JPS6057987B2

JPS6057987B2 - 可動体の自動交換装置

Info

Publication number: JPS6057987B2
Application number: JP57076681A
Authority: JP
Inventors: 芳郎内田; 尚一郎臼井; 芳樹河野; 栄亮神山
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1982-05-10
Filing date: 1982-05-10
Publication date: 1985-12-18
Also published as: JPS57201147A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は工作機械本体との間で２つの可動体を回動可
能なチェーンを介して直進的に進退移動せしめた可動体
の自動交換装置に関するものである。

この発明は工具貯蔵マガジンの自動交換装置またはパ
レット等の自動交換装置等に適用して効果的である。

本発明の目的は工作機械本体側に作業条件に応じて可動
体を呼び出すため交換すべき予備の可動体を載置した格
納台（ベース）と前記工作機械との間で、可動台を交換
するようにした自動交換装置において、交換すべき可動
体を前記格納台に閉ループ状に配置されたチェーンを介
し、このチェーンの回動動作で可動体を進退移動せしめ
るようにした自動交換装置の提供にある。前記した構
成によれば、可動体を工作機械と格納台との間を進退移
動が可能であるとともに前記チェーンの回動屈曲部に可
動体に係合せる係合体が回動されたとき可動体を加減速
可能に移動せしめることができるので比較的大きな可動
体であつてもスムーズに搬出入が可能でしかもこの装置
が独立して設けられた格納台にコンパクトにまとめられ
た点においても構成が簡素である。また予備の可動体と
の載置間隔が変つてもチェーンの可撓性を有効に生カル
チェーンの長さを変えるなどのわずかの変更で対応でき
るなどの特徴を有している。以下本発明を工作機械の
工具貯蔵マガジンの自動交換装置に適用した実施例とし
て詳細に説明する。

第１図から第８図は、横型のマシニングセンタで主軸頭
上に工具貯蔵マガジンを有する型式の工作機械に本発明
を適用した実施例を示すものである。

工具貯蔵マガジンの取付位置は、説明上工作機械本体側
としてい゛るが、コラム上部、コラム側面あるいは別置
型等、機械の種類あるいは工具本数等の条件により選択
されるものであつて、本発明の実施例に限定されるもの
ではない。実施例は、マガジン格納台上に予備の工具貯
蔵マガジンを１個有する場合の例である。第１図及び第
２図に示すように、ベッド１上に水平に形成された２本
のテーブル案内面２Ａ，２Ｂ上には、テーブル３が摺動
可能に載置され、テーブル３上には、垂直な中心軸を回
転中心として回転割出し可能な割出しテーブル４が載置
されている。

ベッド１の側面に取付けられたモータ５によつて回転す
るスクリュウ６により、−ブル３はテーブル案内面２Ａ
，２Ｂに沿つて往復摺動せしめられる。ベッド１上に前
記テーブル案内面２Ａ，２Ｂと直交する方向に水平に形
成された２本のコラム案内面７Ａ，７Ｂ上には、コラム
８が摺動可能に載置されている。ベッド１の側面に取付
けられたモータ９によつて回転するスクリュウ１０によ
り、コラム８はコラム案内面７Ａ，７Ｂに沿つて往復摺
動せしめられる。コラム８の側面には垂直な２本の主軸
頭案内面１１Ａ，１１Ｂが形成され、該主軸頭案内面１
１Ａ，１１Ｂには主軸頭１２が垂直方向に摺動可能に支
持されている。

コラム８の上面に取付けられたモータ１３によつて回転
するスクリュウ１４により、主軸頭１２は主軸頭案内面
１１Ａ，１１Ｂに沿つて垂直に往復摺動せしめられる。
主軸頭１２には、前記テーブル３の摺動方向と平行で水
平な回転中心軸を中心として、主軸１５が回転可能に軸
承されている。主軸１５には、工具シャンクを着脱可能
に装着する為の工具挿入孔と、工具挿入孔に装着された
工具シャンクを工具挿入孔内に引き込んで固定する為の
クランプ装置とが設けられている。主軸頭１２の上面に
はマガジン支持台１６が固定され、マガジン支持台１６
の上面１６ＡにはマガジンＡが載置されている。

マガジンＡは、マガジンＡのベース１７の下面に取付け
られたリニアローラベアリング１８によつて、マガジン
支持台１６の上面１６Ａ上を、主軸軸線と平行な方向に
軽く摺動可能であり、第１図及び第２図に示すように、
マガジン支持台１６上に搬入された後、マガジン支持台
１６に固定される。マガジンＡに取付けられる工具ソケ
ット１９Ａ（大径工具用）、１９Ｂ（小径工具用）は、
後述するように２個のスプロケットホィール２０Ａ，２
０Ｂに閉ループ状に巻き付けられたチェーン２１に着脱
可能に取付けられる。マガジン支持台１６の上面前方に
は、主軸軸線と直交する水平な軸線を中心として、垂直
位置と水平位置（主軸軸線と平行）との間を旋回する工
具ソケット搬送装置２２が設けられている。工具ソケッ
ト搬送装置２２は、マガジンＡの工具ソケット着脱位置
（第２図のＸ位置）に割出された工具ソケットをチェー
ン２１から外し、第１図に示す若干前に傾いた位置に旋
回して待機し、主軸１５に装着された工具による加工が
完了すると、主軸軸線と平行な工作交換位置まで旋回す
る。マガジン支持台１６の前面には、前記工具ソケット
搬送装置２２と主軸１５との間で、主軸軸線と平行な軸
線を中心として旋回すると共に主軸軸線方向に出入り可
能な工具交換腕２３が設けられている。工具交換腕２３
は、その両端に設けられた開閉可能な工具把持爪２３Ａ
，２３Ｂにより、工具ソケット搬送装置２２に担持され
た工具と主軸１５に装着された工具を把持し、主軸軸線
と平行に前進して両工具を抜き出し、次に１８０度旋回
した後主軸軸線と平行に後退して、両工具を入れ換える
。ベッド１の後方には、マガジン格納台２４のベース２
５が立設され、ベース２５上には長方形のテーブル２６
が取付けられている。

