JPS6059109B2 - 自動スタイラス交換装置を備えた倣い工作機械 - Google Patents

自動スタイラス交換装置を備えた倣い工作機械

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JPS6059109B2
JPS6059109B2 JP14288280A JP14288280A JPS6059109B2 JP S6059109 B2 JPS6059109 B2 JP S6059109B2 JP 14288280 A JP14288280 A JP 14288280A JP 14288280 A JP14288280 A JP 14288280A JP S6059109 B2 JPS6059109 B2 JP S6059109B2
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tracer
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socket
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昭武 橋立
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Makino Milling Machine Co Ltd
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    • 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
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/24Feelers; Feeler units

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動工具交換装置を有した倣い工作機械におけ
るトレーサヘッドのトレーサ軸に装着するスタイラスを
、必要に応じて自動的に交換する自動スタイラス交換装
置を備えた倣い工作機械に゛関する。
一般に倣い工作機械は、金型や図面による寸法指定が困
難な場合にモデル(母型)をトレーサヘッドのトレーサ
軸に取り付けたスタイラスによつて倣い、そのスタイラ
スの変位をトレーサヘッド・で検出し、検出した変位信
号によつて倣い制御装置が工具主軸と被加工物を載置し
たテーブルとを相対移動させて、モデルに対応した形状
寸法の被加工物を得る工作機械として用いられる。
しかしながら一般に複雑な形状寸法を有した金型の加工
ノ等ては、加工材料から荒加工工程、仕上げ加工工程を
経て最終加工製品を得るまでには長時間を要する。その
間に工具主軸に把持した工具を各加工工的に応じた工具
または各加工箇所に応じた工具と必要に応じて工具交換
しなければならない。この工具交換を自動的に行う自動
工具交換装置の技術はすでに確立されている。更に、各
種倣い動作の設定、1工程の倣い動作から次工程の倣い
動作への継続等の情報をあらかじめ入力しておき、一連
の倣い加工を自動的に行うことが可能な倣い操作指令記
憶制御装置の技術もすでに確立している。このように倣
い工作機械の自動化はかなり進んで来ているが未だトレ
ーサヘッドのトレーサ軸に装着されたスタイラスを自動
的的に交換する技術が確立されていないため、工具交換
による工具形状および寸法の変化、工程の進捗による加
工代の変更等に伴うスタイラスの交換は、作業者が適宜
行わなければならないというのが現状である。本発明の
主目的は上述のような実状に鑑みて、倣い工作機械にお
ける加工の自動化率を向上させ、自動運転によつて倣い
工作機械を作動させることにより省力化と機械の稼動率
とを向上させることにある。本発明の更に他の目的は、
能率的て信頼性の高い自動スタイラス交換装置を備えた
倣い工作機械を提供することにある。
本発明によれば工具主軸に工具を把持し、テーブルに被
加工物を取り付け、トレーサヘッドのトレーサ軸に装着
