JP4962069B2

JP4962069B2 - Tool changer

Info

Publication number: JP4962069B2
Application number: JP2007072120A
Authority: JP
Inventors: 正輝渡邊
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: TW200920542A; CN101269470B; CN101269470A; TWI346024B; JP2008229768A

Description

本発明は、工作機械の主軸と、工具を保持するマガジン本体との間でグリップアームにより工具を交換する工具交換装置に関する。 The present invention relates to a tool changer for exchanging a tool with a grip arm between a spindle of a machine tool and a magazine body holding a tool.

従来、ワークに対して「ネジ切り」、「孔開け」、「座ぐり」等の多種に渡る加工等を単一の装置で複合的に行うことができる工作機械が知られている。このような工作機械には、タップやドリル等の工具をあらかじめ所定の収納箇所に多数収納し、所望の工具を適時選択して、加工が終了した工具と自動的に交換できる工具交換装置（ＡＴＣ）が付設されている。そして、この工具交換装置は種々の形式のものが提案されており、例えば、主軸ヘッドを垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させ、フレームに固定された工具マガジンとの間で、カム機構を利用して工具交換を行う工具交換装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a machine tool that can perform various processes such as “thread cutting”, “drilling”, “spot face”, and the like on a workpiece in a single apparatus is known. In such machine tools, a large number of tools such as taps and drills are stored in advance in a predetermined storage location, and a tool changer (ATC) that can automatically replace a tool that has been processed by selecting a desired tool in a timely manner. ) Is attached. Various types of tool changers have been proposed. For example, a cam mechanism is used between a tool magazine fixed to a frame by moving the spindle head in the vertical direction (Z-axis direction). There is known a tool changer that performs tool change (see, for example, Patent Document 1).

例えば、図８に示す従来の工具交換装置２００は、支持軸２０１を中心に回転可能に支持されたマガジンベース２０２を備え、当該マガジンベース２０２の外周には、支持軸２０１を中心とする円周方向に所要の中心角で複数の支点台２５１が固定されている。そして、工具を把持するグリップアーム２５０が、支持軸２５２を介してこれらの各支点台２５１に対して揺動自在に支持されている。さらに、グリップアーム２５０における支持軸２５２の近傍には、ローラ状のカムフォロア２５３が主軸ヘッド（図示外）に向けて回転自在に支持されており、このカムフォロア２５３が、主軸ヘッドの前面に設けられたカム体（図示外）の傾斜面に対して当接可能となっている。また、グリップアーム２５０の先端側（自由端）には、工具ホルダを把持するための把持部２５５が設けられている。このような構造の工具交換装置２００によると、主軸ヘッドが昇降移動することで、グリップアーム２５０のカムフォロア２５３が、主軸ヘッドにおけるカム体の傾斜面を摺動する。これにより、グリップアーム２５０の把持部２５５を、主軸に近接する近接位置と、主軸から離間する退避位置との間で往復移動させることができる。 For example, the conventional tool changer 200 shown in FIG. 8 includes a magazine base 202 that is rotatably supported around a support shaft 201, and the outer periphery of the magazine base 202 has a circumference around the support shaft 201. A plurality of fulcrum stands 251 are fixed at a required central angle in the direction. A grip arm 250 that grips the tool is swingably supported with respect to each of these fulcrum bases 251 via a support shaft 252. Further, in the vicinity of the support shaft 252 in the grip arm 250, a roller-like cam follower 253 is rotatably supported toward the main shaft head (not shown), and this cam follower 253 is provided on the front surface of the main shaft head. The cam body (not shown) can be brought into contact with an inclined surface. In addition, a grip portion 255 for gripping the tool holder is provided on the distal end side (free end) of the grip arm 250. According to the tool changer 200 having such a structure, when the spindle head moves up and down, the cam follower 253 of the grip arm 250 slides on the inclined surface of the cam body in the spindle head. As a result, the gripping portion 255 of the grip arm 250 can be reciprocated between a proximity position close to the main shaft and a retracted position separated from the main shaft.

また、グリップアームの後端側（反自由端）には行止り孔２５６が穿設されており、この行止り孔２５６には圧縮コイルバネ２５７及び鋼球２５８が収納されている。そして、鋼球２５８は圧縮コイルバネ２５７によって、支持軸２５２から遠ざかる方向へ向けて付勢されると共に、その一部が行止り孔２５６の開孔から突出するように配設されている。また、マガジンベース２０２におけるボス部２０２ａには、断面円弧状を呈する案内面２１１を外周に周設した鉄製のグリップ支持カラー２１０が外挿されている。そして、グリップアーム２５０が往復移動すると、行止り孔２５６に配設された鋼球２５８は、グリップ支持カラー２１０の案内面２１１上を摺動する。さらに、案内面２１１のマガジンベース２０２側にはノッチ溝２１２が形成されており、把持部２５５が主軸に近づくようにグリップアーム２５０を揺動させると、鋼球２５８が案内面２１１上を摺動してノッチ溝２１２に係合するため、グリップアーム２５０の姿勢を保持することができる。
特開平２−１５９３６号公報 Further, a dead end hole 256 is formed on the rear end side (counter free end) of the grip arm, and a compression coil spring 257 and a steel ball 258 are accommodated in the dead end hole 256. The steel ball 258 is urged toward the direction away from the support shaft 252 by the compression coil spring 257, and a part of the steel ball 258 is disposed so as to protrude from the opening of the dead hole 256. Further, an iron grip support collar 210 having a guide surface 211 having an arcuate cross section around the outer periphery is externally attached to the boss portion 202a of the magazine base 202. When the grip arm 250 is reciprocated, the steel ball 258 disposed in the dead hole 256 slides on the guide surface 211 of the grip support collar 210. Furthermore, a notch groove 212 is formed on the magazine base 202 side of the guide surface 211. When the grip arm 250 is swung so that the gripping portion 255 approaches the main shaft, the steel ball 258 slides on the guide surface 211. Thus, since the grip arm 250 is engaged with the notch groove 212, the posture of the grip arm 250 can be maintained.
JP-A-2-15936

しかしながら、このような従来の工具交換装置では、ワークの加工時に生じる切り屑がグリップ支持カラー近傍に侵入して案内面や鋼球に付着するため、鋼球の摺動の不具合やグリップアームの折損等を引き起こすという問題点があった。また、グリップアームの後端側にグリップ支持カラーや鋼球等を配置する必要があったため、グリップアーム後端側における形状の自由度が制限されるという問題点もあった。 However, in such a conventional tool changer, chips generated during machining of the workpiece enter the vicinity of the grip support collar and adhere to the guide surface and the steel ball. There was a problem of causing this. In addition, since it is necessary to arrange a grip support collar, a steel ball or the like on the rear end side of the grip arm, there is a problem in that the degree of freedom of the shape on the rear end side of the grip arm is limited.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、切り屑に起因したグリップアームの折損や動作の不具合の発生を防止すると共に、グリップアーム後端側における形状の自由度を向上させることができる工具交換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and prevents breakage of the grip arm and malfunction due to chips, and improves the degree of freedom of shape on the rear end side of the grip arm. An object of the present invention is to provide a tool changer capable of performing the above.

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の工具交換装置は、工作機械の主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドを昇降可能に支持するコラムと、前記コラムに固定され、一軸線を中心に回転割出可能に設けられたマガジン本体と、前記マガジン本体の外周に放射状に設けられ、工具を把持する把持部を先端に有する複数のグリップアームと、前記グリップアームを軸支すると共に、前記マガジン本体の外周に固定される支点台とを備え、回転割出しされた前記グリップアームが前記支点台を中心に揺動することによって、前記把持部が、前記主軸に近接する近接位置と、前記主軸から離間する退避位置との間を往復移動する工具交換装置であって、前記グリップアームに設けられ、前記支点台と係合する係合部と、前記支点台に設けられ、前記係合部と係合することによって、前記把持部が前記退避位置に揺動した状態で前記グリップアームの第一姿勢を保持する第一被係合部と、前記支点台に設けられ、前記係合部と係合することによって、前記把持部が前記近接位置に揺動した状態で前記グリップアームの第二姿勢を保持する第二被係合部とを備え、前記係合部、前記第一被係合部、及び前記第二被係合部が、前記グリップアーム又は前記支点台によって覆われていることを特徴とする。 To achieve the above object, a tool changer according to a first aspect of the present invention includes a spindle head that rotatably supports a spindle of a machine tool, a column that supports the spindle head so as to be movable up and down, and is fixed to the column. A magazine main body that can be rotated and indexed about one axis, a plurality of grip arms that are provided radially on the outer periphery of the magazine main body and have a gripping part at the tip for gripping a tool, and the grip arm. And a fulcrum base fixed to the outer periphery of the magazine main body, and the gripping portion comes close to the main shaft by the gripping arm that is indexed by rotation swinging around the fulcrum base. A tool changer that reciprocates between a close position and a retracted position that is separated from the main shaft, the engaging portion being provided on the grip arm and engaging the fulcrum base; A first engaged portion that is provided on the fulcrum base and holds the first posture of the grip arm in a state where the gripping portion swings to the retracted position by engaging with the engaging portion; A second engaged portion that is provided on a fulcrum base and holds the second posture of the grip arm in a state where the gripping portion swings to the close position by engaging with the engaging portion; The engaging portion, the first engaged portion, and the second engaged portion are covered with the grip arm or the fulcrum stand.

