JPH03190643A - 自動工具交換装置 - Google Patents

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１ 本発明は、工作機械用の自動工具交換装置に関するもの
で、ツールマガジンとスピンドルヘッドとの間に設けら
れたツールチェンジャが直線走行と水平面旋回とを行な
う形式の自動工具交換装置の改良に関する。 【従来の技術】 従来のこの種自動工具交換装置においては、例えば、第
４図のように自動工具交換装置（以下ツールチェンジャ
という）のチェンジアーム（１）が軸（２）を中心とす
る旋回ブラケット（３）の左右走行レール（４）に対し
て支持されている場合、　ツールマガジン（６）のツー
ル（Ｔ□）をスピンドル（５）のツール（Ｔ２）と交換
する順序は次のようになる。まず、ツールマガジン（６
）のツールポット（７）に収納されているツール（Ｔ１
）をチェンジアーム（１）の初期位置（Ｓ）からの左右
行とアーム出入により■〜■の動作で取出し、旋回■で
待機位置（Ｗ）に停止し、チェンジアーム（１）は左行
■をする。次に、ツールマガジン（６）の位置から９０
°の位置へ残りの旋回■をして右行■でスピンドル（５
）のツール（Ｔ２）をチェンジアーム（１）の片方のグ
リップが取りに行き、　ツール（Ｔ２）の引き抜きの出
■アームの１８０”回転［相］した後、　ツール（Ｔ１
）をスピンドル（５）にはめる入■の動作をし、左行＠
でチェンジアーム（１）がスピンドル（５）から離れる
。続いて、待機位置（Ｗ）まで旋回０し右行［相］で待
機し、残りの旋回■からマガジン側の左右行とチェンジ
アーム（１）の出入の［相］〜［相］を経てツール（Ｔ
２）をツールマガジン（６）へ納めて初期位置（Ｓ）へ
戻る。以上、■〜［相］の動作を順次行なってツールの
交換がなされるのである。

【発明が解決しようとする課題】

ここで、上記マガジン側石行限のアーム入■から待機位
置旋回■、停止左行■、主軸側への旋回■の動作すなわ
ち■〜■を同時に行わせ、またその反対の主軸側左行＠
からマガジン側への旋回■までの動作を同時に行なわせ
れば、交換時間の短縮になる。そのためには、チェンジ
アーム（１）の水平旋回と左右走行とを機構的に同調さ
せ、上記待機位置（Ｗ）での停止を廃止する必要がある
。 この解決手段の一つとして旋回ブラケット（３）の左右
走行レール（４）に取付けたチェンジアームベース（８
）でマガジン側石行限と主軸測水行限が同一になる点を
設定し、そこを中心にチェンジアームベースを旋回させ
ようとするものが開発されている。これの旋回中も同じ
位置になるようにカムフォロアを設は固定カムと回転カ
ムの組合せで、上記同一点を無理なく移行させるように
している。 しかし、この方式は構造が複雑で部品点数も多く、メン
テナンスを必要とする点で未だ十分でなく、交換時間の
短縮も満足するものではない。

