JPH0429505B2 - - Google Patents
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- JPH0429505B2 JPH0429505B2 JP21732187A JP21732187A JPH0429505B2 JP H0429505 B2 JPH0429505 B2 JP H0429505B2 JP 21732187 A JP21732187 A JP 21732187A JP 21732187 A JP21732187 A JP 21732187A JP H0429505 B2 JPH0429505 B2 JP H0429505B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- arm
- measuring piece
- machine base
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100298225 Caenorhabditis elegans pot-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はマシニングセンタ等に用いられる改
良された自動工具交換装置（以下ATCという）
に関する。
良された自動工具交換装置（以下ATCという）
に関する。
従来技術
ATCの工具交換速度は通常安全を考慮して重
量の大きい工具に適した遅い速度に設定されてい
る。
量の大きい工具に適した遅い速度に設定されてい
る。
発明が解決しようとする問題点
重量の大きい工具を合わせて設定された遅い工
具交換速度は直接機械稼動率に影響するので遅い
一定の工具交換速度は非能率であるという問題点
を有していた。
具交換速度は直接機械稼動率に影響するので遅い
一定の工具交換速度は非能率であるという問題点
を有していた。
問題点を解決するための手段
マシニングセンタにおいて、旋回可能に設けら
れ先端に工具を装着する旋回アームに移動時に機
台上を転動するローラを設け、前記機台裏側に支
軸により上下旋回可能に枢支されたアームを設
け、該アームの一端に前記ローラの転動軌跡上の
前記機台の窓に上下動可能に挿通された計測片を
設け、前記アームに該計測片を上向きに付勢する
ばねを設け、前記計測片の上端を転動面と同一面
及び下限位置に規制する手段を設け、前記計測片
に所定以上の重量が作用したとき信号を出力する
ように検出手段を設け、該検出手段の出力によつ
て制御される駆動手段を設けてなり、検出手段の
出力にもとづき工具交換速度を低速に切り換える
ものである。
れ先端に工具を装着する旋回アームに移動時に機
台上を転動するローラを設け、前記機台裏側に支
軸により上下旋回可能に枢支されたアームを設
け、該アームの一端に前記ローラの転動軌跡上の
前記機台の窓に上下動可能に挿通された計測片を
設け、前記アームに該計測片を上向きに付勢する
ばねを設け、前記計測片の上端を転動面と同一面
及び下限位置に規制する手段を設け、前記計測片
に所定以上の重量が作用したとき信号を出力する
ように検出手段を設け、該検出手段の出力によつ
て制御される駆動手段を設けてなり、検出手段の
出力にもとづき工具交換速度を低速に切り換える
ものである。
実施例
以下本発明の実施例を図面にもとづいき説明す
る。公知の横形マシニングセンタにおいて、ベツ
ド１の上面右側に削設されたＺ軸方向の摺動案内
面上にサドル２が移動可能に載置され、サドル２
の上面に削設されたＸ軸方向の摺動案内面上に旋
回テーブル３が旋回割出可能に設けられている。
ベツド１の上面左側に角形のコラム４が立設され
コラム４の中央に削設されたＹ軸方向の摺動案内
面上に主軸頭５が移動可能に設けられ、主軸頭５
には主軸６が回転可能に軸承されている。更にコ
ラム４の側面に工具マガジン装置７が設置されて
おり、工具軸心を主軸６と直角にして複数の工具
Ｔを収納するマガジンポツト８がリンク状の鎖で
エンドレスに連結され、図示しない駆動割出装置
により割出位置Ａに割出される。またコラム４の
工具マガジン側の側面にサブアーム装置９が取付
けられている。サブアーム装置９のサブアーム１
０に工具Ｔを把持する把持爪を有し図示しない駆
動機構によりマガジンポツト軸方向に移動可能且
つガイドレールに沿つて垂直方向に移動可能とさ
れマガジンの割出位置Ａとコラム４上に取付けら
れた後述のレデイステーシヨン装置１１のマガジ
ン側旋回位置Ｂの間で工具授受及び搬送を行う。
レデイステーシヨン装置１１の旋回アーム１２は
