JPS63144926A - 自動工具交換装置における工具マガジンユニツトの回転移動装置 - Google Patents

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における工具マガジンユニッ
トの回転υ動装置に関するものである。

（従来の技術） 工作機械に取付けられた工具でワークの加工をおこなっ
ている間は、交換用工具を有する工具マガジンユニット
を遠方に待機させ、工作機械の工具によるワークの加工
が終了し工具の取換をおこなう際に、工作機械の工具取
付部に接近して工具の直接交換をおこなう自動工具交換
装置は広く知られている。

この工具交換装置により工具を直接交換する場合、工具
マガジンユニットの所定の工具クランパを工作機械の工
具取付部の方へ向かって位置決めした後、工具マガジン
ユニットを工作機械の工具取付部の方へ揺動させて前記
所定の工具クランパを工作機械の工具取付部の方へ移動
させる必要がある。

（発明か解決しようとする問題点） 以上において従来技術では工具マカジンユニットの所定
工具クランパを工作機械の工具取付部の方へ８動させる
ためには、工具マガジンユニットの揺動中心と工作機械
の工具取付中心間の距離を半径とし、前記揺動中心をセ
ンターとした回動軌跡に沿って所定の工具クラυパを移
動させる必要があり、この回動軌跡中に何らかの障害物
があれば、断定の工具クランパを工作機械の方へ移動で
きないという不具合かあった。

本発明は以上の如き問題点を解決すべくなされたもので
、その目的とする処は、工具マガジンユニットの所定の
工具クランパを工作機械の工具取付部の方へ揺動させて
移動させる場合、所定の工具クランパに複数の回動軌跡
をとれるようにして、工作機械の工具取付部回りの障害
物に対処できる自動工具交換装置における工具マガジン
ユニットの回重云υ手力装置を提イ共するにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するための手段はブレーキ付きのイ
ンデックスモータにより回転され、端部に第１かさ歯車
を有する従動軸と、該従動軸を枢支すると共に、装置本
体に枢若さ打て、従１ｊＩｌ軸回りに回動自在なスイン
グアームと、該スイングアーム内に枢支され、その一端
に前記従動軸の第１かさ歯車と噛み合う第２かざ歯車を
有し、他端に第３かさ歯車を有する旋回軸と、前記従動
軸と平行に前記スイングアーム内に枢支され、前記旋回
軸の第３かさ歯車と噛み合う第４かさ歯車を耳す回転軸
と、工具を交換する工作ｍ　ｈの側部に配設されると共
に、回転軸の端部に固定され、その周方向に工具交換用
の複数の工具クランパを備える工具マガジンユニットと
、前記スイングアームを前記工作機械の方へ揺動させ多
揺動”ＢＵ　ｖＪ源とから自動工具交換装置における工
具マガジンユニットの回転移動装置を構成したことであ
る。

（作用） インデックスモータにより従動軸、旋回軸、回転軸のそ
れぞれの第１乃至第４かさ歯車を介して、工具マガジン
ユニットを所定角度回転させ、所定の工具クランパを工
具交換をぜんとする工作機械の方へ向けて位置決めする
。

次にインデックスモータにブレーキをかけ従動軸の回転
を制動して、：駆動源によりスイングアームを前記工作
機械の方へ揺動させれば、回転軸は従乃釉回りに公転す
ると共に自転するが、旋回軸が第１かさ歯車の回りに公
転しながら自転するため、従動軸を前記自転方向と逆方
向に回転させる。

従って所定の工具クランパはスイングアームによって揺
動旋回すると共に、工具マガジンユニ・ント自身も回転
軸回りにある角度自転するため、その工作機械の工具取
付部の方への回動軌跡はスイングアームの揺動と工具マ
ガジンユニットの自転との合成されたものとなる。ここ
で第１乃至第４かざ歯車のそれぞれの歯数比を変化させ
ることによって工具マガジンユニットの自転による回転
角度を変化させることかできるため、所定の工具クラン
パの工作機械の工具取付部までの回動軌跡を種々に選択
することができる。

（実施例） 次に本発明の好適−実施例を添付の第１図乃至第１３図
を参照しつつ詳述する。

第１図及び第２図はそれぞれ深穴明は工作機械（１００
）及び工具交換装晋（１）の斜視図及び正面図を示すも
ので、深穴明は工作機ｔ’２（１００）　は、基台（１
０１）に設けられた案内テーブル（１０２）上を左右動
テーブル（１０３）が不図示のＸ軸子−ターによって左
右方向（Ｘ方向）に移動できるようになっており、また
左右動テーブル（１０３）上をその上部にコラム（１０
５）を有する前後動テーブル　（１ツ４）が２釉モータ
ー（１０７）によって前後方向（２方向）に移動できる
ようになっている。更にコラム（１０５ｊの前面に配設
され、工具（’ｒ）等を保持する昇降テーブル（１０６
）かＹ軸上−ター（ｌｏ３）によってコラム（１０５）
に対して上下方向（Ｙ方向）に移動てきるようになって
いる。従って昇降テーブル（１０６）に水平に保持され
る工具（Ｔ）は工作ｍ械（１００）前方に配設される不
図示のワークの方へ、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に８勅して、該
ワークに水平な深孔加工をおこなうこととなる。

