JPH11333655A - 工作機械の自動工具交換装置 - Google Patents
工作機械の自動工具交換装置Info
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- JPH11333655A JPH11333655A JP14557598A JP14557598A JPH11333655A JP H11333655 A JPH11333655 A JP H11333655A JP 14557598 A JP14557598 A JP 14557598A JP 14557598 A JP14557598 A JP 14557598A JP H11333655 A JPH11333655 A JP H11333655A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- spindle
- axis
- magazine
- magazines
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- Pending
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- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配置スペース等の問題を生じることなく工具
収納本数を増やすことができ、また装置全体をコンパク
トにできる工作機械の自動工具交換装置を提供する。 【解決手段】 ベッド2上に移動可能に配設されたコラ
ム4と、該コラム4に移動可能に配設されたサドル6
と、該サドル6に移動可能に配設された主軸頭7とを備
えた横型マシニングセンタ1の、上記主軸頭7に軸支さ
れた主軸8の工具と工具マガジンに保持された工具とを
自動的に交換するようにした自動工具交換装置10にお
いて、上記主軸8の上方に第1,第2工具マガジン1
1,12を各工具の軸心が上記主軸8の軸心と平行にな
るように並列配置し、上記第1,第2工具マガジン1
1,12を回転駆動することにより任意の工具を工具交
換位置に割り出す割り出し機構20を設け、上記主軸8
を上記X,Y,Z軸方向に移動させることにより該主軸
8に装着された工具と、工具交換位置A1,A2に割り
出された工具とを交換する。
収納本数を増やすことができ、また装置全体をコンパク
トにできる工作機械の自動工具交換装置を提供する。 【解決手段】 ベッド2上に移動可能に配設されたコラ
ム4と、該コラム4に移動可能に配設されたサドル6
と、該サドル6に移動可能に配設された主軸頭7とを備
えた横型マシニングセンタ1の、上記主軸頭7に軸支さ
れた主軸8の工具と工具マガジンに保持された工具とを
自動的に交換するようにした自動工具交換装置10にお
いて、上記主軸8の上方に第1,第2工具マガジン1
1,12を各工具の軸心が上記主軸8の軸心と平行にな
るように並列配置し、上記第1,第2工具マガジン1
1,12を回転駆動することにより任意の工具を工具交
換位置に割り出す割り出し機構20を設け、上記主軸8
を上記X,Y,Z軸方向に移動させることにより該主軸
8に装着された工具と、工具交換位置A1,A2に割り
出された工具とを交換する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマシニング
センタ等の工作機械に備えられた自動工具交換装置に関
する。
センタ等の工作機械に備えられた自動工具交換装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えばマシニングセンタ等の工作機械
は、主軸に装着された工具と次工程工具とを自動的に交
換する自動工具交換装置を備えているのが一般的であ
る。この種の自動工具交換装置として、従来、例えば多
数の工具を収納保持し、かつ次工程用工具を工具交換位
置に割り出す工具マガジンと、該工具交換位置に割り出
された工具と、上記主軸に装着された工具とを交換する
交換アームとを備えたものがある。
は、主軸に装着された工具と次工程工具とを自動的に交
換する自動工具交換装置を備えているのが一般的であ
る。この種の自動工具交換装置として、従来、例えば多
数の工具を収納保持し、かつ次工程用工具を工具交換位
置に割り出す工具マガジンと、該工具交換位置に割り出
された工具と、上記主軸に装着された工具とを交換する
交換アームとを備えたものがある。
【0003】このような工具マガジンとしては、工具を
収納保持する工具ポットを搬送チェーンにより連結して
なるチェーンポット式のもの、あるいは工具を収納保持
する工具ハンドを円形プレートの外周部に配置してなる
円板式のもの等がある。
収納保持する工具ポットを搬送チェーンにより連結して
なるチェーンポット式のもの、あるいは工具を収納保持
する工具ハンドを円形プレートの外周部に配置してなる
円板式のもの等がある。
