JPS58160038A - ２サドルのタレツト用自動工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２サドルで各サドル上に各１個のタレット刃物
台を有するＮＣ旋盤において、該刃物台と工具マガジン
間の自動工具交換装置に関する。

本発明は２サドル上のタレット刃物台の工具交換時間を
短縮するために好適な自動工具交換装置を提供しようと
するものであり、本発明は特にＡ刃物台とＢ刃物台の各
工具交換位置と同じＸ軸方向位置の２個所【工具交換位
置とする工具マガジンとタレット刃物台との開でＸ軸方
向に移動可能で前記２交換位置に位置決めされる自動工
具交換アームを有するキャリアを備えたことを特徴とす
るものである。

以下本発明の実施例１を図面にもとづき説明する。

先づ全体構成を説明する。　旋盤ベッド１上には上面に
平行且、水平な２本の案内２．２が形成され上面が前傾
斜の三角形のサドル６が主軸（Ｚ軸）方向に摺動可能に
載置され図示しないサーボモータで回転される送りねじ
によりＮＣ装置１４の指令で独立に位置制御される。　
また前面に平行用水平で上下に配された２本の案内４・
４が形成され上面が前記サドル３の傾斜面と同一面で前
傾斜の三角形のサドル５がＸ軸方向に摺動可能に載置さ
れ、図示しないサーボモータで回転される送りねじによ
りＮＣ装置１４の指令で独立に位置制御される。　更に
ベッドの左側には先端にチャック６を締着した主軸を回
転可能に軸承した主軸台７が固着されている。　サドル
３上にはＸ軸方向と直角（Ｘ軸）方向に摺動可能に載置
された中台８上に旋回軸がＸ軸方向のＡタレット刃物台
９が固着されており、タレット１０の外周にはｉシニン
グセンタと共用できる複数個の工具ホルダＴが取換可能
に取付けられていて中台８が図示しないサーボモータで
回転される送りねじによってＸ軸方向にＮＣ装置１４の
指令で独立に位置制御される。

またサドル５上にはＸ軸方向に摺動可能に載置された中
台１１上に旋回軸がＸ軸方向のＢタレット刃物台１２が
固着されており、タレット１５の外周にはマシニングセ
ンタと共用できる複数個の工具ホルダＴが取換可能に取
付けられていて、中台１１が図示しないサーボモータで
回転される送りねじによってＸ軸方向にＮＣ装置１４の
指令で独立に位置制御される。　更にベッド１の主軸の
反対側端面にはエンドレスチェーン上に工員を収納した
工具マガジン２０が工具の上列ＴｔＡ−Ｂ各タレット刃
物台の工具交換位置と同一面となるように傾斜して設け
られている。　更にまたＡタレット刃物台とＢタレット
刃物台かＸ軸方向の工具交換位置にあるとき工具マガジ
ンとの間で工具を交換するための工具交換アーム３０が
タレット刃物台とマガジン２０との間に設けられている
。

次にタレット刃物台の構成を説明するＡ、Ｂタレット刃
物台は同じであるのでＢタレット刃物台の説明を省略す
る。　中台８上に載置された刃物台本体９に水平方向に
摺動且回転可能に軸承された回転軸１００にキーによっ
て囮り止めされタレット１０が一体に固定されている。

　回転軸１ｏｏの中程には刃物台本体９に設けたシリン
ダ１ｏ１に嵌装したピストン体１０２が設けられており
、端部には粗位置決め用の割り川し板円板１０３と歯車
１０４が同心に固着されている。　割り出し円板１０６
にはタレツ）１０の各工具取付位置に対応して同数の溝
１０６ａ　　か外周に削設されており、この溝１０３ｍ
にシリンダ１０５に嵌装したピストン１０６のピストン
ロッド１０７が位置決めピンとなっている。　また歯車
１０４に噛合う歯車１０８ｆ−人力軸に固定し１具本数
に対応した数、本例では８個の接点を有するロータリス
イッチでなる工具位置検出器１０９が設けられている。

