JPH0741497B2

JPH0741497B2 - 工作機械

Info

Publication number: JPH0741497B2
Application number: JP63218225A
Authority: JP
Inventors: ヴィンクレルハンスヘニング; リュートシュレオイゲン
Original assignee: シャイロン−ヴェルケゲーエムベーハーウントツェーオー．カーゲー
Priority date: 1987-09-23
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: DE3732055C2; EP0308822A2; JPH01246035A; US5018265A; EP0308822A3; EP0308822B1; DE3732055A1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、工具ホルダ用マガジンを有する工作機械であ
って、移送装置により、マガジン内を走行可能な受容部
から掴み腕のハンド内に移送可能な工作機械に関する。

（従来の技術）上記形式の工作機械は米国特許明細書第4683638号によ
り知られている。その周知の工作機械では主軸台が鉛直
方向にワークテーブルに向かって走行可能である。主軸
台の上面、その後方範囲に、平面図で見て蹄鉄の形の工
具マガジンが配設してある。蹄鉄体の２つの前端によ
り、工具マガジンの位置と主軸台受容部内の主軸位置と
の間で工具ホルダを交換するため、工具ホルダは掴み腕
を頼りに引取り位置から取り出し又は引渡し位置に挿入
することができる。

前記位置の範囲で工具マガジンの受容部は引渡し側に向
かって開口したＵ形ハンドとして構成してある。引渡し
操作の間工具マガジンのＵ形ハンドに、掴み腕の相補構
成されたハンドが対向する。次に工具ホルダは移送装置
により工具マガジンのハンドから掴み腕のハンドに又は
その逆へと移送することができる。このため工具マガジ
ンのハンド用に蹄鉄状搬送路の上方に、１つのバーが配
置される。このバーは、蹄鉄状搬送路の一対の脚部に平
行に伸び、バーの先端部に工具を移送するための保持部
品が設けられている。この保持部品は、工具の引出し方
向に垂直な方向から見ると、工具ホルダの外形状に適合
する形状、特に工具ホルダの上部テーパ部分の円錐形状
に適合する形状を備えている。こうして、工具ホルダは
保持部品に挿入されると形状嵌合によりロック状態に保
持され、前後方向への傾倒が不可能となる。

工具マガジンの走行可能な受容部は、周知工作機械の場
合、工具ホルダの周面に設けた凹部が受容部の適宜な突
起に係合し、従って工具ホルダが受容部内で回転不可能
に保持され、それゆえ特に蹄鉄状経路の曲線部で走行速
度が高い場合でも工具ホルダが相対回転位置を離れるこ
とのないよう構成してある。掴み腕の遊端にあるハンド
も同様であり、このハンドはやはりそれが工具ホルダを
回転不可能に保持するよう構成してある。

こうして工具ホルダは限定された回転位置において主軸
台の受容部に装入できるようになり、そこに配設され工
具を回転させるためのスライディングブロックはサーチ
なしに工具ホルダの付属の溝に落下し、それゆえ回転可
能な主軸と工具との間に工具を駆動するのに必要な確実
なロックが実現できる。

（発明が解決しようとする課題）しかし特に工具交換速度が速い場合、この工具交換中
に、工具は、その基準位置からずれて移動することがあ
り、工具マガジンから掴み腕のハンドへの迅速な引き渡
しに支障が生じることがある。

そこで本発明は、工具交換速度が速い場合でも工具ホル
ダをマガジンから掴み腕のハンドへと位置誤差を生じる
ことなく確実に引き渡すことができるよう冒頭述べた形
式の工作機械を改良することを目的とする。

（課題を解決するための手段および作用効果）上記目的を達成するために、本発明では、移送装置が、
水平方向に沿って工具ホルダの上方に伸びかつ１つの自
由端を有する操作棒と、前記自由端に連結されるベース
部と、前記ベース部から下方に伸び前記水平方向に沿っ
て互いに離間しその間に挿入された前記工具ホルダを保
持する第1,第２の保持部品と、前記第1,第２保持部品に
それぞれ連結され、各々が、前記工具ホルダのフランジ
に設けた凹部に嵌り合う係止端を有する第1,第２の係止
部品とを備えるロック手段を備えている。