【0004】最近では加工内容の多様化に対応するため
に、工具マガジンの工具収納本数を増やすことが要請さ
れている。ところが、上記チェーンポット式の工具マガ
ジンで工具本数を増やそうとすると搬送チェーンのがた
つきにより旋回速度が遅くなり、割り出しに時間がかか
るとともに、振動が大きくなるという問題が生じる。ま
た円板式の場合に工具本数を増やそうとすると、円形プ
レートの外径が大きくなり、それだけ機械が大型化して
配置スペースが大きくなり、また慣性モーメントが大き
くなるという問題が生じる。
に、工具マガジンの工具収納本数を増やすことが要請さ
れている。ところが、上記チェーンポット式の工具マガ
ジンで工具本数を増やそうとすると搬送チェーンのがた
つきにより旋回速度が遅くなり、割り出しに時間がかか
るとともに、振動が大きくなるという問題が生じる。ま
た円板式の場合に工具本数を増やそうとすると、円形プ
レートの外径が大きくなり、それだけ機械が大型化して
配置スペースが大きくなり、また慣性モーメントが大き
くなるという問題が生じる。
【0005】一方、特開昭60−127937号公報に
は、主軸頭の左, 右両側に左,右一対の円板式の工具マ
ガジンを工具交換位置と待機位置との間で揺動可能に配
設し、何れか一方の工具マガジンを工具交換位置に流体
シリンダにより揺動させ、主軸の軸移動により工具を交
換するようにした構造が提案されている。これによれ
ば、主軸頭の両側の空間を利用して2つの工具マガジン
を配置したので、配置スペースや慣性モーメントの問題
を生じることなく工具本数を増加することができる。
は、主軸頭の左, 右両側に左,右一対の円板式の工具マ
ガジンを工具交換位置と待機位置との間で揺動可能に配
設し、何れか一方の工具マガジンを工具交換位置に流体
シリンダにより揺動させ、主軸の軸移動により工具を交
換するようにした構造が提案されている。これによれ
ば、主軸頭の両側の空間を利用して2つの工具マガジン
を配置したので、配置スペースや慣性モーメントの問題
を生じることなく工具本数を増加することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来公報の工具交換装置では、工具マガジンをモータ等で
工具割り出し位置に旋回駆動し、さらに流体シリンダ装
置により待機位置から工具交換位置に揺動駆動するよう
にしており、装置全体が大掛かりになるという問題があ
る。
来公報の工具交換装置では、工具マガジンをモータ等で
工具割り出し位置に旋回駆動し、さらに流体シリンダ装
置により待機位置から工具交換位置に揺動駆動するよう
にしており、装置全体が大掛かりになるという問題があ
る。
【0007】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たもので、配置スペース等の問題を生じることなく工具
収納本数を増やすことができ、また装置全体をコンパク
トにできる工作機械の自動工具交換装置を提供すること
を目的としている。
たもので、配置スペース等の問題を生じることなく工具
収納本数を増やすことができ、また装置全体をコンパク
トにできる工作機械の自動工具交換装置を提供すること
を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ベッ
ド上に移動可能に配設されたコラムと、該コラムに移動
可能に配設されたサドルと、該サドルに移動可能に配設
された主軸頭とを備えた工作機械の、上記主軸頭に軸支
された主軸の工具と工具マガジンに保持された工具とを
自動的に交換するようにした自動工具交換装置におい
て、上記主軸の上方に第1,第2工具マガジンを交換位
置に割り出された工具の軸心が上記主軸の軸心と平行に
なるように並列配置し、上記第1,第2工具マガジンを
回転駆動することにより任意の工具を工具交換位置に割
り出す割り出し機構を設け、上記主軸を上記X,Y,Z
軸方向に移動させることにより該主軸に装着された工具
と、工具交換位置に割り出された工具とを交換するよう
にしたことを特徴としている。
ド上に移動可能に配設されたコラムと、該コラムに移動
可能に配設されたサドルと、該サドルに移動可能に配設
された主軸頭とを備えた工作機械の、上記主軸頭に軸支
された主軸の工具と工具マガジンに保持された工具とを
自動的に交換するようにした自動工具交換装置におい
て、上記主軸の上方に第1,第2工具マガジンを交換位
置に割り出された工具の軸心が上記主軸の軸心と平行に
なるように並列配置し、上記第1,第2工具マガジンを
回転駆動することにより任意の工具を工具交換位置に割
り出す割り出し機構を設け、上記主軸を上記X,Y,Z
軸方向に移動させることにより該主軸に装着された工具
と、工具交換位置に割り出された工具とを交換するよう
にしたことを特徴としている。
【0009】請求項2の発明は、請求項1において、上
記第1,第2工具マガジンは、上記主軸の軸心と平行な
