JPS63295106A - ギャングヘッド交換式工作機械 - 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、スピンドルヘッドに対するギヤングヘッドの
取付けおよび交換を行なう機構を備えた工作機械に関す
る。

〔従来の技術および問題点〕

従来、ヘッド交換式１作機械として、特開昭５８−１０
２６０９号公報に開示されたものが知られている。この
工作機械において駆動ユニットは、待機中のギヤングヘ
ッドを複数個保持する水平回転割出式ヘッドストッカと
被加工物を保持する治具台との間において進退動自在に
設けられ、後退位置において必要なギヤングヘッドをヘ
ッドスト７カの回転割出機構により選択し結合した後治
具台側へ前進し、加工作業を行なうように構成されてい
る。

ところが、このように複数個のギヤングヘッドを取付け
たヘッドストッカが駆動ユニットの外周側を回転する構
成の場合、ヘッドストッカは、慣性が大きいために急回
転および急停止が困難であり、ギヤングヘッドの割出し
時間が長くなるという問題があり、逆に割出し時間の短
縮化を図ろうとするとヘッドストッカに取付けられるギ
ヤングヘッドの数が制約されるという問題が生じる。ま
た多種類のワークを加工する場合、あるいはギヤングヘ
ッドが配列された順に使用されない場合、遠方に配置さ
れたギヤングヘッドをνＪ出す必要が生じ、これにより
、ギヤングヘッドの交換だめの時間が長くなるという問
題がある。さらに、ギヤングヘッドの割出し、および交
換動作中、工作機械の加工作業が不可能であり、稼動率
に限界がある。また、ヘッドストッカの回転部の内径は
駆動ユニットの最大張大部により規定されるため、工作
機械の最大幅が大きくなり、連続工程の場合、隣接する
機械との間隔を大きくとる必要があるためにワーク搬送
装置も大型化しなければならず、コストが高くなる。

本発明は、ギヤングヘッドの交換時間が短くて済み、か
つギヤングヘッドの交換作業中にもワークの加工処理が
可能である小型なギヤングヘッド交換式１作機械を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るギヤングヘッド交換式１作機械は、待機中
のギヤングヘッドを複数個ストックするヘッドストッカ
と、ギヤングヘッドと結合して該ギヤングヘッドの工具
に回転力を伝達するための駆動モータを内蔵するスピン
ドルヘッドと、上記ヘッドストッカとスピンドルヘッド
の間に設けられ、該スピンドルヘッドに取付けられたギ
ヤングヘッドをヘッドストッカにストックされたギヤン
グヘッドと交換するギヤングヘッド交換装置とを備えて
おり、上記ギヤングヘッド交換装置が、上記スピンドル
ヘッドとへラドストッカの間を延びる２本の案内レール
と、この案内レールに沿って進退動自在に設けられ、ギ
ヤングヘッドを支持する（凹型）スライダと、このスラ
イダに設けられ、ギヤングヘッドを上記ヘッドストッカ
およびスピンドルヘッドに対して受渡し可能な受渡機構
とを備えることを特徴としている。

〔作　用〕

スライダは５．前進位置において、新しいギヤングヘッ
ドをスピンドルヘッドに取付けるとともにこのスピンド
ルヘッドから不要となったギヤングヘッドを受取り、後
退位置において、不要のギヤングヘッドをヘッドストッ
カに収めるとともに次のギヤングヘッドを受取る。

