JPH1058264A - Method and device for automatic tool exchanger in machine tool - Google Patents
Method and device for automatic tool exchanger in machine toolInfo
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- JPH1058264A JPH1058264A JP23468096A JP23468096A JPH1058264A JP H1058264 A JPH1058264 A JP H1058264A JP 23468096 A JP23468096 A JP 23468096A JP 23468096 A JP23468096 A JP 23468096A JP H1058264 A JPH1058264 A JP H1058264A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は工作機械の自動工具
交換方法及びその装置に係り、特に、工具主軸に直接装
着が可能な工具（標準工具）、及びこの工具のツールシ
ャンクと同一のツールシャンクを有する親工具を介して
工具主軸に装着される小径工具の工具交換を一つの工具
交換アームで行う自動工具交換方法及びその装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tool change method and apparatus for a machine tool, and more particularly to a tool (standard tool) that can be directly mounted on a tool spindle, and a tool shank identical to the tool shank of the tool. The present invention relates to an automatic tool changing method and an automatic tool changing method for performing tool change of a small-diameter tool mounted on a tool spindle through a parent tool having a single tool changing arm.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マシニングセンタ（以下、ＭＣと記載）
など工作機械は自動工具交換装置（以下、ＡＴＣと記
載）を備えており、このＡＴＣにより、工作機械の主軸
と、複数の工具を貯蔵する工具マガジンとの間で工具交
換を行う。ＡＴＣには、工具交換アームが工具を把持
し、工具交換アーム本体が、工具マガジンと主軸との
間、又はこれらと中間の待機位置との間を揺動すること
により、主軸と工具マガジンとの間で工具の移送を行う
ものがある。2. Description of the Related Art Machining center (hereinafter referred to as MC)
Such a machine tool is provided with an automatic tool changer (hereinafter, referred to as ATC), and the ATC performs tool change between a main spindle of the machine tool and a tool magazine for storing a plurality of tools. In the ATC, the tool change arm grips the tool, and the tool change arm body swings between the tool magazine and the spindle or between the tool magazine and the spindle, and between the tool magazine and the spindle, so that the spindle and the tool magazine can move between the tool magazine and the spindle. Some transfer tools between them.
【０００３】このタイプのＡＴＣでは、工具交換アーム
が、待機位置から主軸側工具交換位置へ揺動する動作
と、主軸に対する新旧工具の工具交換動作とを行って、
主軸と工具交換アームとの間で工具交換を行う。また、
工具交換アームが、待機位置から工具マガジン側工具交
換位置へ揺動する動作と、工具マガジンに対する新旧工
具の工具交換動作とを行って、工具マガジンと工具交換
アームとの間で工具交換を行う。ところで、ＭＣにおい
て使用される各種工具のうち小径工具例えば小径のドリ
ル，エンドミル，タップ等は使用頻度が多い。また、小
径工具は径の種類も多いので、これに合わせて多種類の
小径工具を他の工具とともに工具マガジンに貯蔵してお
く必要がある。In this type of ATC, a tool change arm swings from a standby position to a spindle-side tool change position, and performs a tool change operation of a new and old tool with respect to the main shaft.
Tool exchange is performed between the spindle and the tool exchange arm. Also,
The tool exchanging arm performs an operation of swinging from the standby position to the tool exchanging position on the tool magazine side and an exchanging operation of the old and new tools with respect to the tool magazine, thereby exchanging the tool between the tool magazine and the tool exchanging arm. By the way, among various tools used in the MC, small-diameter tools such as small-diameter drills, end mills, taps, and the like are frequently used. In addition, since there are many types of small-diameter tools, it is necessary to store various types of small-diameter tools together with other tools in a tool magazine.
【０００４】特開昭６１−２５７７３７号公報には、工
具マガジンへの小径工具の収納本数の増加を図ったＡＴ
Ｃが開示されている。このＡＴＣでは、小径工具をマザ
ー工具に着脱する方式を採っており、主軸に装着する工
具及びマザー工具用のメイン工具マガジンに隣接して、
小径工具用のサブ工具マガジンを配置している。Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-257737 discloses an AT designed to increase the number of small-diameter tools stored in a tool magazine.
C is disclosed. In this ATC, a method is adopted in which a small-diameter tool is attached to and detached from a mother tool, and is adjacent to a main tool magazine for a tool to be mounted on a spindle and a mother tool,
A sub tool magazine for small diameter tools is arranged.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この場合には、メイン
工具マガジンの他に小径工具用のサブ工具マガジンを別
個に設けたので、工作機械に設置する工具マガジン全体
が大型化し、しかも工具及びマザー工具用の主軸工具交
換装置とは別個に小径工具をマザー工具に着脱するため
の小径工具交換装置を設ける必要があり、各々の装置を
制御する必要があった。In this case, in addition to the main tool magazine, a sub tool magazine for small-diameter tools is separately provided, so that the entire tool magazine to be installed on the machine tool becomes large, and the tool and mother It is necessary to provide a small-diameter tool changing device for attaching and detaching a small-diameter tool to and from a mother tool separately from the main spindle tool changing device for a tool, and it is necessary to control each device.
【０００６】一方、特公平５−１３７７３号公報及び特
公平５−４１３７７号公報には、一台の工具マガジンに
通常の工具と小径工具を混在させて収納するＡＴＣが開
示されている。しかしながら、このＡＴＣの場合には、
工具を工具交換するための工具交換手段とは別個に、小
径工具を交換するための小径工具交換手段を設ける必要
があり、各々の手段を制御する必要があった。On the other hand, Japanese Patent Publication Nos. Hei 5-13773 and Hei 5-41377 disclose an ATC in which a normal tool and a small-diameter tool are mixed and stored in one tool magazine. However, in the case of this ATC,
It is necessary to provide a small-diameter tool exchanging means for exchanging a small-diameter tool separately from a tool exchanging means for exchanging a tool, and it is necessary to control each means.
【０００７】さらに、特開平２−２６２９３７号公報に
は、一体工具及びモジュラー工具の工具交換を行うＡＴ
Ｃが開示されている。このＡＴＣでは、工具交換アーム
の旋回中心部に小径工具把持用の組立アームを設けて、
この組立アームをアクチュエータによって動作させてい
る。そのため、工具交換アームを駆動する機構の他に組
立アームを駆動するアクチュエータが必要になり、工具
交換アームが大型化するとともに構成及び制御が複雑化
するという課題があった。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-262937 discloses an AT for performing tool change between an integrated tool and a modular tool.
C is disclosed. In this ATC, an assembly arm for holding a small-diameter tool is provided at the center of rotation of the tool change arm,
This assembly arm is operated by an actuator. Therefore, in addition to the mechanism for driving the tool change arm, an actuator for driving the assembly arm is required, and there has been a problem that the tool change arm becomes large and the configuration and control become complicated.
【０００８】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、小径工具を交換するための小径工具交換
手段を別途設けなくとも、主軸に装着される通常の工具
及び小径工具の工具交換が一つの工具交換アームでで
き、構成を簡素化して信頼性を向上させることができる
工作機械の自動工具交換方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and a normal tool and a tool of a small-diameter tool to be mounted on a main spindle without separately providing a small-diameter tool changing means for exchanging a small-diameter tool. It is an object of the present invention to provide an automatic tool changing method for a machine tool and an apparatus therefor, which can be changed with one tool changing arm, simplifying the configuration and improving reliability.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係る工作機械の自動工具交換方法は、工具
交換アームが駆動装置により工具交換アーム旋回軸の軸
線のまわりに所要角度で旋回動作するとともに、前記工
具交換アーム旋回軸軸線方向に進退移動し、工作機械の
主軸の工具装着部に着脱自在に装着されるツールシャン
クが形成されている工具を工具交換する時には、前記工
具交換アームに形成された工具用把持部で前記工具の被
把持部を把持し、前記工具と同一のツールシャンクが形
成されている親工具に、前記ツールシャンクより小径の
小径ツールシャンクを着脱自在に装着する小径工具装着
部を形成し、前記小径ツールシャンクが形成されている
小径工具を前記親工具の前記小径工具装着部に着脱自在
に装着する時には、前記工具交換アームに形成されてい
る小径工具用把持部で前記小径工具の被把持部を把持す
ることにより、前記工具及び前記小径工具の工具交換を
一つの前記工具交換アームで行えるようにした。According to the present invention, there is provided an automatic tool changing method for a machine tool according to the present invention, wherein a tool changing arm is driven by a driving device at a required angle around an axis of a tool changing arm turning axis. The tool change arm moves forward and backward in the direction of the rotation axis of the tool change arm along with the turning operation, and when changing a tool having a tool shank detachably mounted on a tool mounting portion of a main shaft of a machine tool, performing the tool change. A gripping portion of the tool is gripped by a gripping portion for a tool formed on an arm, and a small-diameter tool shank having a smaller diameter than the tool shank is detachably attached to a master tool having the same tool shank as the tool. When the small-diameter tool mounting portion is formed, and the small-diameter tool on which the small-diameter tool shank is formed is detachably mounted on the small-diameter tool mounting portion of the master tool. By gripping the gripped portion of the small diameter tool with a small diameter tool gripping portion formed on the tool exchange arm, and to perform the tool change of the tool and the small diameter tool with one of the tool changing arm.