回転軸心を有する円形プレートの外周部に複数の工具ハ
ンドを所定角度間隔毎に配設したものであり、該各工具
ハンドは、一対の把持レバーを大略U字状の把持口が形
成されるよう向き合わせて配置し、揺動自在に支持する
とともに上記把持口が閉じる方向に付勢した構造のもの
であり、上記各工具ハンドの中心線が上記把持口の中心
を通る上記円形プレートの半径線に対して周方向に所定
角度だけ変位していることを特徴としている。
記第1,第2工具マガジンは、上記主軸の軸心と平行な
回転軸心を有する円形プレートの外周部に複数の工具ハ
ンドを所定角度間隔毎に配設したものであり、該各工具
ハンドは、一対の把持レバーを大略U字状の把持口が形
成されるよう向き合わせて配置し、揺動自在に支持する
とともに上記把持口が閉じる方向に付勢した構造のもの
であり、上記各工具ハンドの中心線が上記把持口の中心
を通る上記円形プレートの半径線に対して周方向に所定
角度だけ変位していることを特徴としている。
【0010】
【発明の作用効果】本発明に係る自動工具交換装置にお
いて工具交換を行うには、工具マガジンを割り出し機構
により空の工具ハンドが工具交換位置にくるよう割り出
し、主軸をX軸,Y軸,Z軸の3軸方向に移動させるこ
とにより前工程工具を工具マガジンに収納する。次いで
割り出し機構により工具マガジンを次工程工具が工具交
換位置にくるように割り出し、上記主軸を上記3軸方向
に移動させることにより該主軸に次工程工具を嵌合装着
する。
いて工具交換を行うには、工具マガジンを割り出し機構
により空の工具ハンドが工具交換位置にくるよう割り出
し、主軸をX軸,Y軸,Z軸の3軸方向に移動させるこ
とにより前工程工具を工具マガジンに収納する。次いで
割り出し機構により工具マガジンを次工程工具が工具交
換位置にくるように割り出し、上記主軸を上記3軸方向
に移動させることにより該主軸に次工程工具を嵌合装着
する。
【0011】請求項1の発明の自動工具交換装置によれ
ば、主軸の上方に第1,第2工具マガジンを並列配置し
たので、空きスペースを有効利用して工具マガジンを配
設でき、搬送チェーンによるがたつきの問題や配置スペ
ース,慣性モーメントの問題を生じさせることなく工具
収納本数を増やすことができ、加工内容の多様化に対応
できる。
ば、主軸の上方に第1,第2工具マガジンを並列配置し
たので、空きスペースを有効利用して工具マガジンを配
設でき、搬送チェーンによるがたつきの問題や配置スペ
ース,慣性モーメントの問題を生じさせることなく工具
収納本数を増やすことができ、加工内容の多様化に対応
できる。
【0012】また上記主軸の軸移動を利用して工具を交
換アーム等を介することなく直接交換するようにしたの
で、従来の交換アームや流体シリンダ装置を備えた大掛
かりな工具交換機構を不要にでき、装置全体をコンパク
トにできる効果がある。
換アーム等を介することなく直接交換するようにしたの
で、従来の交換アームや流体シリンダ装置を備えた大掛
かりな工具交換機構を不要にでき、装置全体をコンパク
トにできる効果がある。
【0013】請求項2の発明では、各工具ハンドを、該
工具ハンドの中心線を把持口の中心を通る円形プレート
の半径線に対して周方向に所定角度だけ変位させて配置
したので、各工具ハンドを半径方向に放射状に配置する
場合に比べて工具マガジン全体の外径を小さくすること
ができる。これにより第1,第2工具マガジンの配置間
隔を狭くでき、装置全体を小型化でき、また第1,第2
工具マガジンの間隔を狭くできる分だけ工具交換時の主
軸の移動量を少なくでき、工具交換時間を短縮できる。
工具ハンドの中心線を把持口の中心を通る円形プレート
の半径線に対して周方向に所定角度だけ変位させて配置
したので、各工具ハンドを半径方向に放射状に配置する
場合に比べて工具マガジン全体の外径を小さくすること
ができる。これにより第1,第2工具マガジンの配置間
隔を狭くでき、装置全体を小型化でき、また第1,第2
工具マガジンの間隔を狭くできる分だけ工具交換時の主
軸の移動量を少なくでき、工具交換時間を短縮できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図1ないし図8は、本発明の一
実施形態による横形マシニングセンタの自動工具交換装
置を説明するための図であり、図1,図2は自動工具交
換装置の断面平面図,模式正面図、図3は工具マガジン
の工具ハンド配置図、図4は工具ハンドの正面図、図5
〜図7はそれぞれ横形マシニングセンタの部分側面図,
部分正面図,模式斜視図、図8は工具ハンドのロック機
構を示す図である。
面に基づいて説明する。図1ないし図8は、本発明の一
実施形態による横形マシニングセンタの自動工具交換装
置を説明するための図であり、図1,図2は自動工具交
換装置の断面平面図,模式正面図、図3は工具マガジン
の工具ハンド配置図、図4は工具ハンドの正面図、図5
