JP2002200534A - 手動ツール交換機能付きマシニングセンタ - Google Patents
手動ツール交換機能付きマシニングセンタInfo
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- JP2002200534A JP2002200534A JP2000400364A JP2000400364A JP2002200534A JP 2002200534 A JP2002200534 A JP 2002200534A JP 2000400364 A JP2000400364 A JP 2000400364A JP 2000400364 A JP2000400364 A JP 2000400364A JP 2002200534 A JP2002200534 A JP 2002200534A
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Abstract
いて、オペレーターが主軸頭のツールを手で直接交換で
きるようにすること。 【解決手段】 三次元的に移動及び位置決めができる主
軸頭1に、スピンドル2に内蔵したドローバー3を押し
出すためのアンクランプアーム4を備え、ツール交換の
際には、アンクランプアーム4の先端が、ATCアーム
5と連動して回転するATC用アンクランプカム6に接
してツール8の自動交換を行う自動ツール交換位置A
と、不動状態の前記ATC用アンクランプカム6に前記
アンクランプアーム4の先端を直接押し付けてアンクラ
ンプアーム4を揺動させ、ツール8をアンクランプする
手動ツール交換位置とへ、主軸頭1を選択移動させるこ
とを特徴とする。
Description
を、人の手によっても簡便に交換できるようにしたマシ
ニングセンタに関するものである。
多数のツールを備えており、自動工具交換装置(以後、
ATCと称する)によって自動的にツール交換を行いな
がら、様々な切削加工を連続して行えることが最大の特
徴である。より高速で正確なATCを求める客先の要望
に応えるために、最近のATCは、ツールマガジンと主
軸頭のツールをつかんで差し換えるATCアームの動作
と、主軸頭のツールのアンクランプ動作を、カムやリン
ク等のメカ的な機構により連動させるものが主流となっ
ている。例えば本出願人が以前に特許出願している特願
平9−122157もこのタイプである。
ンタでは、高速且つ正確なATCによるツール交換が実
現した反面、オペレーターが主軸頭に装着されたツール
を手で直接交換できないという作業性の問題が生じるこ
ととなった。加工中にツールが破損した時でも、ATC
を起動し、いったんそのツールをツールマガジンに戻し
た後、ツールマガジンの設置場所までオペレーターが行
ってツールを交換しなければならず、非常に手間と時間
を要している。さらに、ツールマガジンが機械の最上部
や機械の最上部中央に設置されている場合などには、ツ
ールを差し換えるために脚立を持って来たり、オペレー
ターが機械の中に入ったりせねばならなかった。
高速ATCを搭載したマシニングセンタにおいて、オペ
レーターが主軸頭のツールを手で直接交換できるように
することを目的とする。
めに、請求項1記載の発明による手動ツール交換機能付
きマシニングセンタは、三次元的に移動及び位置決めが
できる主軸頭に、スピンドルに内蔵したドローバーを押
し出すためのアンクランプアームを備え、ツール交換の
際には、アンクランプアームの先端が、ATCアームと
連動して回転するATC用アンクランプカムに接してツ
ールの自動交換を行う自動ツール交換位置と、不動状態
の前記ATC用アンクランプカムに前記アンクランプア
ームの先端を直接押し付けてアンクランプアームを揺動
させ、ツールをアンクランプする手動ツール交換位置と
へ、主軸頭を選択移動させることを特徴とする。このマ
シニングセンタでは、主軸頭を自動ツール交換位置より
ATC用アンクランプカム側にさらに移動させた手動ツ
ール交換位置においてツールがアンクランプされ、オペ
レーターが主軸頭のツールを手で直接交換できる。この
アンクランプのために、特別な駆動源を必要としない。
プカムのみでも自動と手動両方のツール交換が可能であ
るが、請求項2に記載したように、手動ツール交換位置
にATC用アンクランプカムとは別の固定式の手動交換
用アンクランプカムを配置した場合には、手動ツール交
換位置を、ATCの設置場所によらずオペレーターが手
でツール交換しやすい自由な場所に設定でき、作業性が
一層向上する。
できるようにするためには、手動ツール交換のための専
用の操作部と、その操作に基づいて一連の動作を行う手
動ツール交換のための専用のプログラムを有することが
好ましい。専用の操作部とプログラムは、最も簡単な例
としては、手動ツール交換の起動スイッチを操作盤等に
ひとつ設け、このスイッチを押すと、主軸頭が手動ツー
ル交換位置に移動してツールがアンクランプされるよう
にしただけでも良いが、ツールマガジン、ATCと組み
合わせて、ツールマガジンのツールの入れ換えを、この
手動ツール交換機能を利用して行えるようにもできる。
に基づいて説明する。まず図1に基づいて本マシニング
センタの全体的な構成を説明する。ここでは、ATC1
0とツールマガジン11がコラム12と別置きとなった
横型マシニングセンタの場合を示しており、ベッド13
上にX軸(左右方向)のスライドユニット14を備え、
そのスライダー15上にコラム12を横向きに取り付け
てある。コラム12にはY軸(上下方向)のスライドユ
ニット16が構成されており、そのスライダー17には
Z軸(前後方向)のスライドユニット18が構成してあ
って、そのスライダー19に主軸頭1を取り付けてあ
る。各スライドユニットは、ボールネジをサーボモータ
で回転させてスライダーを移動させるもので、これによ
り主軸頭1は前後左右、及び上下に、高速且つ高精度な
移動と位置決めが可能となっている。
グ20内にツール8をクランプして回転するスピンドル
2を有する。スピンドル2は、カップリング21を介し
てスピンドルモータ22に直結されている。スピンドル
2には、ツール8末端のプルスタッド23をつかみ、皿
