JP2548632B2 - タレット工作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピンドルを備えた斜
塔式タレットヘッドが昇降するタレット工作装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、米国特許明細書 3,544,236号に見
られるようなタレット工作装置が知られている。この種
のタレット工作装置は、起立する支柱に昇降自在の昇降
枠体が設けられ、該昇降枠体に一対のスピンドルを備え
たタレットヘッドが支持されている。更に、該昇降枠体
には、複数の工具を保持する工具マガジンが支持されて
いる。これにより、タレットヘッドと工具マガジンと
は、昇降枠体の昇降に伴って共に昇降される。また、前
記工具マガジンは、工具を把持して交換する交換アーム
が備えられている。該交換アームの周囲には、交換用の
工具を着脱自在に保持するリング状の工具ホルダが回転
自在に設けられている。該工具ホルダに保持された交換
用の工具は、工具の交換位置にあるスピンドルに取り付
けられた工具と平行に位置されている。更に、前記交換
アームは、工具を着脱自在に把持する把持部を突出自在
に備えている。

【０００３】また、前記スピンドルには、その先端から
突出自在の工具保持部が備えられている。工具の交換の
際には、交換位置のスピンドルがその工具保持部を突出
させ、該工具保持部の突出位置において、前記交換アー
ムによる工具の抜き差しが行われる。

【０００４】このように、前記タレットヘッド及び工具
マガジンは、前記昇降枠体に一体に設けられているの
で、タレットヘッドと共に工具マガジンが常に昇降さ
れ、タレットヘッドの適宜の位置でスピンドルの工具を
交換することができる。

【０００５】しかし、前記昇降枠体は、タレットヘッド
及び工具マガジンが共に設けられているので、その重量
が重く、昇降枠体を昇降させる駆動手段等に大きな負荷
がかかる不都合がある。更に、昇降枠体の重量が重くな
ることによって、タレットヘッドの昇降動作が迅速に行
えない不都合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる不都合を解消し
て、本発明は、昇降枠体の重量を増加させることなくタ
レットヘッドの適宜の位置でスピンドルの工具を交換す
ることができるタレット工作装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、移動自在の移動台上に起立して設けら
れた支柱と、該支柱に沿って昇降自在の昇降枠体と、該
昇降枠体に旋回自在に支持された斜塔式タレットヘッド
と、該斜塔式タレットヘッドに回転自在に支持されて、
一方が加工位置のとき他方が交換位置となる一対のスピ
ンドルと、交換位置のスピンドルに保持された工具に平
行して複数の工具を着脱自在に保持する工具マガジン
と、該工具マガジンに保持された工具のうち何れかの工
具を、交換位置のスピンドルに保持された工具と交換す
る工具交換手段とを備えたタレット工作装置において、
前記支柱に沿って工具マガジンを昇降自在に支持するス
ライドバーと、該スライドバーに支持された工具マガジ
ンを吊設して前記支柱の上部に設けられたバランスシリ
ンダと、工具マガジンと前記昇降枠体とを連結する連結
部材とを備えることを特徴とする。

【０００８】また、前記連結部材は、前記昇降枠体の側
面に設けられて凹部を有するブラケットと、前記工具マ
ガジンの側面に設けられて前記ブラケットの凹部に隙間
を存して挿入される凸部と、前記ブラケットの凹部に前
記凸部が挿入されたとき、凸部を凹部に固定自在とする
アジャストボルトとからなることを特徴とする。

【０００９】また、前記工具交換手段は、交換位置のス
ピンドルに保持された工具及び工具マガジンに保持され
た工具を同時に把持する一対の把持部を備えた回転自在
の工具交換アームと、該工具交換アームを回転駆動する
駆動手段とで構成されており、該工具交換手段は、前記
連結部材に固定されていることを特徴とする。

【００１０】更に、前記工具マガジンは、工具を旋回さ
せる工具ホルダを備えており、該工具ホルダと、前記工
具交換アームと、工具の交換位置にあるスピンドルと
は、それらの軸線に直交する延長線が全て一致する位置
に配設されていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】斜塔式タレットヘッドの昇降は昇降枠体の昇降
動作によって行われる。工具マガジンは昇降枠体とは格
別にスライドバーに支持されている。このとき、工具マ
ガジンはバランスシリンダにより吊設されているので、
その昇降動作において必要とする駆動力は極めて小さ
く、しかも、任意の位置で停止可能とされる。斜塔式タ
レットヘッドと工具マガジンとは連結部材によって連結
されており、昇降枠体による斜塔式タレットヘッドの昇
降動作に影響を与えることなく、斜塔式タレットヘッド
の昇降に工具マガジンが追従される。

