JPH072296B2 - 工作機械の工具ヘツド交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の技術 従来、工作機械の割出し可能なタレットヘッド上の工具
ヘッドと、マガジンに収納された工具ヘッドとを交換す
る装置については、例えば特開昭60−249557号公報に記
載のものがある。これにはマガジンの工具ヘッドを交換
位置に割出した後、昇降装置の移動により、タレットヘ
ッド上の工具ヘッドとマガジンの工具ヘッドとを交換す
るようにしたものが示されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の交換装置はマガジンに工具ヘ
ッドを保持するためのパレットを必要とし、更に該ヘッ
ドを交換位置に位置決めするために位置決め用のシリン
ダを必要としているので装置が複雑になり、その結果コ
ストアップとなっていた。

また、これにつれて制御機構も複雑になるので操作性は
もとより、迅速な交換動作を阻む要因ともなっていた。

問題点を解決するための手段 本発明はこれらの問題点を解決するため、以下の如く構
成する。

即ち、装置本体に立設した案内筒にピストンを固着し、
その外周にシリンダ本体を上下にのみ摺動自在に嵌合さ
せてシリンダを構成する。案内筒には上部に割出腕を設
けた割出軸を貫通させ、シリンダ本体の外周にはマガジ
ンを回転自在に嵌合させる。マガジンの外周には工具ヘ
ッドを掛止し得る複数のプール面を等ピッチに設け、上
面には各プールと対応する割出孔を、下面には位置決め
孔を夫々案内筒の軸線を中心とする円周上に等ピッチに
設ける。装置本体にはプール面の１つを交換位置に割出
した状態で前記位置決め孔に嵌脱可能な位置決めピンを
上向きに突設する。割出腕には前記割出孔に嵌脱可能な
割出しピンを下向きに突設する。軸出軸の下部にプール
面のピッチ角度だけ往復回動可能な駆動装置を連結す
る。以上の如き構成したことを特徴とする。

作用 交換位置で略水平になる複数のヘッド取付面を有するタ
レットヘッドが回動し、交換すべき工具ヘッドを交換位
置に割出すと、シリンダ本体及び複数の工具ヘッドをプ
ールしたマガジンが上昇する。上昇とほぼ同時に交換す
べき工具ヘッドがマガジンのプール面に掛止され、一緒
になって上昇する。上昇位置に達するとマガジンが所定
角度回転され、新しい工具ヘッドが割出される。その
後、シリンダ本体及びマガジンが下降してそのマガジン
が位置決めされ、新しい工具ヘッドがタレットヘッドに
挿着される。その間にこの工具ヘッドはマガジンのプー
ル面から掛止を外される。以上のような作用で自動交換
が行なわれる。

実施例 次に本願を、実施例を示す図面によって詳細に説明す
る。尚実施例を示す図面は、加工又は取付等を一切考慮
しない原理図である。

図面において、４は環状のマカジンで第３図、第４図に
示すように平面形状が略正方形に形成されている。この
マガジン４はシリンダ本体３の外周にベアリング38を介
して嵌合されている。前記シリンダ本体３の中央部には
上下方向の装着孔５が穿設され、その装着孔５が上下方
向の案内筒24に回り止めされた状態で上下方向に所定ス
トローク摺動自在に嵌合されている。このストローク
は、シリンダ本体３の上昇端では、後述の割出孔10〜10
cの内の１つが割出ピン36と嵌合し、位置決めピン37は
何れの位置決め孔100〜100cとも嵌合せず、シリンダ本
体３の下降端では、これらのピンと孔の嵌合関係は上記
と逆となるストロークに設定してある。前記案内筒24は
門形状の装置本体22に固着した基板23に樹立状に固着さ
れている。前記シリンダ本体３の装着孔５の内周には所
定長さのシリンダ室６が形成され、該シリンダ室６内に
案内筒24にクッションリング84と共に固着したピストン
25を収納させてシリンダ１を構成してある。

