JPS61192437A - Automatic tool exchanger - Google Patents
Automatic tool exchangerInfo
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- JPS61192437A JPS61192437A JP3051785A JP3051785A JPS61192437A JP S61192437 A JPS61192437 A JP S61192437A JP 3051785 A JP3051785 A JP 3051785A JP 3051785 A JP3051785 A JP 3051785A JP S61192437 A JPS61192437 A JP S61192437A
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- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、たとえば旋盤の刃物台に設けられた工具装
着部に対する工具の装着および取外しを自動的に行なう
工具自動交換装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an automatic tool changer that automatically attaches and detaches a tool to and from a tool attachment portion provided on a tool rest of a lathe, for example.
旋盤の刃物台に設けられた工具装着部に対する工具の交
換は、作業者の手作業に頼ってきたが、最近では工具装
着部の近傍に複数個の工具を収納した工具マガジンを設
け、この工具マガジンから旋回ハンドによって工具を取
出し、前記工具装着部に装着する工具自動交換機構を備
えた工作機械が知られている。また、工作機械の近傍に
工作機械とは独立してロボットを設置し、このロボット
によって工具収納部から工具を把持し、工作機械の工具
装着部に装着したり、また工具装着部の工具を取外して
前記工具収納部に戻すことができる工具自動交換システ
ムが開発されている。Replacing tools in the tool mounting section on the tool post of a lathe has traditionally relied on the manual labor of workers, but recently a tool magazine containing multiple tools has been installed near the tool mounting section, and the tools can be replaced easily. 2. Description of the Related Art A machine tool is known that is equipped with an automatic tool exchange mechanism that takes out a tool from a magazine with a rotating hand and mounts it on the tool mounting section. In addition, a robot is installed near the machine tool and independent of the machine tool, and this robot can grasp tools from the tool storage section, attach them to the tool mounting section of the machine tool, and remove tools from the tool mounting section. An automatic tool change system has been developed that allows tools to be returned to the tool storage.
しかしながら、前述のように工作機械に工具自動交換機
構を装着するものは、工作機械自体の構造を大幅に改造
する必要があり、また、工作機械の近傍にロボットを設
置してロボットによって工具の交換を行なうものは、大
掛かりな設備となり、また、工具の交換の際には工具装
着部の位置を一定にする必要がある。つまり、旋盤にお
いては工具の交換を行なう場合、工具装着部を有する刃
物台をロボットの旋回アームの旋回軌跡上に対向させる
ために原点位置にもどす作業者の操作が必要となる。し
たがって、従来の工具自動交換システムは、多大な費用
がかかるとともに、汎用性がないという問題点があった
。However, as mentioned above, equipping a machine tool with an automatic tool change mechanism requires major modifications to the structure of the machine tool itself, and also requires a robot to be installed near the machine tool so that tools can be exchanged by the robot. This requires large-scale equipment, and it is necessary to keep the position of the tool mounting portion constant when replacing tools. That is, when exchanging a tool in a lathe, an operator's operation is required to return the tool post having the tool mounting portion to the original position in order to oppose the turning locus of the turning arm of the robot. Therefore, conventional automatic tool changing systems have the problems of being costly and lacking in versatility.
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、種々の形式の旋盤等の工作機械に
おいても大幅な改造を要することなく装着することがで
き、汎用性の高い工具自動交換装置を提供することにあ
る。This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a highly versatile product that can be installed in various types of machine tools such as lathes without requiring major modifications. An object of the present invention is to provide an automatic tool changer.
この発明は、前記目的を達成するために、往復台に工具
交換装置を設けるとともに、この工具交換装置には、複
数の工具を配設した交換工具収納機構およびこの交換工
具収納機構の工具を把持して刃物台の工具装着部に装着
するとともに、その工具装着部の工具を取外して前記交
換工具収納機構へ収納する工具把持部を備えた工具交換
機構が設けられていることにある。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a tool exchange device on a carriage, and the tool exchange device includes an exchange tool storage mechanism in which a plurality of tools are arranged, and a tool gripper for the tools in the exchange tool storage mechanism. A tool changing mechanism is provided, which is provided with a tool gripping part that is attached to a tool mounting part of the tool rest, and which removes a tool from the tool mounting part and stores it in the exchange tool storage mechanism.
