JPS6234483B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6234483B2
JPS6234483B2 JP8600078A JP8600078A JPS6234483B2 JP S6234483 B2 JPS6234483 B2 JP S6234483B2 JP 8600078 A JP8600078 A JP 8600078A JP 8600078 A JP8600078 A JP 8600078A JP S6234483 B2 JPS6234483 B2 JP S6234483B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool head
axis
tool
drive
preparation station
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
Application number
JP8600078A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5511779A (en
Inventor
Jei Kiiruma Aabin
Jei Shabosukii Arubin
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.)
Kearney and Trecker Corp
Original Assignee
Kearney and Trecker Corp
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 Kearney and Trecker Corp filed Critical Kearney and Trecker Corp
Priority to JP8600078A priority Critical patent/JPS5511779A/en
Publication of JPS5511779A publication Critical patent/JPS5511779A/en
Publication of JPS6234483B2 publication Critical patent/JPS6234483B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械工作作業の際に多軸ツールヘツ
ドを駆動するようにされた工作機械に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a machine tool adapted to drive a multi-axis tool head during machining operations.

自動化された機械工場及び自動化された機械工
作ラインの出現に伴い、工作機械において多軸ツ
ールヘツドの交換を可能ならしめることが重要に
なつてきた。特公昭47−41506号公報に開示され
ているごとく、多軸ツールヘツドを作動せしめる
多数の自動機械が当業者により今までに開発され
てきたが、このような多軸ツールヘツドの重量は
極めて重いがために、その公報に開示されている
ごとき自動機械は前に使用していた多軸ツールヘ
ツドをツールヘツド駆動装置から遠去かる方向に
摺動せしめ、次いで新らしい多軸ツールヘツドを
ツールヘツド駆動装置へ摺動せしめる摺動機構と
いうものを用いていた。しかしながら、このよう
な摺動機構を用いたものでは、その作動をゆつく
りとやらねばならず、また、多軸ツールヘツドを
格納する空間が大きくなつて作業の邪魔となり、
しかも複雑なコンベヤが必要とされ、加えて多軸
ツールヘツドをツールヘツド駆動装置へ移動せし
めるための受渡し機構も必要であるという問題が
あつた。
With the advent of automated machine shops and automated machining lines, it has become important to be able to change multi-axis tool heads on machine tools. As disclosed in Japanese Patent Publication No. 47-41506, a number of automatic machines for operating multi-axis tool heads have been developed by those skilled in the art, but the weight of such multi-axis tool heads is extremely heavy. In addition, an automatic machine such as that disclosed in that publication slides a previously used multi-axis tool head away from the tool head drive and then slides a new multi-axis tool head into the tool head drive. It used a sliding mechanism. However, with such a sliding mechanism, the operation must be done slowly, and the space for storing the multi-axis tool head becomes large, which obstructs the work.
Moreover, a complicated conveyor is required, and a transfer mechanism for moving the multi-axis tool head to the tool head drive device is also required.

多軸ツールヘツドを作動せしめるための別の形
式の在来の機械は回転タレツト式のもので、多数
の多軸ツールヘツドをタレツトの周部に配備せし
め、そのタレツトを割出して多軸ツールヘツドの
各々を互いに別個に作動位置へ移動せしめるよう
になつていた。しかしながら、この回転タレツト
式のものでも、作動は遅く、しかも作動機構は大
きく複雑であつた。
Another type of conventional machine for operating multi-axis tool heads is the rotary turret type, in which a number of multi-axis tool heads are arranged around the turret and the turret is indexed to operate each of the multi-axis tool heads. They were designed to be moved to the operating position independently of each other. However, even with this rotary turret type, the operation was slow and the operating mechanism was large and complicated.

回転式ツール交換アームを用いれば優れたツー
ル交換機構が得られるということは特開昭53−
18881号公報に開示されているごとく既に認識さ
れていたが、その公報に開示されているようなツ
ール交換アームはツール格納マガジンとスピンド
ルとの間で一つの工具を移送させるものであつ
て、そのツール交換アームを重量の極めて重い多
重ツールへツドの交換用としては用いられ得なか
つた。更に、従来、特開昭46−7547号公報に開示
されている交換可能の多軸ヘツド用の加工ユニツ
トを有する工作機械が知られていたが、この工作
機械は回転式ツールヘツド交換アームというよう
な部材を備えてはおらず、ツールヘツド駆動装置
を構成する支持体が90度の角度をなして離れた2
つの面を有し、この2つの面に多軸ツールヘツド
が取り付けられるようになつている。この支持体
は2つの面の間の軸線のまわりに回転自在であ
り、1つの面が多軸ツールヘツドを駆動させる位
置にある時には他方の面は次に使用する多軸ツー
ルヘツドをマガジンから受け取る位置にある。か
くて、従来のこの工作機械は、支持体の2つの面
が、多軸ツールヘツドを駆動させるようになつて
いなければならなかつた。多軸ツールヘツドを駆
動させ得る面を2つ備えて、しかもその2つの面
の一方をワークテーブル上の工作物に対向するよ
うに軸線のまわりに回転自在に構成することは、
構造上の誤差が累積されるから、精密な機械加工
が要請される場合には著しく至難なことである。
従つて、多軸ツールヘツドを2つの面のどちらに
装着しても機械加工可能に駆動できるようにした
従来のこの工作機械は、精密加工を施すためのも
のとしては採用し得ず、専ら粗い機械加工を行な
うためにのみ使用されていた。
The fact that an excellent tool exchange mechanism can be obtained by using a rotary tool exchange arm was disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1973-
It has already been recognized that the tool exchange arm as disclosed in the publication No. 18881 is for transferring one tool between the tool storage magazine and the spindle. The tool exchange arm cannot be used for exchanging tips to multiple tools, which are extremely heavy. Furthermore, a machine tool having a machining unit for an exchangeable multi-axis head as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 46-7547 has been known, but this machine tool has a rotary tool head exchange arm. The tool head drive is made up of two supports that are separated at an angle of 90 degrees.
It has two surfaces on which a multi-axis tool head can be attached. The support is rotatable about an axis between the two faces, so that when one face is in a position to drive a multi-axis tool head, the other face is in a position to receive the next multi-axis tool head from the magazine. be. Thus, this conventional machine tool required that two sides of the support drive the multi-axis tool head. Providing two surfaces capable of driving a multi-axis tool head, and configuring one of the two surfaces to be rotatable around an axis so as to face a workpiece on a work table,
This is extremely difficult when precision machining is required since structural errors accumulate.
Therefore, this conventional machine tool, in which the multi-axis tool head can be mounted on either of two surfaces and driven for machining, cannot be used for precision machining, and is used exclusively for rough machining. It was used only for processing purposes.

