JPH0585299B2 - - Google Patents

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JPH0585299B2
JPH0585299B2 JP60296142A JP29614285A JPH0585299B2 JP H0585299 B2 JPH0585299 B2 JP H0585299B2 JP 60296142 A JP60296142 A JP 60296142A JP 29614285 A JP29614285 A JP 29614285A JP H0585299 B2 JPH0585299 B2 JP H0585299B2
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JP
Japan
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tool
magazine
axis
spindle
arm
Prior art date
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JP60296142A
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Japanese (ja)
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JPS62152637A (en
Inventor
Mikio Takeuchi
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Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Seiki Co Ltd filed Critical Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication of JPS62152637A publication Critical patent/JPS62152637A/en
Publication of JPH0585299B2 publication Critical patent/JPH0585299B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • B23Q3/1572—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
    • B23Q3/15753—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle
    • B23Q3/1576—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle the axis of the stored tools being arranged in the rotating or circulating plane of the storage means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動工具交換装置と工具マガジンを
備えた工作機械に関し、特に立型マシニングセン
タなどに好適なマガジン配置の省スペースと高所
保守を改善し、マガジンと自動工具交換装置の中
間部に設けられた空間部を介して工具交換をせし
める自動工具交換装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a machine tool equipped with an automatic tool changer and a tool magazine, and particularly to space-saving magazine arrangement and high-place maintenance suitable for vertical machining centers. The present invention relates to an improved automatic tool changer that allows tools to be changed through a space provided between the magazine and the automatic tool changer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より、自動工具交換装置を備えたマシニン
グセンタなどの工作機械は、その自動工具交換装
置へ工具を供給する工具マガジン以下、マガジン
と記載を工作機械の側部もしくは上部に取り付け
ていた。側部に取り付ける方式は作業が容易であ
り、上部に取り付ける方式は機械の専有面積が小
さくて済む利点があつた。又、マガジンと自動工
具交換装置の中間部に設けられた空間部を介して
工具交換をせしめる自動工具交換装置において
も、アーム等で次工程の工具を把持するに際して
揺動運動のみのワンタツチで把持する自動工具交
換装置はなかつた。
Conventionally, a machine tool such as a machining center equipped with an automatic tool changer has a tool magazine for supplying tools to the automatic tool changer and a magazine attached to the side or top of the machine tool. The side-mounting method was easy to work with, and the top-mounting method had the advantage of requiring less space on the machine. Also, in an automatic tool changer that allows tools to be changed through a space provided between the magazine and the automatic tool changer, when gripping a tool for the next process with an arm, etc., the tool can be gripped with one touch using only a swinging motion. There was no automatic tool changer available.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、従来のマシニングセンタでは、マガジ
ンを上部に取り付けてあるものは空間利用の点で
優れているものの、マガジン内の摩耗工具等を作
業者が交換する場合などの保守作業が困難であ
り、マガジンを側部に取り付けてあるものは保守
作業の困難さは多少改善されるものの、側面上部
に取り付けられればやはり保守等に問題があつ
た。そのうえ、側面後方のカバーリングにより専
有面積が拡大されるという欠点があつた。
However, in conventional machining centers, the magazine mounted on the top is superior in terms of space utilization, but it is difficult for operators to perform maintenance work such as when replacing worn tools in the magazine. Although the difficulty of maintenance work was somewhat alleviated when it was attached to the side, there were still problems with maintenance when it was attached to the upper side. In addition, there was a drawback that the exclusive area was expanded due to the covering at the rear of the sides.

本発明は、上記欠点,問題点を解決し、特に工
具交換にかかる時間を短縮させるとともに、上記
工具交換作業の作業性の向上および作業者の安全
性の向上を図ることのできる工具交換装置を提供
することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned drawbacks and problems, and provides a tool changing device that can particularly shorten the time required for tool changing, improve the workability of the tool changing work, and improve worker safety. The purpose is to provide.

