JPS61274833A - Automatic tool changer - Google Patents

Automatic tool changer

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JPS61274833A
JPS61274833A JP11599485A JP11599485A JPS61274833A JP S61274833 A JPS61274833 A JP S61274833A JP 11599485 A JP11599485 A JP 11599485A JP 11599485 A JP11599485 A JP 11599485A JP S61274833 A JPS61274833 A JP S61274833A
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JP
Japan
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tool
bracket
positioning
fixed
rotary
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Sakae Tashiro
田代 栄
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Hino Motors Ltd
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Hino Motors 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
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15706Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a single tool being inserted in a spindle directly from a storage device, i.e. without using transfer devices

Abstract

PURPOSE:To carry out an operation with high accuracy and high efficiency by providing a means for vertically moving and intermittently rotating in one direction a rotary board which mounts and removes plural tools on and from a bracket fixed to a main spindle driving torque. CONSTITUTION:A driving rod 4 which passes through a bracket 3, carries out vertical motion and rotary motion, being supported by a bearing 23, and a pin 4b is provided on its top end 4a while a stopper 4c is provided on its lower part. In a reciprocating and rotary composite mechanism 5, a cylinder 25 is fixed to the bracket 3, the section of a cylinder chamber 25a is made oval, and a stepped part 25b is formed on its lower part. A rotary board 6 is constructed so that four tools 20 can be mounted and removed while four rotary driving knock holes 6a and plural positioning holes 6b are formed on it. A rotary arm 7 has a knock pin driving mechanism 31 which is engaged and disengaged with the rotary driving knock holes 6a. The base end part 8a of a positioning bar 8 is fixed to the bracket 3.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、工作機械における自動工具交換装置に係り、
特に直立ボール盤等の単軸工作機械に簡単に装着できて
その主軸に複数の異なる工具を自動的に着脱することが
できるようにした安価な自動工具交換装置に関する。
[Detailed description of the invention] Technical field The present invention relates to an automatic tool changer in a machine tool,
In particular, the present invention relates to an inexpensive automatic tool changer that can be easily attached to a single-spindle machine tool such as an upright drilling machine and that allows a plurality of different tools to be automatically attached to and removed from the main spindle of the machine tool.

従来技術 従来、工作機械における自動工具交換装置としては、種
々のものが提案されているが、一般的に構造が極めて複
雑で、大型でありかつ非常に高価であり、既存の直立ボ
ール盤には取り付けることができないという欠点があっ
た。即ち、既存の単軸直立ボール盤に簡単に取り付けら
れてしかも安価な自動工具交換装置は従来全く存在しな
かった。
Prior Art Various types of automatic tool changers for machine tools have been proposed in the past, but they generally have extremely complex structures, are large, and are very expensive, and cannot be installed on existing upright drilling machines. The drawback was that it could not be done. That is, there has been no automatic tool changer that can be easily attached to an existing single-spindle upright drilling machine and is inexpensive.

目  的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、単軸直立ボ
ール盤等の単軸工作機械の主軸駆動用クイルに固定され
たブラケットに対して複数の工具を着脱し得るようにし
た回転板が上下動及び一方向に間欠回転するようにして
特定の工具による加工が終了すると、該工具が主軸から
外されて次の工具が主軸に装着される如き工具交換工程
が自動的に行われるようにした構造が簡易で小型であり
、かつ安価な自動工具交換装置を提供することである。
Purpose The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and its purpose is to provide a bracket fixed to a main shaft driving quill of a single-spindle machine tool such as a single-spindle upright drilling machine. The rotary plate, on which multiple tools can be attached and detached, moves up and down and rotates intermittently in one direction. When machining with a specific tool is completed, that tool is removed from the spindle and the next tool is attached to the spindle. It is an object of the present invention to provide an automatic tool changer which has a simple structure, is small in size, and is inexpensive, so that a tool change process such as when installed in a tool is automatically carried out.

また他の目的は、主軸に対する工具の芯合せ及び主軸と
工具間のキー溝とキーの位置決めが正確に行われるよう
にすることである。
Another object is to accurately align the tool with respect to the spindle and position the keyway and key between the spindle and the tool.

