JPH1177468A - Tool clamping/clamp-releasing device for spindle of machine tool - Google Patents
Tool clamping/clamp-releasing device for spindle of machine toolInfo
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- JPH1177468A JPH1177468A JP26107997A JP26107997A JPH1177468A JP H1177468 A JPH1177468 A JP H1177468A JP 26107997 A JP26107997 A JP 26107997A JP 26107997 A JP26107997 A JP 26107997A JP H1177468 A JPH1177468 A JP H1177468A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ（数値制御）
装置によって制御され自動工具交換装置（ＡＴＣ）を有
する工作機械において、工具と主軸とのクランプ解除お
よびクランプを手動で行うことができる工具クランプ・
クランプ解除装置に関するものである。The present invention relates to an NC (numerical control).
In a machine tool controlled by an apparatus and having an automatic tool changer (ATC), a tool clamp and a tool can be manually released from a tool and a spindle.
The present invention relates to a clamp release device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】工作機械の主軸にクランプされた工具を
自動的に交換する自動工具交換装置としては、工具を両
端に保持するための工具交換アームを旋回軸の回りに１
８０度旋回させ、工具交換アームを旋回軸の軸方向に直
線移動させ、かつ工具と主軸とのクランプ解除およびク
ランプを行って自動工具交換するものがある。これらの
動作をカムによって制御するものとして、特公平５−３
７７８４号公報、特開平７−１６４２１４号公報等に記
載されているような技術が公知である。2. Description of the Related Art As an automatic tool changer for automatically changing a tool clamped on a main shaft of a machine tool, a tool changing arm for holding a tool at both ends is provided around a turning axis.
In some cases, the tool change arm is turned by 80 degrees, the tool change arm is moved linearly in the axial direction of the turning shaft, and the tool and the spindle are released and clamped for automatic tool change. These operations are controlled by cams as disclosed in
Techniques such as those described in JP-A-7784 and JP-A-7-164214 are known.
【０００３】特公平５−３７７８４号公報には、外周面
と両側面にそれぞれカム輪郭を有するカムにより、工具
交換アームの旋回、工具交換アームの旋回軸方向の直線
移動、工具と主軸とのクランプ解除およびクランプ、工
具ポットの傾転を制御するものが記載されている。これ
により一連の工具交換動作を簡単な制御で行うことがで
きる。このような自動工具交換装置を有する工作機械に
おいても、主軸にクランプされた工具を手動でクランプ
解除して工具を取り外したり、工具を取り付けて手動で
クランプしたりする必要が生じる場合がある。このよう
な場合に備えて、手動の工具クランプ、クランプ解除機
構を別に設けておくと便利である。[0003] Japanese Patent Publication No. 5-37784 discloses that a cam having a cam profile on an outer peripheral surface and a cam profile on both side surfaces is used to rotate a tool changing arm, linearly move a tool changing arm in the direction of a turning axis, and clamp a tool and a spindle. What controls release, clamping and tilting of the tool pot is described. Thus, a series of tool changing operations can be performed with simple control. Even in a machine tool having such an automatic tool changer, it may be necessary to manually release the tool clamped on the spindle and remove the tool, or to attach the tool and manually clamp the tool. In preparation for such a case, it is convenient to separately provide a manual tool clamp and a clamp release mechanism.
【０００４】手動の工具クランプ解除機構を設けた工作
機械としては、特開平７−１６４２１４号公報、特開昭
６３−２６３９号公報に記載されているようなものが公
知である。特開平７−１６４２１４号公報には、手動の
工具クランプ解除機構として油圧シリンダ２５５を別に
設け、工具クランプ機構を駆動するカムの作用とは無関
係に工具をクランプおよびクランプ解除できるようにし
た工作機械が記載されている。また、特開昭６３−２６
３９号公報、特公平７−１２１４８４号公報には、エア
ブースタ式油圧供給装置２２と板カム式油圧供給装置２
３とを設け、開閉弁３０の操作により手動で工具をクラ
ンプおよびクランプ解除することが記載されている。As a machine tool provided with a manual tool clamp release mechanism, those described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-164214 and 63-2639 are known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-164214 discloses a machine tool in which a hydraulic cylinder 255 is separately provided as a manual tool clamp releasing mechanism so that a tool can be clamped and unclamped regardless of the operation of a cam for driving the tool clamping mechanism. Are listed. Also, JP-A-63-26
Japanese Patent Publication No. 39 and Japanese Patent Publication No. 7-112484 disclose an air booster type hydraulic supply device 22 and a plate cam type hydraulic supply device 2.
3 is described, and the tool is manually clamped and unclamped by operating the on-off valve 30.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平７−１
６４２１４号公報、特開昭６３−２６３９号公報、特公
平７−１２１４８４号公報に記載されたように、手動の
工具クランプ解除機構を自動工具交換装置の駆動機構と
は別に設けるようにすると、油圧供給装置が複数必要と
なったり機構が複雑となり工作機械のコストが上昇する
という問題点があった。また、機構が複雑になることに
よって、手動クランプ解除機構の信頼性が低下するおそ
れがあるという問題点もあった。SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1
As described in JP-A-64214, JP-A-63-2639, and JP-B-7-112484, when a manual tool clamp release mechanism is provided separately from the drive mechanism of the automatic tool changer, the hydraulic pressure is increased. There has been a problem that a plurality of supply devices are required and a mechanism becomes complicated, thereby increasing the cost of the machine tool. Further, there is a problem that the reliability of the manual clamp release mechanism may be reduced due to the complicated mechanism.
【０００６】そこで、本発明は、自動工具交換装置を備
えた工作機械において、簡素で信頼性の高い機構により
工具と主軸とのクランプ解除およびクランプを手動で行
うことができる工具クランプ・クランプ解除装置を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a tool clamp / clamp release device for a machine tool provided with an automatic tool changer, which can manually release and clamp a tool and a spindle by a simple and highly reliable mechanism. The purpose is to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の工作機械の主軸の工具クランプ・クランプ
解除装置は、自動工具交換装置の工具交換アームの旋回
軸を中心とする旋回運動、前記工具交換アームの前記旋
回軸の軸方向への直線移動、主軸への工具のクランプ解
除動作およびクランプ動作を所定のタイミングおよび所
定の順序で連続的に行うカム曲線を有するカムを備えた
カム機構と、前記カム機構を駆動するカム機構駆動手段
と、前記カム機構駆動手段を制御して、前記カム機構を
工具のクランプ位置およびクランプ解除位置で停止さ
せ、かつ、前記カム機構を工具のクランプ位置およびク
ランプ解除位置の間で相互に移動可能に制御する制御手
段とを有する。In order to achieve the above object, a tool clamping / unclamping device for a spindle of a machine tool according to the present invention is provided with a pivoting motion about a pivot axis of a tool changing arm of an automatic tool changing device. A cam having a cam curve having a cam curve for continuously performing the linear movement of the tool change arm in the axial direction of the swivel axis, the operation of releasing the tool from the main shaft, and the operation of clamping in a predetermined timing and in a predetermined order. A mechanism, a cam mechanism driving means for driving the cam mechanism, and a cam mechanism driving means for controlling the cam mechanism to stop the cam mechanism at a clamp position and a clamp release position of the tool, and to clamp the cam mechanism at the tool clamp position. Control means for movably controlling each other between the position and the clamp release position.