【００１０】前記方法を実現するための工作機械の自動
工具交換装置は、工具交換アームを介して工作機械の主
軸と工具マガジンとの間で工具及び小径工具の工具交換
を行う自動工具交換装置であって、前記工具交換アーム
は、駆動装置により工具交換アーム旋回軸の軸線のまわ
りに所要角度で旋回動作するとともに、前記工具交換ア
ーム旋回軸軸線方向に進退移動し、前記工具交換アーム
には、前記主軸の工具装着部に着脱自在に装着されるツ
ールシャンクが形成されている前記工具の被把持部及び
前記工具と同一のツールシャンクが形成されている親工
具の被把持部を把持可能な第１の工具用把持部と、前記
親工具の小径工具装着部に装着されて親子工具として使
用され、前記親工具の前記ツールシャンクより小径の小
径ツールシャンクが形成されている前記小径工具の被把
持部を把持可能な第２の工具用把持部とが形成されてい
る。An automatic tool changer of a machine tool for realizing the above method is an automatic tool changer for performing tool change of a tool and a small-diameter tool between a main spindle of a machine tool and a tool magazine via a tool change arm. The tool change arm is rotated by a driving device at a required angle around the axis of the tool change arm turning axis, and moves forward and backward in the tool change arm turning axis axis direction. A grippable portion of the tool, in which a tool shank detachably mounted on the tool mounting portion of the spindle is formed, and a grippable portion of a master tool, in which the same tool shank as the tool is formed, can be gripped. A small-diameter tool shank, which is used as a parent-child tool by being attached to the tool grip portion of 1 and the small-diameter tool mounting portion of the parent tool, and having a smaller diameter than the tool shank of the parent tool A second tool gripping portion grippable the gripped portion of the small-diameter tool is formed is formed.
【００１１】なお、好ましい具体的な実施態様として
は、前記駆動装置の旋回駆動用サーボモータにより前記
工具交換アームを旋回方向原点位置より第１の角度で旋
回動作させるとともに、前記駆動装置の進退駆動用サー
ボモータにより前後方向原点位置と第１の移動位置との
間を進退移動させて、前記工具マガジンの工具交換位置
で、前記工具マガジンに対して前記工具及び前記親工具
のいずれか一方の受け渡しを行う。そして、前記旋回駆
動用サーボモータにより前記工具交換アームを前記旋回
方向原点位置より第２の角度で旋回動作させるととも
に、前記進退駆動用サーボモータにより前記第１の移動
位置と第２の移動位置との間を進退移動させて、前記工
具マガジンの小径工具用工具交換位置で、前記工具マガ
ジンに保持されている小径工具用工具ホルダと前記親工
具に対して前記小径工具の受け渡しを行う。In a preferred specific embodiment, the tool change arm is turned at a first angle from a turning direction home position by a turning drive servomotor of the driving device, and the drive device is driven to advance and retreat. The servomotor moves forward and backward between the longitudinal origin position and the first movement position, and transfers either the tool or the master tool to the tool magazine at the tool change position of the tool magazine. I do. Then, the tool change arm is turned by the turning drive servo motor at a second angle from the turning direction origin position, and the first movement position and the second movement position are moved by the advance / retreat drive servo motor. At the tool exchange position for the small diameter tool in the tool magazine, and transfers the small diameter tool to the tool holder for the small diameter tool held by the tool magazine and the parent tool.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
の一例を図１乃至図７を参照して説明する。図１及び図
２は、本発明の一実施形態に係る工作機械のＡＴＣ（自
動工具交換装置）の概略構成を示す正面図及び側面図で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 are a front view and a side view showing a schematic configuration of an ATC (automatic tool changer) of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
【００１３】図１及び図２に示すように、ＭＣ（マシニ
ングセンタ）など工作機械に設けられたＡＴＣ１は、工
具交換アーム（以下、交換アームと記載）２を介して、
工作機械の主軸（図示せず）と工具マガジン３との間
で、主軸に装着される通常の工具（標準工具）４、及び
主軸に親工具８を介して装着される小径工具５の工具交
換を行う。As shown in FIGS. 1 and 2, an ATC 1 provided on a machine tool such as an MC (machining center) is provided through a tool change arm (hereinafter, referred to as a change arm) 2.
Tool exchange between a normal tool (standard tool) 4 mounted on the main spindle and a small diameter tool 5 mounted on the main spindle via a master tool 8 between a main spindle (not shown) of the machine tool and the tool magazine 3. I do.
【００１４】工作機械の主軸頭（図示せず）には前記主
軸が回転自在に支持されており、主軸は、工具４、又は
小径工具５が装着された親工具８を着脱自在に装着して
主軸駆動モータにより回転駆動される。親工具８は、主
軸の工具装着部に着脱自在に装着されるツールシャンク
を有するとともに、小径工具５の小径ツールシャンクが
着脱自在に装着される小径工具装着部を有している。The spindle is rotatably supported on a spindle head (not shown) of the machine tool. The spindle is provided with a tool 4 or a parent tool 8 to which a small-diameter tool 5 is attached, which is detachably mounted. It is rotationally driven by a spindle drive motor. The master tool 8 has a tool shank removably mounted on a tool mounting portion of the main spindle, and has a small-diameter tool mounting portion on which the small-diameter tool shank of the small-diameter tool 5 is removably mounted.
【００１５】親子工具７は、親工具８に小径工具５を装
着した状態で主軸に装着される。親子工具７では、親工
具８に対して小径工具５を適宜選択して工具交換できる
ようになっている。主軸には、工具４又は親子工具７
を、皿ばね，コイルばね等ばね部材とアンクランプ用シ
リンダとによりクランプ・アンクランプする公知の工具
クランプ・アンクランプ機構が内蔵されている。The parent-child tool 7 is mounted on the main spindle with the small-diameter tool 5 mounted on the parent tool 8. In the parent-child tool 7, the small-diameter tool 5 can be appropriately selected with respect to the parent tool 8, and the tool can be changed. Tool 4 or parent-child tool 7
A known tool clamp and unclamping mechanism for clamping and unclamping the plate with a spring member such as a disc spring or a coil spring and an unclamping cylinder is provided.
【００１６】主軸に対向する位置には、ワーク（工作
物）を取付けるためのテーブルがベッドに取付けられて
おり、主軸に対してテーブルが少なくとも直交座標系の
三軸方向に相対移動自在になっている。即ち、テーブ
ル，コラム及び主軸頭等を、ＮＣ装置（数値制御装置）
に制御されるサーボモータとボールねじとによって駆動
位置決め制御することにより、テーブル上のワークと、
主軸に装着された工具４又は小径工具５とを相対的に移
動させてワークを加工する。なお、駆動位置決め機構は
リニアモータ等であってもよい。At the position facing the main shaft, a table for mounting a work (workpiece) is mounted on the bed, and the table can be moved relative to the main shaft at least in three axes directions of a rectangular coordinate system. I have. That is, a table, a column, a spindle head, and the like are connected to an NC device (a numerical control device).
By performing drive positioning control with a servo motor and a ball screw controlled in
The work is machined by relatively moving the tool 4 or the small-diameter tool 5 mounted on the spindle. Note that the drive positioning mechanism may be a linear motor or the like.
【００１７】ＡＴＣ１は、複数の工具を貯蔵する工具マ
ガジン３と、各工具を着脱自在に把持するとともに、主
軸と工具マガジン３に対して各工具の受け渡しを行うツ
インアームタイプの交換アーム２と、交換アーム２を工
具交換アーム旋回軸６１の軸線Ｃまわりに所要角度で旋
回動作（矢印Ａ）させるとともに工具交換アーム旋回軸
軸線Ｃ方向の所要位置に進退移動（矢印Ｂ）させる駆動
装置６と、工具交換アーム旋回軸６１を旋回及び進退移
動自在に支持している交換アーム本体９とを備えてい
る。更に、ＡＴＣ１は、交換アーム本体９を、主軸側工
具交換位置，待機位置Ｓ2，工具マガジン側工具交換位
置Ｓ1 に揺動させる公知の交換アーム本体揺動手段（図
示せず）を備えている。The ATC 1 has a tool magazine 3 for storing a plurality of tools, a twin-arm type exchange arm 2 for detachably holding each tool and transferring each tool to and from the spindle and the tool magazine 3. A drive device 6 for rotating the exchange arm 2 around the axis C of the tool exchange arm pivot shaft 61 at a required angle (arrow A) and moving forward and backward (arrow B) to a required position in the direction of the tool exchange arm pivot axis axis C; And a change arm main body 9 that supports the tool change arm turning shaft 61 so as to freely turn and move forward and backward. Further, the ATC 1 is provided with a known exchange arm main body swinging means (not shown) for oscillating the exchange arm main body 9 to the main spindle side tool exchange position, the standby position S 2 , and the tool magazine side tool exchange position S 1. I have.
【００１８】工具マガジン３は、複数の工具４と、複数
の小径工具５を保持している小径工具保持手段としての
小径工具用工具ホルダ（以下、小径工具ホルダと記載）
２２と、小径工具５を装着するための親工具８とを混在
して貯蔵している。工具マガジン３は、工具ポット又は
工具保持部材が連鎖状に設けられ、所定の軌道に沿って
連続的に移送可能なものであればよい。The tool magazine 3 is a small-diameter tool holder as a small-diameter tool holding means for holding a plurality of tools 4 and a plurality of small-diameter tools 5 (hereinafter referred to as a small-diameter tool holder).
22 and the parent tool 8 for mounting the small-diameter tool 5 are stored in a mixed state. The tool magazine 3 may be any as long as a tool pot or a tool holding member is provided in a chain and can be continuously transferred along a predetermined track.
【００１９】工具呼び出し指令が出力された時、工具マ
ガジン３が、工具呼び出し指令に係る工具４，又は小径
工具５に対応する親工具８を工具交換用割出し位置（工
具交換位置）ＰA に割出し、また、工具呼び出し指令に
係る小径工具５を小径工具交換用割出し位置（小径工具
用工具交換位置）ＰB に割出すことにより、交換アーム
２は工具マガジン３に対して自動的に工具交換を行う動
作をする。[0019] When the tool invocation command is outputted, the tool magazine 3 is, the tool 4 according to the tool invocation command, or the parent tool 8 corresponding to the small diameter tool 5 Replacement indexing position the tool (tool change position) P A indexing, also a small tool 5 diameter tool replacement indexing position according to the tool invocation command (tool change position for the small-diameter tool) by indexing the P B, exchange arm 2 automatically to the tool magazine 3 Performs the tool change operation.
