JPH1015766A - アタッチメント自動交換装置 - Google Patents

アタッチメント自動交換装置

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JPH1015766A
JPH1015766A JP8169136A JP16913696A JPH1015766A JP H1015766 A JPH1015766 A JP H1015766A JP 8169136 A JP8169136 A JP 8169136A JP 16913696 A JP16913696 A JP 16913696A JP H1015766 A JPH1015766 A JP H1015766A
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JP
Japan
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attachment
cable
ram
automatic
measuring head
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JP8169136A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ira
良 博 史 伊
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0009Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • B23Q1/0018Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means
    • B23Q1/0027Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means between moving parts between which an uninterrupted energy-transfer connection is maintained
    • B23Q1/0036Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means between moving parts between which an uninterrupted energy-transfer connection is maintained one of those parts being a tool
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00Tool changing
    • Y10T483/17Tool changing including machine tool or component
    • Y10T483/1733Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
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    • Y10T483/1733Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
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    • Y10T483/1783Tool changer between spindle and matrix including linearly translatable tool changer [e.g., shuttle, ram, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T483/19Miscellaneous

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アタッチメントにエネルギ供給用のケーブ
ル、信号線等のケーブルを接続したままアタッチメント
の自動交換を行なえるように構成することにより、ケー
ブルの脱着による不都合を解消する。 【解決手段】 エネルギ供給ライン、信号線として用い
られる可撓性を有するケーブル21が接続されるアタッ
チメント20を複数の制御軸を有する工作機械の主軸頭
のラム13端面へ着脱して自動取付替えをするアタッチ
メント自動交換装置であって、主軸頭の運動に前記ケー
ブル21が追従できるように前記ケーブルを支持する支
持手段26a、26b、28と、アタッチメント20の
ラム13端面への着脱位置と、アタッチメント20を格
納する位置との間でアタッチメント20をケーブル21
が接続されたまま搬送する搬送手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸頭
へ取り付けるアタッチメントを自動的に交換する装置に
係り、特に、アタッチメントに給電ラインおよび信号線
などのケーブルを接続したままアタッチメントを自動交
換できるようにしたアタッチメント自動交換装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】工作機械には、必要に応じて主軸頭に取
り付ける各種アタッチメントを自動交換する装置が設け
られているものがある。
【0003】この種のアタッチメント自動交換装置によ
り、例えば、アタッチメントとして多軸制御ヘッドを用
いた加工の後で、加工された三次元曲面を計測する計測
ヘッドを自動的にラムの先端に付け替えることができ
る。
【0004】アタッチメントの中でも、計測ヘッドのよ
うなアタッチメントでは、作動させるために電力や圧油
を供給したり、その信号を伝達するために、給電ケーブ
ル、油圧配管や信号線が接続されている。
【0005】従来、このようなアタッチメントを自動交
換装置で交換する場合、電力ケーブル、油圧配管、空圧
配管および信号線などの着脱は、電力ケーブル、油圧配
管、空圧配管および信号線用の特殊な接続用カップリン
グやコネクタなどにより行なわれ、ラム端へアタッチメ
