための工具保管、交換装置にして、該
工具保管装置は、前記所定サイズのシャンクを夫々有す
る複数本の工具部材を受けこれらを保管するための生工
具保管マガジンを有し、該主工具保管マガジンは、前記
所定サイズのシャンクを有する工具を受けるような大き
さの複数個の工具費はソケットと、前記主工具保管マガ
ジンを動かし所定の工具費はソケットを第1工具移送点
に配置する装具と、複数本の工具を受けこれらを保管す
るための補助工具保管マガジンにして、前記所定サイズ
のシャンクを有しそれにより前記主工具保管マガジンの
ソケット内に保管できるような前記補助工具保管マガジ
ンと、該補助工具保管マガジンを前記主工具保管マガジ
ンより該主工具保管マガジンと前記スピンドルとの中間
にある工具移送ステーションに移送するための第1工具
移送装置と、前記工具移送ステーションにおいて前記補
助工具保管マガジンを割出ししそれにより前記補助工具
保管マガジンにより保持された所定の工具を前記工具移
送ステーションにおける第2工具移送点に配置するため
の装置と、前記所定の工具を前記補助工具保管マガジン
より前記スピンドルに移送するための第2工具移送装置
を包含する工具保管、交換装置。 2、特許請求の範囲第1項による装置にして、前記補助
工具保管マガジンは前記所定サイズとは異なったシャン
クサイズを有する工具を受けるためのソケットを有し、
前記スピンドルにはアダプターが設けられそれにより前
記スピンドルが前記所定サイズとは異なったシャンクサ
イズを有する前記工具の1つを一定の時点で受けるよう
に適されており、前記第2工具移送装置は前記所定サイ
ズとは異なったシャンクサイズを有する前記工具の内の
所定の1つを前記補助工具保管マガジンから前記スピン
ドル内の前記アダプターに移送するような装置。 3 特許請求の範囲第2項による装置にして、前記補助
工具保管マガジンは前記所定サイズより小さいシャンク
サイズを有する工具を受けるためのソケットを有し、前
記アダプターは前記所定サイズより小さいシャンクサイ
ズを有する前記工具の1つを一定の時点で前記スピンド
ルが受けるようにしたような装置。 4 %許請求の範囲第2項による装置Iこして、前記ア
ダプターは前記所定サイズのシャンクを有しそれにより
前記アダプターは前記主工具保管マガジンのソケット内
に保管できかつ前記アダプターは前記回転可能のスピン
ドルの前記ソケットにより受けられることができ、更に
、前記アダプターを前記主工具保管マガジンから前記ス
ピンドルに移送するための装置を有するような装置。 54?許請求の範囲第3項による装置にして、前記アダ
プターは前記所定サイズのシャンクを有しそれにより前
記アダプターは前記主工具保管マガジンのソケット内に
保管できかつ前記アダプターは前記回転可能のスピンド
ルの前記ソケットにより受けられることができ、更に、
前記アダプターを前記主工具保管マガジンから前記スピ
ンドルに移送するための装置を有するような装置。 6 特許請求の範囲第1項による装置にして、前記補助
工具交換マガジンは回転できるキャリヤ一部材であり、
前記回転できるキャリヤ一部材を前記工具移送ステーシ
ョンにおいて回転割出し運動ができるよう支持するため
−の装置と、前記回転できるキャリヤ一部材を回転割出
しし前記工具の所定の1つを前記第2工具移送点に配置
させるための装置を有するような装置。 7 所定サイズの工具シャンクを受けるソケットをもつ
動力駆動による回転可能のスピンドルを有するような工
作機械lこ使用するための工具保管、交換装置にして、
該工具保管装置は、前記所定サイズのシャンクを夫々有
する複数本の大型工具部材を受けこれらを保管するため
の主工具保管マガジンを有し、該主工具保管マガジンは
、夫々前記所定サイズのシャンクを有する工具を受ける
ような大きさの複数個の工具費はソケットを有し、前記
工具保管装置は更に、前記工具保管マガジンを動かしそ
れにより所定の工具費はソケットを第1工具移送点に配
置させるための装置と、前記所定サイズより小さいサイ