テーブル２６上には、前記マガジンＡと同一構造で工具
ソケットの配列が異なる予備のマガジンＢが載置されて
いる。第１図及び第２図は、コラム８及び主軸頭１２が
、マガジン格納台２４にマガジンＡを搬出する位置に位
置決めされた状態を示す。次に、マガジンＡ，Ｂ及びマ
ガジン支持台１６の構造を詳細に説明する。

マガジンＡとマガジン・Ｂは全く同一の構造を有してい
るので、マガジン支持台１６上に載置されているマガジ
ンＡについてだけ説明する。第３図及び第４図に示すよ
うに、マガジンＡのベース１７の下面には、左右に３個
ずつリニアローラベアリング１８が取り付けられ、マガ
ジンＡ全体がマガジン支持台１６の上面１６Ａ上を、主
軸軸線と平行な方向に軽く摺動可能である。また、マガ
ジン支持台１６の上面中央には、ほぼベース１７の主軸
軸線方向の長さ分たけ主軸軸線と平行に角型の案内板２
７が取付けられている。ベース１７の下面には、前記案
内板２７と密に嵌合する主軸軸線と平行な案内溝２８が
形成され、マガジンＡがマガジン支持台１６上に搬入さ
れた際、ベース１７の案内溝２８が案内板２７に嵌合し
て、マガジンＡを主軸軸線と平行，に位置決めする。ベ
ース１７の前側の上面には、支持軸２９が立設され、支
持軸２９には軸受３０Ａ，３０Ｂによつてスプロケット
ホィール２０Ａが回転可能に軸承されている。

また、ベース１７の後側には、軸受３１Ａ，３１Ｂによ
つて回転可能に回転軸３２が軸承され、回転軸３２には
スプロケットホィール２０Ｂがキー止めされている。こ
の２個のスプロケットホィール２０Ａ，２０Ｂには、上
下２段にチェーン２１が閉ループ状に巻き付けられ、チ
ーエーン２１のチェーンピン３３の各頭部に、工具ソケ
ット１９Ａ，１９Ｂの引掛駒３４が係合することにより
、チェーン２１の周囲に多数の工具ソケット１９Ａ，１
９Ｂを着脱可能に保持し、かつこの工具保持間隔は、工
具ソケットに挿入される工具の種類に応じてリンクのピ
ッチを単位として変更可能である。次に、マガジン交換
の際、マガジンの回動位置がすれるのを防止するマガジ
ン回動阻止手段であり、かつマガジンの正確な割出し位
置決めを行なう位置決め手段について詳述する。

ベース１７上には、スプロケットホィール２０Ａの後部
に、ケーシング３５が取付けられ、ケーシング３５に主
軸軸線と平行に穿孔された小径の案内孔３５Ａには、位
置決めピン３６が主軸軸線と平行に摺動可能に挿嵌され
ている。小径の案内孔３５Ａと同心的に穿孔された大径
孔３５Ｂには、位置決めピン３６の大径部３６Ａが挿嵌
され、圧縮ばね３７により位置決めピン３６は、常時突
出し方向に付勢され、位置決めピン３６の先端がスプロ
ケットホィール２０Ａの歯に入り込んで、スプロケット
ホィール２０Ａを回り止めしている。第３図−Ａ及び第
３図−Ｂに示すように、ケーシング３５の下部には、枢
軸３８が枢動可能に軸支され、枢軸３８の上端には前記
大径孔３５Ｂに面するレバー３９が設けられている。

レバー３９の先端には、上方に突出するピン３９Ａが設
けられ、位置決めピン３６の大径部３６Ａに形成された
溝３６Ｂにピン３９Ａが嵌入している。また、枢軸３８
の下端には、前記レバー３９と直交するレバー４０が設
けられ、レバー４０の先端には、ベース１７の下方に突
出するピン４０Ａが設けられている。次に、前記した位
置決めピン３６をスプロケットホィール２０Ａの歯から
抜き出し、マガジンの回転割出しを可能にする第２の解
除手段について詳述する。