また、請求項２に係る発明の工具交換装置は、工作機械の主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドを昇降可能に支持するコラムと、前記コラムに固定され、一軸線を中心に回転割出可能に設けられたマガジン本体と、前記マガジン本体の外周に放射状に設けられ、工具を把持する把持部を先端に有する複数のグリップアームと、前記グリップアームを軸支すると共に、前記マガジン本体の外周に固定される支点台とを備え、回転割出しされた前記グリップアームが前記支点台を中心に揺動することによって、前記把持部が、前記主軸に近接する近接位置と、前記主軸から離間する退避位置との間を往復移動する工具交換装置であって、前記支点台に設けられ、前記グリップアームと係合する係合部と、前記グリップアームに設けられ、前記係合部と係合することによって、前記把持部が前記退避位置に揺動した状態で前記グリップアームの第一姿勢を保持する第一被係合部と、前記グリップアームに設けられ、前記係合部と係合することによって、前記把持部が前記近接位置に揺動した状態で前記グリップアームの第二姿勢を保持する第二被係合部とを備え、前記係合部、前記第一被係合部、及び前記第二被係合部が、前記グリップアーム又は前記支点台によって覆われていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a tool changer comprising: a spindle head that rotatably supports a spindle of a machine tool; a column that supports the spindle head so as to be movable up and down; A magazine main body provided to be rotatable and indexable, a plurality of grip arms radially provided on the outer periphery of the magazine main body, each having a gripping portion for gripping a tool, and supporting the grip arm, A fulcrum base fixed to the outer periphery of the magazine body, and the gripping portion is pivotally moved around the fulcrum base so that the gripping portion is close to the main shaft, and A tool changer that reciprocates between a retraction position that is separated from a main shaft, and an engagement portion that is provided on the fulcrum and engages with the grip arm; and A first engaged portion that holds the first posture of the grip arm in a state where the grip portion swings to the retracted position by engaging with the engaging portion; and A second engaged portion that holds the second posture of the grip arm in a state where the gripping portion swings to the close position by engaging with the engaging portion, and the engaging portion The first engaged portion and the second engaged portion are covered with the grip arm or the fulcrum stand.

また、請求項３に係る発明の工具交換装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記係合部は、前記第一被係合部及び第二被係合部に当接する当接部と、前記当接部を前記第一被係合部及び前記第二被係合部に向けて出退可能に支持する支持手段と、前記支持手段に設けられ、前記当接部を前記第一被係合部及び前記第二被係合部に向けて付勢する付勢手段とにより構成されている。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the engaging portion is in contact with the first engaged portion and the second engaged portion. An abutting portion that comes into contact; a supporting means that supports the abutting portion so as to be able to move in and out toward the first engaged portion and the second engaged portion; and the abutting portion. And an urging means for urging the first and second engaged portions toward the first engaged portion and the second engaged portion.

また、請求項４に係る発明の工具交換装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記係合部は、前記第一被係合部及び第二被係合部に当接する当接部と、前記当接部を前記第一被係合部及び前記第二被係合部に向けて出退可能に支持する支持手段と、前記支持手段に設けられ、前記当接部を前記第一被係合部及び前記第二被係合部に向けて付勢する付勢手段とにより構成されており、前記支点台には、前記グリップアームを軸支するための支持軸が設けられ、前記第一被係合部及び前記第二被係合部が前記支持軸の外周面に設けられ、前記係合部が、前記支持軸の軸心に向く方向を前記付勢手段の付勢方向として前記グリップアームの後端側の内部に配置されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the engaging portion is in contact with the first engaged portion and the second engaged portion. A contact portion, a support means for supporting the contact portion so as to be able to move out toward and away from the first engaged portion and the second engaged portion, and the support means. And a urging means for urging toward the first engaged portion and the second engaged portion. The fulcrum base is provided with a support shaft for pivotally supporting the grip arm. The first engaged portion and the second engaged portion are provided on the outer peripheral surface of the support shaft, and the biasing means biases the engaging portion in a direction toward the axis of the support shaft. It is arranged inside the rear end side of the grip arm as a direction.

また、請求項５に係る発明の工具交換装置は、請求項３に記載の発明の構成に加え、前記支点台には、前記グリップアームを軸支するための支持軸が設けられ、前記付勢手段は、前記支持軸の軸線方向を自身の付勢方向として配設されている。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the fulcrum base is provided with a support shaft for pivotally supporting the grip arm, and the urging force is provided. The means is disposed with the axial direction of the support shaft as its own biasing direction.

また、請求項６に係る発明の工具交換装置は、請求項３乃至５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記当接部は球体であり、前記第一被係合部及び前記第二被係合部は、球面をなす凹状に形成されている。 According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the invention according to any one of the third to fifth aspects, the contact portion is a sphere, and the first engaged portion and the first The two engaged portions are formed in a concave shape that forms a spherical surface.

請求項１に係る発明の工具交換装置では、係合部、第一被係合部、及び第二被係合部がグリップアーム又は支点台によって覆われているため、ワークの加工時に生じる切り屑が係合位置まで侵入することがない。従って、グリップアームの折損を防止すると共に、グリップアームの動作を円滑に行うことができる。また、係合部、第一被係合部、及び第二被係合部をグリップアーム及び支点台の外部に設ける場合に比べて、工具交換装置の形状の自由度を向上させることができる。 In the tool changer of the invention according to claim 1, since the engaging portion, the first engaged portion, and the second engaged portion are covered by the grip arm or the fulcrum stand, chips generated during the machining of the workpiece Does not enter the engagement position. Therefore, breakage of the grip arm can be prevented and the operation of the grip arm can be performed smoothly. Further, the degree of freedom of the shape of the tool changer can be improved as compared with the case where the engaging portion, the first engaged portion, and the second engaged portion are provided outside the grip arm and the fulcrum base.

また、請求項２に係る発明の工具交換装置では、係合部、第一被係合部、及び第二被係合部がグリップアーム又は支点台によって覆われているため、ワークの加工時に生じる切り屑が係合位置まで侵入することがない。従って、グリップアームの折損を防止すると共に、グリップアームの動作を円滑に行うことができる。また、係合部、第一被係合部、及び第二被係合部をグリップアーム及び支点台の外部に設ける場合に比べて、工具交換装置の形状の自由度を向上させることができる。 In the tool changer according to the second aspect of the present invention, the engaging portion, the first engaged portion, and the second engaged portion are covered with the grip arm or the fulcrum base, and thus occur when the workpiece is processed. Chips do not enter the engagement position. Therefore, breakage of the grip arm can be prevented and the operation of the grip arm can be performed smoothly. Further, the degree of freedom of the shape of the tool changer can be improved as compared with the case where the engaging portion, the first engaged portion, and the second engaged portion are provided outside the grip arm and the fulcrum base.

また、請求項３に係る発明の工具交換装置では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、当接部が支持手段によって出退可能に支持されると共に、この当接部が付勢手段によって第一被係合部及び第二被係合部へ付勢されるため、係合部と第一、第二被係合部との間に摩擦力を生じさせて、グリップアームの姿勢を保持することができる。 In addition, in the tool changer of the invention according to claim 3, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2, the contact portion is supported by the support means so as to be able to move in and out, and the contact portion is attached. Since the biasing means biases the first engaged portion and the second engaged portion, a frictional force is generated between the engaging portion and the first and second engaged portions, The posture can be maintained.

また、請求項４に係る発明の工具交換装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、当接部が支持手段によって出退可能に支持されると共に、この当接部が付勢手段によって第一被係合部及び第二被係合部へ付勢されるため、係合部と第一、第二被係合部との間に摩擦力を生じさせて、グリップアームの姿勢を保持することができる。そして、第一、第二被係合部が支点台に設けられた支持軸の外周面に形成されると共に、係合部が、支持軸の軸心に向く方向を付勢手段の付勢方向としてグリップアームの後端側の内部に配置されるため、揺動動作に合わせてグリップアームの姿勢を保持することができる。 In addition, in the tool changer of the invention according to claim 4, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the contact portion is supported by the support means so as to be able to move in and out, and the contact portion is biased means Because of this, the first and second engaged portions are urged to generate a frictional force between the engaging portion and the first and second engaged portions, so that the posture of the grip arm is increased. Can be held. The first and second engaged portions are formed on the outer peripheral surface of the support shaft provided on the fulcrum stand, and the direction in which the engaging portion faces the axis of the support shaft is the biasing direction of the biasing means. Since it is arranged inside the rear end side of the grip arm, the posture of the grip arm can be maintained in accordance with the swinging motion.

また、請求項５に係る発明の工具交換装置では、請求項３に記載の発明の効果に加え、付勢手段が、支点台に設けられた支持軸の軸線方向を自身の付勢方向として配設されるため、揺動動作に合わせてグリップアームの姿勢を保持することができる。 In addition, in the tool changer of the invention according to claim 5, in addition to the effect of the invention according to claim 3, the urging means arranges the axial direction of the support shaft provided on the fulcrum table as its urging direction. Therefore, the posture of the grip arm can be maintained in accordance with the swinging motion.

また、請求項６に係る発明の工具交換装置では、請求項３乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加え、当接部及び第一、第二被係合部の角が立っている場合に比べて、部材の磨耗変形を生じ難くすることができる。 In addition, in the tool changer of the invention according to claim 6, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 3 to 5, the corners of the contact portion and the first and second engaged portions are raised. Compared to the case, it is possible to make it difficult to cause wear deformation of the member.

以下、本発明の第一の実施形態である工具交換装置２について、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、工作機械１及び工具交換装置２の要部を示す縦断面図であり、図２は、グリップアーム６０、可動カム２８、及び固定カム２９の相互の位置関係を示す斜視図である。また、図３は、把持部６３が主軸３０から離間した状態のグリップアーム６０及び可動カム２８を右側面から見た断面図であり、図４は、姿勢保持機構８０の要部を示す分解斜視図である。尚、図１の左側を工作機械１の前側とし、右側を工作機械１の後ろ側とし、紙面手前側を工作機械１の右側とし、紙面奥行き側を工作機械１の左側とする。 Hereinafter, the tool changer 2 which is 1st embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the main parts of the machine tool 1 and the tool changer 2, and FIG. 2 is a perspective view showing the positional relationship between the grip arm 60, the movable cam 28, and the fixed cam 29. . 3 is a cross-sectional view of the grip arm 60 and the movable cam 28 in a state in which the grip portion 63 is separated from the main shaft 30, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing a main part of the posture holding mechanism 80. FIG. 1 is the front side of the machine tool 1, the right side is the rear side of the machine tool 1, the front side of the paper is the right side of the machine tool 1, and the depth side of the paper is the left side of the machine tool 1.

第一の実施形態の工具交換装置２は、工作機械１の主軸３０に装着された工具５を、グリップアーム６０の揺動によって他の工具に自動的に交換する装置である。そして、この工具交換装置２では、グリップアーム６０の姿勢を保持するための姿勢保持機構８０がグリップアーム６０自身の内部に設けられており、姿勢保持機構８０に切り屑が侵入しない点が特徴である。 The tool changer 2 according to the first embodiment is a device that automatically changes the tool 5 mounted on the spindle 30 of the machine tool 1 to another tool by swinging the grip arm 60. The tool changer 2 is characterized in that a posture holding mechanism 80 for holding the posture of the grip arm 60 is provided inside the grip arm 60 itself, so that chips do not enter the posture holding mechanism 80. is there.

