JPH0413087B2 - - Google Patents
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- JPH0413087B2 JPH0413087B2 JP59224393A JP22439384A JPH0413087B2 JP H0413087 B2 JPH0413087 B2 JP H0413087B2 JP 59224393 A JP59224393 A JP 59224393A JP 22439384 A JP22439384 A JP 22439384A JP H0413087 B2 JPH0413087 B2 JP H0413087B2
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- bracket
- slide bracket
- swing
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Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は工作機械の自動工具交換装置の改良に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to improvements in automatic tool changers for machine tools.
従来の技術
マシニングセター等の工作機械の主軸に、ワー
クの加工プログラムに従つて選択された工具を供
給する目的で、種々の型式の自動工具交換装置が
開発されている。而して在来の自動工具交換装置
は、何れも共通する作動原理として、工具収納用
マガジン側ならびに工作機械の主軸側に於ける交
換工具に受け渡し動作のすべてを該自動工具交換
装置に組込まれた多数組の油圧シリンダ機構によ
つて実行するように構成されている。BACKGROUND OF THE INVENTION Various types of automatic tool changers have been developed for the purpose of supplying tools selected in accordance with a machining program for a workpiece to the main spindle of a machine tool such as a machining setter. Conventional automatic tool changers all have a common principle of operation, in which all operations for transferring tools to and from the tool storage magazine and the main spindle of the machine tool are incorporated into the automatic tool changer. The system is configured to be executed by multiple sets of hydraulic cylinder mechanisms.
発明が解決しようとする問題点
上記の如く自動工具交換装置のすべての動作を
夫々油圧シルンダ機構で行わせると、そのための
駆動制御装置が著しく複雑となり、コスト高とな
る他、サイクルタイムも長くなる等の問題点があ
つた。Problems to be Solved by the Invention If all the operations of the automatic tool changer are performed by a hydraulic cylinder mechanism as described above, the drive control device for this becomes extremely complex, resulting in high costs and a long cycle time. There were other problems.
本発明の目的は、在来の自動工具交換装置の上
記問題点を解消して駆動制御装置の構成を簡単化
し、安価に提供でき、しかも、サイクルタイムの
短縮化及び作動スペースの縮小化が図れる工作機
械用の自動工具交換装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of conventional automatic tool changers, simplify the configuration of a drive control device, provide it at low cost, and shorten cycle time and reduce the operating space. An object of the present invention is to provide an automatic tool changer for machine tools.
問題点を解決するための手段
斯かる目的に鑑みて本発明は、自動工具交換装
置の本体静止部分に装置された枢軸を回転中心と
して工具収納用マガジンと該工具収納マガジンと
90゜直交する面に設けられた工作機械の主軸との
間を90゜旋回往復する旋回ブラケツトと、前面に
工具交換アームを装着し、かつ、上記旋回ブラケ
ツトに工具交換アームの回転軸線と直交する方向
へスライド可能に装着したスライドブラケツト
と、旋回ブラケツトの旋回往復動範囲に対応して
自動工具交換装置の本体静止部分に固着され、工
作機械の主軸側の旋回端から工具収納用マガジン
側の旋回端に向けて、枢軸からの隔離距離が次第
に長くなるように形成され、かつ、旋回方向両端
を開口端としたカム溝を有するカム本体とからな
り、上記カム本体のカム溝にスライドブラケツト
をローラを介して係合させたことを特徴とする工
作機械の自動工具交換装置を第１の要旨とするも
のである。Means for Solving the Problems In view of the above object, the present invention provides a tool storage magazine and a tool storage magazine that rotate around a pivot provided in a stationary part of the main body of an automatic tool changer.
A swing bracket that rotates back and forth through 90 degrees between the main axis of a machine tool and a plane that is orthogonal to each other at 90 degrees, and a tool change arm is attached to the front surface, and the swing bracket is orthogonal to the axis of rotation of the tool change arm. A slide bracket is installed so that it can slide in the direction, and a swing bracket is fixed to the stationary part of the main body of the automatic tool changer in accordance with the range of reciprocating swing movement of the swing bracket. It consists of a cam body having a cam groove formed so that the separation distance from the pivot shaft gradually increases toward the end, and with open ends at both ends in the rotation direction, and a slide bracket is inserted into the cam groove of the cam body with a roller. The first aspect of the present invention is an automatic tool changer for a machine tool, which is characterized in that the tool is engaged with the tool through the tool.
