KR20120042664A

KR20120042664A - Automatic tool changer

Info

Publication number: KR20120042664A
Application number: KR1020110107432A
Authority: KR
Inventors: 마코토 사소; 유지 야마모토; 노부유키 히로세; 신고 아라키
Original assignee: 오꾸보 하구루마 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-05-03
Also published as: CN102452010A; JP5599282B2; TW201231212A; JP2012086331A; TWI529030B

Abstract

PURPOSE: An automatic tool changer is provided to prevent damage to a changer arm, a clamp block, and a tool holder by preventing the clamp block from touching the tool holder until the changer arm clamps the tool holder. CONSTITUTION: An automatic tool charger comprises a clamp block(21), a drive shaft(7), and drive units(22,23,24,25,26,28,29). The clamp block is installed on a changer arm(3) and clamps or unclamps a tool holder(H) with a clamping unit. The clamp block is opened at a position where the changer arm does not clamp the tool holder and is closed at a position where the changer arm clamps the tool holder. The drive shaft is arranged inside an output shaft(2) and is moved forward and backward. The drive units open and close the clamp block using the forward and backward movement of the drive shaft.

Description

Automatic Tool Changer {AUTOMATIC TOOL CHANGER}

본 발명은, 자동 공구 교환 장치(ATC : Automatic Tool Changer)에 관한 것으로서, 특히, 체인저 아암에 의해 공구 홀더를 파지하는 기구에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer (ATC: Automatic Tool Changer), and more particularly, to a mechanism for holding a tool holder by a changer arm.

자동 공구 교환 장치의 체인저 아암에 의해 공구 홀더를 파지하는 기구로서, 종래, 다음과 같은 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 즉, 도 26에 나타내는 바와 같이, 체인저 아암(100) 내에 록핀(101)이 진퇴 가능하게 배치 설치되고, 스프링(102)에 의해 록핀(101)의 선단이, 항상 체인저 아암(100)의 파지부(100a)로부터 돌출되도록 되어 있다. 그리고, 체인저 아암(100)이 회전 운동(회전)하여 파지부(100a)의 개구측이 공구 홀더(H)를 향하고, 공구 홀더(H)가 파지부(100a)에 감합되면, 파지부(100a)와 록핀(101)에 의하여 공구 홀더(H)가 협지된 상태가 된다.As a mechanism for holding a tool holder by the changer arm of an automatic tool changer, the following are known conventionally (for example, refer patent document 1). That is, as shown in FIG. 26, the lock pin 101 is arrange | positioned in the changer arm 100 so that advancement and retreat is possible, and the front-end | tip of the lock pin 101 is always held by the spring 102. It protrudes from 100a. Then, when the changer arm 100 rotates (rotates) and the opening side of the gripper 100a faces the tool holder H, and the tool holder H is fitted to the gripper 100a, the gripper 100a ) And the lock pin 101 are in a state where the tool holder H is sandwiched.

또한, 공구 홀더(H)가 공작 기계의 주축 등에 고정된 상태에서 체인저 아암(100)이 역방향으로 회전 운동하면, 록핀(101)이 후퇴하여 파지부(100a)와에 의한 공구 홀더(H)의 협지가 해제되는 것이다. 또한, 공구 홀더(H)를 협지한 상태에서 록핀(101)이 후퇴하지 않도록 록핀(101)을 록(고정)하고, 협지를 해제할 때에 록을 해제하는 록 기구가 설치되어 있다.In addition, when the changer arm 100 rotates in the reverse direction while the tool holder H is fixed to the main shaft of the machine tool or the like, the lock pin 101 retreats to retract the tool holder H by the gripper 100a. The narrowing is released. Moreover, the lock mechanism 101 is locked (fixed) so that the lock pin 101 may not retreat in the state which clamped the tool holder H, and the lock mechanism which releases a lock when releasing a pinch is provided.

일본 공개특허공보 평11-254261호Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-254261

그런데, 상기와 같은 공구 홀더의 파지 기구에서는, 록핀(101)의 선단이, 항상 체인저 아암(100)의 파지부(100a)로부터 돌출된 상태가 되어 있다. 이 때문에, 공구 홀더(H)가 파지부(100a)에 감합될 때에는, 공구 홀더(H)가 록핀(101)에 닿아, 공구 홀더(H)에 의해 록핀(101)이 후퇴하여 공구 홀더(H)가 파지부(100a)에 감합된 후에, 다시 록핀(101)이 전진하여 공구 홀더(H)를 협지하게 된다. 즉, 공구 홀더(H)를 파지할 때마다, 공구 홀더(H)가 록핀(101)에 충돌하여, 체인저 아암(100)[특히 록핀(101)]이나 공구 홀더(H)는, 강한 충격력을 받게 된다. 게다가, 자동 공구 교환 장치의 동작 속도는 고속화되고 있어, 체인저 아암(100)의 회전 운동 속도도 빨라, 공구 홀더(H)가 록핀(101)과 충돌하는 것에 의한 충격력은 큰 것이 된다. 이 결과, 체인저 아암(100)이나 공구 홀더(H)에 손상을 주거나, 주위에 큰 충격음을 발생시키게 된다.By the way, in the holding mechanism of the above-mentioned tool holder, the tip of the lock pin 101 always protrudes from the holding part 100a of the changer arm 100. As shown in FIG. For this reason, when the tool holder H fits into the holding part 100a, the tool holder H contacts the lock pin 101, the lock pin 101 retreats by the tool holder H, and the tool holder H ) Is fitted to the gripping portion 100a, the lock pin 101 advances again to clamp the tool holder H. That is, each time the tool holder H is gripped, the tool holder H collides with the lock pin 101, and the changer arm 100 (especially the lock pin 101) and the tool holder H have a strong impact force. Will receive. In addition, the operating speed of the automatic tool changer is increased, the rotational movement speed of the changer arm 100 is also high, and the impact force caused by the tool holder H colliding with the lock pin 101 becomes large. As a result, the changer arm 100 or the tool holder H may be damaged or a large impact sound may be generated around.

또한, 상기 파지 기구에서는, 록핀(101)을 후퇴시키면서 공구 홀더(H)가 파지부(100a)에 감합되어 가고, 감합 완료에 가까워지면 록핀(101)이 다시 전진하여 협지가 개시된다. 즉, 공구 홀더(H)와 파지부(100a)의 감합이 완료되기 전에, 파지부(100a)와 록핀(101)에 의한 협지가 행해진다. 이 때문에, 공구 홀더(H)의 협지?파지가 불안정해진다.In the gripping mechanism, the tool holder H is fitted to the gripping portion 100a while the lock pin 101 is retracted, and the lock pin 101 advances again to close the pinch when the fitting is near completion. That is, before the fitting of the tool holder H and the holding part 100a is completed, the clamping by the holding part 100a and the lock pin 101 is performed. For this reason, clamping and holding of the tool holder H become unstable.

그래서 본 발명은, 체인저 아암 등에 손상을 주거나, 주위에 큰 소리를 발생시키는 일이 없고, 게다가 공구 홀더를 안정적으로 파지 가능한 자동 공구 교환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of this invention is to provide the automatic tool changer which can damage a changer arm etc. and does not generate a loud sound around, and can hold | grip a tool holder stably.