構成 要するに本発明は、単軸工作機械の主軸上部に取り付け
られた主軸定位置停止機構と、前記単軸工作機械の主軸
上下動用クイルに固定されたブラケットと、該ブラケッ
トを貫通して上下動及び回転運動可能な駆動ロッドと、
該駆動ロッドに上下動及び往復回転運動を与える往復回
転複合機構と、前記駆動ロッドに回動自在に取り付けら
れ複数の工具が着脱自在に構成され該工具の数及びその
取付位置に対応した複数の回転駆動用ノック穴及び複数
の位置決め穴が形成された回転板と、前記駆動ロッドの
下端に固着され前記回転駆動用ノック穴に係脱するノッ
クピン駆動機構を有し該駆動ロッドと共に往復回転して
前記回転板を一方向に回転させるようにした回転アーム
と、基端部が前記ブラケットに固着され下端部がばねに
より下方に押圧付勢されて該基端部に対して摺動自在に
構成され該下端部が前記位置決め穴に係脱するようにし
た位置決め棒と、前記工具のフランジ部に形成されたキ
ー溝に対して水平方向に往復動して係脱し得る工具位置
決め駒を有する工具位置決め機構と、該工具位置決め駒
を前記回転板の上昇時に該工具のキー溝から離脱させる
ように前記ブラケットに固着されたくさび状部材とを備
えたことを特徴とするものである。
Structure: In short, the present invention includes a main spindle fixed position stopping mechanism attached to the upper part of the main spindle of a single-spindle machine tool, a bracket fixed to a quill for vertical movement of the main spindle of the single-spindle machine tool, and a stop mechanism for vertical movement and vertical movement passing through the bracket. a rotatable drive rod;
a reciprocating rotation compound mechanism that provides vertical movement and reciprocating rotational motion to the drive rod; and a plurality of reciprocating rotation compound mechanisms that are rotatably attached to the drive rod and configured to detachably attach a plurality of tools, the number of which corresponds to the number of tools and their mounting positions. It has a rotary plate in which a rotational drive dowel hole and a plurality of positioning holes are formed, and a dowel pin drive mechanism that is fixed to the lower end of the drive rod and engages and disengages from the rotational drive dowel hole. A rotary arm configured to rotate the rotary plate in one direction, a base end fixed to the bracket, a lower end pressed downward by a spring, and slidable relative to the base end. A tool positioning mechanism comprising: a positioning rod whose lower end portion engages and disengages from the positioning hole; and a tool positioning piece capable of reciprocating in a horizontal direction to engage and disengage from a key groove formed in a flange portion of the tool. and a wedge-shaped member fixed to the bracket so that the tool positioning piece is separated from the keyway of the tool when the rotary plate is raised.

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。本発
明に係る自動工具交換装置1は、主軸定位置停止機構2
と、ブラケット3と、駆動ロフト4と、往復回転複合機
構5と、回転板6と、回転アーム7と、位置決め棒8と
、工具位置決め機構9と、くさび状部材10とを備えて
いる。
The present invention will be explained below based on embodiments shown in the drawings. The automatic tool changer 1 according to the present invention includes a spindle fixed position stop mechanism 2.
, a bracket 3, a driving loft 4, a reciprocating rotation compound mechanism 5, a rotating plate 6, a rotating arm 7, a positioning rod 8, a tool positioning mechanism 9, and a wedge-shaped member 10.

主軸定位置停止機構2は、第1図、第7図、第8図及び
第9図において、単軸工作機械11の主軸12の上部に
取り付けられており、該主軸はモータ13によって回転
駆動されるようになっている。主軸12の上端12aに
は円筒カム13が固着されており、該円筒カムは、第7
図及び第8図に拡大して示すように、一対の斜面14か
らなるプロフィルと該斜面の下端部14・aから下方に
形成された平行溝15とからなっており、該平行溝には
、カム13が回動自在に収容され単軸工作機械11の上
部に固着された円筒部材16に植設されたピン18が係
合し得るように構成されている。
The main spindle fixed position stop mechanism 2 is attached to the upper part of the main spindle 12 of the single-spindle machine tool 11 in FIGS. 1, 7, 8, and 9, and the main shaft is rotationally driven by a motor 13. It has become so. A cylindrical cam 13 is fixed to the upper end 12a of the main shaft 12, and the cylindrical cam 13 is connected to the seventh
As shown enlarged in the figure and FIG. 8, the profile consists of a pair of slopes 14 and a parallel groove 15 formed downward from the lower end 14a of the slope. The cam 13 is rotatably housed and is configured to be engaged with a pin 18 implanted in a cylindrical member 16 fixed to the upper part of the single-axis machine tool 11.

この主軸定位置停止機構2を設けたのは、該主軸12の
下端に取り付けられる工具20のフランジ21の一対の
キー溝21aが第9図に示すように主軸12の停止時に
必ず同一方向を向くようにするためである。
The main spindle fixed position stopping mechanism 2 is provided so that the pair of keyways 21a of the flange 21 of the tool 20 attached to the lower end of the main spindle 12 always face the same direction when the main spindle 12 is stopped, as shown in FIG. This is to ensure that.

ブラケット3は、第1図、第2図及び第3図に示すよう
に、単軸工作機械11の主軸上下動用クイル22に固定
されており、平板状に形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the bracket 3 is fixed to a quill 22 for vertically moving the main shaft of the single-spindle machine tool 11, and is formed into a flat plate shape.

駆動ロッド4は、第1図から第3図に示すように、ブラ
ケット3を貫通して上下動及び回転運動可能に構成され
ており、軸受23によって支承されて、その上端4aに
はピン4bが植設され、またその下方にはストツバ4c
が植設されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the drive rod 4 is configured to be able to move up and down and rotate through the bracket 3, is supported by a bearing 23, and has a pin 4b at its upper end 4a. It is planted, and below it is a stoba 4c.
has been planted.

そして下端4dは回転アーム7がピン24によって固着
されており、該下端4dは回転板6に軸受25を介して
回動自在に支承されており、該回転板6の上下には一対
のカラー26が固着されている。
A rotating arm 7 is fixed to the lower end 4d by a pin 24, and the lower end 4d is rotatably supported by the rotating plate 6 via a bearing 25. A pair of collars 26 are provided above and below the rotating plate 6. is fixed.