【０００８】また、上記の工作機械の主軸の工具クラン
プ・クランプ解除装置において、前記主軸に設けられ、
前記主軸の工具装着部に装着された工具をクランプする
ためのクランプ用付勢手段と、前記カム機構の近傍に設
けられ、前記カム機構の動作により流体を加圧する流体
加圧手段と、前記主軸を支持する主軸頭に設けられ、前
記主軸の工具装着部に装着された工具をクランプ解除す
るために前記流体加圧手段からの圧力流体によって駆動
されるクランプ解除用シリンダと、前記流体加圧手段と
前記クランプ解除用シリンダとの間を接続する流体通路
とを有することが好ましい。[0008] In the above-mentioned tool clamping / unclamping device for a spindle of a machine tool, the apparatus is provided on the spindle.
A biasing means for clamping for clamping a tool mounted on a tool mounting portion of the spindle, a fluid pressurizing means provided near the cam mechanism, and pressurizing fluid by operation of the cam mechanism; A clamp releasing cylinder, which is provided on a spindle head for supporting the cylinder and is driven by a pressure fluid from the fluid pressurizing means to release a tool mounted on a tool mounting portion of the spindle; and the fluid pressurizing means. And a fluid passage connecting between the cylinder and the clamp releasing cylinder.
【０００９】また、上記の工作機械の主軸の工具クラン
プ・クランプ解除装置において、前記カムは、工具の前
記クランプ解除動作および前記クランプ動作を制御する
部分が、前記工具交換アームが動作しない領域に設けら
れているものであることが好ましい。In the above-mentioned tool clamping and unclamping device for a spindle of a machine tool, the cam is provided with a portion for controlling the unclamping operation and the clamping operation of a tool in an area where the tool changing arm does not operate. It is preferable that they are used.
【００１０】また、上記の工作機械の主軸の工具クラン
プ・クランプ解除装置において、前記制御手段は、前記
カムとともに回転し、前記カムの回転角度位置を示す凹
凸部を備えた角度指示体と、前記角度指示体の前記凹凸
部を検出することにより、前記カムの回転角度位置を検
出する角度検出手段と、前記角度検出手段の出力により
前記カム機構駆動手段を制御する駆動制御手段とを有す
るものであることが好ましい。In the above-mentioned tool clamping / unclamping device for a spindle of a machine tool, the control means rotates with the cam and has an uneven portion indicating a rotation angle position of the cam. An angle detecting unit that detects the rotational angle position of the cam by detecting the uneven portion of the angle indicator, and a drive control unit that controls the cam mechanism driving unit based on an output of the angle detecting unit. Preferably, there is.
【００１１】また、上記の工作機械の主軸の工具クラン
プ・クランプ解除装置において、前記カム機構駆動手段
としては、前記カムの回転角度位置を制御可能な制御モ
ータを使用することができる。Further, in the above-mentioned tool clamping / unclamping device for a main spindle of a machine tool, a control motor capable of controlling a rotation angle position of the cam can be used as the cam mechanism driving means.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１は、本発明の工具クランプ・
クランプ解除装置を適用する工作機械の主軸の構成を示
す断面図である。主軸１の先端部は、工具３が着脱自在
に取り付けられるように工具装着部１ａとして構成され
ている。すなわち、工具３のツールシャンク３１を主軸
１の先端の工具装着部１ａに挿入し、工具３のツールシ
ャンク３１の後端に設けられたプルスタッド３２をドロ
ーバー１１先端に設けられたコレット１２によって把持
し、ドローバー１１をクランプ用ばね１３によりクラン
プ方向（主軸後方）に付勢することにより、工具３を主
軸１にクランプする。なお、この形態ではプルスタッド
３２をコレット式引張り機構でつかんで引張っている
が、ボール式引張り機構等他の形式のものであってもよ
い。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the tool clamp and the tool of the present invention.
It is a sectional view showing composition of a main shaft of a machine tool to which a clamp release device is applied. The tip of the spindle 1 is configured as a tool mounting portion 1a so that the tool 3 can be detachably mounted. That is, the tool shank 31 of the tool 3 is inserted into the tool mounting portion 1a at the tip of the spindle 1, and the pull stud 32 provided at the rear end of the tool shank 31 of the tool 3 is gripped by the collet 12 provided at the tip of the draw bar 11. Then, the tool 3 is clamped to the main shaft 1 by urging the draw bar 11 in the clamping direction (back of the main shaft) by the clamp spring 13. In this embodiment, the pull stud 32 is gripped and pulled by the collet type pulling mechanism, but may be of another type such as a ball type pulling mechanism.
【００１３】主軸１は主軸頭２に回転自在に支持されて
おり、図示しないビルトイン型主軸モータによって主軸
１が回転駆動される。なお、主軸モータはビルトイン型
でなく、歯車伝達機構等を介して主軸を駆動するもので
あってもよい。主軸頭２の後部（主軸１の工具装着部１
ａの反対側）には、クランプ解除用シリンダ２１が設け
られている。クランプ解除用シリンダ２１内には、ジョ
イント２３を介して所定の油圧の圧油が供給され、往復
動部材２２を直線駆動することが可能となっている。The spindle 1 is rotatably supported by a spindle head 2. The spindle 1 is driven to rotate by a built-in spindle motor (not shown). It should be noted that the spindle motor is not of a built-in type, but may be one that drives the spindle via a gear transmission mechanism or the like. Rear part of spindle head 2 (tool mounting part 1 of spindle 1)
On the side opposite to (a), a cylinder 21 for releasing the clamp is provided. A predetermined hydraulic pressure oil is supplied into the clamp release cylinder 21 via a joint 23 so that the reciprocating member 22 can be linearly driven.
【００１４】クランブ解除用シリンダ２１のシリンダ本
体２１ａは、主軸頭２にボルト２１ｂで固定されてお
り、シリンダ本体２１ａにはピストン８３が挿入されて
いる。ピストン８３の前端には、往復動部材２２がボル
ト２２ａで取り付けられている。シリンダ本体２１ａに
は、シリンダカバー８９がボルト８９ａで取り付けられ
ている。シリンダ本体２１ａ、ピストン８３、シリンダ
カバー８９のあいだには、シリンダ室８８が形成されて
いる。シリンダカバー８９には、ジョイント２３が連結
されており、シリンダ室８８に圧油が供給できるように
なっている。The cylinder body 21a of the crumb release cylinder 21 is fixed to the spindle head 2 with bolts 21b, and a piston 83 is inserted into the cylinder body 21a. A reciprocating member 22 is attached to a front end of the piston 83 with a bolt 22a. A cylinder cover 89 is attached to the cylinder body 21a with bolts 89a. A cylinder chamber 88 is formed between the cylinder body 21a, the piston 83, and the cylinder cover 89. The joint 23 is connected to the cylinder cover 89 so that pressure oil can be supplied to the cylinder chamber 88.
