JPS6142755Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6142755Y2 JPS6142755Y2 JP14492382U JP14492382U JPS6142755Y2 JP S6142755 Y2 JPS6142755 Y2 JP S6142755Y2 JP 14492382 U JP14492382 U JP 14492382U JP 14492382 U JP14492382 U JP 14492382U JP S6142755 Y2 JPS6142755 Y2 JP S6142755Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- cam
- lever
- tool
- cam disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は工具交換アームの進退及び施回動を１
枚の確動カムによつて行う駆動装置に関するもの
である。
枚の確動カムによつて行う駆動装置に関するもの
である。
従来、工具交換装置における工具交換アームを
進退動及び施回動させる駆動源の代表的な構成
は、シリンダ駆動源としてアームを進退動させ、
別設のシリンダと直結のラツクをアーム軸上の長
身なピニオンに噛合させてラツクの進退動でアー
ムを施回動させる方式としたものである。また、
別方式のものでもアームの進退動と施回動とを別
の駆動源に求め、両者の同期部材を介して工具交
換アームの運転を司らせている。従つて、従来の
工具交換アームにおける駆動装置の欠点は、２組
の駆動源と両者の動作時期を合わせる同期部材と
が不可欠であり、工具交換時にアームにの２つの
駆動源を同時にまたは前後して時経列的（シーケ
ンシヤル）に指令して工具交換作用を行わせなけ
ればならないから、工具交換時間を大幅に短縮さ
せることができないなどである。また、駆動装置
にカム機構を導入したものが提供されているが、
省スペース化が図れない欠点がある。
進退動及び施回動させる駆動源の代表的な構成
は、シリンダ駆動源としてアームを進退動させ、
別設のシリンダと直結のラツクをアーム軸上の長
身なピニオンに噛合させてラツクの進退動でアー
ムを施回動させる方式としたものである。また、
別方式のものでもアームの進退動と施回動とを別
の駆動源に求め、両者の同期部材を介して工具交
換アームの運転を司らせている。従つて、従来の
工具交換アームにおける駆動装置の欠点は、２組
の駆動源と両者の動作時期を合わせる同期部材と
が不可欠であり、工具交換時にアームにの２つの
駆動源を同時にまたは前後して時経列的（シーケ
ンシヤル）に指令して工具交換作用を行わせなけ
ればならないから、工具交換時間を大幅に短縮さ
せることができないなどである。また、駆動装置
にカム機構を導入したものが提供されているが、
省スペース化が図れない欠点がある。
一方、単軸マシニングセンターで工具を高速変
換させる要求が増大し、工具交換アームを介した
工具マガジンと主軸間の工具交換方式には限界が
あるとして、アームレスのダイレクトチンジ方式
が出現している。このダイレクトチエンジ方式の
欠点は、工具マガジンを移動して主軸との間で工
具交換としなければならないから、小型のものに
限定され、且ワークやテーブルとの干渉問題があ
る。
換させる要求が増大し、工具交換アームを介した
工具マガジンと主軸間の工具交換方式には限界が
あるとして、アームレスのダイレクトチンジ方式
が出現している。このダイレクトチエンジ方式の
欠点は、工具マガジンを移動して主軸との間で工
具交換としなければならないから、小型のものに
限定され、且ワークやテーブルとの干渉問題があ
る。
本考案のアーム駆動装置は上記問題点に鑑みて
なされたもので、１つの駆動源でアームを進退及
び施回動する専用の１枚の確動カムをアーム軸と
直交する支軸に取付け、小さな圧力角で作動させ
るようにしたものであり、駆動装置の省スペース
化とアームの高速追従性が向上すると共に、アー
ムの進退動と施回動との間に同期部材を必要とし
ないから、工具の高速交換を可能とした。
なされたもので、１つの駆動源でアームを進退及
び施回動する専用の１枚の確動カムをアーム軸と
直交する支軸に取付け、小さな圧力角で作動させ
るようにしたものであり、駆動装置の省スペース
化とアームの高速追従性が向上すると共に、アー
ムの進退動と施回動との間に同期部材を必要とし
ないから、工具の高速交換を可能とした。
次に本考案工具交換アームの駆動装置を図面の
