JPS62166937A - Automatic tool-exchange arm device - Google Patents

Automatic tool-exchange arm device

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JPS62166937A
JPS62166937A JP61007371A JP737186A JPS62166937A JP S62166937 A JPS62166937 A JP S62166937A JP 61007371 A JP61007371 A JP 61007371A JP 737186 A JP737186 A JP 737186A JP S62166937 A JPS62166937 A JP S62166937A
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arm
arms
shaft
rotation
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Masao Hirakuri
平栗 正雄
Junichi Shiozawa
塩沢 順一
Sadao Yamada
山田 貞雄
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Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to independently mount and remove tools, by providing chucks for holding tools at the front ends of arms, means for displacing the arms in the direction of a rotary shaft, independently from each other, and an index means for rotating two arms integrally with each other. CONSTITUTION:Tool grip sections 32, 33 are formed in the front end parts of arms 5, 6 together with locating projections 30, 31, and tool holding chucks 36, 37 are rotatably provided by means of pins 34, 35. The retracting sections of press-rods 38, 39 confront the parts of guide holes formed in the arms 5, 6, and oppose the lateral surfaces of the stoppers 44, 45 or stopper holes 46, 47. Sensor rods 52, 53 pierce through a rotary shaft 4, a connecting member and rotary member 25a, and oppose proximity switches 56, 57 which are attached to the rotary member 25a by means of dogs 54, 55. Further the rotary shaft 4 is driven by an index rotary means.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、工具ストッカーと工作機械の加工軸との間で
工具を交換する自動工具交換装置に関し、特に2つのア
ームを直角に配置し、これらを回転方向に割り出し、ま
たその回転軸の方向に互いに独立に変位させる手段に係
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to an automatic tool changer for exchanging tools between a tool stocker and a machining axis of a machine tool. It relates to means for indexing in the direction and displacing each other independently in the direction of the axis of rotation.

従来技術 工具交換の自動化にともない、各種の自りJ工具交換装
置が開発されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION With the automation of tool changing, various types of automatic tool changing devices have been developed.

従来からの代表的な工具交換装置は、1つの回動アーム
を回転させ、加工軸の工具と工具ストッカー側の工具と
を同時に入れ換える型式のものである。そのような交換
装置では、工具ストッカー側で同じ位置に異なる工具が
入れ換えられ、工具交換のたびに工具ストッカー側で工
具の配列がランダムになってしまうため、割り出し制御
が複雑になり、また作業者による工具の補充がめんどう
である。
A typical conventional tool changing device is of the type that rotates one rotating arm to simultaneously change the tool on the processing axis and the tool on the tool stocker side. In such an exchange device, different tools are exchanged at the same position on the tool stocker side, and the arrangement of tools on the tool stocker side becomes random every time a tool is exchanged, which complicates indexing control and makes it difficult for the operator. It is troublesome to replenish tools.

一方、回動アームの回転軸自体が、工具ストッカーの工
具交換位置と、加工軸の工具交換位置とを往復移動する
型式のものでは、その往復移動機構があるために、自動
工具交換装置が大型化し、また構造的に複雑となる。
On the other hand, in models where the rotating shaft of the rotating arm itself reciprocates between the tool exchange position of the tool stocker and the tool exchange position of the processing axis, the automatic tool changer is large due to the reciprocating mechanism. and become structurally complex.

また、工作機械の加工軸自体が工具ストッカーの工具交
換位置まで移■Jし、その加工軸の動きによって、工具
交換を行うものでは、工具交換時間に工具の割り出し時
間が入り込んでしまうため、工具交換時間が必要以上に
長くなってしまう。
In addition, in machines where the machining axis of the machine tool itself moves to the tool exchange position of the tool stocker and the tool is changed by the movement of the machining axis, the tool indexing time is included in the tool exchange time, so the tool The replacement time becomes longer than necessary.

ところで、後者の2つの型式では、工具ストッカーの所
定の位置に必ずある特定工具が装着されるため、工具ス
トッカーの番地は、いわゆる固定番地となる。このよう
な固定番地では、工具収納位置の番号がそのまま数値制
御プログラム上の工具番号と一致するため、工具ストッ
カーに対する工具の補充や、差し替えが作業ミスのない
状態で確実に行える。
By the way, in the latter two types, since a certain specific tool is always mounted at a predetermined position of the tool stocker, the address of the tool stocker is a so-called fixed address. At such a fixed address, the number of the tool storage position matches the tool number on the numerical control program, so tools can be refilled or replaced in the tool stocker without any errors.