マガジン４はその外面形状が上記の如く略正方形で、夫
々の側面が後記ヘッド７を引掛けてプールするプール面
８〜8cとなっており、各プール面８〜8cには引掛部９が
設けられている。又各プール面８〜8cに対応させて、マ
ガジン４の上面には割出孔10〜10cが、下面には位置決
め孔100〜100cが夫々マガジン４の中心から等間隔でか
つ夫々90゜の隔たりを持って穿設されている。前記割出
孔10〜10cと位置決め孔100〜100cは第４図に示すように
マガジン４に設けた貫通孔11によって連通されている。
引掛部９は、夫々のプール面８〜8cの下端付近に左右一
対ずつ設けられており、まず上向きの引掛片9aと、引掛
片9aの下方に取付けた転倒阻止突起9bと、引掛片9aの上
方に設けられ、所望時のプール面８〜8cにより上記引掛
片9a上に突出又は没入する各面１対の計四対の脱落防止
ロッド12、12aとからなっている。脱落防止ロッド12、1
2aは、夫々のプール面８〜8cに直交する如く穿った挿入
孔13に進退自在に挿入され、上面にラック14が設けられ
ている。次に15は脱落防止ロッド12、12aの作動を司る
駆動ロッドで、周面に刻設したラック16がプール面８〜
8cと正対する如くにして上記貫通孔11〜11cの夫々に上
下動可能に遊合され、規制溝17に臨ませた規制ピン18に
より回り止めがなされ、ノッチ19により上下位置の位置
規制がなされている。上記した駆動ロッド15の上下動
は、第８図に示すようにして夫々の脱落防止ロッド12、
12aに伝えられる。シャフト20の一端（図面において下
端）に二個のピニオン21、21aが他端には一個のピニオ
ン21bが取付けられ、ピニオン21は駆動ロッド15のラッ
ク16とピニオン21a、21bは脱落防止ロッド12、12aのラ
ック14と夫々噛合し、一本で二本の脱落防止ロッド12、
12aを進退させるようになっており、而して第４図から
明らかなように、駆動ロッド15の下降により脱落防止ロ
ッド12、12aが前進してプール面８〜8cより突出し、上
昇することによって後退する。尚第８図には一部分のみ
を示したが、他の全ての部分に同様に装着されることは
云う迄もない。

次に、案内筒24には割出軸２が挿通され、その割出軸２
が装置本体22に固着した基板23と案内筒24によって回転
自在に支承されている。26、26aは第４図、第５図に仮
想線で示すように、基板23と案内筒24に穿設された圧流
体の給排管で、一端がピストン25を挟んでその上下の所
定位置においてシリンダ室６に開口し、他端は図示を省
略した圧流体の供給源に連絡されている。従って第４図
から明らかなようにシリンダ本体３及びマガジン４は、
シリンダ室６の長さ相当分だけ昇降可能で、かつマガジ
ン４のみが割出軸２を中心としてベアリング38を介して
回動可能である。

次に、割出軸２に所定角度（本願実施例で90゜）の割り
出し回転を行なわせる駆動装置90について説明する。第
６図において、27は割出軸２の下端に固着した割出板
で、該割出板27には所定長さの割出溝28が設けられてい
る。29はシリンダで第２図に示すように装置本体22に設
けた取付台30に、ピン31によって第３図において左右に
揺動可能に取付けてある。ピストンロッド32の先端は、
第７図に示すようにフォーク状に分岐して先端にはロー
ラ33が取付けられ、このローラ33の上記割出溝28に貫入
することにより、一種のゼネバ機構が構成されている。
なお、ピストンロッド32は常時は第６図に示すように伸
長状態を保っている。34は基板23に枢支した案内腕で、
その先端を上記ローラー33と同軸にピスントンロッド32
に枢着し、シリンダ29が作動して割出板27を第６図実線
の位置から仮想線の位置迄回動させる際、即ち割出軸２
に90゜の割り出し回動を行なわせる際に、ローラー33が
矢印で示した正円弧状の軌跡を画いて回動し、割出軸２
が円滑に回動するように案内する。

35は割出軸２の上端に固着した割出腕で、先端部に割出
ピン36が突設され、該割出ピン36は、割出腕35が第６図
に示すスタート位置にある時割出孔10の直上に位置して
いる。又基板23には、位置決め孔100と対応する位置に
夫々押し上げロッド37aを一体に設けた位置決めピン37
が突設され、マガジン４の下降により押上ロッド37aが
位置決め孔100の下端部に入り込んで駆動ロッド15を押
し上げ、従って脱落防止ロッド12、12aはプール面８か
ら没入している（第４図）。

本願実施例のヘッド７は、次のように構成されている。
ヘッド７の底面には左右一対の位置決軸39が突設され、
位置決軸39には第９図に示すように底面が傾斜している
クランプ溝40が設けられている。41は従来周知の入力軸
で、ヘッド７に取付けられている工具51に回転を伝達す
る。前記プール面８〜8cに対応するヘッド７の側面に
は、左右一対の下向きの係止片42aと、該係止片42aの下
方に位置する転倒阻止突起42bとからなる引掛部42を有
する。

