JPH0630356Y2 - Tool changer - Google Patents
Tool changerInfo
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- JPH0630356Y2 JPH0630356Y2 JP1988100584U JP10058488U JPH0630356Y2 JP H0630356 Y2 JPH0630356 Y2 JP H0630356Y2 JP 1988100584 U JP1988100584 U JP 1988100584U JP 10058488 U JP10058488 U JP 10058488U JP H0630356 Y2 JPH0630356 Y2 JP H0630356Y2
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- tool
- cartridge body
- cartridge
- spindle
- air hole
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Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は工作機械の工具交換装置に関し、特に、複数の
主軸を有する多軸工作機械の工具交換装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Industrial application field" The present invention relates to a tool changing device for a machine tool, and more particularly to a tool changing device for a multi-axis machine tool having a plurality of spindles.
「従来の技術及びその問題点」 この種の工作機械において複数の工具を同時に交換する
装置としては、実開昭48−27483号公報、特開昭
53−80875号公報及び特公昭59−35741号
公報に開示された装置等の他に、第8図に示すような旋
回アームを用いたものがある。"Prior art and its problems" As a device for simultaneously exchanging a plurality of tools in this type of machine tool, Japanese Utility Model Laid-Open No. 48-27483, Japanese Patent Laid-Open No. 53-80875 and Japanese Patent Publication No. 59-35741 are available. In addition to the device disclosed in the official gazette, there is a device using a turning arm as shown in FIG.
実開昭48−27483号公報に開示された装置は、搬
送装置により工具収納体を、主軸の下方に対応する位置
と該位置から退避した位置との間で、複数の工具を同時
に交換するようにしたものである。しかしながら、工具
の交換は、先ず空の工具収納体を進出させて主軸から工
具を受け取り退避させた後、新たな工具を収納した工具
収納体を主軸の下方位置へ前進させ、主軸に該工具を受
け渡した後、空になった工具収納体を退避させて行うも
のであり、工具装着後の主軸と空になった工具収納体と
を離間させて干渉しないようにして退避させなければな
らず、工具交換に時間が掛かるという問題点があった。The apparatus disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 48-27483 is designed so that a plurality of tools can be simultaneously exchanged between a position corresponding to the lower part of a main shaft and a position retracted from the position by a carrying device. It is the one. However, when exchanging tools, first, an empty tool container is advanced to receive the tool from the spindle and retract, then the tool container containing a new tool is advanced to a position below the spindle, and the tool is attached to the spindle. After handing over, the empty tool storage is retracted, and the spindle after the tool is mounted and the empty tool storage must be separated from each other so that they do not interfere with each other. There was a problem that it took time to change tools.
特開昭53−35741号公報に開示された工具マガジ
ン装置も、複数の工具を同時に交換するようにしたもの
があるが、工具装着後の主軸とマガジンプレートとを離
間させて干渉しないようにして退避させる必要があり、
上記装置と同様に工具交換に時間が掛かるという問題点
があった。Some of the tool magazine devices disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 53-35741 also allow a plurality of tools to be replaced at the same time. However, the spindle after the tool is mounted and the magazine plate are separated from each other so as not to interfere with each other. Need to be evacuated,
Similar to the above-mentioned device, there is a problem that it takes time to exchange tools.
特公昭59−35741号公報に開示された工具マガジ
ンを備えた工作機械は、複数の工具毎にそれぞれ保持体
で保持し、工具交換されて主軸に装着された工具を保持
体で保持したまま加工を行うようにしたものである。し
かしながら、保持体を加工位置とマガジン位置(非加工
位置)間に往復駆動させる駆動装置を、各保持体毎に配
設する必要があって、機構的に極めて複雑な構成とな
り、このような構成を多軸工作機械に応用することは実
用的でないという問題点があった。また、工具を保持し
たままの状態で加工位置若しくは非加工位置に置かれる
ため、保持体と工具との間に切粉等が侵入して付着する
虞れがあった。A machine tool provided with a tool magazine disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 59-35741 holds each of a plurality of tools by a holder, and performs machining while holding the tool exchanged and the tool mounted on the spindle held by the holder. Is to do. However, it is necessary to dispose a drive device for reciprocating the holding body between the processing position and the magazine position (non-processing position) for each holding body, resulting in an extremely complicated structure mechanically. There is a problem that it is not practical to apply the method to a multi-axis machine tool. Further, since the tool is held at the processing position or the non-processing position while being held, there is a risk that cutting chips or the like will enter and adhere between the holder and the tool.