【００２０】交換アーム２には、主軸の工具装着部に着
脱自在に装着されるツールシャンクを有する工具４の被
把持部（フランジのＶ溝部）４ａ及び親工具８の被把持
部（フランジのＶ溝部）８ａを把持可能な工具用把持部
（第１の工具用把持部）１０と、親工具８の小径工具装
着部３３に装着されて親子工具７として使用され小径ツ
ールシャンクを有する小径工具５の被把持部（フランジ
のＶ溝部）５ａを把持可能な小径工具用把持部（第２の
工具用把持部）１１とが形成されている。The exchange arm 2 has a gripped portion (a V-groove portion of a flange) 4a of a tool 4 having a tool shank detachably mounted on a tool mounting portion of a main spindle and a gripped portion (a V-shaped portion of a flange) of a master tool 8. A small-diameter tool 5 having a small-diameter tool shank which is used as a parent-child tool 7 by being mounted on the small-diameter tool mounting portion 33 of the parent tool 8 and capable of gripping the groove portion 8a; And a small-diameter tool gripping portion (second tool gripping portion) 11 capable of gripping the gripped portion (V-groove portion of the flange) 5a.
【００２１】工具用把持部１０は一対設けられ、交換ア
ーム２の長手方向の両外端部近傍にそれぞれ形成されて
いる。この一対の工具用把持部１０は、交換アーム２の
長手方向に対して直角方向に開口するとともに弧状に形
成され、且つ工具交換アーム旋回軸軸線Ｃに対して対称
の位置に形成されている。工具用把持部１０，１０には
把持爪１０ａ，１０ｂがそれぞれ設けられており、工具
４と親工具８の把持、把持解除を公知の機構により行
う。即ち、交換アーム２が、原点位置より所定角度旋回
した旋回位置近傍で且つ後退位置に位置している時のみ
把持解除状態となり、他の位置では把持状態となる。A pair of tool grips 10 are provided, and are formed near both outer ends of the exchange arm 2 in the longitudinal direction. The pair of tool grips 10 are opened in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the exchange arm 2 and are formed in an arc shape, and are formed at positions symmetrical with respect to the axis C of the rotation axis of the tool exchange arm. The gripping claws 10a and 10b are provided on the gripping portions 10 and 10, respectively, for gripping and releasing the gripping of the tool 4 and the parent tool 8 by a known mechanism. That is, the gripping state is released only when the replacement arm 2 is located near the turning position where the replacement arm 2 has turned by a predetermined angle from the origin position and at the retreat position, and is held at other positions.
【００２２】これにより、工具マガジン側工具交換位置
Ｓ1 又は主軸側工具交換位置で、交換アーム２が工具交
換アーム旋回軸軸線Ｃまわりに旋回動作、及び工具交換
アーム旋回軸軸線Ｃ方向に進退移動動作などの工具交換
動作をすると、工具用把持部１０が、工具交換用割出し
位置ＰA に位置している工具ポットに保持されている工
具、又は主軸の工具装着部に装着されている工具と、交
換アーム２が把持している工具とが工具交換される。[0022] Thus, the tool magazine side tool changing position S 1 or spindle side tool changing position, changing arm 2 is turning operation around the tool changing arm pivot axis C, and move forward and backward in the tool changing arm pivot axis C direction When the tool change operation such as operation, tool gripper 10 is mounted tool held by the tool pot is located on the tool replacement index position P a, or the tool mounting portion of the spindle tool And the tool held by the exchange arm 2 are exchanged.
【００２３】小径工具用把持部１１は、片方の（図１の
下方の）工具用把持部１０の背面側に一つ弧状に形成さ
れ、工具用把持部１０の開口側とは反対側で且つ交換ア
ーム２の長手方向に対して直角方向に開口している。小
径工具用把持部１１にも把持爪１１ａが設けられてお
り、把持、把持解除の公知の機構で小径工具５の把持を
行う。The small-diameter tool gripper 11 is formed in one arc on the back side of one (lower in FIG. 1) tool grip 10, and is opposite to the opening side of the tool grip 10 and The opening is provided in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the exchange arm 2. The small-diameter tool gripper 11 is also provided with a gripping claw 11a, and the small-diameter tool 5 is gripped by a known mechanism for gripping and gripping release.
【００２４】そして、工具マガジン側工具交換位置Ｓ1
で交換アーム２が工具交換アーム旋回軸軸線Ｃまわりに
旋回動作し、また軸線Ｃ方向に進退移動動作することに
より、小径工具用把持部１１が小径工具交換用割出し位
置ＰB に移動して、ここで親工具８又は小径工具ホルダ
２２への小径工具５の着脱を行う。交換アーム２の駆動
装置６は、旋回駆動用サーボモータ２０により交換アー
ム２を工具交換アーム旋回軸軸線Ｃまわりに旋回動作さ
せるとともに、進退駆動用サーボモータ２１により交換
アーム２を工具交換アーム旋回軸軸線Ｃ方向に進退移動
させる。Then, the tool magazine side tool change position S 1
In by changing arm 2 is pivoted work about C tool changing arm pivot axis, also moves forward and backward operation in the axial direction C, the small-diameter tool gripper 11 is moved to the indexing position P B replacement Diameter Tool Here, the small-diameter tool 5 is attached to and detached from the parent tool 8 or the small-diameter tool holder 22. The drive device 6 of the exchange arm 2 causes the exchange arm 2 to pivot about the tool exchange arm pivot axis C by the pivot drive servomotor 20, and causes the exchange arm 2 to pivot by the advance / retreat drive servomotor 21. It is moved back and forth in the direction of the axis C.
【００２５】進退移動する交換アーム２が位置決めされ
る後退位置Ｅは、工具用把持部１０で把持した工具４や
親工具８等を工具マガジン３の工具ポット又は主軸に収
納又は被把持部との係合離脱を行う状態の位置である。
中間位置（第１の移動位置）Ｆは、小径工具ホルダ２２
及び親工具８に装着されている小径工具５の被把持部５
ａを小径工具用把持部１１で把持して係合離脱させる位
置である。前進位置（第２の移動位置）Ｇは、工具４や
親工具８等を工具用把持部１０で把持して工具マガジン
３の工具ポット又は主軸から離脱させた状態の位置であ
り、また、小径工具５を小径工具用把持部１１で把持し
て小径工具ホルダ２２及び親工具８から引き抜いた状態
の位置でもある。The retracted position E at which the exchanging arm 2 that moves forward and backward is positioned at a position where the tool 4 or the parent tool 8 gripped by the tool gripping portion 10 is stored in the tool pot or the main spindle of the tool magazine 3 or in contact with the gripped portion. This is a position where engagement and disengagement is performed.
The intermediate position (first moving position) F is the small-diameter tool holder 22.
And the gripped portion 5 of the small-diameter tool 5 attached to the master tool 8
This is a position where a is gripped by the small-diameter tool gripper 11 and disengaged. The forward position (second movement position) G is a position where the tool 4, the master tool 8, and the like are gripped by the tool gripper 10 and separated from the tool pot or the main spindle of the tool magazine 3, and have a small diameter. This is also a position where the tool 5 is gripped by the small-diameter tool gripper 11 and pulled out from the small-diameter tool holder 22 and the master tool 8.
【００２６】さらに、駆動装置６は、主軸側工具交換位
置等で、交換アーム２を工具交換アーム旋回軸軸線Ｃま
わりに所要角度で旋回動作させ、且つ工具交換アーム旋
回軸軸線Ｃ方向の所要位置に進退移動させることによ
り、使用済み工具と指令工具との入れ替えを行ってい
る。工具マガジン３には、工具を収納するための複数の
工具ポット２３，２４，２５が連鎖状に配列されてい
る。工具ポット２３，２４，２５には、工具４，親工具
８，複数の小径工具５を保持する小径工具ホルダ２２
が、それぞれ着脱自在に収納保持されている。小径工具
ホルダ２２には、小径工具５を収納するための複数（例
えば、三つ）の小径工具装着口（小径工具装着部）２７
が形成されている。Further, the drive device 6 causes the exchange arm 2 to pivot at a required angle around the axis C of the axis of rotation of the tool exchange arm at a tool exchange position on the spindle side, and at a required position in the direction of the axis C of the axis of rotation of the tool exchange arm. The used tool and the command tool are exchanged by moving the tool forward and backward. In the tool magazine 3, a plurality of tool pots 23, 24, 25 for storing tools are arranged in a chain. The tool pots 23, 24, and 25 have a small-diameter tool holder 22 for holding the tool 4, the master tool 8, and a plurality of small-diameter tools 5.
Are detachably stored and held. The small-diameter tool holder 22 has a plurality of (for example, three) small-diameter tool mounting openings (small-diameter tool mounting portions) 27 for storing the small-diameter tools 5.
Are formed.
【００２７】一つの小径工具ホルダ２２の複数の小径工
具装着口２７に着脱自在にそれぞれ収納された複数（例
えば、３個）の小径工具５は、工具ポットの回転中心Ｏ
1 に対して同一円周上に配列されている。工具マガジン
３は、歯車機構２６を介してマガジン駆動用モータ２６
ａで駆動されて正逆方向に回転することにより、必要な
工具ポット，小径工具装着口２７、即ち工具ポット，工
具４，小径工具装着口に保持されている小径工具５，又
は親工具８をそれぞれ割出す。A plurality of (for example, three) small-diameter tools 5 removably accommodated in a plurality of small-diameter tool mounting openings 27 of one small-diameter tool holder 22 are provided with a rotation center O of a tool pot.
1 are arranged on the same circumference. The tool magazine 3 is connected to a magazine driving motor 26 via a gear mechanism 26.
a, the required tool pot and the small-diameter tool mounting port 27, that is, the tool pot, the tool 4, the small-diameter tool 5 held in the small-diameter tool mounting port, or the parent tool 8 are rotated. Find out each.