ベッド44にはベースフレーム45が、摺動自在に嵌合さ
れ、該ベースフレーム45にタレットヘッド43がベッド44
に対して45゜の角度を持って回動自在に取付けられる。
タレットヘッド43は、モータ46によって第１図実線にて
示す準備位置と、仮想線で示す作業位置との間を前進後
退し、作業位置において図示を省略したワークの加工を
行なう。タレットヘッド43は、４面の取付面48〜48cを
有する４面割り出しとなっており、第１図において最上
部で水平に位置する取付面48bがヘッド７の交換位置Ｐ
である。

而して、夫々の取付面48〜48cは次の如くである。取付
面48〜48cの中央には前記入力軸41の挿入孔49か穿設さ
れ、取付面48〜48cに取付けられたヘッド７の、入力軸4
1が挿入孔49よりタレットヘッド43内に挿入され、作業
位置に割出し回転した時に図示を省略した伝導機構に連
絡し、モータ50の回転を工具51に伝えてワークの加工作
業を行なうが、この伝導機構は従来周知の種々の方式か
ら適宜に採用するものとする。挿入孔49の左右両側に
は、前記位置決軸39に対応させた位置決孔52が設けられ
ている。次に54bは、前端側が上記位置決孔52に開口
し、後端側が夫々の取付面48〜48cの前壁に開口してい
る一対の案内孔で、この案内孔54bには、バネ53によっ
て前進方向（第９図において左側）に付勢されたクラン
プロッド54が封装されている。クランプロッド54の前端
部には、下面側が弧状又は斜状をなすクランプ片54aが
設けられ、後端部には上下に突出部を有し側面形状がＴ
字形の開放突起55が設けられており常態においてクラン
プロッド54はバネ53に押されてクランプ片54aが位置決
孔52内に臨んでいる。

56は、クランプロッド54を作動させる作動装置で、ベー
スフレーム45に設けた取付枠57に取付けられている。ま
ず58は、上記クランプロッド54に対応させ取付枠57に前
後進自在に保持した作動杆で、前端の一部がクランプロ
ッド54に向かって開口し、側面形状がＣ形をなす係合孔
59が前端部に設けられている。60は取付枠57に固着した
シリンダで、ピストンロッド61が上記作動杆58の下方に
突出し、該ピストンロッド61と作動杆58とは、取付枠57
に枢支した連結杆62により関節状に連結されている。即
ち、連結杆62の上下両端の夫々は二又のフォーク状に分
岐されて円弧状の滑合部62aが構成され、この滑合部62a
を、作動杆58とピストンロッド61の外周に対設した嵌合
溝63に遊嵌する。

最後に、空気噴射装置64について説明する。第８図及び
第10図において65は空気供給管で、基板23の下面に取付
けた基体66に、バネ67によって突出方向（第10図で左
側）に付勢されて周摺動自在に保持され、鍔片68が基体
66に当って限度以上の突出が制されるようになってい
る。空気供給管65には空気導孔69が穿設され、この空気
導孔69には二ケ所の取入口70、70aが設けられ、該取入
口70、70aの内取入口70は常に基体66に設けた環状溝71
に開口するようになっており、環状溝71は導管72を経て
バルブを介して圧空供給源（ともに図示を省略）に連結
されている。又空気導孔69の端末は外部に開放するとと
もに、空気供給管65の端末部の一部を切欠いた排出口73
と引掛段部74が設けられている。第８図において75は、
各取付面48〜48cの前壁の夫々に設けられた受入部で、
上記空気供給管65に対応する受入口76が設けられ、この
受入口76はバネ78によって付勢された弁座77により常時
は閉鎖されている。79は、各取付面48〜48cの凹部80に
開口する空気噴射口で、導管81により弁座77を収納する
弁室77aと連通し各取付面48〜48cには圧室の通路82が設
けられている（第１図、第６図）。次に、本願の作動
を、実施例を示す図面によって詳細に説明する。尚本願
のように割出装置を有する自動機械は、一動作を行なう
毎にリミットスチッチ等適宜の確認装置によって動作の
確認を行なっているが、確認動作は従来周知であり本願
の要旨ではないので説明は省略する。

