JPH012842A

JPH012842A - 工作機械の工具交換装置

Info

Publication number: JPH012842A
Application number: JP62-156504A
Authority: JP
Inventors: 明彦藤元
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Filing date: 1987-06-25
Publication date: 1989-01-06

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、ＮＣ工作機械の自動工具交換装置に関するも
のであシ、複数のツーリングをグリップで把持したタレ
ット１採用する工具交換装置で用いられる。

〔従来の技術〕

従来のＮＣ工作機械用自動工具交換装置としては、第５
図及び第６図に示す型式のものがある。

第５図の要部正面であるが、タレットは除去して単に仮
想内で示してあり、第６図は要部側面図である。

図から明らかな如く、両側固定部材Ｗ、Ｗ間に張設され
たシャフトＳにベース３が揺動自在に軸支してあり、ベ
ース３にはツーリング（図示なし）全把持する多数のグ
リップ１３を凹縁に配し、且つ回動用のタレットギヤ１
６ｉ有するタレット５が回動自在に軸支しである。そし
てベースは両端にローラ３５’、３５’を有するロッド
３５を備え、全体がスプリング８０によってシャツｌ’
に回動中心として矢印Ｒ方向に付勢され、ストッパ３７
に当接支承されている。

いっぽう、両側の固定部材Ｗ間に張設され次リンクロッ
ド３１上には、主軸頭１０両側に配したカム３０．３０
に対応させて下端にカムフォロア３４、上端にロッド３
５の両端のローラ３５’、３５’を支承する友めの嵌入
凹部３３を備えたリンク３２．３２が回動自在に軸支さ
れている。なおローラ３５′の上方にはＩｌ＃シ出し防
止用のストツノ９３６が配設しである。

また、主軸頭１は、タレットギヤ１６と噛合するための
主軸ギヤ１４を下餓に備え、中間両側には傾斜カム面３
０′ヲ有するカム３０，３（ｌ備えている。

作用は、工具交換のために主軸頭ｌが上昇すれば、カム
３０のカム面３０′がリンク３２のカムフォロア３４を
案内してリンク３２を回動し、リンク３２はロッド３５
にスプリング８０の力に反する引張シカを付与し、ベー
ス３をシャフトＳ’に中心として主軸頭ｌ側に引寄せる
。

第６図は、ベース３がカム３０によって最も引寄せられ
た状態であシ、グリップが主軸頭下端のツーリング（図
示なし）を把持する位置でｓｂ、以後の主軸頭の上昇に
よってツーリングが引抜かれ、引続いて主軸ギヤ１４が
タレットギヤ１６と噛合した位置で主軸ギヤ１４が工具
割出しのための回転全タレットギヤ１６に伝達し、次の
主軸頭１の下降によって新規に割出し配置されたツーリ
ングを受取シ嵌着しながら主軸頭ｌは下方の工作位置へ
移動すると共に、カム３０がカムフォロア３４を解放す
ることにより、ベース３はタレット５と共にスプリング
８０によって外方位置に退去される。

なお、タレット５には割出し板５０が回転不能にベース
３と固定してあり、タレットの割出し位置での回転防止
手段は、タレット側にスプリング５２で抑圧突出させた
ゴール５１Ｑ割出し板５０の規定位置に配設した凹部に
嵌合して達成している。

〔発明が解決しようとする問題゛点〕

主軸頭の直線運動を利用してベース３に所要の運動を与
える際、主軸頭に固定したカム３０からリンク３２を介
して行うため、力の伝達経路ＬｉｅＬ２１Ｌ、が長く、
カムフォロア３４がカム３０に接触した際、あるいはそ
のあと主軸頭の移動速度が変化しｔ際に生ずる振動がタ
レットへ伝わる過程で増幅され、工具交換の動作に安定
性金欠いていた。

また、工具交換動作以外はタレットの回転を禁止する必
要があるが、割出し板とスプリング付勢が−ルとの回転
防止手段では機構が複雑であるぶ、確実にタレットの回
転を禁することは出来ず、結局従来装置では高速且つ確
実な動作は達成出来なかった。

本発明は、簡単な機構で確実かつ敏速な動作を達成する
、即ち前述の従来装置の問題点を改善した工具交換装置
を提供するものである。

〔問題点を解決する九めの手段及び作用〕上記の問題点
を解決するための手段を、実施例の第１．２図を用いて
説明する。内側にタレットギヤ１６を備え外周にツーリ
ング（工具保持体）Ｔを把持した複数のグリップ１３を
配設したタレット５を取付軸０によってベース３に回転
自在に取付けると共に、腕部３′先端にカムフォロア９
を備え九ベース３は、シャフトＳによって両側の固定部
材Ｗ、Ｗ間に揺動可能に軸支して、スプリング８によっ
てベース全体を内方、即ち主軸頭側へ付ｅＬ、スプリン
グ８によるタレットの移動力はレバー６とブロックｌＯ
によって抑制される。

