JPH068092A - 多軸工作機械用自動工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多軸工作機械におけて工具を自動交換し、さら
に搬送台車までの工具の受け渡しを自動化すること。 【構成】新旧の工具保持用の保持穴１２８ａ、１２８ｂ
を有する工具保持具１２６と、工具保持具１２６を昇降
させる昇降用シリンダ１２５と、工具保持具１２６とと
もに加工ユニット１０８の上方、前後方向に移動可能に
設けられた移動部材１２０と、移動部材１２０を移動さ
せる移動部材駆動用モータ１５０と、新旧の工具保持用
の嵌合穴１５６ａを有し、かつ取り外し可能な工具保持
部材１５４と、工具保持部材１５４を保持し、かつ旋回
可能に設けられた旋回アーム１５２と、旋回アーム１４
３を旋回させる旋回用シリンダ１５３と、工具保持部材
１５４の受け渡しのための工具保持部材受渡シリンダ１
６３を有する搬送台車１６２とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、多軸工作機械における
自動工具交換装置に関するものである。

【従来の技術】従来の多軸工作機械用自動工具交換装置
において、例えば、特開昭５９−９３２５０号公報に示
すものがあり、これは、工具保持具が加工主軸と直交す
る水平軸を中心として、加工ユニットの後側の工具取付
け位置から加工ユニットを越えて、前側の工具交換位置
まで回動して多軸工具を搬送し、自動で工具交換を行う
ものである。このようにして、加工ユニットの前側の工
具交換位置で工具交換を行い工具保持具は再び工具取付
け位置に搬送される。この工具取付け位置において、使
用された多軸工具の取り外し、及び新しい多軸工具の取
り付けは作業者が行い、さらに使用された多軸工具を再
研磨及びプリセットを行う集中研磨室へ搬送する台車へ
の移載または新しい多軸工具の台車からの取出しも作業
者が行っていた。

【発明が解決しようとする課題】上記のように、工具保
持具と搬送台車間の新旧多軸工具の取付け、取外しに作
業者の作業時間が費やされており、また、この作業は作
業者にとって煩雑な作業であり、それに費やす労苦はき
わめて大きなものとなっていた。本考案は、かかる従来
の不具合に鑑みてなされたもので、加工ユニットの後側
の工具取付け位置において、搬送台車の受渡しを自動で
行えるようにした多軸工作機械用自動工具交換装置を提
供することにある。

【課題を解決するための手段】本発明の多軸工作機械用
自動工具交換装置は、ベース上に前後方向および左右方
向に移動可能に設けられたテーブルと、このテーブルを
前後方向および左右方向に移動させる送り駆動装置と、
前記テーブル上に固設され、複数の加工主軸が回転可能
に設けられた多軸加工ユニットと、前記加工主軸を回転
駆動する回転駆動装置と、前記多軸加工ユニットの前方
に設置され、ワークを位置決めおよびクランプする治具
を備え、前記治具にクランプされたワークに対して加工
を行う多軸工作機械において、前記多軸加工ユニットの
上方に前記多軸加工ユニットの前工作機械において、前
記多軸加工ユニットの上方に前記多軸加工ユニットの前
方と後方とにわたってレールを設け、このレールに移動
部材を前記多軸加工ユニット前方の工具交換位置と前記
多軸加工ユニット後方の工具受渡し位置との間で移動可
能に設け、新旧の複数の工具を着脱可能に保持する保持
穴を有し前記多軸加工ユニットの進退動作により前記多
軸加工ユニットの加工主軸との間で新旧の工具を交換す
る工具保持具を前記移動部材に上下動可能に設け、前記
多軸加工ユニット後方に位置決め可能に搬送台車を設
け、前記工具保持具との間で複数の工具受渡しを行える
新旧工具保持用の保持部を有する工具保持部材を着脱可
能に保持し、前記工具受渡し位置から前記搬送台車との
受渡し位置まで前記工具保持部材を旋回させる旋回装置
を前記多軸加工ユニット後方に設け、前記搬送台車と前
記旋回装置との間で複数の工具を前記工具保持部材ごと
受渡しを行うためのシリンダを前記搬送台車に設けたこ
とを特徴とするものである。

