JPH07112341A - 自動工具交換装置 - Google Patents
自動工具交換装置Info
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- JPH07112341A JPH07112341A JP5286009A JP28600993A JPH07112341A JP H07112341 A JPH07112341 A JP H07112341A JP 5286009 A JP5286009 A JP 5286009A JP 28600993 A JP28600993 A JP 28600993A JP H07112341 A JPH07112341 A JP H07112341A
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- Japan
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- tool
- magazine
- opening
- cover
- spindle
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- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 11
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/08—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
-
- 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
- B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
- B23Q3/15526—Storage devices; Drive mechanisms therefor
- B23Q2003/15537—Linearly moving storage devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 工具貯蔵マガジン及び工具をカバーで囲繞し
て工具に付着物を付着させない自動工具交換装置を提供
する。 【構成】 工作機械の主軸5との工具交換位置P1 と主
軸近傍の待機位置P2 とのあいだを進退移動自在に設け
られ、複数の工具を貯蔵するに割出す工具貯蔵マガジン
21と、主軸と対向する位置に開口部が形成されたマガ
ジンカバー26とを設ける。このマガジンカバーの開口
部に開閉可能に設けられ、工具貯蔵マガジン21が待機
位置に移動したときマガジンカバー26の開口部を遮蔽
し、主軸との工具交換位置に移動したとき工具交換のた
めマガジンカバー26の開口部を開口する開閉カバー2
7を備える。
て工具に付着物を付着させない自動工具交換装置を提供
する。 【構成】 工作機械の主軸5との工具交換位置P1 と主
軸近傍の待機位置P2 とのあいだを進退移動自在に設け
られ、複数の工具を貯蔵するに割出す工具貯蔵マガジン
21と、主軸と対向する位置に開口部が形成されたマガ
ジンカバー26とを設ける。このマガジンカバーの開口
部に開閉可能に設けられ、工具貯蔵マガジン21が待機
位置に移動したときマガジンカバー26の開口部を遮蔽
し、主軸との工具交換位置に移動したとき工具交換のた
めマガジンカバー26の開口部を開口する開閉カバー2
7を備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械の自動工具交換
装置に係り、特にスプラッシュカバー等により囲まれた
加工領域内に工具貯蔵マガジンを配設するアームレス自
動工具交換方式の工作機械の自動工具交換装置に関す
る。
装置に係り、特にスプラッシュカバー等により囲まれた
加工領域内に工具貯蔵マガジンを配設するアームレス自
動工具交換方式の工作機械の自動工具交換装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】マシニングセンタ等の工作機械の自動工
具交換装置(以下、ATCと記載)は、多数の工具を貯
蔵する工具貯蔵マガジン(以下、工具マガジンと記載)
を備えている。この工具マガジンの待機位置と工具交換
位置に位置決めされた主軸の位置との間で自動工具交換
動作を行う。
具交換装置(以下、ATCと記載)は、多数の工具を貯
蔵する工具貯蔵マガジン(以下、工具マガジンと記載)
を備えている。この工具マガジンの待機位置と工具交換
位置に位置決めされた主軸の位置との間で自動工具交換
動作を行う。
【0003】工具の装着された主軸を回転させてワーク
(被加工物)の加工を行うが、この加工作業の際には、
クーラント(切削油剤)及び切粉などが加工領域に飛散
する。そのため、加工領域をスプラッシュカバー等によ
り囲って工作機械周囲の環境を汚染させないとともに、
作業者の安全を確保するようにしている。工作機械のA
TCには、工具マガジンをスプラッシュカバー外方に設
け、ツインアームまたはシングルアームの交換アームで
工具交換を行う方式のものと、工具マガジンを加工領域
内に設け、交換アームを有しないで工具マガジンと主軸
とのあいだで工具を直接交換するアームレス方式のもの
とがある。
(被加工物)の加工を行うが、この加工作業の際には、
クーラント(切削油剤)及び切粉などが加工領域に飛散
する。そのため、加工領域をスプラッシュカバー等によ
り囲って工作機械周囲の環境を汚染させないとともに、
作業者の安全を確保するようにしている。工作機械のA
TCには、工具マガジンをスプラッシュカバー外方に設
け、ツインアームまたはシングルアームの交換アームで
工具交換を行う方式のものと、工具マガジンを加工領域
内に設け、交換アームを有しないで工具マガジンと主軸
とのあいだで工具を直接交換するアームレス方式のもの
とがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前者の方式のATCの
場合には、交換アームを通過させるための開口部をスプ
ラッシュカバーに形成し、開閉可能な蓋部材により開口
部を覆っている。このATCは、交換アームの待機位置
がスプラッシュカバーの外側にあるので、加工作業中に
飛散物が工具に付着する虞はない。ところが、自動工具
交換時に、交換アームがスプラッシュカバー外方の待機
位置と、この待機位置と離間した主軸との工具交換位置
とのあいだを移動したり、交換アームの移動動作の際に
蓋部材の開閉動作をさせたりしなければならず、非切削
時間である自動工具交換動作に時間がかかってしまい工
作機械の生産効率を低下させるという問題点を生じてい
た。
場合には、交換アームを通過させるための開口部をスプ
ラッシュカバーに形成し、開閉可能な蓋部材により開口
部を覆っている。このATCは、交換アームの待機位置
がスプラッシュカバーの外側にあるので、加工作業中に
飛散物が工具に付着する虞はない。ところが、自動工具
交換時に、交換アームがスプラッシュカバー外方の待機
位置と、この待機位置と離間した主軸との工具交換位置
とのあいだを移動したり、交換アームの移動動作の際に
蓋部材の開閉動作をさせたりしなければならず、非切削
時間である自動工具交換動作に時間がかかってしまい工
作機械の生産効率を低下させるという問題点を生じてい
た。
【0005】これに対して、後者の方式すなわちアーム
レス方式ATCでは、工具マガジンが加工領域(スプラ
ッシュカバーの内側)の主軸近傍に位置しているため、
自動工具交換時間の短縮化が図れる。しかしながら、工
具マガジンが加工領域内で待機しているので、工具マガ
ジンに保持された工具にクーラント及び切粉などの飛散
物が付着する問題点を生じていた。特に、主軸に装着す
るための工具シャンク部に飛散物が付着すると、工具の
主軸への装着精度すなわち工具先端刃先部のフレ精度を
低下させ、ワークの加工精度を低下させてしまう。ま
た、飛散物が主軸と工具シャンク部とのあいだに挟まっ
た状態で工具クランプ動作を行うと、主軸の工具装着部
に傷をつけるおそれも生じる。さらに、工具装着部に傷
をつけてしまった場合には、飛散物の付着の有無に関係
なく、工具刃先部のフレ精度低下や他の工具シャンク部
への傷の転写などを生じる。
レス方式ATCでは、工具マガジンが加工領域(スプラ
ッシュカバーの内側)の主軸近傍に位置しているため、
自動工具交換時間の短縮化が図れる。しかしながら、工
具マガジンが加工領域内で待機しているので、工具マガ
ジンに保持された工具にクーラント及び切粉などの飛散
物が付着する問題点を生じていた。特に、主軸に装着す
るための工具シャンク部に飛散物が付着すると、工具の
主軸への装着精度すなわち工具先端刃先部のフレ精度を
低下させ、ワークの加工精度を低下させてしまう。ま
た、飛散物が主軸と工具シャンク部とのあいだに挟まっ
た状態で工具クランプ動作を行うと、主軸の工具装着部
に傷をつけるおそれも生じる。さらに、工具装着部に傷
をつけてしまった場合には、飛散物の付着の有無に関係
なく、工具刃先部のフレ精度低下や他の工具シャンク部
への傷の転写などを生じる。
【0006】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、以下の目的を達成する。本発明の
目的は、アームレス方式自動工具交換装置において、工
具貯蔵マガジン及び工具をカバーで囲繞して工具に付着
物を付着させない工作機械の自動工具交換装置を提供す
ることを目的とする。
めになされたもので、以下の目的を達成する。本発明の
目的は、アームレス方式自動工具交換装置において、工
具貯蔵マガジン及び工具をカバーで囲繞して工具に付着
物を付着させない工作機械の自動工具交換装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の自動工具交換装置は、工作機械の加工領域
内に、かつ、前記工作機械の基部に配設される工具交換
装置基体と、この工具交換装置基体に、前記工作機械の
主軸との工具交換位置と前記主軸近傍の待機位置とのあ
いだを進退移動自在に設けられ、複数の工具を貯蔵する
とともに所定の工具を所定の工具交換用割出し位置に割
出す工具貯蔵マガジンと、前記工具貯蔵マガジン及びこ
の工具貯蔵マガジンに貯蔵された工具を密閉状態で囲繞
するように設けられ、前記主軸と対向する位置に開口部
が形成されたマガジンカバーと、このマガジンカバーの
開口部を開閉可能に設けられ、前記工具貯蔵マガジンが
前記待機位置に移動したとき前記マガジンカバーの開口
部を遮蔽し、前記工具貯蔵マガジンが前記主軸との工具
交換位置に移動したとき工具交換のため前記マガジンカ
バーの開口部を開口する開閉カバーとを備え、前記マガ
ジンカバーの開口部が前記開閉カバーによって遮蔽さ
れ、密閉状態で前記待機位置にある前記工具貯蔵マガジ
ンが前記工具交換位置に移動したとき、移動中に前記開
閉カバーが開口し、前記主軸との工具交換動作を可能に
したものである。
め、本発明の自動工具交換装置は、工作機械の加工領域
内に、かつ、前記工作機械の基部に配設される工具交換
装置基体と、この工具交換装置基体に、前記工作機械の
主軸との工具交換位置と前記主軸近傍の待機位置とのあ
いだを進退移動自在に設けられ、複数の工具を貯蔵する
とともに所定の工具を所定の工具交換用割出し位置に割
出す工具貯蔵マガジンと、前記工具貯蔵マガジン及びこ
の工具貯蔵マガジンに貯蔵された工具を密閉状態で囲繞
するように設けられ、前記主軸と対向する位置に開口部
が形成されたマガジンカバーと、このマガジンカバーの
開口部を開閉可能に設けられ、前記工具貯蔵マガジンが
前記待機位置に移動したとき前記マガジンカバーの開口
部を遮蔽し、前記工具貯蔵マガジンが前記主軸との工具
交換位置に移動したとき工具交換のため前記マガジンカ