ントを取り付け、取り外しのたびに離脱を繰り返してい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式では、接続するケーブルが油圧配管であれば、着脱
を繰り返していくと、カップリングのパッキンの劣化な
どに起因して圧力流体の漏洩が生じる虞があったり、電
力ケーブルの場合は、高い頻度で着脱すると、コネクタ
のピンに摩耗が生じて接続不良に至ることがある。殊
に、アタッチメントとして計測ヘッドを付け替える場合
には、着脱の繰り返しにより信号伝達系の状態が変化し
てしまい、計測精度が維持できなくなるなど、信頼性に
問題があった。
【0007】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、アタッチメントにエネルギ供給
用のケーブル、信号線等のケーブルを接続したままアタ
ッチメントの自動交換を行なえるように構成することに
より、アタッチメント脱着の繰り返しによる不都合を解
消できるようにしたアタッチメント自動交換装置を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明によるアタッチメント自動交換装置は、エ
ネルギ供給ライン、信号線として用いられる可撓性を有
するケーブルが接続されるアタッチメントを複数の制御
軸を有する工作機械の主軸頭のラム端面へ着脱して自動
取付替えをするアタッチメント自動交換装置であって、
前記主軸頭の運動に前記ケーブルが追従できるように前
記ケーブルを支持する支持手段と、前記アタッチメント
のラム端面への着脱位置と、前記アタッチメントを格納
する位置との間で前記アタッチメントを前記ケーブルが
接続されたまま搬送する搬送手段と、を具備することを
特徴とするものである。
【0009】本発明の好ましい実施形態によれば、工作
機械の複数の制御軸に対応するように前記アタッチメン
トのケーブルは中間で中継する中継手段を介して支持さ
れるようになっている。
【0010】この発明のアタッチメント自動交換装置で
は、アタッチメントに給電ケーブルや信号線を接続した
まま自動交換できるため、従来のように、ケーブルの着
脱を交換のたびに行なわずに済むので、流体の漏洩、コ
ネクタピンの摩耗、信号伝達系の変化といった不都合が
生せずに信頼性を維持でき、特に、信号線のつながる計
測ヘッドでは、計測精度を維持できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるアタッチメン
ト自動交換装置の一実施形態について添付の図面を参照
して説明する。図1並びに図2は、アタッチメント自動
交換装置の構成の概要を示す図である。この実施形態で
は、横中ぐり盤のラムの先端へ装着するアタッチメント
として電線と信号線のケーブルの接続されたままの測定
ヘッドを取付替えする場合を例に説明する。
【0012】図1および図2において、10は工作機械
のベッドを、11はベッド10上をX軸方向に移動でき
るように設けられたコラムである。コラム11には、Z
軸方向に昇降するサドル12が取り付けられ、このサド
ル12に、Y軸方向に進退するラム13が設けられるこ
とによって主軸頭が構成されている。機械の制御軸であ
るX軸、Y軸、Z軸に加えて、ラム13の先端に取り付
けられるアタッチメントはA軸、B軸についてその運動
を数値制御できるようになっている。
【0013】20は、アタッチメントのうち、測定ヘッ
ドを示す。この測定ヘッド20は、CCDカメラを内蔵
する三次元曲面の計測ヘッドである。この計測ヘッド2
0の場合、電力を供給するケーブルと、CCDカメラに
接続される信号線とが内側に配線された可撓性のケーブ
ル21が接続された状態のまま、ラム13の端面に取り
付けられ、また、取り外しされて他のアタッチメントと
交換されるようになっている。図1は、計測ヘッド20
が取り外されている状態を示し、図2は計測ヘッド20
が取り付けられた状態を示している。ラム13の先端部
には、図示はされないが、この種のアタッチメントの着
脱に用いられる公知の着脱装置およびアタッチメントを
固定するためのクランプ装置が内蔵されている。
【0014】計測ヘッド20に接続されるケーブル21
は、工作機械の制御軸に対応するように、Z軸ケーブル
22と、Y軸ケーブル23とに分支されて中継手段とし
て用いられる中継箱24によって中継されている。Z軸
ケーブル22の基端は、工作機械のコラム側に固定され
ている固定中継箱25と接続され、これにより計測ヘッ
ド20の動作に必要な電力が供給される。
【0015】Z軸ケーブル22は、主に、主軸頭のZ軸
方向の運動に追従して撓めるように、支持手段として滑
車26a、26bによってループをなして吊られた形で
支持されている。他方、Y軸ケーブル23および計測ヘ
ッド20と取付ブラケット30は、受台27上にあるパ
レット(図示せず)によって、Y軸方向の主軸頭の運動
に追従して撓めるように、水平な姿勢でJ字形をなすよ
うに支持されている。また、このY軸ケーブル23は、
図2に示めされるように、計測ヘッド20と取付ブラケ
ット30をラム13へ取り付けたときには、サドル12
から水平に片持ち支持されたサドルアーム28によって
中継箱24を介して支持されるようになっている。
【0016】次に、図3は、アタッチメントを格納する
格納部40の配置を示す平面図で、図4は、格納部40
の側面図である。この格納部40は、図1、図2の受台
27を形成する仕切壁41によって上下2段の格納部に
区画されており、この実施形態では、下段が計測ヘッド
20の格納部として構成され、上段が5軸ヘッド42の
格納部として構成されている。それぞれの格納部には、
搬送手段を構成するパレット43、44がガイドを介し
て摺動自在に設けられており、それぞれアタッチメント
を搭載したままシリンダ45、46によってX軸方向に
直動進退運動ができるようになっている。
【0017】次に、以上のように構成されるアタッチメ
ント自動交換装置の動作について図5乃至図7を参照し
ながら説明する。図5乃至図7は、5軸ヘッド42を取
り外して上段の格納部のパレット44に返却した後に、
下段の格納部のパレット43に格納してある計測ヘッド
20をケーブル21を接続した状態のままラム13に取
り付けるまでの一連の連続動作を説明する図である。
【0018】まず、図5Aでは、サドル12が降下して