しかし、すでに述べたように、後者の2つの型式のもの
では、主軸に対する工具の着脱動作と、工具ストッカー
に対する工具の出し入れ動作とが時間的にずれていなけ
ればならず、このために回動アームなどが中間位置で一
時的に待機することになる。このような中間位置での待
機機構が工具交換装置を複雑にする原因となっている。
However, as already mentioned, in the latter two types, the operation of attaching and detaching the tool to the spindle and the operation of putting the tool in and out of the tool stocker must be time-shifted, and for this reason, the rotation arm etc. will temporarily wait at an intermediate position. Such a standby mechanism at an intermediate position complicates the tool changer.

発明の目的 したがって、本発明の目的は、工具交換時間を長くしな
いで、また特別な中間待機機構を設けないまま、簡単な
機構で、工具をツールストッカーの固定番地に収納でき
るようにすることである。
OBJECTS OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to enable tools to be stored at fixed addresses in a tool stocker using a simple mechanism without prolonging tool exchange time or without providing a special intermediate standby mechanism. be.

発明の解決手段 そこで、本発明は、工具ストッカーの工具着脱位置と、
回動アームの回転軸および加工軸とを平面的に見て、例
えば−直線上に配列し、上記回動アームを2本のアーム
によって構成し、しがもこれらのアームを回転方向に直
角に配置し、かつ互いに独立して回転軸の方向例えば上
下方向に移動可能な状態としている。
Solution to the Invention Therefore, the present invention provides a tool attachment/detachment position of a tool stocker,
When viewed from above, the rotation axis and the processing axis of the rotation arm are arranged in a straight line, for example, and the rotation arm is composed of two arms, and these arms are arranged at right angles to the direction of rotation. They are arranged and are movable independently of each other in the direction of the rotation axis, for example in the vertical direction.

したがって、それぞれのアームは、工具ストフカ−の工
具着脱位置、または加工軸の工具交換位置で、独立に動
作できる状態となる。
Therefore, each arm is in a state in which it can operate independently at the tool attachment/detachment position of the tool stocker or the tool exchange position of the machining shaft.

発明の構成 まず、第1図は、本発明の自動工具交換用アーム装置1
の全体的な構成を示している。
Structure of the Invention First, FIG. 1 shows an automatic tool changing arm device 1 of the present invention.
It shows the overall structure of.

この自動工具交換用アーム装置1は、工具ストッカー2
と工作機械の加工軸3との間に設けられており、例えば
垂直方向の回転軸4の下端部分で、回動アームとして2
つのアーム5.6を平面的にみて直角の状態で備えてい
る。上記回転軸4は、例えば工具ストッカー2のフレー
ム7に取り付けられたハウジング8の内部で、上下の軸
受け9により、抜は止め状態で回転自在に支持されてい
る。
This automatic tool exchange arm device 1 includes a tool stocker 2.
and the machining axis 3 of the machine tool, for example, at the lower end of the vertical rotation axis 4, as a rotating arm.
Two arms 5.6 are provided at right angles when viewed in plan. The rotating shaft 4 is rotatably supported by upper and lower bearings 9 inside a housing 8 attached to the frame 7 of the tool stocker 2, for example, in a state where it cannot be removed.

そして、この回転軸4は、その下端部分で連結体10に
より、2つのピストンロッド11.12を垂直方向で、
固定的に支持している。これらのピストンロッド11.
12は、シリンダチューブ13.14とともに、アーム
5.6を回転軸4の軸線方向に独立に変位させる案内手
段を構成しており、それぞれのシリンダチューブ13.
14の内部で、ピストン15.16を一体的に形成して
いる。これらのシリンダチューブ13.14は、下端部
分でテールカバー17.18によりそれぞれ閉じられ、
またヘッド側の部分でピストンロッド11.12に対し
摺動自在にはまり合っており、さらにそれぞれアーム5
.6の基端部分に固定されている。なお、これらのシリ
ンダチューブ13.14は、第2図に示すように、一方
に形成されたあり溝19と、他方に形成されたあり20
とのはまり合いによって、アーム5.6の直角の交角を
回転軸4の軸線方向にのみ移動可能な状態で互いに連結
されている。
The rotary shaft 4 connects two piston rods 11 and 12 in a vertical direction by a connecting body 10 at its lower end.
Fixedly supported. These piston rods 11.
12, together with the cylinder tubes 13.14, constitute a guide means for independently displacing the arm 5.6 in the axial direction of the rotating shaft 4, and the respective cylinder tubes 13.
Inside 14, pistons 15, 16 are integrally formed. These cylinder tubes 13.14 are each closed at their lower end by a tail cover 17.18,
In addition, the piston rods 11 and 12 are slidably fitted on the head side, and each arm 5
.. It is fixed to the proximal end portion of 6. As shown in FIG. 2, these cylinder tubes 13 and 14 have a dovetail groove 19 formed on one side and a dovetail groove 20 formed on the other side.
The arms 5.6 are connected to each other in such a manner that the right angles of the arms 5.6 are movable only in the axial direction of the rotating shaft 4.