【００１５】シリンダ本体２１ａの後端には、支持部材
８１がボルト８１ａ、８１ａで取り付けられている。支
持部材８１には、棒部材８２が固定されている。ピスト
ン８３の後端には、ばね受け部材９０が固定されてい
る。棒部材８２とばね受け部材９０とのあいだには、ば
ね８４が設けられている。すなわち、シリンダ室８８に
圧油が供給されていないときには、ばね８４によって、
往復動部材２２、ピストン８３およびばね受け部材９０
はドローバー１１より離れる方向に付勢され、ピストン
８３の端部がシリンダカバー８９に当接している。ま
た、シリンダ室８８に圧油が供給されると、往復動部材
２２、ピストン８３およびばね受け部材９０は、ばね８
４の付勢力に抗してドローバー１１側に移動し、ドロー
バー１１を押圧する。A support member 81 is attached to the rear end of the cylinder body 21a with bolts 81a, 81a. A rod member 82 is fixed to the support member 81. A spring receiving member 90 is fixed to the rear end of the piston 83. A spring 84 is provided between the rod member 82 and the spring receiving member 90. That is, when the pressure oil is not supplied to the cylinder chamber 88, the spring 84
Reciprocating member 22, piston 83 and spring receiving member 90
Is urged away from the draw bar 11, and the end of the piston 83 is in contact with the cylinder cover 89. When the pressure oil is supplied to the cylinder chamber 88, the reciprocating member 22, the piston 83, and the spring receiving member 90
4 moves to the draw bar 11 side against the urging force of 4 and presses the draw bar 11.
【００１６】ばね受け部材９０には被検知部材８７が取
り付けられており、シリンダカバー８９には検出部材８
５、８６が取り付けられている。この検出部材８５、８
６によって、ピストン８３および往復動部材２２が、ク
ランブ状態位置に位置しているのかクランブ解除状態位
置に位置しているのかが検出される。検出部材８５、８
６としては、機械的開閉によってスイッチ機能を果たす
リミットスイッチ、マイクロスイッチ、磁気を応用した
磁気センサ（近接スイッチ、静電センサ等）、光学を応
用した光電センサ等が使用できる。A detection member 87 is attached to the spring receiving member 90, and the detection member 8 is attached to the cylinder cover 89.
5, 86 are attached. These detection members 85, 8
By 6, it is detected whether the piston 83 and the reciprocating member 22 are located at the crumb state position or the crumb release state position. Detection members 85, 8
Examples of the switch 6 include a limit switch that performs a switch function by mechanical opening and closing, a microswitch, a magnetic sensor (proximity switch, electrostatic sensor, etc.) using magnetism, a photoelectric sensor using optics, and the like.
【００１７】往復動部材２２がドローバー１１の後端を
押圧し、クランプ用ばね１３の付勢力に逆らってドロー
バー１１を前方に移動させると、コレット１２も前方に
移動してプルスタッド３２の把持を解除し、工具３のク
ランプが解除される。また、後述するカム機構とばね８
４とによってクランプ解除用シリンダ２１内の作動油を
ジョイント２３を介して排出することにより、往復動部
材２２は後方に移動して、工具３はクランプ用ばね１３
の付勢力により再びクランプされる。When the reciprocating member 22 presses the rear end of the draw bar 11 and moves the draw bar 11 forward against the urging force of the clamp spring 13, the collet 12 also moves forward to grip the pull stud 32. Release, and the clamp of the tool 3 is released. In addition, a cam mechanism and a spring 8 described later are used.
4 relieves the hydraulic oil in the cylinder 21 for clamping release via the joint 23, the reciprocating member 22 moves rearward, and the tool 3
Is re-clamped by the urging force.
【００１８】図２は、工具交換アーム（図示せず）およ
びクランプ解除用シリンダ２１を動作させるためのカム
機構の構成を示す図である。カム４は太鼓状の周面のカ
ム輪郭（カム溝）と、両側面（端面）のカム輪郭（カム
溝）を有するものであり、カム軸４４に固定されてい
る。カム４およびカム軸４４は、歯車伝達機構４８を介
してカム軸駆動モータ（図示せず）により回転駆動され
る。工具交換アームの旋回軸４９は、カム４の周面のカ
ム溝４２により１８０度の旋回運動を行うとともに、カ
ム４の側面のカム溝４３および軸方向駆動アーム４６に
より軸方向の往復運動を行う。軸方向駆動アーム４６
は、揺動支軸４６１に揺動可能に支持されている。工具
交換アームを１８０度旋回させるためのカム機構につい
ては、特公平５−３７７８４号公報にも記載されている
ように公知であるので、ここでは詳細な説明は省略す
る。FIG. 2 is a view showing a configuration of a cam mechanism for operating a tool changing arm (not shown) and a cylinder 21 for releasing the clamp. The cam 4 has a cam profile (cam groove) of a drum-shaped peripheral surface and cam profiles (cam grooves) of both side surfaces (end surfaces), and is fixed to a cam shaft 44. The cam 4 and the camshaft 44 are rotationally driven by a camshaft drive motor (not shown) via a gear transmission mechanism 48. The turning shaft 49 of the tool changing arm makes a 180-degree turning motion by the cam groove 42 on the peripheral surface of the cam 4, and makes a reciprocating motion in the axial direction by the cam groove 43 on the side surface of the cam 4 and the axial driving arm 46. . Axial drive arm 46
Are swingably supported by a swing support shaft 461. A cam mechanism for rotating the tool changing arm by 180 degrees is known as described in Japanese Patent Publication No. 5-37784, and a detailed description thereof will be omitted.
【００１９】また、カム４の近傍には油圧ポンプ５が配
置されている。油圧ポンプ５はピストン５１およびシリ
ンダ５２からなるものであり、ピストン５１はカム４の
側面のカム溝４１およびポンプ駆動アーム４５によって
シリンダ５２内を往復駆動される。ポンプ駆動アーム４
５は、揺動支軸４５１に揺動可能に支持されており、従
動子４５２がカム溝４１内に保持されている。カム４の
回動により、ポンプ駆動アーム４５の従動子４５２はカ
ム溝４１によって揺動駆動され、ポンプ駆動アーム４５
の他端の駆動子４５３によってピストン５１が駆動され
る。A hydraulic pump 5 is disposed near the cam 4. The hydraulic pump 5 includes a piston 51 and a cylinder 52. The piston 51 is reciprocated in the cylinder 52 by a cam groove 41 on a side surface of the cam 4 and a pump drive arm 45. Pump drive arm 4
5 is swingably supported by a swing support shaft 451, and a follower 452 is held in the cam groove 41. By the rotation of the cam 4, the follower 452 of the pump drive arm 45 is driven to swing by the cam groove 41, and the pump drive arm 45
The piston 51 is driven by the driver 453 at the other end.
【００２０】ピストン５１が図２のようにシリンダ５２
の下方にある状態では、図１のクランプ解除用シリンダ
２１のシリンダ室８８には圧油が供給されないので、ば
ね８４の付勢力によって往復動部材２２は後端に位置
し、工具３は主軸１にクランプされた状態である。ピス
トン５１が上昇すると、シリンダ５２内の作動油は管路
５３を通り、図１のジョイント２３を介してクランプ解
除用シリンダ２１内に供給される。The piston 51 is connected to a cylinder 52 as shown in FIG.