상기 목적을 달성하기 위하여 청구항 1에 기재된 발명은, 일단부측에 체인저 아암이 배치 설치된 출력 샤프트가, 메인 캠에 연동하여 축방향으로 진퇴동(進退動)함과 함께 축 중심으로 회전 운동하고, 상기 체인저 아암에 공구 홀더를 파지하는 파지부가 설치된 자동 공구 교환 장치로서, 상기 체인저 아암측에 개폐 자유롭게 설치되어, 상기 공구 홀더를 상기 파지부와 파지하거나, 혹은 파지를 해제하는 파지체와, 상기 출력 샤프트 내에 배치 설치되어, 상기 메인 캠에 연동하여 상기 출력 샤프트의 축방향으로 진퇴동하는 구동 샤프트와, 상기 구동 샤프트의 진퇴동에 연동하여, 상기 파지체를 개폐 구동하는 구동 수단을 구비하고, 상기 체인저 아암이 상기 공구 홀더를 파지하지 않는 위치에서는 파지체가 열리고, 상기 체인저 아암이 상기 공구 홀더를 파지하는 위치에서는 파지체가 닫히도록, 상기 구동 샤프트가 상기 메인 캠에 연동되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is characterized in that the output shaft in which the changer arm is disposed at one end side is rotated about the axis while moving forward and backward in the axial direction in association with the main cam. An automatic tool changer provided with a gripper for holding a tool holder on a changer arm, the gripper being provided on the changer arm side freely to open and close, to hold the tool holder with or to release the gripper, and the output shaft. And a drive shaft disposed in the housing, interlocked with the main cam in the axial direction of the output shaft, and drive means for opening and closing the gripper in association with the forward and backward movement of the drive shaft. In a position where the arm does not hold the tool holder, the gripper is opened, and the changer arm is connected to the tool holder. In the gripped position to close the delay wave, and characterized in that the drive shaft is linked to the main cam.

본 발명에 의하면, 체인저 아암이 공구 홀더를 파지하지 않는 위치, 즉 공구 홀더를 파지하기 전에는, 구동 샤프트에 연동하는 구동 수단에 의해 파지체가 열려, 공구 홀더와 파지체가 접촉하지 않는다. 또한, 체인저 아암이 공구 홀더를 파지하는 위치에서는, 구동 샤프트에 연동하는 구동 수단에 의해 파지체가 닫혀, 공구 홀더와 파지체가 접촉한다.According to the present invention, the gripper is opened by the drive means interlocked with the drive shaft before the changer arm grips the tool holder, that is, the tool holder, so that the tool holder and the gripper do not contact. In the position where the changer arm grips the tool holder, the gripping body is closed by the drive means interlocked with the drive shaft, and the tool holder and the gripping body come into contact with each other.

청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 체인저 아암이 공구 홀더를 파지하기 전에는, 파지체가 열려, 공구 홀더와 파지체가 접촉하지 않는다. 이 때문에, 공구 홀더와 파지체가 충돌하여, 체인저 아암이나 파지체, 혹은 공구 홀더에 손상을 주거나, 주위에 큰 충격음을 발생시키는 일이 없다. 게다가, 체인저 아암이 공구 홀더를 파지하는 위치에서 파지체가 닫히고, 공구 홀더를 파지하기 때문에, 체인저 아암의 파지부에 공구 홀더가 감합된(파지된) 후에 파지체를 닫아, 공구 홀더를 안정적으로 파지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 구동 샤프트가 출력 샤프트 내에 배치 설치되고, 게다가, 출력 샤프트의 축방향으로 구동 샤프트가 진퇴동하기 때문에, 장치 전체를 소형화, 경량화하는 것이 가능하게 되고, 나아가서는, 출력 샤프트를 수직으로 배치한 세로형의 자동 공구 교환 장치에도 최적이다.According to the invention of claim 1, the gripper is opened before the changer arm grips the tool holder, and the tool holder and the gripper do not contact. For this reason, the tool holder and the gripper do not collide with each other to damage the changer arm, the gripper, or the tool holder, or to generate a large impact sound around. In addition, since the gripper closes at the position where the changer arm grips the tool holder and grips the tool holder, the gripper is closed after the tool holder is fitted (gripping) to the gripper of the changer arm, thereby stably holding the tool holder. It is possible to grasp. In addition, since the drive shaft is disposed in the output shaft and the drive shaft moves forward and backward in the axial direction of the output shaft, the entire apparatus can be reduced in size and weight, and further, the output shaft is vertically arranged. Also suitable for vertical automatic tool changers.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관련된 자동 공구 교환 장치를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 저면도이다.
도 3은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 본체 커버를 떼어낸 상태를 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 3의 상태의 자동 공구 교환 장치의 사시도이다.
도 5는 도 3의 자동 공구 교환 장치의 배면도이다.
도 6은 도 5의 자동 공구 교환 장치의 사시도이다.
도 7은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠과 선회링의 위치 관계를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 아암 유닛을 배면측에서 본 사시도이다.
도 9는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 아암 유닛을 정면측에서 본 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태에 관련된 공구 홀더의 피(被)파지부를 나타내는 정면도이다.
도 11은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 체인저 아암을 나타내는 평면도로서, (a)는, 공구 홀더를 파지한 상태를 나타내고, (b)는, 파지를 해제한 상태를 나타낸다.
도 12는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 수직면을 따른 단면도이다.
도 13은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 동작, 작용을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 14는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 0도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ3도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 16은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ4도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ6도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 18은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ7도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 19는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ8도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 20은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ9도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 21은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ10도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 22는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ11도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 23은 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ12도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 24는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ13도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 25는 도 1의 자동 공구 교환 장치의 캠휠의 회전각 θ가 θ14도인 상태를 나타내는 사시도이다.
도 26은 종래의 자동 공구 교환 장치의 체인저 아암에 의한 파지 기구를 나타내는 정면도이다.1 is a front view showing an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the automatic tool changer of FIG. 1.
It is a front view which shows the state which removed the main body cover of the automatic tool changer of FIG.
4 is a perspective view of the automatic tool changer in the state of FIG. 3.
FIG. 5 is a rear view of the automatic tool changer of FIG. 3.
6 is a perspective view of the automatic tool changer of FIG. 5.
7 is a perspective view illustrating a positional relationship between a cam wheel and a swing ring of the automatic tool changer of FIG. 1.
FIG. 8 is a perspective view of the arm unit of the automatic tool changer of FIG. 1 seen from the back side. FIG.
9 is a perspective view of the arm unit of the automatic tool changer of FIG. 1 seen from the front side.
It is a front view which shows the to-be-grip part of the tool holder which concerns on embodiment of this invention.
FIG. 11 is a plan view showing the changer arm of the automatic tool changer of FIG. 1, (a) shows a state where the tool holder is held, and (b) shows a state where the grip is released.
12 is a cross-sectional view along the vertical plane of the automatic tool changer of FIG. 1.
13 is a timing chart showing the operation and action of the automatic tool changer of FIG. 1.
It is a perspective view which shows the state in which the rotation angle (theta) of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is 0 degree.
15 is a perspective view showing a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ3 degrees.
16 is a perspective view showing a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ4 degrees.
17 is a perspective view illustrating a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ6 degrees.
18 is a perspective view illustrating a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ7 degrees.
19 is a perspective view illustrating a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ8 degrees.
20 is a perspective view illustrating a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ9 degrees.
21 is a perspective view showing a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ10 degrees.
22 is a perspective view showing a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ11 degrees.
It is a perspective view which shows the state in which the rotation angle (theta) of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is (theta) 12 degree.
24 is a perspective view illustrating a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ13 degrees.
25 is a perspective view illustrating a state in which the rotation angle θ of the cam wheel of the automatic tool changer of FIG. 1 is θ14 degrees.
It is a front view which shows the holding mechanism by the changer arm of the conventional automatic tool changer.

이하, 본 발명을 도시된 실시형태에 기초하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiment.