【００２８】図３は、親工具８，小径工具５及び小径工
具ホルダ２２の構造を示す図で、図中（Ａ），（Ｂ）
は、親工具８及び小径工具ホルダ２２の断面をそれぞれ
示している。工具４は、例えばワークの平面切削を行う
フェイスミル，中ぐり加工を行うボーリングバー等であ
り、テーパシャンク（ツールシャンク）が形成された工
具ホルダにフェイスミル等が取付けられている。これに
対して、図３（Ａ）に示す親子工具７を構成する親工具
８と小径工具５のうち小径工具５は、例えば小径のドリ
ル，エンドミル，タップ等であり、小径工具用テーパシ
ャンク（小径ツールシャンク）５ｂが形成された小径工
具用工具ホルダ５ｃに取付けられている。FIGS. 3A and 3B show the structures of the master tool 8, the small-diameter tool 5, and the small-diameter tool holder 22. FIGS.
Shows cross sections of the master tool 8 and the small-diameter tool holder 22, respectively. The tool 4 is, for example, a face mill for performing plane cutting of a workpiece, a boring bar for performing boring, and the like, and a face mill or the like is attached to a tool holder having a tapered shank (tool shank). On the other hand, among the parent tool 8 and the small-diameter tool 5 constituting the parent-child tool 7 shown in FIG. 3A, the small-diameter tool 5 is, for example, a small-diameter drill, an end mill, a tap, or the like. The small-diameter tool shank 5b is mounted on a small-diameter tool tool holder 5c formed with the tool shank 5b.
【００２９】親工具８において、主軸に装着される工具
４のテーパシャンクと同一のテーパシャンク３０ａが形
成された工具ホルダ３０の先端には、円形のベース３１
に小径のスリーブ３２が一体的に形成されている。スリ
ーブ３２には、小径工具５用の小径工具用テーパシャン
ク５ｂを装着するためのテーパ状の小径工具装着部３３
が形成されている。円形ベース３１にはシリンダ３４が
取付けられており、シリンダ３４内には、スリーブ３２
に嵌合する往復移動部材３５が軸方向に摺動可能に挿入
されている。In the parent tool 8, a circular base 31 is provided at the tip of the tool holder 30 having the same taper shank 30a as the taper shank of the tool 4 mounted on the main shaft.
, A small-diameter sleeve 32 is integrally formed. The sleeve 32 has a tapered small-diameter tool mounting portion 33 for mounting the small-diameter tool taper shank 5b for the small-diameter tool 5.
Are formed. A cylinder 34 is mounted on the circular base 31, and a sleeve 32 is provided in the cylinder 34.
A reciprocating member 35 that fits in is inserted slidably in the axial direction.
【００３０】スリーブ３２の内方に設けられたボール３
６が、小径工具５の小径工具用テーパシャンク５ｂに形
成された溝部３７と係合離脱可能になっており、図３
（Ａ）は、小径工具５の溝部３７が、スリーブ３２のボ
ール３６と係合したロック状態を示している。このロッ
ク状態を維持するために、往復移動部材３５はばね３８
で後方即ち工具ホルダ３０のテーパシャンク３０ａ側に
常時付勢されている。ロック状態を解放するために、往
復移動部材３５を前方に移動させるべくシリンダ３４に
は、エア供給部３９から供給される圧縮空気を流すため
のポート４０が形成されている。The ball 3 provided inside the sleeve 32
6 can be engaged with and disengaged from a groove 37 formed in the small-diameter tool taper shank 5b of the small-diameter tool 5 as shown in FIG.
(A) shows a locked state in which the groove 37 of the small-diameter tool 5 is engaged with the ball 36 of the sleeve 32. In order to maintain this locked state, the reciprocating member 35 includes a spring 38
At the rear, that is, toward the taper shank 30a side of the tool holder 30 at all times. In order to move the reciprocating member 35 forward to release the locked state, the cylinder 34 is provided with a port 40 for flowing compressed air supplied from the air supply unit 39.
【００３１】したがって、小径工具５を親工具８から抜
き取るために、ポート４０から圧縮空気が供給される
と、往復移動部材３５がばね３８の付勢力に抗して前方
に移動し、ボール３６を往復移動部材３５のボール穴３
５ａ側に収納して、ボール３６とテーパシャンク５ｂの
溝部３７との係合状態を解放する。往復移動部材３５が
前方に移動した時、小径工具装着部３３に装着されてい
る小径工具５の後方に通じる小孔４１がスリーブ３２に
形成されている。これにより、小孔４１を通った圧縮空
気が小径工具５を前方に押し出すので、小径工具５は小
径工具装着部３３からスムーズに抜き取られる。Therefore, when compressed air is supplied from the port 40 in order to extract the small-diameter tool 5 from the master tool 8, the reciprocating member 35 moves forward against the urging force of the spring 38 to move the ball 36. Ball hole 3 of reciprocating member 35
The ball 36 and the groove 37 of the taper shank 5b are released from engagement with each other. When the reciprocating member 35 moves forward, a small hole 41 communicating with the small-diameter tool 5 mounted on the small-diameter tool mounting portion 33 is formed in the sleeve 32. As a result, the compressed air that has passed through the small holes 41 pushes the small-diameter tool 5 forward, so that the small-diameter tool 5 is smoothly extracted from the small-diameter tool mounting portion 33.
【００３２】図３（Ｂ）に示すように、小径工具保持手
段である小径工具ホルダ２２では、テーパシャンクを形
成する工具ホルダ５０にベース５１が固着されている。
ベース５１には、先端に小径工具用のテーパ状の小径工
具装着口２７を有する３個のスリーブ５２が、小径工具
用工具ポット２５の移動方向に並んで固定されている。
スリーブ５２の外周には、スリーブ５２と同心のシリン
ダ３４が取付けられている。なお、シリンダ３４の内部
の構成は親工具８と同一であるので、同一符号を付して
その説明を省略する。As shown in FIG. 3B, in the small-diameter tool holder 22, which is a small-diameter tool holding means, a base 51 is fixed to a tool holder 50 forming a tapered shank.
Three sleeves 52 each having a tapered small-diameter tool mounting port 27 for a small-diameter tool at the distal end are fixed to the base 51 side by side in the moving direction of the small-diameter tool tool pot 25.
A cylinder 34 concentric with the sleeve 52 is attached to the outer periphery of the sleeve 52. Since the internal configuration of the cylinder 34 is the same as that of the master tool 8, the same reference numerals are given and the description is omitted.
【００３３】図４は、交換アーム２を駆動する駆動装置
６の内部構造を示す断面図である。図４に示すように、
旋回駆動用サーボモータ２０と進退駆動用サーボモータ
２１は、交換アーム本体９のケーシング６０に取付けら
れている。交換アーム２は、工具交換アーム旋回軸６１
に締結固定されている。工具交換アーム旋回軸６１は、
工具交換アーム旋回軸軸心Ｃと同心のスリーブ６２にス
プライン結合をしており、ベアリング６３を介してケー
シング６０に回動自在に且つ工具交換アーム旋回軸軸線
Ｃ方向に移動可能に取付けられている。これにより、工
具交換アーム旋回軸６１は、スリーブ６２の内方を矢印
Ｊに示すように工具交換アーム旋回軸軸線Ｃ方向即ち前
後方向に進退移動し、交換アーム２を旋回させる時には
スリーブ６２と一体的に回動する。FIG. 4 is a sectional view showing the internal structure of the driving device 6 for driving the exchange arm 2. As shown in FIG.
The turning drive servomotor 20 and the forward / backward drive servomotor 21 are mounted on a casing 60 of the exchange arm body 9. The exchange arm 2 includes a tool exchange arm pivot 61
It is fastened and fixed. The tool change arm pivot 61 is
The tool exchange arm is spline-coupled to a sleeve 62 concentric with the axis C of the axis of rotation of the tool exchange arm, and is mounted on the casing 60 via a bearing 63 so as to be rotatable and movable in the direction of the axis C of the axis of the axis for the axis of tool exchange. . As a result, the tool changing arm turning shaft 61 moves forward and backward in the direction of the tool changing arm turning shaft axis C, that is, in the front-rear direction, as indicated by an arrow J, and is integrated with the sleeve 62 when turning the changing arm 2. Pivots.
【００３４】スリーブ６２は、減速歯車機構６４を介し
て旋回駆動用サーボモータ２０により回転駆動される。
工具交換アーム旋回軸６１にはボールねじ６５のナット
６６が固定されている。ボールねじ６５は、ケーシング
６０に回転自在に軸支されており、歯車機構６７を介し
て進退駆動用サーボモータ２１により正逆方向に回転駆
動される。したがって、ボールねじ６５が回転すると、
ナット６６を介して工具交換アーム旋回軸６１と交換ア
ーム２が矢印Ｊのように前後方向に往復移動する。The sleeve 62 is rotationally driven by the turning drive servomotor 20 via a reduction gear mechanism 64.
A nut 66 of a ball screw 65 is fixed to the tool change arm turning shaft 61. The ball screw 65 is rotatably supported by the casing 60, and is rotationally driven in forward and reverse directions by a servomotor 21 for driving forward and backward via a gear mechanism 67. Therefore, when the ball screw 65 rotates,
The tool change arm turning shaft 61 and the change arm 2 reciprocate in the front-rear direction as indicated by the arrow J via the nut 66.
【００３５】工具交換アーム旋回軸６１の前後方向原点
位置を前後方向原点位置センサ６８で検出するととも
に、この原点位置からの移動量をエンコーダで検出して
フィードバック制御することにより、交換アーム２の後
退位置Ｅ，中間位置Ｆ，前進位置Ｇの位置決めをしてい
る。これと同様に、スリーブ６２の旋回方向原点位置を
旋回方向原点位置センサ６９で検出するとともに、旋回
方向原点位置に対して回転した角度を制御することによ
り、交換アーム２の旋回方向の位置決めをしている。The forward / backward origin position sensor 68 of the tool change arm turning shaft 61 is detected by the front / back direction origin position sensor 68, and the amount of movement from this origin position is detected by the encoder to perform feedback control. Position E, intermediate position F, and forward position G are positioned. Similarly, by detecting the turning direction origin position of the sleeve 62 by the turning direction origin position sensor 69 and controlling the angle rotated with respect to the turning direction origin position, the replacement arm 2 is positioned in the turning direction. ing.