実施例で説明する。第１、２図において、工具交
換アームTAはその両端に工具の把持器１０ａ，
１０ｂを備え、主軸頭１の主軸２に嵌着する工具
T1と工具マガジンTMの割出位置イにある工具T2
とを同時に保持し、アームの進退動と施回動とに
より工具T1，T2を交換する。上記工具交換アー
ムTAの駆動装置DSはコラム３と工具マガジン
TMとの狭い空間に装備されていて、以下詳記す
るカム機構によつてアームTAを制御する。工具
交換アームTAの支持軸１０は、筐体４の前後に
設けたすべり軸受４ａ，４ｂに回動及び摺動自在
に承持され、その中腹には施回用のピニオン１１
が嵌着し、筐体外の前端には摺動用の連結片１２
が嵌着されている。５はカムボツクスで、筐体４
の外壁に連設されていて、内外壁５ａ，５ｂに架
連した支軸１３に１枚のカム円板１４が回転自在
に軸受１６，１７を介して承持されている。上記
カム円板１４は、アームTAの支持軸１０と直交
する支軸１３に承持されているから、外径方向が
支持軸１０の方向と一致し、コラム３と工具マガ
ジンTMとの狭い空間内に納められている。そし
て、カム円板１４の外周には歯車１４ａが刻設さ
れ、これが第２図のように１つの駆動源に結ばれ
ている。即ち、カムボツクス５に隣接したギヤボ
ツクス６の後端壁６ａには１つの油圧モータOM
（他の駆動部材でもよい）が取付けられ、この出
力軸７に嵌着したベベルギヤ８を第１軸２０のベ
ベルギヤ２１と噛合させている。第１軸２０の大
歯車２２が第２図のように時計及び反時計方向へ
カム円板１４を往復回動する。
実施例で説明する。第１、２図において、工具交
換アームTAはその両端に工具の把持器１０ａ，
１０ｂを備え、主軸頭１の主軸２に嵌着する工具
T1と工具マガジンTMの割出位置イにある工具T2
とを同時に保持し、アームの進退動と施回動とに
より工具T1，T2を交換する。上記工具交換アー
ムTAの駆動装置DSはコラム３と工具マガジン
TMとの狭い空間に装備されていて、以下詳記す
るカム機構によつてアームTAを制御する。工具
交換アームTAの支持軸１０は、筐体４の前後に
設けたすべり軸受４ａ，４ｂに回動及び摺動自在
に承持され、その中腹には施回用のピニオン１１
が嵌着し、筐体外の前端には摺動用の連結片１２
が嵌着されている。５はカムボツクスで、筐体４
の外壁に連設されていて、内外壁５ａ，５ｂに架
連した支軸１３に１枚のカム円板１４が回転自在
に軸受１６，１７を介して承持されている。上記
カム円板１４は、アームTAの支持軸１０と直交
する支軸１３に承持されているから、外径方向が
支持軸１０の方向と一致し、コラム３と工具マガ
ジンTMとの狭い空間内に納められている。そし
て、カム円板１４の外周には歯車１４ａが刻設さ
れ、これが第２図のように１つの駆動源に結ばれ
ている。即ち、カムボツクス５に隣接したギヤボ
ツクス６の後端壁６ａには１つの油圧モータOM
（他の駆動部材でもよい）が取付けられ、この出
力軸７に嵌着したベベルギヤ８を第１軸２０のベ
ベルギヤ２１と噛合させている。第１軸２０の大
歯車２２が第２図のように時計及び反時計方向へ
カム円板１４を往復回動する。
アームTAを進退動させるカム円板１４の駆動
機構は第１〜３図のように構成されている。即
ち、カム円板１４の上面には環状の溝カム１４ｂ
が刳設されて確動カムを形成し、この溝カム１４
ｂにカムボツクス５の上蓋５ｂにピン２８を枢支
したレバー２９中腹の転子３０が係合されてい
る。上記レバー２９の自由端は、上蓋５ｂ内を支
持軸１０と平行な前後方向に貫通承持された連結
杆３１の後端３１ａと枢着され、また連結杆３１
の先端３１ｂは支持軸１０の先端に嵌着し連結片
１２と結合されている。而して、時計及び反時計
方向へ往復回動するカム円板１４の溝カム１４ｂ
に倣う転子３０でレバー２９が第３図実線、鎖線
間を揺動し、これでアームTAを進退動させる。
上記溝カム１４ｂは大径部１４ｃと小径部１４ｄ
及び両者１４ｃ，１４ｄをつなぐ傾斜部１４ｅか
らなり、大径部１４ｃの回動角は約75゜、小径部
１４ｄの回動角46゜、傾斜部は80゜、80゜に定め
れれている。そして、上記カム円板１４は１回の
ATC動作で１回転近く回転し、その所要時間は
約3Decに定められている。
機構は第１〜３図のように構成されている。即
ち、カム円板１４の上面には環状の溝カム１４ｂ
が刳設されて確動カムを形成し、この溝カム１４
ｂにカムボツクス５の上蓋５ｂにピン２８を枢支
したレバー２９中腹の転子３０が係合されてい
る。上記レバー２９の自由端は、上蓋５ｂ内を支
持軸１０と平行な前後方向に貫通承持された連結
杆３１の後端３１ａと枢着され、また連結杆３１
