JPS62193739A - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JPS62193739A
JPS62193739A JP3615486A JP3615486A JPS62193739A JP S62193739 A JPS62193739 A JP S62193739A JP 3615486 A JP3615486 A JP 3615486A JP 3615486 A JP3615486 A JP 3615486A JP S62193739 A JPS62193739 A JP S62193739A
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JP
Japan
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tool
magazine
spindle
arm
cylinder
Prior art date
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JP3615486A
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English (en)
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JPH0585297B2 (ja
Inventor
Mikio Takeuchi
三貴男 竹内
Kazuhiro Nagai
一博 長井
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.)
Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Seiki Co Ltd filed Critical Hitachi Seiki Co Ltd
Priority to JP3615486A priority Critical patent/JPS62193739A/ja
Publication of JPS62193739A publication Critical patent/JPS62193739A/ja
Publication of JPH0585297B2 publication Critical patent/JPH0585297B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • B23Q3/1574Arrangements 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 perpendicularly to the rotating or circulating plane of the storage means
    • B23Q3/15746Arrangements 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 perpendicularly to the rotating or circulating plane of the storage means the storage means comprising pivotable tool storage elements

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〕 本発明は自動工具交換装置とマガジンを備えたマシニン
グセンタなどの工作機械に関し、特にマガジンの占有面
積が小さくかつマガジンの保守作業が容易な工作機械に
関する。
〔従来の技術〕
従来の自動工具交換装置を備えたマシニングセンタは、
マガジンをコラムの側面ないしは上面に取り付ける方式
がとられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来のマシニングセンタにおいて、マガジンが上面
に取り付けであるものは空間利用の点で優れるものの、
マガジン内の摩耗工具等を作業者が取り換える場合など
マガジンの保守作業が困難であるという問題点があった
。これに対してマガジンがフラノ、の側面に取りつけで
あるものは上記マガジンの保守作業の困難性は多少改善
されるものの、マガジンは側面後方にあってガバーリン
グなどによる占有面積が大きくなるという問題点があっ
た。
本発明は上記マガジンの保守作業の困難性と占有面積の
大きさとを問題点とし、これを解決するために為された
もので、マガジン内の摩耗工具取り換え作業などのマガ
ジンの保守作業を容易にすると共に、マガジンの占有面
積を小さくした工作機械を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明における上記問題点を解決するための手段は、マ
シニングセンタなどの工作機械において、工具交換位置
に移動する主軸すなわちスピンドルと、例えばリング形
状に形成し交換用の工具を該リング形状の周縁に収納し
中空部を有するマガジンと、該マガジンの周縁に配設さ
れ上記工具を保持すると共に上記スピンドルの工具と平
行に上記マガジンの中空部に倒れ任意の上記交換用の工
具を割出す工具保持手段と、該工具保持手段によって割
り出された工具と上記工具交換位置に移動した上記スピ
ンドルの工具の自動工具交換装置とを備えたことである
〔作用〕 本発明はマガジンに設けた中空部を自動工具交換時の動
作空間としたことにより、従来のマシニングセンタのス
ピンドル側面の近傍にマガジンを配置することができ、
この結果従来より確保されている作業エリアの有効利用
を計ってマガジンによる占有面積の増加を小さくするこ
とができる。またマガジンはマシニングセンタの作業エ
リア内にあるので作業性が格別に容易になる。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図および第2図は本発明を実施した縦型マシニング
センタの側面図と平面図である。まず、本発明を実施す
るマシニングセンタの構成を説明する。1はスピンドル
(主軸)2を支えるスピンドルヘッドであり、サドル3
に主軸軸線方向(以下Z軸という)に移動可能に支持さ
れている。このサドル3は主軸方向の直交する水平方向
(以下X軸という)に移動可能にコラム4に支持されて
おり、スピンドル2が工具交換位置AにX軸方向に移動
し得るようになっている。コラム4はベッド5上に固定
されている。
スピンドル2の上記Z軸方向の移動はサーボモータ6に
より駆動されるポールスクリュウ(図示せず)などによ
り行なわれる。一方サドル3のX軸移動はモータ7およ
びポールスクリュウ8などによって行われる。スピンド
ル2の下方にはワークを取付治具で載置しクランプする
テーブル9がベッド5上にX軸と直交する水平方向(以
下Y軸という)に移動可能に配設されている。このY軸
移動は、モータ9aと図示しないポールスクリュウなど
によって行なわれる。
本縦型マシニングセンタは以上の他に本発明の要部であ
る中空部tOaを有するマガジン10及び自動工具交換
装置(以下ATCと記す)11などから成る。なお、本
発明を実施する工作機械は上記に限るものではなくスピ
ンドルが工具交換位置に移動できるものであればスピン
ドルは縦型でも横型であっても良いし、コラムが移動可
能なものであっても良い。
次にマガジン10の構成を述べる。第3図はマガジン1
0を側面より見た第1図のI−I’断面を含む要部の構
成図、第4図はツールポットとその回動機構の拡大断面
図である。マガジン10はリング部材10bで構成され
、その周縁に工具保持手段としてツールポット12が配