〜図7はそれぞれ横形マシニングセンタの部分側面図,
部分正面図,模式斜視図、図8は工具ハンドのロック機
構を示す図である。
【0015】図において、1は横形マシニングセンタで
あり、該マニシングセンタ1のベッド2の加工部2aに
は加工テーブル3が旋回可能に配設され、駆動部2bに
は正面視柱状のコラム4がX軸方向(左右方向)に移動
可能に配置されている。なお、上記加工部2aと駆動部
2bとは仕切り壁5により仕切られている。
あり、該マニシングセンタ1のベッド2の加工部2aに
は加工テーブル3が旋回可能に配設され、駆動部2bに
は正面視柱状のコラム4がX軸方向(左右方向)に移動
可能に配置されている。なお、上記加工部2aと駆動部
2bとは仕切り壁5により仕切られている。
【0016】上記コラム4内にはサドル6がY軸方向
(上下方向)に移動可能に挿入配置されており、該サド
ル6には主軸頭7がZ軸方向(前後方向)に移動可能に
挿入配置されている。この主軸頭7内には主軸8が回転
自在に挿入配置されており、該主軸8を回転駆動しつつ
X軸,Y軸,Z軸の3軸方向に移動させることにより、
上記加工テーブル3上に載置されたワークの加工が行わ
れる。
(上下方向)に移動可能に挿入配置されており、該サド
ル6には主軸頭7がZ軸方向(前後方向)に移動可能に
挿入配置されている。この主軸頭7内には主軸8が回転
自在に挿入配置されており、該主軸8を回転駆動しつつ
X軸,Y軸,Z軸の3軸方向に移動させることにより、
上記加工テーブル3上に載置されたワークの加工が行わ
れる。
【0017】上記マシニングセンタ1は、左,右一対の
第1,第2工具マガジン11,12からなる自動工具交
換装置10を備えている。上記第1,第2工具マガジン
11,12は上記主軸8の上方でかつ手前側に位置する
ように、さらに回転軸心が上記主軸8の軸心と平行にな
るように並列配置されている。
第1,第2工具マガジン11,12からなる自動工具交
換装置10を備えている。上記第1,第2工具マガジン
11,12は上記主軸8の上方でかつ手前側に位置する
ように、さらに回転軸心が上記主軸8の軸心と平行にな
るように並列配置されている。
【0018】上記第1,第2工具マガジン11,12
は、上記ベッド2上に配置固定されたマガジンベース1
3により支持されている。このマガジンベース13は、
正面から見て奥側に位置する縦壁13aと、上,下壁1
3b,13bと、左,右側壁13c,13cを有する箱
状のものである。なお、13dは該マガジンベース13
を上記ベッド2上に固定するためのフランジ部である。
は、上記ベッド2上に配置固定されたマガジンベース1
3により支持されている。このマガジンベース13は、
正面から見て奥側に位置する縦壁13aと、上,下壁1
3b,13bと、左,右側壁13c,13cを有する箱
状のものである。なお、13dは該マガジンベース13
を上記ベッド2上に固定するためのフランジ部である。
【0019】上記第1,第2工具マガジン11,12
は、円形プレート14の外周部に所定の等角度間隔ごと
に12組の工具ハンド15を配置したものであり、該各
工具ハンド15に工具ホルダ16が脱着可能に収納保持
される。上記工具ホルダ16は上記主軸8に嵌合装着さ
れるテーパ部16aと、各種の工具Tが取付けられたホ
ルダ部16bとを有し、該各工具ホルダ16の軸心は上
記主軸8の軸心と平行になっている。
は、円形プレート14の外周部に所定の等角度間隔ごと
に12組の工具ハンド15を配置したものであり、該各
工具ハンド15に工具ホルダ16が脱着可能に収納保持
される。上記工具ホルダ16は上記主軸8に嵌合装着さ
れるテーパ部16aと、各種の工具Tが取付けられたホ
ルダ部16bとを有し、該各工具ホルダ16の軸心は上
記主軸8の軸心と平行になっている。
【0020】上記各工具ハンド15は、図4に示すよう
に、一対の把持レバー15b,15bを大略U字状の把
持口15aが形成されるよう向き合わせて上記円形プレ
ート14上に配置し、該円形プレート14にピン15c
を介して揺動自在に取り付け、ばね15dにより把持口
15aが閉じる方向に付勢した構造のものである。上記
把持口15aに上記工具ホルダ16のホルダ部16bが
把持されている。なお、15eは上記円形プレート14
上に出没自在に設けられたロックピンである。
に、一対の把持レバー15b,15bを大略U字状の把
持口15aが形成されるよう向き合わせて上記円形プレ
ート14上に配置し、該円形プレート14にピン15c
を介して揺動自在に取り付け、ばね15dにより把持口
15aが閉じる方向に付勢した構造のものである。上記
把持口15aに上記工具ホルダ16のホルダ部16bが
把持されている。なお、15eは上記円形プレート14
上に出没自在に設けられたロックピンである。
【0021】該ロックピン15eは、図8(a),(b) に示
すように工具交換位置では、エアシリンダのピストン4
