JPS5953138A - 工具の高速交換方法 - Google Patents

工具の高速交換方法

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Publication number
JPS5953138A
JPS5953138A JP16422982A JP16422982A JPS5953138A JP S5953138 A JPS5953138 A JP S5953138A JP 16422982 A JP16422982 A JP 16422982A JP 16422982 A JP16422982 A JP 16422982A JP S5953138 A JPS5953138 A JP S5953138A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
arm
main shaft
magazine
spindle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16422982A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Takabayashi
高林 聰
Kunio Murakami
邦雄 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enshu Ltd
Original Assignee
Enshu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enshu Ltd filed Critical Enshu Ltd
Priority to JP16422982A priority Critical patent/JPS5953138A/ja
Publication of JPS5953138A publication Critical patent/JPS5953138A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle

Landscapes

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

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】 主軸のZ軸移動で工具を抜き差しするほか、工跣交換ア
ームが工具を保持したままでワーク加工を行うようにし
てr具の高速交換を可能にしたものである。
従来の工具交換装置イ」の工作機械(マシニングセンタ
)は、工具交換時間が比較的に長いため、加工時間の長
いワークな加工対象にしていた。従(1) つて、10ンドが50〜500個程度以上程度種中量生
産を高能率に単軸マシニングセンタで行うことができず
、交換式多軸ヘッドを備えた専用1幾によって行われて
いた。また、近年工具マjyシンと主軸頭との相対運動
を利用したアームレス型のクイレフトチェンジ式マンニ
ングセンタが出現して、工具交換時間の短縮化を図って
いるもの(工具交換時間が2〜3秒台であり、多種多量
生産を高能率に行う専用機に対抗できない。
本発明は」−記従来の単軸マシニングセンタがもつ欠点
を解消する新規なモ具の高速交換方法を提供することを
目的とする。即ち、1つの主軸に2組のATC装置を備
え、主軸のZ軸移動で工具を抜き差しするほか、工具交
換アームがF具を保持したままでワーク加工を行うよう
にして工具のW6速交換を可能とし、多種多量生産を行
5単軸マノ□ングセンタの出現を可能にした。
次に、本発明の王其の高速交換方法の一実施態様を図面
で説明する。先ず、第1図において、主軸頭1は1つの
主軸2をもち、最大限に後退した工具交換位置AとJP
L前進した工具装着位置Bとテーブル3上のワークWま
で前進する加工位置Cの3態様をとる。上記主軸頭1の
左右には、工具交換アーム10.20と工具貯蔵マガジ
ン30.40からなる2組の工具交換装置’rc1 、
 Te3を備えている。
」−記工具交換アーム10.20は自由端に1組の工具
把持器11.21を持ち、工具装着位置Bにおいて主軸
2と各工具マカジン30.40の割出位置(イ)、(ビ
ワ間を回動部材12.22によって180°旋回する。
」−記アーム10.20は一方のアーム10がマガジン
30側にあるとき、他方のアーム20は主軸2側にあり
、このアーム20が主軸2からマガジン40側へ旋回す
ると、他のアーム10が同期してマガジン30側から主
軸2へ旋回する関係に連結制御されろ。また、各アーム
10.20は主軸2の軸芯方向に消極的に前進すること
ができ、常には引き戻し部材13.23によって工具交
換位置BK待機されている。主軸2に向いたアーム]0
又は20は引掛具14又は24を前進する主軸頭1に係
止させ、主軸頭1と共に一体となって加工位置Cまで前
進される。上記工具把持器11゜21は第2,3図に示
すよう一対の回動する1P持爪15、16.(25,2
6)の構成で、アーム10.20内に内蔵する7クチエ
ータ17.27で把持爪が開閉作動される。上記把持爪
15.16.(25,26)は、主軸2に嵌着した工具
Tl、T2・・・を把持したま〜高速回転すべく、第3
図(a)のように爪15.16.(25,26)の内周
面15a、  16a、  25a、  26aには等
間隔に高圧空気の吹出孔α・・・を備え、工具のフラン
ジを空気軸受する。また、第3図(b)のように内周面
に等間隔にコロ軸受(b)・・・を配置し、主軸2に装
着させた工具TI、T2・・・を回転自在に把持する構
成としてもよい。前記−L具マカシン30.40は、後
退した工具交換位1tAと前進した工具装着位置Bに位
置決めする進退部材31,4】と1つの工具を割出位置
(イ)、ビワに割出す回動部材32.42とを備えてい
る。上記マカジン30.40は工具を工具交換アーム1
0.20への工具受渡時とアームからの工具受取時のみ
前進した位置Bにおかれる。
本発明の一実施態様は上述の如くであり、以下その作男
を説明する。第1図において、右側の工具マガジン40