本発明は上述した従来技術の諸問題に鑑みてな
されたものでその目的とするところは、上述した
従来技術のものよりも構造が簡単で、しかも多軸
ツールヘツドの交換を迅速に行うことが可能で且
つ精密機械加工を行なうことのできる多軸ツール
ヘツド駆動用工作機械を提供することである。
The present invention was made in view of the problems of the prior art described above, and its purpose is to have a simpler structure than the prior art described above, and to enable rapid exchange of multi-axis tool heads. It is an object of the present invention to provide a multi-axis tool head driving machine tool which is capable of performing precision machining.

かかる本発明の目的は、多軸ツールヘツドを回
転式ツールヘツド交換アームに備えられた一対の
把持体のうちの一つから格納マガジンへ移動せし
めるとともに新らしい多軸ツールヘツドを格納マ
ガジンからその回転式ツールヘツド交換アームに
備えられている一対の把持体のうちの一つに移動
せしめるツールヘツド移動装置を備えた工作機械
でもつて達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to move a multi-axis tool head from one of a pair of grippers provided on a rotary tool head exchange arm to a storage magazine, and to transfer a new multi-axis tool head from the storage magazine to its rotary tool head exchange. This can also be achieved in a machine tool equipped with a tool head moving device that moves one of a pair of grippers provided on the arm.

このようなツールヘツド移動装置を用いること
により、回転式ツールヘツド交換アームのアーム
部分の長さがかなり短いものとなり得、その回転
式ツールヘツド交換アームに大きな曲げモーメン
トが作用するのが防止され、それによつてその回
転式ツールヘツド交換アームでもつてして重量の
重い多軸ツールヘツドの取扱いが可能ならしめる
ものである。更に、上述した回転式ツールヘツド
交換アームによつて、工作物に機械加工を施す多
軸ツールヘツドは常にツールヘツド駆動装置の1
つの面上にのみ装着されるのであり、極めて精密
な機械工作作業を行なうことができる。
By using such a tool head movement device, the length of the arm portion of the rotary tool head changing arm can be considerably shortened, which prevents large bending moments from acting on the rotary tool head changing arm, thereby The rotary tool head exchange arm also makes it possible to handle heavy multi-axis tool heads. Furthermore, with the rotary tool head changing arm described above, the multi-axis tool head that is machining the workpiece is always connected to one part of the tool head drive.
It is mounted only on one surface, allowing extremely precise machining work to be performed.

以下、添付図面を参照して本発明をさらに詳細
に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in further detail with reference to the accompanying drawings.

第1図を参照すると、本発明の一推奨実施例は
第1のベツド部分20を有し、ベツド部分20上
にはワークテーブル22が水平X軸線に沿つて運
動するように摺動可能に架装され且つ該X軸線に
対して垂直の縦方向のB軸線を中心として回転す
るように回転自在に架装されている。工作物26
を担持するパレツト24はワークテーブル22上
に架装図示されている。
Referring to FIG. 1, one preferred embodiment of the present invention has a first bed portion 20 on which a work table 22 is slidably mounted for movement along a horizontal X-axis. and is rotatably mounted to rotate about a longitudinal B-axis perpendicular to the X-axis. Workpiece 26
A pallet 24 carrying the is shown mounted on the work table 22.

第2のベツド部分28はツールヘツド駆動装置
30を有し、該駆動装置30は、ワークテーブル
22に対して近づくように、あるいは遠ざかるよ
うにZ軸線34に沿つて運動するように道板32
上に摺動可能に架装されている。ツールヘツド駆
動装置30は、在来の機械的連結装置(図示され
ていない)および在来の電気的制御装置(図示さ
れていない)と共に、Z軸線モータ36によつて
道板32に沿つて選択的に駆動される。ツールヘ
ツド駆動装置30は駆動軸38(第12図)を有
し、該駆動軸38は、在来の機械的連結装置(図
示されていない)および在来の電気的制御装置
(図示されていない)と共に主軸駆動モータ40
(第1図)によつて回転される。さらに、ツール
ヘツド駆動装置30は、のちに説明される如く、
それに多軸ツールヘツド42を位置決めして把持
し固定するための一対の把持体を有する。
The second bed portion 28 has a tool head drive 30 that drives the track plate 32 for movement along a Z-axis 34 toward or away from the worktable 22.
It is slidably mounted on the top. The tool head drive 30 is selectively moved along the track board 32 by a Z-axis motor 36, along with conventional mechanical couplings (not shown) and conventional electrical controls (not shown). driven by The tool head drive 30 has a drive shaft 38 (FIG. 12) that includes a conventional mechanical linkage (not shown) and a conventional electrical control system (not shown). together with the main shaft drive motor 40
(Fig. 1). Further, the tool head drive 30, as will be explained later,
It has a pair of gripping bodies for positioning, gripping, and fixing the multi-axis tool head 42.

