JP3306238B2 - 工作機械の工具交換用マガジン装置 - Google Patents
工作機械の工具交換用マガジン装置Info
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- tool
- magazine
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- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
機能を有した工作機械の工具交換用マガジン装置に関す
る。
作機械において、交換される工具を把持するグリップを
有したマガジン装置を備えたものがあり、このマガジン
装置と工作機械の主軸ヘッドとの間で工具を受け渡しす
ることにより、工具の交換を行うようにしている。この
ようなマガジン装置のグリップの例を図5乃至図8に示
す。図5はグリップの斜視図、図6はグリップの側面
図、図7はグリップのロック機構部の断面図、図8はマ
ガジンの全体図である。マガジンは旋回可能な円盤状部
材を基体とし、これに工具ホルダー5a(又は工具)を
把持するグリップ40が放射状に複数個設けられてい
る。このグリップ40は、一対のアーム状部材40a,
40bを基体とし、それぞれ支持軸31の回りに回転可
能に設けられ、かつ、このアーム状部材40a,40b
の工具把持側とは反対側のアーム間に挿入した圧縮バネ
32により、工具把持側が閉じる方向、つまり工具ホル
ダー5aを把持する方向に付勢されている。
把持側とは反対側端部に一対のロック爪41が設けら
れ、このロック爪41の間に、グリップをロックするた
めのロック機構42のロック用部材42aが挿入可能に
設けられている。ロック用部材42aは、ロック軸42
bに取り付けられており、軸方向に移動して、図6
(a)、図7(a)に示すように、ロック用部材42a
がロック爪41の間に入ることで、グリップは工具を把
持したロック状態となり、図6(b)、図7(b)に示
すように、ロック用部材42aがロック爪41の間から
出ることで、工具を受け入れ・排出するロック解除状態
となる。
たような従来のマガジン装置におけるグリップ40のロ
ック機構42では、ロックを解除した時に、図6(b)
に示したように、グリップ40のロック爪41とロック
軸42bとが干渉し、十分なグリップ開き角が得られな
いという問題があった。また、十分な開き角を得るため
には、全体の幅が大きくなる。このことは、この種のマ
ガジン装置では、円盤状部材の基体に、図8に示すよう
に、グリップ40が放射状に複数個配列されているため
に、マガジン径が大きくなることになり、小形化する上
で望ましくない。本発明は、上記の問題を解消するため
になされたものであり、工具を把持したグリップのロッ
ク状態を解除した時に、十分なグリップ開き角が得ら
れ、しかも、同一の開き角を得るための構造がコンパク
トになり、グリップが放射状に複数個配列されているマ
ガジン径を小型化できる工作機械の工具交換用マガジン
装置を提供することを目的とする。
に請求項1の発明は、 スピンドルヘッドに対して取り
付け交換される工具を把持するグリップが複数個放射状
に設けられたマガジンを有した工作機械の工具交換用マ
ガジン装置であって、前記グリップの各々はマガジン上
の支点軸に回動可能に支持された少なくとも2つのアー
ム状部材と、このアーム状部材と一体で互いに対向する
と共に該支点軸を挟んで内周側に一対のロック爪とを備
えると共に常には外周側が閉じる方向に付勢され、工具
を把持する方向に作動されたロック状態と、工具を受け
入れ又は排出する方向に作動されたロック解除状態とを
有し、かつ、前記ロック爪の間に、前記アーム状部材の
開閉方向に対して垂直方向に延びたロック軸と該ロック
軸上に固定されたテーパ面を持つ台形状部とからなり、
該台形状部と前記ロック爪とが係合する軸線よりも内周
側に該ロック軸の軸線が位置するように出没自在にロッ
ク用部材を設け、該ロック用部材のロック軸方向移動に
より前記台形状部が前記ロック爪の間に入り込んだ時に
グリップのロック状態を保持するようにし、前記台形状
部を該ロック爪の間に臨まないようにした時にはグリッ
プはロック解除状態となるものである。
交換用マガジン装置によれば、グリップを構成するアー
ム状部材は一体にロック爪を有し、このロック爪の間に
アーム状部材の開閉方向に対して垂直方向に延びたロッ
ク軸に固定されたテーパ面を持つ台形状部を該台形状部
と前記ロック爪とが係合する軸線よりも内周側に該ロッ
ク軸の軸線が位置するよう配置して出没自在に臨ませる
ことにより、台形状部が前記ロック爪に臨ませるとアー
ム状部材が工具を把持する方向に回動されたロック状態
となり、ロック爪の間に台形状部が臨まないようにする
