JPS6144546A - マシニングセンタの自動工具交換装置における工具交換方法 - Google Patents

マシニングセンタの自動工具交換装置における工具交換方法

Info

Publication number
JPS6144546A
JPS6144546A JP16252984A JP16252984A JPS6144546A JP S6144546 A JPS6144546 A JP S6144546A JP 16252984 A JP16252984 A JP 16252984A JP 16252984 A JP16252984 A JP 16252984A JP S6144546 A JPS6144546 A JP S6144546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
arm
magazine
tools
spindle
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.)
Pending
Application number
JP16252984A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasujiro Asako
浅子 保次郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KURASHIKI KIKAI KK
Original Assignee
KURASHIKI KIKAI KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KURASHIKI KIKAI KK filed Critical KURASHIKI KIKAI KK
Priority to JP16252984A priority Critical patent/JPS6144546A/ja
Publication of JPS6144546A publication Critical patent/JPS6144546A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • B23Q3/1572Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
    • B23Q3/15726Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane parallel to the axis of the spindle
    • B23Q3/15733Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane parallel to the axis of the spindle the axis of the stored tools being arranged in the rotating or circulating plane of the storage means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マシニングセンタの自動工具交換装置におけ
る工具交換方法に関するものである。
〔従来の技術〕
近年におけるマシニングセンタの発展は、NC装置、サ
ーボIn溝、自動工具交換装置、自動ワーク交換装置等
の開発に支えられていると言うことができる。R近は益
々多種少量生産の合理化のために、FM3等のシステム
化、高信頼性(?3精度、操作性向上、自己診断機能、
メンテナンスフリー等)、高速性(高速切削、高速操作
、アイドルタイム減少等)、フレキシビリチー(諸装置
の追加削除、礪械本体特殊別能、システムラインへの適
合化、自動計測補正、切屑自動処理装置等)等が要求さ
れている。
マシニングセンタの諸懇能の内の自動工具交換装置(以
後ΔTCと呼ぶ)はマシニングセンタの構成上屋も重要
な付帯装置である。ATCは礪械の形式(横形、縦形、
門形、その他)や大きさおよび収納工具数によって種々
の形式のものが作られてきた。これを大別すると、工具
マガジンが直接に主軸に近づいて(または主軸が近づい
て)工具を交換するものと、工具マガジンと主軸との間
に工具交換アームがあって交換工具を中間に遊離待曙で
きるものとがある。
前者は、主軸と工具マガジンとが近づき、旧工具を主軸
から抜き!リマガジンに返納してから、新工具を選び出
して新工具を主軸に取り付けてマガジンが離れるので、
機械の停止時間が長くなる。
従って収納工具が多いとそれだけ新工具を割出す時間が
長くなり、また主軸頭とマガジンとの干渉も多くなるの
で、少数工具のときだけ採用されている。
後者は、主軸が旧工具による作業中に工具マガジンの新