レデイステーシヨンフレーム１３上に固着された
支軸サポート１４に垂直に嵌着された支軸１５に
複数の軸受を介して旋回可能に支承され、90°旋
回アクチエータ１６により前述のマガジン側旋回
位置ＢとATC側旋回位置Ｃとに旋回される。そ
して旋回アーム１２の下面に平行に固着された位
置決めシリンダ１７に嵌挿されるピストンと一体
の位置決めピン１８がレデイステーシヨンフレー
ム１３上の対応位置に固着された位置決めブロツ
ク１９と係合し旋回位置Ｂ，Ｃの位置決めが行わ
れる。更に位置決めシリンダ１７の下面に支軸２
０が垂直に固着され支軸２０の先端に重量受けロ
ーラ２１が回転可能に設けられローラ外周がレデ
イステーシヨンフレーム１３上面に当接して重量
を支えている。更に旋回アーム１２の先端にレデ
イステーシヨンポツト２２が固着されレデイステ
ーシヨンポツトの下面に工具クランプシリンダ２
３が固着されている。
る。公知の横形マシニングセンタにおいて、ベツ
ド１の上面右側に削設されたＺ軸方向の摺動案内
面上にサドル２が移動可能に載置され、サドル２
の上面に削設されたＸ軸方向の摺動案内面上に旋
回テーブル３が旋回割出可能に設けられている。
ベツド１の上面左側に角形のコラム４が立設され
コラム４の中央に削設されたＹ軸方向の摺動案内
面上に主軸頭５が移動可能に設けられ、主軸頭５
には主軸６が回転可能に軸承されている。更にコ
ラム４の側面に工具マガジン装置７が設置されて
おり、工具軸心を主軸６と直角にして複数の工具
Ｔを収納するマガジンポツト８がリンク状の鎖で
エンドレスに連結され、図示しない駆動割出装置
により割出位置Ａに割出される。またコラム４の
工具マガジン側の側面にサブアーム装置９が取付
けられている。サブアーム装置９のサブアーム１
０に工具Ｔを把持する把持爪を有し図示しない駆
動機構によりマガジンポツト軸方向に移動可能且
つガイドレールに沿つて垂直方向に移動可能とさ
れマガジンの割出位置Ａとコラム４上に取付けら
れた後述のレデイステーシヨン装置１１のマガジ
ン側旋回位置Ｂの間で工具授受及び搬送を行う。
レデイステーシヨン装置１１の旋回アーム１２は
レデイステーシヨンフレーム１３上に固着された
支軸サポート１４に垂直に嵌着された支軸１５に
複数の軸受を介して旋回可能に支承され、90°旋
回アクチエータ１６により前述のマガジン側旋回
位置ＢとATC側旋回位置Ｃとに旋回される。そ
して旋回アーム１２の下面に平行に固着された位
置決めシリンダ１７に嵌挿されるピストンと一体
の位置決めピン１８がレデイステーシヨンフレー
ム１３上の対応位置に固着された位置決めブロツ
ク１９と係合し旋回位置Ｂ，Ｃの位置決めが行わ
れる。更に位置決めシリンダ１７の下面に支軸２
０が垂直に固着され支軸２０の先端に重量受けロ
ーラ２１が回転可能に設けられローラ外周がレデ
イステーシヨンフレーム１３上面に当接して重量
を支えている。更に旋回アーム１２の先端にレデ
イステーシヨンポツト２２が固着されレデイステ
ーシヨンポツトの下面に工具クランプシリンダ２
３が固着されている。
レデイステーシヨンのATC側旋回位置Ｃと主
軸６の工具交換位置Ｅとの中間に設けられ主軸６
とレデイステーシヨンポツト２２との工具交換を
行うATC２４はツインアーム２５の旋回軸を主
軸６と平行にしてコラム前面に固着されている。
ツインアーム２５は両端に工具把持部を有して水
平方向の待機位置と垂直方向の工具抜き差し位置
に旋回可能且つ旋回軸方向に移動可能とされてい
る。
軸６の工具交換位置Ｅとの中間に設けられ主軸６
とレデイステーシヨンポツト２２との工具交換を
行うATC２４はツインアーム２５の旋回軸を主
軸６と平行にしてコラム前面に固着されている。
ツインアーム２５は両端に工具把持部を有して水
平方向の待機位置と垂直方向の工具抜き差し位置
に旋回可能且つ旋回軸方向に移動可能とされてい
る。
ツインアーム２５の駆動はカム機構を有する図
示しない歯車箱に設けられた変速モータによつて
行われ、変速モータは例えば極数変換モータ等を
使用することができる。
示しない歯車箱に設けられた変速モータによつて
行われ、変速モータは例えば極数変換モータ等を
使用することができる。
レデイステーシヨン装置１１の旋回アーム１２
に設けられた重量受けローラ２１が移動するとき
のレデイステーシヨンフレーム１３上の軌跡Ｄ−
Ｄ線上に設けられた計測位置に重量判別装置２６
が取付けられている。重量判別装置２６は第３図
に示すようにレデイステーシヨンフレーム１３に
穿設された取付穴１３ａに嵌着された支軸２７に
支点ピン２８を介してアーム２９が旋回可能に設