昇降テーブル（１０８）の後面側には工具（Ｔ）回↑云
用のスピンドルモ−ター ク８動シリンダ（１０９）　、ガイドバー保護バイブ（
１１０）　、　（１１０）等が取付けられぞおり、昇降
テーブル（１０８）の前面イ！１１１には、工具ホルダ
（ＴＨ）に保持される前方へ細長く突出した工具（Ｔ）
、該工具（Ｔ）を案内支持して工具（Ｔ）の振れ等を防
止する工具ガイド部材（ＴＧ）、該工具ガイド部材（Ｔ
Ｇ）を保持するガイドブロック（１１’４）、その先端
が該ガイドブロック（１１４）に固定され、このガイド
ブロック（１１４）を工具（Ｔ）に対して前後動させる
前記ガイドブロックわ勅シリンダ。

（１０９）のシリンダロッド（１０９ａ）が取付けられ
ている。更に昇降テーブル（１０６）の前面側には、前
記ガイドブロック（１１４）による工具ガイド部材（Ｔ
Ｇ）のクランプを解除するクランプ解除装置（１１５）
や、その先亡：１６がガイドブロックＣｌｌ・１）に固
定され、昇降テーブル（１０６）中を貫通して前記ガイ
ドブロック（１１４）の前後動を案内する２木のガイド
バー（１１６）　、　（１１６）等が取付けられている
。尚該ガイドバー（１１６）　、　（１１６）は昇降テ
ーブル（１０６）に取付けられたガイドバー保持部材（
１１７）　、　（１１７）中を摺動すると共に、前記ガ
イドバー保護パイプ（１１０）　、　（１１０）内を移
動する。

次に工具交Ｉ）装置について説明する。

工具交換装置（１）は工作機械（１００）のＸ方向左側
に配設され、工作機［（１００）に取付けられた工具＜
Ｔ）等を別の工具に交換する装置であり、第１図に示さ
れる如く基台（１０１）に固定されその段違い上部にＺ
方向向きのレール（２ａ）　、　（２ａ）を有するスラ
イドベース（２）と、該スライドベース（２）上をレー
ル（２ａ）　、　（２ａ）を介してスライドシリング（
４）によりＺ方向に摺動自在なスライドテーブル（３）
と、該スライドテーブル（３）上に固定される本体ケー
ス（５）と、該本体ケース（５）に支持されるインデッ
クスモーター（８）　、　Ｒ速器（７）、インデックス
ユニット（６）、及び工具マガジンユニット（３０）等
から構成されている。これ等の取付状態は第３図に明確
に示されている。

第４図で示される如くインデックスモーター（８）の回
転は減速器（７）を介してインデックスユニット（６）
に伝えられ、該インデックスユニット（６）にて本体ケ
ース（５）内へ突出する駆動軸（９）を所定角度、即ち
６０度ずつ、割り出し回転させる。本体ケース（５）内
には一端が前記駆動軸（９）にカップリング（ｌＯ）を
介して連結され、他端が９０度回転方向を変える第１か
ざ歯車（１５）に連結される従動軸（１１）が配設され
、該従動軸（１１）の中央部はボールベアリング（１２
）　、　（１２）を介して回転部材（１３）に支持され
ている。該回転部材（１３）はスイングアーム支持ベア
リング（１４）を介して本体ケース（５）に回動自在に
支持されており、本体ケース（５）より突出する回転部
材（１３）の−側には上方に向かって逆り字形をしたス
イングアーム（２０）が固定されている。

スイングアーム（２０）は上方に立上がるアーム部（２
　０　ａ）　と該アーム部（２０ａ）　　と直交し、装
置前方へ突出して工具マガジンユニット（３０）を支持
する折曲部（２０ｂ）　とからなっており、アーム部（
２０ａ）内にはホールベアリング（１９）　、　（１９
）を介して旋回軸（１６）が上下に支持され、折曲部（
２０ｂ）内にもボールベアリング（２３）、・・・を介
して回転軸（２１）が前後に水平に支持されている。前
記旋回軸（１６）の下端には第２かさ歯車（１７）か固
定され、この第２がさ歯車（１７）と前記従動軸（１１
）の第１かさ軸（１５）が直交して噛み合い、且つ旋回
軸（１６）の上端にも第３かさ歯車（１８）が固定され
ていて、前記回転軸（２１）の中間部に固定される第４
かさ歯車（２２）と直交して噛み合っている。前記第１
、第２、第３、第４かさ歯車（１５）　、　（１７）　
、　（１８）　、　（２２）の少数はすべて等しイタメ
、従ｒＭＪ１１１ｉ（１１）、旋回１ｔｈ　（１６）、
回転Ｘｂ（２１）の回転数はすべて等しく、且つ第２．
第３かさ歯車（１７）、、　（１８）は同一の旋回軸（
１６）に国定されているため、従動軸（１１）と回転ｉ
ｌｈｌｌ）の回転方向も圓じどなる。

