JP3755256B2

JP3755256B2 - Machine Tools

Info

Publication number: JP3755256B2
Application number: JP28300297A
Authority: JP
Inventors: 邦道中嶋; 巧服部
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2017-09-29
Also published as: JPH1199430A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械において、工具ソケットを保持しガイドトラックに沿って移動可能なソケット搬送部材と、前記ソケット搬送部材を工具マガジンから交換位置までの間において前記ガイドトラックの固定案内部および前記ガイドトラックの可動案内部上を移動させる搬送部材駆動装置と、前記交換位置に移動された前記ソケットの工具と前記主軸上の工具を同時に交換する交換アームとにより構成される前記工具交換装置を備えた工作機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の工具交換装置を備えた工作機械（特開昭５７−１０２７２９号、特開昭６２−１４０７３１号）は、図８および図９に示すように工具マガジンＭから主軸Ｓ付近の工具交換位置まで工具Ｔを搬送する搬送装置Ｈを走行させるガイドトラックＧが、マガジン側に固定された固定案内部Ｆと主軸ヘッドＳＨ側で上下方向に移動できる可動案内部Ｖとで構成され、前記搬送装置Ｈが、自走推進機構Ｐ、および工具交換アームＡとその駆動機構Ｄを備える形式の工具交換装置を備えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの従来の工作機械における工具交換装置においては、前記搬送装置Ｈが工具交換アームＡとその駆動機構Ｄおよびこれらを走行させる自走推進機構Ｐを備えた大形の機構となり、この搬送装置をガイドトラックＧ上を走行するようにしている。特に、大重量の駆動機構Ｄおよび自走推進機構Ｐが、ガイドトラックＧ上を走行するようにしているので、機構が複雑になるとともに、走行速度を上げることができないという問題があった。
【０００４】
また上記従来の装置は、可動案内部Ｖが主軸ヘッドＳＨの上下動に追従して上下動する形式のものであるので、主軸ヘッドＳＨを上下案内するコラムＣＲが、主軸の軸線方向に進退する形式の工作機械には適用できないという問題があった。
【０００５】
特に上記特開昭６２−１４０７３１号に示される装置では、主軸ヘッドＳＨがガイドトラックＧの下方での加工動作中に大形の搬送装置を円弧状トラックのコーナー部ＣＮに待機させなければならないので、交換動作を開始する時、可動案内部Ｖに移行させる前に搬送装置Ｈをさらに固定案内部Ｆの前面直線部を走行させなければならず時間的ロスを生ずるという問題があった。この問題は、交換アームＡによる工具交換動作が１秒前後で行われる最新の高速ＡＴＣ装置を採用する場合では、顕著となる。
【０００６】
そこで本発明者は、主軸支持組立体が交換位置から前進している状態では、ソケット搬送部材を工具マガジンからガイドトラックの固定案内部の可動案内部側の端部に定義される待機位置まで搬送すると共に、主軸支持組立体が交換位置に復帰した状態では前記ソケット搬送部材を前記待機位置から前記ガイドトラックの前記主軸支持組立体と共に進退する前記可動案内部上の前記交換位置へ移動させるという本発明の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、前記ソケット搬送部材の構成をシンプルにして小型化するとともに、高速搬送を可能にし、主軸の軸線方向に進退する形式の工作機械への適用を可能にし、高速ＡＴＣ装置への採用を可能にするという目的を達成する本発明に到達した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の工作機械は、多数の工具を工具ソケットを介して収納する工具マガジンと、工具を受入れる主軸を回転自在に支持すると共に前記主軸の軸線方向に進退可能な主軸支持組立体と、前記工具マガジンと前記主軸支持組立体の前記主軸との間で工具を搬送するために主軸支持組立体の進退方向と直交する方向に延び該主軸支持組立体に係止された可動案内部および前記工具マガジンと前記可動案内部とを接続して単一トラックを完成する固定案内部とで形成されるガイドトラックを含む工具交換装置とからなる工作機械において、
前記工具交換装置が、前記ソケットを保持し前記ガイドトラックに沿って移動可能なソケット搬送部材と、前記主軸支持組立体の状態に応じて前記ソケット搬送部材を前記工具マガジンから前記ガイドトラックの固定案内部の端部に定義される待機位置および、前記ガイドトラックの可動案内部上の前記交換位置までの間において前記ガイドトラックの固定案内部および前記主軸支持組立体と共に進退する可動案内部上を移動させる搬送部材駆動装置と、前記交換位置に移動された前記ソケットの工具と前記主軸上の工具とを同時に交換する交換アームとにより構成される
ものである。
【０００８】
本発明（請求項２に記載の第２発明）の工作機械は、多数の工具を各工具のための取り出し可能な工具ソケットを介して収納する工具マガジンと、工具を受入れ可能な主軸を回転自在に支持すると共に前記主軸の軸線方向に進退可能な主軸支持組立体と、前記工具マガジンと前記主軸支持組立体の前記主軸との間で工具を搬送するために前記主軸支持組立体の進退方向と直交する方向に延び主軸支持組立体に係止された可動案内部および前記工具マガジンと不動関係にあり前記主軸支持組立体が所定の交換位置まで後退された時前記可動案内部に接続して単一トラックを完成する固定案内部とで形成されるガイドトラックを含む工具交換装置とからなる工作機械において、
前記工具交換装置が、前記ソケットを保持し前記ガイドトラックに沿って移動可能なソケット搬送部材と、前記主軸支持組立体が前記交換位置から前進している状態では前記ソケット搬送部材を前記工具マガジンから前記ガイドトラックの固定案内部の前記可動案内部側の端部に定義される待機位置まで搬送すると共に、前記主軸支持組立体が前記交換位置に復帰した状態では前記ソケット搬送部材を前記待機位置から前記ガイドトラックの主軸支持組立体と共に進退する可動案内部上の前記交換位置へ移動させる搬送部材駆動装置と、前記主軸支持組立体が前記後退位置にある状態において前記交換位置に移動された前記ソケットの工具と前記主軸上の工具を同時に交換する交換アームとにより構成される
ものである。
【０００９】
本発明（請求項３に記載の第３発明）の工作機械は、請求項３に記載の工具交換装置において、
前記主軸支持組立体は、前記主軸の軸線方向に進退可能で工具交換動作に際して前記工具交換のための前記後退位置へ復帰されるコラムと、このコラム上で上下方向に摺動可能に案内され前記主軸を回転自在に支持する主軸ヘッドとからなり、前記可動案内部は前記コラムの前面に固定され前記コラムが前記後退位置へ復帰された状態で前記固定案内部と整列して単一の前記ガイドトラックを完成するものである。
【００１０】
本発明（請求項４に記載の第４発明）の工作機械は、請求項４に記載の工作機械において、
前記主軸は前記コラムの進退方向と一致する水平軸線上で回転するよう前記主軸ヘッドに支持されており、前記工具マガジンは多数の前記工具を前記主軸の回転軸線と直角な水平方向に向けて収納しており、前記固定案内部は前記コラムの前面に水平に固定した可動案内部と上下方向において一致する水平面内で前記工具マガジンから前記可動案内部の近辺まで水平に延びる円弧状に形成されているものである。
【００１１】
本発明（請求項５に記載の第５発明）の工作機械は、請求項５に記載の工作機械において、
前記ソケット搬送部材は前記工具マガジン上の所定位置に割出されたソケットを前記工具マガジンに対して授受可能でかつ前記ガイドトラック上を移動可能に案内されたソケット保持器からなり、前記搬送部材駆動装置は、前記保持器を前記固定案内部の前記工具マガジン側端部と前記可動案内部側の端部との間で往復動する第１アクチエータと、前記保持器を前記固定案内部の前記可動案内部側の端部とこの可動案内部上の工具交換位置との間で往復動する第２アクチエータとからなるものである。
【００１２】
本発明（請求項６に記載の第６発明）の工作機械は、請求項６に記載の工作機械において、
前記搬送部材駆動装置は前記主軸と平行なガイドレールとこのガイドレール上で走行可能なスライド部材とをさらに含み、前記第１アクチエータが前記工具マガジンに対して前記スライド部材を走行するように設けられた第１流体圧シリンダにより構成され、また前記第２アクチエータが前記スライド部材に対して前記ソケット保持器を移動させるために前記スライド部材と前記ソケット保持器とに結合された第２流体圧シリンダにより構成されている
ものである。
【００１３】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る第１発明の工作機械は、前記工具交換装置を構成する前記搬送部材駆動装置が、前記主軸支持組立体の状態に応じて前記ソケットを保持する前記ソケット搬送部材を、前記工具マガジンから前記ガイドトラックの単一トラックを完成する固定案内部の端部に定義される待機位置および、主軸支持組立体の進退方向と直交する方向に延びる前記ガイドトラックの可動案内部上の前記交換位置までの間において前記ガイドトラックの前記固定案内部および主軸支持組立体と共に進退する前記可動案内部によって構成される前記ガイドトラックに沿って移動させ、前記交換アームによって前記交換位置に移動された前記ソケットの工具と前記主軸上の工具とを同時に交換するので、前記ソケット搬送部材の構成をシンプルにして小型化するとともに、高速搬送を可能にし、主軸の軸線方向に進退する形式の工作機械への適用を可能にし、高速ＡＴＣ装置への採用を可能にするという効果を奏する。
【００１４】