バネ24の力で後方に引っ張り込むドローバー3を、前
後に摺動可能な状態で内蔵している。ドローバー3には
受動ピン25が貫通しており、受動ピン25の両端はス
ピンドル2に設けた前後方向の長穴を通してスピンドル
2から突出している。ケーシング20にはL字形のアン
クランプアーム4がシャフト26で揺動可能に軸支して
ある。アンクランプアーム4の短い方の腕27は、受動
ピン25の後ろ側でスピンドル2を跨いでおり、長い方
の腕28はケーシング20の外側に後方に向かって伸び
ている。長い方の腕28の先端にはローラフォロワ29
を軸支してあり、このローラフォロワ29をケーシング
20側に向かって押してアンクランプアーム4を揺動さ
せると、受動ピン25を介してドローバー3が前方に押
し出され、ツール8がアンクランプされる。なお、本実
施形態では両持ちピン付きローラフォロワ29を用いて
いるが、片持ちピン付きカムフォロワも同様に使用でき
る。
設してあり、ブラケット30上にはATC10とツール
マガジン11を設置してある。ATC10はATCアー
ム5とATC用アンクランプカム6を備え、内部にはそ
の両者を連動して動作させるための複合カムを備える。
主軸頭1を自動ツール交換位置Aに移動させると、アン
クランプアーム4のローラフォロワ29がATC用アン
クランプカム6に近接し、この状態で複合カムをモータ
で起動させると、ATC用アンクランプカム6が回転し
てアンクランプアーム4を揺動させ、ツール8のクラン
プ・アンクランプ動作を行うと同時に、ATCアーム5
が主軸頭1とツールマガジン11のツール8をつかんで
前後進及び回転し、ツール8の交換が瞬時に行われる。
複合カムは、例えば特開昭60−213454号公報、
特開昭61−182741号公報、特公平5−3778
4号公報などに記載してある公知の手段による。またツ
ールマガジン11は、多数のツールポットが取り付けら
れたチェーン式のコンベア32をサーボモータで駆動
し、任意のツール8をATCアーム5で把持する位置に
割り出すものである。
用アンクランプカム6の真下には、先端を斜めに削いだ
棒状の手動交換用アンクランプカム7を、ブラケット3
0に固定してある。主軸頭1を自動ツール交換位置Aか
ら真下に移動させると、図2に示すように、アンクラン
プアーム4のローラフォロワ29が、手動交換用アンク
ランプカム7の傾斜面に、隙間を持って相対する状態と
なる。この位置から主軸頭1をさらに右に移動させる
と、ローラフォロワ29が手動交換用アンクランプカム
7に押されてアンクランプアーム4が揺動し、ドローバ
ー3を前方に押し出してツール8をアンクランプする。
この時の主軸頭1の位置が手動ツール交換位置Mであ
り、この状態でオペレーターが手で直接主軸頭1のツー
ル8を交換できる。主軸頭1を左に移動させれば、ツー
ル8はひとりでにクランプされる。
交換の起動スイッチを設けておき、加工中にツールが折
れたりした時にその起動スイッチを押すと、主軸頭1は
任意の位置から、アンクランプアーム4のローラフォロ
ワ29が手動交換用アンクランプカム7に接する手前の
位置に位置決めした後、主軸頭1をゆっくり右に動かし
て手動ツール交換位置Mに移動するようにプログラミン
グしておけば、手動ツール交換機能を簡便に利用でき
る。
のツール8の入れ換えを、手動ツール交換機能を利用し
て手際良く行うことができる。まず、操作盤上に図3に
示すような手動ツール交換専用の操作部9を設ける。操
作部9には、手動ツール交換入・切スイッチ34と、ツ
ール選択スイッチ35、起動スイッチ36、戻しスイッ
チ37を設置する。操作部9は操作のしやすい機械の前
面側に設けてあれば良く、設置場所は特に限定しない。
手順1として手動ツール交換入・切スイッチ34を
「入」にする。すると本操作部9の操作が有効となり、
操作盤上のATC用のスイッチ操作が無効になる。手順
2として、ツール選択スイッチ35で交換したいツール
番号を入力すると、ツールマガジン11のコンベア32
が動いて、その番号のツール8がATCアーム5の把持
位置に割り出される。手順3として起動スイッチ36を
押すと、主軸頭1が自動ツール交換位置Aに移動し、A
TC10が起動してツール交換を行い、選択した番号の
ツール8が主軸頭1にクランプされた後、主軸頭1が真
下に移動し、手動ツール交換位置Mの真横で停止する。
手順4として起動スイッチ36をもう一度押すと、主軸
頭1は右に移動して手動ツール交換位置Mで停止する。
この状態で主軸頭1のツール8はアンクランプされてお
り、オペレーターが手でツール8を差し換える。手順5
として戻しスイッチ37を押すと、主軸頭1は左に移動
して自動ツール交換位置Aの真下で停止し、ツール8は
自動的にクランプされる。手順2〜5を繰り返すこと
で、ツールマガジン11の全てのツール8を手際良く入
れ替えることができる。
るものではない。手動ツール交換位置Mは、交換のしや
すい位置に自由に設定すれば良い。また、単に手動での
ツール交換ができれば良いのであれば、主軸頭の選択移
動制御により、ATC用アンクランプカムを回転させず
に手動交換用のアンクランプカムとして用いることもで
きる。スライドユニットの配置形態も自由であり、立型
や門型のマシニングセンタにも本発明を摘要できる。
軸頭のツールをオペレーターが手で直接交換することが
できて便利である。特にツールマガジンが、手の届かな
いような高い位置にある場合に、本発明は極めて有効で
ある。また、ツールの外径や長さ、重量等の制約により
ATCを利用できないツールであっても、手で直接主軸
頭に取り付けて加工が行える。手動ツール交換時のアン
クランプは、主軸頭の移動のみでなされるので、特別な
駆動源を必要としない。
ツール交換位置をオペレーターが作業しやすい位置に自
由に設定できる。
ンタの正面図である。
ンタの、一部を断面にして示す平面図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 三次元的に移動及び位置決めができる主
軸頭(1)に、スピンドル(2)に内蔵したドローバー
(3)を押し出すためのアンクランプアーム(4)を備
え、ツール交換の際には、アンクランプアーム(4)の
先端が、ATCアーム(5)と連動して回転するATC