C発明の実施例〕
以下、この発明を図面に示す一実施例に基づいて説明す
る。C Example of Invention] This invention will be described below based on an example shown in the drawings.
第1図および第2図中1は旋盤のベッドであり、2は主
軸台、3は心押し台を示す。このベッド1上に設けられ
たクロススライド4の上部には刃物台5が設けられてい
て、この刃物台5はベッド1上を縦方向および横方向に
移動できるようになっている。また、この刃物台5の一
部には工具装着部6が設けられ、種々異なる工具7を装
着できるようになっている。すなわち、この工具装着部
6は第3図に示すように上下方向の直線溝からなる取付
は凹部8とこの取付は凹部8の内部に設けた進退可能な
係合凸部9とからなり、この係合凸部9はアクチュエー
タ(図示しない)と連結されている。一方、前記工具7
の基部7aには前記係合凸部9に嵌合する係合凹部10
が設けられ、この係合凹部1oを係合凸部9に嵌合した
状態で前記アクチュエータによって係合凸部9を引き込
むことによって係合凹部10の内周面に圧接して工具7
が取付は凹部8に固定されるようになっている。In FIGS. 1 and 2, 1 is a lathe bed, 2 is a headstock, and 3 is a tailstock. A tool rest 5 is provided above the cross slide 4 provided on the bed 1, and the tool rest 5 is movable on the bed 1 in the vertical and horizontal directions. Further, a tool mounting section 6 is provided in a part of the tool rest 5, and various different tools 7 can be mounted thereon. That is, as shown in FIG. 3, this tool mounting part 6 consists of a mounting recess 8 consisting of a vertical straight groove and an engaging protrusion 9 provided inside the recess 8 that can move forward and backward. The engagement protrusion 9 is connected to an actuator (not shown). On the other hand, the tool 7
The base portion 7a has an engagement recess 10 that fits into the engagement protrusion 9.
is provided, and with the engaging concave portion 1o fitted into the engaging convex portion 9, the engaging convex portion 9 is pulled in by the actuator, thereby being pressed against the inner peripheral surface of the engaging concave portion 10, and the tool 7
The mounting is such that it is fixed in the recess 8.
このように構成された刃物台5に対しては、クロススラ
イド4に設けられた工具交換装置11が作動するように
なっている。そして、この装置11には工具交換機構1
2と交換工具収納機構13が設けられている。A tool changer 11 provided on the cross slide 4 operates on the tool rest 5 configured as described above. This device 11 includes a tool changing mechanism 1.
2 and a replacement tool storage mechanism 13 are provided.
第1図および第2図に基づいて工具交換機構12につい
て説明すると、14は駆動機構で、この駆動機構14に
は上方へ突出する昇降回転軸15が立設されている。こ
の昇降回転軸15の上端部にはこの軸心と直角に伸縮旋
回軸16が設けられている。つまり、昇降回転軸15に
よって伸縮旋回軸16の高さ調節および旋回範囲を設定
し、伸縮旋回軸16によって軸の延長量を調節すること
ができるように構成されている。そして、この伸縮旋回
軸16の先端部には前記工具7を把持する工具把持部と
しての工具把持具17が設けられている。The tool exchange mechanism 12 will be explained based on FIGS. 1 and 2. Reference numeral 14 is a drive mechanism, and a lift rotation shaft 15 that projects upward is provided on the drive mechanism 14. A telescopic pivot shaft 16 is provided at the upper end of this elevating rotation shaft 15 at right angles to this axis. In other words, the vertical rotation shaft 15 is used to adjust the height and the range of rotation of the telescopic pivot shaft 16, and the telescopic pivot shaft 16 is configured to adjust the amount of extension of the shaft. A tool gripper 17 serving as a tool gripper for gripping the tool 7 is provided at the tip of the telescopic pivot shaft 16 .