また第５図に示される如くスライドテーブル（３）には
スイングシリンダ（２４）が揺動自在に支持され、その
シリンダロッド（２４ａ）の先端が前記スイングアーム
（２０）のブラケット（２０ｃ）　　に枢着されて、ス
イングアーム（２０）を工作機械（１００）の工具（Ｔ
）の方向へ所定角度揺動自在としている。この場合スイ
ングアーム（２０）は回転部材（１３）とともにスイン
グアーム支点ヘアリング（１４）を介して本体ケース（
５）に対して回動し、旋回軸（１６）や回転Ｉｔｈ（２
１）、工具マガジンユニット（３０）等もともに回動す
ることとなる。尚第４図中（２５）はインデックス検出
センサであり、カップリング（１０）外周に等間隔で取
付けられた６つのインデックス検出用バー（２６）、・
・・により工具マガジンユニット（３０）ノ所定の工具
クランパ（３３）を工作機［（１００）側の所定位置に
位置決め検知するものである。また（２７）はスイング
アーム角度検出センサである。

次に工具マガジンユニット（３０）について説明する。

工具マガジンユニット（３０）はマガジンプレート（３
１）及び該マガジンプレート（３１）の外周部に取付け
られる６つの工具クランパ（３３）等からなっており、
交換工具ユニット（３２）を有しない空の工具クランパ
（３３ａ）にて工作機械（１００）　に取付けられた工
具ユニット（３２ａ）を把持、移動させると共に、必要
な工具ユニット（３２ｂ）を把持する工具クランパ（３
３ｂ）を工作機械（１００）の方へ移動させ、この工具
ユニッＩ−（：］２ｂ）を工作機械（１００）　に取り
付けんとするものである。尚工具ユニット（３２）とは
第１２図で示される如く工具（Ｔ）を保持する工具ホル
ダ（ＴＨ）と、ガイドブロック（１１４）の移動により
この工具ホルダ（ＴＨ）に嵌合する工具ガイド部材（Ｔ
Ｇ）とからなるものである。

マガジンプレート（３１）は前記スイングアーム（２０
）の延出部（２０ｂ）から突出する回転４’１ｌｌ（２
１）の先端部に取付けうれ、その外周部には６つの山形
突部が形成されて、全体としては星形をしており、該工
形の一辺に沿って６つの工具クランパ（３３ａ）　、・
・・が周方向に対し同じ向きで等間隔に固定されている
。

工具クランパ（３３）は第７図及び第８図に示されてい
る如ぎもので、クランパ本体（３４）、９動ロツト（４
０）、左右のグリッパ（４１，（４５）　、カムリンク
（４９）等からなっている。クランパ本体（３４）の上
部は第７図の如く左右にマガジンプレート（３１）への
取付部（３４ａ）　、　（３４ａ）を有し、その内部に
は上下に盲孔（３５）を有しており、クランパ本体（３
４）の下部は横溝（３６）によって前後面部（３４ｂ）
　、　（３４ｃ）に二叉状に分かれており、それぞれの
下端部にはその周方向が大円弧及び小円弧状をし、断面
突状の工具クランプ基準座（３７）　、　（３８）が設
けられている。尚クランパ本体（３４）下部の後面部（
３４ｃ）の小円弧状の工具クランプ基準座（３８）は前
面部（３４ｂ）の工具クランプ基準座（３７）よりやや
下方へ突出しており、また前、後面部（３４ｂ）　、　
（３４Ｃ）　　とも左右にグリッパ（４５）　、　（４
５）支持用の受部（３４ｄ）　、・・・が設けられてい
ると共に、中央部には前後に窓孔（３９）。

１９）か形成されている。

前記クランパ本体（３４）の盲孔（３５）にはコイルバ
ネＣ４１）か装着されていると共に移動ロット（４０）
が挿通して下方の横溝（３６）まで貫通し、前記コイル
バネ（４１）の上端は移動ロッド（４０）の鍔部（・１
０ａ）に係合して、移動ロッド（４０）を上方へ弾圧付
勢している。移動ロッド（４０）の下端はコの字形のホ
ルダ（４２）に固定され、該ホルダ（４２）に架設固定
された支点ピン（４３）には左右にグリッパ−リンク（
４４）。