さらに、第8図図示の装置では、4軸の主軸1に対して
2本の旋回アーム2,3を備え、各アーム2,3で2本
の工具4を交換するようにして4本の工具交換を同時に
行うようにしている。しかしながら、一つの旋回アーム
2で複数本の工具4を同時に把持しようとすると、その
加工精度及び組立精度に高度なものが要求され、旋回ア
ーム2,3の組付時の調整が面倒であるという問題点が
あった。また、旋回アーム2,3の回転半径が必然的に
大きくなり、動作領域が大きくなること、慣性力が大き
くなることから高速動作が困難になること等の問題点が
あった。Further, in the apparatus shown in FIG. 8, two turning arms 2 and 3 are provided for the four main spindles 1, and two tools 4 are exchanged in each arm 2 and 3 so that four tools can be exchanged. I try to exchange them at the same time. However, if one swivel arm 2 tries to grip a plurality of tools 4 at the same time, a high degree of machining accuracy and assembling accuracy are required, and adjustment at the time of assembling the swivel arms 2 and 3 is troublesome. There was a problem. Further, there are problems that the turning radii of the revolving arms 2 and 3 are inevitably large, the operating region is large, and the inertial force is large, which makes high-speed operation difficult.
「考案が解決しようとする課題」 本考案は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、多軸工作機械の複数の工具の同時交換を迅速に行
うことができるとともに、交換工具等に切粉等が付着す
る虞れのない実用的な工具交換装置を提供することを目
的とするものである。"Problems to be solved by the invention" The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to quickly replace a plurality of tools of a multi-axis machine tool at the same time, and replace the tools. It is an object of the present invention to provide a practical tool changing device that is free from the possibility that chips and the like will adhere to the tool.
「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するため、本考案では、一つの主軸台
に複数の主軸を有する多軸工作機械の工具交換装置であ
って、複数の工具を前記複数の主軸に対応した位置関係
に保持すると共に、各工具を微少寸法だけ遊動自在にそ
のホルダ部において保持するカートリッジ体と、このカ
ートリッジ体に設けられ、前記主軸に設けられた主軸エ
ア孔と連通可能に形成されることにより、前記カートリ
ッジ体に保持された工具に対してエアを噴出するカート
リッジ体エア孔と、前記主軸台に設けられ、前記カート
リッジ体を保持し、そのカートリッジ体内の工具が主軸
に装着される装着位置と主軸から抜き出された排出位置
との間で、前記カートリッジ体を主軸の軸線方向に移動
させるとともに、前記主軸エア孔と前記カートリッジ体
エア孔を連通させるカートリッジクランパーと、そのカ
ートリッジクランパーを駆動するアクチュエータと、多
数のカートリッジ体を格納する工具マガジンと、その工
具マガジンと前記排出位置に位置するカートリッジクラ
ンパーとの間でカートリッジ体を摺動移動させる搬出入
装置と、を備えることを特徴とする工具交換装置が提供
される。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a tool changing device for a multi-axis machine tool having a plurality of spindles on one headstock, wherein a plurality of tools are provided. A cartridge body that holds the tools in a positional relationship corresponding to the main spindle and holds each tool in a freely movable manner by a minute dimension, and a cartridge body provided in the cartridge body and capable of communicating with a main spindle air hole provided in the main spindle. By being formed, the cartridge body air hole for ejecting air to the tool held in the cartridge body and the headstock, which is provided in the headstock, holds the cartridge body, and the tool in the cartridge body is mounted on the spindle. The cartridge body is moved in the axial direction of the main shaft between the mounted position and the discharge position extracted from the main shaft, and the main shaft air hole and the cover are removed. Cartridge cartridge that communicates the air holes of the cartridge, an actuator that drives the cartridge clamper, a tool magazine that stores a large number of cartridge bodies, and a cartridge body between the tool magazine and the cartridge clamper that is located at the discharge position. A loading and unloading device for sliding movement is provided, and a tool changing device is provided.
「作用」 上記のように構成された工具交換装置においては、カー
トリッジ体を単位として工具交換が行われる。カートリ
ッジ体が主軸台に装着されて各工具が各主軸にクランプ
された状態では、各工具を遊動自在に保持するために設
けられた各工具とカートリッジ体との間の微少寸法の間
隙により、各工具はカートリッジ体に接触しない浮いた
状態で主軸に保持される。このため、カートリッジ体を
退避させることなく、そのまま各工具の回転が可能であ
る。また、カートリッジ体には各工具が主軸位置に対応
した所定位置に保持されているため、工具交換の際には
個々の工具の位置を考慮することなくカートリッジ体の
みの位置を制御すればよい。さらに、カートリッジクラ
ンパにより、カートリッジ体が主軸の軸線方向へ移動さ
れ、主軸エア孔とカートリッジ体エア孔が連通すると、
カートリッジ体に保持された工具に対してエアが噴出さ
れる。"Operation" In the tool exchanging device configured as described above, the tool exchanging is performed in units of the cartridge body. In the state where the cartridge body is mounted on the headstock and each tool is clamped to each spindle, the small size gap between each tool and the cartridge body provided for holding each tool in a freely movable manner causes The tool is held on the spindle in a floating state without contacting the cartridge body. Therefore, each tool can be rotated as it is without retracting the cartridge body. Further, since each tool is held at a predetermined position corresponding to the spindle position in the cartridge body, it is sufficient to control the position of only the cartridge body without considering the position of each tool when exchanging the tool. Further, when the cartridge clamper moves the cartridge body in the axial direction of the spindle, and the spindle air hole communicates with the cartridge body air hole,
Air is ejected to the tool held by the cartridge body.