〔問題点を解決するための手段と作用〕[Means and actions for solving problems]

本発明は、上記の問題点を解決する手段とし
て、工具を着脱自在に装着し、かつ、上下方向に
軸線を形成して工作機械の工具交換位置に移動可
能なスピンドルを有する工作機械において、前記
工作機械の基部の側面の前記スピンドル軸線近傍
に設けられ、このスピンドル軸線と直交する軸線
を中心とする内筒部が形成されたマガジンカバー
体と、このマガジンカバー体の前記内筒部に回転
割り出し自在に設けられ、円筒状の周縁に前記マ
ガジンカバー体の中心軸線と平行な方向に前記工
具を収納する複数の工具保持部を配設するととも
に、中央部に空間部が形成され、前記内筒部の中
心位置上部を工具交換位置と定めたマガジン本体
と、前記マガジンカバー体に設けられ、前記マガ
ジン本体を回転駆動する第1の駆動体と、前記基
部に設けられ、マガジン本体の工具交換位置に割
り出された工具の軸線上の近傍に位置し、前記ス
ピンドルの軸線方向および前記マガジンカバー体
の中心軸線と直交する方向に軸線を有する揺動軸
と、この揺動軸から揺動軸に直交する方向に延設
され、この揺動軸を支点とし前記マガジン本体の
空間部を通過して前記スピンドルの軸線方向と前
記工具交換位置に割り出された工具の軸線方向と
の間を揺動する工具交換装置本体と、前記基部に
設けられ、前記工具交換装置本体を揺動させる第
2の駆動体と、前記工具交換装置本体に旋回およ
び進退移動可能に設けられ、両端に工具を把持す
る把持部が形成されるとともに、前記マガジン本
体側に旋回された前記把持部の中心が前記揺動軸
の軸線に直交するように配置されたアームとから
なり、前記マガジン本体の工具交換位置に割り出
された工具を、この工具の下方から揺動してきた
前記アームの把持部が、前記揺動軸を支点とした
揺動移動のみで工具の被把持部に直接挿入できる
ことを特徴とする工具交換装置とした。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a machine tool having a spindle on which a tool can be detachably mounted and which is movable to a tool changing position of the machine tool by forming an axis line in the vertical direction. A magazine cover body is provided near the spindle axis on the side surface of the base of the machine tool, and is formed with an inner cylinder part centered on an axis perpendicular to the spindle axis, and a rotation indexer is provided in the inner cylinder part of the magazine cover body. A plurality of tool holders are provided on a cylindrical periphery to accommodate the tools in a direction parallel to the central axis of the magazine cover body, and a space is formed in the center of the inner cylinder. a magazine body with a center position upper part of the magazine body set as a tool exchange position; a first driving body provided on the magazine cover body for rotationally driving the magazine body; and a first drive body provided on the base and a tool exchange position of the magazine body. a swing shaft located near the axis of the tool indexed by the tool and having an axis in a direction perpendicular to the axial direction of the spindle and the central axis of the magazine cover; Extending in orthogonal directions, the swing shaft passes through the space of the magazine body and swings between the axial direction of the spindle and the axial direction of the tool indexed to the tool exchange position using the swing shaft as a fulcrum. a second drive body that is provided on the base and swings the tool changer main body; and a second drive body that is provided on the tool changer main body so as to be pivotable and movable forward and backward, and that grips a tool at both ends. A gripping portion is formed, and an arm is arranged such that the center of the gripping portion rotated toward the magazine body is perpendicular to the axis of the swing shaft, and is divided into a tool exchange position of the magazine body. Tool exchange characterized in that the gripping portion of the arm, which has swung from below the tool, can directly insert the taken-out tool into the gripped portion of the tool by only oscillating movement about the oscillating shaft as a fulcrum. It was used as a device.

而して本発明により、マガジンの中央に設けら
れた空間部分を利用して自動工具交換装置により
工具を交換することが可能となつた。その結果、
マガジンンを主軸の近傍に配置可能とし、省スペ
ースと作業性との両立を可能にしたものである。
According to the present invention, it has become possible to exchange tools using the automatic tool exchanger using the space provided in the center of the magazine. the result,
The magazine can be placed near the main shaft, making it possible to save space and improve workability.

更に、上述のような自動工具交換装置としたこ
とで工具交換に要する時間の短縮が図れるととも
に、マガジン本体に保持された工具を手動で工具
交換する作業の作業性がよくなつた。
Further, by using the automatic tool changer as described above, the time required for tool change can be shortened, and the work efficiency of manually changing tools held in the magazine body has been improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係わる工具交換装置の一実施
例を示す正面図であり、第2図はその側面図であ
り、第1図のA矢視図である。第3図は平面図で
あり、第1図のB矢視図である。第4図は第2図
のC−Cによるマガジン10の正面断面図であ
り、第5図はツールポツト12とその回動機構の
一部を示す第4図の部分拡大断面図である。
FIG. 1 is a front view showing one embodiment of a tool changing device according to the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof, which is a view taken in the direction of arrow A in FIG. FIG. 3 is a plan view, taken along arrow B in FIG. 4 is a front sectional view of the magazine 10 taken along line CC in FIG. 2, and FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of FIG. 4 showing the tool pot 12 and part of its rotation mechanism.