【００３６】なお、原点位置センサとエンコーダによっ
て移動位置，角度位置を検出・制御しているが、アブソ
リュートエンコーダで移動位置，角度位置を検出・制御
してもよい。さらに、移動位置，角度位置が所定以上行
き過ぎないようにＯＴ（オーバトラベル）用センサを設
けてもよい。Although the moving position and the angular position are detected and controlled by the origin position sensor and the encoder, the moving position and the angular position may be detected and controlled by the absolute encoder. Further, an OT (overtravel) sensor may be provided so that the moving position and the angular position do not go beyond a predetermined value.
【００３７】旋回駆動用サーボモータ２０，進退駆動用
サーボモータ２１は、ステッピングモータ等の位置の制
御が可能な制御モータであってもよい。なお、特開平５
−１１８２１号公報には、工具交換アームを旋回動作及
び前進後退させる技術思想が開示されているが、本実施
形態のように交換アームを複数の進退動作位置及び旋回
動作位置に移動させる構成は示されておらず、また、通
常の工具及び小径工具の工具交換に関する技術も開示さ
れていない。The turning drive servomotor 20 and the forward / backward drive servomotor 21 may be control motors capable of controlling the position of a stepping motor or the like. Note that Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Application Publication No. -11821 discloses a technical idea of turning a tool changing arm and moving forward and backward. However, a configuration for moving the changing arm to a plurality of forward and backward operation positions and a turning operation position as in this embodiment is shown. In addition, there is no disclosure regarding a technique for changing tools between a normal tool and a small-diameter tool.
【００３８】次に、図５乃至図７を参照しながら本実施
形態の動作について説明する。図５は工具交換の手順を
示すフローチャート、図６は小径工具５を親工具８から
引き抜いて、小径工具５と親工具８を工具マガジン３に
返却収納する手順を示すフローチャート、図７は呼び出
し指令に係る小径工具５を親工具８に装着する手順を示
すフローチャートである。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of tool exchange, FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of pulling out the small-diameter tool 5 from the master tool 8, returning the small-diameter tool 5 and the parent tool 8 to the tool magazine 3, and FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for mounting the small-diameter tool 5 according to the first embodiment to the master tool 8.
【００３９】本実施形態に係る自動工具交換方法は、待
機位置Ｓ2 より工具マガジン側工具交換位置Ｓ1 又は主
軸側工具交換位置に揺動した交換アーム２が、駆動装置
６の旋回駆動用サーボモータ２０により工具交換アーム
旋回軸軸線Ｃまわりに所要角度で旋回動作するととも
に、進退駆動用サーボモータ２１により工具交換アーム
旋回軸軸線Ｃ方向の所要位置に進退移動して行う。そし
て、工具４を工具交換する場合には、交換アーム２に形
成された工具用把持部１０で工具４を把持する。The automatic tool changing method according to the present embodiment is characterized in that the changing arm 2 swinging from the standby position S 2 to the tool magazine side tool changing position S 1 or the main spindle side tool changing position causes the turning drive servo of the drive device 6 to move. The motor 20 is rotated around the axis C of the tool change arm at a required angle, and the servo motor 21 is used to move the tool change arm back and forth to a required position in the direction of the axis C of the tool change arm. When the tool 4 is to be replaced, the tool 4 is gripped by the tool grip 10 formed on the replacement arm 2.
【００４０】一方、親工具８に装着して親子工具７とし
て使用される小径工具５を工具交換する場合には、工具
マガジン側工具交換位置Ｓ1 において、小径工具ホルダ
２２と親工具８とに対して小径工具５を着脱するため
に、交換アーム２に形成された小径工具用把持部１１で
小径工具５を把持して行う。これにより、主軸と工具マ
ガジン３との間で、工具４、及び小径工具５が装着され
た親工具８の工具交換を一つの交換アーム２で行うよう
にしている。On the other hand, when the small-diameter tool 5 to be mounted on the parent tool 8 and used as the parent-child tool 7 is replaced, the small-diameter tool holder 22 and the parent tool 8 are placed at the tool magazine side tool replacement position S 1 . In order to attach and detach the small-diameter tool 5, the small-diameter tool 5 is gripped by the small-diameter tool gripping portion 11 formed on the exchange arm 2. Thus, between the main spindle and the tool magazine 3, the tool exchange of the parent tool 8 on which the tool 4 and the small-diameter tool 5 are mounted is performed by one exchange arm 2.
【００４１】交換アーム２は、待機位置Ｓ2 で待機して
いる時は、交換アーム原点位置である基準方向Ｄを向き
且つ後退位置Ｅ（又は、中間位置Ｆ）に位置して、ＭＣ
の加工動作の邪魔にならないように加工領域外（スプラ
ッシュガード外方）で待機している。この状態で、工具
が取付けられた主軸を主軸駆動モータにより回転駆動す
るとともに、テーブル，コラム及び主軸頭を、ＮＣ装置
に制御されるサーボモータとボールねじとによりＸ，
Ｙ，Ｚ軸方向に相対移動制御することにより、テーブル
上のワークを切削加工する。The exchange arm 2, when waiting in a waiting position S 2, exchange arm origin position in which the reference direction D orientation and a retracted position E (or, an intermediate position F) located, MC
Waiting outside the processing area (outside of the splash guard) so as not to hinder the processing operation of. In this state, the spindle on which the tool is mounted is rotationally driven by the spindle drive motor, and the table, column and spindle head are moved to X, X by the servo motor and the ball screw controlled by the NC device.
The workpiece on the table is cut by performing relative movement control in the Y and Z axis directions.
【００４２】この加工工程の後に次工具による加工があ
る場合には、ＡＴＣ１により次加工用の工具に自動的に
工具交換する必要がある。そこで、図５に示すように、
所望の工具Ｔinを工具呼び出し位置Ｓ3 に呼び出して待
機させるべく、ＮＣ装置から工具Ｔinの工具呼び出し指
令が出力される（ステップ１０１）。If the next tool is to be machined after this machining step, it is necessary to automatically change the tool to the next machining tool by ATC1. Therefore, as shown in FIG.
In order to wait to call the desired tool Tin to the tool calling position S 3, the tool invocation command tool Tin from the NC apparatus is output (step 101).
【００４３】工具Ｔinの工具番号「ｉｎ」（例えば、１
９０，２０１，２０２）のうち、符号「ｉ」は、工具マ
ガジン３に収納された各工具の番号又は各工具が収納さ
れている工具ポットの番号であり、例えば「１９」，
「２０」など二桁の数字で表されている。符号「ｎ」
は、ある番号（例えば、「２０」）の工具ポットにおい
て小径工具ホルダ２２を介して装着される小径工具５の
番号で、例えば「１」，「２」，「３」など一桁の数字
で示されており、小径工具を有していない工具４の時に
は「０（ゼロ）」で示されている。The tool number "in" of the tool Tin (for example, 1
90, 201, 202), the symbol “i” is the number of each tool stored in the tool magazine 3 or the number of the tool pot in which each tool is stored, for example, “19”,
It is represented by a two-digit number such as “20”. Symbol "n"
Is a number of the small-diameter tool 5 mounted via the small-diameter tool holder 22 in a tool pot of a certain number (for example, “20”), and is a single-digit number such as “1”, “2”, “3”. This is indicated by “0 (zero)” when the tool 4 has no small-diameter tool.
【００４４】工具呼び出し指令により指令工具Ｔinが要
求されると、待機中の工具を工具マガジン３に返却収納
する。即ち、交換アーム本体９を待機位置Ｓ2 から工具
マガジン側工具交換位置Ｓ1に揺動させるとともに、マ
ガジン駆動用モータ２６ａを駆動して歯車機構２６を介
して工具ポットを所要角度回転させて割出し動作をさせ
る。これにより、待機中の工具４又は親子工具７を返却
する工具ポット２３又は２４を工具交換用割出し位置
（工具交換位置）ＰA に呼出す（ステップ１０２）。When the command tool Tin is requested by the tool calling command, the waiting tool is returned and stored in the tool magazine 3. That is, the pivoting the exchange arm body 9 from the standby position S 2 in the tool magazine side tool changing position S 1, is required angular rotation of the tool pot via the gear mechanism 26 by driving the magazine drive motor 26a by split Perform the dispensing operation. Thus, calling the tool pot 23 or 24 to return the tool 4 or parent tools 7 waiting replacement index position tool (tool exchange position) P A (step 102).
【００４５】その後、交換アーム２の返却動作により、
交換アーム２の一方の工具用把持部１０ｃにある工具４
又は親工具８を工具ポット２３又は２４に返却する（ス
テップ１０３）。即ち、進退駆動用サーボモータ２１を
駆動して、交換アーム２を後退位置Ｅから前進位置Ｇま
で前進させた後、旋回駆動用サーボモータ２０を駆動
し、交換アーム２を原点位置Ｄから第１の角度αだけ反
時計回りに旋回させて、交換アーム２に把持されている
工具４又は親子工具７を工具交換用割出し位置ＰA に位
置している工具ポット２３又は２４に一致させる。Thereafter, the returning operation of the exchange arm 2
The tool 4 on one of the tool grips 10c of the exchange arm 2
Alternatively, the master tool 8 is returned to the tool pot 23 or 24 (step 103). That is, after driving the forward / backward drive servomotor 21 to move the exchange arm 2 from the backward position E to the forward position G, the turning drive servomotor 20 is driven to move the exchange arm 2 from the origin position D to the first position. the angle α by turning counterclockwise, to match the tool 4 or parent tool 7 is gripped by the exchange arm 2 to the tool pot 23 or 24 is positioned to the tool replacement index position P a.
【００４６】次に、進退駆動用サーボモータ２１を逆回
転させて交換アーム２を前進位置Ｇから後退位置Ｅに後
退させれば、工具４又は親子工具７は工具ポット２３又
は２４に装着収納される。そして、交換アーム２を旋回
駆動用サーボモータ２０により第１の角度αだけ時計回
りに旋回させて原点位置に戻す。Next, when the exchange arm 2 is retracted from the advance position G to the retracted position E by rotating the servomotor 21 for advance / retreat drive in the reverse direction, the tool 4 or the parent-child tool 7 is mounted and stored in the tool pot 23 or 24. You. Then, the exchange arm 2 is turned clockwise by the first angle α by the turning drive servomotor 20 to return to the original position.