はじめに、工作機械１の構成について概略的に説明する。図１に示すように、工作機械１は、基台となるベース（図示外）の上部後方に立設された柱状のコラム１０と、該コラム１０の前面に沿って昇降可能に支持された主軸ヘッド２４と、該主軸ヘッド２４の前方下部の内側に回転可能に支持されると共に、工具５を保持する工具ホルダ７が着脱可能に装着される主軸３０と、主軸ヘッド２４の前側に配設され、主軸３０に装着された工具ホルダ７と他の工具を保持する工具ホルダとを自動的に交換する工具交換装置２とを主体に構成されている。 First, the configuration of the machine tool 1 will be schematically described. As shown in FIG. 1, a machine tool 1 includes a columnar column 10 erected on the upper rear side of a base (not shown) serving as a base, and a spindle supported so as to be movable up and down along the front surface of the column 10. A head 24, a spindle 30 that is rotatably supported inside a front lower portion of the spindle head 24, and a tool holder 7 that holds the tool 5 is detachably mounted thereon, and is disposed on the front side of the spindle head 24. The tool changer 2 that automatically changes the tool holder 7 mounted on the spindle 30 and the tool holder that holds other tools is mainly configured.

また、コラム１０の左右両側面には、主軸ヘッド２４を内側に挟むようにして前方に延びるフレーム１８（図１では、一枚のフレーム１８のみ図示）が各々設けられている。そして、それら一対のフレーム１８の前端部にはマガジン支持台３７が固定され、該マガジン支持台３７に対して、工具交換装置２のマガジンベース４１が支持されている。さらに、そのマガジン支持台３７の上部には、工作機械１の前側に向かって斜め前方に延設され、マガジンベース４１を覆って保護するための断面略Ｌ字型のマガジンカバー１９が固定されている。 Further, the left and right side surfaces of the column 10 are respectively provided with frames 18 (only one frame 18 is shown in FIG. 1) extending forward so as to sandwich the spindle head 24 inside. A magazine support 37 is fixed to the front ends of the pair of frames 18, and the magazine base 41 of the tool changer 2 is supported on the magazine support 37. Further, a magazine cover 19 having a substantially L-shaped cross section is fixed to the upper portion of the magazine support 37 so as to extend obliquely forward toward the front side of the machine tool 1 and cover and protect the magazine base 41. Yes.

そして、主軸ヘッド２４の上部には、主軸３０を回転させるためのサーボモータ２２が固定されている。また、ベース上にはテーブル（図示外）が設置されている。そして、そのテーブル上に固定されたワーク（被加工物）に対して、主軸ヘッド２４が昇降し、主軸３０が高速回転することによって所望の切削加工がなされる。 A servo motor 22 for rotating the spindle 30 is fixed to the upper part of the spindle head 24. A table (not shown) is installed on the base. The spindle head 24 moves up and down with respect to the workpiece (workpiece) fixed on the table, and the spindle 30 rotates at a high speed to perform desired cutting.

次に、主軸ヘッド２４の昇降機構について説明する。図１に示すように、コラム１０の前面には、上下方向に延設されたボールねじ１２が、上側軸受部１４と下側軸受部１５とによって回転可能に支持されている。そして、主軸ヘッド２４の背面に固定されたナット１３に対して、そのボールねじ１２がねじ込まれて挿通している。さらに、ボールねじ１２の上端部は、上側軸受部１４の上部に固定されたサーボモータ（図示外）の駆動軸に対して、カップリング（図示外）を介して連結されている。よって、ボールねじ１２は、サーボモータの駆動によって正逆両方向に回転される。そして、ボールねじ１２が正逆方向に回転すると、そのボールねじ１２に螺合するナット１３が昇降し、該ナット１３に連結する主軸ヘッド２４が昇降移動するようになっている。 Next, the elevating mechanism of the spindle head 24 will be described. As shown in FIG. 1, on the front surface of the column 10, a ball screw 12 extending in the vertical direction is rotatably supported by an upper bearing portion 14 and a lower bearing portion 15. Then, the ball screw 12 is screwed through the nut 13 fixed to the back surface of the spindle head 24. Further, the upper end portion of the ball screw 12 is coupled to a drive shaft of a servo motor (not shown) fixed to the upper portion of the upper bearing portion 14 via a coupling (not shown). Therefore, the ball screw 12 is rotated in both forward and reverse directions by the drive of the servo motor. When the ball screw 12 rotates in the forward and reverse directions, the nut 13 screwed to the ball screw 12 moves up and down, and the spindle head 24 connected to the nut 13 moves up and down.

次に、主軸ヘッド２４の内部構造について説明する。図１に示すように、主軸ヘッド２４の前方下部の内側には、上下方向に回転軸を有する主軸３０が回転可能に支持されている。この主軸３０は、主軸ヘッド２４の上部に固定されたサーボモータ２２の駆動軸に対してカップリング２３を介して連結されている。よって、主軸３０はサーボモータ２２の回転駆動によって回転する。さらに、主軸３０の先端部（下端部）には、工具ホルダ７のテーパ装着部７ａを装着するためのテーパ穴３１が設けられている。このテーパ穴３１にテーパ装着部７ａが装着されると、テーパ装着部７ａから上方に突出するプルスタッド７ｂが、主軸３０の内部に設けられたホルダ狭持部材３２によって狭持される。そして、このホルダ狭持部材３２が、主軸３０の中心を通る孔の中に同軸上に挿通して配置されたドローバー３４によって下方に押圧されると、ホルダ狭持部材３２によるプルスタッド７ｂの狭持が解除されるようになっている。 Next, the internal structure of the spindle head 24 will be described. As shown in FIG. 1, a main shaft 30 having a rotation shaft in the vertical direction is rotatably supported inside the front lower portion of the main shaft head 24. The main shaft 30 is connected to a drive shaft of a servo motor 22 fixed to the upper portion of the main shaft head 24 via a coupling 23. Therefore, the main shaft 30 is rotated by the rotational drive of the servo motor 22. Furthermore, a tapered hole 31 for mounting the taper mounting portion 7a of the tool holder 7 is provided at the distal end portion (lower end portion) of the main shaft 30. When the taper mounting portion 7 a is mounted in the taper hole 31, the pull stud 7 b protruding upward from the taper mounting portion 7 a is sandwiched by the holder pinching member 32 provided inside the main shaft 30. When the holder holding member 32 is pressed downward by a draw bar 34 that is coaxially inserted in a hole passing through the center of the main shaft 30, the holder holding member 32 narrows the pull stud 7 b. The holding is released.

また、主軸ヘッド２４の後方上部の内側には、右側面視略Ｌ字型のクランクレバー２０が支軸２１を介して揺動自在に軸支されている。このクランクレバー２０は、垂直方向に延びる垂直レバー２０ｂと、該垂直レバー２０ｂの下端部から前方に向かって略水平に延びる水平レバー２０ａとから構成されている。そして、水平レバー２０ａの先端部は、ドローバー３４に直交して突設されたピン３５に対して係合可能となっている。また、垂直レバー２０ｂの背面上部には板カム体３６が固定され、その板カム体３６は、上側軸受部１４に固定されたカムフォロア１７と接離可能となっている。さらに、垂直レバー２０ｂと主軸ヘッド２４との間には、引張コイルバネ（図示外）が弾力的に介装されている。よって、クランクレバー２０を右側面から見た場合、クランクレバー２０は時計回りに常時付勢されているので、水平レバー２０ａによるピン３５の下方への押圧は常時解除されている。 Further, a crank lever 20 having a substantially L-shape in right side view is pivotally supported via a support shaft 21 inside the upper rear portion of the spindle head 24. The crank lever 20 includes a vertical lever 20b extending in the vertical direction and a horizontal lever 20a extending substantially horizontally from the lower end of the vertical lever 20b toward the front. And the front-end | tip part of the horizontal lever 20a can be engaged with the pin 35 protruded orthogonally to the draw bar 34. As shown in FIG. Further, a plate cam body 36 is fixed to the rear upper part of the vertical lever 20b, and the plate cam body 36 can be brought into contact with and separated from the cam follower 17 fixed to the upper bearing portion 14. Further, a tension coil spring (not shown) is elastically interposed between the vertical lever 20b and the spindle head 24. Therefore, when the crank lever 20 is viewed from the right side, the crank lever 20 is always urged clockwise, so that the downward pressing of the pin 35 by the horizontal lever 20a is always released.

例えば、主軸３０のテーパ穴３１に、工具ホルダ７のテーパ装着部７ａが装着された状態において、主軸ヘッド２４が上昇すると、クランクレバー２０に設けた板カム体３６がカムフォロア１７に摺動する。この場合、クランクレバー２０は、右側面から見た場合に、支軸２１を中心に反時計回りに回転する。すると、水平レバー２０ａはピン３５に係合しつつ下方に押圧するので、ドローバー３４を介してホルダ狭持部材３２が下方に付勢される。よって、ホルダ狭持部材３２によるプルスタッド７ｂの狭持が解除される。このようにして、工具５を保持する工具ホルダ７が主軸３０に対して着脱可能に装着される。 For example, in a state where the taper mounting portion 7 a of the tool holder 7 is mounted in the taper hole 31 of the main shaft 30, when the main shaft head 24 rises, the plate cam body 36 provided on the crank lever 20 slides on the cam follower 17. In this case, the crank lever 20 rotates counterclockwise around the support shaft 21 when viewed from the right side. Then, the horizontal lever 20 a is pressed downward while being engaged with the pin 35, so that the holder holding member 32 is biased downward via the draw bar 34. Therefore, the holding of the pull stud 7b by the holder holding member 32 is released. In this way, the tool holder 7 that holds the tool 5 is detachably attached to the main shaft 30.

次に、本発明に係る工具交換装置２の構造について説明する。図１に示すように、工具交換装置２は、鍔付き円筒状のマガジンベース４１と、該マガジンベース４１の鍔部４２の裏面の外周に沿って揺動可能に列設された複数のグリップアーム６０（図１では、上下２本のグリップアーム６０のみを図示）とを主体に構成されている。そして、フレーム１８に固定されたマガジン支持台３７には、工作機械１の前側に向かって斜め下方に延びる支軸４５が回転可能に支持され、その支軸４５に対してマガジンベース４１が外挿されている。これにより、マガジンベース４１は、工作機械１の前方に、円形状の鍔部４２の正面を向けて配置され、回転可能に支持された状態となっている。 Next, the structure of the tool changer 2 according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the tool changer 2 includes a cylindrical magazine base 41 with a hook, and a plurality of grip arms arranged in a swingable manner along the outer periphery of the back surface of the collar portion 42 of the magazine base 41. 60 (in FIG. 1, only the upper and lower grip arms 60 are shown). A magazine support base 37 fixed to the frame 18 supports a support shaft 45 extending obliquely downward toward the front side of the machine tool 1, and the magazine base 41 is extrapolated to the support shaft 45. Has been. As a result, the magazine base 41 is disposed in front of the machine tool 1 with the front surface of the circular flange 42 facing the front, and is rotatably supported.

