JPH0430930A - 多軸ヘッドの自動交換装置 - Google Patents

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、ターレットヘッドに交換可能に装着された多
軸ヘッドと多軸ヘッドストッカ内に収納されている多軸
ヘッドとを自動交換するに好適な多軸ヘッドの自動交換
装置に関する。

［従来の技＃Ｉ］ ターレットヘッドは多軸の取付面を有するものからなり
、例えば、５個の多軸ヘッドを必要とする場合には５面
の取付面を設けた５面ターレットヘッドが必要となる。

しかしながら５面ターレットヘッドは製作が容易でなく
、がっ精度測定もやりにくく、高精度加工が出来ない問
題点がある。

そこで５面ターレットヘッドの替りに互いに直交する取
付面を有する４面ターレットヘッドを用い、その内の１
面に多軸ヘッドを交換可能に装着し、必要時にストッカ
内に保管してあった多軸ヘッドと交換し、実質的に５個
の多軸ヘッドによる加工を行うようにする場合がある。

従来技術では以上の如き要請に拘らず、そのようなもの
は無かった。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように、５面ターレットヘッドの替りに４面ター
レットヘッドを用い、その１面に多軸ヘッドを交換可能
に装着し得る構造にする場合には。

交換可能な多軸ヘッドの交換作業を迅速、かつ簡単に行
うことが必要となる。そのためには、予め多軸へラドス
トッカ内に収納されている多軸ヘッドと交換すべき多軸
ヘッドとの自動交換を円滑に行う自動交換装置が必要と
なる。自動交換装置としては、公知の諸技術を結集する
ことにより、各種構造のものが案出されるが、装置構造
が簡単で、かつ迅速、確実に自動交換が出来る装置が望
まし＆’ａ 本発明は、以上の事情に鑑みて創案されたものであり、
多軸ヘッドの交換が簡単に、かつ迅速。

確実に行われ、ターレットヘッド側に多軸ヘッドを確実
に把持し得るようにした多軸ヘッドの自動交換装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は１以上の目的を達成するために、ターレットヘ
ッドに交換可能に装着される多軸ヘッドと多軸ヘッドス
トッカ内に収納される多軸ヘッドとを自動交換する装置
であって、前記ターレットヘッド側には、多軸ヘッド取
付面に近接又は離隔する向きに移動可能に支持されるク
ランププレートを設けると共に、該クランププレートを
前記取付面に常時圧接する付勢手段と、それから離隔す
る方向に押圧する押圧手段とを前記クランププレートに
係合せしめて設け、前記多軸ヘッド自体には前記クラン
ププレートの嵌まり込む係止用顎部と移送用の係止具と
を設け、前記多軸ヘッドストッカは、交換すべき多軸ヘ
ッドと収納されている多軸ヘッドとを一直線上に搭載す
ると共に前記ターレットヘッド側に近接又は離隔する方
向に移動可能に固定側に支持されるスライドテーブルと
。

該スライドテーブルと並設し交換すべき多軸ヘッドと収
納されている多軸ヘッドとの両方の前記係止具に同時に
係着する係止部材を設けたシリンダとを備えたものから
構成される多軸ヘッドの自動交換装置をその手段とする
ものである。

［作用］ 多軸ヘッドの交換時にはターレットヘッド側が多軸ヘッ
ドストッカ側に近接すると共に多軸へラドストッカのス
ライドテーブルも移動し、交換すべき多軸ヘッドがスラ
イドテーブル上に位置決めされる。その状態で交換すべ
き多軸ヘッドと収納されている多軸ヘッドはスライドテ
ーブル上において一直線に並ぶ、その位置で多軸へラド
ストッカのシリンダの係止部材が両多軸ヘッドの係止具
に係着するため、シリンダを作動することにより交換す
べき多軸ヘッドはターレットヘッド側のクランププレー
トから引き出され、収納されていた多軸ヘッドの係止用
顎部はクランププレートに嵌まり込むことになる。ター
レットヘッドおよびスライドテーブルを元の位置に戻す
ことにより多軸ヘッド交換が終了する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

まず、第５図により本実施例における多軸ヘッドストッ
カｌと４面ターレットヘッド２の配設されるＮＧ専用機
の全体構造を簡単に説明する。

搬送コンベア３により搬送されて来たワーク４はワーク
引き渡し装置５によりワーク把持装置６側に引き渡され
る。ワーク把持袋Ｍ６は矢視Ａのように１８０°回動可
能に形成されると共にＹ軸方向に移動可能に固定側に支
持される。従って。