0により把持レバー15b,15bから突出して上記把
持口15aが拡開するのを許容し、工具交換位置以外の
位置では、没入して上記把持口15aが拡開するのを阻
止し、これにより工具ホルダ16が円形プレート回転時
の遠心力により把持口15aから外れるのを防止する。
すように工具交換位置では、エアシリンダのピストン4
0により把持レバー15b,15bから突出して上記把
持口15aが拡開するのを許容し、工具交換位置以外の
位置では、没入して上記把持口15aが拡開するのを阻
止し、これにより工具ホルダ16が円形プレート回転時
の遠心力により把持口15aから外れるのを防止する。
【0022】ここで上記第1,第2工具マガジン11,
12の工具ハンド15は、図3に示すように、その中心
線Cを上記把持口15aの中心点aを通る上記円形プレ
ート14の半径線Rに対して周方向にそれぞれ時計方
向,反時計方向に角度θだけ変位(回転)させて配設さ
れている。これにより、第1,第2工具マガジン11,
12の工具交換位置A1,A2に割り出された工具ハン
ド15の中心線Cは、マガジン回転中心を通る垂線Sに
対してDだけ該両工具マガジン11,12の中心側に変
位している。
12の工具ハンド15は、図3に示すように、その中心
線Cを上記把持口15aの中心点aを通る上記円形プレ
ート14の半径線Rに対して周方向にそれぞれ時計方
向,反時計方向に角度θだけ変位(回転)させて配設さ
れている。これにより、第1,第2工具マガジン11,
12の工具交換位置A1,A2に割り出された工具ハン
ド15の中心線Cは、マガジン回転中心を通る垂線Sに
対してDだけ該両工具マガジン11,12の中心側に変
位している。
【0023】上記第1,第2工具マガジン11,12
は、以下の構造を有する割り出し機構20を備えてい
る。即ち、上記マガジンベース13の縦壁13aの左,
右部分に立設された円筒状のボス部材21,21により
割り出し軸22,22が軸支され、該各割り出し軸2
2,22の後端部に上記各円板プレート14,14が、
また前端部に大径プーリ23がそれぞれ取り付け固定さ
れている。
は、以下の構造を有する割り出し機構20を備えてい
る。即ち、上記マガジンベース13の縦壁13aの左,
右部分に立設された円筒状のボス部材21,21により
割り出し軸22,22が軸支され、該各割り出し軸2
2,22の後端部に上記各円板プレート14,14が、
また前端部に大径プーリ23がそれぞれ取り付け固定さ
れている。
【0024】また上記縦壁13aの上記割り出し軸2
2,22間中心に該割り出し軸22と平行に一対の減速
軸28,28が軸支されており、該各減速軸28には小
径プーリ29,29及び減速ギヤ27,27がそれぞれ
取り付け固定され、該小径プーリ29と上記大径プーリ
23とは歯付きベルト30により連結されている。上記
縦壁13aの両減速軸28,28間中心に駆動モータ2
5が取付け固定されており、該駆動モータ25の回転軸
25aには駆動ギヤ26が結合され、該駆動ギヤ26は
上記各減速ギヤ27,27に噛合している。
2,22間中心に該割り出し軸22と平行に一対の減速
軸28,28が軸支されており、該各減速軸28には小
径プーリ29,29及び減速ギヤ27,27がそれぞれ
取り付け固定され、該小径プーリ29と上記大径プーリ
23とは歯付きベルト30により連結されている。上記
縦壁13aの両減速軸28,28間中心に駆動モータ2
5が取付け固定されており、該駆動モータ25の回転軸
25aには駆動ギヤ26が結合され、該駆動ギヤ26は
上記各減速ギヤ27,27に噛合している。
【0025】上記駆動モータ25の回転が所定回転数に
減速されて各円板プレート14に同時に伝達され、これ
により第1工具マガジン11と第2工具マガジン12は
同一方向に回転し、所定の工具Tが工具交換位置A1,
A2に割り出される。
減速されて各円板プレート14に同時に伝達され、これ
により第1工具マガジン11と第2工具マガジン12は
同一方向に回転し、所定の工具Tが工具交換位置A1,
A2に割り出される。
【0026】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。本実施形態の自動工具交換装置10における工具交
換動作では、例えば主軸8に装着された前工程工具を第
1工具マガジン11の空の工具ハンド15´に戻し、該
主軸8に第2工具マガジン12の工具ハンド15´´に
保持された次工程工具を装着する。
る。本実施形態の自動工具交換装置10における工具交
換動作では、例えば主軸8に装着された前工程工具を第
1工具マガジン11の空の工具ハンド15´に戻し、該
主軸8に第2工具マガジン12の工具ハンド15´´に
保持された次工程工具を装着する。
【0027】このような工具交換動作では、まず第1工
具マガジン11が、工具ハンド15´が工具交換位置A
1に位置するよう旋回割り出しされ、工具ハンド15´