バーの開口部を開口する開閉カバーとを備え、前記マガ
ジンカバーの開口部が前記開閉カバーによって遮蔽さ
れ、密閉状態で前記待機位置にある前記工具貯蔵マガジ
ンが前記工具交換位置に移動したとき、移動中に前記開
閉カバーが開口し、前記主軸との工具交換動作を可能に
したものである。
【0008】
【作用】本発明においては、工具が装着された主軸が回
転してワークを加工している間は、工具貯蔵マガジンは
加工領域内の待機位置側に移動している。この時、工具
貯蔵マガジンに貯蔵された工具は、開閉カバーで開口部
が遮蔽されたカバー装置により囲繞されているので、加
工作業によりクーラントや切粉などが飛散しても飛散物
がカバー装置内の工具に付着することはない。
転してワークを加工している間は、工具貯蔵マガジンは
加工領域内の待機位置側に移動している。この時、工具
貯蔵マガジンに貯蔵された工具は、開閉カバーで開口部
が遮蔽されたカバー装置により囲繞されているので、加
工作業によりクーラントや切粉などが飛散しても飛散物
がカバー装置内の工具に付着することはない。
【0009】主軸の工具による加工工程が終了すると、
主軸回転及びクーラント供給が停止され切粉の発生もな
くなる。この状態で、工具貯蔵マガジンは待機位置から
主軸との工具交換位置へ移動するとともに、この移動に
連動して開閉カバーが開口方向に回動する。この開口部
により工具貯蔵マガジンが主軸との工具交換位置に移動
でき、移動後主軸から現在の工具を引抜いたのち次の工
具を主軸に装着し、待機位置に戻る。この待機位置では
カバー装置の開口部は再び閉じられており、主軸に装着
された次の工具を用いた加工工程の加工作業を開始する
ことができる。
主軸回転及びクーラント供給が停止され切粉の発生もな
くなる。この状態で、工具貯蔵マガジンは待機位置から
主軸との工具交換位置へ移動するとともに、この移動に
連動して開閉カバーが開口方向に回動する。この開口部
により工具貯蔵マガジンが主軸との工具交換位置に移動
でき、移動後主軸から現在の工具を引抜いたのち次の工
具を主軸に装着し、待機位置に戻る。この待機位置では
カバー装置の開口部は再び閉じられており、主軸に装着
された次の工具を用いた加工工程の加工作業を開始する
ことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図6を参
照して説明する。図1は本発明に係るアームレスATC
を備えた工作機械の平面図、図2は図1に示すアームレ
スATCの側面図である。図1及び図2に示すように、
本実施例は工作機械として縦型マシニングセンタ(以
下、MCと記載)1の場合を示している。
照して説明する。図1は本発明に係るアームレスATC
を備えた工作機械の平面図、図2は図1に示すアームレ
スATCの側面図である。図1及び図2に示すように、
本実施例は工作機械として縦型マシニングセンタ(以
下、MCと記載)1の場合を示している。
【0011】MC1の基部としてのベッド2にはコラム
3が立設しており、コラム3はY軸サーボモータ3a,
ボールねじ(図示せず)によってY軸方向(図1におけ
る上下方向)に移動可能である。コラム3には主軸頭4
が主軸5の軸線方向であるZ軸方向にZ軸ガイド4aに
沿って図示しないZ軸サーボモータ及びボールねじによ
り移動可能に支持されている。主軸頭4には、工具が装
着された状態で駆動モータ(図示せず)により回転駆動
される主軸5が取付けられている。主軸5には工具をク
ランプ・アンクランプする公知な機構が内蔵されてい
る。ベッド2には、主軸5の下方に位置するとともにワ
ークを保持して前記Y軸及びZ軸と直交するX軸方向に
移動可能なテーブル6が設けられている。
3が立設しており、コラム3はY軸サーボモータ3a,
ボールねじ(図示せず)によってY軸方向(図1におけ
る上下方向)に移動可能である。コラム3には主軸頭4
が主軸5の軸線方向であるZ軸方向にZ軸ガイド4aに
沿って図示しないZ軸サーボモータ及びボールねじによ
り移動可能に支持されている。主軸頭4には、工具が装
着された状態で駆動モータ(図示せず)により回転駆動
される主軸5が取付けられている。主軸5には工具をク
ランプ・アンクランプする公知な機構が内蔵されてい
る。ベッド2には、主軸5の下方に位置するとともにワ
ークを保持して前記Y軸及びZ軸と直交するX軸方向に
移動可能なテーブル6が設けられている。
【0012】すなわち、直交座標系をなす座標軸X,
Y,Z軸方向にテーブル6,コラム3及び主軸頭4を図
示しないNC装置によって位置決め制御することによ
り、テーブル6上のワークと主軸5に装着された工具と
を相対的に移動させてワークを加工するようになってい
る。
Y,Z軸方向にテーブル6,コラム3及び主軸頭4を図
示しないNC装置によって位置決め制御することによ
り、テーブル6上のワークと主軸5に装着された工具と
を相対的に移動させてワークを加工するようになってい
る。
【0013】主軸5が回転してワークを加工する時に
は、加工部位に所定の圧力に設定されたクーラントが供
給されるので、前記加工部位近傍からはクーラント及び
切粉が周囲に激しく飛散する。このような飛散が起こる
加工領域7を、スプラッシュカバー8等により囲んで、
MC1周囲の環境汚染の防止及び作業者の安全性の向上
を図っている。
は、加工部位に所定の圧力に設定されたクーラントが供
給されるので、前記加工部位近傍からはクーラント及び
切粉が周囲に激しく飛散する。このような飛散が起こる
加工領域7を、スプラッシュカバー8等により囲んで、
MC1周囲の環境汚染の防止及び作業者の安全性の向上
を図っている。
【0014】MC1の前面には、自動又は手動で開閉操
作可能な開閉扉9を設け、開口部よりのワークの交換作
業などを可能にしている。スプラッシュカバー8の開閉
扉9近傍には、NC装置等に指令を入力するための押ボ
タンスイッチ,キーボード等からなる入力手段と、NC
装置等の出力を表示するCRT等である表示手段とを有