けられ、アーム２９の一方の先端部にピン３０を
介して支持される計測片３１が軌跡Ｄ−Ｄ線上に
設けられた穴１３ｂに上下に移動可能に嵌挿さ
れ、計測片３１の下端に図示しない取付具を介し
てリミツトスイツチLSが固着されている。アー
ム２９の他方の先端部に穿設された上向きの止ま
り穴２９ａとレデイステーシヨンフレーム１３の
下面対応位置に穿設された下向きの止まり穴１３
ｃとの間にばね３２が介装され計測片３１は常時
上向きに突出勝手に付勢され、計測片３１の段差
部３１ａがレデイステーシヨンフレーム１３の下
面と当接してレデイステーシヨンフレーム上面と
計測片上端は同一平面とされ、アーム２９に設け
られた位置決めボルト３３によつて計測片３１の
下限位置が規制されている。
に設けられた重量受けローラ２１が移動するとき
のレデイステーシヨンフレーム１３上の軌跡Ｄ−
Ｄ線上に設けられた計測位置に重量判別装置２６
が取付けられている。重量判別装置２６は第３図
に示すようにレデイステーシヨンフレーム１３に
穿設された取付穴１３ａに嵌着された支軸２７に
支点ピン２８を介してアーム２９が旋回可能に設
けられ、アーム２９の一方の先端部にピン３０を
介して支持される計測片３１が軌跡Ｄ−Ｄ線上に
設けられた穴１３ｂに上下に移動可能に嵌挿さ
れ、計測片３１の下端に図示しない取付具を介し
てリミツトスイツチLSが固着されている。アー
ム２９の他方の先端部に穿設された上向きの止ま
り穴２９ａとレデイステーシヨンフレーム１３の
下面対応位置に穿設された下向きの止まり穴１３
ｃとの間にばね３２が介装され計測片３１は常時
上向きに突出勝手に付勢され、計測片３１の段差
部３１ａがレデイステーシヨンフレーム１３の下
面と当接してレデイステーシヨンフレーム上面と
計測片上端は同一平面とされ、アーム２９に設け
られた位置決めボルト３３によつて計測片３１の
下限位置が規制されている。
作 用
工具マガジン装置７のマガジンポツト８には加
工に必要な複数の工具Ｔが収納されておりNC装
置３５の次工具指令で次工具が割出位置Ａに割出
される。割出された次工具はサブアーム１０によ
つてマガジンポツト８から抜き取られガイドレー
ルに沿つて上昇し、マガジン側旋回位置Ｂで旋回
アーム１２先端のレデイステーシヨンポツト２２
に挿入される。そして工具クランプシリンダ２３
に供給される圧油が切換えられ図示しないクラン
プピンにより次工具Ｔがクランプされる。次いで
位置決めシリンダ１７の圧油が切換えられ位置決
めピン１８が後退し90°旋回アクチエータ１６の
シリンダの後室に圧油が供給されて旋回アーム１
２がATC側旋回位置Ｃに向かつて旋回される。
旋回アーム１２はレデイステーシヨンフレーム１
３上面に当接する重量受けローラ２１によつて次
工具Ｔを含むアーム重量を支えＤ−Ｄ線上を移動
しATC側旋回位置Ｃで停止する。旋回アーム１
２は位置決めシリンダ１７に供給される圧油が切
換えられ位置決めピン１８が前進して位置決めブ
ロツク１９と係合して位置決めされ、次工具はこ
の位置で工具交換指令が出るまで待機する。
工に必要な複数の工具Ｔが収納されておりNC装
置３５の次工具指令で次工具が割出位置Ａに割出
される。割出された次工具はサブアーム１０によ
つてマガジンポツト８から抜き取られガイドレー
ルに沿つて上昇し、マガジン側旋回位置Ｂで旋回
アーム１２先端のレデイステーシヨンポツト２２
に挿入される。そして工具クランプシリンダ２３
に供給される圧油が切換えられ図示しないクラン
プピンにより次工具Ｔがクランプされる。次いで
位置決めシリンダ１７の圧油が切換えられ位置決
めピン１８が後退し90°旋回アクチエータ１６の
シリンダの後室に圧油が供給されて旋回アーム１
２がATC側旋回位置Ｃに向かつて旋回される。
旋回アーム１２はレデイステーシヨンフレーム１
３上面に当接する重量受けローラ２１によつて次
工具Ｔを含むアーム重量を支えＤ−Ｄ線上を移動
しATC側旋回位置Ｃで停止する。旋回アーム１
２は位置決めシリンダ１７に供給される圧油が切
換えられ位置決めピン１８が前進して位置決めブ
ロツク１９と係合して位置決めされ、次工具はこ
の位置で工具交換指令が出るまで待機する。
主軸６に装着された工具Ｔによる切削加工が終
わると主軸頭５は工具交換位置Ｅに位置決めさ
れ、NC装置３５から工具交換指令が出るとツイ
ンアーム２５は歯車箱に設けられた駆動用変速モ
ータによつて90°旋回されて垂直となり主軸６の
使用済工具と、待機中の次工具を同時に把持す
る。次いで両工具のクランプがそれぞれ解除され
ツインアーム３５が旋回軸方向に前進して両工具
