JPH06210538A - 自動工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 互いに直交する二つの工具交換位置に対し
て、それぞれに工具交換が可能な自動工具交換装置を提
供すること。 【構成】 工作機械の第一の工具交換位置８ａにおける
主軸８に対して直交する第二の工具交換位置６ａにおけ
る主軸６に沿って往復駆動自在な移動アーム１４と、主
軸６，８に対してそれぞれ直交する回動軸１６を介して
移動アーム１４に回動可能に取り付けられた回動体１７
と、回動軸１６に対して直交する旋回軸１９を介して回
動体１７に旋回可能に取り付けられ且つ主軸６，８との
間で工具の受け渡しを行う工具交換アーム２０と、移動
アーム１４と回動体１７との間に設けられ且つ旋回軸１
９を主軸６又は主軸８に対して平行となるように回動体
１７の回動位置を切り換える回動装置１８とを備えるこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、互いに直交する二つの
工具交換位置を備える工作機械の自動工具交換装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械において、主軸に取り付けられ
た工具を自動的に交換する自動工具交換装置は、効率的
であると共に、作業安全性が良いため、最近、市場要求
がとても高くなっている装置の一つである。

【０００３】この工作機械に応用した従来の自動工具交
換装置の正面外観を図３に表し、その左側面の外観を図
４に表す。即ち、ベッド３１の上部には、ベッド３１に
沿って図３中、左右方向へ移動可能なベース３２と一体
のコラム３３が設けられている。コラム３３の図３中、
右端側には、コラム３３に沿って上下方向へ移動可能な
サドル３４が設けられている。サドル３４には、サドル
３４に沿って図４中、左右方向へ移動可能なヘッドスト
ック３５が設けられている。ヘッドストック３５には、
水平方向である図４中、左右方向へ軸心を向けた主軸３
６が設けられており、この主軸３６の先端部には、工具
取付穴３６ａが設けられている。

【０００４】コラム３３の図３中、左側には、各種の工
具３７を格納する工具マガジン３８が設けられている。
コラム３３の図４中、右側には、工具マガジン３８側と
主軸３６側とを連絡する搬送レール３９が設けられてい
る。搬送レール３９には、搬送レール３９上を移動する
移動体４０が係合している。移動体４０には、工具３７
を搬送する工具搬送器４１が取り付けられており、搬送
レール３９の両端部に設けられたスプロケット４２でチ
ェン４３を駆動することにより、移動体４０に取り付け
られた工具搬送器４１が、工具マガジン３８側と主軸３
６側との間を往復動するようになっている。

【０００５】工具マガジン３８の図４中、右下側には、
工具マガジン３８と工具搬送器４１との間で工具３７の
受け渡しを行う工具受渡アーム４４が設けられている。
搬送レール３９の図３中、右下側には、工具搬送器４１
に保持された工具３７を主軸３６の工具取付穴３６ａに
対応して取り付けられるように方向転換させるブロック
４５が設けられている。

【０００６】そして、サドル３４には、工具搬送器４１
との間で工具３７の受け渡しを行う工具保持部４６が、
搬送レール３９上でサドル３４の上下移動に供って上下
移動するように突設されている。サドル３４には、工具
保持部４６と主軸３６の工具取付穴３６ａとの間で工具
３７の受け渡しを行う工具交換アーム４７が設けられて
いる。

【０００７】従って、工具マガジン３８の工具３７を工
具受渡アーム４４で工具搬送器４１に取り付け、搬送レ
ール３９に沿って移動体４０を移動して、工具保持部４
６に工具３７を取り付け、工具交換アーム４７により、
工具保持部４６の工具３７と主軸３６の工具取付穴３６
ａに取り付けられた図示しない工具とを交換する。そし
て、工具保持部３７へ交換して取り付けられた図示しな
い工具は、前述した手順と逆の手順で工具マガジン３８
に格納される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の工具交換装置
は、工作機械の主軸３６の工具取付穴３６ａが前述のよ
うに水平方向となっていれば特に問題はないが、例え
ば、ライトアングルヘッドのような主軸３６と直交する
主軸の先端部に工具取付穴を備えるアタッチメントをヘ
ッドストック３５に取り付けた場合には、自動的な工具
交換が不可能になってしまう。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、互いに直交する二つの工具交
換位置に対して、それぞれに工具交換が可能な自動工具
交換装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による自動工具交
換装置は、工作機械の第一の工具交換位置における主軸
に対して直交する第二の工具交換位置における前記主軸
に沿って往復駆動自在な移動アームと、前記第一及び前
記第二の工具交換位置における前記主軸に対してそれぞ
れ直交する回動軸を介して前記移動アームに回動可能に
取り付けられた回動体と、前記回動軸に対して直交する
旋回軸を介して前記回動体に旋回可能に取り付けられ且
つ前記主軸との間で工具の受け渡しを行う工具交換アー
ムと、前記移動アームと前記回動体との間に設けられ且
つ前記旋回軸を前記第一又は前記第二の工具交換位置に
おける前記主軸に対して平行となるように前記回動体の
回動位置を切り換える回動装置とを備えることを特徴と
するものである。