In this state, no pressure oil is supplied to the cylinder chamber 88 of the clamp releasing cylinder 21 shown in FIG. 1, so that the reciprocating member 22 is positioned at the rear end by the urging force of the spring 84, and the tool 3 is It is in a state of being clamped to. When the piston 51 rises, the hydraulic oil in the cylinder 52 passes through the pipe 53 and is supplied into the clamp releasing cylinder 21 via the joint 23 in FIG.
【００２１】ピストン５１が図２の２点鎖線で示すよう
にシリンダ５２の上方に達すると、クランプ解除用シリ
ンダ２１のシリンダ室８８に圧油が供給されることによ
って工具３が主軸１からクランプ解除された状態とな
る。ポンプ駆動アーム４５が揺動して、図２の実線で示
すようにピストン５１がシリンダ５２の下方に移動され
ると、ピストン５１の移動と、ばね８４の付勢とによっ
てクランプ解除用シリンダ２１内の作動油が排出されて
シリンダ５２内に戻り、工具３は主軸１にクランプされ
る。When the piston 51 reaches a position above the cylinder 52 as indicated by a two-dot chain line in FIG. 2, the tool 3 is released from the main spindle 1 by supplying pressure oil to the cylinder chamber 88 of the clamping release cylinder 21. It will be in the state that was done. When the pump drive arm 45 swings and the piston 51 is moved below the cylinder 52 as shown by the solid line in FIG. 2, the movement of the piston 51 and the urging of the spring 84 cause the inside of the clamp release cylinder 21 to move. Is returned to the cylinder 52, and the tool 3 is clamped to the main shaft 1.
【００２２】図３に示すように、カム４が固定されたカ
ム軸４４には、カム４の回転角度位置を検出するための
角度指示体６１〜６３が固定されている。角度指示体６
１〜６３の外周部には角度位置を示す切欠凹部６１ａ〜
６３ａが設けられており、その切欠凹部６１ａ〜６３ａ
を角度検出器７１〜７３により検出することによって、
カム４の回転角度位置を判別することができる。角度検
出器７１〜７３は、光学的な検出器である光電センサを
使用することが好ましいが、機械的なリミットスイッ
チ、マイクロスイッチ、磁気を応用した磁気検出器（近
接スイッチ等）等を使用することもできる。As shown in FIG. 3, angle indicators 61 to 63 for detecting the rotational angle position of the cam 4 are fixed to the cam shaft 44 to which the cam 4 is fixed. Angle indicator 6
Notched concave portions 61a to 61-
63a are provided, and the notched concave portions 61a to 63a are provided.
Is detected by the angle detectors 71 to 73,
The rotation angle position of the cam 4 can be determined. As the angle detectors 71 to 73, it is preferable to use photoelectric sensors which are optical detectors, but use mechanical limit switches, micro switches, magnetic detectors using magnetism (such as proximity switches), and the like. You can also.
【００２３】図４は、角度指示体６１〜６３の切欠凹部
６１ａ〜６３ａの配置を示す図である。角度指示体６１
〜６３は実際には同一の半径の円板であるが、図４では
切欠凹部６１ａ〜６３ａの角度位置の比較のために互い
に半径が異なるように表示している。角度指示体６１の
切欠凹部６１ａは、角度α5 〜３６０度（０度）の位置
に設けられており、カム４の原停止位置の確認に使用さ
れる。角度α5 〜３６０度の位置は工具交換アームは動
作を停止し、工具３は主軸１にクランプされる位置であ
る。FIG. 4 is a view showing the arrangement of the cutout recesses 61a to 63a of the angle indicators 61 to 63. Angle indicator 61
Numerals 63 to 63 are actually disks having the same radius. However, in FIG. 4, the radiuses of the notches 61a to 63a are different from each other for comparison of the angular positions. Cutout recess 61a of the angle indicator 61 is provided at a position of an angle alpha 5 to 360 degrees (0 degrees), is used to confirm the original stop position of the cam 4. The position at an angle α 5 to 360 degrees is a position where the tool changing arm stops operating and the tool 3 is clamped on the main shaft 1.
【００２４】角度指示体６２の切欠凹部６２ａは、角度
α2 〜α3 の位置に設けられている。この角度α2 ，α
3 と後述するカム曲線のθ1 ，θ2 とは、α2 ≦θ1 ＜
θ2≦α3 の関係となるように設けられている。すなわ
ちこの角度位置は、工具３と主軸１とのクランプが解除
される位置であり、クランプ解除の確認に使用される。
角度指示体６３の切欠凹部６３ａは、角度α4 〜α1
（α1 は例えば１５〜２５度）の位置に設けられてい
る。角度α4 （＝α5 −α1 ）のエッジは正方向回転
（反時計回り）時の停止指令の発生タイミングを示す。
角度α1 のエッジは逆方向回転（時計回り）時の停止指
令の発生タイミングを示す。The cutout recess 62a of the angle indicator 62 is provided at a position between angles α 2 and α 3 . This angle α 2 , α
3 and θ 1 and θ 2 of the cam curve described later, α 2 ≦ θ 1 <
It is provided so that θ 2 ≦ α 3 . That is, this angular position is a position where the clamp between the tool 3 and the spindle 1 is released, and is used for confirming the release of the clamp.
The notch concave portion 63a of the angle indicator 63 has an angle α 4 to α 1
(Alpha 1, for example 15 to 25 degrees) are provided in positions. The edge of the angle α 4 (= α 5 −α 1 ) indicates the generation timing of the stop command during the forward rotation (counterclockwise).
Angle alpha 1 of the edge shows a generation timing of the stop command when reverse rotation (clockwise).
【００２５】図５は、カム４のカム溝４１〜４３によっ
て作動端に与える運動曲線であるカム曲線を示す図であ
る。図５（ａ）〜（ｃ）において、横軸はカムの回転角
度位置を表す。図５（ａ）は、カム溝４３によって旋回
軸４９を進退移動させるためのカム曲線を示すものであ
り、縦軸は工具交換アームの旋回軸４９の軸方向の直線
移動（リフト）を表している。リフト０ｍｍは工具３を
主軸１から抜き出した位置を示し、リフトＬ1 は工具３
を主軸１挿入した位置を示す。工具交換アームは、角度
位置θ2 〜θ4 でリフトＬ1 〜０ｍｍに移動し、角度位
置θ5 〜θ7 でリフト０ｍｍ〜Ｌ1 に移動する。FIG. 5 is a diagram showing a cam curve which is a motion curve given to the working end by the cam grooves 41 to 43 of the cam 4. As shown in FIG. 5A to 5C, the horizontal axis represents the rotation angle position of the cam. FIG. 5A shows a cam curve for moving the turning shaft 49 forward and backward by the cam groove 43. The vertical axis represents the linear movement (lift) of the tool changing arm in the axial direction of the turning shaft 49. I have. Lift 0mm indicates the position obtained by extracting the tool 3 from the spindle 1, the lift L 1 is the tool 3
Indicates the position where the main shaft 1 is inserted. Tool change arm is at the angular position theta 2 through? 4 moves the lift L 1 ~0mm, in angular position theta 5 through? 7 moves the lift 0mm~L 1.