を同時に抜き取り、次いでツインアーム２５が
180°旋回したのち軸方向に後退して次工具を主軸
６に、使用済工具をレデイステーシヨンポツト２
２に挿入する。続いてツインアーム２５は工具を
残して90°旋回して空となつて水平となり待機す
る。主軸６に挿入された工具は図示しないクラン
プ装置によりクランプされ、主軸頭４はＹ軸方向
へ移動して工具交換位置Ｅを離れ切削加工に入
る。そしてレデイステーシヨンポツト２２に挿入
された使用済工具は工具クランプシリンダ２３に
供給される圧油が切換えられてクランプされ前述
の逆の動きでマガジンポツト８に返される。
わると主軸頭５は工具交換位置Ｅに位置決めさ
れ、NC装置３５から工具交換指令が出るとツイ
ンアーム２５は歯車箱に設けられた駆動用変速モ
ータによつて90°旋回されて垂直となり主軸６の
使用済工具と、待機中の次工具を同時に把持す
る。次いで両工具のクランプがそれぞれ解除され
ツインアーム３５が旋回軸方向に前進して両工具
を同時に抜き取り、次いでツインアーム２５が
180°旋回したのち軸方向に後退して次工具を主軸
６に、使用済工具をレデイステーシヨンポツト２
２に挿入する。続いてツインアーム２５は工具を
残して90°旋回して空となつて水平となり待機す
る。主軸６に挿入された工具は図示しないクラン
プ装置によりクランプされ、主軸頭４はＹ軸方向
へ移動して工具交換位置Ｅを離れ切削加工に入
る。そしてレデイステーシヨンポツト２２に挿入
された使用済工具は工具クランプシリンダ２３に
供給される圧油が切換えられてクランプされ前述
の逆の動きでマガジンポツト８に返される。
レデイステーシヨンフレーム１３のＤ−Ｄ線の
途中に設けられた重量判別装置２６の計測片３１
は通過する重量受けローラ２１に加圧されてばね
３２に抗して下に移動し、リミツトスイツチLS
の可動部を動かす。リミツトスイツチLSは計測
片３１に所定重量が加えられたとき信号をNCに
出力するようになつており、例えば搬送途中の次
工具の重量が所定重量以上であればNC装置に信
号が出力され、NC装置からの制御出力信号で
ATC駆動用の極数変換モータが低速側に切換え
られ、工具交換指令で極数変換モータが遅い速度
で回転して工具交換が行われる。この遅い交換速
度は重量工具が加工を終わつて使用済となりレデ
イステーシヨンポツト２２に返却されるまで維持
され、次工具が所定重量に達しない軽量工具で、
リミツトスイツチLSから信号が出なくても主軸
６の使用済工具が重量工具であれば遅い速度で工
具交換が行われる。そして次工具も使用済工具も
共に軽量工具のときにのみ極数変換モータは高速
側で回転され軽量工具に見合つた速い速度で工具
交換が行われる。
途中に設けられた重量判別装置２６の計測片３１
は通過する重量受けローラ２１に加圧されてばね
３２に抗して下に移動し、リミツトスイツチLS
の可動部を動かす。リミツトスイツチLSは計測
片３１に所定重量が加えられたとき信号をNCに
出力するようになつており、例えば搬送途中の次
工具の重量が所定重量以上であればNC装置に信
号が出力され、NC装置からの制御出力信号で
ATC駆動用の極数変換モータが低速側に切換え
られ、工具交換指令で極数変換モータが遅い速度
で回転して工具交換が行われる。この遅い交換速
度は重量工具が加工を終わつて使用済となりレデ
イステーシヨンポツト２２に返却されるまで維持
され、次工具が所定重量に達しない軽量工具で、
リミツトスイツチLSから信号が出なくても主軸
６の使用済工具が重量工具であれば遅い速度で工
具交換が行われる。そして次工具も使用済工具も
共に軽量工具のときにのみ極数変換モータは高速
側で回転され軽量工具に見合つた速い速度で工具
交換が行われる。
この方法は自動的に工具重量が計測されるので
工具重量を前もつて計測、記憶する等の手間がか
からず軽量工具に適した速い速度に設定された工
具交換速度を重量工具のときだけ遅い速度に切換
えることが可能となる。
工具重量を前もつて計測、記憶する等の手間がか
からず軽量工具に適した速い速度に設定された工
具交換速度を重量工具のときだけ遅い速度に切換
えることが可能となる。
効 果
以上詳述したように本発明は工具重量を判別す
る手段を設けてATC速度を制御するようになし
たので工具重量に適した速い速度で工具交換を行
うことが可能となり機械稼動率が向上する効果を
有するものである。
る手段を設けてATC速度を制御するようになし
たので工具重量に適した速い速度で工具交換を行
うことが可能となり機械稼動率が向上する効果を
有するものである。