【００１１】

【作用】第一の工具交換位置の工具を交換する場合に
は、回動装置で旋回軸を第一の工具交換位置における主
軸に対して平行となるように回動体を切り換えると共
に、移動アームで工具交換アームを第一の工具交換位置
に対応させる。また、第二の工具交換位置の工具を交換
する場合には、回動装置で旋回軸を第二の工具交換位置
における主軸に対して平行となるように回動体を切り換
えると共に、移動アームで工具交換アームを第二の工具
交換位置に対応させる。

【００１２】

【実施例】本発明による自動工具交換装置を工作機械に
応用した一実施例の主要部正面概略外観を図１に表し、
その右側面概略外観を図２に表す。即ち、ベッド１の上
部には、ベッド１に沿って図１中、左右方向へ移動可能
なベース２と一体のコラム３が設けられている。コラム
３の図１中、右端側には、コラム３に沿って上下方向へ
移動可能なサドル４が設けられている。サドル４には、
サドル４に沿って図２中、左右方向へ移動可能なヘッド
ストック５が設けられている。

【００１３】ヘッドストック５には、水平方向である図
２中、左右方向へ軸心を向けた主軸６の先端に、第二の
工具交換位置である工具取付穴６ａを備えたエクステン
ションヘッド７が取り付けられている。このエクステン
ションヘッド７は、垂直方向である図２中、上下方向へ
軸心を向けた主軸８の先端に、第一の工具交換位置であ
る工具取付穴８ａを備えたライトアングルヘッド９と、
ヘッドストック５に対して互いに交換自在になってい
る。

【００１４】コラム３の図２中、左側には、図示しない
工具マガジン側とヘッドストック５側とを連絡する搬送
レール１０が設けられている。搬送レール１０には、工
具１１を搬送する工具搬送器１２が係合しており、図示
しない工具マガジン側とヘッドストック５側との間を往
復動するようになっている。

【００１５】コラム３の上部には、図２中、左右方向へ
向けられたガイドレール１３が設けられている。ガイド
レール１３には、先端を下方へ向くよう途中を曲折した
移動アーム１４が係合しており、移動アーム用シリンダ
１５により、移動アーム１４はガイドレール１３に沿っ
て往復動可能となっている。

【００１６】移動アーム１４の先端部の図１中、右側に
は、エクステンションヘッド７の主軸６及びライトアン
グルヘッド９の主軸８に対して直交する回動軸１６によ
り、回動体１７が回動可能に取り付けられている。回動
体１７の上方には、一端側を移動アーム１４の図１中、
右側面に取り付け、他端側を回動体１７に取り付けた回
動装置である回動体用シリンダ１８が設けられており、
回動体用シリンダ１８により、回動体１７は回動するよ
うになっている。

【００１７】回動体１７には、回動軸１６と直交する旋
回軸１９により、工具交換アーム２０が旋回可能に取り
付けられており、旋回軸１９と同軸状に設けられたピニ
オン２１に噛み合うラック２２の一端側と連結する工具
交換アーム用シリンダ２３により、工具交換アーム２０
は旋回するようになっている。