ワーク引き渡し装置５から引き渡されたワーク４は４面
ターレット２側を向き加工位置に位置決め把持される。

４面ターレットヘッド２は４面の取付面を有する本体７
と固定の多軸ヘッド８，９゜１０を交換可能な多軸ヘッ
ド１１をそれぞれ装着したものからなり、９０°割り高
し回動するように構成される。なお、本体７はスライド
ベース１２上に載置され、スライドベース１２は固定側
にＸ軸方向に沿って摺動可能に支持される。多軸ヘッド
ストッカ１は後に詳細に説明するが、交換すべき多軸ヘ
ッド１１と収納されている多軸ヘッド１１　ａとを一直
線上（Ｙ軸方向）に沿って配列可能なスライドテーブル
１３と、これと並設されるシリンダ１４とからなり、そ
のロッド１５には交換すべき多軸ヘッド１１の係止具１
６に係着する係止部材１７と収納されている多軸ヘッド
ｌｌａの係止具１６ａに同時に係着する係止部材１７ａ
とそれぞれ設けられている。また、スライドテーブル１
３は固定側にＸ軸方向に沿って摺動可能に支持される。

以上の構造のＮＣ専用機により、ワーク把持装Ｍ６に位
置決め把持されたワーク４は多軸ヘッド８．９，１０．
１１により切削加工されると共に交換した多軸ヘッドｌ
ｌａにより所定の切削加工が行われることになる。また
、切削加工時にはワーク把持装置６はＹ軸方向に移動し
、ワーク４と４面ターレットヘッド２との位置合わせを
行う。

次に、第１図乃至第３図により多軸ヘッドストッカ１を
説明する。

フロア１８上に立設する支柱１９上にはスライドテーブ
ル１３がスライドブロック２０を介しＸ軸方向（第２図
）に沿いシリンダ２４により摺動可能に支持される。ス
ライドテーブル１３は第１図および第２図に示すよう番
こ少なくとも中央とその左右に多軸ヘッド１１．ｌｌａ
をＹ軸方向に沿って一直線に搭載し得る形状のものから
形成される。すなわち、交換すべき多軸ヘッドｌｌａは
スライドテーブル１３上の左右のいずれかの位置な収納
され、交換すべき多軸へラド１１は第２図および第３図
に示すようにスライドテーブル１３に近接する位置に移
動し交換時には図示のようにスライドテーブル１３上に
搭載されることになる。

シリンダ１４はスライドテーブル１３上に立設する枠体
２１に固定され、Ｙ軸方向に沿って配設される。そのロ
ット１５の先端部には連結具２２が固定され、連結具２
２には収納されている多軸ヘッドｌｌａの係止具１６ａ
に係止する係止部材１７ａが固定される。また、連結具
２２にはロット１５と平行に配設される連結ロット２３
を介し、係止部材１７が連結される。係止部材１７は交
換すべき多軸ヘッドｌｌａの係止具１６に係着し得る位
置に配設される。

多軸ヘッド１１．ｌｌａには前記したように係止具１．
６．１６ａが形成されると共に、第３図に示すように係
止用顎部２５がＹ軸方向に沿いその両端を開放して形成
される。また、その下端には多軸ヘッド１１．ｌｌａを
転動可能に支持する支持ローラ２６が設けら九ている。

以上の構造により、シリンダ１４を作動するとスライド
テーブル１３上に搭載されている多軸ヘッド１１．ｌｌ
ａが同時にＹ軸方向に移動し、多軸ヘッド交換が行われ
ることになる。

次に、第４図により、多軸ヘッド１１．ｌｌａを４面タ
ーレットヘッド２側に把持するためクランプ機構と４面
ターレットヘッド２の内部構造の概要を説明する。

クランププレート２７は平板状のものからなり、その中
央にはスプライン溝２８を形成する回転軸２９が枢支さ
れる。また、その両端側には案内軸３０にその軸線方向
（Ｘ軸方向）に沿って摺動可能に支持される１対の案内
孔３１が形成される。

なお、案内軸３０は４面ターレットヘッド２の本体の取
付面７ａに固定される。また、クランププレート２７に
は回転軸２９を囲んでボス部２７ａが一体的に形成され
、ボス部２７ａは本体７に摺動可能に支持されると共に
ボス部２７ａ端部には受は板３２が固定される。更に、
クランププレート２７には多軸ヘッド１１．ｌｌａの係
止用顎部２５に係止する係止部２７ｂが形成される。ま
た、クランププレート２７にはその軸線方向（Ｘ軸方向
）に沿って延出する摺動部材３３が固定される。

