JPS6134939B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は立て旋盤装置に向けられているが、当
業者には明らかなように本発明の所定の特徴は他
の分野にも適用し得る。立て旋盤に於いては、機
械加工すべき工作物は、垂直な軸線の回りを回転
することができるターンテーブル上に設置され
る。機械には要求される機械加工に適した切削工
具を交換可能に受入れて支持する一つ（通常）又
は複数個（時々）のラムが設けられている。ラム
は制御された垂直方向移動可能にラム支持ハウジ
ング内に設置され、そしてラム支持ハウジングは
機械フレームに支持されているクロススライド上
に制御された水平方向移動可能に設置されてい
る。幾つかの場合には、所定の工作物に対してラ
ムを最適初期位置にするために、ラムを垂直方向
移動可能にすると共にクロススライド自体の垂直
方向位置を調節し得るようにする設備が設けられ
ている。

本発明の全体的な目的は、個々の工具を高速且
つ多様に交換する新規且つ優れた自動工具交換シ
ステムを備えた、上記の型の立て旋盤機械を提供
することである。勿論、一般的概念として種々の
工作機械に自動工具交換設備を備けることは公知
であるが、本発明は自動工具交換の広い概念を要
旨とするものではない。本発明は、特に立て旋盤
装置に適用される自動工具交換システムであつ
て、製造操作中に工具を高効率に且つ多様に交換
することを可能にする新規且つ優れた多くの特徴
を有する自動交換システムを提供することを目的
とする。

本発明に従えば、先の工具による機械加工操作
中に、静止工具マトリツクス即ち“ライブラリ
（library）”からラムに隣接する装着準備位置へ
新しい工具を運ぶ、新規な工具搬送装置が設けら
れる。従つて、工具を交換する時が来ると、これ
まで使用してきた工具を交換するのに、単にラム
を伸張した機械加工位置から所定の装着位置まで
引込め、待期している新たな工具をラムに装着す
ることだけが必要である。更に、“準備”位置か
ら工具を交換するのに要する時間を最小限にす
る、工具ブロツクの直線的な“フロースル（flow
through）”運動にてラム内の工具を同時に交換
する新規な装置が設けられる。

また、ラム及び工具ライブラリ内には、必要に
応じて内側又は外側機械加工を遂行するのに使用
される“右手”及び“左手”工具ブロツクを受入
れる設備がある。この点に関して、“左手”工具
ブロツクはラム上に左方に偏心して設置され、
“右手”工具ブロツクは右方に偏心して設置され
るのが望ましい。これに対処するため、工具搬送
システム及び工具装着システムは、種々の“左
手”及び“右手”工具ブロツクをそれらの幾つか
（４つ）の可能な組合せに適用せしめる、選択的
に作動可能な自動位置付け手段を含んでいる。こ
れによつて、使用中の工具と“準備”状態の工具
とに同時に係合するようになつている一対の間隔
を置いて配置された工具係合要素を有し、制御さ
れた横方向移動によつて元の工具を適切な右側及
び左側偏心位置から移送し且つ新しい工具を適切
な右側及び左側偏心位置にせしめる、著しく簡略
化された装着装置を使用することが可能となる。

これまでに使用又は提案された工具交換機構の
種々の形態は、例えば米国特許第3128645号、米
国特許第3161951号、米国特許第3200492号、米国
特許第3509619号、米国特許第3590463号、米国再
発行特許第25737号、米国再発行特許第25812号、
米国特許第3242568号、米国特許第3163291号、米
国特許第3584374号、米国特許第3443310号に記載
されている。勿論、これらの公知文献は、工具交
換システムの全形態を表わすものではなく、商業
的に有意な或いは興味あるシステムの幾つかを示
しているにすぎない。

次に、添付図面を参照して本発明の好適具体例
について詳細に説明する。

先ず第１図及び第２図について説明すると、参
照番号１０は工作物テーブルペデスタル又はベー
ス１１を含む基本的な機械フレーム構造体を全体
として示している。ベース１１は、工作物１３を
設置して制御可能に回転せしめるようにされた工
作物テーブル１２を回転可能に支持している。

図示の立て旋盤は、各々が制御された垂直方向
移動のために工具保持ラムを保持し且つ案内する
一対のラムハウジング１４−１５を含んでおり、
そのラム１６は第２図に示されている。ラムハウ
ジング１４−１５はクロススライド１７上に設置
されており、そして図示の装置ではベローズ１８
によつて覆われている適当な案内手段と位置調整
ネジを介して回転可能なテーブル１２の中心軸線
に向かつて且つこれから離れて制御可能に移動す
るようになつている。典型的には、調節可能な垂
直方向位置付けのためにクロスレール１７それ自
体を設置することができ、従つて必要な機械加工
操作を遂行するためにラムハウジング１４−１５
を工作物１３に対して最も効果的に位置付けるこ
とができる。

第２図に示されているように、工作物１３は機
械加工操作が内側と外側の両方で遂行されるよう
要求するのが典型的である。従つて、見ることの
できるラム１６は内側機械加工を達成するための
位置に示されており、この目的のためにその下端
部１９にて工具ブロツク２０を設置している。本
記載の目的のために、工具ブロツク２０は、機械
加工すべき表面に対して切削工具２１を適正に与
えるように、切削工具２１が設置されているブロ
ツク２０から左方に切削工具２１が突出し、工具
ブロツク２０それ自体がラム１６によつてラムの
中心軸線の左方に偏心した位置に固定されるのが
望ましい“左手”工具ブロツクとして記述されよ
う。外側機械加工操作については、ラム１６はラ
ム上に右方に偏心して設置されそしてそこから切
削工具が右方に突出している所謂“右手”工具ブ
ロツクを設置するのが典型的である。

カルーゼル（carrousel）型工具ライブラリ２
２−２３は、望ましくはカルーゼルの垂直方向回
転軸線が工具ブロツク支持ラムの垂直方向軸線と
一致して、クロスレール１７の外端部２４，２５
によつて支持されるのが有利である。個々のカル
ーゼル２２，２３は、より詳細に説明すべきであ
るが、工具ブロツク２０を受入れるための半径方
向外側に開いたスロツトを有している。工具ブロ
ツク自体は、少なくともそれらの上方部分に於い
て多かれ少なかれ一様な形状を有しており、機械
加工操作のシーケンスに必要な様々な種々の切削
工具を設置するようになつている。以下で更に説
明するように、個々の工具ブロツクはプログラム
化された入力と共に使用するコーデイング情報を
含んでおり、機械加工プログラムが選択される工
具を呼び出した時にはカルーゼルが回転して呼び
出された工具を捜し出し、次にラムへ伝達するた
めに適切な位置に置く。

第２図に示されているように、カルーゼル２
２，２３はラムヘツド１４，１５の各々と個別に
結合されており、カルーゼル２２は工具をラムハ
ウジング１４に供給し、カルーゼル２３は工具を
ラムハウジング１５に供給する。本発明に従え
ば、以下で十分に説明するように、各カルーゼル
には工具搬送キヤリツジが結合されており、該搬
送キヤリツジの一つ（番号２６）が第２図に示さ
れている。これらの搬送キヤリツジは案内移動の
ためにカルーゼルとラムハウジングの間に設置さ
れており、これらの点の間に選択された工具を搬
送する。この点に関して、ラムハウジングはカル
ーゼルに対して横方向に移動可能であり、機械加
工操作中は横方向運動をし得ることが理解されよ
う。この目的のために、新規且つ有利な形の駆動
手段、これも後述される、が搬送キヤリツジに設
けられており、キヤリツジを駆動して次に呼び出
される工具ブロツクを結合ラムハウジングに隣接
した位置に置き、機械加工操作に含まれるラムハ
ウジングの横方向移動中にラムハウジングとの所
定の結合を保持することを可能にしている。その
後ラムが工具装着位置まで引込められた時には、
搬送キヤリツジは既にその工具ブロツクが現に引
込められたラム内に装着されるように準備した位
置にある。

ラムハウジング１４，１５の各々の下端部にて
は、装着器ハウジング２７，２８が装着装置２
９，３０を移動可能に支持している。第３Ａ図に
示されているように、例えば装着装置２９は、装
着装置の後方移動の際隣接した工具ブロツク２０
内のフインガ受入開口３３内に同時に入るように
配置された一対の工具ブロツク係合フインガ３
１，３２を具備しており、工具ブロツク２０の一
つはラム内に固定され、他の一つは搬送キヤリツ
ジ２６によつて支持されている。本発明に従え
ば、ラムに支持された工具ブロツクを解除した
後、装着装置２９は横方向に移動して次の工具ブ
ロツクをラム上の所定の位置にせしめると共に、
現に使用中の工具ブロツクを他の側部上のラムか
ら同時にスライドさせる。この点に関して、装着
装置２９の横方向運動は工具ブロツクピツクアツ
プ運動と装着運動の両方が入つていく工具ブロツ
クと出ていく工具ブロツクの左側、右側関係を考
慮に入れるように正確に制御される。

