JPH0217792Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、工具マガジンに収納された工具を工
作機械の主軸に挿着する工具交換装置に関するも
のである。

＜従来の技術＞ 工具マガジンと主軸間で工具交換アームを主軸
軸線方向に進退移動し、かつ主軸軸線と平行な軸
線回りに旋回して工具を交換する工具交換装置に
おいては、アームを工具マガジンと主軸間を結ぶ
線と直交する線上の待機位置から工具マガジンと
主軸間を結ぶ線上で＋，−180゜の旋回動を行わせ
る必要がある。

このアームの旋回動は、アームが固着されかつ
主軸軸線方向に進退移動並びに主軸軸線と平行な
軸線回りに回転可能なスリーブ内で回転方向のみ
スリーブと係合している回転体を回転するアーム
旋回用シリンダ装置によつて作動している。

このアーム旋回用シリンダ装置は、前記回転体
に設けられているピニオンに噛合するラツクを備
えた180゜旋回用の主ピストンと、この主ピストン
の両端に90゜旋回を規定する主ピストンの位置決
め用ピストンを内蔵し、主ピストンのストローク
エンドを変化させるようにした構造である。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 上記従来の工具交換装置におけるアーム旋回用
シリンダ装置は、シリンダの両端のキヤツプ内側
面にクツシヨン用凹部を設け、位置決め用ピスト
ンのキヤツプ側端面に前記クツシヨン用凹部に嵌
入する突起が設けられ、位置決め用ピストンがキ
ヤツプ側に移動したときに、その移動端でクツシ
ヨン作用により減速し、また、位置決め用ピスト
ンの主ピストン側端面にもクツシヨン凹部を設
け、主ピストンの両端に前記クツシヨン凹部に嵌
入する突起を設けて主ピストンの移動端でもクツ
シヨン作用により減速させ、アームの90゜、180゜
の旋回端で減速している。

ところが上記従来装置では、位置決め用ピスト
ンの主ピストン側への移動端には構成上クツシヨ
ン機構を設けることは困難であり、位置決め用ピ
ストンが主ピストンとともに主ピストン側へ移動
する工具交換サイクルではアーム旋回端の減速が
得られない問題があつた。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は、上記従来の問題点を解決するため
に、アーム旋回用シリンダ装置の主ピストンの軸
心に同心の貫通穴を設け、この貫通穴にロツドを
摺動可能に貫通し、このロツドの両端に前記位置
決め用ピストンを、その一方がシリンダの一方の
キヤツプに当接した移動位置で他方がシリンダの
他方のキヤツプより離間した移動端に位置する距
離間隔で固着連結させ、前記シリンダの両端のキ
ヤツプ内側面にクツシヨン用凹部を設け、このク
ツシヨン用凹部に嵌入する突起を前記位置決め用
ピストンのキヤツプ側端面に突設し、位置決め用
ピストンの主ピストン側端面にもクツシヨン用凹
部を設け、このクツシヨン用凹部に嵌入する突起
を主ピストンの両端面に突設したものである。

＜作 用＞ 本考案は、ロツドの両端に固着連結した位置決
め用ピストンの一方がシリンダ端のキヤツプから
離間する方向に移動したときに、他方の位置決め
用ピストンがロツドによつて他方のシリンダ端の
キヤツプ方向へ移動し、他方の位置決め用ピスト
ンのクツシヨン作用をロツドを介して一方の位置
決め用ピストンに付与するものである。

＜実施例＞ 以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において、１４は工具交換装置であ
る。この工具交換装置１４の内部構造は次の通り
である。図略の工具、マガジンの側方にハウジン
グ３０が垂直軸線回りに旋回可能に支持され、こ
のハウジング３０に貫通穴３１が形成されてい
る。ハウジング３０には貫通穴３１の一端に支持
部材３２が固定され、この支持部材３２にスリー
ブ３３が軸動かつ回転可能に軸承されている。