のロックピン15eがピストン40により解除される。
そして主軸8が、コラム4,サドル6,主軸頭7のX
軸,Y軸,Z軸方向の移動により上記工具交換位置A1
の直下に移動し、続いてサドル6のY軸方向の移動によ
り、主軸8に装着されている前工程工具ホルダが工具ハ
ンド15′の把持口15a内に進入し、把持レバー15
b,15bで把持される。続いて、ピストン40が後退
し、ロックピン15eがバネ41によって2つの把持レ
バー15b,15bの間に没入し、工具ハンド15´が
開くのを阻止する。その後、主軸8に内蔵されたクラン
プ機構による工具のクランプが解除され、主軸8が主軸
頭7のZ軸方向移動により後退し、その結果、前工程工
具が第1工具マガジン11の工具ハンド15′に保持さ
れる。
具マガジン11が、工具ハンド15´が工具交換位置A
1に位置するよう旋回割り出しされ、工具ハンド15´
のロックピン15eがピストン40により解除される。
そして主軸8が、コラム4,サドル6,主軸頭7のX
軸,Y軸,Z軸方向の移動により上記工具交換位置A1
の直下に移動し、続いてサドル6のY軸方向の移動によ
り、主軸8に装着されている前工程工具ホルダが工具ハ
ンド15′の把持口15a内に進入し、把持レバー15
b,15bで把持される。続いて、ピストン40が後退
し、ロックピン15eがバネ41によって2つの把持レ
バー15b,15bの間に没入し、工具ハンド15´が
開くのを阻止する。その後、主軸8に内蔵されたクラン
プ機構による工具のクランプが解除され、主軸8が主軸
頭7のZ軸方向移動により後退し、その結果、前工程工
具が第1工具マガジン11の工具ハンド15′に保持さ
れる。
【0028】次いで第2工具マガジン12の次工程工具
を把持する工具ハンド15′′が工具交換位置A2に位
置するように該第2工具マガジン12の円形プレート1
4が旋回割り出しされる。そして主軸8が、該主軸8の
軸心が工具交換位置A2に一致するように移動し、続い
てZ軸方向に前進する。これにより次工程工具ホルダ1
6が主軸8のテーパ穴に嵌合し、該主軸8に内蔵された
クランプ機構によりクランプされる。続いて、工具ハン
ド15´´のロックピン15eがピストン40により解
除される。そして、主軸8が次工程工具を備えた状態で
Y軸方向に下降することにより次工程工具は第2マガジ
ン12から離れる。その後、ピストン40が後退し、ロ
ックピン15eがバネ41の付勢分によって2つの把持
レバー15b,15bの間に没入し、工具ハンド15´
が開くのを阻止する。
を把持する工具ハンド15′′が工具交換位置A2に位
置するように該第2工具マガジン12の円形プレート1
4が旋回割り出しされる。そして主軸8が、該主軸8の
軸心が工具交換位置A2に一致するように移動し、続い
てZ軸方向に前進する。これにより次工程工具ホルダ1
6が主軸8のテーパ穴に嵌合し、該主軸8に内蔵された
クランプ機構によりクランプされる。続いて、工具ハン
ド15´´のロックピン15eがピストン40により解
除される。そして、主軸8が次工程工具を備えた状態で
Y軸方向に下降することにより次工程工具は第2マガジ
ン12から離れる。その後、ピストン40が後退し、ロ
ックピン15eがバネ41の付勢分によって2つの把持
レバー15b,15bの間に没入し、工具ハンド15´
が開くのを阻止する。
【0029】なお、上記工具の交換動作は、各工具を加
工順番に基づいて第1,第2工具マガジン11,12に
交互に配置した場合の動作である。一方第1工具マガジ
ン11,第2工具マガジン12に工具を加工順に配置し
てもよく、このようにした場合には以下の手順で工具交
換する。例えば空の工具ハンド15´を工具交換位置A
1に旋回割り出し、前工程工具を該工具ハンド15´に
戻し、続いて第1工具マガジン11を回転させて工具交
換位置A1に次工程工具用工具ハンドを割り出し、続い
て該工具が主軸8に装着されることとなる。このように
した場合には、工具交換時間をより一層短縮できる。
工順番に基づいて第1,第2工具マガジン11,12に
交互に配置した場合の動作である。一方第1工具マガジ
ン11,第2工具マガジン12に工具を加工順に配置し
てもよく、このようにした場合には以下の手順で工具交
換する。例えば空の工具ハンド15´を工具交換位置A
1に旋回割り出し、前工程工具を該工具ハンド15´に
戻し、続いて第1工具マガジン11を回転させて工具交
換位置A1に次工程工具用工具ハンドを割り出し、続い
て該工具が主軸8に装着されることとなる。このように
した場合には、工具交換時間をより一層短縮できる。
【0030】このように本実施形態によれば、主軸8の
上方かつ前方に第1,第2工具マガジン11,12を並
列配置し、第各工具マガジン11,12をマガジンベー
ス13により支持したので、加工領域上方の空きスペー
スを有効利用して2つの工具マガジン11,12を配置
でき、工具収納本数を増大して加工内容の多様化に対応
できる。
