JPS60177836A

JPS60177836A - 自動工具交換形切削装置

Info

Publication number: JPS60177836A
Application number: JP59230473A
Authority: JP
Inventors: ニコラ・デイモフ・ストイロフ
Original assignee: INST ZA METALLOOBRABOTVASHTI M
Current assignee: INST ZA METALLOOBRABOTVASHTI M
Priority date: 1983-11-03
Filing date: 1984-11-02
Publication date: 1985-09-11
Also published as: US4625387A; BG38822A1; CS827284A1; CH665156A5; FR2560542B3; FR2560542A1; DE3440356A1; SU1519860A1

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】［産業上の利用分野］本発明は、工具および工具マガジンを自動的に交換する
切削装置、特に回転形の切削工具を備えた切削装置に関
する。

［従来の技術とその問題点コ従来の自動工具交換形の切削装置は固定形の本体に主軸
が設けられている。そして、この本体には縦方向に移動
自在な十字形の摺動部材および横断方向に移動自在な可
動コラムとが設けられていた。また、この本体の後方に
は工具マガジン置場が設けられ、この工具マガジン置場
には工具マガジンが配置されている。これら工具マガジ
ンには複数の工具保持部が設けられている。

この従来の装置の工具マガジンは略円形をなし、その端
面と垂直に工具が保持されるように構成され、これらの
工具は切削装置の主軸と垂直に配置されている。そして
、この装置の後方に配置されている工具マガジン置場の
セル内に収容されている工具マガジンのうちの１個がこ
の装置の可動コラム上まで移動される。ところでこのよ
うな装置では、上記工具マガジン置場に配置されている
工具マガジン相互の間隔は、装着されている工具の最大
の長さに加えてこの工具を工具保持部から引抜くに充分
な空間が形成されるような間隔に設定されなければなら
ない。

このため、これら工具マガジンを収容する工具マガジン
置場のセルの間隔が糧めて大きくなり、以下に示すよう
な不具合を生じるニー　この工具マガジン置場の長さが極めて長くなる； −この工具マガジン置場に配置されている工具マガジン
にそれぞれ対応するために必要な上記可動コラムの移動
ストロークが極めて大きくなる；−この工具マガジン置
場の寸法が大きいためこの装置のコストが上昇し、また
この装置の設置に必要な面積が大きくなる。

また、第２の不具合としては、この工具マガジン置場か
ら工具マガジンを出入れするための案内ローラがこの工
具マガジン置場の片側のみに設けられている点がある。

すなわち、このような構成のため、この工具マガジンお
よび工具の重量が上記の案内ローラに片持ち支持される
。従って、上記案内レールはこれらの重量を支持するだ
けでなく、ねじりを受ける。このため、この案内レール
および案内ローラ等が大形でかつ複雑になるものであっ
た。

また、このような装置の第３の不具合としては、自動交
換機構でこれらの工具を交換する際にこれら工具を約９
０°回動させ、これら工具を装置の主軸と平行にしなけ
ればならない点にある。

本発明は以上の事情に基づいてなされたものでその目的
とするところは工具および工具マガジンをコンパクトに
収容でき、また工具マガジン置場と装置との間でこの工
具マガジンを確実に案内して移動させることができ、高
い信頼性を得ることができる自動工具交換形切削装置を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段およびその作用］すなわ
ち、本発明は、主軸を有する本体を備え、この本体には
縦方向に移動自在な摺動部材および横断方向に移動自在
な可動コラムとが装着され、またこの本体の後方には工
具マガジン置場が形成され、工具マガジンには工具保持
部が形成された工具および工具マガジンが自動的に交換
される切削装置において、上記工具マガジンの工具保持
部の軸は上記主軸と平行な平面内に配置され、上記工具
マガジン置場のセル内にはそれぞれ上記工具マガジンが
収容されこれら工具マガジンのうちの一つの１潰マガジ
ンが上記摺動部材の収容ステーション内に収容され、上
記各工具マガジンには上記工具保持部を駆動するための
駆動歯車が突設され、この駆動歯車は上記収容ステーシ
ョンに固定されたモータの軸の噛合し、またこれら工具
マガジンを案内レールに沿って移動自在に支持する複数
の支持部材およびローラが設けられ、またこれら工具マ
ガジンを上記案内レールに沿って移動させる移動機構が
上記収容ステーションに設けられ、またこの収容ステー
ションの前端部には所定の工具交換位置に位置した工具
保持部をこの位置に固定する固定機構が設けられ、また
これら工具保持部の位置を検出する非接触形の２個の交
換用スイッチが設けられ、さらに上記収容ステーション
には上記工具マガジンに取付けられた板部材に形成され
た開口内に嵌合してこの工具マガジンを位置決固定する
固定部材が設けられているものである。