そして、さらに、本発明は、工具ホルダの１つが、マガ
ジンの転送位置から移送装置の伸長位置に移送されると
き、第1,第２の係止部品を変位させて、それぞれの係止
端を前記凹部内に挿入するアクチュエータ手段を設けて
おり、このアクチュエータ手段は、前記移送装置の水平移動に
対して、止め部を前記受容部と伸長した移送装置との間
で垂直方向に変位可能にするピストンシリンダ装置を含
み、前記止め部は、移送装置の伸長位置において、前記
受容部により搬送される工具ホルダをガイドする位置に
あることを特徴としている。

この構成によれば、工具ホルダが受容部から掴み腕のハ
ンドに引き渡される動作時に、ロック手段により、第1,
第２の係止部品の係止端が工具ホルダの凹部に係合し
て、工具ホルダを相対回転しないように固定するため、
工具交換が高速で移送される場合でも工具ホルダの位置
がずれることなく確実に掴み腕のハンドに引き渡すこと
ができる。

また、本発明では、移送装置の水平移動に対して、止め
部を垂直方向に進退動するピストンシリンダ装置が設け
られているので、移送装置が伸長位置に移動すると、止
め部は、降下した位置に前進して、受容部によりマガジ
ンの転送位置に搬送される工具ホルダのフランジ部の上
面をガイドする位置に置かれる。このため、工具ホルダ
が高速で移動する際に遠心力で受容部から外側に投げ出
されるのを防ぐことができる。

この結果、本発明によれば、工具ホルダは、マガジン内
を受容部により搬送される際に、止め部にガイドされて
姿勢を正して対向配置された保持部品内に挿入され、さ
らにマガジンの転送位置から移送装置が伸長位置に水平
移動する際には、工具ホルダのテーパ部が保持部品で保
持されると共に、ロック手段の係止部品の端部が工具ホ
ルダの凹部に嵌り込むので、相対回転することなく確実
に掴み腕のハンドに引き渡すことができる。

したがって、工具ホルダを高速で搬送でき、ロック手段
は工具ホルダの移送動作に連動して行われるので、位置
決め及びロック動作のためのロスタイムがなく、工具の
交換を迅速に行うことができる。

（実施例）つぎに本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明す
る。

第１、２図において10は工作機械のマガジンの全体であ
り、固定されたケーシング11を有する。12は工具マガジ
ンの受容部であり、数多くの別の受容部と並んでマガジ
ン10内の所定の経路上を摺動し、自由に選択した掴みに
より工具ホルダをマガジン10の引渡し位置に移動させる
ことができる。

受容部12は軸線13を中心に回転可能であり、且つ第１、
２図の図面平面に垂直に旋回可能である。受容部12は第
１、２図に直角に見てＵ形状のハンド14を備えている。

ハンド14は上部テーパ部16とその下に隣接した環状フラ
ンジ17とを有する標準構造の工具ホルダ15を保持する。
ハンド14がＵ形状であるため工具ホルダ15は第１、２図
の図において受容部12から右方向に取り出すことができ
る。

全体に符号20とした移動装置が操作棒21を有し、該棒は
第１、２図に概略図示しただけの操作手段でもって水平
方向（移送装置の伸長方向）およびその逆に引込み方向
を操作することができる。

棒21の前部遊端にベース部23が配設してあり、これは下
向きに二又に構成してある。第一の保持部品24はケーシ
ング11の側でベース部23の下に続き、移送装置20が伸長
方向22に操作されると上端25及び下端26がテーパ部16の
上端及び下端に当接する。

一方、第二保持部品30は、第一保持部品24とは対称的に
ベース部23の下部前端に配設されている。そして、工具
ホルダ15が移送装置の伸長方向22とは逆の受容部12内に
進入するときには、第二保持部品30の上端31と下端32が
対応するテーパ部16の上端と下端に当接する。

第１図から認めることができるように保持部品24,30は
末端25,26,31,32がテーパ部16に対し多少の遊びを有し
て配設してあるので工具ホルダ15を自由に挿入できるよ
うに寸法設計してある。こうして受容部12は希望する工
具ホルダ15が移送装置20と一列に並んで棒21の操作によ
り進出できるようになるまでマガジン10内を移動するこ
とができる。

