JP2013154437A - Machine tool - Google Patents

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JP2013154437A JP2012017098A JP2012017098A JP2013154437A JP 2013154437 A JP2013154437 A JP 2013154437A JP 2012017098 A JP2012017098 A JP 2012017098A JP 2012017098 A JP2012017098 A JP 2012017098A JP 2013154437 A JP2013154437 A JP 2013154437A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machine tool capable of aligning positions of the tool and a machining section at a change position away from a drive source.SOLUTION: A plunger 45 projecting toward a rail is provided at the upper end of a holding arm for holding a tool. A positioning plate 41g is provided in a replacement position where a tool is changed, and a positioning recess 41f with which the plunger 45 is engaged is formed at an outer peripheral edge 41h. When the holding arm for holding a desired tool is conveyed to the change position, the plunger 45 is engaged with the positioning recess 41f for positioning the holding arm (tool).

Description

本発明は、工具を把持する把持アームを、工具を交換する交換位置に搬送し、搬送された把持アームに把持された工具を加工位置から交換位置に移動した加工部に装着し、加工部を加工位置に移動させてワークを加工する工作機械に関する。   In the present invention, a gripping arm that grips a tool is transported to an exchange position for exchanging the tool, and the tool gripped by the transported gripping arm is attached to a processing unit that has been moved from the processing position to the replacement position. The present invention relates to a machine tool for machining a workpiece by moving it to a machining position.

一般に工作機械は、フライス加工、ねじ立て等種々の加工を行う。工作機械は、複数の工具を格納する工具マガジンを備える。工具マガジンは複数の工具を循環させることができる。工作機械は制御部からの指令に基づき工具マガジンにて工具を循環させて、所定の工具を取り出す。そして加工部(例えば主軸)に装着された工具と交換し、目的の加工を行う。   In general, machine tools perform various processes such as milling and tapping. The machine tool includes a tool magazine that stores a plurality of tools. The tool magazine can circulate a plurality of tools. The machine tool circulates the tool in the tool magazine based on a command from the control unit and takes out a predetermined tool. Then, the tool is exchanged with a tool mounted on the processing portion (for example, the main shaft), and the target processing is performed.

特許文献1には、工具収納装置(工具マガジン)及び該工具収納装置を備える工作機械が開示してある。工具収納装置は、チェーン及びスプロケットを有し、チェーンには工具を収容する複数の工具ポットが連結している。スプロケットはモータ等の駆動源に連結しており、スプロケットの回転によって所望の工具ポット(工具)を、工具を交換する交換位置に搬送する。   Patent Document 1 discloses a tool storage device (tool magazine) and a machine tool including the tool storage device. The tool storage device has a chain and a sprocket, and a plurality of tool pots for storing tools are connected to the chain. The sprocket is connected to a drive source such as a motor, and a desired tool pot (tool) is conveyed to an exchange position where the tool is exchanged by the rotation of the sprocket.

特開平11−48076号公報JP 11-48076 A

チェーンは複数の部品を連結して構成し、スプロケットに噛合した位置から離れるに従って各部品の寸法公差が累積する。そのため工具を交換位置まで搬送するために必要な予め算出した回転数だけスプロケットを回転させても、交換位置から偏倚した位置に工具が搬送されることがある。   The chain is formed by connecting a plurality of parts, and the dimensional tolerance of each part accumulates as the distance from the position meshed with the sprocket increases. Therefore, even if the sprocket is rotated by the number of rotations calculated in advance necessary for transporting the tool to the replacement position, the tool may be transported to a position deviated from the replacement position.

その場合、工具と加工部との位置が整合せず、工具の加工部への取り付けが不可能になるか又は本来の位置から偏倚した位置に工具を取り付けた状態で加工部が回転し、ワークの加工中に工具が破損するおそれがある。   In that case, the position of the tool and the processing part does not match, and it becomes impossible to attach the tool to the processing part, or the processing part rotates with the tool attached to a position deviated from the original position. There is a risk of damage to the tool during machining.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、駆動源から離反した交換位置において、工具と加工部との位置を整合させることができる工作機械を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine tool capable of aligning the positions of a tool and a machining portion at an exchange position separated from a drive source.

本発明に係る工作機械は、工具を把持し、中途部に設けた枢軸によって揺動可能な複数の把持アームと、該把持アームを案内するレールと、該レールに案内された把持アームに把持してある工具を装着してワークを加工する加工部とを備え、該加工部はワークを加工する加工位置と工具を交換する交換位置との間を移動するようにしてある工作機械であって、前記レールは交換位置を経由するように配置してあり、前記把持アームの端部が前記レールに沿って移動するようにしてあり、前記把持アームの前記端部に、前記レール側に突出しており、該把持アームの位置決めを行う位置決め部が設けてあり、前記レールにおける交換位置に対応した部分に、前記位置決め部が係合する被係合部が設けてあることを特徴とする。   A machine tool according to the present invention grips a tool by a plurality of gripping arms that can be swung by a pivot provided in the middle, a rail that guides the gripping arm, and a gripping arm that is guided by the rail. A machine tool for machining a workpiece with a tool mounted thereon, the machining unit being moved between a machining position for machining the workpiece and an exchange position for exchanging the tool, The rail is arranged so as to pass through an exchange position, an end of the gripping arm is moved along the rail, and protrudes toward the rail at the end of the gripping arm. A positioning portion for positioning the gripping arm is provided, and a portion to be engaged with the positioning portion is provided at a portion corresponding to the exchange position on the rail.

本発明においては、工具を把持する把持アームの端部にレール側に突出した位置決め部を設け、工具を交換する交換位置においてレールに位置決め部が係合する被係合部を設けている。そのため所望の工具を把持する把持アームを交換位置に搬送した場合、位置決め部は被係合部に係合し、把持アーム(工具)の位置決めがなされる。   In this invention, the positioning part which protruded to the rail side is provided in the edge part of the holding arm which hold | grips a tool, and the to-be-engaged part which a positioning part engages with a rail is provided in the exchange position which replaces | exchanges a tool. Therefore, when the gripping arm that grips a desired tool is transported to the replacement position, the positioning portion engages with the engaged portion, and the gripping arm (tool) is positioned.

本発明に係る工作機械は、前記位置決め部は、前記レール側に突出した筒体と、該筒体に収容された弾性部によって該筒体の突出端部に向けて付勢された転動体とを有し、前記被係合部は前記転動体に対応した凹部であることを特徴とする。   In the machine tool according to the present invention, the positioning portion includes a cylindrical body that protrudes toward the rail, and a rolling element that is biased toward the protruding end of the cylindrical body by an elastic portion that is accommodated in the cylindrical body. The engaged portion is a recess corresponding to the rolling element.

本発明においては、弾性部によって付勢された転動体がレールに沿って移動し、交換位置にて転動体が凹部に嵌合するので、把持アームの移動及び位置決めが円滑に実現される。   In the present invention, since the rolling element urged by the elastic portion moves along the rail and the rolling element is fitted into the recess at the replacement position, the movement and positioning of the gripping arm are smoothly realized.

本発明にあっては、工具を把持する把持アームの端部にレールに向けて突出した位置決め部を設け、工具を交換する交換位置においてレールに位置決め部が係合する被係合部を設けている。そのため所望の工具を把持する把持アームを交換位置に搬送した場合、位置決め部は被係合部に係合し、把持アーム(工具)の位置決めがなされる。搬送終了時に位置決めがなされており、加工部への工具装着前に位置決めは終了しているので、工具は加工部に確実に装着され、加工部から脱落することを防止することができる。またワークの加工中に工具又は加工部が破損することを防止することができる。   In the present invention, a positioning portion that protrudes toward the rail is provided at the end of the gripping arm that grips the tool, and an engaged portion that engages the positioning portion with the rail is provided at the replacement position for exchanging the tool. Yes. Therefore, when the gripping arm that grips a desired tool is transported to the replacement position, the positioning portion engages with the engaged portion, and the gripping arm (tool) is positioned. Positioning is performed at the end of conveyance, and positioning is completed before the tool is mounted on the processing unit, so that the tool is securely mounted on the processing unit and can be prevented from falling off the processing unit. Further, it is possible to prevent the tool or the processing part from being damaged during the processing of the workpiece.

実施の形態に係る工作機械の斜視図である。1 is a perspective view of a machine tool according to an embodiment. 工作機械の正面図である。It is a front view of a machine tool. 工作機械の右側面図である。It is a right view of a machine tool. 工具交換装置及びガイドレールを覆うカバー等を省略した斜視図である。It is the perspective view which abbreviate | omitted the cover etc. which cover a tool change apparatus and a guide rail. 主軸ヘッドを略示する部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows a spindle head schematically. レール部を略示する斜視図である。It is a perspective view which shows a rail part schematically. レール部を移動する工具マガジンを略示する斜視図である。It is a perspective view which briefly shows the tool magazine which moves a rail part. 移動台を略示する斜視図である。It is a perspective view which outlines a moving stand. 下方から見た移動台を略示する斜視図である。It is a perspective view which briefly shows the movement stand seen from the lower part. プランジャ、内側ローラ及び把持アームを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows a plunger, an inner side roller, and a holding | grip arm. レール部の断面図である。It is sectional drawing of a rail part. 交換位置における把持アームの位置決めを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining positioning of the holding | grip arm in an exchange position. カム機構、把持アーム及び位置決め機構を略示する斜視図である。FIG. 6 is a perspective view schematically showing a cam mechanism, a gripping arm, and a positioning mechanism. カム機構を略示する拡大斜視図である。FIG. 6 is an enlarged perspective view schematically showing a cam mechanism. 把持アームを略示する斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing a gripping arm. 交換位置に位置しており、工具ホルダを把持した把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a gripping arm that is located at an exchange position and grips the tool holder. 工具ホルダを把持した把持アームを略示する背面図である。It is a rear view which shows schematically the holding arm which hold | gripped the tool holder. 図16におけるXVIII−XVIII線にて切断した案内板の断面図である。It is sectional drawing of the guide plate cut | disconnected by the XVIII-XVIII line | wire in FIG. 図16におけるXIX−XIX線にて切断したアーム部の断面図である。It is sectional drawing of the arm part cut | disconnected by the XIX-XIX line | wire in FIG. 交換位置に位置しており、工具ホルダを把持していない把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a gripping arm that is located at an exchange position and does not grip a tool holder. 主軸ヘッドが上昇している場合におけるカム機構、把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a cam mechanism and a gripping arm when the spindle head is raised. 主軸ヘッドが上昇している場合におけるカム機構、把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a cam mechanism and a gripping arm when the spindle head is raised. 主軸ヘッドが上昇している場合におけるカム機構、把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a cam mechanism and a gripping arm when the spindle head is raised. 主軸ヘッドが上昇している場合におけるカム機構、把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a cam mechanism and a gripping arm when the spindle head is raised. 主軸ヘッドが下降している場合におけるカム機構、把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a cam mechanism and a gripping arm when the spindle head is lowered. 主軸ヘッドが下降している場合におけるカム機構、把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a cam mechanism and a gripping arm when the spindle head is lowered. 主軸ヘッドが下降している場合におけるカム機構、把持アームを略示する右側面図である。FIG. 6 is a right side view schematically showing a cam mechanism and a gripping arm when the spindle head is lowered.