また本発明の他の特徴は、上記収容ステーションおよび
工具マガジン置場のセルの断面形状がＵ字形をなしてい
るものである。

本発明のものは、工具マガジンをコンパクトに収容でき
、またこの工具マガジンを確実に案内移動させ、この切
削装置の性能を向上させることができる。

［実施例］以下図を参照して本発明の詳細な説明する。

図中の１は固定形の本体であって、この本体１上には縦
方向（軸Ｘ方向）に移動自在な十字形の摺動部材２およ
び横断方向（軸Ｚ方向）に移動自在な可動コラム３設け
られている。そして、この可動コラム３には主軸受け４
が鉛直方向（軸Ｙ方向）に移動自在に設けられ、この主
軸受け４には水平方向の軸線５に沿って主軸６が支承さ
れている。

また、この摺動部材２の前方には固定形または回転形の
作動台７が設けられている。

そして、この摺動部材２の上には断面Ｕ字状をなす収容
ステーション８が取付けられている。この収容ステーシ
ョン８の上面には複数の案内レール９が取付けられてお
り、これら案内レール上に工具マガジン１０が案内支持
されるように構成されている。また、上記摺動部材２の
後方には工具マガジン置場１１が設けられ、この工具マ
ガジン置場には工具マガジンを収容保持する５個のセル
１２が形成されている。これらセル１２は上記の収容ス
テーション８と同様に断面Ｕ字状をなしている。また、
これらセル１２の上面にも案内レール９が設けられ、こ
れら収容ステーション８の案内レールとセル１２の案内
レールとの間には小さな間隙りが形成されている。そし
て、これらセル１２内にはそれぞれ工具マガジン１３．
１４．１５．１６が収容されるように構成されている。

なお、図中では工具マガジン１０はこのセル１２ｈ１ら
引出された状態であり、この工具マガジン１０が収容さ
れるべきセル１２は空の状態で図示されている。

この工具マガジンは本体１７と、スプロケットホイール
１８と、鎖状に連結された複数の工具保持部１９とから
構成されている。この工具マガジンは全体として丸みが
つけられている。そして、これら工具保持部１９にはそ
れぞれ工具２１が保持され′、これら工具はその中心軸
が上記工具保持部１９の中心軸２０と一致して保持され
ている。

そして、これら工具保持部の中心軸２０は上記スプロケ
ットホイール１８の中心軸すなわちこの工具マガジンの
中心軸に対して垂直に配置されている。した′がって、
これら工具マガジンはこの工具マガジン置場に互いに密
接してコンパクトに配置することができる。

また、これら工具保持部１９の中心軸２０は前記主軸６
の中心軸５と平行な平面内に配置されている。

また、この工具マガジンの本体１７には複数の支持部材
２３が設けられこれら支持部材２３にはローラ２４が設
けられている。そして、これらのローラ２３によってこ
れら工具マガジンは上記の収容ステーション８または工
具マガジン置場１１のセル１２０案内レール９の上に支
持され、これら案内レール９に沿って移動されるように
構成されている。

また、これら工具マガジンの本体１７の側面には駆動歯
車２５が突設されており、この駆動歯車２５は上記スプ
ロケットホイール１８の軸に取付けられている。また、
この本体の側面には固定板２６が設けられ、さらにこれ
ら工具マガジンを移動させるための移動機構が係合する
ブラケット２７が取付けられている。

また、上記工具マガジン置場１１のセル１２および収容
ステーション８にはそれぞれ固定部材２８が設けられ、
これら固定部材２８は上記工具マガジンの固定板１６に
嵌合してこれら工具マガジンを固定するように構成され
ている。

また、上記収容ステーション８には取付は板３Ｏを介し
てモータ２９が取付けられ、このモータ２９の回転軸に
は歯車３１が取付けられている。

そして、このモータ２９はこの収容ステーション８に工
具マガジンが収容され固定された場合に、この歯車が上
記工具マガジンの駆動歯車２５に噛合するような位置に
取付けられている。したがって、このモータ２９の回転
軸が回転することによって工具保持部１９を走行させ、
任意の工具保持部１９を交換位置３２に位置させること
ができる。