工具交換を行う場合、受容部12のハンド14の開口に対し
工作機械の概略示唆しただけの掴み腕37のハンド36は開
口が対称になるよう位置ぎめしてある。第１図と第２図
とを比較して容易に認められうようにハンド14からハン
ド36への工具ホルダ15の移送は移送装置20内で軸方向に
移動させて実現される。

移送中工具ホルダ15の回転や傾倒を防止するため、しか
も工具ホルダ15をハンド14からハンド36へと搬送するか
又はその逆へと搬送するのかには拘りなくそれを防止す
るため、以下の手段が設けてある。

第一の係止部品40は板状に構成し、垂直方向で摺動可能
に第一保持部品24の背面で支承してある。このため第一
のボルト41が第一保持部品24としっかり結合してある。
第一ボルト41は脱一係止部品40の垂直方向に延びた長溝
孔42内で移動する。第二のホルト43が第一係止部品40と
しっかり結合してある。第二ホルド43の遊端はやはり垂
直に延びた縦長の穴44に通してある。縦長穴44内に配設
したばね45は第一係止部品40が第１図に示す上端位置の
とき圧縮されている。

第二ボルト43より上で第一係止部品40に更に別の穴47が
設けてあり、水平軸50を中心に回転可能な双腕レバー49
の一方の腕の遊端に設けた第一の球形頭部48がこの穴に
係合する。レバー49の他方の腕の遊端に設けた第二の球
形頭部51は移送装置20が第１図に示す引込み位置にある
ときマガジン10の、ケーシングに固定した調整可能なス
トッパ52に当接する。

第二の係止部品60が工具ホルダ15の、第一係止部品40と
は反対側に配設してある。第二係止部品60は水平軸61を
中心に回転可能である。第二係止部品60の上端62が止め
部品64の面63に当接し、止め部品はピストン・シリンダ
装置65により垂直方向に、そして案内棒66で案内されつ
つ矢印67の方向に摺動可能である。双腕レバー49と止め
部品64とは第一，第二係合部品を変位させるアクチュエ
ータを構成し、このアクチュエータには止め部品64を垂
直方向に移動させるピストンシリンダ装置を含んでい
る。

第二係止部品60が下端70に備えているくぼみ部に第三の
球形頭部72が係合する。第三形頭部72がピストン73の棒
の遊端を形成し、該ピストンはばね74の力に抗して第二
保持部品30の止り穴75内に設けてある。移送装置20が第
１図に示す引込み位置のときばね74は圧縮されている。

第三の係止部品80は第１、２図に直角に見たときやはり
二又形状である。第三係止部品80は第二係止部品60の背
面にある水平軸81を通信に回転可能である。第三係止部
品80は第二保持部品30の対応穴83に水平に通した２本の
ボルト82を備えている。

移送装置20の動作様式は次のとおりである。

移送装置20が第１図に示すように引込み位置にあるレバ
ー49の第二球形頭部51は固定ストッパ52に当接し、その
右端位置に変位している。その結果、概ね直角を成した
双腕レバー49の第一球形頭部48はその上端位置に振れ、
穴47に係合することにより第一係合部品40を上端位置に
引き上げる。ボルト43の遊端がばね45を完全に圧縮する
この状態のとき、第一係止部品40の下部舌片状末端54は
工具ホルダ15の環状フランジ17から垂直方向に持ち上が
っている。

工具ホルダ15の前部で第二係止部品60の上端62が止め部
品64の面63に当接し、従って右端位置を占める。第二係
止部品60がやはり又腕レバーとして角度を付けて配置し
てあるため下端70が上端位置にあり、そのくぼみ部は第
三球形頭部72を押圧し、従って又、止り穴75内で完全に
圧縮されているばね74にピストン73を押圧する。

第二係止部品60が端位置に変化し、水平軸61を中心に右
回りに最大限回転することにより、第三係止部品80も第
１図の右方向に変位する。

３つの係止部品40,60,80が前述の位置を占める結果、係
止部品40,60の下端54,70が環状フランジ17から持ち上が
るとともにボルト82も第１、２図において工具ホルダ15
の輪郭より右に位置するので、工具ホルダ15の外形状を
保持してロックする状態とはならない。

