KR940003088B1

KR940003088B1 - Drive mechanism for tool magazine

Info

Publication number: KR940003088B1
Application number: KR1019900012644A
Authority: KR
Inventors: 나리히꼬 가네
Original assignee: 부라더 고교 가부시기가이샤; 야스이 요시히로
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1994-04-13
Also published as: JPH0386437A; KR910004301A; JP2725399B2

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Drive mechanism of tool magazine

제1도는 실시예의 공구메거진의 구동기구의 장착상태를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing the mounting state of the drive mechanism of the tool magazine of the embodiment.

제2도는 공구수납부를 분리한 공구매거진 구동측의 정면도.2 is a front view of the tool magazine drive side with the tool compartment separated.

제3도는 실시예의 공구매거진의 구동기구를 탑재한 소형의 NC 제어공작기계인 머시닝센터의 요부사시도.3 is a main perspective view of a machining center which is a small NC control machine tool equipped with a drive mechanism of the tool magazine of the embodiment.

제4도는 그 평면도.4 is a plan view thereof.

제5도는 스큐베벨기어에 있어서의 대기어와 피니온과의 관계를 설명하기 위한 설명도.FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the relationship between an atmospheric gear and a pinion in a skew bevel gear. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 머시닝센터 2 : 가공헤드1: Machining Center 2: Machining Head

5 : 공구매거진 11 : 매거진용 모터5: tool magazine 11: magazine motor

15 : 샤프트 17 : 매거진본체15 shaft 17 magazine body

19 : 대기어 22 : 공구포트19: standby gear 22: tool port

26 : 피니온 M : 매거진축26: Pinion M: Magazine Shaft

본원 발명은 외주에 복수의 공구를 유지하여, 수평축선 또는 경사축선의 주위에 회전함으로써 상기 공구의 하나를 선택하도록 된 공작기계의 공구매거진에 관한 것으로, 특히 그 구동기구에 관한 것이며, 소형, 경량, 저코스트의 기구에 불구하고 작동이 확실하고 안전한 기구이며, 또한 고속으로 인덱스가 가능한 것을 제공하고자 하는 것이다.The present invention relates to a tool magazine of a machine tool configured to select one of the tools by holding a plurality of tools on an outer periphery and rotating around a horizontal axis or an inclined axis, and more particularly, to a driving mechanism thereof. In spite of the low cost mechanism, it is intended to provide a reliable and safe mechanism that can be indexed at high speed.

종래, 이 종류의 공구매거진은 외주에 배치된 복수의 공구포켓에, 여러가지의 공구, 예를 들면 드릴, 탭 및 앤드밀을 비롯한 각종 프라이스 등, 직경, 길이, 중량이 다른 것을 랜덤으로 수납 유지하고 있다.Conventionally, this type of tool magazine randomly stores and holds a variety of tools, for example, various diameters, lengths, and weights, such as various tools such as drills, tabs, and end mills, in a plurality of tool pockets arranged on the outer periphery. .

그러므로, 공구매거진의 회전축이 수직인 것은 물론, 수평 또는 경사로 되어 있는 경우에는 상기 공구중량의 불균형에 따른 모멘트가 이 회전축에 가해지므로, 단순한 회전구동기구에서는 매우 그 회전이 불안정하며, 회전구동력이 거세되었을 때 공구매거진이 망동(妄動)할 위험이 있다. 따라서, 종래는 공구매거진의 주위에 배설된 복수의 위치결정구멍에 위치결정핀을 끼워 공구매거진을 강제적으로 고정하여, 인덱스위치에서의 망동을 방지하거나, 또는 바렐캠, 롤러기어, 파라렐캠 등의 각종 인덱스기구 또는 제네바기구 등 복잡하고 고가의 기구를 사용하여, 위치결정핀을 사용하지 않고 회전구동력이 거세되었을 때의 각 위치결정위치에서의 망동을 방지하는 방법이 취해지고 있었다.Therefore, when the axis of rotation of the tool magazine is not only vertical, but also horizontal or inclined, the moment due to the imbalance of the tool weight is applied to the axis of rotation, so that the rotation is very unstable in a simple rotation drive mechanism, and the rotation driving force is castrated. There is a risk that the tool magazine will run out. Therefore, in the related art, the tool magazine is forcibly fixed by inserting a positioning pin into a plurality of positioning holes disposed around the tool magazine to prevent the maneuvering at the index position or to prevent barrel cams, roller gears, and pararell cams. A complicated and expensive mechanism, such as various index mechanisms or Geneva mechanisms, has been used to prevent maneuvering at each positioning position when rotation driving force is applied without using the positioning pins.