往復回転複合機構5は、第2図及び第3図において、駆
動ロフト4に上下動及び往復回転運動を与えるためのも
のであって、ブラケット3にシリンダ25が固着され、
該シリンダ25のシリンダ室25aは第4図に示すよう
に、その断面が楕円形に形成されており、下方に段部2
5bが形成され、該段部に駆動ロッド4のストッパ4C
が当接することによって駆動ロッド4の下方への移動範
囲が規制されるようになっている。またシリンダ室25
aには該シリンダ室と同一形状の楕円形のピストン26
が摺動自在に収容されており、該ピストン260穴26
aには、その内面に所定のリードを有するねじ溝26b
が形成されており、咳ねじ溝に駆動ロッド4のピン4b
が摺動自在に係合している。またシリンダ室25aの段
部25bの下方には空間25cが形成されており、該空
間には外部からエアを供給するためのバイブ28が接続
されている。またシリンダ25の上端には同様に外部か
らエアを供給するためのバイブ29が接続されている。
The reciprocating rotation compound mechanism 5, as shown in FIGS. 2 and 3, is for giving vertical movement and reciprocating rotation motion to the drive loft 4, and has a cylinder 25 fixed to the bracket 3.
As shown in FIG. 4, the cylinder chamber 25a of the cylinder 25 has an elliptical cross section, and has a stepped portion 2 at the bottom.
5b is formed, and a stopper 4C of the drive rod 4 is formed at the stepped portion.
The range of downward movement of the drive rod 4 is restricted by this contact. Also, the cylinder chamber 25
A has an oval piston 26 having the same shape as the cylinder chamber.
is slidably housed in the piston 260 and the hole 26.
a has a thread groove 26b having a predetermined lead on its inner surface.
is formed, and the pin 4b of the drive rod 4 is formed in the cough screw groove.
are slidably engaged. Further, a space 25c is formed below the stepped portion 25b of the cylinder chamber 25a, and a vibrator 28 for supplying air from the outside is connected to the space 25c. Further, a vibrator 29 for supplying air from the outside is connected to the upper end of the cylinder 25.

回転板6は、第2図、第3図、第5図及び第6図におい
て、四角形状に形成されており、駆動ロッド4に回動自
在に取り付けられ、複数、例えば4つの工具20が着脱
自在に構成され、該工具20の数及びその取付位置に対
応した複数、例えば4つの回転駆動用ノック穴6a及び
複数の位置決め穴6bが形成されている。該回転板6の
4つの角部に形成された円弧部6cには、夫々異なる工
具20がスラスト軸受30を介して着脱自在に取り付け
られるようになっており、該工具はそのフランジ部21
がスラスト軸受30の上に載置されるようになっている
。また回転駆動用ノック穴6a及び位置決め穴6bは夫
々回転方向に90度間隔で形成されている。また回転板
6の他の部分にはくさび状部材10が貫通できるように
した角穴6dが複数、例えば4個形成されている。
The rotary plate 6 is formed into a square shape in FIGS. 2, 3, 5, and 6, and is rotatably attached to the drive rod 4, and a plurality of tools 20, for example, four tools, can be attached and detached. A plurality of rotation drive dowel holes 6a, for example four, and a plurality of positioning holes 6b are formed, which can be freely configured and correspond to the number of tools 20 and their mounting positions. Different tools 20 are removably attached to the circular arc portions 6c formed at the four corners of the rotary plate 6 via thrust bearings 30, and the tools 20 are attached to the flange portions 21 of the rotary plate 6.
is placed on the thrust bearing 30. Further, the rotational drive dowel holes 6a and the positioning holes 6b are each formed at intervals of 90 degrees in the rotational direction. Further, in other parts of the rotary plate 6, a plurality of square holes 6d, for example four, are formed through which the wedge-shaped member 10 can pass.

回転アーム7は、第2図に示すように駆動ロッド4の下
端4dに固着されており、回転駆動用ノック穴6aに係
脱するノックピン駆動機構31を有し、駆動ロッド4と
共に往復回転して回転板6を一方向に回転させるように
構成されている。回転アーム7はピン24により駆動ロ
ッド4に固着され、シリンダ32が一体的に形成され、
該シリンダ内にはノックピン駆動用のピストン33が摺
動自在に収容され、該ピストンはばね34によって常時
下方に押圧付勢されている。またシリンダ32の下端に
は外部からエアを供給するためのバイブ37が接続され
ている。そしてシリンダ32の作動によりノックピン3
5が回転駆動用ノック穴6aに係合することによって回
転アーム7と回転板6とが一体的に回転し得るように構
成されている。
The rotating arm 7 is fixed to the lower end 4d of the drive rod 4 as shown in FIG. The rotating plate 6 is configured to rotate in one direction. The rotating arm 7 is fixed to the drive rod 4 by a pin 24, and a cylinder 32 is integrally formed.
A piston 33 for driving the knock pin is slidably housed in the cylinder, and the piston is constantly urged downward by a spring 34. Further, a vibrator 37 for supplying air from the outside is connected to the lower end of the cylinder 32. Then, due to the operation of the cylinder 32, the knock pin 3
The rotary arm 7 and the rotary plate 6 are configured to be able to rotate integrally by engaging the rotary arm 7 and the rotary plate 6 with the rotational drive dowel hole 6a.

位置決め捧8は、第3図に示すように、基端部8aがブ
ラケット6に固着されており、下端部8bがばね35に
より常時下方に押圧付勢されて、基端部8aに対して摺
動自在に構成され、下端部8bが位置決め穴6bに係脱
するように構成さ′ れている。
As shown in FIG. 3, the positioning bar 8 has a base end 8a fixed to the bracket 6, and a lower end 8b that is constantly pressed downward by a spring 35 so that it slides against the base end 8a. It is configured to be movable, and the lower end portion 8b is configured to engage and disengage from the positioning hole 6b.