【作用】多軸加工ユニットが加工位置において、治具に
固定されたワークに対し、所定の加工を行う間、再研磨
及びプリセットされた新工具が工具保持部材に保持され
た状態で、搬送台車によって多軸加工ユニットの後側ま
で運ばれ、搬送台車が旋回装置に工具保持部材を受渡す
位置に位置決めされる。次に、搬送台車に設けられてい
るシリンダにより工具保持部材を旋回装置に受け渡す。
そして、旋回装置により、工具保持具との工具受け渡し
位置まで工具保持部材を旋回させる。この状態で、工具
保持具が待機し、一方、移動部材は工具交換位置にあ
り、工具保持具は新工具を保持した状態にある。ワーク
の加工が終了し、多軸加工ユニットが送り駆動装置によ
り加工装置から非加工位置まで後退され、加工主軸の駆
動が停止される。この時、工具の交換を行おうとする場
合、まず、工具保持具が前記加工主軸と対応する位置に
下降する。次に、加工主軸を工具保持具の空いた状態の
旧工具用の保持穴と対応する位置に割り出す。次に、多
軸加工ユニットを前進させることにより、加工主軸に取
付けられた旧工具が工具保持具の旧工具用の保持穴に挿
入され、保持される。保持された状態で、加工主軸の回
転及び多軸加工ユニットの後退により、旧工具が加工主
軸から取り外される。次に、加工主軸を工具保持具の新
工具を保持している新工具用の保持穴と対応する位置に
割り出し、先程の逆動作により、工具保持具から新工具
が加工主軸に取り付けられる。その後、工具保持具は、
旧工具を保持した状態で上昇し、続いて移動部材が工具
交換位置から工具受渡し位置まで移動する。工具受渡し
位置において、複数の新工具の工具保持部材から工具保
持具への同時受渡しおよび複数の旧工具の工具保持具か
ら工具保持部材への同時受渡しがなされる。新旧工具の
受渡しが完了すると、新工具は工具保持具に保持された
状態で、移動部材の移動により多軸加工ユニット前方の
工具交換位置まで移動する。一方、旧工具は工具保持部
材に保持された状態で、旋回装置によって搬送台車への
工具保持部材受渡し位置まで旋回され、続いて搬送台車
のシリンダにより旋回装置から複数の旧工具を工具保持
部材ごと搬送台車へ受渡される。搬送台車に移載された
旧工具は集中研磨室へ運ばれ、再研磨及びプリセットが
行われる。以上のように、工具保持具から搬送台車まで
の工具の受け渡しを自動で行えるようにしたので、工具
交換における作業者の作業時間が削減でき、また、複数
の工具を工具保持具から工具保持部材に移し換え、工具
保持部材ごと搬送台車へ載せるので、作業者が工具を一
本ずつ差し替える時間に対して作業時間の短縮となる効
果が得られる。