上記の各図において、工作機械は主軸であるス
ピンドル1を図示立方向のスピンドルヘツド1a
を介して、コラム2に支持された立型のマシニン
グセンタであつて、前記スピンドルヘツド1はサ
ドル3に上下方向へ移動可能に支持され、その上
下方向を主軸方向(Z軸)としている。スピンド
ル1の上下方向の移動は、ボールスクリユー(図
示せず)を介して、第1のモータ4により駆動さ
れる。サドル3は、正面図中左右の横方向(X軸
方向)へ移動可能にコラム2に支持されていて、
その水平移動は第2のモータ5およびボールスク
リユー(図示せず)によつて駆動される。コラム
2は、ベツド7上に固定されている。スピンドル
1の下方には、ワークをクランプした取付治具を
載置するテーブル8がベツド7上に、前記サドル
3の移動方向と直交する水平方向(Y軸方向)へ
移動可能に配設されていて、第3のモータ9およ
びボールスクリユー(図示せず)によつて駆動さ
れる。工作機械の側面には、工具を収納するマガ
ジン10が固定されていて、そのマガジン10は
割り出し機構を備えた輪転手段により所要の工具
を選択的に割り出される方式のもので、自動工具
交換装置11によりスピンドルと工具の受け渡し
を行うように構成されている。
In each of the above figures, the machine tool has a spindle 1, which is the main axis, in a spindle head 1a in the vertical direction.
The spindle head 1 is supported by a saddle 3 so as to be movable in the vertical direction, and the vertical direction is the main axis direction (Z-axis). The vertical movement of the spindle 1 is driven by a first motor 4 via a ball screw (not shown). The saddle 3 is supported by the column 2 so as to be movable in the left and right lateral directions (X-axis direction) in the front view.
Its horizontal movement is driven by a second motor 5 and a ball screw (not shown). The column 2 is fixed on the bed 7. Below the spindle 1, a table 8 on which a mounting jig with a workpiece clamped is placed is disposed on a bed 7 so as to be movable in the horizontal direction (Y-axis direction) perpendicular to the direction of movement of the saddle 3. and is driven by a third motor 9 and a ball screw (not shown). A magazine 10 for storing tools is fixed to the side of the machine tool, and the magazine 10 is of a type in which required tools are selectively indexed by rotary means equipped with an indexing mechanism, and an automatic tool changer is used. 11 is configured to transfer the spindle and the tool.

マガジン10は、第2図および第5図に示され
る如く、円環状で中央に空間部10aを有し、環
状のリング部材10bと、その外周に同心に取り
付けられたガイド部材10cおよびリングギヤ1
0dとからなるマガジン本体と、これらを外周か
ら遮蔽するマガジン・カバー10eと、マガジ
ン・カバー10eに支持されて前記ガイド部材1
0cを回動自在に保持するガイドローラ10f
と、工具を把持するためにリング部材10bに取
付けられたツールポツト12とで構成され、ツー
ルポツト12には、交換用の工具13が着脱可能
に収納されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the magazine 10 is annular and has a space 10a in the center, and includes an annular ring member 10b, a guide member 10c concentrically attached to the outer circumference of the ring member 10b, and a ring gear 1.
0d, a magazine cover 10e that shields these from the outer periphery, and the guide member 1 supported by the magazine cover 10e.
Guide roller 10f that rotatably holds 0c
and a tool pot 12 attached to a ring member 10b for gripping tools, and a replacement tool 13 is removably housed in the tool pot 12.