したスタイラスをモデルに追従させ、前記スタイラスの
変位を前記トレーサヘッドで検出し、該トレーサヘッド
からの前記スタイラスの変位信号によつて倣い制御装置
が前記工具主軸と前記テーブルとの相対移動を制御し、
必要に応じて自動工具交換装置によつて前記工具主軸に
把持した工具を別の工具と交換し得る自動工具交換装置
を有し倣い加工する倣い工作機械において、前記トレー
サヘッドのトレーサ軸にスタイラスを自動的に着脱可能
に装着するスタイラス接着手段と、前記トレーサヘッド
のトレーサ軸に装着したスタイラスと交換可能な複数個
のスタイラス,着脱可能に収納したスタイラス貯蔵装置
と、前記スタイラス装着手段のスタイラス取付部材を支
持部材で保持しつつ前記トレーサヘッドのトレーサ軸と
前記スタイラス取付部材との繋止を解除し、前記トレー
サヘッドのトレーサ軸に装着されてい・るスタイラスを
取りはずして前記スタイラス貯蔵装置に収納するととも
に前記スタイラス装着手段の繋止部材を開放しつつ前記
スタイラス貯蔵装置に収納されている別のスタイラスを
前記トレーサヘッドのトレーサ軸に装着させるスタイラ
ス交換手段とを設けたことを特徴とする自動スタイラス
交換装置を備えた倣い工作機械、更にこれを加えて、前
記トレーサヘッドのトレーサ軸とスタイラスとの位相を
あらかじめ各スタイラス毎に定めた位相に確定可能にし
たスタイラス位置決め手段とを設けたことを特徴とする
自動スタイラス交換装置を備えた倣い工作機械が提供さ
れる。
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づき詳細に説
明する。第1図および第2図は、本発明にかかる自動ス
タイラス交換装置を備えた倣い工作機械の二つの実施例
を示した正面図および側面図である。
ベッド1上に紙面に対して垂直なY軸方向にモータ3で
送り駆動を与えられるサドル5が載置され、サドル5上
に矢印7のX軸方向にモータ9で送り駆動を与えられる
テーブル11が載置されている。一方、ベッド1の後部
に固着されたコラム13に、矢印15のZ軸方向にモー
タ17て送り駆動を与えられる主軸頭19が装着され、
主軸頭19にモータ21で回転駆動される工具主軸23
が設けられており、工具主軸23の先端に工具25が把
持されている。主軸頭19の右側面に固着されたトレー
サヘッド支持台27にはトレーサヘッド29が取り付け
られ、トレーサヘッド29のトレーサ軸31の先端には
スタイラス33が装着されている。自動工具交換装置3
4は、コラム13の左側面に取り付けられ、種々の工具
を収納した工具貯蔵装置35と、主軸頭19に内蔵され
た工具交換アーム37とで構成されており、必要に応じ
て工具主軸23に把持された工具25と工具貯蔵装置3
5に収納された別の工具とを自動的に交換するようにな
つている。ここでテーブル11上に被加工物39とモデ
ル41とを載置し、モデル41にスタイラス33を追従
させれば、その変位をトレーサヘッド29が検出し、ト
レーサヘッド29て検出した変位信号によつて倣い制御
装置(図示せず)がモータ3,9,17を制御して工具
25と被加工物39とが相対移動させられ、倣い加工が
てきるのてある。さて本発明にかかる自動スタイラス交
換装置の一つの実施例として(第1図参照)、テーブル
11の右端に固着した枠体4−3の上部にスタイラスを
収納する受板45設け、各種スタイラスを収納して、ス
タイラス貯蔵装置47を構成し、スタイラスを交換する
場合にはモータ3,9,17によつてトレーサヘッド2
9のトレーサ軸31とスタイラス貯蔵装置とを相対移動
させ、トレーサ軸31に装着されたスタイラス33を受
板45のスタイラスの収納されていない部分に位置決め
し、枠体43に内蔵した圧力応動装置49の作用によつ
てトレニサ軸31からスタイラス33を離脱させ受板4
5に収納し、その後トレーサ軸31を交換すべきスタイ
ラスが収納されている箇所へ位置決めし、更にその後圧
力応動装置49の作用によつて該交換すべきスタイラス
をトレーサ軸31に装着し、再度モータ3,9,17に
よつてトレーサヘッド31とテーブル11とを相対移動