本発明は更に、斯かる目的に鑑みて、自動工具
交換装置の本体静止部分に装着された枢軸を回転
中心として工具収納用マガジンと該工具収納マガ
ジンと90゜直交する面に設けられた工作機械の主
軸との間を90゜旋回往復運動する旋回ブラケツト
と、前面に工具交換アームを装着し、かつ、上記
旋回ブラケツトに工具交換アームの回転軸線と直
交する方向へスライド可能に装着したスライドブ
ラケツトと、旋回ブラケツトの旋回往復動範囲に
対応して自動工具交換装置の本体静止部分に固着
され、工作機械の主軸側の旋回端から工具収納用
マガジン側の旋回端に向けて、枢軸からの離隔距
離が次第の長くなるように形成され、かつ、旋回
方向両端を開口端としたカム溝を有するカム本体
と、上記カム本体のカム溝に係合するスライドブ
ラケツトに設けたローラと、上記旋回ブラケツト
とスライドブラケツトとの間に設置され、旋回ブ
ラケツトに対しスライドブラケツトを摺動させる
流体圧シリンダ機構とからなり、スライドブラケ
ツトのローラがカム溝から脱出した時点でスライ
ドブラケツトを旋回ブラケツトに沿つて移動させ
るようになしたことを特徴とする工作機械の自動
工具交換装置を第２の要旨とするものである。 In view of such an object, the present invention further provides a tool storage magazine and a machine tool provided on a surface orthogonal to the tool storage magazine at 90 degrees, with the rotation center being about a pivot mounted on a stationary part of the main body of an automatic tool changer. a rotating bracket that rotates 90 degrees and reciprocates between the main shaft of the tool; and a slide bracket that is equipped with a tool changing arm on the front surface and is slidably mounted on the rotating bracket in a direction perpendicular to the rotational axis of the tool changing arm. , is fixed to the stationary part of the main body of the automatic tool changer in accordance with the swing reciprocating range of the swing bracket, and the distance from the pivot from the swing end on the main shaft side of the machine tool to the swing end on the tool storage magazine side. a cam body having a cam groove formed such that the cam groove gradually increases in length and with open ends at both ends in the rotation direction; a roller provided on a slide bracket that engages with the cam groove of the cam body; and the rotation bracket. It consists of a fluid pressure cylinder mechanism that is installed between the slide bracket and slides the slide bracket with respect to the swing bracket, and moves the slide bracket along the swing bracket when the roller of the slide bracket escapes from the cam groove. The second gist is an automatic tool changer for a machine tool, which is characterized by the following features.
作 用
工具交換時、工具交換アームの一方に使用予定
工具を把持させ、他方を空の状態で旋回ブラケツ
トを工具収納用マガジン位置から工作機械の主軸
側へ90゜旋回させると、カム本体によりスライド
ブラケツトが工具の挿脱ストローク分だけ枢軸側
に接近して工具交換アームを退入させる。従つ
て、主軸側に達した工具交換アームをスライドブ
ラケツトと共に直ちに主軸に直交方向から接近さ
せて使用済み工具を把持させることができる。そ
して、主軸上の使用済み工具を把持すると、スラ
イドブラケツトと共に工具交換アームを突出させ
て主軸から使用済み工具を抜き出す。続いて、工
具交換アームが180゜回転して使用予定工具を主軸
と対応させ、この状態で、工具交換アームをスラ
イドブラケツトと共に退入させて、使用予定工具
を主軸に挿入する。次に、工具交換アームとスラ
イドブラケツトを主軸から直交方向に離隔させ
る。この状態で旋回ブラケツトが工具収納用マガ
ジン側に90゜旋回する。この旋回中に、カム本体
のカム溝により、スライドブラケツトが工具の挿
脱ストローク分だけ枢軸から離隔せしめられ、こ
れによつて、工具交換アームが突出している。従
つて、工具収納用マガジン側に達した工具交換ア
ームは、スライドブラケツトと共に直ちに工具収
納用マガジンの収納ポツトに直交方向から接近さ
せて使用済み工具を収納ポツトと対応させる。こ
の状態で工具交換アームをスライドブラケツトと
共に退入方向に移動させて使用済み工具をマガジ
ンの収納ポツトに挿入する。挿入後、工具交換ア
ームは、スライドブラケツトと共にマガジンの収
納ポツトから直ちに直交方向に離隔する。そし
て、次の使用予定工具をとるために、工具交換ア
ームとスライドブラケツトとは、マガジンの収納
ポツトに直交方向から接近して当該工具を把持
し、その状態で工具交換アームをスライドブラケ
ツトと共に突出させて当該工具をマガジンの収納
ポツトから抜き出す。そして、工具交換アームを
スライドブラケツトと共にマガジンの収納ポツト
から直交方向に離隔させる。この状態で次に工具
交換時点まで待機する。カム溝は両端が開口させ
てあるため、工具交換アームとスライドブラケツ
トとが主軸又は収納ポツトに直交方向から接近・
離隔する動作及び工具の挿脱動作を可能とする。Function When changing a tool, hold the tool to be used on one side of the tool change arm and turn the swing bracket 90 degrees from the tool storage magazine position toward the main axis of the machine tool with the other side empty, and the cam body will slide the tool. The bracket approaches the pivot side by the length of the tool insertion/removal stroke, and the tool exchange arm is retracted. Therefore, the tool exchange arm that has reached the main spindle side can be immediately approached together with the slide bracket from the orthogonal direction to the main spindle to grip the used tool. When the used tool on the spindle is gripped, the tool exchange arm is projected together with the slide bracket to extract the used tool from the spindle. Subsequently, the tool exchange arm rotates 180 degrees to bring the tool to be used into correspondence with the spindle, and in this state, the tool exchange arm is retracted together with the slide bracket to insert the tool to be used into the spindle. Next, the tool exchange arm and slide bracket are separated from the main shaft in a direction perpendicular to the main shaft. In this state, the swing bracket turns 90 degrees toward the tool storage magazine. During this rotation, the cam groove of the cam body causes the slide bracket to be separated from the pivot by the insertion/removal stroke of the tool, thereby causing the tool exchange arm to protrude. Therefore, the tool exchange arm that has reached the tool storage magazine side immediately approaches the storage pot of the tool storage magazine together with the slide bracket from the orthogonal direction to bring the used tool into correspondence with the storage pot. In this state, the tool exchange arm is moved in the retraction direction together with the slide bracket, and the used tool is inserted into the storage pot of the magazine. After insertion, the tool change arm, together with the slide bracket, immediately orthogonally moves away from the storage pot of the magazine. Then, in order to pick up the next tool to be used, the tool changing arm and slide bracket approach the storage pot of the magazine from the orthogonal direction and grip the tool, and in this state, the tool changing arm and the slide bracket protrude. Remove the tool from the storage pot of the magazine. Then, the tool exchange arm and the slide bracket are separated from the magazine storage pot in the orthogonal direction. In this state, the system waits until the next tool change time. The cam groove is open at both ends, so the tool change arm and slide bracket can approach the main shaft or storage pot from the perpendicular direction.