第4図、第5図において、マガジンのリング部
材10bに取付けられたツールポツト12の内側
には、テーパー穴12aが形成され、その底部の
貫通孔に横孔が設けられて、バネ付勢されたボー
ル12bがその横孔から一部膨出し、このテーパ
ー穴12aに挿入された工具13の挿入先端のプ
ルスタツド13aに圧接し、プルスタツド13a
を強く引かなければ抜けない程度に保持する。リ
ング部材10bの外周には、ガイド部材10cお
よびリングギヤ10dが同心に周設され、そのガ
イド部材10cはマガジン・カバー10eの複数
箇所に取付けられたガイドローラ10fの凹溝に
嵌合して、リング部材10bはマガジン・カバー
10e内に回動自在に支持される。マガジン・カ
バー10eには第1の駆動体であるモータ14が
着設されていて、そのモータ軸に固着されたギヤ
14aに前記リングギヤ10dが噛合し、モータ
14に駆動されて、リング部材10bが回動する
ように構成されていて、この回動を制御すること
により所望の工具がリング部材10bの中心位置
上方である所定位置Bに割り出される。また、工
作機械はスピンドルが工具交換位置に移動できる
ものであればよい。
In FIGS. 4 and 5, a tapered hole 12a is formed inside the tool pot 12 attached to the ring member 10b of the magazine, and a horizontal hole is provided in the through hole at the bottom of the tool pot 12, which is biased by a spring. A portion of the ball 12b bulges out from the horizontal hole, presses against the pull stud 13a at the insertion tip of the tool 13 inserted into the tapered hole 12a, and presses the pull stud 13a.
Hold it to the extent that it will not come out unless you pull it hard. A guide member 10c and a ring gear 10d are concentrically provided around the outer periphery of the ring member 10b, and the guide member 10c fits into the grooves of guide rollers 10f attached to multiple locations on the magazine cover 10e, and the ring Member 10b is rotatably supported within magazine cover 10e. A motor 14, which is a first driving body, is attached to the magazine cover 10e, and the ring gear 10d meshes with a gear 14a fixed to the motor shaft, and is driven by the motor 14 to rotate the ring member 10b. It is configured to rotate, and by controlling this rotation, a desired tool is indexed to a predetermined position B above the center position of the ring member 10b. Further, the machine tool may be any machine tool as long as the spindle can be moved to the tool exchange position.

次に、本発明に使用される自動工具交換装置に
ついて説明する。
Next, an automatic tool changer used in the present invention will be explained.

第1図において、自動工具交換装置11はスピ
ンドル1とマガジン10との間に介設され、マガ
ジンの一端に取付けられた揺動軸11aを中心と
して回動可能に軸支されるブラケツト11bと、
そのブラケツト11bに固定されたアーム本体1
1cと、該アーム本体11cにその摺動方向と直
交して配設された伸縮可能な旋回軸11dに取付
けられたアーム15とを備えていて、そのアーム
15の両端で工具13を把持し、交換を行う。ア
ーム15は長筒15bに固定され、前記旋回軸1
1dの軸方向に移動すると共に、該軸11dまわ
りに回動する。その回動は180゜ずつ回動するよう
に制御されている。アーム15の両端は円形断面
に切欠かれた形状の把持部に形成され、工具13
の被把持部である把持首に係合するように形成さ
れている。
In FIG. 1, the automatic tool changer 11 includes a bracket 11b that is interposed between the spindle 1 and the magazine 10, and is rotatably supported around a swing shaft 11a attached to one end of the magazine.
Arm body 1 fixed to the bracket 11b
1c, and an arm 15 attached to an extendable pivot shaft 11d disposed on the arm body 11c perpendicular to the sliding direction thereof, and grips the tool 13 at both ends of the arm 15, Make an exchange. The arm 15 is fixed to the long tube 15b, and the pivot shaft 1
1d, and rotates around the axis 11d. Its rotation is controlled in 180° increments. Both ends of the arm 15 are formed into gripping parts having a notched circular cross section, and the tool 13
It is formed so as to engage with the gripping neck which is the gripped part of the gripper.

(特願昭59−94998特開昭60−238248号)参照 前記揺動軸11aには自動工具交換装置11全
体を揺動させるべく、駆動源に連結するブラケツ
ト16が固定されている。該ブラケツト16の他
端にはシリンダロツド17が係合され、第2の駆
動体であるシリンダ18に通じ該シリンダ18は
コラム2に固定される。
(See Japanese Patent Application No. 59-94998 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-238248). A bracket 16 connected to a drive source is fixed to the swing shaft 11a in order to swing the entire automatic tool changer 11. A cylinder rod 17 is engaged with the other end of the bracket 16 and communicates with a cylinder 18, which is a second driving body, and the cylinder 18 is fixed to the column 2.

