KR101361286B1

KR101361286B1 - 공구 교환 장치와 공구 교환 장치를 구비하는 공작 기계

Info

Publication number: KR101361286B1
Application number: KR1020120026467A
Authority: KR
Inventors: 노부아끼 이시바시; 겐 나가시마
Original assignee: 브라더 고오교오 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2014-02-11
Also published as: JP5429221B2; EP2505304A1; CN102729085A; CN102729085B; EP2505304B1; JP2012210680A; KR20120112028A

Abstract

공작 기계의 주축과 공구 매거진 사이에서 공구를 교환하는 공구 교환 장치와 공작 기계에 관한 것이다. 공구 교환 장치는 공구 홀더를 보유 지지하는 그립 아암을 복수 구비하는 환 형상의 공구 매거진을 갖는다. 공구 매거진은, 주축을 구비하는 주축 헤드를 상하 이동 가능하게 지지하는 컬럼의 외주를 둘러싸도록 컬럼에 지지되어 있다. 공구 교환 장치는, 공구 매거진을 설치한 상태의 컬럼의 무게 중심 위치를, 공구 매거진을 설치하지 않고 있는 상태의 컬럼의 무게 중심 위치에 근접시킬 수 있으므로, 컬럼의 중량의 밸런스의 치우침을 억제하고, 컬럼의 이동에 의한 위치 결정 제어의 정밀도의 저하를 방지한다.

Description

공구 교환 장치와 공구 교환 장치를 구비하는 공작 기계 {TOOL CHANGING DEVICE AND WORKING MACHINE INCLUDING TOOL CHANGING DEVICE}

본 발명은 공작 기계의 주축과 공구 매거진 사이에서 공구를 교환하는 공구 교환 장치와 공작 기계에 관한 것이다.

공작 기계는 워크의 가공 형상 등에 따라, 밀링 커터 가공, 나사 절삭 가공 등의 여러 가지 가공을 단일 장치에서 행한다. 공작 기계는, 드릴, 엔드밀, 탭 등의 복수의 공구를 보유 지지하는 공구 매거진과 ATC(공구 교환 장치)를 갖는다. ATC는 상기 공구 매거진과 주축 사이에서 공구를 자동으로 교환한다(예를 들어, 일본 공개 특허 소63-312038호 공보 참조).

종래의 공구 교환 장치는 공구 매거진을 베이스에 인접해서 설치하고 있다. 공구 교환 장치는 공구 매거진의 고정 위치까지 주축 헤드를 지지하는 컬럼이 이동해서 공구를 교환한다.

종래의 공작 기계는 컬럼이 이동하는 동작이 필요하므로, 공구 교환에 필요로 하는 시간(공구 교환 시간)이 증대한다.

공구 매거진을 컬럼에 설치하는 공구 교환 장치는 공구 교환 시간을 단축시킬 수 있다. 그러나 공구 매거진은 복수의 공구를 보유 지지하므로 중량은 커진다. 전술한 경우, 공구 매거진의 컬럼에의 설치 위치에 따라서는, 컬럼의 중량 밸런스가 나빠진다. 그러므로, 컬럼의 위치 결정 제어의 정밀도는 저하하는 경우가 있다.

본 발명의 목적은 컬럼의 위치 결정 제어의 정밀도 저하를 방지하고, 또한 공구 교환에 필요로 하는 시간의 증대를 방지하는 것이다.

기술 방안 1의 공구 교환 장치는, 공작 기계의 베이스 상에 이동 가능하게 설치한 컬럼과, 상기 컬럼에 승강 가능하게 설치한 주축 헤드와, 상기 주축 헤드가 회전 가능하게 지지하고, 또한 공구를 착탈 가능하게 보유 지지하는 주축과, 상기 공구를 파지하는 파지부를 갖는 복수의 그립 아암과, 외주에 상기 복수의 그립 아암을 설치하고, 또한 상기 컬럼이 일 축선을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 매거진 본체를 구비하여, 상기 매거진 본체의 회전에 의해 상기 복수의 그립 아암의 상기 파지부가 파지하는 상기 공구를 상기 주축의 하단부에 장착 가능한 위치에 위치 결정하는 공작 기계의 공구 교환 장치에 있어서, 상기 매거진 본체는, 상기 컬럼의 외주를 둘러싸는 환 형상으로 형성되어 있다.