Enables separation action and tool insertion/removal action.
そして、旋回ブラケツトが90゜旋回する間に旋
回動作中、中間点において、カム溝の一方の壁面
にスライドブラケツトのローラを圧接させるため
の流体圧シリンダを切換えて、工具交換アーム及
びスライドブラケツトを、工具挿脱ストローク分
だけ工具挿脱方向に移動させておくことができ
る。 Then, while the swing bracket is turning 90 degrees, at an intermediate point during the swing movement, the fluid pressure cylinder for pressing the roller of the slide bracket against one wall of the cam groove is switched, and the tool changing arm and the slide bracket are moved. The tool can be moved in the tool insertion/removal direction by the tool insertion/removal stroke.
実施例
第１図は工具収納用マガジン側から見た本発明
装置の要部構造を例示する正面図であり、第２図
乃至第５図は本発明装置の作動状態を示す平面図
である。Embodiment FIG. 1 is a front view illustrating the main structure of the device of the present invention as seen from the tool storage magazine side, and FIGS. 2 to 5 are plan views showing the operating state of the device of the present invention.
これらの図面に於いて自動工具交換装置ATC
は、工具収納用マガジン１と、上記工具収納用マ
ガジン１と90゜異なる面に設けられた工作機械、
例えばマシニングセンタの主軸２との間に位置し
て、工具収納用マガジン１から使用予定工具３を
主軸２に、また主軸２から使用済み工具３′を工
具収納用マガジン１に供給するように工具交換動
作を行うものである。本発明に係る自動工具交換
装置ATCは、ワーク加工ライン近傍の適当な位
置に本体静止部分４が据付けられており、該本体
静止部分４には旋回ブラケツト６を工具収納用マ
ガジン１から主軸２までの間で90゜往復旋回動さ
せるための、垂直方向の枢軸５が回動可能に設け
られている。スライドブラケツト９は、旋回ブラ
ケツト６の側面の案内面１５に沿つてスライド可
能に取付けられた滑動部材であつて、前記旋回ブ
ラケツト６の回動時に、案内面１５に沿つて直線
移動しながら前記枢軸５を回転中心として旋回ブ
ラケツト６に対し相対移動し得るよに、前記本体
静止部分４に固着されたカム本体１０のカム溝１
１内に嵌まり込むローラ８を備えている。 In these drawings, automatic tool changer ATC
, a tool storage magazine 1 and a machine tool provided on a surface 90° different from the tool storage magazine 1;
For example, it is located between the main spindle 2 of a machining center, and the tool is exchanged so that the tool 3 to be used is supplied from the tool storage magazine 1 to the main spindle 2, and the used tool 3' is supplied from the main spindle 2 to the tool storage magazine 1. It is something that performs an action. The automatic tool changer ATC according to the present invention has a main body stationary part 4 installed at an appropriate position near the workpiece machining line, and a rotating bracket 6 is installed in the main body stationary part 4 from the tool storage magazine 1 to the main spindle 2. A vertical pivot 5 is rotatably provided for reciprocating 90° between the two positions. The slide bracket 9 is a sliding member attached so as to be slidable along a guide surface 15 on the side surface of the swing bracket 6, and when the swing bracket 6 rotates, the slide bracket 9 moves linearly along the guide surface 15 and moves along the pivot shaft. The cam groove 1 of the cam body 10 is fixed to the stationary part 4 of the cam body so as to be movable relative to the rotating bracket 6 about the rotation center 5.
A roller 8 that fits into the roller 1 is provided.
上記カム本体１０のカム溝１１は、主軸２側の
旋回端から工具収納用マガジン１側の旋回端に向
けて、枢軸５からの離隔距離が、主軸２又は工具
収納用マガジン１への工具３の挿脱ストロークに
相当する距離だけ次第に長くなるように形成さ
れ、かつ、旋回方向両端を開口端１６，１７とし
ている。スライドブラケツト９はまた、その前面
に、使用予定工具３と使用済み工具３′とに交換
動作を伝達するための工具把持爪７を両端に備え
た工具交換アーム１８のその中心部で180゜旋回自
在に装着している。一方、本発明の好ましい実施
態様に於いては、旋回ブラケツト６とスライドブ
ラケツト９とは、該旋回ブラケツト６側にシリン
ダ１２の基端部を、またスライドブラケツト９側
にピストンロツド１３の先端部を固着してなる第
１の流体圧シリンダ機構、例えば油圧シリンダ機
構１４によつて旋回ブラケツト６の旋回動作中、
カム溝１１の一方の壁面にスライドブラケツト９
のローラ８を圧接させるために相対変位自在に接
続されている。而して上記何れの実施態様に於い
ても、第２の油圧シリンダ機構１９によつて回転
駆動される旋回ブラケツト６の移動経路には、前
記第１の油圧シリンダ機構１４によるローラ８の
押圧方向を切替るための信号発生装置として、例
えばリミツトスイツチ２０ａ，２０ｂが前記本体
静止部分４に配置されている。また旋回ブラケツ
ト６の側胴部には、前記案内面１５に沿うスライ
ドブラケツト９の移動開始位置と停止位置を規定
するためのストツパとして機能する調整螺子機構
２１が設けられている。 The cam groove 11 of the cam body 10 has a distance from the pivot 5 from the pivot end on the spindle 2 side to the pivot end on the tool storage magazine 1 side, such that the tool 3 to the spindle 2 or the tool storage magazine 1 It is formed so that it gradually becomes longer by a distance corresponding to the insertion/removal stroke, and both ends in the turning direction are open ends 16, 17. The slide bracket 9 also pivots by 180 degrees at its center of a tool change arm 18, which has tool gripping claws 7 at both ends on its front surface for transmitting the change operation to the tool to be used 3 and the used tool 3'. It can be worn freely. On the other hand, in a preferred embodiment of the present invention, the swing bracket 6 and the slide bracket 9 are such that the base end of the cylinder 12 is fixed to the swing bracket 6 side, and the tip end of the piston rod 13 is fixed to the slide bracket 9 side. During the swinging operation of the swing bracket 6 by the first hydraulic cylinder mechanism, for example, the hydraulic cylinder mechanism 14,
A slide bracket 9 is attached to one wall of the cam groove 11.