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１、図２において、１００はベースで、このベース１
００上にメインテーブル用ガイド１０１が固設され、こ
のメインテーブル用ガイド１０１上にメインテーブル１
０２が前後方向に摺動可能に案内されている。メインテ
ーブル１０２は、メインテーブル駆動用モータ１０３に
よってボールねじ１０４を介して進退駆動されるように
なっている。メインテーブル１０２上には、クロステー
ブル用ガイド１０５が固設され、このクロステーブル用
ガイド１０５上にクロステーブル１０６がメインテーブ
ル１０２の摺動方向と直交する左右方向に摺動可能に案
内されている。このクロステーブル１０６はクロステー
ブル駆動用モータ１０７によって、図示しないボールね
じを介して進退駆動されるようになっている。クロステ
ーブル１０６上には加工ユニット１０８が設置されてお
り、加工ユニット１０８には、各々工具１０９ｂを嵌着
した８個の加工主軸１１０がメインテーブル１０２の摺
動方向と平行な回転軸線のまわりに回転可能に軸承され
ている。各々加工主軸１１０は加工ユニット１０８上に
設けられた回転駆動用モータ１１１によって回転駆動さ
れるようになっている。図１、図２中、１１２は治具ベ
ースで、この治具ベース１１２上には４本の天盤用支持
柱１１２ａが設けてあり、この天盤用支持柱１１２ａに
天盤１１５が支持されている。治具ベース１１２上にお
いて、ワーク１１３は位置決め部材１１４によって位置
決めされ、天盤１１５上に設けられたワーククランプ用
シリンダ１１６によってクランプされるようになってい
る。図１、図２に示すように加工ユニット１０８の前後
における両側に支持柱１１７ａ、１１７ｂが各々設けら
れ、この支持柱１１７ａ、１１７ｂに横柱１１８が加工
ユニット１０８の上方に加工主軸１１０の軸線に沿って
固設されている。この横柱１１８上には移動部材用ガイ
ド１１９が固設され、この移動部材用ガイド１１９に移
動部材１２０が摺動可能に案内されている。また、横柱
１１８には、これと平行してガイドレール１２１が固定
されている。移動部材１２０には摺動案内部１２２が設
けてあり、この摺動案内部１２２に摺動バー１２３が上
下方向に摺動可能に案内されている。摺動バー１２３の
上端にはローラー１２４が設けてあり、このローラー１
２４がガイドレール１２１に案内されることにより、摺
動バー１２３の上下方向移動を拘束するようになってい
る。また、移動部材１２０の前進端位置においてローラ
ー１２４はガイドレール１２１から横柱１１８上に設け
られている昇降用シリンダ１２５の駆動軸１２５ａの先
端に設けられている係合部１２５ｂに乗り移り、昇降用
シリンダ１２５によって摺動バー１２３が昇降するよう
になっている。摺動バ１２３の下端には工具保持具１２
６が固着されており、工具保持具１２６が昇降用シリン
ダ１２５によって下降すると治具ベース１１２の天盤用
支持柱１１２ａに固設された位置決めピン１２７に工具
保持具１２６に設けられている図示しない位置決め用の
嵌合穴が嵌合し、工具保持具１２６の前後、左右方向の
位置決めがなされる。工具保持具１２６の工具保持具本
体１２６ａには図３、図４に示すように、旧工具１０９
ｂ用の保持穴１２８ｂと新工具１０９ａ用の保持穴１２
８ａが主軸１１０の回転軸線と平行に交互に穿設されて
いる。また、工具保持具本体１２６ａには、各保持穴１
２８ａ、１２８ｂに連通して、直交方向に開口する嵌合
穴１２９が各々穿設されている。この嵌合穴１２９に各
々ラックバー１３０が移動可能に挿入されており、この
ラックバー１３０の先端にはラック歯１３１が設けられ
ており、このラック歯１３１に各保持穴１２８ａ、１２
８ｂに挿入された工具１０９ａ、１０９ｂの中央部を把
持する把持爪１３３の歯１３３ａが噛合している。この
把持爪１３３はピン１３４によって回転可能に軸支され
ている。また、保持穴１２８ａ、１２８ｂの上方に保持
穴１２８ａ、１２８ｂおよび嵌合穴１２９と直交する方
向に嵌装孔１３５が各々穿設され、この嵌装孔１３５に
左右方向に摺動可能に一対の工具クランプ・アンクラン
プ用バー１３６ａ、１３６ｂが各々挿入されている。前
記ラックバー１３０には、図３に示すように傾斜面１３
２ａと傾斜曲面１３２ｂを有する右下りの傾斜溝１３２
が刻設されている。そして、工具クランプ・アンクラン