マガジン支持台１６の前側下面には、シリンダ４１が取
付けられ、シリンダ４１に主軸軸線と直交する方向に摺
動可能に挿嵌されたピストン４２のピストンロッド４２
Ａの先端には、マガジン支持台１６の上面から突出する
係合部材４３が設けられ、係合部材４３の上面には、前
記ピン４０Ａの直径と同じ幅の係合溝４３Ａが、主軸軸
線と平行に形成されている。ピストン４２が後退端にあ
る時、マガジンＡがマガジン支持台１６上に搬入される
と、前記ピン４０Ａが係合溝４３Ａにはまり込み、この
状態でピストン４２を前進させると、レバー４０及び３
９が時計方向に枢動し、圧縮ばね３７に抗して位置決め
ピン３６を後退させ、スプロケットホィール２０Ａの歯
から位置決めピン３６の先端が抜け出して、マガジンの
回転割出しが可能になる。ピストン４２の前進端及び後
退端の確認は、シリンダ４１から後方に突”出するピス
トンロッド４２Ｂに取付けられたドツグＤ−１及びＤ−
２を、リミットスイッチＬＳ一１及び？−２によつて検
出することにより行なう。次に、マガジンの割出し用の
駆動源及び工具呼び出し装置について詳述する。

マガジン支持台１６の後側下面には、モータ４４が取付
けられ、モータ４４の出力軸４４Ａには、クラッチ４５
がキー止めされている。クラッチ４５は、マガジン支持
台１６に軸受４６によつて回転可能に軸承されフている
。第３図−Ａ及び第３図−Ｃに示すように、クラッチ４
５の上面には、２個の平行なりラッチ爪４７Ａ，４７Ｂ
が、マガジン支持台１６の上面から突出して形成されて
いる。また、前記回転軸３２の下端には、クラッチ爪４
７Ａ，４７Ｂの間のクラッチ溝４７Ｃに密に嵌合するク
ラッチ爪４８が、ベース１７から下方に突出して設けら
れている。モータ４４を回転して、マガジンＡを原位置
に呼び出すと、前記クラッチ爪４７Ａ，４７Ｂは、第３
図−Ｃに示すように主軸軸線と平行に位置決めされ、こ
の状態でマガジンＡをマガジン支持台１６から搬出すれ
ば、クラッチ爪４８はクラッチ爪４７Ａ，４７Ｂから外
れる。また、この後、予備のマガジンＢをマガジン支持
台１６上に搬入すると、マガジンＢのクラッチ爪４８が
、クラッチ爪４７Ａ，４７Ｂのクラッチ溝４７Ｃに円滑
に嵌合し、モータ４４の回転をマガジンＢの回転軸３２
に伝達し得る状態になる。また、クラッチ４５の外周に
は、クラッチ爪４７Ａ，４７Ｂの反対側に位置決め溝４
９が形成され、後述するマガジンのクランプレバー５０
がアンクランプ状態になつた時、クランプレバー５０の
先端が位置決め溝４９にはまり込み、マガジン交換時の
ショック等によつて、クラッチ４５が回らないように位
置決めする。クラッチ４５の下端外周には、歯車５１が
形成され、マガジン支持台１６の後側下面に取付けられ
た工具呼び出し装置（エンコーダ）５２の入力軸５２Ａ
にキー止めされた歯車５３と噛み合つている。

エンコーダ５２の歯車５３は、マガジンの１回転で丁度
１回転するような歯車比に設定されており、本発明の実
施例では、チェーン２１のリンク数が８０リンク有るの
で、ａ個の番地を２進化ｗ進符号の電気信号として発す
るように構成されている。従つて、チェーン２１のチェ
ーンピン３３に工具に応じて適宜な間隔で取付けられた
工具ソケット１９Ａ，１９Ｂは、各々エンコーダ５２の
８０ｆｆ１１の番地のうちの１個と対応関係にある。こ
の対応関係は、マガジンによつて異なるから、後述する
如く、ＰＲＯＭ，．ＲＯＭあるいはＲＡＭ等の記．憶手
段に、エンコーダ５２の番地と工具ソケット番号との対
応関係を記憶させ、マガジンに応じて選択することにな
る。次に、マガジン支持台１６上にマガジンをクランプ
するクランプ装置について詳述する。

マガジーン支持台１６の前側上面には、突当板５４がボ
ルトによつて固定され、突当板５４の後面には傾斜面５
４Ａが形成されている。ベース１７の前側下面には、前
記傾斜面５４Ａと補合する傾斜面５５Ａが形成された押
当板５５がボルト止めされている。また、ベース１７の
後側下面には、クランプレバー５０によつて押される押
付板５６がボルト止めされている。クランプレバー５０
は、主軸軸線と直交する水平な枢軸５７によつて、マガ
ジン支持台１６に枢動可能に軸支されている。マガジン
支持台１６の下面には、シリンダ５８が取付けられ、シ
リンダ５８には主軸軸線と平行に摺動可能にピストン５
９が挿嵌されている。ピストン５９の後方に突出するピ
ストンロッド５９Ａには、前記クランプレバー５０の下
端と係合する係合溝６０Ａを有する係合部材６０が取付
けられ、ピストン５９の往復運動により、クランプレバ
ー５０を枢動せしめる。第３図−Ａは、ピストン５９が
後退してクランプレバー５０を反時計方向に枢動させ、
押付板５６をクランプレバー５０の先端で前側に押し付
け、押当板５５の傾斜面５５Ａを突当板５４の傾斜面５
４Ａに強く押し当てて、マガジン支持台１６に対してマ
ガジンＡのベース１７を位置決めクランプした状態を示
すものである。マガジンＡの使用が完了し、マガジン格
納台２４上に搬出する場合には、ピストン５９を前進さ
せクランプレバー５０を時計方向に枢動させれば、クラ
ンプレバー５０は押付板５６から離れクランプを解除す
ると共に、前述したクラッチ４５の位置決め溝４９には
まり込み、クラッチ４５を回り止めする。この時、クラ
ンプレバー５０の上端は、押付板５６及び押当板５５の
下面よりも低い位置に来るので、マガジンの搬出入動作
に支障は無い。ピストン５９の前進端及び後退端の確認
は、シリンダ５８から前方に突出するピストンロッド５
９Ｂに取付けられたドツグＤ−３及びＤ一４を、リミッ
トスイッチ？−３及びμｓ−４によつて検出することに
より行う。次に、マガジン識別符号及びマガジン検出手
段について詳述する。

