JP3909648B2 - lathe - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク及び工具を自動交換可能な旋盤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、主軸台上のワークをローダにより自動交換し、刃物台上の工具を交換アームによって自動交換する旋盤が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の旋盤によると、2台の交換装置を装備しているため、構成が複雑化し製作コストが高くつく問題点があった。また、交換アームは加工領域の近くに自身の旋回スペースと工具マガジンの設置スペースとを必要とするため、旋盤が大型化する不具合もあった。
【0004】
そこで、本発明の課題は、簡単かつ小型の構成でワーク及び工具を自動交換できる旋盤を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1の発明による旋盤は、ワークを回転可能に保持する主軸台と、工具を保持する刃物台と、複数のワークをストックするワークストッカと、複数の工具をストックする工具ストッカとを備えた旋盤であって、前記主軸台を加工領域の内外に移動可能に設けるとともに、前記ワークストッカ及び工具ストッカを加工領域の外部において前記主軸台の移動方向に設け、前記主軸台が、加工領域内から加工領域外への移動により、保持するワークと前記ワークストッカ上のワークとを交換する一方、加工領域内から加工領域外への移動により、工具ハンドを介して工具を前記刃物台と相対する位置から前記工具ストッカと相対する位置まで移動させて、前記刃物台に保持された工具と前記工具ストッカ上の工具とを交換することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を立形旋盤に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図3に示すように、この立形旋盤においては、機枠1の下部に刃物台2が固定され、刃物台2にタレット3が左右方向(X軸方向)に延びる軸線の周りで旋回可能に支持されている。タレット3には工具Tを横向きに保持する複数の孔4(図3参照)と自動工具クランプ機構(図示略)とが設けられている。
【0009】
機枠1の上部にはスライダ6が横レール7に沿ってX軸方向へ摺動可能に支持され、スライダ6に主軸台8が縦レール9に沿って上下方向(Z軸方向)へ摺動可能に装備されている。横レール7は機枠1のほぼ全長にわたって延び、主軸台8がタレット3の旋回軸線と平行なX軸方向において加工領域の内外に移動可能に設けられている。主軸台8には主軸10が回転可能に支持され、その下端にワークWを把持するチャック11が取り付けられている。
【0010】
加工領域の外部において機枠1の下部には、ワークストッカ13と工具ストッカ14とがX軸方向に並設されている。ワークストッカ13は、前後方向(Y軸方向)に延びるワークコンベア15を備え、このコンベア15上に複数のワークWがパレット16を介して等間隔にストックされ、ワークコンベア15の移動により、未加工ワークWがチャック11と相対する交換位置に搬入されるとともに、加工済みワークWが交換位置から搬出される。そして、チャック11がワークコンベア15と相対する交換位置で主軸台8上の加工済みワークWをワークコンベア15上の未加工ワークWと交換するようになっている。
【0011】
工具ストッカ14は、ワークコンベア15と同一方向に延びる工具コンベア18を備え、このコンベア18上に複数の工具Tがパレット19及びスタンド20を介して等間隔にストックされ、工具コンベア18の移動により、次の加工に使用する工具Tがチャック11と相対する交換位置に割り出されるとともに、前の加工で使用した工具Tが交換位置から搬出される。そして、チャック11は刃物台2と相対する交換位置と工具コンベア18と相対する交換位置とに移動され、工具ハンド21を介してタレット3上の前工具Tを工具コンベア18上の次工具Tと交換するようになっている。
【0012】
工具ハンド21は工具コンベア18上の全ての工具Tに縦向きに装着され、工具交換時にチャック11によって運搬される。図4及び図5に示すように、工具ハンド21には、チャック11に把持される取付部22と、工具Tを横向きに挟持する一対の挟持片23と、挟持片23を閉鎖方向へ付勢するバネ24とが設けられている。
【0013】
次に、上記のように構成された旋盤の作用について説明する。図1に示すように、加工時には、主軸10がワークWを回転し、主軸台8がX軸及びZ軸方向に移動し、タレット3上の工具TがワークWを旋削する。加工が終了すると、主軸台8が加工領域の外部に移動し、ワークストッカ13の上方で昇降し、チャック11が主軸台8上の加工済みワークWをワークコンベア15上の未加工ワークWと交換する。
【0014】
ここで、工具交換指令が出力されると、まず、図6の(A)に示すように、主軸台8がワークストッカ13から工具ストッカ14側に移動し、工具コンベア18の上方で昇降し、チャック11が空の工具ハンド21を把持する。次いで、(B)に示すように、主軸台8が工具ストッカ14から刃物台2側に移動し、タレット3に向けて下降し、チャック11が工具ハンド21を前工具Tに装着する。そして、(C)に示すように、主軸台8のX軸移動によりチャック11が前工具Tをタレット3から抜き取る。
【0015】
次に、(D)に示すように、主軸台8が工具ストッカ14側へ移動し、工具コンベア18に向けて下降し、チャック11が工具ハンド21を解放して前工具Tを工具コンベア18上にアンロードする。続いて、(E)に示すように、主軸台8が工具コンベア18の上方で待機し、その間に工具コンベア18が次工具T及びその工具ハンド21をチャック11と相対する位置に割り出す。その後、チャック11が工具ハンド21を介して次工具Tを主軸台8に載せ、主軸台8がアンロード時と逆の経路を移動し、次工具Tをタレット3に装着したのち、加工開始位置に復帰して、1工具交換サイクルを終了する。
【0016】
従って、この立形旋盤によれば、主軸台8の移動に伴いチャック11がワークW及び工具Tの自動交換を行うため、従来とは異なり、2台の交換装置を装備する必要がなく、構成を簡略化して、製作コストを大幅に削減することができる。特に、ワークストッカ13及び工具ストッカ14が加工領域の外部に並設されているので、加工領域の周辺に交換アームや工具マガジンを設置する必要がなく、旋盤を小型に構成できる利点がある。
【0017】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、工具ストッカに垂直面内で周回する無端コンベアを用いたり、工具ハンドを単体でストッカにストックさせるようにしたり、ワークと工具及び工具ハンドを単一のコンベア式ストッカに混在してストックさせるようにしたり、主軸が水平な横形旋盤に適用したりするなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。
【0018】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の旋盤によれば、主軸台が、加工領域内から加工領域外へ移動して、保持するワークとワークストッカ上のワークとを交換するとともに、工具ハンドを介して工具を刃物台と相対する位置から工具ストッカと相対する位置まで移動させ、刃物台に保持された工具と工具ストッカ上の工具とを交換するようにした。このように、主軸台にワーク交換機能と工具交換機能とを具備したため、簡単かつ小型の構成でワーク及び工具を自動交換できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す立形旋盤の正面図である。
【図2】図1の旋盤の平面図である。
【図3】図1の旋盤の側面図である。
【図4】図1の工具ハンドの拡大図である。
【図5】図4の要部側面図である。
【図6】図1の旋盤による工具交換動作を説明する概略図である。
【符号の説明】
1・・機枠、2・・刃物台、3・・タレット、8・・主軸台、10・・主軸、11・・チャック、13・・ワークストッカ、14・・工具ストッカ、15・・ワークコンベア、18・・工具コンベア、21・・工具ハンド、T・・工具、W・・ワーク。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lathe capable of automatically changing workpieces and tools.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a lathe that automatically replaces a work on a headstock with a loader and automatically replaces a tool on a tool post with an exchange arm.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional lathe, since there are two exchange devices, the configuration is complicated and the manufacturing cost is high. Further, since the exchange arm requires its own turning space and the installation space for the tool magazine near the machining area, there is a problem that the lathe becomes large.