工具を選定しておき、旧工具による作業が終り次第、主
軸(あるいは工具交換アーム)を指定位置に止め、工具
交換アームで新旧工具を掴み交換できる。このようなこ
とから、収納工具の多い場合は交換アームを介在させて
いる。この交換アームの工具掴み部分の形式はほぼ3種
類あり、その第1は、アームを旋回させ、旋回そのもの
が工具の掴みになるものである。その第2は、アームを
アーム方向に移動し、その動きで工具を掴むものである
。その第3は、アームの先端に開閉するフィンガーがあ
り、アーム先端を工具中心に近づけ、フィンガーを閉じ
て工具を掴むもの゛等である。
そして上記第2の形式のアームをアーム方向に移動する
方法では、主軸に新工具を供給し、マガジンに旧工具を
返納し、マガジンから新工具を選択する各動作をそれぞ
れ別の動作で行っている。
第4図および第5図に基づき、従来性なわれている上記
第2の工具交換方法を具体的に説明する。
第4図に示される主軸頭1は、主軸2を持ち、コラム3
の側面にある摺動面にそって上下fn(Y軸の動ぎ)を
する。工具交換アーム4は、上下端に工具把握部4aを
持ち、中立点から上下に摺動でき、下降して主軸2の工
具Aを掴むとともに、上昇してマガジン5の正面に割出
された工具Bを掴む、更にこの工具交換アーム4は、主
軸2と同方向に伸縮し、掴んだ工具の抜き差しを行ない
、伸びた状態で180°の旋回をし、上下の工具を交換
する。
この従来の工具交換方法の詳細を第5図によって説明す
る。(a)は工具交換前の姿勢で、交換アーム4は前後
には縮んだ状態で上下の中立点にあり、上端は既に新、
工具Bを掴んでマガジン5から離れている。主軸2は旧
工JtAによる作業を終ってY帖上限で待機している。
(b)で工具交換を開始し、アーム4は下降して主ll
1d12の旧工具Aを掴む。さらに、(C)旧工具Aを
主@2から引抜き、(d)アーム4が180”旋回し、
(e)新工具Bを主軸2に差込み、(f)アーム4が上
昇し新工具Bを離す。これで主@2の工具は新しくなり
切削作業位置に送られ、作業が開始される。次が旧工具
返納の動作で、(a)アーム4が伸び、(h)アーム4
が上昇し、旧工具Aをマガジン位置に対向させ、(i)
旧工具Aをマガジン5に返納し、(j)アーム4が下降
し、旧工具Aを離す。これで旧工具をマガジンに返納し
た。マガジン5は次の新々工具を正面に割出す。(k)
アーム4が上昇し、新々工具Cを掴む。(1)アーム4
が伸び、新々工具Cをマガジン5から引抜き抜く。(m
)アーム4が中立点に下降する。(n)アーム4が縮み
(a)と同じ待機状態になる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように従来の工具交換方法は、多くの動きによって
工具交換がなされる。この例はマガジン5が主軸頭1の
上部にある場合であるが、マガジンがコラム側面や、機
械と別置の場合は更に複雑な動きになる。また以上の順
序中で別置が停止するのは(b)から(f)までである
が、早い作業では工具を短時間で返納する場合があるの
で、((1)から(n)の旧工具返納、新々工具選定も
早くしなければ、機械を持たせることになる。また加工
中に待機状態にある次の工具のシャンク部がマガジンか
ら露出しているため、この工具シャンク部に加工中に生
ずるごみ等が附着するおそれがある。
本発明は工具交換アームがアーム方向に移動して工具を
掴む方式のマシニングセンタの自動工具交換方法におい
て、交換アーム全体の動きを単純化し、交換時間の縮小
を図るとともに、故障の原因を少なくする自動工具交換
方法を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本元町は、マガジン42上の工具と主軸12上の工具と
を交換するT、形の工具交換アーム15を有し、このア
ーム15の両翼端にL、具把握部15aを設け、上記ア
ーム15がその買方向に直線移動することによって工具
を把握するマシニングセンタの自動工具交換装置におい
て、主1jlll12とマガジン42との間でのいずれ
か一方の遠近方向の移動にほぼ周期させて工具交換アー
ム15を同方向に移動させ、そして、マガジン42上の
工具と主軸12上の工具とをほぼ同時に把握するように
し、これにより、両工具の引抜き、旋回および差込みを
同時に行なえるようにし、工具交換時間の大幅な短縮を
図かる。
(実施例) 次に、本発明の一実施例を第1図ないし第3図に基づい
て詳細に説明する。
主軸頭11は、主軸12を持ち、コラム13の中央にあ
ってコラム内側の18動面に沿って上下動(Y%1の動
き)をする。コラム13は図示されない下部のベッド摺
動面上を主軸方向に移動する(Z軸の動き)。コラム1
3の前面の図示されないベッド上には図示されないワー
クテーブル装置が設けられ、ベッド摺動面上を主軸12
に直角の方向に移動する(X軸の動き)。