第４図に示すように、マガジンのベース１７の下面には
、マガジン識別用のドツグ６１が取付けられ、マガジン
Ａがマガジン支持台１６上に搬入された際、マガジン支
持台１６の側面に取付けられたマガジン検出手段（マル
チリミットスイッチ）６２の２個のリミツトスイツ刊３
−５及びＬＳ−６のうち、１個のリミットスイッチ田−
５を踏み、マガジンＡが搬入されたことを検出し、後記
する第１０図及び第１１図のマガジン検出信号を発する
。マガジンＢがマガジン支持台１６上に搬入された場合
には、マガジンＢのドツグ６１は、リミットスイッチ迅
−６を踏む。次に、マガジン格納台２４の構造を詳細に
説明する。

第５図から第８図に示すように、マガジン格納台２４の
テーブル２６の上面には、マガジン搬出入の際、マガジ
ン下面左右のリニアローラベアリング１８を案内する案
内板６３Ａ，６３Ｂが左右に２本ずつ取付けられ、案内
板６３Ｂ上には２点鎖線で示すように、予備のマガジン
Ｂが載置されている。テーブル２６には、４個のスプロ
ケットホィール６４Ａ〜６４Ｄが回転可能に軸承され、
スプロケットホィール６４Ａ〜６４Ｄには、上下２段に
チェーン６５が閉ループ状に巻き付けられている。チェ
ーン６５は、テンションプーリ６６によつて、適正な張
力を与えられている。第８図に示すように、４個のスプ
ロケットホィール６４Ａ〜６４Ｄのうち、６４Ａは駆動
用のスプロケットホィールになつている。すなわち、テ
ーブル２６に軸受６７Ａ，６７Ｂによつて回転可能に軸
承された回転軸６８には、スプロケットホィール６４Ａ
がキー止めされ、テーブル２６の下面に取付けられたモ
ータ６９の出力軸６９Ａが、回転軸６８にキー止めされ
て、モータ６９の回転をスプロケットホィール６４Ａに
伝達する。チェーン６５の下方に突出するチェーンピン
７０Ａに差し込まれたブロック７１と、上方に突出する
チェーンピン７０Ｂに差し込まれたブロック７２とがボ
ルト７３によつて一体的に結合され、ブロック７２の上
部の軸７２Ａには、ローラフォロア７４が回転可能に装
着されている。第１図、第２図、第３図、第７図−Ａ及
び第８図に示すように、各マガジンのベース１７の後端
部には、マガジン搬出入の際に前記ローラフォロア７４
が係合可能な係合板７５Ａ，７５Ｂが、後方に長く伸び
て取付けられている。

係合板７５Ａ，７５Ｂの先端下面には、ローラフォロア
７４の外径寸法と同じ幅の係合溝７６Ａ，７６Ｂが、主
軸軸線と直角方向に形成され、また係合板７５Ａ，７５
Ｂの測面には、マガジンをマガジン格納台２４上に位置
決めする為の位置決め穴７７Ａ，７７Ｂが穿孔されてい
る。第１図及び第２図に示すように、主軸頭１２及びコ
ラム８がテープ指令によりマガジン搬出位置に位置決め
されると、マガジンＡの搬出動作が行なわれる。

主軸頭１２の高さ方向の確認は、第４図に示す主軸頭１
２に取付けられたドツグＤ−５と、コラム８の側面に取
付けられたリミットスイッチＬＳ−７によつて行なわれ
る。また、コラム８の左右方向の確認は、コラム８の後
面下端に取付けられたドツグＤ−６と、ベッド１の後面
に取付けられたリミットスイッチＬＳ−８．（５ＬＳ−
９によつて行なわれる。マガジンＡを搬出入する位置は
、ドツグＤ−６がリミツトスイツヂ飄−８を踏んだ位置
であり、マガジンＢを搬出入する位置は、ドツグＤ−６
がリミットスイッチ爲−９を踏んだ位置である。この時
、ローラフォロア７４は第５図に示す位置にあり、ブロ
ック７２がリミットスイッチＬＳ一１０を踏んだ位置で
停止している。

モータ６９を駆動してチェーン６５を反時計方向回りに
移動させると、ローラフォロア７４がマガジンＡの係合
板７５Ａの係合溝７６Ａにはまり込む。第５図に示すよ
うに、ローラフォロア７４が係合溝７６Ａにはまり込む
位置は、チェーン６５がスプロケットホィール６４Ｂに
巻き付けられている位置であり、最初ローラフォロア７
４は係合溝７６Ａに平行にはまり込むから、マガジンＡ
をテーブル２６上に引つ張り込む方向の速度成分（主軸
軸線に平行な方向の力）は、ほとんど無く、ローラフォ
ロア７４が係合溝７６Ａに入り込むに従つて、引つ張り
込む方向の速度成分が徐々に増加し、ロー”ラフオロア
７４が付いているリンクが主軸軸線と平行になつた位置
で最大速度になり、この後は一定速度で引つ張り込まれ
る。この様に、マガジンＡの搬出速度は徐々に増加する
ので、マガジンＡは衝撃無くテーブル２６上に移され、
ベース１７下面のリニアローラベアリング１８が、マガ
ジン支持台１６の上面１６Ａからテーブル２６の案内板
６３Ａに徐々に移行しながら転動する。

