JPH04128134U - 工具交換装置付ｎｃ旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タレット６の正面加工用と側面加工用回転工
具軸７，８に対応して旋回可能な中間ポット１７，工具
交換アームユニット１６を備える主工具交換装置１５
を、ＮＣ駆動のキャリア１４上に設けて、両回転工具軸
に対して工具交換時間差のない迅速な工具交換を可能と
する。 【構成】 本機の心押台側に設けたマガジン装置９のマ
ガジンポット１１と、主工具交換装置１５の中間ポット
１７間の工具交換を副工具交換装置２１にて行い、主工
具交換装置１５は次工具を中間ポット１７に挿入した状
態で、必要により側面加工用回転工具軸方向に中間ポッ
ト軸心を向けてＺ軸右端位置で待機する。ＮＣの工具交
換指令で刃物台のＺ軸現在位置から任意の最適Ｚ軸交換
位置が自動設定され、主工具交換位置１５と、刃物台５
が同時に最適Ｚ軸交換位置に移動位置決めされ交換アー
ム１８により工具交換が行われる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は工具交換装置（以下ＡＴＣと呼ぶ）を有するＮＣ旋盤に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ＡＴＣ付ＮＣ旋盤として公知の技術に特開昭６０−５６８４０号の技術 がある。このものは図４に示すようにベッドの心押台側に設けられＺ軸方向反主 軸側を向いて工具を貯蔵する複数のマガジンポット１０１を必要に応じて工具交 換位置Ｅに割出す工具マガジン装置と、この工具交換位置Ｅ上方のＢ位置とタレ ット１０２上方のＡ位置とに移動可能なキャリア１０３に設けられた中間ポット １０４とを具備し、Ｂ位置の中間ポット１０４とＥ位置のマガジンポット１０１ の間の工具交換をサブアーム１０５により行い、Ａ位置の中間ポット１０４とタ レット１０２との間の工具交換をマガジンフレーム１０６に固着の交換アーム１ ０７により行うようにしたものである。

【０００３】 また他の公知の技術に特開昭６１−９５７９３号の技術がある。このものは図 ５に示すようにドラム形工具マガジン１１１とタレット１１２の間の工具交換を 行うツインアーム形の交換アーム１１３の両端に、アーム旋回軸に対して４５° で且両面の交角が９０°をなす旋回取付面を有し、この取付面に直角方向に設け られた旋回中心軸にグリッパ取付台１１４を介して軸心方向に対して４５°に工 具取付中心線を有するグリッパ１１５を設けて、工具マガジン１１１とタレット １１２の工具装着方向に対応してグリッパ取付台１１４の１８０°旋回によって グリッパ１１５をアーム旋回軸と平行又は直角な方向に変更できるようにしたも のである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べた特開昭６０−５６８４０号の技術は、工具を抜き差しする 方向が単一のため、タレット１０２の工具ポジションの配置が単純化しＹ軸機能 への対応性がないという問題点を有している。

【０００５】 また特開昭６１−９５７９３号の技術は、工具を抜き差しする方向はグリッパ 取付台１１４を１８０°旋回させることによって二方向に変更可能であるが、工 具を抜き差しするための駆動手段が二組必要になり、複雑かつコスト高になると ともにグリッパ旋回機構の剛性を高めることがスペース上難しいため、重量工具 の交換には不適当であるという問題点を有している。

【０００６】 また両者ともタレットのＺ軸工具交換位置が心押台側の一箇所に限定されてい るので、刃物台を加工完了位置よりＺ軸工具交換位置まで戻さねばならず、工具 交換時の刃物台のＺ軸移動時間がＡＴＣ時間に影響し、長尺旋盤に不向きである という問題点を有していた。

