JPS58171234A - 自動工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各種工作機械の工具を自動的に交換する自動
工具交換装置に関する。

従来の自動工具交換装置は、一本の工具支持アームの両
端に工具支持部を設け、このアームを工具支持部の中央
を中心として旋Ｈさせることによシ工具交換を行なって
いる。このため、従来装置は立形の主軸（室軸）ｔ−有
する工作機械又は横形の主軸（横軸）を有する工作機械
のいずれか一方の専用的なものとされている。

しかし、ある樵の工作機械、例えばシラノミラーにおい
ては、一般に室軸の工具の他に、主軸先端部又は主軸願
下部に横軸（水平）用のアタッチメントラ取付けて加工
することが多い。従って、この種工作機械の工具交換装
置としては、立、横兼用であることが望ましいが、現在
はこのような兼用型の交換装置は開発されていない。

本発明の目的は、立（出直）、横（水平）あるいは中間
の所定角度における工具交換を可能な自動工具交換装置
を提供するにある。

本発明は、工具交換装置本体にアーム支持用フレームを
旋回可能に支持し、さらに、このアーム支持用フレーム
に、各々工具支持可能にされた一対のアームをフレーム
に対して旋回可能に設け、このアームを水平状態から垂
直状態あるいは中間の所定角度等に旋回させることによ
シ、立、横、中間角度の工具交換を可能にして前記目的
を達成しようとするものである。

以下、本発明をプラノミラー用として豆及び横軸交換型
とした一実施例を図面に基づいて説明する。

全体構成が示される第１図において、工作機械としての
シラノミラー１０は、門型コラム１１と、この門型コラ
ム１１に上下動可能にされたクロスレール１２と、この
クロスレール１２に水平動可能に支持された主軸ヘッド
１３と、この主軸ヘッド１３に上下動可能に支持される
とともに主軸１４を回転自在に支持するラム１５と、前
記門型コラム１１の下方位置に設けられるとともに主軸
ヘッド１３の移動方向と直交する方向に水平動可能にさ
れたテーブル１６とから構成されている。このプラノミ
ラー１０の主軸１４には横軸を構成するアタッチメント
１７が取付は可能にされている。

前記門型コラム１１の前方において、工具交換装置用コ
ラム２１が立設されるとともに、このコラム２１の上部
はサポート２２を介して門型コラム１１の一側面に連結
支持され、かつ、コラム２１にはサドル２３が上下動可
能に支持されている。

また、両コラム１１．２１の側方位置には多数の工具９
０を保持しているマガジン１００が設置されている。

第２〜４図において、前記コラム２１の一側面には長手
方向に沿って一対のガイドウェイ２４が設けられ（第９
図参照−５このガイドウェイ２４に沿って前記サドル２
３が上下動できるようにされている。このサドル２３に
は、コラム２１に同転自在かつ軸方向移動不可能に支持
されたボールねじ軸２５が螺合され、このｄ？−ルねじ
軸２５はモータ２６によ勺回転駆動され、このねじ軸２
５の回転に伴ないサドル２３が上下動するようにされて
いる。ここにおいて、これらのゾールねじ軸２５及びモ
ータ２６によシ上下動用駆動機構２７が構成されている
。

前記サドル２３の上面には、一対の吊上げチェ７２８の
一端がそれぞれ固定されるとともに、これらのチェ７２
８はそれぞれコラム２１上に設けられたスジロケット２
９を介してコラム２１内に垂下され、その他端はコラム
２１内を移動可能な）々ランスウェイト３０に連結され
、サドル２３の移動が軽快に行なえるようにされている
。

前記サドル２３のシラノミラー１０側の側面には上下一
対のガイドウェー３１が水平に固定され、これらの上下
のガイドウェー３１にはそれぞれブラケット３２が摺動
自在に支持されている。これらのブラケット３２にはそ
れぞれベアリングボックス３３が固定され、これらのベ
アリングボックス３３には略方形枠状のアーム支持フレ
ーム３４がその上下面に突出された細部を介して鉛直軸
線を旋回軸線とし旋回自在に支持されている。このフレ
ーム３４は、下方のベアリングボックス３３に固定され
たモータ３５によりギヤトレイン３６（第８図参照）を
介して旋回されるようにされ、これらのモータ３５及び
ギヤトレイン３６によりフレーム旋回駆動機構３７が構
成されている。また、前記工具交換装置用コラム２１、
サドル２３及びブラケット３３によルエ其交換装置本体
２０が構成されている。

前記サドル２３と上方のブラケット３２との間及びサド
ル２３と下方のベアリングボックス３３との間は、それ
ぞれエアシリンダ３８．３９のケーシングとピストンロ
ンドとによｐ連結され、これらのシリンダ３８．３９に
よって水平駆動機構４０が構成されるとともに、両ブラ
ケット３２ひいてはフレーム３４の水平動が行なえるよ
うになっている。

