JPH0475841A - 工具交換装置 - 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］ 本発明は工作機械、例えば縦型や横型マシニングセンタ
等に用いられる工具交換装置に間するものである。

［従来の技術］ 従来この種の工具交換装置としては、特開昭６３−５２
９４２号公報や特開昭６３−５２９４５号公報等に示す
ごとく、主軸と工具マガジン部との間に交換軸を配設し
、交換軸に開閉可能な一対の交換腕を二組配設し、二組
の交換腕の開閉動作及び交換軸の軸線方向移動並びに回
動によって主軸に装着されている工具と工具マガジン部
の交換すべき工具とを交換するように構成したものが知
られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこれら従来構造の場合、上記交換腕の閉動
作はバネ部材によってなされており、このため工具の把
持が不安定となり易く、交換腕の回動に伴う遠心力等に
よって工具の離脱が生じる恐れがあり、工具の交換作業
に支障を来すことがあるという不都合分有している。

［課題を解決するための手段］ 本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするも
ので、その要旨は、主軸と工具マガジン部との間に交換
軸を配設し、該交換軸に開閉可能な一対の交換腕を二組
配設し、該二組の交換腕の開閉動作及び交換軸の軸線方
向移動並びに回動によって主軸に装着されている工具と
工具マガジン部の交換すべき工具とを交換する工具交換
装置において、上記交換腕を互いに閉じる方向に付勢可
能なバネ部材を配設し、上記交換軸内に操作軸を軸線方
向移動可能に設け、該操作軸の一方Ｉ＼の移動によって
バネ部材に抗して交換腕を押し開きさせる押開機構を設
け、かつ該操作軸の一方への移動時に交換腕の押し開き
を可能として他方への移動時に交換腕をロック可能なロ
ック機構を備えて構成したことを特徴とする工具交換装
置にある。

「作　用］ 交換腕はバネ部材により互いに閉じる方向に付勢され、
操作軸の一方への移動によって押開機構によりバネ部材
に抗して交換腕は押し開きされ、かつ操作軸の他方への
移動時に交換腕はロック機構により開き方向にはロック
される。

［実施例］ 第１図乃至第９図は本発明を縦型マシニングセンタに実
施した例を示し、Ｉは主軸であって、コラム２に上下摺
動可能に設けた主軸へラド３に回転可能に縦設され、図
外のモータにより回転され、主軸ｌ内にドローバ４を摺
動可能に設け、ドローバ４を上向きに引動させる複数個
の皿バネ５を内装し、主軸１の下端部に工具Ｔを装着し
たホルダ６を嵌合可能な挿着穴７を形成し、主軸ヘッド
３にバネ８により上方に付勢された突出ピン９を設け、
突出ピン９を下向きに押圧するクランプレバ−１０を設
け、クランプレバ−鐙を区外のカムにより揺動可能に設
け、よってホルダ６を挿着穴７に嵌合し、ホルダ６のプ
ルスタッド１１にドローバ４に設けたボール認を係合し
、ホルダ６を皿バネ５て引動じてクランプし、クランプ
レバ−１０により突出ピン９を押動してドローバ４を下
降させ、ボール認とプルスタッドｌ！どの係合作用を解
除してアンクランプ状態となるように構成している。

Ｂは工具マガジン部であって、上記コラム２側に配設さ
れ、コラム２側に回転軸ｋを縦設し、コラム２側に支持
台巧を取付け、支持台５に摺動凹溝餡を環状に形成し、
摺動凹溝すに複数個の工具ポット１７を摺動可能に環状
にして嵌合配列し、工具ボットＵにホルダ６のプルスタ
ッド１１に突出状態で係合して没入状態で離脱可能な係
止体坊を突没可能に設け、かつ工具ボット「に前記挿着
穴７と同形状の保持六四を形成し、回転軸ｋに駆動板部
を取付け、駆動飯田に放射状に複数個設けたＵ状渭力を
それぞれのホルダ６に嵌合し、支持台すの一部を切欠し
てその切欠部＝に移送台器を摺動可能に設け、移送台コ
を摺動させるシリンダＵを支持台腸に取付け、移送台コ
に前記摺動凹溝謁と同断面形状の凹溝５を形成し、よっ
て回転軸ｋを区外のモータにより割出回転させ、駆動板
ににより各々の工具ボットａを摺動回転させ、交換すべ
き工具Ｔをもつ工具ポットＵを移送台器に回転移送し、
その選択された工具ポット１７をシリンダＵにより選択
回転位置から工具交換位置Ａまで移送可能に構成してい
る。