しかし移送装置20が第２図に示す伸長位置に前進すると
第一係止部品40は第二球形頭部51が固定ストッパ52から
持ち上っているのでばね45の力を受けて下方に摺動す
る。

上端62が止め部品64の面63から持ち上がった第二係止部
品60についても同じことが云える。ばね74の圧力を受け
て第三球形頭部72は第二係止部品60の下端70にあるくぼ
み部内に押圧され、第二係止部品を、環状フランジ17の
上端前面にある凹部76に押し込む。

従って工具ホルダ15は下端54及び70が環状フランジ17の
背面の凹部55及び前面の凹部76に係合することにより回
転位置で固定される。

更に第二係止部品60が水平軸61を中心に左回りに回転す
ることによりボルト82が穴83内を第１、２図の左方向に
移動し、これによりボルトは第２図にはっきり認められ
るように工具ホルダ15の外形状の少なくとも一部分に突
き当てられる。ここで、ボルト82は好ましくは２個設け
られている。

こうして、工具ホルダ15は第２図の図示平面に垂直な方
向で傾倒することがないように固定される。

以上説明した係止機構は、工具ホルダ15がない空の状態
で移送装置を伸長方向に水平移動させ、そして、主軸か
ら取り出したばかりのマガジン10ないに送り戻すため
に、掴み腕37のハンド36内に工具ホルダ15を挿入させる
場合にも有効に作動する。つまり工具ホルダ15はかかる
場合第２図に符号85で示唆したように下から移送装置20
に接近する。この場合工具ホルダ15はテーパ部とともに
下から係止部品40,60,80及び保持部品24,30の係止範囲
に入り込み、前述の係止が自動的に起きる。

更に第２図からわかるように止め部品64は移送装置20が
進出位置のとき、止め部品64の背面86が工具ホルダ15′
用ガイドとして働く程度に下方に移動することができ
る。この工具ホルダは、第２図でなおハンド36の範囲に
示した工具ホルダ15を挿入すべき未占有の受容部12に接
近するため止め部品64の近くを第２図の図示平面に垂直
な方向に高速で通過する。冒頭述べたように受容部12が
循環経路の前端にあるので工具ホルダ15′にはそれが第
２図に見られる位置を通過する際第２図の右方向にかな
りの遠心力が加わり、こうして止め部品64の背面86は第
２図に示す垂直位置のとき工具ホルダ15′の遊動を防止
することができる。