上記において詳記したように本願実施例のタレットヘッ
ド43は、四面割り出しで各取付面48〜48cには夫々ヘッ
ド７が取付けられているので、四種類の工具にて加工が
終了する場合は、マガジン４にプールされているヘッド
７と交換する必要がなく、タレットヘッド43を正逆に割
り出し回転させ、所望のヘッド７を作業位置に割り出す
ことにより作業が行なわれる。尚云う迄もないことであ
るが、この割り出しの際、工具がワーク、と干渉しない
位置迄タレットヘッド43を後退させるものであり、又こ
の後退によっては、マガジン４部分即ちヘッド交換に関
与する一切の機構は作動しない。更にタレットヘッド43
の回転方向は、原則として第３図において時計方向に割
り出しを行なうが、今取付面48に取付けたヘッド７の工
具51で作業を行ない、次に取付面48cにある工具51を必
要とする場合には反時計方向に回動するようになされて
おり、これ等の制御は、加工順序に従って設定されたプ
ログラムにより電気的に制御されるが、電気制御はコン
ピューター等適宜の制御手段によって行なわれる。タレ
ットヘッド43が上記のように割り出し回転を行なえば、
クランプロッド54に設けたＴ字形の開放突起55も同時に
回動するが、開放突起55は作動杆58に設けたＣ字形の係
合孔59を一側から他側へと通り抜けて干渉することな
く、割り出し動作には何等支障を来たすことがない。

次に、マガジン４にプールされているヘッド７と、タレ
ットヘッド43上のヘッド７とを交換して作業を行なう場
合の、交換動作は次のようにして行なわれる。本願実施
例は上記したように、タレットヘッド43に４面の取付面
48〜48cと、マガジン４に４面のプール８〜8cがある
が、プール面の内いずれか１面のプール面は交換作業用
として使用されるのでヘッド７はプールされることな
く、従って７種の異なった工具51を取付けたヘッドを順
次交換して作業を行なうことができる。

今第３図において、取付面48に１番目の作業に使用する
第１順位のヘッド７を取付け、以下取付面48a、48b、48
cに第２、第３、第４順位のヘッド７を取付け、プール
面8a、8b、8cに夫々第５、第６、第７順位のヘッド７が
取付けられており、ヘッドが取付けられていない空のプ
ール面８は、交換位置Ｐにある取付面48bのヘッド７と
相対しているものとする。

以上において、第１、第２、第３順位のヘッド７にて作
業を行なう場合は、前記したタレットヘッド43に取付け
たヘッド７のみで作業を行ない、ヘッド交換を行なわな
い場合と同様に作動して作業を行なう。第１、第２順位
のヘッド７による作業が終了し、次いで取付面48bに取
付けられた第３順位のヘッド７が作業位置に割り出され
ると、当然に第１順位のヘッド７を取付けた取付面48は
交換位置Ｐに割り出され、両取付48、48bは第３図と逆
の位置となり、この状態からヘッド７の交換が開始され
る。作業位置で取付面48bに取付けた第３順位のヘッド
７での作業が終了すると、タレットヘッド43は準備位置
に向かって後退する。タレットヘッド43が後退を開始す
るとその後退信号により図示しないバルブが開き、空気
噴射装置64の空気供給管65から圧空を噴射し、接近して
来る取付面48の前壁部分に付着している切粉等を吹き飛
ばし清掃を行なう。尚この時は、空気供給管65が突出し
ているので、取入口70のみが環状溝71に開口している。

タレットヘッド43が後退を続けると空気供給管65の端末
が受入口74に入り込み、バネ78に抗して弁座77を押しさ
げ次いで引掛段部74が受入部75に引掛けられ、空気供給
管65はバネ67に抗して押し押される。従って圧空源から
の圧空は、空気供給管65の排出口73から弁室77aに入り
導管81を経て空気噴射口79から取付面48の凹部80に噴出
し、通路82によって凹部80に全域に及び、取付けられて
いるヘッド７を上側に押し上げるべく作用し、この状態
でタレットヘッド43は所定の準備位置となって後退は停
止し、プール面８及びヘッド７に設けた引掛部９、42の
位置関係は第４図の如くであり、又脱落防止ロッド12、
12aはプール面８に没入している。