환 형상의 매거진 본체는, 컬럼의 외주를 둘러싸도록 컬럼에 지지되어 있다. 공구 교환 장치는, 공구 매거진을 설치한 상태의 컬럼의 무게 중심 위치를, 공구 매거진이 설치되어 있지 않은 상태의 컬럼의 무게 중심 위치에 근접시킬 수 있다. 공구 교환 장치는 공구 매거진을 컬럼에 설치함으로써 컬럼의 중량의 밸런스의 치우침을 억제한다. 그러므로, 공구 교환 장치는 컬럼의 이동에 의한 위치 결정 제어의 정밀도 저하를 방지할 수 있다.

기술 방안 2의 공구 교환 장치의 상기 주축 헤드는, 상기 컬럼의 외주를 둘러싸도록 상기 컬럼에 고정한 상기 매거진 본체의 내측을 승강 가능하게 상기 컬럼에 설치하고 있다.

환 형상의 매거진 본체는 컬럼에 설치한 주축 헤드의 외주를 둘러싸도록 컬럼에 지지되므로, 공구 교환 장치는 매거진 본체의 외주의 길이를 길게 할 수 있어, 많은 공구를 보유 지지할 수 있다.

기술 방안 3의 공구 교환 장치의 상기 매거진 본체는, 상기 축선이 연직선에 대하여 상기 주축 헤드측으로 경사진 상태에서 상기 컬럼에 고정되어 있다.

매거진 본체의 회전 축선은 연직선에 대하여 주축 헤드측으로 경사져 있다. 즉, 컬럼은 매거진 본체를 수평면에 대하여 경사진 상태에서 지지하고 있다. 그립 아암을 통하여 매거진 본체에 보유 지지된 공구는, 주축에의 장착 위치에 있어서 수평면에 수직한 방향으로 연장되는 자세이다. 매거진 본체의 회전 축선을 연직선에 대하여 주축 헤드측으로 경사지게 함으로써, 그립 아암이 파지하는 공구의 선단은, 매거진 본체의 외주보다 외측에 위치한다. 그립 아암은, 공구의 파지 위치가 매거진 본체의 외주의 연직 방향 하방에 위치한다. 그러므로, 공구 교환 장치는, 더욱 많은 공구를 보유 지지할 수 있다.

기술 방안 4의 상기 복수의 그립 아암은, 상기 파지부가 상기 매거진 본체의 외주의 연직 방향 하방에 위치한다.

복수의 그립 아암은 파지부가 매거진 본체의 외주의 연직 방향 하방에 위치하므로, 그립 아암의 매거진 본체에의 각각의 설치 위치 간격은 넓어지지 않는다. 그러므로, 공구 교환 장치는, 더욱 많은 공구를 보유 지지할 수 있다.

기술 방안 5의 상기 매거진 본체의 상기 축선의 연직선에 대한 상기 주축 헤드측으로의 경사각은 20° 내지 50°이다.

경사진 상태에서 컬럼이 지지한 매거진 본체는, 더욱 많은 공구를 보유 지지할 수 있다. 그러나 경사각이 지나치게 커지면, 컬럼의 중량 밸런스는 치우치는 경우가 있다. 공구 교환 장치는 컬럼의 중량 밸런스를 고려하고, 또한 많은 공구를 보유 지지할 수 있다. 또한, 매거진 본체의 회전 축선의 연직선에 대한 경사각은 20° 내지 50°이면 좋지만, 바람직하게는 30° 내지 40°이다.

기술 방안 6의 공작 기계는, 기술 방안 1 내지 5 중 어느 하나의 공구 교환 장치를 구비한다.

컬럼에의 설치 위치를 고려한 공구 교환 장치를 채용하므로, 공작 기계는 컬럼의 중량 밸런스의 치우침을 억제할 수 있고, 고정밀도로 컬럼의 위치 결정 제어를 행할 수 있다.