The rollers 8 are connected to each other so as to be relatively displaceable so that the rollers 8 are brought into pressure contact with each other. In any of the embodiments described above, the moving path of the swing bracket 6 that is rotationally driven by the second hydraulic cylinder mechanism 19 includes the direction in which the roller 8 is pressed by the first hydraulic cylinder mechanism 14. For example, limit switches 20a and 20b are arranged in the stationary portion 4 of the main body as a signal generating device for switching. Further, an adjustment screw mechanism 21 is provided on the side body portion of the swing bracket 6 and functions as a stopper for defining the movement start position and stop position of the slide bracket 9 along the guide surface 15.
以下、本発明装置の作動状態を第２図乃至第５
図に基づいて説明する。先ずスライドブラケツト
９は油圧シリンダ機構１４によつて、旋回ブラケ
ツト６の案内面１５に沿つて第２図２点鎖線の位
置まで移動してマガジン１から使用予定工具３′
を把持し、油圧シリンダ機構１４の反対方向への
動きで第２図実線および第５図に示すマガジン側
工具交換準備位置Ａに於いてスライドブラケツト
９は、工具交換アーム１８の一方の工具把持爪７
に使用予定工具３′を把持した状態でマシニング
センタへの工具供給指令を持つている。図示しな
い制御回路からワークの加工プログラムに基づく
工具供給指令が発信されると、第２の油圧シリン
ダ機構１９のシリンダに形成された一方の油室
（図示省略）内へ高圧の油が導入され、旋回ブラ
ケツト６には、枢軸５を回転中心とする反対時計
方向への回転運動が生起するが、このとき前記第
１の油圧シリンダ機構１４の一方の油室（図示省
略）内には、前記ピストンロツド１３をシリンダ
１２から突出させるように系外の油圧源から高圧
の油が導入される。スライドブラケツト９の上面
に回転自在に軸支されたローラ８は、前記カム溝
１１の第１の開口部１６に位置している。従つ
て、旋回運動の前半に於いては、スライドブラケ
ツト９の上面に回転自在に軸支されたローラ８
は、カム溝１１の外側壁面に押付けらた状態でカ
ム溝１１内を移動し、スライドブラケツト９は第
１の油圧シリンダ機構１４のピストンロツド１３
を退入させる方向に移動する。第３図は旋回ブラ
ケツト６が約45゜回転した時点での旋回ブラケツ
ト６とスライドブラケツト９の関係位置を示す図
面で、この時点で旋回ブラケツト６の側胴部に設
けられた図示しない押圧片が前記リミツトスイツ
チ２０ｂのアクチユエータを押し、前記第１の油
圧シリンダ機構１４への高圧油の流路を切替え
る。即ち、反時計方向旋回運動の後半において
は、第１の油圧シリンダ機構１４のピストンロツ
ド後退側油室（図示省略）内に高圧の油が流入す
るように高圧油の流路が切替えられ、ローラ８は
カム溝１１の内側壁面に押付けられた状態でカム
溝１１を移動する。 The operating state of the device of the present invention will be explained in Figs. 2 to 5 below.
This will be explained based on the diagram. First, the slide bracket 9 is moved by the hydraulic cylinder mechanism 14 along the guide surface 15 of the swing bracket 6 to the position indicated by the two-dot chain line in FIG.
, and by moving the hydraulic cylinder mechanism 14 in the opposite direction, the slide bracket 9 moves one tool gripping pawl of the tool changing arm 18 to the magazine side tool change preparation position A shown in solid line in FIG. 2 and in FIG. 7
The operator holds the tool 3' to be used and commands the tool to be supplied to the machining center. When a tool supply command based on a workpiece machining program is transmitted from a control circuit (not shown), high-pressure oil is introduced into one oil chamber (not shown) formed in the cylinder of the second hydraulic cylinder mechanism 19. A rotational movement in a counterclockwise direction about the pivot shaft 5 occurs in the swing bracket 6, but at this time, the piston rod is in one oil chamber (not shown) of the first hydraulic cylinder mechanism 14. 13 from the cylinder 12, high pressure oil is introduced from a hydraulic source outside the system. A roller 8 rotatably supported on the upper surface of the slide bracket 9 is located in the first opening 16 of the cam groove 11. Therefore, in the first half of the turning movement, the roller 8 rotatably supported on the upper surface of the slide bracket 9 is rotated.
The slide bracket 9 moves within the cam groove 11 while being pressed against the outer wall surface of the cam groove 11, and the slide bracket 9 moves against the piston rod 13 of the first hydraulic cylinder mechanism 14.
