JPS5845840A - 工作機械の自動工具交換装置 - Google Patents
工作機械の自動工具交換装置Info
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- JPS5845840A JPS5845840A JP56145243A JP14524381A JPS5845840A JP S5845840 A JPS5845840 A JP S5845840A JP 56145243 A JP56145243 A JP 56145243A JP 14524381 A JP14524381 A JP 14524381A JP S5845840 A JPS5845840 A JP S5845840A
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B39/00—General-purpose boring or drilling machines or devices; Sets of boring and/or drilling machines
- B23B39/16—Drilling machines with a plurality of working-spindles; Drilling automatons
- B23B39/20—Setting work or tool carrier along a circular index line; Turret head drilling machines
- B23B39/205—Turret head drilling machines
-
- 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
- B23Q3/15534—Magazines mounted on the spindle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工作機械の自動工具交換装置に関し、特に工作
機械の主軸回転を用いて工具収納用の工具マガジンの割
出回転を行う新規な自動工具交換装置（以下、ＡＴＣ装
置という）に関する。
機械の主軸回転を用いて工具収納用の工具マガジンの割
出回転を行う新規な自動工具交換装置（以下、ＡＴＣ装
置という）に関する。
工作機械のＡＴＬ、’装置において工具マガジンの割出
回転ｔ−発生する機構には種々の方式が提供されており
、工作機械の主軸の軸線方向における往復動作を利用し
て工具マガジンの割出回転を発生するようにしたｋＴｃ
＠置も提供されている０然しなから自動工具交換動作を
更に迅速化して１真交換時間を短縮し、工作機械の作業
能率を改善することがたえず要望されている。
回転ｔ−発生する機構には種々の方式が提供されており
、工作機械の主軸の軸線方向における往復動作を利用し
て工具マガジンの割出回転を発生するようにしたｋＴｃ
＠置も提供されている０然しなから自動工具交換動作を
更に迅速化して１真交換時間を短縮し、工作機械の作業
能率を改善することがたえず要望されている。
依って本発明の目的はこのようなｌＩ望ｔｌＡたすこと
がｑｒａであると共にコンパクトに形成した工作機械の
ＡＴＣ装置を提供することにあり、％に主軸側と工具マ
ガジン側とに設けた１対の歯車機構からなる回転伝達手
段を介して主軸の１転により工具マガジンの１兵漏出１
転を起生じ、かつ正確に主軸位置に工具マガジンの各工
ＪＩ４Ｉを割出し得るようにした、１１ｉｆＡ構造の自
動工具交漬装置を提供せんとするものである。
がｑｒａであると共にコンパクトに形成した工作機械の
ＡＴＣ装置を提供することにあり、％に主軸側と工具マ
ガジン側とに設けた１対の歯車機構からなる回転伝達手
段を介して主軸の１転により工具マガジンの１兵漏出１
転を起生じ、かつ正確に主軸位置に工具マガジンの各工
ＪＩ４Ｉを割出し得るようにした、１１ｉｆＡ構造の自
動工具交漬装置を提供せんとするものである。
すなわち、本活明によれば、工作機械の主軸側に設けｔ
歯車と、この主軸側歯車に保合、離脱自在に工具マガジ
ン側に設けｔ歯車とからなる回転伝達手段によって工具
交換ｉｃ当当前前記工具マガジン割出回転ｔ−前記主軸
の回転により起生させると共に前記工具１ガジン側のＩ
ｌＩ車は該工具マガジンに収納する工具数の整数音のｍ
故に選定した歯車？固定取付し、前記主軸側歯車を一道
し！ｌ！１転角度位１に回−位置決めすゐことによシ前
記両歯車を円滑かつ確実に噛合させ得る工５に：したこ
とｔ特徴とする工作機械の自励工具交１１１Ｌ装置が提
供される。以下、本発明１ｒ添付図面に示す実施例に基