全体として、全般的に記述された装置は、丈夫
で、確実で且つ比較的単純な機構を使用して、立
て旋盤内の工具ブロツクの非常に迅速な交換を提
供する。

次に第８Ａ図、第８Ｂ図、第９Ａ図、第９Ｂ
図、第１０図及び第１１図を参照すると、これら
の図面には第１図と第２図の装着に組入れられた
ラム組立体１６の詳細な構造が示されている。ラ
ム１６の各々は、所望の範囲全体に渡る垂直方向
移動のためにラムハウジング１４又は１５内を滑
動可能に案内されるようになつている細長い堅固
なキル（quill）４０を備えている。その下端部
では第８Ｂ図と第９Ｂ図に示されているように、
ラムキル４０が工具ブロツククランプ組立体４１
を設置しており、組立体４１はボルト（図示せ
ず）及び位置調整ドエル４３によつてキルの下端
部に適切に固定されたハウジングブロツク４２か
ら成る。ハウジングブロツク４２の底面上には案
内一体リブ４４が形成されており、これはハウジ
ングブロツクの側部から側部へ横方向に伸張して
いる。案内リブは、ハウジングブロツク４２の主
底面４７の下に幾分突出し、工具ブロツク２０の
上方に面しているテーパ状案内表面４８と協働し
て相互作用をするようにされている一対の向い合
つたテーパ状案内表面４６（第８Ｂ図）を有して
いる。かくして、十分に明確になるように、工具
ブロツク２０がクランプハウジング４２の底面４
７に対して堅く引き上げられた時には、ブロツク
は工具ブロツク２０のテーパ状凹部内でデーパ状
案内リブ４４の堅い嵌合関係によつて前後方向に
そして横方向軸線に沿つて正確に整合せしめられ
る。

案内リブ４４の底部にはボルト４５によつて複
数個のフランジプレート４４′が固定されてお
り、これはテーパ状案内表面４６の外面に伸張し
ている。

第８Ｂ図に示されているように、工具ブロツク
２０は逆Ｔ字形のクランプスロツト４９を備えて
おり、これは上方に面しているテーパ状案内表面
４８によつて一部が形成されているクランプシヨ
ルダ５０を有している。スロツト４９は、フラン
ジプレート４４′とクランプボルト５３の矩形ヘ
ツド５１及び円筒形ステム５２とを受入れるよう
にスライド可能にせしめられている（第９Ｂ図参
照）。ラムのクランプハウジング４２の横幅は案
内スロツト４９の方向における工具ブロツク２０
の長さより大きく、これは内側又は外側機械加工
操作の遂行に必要な（第９Ｂ図に示されている）
右方偏心又は左方偏心のいずれかで工具ブロツク
２０のラムに固定されるのを可能にしている。こ
のために、ラムは右側と左側の各々に別々の工具
ブロツククランプ手段を備えている。これらのク
ランプ手段は、一方が使用されている間他方が遊
び運動をして同時にクランプ方向又は解放方向に
作動せしめられる。

クランプボルト５３，５４の作動に関して、ク
ランプハウジング４２には各クランプボルトと係
合するネジ付きナツト５８を支持し且つ案内する
ベアリング５６，５７を受入れる凹部５５が設け
られている。ネジ付ナツト５８には、中空キル４
０を通つて上方に延びているクランプ作動シヤフ
ト６２にスプライン６１を介して接続された駆動
ギヤ６０とかみ合う一体５９が備えられている。

第８Ａ図及び第９Ａ図に示されているように、
ラムキル４０の上端部には参照番号７０によつて
全体が示されているクランプ作動機構が設けられ
ている。これは、キルの上端部にボルトで取り付
けられ、そしてクランプシヤフトの上部にベアリ
ング手段７２を備えたキルキヤツプ７１を有して
いる。キルキヤツプにはハウジング７３がボルト
で取り付けられており、ハウジング７３はボルテ
ツドオンハウジングキヤツプ７４によつて交互に
閉じられる。

クランプシヤフト６２の上端部は、以下クラン
プギヤと呼ぶギヤ７５とかみ合つて駆動するため
にスプラインが付けられている。このギヤは、ハ
ウジングキヤツプ７４上に設置された油圧モータ
７８，７９によつてそれぞれ支持されているピニ
オン７６，７７とかみ合う。図示の装置では、油
圧モータ７８は高トルクモータであつて比較的直
径の小さいピニオン７６を介してクランプギヤ７
５を駆動し、他方油圧モータ７９は高速度に設計
され、直径が大きいピニオン７７を介してギヤ７
５を駆動する。

考慮される機構の操作に於いて、高速度モータ
７９はクランプギヤ７５を“クランプ”方向に駆
動してクランプボルト５３，５４を締めつけ、そ
してラムの下端部にて所定の場所に工具ブロツク
を固定するように作動する。高トルク低速度モー
タ７８は、少なくとも工具ブロツク解放操作の始
めにクランプシヤフト６２を“解放”方向に順次
駆動するように作動する。図示の機構に於いてク
ランプギヤ７５は、主クランプシヤフト６２の横
側に沿つてシヤフト８２上に回転可能に設置され
た遊びギヤ８１を駆動する一体ピニオン８０を含
んでいる。ピニオン８３はギヤ８１と一体になつ
ており、そして便宜のためクランプシヤフト６２
に対して偏心して取り付けられているインジケー
タギヤ８４を駆動する。インジケータギヤ８４に
は、作動アーム８６（第１０図）を設置している
カラー８５がキー締めされているか、さもなけれ
ば固定されている。図示の装置に於いて工具ブロ
ツクは、クランプシヤフト６２の上方から見ると
き、クランプシヤフト６２の反時計方向の回転に
よつてクランプされる。このようなクランプシヤ
フトの反時計回りの回転は、ギヤ８０，８１及び
８３，８４によつて与えられる減速ギヤの関係の
ために回転速度が減少するが、カラー８５と作動
アーム８６に同様な時計回りの回転を与える。

制御信号を与えるために、工具ブロツク２０は
ラム内に適切にクランプされているという事実を
考慮すると、検出ロツド９２がラムキル４０の全
長に渡つて垂直方向に伸長するように配置されて
おり、クランプシヤフト６２の中空内部の中に同
心状に受け入れられている。検出ロツド９２はそ
の上端部に隣接する制限カラー９３を有してお
り、制限カラーはロツドの下端部をクランプハウ
ジング４２の底面の下方に少し突出せしめている
が、これは新しく装着された工具ブロツクを検出
ロツド下の位置にスライドさせるのに適してい
る。この点に関して、第９Ｂ図に示されているよ
うに、ロツド９２は左方又は右方の位置に適正に
装着された工具ブロツク２０によつて係合される
ようにラムの中心部に位置せしめられる。

工具ブロツクがクランプされる位置に前もつて
配置された後、工具ブロツクがハウジング４２に
堅固にクランプされている間ブロツクの上方向運
動によつて検出ロツド９２が少し持ち上げられ
る。ラム組立の上端部ではハウジングキヤツプ７
４内に回転可能に設置されたロツカーアーム９４
がロツド９２によつて作動せしめられてスイツチ
９５のプランジヤを押し下げる。これは信号がプ
ログラムシステムに伝えられるのを可能にし、工
具ブロツクが実際所定の位置にクランプされてい
ることを示す。シヤフト６２がクランプ方向に回
転して工具ブロツク２０を解決すると、作動アー
ム８６が（第１０図に示されているように）時計
回りに旋回してその回転の終了時にストツプピン
８７と接触する。この位置に於いて、アーム８６
はプランジヤ９０を変位させ、スイツチ９１を解
除状態を示すように作動させる。クランプモータ
７９が作動している時に工具ブロツクが装着位置
にないならば、アーム８６が反時計回りに回転し
て第１０図に鎖線で示されているその典型的な
“クランプ”位置を通り過ぎ、回転の他の終了時
にストツプピン８７と接触する。この位置に於い
て、アーム８６はプランジヤ８８を変位させ、ス
イツチ８９を“工具ブロツク非装着”状態を示す
ように作動させる。