またベース３には、一端に歯１５′を他端にカムフォロ
ア２１を備えた係止レバー１５を歯１５′がタレットギ
ヤ１６に噛合する状態にスプリング１７で付勢して揺動
可能にピンｐ、で軸支し、ベースの腕部３’　、　３’
の内外面に位置保持用の支承ブロック１０．１０を固定
した。

ま念、固定部材Ｗ、ＷにはピンＰ１に支点に回動するレ
バー６を軸支し、レバー６の内方端にはローラ１９を、
外方端にはローラ２０を配設すると共に、スプリング１
８によりてローラ２０が支承ブロック１０に嵌入する方
向に付勢した。

ガイドＧに沿りて矢印Ａの如く作業位置（第２図）と工
具交換位置（上方）との間を移動する主軸頭ｌには、第
１カム２，２．第２カム４、及び押上ロンドア、７を配
設した。

作用は、主軸頭ｌが第２図の位置から上昇すれば、押上
ロッド７がローラ１９を押上げてレノ櫂−６のローラ２
（１−ベースの支承ブロックｌＯから外すと共に、カム
フォロア９が拉１カム２のカム作用により案内されて、
ベース３を主軸頭側にスプリング８の作用で揺動するが
、力の伝達はカム作用を受けるカムフォロア９がベース
に一体であシ、従来装置に於けるリンク３２及びロッド
３５が無いため、カムフォロア９の振動が増幅されずに
タレット５がカム２の作用を受ける。

また、タレットはタレットギヤ１６と係止レバー１５の
歯１５’との噛合で回動防止されているので、みだシに
動いて作業の確実性を損うことがないつ〔実施例〕第１．２．３図から明らかな如く、両側の固定部材Ｗ、
Ｗ間に二叉状の腕部３’、３’ｉ有するベース３をシャ
フトＳを介して揺動自在に軸支すると共に、腕部３’　
、　３’の上方に突設したピンＰ３　・Ｐ３と固定部材
Ｗ、Ｗ上のビニ／Ｐ４＋Ｐ４　との間に引張シスプリン
グ８．８を張設して、ベース３に内側（主軸頭１側）へ
の回動力を付勢し、固定部材Ｗ、Ｗ上のピンＰ１　、Ｐ
ｌに両端にロール１９゜２０を有するレバー６を軸支し
てレバー６をスプリング１８で時計方向（第２，３図）
に付勢し、レバー外側端のロール２０をベース腕部３′
の支承ブロック１０内に嵌入して、ベース３の内側への
回＃Ｉｗ規制し九〇なお１２はタレット５の工具交換位
ｉｉヲ規制する友めにベース腕部３’　、　３’のスト
ン・９面１１を支承するためのストン・やであシ、両部
材Ｗ、Ｗ間に張設したロッドである〇また、ベース腕部３’　、　３’間に張設したピンＰ。

には、一端に歯１５′ヲ有し、他端にカムフォロア２１
を有する係止レバー１５を軸支し、タレット５内面と係
止レバー間に圧縮スプリング１７′５ｒ：介在して、係
止レバーの歯１５’がタレットギヤ１６に噛合する方向
に付勢した。

タレット５ば、内面にタレットギヤ１６１に有し、且つ
外周にツーリングＴｉ把持したグリフ７’１３を多敬有
し、ベース腕３’　、　３’間に回転自在に軸支（図示
なし）した。

主軸頭１には、カムフォロア９．９作動するための外側
カム面２′及び下側カム面２”を備えた第１カム２，２
、カムフォロア２１を作動するための第２カム４、及び
レバー６のロール１９．１９に対応する押上ロッド７．
７をそれぞれ配設した。

なおタレットのグリッｆ構造、主軸頭のツーリング割出
し機構及び作業位置と交換位置との間の移動機構等は慣
用の手段で達成した。

第４図（ａ）〜（ｄ−２）は、それぞれ作用説明図であ
り、図（、）では、ツーリングＴＮを嵌着した主軸頭ｌ
がツーリングを交換するためにガイドＧに沿って矢印入
方向に上昇中であシ、カムフォロア９が第１カム２に接
触を始め、押上ロッド７がロール１９に当接する寸前を
示している。

図（ｂ）に於ては、主軸頭ｌが更に上昇し、第１カム２
が外側カム面τによってカムフォロア、即ちベース３ｔ
ｌ−少許外方に押し出すと共に、押上ロッド７がロール
１９を押シ上ケてレバー６のベース３に対する保合を外
した状態であり、もはやベース３Ｆｉ、スプリング８０
力によって内側への回動可能であり、第１カム２によっ
てのみ制限されている。