（４４）が枢支されていて、その創外端部はクランパ本
体（３４）から左右にやや突出した状態となっている。

前記グリッパ−リンク（４４）　、　（４４）の創外端
部のピン部（４４ａ）　、　（４４ａ）　と前記クラン
パ本体（３−１）の前後面部（３４ｂ）　、　（３４ｃ
）の各受部（３４ｄ）、・・・間に固定された支持ピン
（４６）　、　（４６）には、２つのグリッパ（４５）
　、　（４５）がその上端部、中間部を回動自在に支持
されて対向する如く平行に取付けられている。クランパ
本体（３４）より下方へ伸びるグリッパ（４５）の下部
は前後に伸びる幅広部（，４５ａ　）　　となっており
、該幅広部（４５ａ）の下端には、前記クランパ本体（
３４）の工具クランパ基準１”Ｘ　（３７）　、　（３
８）　　と対向する位置に育盛玉状の押えコマ（４７ａ
）　、（４７ｂ）が回動自在に支持されている。該抑え
コマｒ４７）はグリッパ（４５）より工具クランパ（３
７）のやや内方へ突出して支持され、左右のグリッパ（
４５）　、　（４５）の押えコマ（４７ａ）　、　（４
７ｂ）　、・・・と工具クランパ基準座（３７）　、　
（３８）　とで同心径違いの円筒状物即ち工具ユニット
（３２）の２箇所を３点ずつ支持して把持できるように
なっている。

前記クランパ本体（３４）の上部後面側には支点ピン（
４８）を固定した支持アーム（３４ｅ）が斜め上方に伸
びており、この支点ピン（４８）にカムリンク（４９）
の中央部が枢支されている。該カムリンク（４９）は略
し形彫状をしており、その前方延出部（４９ａ）の端部
に形成された長孔（５１）には前記移動ロッド（４０）
の上端部に固定されたピン（４０ｂ）が係合しており、
その上方延出部（４９ｂ）の上端部にはローラー（５０
）が枢支されている。

ここで工具クランパ（３７）の作用に一ついて述べると
、カムリンク（４９）の上方延出部（４９ｂ）が第８図
中左方、即ち装置前方、へ傾動すると前方延出部（４９
ａ）がスプリング（４１）の弾圧力に反して移動ロッド
（４０）を下方へ押圧穆勤させる。該８勤ロッド（４０
）の下降により支点ビン（４３）が下降し、グリ・ンバ
ーリンク（４４）　、　（４４）外０；（６部のピン部
（４４ａ）。

（４４ａ）は支点ピン（４３）回りに上方へ回動するた
め、グリッパ（４５）　、　（４９）は支持ピン（４６
）　、　（４６）回りに回動して、グリッパ（４５）　
、　（４５）下部の幅広部（４５ａ）　、　（４５ａ）
が第９図の如く外方へ開くこととなる。この状態で第８
図の如く工具ホルダ（ＴＨ）の小径溝（ＴＨ−１）及び
工具ガイド部材（ＴＧ）の大径溝（ＴＧ−１）に工具ク
ランプ基準座（３７）　、　（３８）を押しあてた後、
カムリンク（４９）の上方延出部（４９ｂ）へ作用する
力を解除し、コイルバネ（４１）の弾圧力により移動ロ
ッド（４０）を下降させ、グリッパ（４５）　、　（４
５）の幅広部（４５ａ）　、　（４５ａ）を内方へ閉じ
させる。そして押えコマ（４７ａ）。

（４７ｂ）　、・・・を工具ホルダ（Ｔ’Ｈ）及び工具
ガイド部材（ＴＧ）の大、小径溝（ＴＨ−１）、（ＴＧ
−１）に嵌入押圧して工具ホルダ（ＴＨ）及び工具ガイ
ド部材（ＴＧ）等からなる工具ユニット（３２）を一体
的に把持させるものである。

次にスイングアーム（２０）の揺動による工具クランパ
（３３）の開閉機構について述べる。

工具クランパ（３３）は第９図に示される如く、その取
付部（３４ａ）　、　（３４ａ）がボルトによりマガジ
ンプレート（３１）に固定され、該マガジンプレート（
３１）の孔部（３１ａ）からカムリンク（４９）や支持
アーム（３４ｅ）が装置後方のスイングアーム（２０）
折曲部（２０ｂ）の方へ突出している。カムリンク（４
９）の上方延出部（４９ｂ）は回転軸（２１）側に折曲
され、そのローラー（５０）は回転軸（２１）の周方向
に向いて配設されている。