各多軸ツールヘツド42は複数本のスピンドル
44を有する。これらスピンドル44は、おのお
の、ドリルまたはタツプを受けるために装備され
ており、共通の駆動軸46(第12図)によつて
すべて同時に回転される。駆動軸46はツールヘ
ツド駆動軸38と連結し、それによつて駆動され
る。本実施例の運転において、多軸ツールヘツド
42はツールヘツド駆動装置30に対して把持さ
れ、固定され、次いで、工作物26に予定パター
ンの複数個の穴を同時にドリルまたはタツプによ
つて形成するように工作物26に対して運動され
る。
Each multi-axis tool head 42 has a plurality of spindles 44. These spindles 44 are each equipped to receive a drill or tap and are all rotated simultaneously by a common drive shaft 46 (FIG. 12). The drive shaft 46 is connected to and driven by the tool head drive shaft 38. In operation of this embodiment, the multi-axis tool head 42 is gripped and secured relative to the tool head drive 30 and then drilled or tapped to simultaneously drill or tap a predetermined pattern of holes in the workpiece 26. is moved relative to the workpiece 26.

本発明のこの実施例においては、ツールヘツド
格納マガジン48(第1図)とツールヘツド移送
機構50が、高く位置されたフレーム52上に架
装されている。フレーム52は、単一の後柱54
と1対の前柱56とによつてツールヘツド駆動装
置30上方に支えられており、これら柱は、前柱
56をツールヘツド駆動装置30の側面に対向位
置させて三角形のパターンに配列されている。ツ
ールヘツド移送機構50は、軸線60を中心とし
て回転するようにフレーム52にジヤーナル支持
されたツールヘツド交換アーム58と、ツールヘ
ツド・マガジン48からツールヘツド交換アーム
58の隣接端部へツールヘツド42を移動するツ
ールヘツド移転装置62とを有する。ツールヘツ
ド交換アーム58の回転軸線60は、Z軸線34
に対し45゜の角度を以て傾斜されている。ツール
ヘツド交換アーム58の直径方向正反対に在る端
部64,66はそれぞれの長手方向ツールヘツド
軸線68と70とによつて表示されるごとく回転
軸線60に対し45゜の角度でおのおの傾斜されて
いる。軸線60,68,70の前記特殊配置によ
つて、ツールヘツド交換アーム58は、ツールヘ
ツド42を水平位置から垂直位置へ、そして垂直
位置から水平位置へ回動することを許す。ツール
ヘツド交換アーム58がツールヘツド42を互換
するべく180゜の円弧に沿つて回動するに従つ
て、ツールヘツド42は、90゜の頂点角を有する
円錐形運動路に沿つて運動する。
In this embodiment of the invention, tool head storage magazine 48 (FIG. 1) and tool head transport mechanism 50 are mounted on an elevated frame 52. The frame 52 includes a single rear post 54
and a pair of front posts 56, which are arranged in a triangular pattern with the front posts 56 facing the sides of the tool head drive 30. The tool head transfer mechanism 50 includes a tool head exchange arm 58 journalled by a frame 52 for rotation about an axis 60, and a tool head transfer device for moving the tool head 42 from the tool head magazine 48 to an adjacent end of the tool head exchange arm 58. 62. The rotational axis 60 of the tool head exchange arm 58 is parallel to the Z axis 34.
It is inclined at an angle of 45° to the Diametrically opposed ends 64, 66 of tool head exchange arm 58 are each inclined at a 45 DEG angle to axis of rotation 60 as indicated by respective longitudinal tool head axes 68 and 70. Due to the particular arrangement of the axes 60, 68, 70, the tool head exchange arm 58 allows the tool head 42 to be pivoted from a horizontal position to a vertical position and from a vertical position to a horizontal position. As tool head exchange arm 58 rotates along a 180 DEG arc to interchange tool heads 42, tool heads 42 move along a conical path of motion having a 90 DEG apex angle.

ツールヘツド交換アーム58を回転させる機構
は第3図と第4図に示されている。ツールヘツド
交換アーム58は、軸受74によつてフレーム5
2にジヤーナル支持された中心円形ハブ72を有
する。輪歯車76がハブ72のまわりにおいてア
ーム58に固定結合され、軸79に配されたピニ
オン78によつて駆動される。軸79は軸受8
0,82によつてフレーム52にジヤーナル支持
されている。軸79は傘歯車セツト84によつて
駆動される。傘歯車セツト84のピニオンは軸8
6に取付けられており、軸86は軸受88,9
0,91によつてフレーム52に対しジヤーナル
支持されている。軸86はスピロイド歯車セツト
92によつて駆動される。スピロイド歯車セツト
92のウオームは軸94に取付けられており、軸
94は軸受96と98とによつてフレーム52に
対してジヤーナル支持されていて、フレーム52
に取付けられた電動機100によつて駆動され
る。
The mechanism for rotating tool head exchange arm 58 is shown in FIGS. 3 and 4. The tool head exchange arm 58 is connected to the frame 5 by a bearing 74.
It has a central circular hub 72 journalled at 2. A ring gear 76 is fixedly connected to the arm 58 around the hub 72 and is driven by a pinion 78 arranged on a shaft 79 . Shaft 79 is bearing 8
It is journalled by the frame 52 by pins 0 and 82. Shaft 79 is driven by bevel gear set 84. The pinion of the bevel gear set 84 is connected to the shaft 8
6, and the shaft 86 is attached to bearings 88, 9.
It is journalled to the frame 52 by pins 0 and 91. Shaft 86 is driven by a spiroid gear set 92. The worm of the spiroid gear set 92 is mounted on a shaft 94 which is journalled relative to the frame 52 by bearings 96 and 98.
It is driven by an electric motor 100 attached to.

電動機100は在来の制御回路装置(図示され
ていない)によつて付勢されて前記した歯車列を
駆動し以てツールヘツド交換アーム58を180゜
の円弧に沿つて回転させたのち、第1図と第2図
とに示された位置、即ち一端に在るツールヘツド
がツールヘツド格納マガジン48に隣接せしめら
れ、他端に在るツールヘツド42がツールヘツド
駆動装置30に隣接せしめられる位置、において
停止させる。ツールヘツド交換アーム58が再び
180゜の円弧に沿つて回転されるとき、前記2個
のツールヘツド42の位置は互換される。
Electric motor 100 is energized by conventional control circuitry (not shown) to drive the aforementioned gear train to rotate tool head changing arm 58 along an arc of 180 degrees, and then It is stopped in the position shown in FIGS. 2 and 2, with the tool head at one end adjacent the tool head storage magazine 48 and the tool head 42 at the other end adjacent the tool head drive 30. Tool head exchange arm 58 again
When rotated along an arc of 180°, the positions of the two tool heads 42 are interchanged.