上記のようにしてタレットヘッド43が所定の準備位置に
停止すると、次いで取付面48に取付けられている第１順
位のヘッド７のアンクランプ動作が行なわれる。シリン
ダ60が作動してピストンロッド61が突出すると、連結杆
62を介して作動杆58は引き押され、これによって係合孔
59でクランプロッド54の開放突起55を引掛け、バネ53に
抗してクランプロッド54を引戻し、ヘッド７の位置決軸
39のクランプ溝40に係合し、ヘッド７のクランプを行っ
ているクランプ片54aが係合を脱してアンクランプ状態
とする。

アンクランプ動作が終了すると、給排管26よりシリンダ
室６に圧流体が供給されるが、前記したようにピストン
25は固定でシリンダ本体３は上下動自在であるから、供
給された圧流体によってシリンダ室６の上面が押され、
マガジン４全体が上昇しその上昇速度はクッションリン
グ84や図示しない絞り弁などの作用により、初期は低速
で上昇して作動の確実を期している。マガジン４の上昇
に伴ない第４図において所定の間隔を持って上下に対峙
していた引掛片9a、係止片42aは引掛片9aが下向きの係
止片42aを引掛け、アンクランプされたヘッド７を取付
面48から持上げるが、前記のようにヘッド７の底面には
圧空の空気圧が作用しており、又引掛片9aによる持上げ
で生ずるわずかな間隙に圧空が入り込み、取付面48に密
接しているヘッド７の持上げ抵抗を大巾に減ずるととも
に、取付面４とヘッド７底面との間から空気を外部に噴
出して清掃を行なう。又引掛片9aがヘッド７を引掛けて
持上げると、ヘッド７の転倒阻止突起42bがプール面８
の転倒阻止突起9bに圧接し、ヘッド７の転倒を阻止する
とともに姿勢保持を行なう。

プール面８に、取付面48に取付けられていた第１順位の
ヘッド７を引掛けて保持し、上昇を行なうマガジン４が
上昇端付近に至ると、スタート位置にあり割出孔10の直
上に待機している割出腕35の割出ピン36が、割出孔10内
に嵌入し、マガジン４の上昇につれて駆動ロッド15を押
し下げる。駆動ロッド15の押し下げにより駆動ロッド15
のラック16と噛合しているピニオン21は第４図において
時計方向に回り、脱落防止ロッド12、12aはピニオン21
a、21bの回転によってプール面8aから突出し、シリンダ
室６の底面がピストン25に当ってマガジン４の上昇が完
了すると、第５図に示すように脱落防止ロッド12、12a
は先に引掛けたヘッド７の係止片42a上においてこれを
カバーし、後記する割り出し回転時のショックや万一接
触事故を起した場合に、衝撃により引掛片9a、係止片42
aの係合が外れヘッド７が脱落するのを防止する。

上記したように、第１順位のヘッド７を取付面48から引
取りマガジン４が上昇すると、次いでマガジン４の割り
出し回転と、プール面8aに保持されている第５順位のヘ
ッド７の取付面48への取付けが行なわれる。マガジン４
の上昇が上記のようにして完了すると、シリンダ29が作
動してピストンロッド32の先端に取付けたローラ33が割
出溝28内に没入し、これによって割出板27を第６図実線
の位置から仮想線の位置迄90゜の回転を行なうことによ
り割出軸２が回り、マガジン４は割出腕35の割出ピン36
に引掛けられて90゜の割り出し回転を行ない、第５順位
のヘッド７が、交換位置Ｐにある取付面48と対応する。
而して上記割り出し回転は、前記のようにピストンロッ
ド32先端のローラ33が、案内腕34に案内されているので
回転が円滑に行なわれ、又シリンダ29は取付台30に枢支
されているので左右方向の揺動が吸収される。更に上記
割り出し回転の際に、各ヘッド７の入力軸41と位置決軸
39の夫々は、第５図のようになっているので装置本体22
及びタレットヘッド43に干渉することはない。

