WO1988001554A1 - Tool exchange system for machine tools - Google Patents

Description

明 細 書

発 明 の 名 称

工 作 機 械 の 工 具 交 換 装 置 発 明 の 技 衛 分 野

* 発 明 は 、 工 作 機 械 の 工 具 交 换 装 置 の 改 良 に 関 す る 。 特 に 、 加 工 時 に 、 被 加 工 体 が 、 工 作 機 械 の 他 の 部 材 特 に そ の 時 の 加 工 に 直 接 使 用 さ れ る こ と の な い 他 の 工 具 と 干 渉 す る よ ラ な こ と が な く 、 加 工 作 業 の た め に 十 分 に 広 い 空 間 が 確 保 し ラ る よ う に す る 改 良 に 関 す る 。 技 術 の 背 景

複 数 の 工 具 を 常 時 マ ガ ジ ン に 搭 載 し て お き 、 そ の 中 の 任 意 の 工 具 を 、 所 望 に よ り 選 択使 用 す る こ と を.可 能 に す る た め に 、 種 々 の 工 具 交 換 装 置 が 開 発 さ れ て い る „

か 、 る 工 具 交 換 装 置 の 一 つ と し て 、 本 特 許 出 願 の 出 願 人 は '、 第 1 図 （ 加工 時 の 状 態 を 示 し 、 工 具 8 は 主 铀 5 に 連 結 さ れ て お リ 、 マ ガ ジ ン 9 と は 連 結 さ れ て お ら ず 、 ベ ベ ル ギ ヤ 20、 21は Hi み 合 っ て い な い 状 態 ） と 第 2 図 （ ェ 具 交 換 時 の 状 態 を 示 し > 工 具 3 は マ ガ ジ ン 9 に 担 持 さ れ て お り 、 主 軸 5 と は 連 結 さ れ て お ら ず 、 ベ ベ ル ギ ヤ 20、 21は み 合 っ て い る 状 態 ） と に 示 す 構造 の 工 具 交 換 装 置 を 完 成 し ， そ の 特 許 出 願 を な し て い る （ PCT/ JP82 -0038? 号 ） 。

こ の 従 来 技 術 に 係 る 工 具 交 換 装 置 は 、 図 示 す る よ う に 、 主 铀 頭 4 に 回動 可能 に 支持 さ れ る 主 5 の 先绻 に 結 合 さ れ て い る べベ ル ギ ヤ の 一片 2 0と 、 王 铀頭 4 に そ っ て 図 に お い て 上 下 に 移動 し 複 数 の 工 具 8 を 担持 · 収 容 す る マ ガ ジ ン 9 と 、 マ ガ ジ ン 9 に 設 け ら れ 、 マ ガ ジ ン 9 が 図 に お い て 下 方 に 移動 し た と き 上記 の ベ ベル ギ ヤ の 一 片 2 0 と 皤 み合 う べ ベ ル ギ ヤ の 他 片 2 1と を 有 す る 。

第 1 図 に 示 す 相 互位 置 で な し た 、 加 工 が完 了 し た 後 に 工 具 8 を 交換 す る に は ド ロ — バ ー 等 を 含 む 工具着脱手 段 （ 図 示 せ ず） を 使甩 し て 工 具 8 を 主铀 5 か ら ア ン ク ラ ン プ し た 後 、 マ ガ ジ ン 9 は そ の 位 置 に 残 し 主铀 5 を 回 転 可 能 に 支 持 す る 主 铀 頭 4 を 主 铀 5 と と も に 上 昇 さ せ て 、 第 2 図 に 示 す位置 に 移動 す る 。 こ の 主 軸頭 4 の 移動 に よ り 、 上 記 ェ'程 で主 铀 5 か ら ア ン ク ラ ン プ さ れ て い る 使 用 済 み の 工 具 さ ¾主铀 5 か ら 抜 m き れ る と と も に 、 上 記 の ベ ベル ギ ヤ 2 0 · 2 1は励 み 合 わ さ れ る 。 次 に 、 主铀 5 を 回 転 し て べベ ル ギ ヤ 2 0 · 2 1を 介 し て マ ガ ジ-ン 9 を 回転 し て 、 所望 の 工具 8 (前工程 で使用 さ れ た 工 具 8 と は別 の 工具 8 ) を 主铀 5 と 対向 さ せ （使用 済 み の 工具 8 は 他 の 位 置 に 移動 さ せ） 、 主 铀頭 4 を マ ガ ジ ン 9 に そ っ て 下 降 さ せ て 記 の ベ ベル ギ ヤ 2 0 · 2 1を ア ン カ ッ プ ル す る と と も に 、 選 択 さ れ た 工具 8 を 、 ド ロ 一 バ ー 等 を 含 む 工 具 着 脱 手 段 （ 図 示 せ ず） を 使 甩 し て 主 铀 5 に 建 結 し て 、 第 1 図 に 示 す加 工状憲 に 復 帰 す る 。