次に工具ブロツク２０の構造は第８Ｂ図と第９
Ｂ図に示されている。第８Ｂ図に於いて工具ブロ
ツクは１個又は２個以上の位置決めピン１００を
具備しており、これらのピンは固定ネジ１０１に
よつて工具ブロツク内に固定され、そしてブロツ
クの大体平らな上表面から少し上方に突出してい
る。これらのピンは上端部にてわずかに面取りさ
れており、そしてクランプハウジング４２の底部
に形成された案内凹部１０２内に密接に受け入れ
られるように配置されている。案内凹部１０２も
その開口端にてわずかに面取りされており、位置
決めピン１００を横方向に即ち工具ブロツクの離
脱及び装置の方向に密接に受け入れ且つ限定する
ように配置されている。前後方向に於いては案内
凹部が幾分細長く、工具ブロツクの最終的な前後
の位置付けが既に説明したように案内リブ４４上
の協働テーパ状表面４６，４８及びクランプスロ
ツト４９によつて達成されるようにしている。位
置決めピンの突出高さはクランプ操作中に与えら
れるブロツクの上方移動の幅よりも少なく、従つ
て装着及び離脱操作中工具ブロツクは位置決めピ
ンにより妨害なしにクランプハウジング４２の下
に横方向移動をすることができる。

第８Ｂ図及び第９Ｂ図に最も良く示されている
ように、各工具ブロツク２０には前後方向に延び
ていて後述する装着装置のロツド状フインガ３１
又は３２を受け入れるようにせしめられた円筒形
通路１０５が設けられている。装着フインガ３
１，３３の端部及び通路１０５の前端部は装着フ
インガが入るのを容易にするため面取りされるの
が望ましい。更に通路１０５は工具ブロツク内で
実際上可能な限り高く配置されることが望まし
く、その結果装着フインガによつて加えられる横
方向の力が横方向抵抗のレベルに実際上可能な限
り接近して配置される。かくして、第８Ｂ図及び
第９Ｂ図に示された装置に於いて通路１０５は実
際にクランプスロツト４９と交差し、この場合１
０６で示されているように装着フインガ３１，３
３の上部を切欠いてクランプボルト５３，５４の
下を開けることが必要である。

選択された工具ブロツク２０がカルーゼルの伝
達位置に置かれると、その工具ブロツクは適当な
時間にて工具搬送機構によつてピツクアツプされ
そしてラムそれ自体内の操作位置に最終的に装着
するためにラムハウジングまで搬送される。この
ために本発明は、既に呼び出された工具ブロツク
を機械加工する操作中に工具ブロツクをピツクア
ツプして搬送し、機械加工サイクルが次に工具交
換を呼び出した時には、プログラムによつて呼び
出された次の工具ブロツクがラムハウジングにて
準備位置にあるようにする。

本発明の工具搬送キヤリツジは、第１８図乃至
第２０図に詳細に示されており、第２図に参照番
号２６で示されているものである。工具搬送キヤ
リツジ２６は、一対の間隔を置いて配置された直
線ボールベアリング２０１を含むハウジング２０
０を具備しており、ボールベアリング２０１によ
つてハウジング２００は案内ロツド２０２上に支
持されている。案内ロツド２０２はクロスレール
１７の全幅に渡つて延びており、ラムハウジング
１４，１５によつてクロスレール内の端部と中間
点にて支持されるのが有利である。

キヤリツジハウジング２００には後方に延びて
おりその後端部にて一対のローラベアリング２０
４を設置している案内アーム２０３が固定されて
いる。ローラベアリング２０４は、ボルト２０６
によつてクロスレール１７に固定された案内レー
ル２０５にまたがつている。案内レール２０５は
クロスレールの全幅に渡つて延びていることがで
き、そして案内ロツド２０２と共に搬送キヤリツ
ジの案内された横方向移動を与える。

キヤリツジハウジング２００の制御された横方
向移動は、クロスレール延長部２４，２５内に配
置された適当な油圧モータ又はその類似物（特に
図示せず）によつて駆動されるネジ付きシヤフト
２０７によつてなされる。この点に関しては第１
図と第２図に示されている二重ラム機械に於い
て、案内ロツド２０２とレール２０５が機械的の
全幅に渡つて延びることができる。便宜上個々の
ラムハウジング１４，１５のための搬送キヤリツ
ジの移動を別々に制御するために機械の各側部に
別々のネジ付きシヤフト２０７，２０８が備えら
れることが望ましい。

より詳細に説明すべき本発明の一つの観点に従
えば、ネジ付き駆動シヤフト２０７はウオームギ
ヤ２０９によつて搬送キヤリツジハウジング２０
０に駆動的に接続されている。ギヤ２０９は通常
は回転不能であり、ネジ付きシヤフト２０７が回
転するとハウジング２００がラムハウジング１４
に向かつて且つこれから離れて横方向に進み、こ
れはシヤフトの回転方向に依存する。

搬送キヤリツジハウジング２００にはボルト２
１１によつて工具ブロツク支持アーム２１０が固
定されており、このアームはキヤリツジハウジン
グの前方に幾分延びている。支持アームは、工具
ブロツク２０のクランプスロツト４９内に滑動可
能に受け入れられるように配置されたフランジ付
き工具ブロツク係合要素２１２を有しており、そ
の外側に伸張しているフランジ２１３が工具ブロ
ツクのクランプシヨルダ５０の下に伸長するよう
になつているので、工具ブロツクの重さをフラン
ジ上で支えることができる。

工具ブロツクをピツクアツプする前に、搬送キ
ヤリツジ２６はカルーゼルの伝達軸線と一致して
且つ工具ブロツク２０とカルーゼルの中心部との
間で引込め位置まで横方向に移動せしめられる。

工具ブロツクと係合してそれをラムハウジング
まで横方向に搬送することが望まれる時には、ネ
ジ付きシヤフト２０７が回転して搬送キヤリツジ
を左方に移動させる。これによつて工具ブロツク
係合要素２１２が実質的に第１８図に表わされて
いる左方で支持アーム１２４の上で工具ブロツク
のクランプスロツト内に入る。この時工具ブロツ
クは伝達移動のために解放されているであろう。

工具ブロツク２０を搬送キヤリツジ２６に固定
して工具ブロツク搬送操作中はいかなる時でもそ
れらの間に相対移動が生じないようにする手段が
備えられることは有利である。

搬送キヤリツジ２６には新規な駆動装置が設け
られており、これはキヤリツジがカルーゼルにて
工具ピツクアツプ位置からラムハウジング１４に
隣接し且つ接触する準備位置まで新ネジシヤフト
２０７によつて駆動されるのを可能にしている。
ラムハウジングの位置は可変であり、そして実際
それは機械加工操作中に変化しているので、搬送
キヤリツジ２６が準備位置まで駆動された後搬送
キヤリツジのための駆動システムは、搬送キヤリ
ツジがその案内路に沿つて移動し、必要に応じて
ラムハウジングの移動に続き、かくして工具交換
が呼び出されるまでラムハウジングに対する搬送
キヤリツジの準備位置を維持せしめるという新規
な特徴を有している。このために搬送キヤリツジ
ハウジング２００には垂直方向に伸長したシヤフ
ト２４０が設置されており、これは伸長アーム２
１０内の下端部及びキヤツプ２４１内の上端部に
て支持されている。シヤフト２４０は回転しない
ように固定されており、そして参照番号２４２に
よつて全体が示されているトルク制限クラツチ状
機構をそれにキー締めしており、さもなければ固
定している。トルク制限機構はいわゆる“オート
ガード（Autogard）”トルク制限器であることが
有利であり、これは例えばStearns Electric
（Division FMC Corporation）、Milwaukee、
Wisconsinによつて発行された1971年12月１日付
の報告書（Billetin）No.158000に記載されている
ように、この会社によつて製造されたものであ
る。

トルク制限機構２４２は、複数個の凹部２４
５，２４６が設けられた一対の駆動デイスク２４
３，２４４を有しており、凹部２４５，２４６の
中には同じ個数の駆動ボール２４７が入つてい
る。ボール２４７は、ソケツト又は凹部２４５，
２４６内に受入れられた通常の位置からボールの
制御された半径方向外側移動を調節する保持器プ
レート２４８によつて保持されている。

第１８図に示されているように、上方の駆動プ
レート２４３はウオームギア２０９に固定されて
おり、ウオームギア２０９は固定シヤフト２４０
上で自由に回転するボールベアリング２４９によ
つて順番に取り付けられている。下方の駆動プレ
ート２４４は、キー２５１によつてシヤフト２４
０に順番に固定されているスリーブ２５０に滑動
可能だが回転せずに固定されている。下方の駆動
プレート２４４はスリーブ２５０上で垂直方向に
滑動可能であるが、圧縮ナツト２５３によつて調
節可能にセツトされた圧縮コイルバネ２５２によ
つてスリーブ２５０上に上方に強制されている。