Move in the direction to move in and out. FIG. 3 is a drawing showing the relative position of the swing bracket 6 and the slide bracket 9 when the swing bracket 6 has rotated approximately 45 degrees. The actuator of the limit switch 20b is pressed to switch the flow path of high pressure oil to the first hydraulic cylinder mechanism 14. That is, in the latter half of the counterclockwise rotation movement, the high-pressure oil flow path is switched so that high-pressure oil flows into the piston rod retreat side oil chamber (not shown) of the first hydraulic cylinder mechanism 14, and the roller 8 moves in the cam groove 11 while being pressed against the inner wall surface of the cam groove 11.
第４図は旋回ブラケツト６が90゜回転した状態
を示し、ローラ８はカム溝１１の第２の開口部１
７に位置する。即ち、スライドブラケツト９は主
軸側の工具交換準備位置Ｃに到達する。この状態
に於いて、スライドブラケツト９は、第５図Ａに
示す位置と約90゜の位相角を保ち、使用予定工具
３の軸線方向を工作機械の主軸２と平行に指向さ
せた主軸側工具交換準備位置Ｃを与えられる。こ
の主軸側交換準備位置への移動経路に於いて、ス
ライドブラケツト９は第２図および第３図に示す
状態と同じく、旋回ブラケツト６の案内面１５に
沿う滑り移動と、ローラ８とカム溝１１との係合
によつてその移動軌跡が規制されている。従つて
本発明によれば、在来装置に比較して、工具交換
に要する回転部材の回転半径を大幅に短縮するこ
とができる。旋回ブラケツト６およびスライドブ
ラケツト９が第４図に示す主軸側工具交換準備位
置に到達し、ローラ８がカム溝１１の第２の開口
部１７から脱出した状態に於いて、図示しない制
御回路から発信された前記工具供給指令に基づく
工作機械、例えばマシニングセンタへの使用予定
工具３の供給動作が開始される。即ち、該工具供
給指令に基づき前記第１の油圧シリンダ機構１４
への高圧の油の流路が再度切替えられ、前記ピス
トンロツド１３の突出により第１図に於いて矢印
Ａで示すように、揺動レバー２２がピン２３を回
転中心として回動する。従つて、スライドブラケ
ツト９ならびに工具交換アーム１８は、旋回ブラ
ケツト６の案内面１５に沿つて第４図の二点鎖線
に示すように主軸２の方向にスライドし、マシニ
ングセンタの主軸２に接近する。 FIG. 4 shows a state in which the swing bracket 6 has been rotated by 90 degrees, and the roller 8 is located at the second opening 1 of the cam groove 11.
Located at 7. That is, the slide bracket 9 reaches the tool exchange preparation position C on the spindle side. In this state, the slide bracket 9 maintains a phase angle of about 90 degrees with the position shown in FIG. An exchange preparation position C is given. On this path of movement to the main shaft side replacement preparation position, the slide bracket 9 slides along the guide surface 15 of the swing bracket 6 and slides along the roller 8 and cam groove 11, as in the state shown in FIGS. 2 and 3. The locus of movement is regulated by engagement with. Therefore, according to the present invention, the radius of rotation of the rotating member required for tool exchange can be significantly shortened compared to conventional devices. When the swing bracket 6 and the slide bracket 9 have reached the spindle side tool change preparation position shown in FIG. The operation of supplying the tool 3 scheduled to be used to the machine tool, for example, a machining center, based on the tool supply command thus given is started. That is, based on the tool supply command, the first hydraulic cylinder mechanism 14
The high-pressure oil flow path is switched again, and the protrusion of the piston rod 13 causes the swing lever 22 to rotate about the pin 23 as shown by arrow A in FIG. Therefore, the slide bracket 9 and the tool changing arm 18 slide in the direction of the main shaft 2 along the guide surface 15 of the swing bracket 6 as shown by the two-dot chain line in FIG. 4, and approach the main shaft 2 of the machining center.
前記使用予定工具３の供給指令は、同時に工具
交換アーム１８を前記案内面１５と直交する方向
に移動させる第３の油圧シリンダ機構（図示省
略）ならびに工具交換アーム１８の回転駆動装置
２４にも伝達されるから、自動工具交換装置
ATCとマシニングセンタの主軸との間で、使用
予定工具３′と使用済み工具３とは、常法に従つ
て予め設定されたワーク加工プログラムに適応す
るように自動交換される。 The supply command for the tool 3 to be used is simultaneously transmitted to a third hydraulic cylinder mechanism (not shown) that moves the tool exchange arm 18 in a direction perpendicular to the guide surface 15 and to a rotational drive device 24 for the tool exchange arm 18. Automatic tool changer
Between the ATC and the main spindle of the machining center, the tool 3' to be used and the used tool 3 are automatically exchanged according to a conventional method to adapt to a preset workpiece machining program.