一方１本体７の取付面７ａには摺動部材３３を摺動可能
に支持するガイド孔３４が設けられる。ガイド孔３４内
には固定軸３５が固定され、固定軸３５と摺動部材３３
との間にはスプリング３６が介設され、クランププレー
ト２７を常時取付面７ａ側に押圧するように付勢してい
る。なお、スプリング３６は特許請求の範囲に記載した
付勢手段の一例を示すものである。

一方、本体７内のほぼ中央部には回転ケーシング３７が
枢支される。ピストン３８は回転ケーシング３７に摺動
可能に枢支されシリンダ室３９゜４０を形成し、クラン
ププレート２７に固定する受は板３２と対峙する位置に
配設される。

シリンダ室３９．４０には回転ケーシング３７内に設け
られた油路４１，４２がそれぞれ連通し油路４１，４２
は同じく回転ケーシング３７に固定される油圧ポンプ４
３に連通する６ 本体７の上部には駆動モータ４４が設けられ、その回転
は歯車４５．４６および傘歯車４７を介し傘歯車軸４８
に伝えられる。傘歯車軸４８内にはスプライン溝が形成
され、スプライン軸４９が摺動可能に噛合する。スプラ
イン軸４９には揺動レバ５０のローラ５１が係止する。

なお、揺動レバ５０は回路の揺動手段（回転ケーシング
３７に固定される）により揺動し、スプライン軸４９を
往復動させる。スプライン軸４９は取付面７ａに枢支さ
れる回転軸２９および２９ａと対峙する位置に配置され
１回転軸２９．２９ａ内のスプライン溝２８．２８ａに
噛合する。また、クランププレート２７内に枢支される
回転軸２９は交換可能な多軸へラド１１内の主軸回転機
構と連結しくヒ図１８）、回転軸２９ａに固定する歯車
５２は固定の多軸ヘッド８，９．１０の主軸回転機構に
それぞれ連結するものである。また、駆動モータ４４の
回転は歯車５４．５５を介し油圧ポンプ４３に伝達され
る。

次に、本実施例の作用を更に詳細に説明する。

まず、４面ターレットヘッド２におけるクランププレー
ト２７による多軸ヘッド１１の把持方法について説明す
る。

第４図に示すように、多軸ヘッド１１はその係止用顎部
２５を紙面直角方向（Ｙ軸方向）からクランププレート
２７の係止部２７ｂに係止した状態で嵌め込まれる。ク
ランププレート２７に固定する摺動部材３３が前記した
ようにスプリング３６により取付面７ａ側に押圧される
ため、多軸ヘッド１１の端面は取付面７ａ上に固定され
る支持座５３に圧接され１本体７に把持固定される。そ
の状態で回転ケーシング３７を第４図に示す状態から１
８０°回転し、スプライン軸４９を回転軸２９のスプラ
イン溝２８に噛合させることにより駆動モータ４４の回
転が回転軸２９に伝達され、多軸ヘッド１１内の主軸に
回転を伝達することになる。

用済みの多軸ヘッド１１をクランププレート２７から取
り外すには、第４図に示すように回転ケーシング３７を
前記位置から更に、１８０°回動させ、図示のようにピ
ストン３８とクランププレート２７の受は板３２とを対
峙する位置に配置する。油路４１内に油圧ポンプ４３か
ら導入された圧油がシリンダ室４０に入ると、ピストン
３８が受は板３２を押圧し、クランププレート２７を取
付面７ａから離隔する方向に移動させる。それにより、
クランププレート２７の係止部２７ｂと多軸ヘッド１１
の係止用顎部２５との圧接が解放され、多軸へラド１１
が引き抜き可能な状態となる。

次に、４面ターレットヘッド２と多軸へラドストッカｌ
との間の多軸ヘッド１１．ｌｌａの自動交換作用につい
て説明する。

４面ターレットヘッド２をＸ軸方向に移動し。

多軸ヘッドストッカ１に近接させ、第２図に示す位置に
多軸ヘッド１１を移動させる。次に、多軸ヘッドストッ
カ１のシリンダ２４を作動し、スライドテーブル１３を
移動し、交換すべき多軸ヘッド１１をスライドテーブル
１３上に搭載する。