第 1 図 に 示 す加 工状 態 に お い て ほ 、 マ ガ ジ ン 9 の 工具 収 容 位 置 の 一 つ は 主 軸 5 の 先端 の 周 囲 に it ま る こ と に な る が 、 こ の マ ガ ジ ン 9 の 工 具 収 容 位 匱 は 王 铀 5 と は 結 合 し て お ら な い の で 、 主 铀 5 を 回 転 し た と き は 主 铀 5 と 連 結 し て い る 工 具 8 の み が 回 転.す る こ と に な り 、 加 工 作 業 は 可 能 で あ る 。 た 、 主 铀 5 の 先 端 周 囲 に 止 ま る 工 具 収 容 位 置 が 、 い く ら か 、 作 業 の 邪 魔 に な る こ と は 止 む を 得 な い 。

こ の 工 具 交 換 装 置 は 、 工 具 交 換 用 に 専 用 の モ ー タ を 使 用 せ ず 、 主 铀 回 転 用 モ ー タ を 使 用 し て マ ガ ジ ン を 回 転 さ せ て 所 望 の 工 具 を 選 択 す る も の で 、 割 出 し 制 御 が 容 易 で 、 構 造 も 簡 単 で あ り 、 そ の 工 業 的 利 用 価 値 は 大 き い 。

し か し ， 上 記 の 工 具 交 換 装 置 に お い て は 、 第 1 図 に 示 す 加 工 位 置 に あ る と き 、 マ ガ ジ ン の 工 具 収 容位置 の 一 つ が 主 铀 先 端 近 傍 に 残留 し 、 —さ ら に 、 そ ，の 工 具 収 容位 置 の 左 右 の 工 具 収 容 位 置 に 収 容 さ れ て い る 工 具 は 加 工 領 域 に 近 接 し て 存 在 す る の で 、 加 工 作 業 に 使 用 さ れ う る 空 間 を 狭 ば め る こ と に な る 欠 点 が 避 け 難 い 。

発 明 の 目 的 と 発 明 の 開 示

木 発 明 の 目 的 は 、 こ の 欠 点 を 解 消 す る こ と に あ り 、 主 铀 を 回 転 し て 工 具 を 交 換 す る こ と が 可 能 で 、 工 具 交 換 用 の 専 用 モ ー タ を 必 要 と す る こ と な く 、 し か も 、 加 工 時 、 作 業 に 使 用 し う る 空 間 を 十 分 広 く 確 保 し う る よ う に 改 良 し た 工 作 機械 の 工 具 交 换 装 置 を 提 供 す る こ と に あ る 。

上 記 の 目 的 を 達成 す る 、 本 楽 明 に 係 る 工 作 機 械 の 工 具 交 換 装 置 は 、 ( ィ ） コ ラ ム （ 1 ) に そ っ て移動 す る Z ス ラ イ ダ （ 3 ) と 、

( π ) Z ス ラ イ ダ -〔 3 ) に よ っ て支持 ざ れ 、 主铀 （ 5 ) と 主铀 C 5 ) に 付 Sす る 工具着脱手段 （ 6 ) と を 内蔵す る 王 铀頭 （ 4 ) と 、

( ハ） コ ラ ム （ 1 ) に よ っ て 回動 可能 に 支持 ざ れ る マ ガ ジ ン '支持体 （ 7 ) と 、

(二：） マ ガ ジ ン 支持体 （ 7 ) に よ っ て支持 さ れ 、 ス プ リ ン グ式 工具 グ リ ッ プ （ 10) を 介 し て工具 （ 8 ) を 支持す る マ ガ ジ ン （ 9 ) と

を 具備 す る 、 工作璣械の 工具交換装置

に お い て 、

( ィ ） マ。ガ ジ ン玄持体.（ 7 ) を 加工位置 （待璣位置） に 弾性的 に 保持す る 弾性部材 C 71) と 、

( 口 ） 第 1 の カ ム 璣搆 U ( Z ス ラ イ ダ 3 · 主铀頭 4 の上 下動 に 応答 し て 、 弾性部材 71に抗 し てマ ガ ジ ン支持体 7 を 回動 し て 、 ス プ リ ン グ式工具 グ リ ッ プ 10を 、 工具交換 位置 と 加 工位置 （待機位置） と の 闇 を 往復 さ せ る 璣能 を 有 す る ） と 、

( z、） 第 2 の カ ム 機構 12 ( Z ス ラ イ ダ 3 の 昇 ， 下降勖 作 に 応答 し て 、 工 具着 脱 手 段 6 を 動 作 さ せ る 機能 を 有 し 、 コ ラ ム 1 に 取 リ 付 け ら れ る 第 2 の カ ム 121 と 、 こ の 第 2 の カ ム 121 に よ っ て ¾勃 さ れ工具着脱手段 6 を 覊動 す る 第 2 の レ バ ー 122 と よ ϋ な る ） と

( 二） 一片 は マ ガ ジ ン 9 に よ っ て 支持 され ， 他片ほ主铀 5 に よ っ て 支 持 さ れ 、 主 铀 頭 4 の 上 方 向 移 動 の終 点 に お い て 両 片 が み 合 ラ 1 対 の ¾ 車 20 * 21 と

を 付 加 し た も の で あ る 。

第 i の カ ム 機 構 11を 実現 す る に は 種 々 な 耩 造 が 可 能 で あ る 。

( i ) 第 1 の 実 施 例 に お い て は 、 Z ス ラ イ ダ 3 ま た は 主 铀 頭 4 に 取 り 付 け ら れ る 第 1 の カ ム l i laと 、 コ ラ ム 1 に 取 り 付 け ら れ 、 マ ガ ジ ン 9 を 支 持 し 、 第 1 の カ ム l i laに よ っ て 回 動 さ れ て マ ガ ジ ン 支 持 体 7 に 取 り 付 け ら れ た ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 10を 加 工 位 置 と 工 具 交 換 位 置 と の 間 を 往 復 さ せ る 第 1 の レ ノく 一 U2 と よ り な る 。

