JPS5915780B2 - 工具貯蔵兼移送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械に関するもので、特に、工作機械で用
いらするスピンｐユニットと工具保持具をスピンドルに
自動的に搬送したり戻したりする手段に関するものであ
る。

従来、スピンドルの工具保持用端部に鼻部にテーパー状
ソケットヲ形成してアダプターを備えた工具保持具（ｔ
ｏｏｌ ｈｏｌｄｅｒ）を収容して保持し、アダプター
をドローバー（ｄｒａｗｂａｒ）に取付けらｎた指状フ
ックと係合させ、指状フックが係合し且つ強力バネ手段
でドローバーを内側に引込んだ時に工具保持具をソケッ
ト内に強固に装着させるようにしたスピンドルユニット
金偏えた工作機械は公知である。

工具保持具をスピントルカ・ら外すためにそれを解放す
る時には上記操作の逆を行って前記バネの力に逆らって
ドローバーを長い距離内側に引き上げる必要があり、こ
れには力・なりの動力が必要であった。

こうした動力の浪費は指状フックとアダプターとの間の
圧力を解放するのに必要なだけドローバ−’を動力・し
且つ工具保持具をスピントルカ・ら外すのに必要なだけ
指状フックチアダプター力・ら離れた位置に引張るため
の付加的手段を設けるという本発明方法によって無くす
ことができる。

本発明による指状フック引込み手段には指状フック全ア
ダプター係合位置にロックする手段と工具保持具がスピ
ンドルから外された時にフックをアンロックする手段と
が含丑れる。

本発明による更に他の利点は指状フックがドローバーと
無関係に移動可能な手段によってアダプター係合位置に
機械的にロックされるという点にある。

以下で説明する本発明の実施例では空気手段によってフ
ックの表面と工具保持具のアダプターの対応面との開力
・ら圧力が成力・れ、それによってドローバーが少し、
い（勅・えれば両接触面力・ら圧力を取り除くのに必要
な量だけ移動される。

これと同時に付加的空気作動手段が駆動されてフックの
ロックを外し両者を離してアダプターの対応面からフッ
クが離ｎ、それによって工具保持具はスピントルカ・ら
自由に離ｎるようになる。

指状フック引込み兼ロック手段は更に工具保持具の頂部
表面と係合してその下側のハンマーで工具保持具をたた
いて工具保持具のテーパー表面とスピンドルのテーパー
表面との間の接着性を破るようにするのが好ましい。

スピンドルで工具を強制回転させろために公知技術では
スピンドルの端部と工具保持具の隣接部との両方に協同
駆動部材を設けていた。

これらの部材をお互に近づけて取付ける場合には工具保
持具とスピンドルに対して位置決めする手段を設けてい
た。

本発明ではとｆＬ’に解決するために、スピンドルに回
転自在に結合さｎだスリーブにリゾルバー（ｒｅｓｏｌ
ｖｅｒ） ’ｆｒ：結合して、工具交換位置に戻す時に
はスピンドルをスピンドルハウジング内の所定の円周方
向位置で止め、駆動部材もそれに整合させて自由に摺動
係合するようにしである。

本発明の他の特徴はフックをアダプター力・ら引き抜く
ために指状フックの圧力をアダプター力・ら解放するよ
うにドローバーを移動した時にスピンドルに加えらｎる
過度の力からキＡ（ｑ、ｕｉｌｌ）とキルナラ）ｋ防ぐ
手段を設けた点にある。

更に他の特徴は押圧棒に衝撃力を加えて押圧棒の下端を
アダプター頂部にぶつけて工具保持具をスピンドルの鼻
部力・ら突き出す手段を設けた点にある。

本発明の他の特徴は誤動作に対して変速手段を所定セッ
ト状態にロックするための空気作動式変速手段と自動作
動手段と全提供することにある。

本発明の他の特徴は本発明のスピンドルユニツトが複数
の作業工具全貯蔵するラックのような手段と適当なプロ
グラム手段によって決定さｎる所定の順序で選択さｔだ
工具をスピンドルに運んだりそこ力・ら戻したりする手
段を有する工具交換手段と一緒に用いらｎるようにする
ために自動操作で工具？突き出し且つ保持する手段を提
供することにある。

本発明は更に工具保持具ｒ工作機械のスピンドル内に自
動的に挿入し、そｎを取り外して、その代りに工具ラッ
ク内に支持さｎた工具保持ラック・ら一つを選択して交
換するための手段に関するものである。

ボール盤やフライス盤等の工作機械と一緒に用いられる
自動工具交換機には従来様々のものが用いらｔていたが
、そｎらは全て極めて複雑で且つ使用や設置が不便であ
った。

その上、従来の工具交換装置の多くは製作費が高く且つ
維持費が高力・つた。

本発明の一つの目的は構造が簡単で、工作機械のフレー
ムに容易に取付けられ、調整や修理が容易で且つ製作費
がやすい自動工具貯蔵、選択、移送機械を提供すること
にある。

更に、本発明の提供する自動工具交換機は高速で運転で
き、スピンドルから使用済み工具？そｎが取り出された
貯蔵ラックに戻し、貯蔵ランクの割出し、貯蔵ラックか
ら他の工具を取り出してスピンドルに運ぶ寸での時間を
短くすることができる。

本発明の他の特徴は現在のボール盤やフライス盤に適用
でき且つ現在のボール盤やフライス盤の工具駆動機構や
キル機構を何ら変更することなく適用できる工具交換機
全提供することにある。

本発明の他の特徴は工具交換機の全ての部品が工具が使
用されている時及びスピンドルの鼻ｉＢと作業台との間
の通常の作業空間力・ら離れる際にスピンドルやワーク
支持体やその上で加工されるワークの付近力・ら離れた
位置に配置されるような自動工具交換機を提供すること
にある。

他の特徴は工具を機械のスピンドルへ運んだりそこ力・
ら戻したりするための機械的工具挟持用ハンドを有する
キャリッジへ所定順序で一回に−っづつ工具保持具？供
給するためのプログラム手段？含む改良された手段を備
えた複数の工具保持具全着脱自在に収容し保持するソケ
ット全外周端縁に有する円形ターンテーブルの形をした
工具ラックを提供することにある。

本発明の他の特徴は予測外の運動に対してはラックをロ
ックするように自動的に作動する手段によって工具ラッ
クを前進させる改良さｎだ手段を提供することにある。

本発明の他の特徴はスピンドルに近づくノ・ンドによっ
てじゃまされないようにスピンドルのフレームの底の平
面より上の平面に細長いキャリッジ軌道の形としたアー
ムによって構成される工具保持具移送手段を提供するこ
とにあって、前記キャリッジは前記アーム上の軌道の下
に吊り下げられ且つ工具保持具をスピンドルの鼻部のソ
ケットの下へ供給するように配置された前方にのびる機
械ハンドを有しており、アームは工具保持具をスピンド
ルのソケット内に配置するためにその供給端で下降され
次いで上昇されるように取付けられている。

アームが上昇している時にノ・ンドはスピンドルから引
き戻され、空の−１−まそれが出ていったラック上の位
置に戻って工作機械のじゃまをしないようになっている
。

本発明の他の特徴は工具を保持した工具保持具を一つづ
つ貯蔵ラック力・ら機械のスピンドルへ運んだり戻した
りすることによって工作機械の工具を交換する改良され
た方法を提供することにあって、この方法は空の工具保
持具挾持用・・ンドをスピントルカ・ら離れた位置力・
ら工作機械のスピンドルに近い位置に移送して機械ハン
ドでスピンドル内の工具保持具を挾持させる段階と、工
具保持具全スピントルカ・ら引抜くために機械ハンドと
スピンドルとの間で垂直相対移動を行なわせる段階と、
機械ハンドとその上の工具保持具を工具保持具のラック
に戻しその工具保持具をそれを持ち出した位置に置く操
作を連続して行う段階と、工具保持ラックを移動して次
に使用する工具をノ・ンドの前にもってくる段階と、次
の連続動作でハンド全前進させてラック内の選択された
工具保持具全挾持する隋と、ハンドを空のスピンドルに
運ぶ段階と、ハンドとスピンドルの間に相対運動を行な
わせて工具保持具をスピンドル内に設置する段階と、空
のハンド全工具ラックに戻してスピントルカ・ら離す段
階とによって構成さｎている。

上記の方法を行うためには機械的挾持ノ・ンドを工具ラ
ック上の意力・らスピンドルの近くの点までのびている
アーム上の軌道上にのせられたキャリツジに取付け、ス
ピンドルの近くに配置されたアームの一部を上昇、下降
させて工具保持具をスピンドル内に装着又は脱着させる
相対運動を行うのが好ましい。

本発明の他の特色は工具保持具とスピントルカ・ら引抜
く段階と新しい工具保持具をスピンドル内に装置する段
階とを反転歯車機構を用いずに反転電気モーターを用い
て行う点にある。

このモーターの操作方向は使用済み工具保持具がラック
上に置力・れた後に空の工具保持具用ノ・ンドがラック
上に静止した時に反転される。

本発明の他の特徴は前の操作が終了した時に所定順序で
スピンドルと工具保持用キャリッジと工具ラックを制御
、操作するための回路と電気部品を含む改良された手段
を提供することにある。

その他の特徴及び木魚は以下の説明力・ら明らかになる
であろう。

以上で用いらする本発明のいくつ力・の部品の特性を繰
り返す手間をはぶくために ＼＼キャリッジ〃という言葉は工具保持具を貯蔵ラック
力・ら工作機械のスピンドルに運ぶための任意の手段を
意味するものとする。

Ｎハンド〃という言葉はラックからスピンドルヘキャリ
ツジを移送する時に工具保持具を挾持してそれを確実に
保持する指又はそｎに相当するもの全方するキャリッジ
に取付けらｎた任意の適当な手段全示し、 Ｎアーム〃という言葉は工具ラックとスピンドルの間を
往復するキャリッジとハンドを支持するために工具ラッ
クとスピンドルの近くとの間にのびる適当な片持ち構造
体？示し、 六回時に〃という言葉は六一つの操作サイクルと同時に
〃ということで瞬間的である必要はなく、六工具保持具
〃という言葉はそれ自体に工具を保持する手段の構造を
示す意味のない場合には工Ｊｌスピンドルに取付けるた
めのワーク加工用工具又は手段を含むものを意味してい
る。

スピンドルユニットの一般的構造 第１図に示すように、本発明のスピンドルユニットはネ
ジ１１ａによって互に固着された上部板１０と下部板１
１とによってドーム１１ｂｋ構成するフレームを備えて
いる。

このフレームはこの機械の種４の部品を取付けるための
水平支持体１２．１３，１４，１５，１６を有する複数
の積み重さねユニットと垂直主支持体１７とによって構
成されている。

ドーム１１ｂにはそれと一体形成さｎだ垂直外周フラン
ジ１８を有しており、このフランジを貫通しているネジ
１９は上部板１２にネジ止めされており且つその上端部
にはネジ１９ｂとナラＨ９ａとが取付けらｎていて、以
下に述べる理由のためにドーム全支持体１１に弾性的に
支持している。

第３図に示すように、支持体１５．１６と一体成形され
た軸受２０内にはキル（ｑｕｉ １１）２１が取付けら
れており、このキル２１は軸受２０と一緒にキルの垂直
運動を案内する板２２に形成された穴を通って上方にの
びている。

キル２１の上端には溝２１ｂを有する横方向板２１ａが
固着さｎており、前記溝２１ｂは板２１ａの垂直運動は
可能にするが回転は防止する板２２と支持体１４とに取
付けられた垂直ロッド２１Ｃと係合しているＯ キル２１は管状であり、その内部には玉軸受２３によっ
てスピンドル２４が回転自在に支持されている。

スピンドルの先端には作動位置で工具保持器２６と工具
Ｔとを保時し且つ工具保持器２６を着脱自在に収容する
テーパーソケット２５が設けられている。

キル２３はスピンドル２４がキル２１内で回転した時に
そｎがキルと一緒に軸方向移動して工具をワークへ近づ
けたり離したりするようにスピンドル２４を支持してい
る。

スピンドル２４を前進、後退させるために小軸２１には
、第３図に示すように、支持体１５に固着さｎたハウジ
ング３２に取付けられた軸受３１に回転自在に取付けら
ｎたポールナツト３０内の溝２９内に収容されたボール
２８を収容するような螺旋溝２７が設けられている。

ナツト３０の外部はプＩＪ−３３’に構成し、このプリ
ー３３上には第１，６図に示すようにステップモーター
３７上のプリー３６によって駆動される摩擦ベルト３４
と係合していて、モーター３７が一方向に回転した時に
キル２１によって工具Ｔがワークの方へ送らｎ、モータ
ー３１が逆回転した時に工ＡＴがワーク力・ら後退する
ようになっている。

キル２１、従って工具Ｔの移動距離は以下で説明する上
下のリミットスイッチによって各工具に対して、操作者
又はプログラミング手段３８によって制御できるように
なっている。

スピンドルの駆動 スピンドル２４、従って工具保持具２６とソノ内部の工
具Ｔを回転するために、スピンドル２４の囲りに駆動ス
リーブ３９が設けられており、駆動スリーブ３９にはそ
ｎとスピンドル２４と？一緒に回転させた状態で各々別
々に垂直方向に移動させろために、第３，４図に示すよ
うに、スピンドル２４の外表面の縦溝４１の側面と摺動
係合する複数のリプ４０が形成されている。

この駆動スリーブ３９は支持体１４に取付けられた軸受
４４内に垂直移動可能な状態で摺動自在に取付けられた
変速スリーブ４３に取付けられた玉軸受４２内に取付け
らｔている。

変速スリーブ４３の上端部に形成されたフランジ４５は
第２゜４図に示すように、軸受４４内のキャビティー内
に配置すれた複数のバネ４７と係合しているリンク４６
ど保合するように位置決めされている。

バネ４１内のヒラ４８によってバネの伸縮運動力案内さ
ｎている。

バネ４１の力によって変速スリーブ４３は通常上方へ押
圧されていて、駆動スリーブ３９に取付けらｎた歯４９
ｋ、第１，４．２０図に示すように、支持体１２，１３
の軸受５２に回転自在に取付けられたスリーブ５１に形
成ｇｎだ歯５０と噛み合わせている。

スリーブ５１に固着さｎたプ！７−５３Ｉｒｉ摩擦ベル
ト５４によって駆動される。

このベルト５４は第し２，６図に示すように、変速スピ
ンドル回転直流モーター５９に取付けられたプリー５１
へシャフト５６に取付けらｎたプリー５５を介してのび
ている。