上記構成より成る第２発明の工作機械は、前記工具交換装置を構成する前記搬送部材駆動装置が、前記ソケットを保持する前記ソケット搬送部材を、前記主軸支持組立体が前記交換位置から前進している状態では前記ソケット搬送部材を前記工具マガジンから前記ガイドトラックの固定案内部の前記可動案内部側の端部に定義される待機位置まで搬送すると共に、前記主軸支持組立体が前記交換位置に復帰した状態では前記ソケット搬送部材を前記待機位置から前記ガイドトラックの可動案内部上の前記交換位置へ移動させ、前記交換アームによって前記交換位置に移動された前記ソケットの工具と前記主軸上の工具を同時に交換するので、前記ソケット搬送部材の構成をシンプルにして小型化するとともに、高速搬送を可能にし、主軸の軸線方向に進退する形式の工作機械への適用を可能にし、高速ＡＴＣ装置への採用を可能にするという効果を奏する。
【００１５】
上記構成より成る第３発明の工作機械は、第２発明の工具交換装置において、前記コラムの前面に固定された前記可動案内部が、前記コラムが前記後退位置へ復帰された状態において、前記固定案内部と整列して単一の前記ガイドトラックを完成して、前記ソケット搬送部材の前記待機位置から前記交換位置への移動を可能にするという効果を奏する。
【００１６】
上記構成より成る第４発明の工作機械は、第３発明の工作機械において、水平に延びる円弧状に形成された前記固定案内部が、前記コラムの前面に水平に固定した可動案内部と上下方向において一致する水平面内において、多数の前記工具を前記主軸の回転軸線と直角な水平方向に向けて収納している前記工具マガジンから前記可動案内部付近まで案内するという効果を奏する。
【００１７】
上記構成より成る第５発明の工作機械は、第２、３又は４発明の工作機械において、前記搬送部材駆動装置を構成する前記第１アクチエータが、前記割出されたソケットを保持する保持器を前記固定案内部の前記工具マガジン側端部と前記可動案内部側の端部との間で往復動させ、前記第２アクチエータが、前記保持器を前記固定案内部の前記可動案内部側の端部とこの可動案内部上の工具交換位置との間で往復動するので、独立した最適制御を可能にするという効果を奏する。
【００１８】
上記構成より成る第６発明の工作機械は、第５発明の工作機械において、前記第１アクチエータを構成する前記第１流体圧シリンダが、前記工具マガジンに対して前記スライド部材を走行させ、また前記第２アクチエータを構成する前記スライド部材と前記ソケット保持器とに結合された前記第２流体圧シリンダが前記スライド部材に対して前記ソケット保持器を移動させるので、前記スライド部材に対する前記ソケット保持器の付加的移動を可能にするという効果を奏する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施形態）
本実施形態の工作機械は、図１ないし図５に示されるように多数の工具１１を工具ソケット１０を介して収納する工具マガジン１と、工具を受入れる主軸２１を回転自在に支持すると共に前記主軸２１の軸線方向に進退可能な主軸支持組立体２と、前記工具マガジン１と前記主軸支持組立体２の前記主軸との間で工具を搬送するために主軸支持組立体２に係止された可動案内部３および前記工具マガジン１と前記可動案内部３１とを接続する固定案内部３２とで形成されるガイドトラック３を含む工具交換装置４とからなる工作機械において、前記工具交換装置４が、前記ソケット１０を保持し前記ガイドトラック３に沿って移動可能なソケット搬送部材５と、前記ソケット搬送部材５を前記工具マガジン１から前記交換位置までの間において前記ガイドトラック３の前記固定案内部３２および前記主軸支持組立体２と共に進退する前記可動案内部３１上を移動させる搬送部材駆動装置６と、前記交換位置に移動された前記ソケット１０の工具１１と前記主軸上の工具１１を同時に交換する交換アーム７とにより構成される。
【００２１】
本実施形態の工作機械は、図６に示されるようにベッド１００上をＸ軸方向に移動するテーブル１１０上のワーク（図示せず）を加工する工具１１を把持する主軸２１と、主軸ヘッド２０および図６では省略された工具交換ユニット（ＡＴＣ）２２を備えた主軸支持組立体２を構成するコラム２３が、Ｚ軸方向に移動するように構成されている。
【００２２】
前記主軸支持組立体２は、図１、図２および図３に示されるように前記主軸２１の軸線方向に進退可能で工具交換動作に際して前記工具交換のための前記後退位置へ復帰されるコラム２３と、このコラム２３上で上下Ｙ軸方向に摺動可能に案内される主軸ヘッド２０とから成る。
【００２３】
前記主軸２１は、図１および図２に示されるように前記主軸ヘッド２０によって前記主軸２１が前記コラム２３の進退方向と一致する水平軸線上で回転するように回転自在に支持され、図略のビルトインモータにより回転駆動されるように構成されている。
【００２４】
前記工具マガジン１は、図１ないし図３および図６に示されるように多数の工具１１を各工具１１のための取り出し可能な工具ソケット１０を介して前記主軸２１の回転軸線と直角な水平方向に向けて収納するものである。
【００２５】
また上記各工具ソケット１０は、チェーン１２の一部を構成する前後一対のＵ字状の駒１３内に介挿され、スプロケットホィール１４の回転によって前記チェーン１２が移動され、図２に示されるように所定の工具１１を介挿した工具ソケット１０が、固定案内部３２の上下一対のレールの間に割出される。
【００２６】
前記ガイドトラック３は、図１、図２および図６に示されるように前記工具マガジン１と前記主軸支持組立体２の前記主軸２１の近傍との間で前記工具１１を搬送するために、前記主軸支持組立体２の進退方向と直交する方向に延びコラム２３の前面に一体的に係止された可動案内部３１と、前記工具マガジン１と不動関係にあり前記コラム２３が所定の交換位置まで後退された時前記可動案内部３１に接続して単一トラックを完成する固定案内部３２とで形成される。
【００２７】
前記固定案内部３２は、図２に示すように工具ソケット１０を案内する上下一対の板状レールを含み、図１および図６に示されるように前記コラム２３の前面に水平に固定した前記可動案内部３１と一致する上下方向の水平面内で前記工具マガジン１から前記可動案内部３１の付近まで水平に延びる円弧状に形成され、ブラケット３２１を介してマガジンフレーム１５に固着されている。
【００２８】
前記可動案内部３１は、図１および図２に示されるように工具ソケット１０を案内する上下一対の板状レールを含み、取付けブラケット３１１によって前記コラム２３の上部前面に固定され、前記主軸の移動方向に移動するように構成されている。
【００２９】
前記ソケット搬送部材５は、図２に示されるように工具マガジン１上の所定の取出位置に割出されるソケット１０の後端部を上方または下方から受入れるＵ字状のソケット保持器５０と、この保持器５０を前端に固着し後端が円弧状の補助レール５３上を走行するベアリングブロック５４上に固着された保持器棹５１からなる。補助レール５３は、前記ガイドトラック３と同心でこのトラック３の内側に配置され、また後述する交換位置に保持器５０を進める時ベアリングブロック５４をコラム２３と干渉しない固定側に位置させるため図１で見るときガイドトラック３に対して時計方向に所定角度先行してマガジンフレーム１５上に固設されている。また、アーチ状の保持器棹５１の円弧長さは、ベアリングブロック５４をコラム２３と干渉しない補助レール５３の前進端に位置させた時に保持器５０を後述する交換位置に位置させる長さに設定される。
【００３０】
図３に示す補助保持器６３２は、前記保持器５０と同様に取出装置を上下方向に横切る工具ソケット１０の後端部を受入れるＵ字形状をなし、直線レール６３３に沿って移動可能であり、シリンダ６３０により旋回されるアングルレバー６３１の上端とピン係合されている。前述した保持器５０が取出位置に割出されたソケット１０を駒１３による保持から離脱して取出位置を去るとき、アングルレバー６３１が図３の状態から時計方向旋回し、補助保持器６３２をチェーン２１の背部を通過して保持器５０が居た取出位置へ進み、逆に保持器５０が取出位置に復帰する時図３の後退位置に復帰する。これにより、保持器５０が取出位置を離れる状態においても、チェーン２１を割出し動作でき、この動作の間は補助保持器６３２が取出位置を上方または下方から横切る工具ソケット１０を案内する。
【００３１】
前記搬送部材駆動装置６は、図４および図５に示されるように前記保持器５０を前記固定案内部３２の前記工具マガジン側端部と前記可動案内部側の端部との間で往復動させる第１アクチエータ６１と、前記保持器５０を前記固定案内部３２の前記可動案内部３１側の端部に定義される待機位置とこの可動案内部３１上の工具交換位置との間で往復動させる第２アクチエータ６２とから成る。
【００３２】
前記搬送部材駆動装置６は、前記主軸２１と平行な直線ガイドレール６２１とこのガイドレール６２１上で走行可能なスライド部材６２２とをさらに含み、前記第１アクチエータ６１が前記工具マガジン１に対して前記スライド部材６２２を走行するように設けられた第１流体圧シリンダ６１０により構成され、また前記第２アクチエータ６２が前記スライド部材６２２に対して保持器棹５１を前記ソケット保持器５０と共に移動させるために前記スライド部材６２２と前記ソケット保持器棹５１とに垂直なピボット結合された第２流体圧シリンダ６２０により構成されている。
【００３３】
前記第１流体圧シリンダ６１０、前記第２流体圧シリンダ６２０および補助保持器６３２駆動用シリンダ６３０は、図５に示されるように流体供給手段６００としてのポンプおよびリザーバに第１切替弁６０１および第２切替弁６０２を介して接続されている。前記第２流体圧シリンダ６２０は、図１に示されるようにマガジンフレーム１５に配設されたレール６２１上をスライドするスライド部材６２２に他端が係止されている。
【００３４】
前記主軸支持組立体２を構成するコラム２３が前記交換位置から前進している状態では前記保持器５０を前記工具マガジン１から前記ガイドトラック３の前記固定案内部３２の前記可動案内部３１側の端部に定義される待機位置まで搬送すると共に、前記コラム２３が前記交換位置に復帰した状態では前記保持器５０を前記待機位置から前記ガイドトラック３の前記コラム２３と共に進退する前記可動案内部３１上の前記交換位置へ移動させるように前記第１流体圧シリンダ６１０、６１１および前記第２流体圧シリンダ６２０が制御される。