また、前記交換工具収納機構13は、前記工具交換機構
12の外側に設けられている。すなわち18.18は一
対のスプロケットで、これらスプロケット18.18間
にはチェーンからなるコンベア19が無端走行可能に掛
は渡されている。このコンベア19の内周面には図示し
ないが係止爪が等間隔に設けられ、ラックとビニオンか
らなる走行駆動機構20によって前記係止爪を介してコ
ンベア19を1ピッチづづ間歇的に走行するようになっ
ている。ざらに、コンベア19の外周面にはその走行方
向に等間隔に工具載置台21・・・が配設されている。Further, the exchange tool storage mechanism 13 is provided outside the tool exchange mechanism 12. That is, 18.18 is a pair of sprockets, and a conveyor 19 consisting of a chain is passed between these sprockets 18.18 so that it can run endlessly. Locking pawls (not shown) are provided on the inner circumferential surface of the conveyor 19 at equal intervals, and the conveyor 19 is intermittently run one pitch at a time via the locking pawls by a travel drive mechanism 20 consisting of a rack and a binion. It looks like this. Roughly speaking, tool mounting tables 21 are arranged on the outer circumferential surface of the conveyor 19 at equal intervals in its running direction.
これら工具載置台21には工具7を磁気吸着する電磁石
からなる保持機構もしくは工具7の係合凹部10の内周
面にロックされる口ツクビンからなる保持機構22が設
けられ、工具7がコンベア1つの走行に伴って下側に位
置しても工具載置台21から落下しないようになってい
る。そして、この交換I具収納機#I73によって各種
異なる工具7を工具受渡しポジション23に選択的に位
置決めできるようになっている。また、前記工具交換機
構12および交換工具収納機構13は工作機械を制御す
る制御装置と関連して制御する制御[l装置を持ってい
る
つぎに、前述のように構成された工具自動交換装置の作
用について説明する。まず、交換工具収納機構13の工
具載置台21・・・に保持されている工具7を刃物台5
の工具装着部6に装着する場合には、交換工具収納機構
13の作動によって指定された工具7がコンベア19の
走行によって工具受渡しポジション23に位置決めされ
る。これと同時に工具交換機構12の昇降回転軸15の
昇降および回転によって伸縮旋回軸16が旋回しながら
下降して工具把持具17を工具受渡しポジション23に
位置する。そして、工具載置台21上の工具7を工具把
持具17によって把持し、伸縮旋回軸16の上昇および
旋回によって工具7は刃物台5の工具装着16に導びく
。そして、工具把持具17に把持された工具7を工具装
着部6の上部に対向させる。ここで、昇降回転軸15を
下降して工具7を下降させると、工具装着部6の取付は
凹部8にその上方から挿入される。工具7を取付は凹部
8に挿入すると、工具7の係合凹部10は、取付は凹部
8の係合凸部9と係合する。ここで、工具把持具17か
ら工具7を離し、工具把持具。These tool mounting tables 21 are provided with a holding mechanism 22 consisting of an electromagnet that magnetically attracts the tool 7 or a holding mechanism 22 consisting of a cap lock that is locked to the inner peripheral surface of the engagement recess 10 of the tool 7. This prevents the tool from falling from the tool mounting table 21 even if it is positioned on the lower side as the tool moves. Various different tools 7 can be selectively positioned at the tool delivery position 23 by this exchange I tool storage machine #I73. The tool exchange mechanism 12 and the exchange tool storage mechanism 13 have a control device for controlling the machine tool in conjunction with a control device for controlling the machine tool. The effect will be explained. First, the tool 7 held on the tool rest 21 of the exchangeable tool storage mechanism 13 is placed on the tool rest 5.