【００４７】次いで、待機中の工具が親子工具７か通常
の工具４かを判別する（ステップ１０４）。待機中の交
換アーム２の工具が親子工具７の場合には、交換アーム
２の小径工具返却動作により、小径工具５を親工具８か
ら引き抜き、小径工具５を小径工具ホルダ２２に返却収
納する（ステップ１０５）。Next, it is determined whether the standby tool is the parent-child tool 7 or the normal tool 4 (step 104). When the tool of the exchange arm 2 on standby is the parent-child tool 7, the small-diameter tool 5 is pulled out of the parent tool 8 by the small-diameter tool return operation of the exchange arm 2, and the small-diameter tool 5 is returned and stored in the small-diameter tool holder 22 ( Step 105).
【００４８】図６は親子工具に関するステップ１０２と
１０３，及びステップ１０５の詳細な手順を示してい
る。図６に示すように、工具マガジン３の親工具返却用
の工具ポット２４を工具交換用割出し位置ＰA に呼び出
す（ステップ２０１）。次に、進退駆動用サーボモータ
２１を駆動することにより、交換アーム２が、後退位置
Ｅから前進位置Ｇまで前進した後、旋回駆動用サーボモ
ータ２０により原点位置から反時計回りに第１の角度α
だけ旋回する（ステップ２０２）。この状態で、交換ア
ーム２が前進位置Ｇから後退位置Ｅまで後退することに
より、親子工具７は工具ポット２４に収納される（ステ
ップ２０３）。その後、交換アーム２が時計回りに第１
の角度αだけ旋回して原点位置に戻り、交換アーム２が
親工具８より離脱する（ステップ２０４）。FIG. 6 shows a detailed procedure of steps 102 and 103 and step 105 relating to the parent and child tools. As shown in FIG. 6, calls the tool pot 24 for the parent tool return of the tool magazine 3 replacement in index position P A tool (step 201). Next, by driving the forward / backward drive servomotor 21, the exchange arm 2 advances from the backward position E to the forward position G, and then the turning drive servomotor 20 rotates the first angle counterclockwise from the origin position by the turning drive servomotor 20. α
(Step 202). In this state, when the exchange arm 2 is retracted from the forward position G to the retracted position E, the parent and child tool 7 is stored in the tool pot 24 (Step 203). After that, the exchange arm 2 is moved clockwise to the first position.
The exchange arm 2 returns to the original position, and the exchange arm 2 is separated from the master tool 8 (step 204).
【００４９】次に、こうして収納した親子工具７を小径
工具交換用割出し位置ＰB に呼び出す（ステップ２０
５）。交換アーム２が、後退位置Ｅから中間位置Ｆにま
で前進した後、時計回りに第２の角度βだけ旋回して、
親子工具７の小径工具５を小径工具用把持部１１で把持
する（ステップ２０６）。小径工具５を把持した状態
で、エア供給部３９から圧縮空気を供給しながら、交換
アーム２が中間位置Ｆから前進位置Ｇまで前進して、小
径工具５を親工具８から引き抜く（ステップ２０７）。
その後、工具マガジン３の割り出し動作の邪魔にならな
いように、交換アーム２が、反時計回りに第２の角度β
だけ旋回して原点位置に戻る（ステップ２０８）。Next, thus calling the parent-child tool 7 housed in the small-diameter tool exchange for indexing position P B (step 20
5). After the exchange arm 2 has advanced from the retreat position E to the intermediate position F, it pivots clockwise by the second angle β,
The small-diameter tool 5 of the parent-child tool 7 is gripped by the small-diameter tool gripper 11 (step 206). While holding the small-diameter tool 5, the exchange arm 2 advances from the intermediate position F to the advance position G while supplying compressed air from the air supply unit 39, and pulls out the small-diameter tool 5 from the master tool 8 (step 207). .
Thereafter, the exchange arm 2 is rotated counterclockwise by the second angle β so as not to hinder the indexing operation of the tool magazine 3.
Then, it returns to the origin position by turning only (step 208).
【００５０】次いで、この小径工具５を返却するための
小径工具装着口２７を有する小径工具ホルダ２２を小径
工具交換用割出し位置ＰB に呼び出して、この小径工具
交換用割出し位置ＰB に前記小径工具装着口２７を割出
す（ステップ２０９）。交換アーム２が時計回りに第２
の角度βだけ旋回した後、前進位置Ｇから中間位置Ｆま
で後退して、小径工具５を小径工具ホルダ２２の小径工
具装着口２７に装着収納する（ステップ２１０）。[0050] Then, the small diameter tool holder 22 having a small diameter tool mounting port 27 for returning the small-diameter tool 5 be called small tool replacement index position P B, the small diameter tool replacement indexed position P B The small-diameter tool mounting port 27 is indexed (step 209). Replacement arm 2 moves clockwise
Is turned back from the forward position G to the intermediate position F, and the small-diameter tool 5 is mounted and stored in the small-diameter tool mounting port 27 of the small-diameter tool holder 22 (Step 210).
【００５１】交換アーム２を反時計回りに第２の角度β
だけ旋回して、交換アーム２を小径工具５より離脱させ
て原点位置に戻す（ステップ２１１）。その後、交換ア
ーム２を中間位置Ｆより後退位置Ｇに後退させれば、交
換アーム２は初期の状態に戻る（ステップ２１２）。こ
のようにして、小径工具５が小径工具ホルダ２２に収納
保持されるとともに、親工具８が工具マガジン３の工具
ポット２４に収納保持されてステップ１０５が終了す
る。この時、交換アーム２の小径工具用把持部１１と両
方の工具用把持部１０は空になっている。The exchange arm 2 is rotated counterclockwise by a second angle β.
The exchange arm 2 is separated from the small-diameter tool 5 and returned to the home position (step 211). Thereafter, when the exchange arm 2 is retracted from the intermediate position F to the retracted position G, the exchange arm 2 returns to the initial state (step 212). In this way, the small-diameter tool 5 is stored and held in the small-diameter tool holder 22, and the master tool 8 is stored and held in the tool pot 24 of the tool magazine 3, and the step 105 ends. At this time, the small-diameter tool grip 11 and both tool grips 10 of the exchange arm 2 are empty.
【００５２】次いで、指令工具Ｔinが通常の工具４か小
径工具５かを判別する（ステップ１０６）。指令工具Ｔ
inが工具４の場合には、工具マガジン３に貯蔵中で工具
呼び出し指令された工具Ｔinの工具ポットを工具交換用
割出し位置ＰA に呼び出す（ステップ１０７）。次に、
交換アーム２が、反時計回りに第１の角度αだけ旋回し
て、指令工具Ｔinを工具用把持部１０で把持した後、後
退位置Ｅから前進位置Ｇまで前進して、指令工具Ｔinを
工具ポット２３から引き抜く（ステップ１０８）。その
後、交換アーム２を時計回りに第１の角度αだけ旋回さ
せた後、前進位置Ｇより後退位置Ｅに移動させて初期状
態に戻す。交換アーム２の本体９を、工具マガジン側工
具交換位置Ｓ1 より待機位置Ｓ2 に揺動させて待機させ
る。こうして、工具Ｔinの工具呼び出し指令の実行が終
了する（ステップ１０９）。Next, it is determined whether the command tool Tin is a normal tool 4 or a small-diameter tool 5 (step 106). Command tool T
in is the case of the tool 4, it calls the tool pot of the tool calls commanded tool Tin in storage in the tool magazine 3 replacement in index position P A tool (step 107). next,
The exchange arm 2 pivots counterclockwise by the first angle α to grip the command tool Tin with the tool gripper 10, then advances from the retreat position E to the advance position G, and moves the command tool Tin to the tool. Pull out from pot 23 (step 108). Thereafter, the exchange arm 2 is rotated clockwise by the first angle α, and then moved from the forward position G to the backward position E to return to the initial state. The body 9 of the exchange arm 2, to stand by swinging the standby position S 2 from the tool magazine side tool changing position S 1. Thus, the execution of the tool calling command of the tool Tin ends (step 109).
【００５３】一方、ステップ１０６で、指令工具Ｔinが
小径工具５の場合には、交換アーム２の動作により指令
小径工具Ｔinを小径工具ホルダ２２より抜き出したのち
親工具８に装着して親子工具７にする（ステップ１１
０）。On the other hand, if the command tool Tin is the small-diameter tool 5 in step 106, the command small-diameter tool Tin is extracted from the small-diameter tool holder 22 by the operation of the exchange arm 2 and then attached to the parent tool 8 to be attached to the parent-child tool 7 (Step 11
0).
【００５４】ステップ１１０の詳細な手順は図７に示さ
れている。図７に示すように、まず、工具マガジン３の
小径工具ホルダ２２に保持されている指令小径工具Ｔin
を小径工具交換用割出し位置ＰB に呼び出す（ステップ
３０１）。そして、交換アーム２が、後退位置Ｅから中
間位置Ｆまで前進し、時計回りに第２の角度βだけ旋回
して、指令小径工具Ｔinを小径工具用把持部１１で把持
する（ステップ３０２）。The detailed procedure of step 110 is shown in FIG. As shown in FIG. 7, first, the command small-diameter tool Tin held in the small-diameter tool holder 22 of the tool magazine 3
Calling the small diameter tool replacement indexing position P B (step 301). Then, the exchange arm 2 advances from the retreat position E to the intermediate position F, turns clockwise by the second angle β, and grips the commanded small-diameter tool Tin with the small-diameter tool gripper 11 (step 302).