근년, 공작기계의 고속화가 진행됨에 따라서 공구교환에 요하는 시간, 즉 비가공시간의 단축이 긴급한 과제로 되어 왔으나, 이를 위해서는 교환하는 공구의 이동거리를 가급적 단축하여 공구교환에 요하는 시간을 단축시키는 것이 가능한 공작기계, 즉 공구매거진을 주축 헤드에 직접 탑재하고, 주축에 장착된 공구가 공작물로부터 필요 최소한도의 거리만큼 떨어진 위치에서 공구교환할 수 있는 공작기계의 실현이 매우 요망되기에 이르렀다.In recent years, as the speed of machine tools has progressed, the time required for tool change, that is, shortening of non-working time, has become an urgent task. It is very desired to realize a machine tool capable of directly mounting a tool machine, that is, a tool magazine, directly on a spindle head, and allowing a tool mounted on the spindle to be changed at a position separated by a minimum distance required from the workpiece.

그러나, 이미 설명한 바와 같은 위치결정핀을 사용하는 것에는, 그 위치결정핀을 작동하기 위한 기구가 필요해질 뿐만 아니고, 회전인덱스에 필요한 시간 외에 회전인덱스의 전후에 위치결정핀을 뽑거나 끼우는 시간을 필요로 하며, 고속화에 부적당하다. 또한, 각종 인덱스기구나 제네바기구를 사용하는 것에서는, 상기 위치결정핀을 필요로 하지 않으나, 복잡하고 부품개수가 많고, 그 크기, 중량도 커져서 주축헤드에 공구매거진을 직접 탑재하는 데는 무리가 있다. 또한, 공구매거진의 회전속도 자체를 저속으로 해야 하며, 역시 공구교환의 고속화를 실현할 수 있다.However, the use of the positioning pins as described above not only requires a mechanism for operating the positioning pins, but also requires a time for pulling or inserting the positioning pins before and after the rotation index in addition to the time required for the rotation index. It is necessary and not suitable for speeding up. In addition, the use of various indexing mechanisms or Geneva mechanisms does not require the positioning pins, but it is difficult to mount the tool magazine directly on the spindle head due to its complexity and the large number of parts, and its size and weight. . In addition, the rotation speed of the tool magazine itself must be made low, and the speed of tool change can be realized.

본원 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어지고, 위치결정핀을 사용할 필요가 없으며, 더욱이 회전구동력의 거세시에도 공구매거진을 인덱스위치에 안정되게 유지하고, 소형ㆍ경량ㆍ저코스트 또한 고속 인덱스가 가능한 공구매거진의 구동기구를 제공하고, 주축헤드에 직접 탑재가능한 공구매거진을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is made to solve the above problems, and does not require the use of positioning pins, and furthermore, the tool magazine can be stably held at the index position even when the driving force of the rotation is driven. An object of the present invention is to provide a drive mechanism of a tool magazine, and to provide a tool magazine that can be mounted directly on a spindle head.