도 1은 공작 기계의 전체 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 공작 기계의 전체 구성을 도시하는 정면도이다.
도 3은 공작 기계의 전체 구성을 나타내는 우측면도이다.
도 4는 주축 헤드의 부분 단면도이다.
도 5는 그립 아암의 확대 사시도이다.
도 6은 변형예의 공작 기계의 전체 구성을 도시하는 사시도이다.
도 7의 (a)는 공구 교환 장치를 구성하는 공구 매거진과 그립 아암을 나타내는 우측면도이고, 도 7의 (b)는 그 상면도이다.
도 8의 (a)는 변형예의 공구 교환 장치를 구성하는 공구 매거진과 그립 아암을 나타내는 우측면도이고, 도 8의 (b)는 그 상면도이다.

이하, 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 공구 교환 장치(10)를 구비하는 공작 기계(12)에 대해서 설명한다. 본 실시 형태는 도 2의 좌측, 우측, 표면측, 배면측, 상측, 하측은 각각 공작 기계(12)의 좌측 방향, 우측 방향, 전방, 후방, 상방, 하방이다. 공작 기계(12)의 좌우 방향, 전후 방향, 상하 방향은 각각 X 방향, Y 방향, Z 방향이다.

공작 기계(12)는, 바닥면에 설치한 베이스(20)와, 베이스(20) 위에 Y 방향 이동 장치(22)를 개재해서 설치한 이동대(24)와, 이동대(24) 위에 X 방향 이동 장치(26)를 개재해서 설치한 컬럼(28)과, 컬럼(28)의 전방면에 Z 방향 이동 장치(30)를 개재해서 설치한 주축 헤드(32)를 구비하고 있다.

Y 방향 이동 장치(22)는, 베이스(20)의 상면에 Y 방향으로 연장되는 1대의 Y 방향 가이드 레일(34)과, 이동대(24)의 하면에 1대의 Y 방향 가이드 레일(34)에 끼워 맞춤 가능하게 설치한 복수의 Y 방향 미끄럼 이동 부재(36)를 구비한다. Y 방향 이동 장치(22)는, Y 방향 모터(도시 생략)의 구동에 의해, 이동대(24)를 Y 방향에 있어서의 임의의 위치로 이동한다.

X 방향 이동 장치(26)는, 이동대(24)의 상면에 X 방향으로 연장되는 1대의 X 방향 가이드 레일(38)과, 컬럼(28)의 하면에 1대의 X 방향 가이드 레일(38)에 끼워 맞춤 가능하게 설치한 복수의 X 방향 미끄럼 이동 부재(40)를 구비한다. X 방향 이동 장치(26)는, X 방향 모터(도시 생략)의 구동에 의해, 컬럼(28)을 X 방향에 있어서의 임의의 위치로 이동한다.

Z 방향 이동 장치(30)는, 컬럼(28)의 전방면에 Z 방향으로 연장되는 1대의 Z 방향 가이드 레일(42)과, 주축 헤드(32)의 후방면에 1대의 Z 방향 가이드 레일(42)에 끼워 맞춤 가능하게 설치한 복수의 Z 방향 미끄럼 이동 부재(44)를 구비한다. Z 방향 이동 장치(30)는 Z 방향 모터(도시 생략)의 구동에 의해, 주축 헤드(32)를 Z 방향에 있어서의 임의의 위치로 이동한다.

3개의 이동 장치(22, 26, 30)는 X, Y, Z 방향의 각 모터의 구동을 제어함으로써, 주축 헤드(32)는 베이스(20) 상의 임의의 위치로 이동한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 주축 헤드(32)는 전방측의 내부에 Z 방향으로 연장되는 주축(46)을 회전 가능하게 보유 지지한다. 주축(46)은 하단부에 공구(51)를 장착한 공구 홀더(50)를 탈착 가능하게 보유 지지한다. 주축(46)은 중공 형상이다. 주축(46)은 중공 형상의 내주의 하단부에, 하방을 향함에 따라 내경이 커지는 테이퍼 구멍(48)을 나타내고 있다. 테이퍼 구멍(48)은 공구 홀더(50)의 상방에 형성한 테이퍼 장착부(52)를 장착 가능하다.