このモーター５９が付勢されると、駆動スリーブ３９と
スピンドル２４がモーターと同一方向に且つ同一速度で
回転する。

図示した実施例ではプ！Ｊ−５３，５７は同一直径にな
っている。

スピンドル２４に加えるトルクを増加させるためには以
下で説明するプログラミング手段３８の制御下にスピン
ドル２４の相対回転速度を減少させろ。

駆動スリーブ３９に取付けらｔた７ランジ６０にはプリ
−５５ケ回転するようにそれが取付けら汎ているシャフ
ト５６に固着さｎだ駆動歯車６２と係合するように位置
決めさｎだバックギヤ６１に固着されている。

スピンドル２４の回転方向？同一にした１箇、スピンド
ルの速度を変えると、モーター５９０回転方向も、以下
で説明するようにして、変化する。

変速機構 変速スリーブ４３を低速位置に移動させるために、スリ
ーブ４３の下端には第４図に示すように一対の空気シリ
ンダー６４が取付けられた板６３が固定さｎている。

このシリンダーのピストンロッド６５は第５図に示すよ
うに軸受４４の底部上の肩部６６に当接している。

このシリンダー６４の長さは、七わが加圧された時に、
その移動によって変速スリーブ４３が高速駆動位置力・
ら第２図に実線で示す低速駆動位置にバネ４７の力に逆
らって下降されて、小径の駆動歯車６２が大径のバック
ギヤ６１と係合するような長さになっている。

以下で説明する理由のために、スピンドル２４をモータ
ー５９から分離するために、板６３に取付けられた別の
一対の空気シリンダー６８を含む手段が設けらｎており
、このシリンダーのピストン棒６９は軸受４４の底面肩
部７０に当接している。

このシリンダー６８はそれが加圧さｎた時にその移動に
よって変速スリーブ４３を高速駆動位置力・らバックギ
ヤ６１が駆動歯車６２ど係合せず且つ歯４９と５０とが
噛み合わないニュートラル位置へとバネ４７の圧力に逆
らって下方へ押すのに必要なだけの長さになっている。

このようにスピンドルをモーター駆動力・ら分離できる
という点はスピンドルの各部品の位置を設定したり％節
する際に便利である。

第２１図に示す系の説明時に指摘するが、シリンダー６
４．６１手動又は自動で制御するために適当な弁機構が
設けられている。

第５図に示すように、変速スリーブ４３を移動させる力
を釣合わせるために対をなすシリンダー６４．６８は各
々直径方向両端に配置されている。

変速スリーブ４３の３つの位置は第２．１５゜１６．２
１図に示す手段によって自動的に制御される。

即ち、変速スリーブ４３に形成されたラック７１は第１
５，１６図に示すロック円板７４が固着されているシャ
フト７３に固着された歯車７２と噛み合っている。

ロック円板７４の周辺に互に間隔をあけて形成された放
射状スロット１５゜７６．７７には第１５．１６，２１
図に示すように電磁弁８３によって制御される空気シリ
ンダー８２のピストン棒８１に枢着８０されたロック用
爪７９の歯７９が収容される。

変速スリーブ４３がニュートラル位置にある時には爪７
９の歯７８がロック円板１４の溝７６と係合してシャフ
トＴ３の回転をロックし、従って変速スリーブ４３の移
動が防止される。

スリーブ４３が高速駆動位置にある時にはロック用爪の
歯γ８が溝１５と係合し、低速駆動位置ではロック爪の
歯γ８が溝７γと係合する。

ロック用爪１９はシリンダー８２のピストン棒８１によ
って動力・され、以下で第２１図を参照して説明するよ
うにスリーブ４３がシリンダー６４又は６８又はバネ４
１によって動力・されている時に歯７８を円板７４力・
ら離すようになっている。

変速スリーブ４３の移動と以下で述べるスピンドルユニ
ットの他の操作とを関連付けるために、シャフト７３に
固着さｎたカム円板８４には各スイッチＰ、Ｎ、Ｍのロ
ールを収容する切欠８５が形成３ｎている。

各スイッチはそのロールがカム円板８４の切欠８５内に
入った時に回路を開くように付勢されている。

これらのスイッチＰ、Ｎ。ＭＵスリーブ４３が高速、ニ
ュートラル及び低速位置にそｎぞれ無いということを表
わすように配線されている。

変速スリーブ４３がニュートラル位置にある時にはスイ
ッチＮのロールがカム８４の切欠８５内に人って、第２
１図に示すリード線８９を含む制御回路をスイッチＮが
開く。

し力・しカム８４が左右いずれかに移動する（こｎ／Ｉ
′ｉスリーブ４３が高速位置又は低速位置に動いた時に
対応する）と、スイッチＮが閉じて、スリーブ４３が第
２１図について以下でより詳細に説明するようにニュー
トラル位置に無いという信号？制御回路に与える。

制御シャフト７３がロックされているかフリーである力
・全決定するためにロック用爪Ｔ９の位置を検出するス
イッチＲ（第１５ 、２１図参照）が設けられており、
このスイッチＲは以下で説明する制御回路９１を付勢す
るために爪７９が非ロツク位置で閉じられた時にピスト
ン棒８１によって解放される。

スピンドルの変速制御 機械系、電気系、空気系及び制御論理系の複合ダイヤグ
ラムを示す第２１図にはバックギヤ６１、歯４９．５０
によって構成されるクラッチ、駆動歯車６２、変速スリ
ーブ４３、板６３並びにスリーブ４３とバックギヤ６１
とを第４図の実線で示すバネ４７で押圧された高歯車位
置力・ら低歯車位置及びニュートラル位置へと移動させ
るシリンダー６４．６８とが示されている。

更に、変速スリーブ４３上のラック歯車７１、歯車７２
、シャフト７３、ロック円板７４、カム８４、爪１９及
び爪で作動されるスイッチＭとが概念的に示さｎている
。

上記各部材の他に、第２１図に示す回路には速度指令デ
コード回路９２、手動押しボタンユニット９３、テープ
リーダー人力９４、セット用押しボタン９６とスピンド
ルニュートラル片押シボタン９７とを有する押しボタン
パネル９５、モーター速度感知回路９８、主駆動制御回
路９９、タイミングスイッチ１００及び以下で述べる各
部品を接続するリード線が含まれろ。

高歯車又は低歯車へ変速させる行程は変速を要求する速
度コードを手動でインプットする力・、テープで指令す
ることによって開始される。

低速歯車への変速順序 バックギヤが金高位置又はニュートラル位置にあって、
低歯車へ変える信号が与えられた場合を考えると、テー
プリーダー人力９４力・らモーター速度指令デコーダー
回路９２全介して信号が発せらｎて、スピンドルモータ
ー５９の速度が３゜ｒ、’ｐ 、ｍに減速さｎ１変速操
作中この速度が維持される。

前記信号はＡＮＤゲート１０１、リード線１０２及びＡ
ＮＤゲート１０３を介して送らｔて電磁弁Ｓ８に付勢し
、それによって回路１０５を介してシリンダー６４が駆
動さｎｌそれによって変速スリーブ４３が下降さｎてバ
ックギヤ６１が駆動歯車６２と噛み合う。

し力・シ、その前に、バックギヤ６１が低速歯車位置に
無いという信号をリード線８８ａを介してスイッチＭか
ら出して、ＡＮＤゲー）１０１に導通状態にしておく必
要がある。

更に、ＡＮＤゲート１０３も導通にしておく必要がある
。

これはＡＮＤゲート１０１からＯＲゲート１０６、リー
ド線１０７及びＡＮＤゲート１０８へ送られる信号によ
って行なわれる。

ＡＮＤゲート１０８はモーター速度が約３０ ｒ、ｐ、
ｍまで低下したことを示すモーター速度感知回路９８力
・らＩＪ−１１０９を介して送られてくる信号によ−っ
て導通されろ。

ＡＮＤゲート１０８の出力はリード線１１０カ・らＯＲ
ゲート１１１へ送られて電磁弁Ｓ６に付勢し、加圧空気
をダンＮ１２Ｔｈ介してシリンダー８２へと流して爪１
９をロック円板７４力・ら解放し、変速スリーブ４３の
運動を自由にする。

爪１９が解放されると、スイッチＲが閉じらｎ、その結
果リード線９１．１１３Ｔｈ介してＡＮＤゲート１１４
へ信号が送られる。

ＡＮＤゲート１１４は上記のようにして導通さｎている
Ａ′ＮＤゲート１０８カ・らリード線１１２ａ’を介し
て送らｎる信号によって導通さｎる。

これが導通すると、ＡＮＤゲート１１４７）−らリード
線１１５を介してタイムスイッチ１００のスイッチ片１
１６に信号が送られろ。

このスイッチ片１１６は接点１１８と１１９の開音移動
する。

スイッチ片１１６が接点１１８と接すると、ＡＮＤゲー
ト１０３が導通して電磁弁Ｓ８が付勢ａｎ、その結果加
圧空気シリンダー６４に送らｎてバックギヤ６１が低速
位置へと勤かぎｎる。

シリンダー６４が付勢され且つバックギヤ６１の歯と駆
動歯車６２の歯とが正しく噛み合うと、ロック円板８４
の切欠８５によってスイッチＭが低位置にないという信
号を発するように開き、ＡＮＤゲート１０１が非導通と
なって電磁弁Ｓ６ 、 Ｓ８が消勢し、爪７９が溝７５
に人って変速スリーブ４３は低速位置にロックされる。

約２秒後にバックギヤ６１ど駆動歯車６２の歯の整合を
外し且つ完全に噛み合わせなくする時には、スイッチ片
１１６を接点１１８力・ら離す。

それによって低電磁弁Ｓ８が消勢し、次いで空気圧が無
くなってシリンダー６４力・ら空気が抜力・れる。

こｎと同時にスイッチ片１１６が接点１１９と接し、そ
の結果、ニュートラル用電磁弁Ｓ１とシリンダー６．８
が駆動されてバックギヤ６１と駆動歯車６２の歯が離ｎ
、モーター５９が低速回転を続けているので異なった相
対釣菌整合となる。

各歯が１秒間離れた後、スイッチ片１１６が再び接点１
１８に移動し、電磁弁Ｓ８とシリンダー６４は歯６１と
歯６２とを噛み合わせるように作動される。

上記の係合、分離サイクルは３秒ごとに反復される。

バックギヤ６１は各歯車の歯が噛み合うまで低速で回転
している。

この噛み合いは変速サイクル終了の信号を発するスイッ
チＭが作動して示される。

高速歯車への変速順序 変速スリーブ４３は通常高速歯車位置に押し付けらｎて
いて、歯４９と５０がバネ４７によって係合させらｎて
いる。

従ってラッチ７１０ツク円板１４から解放して、バネ４
７によってバックギヤ６１を高速歯車位置に上昇させる
ためには単にシリンダー８２全駆動すればよい。

ラッチ７９を外すためには上昇用リード線１２５ｂカ・
らＡＮＤゲート１２６に信号が与えらｎる。

このＡＮＤゲート１２６は変速スリーブ４３が高速歯車
位置に無い時に閉じらｎるスイッチＰによって導通され
る。

ＡＮＤゲート１２６が導通になると信号がＯＲゲート１
０６に送られる。

そのリード線１０７がＡＮＤゲート１０８に通じている
。

このゲート１０８はモーター速度回路９８７１・らのリ
ード線１０９によって導通される。

こ扛が導通されるとゲート１０８７）−らリート犠１１
０全通ってＯＲゲート１１１及び電磁弁Ｓ６に信号が送
られ、それによって、シリンダー８２へ加圧空気が送ら
れてラッチ？！ｌ外し、変速スリーブ４３によってバッ
クギヤを高速歯車位置へと移動させる。

ＡＮＤゲート１０８から０．Ｒゲート１１１に信号が送
らｎてラチェット７９が外されると同時にＡＮＤゲート
１０８からはリード線１１２ａ及びゲート１１４を介し
てタイムスイッチ１００に信号が送られる。

ゲート１１４はラッチの爪７９が解放さｎてスイッチＲ
が閉じた時にリード線９１を介して送られてくる信号に
よって導通される。

歯４９と５０との整合を外し且つ約２秒後に完全に係合
しなくなるようにするために、ニュートラル電磁弁Ｓ７
はタイマースイッチ１００のスイッチ片１１６が接点１
１９の方へ移動することによって付勢される。

その結果、シリンダー６８が加圧さｔて歯４９と５０が
離れ、歯はゆっくり回転を続けながら相対的に異る歯の
整合状態となる。

この非係合は約１秒間行なわれ、次いでニュートラル歯
車の電磁弁Ｓ８が再び消勢されてクラッチ歯が再び噛み
合う。

上記の係合、非係合サイクルはスイッチＰ７）−らの高
速歯車に無いという信号が開くことによって示される歯
４９と５０の係合が行なわれるまで、既に述べたように
３秒ごとに反復される。

これが終ると、爪作動用シリンダー８２が消勢して爪１
９がロック円板８４の溝１５内に落下し、変速スリーブ
４８が高速歯車位置にロックされろ。

この時爪作動用スイ、ツチＲは回路開放位置へと移動し
て変速サイクル終了の信号奮発する。

ニュートラル歯車への変速順序 バックギヤ６１が低速歯車位置又は高速歯車位置にあっ
た状態で、今ニュートラルへ変速するという信号が与え
られたと仮定する。

この信号は先ずＮセットアツプ可〃押しボタン９６を押
し、次いで制御パネル９５上のスピンドルニュートラル
押しボタン９７を押すと発せられる。

この場合、スピンドル駆動モーター５９が押しボタン９
６を作動することによって停止される。

これによって主駆動制御回路９９へ行くリード線１２４
全含む回路が開いてモーター５２が停止する。

押しボタン９７を作動するとＡＮＤゲート１１７及びリ
ード線１１γａ’を介してＡＮＤゲート１２９に信号が
送らｎ、このゲート１２９は非ニュートラルスイッチＮ
７：ｌ−らのリード線８９によって導通され、リード線
１３０力・らＯＲゲート１１１に信号が送られて電磁弁
Ｓ８が１駆動ざｎｌ、シリンダー８２が作動してラッチ
７９がロック円板７４を解放し、その結果変速スリーブ
４３が移動する。

こｎと同時に、リード線１２５ａ及びＯＲゲート１２７
によって電磁弁Ｓ７が付勢されて加圧空気がシリンダー
６８に流入し、バックギヤ６１が低速歯車位置にある場
合にはバネ４７の力による変速スリーブ４３の上昇運動
が制限され、バックギヤが高速歯車位置にある時にはバ
ックギヤをニュートラル位置へ戻す。