이러한 목적을 달성하기 위해 본원 발명이 채용한 수단은 수평축선 또는 경사축선의 주위에 회전가능하게 기계프레임에 지지되며, 상기 축선을 중심으로 하는 원주상에 복수의 공구를 장착ㆍ유지하는 공구매거진과, 상기 축선을 포함하는 일평면에 대하여 그 축선과 소정거리 떨어진 위치에서 직교하는 축선의 주위에 회전가능하게 기계프레임에 지지된 구동축과, 그 구동축을 회전구동하기 위한 모터와, 상기 공구매거진과 상기 구동축과의 사이에 설치된 단 1조의 스큐베벨기어로 이루어지며, 상기 1조의 스큐베벨기어에는 최소한 공구매거진에 장착되는 복수의 공구의 중량의 불균형이 예상되는 최대치에 대하여, 그 불균형에 의해 생기는 공구매거진으로부터의 회전력을 상기 구동축에 전달시키지 않는 비가역(非可逆)회전전달성이 부여되어 있는 것을 그 제1의 요지로 하고, 상기 1조의 스큐베벨기어는 최소한 상기 공구매거진에 장착되는 복수의 공구의 중량불균형에 의해 상기 공구매거진의 회전축에 생기는 회전모멘트와 대등한 크기의 비가역회전전달성이 얻어지는 감속비의 것으로 한 것을 제2의 요지로 한다.Means employed by the present invention to achieve this object are supported by a machine frame rotatably around a horizontal axis or inclined axis, and the tool magazine for mounting and holding a plurality of tools on the circumference around the axis; And a drive shaft rotatably supported on the machine frame about an axis perpendicular to the one plane including the axis at a distance away from the axis, a motor for rotating the drive shaft, the tool magazine and the It consists of only one set of skew bevel gears provided between the drive shaft, and the set of skew bevel gears includes at least one tool magazine caused by the imbalance with respect to the maximum value of the unbalanced weight of the plurality of tools mounted in the tool magazine. Irreversible rotational transferability is imparted without transmitting rotational force from the drive shaft. The first aspect of the present invention is that a set of skew bevel gears have irreversible rotational transferability of a magnitude equivalent to a rotation moment generated on a rotation axis of the tool magazine by at least weight imbalance of a plurality of tools mounted on the tool magazine. The thing of the reduction ratio obtained is made into a 2nd summary.

상기 구성을 가진 본원 발명의 공구매거진의 구동기구는 수평 또는 경사축선의 주위에 회전가능하게 지지된 공구매거진과, 그 공구매거진을 회전구동하기 위한 구동축과의 사이에 단 1조의 스큐베벨기어를 개재시켰을 뿐이지만, 그 1조의 스큐베벨기어에는 공구매거진에 장착되는 복수의 공구의 중량불균형이 예상되는 최대치에 대하여, 그 불균형에 의해 공구매거진의 회전축에 생기는 회전모멘트를 구동축에는 전달하지 않는다. 이른바, 비가역회전전달성이 부여되어 있으므로, 부품개수가 적은 매우 심플한 기구임에도 불구하고, 상기와 같은 위치결정핀이나 그 구동기구를 필요로 하지 않으며, 상기 모터의 거세시에 망동의 염려가 없는 것으로 할 수 있다.The drive mechanism of the tool magazine of the present invention having the above-described configuration comprises a set of skew bevel gears between a tool magazine rotatably supported around a horizontal or inclined axis line and a drive shaft for rotating the tool magazine. Although only one set of skew bevel gears, the rotational moment generated in the rotation axis of the tool magazine by the imbalance is not transmitted to the drive shaft with respect to the maximum value of the weight imbalance of the plurality of tools mounted on the tool magazine. Since the so-called irreversible rotational transfer property is provided, even though it is a very simple mechanism with a small number of parts, it does not require the positioning pin or its driving mechanism as described above, and there is no fear of maneuvering when the motor is castrated. can do.

상기 비가역회전전달기어로서는, 보통으로는 웜기어기구가 고려되며, 웜기어기구에서는 웜의 리드각을 상기 회전모멘트을 고려하여 계산ㆍ선정함으로써 상기 비가역회전전달성을 부여할 수 있다. 그러나, 웜기어기구에서 이와 같은 비가역회전전달성을 갖는 것을 기구상 웜의 축과 웜기어의 축과의 축간거리를 매우 크게 해야 하며, 아무래도 기구의 대형화를 면할 수 없다.As the irreversible rotation transfer gear, a worm gear mechanism is usually considered. In the worm gear mechanism, the irreversible rotation transfer performance can be imparted by calculating and selecting the lead angle of the worm in consideration of the rotation moment. However, in the worm gear mechanism, such an irreversible rotational transfer property must be very large between the axis of the worm and the axis of the worm gear on the mechanism, and the size of the mechanism cannot be avoided.

이에 반하여, 스큐베벨기어(일반적으로 하이포이드기어라고도 함)로는 감속비, 피니온축과 기어축과의 오프셋량을 상기 회전모멘트를 고려하여 선정함으로써, 이 비가역회전전달성을 얻을 수 있다. 특히, 상기 고감속비 스큐베벨기어기구에서는 웜기어기구에 비해 양축의 축간거리를 작게 할 수 있으므로, 보다 소형화를 촉진한다. 또한, 상기 감속비를 크게 해도, 그 축간거리를 웜 정도로 크게 할 필요가 없어서, 매우 바람직하다.On the contrary, as the skew bevel gear (commonly referred to as hypoid gear), the irreversible rotation transfer performance can be obtained by selecting the reduction ratio, the offset amount between the pinion shaft and the gear shaft in consideration of the rotation moment. In particular, the high reduction ratio skew bevel gear mechanism can reduce the interaxial distance between the two shafts as compared with the worm gear mechanism, thereby promoting further miniaturization. Moreover, even if the said reduction ratio is made large, it is not necessary to make the inter-axial distance large enough to be a worm, and it is very preferable.