そして、この交換位置３２に位置した工具保持部１９の
中心軸２０はこの切削装置の主軸６の水平方向の軸５と
平行に配置される。そして、このＵ字状の収容ステーシ
ョン８の両外壁にはこの工具保持部１９をこの交換位置
３２に保持固定するための２個の固定ｔＪｌｌｌが設け
られている。これらの固定機構にはそれぞれロックシリ
ンダ３３が設けられ、これらのロックシリンダのピスト
ンロッドにはロック部材３４が設けられ、これらロック
部材の端部にはローラ３５が取付けられている。

また、この収容ステーション８の前端部には２個の非接
触形の交換用スイッチが設けられ、これらスイッチのう
ちの一方のスイッチ３６は通過する工具マガジンの工具
保持部１９の数計側し、また他方のスイッチ３７は第１
番目の工具保持部１９を検出するように構成されている
。なお、これら工具保持部１９にはそれぞれ上記スイッ
チ３７を作動させるためのカム３８が設けられている。

また、この収容ステーション８の外面には上記工具マガ
ジンを上記工具マガジン置場１１からこの収容ステーシ
ョン８まで、あるいはこれと逆に移動するためのチェノ
およびロッドとからなる移動機構３９が設けられている
。

また、上記可動コラム３または収容ステーション８には
主軸６と交換位置３２との間で工具を自動的に交換する
メカニカルハンド４０が設【プられている。

そして、この切削装置の作動は以下の通りである：まず、上記の主軸６に装着された工具で切削作業がなさ
れている間に、次に使用する工具に対応して固定機構の
ロックシリンダ３３が開放され、モータ２９が回転駆動
される。このモータヒ２９が回転することによって、歯
車３１．２５およびスプロケットホイール１８を介して
工具保持部１９が走行され、次に使用する工具が装着さ
れた工具保持部１９が交換位置３２まで移動される。そ
して、このモータ２９が停止すると上記ロックシリンダ
３３がこの工具保持部１９をこの交換位置３２にロック
する。そして、この次に使用する工具はこの位置で使用
中の工具の使用が終了するまで待機する。そしてこの工
具の使用が終了したら、可動コラム３がＺ軸方向に移動
し、また主軸受け４がＹ軸方向に移動してこの主軸６が
工具の交換位置に位置する。そして、上記のメカニカル
ハンド４０が回転し、この使用が終わった工具および次
に使用する工具を掴む。そして、これが前進して上記主
軸６および工具保持部１９に保持されている工具を引抜
く。そして、このメカニカルハンド４０は約１８０°回
動しするとともに元の位置まで後退し、この次に使用す
る工具を主軸６に装着する。そして、この交換された工
具によって次の切削作業がおこなわれる。

次に、この工具マガジン１０からマガジン交換の信号が
出力される。そして、この収容ステーション８がＸ軸方
向に移動し、この工具マガジン１０が収容されていた空
になったセルに対応する（第８図参照）。これと同時に
、上記主軸６から取外した工具を掴んでいるメカニカル
ハンド４０は元の位置に戻り、この工具を交換位置３２
にある空になった工具保持部１９に装着する。

そして、上記の作動が終了したら、ロックシリンダ３３
および２個の固定部材を開放する。そして、移動ｍ１４
１３９がこの工具マガジン１０のブラケット２７に係合
し、この工具マガジン１０をこの収容ステーション８か
ら工具マガジン置場１１のセル１２に移動し、工具マガ
ジン８をこのセル１２に固定し、この移動機構３９がこ
のブラケット２７から開放される。そして、この移動機
構は収容ステーション８の元の位置まで戻る。

また、次の工具マガジン例えば工具マガジン１３を引出
すには以下の如き作用がなされるニー　摺動部材がＸ軸
方向に移動し、工具マガジン１３が収容されているセル
１２の前に対応する；−移動機構３９が工具マガジン置
場１１まで移動する； −この工具マガジン１３がセルから開放される；−この
移動機構３９が工具マガジン１３のブラケッ１へ２７に
係合し、この工具マガジン１３を工具マガジン置場１１
から収容ステーション８まで移送する；この場合、上記のモータ２９をゆっくり回転させておき
、歯車２５と３１を確実に噛合せる。