バックギヤがニュートラル位置にある時にはＮニュート
ラル中〃のスイッチＮが開位置に移動している。

それによってＡＮＤゲーロ２９が非導通となって解放歯
車ラッチ用電磁弁Ｓ８が消勢すｔ、ラッチ１９がロック
円板７４の溝Ｔ６中に落下して変速スリーブがニュート
ラルにロックされる。

ラッチがこの位置にくろとラッチスイッチＲが開き、そ
の結果ニュートラル歯車用電磁弁Ｓ７が消勢して変速サ
イクル終了の信号が発せられる。

ドローバー（引張り棒） 従来、テーパー付き工具保持具をその上のアダプターと
係合しているドローバ−の端部でフックによってスピン
ドルのテーパー付きソケットと密着するように引張り且
つ前記フックをアダプター力・ら離ｎた位置に移動させ
、更に工具保持具全スピンドルソケットから外すために
スピンドルとドローハーヲ相対移動させて作動さｎるカ
ム手段を設けることが提案されているが、この場合には
特殊な構造のアダプターが必要になるは力・極単にスト
ロークの長いドローバ−が必要となる。

その結果引込みバネの最大力が制限され、この力のほん
の一部し力・ドローバーの主要機能であるテーパー付き
保持具をテーパーソケット内に保持することに利用でき
な力・った。

この欠点はドローバ−引張り力とは別の力でアダプター
力・らアダプターのフックを引き戻すようにした本発明
によって除去することができる。

即ち、フックの圧力？アダプター力・ら除くためにはド
ローバ−ｔはんの少し移動させ、次いで別の手段でフッ
クをアダプターから離すだけでよく、こわらの作業に要
する力は極めてわず力・のものである。

以下に記載する本発明では、ドローバ−１４０をスピン
ドル２４内に配置し、その下側拡大部１４１はスピンド
ル２４の下端部のキャビティー１４２内に収容されてお
り、スピンドル内には工具保持具２６がテーパーソケッ
ト２５内に装着された時にアダプター１４３全有する工
具保持具２６が挿入される。

ドローバ−１４０の下端１４１には指部１４５を形成す
る細長いスロット１４４（第１０図）が設けてあり、各
指部には工具保持具２６がスピンドル端部のテーパーソ
ケット２５内に挿入された時にテーパー付き工具保持具
２６の頂部に固着されたアダプター１４３の頭部と外側
力・ら係合し且つそｎ’ｓ収容するように配置されたフ
ック１４６を形成するための切欠が形成されている。

指部１４５は弾性があり且つ内側に移動するように押圧
されていて、第３図に示すように、指状フック１４６は
それによって指部１４５と係合させられるアダプター上
に塊状屑部１４８を形成するようにアダプターに形成さ
れた環状溝１４６ａ内にのびている。

ソケット２５内に工具保持具２６が配置されろと、以下
で述べる制御装置が駆動されてドローバ−１４０がスピ
ンドル内に引き込まれ、この運動によって工具保持具は
スピンドルの鼻部内にピッタリとはまりこむ。

そのために、スピンドル２４の延長スリーブ１５０内に
はドローバー１４０を取り囲んだ状態で一群の力・さ状
円板によって構成さｎる強力なドローバ−バネ１４９が
設けらｎている。

このバネ１４９の一端はスピンドル本体の上端部１５１
と係合しており、その他端はドローパー１４０上に螺合
されたナラＨ５１ａと係合していてドローバーに強力な
上向きスラストを与えている。

既に述べたように、ドローバーを一方向に移動させて工
具保持具のアダプターと係合させろことによってドロー
バーをロックし、ドローバーを逆方向に移動させてドロ
ーバ−のフックを引張ってロックを止すことが提案され
ているが、この運動を制止するためにはドローバ−のフ
ックがアダプター上のフックの圧力及びそれによって生
じる摩擦に打勝ってドローバ−の強力なバネに逆って運
動する必要があり、更にフック牙アダプター上の肩部１
４８力・ら離すように移動させろ必要がある。

そのためには先ずアダプター上のフックのグリップを解
放し、次いでカム動作によって両者が離れるように付加
的に移動させて工具保持具をスピンドルから外すように
ドローバーを大きく移動させる必要がある。

別軸型の立て型フライス盤を設計する際の最も基本的な
問題点はドローバーのバネ？収容するための空間の長さ
及び径が制限されているという点にある。

その結果バネ材料の量及び最大レベル寸で応力を力・け
た時のバネに貯えらｎろエネルギー量が制限ざｎる。

典型的なバネ群に貯えられるエネルギーは最大レベルカ
全加重した自由高さ力・らの変位に比例している。

即ち、空間的な問題によってバネ材料の量が制限される
場合には、バネ群に必要なストロークが短力・ぐなれば
なる程そ’ｎ ７）−ら得らｎろ最大力が大きくなる。

本発明では工具保持具をスピンドルのテーパ・一部内に
保持するためにドローバ−１４０の引張す力とは別の力
で十状フック１４６↑アダプター１４３力・ら引張るこ
とによってドローバーの最大引へみ力が得られる。

即ち、指状フック１４６の圧力計アダプター１４３７：
Ｊ−ら除去するためには佑ずドローバ−を少し動かし、
次いで指状フック１４６全別の手段でアダプター力・ら
離すだけでよく、これらの操作に必要な動力は極めて小
さくてよい。

本発明ではドローバー１４０をドローバーのバネ１４９
に逆らって移動させるのに必要な動力（′ｉ釣合重り用
バネ１５４上に支持さｎだダイヤフラム板１５３を有す
る主ダイヤフラム１５２に力を加える加圧空気を電磁弁
８２に介して供給することによって与えらｎる。

ダイヤフラム板１５３／／′ｉドローパー１４０の上端
部１５５と同心で且つその真上にあるのが好ましく、そ
のフランジ状ブツシュ１５６はダイヤフラム１５２が押
し下げられた時にドローバ−１４０の上端部を押圧して
、ブツシュ１５６がスピンドル１５７の上端部に当接す
るまで強力バネ５４の力に逆らってドローバーを下へ動
力・す役目全する。

ドローバー１４０は指状フック１４６をアダプターの環
状肩部１４８力・ら離してアダプターに加えられる指状
フックの圧力を解放するのに十分な距離だけ動力・され
る。

スピンドルの軸受への負荷となり且つスピンドル２４を
下方へ動かそうとするドローバー１４０に加わる圧力を
無くして、ドローバー１４０とスピンドルとの間の相対
移動を可能にするために、支持体１１上に突出したスピ
ンドルの上端部１５１には環状溝１５８か形成されてお
り、この溝内には以下でロック板１５９と名付けられる
スピンドル保持用の平らな板が取付けらｎている。

このロック板１５９はフレームの水平支持体１１上に枢
着さｎており且つその弓状スロット１６０の端部はロッ
ク板１５９がスピンドルの溝１５８内に回動してスピン
ドル２４の下降運動中それを保持する時に溝１５８の肩
部と係合する。

ロック板１５９の円形孔１６１（第７図参照）はスピン
ドルがその運動の上限力・ら離れたり接近した時にスピ
ンドル２４の上端１５７が板１５９金通過できるだけの
大きさをしている。

ロック板１５９は以下で説明する工具突き出し手段によ
って制御されるシリンダーピストンＳ１（第７ 、１９
図参照つによって駆動される。

ロック板１５９とスピンドル２４の下降運動の距離は支
持体１１内に取付けられたブシュ１５３ａによって調整
されろ。

とのブシュ１５３ａはロック板１５９を正しく位置決め
してスピンドルとそのユニットの各関連部材との相対位
置を決めろように精密に作られている。

電磁弁８２に通って加圧空気が送られて主ダイヤフラム
板１５３が駆動さｎろと、ドローバ−１４０がほんの少
しだけ押し下げられろ。

この降下量は本発明の場合指状フック１４６の圧力を第
１２図に示すようにアタツク−１４３のヘッド１４７カ
・ら逃がすのに十分な量（第９図では誇張して示しであ
るが２ｍ（０，１００’）程度）でよい。

その後、ダイヤフラム板１５３に支持固着さｎている第
２ダイヤフラム１６４を支持する第２ダイヤフラム板１
６３が電磁弁Ｓ３及び管１６３ａを介して送らｎてくる
加圧空気によって駆動さｔて下降し、そｎによってダイ
ヤフラム板１５３内のフランジ状ブシュ１５６内に摺動
自在に取付けら汎たビン１６５（第５，９図参照）と押
圧棒１６６ 、とが係合し、後者が押圧される。

この押圧棒１６６はドローバ−１４０を貫通してその下
端のキャビティー１６７内までのびている。

押圧ａ１６６の下端１６Ｂにはアダプターの挾持用指状
フック１４５をロック又は解放するための第１（）、１
１図に示す指部ロック兼解放ヘッド１６９が取付けられ
ている。

前記ビン１６５は弱いコイルバネ１７０の力に逆らって
押圧棒１６６を駆動する。

コイルバネ１γ０の一端はドローバ−１４０上のロック
ナツト１７１に係合し、その他端は押圧棒１６６に取付
けらｎたクロスビン１γ３と係合し且つドローバ−上に
摺動自在に取付けられたカップ１フ２内に収容されてい
る。

ドローバーにはクロスビン１７３が縦方向に相対移動で
きるようにするための横向きスロット１１４が形成さｎ
ている。

押圧棒１６６上のロック兼解放ヘッド１６９にはドロー
バ−の指部１４５間のスロット１４４内に収容さｎだ、
第１０．ｉ１図に示すような、４つの垂下枠１７５が設
けられている。

こｎらの垂下枠１７５の下端は一つＤＩ７ング１７６に
結合されている。

このリング１γ６の上方には前記の傾斜面１７９と係合
して指部１４５？ロツクするための、第３，８図に示す
ような傾斜面１７１有するロック用リング１１１がのび
ており、このロック用リング１７γによってアダプター
１４３が抜けたり解放さｎるのが防止さｎ、スピンドル
は作動時にはこの位置を占めろ。

ヘッド１６９にロックリング１７１が取付けらｔている
他に、押圧棒１６６には各指部１４５の間の空間に存在
するカム１８０と、押圧棒が押圧された時に指部１４５
のカム面１８１と係合するような下向きテーパー面１８
０′とが設けられていて、フック１４６がアダプターの
肩部１．４８７１）・ら離れる第１３図に示す位置まで
ドローバーが戻った時に指部を外向きに押すようになっ
ている。

カム１８０の中心部１８３は押圧棒が第１３図に示すよ
うに後退するまで指部を互に離しておく役目をする。

アダプターが指状フックから解放される時に工具保持具
のテーパ一端部がスピンドルのテーパーソケットにくっ
つかないようにするために、押圧棒のヘッド１６９の一
部又は押圧棒の端部がアダプター１４３のヘッド１４７
の端部をたたいてアダプターがスピンドルのソケットか
ら落下するように押圧棒１６６のストローク金決める。

工具交換 手ｔｂ又ハ自動制御でスピンドル上の工具を交換する作
業はスピンドル２４を完全に後退位置に戻してから行う
必要があり、この位置検出はキル２１に取付けられた板
１２２によって駆動される上側リミットスイッチ１２１
によって行われる。

このスイッチ１２１は種々の機能を行うが、その機能の
中にスピンドル回転モーター５９と以下で説明するキル
モーター３７との作動を中断させろ機能が含まれる。

スイッチ１２１の下側に設けられた減速スイッチ１２１
ａｉ；ｊキルがその移動の上限に近づいた時にキルモー
ター３１の速度を下げる役目をする。

工具突き出し 線図（第１９．２０図）を参照すると、この図ではスピ
ンドル２４内に工具保持具が収容さｎ且つキル２１とス
ピンドル２４が第２０図に示すその最上位置にあって、
上側リミットスイッチ１２１＼がキル板１２２と係合し
て閉じられ、そｎによって直流電圧源Ｖ（例えば２４ｖ
）を含む回路が閉じ、スピンドル回転モーター５９の停
止時にはスイッチＢが閉じており、電源Ｖの陽極力・ら
電流がラインＬ’ｌ介して電磁弁Ｓ１に流れてそれを付
勢する。

電磁弁Ｓ１はリード線Ｌ２’に介して電源Ｖの陰極ライ
ンＮに接続さｎている。

これによってシリンダー１６２ａ内のピストン１６２が
平らなロック底板１５９ ｋスピンドル２４が六上昇〃
位置すなわち後退位置へと移動させる。

ロック板１５９がロック位置へ来ると、ラインＬ３に介
してラインＬ１に接続されているスイッチＣによってラ
インＬ４、半導体Ｄ′、ラインＬ５、電磁弁Ｓ２及び陰
甑戻りラインＮ’を含む回路が閉じろ。

こｎによって電磁弁Ｓ２が付勢さｔて加圧空気がポート
１６２ａｌ・ら主ダイヤフラム１５２の板１５３へ供給
され、その結果ドローパー１４０はドローバ−バネ１４
９の力に逆らって少し下降さｎて既に述べたように指状
フック１４６の圧力を工具保持具のアダプター１４３の
肩部１４８力・ら除去する。

主ダイヤフラム板１５３が上記のように作動さｎると、
第７，１４ａ、１９図に示されるボタン１３３によって
リード線Ｌ４に接続さｎだスイッチＤが駆動さｎて’Ｊ
−）”ＭＬｒを含む回路が閉じ、電磁弁Ｓ３によって摺
動管１６３ａｋ介して加圧空気が第２ダイヤフラム板１
６３へ供給される。

こうして加圧された第２ダイヤフラム板１６３は押圧棒
１６６を作動してドローバーの指部１４５のロックを外
してそれらを工具保持具のアダプター刀・う離し且つア
ダプターの頂部？たたいて工具保持具をスピントルカ・
ら解放し、スピンドルを工具交換機と一諸に組合せた場
合には機械ハンドによって受は取る力・又は操作者の手
中に落下させる。

第２ダイヤフラム板１６３のストロークの開始時に、支
持体１１に取付けらｔたスイッチＥが作動されて陽極リ
ード線Ｌ８、リード線Ｌ９、電磁弁Ｓ２へ導くリード線
Ｌ５及び陰極’Ｊ−）−”ＭＮに接続さｎたＩＪ −１
−徴Ｌ ６ ’に含む保持回路が閉じて、第２ダイヤフ
ラム板１６３が消勢され且つ押圧棒１６６がドローバ−
に対して通常の指部ロック位置に再び戻るまで電磁弁ｓ
ｚｔ付勢状態に、また第２ダイヤフラム板１６３を加圧
下に維持する。