き＃綱に説明する。
歯車と、この主軸側歯車に保合、離脱自在に工具マガジ
ン側に設けｔ歯車とからなる回転伝達手段によって工具
交換ｉｃ当当前前記工具マガジン割出回転ｔ−前記主軸
の回転により起生させると共に前記工具１ガジン側のＩ
ｌＩ車は該工具マガジンに収納する工具数の整数音のｍ
故に選定した歯車？固定取付し、前記主軸側歯車を一道
し！ｌ！１転角度位１に回−位置決めすゐことによシ前
記両歯車を円滑かつ確実に噛合させ得る工５に：したこ
とｔ特徴とする工作機械の自励工具交１１１Ｌ装置が提
供される。以下、本発明１ｒ添付図面に示す実施例に基
き＃綱に説明する。
第１図は本発明によるＡＴＣ装置の一実施例を具備した
ａｖＩＬ制御工作ｉ減の全体的機構を示す略示磯構図、
！２図に同人ＴＯ装置における工具交換時の工作機械主
軸と工具マガジンとの相対位置関係を示す略示機構図で
ある。
ａｖＩＬ制御工作ｉ減の全体的機構を示す略示磯構図、
！２図に同人ＴＯ装置における工具交換時の工作機械主
軸と工具マガジンとの相対位置関係を示す略示機構図で
ある。
５１１図において、工作機械の主軸Ｉ［１０は機械本体
のコラム（図示なし）Ｋ上・下方向に対し主・下方向（
Ｚ軸方向）に安定移動可能に設けられると共に内部に縦
主軸１２ｆ：軸受手段を介して回−転可能に支持してｉ
る。この主軸ＷＸ１０の下方には工作機械の固定基台１
４上にワークテーブル１６が上記２軸と直交する水平面
内で直角な二輪方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に摺動可能
に載置され、該ワークテーブル１４上にワークＷが取付
けられている。ＮＧ工作機械においては、上述した主軸
１［１Ｇの２軸方向の移動、主軸１２の回転・ワークテ
ーブル１６のＸ軸方向、Ｙ軸方向の移動はそれぞれ数値
制御装置１８（以下、ＮＣ装置）の指令によって制御さ
れる作動手段によって制御作動されるように構成されて
おり、上述しｔ主軸頭１０の２軸方向の移動はＮＣ＠置
装８の指令信号ＮＣＺＫよって制御されるサーボモータ
からなる２軸送９モータ２０と、この２輸送りモータ２
０により適宜の減速機構２２ｔ−介して回転作動される
２−送６．ｆ２じ２４および主軸１［１０に設けられ上
記２軸送りねじ２４に係合したナツト２６からなる送り
ねじ機構とによって形成されるｚ＃Ａ送り作動手段によ
り作動され、このとき主軸１ｉ［１０は前述したコラム
に沿って２軸方向に移動するものである。また主軸１２
の回転はＮＣＨ置装８からの指令信号ＮＣ８によって制
御されるサーボモータからなる主軸モータ２８とこの主
軸モータ１８の出力軸および主軸１２の間に設けられた
ベルトグーり機構３０とからなる主軸回転作動手段によ
り作動される０そしてこの主軸１２０回転速度はタコゼ
ネレータからなる回転速度計３２より回転速度信号Ｓｖ
がＮＣ４１ｉ置１８に送出されることによシ主軸１２の
回転速ｊＫを所要の加工速ｌｌＬｒＩＣ制御するように
構成されている。更にワークテーブル１６のＸ軸方向お
よびＹ軸方向の移動はそれぞれＮＣＩ！置１装からの指
令信号ＮＣＸ、ＮＣＹＫよって制御されるサーボモータ
からなるＸ＠堺りモータ３４、Ｘ軸送りモータ３６と、
これらの送９モータ３４．３６によって回転作勢されや
Ｘ軸送りねじ３８、Ｙ輸送シねじ４０とによって形成さ
れるＸ軸送り作動手段およびＹｅｌｌ送り作動手段によ
りそれぞれ作動される。また主軸１２の回転角度位置は
タイミングベルトと歯付グーリとからなる精密外角度伝
達手段４２を介して周知のポジシ璽ンコーダ４４によっ
て検出され、この検出信号８Ｐ４ＮＣ１ｌｔ１ｇに送ら
れて訃９、従ってこの検出信号８Ｐ１ｋＮＣｆｉ置１８
によって検知することによ少、主軸モータ２８によって
回転作動される主軸１２ｔ−機械本体に対し所望の一転
角度位置に位置決めすること４ＩＴＩＩ！！に形成され
ているのである。４６は上述した主軸頭１０１７１ニ一
体に固着形成された腕又はブラケットで６９、このブラ
ケット４６と後述するＡＴＣ装置のスライダ７０との間
にばね４８が張設されてｉる０またｓＯ框機櫨本体の一
部５２に取付けられたストッパであり、後述の如く上記
スライダ７０と対向する位置に設けられている。
のコラム（図示なし）Ｋ上・下方向に対し主・下方向（
Ｚ軸方向）に安定移動可能に設けられると共に内部に縦
主軸１２ｆ：軸受手段を介して回−転可能に支持してｉ
る。この主軸ＷＸ１０の下方には工作機械の固定基台１
４上にワークテーブル１６が上記２軸と直交する水平面
内で直角な二輪方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に摺動可能