【０００７】 本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり，そ の目的とするところは、長尺旋盤に最適かつタレットの外周面と端面に配設され た正面加工用回転工具軸と側面加工用回転工具軸に対して任意位置にて迅速かつ 同一時間で工具交換を遂行することのできるＡＴＣ付ＮＣ旋盤を提供しようとす るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために本考案における工具交換装置付ＮＣ旋盤は、Ｘ軸に 垂直な平面内において旋回され切削位置と工具交換位置とに割出し可能なタレッ トに正面加工用回転工具軸と側面加工用回転工具軸とを有する複合ＮＣ旋盤にお いて、本機心押台側に設置されＺ軸方向反主軸側を向いて工具を貯蔵する複数の マガジンポットを必要に応じて工具交換位置に割出す工具マガジン装置と、本機 上方に架設されたビームのＺ軸方向の案内に沿って移動可能に設けられたキャリ アと、該キャリアを駆動するＮＣ制御の駆動手段と、前記キャリアにＹ軸方向の 旋回中心軸のまわりで前記正面加工用回転工具軸と側面加工用回転工具軸対応の 二方向に旋回可能に設けられ交換アームを有する工具交換アームユニットと中間 ポットとを備える主工具交換装置と、前記中間ポットと前記マガジンポット間の 工具交換を行うサブアームを有する副工具交換装置とを含んでなるものである。

【０００９】

【作用】

副工具交換装置のサブアームにより工具マガジン装置のマガジンポットより次 工具を抜き取って中間ポットに挿入したのち、主工具交換装置がマガジン側で待 機する。尚次工具が側面加工用回転工具軸に挿入するための次工具の場合には、 待機中に中間ポット及び工具交換アームユニットが９０°旋回して対応姿勢とな る。 切削加工の一区割が終わってＮＣより工具交換指令が出ると、加工の終わった 刃物台のＺ軸現在位置より最適Ｚ軸工具交換位置が設定され、刃物台と主工具交 換装置が同時にこの最適Ｚ軸工具交換位置に向けて早送り速度で移動されて位置 決めされ、交換アームにより中間ポットの次工具とタレットの回転工具軸の使用 済工具の工具交換が行われる。

【００１０】

【実施例】

実施例について図１〜図３を参照して説明する。 図１の複合ＮＣ旋盤において、床上に設置されたベッドの右側に主軸台１が設 けられており、主軸台１に回転可能に支承される主軸２の先端にチャック３が嵌 着されている。ベッド上にＺ軸案内が二組設けられており、上側のＺ軸案内にＸ 軸方向の案内面を有する往復台４が移動位置決め可能に載置され、往復台４上に 刃物台５が移動位置決め可能に載置されている。

【００１１】 刃物台に設けられたＸ軸方向の旋回軸のまわりで旋回可能にタレット６が設け られており、タレット６の外周面と端面に複数の回転工具取付ポジションが設け られている。そして外周面の回転工具取付ポジションに側面加工用回転工具軸７ が、また端面の回転工具取付ポジションに側面加工用回転工具軸８がそれぞれ回 転可能に支承され、ベッド下側のＺ軸案内に心押台１０が位置移動可能に設けら れている。

【００１２】 一方ベッドの右側には工具マガジン装置９が設置されており、工具マガジン装 置９は複数の工具ＴをＺ軸方向右向きにして貯蔵するマガジンポット１１をリン ク状の鎖でエンドレスに連結し、サーボモータ１２によりＮＣ指定のマガジンポ ット１１をＭＧ工具交換位置に割出すようになっている。

【００１３】 ベッドの上方にはビーム１３がＺ軸方向を向いて架設され、ビーム上のＺ軸方 向の案内に沿ってキャリア１４が移動可能に載架され、キャリア１４は図示しな いサーボモータによりボールねじを介して駆動される。

【００１４】 キャリア１４には主工具交換装置１５の交換アームユニット１６がＹ軸垂直平 面内において９０°旋回割出し可能に設けられ、交換アームユニット１６の図示 しないＹ軸方向の旋回中心軸の先端とキャリア１４を貫通して上方に僅かに突出 している。そしてこの旋回中心軸の先端に中間ポット１７が交換アーム１８用旋 回軸と平行かつ交換アーム側を向いて固着されている。

【００１５】 交換アーム１８は両端にグリッパを有するツイン形で、ほぼ９０°と１８０° に旋回可能かつ旋回軸方向に抜き差し可能とされている。そしてこの主工具交換 装置１５はキャリア１４のマガジン側への移動で右端所定の工具授受位置と、主 軸側への移動でタレット６のＺ軸位置に対応するＮＣ指定の工具交換位置に位置 決めされるようになっている。