本発明の実施例の自動工具交換装置11とマガ
ジン10との取付位置関係について述べると、自
動工具交換装置11のアーム15の一端に把持さ
れる工具の中心軸線上と、交換されるべき位置に
割り出された工具の中心軸線との交点に揺動軸1
1aを設けてある。シリンダ18は自動工具交換
装置11の軸線と平行に設ける。アーム15は、
該アーム15を後退させた状態即ちスピンドル1
の工具の把持首に係合するように位置させる。そ
してこの位置は、揺動軸11aを中心にマガジン
側に90゜謡動した時、マガジン10上に割り出さ
れたツールポツト12に挿入された工具の把持首
にも係合する位置である。
Regarding the mounting positional relationship between the automatic tool changer 11 and the magazine 10 according to the embodiment of the present invention, the tool is placed on the center axis of the tool held by one end of the arm 15 of the automatic tool changer 11 and at the position to be replaced. Swing axis 1 is placed at the intersection with the center axis of the indexed tool.
1a is provided. The cylinder 18 is provided parallel to the axis of the automatic tool changer 11. Arm 15 is
The state in which the arm 15 is retracted, that is, the spindle 1
position to engage the gripping neck of the tool. This position is also a position where the gripping neck of the tool inserted into the tool pot 12 indexed on the magazine 10 is also engaged when the tool is moved 90 degrees toward the magazine side around the pivot shaft 11a.

次に、上述のように構成された本発明の作用を
説明する。
Next, the operation of the present invention configured as described above will be explained.

第1図において実線と二点鎖線と旋回の矢印と
で動作を示しているが、説明の便宜上ブラケツト
11bがマガジン10側に振込むのをマガジン側と
称し、90゜振り込んだ状態でアーム15に把持さ
れる工具13は、ツールポツト12と対向する位
置にくるよう形成される。また、ブラケツト11
bがスピンドル側に振込むのをスピンドル側と称
する。長筒15bが旋回軸を伸長する方向へ移動
するのを前進とし、逆を後進とする。
In Fig. 1, the operation is shown by solid lines, two-dot chain lines, and turning arrows, but for convenience of explanation, the movement of the bracket 11b into the magazine 10 side will be referred to as the magazine side, and the movement of the bracket 11b into the magazine 10 will be referred to as the magazine side, and when the bracket 11b is moved 90 degrees, it is gripped by the arm 15. The tool 13 to be used is formed in a position facing the tool pot 12. Also, bracket 11
The transfer of b to the spindle side is called the spindle side. The movement of the long cylinder 15b in the direction in which the pivot axis is extended is defined as forward movement, and the opposite movement is defined as backward movement.

第1図の実線で示す位置が自動工具交換装置
の原点位置であると同時に工具交換する位置であ
る。又この位置は自動工具交換装置の待機位置で
もあり、次工程の工具をアームの一端の把持部で
把持して待機している状態でもある。そしてサド
ル3がX方向に移動し、マガジン10に近接する
位置である。
The position indicated by the solid line in FIG. 1 is the origin position of the automatic tool changer and is also the position at which tools are exchanged. This position is also the standby position of the automatic tool changer, where the tool for the next process is held by the gripping portion at one end of the arm. Then, the saddle 3 moves in the X direction and is in a position close to the magazine 10.

この位置からマガジン10内の所定の位置に割
り出された工具を取りに行く動作を説明すると、 (1) シリンダロツド17と連結されているブラケ
ツト16が揺動軸11aを中心に90゜回動する
ようにシリンダを作動させる。
The operation of picking up the tool indexed from this position to a predetermined position in the magazine 10 is explained as follows: (1) The bracket 16 connected to the cylinder rod 17 rotates 90 degrees around the swing shaft 11a. Operate the cylinder as follows.

(2) 地点のアームがマガジン側の地点に揺動
しツールポツト12内の工具13を揺動動作の
みで直接把持する。
(2) The arm at the point swings to the point on the magazine side and directly grasps the tool 13 in the tool pot 12 only by swinging motion.

(3) 把持した状態で長筒15bを水平方向に前進
させて地点から地点へと工具を抜き出す。
(3) While gripped, move the long cylinder 15b forward in the horizontal direction and extract the tool from point to point.

(4) 揺動軸11aを中心に工具13を90゜主軸側
へ揺動させるために、シリンダロツド17を後
退させるべくシリンダ18を作動させる。
(4) In order to swing the tool 13 90 degrees toward the main shaft around the swing shaft 11a, the cylinder 18 is operated to move the cylinder rod 17 backward.

(5) 工具を把持したアームは、地点へと揺動さ
れる。この段階でアームに把持された工具はマ
ガジン側にある。
(5) The arm holding the tool is swung to a point. At this stage, the tool held by the arm is on the magazine side.