させて倣い動作に移るという方式がある。他の自動スタ
イラス交換装置の実施例として(第2図参照)、トレー
サヘッド支持台27に水平面で旋回可能でかつ上下動可
能なスタイラス搬送手段51と、各種スタイラスを収納
してそのうち任意のスタイラスをスタイラス交換位置へ
割り出し可能にしたスタイラス貯蔵装置53とを設け、
スタイラスを交換する場合には、モータ3,9,17に
よつてスタイラス33とモデル41とが干渉しない位置
まで相対移動させ、その後スタイラス搬送手段51とス
タイラス搬送手段51に組み込んだ圧力応動装置55の
作用によつてトレーサヘッド29のトレーサ軸31に装
着したスタイラス33とスタイラス貯蔵装置53のスタ
イラス交換位置に割り出された交換すべきスタイラスと
を交換するという方式がある。前者の実施例を第3図お
よび第4図で、後者の.実施例を第5図および第6図で
更に詳細に説明する。
第3図はトレーサヘッド29のトレーサ軸31にスタイ
ラス33を装置するスタイラス装着手段ならびにスタイ
ラス貯蔵装置47におけるスタイ.ラスの収納方法およ
びスタイラスの着脱手段の機構を示した縦断面図である
第4図は第1図におけるA矢視である。トレーサ軸31
の先端には外周面に■溝61を有する円錐体部分63が
形成されている。この■溝61には複数個の球状65が
係合する。先端にスタイラス33をねじ67によつて取
り付け他端に円錐形の凹部69を有したソケット71が
、トレーサ軸31の円錐体部分63と嵌合している。上
記複数個の球体65はソケット71にあけた貫通孔73
によつて案内され、v溝61に対して安定・確実に係合
離脱される。更にソケット71の外周に嵌合したスリー
ブ75とソケット71との間に前記円錐体部分63と円
錐形凹部69との嵌合がはなれる方向に作用する圧縮ば
ね77を設ける。このようにするとスリーブ75の内側
に形成したテーパ部分79の作用により球体65がV溝
61に圧力を持つて係合し、もつて円錐体部分63と円
錐形の凹部69とが圧力”を持つて嵌着され、スタイラ
ス33はトレーサ軸31にガタなく装着される。一方テ
ーブル11の右端に固着した枠体43の上部には複数個
の切欠き81が形成された受板45が取り付けられてい
る。
各種のスタイラスを取り付けたソケット71が、球体6
5、スリーブ75および圧縮ばね77とともに、切欠き
81にその外周部が挿入されかつ段付き部分83で支持
されて収納されている。更に枠体43にはブラケット8
5とピン87とによつてピン結合され、かつピン81に
よつて支持されたシリンダ91内を往復動するピストン
93ともピン95によつてピン結合されたレバー97が
設けられ、スタイラスを着脱するための圧力応動装置を
構成している。本実施例ではスタイラス装置手段のスタ
イラス取付部材としてスタイラス33を取付けているソ
ケット71を有し、支持部材としてソケット71を保持
している受板45を有している。また、スリーブ75と
その内部に設けられた圧縮ばね77と球体65とでスタ
イラス装置手段の繋止部材を構成している。今、スタイ
ラス交換指令が与えられたモータ3,9,17によつて
トレーサヘッド29のトレーサ軸31に装着したスタイ
ラス33を取り付けたソケット71が、空の切欠き81
に位置決めされたとする。その後給油口99から圧油を
注入し、レバー97を下降させることによりスリーブ7
5の段付き部76にレバー97が係合し、スリーブ75
は圧縮ばね77に抗して押し下げられ、球体65とV溝
61との係合がはずれる。レバー97は受板45に収納
されたすべてのスリーブ75を押し下げることができる
長さを有しているので、受板45に収納されたすべての
球状65は■溝61から離脱している。次に交換すべき
スタイラスを取り付けたソケット71の円錐形凹部69
にトレーサ軸31の円維体部分63が嵌合する位置まで
トレーサヘッド29を相対移動する。そして給油口10
1に圧油を注入しレバー97を上昇させると、スリーブ
75は圧縮ばね77の作用によつて上昇し、次に交換す
べきスタイラスがトレーサ軸31に装着されたことにな