第1図において、工具交換装置本体14は、コラム13
に張り付けられた案内板に沿って、コラム13の上部に
固定筒41等を介して取付けられた油圧シリンダ16に
よりロッド16aを介して上下動する。
工具交換アーム15は、工具交換装置本体14の内部機
構により主軸12と同方向に伸縮し、かつ伸びた状態で
180°の旋回をする。このアーム15の両端には工具
を把握する工具把握部としてのフィンガ15aが設けら
れている。さらにコラム13の上面に工具マガジン42
が設けられており、その前部スプロケット17は後部ス
プロケット18と対になり、これらに張設されたチェノ
19上に多数のツールポット20が取付けである。この
ツールボット2oには工具シャンクに合ったテーバ穴が
穿設されており、このテーパ穴の奥には工具シャンク後
端に取付けであるプルスタッド部を押えるロック装置(
図示していない)があって、工具全体が保持される。
上記ツールボット20に対する工具の抜き差しは上記ア
ーム15の伸縮上堰づく強制力による。
後部スプロケット18には″歯車21が一体的に設けら
れ、この歯車21が油圧モータ23のビニオン22と噛
み合い、工具割出しの駆動をする。ディスク24は、ス
プロケット18と共に回転し、その上面外周部にピン2
5がチェノ19上のツールピッチに合わせて植込んであ
る。そしてこのピン25を検出する近接スイッチ26が
2個設けられており、チェン上の工具番号の読取り選出
と駆動停止とを行なう。また、新工具が選定され両スプ
ロケットが停止すると、シリンダ2γのピストン28が
出て、ピストン先端に十字形に固定したピン29が前部
スプロケット17の刃溝にはまり、前部スプロケット1
7は正確に位置決めされて、反対側の機械IE面を向い
ている工具が交換できる状態になる。
次に、第1図に示される主HJ頭11の位置は作業の終
った上限にあり、これから工具交換の動作に入る姿勢に
ある。この状態は工具交換が終って場合と同じであり、
この状態を第3図(a)にも示す。
そうして工具交換指令が出ていると、主@頭11は続い
て上昇し、コラム13の上部に上下動自在に底台された
ロッド30を押し上げる。このロッド3oの上先端は傾
斜面になっていて、様械的切挽方式のバルブ31のスプ
ールを押してシリンダ16に供給される油圧を切換え、
シリンダ16の下部に油圧ががかり、工具交換装置本体
14は引き上げられる。その引上げ速度は主軸頭11の
上昇速度の約7o%に絞り弁で調整しである。従って最
上端に引き上げられた位置で、アーム15の上側のフィ
ンガ15aはマガジン42の新工具Bを掴み、主軸頭1
1はそれを追いかけるようにして上昇端で停止する。こ
のとき主軸12の旧工具Aをアーム15の下側のフィン
ガ15aが掴み終る(M3図(b))。これから両工具
はアーム15が伸びて引抜かれ(第3図(C) ) 、
次にアーム15が180°旋回されて新旧工具が入れか
わり(第3図(d))、次にアーム15が引込んで新旧
工具が主軸12およびツールポット2oに同時に差し込
まれる(第3図(→)。続いて主軸頭11は下って作業
に入るが、このときロッド3oは解放されるのでスプリ
ング32により押し下げられ、バルブ31は元の位置に
9庫わり、シリンダ16の上に油圧がかかって工具交、
検装置本体14は下限まで下降し、上側のフィンガ15
aはマガジンに戻した旧工具Aから離れる(第3図(f
))。工具交換後はマガジンが自由に駆動できて次の新
々工具を選ぶことができる。工具交換によりマガジン上
の工具位置は変更になるが、これには別の電子メモリー
が追従補足して工具番号の書き換えを行なう。
以上、工具交換アーム15の動き順序を第3図に詳細に
示したが、第5図に示される従来の工具交換方法の13
動作に比べて第3図に示される本発明による工具交換方
法は5動作であり、動作全体の時間は約3分の1になる
。また上下動用シリンダ16については、従来は3段停
止形の複雑なものであるが、本発明では酋通の油圧シリ
ンダでよく、2段停止形であり、リミットスイッチ等に
より簡単に制御できる。
次に、本発明の主軸頭11は、作業上の最上端より更に
上昇して工具交換を行なうが、これは工具交換に際して
ワークと交換工具の干渉をなくすための有効な動きであ
る。更に、この動きは作業から(または作業への)連続
の動きで両工具の把握(または離し)まで行なうので、
従来の工具把握のための時間よりも少ない。従来の工具
交換の位置は機械の標準仕様内または仕様最端の場合が
多く、交換工具とワークの干渉を避けるためには、xl
y、z軸方向の動きの内の空間を見つけてブ0グラムで
工夫するか、あるいはz軸方向(主軸方向)その他の動
きを必要以上に大きくするしがなかったが、実際には工
具交換があるため大きな仕様も制限されていた。
なお第1図ないし第3図に図示された本発明の実施例で