こｔによってドローバ−及びフックを介して工具保持具
に力・さ状バネ１４９の引張り力が加えられる前に次に
使用する工具の工具保持具の囲りに指状フック１４６が
確実に閉じらｎろ。

スイッチＥは第１４図に示すように支持体１１上に直接
取付けられており且つそのピボットレバー１３７は板１
５３に取付けられた板バネ１３９ａに取付けらｎた（主
ダイヤフラム板１５３の穴を貫して突出した）ピン１３
９と係合するように配置されている。

このピン１３９／ｒｉ板１５３が下降さｎている時には
スイッチＥ（第１４図参照）のレバー１３１と係合しな
いが、板１５３が下降した時に持ち上げらｎないように
配置されている。

即ち、この板バネ１３９ａＵビン１６５の肩部に支持さ
れていて、下降時に押圧棒１６６と接触して、板１５３
の降下中押圧搾１６６によって支持される。

第２ダイヤフラム１６４が加圧されてその板１６３が降
下すると、ピン１６５が下降して板バネ１３９ａも下降
し、それによってピン１３９がレバー１３７に係合され
てスイッチＥが閉位置へ移動される。

例えば機械の運転全土めたり、新しい工具？スピンドル
に挿入したりあるいは第２ダイヤフラム１６４を解放し
、押圧棒１６６をフックと係合し、次いで板バネ１３９
ａｋ上昇させるためにピン１６５を上昇させるように電
磁弁Ｓ３が消勢されるまでは、上記の位置に各部材が維
持されて、第１３図に示すように保持回路Ｅ′が閉じら
れ、ドローバーの指状フック１４３は解放状態を維持し
ている。

その後スイッチＥは主ダイヤフラム１５２用の電磁弁Ｓ
２へのリード線Ｌ９’を含む保持回路を開いてドローバ
ーを上昇させ工具をスピンレ内に引き入れさせる。

同時に、電磁弁Ｓ１用の回路も開いてシリンダー１６２
が消勢して平らなロック底板１５９をスピンドルから離
してスイッチＦが閉じられる。

スイッチＦはロック板１５９が第７図に示されるスピン
ドル２４との係合状態から完全に戻さｎ。

スピンドル回転モーター５９へ通じる回路が閉じ且つキ
ル作動用ステップモーター３７へ通じる回路が閉じた時
に磨かｎた平らな（Ｇｒｏ ｕｎｄ ｐｌａｎｅ）ロッ
ク板１５９によって駆動される。

このスイッチＦは更に工具交換サイクルが完全に終了し
たこと及び動力ドローパーが保持位置にあることを表示
する役目をする。

工具保持順序 工具保持具全スピンドル２４内に挿入する前には、トグ
ルスイッチＴ’に含むこの機械がＮ突き出し〃状態にな
っていて、指状フック１４５は工具保持具のアダプター
と係合する位置になければならない。

工具保持具はスピンドルの鼻部に挿入さｎ、そこに強固
に支持される。

次いでトグルスイッチＴがＮ保持〃位置（第１９図参照
）に設置され、それによって電磁弁Ｓ１と８３への回路
が開力・ｔてそｎから排気される。

電磁弁Ｓ１はスピンドル２４を平坦レバー１５９と係合
させているシ’）”ｌダ １６２ａ７＞ら圧力を抜く。

し力・シこのレバー１５９は主ダイヤフラム１５２及び
板１５３によって加えられる圧力によって機械的に保持
されているのでスピンドル２４との保合は維持している
。

電磁弁Ｓ３によって第２ダイヤフラム１６４力・ら排気
されると押圧棒１６６が上昇して指状フック１４６が解
放さｎ、各フックが内側に弾性的に戻って新しい工具保
持具のアダプターと係合し、それ以上更に上昇を続ける
とリング１７γによって指部１４６は第８図に示すアダ
プター保持位置にロックされる。

指状フック１４５が工具保持具と完全に係合した時には
、押圧棒１６６はその最初の位置に戻っており、そｎに
よってスイッチＥが開力・れ、電磁弁Ｓ２が消勢して主
ダイヤフラム１５２力・ら圧力が抜かｎる。

それによって膨張性のかきバネ１４９の力が解放されて
バネ１４９の力がドローパー１４０に加えられ、工具保
持具はスピンドルの内側へと引き込ｔ′ｎてその内部に
ぴったりと支持さｎ、ろ。

力・さバネ１４９の力が工具保持具に伝達されると、ス
ピンドルの平坦板１５９力・ら力が取り成力・れてこの
板１５９は自由になりバネ１５９ａによって非ロツク位
置に戻され、スイッチＦが閉じてリード線Ｌｌ Ｏ、Ｌ
ｌ １′ｆｆ：介して信号が発せられて工具保持サイク
ル終了が告げられる（第９図参照）。

スピンドルが以下で述べる自動工具交換機構と一緒に用
いらｎる時には、スイッチＦ（第１９図参照）を工具交
換作業完了を示し且つスピンドルの作業を開始する回路
内に組み込むことができる。

本発明のスピンドルを工具保持具をスピンドル内に手で
挿入したり取り外したりする型式の工作機械と一緒に用
いる場合には、スイッチＦが閉じた時に工具回転用モー
ター５９及びキル作動ステップモーター３１の作動が開
始される回路が構成さｎるようにする。

第７図に示すように、スイッチＣ，Ｄ、Ｅ、Ｆはダイヤ
フラム板１５３の下のボンネットの支持体１１上に取付
けるのが好ましい。

スイッチＤはダイヤフラム板１５３上のボタン１３３に
よって作動され、スイッチＣ，Ｆは平坦ロック板１５９
によって作動される。

スイッチＥの操作については既に述べである。

工具貯蔵及び工具運搬 添付図面（第２２．２４，２５図）に示すように、本発
明の工具貯蔵兼移送装置は床に取付けらｎる支持フレー
ム２１０を備えている。

この支持フレームはワーク作業工具Ｔのテーパー工具保
持具２６を収容支持するテーパー付きソケット２５ケ有
する鼻部２１３を備え且つスピンドルハウジング内に取
付けられた垂直スピンドル２４（第１゜２．３，２２，
２７図参照）ｋ有するボータ盤やフライス盤のような工
作機械のコラム２１１に取付けるのが好ましい。

主フレーム２１０は以下工具ランク２１８と名付けろ工
具保持具貯蔵手段を支持する部分２１１（第２２図参照
）を有している。

この工具ラック２１８は本発明の広義の観点では任意の
公知の貯蔵手段にすることができるが、図示したように
フレームの前記部分２１７（第４２図参照）上の軸受２
２０上の水平面内を回転自在に取付けられた＝般に円形
ターンテーブル２１９を含んでいる。

工具ラック２１８の外周端部にはソケット２２１を形成
する等間隔に隔てらｔた複数のＵ形溝が形成されており
、各溝内には個々の作業工具の工具保持具が収容支持さ
れる。

この工具ランク２１８は以下で説明するプログラム装置
によって制御される割出し機構２２２によって回転され
る。

主フレーム２１０によって支持される細長いアーム２２
３１／′ｉ、工具ラック２１０の断力・らスピンドル２
４の近くまでのびている。

このアーム２２３は水平板２２５に固着された垂直棒２
２４を備えており、水平板２２５その頂部表面と係合す
る車輪２２８を有する工具保持具のキャリッジ２２１を
支持案内する軌道２２６を形成している。

車輪２２９は板２２５の底面ど係合し、ロール２２９′
は板２２５の側面端部と係合して工具保持具のキャリッ
ジ２２７がアーム２２３７）−ら吊り下げられ且つ横ゆ
れしたり回動したりしないようになっている。

アーム２２３は第２２図に示すようにスピンドルの鼻部
２１３の面より実質的に上の位置で工具ラック２１８７
）−ら工作機械のスピントルカ・ウジング２１０ａの方
へのびていて、アーム２２３が工作機械の作業の妨げに
ならないようになっている。

同じ理由で、アーム２２３の受取り端部２２３ａはスピ
ンドルハウジング２１０ａ７）−ら水平方向に離れてお
り、キャリッジ２２７はアーム２２３とキャリッジ２２
７がスピントルカ・ら工具保持具を外して別の工具保持
具？スピンドルに供給する位置にある時にスピンドル２
４の下側にぐるように前進する水平機械バンド２３０を
有している。

アーム２２３の垂直棒２２４には主フレーム２１０に取
付けらｎた軸受２３１ａに枢着−Ａｎたシャフト２３１
に固着さｎだブラケット２２４ａが固着さｎている（第
２２，２４図参照）。

ブラケット２２４ａの＝端部・らのびた板２３２にはロ
ール２３３が取付けられている。

このロール２３３は主フレーム２１０（第２４図参照）
に回転自在に支持さｎ且つモーターシャフト２３６ｂ上
のスプロケット車２３６ａ及び以下で説明するスリップ
クラッチを介して回転さｎろシャフト２３６に取付けら
れたスプロケット車２３６ａとスプロケットチェーン２
３６ｃｋ介して反転自在電気モーターＡＭによって駆動
されろシャフト２３６に固着さｔた箱形カム２３５の溝
２３４内にのっている。

ロール２３３が溝２３４の同心円状部分２３７内にある
時にはアーム２２３は箱形カム２３５によって実質的に
水平に保持されているが、内向き傾斜カム部２３８及び
外向き傾斜部２３９と板２３２のロール２３３とが係合
するとアーム２３３とその上の工具搬送用キャリッジ２
シ′１は水平シャフト２３１の所で回動してアーム２３
３の末端部２２３ａが下向きに次いで上向きに回動して
以下で説明するように工作機械のスピンＦ７＃ ２４の
ソケット２５内に工具保持具２６を挿入する。

工具ラック２１８の互に等間隔で形成された複数のＵ形
うックソケット２２１は工具保持具２６を収容してそれ
をそのフランジ２６０がラックソケット２２１の端部２
２１ａ上に載置された状態で垂直位置に支持する。

割出し中にランク２１８が回転した時に遠心力等によっ
てソケットから落下するのる防止するように工具保持具
２６をラックソケット２２１内に着脱自在に保持するた
めに、第２４図に示すように各ソケット２２１の両側に
は柱２６０ａが取付けられていて、工具保持具の７ラン
ジ２６０と係合しそｎ？ソケット内に保持しており、以
下で説明するように工具保持具はそれを越えて持ち上げ
らｎる。

キャリッジ２２７を工具ランク２１８上の保持位置力・
らスピンドル２４へ移動させたりラック２１８上へ戻し
たりするために、キャリッジ２２７はスプロケット２４
２の回りをまわり、アーム２２３の垂直棒２２４に回転
自在に取付けられた遊びスプロケット車輪２４３の下を
通りアーム２２３の端部２２３ａに回転自在に取付けら
れたスプロケット車輪２４４の回りをまわり、このスプ
ロケット２４４７）−らキャリッジ２２γへ戻っている
無端スプロケットチェーン２４１に２４５の所で結合さ
ｎている。

このチェーン２４１１ｄ、更にそこからアーム２２３の
垂直棒２２４に取付けらｎたブラケット２２４ａに固着
されたシャフト２４６に回転自在に取付けられたスプロ
ケツ）車輪２４２へと戻る。

スプロケット車輪２４２全後退方向に駆動して変速装置
を用いずにキャリッジ２２７’に後退させたり、キャリ
ッジ２２７がアーム２２３の各両端位置に近づいたりそ
こ力・ら離れたりする時にその走行速度を加速、減速す
るために、スプロケット車輪２４２は歯車ラック２４９
と係合されろように配置された歯車２４８に固着されて
いる。

歯車ラック２４９の一端は棒状エンド軸受２４９ａによ
って反転自在モーターＡＭに結合さｎたシャフト２３６
によって駆動される箱形カム２３５に固着さｎだクラン
クアーム２５０に枢着されている。

歯車ラック２４９はシャフト２４６に枢着さｎた保持器
２５１によって歯車２４８に係合保持されている。

保持器２５１は歯車ラック２４９の平らな裏面２５３と
係合している一対の互に離れたロール２５２を有してい
る。

第２２．２４．２７図を参照すると、キャリッジ２２７
の吊下げ部分２５４７）−らは工具保持具挾持用機械バ
ンド２３０が水平にのびている。

このバンド２３０の先端にはＵ形ソケット２５６があり
、その端部２５７は工具保持具２６の２つのフランジ２
５９と２６０の間に形成される環状溝２５８内に収容さ
れるように互に離れている。

この端部２５１は傾斜端部２５７ａＴｈ有し、その頂部
は工具保持具をバンドのソケット２５６内に案内するた
めに２５７ｂの所でテーパーが付いている。

第３２．３３図に示すように、工具保持具用バンド２３
０の下側には２６２の所で枢着された指部２６１が取付
けられており、この指部２６１は２６５ａの所で枢着さ
れたベルクランク２６５に枢着されたリング２６４に結
合されたトグルリング２６３を有している。

トグルリンク２６３に結合さｎたバネ２６６は指部２６
１のフック状端部２６７’を互に外向きに弾性的に押圧
している。

工具保持具２６の環状溝２５−８内にのびた時に指部２
６１の端部２６１はその直径を越えた点で溝２５８の底
部と係合して工具保持具全ソケット２５６内に着脱自在
に支持する。

ベルクランク２６５はキャリッジ２２７の吊下げ部２５
４内の軸受内を垂直に摺動する押圧棒２６８と係合して
指部が作動時に挾持又は解放を行うようにしている。

以下で更に詳細に説明するように、キャリッジがその両
端にまで来ると、押圧棒２６８が押さｔて指部２６１が
工具保持具解放位置へと動力・される。

工具移送操作 今、ワークが準備さｎ、工具Ｔがスピンドル内に備え付
けらｎ、スピンドルが完全に後退し且つ必要に応じてワ
ークピースと作業テーブルが作業位置力・ら外ｎている
と仮定すると、モーターＡＭはシャフト２３６が回転し
始めて箱形カム２３５を時計方向に回転する。

クランクアーム２５０が第２２．３４．３５図の位置力
・ら時計方向に回転すると、歯車ラック２４９は左側へ
向って下向きに引張らｎて歯車２４８によってスプロケ
ット車輪２４２が反時計方向に回転さｎ、枢着ピン２４
９ａが第３４図に示すテントセンター位置付近力・ら移
動してクランクアーム２５０が最初の４５゜だけ移動し
た時にキャリッジがゆっくりと前進さｎる。