【００１２】また、昇降枠体の側面に設けたブラケット
の凹部に、工具マガジンの側面に設けた凸部をアジャス
トボルトで連結する連結部材を設ける。凸部は凹部に間
隔を存して挿入されるので、凹部内部で凸部が移動自在
となる。凹部内部での凸部の固定位置はアジャストボル
トによって調節される。これにより、斜塔式タレットヘ
ッドへの工具マガジンの連結位置を上下方向で調節可能
とする。

【００１３】また、前記工具交換手段は、連結部材に固
定することにより、その重量が斜塔式タレットヘッド側
と工具マガジン側とに分散する。

【００１４】更に、工具交換手段に回転自在の工具交換
アームを設け、工具マガジンに旋回する工具ホルダを設
けたとき、工具ホルダの旋回軸線と、工具交換アームの
回転軸線と、交換位置にあるスピンドルの回転軸線と
を、各軸線に直交する延長線が全て一致する位置に配設
したので、スピンドルへの工具の交換の際に、工具マガ
ジン及びスピンドルへの工具の着脱が、正確且つ確実に
行われる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１６】図１及び図２に示すように、本実施例のタ
レット工作装置Ａは、基台１上には、送りモータ２によ
って左右方向に移動される左右方向の移動台３が載架さ
れている。この左右方向の移動台３上には、送りモータ
４により一対の案内レール５，６に沿って前後方向に移
動される前後方向の移動台７が載架されている。この前
後方向の移動台７には、支柱８が起立して設けられてい
る。

【００１７】支柱８には、図２に示すように、その上下
方向に延設された一対の案内レール９，１０に沿って昇
降する昇降枠体１１が設けられている。図１及び図２に
示すように、この昇降枠体１１の昇降は、支柱８の上部
に設けられた送りモータ１２により行われる。昇降枠体
１１の前面側には、水平面内において前後方向に対して
傾斜する方向の軸線ａ周りに旋回される斜塔式タレット
ヘッド１３が支持されており、この斜塔式タレットヘッ
ド１３には、一対のスピンドル１４，１５が回転自在に
設けられている。夫々のスピンドル１４，１５は、相互
の干渉を防止するために、図１に示すように互いにねじ
れた位置関係にある。即ち、工作位置にある一方のスピ
ンドル１４の中心軸線ｂは、斜塔式タレットヘッド１３
の軸線ａより下方に位置して支柱８に対して前後方向に
向かい、また、工具の交換位置にある他方のスピンドル
１５の中心軸線ｃは、斜塔式タレットヘッド１３の軸線
ａより上方に位置して支柱８に対して左右方向に向か
う。両スピンドル１４，１５は、斜塔式タレットヘッド
１３の旋回によって、互いに工作位置及び交換位置への
位置を交換される。図１及び図２においては、一方のス
ピンドル１４が工作位置にあり、他方のスピンドル１５
が工具の交換位置にある。更に、前記の昇降枠体１１
は、支柱８の上部に設けられたバランスシリンダ１６に
図示しないロッドにより連結されており、任意の位置で
停止自在の状態で吊設されている。これによって、昇降
枠体１１を駆動する送りモータ１２にかかる負荷が軽減
される。

【００１８】また、支柱８の側面には、その上下方向に
延設された一対のスライドバー１７，１８に沿って昇降
自在の工具マガジン１９が設けられている。この工具マ
ガジン１９は、複数の工具ｘを着脱自在に保持する円盤
状の工具ホルダ２０を旋回自在に備えている。更に、工
具マガジン１９は、支柱８の上部に設けられたバランス
シリンダ２１のピストンロッド２２に連結されており、
任意の位置で停止自在の状態で吊設されている。また、
工具マガジン１９は、工具ホルダ２０の軸線ｄが工具交
換位置のスピンドル１５の軸線ｃに対して平行となるよ
うに設けられている。

【００１９】そして、図１及び図２に示すように、昇降
枠体１１と工具マガジン１９とは互いに隣合う側方位置
で連結部材２３によって連結されている。これによっ
て、工具マガジン１９は昇降枠体１１と一体に昇降さ
れ、その昇降は昇降枠体１１を駆動する送りモータ１２
により行われる。このとき、工具マガジン１９は、バラ
ンスシリンダ２１に吊設されているので、送りモータ１
２にかかる負荷が軽減される。