도 1은, 이 실시형태에 관련된 자동 공구 교환 장치(1)를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 저면도, 도 3은 도 1의 본체 커버(50)를 떼어낸 상태에서의 정면도, 도 4는 도 3의 상태에서의 사시도이다. 이 자동 공구 교환 장치(1)는, 출력 샤프트(2)가 수직 방향으로 연장되어 배치 설치된 세로형의 자동 공구 교환 장치로서, 출력 샤프트(2)의 선단부측(하단측)에 체인저 아암(3)이 배치 설치되어, 캠휠(메인 캠)(4)에 연동하여 출력 샤프트(2)가 축방향으로 진퇴동함과 함께 축 중심으로 회전 운동하면서, 체인저 아암(3)으로 공구 홀더(H)를 파지 혹은, 파지를 해제하는 것이다.FIG. 1 is a front view showing an automatic tool changer 1 according to this embodiment, FIG. 2 is a bottom view of FIG. 1, FIG. 3 is a front view in a state where the main body cover 50 of FIG. 1 is removed, 4 is a perspective view in the state of FIG. 3. This automatic tool changer 1 is a vertical type automatic tool changer provided with the output shaft 2 extending in the vertical direction and arranged on the front end side (lower side) of the output shaft 2. This arrangement is provided so that the tool shaft H is gripped by the changer arm 3 while the output shaft 2 oscillates in the axial direction and rotates about the axis in conjunction with the cam wheel (main cam) 4. , To release the gripping.

구체적으로는, 도 3, 4에 나타내는 바와 같이, 캠휠(4)의 외주에 웜 기어(4a)와 선회캠 홈(4b)이 형성되고, 캠휠(4)의 일방의 측면에는 고리 형상의 시프트캠 홈(4c)이 형성되며, 또한 도 5, 6에 나타내는 바와 같이, 타방의 측면에는 고리 형상의 록캠 홈(4d)이 형성되어 있다. 웜 기어(4a)는, 웜 샤프트(5)의 웜 기어(5a)와 맞물리고, 모터(51)에 의해 웜 샤프트(5)가 구동되면, 웜 기어(5a, 4a)의 맞물림을 통해 캠휠(4)이 회전하도록 되어 있다.3 and 4, the worm gear 4a and the turning cam groove 4b are formed in the outer periphery of the cam wheel 4, and the annular shift cam is formed in one side surface of the cam wheel 4; The grooves 4c are formed, and as shown in FIGS. 5 and 6, the ring-shaped lock cam grooves 4d are formed on the other side surface. The worm gear 4a meshes with the worm gear 5a of the worm shaft 5, and when the worm shaft 5 is driven by the motor 51, the worm gears 5a and 4a are engaged with the camwheel ( 4) is designed to rotate.

선회캠 홈(4b)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 선회링(6)의 외주에 배치 설치된 복수의 스틸볼(6a)과 맞물려 있다. 여기서, 출력 샤프트(2)의 외주에는, 축방향으로 연장되는 외주 스플라인(2a)이 형성되고, 선회링(6)의 내주에는, 외주 스플라인(2a)과 맞물리는 내주 스플라인(도시 생략)이 형성되며, 출력 샤프트(2)가 선회링(6)에 대해 축방향으로 슬라이드 자유롭게 되어 있다. 그리고, 캠휠(4)이 회전하면, 선회캠 홈(4b)과 스틸볼(6a)의 맞물림을 통해 선회링(6)이 회전하고, 이 회전에 수반하여 출력 샤프트(2)가 축 중심으로 회전 운동(회전)하도록 되어 있다.As shown in FIG. 7, the swing cam groove 4b is engaged with a plurality of steel balls 6a disposed on the outer circumference of the swing ring 6. Here, an outer circumferential spline 2a extending in the axial direction is formed on the outer circumference of the output shaft 2, and an inner circumferential spline (not shown) that engages with the outer circumferential spline 2a is formed on the inner circumference of the turning ring 6. The output shaft 2 is free to slide in the axial direction with respect to the pivot ring 6. Then, when the cam wheel 4 rotates, the turning ring 6 rotates through the engagement of the swing cam groove 4b and the steel ball 6a, and the output shaft 2 rotates about the axis with this rotation. It is made to move (rotate).

시프트캠 홈(4c)에는, 도 3, 4에 나타내는 바와 같이, 시프트 레버(8)의 구동측 캠 팔로워(8a)가 슬라이딩 자유롭게 삽입되고, 시프트 레버(8)의 종동측 캠 팔로워(8b)가 출력 샤프트(2)의 시프트 홈(2b)에 장착되어 있다. 여기서, 시프트 홈(2b)은, 출력 샤프트(2)의 상단부에 배치 설치되고, 출력 샤프트(2)의 축방향과 수직인 원판 형상의 협지부가, 종동측 캠 팔로워(8b)를 사이에 두도록 상하에 배치 설치되어, 구성되어 있다. 또한, 시프트 레버(8)는, 대략 「Z」자형으로, 구동측 캠 팔로워(8a)측의 단부의 제1 레버축(8c)과, 중앙부에서 후술하는 록 레버(9)와 연결된 제2 레버축(8d)을 축으로 하여, 요동하도록 배치 설치되어 있다. 그리고, 캠휠(4)이 회전하면, 구동측 캠 팔로워(8a)가 시프트캠 홈(4c)을 따라 슬라이딩하고, 레버축(8c, 8d)을 축으로 하여 종동측 캠 팔로워(8b)가 상하동(요동)한다. 이 상하동에 수반하여, 출력 샤프트(2)가 축방향으로 진퇴동(왕복동)하는 것이다.3 and 4, the drive side cam follower 8a of the shift lever 8 is freely inserted into the shift cam groove 4c, and the driven cam follower 8b of the shift lever 8 is inserted. It is attached to the shift groove 2b of the output shaft 2. Here, the shift groove 2b is disposed at the upper end of the output shaft 2, and the disk-shaped clamping portion perpendicular to the axial direction of the output shaft 2 is arranged so as to sandwich the driven side cam follower 8b therebetween. It is arrange | positioned at and is comprised. In addition, the shift lever 8 is substantially "Z" shaped, and the 2nd lever connected to the 1st lever shaft 8c of the edge part on the drive side cam follower 8a side, and the lock lever 9 mentioned later in the center part is mentioned. It is arrange | positioned so that it may oscillate using the shaft 8d as an axis | shaft. Then, when the cam wheel 4 rotates, the driving cam follower 8a slides along the shift cam groove 4c, and the driven cam follower 8b moves up and down with the lever shafts 8c and 8d as the axis. Swing). With this vertical movement, the output shaft 2 moves back and forth in the axial direction (reciprocating movement).

록캠 홈(4d)에는, 도 5, 6에 나타내는 바와 같이, 록 레버(9)의 구동측 캠 팔로워(9a)가 슬라이딩 자유롭게 삽입되고, 록 레버(9)의 종동측 캠 팔로워(9b)는, 구동 샤프트(7)의 기단부(상단부)측에 위치되어 있다. 여기서, 록 레버(9)는, 대략 「ヘ」자형으로, 중앙부에 상기 제2 레버축(8d)이 연결되고, 제2 레버축(8d)을 축으로 하여 요동 자유롭게 되어 있다. 또한, 구동 샤프트(7)는, 출력 샤프트(2)와 동축에 출력 샤프트(2) 내에 배치 설치되어, 축방향으로 진퇴동 자유롭게 되어 있고, 기단부(상단부)는, 출력 샤프트(2)의 상단으로부터 돌출되어, 가압 디스크(71)가 장착되어 있다. 이 가압 디스크(71)는, 원판 형상의 가압부(71a)를 구비하고, 이 가압부(71a)의 상방에 록 레버(9)의 종동측 캠 팔로워(9b)가 위치하고, 종동측 캠 팔로워(9b)의 상방은 해방 상태(프리)가 되어 있다. 한편, 구동 샤프트(7)의 하단부는, 출력 샤프트(2)의 하단부까지 연장되어, 후술하는 바와 같이 맞닿음판(29)에 맞닿아 있다(도 12 참조).5 and 6, the drive side cam follower 9a of the lock lever 9 is freely inserted in the lock cam groove 4d, and the driven cam follower 9b of the lock lever 9 is It is located on the proximal end (upper end) side of the drive shaft 7. Here, the lock lever 9 is substantially "ヘ" shaped, the said 2nd lever shaft 8d is connected to the center part, and the 2nd lever shaft 8d is a shaft, and is free to swing. Moreover, the drive shaft 7 is arrange | positioned in the output shaft 2 coaxially with the output shaft 2, and it is made to move forward and backward in the axial direction, and the base end (upper end) is an upper end of the output shaft 2 from the upper end. It protrudes and the pressing disk 71 is attached. This press disk 71 is provided with the disk-shaped press part 71a, The driven cam follower 9b of the lock lever 9 is located above this press part 71a, and the driven cam follower ( The upper part of 9b) is in the released state (free). On the other hand, the lower end of the drive shaft 7 extends to the lower end of the output shaft 2, and abuts against the contact plate 29 as described later (see FIG. 12).