またシリンダチューブ13.14の内部で、ピストン1
5.16よりも上の室は、第1図、第2図および第5図
に示すように、回転軸4、連結体10およびピストンロ
ッド11に形成された通路21.22により、回転継手
25の環状の連通路26.27に通じており、また同様
に下方の室は、通路23.24により回転継手25の環
状の連通路28.29に通じている。この回転継手25
は、前記ハウジング8の上端部分に固定されており、回
転軸4の回転を許す状態で、回転軸4の上端に固定され
た回転体25aにはまり合っている。
Also inside the cylinder tube 13.14, the piston 1
The chamber above 5.16, as shown in FIGS. The lower chamber likewise communicates via a passage 23.24 with an annular communication passage 28.29 of the rotary joint 25. This rotary joint 25
is fixed to the upper end portion of the housing 8, and fits into the rotating body 25a fixed to the upper end of the rotating shaft 4 in a state that allows the rotating shaft 4 to rotate.

これらのアーム5.6は、先端部分で位置決め用の突起
30.31とともに、半円弧状の工具把持部32.33
を形成しており、またその近くでピン34.35により
工具保持用のチャック36.37を回動自在に備えてい
る。これらのチャック36.37は、それぞれアーム5
.6の内部に収められた押圧ロッド38.39により、
付勢スプ’J7グ40.41の付勢力を受け、常にチャ
ノキング方向に付勢されている。
These arms 5.6 have a semicircular arc-shaped tool gripping part 32.33 together with a positioning protrusion 30.31 at the tip.
A chuck 36,37 for holding a tool is rotatably provided near the chuck 36,37 by means of a pin 34,35. These chucks 36, 37 are connected to the arm 5, respectively.
.. By the pressure rod 38, 39 housed inside the 6,
It receives the biasing force of the biasing spring 'J7' 40.41, and is always biased in the channel king direction.

そして、押圧ロッド38.39の後端部分は、アーム5
.6に形成された案内孔42.43の部分に臨み、スト
ッパー44.45の側面またはそのストッパ一孔46.
47と対応している。このストッパー44.45は、そ
れぞれシリンダチューブ13.14の内部で摺動自在で
、しかもコイルスプリング50.51により上向きに付
勢されており、かつ先端部分で、連結体10の下面に取
り付けられた度当り48.49と対応している。
The rear end portion of the pressing rod 38.39 is connected to the arm 5.
.. facing the guide hole 42.43 formed in the stopper 44.45 or the stopper hole 46.6.
It corresponds to 47. The stoppers 44, 45 are slidable inside the cylinder tubes 13, 14, are biased upward by coil springs 50, 51, and are attached to the lower surface of the connecting body 10 at their distal ends. This corresponds to 48.49 per degree.

なお、これらのアーム5.6は、後端部分でセンサーロ
ッド52.53の下端部分に連結されている。これらの
センサーロッド52.53は、それぞれ回転軸4、連結
体lOおよび回転体25aを貫通し、ドグ54.55に
より回転体25aに取り付けられた近接スイッチ56.
57と対応している。
Note that these arms 5.6 are connected at their rear end portions to the lower end portions of sensor rods 52.53. These sensor rods 52,53 pass through the rotating shaft 4, the coupling body lO and the rotating body 25a, respectively, and are connected to proximity switches 56.
It corresponds to 57.

一方、上記回転軸4は、第5図に示す割り出し回転手段
58によって駆動されるようになっている。すなわち、
この割り出し回転手段58は、例えば前記フレーム7の
部分に取り付けられており、駆動源としてサーボモータ
59を備えている。このサーボモータ59の回転は、ウ
オーム60、ウオームホイール61を介し、中間軸62
によりそのゼネバ63に伝達される。そして、このゼネ
バ63は、そのローラ64により、ゼネバホイール65
側の駆動軸66に90度毎の間欠回転として伝達される
。さらに、この駆動軸660回転は、駆動軸66のタイ
ミングホイール68、回転軸4のタイミングホイール6
9およびこれらに巻き掛けられたタイミングベルト67
により、アーム5.6を90度づつ割り出しながら駆動
するための回転力として、回転軸4に伝達される。なお
、上記中間軸62および駆動軸66は、それぞれ軸受け
70.71によりフレーム7に対し回転自在に支持され
ているが、それらの回転は、回転検出センサー72.7
3.74によってそれぞれ検出される。
On the other hand, the rotating shaft 4 is driven by an indexing rotation means 58 shown in FIG. That is,
The index rotation means 58 is attached to, for example, the frame 7, and includes a servo motor 59 as a driving source. The rotation of this servo motor 59 is transmitted through a worm 60 and a worm wheel 61 to an intermediate shaft 62.
It is transmitted to the Geneva 63 by. Then, this Geneva 63 is moved by the Geneva wheel 65 by its roller 64.
The rotation is transmitted to the side drive shaft 66 as intermittent rotations every 90 degrees. Furthermore, this rotation of the drive shaft 660 is caused by the timing wheel 68 of the drive shaft 66 and the timing wheel 6 of the rotation shaft 4.
9 and the timing belt 67 wrapped around them.
As a result, the rotational force is transmitted to the rotating shaft 4 as rotational force for driving the arm 5.6 while indexing each 90 degrees. The intermediate shaft 62 and the drive shaft 66 are rotatably supported by bearings 70.71 on the frame 7, respectively, and their rotation is detected by rotation detection sensors 72.7.
3.74 respectively.