次に、マガジンベース４１について説明する。図１に示すように、マガジンベース４１は、支軸４５が内挿される筒状のボス部４３と、該ボス部４３の外周面の前端側に鍔状に設けられた鍔部４２とを主体に構成されている。そして、ボス部４３の後端部には、支軸４５を中心とする割出円板４７が外挿して固定されている。さらに、割出円板４７の背面側（主軸ヘッド２４に対向する面）には、ローラ形状のカムフォロア（図示外）が複数のグリップアーム６０の配設位置に対応して各々設けられている。 Next, the magazine base 41 will be described. As shown in FIG. 1, the magazine base 41 mainly includes a cylindrical boss portion 43 into which a support shaft 45 is inserted, and a flange portion 42 provided in a hook shape on the front end side of the outer peripheral surface of the boss portion 43. It is configured. An indexing disc 47 centered on the support shaft 45 is externally fixed to the rear end portion of the boss portion 43. Furthermore, roller-shaped cam followers (not shown) are provided on the back side of the indexing disc 47 (the surface facing the spindle head 24) corresponding to the positions where the plurality of grip arms 60 are provided.

また、マガジン支持台３７の上部にはケーシング５１が固定され、このケーシング５１の上部には、マガジンベース４１の回転割出用のサーボモータ５０が固定されている。そして、ケーシング５１の内側では、サーボモータ５０の回転軸に対して、複数のギヤ（図示外）とカム（図示外）とからなる回転割出機構の一部が連結されている。さらに、この回転割出機構のカムに形成されたカム溝（図示外）に対して、割出円板４７の複数のカムフォロアが順次嵌合している。これにより、割出円板４７は間欠的な割出回転を行うことができ、複数のグリップアーム６０の中の１つを割り出して、マガジンベース４１の最下端に位置させることを可能にしている。尚、図示しないが、サーボモータ５０にはエンコーダが固定され、該エンコーダは工作機械１の制御装置（図示外）に接続されている。よって、工作機械１では、エンコーダの出力信号に基づいて、サーボモータ５０のフィードバック制御を行うことができる。 A casing 51 is fixed to the upper part of the magazine support 37, and a servo motor 50 for rotational indexing of the magazine base 41 is fixed to the upper part of the casing 51. Inside the casing 51, a part of a rotary indexing mechanism including a plurality of gears (not shown) and a cam (not shown) is connected to the rotation shaft of the servomotor 50. Further, a plurality of cam followers of the indexing disc 47 are sequentially fitted into cam grooves (not shown) formed in the cam of the rotary indexing mechanism. As a result, the indexing disc 47 can perform intermittent indexing rotation, and one of the plurality of grip arms 60 can be indexed and positioned at the lowest end of the magazine base 41. . Although not shown, an encoder is fixed to the servo motor 50, and the encoder is connected to a control device (not shown) of the machine tool 1. Therefore, the machine tool 1 can perform feedback control of the servo motor 50 based on the output signal of the encoder.

次に、グリップアーム６０の構造について説明する。図１に示すように、グリップアーム６０は、マガジンベース４１の鍔部４２の裏面の外周側に、所要の中心角で周方向に複数本（例えば、１４本）固定されている。図２に示すように、グリップアーム６０は、マガジンベース４１の鍔部４２の裏面の外周側に固定される支点台６２を揺動動作の支点とする。グリップアーム６０は、その支点台６２に設けられた支持軸６７を介して軸支され、山なりに折れ曲がった棒状のアーム本体６１と、該アーム本体６１の自由端となる先端側に設けられ、工具ホルダ７を狭持するＹ字型状の把持部６３と、アーム本体６１の後端側における支持軸６７に軸支される部分から主軸ヘッド２４側に突出して設けられ、カムフォロア６６を回転自在に支持するカムフォロア支持部６５とを主体に構成されている。そして、このグリップアーム６０の内部には、把持部６３が主軸３０から離間した状態のグリップアーム６０の第一姿勢、及び、把持部６３が主軸３０に近接した状態のグリップアーム６０の第二姿勢を保持するための姿勢保持機構８０（図３参照）が設けられており、この点に本発明の特徴を有する。 Next, the structure of the grip arm 60 will be described. As shown in FIG. 1, a plurality of grip arms 60 (for example, 14) are fixed to the outer peripheral side of the back surface of the collar portion 42 of the magazine base 41 in the circumferential direction at a required central angle. As shown in FIG. 2, the grip arm 60 uses a fulcrum base 62 fixed to the outer peripheral side of the back surface of the collar portion 42 of the magazine base 41 as a fulcrum of the swing operation. The grip arm 60 is pivotally supported via a support shaft 67 provided on the fulcrum stand 62, and is provided on a bar-shaped arm body 61 that is bent in a mountain shape, and on a distal end side that is a free end of the arm body 61. A Y-shaped gripping portion 63 that holds the tool holder 7 and a portion that is pivotally supported by the support shaft 67 on the rear end side of the arm body 61 are provided so as to protrude toward the spindle head 24, and the cam follower 66 is rotatable. And a cam follower support portion 65 that supports the main body. In the grip arm 60, the first posture of the grip arm 60 in a state where the grip portion 63 is separated from the main shaft 30 and the second posture of the grip arm 60 in a state where the grip portion 63 is close to the main shaft 30. A posture holding mechanism 80 (see FIG. 3) for holding the lens is provided, and this is a feature of the present invention.

支点台６２は、マガジンベース４１に固定される略板状の固定部６２ａと、該固定部６２ａの下部から斜めに延設され、支持軸６７を支持する軸支部６２ｂとから構成されている。固定部６２ａには、固定部６２ａの厚み方向に貫通する固定孔が設けられ、マガジンベース４１の鍔部４２の外周に列設された固定孔に対応している。よって、固定部６２ａの固定孔を、鍔部４２の外周に列設された固定孔に合わせてボルトで固定することによって、支点台６２がマガジンベース４１に固定される。これにより、グリップアーム６０全体をマガジンベース４１に固定することができる。 The fulcrum table 62 includes a substantially plate-like fixing portion 62 a fixed to the magazine base 41, and a shaft supporting portion 62 b that extends obliquely from the lower portion of the fixing portion 62 a and supports the support shaft 67. The fixing portion 62a is provided with a fixing hole penetrating in the thickness direction of the fixing portion 62a, and corresponds to the fixing holes arranged on the outer periphery of the collar portion 42 of the magazine base 41. Therefore, the fulcrum base 62 is fixed to the magazine base 41 by fixing the fixing holes of the fixing part 62a with the bolts in accordance with the fixing holes arranged on the outer periphery of the flange part 42. Thereby, the entire grip arm 60 can be fixed to the magazine base 41.

把持部６３は、図１に示す工具ホルダ７の外径部に周設された溝部（図示外）を狭持するための非開閉式の二股部６９と、該二股部６９の内端部に設けられ、圧縮コイルバネ（図示外）によって弾力的に後退可能に収納される一対の支持ピン７６とで構成されている。さらに、二股部６９の両側に分かれる各端部の外側には、支持ピン７６の中心を回転中心とするカムフォロア７５が各々設けられている。このカムフォロア７５は、主軸ヘッド２４の先端部（下端部）に設けられた固定カム２９のカム面２９ａに沿って摺動することによって、主軸３０に装着された工具ホルダ７の溝部へ把持部６３を正確にガイドするためのものである。そして、ガイドされた把持部６３の二股部６９が、工具ホルダ７の溝部に位置合わせされると、一対の支持ピン７６がその溝部に挿通して当接し、圧縮コイルバネを押し戻しながら後退することによって、工具ホルダ７が把持部６３に狭持される。 The gripping portion 63 includes a non-open / close type bifurcated portion 69 for holding a groove portion (not shown) provided around the outer diameter portion of the tool holder 7 shown in FIG. 1, and an inner end portion of the bifurcated portion 69. It comprises a pair of support pins 76 that are provided and are accommodated so as to be elastically retractable by a compression coil spring (not shown). Furthermore, cam followers 75 each having the center of the support pin 76 as the center of rotation are provided on the outer sides of the end portions divided on both sides of the bifurcated portion 69. The cam follower 75 slides along the cam surface 29a of the fixed cam 29 provided at the distal end (lower end) of the spindle head 24, so that the grip 63 is inserted into the groove of the tool holder 7 attached to the spindle 30. It is for guiding accurately. When the bifurcated portion 69 of the guided gripping portion 63 is aligned with the groove portion of the tool holder 7, the pair of support pins 76 are inserted into and contacted with the groove portion, and are retracted while pushing back the compression coil spring. The tool holder 7 is held between the gripping portions 63.

カムフォロア６６は、図１に示す主軸ヘッド２４の前面に固定された可動カム２８のカム面２８ａに摺動する。この可動カム２８は、支軸２５によって主軸ヘッド２４の前面に軸支されている。さらに、可動カム２８と主軸ヘッド２４との間には、圧縮コイルバネ（図示外）が配設されているので、可動カム２８は弾力的に浮いた状態で支持されている。よって、カムフォロア６６が可動カム２８のカム面２８ａを摺動すると、アーム本体６１が支持軸６７を中心に揺動する。これにより、二股部の６９の端部に設けられたカムフォロア７５が、主軸ヘッド２４の先端部に設けられた固定カム２９のカム面２９ａに向かって弾力的に押圧されるようになっている。 The cam follower 66 slides on the cam surface 28a of the movable cam 28 fixed to the front surface of the spindle head 24 shown in FIG. The movable cam 28 is pivotally supported on the front surface of the spindle head 24 by a support shaft 25. Further, since a compression coil spring (not shown) is disposed between the movable cam 28 and the spindle head 24, the movable cam 28 is supported in an elastically floating state. Therefore, when the cam follower 66 slides on the cam surface 28 a of the movable cam 28, the arm body 61 swings around the support shaft 67. Thus, the cam follower 75 provided at the end of the bifurcated portion 69 is elastically pressed toward the cam surface 29a of the fixed cam 29 provided at the tip of the spindle head 24.