【００２０】前記の連結部材２３は、図３に示すよう
に、昇降枠体１１の側面に設けられたブラケット２４に
形成された凹部２５と、工具マガジン１９の側面に設け
られた凸部２６と、凹部２５及び凸部２６に嵌合するア
ジャストボルト２７によって構成されている。凸部２６
は、ブラケット２４の凹部２５に挿入したとき、その上
下側に隙間を存するように形成されている。これによっ
て、ブラケット２４の凹部２５に凸部２６が挿入した際
に、上下側の隙間を調節した後、アジャストボルト２７
によって固定する。本実施例においては、前述した工具
の交換位置にあるスピンドル１５の軸線ｃと、後述する
工具交換アーム３１の軸線ｅ及び工具マガジン１９の工
具ホルダ２０の軸線ｄとが水平に位置するように調節さ
れる。

【００２１】また、図１及び図２に示すように、昇降枠
体１１の側面に設けられたブラケット２４には、工具交
換手段２８が設けられている。これにより、工具交換手
段２８は、工具マガジン１９及び昇降枠体１１と一体に
昇降され、その昇降は昇降枠体１１を駆動する送りモー
タ１２により行われる。このとき、工具交換手段２８は
その重量が、バランスシリンダ２１に吊設されている工
具マガジン１９側と、昇降枠体１１側とに分散されるの
で、昇降枠体１１の送りモータ１２にかかる負荷が軽減
される。

【００２２】前記の工具交換手段２８は、図１に示すよ
うに、一対の把持部２９，３０をその両端に有する回転
自在の工具交換アーム３１を備えている。工具交換アー
ム３１は、例えば、一方の把持部２９が交換位置のスピ
ンドル１５に保持された工具ｘ₁ を把持したとき、同時
に、他方の把持部３０が工具マガジン１９に保持された
工具ｘ₂ を把持する。両把持部２９，３０の中間位置に
は、工具交換アーム３１の回転軸３２が設けられてお
り、この回転軸３２を介して工具交換アーム３１を回転
駆動する駆動手段３３が設けられている。この駆動手段
３３は、図４に示すように、回転軸３２に備えられたピ
ニオンギア３４と、それに歯合するラック３５と、この
ラック３５にピストンロッド３６が連結された駆動シリ
ンダ３７と、更に、ラック３５のストロークを伸長する
ためにピストンロッド３８を、駆動シリンダ３７に固定
された連結ブロック３９を介して連結した補助シリンダ
４０とによって構成されている。連結ブロック３９は駆
動シリンダ３７を固定した状態で、ブラケット２４に上
方に延設されたスライドバー４１にそって摺動自在とな
っている。これにより、ラック３５は、先ず、駆動シリ
ンダ３７によって第１の駆動が行われ、次いで、補助シ
リンダ４０によって第２の駆動が行われるので、駆動時
のストロークを長くすることができ、しかも、駆動手段
３３をコンパクトに構成することができる。

【００２３】更に、図１に示すように、回転軸３２の外
方には、例えば、工具交換アーム３１が各位置の工具ｘ
₁ ，ｘ₂ を把持したとき工具交換アーム３１を、支柱８
側から回転軸３２の軸線ｅ上の外方に離反させるシリン
ダ４２が設けられている。該シリンダ４２は、図１及び
図２に示すように、工具交換アーム３１にその本体４２
ａが連設され、そのピストンロッド４２ｂが工具交換ア
ーム３１の回転軸３２に連結固定されている。なお、シ
リンダ４２の本体４２ａは、ピストンロッド４２ｂの軸
心周りに回転自在となっている。これにより、シリンダ
４２の駆動によって、該シリンダ４２の本体４２ａと共
に工具交換アーム３１が回転軸３２の軸線ｅ上の外方に
離反し、工具交換アーム３１の両把持部２９，３０が各
位置で把持した夫々の工具ｘ₁ ，ｘ₂ が、スピンドル１
５と工具ホルダ２０から抜き取られると共に、工具
ｘ₁ ，ｘ₂ を保持した状態で工具交換アーム３１の回転
が可能となる。