する操作盤10が設けられている。
作可能な開閉扉9を設け、開口部よりのワークの交換作
業などを可能にしている。スプラッシュカバー8の開閉
扉9近傍には、NC装置等に指令を入力するための押ボ
タンスイッチ,キーボード等からなる入力手段と、NC
装置等の出力を表示するCRT等である表示手段とを有
する操作盤10が設けられている。
【0015】加工領域7にはアームレス方式のATC
(以下、アームレスATCと記載)20が配設されてお
り、アームレスATC20の工具マガジン21は、複数
(本実施例では16本)の工具を貯蔵して主軸5との工
具交換位置P1 と主軸5近傍の待機位置P2 とのあいだ
を進退移動して、主軸5に対して工具を自動工具交換動
作を行う。
(以下、アームレスATCと記載)20が配設されてお
り、アームレスATC20の工具マガジン21は、複数
(本実施例では16本)の工具を貯蔵して主軸5との工
具交換位置P1 と主軸5近傍の待機位置P2 とのあいだ
を進退移動して、主軸5に対して工具を自動工具交換動
作を行う。
【0016】図1乃至図3に示すように、工具マガジン
21は、ベッド2に立設固定された支持フレーム22
と、この支持フレーム22に固定された横フレーム22
a等の工具交換装置基体により支持されてテーブル6の
上方に位置している。工具マガジン21には、工具マガ
ジン21に貯蔵された工具23を囲むように密閉構造に
形成されたカバー装置24が取付けられている。カバー
装置24は、自動工具交換動作時に開口部25(図6)
を覆っている開閉カバー27を工具交換動作に連動させ
て開口し工具23を主軸5に装着するとき、主軸頭4前
部とカバー装置24とが干渉するのを防止している。
21は、ベッド2に立設固定された支持フレーム22
と、この支持フレーム22に固定された横フレーム22
a等の工具交換装置基体により支持されてテーブル6の
上方に位置している。工具マガジン21には、工具マガ
ジン21に貯蔵された工具23を囲むように密閉構造に
形成されたカバー装置24が取付けられている。カバー
装置24は、自動工具交換動作時に開口部25(図6)
を覆っている開閉カバー27を工具交換動作に連動させ
て開口し工具23を主軸5に装着するとき、主軸頭4前
部とカバー装置24とが干渉するのを防止している。
【0017】図3はアームレスATCの縦断面図、図4
はアームレスATCの工具マガジンが主軸との工具交換
位置に移動した状態を示す縦断面図である。図5は図4
のV−V線断面図、図6は図4のVI−VI線断面図であ
る。
はアームレスATCの工具マガジンが主軸との工具交換
位置に移動した状態を示す縦断面図である。図5は図4
のV−V線断面図、図6は図4のVI−VI線断面図であ
る。
【0018】図3乃至図6に示すように、工具マガジン
21は待機位置P2 と工具交換位置P1 との間を進退移
動する(矢印B)。また、工具マガジン21が工具交換
位置P1 にある時に、工具23を把持するためのホルダ
部30aを所定間隔ごとの外周部に設けたマガジン本体
30を昇降動作させることにより、主軸5に対して工具
23も昇降させ、装着及び離脱の動作を行うようになっ
ている。
21は待機位置P2 と工具交換位置P1 との間を進退移
動する(矢印B)。また、工具マガジン21が工具交換
位置P1 にある時に、工具23を把持するためのホルダ
部30aを所定間隔ごとの外周部に設けたマガジン本体
30を昇降動作させることにより、主軸5に対して工具
23も昇降させ、装着及び離脱の動作を行うようになっ
ている。
【0019】図4及び図6に示すように、横フレーム2
2aには、上下一対の互いに平行なガイドレール31が
矢印B(図1及び図5)と平行な方向に取付けられてお
り、工具マガジン21に設けられた上下一対の互いに平
行なスライド部材32がガイドレール31に移動可能に
係合している。スライド部材32は、工具マガジン21
の基部をなすブラケット33に固定されている。
2aには、上下一対の互いに平行なガイドレール31が
矢印B(図1及び図5)と平行な方向に取付けられてお
り、工具マガジン21に設けられた上下一対の互いに平
行なスライド部材32がガイドレール31に移動可能に
係合している。スライド部材32は、工具マガジン21
の基部をなすブラケット33に固定されている。
【0020】図3に示すように、ブラケット33には、
縦方向に配設されたシャフト34が軸方向に移動自在に
嵌合している。ブラケット33の上部に設けられた昇降
シリンダ35のピストンロッド35aが、シャフト34
の上端部34aに係合部材35bを介して結合され、シ
ャフト34を介してマガジン本体30及び工具23を上
下方向(Z軸方向)に昇降動作させている。シャフト3
4と平行な位置にシャフト70が設けられており、シャ
フト34が軸線の回りに回転することを規制している。
符号71a,71bは検知部材であり、昇降シリンダ3
5による昇降動作の確認を行っている。
縦方向に配設されたシャフト34が軸方向に移動自在に
嵌合している。ブラケット33の上部に設けられた昇降
シリンダ35のピストンロッド35aが、シャフト34
の上端部34aに係合部材35bを介して結合され、シ
ャフト34を介してマガジン本体30及び工具23を上
下方向(Z軸方向)に昇降動作させている。シャフト3
4と平行な位置にシャフト70が設けられており、シャ
フト34が軸線の回りに回転することを規制している。
符号71a,71bは検知部材であり、昇降シリンダ3
5による昇降動作の確認を行っている。
【0021】シャフト34の下端部34bには、複数の
工具23を把持するためのマガジン本体30が軸受36
cを介して回動可能に取付けられている。マガジン本体
30は、ブラケット33に取付けられた割出しモータ3
6,ゼネバカム36bを有する割出し機構36aにより
所要角度回動することにより、目的とする工具23又は
空のホルダ部30aを工具マガジン21のマガジン側工