주축(46)은 내부, 또한 테이퍼 구멍(48)의 상방에 드로우 바(54)를 구비한다. 드로우 바(54)는 주축(46)의 축방향으로 이동 가능하다. 클램프 스프링(56)은 드로우 바(54)의 주위에 배치한다. 클램프 스프링(56)은 탄성력에 기초하여 드로우 바(54)를 상방으로 가압하고 있다. 콜렛척(58)은 드로우 바(54)의 하단부에 설치되어 있다. 콜렛척(58)은 공구 홀더(50)의 테이퍼 장착부(52)를 주축(46)의 테이퍼 구멍(48)에 장착했을 때, 테이퍼 장착부(52)로부터 상방으로 돌출된 풀 스터드(60)를 끼움 지지한다.

가압 기구(도시 생략)는 드로우 바(54)의 상방에 설치되어 있고, 드로우 바(54)를 하방으로 가압 가능하다. 가압 기구는, 드로우 바(54)를 클램프 스프링(56)의 탄성력에 저항해서 하방으로 누르는 것에 의해, 콜렛척(58)은 풀 스터드(60)의 끼움 지지를 해제한다. 콜렛척(58)이 풀 스터드(60)의 끼움 지지를 해제함으로써, 공구 홀더(50)는 주축(46)으로부터 벗어난다.

주축(46)은 주축 헤드(32)의 상단부에 설치한 주축 모터(62)에 접속되어 있다. 주축(46)은 주축 모터(62)의 구동에 의해 축심 주위로 회전한다. 주축(46)은 하단부에 공구 홀더(50)를 장착한 상태에서 축심 주위로 회전함으로써, 베이스(20) 상에 고정한 워크(도시 생략)에 대하여 가공을 행한다. 워크는, 베이스(20) 전방에 배치한 1대의 테이블 지지대(64)에 지지하는 테이블(도시 생략) 상에 고정한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 공구 교환 장치(10)는 공구 홀더(50)를 보유 지지하는 환 형상의 공구 매거진(75)과, 공구 매거진(75)을 회전 구동시키는 매거진 모터(도시 생략)를 구비한다. 공구 매거진(75)은 공구 홀더(50)를 파지하는 복수(예를 들어, 23개)의 그립 아암(70: 도 5 참조)과, 복수의 그립 아암(70)을 등간격으로 보유 지지하는 환 형상의 보유 지지 체인(72)과, 보유 지지 체인(72)을 보유 지지하는 환 형상의 체인 케이스(도시 생략)를 구비한다. 환 형상의 체인 케이스는 보유 지지 체인(72)이 컬럼(28)과 주축 헤드(32)의 외주면을 둘러싸도록 배치한다. 체인 케이스는 컬럼(28)에 고정한다. 주축 헤드(32)는 환 형상의 공구 매거진(75)의 내측에 위치하고, 또한 Z 방향으로 이동 가능하다.

보유 지지 체인(72)은 체인 케이스에 보유 지지한 상태에서, 보유 지지 체인(72)의 축심(74)을 중심으로 회전 가능하다. 축심(74)은 연직선(76: 도 3 참조)에 대하여 주축 헤드(32) 측으로 30° 경사져 있다. 즉, 보유 지지 체인(72)은 수평면에 대하여 반시계 방향으로(도 3에서) 30° 경사져 있다. 매거진 모터는 보유 지지 체인(72)을 회전 구동한다. 공구 교환 장치(10)는 매거진 모터의 구동에 의해, 보유 지지 체인(72)에 보유 지지한 복수의 그립 아암(70) 내의 임의의 것을 주축(46)의 하방의 공구 교환 위치에 위치 결정한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 그립 아암(70)은 대략 L자형으로 굴곡된 아암 본체(80)와, 아암 본체(80)의 일단부에 연속하고, 또한 공구 홀더(50)를 파지하는 Y자형의 파지부(82)를 구비한다. 파지부(82)는 공구 홀더(50)의 외경부에 형성된 홈부(도시 생략)를 파지한다. 보유 지지 체인(72)은 지지 축(84)을 통하여 그립 아암(70)을 요동 가능하게 보유 지지한다. 그립 아암(70)은 아암 본체(80)의 지지 축(84) 근방에 캠 팔로워(86)를 설치하고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 캠 팔로워(86)는 주축 헤드(32)의 전방면 하단부에 설치한 캠면(88)으로 미끄럼 이동한다. 공구 교환 위치에 위치 결정한 그립 아암(70)의 캠 팔로워(86)는 주축 헤드(32)의 Z 방향의 승강 이동에 수반하여, 캠면(88)을 따라 미끄럼 이동한다. 상기 미끄럼 이동에 의해, 공구 교환 위치의 그립 아암(70)은 지지 축(84)을 중심으로 요동한다.