前記サドル２３の一側面、Ｎ３図中右側面にはアタッチ
メント１７の工具脱着装置１７０が設けられ、この脱着
装置１７０はサドル２３に固定されたブラケット１７１
と、このブラケット１７１に水平方向摺動自在に支持さ
れたスライダ１７２と、このスライダ１７２′ｔ−駆動
するシリンダ１７３とから構成され、前記スライダ１７
２の先端にはシリンダからなる脱着ヘッド１７４が組込
まれ。

この脱着ヘッド１７４のピストンロンドによｐアタッチ
メント１７のドローノ々−の抑圧もしくは抑圧の開放を
してドローノ々−先端のコレットチャックを開閉できる
ようにされている。

第５図ないし第９図には、前記アーム支持フレーム３４
の部分の詳細が示されている。これらの図において、フ
レーム３４の上部両側にはそれぞれ工具支持用アーム７
０が配置されている。これらの各アーム７０は、その基
端部に固定された軸４２を介してフレーム３４に（ロ）
動自在に支持され、各アーム７０はフレーム３４の旋回
軸線に直交する面すなわち水平面上に旋回軸線を有する
ようにされている。これによジアーム７０はフレーム３
４の旋（ロ）軸線に対し直交する水平位置から平行な当
直位置へと垂直面内旋回可能とされており、鉛直な軸線
を有する室軸の工具９０及び水平な軸線分有する横軸の
工具９０ｖｃ−支持可能にされている。

前記軸４２のフレーム３４からの一端突出部には旋回リ
ンク４３の一端が固定されるとともに、この旋回リンク
４３の他端には、フレーム３４に基部を取付けられたシ
リンダ４４のピストンロンド４５の先端が取付けられ、
このシリンダ４４の駆動に伴ないアーム７０の旋回動作
が行なえるようになっている。このアーム７０の水平時
の位置法位置調整可能にフレーム３４に取付けられたス
トツノで４６によｐ規制されるとともに、近接スイッチ
４７によルその状態が検知されるよりになっている。こ
こにおいて、軸４２、旋回リンク４３及びシリンダ４４
によりアーム旋回駆動機構４８が構成されている。

前記ベアリングボックス３３のうち上方のベアリングボ
ックス３３の局面には２個の油入４９が開口されるとと
もに、これらの油入４９は７レーム３４の上部支持軸５
０の局面と上方のベアリング昶ツクス３３の内周面とに
形成された油＃１１５１（第８図参照）を介して上部支
持軸５０内に設けられた２本の油入５２に連通されてい
る。これらの油入５２は、上方のベアリングボックス３
３の下方において上部支持軸５０の周面に開口され、こ
の開口から図示しない配管を介してフレーム３４に設け
られた各種の油圧機器、例えば油圧ユニット５３％　ン
レノイドノ々ルブ５４，５５、前記シリンダ４４等へ連
結されるようになっている。

一方、下方のベアリングボックス３３に支持されるフレ
ーム３４の下部支持軸５６の中心部には軸方向の貫通孔
５７が形成され、この貫通孔５７並びに下部支持軸５６
とフレーム３４との間に固定された大ギヤ５８に形成さ
れた切欠ｔ５９及びフレーム３４の下部に形成された穴
６０を介して前記ソレノイドノ々ルプ５４．５５等への
配線が挿通され、これらの配線のねじれ、絡み等が極力
防止されている。

前記大ギヤ５８にはモータ３５の出力軸に固定されたピ
ニオン６１が噛合され、これらの大ギヤ５８及びビニオ
ン６１によシ前記ギヤトレイン３６が構成されている。

前記上方のベアリングｙｒ？ツクス３３の周面には各２
個のリミットスイッチ６２．６３が半径方向位置を異な
らせて１８０度位置に取付けられるとともに、これらの
リミットスイッチ６２．６３はフレーム３４の上面に設
けられた各２個のドック６４．６５によ逆作動されるよ
うにされ、これによりフレーム３４の１８０度の正時計
方向の回転あるいは反時計方向の回転が検知されて停止
されるようになっている。この際、リミットスイッチ６
２．６３及びドック６４．６５が各々２個づつ設けられ
ているのは一方、すなわち回転時に初めに接触する一方
でフレーム３４の回転を減速し、ついで他方で正確な位
置に停止させるためである。

ま友、上方のベアリングボックス３３の局面にはステー
６６を介して一対の磁性体６７が取付けられ、これらの
磁性体６７により主軸ヘッド１３に取付けられた近接ス
イッチ６８（１ｓ４図参照）が作動され、主軸ヘッド１
３とフレーム３４との位置合せが行なえるようになって
いる。