割り出し回転が終了すると、給排管26aからシリンダ室
６に圧流体が供給されてシリンダ室６の底面が押圧され
ることにより、先に上昇を行なったマガジン４は下降を
行ない、先ず割り出しピン36が割出孔10から抜去され
る。尚この際も、前記同様下降の初期は低速である。マ
ガジン４が下降すると位置決軸39と入力軸41の夫々が位
置決孔52と挿入孔49に入り込み、又押上ロッド37aが位
置決め孔100aに入り込んで駆動ロッド15に当接し、その
下降を制するので、ピニオン21が前記と逆方向（第５図
において反時計方向）に回転し、従って突出している脱
落防止ロッド12、12aの夫々はマガジン４の下降につれ
て次第にプール面8aに没入を開始し、マガジン４が所定
の下降動作を終了する直前に没入は完了する。この完了
と略同時に第５順位のヘッド７が取付面48に接触する
が、該取付面48には前記したように圧空が噴射されてい
るので、接触直前の取付面48とヘッド７底面との間隙か
らジェット状に噴射して両面の清掃を行ない、この接触
によりヘッド７は、位置決軸39と位置決孔52とにより格
別他の操作を行なう必要がなく、自動的に取付面48上に
正確な位置決めが行なわれる。而してマガジン４は、ヘ
ッド７の位置決め終了後尚も下降を続けるが、上記のよ
うに脱落防止ロッド12、12aが没入しているので、係止
片42aと干渉することなく下降が行なわれ、引掛片9a
と、係止片42a及び転倒阻止突起9bと転倒阻止突起42bと
の係合は夫々自動的に開放する。マガジン４は、シリン
ダ室６の上面がピストン25に当った状態、即ち第４図と
同様の状態で下降が停止し、位置決めされた第５順位の
ヘッド７は、プール面8aからのプールを開放され取付面
48上に載置される。マガジン４が上記のように下降する
と、プール面８、8bにプールされている第１、第６順位
のヘッド７は装置本体22の上面に向かって接近するが、
装置本体22の上面には第３図に示すように位置決軸39と
入力軸41との挿入孔22aが設けられており、かつ、第４
図に示すように、マガジン４が最下部迄降下しても装置
本体22の上面とヘッド７の底面には、僅かな間隙を有す
るようになされているので、両者が干渉したりヘッド７
のプールががたつく等の支障を来たすことはない。又空
気噴射装置64からの圧空の噴射は、マガジン４の下降が
終了すると停止する。

次に、取付面48上に載置された第５順位のヘッドのクラ
ンプ動作は次のようにして行なわれる。クランプロッド
54は前記したように交換作業に先立ってアンクランプ状
態となっているので、上記位置決め動作は何等支障なく
行なわれ、而してクランプ動作は前記において突出した
シリンダ60の、ピストンロッド61が没入することによっ
て行なわれる。ピストンロッド61が没入すれば第９図か
ら明らかなように作動杆58によって引き出されていたク
ランプロッド54は、バネ53に押されて前進し先端のクラ
ンプ片54aが位置決軸39のクランプ溝40に係合する。而
してクランプ片54aとクランプ溝40の夫々は前記したよ
うに、その下面側が弧状又は斜面となっているので、作
動杆58によって更に押圧されることにより楔効果によっ
て両者は強固に係合し、取付面48上に位置決め載置した
第５順位のヘッド７はクランプされる。そしてこのクラ
ンプは第９図に示すように、案内孔54bとの間に、クラ
ンプロッド54がまた前進し得る余裕を残してクランプし
ているので、クランプロッド54に作用するバネ53圧は相
殺されることがなく、全荷重が全くクランプロッド54に
作用するので強固なクランプが行なわれる。尚上記クラ
ンプ動作の終了後、シリンダ60を作動させて僅かばかり
ピストンロッド61を突出させ、クランプロッド54の開放
突起55が係合孔59の略中央部に位置するようにし、直接
作動杆58と接触しないようにすると、タレットヘッド43
の回動の際、開放突起55は係合孔59を一側から他側へ通
り抜けて干渉することがない。

以上に詳記したようにして交換動作が終了すると、タレ
ットヘッド43は準備位置より作業位置に向って前進し、
その前進途中の所定位置において90゜の割出回転を行な
い、取付面48cに取付けた第４順位のヘッド７をワーク
に対峙させ、一方先に90゜の割出回転を行なっていた割
出腕35はシリンダ29が前記と逆に旧に復するとともに、
空気噴射装置64は、タレットヘッド43が前進することに
より自動的に旧に復し全ての動作は完了し、以後は上記
と同様の操作を反復することにより、次の順位のヘッド
を順次交換し所定の作業が連続して行なわれる。