設され、ツールポット12には交換用の工具13が着脱
可能に収納されている。すなわちツールポット12には
テーパ穴12aがあり、その奥横にバネなどにより付勢
されたボール12bが設けられていて、このテーパ穴1
2aに挿入された工具13の挿入先端のプルスタッド1
3aを、押圧して保持する。リング部材10bの外周に
は案内部10Cとリングギヤ10dが同心上に形成され
ていて、この案内部10cがマガジンのカバー108に
軸支されたガイドローラ17の凹溝に嵌合して当接し、
これによってリング部材10bはカバー10e内に回動
自在に支持される。このカバー100はマガジン全体を
覆い、ベッド5の側面の図示しないサポートに支持され
る。カバー10eにはモータ14が取着されていて、こ
のモータ軸に固着されたギヤ14aにリングギヤ10d
が噛合し、モータ14の回動によってリング部材10b
が回動される構成となっている。この回動を制御するこ
とによって交換用の所定の工具13がB゛位置割り出さ
れる。
B゛位置工具13は、これを把持するツールボット12
がピン12cを中心にして揺動可能となっていて、カバ
ー10eに固定された揺動シリンダ15の駆動でマガジ
ンの中空部10a内の工具交換位置Bに倒れる構造にな
っている。すなわちツールボット12はコ字形部材16
内にピン12cで回動自在にかつ円環状のキャッチ部材
10fで水平方向に案内保持されており、ツールボット
12の割出し位置においては、キャッチ部材10fはツ
ールボット12が通過可能範囲で切断されている。
コ字形部材16は、リング部材10bの内方へ螺着され
たブラケット16aに取り付けられている。
ツールボット12の後部にはカムローラ12dが回動可
能に設けられ、工具の割り出し前は揺動シリンダ15で
駆動されるロッド15a先端の係合部材15bの切欠部
内を通過し得るように構成されている。工具の割り出し
時は所定工具13のツールボット12が係合部材15b
の係合位置に水平状態で停止され、続いて揺動シリンダ
15の油圧の作用でピストン15Cに連結したロッド1
5aが上動し、カムローラ12dはピン12Cを中心に
上方に回動し、ツールボット12はマガジンの中空部1
0a内の工具交換位置Bに倒れ込み、この結果工具13
は主軸の工具13゛と平行状態になってATCIIによ
る工具の自動交換が可能になる。なおマガジンはリング
形状に限るものではなく、中空部が形成されるものであ
ればチェーンを用いたものでもよく、三角形、四角形や
台形など自由に形成しても良い。
次にATCの構成を述べる。第5図は第3図の■矢視図
であってATCの平面図、第6図はATCの断面図、第
7図はATCの親子シリンダの断面図である。ATCI
Iはスピンドル2と平行な軸を回動するアームllaと
、このアーム11aを退避位置(第5図実線位置)と工
具交換位置(第5図2点鎖線位置)に駆動する親子シリ
ンダ18と、このアームllaを上記軸に沿って上下動
させるシリンダ19などから構成される。
ロッドllbはスピンドル2と平行な上記軸であり、そ
の上端にはピストンIICが設けられていて、固定部に
支持されているシリンダ19の油圧の作用で上下動され
る。ロッドIlbの下端にはカップ状カバーlidが軸
受を介して回動自在に取着されている。このカップ状カ
バーlidにはアームllaが固着されていて、上記に
よりアームllaはロッドllbに対して回動自在でか
つロッドllbと共に上下動される構成となる。一方固
定部であるブラケット20に軸受20a 、 20aを
介して回動自在に支持されたスプライン軸21は中空と
なっていてロッドllbに遊嵌され、さらにスプライン
1!lieを介してアームIlaに嵌挿されている。ス
プライン軸21のブラケット20に支持されている部分
にはキー21aによりビニオン21bが固定されており
、ブラケット20内に配設されたクロス方向のラックバ
ー188に噛合している。このラックバ−18aは親子
シリンダ18の油圧の作用によって摺動され、ピニオン
21bを介してスプライン軸21を回動させる。親子シ
リンダ18は第7図に示すように第1のシリンダ18b
と第2のシリンダ18Cの組から構成され、ラックバー
188の端部には第2のシリンダ18Cで駆動される第
2のピストン18eが形成されている。第1のシリンダ
18bで駆動される第1のピストン18dのロッド18
fの先端は第2のピストン18eに押圧可能に当接され
ている。第1のピストン18dの移動によりラックバー
188は押圧されて摺動しアームtiaは、一方の工具
交換位置(例えばB)から待避位置へ90°回動される
第2のシリンダ18Cにより第2のピストン18eはさ
らにランクパー18aを摺動させ、アームllaを上記
待避位置から他方の工具交換位置(例えばA)に90’
回動させる。第7図には図示されていないが、左方にも
同様に親子シリンダが配設されていてアームllaを上
記と逆方向へ回動させる。
以上のように構成されたマシニングセンタにおけるスピ
ンドル、マガジンおよびATCの作用を述べる。工具交
換位置Aに移動されたスピンドル2の工具13”と、マ
ガジンの中空部10a内の工具交換位置Bに割り出され
た工具13とに、ATCのアーム11aが退避位置から
一方の第2のシリンダ18Cによって第5図中時計方向
に90゜回動されて振り込まれる。次にシリンダ19の
駆動によりアームllaは下動しツールポット12とス
ピンドル2とから各々の工具13.13゛がアームll
aに把持されて引き抜かれる。ここでアームllaは他
方の親子シリンダ11の第1および第2のシリンダIB
b、tscの連続駆動により180゜反時計方向へ回動
され、工具13がスピンドル2の工具交換位置A側へ工
具13゛がマガジンの工具交換位置B側へ移動される。
続いてアームIlaはシリンダ19の駆動で上動し、工
具13はスピンドル2へ工具13゛はツールポット12
へ挿着される。この後、アームllaは上記一方の第1
のシリンダ18bにより90゛反時計方向に回動されて
待避位置へ移動され、ツールポット12が揺動シリンダ
15の下方向への駆動によって位置B゛へ回動されて、
工具交換動作が終了する。
このように本実施例はマガジンの中空部10a内で工具
交換動作を行なうので、マガジン10をスピンドル2の
近傍の側面すなわちマシニングセンタの前面側に配置す
ることができるようになる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、マガジンをマシニン
グセンタの前面側へ設けることができたのでマガジンの
保守作業が非常にし易くなると共に、その配設場所が作
業エリアとして確保されているところなので、マガジン
による占有面積を小さくでき省スペースになる効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のマシニングセンタの側面図、
第2図はその平面図、第3図は第1図中I−1断面を含
む要部の構成図、第4図はツールポットとその回動機構
の拡大断面図、第5図は第3図の■矢視のATCの平面
図、第6図はATCの断面図、第7図はATCの親子シ
リンダの断面図である。 2・・・・・・・・・・・・・・・スピンドル7・・・
・・・・・・・・・・・・モータ8・・・・・・・・・
・・・・・・ボールスクリュウ10・・・・・・・・・
・・・・・・マガジン10a・・・・・・・・・・・・
中空部10b・・・・・・・・・・・・リング部材10
c・・・・・・・・・・・・案内部10d・・・・・・
・・・・・・リングギヤ11・・・・・・・・・・・・
・・・ATC12・・・・・・・・・・・・・・・ツー
ルポット12c・・・・・・・・・・・・ピ ン12d
・・・・・・・・・・・・カムローラ13.13゛・・
・・・・工具