第5図から第8図までは、ツールヘツド交換ア
ーム58の各端部64に一つづつ配備されていて
2つの多軸ツールヘツド42がそのツールヘツド
交換アーム58に固着されるのを可能ならしめる
一対のツールヘツド把持体を示している。各ツー
ルヘツド42は1対のテーパ形にされたレール1
02(第5図及び第6図)をボルト103によつ
てそれに結合されている。各レール102は内向
きテーパ表面104を有し、各把持体は該テーパ
表面104に対して押込められる1対の対向した
把持用ブロツク106を有している。把持用ブロ
ツク106はツールヘツド42の重さを支える働
らきをする2本の案内棒107に摺動自在に架装
されている。把持用ブロツク106は、ねじ切り
されたソケツト110によつて、ねじ切りされた
軸108の反対各端に結合されている。ソケツト
110はボルト112によつて把持用ブロツク1
06に結合されている。軸108の一端部は右ね
じを切られ、他端部は左ねじを切られており、従
つて、把持用ブロツク106は、軸108が一方
向に回転されるときは互いに離れるように展開さ
れ、軸108が反対方向に回転されるときは互い
に近づくように引寄せられる。
5 through 8 show a pair of tool head exchange arms 58, one at each end 64 of the tool head exchange arm 58, to enable two multi-axis tool heads 42 to be secured to the tool head exchange arm 58. The tool head grip is shown. Each tool head 42 has a pair of tapered rails 1
02 (FIGS. 5 and 6) is connected thereto by bolts 103. Each rail 102 has an inwardly tapered surface 104 and each gripper has a pair of opposed gripping blocks 106 that are pressed against the tapered surface 104. The gripping block 106 is slidably mounted on two guide rods 107 that serve to support the weight of the tool head 42. A gripping block 106 is coupled to each opposite end of a threaded shaft 108 by a threaded socket 110. The socket 110 is connected to the gripping block 1 by a bolt 112.
06. One end of the shaft 108 is right-handed threaded and the other end is left-handed so that the gripping blocks 106 are deployed apart from each other when the shaft 108 is rotated in one direction. , are pulled closer together when the shafts 108 are rotated in opposite directions.

軸108はツールヘツド交換アーム58の端部
66内の穴114内に軸受116,118によつ
て支持され、その内部分に結合固定されたウオー
ム・ギヤ120を有する。ウオーム・ギヤ120
は軸124上に配された他の1個のウオーム・ギ
ヤ122(第8図)と噛合い、軸124は軸受1
26,128を介して端部66にジヤーナル支持
されている。軸124は軸108に対して直角に
延在し、油圧モータ130によつて駆動される。
Shaft 108 is supported in a bore 114 in end 66 of tool head exchange arm 58 by bearings 116, 118 and has a worm gear 120 coupled and secured to its interior portion. Worm gear 120
meshes with another worm gear 122 (FIG. 8) disposed on the shaft 124, and the shaft 124 is connected to the bearing 1.
It is journalled to the end 66 via 26 and 128. Shaft 124 extends perpendicularly to axis 108 and is driven by a hydraulic motor 130.

油圧モータ130は、ツールヘツド交換アーム
端部66がツールヘツド42を把持してその端部
66にツールヘツド42を固定することが希望さ
れるときは一方向に回転し、そしてツールヘツド
42に対する把持作用を解除することが希望され
るときは他方向に回転するように在来形の電気−
油圧モータ制御回路(図示されていない)によつ
て制御される。把持作用は把持用ブロツク106
を外方に圧迫してレール102に当接させること
によつて達成され、その把持作用の解除は把持用
ブロツク106をレール102に接触しない充分
に遠い位置までレール102から離すように内方
へ運動させることによつて達成される。
Hydraulic motor 130 rotates in one direction when tool head exchange arm end 66 is desired to grip tool head 42 and secure tool head 42 to end 66, and releases gripping action on tool head 42. When it is desired, the conventional electric
Controlled by a hydraulic motor control circuit (not shown). The gripping action is performed by the gripping block 106.
This is accomplished by squeezing the gripping block 106 outwardly into contact with the rail 102, and releasing the gripping action by pushing the gripping block 106 inwardly away from the rail 102 to a position far enough away from the rail 102 to avoid contact with the rail 102. This is achieved by exercising.

前記と同じ把持体は、ツールヘツド交換アーム
58の他方の端部64にも、それに対してツール
ヘツド42を締付けて固定するために取付けられ
ている。
The same gripper is also attached to the other end 64 of the tool head exchange arm 58 for clamping the tool head 42 thereto.