「実施例」 本考案の実施例について図面を参照して説明する。第2
図は本考案が適用された3軸たて型マシニングセンサの
平面図、第3図は側面図である。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Second
FIG. 3 is a plan view of a three-axis vertical machining sensor to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a side view.
基台10上にX軸用の支持台11が固定されている。そ
の支持台上に、X軸テーブル12が第2図左右方向(X
軸方向)に摺動自在に案内され支持されている。X軸テ
ーブル12はX軸モータ13により送られる。基台10
後方にはY軸用の支持台15が固定され、その支持台1
5上にコラムベース16が第3図左右方向(Y軸方向)
に摺動自在に案内されている。コラムベース16上にコ
ラム17が直立して固定され、コラムベース16及びコ
ラム17はY軸モータ18により送られる。コラム17
には、主軸台20が上下方向(Z軸方向)に摺動自在に
支持され、コラム17上に設けられたZ軸モータ21に
より送られる。A support 11 for the X axis is fixed on the base 10. The X-axis table 12 is placed on the support base in the left-right direction (X
It is slidably guided and supported in the axial direction). The X-axis table 12 is sent by the X-axis motor 13. Base 10
A support 15 for the Y axis is fixed to the rear, and the support 1
The column base 16 is placed on the upper side of Fig. 3 in the left-right direction (Y-axis direction) in FIG.
Is slidably guided by. A column 17 is fixed upright on the column base 16, and the column base 16 and the column 17 are sent by a Y-axis motor 18. Column 17
A headstock 20 is slidably supported in the vertical direction (Z-axis direction) and is fed by a Z-axis motor 21 provided on the column 17.
主軸台20には3軸の主軸22,22′,22″が垂直
方向に設けられている。3つの主軸22はX方向に同一
直線上に等間隔で並んでいる。主軸台の上面には3つの
主軸モータ23,23′,23″と3つの工具クランプ
装置24,24′,24″が設けられ、それぞれ各主軸
22を回転駆動し、各主軸22に工具31をクランプす
る。また、主軸台20の下面には、3本の工具を一体に
したカートリッジ体30を保持するカートリッジクラン
パー25が設けられている。このカートリッジクランパ
ー25については後に説明する。The spindle stock 20 is provided with three spindles 22, 22 ', 22 "in the vertical direction. The three spindles 22 are arranged on the same straight line in the X direction at equal intervals. Three spindle motors 23, 23 ', 23 "and three tool clamping devices 24, 24', 24" are provided, and each spindle 22 is rotationally driven to clamp the tool 31 on each spindle 22. A cartridge clamper 25 that holds a cartridge body 30 in which three tools are integrated is provided on the lower surface of the table 20. The cartridge clamper 25 will be described later.
基台10の後方にはNC装置41を備えた制御盤40が
設置され、ケーブル42によりモータ23等に接続され
ている。また、正面には操作パネル43が設置され、側
方には工具マガジンユニット50が設置されている。A control panel 40 including an NC device 41 is installed behind the base 10 and is connected to the motor 23 and the like by a cable 42. An operation panel 43 is installed on the front side, and a tool magazine unit 50 is installed on the side.
工具マガジンユニット50は、支柱51,52により上
方にY軸方向(コラムの移動方向)に引き渡された2本
の案内レール53,54と、この案内レール53,54
に摺動自在につり下げられた工具マガジン55と、AT
C位置において案内レール53,54に固定された搬出
入装置56とを主な要素とし、工具マガジン55を移動
させるマガジン駆動モータ57とその駆動用のボールね
じ58を備えている。The tool magazine unit 50 includes two guide rails 53 and 54 which are passed upward in the Y-axis direction (column moving direction) by columns 51 and 52, and the guide rails 53 and 54.
Tool magazine 55 slidably attached to the AT and AT
A loading / unloading device 56 fixed to the guide rails 53 and 54 at the C position is a main element, and a magazine driving motor 57 for moving the tool magazine 55 and a ball screw 58 for driving the magazine driving motor 57 are provided.
搬出入装置56は案内レール53の側方に突出して設け
られたブラケット59と、そのブラケットに固定された
油圧シリンダ60とからなり、油圧シリンダ60のピス
トンロッド61の先端にはカートリッジ体30に係合す
るための搬出入フック62が設けられている。The carry-in / carry-out device 56 is composed of a bracket 59 provided so as to project to the side of the guide rail 53 and a hydraulic cylinder 60 fixed to the bracket. The tip of a piston rod 61 of the hydraulic cylinder 60 engages with the cartridge body 30. A loading / unloading hook 62 is provided for matching.