【００３５】
前記交換アーム７は、図１および図２に示されるように中央部を揺動中心とし、両端に工具把持凹部７１が形成されるとともに係止ピン７２が配設された揺動部材７０によって構成され、前記コラム２３が前記後退位置にあり、主軸ヘッド２０が図２に示す上昇時にある状態において減速機２５付の駆動サーボモータを動作させることにより、前記交換位置に移動された前記ソケット保持器５０の工具１１と前記主軸２１上の工具１１を同時に交換出来るように構成されている。
【００３６】
上記構成より成る本実施形態の工作機械は、前記工具交換装置４を構成する前記搬送部材駆動装置６が、前記ソケットを保持する前記ソケット搬送部材５を、前記工具マガジン１から前記交換位置までの間において前記ガイドトラック３の前記固定案内部３２および主軸支持組立体２と共に進退する前記可動案内部３１によって構成される前記ガイドトラック３に沿って移動させ、前記交換アーム７によって前記交換位置に移動された前記ソケットの工具１１と前記主軸２１上の工具１１とを交換するものである。
【００３７】
すなわち、前記スプロケットホィール１４の回転によって前記チェーン１２が移動され、図２に示されるように前記駒１３内に介挿され所定の工具１１を介挿した工具ソケット１０が前記固定案内部３２のレールの一端側にある取出位置に割出される。
【００３８】
次に前記流体供給手段６００としてのポンプからの油圧を前記第１切替弁６０１および第２切替弁６０２の切替えにより前記第１シリンダ６１０が、前記割出されたソケット５０を保持する前記保持器５０を、前記コラム２３が前記交換位置から前進している状態では前記保持器５０を前記工具マガジン１から前記ガイドトラック３の固定案内部３２の前記可動案内部３１側の端部に定義される待機位置（図１中矢符Ｗで示される位置）まで搬送させると共に、前記主軸支持組立体２即ち、コラム２３及び主軸ヘッド２０が前記交換位置に復帰した状態においては前記第２シリンダ６２０が、前記保持器５０を前記待機位置から前記ガイドトラック３の前記可動案内部３１上の前記交換位置（図１中矢符Ｃで示される位置）へ移動させるものである。
【００３９】
中央部を揺動中心とし両端に工具把持凹部７１が形成された前記揺動部材７０によって構成された前記交換アーム７によって、前記コラム２３が前記後退位置にある状態において前記交換位置に移動された前記ソケット保持器５０の工具１１と前記主軸２１上の工具１１を同時に交換するものである。
【００４０】
上記作用を奏する本実施形態の工作機械は、上述した工具交換アームとその駆動機構およびこれらを走行させる自走推進機構を備えた大形の前記搬送装置を備えた従来装置に比べて前記ソケット５０のみを保持する前記ソケット搬送部材５の構成をシンプルにして小型化するとともに、高速搬送を可能にし、高速ＡＴＣ装置２２への採用を可能にするという効果を奏する。
【００４１】
また本実施形態の工作機械は、前記可動案内部３１が、前記主軸２１の軸線方向にコラム２３とともに進退移動するので、該主軸２１との干渉を回避することができるとともに、前記主軸２１の軸線方向に進退する形式の工作機械への適用を可能にするという効果を奏する。
【００４２】
さらに本実施形態の工作機械は、前記ソケット保持器５０を、前記コラム２３が前記交換位置から前進している状態では前記保持器５０を前記工具マガジン１から前記ガイドトラック３の前記固定案内部３２の前記可動案内部側の端部に定義される待機位置（図１中矢符Ｗ）まで予め搬送すると共に、前記コラム２３が前記交換位置に復帰した状態では前記保持器５０を前記待機位置から前記ガイドトラック３の前記固定案内部３２に比べて短い前記可動案内部３１上の前記交換位置（図１中矢符Ｃ）へ移動させるものであるため、前記ソケット搬送部材５の高速搬送を可能にし、短時間の工具交換を実現して、高速ＡＴＣ装置２２への採用を実現するという効果を奏する。
【００４３】
また本実施形態の工作機械は、前記コラム２３の前面に固定された前記可動案内部３１が、前記コラム２３が前記後退位置へ復帰された状態において、前記固定案内部３１と整列して単一の前記ガイドトラック３を完成して、前記ソケット搬送部材５の前記待機位置から前記交換位置への滑らかな移動を実現するという効果を奏する。
【００４４】
さらに本実施形態の工作機械は、水平に延びる円弧状に形成された前記固定案内部３２が、前記コラム２３の前面に水平に固定した前記可動案内部３１と一致する上下方向の水平面内において、多数の前記工具１１を前記主軸２１の回転軸線と直角な水平方向に向けて収納している前記工具マガジン１から前記可動案内部３１付近まで滑らかに案内するという効果を奏する。
【００４５】
また本実施形態の工作機械は、前記搬送部材駆動装置６を構成する前記第１アクチエータ６１が、前記取出位置に割出されたソケットを保持する保持器５０を前記固定案内部３２の前記工具マガジン側端部と前記可動案内部側の端部との間で往復動させ、前記第２アクチエータ６２が、前記保持器５０を前記固定案内部の前記可動案内部側の端部とこの可動案内部上の工具交換位置との間で往復動させるので、待機位置への移動および交換位置への移動において独立した最適制御を可能にするという効果を奏する。
【００４６】
さらに本実施形態の工作機械は、前記第１アクチエータ６１を構成する前記第１流体圧シリンダ６１０が、前記工具マガジン１に対して前記スライド部材６２２を走行させ、また前記第２アクチエータ６２を構成する前記スライド部材６２２と前記ソケット保持器５０とに結合された前記第２流体圧シリンダ６２０が前記スライド部材６２２に対して前記ソケット保持器５０を移動させるので、移動する前記スライド部材５１に対する前記ソケット保持器５０の付加的移動を可能にするという効果を奏する。
【００４７】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４８】
上述の実施形態においては、一例として本発明を横形工作機械に適用した例について述べたが、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、例えば図７に示されるように縦形工作機械に適用することが出来る。
【００４９】
すなわち本発明は、主軸を上下方向の軸線周りに回転するように支持する形式の縦形の工作機械にも適用できる。この場合上述した図２は、工具が挿入される主軸２１の下端側から上方を臨んだ図として読むことができ、上述した実施形態におけるコラム２３はベッド１００から一体的に立設され、この変形例においては図７に示されるようにコラム２３の前面で上下方向に案内される。即ち、本変形例では、コラム２３上においてＹ軸方向に移動する主軸２１、主軸ヘッド２０の下面に可動案内部３１が設けられ、固定案内部３２は上方にあるマガジン１から工具ソケット５０を垂直面内の円弧経路に沿って案内する形式のものであり、ベッド１００上をＸ軸方向に移動するＸ軸テーブル１１上を図７の紙面直角方向に移動するＺ軸テーブルが配設されるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の工作機械を示す平面図である。
【図２】本実施形態の工作機械を示す正面図である。
【図３】本実施形態の工作機械の要部を示す要部拡大左側面図である。
【図４】本実施形態の工作機械の搬送部材駆動装置を示す図２中Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】本実施形態の工作機械の搬送部材駆動装置の油圧回路を示す回路ブロック図である。
【図６】本発明を適用した本実施形態の横形工作機械の全体を示す平面図である。
【図７】本発明を適用した変形例の縦形工作機械の全体を示す平面図である。
【図８】従来の第１の工作機械を示す平面図である。
【図９】従来の第２の工作機械を示す平面図である。
【符号の説明】
１工具マガジン
２主軸支持組立体
３ガイドトラック
４工具交換装置
５ソケット搬送部材
６搬送部材駆動装置
７交換アーム
１０工具ソケット
１１工具
２１主軸
３１可動案内部
３２固定案内部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a machine tool that holds a tool socket and is movable along a guide track, a socket transport member that is movable between a tool magazine and an exchange position, and the guide track fixed guide portion and the guide. The tool changer comprises: a conveying member driving device that moves on a movable guide portion of a track; and an exchange arm that simultaneously exchanges the tool of the socket moved to the exchange position and the tool on the spindle. It relates to machine tools.
[0002]
[Prior art]