이러한 구성으로 캠휠(4)이 회전하면, 구동측 캠 팔로워(9a)가 록캠 홈(4d)을 따라 슬라이딩하고, 제2 레버축(8d)을 축으로 하여 종동측 캠 팔로워(9b)가 상하동(요동)한다. 그리고, 후술하는 타이밍에서, 이 종동측 캠 팔로워(9b)가 하동(下動)함으로써, 가압부(71a)가 하방으로 가압되어, 구동 샤프트(7)가 하방으로 전진하는 것이다. 또한, 후술하는 바와 같이, 구동 샤프트(7)만을 하방으로 전진시킬 필요가 있는 경우?위치에만, 종동측 캠 팔로워(9b)가 가압부(71a)를 가압하고, 그 밖의 경우에는, 종동측 캠 팔로워(9b)가 가압부(71a)에 접하지 않아도 되도록, 록캠 홈(4d)의 캠 형상(캠 궤적)이 설정되어 있다. 즉, 구동 샤프트(7)가 출력 샤프트(2)와 함께 하방에 위치하는 경우에는, 종동측 캠 팔로워(9b)가 가압부(71a)에 추종하지 않도록(도 18?21 참조), 록캠 홈(4d)의 캠 형상이 설정되고, 이에 의해 캠휠(4)의 소형화를 도모하고 있다.When the cam wheel 4 rotates in such a configuration, the driving cam follower 9a slides along the lock cam groove 4d, and the driven cam follower 9b moves up and down (with the second lever shaft 8d as the axis). Swing). And at the timing mentioned later, when this driven side cam follower 9b moves down, the press part 71a is pressed downward and the drive shaft 7 advances downward. In addition, as will be described later, when only the drive shaft 7 needs to be advanced downwards? Only the position of the driven side cam follower 9b presses the pressing portion 71a, and in other cases, the driven side cam The cam shape (cam trace) of the lock cam groove 4d is set so that the follower 9b does not have to contact the pressing part 71a. That is, when the drive shaft 7 is located below with the output shaft 2, the lock cam groove (see FIGS. 18 to 21) does not follow the pressing cam 71b (see FIGS. 18 to 21). The cam shape of 4d) is set, and the cam wheel 4 is miniaturized by this.

출력 샤프트(2)의 선단부측에는, 도 1, 3에 나타내는 바와 같이, 아암 유닛(20)이 배치 설치되고, 아암 유닛(20)의 유닛 커버(20a)의 일부를 떼어낸 상태를 도 8, 9에 나타낸다. 도시하는 바와 같이, 체인저 아암(3)은 판 형상이며, 판면이 출력 샤프트(2)의 축방향에 대해 수직으로 위치하도록 배치 설치되어 있다. 이 체인저 아암(3)의 단부에는, 공구 홀더(H)를 파지하는[공구 홀더(H)가 감합되는] 원호 형상의 파지부(3a)가 형성되고, 이러한 체인저 아암(3)이 출력 샤프트(2)에 대해 점대칭으로 배치 설치되어 있다. 여기서, 이 실시형태에서는, 체인저 아암(3)을 2체로 하고 있지만, 1체로 해도 된다.1, 3, the arm unit 20 is arrange | positioned at the front-end | tip part side of the output shaft 2, and the state which removed a part of the unit cover 20a of the arm unit 20 is FIG. 8, 9 Shown in As shown, the changer arm 3 is plate-shaped, and is arrange | positioned so that the plate surface may be located perpendicularly to the axial direction of the output shaft 2. At the end of the changer arm 3, an arc-shaped gripping portion 3a for holding the tool holder H (to which the tool holder H is fitted) is formed, and the changer arm 3 is provided with an output shaft ( It is arranged in point symmetry with respect to 2). Here, in this embodiment, although the changer arm 3 is made into two pieces, you may make it into one piece.

이 체인저 아암(3)의 각 파지부(3a)와 대향하고, 또한 개폐 자유로운 클램프 블록(파지체)(21)이 배치 설치되어, 클램프 블록(21)이 닫힘으로써 파지부(3a)로 공구 홀더(H)를 파지하고, 클램프 블록(21)이 열림으로써 파지부(3a)와의 파지를 해제하도록 되어 있다. 즉, 도 10에 나타내는 바와 같이, 공구 홀더(H)의 외주에는 파지 홈(H1)이 형성되고, 이 파지 홈(H1)에 감합되도록 파지부(3a)가 형성되어 있다. 그리고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 파지 홈(H1)에 파지부(3a)가 감합된 상태에서 클램프 블록(21)이 닫힘으로써, 파지부(3a)와 클램프 블록(21)으로 공구 홀더(H)를 파지하고[도 11(a)의 상태], 클램프 블록(21)이 열림으로써 파지부(3a)와의 파지를 해제한다[도 11(b)의 상태].A clamp block (holding body) 21 is disposed to face each holding portion 3a of the changer arm 3, and can be opened and closed. The clamp block 21 is closed to close the tool holder with the tool holder 3a. (H) is gripped and the clamp block 21 is opened so that the grip with the grip 3a can be released. That is, as shown in FIG. 10, the holding groove H1 is formed in the outer periphery of the tool holder H, and the holding part 3a is formed so that it may be fitted to this holding groove H1. And as shown in FIG. 11, the clamp block 21 is closed in the state in which the holding part 3a was fitted to the holding groove H1, and the tool holder H is held by the holding part 3a and the clamp block 21. As shown in FIG. ) And the clamp block 21 is opened to release the grip with the gripping portion 3a (the state of FIG. 11 (b)).

구체적으로는, 도 8, 9에 나타내는 바와 같이, 출력 샤프트(2)와 평행한 레버 샤프트(22)를 회전축으로 하여, コ자 형상의 클램프 레버(회전 운동체)(23)가 회전 운동 자유롭게 배치 설치되고, 이 클램프 레버(23)의 일단부가 파지부(3a)측으로 연장되어, 그 선단부(23a)에 클램프 블록(21)이 장착되어 있다. 또한, 클램프 레버(23)의 개구측에는, 레버 샤프트(22)와 평행한 연결 샤프트(24)가 장착되어 있다.Specifically, as shown in Figs. 8 and 9, with the lever shaft 22 parallel to the output shaft 2 as the rotation axis, the U-shaped clamp lever (rotational movement body) 23 is arranged to rotate freely. One end of the clamp lever 23 extends toward the grip portion 3a, and the clamp block 21 is attached to the tip portion 23a. Moreover, the connecting shaft 24 parallel to the lever shaft 22 is attached to the opening side of the clamp lever 23.