以下本発明を実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて詳述する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。作業者は前方で工作機械を操作し、ワークの着脱を行う。図1は工作機械の斜視図であり、図2は工作機械の正面図であり、図3は工作機械の右側面図、図4は工具交換装置及びガイドレールを覆うカバー等を省略した斜視図である。図2は工作機械を前方から見た図である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing a machine tool according to an embodiment. In the following description, up and down, left and right, and front and rear indicated by arrows in the figure are used. The operator operates the machine tool in front and attaches / detaches the workpiece. 1 is a perspective view of a machine tool, FIG. 2 is a front view of the machine tool, FIG. 3 is a right side view of the machine tool, and FIG. 4 is a perspective view in which a tool changer and a cover that covers a guide rail are omitted. It is. FIG. 2 is a view of the machine tool as viewed from the front.

工作機械100は、基台20、Y方向移動装置22、X方向移動装置26、コラム28、Z方向移動装置30、主軸ヘッド32(加工部)、工具交換装置10(搬送部)等を備える。基台20は床面上に固定してある。基台20は、Y方向移動装置22、X方向移動装置26を介してコラム28をX方向(左右方向)及びY方向(前後方向)に移動可能に支持する。基台20は、加工対象であるワークを2軸まわりに駆動して保持するワーク保持装置120を支持する。コラム28は、Z方向移動装置30を介して主軸ヘッド32をZ方向(上下方向)に移動可能に支持する。工具交換装置10は、主軸ヘッド32に装着する工具を交換する。   The machine tool 100 includes a base 20, a Y-direction moving device 22, an X-direction moving device 26, a column 28, a Z-direction moving device 30, a spindle head 32 (processing unit), a tool changer 10 (conveying unit), and the like. The base 20 is fixed on the floor surface. The base 20 supports the column 28 movably in the X direction (left-right direction) and the Y direction (front-rear direction) via the Y-direction moving device 22 and the X-direction moving device 26. The base 20 supports a workpiece holding device 120 that drives and holds a workpiece to be processed around two axes. The column 28 supports the spindle head 32 through the Z-direction moving device 30 so as to be movable in the Z direction (vertical direction). The tool changer 10 changes a tool attached to the spindle head 32.

Y方向移動装置22は、互いに平行な1対のガイドレール22a,22a、複数のブロック22b,22b,・・・,22b、Y方向移動台22c、及びY方向駆動モータ(図示略)を備える。ガイドレール22a,22aは、左右方向に適当な間隔を空けて基台20の上面に前後方向に延設してある。ブロック22b,22b,・・・,22bはガイドレール22a,22aの夫々に前後方向に移動可能に嵌合している。Y方向移動台22cはブロック22b,22b,・・・,22b上に固定してある。Y方向駆動モータの駆動によって、Y方向移動台22cは前後方向に移動する。   The Y-direction moving device 22 includes a pair of guide rails 22a, 22a parallel to each other, a plurality of blocks 22b, 22b,..., 22b, a Y-direction moving base 22c, and a Y-direction drive motor (not shown). The guide rails 22a and 22a extend in the front-rear direction on the upper surface of the base 20 with an appropriate interval in the left-right direction. The blocks 22b, 22b, ..., 22b are fitted to the guide rails 22a, 22a so as to be movable in the front-rear direction. The Y-direction moving base 22c is fixed on the blocks 22b, 22b,. The Y-direction moving base 22c moves in the front-rear direction by driving the Y-direction drive motor.

X方向移動装置26は、互いに平行な1対のガイドレール26a,26a、複数のブロック26b,26b,・・・,26b、コラム台26c、及びX方向駆動モータ(図示略)を備える。ガイドレール26a,26aは前後方向に適当な間隔を空けて、Y方向移動台22cの上面に左右方向に延設してある。ブロック26b,26b,・・・,26bはガイドレール26a,26aの夫々に左右方向に移動可能に嵌合している。コラム台26cはブロック26b,26b,・・・,26b上に固定してある。X方向駆動モータの駆動によって、コラム28は左右方向に移動する。
コラム28は、コラム台26c上に固定してある。コラム28は、Y方向移動装置22及びX方向移動装置26によってY方向及びX方向に移動する。
The X-direction moving device 26 includes a pair of guide rails 26a, 26a parallel to each other, a plurality of blocks 26b, 26b,..., 26b, a column base 26c, and an X-direction drive motor (not shown). The guide rails 26a, 26a extend in the left-right direction on the upper surface of the Y-direction moving table 22c with an appropriate interval in the front-rear direction. The blocks 26b, 26b, ..., 26b are fitted to the guide rails 26a, 26a so as to be movable in the left-right direction. The column base 26c is fixed on the blocks 26b, 26b,. The column 28 moves in the left-right direction by driving the X-direction drive motor.
The column 28 is fixed on the column base 26c. The column 28 is moved in the Y direction and the X direction by the Y direction moving device 22 and the X direction moving device 26.

Z方向移動装置30は、互いに平行な1対のガイドレール30a,30a、複数のブロック30b,30b,・・・,30b、主軸ヘッド台30c及びZ方向駆動モータ(図示略)を備える。ガイドレール30a,30aは、左右方向に適当な間隔を空けてコラム28の前面に上下方向に延設してある。複数のブロック30b,30b,・・・,30bはガイドレール30a,30aの夫々に上下方向に移動可能に嵌合している。主軸ヘッド台30cはブロック30b,30b,・・・,30bの前面に固定してある。Z方向駆動モータの駆動によって、主軸ヘッド台30cは上下方向に移動する。   The Z-direction moving device 30 includes a pair of guide rails 30a, 30a parallel to each other, a plurality of blocks 30b, 30b,..., 30b, a spindle head base 30c, and a Z-direction drive motor (not shown). The guide rails 30a and 30a are extended in the vertical direction on the front surface of the column 28 with an appropriate interval in the horizontal direction. The plurality of blocks 30b, 30b, ..., 30b are fitted to the guide rails 30a, 30a so as to be movable in the vertical direction. The spindle head base 30c is fixed to the front surfaces of the blocks 30b, 30b, ..., 30b. The spindle head base 30c moves in the vertical direction by driving the Z-direction drive motor.

主軸ヘッド32は主軸ヘッド台30cに固定してある。X方向駆動モータ、Y方向駆動モータ、及びZ方向駆動モータを駆動制御することで、主軸ヘッド32は前後、左右及び上下に移動する。   The spindle head 32 is fixed to the spindle head base 30c. By driving and controlling the X direction drive motor, the Y direction drive motor, and the Z direction drive motor, the spindle head 32 moves back and forth, left and right, and up and down.

図5は主軸ヘッド32を略示する部分断面図である。
図5に示すように、主軸ヘッド32は、前方側の内部にZ方向に延びる主軸34を回転可能に保持している。主軸34は、下端部に工具を装着した円筒状の工具ホルダ11を脱着可能に保持する。主軸34は、中空の筒形状をなし、下端部に下方に向かって内径が大きくなるテーパ穴34aが形成してある。工具ホルダ11の上部に形成したテーパ装着部12は、テーパ穴34aに嵌合させて装着する。
FIG. 5 is a partial sectional view schematically showing the spindle head 32.
As shown in FIG. 5, the spindle head 32 rotatably holds a spindle 34 extending in the Z direction inside the front side. The main shaft 34 detachably holds a cylindrical tool holder 11 having a tool attached to the lower end. The main shaft 34 has a hollow cylindrical shape, and a tapered hole 34a having an inner diameter that increases downward is formed at the lower end portion. The taper mounting portion 12 formed on the upper portion of the tool holder 11 is mounted by being fitted into the taper hole 34a.

主軸34には、テーパ穴34aの上方にドローバー(不図示)が主軸34の軸方向に移動可能に挿入してある。ドローバーは、周囲にクランプバネ(不図示)を配設している。ドローバーは、クランプバネの弾性力によって上方に付勢されている。ドローバーの下端部には、コレットチャック(不図示)が設けられている。コレットチャックは、工具ホルダ11のテーパ装着部12を主軸34のテーパ穴34aに装着すると、テーパ装着部12から上方に突出するプルスタッド12aを挟持することができる。コレットチャックは、クランプバネの弾性力によるドローバーの上方への付勢によりプルスタッド12aを挟持した状態で保持する。   In the main shaft 34, a draw bar (not shown) is inserted above the tapered hole 34 a so as to be movable in the axial direction of the main shaft 34. The draw bar is provided with a clamp spring (not shown) around it. The draw bar is urged upward by the elastic force of the clamp spring. A collet chuck (not shown) is provided at the lower end of the draw bar. When the taper mounting portion 12 of the tool holder 11 is mounted in the taper hole 34a of the main shaft 34, the collet chuck can hold the pull stud 12a protruding upward from the taper mounting portion 12. The collet chuck holds the pull stud 12a while being urged upward by the draw bar by the elastic force of the clamp spring.

ドローバーの上方には、ドローバーを下方に押圧する押圧機構(不図示)が設けられている。押圧機構は、ドローバーをクランプバネの弾性力に抗して下方に押し下げる。ドローバーを下方に押し下げることで、コレットチャックはプルスタッド12aの挟持を解除する。コレットチャックがプルスタッド12aの挟持を解除することで、工具ホルダ11は主軸34から外れる。   A pressing mechanism (not shown) that presses the draw bar downward is provided above the draw bar. The pressing mechanism presses the draw bar downward against the elastic force of the clamp spring. By pushing down the draw bar, the collet chuck releases the pull stud 12a. The tool holder 11 is disengaged from the main shaft 34 when the collet chuck releases the pull stud 12a.

