JPS624435Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は水平状態で工具を収納する工具マガジ
ンと垂直主軸との間で工具を交換する工作機械の
自動工具交換装置に関するものである。

本考案の目的は、工具を所定の２時間で移送す
る動作に伴い、工具の姿勢を水平状態と垂直状態
の２位置に旋回変更する簡単な装置を提供するも
のである。

工作機械の自動工具交換において、工具を一定
の間隔で移送し、しかも工具の軸方向の姿勢を変
更する装置は種々のものがあるが、殊に工具の姿
勢を変更する機構についてはカムや歯車等が用い
られ構造が複雑である。

本考案は１個のアクチユエータによる直動だけ
で簡単な機構により工具の移送と姿勢変更とを確
実に行い、上記従来の欠点を解決したものであ
る。

以下本考案の実施例を図面に基いて説明する。
第１図及び第２図において１はベツド、２はベツ
ド１上に摺動自在に設けられたテーブルであり、
図面において左右方向にスライドする。３はテー
ブル２上で平面旋回自在に設けられたワーク支持
テーブルである。４は前記ベツド１上にワーク支
持テーブル３の方向に進退移動可能に設置された
コラムである。このコラム４には垂直方向に移動
可能な主軸ヘツド５が設けられ、主軸ヘツド５に
は水平軸線のスピンドル６が回転自在に軸承され
ている。７はコラム４の側方のベツド１上に設置
された工具マガジンであり、前記主軸ヘツド５の
スピンドル６に挿着され、且つ後述するバーチカ
ルヘツド２１にワークの上面加工用として挿着さ
れる複数個の工具Ｔが収納されている。８は前記
工具マガジン７と主軸ヘツド５との間で工具Ｔを
交換するための工具交換装置を構成するキヤリヤ
であり、回転中心９をもつて前記工具マガジン７
と主軸ヘツド５間で旋回動する。１０は工具交換
アームである。斯る構成は横形マシニングセンタ
であり、この横形マシニングセンタでワークの上
面を加工する場合、垂直主軸を有するバーチカル
ヘツド２１を主軸ヘツド５に装着して行う必要が
ある。また主軸ヘツド５に装着したバーチカルヘ
ツド２１の垂直主軸に工具を自動で交換する必要
もある。

１１はそのためのバーチカルヘツド保持装置で
あり、１３は工具把持装置である。バーチカルヘ
ツド保持装置１１は、ベツド１の側方の床面上に
ベース１４が設置され、このベース１４上にスピ
ンドル６の軸線と直交する方向にレール支え１７
を介して敷設したレール１８に案内されて移動す
る可動台１５上に立設されている保持体２０によ
つて構成され、この保持体２０にバーチカルヘツ
ド２１が着脱自在に保持されている。１６は可動
台１５の移動シリンダ、１９はリニアボールベア
リング、２２はバーチカルヘツド２１の垂直主軸
内に設けられている工具クランプ装置をアンクラ
ンプするための部材である。

一方、工具把持装置１３は、可動台１５上に前
記レール１８と同方向のレール７５がレール支え
板７４を介して設けられ、このレール７５にリニ
アボールベアリング６０を介して保持板５９を移
動自在に案内し、保持体２０の側面に固設したシ
フト用シリンダ６１のピストンロツド６２と結合
する。この保持板５９には移動方向と直交する方
向に延在するレール支え板６３が固設され、これ
に同方向のレール６４が設けられている。このレ
ール６４にリニアボールベアリング６７を介して
支持部材６６が進退自在に案内され、進退用シリ
ンダ７２にて作動される。支持部材６６の平面上
には、一対をもつて１組とする工具把持爪６９が
ピン８１にて開閉自在に枢支され、スプリング８
２によつて互いに閉じる方向に付勢されている。
従つて工具把持爪６９には前記バーチカルヘツド
２１の垂直主軸に挿着される工具が垂直軸線方向
に把持されるものである。