工具位置決め機構9は、第2図、第3図及び第5図に示
すように、工具20のフランジ部21に形成されたキー
溝21aに対して水平方向に往復動して係脱し得る工具
位置決め駒36を有し、該工具位置決め機構9は、第5
図に示すように、回転板6上に複数、例えば4個同一の
ものが装着されている。そして位置決め駒36は、回転
Itii6に固着された支持部材38のコの字形の溝3
8a内に摺動自在に収容されており、常時ばね39によ
って工具20の方向に押圧付勢されている。工具位置決
め駒36には水平方向にピン40が四角形状の穴36a
を水平方向に貫通して固着されている。そして工具位置
決め駒36の先端36bはばね39により押圧されて前
進することにより工具20のキー溝21aに係合するよ
うに構成されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the tool positioning mechanism 9 is a tool positioning mechanism that can be reciprocated in the horizontal direction to engage and disengage from a keyway 21a formed in the flange portion 21 of the tool 20. The tool positioning mechanism 9 has a piece 36, and the tool positioning mechanism 9 has a fifth
As shown in the figure, a plurality of, for example four, identical ones are mounted on the rotary plate 6. The positioning piece 36 is connected to the U-shaped groove 3 of the support member 38 fixed to the rotation Itii6.
The tool 8a is slidably housed in the tool 8a, and is constantly biased toward the tool 20 by a spring 39. The tool positioning piece 36 has a pin 40 in a square hole 36a in the horizontal direction.
It penetrates horizontally and is fixed. The tip 36b of the tool positioning piece 36 is pushed forward by a spring 39 and is configured to engage with the keyway 21a of the tool 20.

くさび状部材10は、第2図、第3図及び第5図に示す
ように、工具位置決め駒36を回転板6の上昇時に該工
具のキー溝21aから離脱させるようにブラケット3に
その基端部10aが固着されており、その先端10bに
は勾配をつけた傾斜面10cが形成されており、該傾斜
面によって工具位置決め駒36をばね39の押圧力に抗
して後退させるように構成されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the wedge-shaped member 10 has its base end attached to the bracket 3 so that the tool positioning piece 36 is separated from the keyway 21a of the tool when the rotating plate 6 is raised. A portion 10a is fixed, and a sloped surface 10c is formed at the tip 10b, and the tool positioning piece 36 is configured to be moved backward against the pressing force of the spring 39 by the sloped surface. ing.

また回転板6に取り付けられる工具20としては、例え
ば第1段加工用の小径のドリル20A、第2段加工用の
大径のドリル20B、荒加工用のリーマ20C及び仕上
加工用のり−マ20Dが取り付けられるようになってい
る。工具20が主軸12に取り付けられる場合には、フ
ランジ部21の一対のキー溝21aに主軸側のキー12
cが係合して回転力が該工具に伝達されるようになって
いる。
The tools 20 attached to the rotary plate 6 include, for example, a small diameter drill 20A for first-stage processing, a large-diameter drill 20B for second-stage processing, a reamer 20C for rough processing, and a gluer 20D for finishing processing. can be installed. When the tool 20 is attached to the spindle 12, the key 12 on the spindle side is inserted into the pair of keyways 21a of the flange portion 21.
c is engaged so that rotational force is transmitted to the tool.

倒れ防止用シリンダ43は、その基端部43aがブラケ
ット3に固着されており、ピストンロッド44の下端に
固着されたフック45が回転板6の下面を支え該回転板
の倒れを防止するように構成されている。
The fall prevention cylinder 43 has its base end 43a fixed to the bracket 3, and a hook 45 fixed to the lower end of the piston rod 44 supports the lower surface of the rotating plate 6 to prevent the rotating plate from falling. It is configured.

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。まず第2図に示す状態においては、
工具20の一例たるドリル20Aが単軸工作機械11の
主軸12のテーパ穴12bに取り付けられ、キー12c
がフランジ部21のキー溝21aに係合し、主軸12か
らの動力が該ドリル2OAに伝達されるようになってお
り、往復回転複合機構5は、エアが矢印Aの如くパイプ
28から空間25cに供給されてピストン26が上方に
押し上げられ、この結果駆動ロフト4が上昇して回転板
6が上昇し、位置決め穴6aには位置決め棒8が係合し
ており、くさび状部材10が回転板6まで入り込んで位
置決め駒36が矢印Bの如く後退した位置にあり、また
ノックピン駆動機構31においては、パイプ37からエ
アが排気されてばね34の復元力によりピストン33が
下降し、ノックピン35が回転駆動用ノック穴6aから
離脱している。
Function The present invention is constructed as described above, and its function will be explained below. First, in the state shown in Figure 2,
A drill 20A, which is an example of the tool 20, is attached to the tapered hole 12b of the main shaft 12 of the single-axis machine tool 11, and the key 12c
is engaged with the keyway 21a of the flange portion 21, and the power from the main shaft 12 is transmitted to the drill 2OA. is supplied to push the piston 26 upward, and as a result, the drive loft 4 rises and the rotary plate 6 rises.The positioning rod 8 is engaged with the positioning hole 6a, and the wedge-shaped member 10 is pushed up against the rotary plate. 6, the positioning piece 36 is in the retreated position as shown by arrow B, and in the knock pin drive mechanism 31, air is exhausted from the pipe 37, the piston 33 is lowered by the restoring force of the spring 34, and the knock pin 35 is rotated. It has separated from the drive dowel hole 6a.