クランクアーム２５０が次の約９００回転すると、キャ
リッジ２２７の速度はしだいに加速され、次の約４５°
の間は減速さｎ、次いでクランクアームが第３５図に示
す位置までくると上昇位置すなわち水平位置にあるキャ
リッジ上の空の機械ハンド２３０がスピンドルに到達す
る。

ここまでくるとキャリッジ上の押圧棒２６８が当接部２
７０のカム面２６９（第２２，２７図参照）と係合して
押し下げられ、機械ハンド２３０のトグルリング２６８
が反転して指部２６１のフック状端部２６７と端部２５
γが工具保持具の溝２５８内に挿入さｎる。

当接部２γ０はアーム２２３の端部２２３ａに枢着され
ており且つロッド２１０ａに枢着されている。

このロッド２７０ａＵバネ２７０ｃの力でブシュ２７０
ｂａ−ら上方に突出しており、その上端部はアームが水
平位置に来た時にこの工作機械のフレームの一部に取付
けられた停止ネジ２７０ｄ、！ｉ合する位置に位置決め
されている。

空のハンドがスピンドルの所に到着すると、シャフト２
３６上のカムＧ′によって作動されるスイッチＧが閉じ
て前記の工具保持具突き出し手段に駆−１ｔｂしてスピ
ンドルのドローパー力・ら工具保持具を解放してそｎを
機械ハンド２３０上に引き渡す。

箱形カム２３５とクランクアーム２５０が回転している
間に、カム２３５の内向き傾斜部２３８（第３５．３６
図参照）によってアーム２２３の端ｍ２２３ｂが上昇さ
れて、アーム２２３の他端２２３ａが下降し、スピンド
ルのソケット２５７：Ｊ・ら工具保持具２６を引き取っ
て解放する。

この時、ロッド２７０ａは停止ネジ２γＯｄ ７１）−
ら離ｎて当接部２１０を上方に回動させ、押圧棒２６８
を上昇させてトグル２６３の位置を反転させ、バネ２６
６によって指部２６１が工具保持具２６を挾持する。

箱形カム２３５が更に回転すると、その外向き傾斜部２
３９によってアームの端部２２３ａは第２２図に示す通
常の水平位置まで戻る。

クランクアーム２５０のシャフト２３６が更に回転する
とキャリッジはそれがスピンドルの方向へ移動した時と
ほぼ同じような状態で加速、減速８ｎるが、枢着点２４
９ａがプツトセンター上全通過すると（第３５図参照）
、歯車ラック２４９の移動方向は右向きとなり（第３６
，３７図参照入歯車２４８とスズロケット車輪２４２の
回転方向が反転して使用済みの工具保持具を保持したキ
ャリッジを工具ランク２１８へ戻し、何らの変速操作を
しなくてもカム２３５とラック２１８は皐３８図の位置
１で戻る。

曳 即ち、機械の製作費を実質的に下げ且つ第２２図に実線
で示す両端位置にキャリッジが到達した際に各部品に損
島ヲ与えずにキャリッジの移送速度を増加させろことが
できる。

使用済み工具保持具を保持したキャリッジ２２７が工具
ランク２１８に達すると、キャリッジ２２７上の押圧棒
２６８がアーム２２３のカム２７３と係合して押し下げ
られ、トグルリンク２６３の位置を反転してハンド２５
５の指部２６１７）−ら工具保持具が解放される。

し力・シ、それ以前にソケット２２１の端部２２１ａは
工具保持具のフランジ２６０の下の空間２５８ａ内に人
っており、フランジ２６０は第２４図に示すようにラッ
クのボタン２６０ａの上を通過している。

次いでカムフォロワー２３３が箱形カム２３５の突起２
７２と係合すると、アーム２２３は静力・に降下−８ｎ
る。

そｎによってハンド２３０は降下して工具保持具２６は
そのフランジ２６０が工具ランク２１８上に支持さｎだ
状態で静止されろ。

その後、キャリッジ２２７はラック２１８の中心に向っ
て移動し、各工具保持具の円形列とぶつ力・らない所ま
でくると、シャフト２３６上のカムＪ／によってスイッ
チＪが開いてモーターＡＭが停止する。

キャリッジ２２１が工具ラックを越えたその終点位置ま
で来ると、シャフト２３６上のカムに′によってスイッ
チＫが閉じて工具ラックモーターＲＭが付勢され、以下
で説明するようにして次に使用する工具をキャリッジの
ハンド２３０の前に持って来るようにランク２１８を割
り出し操作する。

ラックがアームとキャリッジを割り出すと、キャリッジ
駆動モーターＡＭが先きと反対方向に回転されて、以下
で説明するようにしてクランクアーム２５０とカム２３
５が第３９図に示すように反時計方向に回転ざ扛る。

これによって歯車ラック２４９とピニオン２４８が反対
方向に回転してキャリッジは新しい工具保持具を機械ハ
ンド２３０に保持した状態でスピンドルの方向へ移動さ
れる。

キャリッジ２２１が移動を始めると、工具ハンドのソケ
ット２５６のソケット端部２５７が工具保持具２６の下
側の溝２５８内に入り、カム２３５が更に回転するとカ
ムフォロワー２３３が突起２１２刀・ら離ｎて、ハンド
がラックのソケット２２１力・ら離ｎろ時に工具保持具
はラック面部・ら持ち上げられる。

同時に工具キャリッジ２２７の押圧棒２６８がカム２７
３７）−ら離九てトグルリンク２６３がその位置全反転
し、指部２６１が新しい工具保持具をハンド内に保合保
持する。

箱形カム２３５が更に回転し且つラック棒２４９が移動
すると、工具保持具を保持したキャリッジが、キャリッ
ジがスピンドルに到達して箱形カム２３５の段違いカム
部２３９が調節板２３２（第４０図参照）のロール２３
３と係合するまで、軌道に沿って移動され、次いで第２
２図に点線で示した位置丑でアームの端部２２３ａが回
動さｎ、この位置で工具保持具の上端のアダプター１４
３はスピンドル２４の鼻部２１３７）−ら離ｎてその下
を通過できるようになる。

次いで箱形カム２３５の段違い部２３８がロール２３３
と係合すると、アーム２３３の端部２２３ａとハンド２
３０を有するキャリッジ２２１は上方へ回動して工具保
持具を第２２図で一点鎖線で示すスピンドル内の位置に
挿入する。

アーム２２３が工具保持具２６をスピンドルのソケット
２１３内に挿入するまで上昇すると、押圧棒２７０ａが
停止ネジ２７０ｄと接触し、押圧棒２７０ａＵバネ２７
０ｃの力に逆らってブツシュ２７０ｂ ’に通って下へ
押し下げらｊ、る。

これによって当接部２γ０は下へ回動され、キャリッ
ジ２２７の押圧棒２６８を下方へ押して指部２６１力・
ら工具保持具２６を解放させる。

この時工具保持具はハンドのソケット端部２５７ａによ
ってまだ支持されている点に注意さｎたい。

同時に、カムＧ′によってスイッチＧが開力・ｎドロバ
ー１４０の指部１４５が閉じて工具保持具２６の挟持用
アダプター１４３が閉じ、ハンド２３０が引戻された時
に工具保持具がソケツｌ−２１３７：ｌ−ら外ｎないよ
うにする。

上記のようにして工具保持具がスピンドル内に収容され
ると、箱形カム２３５の同心内部２３７がアーム２３３
のロール２３３と係合しく第４１図参照）、アームが水
平上昇位置に保持さｎてクランクアーム２５０がラック
棒２４９を右に移動して歯車２４８とスズロケット車輪
２４２の回転方向を反転し、工具保持具力・らハンド２
３０の端部２５７を引き戻すためにキャリッジの移動方
向を反対にして空のキャリッジとランク２１８の中心に
向って戻し、ラック上の工具保持具のじゃまにならない
位置まで来ると箱形カムとクランクアームの回転はモー
ターＡＭの消勢によって停止される。

スピンドルのテーパ一部に工具保持具を挿入したり引き
取ったりする際に最も重要なことはその装着、脱着時に
必要以上の摩擦をスピンドルテーパ一部に与えないこと
である。

そのためにはハンド２３０の端部の移動経路をその下側
位置と第２２図に示す上側位置の間で正確に制御した経
路内におく必要がある。

キャリッジ２２７はスプロケット２４２に巻−ｂ−ｎだ
チェーン２４１によって位置決めさｎるので、スプロケ
ット２４２がｆｌ的に固定されていて且つアーム端部２
２３ａが垂直に移動すると、キャリッジ２２７はインボ
リュート経路を描く。

キャリッジが第２２図に示す上昇水平位置内にまで来る
と、クランク２５０と歯車ラック２４９はデッドセンタ
ー状態に来てキャリッジの軌道２２５に沿った方向の速
度はゼロになる。

次いでクランク２５０が反時計方向に回転を続けると歯
車２４８とスプロケット２４２が時計方向に回転を始め
、それによってキャリッジ２２γはスピンドルから１ｆ
９Ｌ、カム２３５はバンド２３０全下降させて工具保持
具２６をスピンドルのテーパ一部から引き抜く。

この運動は上記のキャリッジ２２７のインボリュート経
路と組合されて、以下で説明する機構によって与えられ
る補償運動が無い場合には工具保持具の装着、脱着時に
工具保持具２６とスピンドルテーパ一部との間が干渉し
合ってしまう。

歯車２４８とスプロケット２４２の中心はカム２３５の
軌道の部分２３８゜２３９によってアーム２２３が回転
する枢着点２３１（第２３図）と段違いになっている諜
２２図力・られ力・ろように、アーム端部２２３ａがシ
ャフト２３１の所で回動して下降されると、歯車２４８
の中心はラックの枢着点２４９ａ＞ら離れろ方向に歯車
ラック２４９と平行に移動する。

これによって歯車２４８とスプロケット２４２に反時計
方向の回転が加えらｎてキャリッジ２２７はアーム２２
３の円周方向移動量に比例した量だけスピンドルの中心
線の方向）移動する。

このＪ動が上記の運動に加重されて工具保持具２６には
干渉や過度の摩擦動作無しにスピンドルのテーパ一部に
装着、脱着できるような運動経路が与えられる。

キャリッジがスピンドルから離れると、直ちに以下で説
明するようなプログラム装置によってこの工作機械の機
構力作動さｎ、スピンドル２４とそれに取付けらｎた工
具Ｔが所定速度で回転され、別軸機構は工具ｒワークピ
ースの方向へ前進させるように操作されろ。

スピントルカ・ら使用術み工具保持具を抜き取ってそれ
を工具ランク上に静置させる操作順序は工具保持具全工
具ラック力・らスピンドルへ持って行く時の逆になると
いうことに注意されたい。

これらの各操作は反転歯車を使わずに一方向に回転する
モーターＡＭの連続動作と、スプロケット２４２の回転
方向及びスプロケットチェーン２４１の移動方向を反転
させるデッドセンター線上全通過するクランクアーム２
５０とによって達成さｎる。

工具の位置決め スピンドルのテーパーソケット２３内に工具の円周方向
位置を位置決めしてスピンドル２４と工具保持具２６と
の間の強制回転駆動を行なわせろために、スピンドルの
鼻部には溝１８５が切ってあり、この溝１８５内には下
向きの脚部１８４が取付けられている。

工具保持具の７レンジ２５９ＫＵ前記脚部１８４と摺動
係合してスピンドル２４と工具保持具２６との間に強制
駆動結合部を形成させるための放射状溝１８６が形成さ
ｔている。

この工具保持具を工具交換機で用いる場合には、上記溝
１８６の直径方向反対側のフランジ部２５９．２６０に
放射状溝１８γ、１８７ａが形成されている。

溝１８１には工具移送用・・ンド２３０の脚部１８８が
挿入されて、そのスピンドルへの前進後退時に工具保持
具を正確に位置決めする役目をしている。

第２４図に示すように工具ランク２１８の各ソケット２
２１には脚部１８９が設けてあって、この脚部１８９は
フランジ２６０の溝１８７ａと係合してそｔがラック内
に貯蔵された時に工具保持具の回転方向位置を決めるよ
うになっている。

工具保持具の７ランジ２５９の溝１８７は溝１８６より
狭くなっていてスピンドルの脚部１８４が収容できない
、すなわち３６０°の位置決めができるようになってい
る。

溝２５８は溝２５８ａはど深くはなく、この溝が不注意
で工具ラックのソケット内に入らないようになっている
。

工具の位置決め位置を常に一定にしておくためには、他
の工具交換操作が行なわｎろ前に、工具ヲ突キ出して新
しい工具を収容するたびごとにスピンドルを常に同一の
位置で正確に止めなければならない。

そのためにリゾルバー（ｒｅｓｏ １ｖｅｒ）８８が用
いられる（第１，２，５図参煎）。

このリゾルバー８８は変速スリーブ４３に固着された板
６３に９０の所で固着されていて、スリーブ４３と駆動
スリーブ３９と一緒に垂直に移動する。

このリゾルバーは固定子とノンスリッププリー８８ａ及
びスピンドルの駆動スリーブ３９に固着さｎたタイミン
グプリー８８ｃと係合するメンスリップベルト８８ｂと
を有する同期式−ブラシレス型のものにすることができ
る。

このリソルバー８８の操作については自動工具交換操作
の所で詳細に説明する。

工具ラックの割出し 工具ラックの割出しは第２２．２４，４２，４３図に示
す一段づつの間欠運動によって行なわｎる。

この割出し機構には第４２図に示すように主フレーム２
１０の一部２１？に固着された軸受２２０に回転自在に
取付けられたバブ２１８と一体になったターンテーブル
２１９が含丑れる。

工具ラック２１８が固着されているターンテーブル２１
９には等間隔に隔てらｎた放射状のＵ形層方向溝２７９
が形成さｎていて、その各々は工具ラック２１８のＵ形
ソケット２２１に対応している。

主フレーム２１０の一部２１７に支持さｎた垂直割出し
シャフト２８０の上端部には互に直径方向反対側に配置
さｎた２つの突出ビン２８２に有するヘッド２８１が取
付けられている。

各突出ピン２８２は第４２．４３図に示すようにターン
テーブル２１９の水平面内に配置さｎたロール２８３を
有している。

シャフト２８０とロール２８３１両方のロール２８３が
円板２７７の回転弓上にロール２８３の軸線がきた状態
で第４３図に実線で示す位置で隣１）＠う溝２１９内に
配置された時に円板２７１が一方向の回転に対してロッ
クされるような相対位置になっている。