トルク制限装置２４３の通常の操作トルクの限
界内で、駆動プレート２４３，２４４は各々の凹
部２４５，２４６内に駆動ボール２４７が受け入
れられることによつて共に効果的にロツクされ
る。これらの状態下に於いてウオームギヤ２０９
は回転しないようにロツクされ、その親ネジシヤ
フト２０７との協働関係は単に通常のナツトのそ
れである。かくして、搬送キヤリツジ２６をカル
ーゼルにてピツクアツプ位置からそのラムハウジ
ング１４の準備位置まで駆動するために、親ネジ
シヤフト２０７は典型的には適当な油圧モータ
（図示せず）によつて搬送キヤリツジを親ネジに
沿つて進ませる方向に駆動される。搬送キヤリツ
ジがラムハウジングに関して適当な位置（以下で
説明する手段によつて決定される位置）に到達す
ると、搬送キヤリツジは固定された接触具表面に
係合して親ネジに沿つて更に移動しないようにさ
れる。親ネジは駆動し続けるので、トルクはウオ
ームギヤ２０９上で一定になり、そしてまもなく
駆動ボール２４７を駆動プレート内の凹部２４
５，２４６から離脱させるのに十分な大きさにな
る。一旦離脱すると駆動ボールは凹部２４５，２
４６を含む環状の領域を越えて半径方向外側に移
動するので、駆動プレートは比較的自由に回転し
ているボールによつてのみ接続されてウオームギ
ヤ２０９を進めることなくハウジング内で自由に
回転させる。

トルク制限機構２４２を解除した後機械加工操
作中にラムハウジングがカルーゼルの方へ移動す
るならば、それはウオームギヤ２０９が自由に回
転し続けている状態でラムハウジングに沿つて搬
送キヤリツジを単に押すだけである。ラムハウジ
ングが反対の方向に移動する際には駆動ボールが
一時的に再係合し、搬送キヤリツジ２６が追従し
てラムハウジングの横側に適切な位置を保持す
る。

従つて工具交換操作の最後に搬送キヤリツジを
カルーゼルに戻すことが望まれる時には、親ネジ
シヤフト２０７が所定の方向に逆転して上方の駆
動プレート２４３を反対の方向に回転させる。保
持器プレート２４８（第１９図参照）内の切込開
孔２５４によつて駆動ボール２４７は凹部２４
５，２４６内に案内されて駆動プレート２４３，
２４４をその“ロツクされた”関係に戻す。これ
はもう一度ウオームギヤ２０９を固定位置にロツ
クし、その位置でウオームギヤはナツトとして効
果的に作用し、親ネジシヤフト２０７が搬送キヤ
リツジを戻り方向に駆動させるようにする。

後述する手段によつて、搬送キヤリツジ２６を
ラムハウジング１４に対して正確に間隔を置いて
配置することは選択的に操作可能な接触具ストツ
プによつて決定される。キヤリツジが所望の準備
位置にあり、ラムが工具交換位置まで引込められ
た時には、装着器が作動して新しい工具ブロツク
を準備位置にそして古い工具ブロツクをラム内に
同時に係合せしめ、最終的な工具交換操作を達成
する。

特に第１２図乃至第１７図を参照して説明する
と、装着器２９は装着支持アーム２６０を有して
おり、このアームは適切なボルト２６２によつて
装着器スライド２６１に固定されている。装着器
アーム２６０は一対の工具係合フインガ３１，３
２のための片持支持体を備えている。

装着器スライド２６１は複数個の減摩ローラ２
６３を有しており、ローラ２６３は装着器ハウジ
ング２７内に固定された向い合うチヤンネル状案
内トラツク２６４，２６５内に設定されている。
図示の装着に於いて、装着器ハウジング２７はラ
ムハウジング１４に固定されている。該ハウジン
グは、一対のフレームプレート２６６，２６７に
よつて一部が形成されている装着器キヤリツジ２
７４を操作し且つ案内するために、スプライン及
びネジ付き制御シヤフト２７１及び２７２の各々
と案内シヤフト２７３のためのベアリング支持体
２６８−２７０の対を備えている。装着器キヤリ
ツジは主として、それが対応してネジが切られた
ナツト２７５によつて係合する親ネジシヤフト２
７２と、装着器キヤリツジが減摩直線ロールベア
リング組立体２７６を介して係合する案内バー２
７３とによつて支持され且つ案内される。適当な
油圧モータ２７７（第１４図）は一対のかさ歯車
２７８，２７９を介して親ネジシヤフト２７２を
駆動して、装着器キヤリツジに所望の横方向移動
をさせる。

装着器スライド２６１とその工具ブロツク係合
フインガ３１，３２の前後方向移動は、第１５図
に示されているようにスプライン付き制御シヤフ
ト２７１と滑動可能だが回転不可能に連結してい
るロツカーアーム組立体２８０によつてなされ
る。ロツカーアーム組立体２８０は、スペーサー
２８４によつて分離されそして間隔を置いて配置
された減摩ローラ２８５の対を設置している一対
の間隔を置いて配置されたプレート２８２，２８
３（第１７図）から成る回転可能なアーム２８１
を有している。間隔を置いて配置されたプレート
２８２，２８３の間には延長アーム２８６が密接
に受け入れられており、間隔を置いて配置された
減摩ローラ２８５によつてアーム２８１の軸線に
沿つて伸長及び引込運動のために支持されてい
る。延長アーム２８６はその外端部にて装着器ス
ライド２６１に、好ましくは減摩ローラ２６３を
ジヤーナルで支持している駆動軸２８７の一つに
軸ピンで取り付けられている。かくして、アーム
組立体２８０が第１５図で実線で示されている位
置から破線で示されている位置へ揺動運動をする
とき、装着器スライド２６１は水平方向の直接路
を通つて案内され、揺動可能なアーム２８１は弧
状路を通り、延長アーム２８６は各々の直線路と
弧状路の間の変化に対応し得るように伸長し又は
引込める。

図示の装置に於いて、スプライン付きシヤフト
２７１の一端部には駆動ギヤ２８８が備えられて
いる。このギヤは、ギヤ２８８とかみ合つて案内
されるラツク２９０に接続された油圧作動器２８
９（第１４図）によつて必要な回転弧全体に渡つ
て駆動されることが利点である。典型的には装着
器スライド２６１は２つしか操作位置を持たず、
第１は完全に前方（引込められた）であり、第２
は完全に後方（伸長した）である。かくして、適
当な固定接触具ストツプを設けて装着器スライド
を引込め又は伸長するために作動器２８９の運動
を制御することができる。

装着操作を制御プログラムに結びつけるため
に、装着器ハウジング内に一対の制御スイツチ２
９１，２９２が備えられており、作動器組立体２
９３，２９４によつて操作されるように配置され
ている。これら個々の作動器組立体はスプライン
付きシヤフト２７１にキー締めされた、さもなけ
れば固定された弧状セグメント２９５によつて接
触される。かくして、装着器キヤリツジを伸長す
るスプライン付きシヤフトの（第１４図に示され
ているような）反時計回りの回転によつてスイツ
チ２９１が作動せしめられるのに付し、スプライ
ン付きシヤフト２７１が回転して装着キヤリツジ
を引込めるとスイツチ２９２が作動して制御シス
テムにその状態を表示する。

次に第３Ａ図乃至第７Ｈ図を参照すると、これ
らの図面には左手及び右手工具ブロツクの種々の
組合せに対する工具交換シーケンスに生じるよう
な搬送キヤリツジ２６と装着器２９の操作のシー
ケンスが示されている。以下これらの操作の種々
の段階にて搬送キヤリツジとモータキヤリツジを
適正に位置付けるために備えられている特別の制
御要素について説明する。

第３Ａ図は、ラム１４内に設置されている右手
工具ブロツク２０ａと既にラム内に設置された工
具ブロツク２０ａを交換すべき位置にて搬送キヤ
リツジ２６内に支持されている第２の右手工具ブ
ロツク２０ｂとを示す。装着器２９の工具ブロツ
ク係合フインガ３１，３２が固定中心上に間隔を
置いて配置されているので、第一に必要なことは
個々の工具ブロツク２０ａ，２０ｂがそれらの開
孔３３がフインガ３１，３２と同じ間隔をもつよ
うに初めに間隔を置いて配置されることである。
先に使用された工具ブロツク２０ａの位置はラム
によつて固定されているので、搬送キヤリツジ２
６の準備位置は先に使用された工具ブロツクの右
手又は左手特性によつて決定される。第３Ａ図で
は、搬送キヤリツジ２６が右手準備位置にあるよ
うに示されている。