このような状態において、モータ13が回転し、図示し
ない上下駆動機構によって主軸12が下降すると、ドリ
ル2OAは回転しながら下降して単軸工作機械11のテ
ーブル41上に取り付けられたワーク(図示せず)に所
定の第1段階の穴あけ加工を行う。このようにして第1
段階の穴あけ加工が完了すると、主軸12は自動的に上
昇し、主軸定位置停止機構2によって定位置に停止する
In this state, when the motor 13 rotates and the main spindle 12 is lowered by a vertical drive mechanism (not shown), the drill 2OA rotates and lowers to remove the workpiece (not shown) mounted on the table 41 of the single-spindle machine tool 11. Step 1) A predetermined first stage drilling process is performed. In this way the first
When the step-by-step drilling process is completed, the main spindle 12 automatically rises and is stopped at a fixed position by the main spindle fixed position stopping mechanism 2.

即ち、第7図及び第8図に示すように、主軸12が上昇
してその上死点付近に達すると、カム13の一対の斜面
14のいずれか又はその頂部14bがピン18に当接し
、いずれかの斜面14が該ピンにより案内されて、換言
すればピン18はいずれかの斜面14に沿って摺動しな
がら下降し、カム13及び主軸12をいずれかの方向に
回転させ、最終的にピン18が溝15に係合して主軸1
2の回転が停止するので、該主軸はその停止状態におい
ては必ず定位置に停止し、この結果第9図に示すように
、工具20のフランジ部21のキー溝21aが、例えば
図中水平方向に停止し、必ず工具位置決め機構9の位置
決め駒36にキー溝21aが対向して停止するようにな
る。
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, when the main shaft 12 rises and reaches near its top dead center, one of the pair of slopes 14 of the cam 13 or its top 14b comes into contact with the pin 18, Any of the slopes 14 is guided by the pin, in other words, the pin 18 slides down along any of the slopes 14, rotates the cam 13 and the main shaft 12 in either direction, and finally When the pin 18 engages with the groove 15, the main shaft 1
2 stops rotating, the main shaft always stops at a fixed position in the stopped state, and as a result, as shown in FIG. The keyway 21a is always opposed to the positioning piece 36 of the tool positioning mechanism 9.

次に自動工具交換作用について説明すると、まず第2図
の状態から第3図の状態に移行し、往復回転複合機構5
のシリンダ25のパイプ29から矢印Cの如くエアが供
給されると、ピストン26は駆動ロッド4のストッパ4
cがシリンダ25の段部25bに当接するまで下降して
、これによって駆動ロッド4が第3図に示す位置、即ち
下死点まで下降する。これによって回転板6及び4つの
工具20が下降し、工具20のテーパ部20aが単軸1
2のテーパ穴12bから離脱し、同時にくさび状部材1
0が工具位置決め機構9の位置決め駒36の穴36aか
ら抜は出し、ばね39の押圧力によって該位置決め駒が
前進し、主軸12から離脱した工具20のフランジ部2
1のキー溝21aにその先端36bが係合し、該工具の
自由な回転を防止する。また同時に位置決め棒8の下端
部8bがばね27により下方に押圧されて位置決め穴6
bにその一部が軽く係合する。これによって位置決め棒
8が回転板6に対して軽い制動力を付与することになる
。一方ノツクピン駆動機構31のシリンダ32には矢印
りの如くパイプ37からエアが供給され、ピストン33
がばね34の押圧力に抗して上昇し、ノックピン35が
回転駆動用ノック穴6aに係合し、回転アーム7と回転
板6とが一体化する。このような状態において往復回転
複合機構5のシリンダ25のパイプ29から引き続き矢
印Cの如くエアが供給されると、駆動ロッド4はこれ以
上下降できないためピストン26のみが該駆動ロッド4
に対して相対的に下降を開始し、この場合ピストン25
は楕円形であるためシリンダ25に対して回転すること
ができないので、ねじ溝26bに沿って駆動ロッド4の
ピン4bが摺動することとなり、この結果駆動ロッド4
は矢印Eの如く、第6図に示すように時計方向に90度
回転する。この結果工具20は、ドリル20Aが90度
進んだ回転位置に移動すると共に、次のドリル20Bが
主軸12の真下に到達し、この位置において位置決め棒
8の先端8bが次の位置決め穴6bに係合する。
Next, to explain the automatic tool change operation, first, the state shown in Fig. 2 shifts to the state shown in Fig. 3, and the reciprocating rotation compound mechanism 5
When air is supplied from the pipe 29 of the cylinder 25 as shown by arrow C, the piston 26 moves to the stopper 4 of the drive rod 4.
c descends until it abuts against the stepped portion 25b of the cylinder 25, thereby lowering the drive rod 4 to the position shown in FIG. 3, that is, to the bottom dead center. As a result, the rotary plate 6 and the four tools 20 are lowered, and the tapered portion 20a of the tools 20 is aligned with the single shaft 1.
2 from the tapered hole 12b, and at the same time the wedge-shaped member 1
0 is pulled out from the hole 36a of the positioning piece 36 of the tool positioning mechanism 9, and the positioning piece moves forward due to the pressing force of the spring 39, and the flange portion 2 of the tool 20 is detached from the main shaft 12.
Its tip 36b engages with the keyway 21a of the tool 1 to prevent free rotation of the tool. At the same time, the lower end 8b of the positioning rod 8 is pressed downward by the spring 27, and the positioning hole 8b is pressed downward.
A part of it lightly engages b. This causes the positioning rod 8 to apply a light braking force to the rotary plate 6. On the other hand, air is supplied to the cylinder 32 of the knock pin drive mechanism 31 from a pipe 37 as shown by the arrow, and the piston 33
is raised against the pressing force of the spring 34, the knock pin 35 engages with the rotation drive knock hole 6a, and the rotating arm 7 and the rotating plate 6 are integrated. In this state, when air is continuously supplied from the pipe 29 of the cylinder 25 of the reciprocating rotation compound mechanism 5 as shown by the arrow C, the drive rod 4 cannot be lowered any further, so only the piston 26 moves down the drive rod 4.
In this case, the piston 25 starts to descend relative to the piston 25.
Since it is elliptical and cannot rotate with respect to the cylinder 25, the pin 4b of the drive rod 4 slides along the thread groove 26b, and as a result, the drive rod 4
is rotated 90 degrees clockwise as indicated by arrow E, as shown in FIG. As a result, the tool 20 moves to a rotational position where the drill 20A has advanced by 90 degrees, and the next drill 20B reaches directly below the main shaft 12, and at this position, the tip 8b of the positioning rod 8 engages the next positioning hole 6b. match.