主軸34は、主軸ヘッド32の上端に設けた主軸モータ35に接続されている。主軸34は、主軸モータ35の駆動により軸心回りに回転する。主軸34は、下端に工具ホルダ11を装着した状態で軸心回りに回転することで、ワーク保持装置120に固定されたワークに対して回転加工を行うことができる。   The spindle 34 is connected to a spindle motor 35 provided at the upper end of the spindle head 32. The main shaft 34 rotates around the shaft center by driving the main shaft motor 35. The main shaft 34 can rotate about the workpiece fixed to the workpiece holding device 120 by rotating around the axis while the tool holder 11 is attached to the lower end.

図6はレール部を略示する斜視図、図7はレール部を移動する工具マガジンを略示する斜視図である。
工具交換装置10は、工具マガジン40及びマガジン駆動部50を備える(図6参照)。工具交換装置10は複数の工具ホルダ11を搬送し、主軸34の下端部に工具ホルダ11を着脱する。工具マガジン40は、レール部41及びチェーン部42を備える。レール部41は、支持梁41a,41a、レール台41b、及びレール41cを備える。支持梁41a,41aは、上側を斜辺として前方へ下方傾斜した三角形状をなす板状の構造部材であり、コラム28の左右に片持ちに固定してある。支持梁41a,41aは、コラム28の左右に固定した部分から主軸ヘッド32の両側部分まで前方へ下方傾斜して延設してある。
FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating the rail portion, and FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating a tool magazine that moves the rail portion.
The tool changer 10 includes a tool magazine 40 and a magazine drive unit 50 (see FIG. 6). The tool changer 10 conveys a plurality of tool holders 11 and attaches / detaches the tool holder 11 to / from the lower end portion of the main shaft 34. The tool magazine 40 includes a rail part 41 and a chain part 42. The rail portion 41 includes support beams 41a and 41a, a rail base 41b, and a rail 41c. The support beams 41 a and 41 a are plate-like structural members having a triangular shape inclined downward with the upper side as a hypotenuse, and are fixed to the left and right of the column 28 in a cantilever manner. The support beams 41a and 41a extend from the part fixed to the left and right of the column 28 to the both side parts of the spindle head 32 so as to be inclined downward.

レール台41bは、下端部を切り欠いた長円形の環状部材であり、コラム28及び主軸ヘッド32を囲むように支持梁41a,41aに固定して設けてある。レール台41bは、支持梁41a,41aの上側端面に沿って、前面側下方から後面側上方へ延設してあり、水平面から略30度傾斜するように配してある(図3参照)。図6に示すように、レール台41bにおける後方の半円状の部分には、板状の取付台41eが該半円状の周縁から延設してある。取付台41eは、マガジン駆動部50を支持する。   The rail base 41b is an oval annular member with a lower end cut out, and is fixed to the support beams 41a and 41a so as to surround the column 28 and the spindle head 32. The rail base 41b extends from the lower front side to the rear upper side along the upper end surfaces of the support beams 41a and 41a, and is arranged so as to be inclined approximately 30 degrees from the horizontal plane (see FIG. 3). As shown in FIG. 6, a plate-like mounting base 41e extends from the semicircular periphery at the rear semicircular portion of the rail base 41b. The mounting base 41 e supports the magazine driving unit 50.

レール41cは、略矩形状の断面を有し、レール台41b上に長円形で無端状の軌道をなすように形成してある。レール41の下端部において、レール41cからレール台41bの切り欠いた部分に張り出した位置決め板41gが設けてある。該位置決め板41gの上面には、後述する球体45dが嵌合する半球状の位置決め凹部41f(被係合部、凹部)が設けてある。レール41cの外側にはレール41cの全周に沿って外周縁部41hが設けてある。外周縁部41hの下端部上面には半球状の位置決め凹部41fが設けてある。両位置決め凹部41f、41fは、レール41cを挟んで互いに対向している。なおレール41の下端部は、工具を交換する交換位置に位置している。   The rail 41c has a substantially rectangular cross section and is formed on the rail base 41b so as to form an oval and endless track. At the lower end of the rail 41, there is provided a positioning plate 41g protruding from the rail 41c to the notched portion of the rail base 41b. A hemispherical positioning recess 41f (engaged portion, recess) into which a spherical body 45d described later is fitted is provided on the upper surface of the positioning plate 41g. An outer peripheral edge portion 41h is provided on the outer side of the rail 41c along the entire circumference of the rail 41c. A hemispherical positioning recess 41f is provided on the upper surface of the lower end of the outer peripheral edge 41h. Both positioning recesses 41f and 41f are opposed to each other with the rail 41c interposed therebetween. In addition, the lower end part of the rail 41 is located in the exchange position which changes a tool.

図8は移動台を略示する斜視図、図9は下方から見た移動台を略示する斜視図、図10はプランジャ、内側ローラ及び把持アームを示す部分断面図、図11はレール部41の断面図、図12は交換位置における把持アームの位置決めを説明する説明図である。図11に示すように、レール41cは、長円形の軌道の内周側面及び外周側面に夫々、長円形をなす鍔状の嵌合部41d,41dを有する。該嵌合部41d,41dは、後述する内側ローラ47及び外側ローラ48のV溝に嵌合する。チェーン部42は、複数の移動台43,43,・・・、43、複数のリンク部材44,44,・・・、44(図7参照)、及び複数の把持アーム70,70,・・・、70を備える。複数の移動台43,43,・・・、43は、図6及び図7に示すように、夫々レール41cによって支持され、レール41cによる軌道上を移動可能としてある。   8 is a perspective view schematically showing the moving table, FIG. 9 is a perspective view schematically showing the moving table viewed from below, FIG. 10 is a partial sectional view showing the plunger, the inner roller, and the gripping arm, and FIG. FIG. 12 is an explanatory view for explaining the positioning of the gripping arm at the replacement position. As shown in FIG. 11, the rail 41c has hook-shaped fitting portions 41d and 41d each having an oval shape on the inner circumferential side surface and the outer circumferential side surface of the oval track. The fitting portions 41d and 41d are fitted into V grooves of an inner roller 47 and an outer roller 48 described later. The chain portion 42 includes a plurality of moving platforms 43, 43,... 43, a plurality of link members 44, 44,..., 44 (see FIG. 7), and a plurality of gripping arms 70, 70,. , 70. As shown in FIGS. 6 and 7, the plurality of moving platforms 43, 43,..., 43 are each supported by a rail 41c and are movable on a track by the rail 41c.

全移動台43,43,・・・、43において、隣接する一対の移動台43,43が連結部材49cによって連結されている。リンク部材44,44,・・・、44は、隣り合う移動台43の各対を連結する。移動台43,43,・・・及びリンク部材44,44,・・・は、無端状のチェーンを形成する。複数の把持アーム70,70,・・・、70は、夫々移動台43,43,・・・、43の下部に連結してあり、工具ホルダ11を把持する。工具マガジン40は、移動台43,43,・・・、43をレール41cの軌道に沿って循環し、把持アーム70が保持する工具ホルダ11を主軸34下方の交換位置に割り出す。レール台41bが水平面から略30度傾斜して配置してあるため、工具マガジン40の軸心方向は、鉛直線(図3参照)に対して主軸ヘッド32側に略30度傾斜している。   In all the moving platforms 43, 43,..., 43, a pair of adjacent moving platforms 43, 43 are connected by a connecting member 49c. The link members 44, 44,... 44 connect each pair of adjacent movable platforms 43. .. And the link members 44, 44,... Form an endless chain. The plurality of gripping arms 70, 70,..., 70 are connected to the lower portions of the movable platforms 43, 43,. The tool magazine 40 circulates the moving platforms 43, 43,... 43 along the track of the rail 41c, and indexes the tool holder 11 held by the gripping arm 70 to the replacement position below the spindle 34. Since the rail base 41b is arranged with an inclination of approximately 30 degrees from the horizontal plane, the axial center direction of the tool magazine 40 is inclined approximately 30 degrees toward the spindle head 32 with respect to the vertical line (see FIG. 3).

移動台43は、基板46、内側ローラ47,47、外側ローラ48,48、及び複数のピン49,49,・・・、49を備える。基板46は、略矩形状である。図9に示すように、基板46の下面に内側ローラ47,47及び外側ローラ48,48は夫々下面法線方向の軸まわりに回転可能に軸支されている。内側ローラ47,47は、レール部41の内側に配置されており、レール部41の軌道に沿って並設されている。外側ローラ48,48は、レール部41の外側に配置されており、レール部41の軌道に沿って並設されている。内側ローラ47,47の間及び外側ローラ48,48の間には、レール部41に向けて突出しており、位置決め凹部41fに嵌合するプランジャ45、45(位置決め部)が夫々設けてある。   The moving table 43 includes a substrate 46, inner rollers 47 and 47, outer rollers 48 and 48, and a plurality of pins 49, 49,. The substrate 46 has a substantially rectangular shape. As shown in FIG. 9, the inner rollers 47 and 47 and the outer rollers 48 and 48 are pivotally supported on the lower surface of the substrate 46 so as to be rotatable around an axis in the normal direction of the lower surface. The inner rollers 47, 47 are arranged inside the rail portion 41 and are arranged along the track of the rail portion 41. The outer rollers 48, 48 are arranged outside the rail portion 41 and are arranged along the track of the rail portion 41. Plungers 45 and 45 (positioning portions) are provided between the inner rollers 47 and 47 and between the outer rollers 48 and 48 so as to protrude toward the rail portion 41 and fit into the positioning recess 41f.

図10に示すように、プランジャ45は基板46から下方(レール41c側)に突出した収容円筒45a(筒体)を備える。該収容円筒45aは、下端部を開口とした有底円筒形をなし、付勢ばね45b(弾性部)、球体保持筒45c及び球体45d(転動体)を収容している。付勢ばね45bは上下方向に平行な圧縮コイルばねであり、収容円筒45aの内奥(上端部)に設けてある。球体保持筒45cは、上下方向に平行な有底円筒部450aと、該有底円筒部450aの底部から有底円筒部450aの開口と反対側に突出しており、付勢ばね45bに挿入される挿入部450bとを有する。挿入部450bは有底円筒部450aに同軸的に配置された円柱形をなす。挿入部450bの直径は、付勢ばね45bの内径と同じか又はそれよりも小さい。挿入部450bの軸方向寸法(上下寸法)は、付勢ばね45bの軸方向寸法(上下寸法)の半分以下である。   As shown in FIG. 10, the plunger 45 includes an accommodation cylinder 45 a (cylinder) that protrudes downward (from the rail 41 c) from the substrate 46. The accommodating cylinder 45a has a bottomed cylindrical shape with an opening at the lower end, and accommodates an urging spring 45b (elastic portion), a sphere holding cylinder 45c, and a sphere 45d (rolling element). The urging spring 45b is a compression coil spring parallel to the vertical direction, and is provided in the inner part (upper end) of the accommodating cylinder 45a. The spherical body holding cylinder 45c projects from the bottom of the bottomed cylindrical part 450a to the opposite side of the opening of the bottomed cylindrical part 450a, and is inserted into the biasing spring 45b. And an insertion portion 450b. The insertion portion 450b has a columnar shape arranged coaxially with the bottomed cylindrical portion 450a. The diameter of the insertion portion 450b is the same as or smaller than the inner diameter of the biasing spring 45b. The axial dimension (vertical dimension) of the insertion portion 450b is not more than half of the axial dimension (vertical dimension) of the biasing spring 45b.