マガジンＡがテーブル２６上に移し終る直前において、
ローラフォロア７４が付いａているリンクがスプロケッ
トホィール６４Ａに噛み合う位置に来る。従つて、マガ
ジンＡをテーブル２６上に引つ張り込む方向の速度成分
が徐々に減少し、引つ張り込む速度が０になつたところ
で、ローラフォロア７４がマガジンＡの係合溝７６Ａか
ら抜け出し、マガジンＡはテーブル２６上に停止する。
チェーン６５は、この後も反時計方向回りに移動を続け
、ローラフォロア７４のブロック７２がリミットスイッ
チＬＳ−１１を踏むと、モータ６９が停止する。第５図
及び第７図−Ａ１第７図−Ｂに示すように、テーブル２
６上には、スプロケットホィール６４Ａ，６４Ｄの真上
に、ローラフォロア７４の移動と連動して作動し、テー
ブル２６上にマガジンを位置決めし固定する位置決め手
段７８Ａ，７８Ｂが設けられている。

位置決め手段７８Ａ，７８Ｂは全く同一構造であるから
、一方の位置決め手段７８Ｂについてのみ説明する。第
７図−Ａ，第７図−Ｂに示すように、テーブル２６上面
にはブロック７９が取付けられ、ブロック７９には主軸
軸線と直交する方向に摺動可能に、位置決めピン８０が
軸承されている。位置決めピン８０の長手方向の中間部
には、ピン８１が垂直に打ち込まれ、ブロック７９に位
置決めピン８０の軸線と平行に形成された案内溝８２に
ピン８１の下端が嵌入して、位置決めピン８０を回り止
めしている。また、ブロック７９の上面には、枢動ピン
８３が立設され、枢動ピン８３にはレバー８４が枢動可
能に軸支されている。レバー８４の位置決めピン８０側
の二股部８５は、前記ピン８１をはさみ込み、レバー８
４の反対側の二股部８６の幅は、ローラフォロア７４の
外径寸法と同一寸法に形成されている。レバー８４に垂
直方向に穿孔された孔８７には、ばね８８によつて垂直
下方に押し付けられる鋼球８９が挿入されている。ブロ
ック７９には、鋼球８９がはまり込むノッチ９０Ａ，９
０Ｂが形成され、レバー８４の各枢動端において鋼球８
９がノッチ９０Ａ，９０Ｂにはまり込むことにより、レ
バー８４を各枢動端に位置決めする。第７図−Ａは、マ
ガジンＢの位置決め穴７７Ｂに位置決めピン８０が嵌入
して、テーブル２６にマガジンＢを位置決めした状態を
示す。マガジンＢをテーブル２６から工作機械のマガジ
ン支持台１６上に搬入する為に、チェーン６５を反時計
方向回りに移動させると、第７図−Ａに示すように、ロ
ーラフォロア７４がレバー８４の二股部８６に入り込み
、レバー８４を反時計方向に枢動させて、位置決めピン
８０を位置決め穴７７Ｂから抜き出す。２点鎖線で示す
位置までレバー８４が枢動すると、位置決めピン８０は
位置決め穴７７Ｂから完全に抜け出して、マガジンＡは
移動可能な状態になり、ローラフォロア７４はレバー８
４の二股部８６から外れる。

この時、鋼球８９がノッチ９０Ｂにはまり込んで、レバ
ー８４をブロック７９に位置決めする。レバー８４の位
置決めが完了すると、ローラフォロア７４はマガジンＢ
の係合溝７６Ｂにはまり込み、マガジンＢを徐々に加速
しながらテーブル２６から押し出す。逆に、マガジンＢ
をテーブル２６上に引つ張り込む場合には、チェーン６
５が時計方向回りに移動して、マガジンＢをテーブノＬ
／．２６上に引つ張り込み、終端近くで徐々に減速しな
がら、速度が０の所でローラフォロア７４を係合溝７６
Ｂから抜き出す。続いてローラフォロア７４は、２点鎖
線位置にあるレバー８４の二股部８６に入り込み、レバ
ー８４を時計方向に枢動させて、位置決めピン８０を位
置決め穴７７Ｂに差し込む。ローラフォロア７４がレバ
ー８４の二股部８６から外れるまで移動すると、位置決
めピン８０は位置決め穴７７Ｂに完全に嵌入し、マガジ
ンＢをテーブル２６上に位置決めする。この時、レバー
８４の鋼球８９がノッチ９０Ａにはまり込み、レバー８
４をブロック７９に位置決めする。従つて、前述の如く
マガジ、ンＡがテーブル２６上に引つ張り込まれた際に
も、引つ張り込みの終端位置で、ローラフォロア７４が
位置決め手段７８Ａに作用して、マガジンＡをテーブル
２６上に位置決めする。前述した如く、マガジンＡの搬
出動作が完了して、リミットスイッチＬＳ−１１が踏ま
れると、コラム８はテープ指令により、マガジンＢをマ
ガジン支持台１６上に搬入する位置まで移動し、ドツグ
Ｄ−６がリミットスイッチ？−９を踏んだ確認信号によ
り、マガジンＢの搬入動作が開始される。