ところで、前述の工具ストッカー2は、第1図および第
6図に示すように、例えばチェーン型式のものであり、
エンドレス状のチェーン75により複数のツールポット
76を回動自在に支持し、そのツールボット76の内部
で工具77を工具ホルダー78とともに着脱可能な状態
で保持している。すなわちこのチェーン75は、両端の
チェーンローラ79により一対のローラガイド80に沿
って移動可能な状態となっており、リンクプレートの部
分でブラケット81およびその水平な支点軸82により
ツールボット76を回動可能な状態で支持している。こ
のツールボット76は、その内部で工具77とともに、
工具ホルダー78を位置決め状態で保持し、そのプルス
タンド83をツールポット76に固定された一対のポー
ルプランジャー84により着脱可能な状態で抜は止め状
態としている。なおこのツールポット76は、チェーン
75の移動時に、下側の案内レール85によって支持さ
れ、滑りながら移動できるようになっている。しかし、
この工具ス1−ツカ−2の工具着脱位置では、この案内
レール85が分断されているため、ツールボット76は
、支点軸82を中心として回動できる状態にある。
By the way, as shown in FIGS. 1 and 6, the aforementioned tool stocker 2 is, for example, a chain type one,
A plurality of tool pots 76 are rotatably supported by an endless chain 75, and a tool 77 is removably held together with a tool holder 78 inside the tool bot 76. That is, this chain 75 is movable along a pair of roller guides 80 by chain rollers 79 at both ends, and the tool bot 76 is rotated by a bracket 81 and its horizontal fulcrum shaft 82 at the link plate part. We support it as much as possible. This tool bot 76 has a tool 77 inside it.
The tool holder 78 is held in a positioned state, and its pull stand 83 is made detachable and prevented from being removed by a pair of pole plungers 84 fixed to the tool pot 76. The tool pot 76 is supported by a lower guide rail 85 when the chain 75 is moved, so that it can be moved while sliding. but,
Since the guide rail 85 is separated at the tool attachment/detachment position of the tool holder 1-2, the tool bot 76 is in a state where it can rotate about the fulcrum shaft 82.

また、このツールポット76の後端部分にホルダー86
によりカムフォロア87が回転自在に支持されており、
対応のカム88の内部にはまり合えるようになっている
。そして、このカム88は、軸受け89によって上下方
向に摺動自在に支持された軸90の下端部分に固定され
ている。この軸90は、連結板91によって駆動用シリ
ンダ92のピストンロッド93に連結されている。なお
上記軸受け89および駆動用シリンダ92は、前記フレ
ーム7に固定されている。
Also, a holder 86 is attached to the rear end of this tool pot 76.
The cam follower 87 is rotatably supported by
It is adapted to fit inside the corresponding cam 88. The cam 88 is fixed to the lower end portion of a shaft 90 that is supported by a bearing 89 so as to be slidable in the vertical direction. This shaft 90 is connected to a piston rod 93 of a driving cylinder 92 by a connecting plate 91. Note that the bearing 89 and the driving cylinder 92 are fixed to the frame 7.

発明の作用 次に、工具交換時の一連の動作を説明する。action of invention Next, a series of operations during tool exchange will be explained.

まず、アーム5.6は、ともに上昇位置で、割り出し回
転手段58に駆動され、第7図Aで示す回転位置にあっ
て、一方のアーム5の側で工具ストッカー2からの特定
の工具77の受は取りに備えている。工具77を受は取
るとき、回転軸4は、割り出し回転手段58によって想
像線で示すように、反時計方向に例えば20度回転した
位置で停止している。この回転位置は、サーボモータ5
3の回転量によって規制されており、このとき、ゼネバ
63およびゼネバホイール65は、90度の割り出し途
中の状態となっている。
Initially, the arms 5.6 are both in the raised position, driven by the indexing rotation means 58, and are in the rotational position shown in FIG. Uke is ready to pick it up. When the tool 77 is picked up, the rotary shaft 4 is stopped at a position rotated counterclockwise by 20 degrees, for example, as shown by the imaginary line by the indexing rotation means 58. This rotational position is determined by the servo motor 5.
At this time, the Geneva wheel 63 and the Geneva wheel 65 are in the middle of being indexed by 90 degrees.