A machine tool equipped with a conventional tool changer (Japanese Patent Laid-Open Nos. 57-102729 and 62-140731) has a tool magazine M to a tool change position near the spindle S as shown in FIGS. A guide track G that travels a conveying device H that conveys the tool T includes a fixed guide portion F fixed to the magazine side and a movable guide portion V that can move in the vertical direction on the spindle head SH side, and the conveying device H However, the tool changer of the type provided with the self-propelled propulsion mechanism P and the tool change arm A and its drive mechanism D was provided.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In these conventional tool changers in machine tools, the transfer device H is a large-sized mechanism including a tool change arm A, a drive mechanism D thereof, and a self-propelled propulsion mechanism P for causing them to travel. The vehicle travels on the guide track G. In particular, since the heavy drive mechanism D and the self-propelled propulsion mechanism P are configured to travel on the guide track G, there are problems that the mechanism is complicated and the traveling speed cannot be increased.
[0004]
In the conventional apparatus, the movable guide V moves up and down following the vertical movement of the spindle head SH, so the column CR that vertically guides the spindle head SH advances and retreats in the axial direction of the spindle. There was a problem that it was not applicable to machine tools of the type.
[0005]
In particular, in the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-140731, the spindle head SH must wait for the large conveying device at the corner portion CN of the arc-shaped track during the machining operation below the guide track G. When starting the exchanging operation, there is a problem in that the transport device H must further travel along the front straight portion of the fixed guide portion F before moving to the movable guide portion V, causing a time loss. This problem becomes conspicuous when the latest high-speed ATC device in which the tool changing operation by the changing arm A is performed in about 1 second is adopted.
[0006]
Therefore, the present inventor assembly When the body is moving forward from the replacement position, the socket transport member is transported from the tool magazine to the standby position defined at the end of the fixed guide portion of the guide track on the movable guide portion side and supported by the spindle. assembly According to the technical idea of the present invention, when the body is returned to the replacement position, the socket transport member is moved from the standby position to the replacement position on the movable guide portion that moves forward and backward together with the spindle support assembly of the guide track. As a result of further research and development, the configuration of the socket transport member is simplified and miniaturized, and high-speed transport is possible, enabling it to be applied to machine tools that advance and retract in the axial direction of the spindle, The present invention has been achieved which achieves the object of enabling adoption in high-speed ATC equipment.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The machine tool of the present invention (the first invention according to claim 1) includes a tool magazine for storing a large number of tools via a tool socket, and a main shaft for receiving the tool rotatably supported in the axial direction of the main shaft. For transporting a tool between a retractable spindle support assembly and the tool magazine and the spindle of the spindle support assembly Extending in a direction perpendicular to the advancing and retracting direction of the spindle support assembly Connects the movable guide locked to the spindle support assembly and the tool magazine to the movable guide. To complete a single track In a machine tool comprising a tool changer including a guide track formed by a fixed guide part,
The tool changer holds the socket and is movable along the guide track; Depending on the state of the spindle support assembly The socket conveying member is removed from the tool magazine. The standby position defined at the end of the fixed guide portion of the guide track, and the movable guide portion of the guide track The fixed guide portion of the guide track and the spindle support until the replacement position assembly A conveying member driving device that moves on a movable guide that moves forward and backward together with the body, a tool of the socket moved to the replacement position, and a tool on the spindle at the same time Consists of exchange arm to exchange
Is.