以上に詳記した本願実施例において、マガジン４は４面
のプール面８〜8cを有する４面割り出しとなっている
が、プール面はこれに限定されるものでなく、必要に応
じて増減が可能で、この場合当然のことながら増減に応
じて割り出し角度は変更される。又上記実施例における
ヘッド７の交換は、第１から第７順位迄のヘッド７を順
次通り交換するものについて述べたが、プログラムを変
更することにより、マガジンの回転方向を随時変更させ
て変換順位を任意に設定することができる。尚、本実施
例では、脱落防止ロッドをマガジンの昇降に連動して出
没させ、割出回転時のショックや、万一の接触事故で生
じる衝撃で引掛片と係止片とが外れることを完全に防止
しているので極めて安全であるが、一般に多軸ヘッドは
相当重量があり、引掛片、係止片の係合は、通常の使用
によって外れることはほとんどないので、本願において
脱落防止ロッドは省略しても実施可能である。

発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明の工具ヘッド交換装
置は、複数のプール面を有するマガジンが昇降と回動を
行なうことによってタレットヘッドの工具ヘッドをマガ
ジンの交換用の工具ヘッドと自動交換でき、その工具ヘ
ッドの交換を容易に、かつ、迅速に行なうことができ
る。

また、マガジン上昇時には、マガジンの上面に設けた割
出孔に割出しピンが嵌入してマガジンがその割出しピン
によって所定角度回転され、マガジン下降時には、マガ
ジンの下面に設けた位置決め孔に位置決めピンが嵌入し
て割出し位置を確保するようにしたので、マガジンの割
出しや位置決めの為の構造を簡素化することができ、ひ
いてはコスト低減につなぐことができる。

また、シリンダ本体及び該シリンダ本体の周りに回転自
動自在に嵌合されるマガジンを、シリンダ本体内に設け
たシリンダの作用によって昇降を行なうようにしたの
で、かかる昇降のための装置の設置容積を小さくでき、
したがって装置全体をコンパクトにすることができる。

また、マガジンの割出し回転はピストンの単一ストロー
ク動作を利用できるので、安価な装置で正確、かつ、確
実に割出すことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本願実施例を示し、第１図は側面図、第２図は背
面図、第３図は平面図、第４図、第５図は拡大作動説明
図、第６図は一部を省略した拡大平面図、第７図は主軸
下端部の部分側面図、第８図は一部を省略し一部を切欠
いた部分拡大平面図、第９図は一部を省略し一部を切欠
いた部分拡大側面図、第10図は空気供給装置の断面図で
ある。 １……シリンダ、２……割出軸、３……シリンダ本体、
４……マガジン、６……シリンダ本体、７……工具ヘッ
ド、８、8a、8b、8c……プール面、10、10a、10b、10c
……割出孔、22……装置本体、24……案内筒、25……ピ
ストン、35……割出腕、36……割出ピン、37……位置決
めピン、43……タレットヘッド、44……ベッド、45……
ベースフレーム、48、48a、48b、48c……取付面、90…
…駆動装置、100、100a、100b、100c……位置決め孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースフレームにタレットヘッドを回転自
   在に取付け、そのタレットヘッドに交換位置で略水平に
   なる複数のヘッド取付面を設け、該ヘッド取付面に工具
   ヘッドを交換位置で上下動させて着脱し得るようにして
   ある工作機械において、装置本体に立設した案内筒を前
   記交換位置の後方に配置し、その案内筒の外周にシリン
   ダ本体を上下にのみ所定ストローク摺動自在に嵌合させ
   ると共に案内筒にピストンを固着してシリンダを構成
   し、シリンダ本体の外周に環状のマガジンを回転自在に
   嵌合させ、そのマガジンの外周に工具ヘッドを掛止し得
   る複数のプール面を等ピッチに設け、マガジンの上面に
   は各プール面と対応する割出孔を、下面には位置決め孔
   を夫々案内筒の軸線を中心とする円周上に等ピッチに設
   け、装置本体にプール面の１つを交換位置に割出した状
   態で位置決め孔に嵌脱可能な位置決めピンを上向きに突
   設し、前記案内筒内に割出軸を貫通させ、その割出軸の
   上部に設けた割出腕に割出孔に嵌脱可能な割出ピンを下
   向きに突設し、前記シリンダ本体のストロークを、その
   上昇端において、割出孔と割出ピンが嵌合して位置決め
   ピンと位置決め孔が外れ、その下降端において、位置決
   めピンと位置決め孔が嵌合して割出ピンと割出孔が外れ
   るように設定し、更に割出軸の下部にプール面のピッチ
   角度だけ割出軸を往復回動可能な駆動装置を連結したこ
   とを特徴とする工作機械の工具ヘッド交換装置。