第１０図及び第１１図には前記アーム７０の詳組構造が
示されている。アーム７０は、＠面横倒り字形のアーム
本体７１と、このアーム本体７１の上面に形成された凹
部７２内に中央部を回動自在に軸支された一対のノ・ン
ド７３と、これらのノ蔦ンド７３の内端側においてボー
ル受けｒ４、ｙｒ？−ルア５及びばね受け７６を介して
介装されハンド７３の先端弧面を閉じる方向に付勢する
圧縮コイルばね７７と、前記四部７２内において両ノ）
ンド７３の弧面内に一部を突出され工具９０に設けられ
るキー溝に係合されて工具９０の回シ止めをするキー７
８と、前記アーム本体７１の両側面からねじ込まれて先
端が凹部７２内に突出されるとともに前Ｈピ両ハンド７
３の内端外側面に尚接されて両ハンド７３の先端弧面の
閉じ具合を工具９０の係合溝に合致するよう調整する一
対の１４整ねじ７９と、前記一対のハンド７３の内層に
形成された傾斜面に先端が保合可能にされるとともに基
端が７ランジ状に形成されてピストンの役目をし且アー
ム本体７１のシリンダボア８０に１１動自在に内装され
たくさび８１と、このくさび８１とアーム本体７１に固
定されたヘッドカッ々−８２との間に介装されくさび８
１の先端を両ハンド７３の内端傾斜面内に係合するよう
付勢する圧縮ばね８３と。

前記〈さび８１に基端を同定されるとともに先端がヘッ
ドカッ々−８２を貫通して突出されこの先端に磁性材か
らなるドッグ８４が同定された摺動軸８５と、前り己へ
ッドカノ？−８２にブラケット８６を介して取付けられ
るとともにドッグ８４によシ作動されくさび８１の進退
位置を検知する一対の検知ヘラＦ８７．８８とから構成
され、アーム本体７１に設けられた油Ｗ＆８９からくさ
び８１の７ランク部とシリンダボア８０の底部との間に
圧油が供給された際、くさび８１は圧縮ばね８３に抗し
て左方に移動し、工具９０による圧縮コイルばね７７に
抗しての両ハンド７３の強制的な開放が可能となるよう
にされている。

Ｍ１２図ないし第１７図には工具保持用マガジン１００
の詳細が示されている。これらの図において、基台１０
１の長平方向の両端部には駆動側及び従動側のスゾロケ
ツ）１０２，１０３が回転自在に軸支され、これらのス
プロケツ）１０２゜１０３間にはチェノ１０４が掛け１
包わされ、このチェ７１０４には多数の工具ポット１１
０が取付けられている。このチェノ１０４の回行は、駆
動側スジロケット１０２上に設けられたロータリエンコ
ーダ１０７によシ検知されるようになっている。

前記ボッ）１１０は、１ｌｌ１面略コ字形の一体物から
なるポット本体１１１を備え、このポット本体１１１の
上側突部１１２の一側には、工具９０のプルスタンド９
１の首部を係止する小さめのＵ字＄１１３が形成される
とともに、このＵ字溝１１３内に一部が突出するように
一対のボールプランジャ１１４がねじ込まれ、プルスタ
ッド９１の抜は止めがなされている。また、ポット本体
１１１の下側突部１１５には、工具９０のチーｉＲシャ
ンク９２′ｆｒ係止するテーノぞ面を有する大きめのＵ
字溝１１６が形成されるとともに、このＵ字溝１１６内
に一部が突出するようにキー１１７が同定され、ｃのキ
ー１１７Ｖｉ工ｘ９０（２）＝？−＃（図示せず９に保
合されて工具９０の回シ止めがなされている。

さらに、ポット本体１１１の上面２箇所及び下面３箇所
にはそれぞれローラからなるカムフォロワ１１８が設け
られ、これらのカムフォロワ１１８は、前記基台１０１
にチェノ１０４に沿って取付けられた上下のガイド板１
０５，１０６に係合され、案内されるようになっている
。この際、各カム７オロワ１１８のうち、特に、下側突
部１１５に取付けられた３個のカムフォロワ１１８はガ
イド板１０６の直線部１０６Ａ及び曲線部１０６Ｂのい
ずれもがガイドとしての役目を損なわれない位置に配置
されている。

第１２図において、マガジン１００における工具交換装
置のアーム７０に対向される部分には、工具９０の交換
時に開閉するゲート機構１２０が設けられるとともに、
この反対側中火近傍には工具セット用開閉機＄１４０が
設けられ、さらにこの開閉機構１４０の反対側すなわち
前記ゲート機４１１１２０と同側で他端側には大重量工
具セット機構１６０が設けられている。