다음에, 본원 발명에 관한 공구매거진의 구동기구의 실시예에 대하여 도면에 따라서 설명한다. 제1도는 실시예의 공구매거진의 구동기구의 장착상태를 도시한 단면도, 제2도는 공구수납부를 분리한 공구매거진 구동축의 정면도, 제3도는 실시예의 공구매거진의 구동기구를 탑재한 소형의 NC 제어공작기계인 머시닝센터의 요부사시도, 제4도는 그 평면도이다.Next, an embodiment of a drive mechanism of a tool magazine according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view showing the mounting state of the drive mechanism of the tool magazine of the embodiment, FIG. 2 is a front view of the drive shaft of the tool magazine with the tool housing removed, and FIG. 3 is a compact NC control incorporating the drive mechanism of the tool magazine of the embodiment. The principal part perspective view of the machining center which is a machine tool, and FIG. 4 is its top view.

제3도, 제4도에 도시한 바와 같이, 머시닝센터(1)는 가공에 사용하는 공구를 착탈가능하게 유지하는 도시하지 않은 주축이 내장된 가공헤드(2)를 수평면에서 X-Y 방향으로 이동가능한 공작물테이블(3)에 대하여 근접 ㆍ이간가능하게 콜럼(4)에 지지된 이른바 수직형의 머시닝센터이며, 가공헤드(2)를 향해 좌측면에는 주축의 축선 L에 직교하는 축선 M을 중심으로 회전가능한 공구매거진(5)과, 축선 L에 평행의 축선 N을 중심으로 회전하는 동시에 이 축선 N의 축방향에 따라서 상하 이동하는 공구교환암(6)으로 이루어지는 자동공구교환장치(7)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the machining center 1 is capable of moving a machining head 2 incorporating a non-illustrated main shaft in a XY direction in a horizontal plane to detachably hold a tool for machining. It is a so-called vertical machining center which is supported on the column 4 so as to be close to the workpiece table 3 so as to be spaced apart. It rotates about an axis M orthogonal to the axis L of the main axis on the left side toward the machining head 2. And an automatic tool changer (7) consisting of a tool magazine (5), and a tool changer (6) which rotates about an axis N parallel to the axis L and moves up and down along the axis direction of the axis N. have.

또한, 콜럼(4)의 상부에는 이송나사(8)를 통해 가공헤드(2)를 상하 이동시키기 위한 Z축 이송모터(9)를, 가공헤드(2)의 상부에는 주축을 회전시키기 위한 주축모터(10)를, 공구매거진(5)의 상부에는 공구매거진(5)을 회전시키기 위한 매거진용 모터(11)와 공구매거진(5) 하부의 공구교환위치에 있어서 후술하는 공구포트를 선회시키기 위한 포트선회용 모터(12)를, 이들 회전축을 주축의 축선 L과 평해으로 하여 구비한다. 또한, 가공헤드(2)를 향해 우측면에는 가공헤드(2)에 내장된 도시하지 않은 공구교환암구동기구를 통해 공구교환암(6)을 회전ㆍ상하 이동시키기 위한 교환암용 모터(13)를 구비하고 있다.In addition, a Z-axis feed motor 9 for moving the processing head 2 up and down through the feed screw 8 on the upper part of the column 4, and a main shaft motor for rotating the main shaft on the upper part of the processing head 2. 10 is a port for turning a tool motor, which will be described later, at a tool change position below the tool magazine 5 and a magazine motor 11 for rotating the tool magazine 5 on the upper part of the tool magazine 5. The turning motor 12 is provided with these rotating shafts as the plain line with the axis line L of a main shaft. Further, on the right side toward the machining head 2, an exchange arm motor 13 for rotating and vertically moving the tool change arm 6 through a tool change arm driving mechanism (not shown) built in the machining head 2 is provided. Doing.