このように回転板6が矢印Eの如く90度回転すると、
ノックピン駆動機構31のパイプ37からエアが排気さ
れ、ばね34の復元力によってピストン33が下降し、
ノックピン35が回転駆動用ノック穴6aから離脱する
。次いで矢印Aの如くパイプ28からエアがシリンダ2
5の空間25cに供給されると駆動ロッド4は上昇する
ことなく、そのままの位置に停止し、ピストン26のみ
が上昇するので、ねじ溝26bとピン4bとの協働作用
によって駆動ロッド4は矢印Fの如く、第6図に仮想線
で示す位置から実線で示す位置に戻ることになり、ノッ
クピン35は次の回転駆動用ノック穴6aの真下に位置
する。
When the rotating plate 6 rotates 90 degrees as shown by arrow E,
Air is exhausted from the pipe 37 of the knock pin drive mechanism 31, and the piston 33 is lowered by the restoring force of the spring 34.
The knock pin 35 is removed from the rotation drive knock hole 6a. Next, air flows from the pipe 28 to the cylinder 2 as shown by arrow A.
5, the drive rod 4 does not rise and stops at the same position, and only the piston 26 rises, so the drive rod 4 moves in the direction of the arrow due to the cooperation between the thread groove 26b and the pin 4b. As shown in F, the dowel pin 35 returns from the position shown by the imaginary line in FIG. 6 to the position shown by the solid line, and the dowel pin 35 is located directly below the next rotational drive dowel hole 6a.

そして更に矢印Aの如くパイプ28からエアが供給され
ると、それ以上ピストン26は単独では上昇し得なくな
り、ピン4bを介して駆動ロフト4を引き上げ、第2図
に示す上死点に到達して停止する。この場合において、
駆動ロッド4は矢印Gの如く、回転することなしに上昇
し、回転板6もこれと同時に上昇するが、この場合にお
いて、工具位置決め機構9の位置決め駒36はばね39
の復元力により第3図に示すように前進して工具20の
フランジ部21のキー溝21aに係合しているので、工
具200回転方向の位置決めがなされた状態で上昇し、
その上昇量がある程度に達するとくさび状部材10の斜
面10cが位置決め駒36に対して相対的に下降して、
該位置決め駒36を第2図に示すように、矢印Bの如く
後退させる。この結果工具20のフランジ部21のキー
溝21aは支障なく主軸12のキー12cに係合し得、
例えばドリル20Bがそのテーバ部20aによって主軸
12のテーパ穴12bに対して取り付けられる。この場
合において位置決め棒8の下端部8bは、第2図に示す
ように、再び回転板6の位置決め穴6bに完全に係合し
、該回転板の回転を拘束する。このようにしてモータ1
3が回転して主軸12が下降すると、ドリル20Bによ
ってワークに第2段階の穴あけ加工が行われる。
Then, when air is further supplied from the pipe 28 as shown by arrow A, the piston 26 can no longer rise by itself, and the drive loft 4 is pulled up via the pin 4b, reaching the top dead center shown in FIG. and stop. In this case,
The drive rod 4 rises without rotating as shown by arrow G, and the rotating plate 6 also rises at the same time. In this case, the positioning piece 36 of the tool positioning mechanism 9 is moved by the spring 39.
As shown in FIG. 3, the restoring force causes the tool 20 to move forward and engage the keyway 21a of the flange portion 21 of the tool 20, so that the tool 200 rises while being positioned in the rotational direction.
When the amount of rise reaches a certain level, the slope 10c of the wedge-shaped member 10 descends relative to the positioning piece 36, and
The positioning piece 36 is moved backward in the direction of arrow B, as shown in FIG. As a result, the keyway 21a of the flange portion 21 of the tool 20 can be engaged with the key 12c of the main shaft 12 without any trouble,
For example, the drill 20B is attached to the tapered hole 12b of the main shaft 12 by its tapered portion 20a. In this case, the lower end 8b of the positioning rod 8, as shown in FIG. 2, completely engages with the positioning hole 6b of the rotary plate 6 again, thereby restraining the rotation of the rotary plate. In this way motor 1
3 rotates and the main shaft 12 descends, the drill 20B performs a second-stage drilling process on the workpiece.