に載置され、該ワークテーブル１４上にワークＷが取付
けられている。ＮＧ工作機械においては、上述した主軸
１［１Ｇの２軸方向の移動、主軸１２の回転・ワークテ
ーブル１６のＸ軸方向、Ｙ軸方向の移動はそれぞれ数値
制御装置１８（以下、ＮＣ装置）の指令によって制御さ
れる作動手段によって制御作動されるように構成されて
おり、上述しｔ主軸頭１０の２軸方向の移動はＮＣ＠置
装８の指令信号ＮＣＺＫよって制御されるサーボモータ
からなる２軸送９モータ２０と、この２輸送りモータ２
０により適宜の減速機構２２ｔ−介して回転作動される
２−送６．ｆ２じ２４および主軸１［１０に設けられ上
記２軸送りねじ２４に係合したナツト２６からなる送り
ねじ機構とによって形成されるｚ＃Ａ送り作動手段によ
り作動され、このとき主軸１ｉ［１０は前述したコラム
に沿って２軸方向に移動するものである。また主軸１２
の回転はＮＣＨ置装８からの指令信号ＮＣ８によって制
御されるサーボモータからなる主軸モータ２８とこの主
軸モータ１８の出力軸および主軸１２の間に設けられた
ベルトグーり機構３０とからなる主軸回転作動手段によ
り作動される０そしてこの主軸１２０回転速度はタコゼ
ネレータからなる回転速度計３２より回転速度信号Ｓｖ
がＮＣ４１ｉ置１８に送出されることによシ主軸１２の
回転速ｊＫを所要の加工速ｌｌＬｒＩＣ制御するように
構成されている。更にワークテーブル１６のＸ軸方向お
よびＹ軸方向の移動はそれぞれＮＣＩ！置１装からの指
令信号ＮＣＸ、ＮＣＹＫよって制御されるサーボモータ
からなるＸ＠堺りモータ３４、Ｘ軸送りモータ３６と、
これらの送９モータ３４．３６によって回転作勢されや
Ｘ軸送りねじ３８、Ｙ輸送シねじ４０とによって形成さ
れるＸ軸送り作動手段およびＹｅｌｌ送り作動手段によ
りそれぞれ作動される。また主軸１２の回転角度位置は
タイミングベルトと歯付グーリとからなる精密外角度伝
達手段４２を介して周知のポジシ璽ンコーダ４４によっ
て検出され、この検出信号８Ｐ４ＮＣ１ｌｔ１ｇに送ら
れて訃９、従ってこの検出信号８Ｐ１ｋＮＣｆｉ置１８
によって検知することによ少、主軸モータ２８によって
回転作動される主軸１２ｔ−機械本体に対し所望の一転
角度位置に位置決めすること４ＩＴＩＩ！！に形成され
ているのである。４６は上述した主軸頭１０１７１ニ一
体に固着形成された腕又はブラケットで６９、このブラ
ケット４６と後述するＡＴＣ装置のスライダ７０との間
にばね４８が張設されてｉる０またｓＯ框機櫨本体の一
部５２に取付けられたストッパであり、後述の如く上記
スライダ７０と対向する位置に設けられている。
さて、本発明による自動工具交換（ＡＴＣ）ｌｉ装６０
は工具マガジン６２１有し、この工具マガジン６２は切
頭錐体形状を有し次マガジン本体６４を備え、このマガ
ジン本体６４の周Ｗ６ｖＣ略等ピッチで複数の工具Ｔ、
・・・・・・Ｔｎ 等を収納する複数の工具収納孔が設
けられている。このマガジン本体６４はマガジン胴６６
に固定され、該マガジン胴６６ｉｊ回転軸受手段（図示
なし）を内部に有し、斜ｌ１１１６８のまわりに回転可
能に軸承されている。
は工具マガジン６２１有し、この工具マガジン６２は切
頭錐体形状を有し次マガジン本体６４を備え、このマガ
ジン本体６４の周Ｗ６ｖＣ略等ピッチで複数の工具Ｔ、
・・・・・・Ｔｎ 等を収納する複数の工具収納孔が設
けられている。このマガジン本体６４はマガジン胴６６
に固定され、該マガジン胴６６ｉｊ回転軸受手段（図示
なし）を内部に有し、斜ｌ１１１６８のまわりに回転可
能に軸承されている。
そしてマガジン本体６４が回転すると、上記複数の収納
孔が順次、主！１１１１２の直下を通過するように構成
されている。一方、上記斜軸６８はその上端がスライダ
７０の略中央部に固着され、またスライダ７０は主＠頭
ｉｏの一側面に形成された上・下案内ｓＳ４との間で上
・下方向に摺動可能なように摺動ｆｌＡ７２，７２ｉ有
している。またスライダ７０の上端には既述のばね４８
の下端が固定さｎており、とのばね４８の上端はブラケ
ット４６に固定されるとともに該ばね４８は、スライダ
７０がストッパ５０に当接していない第１図の状態では
一定のばね張力を保持し、つまりブラケット４６の上端
部分に同けてスライダ７０ｉ介してＡＴＣｇ置６装ｉＰ
引き上げている。ここで第１図に示す状態ではｋＴｃ装
置６０のマガジン本体６４に収納された複数の工ＡＴｓ
・・・・＝Ｔｎのうちの１つの工具Ｔｉｔ−有した収納
孔が工具主軸１２の下端に形成され念工具受孔（図示な
し）と上・下方向に整合し、かつ工具Ｔ！が該工具受孔