[0008]
The machine tool of the present invention (the second invention according to claim 2) is capable of rotating a tool magazine for storing a large number of tools via a removable tool socket for each tool, and a spindle capable of receiving the tool. A spindle support assembly that is supported by the spindle and is capable of moving back and forth in the axial direction of the spindle, and a forward and backward direction of the spindle support assembly for conveying a tool between the tool magazine and the spindle of the spindle support assembly. Spindle support extending in orthogonal direction assembly The main shaft support in a stationary relationship with the movable guide portion locked to the body and the tool magazine assembly In a machine tool comprising a tool changer including a guide track formed by a fixed guide part that is connected to the movable guide part to complete a single track when the body is retracted to a predetermined change position,
The tool changer includes a socket conveying member that holds the socket and is movable along the guide track, and the spindle support assembly When the body is moving forward from the replacement position, the socket transport member is transported from the tool magazine to a standby position defined at an end of the guide guide on the movable guide side of the fixed guide portion, and the spindle support assembly A transport member driving device for moving the socket transport member from the standby position to the replacement position on a movable guide portion that moves forward and backward together with the main shaft support assembly of the guide track in a state where the body has returned to the replacement position; assembly The socket tool moved to the replacement position when the body is in the retracted position and an exchange arm for simultaneously exchanging the tool on the spindle
Is.
[0009]
The machine tool of the present invention (third invention according to claim 3) is the tool changer according to claim 3,
The spindle support assembly is capable of advancing and retracting in the axial direction of the spindle and returning to the retracted position for tool change during a tool change operation, and is guided to be slidable in the vertical direction on the column. A main shaft head rotatably supporting the main shaft, and the movable guide portion is fixed to the front surface of the column and aligned with the fixed guide portion in a state where the column is returned to the retracted position. Complete the track.
[0010]
A machine tool according to the present invention (fourth invention according to claim 4) is the machine tool according to claim 4,
The spindle is supported by the spindle head so as to rotate on a horizontal axis that coincides with the advancing / retreating direction of the column, and the tool magazine stores a large number of the tools in a horizontal direction perpendicular to the rotation axis of the spindle. The fixed guide portion is a movable guide portion that is horizontally fixed to the front surface of the column. In the vertical direction It is formed in a circular arc shape that extends horizontally from the tool magazine to the vicinity of the movable guide within a matching horizontal plane.
[0011]
The machine tool of the present invention (the fifth invention according to claim 5) is the machine tool according to claim 5,
The socket conveying member comprises a socket holder guided so as to be able to exchange the socket indexed at a predetermined position on the tool magazine with respect to the tool magazine and to be movable on the guide track, and drives the conveying member. The apparatus includes a first actuator that reciprocates the retainer between an end portion of the fixed guide portion on the tool magazine side and an end portion on the movable guide portion side, and the movable portion of the fixed guide portion. It comprises a second actuator that reciprocates between an end on the guide portion side and a tool change position on the movable guide portion.
[0012]
The machine tool of the present invention (the sixth invention according to claim 6) is the machine tool according to claim 6,
The transport member driving device further includes a guide rail parallel to the main shaft and a slide member capable of traveling on the guide rail, and the first actuator is provided so as to travel the slide member with respect to the tool magazine. And a second fluid pressure cylinder coupled to the slide member and the socket retainer for moving the socket retainer relative to the slide member. It is configured
Is.
[0013]
Operation and effect of the invention
In the machine tool according to the first aspect of the present invention, the transport member driving device constituting the tool changer is Depending on the state of the spindle support assembly The socket conveying member that holds the socket is removed from the tool magazine. A standby position defined at an end of a fixed guide part that completes a single track of the guide track, and a movable guide part of the guide track that extends in a direction perpendicular to the advancing / retreating direction of the spindle support assembly The fixed guide portion and the main shaft support of the guide track until the replacement position assembly The tool of the socket and the tool on the spindle are moved along the guide track constituted by the movable guide portion that moves forward and backward together with the body, and moved to the exchange position by the exchange arm. at the same time Since it is exchanged, the configuration of the socket conveying member is simplified and miniaturized, and high-speed conveyance is possible, and it can be applied to a machine tool that advances and retreats in the axial direction of the spindle, and is adopted for a high-speed ATC device. It has the effect of making it possible.
[0014]
In the machine tool according to the second aspect of the present invention, the conveying member driving device constituting the tool changer supports the socket conveying member that holds the socket by supporting the spindle. assembly When the body is moving forward from the replacement position, the socket transport member is transported from the tool magazine to a standby position defined at an end of the guide guide on the movable guide side of the fixed guide portion, and the spindle support assembly In the state where the body has returned to the exchange position, the socket conveying member is moved from the standby position to the exchange position on the movable guide portion of the guide track, and moved to the exchange position by the exchange arm. Since the tool on the spindle is exchanged at the same time, the configuration of the socket conveying member is simplified and the size is reduced, high-speed conveyance is possible, and it can be applied to a machine tool that advances and retracts in the axial direction of the spindle. The effect is that it can be employed in a high-speed ATC device.
[0015]
The machine tool of the third invention configured as described above is the tool changer of the second invention, wherein the movable guide portion fixed to the front surface of the column is fixed when the column is returned to the retracted position. The single guide track is completed in alignment with the guide portion, and the socket conveying member can be moved from the standby position to the replacement position.
[0016]
A machine tool according to a fourth aspect of the present invention configured as described above is the machine tool according to the third aspect, wherein the fixed guide portion formed in an arc shape extending horizontally is fixed to the front surface of the column horizontally. In the vertical direction In the matching horizontal plane, there is an effect that a large number of the tools are guided from the tool magazine storing the tools in the horizontal direction perpendicular to the rotation axis of the main shaft to the vicinity of the movable guide portion.
[0017]
A machine tool according to a fifth aspect of the present invention configured as described above is the machine tool according to the second, third, or fourth aspect, wherein the first actuator that constitutes the transport member driving device includes a holder that holds the indexed socket. The fixed actuator is reciprocated between an end on the tool magazine side of the fixed guide and an end on the side of the movable guide, and the second actuator moves the retainer to the end of the fixed guide on the side of the movable guide. Since it reciprocates between the part and the tool change position on the movable guide part, there is an effect of enabling independent optimum control.
[0018]
The machine tool of the sixth invention having the above-described configuration is the machine tool of the fifth invention, wherein the first fluid pressure cylinder constituting the first actuator causes the slide member to travel with respect to the tool magazine, and The second fluid pressure cylinder coupled to the slide member and the socket holder constituting the second actuator moves the socket holder relative to the slide member, so that the socket holder with respect to the slide member is moved. There is an effect of enabling additional movement.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
(Embodiment)
As shown in FIGS. 1 to 5, the machine tool according to the present embodiment rotatably supports a tool magazine 1 for storing a number of tools 11 via a tool socket 10 and a main shaft 21 for receiving a tool, and the main shaft. 21. A main shaft support assembly 2 capable of moving back and forth in the axial direction of 21 and a movable member engaged with the main shaft support assembly 2 for conveying a tool between the tool magazine 1 and the main shaft of the main shaft support assembly 2. In a machine tool comprising a guide changer 4 including a guide track 3 formed by a guide part 3 and a fixed guide part 32 connecting the tool magazine 1 and the movable guide part 31, the tool changer 4 comprises: A socket conveying member 5 that holds the socket 10 and is movable along the guide track 3, and places the socket conveying member 5 between the tool magazine 1 and the replacement position. The fixed guide portion 32 and the main shaft support of the guide track 3 assembly A conveying member driving device 6 that moves on the movable guide portion 31 that moves forward and backward together with the body 2, and a tool 11 of the socket 10 that has been moved to the exchange position and an exchange arm 7 that simultaneously exchanges the tool 11 on the spindle. Composed.