(6) 地点で自動工具交換装置の旋回軸11dを
中心にアーム15が180゜旋回して、工具はスピ
ンドル1側に位置する。
At point (6), the arm 15 rotates 180 degrees around the rotation axis 11d of the automatic tool changer, and the tool is positioned on the spindle 1 side.

(7) (6)の段階ではすでに、スピンドル1がサドル
3のX方向への移行により所定の位置にあり待
機している。
(7) At the stage (6), the spindle 1 is already in a predetermined position and waiting due to the movement of the saddle 3 in the X direction.

(8) 長筒15bを後退させることにより、工具1
3はスピンドル1に収納される。
(8) By retracting the long cylinder 15b, the tool 1
3 is housed in the spindle 1.

(9) この状態でスピンドル1を反マガジン側へ移
行させると、アーム15と工具13との拘束が
解除される。
(9) In this state, when the spindle 1 is moved to the side opposite to the magazine, the restraint between the arm 15 and the tool 13 is released.

以上の一連の動作により工具を装着したスピン
ドルはX軸,Y軸,Z軸の移動を繰り返しながら
テーブル上のワークの加工を行うことになる。
Through the series of operations described above, the spindle with the tool mounted thereon processes the workpiece on the table while repeatedly moving along the X, Y, and Z axes.

加工完了後、交換指令が出されると、スピンド
ル1は工具交換のため所定の関係位置に向かつて
後退移動を開始する。スピンドル1が所定の関係
位置に到達するまでに以下に説明する動作が行わ
れる。
After machining is completed, when an exchange command is issued, the spindle 1 starts moving backward toward a predetermined relative position for tool exchange. Until the spindle 1 reaches the predetermined relative position, the operations described below take place.

即ち、マガジン側のアームの一端には次工程の
工具が把持されており、スピンドル側のアームの
一端には加工済工具が把持されるべき状態、つま
りカラの状態で第1図地点にアームが待機して
いなければならず、そのための動作が行われるの
である。
That is, one end of the arm on the magazine side is holding a tool for the next process, and one end of the arm on the spindle side is in a state where a machined tool should be held, that is, in an empty state, and the arm is at the point in Figure 1. It must be on standby, and actions are taken to do so.

次工程の工具を取りに行つて、ツールポツトか
ら抜き出して、揺動して戻つてくる一連の動作は
前述した(1)〜(5)までの動作と同様である。
The series of operations in which a tool for the next process is retrieved, extracted from the tool pot, and swung back is similar to the operations (1) to (5) described above.

マガジン側の一端に次工程工具を把持したアー
ムは次に、 (10) 長筒15bの後退により、地点から地点へ
と移行する。
Next, the arm that grips the next process tool at one end on the magazine side moves from point to point due to the retreat of the long tube 15b (10).

この地点が自動工具交換装置の原点位置で
あり、待機位置であり、工具の交換位置でもあ
る。そしてこの状態で上述の如くスピンドル1
が所定の関係位置に移動される。スピンドル1
に装着された加工済工具は次に、 (11) スピンドル1のマガジン側所定位置への移行
でアーム15の把持部へ当接され把持される。
This point is the origin position of the automatic tool changer, the standby position, and the tool exchange position. In this state, spindle 1 is
is moved to a predetermined relative position. spindle 1
Next, (11) the machined tool mounted on the spindle 1 is moved to a predetermined position on the magazine side, and is brought into contact with the gripping portion of the arm 15 and is gripped.

(12) 長筒15bを前進させ、前加工済工具をスピ
ンドル1から抜き出して地点から地点まで
移行させる。
(12) The long cylinder 15b is moved forward, and the previously machined tool is extracted from the spindle 1 and transferred from point to point.

(13) この段階で、自動工具交換装置の旋回軸11
dを中心にアーム15を180゜旋回させる。旋回
させることにより、スピンドル1側に次工程工
具が、マガジン15側に加工済工具が位置する
ことになる。
(13) At this stage, the rotation axis 11 of the automatic tool changer
Rotate the arm 15 180° around d. By turning, the next process tool is located on the spindle 1 side, and the machined tool is located on the magazine 15 side.

(14) 長筒15bを後退させることにより、次工程
工具がスピンドル1に収納される。
(14) The next process tool is stored in the spindle 1 by retracting the long tube 15b.

(15) その後スピンドルは前述した(9)の動作に移行
する。
(15) After that, the spindle shifts to the operation (9) described above.