工具交換シーケンスの開始にて装着器２９が作
動してフインガ３１，３２を後方に突出し各々の
工具ブロツク内の開孔３３の中に入れる。フイン
ガは、戻り止要素１０７が装着フインガ内の切欠
き１１０に係合する点まで挿入される。それか
ら、装着器２９が作動して左方に横方向移動し、
同時に装着器に沿つて工具ブロツク２０ａと２０
ｂの両方に移動される。勿論、先に使用された工
具ブロツク２０ａはラムクランプ機構によつて解
放されているであろう。このシーケンスは第３Ｂ
図と第３Ｃ図に示されている。

第３図の具体例に於いて、新しい工具ブロツク
２０ｂも右手ブロツクであり、従つてラム１４の
右手側に配置されそしてクランプされるようにな
つている。このために装着器２９の横方向装着運
動は、第３Ｃ図に示されているように工具ブロツ
ク２０ｂが適正にラム１４の右手側に位置せしめ
られた時に停止するよう制御される。

装着フインガ３１，３２間の間隔は、装着フイ
ンガが一対の工具ブロツク２０ａ，２０ｂと係合
し、新しい工具ブロツク２０ｂがラム上の右手位
置にあり、初めの即ち先に使用された工具ブロツ
ク２０ａが左手側でラムから離れるようなもので
ある。従つて、新しい工具ブロツク２０ｂをラム
内に固着した後、既述したクランプ手段の作動に
よつて装着器２９は第３Ｄ図に示されているよう
に装着フインガ３１が工具ブロツク２０ｂから離
れるまで前方向に引き出される。元の工具ブロツ
ク２０ａは戻り止１０７によつて装着フインガ３
２に接続されたままである。

前方又は引込移動後、先に使用された工具ブロ
ツク２０ａだけを支持している装着器２９は所定
の装着戻り位置まで右方に横移動する。明らかな
ように、左手工具ブロツクのための装着戻り位置
も右手工具ブロツクのために役立つので、装着器
２９は左手又は右手工具ブロツクのいずれに対し
ても一つの装着戻り位置を有することができる。

装着器がラムから先に使用された工具ブロツク
を引き出すとすぐにラムがその動作位置に戻り、
装着器がその伝達作用を継続している間機械加工
操作を続行することができる（第３Ｅ図参照）。

装着戻り位置に達した後、装着器２９はその前
方又は伸長位置に作動して工具ブロツク２０ａを
搬送し搬送キヤリツジ２６と整合させる。第３Ｆ
図に示されているように装着器を装着戻り位置で
伸長又は前方位置にして搬送キヤリツジ２６は左
方に横移動して先に使用された工具ブロツク２０
ａの装着戻り位置に整合する。工具ブロツク係合
要素２１３は第３Ｇ図に示されているようにクラ
ンプスロツト４９の中に入る。この時、装着器２
９は工具ブロツク２０ａに係合したままであり、
横移動に対してもそれを保持している。従つて、
搬送キヤリツジが第３Ｇ図に示された位置まで左
方に移動すると、ロツキングスライド２１５の傾
斜カム表面２２９が工具ブロツク位置決めピン１
００と係合してスライドを一時的に変位させる。
これによつて位置決めピン１００が接触具ラグ２
１４とロツキングスライド２１５の間で搬送キヤ
リツジに解放可能にロツクされる。その後、装着
器キヤリツジが引込められて工具ブロツクの開孔
からフインガ３２を引き出し、そして第３Ｈ図に
示されているように親ネジ２０７の逆回転によつ
て搬送キヤリツジ２６をカルーゼルに戻す。装着
器２９は準備位置に戻り、そこでその左手装置フ
インガ３２が次の工具交換シーケンスの準備のた
めに新しく装着された工具ブロツクと適正に整合
せしめられる。

左手及び右手工具ブロツクを他にも種々に組合
せて、搬送キヤリツジと装着器キヤリツジが工具
ブロツクの特別の組合せによつて決定される異な
つた中間位置に操作される。この情報の全ては勿
論工具交換プログラム内に表わされており、そし
て本発明に従つて選択的に操作可能な位置停止手
段が所望のキヤリツジ位置を与えるために設けら
れている。そこで、第２２図を参照すると搬送キ
ヤリツジ位置付け組立体３００が表わされてお
り、これはラムハウジング１４の横側に適切に固
定されており、１つの固定された接触具停止要素
３０１と３つの選択的操作可能な接触具停止要素
３０２−３０４とを有している。位置制御部材３
０５は搬送キヤリツジ２６によつて支持されてお
り、そして向い合つた側から突出している調節可
能な接触具ストツプ３０６，３０７を備えてい
る。接触具ストツプ３０６はストツプバー３０
１，３０２，３０３と協働するように配置され、
調節可能なストツプ３０７はストツプバー３０４
と協働するように配置されている。

図示の装置に於いて、ストツプバー３０１，３
０３は各々左手及び右手準備位置に対応し、そし
て調節可能なストツプ要素３０６がいずれか一方
に接触すると搬送キヤリツジ２６は所望の位置に
保持される。通常の操作シーケンスに於いて、工
具交換プログラムが右手工具がラム内にあること
を示さないならば、搬送キヤリツジは左手準備ス
トツプ３０１と接触するまで左方に駆動され続け
る。この場合、右手準備ストツプ３０３は作動器
３０８によつて下方に動かされ、搬送キヤリツジ
２６がバー３０３に達した時キヤリツジを停止さ
せる。

先に使用された工具ブロツクに搬送キヤリツジ
を再装着する前に、ストツプレバー３０４はその
作動器３０９によつて下降せしめられ、搬送キヤ
リツジ２６はストツプ要素３０７がバー３０４に
係合するまで右方に向かつて横方向に駆動され
る。これは、装着戻り位置にある装着器キヤリツ
ジと適切に協働させるために、搬送キヤリツジ２
６を所定の装着戻り位置に位置せしめる。次い
で、搬送キヤリツジ２６は左方に向かつて横方向
に駆動され、その時引込められたストツプバー３
０３を越え、そして作動器３０２ａによつて伸長
されているストツプバー３０２と接触する。後者
の位置に於いて、搬送キヤリツジ２６は工具ブロ
ツクをカルーゼルに戻す準備として、装着器キヤ
リツジによつて支持されている先に使用された工
具ブロツクに係合している。

種々のストツプバー３０１−３０４と共に搬送
キヤリツジ位置付け組立体３００は各々作動プラ
ンジヤ３１４−３１７を有している一連のスイツ
チ３１０−３１３を備えており、これらのプラン
ジヤはストツパーに隣接して共通の案内バー３１
８を通つて搬送キヤリツジの方へ下方に突出して
いる。種々のスイツチはいくつかのストツプバー
に対応して適切に配置されており、キヤリツジが
停止位置のどれかにある時には搬送キヤリツジに
よつて支持されているカム装置２３０がプランジ
ヤ３１４−３１７の一つを変位させる位置にあつ
て適当な信号をプログラムコントロールに送るよ
うになつている。かくして、搬送キヤリツジがス
トツプ３０１，３０２，３０３のどれかと接触す
る位置にある時には対応するスイツチ３１０，３
１１又は３１２が作動せしめられる。キヤリツジ
が戻つてストツプバー３０４と接触した時には、
スイツチ３１３が作動せしめられる。これらのス
イツチはシーケンス制御手段に信号を送る。

次に第１２図を参照して説明すると、装着器ハ
ウジング２７は一連の５個の制御スイツチ３２０
−３２４を備えている。これらのスイツチの各々
には堅い接触具ストツプ３３０−３３４を通つて
下方に突出している作動プランジヤ３２５−３２
９が備えられている。スイツチ、作動プランジ
ヤ、接触具ストツプから成るスイツチ組立体の
各々にはブラケツト３３５によつて設置され、そ
して作動装置３３６−３４０によつて垂直方向に
移動可能である。もし望むならば、両端の作動器
３３６と３４０を省略してそれらの対応するスイ
ツチ組立体を下方の即ち突出した位置に永久的に
設置してもよい。

スイツチ作動器とストツプ要素との結合体３４
１は装着器キヤリツジ２７４に固定され、カム表
面３４２，３４３とストツプ要素３４４とを有し
ている。装着器キヤリツジ２７４が伸長したスイ
ツチ組立体に接近すると、カム表面３４２又は３
４３が最初にスイツチ作動プランジヤに係合し、
そしてプランジヤを上方に変位させて対応する制
御スイツチを作動させる。これは、プログラムさ
れたシーンスの次の段階を開始させる所望の制御
信号を与える。油圧駆動モータは、ストツプ要素
３４４が正に変位したスイツチ作動器と連結して
いる突出した接触具と接触してモータを停止させ
るまで、装着器キヤリツジを限定された距離の間
で移動させ続ける。

