JPS6212525Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はNC工作機械特にマシニングセンタ等
の本機の工具貯蔵マガジンと予備マガジンとの間
で工具の入れ替えを行う装置に関する。

近年マシニングセンタの普及は目覚ましいもの
があり、その仕様も多様で一部には標準工具以外
の多数の工具を必要とし、或いは長時間の無人
化、省力化運転による摩耗工具対策が必要とさ
れ、これに適合する装置の出現が望まれている。
このため予備工具及び次工作物用工具を収納した
予備マガジンと本機マガジンとの間で入替えアー
ムを使用して入替えを行うようになしたものが知
られている例えば特公昭53−21534号は入替位置
が特定の一個所であるために本機が加工中におい
ては工具の入替ができず機械の加工を停止する必
要があり不便であつた。またツールラツクを配設
してロボツトにより入替るようにしたものも例え
ば特開昭56−163856号がしられているがツールラ
ツクに未だ改良の余地を存している。さらに特開
昭48−23064号に取換可能の工具パレツトとマガ
ジンの平行に配列するポツトとの間に設けた工具
取換装置によつて互いの工具を交換することが開
示されている。

従つて本考案は上記に鑑みなされたもので、本
機マガジンの工具とを入替える予備マガジンを機
能的なものとして本機稼動率の向上を目的とした
工具入替え装置を提供しようとするもので、本考
案は本機マガジンの主軸との第１交換位置と異な
る第２交換位置をポツトが垂直に配列された区域
とし、工作物に対応した工具の複数個一列に配列
して収納したカセツトと、そのカセツトを垂直軸
の回りに同心、等角度にパレツト上に配列しこの
パレツトが取換可能の予備マガジンと、工作機械
本体と一体的に設けられ該予備マガジンのパレツ
トを載置し旋回割出しされる回転テーブルを有し
予備マガジンを取替える手段を有する取付台と、
本機マガジンとの前記垂直配列位置の中央に並列
して設けられた垂直スライドに本機マガジンの垂
直配列区域と予備マガジンの垂直配列区域の間を
上下に位置決めされるとともに両マガジン間の工
具入替を行なう少なくとも工具入替えアームとを
含むことを特徴とするものである。

以下本考案の実施例を図面にもとづき説明す
る。マシニングセンタのベツト１上には前後方向
にNCで位置決め制御されるサドル２が載置さ
れ、該サドル２上に左右にNCで位置制御される
テーブル３が載置されている。ベツドの後端部に
は垂直に門型のコラム４，４が固定されており、
該コラム４の垂直対向面には平行案内面が設けら
れていて、そこに主軸６を回転可能に軸承した水
平な主軸頭５が上下にNCで位置決め制御され
る。

コラム４の側面には本機マガジン７が複数個の
ポツトをチエーンでエンドレスに連結しNCで位
置決め可能に取付けられており、主軸６に対応す
る第１交換位置ａに割り出し位置決めされる。ま
た第１交換位置ａと反対側のポツトは垂直方向に
複数個が並ぶようにチエーンが掛け渡されてい
る。主軸６とマガジン７の交換位置ａとの間に水
平スライド８が設けられており２本アーム形の周
知の自動工具交換装置が載架されていて主軸６と
交換位置ａの工具を自動交換する。一方本機マガ
ジン７の交換位置ａと反対側のポツトの垂直に配
列された区域を入替え位置ｂとし、この区域に並
列して垂直スライド１０がコラム４に設けられて
いる。このスライド１０の前面を後述の予備マガ
ジン１１と本機マガジン７の入替え位置ｂ間を上
下に移動しNCで位置決め制御されるキヤリア１
２上に一本アームの周知の自動工具交換位置１３
が設けられている。該交換位置１３は一本アーム
１４で先端には工具Ｔの把持溝に嵌入して工具を
保持する把持爪を有し伸縮するとともに180゜旋
回し且旋回軸方向に摺動されるものである。

マシニングセンタ本機とは別体の予備マガジン
１１はポツトを複数個一列に配列したカセツト形
マガジンを垂直軸の回りに同心等角度に取替え可
能に縦にパレツト１６上に固設されている。該予
備マガジンのパレツト１６は工作機械本体と一体
的に設けられた取付台１７に設けた所定位置に旋
回割出し可能の回転テーブル１８上に載置されパ
レツト１６の後部に設けた係合部１９に、取付台
１７の後方に水平に設けた取替えシリンダ２０に
嵌装されたピストンのピストンロツド２１端が係
合して運搬車２２上のパレツト保持台２３との間
を移載する。運搬車２２は工具室において予備工
具をポツトに嵌装収納したカセツトの内から選択
しパレツト１６上に固定した予備マガジン１１を
パレツト保持台２３上に載置し進退可能の係止爪
２４がパレツト１６の係合部１９に係止して固定
し工作機械本体の取付台１７に搬送する。工具の
識別については公知の方法によつて識別符号が付
されて所在が容易に認識できるようにされてお
り、本機マガジン７においては主軸６との交換位
置ａで工具番号を読み取る検出装置が設けられ、
また工具読取装置が工具入替え位置ｂの垂直に並
んでポツトに並列して工具入替え区域に位置する
ポツト数と同数がコラム又は垂直スライド１０に
設けられており、入替える工具が読みとられる。
読取装置の出力はNC装置に入力される。なお該
読取装置１個を入換区域間をトラバースするよう
に設けてもよい。更に予備マガジンの入替え位置
に割り出されたカセツト１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄの１列の工具番号を読み取る図示して
ない読取装置と空ポツトの位置の検出装置が取付
台１７に設けられており、この信号線は本機の
NC装置に入力するようになつている。