プ用バー１３６ａ、１３６ｂには各々傾斜溝１３２より
も充分に長い案内部１３７が各ラックバー１３０に対応
する位置に刻設されており、また、この案内部１３７に
は、図３に示すように、工具アンクランプ用バー１３６
ａ、１３６ｂの軸線と平行なストレート面１３７ａが形
成されており、案内部１３７が傾斜溝１３２に摺動可能
に係合している。嵌合穴１２９にはスプリング押さえ１
３９が嵌着され、このスプリング押さえ１３９にラック
バー１３０が摺動可能に嵌挿されている。また、ラック
バー１３０の上部に摺動部材１４０を嵌合し、ラックバ
ー１３０にボルト１４１を螺合することによって摺動部
材１４０をラックバー１３０に固定している。これによ
って、ラックバー１３０は摺動部材１４０を介して嵌合
穴１２９に摺動可能に案内されている。摺動部材１４０
とスプリング押さえ１３９との間にスプリング１４２を
介挿し、摺動部材１４０を常に上方に付勢することによ
り、ラックバー１３０が上方に押し上げられ、把持爪１
３３によって各工具１０９ａ、１０９ｂをクランプする
ようになっている。また、工具クランプ・アンクランプ
用バー１３６ａ、１３６ｂが図３中、左方向に移動する
と、傾斜面１３２ａと傾斜曲面１３２ｂが案内部１３７
に案内されて、ラックバー１３０は下方に移動し、傾斜
曲面１３２ｂが案内部１３７のストレート面１３７ａに
乗り上げることで、把持爪１３３の開いた状態が維持で
きるようになっている。図３、図４に示すように、天盤
支持柱１１２ａに固着されている支持板１４６に工具ク
ランプ・アンクランプ用シリンダ１４３ａ、１４３ｂが
上下前後に位置をずらして固定されている。また、図
３、図４に示すように、工具保持具１２６が下降端位置
で、工具クランプ・アンクランプ用シリンダ１４３ａ、
１４３ｂのロッド１４４ａ、１４４ｂの先端に各々設け
られている連結部１４５ａ、１４５ｂと、工具クランプ
・アンクランプ用バー１３６ａ、１３６ｂの端部に各々
設けられている連結部１３８ａ、１３８ｂとが各々係合
し、工具クランプ・アンクランプ用シリンダ１４３ａ、
１４３ｂによって工具クランプ・アンクランプ用バー１
３６ａ、１３６ｂが図３中左方向に移動されると、ラッ
クバー１３０が下方に摺動し、把持爪１３３が工具１０
９ａ、１０９ｂをアンクランプするようになっている。
図１、図２に示すように、横柱１１８の両端には横柱１
１８の長手方向と直交する方向に回転可能に突起したピ
ン１４７ａ、１４７ｂが設けられ、ピン１４７ａには歯
車１４８ａ、ピン１４７ｂには歯車１４８ｂ、１４８ｃ
が固着され、歯車１３９ａ、１３９ｃ間にチェーン１４
９ａが巻かれている。また、横柱１１８の一端には移動
部材駆動用モータ１５０が設けられており、移動部材駆
動用モータ１５０の駆動軸１５０ａの先端に固着された
歯車１４８ｄと、歯車１４８ｃ間にチェーン１４９ｂが
巻かれている。チェーン１４９ａには移動部材１２０の
係合部１２０ａが連結しており、移動部材駆動用モータ
１５０によってチェーン１４９の移動とともに移動部材
１２０が移動部材用ガイド１１９に案内されて、加工ユ
ニット１０８の上方で、加工ユニット１０８の前側の工
具交換位置Ｘから加工ユニット１０７の後側の工具受け
渡し位置Ｙまで移動するようになっている。加工ユニッ
ト１０８後方の支持柱１１７ｂにはピン１５１ａまわり
に旋回可能に旋回アーム１５２が設けられており、この
旋回アーム１５２はピン１５１ｂによって支持柱１１７
ｂに設けられている旋回用シリンダ１５３のロッド１５
３ａの先端と連結しており、旋回用シリンダ１５３によ
って所定角度（９０度）旋回するようになっている。ま
た、旋回アーム１５２は、工具保持部材１５４を保持す
るための保持部１５２ａが設けられ、又旋回アーム１５
２には工具保持部材１５４の落下を防止する落下防止部
材１５２ｂが固定されている。支持柱１１７ｂには旋回
アーム位置決め用シリンダ１５５が固定され、旋回アー
ム１５２が図１に示す垂直状態に旋回したときに旋回ア
ーム１５２に穿設されている図示しない嵌合穴に前記旋
回アーム位置決め用シリンダ１５５のロッドが嵌合でき
るようになっており、これによって旋回アーム１５２を
垂直状態に位置決めできる。前記工具保持部材１５４に
は図４に示すように複数の円筒１５６が固定され、各円
筒１５６には工具保持具１２６に保持された工具１０９