【課題を解決するための手段】

本発明は後者の技術と全く異なる構造により、上記マガ
ジン側石行限のアーム入■から主軸側への旋回■＋■と
同時に左行■を行なわせると■〜■が一挙に終了し、ま
た逆に主軸側左行＠からマガジン側への旋回＠＋のと同
時に右行０を行なわせると＠〜［相］の動作が一挙に終
了するように迅速な動きを可能にしたものである。 すなわち、　ツールマガジン（６）と工作機械のスピン
ドル（５）との間でツール（Ｔ）を受渡しするチェンジ
アーム（１）が９０’水平面旋回の両側で左右走行する
装置において、チェンジアーム（１）側のガイドローラ
（１１）と固定ベース（１２）側の該ガイドローラ（１
１）の通過するガイド溝（１４）を有するガイド板（１
３）を設け、該ガイド板（１３）の溝（１４）はチェン
ジアーム（１）の入状態旋回両端のガイドローラ（１１
）の位１　（Ｐ）　（Ｑ）をコーナーとし、その間を湾
曲する形状でかつガイド溝（１４）湾曲部内に曲記ガイ
ドローラ（１１）の存在を確認してチェンジアーム（１
）に直進駆動を与える検出センサ（１５）を設けてなる
ことを特徴とする。 ガイドローラ（１１）がＰ又はＱの位置から旋回してガ
イド溝（１４）内へ入ってしまえば、チェンジアーム（
１）に直線駆動を与えて旋回と直進とを同時に行なわせ
ることができるので、直進駆動の検出センサはＰ、Ｑの
入口付近２個所か又は中間位置（Ｕ）１個所に設けて左
右行共通のセンサにする。 実際の検出センサ（１５Ｃ）は、旋回ブラケット（３）
の中間位置に設ける。

【作用】

通常のチェンジアーム（１）の動きは、従来の技術とし
て初期位置（Ｓ）から■〜［相］の動作を左右直進と９
０°旋回とが個々に行なわれるように設計されている。 本発明の装置はチェンジアーム（１）のベース（８）に
ガイドローラ（１１）を設けて、　このガイドローラ（
１１）を固定ベース（１２）側のガイド溝（１４）に沿
って動かすことにより、チェンジアーム（１）の旋回と
直進の同時進行を可能とし、　チェンジアーム（１）の
旋回に伴いガイドローラ（１１）がガイド溝（１４）を
外れることなく始点（Ｐ）から終点（Ｑ）まで動く。 そして、ガイド溝（１４）中間位置の直進駆動検出セン
サ（１５）により直線走行から旋回移行時に直進暉動源
を切って自由にしていたのを、旋回途中で直進駆動させ
て旋回の終了と走行終了がほぼ同時に到達され、ガイド
ローラ（１１）は主軸側の場合は左行端（Ｑ）、マガジ
ン側の場合は右行端（Ｐ）となって、前述の■〜■又は
＠〜■の動作が一挙に終了し、直ちに、スピンドルにあ
るツール（Ｔ２）のつかみ動作■又はツール（Ｔ２）の
マガジンへの収納の為のアーム出動作［相］に移行する
ことができる。