収容円筒45aの開口部分の内側に、球体保持筒45cの上下方向への移動を円滑にする滑りガイド筒45eが嵌合している。滑りガイド筒45eは円筒形であり、有底円筒部450aの外径は滑りガイド筒45eの内径と略同じである。球体保持筒45cは、挿入部450bが付勢ばね45bの一端部に挿入されるように、滑りガイド筒45e内に収容してある。有底円筒部450aの開口は下方に向く。   A sliding guide cylinder 45e that smoothly moves the spherical body holding cylinder 45c in the vertical direction is fitted inside the opening of the housing cylinder 45a. The sliding guide tube 45e has a cylindrical shape, and the outer diameter of the bottomed cylindrical portion 450a is substantially the same as the inner diameter of the sliding guide tube 45e. The spherical body holding cylinder 45c is accommodated in the sliding guide cylinder 45e so that the insertion portion 450b is inserted into one end of the biasing spring 45b. The opening of the bottomed cylindrical portion 450a faces downward.

付勢ばね45bは、その一端部を挿入部450bの外周面に周設してあり、有底円筒部450aの底面と収容円筒45aの底面との間に挟まれている。有底円筒部450aの開口部分は、上下方向において収容円筒45aの開口部分と略同じ位置にある。有底円筒部450a内には球体45dが転動可能に収容されており、球体45dの略半分が有底円筒部450a内に位置する。球体45dの残余部分は収容円筒45aの開口から突出しており、レール台41b、位置決め板41g及び外周縁部41hに接触している。付勢ばね45bが圧縮した場合、球体45d及び球体保持筒45cは収容円筒45aの内奥側(上側)に移動する。付勢ばね45dが伸張した場合、球体45d及び球体保持筒45cは収容円筒45aの開口側(下側)に移動する。なお付勢ばね45bが最も圧縮された場合でも、挿入部450bが収容円筒45aの底面に接触しないように、挿入部450b及び付勢ばね45bを設計してある。   One end of the biasing spring 45b is provided around the outer peripheral surface of the insertion portion 450b, and is sandwiched between the bottom surface of the bottomed cylindrical portion 450a and the bottom surface of the accommodating cylinder 45a. The opening portion of the bottomed cylindrical portion 450a is substantially at the same position as the opening portion of the housing cylinder 45a in the vertical direction. A spherical body 45d is accommodated in the bottomed cylindrical portion 450a so as to be able to roll, and approximately half of the spherical body 45d is located in the bottomed cylindrical portion 450a. The remaining part of the spherical body 45d protrudes from the opening of the accommodating cylinder 45a and is in contact with the rail base 41b, the positioning plate 41g, and the outer peripheral edge 41h. When the biasing spring 45b is compressed, the spherical body 45d and the spherical body holding cylinder 45c move to the inner back side (upper side) of the housing cylinder 45a. When the urging spring 45d extends, the sphere 45d and the sphere holding cylinder 45c move to the opening side (lower side) of the housing cylinder 45a. The insertion portion 450b and the urging spring 45b are designed so that the insertion portion 450b does not come into contact with the bottom surface of the housing cylinder 45a even when the urging spring 45b is most compressed.

図12Aの矢印にて示すように、把持アーム70を交換位置(レール台41bにおける前方下端部)に搬送している場合、球体45d、45dはレール台41b、位置決め板41g及び外周縁部41hの上面に転動接触し、搬送台43は交換位置(位置決め凹部41f)に向けて移動する。図12Bに示すように、搬送台43が交換位置に至った場合、球体45d、45dは位置決め凹部41f、41fに嵌合し、上下、左右及び前後方向において把持アーム70は位置決めされる。   As shown by the arrow in FIG. 12A, when the gripping arm 70 is being transported to the replacement position (the front lower end portion of the rail base 41b), the spheres 45d and 45d are formed on the rail base 41b, the positioning plate 41g and the outer peripheral edge portion 41h. Rolling contact is made with the upper surface, and the carriage 43 moves toward the replacement position (positioning recess 41f). As shown in FIG. 12B, when the transport table 43 reaches the replacement position, the spheres 45d and 45d are fitted into the positioning recesses 41f and 41f, and the gripping arm 70 is positioned in the up and down, left and right, and front and rear directions.

前記内側ローラ47,47及び外側ローラ48,48は、円板形をなし、外周にV溝を有する。図11に示すように、内側ローラ47,47は、レール41cの内周側面に設けた嵌合部41dにV溝により嵌合し、外側ローラ48,48は、レール41cの外周側面に設けた嵌合部41dにV溝により嵌合する。3個のピン49,49,49が、基板46の上面に立設している。一対の移動台43、43上の6個のピン49,49,・・・、49は、レール41cの軌道における半円状の部分に移動台43が位置するときに、該半円と同心の円周上に並ぶように配置してある。複数のピン49,49,・・・、49は後述のギア51に噛合する。   The inner rollers 47 and 47 and the outer rollers 48 and 48 have a disk shape and have V grooves on the outer periphery. As shown in FIG. 11, the inner rollers 47 and 47 are fitted to fitting portions 41d provided on the inner peripheral side surface of the rail 41c by V-grooves, and the outer rollers 48 and 48 are provided on the outer peripheral side surface of the rail 41c. The fitting portion 41d is fitted with a V groove. Three pins 49, 49, 49 stand on the upper surface of the substrate 46. The six pins 49, 49,..., 49 on the pair of moving platforms 43, 43 are concentric with the semicircle when the moving platform 43 is located in a semicircular portion of the rail 41c. They are arranged on a circle. The plurality of pins 49, 49,... 49 mesh with a gear 51 described later.

リンク部材44,44,・・・、44は、隣り合う対の移動台43、43を連結している。図に示すように、一対の移動台43、43に並べた6個のピン49,49,・・・、49の両端から2番目のピン上(移動台43における中央のピン上)に連結軸体49b,49bを設けてある。リンク部材44,44,・・・は、連結軸体49b,49bを介して対の移動台43、43を連結している。把持アーム70,70,・・・、70は、移動台43,43,・・・43の下部に1台ずつ取り付けてある。後述するように、把持アーム70は工具ホルダ11を把持する下部先端が揺動することにより工具を交換する。把持アーム70,70,・・・、70の詳細については後述する。   The link members 44, 44,... 44 connect adjacent pairs of moving platforms 43, 43. As shown in the figure, a connecting shaft is placed on the second pin from the both ends of the six pins 49, 49,..., 49 arranged on the pair of moving bases 43, 43 (on the central pin in the moving base 43). Body 49b, 49b is provided. The link members 44, 44,... Connect the pair of moving bases 43, 43 via connecting shaft bodies 49 b, 49 b. The grip arms 70, 70,..., 70 are attached one by one to the lower part of the movable bases 43, 43,. As will be described later, the gripping arm 70 changes the tool when the tip of the lower part that grips the tool holder 11 swings. Details of the gripping arms 70, 70,... 70 will be described later.

図7に示すように、マガジン駆動部50は、ギア51及びマガジン駆動モータ52を備え、コラム28の後方に位置する取付台41eに設けてある。ギア51は、例えばトロコイド形状の歯面を有する外歯車であり、取付台41eの上面に回転可能に設けてある。ギア51は取付台41eの上面と略平行である。ギア51は、レール41cの軌道における半円状の部分で、レール41c上を周回する移動台43上のピン49,49,・・・、49に噛合する。ギア51は、ギア径をレール41cの軌道における半円部分の直径より小さく(例えば半分程度と)してある。ギア51は、ギア径を小さくすることにより、工具マガジン40の後方へのオーバーハングを抑え、かつコラム28に機械的に干渉しないようにしている。   As shown in FIG. 7, the magazine drive unit 50 includes a gear 51 and a magazine drive motor 52, and is provided on a mounting base 41 e located behind the column 28. The gear 51 is an external gear having a trochoidal tooth surface, for example, and is rotatably provided on the upper surface of the mounting base 41e. The gear 51 is substantially parallel to the upper surface of the mounting base 41e. The gear 51 is a semicircular portion in the track of the rail 41c and meshes with pins 49, 49,..., 49 on the moving base 43 that circulates on the rail 41c. The gear 51 has a gear diameter smaller (for example, about half) than the diameter of the semicircular portion in the track of the rail 41c. The gear 51 reduces the overhang to the rear of the tool magazine 40 by reducing the gear diameter and prevents mechanical interference with the column 28.

マガジン駆動モータ52は、モータ回転軸がギア51の軸に連結してあり、ギア51を回転駆動する。ギア51は、回転することにより移動台43上のピン49,49,・・・、49をレール41cの円周接線方向に押す。移動台43は、ギア51の回転によりレール41c上を周回する。マガジン駆動モータ52は、ギア51を回転させることにより、移動台43を搬送する。工具を交換する場合、工具マガジン40によって所定の把持アーム70が主軸34の下方の交換位置(レール台41bにおける前方下端部)に搬送される。   The magazine drive motor 52 has a motor rotation shaft coupled to the shaft of the gear 51 and drives the gear 51 to rotate. The gear 51 rotates to push the pins 49, 49,..., 49 on the moving table 43 in the circumferential tangent direction of the rail 41c. The moving table 43 circulates on the rail 41 c by the rotation of the gear 51. The magazine drive motor 52 conveys the moving table 43 by rotating the gear 51. When exchanging the tool, the predetermined grip arm 70 is conveyed by the tool magazine 40 to an exchange position below the main shaft 34 (a front lower end portion on the rail base 41b).

把持アーム70は後述するカム機構60によって揺動し、工具ホルダ11を交換するようにしてある。工具ホルダ11には工具が取り付けてある。図13は、カム機構60、把持アーム70及び位置決め機構を略示する斜視図、図14は、カム機構60を略示する拡大斜視図である。図13及び図14の図面中に矢印で示す前後、左右及び上下は図1に対応している。   The gripping arm 70 is swung by a cam mechanism 60 described later, so that the tool holder 11 is exchanged. A tool is attached to the tool holder 11. 13 is a perspective view schematically showing the cam mechanism 60, the gripping arm 70, and the positioning mechanism, and FIG. 14 is an enlarged perspective view schematically showing the cam mechanism 60. As shown in FIG. The front and rear, left and right, and top and bottom indicated by arrows in FIGS. 13 and 14 correspond to FIG.