【００２６】図５（ｂ）は、カム溝４２によって旋回軸
４９を旋回させるためのカム曲線を示すものであり、縦
軸は工具交換アームの１８０度の旋回運動を表してい
る。縦軸の０度と１８０度とは互いに工具交換を行った
工具交換アームの反転位置を表している。角度位置θ3
〜θ6 の範囲で工具交換アームの１８０度の旋回運動が
行われる。FIG. 5 (b) shows a cam curve for turning the turning shaft 49 by the cam groove 42, and the vertical axis represents a 180-degree turning motion of the tool changing arm. The 0 degrees and 180 degrees on the vertical axis represent the reversal positions of the tool change arm that has performed the tool change with each other. Angle position θ 3
Pivoting movement of 180 degrees of the tool change arm is performed in the range of through? 6.
【００２７】図５（ｃ）は、カム溝４１によって油圧ポ
ンプ５を介してクランプ解除用シリンダ２１の往復動部
材２２を往復動させるためのカム曲線を示すものであ
り、縦軸はクランプ解除用シリンダ２１の往復動部材２
２の移動量を表している。移動量０ｍｍは工具３のクラ
ンプ解除状態を示し、移動量L2 は工具３のクランプ状
態を示す。このカム曲線のクランプ状態とクランプ解除
状態とを切り換える部分は、角度位置０度〜θ1 および
θ8 〜θ9 の位置に設けられている。すなわち、図５
（ａ），（ｂ）のカム曲線において、工具交換アームが
動作しない範囲に設けられている。角度位置θ9 （＝α
5 ）〜３６０度（０度）は原停止位置であり、この位置
で工具交換アームは動作を停止し、工具３は主軸１にク
ランプされる。FIG. 5 (c) shows a cam curve for reciprocating the reciprocating member 22 of the clamp releasing cylinder 21 via the hydraulic pump 5 by the cam groove 41, and the vertical axis indicates the clamp releasing. Reciprocating member 2 of cylinder 21
2 represents the amount of movement. Movement amount 0mm shows the unclamped state of the tool 3, the movement amount L 2 represents a clamped condition of the tool 3. Portion for switching the clamping state and the unclamping state of the cam curve is provided in a position of angular positions 0 degree through? 1 and theta 8 through? 9. That is, FIG.
In the cam curves of (a) and (b), it is provided in a range where the tool change arm does not operate. Angle position θ 9 (= α
5 ) The original stop position is from 360 to 360 degrees (0 degrees). At this position, the tool change arm stops operating, and the tool 3 is clamped on the spindle 1.
【００２８】これらのカム曲線は、カム軸駆動モータと
して誘導モータをインバータ制御して使用した場合であ
って、（ｃ）のカム曲線のクランプ解除完了の角度位置
θ1から、（ａ）のカム曲線のリフト開始の角度位置θ2
までは、制御誤差を吸収するための予備区間として設
けられている。角度位置θ7 からθ8 の区間も同様であ
る。すなわち、θ1 ＜θ2 ，θ7 ＜θ8 の関係になって
いる。原停止位置も角度位置θ9 〜３６０度の幅を持た
せている。カム軸駆動モータとして誘導モータを使用す
ると、制御および駆動装置のコストが低減する。[0028] These cam curve, a case of using the induction motor by inverter control as a cam shaft driving motor, the angular position theta 1 of unclamping completion of the cam curve of (c), the cam of the (a) Angle position θ 2 for starting the lift of the curve
Are provided as preliminary sections for absorbing control errors. Section angular position theta 7 from theta 8 is similar. That is, the relationship is θ 1 <θ 2 and θ 7 <θ 8 . The original stop position also has a range of angular positions θ 9 to 360 degrees. Using an induction motor as the camshaft drive motor reduces the cost of the control and drive.
【００２９】この図５のカム曲線と、図４の角度指示体
６１〜６３による工具交換アームの制御について説明す
る。原停止位置は角度指示体６１の切欠凹部６１ａの検
出により、角度位置θ9 （＝α5 ）〜３６０度（０度）
の範囲で停止している。工具３は主軸１にクランプされ
た状態である。自動工具交換の動作では、制御装置（図
示せず）とカム軸駆動モータによりカム軸４４を一定の
角速度で回転駆動する。図５（ｃ）の角度位置θ1 でク
ランプ解除が完了する。角度位置θ2 から工具交換アー
ムのリフトの減少（工具３を主軸１より離脱させる移動
動作）を開始し、さらに工具３が主軸１と干渉しない位
置となって、角度位置θ3 から工具交換アームの旋回運
動（ツインアーム型式の工具交換アームの一方の把持部
と他方の把持部の位置を入れ替える動作）を開始する。The control of the tool changing arm by the cam curve of FIG. 5 and the angle indicators 61 to 63 of FIG. 4 will be described. The original stop position is determined by detecting the notch 61a of the angle indicator 61, and the angular position θ 9 (= α 5 ) to 360 degrees (0 degree).
Stopped in the range. The tool 3 is in a state of being clamped to the main shaft 1. In the automatic tool change operation, the camshaft 44 is rotationally driven at a constant angular speed by a control device (not shown) and a camshaft drive motor. Unclamping in angular position theta 1 shown in FIG. 5 (c) is completed. Decreases from the angular position theta 2 of the tool changing arm of the lift starts (the tool 3 moving operation to disengage from the spindle 1), further a position where the tool 3 does not interfere with the spindle 1, the angular position theta 3 tool change from the arm (The operation of exchanging the positions of one gripper and the other gripper of the twin-arm type tool change arm) is started.
【００３０】角度位置θ4 で工具交換アームのリフトは
最小値となり、角度位置θ5 から工具交換アームのリフ
トの増加（工具３を主軸１に挿入する移動動作）を開始
する。角度位置θ6 で工具交換アームの旋回運動を完了
し、さらに角度位置θ7 でリフトが最大値となり、工具
を交換して主軸１への挿入が終了する。角度位置θ8か
ら交換した工具のクランプを開始する。角度位置α4 で
は、角度検出器７３が角度指示体６３の切欠凹部６３ａ
の角度位置α4 のエッジを検出することにより、制御装
置はカム軸駆動モータに対して停止信号を発生する。そ
の停止信号により、カム４は角度位置θ9 〜３６０度の
原停止位置で停止する。この原停止位置に停止している
ことを、角度検出器７１が切欠凹部６１ａ内であること
を検出していることで確認する。これにより自動工具交
換動作を終了する。At the angle position θ 4 , the lift of the tool change arm becomes the minimum value, and the increase of the lift of the tool change arm (movement operation for inserting the tool 3 into the main shaft 1) starts from the angle position θ 5 . Complete pivoting movement of the tool change arm in an angular position theta 6, further lift becomes a maximum value at the angular position theta 7, inserted into the main shaft 1 by replacing the tool is completed. To start the clamp of the tool was replaced from the angular position θ 8. At the angular position α 4 , the angle detector 73 detects the notch 63 a of the angle indicator 63.