When the tool 7 is mounted on the tool mounting section 6 of the tool 7, the designated tool 7 is positioned at the tool delivery position 23 by the operation of the exchange tool storage mechanism 13 and the movement of the conveyor 19. At the same time, the telescopic pivot shaft 16 is lowered while rotating due to the elevation and rotation of the elevating rotary shaft 15 of the tool exchange mechanism 12, and the tool gripper 17 is positioned at the tool transfer position 23. Then, the tool 7 on the tool mounting table 21 is gripped by the tool gripper 17, and the tool 7 is guided to the tool mounting 16 of the tool rest 5 by raising and rotating the telescopic pivot shaft 16. Then, the tool 7 gripped by the tool gripper 17 is made to face the upper part of the tool mounting section 6. Here, when the lifting rotation shaft 15 is lowered to lower the tool 7, the tool mounting portion 6 is inserted into the recess 8 from above. When the tool 7 is inserted into the mounting recess 8 , the engagement recess 10 of the tool 7 engages with the engagement protrusion 9 of the mounting recess 8 . At this point, the tool 7 is released from the tool gripper 17, and the tool gripper is removed.
17を上昇させるとともに、係合凸部9をアクチュエー
タによって引き込むと、係合凸部9は係合凹部10の内
周面に圧接して工具7は固定される。When the tool 17 is raised and the engagement protrusion 9 is pulled in by the actuator, the engagement protrusion 9 comes into pressure contact with the inner circumferential surface of the engagement recess 10 and the tool 7 is fixed.
また、工具装着部6に装着されている工具7を取外して
その工具7を交換工具収納機構13に収納する場合には
、前記アクチュエータによって係合凸部9を突出させて
工具7の係合凹部10との結合を解除する。つぎに、工
具把持具17を工具装着部6の工具7に対向するととも
に、下降させて工具7を把持する。工具7を把持したの
ち工具把持具17を上昇させて工R7を取付は凹部8か
ら上方へ抜き取る。つぎに、伸縮旋回軸16を旋回させ
て取外した工具7を交換工具収納機構13に搬送し、所
定の工具載置台21に載置する。この場合、載置台21
には保持機構22が設けられているため、工具7は固定
的に保持されることになる。Further, when removing the tool 7 mounted on the tool mounting portion 6 and storing the tool 7 in the replacement tool storage mechanism 13, the engaging convex portion 9 is projected by the actuator and the engaging concave portion of the tool 7 is Release the connection with 10. Next, the tool gripper 17 is opposed to the tool 7 in the tool mounting section 6 and is lowered to grip the tool 7. After gripping the tool 7, the tool gripper 17 is raised and the tool R7 is removed upward from the recess 8. Next, the telescopic pivot shaft 16 is rotated to transport the removed tool 7 to the replacement tool storage mechanism 13 and place it on a predetermined tool mounting table 21. In this case, the mounting table 21
Since the tool 7 is provided with a holding mechanism 22, the tool 7 is held fixedly.
このように、伸縮旋回軸16交換工具収納機構13の工
具7を工具装着部6に装着したり、この工具装着部6に
装着されている工具7を取外して前記交換工具収納機構
13へ収納する作業、すなわち工具7の交換作業が自動
的に行なうことができる。この場合、工具交換機構12
および交換工具収納機構13は刃物台5と連動するクロ
ススライド4に設けられているため、伸縮旋回軸16の
伸縮、旋回軌跡内であれば工具把持具17を任意の位置
へ移動することができる。したがって、工具装着部6を
有した刃物台5の位置が横方向、縦方向のいずれの位置
にあっても工具7の交換が可能となり、従来のように刃
物台5を原点に戻す必要がない。In this way, the tool 7 of the replaceable tool storage mechanism 13 on the telescopic pivot shaft 16 is mounted on the tool mounting section 6, or the tool 7 mounted on the tool mounting section 6 is removed and stored in the replaceable tool storage mechanism 13. The work, that is, the replacement work of the tool 7 can be performed automatically. In this case, the tool exchange mechanism 12
Since the exchangeable tool storage mechanism 13 is provided on the cross slide 4 that interlocks with the tool rest 5, the tool gripper 17 can be moved to any position within the telescopic rotation axis 16 and the rotation trajectory. . Therefore, the tool 7 can be replaced regardless of whether the tool rest 5 with the tool mounting part 6 is located in either the horizontal or vertical direction, and there is no need to return the tool rest 5 to the origin as in the conventional case. .