ａ、１０９ｂの柄部が嵌合する嵌合穴１５６ａが形成さ
れている。また、円筒１５６にはボールノッチ１５７が
設けられており、各ボールノッチ１５７は工具１０９
ａ、１０９ｂに形成された環状溝１５７ａに係合し、こ
れによって円筒１５６から工具１０９ａ、１０９ｂの抜
けを防止できる。前記支持柱１１７ｂには工具受け渡し
位置に対応する位置に支持板１５８が固定され、この支
持板１５８に２つの工具クランプ・アンクランプ用シリ
ンダ１５９ａ、１５９ｂが前後上下にずらして固定され
ている。各工具クランプ・アンクランプ用シリンダ１５
９ａ、１５９ｂのピストンロッド１６０ａ、１６０ｂの
先端には連結部１６１ａ、１６１ｂが取付けられ、各連
結部１６１ａ、１６１ｂには移動部材１２０の移動方向
に連結部１３８ａ、１３８ｂが嵌まり合う係合溝１６１
ｃ、１６１ｄが形成されている。ここでは、工具保持具
１２６が工具保持部材１５４との工具受け渡し位置で工
具クランプ・アンクランプ用バー１３６ａ、１３６ｂの
各々の連結部１３８ａ、１３８ｂが、工具クランプ・ア
ンクランプ用シリンダ１５９ａ、１５９ｂの駆動軸１６
０ａ、１６０ｂの先端に形成された連結部１６１ａ、１
６１ｂと係合し、工具クランプ・アンクランプ用シリン
ダ１５９ａ、１５９ｂの作動で工具クランプ・アンクラ
ンプ用バー１３６ａ、１３６ｂが押されることにより、
工具１０９ａ、１０９ｂをアンクランプするようになっ
ている。図１中、１６２は搬送台車であって、加工ユニ
ット１０８の後方において、旋回アーム１５２との間で
工具保持部材１５４を受渡し可能な位置に位置決めされ
ている。この搬送台車１６２には工具保持部材受渡シリ
ンダ１６３が設けられている。工具保持部材受渡シリン
ダ１６３のロッド１６３ａの先端にはロッド１６３ａの
長手方向と直交する方向に突起部１６３ｂが形成されて
おり、旋回アーム１５２が水平状態に旋回した時に工具
保持部材１５４に形成されている図示しない嵌合穴と突
起部１６３ｂが嵌合し、この状態で工具保持部材受渡シ
リンダ１６３によって工具保持部材１５４を旋回アーム
１５２と搬送台車１６２との間で受け渡しを行う。な
お、図１中、Ａは加工ユニット１０８の後方の工具受け
渡し位置に移動部材１２０が移動した時の移動部材１２
０の位置を示し、また、Ｂは旋回アーム１５２が工具受
け渡し位置から搬送台車１６２との工具保持部材受け渡
し位置に時計まわりに９０度旋回した時の旋回アーム１
５２の位置を示す。また、図４中、工具交換時の工具１
０９ａ、１０９ｂ及び加工主軸１１０の位置を２点鎖線
て示す。また、図５中工具受け渡し時の工具１０９ａ、
１０９ｂ及び工具保持具１２６の位置を２点鎖線て示
す。次に、上述した構成における作動について説明す
る。治具ベース１１２の位置決め部材１１４及びワーク
クランプ用シリンダ１１６によってワーク１１３が位置
決めクランプされた状態で、加工ユニット１０８が加工
位置において、ワーク１１３に対して所定の加工を行う
間、再研磨及びプリセットされた新工具１０９ａが工具
保持部材１５４に保持された状態で、搬送台車１６２に
よって加工ユニット１０８の後側まで運ばれてくる。次
に旋回用シリンダ１５３によって旋回アーム１５２が搬
送台車１６２との工具保持部材受け渡し位置Ｂまで時計
まわりに９０度旋回される。次に工具保持部材受渡シリ
ンダ１６３によって、搬送台車１６２上の工具保持部材
１５４を旋回アーム１５２の保持部１５２ａへ受け渡
す。続いて、旋回用シリンダ１５３によって、旋回アー
ム１５２が工具保持具１２６との工具受け渡し位置Ｙま
で反時計まわりに９０度旋回され、旋回された状態で、
旋回アーム位置決め用シリンダ１５５によって旋回アー
ム１５２が位置決め固定される。新工具用の保持穴１２
８ａの把持爪１２９が開いた状態で、また、加工ユニッ
ト１０８の前方の工具交換位置Ｘで工具交換を終え、旧
工具１０９ｃを旧工具用の保持穴１２８ｂに保持した状
態で、工具保持具１２６が移動部材駆動用モータ１５０
によって工具保持部材１５４との工具受け渡し位置Ｙま
で搬送されると、新工具１０９ａは工具保持具１２６の
新工具用の保持穴１２６ａに挿入し、旧工具１０９ｃは
円筒１５６に形成された嵌合穴１５６ａに嵌合し、ま
た、工具クランプ・アンクランプ用バー１３６ａ、１３
６ｂの連結部１３８ａ、１３８ｂが工具クランプ・アン
クランプ用シリンダ１５９ａ、１５９ｂの連結部１６１