前記バーチカルヘツド２１を主軸ヘツド５に装
着するには可動台１５を移動し、保持体２０に保
持しているバーチカルヘツド２１を主軸ヘツド５
の前方に位置決めし、主軸ヘツド５を前進してバ
ーチカルヘツド２１の駆動軸をスピンドル６が嵌
合し、スピンドル６内のクランプ装置にてクラン
プ後に主軸ヘツド５を後退させることによりバー
チカルヘツド２１を保持体２０より引き抜いて主
軸ヘツド５に装着される。

また、バーチカルヘツド２１内の工具の交換
は、工具把持装置１３の支持部材６６をシフト用
シリンダ６１にてシフトし、工具把持爪６９に把
持した工具をバーチカルヘツド２１の垂直主軸の
直下に位置し、主軸ヘツド５を下降して垂直主軸
に工具を挿着して主軸ヘツド５を後退させ、工具
を工具把持爪６９より水平方向に引き抜くことに
よつて行われる。

ところで、工具把持爪６９に把持する工具は工
具マガジン７に収納されているものが使用され
る。工具マガジン７より工具交換アーム１０によ
つて引き出される工具Ｔは水平軸線方向であり、
工具把持爪６９にこれを把持させるには90゜の垂
直軸線方向に姿勢を変更し、且つ工具交換アーム
１０の位置から工具把持爪６９の位置まで移送す
る必要がある。

そこで、工具交換アーム１０と工具把持装置１
３との間に本考案による工具旋回移送装置１２が
設けられるのである。

この本考案による工具旋回移送装置１２の構成
は第２図乃至第４図に示す通りである。ベツド１
と略平行な取付部材５８に鉛直方向に固設した支
持部材４１にガイド用ベアリング４２を設け、こ
れにスライド部材４３に設けたガイドレール４４
を案内してスライド部材４３を昇降動自在とす
る。５５はスライド部材４３の昇降用シリンダで
あり、取付部材５８に固定されている。そのピス
トンロツド５６は前記スライド部材４３と結合さ
れている。

スライド部材４３の上端部には水平方向と垂直
下方向に向きを変換する工具Ｔのソケツト４５が
軸４６にて枢支されている。５７ａはソケツト４
５の水平方向位置を、また５７ｂは垂直下方向位
置を規制する回り止めである。ソケツト４５には
前記軸４６の位置より後方に斜め方向に延在する
突出部４７を有し、これに長孔４８が開設されて
いる。一方、スライド部材４３には鉛直方向に昇
降動するロツド５０が案内されており、このロツ
ド５０に突設したピン４９が前記長孔４８に係合
している。ロツド５０はスプリング５３により常
に上昇方向に押し上げられている。また、このス
プリング５３を縦貫しスライド部材４３の下端よ
り外部に突出している連杆５２の上端がロツド５
０と結合されており、連杆５２の下端には係止部
材５４が取付けられている。この係止部材５４は
スライド部材４３の上昇端においてロツド５０を
スプリング５３の押上力に抗して引き上げ、ソケ
ツト４５を水平方向位置に回動すべく支持部材４
１より突設されたストツパ５１に係止されるもの
である。

上記本考案装置の動作は、第４図の実線で示す
ように昇降用シリンダ５５によつてスライド部材
４３を上昇端に移動したときには、スライド部材
４３の上昇に伴い係止部材５４がストツパ５１に
係止されロツド５０はスプリング５３に抗してス
ライド部材４３と相対移動する。これによつてソ
ケツト４５はその突出部４７の長孔４８に係合し
ているピン４９により軸４６を支点にして時計回
りに回転し、回り止め５７ａに当接して水平方向
の第１位置にて姿勢を保持する。