【００５５】指令小径工具Ｔinを把持した状態で、エア
供給部３９から圧縮空気を供給しながら、交換アーム２
が中間位置Ｆから前進位置Ｇまで前進して、指令小径工
具Ｔinを小径工具ホルダ２２から引き抜く（ステップ３
０３）。次いで、交換アーム２が反時計回りに第２の角
度βだけまわって原点位置に旋回する（ステップ３０
４）。While holding the command small-diameter tool Tin, while supplying compressed air from the air supply unit 39, the exchange arm 2
Moves from the intermediate position F to the advance position G, and pulls out the commanded small-diameter tool Tin from the small-diameter tool holder 22 (step 3).
03). Next, the exchange arm 2 turns counterclockwise by the second angle β and turns to the origin position (step 30).
4).
【００５６】次に、工具マガジン３の工具ポットに保持
されている親工具８を小径工具交換用割出し位置ＰB に
呼び出し（ステップ３０５）、交換アーム２が時計回り
に第２の角度βだけ旋回したのち前進位置Ｇから中間位
置Ｆまで後退して、把持している指令小径工具Ｔinを親
工具８に装着する（ステップ３０６）。その後、交換ア
ーム２は第２の角度βの旋回動作及び後退動作により初
期状態の原点位置に戻り（ステップ３０７）、中間位置
Ｆより後退位置Ｅに戻る（ステップ３０８）。これによ
り、指令小径工具Ｔinが工具マガジン３に親子工具７の
状態で保持されてステップ１１０が終了する。Next, call the parent tool 8 which is held in the tool pot of the tool magazine 3 into the small diameter tool replacement indexing position P B (step 305), the exchange arm 2 by a second angle β in the clockwise After turning, it is retracted from the forward position G to the intermediate position F, and the commanded small-diameter tool Tin being held is mounted on the master tool 8 (step 306). Thereafter, the exchange arm 2 returns to the initial position in the initial state by the turning operation and the retreating operation at the second angle β (Step 307), and returns from the intermediate position F to the retreating position E (Step 308). Thus, the command small-diameter tool Tin is held in the tool magazine 3 in the state of the parent-child tool 7, and the step 110 ends.
【００５７】次いで、図５に示すように、指令小径工具
Ｔinを有する親子工具７を工具交換用割出し位置ＰA に
呼び出す（ステップ１１１）。こうして、親子工具７が
工具交換用割出し位置ＰA に呼び出された後、交換アー
ム２が、反時計回りに第１の角度αだけ旋回して親子工
具７の状態の親工具８を工具用把持部１０で把持した
後、後退位置Ｅから前進位置Ｇまで前進することによ
り、親子工具７を工具ポット２４から引き抜く（ステッ
プ１１２）。[0057] Then, as shown in FIG. 5, call the parent tool 7 Replacement the indexing position P A tool having a command small tool Tin (step 111). Thus, after the parent-child tool 7 it is called the replacement index position P A tool replacement arm 2, a parent tool 8 in the state of child tool 7 to pivot counterclockwise by a first angle α tool After being gripped by the gripper 10, the parent-child tool 7 is pulled out of the tool pot 24 by moving forward from the retreat position E to the advance position G (step 112).
【００５８】その後、交換アーム２の旋回，後退動作に
より、指令小径工具Ｔinを有する親子工具７を交換アー
ム２が把持して初期位置に戻る。最後に、交換アーム本
体９を工具マガジン側工具交換位置Ｓ1 より待機位置Ｓ
2 に揺動させることにより、工具呼び出し指令の実行を
終了する（ステップ１１３）。このようにして、指令工
具Ｔinは、交換アーム２の一方の工具用把持部１０に把
持されて待機位置Ｓ2 に待機し、工具呼び出し指令によ
る動作が完了する。Thereafter, by the turning and retreating operation of the exchange arm 2, the exchange arm 2 grips the parent-child tool 7 having the command small-diameter tool Tin and returns to the initial position. Finally, waiting for the exchange arm body 9 from the tool magazine side tool changing position S 1 position S
By oscillating to 2 , the execution of the tool calling command is completed (step 113). In this way, the command tool Tin is gripped on one tool gripper 10 of the exchange arm 2 on standby at the standby position S 2, operation of the tool invocation command is completed.
【００５９】次に、工具交換指令Ｍ０６が出力される
と、待機位置Ｓ2 に待機している交換アーム本体９を主
軸側工具交換位置に揺動させる。その後、交換アーム２
に把持された新工具と、主軸に装着されている旧工具と
の工具交換が、主軸側工具交換位置で実行される。Next, the tool change command M06 is output, swings the exchange arm body 9 waiting in the waiting position S 2 to the spindle side tool changing position. Then, exchange arm 2
The tool exchange between the new tool gripped by the tool and the old tool mounted on the spindle is executed at the spindle-side tool exchange position.
【００６０】なお、この実施形態の説明では、工具交換
アームを工具マガジン位置と主軸位置との間を揺動して
工具を移送するものとしているが、工具マガジン位置と
中間工具交換位置との間で工具を移送する中間搬送アー
ム形式の工具交換アームであってもよい。また、工具マ
ガジンもマトリックス型工具マガジンであってもよい。
このマトリックス型工具マガジンの場合には、上下，左
右方向に工具交換アームを移送可能な構成とすればよ
い。要するに、工具マガジン位置において、工具（標準
工具），小径工具の工具交換動作が行えるものであれば
よい。In the description of the present embodiment, the tool is transferred by swinging the tool change arm between the tool magazine position and the spindle position. However, the tool change arm is moved between the tool magazine position and the intermediate tool change position. An intermediate transfer arm type tool changing arm for transferring a tool by means of a tool changing arm may be used. Further, the tool magazine may be a matrix type tool magazine.
In the case of this matrix type tool magazine, a configuration may be adopted in which the tool change arm can be transferred in the vertical and horizontal directions. In short, any tool (standard tool) and small-diameter tool can be exchanged at the tool magazine position.
【００６１】さらに、この実施形態の説明では、工具
（標準工具）と小径工具の判別をＴコード指令で行って
いるが、その他の方法で判別してもよい。即ち、工具，
小径工具，親工具，小径工具ホルダにＩＤチップなど識
別部材を埋め込んでおき、工具マガジン，工具交換アー
ム等の所定の位置に設けられたＩＤ読み取りヘッドなど
識別読み取り手段で読み取る工具識別装置によって判別
するものであってもよい。要するに、工具と小径工具と
の識別を行える手段があればよい。Further, in the description of this embodiment, the tool (standard tool) and the small-diameter tool are determined by the T-code command, but may be determined by other methods. That is,
An identification member such as an ID chip is embedded in a small-diameter tool, a parent tool, and a small-diameter tool holder, and the identification is performed by a tool identification device such as a tool magazine, a tool exchange arm, or an ID reading head provided at a predetermined position. It may be something. In short, it is sufficient if there is a means capable of distinguishing a tool from a small-diameter tool.
【００６２】上述のように、本発明によれば、従来必要
としていた小径工具貯蔵用のサブ工具マガジンや小径工
具交換手段等を別途設けなくとも、工具及び小径工具の
工具交換ができる。したがって、工具マガジン全体を小
型化しＡＴＣの構成を簡略化して信頼性を向上させるこ
とができる。また、小径工具交換手段やその駆動源等を
別途設ける必要がないので、コストダウンが実現でき
る。As described above, according to the present invention, tools and small-diameter tools can be exchanged without separately providing a sub-tool magazine for storing small-diameter tools and a small-diameter tool exchanging means. Therefore, the overall size of the tool magazine can be reduced, the configuration of the ATC can be simplified, and the reliability can be improved. In addition, since it is not necessary to separately provide a small-diameter tool changing means and a driving source thereof, cost reduction can be realized.
【００６３】一つの工具ポットに小径工具ホルダ２２を
介して複数（例えば、３個）の小径工具５を貯蔵できる
ので、工具マガジン３の工具ポットの数を増やさず、工
具マガジン３を大型化することなく、貯蔵可能工具本数
を増やすことができる。例えば、所定の数の工具ポット
を有する工具マガジン３を装備したＡＴＣにおいて、あ
と数本の収容能力があれば工具の段取り替えが削減又は
不要になるような場合に、本発明によれば、工具マガジ
ン３に貯蔵される工具本数が増えるので、前記段取り替
えの作業が省力化される。Since a plurality of (for example, three) small-diameter tools 5 can be stored in one tool pot via the small-diameter tool holder 22, the number of tool pots in the tool magazine 3 is not increased, and the tool magazine 3 is enlarged. Without increasing the number of tools that can be stored. For example, in an ATC equipped with a tool magazine 3 having a predetermined number of tool pots, in a case where a change in the number of tools is reduced or unnecessary if there is a few more capacity, according to the present invention, a tool Since the number of tools stored in the magazine 3 increases, the work of the setup change can be saved.
【００６４】このように、工具マガジン３のサイズを小
型化しながら、工具マガジン３の貯蔵可能工具本数を増
やして、工具の段取り替え回数を削減又はなくして、生
産性を向上させることができる。本発明では、通常の工
具４の工具交換動作と同一の動作をする駆動装置６で小
径工具５の工具交換ができるので、小径工具５の交換動
作のためのアクチュエータなど駆動装置が不要になり、
ＡＴＣの構成が簡略化し大きな経済的効果を発揮する。As described above, the number of storable tools in the tool magazine 3 can be increased while the size of the tool magazine 3 is reduced, and the number of tool setup changes can be reduced or eliminated, thereby improving productivity. In the present invention, since the tool exchange of the small-diameter tool 5 can be performed by the drive device 6 performing the same operation as the normal tool exchange operation of the tool 4, the drive device such as an actuator for the exchange operation of the small-diameter tool 5 becomes unnecessary.
The structure of the ATC is simplified, and a great economic effect is exhibited.
【００６５】交換アーム２を旋回駆動用サーボモータ２
０と進退駆動用サーボモータ２１とにより駆動するの
で、第１，第２の角度α，βなど旋回方向，旋回及び進
退移動の速度，旋回及び進退移動の加速度，旋回位置，
前後方向の各位置Ｅ，Ｆ，Ｇなどに関する制御や変更が
容易に且つ高精度にできる。なお、各図中同一符号は同
一又は相当部分を示す。The replacement arm 2 is rotated by the servo motor 2
0 and the forward / backward drive servomotor 21, so that the turning direction such as the first and second angles α and β, the speed of the turn and forward / backward movement, the acceleration of the swing and forward / backward movement, the turning position,
Control and change of each position E, F, G, etc. in the front-rear direction can be easily and accurately performed. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.