( i i ) 第 2 の 実 ¾ ^ に お い て は 、 Z ス ラ イ ダ 3 に 取 リ 付 け ら れ る 第 1 の カ ム l Hbと 、 コ ラ ム i に 取 り 付 け ら れ 、 マ ガ ジ ン 9 を 支 持 し 、 第 1 の カ ム 111aに よ っ て 回動 さ れ て マ ガ ジ ン 9 に 取 リ 付 け ら れ た ス プ リ ン グ 式 工具 グ リ ッ プ 10を 加 工 位 置 と 工 具 交換 位 置 と の 間 を 往 復 さ せ る 第 1 の レ バ ー と し て 機能 す る マ ガ ジ ン 支 持 体 7 と よ リ な る 。

( i i i )第 3 · 4 の 実 施例 に お い て は 、 Z ス ラ イ ダ 3 に 取 り 付 け ら れ る 第 1 の カ ム 111c、 l l ldと 、 コ ラ ム 1 に 取 り 付 け ら れ 、 マ ガ ジ ン 9 を 支 持 し 、 第 1 の カ ム 111c、 11 Id に よ っ て 回 動 さ れ て マ ガ ジ ン 9 に 取 り 付 け ら れ た ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 10を 加 工 位 置 と 工 具 交 渙 位 置 と の 間 を 往 復 さ せ る 第 1 の レ ノく 一 72c . 72d と よ り な る 。

本 発 明 に 係 る 工 作機械 の 工 具交 換 装 置 の 構 成 を 以 下 に リ ス テ ー 卜 す る 。 本癸明 に 係 る 工 作機械 の 工具交換装置 は、 〔 ィ ） 後 述 す る 第 1 の カ ム 機 構 Uが 動 作 し て い な い 期 間 . マ ガ ジ ン 支持体 7 を 待機位置 に 弾性的 に 保持す る 弾 性 部材？ 1と 、

( 口 ） 第 1 の カ ム 機構 U ( Z ス ラ イ ダ 3 · 主铀頭 4 の上

F數 に 応答 し て 弾性部材 7 iに杭 し て マ ガ ジ ン支持体 7 を 回動 し て 、 ス プ リ ン グ式工具 グ リ ッ プ 10を 、 工具交換 位置 と 待機位置 〔加工位置） と の 間 を 往復 さ せ る 機能 を 有 し 、

( i ) 第 1 の 実施侑 に お い て は 、 Z ス ラ イ ダ 3 ま た は主 铀 頭 4 に取 り 付 け ら れ る 第 1 の カ ム I l iaと 、 コ ラ ム 1 に 取 り 付 け られ 、 マ ガ ジ ン 9 を 支持 し 、 第 1 の カ ム Il iaに よ っ て 回動 さ れ て マ ガ ジ ン支持体 7 に.取 り 付 け ら れ た ス プ リ ン グ式工具 グ リ ッ プ i Qを 加工位置 と 工具交換位置 と の 間 を往復 さ せ る 第 1 の レバ - 112 と よ リ な り 、

C i i) 第 2 の 実施例 に お い て は 、 Z ス ラ イ ダ 3 に 取 り 付 け ら れ る 第 1 の カ ム 11 !_ bと 、 コ ラ ム 1 に取 リ 付 け ら れ、 マ ガ ジ ン 9 を 支持 し 、 第 1 の カ ム 111aに よ っ て 回動 され て マ ガ ジ ン 9 に取 り 付け ら れた ス プ リ ン グ式工 具 グ リ ッ プ 10を 加工位 置 と 工具交換 fe置 と の 間 を 往復 さ せ る 第 i の レ バ ー と し て機能す る マ ガ ジ ン 支持体 7 と よ り な り 、

( i i i)第 3 · 4 の 実 埯 例 に お い て は 、 Z ス ラ イ ダ 3 に 取 リ 付 け ら れ る 第 1 の カ ム 111 e、 111 dと ， コ ラ ム 1 に取 リ 付 け ら れ 、 マ ガ ジ ン 9 を 支持 し 、 第 1 の カ ム i 1 ί c、 H id に よ っ て 回 ¾ ざ れ て マ ガ ジ ン 9 に ¾ リ 付 げ ら れ た ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 10を 加 工 位 置 と 工 具 交 換 位 置 と の 間 を 往 復 さ せ る 第 1 の レ バ ー 72c · 72d と よ り な リ 、 ( ハ ） 第 2 の カ ム 機 構 12 ( Z ス ラ イ ダ 3 の ！： 昇 · 下 降 動 作 に 応 答 し て 、 工 具 着 脱 手 段 S を 動 作 さ せ る 機 能 を 有 し 、 コ ラ ム 1 に 取 り 付 け ら れ る 第 2 の カ ム 121 と 、 こ の 第 2 の カ ム 121 に よ っ て 翳 動 さ れ 工 具 着 脱 手 段 6 を ¾ 動 す る 第 2 の レ バ 一 122 と よ り な る ） と 、