【実施例】

以下図面によって本発明の構成及び動作を具体的に説明
する。 第１図はツールチェンジャの平面図、第２図は正面図で
ある。第３図はカイト板の平面図である。 第１図から明らかなように、図の左側にツールマガジン
（６）のツールボットチエン（７）があり、図の右上方
にスピンドル（５）がある。その間のツールの受渡しを
行なうのが本発明のチェンジアーム（１）であり、　こ
れは旋回軸（２）で９０°旋回する旋回ブラケット（３
）の走行レール（４）に対して図の実線位置から左方２
点鎖線の位置まで左右直線行をするよう走行モータ（１
６）を備えたチェンジアームベース（８）が走行可能に
支持されている。旋回ブラケット（３）にはこのチェン
ジアームベース（８）の位置検出センサ（１５）とし゛
Ｃ左行限（Ｌ）、中間（Ｃ）、右行限（Ｒ）の３ケ所設
けられている。 旋回ブラケット（３）は実線の位置から図中央上の２点
鎖線の位置まで９０°旋回をするが、そのために、旋回
シリンダ（１７）が設けられ、これにはシリンダロッド
のマガジン側検出センサ（１８Ｍ）とスピンドル側検出
センサ（１８５）が付属している。 以上のチェンジャの構造はチェンジアームベース（８）
の中間の位置検出センサ（ｉｓｃ）を除き従来と同様で
あるが、本発明は、第２図下方にみられるように、　チ
ェンジアームベース（８）の下方にガイドローラ（１１
）を設け、これを固定ベース（１２）！こ取付けたガイ
ド板（１３）のガイド溝（１４）に沿って移動するよう
にしたことにある。ガイド板（１３）の形状は、第３図
の平面図に示すところで、この図には旋回ブラケット（
３）の旋回軸（２）と　ガイドローラ（１１）及びガイ
ド溝（］４）の形状及び位置関係をチェンジアーム（１
）の移動位置と共に示している。 ガイド溝（１４）の形状はマガジン測水右行のガイトロ
ーラ位置ｏ−ｐの方向と主軸側左右折のガイドローラ位
ＩＱ−Ｒの方向にそれぞれ開放端があり、ガイドローラ
位置Ｐはマガジン側石行限であり、ガイドローラ位置Ｑ
は主軸側旋回端である。 このＰ−０間をなめらかな曲線でつないだ溝形状となっ
ている。したがって、走行フリー状態で旋回駆動させる
と、Ｐ−０間で旋回しながらチェンジアーム（１）はｏ
−＋ＰあるいはＲ−＋　Ｑへの走行と逆行して次の動き
に備えるのである。更に、このＰ−０間の中間位置すな
わち、左右行の逆行途中でチェンジアームベース（８）
が中間位置検出センサ（１５Ｃ）を蹴って、　自由走行
から駆動走行に切り換え、主軸側への旋回時ｐ　−＋　
Ｑであれば左行駆動し、マガジン側への旋回Ｑ−＋ｐで
あれば右行駆動し、はぼ同時に水平面旋回と左右行動作
を完了し、迅速に次の動作へ移行することを可能として
いる。 【発明の効果１ 以上詳述したように、本発明のツールチェンジャはガイ
ド板とガイド溝中間位置検出で駆動走行に切換える動作
との組合せにより迅速、確実な工具の交換を可能とし、
交換時間の短縮による作業能率の向上が図れた。また、
本装置の追加部品点数は少なく、かつ簡単、堅牢なメカ
ニズムであるから、低コストでメンテナンスフリーで上
記目的の達成を可能としたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ツールチェンジャの平面図、第２図に正
面図、第３図は旋回ガイド板の平面図、第４回は従来の
ツールチェンジャの平面図である。 （１）チェンジアーム　　（２）旋回軸（３）旋回ブラ
ケット　　（４）走行レール（５）スピンドル　　　　
（６）ツールマガジン（７）ツールボットチエン （８）チェンジアームベース （１１）ガイドローラ　　　（１２）固定ベース（Ｉ３
）ガイド板　　　　　（１４）ガイド溝（１５）検出セ
ンサ（Ｌ、Ｃ，Ｉｔ）　（１６）走行モータ（１７）旋
回シリンダ　　（１８）検出センサ（Ｍ、５）（０）ガ
イドローラ位置（マガジン側交換）（Ｐ）ガイドローラ
位Ｗｆ１．（マガジン旋回端）（Ｑ）ガイドローラ位置
（主軸側旋回端）（Ｒ）ガイドローラ位置（主軸側交換
）（Ｕ）ガイドローラ位置（旋回中１１ｔｌ）（Ｓ）初
期位置 （Ｔ工）（Ｔ２）ツール （Ｗ） 待機位置 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ツールマガジン（６）と工作機械のスピンドル（５
   ）との間でツール（Ｔ）を受渡しするチェンジアーム（
   １）が９０゜水平面旋回の両側で左右走行する装置にお
   いて、チェンジアーム（１）側のガイドローラ（１１）
   と固定ベース（１２）側の該ガイドローラ（１１）の通
   過するガイド溝（１４）を有するガイド板（１３）を設
   け、該ガイド板（１３）の溝（１４）はチェンジアーム
   （１）の入状態旋回両端のガイドローラ（１１）の位置
   （Ｐ）（Ｑ）をコーナーとし、その間を湾曲する形状で
   かつガイド溝（１４）湾曲部内に前記ガイドローラ（１
   １）の存在を確認してチェンジアーム（１）に直進駆動
   を与える検出センサ（１５）を設けてなることを特徴と
   する自動工具交換装置。