〔実施例〕　　・ 以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示す。

本実施例においては、２つのスピンドル１１を有するギ
ヤングヘッド２１と、３つのスピンドル１２を有するギ
ヤングヘッド２２と、４つのスピンドル１３を有するギ
ヤングヘッド２３とが選択的にスピンドルヘッド４０．
に取付けられ、あるいは図示しないヘッドスト・ツカに
戻される。なお、これらのギヤングヘッドにおけるスピ
ンドルの数は、記載されたものに限定されず、任意に選
定できる。またヘッドストッカはいかなる構成のもので
もよく、本実施例装置の後方に位置し、第１図および第
２図の状態において、待機中のギヤングヘッド２２を保
持している。工作機械のスピンドルヘッド４０は第３図
および第４図に明示されるように、本実施例装置の前方
に位置し、ヘッド４１の上面に設けられた一対のレール
４２　、４３に進退動自在に支持され、前進位置におい
て（第３図および第４図）図示しないワークに対して加
工処理を行ない、後退位置において（第１図および第２
図）ギヤングヘッドの交換が行なわれる。

ギヤングヘッド交換装置はへラドストッカとスピンドル
ヘッド４０の間に設けられる。一対の案内レール５１　
、５２はヘッド４１の後部側面から後方へ向かって延び
る基枠５３　、５４の上面に固定され、ス、ビンドルヘ
ッド４０からヘッドストッカまで互に平行に延びる。門
型のスライダ６０は案内レール５１　＋’　５２に支持
され、これらの案内レール５’ｌ　、　５２に沿ってス
ピンドルヘッド４０とヘッドストッカの間において進退
動自在である。スライダ６０は鉛直方向に延びる一対の
脚部６１　、６２と、これらの脚部６１　、６２の上部
を連結する水平部６３とを有し、脚部６１　、６２と水
平部６３により開口部６４が形成される。この開口部６
４の大きさはスピンドルヘッド４０およびギヤングヘッ
ドよりも大きく、したがって、スライダ６０の前進位置
において（第１図および第２図）スピンドルヘッド４０
は開口部６４内に嵌太し、またスライダ６０が後退する
時（第３図）、スライダ６０はヘッドストッカに保持さ
れて待機しているギヤングヘッド２２を通過して後退位
置に到達する。

スライダ６０は、ギヤングヘッドを支持するためスライ
ドプレート６５　、６６を有し、またギヤングヘッドを
スピンドルヘッド４０およびヘッドストッカに対して受
渡すための機構７０を有する。スライドプレート６５　
、６６はそれぞれ脚部６１　、６２の前面に固定され、
スライダ６０の進退方向に対して垂直に設けられる。一
方、スピンドルヘッド４０も同様なスライドプレート４
４を有する。これらのスライドプレート６５　、６６　
、４４は同一高さ位置に設けられ、スライダ６０の前進
位置において（第１図および第２図）同一平面に位置す
るようになっている。各ギヤングヘッド２１　、２２　
、２３は、これらのスライドプレート６５　、６６　、
４４に保合可能な溝２４を有する。一方、受渡機構７０
はスライダ６０の水平部６３に形成された横穴６７に支
持され、水平部６３に沿って移動自在に設けられる。

受渡機構７０は下方に延びる一対の移送爪７１　、７２
を有し、これらの移送爪７１　、７２は各ギヤングヘッ
ド２１　、２２　、２３の上面にそれぞれ設けられた一
対の突起２５　、２５の間に保合可能である。

基枠５４の側面にはスライダ６０を案内レール５１　、
５２に沿って進退動させるための移送機構８０が設けら
れる。移送機構８０は、基枠５４の側面に設けられる一
対のプーリ８１　、８２と、これらのプーリ８１　、８
２に巻回される無端状のベルト８３と、一方のプーリ８
２に連結された駆動モータ８４とを備える。スライダ６
０の一方の脚部６２の下方に設けられた連結部材６７は
ベルト８３に固定され、これによりスライダ６０はベル
ト８３に連結される。