第4図はカートリッジ体30を示す斜視図である。工具
31(ここではホルダ部32,テーパアーバ部33,プ
ルスタッド34を含めて工具と称する)は3本ずつカー
トリッジ体30に保持される。カートリッジ体30は半
割りの板状部材30A、30Bをボルト36により締着
してなるものであり、板状部材30A,30Bが各工具
31のホルダ部32に係合し、工具31を回転自在かつ
上下方向に微少距離だけ移動自在に保持する。即ち、各
工具31は多少の遊びを持って遊動自在にカートリッジ
体30に保持される。3本の工具31は同一直線上に等
間隔で保持され、その間隔は主軸22,22′,22″
の間隔と等しくされる。工具交換及び主軸22に装着し
ての加工は工具31をカートリッジ体30に保持したま
まカートリッジ単位で行われ、自動運転中に工具31が
カートリッジ体30から抜き出されることはない。工具
段取りの際には、カートリッジ体30を分割して各工具
31を抜き出し交換する。また、カートリッジ体30の
一端の下面には搬出入フック62が係合するための係合
溝38が形成されている。FIG. 4 is a perspective view showing the cartridge body 30. Three tools 31 (herein, the holder portion 32, the tapered arbor portion 33, and the pull stud 34 are collectively referred to as a tool) are held by the cartridge body 30 in groups of three. The cartridge body 30 is composed of half-divided plate-shaped members 30A and 30B fastened with bolts 36, and the plate-shaped members 30A and 30B engage with the holder portion 32 of each tool 31 to freely rotate the tool 31. In addition, it is held movably in the vertical direction by a small distance. That is, each tool 31 is movably held in the cartridge body 30 with some play. The three tools 31 are held on the same straight line at equal intervals, and the intervals are the spindles 22, 22 ', 22 ".
Is equal to the interval. The tool replacement and the processing by mounting the tool on the main shaft 22 are performed in a cartridge unit while holding the tool 31 in the cartridge body 30, and the tool 31 is not pulled out from the cartridge body 30 during the automatic operation. At the time of tool setup, the cartridge body 30 is divided and each tool 31 is extracted and replaced. Further, an engagement groove 38 for engaging the carry-in / out hook 62 is formed on the lower surface of one end of the cartridge body 30.
第1図はカートリッジ体30を工具マガジン55に格納
した状態を示す斜視図である。工具マガジン55にはカ
ートリッジ体30を一本ずつ格納する格納室65が8室
設けられている。カートリッジ体30はその底面の両側
方部を工具マガジン55に支承され、保持されている工
具31の刃部を下方に突出させた状態で格納室65に挿
入され格納される。各カートリッジ体30はその各係合
溝38の位置がそろうように挿入位置をそろえて工具マ
ガジン55に格納され、工具マガジン55の移動に従っ
て各カートリッジ体30の係合溝38が搬出入フック6
2に順次係合しながら通過するようにされている。搬出
入フック62は搬出入装置56に設けられた油圧シリン
ダ60のピストンロッド61先端に設けられた部材であ
り、油圧シリンダ60の後退端で各カートリッジ体30
の係合溝38に係合する。そして、搬出入フック62が
所定のカートリッジ体30と係合した位置に工具マガジ
ン55を位置決めし、油圧シリンダ60を駆動しピスト
ンロッド61を前進させることにより、主軸台20に設
けられたカートリッジクランパー25との間でカートリ
ッジ体30を移動させる。FIG. 1 is a perspective view showing a state where the cartridge body 30 is stored in the tool magazine 55. The tool magazine 55 is provided with eight storage chambers 65 for storing the cartridge bodies 30 one by one. The cartridge body 30 is supported by the tool magazine 55 on both sides of its bottom surface, and is inserted and stored in the storage chamber 65 with the blade portion of the held tool 31 protruding downward. The cartridge bodies 30 are stored in the tool magazine 55 with their insertion positions aligned so that the respective engagement grooves 38 are aligned, and the engagement grooves 38 of the cartridge bodies 30 are moved in and out according to the movement of the tool magazine 55.
It is adapted to pass through while being engaged in sequence with 2. The carry-in / carry-out hook 62 is a member provided at the tip of the piston rod 61 of the hydraulic cylinder 60 provided in the carry-in / carry-out device 56, and each cartridge body 30 is provided at the retracted end of the hydraulic cylinder 60.
Engages with the engaging groove 38. Then, the tool magazine 55 is positioned at a position where the carry-in / out hook 62 engages with the predetermined cartridge body 30, and the hydraulic cylinder 60 is driven to advance the piston rod 61, whereby the cartridge clamper 25 provided on the headstock 20. The cartridge body 30 is moved between and.