ことにより 、アーム状部材が交換される工具をスピンド
ルヘッド等から受け入れ又は、スピンドルヘッド等へ排
出する方向に回動されたロック解除状態となる。この
時、前記ロック軸の軸線が前記ロック爪と前記台形状部
とが係合する軸線よりも内周側に位置しているため、ロ
ック爪の間から台形状部が抜け出すので、工具把持部の
開き角は大きくなり、同一の角を得る場合、従来の構造
に比べてグリップをコンパクトにでき、マガジンを小型
化することができる。
具交換のための工具交換用マガジン装置を備えた工作機
械について図面を参照して説明する。図1は全体構成を
示す側面図、図2はマガジン装置の中の1つのグリップ
の側面図、図3はグリップのロック機構部の断面図、図
4はマガジン装置の概略正面図である。工作機械1は、
ワーク(図示なし)に対して水平方向(図1上では左
右)に切削その他の工作を行うものであり、前後及び左
右方向に移動可能に設けられたコラム2に対して上下方
向に移動可能に設けられたスピンドルヘッド3と、この
コラム2に対して前後方向に移動可能でかつ、自転可能
に設けられた自動工具交換のためのマガジン装置4とか
ら構成される。スピンドルヘッド3は、コラム2側に設
けられたボールねじ(図示なし)で上下駆動されるよう
になっている。このスピンドルヘッド3は、工具ホルダ
ー5a(図2)を保持しクランプするホルダー部5を先
端部に有し回転駆動されるスピンドル軸(主軸)6と、
このスピンドル軸6を回転駆動するスピンドルモータ7
と、工具のクランプを解除するアンクランプ機構8の一
部を備えている。
て、スピンドル軸6の中空部に該軸と平行に移動可能に
挿入され、アンクランプバネ(不図示)により付勢され
たロッド9と、スピンドル軸6の外周囲に嵌合され、前
記ロッド9の後端部側でピンにより連結されたアンクラ
ンプリング10とが、スピンドルヘッド3側に設けられ
ている。アンクランプ機構8を構成するその他の部材と
して、コラム2側に支点台11に回転可能に支持された
アンクランプレバー12と、このアンクランプレバー1
2を所定角度内で回転駆動するカム13とが、コラム2
側に設けられている。アンクランプレバー12の上端部
(点線部)は、カム13のアンクランプ用カム溝13a
に嵌まっており、カム13の回転により該アンクランプ
レバー12が回動する。アンクランプレバー12の下端
部は、スピンドルヘッド3の外装カバーに開けた開口3
aを通してスピンドルヘッド3内に臨み、スピンドルヘ
ッド3が上昇した時にアンクランプリング10の側端面
に当接し得る状態となり、カム駆動により、アンクラン
プレバー12が二点鎖線で示すように回動して、アンク
ランプリング10を前方に押し出し、これにより工具の
クランプ状態を解除できるようになっている。
プ14を放射状に複数配置した円盤状のマガジン15を
有し、このマガジン15は、コラム2側に固定されたマ
ガジン支持部16に旋回自在に支持された回転軸17に
保持されており、この回転軸17に形成されたスプライ
ンにより水平方向には移動可能とされ、該軸17と一体
に旋回されるようになっている。回転軸17は、減速歯
車機構18と駆動軸19を介してマガジン旋回モータ2
0に連結されている。また、マガジン15には、グリッ
プ14を常時は閉じる方向にロックするためのテーパ状
のロック部材を持つロック機構22(詳細は後述)が設
けられ、工具交換を行う位置等の所定の回転位置でのみ
該ロックは解除されるようになっている。なお、図1の
マガジン15の下側はロック解除の状態を示している。
に対向する面には、マガジン15を所定の割り出し旋回
位置に停止させるための位置決めピン21aが設けら
れ、マガジン15の背面には、前記位置決めピン21a
が嵌まり込み得る位置決め穴21bが複数のグリップ1
4の各々に対応した位置にその個数分だけ設けられてい
る。そして、割り出されたマガジン15が工具交換のた
めに後退した時に、位置決めピン21aが位置決め穴2
1bに嵌まり込むことにより、マガジン15が正確に位
置決めされる。
前後方向に移動させるための機構として、マガジン支持
部16に取り付けられたカムベース16aに前後移動自
在に支持された前後シャフト軸23と、この前後シャフ
ト軸23を前後移動させるための前後レバー24とを有
する。この前後レバー24は、カムベース16aの天板
に回転自在に支持され、その一端に締結されたカムフォ
ロア(図示なし)はカム13の前後用カム溝13bに嵌
められ、他端に締結されたカムフォロア24aは前後シ
ャフト軸23に結合された前後カム部材25に係合され
ている。前後シャフト軸23の前端部に締結したカムフ
ォロア23aは、マガジン15と一体に設けたカム溝2
6に係合させ、該シャフト軸23の前後移動をマガジン
15に伝達するようにしている。また、アンクランプ用
カム溝13aと前後用カム溝13bとが設けられた一体