따라서, 이 머시닝센터(1)는 Z축 이송모터(9)에 의한 가공헤드(2)의 상측퇴피, 주축모터(10)에 의한 주축 오리엔테이션, 매거진용 모터(11)에 의한 공구매거진(5)에 있어서의 다음 공정 공구포트의 공구교환위치에의 회전인덱스, 포트선회용 모터(12)에 의한 공그포트의 하측으로의 선회, 교환암용 모터(13)에 의한 공구교환암(6)의 공구파지ㆍ발취ㆍ회전ㆍ삽입ㆍ개방이라는 공구교환동작을 실행하여 공구매거진(5)에 수납된 복수의 공구 T를 자동교환하면서, 원하는 공구에 의한 공작물의 연속가공을 실시한다.Therefore, this machining center 1 has an upper retraction of the machining head 2 by the Z-axis feed motor 9, a spindle orientation by the spindle motor 10, and a tool magazine 5 by the magazine motor 11. Rotation index to the tool changing position of the next process tool port in the tool, turning to the lower side of the ball port by the port turning motor 12, and holding the tool change arm 6 by the replacement arm motor 13 • A tool change operation such as extraction, rotation, insertion, and opening is performed to automatically replace a plurality of tools T stored in the tool magazine 5, thereby performing continuous processing of the workpiece by the desired tool.

다음에, 상기한 공구매거진(5)에 대하여 제1도, 제2도에 따라서 상세히 설명한다.Next, the tool magazine 5 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

공구매거진이 구동기구의 장착상태를 단면으로 본 제1도에 도시한 바와 같이, 공구매거진(5)의 가공헤드(2) 측면에 직접 장착ㆍ고정되는 브라켓(14)의 샤프트(15)에 베어링(16)을 통해 회전할 수 있도록 축지지된 것이며, 베어링(16)에 직접 장착되는 매거진본체(17)와, 매거진본체(17)의 축심결합공(18)에 결합ㆍ고정된 대기어(19)와, 매거진본체(17)에 장착ㆍ고정된 포트암(20)에 선회축(21)을 중심으로 선회할 수 있도록 축지지된 복수개의 공구포트(22)와, 전술한 매거진용 모터(11)와, 이 매거진용 모터(11)의 회전축에 커플링(23)을 통해 연결된 베어링브라켓(24)에 의해 축지지된 피니온샤프트(25)와, 그 선단에 설치된 매거진본체(17)의 대기어(19)에 맞물리는 피니온(26)등 외에, 공구포트(22)를 선회시키기 위한 후술하는 각종 구성부재를 구비하고 있다. 또한, 이 피니온(26)은 나사기어로서 형성되어 있다.As shown in FIG. 1 in which the tool magazine has a mounting state of the drive mechanism in cross section, a bearing is mounted on the shaft 15 of the bracket 14 mounted and fixed directly to the side of the machining head 2 of the tool magazine 5. (19) A shaft that is axially supported so as to be rotatable and which is directly attached to the bearing (16), and is coupled to and fixed to the shaft center coupling hole (18) of the magazine body (17). ), A plurality of tool ports 22 pivotally supported to pivot about the pivot shaft 21 on the port arm 20 mounted and fixed to the magazine body 17, and the above-described magazine motor 11 ), The pinion shaft 25 axially supported by the bearing bracket 24 connected to the rotary shaft of the magazine motor 11 via the coupling 23, and the magazine body 17 provided at its tip. In addition to the pinion 26 which meshes with the gear 19, etc., it is provided with the various structural members mentioned later for turning the tool port 22. As shown in FIG. In addition, this pinion 26 is formed as a screw gear.

피니온(26)과 대기어(19)에 대하여 상세히 설명하면, 매거진용 모터(11)에 일체로 되어 회전하는 피니온(26)과 매거진본체(17)에 고정된 대기어(19)와는 제5도에 도시한 바와 같이 엇갈려서 서로 맞물리고, 매거진용 모터(11)와 매거진본체(17)와의 사이에 감속비가 50 : 1인 1조의 스큐베벨기어(하이포이드기어)를 구성하고 있다.The pinion 26 and the air gear 19 will be described in detail. The pinion 26 and the air gear 19 fixed to the magazine body 17 are integrally formed with the motor 11 for the magazine. As shown in Fig. 5, they are interlocked with each other to form a set of skew bevel gears (hyperoid gears) having a reduction ratio of 50: 1 between the motor 11 for magazine and the magazine body 17.