第5図はカートリッジクランパー25を示す正面図であ
る。カートリッジクランパー25は、主軸台20の中に
設けられた油圧シリンダ71,72のピストンロッド7
3,74の先端に支承され、油圧シリンダ71,72の
駆動により昇降自在である。下降位置ではカートリッジ
クランパー25の高さは工具マガジン55の格納室65
と同じ高さになり、工具マガジン55と主軸台カートリ
ッジクランパー25との間でカートリッジ体30の摺動
移動が可能になる。カートリッジ体30の移動は搬出入
装置56の油圧シリンダ60による搬出入フック62の
前進・後退により行われる。FIG. 5 is a front view showing the cartridge clamper 25. The cartridge clamper 25 includes the piston rods 7 of the hydraulic cylinders 71 and 72 provided in the headstock 20.
It is supported by the tip ends of 3, 74 and can be moved up and down by driving hydraulic cylinders 71, 72. In the lowered position, the height of the cartridge clamper 25 is equal to the storage chamber 65 of the tool magazine 55.
The height of the cartridge body 30 is the same as that of the cartridge body 30, and the cartridge body 30 can be slid between the tool magazine 55 and the headstock cartridge clamper 25. The movement of the cartridge body 30 is performed by advancing / retracting the loading / unloading hook 62 by the hydraulic cylinder 60 of the loading / unloading device 56.
主軸台20の油圧シリンダ71,72を駆動しカートリ
ッジクランパー25を上昇させると、図中に想像線で示
すように、カートリッジ体30は搬出入フック62との
係合から外れて上昇し、各工具31のテーパアーバ部3
3が各主軸22,22′,22″に挿入される。カート
リッジクランパー25が上昇しカートリッジ体30に保
持された各工具31が各主軸22に装着される位置を装
着位置と称し、カートリッジクランパー25が下降し各
工具31が各主軸22から抜き出された位置を搬出位置
と称することとする。When the hydraulic cylinders 71, 72 of the headstock 20 are driven to raise the cartridge clamper 25, the cartridge body 30 disengages from the engagement with the carry-in / out hook 62 and rises, as indicated by the imaginary line in the figure. 31 taper arbor part 3
3 is inserted into each main spindle 22, 22 ', 22 ". The position where each cartridge 31 held by the cartridge clamper 25 is raised and each tool 31 is mounted on each main spindle 22 is referred to as a mounting position. Will be referred to as the carry-out position.
第6図及び第7図は第5図のA−A線断面図を示し、第
6図は装置位置における工具31のアンクランプ時を、
第7図は工具31のクランプ時をそれぞれ示している。6 and 7 are sectional views taken along the line AA of FIG. 5, and FIG. 6 shows the unclamping of the tool 31 at the device position,
FIG. 7 shows the tool 31 when clamped.
装着位置ではカートリッジ体30はカートリッジクラン
パー25により主軸台20の下面に押し付けられ固定さ
れる。このとき、カートリッジ体30に設けられたエア
孔(カートリッジ体エア孔)81が主軸台20に設けら
れたエア孔(主軸エア孔)82と連通し、圧搾空気を工
具31のホルダ部32に吹き付けることができるように
されている。これによりカートリッジ体30と工具31
との間に切粉等の異物が侵入することを防ぐ。At the mounting position, the cartridge body 30 is pressed and fixed to the lower surface of the headstock 20 by the cartridge clamper 25. At this time, the air hole (cartridge air hole) 81 provided in the cartridge body 30 communicates with the air hole (main shaft air hole) 82 provided in the headstock 20, and compressed air is blown to the holder portion 32 of the tool 31. Has been made possible. Thereby, the cartridge body 30 and the tool 31
Prevent foreign matter such as chips from entering between and.
第6図に示す工具アンクランプ時には、カートリッジ体
30自体は油圧シリンダ71,72の付勢力により主軸
台20の下面に固定されているが、工具31は主軸22
のテーパ孔84に挿入された状態で遊動可能である。こ
のとき、工具31はそのホルダ部32がカートリッジ体
30のテーパ部83に当接してその位置が決められてい
る。そして、工具31のテーパアーバ部33と主軸22
のテーパ孔84との間には僅かな空隙を残している。At the time of tool unclamping shown in FIG. 6, the cartridge body 30 itself is fixed to the lower surface of the headstock 20 by the urging force of the hydraulic cylinders 71 and 72, but the tool 31 is
It can move freely while it is inserted in the tapered hole 84. At this time, the position of the tool 31 is determined by the holder portion 32 of the tool 31 contacting the taper portion 83 of the cartridge body 30. Then, the taper arbor portion 33 of the tool 31 and the spindle 22
A slight gap is left between the taper hole 84 and the taper hole 84.