前記ゲート機構１２０は％＠１６図に示されるように、
基台１０１に立設搭れたゲートフレーム１２１と、この
ゲートフレーム１２１にスタンド１２２を介してケーシ
ングの一端を取付けられたゲート開閉用シリンダ１２３
と、このシリンダ１２３のピストンロッド１２４の先端
に固定されたゲート１２５と、このゲート１２５の上下
部に取付けられるとともにポット１１０に収納された状
態の工具９０のゾルスタッド９１の局面及びテーパシャ
ンク９２の下部に対向され工具９０の脱落を防止する上
下のレール１２６，１２７と、前記上方のガイド板１０
５上に固定された位置決め用シリンダ１２８と、このシ
リンダ１２８内に摺動自在に収納されるとともに一端が
シリンダ１２８から突出されこの先端が前記ポット１１
０の位置決めブツシュ１１９に挿入可能にされこの押入
時にボッ）１１０の位ｇｊｔ〉１行なうピストン１２９
と、シリンダ１２８のへッドカノ：ｔ−１３０から突出
されたピストン１２９の他端に取付けられ九ドッグ１３
１と、このドッグ１３１に対向されるとともにブラケッ
ト１３２を介してシリンダ１２８に固定された一対のピ
ストン位置検知ヘッド１３３と、取付板１３４ｔｌ−介
してシリンダ１２８に取付けられ工具プルスタッド９１
の上面に対向配置された工具有無検知ヘッド１３５とか
ら構成され。

工具９０の交換時にピストン１２９で工具ポット１１０
の位置決めをしたのちシリンダ１２３を作動させてゲー
）１２５ｔ−開閉できるようにされている。

前記工具セット用開閉機構１４０は、第１７図に示され
るように、基台１０１にブラケット１４１を介してトラ
ニオン形式で支持されたシリンダ。

１４２と、このシリンダ１４２のピストンロッド１４３
の先端に軸受１４４會介して回動自在に連結されるとと
もに上方のガイド板１０６に固定された取付板１４５に
軸１４６を介して一端全回動自在に支持された略Ｆ字形
の旋回カバー１４７と、このカッ？−１４７′の途中及
び下端に同定されるとともに工具９０のゾルスタッド９
１及び７ランジ９３の外周面に対向され工具９０の脱落
を防止する上部及び下部レール１４８，１４９と、前記
カバー１４７の外面に突設されるとともに取付板１４５
に固定されたリミットスイッチ１５０をカバー１４７の
上方回動時に作動させるドッグ１５１とから構成され、
シリンダ１４２を作動させることによｐカッ々−１４７
の開閉を行なえるようになっている。

前記大重量工具セット機構１６０は、ペース１６１と、
このペース１６１上に摺動自在に支持されるとともに図
示しないシリンダにより各ポット１１０側に向って進出
可能にされたスライダ１６２と、このスライダ１６２に
９０度旋旋回能に支持されるとともに図示しない駆動源
によｐスライダ１６２の摺動方向及びこれに直交する方
向に旋回駆動され大重量の工具９０を把持する旋回アー
ム１６３と、前記工具セット用開閉機構１４０の旋回カ
ッ々−１４７と同様なカッ？−１６４と、このカックー
１６４全旋回駆動させるシリンダ１６５とから構成され
、クレーン等で運搬してきた手では装着不可能な大重量
工具９０ｆ、旋回アーム１６３で受取って各ポット１１
０に装着できるようになっている。

なお、マガジン１００において、チェ７１０４に連結さ
れた各ボッ）１１０の周囲には、前記ゲート機構１２０
及び工具セット用開閉機ｗ１４０の各レール１２６，１
２７，１４８，１４９に相当するレール（図示せず）が
設けられ、チェ７１０４の回行中における各工具９０の
ボッ）　１１０からの脱落が防止されている。

次に、本発明の作用を場合分けして説明する。

まず、シラノミラー１０の主軸１４に直接工具９０が取
付けられている場合の工具交換を説明する。

工具交換に先だち、サドル２３の高さを、モータ２６を
駆動しゾールねじ軸２５を回転させて工具交換位置に設
定しておき、一方、７レーム３４に取付けられたアーム
７０のうちの一方すなわちマガジン１００側のアーム７
０に次回に使用すべき新工具９０を取付けておき、他方
のアーム７０は空にしておく。この状態で、主軸１４の
回転を停止するとともに、割出しを行ない、さらにクロ
スレール１２の高さ位置を工具交換位置に設定し、主軸
ヘッド１３をフレーム３４１１１に移動させる。

この際、空のアーム７０のシリンダゼア８０の底部側に
は油路８９を介して圧油が供給され、くさび８１は両ハ
ンド７３との係合状態から解除されており、両ハンド７
３の開放が可能にされている。