る。再度モータ3,9,17によつてトレーサヘッド2
9とスタイラス貯蔵装置47とを相対移動させ、スタイ
ラスを受板45から抜き取り、倣い動作に移行するのて
ある。このときトレーサ軸31にキー103、ソケット
71にキー溝105およびソケット71にキー107、
受板45にキー溝109を設けてそれぞれ係合させるス
タイラス位置決め手段を構成しておけば、非対称のスタ
イラスを使用した場合でもスタイラス交換毎にトレーサ
軸31に対するスタイラスの位相が狂うことはない。倣
い動作中は給油口99に圧油が供給されて受板45に収
納されているスタイラスは、レバー97によつて固定さ
れている。第5図は、スタイラス装着手段とスタイラス
貯蔵装置とスタイラス搬送手段との機構を示した縦断面
図である。
第6図は第5図におけるB矢視である。トレーサヘッド
29のトレーサ軸31へスタイラス33を装着する機構
は、第3図と同じである。スタイラス貯蔵装置53はト
レーサヘッド支持台27にブラケット121によつてベ
ース123を取り付け、ベース123に取り付けた割り
出しモータ124によつて割り出し駆動される円板12
5の下面に、複数個のスタイラス装置軸127を固着し
て構成される。スタイラス装着軸127の先端はトレー
サ軸31に装着可能なソケット71、球状65、スリー
ブ75および圧縮ばね77とが係合可能なり溝61を有
した円錐形に形成されている。そして各種のスタイラス
を取り付けたソケット71が、球体65、スリーブ75
および圧縮ばね77とともに複数個のスタイラス装着軸
127に装着されている。ここでスタイラス装着軸12
7はトレーサ軸31と平行になるように円板125に取
り付けられ、かつスタイラス装着軸127に装着したソ
ケット71の高さとトレーサ軸31に装着されたソケッ
ト71の高さとは同じになるようにしてある。一方スタ
イラス搬送手段51は、トレニサヘツド支持台27に取
り付けられたシリンダ131と、シリンダ131内を上
下動するピストン133の先端に取り付けたアーム13
5と、ピストン133の途中に取り付けたピストン13
7の外周部に設けたシリンダ139と、ピストン133
を水平面内で旋回させるためのラックピストン141と
で構成される。
ピストン133の軸心は、トレーサヘッド29のトレー
サ軸31の軸心とスタイラス交換位置Cに割り出された
スタイラス装着軸127の軸心とを結ぶ直線の中点を通
るように配置され、かつトレーサ軸31およびスタイラ
ス装着軸に対して平行になるように設けられる。ピスト
ジ133の外周周には歯を刻設した歯車部143があり
、ラックピストン141とかみ合つており、ラックピス
トン141が圧油によつて紙面と垂直方向に移動される
ことによつてピストン133の先端のアーム135は水
平面内で旋回できるのである。シリンダ139の下部は
レバー145に固着され、レバー145にはキー147
が取り付けられピストン133に刻設したキー溝149
と摺嵌されている。したがつてレバー145はアーム1
35と一体で旋回しかつピストン133を案内にしてア
ーム135に対して垂直方向に移動可能である。アーム
135の両端にはソケット71の外周部を挿入する切欠
き151が形成され、レバー145の両端にはスリーブ
75の外周部を挿入する切欠き153が形成されている
。通常、アーム135およびレバー145は第6図の一
点鎖線で示したように切欠き151,153が位置Dに
あり、かつ給油口155および157に圧油が供給され
ている状態で待機している。今、スタイラス交換指令が
与えられ、スタイラス33とモデル41とがスタイラス
交換により干渉しない位置までモータ3,9,17によ
りトレーサヘッド29とテーブル11とが相対移動され
た後、ラックピストン141の作用によりアーム135
およびレバー145は矢印E方向に90ム旋回し、その
両端の切欠き151,153はトレーサ軸31に装着し
たソケット71の段付き部分83とスタイラス装着軸1
27に装着したソケット71の段付き部分83直下の外
周に同時に挿入される。その後給油口159に圧油を供