の先端３１ｂは支持軸１０の先端に嵌着し連結片
１２と結合されている。而して、時計及び反時計
方向へ往復回動するカム円板１４の溝カム１４ｂ
に倣う転子３０でレバー２９が第３図実線、鎖線
間を揺動し、これでアームTAを進退動させる。
上記溝カム１４ｂは大径部１４ｃと小径部１４ｄ
及び両者１４ｃ，１４ｄをつなぐ傾斜部１４ｅか
らなり、大径部１４ｃの回動角は約75゜、小径部
１４ｄの回動角46゜、傾斜部は80゜、80゜に定め
れれている。そして、上記カム円板１４は１回の
ATC動作で１回転近く回転し、その所要時間は
約3Decに定められている。
次に、アームTAを施回動させるカム円板１４
の駆動機構は、第１、２、４図のように構成され
ている。即ち、カム円板１４の下面には、両端が
切れた環状の溝カム１４ｆが刳設されて、圧力角
の小さな確動カムを形成し、この溝カム１４ｆに
カムボツクス５の壁面５ａにピン３５を枢支した
レバー３６中腹の転子３７が係合されている。上
記レバー３６の自由端は、壁内５ａを支持軸１０
と直交する左右方向に貫通承持されたラツク杆３
８の後端３８ａと枢着され、このラツク杆３８の
先端側が中間軸３９に承持された長身な中間ピニ
オン４０に噛合している。上記中間ピニオン４０
はアームの支持軸１０に設けたピニオン１１と噛
合されており、前記カム円板１４によつてアーム
TA進退動すると、ピニオン１１が中間ピニオン
４０上を噛合したまゝ摺動する。而して、時計、
反時計方向へ往復回動するカム円板１４の溝カム
１４ｆに倣う転子３７で、レバー３６は第４図に
示すａ，ｂ，ｃ，ｄの各位置に揺動し、ａ位置を
基準（アームTAの待機位置）にしてアームTA
を90゜及び最大180゜施回する。上記溝カム１４
ｆは、レバー３６を基準位置ａにおくカム面
a′と、レバー３６をｂ位置（アームを時計方向へ
90゜施回）におくカム面b′と、レバー３６をｃ位
置（アームを反時計方向へ90゜施回）におくカム
面c′とレバー３６をｂ位置（アームを反時計方向
へ180゜施回）におくカム面d′からなる。なお、
カム円板１４は、１回のATC動作で約１回転す
る。
の駆動機構は、第１、２、４図のように構成され
ている。即ち、カム円板１４の下面には、両端が
切れた環状の溝カム１４ｆが刳設されて、圧力角
の小さな確動カムを形成し、この溝カム１４ｆに
カムボツクス５の壁面５ａにピン３５を枢支した
レバー３６中腹の転子３７が係合されている。上
記レバー３６の自由端は、壁内５ａを支持軸１０
と直交する左右方向に貫通承持されたラツク杆３
８の後端３８ａと枢着され、このラツク杆３８の
先端側が中間軸３９に承持された長身な中間ピニ
オン４０に噛合している。上記中間ピニオン４０
はアームの支持軸１０に設けたピニオン１１と噛
合されており、前記カム円板１４によつてアーム
TA進退動すると、ピニオン１１が中間ピニオン
４０上を噛合したまゝ摺動する。而して、時計、
反時計方向へ往復回動するカム円板１４の溝カム
１４ｆに倣う転子３７で、レバー３６は第４図に
示すａ，ｂ，ｃ，ｄの各位置に揺動し、ａ位置を
基準（アームTAの待機位置）にしてアームTA
を90゜及び最大180゜施回する。上記溝カム１４
ｆは、レバー３６を基準位置ａにおくカム面
a′と、レバー３６をｂ位置（アームを時計方向へ
90゜施回）におくカム面b′と、レバー３６をｃ位
置（アームを反時計方向へ90゜施回）におくカム
面c′とレバー３６をｂ位置（アームを反時計方向
へ180゜施回）におくカム面d′からなる。なお、
カム円板１４は、１回のATC動作で約１回転す
る。
本考案のアーム駆動装置DSは上述のように構
成され、以下のように作用する。先ず、カム円板
１４が第３、４図の状態にあるとき、レバー２９
の転子３０はカム１４の大径部１４ｃに係合して
アームを後退させ、レバー３６の転子３７にカム
面a′に係合してアームを待機した位置におく。こ
の状態からATC動作がはじまり、カム円板１４
が29゜時計方向へ回転すると、転子３７はカム面
b′に係合してアームTAを反時計方向へ90゜施回
させ、アーム両端の把持器１０ａ，１０ｂが主軸
２の工具T1及び工具マガジンTMの工具T2を第１
図のように保持する。この後、カム円板１４が29
゜〜74゜回転の区間にツールアンクランプが行わ
れ、カム円板１４が74゜〜154゜の回転区間でピ
ン３０が溝カム１４ｂの小径部１４ｄに至り、第
３図の鎖線のようにアームTAが前進して各工具
T1，T2を引き抜く。これに続いて、カム円板１
４が148゜〜194゜の回転区間でピン３７がカム面
e′に至り、アームTAが時計方向へ180゜施回し、