　タレット１０と刃物台本体９との対面する位置には工
具取付数の整数倍の歯を有するカービックカップリング
１１０が回転１１ｉ１１００と同心に固着されている。

　またタレッ）１０＠の裏面のカップリング１１０の内
側には噛合い巾の長い内歯車１１１が固着されており、
刃物台本体９に太−夕１１２より歯車１１３を介して回
転されるように軸承された回転軸１１４の先端のピニオ
ン１１５と噛合している。　従ってシリンダ１０１の後
室に圧力流体が送られピストン１０２が前進して回転軸
１００とともにタレット１０が押し出されるとカービッ
クカップリング１１０の噛合いが外れ、回転可能状態と
なりモータ１１２の回転で噛合い状態にあるビニオンｉ
ｉｓ　ｆ：介して内歯車１１１及びタレット１０が胸囲
される。　タレットト０の六角形をなす側面の平坦部の
取付穴にはそれぞれ工具及び交換アーム３０の把持溝を
有するマシニングセンタ用の工具ホルダＴの１ルスタツ
）　１１６　ｔ−設けたテーバシャンク１１７が嵌装す
る雌テーバ穴１１８＆　　を有するとともに工具ホルダ
Ｔの位置決めビン１１９を有するソケット１１８が嵌装
締着されている。

そしてこのソケット１１８の奥の穴にはプルスタット１
１６を引き上げる２個の対称のコレット爪１２０が納め
られており、またこのコレット爪１２０を引上げるため
のドローバ−１２１が軸方向に摺動自在に納められてい
る。　このドローバ−１２１は外方端部に鍔部１２ｉ＆
　ｔ−有しソケット１１８との間に介装した圧縮はね１
２２によって常時コレット爪１２０を引き上げる方向に
付勢されており、更に端部の）’ｔ’−バー１２１の軸
方向に穿設された矩形の窓にはタレット１０の裏側近く
に支点１２６で枢支されり天秤形レバー１２４の短腕の
一端が臨んでいる。

このレバー１２４の長腕の他端はタレット１０の工具ホ
ルダＴの取換位置である真上位置において刃物台本体９
に設けたアンクランプシリンダ１２５に嵌装したピスト
ン１２６のピストンロッド１２７端に当接している。　
従ってシリンダ１２５に圧力ｍ体が送られるとレバー１
２４が第３図で時計方向に旋回されフレット１２０を開
放するものである。　またレバー１２４の長腕の他端は
工具使用位置の真横ニオイテ刃物台本体９に設けたクラ
ンプシリンダ１２８に嵌装したピストン１２９のピスト
ンロッド１６０端の鍵部に係合している。　従ってシリ
ンダ１２８の前室に圧力流体が送られたとき鍵部によっ
て引かれＪＩＩＢ図で時計方向に旋回されてドローパー
１２１ｆ：介してコレット爪１２０ｔ−引き上げ工具ホ
ルダＴを強くソケット１１８に嵌着して切削力に対する
剛性を持たせる。

次に工具マガジン２０について説明する。　工具マガジ
ン枠体のマガジン駆動ユニット２０１に回転可能に軸承
された軸２０２上に間９Ａｔ−置いて２枚のスプロケッ
トホイール２０３　、２０３が固定されてオリ、軸２０
２の延長部にチェーンの１ピツチの繭出しの溝２０４＆
を外周に等間隔に削設した割出し円板２０４と歯車２０
５　、２０６とか固着されている。

割出し円板２０４に対し駆動ユニツ）　２０１に設けた
シリンダ２０７に嵌装されたピストン２０８のピストン
ロッド２０９端が位置決めビンとして割出し円板２０４
の溝２０４ａに指令によって嵌入され、チェーンのピッ
チを確実に割り出し位置決めする。　駆動歯車２０５は
歯車群２１０を介してサーボモータ２１１と連結されて
いる。　また歯車２０６は歯車２１２を介して工具番号
検出器２１３に連結されている。　そして駆動スプロヶ
ットホイー＃　２０３と対をなす被動スプロケットホイ
ール２１４が工具マガジン枠体に平行に設けられていて
両スプロケットホイール２０５　、２１４に工具マガジ
ンとなるエンドレスチェーン２１５が掛けられている。