( 二 ） 一 片 は マ ガ ジ ン 9 に よ っ て 支 持 さ れ 、 他 片 は 主 铀 5 に よ っ て 支 持 さ れ 、 主 铀 頭 4 の 上 方 向 移動 の 終 点 に お い て 両 片 が議 み 合 う i 対 の 歯 車 20 · 21 と を 付 加 し て 、

( ホ ） Z ス ラ イ ダ 3 を 上昇 · 下 降 さ せ る の み で 、 ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 10を 工 具 着 脱 位 置 と 待 機位 置 （ 加 工 位 置 ） と の 間 を 回 動 さ.せ 、 ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 10 が 主 轴 5 と ¾ 合 * 戆脱 し 、 工 具 着脱 手 段 6 が動 作 す る こ と と し た も の で あ る 。 図 面 の 簡 単 な 説 明

以 下 に 特定 す る 図 面 を 参 照 し て 、 本 発 明 の 4 の 独 立 し た 実 施 ^ に 係 る 工 作機械 の 工 具 交 換 装 置 を さ ら に 詳 し く 説 明 す る 。

第 1 図 は 、 従 来 技術 に 係 る 工 具 交 換 装 置 の 加 工 時 の 状 態 （ 工 具 は 主 轴 に 連 結 さ れ て お り 、 マ ガ ジ ン に は 連 結 さ れ て い な い 状 態 ） を 示 す 構 成 図 で あ る 。

第 2 図 は 、 従 来 技衛 に 係 る 工 具 交 换装 置 の 工 具 交 換 時 の 状 態 （ 工 具 は マ ガ ジ ン に よ っ て 支持 さ れ 、 主 軸 と は 連 結 し て お ら ずベベル ギ ヤ は哺 み合 つ て い る 状態） を示す 镌或図 で あ る 。

第 3 図 は 、 末 癸 明 の 第 1 の 実旄 ^ に 係 る 工 作機 械 の 工具 交換 装 置 の 加 工位置 （待機位置） を 示 す欉成図 で あ る 。

第 4 図 ほ ， 太発明 の 第 1 の実旛倒 に 係 る 工作機械の ェ 具交渙装 置 の ！：具交換位置 に到着 す る 少 し 前 の位置 を 示 す構成 図 で あ る 。

第 5 図 は 工具交換位置 を 示す搆成図 で あ る 。

第 6 図 は 末発明 の 第 1 の実篪 ^ に係 る 工作機械の動 作 を 示す タ ィ ム チ ャ ー ト で あ る 。

第 7 図 は 、 太発明 の 第 2 の 実旌例 に係 る 工作機械のェ 具交换装 匱 の 構成 図 で あ る （第 4 図 に 相 当） 。

第 8 図 は 、 ¾発明 の 第 3 の 実施例 に 係 る 工作機械のェ 具交換装 置 の 構成図 で あ る （第 4 図 に 相 当） 。

第 9 図 は ， ：*：発明 の 第 4 の実旄伢 に係 る 工作機械の ェ 具 交換装置の 構成図 で あ る （第 4 図 に 箱 当） 。 好 ま し い実施例 の 詳細 な説明

第 1 例

第 3 図、 第 4 図 、 篛 5 図参照

第 3 図 は 、 加 工位 置 （待璣位 置） で あ り 、 第 4 図 は 、 中 間位置 （工 具交換位置 に到 着 す る 少 し 前の位置） で あ リ 、 第 5 図は 、 工具交換位置 で あ る 。

1 は コ ラ ム で ぁ リ 〔図 に お い て は .. Z ス ラ イ ダ 3 を 摺 動 可能 に 支持 す る 支柱部 と 、 第 1 の カ ム 機構 1 1の 第 1 の レ バ ー I 1 2 と マ ガ ジ ン 支持 体 7 を 回動 可能 に 支持 す る 部 分 と の 2 つ の 部分 に 分割 し て 表 示 さ れ て い る 。 ） 、 Z 軸 2 を 内蔵 す る と と も に 、 後 ¾ す る 第 1 の カ ム 機構 の 第 1 の レ バ 一 1 1 2 と マ ガ ジ ン 支持 体 7 と を 回動 可能 に 支持 し 、 マ ガ ジ ン 支持体 7 を 第 3 図 に 示 す加 工位置 （待機位

M ) に 弾性 的 に 保持 す る ス プ リ ン グ 7 1 a の 1 端 を 支持す る 。

3 は Z ス ラ イ ダ で あ り 、 Z 铀 2 に よ っ て 上 下 に 移動 さ れ る 。 4 は 主 軸頭 で あ り 、 Z ス ラ イ ダ 3 に よ っ て 支持 さ れ 、 こ の 中 に 主 袖 5 が 回動 可能 に 収 容 さ れ 、 ま た 、 先端 に コ レ ツ ト （ 図 示 せ ず ） が 取 り 付 け ら れ る ド、 ロ ー バ 一 ( 図 示 せ ず） 等 よ リ な る 工具着脱 手段 6 (例 え ば 、 常時