に装着されており、この位置（以下、２軸層点位置とい
う。）から主軸頭１０がワークＷに向けて下降し、主軸
モータ２８の作動によって主軸１２が回転するとワーク
Ｗに対して機械加工を施すことができるのである。なお
、各工具Ｔ１・・・・・・Ｔｎ＄にはそれぞれ工具主軸
１２の工具受孔に密嵌締着される工具テーバ５６が具備
されていることは周知のとおりである。さて、工具マガ
ジン６２のマガジン胴６６の上端にはベベル歯車７４が
斜軸６８と同心に固定配置されてお９、一方、主軸１［
１０の下端１１Ｃｒｉ主軸１２と共に一体回転するベベ
ル歯車５８が装歯の場合Ｋｔｌｉ同一モジュールの歯を
有しているが一定の減速車が得られるように工具マガジ
ン６２側のベベル歯車７４が主軸頭１（Ｉｌｌのベベル
−車５８より大径、従って犬歯数を有するように形成さ
れている。そして主軸頭ｌＯおよびＡＴＣ価置装０が上
述した第１図のＺ＠原点位置およびそのＦ方の機械加工
領域に位置している場合には上記ベベル−車５８と７４
は確実に非噛合状ｇＫ解離されており、ＡＴＣ４ｉ置６
０は作動停止状態になっている。
孔が順次、主！１１１１２の直下を通過するように構成
されている。一方、上記斜軸６８はその上端がスライダ
７０の略中央部に固着され、またスライダ７０は主＠頭
ｉｏの一側面に形成された上・下案内ｓＳ４との間で上
・下方向に摺動可能なように摺動ｆｌＡ７２，７２ｉ有
している。またスライダ７０の上端には既述のばね４８
の下端が固定さｎており、とのばね４８の上端はブラケ
ット４６に固定されるとともに該ばね４８は、スライダ
７０がストッパ５０に当接していない第１図の状態では
一定のばね張力を保持し、つまりブラケット４６の上端
部分に同けてスライダ７０ｉ介してＡＴＣｇ置６装ｉＰ
引き上げている。ここで第１図に示す状態ではｋＴｃ装
置６０のマガジン本体６４に収納された複数の工ＡＴｓ
・・・・＝Ｔｎのうちの１つの工具Ｔｉｔ−有した収納
孔が工具主軸１２の下端に形成され念工具受孔（図示な
し）と上・下方向に整合し、かつ工具Ｔ！が該工具受孔
に装着されており、この位置（以下、２軸層点位置とい
う。）から主軸頭１０がワークＷに向けて下降し、主軸
モータ２８の作動によって主軸１２が回転するとワーク
Ｗに対して機械加工を施すことができるのである。なお
、各工具Ｔ１・・・・・・Ｔｎ＄にはそれぞれ工具主軸
１２の工具受孔に密嵌締着される工具テーバ５６が具備
されていることは周知のとおりである。さて、工具マガ
ジン６２のマガジン胴６６の上端にはベベル歯車７４が
斜軸６８と同心に固定配置されてお９、一方、主軸１［
１０の下端１１Ｃｒｉ主軸１２と共に一体回転するベベ
ル歯車５８が装歯の場合Ｋｔｌｉ同一モジュールの歯を
有しているが一定の減速車が得られるように工具マガジ
ン６２側のベベル歯車７４が主軸頭１（Ｉｌｌのベベル
−車５８より大径、従って犬歯数を有するように形成さ
れている。そして主軸頭ｌＯおよびＡＴＣ価置装０が上
述した第１図のＺ＠原点位置およびそのＦ方の機械加工
領域に位置している場合には上記ベベル−車５８と７４
は確実に非噛合状ｇＫ解離されており、ＡＴＣ４ｉ置６
０は作動停止状態になっている。
次にＡＴＣ襞！１６０が作動して主軸Ｗ！１０の主軸１
２に装着された工具Ｔ１を他の工具に交換する自動工具
交換動作について以下に説明する。
２に装着された工具Ｔ１を他の工具に交換する自動工具
交換動作について以下に説明する。
工具交換時には先ず主軸＄１０と工具マガジン６２はワ
ークＷに対する機械加工領域から上述した一足のＺ軸層
点位置までＺ輸送り作動手段の作ＩＩＩＪＶｃより上昇
復帰する。ま几この上昇復ＨＩ動作中に主軸頭ｌＯの主
軸１２が主軸モータ２８の作゛−によって回動作動され
ることによりベベル薗車５８も一体に一転作勧され、こ
のときボジシ薦ンコーダ４４に工って主軸１２の回転角
度位置が検出される仁とによＶ上軸１２、従ってベベル
歯車５ｅｔ一定の回転角度位置に位置決めする所謂オリ
ヱンテーシ曹ン動作がおこなわれる。このオリエンテー
シ曹ン動作によって位置決めされる一定の回転角度位置
ではベベル歯車ｓ８の予め選定された一歯が工具マガジ
ン６２のベベル歯車７４の歯と噛合可能な位置に来て停
止する。一方、工具マガジン６２のベベル歯車７４にお
いては、マガジン本体６４に形成された複数の工具収納
孔における何れかの工具収納孔が主軸１２の工具受孔と
整合する位置に１勤されて−るとき該ベベル歯車７４の
＃Ａは必ず同一位相、つま９例えば歯の谷位相がいずれ
の工具収納孔の場合に％主軸Ｉ［１０のベベル歯車５８
Ｋｌｌ接近した位置に到来しているように予め歯数が設
計選定されかつ鑑付けられている０このような設計、組