상세하게는, 캠면(88)은 하방을 향할수록 주축 헤드(32)의 전방면으로부터의 돌출량이 많아지는 형상을 나타내고 있다. 그러므로, 주축 헤드(32)가 상방으로 이동하면, 캠 팔로워(86)가 미끄럼 이동하는 캠면(88)의 돌출량은 많아진다. 주축 헤드(32)가 상방으로 이동하면, 캠면(88)은 캠 팔로워(86)를 캠면(88)을 따라 주축 헤드(32)로부터 이격하는 방향으로 가압한다. 그러므로, 그립 아암(70)은 지지 축(84)을 중심으로 요동하고, 파지부(82)는 주축 헤드(32)에 접근한다. 파지부(82)는 주축(46)이 장착하는 공구 홀더(50)를 파지한다. 주축(46)은 전술한 가압 기구에 의해 공구 홀더(50)의 장착을 해제한다. 그 후, 주축 헤드(32)가 가장 상방으로 이동했을 때, 그립 아암(70)의 파지부(82)는 주축(46)의 하단부의 바로 아래에 위치한다. 그러므로, 그립 아암(70)의 파지부(82)는 주축(46)에 장착되어 있는 공구 홀더(50)를 파지할 수 있다.

주축 헤드(32)가 하방으로 이동하면, 캠 팔로워(86)가 미끄럼 이동하고 있는 캠면(88)의 돌출량은 적어진다. 그러므로, 캠면(88)은 캠 팔로워(86)를 주축 헤드(32)에 접근하는 방향으로 가압하므로, 그립 아암(70)은 지지 축(84)을 중심으로 요동해서 파지부(82)가 주축 헤드(32)로부터 이격되어 간다. 주축(46)은 그립 아암(70)이 파지하는 공구 홀더(50)를 장착한다. 파지부(82)는 공구 홀더(50)의 파지를 해제한다. 주축 헤드(32)가 하방으로 이동할 때에 그립 아암(70)은 주축 헤드(32) 등과 간섭하지 않는다.

전술한 구조에 의해, 공구 교환 장치(10)는 공구 매거진(75)과 주축(46) 사이에서 공구 홀더(50)를 교환할 수 있다. 공구 교환 장치(10)는 공구 매거진(75)을 컬럼(28)에 설치하므로 공구 교환에 필요로 하는 시간을 단축하고, 효율적으로 공구 홀더(50)를 교환할 수 있다.

복수의 공구 홀더(50)를 보유 지지하는 공구 매거진(75)은, 보유 지지 체인(72)이 환 형상으로 형성되어 있다. 보유 지지 체인(72)은 컬럼(28), 주축 헤드(32)의 외주를 둘러싸도록 컬럼(28)에 설치되어 있다. 그러므로, 공구 교환 장치(10)는 공구 매거진(75)을 설치한 상태의 컬럼(28)의 무게 중심 위치를, 공구 매거진(75)이 설치되어 있는 않은 상태의 컬럼(28)의 무게 중심 위치에 근접시킬 수 있다. 공구 교환 장치(10)는 컬럼(28)에 공구 매거진(75)을 설치했으므로 컬럼(28)의 중량 밸런스의 치우침을 억제한다. 그러므로, 공구 교환 장치(10)는 컬럼 이동형 공작 기계(12)에 설치했을 때의 컬럼(28)의 이동에 의한 위치 결정 제어의 정밀도 저하를 방지할 수 있다.

공구 교환 장치(10)는 보유 지지 체인(72)을 컬럼(28)에 설치한 주축 헤드(32)의 외주를 둘러싸도록 배치되어 있다. 그러므로, 공구 교환 장치(10)는 보유 지지 체인(72)의 길이를 길게 할 수 있으므로, 그립 아암(70)은 다수 설치 가능하게 되고, 많은 공구 홀더(50)를 보유 지지할 수 있다.