一方スイングアーム（２０）折曲部（２０ｂ）上部には
第１０図及び第１１図に示される如く回転軸（２１）に
沿ってカムシリンダ（６０）が固定され、そのロッド（
６０ａ）先端にはマガジンプレート（３１）側にカム面
（６２）を形成したカム部材（６１）が固定されている
。またスイングアーム（２０）折曲部（２０ｂ）下部に
はストッパシリンダ（６３）が固定され、マガジンプレ
ート（３１）の工具クランパ（３３）、・・・側部に設
けられたストッパ孔（３１ｂ）　、・・・にそのロッド
（６３ａ）を係合させマガジンプレート（３１）のスイ
ングアーム（２０）への位置決めをおこなっている。

ここでスイングシリンダ（２４）によるスイングアーム
（２０）の揺動と工具クランパ（３３）の位首関係及び
開閉動作について説明する。

インデックスモータ（８）、インデックスユニット（６
）等によりマガジンプレート（３１）を回転させ工具ユ
ニット（３２）を保持しない空の工具クランパ（３３ａ
）を工作機械（１００）の取付工具（Ｔ）向きに位置決
めして、インデックスモータ（８）にブレーキをかけ、
駆動ｆ［１Ｉ（９）、従動軸（１１）の回転を制動する
。その後スイングシリンダ（２４）のロッド（２４ａ）
を進出させ、スイングアーム（２ｏ）、工具マガジンユ
ニット（３０）を工作機械（１００）の方へ揺動させ、
空の工具クランパ（３３ａ）を工作機［（１００）の取
付工具（Ｔ）の方へ進出させる。この場合空　　　−の
工具クランパ（３３ａ）の工作機械（１００）の取付工
具（Ｔ）に対する向きが、スイングアーム（２０）の揺
動によって変化しないということ、及び工具クランパ（
３３ａ）の工作機械（１−００）への回動軌跡が自由に
進択でとるということと、この工具クランパ（３３ａ）
がスイングアーム（２０）の揺シｊによってそのグリッ
パ（４５）　、　（４５）を開かせるという３つの作用
効果を生じさせる。

まず空の工具クランパ（３３ａ）の向ぎが変らない点に
つき第４図乃至第６図を参照しつつ説明すると、スイン
グアーム（２０）内の旋回軸（１６）は従ａｌｌＩｉｔ
ｈ（１１）回りにスイングアーム（２０）と同じ状態で
揺動旋回するため、第５図の待機位置（ｆｌ）から第６
図の交換位ｉ（ｍ）までスイングアーム（２０）が旋回
角度θだけ時計方向に回動すると、旋回Ｉ［１ｌ（１６
）も従動軸（１１）回り時計方向に角度（θ）だけ公転
することとなる。この場合従動＠ｂ（１１）の回転が規
制され、且つ第１、第２かき歯車（１５）　、　（１７
）の歯数が等しいため旋回軸（１６）は公転とともに第
６図で示される如く矢印方向に角度（θ）だけ自転もす
ることとなる。そして旋回Ｉ［１Ｉ（１６）の第２．第
３かさ歯車（１，７）　、　（１８）　と回転軸（２１
）の第４かさ歯車（２２）の歯数が等しいため回転軸（
２１）はマガジンプレート（３１）を第６図中反時計方
向に角度θだけ回１云させるが、マガジンプレート（３
１）自イ木はスイングアーム（２Ｇ）の揺動により第６
図中時計方向に旋回角度θだけ回転するため、マガジン
プレート（３１）は見掛は上回転しないこととなり、従
って例えば空の工具クランパ（３３ａ）も回転せずその
ままの向きで第５図中の回転軌跡（Ｐ）の如く工作機［
（１００）の取付工具（Ｔ）の方へほぼ真横から平行に
移動し、その工具ユニット（３２）を把持することとな
る。

次に工具クランパ（３３）の工作機械（１００）の方へ
の回動軌跡が自由に選択できるという点について述べる
。所定の工具クランパ（３３ａ）を工作機械（１００）
の工具取付部の方へ８勅させる場合、この工具取付部局
りに障害物があると、工具クランパ（３３ａ）は工作機
械（１０Ｇ）の方へ移動できないこととなるが、前記第
１乃至第４かさ歯車（１５）　、　（１７）　。

（１８）　、　（２２）の歯数の比を適切に選択すれば
第５図中（Ｐ）以外にも（Ｑ）、（Ｒ）の如く回動軌跡
を選択することができる。これは前記第１乃至第４かさ
歯車（１５）　、　（１７）　、　（１８）　、　（２
２）の各歯数比を変化させることにより、スイングアー
ム（２Ｇ）の揺動に伴うマガジンプレート（３１）の自
転回動角度を変化させることによって達成することがで
きる。