第7図に示す工具クランプ時には、工具31はそのテー
パアーバ部33先端のプルスタッド34が周知の工具ク
ランプ機構により上方に強く引張られ、テーパアーバ部
33が主軸22のテーパ孔84に密着して主軸22に装
着される。このとき、工具31は僅かな距離だけ引き上
げられるため、工具31とカートリッジ体30との間に
空隙が生じ非接触の状態になる。従って、主軸22の回
転が可能となり、工具31をカートリッジ体30から取
り外すことなくそのまま加工が可能になる。また、加工
の際に切粉等の侵入を防ぐためエア孔(主軸エア孔)8
2からエア孔(カートリッジ体エア孔)81に圧搾空気
が供給される。When the tool 31 is clamped as shown in FIG. 7, the pull stud 34 at the tip of the taper arbor portion 33 of the tool 31 is strongly pulled upward by a well-known tool clamping mechanism, and the taper arbor portion 33 is brought into close contact with the taper hole 84 of the main shaft 22 to make the main shaft 22. Be attached to. At this time, since the tool 31 is pulled up by a slight distance, a gap is created between the tool 31 and the cartridge body 30, and the tool 31 is in a non-contact state. Therefore, the spindle 22 can be rotated, and the machining can be performed without removing the tool 31 from the cartridge body 30. In addition, an air hole (spindle air hole) 8 is provided to prevent chips from entering during machining.
Compressed air is supplied from 2 to the air hole (cartridge air hole) 81.
以上の構成に基づき作動について説明する。工具交換動
作はNC装置41へのMO6指令により開始される。工
具交換動作が開始すると、まず、コラム17が後退し、
主軸台20が上昇してATC位置に復帰する。ATC位
置は主軸台20の下面が搬出入装置56に対応する位置
である。同時に、工具マガジン55が後退端の待機位置
から前進し、現在主軸22に装着されているカートリッ
ジ体30が格納されていた空の格納室65がATC位置
に来るように位置決めする。The operation will be described based on the above configuration. The tool changing operation is started by the MO6 command to the NC device 41. When the tool change operation starts, first, the column 17 moves backward,
The headstock 20 moves up and returns to the ATC position. The ATC position is a position where the lower surface of the headstock 20 corresponds to the loading / unloading device 56. At the same time, the tool magazine 55 moves forward from the standby position at the retracted end, and positions the empty storage chamber 65 in which the cartridge body 30 currently mounted on the main shaft 22 is stored to the ATC position.
次に、搬出入装置56の油圧シリンダ60を作動させ、
搬出入フック62を前進させる。そして、主軸台20で
は各主軸22の工具31をアンクランプし、次いで、油
圧シリンダ71,72を作動させて、カートリッジクラ
ンパー25を下降させる。この結果、各工具31は主軸
22から抜き出されカートリッジ体30は搬出位置に位
置する。また、カートリッジ体30の下降によりその係
合溝38に前進端にいる搬出入フック62が係合する。
次に、油圧シリンダ60を作動させ搬出入フック62を
後退させることにより、カートリッジ体30を主軸台2
0のカートリッジクランパー25から抜き出し、工具マ
ガジン55の格納室65に引き込む。Next, the hydraulic cylinder 60 of the loading / unloading device 56 is operated,
The carry-in / out hook 62 is advanced. Then, in the headstock 20, the tool 31 of each spindle 22 is unclamped, and then the hydraulic cylinders 71 and 72 are operated to lower the cartridge clamper 25. As a result, each tool 31 is extracted from the spindle 22, and the cartridge body 30 is located at the carry-out position. Further, when the cartridge body 30 is lowered, the carry-in / out hook 62 at the forward end is engaged with the engaging groove 38.
Next, the hydraulic cylinder 60 is operated to retract the loading / unloading hook 62 to move the cartridge body 30 into the headstock 2.
It is pulled out from the cartridge clamper 25 of 0 and drawn into the storage chamber 65 of the tool magazine 55.
以上で加工の終了した工具31を保持するカートリッジ
体30を主軸台20から取り外し工具マガジン55に格
納する動作を終了し、次に、新しいカートリッジ体30
を主軸台20に装着する動作に移る。As described above, the operation of removing the cartridge body 30 holding the processed tool 31 from the headstock 20 and storing it in the tool magazine 55 is completed.
Now, the operation of mounting the tool on the headstock 20 will be described.
搬出入フック62が後退端に位置すると、工具マガジン
55が移動を開始し、次に選択された格納室65がAT
C位置に来るように位置決めする。このとき、搬出入フ
ック62はATC位置を通過するカートリッジ体30の
係合溝38に次々に係合する。次に、油圧シリンダ60
を作動させ搬出入フック62を前進させる。このとき、
主軸台20ではカートリッジクランパー25が下降した
状態のままで待機しているので、カートリッジ体30は
工具マガジン55の格納室65からカートリッジクラン
パー25に送り込まれる。When the carry-in / out hook 62 is located at the retracted end, the tool magazine 55 starts moving, and the selected storage chamber 65 is moved to the AT.