、しかし、シャフト２８０が１８０゜だけ回転さｎると
、ロール２８３の一方が溝２１９内に更に入り、それに
よってターンテーブル２１９とラック２１８／／′ｉ一
段だけ回転さｎる。

この時他方のロール２８３は溝部・ら外れ、前者のロー
ルが今入っている溝部・ら完全に出た時に次の隣接溝２
１９内に入る。

これによってターンテーブル２１９とラック２１８は回
転しないようにロックされている。

ヘッド２８１に設けらｎた直径方向両端部の弓状凹部２
８４はヘッド２８１をラック−ロック位置に弾性的に保
持するためにバネ２８１によってヘッド２８１に押圧さ
ｔたアーム２８６上の歯状ロール２８５ど保合するよう
になっている。

この歯状ロール２８５はラックのソケット２２１をキャ
リッジ２２１の機械バンド２３０のキャリッジソケット
２５６と軸方向に整合させる役目奮なしている。

ラック割出しシャフト２８０に取付けられたスプロケッ
ト車輪２８８は以下で説明するスイッチ手段によって制
御されるラックモーターＲＭのシャフト２９１上のスプ
ロケット車輪２９０に結合されたチェーン２８９によっ
て駆動される。

割出しシャフト２８０とモーターＲＭによって駆動され
るスプロケット車輪２８８との間の電気クラッチ２９２
によってモーターＲＭのモーメントが割出し機構を過剰
に回転しないようになっている。

ターンテーブルはシャフト２８０の各１８０°づつ回転
した時に一段だけ移動される〃ζモーターＲＭ／ｒｉ必
要な工具保持具とその工具をスピンドルに送る位置に送
るためにどちら力・の方向にラックを任意段数前進させ
るために連続回転できろという点を理解されたい。

スピンドルに送るべき選択さｎた工具保持具を位置決め
するために、本発明建設けられた複数のカム２，９３は
ターンテーブル２１９のバブ２１８に支持されており且
つ、各カム２９３は各々のスイッチ２９４と係合するよ
うに配置さｔている。

スイッチ２９４は以下で説明するプログラム装置で制御
さｎる２進化１０進法回路に結合されていて、所定の工
具ラックのソケット２２１ カニ具保持具のキャリッジ
２２γの前方に位置決めさｎた時に割出しモーターＲＭ
と工具ランク２１８の回転と止めるようになっている。

第４２，４３，４４図に示すように、図示した例では工
具ラックに２４の工具保持具用ソケット２２１があるの
でカムとスイッチ２９４Ｉ／′ｉ各々６つづつある。

各カムとスイッチは２進法の数値Ｌ ２，４，８，１０
及び２０を示している。

各カム２９３はカムの所定位置に形成された孔を貫通す
るネジ２９５によって所定の相対位置に保持さｎている
。

以下の説明で更に詳細になるように、工具保持具を収容
、供給する工具ラックの位置を制御する歯付きアーム２
８６によって操作されるスイッチ１は次に用いる工具を
さがしている時に２進化スイツチ２９４の開閉によって
生じる電気的混乱によって工具ラックの実際の位置が誤
って示されるのる防止するためにラックの割出し中制御
回路の一部を開くために用いられる。

自動工具交換 本発明による工作機械用自動工具交換機に於ける工具交
換方法は以下のステップによって構成されている。

即ち、スピンドル２４内の工具による作業が完了して別
軸２１がその最上位置にあって且つワークピースが工具
交換アームの経路力・ら適当に外ｎた時に、工具移送用
キャリッジ２２７の空の機械バンド２３０が工具ラック
２１８力・らスピンドル２１８に向ってアーム２２３上
を前進されてスピンドル内の工具を保持する。

次いで工具はスピントルカ・ら解放さｎ１キヤリツジと
アームが下降されてスピントルカ・ら工具を抜き取り、
その工具は七わが抜き取らｎた工具保持具用ソケットが
あった工具ラック上の位置へ戻される。

工具保持具を置いた断力・らバンドが離ｎろと、次に使
用する工具を機械バンド内に収容するためにラックは右
又は左に（プログラムの命令信号によって）回転さｎる
。

その後、キャリッジ駆動用モーターＡＭの回転方向が反
転してキキリツジ内の工具がスピンドルへ向けて移動す
る。

キャリッジがスピンドルに到着するとアームが下降して
工具保持具のアダプターがスピントルカ・ら離ｎ、次い
でアームが上昇して工具保持具がスピンドル内に挿入さ
れる。

一方、スピンドル内の指状フックは工具保持具のアダプ
ターを受は人ｎるために後退位置に維持されている。

工具保持具のスピンドル内への挿入と同時に、ドローバ
−の押圧棒が作動されて指状フックがアダプターと係合
して工具保持具はスピンドル内に固定されろ。

上記の操作はアームとキャリッジがその移動上限で行な
われ、その後機械ノ・ンドの工具保持具挾持手段は工具
保持具を解放する。

その後バンドはキャリッジの移動と干渉せずにスピンド
ル内の工具保持具力・ら離れて工具ラックへ戻る。

この時工具ラックはスピンドル内の工具があった場所の
所に維持されている。

工具保持具がスピンドル内に収容されると直ちに工具保
持操作が行なわれる。

これにはドローバ−のバネの解放とドローバ−による工
具保持具のスピンドルソケット内への引込みが含まれる
。

以下で明らかになるように、上記の各操作はそれを所定
順序で行なわせろ回路によって行なわれ、各操作は前の
操作が完了するまでは行なわれないようになっている。

工具保持具用キャリッジの操作とこの機械の作の機能と
の関係を明ら力・にするために、第２４゜４６図を参照
すると、キャリッジ全スピンドルに近すけたり離したり
する箱形カム２３５とクランク２５０を有するシャフト
２３６にはそれが回転した時に所定順序でスイッチＧ、
に、ＪＴｈ操作するように配置された３つのカム円板Ｇ
’、Ｊ’、 Ｋ’が固着されている。

スイッチＧはバンド２３０がスピンドル内の古い工具と
係合した時に駆動さｎて一つの可能信号奮発し、この信
号によって以下で述べるように第２ダイヤフラム用電磁
弁Ｓ３が付勢されて指状フックが解放ざｎ、使用済み工
具がスピントルカ・ら突き出される。

スイッチには２つの機能を有しており、その一つは工具
キャリッジがラック上に戻った時にアームモーターＡＭ
’を消勢することで、他の一つは工具ラックモーターと
電気クラッチを付勢することである。

スイッチＪは一つの位置で一つの可能信号を発してアー
ムモーターＡＭの駆動方向を変え、他の位置で別の可能
信号全制御回路に発して他の信号と一緒になって工具交
換が終了したことを示す。

割出し機構には２つのスイッチが組合されており、その
一つのスイッチ１はラックの歯で駆動さｎて工具保持具
が回転している時にアーム駆動モーターＡＭｋ付勢する
可能回路の一つを開く。

他方のスイッチＬは工具ラックの割出しサイクルの各ス
テップの中間時に割出し駆動車輪２８１によって駆動さ
れて、サイクルの各ステップの中間で２進法カムスイツ
チ２９３を通過するように不確な移送状態力・ら制御回
路を遮断する役目をする。

自動工具交換機用回路は第４５，４５図に示し＼ である。

この自動工具交換操作用回路が駆動される時には、ロー
カルコントロールスイッチ３０１．！：セットアップス
イッチ３０２を第４５図に示やｏｆｆ〃位置にしておか
なければならない。

ある工具から始めるための信号は以下でＮ工具−ランク
制御器９２〃とよぶ工具ナンバーデコーダー兼工具ラッ
ク方向コード制御器又は手動の押しボタンコード入力９
３又はテープリーダ人力９４によって行なわれる。

゛工具ラックモーターＲ，Ｍ用回路は時計方向に回転す
るようになっているので、例えばスピンドルを送る次の
工具の所へ行くのに工具ラック全時計方向に回転した方
が早い場合にはモーターの操作方向を反転して工具ラッ
クを反時計方向に回転させる。

この場合には工具ラック制御器９２の信号は負の信号に
する必要がある。

例えば、スピンドル内にある工具がＸＸ１２ ｔｔであ
って次に用いろ工具の番号かへ９〃（工具ソケットの番
号はＸＸＩ ｔｔ力・ら１＼２４〃まで時計方向に増加
していくものと仮定する）である場合には工具ラックモ
ーターＲＭに負信号を送って工具ラックを時計方向に回
転する。

これとは逆に、次に用いる工具の番号がＮ１５〃の場合
にはラックモーターＲＭに負信号を送らずに工具ラック
を反時計方向に回転させる。

次にスピンドルに送る工具の工具番号用コードは工具か
らＩＪ −ト憩Ｌ２１ ’に介して比較器３０３に送ら
ｎ、そこで工具の工具保持具用ソケット２２１０番号及
びスピンドル内のその番号を示す工具ラックの２進化ス
イツチ２９３からのケーブルＬ２２からのリード線を介
して受けるコード信号と比較される。

この回路は工具が実際にスピンドル内にあってもなくて
もこの状態に常にある。

この比較器３０３によって両方の番号が違うことが検出
さｎると、工具交換操作が可能となり、他の全ての機械
操作の終りに、スピンドルとテーブルが工具交換位置に
位置決めさｎる。

工具−ランク制御器９２と２進化スイツチ２９３と力・
らくる２つの信号に差のないことを比較器が検出すると
、工具交換操作は省略される。

不等信号はリード線Ｌ２３７：ｌ−らＡＮＤゲート３０
４に送らｎ、そこで、セットアツプスイッチ３０２が５
ＳｏＨ／／位置にあることを示すリード線Ｉ、２４７１
）・らくろ信号どローカルスイッチ３０１がＮｏｆｆ〃
であることを示すり−）１ｉ！Ｊ Ｌ ２５７）−らの
信号と一緒になる。

ＡＮＤゲート３０４の出力は他の全ての機械操作完Ｔを
示す制御器３０６カ・らのリード線Ｌ２６？介し２て送
られてくる信号を受けるＡＮＤゲート３０５を含むいく
つ力・の他の回路に送られろ。

ＡＮＤゲート３０５の出力はリード線Ｌ２７を介して制
御器３０６の一部３０７から命令信号を発せさせて、リ
ードＪ、 ２８ を介して別軸モーター３７に送られ、
別軸２１を２軸上を十分に後退させ、第４５図に図式的
に示したワークとワークテーブルを動力・すＸ−Ｙ位置
決め手段３１４を駆動する。

別軸の上昇運動によって別軸上昇スイッチ１２１と別軸
が係合（−て（第４５図参照）、その信号がリード線Ｌ
２９を介（−てトリガーＡＮＤゲート３１６に送られ、
リード線Ｌ３０によって主駆動制御回路９９に結合され
たりソルバー８８からのフィードバック電圧の制御下に
スピンドル’１ ｓｓポジションルーグ〃状態にする。

リソルバー８８はスピンドル駆動モーター回路９９の直
流駆動信号を送る。

この信号の大きさはりソルバーのローターの回転位置と
所定の始動位置とに比例している。

リソルバー８８は２相回転変圧器であって、その２次巻
線は互に直角な２つの固定巻線によって構成されている
。

一次側はローターに巻いである。従って一次巻線で生じ
た電圧がどちらの２次巻線に発生する力・は一次側の位
置、すなわちリゾルバーの固定子に対するローダ−シャ
フト及びスピンドルの位置によってきまる。

固定子巻線に生じる電圧が最小になる位置は２つあるが
、その各々に於て他方の巻線に生じろ電圧は最大になる
。

ただし位相は１８０°づれる。

この状態を制御回路９９で利用して２つの最小電圧点間
に差を付け、そのうちの片方だけをスピンドルの位置決
め用として使用する。

即ち、モーター駆動回路はりシルバー出力に依存してい
るので、リゾルバーの出力をスピンドルを正しい位置に
停止するために利用できる。

スピンドルが正しい位置に位置決めされると、リード線
Ｌ３２’を介して主駆動制御回路９９７）−らＡＮＤゲ
ート３１８に信号が送られ、ＡＮＤゲート３１６からリ
ード線Ｌ３３に介して送られてくる信号と一緒になって
信号’ｋＯＲゲート３１９に送り、そこから底板電磁弁
Ｓ１に信号金送って底板１５９を駆動してスピンドルを
その最上位置に保持する。

こｎと同時にＯＲゲー１−３１９力・らリード線Ｌ３５
’に介してＡＮＤゲート３２０に送られる信号によって
、ゲート３２０はＡＮＤゲート３０４からのリード線Ｌ
３５”ｋ介する信号と一緒になって導通する。

ＡＮＤゲート３２０力・らリード線Ｌ３６を介してＡＮ
’Ｄゲー１−３２１に送られる信号によってアーム駆動
モーターＡＭがＮ前進〃方向即ち空のバンド全方するキ
ャリッジ全スピンドルの方へ駆動し、使用後の工具保持
具を外し、そｎを持ち帰って、ぞｎが持ち出４ｎた工具
ラックのソケット２２１内にそｎ２置くような方向に操
作が開始さｎろ。

この駆動モーターＡＭはＡＮＤゲート３２１が導通状態
にある時、即ち次の各条件が満足さｎた時にのみ付勢さ
れろ。

即ち（１）Ｘ−Ｙテーブル位置移動が完了したこと全り
−）’１Ｌ３７’を介してＡＮＤゲート３２１からの信
号で受け、（２）キャリッジが工具ランクの所で工具取
り外しサイクルノ開始時に対応する姿勢にある時にカム
シャフト２３６のカムに′によって作動さｎろスイッチ
Ｋが占める位置にあることを示す信号がリード線Ｌ３８
７１−ら送らｎ、且つ（３）工具ラックの歯のスイッチ
■が閉じて工具ラックが歯部内に静止していることを示
す信号がリード線Ｌ３１介して送らｎろ時。

この条件下で工具保持具のキャリッジ２２７はスピンド
ル内の使用済み工具に向って前進する。

キャリッジの移動中、第１９図に示した平坦なロック用
レバー１５９がスイッチＣ’を駆動しくこれは平坦レバ
ーがスピンドルと完全に係合した時に行なわｎる）、Ａ
ＮＤゲート３２２に介して主ダイヤフラム用電磁弁Ｓ２
（第１４図）を付勢する。

これによってドローパーが少し移動してドローパーの保
持力が指状フックから取り除かｎろ。

ＡＮ、Ｄゲート３２２はリード線Ｌ３６７）・らＡＮＤ
ゲート３２０に介してくる信号及びＯＲゲート３２３７
：ｌ−らの信号によって導通する。

（第４５図参照） 主ダイヤフラム板１５３が作動するとスイッチＤが駆動
さｔてリード線Ｌ４２が消勢し、ＡＮＤゲート３１６が
導通となって主駆動モーター制御器９９がスピンドルを
その位置決め位置に保持することが解消されろ。