第１２図に示された装置に於いて、装着器ハウ
ジングの右側の最も端にあるスイツチ組立体３２
４は、装着戻り位置に連結されている。この組立
体は永久的に突出させてもよく、キヤリツジ２７
４を右手制限位置の方へ移動させることによつて
作動せしめられる。他のスイツチ組立体は全て装
着キヤリツジの左方向移動によつて作動せしめら
れる。

スイツチ３２３は装着器の右手装着位置に連結
されているが、スイツチ３２２は左手装着位置に
連結されている。即ち、これらは、正に使用され
た工具ブロツクがラム内で右手位置と左手位置の
各々にある工具交換操作の準備として装着器キヤ
リツジ２７４を移動する位置である。スイツチ３
２１，３２０は各々右手及び左手離脱位置に連結
されている。これらは、ラム内の左手又は右手操
作位置のいずれかに新しい工具ブロツクを配置す
るように装着器キヤリツジが停止しそして引込む
ところの位置である。与えられた工具交換シーケ
ンスに於いて作動されそして利用されるスイツチ
３２０−３２３は入力プログラムによつて決定さ
れ、入力プログラムは、先に使用された工具の左
手又は右手方向付けを基礎にして例えば３２２と
３２３の間で選択し、そして次に使用される工具
の方向付けを基礎にして例えばスイツチ３２０と
３２１の間で選択する。使用されていないスイツ
チの作動器３３７，３３８及び３３９は位置付け
要素３４１の通路から引込められる。

第４Ａ図乃至第７Ｈ図には、種々の右手−左手
の組合せから成る工具ブロツクの装着と離脱の際
に利用されるような上述した種々のストツプ要素
に関連して搬送キヤリツジと装着器キヤリツジの
関係が簡略に表わされている。第４Ａ図では、も
う一つの右手工具と交換する右手工具の装着の開
始にて、工具搬送キヤリツジ２６はストツプバー
３０３によつて決定される右手準備（RHR）位
置にある。装着器キヤリツジ２７２は突出した接
触具ストツプ３３３及び連結したスイツチ３２３
によつて決定される。右手装着（RHL）位置に
ある。次の手段のために接触具ストツプ３３３は
引込められ、接触具３３１とその対応するスイツ
チ３２１は下方に突出されて装着器キヤリツジ２
７４の右手離脱（RHU）位置を確定する。装着
器キヤリツジが右手離脱（RHU）位置まで左方
に移動した時には、新しい工具ブロツクはラム内
にクランプされる位置にあり、古い工具ブロツク
はラムから離れて引込められるよう準備してい
る。第４図Ｃでは、装着器スライドはまだRHU
位置に引込められており、搬送キヤリツジ２６は
まだRHR位置に残つていてもよい。第４Ｄ図で
は、装着器キヤリツジ２７４は右方に移動して接
触具３３４及び連結したスイツチ３２４と接触
し、装着戻り（LR）位置を決定している。同様
に搬装キヤリツジ２６は右方に戻されてストツプ
バー３０４と係合し、その装着戻り（LR）位置
を決定している。第４Ｅ図では、装着器スライド
は後方に伸長されているが、装着器キヤリツジ２
７４と搬送キヤリツジ２６は各々のLR位置に残
つている。第４Ｆ図では、搬送キヤリツジ２６は
左方に移動してストツプバー３０２に接触して再
装着（RL）位置にあり、カルーゼルに戻るため
に先に使用された工具ブロツクに係合している。
そして装着器キヤリツジ２７４はそのLR位置に
残つている。第４Ｇ図では、装着器スライド２６
１は引込められていて、再装着された工具ブロツ
クに係合せず、カルーゼルへの戻り搬送のために
工具ブロツクから離れている。第４Ｈ図では、装
着器キヤリツジはストツプ３３３に接触する
RHL位置に戻つていて正に装着された工具ブロ
ツクと適正に整合している。

装着器が離脱された工具ブロツクから離れる
（第４Ｃ図参照）とすぐに、ラムが機械加工位置
に戻つて機械加工操作のシーケンスが続行され得
る。これは、工具交換シーケンスのために機械加
工操作を中断しなければならない時間を非常に短
縮する。

第５Ａ図及至第５Ｈ図では、先に使用された左
手工具ブロツクは新しい左手工具ブロツクに置き
換えられる。このシーケンスのために、搬送キヤ
リツジ２６はその左手準備（LHR）位置に進め
られて固定ストツプ３０１と接触する。装着器キ
ヤリツジ２７４は左方に向かつてそのLR位置か
らその左手装置（LHL）位置まで横方向に移動
して接触具ストツプ３３２と接触する。装着器ス
ライド２６１が伸長されて新しい工具ブロツクに
係合した後に、接触具３３２は引込められ、装着
器キヤリツジ２７４は左方に移動して接触具３３
０と接触し、第５Ｂ図に示されているように装着
器キヤリツジの左手離脱（LHU）位置を確定す
る。それから装着器キヤリツジは引込められるが
LHU位置に残つており（第５Ｃ図）、次いで接触
具３３４によつて確定されるLR位置まで右方に
向つて横方向に移動する。搬送キヤリツジもスト
ツプバー３０４によつて確定されるLR位置まで
同様に移動している。この点に関して、LR及び
RL位置への装着器キヤリツジと装着器スライド
の移動及び搬送キヤリツジの移動、そしてこれに
続く離脱された工具ブロツクからの装着器スライ
ドの解放は、入つて来る工具ブロツクと出て行く
工具ブロツクの全ての組合せについて同一であ
る。従つて第５Ｄ図乃至第５Ｈ図に示されている
装着器キヤリツジ、装着器スライド及び搬送キヤ
リツジの移動は、既に説明した第４Ｄ図乃至第４
Ｈ図に示されている移動と最終的な位置の点で同
一である。しかしながら、第４Ｈ図と第５Ｈ図に
示されている装着器キヤリツジ移動の最後の段階
は、正に装着された工具が反対の側にあるために
異なつているが、装着器は各場合とも正に装着さ
れたブロツクと整合する位置に戻るであろう。

第６Ａ図乃至第６Ｈ図では、先に使用された右
手工具が取り除かれて新しい左手工具ブロツクに
置き換えられるところである。このために、先に
使用した工具が右方に方向付けられているので装
着器キヤリツジ２７４及び搬送キヤリツジ２６は
各々右手装着（RHL）位置及び右手準備
（RHR）位置に移動してそれぞれ接触具３３３及
びストツプバー３０３に接触する。次いで装着器
キヤリツジ２７４はそのLHU位置まで左方に移
動して接触具要素３３０と接触し、この後装着器
スライドが引込められて（第６Ｃ図）新しい左手
工具ブロツクをラム内にクランプしておく。装着
戻り操作と再装着操作を表わす第６Ｄ図乃至第６
Ｈ図に示されたシーケンスは、第５Ｄ図乃至第５
Ｈ図に関して既に説明したものと同一である。

第７Ａ図乃至第７Ｈ図は、左手方向の先に使用
された工具ブロツクと右手方向の新しい工具ブロ
ツクの交換を示している。最初、装着器キヤリツ
ジ２７４はこのLHL位置にあつて接触具ストツ
プ３３２に接触しており、搬送キヤリツジ２６は
そのLHR位置にあつてストツプバー３０１に接
触している。各工具ブロツクと係合した後、装着
器キヤリツジ２７４はそのRHU位置まで左方に
作動されて接触具ストツプ３３１に接触する。装
着器キヤリツジがRHU位置にある時には、新し
い工具ブロツクがラム内のその右手方向に適正に
位置せしめられ、他方先に使用された工具ブロツ
クは左方に離脱せしめられており、第７Ｃ図に示
されているように装着器を引込めるようにしてい
る。第７Ｄ図乃至第７Ｈ図に示されたシーケンス
はキヤリツジの装着戻り移動と再装着移動を表わ
しているが、これらは第４Ｄ図乃至第４Ｈ図に関
して説明したものとそれぞれ同一である。