方、シリンダ１４のロッド１５は第１図に示すように伸
びただ状態にあり、ロッド１５の先端の係止部材１７ａ
は収納されている多軸ヘッドの係止具１６ａに係着し、
中央側にある係止部材１７は交換しようとする多軸ヘッ
ド１１の係止具１６に係着する。シリンダ１４を作動し
、ロッド１５をシリンダ１４内に引き入れることにより
、支持ローラ２６によりスライドテーブル１３上に支持
されている交換用の多軸へラド１１は、第１図の右側に
移動され、収納されている多軸ヘッドｌｌａは中央側に
移動する。更に、中央側の移動により４面ターレットヘ
ッド２のクランププレート２７の係止部２７ｂに係止用
顎部を挿入し、嵌め込み装着される。その状態で第４図
に示したシリンダ３９は油路４０から圧油を導入し、シ
リンダ４０内の圧油を排出してピストン３８を引き戻す
。スプリング３６は前記したようにクランププレート２
７を常時取付面７ａ側に押圧しているため、多軸ヘッド
ｌｌａは取付面７ａ側に押圧され受は座５３に圧接し把
持固定されることになる。　以上、同様なことを繰返し
行うことにより、多軸ヘッド１１、ｌｌａの自動交換が
行われることになる。

［発明の効果］ 本発明によれば、次のような効果を奏する。

１）多軸ヘッドの自動交換は多軸ヘッドストッカのシリ
ンダを動作して交換しようとする多軸ヘッドと収納され
ている多軸ヘッドを同時に入れ替えるもので、かつ入れ
替えと共に４面ターレットヘッド側のクランププレート
内に多軸ヘッドを嵌め込み装着するように構成されるた
め、多軸ヘッドの交換が極めて簡単に、かつ迅速に行わ
れる。

２）ターレットヘッドは製作し易い４面ターレットヘッ
ドからなり、クランププレートも円滑に往復動作するよ
うに形成されるため、クランププレート内に多軸ヘッド
が円滑に、かつ簡単に嵌め込み装着されると共に、確実
に把持固定され、多軸ヘッドの交換が確実に行われる。

３）多軸へラドストッカはスライドテーブルとシリンダ
等とからなる簡単なもので安価に実施することが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多軸へラドストッカの一実施例を示す
正面図、第２図は第１図の上面図、第３図は第１図の側
面図、第４図は４面ターレットヘッドの内部構造を示す
断面図、第５図は本発明一実施例の適用されるＮＣ専用
機の全体構造を示す平面図である。 １・−・多軸ヘッドストッカ、２・・・４面ターレット
ヘッド、３・・・搬送コンベア、４・・・ワーク、５・
・・ワーク引き渡し装置、６・・・ワーク把持装置、７
・・・本体、７ａ・・・取付面、８，９，１０，１１．
ｌｌａ・・・多軸ヘッド、１２・・・スライドベース、
１３・・・スライドテーブル、１４．２４・・・シリン
ダ、１５・・・ロット、１６．１６ａ・・・係止具、１
７゜１７ａ・・・係止部材−１８・・・フロア、１９・
・・支柱、２０・・・スライドブロック、２１・・・枠
体、２２・・・連結具、２３・・・連結ロット、２５・
・・係止用顎部、２６・・・支持ローラ、２７・・・ク
ランププレート、２７ａ・・・ボス部、２７ｂ・・・係
止部、２８．２８ａ・・・スプライン溝、２９．２９ａ
・・・回転軸、３０・・・案内軸、３１・・・案内孔、
３２・・・受は板、３３・・・摺動部材、３４・・・ガ
イド孔、３５・・・固定軸、３６・・・スプリング、３
７・・・回転ケーシング、３８・・・ピストン、４０・
・・シリンダ室、４１．４２・・・油路、４３・・・油
圧ポンプ、４４・・・駆動モータ、４５，４６．５２，
５４．５５・・・歯車、４７・・・傘歯車、４８・・・
傘歯車軸、４９−・・スプライン軸、５０・・・揺動レ
バ、５１・・・ローラ、５３・・・受は座。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ターレツトヘッドに交換可能に装着される多軸ヘッドと
   多軸ヘッドストッカ内に収納される多軸ヘッドとを自動
   交換する装置であって、前記ターレツトヘッド側には、
   多軸ヘッド取付面に近接又は離隔する向きに移動可能に
   支持されるクランププレートを設けると共に、該クラン
   ププレートを前記取付面に常時圧接する付勢手段とそれ
   から離隔する方向に押圧する押圧手段と、を前記クラン
   ププレートに係合せしめて設け、前記多軸ヘッド自体に
   は前記クランププレートの嵌まり込む係止用顎部と移送
   用の係止具とを設け、前記多軸ヘッドストッカは、交換
   すべき多軸ヘッドと収納されている多軸ヘッドとを一直
   線上に搭載すると共に前記ターレツトヘッド側に近接又
   は離隔する方向に移動可能に固定側に支持されるスライ
   ドテーブルと、該スライドテーブルと並設し、交換すべ
   き多軸ヘッドと収納されている多軸ヘッドとの両方の前
   記係止具に同時に係着する係止部材を設けたシリンダと
   を備えたものから構成されることを特徴とする多軸ヘッ
   ドの自動交換装置。