'-一： は'、 コ レ ッ ト が主軸 5 と 工具 8 と を 連結 し て い る が 、 ド ロ ー バ — が 図 に おい て 下方 に 押圧 さ れ る と 、 コ レ ツ 卜 が 開 い て 主 铀 5 と 工具 8 と の 連結 を 断 つ） も ま た 収 容 さ れ て お リ 、 工 具 8 を 着脱 し う る よ う に さ れ て い る 。

7 は マ ガ ジ ン 支 持 体 で ぁ リ 、 コ ラ ム 1 に よ っ て 矢 印 A · C の 方 向 に 回 動 可能 に 支持 さ れ 、 1 端が コ ラ ム 1 に 支持 さ れ 他 端 が マ ガ ジ ン支持 体 7 に 支持 さ れ る ス プ リ ン グ 7 1 a ( 常 時 は 収 縮 す る 型 の ス プ リ ン グ ） に よ っ て 図 に お い て 矢 印 A の よ う に 時 計方 向 に 弾性的 に 支持 さ れ て い る 。 そ し て 、 後述 す る 第 1 の カ ム 橇構 1 1が動作 し な い か ぎ り 、 マ ガ ジ ン 支持体 7 は 、 第 3 図 に 示 す加工位 置 （待 機位 置） に 保 持 さ れ る 。 そ し て 、 第 4 図 に 示 す よ う に 、 - i 0 -

Z ス ラ イ ダ 3 が 上 昇 し て 、 第 1 の カ ム 機構 Uの 第 1 の レ バ ー 1 1 2 が矢 印 B の 方 向 に 回 動 す る と マ ガ ジ ン 支持 体 7 は 矢 印 C の 方 向 に 回動 し 、 ス プ リ ン グ式 工 具 グ リ ツ プ 1 0を 、 矢 印 D を も っ て 示 す ょ ラ に 、 加工位 置 （待機位 置） か ら 工 具 交渙位置 に 移 動 さ せ る 。

マ ガ ジ ン 支持 体 7 は 、 マ ガ ジ ン 9 と マ ガ ジ ン 9 に よ つ て 支持 さ れ る ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 1 0と を 常 時保持 す る ，

2 0 · 2 1はべ ベ ル ギ ヤ で あ り 、 一方 の ベベ ル ギ ヤ 2 0は 主 铀 5 の 先端 に 取 り 付 げ ら れ 、 第 5 図 に 示 す よ う に 、 工具 着脱位 置 に お い て 他方 の ベ ベル ギ ヤ 2 1と 晴 み 合 う 。

ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 1 0は 、 ス プ リ ン グ の 力 を も っ て 工 具 8 を 浃 持 す る も の で あ り 、 こ れ 工 具 8 の ァ 一 パ に 押 付 け ま た は 引 き 雜 す の み に て ス プ リ ン グ の 力 に よ つ て 嵌 合 · 離脱が可能 で あ る 。

後逾す る よ う に 、 第 5 図 に 示す工具 交換位置 に お い て は 第 2 の カ ム 璣搆 1 2が敷作 し て 、 工具 8 と 主铀 5 と の 違 結 は 遮断 さ れ て い る の で 、 ス プ ン グ式工具 グ リ プ 1 0 が 工具 8 を 把持 し た 後 は 、 第 1 の カ ム镂構 1 1の 動作 は停 止 し 、 ス プ リ ン グ式 工 具 グ リ ッ プ 1 0の 矢印 D の 方 向 へ の 運動 も 停 lb す る が 、 主铀頭 4 は 上昇 を麄铳 し て 、 工 具 8 は 、 第 5 図 に 示 す よ う に 、 主轴 5 か ら 抜 き 出 さ れ る 。 そ し て 、 芏 铀頭 4 の h昇端 に お い て は べ ベル ギ ヤ 2 0 · 2 1は 曠 み合 っ て 、 主軸 5 を 回転す る こ と に よ y マ ガ ジ ン 9 を 回 耘 し て 工 具 8 の 交換 を 実行 す る 。 工 具 8 の 交 換 が 終 了 し た ら ， 上 記 の 逆 の 動 作 を な せ ば 、 第 3 図 に 示 す 加 工 位 置 （ 待 機位 置） に も ど る 。

U と 12と は 、 そ れ ぞ れ 、 太 癸 明 の 霁 旨 に 係 る 第 1 の 力 ム 機構 と 第 2 の カ ム 機構 と で あ る 。

11は 第 1 の カ ム 機構 で あ り 、 主 铀 頭 4 に 取 り 付 け ら れ る 第 1 の カ ム U l aと 、 コ ラ ム 1 に 取 り 付 け ら れ 第 1 の カ ム 111aに よ っ て ¾ 動 さ れ マ ガ ジ ン 支 持 体 7 を 回 動 す る 第 1 の レ バ ー 112 と 、 ス プ リ ン グ 7 ia ( 常 時 は 収鎔 す る 型 の ス プ リ ン グ ） に よ っ て 図 に お い て 時 計 方 向 （ 矢 印 A の 方 向 ） に 弾 性 的 に 引 っ 張 ら れ て い る マ ガ ジ ン 支 持 体 7 と よ り な り 、 マ ガ ジ ン 9 と マ ガ ジ ン 9 に よ っ て 支 持 さ れ る ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 10と を 、 第 5 図 に 示 す 工 具 交 換 位 置 と ¾ 3 図 に 示 す 加 工 位 置 （ 待 機 位 置 ） と の 間 を 往 復 さ せ る 。 '