いくつかの場合には、工具装着機構の移動速度
は、工具ブロツクの慣性に関連して、装着器が高
速度で引込められた時に一つのバネ戻り止め保持
手段が離脱された工具ブロツクの除外を防ぐのに
十分信頼し得ないようなものである。このような
場合には、第２３図に示されているような確動ロ
ツキング手段を利用するのが好都合である。従つ
て装着器２９には装着器フインガ３２に隣接して
ラツチバー４００が設けられており、このラツチ
バーは、フインガによつて係合されている工具ブ
ロツクの横側に沿うように装着器上に４０１にて
軸ピンで取り付けられてフインガ３２に大体平行
に前方に延びている。ラツチバー４００は、工具
ブロツクの横側に設けられたラツチピン４０３を
受け入れ且つこれとロツキングして係合するよう
にせしめられている下方に開いた切欠き４０２を
有している。ラツチバーの先端のカム表面４０４
は、装着フインガ３２が工具ブロツク内に挿入さ
れた時バーをピン上に適合させる。ストツプラグ
４０５はその他の場合にラツチバーを水平方向に
保持する。

ラツチバーから工具ブロツクを解放するために
は、離脱場所にてラツチバーをカムで上昇させる
ことが必要なだけである。

工具搬送キヤリツジ２６は、例えばすべり摩擦
クラツチ又は“オートガード”型のクラツチのよ
うなトルク制限装置を備えた新規な駆動システム
から成り、かかるトルク制限装置は、搬送キヤリ
ツジがラムハウジングにて位置付けストツプに係
合した時に搬送キヤリツジ駆動システムを回転さ
せ続けて搬送キヤリツジ上の最小の駆動トルクを
維持し、そして現在の工具ブロツクと共に進行す
る機械加工操作の間中搬送キヤリツジをラムハウ
ジングの横方向移動に追従せしめる。

進行中の機械加工操作が完了した時、ラムはそ
の工具交換位置まで完全に引込められ、これが先
に使用された工具ブロツクを搬送キヤリツジによ
つて準備位置に保持されている新しく選択された
工具ブロツクと整合させる。ラムがその装着位置
にせしめられると、装着器キヤリツジと装着器ス
ライドは先に使用された工具ブロツク及び新しく
選択された工具ブロツクと同時に連結するように
操作され、次いで装着器が工具保持カルーゼルか
ら離れる方向に向かつて横方向に移動して同時に
新しいプロツクをラム内の所定の位置に滑動せし
め、先に使用したブロツクを他の側でラムから滑
動せしめる。

工具保持ラムには右手方向及び左手方向の工具
のために右側クランプ手段及びクランプ手段が備
えられており、従つて工具装着器の横方向移動
は、適当な接触具ステツプの使用によつて新しい
工具を所望の左手位置又は右手位置に置くように
制御される。工具交換サイクルのこの点にて、ラ
ム内のクランプ手段が作動して新しい工具を固定
し、次いで装着スライドが引込められて新しい工
具から離脱する。その後装着器は搬送キヤリツジ
まで戻り、装着器と搬送キヤリツジの一連の操作
を通じて古い工具ブロツクが搬送キヤリツジ上に
再装着され、そしてカルーゼルに戻される。搬送
キヤリツジは古いブロツクをカルーゼルのターン
テーブル上の今開いている支持位置まで戻し、そ
して解決する。このようにして搬送キヤリツジを
その“ホーム（home）”位置に戻して、プログラ
ムコントロールは次に使用する工具ブロツクを選
択する工程を開始するよう信号を受ける。装着は
工具ブロツクの選択とラムハウジングへの搬送が
機械加工サイクルの早い点にて行われるようにな
つているので、プログラムが工具の交換を呼び出
した時新しい工具はラムハウジングの横側で準備
位置に待期している。この手順は、ある工具ブロ
ツクによる機械加工操作の終了と次の工具ブロツ
クによる機械加工操作の開始との間の機械の“待
ち”時間を著しく減少させる。

本発明の重要な特徴の一つは、工具搬送キヤリ
ツジの駆動の際のトルク制限クラツチ装置の使用
から成る。これは、キヤリツジが新しく選択され
た工具ブロツクをピツクアツプしてそれをラムハ
ウジングへ送り、そして機械加工操作の遂行中に
ラムハウジングが横方向移動を受けている間工具
ブロツクをラムハウジングに対して所定の位置に
保持するのを可能にしている。搬送キヤリツジが
ラムハウジングに隣接するその停止位置に来た
時、トルク制限クラツチはすべり始めて離脱し、
そして駆動ネジが低トルクを基礎にして回転し続
けるようにして搬送キヤリツジをハウジングに関
して適正に位置せしめられたままにしておくが、
同時にハウジングを必要に応じて移動させる。ま
た、駆動ネジの“下流”側にすべりクラツチを装
着することによつて、搬送アームもラムそれ自体
の運動によつて戻り方向に移動せしめられること
ができる。

上記のことと共に本発明の装置は装着及び搬送
キヤリツジ手段から成る新規な装置を有し、そし
て左手又は右手工具ブロツクがラムハウジングの
横側で適当な準備位置に位置せしめられるように
装着キヤリツジ手段と搬送キヤリツジ手段のため
の選択的に操作可能な位置決めストツプを有して
おり、装着装置は適切な準備位置まで自動的に作
動する。更に、新しい工具ブロツクが搬送キヤリ
ツジに係合された後、装着器がラムに関して左手
又は右手位置まで自動的に作動するように、装着
機構と協働する付加的な選択的に操作可能な位置
決めストツプが備えられている。

工具交換操作の時間効率は、一対のブロツクが
装着機構によつて係合された後、工具の“フロー
スルー”交換移動を備えることによつて更に増大
する。従つて、装着器は搬送キヤリツジによつて
準備位置に位置付けられた工具ブロツクと既に機
械のラム内に設置された工具ブロツクに同時に係
合するようにせしめられている。工具ブロツクを
このように係合して、装着器は横方向に作動し、
新しい工具ブロツクをラム内の所定のクランプ位
置に位置付けると同時に先に使用された工具を滑
動せしめて反対側でラムとの係合から離脱させ
る。

ラムのクランプ部分は、工具ブロツクの効率的
且つ確実な位置決めを与え、同時に工具交換操作
中工具ブロツクの所望の“フロースルー”を成し
遂げるという特徴の有利な組合せから成る。この
ために、テーパ付き案内リブがクランプハウジン
グの下部に沿つて延びており、工具ブロツク内の
外側にテーパが付けられているスロツト形成壁と
密着して適合するようになつている。工具ブロツ
クが上方に引かれてラムの底部にクランプされる
と、テーパ付き案内リブは工具ブロツク内のテー
パ付きスロツト開口と係合して工具ブロツクを前
後方向に正確に位置付け、また回転方向について
も正確に位置付ける。工具ブロツクの適正な横方
向位置付けは、突出してクランプハウジング内の
細長い案内スロツトと密着適合するブロツクの位
置決めピンによつて確実にされる。案内スロツト
は前後方向に長く延びているが、横方向位置付け
の際正確な位置付けを与える。