第9図〜第15図にはツールヘツド駆動装置3
0に対するツールヘツド42の位置決めと締付け
とが示されている。ツールヘツド42はその端部
に配された1対の突起132(第9図および第1
0図)によつてツールヘツド駆動装置30に対し
て支持される。1対の突起132はツールヘツド
駆動装置30の前部から突出する1対の組合うブ
ラケツト134上に置かれる。ツールヘツド42
は、ツールヘツド駆動装置30に配された4個の
クランプ組立体136(第10図)の協働によつ
て、ツールヘツド駆動装置30に締付けられる。
クランプ組立体136はツールヘツド42に設け
られたレール140の後方の凹所139内へ耳片
138を回転進入させ、次いでこれら耳片138
をレール140に対して圧迫する。レール140
はクランプ組立体136に取付けられたブロツク
141に対して締付けられる。各耳片138は回
転スリーブ142(第14図)から直角方向に突
出しており、回転スリーブ142はラツク146
(第13図)と噛合うピニオン歯車144を有す
る。ラツク146はクランプ組立体136に摺動
可能に装架されており、耳片138を90゜の円弧
にわたつて回転させてレール140に対して係脱
させるように油圧シリンダ148によつて前後に
運動される。
9 to 15 show the tool head drive device 3.
The positioning and tightening of tool head 42 relative to 0 is shown. The tool head 42 has a pair of protrusions 132 (see FIGS. 9 and 1) disposed at its end.
0) to the tool head drive 30. A pair of projections 132 rest on a pair of mating brackets 134 projecting from the front of tool head drive 30. Tool head 42
are clamped to the tool head drive 30 by the cooperation of four clamp assemblies 136 (FIG. 10) located on the tool head drive 30.
Clamp assembly 136 rotates ears 138 into recesses 139 at the rear of rail 140 in tool head 42;
is pressed against the rail 140. rail 140
is tightened against a block 141 attached to clamp assembly 136. Each lug 138 projects perpendicularly from a rotating sleeve 142 (FIG. 14), which
(FIG. 13) has a pinion gear 144 that meshes with the gear. The rack 146 is slidably mounted on the clamp assembly 136 and is moved back and forth by a hydraulic cylinder 148 to rotate the lug 138 through a 90° arc to engage and disengage the rail 140. be exercised.

耳片138がレール140に対して係合された
のち、クランプ構造物の第2の部分が耳片138
をレール140に対して圧迫するように作動され
る。クランプ構造物の前記第2の部分は第14図
と第15図とに示されている。スリーブ142は
カム軸143において90゜回転する。カム軸14
3は、くさび152と相互に作用するように形づ
くられたカム・スロツト150(第14図)を有
する。前記くさび152はクランプ組立体136
に摺動可能に取付けられており、油圧シリンダ1
54によつて前後に運動される。くさび152が
油圧シリンダ154によつて一方向に運動される
とき、それは耳片138をレール140に対し押
しつける。くさびが他方向に運動されるときは、
それは耳片138に加えられている圧力を解除す
るとともに耳片138を解放してレール140か
ら離脱させる。
After the lug 138 is engaged to the rail 140, the second portion of the clamp structure engages the lug 138.
is actuated to press against the rail 140. Said second portion of the clamp structure is shown in FIGS. 14 and 15. Sleeve 142 rotates 90 degrees on camshaft 143. camshaft 14
3 has a cam slot 150 (FIG. 14) configured to interact with a wedge 152. The wedge 152 is connected to the clamp assembly 136.
is slidably mounted on the hydraulic cylinder 1.
It is moved back and forth by 54. When wedge 152 is moved in one direction by hydraulic cylinder 154, it forces lug 138 against rail 140. When the wedge is moved in the other direction,
It relieves the pressure on the lug 138 and releases the lug 138 from the rail 140.

クランプ組立体136のおのおのは、既に説明
されたクランプ組立体136と同じであり、ツー
ルヘツド42の4個の角部の全てを同時に締付け
るため、または同時に締付けを解除するため在来
の油圧シリンダ制御回路(図示されていない)に
よつて同時に作動される。
Each of the clamp assemblies 136 is the same as the clamp assemblies 136 previously described and includes conventional hydraulic cylinder control circuitry for simultaneously tightening or unclamping all four corners of the tool head 42. (not shown).

2個の追加のクランプ組立体156,158
(第10図)がツールヘツド駆動装置30の前部
に取付けられている。クランプ組立体156は油
圧シリンダ160とクランプ部材162とを有
し、クランプ部材162は、油圧シリンダ160
によつて運動され、ツールヘツド42に配された
組合うクランプ部材164(第9図及び第11
図)と協働する。クランプ組立体158は油圧シ
リンダ166とクランプ部材168とを有し、ク
ランプ部材168は油圧シリンダ166によつて
運動され、レール140と相互に作用する。
2 additional clamp assemblies 156, 158
(FIG. 10) is attached to the front of the tool head drive 30. Clamp assembly 156 includes a hydraulic cylinder 160 and a clamp member 162, where clamp member 162 is connected to hydraulic cylinder 160.
A mating clamp member 164 (FIGS. 9 and 11) located on tool head 42 is moved by
Figure). Clamp assembly 158 includes a hydraulic cylinder 166 and a clamp member 168 that is moved by hydraulic cylinder 166 to interact with rail 140 .

第12図にはツールヘツド42とツールヘツド
駆動装置30との間の駆動結合が図示されてい
る。ツールヘツド42はその内部に軸受170に
よつて支持されてそれから外方へ突出する駆動軸
46を有する。整合フランジ172は駆動軸46
に固定結合され、整合ノツチ174(第11図)
を切設されている。前記ノツチ174は、ツール
ヘツド42がツールヘツド駆動装置30から分離
されるとき整合ピン176(第12図)と係合す
る。駆動軸46は常に整合ノツチ174を整合ピ
ン176に整合させて停止する。整合ピン176
はばね178によつて外方へ弾圧されており、ツ
ールヘツド駆動装置30上の駆動軸38を包囲す
るハブ182上の解放ピン180によつて、軸4
6を回転のため解放するように内方へ圧迫され
る。駆動軸38は、ツールヘツド駆動装置30が
Z軸線駆動によつて運動されてツールヘツド42
と接触するとき軸46に形成されているスロツト
185と係合する軸38上のキー184を介して
駆動軸46に対して駆動結合する。また、この運
動によつて解放ピン180は整合ピン176を押
し下げ、従つて、軸46を解放して回転させる。
ツールヘツド駆動装置30がZ軸線駆動によつて
ツールヘツド42から遠ざかるように運動される
ときは、整合ピン176は後退して整合ノツチ1
74と接触し、従つて駆動軸46を適所に固定す
る。
In FIG. 12, the drive connection between tool head 42 and tool head drive 30 is illustrated. The tool head 42 has a drive shaft 46 supported therein by a bearing 170 and projecting outwardly therefrom. The alignment flange 172 is connected to the drive shaft 46
is fixedly coupled to the alignment notch 174 (FIG. 11).
has been cut out. The notch 174 engages an alignment pin 176 (FIG. 12) when the tool head 42 is separated from the tool head drive 30. Drive shaft 46 always stops with alignment notch 174 aligned with alignment pin 176. Matching pin 176
shaft 4 is biased outwardly by spring 178 and released by release pin 180 on hub 182 surrounding drive shaft 38 on tool head drive 30.
6 is squeezed inward to release it for rotation. The drive shaft 38 moves the tool head 42 by means of the Z-axis drive of the tool head drive device 30.
Driving connection is made to the drive shaft 46 through a key 184 on the shaft 38 which engages a slot 185 formed in the shaft 46 when in contact with the shaft 46 . This movement also causes release pin 180 to push alignment pin 176 down, thus releasing shaft 46 to rotate.
When tool head drive 30 is moved away from tool head 42 by the Z-axis drive, alignment pin 176 is retracted to align alignment notch 1.
74, thus securing drive shaft 46 in place.