한편, 출력 샤프트(2)와 연결 샤프트(24) 사이에는, 출력 샤프트(2)과 평행하게, 또한 축방향으로 진퇴동 자유롭게 클램프 샤프트(진퇴동체)(25)가 배치 설치되고, 또한, 이 클램프 샤프트(25)를 상방[가압 디스크(71)측]으로 누르는 스프링(가압 수단)(26)이 배치 설치되어 있다. 즉, 도 12에 나타내는 바와 같이, 클램프 샤프트(25)의 상단에 스토퍼(25a)가 고정되고, 이 스토퍼(25a)와 베이스 플레이트(27) 사이에, 스프링(26)이 배치 설치되어, 클램프 샤프트(25)에 대해 항상 상방향의 힘이 작용하도록 되어 있다.On the other hand, between the output shaft 2 and the connection shaft 24, a clamp shaft (retarder body) 25 is disposed in parallel with the output shaft 2 and freely move in the axial direction. A spring (pressing means) 26 for pressing the shaft 25 upward (pressing disk 71 side) is disposed. That is, as shown in FIG. 12, the stopper 25a is fixed to the upper end of the clamp shaft 25, and the spring 26 is arrange | positioned between this stopper 25a and the base plate 27, and a clamp shaft The upward force always acts on (25).

또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 연결 샤프트(24)[클램프 레버(23)]와 클램프 샤프트(25)를 연결하는 연결 바(연결체)(28)가, 연결 샤프트(24)와 클램프 샤프트(25)를 사이에 두도록 1쌍(2체) 배치 설치되고, 연결 바(28)의 양단부는 회전 운동 자유롭게 되어 있다. 또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 2개의 클램프 샤프트(25)의 하단부에 가설(架設)하도록, 판 형상의 맞닿음판(29)이 배치 설치되어 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이 구동 샤프트(7)가 맞닿음판(29)을 가압하지 않는 상태에서는, 스프링(26)에 의해 클램프 샤프트(25)가 상방에 위치하고, 연결 샤프트(24)와 클램프 샤프트(25)에 대해 연결 바(28)가 대략 수직으로 위치하도록, 연결 샤프트(24), 클램프 샤프트(25) 및 연결 바(28)가 배치 설치되어 있다.In addition, as shown in FIG. 9, the connection bar 24 (clamping body) 28 which connects the coupling shaft 24 (clamp lever 23) and the clamp shaft 25 has the coupling shaft 24 and the clamp shaft ( One pair (two pieces) arrangement | positioning is provided so that 25 may be interposed, and the both ends of the connection bar 28 are rotatable freely. Moreover, as shown in FIG. 12, the plate-shaped contact plate 29 is arrange | positioned so that it may be temporarily installed in the lower end part of the two clamp shafts 25. As shown in FIG. Then, as will be described later, in the state where the drive shaft 7 does not press the contact plate 29, the clamp shaft 25 is positioned upward by the spring 26, and the coupling shaft 24 and the clamp shaft ( The connecting shaft 24, the clamp shaft 25, and the connecting bar 28 are disposed so that the connecting bar 28 is positioned substantially perpendicular to the 25.

이러한 상태에서, 구동 샤프트(7)가 하방으로 전진하여 맞닿음판(29)을 누르면, 스프링(26)의 가압력에 저항하여 클램프 샤프트(25)가 하방으로 전진하고, 연결 바(28), 연결 샤프트(24)를 거쳐, 레버 샤프트(22)를 축으로 하여 클램프 레버(23)가 도 9 중 화살표 D1 방향으로 회전 운동한다. 그리고, 이 회전 운동에 수반하여, 클램프 블록(21)이 파지부(3a)로부터 후퇴하도록 하여 열린다. 이와 같이 하여 클램프 블록(21)이 열린 상태에서는, 공구 홀더(H)가, 클램프 블록(21)에 접촉하지 않고, 파지부(3a)에 대해 출입 자유롭게 되어 있다.In this state, when the drive shaft 7 moves downward and presses the contact plate 29, the clamp shaft 25 moves downward in response to the pressing force of the spring 26, and the connecting bar 28, the connection Via the shaft 24, the clamp lever 23 rotates in the direction of arrow D1 in FIG. 9 with the lever shaft 22 as the axis. And with this rotational movement, the clamp block 21 opens so that it may retreat from the holding part 3a. In this way, in the state in which the clamp block 21 is opened, the tool holder H is free to go in and out with respect to the holding part 3a, without contacting the clamp block 21.

한편, 후술하는 바와 같이 하여 구동 샤프트(7)에 의한 맞닿음판(29)에 대한 가압이 해제되면, 스프링(26)에 의해 클램프 샤프트(25)가 상방으로 후퇴하고, 연결 바(28), 연결 샤프트(24)를 거쳐, 레버 샤프트(22)를 축으로 하여 클램프 레버(23)가 도 9 중 화살표 D2 방향으로 회전 운동한다. 그리고, 이 회전 운동에 수반하여, 클램프 블록(21)이 파지부(3a)측으로 전진하도록 하여 닫히고, 클램프 블록(21)과 파지부(3a)에 의해 공구 홀더(H)가 파지된다. 여기서, 구동 샤프트(7)에 의한 맞닿음판(29)에 대한 가압이 해제된 상태에서는, 구동 샤프트(7)는 맞닿음판(29)에 접한 것일 뿐인 상태가 되어 있다.On the other hand, when the pressurization to the contact plate 29 by the drive shaft 7 is released as described later, the clamp shaft 25 is retracted upward by the spring 26, and the connecting bar 28, Through the connecting shaft 24, the clamp lever 23 rotates in the direction of arrow D2 in FIG. 9 with the lever shaft 22 as the axis. And with this rotational movement, the clamp block 21 is closed by advancing to the grip part 3a side, and the tool holder H is gripped by the clamp block 21 and the grip part 3a. Here, in the state where the pressurization with respect to the contact plate 29 by the drive shaft 7 was released, the drive shaft 7 is in the state which only contacted the contact plate 29.

이러한 파지 상태에서는, 상기와 같이, 클램프 샤프트(25)에 대해 연결 바(28)가 대략 수직으로 위치한다. 즉, 체인저 아암(3)으로부터 연결 바(28)를 통해 클램프 샤프트(25)에 전달되는 힘의 진퇴동 방향(수직 방향)의 성분력이 작아지도록, 바꿔 말하면, 클램프 샤프트(25)의 축방향과 수직인 힘만이 클램프 샤프트(25)에 부하되도록, 연결 바(28)가 위치한다. 이 때문에, 체인저 아암(3)으로부터의 힘[공구 홀더(H)에 의한 중력이나 원심력 등]에 의해, 클램프 샤프트(25)가 축방향으로 가압되는 일이 없다. 즉, 스프링(26)에 의한 가압력이 크게 영향받지 않고, 클램프 블록(21)에 의한 파지력이 안정되는[스프링(26)에 의한 가압력으로 안정, 확실하게 파지할 수 있는] 것이다.In this gripping state, as described above, the connecting bar 28 is positioned approximately perpendicular to the clamp shaft 25. That is, the component force in the forward and backward direction (vertical direction) of the force transmitted from the changer arm 3 via the connecting bar 28 to the clamp shaft 25 becomes smaller, in other words, the axial direction of the clamp shaft 25. The connecting bar 28 is positioned so that only a force perpendicular to the load is applied to the clamp shaft 25. For this reason, the clamp shaft 25 is not pressurized in the axial direction by the force from the changer arm 3 (gravity due to tool holder H, centrifugal force, etc.). That is, the pressing force by the spring 26 is not largely influenced, and the holding force by the clamp block 21 is stabilized (it can be stably and reliably gripped by the pressing force by the spring 26).