本実施例装置の動作を説明する。

第１図はギヤングヘッド２１の使用を終え、ギヤングヘ
ッド２３に交換しようとする状態を示し、スライダ６０
は前進位置にあり、またスピンドルヘッド４０は後退位
置にあって、ギヤングヘッド２１　、２３はスライダ６
０に沿って並んでいる。ここで受渡機構７０が図の左方
向に変位すると、移送爪７１　、７２が各ギヤングヘッ
ド２１　、２３の突起２５に係合するので、これらのギ
ヤングヘッド２１　、２３は受渡機構７０とともに左行
する。すなわち第２図に示されるように、ギヤングヘッ
ド２１はスピンドルヘッド４０のスライドプレート４４
から解放され、スライダ６０の搬出側スライドプレート
６５に係合し、またギヤングヘッド２３はスライダ６０
の搬入側スライドプレート６６から解放されてスピンド
ルヘッド４０のスライドプレート４４に係合する。しか
してギヤングヘッド２３は、スピンドルへラド４０に取
付けられて使用可能な状態となる。

次でスライダ６０が後退すると、移送爪７２はギヤング
ヘッド２３の突起２５から解放され、一方ギヤングへラ
ド２１はスライダ６０とともに後退する。しかして第３
図に示されるようにスライダ６０がへラドストッカまで
後退すると、次に使用されるギヤングヘッド２２がスラ
イダ６０の前方に位置するようになり、ギヤングヘッド
２１　、２２が隣接して並ぶ。この時スピンドルヘッド
４０は前進し、図示しないワークを加工する。この加工
工程の間に、受渡機構７０は図の右方向に変位し、第４
図に示されるように、移送爪７１　、７２を介してギヤ
ングヘッド２１　、２２を右行させる。すなわちギヤン
グヘッド２１はスライダ６０の搬出側スライドプレート
６５から解放されてヘッドストッカのスライドプレート
（図示せず）に係合し、またギヤングヘッド２２はへラ
ドストッカのスライドプレートから解放されてスライダ
６０の搬入側スライドプレート６６に係合する。スピン
ドルヘッド４０に取付けられたギヤングへソド２３によ
る加工工程が終了すると、第１図に示されるようにスラ
イダ６０が再び前進するとともにスピンドルヘッド４０
が後退し、上述した動作が繰返される。

さて、上述したようにヘッドストッカはいかなる構造の
ものであってもよいが、第５図〜第７図にその例を示す
。

第５図はロータリ型へ７ドストツカ９０を示す。

このヘッドストッカ９０はドラム９１の外周面に所定間
隔毎にギヤングヘッド２０を保持し、ドラム９１の回転
により、必要なギヤングヘッド２０をスライダ６０の後
退位置に配置させるよう構成される。

第６図は縦列型ヘッドストフカ９２を示す。このヘッド
ストッカ９２は、ギヤングヘッド２０をスライダ６０の
後退方向に沿って基枠５３　、５４．の間に縦列に保持
するものである。したがってスライダ６０は必要なギヤ
ングヘッド２０の位置まで後退するように構成される。

第７図はチェーン式ヘッドストッカ９３を示すこのヘッ
ドストッカ９３は、一対のスプロケット９４　、９５と
、これらのスプロケット９４　、９５に巻回された無端
状のチェーン９６を有し、ギヤングヘッド２０はチェー
ン９６の外周側に取付けられる。

必要なギヤングヘッド２０はスライダ６０に近い側のス
プロケット９４の部分に移送され、この位置においてス
ライダ６０に受渡される。

第８図は受渡機構７０の他の実施例を示す。上記実施例
において移送爪７１　、７２は受渡機構７０の本体に一
体的に固定されており簡単な構造を有している。しかし
、ギヤングヘッドを常にヘッドストッカの同じ場所に収
納する場合、すなわち各ギヤングヘッドをそれぞれ固有
の場所に収納する場合、移送爪７１　、７２はそれぞれ
独立に昇降して、任意の位置においてギヤングヘッドに
保合および解放できなければならない。第８図の受渡機
構７０はこのような場合に用いられ、各移送爪７１　、
７２はそれぞれアクチュエータ７３　、７４により昇降
移動する。