ラム13はアタッチメントの交換位置に待機している状
態を示している。次いで、図5Bに示されるように、シ
リンダ45のピストンロッドが伸びて、計測ヘッド20
を載せているパレット43が前進し、これにより、計測
ヘッド20は着脱位置まで搬送される。このとき、計測
ヘッド20に接続されているY軸ケーブル23は、中継
箱24といっしょに前進して、サドルアーム28にクラ
ンプされる位置まで移動する。
【0019】図5Cでは、ラム13が前進して、その端
面が計測ヘッド20の着脱部である取付ブラケット30
に当接してラム13に内蔵の着脱装置およびクランプ装
置が作動することによって、計測ヘッド20とラム13
との接続が行なわれる。また、計測ヘッド20に接続さ
れているY軸ケーブル23は、中継箱24のところで図
示されないクランプ装置によりサドルアーム28へクラ
ンプされる。
【0020】次に、図6Dにおいて、パレット43に設
けられ計測ヘッド20を固定している図示されないクラ
ンプ装置から計測ヘッド20がアンクランプされるの
で、サドル12の上昇とともにラム13に接続された計
測ヘッド20が上昇できるようになっている。
【0021】その後、図6Eに示すように、パレット4
3が後退して格納部40の内部に退避し、他方、計測ヘ
ッド20は、図7Fに示すように、格納部40との干渉
を防止するために、A軸回りに回動する。最終的に、図
7Gにおいて、ラム13の後退とともにサドル12が上
昇して、計測ヘッド20にケーブル21を接続したまま
装着するアタッチメント交換動作が終了する。
【0022】なお、計測ヘッド20の取り外しの動作に
ついては、上述の一連の動作を逆の順序で行なえばよ
い。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、アタッチメントに給電ケーブルや信号線を接
続したまま自動交換できるため、従来のように、ケーブ
ルの着脱を交換のたびに行なわずに済むので、ラインの
漏洩、コネクタピンの摩耗、信号伝達系の変化といった
不都合が生せずに信頼性を維持でき、特に、信号線のつ
ながる計測ヘッドでは、計測精度を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるアタッチメント自動交換装置の一
実施形態を示し、アタッチメントとして計測ヘッドが外
されている状態を示す斜視図。
【図2】本発明によるアタッチメント自動交換装置の一
実施形態を示し、アタッチメントとして計測ヘッドが装
着されている状態を示す斜視図。
【図3】アタッチメントを格納する格納部を示す平面
図。
【図4】図3の格納部の側面図。
【図5】ラムへの着脱位置に計測ヘッドを搬送するまで
の一連の連続動作を説明する図。
【図6】格納部に格納してある計測ヘッドをラムに取り
付けるまでの一連の連続動作を説明する図。
【図7】格納部に格納してある計測ヘッドをラムに取り
付け終了までの一連の連続動作を説明する図。
【符号の説明】
10 ベッド 11 コラム 12 サドル 20 計測ヘッド 21 エネルギ供給および信号伝達ラインを含むケーブ
ル全体 22 Z軸ケーブル 23 Y軸ケーブル 24 中継箱(中継手段) 26a、b 滑車 (支持手段) 28 サドルアーム (支持手段) 40 格納部 42 5軸ヘッド 43 パレット 44 パレット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エネルギ供給ライン、信号線として用いら
    れる可撓性を有するケーブルが接続されるアタッチメン
    トを複数の制御軸を有する工作機械の主軸頭のラム端面
    へ着脱して自動取付替えをするアタッチメント自動交換
    装置であって、 前記主軸頭の運動に前記ケーブルが追従できるように前
    記ケーブルを支持する支持手段と、 前記アタッチメントのラム端面への着脱位置と、前記ア
    タッチメントを格納する位置との間で前記アタッチメン
    トを前記ケーブルが接続されたまま搬送する搬送手段
    と、を具備することを特徴とするアタッチメント自動交
    換装置。
  2. 【請求項2】工作機械の複数の制御軸に対応するように
    前記アタッチメントのケーブルを中間で中継する中継手
    段を介して支持するようにしたことを特徴とする請求項
    1に記載のアタッチメント自動交換装置。
JP8169136A 1996-06-28 1996-06-28 アタッチメント自動交換装置 Pending JPH1015766A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8169136A JPH1015766A (ja) 1996-06-28 1996-06-28 アタッチメント自動交換装置
US08/834,178 US5846172A (en) 1996-06-28 1997-04-15 Automatic attachment exchange apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8169136A JPH1015766A (ja) 1996-06-28 1996-06-28 アタッチメント自動交換装置

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JPH1015766A true JPH1015766A (ja) 1998-01-20

Family

ID=15880960

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JP8169136A Pending JPH1015766A (ja) 1996-06-28 1996-06-28 アタッチメント自動交換装置

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JP (1) JPH1015766A (ja)

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US5846172A (en) 1998-12-08

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