工具ブロツクを係合させそして操作するため
に、装着器には、工具ブロツクの円筒状開口内に
受け入れられ、そして戻り止め手段及び／又は確
実に作動する工具保持手段によつて工具ブロツク
に解放可能に固定される一対のロツド状フインガ
が備えられている。装置は、装着及び離脱操作中
工具ブロツクの必要な取扱いを提供するのに非常
に簡易化されており、その上フールプループで且
つ効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を備えた大型複数ラム
式立て旋盤の斜面図、第２図は、第１図の装置の
正面図、第３Ａ図乃至第３Ｈ図は、第１図及び第
２図の装置に組込まれた工具装着機構の作用原理
を、右手工具ブロツクを取脱して第２の右手工具
ブロツクに交換することに関連して示す斜面図、
第４Ａ図乃至第４Ｈ図は、第３Ａ図乃至第３Ｈ図
に示される工具装着及び工具離脱工程を簡略に示
す図、第５Ａ図乃至第５Ｈ図は、使用されていた
左手工具ブロツクの新しい左手工具ブロツクへの
交換を示す、第４Ａ図乃至第４Ｈ図と同様の簡略
図、第６Ａ図乃至第６Ｈ図は、右手工具を取脱し
てそれを左手工具に交換する工程を示す図、第７
Ａ図乃至第７Ｈ図は、左手工具の取脱し及び右手
工具の装着工程を示す図、第８Ａ図及び第８Ｂ図
は、夫々、第１図及び第２図の装置の工具支持ラ
ムの上部と下部の、第２図の線８Ａ−８Ａと線８
Ｂ−８Ｂに於ける軸方向断面図、第９Ａ図は、第
８Ａ図の線９Ａ−９Ａに於ける断面図、第９Ｂ図
は、第８Ｂ図の線９Ｂ−９Ｂに於ける部分断面
図、第１０図及び第１１図は、夫々、第９Ａ図の
線１０−１０と線１１−１１に於ける断面図、第
１２図は、第１図及び第２図の装置に組込まれた
工具装着機構の詳細を示す、一部断面を含む部分
図、第１３図は、第１５図の線１３−１３に於け
る断面図、第１４図及び第１５図は、夫々、第１
２図の線１４−１４と線１５−１５に於ける断面
図、第１６図及び第１７図は、夫々第１５図の線
１６−１６と線１７−１７に於ける拡大部分断面
図、第１８図は、工具搬送器のための駆動機構の
断面図、第１９図及び第２０図は、夫々、第１８
図の線１９−１９と線２０−２０に於ける拡大部
分断面図、第２１図及び第２２図は、夫々、第１
８図の線２１−２１と線２２−２２に於ける部分
断面図、第２３図は、大型で高重量の工具ブロツ
クを装着器上に保持するための工具ブロツク保持
手段の変形例の側面図。 １２……ターンテーブル、１４，１５……ラム
ハウジング、１６……ラム、１７……クロスレー
ル、２０……工具ブロツク、２６……工具搬送キ
ヤリツジ、２７……装着器ハウジング、２９……
装着器、３１，３２……工具係合フインガ、４１
……工具ブロツククランプ組立体、４２……クラ
ンプハウジング、７０……クランプ作動機構、２
０７……ネジ付きシヤフト、２４２……トルク制
限機構、２６１……装着器スライド、２７４……
装着器キヤリツジ、３００……搬送キヤリツジ位
置付け組立体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 立て旋盤等のためのラム及び工具ブロツク構
   造体において、 (a) 案内された水平移動ができるように支持され
   たラムハウジングと、 (b) 該ラムハウジング内にて案内された鉛直移動
   ができるように支持されたラムキルと、 (c) 該ラムキルの下方端によつて支持されたクラ
   ンプハウジングとを具備し、 (d) 該クランプハウジングが工具ブロツクより広
   い横方向幅を有し、各横方向側部に別々の工具
   ブロツククランピング手段を有して、工具ブロ
   ツクを該クランプハウジングの両側のどちらか
   一方にてクランプすることができる ことを特徴とするラム及び工具ブロツク構造体。 ２ 立て旋般等のためのラム及び工具ブロツク構
   造体において、 (a) 案内された水平移動ができるように支持され
   たラムハウジングと、 (b) 該ラムハウジング内にて案内された鉛直移動
   ができるように支持されたラムキルと、 (c) 該ラムキルの下方端によつて支持されたクラ
   ンプハウジングとを具備し、 (d) 該クランプハウジングが工具ブロツクより広
   い横方向幅を有し、各横方向側部に別々の工具
   ブロツククランピング手段を有して、工具ブロ
   ツクを該クランプハウジングの両側のどちらか
   一方にてクランプすることができ、 (e) 該クランプハウジングがその下側に沿つて横
   に延びている案内リブ手段を有し、 (f) 工具ブロツクが該ラムによつて係合するよう
   になつており且つ該案内リブ手段と協働するた
   めの上方表面の案内凹部を有し、 (g) 該クランプハウジング内のクランプ手段が上
   方に引かれて工具ブロツクを該クランプハウジ
   ングに取り付ける ことを特徴とするラム工具及びブロツク構造体。 ３ 立て旋盤等のためのラム及び工具ブロツク構
   造体において、 (a) 案内された水平移動ができるように支持され
   たラムハウジングと、 (b) 該ラムハウジング内にて案内された鉛直移動
   ができるように支持されたラムキルと、 (c) 該ラムキルの下方端によつて支持されたクラ
   ンプハウジングとを具備し、 (d) 該クランプハウジングが工具ブロツクより広
   い横方向幅を有し、各横方向側部に別々の工具
   ブロツククランピング手段を有して、工具ブロ
   ツクを該クランプハウジングの両側のどちらか
   一方にてクランプすることができ、 (e) 該クランプハウジングがその下方側に沿つて
   横に延びている案内リブ手段を有し、 (f) 工具ブロツクが該ラムによつて係合するよう
   になつており且つ該案内リブ手段と協働するた
   めの上方表面の案内凹部を有し、 (g) 該クランプハウジング内のクランプ手段が上
   方に引かれて工具ブロツクを該クランプハウジ
   ングに取り付け、 (h) 該クランプハウジングがその各々の側に１
   つ、間隔を置いて下方に突出しているクランピ
   ング手段を有し、 (i) 更に、ラムキルを介して長手方向に延びてお
   り且つ該クランピング手段の双方に作動係合す
   るクランプ作動ロツドと、 (j) 該作動ロツドを駆動するための該ラムキルの
   上方端のクランプモータ手段とを有する ことを特徴とするラム工具及びブロツク構造体。 ４ 立て旋盤等のためのラム及び工具ブロツク構
   造体において、 (a) 案内された水平移動ができるように支持され
   たラムハウジングと、 (b) 該ラムハウジング内にて案内された鉛直移動
   ができるように支持されたラムキルと、 (c) 該ラムキルの下方端によつて支持されたクラ
   ンプハウジングとを具備し、 (d) 該クランプハウジングが工具ブロツクより広
   い横方向幅を有し、各横方向側部に別々の工具
   ブロツククランピング手段を有して、工具ブロ
   ツクを該ラムの両側のどちらか一方にてクラン
   プすることができ、 (e) 該クランプハウジングがその下側に沿つて横
   に延びている案内リブ手段を有し、 (f) 工具ブロツクが該ラムによつて係合するよう
   になつており且つ該案内リブ手段と協働するた
   めの上方表面の案内凹部を有し、 (g) 該クランプハウジング内のクランプ手段が上
   方に引かれて工具ブロツクを該クランプハウジ
   ングに取り付け、 (h) 該クランプハウジングがその各々の側に１
   つ、間隔を置いて下方に突出しているクランピ
   ング手段を有し、 (i) 更に、ラムキルを介して長手方向に延びてお
   り且つ該クランピング手段の双方に作動係合す
   るクランプ作動ロツドと、 (j) 該作動ロツドを駆動するための該ラムキルの
   上方端クランプモータ手段とを有し、 (k) 該クランピング手段がねじ付き要素を具備
   し、 (l) 該クランプハウジング内に設けられていて該
   ねじ付きクランプ要素に係合するねじ付きカラ
   ー手段を有し、 (m) 該作動ロツドが該ラムキル内で回転可能に
   支持されたおり該ねじ付きカラー手段に連結さ
   れていてその回転を制御し、 (n) クランプモータ手段が該作動ロツドを回転
   せしめる ことを特徴とするラム及び工具ブロツク構造体。 ５ 立て旋盤等のためのラム及び工具ブロツク構
   造体において、 (a) 案内された水平移動ができるように支持され
   たラムハウジングと、 (b) 該ラムハウジング内にて案内された鉛直移動
   ができるように支持されたラムキルと、 (c) 該ラムキルの下方端によつて支持されたクラ
   ンプハウジングとを具備し、 (d) 該クランプハウジングが工具ブロツクより広
   い横方向幅を有し、各横方向側部に別々の工具
   ブロツククランピング手段を有して、工具ブロ
   ツクを該クランプハウジングの両側のどちらか
   一方にてクランプし、 (e) 該クランプハウジングがその下側に沿つて横
   に延びている案内リブ手段を有し、 (f) 工具ブロツクが該ラムによつて係合するよう
   になつており且つ該案内リブ手段と協働するた
   めの上方表面の案内凹部を有し、 (g) 該クランプハウジング内のクランプ手段が上
   方に引かれて工具ブロツクを該クランプハウジ
   ングに取り付け、 (h) 該クランプハウジングがその各々の側に１
   つ、間隔を置いて下方に突出しているクランピ
   ング手段を有し、 (i) 更に、ラムキルを介して長手方向に延びてお
   り且つ該クランピング手段の双方に作動係合す
   るクランプ作動ロツドと、 (j) 該作動ロツドを駆動するための該ラムキルの
   上方端のクランプモータ手段とを有し、 (k) 該クランピング手段がねじ付き要素を具備
   し、 (l) 該クランプハウジング内に設けられていて該
   ねじ付きクランプ要素に係合するねじ付きカラ
   ー手段を有し、 (m) 該作動ロツドが該ラムキル内で回転可能に
   支持されており該ねじ付きカラー手段に連結さ
   れていてその回転を制御し、 (n) クランプモータ手段が該作動ロツドを回転
   せしめ、 (o) 該クランプモータ手段が分離した第１及び
   第２の駆動モータを具備して該作動ロツドをク
   ランプ方向及び非クランプ方向に回転し、 (p) 該第１のモータが、該第２のモータよりも
   該作動ロツドに関して比較的速い速度と低いト
   ルクである駆動力を有する ことを特徴とするラム及び工具ブロツク構造体。