JPH01159149A

JPH01159149A - Ｎｃ型切削加工装置

Info

Publication number: JPH01159149A
Application number: JP62317785A
Authority: JP
Inventors: Isao Moriwake; 森分　勲; Shigenobu Shibata; 柴田　重伸; Yasushi Yoneyama; 米山　靖
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1989-06-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、自動工具交換装置を備えたＮＣ型切削加工装
置に関する。

従来の技術とその問題点自動工具交換装置を備えた工作機械において。

使用工具本数を増やせることは加エエｉの改善にきわめ
て有効であり、そのために最近の工作機械は工具の収納
本数が増加する傾向にある。この場合、工具収納能力を
大きくすることは、ツールマガジン自体を大型化して工
具収納穴数を増やすことを意来し、したがってコラムの
剛性等を考慮すると機械全体を大型化せざるを得なくな
る。

一方、ワークの変更等により、使用工具本数が比較的少
なくて済むワークを加工しようとすると上記の構造では
過剰装備となり、必要とする工具が選択されるまでに時
間がかかることになる。

このように機械の汎用性の観点からみると、使用工具本
数が比較的少なくて済むワークの場合にはコラムに付帯
しているツールマガジンだけでまかない、逆に使用工具
本数が多いワークの場合については、ツールマガジンそ
のものを入れ換えることｋよって、実質的な工具収納本
数を増やせるような構造が望ましい。

本発明は上記のような要請に応えるべく、コラムに付帯
したツールマガジンと加工ヘッドとの間の自動工具交換
機能とは別に、コラムと、コラム外のマガジン収納装置
との間のマガジン交換機能を具備した装置を提供するも
のである。

問題点を解決するための手段本発明のＮＣ型切削加工装置においては、加工ヘッドと
、コラムに設けられたツールマガジンとの間で工具の入
れ換えを行なう自動工具交換装置を備えたＮＣ型切削加
工装置において、コラムの近傍に、予備のツールマガジ
ンを収納するマガジン収納装置を設けるとともに、コラ
ムとマガジン収納装置との間でツールマガジンの入れ換
えを行なうマガジン交換装置を設けたことを特徴として
いる。

作用この構造によると、必要とされる工具が、コラムに付帯
しているツールマガジンのなかにあるうちは、常法によ
り自動工具交換装置を用いてそのツールマガジンと加工
ヘッドとの間の工具の入れ換えを行なう。一方、必要と
される工具が、コラムに付帯しているツールマガジン内
にない時には、コラムとマガジン収納装置との間でツー
ルマガジンの入れ換えを行ない、そののちに上記と同様
に工具の入れ換えを行なうことＫなる。

実施例第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す全体の構成説
明図であって、加工ヘッドとしてタレット屋のスピンド
ルヘッドをもつ切削加工装置について例示している。

第１図において、ｌはワークＷが搭載されるワークテー
ブルとしてのインデックステーブル、２はコラムで、コ
ラム２はベツド３上をｘ、ｚ方向にスライドすることが
できる。コラム２には、タレット型のスピンドルヘッド
４と、自動工具交換装置１ｉ（ＡＴＣ）の伸縮可能なア
ーム（以下、　ＡＴＣアームという）５とを備えたスラ
イド６が取付けられており、スライド６はコラム２に沿
ってＹ方向に！＋降することかできる。つまり、機械全
体としてはＸ、Ｙ、Ｚ方向の直交３軸の自由度を有して
いるウコラム２の側部にはカセット式のツールマガジン７が着
脱可能に装着されており１周知のようにスピンドルヘッ
ド４とツールマガジン７との間でＡＴＣアーム５により
工具Ｔの交換が行なわれる。

すなわち、スピンドルヘッド４は、互いに直角関係にあ
る２本のスピンドル８，９を備えるとともに、そのスピ
ンドル８．９同士のなす角度を２等分する細心を回転中
心として割出し回転するように構成されている。したが
って、第１図および第２図に示すように１例えば一方の
スピンドル８が７−クＷに対して正対している時には他
方のスピンドル９がＡＴＣアーム５の回転中心と平行と
なり、この状態でツールマガジン７との間で工具Ｔの入
れ換えが行なわれる。これは、一方のスピンドル８の加
工中に、それと併行して他方のスピンドル９とツールマ
ガジン７との間で工具Ｔの入れ換えが行なわれることを
意味する。