主軸２の工具T1とマガジンTMの工具T2とを入れ
替える。そして、カム円板１４が188゜〜268゜の
回転区間でピン３０が再び大径部１４ｃに至り、
アームTAを前進位置から後退させて新しい工具
T2を主軸２に嵌入し、古い工具T1をマガジンへ
戻す。この後、カム円板１４の268゜〜313゜の回
転区間でツールクランプが行われ、カム１４が
313゜〜343゜の回転区間でピン３７がカム面ｄに
至り、アームTAは待機位置へ時計方向に90゜施
回して静止する。以上でカム円板１４は時計方向
へ約１回転し、ワークの加工時間となる。ワーク
の加工後は、再び工具交換作用が前回と同様に行
われるも、今回はカム円板１４が反時計方向へ回
転されてアームTAの施回運動をカム面d′→c′→
b′→d′の順序でピン３７を倣わせるから、アーム
TAの反時計方向180゜施回で工具交換作用を行
う。
成され、以下のように作用する。先ず、カム円板
１４が第３、４図の状態にあるとき、レバー２９
の転子３０はカム１４の大径部１４ｃに係合して
アームを後退させ、レバー３６の転子３７にカム
面a′に係合してアームを待機した位置におく。こ
の状態からATC動作がはじまり、カム円板１４
が29゜時計方向へ回転すると、転子３７はカム面
b′に係合してアームTAを反時計方向へ90゜施回
させ、アーム両端の把持器１０ａ，１０ｂが主軸
２の工具T1及び工具マガジンTMの工具T2を第１
図のように保持する。この後、カム円板１４が29
゜〜74゜回転の区間にツールアンクランプが行わ
れ、カム円板１４が74゜〜154゜の回転区間でピ
ン３０が溝カム１４ｂの小径部１４ｄに至り、第
３図の鎖線のようにアームTAが前進して各工具
T1，T2を引き抜く。これに続いて、カム円板１
４が148゜〜194゜の回転区間でピン３７がカム面
e′に至り、アームTAが時計方向へ180゜施回し、
主軸２の工具T1とマガジンTMの工具T2とを入れ
替える。そして、カム円板１４が188゜〜268゜の
回転区間でピン３０が再び大径部１４ｃに至り、
アームTAを前進位置から後退させて新しい工具
T2を主軸２に嵌入し、古い工具T1をマガジンへ
戻す。この後、カム円板１４の268゜〜313゜の回
転区間でツールクランプが行われ、カム１４が
313゜〜343゜の回転区間でピン３７がカム面ｄに
至り、アームTAは待機位置へ時計方向に90゜施
回して静止する。以上でカム円板１４は時計方向
へ約１回転し、ワークの加工時間となる。ワーク
の加工後は、再び工具交換作用が前回と同様に行
われるも、今回はカム円板１４が反時計方向へ回
転されてアームTAの施回運動をカム面d′→c′→
b′→d′の順序でピン３７を倣わせるから、アーム
TAの反時計方向180゜施回で工具交換作用を行
う。
尚、ATC時間は第５図で明らかなよう3pec以
内の高速動作を行うから、各部材２９と３１ａ，
３６と３７ａの結合部にはバツクラツシユ除去機
能を付加したり、支持軸１０の後端部１０ａ内に
はアームTAの進退動や施回動を円滑に作動させ
る滑動部材を設けるのが好ましい。また、本考案
の溝カムは圧力角を小さく設定すべく、カム円板
の全周に亘つてカムが刻設されている。
内の高速動作を行うから、各部材２９と３１ａ，
３６と３７ａの結合部にはバツクラツシユ除去機
能を付加したり、支持軸１０の後端部１０ａ内に
はアームTAの進退動や施回動を円滑に作動させ
る滑動部材を設けるのが好ましい。また、本考案
の溝カムは圧力角を小さく設定すべく、カム円板
の全周に亘つてカムが刻設されている。
本考案によるときは、工具交換アームの支持軸
に直交する支軸に１つのカム円板を承持させ、前
記カム円板は外周に刻設した歯車を介して１つの
駆動源に結ぶと共に、該カム円板の両側面に前記
アームの進退及び施回用の溝カムをもち、この各
溝カムはレバーに枢着した転子と係合して各レバ
ーに別々の揺動を与え、前記アームの進退用カム
と係合するレバーはアームの進退部材と結び、ア
ームの施回用カムと係合するレバーをアームの施
回部材に結び、カム円板の往復回動でATC動作
を行わせるから、アーム駆動装置がコンパクトに
設計される一方、アームの高速追従性が圧力角の
小さら溝カムで向上すると共に、アームの進退動
と施回動との間に同期部材を必要とせず、１枚の
カム円板で完全同期がとられて工具の高速交換を
可能とする効果がある。
に直交する支軸に１つのカム円板を承持させ、前
記カム円板は外周に刻設した歯車を介して１つの
駆動源に結ぶと共に、該カム円板の両側面に前記
アームの進退及び施回用の溝カムをもち、この各