即ち回動軌跡（Ｑ）の場合はスイングアーム（２０）の
揺動によりマガジンプレート（３１）の回転角度（θ）
よりやや小さい角度で逆方向にマガジンプレート（３１
）を自転させた場合であり、例えば第１及び第２かさ歯
車（１５）　、　（１７）が同じ歯数の場合、第３かさ
歯車（１８）の歯数より第４かさ歯車（２２）の歯数を
多くした場合であり、第３及び第４かさ歯車（１８）　
、　（２２）が同じ歯数の場合、第１かさ歯車（１５）
の歯数より第２かさ歯車（１７）の歯数を多くした場合
である。また、回動軌跡（Ｒ）の場合はスイングアーム
（２０）の揺動によるマガジンプレート（３１）の回転
角度（θ）よりやや大きい角度で逆方向にマガジンプレ
ート（３１）を自転させた場合であり、かさ歯車の歯数
の比は前記回動軌跡（Ｑ）の場合の逆、即ち例えば第１
及び第２かき歯車（１５）　、　（１７）が同じ歯数の
場合、第４かさ歯車（２２）の歯数より第３かさ歯車（
１８）の歯数を多くする等、とすればよい。尚囲動軌跡
（Ｑ）、（Ｒ）いずれについても第１乃至第４かざ歯車
（１５）　。

（１７）　、　（ｔａ）　、　（２２）の噛み合ってい
る歯車どうしの一対を同じ歯数にする必要はなく、以上
述べたことを作用効果がでるようにがさ歯車（１５）　
、　（１７）　。

（１８）　、　（２２）の歯数比を選定してやればよい
。

つづいて空の工具クランパ（３３ａ）がスイングアーム
（２０）の揺動にともない、そのグリッパ（４５）。

（４５）を開かせるという点につき説明する。前述の如
くスイングアーム（２０）の時計方向への揺動に伴いマ
ガジンプレート（３１）は回転軸（２１）回りに反時計
方向に角度θだけ回転するため、マガジンプレート（３
１）とスイングアーム（２０）とは相対的に角度θだけ
回転することとなる。従って第１０図の如くスイングア
ーム（２０）の旋回前に空の工具クランパ（３３ａ）の
カムリンク（４９）のローラー（５ｏ）の位置とスイン
グアーム（２０）折曲部（２０ｂ）　　に固定されるカ
ム、シリンダ（６０）のカム部材（６１）の位置を回転
軸（２１）の中心から角度θだけ離し、且つ回転！ｉ［
１Ｉ（２１）の中心から等距離に配設しておけば、スイ
ングアーム（２０）の揺動に伴いカムシリンダ（６０）
のカム部材（６１）と空の工具クラ〉バ（３３ａ）のロ
ーラー（５０）とは重なり合うこととなる。

そしてカムシリンダ（６０）のロッド（６０ａ）をマガ
ジンプレート（３１）側へ突出させておけば、カム部材
（６１）が空の工具クランパ（３３ａ）のカムリンク（
４９）と係合してカムリンク（４９）を揺動させるため
、移動ロッド（４０）は押圧され、そのグリッパ（４５
）　、　（４５）’を第９図の如く開かせることとなり
、スイングアーム（２０）の揺動に伴い空の工具クラン
パ（３３ａ）は開いた状態で工作ｍ械（１００）の工具
ユニット（３２ａ）を挟み込むこととなる。このあとカ
ムシリンダ（６０）のロッド（６０ａ）を後方へ引きカ
ム部材（６１）と工具クランパ（３３ａ）　　との係合
を解除すれば、工具クランパ（３３ａ）は閉じて第８図
に示される如く工具クランパ（３３）の工具クランプ基
準座（３７）　、　（３８）及びグリッパ（４５）　、
　（４５）の押えコマ（４７）が、工具ホルダ（ＴＨ）
＆び工具ガイド部材（ＴＧ）のそれぞれの大小径溝（Ｔ
Ｇ−１）、（ＴＨ−１）に係合し、工具ユニット（３２
ａ）を把持することとなる。

従ってスイングアーム（２０）の工作機械（１００）へ
の傾動前においては工作機械（１００）の方へ８勤する
工具クランパ（３３）の位置がカムシリンダ（６０）の
カム部材（６１）の位置から常に角度θだけ雛れた位置
にくるようにインデックスモーター（８）及びインデッ
クスユニット（６）を作動させればよい。尚以上の工具
クランパ（３３）に関する３つの作用効果の説明に空の
工具クランパ（３３ａ）を用いたが、これにこだわる必
要はなく、工具ユニット（３２）を保持する工具クラン
パ（３３）であってもよいのはもちろんである。