이상과 같이, 레버 샤프트(22), 클램프 레버(23), 연결 샤프트(24), 클램프 샤프트(25), 스프링(26), 연결 바(28) 및 맞닿음판(29)에 의해, 클램프 블록(21)을 개폐 구동하는 구동 수단이 구성되고, 이 구동 수단은, 체인저 아암(3)측, 즉 아암 유닛(20) 내에 배치 설치되어 있다.As described above, the clamp block is formed by the lever shaft 22, the clamp lever 23, the connecting shaft 24, the clamp shaft 25, the spring 26, the connecting bar 28, and the contact plate 29. The drive means which opens and closes and drives 21 is comprised, This drive means is arrange | positioned in the changer arm 3 side, ie, in the arm unit 20, and is installed.

여기서, 캠휠(4)의 선회캠 홈(4b), 시프트캠 홈(4c) 및 록캠 홈(4d)의 캠 형상[출력 샤프트(2), 구동 샤프트(7)의 연동?동작 타이밍]에 대해서는, 자동 공구 교환 장치(1)의 동작, 작용을 다음에 설명함으로써, 설명을 생략한다. 즉, 다음에 설명하는 자동 공구 교환 장치(1)의 동작, 작용이 얻어지도록, 각 캠 홈(4b, 4c, 4d)의 캠 형상(캠 궤적)이 설정되어 있는 것으로 한다.Here, about the cam shape (interlock and operation timing of the output shaft 2 and the drive shaft 7) of the turning cam groove 4b, the shift cam groove 4c, and the lock cam groove 4d of the cam wheel 4, The operation and action of the automatic tool changer 1 will be described next, and the description is omitted. That is, the cam shape (cam trace) of each cam groove 4b, 4c, 4d is set so that operation | movement and an action of the automatic tool changer 1 demonstrated below may be acquired.

다음으로, 이러한 구성의 자동 공구 교환 장치(1)의 동작, 작용에 대해, 도 13의 타이밍 차트에 기초하여 설명한다.Next, the operation and action of the automatic tool changer 1 having such a configuration will be described based on the timing chart of FIG. 13.

먼저, 캠휠(4)의 회전각 θ가 0도인 상태에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 출력 샤프트(2), 즉 체인저 아암(3)의 회전각(선회각) ψ가 0도(기준 위치)이고, 스트로크 위치(직동 위치)는 최상위 P1, 즉 가장 후퇴하여 캠휠(4)에 가까운 위치로 되어 있다. 또한, 이 상태에서는, 구동 샤프트(7)의 스트로크 위치(직동 위치)도 최상위 P3, 즉 가장 후퇴하여 종동측 캠 팔로워(9b)측에 위치하고, 상기와 같이, 클램프 샤프트(25)가 상방에 위치하여, 클램프 블록(21)이 닫힌 상태(툴 클램프 상태)가 되어 있다.First, in the state where the rotation angle θ of the cam wheel 4 is 0 degrees, as shown in FIG. 14, the rotation angle (turning angle) ψ of the output shaft 2, that is, the changer arm 3 is 0 degrees (reference position). The stroke position (direct position) is at the highest position P1, that is, the position most retracted and close to the cam wheel 4. In this state, the stroke position (direct position) of the drive shaft 7 is also located at the uppermost P3, i.e., the most retracted side of the driven cam follower 9b, and the clamp shaft 25 is positioned upward as described above. The clamp block 21 is in a closed state (tool clamp state).

다음으로, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ1도에 도달하면, 체인저 아암(3)이 회전 운동하기 시작하고, 또한, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ2도에 도달하면, 구동 샤프트(7)가 하방으로 전진하기 시작한다. 그리고, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ3도에 도달하면, 도 15에 나타내는 바와 같이, 구동 샤프트(7)가 최하위 P4, 즉 가장 전진한 위치에 도달하고, 상기와 같이 하여, 구동 샤프트(7)에 의해 클램프 샤프트(25)가 전진하여 클램프 레버(23)가 회전 운동하고, 클램프 블록(21)이 열린다. 즉, 툴 언클램프 상태가 된다. 이때, 체인저 아암(3)의 회전각 ψ는 ψ1도가 되어 있다.Next, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ1 degrees, the changer arm 3 starts to rotate, and when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ2 degrees, the drive shaft ( 7) begins to move downwards. When the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ3 degrees, as shown in FIG. 15, the drive shaft 7 reaches the lowest P4, that is, the most advanced position. As described above, the drive shaft ( By 7), the clamp shaft 25 advances, the clamp lever 23 rotates, and the clamp block 21 opens. In other words, the tool is unclamped. At this time, the rotation angle ψ of the changer arm 3 is ψ1 degree.

이러한 상태로부터, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ4도에 도달하면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 스프링(26)에 의해 구동 샤프트(7)가 후퇴하기 시작하고, 상기와 같이, 클램프 샤프트(25)가 후퇴하여 클램프 레버(23)가 회전 운동하고, 클램프 블록(21)이 닫히기 시작한다. 이와 동시에, 체인저 아암(3)의 회전 운동 속도, 즉 출력 샤프트(2)의 회전 운동 속도가 감속된다. 즉, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ4도에 도달한 시점에서, 체인저 아암(3)의 회전각 ψ가 ψ2도에 도달하고, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ5도에 도달한 시점에서, 체인저 아암(3)의 회전각 ψ가 ψ3도에 도달하며, 회전각 ψ2도에서 ψ3도에 이르는 회전 운동 속도(도 13 중의 차트 선 T1의 기울기)가, 회전각 0도에서 ψ2도에 이르는 회전 운동 속도보다 느려져 있다. 한편, 체인저 아암(3)의 회전각 ψ가 ψ3도에 도달하면, 체인저 아암(3)의 파지부(3a)가 공구 홀더(H)에 완전히 접촉하고[공구 홀더(H)가 파지부(3a)에 감합되고], 게다가, 회전각 ψ2도와 ψ3도의 차이는, 1도 정도로 설정되어 있다. 즉, 파지부(3a)가 공구 홀더(H)에 접촉하기 직전에, 체인저 아암(3)의 회전 운동 속도가 감속되도록, 선회캠 홈(4b)의 캠 형상이 설정되어 있다.From this state, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ4 degrees, as shown in FIG. 16, the drive shaft 7 starts to retreat by the spring 26, and the clamp shaft ( 25 retreats so that the clamp lever 23 rotates, and the clamp block 21 starts to close. At the same time, the rotational movement speed of the changer arm 3, that is, the rotational movement speed of the output shaft 2, is reduced. That is, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ4 degrees, the rotation angle ψ of the changer arm 3 reaches ψ 2 degrees, and the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ5 degrees. , The rotation angle ψ of the changer arm 3 reaches ψ 3 degrees, and the rotational movement speed (tilt of the chart line T1 in FIG. 13) from the rotation angle ψ 2 degrees to ψ 3 degrees is changed from 0 degrees to ψ 2 degrees. Is slower than the rotational speed. On the other hand, when the rotation angle ψ of the changer arm 3 reaches psi 3 degrees, the gripping portion 3a of the changer arm 3 completely contacts the tool holder H (the tool holder H is held by the gripping portion 3a). ), And the difference between the rotation angles psi 2 degrees and psi 3 degrees is set to about 1 degree. That is, just before the holding part 3a contacts the tool holder H, the cam shape of the turning cam groove 4b is set so that the rotational movement speed of the changer arm 3 may decelerate.