以下同様にして、主軸12の上下動及び往復回転複合機
構5の作用による駆動ロッド4の上下動並びにノックピ
ン駆動機構31の作動及び工具位置決め機構9のくさび
状部材10の作用によって順次工具20が自動的に交換
され、リーマ20C及びリーマ20Dが次々と主軸12
に取り付けられて、夫々の加工が円滑に行われる。この
ようにして、例えば4本の工具20によって4通りの加
工が完了すると、単軸工作機械11は停止し、作業者は
ワークをテーブル41上から取り外し、次の未加工のワ
ークを取り付け、以下同様の加工が行われ、各工具20
が自動的に交換されるものである。
Thereafter, in the same manner, the tool 20 is sequentially automatically moved by the vertical movement of the main shaft 12, the vertical movement of the drive rod 4 by the action of the reciprocating rotation compound mechanism 5, the action of the knock pin drive mechanism 31, and the action of the wedge-shaped member 10 of the tool positioning mechanism 9. The reamer 20C and reamer 20D are replaced one after another on the main shaft 12.
Attached to the machine, each process is carried out smoothly. In this way, when four types of machining are completed using, for example, four tools 20, the single-axis machine tool 11 stops, the operator removes the workpiece from the table 41, attaches the next unprocessed workpiece, and then Similar processing is performed, and each tool 20
will be automatically replaced.

なお上記実施例においては、工具20は4本として説明
したが、これは4本に限定されないことは言うまでもな
い。
In the above embodiment, the number of tools 20 is described as four, but it goes without saying that this is not limited to four.