付条件ではマガジン本体６４に設けられてｉる工具収納
孔の数（Ｎ）とベベル歯車７４の歯数（Ｍ）との関に扛
常ＫＭ＝ＩＸＮ、Ｉ・・・・・・整数、なる関係が確立
されて匹る□もちろん、上述にお−てベベル歯車１４の
歯の山位相が−ずれの工具収納孔の場合にも主軸１１１
０のベベル歯車５８に最接近した位置に到来しているよ
うに組付けるようにしてもよいことは菖うまでもない。
ークＷに対する機械加工領域から上述した一足のＺ軸層
点位置までＺ輸送り作動手段の作ＩＩＩＪＶｃより上昇
復帰する。ま几この上昇復ＨＩ動作中に主軸頭ｌＯの主
軸１２が主軸モータ２８の作゛−によって回動作動され
ることによりベベル薗車５８も一体に一転作勧され、こ
のときボジシ薦ンコーダ４４に工って主軸１２の回転角
度位置が検出される仁とによＶ上軸１２、従ってベベル
歯車５ｅｔ一定の回転角度位置に位置決めする所謂オリ
ヱンテーシ曹ン動作がおこなわれる。このオリエンテー
シ曹ン動作によって位置決めされる一定の回転角度位置
ではベベル歯車ｓ８の予め選定された一歯が工具マガジ
ン６２のベベル歯車７４の歯と噛合可能な位置に来て停
止する。一方、工具マガジン６２のベベル歯車７４にお
いては、マガジン本体６４に形成された複数の工具収納
孔における何れかの工具収納孔が主軸１２の工具受孔と
整合する位置に１勤されて−るとき該ベベル歯車７４の
＃Ａは必ず同一位相、つま９例えば歯の谷位相がいずれ
の工具収納孔の場合に％主軸Ｉ［１０のベベル歯車５８
Ｋｌｌ接近した位置に到来しているように予め歯数が設
計選定されかつ鑑付けられている０このような設計、組
付条件ではマガジン本体６４に設けられてｉる工具収納
孔の数（Ｎ）とベベル歯車７４の歯数（Ｍ）との関に扛
常ＫＭ＝ＩＸＮ、Ｉ・・・・・・整数、なる関係が確立
されて匹る□もちろん、上述にお−てベベル歯車１４の
歯の山位相が−ずれの工具収納孔の場合にも主軸１１１
０のベベル歯車５８に最接近した位置に到来しているよ
うに組付けるようにしてもよいことは菖うまでもない。
そして工具マガジン６２のベベル歯車７４の歯の谷位相
が主軸１［１０のベベル歯車５Ｂに最接近した位１ｆＫ
ｊｌｌ米するように組立、形成されている場合には、上
述のオリ二ンテーシ、ン動作によって主軸頭ｌＯのベベ
ル歯車５８における選定された一１ｉＩは特定の歯の山
位相がベベル歯車７４０歯の谷と正しく整合した位置に
位置決めされ、依って後述の両歯車５８．７４の相対接
近動作に応じて円滑にかつ確実に噛合保合することが可
能になるのでおる。一方、工具マガジン６２のベベル歯
車７４の歯の山位相が主軸１［ＩＱのベベル歯車５Ｂに
最接近した位置に到来するようＶＣ＠立、形成されてい
る場合には、上述のオリエンテーション曽作によって主
軸１［１０のベベル歯車５８における選定された一歯は
特定の歯の谷位相がベベル歯車７４の歯の山と正しく整
合した位置に位置決めされ、依って後述の両歯車５８，
７４の相対接近動作に応じて円滑にかつ確実に噛合保合
することが可能になるのである。
が主軸１［１０のベベル歯車５Ｂに最接近した位１ｆＫ
ｊｌｌ米するように組立、形成されている場合には、上
述のオリ二ンテーシ、ン動作によって主軸頭ｌＯのベベ
ル歯車５８における選定された一１ｉＩは特定の歯の山
位相がベベル歯車７４０歯の谷と正しく整合した位置に
位置決めされ、依って後述の両歯車５８．７４の相対接
近動作に応じて円滑にかつ確実に噛合保合することが可
能になるのでおる。一方、工具マガジン６２のベベル歯
車７４の歯の山位相が主軸１［ＩＱのベベル歯車５Ｂに
最接近した位置に到来するようＶＣ＠立、形成されてい
る場合には、上述のオリエンテーション曽作によって主
軸１［１０のベベル歯車５８における選定された一歯は
特定の歯の谷位相がベベル歯車７４の歯の山と正しく整
合した位置に位置決めされ、依って後述の両歯車５８，
７４の相対接近動作に応じて円滑にかつ確実に噛合保合
することが可能になるのである。
上述のようにして主軸頭１０の主軸１２およびベベル歯
車Ｓ８のオリエンテーシ冒ン勅作が完了すると、主軸［
１０襦２軸送りモータ２０を有した２軸送９作動手段の
作動により２＠原点位置から上方の工具交換領域（人Ｔ
Ｃ領域）で上昇作動される。このとき、ムＴＣ装置６０
はそのスライダ７０を介してばね４８の張力によって既
述のようにブラケット４６に向けて引き上げられている
ので、工具マガジン６２４主軸−１Ｏと共にＡＴＣ領域
を一体となって上昇する。そしてこの上昇の関に第１図
に示されていないカム手段等の周知の適宜手段によって
主軸１２とその下端に装着された工具で１との閾の締着