ズのシャンクを夫々有する多数本の小型工具を受けこれ
らを保管するための補助工具保管マガジンにして、前記
所定サイズのシャンクを有しそれにより前記主工具保管
マガジンのソケット内に保管できるような前記補助工具
保管マガジンと、前記スピンドル上に位置ぎめしそれに
より該スピンドルが前記小型工具の1つを一定の時点で
受けるようにしたアダプターにして、前記所定サイズの
シャンクを有しそれにより前記主工具保管マガジンのソ
ケット内に保管できかつ前記回転可能のスピンドルの前
記ソケットにより受けられることができるような前記ア
ダプターと、該アダプターを前記主工具保管マガジンか
ら前記スピンドルの前記ソケットに移送するための装置
と、前記補助工具保管マガジンから該主工具保管マガジ
ンと前記スピンドルとの中間にあり前記補助工具保管マ
ガジンの前記シャンクを受けるためのソケットを含むよ
うな工具移送ステーションに移送するための装置と、前
記工具移送ステーションにおいて前記補助工具保管マガ
ジンを割出ししそれにより所定の小型工具を第2工具移
送点に配置するための装置と、前記所定の小型工具を前
記補助工具保管マガジンから前記スピンドル内の前記ア
ダプターに移送するための装置を有する工具保管、交換
装置。 8 特許請求の範囲第7項による工具保管、交換装置に
して、前記補助工具保管マガジンは回転可能のキャリヤ
一部材であり、該回転可能のキャリヤ一部材を前記工具
移送ステーションにおいて回転割出し運動できるよう支
持する装置と、前記補助工具保管マガジンを回転割出し
し前記小型工具の所定の1つを前記第2工具移送点に配
置するための装置を有する装置。 9 特許請求の範囲第7項による工具保管、交換装置に
して、前記工具移送ステーションと前記スピンドルとの
間に工具を移送するための第1および第2の選択的に作
動可能の工具交換装置を有し、該選択的作動可能の工具
交換装置の1つは前記所定の小型工具を前記補助工具保
管マガジンから前記スピンドル内の前記アダプターに移
送するための前記装置を有し、前記選択的作動可能の工
具交換装置の他の1つは前記所定サイズのシャンクをも
つ工具を前記工具移送ステーションから前記スピンドル
に移送するための装置を有するような装置。 10特許請求の範囲第7項による工具保管、交換装置に
して、前記アダプタ一部材は前記小型工具の1つを受け
るためのソケットと、前記アダプターの前記ソケット内
に工具を保持するための保持装置を含み、該保持装置を
解除するための流体作動装置が設けられ前記保持装置と
前記流体作動装置は前記アダプターの前記ソケット内に
位置し前記スピンドルが回転している時前記アダプター
と共に回転ができ、更に、前記アダプター内に延び前記
流体作動装置を作動するため流体を供給するための導管
装置を有し、該導管装置は固定した流体供給源に対する
迅速分離接続具を含み前記スピンドルが回転していない
時前記流体作動装置に対する前記流体供給の迅速な接続
又は分離を許容ならしめるような装置。 11 工作機械のための自動工具交換機構と共に使用さ
れる工具保管装置にして、所定サイズのシャンクを夫々
有する複数本の工具部材を受けこれらを保管するための
主工具保管マガジンを有し、該主工具保管マガジンは前
記所定サイズのシャンクを有する工具を夫々受けるよう
な大きさの複数個の工具費はソケットを含み、更に、複
数本の工具を受けこれらを保管するための補助工具保管
マガジンを有し、該補助工具保管マガジンは前記所定サ
イズのシャンクを有しそれtこより補助工具保管マガジ
ンは前記主工具保管マガジンのソケット内tこ保管でき
るような装置。 12特許請求の範囲第11項による装置にして、前記補
助工具保管マガジンは前記所定サイズと異なったサイズ
のシャンクをもつ工具を受けるためのソケットを有する
ような装置。 13特許請求の範囲第12項による工具保管装置にして
、前記補助工具保管マガジンは前記所定サイズより小さ
いシャンクをもつ工具を受けるためのソケットを有する