は、主軸頭11の移動にほぼ周期して工具交換アーム1
5も同方向に移動し、マガジン42上の工具と主軸12
上の工具とをほぼ同時に把握するようにしているが、本
発明には、この動き方とは逆に、主軸が停止していてマ
ガジンが移動するタイプのマシニングセンタにおいて、
マガジンが移動することにより工具交換アームも同方向
にほぼ周期して移動し、マガジン上の工具と主軸上の工
具とをほぼ同時に把握するものも含まれる。
さらに第1図ないし第3図に図示された本発明の実施例
では、工具交換アーム15の移動に油圧シリンダ16を
使用しているが、本発明には、歯車やリンク等を使用す
る機械的な周期移動機構によるものも含まれる。
また主軸12の形式は横型に限られず、立型マシニング
センタ等の自動工具交換装置にも本発明を利用できるこ
とはいうまでもない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、T形の工具交換アームの両翼端に工具
把握部を設け、上記アームがその異方向に直線移動する
ことによって工具を把握するマシニングセンタの自動工
具交換装置にa′3いて、主1111とマガジンとの間
でのいずれか一方の遠近方向の移動にほぼ周期させて工
具交換アームを同方向に移動させ、マガジン上の工具と
主軸上の工具とをほぼ同時に把握する工具交換方法にし
たから、両方の工具の引抜き、ht回および差込み等を
同時に行なうことができ、また上記アームを両方の工具
からほぼ同時に離脱させることができ、そしてこのよう
にして交換アーム全体の動きを単純化したため、工具交
換時間の大幅な短縮を図ることができ、また故障のおそ
れが減少した。更に工具を主軸またはマガジンから抜い
て工具シャンク部を露出させる時間が必要最少限になっ
たので、工具シャンク部にごみ等の附着するおそれが少
なくなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の工具交換方法を実施する横形マシニン
グセンタにお(プる自動工具交換装置およびそれに関連
する部分を示す断面図、第2図はその斜視図、第3図は
その工具交換方法を順をおって示す説明図、第4図は従
来の横形マシニングセンタの斜視図、第5図はその従来
の工具交換方法を順をおって示す説明図である。 12・・主軸、15・・工具交換アーム、15a ・・
工具把握部としてのフィンガ、42・・マガジン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)両翼端に工具把握部を設けてなるT形の工具交換
    アームをその異方向に直線移動することによつてマガジ
    ン上の工具および主軸上の工具を把握するマシニングセ
    ンタの自動工具交換装置において、マガジンと主軸との
    間でのいずれか一方の遠近方向の移動にほぼ周期させて
    工具交換アームを同方向に移動させ、マガジン上の工具
    と主軸上の工具とをほぼ同時に把握することを特徴とす
    るマシニングセンタの工具交換方法。
JP16252984A 1984-07-31 1984-07-31 マシニングセンタの自動工具交換装置における工具交換方法 Pending JPS6144546A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16252984A JPS6144546A (ja) 1984-07-31 1984-07-31 マシニングセンタの自動工具交換装置における工具交換方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16252984A JPS6144546A (ja) 1984-07-31 1984-07-31 マシニングセンタの自動工具交換装置における工具交換方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6144546A true JPS6144546A (ja) 1986-03-04

Family

ID=15756344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16252984A Pending JPS6144546A (ja) 1984-07-31 1984-07-31 マシニングセンタの自動工具交換装置における工具交換方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6144546A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6186155A (ja) * 1984-10-03 1986-05-01 Niigata Eng Co Ltd 自動工具交換装置