ＩＯはベツド３に隣接して配置されたマガジン収納装置
で、このマガジン収納装ｆｉｘｏには予備のツールマガ
ジン１７（本実施例では１つ）が正立状態で収納されて
おり、後述するよ５にコラム２とマガジン収納装置１０
との間でツールマガジン７．１７の入れ換えが行なわれ
る。

ツールマガジン７．１７は第５図および第６図に示すよ
うに、方形状のベースプレートｌｌと。

ベースプレー）１１に回転自在に支持されたチェーンス
プロケット１２およびチェーンホイール１３と、これら
チェーンスプロケット１２とチェーンホイール１３との
間に巻回された無端状のチェーン１４とより構成される
。チェーン１４には工具収納穴としての多数のボット１
５が形成されており、このボット１５に工具Ｔが収納さ
れている（第１図および第４図参照）、ベースプレート
ｌｌは、コラム２の側ｍＫ配設された長短一対のガイド
ロッド１６．１８にスライド可能に案内支持されており
１通常は図示外のロック装置によりスライド不能にロッ
クされて位置決めされている。そして、ベースプレー）
１１の位置決め状態においては、第６図に示すようにチ
ェーンスプロケット１２と同軸一体のドリブンギヤ１９
がコラム２側のドライブギヤ２０に噛み合っており、双
方のギヤ１９．２０を介してチェーン１４を回転させる
ことで、必要とされる所定の工具が選択位置に割り出さ
れる。

２１はベースプレー）１１の端面に設けられたコ字状の
係合部材で、第９図に示すようにツールマガジン７をマ
ガジン収納装置１０に搬入する際に、この係合部材２１
に対して後述するフック２９が係合する。

次に、マガジン収納装［１０とマガジン交換装置の詳細
について説明する。

マガジン収納装＠１０は第１図および第３図に示すよう
Ｋ、２つのマガジン収納エリアＫ　１　ｅ　Ｅ　＊を備
えたスライドベース２２を中心と構成されており、この
スライドベース２２はシフトシリンダ２３のはたらきに
よりＸ軸方向に所定量だけ移動することができる。スラ
イドベース２２上のマガジン収納エリアＥｌ＠Ｅ！には
第７図および第８図に示すように、ツールマガジン７．
１７をストレージしておくためのストレージラック（以
下、単にラックという）２４．２５がそれぞれに立設さ
れている（ただし、第１図では図示省略しである）。

ラック２４．２５の上下には長短一対のガイドロッド２
６．２８が固定されており、これらのガイドロッド２６
．２８はコラム２側のガイドロッド１６．１８と平行で
、かつ同一高さ位置となるように設定されている。つま
り、コラーム２側のＸ軸と２軸を利用してコラム２を移
動させることによ゛す、第２図および第７図に示すよう
にいずれのラック２４．２５のガイドロッド２６．２８
に対しても、コラム２側のガイドロッド１６．１８を突
き合わせることができる。

また、ラック２４．２５の中央部には第９図に示すよう
にマガジン交換装置としてロツドレスタイグのマガジン
チェンジシリンダ（以下、単にシリンダという）２７が
配設されており、このシリンダ２７の出力部にはツール
マガジン７．１７側の係合部材２１に係合するフック２
９が取付けられている。

そして、第１図および第３図に示すようにコラム２側に
ツールマガジン７が装着されていて、かつラック２４．
２５が２つあるものとすると、いずれ一方のラック２４
または２５のみに予備のマガジン１７が収納されている
ことになる。

次に上記のよ５に構成された切削加工装廿の作用につい
て説明する。

第１図〜第４図において、金板りにコラム２にツールマ
ガジン７が装着されているものとすると。

マガジン収納装置１０の一方のラック、例えばラック２
４には予備のツールマガジン１７が収納されており、他
方のラック２５にはツールマガジンが収納されていない
。したがって、現在、コラム２に装着されているツール
マガジン７に入っていない工具が必要になった場合には
、コラム２に装着されているツールマガジン２をラック
２５に移載し１代わってラック２４から予備のツールマ
ガジン１７をコラム２側に移載する作業が必要になる。

そこで、先ず第７図および第９図に示すように。

ラック２５側のシリンダ２７のフック２９を前進眼位ｔ
Ｋ待機させておき、この状態でＸ軸と２軸とを使ってコ
ラム２を移動させ、第７図および第９図に示すように現
在コラム２に装着されているツールマガジン７の係合部
２１を上記のフック２９に係合させる。係合部２１とフ
ック２９とを係合させることにより、同時にコラム２側
のガイドロッド１６．１８とラック２５側のガイドロッ
ド２６゜２８とが突き合わされ、ガイドロッド１６と２
６、ならびにガイドロッド１８と２８とが同一軸線上に
型付する。