그리고, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ5도에 도달하면, 체인저 아암(3)의 회전각 ψ가 ψ3도에 도달하여, 그 회전각 ψ3이 유지된다. 또한, 회전각 ψ가 ψ3도인 시점, 즉, 체인저 아암(3)의 파지부(3a)에 공구 홀더(H)가 감합된 시점에서는, 클램프 블록(21)이 공구 홀더(H)에 접촉하지 않을 정도로 열린 상태가 되어 있다. 이 상태로부터, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ6도에 도달하면, 도 17에 나타내는 바와 같이, 구동 샤프트(7)가 최상위 P3에 도달하고, 상기와 동일하게 하여 클램프 블록(21)이 닫혀, 파지부(3a)와에 의한 공구 홀더(H)의 파지가 완료된다. 한편, 이 파지의 완료와 동시에, 체인저 아암(3)이 전진하기 시작한다.When the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ5 degrees, the rotation angle ψ of the changer arm 3 reaches ψ3 degrees, and the rotation angle ψ3 is maintained. Further, at the time when the rotation angle ψ is 3 degrees, that is, when the tool holder H is fitted to the gripping portion 3a of the changer arm 3, the clamp block 21 does not come into contact with the tool holder H. It is in an open state. From this state, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ6 degrees, as shown in FIG. 17, the drive shaft 7 reaches the highest P3, and the clamp block 21 is closed in the same manner as described above. The gripping of the tool holder H by the gripping portion 3a is completed. On the other hand, upon completion of this gripping, the changer arm 3 starts to move forward.

다음으로, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ7도에 도달하면, 도 18에 나타내는 바와 같이, 체인저 아암(3)이 다시 회전 운동하기 시작하고, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ8도에 도달한 시점에서, 도 19에 나타내는 바와 같이, 체인저 아암(3)의 스트로크 위치가 최하위 P2, 즉 가장 전진한 위치에 도달한다. 이와 같이 하여 체인저 아암(3)의 스트로크 위치가, 최상위 P1에서 최하위 P2에 도달하는 사이에, 구동 샤프트(7)는 출력 샤프트(2)와 함께 전진하고, 록 레버(9)의 종동측 캠 팔로워(9b)가 가압 디스크(71)로부터 멀어진 상태가 된다. 즉, 이 사이에는, 상기와 같이, 구동 샤프트(7)를 하방으로 전진시킬 필요가 없기 때문에, 종동측 캠 팔로워(9b)가 가압 디스크(71)에 접촉?추종하지 않게 되어 있다.Next, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ7 degrees, as shown in FIG. 18, the changer arm 3 starts to rotate again, and the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ8 degrees. At the point of arrival, as shown in FIG. 19, the stroke position of the changer arm 3 reaches the lowest P2, that is, the most advanced position. In this way, the drive shaft 7 advances with the output shaft 2 while the stroke position of the changer arm 3 reaches the lowest P2 from the uppermost P1, and the follower cam follower of the lock lever 9 9b is in a state away from the pressurizing disk 71. That is, as mentioned above, since it is not necessary to advance the drive shaft 7 downward as mentioned above, the following cam follower 9b does not contact or follow the press disk 71. As shown in FIG.

그리고, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ9도에 도달하면, 도 20에 나타내는 바와 같이, 체인저 아암(3)이 후퇴하기 시작하고, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ10도에 도달한 시점에서, 도 21에 나타내는 바와 같이, 체인저 아암(3)의 회전각 ψ가 ψ4도(180도 이상)에 도달한다.When the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ9 degrees, as shown in FIG. 20, the changer arm 3 starts to retreat, and the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ10 degrees. In FIG. 21, the rotation angle ψ of the changer arm 3 reaches ψ4 degrees (180 degrees or more).

계속해서, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ11도에 도달하면, 도 22에 나타내는 바와 같이, 구동 샤프트(7)가 전진하기 시작하고, 상기와 같이 하여 클램프 블록(21)이 열리기 시작한다. 이와 동시에, 체인저 아암(3)의 후퇴 속도, 즉 출력 샤프트(2)의 후퇴 속도가 감속된다. 즉, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ11도에 도달한 시점에서, 체인저 아암(3)의 스트로크 위치가 위치 P5에 도달하고, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ12도에 도달한 시점에서, 체인저 아암(3)의 스트로크 위치가 최상위 P1에 도달하며, 위치 P5에서 최상위 P1에 이르는 후퇴 속도(도 13 중의 차트 선 T2의 기울기)가, 최하위 P2에서 위치 P5에 이르는 후퇴 속도보다 느려져 있다. 게다가, 위치 P5에서 최상위 P1까지의 거리는 1mm 이하로, 최하위 P2에서 위치 P5까지의 거리가 100mm 이상인 것에 비하여, 현저하게 짧게 설정되어 있다. 즉, 체인저 아암(3)이 최상위 P1에 도달하기 직전에 후퇴 속도가 감속되고, 감속된 속도 상태에서 최상위 P1, 즉 후술하는 툴 언클램프 상태에 도달한다.Subsequently, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ11 degrees, as shown in FIG. 22, the drive shaft 7 starts to move forward, and the clamp block 21 starts to open as described above. At the same time, the retraction speed of the changer arm 3, that is, the retraction speed of the output shaft 2, is reduced. That is, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ11 degrees, the stroke position of the changer arm 3 reaches position P5, and the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ12 degrees. The stroke position of the changer arm 3 reaches the uppermost P1, and the retraction speed (the inclination of the chart line T2 in FIG. 13) from the position P5 to the uppermost P1 is lower than the retreat speed from the lowest P2 to the position P5. In addition, the distance from the position P5 to the uppermost P1 is 1 mm or less, and is set significantly shorter than the distance from the lowest P2 to the position P5 is 100 mm or more. In other words, just before the changer arm 3 reaches the uppermost P1, the retraction speed is decelerated, and the decelerated speed state reaches the uppermost P1, i.e., the tool unclamp state described later.

그리고, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ12도에 도달하면, 도 23에 나타내는 바와 같이, 구동 샤프트(7)가 최하위 P4에 도달하고, 상기와 동일하게 하여 클램프 블록(21)이 열려, 툴 언클램프 상태가 된다. 이와 동시에, 상기와 같이 하여 체인저 아암(3)이 최상위 P1에 도달함과 함께, 체인저 아암(3)이 역방향으로 회전 운동하기 시작한다. 이 상태에서, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ13도에 도달하면, 도 24에 나타내는 바와 같이, 구동 샤프트(7)가 후퇴하기 시작하고, 상기와 같이 하여 클램프 블록(21)이 닫히기 시작한다. 이때, 체인저 아암(3)의 회전각 ψ는 ψ5도가 되어 있다.When the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ12 degrees, as shown in FIG. 23, the drive shaft 7 reaches the lowest P4, and the clamp block 21 opens in the same manner as above, and the tool It is unclamped. At the same time, the changer arm 3 reaches the uppermost P1 as described above, and the changer arm 3 starts to rotate in the reverse direction. In this state, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ13 degrees, as shown in FIG. 24, the drive shaft 7 starts to retreat, and the clamp block 21 starts to close as described above. . At this time, the rotation angle ψ of the changer arm 3 is psi 5 degrees.

또한, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ14도에 도달하면, 도 25에 나타내는 바와 같이, 구동 샤프트(7)가 최상위 P3에 도달하고, 상기와 동일하게 하여 클램프 블록(21)이 닫혀, 파지부(3a)와에 의한 공구 홀더(H)의 파지가 완료된다. 계속해서, 캠휠(4)의 회전각 θ가 θ15도에 도달하면, 체인저 아암(3)의 회전각 ψ가 180도에 도달하고, 이 상태에서, 캠휠(4)의 회전각 θ가 360도에 도달하는 것이다.When the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ14 degrees, as shown in FIG. 25, the drive shaft 7 reaches the uppermost P3, and the clamp block 21 is closed in the same manner as described above to close the wave. The holding of the tool holder H by the branch 3a is completed. Subsequently, when the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches θ15 degrees, the rotation angle ψ of the changer arm 3 reaches 180 degrees, and in this state, the rotation angle θ of the cam wheel 4 reaches 360 degrees. To reach.