このように構成された本考案の作用を説明す
る。正確に研削寸法出しされた加工頻度が多い工
具若しくは重切削による摩耗の多い工具の予備或
いは殆んど使用しない工具を工具室においてカセ
ツトに１個所を空として収容しカセツトに符号を
付して棚に保管しておき、この内から選択してパ
レツト１６上に取付けこのパレツト１６を運搬車
２２の保持台２３に固定する。本機マガジン７に
は加工物が決定されて必要とする工具が収納され
る。この収納は本数が多くなれば工具室で準備さ
れ取付台１７に移載された予備マガジン１１から
自動で収納される。予備マガジン１１を載置した
運搬車２２が本機の取付台１７のもとに移動さ
れ、取替えシリンダ２０のピストンロツド２１が
パレツトの係止部と係合して取付台１７の回転テ
ーブル上に移載され待機している。

今製品検査によりΑ工具の摩耗が多いため入替
えと判定されると、本機マガジン７の入替え用の
工具読取装置は入替位置ｂにΑ工具があるかを照
合し、無ければマガジンが旋回して入替え位置ｂ
内に位置決めされたことが判明すると、垂直スラ
イド１０上に待機していた工具交換位置１３がΑ
工具の位置迄移動し位置決めされる。入替えアー
ム１４が伸張してグリツパがΑ工具の把持溝に挿
入されてΑ工具を保持しアーム１４の旋回軸方向
に摺動してΑ工具をポツトから引抜く。入替アー
ム１４が縮小して180゜予備マガジン１１側に旋
回する。一方予備マガジン１１は入替位置にある
カセツト１５ａにΑ工具が無ければカセツト１５
ｂが割り出され読取装置でΑ工具が照合される
と、該カセツト１５ｂの空ポツトの位置を検出装
置により検出し交換装置１３をこの位置に移動し
位置決めする。入替アーム１４を伸張して空ポツ
トの軸線を合わせアーム旋回軸方向に摺動して摩
耗したΑ工具を収納し、入替アーム１４を縮小し
カセツト１５ｂのΑ工具の位置迄移動して位置決
めされる。入替アーム１４が伸張してグリツパが
工具の把持溝に挿入して保持しアーム旋回軸方向
に摺動して工具を引抜き入替えアーム１４を縮小
し180゜本機マガジン７側に旋回される。交換装
置１３は本機マガジン７のΑ工具を取出して空と
なつたポツト位置に位置決めされる。入替アーム
１４が伸張して空ポツトの軸線に合わせたアーム
旋回軸方向に摺動して予備のΑ工具をポツトに収
納し入替えアーム１４を縮小して垂直スライド１
０上を移動し待機位置に戻る。

このようにして必要なる工具の入替或いは予備
マガジン１１から本機マガジン７への工具収納又
は本機マガジン７から予備マガジン１１への工具
収納が行なわれる。なお本機マガジン７の入替位
置ｂの垂直区域と予備マガジン１１の配列とが大
巾に重なる場合は２本のアームの交換装置を用い
ることができ該アームは独立して伸張させる。

以上詳述したように本考案は本機マガジンと予
備マガジンとの間で工具を入替えるようにしその
予備マガジンをカセツト形として取替え自在とな
したので、W₁工作物用にはW₁用工具をAW₁カセ
ツトに収納しW₂用工作物にはW₂用工具をAW₂カ
セツトに収納するようにしてカセツト毎工具セン
タに収容することができ工具管理が確実でカセツ
トの整理が容易であり工作物に対する工具準備及
び取替時間を短縮することができ確実迅速な対応
で作業能率を向上することができる。また予備マ
ガジンを運搬車で搬送できるようにしたので取替
えも容易で工作物を載置したパレツトの運搬車と
兼用できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の側面説明図、第２図は同正面
説明図、第３図は予備マガジンを載置した取付台
部分の平面図、第４図は運搬車の側面図である。 ４……コラム、６……主軸、７……本機マガジ
ン、１０……垂直スライド、１３……変換装置、
１４……入替えアーム、１１……予備マガジン、
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ……カセツト、
１６……パレツト、１７……取付台、１８……回
転テーブル、２０……取替シリンダ、２２……運
搬車。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作機械の主軸との間で自動交換される工具を
   貯蔵するポツトを有し主軸との第１交換位置及び
   該位置と異なる位置においてポツトが垂直に配列
   された区域を第２交換位置とする本機マガジン
   と、該本機マガジンの貯蔵工具と入替えられる予
   備工具を貯蔵する複数個のポツトを縦一列に並べ
   たカセツトと、該カセツトの複数個を旋回軸心と
   なる垂直軸の回りに同心等角度で工具の向きを一
   定方向として取替自在にパレツト上に縦に配列し
   た予備マガジンと、工作機械本体に一体的に設け
   られ該予備マガジンのパレツトを載置固定する旋
   回割出し可能の回転テーブルを有し予備マガジン
   を取替える手段を有する取付台と、前記本機マガ
   ジンの第２交換位置の垂直配列のポツトと前記取
   付台上の予備マガジンのポツトに対して所定関係
   位置で平行に位置するように工作機械に設けられ
   た垂直スライドに前記垂直配列区域及び前記予備
   マガジンの垂直配列区域を上下に移動位置決めさ
   れるとともに前記本機マガジンの工具と前記予備
   マガジンの工具とを入替える少なくとも１本の工
   具交換アームとを含んでなるNC工作機械の工具
   入替え装置。