[0021]
As shown in FIG. 6, the machine tool of the present embodiment includes a spindle 21 that holds a tool 11 that processes a workpiece (not shown) on a table 110 that moves in the X-axis direction on a bed 100, and a spindle head 20. And the column 23 which comprises the spindle support assembly 2 provided with the tool change unit (ATC) 22 omitted in FIG. 6 is configured to move in the Z-axis direction.
[0022]
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the main shaft support assembly 2 can be advanced and retracted in the axial direction of the main shaft 21, and returned to the retracted position for the tool change during a tool change operation. And a spindle head 20 that is slidably guided on the column 23 in the vertical Y-axis direction.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, the main shaft 21 is rotatably supported by the main shaft head 20 so that the main shaft 21 rotates on a horizontal axis line coinciding with the advancing and retreating direction of the column 23. It is configured to be rotationally driven by a built-in motor.
[0024]
As shown in FIGS. 1 to 3 and 6, the tool magazine 1 is arranged in a horizontal direction perpendicular to the rotation axis of the main shaft 21 through a tool socket 10 in which a number of tools 11 can be taken out for each tool 11. It is to be stored toward the front.
[0025]
Each tool socket 10 is inserted into a pair of front and rear U-shaped pieces 13 constituting a part of the chain 12, and the chain 12 is moved by the rotation of the sprocket wheel 14, as shown in FIG. A tool socket 10 with a predetermined tool 11 inserted in between is indexed between a pair of upper and lower rails of the fixed guide portion 32.
[0026]
The guide track 3 moves the tool 11 between the tool magazine 1 and the vicinity of the spindle 21 of the spindle support assembly 2 as shown in FIGS. A movable guide portion 31 extending in a direction orthogonal to the advancing / retreating direction of the spindle support assembly 2 and integrally locked to the front surface of the column 23 is in a stationary relationship with the tool magazine 1 and the column 23 is moved to a predetermined replacement position. It is formed with a fixed guide portion 32 that is connected to the movable guide portion 31 to complete a single track when retracted.
[0027]
The fixed guide portion 32 includes a pair of upper and lower plate-like rails for guiding the tool socket 10 as shown in FIG. 2, and is fixed horizontally on the front surface of the column 23 as shown in FIGS. It is formed in an arc shape extending horizontally from the tool magazine 1 to the vicinity of the movable guide portion 31 in a horizontal plane that coincides with the guide portion 31, and is fixed to the magazine frame 15 via a bracket 321.
[0028]
The movable guide portion 31 includes a pair of upper and lower plate-like rails for guiding the tool socket 10 as shown in FIGS. 1 and 2, and is fixed to the upper front surface of the column 23 by a mounting bracket 311 to move the spindle. Configured to move in the direction.
[0029]
As shown in FIG. 2, the socket conveying member 5 includes a U-shaped socket holder 50 for receiving the rear end portion of the socket 10 indexed at a predetermined extraction position on the tool magazine 1 from above or below, The cage 50 is fixed to the front end and the rear end is fixed to a bearing block 54 that runs on the auxiliary rail 53 having an arc shape. The auxiliary rail 53 is arranged concentrically with the guide track 3 and on the inner side of the track 3, and the bearing block 54 is positioned on the fixed side so as not to interfere with the column 23 when the cage 50 is advanced to an exchange position described later. The guide track 3 is fixed on the magazine frame 15 by a predetermined angle in the clockwise direction. In addition, the arc length of the arch-shaped cage rod 51 is set to a length that allows the cage 50 to be positioned at an exchange position described later when the bearing block 54 is positioned at the forward end of the auxiliary rail 53 that does not interfere with the column 23. Is done.
[0030]
The auxiliary holder 632 shown in FIG. 3 has a U shape that receives the rear end portion of the tool socket 10 that crosses the take-out device in the vertical direction in the same manner as the holder 50, and is movable along the straight rail 633. Pin-engaged with the upper end of the angle lever 631 rotated by the cylinder 630. When the above described retainer 50 is detached from the holding by the piece 13 and leaves the removal position, the angle lever 631 rotates clockwise from the state shown in FIG. 3, and the auxiliary retainer 632 is chained. When the cage 50 passes through the back portion 21 and moves to the take-out position where the cage 50 is located, and when the cage 50 returns to the take-out position, it returns to the retracted position in FIG. Thus, even when the retainer 50 leaves the take-out position, the chain 21 can be indexed. During this operation, the auxiliary retainer 632 guides the tool socket 10 that crosses the take-out position from above or below.
[0031]
As shown in FIGS. 4 and 5, the conveying member driving device 6 reciprocates the retainer 50 between the tool magazine side end of the fixed guide portion 32 and the end of the movable guide portion side. The first actuator 61 to be moved and the retainer 50 are reciprocated between a standby position defined at an end of the fixed guide portion 32 on the movable guide portion 31 side and a tool change position on the movable guide portion 31. And a second actuator 62 to be operated.
[0032]
The transport member driving device 6 further includes a linear guide rail 621 that is parallel to the main shaft 21 and a slide member 622 that can run on the guide rail 621, and the first actuator 61 moves the tool magazine 1 against the tool magazine 1. In order to move the retainer rod 51 together with the socket retainer 50 with respect to the slide member 622, the second actuator 62 is constituted by a first fluid pressure cylinder 610 provided to travel on the slide member 622. The second fluid pressure cylinder 620 is pivotally connected to the slide member 622 and the socket retainer rod 51 perpendicularly.
[0033]
As shown in FIG. 5, the first fluid pressure cylinder 610, the second fluid pressure cylinder 620, and the auxiliary retainer 632 driving cylinder 630 are connected to a pump and a reservoir as the fluid supply means 600, as well as the first switching valve 601 and the first reservoir. 2 is connected via a switching valve 602. As shown in FIG. 1, the other end of the second fluid pressure cylinder 620 is engaged with a slide member 622 that slides on a rail 621 disposed in the magazine frame 15.
[0034]
Main shaft support assembly In a state where the column 23 constituting the body 2 is advanced from the replacement position, the cage 50 is defined from the tool magazine 1 to the end of the fixed guide portion 32 of the guide track 3 on the movable guide portion 31 side. In the state where the column 23 is returned to the replacement position, the cage 50 is moved forward and backward together with the column 23 of the guide track 3 from the standby position in the state where the column 23 is returned to the replacement position. The first fluid pressure cylinders 610 and 611 and the second fluid pressure cylinder 620 are controlled to move to a position.
[0035]
As shown in FIGS. 1 and 2, the exchange arm 7 is constituted by a swing member 70 having a central portion as a swing center, a tool holding recess 71 formed at both ends, and a locking pin 72 disposed. The socket holder moved to the replacement position by operating a drive servo motor with a speed reducer 25 in a state where the column 23 is in the retracted position and the spindle head 20 is in the raised position shown in FIG. 50 tools 11 and the tool 11 on the main shaft 21 can be exchanged at the same time.
[0036]
In the machine tool of this embodiment having the above-described configuration, the conveying member driving device 6 constituting the tool changing device 4 moves the socket conveying member 5 holding the socket from the tool magazine 1 to the changing position. Between the fixed guide portion 32 and the main shaft support of the guide track 3 assembly The tool 11 of the socket and the tool 11 on the spindle 21 moved along the guide track 3 constituted by the movable guide portion 31 that moves forward and backward together with the body 2 and moved to the exchange position by the exchange arm 7, Is to replace.