すなわち、モータ６９が駆動してチェーン６５が反時計
方向回りに移動し、前述した様にまずローラフォロア７
４が位置決め手段７８Ｂに作用して、位置決めピン８０
をマガジンＢの位置決め穴７７Ｂから抜き出し、続いて
ローラフォロア７４が係合溝７６Ｂにはまり込んで、マ
ガジンＢを徐々に加速しながらテーブル２６から押し出
し、マガジン支持台１６の上面１６Ａ上に搬入する。搬
入の終端近くで、ローラフォロア７４が付いているリン
クがスプロケットホィール６４Ｃに噛み合うので、マガ
ジンＢの搬入速度は徐々に減速され、マガジンＢの搬入
が完了した位置で、マガジンＢの搬入速度は０になり、
ローラフォロア７４がマガジンＢの係合溝７６Ｂから外
れる。チェーン６５は、この後も反時計方向の移動を続
け、ローラフォロア７４のブロック７２がリミットスイ
ッチＬＳ−１２を踏むと、モータ６９が停止する。これ
でマガジンの搬出入動作は全て完了し、マガジン支持台
１６に前記したクランプレバー５０によつて、マガジン
Ｂをクランプした後、工作機械は次の加工を行なう位置
に移動し、マガジンＢに貯蔵された工具を使つた加工を
行なう。

上記した工作機械本体とマガジン格納台との間でマガジ
ンの交換を行なう機構は、マガジン交換だけではなく、
他の交換機構、例えばパレットチェンジャ等に利用して
も効果がある。

前記した様に、マガジンには、マガジン搬出入時にマガ
ジンの回動割出し位置がずれるのを防止する為のマガジ
ン回動阻止手段が設けられているが、マガジン格納台２
４には、マガジン格納台２４上に引き込まれたマガジン
を自由に割出し、新旧工具の交換を行なう為に、前記マ
ガジン回動阻止手段を解除する第１の解除手段か設けら
れている。

第５図及び第６図−Ａ１第６図−Ｂに示すように、マガ
ジン格納台２４のテーブル２６の左右側面には、マガジ
ンＡ用の第１の解除手段９１Ａと、マガジンＢ用の第１
の解除手段９１Ｂが設けられている。

第１の解除手段９１Ａと９１Ｂとは、ほぼ同一の構造を
有しているので、第６図一Ａ１第６図−Ｂに示す第１の
解除手段９１Ａについて詳細に説明する。テーブル２６
には、枢軸９２が枢動可能に軸支され、枢軸９２の下端
には、テーブル２６の側面に突出する手動レバー９３が
取付けられている。手動レバー９３は、引張りばね９４
によつて常時反時計方向に引張られており、枢軸９２の
上端にはレバー９５が取付けられている。前述したよう
に、第３図−Ａ、第３図−Ｂに示すマガジン回動阻止手
段でありかつマガジン位置決め手段である位置決めピン
３６は、圧縮ばね３７により常時スプロケットホィール
２０Ａの歯に入り込んで、マガジンの回動を阻止してお
り、マガジンの搬出入動作中はもちろん、マガジンがテ
ーブル２６に引き込まれた後も、マガジンは常時は回動
出来ない構造になつている。

前記した如く工作機械での使用が完了して、マガジンＡ
がテーブル２６上に引き込まれ、マガジンＢが工作機械
本体側に搬入されると、マガジンＡに貯蔵されている損
耗工具の交換、あるいゆ工具ソケット配列の変更が必要
になるので、前記した手動レバー９３を操作して、マガ
ジンＡを手で回わしながら工”具の交換を行なうことに
なる。すなわち、第６図一Ｂに示すように、手動レバー
９３を時計方向に回わすと、レバー９５が位置決めピン
３６側のレバー４０のピン４０Ａに当つて、レバー４０
及び３９が時計方向に枢動し、圧縮ばね３７に抗して位
置決めピン３６を後退させるので、スプロケットホィー
ル２０Ａの歯から位置決めピン３６の先端が抜け出して
、マガジンの回動が可能になるので、手でマガジンＡを
回わし、交換が必要な工具ソケットを交換し易い位置に
割出した後、手動レバー９３から手を離せば、引張りば
ね９４によつて手動レバー９３及びレバー９５は元の位
置に復帰し、位置決めピン３６は圧縮ばね３７のばね力
により再びスプロケットホィール２０Ａの歯に入り込み
、マガジンＡの回動を阻止する。この状態で、交換し易
い位置に割出した工具または工具ソケットの交換を行な
い、上記した交換動作を繰り返して、交換が必要な工具
全ての交換が終了すると、前記したエンコーダ５２とマ
ガジンＡの割出し位置とを整合させる為に、マガジンＡ
を原位置に割出し、手動レバー９３から手を離して位置
決めピン３６をスプロケットホィール２０Ａの歯に入り
込ませて、マガジンＡの回動を阻止し、次に行なうマガ
ジンＡの交換動作を備える。マガジンＢについても、マ
ガジンＡの場合と同様に上記した工具の交換動作を行な
うことが出来る。上記した実施例では、第１の解除手段
９１Ａ，９１Ｂは手動操作方式てあるが、動力駆動源を
使用して自動的に行なうことも出来る。第９図は、本発
明の工具貯蔵マガジンの自動交換装置を作動させる為の
油圧回路図である。