By detecting the angular position alpha 4 of the edge, the control device generates a stop signal to the cam shaft driving motor. By the stop signal, the cam 4 stops at the original stop position at the angular position θ 9 to 360 degrees. It is confirmed that the vehicle has stopped at the original stop position by detecting that the angle detector 71 is inside the notch 61a. This ends the automatic tool change operation.
【００３１】手動でクランプ解除を行う場合は、ＮＣ装
置の操作盤等に設けた手動クランプ解除ボタンを押す。
これにより制御装置はカム軸駆動モータを駆動してカム
軸４４を正方向（図４における反時計回り方向）に回転
開始する。角度指示体６２の切欠凹部６２ａの角度位置
α2 （例えばθ1 −５度）のエッジを角度検出器７２が
検出することにより、制御装置はカム軸駆動モータに対
して停止信号を発生し、クランプ解除位置（θ1 〜θ2
の間）にカム軸４４を停止させる。このクランプ解除位
置に停止していることを、角度検出器７２が切欠凹部６
２ａ内であることを検出していることで確認する。When manually releasing the clamp, a manual clamp release button provided on an operation panel or the like of the NC device is pressed.
Accordingly, the control device drives the camshaft drive motor to start rotating the camshaft 44 in the forward direction (counterclockwise direction in FIG. 4). When the angle detector 72 detects the edge of the angular position α 2 (for example, θ 1 -5 degrees) of the notch concave portion 62a of the angle indicator 62, the control device generates a stop signal to the camshaft drive motor, Clamp release position (θ 1 to θ 2
During this period, the camshaft 44 is stopped. The fact that the angle detector 72 is stopped at the clamp release position indicates that the notch
This is confirmed by detecting that it is within 2a.
【００３２】手作業で主軸１の工具３の交換、工具３の
検査等を終了した後、再び手動で工具３を主軸１にクラ
ンプするには、ＮＣ装置の操作盤等に設けた手動クラン
プボタンを押す。これにより制御装置はカム軸駆動モー
タを駆動してカム軸４４を逆方向（図４における時計回
り方向）に回転開始する。角度指示体６３の切欠凹部６
３ａの角度位置α1 のエッジを角度検出器７３が検出す
ることにより、制御装置はカム軸駆動モータに対して停
止信号を発生し、クランプ位置（０度〜θ9 の間）にカ
ム軸４４を停止させる。このクランプ位置（原停止位
置）に停止していることを、角度検出器７１が切欠凹部
６１ａ内であることを検出していることで確認する。After manually exchanging the tool 3 of the spindle 1 and inspecting the tool 3 by hand, to manually clamp the tool 3 to the spindle 1 again, a manual clamp button provided on an operation panel or the like of the NC unit is required. push. Accordingly, the control device drives the camshaft drive motor to start rotating the camshaft 44 in the reverse direction (clockwise direction in FIG. 4). Notch recess 6 of angle indicator 63
By the angular position alpha 1 of the edge 3a the angle detector 73 is detected, the control device generates a stop signal to the cam shaft driving motor, cam clamp position (between 0 degrees through? 9) shaft 44 To stop. The stop at the clamp position (original stop position) is confirmed by detecting that the angle detector 71 is inside the notch 61a.
【００３３】カム４のカム曲線のクランプ解除およびク
ランプを行う部分が、工具交換アームの動作が停止して
いる部分に設けられているため、以上のように手動で工
具３の主軸１に対するクランプ解除およびクランプを行
っても、工具交換アームは停止したままである。したが
って、工具交換アームに不要な動作を生じさせることな
く安全に手動でのクランプ解除およびクランプを行うこ
とができる。Since the portion for releasing and clamping the cam curve of the cam 4 is provided at the portion where the operation of the tool change arm is stopped, the clamp release of the tool 3 with respect to the main shaft 1 is manually performed as described above. The tool change arm remains stopped even after performing the clamping. Therefore, the clamp can be manually released and clamped safely without causing unnecessary movement of the tool changing arm.
【００３４】また、手動でのクランプ解除およびクラン
プを行うカム機構を、自動工具交換動作におけるクラン
プ解除およびクランプを行うカム機構と共通のものとし
たので、手動のための余分な構成を必要とせず、工作機
械のコストを低減することができる。さらに、手動でク
ランプ・クランプ解除を行うための機構が、自動工具交
換動作における高信頼性のクランプ・クランプ解除機構
と共通であるため、手動でのクランプ・クランプ解除動
作の信頼性が向上する。Further, since the cam mechanism for manually releasing the clamp and performing the clamp is common to the cam mechanism for performing the release and the clamp in the automatic tool change operation, no extra configuration for manual operation is required. In addition, the cost of the machine tool can be reduced. Furthermore, since the mechanism for manually performing the clamp / unclamp operation is common to the highly reliable clamp / clamp release mechanism in the automatic tool change operation, the reliability of the manual clamp / clamp release operation is improved.
【００３５】なお、ここではクランプ・クランプ解除動
作を図５（ｃ）のカム曲線の角度位置０度〜θ1 の部分
を使用して行うようにしたが、角度位置θ8 〜θ9 の部
分を使用して行うこともできる。その場合には、図４の
切欠凹部６２ａを角度位置（α5 −α3 ）〜角度位置
（α5 −α2 ）の範囲に設けるようにすればよい。[0035] Here, although to perform using the angular position of 0 degrees portion through? 1 of the cam curve shown in FIG. 5 (c) a clamp unclamping operation, part of the angular position theta 8 through? 9 Can also be used. In that case, the notch concave portion 62a in FIG. 4 may be provided in the range from the angular position (α 5 −α 3 ) to the angular position (α 5 −α 2 ).
【００３６】図６は、カム４のカム溝４１〜４３によっ
て作動端に与える運動曲線であるカム曲線の他の例を示
す図である。図６（ａ）〜（ｃ）の各カム曲線は、それ
ぞれ図５（ａ）〜（ｃ）に対応するものである。（ａ）
〜（ｃ）の横軸はカムの回転角度位置を表す。（ａ）は
カム溝４３によって旋回軸４９を進退移動させるための
カム曲線を示すものであり、縦軸は工具交換アームの旋
回軸方向のリフトを表している。（ｂ）はカム溝４２に
よって旋回軸４９を旋回させるためのカム曲線を示すも
のであり、縦軸は工具交換アームの１８０度の旋回運動
を表している。（ｃ）はカム溝４１によって油圧ポンプ
５を介してクランプ解除用シリンダ２１の往復動部材２
２を往復動させるためのカム曲線を示すものであり、縦
軸はクランプ解除用シリンダ２１の往復動部材２２の移
動量を表している。FIG. 6 is a diagram showing another example of a cam curve, which is a motion curve given to the working end by the cam grooves 41 to 43 of the cam 4. As shown in FIG. 6A to 6C correspond to FIGS. 5A to 5C, respectively. (A)
The horizontal axis of (c) represents the rotation angle position of the cam. (A) shows a cam curve for moving the turning shaft 49 forward and backward by the cam groove 43, and the vertical axis represents the lift of the tool changing arm in the turning axis direction. (B) shows a cam curve for turning the turning shaft 49 by the cam groove 42, and the vertical axis shows the turning motion of the tool changing arm by 180 degrees. (C) shows the reciprocating member 2 of the cylinder 21 for releasing the clamp via the hydraulic pump 5 by the cam groove 41.