のカム13は、カム軸27を介してカム駆動モータ(図
示なし)に連結されており、カム13の回転位置を検出
するカムセンサ(図示なし)からの信号に基づいて回転
制御されるようになっている。カム動作により、マガジ
ン15は前後レバー24を介して前後方向に駆動され
る。二点鎖線で示す前後カム部材25´は前方に移動し
た時の位置を示している。
のロック機構22について図2乃至図4を参照して説明
する。複数のグリップ14の各々は、マガジン15の円
盤状基材に支持軸31,31により回動自在に支持さ
れ、外周側の工具把持部が閉じる方向に圧縮バネ32に
より付勢された2つの開閉可能なアーム状部材14a,
14bを備えている。アーム状部材14a,14bの工
具把持部側先端部には工具ホルダー5aの装脱を容易と
するための回転ローラ34が取り付けられている。ま
た、アーム状部材14a,14bの工具把持部とは反対
側の内周側の端部に一体に互いに対向する一対のロック
爪35が形成されている。このロック爪35は、その間
の距離が先端に向かうほど小さくなるような構成とされ
ている。
没自在な、軸22b上に固定されたテーパ面を持つ台形
状のロック部材22aを有し、軸22bの中心は対向す
るロック爪35の中心からオフセットされている。ロッ
ク部材22aの軸方向移動により、ロック部材22aが
ロック爪35の間に入り込んだ時に、グリップ14のロ
ック状態、つまり工具ホルダー5aを把持する状態とな
り、ロック部材22aがロック爪35の間から抜け出し
た時に、工具ホルダー5aを受け入れ又は排出するロッ
ク解除状態となる。また、複数のロック機構22のロッ
ク部材22aは、マガジン15の中心部に互いに接近し
て配置されている。なお、ロック機構22の軸22b
は、マガジン15の基材に取り付けられたブラケット2
2cに支持され、かつ、常時、バネによりロック状態に
移行すべく付勢されている。
自動工具交換動作を説明する。自動工具交換の動作が開
始されると、スピンドルヘッド3が上昇し、アンクラン
プレバー12がアンクランプリング10に当接し得る状
態となり、この時、スピンドルヘッド3側のスピンドル
軸6のホルダー部5にクランプされている工具ホルダー
は、マガジン15のグリップ14に受け渡される。さら
に、カム駆動モータが駆動されてカム軸27を介してカ
ム13が回転駆動され、アンクランプレバー12の上端
のカムフォロアがアンクランプ用カム溝13aの傾斜に
かかり、アンクランプレバー12が支点台11の軸回り
に回動され、その下端のカムフォロアがアンクランプリ
ング10の側端面を押し、ロッド9がアンクランプバネ
による付勢に抗して移動され、アンクランプが行われ
る。
ロアがマガジン前後用カム溝13bの傾斜にかかり、前
後レバー24が動き出し、その他端のカムフォロア24
aが前後カム25を押し、前後シャフト軸23を前進さ
せる。これにより、前後シャフト軸23の先端のカムフ
ォロア23aがカム溝26を介してマガジン15を前進
させる。その後、マガジン旋回モータ20が回転し、減
速歯車機構18と回転軸17のスプラインを経てマガジ
ン15を旋回させ、停止位置の割り出しを行う。割り出
し終了後、カム駆動モータを逆回転させることで、カム
13を反転させる。これにより、上記動作と逆の順序で
逆の動作を行う。すなわち、割り出されたマガジン15
を後退させ、マガジン15からスピンドルヘッド3側の
ホルダー部5へ工具ホルダー5aを渡し、そのクランプ
を行う。
ク機構22の作用を説明する。ロック部材22aの軸方
向移動により、図2(a)に示すロック状態から、図2
(b)に示すロック解除状態になると、ロック機構22
の軸22bの中心は対向するロック爪35の中心からオ
フセットされているので、ロック部材22aは軸22b
も含めてロック爪35の間から全て抜け出してしまい、
ロック爪35と軸22bとが干渉しない。このため、グ
リップ14の工具把持部の開き角を大きく取れ、従っ
て、工具ホルダー5aを受け入れ又は排出することが容
易となる。また、同一開き角を得るためのグリップ14
の構造がコンパクトになり、本実施例の図4と従来例の
図8とを較べると明らかなように、マガジン15の径を
小さくでき、装置全体を小型化できる。また、ロック部
材22aがテーパ面を持つ台形状であるので、工具ホル
ダー5aの形状のばらつきを吸収できる。なお、本発明
は、上記実施例構成に限られず種々の変形が可能であ
る。
具交換用マガジン装置によれば、グリップを構成するア
ーム状部材は一体にロック爪を有し、このロック爪の間
にアーム状部材の開閉方向に対して垂直方向に延びたロ
ック軸に固定されたテーパ面を持つ台形状部を該台形状
部と前記ロック爪とが係合する軸線よりも内周側に該ロ
ック軸の軸線が位置するよう配置して出没自在に臨ませ
ることにより、台形状部を前記ロック爪に臨ませるとア