給してレバー145がトレーサ軸31に装着したスリー
ブ75の段付き部76とスタイーラス装置軸127に装
着されたスリーブ75の段付き部76とに同時に係合し
二つのスリーブ75をアーム135に接近させる。する
と球体65とV溝61との係合は離脱される。そして給
油口161に圧油を供給しアーム135およびレバー1
45を位置Fまで下降させ、その後ラックピストン14
1の作用によつてアーム135およびレバー141とを
1800旋回させ、給油口155に圧油を供給しアーム
135およびレバー141とを上昇させて円錐体部分6
3と円錐形凹部69とを係合させる。そして給油口15
7に圧油を供給してレバー145をアーム135から遠
ざけ、圧縮ばめ77の作用により、スタイラスがトレー
サ軸31およびスタイラス装置軸127に同時に装着さ
せるのである。そしてアーム135およびレバー145
はラックピストン141の作用によつて矢印G方向に旋
回されて待機位置Dに戻る。そして倣い動作に移行する
。このときキー103とキー溝105およびキー107
とアーム135に設けたキー溝163との係合によつて
スタイラスの位相は狂うことはない。本発明は、従来の
自動工具交換装置の技術になかつた点を工夫したもので
あり、トレーサヘッドはスタイラスをトレーサ軸に装着
又は取りはずすときにそのトレーサ軸に外力を与えると
そのトレーサ軸は変位する構造であるから、従来の自動
工具交換装置そのままではうまく装着又は取りはずしが
できなかつた。それを解決するためにスタイラスの交換
に際し、トレーサ軸に外力を与えないようにスタイラス
取付部材を支持部材で保持しながらトレーサ軸とスタイ
ラス取付部材との繋止をはずしてからスタイラスを取り
はずすようにした。また、スタイラスをトレーサ軸に装
着するときもスタイラス装着手段の繋止部材を開放した
状態て装着するようにしたので、トレーサヘッドのトレ
ーサ軸に過大な外力を与えることなく装着可能となつた
。このようにスタイラスの交換に際し、トレーサヘッド
のトレーサ軸に設計上から許容される以上の外力を与え
ない構成としたもので、トレーサヘッドを破損させたり
その機能を低下させることがないスタイラス交換装置が
得られ自動化された倣い工作機械に採用することが可能
となつた。このような構成になる自動スタイラス交換装
置によつて、能率的で信頼性の高いスタイラス交換を行
うことが可能となり、さらにこの自動スタイラス交換装
置を備えた倣い工作機械によると、倣い加工の自動化、
省力化が達成され、機械の稼動率を飛躍的に向上させる
ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自動スタイラス交換装置を備えた
倣い工作機械の一実施例を示す正面図、第2図は本発明
による自動スタイラス交換装置を備えた倣い工作機械の
他の実施例を示す側面図、第3図は第1図に示した実施
例におけるスタイラス装着手段およびスタイラス着脱手
段の機構を示した縦断面図、第4図は第1図の矢視Aに
よる略示平面図、第5図は第2図に示した実施例におけ
るスタイラス装着手段、スタイラス貯蔵装置、スタイラ
ス搬送手段の機構を示した縦断面図、第6図は第5図の
矢視Bによる略示平面図。 1・・・・・・ベッド、5・・・・・サドル、11・・
・・・・テーブル、13・・・・・・コラム、19・・
・・・主軸頭、23・・工具主軸、25・・・・・・工
具、7・・・・・・トレーサヘッド支持台、29・・・
・・トレーサヘッド、31・・・・・・トレーサ軸、3
3・・・・・・スタイラス、34・・・・・自動工具l
交換装置、39・・・・・被加工物、41・・・・・・
モデル、47・・・・・・スタイラス貯蔵装置、51・
・・・・スタイラス搬送手段、53・・・・・・スタイ
ラス貯蔵装置、71・・ソケット、75・・・・スリー
ブ、97・・・・・・レバー、135・・・・・・アー
ム、145・・・・・ルバー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 工具主軸頭の工具主軸に工具を把持し、テーブルに