ａ、１６１ｂと各々係合する。次に、新工具用の工具ク
ランプ・アンクランプ用シリンダ１５９ａのロッド１６
０ａを後退させることによって、把持爪１３３が閉じ、
新工具１０９ａをクランプする。同時に、旧工具用の工
具クランプ・アンクランプ用シリンダ１５９ｂのロッド
１６０ｂを前進させることによって、旧工具１０９ｃを
アンクランプする。そして、新工具１０９ａを保持した
工具保持具１２６が移動部材駆動用モータ１５０によっ
て、加工ユニット１０８前方の工具交換位置Ｘまで搬送
され、待機する。その一方で、旧工具１０９ｃを受け取
った工具保持部材１５４を保持している旋回アーム１５
２を位置決め固定している旋回アーム位置決め用シリン
ダ１５５のロッドを後退させ、旋回アーム１５２の固定
を解除し、続いて、旋回用シリンダ１５３によって旋回
アーム１５２が時計まわりに９０度旋回される。旋回し
た時に搬送台車１６２に設けられている工具保持部材受
渡シリンダ１６３の突起部１６３ｂと、工具保持部材１
５４に形成されている図示しない嵌合穴とが嵌合し、こ
の状態で工具保持部材１５４は工具保持部材受渡シリン
ダ１６３によって搬送台車１６２に受け渡される。搬送
台車１６２に受け渡された旧工具１０９ｃは集中研磨室
に送られ、再研磨およびプリセットされ、別の新工具１
０９ｄが工具保持部材１５４に保持された状態で、加工
ユニット１０８の後側まで運ばれ、先程と同様に搬送台
車１６２から旋回アーム１５２に受け渡され、旋回アー
ム１５２が反時計まわりに９０度旋回し、位置決め固定
された状態で待機する。ワーク１１３の加工が終了し、
加工ユニット１０８がメインテーブル駆動用モータ１０
３によって加工位置から非加工位置まで後退され、加工
主軸１１０の駆動が停止される。続いて、昇降用シリン
ダ１２５によって工具保持具１２６を下降させ、工具保
持具１２６の図示しない嵌合穴が位置決めピンと嵌合す
ることによって工具保持具１２６が前後左右上下方向の
位置に位置決めされる。同時に、工具クランプ・アンク
ランプ用バー１３６ａ、１３６ｂの連結部１３８ａ、１
３８ｂが工具クランプ・アンクランプ用シリンダ１４３
ａ、１４３ｂの連結部１４５ａ、１４５ｂと各々係合す
る。この結果、工具保持具１２６の保持穴１２６ａが加
工主軸１１０と対応する位置に位置決めされる。次に空
いた状態にある旧工具保持用の保持穴１２８ｂに対応す
る位置に加工主軸１１０をクロステーブル駆動用モータ
１０７によって割り出す。この時、工具保持具１２６の
旧工具保持用の把持爪１３３は開いた状態であり、メイ
ンテーブル駆動用モータ１０３によって加工ユニット１
０８を前進させることで、交換すべき旧工具１０９ｂが
旧工具用の保持穴１２８ｂに挿入される。次に、旧工具
用の工具クランプ・アンクランプ用シリンダ１４３ｂの
ロッド１４４ｂを後退させ、工具保持具１２６内のスプ
リング１４２によって、旧工具１０９ｂを保持し、回転
駆動用モータ１１１による加工主軸１１０の回転及びメ
インテーブル駆動用モータ１０３による加工主軸１１０
の進退により旧工具１０９ｂを加工主軸１１０から取り
外す。次に、新工具１０９ａが保持された保持穴１２８
ａに対応する位置に加工主軸１１０を割り出し、加工主
軸１１０の回転及び進退により加工主軸１１０に新工具
１０９ａを取り付け、新工具用の工具クランプ・アンク
ランプ用シリンダ１４３ａによって新工具１０９ａをア
ンクランプし、加工主軸１１０を後退させる。工具交換
が完了すると、工具保持具１２６は、旧工具１０９ｂを
保持した状態で昇降用シリンダ１２５によって上昇す
る。続いて、移動部材駆動用モータ１５０によって、工
具保持部材１５４への工具受け渡し位置Ｙまで工具保持
具１２６が移動される。移動が完了すると、旧工具１０
９ｂは工具保持部材１５４の旧工具用の嵌合穴１５６ａ
に嵌合しており、また、新工具１０９ｄが新工具用の保
持穴１２８ａに挿入している。以下、同様にして工具受
け渡しが行われる。以上のように、搬送台車１６２まで
の受け渡しを自動で行えるようにしたので、工具交換に
おける作業者の作業時間が削減でき、また、複数の工具
を工具保持具１２６から工具保持部材１５４へ受け渡
し、次に、複数の工具を保持する工具保持部材１５４ご
と搬送台車１６２へ受け渡すようにしたので作業者が工
具を１本ずつ差し替える時間に対して作業時間の短縮と
なる効果が得られる。