が解除される０次いでＡＴＣ装置６０におけるスライダ
７ｏの上端がストッパ５０に幽接する位置まで上昇する
と工具マガジン６２の上昇のみが停止され、スライダ７
ｏの摺動＠７２．’１２と主＠＠１００上・下案内部５
４とによって形成された既述の摺！ｌＩ＃造により、主
軸１［１０のみがばね４８のばね張力を増加させながら
継続して上昇動作する。この結果、主軸１２の下端で扛
工具で１が工具主軸１２の工具受孔から離脱し、マガジ
ン本体６４の収納孔中に残置される。
車Ｓ８のオリエンテーシ冒ン勅作が完了すると、主軸［
１０襦２軸送りモータ２０を有した２軸送９作動手段の
作動により２＠原点位置から上方の工具交換領域（人Ｔ
Ｃ領域）で上昇作動される。このとき、ムＴＣ装置６０
はそのスライダ７０を介してばね４８の張力によって既
述のようにブラケット４６に向けて引き上げられている
ので、工具マガジン６２４主軸−１Ｏと共にＡＴＣ領域
を一体となって上昇する。そしてこの上昇の関に第１図
に示されていないカム手段等の周知の適宜手段によって
主軸１２とその下端に装着された工具で１との閾の締着
が解除される０次いでＡＴＣ装置６０におけるスライダ
７ｏの上端がストッパ５０に幽接する位置まで上昇する
と工具マガジン６２の上昇のみが停止され、スライダ７
ｏの摺動＠７２．’１２と主＠＠１００上・下案内部５
４とによって形成された既述の摺！ｌＩ＃造により、主
軸１［１０のみがばね４８のばね張力を増加させながら
継続して上昇動作する。この結果、主軸１２の下端で扛
工具で１が工具主軸１２の工具受孔から離脱し、マガジ
ン本体６４の収納孔中に残置される。
そして第２図に示すように工具Ｔ１が工具主軸１２の工
具受孔から完全Ｉ／′ｃｓ脱したときベベル歯車聞は工
具マガジン６２のベベル歯車７４と噛合する。
具受孔から完全Ｉ／′ｃｓ脱したときベベル歯車聞は工
具マガジン６２のベベル歯車７４と噛合する。
両歯車５８．７４が噛合すると、２軸送り作動手段の作
動は停止し、次いでＮＯ装置１８の指令信号ＮＣＲの指
令で主軸モータ２８が作動され、ベルトプーリ機構３０
ｔ−介して主軸１２、ベベル歯車５８が所望量に亘って
回転作動されると、この回転はベベル歯車７４を介して
工具ｉガジン６２に伝達され、工具マガジン６２も所望
量だけ同類作動され、次に主軸１２に装着されるべき工
具、例えば工具Ｔ３が主軸１２の工具受孔の直下ＫＩＪ
Ｊ出されるっすなわち、きＣ装置１８に予め工具交換順
序がプログラムされていることによってこのプログラム
に従う指令信号ＮＣＲが主軸モータ２Ｂに印加され、主
軸１２の回転作動量が制御されることにより、工具マガ
ジン６２の開山回転がベベル歯車５８．７４からなる回
転伝達手段によって起生されるのである。しかも主軸１
２０回転角度位置は該主軸１２にタインングベルト機構
からなる角度低連手段４２を介して係合されたボジシ□
ンコーダ４４によって検出されるので、究極的には工具
ツガ２フ６２０割出回転量も極めて正確かつ精密ＫｔＡ
御され、新たな工具Ｔ１と主軸１２の工具受孔とが軸線
方向に正確に整合した位置に割出されるのである。
動は停止し、次いでＮＯ装置１８の指令信号ＮＣＲの指
令で主軸モータ２８が作動され、ベルトプーリ機構３０
ｔ−介して主軸１２、ベベル歯車５８が所望量に亘って
回転作動されると、この回転はベベル歯車７４を介して
工具ｉガジン６２に伝達され、工具マガジン６２も所望
量だけ同類作動され、次に主軸１２に装着されるべき工
具、例えば工具Ｔ３が主軸１２の工具受孔の直下ＫＩＪ
Ｊ出されるっすなわち、きＣ装置１８に予め工具交換順
序がプログラムされていることによってこのプログラム
に従う指令信号ＮＣＲが主軸モータ２Ｂに印加され、主
軸１２の回転作動量が制御されることにより、工具マガ
ジン６２の開山回転がベベル歯車５８．７４からなる回
転伝達手段によって起生されるのである。しかも主軸１
２０回転角度位置は該主軸１２にタインングベルト機構
からなる角度低連手段４２を介して係合されたボジシ□
ンコーダ４４によって検出されるので、究極的には工具
ツガ２フ６２０割出回転量も極めて正確かつ精密ＫｔＡ
御され、新たな工具Ｔ１と主軸１２の工具受孔とが軸線
方向に正確に整合した位置に割出されるのである。
上述のようにして新しい工具Ｔ、が割出されると、主軸
モータ２Ｂの作動は停止され、与びＮＯ装置１８からの
指令信号ＮＣＺによってＺｄｉ送りモータ２０が作動さ
れ、２軸送り作一手段の作ｍにより主軸１［１０が２軸
層点位置に向けて下降作動される０そして折重具Ｔｓの
テーパＳ藝が主軸１２の工具受孔に嵌合すると既述のカ
ム手段等からなる適宜手段のｍ−に工り折重ＡＴ３が主