공구포트(22)는 (제1도 참조)매거진본체(17) 외주에 등분할로 8개 설치되어 있으며, 매거진본체(17)와 함께 그 외주와 브라켓(14)의 통형측벽(27) 내주와의 사이를 회전하고, 공구 T를 수납하는 테이퍼공(28)과 공구의 위치결정을 행하는 포트키(29)를 구비하고, 테이퍼공(28) 저부의 도시하지 않은 탄성파지부재에 의해 공구의 풀스터드를 파지하여 그 공구를 유지한다. 또한, 개개의 공구포트(22)는 공구수납측과 반대측에 선회용 롤러(30)를 축지지하는 돌출편(31)을 구비하고, 공구교환위치에 인덱스되었을때에 선회용 롤러(30)가 선회용 파지부재(32)에 파지되고, 이 선회용 파지부재(32)가 도면중 A로 도시한 바와 같이 상승함으로써, 2점쇄선으로 도시한 바와 같이 90도 선회하고, 선회용 파지부재(32)가 이 도면에 도시한 위치로 복귀(강하)함으로써 수평의 원위치로 복귀한다. 또한, 매거진본체(17)의 외주에는 공구포트(22)가 수평의 위치로 복귀할 때에, 통형측벽(27) 내주와의 충돌을 완화하도록 O링(33)이 설치되어 있다.Eight tool ports 22 are provided on the outer circumference of the magazine body 17 (see FIG. 1), and together with the magazine body 17, the outer circumference and the inner circumference of the cylindrical side wall 27 of the bracket 14 It rotates between, and has the taper hole 28 which accommodates the tool T, and the port key 29 which positions a tool, and pulls a tool by the elastic gripping member of the bottom part of the taper hole 28 which is not shown in figure. Hold the stud and hold the tool. In addition, each tool port 22 has a protruding piece 31 for axially supporting the pivoting roller 30 on the side opposite to the tool storage side, and the pivoting roller 30 is indexed at the tool change position. The turning gripping member 32 is gripped, and the turning gripping member 32 is raised as shown by A in the figure, thereby turning 90 degrees as shown by the two-dot chain line, and turning gripping member 32. ) Returns to the horizontal original position by returning (falling) to the position shown in this figure. Further, an O-ring 33 is provided on the outer circumference of the magazine body 17 so as to alleviate a collision with the inner circumference of the cylindrical side wall 27 when the tool port 22 returns to the horizontal position.

또한, 매거진본체(17)의 끝면에는 그 회전중심을 중심으로 하는 동심원상에 도시하지 않은 복수의 슬릿공이 조합을 공구포트수만큼 가지며, 중앙에 관통공(34a)을 가진 회전슬릿(34)이 덮개체(35), 링부재(36)와 함께 고정되어 있다.In addition, the end surface of the magazine body 17 has a combination of a plurality of slit balls (not shown) on the concentric circle centered on the center of rotation thereof as the number of tool ports, and a rotary slit 34 having a through hole 34a at the center thereof. The lid 35 is fixed together with the ring member 36.

한편, 샤프트(15)의 끝면에는 회전슬릿(34)을 협지하고, 도시하지 않은 발광다이오드와 수광다이오드를 각각 대향시키는 발광측 판재(37), 수광측 판재(38)가 고정되어 있다. 그리고, 이 발광다이오드, 수광다이오드를 각각 구비한 발광측 판재(37), 수광측 판재(38)로 회전위치검출기를 구성하고, 각 슬릿공을 통과한 광을 수광다이오드가 수광하고, 그 온ㆍ오프상태의 조합에 의해 공구교환위치에 있어서의 공구포트의 포트번호를 판별한다.On the other hand, the light emitting side plate 37 and the light receiving side plate 38 which pinch the rotary slit 34 and oppose a light emitting diode and a light receiving diode which are not shown are respectively fixed to the end surface of the shaft 15. The light-emitting diode and light-receiving diode plate 37 and light-receiving plate 38 constitute a rotation position detector, and the light-receiving diode receives light passing through each slit hole. The port number of the tool port at the tool change position is determined by the combination of the off states.