【発明の効果】本発明の多軸工作機械用自動工具交換装
置は、多軸加工ユニットの前側の工具交換位置において
加工主軸への工具の取付け、取外しを自動で行い、ま
た、新旧工具を多軸加工ユニットの前後間を搬送し、さ
らに、多軸加工ユニットの後側で搬送台車までの工具の
受け渡しを自動で行えるようにしたので、工具交換にお
ける作業者の作業時間の削減となり、また、工具を工具
保持具から工具保持部材に受け渡し、工具保持部材ごと
台車へ載せるので、作業者が工具を１本ずつ差し替える
時間に対して作業時間の短縮となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す側面図である。

【図２】本発明の実施例を示す上面図である。

【図３】工具保持具の要部拡大縦断面図である。

【図４】工具保持具の要部拡大横断面図である。

【図５】工具保持部材の要部拡大断面図である。

【図６】工具受け渡し位置における連結部の拡大図であ
る。

【符号の説明】

１００ ベース １０２ メインテーブル １０３ メインテーブル駆動用モータ １０６ クロステーブル １０７ クロステーブル駆動用モータ １０８ 加工ユニット １０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄ 工具 １１０ 加工主軸 １１１ 回転駆動用モータ １１２ 治具ベース １１３ ワーク １１７ａ、１１７ｂ 支持柱 １１８ 横柱 １１９ 移動部材用ガイド １２０ 移動部材 １２１ ガイドレール １２２ 摺動部 １２３ 摺動バー １２４ ローラー １２５ 昇降用シリンダ １２６ 工具保持具 １３０ ラックバー １３３ 把持爪 １３６ａ、ｂ 工具クランプ・アンクランプ用バー １４３ａ、ｂ 工具クランプ・アンクランプ用シリンダ １４９ａ、１４９ｂ チェーン １５０ 移動部材駆動用モータ １５２ 旋回アーム １５３ 旋回用シリンダ １５４ 工具保持部材 １５５ 旋回アーム位置決め用シリンダ １５７ ボールノッチ １５９ａ、ｂ クランプ・工具アンクランプ用シリンダ １６２ 搬送台車 １６３ 工具保持部材受渡シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 博仁 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 吉岡 裕司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 吉川 歩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース上に前後方向および左右方向に移
   動可能に設けられたテーブルと、このテーブルを前後方
   向および左右方向に移動させる送り駆動装置と、前記テ
   ーブル上に固設され、複数の加工主軸が回転可能に設け
   られた多軸加工ユニットと、前記加工主軸を回転駆動す
   る回転駆動装置と、前記多軸加工ユニットの前方に設置
   され、ワークを位置決めおよびクランプする治具を備
   え、前記治具にクランプされたワークに対して加工を行
   う多軸工作機械において、前記多軸加工ユニットの上方
   に前記多軸加工ユニットの前方と後方とにわたってレー
   ルを設け、このレールに移動部材を前記多軸加工ユニッ
   ト前方の工具交換位置と前記多軸加工ユニット後方の工
   具受渡し位置との間で移動可能に設け、新旧の複数の工
   具を着脱可能に保持する保持穴を有し前記多軸加工ユニ
   ットの進退動作により前記多軸加工ユニットの加工主軸
   との間で新旧の工具を交換する工具保持具を前記移動部
   材に上下動可能に設け、前記多軸加工ユニット後方に位
   置決め可能に搬送台車を設け、前記工具保持具との間で
   複数の工具受渡しを行える新旧工具保持用の保持部を有
   する工具保持部材を着脱可能に保持し、前記工具受渡し
   位置から前記搬送台車との受渡し位置まで前記工具保持
   部材を旋回させる旋回装置を前記多軸加工ユニット後方
   に設け、前記搬送台車と前記旋回装置との間で複数の工
   具を前記工具保持部材ごと受渡しを行うためのシリンダ
   を前記搬送台車に設けたことを特徴とする多軸工作機械
   用自動工具交換装置。