이상과 같이, 이 자동 공구 교환 장치(1)에 의하면, 공구 홀더(H)가 체인저 아암(3)의 파지부(3a)에 접촉(감합)할 때까지는, 클램프 블록(21)이 열린 상태에서 공구 홀더(H)가 클램프 블록(21)에 접촉하지 않는다. 이 때문에, 공구 홀더(H)와 클램프 블록(21)이 충돌하여, 체인저 아암(3)이나 클램프 블록(21), 혹은 공구 홀더(H)에 손상을 주거나, 주위에 큰 충격음을 발생시키는 일이 없다. 게다가, 체인저 아암(3)의 파지부(3a)에 공구 홀더(H)가 감합된 후에, 클램프 블록(21)이 닫혀 공구 홀더(H)를 파지하기 때문에, 공구 홀더(H)를 안정적으로 파지할 수 있다.As described above, according to the automatic tool changer 1, the clamp block 21 is opened until the tool holder H contacts (fits) the grip 3a of the changer arm 3. The tool holder H does not contact the clamp block 21. For this reason, the tool holder H and the clamp block 21 collide with each other, thereby causing damage to the changer arm 3, the clamp block 21, or the tool holder H, or generating a large impact sound around. none. In addition, since the clamp block 21 is closed and the tool holder H is gripped after the tool holder H is fitted to the gripper 3a of the changer arm 3, the tool holder H is stably held. can do.

또한, 체인저 아암(3)의 파지부(3a)가 공구 홀더(H)에 접촉하기 직전에, 체인저 아암(3)의 회전 운동 속도가 감속되기 때문에, 파지부(3a)와 공구 홀더(H)의 충격력이 완화되어, 체인저 아암(3)이나 공구 홀더(H) 등에 대한 손상이나, 주위에 대한 충격음이 더욱 억제된다. 또한, 체인저 아암(3)이 후퇴하여 최상위 P1에 도달하기 직전에, 체인저 아암(3)의 후퇴 속도가 감속되기 때문에, 체인저 아암(3)의 후퇴에 의한 충격력(관성력)이 완화됨과 함께, 체인저 아암(3)이 위치 P5에서 최상위 P1까지 후퇴하는 짧은 거리 사이에서, 공구 홀더(H)가 언클램프(개방)되기 때문에, 공구 홀더(H)의 위치 정밀도의 어긋남을 흡수하는 것이 가능하게 된다.Further, just before the holding portion 3a of the changer arm 3 contacts the tool holder H, the rotational movement speed of the changer arm 3 is reduced, so that the holding portion 3a and the tool holder H are reduced. The impact force of the toner is alleviated, and damage to the changer arm 3, the tool holder H, and the like, and the impact sound to the surroundings are further suppressed. In addition, just before the changer arm 3 retreats and reaches the uppermost P1, the retraction speed of the changer arm 3 is decelerated, so that the impact force (inertia force) caused by the retraction of the changer arm 3 is alleviated, Since the tool holder H is unclamped (opened) between the short distances that the arm 3 retreats from the position P5 to the uppermost P1, it becomes possible to absorb the deviation of the positional accuracy of the tool holder H.

한편, 구동 샤프트(7)가 출력 샤프트(2) 내에 진퇴동 자유롭게 배치 설치되고, 나아가서는, 필요할 때에만 록 레버(9)를 움직이도록 함으로써 캠휠(4)이 소형화되어 있기 때문에, 장치(1) 전체를 소형화, 경량화하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 출력 샤프트(2)의 상부에는, 부재나 기구가 배치되어 있지 않아, 공간이 확보되어 있다. 이 때문에, 세로형의 자동 공구 교환 장치(1)로서 최적이며, 게다가, 공작 기계의 주축의 상방 등에 배치하는 것이 가능하게 된다. 또한, 체인저 아암(3)측에 통합하여 아암 유닛(20), 구동 수단(22?29)이 구성?배치 설치되어 있기 때문에, 구동 수단(22?29) 등의 보수, 수선 등을 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 일체의 클램프 블록(21)으로 공구 홀더(H)를 파지하기 때문에, 구성이 간이해진다.On the other hand, since the drive shaft 7 is disposed in the output shaft 2 freely in the forward and backward direction, and further, the cam wheel 4 is miniaturized by moving the lock lever 9 only when necessary, the apparatus 1 The whole size can be made smaller and lighter. In addition, no member or mechanism is arranged above the output shaft 2, and space is secured. For this reason, it is optimal as the vertical type automatic tool changer 1, and can be arrange | positioned above the main axis of a machine tool etc. furthermore. Moreover, since the arm unit 20 and the drive means 22-29 are integrated and arrange | positioned at the changer arm 3 side, repair, repair, etc. of the drive means 22-29 etc. are performed easily. It becomes possible. In addition, since the tool holder H is gripped by the integral clamp block 21, the configuration is simplified.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명하였으나, 구체적인 구성은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계의 변경 등이 있어도, 본 발명에 포함된다. 예를 들어, 클램프 블록(21)을 클램프 레버(23)에 일체적으로 설치해도 된다. 또한, 출력 샤프트(2)가 수평 방향으로 연장되어 배치 설치된 가로형의 자동 공구 교환 장치에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the specific structure is not limited to the said embodiment, Even if there exists a design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention, it is contained in this invention. For example, the clamp block 21 may be integrally provided with the clamp lever 23. It goes without saying that the output shaft 2 can also be applied to a horizontal type automatic tool changer arranged in a horizontal direction.

1 자동 공구 교환 장치
2 출력 샤프트
3 체인저 아암
3a 파지부
4 캠휠(메인 캠)
4a 웜 기어
4b 선회캠 홈
4c 시프트캠 홈
4d 록캠 홈
5 웜 샤프트
6 선회링
7 구동 샤프트
71 가압 디스크
8 시프트 레버
9 록 레버
20 아암 유닛
21 클램프 블록(파지체)
22 레버 샤프트
23 클램프 레버(회전 운동체)
24 연결 샤프트
25 클램프 샤프트(진퇴동체)
26 스프링(가압 수단)
28 연결 바(연결체)
29 맞닿음판
H 공구 홀더1 automatic tool changer
2 output shaft
3 changer arm
3a gripper
4 Camwheel (Main Cam)
4a worm gear
4b slewing cam home
4c shiftcam groove
4d rockcam home
5 worm shaft
6 slewing ring
7 drive shaft
71 Pressurized Disc
8 shift lever
9 lock lever
20 arm units
21 Clamp Block (Grip)
22 lever shaft
23 Clamp Lever (Rotating Body)
24 connecting shaft
25 Clamp Shaft
26 springs (pressurizing means)
28 Connection bar (connector)
29 contact plate
H tool holder

Claims

An automatic tool in which an output shaft provided with a changer arm disposed at one end side rotates about an axis while moving forward and backward in the axial direction in conjunction with the main cam, and an automatic tool provided with a gripper for holding a tool holder on the changer arm. In the exchange device,
A gripping member which is freely opened and closed on the changer arm side to hold the tool holder with the gripping portion or release the gripping portion;
A drive shaft disposed in the output shaft, the drive shaft being moved back and forth in the axial direction of the output shaft in association with the main cam;
And drive means for opening and closing the holding body in association with the forward and backward movement of the drive shaft,
And the drive shaft is linked to the main cam so that the gripper is opened at the position where the changer arm does not grip the tool holder, and the gripper is closed at the position where the changer arm grips the tool holder. Automatic tool changer made.