JPS61257736A

JPS61257736A - 工具自動交換装置

Info

Publication number: JPS61257736A
Application number: JP8425685A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Sugano; 菅野　成行; Akihiko No; 明彦能
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Tungaloy Corp
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1986-11-15

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】〔発明の技術分野〕この発明は、タレット旋盤などのタレットに設けられた
工具装着部に対する工具の装着および取外しを自動的に
行う工具自動交換装置に関する。

〔発明の°技術的背景とその問題点〕

タレット旋盤に設けられたタレットは、六角形、へ角形
状をなし、その各面に工具装着部が設けられている。そ
して、これら各工具装着部に工具を装着し、タレットを
回転させて工具を選択的に被加工物に対向できるように
なっている。ところが、この種のタレット旋盤において
、タレットに設けられた工具装着部に対する工具の装着
および工具の取外し、つまり工具の交換を行う場合には
機械加工前もしくは機械加工の途中で、作業者が必要な
工具をタレットの工具装着部に対して手作業によって装
着し、使用済の工具を手作業によって取外していた。し
たがって、工具交換が非常に面倒であるとともに、危険
性も伴うという欠点があった。

また、工作機械の近傍に工具交換用のロボットを設け、
工具置き台から工具を把持し、その工具を工作機械の工
具装着部に対して装着する工具自動交換装置が開発され
ているが、設備が大掛かりとなり、多大な費用がかかる
とともに、タレット旋盤のように旋回するタレットの工
具装着部に対する工具の交換は困難で実用化されていな
い。

（発明の目的〕この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、タレット旋盤のタレットを支持す
るベースに工具置き台を設け、この工具置き台から工具
を取出して前記タレットの工具装着部に対して工具を装
着することができるとともに、その工具装着部から使用
済の工具を取外して工具置き台にセットする作業が自動
的に行なえ、作業能率の向上と安全性を向上することが
できる工具自動交換装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、前記目的を達成するために、工作機械に設
けられ複数の工具装着部を有するタレットを回転可能に
支持するベースに工具置き台を着脱可能に設けるととも
に、前記タレットの回転軸心に伸縮および旋回可能なロ
ボットを設け、このロボットに設けた工具把持具によっ
て工具置き台の工具ホルダから工具を取出して前記工具
装着部に装着するとともに、この工具装着部に装着され
ている使用済の工具を取出して前記工具ホルダにセット
するように構成したことにある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図中１はタレット旋盤のベッドであり
、２は主軸台、３はタレット往復台である。主軸台２に
は被加工物４を装着するチャック５が設けられ、タレッ
ト往復台３には後述するタレット６が設けられている。

このタレット６は第３図にも示すように、六角形状をな
しており、ベース７の上面に回転可能に軸支されている
。そして、このタレット６の各面には工具ａを装着する
工具装着部８・・・が設けられ、タレット６の回転によ
って選択的に前記工具ａを前記被加工物４に対向できる
ようになっている。すなわち、工具装着部８は、嵌合凹
部８ａとこの嵌合凹部８ａ内に設けられ、油圧等によっ
て突没可能な係合凸部８ｂとから構成されている。そし
て、工ｊｌａの基部に設けられた係合凹部すが前記係合
凸部８ｂに係合され、この状態で係合凸部８ｂが油圧等
によって引込まれることによって工具ａが嵌合凹部８ａ
に固定されるようになっている。さらに、タレット６の
開側に位置するベース７には工具置き台としてのロータ
リテーブル９が後述する手段によって着脱可能に設けら
れ、このロータリテーブル９の外周縁には工具ａを一個
づつ支持する複数個の工具ホルダ１０・・・が等間隔に
配設されている。そして、前記タレット６の軸心部には
前記ロータリテーブル９の工具ホルダ１０・・・に装着
された工具ａを取出して前記工具装着部８に装着したり
、工具装着部８に装着されている使用済の工具ａを取外
して前記ロータリテーブル９の工具ホルダ１０にセット
するロボット１１が設けられている。つぎに、このロボ
ット１１について説明すると、１２は駆動機構１３によ
って昇降および回転する主軸であり、この主軸１２の先
端部には旋回アーム１４の基端部が固定されている。こ
の旋回アーム１４は伸縮自在な第１のアーム１５とこの
第１のアーム１５の先端部に回動自在に枢支された第２
のアーム１６とから構成され、この第２のアーム１６の
先端部にはたとえばエヤシリンダ１７によって昇降可能
に支持された工具把持具１８が設けられている。そして
、前記ロボット１１は、主軸１２を軸心として旋回する
旋回アーム１４によって工具把持具１８がロータリテー
ブル９の工具交換ポジション９ａとタレット６の工具交
換ポジション６ａとの闇を往復運動するようになってい
る。