また、昇降用シリンダ５５によりスライド部材
４３を前記上昇端より下降端に移動すると、スラ
イド部材４３の下降に伴い圧縮したスプリング５
３が伸長するまでは係止部材５４はストツパ５１
に係合しており、ロツド５０は停止状態を保ちス
ライド部材４３と相対移動する。これによりピン
４９は突出部４７を押し上げる作用を行い、ソケ
ツト４５を軸４６を支点にして反時計回りに回転
し、回り止め５７ｂに当接して垂直下向の第２位
置に姿勢を変更保持する。そして、スライド部材
４３が下降端に至り係止部材５４はストツパ５１
より離れる。従つてソケツト４５は垂直下方向の
第２位置の姿勢を保持してスライド部材４３の上
昇端及び下降端のストローク長さで移動するもの
である。すなわち、ソケツト４５に挿着された工
具はスライド部材４３の上昇動では水平方向の姿
勢となり、下降動で垂直下向きの姿勢に変更さ
れ、且つスライド部材４３の昇降ストローク長の
２位置間を移送するのである。

この本考案装置を工具交換アーム１０と工具把
持装置１３との間に設置することにより工具マガ
ジン７の工具Ｔを工具把持装置１３へ受け渡しを
可能とするものである。すなわち、工具交換アー
ム１０に対しては水平軸線方向の工具Ｔをソケツ
ト４５によつて受け渡しを行い、工具把持装置１
３の工具把持爪６９に対しては工具Ｔを垂直軸線
方向に姿勢を変更して受け渡しを行うと共に、工
具交換アーム１０と工具把持装置１３との両受け
渡し位置の間を移送するのである。

以上のように本考案によると、アクチユエータ
によつて工具保持用のソケツトを上下方向に移送
するのに連動して工具の姿勢を水平と垂直との２
つの姿勢に旋回する工具旋回移送装置を備え、か
つ水平状態のソケツトと工具マガジンとの間で工
具を交換する第１の工具交換部材および垂直状態
のソケツトと垂直主軸との間で工具を交換する第
２の工具交換部材を備えた構成であるので、水平
状態で工具を収納した工具マガジンと垂直主軸と
の間で工具を自動交換できる効果がある。

しかも本考案によれば、１つのアクチユエータ
による工具の上下方向移動に連動して工具の姿勢
を水平と垂直との２位置に変更できる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を適用した横形マシニング
センタの平面図、第２図は同正面図、第３図は本
考案装置の一部破断平面図、第４図は第３図−
線断面図であ。 ４１……支持部材、４３……スライド部材、４
４……ガイドレール、４５……ソケツト、４６…
…軸、４７……突出部、４８……長孔、４９……
ピン、５０……ロツド、５１……ストツパ、５２
……連杆、５３……スプリング、５４……係止部
材、５５……昇降用シリンダ、５６……ピストン
ロツド、５７ａ，５７ｂ……回り止め。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水平状態で工具を収納した工具マガジンと垂直
   主軸との間で工具を交換するものにおいて、工具
   保持用のソケツトを水平と垂直の２つの姿勢の間
   で旋回しかつ上下方向に移送する工具旋回移送装
   置と、水平状態の前記ソケツトと前記工具マガジ
   ンとの間で工具を交換する第１の工具交換部材
   と、垂直状態の前記ソケツトと前記垂直主軸との
   間で工具を交換する第２の工具交換部材とを備
   え、前記工具旋回移送装置は、支持部材に上下方
   向に摺動可能に支持されたスライド部材と、この
   スライド部材に水平と垂直の２つの姿勢の間で旋
   回可能に枢支された前記ソケツトと、前記スライ
   ド部材にスライド部材の摺動方向に相対移動可能
   に案内され一端を前記ソケツトに係止され他端に
   係止部を設けた摺動ロツドと、この摺動ロツドと
   前記スライド部材との間に介挿され前記摺動ロツ
   ドを上方に付勢して前記ソケツトを垂直姿勢に回
   動付勢するスプリングと、前記摺動ロツドの係止
   部と係止し摺動ロツドの上昇端を規制するストツ
   パと、前記スライド部材を上下摺動させるアクチ
   ユエータとによつて構成してなる自動工具交換装
   置。