部は交換軸てあって、前記主軸ヘッド３に回動可能に縦
設され、交換軸部の上端部に押動環かを固定し、押動環
がの渭２７ａに図外のカムにより揺動される上下動用レ
バー四のローラ２８ａを係合し、交換軸部の中程にギヤ
四を固定し、交換軸部の下端部に取付部付加を取付け、
取付部付加に支点馳駆により開閉動作可能な一対の交換
腕部を互いに逆方向に二組配設し、取付部付加と交換腕
部どの間に交換腕部を互いに閉じる方向に付勢可能なバ
ネ部材！３３と介在して構成している。

Ｐは押開１構であって、この場合交換軸部内を中空にし
て操作輪具を軸線方向に摺動可能に配設し、操作輪具の
上部に操作輪具を上方に付勢するバネ部を配設し、操作
輪具の上端部上方に図外のカムにより揺動する開閉用レ
バー％を対向配設し、操作輪具の下端部外周に二個の斜
面部箕をそれぞれ反対側に形成し、取付部材（資）に斜
面部ゴに対向する通路田及び通路田に連通して交換ＪＩ
ｌｉｉ３２の内面に対向する通路９を形成し、道路圏・
圏内に球部材（、この場合鋼球を四個宛内装し、取付部
材（資）に変向用ビン４１を螺着して構成している。

Ｌはロック機構であって、この場合操作輪具の下端面に
支持板戟を固定し、支持板ζに先端部を円錐状に形成し
たロックビン心を四個植設し、交換腕部にロックピン心
が嵌合可能なロック穴刹を形成している。

この場合ロック六刹を交換腕部が閉方向に押動されるよ
うにずらして形成し、かつ主軸ヘッド３にゼネバ軸６を
設け、ゼネバ軸６に前記ギヤ四に歯合可能なギヤ馨を固
定し、ゼネバ軸６にゼネバ−ζを固定し、ゼネバ−ζに
中閲軸栃を並設し、中間軸招に原動車６を固定し、中間
軸ζを図外のモータにより回転させるように構成してい
る。

よって上下動用レバー四により交換軸部は上下摺動し、
交換軸部の下降限てギヤ四はギヤ６に歯合し、この状態
で原動車番が回転し、原動車番のローラ４９ａによりゼ
ネバ−ぐが回転し、交換軸部は１８０度回紙回転また交
換軸部の上昇限で開閉用レバー田により操作馳駆を押圧
して下降させると押開機構Ｐの斜面部ゴの作用により球
部材菊は外方に押動され、球部材ａを介して交換腕部は
ノ〈ネ部材田に抗して押し開き、バネ５により操作馳駆
が上昇すると斜面部算の作用とバネ部材田とにより交換
腕澄は閉動し、かつロック機構りの口・ンクビン心はロ
ック六劇に嵌入して交換腕澄の開閉動作をロックするこ
とになる。