予め選択した受容部12がいまや受容位置にあるので、マ
ガジン10の移動装置が停止されると、ピストン・シリン
ダ装置65は第１図に示すように上方に移動する。次に移
送装置20を左方向に引き入れると、第二係止部品60の上
端62は自動的に止め部64の面63に当接し、第１図に示す
位置となり、面63は、レバー49の第二球形頭部51が当接
する調整ねじ52と同様にストッパを形成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は搬送装置を進入させた本発明による工作機械の
実施例の一部断面図で示す側面図。第２図は移送装置が進出した状態を示す第１図相当図。 10……マガジン、12……受容部、15……工具ホルダ、20
……移送装置、36……ハンド、37……掴み腕。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マガジン（10）内の移送路に沿って搬送可
能な受容体（12）内に、工具ホルダ（15）が配置され、
この工具ホルダは、前記マガジン（10）の転送位置で、
水平方向（22）に伸長可能な移送装置（20）により前記
受容部（12）から掴み腕（37）のハンド（36）内に移送
可能となっており、受容部（12）は、前記移送装置（20）の伸長位置におい
て、前記マガジン（10）内に残っている工具ホルダ（1
5）を移送装置（20）の背後に搬送可能とする、工具ホ
ルダ用マガジンを有する工作機械において、前記移送装置（20）は、水平方向（22）に沿って前記工具ホルダ（15）の上方に
伸び、かつ１つの自由端を有する操作棒（21）と、前記自由端に連結されるベース部（23）と、前記ベース部（23）から下方に伸び、前記水平方向（2
2）に沿って互いに離間し、その間に挿入された前記工
具ホルダ（15）を保持する第1,第２の保持部品（24,3
0）と、前記第1,第２保持部品（24,30）にそれぞれ連結され、
各々が、前記工具ホルダ（15）のフランジに設けた凹部
（55,76）に嵌り合う係止端（54,70）を有する第1,第２
の係止部品（40,60）とからなるロック手段とを備えて
おり、さらに、前記工具ホルダ（15）の１つが、前記マガジンの転送位
置から転送装置の伸長位置に移送されるとき、前記第1,
第２の係止部品（40,60）を変位させて、それぞれの係
止端（54,70）を前記凹部（55,76）内に挿入するアクチ
ュエータ手段（49,64）を設け、このアクチュエータ手段は、止め部（64）を備えて、前
記受容部（12）と伸長した移送装置（20）との間で垂直
方向に変位可能なピストンシリンダ装置（65）を含み、
前記止め部（64）は、移送装置（20）の伸長位置におい
て、前記受容部（12）により搬送される工具ホルダ（1
5′）をガイドする位置にあることを特徴とする工作機
械。
【請求項２】第1,第２の係止部品（40,60）は、工具ホ
ルダ（15）の長手軸と平行な方向で凹部（55,76）に係
合することを特徴とする請求項１記載の工作機械。
【請求項３】第1,第２の係止部品（40,60）は、ばね（4
5,74）の力を受けて係止位置に移動可能であることを特
徴とする請求項１または２記載の工作機械。
【請求項４】アクチュエータ手段は、双腕レバー（49/5
0）を備えていることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかに記載の工作機械。
【請求項５】双腕レバー（49）は、移送装置（20）のベ
ース部（23）に設けられ、伸長方向（22）に直交する水
平軸線（50）の回りに旋回可能であり、かつ、前記移送
装置の引き込み位置で、前記レバーの一方の腕（51）は
固定ストッパ（52）に当接し、他方の腕（48）は第１係
止部品（40）の係止端（54）をばね（45）の力に抗して
工具ホルダ（15）の周面に設けた凹部の１つ（55）から
引き出されていることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれかに記載の工作機械。
【請求項６】ばね（45）は、移送装置（20）の伸長方向
（22）において、工具ホルダ（15）をロック状態で保持
する第１保持部品（24）に配置されていることを特徴と
する請求項５記載の工作機械。
【請求項７】双腕レバー（60/61）は、水平軸線（61）
の回りに旋回可能であり、移送装置（20）の引き込み位
置で、一方の腕（62）が止め部（64）に当接し、他方の
腕（70）は第２係止部品（60）の係止端をばね（74）の
力に抗して工具ホルダ（15）の周面に設けた凹部の１つ
の（76）から引き出されていることを特徴とする請求項
１ないし６のいずれかに記載の工作機械。
【請求項８】ばね（74）は、工具ホルダ（15）を移送装
置（20）の伸長方向（22）においてロック状態で保持す
る第２保持部品（30）に配置されていることを特徴とす
る請求項７記載の工作機械。
【請求項９】第１係止部品（40）は、受容部（12）に対
面する工具ホルダ（15）の側部に配置され、第二係止部
品（60）が、掴み腕（37）に対面する工具ホルダ（15）
の側部に配置されていることを特徴とする請求項６また
は９に記載の工作機械。
【請求項１０】移送装置（20）の伸長方向（22）に対し
て垂直な方向における傾倒運動を防止するための第３係
止部品（80）が設けてあることを特徴とする請求項１〜
９のいずれかに記載の工作機械。
【請求項１１】第３係止部品（80）には、工具ホルダ
（15）に対して横方向に配設され、かつ前記工具ホルダ
の軸に直角に変位可能である、２本のボルト（82）を有
し、該ボルトは、移送装置（20）の伸長位置において、
前記工具ホルダの外形の一部分を少なくとも突き当てる
ことを特徴とする請求項10に記載の工作機械。
【請求項１２】ボルト（82）は、レバー（60/61）によ
り変位可能であることを特徴とする請求項４または11に
記載の工作機械。
【請求項１３】ボルト（82）は、水平な旋回軸（81）の
回りにレバー（60/61）にヒンジ式に連結されるととも
に第２保持部品（30）内に水平に案内されていることを
特徴とする請求項８または12に記載の工作機械。