Position it so that it is in position C. At this time, the carry-in / out hooks 62 are successively engaged with the engaging grooves 38 of the cartridge body 30 passing through the ATC position. Next, the hydraulic cylinder 60
Is operated to advance the loading / unloading hook 62. At this time,
On the headstock 20, the cartridge clamper 25 is in a lowered state and stands by, so that the cartridge body 30 is sent from the storage chamber 65 of the tool magazine 55 to the cartridge clamper 25.
次に、主軸台20の油圧シリンダ71,72を作動さ
せ、カートリッジクランパー25を上昇させる。この結
果、カートリッジ体30の係合溝38は搬出入フック6
2から外れ、各工具30は各主軸22のテーパ孔84に
挿入されて第6図に示す様な状態になる。そして、各主
軸22において各工具31をクランプし、新しい工具3
1の装着を完了する。そして、エア孔(主軸エア孔)8
2に連通するエア孔(カートリッジ体エア孔)81から
工具31に対して、圧搾空気の噴出が継続して行われ
る。Next, the hydraulic cylinders 71 and 72 of the headstock 20 are operated to raise the cartridge clamper 25. As a result, the engaging groove 38 of the cartridge body 30 is inserted into the loading / unloading hook 6
2, the respective tools 30 are inserted into the tapered holes 84 of the respective main shafts 22, and the state shown in FIG. 6 is obtained. Then, each tool 31 is clamped on each spindle 22, and the new tool 3
Complete the installation of 1. And the air hole (spindle air hole) 8
The compressed air is continuously ejected to the tool 31 from the air hole (cartridge air hole) 81 communicating with 2.
一方、搬出入装置56の油圧シリンダ60は搬出入フッ
ク62を後退させ、後退端に位置させて工具マガジン5
5の移動を可能にする。そして、工具マガジン55を後
退端の待機位置に移動させ、工具交換動作を終了する。On the other hand, the hydraulic cylinder 60 of the carry-in / carry-out device 56 retracts the carry-in / carry-out hook 62, and positions it at the retracted end to move the tool magazine 5
Allows 5 moves. Then, the tool magazine 55 is moved to the standby position at the backward end, and the tool exchange operation is completed.
以上述べた実施例では、3軸たて型マシニングセンサを
例に説明したが、本考案が横型の工作機械にも適用でき
ることは明らかであり、また、主軸の本数にも制約を受
けないことも明らかである。In the above-mentioned embodiments, the description has been made by taking the three-axis vertical machining sensor as an example. However, it is obvious that the present invention can be applied to a horizontal machine tool, and the number of spindles is not limited. it is obvious.
また、前記実施例では、工具マガジン55は送りねじ5
8により直線的に移動されるものとして説明したが、回
転式の工具マガジン、あるいはチェインで駆動される循
環式の工具マガジン等、単体の工具を格納する工具マガ
ジンとして提案されている種々の方式を用いることがで
きる。Further, in the above-described embodiment, the tool magazine 55 has the feed screw 5
Although it has been described as being moved linearly by 8, various methods proposed as a tool magazine for storing a single tool, such as a rotary tool magazine or a chain-driven circulating tool magazine, have been proposed. Can be used.
「考案の効果」 以上説明したように本考案は上記の構成を有し、カート
リッジ体が主軸台に装着されて各工具が各主軸にクラン
プされた状態では、各工具を遊動自在に保持するために
設けられた各工具とカートリッジ体との間の微少寸法の
間隙により、各工具はカートリッジ体に接触しない浮い
た状態で主軸に保持されるから、カートリッジ体を退避
させることなく、そのまま各工具の回転が可能となり、
工具装着後の主軸とカートリッジ体が干渉しないように
離間させて退避させる必要がなくこの分、工具交換に要
する時間を短縮できる。[Advantages of the Invention] As described above, the present invention has the above-mentioned configuration, and in the state where the cartridge body is mounted on the headstock and each tool is clamped on each spindle, each tool is movably held. Due to the small size gap between each tool and the cartridge body, each tool is held on the main spindle in a floating state without contacting the cartridge body, so that the cartridge body is not retracted and the tool is directly retracted. It becomes possible to rotate,
It is not necessary to separate and retract the main shaft after mounting the tool so as not to interfere with the cartridge body, and the time required for tool replacement can be shortened accordingly.
さらに、カートリッジクランパにより、カートリッジ体
が主軸の軸線方向へ移動され、主軸エア孔とカートリッ
ジ体エア孔が連通すると、主軸に装着された工具に対す
るエアの噴出が継続して行われるから、カートリッジ体
と工具との間に切粉等の異物が侵入して付着するのを防
止できる等の効果を有する。Further, when the cartridge clamper moves the cartridge body in the axial direction of the spindle and the spindle air hole and the cartridge body air hole communicate with each other, air is continuously ejected to the tool mounted on the spindle. It has the effect of preventing foreign matter such as chips from entering and adhering to the tool.