アームのマガジン側の一端に把持されている
加工済工具は、 (16) 長筒15bの前進により地点から地点ま
で移行する。
(16) The machined tool held at one end of the arm on the magazine side moves from point to point as the long tube 15b moves forward.

(17) この状態で揺動軸11aを中心に90゜回動す
るようにシリンダ18を作動させる。
(17) In this state, operate the cylinder 18 so that it rotates 90 degrees around the swing shaft 11a.

(18) 地点に位置した加工済孔は長筒15bの後
退によりツールポツト12内に収納され、アー
ム15と加工済工具との拘束が解除される。
(18) The machined hole located at the point is accommodated in the tool pot 12 by the retreat of the long cylinder 15b, and the restraint between the arm 15 and the machined tool is released.

(19) そのままの位置から、アーム15を揺動軸1
1aを中心にスピンドル1側へ揺動させ初期の
待機位置である地点に戻つた時点で工具交換
は終了する。
(19) From the same position, move arm 15 to swing axis 1.
The tool exchange is completed when the tool is swung toward the spindle 1 side around 1a and returned to the initial standby position.

以下、同様の一連の動作がワークの完全な加工
完了まで繰り返し行われることになる。
Thereafter, a similar series of operations will be repeated until the workpiece is completely processed.

本願では、揺動軸を中心に自動工具交換装置を
マガジン側に揺動して工具を取りに行つたり、交
換したりしていたが、逆のことも可能である。即
ち、本図の場合の自動工具交換装置11に該当す
るものを待機位置に固定しておき、交換されるべ
く割り出された次工程の工具を装入したツールポ
ツトそのものを揺動軸を中心にスピンドル側に揺
動して工具の受け渡しや交換を行うのである。
In the present application, the automatic tool changer is swung toward the magazine about the oscillation axis to retrieve and exchange tools, but the reverse is also possible. That is, the automatic tool changer 11 in the case of this figure is fixed in a standby position, and the tool pot itself containing the tool for the next process that has been indexed to be replaced is moved around the pivot axis. It swings toward the spindle to transfer and exchange tools.

この場合も、交換されるべき位置に割り出され
た工具の中心軸線と、把持されるアームの一端の
把持部中心軸線との交点に揺動軸を設ける。そし
てこの揺動軸を駆動させる駆動源を設けてやれば
可能となる。
In this case as well, a swing axis is provided at the intersection of the central axis of the tool indexed to the position to be replaced and the central axis of the gripping part at one end of the arm to be gripped. This becomes possible by providing a drive source that drives this swing shaft.