即ち、主ダイヤフラム板１５３がスピンドルをその位置
に挾持することになったためもはや位置決めは必要ない
。

以上の各操作は工具保持具移送用キャリッジがスピンド
ルに到達する前に完了している。

キャリッジ２２７のバンド２３０がスピンドル内の使用
済み工具保持具と係合する位置まで来ると、カムスイッ
チＧが駆動さｎて信号がＯＲゲート３２５を介してＡＮ
Ｄゲート３２６に送らｎる。

このゲート３２６はＡＮＤゲート３２２とスイッチＣに
よって導通可状態になっているので電磁弁Ｓｉ駆動して
押圧棒１６６のロックを解除してスピントルカ・ら史せ
術み工具保時具を解放し突き出す。

第２ダイヤフラムはバンド２３０が工具保持具を正しく
支持するまでは駆動さ几ないという点に注意さｎたい。

第２ダイヤフラム板１６３の移動開始時に、ス’ｆツｆ
ＦＡ−；１．駆動３ｆＬＣＯＲゲート３２３とＡＮＤゲ
ー）３２２に含む保持回路が閉じて、電磁弁Ｓ２はスピ
ンドルを押下げ且つ指状フック１４６金非ロツク状態に
保持し続けろ。

この状態は使用済み工具保持具がスピントルカ・ら取り
成力・れて新しい工具保持具がスピンドル内に装着され
るなで続く。

この保持回路は平坦板レバー１５９がスピンドルと係合
した時に閉じろスイッチＣによって導通状態を維持して
いる。

使用済み工具保持具が機械・・ンド２３０によって挾持
さｎろと、使用術み工具を保持したキャリッジがラック
に移動して、工具保持具？工具ラック上のその貯蔵場所
に置く。

これが終るとカムスイッチＫが駆動さｎてり−ド線Ｌ３
８が消勢し、ＡＮＤゲート３２１とアームモーターＡＭ
が不導通となる。

同時にリード線Ｌ４３’に介してラックモーターＲＭの
回路中のＡＮＤゲート３１７へ信号が送られろ。

ラック駆動の方向は初期命令内に負（−）信号があるか
ない力）によってきまる。

ＡＮＤゲート３０４が導通状態の時に、負でない信号が
来た場合にはり一ド線４１を介してＯＲゲート３２４に
信号が送られ、そこ力・らリード線Ｌ４９を介してＡＮ
Ｄゲート３１５に信号が出て、リート’ＩＬ４８に介し
てラックモーターＲＭの回転を前進、例えば時計方向に
する。

し力・し、ＡＮＤゲート３１５が導通になる前には他の
２つの条件が行なわれていなけｔばならない。

一つの条件はカムスイッチＫがリード線Ｌ４３力・らＡ
ＮＤゲート３１５に信号を送るために係合位置にあるこ
と、他の条件はリード線Ｌ４５に介して工具ラック方向
コード９２に結合されたインバータ３２１力・らリード
線Ｌ４ｊｌ介して信号が来ていることである。

これらが満足さｎろと、ＡＮＤゲート３１５力・らリー
ド線Ｌ４ｉ介して出ろ信号によってラックモーターが回
転する。

この信号は更にＯＲゲート３１３に送らｔて工具ラック
用電気クラッチ２９２を付勢する。

このクラッチはラックモーターの運動を工具ラックに結
合する役目金する。

前記信号が負の場合には、工具ラックモーターＲＭにＡ
ＮＤゲー１−３１７７）−ら信号が送られて反対方向、
反時計方向に回転が行なわｎろ。

ＡＮＤゲート３１７はリート薔Ｌ４６’ｆｆ−介してモ
ーターに結合−３ｎており且つＯＲゲート３２４とリー
ド線Ｌ４！ｌｌ介し、スイッチにとリード１Ｌ４３’を
介し、また工具ラック方向コード９２とリード線Ｌ４５
’に介して送らｔてくる信号によって導通さする。

即ち、リート徴Ｌ４（ｌ介して送らｎる負信号によって
ラック駆動モーターＲＭが付勢されると、電気クラッチ
２９２がリード線Ｌ４６に介してＯＲゲー１−３１３’
を通って付勢さｎろので、工具ラックは反時計方向に回
転する。

（ＸＸ９〃が新しい工具とすると）、このＸＸ９〃の工
具保持具がキャリッジの先端位置に来るまで工具ラック
は回転を続けろ。

工具ラックが片方の位置力・ら他の位置へ移動すると、
２進化カムはラックの位置に従って変化する。

ゼネバカムスイッチＬＨラック割出しサイクルの中間位
置で駆動さｔ、制御回路全中間の遷移状態力・ら遮断し
、サイクルの中間点では各２進化スイツチ全無効にする
。

ラックが所望の工具ソケットの所まで移動してぐると、
比較器３０３力・らの六不等〃信号がＮｏｆｆ〃に変わ
り、その結果ラックモーターＲＭとクラッチとが消勢さ
れる。

同時に、工具ラック歯付きスイッチ■が７駆動さｎた後
、アームモーターＡＭが反対方向に付勢される。

アームモーターＡＭ’を反対方向に付勢するＡＮＤゲー
ト３２８はスイッチ■、カムスイッチＪ（この時リード
線Ｌ４７は解放さｔている）、及び（インバータ３２９
及び／又はゲート３９０金介して）六不等〃信号が＼＼
ｏｆｆ〃に変っていることによって導通されるという点
に注意されたい。

バンド２３０はラック力・ら工具を選択してそｎをスピ
ンドルへと移送する。

このバンドの行程中はカムスイッチＧが解放さｎていて
第２電磁弁Ｓ３が付勢されているので、工具は保持され
る。

バンド２３０が工具ラックに戻る間、フックによって工
具が保持されろと保持スイッチＥが解放さ九、その結果
主電磁弁Ｓ２と平坦板用電磁弁Ｓ１とが消勢ざｎろ。

その結果、工具が完全に保持さｎ 且つ平坦板レバー１
５９が後退して工具交換完了スイッチＦが駆動さｎる。

最後にキャリッジが工具ラックまで完全に後退すると、
カムスイッチＪが駆動される。

その結果、アームモーターＡＭが消勢すｎ、スイッチＦ
が平坦板レバーで駆動ざｎている条件下で制御器３０６
に工具交換完了の信号が発せられる。

既に述べたように、キャリッジが工具ラックに戻る時の
速度は減速さｎて、ゆっくりと止ることになる。

これはキャリッジ全土める当接部品によって生じろ麿音
を無くすためだけではなく、各部品の摩耗と破損とを防
止するために必要である。

しかし、工具ラックの場合にはモーターとローターの重
量が大きく、ラックの投げ出し作用が生じろために事情
は違ってくる。

この欠点を無くするために、ＡＮＤゲート３１７゜３．
１５に結合されたＯＲゲート３１３を有する電気クラッ
チ２９２を介して工具ラックモーターＲＭｋ割出し機構
に結合して、どちら力・のＡＮＤゲートが導通した時に
モーターＲＭにクラッチを作用させ、更に重要なことは
ＡＮＤゲートが消勢した時に直ちにモーターＲＭのクラ
ッチを外して電動子及びモーターＲＭの歯車列に蓄えら
ｎた大きな慣性モーメン１４−吸収することなく工具ラ
ックを停止させることである。

第４７，４８図には工具保持具２６を工具ラックの各ソ
ケット２２１に弾性的に保持する手段の変形例が示しで
ある。

本発明のこの実施例では互に対をなすソケット２２１の
一つおきの空間に保持バネ３５０を設けである。

この保持バネ３５０はその中間部で曲っていてループ３
５１を形成し、このループ３５１がボルト３５２によっ
て工具ラックに固着されている。

２つの放射方向にのびる脚部３５３の各外向き彎曲部３
５４は隣接するソケット２２１内に突出していて、工具
保持具の環状溝２５８ａｋ収容し、その溝の底と弾性的
に係合して、工具保持具が不注意でソケット力・ら抜は
出るのを防止している（第４７．４８図参照）第４Ｔ図
に示すように、バネ３５０の脚部３５３の端部３５４の
外向き移動量は前記ボルト３５２及び他のボルト３５６
によって工具ラックに固着さｎたケーシング３５５によ
って制限されている。

工具保持具のキャリッジ２２１が工具ラック上の終点に
到達した時にはね力・えされるのる防止するために、本
発明にはキャリッジ２２７のロール２２３と係合してそ
れを所望の位置に弾性的に保持するための歯付きアーム
３５１が設けらｎている。

この歯付きアーム３５７は第２２ａ図に示すように、ネ
ジ３５９によって軌道２２３のフランジ２２５に固着さ
ｎたブラケット３５８に枢着さｔている。

レール２２５上にそｎから突出した状態で取付けらｎて
いるネジ３６０は歯付きアーム３５７の穴３６１Ｔｈ貫
通してのびている。

このネジ３６０はスペーサー３６２及び歯付きアームの
前方下向き傾斜面３５７ａが工具保持具のキャリッジの
ロール２２８と係合する第２２ａ図に示す位置での歯付
きアーム３５７の下向き運動量全制限するネジナツト３
６３によってブラケット３５８に固着されている。

歯付きアーム３５１はその上端の座金３６５とネジ３６
０の上端のナツト３６１と係合する座金３６６との間に
配置さｔたコイルバネ３６４によってキーヤリノツジ拘
留位置に弾性的に支持さｎている。

歯付きアーム３５７の先端部に形成されたカム而３６８
はキャリッジのロール２２８と係合してキャリッジがそ
の終点に接近した時に歯付きアーム３５７がロール上に
押し上げられるような形状をしている。

バネ３６４はキャリッジがはね力・える傾向に対しては
力を加えるが、キャリッジ駆動モーターＡＭの動力によ
ってキャリッジが移動するのを阻害するほどの力はない
。

補助制御 回路（第４５図参照）中にＩ／′ｉ、２つのスイッチが
設けてあり、スイッチＵは工具交換操作とは無関係に手
動で工具ラックを割出すためのものであり、スイッチｖ
上工具交換サイクルの干渉によってアームの位置がくる
った場合にそれをリセットするためのものである。

いずｎの場合にもこれらのスイッチＵとＶ′ハローカル
コントロールスイッチ３０１が′Ｘｏｎ〃位置にない場
合には作動しない。

工具ラック割出しスイッチＵ’に押すと、スイッチを離
すまでランクの割出しが一段づつ連続して行なわれる。

この回路はスイッチＵ７：ｌ−らり−１１５３を介して
第４５図に示すＯＲゲート３１２へと形成さｎている。

このＯＲゲート３１２へはジエネバカムスイッチＩ、７
）−らの入力もある。

こ乙によって押しボタンスイッチＵｋ離すと工具ラック
全全部の位置に連続して前進させろことができる。

平ｉＢ板１５９がスピンドルから離れろと、スイッチＦ
とキャリッジ戻しスイッチＪとが閉じてＡＮＤゲート３
７２力・ら制御器３０６に工具交換完了の信号が送らｎ
る（第１，４５図参照）。

アームリセット押しボタンスイッチｖ′ヲ押すとり一ト
薔Ｌ５４、ＯＲゲート３３０及びＡＮＤゲー１−３２８
’Ｔｈ介してアーム駆動モーターＡＭが反対方向に付
勢され、これによってハンド２３０は工具交換サイクル
終了に対応する工具ランク２１８の位置に戻る。

ＡＮＤゲート３２８は工具ラックの歯付きスイッチ■と
カムスイッチＪとによって導通状態になる。

アームを動力・す時にはリセットスイッチＶ”ｋ押し続
けている必要がある。

アームが完全に収容されると、カムスイッチＪが作動し
てアームモータＡＭが消勢する。

これはリセットスイッチボタンを押していても消勢する
。

スピンドル駆動モーター５９とスピンドルヲ緊急時に迅
速に停止させるために、モーター５９には、第１，６図
に示すようなモーターの付勢中には電磁気的に非作動に
なるブレーキ３６９が設けである。

手動制御 スピンドルの工具を手動で交換する際の手動制御装置を
第４５図全参照して説明する。

この場合ローカル制御スイッチ３０２Ｔｈ”ｏｎ”
にする。

操作者はキル頂部スイッチが作動されるようにキル全完
全に後退させろ。

次いで操作者は工具を突き出すためにスピンドル駆動モ
ーターを切る。

操作者カスピンドル内の工具？保持して工具スイッチＴ
Ｒ’に’突き出し〃位置にする。

その結果リード線Ｌ５０に介してＡＮＤゲート３７０に
信号が送られ、そこ力・らリード線Ｌ５３に介してＯＲ
ゲート３１９に信号が出る。

ＡＮＤゲート３７０はモーター速度検知回路力・らリー
ド線Ｌ５１に介して、またキル頂部回路力・らリード線
Ｌ５２を介して送られる各信号で導通状態にあるので、
平坦板用電磁弁Ｓ１が付勢される。

平坦板１５９が完全に係合するとスイッチＣが閉じ、そ
の結果リード線Ｌ５４とＡＮＤゲート３２２によって主
ダイヤフラム電磁弁Ｓ２が付勢される。

主ダイヤフラムが完全に伸長するとスイッチＤが作動さ
れてＡＮＤゲート３７１が導通し、ＯＲゲート３２５を
介してＩＪ−ｔ−裔Ｌ５２の信号で導通するＡＮＤゲー
ト３２６が導通して第２ダイヤフラム用電磁弁Ｓ３が付
勢されて工具が操作者の手中に落下する。

新しい工具を取付ける時には、装置ｋＳＳ突き出し〃位
置にして、新しい工具をスピンドル内ニ挿入し、工具ス
イッチＴＲＦ’保持〃位置にする。

それによって第２ダイヤフラム用電磁弁Ｓ３が消勢する
。

（電磁弁Ｓ３の制御下にある）押圧棒１６６の後退スト
ロークの終りに保持スイッチＥが解放さｎて両方の電磁
弁Ｓ２と８１が消勢する。

その結果工具が保持され且つ平坦板１５９はスピンドル
との保合から離れて後退する。

この後者の操作によって工具交換完了スイッチＥが作動
されて制御回路に機械加工を開始してもよいという信号
が発せらｎる。

キル制御スイッチ１２１ｂ（第１，３図ンはスピンドル
フレームの側面に固着されたブラケット１２１ｅ内に固
定された垂直ネジ１２１ｄに摺動自在に取付けらｎたカ
ラー１２１０に固着さｎている。