次に装置の全体的作用について説明する。

第１図で示される如く不図示のワークにガイドブロック
（１１４）　に保持される工具カイト部材（ＴＧ）を当
接し、該工具ガイド部材（ＴＧ）の孔部から工具（Ｔ）
を加工物の方へ突出させて深孔明は加工が終了し、工具
交換をおこなう場合は、コラム（１０５）を後方所定位
置まで後退させるとともに、ガイドブロック（ｉ１４）
　をガイドプロッタ移動シリンダ（１０９）によりコラ
ム（１０５）側に後退させる。第１２図は前記ガイドブ
ロック（１１４）がコラム（１０５）側にいっばいに後
退した状態を示すもので、昇降テーブル（１０６）には
スピンドルモーター（１０８）により回転駆動される主
軸（，１，２０）が回動自在に支持され、この前部には
工具（Ｔ）を保持する工具ホルダー（ＴＨ）の円錐状を
したテーパーシャンク部（ＴＨ−２）が−圧着係合され
ている。

前記工具ガイド部材（ＴＧ）の後部の筒部（ＴＧ−２）
が工具ホルダー（ＴＨ）の頭部（ＴＨ−３）に嵌合し、
工具（Ｔ）、工具下ルダ（ＴＨ）、工具ガイド部材（Ｔ
Ｇ）が一体となって工具ユニット（：１２ａ）を構成し
ている。そして工具ガイド部材（ＴＧ）及び工具ホルダ
（ＴＨ）には工具クランパ（３２）の係合用の大小径溝
（ＴＧ−１）。

（ＴＨ−１）が形成されている。

また工具ガイド部材（ＴＧ）は第１３図に示す如くその
係合突部（ＴＧ−３’）をガイドブロック（１１４）の
係合孔（１１４ａ）に係合さぜた後、トグル装置（１２
２）によってガイドブロック（１１４）に抑圧固定され
ているが、第１２図に示す如く昇降テーブル（１０６）
側にトグル”解除装置（１１５）を備えそのロッド（ｉ
１５ａ）の溝孔（１１５ｂ）と、ガイドブロック（１１
４）　と伴に後退してきたトグル装置（１２２）のビン
部（１２２ａ）とが係合するため、ロッド（１１５ａ）
の移動によりトグル装置（１２２）の抑圧腕部（１２２
ｂ）は開き工具ガイド部材（ＴＧ）のガイドプロッタ（
１１４）への押圧は解除される。そして昇降テーブル（
１０６）は所定位置まで下降するとともに、コラム（１
０ｊ）は工具交換装置（１）の方へ所定距離移動する。

　　　　　− 一方工具交換装置（１）の工具マガジンユニット（３０
）は工具クランパ（３３）が工作機械（ＬＱＯ）の工具
ホルダ（、ＴＨ，）及び工具ガイド部材（ＴＧ）の真横
に佐賀できるようスライドシリンダ（４）によりスライ
ドベース（２）上を移動し、インデックスモーター（８
）やインデックスユニット（６）によって　　゛工具ユ
ニット（３２）を有しない空の工具クランパ（３３ａ）
を第５図の如く工作機Ｖｉ、　（１００）の工具ユニッ
ト（３２ａ）に向けて位置決めする。その後スイングシ
リンダ（２４）によりスイングアーム（２ｏ）を工作機
械（１００）の方へＩ駆動させ、第６国の如く空の工具
クランパ（３３ａ）を工具ホルダ（ＴＨ）及び工具ガイ
ド部材（ＴＧ）の犬、小径溝（ＴＧ−１）。

（ＴＨ−１）に保合保持させる。その後ドローパー　（
１２１）を前進させ工具ホルダ（ＴＨ）を装置前方へ移
動させると共に、スライドシリンダ（４）のロッドを前
進させ、工作機［（１００）の工具ユニット（３２ａ）
を保持する工具クランパ（３３ａ）を前進させて、工具
ホルダ（ＴＨ）のテーパーシャンク部（ＴＨ−２）を主
軸（１２０）から十分に抜き取ると、スイングシリンダ
（２４）のロッド（２４ａ）を引き込みスイングアーム
（２０）を工作機械（１０Ｇ）から逆方向へ揺動させる
。

ここで工作機械（１００）に必要、な工具（Ｔ）を有す
る工具ユニット（３２ｂ）をインデックスモーター（８
）等により所定位置に割り出し回転して位置決めすると
、再度スイングアーム（２０）を工作機械（１００）の
所定位置、即ち工具クランパ（３３ｂ）の保持する工具
ユニット（３２ｂ）軸線と工作機％　（１００）の主軸
（１２０）の軸線が一致する位置まで揺動旋回させる。