この間に、工具ストッカー2は、図示しないインデック
ス装置によって割り出され、新たに加工軸3に装着すべ
き特定の工具77を工具着脱位置まで移動させる。この
とき、カムフォロア87は、カム88の溝部分にはまり
合った状態で停止する。
During this time, the tool stocker 2 is indexed by an indexing device (not shown) and moves a specific tool 77 to be newly mounted on the processing shaft 3 to the tool mounting/dismounting position. At this time, the cam follower 87 fits into the groove of the cam 88 and stops.

この状態で駆動用シリンダ92がそのピストンロッド9
3を進出させ、カム88を上方に移動させるため、ツー
ルポット76は、工具77および工具ホルダー78を保
持した状態で、第1図に示すように、支点軸82を中心
として、反時計方向に90度だけ回転し、想像線で示す
ように、ツールポット76を下向きにした状態で停止す
る。このようにして、工具77および工具ホルダー78
は、下向きの状態となって、一方のアーム5の工具把持
部32と対向する。
In this state, the driving cylinder 92 is connected to its piston rod 9.
3 and move the cam 88 upward, the tool pot 76, while holding the tool 77 and the tool holder 78, is moved counterclockwise around the fulcrum shaft 82, as shown in FIG. It rotates by 90 degrees and stops with the tool pot 76 facing downward, as shown by the imaginary line. In this way, the tool 77 and the tool holder 78
is in a downward state and faces the tool gripping part 32 of one arm 5.

その後、割り出し回転手段58が回転軸4を第7図で2
0度だけ時計方向に回転させ、元の位置に復帰させるた
め、アーム5は、その工具把持部32の部分で工具ホル
ダー78にはまり合う。この状態では、アーム5がまだ
上昇位置にあるため、チャック36は、押圧ロッド38
を後退させ、工具ホルダー78を受は入れて、再び付勢
スプリング40の力を受けて、その外周に接する。なお
、押圧ロフト38は、後退するときに、第3図に示すよ
うに、度当り48に当って下降中のストッパ一孔46の
内部に入り込む。その後、通路23に駆動用の流体が供
給されるため、シリンダチューブ13は、ピストンロッ
ド11に案内されながら、下方の方向に移動する。この
とき、アーム5は、工具ホルダー78をツールポット7
6から引き抜いて、その工具把持部32の部分で保持す
る。アーム5が下降したとき、ストッパー44がコイル
スプリング50によって上方に移動するため、押圧ロッ
ド38は、その後端面で、ストッパー44の側面に当た
り、後退できない状態となる。したがって、アーム5が
下降すると、チャック36は、もはや開放できない状態
となって、工具77および工具ホルダー78を工具把持
部32で保持し、落下しないように係止している。
Thereafter, the indexing rotation means 58 rotates the rotation shaft 4 at 2 in FIG.
The arm 5 fits into the tool holder 78 at its tool grip 32 in order to rotate clockwise by 0 degrees and return to its original position. In this state, since the arm 5 is still in the raised position, the chuck 36 is moved by the pressing rod 38.
is moved backward, the tool holder 78 is inserted into the holder, and the tool holder 78 is again subjected to the force of the biasing spring 40 and comes into contact with its outer periphery. In addition, when the pressing loft 38 is retreating, as shown in FIG. 3, the pressing loft 38 hits the perforation 48 and enters the inside of the stopper hole 46 that is being lowered. Thereafter, driving fluid is supplied to the passage 23, so the cylinder tube 13 moves downward while being guided by the piston rod 11. At this time, the arm 5 moves the tool holder 78 to the tool pot 7.
6 and hold it by its tool grip part 32. When the arm 5 is lowered, the stopper 44 is moved upward by the coil spring 50, so that the pressing rod 38 hits the side surface of the stopper 44 with its rear end face and cannot be moved back. Therefore, when the arm 5 descends, the chuck 36 can no longer be opened, and the tool 77 and tool holder 78 are held by the tool grip 32 and locked so that they do not fall.