主軸ヘッド１３の移動によシ、空のアーム７０に主軸１
４に取付けられた工具（旧工具）９０が当接されると、
両ハンド７３は、第１１図に示されるように、旧工具９
０によル圧縮コイルばね７７に抗して開かれ、両ハンド
７３内に旧工具９０が保持される。この保持がフレーム
３４のステー６６に取付けられた磁性体６７と主軸ヘッ
ド１３に取付けられた近接スイッチ６８とによル検出さ
れると、アーム７０への圧油の供給が解除され、くさび
８１が圧縮ばね８３の作用によ９両ハンド７３の後部側
に挿入され、両ハン）１７３のクランプがなされる。

ついで、主軸１４内のドローバ−の作用によって今まで
使用していた旧工具９０の主軸１４との係合がはずされ
るとともに、主軸ヘッド１３の上昇によル主軸１４と旧
工具９０との分離がなされる。この際、新工具９（ｌ支
持しているアーム７０がアーム旋回駆動機構４８のシリ
ンダ４５の作用により９０度下方に旋回され％フレーム
３４の旋回時におけるアーム７０とサドル２３との干渉
が防止される。この状態で、フレーム３４の旋回駆動機
構３７が１８０度回転されると、　ＩＥＩ工具９０が新
工具側に、新工具９０が１日工具側に移動され、ついで
垂直状態にある新工具９０の保持アーム７０がアーム旋
回駆動機構４８の前述とは逆方向の駆動によって水平状
態とされる。

新工具９０を保持しているアーム７０の水平移動後、主
軸ヘッド１３の下降がなされて主軸１４への新工具９０
の装着がなされ、ついで新工具側アーム７０のくさび８
１が後退されて両ハンド７３が開放可能状態とされる。

この状態で主軸ヘッド１３がクロスレール１２に沿って
フレーム３４から離れる方向に移動されると新工具９０
の主軸１４への装着が完了される。

一方、新工具９０が取外され、旧工具９０のみ残された
７レーム３４はサドル２３ごと下方に移動され、フレー
ム３４と工具保持用マガジン１００との間で工具交換動
作が行なわれる。この動作は、まず、ゲート機構１２０
のシリンダ１２３が作動されてゲート１２５が上昇され
、ゲート１２５の開放がなされるとともに、サドル２３
が下降されてアーム７０とマガジン１００内のポット１
１０との位置合せが行なわれる。この際、ゲート１２５
の部分には旧工具９０を収納するための空のポット１１
０が予め配置されてお）、工具９０の受取シが可能な状
態とされている。

ついで、サドル２３とフレーム３４とに設けられたシリ
ンダ３８．３９が駆動されてフレーム３４がマガジン１
０１１１に移行され、空ポツト１１０内にアーム７０に
支持され７’ｃ１日工具９０が挿入される。こののち、
アーム７０のくさび８１が後退され、両ノ・ンド７０は
アンクランプ状態とされるとともに、ゲート機構１２０
のシリンダ１２３が前述とは逆方向に作動されてゲート
１２５が閉μられ、ゲート１２５に固定された上下のレ
ール１２６．１２７によって工具９０の脱出防止が行な
われる。この状態で、フレーム３４がマガジン１００か
ら離れる方向に移動されると、工具９０はアーム７０か
ら外れ、ポット１１０内に残されることとなる。

ついで、ゲート機構１２０の位置決め用ピストン１２９
が上昇されてポット１１０が移動可能にされるとともに
、マガジン１００のチェ７１０４が自動的に駆動されて
次に使用する新たな工具９０がサーチされ、この新たな
工具９０がゲート機構１２０の位置にくるとチェ７１０
４が停止され、シリンダ１２８が作動されてピストンロ
ッド１２９の先端がボッ）１１０の位置決めブツシュ１
１９内に挿入されてボッ）１１０の位置決めと位置固定
とがなされる。

新たなポット１１０の選択が完了すると、再びフレーム
３４がマガジン１００１ｔ４１に移行されてトム７０の
ハンド７３による新たな工具９０の挟持がなされ、この
状態でくさび８１が両ハンド７３側に進出されて両ハン
ド７３のクランプが行なわれる。ハンド７３のクランプ
が完了すると、ゲート１２５が開放され、ついでフレー
ム３４がマガジン１００から離れる方向に移動される。

こののち、ゲート１２５は閉じられ、再びチェ７１０４
が駆動されて現在主軸１４に装着されている工具９０を
収納すべき空のポット１１０がサーチされ、このポット
１１０がゲート１２５の位置に停止され、位置決め固定
がなされ、次回の上述の動作に備えられる。

以上の動作は、コンピュータ等に組込まれたプログラム
により、各部の位置検知機構からの信号に基づいて自動
的に作動され、これらの動作が繰返されることによって
順次工具９０の自動交換が行なわれる。