第16図、第17図及び第18図には、ツール
ヘツド・マガジン48からツールヘツド交換アー
ム58の隣接端へツールヘツド42を移動するツ
ールヘツド移動装置62の細部が図示されてい
る。第1図と第17図とを参照すると、ツールヘ
ツド42はローラ188によつて水平のレール1
86上に転動可能に支持されている。水平レール
186は、ラツク192を有する垂直アーム19
0によつて支持されている。垂直アーム190は
フレーム52上に上下運動可能に摺動自在に架装
されており、ピニオン歯車194,196によつ
て上方と下方に駆動される。ピニオン歯車194
と196は軸198の反対両端に取付けられてい
る。軸198はブツシユ200によつてフレーム
52に対して支持されている。ピニオン歯車19
6はラツク192を通過して延在し、軸204
(第16図)に配されたラツク202と係合す
る。軸204はフレーム52に摺動可能に取付け
られ、油圧シリンダ206によつて駆動される。
軸204が油圧シリンダ206によつて突出され
るとき、それはアーム190を上昇させる。軸2
04が油圧シリンダ206によつて後退されると
き、それはアーム190を下降させる。
16, 17 and 18, details of the tool head transfer device 62 for moving the tool head 42 from the tool head magazine 48 to the adjacent end of the tool head exchange arm 58 are illustrated. Referring to FIGS. 1 and 17, the tool head 42 is moved to the horizontal rail 1 by means of rollers 188.
It is rotatably supported on 86. Horizontal rail 186 connects vertical arm 19 with rack 192.
Supported by 0. The vertical arm 190 is slidably mounted on the frame 52 so as to be able to move up and down, and is driven upward and downward by pinion gears 194 and 196. pinion gear 194
and 196 are attached to opposite ends of shaft 198. Shaft 198 is supported relative to frame 52 by bushing 200. pinion gear 19
6 extends through rack 192 and is connected to shaft 204.
(FIG. 16). Shaft 204 is slidably mounted to frame 52 and driven by hydraulic cylinder 206 .
When shaft 204 is extended by hydraulic cylinder 206, it raises arm 190. axis 2
When 04 is retracted by hydraulic cylinder 206, it lowers arm 190.

ツールヘツド42はその底に配されたソケツト
210と係合するピン208によつてローラ18
8に沿つて長手方向に移動される。2個のソケツ
ト210が各ツールヘツド42の底に配設され、
各ツールヘツド42に対し2種の移動運動を許
す。ピン208はキヤリツジ212に摺動可能に
取付けられ、キヤリツジ212はローラ214に
よつてフレーム52に転動可能に架装されてい
る。ピン208はキヤリツジ212にジヤーナル
支持された軸218に配されたピニオン歯車21
6(第18図)と係合するラツクを形成されてい
る。ピニオン歯車216は軸222に配された第
2のラツク220と係合する。軸222は油圧シ
リンダ224によつて突出され、あるいは後退さ
れることによつてピン208を昇降させる。キヤ
リツジ212全体はそれに結合された比較的大き
い油圧シリンダ226によつて水平方向に運動さ
れる。
The tool head 42 is connected to the roller 18 by means of a pin 208 that engages a socket 210 located at the bottom of the tool head 42.
8 in the longitudinal direction. Two sockets 210 are disposed at the bottom of each tool head 42;
Two types of travel movements are allowed for each tool head 42. The pin 208 is slidably attached to a carriage 212, which is rollably mounted to the frame 52 by rollers 214. The pin 208 is a pinion gear 21 disposed on a shaft 218 journalled by a carriage 212.
6 (FIG. 18). Pinion gear 216 engages a second rack 220 disposed on shaft 222. The shaft 222 is extended or retracted by a hydraulic cylinder 224 to raise and lower the pin 208. The entire carriage 212 is moved horizontally by a relatively large hydraulic cylinder 226 coupled thereto.

ツールヘツド交換アーム58の端部からツール
ヘツド・マガジン48へツールヘツド42を移動
するには、油圧シリンダ226が先ず作動されて
ツールヘツド・マガジン48に最も近いソケツト
210の下にピン208を位置させる。次ぎに、
油圧シリンダ224が作動されてピン208をソ
ケツト210内に上昇させる。次ぎに、油圧シリ
ンダ226が延ばされてキヤリツジ212をツー
ルヘツド・マガジン28へ向かつて運動させる。
油圧シリンダ226の最初の行程によつて、ツー
ル・ヘツド42は、ツールヘツド・マガジン48
に到る中間点まで移動する。次いで、ピン208
がソケツト210から外され、油圧シリンダ22
6は、ピン208がツールヘツド・マガジン48
から最も遠いソケツト210の下方に位置させる
迄後退される。ピン208はソケツト210内に
挿入される。次いで、油圧シリンダ226は再び
延ばされてツールヘツド42を残余の路長に亘つ
て動かしてそれをツールヘツド・マガジン48内
に進入させる。次いでピン208がソケツト21
0から離脱され、油圧シリンダ226は撤退され
る。
To move the tool head 42 from the end of the tool head exchange arm 58 to the tool head magazine 48, the hydraulic cylinder 226 is first actuated to position the pin 208 under the socket 210 closest to the tool head magazine 48. Next,
Hydraulic cylinder 224 is actuated to raise pin 208 into socket 210. Hydraulic cylinder 226 is then extended to move carriage 212 toward toolhead magazine 28.
The first stroke of hydraulic cylinder 226 causes tool head 42 to move into tool head magazine 48.
Move to the halfway point that reaches . Then pin 208
is removed from the socket 210, and the hydraulic cylinder 22
6, the pin 208 is connected to the tool head magazine 48
is retracted until it is located below the socket 210 furthest from the socket. Pin 208 is inserted into socket 210. Hydraulic cylinder 226 is then extended again to move tool head 42 the remaining path length and advance it into tool head magazine 48. Then the pin 208 is inserted into the socket 21
0 and the hydraulic cylinder 226 is withdrawn.