또한, 브라켓(14)내에는 제2도에 도시한 바와 같이, 전술한 공구포트(22), 선회용의 선회용 파지부재(32)를 상하이동시키기 위해, 그 구동원이 되는 선회용 모터(12)의 회전축에 형성된 수나사(39)에 나합되어 회전스톱(40)에 의해 상기 모터(12)의 회전에 따라서 상하이동하는 상하이동 전달부재(41)와, 이 상하이동 전달부재(41)에 볼조인트(42)를 통해 연결되어 그 선단이 선회용 파지부재(32)에 결합ㆍ고정된 중간샤프트(43)와, 그 외주를 안내하는 두 갈래형의 샤프트브라켓(44)과, 이 샤프트브라켓(44)으로부터 돌출하여 선회용 파지부재(32)를 관통하여 지지하는 지지샤프트(45)가 설치되어 있다.Further, in the bracket 14, as shown in FIG. 2, the swinging motor 12 serving as the driving source is used to move the tool port 22 and the swinging gripping member 32 for swinging as described above. And a shanghai-dong transmission member 41 and a shank-dong transmission member 41, which are screwed together to the male screw 39 formed on the rotation shaft of the crankshaft according to the rotation of the motor 12 by the rotation stop 40. An intermediate shaft 43 connected via a joint 42 and fixed to the pivoting gripping member 32, a two-pronged shaft bracket 44 for guiding the outer circumference thereof, and the shaft bracket ( The support shaft 45 which protrudes from 44 and penetrates and supports the turning gripping member 32 is provided.

상기 구성을 가진 실시예의 머시닝센터(1)에 있어서의 공구매거진의 구동기구에 의하면, 공구매거진(5)과 이것을 회전하기 위한 매거진용 모터(11)와의 사이에, 피니온(26)과 대기어(19)를 엇갈리게 맞물린 1조의 고감속비의 스큐베벨기어를 개재시킴으로써, 매거진용 모터(11)의 회전을 원주상에 8개의 공구를 유지하는 공구매거진(5)에 적당히 전달할 수 있는 동시에, 공구매거진(5)에 있어서의 공구의 중량 불균형에 따른 공구매거진(5) 자체의 회전이 매거진용 모터(11)에 전달하는 것을 회피할 수 있다.According to the drive mechanism of the tool magazine in the machining center 1 of the embodiment having the above structure, the pinion 26 and the standby gear are between the tool magazine 5 and the magazine motor 11 for rotating the tool magazine 5. By interposing a set of high reduction ratio skew bevel gears interlaced with (19), the rotation of the magazine motor 11 can be properly transmitted to the tool magazine 5 holding eight tools on the circumference, and the tool magazine The rotation of the tool magazine 5 itself due to the weight imbalance of the tool in (5) can be avoided from being transmitted to the magazine motor 11.

즉, 매거진용 모터(11)와 공구매거진(5)과의 사이에 회전절달에 비가역성을 갖게 할 수 있으며, 이 결과 공구포트(22)의 인덱스ㆍ정지완료 후에 공구매거진(5)이 회전하여 버린다는 불의의 사태를 방지할 수 있다.That is, the rotation of the magazine motor 11 and the tool magazine 5 can be made irreversible. As a result, the tool magazine 5 rotates after the completion of the index and stop of the tool port 22. Can prevent injustice.

그리고, 대기어(19)와 피니온(26)과의 축간 거리를 웜과 웜훨 등을 조합하여 사용하는 종래의 것에 비해 짧게 할 수 있으며, 또한 대기어(19)의 축방향에 있어서의 고감속비의 스큐베벨기어의 수납 높이를 대기어(19)의 두께와 피니온(26)의 경의 합 정도로 낮게 할 수 있다. 그러므로, 공구매거진(5) 자체의 소형화ㆍ경량화를 도모할 수 있다. 이 결과, 공구매거진(5)을 공작물의 가공중에 가공헤드(2)와 함께 이동시키는 본 실시에의 머시닝센터(1)에서는 가공헤드(2)에 있어서의 중량 불균형을 최소한으로 억제하여, 그 가공정밀도가 향상된다.The distance between the shafts of the air gear 19 and the pinion 26 can be made shorter than that of the conventional one using a combination of a worm, a worm wheel, and the like, and the high reduction ratio in the axial direction of the air gear 19 can be reduced. The storage height of the skew bevel gear can be made low as the sum of the thickness of the air gear 19 and the diameter of the pinion 26. Therefore, the tool magazine 5 itself can be reduced in size and weight. As a result, in the machining center 1 according to the present embodiment in which the tool magazine 5 is moved together with the machining head 2 during the machining of the workpiece, the weight unbalance in the machining head 2 is minimized and the machining is performed. Precision is improved.