軸１２に密嵌纏着される。この間に主軸１１１Ｇの下降
に応じてはね４８の張力が一定力に弛緩するまで主軸頭
１０のみが単独下降するのでベベル歯単５８．７４の噛
合が解重する０ばね４８の張力が一定力まで弛緩すると
王袖頭１０とＡＴＣ［置６０の工具マガジン６２は一体
となって’Ｆｅｄ、、２６原点位１に両者がｘＡ遣した
ときＺ輸送りモータ２０の浄曽停止により下降ぼ停止さ
れて自動工具交換動作が終了する。自動工具変換動作が
終Ｔすると、ＮＣＣ直置１Ｂ制御のもとに王輸頭１０は
ワークＷに向けて機械加工領域を下降し、折重具Ｔ、に
よる機械加工がシこなわれるのである。
モータ２Ｂの作動は停止され、与びＮＯ装置１８からの
指令信号ＮＣＺによってＺｄｉ送りモータ２０が作動さ
れ、２軸送り作一手段の作ｍにより主軸１［１０が２軸
層点位置に向けて下降作動される０そして折重具Ｔｓの
テーパＳ藝が主軸１２の工具受孔に嵌合すると既述のカ
ム手段等からなる適宜手段のｍ−に工り折重ＡＴ３が主
軸１２に密嵌纏着される。この間に主軸１１１Ｇの下降
に応じてはね４８の張力が一定力に弛緩するまで主軸頭
１０のみが単独下降するのでベベル歯単５８．７４の噛
合が解重する０ばね４８の張力が一定力まで弛緩すると
王袖頭１０とＡＴＣ［置６０の工具マガジン６２は一体
となって’Ｆｅｄ、、２６原点位１に両者がｘＡ遣した
ときＺ輸送りモータ２０の浄曽停止により下降ぼ停止さ
れて自動工具交換動作が終了する。自動工具変換動作が
終Ｔすると、ＮＣＣ直置１Ｂ制御のもとに王輸頭１０は
ワークＷに向けて機械加工領域を下降し、折重具Ｔ、に
よる機械加工がシこなわれるのである。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、ＡＴＩ
、？Ｗｉｄ１６０における工具マガジ／６２０［出回転
が主軸１２０回転を利用し、つまり、主軸１２の回転を
回転伝達手ＩＲｔ介して工具マガジン６２に伝達するこ
とによジ達底さｎ″Ｃお９、しかも主軸１２に係合され
たボジシ蓼ンコーダ４４＜よってＪ１ビ回転量が検出さ
れる横取が採られているので極めて正確かつ精密に、し
かも迅速な割出回転音達成することができるから自動工
具交換動作の自動運転における信頼性と作ａ能皐を著し
く向上させることができるのである。しかも上述の回転
伝達手段が１対の歯車機構によって４ＩＩ成されている
ので王＠頭１０に近接配装され斤Ａ ’１７ Ｃ装置６
ｏの構造、もコンパクト化されＪに上記ボジシ嘗ンコー
ダ４４の回転角度位置検出機能によって上記１対の歯車
機構の保合、離脱が円滑かつ確爽に実現されるのでおる
０
、？Ｗｉｄ１６０における工具マガジ／６２０［出回転
が主軸１２０回転を利用し、つまり、主軸１２の回転を
回転伝達手ＩＲｔ介して工具マガジン６２に伝達するこ
とによジ達底さｎ″Ｃお９、しかも主軸１２に係合され
たボジシ蓼ンコーダ４４＜よってＪ１ビ回転量が検出さ
れる横取が採られているので極めて正確かつ精密に、し
かも迅速な割出回転音達成することができるから自動工
具交換動作の自動運転における信頼性と作ａ能皐を著し
く向上させることができるのである。しかも上述の回転
伝達手段が１対の歯車機構によって４ＩＩ成されている
ので王＠頭１０に近接配装され斤Ａ ’１７ Ｃ装置６
ｏの構造、もコンパクト化されＪに上記ボジシ嘗ンコー
ダ４４の回転角度位置検出機能によって上記１対の歯車
機構の保合、離脱が円滑かつ確爽に実現されるのでおる
０
第１図は本発明による自動工具交換装置の一実施例ｔ−
具備したｗｔ値副制御工作機械全体的機構を示す略示機
構図、Ｍ２−は固自動工具ｙ換装置における工具交換時
の工作機械主軸と工具マガジンとの相対位置関係を示す
略示機構図。 ｌＯ・・・・・・主＠頭、１２・・・・・・主軸、１６
・・・・・・ワークテーブル、１８・・・・・・ＮＧ制
御装置、２０・・・・・・Ｚ輸送りモータ、２８・・・
・・・主軸モータ、３４・・・・・・Ｘ軸送りモータ、
３６・・・・・・ｌｌｌ送りモータ、４４・・・・・・
ボジシ賃ンコーダ、６０・・・−・・人′ｖＣ装置、６
２・・・・・・工具マガジン、５８，７４・・・・・・
ベベル歯車、Ｔ１・・・・・・ＴＩ・・・・・工具。
具備したｗｔ値副制御工作機械全体的機構を示す略示機
構図、Ｍ２−は固自動工具ｙ換装置における工具交換時
の工作機械主軸と工具マガジンとの相対位置関係を示す
略示機構図。 ｌＯ・・・・・・主＠頭、１２・・・・・・主軸、１６
・・・・・・ワークテーブル、１８・・・・・・ＮＧ制
御装置、２０・・・・・・Ｚ輸送りモータ、２８・・・
・・・主軸モータ、３４・・・・・・Ｘ軸送りモータ、