このように、本実施例では、工具マガジン10
の中央空間部10a内で自動工具交換装置を行う
ので、マガジン10をスピンドル1の近傍、即ち
マシニングセンタの直前面に配置することもでき
るようになる。
In this way, in this embodiment, the tool magazine 10
Since the automatic tool changer is operated within the central space 10a, the magazine 10 can be placed near the spindle 1, that is, in front of the machining center.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、説明したように、本発明はアームの下方
よりの揺動移動のみで工具を直接把持できる工具
交換装置と、空間部を有し工具マガジンの中心位
置上方を工具交換位置と定めた工具マガジンとを
備えているので、工具マガジンをマシニングセン
タの前面近傍の下側に設けることができ、工具交
換などの作業を容易にできると共に、配設場所が
作業エリアとして確保されているところなので、
専有面積の増加を最小に抑えることができ、作業
性と省スペース両立効果を挙げる優れた工作機械
を提供することができる。又、前述したような自
動工具交換装置を使用したことにより、工具交換
にかかる時間が更に短縮され生産性の向上に貢献
し得るものとなつた。
As explained above, the present invention provides a tool changer that can directly grip a tool by only swinging the arm from below, and a tool magazine that has a space and defines the tool change position above the center of the tool magazine. The tool magazine can be installed at the bottom near the front of the machining center, making it easier to perform tasks such as changing tools, and the installation location is secured as a work area.
It is possible to minimize the increase in occupied area and provide an excellent machine tool that achieves both workability and space saving effects. Furthermore, by using the automatic tool changer as described above, the time required for tool change can be further shortened, contributing to improved productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係わる工作機械の一実施例の
正面図であり、第2図はその側面図であり、第1
図のA矢視図である。第3図は平面図であり、第
1図のB矢視図である。第4図は第2図のC−C
によるマガジン10の正面拡大断面図であり、第
5図はツールポツト12とその回動機構の一部を
示す第4図の部分拡大断面図である。 1……スピンドル、2……コラム、4,5,9
……モータ、10……マガジン、10a……空間
部、11……自動工具交換装置、11c……アー
ム本体、12……ツールポツト、12a……テー
パー孔、13……工具、15……アーム、16…
…ブラケツト、17……シリンダロツド、18…
…シリンダ。
FIG. 1 is a front view of an embodiment of a machine tool according to the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof.
It is a view taken along arrow A in the figure. FIG. 3 is a plan view, taken along arrow B in FIG. Figure 4 shows C-C in Figure 2.
FIG. 5 is a partial enlarged sectional view of FIG. 4 showing a part of the tool pot 12 and its rotation mechanism. 1... Spindle, 2... Column, 4, 5, 9
...Motor, 10...Magazine, 10a...Space, 11...Automatic tool changer, 11c...Arm body, 12...Tool pot, 12a...Tapered hole, 13...Tool, 15...Arm, 16...
...Bracket, 17...Cylinder rod, 18...
…Cylinder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 工具を着脱自在に装着し、かつ、上下方向に
軸線を形成して工作機械の工具交換位置に移動可
能なスピンドルを有する工作機械において、 前記工作機械の基部の側面の前記スピンドル軸
線近傍に設けられ、このスピンドル軸線と直交す
る軸線を中心とする内筒部が形成されたマガジン
カバー体と、 このマガジンカバー体の前記内筒部に回転割り
出し自在に設けられ、円環状の周縁に前記マガジ
ンカバー体の中心軸線と平行な方向に前記工具を
収納する複数の工具保持部を配設するとともに、
中央部に空間部が形成され、前記内筒部の中心位
置上部を工具交換位置と定めたマガジン本体と、 前記マガジンカバー体に設けられ、前記マガジ
ン本体を回転駆動する第1の駆動体と、 前記基部に設けられ、マガジン本体の工具交換
位置に割り出された工具の軸線上の近傍に位置
し、前記スピンドルの軸線方向および前記マガジ
ンカバー体の中心軸線と直交する方向に軸線を有
する揺動軸と、 この揺動軸から揺動軸に直交する方向に延設さ
れ、この揺動軸を支点とし前記マガジン本体の空
間部を通過して前記スピンドルの軸線方向と前記
工具交換位置に割り出された工具の軸線方向との
間を揺動する工具交換装置本体と、 前記基部に設けられ、前記工具交換装置本体を
揺動させる第2の駆動体と、 前記工具交換装置本体に旋回および進退移動可
能に設けられ、両端に工具を把持する把持部が形
成されるとともに、前記マガジン本体側に旋回さ
れた前記把持部の中心が前記揺動軸の軸線に直交
するように配置されたアームとからなり、 前記マガジン本体の工具交換位置に割り出され
た工具を、この工具の下方から揺動してきた前記
アームの把持部が、前記揺動軸を支点とした揺動
移動のみで工具の被把持部に直接挿入できるこ
と、 を特徴とする工具交換装置。
[Scope of Claims] 1. A machine tool having a spindle on which a tool is removably mounted and which forms an axis in the vertical direction and is movable to a tool changing position of the machine tool, comprising: a magazine cover body provided near the spindle axis and formed with an inner cylinder part centered on an axis perpendicular to the spindle axis line; A plurality of tool holders for storing the tools are disposed on a peripheral edge of the magazine cover body in a direction parallel to the central axis of the magazine cover body, and
a magazine body having a space formed in the center thereof and defining an upper center position of the inner cylinder portion as a tool exchange position; a first drive body provided on the magazine cover body and rotationally driving the magazine body; a rocking device provided at the base, located near the axis of the tool indexed to the tool exchange position of the magazine body, and having an axis in a direction perpendicular to the axial direction of the spindle and the central axis of the magazine cover body; a shaft, which extends from the swing shaft in a direction perpendicular to the swing shaft, passes through the space of the magazine body using the swing shaft as a fulcrum, and is indexed in the axial direction of the spindle and the tool exchange position; a tool changer main body that swings between the tool changer main body and the axial direction of the tool; a second driving body that is provided at the base and swings the tool changer main body; an arm that is movably provided, has gripping parts formed at both ends for gripping a tool, and is arranged such that the center of the gripping part is rotated toward the magazine main body and is perpendicular to the axis of the swing shaft; The gripping portion of the arm, which has been swinging from below the tool indexed to the tool exchange position of the magazine main body, picks up the tool by only swinging movement about the swing axis. A tool changer characterized by being able to be inserted directly into a gripping part.
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