【００１６】 マガジンポット１１と中間ポット１７間の工具の受け渡しをする副工具交換装 置２１のサブアーム２２は、マガジンフレーム内に設けられた二本のＺ軸方向の 案内棒２０に沿ってマガジンポット１１対応のＭＧ側交換位置と、Ｚ軸方向右端 の工具授受位置に位置決めされた中間ポット１７対応のＲＳ側交換位置とに移動 可能かつ工具抜き差し移動可能とされるとともに、図示しないＸ軸方向の案内に 沿って工具把持のための移動が可能とされている。

【００１７】 続いて本実施例の作用について説明する。 ＮＣより次工具指令が出ると、次工具に指定された工具Ｔが装着されるマガジ ンポット１１が、ＭＧ工具交換位置に割出され、サブアーム２２がＸ軸方向マガ ジンポット側に前進して次工具Ｔを把持する。

【００１８】 次いでサブアーム２２がＺ軸方向反主軸側に移動して次工具Ｔがマガジンポッ ト１１より抜き取られ、サブアーム２２がＸ軸方向反マガジン側ポット側に後退 したのちＺ軸方向主軸側に移動してＲＳ側工具交換位置に位置決めされる。次い でサブアーム２２がＸ軸方向中間ポット側に前進して把持する次工具Ｔが中間ポ ット１７と同心となり、Ｚ軸方向主軸側に移動して次工具Ｔを中間ポット１７に 挿入し、再びサブアーム２２がＸ軸方向に後退して次工具から離れ、主工具交換 装置１５はこの状態でＮＣより工具交換指令が出るまで待機する。

【００１９】 タレット６の外周面の正面加工用回転工具軸７の装着工具による切削加工の一 区割が終わると、タレット６が旋回して回転工具軸７が工具交換位置に割出され 、刃物台５がＸ軸方向に移動して所定の工具交換位置に位置決めされ、ＮＣ内で 刃物台５のＺ軸現在位置から最適Ｚ軸工具交換位置が自動設定され、ＮＣの工具 交換指令で、キャリア１４と刃物台５が同時にＺ軸移動して互いに接近し、自動 設定されたＺ軸工具交換位置に位置決めされる。次いで交換アーム１８がほぼ９ ０°旋回されて、中間ポット１７の次工具Ｔと回転工具軸７の使用済工具７を同 時に把持する。

【００２０】 次いで交換アーム１８が旋回軸方向に伸びて把持する両工具を中間ポット１７ 及び回転工具軸７より抜き取り、１８０°旋回して両工具の位置が入れ替わり、 交換アーム１８が旋回軸方向に縮んで次工具が回転工具軸７に、使用済工具が中 間ポット１７に挿入されたのち、交換アーム１８がほぼ９０°旋回して両工具か ら離れる。

【００２１】 次いで刃物台５がＺ軸方向主軸側へ移動して切削加工に入ると同時に、キャリ ア１４がＺ軸方向マガジン側に移動して右端の工具授受位置に位置決めされる。 次いで副工具交換装置２１のサブアーム２２がＸ軸方向に前進して使用済工具を 把持し、Ｚ軸方向右側に移動して中間ポット１７から使用済工具を抜き取る。

【００２２】 次いでサブアーム２２がＸ軸方向に後退したのち、Ｚ軸方向右側に移動してＭ Ｇ側工具交換位置に位置決めされ、再びサブアーム２２がＸ軸方向に前進して把 持する使用済工具Ｔがマガジンポット１１と同心となり、Ｚ軸方向左側に移動し て使用済工具をマガジンポット１１に挿入したのち、Ｘ軸方向に後退して使用済 工具から離れる。

【００２３】 次にタレット６の側面加工用回転工具軸８に装着される使用済工具Ｔを次工具 Ｔと交換する場合は、主工具交換装置１５がＺ軸方向右端の工具授受位置にて待 機中に、交換アームユニット１６及び中間ポット１７が９０°旋回されて次工具 ＴがＸ軸方向前向きの側面加工用回転工具軸８対応の方向を向く。そしてＮＣの 工具交換指令でキャリア１４がＺ軸方向左側へ、また刃物台５がＺ軸方向右側へ 同時に早送り速度で互いに接近して、ＮＣ内で設定された任意の最適Ｚ軸工具交 換位置に位置決めされる。