第1図乃至第7図は本考案の一実施例を示し、第1図は
要部を模式的に示す斜視図、第2図は本考案が適用され
た3軸たて型工作機械を示す平面図、第3図は側面図、
第4図はカートリッジ体を示す斜視図、第5図はカート
リッジクランパーを示す正面図、第6図及び第7図は第
5図のA−A線断面図であり、第8図は従来の装置を示
す正面図である。 20……主軸台、22……主軸、24……工作クランプ
装置、25……カートリッジクランパー、30……カー
トリッジ体、31……工具、32……ホルダ部、33…
…テーパアーバ部、55……工具マガジン、56……搬
出入装置、62……搬出入フック、71,72……油圧
シリンダ(アクチュエータ)、81……エア孔(カート
リッジ体エア孔)、82……エア孔(主軸エア孔)。1 to 7 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view schematically showing a main part, and FIG. 2 shows a three-axis vertical machine tool to which the present invention is applied. Plan view, FIG. 3 is a side view,
FIG. 4 is a perspective view showing a cartridge body, FIG. 5 is a front view showing a cartridge clamper, FIGS. 6 and 7 are sectional views taken along the line AA of FIG. 5, and FIG. 8 is a conventional device. FIG. 20 ... Spindle base, 22 ... Spindle, 24 ... Work clamp device, 25 ... Cartridge clamper, 30 ... Cartridge body, 31 ... Tool, 32 ... Holder part, 33 ...
... taper arbor portion, 55 ... tool magazine, 56 ... loading / unloading device, 62 ... loading / unloading hook, 71, 72 ... hydraulic cylinder (actuator), 81 ... air hole (cartridge air hole), 82 ... Air hole (spindle air hole).
Claims (1)
作機械の工具交換装置であって、 複数の工具を前記複数の主軸に対応した位置関係に保持
すると共に、各工具を微少寸法だけ遊動自在にそのホル
ダ部において保持するカートリッジ体と、 このカートリッジ体に設けられ、前記主軸に設けられた
主軸エア孔と連通可能に形成されることにより、前記カ
ートリッジ体に保持された工具に対してエアを噴出する
カートリッジ体エア孔と、 前記主軸台に設けられ、前記カートリッジ体を保持し、
そのカートリッジ体内の工具が主軸に装着される装着位
置と主軸から抜き出された排出位置との間で、前記カー
トリッジ体を主軸の軸線方向に移動させるとともに、前
記主軸エア孔と前記カートリッジ体エア孔を連通させる
カートリッジクランパーと、 そのカートリッジクランパーを駆動するアクチュエータ
と、 多数のカートリッジ体を格納する工具マガジンと、 その工具マガジンと前記排出位置に位置するカートリッ
ジクランパーとの間でカートリッジ体を摺動移動させる
搬出入装置と、 を備えることを特徴とする工具交換装置。1. A tool changing device for a multi-axis machine tool having a plurality of spindles on one headstock, which holds a plurality of tools in a positional relationship corresponding to the plurality of spindles, and each tool has a small size. A cartridge body that is freely movably held in its holder portion, and a cartridge body provided in this cartridge body and formed so as to be able to communicate with a main shaft air hole provided in the main shaft, And a cartridge body air hole for ejecting air to hold the cartridge body.
The cartridge body is moved in the axial direction of the spindle between a mounting position where the tool in the cartridge body is mounted on the spindle and a discharge position where the tool is pulled out from the spindle, and the spindle air hole and the cartridge body air hole. A cartridge clamper that communicates with each other, an actuator that drives the cartridge clamper, a tool magazine that stores a large number of cartridge bodies, and a cartridge body that slides between the tool magazine and the cartridge clamper that is located at the discharge position. A tool changing device comprising: a carry-in / carry-out device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988100584U JPH0630356Y2 (en) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | Tool changer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988100584U JPH0630356Y2 (en) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | Tool changer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0223938U JPH0223938U (en) | 1990-02-16 |
| JPH0630356Y2 true JPH0630356Y2 (en) | 1994-08-17 |
Family
ID=31328793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988100584U Expired - Lifetime JPH0630356Y2 (en) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | Tool changer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630356Y2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4827483U (en) * | 1971-08-02 | 1973-04-03 | ||
| JPS5380875A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-17 | Komatsu Ltd | Tool magazine device |
| JPS5935741A (en) * | 1982-08-20 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar cooling/heating system |
-
1988
- 1988-07-28 JP JP1988100584U patent/JPH0630356Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0223938U (en) | 1990-02-16 |
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