−この工具マガジン１３を固定部材２８によって収容ス
テーション８に固定する。

これでこの新しい工具マガジン１３を収容ステーション
に装着する工程を終了する。この工員マガジンはモータ
２９と噛合しており、その工具保持部を任意の位置まで
移動できる。この際、第１番目の工具保持部１９のカム
３８によって非接触形のスイッチ３７が作動され、この
第１番目の工具保持部１９が検出され、この信号によっ
て他方のスイッチ３６が工具保持部の計数を開始する。

そしてこれによって任意の工具保持部１９が交換位Ｗ３
２に位置するように１制御される。そして、この工具保
持部１９はこの交換位置３２にロックシリンダ３３によ
って固定され、メカニカルハンド４０によってこの工具
マガジン１３に装着されている工具が上記主軸６に装着
されている工具と交換される。

なお、本発明は上記の実施例には限定されない。

たとえば、摺動部材２を廃止して可動コラム３をＺ軸方
向にのみ移動可能とし、その代りに作動台７によってＸ
軸方向の移動をおこなってもよい。

この場合には、この工具マガジン置場１１の下にＸ軸と
平行な縦方向に移動する機構を設け、工具マガジン置場
１１のセル１２を固定された本体１に取付けられた収容
ステーション８に対応する位置まで移動できるように構
成する必要がある。

また、工具マガジンを支持案内するローラ２４はこの工
具マガジンの片側だけに設けてもよい。

また、歯車３１と２５を互いに噛合させる代りに、端面
が接離するクラッチ機構を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置の正面図、第２図はこ
の装置の側面図、第３図はこの装置の平面図、第４図は
第２図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第５図は第２図のＢ部
の拡大図、第６図は第５図のＣ−Ｃ線に沿う断面図、第
７図は第５図のＤ−Ｄ線に沿う断面図、第８図は別の作
動状態におけるこの装置の平面図、第９図は別の作動状
態におけるこの装置の側面図である。１・・・本体、２・・・摺動部材、３・・・可動コラム
、６・・・主軸、８・・・収容ステーション、９・・・
案内レール、１．０，１３．１４．１５．１６・・・工
具マガジン、１１・・・工具マガジン置場、１２・・・
セル、１９・・・工具保持部、２３・・・支持部材、２
４・・・ローラ、２５・・・駆動歯車、２７・・・ブラ
ケット、２８・・・固定部材、２９・・・モータ、３３
・・・ロックシリンダ１．３９・・・移動機構、４０・
・・メカニカルハンド。第４０Ａ−Ａ増７悶

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　主軸を有する本体を備え、この本体には縦方向
に移動自在な摺動部材および横断方向に移動自在な可動
コラムとが装着され、またこの本体の後方には工具マガ
ジン置場が形成され、工具マガジンには工具保持部が形
成され、工具および工具マガジンが自動的に交換される
切削装置において、上記工具マガジンの工具保持部１９の軸２０は上記主軸
６と平行な平面内に配置され、上記工具マガジン置場の
セル１２内にはそれぞれ上記工具マガジン１３．１４．
１５．１６が収容されこれら工具マガジンのうちの一つ
の工具マガジン１０が上記摺動部材２の収容ステーショ
ン８内に収容され、上記各工具マガジンには上記工具堡
持部を駆動するための駆動歯車２５が突設され、この駆
動歯車は上記収容ステーション８に固定されたモータ２
９の軸の噛合し、またこれら工具マガジンを案内レール
９に沿って移動自在に支持する複数の支持部材２３およ
びローラ２４が設けられ、またこれら工具マガジンを上
記案内レールに沿って移動させる移動機構３９が上記収
容ステーション８に設けられ、またこの収容ステーショ
ン８の前端部には所定の工具交換位置３２に位置した工
具保持部をこの位置に固定する固定機構が設けられ、ま
たこれら工具保持部１９の位置を検出する非接触形の２
個の交換用スイッチ３６．３７が設けられ、さらに上記
収容ステーション８には上記工具マガジンに取付けられ
た板部材２６に形成された開口内に嵌合してこの工具マ
ガジンを位置決固定する固定部材２８が設けられている
ことを特徴とする自動工具交換形切削装置。
（２）　前記収容ステーション８および前記工具マガジ
ン置場のセル１２はいずれもＵ字形をなしているもので
あることを特徴とする特許の範囲第１項記載の自動工具
交換形切削装置。