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ベース上に平面内で移動可能に設けられたハウジングと
    該ハウジングに回転自在に軸支された主軸と、前記ハウ
    ジング近傍のベースに設けられ交換用の工具を周縁に収
    納し中空部を有するマガジンと、該マガジンの周縁に配
    設され上記工具を保持すると共に上記主軸の工具と平行
    に上記マガジンの中空部に倒れ任意の上記交換用の工具
    を割り出す工具保持手段と、該工具保持手段によって割
    り出された工具と上記工具交換位置に移動した上記主軸
    と平行な旋回軸を中心に旋回割出し可能に設けられ主軸
    側の工具とを交換可能な自動工具交換装置とを備えて成
    ることを特徴とする工作機械。
JP3615486A 1986-02-20 1986-02-20 工作機械 Granted JPS62193739A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3615486A JPS62193739A (ja) 1986-02-20 1986-02-20 工作機械

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3615486A JPS62193739A (ja) 1986-02-20 1986-02-20 工作機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62193739A true JPS62193739A (ja) 1987-08-25
JPH0585297B2 JPH0585297B2 (ja) 1993-12-07

Family

ID=12461858

Family Applications (1)

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JP3615486A Granted JPS62193739A (ja) 1986-02-20 1986-02-20 工作機械

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JP (1) JPS62193739A (ja)

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JPH0585297B2 (ja) 1993-12-07

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