から工具T1を受取ったアーム20は、工具T1を把持
したま〜主軸頭1の前進で主軸2に装着され、更に加工
位置Cへの主軸頭1の前進に追従して一体的に前進する
。一方、左側のATC装H’rc1のアーム10は工具
装着位置Bにおいて、工具マカジン30の割出位置(イ
)にあり、工具マガジン30の工具装着位置Bへの前進
で工具T2が開いた把持爪15.16に対面し、これに
続く閉口動作で把持爪15.16が工具T2を回転自在
に保持する。アーム10が工具T2を保持すると、工具
マカジン30は工具交換位置Aまで後退し、アーム10
は第4図のように割出位置(イ)に静止したま(にある
。そして、工具交換のため主軸頭1が加工位置Cから工
具交換位置Aまで後退すると、工具装着位置Bで後退を
止めたアーム20が保持している工具T1を主軸頭1内
のツールクランプの解除作用に陣って主軸2から外され
ろ。この後、2つのアーム10.20は一斉に右側へ1
80°の旋回運動をし、第5図のように左側のアーム1
0が保持する工具T2を主軸2の前面に対向させ、右側
のアーム20が保持する工具T1を工具マガジン400
割出位置げ)に対向させる。これに続いて、第6図の如
く主軸頭1が前進をはじめて工具装着位置Bで工具T2
に主軸2が嵌合すると同時にソールクランプ(図示なし
)で工具T2が主軸2に装着され、更に主軸頭1の前進
で7−ム10を一体にして加工位置Cまで前進する。一
方、右側の工具マガジン40も工具装着位置Bまで前進
し、アーム20が保持する工具T1を割出位置に’lの
工具ポットに保持させる。この後、第7図のように把持
爪25.26が開き、工具マガジン40の割出回動で次
の工具T3を割出位置ビワに割出す。尚、左側の工具マ
ガジン30シま第4図の状態から工具交換位置Aで停止
を続けている。新しい工具T3の割出しで把持爪25.
26は工具T3を回転自在に保持し、次の工具交換を待
つ。即ち、工具交換のために主軸頭1が加工位置Cから
後退をはじめると同時にソールクランプの作用で主軸2
に装着されている工具T2が解除され、工具装着位置B
で後退を止めたアーム10は第8図の如く保持している
工具T2を更に工具交換位置Aまで後退する主軸頭1の
主軸2から外ず。」−記事軸頭1の後退勤に先立って後
退している工具マガジン40からアーム20に新しい工
具T3が受渡されており、両アーム10.20が一斉に
180°左側−\旋回動し、左側のアーム10が保持す
る工具T2を工具マガジン;30の割出位置(イ)に対
向させ、右側のアーム20が保持する工具T3を主+1
1+ 2に対向させる。この後、主軸頭1が前進してア
ーム20に保持されたままの工具T3を主軸2に装着し
てワークWに対して新しい加工をはじめろ。また他方の
工具マガジン30は、前進してアーム10が保持する工
具T2を受取り新しい工具T4をアームIOK保持する
作用を完了する。以下、同様の作用を繰返し、一方のア
ームが工具を保持したまま主軸2に関係しているとき、
他方のアームは次の新しい工具を保持して工具交換に備
えて待機状態にあり、実質的には主軸頭1が加工位置C
と工具交換位置A間の往復移動中に2つのアーム10.
20が入れ替えられて工具交換が完了する。従って、工
具交換時間は従来のいかなる方式のものよりも速く、主
軸頭10ストロークによって多少異なるが1−2秒台で
ある。また、工具交換時には、主軸頭の進退勤と2つの
アームの旋回動だけの単純運動、であるから、工具交換
時間を大幅に短縮しても各部材に無理がなく、耐久性と
信頼性の高いATC装置何OQi軸マシニングセンタを
構成できる。
尚、本発明方法は上記一実施態様に限定されるものでは
ないこと勿論である。
本発明の工具高速交換方法によるときは1つの主軸頭の
左右に2絹のATC装置を備え、主軸頭の2軸移動で左
右の工具交換アームに交互に回転自在に保持された工具
を主軸に抜き差しすると共に、左右の工具交換アームが
交互に工具を保持したまま主軸頭と一体に移動してワー
ク加工を行うから、工具交換時間は従来のいかなる方式
のものよりも速く、また工具交換のプロセスも主軸頭の
進退勤と2つのアームの旋回動だけの単純運動であり。
耐久性と信頼性の高い単軸マシニングセンタの出現を可
能とし、これで多種多量生産を実行させる効果を有す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の実施態様を示す工作機械の正面図
、第2図は工具交換アームの摺持器を示す部分図、第3
図は第2図におけるI−I線断面図、第4〜8図は本発
明方法による作用を示す正面図である。 1・・・主軸頭、2・・・主軸、3・・・テーブル、W
・・・ワーク、10.20・・・工具交換アーム、30
゜40・・・工具貯蔵マガジン、TCl、Te3・・・
ATC装置、T1.72・・・工具、IL21・・・工
具杷持器、15゜16、25.26・・・把持爪、A・
・・工具交換位置、B・・・工具装着位置、C・・・加
工位置、(イ)、(イト・・割出位置。 出願人 達州製作株式会社 C(2)      rb)  ’ 薯 3 側 75 眉 乞 6 訓 瀦 7 N

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1つの主軸頭の左右に2組のATC装置を備え、主軸頭
    のZ軸移動で左右の工具交換アームに交互に回転自在に
    保持された工具を主軸に抜き差しすると共に、左右の工
    具交換アームが交互に工具を保持したまま主軸頭と一体
    に移動してワーク加工を行うことを特徴とする工具の高
    速交換方法。
JP16422982A 1982-09-21 1982-09-21 工具の高速交換方法 Pending JPS5953138A (ja)

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JP16422982A JPS5953138A (ja) 1982-09-21 1982-09-21 工具の高速交換方法

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