【００６６】[0066]
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、小
径工具を交換するための小径工具交換手段を別途設けな
くとも、主軸に装着される通常の工具及び小径工具の工
具交換が一つの工具交換アームでできることになり、構
成を簡略化して信頼性を向上させることができる。As described above, the present invention is constructed as described above, so that a tool exchange between a normal tool and a small-diameter tool to be mounted on the main spindle can be performed without providing a separate small-diameter tool exchange means for exchanging a small-diameter tool. This can be achieved by the tool changing arm, so that the configuration can be simplified and the reliability can be improved.
【図１】図１乃至図７は本発明の一実施形態を示す図
で、図１は工作機械の自動工具交換装置の概略構成を示
す正面図である。FIGS. 1 to 7 are views showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of an automatic tool changer of a machine tool.
【図２】前記自動工具交換装置の概略構成を示す側面図
である。FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the automatic tool changer.
【図３】工具の構造を示す図で、図中（Ａ）は親工具の
断面を、図中（Ｂ）は小径工具ホルダの断面をそれぞれ
示している。3A and 3B are views showing the structure of a tool, wherein FIG. 3A shows a cross section of a parent tool, and FIG. 3B shows a cross section of a small-diameter tool holder.
【図４】交換アームの駆動装置の内部構造を示す断面図
である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an internal structure of a drive device of the exchange arm.
【図５】本実施形態における工具交換の手順を示すフロ
ーチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of tool exchange in the present embodiment.
【図６】小径工具を親工具から引き抜いて、小径工具と
親工具を工具マガジンに返却収納する手順を示すフロー
チャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for pulling out the small-diameter tool from the master tool and returning and storing the small-diameter tool and the master tool in the tool magazine.
【図７】指令小径工具を親工具に装着する手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for mounting a command small-diameter tool to a parent tool.
１ 自動工具交換装置 ２ 工具交換アーム ３ 工具マガジン ４ 工具 ４ａ 被把持部 ５ 小径工具 ５ａ 被把持部 ５ｂ 小径工具用テーパシャンク（小径ツールシャン
ク） ６ 駆動装置 ７ 親子工具 ８ 親工具 ８ａ 被把持部 １０ 工具用把持部（第１の工具用把持部） １１ 小径工具用把持部（第２の工具用把持部） ２０ 旋回駆動用サーボモータ ２１ 進退駆動用サーボモータ ２２ 小径工具用工具ホルダ ３０ａ テーパシャンク（ツールシャンク） ３３ 小径工具装着部 ６１ 工具交換アーム旋回軸 Ｃ 軸線 Ｅ 後退位置（所要位置） Ｆ 中間位置（第１の移動位置） Ｇ 前進位置（第２の移動位置） ＰA 工具交換用割出し位置（工具交換位置） ＰB 小径工具交換用割出し位置（小径工具用工具交
換位置） α 第１の角度（所要角度） β 第２の角度（所要角度）REFERENCE SIGNS LIST 1 automatic tool changer 2 tool changer arm 3 tool magazine 4 tool 4 a gripped portion 5 small-diameter tool 5 a gripped portion 5 b taper shank for small-diameter tool (small-diameter tool shank) 6 drive device 7 parent-child tool 8 parent tool 8 a gripper 10 Tool gripper (first tool gripper) 11 Small-diameter tool gripper (second tool gripper) 20 Rotating drive servomotor 21 Advance / retreat drive servomotor 22 Small-diameter tool tool holder 30a Taper shank ( Tool shank) 33 Small-diameter tool mounting part 61 Tool change arm swivel axis C axis E Retreat position (required position) F Intermediate position (first move position) G Advance position (second move position) P A Index for tool change position (tool change position) P B diameter tool replacement indexing position (small diameter tool tool change position) alpha first angle (required angle) beta second angle (required angle)
Claims (3)
換アーム旋回軸の軸線のまわりに所要角度で旋回動作す
るとともに、前記工具交換アーム旋回軸軸線方向に進退
移動し、 工作機械の主軸の工具装着部に着脱自在に装着されるツ
ールシャンクが形成されている工具を工具交換する時に
は、前記工具交換アームに形成された工具用把持部で前
記工具の被把持部を把持し、 前記工具と同一のツールシャンクが形成されている親工
具に、前記ツールシャンクより小径の小径ツールシャン
クを着脱自在に装着する小径工具装着部を形成し、 前記小径ツールシャンクが形成されている小径工具を前
記親工具の前記小径工具装着部に着脱自在に装着する時
には、前記工具交換アームに形成されている小径工具用
把持部で前記小径工具の被把持部を把持することによ
り、 前記工具及び前記小径工具の工具交換を一つの前記工具
交換アームで行えるようにしたことを特徴とする工作機
械の自動工具交換方法。1. A tool change arm is turned by a drive device around a tool change arm turning axis at a required angle, and moves forward and backward in the tool changing arm turning axis axis direction. When performing tool change of a tool having a tool shank detachably attached to a part, the gripped part of the tool is gripped by a tool grip part formed on the tool change arm, and the same as the tool. A small-diameter tool mounting portion for detachably mounting a small-diameter tool shank having a smaller diameter than the tool shank is formed on the master tool on which the tool shank is formed, and the small-diameter tool on which the small-diameter tool shank is formed is attached to the master tool. When detachably mounted on the small-diameter tool mounting portion, the gripped portion of the small-diameter tool is gripped by the small-diameter tool grip formed on the tool change arm. A tool change method for a machine tool, wherein the tool change of the tool and the small-diameter tool can be performed by one tool change arm.
と工具マガジンとの間で工具及び小径工具の工具交換を
行う工作機械の自動工具交換装置であって、 前記工具交換アームは、駆動装置により工具交換アーム
旋回軸の軸線のまわりに所要角度で旋回動作するととも
に、前記工具交換アーム旋回軸軸線方向に進退移動し、 前記工具交換アームには、 前記主軸の工具装着部に着脱自在に装着されるツールシ
ャンクが形成されている前記工具の被把持部及び前記工
具と同一のツールシャンクが形成されている親工具の被
把持部を把持可能な第１の工具用把持部と、 前記親工具の小径工具装着部に装着されて親子工具とし
て使用され、前記親工具の前記ツールシャンクより小径
の小径ツールシャンクが形成されている前記小径工具の
被把持部を把持可能な第２の工具用把持部とが形成され
ていることを特徴とする工作機械の自動工具交換装置。2. An automatic tool changer for a machine tool for performing tool change of a tool and a small-diameter tool between a main spindle of a machine tool and a tool magazine via a tool change arm, wherein the tool change arm includes a drive unit. As a result, the tool change arm pivots around the axis of the tool change arm at a required angle, moves forward and backward in the axis direction of the tool change arm, and is removably mounted on the tool mount of the main shaft on the tool change arm. A first tool gripper capable of gripping a gripped portion of the tool on which a tool shank to be formed is formed and a gripped portion of a master tool on which the same tool shank is formed; The small-diameter tool mounting portion is used as a parent-child tool, and the small-diameter tool shank having a smaller diameter than the tool shank of the master tool is formed. Automatic tool changer of the machine tool, characterized in that a grip portion for lifting possible second tool is formed.
により前記工具交換アームを旋回方向原点位置より第１
の角度で旋回動作させるとともに、前記駆動装置の進退
駆動用サーボモータにより前後方向原点位置と第１の移
動位置との間を進退移動させて、前記工具マガジンの工
具交換位置で、前記工具マガジンに対して前記工具及び
前記親工具のいずれか一方の受け渡しを行い、 前記旋回駆動用サーボモータにより前記工具交換アーム
を前記旋回方向原点位置より第２の角度で旋回動作させ
るとともに、前記進退駆動用サーボモータにより前記第
１の移動位置と第２の移動位置との間を進退移動させ
て、前記工具マガジンの小径工具用工具交換位置で、前
記工具マガジンに保持されている小径工具用工具ホルダ
と前記親工具に対して前記小径工具の受け渡しを行うこ
とを特徴とする請求項２に記載の工作機械の自動工具交
換装置。3. The tool change arm is moved from a turning direction home position to a first position by a turning driving servomotor of the driving device.
At the same angle, and by using the servomotor for forward / backward drive of the drive device to move forward / backward between the original position in the front-rear direction and the first movement position, to the tool magazine at the tool change position of the tool magazine, Delivering one of the tool and the master tool to the tool, causing the tool change arm to turn at a second angle from the turning direction home position by the turning drive servomotor, and The tool is moved forward and backward between the first movement position and the second movement position by a motor, and the tool holder for the small diameter tool held by the tool magazine is held at the tool exchange position for the small diameter tool of the tool magazine. The automatic tool changer for a machine tool according to claim 2, wherein the small-diameter tool is delivered to a parent tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23468096A JPH1058264A (en) | 1996-08-17 | 1996-08-17 | Method and device for automatic tool exchanger in machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23468096A JPH1058264A (en) | 1996-08-17 | 1996-08-17 | Method and device for automatic tool exchanger in machine tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1058264A true JPH1058264A (en) | 1998-03-03 |
Family
ID=16974778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23468096A Pending JPH1058264A (en) | 1996-08-17 | 1996-08-17 | Method and device for automatic tool exchanger in machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1058264A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105473279A (en) * | 2013-09-13 | 2016-04-06 | 小松Ntc株式会社 | Tool magazine device and machine tool |
| JP2024065332A (en) * | 2022-10-31 | 2024-05-15 | Dmg森精機株式会社 | Tool management device and automatic transfer machine |
-
1996
- 1996-08-17 JP JP23468096A patent/JPH1058264A/en active Pending
Cited By (4)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050426 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050506 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051003 |