モータ６９は４ボート３位置のソレノイドバルブ９６に
よつて正逆の回転駆動が行なわれ、マガジン搬出入の際
のチェーン６５の駆動を行なう。チェーン６５の停止は
、ソレノイドバルブ９６を中立状態のオールボートブロ
ックにして、モータ６９を停止することにより行なう。
クランプレバー５０を作動するピストン５９の往復動は
、４ボート２位置の−ソレノイドバルブ９７の切換えに
よつて行なう。マガジンをマガジン支持台１６上に搬入
した際、突当板５４と押当板５５の互いに密着する傾斜
面５４Ａと５５Ａを清掃する為、突当板５４にはエアー
ノズル９８が傾斜面５４Ａに開口して設けられ、２ボー
ト２位置のソレノイドバルブ９９の切換えにより、マガ
ジン搬入の際、エアーを傾斜面５４Ａ，５５Ａに吹き付
けて清掃する。次に、マガジン支持台１６に搬入される
マガジンの工具配列に応じて工具の番号を任意に設定し
、マガジンの種類に応じて任意に選択するようにした工
具呼び出し装置について説明する。第１０図−Ａ及び第
１０図−Ｂは、記憶手段としてＰＲＯＭまたはＲＯＭを
使用した実施例を示すものである。ＮＣテープ１００を
ＮＣ装置１０１によつて読み取り、ＮＣテープ１００に
よつて指定された工具ソケットを工具ソケット着脱位置
Ｘに呼び出す為、マガジン回転制御回路１０２を介して
モータ４４を駆動し、マガジンを回転駆動する。マガジ
ンが回転すると、エンコーダ５２は、マガジンのチェー
ン２１のリンクに対応して００〜７９までの番地を２進
化１雉符号の電気信号として発するので、デコーダ１０
３を介してＰＲＯＭまたはＲＯＭｌＯ４の工具ソケット
番号と対照させる。前述した様に、マガジンがマガジン
支持台１６に搬入されると、マガジン検出手段６２によ
つて、搬入されたマガジンがＡのマガジンかＢのマガジ
ンかが判別される。即ち、マガジンＡが搬入されるとリ
ミットスイッチＬＳ−５が踏まれ、デコーダ１０３の最
上位ビット８０に０の信号が発せられ、またマガジンＢ
が搬入されてリミットスイッチ？−６が踏まれると、デ
コーダ１０３の最上位ビット８０に１の信号が発せられ
る。従つて、マガジンＡが搬入されている場合には、Ｐ
ＲＯＭまたはＲＯＭｌＯ４の記憶領域のうち、００〜７
９までのマガジンＡ用変換メモリの記憶内容と対照され
る。また、マガジンＢが搬入されている場合には、８０
〜１５９までのマガジンＢ用変換メモリの記憶内容と対
照される。マガジンＡ用変換メモリには、マガジンＡに
貯蔵されている工具ソケットの配列に対応して、００〜
７９までの番地と工具ソケットとの対応関係が記憶され
ており、またマガジンＢ用変換メモリには、マガジンＢ
に貯蔵されている工具ソケットの配列に対応して、８０
〜１５９までの番地と工具ソケットとの対応関係が記憶
されている。

従つて、例えばマガジンＢがマガジン支持台１６に載置
されていて、ＮＣテープ１００から１番の工具ソケット
の呼び出し指令が発せられると、マガジンＢが回転して
、エンコーダ５２から０１番ｌ地の信号が出されると、
デコーダ１０３からは８１番地の信号が出力され、マガ
ジンＢ用変換メモリの８１番地の記憶内容と対照される
。

マガジンＢ用変換メモリの８１番地には、１番の工具ソ
ケットが記憶されているので、ＰＲＯＭまたはＲＯＭｌ
Ｏ４・から比較回路１０５に工具ソケットの１番が呼び
出された信号が出力され、比較回路１０５によつてＮＣ
装置１０１からの出力との一致信号が発せられ、マガジ
ン回転制御回路１０２を介してモータ４４を停止させれ
ば、マガジンＢの１番の工具ソケットが工具ソケット着
脱位置Ｘに割出される。マガジンＡまたはマガジンＢの
工具ソケットの配列が、第１０図−Ｂに示す工具配列か
ら変更された場合には、ＰＲＯＭの場合には、変更され
た工具配列に対応した記憶内容に書き換えれば良く、ま
たＲＯＭの場合には、ＲＯＭ自体を別の記憶内容のもの
と交換すれば良い。本発明の実施例では、１個のＰＲＯ
ＭまたはＲＯＭｌＯ４の記憶領域を分割して、複数のマ
ガジンに対応させているが、１個のマガジンの工具貯蔵
本数が多い場合には、マガジンの個数分のＰＲＯＭまた
はＲＯＭを設置し、マガジン支持台１６に搬入されたマ
ガジンに対応したＰＲＯＭまたはＲＯＭを選択するよう
にしても良い。第１１図は、記憶手段としてＲＡＭを使
用した実施例を示すものである。