　エンドレスチェーン２１５は各ピッチ毎に工具ボンド
２１６を保有しており、このポットにマシニングセンタ
の工具ホルダＴと共用できるものが収容される。

工具ポット２１６には工具ホルダＴが挿入されたときシ
ャンク先端のプルスタッドと係合するばねで常時閉じる
方向に付勢され対称に位置する２　４ｍの保持爪２１７
が内蔵されている。　そして上側チェーンの工具ポット
２１６の上面がＡ−Ｂタレント刃物台のソケット上面と
一致する関係にチェーンが張設されタレットに対応して
工具交換位置としてＡ、Ｈの２位置に割出し位置決めさ
れる。

次に工具交換アーム６０に関して説明する。

Ｚ軸方向の交換位置に位置するＡ、Ｂ両タレント刃物台
９１２とマガジン２０との間中央に２本の案内杆３００
，３００か平行にマガジン枠体又はベッド１上の支柱に
設けられており、この案内杆３００．３００に摺動可能
にキャリア３０１が装架されている。　キャリア６０１
は案内杆３００とともに固定された空気シリンダ３０２
に嵌装したピストンと６０が設けられていてこのアーム
は三重筒の外筒６０３がキャリア６０１に垂直に軸方向
に移動可能に貫通して軸承されており、その下端にキャ
リア６０１に三重筒と平行に設けられたシリンダ３０４
に嵌装されたピストン３０５のピストンロッ１’　５０
６　ｆｌＡに固着のシフタ３０７が係止され上端には箱
体３０８が固着されている。　そしてシフタ３０７によ
って三重筒を軸方向に移動させ後述の工具ホルダＴの取
出し挿入を行なう。　三重筒の中筒３０９は外筒６０３
に回転のみ可能に支承されていてキャリア６０１より下
側の下端に交換アーム支持体３１０を固着するとともに
上端は歯車３１１が固着されており、箱体６０８に設け
た空気シリンダ３１２に嵌装したピストン６１３のピス
トンロッド６１４に刻設したラックと噛合っている。　
このシリンダ機構によってアームは１８０°反転される
。　交換アーム支持体６１０は中筒６０９に対して等距
離離れた両側位置で中筒６０９の軸と直角方向に２個の
交換アームが水平に支持されており、各交換アーム筒杆
３１５，３１６の反対端に爪保持体３１７　、３１８が
固着されており、中央を支持された１対の把持爪３１９
１２０が圧縮はね６２１によって常時閉止する方向に付
勢されている。　把持爪６１９の間には工具ホルダＴを
位置決めするキー６２２が固着されている。　筒杆６１
５゜６１６の反対端はシリンダ３２３　、３２４が固着
されており嵌装したピストン３２５　、３２６のロンド
ロ２７゜６２８端のＶ杉板６２９のＶ面が把持爪６１９
後端のローラ６３０と接しシリンダ３２３　、３２４に
圧力流体が送られたとき把持爪３１９，３２０を開放す
る。　また筒杆３１５　、３１６の中程には互の対向面
にラックを刻設したランク筒３３１　、３３２が固着さ
れている。

三重筒の中心軸６３６の下端はビニオン３６４が固着さ
れラック筒３３１　、３３２のラックが１８０°離れた
位置で噛合しており、また上端には歯車６６５が固層さ
れていて、箱体３０８に設けたシリンダ６６６に嵌装の
ピストン６６７のロッド６６８に刻設したラックと噛合
しておりシリンダ３３６の前後室内に圧力流体が送られ
たとき交換アームを伸び縮みさせる。