12は 第 2 の カ ム 機構 で ぁ リ 、 コ ラ ム 1 に 取 り 付 け ら れ る 第 2 の カ ム 121 と 、 Z ス ラ イ ダ 3 に 回 動 可 能 に 取 り 付 け ら れ る 第 2 の レ バ ー 122 と よ リ な る 。

Z ス ラ イ ダ 3 が 上 昇 し て 第 2 の レ バ ー 122 が 第 2 の 力 ム 121 と 接 鲑 す る と 、 第 2 の カ ム 機 構 12が動 作 し 、 第 2 の レ バ一 122 は 矢 印 E を も つ て 示 す よ う に 反 時計 方 向 に 回 転 し て 工 具 着 脱 手 段 6 を 動 作 さ せ て 工 具 8 を 主 軸 5 か ら 離脱 さ せ る 。 す な わ ち 、 第 2 の レ バ 一 122 は 、 工 具 着 脱 手 段 6 の ロ 一 バ ー （ 図 示 せ ず） を 下 方 に 押 し 下 げ さ せ て コ レ ッ ト （ 図 示 せ ず） を 開 く 等 し て 、 工 具 8 と 主 铀 5 と の 結 合 を 靳 つ 。 第 6 図 参 照

以 下 に 、 第 6 図 に 示 す タ イ ム チ ャ ー ト を 参照 し て 上 記構 造 を 有 す る 太発 ¾ の 第 1 の 実 埯 1 に 係 る 工 具交換装 置 の 動 作 を 説 明 す る 。

第 3 ! 併参照

加工完 了 時 に は、 マ ガ ジ ン 支持 体 7 · マ ガ ジ ン 9 · ス プ リ ン グ 式 工具 グ リ ッ プ 1 0と 主 軸 頭 4 と の 相 対位置 は 第 3 図 に 図 示 す る 位 置 （ 加 工 位 置 · 待 機 位 置 ） に あ る 。 す な わ ち 、 加 工 睁 に は 、 ス プ リ ン グ式工具 グ リ ッ プ は ほ る か に 高 い 位 置 に あ リ 、 工具 8 が存在す る 加 工領域 に は 存 在 し な い か ら 、 加 工 時 に は 十分 広 い 加工領域 を 確保 し う る 。 こ の 加 工完 了 状態 （第 3 図 に 示 す状蕙） で ほ 、 マ ガ ジ ン 支 持 体 7 は ス プ リ ン グ 7 1 a に よ っ て 矢印 A の 方 向 に 時計 方 向 に 引 っ 張 ら れ て加工位 置 （待機位置） に あ る 。 ま た 、 ス プ リ ン グ式 工 具 グ リ ッ プ 1 0は 工具 8 を グ リ ッ ブ し て い な レ、 。

第 4 図併 参照

第 3 図 に 示 す 状態か ら 、 Z ス ラ イ ダ 3 を 上昇す る と 、 し ば ら く の 間 ほ 、 Z ス ラ イ ダ 3 と 主铀頭 4 と の みが上昇 し 、 マ ガ ジ ン 支持 体 7 は回 動 し な い 。 こ の 期 間 に 、 マ ガ ジ ン 支 持 侓 7 ♦ マ ガ ジ ン 9 · ス プ リ ン グ式 工 具グ リ ッ プ 1 0 と 主 軸 頭 4 と の 相 对 位 置 ほ 、 第 3 図 に 示 す 状 憲 か ら 第 4 図 に 図示 す る 状態 に 変化 す る 。

こ こ で 、 第 1 の レ バ 一 1 1 2 が 第 1 の カ ム 1 1 1 aと 接蝕 す る と 、 第 1 の レ バ一 1 12 は 矢印 B の 方 向 す な わ ち 時計方 向 に 回 転 し て 第 1 の カ ム 機 構 1 1が 動 作 を 開 始 し 、 マ ガ ジ ン 支 持 体 7 は ス ブ リ ン ゲ 7 の 力 に 抗 し て 図 に お い て 矢 印 C の 方 向 す な わ ち 反 時 計 方 向 に 回 転 し て 、 ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ツ プ 1 0を 矢 印 D の 方 向 に 移動 さ せ て 工 具交換 位 置 に も た ら す 。 そ こ で 、 ス プ リ ン グ 式工 具 グ リ ッ プ 1 0 は 工 具 8 の ァ 一 バ ー に 押 付 け ら れ て ^ 合 が な さ れ る 。

直 前 の 作 業 で 使 用 さ れ た 工 具 8 の 取 り 付 け を な し た 後 、 マ ガ ジ ン 9 が 回 転 さ れ て な け れ ば 、 直 前 の 作 業 で 使 用 さ れ た 工 具 8 は ， そ れ が 以 前 に 収 容 さ れ て い た 工 具 収 容 位 置 に 再 び 収 容 さ れ た 害 で あ る 。

第 5 図 併 参 照

Z ス ラ イ ダ 3 と 主 軸 頭' 4 と は さ ら に 上 昇 す る 。 そ し て 、 第 2 'の、レ ノく一 1 2 2 が 第、 2 の カ ム 1 2 1 と 接 蝕 す る と 、 第 2 の 力 ム 機 搆 1 2が 動 作 し て ェ'具 着 脱 手 段 6 が 動 作 し て 、 工 具 8 は 主 铀 5 か ら 離 脱 す る が こ の 時 点 で は 、 ェ 具 8 は ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 1 0に よ っ て す で に グ リ ッ プ さ れ て い る か ら 落 下 す る よ う な こ と は な く 、 工 具 - 8 は 工 具 グ リ ッ プ 1 0に 把持 さ れ て 主 轴 5 か ら 抜 き 出 さ れ る 。