次に、姿勢保持機構８０について説明する。図３に示すように、この姿勢保持機構８０は、ワークの加工時に生じる切り屑が侵入しないグリップアーム６０の内部に設けられている。そして、図４に示すように、姿勢保持機構８０は、筒部８１と、圧縮コイルバネ８３と、鋼球８５と、第一凹部９１と、第二凹部９２とから構成されている。 Next, the posture holding mechanism 80 will be described. As shown in FIG. 3, the posture holding mechanism 80 is provided inside a grip arm 60 that does not allow chips generated when a workpiece is processed to enter. As shown in FIG. 4, the posture holding mechanism 80 includes a cylindrical portion 81, a compression coil spring 83, a steel ball 85, a first concave portion 91, and a second concave portion 92.

筒部８１は有底の円筒状に形成されており、図３に示すように、自身の開口部が支持軸６７を望むように、グリップアーム６０における後端側の内部に配設されている。そして、筒部８１の内部には圧縮コイルバネ８３が収納されており、筒部８１の後端側には鋼球８５が配設されている。圧縮コイルバネ８３は、鋼球８５と筒部８１の底面８２との間に介装されており、鋼球８５を支持軸６７へ向けて付勢している。また、鋼球８５は、筒部８１の軸線方向に弾力的に出退可能となっている。 The cylindrical portion 81 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and as shown in FIG. 3, the cylindrical portion 81 is disposed inside the rear end side of the grip arm 60 so that its own opening portion desires the support shaft 67. . A compression coil spring 83 is housed inside the tube portion 81, and a steel ball 85 is disposed on the rear end side of the tube portion 81. The compression coil spring 83 is interposed between the steel ball 85 and the bottom surface 82 of the cylindrical portion 81, and urges the steel ball 85 toward the support shaft 67. Further, the steel ball 85 can elastically move in and out in the axial direction of the cylindrical portion 81.

また、第一凹部９１及び第二凹部９２は、支点台６２に固定された円柱状の支持軸６７の外周面に設けられており、その表面は、鋼球８５の形状に対応した球面に形成されている。この第一凹部９１は、圧縮コイルバネ８３によって付勢された鋼球８５と係合することで、把持部６３が主軸３０から離間した状態のグリップアーム６０の第一姿勢を保持する。また、第二凹部９２は、鋼球８５と係合することで、把持部６３が主軸３０に近接した状態のグリップアーム６０の第二姿勢を保持する。 The first recess 91 and the second recess 92 are provided on the outer peripheral surface of a columnar support shaft 67 fixed to the fulcrum table 62, and the surfaces thereof are formed in a spherical surface corresponding to the shape of the steel ball 85. Has been. The first recess 91 is engaged with the steel ball 85 urged by the compression coil spring 83 to maintain the first posture of the grip arm 60 in a state where the grip portion 63 is separated from the main shaft 30. Further, the second concave portion 92 is engaged with the steel ball 85 to maintain the second posture of the grip arm 60 in a state where the grip portion 63 is close to the main shaft 30.

次に、上記構成からなるグリップアーム６０の揺動動作、及び姿勢の保持について、図２及び図３を参照して説明する。まず、図３に示すように、把持部６３が主軸３０から離間した状態では、鋼球８５が第一凹部９１に係合して両者の間に摩擦力が生じ、グリップアーム６０の第一姿勢が保持される。この状態で、複数のグリップアーム６０のうちの１つが回転割出しされて、主軸３０に最も近接する場所、すなわち、マガジンベース４１の最下端に位置する。そして、主軸ヘッド２４（図１参照）を上方へ移動させると、図２に示すように、回転割出しされたグリップアーム６０のカムフォロア７５が固定カム２９のカム面２９ａに当接し、カムフォロア６６が可動カム２８のカム面２８ａに当接する。そして、これらカムフォロア７５及びカムフォロア６６が各カム面２８ａ，２９ａに沿ってそれぞれ摺動すると、グリップアーム６０がその把持部６３を主軸３０に近づける方向に、支持軸６７を中心として揺動する。すると、図３に示すように、第一凹部９１に係合していた鋼球８５は、グリップアーム６０の先端側へ乗り上がるように第一凹部９１から離脱し、支点台６２に固定された支持軸６７の表面上を第二凹部９２へ向けて摺動する。そして、把持部６３が主軸３０に近接する位置（主軸３０に装着された工具ホルダ７を把持する位置）まで到達すると、圧縮コイルバネ８３によって付勢された鋼球８５が第二凹部９２に落着し、両者の間に摩擦力が生じてグリップアーム６０の第二姿勢が保持される。主軸ヘッド２４（図１参照）を下方へ移動させると、グリップアーム６０はその把持部６３を主軸３０から遠ざける方向へ揺動し、鋼球８５は第一凹部９１に係合する。このように、鋼球８５が第一凹部９１及び第二凹部９２に係合することで、グリップアームの第一姿勢及び第二姿勢が保持される。 Next, the swinging operation and the holding of the posture of the grip arm 60 configured as described above will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 3, in the state where the gripping portion 63 is separated from the main shaft 30, the steel ball 85 is engaged with the first recess 91, and a frictional force is generated between them, and the first posture of the grip arm 60. Is retained. In this state, one of the plurality of grip arms 60 is rotationally indexed, and is positioned closest to the main shaft 30, that is, at the lowermost end of the magazine base 41. Then, when the spindle head 24 (see FIG. 1) is moved upward, as shown in FIG. 2, the cam follower 75 of the grip arm 60 indexed in rotation comes into contact with the cam surface 29a of the fixed cam 29, and the cam follower 66 is It contacts the cam surface 28a of the movable cam 28. When the cam follower 75 and the cam follower 66 slide along the cam surfaces 28a and 29a, the grip arm 60 swings around the support shaft 67 in the direction in which the grip portion 63 is brought closer to the main shaft 30. Then, as shown in FIG. 3, the steel ball 85 engaged with the first recess 91 is detached from the first recess 91 so as to ride on the tip end side of the grip arm 60 and fixed to the fulcrum base 62. Slide on the surface of the support shaft 67 toward the second recess 92. When the gripping portion 63 reaches a position close to the main shaft 30 (a position where the tool holder 7 attached to the main shaft 30 is gripped), the steel ball 85 biased by the compression coil spring 83 settles on the second recess 92. A frictional force is generated between the two, and the second posture of the grip arm 60 is maintained. When the spindle head 24 (see FIG. 1) is moved downward, the grip arm 60 swings in a direction in which the grip 63 is moved away from the spindle 30, and the steel ball 85 engages with the first recess 91. As described above, the steel ball 85 is engaged with the first concave portion 91 and the second concave portion 92, whereby the first posture and the second posture of the grip arm are maintained.

以上説明したように、第一の実施形態の工具交換装置２では、鋼球８５、圧縮コイルバネ８３、及び筒部８１がグリップアーム６０の内部に設けられ、第一凹部９１及び第二凹部９２が支点台６２の支持軸６７に設けられている。すなわち、グリップアーム６０の姿勢を保持するための姿勢保持機構８０がグリップアーム６０によって覆われているため、ワークの加工時に生じる切り屑が姿勢保持機構８０に侵入することがない。従って、鋼球８５が支持軸６７上を摺動する際に引っかかりが生じることがなく、部材の表面が傷つくこともない。よって、グリップアーム６０の折損を防止すると共に、摺動動作を円滑に行うことができる。また、姿勢保持機構８０を構成する鋼球８５が球体であり、且つ第一凹部９１及び第二凹部９２が球面をなしているため、部材の角が立っている場合に比べて磨耗変形が生じる虞を低くすることができる。さらに、姿勢を保持するための機構をグリップアーム６０の外部に設ける場合に比べて、工具交換装置２の形状の自由度を向上させることができる。 As described above, in the tool changer 2 according to the first embodiment, the steel ball 85, the compression coil spring 83, and the cylindrical portion 81 are provided inside the grip arm 60, and the first concave portion 91 and the second concave portion 92 are provided. A support shaft 67 of the fulcrum table 62 is provided. That is, since the posture holding mechanism 80 for holding the posture of the grip arm 60 is covered by the grip arm 60, chips generated during the processing of the workpiece do not enter the posture holding mechanism 80. Therefore, the steel ball 85 does not get caught when sliding on the support shaft 67, and the surface of the member is not damaged. Therefore, breakage of the grip arm 60 can be prevented and the sliding operation can be performed smoothly. Further, since the steel ball 85 constituting the posture holding mechanism 80 is a sphere and the first concave portion 91 and the second concave portion 92 are spherical surfaces, wear deformation occurs as compared with the case where the corners of the members are standing. The fear can be reduced. Furthermore, the degree of freedom of the shape of the tool changer 2 can be improved as compared with the case where a mechanism for maintaining the posture is provided outside the grip arm 60.

尚、第一の実施形態における鋼球８５が本発明の「当接部」に相当し、筒部８１が「支持手段」に、圧縮コイルバネ８３が「付勢手段」に相当する。そして、鋼球８５、筒部８１、及び圧縮コイルバネ８３が本発明の「係合部」に相当する。また、第一凹部９１が「第一被係合部」に相当し、第二凹部９２が「第二被係合部」に相当する。 The steel ball 85 in the first embodiment corresponds to the “contact portion” of the present invention, the cylinder portion 81 corresponds to the “support means”, and the compression coil spring 83 corresponds to the “biasing means”. And the steel ball 85, the cylinder part 81, and the compression coil spring 83 are equivalent to the "engagement part" of this invention. The first recess 91 corresponds to a “first engaged portion”, and the second recess 92 corresponds to a “second engaged portion”.