コンピュータ１０６には、複数のマガジンＡ〜マガジン
Ｎの工具配列に対応して、エンコーダ５２の番地と工具
ソケット番号との対応関係が記憶されており、マガジン
支持台１６に所要のマガジンが搬入されると、インタフ
ェース１０７を介して、コンピュータ１０６の搬入され
たマガジンに対応する工具配列の記憶内容をＲＡＭｌＯ
８に書き込む。工具呼び出し動作は、前記したＰＲＯＭ
またはＲＯＭの場合と同様であつて、エンコーダ５２か
ら出力された番地をデコーダ１０３を介してＲＡＭｌＯ
８に入力し、ＲＡｒ！４１０８でエンコーダ５２の番地
と工具ソケット番号とを対照して、比較回路１０５でＮ
Ｃ装置１０１からの指令工具番号と比較し、マガジン回
転制御回路１０２を介してモータ４４を制御する。上記
した２つの実施例は、いずれもマガジンにおける工具の
位置が固定的な固定番号方式の場合であるが、ＲＡＭの
場合は、工具交換動作に伴なつて工具の位置が変わる番
地書き換え方式も可能である。

すなわち、第１１図に破線で示す番地書き換え制御回路
１０９を設置する。番地書き換え制御回路１０９は、主
軸１１５に装着されている使用中の工具の番号を記憶し
ており、マガジンが割出されて次に使用する工具が呼び
出され、工具交換装置によつて主軸１５とマガジンとの
間で新旧工具の交換が行なわれると、番地書き換え制御
回路１０９は、ＲＡＭｌＯ８の今呼び出された工具番地
を主軸に装着されていた工具番地に書き換える。このよ
うにして、工具交換動作に伴なつてＲＡＭの記憶内容を
書き換えれば、マガジン支持台１６に載置されているマ
ガジンの使用が完了した時点ては、その時の工具配列が
ＲＡＭｌＯ８に記憶されているので、マガジンの交換の
際、ＲＡＭｌＯ８の記憶内容をコンピュータ１０６に移
し換える。再び同じマガジンがマガジン支持台１６に搬
入されて使用される場合には、コンピュータ１０６に移
し換えられた内容を、ＲＡＭｌＯ８に書き込めばよい。
以上に述べた如く、本発明は実施例に示された構成に限
定されるものではな特許請求の範囲に記載された本発明
の技術思想を逸脱しない範囲内での変更は予期されると
ころである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工具貯蔵マガジンの自動交換装置の全
体正面図、第２図は同じく全体平面図、第３図−Ａはマ
ガジン支持台上に載置されたマガジンの全体縦断面図、
第３図−Ｂは第３図−Ａに示すマガジン回動阻止手段の
横断面図、第３図一Ｃはクラッチ４５の平面図、第４図
は主軸頭を示す側面図、第５図はマガジン格納台の平面
図、第６図−Ａはマガジン格納台上にマガジンが引き込
まれた状態を示す縦断面図、第６図−Ｂは第１の解除手
段の動作を説明する説明図、第７図−Ａはマガジンの位
置決め手段を示す一部を断面した平面図、第７図−Ｂは
第７図−Ａ（７）Ａ−Ａ矢視図、第８図は駆動側のスプ
ロケットホィールの縦断面図、第９図は本発明の工具貯
蔵マガジンの自動交換装置を駆動する為の油圧回路図、
第１０図−Ａ及び第１０図−ＢはＰＲＯＭまたはＲＯＭ
を使用した工具呼び出し装置のブロック図、第１１図は
ＲＡＭを使用した工具呼び出し装置のブロック図である
。図において、１２・・・主軸頭、１５・・・主軸、１６
・・・マガジン支持台、１７・・・ベース、２４・・・
マガジン格納台、３６・・・位置決めピン、４１・・・
シリンダ、４２・・ゼストン、４３・・・係合部材、４
４・・・モータ、４５・・・クラッチ、５０・・・クラ
ンプレバー、５２・・・エンコーダ、６１・・・ドツグ
、６２・・・マガジン検出手段、６９・・・モータ、７
４・・・ローラフォロア、７８Ａ，７８Ｂ・・・位置決
め手段、９１Ａ，９Ｊ１Ｂ・・・第１の解除手段、１０
３・・・デコーダ、１０４・・・ＰＲＯＭまたはＲＯＭ
ｌｌＯ９・・・ＲＡＭｌｌＯ９・・・番地書き換え制御
回路。

Claims

【特許請求の範囲】１工作機械に近接して設けられたベースと、該ベース
上で工作機械本体上との間を水平方向に直進し進退移動
する第１の可動体と、該第１の可動体の移動方向と平行
にベース上に進退移動可能に載置され且つ工作機械本体
上との間を直進し進退移動可能な第２の可動体と、ベー
ス上に水平状態で第１および第２の可動体の移動軌跡と
平行辺を有し且つ閉ープ状に配設され回動可能なチェー
ンと、該チェーンを駆動すべくベースに設けられた駆動
源と、前記チェーンの一部に固定されチェーンの回動動
作に応じて前記第１または第２の可動体に着脱自在に係
合可能な係合体とからなり、前記第１または第２の可動
体を工作機械本体とベースとの間を前記チェーンの回動
動作で交互に進退移動させるとともにチェーンの屈曲部
近傍に前記係合体が回動したとき第１または第２の可動
体を加減速可能に進退移動せしめるようにしたことを特
徴とする可動体の自動交換装置。２前記第１および第２の可動体が工具貯蔵マガジンで
ある特許請求の範囲１の可動体の自動交換装置。