こののち、コラム２側でそれまでツールマガジン７をロ
ックしていた図示外のロック装置を解除してシリンダ２
７を作動させると、ツールマガジン７はガイドロッド１
６．１８および２６　、２８に案内されてラック２５側
に引込まれる（第７図参照）、そして、ラック２５側に
引込まれたマガジン７は係合部２１とフック２９とが係
合したままで、次の選択指令があるまでラック２５上で
待機する。

一方、も５一方のラック２４には上記のように係合部２
１とフック２９とが係合したままで予備のツールマガジ
ン１７が待機している。そこで。

再びＸ軸と２軸の動きを利用してコラム２を移動させ、
コラム２側のガイドロッド１６．１８をラック２４側の
ガイドロッド２６．２８と突き合わせて同一軸線上に整
合させる。この状態でラック２４側のシリンダ２８を作
動させると、それまでラック２４側に支持されていたツ
ールマガジン１７がガイドロッド２６．２８および１６
．１８に案内されてコラム２側に乗り移る。この時、所
定位置までツールマガジン１７を送り込むことＫより。

第６図に示すようにチェーン１４を駆動するためのドリ
ブンギヤ１９が相手側のドライブギヤ２０と噛み合うこ
とになる。

そして、コラム２側に送り込まれたツールマガジン１７
を図示外のロック装置でロックしたのち。

再びＸ軸と２軸の動きを利用してコラム２を移動させ、
係合部２１とフック２９との係合を解除することにより
、コラム２とマガジン収納装置ｌＯとの間でのツールマ
ガジン７．１７の入れ換えが完了する。

このようにツールマガジン７．１７の入れ換えが完了す
ると、以後は周知のようＫＡＴＣアーム５を利用して、
新たにコラム２側に装着されたツールマガジン１７とス
ピンドルヘッド４との間で工具の交換が行なわれる。

ここで、マガジン収納装置ｌＯ側のラック数が３台以上
に増えた場合には、コラム２のＸ方向のストロークを大
きくしないかぎり上記のようなツールマガジン７＃１７
の入れ換えに対応できなくなるので、その時には第１図
および第２図に示したシフトシリンダ２３を使用して全
てのラックをＸ方向にシフトさせる。

発明の効果以上のように本発明のＮＣ型切削加工装置においてヲ１
．コラムと、コラム外ＢＥ設置したマガジン収納装置と
の間でツールマガジンの入れ換えを行なえるようにした
ことＫより、コラム側の大型化を招くことなく工具収納
能力を大喝に増大させることができる。また、使用工具
本数が比較的少なくて済むワークの場合には、コラムに
付帯しているツールマガジンだけで十分に対応できるの
で工具交換時の迅速性にすぐれ、とりわけＦＭＳライン
の切削加工装置として用いた場合には著しく汎用性にす
ぐれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体斜視図。第２図は第１図の正面図、第３図は第１図の平面図、第
４図は第１図の石側面図、第５図はツールマガジンの正
面図、第６図は第５図の垂直断面図。第７図はマガジン収納装置におけるストレージラックの
正面図、第８図は第７図の左側面図、第９図は第７図の
Ａ方向矢視図である。２・・・コラム、４・・・加工ヘッドとしてのタレット
型スピンドルヘッド、５・・・ＡＴＣアーム、６・・・
スライド、７．１７・・・ツールマガジン、１０・・・
マガジン収納装置、ｌｅｓ１ｇ・・・ガイドロッド、２
４゜２５・・・ストレージラック、２６．２８・・・ガ
イドロッド、２７・・・マガジン交換装置としてのマガ
ジンチェンジシリンダ、Ｔ・・・工具。第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加工ヘッドと、コラムに設けられたツールマガジ
ンとの間で工具の入れ換えを行なう自動工具交換装置を
備えたＮＣ型切削加工装置において、コラムの近傍に、
予備のツールマガジンを収納するマガジン収納装置を設
けるとともに、コラムとマガジン収納装置との間でツー
ルマガジンの入れ換えを行なうマガジン交換装置を設け
たことを特徴とするＮＣ型切削加工装置。