次に、本発明の第二の実施形態である工具交換装置について、図５を参照して説明する。図５は、第二の実施形態の工具交換装置に設けられる姿勢保持機構２８０の要部を示す分解斜視図である。第二の実施形態の工具交換装置では第一の実施形態の工具交換装置２とは異なり、グリップアーム６０の姿勢を保持するための姿勢保持機構２８０が、支点台６２に設けられた支持軸２６７の軸線方向を圧縮コイルバネ２８３の付勢方向として、支持軸２６７と一体に設けられている点に特徴を有する。そして、工具交換装置は、姿勢保持機構２８０の構造が第一の実施形態の工具交換装置２と異なるのみである。従って、ここでは支持軸２６７と一体に設けられた工具交換装置の構造についてのみ説明し、その他の部位の構造については第一の実施形態と同じであるため、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, the tool change apparatus which is 2nd embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view showing a main part of the posture holding mechanism 280 provided in the tool changer of the second embodiment. Unlike the tool changer 2 of the first embodiment, the tool changer of the second embodiment includes a support shaft 267 provided with a posture holding mechanism 280 for holding the posture of the grip arm 60 on the fulcrum table 62. This is characterized in that the axial direction is provided integrally with the support shaft 267, with the urging direction of the compression coil spring 283 as the biasing direction. The tool changer is different from the tool changer 2 of the first embodiment only in the structure of the posture holding mechanism 280. Accordingly, only the structure of the tool changer provided integrally with the support shaft 267 will be described here, and the structure of the other parts is the same as that of the first embodiment, so the description will be given with the same reference numerals. Omitted.

まず、姿勢保持機構２８０の構造について説明する。図５に示すように、支持軸２６７と一体に設けられると共に、グリップアーム６０の後端側に覆われている姿勢保持機構２８０は、２つの鋼球２８５ａ，２８５ｂと、鋼球支持部２８１と、圧縮コイルバネ２８３と、回動部２９０に設けられた第一凹部２９１ａ，２９１ｂ、及び第二凹部２９２ａ，２９２ｂとを主な構成要素としている。 First, the structure of the posture holding mechanism 280 will be described. As shown in FIG. 5, the posture holding mechanism 280 provided integrally with the support shaft 267 and covered on the rear end side of the grip arm 60 includes two steel balls 285a and 285b, a steel ball support portion 281, The compression coil spring 283, the first concave portions 291a and 291b and the second concave portions 292a and 292b provided in the rotating portion 290 are main components.

鋼球支持部２８１は略円柱状に形成され、その回動部２９０側の側面２８２には、鋼球２８５ａを支持する行止り孔２８７ａと、鋼球２８５ｂを支持する行止り孔２８７ｂとが穿設されている。そして、鋼球２８５ａ，２８５ｂは、その一部が側面２８２から突出するように、行止り孔２８７ａ，２８７ｂによって支持される。また、鋼球支持部２８１における支持軸２６７側の側面２８６の中心には行止り孔２８８が穿設されており、その内部に圧縮コイルバネ２８３が収納されている。この圧縮コイルバネ２８３は、支持軸２６７と、行止り孔２８８の底面との間に介装され、鋼球支持部２８１を回動部２９０側へ付勢している。また、鋼球支持部２８１における支持軸２６７側の端部には切欠部２８９が形成されており、支点台６２に固定されている支持軸２６７には、切欠部２８９に対応する形状である蒲鉾状の回転制限部２６８が突設されている。この回転制限部２６８が切欠部２８９に係合して鋼球支持部２８１の回転を制限するため、鋼球支持部２８１は支持軸２６７の軸線方向における弾力的な往復移動のみが可能となっている。 The steel ball support portion 281 is formed in a substantially cylindrical shape, and a side hole 287a for supporting the steel ball 285a and a dead hole 287b for supporting the steel ball 285b are formed in the side surface 282 on the rotating portion 290 side. It is installed. The steel balls 285a and 285b are supported by the dead holes 287a and 287b so that part of the steel balls protrudes from the side surface 282. Further, a dead hole 288 is formed in the center of the side surface 286 on the support shaft 267 side in the steel ball support portion 281, and a compression coil spring 283 is accommodated therein. The compression coil spring 283 is interposed between the support shaft 267 and the bottom surface of the dead hole 288, and urges the steel ball support portion 281 toward the rotating portion 290. Further, a notch 289 is formed at the end of the steel ball support 281 on the support shaft 267 side, and the support shaft 267 fixed to the fulcrum table 62 has a shape corresponding to the notch 289. A circular rotation restricting portion 268 is projected. Since this rotation restricting portion 268 engages with the notch portion 289 and restricts the rotation of the steel ball support portion 281, the steel ball support portion 281 can only be elastically reciprocated in the axial direction of the support shaft 267. Yes.

また、回動部２９０は略円柱状に形成されており、その円周面に、ねじ孔を有するグリップアーム固定部２９３が突設されている。そして、グリップアーム６０には、グリップアーム固定部２９３に対応する位置に固定孔（図示外）が穿設されている。この固定孔にグリップアーム固定部２９３を挿入してボルトで固定すると、グリップアーム６０と回動部２９０とが一体に固定されて、グリップアーム６０が支点台６２に対して揺動可能に支持されると共に、姿勢保持機構２８０がグリップアーム６０によって覆われることとなる。また、回動部２９０における鋼球支持部２８１側の側面２９４には、第一凹部２９１ａ，２９１ｂ及び第二凹部２９２ａ，２９２ｂが設けられており、各凹部の表面は、鋼球２８５ａ，２８５ｂの球面に対応する形状に形成されている。そして、第一凹部２９１ａに鋼球２８５ａが係合し、且つ第一凹部２９１ｂに鋼球２８５ｂが係合することで、把持部６３が主軸３０から離間した状態のグリップアーム６０の第一姿勢が保持される。また、第二凹部２９２ａに鋼球２８５ａが係合し、且つ第二凹部２９２ｂに鋼球２８５ｂが係合することで、把持部６３が主軸３０に近接した状態のグリップアーム６０の第二姿勢が保持される。 Further, the rotating part 290 is formed in a substantially cylindrical shape, and a grip arm fixing part 293 having a screw hole projects from the circumferential surface thereof. The grip arm 60 is formed with a fixing hole (not shown) at a position corresponding to the grip arm fixing portion 293. When the grip arm fixing portion 293 is inserted into the fixing hole and fixed with bolts, the grip arm 60 and the rotating portion 290 are fixed integrally, and the grip arm 60 is supported so as to be swingable with respect to the fulcrum base 62. At the same time, the posture holding mechanism 280 is covered with the grip arm 60. In addition, first concave portions 291a and 291b and second concave portions 292a and 292b are provided on the side surface 294 of the rotating portion 290 on the steel ball support portion 281 side, and the surface of each concave portion is the surface of the steel balls 285a and 285b. It is formed in a shape corresponding to a spherical surface. Then, the steel ball 285a is engaged with the first concave portion 291a, and the steel ball 285b is engaged with the first concave portion 291b, whereby the first posture of the grip arm 60 in a state where the grip portion 63 is separated from the main shaft 30 is obtained. Retained. In addition, the steel ball 285a is engaged with the second recess 292a, and the steel ball 285b is engaged with the second recess 292b, so that the grip arm 60 is in the second posture in a state in which the grip 63 is close to the main shaft 30. Retained.

次に、上記構成からなるグリップアーム６０の揺動動作、及び姿勢の保持について説明する。まず、把持部６３が主軸３０から離間した状態では、鋼球２８５ａが第一凹部２９１ａに、鋼球２８５ｂが第一凹部２９１ｂに係合して摩擦力が生じ、グリップアーム６０の第一姿勢が保持される。この状態から、グリップアーム６０がその把持部６３を主軸３０に近づける方向に揺動すると、グリップアーム６０に固定された回動部２９０は、図５における右側から見て時計回りに回動する。すると、鋼球２８５ａ，２８５ｂは、鋼球支持部２８１を支持軸２６７側に押し込みながら、回動部２９０の側面２９４上を摺動する。そして、把持部６３が主軸３０に近接する位置まで到達すると、鋼球２８５ａが第二凹部２９２ａに、鋼球２８５ｂが第二凹部２９２ｂに落着し、摩擦力によってグリップアーム６０の第二姿勢が保持される。また、グリップアーム６０の姿勢が第二姿勢から第一姿勢へ変化する場合も同様に、鋼球２８５ａ，２８５ｂは回動部２９０の側面２９４を摺動し、第一凹部２９１ａ，２９１ｂに落着する。このように、姿勢保持機構２８０は、支持軸２６７と共にグリップアーム６０の揺動動作の中心軸としての働きを行いつつ、グリップアーム６０の第一姿勢及び第二姿勢を保持する。 Next, the swinging operation and holding of the posture of the grip arm 60 having the above configuration will be described. First, in a state in which the gripping part 63 is separated from the main shaft 30, the steel ball 285a engages with the first recess 291a and the steel ball 285b engages with the first recess 291b to generate a frictional force. Retained. From this state, when the grip arm 60 swings in a direction in which the grip portion 63 approaches the main shaft 30, the rotation portion 290 fixed to the grip arm 60 rotates clockwise as viewed from the right side in FIG. Then, the steel balls 285a and 285b slide on the side surface 294 of the rotating portion 290 while pushing the steel ball support portion 281 toward the support shaft 267. When the grip portion 63 reaches a position close to the main shaft 30, the steel ball 285a is settled in the second recess 292a and the steel ball 285b is settled in the second recess 292b, and the second posture of the grip arm 60 is maintained by the frictional force. Is done. Similarly, when the posture of the grip arm 60 changes from the second posture to the first posture, the steel balls 285a and 285b slide on the side surface 294 of the rotating portion 290 and settle on the first concave portions 291a and 291b. . As described above, the posture holding mechanism 280 holds the first posture and the second posture of the grip arm 60 while acting as the central axis of the swinging motion of the grip arm 60 together with the support shaft 267.

以上説明したように、第二の実施形態の工具交換装置では、鋼球２８５ａ，２８５ｂ、鋼球支持部２８１、及び圧縮コイルバネ２８３が支点台６２に設けられ、第一凹部２９１ａ，２９１ｂ及び第二凹部２９２ａ，２９２ｂが、グリップアーム６０と一体に固定される回動部２９０に設けられている。すなわち、第一の実施形態の工具交換装置２と同様に、グリップアーム６０の姿勢を保持するための姿勢保持機構２８０がグリップアーム６０に覆われているため、切り屑が姿勢保持機構２８０に侵入することがない。従って、グリップアーム６０の折損を防止すると共に、摺動動作を円滑に行うことができる。また、姿勢を保持するための機構をグリップアーム６０の外部に設ける場合に比べて、工具交換装置の形状の自由度を向上させることができる。 As described above, in the tool changer of the second embodiment, the steel balls 285a and 285b, the steel ball support portion 281 and the compression coil spring 283 are provided on the fulcrum stand 62, and the first recesses 291a and 291b and the second Concave portions 292 a and 292 b are provided in the rotating portion 290 fixed integrally with the grip arm 60. That is, similar to the tool changer 2 of the first embodiment, since the posture holding mechanism 280 for holding the posture of the grip arm 60 is covered with the grip arm 60, chips enter the posture holding mechanism 280. There is nothing to do. Therefore, breakage of the grip arm 60 can be prevented and the sliding operation can be performed smoothly. In addition, the degree of freedom of the shape of the tool changer can be improved as compared with the case where a mechanism for maintaining the posture is provided outside the grip arm 60.