次にこのように構成された本発明の詳細な説明する。　
加工すべき工作物に合わせてＮＣ装置より工具交換指令
が発せられると、Ａ、Ｂ両タレット刃物台はそれぞれＺ
軸方向の指定の交換位置へ移動されタレット１０・１３
の工具ホルダ取付面がＸ軸方向−線に並ぶ。　タレット
刃物台では交！！１！されるべき工具ホルダＴをタレン
ト交換位置である上位置に旋回割出するためシリンダ１
０１の後室は圧力流体を送りピストン体１０２、回転軸
１００を介してタレット１０が押し出されカービックカ
ップリング１１０の噛合いを外す。　モータ１１２を回
転してビニオン１１５内歯車１１１よりタレット１０を
旋回させて工具位置検出器１０９の信号にもとづき所要
の工具ホルダＴを割り出しカービックカップリング１１
０ｔ−噛合わせ、上位置に割り出されたソケット１１８
に対応するレバー１２４はアンクランプシリンダ１２６
のピストンロッド１２７と当接しており、アンクランプ
シリンダ１２５の後室に圧力流体を送るとピストンロッ
ド１２７はレバー１２４端を押して時計方向に旋回させ
るためドローパー１２１がはね１２２の力に抗して外方
に押されコレツト１２０を開は工具ホルダＴのクランプ
をとく。　このようにしてタレットの交換準備は完了す
る。

一方マガジン２０はタレット刃物台に対応するＡ位置に
交換すべき工具ホルダＴがＮＣ装置の指令で割出される
。　即ちシリンダ２０７の前室に圧力空気を送りスプロ
ケットホイール割出し位置決めピン２０９を割出し円板
２０４の溝２０４＆から引きぬく。　この引きぬかれた
信号でサーボモータ２１１が駆動されて歯車群２１０　
、２０５を介して駆動スプロケットホイール２０３が回
転されチェーン２１５か移動される。　検出器２１３よ
り１ピツチづ＼工具対応の信号が出力され番地方式でＮ
Ｃ装置で判定された指定の工具ホルダＴがＡ位置に割出
されると、サーボモータ２１１は停止されシリンダ２０
７の圧力空気の供給が切換えられ後室に送られ位置決め
ビン２０９が割出し円板２０４の溝２０４１に嵌入して
チェーン２１５　ｔ−ロックして割出し完了しマガジン
側の第１回の準備が終る。　工具交換アーム６０はシリ
ンダ３０２により交換Ａ位置即ちＡタレット刃物台とツ
ガ９２３位置に対応する位置でシリンダ′５３６の前室
に圧力空気を送りアームを縮め且シリンダ５２６．３２
４後室に圧力空気を送って把持爪５１９　、３２０　＊
開放して待機している。　タレット刃物台側及びマガジ
ン側より及び交換アーム側よりの各準備完了の信号を受
けたＮＣ＠＠４まＡ工具交換指令を出力する。　圧力流
体がシリンダ′５０４の後室に送られ外筒６０６を下降
させることにより三重筒は下位１ｌｔ−とる。　次にシ
リンダ６６６の後室に圧力空気送りラック付ピストンロ
ンドロ６８の前進によって歯車６６５を介して中心軸６
６′５′ｆｔ時計方向に旋回させ交換アームろＤを伸長
させ把持爪３１９．３２０をＡタレツ）刃物台及びツガ
９２３位置のそれぞれ工具ホルダの把持溝と係合する位
置に前進させる。　次に筒杆３１５，３１６の後端のシ
リンダ３２３　、３２４の前室に圧力空気を送りロッド
３２７　、３２８を後退させ圧縮はね３２１の力によっ
て把持爪３１９，３２０を閉じ各工具ホルダＴを把持す
る。　次にシリンダ３０４の王室に圧力空気を送って三
重筒を引き上げ工具ホルダＴをソケット１１８及びボッ
ト２１６より引き抜く。　次にシリンダ６１２の前室に
圧力空気を送りラック付ピストンロンドロ１４を後退ぎ
せ歯車６１１、中筒６０９を介して交換アーム６０を１
８０°反転させ刃物台とマガジンの工具を交換する。　
次にシリンダ６０４の後室に圧力空気を送りピストンロ
ッド３０６を押し下げ三重筒を下降させることによって
工具ホルダ１゛のシャンク１１７はソケット１１８及び
ボット２１６の穴に嵌入され、ばね力で作用するコレッ
ト爪１２０゜２１７によって抜は出芒ないように把持さ
れる。