３６・・・・・・ｌｌｌ送りモータ、４４・・・・・・
ボジシ賃ンコーダ、６０・・・−・・人′ｖＣ装置、６
２・・・・・・工具マガジン、５８，７４・・・・・・
ベベル歯車、Ｔ１・・・・・・ＴＩ・・・・・工具。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 工作機械の主軸側に設けた歯車と、この主軸側歯車
に保合、離脱自在に工具マガジン側に設けた歯車とから
なる回転伝達手段によって工具交換に当り前記工具マガ
ジンの割出回転を前記主軸の回転により起生させると共
に前記工具マガジン側の歯車は該工具マガジンに収納す
る工具数の整数倍の歯数に選定した歯車を固定取付し、
前記主軸側歯車を一足回転角度位置に回動位置決めする
ことにより前記両歯車を円滑かつ確実に噛合させるよう
にしたことｔ−Ｗ徴とする工作機械の自動工具交換装置
０ ２、特許請求の範囲１１１ＪＪ［に記載の工作機械の自
動工具交換装置において、前記主軸側の歯車はビニオン
からな夛、かつ−記工具ｉガジノ側の歯車は大歯車から
なることにより一定減速軍を得るようにした工作機械Ｏ
ｔＡ虐工具交換偵置装
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145243A JPS5845840A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145243A JPS5845840A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5845840A true JPS5845840A (ja) | 1983-03-17 |
Family
ID=15380625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56145243A Pending JPS5845840A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845840A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4741078A (en) * | 1984-10-19 | 1988-05-03 | Sony Corporation | Multi-function industrial robot |
| JP2012061527A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Brother Industries Ltd | 工作機械 |
| JP2015093370A (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | ブラザー工業株式会社 | 工作機械 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453373A (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-26 | Stark Gerhard | Machine tool |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP56145243A patent/JPS5845840A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453373A (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-26 | Stark Gerhard | Machine tool |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4741078A (en) * | 1984-10-19 | 1988-05-03 | Sony Corporation | Multi-function industrial robot |
| JP2012061527A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Brother Industries Ltd | 工作機械 |
| JP2015093370A (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | ブラザー工業株式会社 | 工作機械 |
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