尚、第二の実施形態における鋼球２８５ａ，２８５ｂが本発明の「当接部」に相当し、鋼球支持部２８１及び支持軸２６７が「支持手段」に、圧縮コイルバネ２８３が「付勢手段」に相当する。そして、鋼球２８５ａ，２８５ｂ、鋼球支持部２８１、支持軸２６７、及び圧縮コイルバネ２８３が本発明の「係合部」に相当する。また、第一凹部２９１ａ，２９１ｂが「第一被係合部」に相当し、第二凹部２９２ａ，２９２ｂが「第二被係合部」に相当する。 The steel balls 285a and 285b in the second embodiment correspond to the “contact portion” of the present invention, the steel ball support portion 281 and the support shaft 267 are “support means”, and the compression coil spring 283 is “biasing means”. Is equivalent to. The steel balls 285a and 285b, the steel ball support portion 281, the support shaft 267, and the compression coil spring 283 correspond to the “engagement portion” of the present invention. The first recesses 291a and 291b correspond to “first engaged portions”, and the second recesses 292a and 292b correspond to “second engaged portions”.

尚、本発明は上記各実施の形態に限られず、様々な形態で実施可能である。以下、図６及び図７を参照して、上記実施の形態の変形例について説明する。図６は、変形例１の工具交換装置における姿勢保持機構３８０の要部を示す分解斜視図であり、図７は、変形例２の工具交換装置における姿勢保持機構４８０の要部を示す分解斜視図である。尚、図６に示す変形例１では、鋼球を使用せずに姿勢保持機構を構成する点が第二の実施形態と異なるのみであり、図７に示す変形例２では、姿勢保持機構４８０の部品の数及び配設位置が第一の実施形態と異なるのみである。従って、その他の部位の構造については第一及び第二の実施形態と同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms. Hereinafter, a modification of the above embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the main part of the posture holding mechanism 380 in the tool changer of the first modification, and FIG. 7 is an exploded perspective view showing the main part of the posture holding mechanism 480 in the tool changer of the second modification. FIG. 6 differs from the second embodiment only in that the posture holding mechanism is configured without using steel balls, and in the second modification shown in FIG. 7, the posture holding mechanism 480 is different. The number of components and the arrangement position are different from those of the first embodiment. Therefore, the structure of other parts is denoted by the same reference numerals as those in the first and second embodiments, and the description thereof is omitted or simplified.

図６に示すように、上記実施形態の変形例１としての工具交換装置に設けられる姿勢保持機構３８０は、往復移動部３８１と、圧縮コイルバネ２８３と、回動部３９０に設けられた第一溝部３９１、及び第二溝部３９２とを主な構成要素としている。略円柱状に形成された往復移動部３８１には、自身の支持軸２６７側の側面３８６に、圧縮コイルバネ２８３を収納するための行止り孔３８８が穿設されると共に、支持軸２６７側の端部に切欠部３８９が形成されている。この切欠部３８９に支持軸２６７の回転制限部２６８が係合することで、往復移動部３８１の回転が制限されている。そして、変形例１では鋼球が使用されておらず、かわりに、往復移動部３８１における回動部３９０側の端部に爪部３８７が突設されている。この爪部３８７の位置に対応して、回動部３９０における往復移動部３８１側の側面３９４には第一溝部３９１及び第二溝部３９２が形成されている。このような構成のもと、グリップアーム６０（図２参照）と回動部３９０とがグリップアーム固定部３９３を介して一体に固定されるため、グリップアーム６０の揺動動作に合わせて回動部３９０が回動する。そして、爪部３８７が第一溝部３９１に係合することでグリップアーム６０の第一姿勢が保持され、爪部３８７が第二溝部３９２に係合することでグリップアーム６０の第二姿勢が保持される。 As shown in FIG. 6, the posture holding mechanism 380 provided in the tool changer as Modification 1 of the above-described embodiment includes a reciprocating movement part 381, a compression coil spring 283, and a first groove part provided in the rotation part 390. 391 and the second groove 392 are main components. The reciprocating portion 381 formed in a substantially cylindrical shape is provided with a dead hole 388 for accommodating the compression coil spring 283 in the side surface 386 on the support shaft 267 side, and an end on the support shaft 267 side. A notch 389 is formed in the part. Since the rotation restricting portion 268 of the support shaft 267 is engaged with the notch 389, the rotation of the reciprocating movement portion 381 is restricted. In the first modification, the steel ball is not used, and instead, a claw portion 387 protrudes from the end of the reciprocating portion 381 on the rotating portion 390 side. Corresponding to the position of the claw portion 387, a first groove portion 391 and a second groove portion 392 are formed on the side surface 394 of the rotating portion 390 on the reciprocating movement portion 381 side. With such a configuration, the grip arm 60 (see FIG. 2) and the rotating portion 390 are integrally fixed via the grip arm fixing portion 393, so that the grip arm 60 rotates according to the swinging motion of the grip arm 60. The part 390 rotates. The first posture of the grip arm 60 is maintained by engaging the claw portion 387 with the first groove portion 391, and the second posture of the grip arm 60 is maintained by engaging the claw portion 387 with the second groove portion 392. Is done.

このように、姿勢保持機構の形状は適宜変更が可能であり、鋼球を使用せずにグリップアーム６０の姿勢を保持することも可能である。また、図６に示す変形例１では、爪部３８７は角が立った形状となっているが、半円状や半球状等、角が立っていない形状としてもよい。同様に、第一溝部３９１及び第二溝部３９２の形状は断面コの字型に形成されているが、表面を滑らかに形成してもよい。また、爪部３８７と、この爪部３８７に対応する第一溝部３９１及び第二溝部３９２とを複数設けてもよい。尚、変形例１の爪部３８７が本発明の「当接部」に相当し、往復移動部３８１及び支持軸２６７が「支持手段」に相当する。そして、爪部３８７、往復移動部３８１、支持軸２６７、及び圧縮コイルバネ２８３が本発明の「係合部」に相当する。また、第一溝部３９１が「第一被係合部」に相当し、第二溝部３９２が「第二被係合部」に相当する。 Thus, the shape of the posture holding mechanism can be changed as appropriate, and the posture of the grip arm 60 can be held without using a steel ball. Moreover, in the modification 1 shown in FIG. 6, although the nail | claw part 387 becomes the shape where the angle | corner stood, it is good also as shapes where an angle | corner does not stand, such as a semicircle shape and a hemisphere. Similarly, the first groove portion 391 and the second groove portion 392 are formed in a U-shaped cross section, but the surface may be formed smoothly. A plurality of claw portions 387 and a plurality of first groove portions 391 and second groove portions 392 corresponding to the claw portions 387 may be provided. The claw portion 387 of the first modification corresponds to the “contact portion” of the present invention, and the reciprocating movement portion 381 and the support shaft 267 correspond to “support means”. The claw part 387, the reciprocating part 381, the support shaft 267, and the compression coil spring 283 correspond to the “engagement part” of the present invention. The first groove portion 391 corresponds to a “first engaged portion”, and the second groove portion 392 corresponds to a “second engaged portion”.

次に、変形例２としての工具交換装置に設けられる姿勢保持機構４８０は、図７に示すように、支持軸４６７を支持する軸支部６２ｂの内部に圧縮コイルバネ８３が配設されており、鋼球８５を支持軸４６７の軸心方向へ向けて付勢している。また、円柱状の支持軸４６７は、グリップアーム固定部４９３を介してグリップアーム６０と一体に固定されると共に、自身の円周面には、第一凹部４９１及び第二凹部４９２が形成されている。そして、グリップアーム６０の揺動動作に合わせて支持軸４６７が回動し、鋼球８５が第一凹部４９１に係合することでグリップアーム６０の第一姿勢が保持される。また、鋼球８５が第二凹部４９２に係合することでグリップアーム６０の第二姿勢が保持される。そして、変形例２の姿勢保持機構４８０では、鋼球８５、圧縮コイルバネ８３、第一凹部４９１、及び第二凹部４９２が、軸支部６２ｂの左方及び右方にそれぞれ設けられている。 Next, as shown in FIG. 7, the posture holding mechanism 480 provided in the tool changer as the second modified example has a compression coil spring 83 disposed inside a shaft support 62b that supports a support shaft 467, and a steel The ball 85 is urged toward the axial direction of the support shaft 467. The cylindrical support shaft 467 is fixed integrally with the grip arm 60 via the grip arm fixing portion 493, and a first concave portion 491 and a second concave portion 492 are formed on its circumferential surface. Yes. The support shaft 467 rotates in accordance with the swinging motion of the grip arm 60, and the steel ball 85 engages with the first recess 491, whereby the first posture of the grip arm 60 is maintained. Further, the second posture of the grip arm 60 is maintained by the steel ball 85 engaging with the second recess 492. And in the attitude | position holding | maintenance mechanism 480 of the modification 2, the steel ball 85, the compression coil spring 83, the 1st recessed part 491, and the 2nd recessed part 492 are each provided in the left side and the right side of the axial support part 62b.

このように、姿勢保持機構を構成する鋼球８５、圧縮コイルバネ８３、第一凹部４９１、及び第二凹部４９２等の数は１つに限られない。また、姿勢保持機構が配設される位置も適宜変更が可能であり、上記実施形態及び変形例で示した位置以外の位置に姿勢保持機構を配設することもできる。他の例として、図５に示す姿勢保持機構２８０を変形し、グリップアーム６０と一体となって回動する回動部２９０側に鋼球、鋼球を支持する部品、及び圧縮コイルバネを配設し、支持軸２６７側に第一凹部及び第二凹部を配設することもできる。 Thus, the number of the steel balls 85, the compression coil springs 83, the first recesses 491, the second recesses 492, and the like constituting the posture holding mechanism is not limited to one. Further, the position where the posture holding mechanism is arranged can be changed as appropriate, and the posture holding mechanism can be arranged at a position other than the positions shown in the embodiment and the modification. As another example, the posture holding mechanism 280 shown in FIG. 5 is deformed, and a steel ball, a part that supports the steel ball, and a compression coil spring are arranged on the rotating part 290 side that rotates together with the grip arm 60. And a 1st recessed part and a 2nd recessed part can also be arrange | positioned at the support shaft 267 side.