第１図はレデイステーシヨン装置の上視図、第
２図は一部切断面で表した第１図の側面図、第３
図は第１図のイーイ線視切断図、第４図、第５図
は横形マシニングセンタの姿図である。 ２４……自動工具交換装置、２６……重量判別
装置、３４……工具情報読み書き装置、３５……
NC装置。
２図は一部切断面で表した第１図の側面図、第３
図は第１図のイーイ線視切断図、第４図、第５図
は横形マシニングセンタの姿図である。 ２４……自動工具交換装置、２６……重量判別
装置、３４……工具情報読み書き装置、３５……
NC装置。
Claims (1)
- １ マシニングセンタにおいて、旋回可能に設け
られ先端に工具を装着する旋回アームに移動時に
機台上を転動するローラを設け、前記機台裏側に
支軸により上下旋回可能に枢支されたアームを設
け、該アームの一端に前記ローラの転動軌跡上の
前記機台の窓に上下動可能に挿通された計測片を
設け、前記アームに該計測片を上向きに付勢する
ばねを設け、前記計測片の上端を転動面と同一面
及び下限位置に規制する手段を設け、前記計測片
に所定以上の重量が作用したとき信号を出力する
ように検出手段を設け、該検出手段の出力によつ
て制御される駆動手段を設けてなり、検出手段の
出力にもとづき工具交換速度を低速に切り換える
ことを特徴とする自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21732187A JPS6458444A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Automatic tool replacing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21732187A JPS6458444A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Automatic tool replacing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6458444A JPS6458444A (en) | 1989-03-06 |
| JPH0429505B2 true JPH0429505B2 (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=16702340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21732187A Granted JPS6458444A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Automatic tool replacing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6458444A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139149A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-29 | Osaka Kiko Co Ltd | 工作機械の工具交換速度・ワークまたはパレット交換速度制御方法 |
| JPH03104806U (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-30 | ||
| DE202008009035U1 (de) * | 2008-07-07 | 2008-09-11 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Werkzeugwechsler für Werkzeugmaschinen |
| US10640953B2 (en) | 2017-07-20 | 2020-05-05 | Caterpillar Inc. | System and method for work tool recognition |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP21732187A patent/JPS6458444A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6458444A (en) | 1989-03-06 |
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