溝カムはレバーに枢着した転子と係合して各レバ
ーに別々の揺動を与え、前記アームの進退用カム
と係合するレバーはアームの進退部材と結び、ア
ームの施回用カムと係合するレバーをアームの施
回部材に結び、カム円板の往復回動でATC動作
を行わせるから、アーム駆動装置がコンパクトに
設計される一方、アームの高速追従性が圧力角の
小さら溝カムで向上すると共に、アームの進退動
と施回動との間に同期部材を必要とせず、１枚の
カム円板で完全同期がとられて工具の高速交換を
可能とする効果がある。
第１図は本考案アームの駆動装置を示す断面
図、第２図は第１図の−線断面図、第３図は
アームの進退用溝カムを示す平面図、第４図はア
ームの施回用溝カムを示す平面図、第５図は
ATC動作のタイムチヤート図である。 AT……工具交換アーム、DS……駆動装置、１
０……支持軸、１１……ピニオン、１３……支
軸、１４……カム円板、１４ａ……歯車、１４
ｂ，１４ｆ……溝カム、２２……歯車、OM……
油圧モータ、２９，３６……レバー、３０，３７
……転子、３１……連結杆、４０……中間ピニオ
ン、３８……ラツク杆。
図、第２図は第１図の−線断面図、第３図は
アームの進退用溝カムを示す平面図、第４図はア
ームの施回用溝カムを示す平面図、第５図は
ATC動作のタイムチヤート図である。 AT……工具交換アーム、DS……駆動装置、１
０……支持軸、１１……ピニオン、１３……支
軸、１４……カム円板、１４ａ……歯車、１４
ｂ，１４ｆ……溝カム、２２……歯車、OM……
油圧モータ、２９，３６……レバー、３０，３７
……転子、３１……連結杆、４０……中間ピニオ
ン、３８……ラツク杆。
Claims (1)
- 工具交換アームの支持軸に直交する支軸に１つ
のカム円板を承持させ、前記カム円板は外周に刻
設た歯車を介して１つの駆動源に結ぶと共に、該
カム円板の両側面に前記アームの進退及び施回用
の溝カムをもち、この各溝カムはレバーに枢着し
た転子と係合して各レバーに別々の揺動を与え、
前記アームの進退用カムと係合するレバーはアー
ムの進退部材と結び、アームの施回用カムと係合
するレバーをアームの施回部材に結び、前記カム
円板の往復回動でATC動作を行わせることを特
徴とする工具交換アームの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14492382U JPS5950645U (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 工具交換ア−ムの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14492382U JPS5950645U (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 工具交換ア−ムの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5950645U JPS5950645U (ja) | 1984-04-03 |
| JPS6142755Y2 true JPS6142755Y2 (ja) | 1986-12-04 |
Family
ID=30323038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14492382U Granted JPS5950645U (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 工具交換ア−ムの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950645U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202008009035U1 (de) * | 2008-07-07 | 2008-09-11 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Werkzeugwechsler für Werkzeugmaschinen |
-
1982
- 1982-09-25 JP JP14492382U patent/JPS5950645U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5950645U (ja) | 1984-04-03 |
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