こ の 時 点 で は 第 丄 の カ ム 機構 1 1が 動 作 を 終 了 し て お リ マ ガ ジ ン 9 の 回 動 は 停 Lb し て い る が 、 Z ス ラ イ ダ 3 は 迸 続 し て 上 昇 す る 。 そ の 結 果 、 主 铀 頭 4 の 先 端 に 取 り 付 け ら れ て い る ベ ベ ル ギ ヤ 2 0と マ ガ ジ ン 9 に 取 り 付 け ら れ て い る べ ベ ル ギ ヤ 2 1と は Hi み 合 う 。 こ こ で 、 Z ス ラ イ ダ 3 の 上 昇 を 停 lb す る 。 こ こ で 、 主 軸 5 を 回 転 し て ギ ア 2 0 · 2 1を 介 し て マ ガ ジ ン 9 が 回 転 し 、 任 意 の 他 の 工 具 8 を 主 ¾ 5 に 封 向 す る 位 置 に も た ら す 。 こ の と き 、 直 前 の 作業 で使用 さ れ た 工 具 8 は 、 マ ガ ジ ン の 他 の 工 具収 容 位 置 に 収 容 さ れ て 持 ち 去 ら れ る 。

以 上 の 工程 を も っ て 、 任 意 の 他 の 工 具 8 が割 り 出 さ れ る 。

^ 上 の よ う に し て ！：具 8 を 割 出 し た後 加工状態 に も ど す に は 、 上記 の 逆工程 を た どれ ば よ い 。

第 5 図 の 状態か ら Z ス ラ イ ダ 3 を 下 降 さ せ る と 、 主 铀 5 の 先端 に 取 り 付 け ら れ て い る ギ ヤ 2 0と マ ガ ジ ン 9 に 取 リ 付 け ら れ て い る ギ ヤ 2 1と は ア ン カ ッ プ ル し 、 Z ス ラ イ ダ 3 が さ ら に'下降 す る と 新 し い 工具 8 は 主 轴 5 中 に 挿 し 込 ま れ る 。 ，

第 i の カ ム 機構 1 1と 第 2 の カ ム 機構 1 2と が お 、 む ね同 時 に 動作 す る が 、 ま ず 、 第 2 の カ ム 機 構 1 2が敷作 し ェ 具 着 脱 手 段 6 を 動 作 さ せ て 、 工 具 8 を 主 铀 5 に 固 着 す る 。 次 に 、 第 1 の カ ム 搂構 1 1が動 作 を 開 始 し て 、 マ ガ ジ ン 支持体 7 は ス プ リ ン グ 7 i a に よ っ て 図 に お い て矢印 A の 方 向 に 時計方 向 に 回 転 し て 、 ス プ リ ン グ式工具 グ リ ッ プ 1 0を 工 具 8 の ァ 一 バ ー か ら 引 き 離 し て 離脱 し 、 マ ガ ジ ン 支持 侓 7 と ス プ リ ン グ式 ！： 具 グ リ ッ プ 1 0と を 、 第 3 図 の 加 工 位 置 （待機位 置） に も た ら す 。

こ こ で 、 第 1 の カ ム 機 構 i 1は 動 作 を 終 了 し て 、 そ れ 以 降 は 主 ¾頭 4 の み が下降 を 翁読 し て 加 工位 置 （待機位 置 ） に も ど る 第 2 例

第 7 図 参 照

* 実 施 例 に お い て は 、 第 1 の カ ム 111 bは 、 図 示 す る よ う に 、 Z ス ラ イ ダ 3 に よ っ て 、 主 铀 頭 4 の 上 方 に 支 持 さ れ て い る 。 ま た 、 ス プ リ ン グ 7 i b は 図 示 す る よ う に 、 コ ラ ム i と マ ガ ジ ン 支持 体 7 と の 間 に 設 け ら れ て い る 。 こ の ス ブ リ ン グ 71b の 機能 は 第 1 実 施 例 の 場 合 と 同 様 に 、 第 1 の カ ム 機 構 11が動 作 し な い か ぎ リ マ ガ ジ ン 支 持 体 7 を 加 工 位 置 （ 待 機 位置） に 保 つ こ と に あ る が 、 そ の た め に ス プ リ ン グ 71b は 、 第 1 実 旄例 の 場 合 と 逆 に 圧綰 型 ス プ リ ン グ で あ る （ 常 時 は'伸 張 す る 方 向 の デ 'ン シ ₃ ン を 発 し て お リ マ ガ ジ ジ 支 持 体 7 を 時 計 方 向 に 押 圧 し て い る ） 。 第 1 の カ ム 機構 11が動 作 す る と き は 、 第 1 の カ ム 111bは ス プ リ ン グ 71b を 圧 縮 し な が ら マ ガ ジ ン 支 持 体 7 を 図 に お い て 矢 印 C の 方 向 に 反 時計 方 向 に 回 転 し て 、 ス プ リ ン グ 式 工 具 グ リ ッ プ 10を 工 具 交 换 位 置 に 向 っ て 矢 印 D の 方 向 に 移 動 す る 。 そ の 他 の 動 作 は 、 第 1 の 実旄 例 と 同 様 で あ る 。 第 3 例