なお、前記一実施例においては、交換工具収納機構13
を間歇走行するコンベア19によって構成したが、この
発明は前記実施例に限定されるものではなく、第4図お
よび第5図に示すように、駆動モータ24の回転軸25
に装着された円形盤状のターンテーブル26の外周縁に
沿って等間隔に工具載置台27・・・を配設し、この工
具載置台27・・・に工具7・・・を載置して前記ター
ンテーブル26を間歇回転させることによって所望の工
具7を工具受渡しホジション23に導くように構成して
もよい。この場合、ターンテーブル26は別の種類の切
削工具を収納した交換工具収納機構13を容易に交換で
きるものである。In addition, in the above embodiment, the exchange tool storage mechanism 13
Although the conveyor 19 is configured to run intermittently, the present invention is not limited to the above embodiment, and as shown in FIGS. 4 and 5, the rotating shaft 25 of the drive motor 24
Tool mounting tables 27 are arranged at regular intervals along the outer periphery of the circular disk-shaped turntable 26 mounted on the tool mounting table 27, and the tools 7 are placed on the tool mounting tables 27. The desired tool 7 may be guided to the tool delivery position 23 by rotating the turntable 26 intermittently. In this case, the turntable 26 can be used to easily replace the replacement tool storage mechanism 13 that stores a different type of cutting tool.
ざらに、工具交換機構12および交換工具収納機構13
の配置構造も前記実施例に限定されるものではなく、第
6図に示すように、刃物台5と工具交換機構12との間
に交換工具収納機構13を設けてもよく、また、刃物台
5が旋回可能であれば、1800回動偏回動子工具7の
交換を行なうようにしてもよい。また、本実施例では、
工具交換機構12については、ピックアンドプレースを
適用しているが、これに限ることはなく、たとえばロボ
ット、チェンジアームなとも適宜採用できる。Roughly, tool exchange mechanism 12 and exchange tool storage mechanism 13
The arrangement structure is not limited to the above embodiment, and as shown in FIG. 6, an exchange tool storage mechanism 13 may be provided between the tool rest 5 and the tool exchange mechanism 12. 5 can be rotated, the 1800 rotary eccentric tool 7 may be replaced. In addition, in this example,
Although pick-and-place is applied to the tool exchange mechanism 12, the present invention is not limited to this, and for example, a robot or a change arm may be used as appropriate.
さらに、本実施例では、工具交換機構12および交換工
具収納機構13がクロススライド4に取付けられるよう
に構成したが、これに限ることはなく、サドル、エプロ
ン、刃物送り台、刃物台などからなる総称的な往復台に
工具交換機構12および交換工具収納機構13を取付け
ることができる。特に、NCタレット旋盤の場合は刃物
台5に取付けるのが適当である。Further, in this embodiment, the tool exchange mechanism 12 and the exchange tool storage mechanism 13 are configured to be attached to the cross slide 4, but the structure is not limited to this, and may include a saddle, an apron, a tool feeder, a tool rest, etc. A tool change mechanism 12 and a change tool storage mechanism 13 can be attached to the generic carriage. In particular, in the case of an NC turret lathe, it is appropriate to attach it to the tool post 5.