【００１８】従って、ヘッドストック５にエクステンシ
ョンヘッド７が取り付けられている場合には、まず、移
動アーム１４を所定の位置に設定して、工具交換アーム
２０の一端側で主軸６の工具取付穴６ａに取り付けられ
た図示しない工具を取り外し、サドル４を下方の所定の
位置へ移動する。次いで、移動アーム１４を図２中、右
側の所定の位置へ移動して、工具搬送器１２で所定の位
置に搬送された工具１１を工具交換アーム２０の他端側
で受け取ると共に、工具交換アーム２０の一端側の図示
しない工具搬送器１２に取り付け、工具搬送器１２を図
示しない工具マガジン側へ送り返す。そして、移動アー
ム１４を図２中、左側の所定の位置へ移動し、サドル４
を上方の所定の位置へ移動して、工具交換アーム２０の
他端側の工具１１を主軸６の工具取付穴６ａに取り付け
る。これにより、エクステンションヘッド７の工具交換
が自動的に行われる。

【００１９】一方、ヘッドストック５にライトアングル
ヘッド９が取り付けられている場合には、まず、移動ア
ーム１４を所定の位置に設定すると共に、旋回軸１９と
主軸８とが平行となるように回動体１７の位置を設定す
る。そして、主軸８の工具取付穴８ａに取り付けられた
図示しない工具を工具交換アーム２０の一端側で取り外
し、旋回軸１９と主軸８とが直交するように回動体１７
の位置を切り換えると共に、サドル４を下方の所定の位
置へ移動する。次いで、前述したエクステンションヘッ
ド７の場合と同様にして、工具搬送器１２の工具１１を
工具交換アーム２０の他端側で受け取ると共に、工具交
換アーム２０の一端側の図示しない工具を工具搬送器１
２に取り付けて送り返す。そして、移動アーム１４を図
２中、左側の所定の位置へ移動すると共に、サドル４を
上方の所定の位置へ移動し、上述した図示しない工具の
取り外しと同様な作動で工具１１を主軸８の工具取付穴
８ａに取り付ける。これにより、ライトアングルヘッド
９の工具交換が自動的に行われる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の自動工具交換装置によると、回
動装置で第一又は第二の工具交換位置における主軸に対
して旋回軸を平行となるように回動体を切り換えると共
に、移動アームで工具交換アームを第一又は第二の工具
交換位置に対応させるので、どちらの工具交換位置でも
自動的に工具交換を行うことができる。即ち、例えば、
水平方向の主軸の工具取付穴を備えるエクステンション
ヘッドや、垂直方向の主軸の工具取付穴を備えるライト
アングルヘッドなど、互いに直交する主軸のアタッチメ
ントをヘッドストックに取り付けても、それぞれのアタ
ッチメントに対応して、工具を自動的に交換することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動工具交換装置を工作機械に応
用した一実施例の主要部正面概略外観図である。

【図２】その主要部右側面概略外観図である。

【図３】従来の自動工具交換装置を工作機械に用いた時
の正面外観図である。

【図４】その左側面外観図である。

【符号の説明】

１ ベッド ２ ベース ３ コラム ４ サドル ５ ヘッドストック ６ 主軸 ６ａ 工具取付穴 ７ エクステンションヘッド ８ 主軸 ８ａ 工具取付穴 ９ ライトアングルヘッド １０ 工具搬送レール １１ 工具 １２ 工具搬送器 １３ ガイドレール １４ 移動アーム １５ 移動アーム用シリンダ １６ 回動軸 １７ 回動体 １８ 回動体用シリンダ １９ 旋回軸 ２０ 工具交換アーム ２１ ピニオン ２２ ラック ２３ 工具交換アーム用シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の第一の工具交換位置における
   主軸に対して直交する第二の工具交換位置における前記
   主軸に沿って往復駆動自在な移動アームと、前記第一及
   び前記第二の工具交換位置における前記主軸に対してそ
   れぞれ直交する回動軸を介して前記移動アームに回動可
   能に取り付けられた回動体と、前記回動軸に対して直交
   する旋回軸を介して前記回動体に旋回可能に取り付けら
   れ且つ前記主軸との間で工具の受け渡しを行う工具交換
   アームと、前記移動アームと前記回動体との間に設けら
   れ且つ前記旋回軸を前記第一又は前記第二の工具交換位
   置における前記主軸に対して平行となるように前記回動
   体の回動位置を切り換える回動装置とを備えることを特
   徴とする自動工具交換装置。