2 shows a cam curve for reciprocating 2, and the vertical axis represents the amount of movement of the reciprocating member 22 of the cylinder 21 for releasing the clamp.
【００３７】図６（ａ）〜（ｃ）の各カム曲線は、カム
軸駆動モータとしてサーボモータを使用した場合であっ
て、この場合はカム軸駆動モータの特性による制御誤差
をほとんど考慮しなくてよく、制御誤差を吸収するため
の予備区間が特に設けられていない。すなわち、（ｃ）
のカム曲線のクランプ解除完了の角度位置θ11と、
（ａ）のカム曲線のリフト開始の角度位置θ11とは一致
している。また、（ｃ）のカム曲線のクランプ開始の角
度位置θ16と、（ａ）のカム曲線のリフト終了の角度位
置θ16とは一致している。さらに、クランプ状態での原
停止位置は、図５では角度位置θ9 〜３６０度（０度）
の幅を持っていたのが、図６では角度位置０度（３６０
度）のポイントのみとなっている。Each of the cam curves in FIGS. 6A to 6C shows the case where a servomotor is used as a camshaft drive motor. In this case, a control error due to the characteristics of the camshaft drive motor is hardly considered. There is no special section for absorbing the control error. That is, (c)
The angular position theta 11 of the clamp releasing completion of the cam curve of
The (a) cam curve coincides with the lift start angular position θ 11 . Further, the angular position θ 16 at the start of the clamp of the cam curve in FIG. 9C and the angular position θ 16 at the end of the lift of the cam curve in FIG. Further, in FIG. 5, the original stop position in the clamped state is the angular position θ 9 to 360 degrees (0 degree).
In FIG. 6, the angular position is 0 degree (360 degrees).
Degree) only points.
【００３８】なお、カム軸駆動モータとしてサーボモー
タを使用し、図６のようなカム曲線を使用する場合は、
駆動制御回路によりカムの回転角度を判別することがで
きるため、図３、図４の角度指示体６１〜６３および角
度検出器７１〜７３は不要となる。図６のカム曲線にお
いても、カム４のカム曲線のクランプ解除およびクラン
プを行う部分が、工具交換アームの動作が停止している
部分に設けられているため、手動で工具３の主軸１に対
するクランプ解除およびクランプを行っても、工具交換
アームは停止したままである。カム軸駆動モータとして
サーボモータを使用したものは、精密な制御が可能とな
り制御プログラム等が簡単になる。また、サーボモータ
の代わりにステッピングモータ等の他の制御モータで駆
動してもよい。When a servo motor is used as the cam shaft drive motor and a cam curve as shown in FIG. 6 is used,
Since the rotation angle of the cam can be determined by the drive control circuit, the angle indicators 61 to 63 and the angle detectors 71 to 73 in FIGS. 3 and 4 become unnecessary. In the cam curve of FIG. 6 as well, a portion for releasing and clamping the cam curve of the cam 4 is provided in a portion where the operation of the tool changing arm is stopped, so that the tool 3 is manually clamped to the main shaft 1. The tool change arm remains stopped even after releasing and clamping. A motor using a servomotor as a camshaft drive motor can perform precise control and can simplify a control program and the like. Further, the motor may be driven by another control motor such as a stepping motor instead of the servo motor.
【００３９】以上の実施の形態においては、カム４とし
て太鼓状の周面と両側面にカム溝を有するものを使用し
たが、他の任意の形態のカムを使用することができる。
回転駆動されるカムだけでなく、直線駆動されるカムで
もよい。また、クランプ解除用シリンダ２１を駆動する
流体として作動油を使用しているが、他の任意の流体で
あってもよい。In the above embodiment, the cam 4 having a drum-shaped peripheral surface and cam grooves on both side surfaces is used, but any other type of cam can be used.
Not only a cam driven by rotation but also a cam driven by a straight line may be used. Although hydraulic fluid is used as the fluid for driving the clamp release cylinder 21, any other fluid may be used.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下のような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００４１】カムのカム曲線のクランプ解除およびクラ
ンプを行う部分が、工具交換アームの動作が停止してい
る部分に設けられているため、手動で工具の主軸に対す
るクランプ解除およびクランプを行っても、工具交換ア
ームは停止したままであり、工具交換アームに不要な動
作を生じさせることなく安全に手動でのクランプ解除お
よびクランプを行うことができる。Since a portion for releasing and clamping the cam curve of the cam is provided in a portion where the operation of the tool changing arm is stopped, even if the tool is manually released and clamped on the main shaft of the tool, The tool change arm remains stationary, allowing safe manual unlocking and clamping without causing unnecessary movement of the tool change arm.
【００４２】また、手動でのクランプ解除およびクラン
プを行うカム機構を、自動工具交換動作におけるクラン
プ解除およびクランプを行うカム機構と共通のものとし
たので、手動のための余分な構成を必要とせず、工作機
械のコストを低減することができる。さらに、手動でク
ランプ・クランプ解除を行うための機構が、自動工具交
換動作における高信頼性のクランプ・クランプ解除機構
と共通であるため、手動でのクランプ・クランプ解除動
作の信頼性が向上する。Further, the cam mechanism for manually releasing the clamp and performing the clamp is common to the cam mechanism for performing the release and the clamp in the automatic tool changing operation, so that an extra configuration for manual operation is not required. In addition, the cost of the machine tool can be reduced. Furthermore, since the mechanism for manually performing the clamp / unclamp operation is common to the highly reliable clamp / clamp release mechanism in the automatic tool change operation, the reliability of the manual clamp / clamp release operation is improved.
【図１】図１は、本発明の工具クランプ・クランプ解除
装置を適用する工作機械の主軸の構成を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a main shaft of a machine tool to which a tool clamping / unclamping device of the present invention is applied.
【図２】図２は、工具交換アームおよびクランプ解除用
シリンダを動作させるためのカム機構の構成を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a cam mechanism for operating a tool change arm and a clamp releasing cylinder.
【図３】図３は、カム、カム軸、角度指示体の配置を示
す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of a cam, a cam shaft, and an angle indicator;
【図４】図４は、角度指示体の切欠凹部の配置を示す図
である。FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement of cutout recesses of the angle indicator;
【図５】図５は、カム溝のカム曲線を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a cam curve of a cam groove.
【図６】図６は、カム溝のカム曲線の他の例を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing another example of a cam curve of a cam groove.