前記貫通穴３１の他端には回転体３５に作動油
を供給するデイストリビユータ３４が嵌合固定さ
れ、このデイストリビユータ３４に回転体３５の
一端が回転のみ可能に支持されている。回転体３
５の支持部材３２側の外周には軸方向にスプライ
ン３５ａが形成され、このスプライン３５ａに係
合する突起３３ａがスリーブ３３の内周に形成さ
れている。このスプライン３５ａ、突起３３ａに
よつてスリーブ３３と回転体３５との相対回転が
阻止され、スリーブ３３と回転体３５との相互の
軸動が許容される。また回転体３５にはデイスト
リビユータ３４とスリーブ３３間でピニオン３６
が形成され、このピニオン３６と噛合するラツク
バー３７が回転体３５の回転軸線と直交する方向
にハウジング３０に案内支持されている。このラ
ツクバー３７は後述するアーム旋回用シリンダ５
０に設けられている。

前記回転体３５内にはシリンダ室４０が形成さ
れ、このシリンダ室４０にピストン４１が回転体
３５の軸線方向に摺動可能に嵌装されている。ピ
ストン４１には回転体３５と同軸にピストンロツ
ド４２が一体形成され、ピストンロツド４２の一
端はスリーブ３３の一端に固定された蓋４３に連
結されている。シリンダ室４０、ピストン４１、
ピストンロツド４２によつてアーム進退用シリン
ダ装置４４が構成される。回転体３５にはデイス
トリビユータ３４とシリンダ室４０とを結ぶ油穴
４５が形成されている。スリーブ３３の支持部材
３２側の一端にはスリーブ３３の軸線と直角に工
具交換アーム２０が固定されている。工具交換ア
ーム２０の両端は工具交換アーム２０の旋回によ
り工具を把持する公知である図略の工具把持部が
設けられている。

前記アーム旋回用シリンダ装置５０の構成を第
２図に基づいて説明する。

前記ピニオン３６を中央とする左右に回転体３
５の回転軸線と直交する方向でシリンダ５１ａ，
５１ｂがハウジング３０に嵌着され、このシリン
ダ５１ａ，５１ｂ内に前記ラツクバー３７が摺動
可能に嵌装されている。このラツクバー３７はア
ーム２０を180゜旋回動する主ピストン５３であ
る。５２ａ，５２ｂは前記シリンダ５１ａ，５１
ｂのエンドキヤツプである。このキヤツプ５２
ａ，５２ｂと前記主ピストン５３の左右のシリン
ダ５１ａ，５１ｂ内にアーム２０を90゜旋回規定
するための主ピストン５３の位置決め用ピストン
５４ａ，５４ｂが摺動可能に嵌装されている。こ
の位置決め用ピストン５４ａ，５４ｂのストロー
クはキヤツプ５２ａ，５２ｂの内側面とシリンダ
５１ａ，５１ｂに形成されている段部５５ａ，５
５ｂとの間の一定距離である。この左右一対の位
置決め用ピストン５４ａ，５４ｂは次のような機
構によつて一体的に連結されている。

すなわち、前記主ピストン５３の軸心に同心の
貫通穴５６を設け、この貫通穴５６にロツド５７
を摺動可能に貫通する。このロツド５７の両端に
前記位置決め用ピストン５４ａ，５４ｂを一定の
距離間隔で固着したものである。前記一定の距離
間隔は、位置決め用ピストン５４ａ，５４ｂの何
れか一方が、その一方側のキヤツプ５２ａ又は５
２ｂに当接した移動端位置で他方がその他方側の
キヤツプ５２ｂ又は５２ａより離間した段部５５
ａ又は５５ｂに当接する寸前の移動端に位置する
距離間隔である。

前記キヤツプ５２ａ，５２ｂの内側面にはクツ
シヨン用凹部５８ａ，５８ｂ設けられ、位置決め
用ピストン５４ａ，５４ｂのキヤツプ５２ａ，５
２ｂ側端面に前記クツシヨン用凹部５８ａ，５８
ｂに嵌入する突起５９ａ，５９ｂ形成され、これ
ら突起５９ａ，５９ｂの外周にクツシヨンをきか
すための複数の傾斜した切欠き溝５９ｃ，５９ｄ
が形成されている。