[0037]
That is, the chain 12 is moved by the rotation of the sprocket wheel 14, and the tool socket 10 inserted into the piece 13 and the predetermined tool 11 is inserted into the rail of the fixed guide portion 32 as shown in FIG. Is indexed to the take-out position on the one end side.
[0038]
Next, when the hydraulic pressure from the pump as the fluid supply means 600 is switched between the first switching valve 601 and the second switching valve 602, the first cylinder 610 holds the indexed socket 50. In the state where the column 23 is advanced from the exchange position, the cage 50 is defined as a standby defined by the end of the fixed guide portion 32 of the guide track 3 on the movable guide portion 31 side from the tool magazine 1. It is transported to a position (position indicated by an arrow W in FIG. 1) and supported by the spindle assembly When the body 2, that is, the column 23 and the spindle head 20 are returned to the replacement position, the second cylinder 620 moves the retainer 50 from the standby position on the movable guide portion 31 of the guide track 3. It is moved to a position (position indicated by an arrow C in FIG. 1).
[0039]
The column 23 is moved to the replacement position in the state of being in the retracted position by the replacement arm 7 constituted by the swinging member 70 having the center portion as the swing center and the tool gripping recesses 71 formed at both ends. The tool 11 of the socket holder 50 and the tool 11 on the main shaft 21 are exchanged at the same time.
[0040]
The machine tool according to the present embodiment that exhibits the above-described operation has the socket 50 as compared with the conventional device including the above-described tool changer arm, the drive mechanism thereof, and the large-sized transport device including the self-propelled propulsion mechanism that travels the tool changer arm. The socket conveying member 5 that holds only the size of the socket is simplified and miniaturized, enables high-speed conveyance, and can be employed in the high-speed ATC device 22.
[0041]
Further, in the machine tool of the present embodiment, the movable guide portion 31 moves forward and backward with the column 23 in the axial direction of the main shaft 21, so that interference with the main shaft 21 can be avoided and the axis of the main shaft 21 can be avoided. The effect is that it can be applied to a machine tool of a type that moves forward and backward.
[0042]
Furthermore, in the machine tool of the present embodiment, the socket holder 50 is moved from the tool magazine 1 to the fixed guide portion 32 of the guide track 3 when the column 23 is advanced from the replacement position. In addition, the cage 50 is moved from the standby position to the standby position (arrow W in FIG. 1) defined in advance at the end of the movable guide portion. Since the guide track 3 is moved to the exchange position (arrow C in FIG. 1) on the movable guide portion 31 which is shorter than the fixed guide portion 32 of the guide track 3, it enables high-speed transport of the socket transport member 5, There is an effect that the tool change in a short time is realized and the adoption to the high-speed ATC device 22 is realized.
[0043]
In the machine tool of this embodiment, the movable guide portion 31 fixed to the front surface of the column 23 is aligned with the fixed guide portion 31 in a state where the column 23 is returned to the retracted position. The guide track 3 is completed, and the socket transport member 5 is smoothly moved from the standby position to the replacement position.
[0044]
Further, in the machine tool of the present embodiment, the fixed guide portion 32 formed in a horizontally extending arc shape is aligned with the movable guide portion 31 fixed horizontally on the front surface of the column 23 in a vertical horizontal plane. The large number of the tools 11 are smoothly guided from the tool magazine 1 storing the tools 11 in the horizontal direction perpendicular to the rotation axis of the main shaft 21 to the vicinity of the movable guide portion 31.
[0045]
Further, in the machine tool of the present embodiment, the first actuator 61 constituting the transport member driving device 6 has the holder 50 holding the socket indexed at the take-out position as the tool magazine of the fixed guide portion 32. The second actuator 62 reciprocates between a side end portion and an end portion on the movable guide portion side, and the second actuator 62 moves the retainer 50 to the end portion on the movable guide portion side of the fixed guide portion and the movable guide portion. Since it is reciprocated between the upper tool change position and the movement to the stand-by position and the movement to the change position, it is possible to perform independent optimum control.
[0046]
Further, in the machine tool of the present embodiment, the first fluid pressure cylinder 610 constituting the first actuator 61 causes the slide member 622 to travel with respect to the tool magazine 1 and constitutes the second actuator 62. Since the second fluid pressure cylinder 620 coupled to the slide member 622 and the socket holder 50 moves the socket holder 50 relative to the slide member 622, the socket holding for the moving slide member 51 is performed. The effect is that the additional movement of the vessel 50 is possible.
[0047]
The above-described embodiments have been illustrated for the purpose of explanation, and the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art will recognize from the claims, the detailed description of the invention, and the description of the drawings. Modifications and additions can be made without departing from the technical idea of the present invention.
[0048]
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a horizontal machine tool has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and is applied to, for example, a vertical machine tool as shown in FIG. I can do it.
[0049]
That is, the present invention can also be applied to a vertical machine tool of a type that supports the main shaft so as to rotate about the vertical axis. In this case, the above-mentioned FIG. 2 can be read as a view facing upward from the lower end side of the main shaft 21 into which the tool is inserted, and the column 23 in the above-described embodiment is erected integrally from the bed 100, and this deformation In the example, as shown in FIG. 7, it is guided in the vertical direction on the front surface of the column 23. That is, in this modification, the main shaft 21 moving in the Y-axis direction on the column 23 and the movable guide portion 31 are provided on the lower surface of the main shaft head 20, and the fixed guide portion 32 vertically moves the tool socket 50 from the magazine 1 located above. A Z-axis table that is guided along an in-plane arc path and that moves on the bed 100 in the X-axis direction and moves on the X-axis table 11 in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. Configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a machine tool according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing the machine tool of the present embodiment.
FIG. 3 is a main part enlarged left side view showing a main part of the machine tool of the present embodiment.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 showing the conveying member driving device of the machine tool according to the present embodiment.
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a hydraulic circuit of the conveying member driving device of the machine tool according to the present embodiment.
FIG. 6 is a plan view showing the entire horizontal machine tool of the present embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a plan view showing the entirety of a modified vertical machine tool to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a plan view showing a first conventional machine tool.
FIG. 9 is a plan view showing a second conventional machine tool.
[Explanation of symbols]
1 Tool magazine
2 Spindle support assembly body
3 Guide track
4 Tool changer
5 Socket transport member
6 Conveying member drive device
7 Exchange arm
10 Tool socket
11 tools
21 Spindle
31 Movable guide
32 Fixed guide

Claims

多数の工具を工具ソケットを介して収納する工具マガジンと、工具を受入れる主軸を回転自在に支持すると共に前記主軸の軸線方向に進退可能な主軸支持組立体と、前記工具マガジンと前記主軸支持組立体の前記主軸との間で工具を搬送するために主軸支持組立体の進退方向と直交する方向に延び該主軸支持組立体に係止された可動案内部および前記工具マガジンと前記可動案内部とを接続して単一トラックを完成する固定案内部とで形成されるガイドトラックを含む工具交換装置とからなる工作機械において、
前記工具交換装置が、前記ソケットを保持し前記ガイドトラックに沿って移動可能なソケット搬送部材と、前記主軸支持組立体の状態に応じて前記ソケット搬送部材を前記工具マガジンから前記ガイドトラックの固定案内部の端部に定義される待機位置および、前記ガイドトラックの可動案内部上の前記交換位置までの間において前記ガイドトラックの固定案内部および前記主軸支持組立体と共に進退する可動案内部上を移動させる搬送部材駆動装置と、前記交換位置に移動された前記ソケットの工具と前記主軸上の工具とを同時に交換する交換アームとにより構成される
ことを特徴とする工作機械。A tool magazine for storing a large number of tools via a tool socket, a spindle support assembly that rotatably supports a spindle that receives a tool and that can advance and retreat in the axial direction of the spindle, the tool magazine, and the spindle support assembly the spindle support assembly engaged the movable guide part and the tool magazine to the spindle support assembly extending in forward and backward direction and the direction orthogonal in order to convey the tool between said main axis of said movable guide portion In a machine tool comprising a tool changer including a guide track formed by a fixed guide part that is connected to complete a single track ,
The tool changer comprises a socket conveying member movable along the guide track to hold the socket, fixed guide of the guide track the socket conveying member according to the state of the spindle support assembly from the tool magazine Moves on the movable guide part that moves forward and backward together with the fixed guide part of the guide track and the spindle support assembly between the standby position defined at the end of the part and the replacement position on the movable guide part of the guide track. A machine tool comprising: a conveying member driving device to be moved; and an exchange arm for simultaneously exchanging the tool of the socket moved to the exchange position and the tool on the spindle.