EP1886762A1 (de) * 2006-08-09 2008-02-13 Haas Schleifmaschinen GmbH Werkzeugmaschine
US20130085051A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Cutter-changing device
WO2015059993A1 (ja) * 2013-10-24 2015-04-30 コマツNtc 株式会社 工作機械
CN105290854A (zh) * 2015-12-04 2016-02-03 苏州富强科技有限公司 一种用于刀具的存取装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5847441B2 (ja) * 1981-07-14 1983-10-22 株式会社ヨシツカ精機 粉末成形プレス

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5847441B2 (ja) * 1981-07-14 1983-10-22 株式会社ヨシツカ精機 粉末成形プレス

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6186155A (ja) * 1984-10-03 1986-05-01 Niigata Eng Co Ltd 自動工具交換装置
EP1886762A1 (de) * 2006-08-09 2008-02-13 Haas Schleifmaschinen GmbH Werkzeugmaschine
US7462144B2 (en) 2006-08-09 2008-12-09 Haas Schleifmaschinen Gmbh Machine tool
US20130085051A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Cutter-changing device
US8920295B2 (en) * 2011-09-30 2014-12-30 Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd. Cutter-changing device
WO2015059993A1 (ja) * 2013-10-24 2015-04-30 コマツNtc 株式会社 工作機械
CN105764648A (zh) * 2013-10-24 2016-07-13 小松Ntc株式会社 机床
JPWO2015059993A1 (ja) * 2013-10-24 2017-03-09 コマツNtc株式会社 工作機械
CN105764648B (zh) * 2013-10-24 2018-01-16 小松Ntc株式会社 机床
CN105290854A (zh) * 2015-12-04 2016-02-03 苏州富强科技有限公司 一种用于刀具的存取装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100217948B1 (ko) 머시닝 센터의 공구교환방법과 이를 수행하는 장치
KR950008029B1 (ko) 자동적으로 공구교환을 행하는 수치제어공작기계
JPS6144546A (ja) マシニングセンタの自動工具交換装置における工具交換方法
CA1268026A (en) Automatic tool changer
WO2021135762A1 (zh) 一种工件交换装置和方法
JP2761813B2 (ja) 工具受渡し装置
JPH07108500B2 (ja) 交換アームの駆動制御装置
KR20100067173A (ko) 공구 교환의 다중 구동 장치
US4713875A (en) Tool changer
JPS6165710A (ja) 多軸ヘツド式加工機械の主軸間隔設定装置
JPH06106438A (ja) 自動工具交換装置付nc旋盤
US3613224A (en) Machine tool
JPH07290331A (ja) 立型マシニングセンタ
JPH0688189B2 (ja) 自動工具交換装置の工具交換方法
JPH0976138A (ja) アームレス型自動工具交換装置
JPH0463653A (ja) 工具交換速度切換方法
JPS5949144B2 (ja) 自動工具交換装置
US3709377A (en) Tool changer
JPS63134146A (ja) 工具交換装置
JPH01159151A (ja) Nc型切削加工装置
JPH0542435A (ja) 自動工具交換装置
GB1258426A (ja)
JP2890703B2 (ja) 工作機械
JPH0623398Y2 (ja) 自動工具交換装置
JPS60141447A (ja) 工作機械の自動工具交換装置