また、位置決め用ピストン５４ａ，５４ｂの主
ピストン５３側の端面にもクツシヨン用凹部６０
ａ，６０ｂが設けられ、主ピストン５３の両端面
に前記クツシヨン用凹部６０ａ，６０ｂに嵌入す
る突起６１ａ，６１ｂが形成され、これら突起６
１ａ，６１ｂの外周にクツシヨンをきかすための
複数の傾斜した切欠き溝６１ｃ，６１ｄが形成さ
れている。

上記構成による工具交換装置１４の動作につい
て説明する。工具交換アーム２０が垂直状態のと
きは位置決め用ピストン５４ａ，５４ｂ、主ピス
トン５３は共に第２図において左進端にあり、ク
ツシヨン用凹部５８ａ側に圧油が供給されると位
置決めピストン５４ｂがキヤツプ５２ｂに当接す
るまで位置決め用ピストン５４ａと主ピストン５
３が右進する。これにより工具交換アーム２０は
主軸の前面から見て反時計回りに90゜旋回し、主
軸に装着された使用済みの工具を把持する。次に
アーム進退用シリンダ装置４４の作動により工具
交換アーム２０が前進して主軸から使用済みの工
具が離脱する。かかる状態で主ピストン５３のみ
を右進端にある位置決め用ピストン５４ｂに当接
するまで右進させると、工具交換アーム２０がさ
らに反時計回りに180゜旋回して主軸に新しい工具
が対応し、アーム進退用シリンダ装置４４の作動
より工具交換アーム２０が後退して主軸に新しい
工具が装着される。次にクツシヨン用凹部５８ｂ
側に圧油を供給すると、位置決め用ピストン５４
ａがキヤツプ５２ａに当接するまで位置決め用ピ
ストン５４ｂとともに主ピストン５３が左進す
る。これにより工具交換アーム２０が時計回りに
90゜旋回すると新しい工具と工具交換アーム２０
との係合がはずれる。かかる状態で図略の公知手
段により工具交換装置１４を90゜旋回させ、図略
の工具マガジンと対応させる。工具マガジンの所
定位置に次に使用される工具が割り出されると、
アーム旋回用シリンダ装置５０が作動して工具交
換アーム２０が90゜旋回し、使用済みの工具を把
持していないもう一方の把持部に次に使用される
工具が把持される。工具交換アーム２０を前進さ
せると、工具マガジンから次に使用される工具が
離脱し、工具交換アーム２０を180゜旋回させて後
退させると工具マガジンに使用済みの工具が装着
される。このようにして主軸から工具マガジンへ
使用済みの工具が移送され、上述した動作の逆の
動作を行わせることにより工具マガジンから主軸
へ次に使用される工具が移送されて工具の交換が
行われる。

上記工具交換アーム２０の180゜旋回、90゜旋回
は、アーム旋回用シリンダ装置５０の位置決めピ
ストン５４ａ，５４ｂの左右移動端に基づく主ピ
ストン５３の左右移動ストロークによつて制御さ
れる。このとき、主ピストン５３のストロークエ
ンドでは、突起６１ａ又は６１ｂが位置決め用ピ
ストン５４ａ，５４ｂに設けられているクツシヨ
ン用凹部６０ａ，又は６０ｂに嵌入することによ
り、シリンダ５１ａ又は５１ｂの油が切欠き溝６
１ｃ，６１ｄを介してクツシヨン用凹部６０ａ又
は６０ｂに流れることによつて減速される。