なお、マガジン１００内への工具９０の装着は、工具９
０が手で装着可能な場□合は、工具セット用開閉機＄１
１１４０のシリンダ１４２を作動させて旋回カバー１４
７を開放させて手動で行ない、一方、工具９０の重量が
大きくて手で装着できないときは、クレーン等で工具り
０を吊上げ、大重量工具セット機！１４０の旋回アーム
１４３を用いて機械的に装着する。

次に、ゾンノミラー１０の主軸１４にアタツテメ７１−
１７が取付けられ、加工軸が水平方向とされている場合
の工具交換を説明する。ここにおいて、前述のアタッチ
メント１７を用いない場合の説明と重複もしくは類似し
ている動作の説明は簡略に行なう。

主軸１４の回転停止と割出しとを行なったのち、主４１
１ヘツド１３￥ｒフレーム３４９１１１に移行させ、ア
ーム７０と現在使用している工具９０とを対向させる。

この際、工具９０は軸方向を水平にして取付けられてい
るため、新たな工Ａ９０ｔ−保持していない空のアーム
７０はシリンダ４４を作動させて当直方向に予め旋回さ
せておき、かつ、アーム７０のくさび８１″を後退させ
て両ハンド７３が工具９０を挾持できるようにしておく
。工具９０と空のアーム７０との位置合せが完了したら
、ラム１５を駆動して主軸１４を上昇させ、アーム７０
０両ハンド７３内に工具９０を挾持させ、ついで、くさ
び８１によりクランプ状態とする。このノ・ンド７３の
クランプ動作と並行してアタッチメント工具脱着装置１
７０のスライダ１７３が進出され、このスライダ１７３
の先端に設けられた脱着ヘッド１７４がアタッチメント
１７の後方に位置される（第４図参照）。

ついで、アタッチメント工具脱着装置１７０の脱着ヘッ
ド１７４のピストンロンドが進出されてアタッチメント
１７内のドローノ々−が押圧され、工具９０のゾルスタ
ッド９１の開放がされる。この状態でフレーム３４がア
タッチメント１７から離れる方向に少し、すなわち、ド
ローバ−のコレットチャックからプルスタッド９１がは
ずれるに必賛十分な８度移動されて停止される。このの
ち、脱着ヘッド１７４のピストンロンドが後退されるが
、前記フレーム３４の少しの移動の作用によシ。

コレットチャックでの工具９０の把持はなされない。

ついで、アタッチメント工具脱着装置１７０のスライダ
１７２が後退され、脱着ヘッド１７４がアタッチメント
１７の移行の邪魔にならない位置に移動されると、主軸
ヘッド１３がフレーム３４から離れる方向に移動され、
アタッチメン）１７と旧工具９０との分離がなされる。

こののち、旧工具９０全保持したアーム７０が水平位置
に駆動されるとともに、フレーム３４が旋回位置まで主
軸１４側に少し移動され、さらに新工Ｊ４ｒ９０を保持
しているアーム７０が垂直状態に旋回されてフレーム３
４の旋（ロ）の障害にならないようにされる。

この状態で、フレーム３４は１８０度反時計方向に旋回
され、新工具９０がアタッチメント１７１１１１に、旧
工具９０がマガジン１００９１１１に位置される。

ついで、フレーム３４はマガジン１００１１ｉｌに少し
、すなわち、アタッチメント１７が所定量フレーム３４
１１１１１に移動されてプルスタッド９１がアタッチメ
ント主軸内に仲人され九とき、ゾルスタッド９１とアタ
ッチメント主軸内のコレットチャックとが干渉すること
がないように、移動される。

コレットチャックとの干渉防止分、フレーム３４が移動
されたのち、アタッチメント１７がフレーム３４１１１
１に移動されて（第６図参照）アタッチメント主軸内に
新工具９０のプルスタンド側が挿入されると、アタッチ
メント工具脱着装Ｒ１７０の脱着ヘッド１７４が進出さ
れてアタッチメント１７の後方に位置される。こののち
、脱着ヘッド１７４のピストンロンドが進出されてアタ
ッチメント主軸内のコレットチャックが開放される。こ
の状態で、フレーム３４がアタッチメント１７側に少し
移動されて新工具９０のプルスタッド９１がコレットチ
ャック内に挿入される。

ついで、脱着ヘッド１７４のピストンロンドが後退され
てコレットチャックでプルスタッド９１の把持がなされ
、脱着ヘッド１７４が後退されてアタッチメント１７の
移動の障害とならないようにされる。これと並行して新
工具９０を保持しているアーム７０のハンド７３．がア
ンクランプの状態にされる。こののち、ラム１５ととも
にアタッチメン）１７が下降され、新工具９０がアーム
７０から取外され、アタッチメント１７側に保持される
こととなり、さらにアタッチメント１７はフレーム３４
から離れる方向に移動されて次の加工がなしうる状態と
される。