図13に示すように、主軸ヘッド32の前側面にカム機構60が設けてある。図14に示すように、カム機構60は接近カム61及び離反カム62を備える。接近カム61及び離反カム62は、主軸34の前面から突出した上下方向に長い板状をなし、接近カム61離反カム62の順に左から右に並設されている。接近カム61は、下端よりもやや上側の位置を頂点61aとして上方に向かうに従って突出幅(前後幅)が縮幅する。接近カム61の頂点よりも下側は、下方に向かうに従って突出幅(前後幅)が縮幅する。接近カム61は、上端から下方に向けてテーパ状に高さを増し、頂点61aに連なるカム面61bを有する。   As shown in FIG. 13, a cam mechanism 60 is provided on the front side surface of the spindle head 32. As shown in FIG. 14, the cam mechanism 60 includes an approach cam 61 and a separation cam 62. The approaching cam 61 and the separating cam 62 are formed in a plate shape that is long in the vertical direction protruding from the front surface of the main shaft 34, and are arranged in parallel from the left to the right in the order of the approaching cam 61 and the separating cam 62. The approaching cam 61 has a projecting width (front-rear width) reduced as it goes upward with a position slightly above the lower end as a vertex 61a. On the lower side than the apex of the approaching cam 61, the protruding width (front-rear width) is reduced as it goes downward. The approaching cam 61 has a cam surface 61b that increases in a tapered shape downward from the upper end and continues to the apex 61a.

離反カム62は、上下方向中央部よりも若干上側の部分を平坦な頂部62aとして、下方に向かうに従って突出幅(前後幅)が縮幅する。離反カム62の頂部62aよりも上側は、上方に向かうに従って突出幅が縮幅する。離反カム62は、下端から上方に向けてテーパ状に高さを増し、平坦な頂部62aに連なるカム面62bを有する。   The separation cam 62 has a flat top portion 62a slightly above the central portion in the vertical direction, and the protruding width (front-rear width) is reduced as it goes downward. On the upper side of the top portion 62a of the separation cam 62, the protruding width is reduced as it goes upward. The separation cam 62 has a cam surface 62b that increases in a tapered shape from the lower end to the upper side and continues to the flat top portion 62a.

接近カム61の上端部は離反カム62よりも上方に位置し、離反カム62の下端部は接近カム61の下端部よりも下方に位置する。離反カム62の平坦な頂部62aと接近カム61の頂点61aとは上下方向に離隔しており、両者の前後位置は略同じである。上下方向に対するカム面61bの傾斜角とカム面62bの傾斜角とは略同じであり、互いに逆向きである。接近カム61及び離反カム62は、後述する第1カムフォロワ71及び第2カムフォロワ72に当接する。   The upper end portion of the approaching cam 61 is located above the separation cam 62, and the lower end portion of the separation cam 62 is located below the lower end portion of the approaching cam 61. The flat top portion 62a of the separating cam 62 and the apex 61a of the approaching cam 61 are separated in the vertical direction, and the front and rear positions of both are substantially the same. The inclination angle of the cam surface 61b with respect to the vertical direction and the inclination angle of the cam surface 62b are substantially the same and are opposite to each other. The approach cam 61 and the separation cam 62 abut on a first cam follower 71 and a second cam follower 72 described later.

図15は、把持アーム70を略示する斜視図である。
図15に示すように、把持アーム70は、前述した移動台43に取り付ける取付板73を備える。取付板73には支持杆74が設けてあり、該支持杆74は取付板73から下方に突出している。
FIG. 15 is a perspective view schematically showing the gripping arm 70.
As shown in FIG. 15, the gripping arm 70 includes a mounting plate 73 that is attached to the moving table 43 described above. A support rod 74 is provided on the mounting plate 73, and the support rod 74 protrudes downward from the mounting plate 73.

支持杆74の下端部にはブロック74bが設けてある。該ブロック74bの両側面に、後述するアーム部76の揺動を案内する案内板75、75が夫々固定してある。案内板75、75は互いに対向している。側面視において、案内板75は、上端部を要として下方に広がる扇状をなす。案内板75の上端部には、後述するアーム枢軸77を挿入するアーム軸孔75aが設けてある。なお前記位置決めピン74aは、アーム軸孔75aの軸方向及び上下方向に対して直交する方向に沿って支持杆74を貫通し、支持杆74から突出している。   A block 74 b is provided at the lower end of the support rod 74. Guide plates 75 and 75 for guiding the swinging of an arm portion 76 to be described later are fixed to both side surfaces of the block 74b. The guide plates 75 are opposed to each other. In the side view, the guide plate 75 has a fan shape that extends downward with the upper end as a main component. The upper end of the guide plate 75 is provided with an arm shaft hole 75a into which an arm pivot shaft 77 described later is inserted. The positioning pin 74a passes through the support rod 74 and protrudes from the support rod 74 along a direction orthogonal to the axial direction and the vertical direction of the arm shaft hole 75a.

把持アーム70は両案内板75、75の間に、上下に延びており、下側に突出するように湾曲した円弧状のアーム部76が設けてある。アーム部76の上端部にはアーム枢軸77が設けてあり、該アーム枢軸77の両端部は、アーム部76の上端部両側から突出している。アーム枢軸77の両端部には周方向に沿ってテーパ77a、77aが形成してある。アーム枢軸77の両端部は、各案内板75、75のアーム軸孔75a、75aに揺動可能に挿入してある。アーム部76の下端部は二股に分かれている。二股に分かれた下端部の各先端部に把持ピンユニット79、79を保持する保持円筒78、78が形成してある。保持円筒78は、前記アーム枢軸77と同方向を軸方向としている。なお把持アーム70は、アーム枢軸77がレール41cの軌道に沿うように、移動台43に取り付けてある。   The grip arm 70 extends vertically between the guide plates 75, 75, and is provided with an arc-shaped arm portion 76 that is curved so as to protrude downward. An arm pivot shaft 77 is provided at the upper end portion of the arm portion 76, and both end portions of the arm pivot shaft 77 protrude from both sides of the upper end portion of the arm portion 76. Tapers 77a and 77a are formed at both ends of the arm pivot 77 along the circumferential direction. Both end portions of the arm pivot 77 are inserted into the arm shaft holes 75a and 75a of the guide plates 75 and 75 in a swingable manner. The lower end portion of the arm portion 76 is divided into two forks. Holding cylinders 78 and 78 for holding the holding pin units 79 and 79 are formed at the tip portions of the lower end portion divided into two forks. The holding cylinder 78 has the same direction as the arm pivot 77 as an axial direction. The gripping arm 70 is attached to the moving table 43 so that the arm pivot 77 follows the track of the rail 41c.

図8及び図15に示すように、把持ピンユニット79は、有底円筒形のホルダ79aと、該ホルダ79aに収容されたピン79bとを有する。ピン79bの先端部はホルダ79aから突出しており、ホルダ79a内のばね(不図示)によって突出方向に付勢されている。ピン79bの先端面は、外向きに突出した曲面状をなす。両ピン79b、79bの先端面が互いに対向するように、把持ピンユニット79、79は夫々保持円筒78、78に嵌合している。両ピン79b、79bは工具ホルダ11(工具)を脱着するようにしてある。円筒状をなす工具ホルダ11のテーパ装着部12の下側に溝11aが全周に形成してある。両ピン79b、79bの間に工具ホルダ11を挿入した場合、両ピン79b、79bは溝11aに嵌合し、工具ホルダ11を保持する。   As shown in FIGS. 8 and 15, the grip pin unit 79 includes a bottomed cylindrical holder 79a and a pin 79b accommodated in the holder 79a. The tip of the pin 79b protrudes from the holder 79a and is urged in the protruding direction by a spring (not shown) in the holder 79a. The tip end surface of the pin 79b has a curved shape protruding outward. The gripping pin units 79 and 79 are fitted into holding cylinders 78 and 78 so that the tip surfaces of both pins 79b and 79b face each other. Both pins 79b and 79b are configured to detach the tool holder 11 (tool). A groove 11a is formed on the entire circumference of the cylindrical tool holder 11 below the taper mounting portion 12. When the tool holder 11 is inserted between the pins 79b and 79b, the pins 79b and 79b are fitted into the groove 11a to hold the tool holder 11.

アーム枢軸77の上側に前記接近カム61に当接する第1カムフォロワ71が設けてある。第1カムフォロワ71は上方に突出している。第1カムフォロワ71は円形のローラであり、アーム枢軸77と平行な軸回りに回転する。前記アーム部76の中途部に、前記離反カム62に当接する第2カムフォロワ72が設けてある。第2カムフォロワ72は円形のローラであり、アーム枢軸77と平行な軸回りに回転する。   A first cam follower 71 that abuts on the approach cam 61 is provided above the arm pivot 77. The first cam follower 71 protrudes upward. The first cam follower 71 is a circular roller and rotates around an axis parallel to the arm pivot 77. A second cam follower 72 that comes into contact with the separation cam 62 is provided in the middle of the arm portion 76. The second cam follower 72 is a circular roller and rotates about an axis parallel to the arm pivot 77.

図16は交換位置に位置しており、工具ホルダ11を把持した把持アーム70を略示する右側面図、図17は工具ホルダ11を把持した把持アーム70を略示する背面図、図18は図16におけるXVIII−XVIII線にて切断した案内板75の断面図、図19は図16におけるXIX−XIX線にて切断したアーム部76の断面図、図20は交換位置に位置しており、工具ホルダ11を把持していない把持アーム70を略示する右側面図である。なお図17は後方から把持アーム70を見た図である。   16 is a right side view schematically showing the gripping arm 70 gripping the tool holder 11, FIG. 17 is a rear view schematically showing the gripping arm 70 gripping the tool holder 11, and FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view of the guide plate 75 cut along the line XVIII-XVIII in FIG. 16, FIG. 19 is a cross-sectional view of the arm portion 76 cut along the line XIX-XIX in FIG. 16, and FIG. FIG. 6 is a right side view schematically showing a gripping arm 70 not gripping the tool holder 11. FIG. 17 is a view of the gripping arm 70 from the rear.