具交換位置M1 に割出し動作させる。
工具23を把持するためのマガジン本体30が軸受36
cを介して回動可能に取付けられている。マガジン本体
30は、ブラケット33に取付けられた割出しモータ3
6,ゼネバカム36bを有する割出し機構36aにより
所要角度回動することにより、目的とする工具23又は
空のホルダ部30aを工具マガジン21のマガジン側工
具交換位置M1 に割出し動作させる。
【0022】図4及び図5に示すように、横フレーム2
2aには、ブラケット33にピストンロッド37aが連
結部材33aを介して連結された進退シリンダ37が矢
印Bと平行な方向に取付けられている。この進退シリン
ダ37を動作させることにより、ガイドレール31に案
内されたスライド部材32に固定されたブラケット3
3,マガジン本体30,カバー装置24など工具マガジ
ン21が矢印B方向に進退移動する。
2aには、ブラケット33にピストンロッド37aが連
結部材33aを介して連結された進退シリンダ37が矢
印Bと平行な方向に取付けられている。この進退シリン
ダ37を動作させることにより、ガイドレール31に案
内されたスライド部材32に固定されたブラケット3
3,マガジン本体30,カバー装置24など工具マガジ
ン21が矢印B方向に進退移動する。
【0023】カバー装置24の固定部となるマガジンカ
バー26は、互いに平行な底板38及び上板39と、底
板38及び上板39に一体的に固定された多角形状の側
板40とにより構成され、上板39はブラケット33の
下面側に固定されている。マガジンカバー26は、マガ
ジン本体30とともに工具23が昇降動作しても十分に
工具23を内部に収納できる形状になっている。
バー26は、互いに平行な底板38及び上板39と、底
板38及び上板39に一体的に固定された多角形状の側
板40とにより構成され、上板39はブラケット33の
下面側に固定されている。マガジンカバー26は、マガ
ジン本体30とともに工具23が昇降動作しても十分に
工具23を内部に収納できる形状になっている。
【0024】マガジンカバー26の開口部41には、シ
ャフト34の中心C(図4)と同心の部分円筒状の開閉
カバー27が設けられており、この開閉カバー27によ
り開口部41を覆って密閉構造のカバー装置24にして
いる。開閉カバー27は、底板44と、これに平行で且
つ傾斜面45を有する上板46と、両方の板44,46
に一体的に固定された側板47とにより構成されてい
る。
ャフト34の中心C(図4)と同心の部分円筒状の開閉
カバー27が設けられており、この開閉カバー27によ
り開口部41を覆って密閉構造のカバー装置24にして
いる。開閉カバー27は、底板44と、これに平行で且
つ傾斜面45を有する上板46と、両方の板44,46
に一体的に固定された側板47とにより構成されてい
る。
【0025】図3及び図4に示すように、マガジンカバ
ー26の底板38と開閉カバー27の底板44とのあい
だには、リンクボール50が取付けられている。開閉カ
バー27は、リンクボール50の球部を中心にすなわち
中心Cの回りに回動自在に支持されている。
ー26の底板38と開閉カバー27の底板44とのあい
だには、リンクボール50が取付けられている。開閉カ
バー27は、リンクボール50の球部を中心にすなわち
中心Cの回りに回動自在に支持されている。
【0026】開閉カバー27の上板46にはステー53
が取付けられており、ステー53は軸受54を介してブ
ラケット33に回動自在に支持されている。これによ
り、開閉カバー27の上部が中心C回りに回動自在に支
持される。なお、マガジンカバー26の上板39と開閉
カバー27の上板46とが接触することを防止するため
に、上板46には上板39の下面に摺接するシュー55
が取付けられている。
が取付けられており、ステー53は軸受54を介してブ
ラケット33に回動自在に支持されている。これによ
り、開閉カバー27の上部が中心C回りに回動自在に支
持される。なお、マガジンカバー26の上板39と開閉
カバー27の上板46とが接触することを防止するため
に、上板46には上板39の下面に摺接するシュー55
が取付けられている。
【0027】マガジンカバー26の開口部41の一方の
縁部にはフランジ56が形成されている。一方、開閉カ
バー27にもフランジ56と対向する縁部にフランジ5
7が形成されている。このフランジ56,フランジ57
は、上板39,上板46上の切粉が開閉カバー27の動
作中に落下するのを防止している。
縁部にはフランジ56が形成されている。一方、開閉カ
バー27にもフランジ56と対向する縁部にフランジ5
7が形成されている。このフランジ56,フランジ57
は、上板39,上板46上の切粉が開閉カバー27の動
作中に落下するのを防止している。
【0028】次に、開閉カバー27を開閉させる機構に
ついて説明する。横フレーム22aには、カム溝60が
下面側に形成された板状のカム61が固定されており、
カム61はマガジンカバー26の上板39の直上に上板
39と平行に配設されている。開閉カバー27の上板4
6に固定されたステー53には、カム従動子(カムフォ
ロア)62が上方に向けて突設されている。
ついて説明する。横フレーム22aには、カム溝60が
下面側に形成された板状のカム61が固定されており、
カム61はマガジンカバー26の上板39の直上に上板
39と平行に配設されている。開閉カバー27の上板4
6に固定されたステー53には、カム従動子(カムフォ
ロア)62が上方に向けて突設されている。
【0029】カム従動子62はカム溝60に係合してお
り、図6に示すように工具マガジン21が待機位置P2
にある時には開閉カバー27を閉状態にし、工具マガジ
ン21が待機位置P2 から工具交換位置P1 に向かって
移動すると、ステー53を介してブラケット33に固定
されていてブラケット33とともに移動するカム従動子
62は、横フレーム22aに固定されていて移動しない