マシニングセンタの主軸２側での工具交換動作
が終了した後、図示しない制御回路から工具収納
用マガジン１への復帰指令が発信される。この指
令に基づき前記第１の油圧シリンダ機構１４への
高圧の油の流路が再度切替えられ、前記ピストン
ロツド１３が後退し、揺動レバー２２が第１図に
於いて矢印Ｂで示すようにピン２３を回転中心と
して回動する。従つて、スライドブラケツト９な
らびに工具交換アーム１８は、その相対位置を変
化せしめることなく、案内面１５に沿つてスライ
ドし、カム溝１１の開口端１７に接近する。前記
スライドブラケツト９が、カム溝１１の開口端１
７近傍の主軸側工具交換準備位置に復帰したと
き、スライドブラケツト９のローラ８は前記開口
端１７からカム溝１１内に進入し、ローラ８はカ
ム溝１１の内側壁面に押付けられ、この状態で前
記第２の油圧シリンダ機構１９への高圧油の流路
を復帰側に切替え、旋回ブラケツト６に枢軸５を
回転中心とする時計方向の回転運動を生起せしめ
る。これによつて旋回ブラケツト６とスライドブ
ラケツト９とは、案内面１５に沿つて滑り係合し
ながらカム溝１１の他方の開口端１６に向つて回
動する。この復帰経路の途中で、旋回ブラケツト
６の側胴部に設けられた図示しない押圧片が前記
リミツトスイツチ２０のアクチユエータを押し、
第１の油圧シリンダ機構１４への流路を切替え
る。即ち、マガジン側工具交換準備位置へ復帰す
る時計方向旋回運動の後半に於いては、ローラ８
はカム溝１１内を移動し、前記開口端１６の近傍
のマガジン側交換位置に接近する。斯くしてロー
ラ８は、第２図に示すようにカム溝１１の開口端
１６の前記マガジン側工具交換位置に到達する。
旋回ブラケツト６ならびにスライドブラケツト９
は、マガジン側工具交換位置に於いても、前記主
軸側工具交換位置に於ける工具交換動作と同様の
要領に従つて、工具把持爪７と工具収納用マガジ
ン１との間で新旧工具を交換し、以後予めインプ
ツトされたワークの加工プログラムに従つて上記
工具交換動作を繰返す。 After the tool exchange operation on the spindle 2 side of the machining center is completed, a return command to the tool storage magazine 1 is sent from a control circuit (not shown). Based on this command, the flow path of high pressure oil to the first hydraulic cylinder mechanism 14 is switched again, the piston rod 13 is moved backward, and the swing lever 22 is moved to the pin position as shown by arrow B in FIG. It rotates around 23 as the center of rotation. Therefore, the slide bracket 9 and the tool exchange arm 18 slide along the guide surface 15 and approach the open end 17 of the cam groove 11 without changing their relative positions. The slide bracket 9 is connected to the opening end 1 of the cam groove 11.
When the slide bracket 9 returns to the tool change preparation position on the spindle side near 7, the roller 8 of the slide bracket 9 enters the cam groove 11 from the open end 17, and the roller 8 is pressed against the inner wall surface of the cam groove 11. The high-pressure oil flow path to the second hydraulic cylinder mechanism 19 is switched to the return side, causing the swing bracket 6 to rotate clockwise about the pivot shaft 5. As a result, the swing bracket 6 and the slide bracket 9 rotate toward the other open end 16 of the cam groove 11 while slidingly engaging with each other along the guide surface 15. During this return path, a pressing piece (not shown) provided on the side body of the swing bracket 6 presses the actuator of the limit switch 20.
The flow path to the first hydraulic cylinder mechanism 14 is switched. That is, in the latter half of the clockwise rotation movement to return to the magazine side tool change preparation position, the roller 8
moves within the cam groove 11 and approaches the magazine-side exchange position near the open end 16. The roller 8 thus reaches the magazine-side tool exchange position at the open end 16 of the cam groove 11, as shown in FIG.
Swivel bracket 6 and slide bracket 9
Even at the magazine side tool exchange position, the old and new tools are exchanged between the tool gripping claw 7 and the tool storage magazine 1 in the same manner as the tool exchange operation at the spindle side tool exchange position. Thereafter, the above tool exchange operation is repeated according to the machining program for the workpiece inputted in advance.
発明の効果
本発明によれば、工具交換時、工具交換アーム
の一方に使用予定工具を把持させ、他方を空の状
態で旋回ブラケツトを工具収納用マガジン位置か
ら工作機械の主軸側へ90゜旋回させると、カム本
体によりスライドブラケツトが工具の挿脱ストロ
ーク分だけ枢軸側に接近して工具交換アームを退
入させる。従つて、主軸側に達した工具交換アー
ムをスライドブラケツトと共に直ちに主軸に直交
方向から接近させて使用済み工具を把持させるこ
とができる。そして、主軸上の使用済み工具を把
持すると、スライドブラケツトと共に工具交換ア
ームを突出させて主軸から使用済み工具を抜き出
す。続いて、工具交換アームが180゜回転して使用
予定工具を主軸と対応させ、この状態で、工具交
換アームをスライドブラケツトと共に退入させ
て、使用予定工具を主軸に挿入する。次に、工具
交換アームとスライドブラケツトを主軸から直交
方向に離隔させる。この状態で旋回ブラケツトが
工具収納用マガジン側に90゜旋回する。この旋回
中に、カム本体のカム溝により、スライドブラケ
ツトが工具に挿脱ストローク分だけ枢軸から離隔
せしめられ、これによつて、工具交換アームが突
出している。従つて、工具収納用マガジン側に達
した工具交換アームは、スライドブラケツトと共
に直ちに工具収納用マガジンの収納ポツトに直交
方向から接近させて使用済み工具を収納ポツトと
対応させる。この状態で工具交換アームをスライ
ドブラケツトと共に退入方向に移動させて使用済
み工具をマガジンの収納ポツトに挿入する。挿入
後、工具交換アームは、スライドブラケツトと共
にマガジンの収納ポツトから直ちに直交方向に離
隔する。そして、次の使用予定工具をとるため
に、工具交換アームとスライドブラケツトとは、
マガジンの収納ポツトに直交方向から接近して当
該工具を把持し、その状態で工具交換アームをス
ライドブラケツトと共に突出させて当該工具をマ
ガジンの収納ポツトから抜き出す。そして、工具
交換アームをスライドブラケツトと共にマガジン
の収納ポツトから直交方向に離隔させる。この状
態で次の工具交換時点まで待機する。カム溝は両
端を開口させてあるため、工具交換アームとスラ
イドブラケツトとが主軸又は収納ポツトに直交方
向から接近・離隔する動作及び工具の挿脱動作を