공구 매거진(75)은 보유 지지 체인(72)을 수평면에 대하여 반시계 방향으로(도 3에 있어서) 30° 경사진 상태에서 컬럼(28)에 설치되어 있다. 본 발명은 이에 한정하지 않고, 예를 들어 공구 매거진을 수평 상태로 컬럼에 설치해도 좋다.

도 6을 참조하여 변형예의 공구 교환 장치(100)에 대해서 설명한다. 변형예의 공구 교환 장치(100)를 구비한 공작 기계(102)는 상기 공작 기계(12)와 비교해서 공구 매거진(104)을 제외하고, 상기 공작 기계(12)와 대략 동일한 구성이다. 그러므로, 공구 교환 장치(100)의 설명은 공구 매거진(104)을 중심으로 설명하고, 다른 구성에 대해서는 동일 부호를 사용해서 설명을 간략화한다.

공구 교환 장치(100)는 공구 매거진(104)을 구비한다. 공구 매거진(104)은 공구 홀더(50)를 파지하는 복수(예를 들어, 22개)의 그립 아암(70)과, 복수의 그립 아암(70)을 등간격으로 보유 지지하는 환 형상의 보유 지지 체인(106)과, 보유 지지 체인(106)을 보유 지지하는 환 형상의 체인 케이스(도시 생략)를 구비한다. 보유 지지 체인(106)은 체인 케이스에 보유 지지한 상태에서 보유 지지 체인(106)의 축심(108)을 중심으로 회전 가능하다. 환 형상의 체인 케이스는 보유 지지 체인(106)이 컬럼(28), 주축 헤드(32)의 외주면을 둘러싸도록 배치한다. 체인 케이스는 컬럼(28)에 고정한다. 보유 지지 체인(106)의 축심(108)은 연직 방향으로 연장되므로, 보유 지지 체인(106)은 수평 상태로 된다.

공구 매거진(104)의 보유 지지 체인(106)은 환 형상으로 형성되어 있다. 보유 지지 체인(106)은 컬럼(28), 주축 헤드(32)의 외주를 둘러싸도록 컬럼(28)에 설치되어 있다. 그러므로, 공구 교환 장치(100)는 컬럼(28)의 중량의 밸런스의 치우침을 억제할 수 있다.

단, 공구 교환 장치(10)의 공구 매거진(75)이 보유 지지 가능한 공구 홀더(50) 수는 공구 교환 장치(100)의 공구 매거진(104)이 보유 지지 가능한 공구 홀더(50) 수보다도 많다.

제1 실시 형태의 공구 매거진(75)은 보유 지지 체인(72)이 수평면에 대하여 반시계 방향으로(도 3에서) 30° 경사진 상태에서 컬럼(28)에 설치되어 있다. 공구 매거진(75)은 공구 교환 위치에 있어서 공구(51)가 수평면에 수직한 방향으로 연장되는 그립 아암(70)을 보유 지지 체인(72)에 설치한다. 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 보유 지지 체인(72)이 경사져 있으므로, 공구(51)의 선단은 보유 지지 체인(72)의 외측에 위치한다. 그러므로, 그립 아암(70)의 파지부(82)의 위치는 상면에서 볼 때 보유 지지 체인(72)의 위치와 대략 일치한다(도 7의 (b) 참조). 즉, 그립 아암(70)은 파지부(82)의 위치가 보유 지지 체인(72)의 외주의 연직 방향 하방에 위치한다. 　변형예의 공구 매거진(104)은 보유 지지 체인(106)을 수평하게 컬럼(28)에 설치하고 있다. 공구 매거진(104)은 공구 교환 위치에서 공구(51)가 수평면에 수직한 방향으로 연장되도록 그립 아암(70)을 보유 지지 체인(106)에 설치한다. 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 그립 아암(70)은 공구(51)가 보유 지지 체인(106)의 내측에서 수직 방향으로 연장되도록 파지하므로, 그립 아암(70)의 파지부(82)의 위치는 상면에서 볼 때 보유 지지 체인(106)보다 내측에 위치한다(도 8의 (b) 참조). 　공구 매거진(104)의 파지부(82)의 위치는 보유 지지 체인(106)보다 내측에 위치하므로, 각각의 파지부(82)가 간섭하지 않도록 보유 지지 체인(106)에 설치하기 위해서는 각각의 설치 위치의 간격을 넓게 해야 한다. 공구 매거진(75)의 파지부(82)의 위치는 보유 지지 체인(72)의 외주의 연직 방향 하방에 위치하므로, 상기 설치 위치의 간격은 공구 매거진(104)보다도 좁다. 그러므로, 공구 매거진(75)은 보유 지지 체인(72)에 더욱 많은 그립 아암(70)을 설치할 수 있다. 공구 매거진(75)은 23개의 공구 홀더(50)를 보유 지지할 수 있고, 공구 매거진(104)은 22개의 공구 홀더(50)를 보유 지지할 수 있다.