次にシリンダ３２３　、３２４の後室に圧力室気を送り
ロッド３２７　、３２８を前進させ先端のＶ杉板６２９
で把持爪３１９　、３２０のローラ３３０を引き寄せ爪
ｆｔ８放する。　次にシリンダ６６６の前室に圧力空気
を送り中心軸６６６を反時計方向に旋回ぎせて交換アー
ム６０を縮める。　次にシリンダ３０４の下室に圧力空
気を送り三重筒を引き上げ待機状態に戻る。

このようにしてＡ位置における１個の工具交換が行なわ
れたあと引続きＡタレット刃物台９及びマガジン２０を
割り出し必要なる工具交換を行なう。

更にＢ工具交換指令によってマガジン２０は８位Ｍ割出
しに変更されＮＣ内ではマガジンの番地はＢ位置基準に
査号が変換され同様にしてＢタレット刃物台１２及びマ
ガジン２０のＢ位置にそれぞれ所定の工具を割り出し、
刃物台の工具ホルダＴのクランプを解いて交換準備をす
るとともにシリンタロ０２の上室に圧力空気を送ってピ
ストンロッド３０２ａを前進させキャリア６０１をＢ位
置に前進させる。　以下同様にして必要なる工具交換を
行ないＢタレット刃物台１２の全工具の交換が完了すれ
ばシリンダ６０２の王室に圧力流体を送りキャリア３０
１　ｔ−Ａ位置の待機位置に戻すものである。

以上詳述したように本発明は２つのサドルのそれぞれの
タレット刃物台の工具交換位置に対応してマガジン側に
おいても２つの工具交換位置を設けＡタレット刃物台に
はマガジンのＡ位置、Ｂタレット刃物台にはマガジンの
Ｂ位置においてマガジンがそれぞれ割り出されるように
なしたのでマガジンの交換位置が１個所であれば少くと
も一方の刃物台の工具交換には工具を交換位置迄とりに
行く、ためのキャリアのＸ軸方向の移動が必要であるの
か除かれ各刃物台での交換ではキャリアは移動しないの
で２サドルの場合の工具交換時間を大巾に短縮すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は工具交換装置をつけた旋盤の正１Ｉｌｉ図第２
図は同右側図 第６図は各部の構成の主安部を断面とし展開的に示した
説明図 第４図は工具交換位置を示す説明図 ６・５・・・サドル ９・１２・・・タレット刃物台 ２０・・・マガジン　　６０・・・工具交換アーム６０
１・・・キャリア 特許出願人　　株式会社大隈鍬１Ｈ・、２・。 代理人　　弁理士　加　藤　由　美ｔご′笥１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２サドル２タレント刃物台を有する旋盤において
   Ｘ軸方向の所定の工具交換位置に位置決めされるＡ及び
   Ｂのタレット刃物台は工具自動着脱機構を有し、工具交
   換位置に位置決めされた前記Ａ。 Ｂタレット刃物台に並列するように設けられ工具を貯蔵
   して前記Ａタレット刃物台に対応する１位置と前記Ｂタ
   レット刃物台に対応する８位置の２位置を工具交換位置
   とする工具マガジンと、交換位置に位置決めされた前記
   Ａ、Ｅターレット刃物台と工具マガジンとの間にあって
   Ａタレット刃物台とＢタレット刃物台の間を移動して前
   記１位置と８位置に位置決めされるキャリ子と、前記キ
   ャリア上に前記Ａタレット刃物台の工具交換位置と前記
   マガジンの１位置の間及び前記Ｂタレット刃物台の工具
   交換位置と前記マガジンの８位置の間でそれぞれ工具交
   換を行なう自動工具交換アームとを備えてなることを特
   徴とする２サドルのタレット用自動工具交換装置。