이상 본원 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본원 발명은 이와 같은 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 여러가지 양태로 실시할 수 있는 것은 물론이다. 예를 들면 수직형의 머시닝센터에 한정되지 않고, 횡형 머시닝센터, 회전가능한 공구매거진을 탑재한 NC 제어선반 등에 적용할 수 있는 것은 물론이다. 또한, 본 실시예에서는 피니온(26)과 대기어(19)로 이루어지는 기어의 감속비를 50:1로 하였으나, 공구매거진(5)에 장착되는 복수의 공구의 중량 불균형이 예상되는 최대치에 따라서 적당히 변경할 수 있다.As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to this Example at all, It cannot be overemphasized that it can be implemented in various aspects in the range which does not deviate from the summary. For example, the present invention is not limited to a vertical machining center, but can be applied to a horizontal machining center, an NC control lathe equipped with a rotatable tool magazine, and the like. In this embodiment, the gear ratio of the pinion 26 and the standby gear 19 is set to 50: 1, but the weight unbalance of the plurality of tools mounted on the tool magazine 5 is appropriately determined according to the maximum expected value. You can change it.

이상 실시예를 포함하여 상세히 설명한 바와 같이, 본원 발명의 공구매거진의 구동기구에 의하면, 공구매거진과 구동축과의 사이에 단 1조의 스큐베벨기어를 설치하고, 이 기어에 최소한 공구매거진에 장착되는 복수의 공구의 중량의 불균형이 예상되는 최대치에 대하여, 그 불균형에 의해 생기는 공구매거진으로부터의 회전력을 구동축에 전달시키지 않는 비가역회전전달성을 부여하고 있으므로, 인덱스ㆍ정지완료 후의 공구매거진이 공구의 중량 불균형에 따라서 회전하여 버리는 불의의 사태를 방지할 수 있다.As described in detail including the above embodiment, according to the driving mechanism of the tool magazine of the present invention, a plurality of skew bevel gears are provided between the tool magazine and the drive shaft, and at least a plurality of gears are mounted on the tool magazine. The tool magazine after completion of indexing and stopping is imbalanced in the tool magazine after the index and stoppage are given to the maximum value at which the weight unbalance of the tool is expected to be transmitted to the drive shaft, which does not transmit the rotational force from the tool magazine caused by the unbalance. It is possible to prevent the unforeseen situation of rotating according to.

그리고, 대기어와 피니온과의 축간거리를 웜과 웜훨 등을 조합하여 사용하는 종래의 것에 비해 짧게 할 수 있으며, 또한 축방향에 있어서의 고감속비의 스큐베벨기어의 수납높이를 대기어의 두께와 피니온의 경의합 정도로 낮게 할 수 있으므로, 1조의 스큐베벨기어를 배치하는 스페이스를 필요 최소한으로 하여 공구매거진 자체의 소형화ㆍ경량화를 도모할 수 있다.In addition, the axial distance between the air gear and the pinion can be shortened compared with the conventional one using a combination of worms and worm wheels, and the storage height of the high reduction ratio skew bevel gear in the axial direction can be reduced with the thickness of the air gear. Since the pinion can be made as low as possible, the tool magazine itself can be miniaturized and downsized with a minimum space for arranging a set of skew bevel gears.

Claims

A tool magazine which is rotatably supported on a machine frame around a horizontal axis or an inclined axis, for mounting and maintaining a plurality of tools on a circumference about the axis, and an axis with respect to one plane including the axis; A set of skew bevel gears provided between the drive shaft rotatably supported by the machine frame about a perpendicular axis at a predetermined distance, a motor for rotating the drive shaft, and the tool magazine and the drive shaft. The set of skew bevel gears are irreversible which does not transmit the rotational force from the tool magazine caused by the imbalance to the driving shaft with respect to the maximum value of the unbalance of the weight of the plurality of tools mounted on the tool magazine. A drive mechanism for a tool magazine, wherein rotational transfer property is provided.

The reduction gear ratio according to claim 1, wherein the set of skew bevel gears achieves irreversible rotational transfer properties of a magnitude equivalent to a rotation moment generated in the rotation axis of the tool magazine by at least a weight imbalance of a plurality of tools mounted on the tool magazine. The drive mechanism of the tool magazine characterized by the above-mentioned.