図16及び図18に示すように、案内板75におけるアーム部76側の面(図16において紙面裏側から視認される面)の下部に、第1凹部751及び第2凹部752が前後に離隔して設けてある。第1凹部751は案内板75の後端部に位置し、第2凹部752は案内板75の前端部に位置する。アーム枢軸77及び第1凹部751間の距離とアーム枢軸77及び第2凹部752間の距離は等しい。案内板75において、第1凹部751及び第2凹部752の間には両者に連なる平滑な平坦面753が形成されている。該平坦面753は、アーム枢軸77及び第1凹部751間の距離を曲率半径とした円弧に沿って形成されている。第1凹部751、第2凹部752及び平坦面753は、アーム枢軸77を曲率中心とした同一円弧上に位置する。   As shown in FIGS. 16 and 18, the first concave portion 751 and the second concave portion 752 are separated in the front-rear direction below the surface on the arm portion 76 side of the guide plate 75 (the surface seen from the back side of the paper surface in FIG. 16). It is provided. The first recess 751 is located at the rear end of the guide plate 75, and the second recess 752 is located at the front end of the guide plate 75. The distance between the arm pivot 77 and the first recess 751 is equal to the distance between the arm pivot 77 and the second recess 752. In the guide plate 75, a smooth flat surface 753 is formed between the first recess 751 and the second recess 752 so as to be connected to both. The flat surface 753 is formed along an arc whose radius of curvature is the distance between the arm pivot 77 and the first recess 751. The first recess 751, the second recess 752, and the flat surface 753 are located on the same arc with the arm pivot 77 as the center of curvature.

図18に示すように、第1凹部751は半球状をなし、第2凹部752よりも深く形成されている。第1凹部751の曲率は、後述する球体763の曲率と同じである。第2凹部752は、小径の曲率半径にて形成された半球状をなす球面部752aと、該球面部752aの縁部分に連なり、該縁部分に沿って形成された曲面部752bとを有する。球面部752aは球体763の曲率と同じである。曲面部752bは外向き(前後方向)に突出するように湾曲しており、球面部752aよりも大径の曲率半径を有する。   As shown in FIG. 18, the first recess 751 has a hemispherical shape and is formed deeper than the second recess 752. The curvature of the 1st recessed part 751 is the same as the curvature of the spherical body 763 mentioned later. The second recess 752 includes a hemispherical spherical surface portion 752a formed with a small radius of curvature, and a curved surface portion 752b connected to the edge portion of the spherical surface portion 752a and formed along the edge portion. The spherical surface portion 752a has the same curvature as the sphere 763. The curved surface portion 752b is curved so as to protrude outward (front-rear direction), and has a larger radius of curvature than the spherical surface portion 752a.

図17に示すように、アーム部76の中途部の左右側面は案内板75、75に夫々対向している。該左右側面は、案内板75,75に向けて突出した突出部76aを有する。突出部76a及びアーム枢軸77間の距離は、アーム枢軸77及び第1凹部751間の距離に等しい。
図19に示すように、突出部76aには、アーム枢軸77の軸方向と平行な方向(左右方向)に窪んだ収容凹部760が形成されている。収容凹部760は、付勢ばね761、球体保持筒762及び球体763を収容する。
As shown in FIG. 17, the left and right side surfaces of the middle portion of the arm portion 76 face the guide plates 75 and 75, respectively. The left and right side surfaces have projecting portions 76a projecting toward the guide plates 75 and 75. The distance between the protrusion 76 a and the arm pivot 77 is equal to the distance between the arm pivot 77 and the first recess 751.
As shown in FIG. 19, a housing recess 760 that is recessed in a direction (left-right direction) parallel to the axial direction of the arm pivot 77 is formed in the protrusion 76 a. The housing recess 760 houses the biasing spring 761, the sphere holding cylinder 762, and the sphere 763.

付勢ばね761は左右方向に平行な圧縮コイルばねであり、収容凹部760の内奥に設けてある。球体保持筒762は、左右方向に平行な有底円筒部762aと、該有底円筒部762aの底部から有底円筒部762aの開口と反対側に突出しており、付勢ばね761に挿入される挿入部762bとを有する。挿入部762bは、有底円筒部762aと同軸的に配置された円柱形をなす。挿入部762bの直径は、付勢ばね761の内径と同じか又はそれよりも小さい。挿入部762bの軸方向寸法(左右寸法)は、付勢ばね761の軸方向寸法(左右寸法)の半分以下である。   The biasing spring 761 is a compression coil spring parallel to the left-right direction, and is provided in the inner part of the housing recess 760. The spherical body holding cylinder 762 protrudes from the bottom of the bottomed cylindrical part 762a to the opposite side of the opening of the bottomed cylindrical part 762a and is inserted into the biasing spring 761. And an insertion portion 762b. The insertion portion 762b has a columnar shape arranged coaxially with the bottomed cylindrical portion 762a. The diameter of the insertion portion 762b is the same as or smaller than the inner diameter of the biasing spring 761. The axial dimension (left-right dimension) of the insertion part 762b is less than or equal to half of the axial dimension (left-right dimension) of the biasing spring 761.

収容凹部760の開口部分の内側に、球体保持筒762の左右方向への移動を円滑にする滑りガイド筒764が嵌合している。滑りガイド筒764は円筒形であり、有底円筒部762aの外径は滑りガイド筒764の内径と略同じである。球体保持筒762は、挿入部762bが付勢ばね761の一端部に挿入されるように、滑りガイド筒764内に収容してある。   A sliding guide cylinder 764 that smoothly moves the spherical body holding cylinder 762 in the left-right direction is fitted inside the opening of the housing recess 760. The sliding guide cylinder 764 has a cylindrical shape, and the outer diameter of the bottomed cylindrical portion 762 a is substantially the same as the inner diameter of the sliding guide cylinder 764. The spherical body holding cylinder 762 is accommodated in the sliding guide cylinder 764 so that the insertion portion 762b is inserted into one end of the biasing spring 761.

付勢ばね761は、その一端部を挿入部762bの外周面に周設してあり、有底円筒部762aの底面と収容凹部760の底面との間に挟まれている。有底円筒部762aの開口部分は、左右方向において収容凹部760の開口部分と略同じ位置にある。有底円筒部762a内には球体763が転動可能に収容されており、球体763の略半分が有底円筒部762a内に位置する。球体763の残余部分は収容凹部760の開口(突出部76a)から突出しており、案内板75に接触している。付勢ばね761が圧縮した場合、球体763及び球体保持筒762は収容凹部760の内奥側に移動する。付勢ばね761が伸張した場合、球体763及び球体保持筒762は収容凹部760の開口側に移動する。なお付勢ばね761が最も圧縮された場合でも、挿入部762bが収容凹部760の底面に接触しないように、挿入部762b及び付勢ばね761を設計してある。球体763に代えて他の転動体(例えばローラ)を使用してもよい。   One end of the biasing spring 761 is provided around the outer peripheral surface of the insertion portion 762b, and is sandwiched between the bottom surface of the bottomed cylindrical portion 762a and the bottom surface of the housing recess 760. The opening portion of the bottomed cylindrical portion 762a is substantially at the same position as the opening portion of the housing recess 760 in the left-right direction. A spherical body 763 is slidably accommodated in the bottomed cylindrical portion 762a, and substantially half of the spherical body 763 is located in the bottomed cylindrical portion 762a. The remaining part of the sphere 763 protrudes from the opening (projecting part 76a) of the housing recess 760 and is in contact with the guide plate 75. When the urging spring 761 is compressed, the sphere 763 and the sphere holding cylinder 762 move to the inner back side of the housing recess 760. When the urging spring 761 is extended, the sphere 763 and the sphere holding cylinder 762 move to the opening side of the housing recess 760. Note that the insertion portion 762b and the urging spring 761 are designed so that the insertion portion 762b does not come into contact with the bottom surface of the housing recess 760 even when the urging spring 761 is compressed most. Instead of the sphere 763, another rolling element (for example, a roller) may be used.

前述したように、案内板75はブロック74bに固定してあり、取付板73を介して移動台43に固定されている。アーム部76は案内板75、75の間をアーム枢軸77を中心にして揺動する。また突出部76a(収容凹部760)及びアーム枢軸77間の距離は、アーム枢軸77及び第1凹部751間の距離に等しく、第1凹部751、第2凹部752及び平坦面753は、アーム枢軸77を曲率中心とした同一円弧上に位置する。そのためアーム部76がアーム枢軸77を揺動中心にして軸回りに揺動した場合、球体763は第1凹部751、第2凹部752又は平坦面753に対向接触し、転動する。付勢ばね761によって、球体763は第1凹部751、第2凹部752及び平坦面753に常時押圧されており、アーム部76の揺動途中に収容凹部760から脱落することはない。   As described above, the guide plate 75 is fixed to the block 74 b and is fixed to the movable table 43 via the mounting plate 73. The arm portion 76 swings between the guide plates 75 and 75 about the arm pivot 77. The distance between the protrusion 76a (accommodating recess 760) and the arm pivot 77 is equal to the distance between the arm pivot 77 and the first recess 751, and the first recess 751, the second recess 752 and the flat surface 753 are the arm pivot 77. Is located on the same arc with the center of curvature. Therefore, when the arm portion 76 swings around the axis with the arm pivot shaft 77 as the swing center, the spherical body 763 comes into contact with the first recess 751, the second recess 752, or the flat surface 753 and rolls. The spherical body 763 is constantly pressed against the first concave portion 751, the second concave portion 752, and the flat surface 753 by the biasing spring 761, and does not fall off from the accommodating concave portion 760 during the swinging of the arm portion 76.

図16、図18及び図19に示すように、把持アーム70が工具ホルダ11を把持している場合、各球体763、763は第1凹部751、751に嵌合している。球体763が第1凹部751に嵌合している場合、工具マガジン40の回転によって把持アーム70が移動しても、球体763は第1凹部751から外れず、把持アーム70は姿勢を維持することができる。   As shown in FIGS. 16, 18, and 19, when the gripping arm 70 grips the tool holder 11, the spheres 763 and 763 are fitted in the first recesses 751 and 751. When the sphere 763 is fitted in the first recess 751, even if the gripping arm 70 is moved by the rotation of the tool magazine 40, the sphere 763 is not detached from the first recess 751, and the gripping arm 70 maintains its posture. Can do.

図18及び図20に示すように、把持アーム70が工具ホルダ11を把持しておらず、交換位置にて待機している場合、各球体763、763は第2凹部752、752に嵌合している。把持アーム70は交換位置にて姿勢を維持することができる。   As shown in FIGS. 18 and 20, when the gripping arm 70 is not gripping the tool holder 11 and is waiting at the replacement position, the spheres 763 and 763 are fitted in the second recesses 752 and 752. ing. The gripping arm 70 can maintain the posture at the replacement position.