一方、この間に、加工軸3は、工作機械の運動によって
、工具交換位置まで案内され、そこで停止している。そ
の後、割り出し回転手段58は、回転軸4を90度だけ
回転させることによって、アーム5.6を第7図Bで示
す位置で停止させ、他方のアーム6の工具把持部33に
より加工軸3の取り外すべき工具77にはまり合う。こ
のときの、90度の回転角は、ゼネバ63およびゼネバ
ホイール65によって正確に割り出される。この状態で
、同様に駆動流体によって、他方のシリンダチューブ1
4が下降するため、アーム6は、工具把持部33の内部
で、取り外すべき工具ホルダー78を保持しながら加工
軸3から引き抜き、かつチャック37によりその工具ホ
ルダー78を落下しない状態で確実に保持する。ここで
も、前記と同様に、アーム6が下降することにより、押
圧ロッド39は、ストッパー45の側面に当たり、後退
できない状態となっている。このようにして、加工軸3
の工具ホルダー78は、アーム6によって引き抜かれ、
その工具把持部33の内部でチソヤク37により抜は止
め状態として支持される。
Meanwhile, during this time, the machining shaft 3 is guided by the movement of the machine tool to the tool exchange position and is stopped there. Thereafter, the indexing rotation means 58 rotates the rotary shaft 4 by 90 degrees to stop the arm 5.6 at the position shown in FIG. It fits into the tool 77 to be removed. At this time, the rotation angle of 90 degrees is accurately determined by the Geneva wheel 63 and the Geneva wheel 65. In this state, the other cylinder tube 1 is similarly driven by the driving fluid.
4 is lowered, the arm 6 holds the tool holder 78 to be removed inside the tool gripping part 33 and pulls it out from the processing shaft 3, and the chuck 37 securely holds the tool holder 78 so that it does not fall. . Here, as well, as the arm 6 descends, the pressing rod 39 hits the side surface of the stopper 45 and cannot be moved back. In this way, the machining axis 3
The tool holder 78 is pulled out by the arm 6,
Inside the tool gripping portion 33, the tool is supported by a screwdriver 37 to prevent removal.

この時点では、いずれのアーム5.6も下降位置にある
At this point both arms 5.6 are in the lowered position.

次に割り出し回転手段58は、回転軸4を90度だけ反
時計方向に回し、第7図Cのように、新たな工具77を
加工軸3の中心線上に案内する。
Next, the indexing rotation means 58 rotates the rotating shaft 4 counterclockwise by 90 degrees, and guides a new tool 77 onto the center line of the processing shaft 3, as shown in FIG. 7C.

この状態で、通路21に駆動流体が供給されるため、シ
リンダチューブ13は、上昇することによって、一方の
アーム5を上限位置まで移動させ、これによって新たな
工具77を加工軸3の内部に装着する。このとき、加工
軸3の内部で工具ホルダー78のプルスタット83を保
持するだめの機構が働き、それを抜は止め状態で保持す
る。もちろんこの状態では、アーム5が上昇限にあり、
ストッパー44が度当り49に当たっているため、その
押圧ロッド38は、後退できる状態になっている。
In this state, the driving fluid is supplied to the passage 21, so the cylinder tube 13 moves up to move one arm 5 to the upper limit position, thereby installing a new tool 77 inside the processing shaft 3. do. At this time, a mechanism for holding the pull stud 83 of the tool holder 78 operates inside the machining shaft 3, and holds it in a state where it cannot be pulled out. Of course, in this state, arm 5 is at its upper limit,
Since the stopper 44 is in contact with the perforation 49, the pressing rod 38 is in a state where it can be retracted.

続いて、割り出し回転手段58は、第7図りのように、
さらに、回転軸4を90度だけ反時計方向に回転させる
ことによって、加工軸3にはめ込まれた新たな工具77
および工具ホルダー78から、工具把持部32を離す。
Subsequently, the index rotation means 58, as shown in the seventh diagram,
Furthermore, by rotating the rotary shaft 4 counterclockwise by 90 degrees, a new tool 77 fitted into the processing shaft 3 is removed.
Then, the tool gripping section 32 is released from the tool holder 78.

その後、加工軸3は、加工位置に戻り、その新たな工具
77によって、必要な切削加工を開始する。この間に、
工具ストッカー2は、チェーン75を駆動し、加工軸3
から引き抜かれた工具77および工具ホルダー78を収
めるために、その工具77と対応するツールポット76
を工具着脱位置まで案内し、下向き状態にして待機して
いる。
Thereafter, the machining shaft 3 returns to the machining position, and the new tool 77 starts the necessary cutting process. During this time,
The tool stocker 2 drives the chain 75 and the processing axis 3
A tool pot 76 corresponding to the tool 77 is placed in order to accommodate the tool 77 and tool holder 78 that have been pulled out.
The tool is guided to the tool attachment/detachment position and is placed in a downward position on standby.

次に、シリンダチューブ14が上昇するため、アーム6
は、工具着脱位置で下から上に戻り、その工具77およ
び工具ホルダー78を下向きのツールポット7Gにはめ
込む。その後、割り出し回転手段58は、回転軸4を例
えば20度だけ時計方向に戻し、想像線で示す位置に待
機する。
Next, since the cylinder tube 14 rises, the arm 6
returns from the bottom to the top at the tool attachment/detachment position, and fits the tool 77 and tool holder 78 into the downward tool pot 7G. After that, the indexing rotation means 58 returns the rotation shaft 4 clockwise by 20 degrees, for example, and waits at the position shown by the imaginary line.