カム61のカム溝60内を移動する。これにより開閉カ
バー27は、中心Cの回りに図6の反時計方向に回動し
て開口部25を開口する。ブラケット33とカム従動子
62とのあいだには引張りばね65が張設され、開口部
25を遮蔽する方向に開閉カバー27を移動させるよう
に常時付勢している。
り、図6に示すように工具マガジン21が待機位置P2
にある時には開閉カバー27を閉状態にし、工具マガジ
ン21が待機位置P2 から工具交換位置P1 に向かって
移動すると、ステー53を介してブラケット33に固定
されていてブラケット33とともに移動するカム従動子
62は、横フレーム22aに固定されていて移動しない
カム61のカム溝60内を移動する。これにより開閉カ
バー27は、中心Cの回りに図6の反時計方向に回動し
て開口部25を開口する。ブラケット33とカム従動子
62とのあいだには引張りばね65が張設され、開口部
25を遮蔽する方向に開閉カバー27を移動させるよう
に常時付勢している。
【0030】次に、本実施例の動作について説明する。
工具マガジン21が待機位置P2 にある時は引張りばね
65の付勢力により開閉カバー27は閉状態になってお
り、カバー装置24は密閉されている。この状態で、工
具が取付けられた主軸5を回転駆動するとともに、テー
ブル6,コラム3及び主軸頭4をそれぞれX,Y,Z軸
方向にNC装置により相対移動制御することにより、テ
ーブル6上に載置されたワークを加工する。この時、ク
ーラントや切粉などが飛散して加工領域7にある工具マ
ガジン21にも飛散するが、カバー装置24が密閉され
ているので、カバー装置24内の工具23や工具マガジ
ン駆動部に飛散物が付着することはない。
工具マガジン21が待機位置P2 にある時は引張りばね
65の付勢力により開閉カバー27は閉状態になってお
り、カバー装置24は密閉されている。この状態で、工
具が取付けられた主軸5を回転駆動するとともに、テー
ブル6,コラム3及び主軸頭4をそれぞれX,Y,Z軸
方向にNC装置により相対移動制御することにより、テ
ーブル6上に載置されたワークを加工する。この時、ク
ーラントや切粉などが飛散して加工領域7にある工具マ
ガジン21にも飛散するが、カバー装置24が密閉され
ているので、カバー装置24内の工具23や工具マガジ
ン駆動部に飛散物が付着することはない。
【0031】前記加工工程が終了した後、次工程の加工
がある場合には、所望の他の工具に自動工具交換動作を
行う。主軸5の回転、クーラントの供給停止を行った
後、主軸オリエンテーション動作を行い、主軸5及び主
軸5に装着された工具を所定の回転方向角度位置に位置
決めする。
がある場合には、所望の他の工具に自動工具交換動作を
行う。主軸5の回転、クーラントの供給停止を行った
後、主軸オリエンテーション動作を行い、主軸5及び主
軸5に装着された工具を所定の回転方向角度位置に位置
決めする。
【0032】現在、主軸5に装着されている工具を受け
取り把持する所定の空のホルダ部30aをマガジン側工
具交換位置M1 に位置させるため、工具マガジン21の
マガジン本体30を割出しモータ36により割出し動作
させる。進退シリンダ37をピストンロッド37aが伸
長する方向に移動させ、ブラケット33,マガジン本体
30,カバー装置24等からなる工具マガジン21を、
待機位置P2 から工具交換位置P1 に移動させる。この
移動動作の際、開閉カバー27がカム61とカム従動子
62とにより図6の反時計回り方向に回動し、開口部2
5が開口する。
取り把持する所定の空のホルダ部30aをマガジン側工
具交換位置M1 に位置させるため、工具マガジン21の
マガジン本体30を割出しモータ36により割出し動作
させる。進退シリンダ37をピストンロッド37aが伸
長する方向に移動させ、ブラケット33,マガジン本体
30,カバー装置24等からなる工具マガジン21を、
待機位置P2 から工具交換位置P1 に移動させる。この
移動動作の際、開閉カバー27がカム61とカム従動子
62とにより図6の反時計回り方向に回動し、開口部2
5が開口する。
【0033】この開口部25により、主軸頭4の前部と
カバー装置24との干渉が回避できる。空のホルダ部3
0aは、主軸5に装着されている工具の被把持部と係合
する。主軸5の工具クランプ・アンクランプ機構により
工具をアンクランプ状態にし、ホルダ部30aに工具を
把持させる。昇降シリンダ35によって、マガジン本体
30を下降させ、工具を主軸5の工具装着部より引き抜
く。割出しモータ36により、マガジン本体30に割出
し動作させ、所望の工具を把持しているホルダ部30a
をマガジン側工具交換位置M1 に位置させる。昇降シリ
ンダ35によりマガジン本体30を上昇させ、主軸5の
工具装着部に工具を挿入する。工具を工具クランプ・ア
ンクランプ機構により主軸5にクランプさせる。
カバー装置24との干渉が回避できる。空のホルダ部3
0aは、主軸5に装着されている工具の被把持部と係合
する。主軸5の工具クランプ・アンクランプ機構により
工具をアンクランプ状態にし、ホルダ部30aに工具を
把持させる。昇降シリンダ35によって、マガジン本体
30を下降させ、工具を主軸5の工具装着部より引き抜
く。割出しモータ36により、マガジン本体30に割出
し動作させ、所望の工具を把持しているホルダ部30a
をマガジン側工具交換位置M1 に位置させる。昇降シリ
ンダ35によりマガジン本体30を上昇させ、主軸5の
工具装着部に工具を挿入する。工具を工具クランプ・ア
ンクランプ機構により主軸5にクランプさせる。
【0034】進退シリンダ37をピストンロッド37a
が縮退する方向に移動させ、ブラケット33,マガジン
本体30,カバー装置24等からなる工具マガジン21
を、工具交換位置P1 から待機位置P2 に移動させる。
この移動動作の際、開閉カバー27がカム61とカム従
動子62とにより図6の時計回り方向に回動し、開口部