効果 本発明は、上記のように構成され、作用するものである
から、単軸直立ボール盤等の単軸工作機械の主軸駆動用
クイルに固定されたブラケットに対して複数の工具を着
脱し得るようにした回転板が上下動及び一方向に間欠回
転するようにして特定の工具による加工が終了すると、
該工具が主軸から外されて次の工具が主軸に装着される
如き工具交換工程が自動的に行われるようにした構造が
簡易で小型であり、かつ安価な自動工具交換装置を提供
することができる効果が得られる。また主軸に対する工
具の芯合せ及び主軸と工具間のキー溝とキーの位置決め
が正確に行われるので、簡易な構造でありながら非常に
高精度かつ高能率の工具自動交換作用が行われる効果が
ある。
Effects Since the present invention is constructed and operates as described above, it is possible to attach and detach a plurality of tools to a bracket fixed to a main spindle drive quill of a single-axis machine tool such as a single-axis upright drilling machine. When machining with a specific tool is completed, the rotating plate moves up and down and rotates intermittently in one direction.
It is an object of the present invention to provide an automatic tool changer having a simple, compact, and inexpensive structure in which a tool change process in which the tool is removed from the spindle and the next tool is attached to the spindle is automatically performed. You can get the desired effect. In addition, since the centering of the tool with respect to the spindle and the positioning of the keyway and key between the spindle and the tool are performed accurately, it has the effect of performing automatic tool exchange with extremely high precision and high efficiency despite its simple structure. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例に係り、第1図は自動工具交換装
置を装着した単軸工作機械の側面図、第2図は工具の取
り付は状態における自動工具交換装置の(第5図の■−
■矢視)要部縦断面図、第3図は工具交換状態を示す自
動工具交換装置の要部縦断面図、第4図は第3図の■−
■矢視横断面図、第5図は回転板及び工具位置決め機構
並びに工具のフランジ部との相互関係を示す平面図、第
6図は工具のフランジ部と回転アームと回転板との相互
関係を示す概略平面図、第7図は主軸定位置停止機構の
要部縦断面図、第8図は主軸定位置停止機構の同様な縦
断面図、第9図は主軸定位置停止機構と工具のフランジ
部との相互関係を示す概略平面図である。 1は自動工具交換装置、2は主軸定位置停止機構、3は
ブラケット、4は駆動ロッド、4dは下端、5は往復回
転複合機構、6は回転板、6aは回転駆動用ノック穴、
6bは位置決め穴、7は回転アーム、8は位置決め棒、
8bは下端部、8aは基端部、9は工具位置決め機構、
10はくさび状部材、11は単軸工作機械、 12は主
軸、20は工具、21はフランジ部、21aはキー溝、
31はノックピン駆動機構、36は位置決め駒である。
The drawings relate to embodiments of the present invention, and FIG. 1 is a side view of a single-axis machine tool equipped with an automatic tool changer, and FIG. ■−
■Arrow view) A vertical cross-sectional view of the main part, Figure 3 is a vertical cross-sectional view of the main part of the automatic tool changer showing the tool changing state, and Figure 4 is a vertical cross-sectional view of the main part of the automatic tool changer shown in Fig.
■A cross-sectional view taken in the direction of arrows. Figure 5 is a plan view showing the mutual relationship between the rotary plate, the tool positioning mechanism, and the flange of the tool. Figure 6 is a plan view showing the mutual relationship between the flange of the tool, the rotary arm, and the rotary plate. 7 is a vertical sectional view of the main part of the main spindle fixed position stopping mechanism, FIG. 8 is a similar vertical sectional view of the main spindle fixed position stopping mechanism, and FIG. 9 is a flange of the main spindle fixed position stopping mechanism and the tool. FIG. 3 is a schematic plan view showing the mutual relationship between parts. 1 is an automatic tool changer, 2 is a spindle fixed position stop mechanism, 3 is a bracket, 4 is a drive rod, 4d is a lower end, 5 is a reciprocating rotation compound mechanism, 6 is a rotary plate, 6a is a dowel hole for rotational drive,
6b is a positioning hole, 7 is a rotating arm, 8 is a positioning rod,
8b is a lower end, 8a is a base end, 9 is a tool positioning mechanism,
10 is a wedge-shaped member, 11 is a single-axis machine tool, 12 is a main shaft, 20 is a tool, 21 is a flange portion, 21a is a keyway,
31 is a knock pin drive mechanism, and 36 is a positioning piece.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 単軸工作機械の主軸上部に取り付けられた主軸定位置停
止機構と、前記単軸工作機械の主軸上下動用クイルに固
定されたブラケットと、該ブラケットを貫通して上下動
及び回転運動可能な駆動ロッドと、該駆動ロッドに上下
動及び往復回転運動を与える往復回転複合機構と、前記
駆動ロッドに回動自在に取り付けられ複数の工具が着脱
自在に構成され該工具の数及びその取付位置に対応した
複数の回転駆動用ノック穴及び複数の位置決め穴が形成
された回転板と、前記駆動ロッドの下端に固着され前記
回転駆動用ノック穴に係脱するノックピン駆動機構を有
し該駆動ロッドと共に往復回転して前記回転板を一方向
に回転させるようにした回転アームと、基端部が前記ブ
ラケットに固着され下端部がばねにより下方に押圧付勢
されて該基端部に対して摺動自在に構成され該下端部が
前記位置決め穴に係脱するようにした位置決め棒と、前
記工具のフランジ部に形成されたキー溝に対して水平方
向に往復動して係脱し得る工具位置決め駒を有する工具
位置決め機構と、該工具位置決め駒を前記回転板の上昇
時に該工具のキー溝から離脱させるように前記ブラケッ
トに固着されたくさび状部材とを備えたことを特徴とす
る自動工具交換装置。
A main spindle fixed position stop mechanism attached to the upper part of the main spindle of a single-spindle machine tool, a bracket fixed to a quill for vertical movement of the main spindle of the single-spindle machine tool, and a drive rod that passes through the bracket and is capable of vertical movement and rotational movement. , a reciprocating rotation compound mechanism that provides vertical movement and reciprocating rotational motion to the drive rod, and a plurality of tools that are rotatably attached to the drive rod and configured to be detachable and that correspond to the number of tools and their mounting positions. It has a rotary plate in which a plurality of dowel holes for rotational drive and a plurality of positioning holes are formed, and a dowel pin drive mechanism that is fixed to the lower end of the drive rod and engages and disengages from the dowel hole for rotational drive, and reciprocates with the drive rod. a rotary arm configured to rotate the rotary plate in one direction; a base end fixed to the bracket and a lower end pressed downward by a spring so as to be slidable relative to the base end; A tool having a positioning rod configured such that the lower end thereof can be engaged with and disengaged from the positioning hole, and a tool positioning piece that can be reciprocated in a horizontal direction to engage and disengage with a key groove formed in a flange portion of the tool. An automatic tool changer comprising: a positioning mechanism; and a wedge-shaped member fixed to the bracket so that the tool positioning piece is separated from the keyway of the tool when the rotary plate is raised.
JP11599485A 1985-05-28 1985-05-28 Automatic tool changer Granted JPS61274833A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263037A (en) * 1985-09-13 1987-03-19 Makino Furaisu Seiki Kk Indexing mechanism of tool changer
FR2619739A1 (en) * 1987-08-27 1989-03-03 Toyoda Machine Works Ltd TOOL CHANGER FOR MACHINE TOOL HAVING A SPINDLE AND TOOL STORE
WO1994003319A1 (en) * 1992-08-10 1994-02-17 Friends Of Freesia Co., Ltd. Method of and apparatus for knead-extruding plastic resin by alternate extrusion using plurality of cylinders
JP2010533518A (en) * 2007-07-31 2010-10-28 ストライカー トラウマ ゲーエムベーハー Carbon shaft reaming equipment
US9345489B2 (en) 2010-03-31 2016-05-24 Stryker European Holdings I, Llc Reaming device with carbon fiber shaft and molded interface element

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263037A (en) * 1985-09-13 1987-03-19 Makino Furaisu Seiki Kk Indexing mechanism of tool changer
FR2619739A1 (en) * 1987-08-27 1989-03-03 Toyoda Machine Works Ltd TOOL CHANGER FOR MACHINE TOOL HAVING A SPINDLE AND TOOL STORE
WO1994003319A1 (en) * 1992-08-10 1994-02-17 Friends Of Freesia Co., Ltd. Method of and apparatus for knead-extruding plastic resin by alternate extrusion using plurality of cylinders
JP2010533518A (en) * 2007-07-31 2010-10-28 ストライカー トラウマ ゲーエムベーハー Carbon shaft reaming equipment
US9345489B2 (en) 2010-03-31 2016-05-24 Stryker European Holdings I, Llc Reaming device with carbon fiber shaft and molded interface element

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