このようにして、いままで、加工軸3に取り付けられて
いた工具77および工具ホルダー78は、収められるべ
きツールポット76にはめ込まれ、その内部のボールプ
ランジャ84によって抜は止め状態として保持されてい
る。
In this way, the tool 77 and tool holder 78 that have been attached to the machining shaft 3 are fitted into the tool pot 76 to be housed, and are held by the ball plunger 84 inside the pot 76 to prevent removal. .

まもなく、カム88が上昇位置から下降するため、ツー
ルポット76は、支点軸82を中心として、90度だけ
回転し、工具77および工具ホルダー78を水平な状態
に設定する。この状態で、工具ストッカー2がチェーン
75を送り方向に駆動すると、そのツールポット76は
、案内レール85に案内されなが−ら、所定の位置に移
動する。
Shortly, the cam 88 descends from the raised position, so the tool pot 76 rotates by 90 degrees about the fulcrum shaft 82, setting the tool 77 and tool holder 78 in a horizontal position. In this state, when the tool stocker 2 drives the chain 75 in the feeding direction, the tool pot 76 moves to a predetermined position while being guided by the guide rail 85.

このようにして、工具ストッカー2は、新たに使う工具
77を再び割り出し、工具着脱位置まで案内し、次の工
具交換動作に備える。
In this way, the tool stocker 2 indexes the newly used tool 77 again, guides it to the tool attachment/detachment position, and prepares for the next tool exchange operation.

上記のように、アーム5.6は、反時計方向に回転する
過程で、工具ストッカー2に対する工具77の着脱およ
び加工軸3に対する工具77の交換を独立に、しかも9
0度毎の回転と、回転軸4の軸方向の移動運動との組み
合わせによって、中間のステップ位置で−たん停止しな
がら、行っていくことになる。
As described above, in the process of rotating counterclockwise, the arm 5.6 independently attaches and detaches the tool 77 to the tool stocker 2 and replaces the tool 77 to the machining shaft 3.
By the combination of the rotation every 0 degrees and the movement of the rotary shaft 4 in the axial direction, the movement is performed while temporarily stopping at an intermediate step position.

一方、次の工具交換では、上記の回転方向とは逆に、2
つのアーム5.6は、時計方向に90度づつ回転する過
程で、工具77の着脱および交換を行っていく。このた
め、割り出し回転手段58は、1回の工具交換動作毎に
、回転軸4を逆方向に駆動していくことになる。
On the other hand, in the next tool change, the direction of rotation is opposite to the one described above.
The two arms 5.6 attach/detach and replace the tool 77 in the process of rotating clockwise by 90 degrees. Therefore, the indexing rotation means 58 drives the rotating shaft 4 in the opposite direction for each tool exchange operation.

発明の変形例 上記実施例は工具保持用のチャック36.37を爪状の
もので構成しているが、その部分は、他のチャック機構
で置き換えることもできる。また案内手段は、シリンダ
機構に限らず、その他の滑り案内機構を利用してもよく
、したがって、その駆動源は、流体圧に限らず、他の駆
動手段であってもよい。また、割り出し回転手段58は
、実施例のように、サーボモータ59と、ゼネバ機構と
によらず、可逆モータの回転量のみから回転軸4の回転
量を規制する型式のものであってもよい。
Modifications of the Invention In the above embodiment, the chucks 36 and 37 for holding the tool are formed of claw-like members, but these parts may be replaced with other chuck mechanisms. Further, the guide means is not limited to the cylinder mechanism, and other sliding guide mechanisms may be used, and therefore, the driving source thereof is not limited to fluid pressure, but may be other driving means. Further, the indexing rotation means 58 may be of a type that regulates the amount of rotation of the rotating shaft 4 only from the amount of rotation of the reversible motor, without relying on the servo motor 59 and the Geneva mechanism, as in the embodiment. .

発明の効果 本発明では、次のような特有の効果が得られる。Effect of the invention The present invention provides the following unique effects.

一対のアームが直角の状態で配置されているため、一方
のアーム部分が工具着脱位置または工具交換位置にある
とき、他方のアームがそれらの位置からはずれた位置に
あり、しかもそれぞれのアームが回転軸の方向に独立に
案内されるため、工具着脱動作のうち一方の動作が他方
の動作がら無関係に独立に行える。したがって、これら
のアームについて、中間待機位置やアーム全体の移動機
構などが不必要となり、それだけアームの支持構造が簡
略化できる。
Since the pair of arms are arranged at right angles, when one arm part is in the tool loading/unloading position or tool changing position, the other arm is in a position deviated from that position, and each arm rotates. Since they are guided independently in the axial direction, one of the tool attachment/detachment operations can be performed independently from the other. Therefore, for these arms, there is no need for an intermediate standby position or a movement mechanism for the entire arm, and the support structure for the arms can be simplified accordingly.

