JPS63312038A - 工具交換装置を有するコラム移動型工作機械 - Google Patents

工具交換装置を有するコラム移動型工作機械

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Publication number
JPS63312038A
JPS63312038A JP62148014A JP14801487A JPS63312038A JP S63312038 A JPS63312038 A JP S63312038A JP 62148014 A JP62148014 A JP 62148014A JP 14801487 A JP14801487 A JP 14801487A JP S63312038 A JPS63312038 A JP S63312038A
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JP
Japan
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tool
column
spindle
gear means
attached
Prior art date
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Pending
Application number
JP62148014A
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English (en)
Inventor
Ryuji Suzuki
竜二 鈴木
Hisao Ishii
久夫 石井
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
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Publication of JPS63312038A publication Critical patent/JPS63312038A/ja
Pending 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
    • B23Q3/15706Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a single tool being inserted in a spindle directly from a storage device, i.e. without using transfer devices
    • 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
    • B23Q3/15722Rotary discs or drums

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

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〕 本発明は工具交換装置を有する工作機械に関し、特にコ
ラムが移動可能なタイプの工具交換装置を有する工作機
械に関する。
〔従来の技術] 工具交換装置を有する工作機械は一般的には周知である
。その形感には種々のものがあり、工作機械の基台やコ
ラム側面に工具マガジンを取り付け、該工具マガジンと
工具主軸との間で工具交換アームを介して工具の交換を
行なうものがある。
また、コラム移動型の立旋盤において主軸ヘッドの移動
を利用して工具交換を行なうタイプのものもあり、この
場合には工具交換アームは存在しない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
然しながら上述のコラム移動型の立旋盤においても、工
具マガジンにおける工具の割り出しには専用の動力源を
有しており、工具マガジンにおける機構の簡素化やコス
ト的見地から改善の余地が残されていた。
依って本発明は斯る問題点の解決を図るべく、工具割り
出しの専用動力源を無くし、機構が簡素で低コストな工
具交換装置を有する工作機械を提供することを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的に鑑みて本発明は、基台上に取り付けられたワ
ークテーブルと、前記基台上を移動可能なコラムと、前
記基台上に送り機構、案内機構を有してコラムを駆動す
るコラム駆動装置と、前記ワークテーブルに対して垂直
方向に支持された工具主軸を有し、前記コラムに取り付
けられて前記ワークテーブルに対して垂直な方向に移動
可能な主軸ヘッドと、前記工具主軸による加工領域に隣
接して前記コラムの移動可能な位置に設けられ、前記工
具主軸に平行な軸線を中心として回転可能であり、複数
個の工具把持部を有した工具マガジン円板と、前記工具
主軸の一端側に取り付けられて工具主軸と共に回転する
歯車手段と、該歯車手段と噛合可能であって前記工具マ
ガジン円板と機械的に連結された他の歯車手段とを具備
したことを特徴とする工具交換装置を有するコラム移動
型工作機械を提供する。
〔作 用〕
上記工具主軸の一端側に取り付けられた工具は、コラム
の移動並びに主軸ヘッドの移動を介して上記工具マガジ
ン円板の所定の工具把持部に渡すこ ・とができ、更に
は上記工具主軸の他端に取り付けられた歯車手段をコラ
ムや主軸ヘッドの移動を介して上記他の歯車手段と噛合
させ、工具主軸を所定角度回転させることにより工具マ
ガジン円板上の所望工具の割り出しを行なう。その後主
軸ヘッド並びにコラムの移動を介して所望工具を受は取
り、加工領域へ帰還する。
〔実施例〕
以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細
に説明する。第1図は本発明による工具交換装置を有す
るコラム移動型工作機械の正面図、第2図は第1図の側
面図、第3図は2つの歯車が噛合した場合の上面図であ
る。第1図と第2図とを参照すると、基台10の前部上
面にはワークテーブル12が水平に取り付けられている
。一方、基台の後部上面にはリニアガイド18が左右方
向(X方向)に2本平行に設けられており、サドル14
のリニアガイドベアリング20と協働してサドル14の
案内機構としで作用する。このサドル14をX方向へ送
り移動させるにはサーボモータ22を動力源とし、図示
されていないボールねじ軸・ポールナツト機構の左右方
向送り機構を設けている。更にこのサドル14の上面に
はリニアガイド24が前後方向(Y方向)に2本平行に
設けられており、コラム16のリニアガイドベアリング
26と協働してコラム16の案内機構として作用する。
このコラム16をY方向へ送り移動させるにはサーボモ
ータ28を動力源とし、図示されていないボールねじ軸
・ボールナツト機構から成る前後方向送り機構を設けて
いる。
以上の構造により、コラム16は基台10上を前後、左
右に移動することが可能である。このコラム16の前面
には、工具主軸34をその軸線S1が上述のワークテー
ブル12に対して直交するよう、即ち鉛直下方に軸支し
た主軸ヘッド36を、アーム38を介して取り付けてい
る。このアーム38は図示されていないリニアガイドベ
アリングを有しており、コラム16の前面に鉛直に設け
られた2本のリニアガイド32と協働して主軸へラド3
6の案内機構として作用する。更にその動力源はサーボ