    被加工物を取付け、前記工具主軸頭の動作に連動して動
    作し得るトレーサヘッド支持台に保持されたトレーサヘ
    ッドのトレーサ軸に装着したスタイラスをモデルに追従
    させ、前記スタイラスの変位を前記トレーサヘッドで検
    出し、該トレーサヘッドからの前記スタイラスの変位信
    号によつて倣い制御装置が前記工具主軸と前記テーブル
    との相対移動を制御し、前記工具主軸に把持した工具を
    別の工具と交換し得る自動工具交換装置を有して倣い加
    工する倣い工作機械において、前記トレーサヘッドのト
    レーサ軸にスタイラスを自動的に着脱可能に装着するス
    タイラス装着手段と、前記トレーサヘッドのトレーサ軸
    に装着したスタイラスと交換可能な複数個のスタイラス
    を着脱可能に収納したスタイラス貯蔵装置と、前記スタ
    イラス装着手段のスタイラス取付部材を支持部材で保持
    しつつ前記トレーサヘッドのトレーサ軸と前記スタイラ
    ス取付部材との繋止を解除し、前記トレーサヘッドのト
    レーサ軸に装置されているスタイラスを取りはずして前
    記スタイラス貯蔵装置に収納するとともに前記スタイラ
    ス装着手段の繋止部材を開放しつ前記スタイラス貯蔵装
    置に収納されている別のスタイラスを前記トレーサヘッ
    ドのレトレーサ軸に装着させるスタイラス交換手段とを
    設けたことを特徴とする自動スタイラス交換装置を備え
    た倣い工作機械。 2 特許請求の範囲第1項に記載の自動スタイラス交換
    装置を備えた倣い工作機械において、前記スタラス交換
    手段は、前記トレーサヘッドのトレーサ軸と前記スタイ
    ラス貯蔵装置とをX、Y、Zの3軸方向に相対移動させ
    前記トレーサヘッドのトレーサ軸を前記スタイラス貯蔵
    装置のスタイラス収納位置へ位置決めした後、前記スタ
    イラス装着手段に係合させ前記スタイラスを前記トレー
    サ軸から離脱または前記トレーサ軸に装着するスタイラ
    ス着脱手段を設けて構成した自動スタイラス交換装置を
    備えた倣い工作機械。 3 特許請求の範囲第2項に記載の自動スタイラス交換
    装置を備えた倣い工作機械において、前記スタイラス装
    着手段は、前記トレーサヘッドのトレーサ軸先端に形成
    した先細で外周面に環状のV溝を有する円錐体部分と、
    該円錐体部分のV溝に係合する複数個の球体と、一端に
    スタイラスを取り付け他端に前記円錐体部分と嵌合する
    円錐状の凹部および前記球体を案内する貫通孔を有する
    ソケットと、一端を該ソットに接し該ソケットと前記円
    錐体部分との嵌合をはずす方向に作用する圧縮ばねと、
    前記ソケットの外周に嵌合して前記圧縮ばねの他端を支
    持し前記トレーサヘッドのトレーサ軸と平行に移動し、
    前記球体を前記円錐体部分のV溝に係合離脱させるスリ
    ーブとで構成され、前記スタイラス貯蔵装置は、枠体と
    、前記ソケットを支持する複数個の切欠きを有した受板
    とで構成され、前記スタイラス着脱手段は、前記スリー
    ブを前記受板に対して垂直方向に往復移動させる圧力応
    動装置で構成された自動スタイラス交換装置を備えた倣
    い工作機械。 4 特許請求の範囲第1項に記載の自動スタイラス交換
    装置を備えた倣い工作機械において、前記スタイラス交
    換手段は、前記スタイラス装着手段に係合し前記トレー
    サヘッドのトレーサ軸に装着したスタイラスを着脱する
    とともに前記スタイラス貯蔵装置に収納したスタイラス
    を着脱するスタイラス着脱装置を有して前記トレーサヘ
    ッドのトレーサ軸と前記スタイラス貯蔵装置のスタイラ
    ス収納位置との間で移動して前記スタイラスを交換する
    スタイラス搬送手段で構成した自動スタイラス交換装置
    を備えた倣い工作機械。 5 特許請求の範囲第4項に記載の自動スタイラス交換
    装置を備えた倣い工作機械において、前記スタイラス装