どの場合カムシリンダ（６０）のロッド（６０ａ）は後
方へ引き込んであるので、カム部材（６１）とカムリン
ク（４９）の係合は生じず、工具クランパ（３３ｂ）は
工具ユニッ□）　（３２ｂ）を把持したままとなってい
る。その後、スライドシリンダ（４）により、工具クラ
ンパ（３３ｂ）に保持される工具ホルダ（ＴＨ）のテー
パーシャンク部（ＴＨ−２）を工作機械（１００）の主
軸（１２０）のテーパ一孔に圧入嵌合させると、カムシ
リンダ（６０）によりカム部材（６１）と工具クランパ
（３３ｂ）のカムリンク（４９）を係合させて工具クラ
ンパ（３３ｂ）を開かせ、再度スイングアーム（２０）
を工作機７４（１００）　より離すごとく揺動させて、
トグル装置（１２２）で工具ガイド部材（ＴＧ）をガイ
ドプロッタ（１１４）に固定させれば工具交換作業は終
了する。

（発明の効果） スイングアームによる工具マガジンユニットの揺動を従
動軸、旋回軸、回転軸及びこれらに取付けられた第１乃
至第４かさ歯車を介しておこなっているため、スイング
アームの揺動にともなって第１乃至第４かさ歯車の互い
歯数比に従って工具マガジンユニットは自転することと
なる。従って工具マガジンユニットの周方向に複数個取
付けられた工具クランパはスイングアームの揺動と工具
マガジンユニットの自転との合成による回動軌跡で８勤
することとなるため、所定の工具クランパを工作機械の
工具取付部へ移動させる場合に途中に障害物かあれば、
第１乃至第４かさ歯車の歯数比を変え工具マガジンユニ
ットの自転回動角度を変化させることによって所定の工
具クランパの回動軌跡を変化させて対応させることがで
きる。

また第１乃至第４かさ歯車の歯数をすべて等しくする等
して、スイングアームの揺動角度とマガジンプレートの
自転角度を等しくし、マガジンプレートを見掛は上回転
しないようにすることにより、工具クランパの向きを常
に一定に保ちつつこの工具クランパを工作機械の工具取
付部の方へ移動させることができる。

この場合工具クランパを工作機械の工具取付部のほぼ真
横から該工具取付部の方へ移動させることができるため
、スイングアームの揺動角度をできるだけ小さくでき、
且つ他の工具クランパを工作機械からできるだけ遠ざけ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は工作機械及び工具交換装置の斜視図、第２図は
第１図の正面図、第３図は工具交換装置の斜視図、第４
図は工具交換装置の上部の部分断面図、第５図は工具マ
ガジンユニットの待機位置における部分断面正面図、第
６図は工具マガジンユニットの交換位置における部分断
面正面図、第７図は工具クランパの正面図、第８図は工
具ユニットを把持した工具クランパの断面側面図、第９
図は工具クランパの取付状態を示す図、第１０図はカム
シリンダの取付状態を示す正面図、第１１図は第１０図
の部分側面図、第１２図は工作機械における工具ユニッ
ト等の取付状態を示す図、第１３図はガイドプロッタに
おける工具ガイド部材の取付状態図である。 尚、図面中、（５）は本体ケース、（８）インデックス
モーター、（１１）は従動軸、（１５）　、　（１７）
　、　（’１Ｂ）　。 （２２）はそれぞれ第１、第２、第３、第４かさ歯車、
（１６）は旋回軸、（２０）はスイングアーム、（２Ｘ
）は回転軸、（２４）はスイングシリンダ、（３０）は
工具マガジンユニット、（３３）は工具クランパ、（１
００）は工作機械、（Ｔ）は工具である。 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代　理　
人　弁理士　　　下　　１）容一部間　　　　弁理士　
　　　大　　橋　　邦　　店開　　　弁理士　　　小　
　山　　　　有量　　　弁理士　　　野　　１）　　　
茂第６図 第７図 γ 第８図 ＴＧ”ＴＧ−２ ７７゛４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ブレーキ付きのインデックスモータにより回転され、端
   部に第１かさ歯車を有する従動軸と、該従動軸を枢支す
   ると共に、装置本体に枢着されて、従動軸回りに回動自
   在なスイングアームと、 該スイングアーム内に枢支され、その一端に前記従動軸
   の第１かさ歯車と噛み合う第２かさ歯車を有し、他端に
   第３かさ歯車を有する旋回軸と、前記従動軸と平行に前
   記スイングアーム内に枢支され、前記旋回軸の第３かさ
   歯車と噛み合う第４かさ歯車を有す回転軸と、 工具を交換する工作機械の側部に配設されると共に、回
   転軸の端部に固定され、その周方向に工具交換用の複数
   の工具クランパを備える工具マガジンユニットと、 前記スイングアームを前記工作機械の方へ揺動させる揺
   動駆動源とからなることを特徴とする自動工具交換装置
   における工具マガジンユニットの回転移動装置。