ついでにフレーム３４の一方のアーム７０に残された旧
工具９０をマガジン１００内のさらに次の加工に用いら
れる工具９０と交換する動作が行なわれるが、これは前
述の支軸における交換動作と同様であるから睨明を省略
する。なお、この交換動作中、旧工具９０全保持してい
なかった側のアーム７０は出直位置を保持され１次回の
アタッチメント１７からの工具交換動作に便利なように
されている。

上述のような本実施例によれば、次のような効果がある
。

アーム支持フレーム３４に対しアーム７０は水平からに
＠あるいはその逆に旋回可能とされているから、支軸の
主、・軸１４における工具９０の交換を直接できるのみ
ならず、横軸のアタッチメント１７を用いた場合にも別
個の装置を用いず工具９０の交換金できる。また、フレ
ーム３４の旋回時にアーム７０を垂直方向に位置させれ
ば旋回半径を小さくでき、装置を小型化できる。

フレーム３４のソレノイドノ々ルブ５４，５５％への配
線は、フレーム３４に設けられた穴６０％大ギヤ５８の
切欠き５９及び下部支持軸５６の貫通孔５７を介して旋
回中心から引出すようにしたから、配線の絡み等が有効
に防止され、断線等が生じることもない。また、各シリ
ンダ４４等への圧油の供給は上部のベアリングボックス
３３に設けられた油′に４９等を介して上部支持軸５０
の部分から行なうようにしたから、油供給用配管がねじ
られることがなく、それらの切断事故、詰まｐ等を有効
に防止できる。

アーム７０は一対の７・ンド７３を備え、圧縮コイルば
ね７７により常閉方向に付勢されるとともに、くさび８
１によシフランプ可能にされているから、万一電源がき
れたような場合においても、従来の片開きのアームに比
べ安全性が着しく高い。

工具ポット１１０は、コ字形にされ、上側突部１１２及
び下側突部１１５のＵ字＄１１３，１１６で支持するよ
うにされているから、従来の筒形のポットで筒形の内径
上部でプルスタツドヲテール状ストツノソで係止するも
のに比べ１把持構造及び着脱を容易にでき、小型軽量化
ならびに安価に提供できる。また、従来の筒形構造のポ
ットでは、交換装置上下動用エレベータ機構と工具着脱
用上下動機構の２系統の制御が必要となるが、本実施例
ではフレーム３４の水平方向の動きを利用して工具９０
の着脱が可能となるから制御が簡単となる。この際、従
来装置で上下動を１系統で制御する方式もあるが、この
場合は制御の精度が問題となり、精度を良くする九めに
は複雑な制御が必要となって本実施例の簡易さには及ば
ない。

マガジン１００には、ゲート機構１２０が設けられ、前
配水平方向への着脱が可能なポット１１０の採用と相俟
って、ゲート１２５′ｆ、利用して工具９０の着脱を行
なえるから、工具９０の着脱後九だちにチェ７１０４を
駆動でき、作業時間の短縮を図れる。ま友１手動セット
のための工具セット用開閉機構１４０及び大重量工具セ
ット機構１６０が設けられているから、工具９０の大き
さ等に応じて最適な工具９０の装着操作が行なえ、この
点からも作業時間の短縮を図ることができる。

なお、前記実施例においては、アーム７０は水平と垂直
との９０度の旋回を行なうものとして説明したが、フレ
ーム３４に設けられたストツノｊ！４６の位置調整を行
なうことによりそれ以外の任意の角度にアーム７０を旋
回させることもでき、任意の角度の工具９０の交換を行
なうこともできる。

また、アーム７０の軸４２等に適宜な割出し装置を取付
ければ、２位置に限らず複数位置でのアーム７０の停止
を行なえ、よシ汎用性を持たせることができる。さらに
アタッチメント工具脱着装置１７０は、前記実施例のよ
うにサドル２３に設けるものに限らず、アタッチメント
１７の中に組込むこともでき、この場合は、脱着装置１
７０の移動及びコレットチェックの逃げのためのフレー
ム３４の少しの移動は行なわなくてすみ動作上有利とな
るが、一方、各アタッチメント１７毎に組込む必要が生
じることから製造コスト上は不利である。また、本発明
は、プラノミラー１０に使用するものに限らず他の工作
機械にも使用できる。さらに、前記実施例では工具交換
装置本体２０は、フレーム３４をサドル２３及びブラケ
ット３３の作用により上下動及び水平動可能に支持した
が、これは主軸１４及びマガジン１００とフレーム３４
のアーム７０との位置関係を調整する為に必要とされ、
工具交換時間の短縮化全図るものであるが、主軸１４及
びマガジン１００の位ｔｊｔ’ｅ適宜に設定すれば、必
ずしも上下動あるいは水平動できなくともよい。