도 7의 (b), 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 공구 매거진(75)은 변형예의 공구 매거진(104)보다 작지만, 공구 매거진(75)은 변형예의 공구 매거진(104)보다 많은 공구 홀더(50)를 보유 지지할 수 있다. 공구 교환 장치(10)는 공구 매거진(75)을 경사지게 해서 컬럼(28)에 설치함으로써, 소형화할 수 있고, 또한 많은 공구를 보유 지지할 수 있다.

상기 매거진 본체로서 보유 지지 체인(72, 106)을 채용하고 있지만, 예를 들어 매거진 본체로서 원환 형상의 부재를 채용해도 좋다. 매거진 본체는, 원환 형상의 부재를 축심 주위로 회전하도록 구성해도 좋다. 또한, 보유 지지 체인(72, 106)은 고무 체인, 금속 체인 등, 다양한 재료에 의해 형성된 체인을 채용할 수 있다.

보유 지지 체인(72)은 축선(74)의 연직선(76)으로부터 주축 헤드(32) 측으로의 경사각이 30°로 되어 있다. 본 발명은 그 각도에 한정되는 것이 아니고, 어떤 경사각으로 설정해도 좋다. 경사 각도는 클수록, 90°까지의 범위에서 클수록, 많은 공구를 보유 지지할 수 있다. 단, 경사각이 지나치게 커지면, 공구 매거진(75)을 지지하는 컬럼의 중량의 밸런스에 치우침이 발생하므로, 경사각은 20° 내지 50°로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 경사각은 30° 내지 40°로 설정하는 것이 바람직하다.

Claims

공작 기계의 베이스 상에 이동 가능하게 설치한 컬럼과,
상기 컬럼에 승강 가능하게 설치한 주축 헤드와,
상기 주축 헤드가 회전 가능하게 지지하고, 또한 공구를 착탈 가능하게 보유 지지하는 주축과,
상기 공구를 파지하는 파지부를 갖는 복수의 그립 아암과,
외주에 상기 복수의 그립 아암을 설치하고, 또한 상기 컬럼이 일 축선을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 매거진 본체를 구비하고,
상기 매거진 본체의 회전에 의해 상기 복수의 그립 아암의 상기 파지부가 파지하는 상기 공구를 상기 주축의 하단부에 장착 가능한 위치에 위치 결정하는 공작 기계의 공구 교환 장치에 있어서,
상기 매거진 본체는, 상기 컬럼의 외주를 둘러싸는 환 형상으로 형성하고,
상기 매거진 본체는, 상기 축선이 연직선에 대하여 상기 주축 헤드측으로 경사진 상태에서 상기 컬럼에 고정한, 공구 교환 장치.
제1항에 있어서, 상기 주축 헤드는, 상기 컬럼의 외주를 둘러싸도록 상기 컬럼에 고정한 상기 매거진 본체의 내측을 승강 가능하게, 상기 컬럼에 설치한, 공구 교환 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 경사진 상태의 상기 매거진 본체에 설치한 상기 복수의 그립 아암은,
상기 파지부가 상기 매거진 본체의 외주의 연직 방향 하방에 위치하는, 공구 교환 장치.
제1항에 있어서, 상기 매거진 본체의 상기 축선의 연직선에 대한 상기 주축 헤드측으로의 경사각이, 20° 내지 50°인, 공구 교환 장치.
제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 기재된 공구 교환 장치를 구비하는 공작 기계.