上方かつ前方に第1,第2工具マガジン11,12を並
列配置し、第各工具マガジン11,12をマガジンベー
ス13により支持したので、加工領域上方の空きスペー
スを有効利用して2つの工具マガジン11,12を配置
でき、工具収納本数を増大して加工内容の多様化に対応
できる。
【0031】また上記主軸8のX軸,Y軸,Z軸の3軸
方向の移動を利用することにより、工具交換を行うよう
にしたので、従来の交換アームを不要にでき、また工具
マガジン全体を揺動させる場合のような大掛かりな機構
を不要にでき、装置全体をコンパクトにできるととも
に、コストを低減できる。
方向の移動を利用することにより、工具交換を行うよう
にしたので、従来の交換アームを不要にでき、また工具
マガジン全体を揺動させる場合のような大掛かりな機構
を不要にでき、装置全体をコンパクトにできるととも
に、コストを低減できる。
【0032】また本実施形態では、各工具ハンド15
を、該工具ハンド15の中心線Cを把持口15aの中心
aを通る円板プレート14の半径線Rに対して周方向に
角度θ変位(回転)させて配置したので、各工具ハンド
を半径方向に放射状に配置する場合に比べて工具マガジ
ン全体の外径を小さくすることができる。これにより第
1,第2工具マガジン11,12の配置間隔を狭めるこ
とができ、装置全体をコンパクトにできる。また両工具
マガジン11,12の間隔を狭くできる分だけ主軸8の
移動量を少なくでき、工具交換時間を短縮できる。
を、該工具ハンド15の中心線Cを把持口15aの中心
aを通る円板プレート14の半径線Rに対して周方向に
角度θ変位(回転)させて配置したので、各工具ハンド
を半径方向に放射状に配置する場合に比べて工具マガジ
ン全体の外径を小さくすることができる。これにより第
1,第2工具マガジン11,12の配置間隔を狭めるこ
とができ、装置全体をコンパクトにできる。また両工具
マガジン11,12の間隔を狭くできる分だけ主軸8の
移動量を少なくでき、工具交換時間を短縮できる。
【図1】本発明の一実施形態による横形マシニングセン
タの自動工具交換装置を説明するため断面平面図であ
る。
タの自動工具交換装置を説明するため断面平面図であ
る。
【図2】上記自動工具交換装置の模式正面図である。
【図3】上記自動工具交換装置の工具ハンドの配置図で
ある。
ある。
【図4】上記工具ハンドの正面図である。
【図5】上記横形マシニングセンタの側面図である。
【図6】上記横形マシニングセンタの正面図である。
【図7】上記横形マシニングセンタの模式斜視図であ
る。
る。
【図8】上記工具ハンドのロック機構を示す図である。
1 横形マシニングセンタ(工作機
械) 2 ベッド 4 コラム 6 サドル 7 主軸頭 8 主軸 10 自動工具交換装置 11 第1工具マガジン 12 第2工具マガジン 14 円形プレート 15 工具ハンド 15a 把持口 15b 把持レバー 20 割り出し機構 25 駆動モータ(アクチュエータ) A1,A2 工具交換位置 C 工具ハンドの中心線 R 円形プレートの半径線 T 工具 θ 所定角度
械) 2 ベッド 4 コラム 6 サドル 7 主軸頭 8 主軸 10 自動工具交換装置 11 第1工具マガジン 12 第2工具マガジン 14 円形プレート 15 工具ハンド 15a 把持口 15b 把持レバー 20 割り出し機構 25 駆動モータ(アクチュエータ) A1,A2 工具交換位置 C 工具ハンドの中心線 R 円形プレートの半径線 T 工具 θ 所定角度
Claims (2)
- 【請求項1】 ベッド上に移動可能に配設されたコラム
と、該コラムに移動可能に配設されたサドルと、該サド
ルに移動可能に配設された主軸頭とを備えた工作機械
の、上記主軸頭に軸支された主軸の工具と工具マガジン
に保持された工具とを自動的に交換するようにした自動
工具交換装置において、上記主軸の上方に第1,第2工
具マガジンを交換位置に割り出された工具の軸心が上記
主軸の軸心と平行になるように並列配置し、上記第1,
第2工具マガジンを回転駆動することにより任意の工具
を工具交換位置に割り出す割り出し機構を設け、上記主
軸を上記X,Y,Z軸方向に移動させることにより該主
軸に装着された工具と、工具交換位置に割り出された工
具とを交換するようにしたことを特徴とする工作機械の
自動工具交換装置。 - 【請求項2】 請求項1において、上記第1,第2工具
マガジンは、上記主軸の軸心と平行な回転軸心を有する
円形プレートの外周部に複数の工具ハンドを所定角度間
隔毎に配設したものであり、該各工具ハンドは、一対の
把持レバーを大略U字状の把持口が形成されるよう向き
合わせて配置し、揺動自在に支持するとともに上記把持
口が閉じる方向に付勢した構造のものであり、上記各工
具ハンドの中心線が上記把持口の中心を通る上記円形プ
レートの半径線に対して周方向に所定角度だけ変位して