また、前記ロータリテーブル９のベース７に対する支持
構造は第４図に示すように構成されている。すなわち、
ロータリテーブル９の下面における回転軸心には軸部２
０が突設されていて、この軸部２０にはテーバ部２１が
設けられ、このテーバ部２１の先端にはロック部２２を
有する回転軸２３が設けられている。そして、この回転
軸２３は前記ベース７の軸受２４に、テーバ部２１は同
じくベース７のテーバ軸受２５に回転自在に支承されて
いる。さらに、前記ロータリテーブル９の下面には前記
軸部２０を囲んでリングギヤ２６が設けられ、このリン
グギヤ２６にはロータリテーブル９を回転させるための
駆動ギヤ２７が駆動モータ２８と直結して設けられてい
る。そして、この駆動モータ２８はロータリテーブル９
の位置を正確に割出しするサーボモータ２９を介して制
御装置３ｏに電気的に接続されている。また、前記リン
グギヤ２６に対向する前記ベース７には位置固定ビン３
１がサーボモータ３２によって上方へ突没自在に設けら
れ、ロータリテーブル９の回転によって位置決めが完了
したとき突出してロータリテーブル９を所定位置にロッ
クするようになっている。さらに、前記ベース７の下面
には回転軸２３のロック部２２に対向して複数の固定ボ
ール３３・・・が設けられ、これら固定ボール３３・・
・は上下動自在なキー３４によってロックおよびロック
解除されるようになっている。すなわち、キー３４は油
圧シリンダ３５によって回動するアーム３６によって上
下動されるようになっており、キー３４が下方に位置し
ているときは固定ボール３３・・・は外側に位置してロ
ック部２２に対してロック解除状態にあり、ロータリテ
ーブル９はベース７から着脱可能であるが、キー３４が
上昇したときには固定ボール３３・・・が内側へ押し寄
せられ、ロック部２２にロックしてロータリテーブル９
を固定的に保持するようになっている。

また、第５図は工具ホルダ１０を示すもので、平面コテ
状をなす取付は凹部１０ａとこの取付は凹部１０ａ内に
突設された係合凸部１０ｂとから構成されている。そし
て、工具ａの基部に設けられた係合凹部すが前記係合凸
部１０ｂに嵌合して保持されるようになっている。

つぎに、前述のように構成された工具自動交換装置の作
用について説明する。まず、ロータリテーブル９の各工
具ホルダ１０・・・に支持されている工具ａをタレット
旋盤のタレット６に設けられた工具装着部８に装着する
場合には、制御装置３０に入力される指令信号に基づい
て駆動モータ２８が作動する。駆動モータ２８の作動に
よって駆動ギヤ２７が回転し、この回転力はリングギヤ
２６を介してロータリテーブル９に伝達し、ロータリテ
ーブル９は回転軸２３を軸心として回転する。

ロータリテーブル９の回転によって指定された工具ａが
保持されている工具ホルダ１０が工具交換ポジション９
ａに位置すると、サーボモータ３２によって位置固定ビ
ン３１が突出してリングギヤ２６に係止し、ロータリテ
ーブル９は指定された位置に固定的にロックされる。つ
ぎに、ロボット１１の駆動機構１３によって旋回アーム
１４が主軸１２を軸心として旋回するとともに、第１の
アーム１５および第２のアーム１６が伸縮および回動し
て工具把持具１８を前記工具ホルダ１０に保持された工
具ａに対向させる。工具把持具１８が指定の工具ａに対
向すると、エヤシリンダ１７によって工具把持具１８が
下降するとともに、その工具把持具１８によって工具ホ
ルダ１０の工具ａを把持する。工具ａを把持した状態で
工具把持具１８がエヤシリンダ１７によって上昇すると
ともに旋回アーム１４が主軸１２を軸心として旋回し、
その工具把持具１８がタレット６の工具交換ポジション
６ａに対向して停止する。このとき、タレット６は回転
して前記工具ａを装着するための工具装着部８が工具交
換ポジション６ａに位置しているため、主軸１２および
エヤシリンダ１７によって工具把持具１８を下降させる
と、工具ａの基部が工具装着部８の嵌合凹部８ａに嵌合
するとともに、係合凹部すが係合凸部８ｂに係合する。