モータ30であり、図示されていないボールねじ軸・ポ
ールナツト機構を送り機構として主軸ヘッド36を上下
方向(Z方向)に送り移動させる。
工具主軸34は周知の伝達機構を介してサーボモータ4
0によって回転駆動される。この工具主軸34の下端に
はテーパ部を有する工具ホルダ42を介して工具Toが
取り付けられており、上端には歯車46が水平に固定さ
れている。基台10の左側に隣接して他の基台50が固
定されており、この基台50に軸線S2が鉛直方向とな
るよう軸支された回転可能な軸52が立設されている。
この軸52の高さ方向適宜位置に工具マガジン円板54
が水平に固定されている。更にその上方適宜位置に前述
の歯車46と噛合可能な他の歯車56が水平に固定され
ている。
第3図に示すように工具マガジン円板54の外縁には8
個の切欠P1〜P8が等角度配設されている。これら切
欠P1〜P8は工具Tを固定した工具ホルダ42の環状
溝に係合可能な寸法形状に形成されており、工具Tの把
持部である。更にこれら切欠P1〜P8と工具マガジン
円板54の外縁との交差点付近、即ち切欠PI−P8の
工具ホルダ42の出入口部は広がっており、工具ホルダ
42 (工具T)の受渡しが容易な形になっている。
次に工具交換過程を説明する。工具マガジン円板54の
1つの工具把持部P1をX方向に向けて開口した角度位
置に設定しておく。一方、工作機械における4つのサー
ボモータ22 、28 、30 、40は制御装置58
によって制御されている。この制御装置58に操作盤(
図示せず)から指令を与えると、主軸ヘッド36 (即
ち工具主軸34、又は工具主軸34に取り付けられた工
具ホルダ42の環状溝)をサーボモータ22 、28 
、30を介して予め定めた位置(Xo、  Yo、  
Zo)又は指令を与えた位置(Xo。
Yo、Zo)へ移動させる。3次元の位置のうちY。
とZoは第3図の切欠PIの位置のY、Zの座標値と一
致させておく。こうして他の基台50付近まで延設され
た前述のリニアガイド18に案内さ具TOは工具ホルダ
42と共に工具マガジン円板54の切欠P1に把持され
る。この状態を第1図に二点鎖線で示す。この位置確認
のために図示されていないリミットスイッチによってこ
の把持が確認され、その確認信号を上述の制御装置58
へ送信する。この信号を受信すると、他の適宜な操作手
段(図示せず)へ次の指令を送信し、工具主軸34内の
把持装置を操作して工具ホルダ42のテーバ部の把持を
解放する。そしてサーボモータ30へ主軸ヘッド36を
所定量上昇させるべく指令送信する。こうして工具主軸
34に取り付けていた工具Toを工具マガジン円板54
の切欠P1に渡し、上方にある歯車56と工具主軸′4
F34上部の歯車46とを噛合させる。この場合、歯車
56は歯の角度位置を、工具マガジン円板54の切欠、
例えばPLとの相対位置関係を所定にすべく軸52に固
定してあり、工具主軸34上の歯車46をサーボモータ
40によって歯車46の歯が上記歯車56の歯溝に挿入
可能な位置に回転調節する。更にはアーム38の上面適
宜位置にはリミットスイッチ48が設けられており、2
つの歯車46と56とが噛合したことをこのリミットス
イッチ48により確認し、確認信号を制御装置58へ送
信する。
この信号を受信すると次にサーボモータ40へ指令を発
信し、所望の工具Tを第3図における切欠P1の位置へ
割り出すべく歯車46を回転させる。その後サーボモー
タ30へ指令を発信して主軸ヘッド36を所定量下降さ
せ、前述の操作手段を介して工具Tを固定保持している
工具ホルダ42のテーパ部を工具主軸34に取り付ける
。この際の主軸ヘッド36の下降位置は図示していない
リミットスイッチにより確認する。こうして新しい工具
Tを装着した主軸ヘッド36はコラム16やサドル14
と共にX方向右へ移動して工具交換を終了する。
次回の工具交換では、工具マガジン円板54の切欠のう
ち前述の工具Tを把持していた切欠が第3図のPlの位
置に開口しているため、上述の場合と同様に可能となる
〔発明の効果〕
本発明によれば、工具割り出しの動力源として工具主軸
の回転駆動モータを使用するためその分簡単で低コスト
であり、しかもコラム移動型であるため工具交換アーム
も無く、簡単で低コストな工具交換装置を有するコラム
移動型工作機械が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による工具交換装置を有するコラム移動
型工作機械の正面図、第2図は第1図の側面図、第3図
は2つの歯車が噛合した場合の工具交換時の部分上面図
。 10・・・基台、  14・・・サドル、  16・・
・コラム、18・・・X方向リニアガイド、 24・・・Y方向リニアガイド、 36・・・主軸ヘッド、      34・・・工具主
軸、42・・・工具ホルダ、      46・・・歯
車、54・・・工具マガジン円板、   56・・・他
の歯車、P1〜P8・・・切欠(工具把持部)、T、 
To・・・工具。 U 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基台上に取り付けられたワークテーブルと、前記基
    台上を移動可能なコラムと、前記基台上に送り機構、案
    内機構を有してコラムを駆動するコラム駆動装置と、前
    記ワークテーブルに対して垂直方向に支持された工具主
    軸を有し、前記コラムに取り付けられて前記ワークテー
    ブルに対して垂直な方向に移動可能な主軸ヘッドと、前
    記工具主軸による加工領域に隣接して前記コラムの移動
    可能な位置に設けられ、前記工具主軸に平行な軸線を中
    心として回転可能であり、複数個の工具把持部を有した
    工具マガジン円板と、前記工具主軸の一端側に取り付け
    られて工具主軸と共に回転する歯車手段と、該歯車手段
    と噛合可能であって前記工具マガジン円板と機械的に連
    結された他の歯車手段とを具備したことを特徴とする工
    具交換装置を有するコラム移動型工作機械。 2、前記ワークテーブルが水平に取り付けられて成る特
    許請求の範囲第1項記載の工具交換装置を有するコラム
    移動型工作機械。 3、前記基台上の送り機構、案内機構は水平左右方向に
    コラムを移動させ得る左右方向送り機構、案内機構と、
    水平前後方向にコラムを移動させ得る前後方向送り機構
    、案内機構とを有して成る特許請求の範囲第1項又は第
    2項記載の工具交換装置を有するコラム移動型工作機械
    。 4、前記工具マガジン円板と前記他の歯車手段とが前記
    工具主軸に平行であって回転可能に軸支された1本の軸
    に取り付けられて成る特許請求の範囲第1項から第3項
    までの何れか1項記載の工具交換装置を有するコラム移
    動型工作機械。 5、前記他の歯車手段が前記工具マガジン円板の上方に
    取り付けられ、前記歯車手段が前記工具主軸の上端側に
    取り付けられて、工具主軸と工具マガジン円板の工具把
    持部との間で工具の受渡しを行なう前記主軸ヘッドの前
    記ワークテーブルに対する垂直な方向の移動に伴って前
    記2つの歯車手段が噛合、或いは離隔可能に構成されて
    成る特許請求の範囲第4項記載の工具交換装置を有する
    コラム移動型工作機械。
JP62148014A 1987-06-16 1987-06-16 工具交換装置を有するコラム移動型工作機械 Pending JPS63312038A (ja)

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JP62148014A JPS63312038A (ja) 1987-06-16 1987-06-16 工具交換装置を有するコラム移動型工作機械

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JP62148014A JPS63312038A (ja) 1987-06-16 1987-06-16 工具交換装置を有するコラム移動型工作機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63312038A true JPS63312038A (ja) 1988-12-20

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ID=15443177

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JP62148014A Pending JPS63312038A (ja) 1987-06-16 1987-06-16 工具交換装置を有するコラム移動型工作機械

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JP (1) JPS63312038A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5484369A (en) * 1993-10-13 1996-01-16 Comau S.P.A. Machine tool with a dynamic tool magazine
KR100777617B1 (ko) 2006-12-26 2007-11-21 (주) 대중테크 씨엔씨 연삭기
EP2505304A1 (en) 2011-03-31 2012-10-03 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Tool changing device and working machine including tool changing device
CN106363445A (zh) * 2016-10-13 2017-02-01 温州职业技术学院 一种可切换钻头的钻床

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5484369A (en) * 1993-10-13 1996-01-16 Comau S.P.A. Machine tool with a dynamic tool magazine
KR100777617B1 (ko) 2006-12-26 2007-11-21 (주) 대중테크 씨엔씨 연삭기
EP2505304A1 (en) 2011-03-31 2012-10-03 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Tool changing device and working machine including tool changing device
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