(発明の効果)
以上説明したように、この発明によれば、工具装着部を
有した刃物台に工具交換装置本体を設け、この本体に工
具交換機構および交換工具収納機構を設けたから、工具
装着部に対する工具の交換を自動的に行なうことができ
るため、作業能率の向上を図ることができる。しかも、
刃物台に工具交換装置を取付けるだけで工具の自動交換
が可能となり、工作機械自体を大幅に改造する必要がな
く、廉価に提供することができるとともに汎用性を向上
することができるという効果を奏する。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the tool post having the tool mounting portion is provided with a tool changer main body, and this main body is provided with the tool change mechanism and the replaceable tool storage mechanism. Since tools can be replaced automatically, work efficiency can be improved. Moreover,
Tools can be changed automatically simply by attaching a tool changer to the tool rest, and there is no need to make any major modifications to the machine tool itself, which has the effect of being able to provide it at a low price and improving its versatility. .
第1図乃至第3図はこの発明の一実施例を示すもので、
第1図は全体の正面図、第2図は工具交換装置の側面図
、第3図は工具および工具装着部の斜視図、第4図はこ
の発明の交換工具収納機構の他の実施例を示す平面図、
第5図はその側面図、第6図は交換工具収納機構の配置
構造の変形例を示す側面図である。
5・・・刃物台、6・・・工具装着部、7・・・工具、
11・・・工具交換装置、12・・・工具交換機構、1
3・・・交換工具収納機構。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第2図
箪 3 図
第4図 第5図Figures 1 to 3 show an embodiment of this invention.
Fig. 1 is a front view of the whole, Fig. 2 is a side view of the tool exchanger, Fig. 3 is a perspective view of the tool and the tool mounting section, and Fig. 4 is another embodiment of the exchange tool storage mechanism of the present invention. A plan view showing,
FIG. 5 is a side view thereof, and FIG. 6 is a side view showing a modification of the arrangement structure of the exchangeable tool storage mechanism. 5... Tool rest, 6... Tool mounting part, 7... Tool,
11... Tool exchange device, 12... Tool exchange mechanism, 1
3... Replacement tool storage mechanism. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5
Claims (3)
具交換装置には、複数の工具を配設した交換工具収納機
構およびこの交換工具収納機構の工具を把持して刃物台
の工具装着部に装着するとともに、その工具装着部の工
具を取外して前記交換工具収納機構へ収納する工具把持
部を備えた工具交換機構が設けられていることを特徴と
する工具自動交換装置。(1) A tool exchange device is provided on the carriage, and this tool exchange device includes an exchange tool storage mechanism in which a plurality of tools are arranged, and a tool holding mechanism that holds the tools in the exchange tool storage mechanism and attaches them to the tool mounting section of the tool rest. An automatic tool changer characterized in that a tool changer is provided with a tool gripping part for attaching a tool and removing a tool from the tool attaching part and storing the tool in the replaceable tool storage mechanism.
周面に等間隔に配設された工具載置台からなり、1ピッ
チづつ間歇走行することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の工具自動交換装置。(2) The exchangeable tool storage mechanism consists of tool mounting tables arranged at equal intervals on the outer circumferential surface of an endlessly running conveyor, and the exchangeable tool storage mechanism moves intermittently one pitch at a time. Automatic tool changer.
沿つて等間隔に配設された工具載置台からなり、1ピッ
チづつ間歇回転することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の工具自動交換装置。(3) The exchangeable tool storage mechanism is characterized in that it consists of tool mounting tables arranged at equal intervals along the outer periphery of the turntable, and rotates intermittently one pitch at a time. Automatic tool changer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3051785A JPS61192437A (en) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | Automatic tool exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3051785A JPS61192437A (en) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | Automatic tool exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61192437A true JPS61192437A (en) | 1986-08-27 |
Family
ID=12305998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3051785A Pending JPS61192437A (en) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | Automatic tool exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61192437A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011240424A (en) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Toshiba Mach Co Ltd | Automatic tool replacing apparatus for precision roll lathe |
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JPS4940747A (en) * | 1972-08-22 | 1974-04-16 | ||
JPS5627754A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-18 | Hitachi Seiki Co Ltd | Numerically controlled lathe with tool exchanger |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP3051785A patent/JPS61192437A/en active Pending
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