本発明の工具交換装置は、マガジンベースに対して摺動可能に支持されたグリップアームを供えた工具交換装置に適用可能である。 The tool changer of the present invention can be applied to a tool changer provided with a grip arm that is slidably supported with respect to a magazine base.

工作機械１及び工具交換装置２の要部を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing main parts of a machine tool 1 and a tool changer 2. グリップアーム６０、可動カム２８、及び固定カム２９の相互の位置関係を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a positional relationship among a grip arm 60, a movable cam 28, and a fixed cam 29. FIG. 把持部６３が主軸３０から離間した状態のグリップアーム６０及び可動カム２８を右側面から見た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the grip arm 60 and the movable cam 28 in a state in which the grip portion 63 is separated from the main shaft 30 as viewed from the right side. 姿勢保持機構８０の要部を示す分解斜視図である。4 is an exploded perspective view showing a main part of the posture holding mechanism 80. FIG. 第二の実施形態の工具交換装置に設けられる姿勢保持機構２８０の要部を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part of the attitude | position holding mechanism 280 provided in the tool change apparatus of 2nd embodiment. 変形例１の工具交換装置における姿勢保持機構３８０の要部を示す分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view showing a main part of a posture holding mechanism 380 in the tool changer of Modification 1; 変形例２の工具交換装置における姿勢保持機構４８０の要部を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part of the attitude | position holding mechanism 480 in the tool change apparatus of the modification 2. FIG. 従来の工具交換装置２００におけるグリップアーム２５０の支持構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the support structure of the grip arm 250 in the conventional tool change apparatus 200. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２工具交換装置
５工具
１０コラム
２４主軸ヘッド
３０主軸
４１マガジンベース
６０グリップアーム
６２支点台
６２ｂ軸支部
６３把持部
６７，２６７，４６７支持軸
８０，２８０，３８０，４８０姿勢保持機構
８１筒部
８３，２８３圧縮コイルバネ
８５，２８５ａ，２８５ｂ鋼球
９１，２９１ａ，２９１ｂ，４９１第一凹部
９２，２９２ａ，２９２ｂ，４９２第二凹部
２８１鋼球支持部
２８７ａ，２８７ｂ行止り孔
２８８，３８８行止り孔
２９０，３９０回動部
３８１往復移動部
３８７爪部
３９１第一溝部
３９２第二溝部 2 Tool changer 5 Tool 10 Column 24 Spindle head 30 Spindle 41 Magazine base 60 Grip arm 62 Grip arm 62 B Shaft support 63 Grip part 67, 267, 467 Support shaft 80, 280, 380, 480 Posture holding mechanism 81 Tube part 83 283 Compression coil springs 85, 285a, 285b Steel balls 91, 291a, 291b, 491 First recesses 92, 292a, 292b, 492 Second recesses 281 Steel ball support portions 287a, 287b Stop holes 288, 388 Stop holes 290, 390 Rotating part 381 Reciprocating part 387 Claw part 391 First groove part 392 Second groove part

Claims

工作機械の主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドを昇降可能に支持するコラムと、前記コラムに固定され、一軸線を中心に回転割出可能に設けられたマガジン本体と、前記マガジン本体の外周に放射状に設けられ、工具を把持する把持部を先端に有する複数のグリップアームと、前記グリップアームを軸支すると共に、前記マガジン本体の外周に固定される支点台とを備え、回転割出しされた前記グリップアームが前記支点台を中心に揺動することによって、前記把持部が、前記主軸に近接する近接位置と、前記主軸から離間する退避位置との間を往復移動する工具交換装置であって、
前記グリップアームに設けられ、前記支点台と係合する係合部と、
前記支点台に設けられ、前記係合部と係合することによって、前記把持部が前記退避位置に揺動した状態で前記グリップアームの第一姿勢を保持する第一被係合部と、
前記支点台に設けられ、前記係合部と係合することによって、前記把持部が前記近接位置に揺動した状態で前記グリップアームの第二姿勢を保持する第二被係合部と
を備え、
前記係合部、前記第一被係合部、及び前記第二被係合部が、前記グリップアーム又は前記支点台によって覆われていることを特徴とする工具交換装置。 A spindle head that rotatably supports a spindle of a machine tool, a column that supports the spindle head so as to be movable up and down, a magazine body that is fixed to the column and that can be rotated and indexed around one axis; A plurality of grip arms provided radially at the outer periphery of the magazine main body and having a gripping portion for gripping a tool at the tip; and a fulcrum base that is pivotally supported by the grip arm and fixed to the outer periphery of the magazine main body; A tool in which the gripping portion reciprocates between a proximity position close to the main shaft and a retracted position away from the main shaft by swinging the gripping arm that is indexed about the fulcrum. An exchange device,
An engagement portion provided on the grip arm and engaged with the fulcrum base;
A first engaged portion that is provided on the fulcrum base and holds the first posture of the grip arm in a state where the gripping portion swings to the retracted position by engaging with the engaging portion;
A second engaged portion that is provided on the fulcrum base and holds the second posture of the grip arm in a state where the gripping portion swings to the close position by engaging with the engaging portion. ,
The tool changing device, wherein the engaging portion, the first engaged portion, and the second engaged portion are covered with the grip arm or the fulcrum stand.

工作機械の主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドを昇降可能に支持するコラムと、前記コラムに固定され、一軸線を中心に回転割出可能に設けられたマガジン本体と、前記マガジン本体の外周に放射状に設けられ、工具を把持する把持部を先端に有する複数のグリップアームと、前記グリップアームを軸支すると共に、前記マガジン本体の外周に固定される支点台とを備え、回転割出しされた前記グリップアームが前記支点台を中心に揺動することによって、前記把持部が、前記主軸に近接する近接位置と、前記主軸から離間する退避位置との間を往復移動する工具交換装置であって、
前記支点台に設けられ、前記グリップアームと係合する係合部と、
前記グリップアームに設けられ、前記係合部と係合することによって、前記把持部が前記退避位置に揺動した状態で前記グリップアームの第一姿勢を保持する第一被係合部と、
前記グリップアームに設けられ、前記係合部と係合することによって、前記把持部が前記近接位置に揺動した状態で前記グリップアームの第二姿勢を保持する第二被係合部と
を備え、
前記係合部、前記第一被係合部、及び前記第二被係合部が、前記グリップアーム又は前記支点台によって覆われていることを特徴とする工具交換装置。 A spindle head that rotatably supports a spindle of a machine tool, a column that supports the spindle head so as to be movable up and down, a magazine body that is fixed to the column and that can be rotated and indexed around one axis; A plurality of grip arms provided radially at the outer periphery of the magazine main body and having a gripping portion for gripping a tool at the tip; and a fulcrum base that is pivotally supported by the grip arm and fixed to the outer periphery of the magazine main body; A tool in which the gripping portion reciprocates between a proximity position close to the main shaft and a retracted position away from the main shaft by swinging the gripping arm that is indexed about the fulcrum. An exchange device,
An engaging portion provided on the fulcrum stand and engaged with the grip arm;
A first engaged portion that is provided on the grip arm and holds the first posture of the grip arm in a state where the gripping portion swings to the retracted position by engaging with the engaging portion;
A second engaged portion that is provided on the grip arm and holds the second posture of the grip arm in a state where the gripping portion swings to the close position by engaging with the engaging portion. ,
The tool changing device, wherein the engaging portion, the first engaged portion, and the second engaged portion are covered with the grip arm or the fulcrum stand.

前記係合部は、
前記第一被係合部及び第二被係合部に当接する当接部と、
前記当接部を前記第一被係合部及び前記第二被係合部に向けて出退可能に支持する支持手段と、
前記支持手段に設けられ、前記当接部を前記第一被係合部及び前記第二被係合部に向けて付勢する付勢手段とにより構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具交換装置。 The engaging portion is
A contact portion that contacts the first engaged portion and the second engaged portion;
A support means for supporting the abutting portion so as to be able to be withdrawn and retracted toward the first engaged portion and the second engaged portion;
2. A biasing means provided on the support means and biasing the abutting portion toward the first engaged portion and the second engaged portion. Or the tool change apparatus of 2.

前記係合部は、
前記第一被係合部及び第二被係合部に当接する当接部と、
前記当接部を前記第一被係合部及び前記第二被係合部に向けて出退可能に支持する支持手段と、
前記支持手段に設けられ、前記当接部を前記第一被係合部及び前記第二被係合部に向けて付勢する付勢手段とにより構成されており、
前記支点台には、前記グリップアームを軸支するための支持軸が設けられ、
前記第一被係合部及び前記第二被係合部が前記支持軸の外周面に設けられ、
前記係合部が、前記支持軸の軸心に向く方向を前記付勢手段の付勢方向として前記グリップアームの後端側の内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の工具交換装置。 The engaging portion is
A contact portion that contacts the first engaged portion and the second engaged portion;
A support means for supporting the abutting portion so as to be able to be withdrawn and retracted toward the first engaged portion and the second engaged portion;
A biasing means provided on the support means and biasing the abutting portion toward the first engaged portion and the second engaged portion;
The fulcrum stand is provided with a support shaft for pivotally supporting the grip arm,
The first engaged portion and the second engaged portion are provided on an outer peripheral surface of the support shaft;
The said engaging part is arrange | positioned inside the rear-end side of the said grip arm by making the direction which faces the shaft center of the said support shaft into the urging | biasing direction of the said urging | biasing means. Tool changer.

前記支点台には、前記グリップアームを軸支するための支持軸が設けられ、
前記付勢手段は、前記支持軸の軸線方向を自身の付勢方向として配設されていることを特徴とする請求項３に記載の工具交換装置。 The fulcrum stand is provided with a support shaft for pivotally supporting the grip arm,
The tool urging apparatus according to claim 3, wherein the urging means is arranged with the axial direction of the support shaft as its urging direction.

前記当接部は球体であり、
前記第一被係合部及び前記第二被係合部は、球面をなす凹状に形成されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の工具交換装置。 The contact portion is a sphere,
6. The tool changer according to claim 3, wherein the first engaged portion and the second engaged portion are formed in a concave shape that forms a spherical surface.