以上のように上記各実施例は、ヘッドストッカとスピン
ドルヘッドの間にギヤングヘッド交換装置が設けられ、
この交換装置のスライダが、ヘッドストッカとスピンド
ルヘッドの間を往復動じてギヤングヘッドの交換を行な
うように構成されている。したがって、スライダ６０は
高々２個のギヤングヘッドを移送すればよく、慣性が小
さいために第６図に示すような縦列型へ７ドストツカ９
２を有する工作機械の場合であっても割出し時間が短く
てすむ。また第５図に示すようなロークリ型へラドスト
ッカ９０を有する工作機械の場合、スライダ６０がスピ
ンドルヘッド４０から戻ってくる間にヘッドストッカ９
０が割出しを行なえばよく、ギヤングヘッドの交換時間
がこの割出しのために長くなるということがなくなる。

しかしてヘッドストッカの構造上の制約がなくなって、
ヘッドストッカにストックされるギヤングヘッドの数を
自由に定めることが可能になり、かつギヤングヘッドの
交換時間が短縮される。

また、上記各実施例によれば、スライダ６０がスピンド
ルヘッド４０から離間している間、スピンドルヘッド４
０はワークの加工を行なうことができ、すなわちギヤン
グヘッドの交換作業中に加工作業が可能となり、工作機
械の稼動率が改善される。

さらに、ギヤングヘッド交換装置がヘッドストッカおよ
びスピンドルヘッドと干渉する部分が少ないため、工作
機械の幅を小さくすることができ、連続工程の場合であ
っても隣接する機械との間隔を大きくとる必要がなく、
システム全体を小型化することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ヘッドストッカの構造に
制約がなくなり、また、ギヤングヘッドの交換時間を短
縮できるとともに工作機械の稼動率を向上させることが
でき、かつ、工作機械を小型化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示し、次のギヤングヘッ
ドをスピンドルヘッドに取付ける直前の一 状態を示す斜視図、 第２図は第１図の装置において次のギヤングヘッドをス
ピンドルヘッドに取付けた直後の状態を示す斜視図、 第３図は第１図の装置においてさらに次のギヤングヘッ
ドをスライダに取付ける直前の状態を示す斜視図、 第４図は第１図の装置においてさらに次のギヤングヘッ
ドをスライダに取付けた直後の状態を示す斜視図、 第５図はロークリ型ヘッドストッカと第１実施例装置を
有する工作機械の概略の平面図、第６図は縦列型ヘッド
ストッカと第１実施例装置を有する工作機械の概略の平
面図、 第７図はチェーン型ヘンドストツカと第１実施例装置を
有する工作機械の概略の平面図、第８図は受渡機構の他
の実施例を示す斜視図である。 ２１　、２２　、２３・・・ギヤングヘッド、４０・・
・スピンドルヘッド、 ５１　、５２・・・案内レール、 ６０・・・スライダ、 ７０・・・受渡機構、 ９０　、９２　、９３　、９７・・・ヘッドストッカ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、待機中のギャングヘッドを複数個ストックするヘッ
   ドストッカと、ギャングヘッドと結合して該ギャングヘ
   ッドの工具に回転力を伝達するための駆動モータを内蔵
   するスピンドルヘッドと、上記ヘッドストッカとスピン
   ドルヘッドの間に設けられ、該スピンドルヘッドに取付
   けられたギャングヘッドをヘッドストッカにストックさ
   れたギャングヘッドと交換するギャングヘッド交換装置
   とを備え、上記ギャングヘッド交換装置が、上記スピン
   ドルヘッドとヘッドストッカの間を延びる２本の案内レ
   ールと、この案内レールに沿って進退動自在に設けられ
   、ギャングヘッドを支持する（門型）スライダと、この
   スライダに設けられ、ギャングヘッドを上記ヘッドスト
   ッカおよびスピンドルヘッドに対して受渡し可能な受渡
   機構とを備えることを特徴とするギャングヘッド交換式
   工作機械。