図（ｃ）は、主軸頭ｌが更に上昇し、カムフオロア９が
第１カム２の下側カム面２″の作用を受けてベース３と
タレット５とが内方に回動すると共に、ベース腕部のス
トッパ面１１がストッパ１２に当接して位置規制を受け
、グリッパ１３が主Ｉ１１頭のツーリングＴＮを把持し
た状態である。但し、タレットギヤ１６は未だ係止レバ
ー１５の＋ｉ？　１５’と噛合している。

図（ｄ−１）と（ｄ−２）は同一状態を示し、（ｄ−ｔ
）が第１図Ｃ−Ｃ線で、（ｄ−２）が第１図Ｃ−Ｃ線で
視た図であり、この状態では、主軸ＰＡ１の上昇によっ
てツーリングＴＮは既に抜き取られ、且つ第２カム４が
カムフォロア２１ｉ作動して係止レバー１５の歯１５′
とタレットギヤ１６との噛合を外すと同時に、タレット
ギヤ１６に主軸ギヤ１４が噛合し、主軸ギヤ１４の慣用
の割出し回転によって新規なツーリングＴＭが装着され
んとしている。

図（ｄ−１）　、　（ｄ−２）の状態から次に主軸頭ｌ
が下降を始めれば、主軸ギヤ１４がタレットギヤ１６の
噛合を外すと同時に、第２カム４がカムフォロア２１．
を解放して係止レバー１５のスプリング１７の作用によ
り瞬時に歯１５’がタレットギヤ１６に噛合してタレッ
トの回転ｋＭ止し、以後の主軸頭の下降によって新規な
ツーリングＴＭが主軸に装着され、主軸頭１の上昇時の
作用と逆の作用によって第２図及び第３図の作業状態に
復帰する。

本実施例に於てはスプリング８を、ベース３を・主軸頭
側（内側）に付勢したが、各カム′とカムフォロアの適
切な配置により各スプリングによる各部材への付勢力向
、各部材の配列形状が変更可能なことは、当業者にとっ
ては自明である。

〔発明の効果〕

ベースを直接主軸頭のカムで制御したため、タレットと
主軸頭のカムとの力の伝達？イ路が最小になり、工具交
換時のタレットに生起される振動が最小になシ、工具の
自動交換の高速化、動作の確実化が達成出来る。ｔｅベ
ースと主掘頭との相対運動を主軸頭の移動とカムのみに
よって達成するため機構が簡単であシ、製造上の合理化
が達成出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるタレットを除いた正面
図っ第２図は第１図の装置のタレット１−備えた状態をＢ−
Ｂ線で視た側面図であり、第３図は同じく第１図のＣ−
Ｃ線で視た側面図。 ν１４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、（ｄ−１
）　、　（ｄ−２）は、それぞれ第１図の装置の作用段
階説明図。第５図は従来装置の第１図に対応する正面図であり、第
６図は第５図の装置のタレットを備えた状態全Ａ−Ａ線
で視た側面図。１：主軸頭、２：第１カム、３：ベース、４：第２カム
、５：タレット、６：レバー、７：押上ロッド、８，１
７．１８ニスプリング、９．２１　：カムフオロア、１
０：支承ブロック、１１：スト７１面、１２：ストッパ
、１３ニゲリツプ、１４：主情［ギヤ、１５：係止レバ
、１６：タレットギヤ、１９．２０：ロール。第１図４　・・第２カム　　　　　　１３・　　グリップ９．
２Ｉ・・・カムフォロア（Ｃ）第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】１、位置保持手段により支持され、且つ揺動可能に軸支
されたベース（３）の端部にカムフォロア（９）を取付
け、ベース（３）にはタレットギヤ（１６）を備えたタ
レット（５）を回転自在に軸支すると共に、一端に歯（
１５′）を他端にカムフォロア（２１）を備えた係止レ
バー（１５）を歯（１５′）がタレットギヤ（１６）に
噛合する状態に付勢して揺動可能に軸支し、工作位置と
工具交換位置とにわたって移動する主軸頭（１）にはカ
ムフォロア（９）を作動させる第１カム（２）とカムフ
ォロア（２１）を作動させる第２カム（４）とを配設し
た工作機械の工具交換装置。２、位置保持手段が、固定部材（Ｗ）上にピン（Ｐ＿１
）で軸支され、且つスプリング（１８）によって付勢さ
れた両端にローラ（１９、２０）を有するレバー（６）
と、固定部材（Ｗ）とベース（３）間に設けられた引張
りスプリング（８）とを備えた特許請求の範囲第１項に
記載の工具交換装置。３、レバー（６）の一端のローラ（２０）がベース上の
支承ブロック（１０）に嵌脱自在に嵌入し、他端のロー
ラ（１９）が主軸頭（１）上の押上ロッド（７）によっ
て作動される特許請求の範囲第２項に記載の工具交換装
置。