この実施例は上記構成であるから、工具マガジン部Ｂで
は回転軸μが図外のモータにより割出回転されて複数個
の工具ボット１７を摺動回転し、交換すべき工具Ｔをも
つ工具ボットＵは割出回転されて移送台器に回転移送さ
れており、工具交換時期になると移送台器により交換す
べき工具Ｔをもつ工具ボット「は工具交換位置Ａに移送
され、第１図の通常状態ではホルダ６は挿着穴７に嵌合
してホルダ６のプルスタッド１１をドローバ４に設けた
ボール［の係合によりホルダ６を皿バネ５で引動してク
ランプ状態にあり、また開閉用レバー薗により操作軸箕
は下降押動され、押開機構Ｐの球部材Ｉを介して交換腕
部は押し開き状態にあり、この状態で先ず開閉用レバー
あの作用とバネ田とにより操作軸箕を上昇させると押開
ｍａｐの斜面部ゴの作用とバネ部材田とにより交換腕部
は閉動してホルダ６及び工具ボットＵをそれぞれ挟着把
持し、かつロック機構りのロックビン心はロック六刹に
嵌入して交換腕部の開動作をロックし、次いでクランプ
レバ−りにより突出ビン９を介してドローバ４を下降押
動させるとボール［とプルスタッド１１どの係合作用が
解除され、ホルダ６はアンクランプ状態となり、次いで
上下動用レバー四により交換軸部は下降して、工具Ｔを
もつホルダ６及び工具ポット灯は挿着穴７及び保持穴四
よりそれぞれ抜き外され、交換軸部の下降限でギヤ四は
ギヤ暑に歯合し、この状態で原動車馨が回転し、原動車
るのローラ４１ａによりゼネバ−ζが回転し、交換軸部
は１８０度回紙回転交換すべき工具ＴをもつホルダＢは
主軸１側に対向位置するとともに交換される工具Ｔをも
つホルダ６は工具ポットＵ側に対向位置し、次いで交換
軸部が上下動用レバー列により上昇し、各ホルダ６は挿
着穴７及び保持穴四に挿入され、保持穴四に挿入された
ホルダ６のプルスタッド１１は工具ボット訂の係止体部
で吊下保持され、次いでクランプレバ−１０の作用で突
出ビン９はドローバ４から離れ、皿バネ５によりドロー
バ４は上向きに引動され、プルスタッド■にボール認を
係合してホルダ６を引き上げてクランプ状態にし、次い
で開閉用レバ一部により操作馳駆を押圧して下降させ、
斜面部算の作用により球部材匍は外方に押動され、球部
材菊を介して交換腕部はバネ部材田に抗して押し開きさ
れることになり、第４図の想像線で示す通常状態となり
、よって工具交換作業がなされ、次いで前記移送台コに
吊下保持された工具ボット「は移送台器により移送され
て環状凹溝１６位置に後退し、回転軸Ｈの割出回転によ
り次に交換すべき工具Ｔが運択され、そして前記第１図
の通常状態で主軸ヘッド３の上下のＺ方向移動及び図外
のワークテーブルのＸ−Ｙ移動により各種の加工がなさ
れることになる。

この場合交換腕部はバネ部村田により互いに閉じる方向
に付勢され、操作輪具の一方への移動によって押開機ｆ
ｉＰによりバネ部材田に抗して交換腕澄を押し開きでき
、かつ操作輪具の他方への移動時に交換腕部はロック機
構しにより開き方向にロックすることができ、このため
交換腕部の開閉構造を簡素化できて製作コストを低減す
ることができるとともに交換腕部の不測な開動作による
交換腕部よりの工具の離脱を防いで安全性を高めること
ができる。

尚、押開機構Ｐやロック機ＭＬの構造は上記実施例に限
られるものではなく適宜設計される。

また上記実施例は組型マシニングセンタに本発明を実施
した例を示しているが、たとえば横型マシニングセンタ
や他の工作機械に適用することもできる。

［発明の効果］ 本発明は上述の如く、交換腕はバネ部材により互いに閉
じる方向に付勢され、操作軸の一方Ｉ＼の移動によって
押開機構によりバネ部材に抗して交換腕を押し開きでき
、かつ操作軸の他方への移動時に交換腕はロック機構に
より開き方向にロックすることができ、このため交換腕
の開閉構造を簡素化できて製作コストを低減することが
できるとともに交換腕の不測な開動作による交換腕より
の工具の離脱を防いで安全性を高めることができる。

以上の如く、所期の目的を充分達成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例であって、第１図は断面図、第
２図はその平断面図、第３区はその部分断面図、第４図
はその部分平断面図、第５図はその部分断面図、第６図
はその横断面図、第７図はその部分斜視図、第８図はそ
の部分断面図、第９図はそのタイムチャート図である。 １・・・主軸、Ｂ・・・工具マガジン部、部・・・交換
軸、澄・・・交換腕、田・・・バネ部材、箕・・操作軸
、Ｔ・・・工具、Ｌ・・・ロック機構、Ｐ・・押開ｔ１
１楕。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸と工具マガジン部との間に交換軸を配設し、該交換
   軸に開閉可能な一対の交換腕を二組配設し、該二組の交
   換腕の開閉動作及び交換軸の軸線方向移動並びに回動に
   よって主軸に装着されている工具と工具マガジン部の交
   換すべき工具とを交換する工具交換装置において、上記
   交換腕を互いに閉じる方向に付勢可能なバネ部材を配設
   し、上記交換軸内に操作軸を軸線方向移動可能に設け、
   該操作軸の一方への移動によってバネ部材に抗して交換
   腕を押し開きさせる押開機構を設け、かつ該操作軸の一
   方への移動時に交換腕の押し開きを可能として他方への
   移動時に交換腕をロック可能なロック機構を備えて構成
   したことを特徴とする工具交換装置。