ような装置。 14特許請求の範囲第11項による工具保管装置にして
、前記補助工具保管マガジンは前記主工具保管マガジン
内に保管される時補助工具保管マガジンのソケット内に
工具を有するような装置。 15 自動式1具保管、工具交換装置において、通常所
定シャンクサイズの工具を受けるソケットをもつスピン
ドルを有する工作機械に使用する工具保管、交換方法に
して、 (イ)前記所定サイズの工具シャンクを受けるような寸
法を夫々もつ複数個の工具費はソケットを有する主工具
保管マガジンを前記工作機械に関連して設ける段階と、 (0)前記主工具保管マガジン内tこ前記所定サイズの
シャンクを有する割出し式のキャリヤ一部材を保管する
段階を有し、該キャリヤ一部材は、夫々の工具費はソケ
ットが内部に工具を位置ぎめした状態で夫々工具シャン
クを受けるような寸法の複数個の工具費はソケットを有
し、更に、(/タ 前記割出し式キャリヤ一部材を前
記主工具保管マガジンから回収し、該主工具保管マガジ
ンと前記スピンドルとの中間におかれた工具移送ステー
ションに前記割出し式キャリヤ一部材を移送する段階と
、 に)前記割出し式キャリヤ一部材を前記工具移送ステー
ションにおいて割出しし前記割出し式キャリヤ一部材に
より保持される前記工具の所定の1つを前記スピンドル
に移送するための適当な位置に配置する段階と、 (ホ 前記工具の前記所定の1つを前記スピンドルの前
記ソケットに移送する段階を包含する方法。 16 自動式1具保管、工具交換装置において、通常所
定シャンクサイズの工具を受けるソケットをもつスピン
ドルを有する工作機械に使用する工具保管、交換方法に
して、 (イ)前記所定サイズの工具シャンクを受けるような寸
法を夫々もつ複数個の工具費はソケットを有する主工具
保管マガジンを前記工作機械に関連して設ける段階と、 (ロ)前記主工具保管マガジン内に、前記所定サイズの
シャンクを有するアダプタ一部材にして前記所定サイズ
と異なったサイズの工具シャンクを受けるようになった
工具保持機構を含むような前記アダプタ一部材を保管す
る段階と、(/) 前記主工具保管マガジン内に前記
所定サイズのシャンクを有せる割出し式キャリヤ一部材
を保持する段階を有し、該キャリヤ一部材は、前記所定
サイズと異なったサイズの工具シャンクを受けるような
寸法を夫々もつ複数個の工具費はソケットを有し該工具
費はソケットは前記異なったサイズのシャンクをもつ工
具を内部に位置ぎめしており、更に、 に)前記アダプタ一部材を前記主工具保管マガジンから
回収し前記アダプタ一部材を前記スピンドルの前記ソケ
ットに移送する段階と、 (羽 前記割出し式キャリヤ一部材を前記主工具保管マ
ガジンから回収し前記割出し式キャリヤ一部材を前記主
工具保管マガジンと前記スピンドルとの中間におかれた
工具移送ステーションに移送する段階と、 (へ)前記割出し式キャリヤ一部材を前記工具移送ステ
ーションにおいて割出しし前記割出し式キャリヤ一部材
により保持される前記工具の所定の1つを前記スピンド
ルに移送するための適正な位置に配置する段階と、 (ト)前記工具の前記所定の1つを前記アダプターの前
記工具保持機構に移送する段階を包含する方法。 17特許請求の範囲第16項による方法にして、前記割
出し式キャリヤ一部材のソケット内に位置する前記工具
は前記所定サイズより小さいサイズのシャンクを有する
ような方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US149124 | 1980-05-12 | ||
US06/149,124 US4306350A (en) | 1980-05-12 | 1980-05-12 | Automatic tool changer and tool storage arrangement for machine tool |
Publications (2)
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