[0004]
An object of the present invention is to provide a lathe that can automatically replace the workpiece and the tool in easy single and compact structure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a lathe according to the invention of
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a vertical lathe will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, in this vertical lathe, a
[0009]
A
[0010]
A
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
Next, the operation of the lathe configured as described above will be described. As shown in FIG. 1, during machining, the
[0014]
Here, when the tool change command is output, first, as shown in FIG. 6A, the
[0015]
Next, as shown in (D), the
[0016]
Therefore, according to this vertical lathe, the
[0017]
The present invention is not limited to the above embodiment, for example, or using an endless conveyor circulating in a vertical plane in the engineering tool stocker, or so as to stock the stocker tool hand alone, workpiece and the tool In addition, the shape and configuration of each part are appropriately set within a range not departing from the gist of the present invention, such as mixing and stocking a tool hand in a single conveyor stocker or applying to a horizontal lathe with a horizontal spindle. It is also possible to change and implement.
[0018]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the lathe of the present invention, the headstock moves from the machining area to the outside of the machining area , exchanges the work to be held and the work on the work stocker, and passes through the tool hand. the tool is moved from the tool rest and a position corresponding to a position opposite to the tool stocker and to replace the tool on the tool and the tool stocker held on the tool rest Te. As described above, since the headstock is provided with the work changing function and the tool changing function, it is possible to automatically change the work and the tool with a simple and small configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a vertical lathe showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the lathe of FIG.
FIG. 3 is a side view of the lathe of FIG.
4 is an enlarged view of the tool hand of FIG. 1. FIG.
5 is a side view of the main part of FIG. 4;
6 is a schematic diagram for explaining a tool changing operation by the lathe of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Machine frame, 2 ... Tool post, 3 ... Turret, 8 ... Spindle base, 10 ... Spindle, 11 ... Chuck, 13 ... Work stocker, 14 ... Tool stocker, 15 ... Work conveyor , 18 ... Tool conveyor, 21 ... Tool hand, T ... Tool, W ... Work.
Claims (1)
前記主軸台を加工領域の内外に移動可能に設けるとともに、前記ワークストッカ及び工具ストッカを加工領域の外部において前記主軸台の移動方向に設け、
前記主軸台が、加工領域内から加工領域外への移動により、保持するワークと前記ワークストッカ上のワークとを交換する一方、加工領域内から加工領域外への移動により、工具ハンドを介して工具を前記刃物台と相対する位置から前記工具ストッカと相対する位置まで移動させて、前記刃物台に保持された工具と前記工具ストッカ上の工具とを交換することを特徴とする旋盤。A headstock for rotatably holding the workpiece, and tool rest for holding a tool, a stocker for stocking a plurality of workpieces, a lathe and a tool stocking a plurality of tools stocker,
The spindle stock is provided movably in and out of the machining area, and the work stocker and tool stocker are provided in the movement direction of the spindle stock outside the machining area,
The headstock is machined by the movement from the region to the outside of the machining area, while the exchange of the workpiece to hold the workpiece on the work stocker by movement of the machining area outside the working area, through the tool hand moving the tool from the tool rest and a position corresponding to a position opposite to the tool stocker, lathe, characterized in that the exchange of the tool on the tool held in the tool rest the tool stocker.
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