以上説明された過程は、ツールヘツド・マガジ
ン48からツールヘツド交換アーム58の端部へ
ツールヘツド42を移動するには逆にされる。既
述の昇降機構は、ツールヘツドの相互交換の直前
に水平のレール186を下降させてそれをツール
ヘツド42と全く接触しない位置におくのに使用
される。
The process described above is reversed to move tool head 42 from tool head magazine 48 to the end of tool head exchange arm 58. The previously described lifting mechanism is used to lower the horizontal rail 186 to place it out of contact with the tool head 42 just prior to tool head interchange.

ツールヘツド・マガジン48は、そのいかなる
所望の仕切室をもツールヘツド移動装置62に隣
接する積み卸し位置に選択的に提供するための在
来の割出し装置と共に、ツールヘツド42を摺動
自在に受取るための好適なローラ(図示されてい
ない)を含む。
The tool head magazine 48 is adapted for slidably receiving the tool head 42, along with a conventional indexing device for selectively providing any desired compartment thereof to a loading and unloading position adjacent the tool head transfer device 62. including suitable rollers (not shown).

以上において、本発明を実施する実動機構を充
分に開示するため本発明の実施例が相当詳細に説
明されたが、本明細書に図示説明された特定装置
は単に説明的であるべく意図されていることと、
前掲特許請求の範囲において限界を示される本発
明の精神と範囲から逸脱することなしに、本発明
の各種の新規の特徴はその他の構造形式に組込ま
れ得ることが理解されるべきである。
Although embodiments of the invention have been described in considerable detail in order to fully disclose the operative mechanisms for carrying out the invention, the specific equipment shown and described herein is intended to be merely illustrative. and
It is to be understood that various novel features of the invention may be incorporated into other forms of construction without departing from the spirit and scope of the invention as delineated in the following claims.

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

第1図は本発明の一推奨実施例の側面図;第2
図は第1図に示された実施例の平面図;第3図は
第1図に示されたツールヘツド交換アームのため
の駆動機構を示す拡大断片側面図;第4図は第3
図の4−4線に沿つて切られた拡大断片横断面
図;第5図は第1図の5−5線に沿つて切られた
ツールヘツド交換アームの一端部の拡大された断
片端面図;第6図は内部の細部を示すために外部
分を切除して示された、第5図と同様の端面図;
第7図は第5図の7−7線に沿つて切られた断片
側面図;第8図は第5図及び第6図の8−8線に
沿つて切られた長手方向断面図;第9図はツール
ヘツド駆動装置およびそれに締付け固定されたツ
ールヘツドの拡大断片側面図;第10図は第9図
の10−10線に沿つて切られたツールヘツド駆
動装置の断片端面図;第11図は第9図の11−
11線に沿つて切つたツールヘツドの断片端面
図;第12図はツールヘツド駆動装置とツールヘ
ツドとの間の駆動結合を示した拡大断片縦断面
図;第13図はツールヘツド駆動装置に配された
1個のツールヘツド・クランプの、部分的に切除
された拡大断片端面図;第14図は第13図の1
4−14線に沿つて切られた拡大断片平面図;第
15図は第14図の15−15線に沿つて切られ
た拡大断片側面図;第16図はツールヘツド格納
マガジンからツールヘツド交換アームへツールヘ
ツドを移動するためのツールヘツド移動装置の拡
大断片側面図;第17図は第16図の17−17
線に沿つて切られた拡大断片横断面図;第18図
は第16図の18−18線に沿つて切つた拡大断
片平面図である。 図面上、20は「ベツド部分」;24は「パレ
ツト」;22は「ワークテーブル」;26は「工
作物」;28は「ベツド部分」;30は「ツール
ヘツド駆動装置」;32は「道枝」;36は「モ
ータ」;38は「駆動軸」;42は「多軸ツール
ヘツド」;44は「スピンドル」;46は「駆動
軸」;48は「ツールヘツド格納マガジン」;5
0は「ツールヘツド移送機構」;52は「フレー
ム」;58は「ツールヘツド交換アーム」;6
4,66は「端部」;62は「ツールヘツド移動
装置」を示す。
Figure 1 is a side view of one recommended embodiment of the present invention; Figure 2
1; FIG. 3 is an enlarged fragmentary side view showing the drive mechanism for the tool head changing arm shown in FIG. 1; FIG. 4 is a top view of the embodiment shown in FIG.
FIG. 5 is an enlarged fragmentary end view of one end of the tool head exchange arm taken along line 5--5 of FIG. 1; FIG. 6 is an end view similar to FIG. 5, with the external portion cut away to show internal details;
7 is a fragmentary side view taken along line 7-7 of FIG. 5; FIG. 8 is a longitudinal sectional view taken along line 8-8 of FIGS. 5 and 6; FIG. 9 is an enlarged fragmentary side view of the tool head drive and the tool head fastened thereto; FIG. 10 is a fragmentary end view of the tool head drive taken along line 10-10 in FIG. 9; FIG. 11- in Figure 9
A fragmentary end view of the tool head taken along line 11; FIG. 12 is an enlarged fragmentary longitudinal sectional view showing the drive connection between the tool head drive and the tool head; FIG. An enlarged fragmentary end view, partially cut away, of the tool head clamp of FIG.
Figure 15 is an enlarged fragmentary side view taken along line 15-15 of Figure 14; Figure 16 is from the tool head storage magazine to the tool head exchange arm. An enlarged fragmentary side view of a tool head moving device for moving a tool head; FIG. 17 is 17-17 of FIG.
FIG. 18 is an enlarged fragmentary plan view taken along line 18--18 of FIG. 16; In the drawing, 20 is the "bed part"; 24 is the "pallet"; 22 is the "work table"; 26 is the "workpiece"; 28 is the "bed part"; 30 is the "tool head drive device"; 32 is the "road branch". ”; 36 is a “motor”; 38 is a “drive shaft”; 42 is a “multi-axis tool head”; 44 is a “spindle”; 46 is a “drive shaft”; 48 is a “tool head storage magazine”; 5
0 is the "tool head transfer mechanism"; 52 is the "frame"; 58 is the "tool head exchange arm"; 6
4 and 66 are "end parts"; 62 is a "tool head moving device".