ーム状部材が工具を把持する方向に回動されたロック状
態となり、ロック爪の間に台形状部を臨まないようさせ
ることにより、アーム状部材が交換される工具をスピン
ドルヘッド等から受け入れ又は、スピンドルヘッド等へ
排出する方向に回動されたロック解除状態となる。この
時、前記ロック軸の軸線が前記ロック爪と前記台形状部
とが係合する軸線よりも内周側に位置しているため、ロ
ック爪の間から台形状部が抜け出すので、工具把持部の
開き角は大きくなり、同一の角を得る場合、従来の構造
に比べてグリップをコンパクトにでき、マガジンを小型
化することができる。
置を備えた工作機械の側断面図である。
図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 スピンドルヘッドに対して取り付け交換
される工具を把持するグリップが複数個放射状に設けら
れたマガジンを有した工作機械の工具交換用マガジン装
置において、 前記グリップの各々はマガジン上の支点軸に回動可能に
支持された少なくとも2つのアーム状部材と、このアー
ム状部材と一体で互いに対向すると共に該支点軸を挟ん
で内周側に一対のロック爪とを備えると共に常には外周
側が閉じる方向に付勢され、工具を把持する方向に作動
されたロック状態と、工具を受け入れ又は排出する方向
に作動されたロック解除状態とを有し、かつ、 前記ロック爪の間に、前記アーム状部材の開閉方向に対
して垂直方向に延びたロック軸と該ロック軸上に固定さ
れたテーパ面を持つ台形状部とからなり、該台形状部と
前記ロック爪とが係合する軸線よりも内周側に該ロック
軸の軸線が位置するように出没自在にロック用部材を設
け、該ロック用部材のロック軸方向移動により前記台形
状部が前記ロック爪の間に入り込んだ時にグリップのロ
ック状態を保持するようにし、前記台形状部を該ロック
爪の間に臨まないようにした時にはグリップはロック解
除状態となることを特徴とする工作機械の工具交換用マ
ガジン装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27052194A JP3306238B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 工作機械の工具交換用マガジン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27052194A JP3306238B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 工作機械の工具交換用マガジン装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08108332A JPH08108332A (ja) | 1996-04-30 |
JP3306238B2 true JP3306238B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=17487387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27052194A Expired - Fee Related JP3306238B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 工作機械の工具交換用マガジン装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3306238B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101705436B1 (ko) * | 2015-03-09 | 2017-02-09 | 김향곤 | 자동공구 교환장치용 툴매거진 |
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CN112692624A (zh) * | 2019-10-23 | 2021-04-23 | 冈田精机丹阳有限公司 | 一种加工中心自锁式刀爪 |
TWI749882B (zh) * | 2020-11-19 | 2021-12-11 | 臻賞工業股份有限公司 | 可執行安全鎖刀之刀夾 |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP27052194A patent/JP3306238B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08108332A (ja) | 1996-04-30 |
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