ここで、係合凸部８ｂを油圧によって引込むことにより
工具ａは係合凸部８ｂに係合凹部すが密接固定される。

工具装着部８に対する工具ａの装着が完了すると、タレ
ット６は１ピッチ回転してつぎの工具装着部８が工具交
換ポジション６ａに位置決めされ、前述と同様の手段に
よって工具ホルダ１０の工具ａが前記工具装着部８に装
着される。

また、タレット６の工具装着部８に装着されている工具
８１つまり使用済の工具ａを工具装着部８から取外して
ロータリテーブル９の工具ホルダ１０にセットする場合
には、まず、ロボット１１の主軸１２が回転して旋回ア
ーム１４が旋回するとともに、第１のアーム１５および
第２のアーム１６が伸縮および回動して工具把持具１８
が工具交換ポジション６ａに位置する工具装着部８に対
向する。つぎに、工具把持具１８がエヤシリンダ１７に
よって下降して工具装着部８に装着されている工具ａを
把持する。そして、工具把持具１８をエヤシリンダ１７
によって上昇させると、工具ａは嵌合凹部８ａから上方
へ抜取られ、さらに旋回アーム１４を旋回して把持した
工具ａをロータリテーブル９の工具交換ポジション９ａ
に位置する工具ホルダ１０に対向させる。そして、工具
把持具１８を下降すると工具ａはその基部が嵌合凹部１
０ａに嵌合されるとともに、係合凸部１０ｂ。

に係合凹部すが係合してセットされる。このような作用
を繰返すことによって工具ホルダ１０・・・の工具ａ・
・・をタレット６の工具装着部８・・・に装着すること
ができ、また工具装着部８・・・の使用済の工具ａ・・
・を取外して前記工具ホルダ１０・・・にセットするこ
とが自動的に行うことができる。

また、ロータリテーブル９を交換する場合には油圧シリ
ンダ３５によってアーム３６を回動偏位し、キー３４を
下方へ下げることによって固定ボール３３・・・は外側
へ移動してロック部２２から外れ、ロック解除状態にな
る。したがって、ロータリテーブル９を上方へ持ち上げ
ることによってベース７から取外すことができ、用意さ
れた別のロータリテーブルと交換することができる。

なお、前記実施例においてはロータリテーブルからなる
工具置き台を設け、その外周縁に複数の工具ホルダを等
間隔に配設したが、ＸＹテーブルによって工具置き台を
構成してもよく、また単なる固定的なテーブルであって
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、タレット旋盤
のタレットを支持するベースに工具置き台を設け、この
工具置き台から工具を取出して前記タレットの工具装着
部に対して工具を装着することができるとともに、その
工具装着部から使用済の工具を取外して工具置き台にセ
ットする作業が自動的に行なえ、作業能率の向上と安全
性を向上することができる。しかも、タレットを支持す
るベースに工具置き台を設けることによって工具装着部
と工具置き台が至近距離となり、ロボットの旋回アーム
のストロークおよび小型化を図ることができ、廉価に提
供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１・　　　
図はタレット旋盤の正面図、第２図は同じく側面図、第
３図は工具自動交換装置の斜視図、第４因はロータリテ
ーブルの取付は構造を示す断面図、第５図は工具ホルダ
と工具との関係を示す斜視図である。６・・・タレット、７・・・ベース、８・・・工具装着
部、９・・・ロータリテーブル（工具置き台）、１０・
・・工具ホルダ、１１・・・ロボット、１４・・・旋回
アーム、１８・・・工具把持具。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

工作機械に設けられ複数の工具装着部を有するタレット
と、このタレットを回転可能に支持するベースと、この
ベースに着脱可能に設けられ工具が着脱可能に支持され
るように複数の工具ホルダを有した工具置き台と、前記
タレットの回転軸心に伸縮および旋回可能に設けられた
旋回アームを有するロボットと、このロボットの旋回ア
ームに設けられ前記工具置き台の工具ホルダから工具を
取出して前記工具装着部に装着するとともに、この工具
装着部に装着されている使用済の工具を取出して前記工
具ホルダにセットする工具把持具とを具備したことを特
徴とする工具自動交換装置。