１…主軸 ２…主軸頭 ３…工具 ４…カム ５…油圧ポンプ １１…ドローバー ２１…クランプ解除用シリンダ ３１…ツールシャンク ３２…プルスタッド ４１〜４３…カム溝 ４４…カム軸 ４８…カム軸駆動モータ ４９…旋回軸 ５１…ピストン ５２…シリンダ ６１〜６３…角度指示体 ６１ａ〜６３ａ…切欠凹部 ７１〜７３…角度検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spindle 2 ... Spindle head 3 ... Tool 4 ... Cam 5 ... Hydraulic pump 11 ... Drawbar 21 ... Cylinder for releasing clamp 31 ... Tool shank 32 ... Pull stud 41-43 ... Cam groove 44 ... Cam shaft 48 ... Cam shaft drive motor 49 ... Revolving shaft 51 ... Piston 52 ... Cylinder 61-63 ... Angle indicator 61a-63a ... Notch recess 71-73 ... Angle detector
Claims (5)
軸（４９）を中心とする旋回運動、前記工具交換アーム
の前記旋回軸（４９）の軸方向への直線移動、主軸
（１）への工具（３）のクランプ解除動作およびクラン
プ動作を所定のタイミングおよび所定の順序で連続的に
行うカム曲線を有するカム（４）を備えたカム機構と、 前記カム機構を駆動するカム機構駆動手段（４８）と、 前記カム機構駆動手段（４８）を制御して、前記カム機
構を工具（３）のクランプ位置およびクランプ解除位置
で停止させ、かつ、前記カム機構を工具（３）のクラン
プ位置およびクランプ解除位置の間で相互に移動可能に
制御する制御手段とを有する工作機械の主軸の工具クラ
ンプ・クランプ解除装置。1. A turning movement of a tool changing arm of an automatic tool changing device around a turning axis (49), a linear movement of the tool changing arm in an axial direction of the turning axis (49), and a movement to a main shaft (1). A cam mechanism having a cam (4) having a cam curve for continuously performing a clamp releasing operation and a clamping operation of the tool (3) at a predetermined timing and in a predetermined order; and a cam mechanism driving means for driving the cam mechanism. (48) controlling the cam mechanism driving means (48) to stop the cam mechanism at the clamp position and the unclamping position of the tool (3), and to move the cam mechanism to the clamp position of the tool (3); And a control means for movably controlling between the clamp position and the clamp release position.
クランプ・クランプ解除装置であって、 前記主軸（１）に設けられ、前記主軸（１）の工具装着
部に装着された工具（３）をクランプするためのクラン
プ用付勢手段（１３）と、 前記カム機構の近傍に設けられ、前記カム機構の動作に
より流体を加圧する流体加圧手段（５）と、 前記主軸（１）を支持する主軸頭（２）に設けられ、前
記主軸（１）の工具装着部に装着された工具（３）をク
ランプ解除するために前記流体加圧手段（５）からの圧
力流体によって駆動されるクランプ解除用シリンダ（２
１）と、 前記流体加圧手段（５）と前記クランプ解除用シリンダ
（２１）との間を接続する流体通路（５３）とを有する
工作機械の主軸の工具クランプ・クランプ解除装置。2. A tool clamping / unclamping device for a spindle of a machine tool according to claim 1, wherein said tool is provided on said spindle (1) and mounted on a tool mounting portion of said spindle (1). A biasing means for clamping (13) for clamping 3); a fluid pressurizing means (5) provided near the cam mechanism for pressurizing fluid by operation of the cam mechanism; and the main shaft (1). Is provided on a spindle head (2) for supporting the tool, and is driven by a pressurized fluid from the fluid pressurizing means (5) to release a clamp of a tool (3) mounted on a tool mounting portion of the spindle (1). Clamp release cylinder (2
1) and a tool clamp / clamp release device for a spindle of a machine tool, comprising: a fluid passage (53) connecting between the fluid pressurizing means (5) and the clamp release cylinder (21).
作機械の主軸の工具クランプ・クランプ解除装置であっ
て、 前記カム（４）は、工具（３）の前記クランプ解除動作
および前記クランプ動作を制御する部分が、前記工具交
換アームが動作しない領域に設けられているものである
工作機械の主軸の工具クランプ・クランプ解除装置。3. A tool clamping and unclamping device for a spindle of a machine tool according to claim 1, wherein said cam (4) is adapted to perform said unclamping operation of a tool (3). A tool clamp / clamp release device for a main spindle of a machine tool, wherein a portion for controlling the clamp operation is provided in a region where the tool exchange arm does not operate.
作機械の主軸の工具クランプ・クランプ解除装置であっ
て、 前記制御手段は、 前記カム（４）とともに回転し、前記カム（４）の回転
角度位置を示す凹凸部（６１ａ〜６３ａ）を備えた角度
指示体（６１〜６３）と、 前記角度指示体（６１〜６３）の前記凹凸部（６１ａ〜
６３ａ）を検出することにより、前記カム（４）の回転
角度位置を検出する角度検出手段（７１〜７３）と、 前記角度検出手段（７１〜７３）の出力により前記カム
機構駆動手段（４８）を制御する駆動制御手段とを有す
るものである工作機械の主軸の工具クランプ・クランプ
解除装置。4. A tool clamping / unclamping device for a spindle of a machine tool according to claim 1, wherein said control means rotates together with said cam (4) and said cam (4). 4) An angle indicator (61-63) having uneven portions (61a-63a) indicating the rotation angle position, and the uneven portions (61a-61) of the angle indicator (61-63).
63a) to detect the rotation angle position of the cam (4), and an angle detecting means (71-73); and an output of the angle detecting means (71-73), the cam mechanism driving means (48). And a drive control means for controlling the operation of the tool.
作機械の主軸の工具クランプ・クランプ解除装置であっ
て、 前記カム機構駆動手段（４８）は、前記カム（４）の回
転角度位置を制御可能な制御モータを使用したものであ
る工作機械の主軸の工具クランプ・クランプ解除装置。5. A tool clamping / unclamping device for a spindle of a machine tool according to claim 1, wherein said cam mechanism driving means (48) rotates said cam (4). A tool clamp / clamp release device for the main spindle of a machine tool that uses a control motor capable of controlling the angular position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26107997A JPH1177468A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Tool clamping/clamp-releasing device for spindle of machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26107997A JPH1177468A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Tool clamping/clamp-releasing device for spindle of machine tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177468A true JPH1177468A (en) | 1999-03-23 |
Family
ID=17356798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26107997A Pending JPH1177468A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Tool clamping/clamp-releasing device for spindle of machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1177468A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100461420B1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-12-10 | 현대자동차주식회사 | automatic tool changer of machining center |
| WO2007034746A1 (en) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Pascal Engineering Corporation | Tool unclamping device |
| KR20140080761A (en) * | 2012-12-18 | 2014-07-01 | 두산인프라코어 주식회사 | Spindle tool unclaming appratus for preventing a falling tool and method thereof |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP26107997A patent/JPH1177468A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100461420B1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-12-10 | 현대자동차주식회사 | automatic tool changer of machining center |
| WO2007034746A1 (en) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Pascal Engineering Corporation | Tool unclamping device |
| US8419325B2 (en) | 2005-09-20 | 2013-04-16 | Pascal Engineering Corporation | Tool unclamping device |
| KR20140080761A (en) * | 2012-12-18 | 2014-07-01 | 두산인프라코어 주식회사 | Spindle tool unclaming appratus for preventing a falling tool and method thereof |
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