可能とする。Effects of the Invention According to the present invention, when changing a tool, one of the tool changing arms holds the tool to be used, and the other arm is empty, and the swing bracket is rotated 90 degrees from the tool storage magazine position to the main axis side of the machine tool. Then, the cam body causes the slide bracket to approach the pivot side by the amount of the tool insertion/removal stroke, thereby retracting the tool exchange arm. Therefore, the tool exchange arm that has reached the main spindle side can be immediately approached together with the slide bracket from the orthogonal direction to the main spindle to grip the used tool. When the used tool on the spindle is gripped, the tool exchange arm is projected together with the slide bracket to extract the used tool from the spindle. Subsequently, the tool exchange arm rotates 180 degrees to bring the tool to be used into correspondence with the spindle, and in this state, the tool exchange arm is retracted together with the slide bracket to insert the tool to be used into the spindle. Next, the tool exchange arm and slide bracket are separated from the main shaft in a direction perpendicular to the main shaft. In this state, the swing bracket turns 90 degrees toward the tool storage magazine. During this rotation, the cam groove in the cam body causes the slide bracket to be separated from the pivot by the insertion/removal stroke of the tool, thereby protruding the tool exchange arm. Therefore, the tool exchange arm that has reached the tool storage magazine side immediately approaches the storage pot of the tool storage magazine together with the slide bracket from the orthogonal direction to bring the used tool into correspondence with the storage pot. In this state, the tool exchange arm is moved in the retraction direction together with the slide bracket, and the used tool is inserted into the storage pot of the magazine. After insertion, the tool change arm, together with the slide bracket, immediately orthogonally moves away from the storage pot of the magazine. Then, in order to take the next tool to be used, the tool change arm and slide bracket are
The user approaches the storage pot of the magazine from the perpendicular direction, grips the tool, and in this state projects the tool exchange arm together with the slide bracket to extract the tool from the storage pot of the magazine. Then, the tool exchange arm and the slide bracket are separated from the magazine storage pot in the orthogonal direction. In this state, the system waits until the next tool change time. Since both ends of the cam groove are open, the tool exchange arm and the slide bracket can move toward and away from the main shaft or the storage pot in the orthogonal direction, and the tool can be inserted and removed.
そして、旋回ブラケツトが90゜旋回する間に、
工具交換アーム及びスライドブラケツトを、工具
挿脱ストローク分だけ工具挿脱方向に移動させて
おくことができる。これによつて、自動工具交換
装置の１回の工具交換に要する全動作のうち、２
つの動作については、駆動制御を省略することが
でき、それだけ構成を簡単化でき、安価となし得
る。また、旋回動作中に工具交換アームを工具挿
脱方向に移動させ得るから、工具交換のサイクル
タイムを短縮することができ、さらには、工具交
換に必要な旋回方向のスペースの短縮化も図れ
る。 Then, while the swivel bracket rotates 90 degrees,
The tool exchange arm and the slide bracket can be moved in the tool insertion/removal direction by the tool insertion/removal stroke. As a result, out of the total operations required for one tool change of the automatic tool changer, only 2
For the two operations, drive control can be omitted, and the configuration can be simplified and inexpensive. Furthermore, since the tool changing arm can be moved in the tool insertion/removal direction during the turning operation, the tool changing cycle time can be shortened, and furthermore, the space required for tool changing in the turning direction can be shortened.
さらに、本発明は旋回ブラケツトの旋回動作
中、カム溝の一方の壁面にスライドブラケツトの
ローラを確実に圧接させるための流体圧シリンダ
機構を旋回ブラケツトとスライドブラケツトとの
間に設けたから、旋回ブラケツトの旋回動作中に
工具交換アームを工具挿脱方向に移動させる動作
を確実化することができる。 Furthermore, the present invention provides a fluid pressure cylinder mechanism between the swing bracket and the slide bracket to ensure that the roller of the slide bracket is brought into pressure contact with one wall surface of the cam groove during the swing operation of the swing bracket. The operation of moving the tool exchange arm in the tool insertion/removal direction during the turning operation can be ensured.
第１図は本発明装置の要部構造を例示する正面
図であり、第２図乃至第４図は本発明装置の作動
状態を説明する平面図である。第５図は本発明装
置の作動状態の模式的な説明図である。
１……工具収納用マガジン、２……工作機械の
主軸、３……工具、ATC……自動工具交換装置、
４……本体静止部分、５……枢軸、６……旋回ブ
ラケツト、７……工具把持爪、８……ローラ、９
……スライドブラケツト、１０……カム本体、１
１……カム溝、１２……シリンダ、１３……ピス
トンロツド、１４……流体圧シリンダ機構。
FIG. 1 is a front view illustrating the main structure of the device of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are plan views illustrating the operating state of the device of the present invention. FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the operating state of the device of the present invention. 1... Magazine for storing tools, 2... Spindle of machine tool, 3... Tool, ATC... Automatic tool changer,
4...Body stationary part, 5...Pivot, 6...Swivel bracket, 7...Tool gripping claw, 8...Roller, 9
...Slide bracket, 10...Cam body, 1
1...Cam groove, 12...Cylinder, 13...Piston rod, 14...Fluid pressure cylinder mechanism.