【００２４】また、図２に示すように、工具交換アーム
３１の回転軸３２は、その軸線ｅが工具交換位置のスピ
ンドル１５の軸線ｃと平行であり且つ両軸線ｅ，ｃに直
交する延長線ｆが一致するように設けられている。即
ち、前述した工具ホルダ２０の軸線ｄと交換位置のスピ
ンドル１５の軸線ｃ、及び、工具交換アーム３１の軸線
ｅは全て平行であり、各軸線ｄ，ｃ，ｅに直交する延長
線ｆが一致している。これにより、工具交換アーム３１
における各工具の抜き差し交換が正確に位置決めされて
行われる。

【００２５】以上のように、昇降枠体１１と、工具マガ
ジン１９と、工具交換手段２８とは常に工具の交換位置
にあるスピンドル１５の工具を交換可能な位置に配置さ
れた状態で一体に昇降されるので、例えば、工作位置の
スピンドル１４が工作中であっても、工具交換位置のス
ピンドル１５の工具を迅速且つ正確に行うことができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
のタレット工作装置は、バランスシリンダに吊設した工
具マガジンを、昇降枠体に連結して斜塔式タレットヘッ
ドと一体に昇降させると共に、連結部材に工具交換手段
を設けて、工具マガジン側と昇降枠体側とに工具交換手
段の重量を分散するので、昇降枠体の重量増加を防止す
ることができる。これにより、例えば、昇降枠体を昇降
させる駆動手段等に大きな負荷がかかることを防止する
ことができる。

【００２７】更に、工具ホルダと、工具交換アームと、
交換位置にあるスピンドルとは、各軸線に直交する延長
線を全て一致する位置に配設されているので、適宜の位
置で迅速且つ正確にスピンドルの工具を交換することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタレット工作装置の側面
図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図１の一部の構成を示す説明図。

【図４】図１の一部の構成を示す説明図。

【符号の説明】

３，７…移動台、８…支柱、１１…昇降枠体、１３…斜
塔式タレットヘッド、１４，１５…スピンドル、１７，
１８…スライドバー、１９…工具マガジン、２０…工具
ホルダ、２１…バランスシリンダ、２３…連結部材、２
４…ブラケット、２５…凹部、２６…凸部、２７…アジ
ャストボルト、２８…工具交換手段、２９，３０…把持
部、３１…工具交換アーム、３３…駆動手段、Ａ…タレ
ット工作装置、ｃ，ｄ，ｅ…軸線、ｆ…延長線、ｘ…工
具。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動自在の移動台上に起立して設けられた
   支柱と、該支柱に沿って昇降自在の昇降枠体と、該昇降
   枠体に旋回自在に支持された斜塔式タレットヘッドと、
   該斜塔式タレットヘッドに回転自在に支持されて、一方
   が加工位置のとき他方が交換位置となる一対のスピンド
   ルと、交換位置のスピンドルに保持された工具に平行し
   て複数の工具を着脱自在に保持する工具マガジンと、該
   工具マガジンに保持された工具のうち何れかの工具を、
   交換位置のスピンドルに保持された工具と交換する工具
   交換手段とを備えたタレット工作装置において、前記支
   柱に沿って工具マガジンを昇降自在に支持するスライド
   バーと、該スライドバーに支持された工具マガジンを吊
   設して前記支柱の上部に設けられたバランスシリンダ
   と、工具マガジンと前記昇降枠体とを連結する連結部材
   とを備えることを特徴とするタレット工作装置。
2. 【請求項２】前記連結部材は、前記昇降枠体の側面に設
   けられて凹部を有するブラケットと、前記工具マガジン
   の側面に設けられて前記ブラケットの凹部に隙間を存し
   て挿入される凸部と、前記ブラケットの凹部に前記凸部
   が挿入されたとき、凸部を凹部に固定自在とするアジャ
   ストボルトとからなることを特徴とする請求項１記載の
   タレット工作装置。
3. 【請求項３】前記工具交換手段は、交換位置のスピンド
   ルに保持された工具及び工具マガジンに保持された工具
   を同時に把持する一対の把持部を備えた回転自在の工具
   交換アームと、該工具交換アームを回転駆動する駆動手
   段とで構成されており、該工具交換手段は、前記連結部
   材に固定されていることを特徴とする請求項１記載のタ
   レット工作装置。
4. 【請求項４】前記工具マガジンは、工具を旋回させる工
   具ホルダを備えており、該工具ホルダと、前記工具交換
   アームと、工具の交換位置にあるスピンドルとは、それ
   らの軸線に直交する延長線が全て一致する位置に配設さ
   れていることを特徴とする請求項３記載のタレット工作
   装置。