後述するように、図20に示した姿勢において、把持アーム70の第1カムフォロワ71に、接近カム61のカム面が当接した場合、該カム面から接近カム61に作用する力によって、アーム枢軸77を揺動中心にして反時計回りに揺動し、球体763は第2凹部752から容易に抜け出る。第2凹部752から抜け出た球体763は平坦面753上を転動し、第1凹部751側に移動する。図18に示すように、第2凹部752は第1凹部751よりも浅く、また曲面部752bは球面部752aよりも傾斜が緩いので、第1凹部751に比べて、球体763は第2凹部752から容易に抜け出すことができる。なお図20に示した把持アーム70は後述する図21に示す把持アーム70に対応する。   As will be described later, when the cam surface of the approach cam 61 comes into contact with the first cam follower 71 of the gripping arm 70 in the posture shown in FIG. The ball 763 swings counterclockwise around 77 as a swing center, and easily comes out of the second recess 752. The sphere 763 that has escaped from the second recess 752 rolls on the flat surface 753 and moves to the first recess 751 side. As shown in FIG. 18, since the second recess 752 is shallower than the first recess 751 and the curved surface portion 752b is inclined more gently than the spherical portion 752a, the sphere 763 has a second recess 752 compared to the first recess 751. You can easily get out of it. Note that the gripping arm 70 shown in FIG. 20 corresponds to the gripping arm 70 shown in FIG.

図16に示した姿勢において、把持アーム70の第2カムフォロワ72に、離反カム62のカム面が当接した場合、該カム面から離反カム62に作用する力によって、アーム枢軸77を揺動中心にして時計回りに揺動し、球体763は第1凹部751から抜け出る。第1凹部751から抜け出た球体763は平坦面753上を転動し、第2凹部752側に移動する。なお図16に示した把持アーム70は後述する図24に示す把持アーム70に対応する。   In the posture shown in FIG. 16, when the cam surface of the separation cam 62 comes into contact with the second cam follower 72 of the gripping arm 70, the arm pivot 77 is pivoted by the force acting on the separation cam 62 from the cam surface. Thus, the ball 763 comes out of the first recess 751. The sphere 763 that has escaped from the first recess 751 rolls on the flat surface 753 and moves to the second recess 752 side. Note that the gripping arm 70 shown in FIG. 16 corresponds to the gripping arm 70 shown in FIG. 24 described later.

図21、図22、図23及び図24は、主軸ヘッド32が上昇している場合におけるカム機構60、把持アーム70を略示する右側面図、図25〜図27は、主軸ヘッド32が下降している場合におけるカム機構60、把持アーム70を略示する右側面図である。   21, 22, 23, and 24 are right side views schematically showing the cam mechanism 60 and the gripping arm 70 when the spindle head 32 is raised, and FIGS. 25 to 27 show the spindle head 32 being lowered. FIG. 6 is a right side view schematically showing the cam mechanism 60 and the gripping arm 70 in the case where they are in operation.

図21に示すように、ワークの加工を終了した時点で、主軸34には工具ホルダ11が装着してある。工具ホルダ11には工具が取り付けてある。このとき一の把持アーム70が交換位置にて待機している。図12Bに示すように、待機している把持アーム70の球体45d、45dは位置決め凹部41f、41fに嵌合し、上下、左右及び前後方向において該把持アーム70は位置決めされている。把持アーム70は、工具ホルダ11を把持していない。アーム部76は、保持円筒78、78を下方に向けてアーム枢軸77を支点にしてぶら下がっている。アーム部76は、アーム枢軸77を揺動中心にして前後方向に揺動可能である。   As shown in FIG. 21, the tool holder 11 is mounted on the spindle 34 when the machining of the workpiece is finished. A tool is attached to the tool holder 11. At this time, one gripping arm 70 is waiting at the replacement position. As shown in FIG. 12B, the spheres 45d and 45d of the gripping arm 70 on standby are fitted in the positioning recesses 41f and 41f, and the gripping arm 70 is positioned in the vertical and horizontal and front-back directions. The gripping arm 70 does not grip the tool holder 11. The arm portion 76 is suspended with the holding cylinders 78 and 78 directed downward and the arm pivot 77 as a fulcrum. The arm portion 76 can swing in the front-rear direction with the arm pivot 77 as a swing center.

第1カムフォロワ71及び第2カムフォロワ72は、接近カム61及び離反カム62に当接していない。第1カムフォロワ71は、カム面61bに対向するように、アーム枢軸77から後方斜め上方向に突出している。第2カムフォロワ72後端の前後位置は平坦な頂部62aと略同じである。   The first cam follower 71 and the second cam follower 72 are not in contact with the approach cam 61 and the separation cam 62. The first cam follower 71 projects rearward and obliquely upward from the arm pivot 77 so as to face the cam surface 61b. The front-rear position of the rear end of the second cam follower 72 is substantially the same as the flat top portion 62a.

なお前述したように、各球体763、763は第2凹部752、752に嵌合しており(図18参照)、把持アーム70は、保持円筒78、78を下方に向けてアーム枢軸77を支点にしてぶら下がった姿勢を交換位置にて維持する。
図21の矢印にて示すように、加工を終了した主軸ヘッド32は加工位置から交換位置に向けて上昇する。図22に示すように、第1カムフォロワ71は接近カム61のカム面61b上に位置する。第2カムフォロワ72は離反カム62のカム面62b上に位置する。
As described above, each of the spheres 763 and 763 is fitted in the second recesses 752 and 752 (see FIG. 18), and the gripping arm 70 supports the arm pivot 77 with the holding cylinders 78 and 78 facing downward. And maintain the hanging position at the exchange position.
As shown by the arrows in FIG. 21, the spindle head 32 that has finished machining is raised from the machining position toward the replacement position. As shown in FIG. 22, the first cam follower 71 is located on the cam surface 61 b of the approaching cam 61. The second cam follower 72 is located on the cam surface 62 b of the separation cam 62.

図22及び図23の矢印にて示すように、工具ホルダ11(工具)を装着した主軸ヘッド32が更に上昇し、第1カムフォロワ71は接近カム61のカム面61b上を下方に移動する。カム面61bは上端から下方に向けてテーパ状に高さを増すので、接近カム61から第1カムフォロワ71に前方への力が作用し、アーム枢軸77を揺動中心にして把持アーム70が反時計回りに揺動する。このとき前述したように各球体763、763は第2凹部752、752から抜け出て、平坦面753上を転動し、第1凹部751側に移動する。把持ピンユニット79が工具ホルダ11に接近する。把持ピンユニット79のピン79bは工具ホルダ11の溝に嵌合する。把持アーム70は工具ホルダ11を把持する。前述したように、球体45d、45dは位置決め凹部41f、41fに嵌合し、上下、左右及び前後方向において該把持アーム70は位置決めされているので、把持アーム70と工具ホルダ11との位置は整合し、把持アーム70は工具ホルダ11を確実に把持することができる。第2カムフォロワ72はカム面62b上を移動する。カム面62bは下方に向けてテーパ状に低くなるので、離反カム62から第2カムフォロワ72に前方への力は作用しない。   As shown by the arrows in FIGS. 22 and 23, the spindle head 32 with the tool holder 11 (tool) mounted thereon is further raised, and the first cam follower 71 moves downward on the cam surface 61 b of the approach cam 61. Since the cam surface 61b increases in height in a tapered manner from the upper end downward, a forward force acts on the first cam follower 71 from the approaching cam 61, and the gripping arm 70 is counteracted around the arm pivot 77. Swings clockwise. At this time, as described above, the spheres 763 and 763 come out of the second recesses 752 and 752, roll on the flat surface 753, and move to the first recess 751 side. The grip pin unit 79 approaches the tool holder 11. The pin 79 b of the grip pin unit 79 is fitted in the groove of the tool holder 11. The gripping arm 70 grips the tool holder 11. As described above, the spheres 45d and 45d are fitted in the positioning recesses 41f and 41f, and the gripping arm 70 is positioned in the vertical and horizontal and front-rear directions, so that the positions of the gripping arm 70 and the tool holder 11 are aligned. In addition, the gripping arm 70 can securely grip the tool holder 11. The second cam follower 72 moves on the cam surface 62b. Since the cam surface 62b is tapered downward, the forward force from the separation cam 62 to the second cam follower 72 does not act.

図24の矢印にて示すように、把持アーム70が工具ホルダ11を把持した後、主軸ヘッド32は更に上昇し、工具ホルダ11は主軸34から離脱する。第1カムフォロワ71及び第2カムフォロワ72は接近カム61及び離反カム62から離れる。前述したように各球体763、763は第1凹部751、751に嵌合する(図16及び図18参照)。工具マガジン40が回転し、他の工具ホルダ11を把持した把持アーム70が交換位置に搬送される。図12Aの矢印にて示すように、球体45d、45dはレール台41b、位置決め板41g及び外周縁部41hの上面に転動接触し、搬送台43は交換位置(位置決め凹部41f)に向けて移動する。図12Bに示すように、球体45d、45dは位置決め凹部41f、41fに嵌合し、上下、左右及び前後方向において把持アーム70は位置決めされる。なお工具マガジン40の回転によって把持アーム70が移動しても、球体763は第1凹部751から外れず、把持アーム70は姿勢を維持することができる。   As indicated by the arrows in FIG. 24, after the gripping arm 70 grips the tool holder 11, the spindle head 32 is further raised and the tool holder 11 is detached from the spindle 34. The first cam follower 71 and the second cam follower 72 are separated from the approach cam 61 and the separation cam 62. As described above, the spheres 763 and 763 are fitted into the first recesses 751 and 751 (see FIGS. 16 and 18). The tool magazine 40 rotates and the gripping arm 70 that grips the other tool holder 11 is transported to the replacement position. As indicated by the arrows in FIG. 12A, the spheres 45d and 45d are in rolling contact with the top surfaces of the rail base 41b, the positioning plate 41g and the outer peripheral edge 41h, and the transport base 43 moves toward the replacement position (positioning recess 41f). To do. As shown in FIG. 12B, the spheres 45d and 45d are fitted in the positioning recesses 41f and 41f, and the gripping arm 70 is positioned in the vertical and horizontal and front-rear directions. Even when the gripping arm 70 is moved by the rotation of the tool magazine 40, the spherical body 763 is not detached from the first recess 751, and the gripping arm 70 can maintain the posture.