25を遮蔽する。このとき、引張りばね65により開閉
カバー27は遮蔽方向に常時付勢されている。自動工具
交換動作終了後、次工程の加工を行う。
が縮退する方向に移動させ、ブラケット33,マガジン
本体30,カバー装置24等からなる工具マガジン21
を、工具交換位置P1 から待機位置P2 に移動させる。
この移動動作の際、開閉カバー27がカム61とカム従
動子62とにより図6の時計回り方向に回動し、開口部
25を遮蔽する。このとき、引張りばね65により開閉
カバー27は遮蔽方向に常時付勢されている。自動工具
交換動作終了後、次工程の加工を行う。
【0035】以上説明したように本実施例では、主軸5
の近傍に工具マガジン21を配置したアームレスATC
にしたため、工具マガジン21の移動距離が短くなり工
具交換時間が短くなる。また、工具マガジン21に貯蔵
された工具23の工具シャンク部23bは清浄な状態が
保たれるので、主軸5に対する工具の装着精度を高精度
に維持することができる。
の近傍に工具マガジン21を配置したアームレスATC
にしたため、工具マガジン21の移動距離が短くなり工
具交換時間が短くなる。また、工具マガジン21に貯蔵
された工具23の工具シャンク部23bは清浄な状態が
保たれるので、主軸5に対する工具の装着精度を高精度
に維持することができる。
【0036】また、工具23及びマガジン駆動部は、カ
バー装置24により覆われた全閉カバー構造であり、自
動工具交換動作時のみ必要箇所を開閉カバー27により
開くようにしているので、工具23やマガジン駆動部は
クーラントや切粉から保護されることとなり、自動工具
交換動作の信頼性が著しく高まる。
バー装置24により覆われた全閉カバー構造であり、自
動工具交換動作時のみ必要箇所を開閉カバー27により
開くようにしているので、工具23やマガジン駆動部は
クーラントや切粉から保護されることとなり、自動工具
交換動作の信頼性が著しく高まる。
【0037】なお、前記実施例は加工領域7をスプラッ
シュカバー8等により覆った場合を示したが、スプラッ
シュカバー8を設けない場合であってもよい。また、前
記実施例は、カム61,カム従動子62などにより開閉
カバー27を工具マガジン21の進退運動に連動させた
が、カム61などの代わりにモータ等駆動体を設けて、
この駆動体を制御することにより開閉カバー27を独自
に開閉させてもよい。なお、各図中同一符号は同一また
は相当部分を示す。
シュカバー8等により覆った場合を示したが、スプラッ
シュカバー8を設けない場合であってもよい。また、前
記実施例は、カム61,カム従動子62などにより開閉
カバー27を工具マガジン21の進退運動に連動させた
が、カム61などの代わりにモータ等駆動体を設けて、
この駆動体を制御することにより開閉カバー27を独自
に開閉させてもよい。なお、各図中同一符号は同一また
は相当部分を示す。
【0038】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、工
具に切粉,クーラント等を付着させないで工具シャンク
部を清浄な状態に維持できるとともに自動工具交換動作
を短時間のうちに行うことができる。
具に切粉,クーラント等を付着させないで工具シャンク
部を清浄な状態に維持できるとともに自動工具交換動作
を短時間のうちに行うことができる。
【図1】図1乃至図6は本発明の一実施例を示す図で、
図1は本発明に係るアームレス方式の自動工具交換装置
を備えた工作機械の平面図である。
図1は本発明に係るアームレス方式の自動工具交換装置
を備えた工作機械の平面図である。
【図2】図1に示すアームレス方式の自動工具交換装置
の側面図である。
の側面図である。
【図3】図2に示すアームレス方式の自動工具交換装置
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図4】図2に示すアームレス方式の自動工具交換装置
が主軸との工具交換位置に移動した状態を示す縦断面図
である。
が主軸との工具交換位置に移動した状態を示す縦断面図
である。
【図5】図4のV−V線断面図である。
【図6】図4のVI−VI線断面図である。
1 マシニングセンタ(工作機械) 2 ベッド(基部) 5 主軸 7 加工領域 8 スプラッシュカバー 20 自動工具交換装置(ATC) 21 工具貯蔵マガジン 22 支持フレーム(工具交換装置基体) 22a 横フレーム (工具交換装置基体) 23 工具 24 カバー装置 25 開口部 26 マガジンカバー 27 開閉カバー 41 開口部 P1 工具交換位置 P2 待機位置
Claims (1)
- 【請求項1】 工作機械の加工領域内に、かつ、前記工
作機械の基部に配設される工具交換装置基体と、 この工具交換装置基体に、前記工作機械の主軸との工具
交換位置と前記主軸近傍の待機位置とのあいだを進退移
動自在に設けられ、複数の工具を貯蔵するとともに所定
の工具を所定の工具交換用割出し位置に割出す工具貯蔵
マガジンと、 前記工具貯蔵マガジン及びこの工具貯蔵マガジンに貯蔵
された工具を密閉状態で囲繞するように設けられ、前記
主軸と対向する位置に開口部が形成されたマガジンカバ
ーと、 このマガジンカバーの開口部を開閉可能に設けられ、前
記工具貯蔵マガジンが前記待機位置に移動したとき前記
マガジンカバーの開口部を遮蔽し、前記工具貯蔵マガジ
ンが前記主軸との工具交換位置に移動したとき工具交換
のため前記マガジンカバーの開口部を開口する開閉カバ
ーとを備え、 前記マガジンカバーの開口部が前記開閉カバーによって
遮蔽され、密閉状態で前記待機位置にある前記工具貯蔵
マガジンが前記工具交換位置に移動したとき、移動中に
前記開閉カバーが開口し、前記主軸との工具交換動作を