上述のように本発明によれば、異なる角度の主軸に対す
る工具交換を行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をプラノミラーに適用した正
面図、第２図は第１図の要部の斜視図。 第３図は第１図の工具交換装置部分の正面図、第４図は
その側面図、第５図は本実施例の工具支持フレーム部分
の斜視図、第６図は第５図とは異なる動作状態を示す工
具支持フレーム部分の要部の斜視図、第７図は本実施例
の工具支持フレーム部分の正面図、第８図は第７図のＷ
−■線に沿う断面図、第９図はその平面図、第１０図は
本実施例のアーム部分の一部全断面した平面図、第１１
図はその動作状態を示す一部を断面した要部の平面図、
第１２図は本実施例の工具交換装置及びマガジン部分の
平面図、第１３図は本実施例のポット部分の斜視図、第
１４図は本実施例のポットの平面図、第１５図はその底
薗図、第１６図は本実施例のゲート機構部分の断面図、
第１７図は本実施例の工具セット用開閉機構部分の断面
図である。 ｌＯ・・・工作機械としてのプラノミラー、１４・・・
主軸、１７・・・アタッチメント、２０・・・工具交換
装置本体、２１・・・工具交換装置用コラム、２３・・
・サドル、２７・・・上下動用駆動機構、３２・・・ブ
ラケット、３４・・・アーム支持フレーム、３７・・・
フレーム旋回駆動機構、４０・・・水平動駆動装置、４
８・・・アーム旋回駆動機構、７０・・・アーム、７１
・・・アーム本体、７３・・・ハンド、７７・・・圧縮
コイルばね、８１・・・くさびｋ　９０・・・工具、９
１・・・ゾルスタッド。 ９２・・・テーパシャンク、１００・・・マガジン、１
１Ｏ・・・工具ボン）、１２０・・・ゲート機構、１４
０・・・工具セット用開閉機構、１６０・・・大重量工
具セット機構、１７０・・・アタッチメント工具脱着装
置。 代理人　弁理士　　木　下　實　三 （はか１名） 手続補正書（自発） 特許庁長官若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年特　許　願第５！８２１号 ２°　４″０名称　自動工具交換装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理人 ６、補正により増加する発明の数　　　　な　し７、補
正の対象 ７０」を「両ハンド７３」Ｋ改める。 （１）　明細書第４頁第１４行の「長手方向」の次に１
（上下方向）」を加える。 （２）　明細書第６頁第７行の「ブラケット３３」を「
ブラケット３２」に改める。 （３）　明細書第１２頁第１７〜１８行の「工具保持用
マガジン」を「工具貯蔵マガジン」に改める。 （４）　明細書第１６頁第１５行の「ガイド板１０６」
を「ガイド板１０５」に改める。 （５）　明細書第１７頁第１４〜１５行の１直交する方
向に」を「直交する方向の間を」に改める。 （６）　明細書第２０頁第５行の「シリンダ４５」を「
シリンダ４４」に改める。 （７）　明細書第２０頁第８〜９行の［フレーム３４の
旋回駆動機構３７が」を「フレーム３４が旋回駆動機構
３７により」Ｋ改める。 （８）　明細書第２１頁第４行の［工具保持用マガジン
」を「工具貯菫マガジン」に改める。 （９）　明細書第２１頁第１９行の［両ハンド　２− ラド」を「ピストン」に改める。 （１１）　　明細書第３３頁第１８行の「４０・・・水
平動駆動装置」を「４０・・・水平駆動機構」に改める
。 （１２）　　明細書第３４頁第２行のｌ’−１００・・
・マガジン」を「１００・・・工具貯蔵マガジン」に改
める。 （１３）　　図面中１ｓ１６図及び第１７図の符号１’
−１０６Ｊ　。 ［１０７Ｊを添付コピーに未配したように、それぞれｌ
’−１０５Ｊ　、　　「１０６Ｊに改める。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ　工具交換装置本体に旋回可能に支持されるととも
   にフレーム旋回駆動機構により旋回駆動されるアーム支
   持フレームと、このアーム支持フレームの旋回軸線と交
   差する平面上に旋回軸１７Ｍｔ−有しアーム支持フレー
   ムにそれぞれ旋回可能に支持されるとともにアーム旋回
   駆動機構により旋回駆動されかつ工具支持可能な一対の
   アームとを備えたことｔ％徴とする自動工具交換装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、前Ｈビニ其交換
   装置本体は、工具交換装置用コラムと、この工具交換装
   置用コラムに上下動可能に支持されるとともに上下動用
   駆動機構により上下動されるサドルと、このサドルに水
   平方向移動可能に支持されるとともに水平動用駆動機構
   によシ水平動されるブラケットとを備え、このブラケッ
   トに前記アーム支持フレームが旋回可能に支持されたこ
   とを特徴とする自動工具交換装置。