図25の矢印にて示すように、他の工具ホルダ11を把持した把持アーム70が交換位置に搬送された後、主軸ヘッド32は下降を開始する。   As indicated by the arrow in FIG. 25, after the gripping arm 70 gripping the other tool holder 11 is conveyed to the replacement position, the spindle head 32 starts to descend.

図26に示すように、第1カムフォロワ71は頂点61aに当接し、把持アーム70に把持された工具ホルダ11は主軸34に装着される。前述したように、球体45d、45dは位置決め凹部41f、41fに嵌合し、上下、左右及び前後方向において該把持アーム70は位置決めされているので、工具ホルダ11と主軸34との位置は整合し、主軸34に工具ホルダ11を確実に装着することができる。第2カムフォロワ72が離反カム62の下端部に当接する。   As shown in FIG. 26, the first cam follower 71 contacts the apex 61 a, and the tool holder 11 held by the holding arm 70 is attached to the main shaft 34. As described above, the spheres 45d and 45d are fitted in the positioning recesses 41f and 41f, and the gripping arm 70 is positioned in the vertical, horizontal and longitudinal directions, so that the positions of the tool holder 11 and the spindle 34 are aligned. The tool holder 11 can be securely attached to the main shaft 34. The second cam follower 72 contacts the lower end portion of the separation cam 62.

図27に示すように、主軸ヘッド32は更に下降し、第1カムフォロワ71はカム面61bに当接する。第2カムフォロワ72は、主軸ヘッド32の下降に伴い、離反カム62のカム面62b上を上方に移動する。カム面62bは、下端から上方に向けてテーパ状に高さを増す。そのため離反カム62から第2カムフォロワ72に前方への力が作用する。図27の矢印にて示すように、アーム枢軸77を揺動中心にして把持アーム70が時計回りに揺動する。把持ピンユニット79は工具ホルダ11から離脱する。このとき前述したように各球体763、763は第1凹部751、751から抜け出て、平坦面753上を転動し、第2凹部752側に移動する。   As shown in FIG. 27, the spindle head 32 is further lowered, and the first cam follower 71 contacts the cam surface 61b. The second cam follower 72 moves upward on the cam surface 62 b of the separation cam 62 as the spindle head 32 descends. The cam surface 62b increases in height in a tapered shape from the lower end upward. Therefore, a forward force acts on the second cam follower 72 from the separation cam 62. As shown by the arrow in FIG. 27, the gripping arm 70 swings clockwise with the arm pivot 77 as the swing center. The grip pin unit 79 is detached from the tool holder 11. At this time, as described above, the spheres 763 and 763 come out of the first recesses 751 and 751, roll on the flat surface 753, and move to the second recess 752 side.

第1カムフォロワ71はカム面61b上を上方に移動する。カム面61bは上方に向けてテーパ状に低くなるので、接近カム61から第1カムフォロワ71に前方への力は作用しない。   The first cam follower 71 moves upward on the cam surface 61b. Since the cam surface 61b is tapered downward, the forward force from the approach cam 61 to the first cam follower 71 does not act.

主軸ヘッド32は工具ホルダ11を装着した状態で更に下降し、加工位置に向けて移動する。把持アーム70は更に時計回りに揺動し、主軸ヘッド32から離反するので、主軸ヘッド32に干渉しない。第1カムフォロワ71及び第2カムフォロワ72は、接近カム61及び離反カム62から離れる。各球体763、763は第2凹部752、752に嵌合し、把持アーム70の姿勢は図21に示す姿勢となる。   The spindle head 32 further descends with the tool holder 11 mounted, and moves toward the machining position. Since the gripping arm 70 further swings clockwise and moves away from the spindle head 32, it does not interfere with the spindle head 32. The first cam follower 71 and the second cam follower 72 are separated from the approach cam 61 and the separation cam 62. The spherical bodies 763 and 763 are fitted in the second recesses 752 and 752, and the posture of the gripping arm 70 is the posture shown in FIG.

実施の形態に係る工作機械100は、工具を把持する把持アーム70の上端部にレール41cに向けて突出したプランジャ45を設け、工具を交換する交換位置において位置決め板41g及び外周縁部41hにプランジャ45が係合する位置決め凹部41fを設けている。そのため所望の工具を把持する把持アームを交換位置に搬送した場合、プランジャ45は位置決め凹部41fに係合し、把持アーム70(工具)の位置決めがなされる。搬送終了時に位置決めがなされており、主軸34への工具装着前に位置決めは終了しているので、工具は主軸34に確実に装着され、主軸34から脱落することを防止することができる。またワークの加工中に工具又は主軸34が破損することを防止することができる。また付勢ばね45bによって付勢された球体45dがレール41cに沿って、レール台41b、位置決め板41g及び外周縁部41h上を転動して移動し、交換位置にて位置決め凹部41fに嵌合するので、把持アーム70の移動及び位置決めを円滑に実現することができる。   The machine tool 100 according to the embodiment is provided with a plunger 45 protruding toward the rail 41c at the upper end portion of the gripping arm 70 that grips the tool, and the plunger on the positioning plate 41g and the outer peripheral edge portion 41h at the replacement position where the tool is replaced. A positioning recess 41f with which 45 is engaged is provided. Therefore, when the gripping arm that grips a desired tool is transported to the replacement position, the plunger 45 engages with the positioning recess 41f, and the gripping arm 70 (tool) is positioned. Positioning is performed at the end of conveyance, and positioning is completed before the tool is mounted on the main shaft 34. Therefore, the tool is securely mounted on the main shaft 34 and can be prevented from falling off the main shaft 34. Further, it is possible to prevent the tool or the spindle 34 from being damaged during the machining of the workpiece. The spherical body 45d urged by the urging spring 45b rolls and moves on the rail base 41b, the positioning plate 41g and the outer peripheral edge 41h along the rail 41c, and is fitted into the positioning recess 41f at the replacement position. Therefore, the movement and positioning of the grip arm 70 can be realized smoothly.

なおプランジャ45をレール41cの側面又は下面に対向するように設け、位置決め凹部41fをこれに対応するように形成してもよい。また移動台43、43の対を一体化し、単一の移動体43に二つの把持アーム70、70を固定してもよい。この場合、単一の移動体43に、各把持アーム70、70に対応するように、プランジャ45、45が夫々設けられる。プランジャ45は球体45dを備えるが、球体45dに代えて摺動可能なピンを備えてもよい。この場合、ピンはレール台41b、位置決め板41g及び外周縁部41h上を摺動して移動し、交換位置にて位置決め凹部41fに嵌合する。また球体45dに代えて他の転動体(例えばローラ)を使用してもよい。   The plunger 45 may be provided so as to face the side surface or the lower surface of the rail 41c, and the positioning recess 41f may be formed so as to correspond thereto. Alternatively, the pair of moving platforms 43 and 43 may be integrated, and the two gripping arms 70 and 70 may be fixed to a single moving body 43. In this case, plungers 45 and 45 are provided on the single moving body 43 so as to correspond to the gripping arms 70 and 70, respectively. The plunger 45 includes a sphere 45d, but may include a slidable pin instead of the sphere 45d. In this case, the pin slides and moves on the rail base 41b, the positioning plate 41g and the outer peripheral edge portion 41h, and fits into the positioning recess 41f at the replacement position. Further, instead of the sphere 45d, other rolling elements (for example, rollers) may be used.

以上説明した実施の形態は本発明の例示であり、本発明は特許請求の範囲に記載された事項及び特許請求の範囲の記載に基づいて定められる範囲内において種々変更した形態で実施することができる。   The embodiment described above is an exemplification of the present invention, and the present invention can be implemented in various modified forms within the scope defined by the matters described in the claims and the description of the claims. it can.

10 工具交換装置
11 工具ホルダ
32 主軸ヘッド(加工部)
34 主軸
41 レール部
41a 支持梁
41b レール台
41c レール
41d 嵌合部
41e 取付台
41f 位置決め凹部(被係合部、凹部)
41g 位置決め板
41h 外周縁部
45 プランジャ(位置決め部)
45a 収容円筒(筒体)
45b 付勢ばね(弾性部)
45c 球体保持筒
45d 球体(転動体)
61 接近カム
62 離反カム
70 把持アーム
71 第1カムフォロワ
72 第2カムフォロワ
74 支持杆
77 アーム枢軸
100 工作機械
10 Tool changer 11 Tool holder 32 Spindle head (machining part)
34 Spindle 41 Rail part 41a Support beam 41b Rail base 41c Rail 41d Fitting part 41e Mounting base 41f Positioning concave part (engaged part, concave part)
41g Positioning plate 41h Outer peripheral edge 45 Plunger (positioning part)
45a Housing cylinder (cylinder)
45b Biasing spring (elastic part)
45c Sphere holding cylinder 45d Sphere (rolling element)
61 Approaching cam 62 Separation cam 70 Grasping arm 71 First cam follower 72 Second cam follower 74 Support rod 77 Arm pivot 100 Machine tool

Claims (2)

工具を把持し、中途部に設けた枢軸によって揺動可能な複数の把持アームと、該把持アームを案内するレールと、該レールに案内された把持アームに把持してある工具を装着してワークを加工する加工部とを備え、該加工部はワークを加工する加工位置と工具を交換する交換位置との間を移動するようにしてある工作機械であって、
前記レールは交換位置を経由するように配置してあり、
前記把持アームの端部が前記レールに沿って移動するようにしてあり、
前記把持アームの前記端部に、前記レール側に突出しており、該把持アームの位置決めを行う位置決め部が設けてあり、
前記レールにおける交換位置に対応した部分に、前記位置決め部が係合する被係合部が設けてあること
を特徴とする工作機械。
A plurality of gripping arms that grip a tool and can be swung by a pivot provided in the middle portion, a rail that guides the gripping arm, and a tool that is gripped by the gripping arm guided by the rail are mounted on the workpiece. A machine tool configured to move between a machining position for machining a workpiece and an exchange position for exchanging a tool,
The rail is arranged so as to pass through an exchange position,
An end of the gripping arm is moved along the rail;
The end of the grip arm protrudes toward the rail, and a positioning portion is provided for positioning the grip arm.
A machine tool, wherein an engaged portion to which the positioning portion engages is provided at a portion corresponding to the exchange position in the rail.
前記位置決め部は、
前記レール側に突出した筒体と、
該筒体に収容された弾性部によって該筒体の突出端部に向けて付勢された転動体と
を有し、
前記被係合部は前記転動体に対応した凹部であること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。
The positioning part is
A cylindrical body protruding toward the rail;
A rolling element biased toward the protruding end of the cylinder by the elastic part accommodated in the cylinder,
The machine tool according to claim 1, wherein the engaged portion is a recess corresponding to the rolling element.
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