いることを特徴とする工作機械の自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14557598A JPH11333655A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14557598A JPH11333655A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11333655A true JPH11333655A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15388287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14557598A Pending JPH11333655A (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11333655A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6835031B2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-12-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Machine tool having an improved cover |
US7063653B2 (en) * | 2003-10-21 | 2006-06-20 | Yamazaki Mazak Corporation | Horizontal machining center |
JP2007304848A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 工作機械システム |
JP2008246586A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Honda Motor Co Ltd | 工具交換装置 |
JP2010142906A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 複合工作機械及びワークの加工方法 |
JP2013180348A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 工作機械の自動工具交換装置 |
JP2014172171A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Maschinenfabrik Berthold Hermle Ag | マシン一体型ツールマガジンストアを備えるガントリ構造の立形マシニングセンタ |
CN105965302A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 江苏德速数控科技有限公司 | 数控机床刀库 |
CN107214551A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-29 | 王俊霞 | 一种数控机床的换刀装置 |
-
1998
- 1998-05-27 JP JP14557598A patent/JPH11333655A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US9475161B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-10-25 | Maschinenfabrik Berthold Hermle Ag | Vertical machining centre in gantry construction |
CN105965302A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 江苏德速数控科技有限公司 | 数控机床刀库 |
CN107214551A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-29 | 王俊霞 | 一种数控机床的换刀装置 |
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050512 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20071109 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080415 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080902 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |