JPS6334043A - 自動工具交換装置 - Google Patents

自動工具交換装置

Info

Publication number
JPS6334043A
JPS6334043A JP61177984A JP17798486A JPS6334043A JP S6334043 A JPS6334043 A JP S6334043A JP 61177984 A JP61177984 A JP 61177984A JP 17798486 A JP17798486 A JP 17798486A JP S6334043 A JPS6334043 A JP S6334043A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
tool
cylinder
cam
rotation
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.)
Granted
Application number
JP61177984A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0513774B2 (ja
Inventor
Minoru Kubota
実 久保田
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.)
Seiko Seiki KK
Original Assignee
Seiko Seiki KK
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 Seiko Seiki KK filed Critical Seiko Seiki KK
Priority to JP61177984A priority Critical patent/JPS6334043A/ja
Priority to EP87306556A priority patent/EP0258992A3/en
Publication of JPS6334043A publication Critical patent/JPS6334043A/ja
Publication of JPH0513774B2 publication Critical patent/JPH0513774B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • 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
    • B23Q3/15773Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking the tool from a storage device and passing it on to other transfer devices, which insert it in a spindle
    • 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
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B23Q2003/155414Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers
    • B23Q2003/155418Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers the grippers moving together
    • 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
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B23Q2003/155414Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers
    • B23Q2003/155425Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable
    • B23Q2003/155428Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable about a common axis
    • 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
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B23Q2003/155414Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers
    • B23Q2003/155425Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable
    • B23Q2003/155435Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable and linearly movable
    • B23Q2003/155439Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising two or more grippers pivotable and linearly movable along the pivoting axis

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) この発明は、マシニングセンタに用いられる自動工具交
換装置に関する。
(従来の技術) 通常、マシニングセンタにおける工具交換装置は、工具
マガジンから選び出された工具ポットで支持されている
工員と、工作機械の主軸で支持されている工具とを交換
するために設けられている。
上記工具交換装置は、工具を支持するチャック部が2か
所設けられた交換用アームが使用され、主軸の工具交換
動作を行なうには、交換位置へこの交換用アームが旋回
し、交換用アームのチャック部が新、旧工具を同時に掴
み、引抜く工程と、その後、他方側のチャック部に支持
された新工具が主軸の軸線位置に位置すべく交換用アー
ムが旋回する工程と、その後、主軸の軸線方向に沿って
交換用アームが進退し、主軸に新工具を装着する押込み
工程とからなる。
従って交換用アームの工具交換動作は、旋回動作、引央
き動作、旋回動作、押込み動作、旋回動作の順序で行な
われるのが一般的である。
さらに、この交換用アームは、工具交換動作を行なった
とき、−5側の旧工具を工具マガジンに返却し、さらに
次加工に必要な新工具を主軸に装着していなければなら
ず、そのため、交換用アームの旋回角度が大きくなり、
高速動作時の障害となっていた。
また、新・旧工具交換後は、交換用アームを主軸移動、
マガジン移動に支障のない位置まで旋回待機させなけれ
ばならず、構造が複雑となり、このことも高速動作の障
害となっていた。
このように、工具ポットと主軸との間の工具交換を行な
うにあたって、工具交換用アームの動作は、新・旧工具
のグリップ位置までの旋回動作と、主軸、マガジンの工
具ポットからの引央き動作と、新・旧工兵の入替旋回動
作、入替工具の主軸、工具ポットへの押込み動作および
前記待機位置への旋回動作を必要とする。
そして、このような工具交換用アームの進退動作、旋回
動作を達成させる駆動手段として、従来では油圧機構、
またはカム機構が用いられていた。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来の機構は、その動作時間が遅く、工
具交換動作は作業工程において完全な待ち時間であり、
交換時間の遅滞は作業能率の低下に繋がり、特に高速加
工機においては、工具交換時間の短縮を図ることが急務
とされていた。
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたちので、本発
明の目的とすることろは、構造が簡単で工具交換時間を
著しく短縮することができる自動工具交換装置を提供す
ることにある。
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するために本発明は、工具が収納され
る工具ポットを多数備えたマガジンと、工作機械の主軸
との間で、工具を自動的に交換する自動工具交換装置に
おいて、 工具をグリップするチャック部を2箇所設けた工具交換
用アームと、このアームを支持するアーム軸と、このア
ーム軸にリンクレバーを介して連繋し、アーム軸を軸線
方向に沿って進退させるアーム進退用シリンダ部と、ア
ーム軸に内挿された旋回軸に固定されたピニオンに噛合
するラック軸と、このラック軸と一体に構成され、上記
アーム軸を旋回させるアーム旋回用シリンダ部と、モー
タの回転を上記アームの進退動作に変換する第1カム要
素と、モータの回転をアームの旋回動作に変換する第2
カム要素と、上記第1.第2カム要素と独立して、アー
ム進退用シリンダおよびアーム旋回用シリンダを動作さ
せる油圧機構とを備え、主軸と工具交換用アームとの間
での工具交換を第1カム要素ならびに第2カム要素から
なるカム機構により行なうとともに、工具ポットと工具
交換用アームとの間での工具交換を油圧機構により、主
軸の加工中に行なうようにしたことを特徴とする。
(作用) 上記のように構成された自動工具交換装置にあっては、
カム機構と連繋するアーム進退用シリンダ部と、アーム
旋回用シリンダ部とにより工具交換用アームを進退なら
びに旋回駆動させ、主軸の工具交換(俗にtool t
o tool動作という)を行なうとともに、 工具交換用アームと工具ポットとの新・旧工具の受渡し
については、アーム進退用シリンダ部およびアーム旋回
用シリンダ部に、上記カム機構と独立して、油圧機構を
設け、油圧シリンダの駆動を主軸の加工時間内に行なう
ようにしたものであるから、tool to toi+
動作に要する時間が大幅に短縮でき、かつ、その機構も
簡易であるとともに、工具ポットへの新・旧工具への受
渡し動作を同一機構部(旋回部、進退部)を介して、最
短距離で行なう構成としたため、工具ポットとの交換時
間も大幅に短縮される。
(実施例) 以下、本発明に係る自動工具交換装置の実施例について
添付図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本発明に係る自動工具交換装置の全体を示す一
部破断正面図、第2(a)、(b)図は工具交換用アー
ムを示すそれぞれ説明図、第3図は工具交換用アームの
進退動作を駆動するカム機構ならびに油圧機構の説明図
、第4(a)、(b)図は工具交換用アームの旋回動作
を駆動するカム機構ならびに油圧機構をそれぞれ示す説
明図、第5図ないし第10図は本発明に係る工具交換用
アームの作動要領を示す説明図である。
第1図において、符号1は工具交換用アームを示し、こ
の工具交換用アーム1は、60度の角度で分岐し、その
先端に工具をグリップするチャック部2,3を備えてい
る。
そして、この工具交換用アーム1のチャック機構につい
て第2(a)、(b)図を基に説明すると、 まずこの工具交換用アーム1は、中空状のアーム軸4に
固定されており、このアーム1には、アーム軸4と直交
する方向に沿って、バネ5が内装され、ざらにアーム軸
4には、アーム1の受は部6に当接する嵌合ピン7が、
バネs付勢されて内挿されている。
従って、第2(a)図の実線位置に交換用アーム1があ
るときは、嵌合ピン7の先端7aが、固定側に当接し、
バネ8を押圧するため、嵌合ピン7はアーム1の受は部
6に当接しておらず、交換用アーム1には、バネ5のバ
ネ力だけが作用し、主軸9との間で工具を容易に着脱で
きる構成となる。
一方、アーム軸4が駆動すれば、嵌合ピン7の先端7a
がフリー状態となるため、嵌合ピン7は、バネ8のバネ
力により、アーム1の受は部6内に嵌まりこみ、嵌合ピ
ン7のテーパ面7bと、受は部6のテーパ面6aとがバ
ネ8の大きなバネ力で当接するため、交換用アーム1は
工具を確実にクランプし、かつアーム1の高速旋回動作
にも充分耐え得る構成となる。
上記工具交換用アーム1は、アーム軸4の進退動作2回
転動作により、主軸9の軸線に沿って進退動作し、かつ
旋回動作を行なう。
すなわち、第2(a)図に示すように、中空状のアーム
軸4内に旋回軸10が内装され、この旋回軸10は、ス
プライン部10aおよび軸受11を介してアーム軸4を
保持している。そしてこの旋回軸10の端部に嵌込み固
定されたピニオン12と、アーム旋回用シリンダ部13
のシリンダロッド13a下面に刻設されたラック14と
が噛合していることにより、アーム旋回用シリンダ部1
3の進退動作が、ピニオン12.ラック14機構ならび
に旋回軸10.スプライン部10aを介して、アーム軸
4ならびに交換用アーム1の旋回動作に変換される。
ざらに、このアーム軸4は、第3図に示すようにリンク
レバー15を介してアーム進退用シリンダ部16に連結
しており、このアーム進退用シリンダ部16の進退動作
により、交換用アーム1が主軸9の軸線方向に沿って進
退し、主軸9に対して工具の押込みあるいは引抜き動作
を行なう。
この主軸9は、加工中は第1図中一点鎖線で示す下方位
置にあり、加工が終了し、工具交換が必要なとき、図示
しないNC制御装置により所定の実線位置まで上昇する
次に、工具交換用アーム1の駆動機構について第1図な
いし第4図を用いて説明する。
この駆動機構の態様は、ハウジング17内に内蔵される
カム機構と、このカム機構に連携するアーム旋回用シリ
ンダ部13ならびにアーム進退用シリンダ部16とから
大略構成される。
すなわち、モータ18の出力軸18aに駆動ギア19が
連結されており、この駆動ギア19に一方側の従動ギア
20が直接噛合し、かつ他方側の従動ギア21がアイド
ルギア22を介してこの駆動ギア19に噛合している。
前者の従動ギア20は、カム板23に固定され、このカ
ム板23は、カム軸24に対して、フリー状態で回転す
る。そして、後者の従動ギア21はシュパンリング(図
示せず)を介してカム軸24に連結しており、この従動
ギア21の回転は、カム軸24を介して、他方のカム板
25を回転させる。
そして、駆動ギア1つに対して、両従動ギア20.21
のギアは、1:2.1:1に設定されているため、モー
タ14が回転し、カム軸24か1回転すれば、−5側の
カム板23は半回転し、かつ他方側のカム板25は1回
転する。
次に、第3図に基づき、上記カム板25とアーム軸4と
の関係について説明する。
すなわち、カム板25の外周面に支点26を中心に旋回
するリンクレバー27の一端27aが当接しており、か
つ、このリンクレバー27の他端27bがアーム進退用
シリンダ部コロに連結しており、このアーム進退用シリ
ンダ部16の進退動作が、リンクレバー15を介してア
ーム軸4の進退動作に伝達される。
そして、このカム板25の外周面形状により、カム軸2
4が1回転する間に、アーム進退用シリンダ部16が1
往復し、それに伴いアーム軸4も主軸9の軸線と同一方
向に進退動作を1往復し、主軸9に装着された旧工具の
引扱きならびに主軸9に新工具の押込みの両動作を行な
う。
なお、この実施例においては、カム機構として共役カム
を用いたが、他の確動カム機構、例えば溝カム等を使用
しても良いことは勿論である。
さらに、上記アーム進退用シリンダ部16内の油圧シリ
ンダ28は、工具ポット(後述する)と1興交換用アー
ム1との間の工具交換の際、交換用アーム1を進退動作
する際使用される。
すなわち、油圧シリンダ28の液圧室29に油圧力をか
け、あるいは解除し、液圧室29aに圧力をかけること
により、油圧シリンダ28を進退動作さぜ、リンクレバ
ー15を介して、アーム軸4ならびに交換用アーム1の
進退動作を行なうようにする。
なお、本願に必っては、この油圧シリンダ28に油逃げ
回路なる安全機構が備わっている。
例えば、カム機構が誤動作した場合、それに伴いリンク
レバー27が旋回動作しても、油圧シリンダ28の液圧
室29には、バランスバルブ(図示せず)を介して、進
退動作に必要な最小限の油圧力しか加わらない構造とな
っているため、種々の条件、すなわち主軸9がhロエ位
置に戻っているか、交換用アーム1が所定位置にきてい
るか等の条件が満たされていなければ、バランスバルブ
設定圧力以上の圧力が加わることになり、この油逃げ回
路が作動し、リンクレバー27の旋回動作を油圧シリン
ダ28の動作で相殺し、結果的に交換用アーム1を進退
動作させない構成になっている。
なお、第3図中符号30は、アーム進退用シリンダ部1
6の進退位置を制御するリミットスイッチである。
次に、第4(a)、(b)図に基づいて、アーム軸4な
らびに交換用アーム1の旋回動作について説明する。
第4(a)図において、カム板23は、カム軸24の1
回転に対し、半回転するように設定されており、このカ
ム板23の外周面に、支点31を中心に旋回するリンク
レバー32の一喘32aが当接し、かつこのリンクレバ
ー32の他端32bがアーム旋回用シリンダ部13に連
結している。
そして、カム軸24の回転に伴い、リンクレバー32を
介して、アーム旋回用シリンダ部13のシリンダロッド
13aは直線運動を行なう。
従って、このアーム旋回用シリンダ部13のシリンダロ
ッド13aは、カム機構すなわちカム板23の回転によ
り直線運動を行い、ピニオン12゜ラック14によりア
ーム軸4の回転運動に伝達される。
この場合、カム板23はカム軸24の1回転に対し、半
回転しかしないため、上述したアーム進退用シリンダ部
16が1往復する間に、1方向の直線運動しかせず、ピ
ニオン12.ラック14により、アーム軸4ならびに交
換用アーム1は1方向の旋回動作をするにとどまる。
そして、次にカム軸24がざらに1回転すれば、カム板
23がざらに半回転し、アーム旋回用のシリンダロッド
13aが基の位置に戻り、結果的にアーム軸4ならびに
交換用アーム1が前述とは反対方向に旋回する。
ざらに、このアーム旋回用シリンダ部13内に油圧シリ
ンダ33.34が内蔵されており、この油圧シリンダ3
3.34の動作により、アーム旋回用シリンダ部13の
シリンダロッド13aが進退動作を行い、アーム軸4な
らびに交換用アーム1が旋回動作を行なう。上記油圧シ
リンダ33゜34は、主軸9と工具ポット(後述する)
との間の受渡しの際、交換用アーム1の旋回動作に使用
されるもので、tool to tool動作時の交換
用アーム1の旋回動作はアーム1の旋回角度が比較的小
さくて済むため、カム機構を用い、工具ポットとの受渡
の際にはアーム位置が比較的広角度旋回しなければなら
ないため、その動作を制御するのに上記油圧シリンダ3
3.34が用いられている。
なお、第4(a)図中符号35は、アーム旋回用シリン
ダ部13の位置検出のためのリミットスイッチを示す。
このように、本願に係る自動工具交換装置は構成されて
いるが、この自動工具交換装置とともに用いられる工具
ポットを多数備えた工具マガジンの説明を第1図を基に
して説明する。
すなわち、工具マガジンは、図面に示すように自動工具
交換装置の上方に位置し、多数の工具ポット36を備え
た工具マガジン37と、工具マガジン37を循環駆動さ
せるサーボモータ38と、工具マガジン37から、所定
の工具ポット36をツール待機位置まで下降させる工具
ポット昇降用シリンダ39とから構成されている。なお
、ここではこの工具マガジン37の構成は要部ではない
ので、その詳細な説明は省略する。
次に第5図ないし第10図に基づいて、本願に係る自動
工具交換装置の動作説明を行なう。
なあ、第5(a)図ないし第10(a)図は交換用アー
ム1の正面から見た説明図、第5(b)図ないし第10
(b)図は交換用アーム1の側方から見た説明図である
第5(a)図において、交換用アーム1の一方側のチャ
ック部2は空であり、他方側のチャック部3に新工具(
王で示す)が支持されている。このとき主軸9は加工位
置にあり、この主軸9には旧工具(以下tで示す)が装
着されている。そして加工が終わった段階で主軸9は工
具交換位置まで上昇する。
さらに、第5(b)図に示すように、カム機構、正確に
はカム板25の回転により、アーム進退用シリンダ部1
6を引扱き位置まで駆動させ、リンクレバー15を介し
てアーム軸4を駆動し、交換用アーム1により主軸9か
ら旧工具tを引扱かせる。
そして、次に第6(a)図に示すように、この交換用ア
ーム1が60度、図中時計回り方向に回転する。これは
カム機構すなわちカム板23の回転により、アーム旋回
用シリンダ部13のシリンダロッド13aを第1図中、
矢印方向に可動させ、ピニオン12.ラック14を介し
てアーム1を60度、時計回り方向に回動させ、ちょう
ど主軸9の軸線上に新工具Tを装着したチャック部3が
対応するように位置決めする。
そして、前述したようにカム機構、すなわちカム板25
の回転によりアーム進退用シリンダ部16を押込み動作
させ、リンクレバー15を介してアーム軸4ならびにア
ーム1を第6(b)図に示すように、主軸9に新工具T
を押込み、折工興Tを装着する。
そして、第7(a)図に示すように、交換用アーム1は
一方のチャック部2で旧工具tを支持し、かつ他方のチ
ャック部3は空の状態である。なお、このとき主軸9は
新玉具Tを装着した状態で加工位置まで下降する。
本願にあっては、カム機構により、すなわらカム板25
の回転をアーム進退用シリンダ部16゜リンクレバー1
5を介して交換用アーム1を進退動作させ、かつカム板
23の回転により、アーム旋回用シリンダ部13の直線
動作に伴うアーム1の旋回動作を行なうようにしたもの
でおるから、従来の装置に比べ、工具交換に要する時間
を著しく短縮することができ、かつ構造も簡易なものと
なる。
第8図ないし第10図は交換用アーム1と工具ポット3
6との間の工具交換の動作を説明するものであり、前述
した第8(a)図の状態の交換用アーム1をアーム進退
用シリンダ部16により、第8(b)図の如く、交換用
アーム1を引扱き位置まで俊速させ、その後アーム旋回
円シリンダ部13内の油圧シリンダ33.34を同時に
作動させることにより、図中反時計廻り方向に240度
回転させる(第8(a)図参照)。この交換用アーム1
の旋回動作は、前述したカム機構による動作とは独立し
た油圧シリンダ33.34の作動により、アーム旋回用
シリンダ部13のシリンダロッド13aを直線動作させ
、ピニオン12.ラック14を介して交換用アーム1を
所定角度回転させるのである。
このとき旧工具tを支持するチャック部2がツール待機
位置に位置するように設定されており、アーム進退用シ
リンダ部16が押込み動作をすることにより空の工具ポ
ット36内に旧工具tが収容され、次いで工具ポット昇
降用シリンダ39の作動により、工具ポット36が上昇
し、工具マガジン37内に戻される。
そして、サーボモータ38の動作により、次加工の新工
具Tを収納した工具ポット36がツール待機位置の上方
に来るように工具マガジン37が循環動作し、工具ポッ
ト昇降用シリンダ39の動作により、新工具Tを収容し
た工具ポット36がツール待機位置まで下降し、空のチ
ャック部3にこの新工具下が装着される(第9図参照)
そして今度はアーム進退用シリンダ部16が所定位置ま
で引扱き動作した後、第10(a)図に示すように時計
廻り方向に240度この交換用アーム1が旋回し、アー
ム進退用シリンダ部16により、所定の位置まで押し込
み動作する。この旋回および押込み、引扱き動作は、上
)ホしたように油圧シリンダ28,33.34の作動に
より行なわれる。
第10(a)図に示すように、この状態では新玉具Tを
支持するチャック部2は空のチャック部3に対して左側
60度の角度位置にある。
以上第8図ないし第10図に示した交換用アーム1の旋
回動作は、交換用アーム1と工具ポット36との間の工
具の受渡し動作に関係するものであり、この交換用アー
ム1の動作はアーム進退用シリンダ部16およびアーム
旋回用シリンダ部13にそれぞれ使用されている油圧シ
リンダ28゜33.34を用いた油圧機構により、主軸
9の加工中に行なうものである。
また、上記工具ポット36との入れ替え動作を必要最小
限の動きとしたため、従来技術と比べ、所要時間が短く
、大半の下降時間内に上記動作を完了させることができ
る。
次の交換用アーム1の動作は、カム機構による工具交換
動作のうち、旋回方向が第5図ないし第7図に示すもの
とは逆になっており、またカム機構による交換が完了し
た後、工具ポット36への受渡しのために交換用アーム
1の旋回角度は反時計廻り方向に120度で良い。なお
この動作は、旋回用の油圧シリンダ33のみ動作させれ
ば良い。
そして、上述したように一連の交換用アーム1の動作を
繰り返して、旧工具t、新工具下の交換が迅速に行なわ
れる。
(効果) 以上説明してきたように、この発明によれば、主軸と工
具ポットとの間の工具交換を、主軸の工具交換、いわゆ
るtool to tool動作と、交換用アームと工
具ポットの間の工具の受渡し動作とに工具交換動作を分
解し、tool to tool動作にカム機構を採用
し、円滑かつ迅速に交換動作を行なうとともに、アーム
と工具ポットとの受渡しの動作を、主軸の加工時間内に
、上記カム機構と独立した油圧救構を用いることにより
、さらに迅速な交換作業を行なうようにしたものである
から、生産性が著しく向上するとともに、アーム進退用
の油圧シリンダに安全機構を設けることにより、カム機
構の誤動作を解消するようにしたものであるから、装置
の安全性においても極めて優れている等種々の効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る自動工興交換装買の全体を示す一
部破断正面図、第2(a)図は同自動工具交換装置にお
いて、交換用アームの構成を示す断面図、第2(b)図
は第2(a)図中■−■線断面図、第3図は同自動工具
交換装置において、交換用アームの進退動作を駆動する
カム機構ならびに油圧機構を示す説明図、第4(a)図
は同自動工具交換装置において、交換用アームの旋回動
作を駆動するカム機構を示す説明図、第4(b)図は第
4(a)図中IV −IV線断面図、第5図(a>、(
b〉図〜第10(a>、(b)図は同自動工具交換装置
における交換用アームの動作を示す説明図である。 1・・・工具交換用アーム 2.3・・・チャック部 4・・・アーム軸 9・・・主軸 10・・・旋回軸 12・・・ピニオン 13・・・アーム旋回用シリンダ部 14・・・ラック 15・・・リンクレバー 16・・・アーム進退用シリンダ部 18・・・モータ 19・・・駆動ギア 20.21・・・従動ギア 23・・・アーム旋回用カム板 24・・・カム軸 25・・・アーム進退用カム板 27・・・リンクレバー 28・・・油圧シリンダ 32・・・リンクレバー 33.34・・・油圧シリンダ 36・・・工具ポット 37・・・工興マカジン 38・・・サーボモータ 39・・・工具ポット上下昇降用シリンダ以上 特許出願人  セイコー精機株式会社 第 2 図 (a) 第7図(リ  第7図(1))

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)工具が収納される工具ポットを多数供えたマガジ
    ンと、工作機械の主軸との間で、工具を自動的に交換す
    る自動工具交換装置において、工具をグリップするチャ
    ック部を2箇所設けた工具交換用アームと、このアーム
    を支持するアーム軸と、このアーム軸にリンクレバーを
    介して連繋し、アーム軸を軸線方向に沿って進退させる
    アーム進退用シリンダ部と、アーム軸に内挿された旋回
    軸に固定されたピニオンに噛合するラック軸と、このラ
    ック軸と一体に構成され、上記アーム軸を旋回させるア
    ーム旋回用シリンダ部と、モータの回転を上記アームの
    進退動作に変換する第1カム要素と、モータの回転をア
    ームの旋回動作に変換する第2カム要素と、上記第1、
    第2カム要素と独立して、アーム進退用シリンダおよび
    アーム旋回用シリンダを動作させる油圧機構とを備え、
    主軸と工具交換用アームとの間での工具交換を第1カム
    要素ならびに第2カム要素からなるカム機構により行な
    うとともに、工具ポットと工具交換用アームとの間での
    工具交換を油圧機構により、主軸の加工中に行なうよう
    にしたことを特徴とする自動工具交換装置。
  2. (2)前記第1カム要素は、モータの出力軸に設けた駆
    動ギアと、アイドルギアを介して1:1のギア比で噛合
    する従動ギアに固定したアーム進退用のカム機構と、こ
    のカム機構にリンクレバーを介して連携されるアーム進
    退用シリンダ部とからなり、モータの1回転に対して、
    上記アーム進退用シリンダ部が1往復の作動を行なうと
    ともに、第2カム要素は、上記駆動ギアと1:2のギア
    比で噛合する従動ギアに固定したアーム旋回用のカム機
    構と、このカム機構にリンクレバーを介して連携される
    アーム旋回用シリンダ部とからなり、第1カム要素の1
    回転に対してこのカム機構が半回転し、上記アームの引
    抜き、旋回、押込み動作を上記第1カム要素および第2
    カム要素で駆動したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の自動工具交換装置。
  3. (3)前記油圧機構に使用する油圧シリンダ部は、油圧
    力によりカム駆動と一体的に動作するとともに、アーム
    押込時、アームの位置ズレ、工具干渉等に対する安全機
    構として、アーム進退用シリンダ部の油圧シリンダに油
    逃がし回路が設けられていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の自動工具交換装置。
JP61177984A 1986-07-29 1986-07-29 自動工具交換装置 Granted JPS6334043A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61177984A JPS6334043A (ja) 1986-07-29 1986-07-29 自動工具交換装置
EP87306556A EP0258992A3 (en) 1986-07-29 1987-07-24 Automatic tool changer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61177984A JPS6334043A (ja) 1986-07-29 1986-07-29 自動工具交換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6334043A true JPS6334043A (ja) 1988-02-13
JPH0513774B2 JPH0513774B2 (ja) 1993-02-23

Family

ID=16040500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61177984A Granted JPS6334043A (ja) 1986-07-29 1986-07-29 自動工具交換装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6334043A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5749819A (en) * 1996-06-14 1998-05-12 National Science Council Automatic tool changing apparatus
US5820536A (en) * 1994-11-18 1998-10-13 Okuma Corporation Automatic tool exchanging apparatus for machine tool
CN102744637A (zh) * 2012-07-24 2012-10-24 宁夏银川大河数控机床有限公司 卧式加工中心可移动刀库

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52112179A (en) * 1976-03-12 1977-09-20 Wells Mfg Corp Tool exchaging device for numerical value controlling machine tool
JPS591544A (ja) * 1982-06-26 1984-01-06 Mitsubishi Paper Mills Ltd 写真用熱可塑性樹脂組成物の製造法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52112179A (en) * 1976-03-12 1977-09-20 Wells Mfg Corp Tool exchaging device for numerical value controlling machine tool
JPS591544A (ja) * 1982-06-26 1984-01-06 Mitsubishi Paper Mills Ltd 写真用熱可塑性樹脂組成物の製造法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5820536A (en) * 1994-11-18 1998-10-13 Okuma Corporation Automatic tool exchanging apparatus for machine tool
US5749819A (en) * 1996-06-14 1998-05-12 National Science Council Automatic tool changing apparatus
CN102744637A (zh) * 2012-07-24 2012-10-24 宁夏银川大河数控机床有限公司 卧式加工中心可移动刀库

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0513774B2 (ja) 1993-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5845836A (ja) 工作機械の工具交換装置
GB1573784A (en) Machine tools
US5081762A (en) Tool exchange device for a machine tool
JPS63207535A (ja) 工作機械のパレツト交換装置
EP0003027B1 (en) Automatic tool changer for machine tool
JPS6334043A (ja) 自動工具交換装置
US3791022A (en) Machine tool with automatic tool changing apparatus
JP3718084B2 (ja) 工具交換方法及び装置
JPH02280925A (ja) パンチング・ニブリングマシーン
KR930004837B1 (ko) 자동 공구 교환장치
JPH08141863A (ja) 自動工具交換装置を有する工作機械
EP0258992A2 (en) Automatic tool changer
JPS62282840A (ja) 工作機械における工具交換装置
JPH0259244A (ja) 工作機械
KR900001859B1 (ko) 공작기계의 공구 교환장치
JPS5894952A (ja) 自動工具交換装置
JPH0829470B2 (ja) 数値制御工作機械の自動工具交換装置
JPS62195422U (ja)
KR960013238B1 (ko) 머시닝 센터의 공구교환장치
JPH0536182B2 (ja)
JP2517787Y2 (ja) 工具交換装置
JPH0220374B2 (ja)
JPS63295142A (ja) 自動工具交換装置
JPH0144468B2 (ja)
CN113977325A (zh) 一种多工位数控液压机