用アンクランプカム(6)に接してツール(8)の自動
交換を行う自動ツール交換位置(A)と、不動状態の前
記ATC用アンクランプカム(6)に前記アンクランプ
アーム(4)の先端を直接押し付けてアンクランプアー
ム(4)を揺動させ、ツール(8)をアンクランプする
手動ツール交換位置とへ、主軸頭(1)を選択移動させ
ることを特徴とする手動ツール交換機能付きマシニング
センタ。 - 【請求項2】 手動ツール交換位置には、前記ATC用
アンクランプカム(6)とは別の固定式の手動交換用ア
ンクランプカム(7)が配置してあって、これを利用し
てツール(8)をアンクランプすることを特徴とする請
求項1記載の手動ツール交換機能付きマシニングセン
タ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000400364A JP4140805B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 手動ツール交換機能付きマシニングセンタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000400364A JP4140805B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 手動ツール交換機能付きマシニングセンタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002200534A true JP2002200534A (ja) | 2002-07-16 |
JP4140805B2 JP4140805B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=18864971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000400364A Expired - Lifetime JP4140805B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 手動ツール交換機能付きマシニングセンタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4140805B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7011691B2 (en) | 2002-08-30 | 2006-03-14 | Sumitomo Metal Mining Co. Ltd. | Oxide sintered body |
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CN100464266C (zh) * | 2005-08-26 | 2009-02-25 | 山崎马扎克公司 | 数控机床 |
CN102896540A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-01-30 | 山东宏康机械制造有限公司 | 一种立式加工中心的自动换刀装置 |
US10035228B2 (en) | 2014-10-09 | 2018-07-31 | Amada Machine Tools Co., Ltd. | Working machine |
-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000400364A patent/JP4140805B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US7569167B2 (en) | 2002-08-30 | 2009-08-04 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Oxide sintered body |
EP1981089A2 (en) | 2002-10-04 | 2008-10-15 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Transparent electrode film based on indium oxide with titanium and tungsten admixtures and manufacturing method thereof |
US7507357B2 (en) | 2002-10-04 | 2009-03-24 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Transparent oxide electrode film and manufacturing method thereof, transparent electroconductive base material, solar cell and photo detection element |
US7575698B2 (en) | 2002-10-04 | 2009-08-18 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | TI and W containing transparent oxide electrode film |
CN100464266C (zh) * | 2005-08-26 | 2009-02-25 | 山崎马扎克公司 | 数控机床 |
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US10035228B2 (en) | 2014-10-09 | 2018-07-31 | Amada Machine Tools Co., Ltd. | Working machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4140805B2 (ja) | 2008-08-27 |
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