スイッチ１２１ｂの垂直方向位置はカラー１２１ｃの底
面と係合するナラ） １２１ｇによって調節さｎる。

スイッチ１２１ｂはキル板２１ａの端部で作用さｎてモ
ーター５９への回路を開いてスピンドルの工具がワーク
及び／又は作業台、内に深く挿入さｎるといった事故が
ないようにキルを駆動する。

こｆＬは更にキル板がキル供給ナツトのハウジングによ
って破損するのをも防止している。

第２，９図に示すように、第２ダイヤフラム板１６４は
板１５３に取付けらｎたカップ１６４ｂ内のバネ１６４
ａによって主ダイヤフラム板１５３上の上昇位置に弾性
的に支持されている。

レバー１３γはピン１３９によって作動されるまでは保
持回路用スイッチＥ’Ｔｈ閉じておくためのバネ１３８
を備えている。

バネ１９ｂの力によって部分１８の端部が水平支持体１
２上に降下した時の衝撃全吸収するためにネジ１９の囲
りにはゴム製クッション１９ｄが設けられている。

既に述べたように、キャリッジが工具ラックに接近する
時のその速度はほぼゼロであるが、使用済み工具保持具
をラックに置いて新しい工具保持具をラック力・ら取り
出す時にキャリッジ上のハンドを最適位置にするために
箱形カム２３５に強制停止手段を設けるのが好ましい場
合もある。

このために、箱形カム２３５にはその背面力・ら突出す
る停止ピン２３５ａ’ｅ設けて工具交換機のフレームに
固定さｎだピン２３５ｂと係合するように配置して、カ
ム２３５がクランクアーム２５０を投げ出さないように
する。

ピン２３５ａは第３４〜４１図に実線で、またフレーム
上のピン２３５ｂは点線で示しである。

アームモーターＡＭＴｈかなり高速で作動させ且つ停止
ピン２３５ａと２３５ｂの係合でカムシャフト２３６ど
箱形カム２３５の回転を直ちに止めるために、スプロケ
ット車輪２３６ｄ’に７１）−さ形バネ２３５ｃ及びシ
ャフト２３６上の調節ナツト２３５ｃｌ含むスリップク
ラッチ装置によってシャフト２３６と結合する。

スイッチカムＧ’、 Ｊ’、 Ｋ’はそｎらを貫通する
孔２３６ｆｖ通るピン２３６ｅによってカムシャフト２
３６と一体に回転するように互に結合されている。

ピン２３６ｅはシャフト２３６の端部に固着−３ｎたア
ーム２３６ｇに取付けられている。

ロール２３３を有する板２３２１／′ｉ、取付はネジ２
３２〃が貫通する溝２３２”を有する軌道フレーム２２
４上に調節自在に取付けらｎている。

図示した本発明の形態ではアーム２２３をスピンドルの
鼻部の平面より実質的に高い平面に設置したが、必要に
応じてこのアーム２２３はスピンドル平面より実質的に
低い位置にすることもできる。

この場合には工具保持具？スピントル内ニ挿入するため
にカム２３５とその関連部材によってキャリッジを上方
へ動かすことになる。

ターンテーブル上を移動する時の大部分の間、キャリッ
ジ２２７はラックより少し上にあって、ターンテーブル
の割出し中キャリッジのハンドとラックとの間に生じる
摩擦を無くすようにするが、ハンド２３０の端部２５γ
を工具保持具の環状溝２５８内に正しく挿入するために
は箱形カム２３５に小さな隆起部２？ｉ設けて軌道２２
３とキャリッジ２２１を少し落下させ、キャリッジが前
進する時にはキャリッジがターンテーブル上に来て環状
溝２５８の平面内にあるようにする。

工具交換機を簡素化するために、単一の動力駆動シャフ
ト２３６によってキャリッジ移送手段と、軌道アーム上
昇下降手段と、工具保持具の挟持脱着用機械バンドを操
作するということも本発明の特色の一つであるという点
に注目されたい。

更に、シャフト２３６が工具交換操作２制御する手段の
一部を形成するカムＧ、Ｊ、Ｋｋ作動する点も注意する
必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はスピンドルとその操作機構とを側面図で示す本
発明のフレームの垂直断面図で、図面ではスピンドルが
その最上部にあってバックギヤが駆動歯車と係合してい
る状態？示している。 第２図はスピンドルとその操作機構の上部の垂直断面図
。 第２ａ図は上側リミットスイッチとそｎによって操作さ
れるキル板の図。 第３図はスピンドルユニットの下部を示す第２図と同様
な図。 第４図はスピンドルを駆動する駆動機構と、駆動スＩＪ
−ブと実線が高速駆動位置にあることを示すバックギヤ
とｒ示す垂直断面図。 第５図はりシルバーのローターと、その駆動体と、スピ
ンドル用の変速手段を作動する空気シリンダーとを示す
第４図の５−５線による水平断面図。 第６図はスピンドル駆動体と、キル駆動体と、ごｔら、
駆動体を作動するモーターを示す本発明のスピンドルユ
ニットの頂部平面図。 第１図は平坦面４板とよばれろスピンドルロック板と、
この板と主ダイヤフラム板で作動されるスイッチを含む
前記板を作動する手段とヲ示すスピンドルユニットのド
ーム部の基部を示す平面図。 第８図はドローバーの指部取付部と、工具保持具の一部
と、押圧棒の一部と、工具保持具のアダプターと係合す
る指状フックをロックする手段との垂直断面図。 第９図はアダプターに加わるフックの圧力を解除するた
めに少し前進したドローバーに示すスピンドルユニット
の上下両部を拡大して示した分割断面図。 第１０図は押圧棒の下端とドローバーの指状フックを断
面で示した第８図の１０−１０線による水平断面図。 第１１図は指状フックロック用リング本体の一部を断面
で示した側面図。 第１２図は第９図と同様に工具保持具のアダプターと離
ｎたドローバーの指部端部の指状フックを示す第８図と
同様な図であるが、ロック用リングは指状フック端部と
離れている。 第１３図はドローバ−の指状フックが非ロツク状態にあ
り且つアダプターのヘッドから離れた位置にのびた状態
を示す第９図と同様な分割図。 第１４図はドローバ−を作動するダイヤフラム手段とフ
ック解除手段を作動する押圧棒を作動する手段全断面で
示したスピンドルユニット頂部の垂直断面図。 第１４ａ図は第２ダイヤフラムが作動される丑で押圧棒
を上方に保持しておくための手段を示す大型ダイヤフラ
ムの頂部表面の平面図。 第１４ｂ図は第２ダイヤフラムが作動するまで押圧棒金
上方に保持しておぐ手段の拡大図。 第１５図は３つの位置、即ち高速駆動位置、低速駆動位
置及びニュートラル非駆動位置の一つに変速手段全操作
し且つロックするための手段を示す側面図。 第１６図は第１５図の１６−１６線による断面図。 第１１図は第２ダイヤフラムが作動された時に押圧棒に
衝撃力を加えろ金属製大型ブロックを有する第２ダイヤ
フラムを示す第１図のスピンドル用ドームの変形例の断
面図。 第１８図はダイヤフラム板がドローバーとスピンドルを
たたいた時にスピンドルとに加えらｎる打撃力を吸収す
るための手段金示すドローバーと押圧棒を作動するダイ
ヤフラムの概念的断面図。 第１９図はドローバ−と押圧棒作動機構に関する電気及
び空気部材を示す図式図。 第２０図はリミットスイッチと、スピンドル駆動モータ
ーと、キル用ステップモーターとの関係を示す略図。 第２１図はスピンドル駆動モーターと、変速制御器と、
変速機構に関する電気及び空気部材を示すブロック図。 第２２図は工作機械のスピンドルと工具保持具貯蔵兼移
動手段との関係を一部を破断して示した側面図。 第２２ａ図はキャリッジがラックを越えてその終点位置
に戻る時にはねかえるの全防止する歯付き手段の正面図
。 第２３図はアームとスプロケット車輪を取付けろ手段の
第２２図の２３−２３線による垂直断面図。 第２４図は工具ラックを形成するターンテーブルの一部
と、工具移送用キャリッジを作動する機構と、キャリッ
ジの軌道を形成するアームの一部を示す平面図。 第２５図は第２４図の２５−２５線による垂直断面図。 第２６図は本発明に用いらｎるような工具保持具の斜視
図。 第２γ図はスピンドル内の工具保持具と係合するキャリ
ッジ上に取付けられた機械バンドを有する工具移送用キ
ャリッジと断面で示した工作機械のスピンドルフレーム
と全示す工作機械のスピンドルと工具貯蔵ランクの間に
のびるアームの外側端部を示す側面図。 第２８図は第２Ｔ図のアームとバンドの頂部平面図。 第２９図は挟持用バンドの端部とそれに取付けらｎた工
具保持具を示す平面図。 第３０図は第２７図の３０−３０線による断面図。 第３１図は第２７．２８図に示す工具保持具のキャリッ
ジと機械バンドの正面図。 第３２図は軌道の端部と工具保持具キャリッジの側面図
で、工具挟持用バンド部分は機械バンドの工具保持具挟
時用指部を作動する手段を示すために断面で示しである
。 第３３図は底部のカバー板を取り除いて指部を有する挟
持バンドが作動位置にある時を示す第３２図の３２−３
２線によるキャリッジの底面図。 第３４〜４１図は工具キャリッジを前進後退させろ手段
と、工具保持具を工作機械のスピンドル内に装置し且つ
そｎ−ｂ−ら取り出すためにキャリッジの軌道の端部を
上昇及び下降させろ手段との相対位置４示す図式図。 第４２図は貯蔵ラックと割出し手段用の手段を取付けろ
ターンテーブルと、２進化回路全制御する前者と一緒に
移動し得るカム全示す垂直断面図で、ターンテーブルと
ラックは前記２進化回路とプログラム手段とによって工
具保持具挾持用バンドによって取り上げられろ位置に選
択された工具保持具位置決めするようになっている。 第４３図はターンテーブルの一部とそれ用の割出し手段
の一部を示す第４２図の４３−４３図による水平断面図
で、ターンテーブルの一部は割出し制御カムとスイッチ
４示すために破断して示しである。 第４４図はキャリッジが工具保持具をスピンドルソケッ
ト内に装着するために上昇する直前にアームの端部とそ
の上のキャリッジが実線で示す押圧位置にある時の側面
図。 第４５図は本発明の工具交換機とスピンドルと作業台機
構を手動又はプログラム制御操作で制御する部材と各回
路の図式図。 第４６図は工具交換機構と工作機械のスピンドルの関係
を示す図式図。 第４７図は工具保持具をソケット内に保持するだめの工
具ラック変形例とバネ状指部の頂部平面図。 第４８図は工具保持具をラックのソケット内に保持する
バネ手段と工具保持具を断面で示した工具保持具ラック
の一部の底部平面図。 参照符号、２４・・・・・・スピンドル、２５・・・・
・・テーパー付きソケット、２６・・・・・・工具保持
具、１４０・・・・・・ドローパー、１４３・・・・・
・アダプター、１４６・・・・・・フック、１６６・・
・・・・押圧棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工具保持具収容ソケット全方する垂直スピンドルを
   支持するフレーム及び所定の順序で工具保持具を収容し
   貯蔵する複数のソケット全有する可動貯蔵ラックを有し
   、可動貯蔵ラックが所定の工具保持具を取出すための位
   置に選択的に可動であろ、工作機械と一緒に用いられる
   工具貯蔵兼移送装置において、アームが前記フレームに
   回転自在に支持され且つ前記可動貯蔵ラック及び前記ス
   ピンドルの間で前記フレーム力・らほぼ水平方向に延び
   、前記アームはキャリッジ軌道を設けており、工具保持
   具キャリッジがキャリッジ軌道に沿って移動するように
   キャリッジ軌道に取付けられており、前記キャリッジは
   前記可動貯蔵ラックと前記スピンドルとの間で選択した
   工具保持具を移送するために選択した工具保持具を把持
   する機械ハンドを有し、前記機械−・ンドは前記可動貯
   蔵ラックと前記スピンドルとの間のエンドレス通路内に
   移動し、前記機械・・ンド及び前記機械ハンドによって
   把持された工具保持具は、前記機械ハンド及び工具保持
   具が前記可動貯蔵ランク及び前記スピンドルの間で移動
   するとき連続運動で工具保持具をスピンドルから解放す
   るために下降され、且つ工具保持具をスピンドル中に挿
   入するために上昇される、ことを特徴とする工具貯蔵兼
   移送装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の工具貯蔵兼移送装置
   において、前記駆動手段がモーターと、キャリッジ全ス
   ピンドルに向けて前進させる手段を作動するために前記
   モーター？所定の一方向に回転させる手段と、キャリッ
   ジ上の機械ハンドによって工具保持具を貯蔵ラック上で
   挟持させる手段と、キャリッジを上昇させて工具保持具
   全スピンドル内に配置させるように前記モーターで駆動
   される手段と機械・・ンドを工具保持具力・ら解放する
   手段とを含む工具保持具をスピンドルの工具保持具収容
   ソケットの下側に位置決めするためのキャリッジを連続
   的に前進させる手段と、前記回転方向を変えずに前記モ
   ーターによって空のキャリッジを貯蔵手段上の静止位置
   に戻すための手段と、スピンドル内の工具が作業中は前
   記モー〃−の作動全停止し 工具による前記作業煽了後
   モーターの操作方向を反転させて空のキャリッジをスピ
   ンドルに向って前進させる手段と、前記モーターと反対
   方向に回転している間に機械ノ・ンドをスピンドル内の
   工具保持具と係合させてそｔを保持させる手段と、モー
   ターが反対方向に回転している間にキャリッジを下げて
   スピンドルから工具保持具を抜き取らせ且つモーターが
   反対方向に回転している間にキャリッジ金貯蔵手段に戻
   してその工具保持具とそれが取り出されたソケット内に
   置力・せる手段と、機械バンドを工具保持具から解放さ
   せる手段と、工具保持具の列の移動範囲外でキャリッジ
   の静止位置までそれを移動させる手段と、前記モーター
   を停止させる手段と、補助モーターによって貯蔵手段を
   回転させて次にスピンドルに送らする工具保持具をキャ
   リッジに与えるための手段と、モーターの操作全停止さ
   せる手段と、スピンドルに送られる各工具保持具に対し
   て上記操作サイクルを反復する手段と、を含むことを特
   徴とする工具貯蔵兼移送装置。