また、位置決め用ピストン５４ａ，５４ｂのス
トロークエンドでは、一方の位置決めピストン５
４ａがキヤツプ５２ａ側に移動する際に、突起５
９ａがキヤツプ５２ａに設けたクツシヨン用凹部
５８ａに嵌入し、シリンダ５１ａ内の油が切欠き
溝５９ｃを介してクツシヨン用凹部５８ａに流れ
ることにより減速される。このとき、他方の位置
決めピストン５４ｂがロツド５７による連結によ
つてキヤツプ５２ｂに当接していた移動端より段
部５５ａに向かつて一方の位置決めピストン５４
ａと一体運動する。そして、他方の位置決めピス
トン５４ｂが段部５５ｂに当接する直前で、前記
一方の位置決めピストン５４ａのクツシヨン作用
がロツド５７を介して他方の位置決めピストン５
４ｂにも伝達されて同時に減速されるのである。
尚、上記は位置決めピストン５４ａ，５４ｂが第
２図において左進した場合であるが、右進の場合
は他方の位置決めピストン５４ｂのクツシヨン作
用が一方の位置決め用ピストン５４ａに伝達され
る。なお、本考案は工具交換アームが垂直軸線回
りに旋回する工具交換装置にも適用できる。さら
にスリーブと回転体が同軸に設けられたものに限
らず、スリーブと回転体が並列に設けられた工具
交換装置にも適用できる。

＜考案の効果＞ 以上のように本考案によると、アーム旋回用シ
リンダ装置の主ピストンの両側に配置される位置
決め用ピストンを、主ピストンの軸心を摺動可能
に貫通するロツドにより、位置決め用ピストン相
互のストロークを許容する間隔で固定したもので
あるから、一方の位置決めピストンのキヤツプ側
でのクツシヨン作用が他方の位置決め用ピストン
に伝達され、他方の位置決めピストンの主ピスト
ン側での移動端の減速が得られるため、工具交換
アームの全ての工具交換サイクルにおける旋回端
の減速を行う効果を有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は工具交
換装置の断面図、第２図はアーム旋回用シリンダ
装置の断面図である。 ２０……工具交換アーム、３０……ハウジン
グ、３３……スリーブ、３５……回転体、３６…
…ピニオン、３７……ラツクバー、４４……アー
ム進退用シリンダ装置、５０……アーム旋回用シ
リンダ装置、５２ａ，５２ｂ……キヤツプ、５３
……主ピストン、５４ａ，５４ｂ……位置決め用
ピストン、５６……貫通穴、５７……ロツド、５
８ａ，５８ｂ……クツシヨン用凹部、５９ａ，５
９ｂ……突起、６０ａ，６０ｂ……クツシヨン用
凹部、６１ａ，６１ｂ……突起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジングに主軸軸線方向に進退移動並びに主
   軸軸線と平行な軸線回りに回転可能に軸承され、
   工具交換アームを固設したスリーブと、このスリ
   ーブにスリーブの軸線方向の移動は許容し、回転
   方向は係合する回転体と、前記スリーブを進退移
   動させるアーム進退用シリンダ装置と、前記回転
   体に設けられたピニオンに噛合するラツクを備え
   た180゜旋回用の主ピストンと、この主ピストンの
   両端に90゜旋回を規定する主ピストンの位置決め
   用ピストンを内蔵したアーム旋回用シリンダ装置
   とからなり、工具マガジンと主軸との間で前記工
   具交換アームにより工具を交換する工具交換装置
   において、前記アーム旋回用シリンダ装置の主ピ
   ストンの軸心に同心の貫通穴を設け、この貫通穴
   にロツドを摺動可能に貫通し、このロツドの両端
   に前記位置決め用ピストンを、その一方がシリン
   ダの一方のキヤツプに当接した移動位置で他方が
   シリンダの他方のキヤツプより離間した移動端に
   位置する距離間隔で固着連結させ、前記シリンダ
   の両端のキヤツプ内側面にクツシヨン用凹部を設
   け、このクツシヨン用凹部に嵌入する突起を前記
   位置決め用ピストンのキヤツプ側端面に突設し、
   位置決め用ピストンの主ピストン側端面にもクツ
   シヨン用凹部を設け、このクツシヨン用凹部に嵌
   入する突起を主ピストンの両端面に突設したこと
   を特徴とする工具交換装置。