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 機械工作作業において多軸ツールヘツドを駆
動する工作機械にして、機械工作を施される工作
物を受けるワークテーブルと、ベツド部分と、該
ベツト部分上に装架されたツールヘツド駆動装置
と、機械工作作業を行なうために複数個の前記多
軸ツールヘツドのうちのいずれか一個を前記ツー
ルヘツド駆動装置に固定する該ツールヘツド駆動
装置上の固定装置と、該ツールヘツド駆動装置内
にあつて該ツールヘツド駆動装置に固定された多
軸ツールヘツドを駆動する駆動源と、フレーム
と、複数個の多軸ツールヘツドを格納するための
前記フレーム上に備えられたツールヘツド格納マ
ガジンと、前記ツールヘツド駆動装置へ移送され
るべき又は該ツールヘツド駆動装置から戻される
べき多軸ツールヘツドを受けるための前記ツール
ヘツド格納マガジン内のツールヘツド準備ステー
シヨンと、前記ツールヘツド格納マガジンに担持
されている多軸ツールヘツドを選択的に前記ツー
ルヘツド準備ステーシヨンへ移動させるための前
記ツールヘツド格納マガジン内に備えられた駆動
装置とを有する多軸ツールヘツド駆動用工作機械
において、前記ツールヘツド準備ステーシヨンか
ら前記ツールヘツド駆動装置へ一個の多軸ツール
ヘツドを移送すると同時に使用済の一個の多軸ツ
ールヘツドを前記ツールヘツド駆動装置から前記
ツールヘツド準備ステーシヨンへ戻すように前記
フレームに回転自在に装架された回転式ツールヘ
ツド交換アームと、該回転式ツールヘツド交換ア
ームに担持されていて二個の多軸ツールヘツドを
前記回転式ツールヘツド交換アームに同時に固定
するようになつていて、使用済の多軸ツールヘツ
ドを前記ツールヘツド駆動装置から取り去ると同
時に前記ツールヘツド格納マガジンからの新しい
多軸ツールヘツドを前記ツールヘツド駆動装置へ
移送させるための一対のツールヘツド把持体と、
前記フレームに移動可能に支持されていて、使用
済の多軸ツールヘツドを前記回転式ツールヘツド
交換アームから取り去つて前記ツールヘツド準備
ステーシヨンへ移動させ、次に、新しい多軸ツー
ルヘツドを前記ツールヘツド駆動装置へ移送させ
て次の機械工作作業を行なうために、新しい多軸
ツールヘツドを前記ツールヘツド準備ステーシヨ
ンから前記回転式ツールヘツド交換アームのツー
ルヘツド把持体へ移動させるツールヘツド移動装
置とを備えたことを特徴とする多軸ツールヘツド
駆動用工作機械。
1 A machine tool that drives a multi-axis tool head in machining work, a work table that receives a workpiece to be machined, a bed part, a tool head drive device mounted on the bed part, and a machine tool that drives a multi-axis tool head in machining work. a fixing device on the tool head drive device for fixing any one of the plurality of multi-axis tool heads to the tool head drive device for performing work; and a fixing device within the tool head drive device and fixed to the tool head drive device. a drive source for driving a multi-axis tool head, a frame, a tool head storage magazine provided on the frame for storing a plurality of multi-axis tool heads; a tool head preparation station in said tool head storage magazine for receiving a multi-axis tool head to be returned from a drive; and said tool head preparation station for selectively moving a multi-axis tool head carried in said tool head storage magazine to said tool head preparation station. In a multi-axis tool head drive machine tool having a drive device installed in a tool head storage magazine, one multi-axis tool head is transferred from the tool head preparation station to the tool head drive device, and at the same time a used multi-axis tool head is transferred. a rotary tool head exchange arm rotatably mounted on the frame for returning the tool head from the tool head drive to the tool head preparation station; a pair of multi-axis tool heads adapted to be simultaneously secured to a multi-axis tool head exchange arm for simultaneously removing a used multi-axis tool head from said tool head drive and simultaneously transferring a new multi-axis tool head from said tool head storage magazine to said tool head drive; a tool head gripper;
movably supported on the frame, removing a used multi-axis tool head from the rotary tool head exchange arm and moving it to the tool head preparation station, and then transferring a new multi-axis tool head to the tool head drive; a tool head moving device for moving a new multi-axis tool head from the tool head preparation station to the tool head grip of the rotary tool head exchange arm in order to perform the next machining operation. Drive machine tools.
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JPH0624547Y2 (en) * 1985-05-31 1994-06-29 株式会社イトーキクレビオ Transport control device for self-propelled moving panel
US5175990A (en) * 1988-09-24 1993-01-05 Rieter Machine Works, Ltd. Bobbin conveying system for a spinning machine

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