    着手段は、前記トレーサヘッドのトレーサ軸先端に形成
    した先細で外周面に環状のV溝を有する円錐体部分と、
    該円錐体部分のV溝に係合する複数個の球体と、一端に
    スタイラスを取り付け他端に前記円錐体部分と嵌合する
    円錐状の凹部および前記球体を案内する貫通孔を有する
    ソケットと、一端を該ソケットに接し該ソケットと前記
    円錐体部分との嵌合をはずす方向に作用する圧縮ばねと
    、前記ソケットの外周に嵌合して前記圧縮ばねの他端を
    支持し前記トレーサヘッドのトレーサ軸と平行に移動し
    前記球体を前記円錐体部分のV溝に係合離脱させるスリ
    ーブとで構成され、前記スタイラス貯蔵装置は、前記球
    体が係合可能なV溝を外周部に有しかつ前記ソケットに
    嵌合可能な円錐形状をしたスタイラス装着軸と、該スタ
    イラス装着軸と前記トレーサヘッドのトレーサ軸とが平
    行になるように該スタイラス装着軸を複数個取り付ける
    とともに任意のスタイラス装着軸をスタイラス交換位置
    へ割り出し可能にしたスタイラス装着軸割り出し駆動装
    置とで構成され、前記スタイラス搬送手段は、前記ソケ
    ットを支持する切欠きを両端に有したアームと、該アー
    ムに組み込まれ該アームが前記ソケットを支持している
    とき前記スリーブを前記アームに対して垂直方向に往復
    移動させてスタイラスの着脱を行う圧力応動装置と、前
    記アームを前記トレーサヘッドのトレーサ軸と垂直な平
    面内で旋回させるアーム旋回装置と、前記アームを前記
    トレーサヘッドのトレーサ軸と平行な方向に往復移動さ
    せるアーム往復動装置とで構成された自動スタイラス交
    換装置を備えた倣い工作機械。 6 工具主軸頭の工具主軸に工具を把持し、テーブルに
    被加工物を取付け、前記工具主軸頭の動作に連動して動
    作し得るトレーサヘッド支持台に保持されたトレーサヘ
    ッドのトレーサ軸に装着したスタイラスをモデルに追従
    させ、前記スタイラス変位を前記トレーサヘッドで検出
    し、該トレーサヘッドからの前記スタイラスの変位信号
    によつて倣い制御装置が前記工具主軸と前記テーブルと
    の相対移動を制御し、前記工具主軸に把持した工具を別
    の工具と交換し得る自動工具交換装置を有して倣い加工
    する倣い工作機械において、前記トレーサヘッドのトレ
    ーサ軸にスタイラスを自動的に着脱可能に装着するスタ
    イラス装着手段と、前記トレーサヘッドのトレーサ軸に
    装着したスタイラスと交換可能な複数個のスタイラスを
    着脱可能に収納したスタイラス貯蔵装置と、前記スタイ
    ラス装着手段のスタイラス取付部材を支持部材で保持し
    つつ前記トレーサヘッドのトレーサ軸と前記スタイラス
    取付部材との繋止を解除し、前記トレーサヘッドのトレ
    ーサ軸に装着されているスタイラスを取りはずして前記
    スタイラス貯蔵装置に収納するとともに前記スタイラス
    装着手段の繋止部材を開放しつつ前記スタイラス貯蔵装
    置に収納されている別のスタイラスを前記トレーサヘッ
    ドのトレーサ軸に装着させるスタイラス交換手段と、前
    記トレーサヘッドのトレーサ軸とスタイラスとの位相を
    あらかじめ各スタイラス毎に定めた位相に確定可能にし
    たスタイラス位相決め手段とを設けたことを特徴とする
    自動スタイラス交換装置を備えた倣い工作機械。 7 特許請求の範囲第6項に記載に自動スタイラス交換
    装置を備えた倣い工作機械において、前記スタイラス交
    換手段は、前記トレーサヘッドのトレーサ軸と前記スタ
    イラス貯蔵装置とをX、Y、Zの3軸方向に相対移動さ
    せ前記トレーサヘッドのトレーサ軸を前記スタイラス貯
    蔵装置のスタイラス収納位置へ位置決めした後、前記ス
    タイラス装着手段に係合させ前記スタイラスを前記トレ