可能にしたことを特徴とする自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5286009A JPH07112341A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5286009A JPH07112341A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 自動工具交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112341A true JPH07112341A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17698823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5286009A Pending JPH07112341A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112341A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012148382A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Koyo Mach Ind Co Ltd | 自動工具交換装置 |
| JP2014133299A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Bumotec Sa | 2つのワークスピンドルを備えた機械加工ユニット |
| CN104540638A (zh) * | 2012-07-11 | 2015-04-22 | 空气涡轮技术公司 | 钻孔攻丝机用的设有自动转换器的转轴架设组合件 |
| WO2018092794A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | ホーコス株式会社 | 自動工具交換装置 |
| JP6563622B1 (ja) * | 2018-09-06 | 2019-08-21 | ヤマザキマザック株式会社 | 工具保管装置、工作機械及び複合加工機械 |
| JPWO2021215001A1 (ja) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | ||
| JP2025036229A (ja) * | 2023-09-01 | 2025-03-14 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | マルチスピンドルタレットとツール把持デバイスを備える数値制御工作機械 |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP5286009A patent/JPH07112341A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012148382A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Koyo Mach Ind Co Ltd | 自動工具交換装置 |
| CN104540638A (zh) * | 2012-07-11 | 2015-04-22 | 空气涡轮技术公司 | 钻孔攻丝机用的设有自动转换器的转轴架设组合件 |
| JP2014133299A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Bumotec Sa | 2つのワークスピンドルを備えた機械加工ユニット |
| WO2018092794A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | ホーコス株式会社 | 自動工具交換装置 |
| JPWO2018092794A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2019-10-17 | ホーコス株式会社 | 自動工具交換装置 |
| JP6563622B1 (ja) * | 2018-09-06 | 2019-08-21 | ヤマザキマザック株式会社 | 工具保管装置、工作機械及び複合加工機械 |
| WO2020049701A1 (ja) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | ヤマザキマザック株式会社 | 工具保管装置、工作機械及び複合加工機械 |
| EP3778116A4 (en) * | 2018-09-06 | 2021-06-09 | Yamazaki Mazak Corporation | TOOL STORAGE DEVICE, MACHINING TOOL AND COMPLEX MACHINING TOOL |
| US11919107B2 (en) | 2018-09-06 | 2024-03-05 | Yamazaki Mazak Corporation | Tool storage, machine tool, hybrid working machine |
| JPWO2021215001A1 (ja) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | ||
| WO2021215001A1 (ja) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | Dmg森精機株式会社 | 加工機械 |
| JP2025036229A (ja) * | 2023-09-01 | 2025-03-14 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | マルチスピンドルタレットとツール把持デバイスを備える数値制御工作機械 |
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