【００２４】 次いで図３に示すように交換アーム１８のほぼ９０°と１８０°の旋回と旋回 軸方向の抜き差し動作で次工具Ｔが回転工具軸８に挿入され、使用済工具Ｔが中 間ポット１７に挿入されたのち、交換アーム１８が９０°旋回して両工具から離 れる。

【００２５】 次いで刃物台５がＺ軸方向主軸側に移動して切削加工に入り、同時にキャリア １４がＺ軸方向右側に移動して工具授受位置に位置決めされ、交換アームユニッ ト１６，中間ポット１７が９０°旋回されて使用済工具ＴがＺ軸方向右側を向き 、サブアーム２２の前述と同様の動作で使用済工具Ｔをマガジンポット１１に返 却する。

【００２６】 尚、刃物台５と主工具交換位置１５のＺ軸方向同一側への同期送り中に交換ア ーム１８により工具交換動作を行うようにしてＡＴＣ時間の短縮を計ることもで きる。

【００２７】

【考案の効果】

本考案は上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。 Ｚ軸方向右側を向くマガジンポットと、キャリア上の中間ポットの間の工具交 換を副工具交換装置で行い、次工具を挿入した中間ポット及び工具交換アームを タレットの正面加工用又は側面加工用回転工具に対する角度にして待機させ、Ｎ Ｃの工具交換指令で加工の終わった時点の刃物台のＺ軸現在位置から自動設定し た任意の最適Ｚ軸工具交換位置に、刃物台とキャリアを同時に早送り速度で接近 させ、交換アームにより中間ポットとタレットの回転工具軸の間の工具交換を行 うようにしたので、正面加工用回転工具と側面加工用回転工具軸に対する工具交 換時間の差がなく、しかも最短時間で工具交換を行うができる。

【００２８】 また工具マガジン装置が本機の心押台側に設置されているので、作業者の本機 に対する寄付きとマガジンへの寄付きがよくなり作業性が向上する。更に刃物台 と主工具交換装置の同一方向への同期送り中に交換アームにより工具交換を行う ようにすれば更に工具交換時間が短縮でき、特に長尺旋盤に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の工具交換装置付ＮＣ旋盤の斜視姿図
である。

【図２】本実施例の主工具交換装置のタレットの正面加
工用回転工具軸に対する工具交換姿勢を現す斜視図であ
る。

【図３】本実施例の主工具交換装置のタレットの側面加
工用回転工具に対する工具交換姿勢を表す斜視図であ
る。

【図４】従来の技術の自動工具交換装置の説明図であ
る。

【図５】従来の技術の複合加工ＮＣ旋盤の姿図である。

【符号の説明】

６ タレット ７ 正面加工用回転工具軸 ８ 側面加工用回転工具軸 ９ 工具マガジン装置 １１ マガジンポット １３ ビーム １５ 主工具交換装置 １６ 工具交換アームユニット １７ 中間ポット １８ 交換アーム ２１ 副工具交換装置 ２２ サブアーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ軸に垂直な平面内において旋回され切
   削位置と工具交換位置とに割出し可能なタレットに正面
   加工用回転工具軸と側面加工用回転工具軸とを有する複
   合ＮＣ旋盤において、本機心押台側に設置されＺ軸方向
   反主軸側を向いて工具を貯蔵する複数のマガジンポット
   を必要に応じて工具交換位置に割出す工具マガジン装置
   と、本機上方に架設されたビームのＺ軸方向の案内に沿
   って移動可能に設けられたキャリアと、該キャリアを駆
   動するＮＣ制御の駆動手段と、前記キャリアにＹ軸方向
   の旋回中心軸のまわりで前記正面加工用回転工具軸と側
   面加工用回転工具軸対応の二方向に旋回可能に設けられ
   交換アームを有する工具交換アームユニットと中間ポッ
   トとを備える主工具交換装置と、前記中間ポットと前記
   マガジンポット間の工具交換を行うサブアームを有する
   副工具交換装置とを含んでなることを特徴とする工具交
   換装置付ＮＣ旋盤。