Claims (1)
た枢軸を回転中心して工具収納用マガジンと該工
具収納マガジンと90゜直交する面に設けられた工
作機械の主軸との間を90゜旋回往復動する旋回ブ
ラケツトと、 前面に工具交換アームを装着し、かつ、上記旋
回ブラケツトに工具交換アームの回転軸線と直交
する方向へスライド可能に装着したスライドブラ
ケツトと、 旋回ブラケツトの旋回往復動範囲に対応して自
動工具交換装置の本体静止部分に固着され、工作
機械の主軸側の旋回端から工具収納用マガジン側
の旋回端に向けて、枢軸からの隔離距離が次第に
長くなるように形成され、かつ、旋回方向両端を
開口端としたカム溝を有するカム本体とからな
り、 上記カム本体のカム溝にスライドブラケツトを
ローラを介して係合させたことを特徴とする工作
機械の自動工具交換装置。 ２ 自動工具交換装置の本体静止部分に装着され
た枢軸を回転中心として工具収納用マガジンと該
工具収納マガジンと90゜直交する面に設けられた
工作機械の主軸との間を90゜旋回往復動する旋回
ブラケツトと、 前面に工具交換アームを装着し、かつ、上記旋
回ブラケツトに工具交換アームの回転軸線と直交
する方向へスライド可能に装着したスライドブラ
ケツトと、 旋回ブラケツトの旋回往復動範囲に対応して自
動工具交換装置の本体静止部分に固着され、工作
機械の主軸側の旋回端から工具収納用マガジン側
の旋回端に向けて、枢軸からの離隔距離が次第の
長くなるように形成され、かつ、旋回方向両端を
開口端としたカム溝を有するカム本体と、 上記カム本体のカム溝に係合するスライドブラ
ケツトに設けたローラと、 上記旋回ブラケツトとスライドブラケツトとの
間に設置され、旋回ブラケツトに対しスライドブ
ラケツトを摺動させる流体圧シリンダ機構とから
なり、 スライドブラケツトのローラがカム溝から脱出
した時点でスライドブラケツトを旋回ブラケツト
に沿つて移動させるようになしたことを特徴とす
る工作機械の自動工具交換装置。[Scope of Claims] 1. Between a tool storage magazine and the main axis of a machine tool provided on a plane perpendicular to the tool storage magazine at 90 degrees, with the rotation center being around a pivot shaft attached to a stationary part of the main body of an automatic tool changer. a swing bracket that rotates and reciprocates by 90 degrees; a slide bracket that has a tool change arm attached to its front surface and is attached to the swing bracket so as to be slidable in a direction perpendicular to the rotation axis of the tool change arm; It is fixed to the stationary part of the main body of the automatic tool changer in accordance with the reciprocating range, and the separation distance from the pivot gradually increases from the turning end on the main axis side of the machine tool to the turning end on the tool storage magazine side. and a cam body having a cam groove with open ends at both ends in the rotation direction, and a slide bracket is engaged with the cam groove of the cam body via a roller. Automatic tool changer. 2. A 90° reciprocating motion between the tool storage magazine and the main axis of the machine tool provided on a plane perpendicular to the tool storage magazine with a pivot attached to the stationary part of the automatic tool changer as the center of rotation. A swing bracket with a tool changing arm attached to the front surface, and a slide bracket mounted on the swing bracket so as to be slidable in a direction perpendicular to the rotation axis of the tool changing arm, and a slide bracket that corresponds to the reciprocating range of swing of the swing bracket. is fixed to the stationary part of the automatic tool changer body, and is formed so that the distance from the pivot becomes gradually longer from the pivot end on the main shaft side of the machine tool to the pivot end on the tool storage magazine side, and , a cam body having a cam groove with open ends at both ends in the rotation direction; a roller provided on a slide bracket that engages with the cam groove of the cam body; and a rotation bracket installed between the rotation bracket and the slide bracket; A machine tool comprising: a fluid pressure cylinder mechanism for sliding a slide bracket against a rotating bracket; Automatic tool changer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22439384A JPS61103745A (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | Automatic tool exchanging device of machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22439384A JPS61103745A (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | Automatic tool exchanging device of machine tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103745A JPS61103745A (en) | 1986-05-22 |
| JPH0413087B2 true JPH0413087B2 (en) | 1992-03-06 |
Family
ID=16813043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22439384A Granted JPS61103745A (en) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | Automatic tool exchanging device of machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103745A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0639033B2 (en) * | 1986-10-23 | 1994-05-25 | 東芝機械株式会社 | Automatic tool changer |
| JPH03190643A (en) * | 1989-12-16 | 1991-08-20 | Mori Mach Kk | Automatic tool changer |
| CN100439035C (en) * | 2006-04-05 | 2008-12-03 | 威海华东数控股份有限公司 | Automatic tool exchanger of machine tool |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53112585A (en) * | 1977-03-03 | 1978-10-02 | Kearney & Trecker Corp | Article moving device |
| JPS5845837A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Okuma Mach Works Ltd | Method and apparatus for automatically interchanging tools |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP22439384A patent/JPS61103745A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53112585A (en) * | 1977-03-03 | 1978-10-02 | Kearney & Trecker Corp | Article moving device |
| JPS5845837A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Okuma Mach Works Ltd | Method and apparatus for automatically interchanging tools |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61103745A (en) | 1986-05-22 |
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