    ーサ軸から離脱または前記トレーサ軸に装着するスタイ
    ラス着脱手段を設けて構成した自動スタイラス交換装置
    を備えた倣い工作機械。 8 特許請求の範囲第7項に記載の自動スタイラス交換
    装置を備えた倣い工作機械において、前記スタイラス装
    着手段は、前記トレーサヘッドのトレーサ軸先端に形成
    した先細で外周面に環状のV溝を有する円錐体部分と、
    該円錐体部分のV溝に係合する複数個の球体と、一端に
    スタイラスを取り付け他端に前記円錐体部分と嵌合する
    円錐状の凹部および前記球体を案内する貫通孔を有する
    ソケットと、一端を該ソケットに接し該ソケットと前記
    円錐体部分との嵌合をはずす方向に作用する圧縮ばねと
    、前記ソケットの外周に嵌合して前記圧縮ばねの他端を
    支持し前記トレーサヘッドのトレーサ軸と平行に移動し
    前記球体を前記円錐体部分にV溝に係合離脱させるスリ
    ーブとで構成され、前記スタイラス貯蔵装置は、枠体と
    、前記ソケットを支持する複数個の切欠きを有した受板
    とで構成され、前記スタイラス着脱手段は、前記スリー
    ブを前記受板に対して垂直方向に往復移動させる圧力応
    動装置で構成された自動スタイラス交換装置を備えた倣
    い工作機械。 9 特許請求の範囲第6項に記載の自動スタイラス交換
    装置を備えた倣い工作機械において、前記スタイラス交
    換手段は、前記スタイラス装着手段に係合し前記トレー
    サヘッドのトレーサ軸に装着したスタイラスを着脱する
    とともに前記スタイラス貯蔵装置に収納したスタイラス
    を着脱するスタイラス着脱装置を有して前記トレーサヘ
    ッドのトレーサ軸と前記スタイラス貯蔵装置のスタイラ
    ス収納位置との間で移動して前記スタイラスを交換する
    スタイラス搬送手段で構成した自動スタイラス交換装置
    を備えた倣い工作機械。 10 特許請求の範囲第9項に記載の自動スタイラス交
    換装置を備えた倣い工作機械において、前記スタイラス
    装置手段は、前記トレーサヘッドのトレーサ軸先端に形
    成した先細で外周面に環状のV溝を有する円錐体部分と
    、該円錐体部分のV溝に係合すする複数個の球体と、一
    端にスタイラスを取り付けた他端に前記円錐体部分と嵌
    合する円錐状の凹部および前記球体を案内する貫通孔を
    有するソケットと、一端を該ソケットに接し該ソケット
    と前記円錐体部分との嵌合をはずす方向に作用する圧縮
    ばねと、前記ソケットの外周に嵌合して前記圧縮ばねの
    他端を支持し前記トレーサヘッドのトレーサ軸と平行に
    移動し前記球体を前記円錐体部分のV溝に係合離脱させ
    るスリーブとで構成され、前記スタイラス貯蔵装置は、
    前記球体が係合可能なV溝を外周部に有しかつ前記ソケ
    ットに嵌合可能な円錐形状をしたスタイラス装着軸と、
    該スタイラス装着軸と前記トレーサヘッドのトレーサ軸
    とが平行になるように該スタイラス装置軸を複数個取り
    付けるとともに任意のスタイラス装着軸をスタイラス交
    換位置へ割り出し可能にしたスタイラス装着軸割り出し
    駆動装置とで構成され、前記スタイラス搬送手段は、前
    記ソケットを支持する切欠きを両端に有したアームと、
    該アームに組み込まれ該アームが前記ソケットを支持し
    ているとき前記スリーブを前記アームに対して垂直方向
    に往復移動させてスタイラスの着脱を行う圧力応動装置
    と、前記アームを前記トレーサヘッドのトレーサ軸と垂
    直な平面内で旋回させるアーム旋回装置と、前記アーム
    を前記トレーサヘッドのトレーサ軸と平行な方向に往復
    移動させるアーム往復動装置とで構成された自動スタイ
    ラス交換装置を備えた倣い工作機械。
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