また、一方のアームが工具交換位置にあるとき、他方の
アームが工具着脱位置からはずれているため、工具交換
動作中に、工具ストッカーの割り出し動作が可能となる
。したがって、工具を常に特定のツールポット内に収め
ることにより、ツールの収納がいわゆる固定番地方式と
なるため、その割り出し制御が従来の180度すなわち
直線的な回動アームに比較して、その回転制御が容易と
なる。
Further, when one arm is in the tool exchange position, the other arm is out of the tool attachment/detachment position, so that the tool stocker can be indexed during the tool exchange operation. Therefore, by always storing the tool in a specific tool pot, the tool is stored in a so-called fixed number system, and its indexing control is more effective than the conventional 180-degree, or linear, rotation arm. becomes easier.

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

第1図は本発明の自動工具交換用アーム装置の一部破断
正面図、第2図は2つのアーム部分の一部破断側面図、
第3図は一方のアームの一部破断側面図、第4図は2つ
のアームの支持部分の平面図、第5図は回転軸の上部お
よびその割り出し回転手段の断面図、第6図は工具スト
ッカ一部分の側面図、第7図はアームの動作順序を示す
平面図である。 1・・自動工具交換用アーム装置、2・・工具ストフカ
−13・・加工軸、4・・回転軸、5.6・・アーム、
11.12・・ピストンロンド、13.14・・シリン
ダチューブ、25・・回転継手、32.33・・工具把
持部、36.37・・工具保持用のチャック、38.3
9・・押圧ロッド、40.41・・・付勢スプリング、
44.45・・ストッパー、58・・割り出し回転手段
、59・・サーボモータ、63・・ゼネバ、65・・ゼ
ネバホイール、75・・チェーン、76・・ツールボッ
ト、77・・工具、78・・工具ホルダー、82・・支
点軸、92・・駆動用シリンダ。 特 許 出 願 人 株式会社三協精機製作所第4図 第6図 Q7 第7図
FIG. 1 is a partially cutaway front view of the automatic tool changing arm device of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway side view of two arm parts,
Fig. 3 is a partially cutaway side view of one arm, Fig. 4 is a plan view of the supporting parts of the two arms, Fig. 5 is a sectional view of the upper part of the rotating shaft and its indexing rotation means, and Fig. 6 is the tool. FIG. 7 is a side view of a portion of the stocker and a plan view showing the order of operation of the arms. 1. Arm device for automatic tool change, 2. Tool stopper 13. Machining axis, 4. Rotation axis, 5.6. Arm,
11.12...Piston rond, 13.14...Cylinder tube, 25...Rotary joint, 32.33...Tool gripping part, 36.37...Chuck for tool holding, 38.3
9...Press rod, 40.41...Biasing spring,
44.45... Stopper, 58... Index rotation means, 59... Servo motor, 63... Geneva, 65... Geneva wheel, 75... Chain, 76... Toolbot, 77... Tool, 78... Tool holder, 82... Fulcrum shaft, 92... Drive cylinder. Patent Applicant Sankyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. Figure 4 Figure 6 Q7 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 工具ストッカーと加工軸との間で回動アームにより工具
を移送する自動工具交換装置において、回動方向に直角
に配した2本のアームと、この各アームの先端に設けら
れた工具保持用のチャックと、各アームを回転軸の方向
に独立に変位させる案内手段と、2本のアームを一体に
回す割り出し回転手段とを具備することを特徴とする自
動工具交換用アーム装置
In an automatic tool changer that transfers tools between a tool stocker and a machining axis using a rotating arm, there are two arms arranged at right angles to the rotating direction, and a tool holding tool provided at the tip of each arm. An automatic tool changing arm device comprising a chuck, a guide means for independently displacing each arm in the direction of a rotation axis, and an indexing rotation means for rotating the two arms together.
JP61007371A 1986-01-16 1986-01-16 Arm device for automatic tool change Expired - Lifetime JPH0628830B2 (en)

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JPH0628830B2 JPH0628830B2 (en) 1994-04-20

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008132555A (en) * 2006-11-28 2008-06-12 Brother Ind Ltd Tool changer
CN103331633A (en) * 2013-06-28 2013-10-02 刘怡君 Direct-connection main shaft synchronous cutter beating mechanism
CN111958286A (en) * 2020-10-26 2020-11-20 上海交大智邦科技有限公司 Double-tool-changing mechanism for adjusting tool-changing interval of double-spindle machine tool

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