多数の工具を各工具のための取り出し可能な工具ソケットを介して収納する工具マガジンと、工具を受入れ可能な主軸を回転自在に支持すると共に前記主軸の軸線方向に進退可能な主軸支持組立体と、前記工具マガジンと前記主軸支持組立体の前記主軸との間で工具を搬送するために前記主軸支持組立体の進退方向と直交する方向に延び主軸支持組立体に係止された可動案内部および前記工具マガジンと不動関係にあり前記主軸支持組立体が所定の交換位置まで後退された時前記可動案内部に接続して単一トラックを完成する固定案内部とで形成されるガイドトラックを含む工具交換装置とからなる工作機械において、
前記工具交換装置が、前記ソケットを保持し前記ガイドトラックに沿って移動可能なソケット搬送部材と、前記主軸支持組立体が前記交換位置から前進している状態では前記ソケット搬送部材を前記工具マガジンから前記ガイドトラックの固定案内部の前記可動案内部側の端部に定義される待機位置まで搬送すると共に、前記主軸支持組立体が前記交換位置に復帰した状態では前記ソケット搬送部材を前記待機位置から前記ガイドトラックの主軸支持組立体と共に進退する可動案内部上の前記交換位置へ移動させる搬送部材駆動装置と、前記主軸支持組立体が前記後退位置にある状態において前記交換位置に移動された前記ソケットの工具と前記主軸上の工具を同時に交換する交換アームとにより構成されることを特徴とする工作機械。A tool magazine for storing a large number of tools via a removable tool socket for each tool, and a spindle support assembly that rotatably supports a spindle that can receive a tool and that can advance and retreat in the axial direction of the spindle. the main shaft movable guide portion is locked to the main shaft support assembly extending in a direction perpendicular to the moving direction of the support assembly for carrying a tool between the tool magazine and the spindle of the spindle support assembly and tool comprising a guide track in which the spindle support assembly is in the tool magazine and immobile relationship is formed between the fixed guide portion to complete a single-track and connected to the movable guide portion when retracted to a predetermined exchange position In a machine tool consisting of an exchange device,
The tool changer comprises a socket conveying member movable along the guide track to hold the socket, the socket conveying member from the tool magazine in a state in which the spindle support assembly is advanced from the exchange position conveys to the standby position which is defined in said end of the movable guide portion of the fixed guide portion of the guide tracks, from the standby position to the socket conveying member in a state in which the spindle support assembly is returned to the exchange position the socket and the transporting member driving device for moving to the replacement position on the movable guide part, the main shaft support assembly is moved to the exchange position in a state in said retracted position to advance and retreat along with the spindle support assembly of the guide track A machine tool comprising: a tool for replacing the tool on the spindle and an exchange arm for simultaneously exchanging the tool on the spindle.

請求項２に記載の工具交換装置において、
前記主軸支持組立体は、前記主軸の軸線方向に進退可能で工具交換動作に際して前記工具交換のための前記後退位置へ復帰されるコラムと、このコラム上で上下方向に摺動可能に案内され前記主軸を回転自在に支持する主軸ヘッドとからなり、前記可動案内部が前記コラムの前面に固定され前記コラムが前記後退位置へ復帰された状態で前記固定案内部と整列して単一の前記ガイドトラックを完成することを特徴とする工作機械。The tool changer according to claim 2, wherein
The spindle support assembly is capable of advancing and retracting in the axial direction of the spindle and returning to the retracted position for tool change during a tool change operation, and is guided to be slidable in the vertical direction on the column. A main shaft head rotatably supporting the main shaft, and the movable guide portion is fixed to the front surface of the column, and the column is returned to the retracted position and aligned with the fixed guide portion to form a single guide A machine tool characterized by completing a track.

請求項３に記載の工作機械において、
前記主軸は前記コラムの進退方向と一致する水平軸線上で回転するよう前記主軸ヘッドに支持されており、前記工具マガジンは多数の前記工具を前記主軸の回転軸線と直角な水平方向に向けて収納しており、前記固定案内部は前記コラムの前面に水平に固定した可動案内部と上下方向において一致する水平面内で前記工具マガジンから前記可動案内部の近辺まで水平に延びる円弧状に形成されていることを特徴とする工作機械。The machine tool according to claim 3,
The spindle is supported by the spindle head so as to rotate on a horizontal axis that coincides with the advancing / retreating direction of the column, and the tool magazine stores a large number of the tools in a horizontal direction perpendicular to the rotation axis of the spindle. The fixed guide portion is formed in an arc shape extending horizontally from the tool magazine to the vicinity of the movable guide portion in a horizontal plane that coincides with the movable guide portion fixed horizontally on the front surface of the column in the vertical direction. A machine tool characterized by

請求項２，３又は４に記載の工作機械において、
前記ソケット搬送部材は前記工具マガジン上の所定位置に割出されたソケットを前記工具マガジンに対して授受可能でかつ前記ガイドトラック上を移動可能に案内されたソケット保持器からなり、前記搬送部材駆動装置は、前記保持器を前記固定案内部の前記工具マガジン側端部と前記可動案内部側の端部との間で往復動する第１アクチエータと、前記保持器を前記固定案内部の前記可動案内部側の端部とこの可動案内部上の工具交換位置との間で往復動する第２アクチエータとからなることを特徴とする工作機械。The machine tool according to claim 2, 3 or 4,
The socket conveying member comprises a socket holder guided so as to be able to exchange the socket indexed at a predetermined position on the tool magazine with respect to the tool magazine and to be movable on the guide track, and drives the conveying member. The apparatus includes a first actuator that reciprocates the retainer between an end portion of the fixed guide portion on the tool magazine side and an end portion on the movable guide portion side, and the movable portion of the fixed guide portion. A machine tool comprising a second actuator that reciprocates between an end portion on the guide portion side and a tool change position on the movable guide portion.

請求項５に記載の工作機械において、
前記搬送部材駆動装置は前記主軸と平行なガイドレールとこのガイドレール上で走行可能なスライド部材とをさらに含み、前記第１アクチエータが前記工具マガジンに対して前記スライド部材を走行するように設けられた第１流体圧シリンダにより構成され、また前記第２アクチエータが前記スライド部材に対して前記ソケット保持器を移動させるために前記スライド部材と前記ソケット保持器とに結合された第２流体圧シリンダにより構成されていることを特徴とする工作機械。The machine tool according to claim 5,
The transport member driving device further includes a guide rail parallel to the main shaft and a slide member capable of traveling on the guide rail, and the first actuator is provided so as to travel the slide member with respect to the tool magazine. And a second fluid pressure cylinder coupled to the slide member and the socket retainer for moving the socket retainer relative to the slide member. A machine tool characterized by being configured.