第 3 図 参 照

第 3 例 、 第 4 ^| が 第 1 例 、 第 と 異 な る と こ ろ は 、 第 1 の カ ム 111c、 l l ldの 動 作 方 向 が 第 1 ^ 、 第 2 例 の 第 1 の カ ム 111a、 111 b の 動 作方 向 と 逆 で あ る こ と と ， 第 1 の カ ム l i lc、 U ldと マ ガ ジ ン 支持体 7 と の 間 に 補 助 リ ン ク 72 c , 72d が 設 け ら れ て い る こ と で あ る 。 そ し て 、 第 3 例 の補助 リ ン ク ？ 2c は 水平方向 の み に移動 可能 な直 進型 で あ る 。 そ の 他 の動 作は 、 第 2 の実 ¾ ^ と 同様 で あ る 。

第 9 図参照

第 4 ^が、 第 3 例 と 異 る と こ ろ は 補助 リ ン ク ？ 2d が 第 3 例 の 直進型 と 異な リ 回耘型 で あ る こ と で あ る 。 そ の 他 の動作は、 第 3 の実 ¾ ^ と 同様で あ る 。

'以上の 記述は、 太癸明 に よ り 、 Z ス ラ イ ダ を上昇 · 下 降 さ せ る の み で 、 ス プ リ ン グ式工具 グ リ ッ プ を 、 工具、着 脱位置 と 加工位置 （待機位置） と の 間 を 移動す る と と も に 工具 と主軸 と の ク ラ ン プ · ア ン グ ラ ン ブ を実行す る こ と が で き 、 工具着脱位置 に お い て主铀 を 回転す る こ と に よ リ エ具の 割 出 し が可能で あ り 、 し かも 、 加工位置 （待 璣位置） で は ， 加工領域 に グ リ ッ プ等が な く 、 広い加工 空藺を 瑭保す る こ と が で き る ょ ラ に 改良 ざれた工作機械 の 工具交換装 置が完成 され た こ と を 明 ら か に示す。

上記 の 記 ¾は特定の 実旌例 に つ い て さ れて い る が 、 こ れ ら の 実旌 ^ は何 ら発明 を 限定す る も の で は な い 。 以 上 の 記逾 に よれ ば 、 開示 された複数 の実搶 と そ の実旄 例 の 改変 は勿論 、 本発明 の 他の実旄例 も 当業者 に と っ て 明 ら か に な る で あ ろ う 。 し た が っ て 、 ¾ 明 の 技 衛 的 範 囲 を 明 ら か に す る た め 、 以 下 に 、 特 許 請 求 の 範 囲 を 記 述 す る 。

Claims

- 13 - 請 求 の 範 囲

1 - コ ラ ム 〔 1 ) に そ っ て 移 動 す る Z ス ラ イ ダ （ 3 ) 該 Z ス ラ イ ダ （ 3 ) に よ っ て支持 され、 主铀 （ 5 ) と 該主铀 （ 5 ) に 付属 す る 工具着脱手段 （ 6 ) と を 内蔵す る 主轴頭 （ 4 ) と 、

前記 コ ラ ム （ 1 ) に よ っ て 回動可能 に 支持 さ れ る マ ガ . ジ ン支持体 （ 7 ) と 、

該マ ガ ジ ン 支持体 （ 7 ) に よ っ て 支持 さ れ 、 ス プ リ ン グ式 工具 グ リ ッ プ 〔 10) を 介 し て 工具 （ 8 ) を 支持す る マ ガ ジ ン （ 9 ) と

を 具備 し て な る 、 工作機械 の 工具交換装置 に おい て 、 前 マ ガ ジ ン 支持体 （ 7 ) を 加 工位蠹 （待镂位置.） に, 弾性的 に保持す る 弾 ¾部材 （？ 1) と 、

前記主铀頭 （ 4 ) の 上下動に応答 し て 、 前記弾性部材 C 71) に 抗 し て前記マ ガ ジ ン支持体 （ 7 ) を 回動 し て、 前記 ス プ リ ン グ式工具 グ リ ッ プ （ 10 ) を 、 工具交换位置 と 加工位置 （待機位置） と の間 を往復 させ る 第 1 の カ ム 機構.（ 11 ) と 、

前 記 Z ス ラ イ ダ （ 3 ) の 上 下 ¾ に 答 し て 前記 工 具 着脱 手段 （ 6 ) を 開閉 （ ア ン ク ラ ン プ · ク ラ ン プ ） す る 第 2 の カ ム 機虜 （ 12) と 、

一片 は 前記マ ガ ジ ン （ 9 ) に よ っ て 支持 され、 他片 は 前記主铀 〔 5 ) に よ っ て 回敷可能 に 支持 さ れ、 前記主铀 頭 （ 4 ) の 上方 向 移動 の 終点 に お い て 両 片 が 續 み 合 う 1 対 の 歯 車 （ 20 · 21) と

を 有 す る

こ と を 特徵 と す る 、 工作機械 の 工具交換装置。