JPS60167737A - 自走式工具交換装置 - Google Patents

自走式工具交換装置

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JPS60167737A
JPS60167737A JP1873784A JP1873784A JPS60167737A JP S60167737 A JPS60167737 A JP S60167737A JP 1873784 A JP1873784 A JP 1873784A JP 1873784 A JP1873784 A JP 1873784A JP S60167737 A JPS60167737 A JP S60167737A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
arm
guide rail
traveling
tool changing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1873784A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Saeki
英樹 佐伯
Hiroki Tazawa
田沢 博樹
Toru Saiki
斉木 徹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamazaki Mazak Corp
Yamazaki Tekkosho KK
Original Assignee
Yamazaki Mazak Corp
Yamazaki Tekkosho KK
Yamazaki Machinery Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamazaki Mazak Corp, Yamazaki Tekkosho KK, Yamazaki Machinery Works Ltd filed Critical Yamazaki Mazak Corp
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Publication of JPS60167737A publication Critical patent/JPS60167737A/ja
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)0発明の技術分野 本発明は、マシニングセンタにおいて、9つ交換動作を
行う、自走式1具交換装置に関する。
(b)、技術の背景 マシニングセンタに用いられる工具交 換装置は、できるだけ構成が簡略で故障等の障害が生じ
にくい構造のものが望ましい。
(C)、従来技術と問題点 従来、立形の′マシニングセンタにお伊る工具交換装置
は、工具マガジンから工具を工具交換アームにまで搬送
する中間シフタと、該中間シフタと主軸の間で工具を受
け渡す工具交換アームの2つの主要部品から構成されて
いたが、このように中間シフタとエバ交換アームの2つ
を設けることはマシニングセンタの構造が複雑化する不
都合がある。また、工具交換アームは主軸近傍に設置さ
れているために、主軸に装着された工具の切削に伴う切
粉や切削水が付着しやすく、アーム誤動作の要因となる
こと六(名 遺、1− 従来、単に直線状のレール上をシリン ダ等の往復駆動手段を用いて工具交換アームを工具ドラ
ムと主軸の間で移動駆動させ、中間シックを無くした形
のものはあったが、それ等の装置はレールが長くなると
それだけ往復駆動手段が大型化する不都合があり、また
曲線状のレールの場合には対応が出来ない欠点があった
更に、工具マガジンに格納された工具 が、]=具交換位置で水平方向にその軸心が向くように
設置され、主軸軸心が垂直方向に向いた、いわゆる立形
のマシニングセンタにおいては、単に、レール上を工具
交換アームが移動しても、工具交換を行うことが出来な
い不都合があった。
(d)0発明の目的 本発明は、前述の欠点を解消ずべく、 中間シフタが不要で、マシニングセンタの構成を簡略化
し得る自走式1具交換装置を提供することを第1の目的
とするものてあり、切削に伴う切粉や切削水の悪影響を
受けることの少ない、従って信頼性の高い自走式1具交
換装置を提供する乙とを第2の目的とし、更に、長さの
長いガイドレールや曲線状のガイドレールの使用も容易
な自走式1具交換装置を提供することを第3の目的とし
、加えて、いわゆる立形のマシニングセンタにおいても
、容易に工具交換を行い得る自走式1具交換装置を提供
することを第4の目的とするものである。
(e)0発明の構成 即ら、本発明は、ガイドレールを前記 二[具マガジンと主軸間を連絡する形で設けると共に、
前記ガイドレールに、工具交換アームの設けられた揺動
アーム部を揺動駆動自在に支持したアーム走行台車を、
ガイドレールに治って移動自在に設け、更に係合部材を
前記ガイドレールに沿った形で設けると共に、前記アー
ム走行台車に走行駆動手段を前記係合部材と係合させた
形で設けて構成される。
(以下余白) (f)0発明の実施例 以下、図面に基づき、本発明の実施例 を、具体的に説明する。
第1図は本発明による自走式1具交換 装置の一実施例が適用された立形マシニングセンタの一
例を示す平面図、第2図は第1図の側面図、第3図はレ
ールを示す斜視図、第4図は本発明による自走式1具交
換装置の一実施例を示す正面図、第5図は第4図の側面
図、第6図は自走式1具交換装置の稼動状態を示す斜視
図、第7図は自走式1具交換装置と工具マガジン間の工
具の挿抜状況を示す斜視図、第8図は自走式1具交換装
置とマシニングセンタ主軸との間の工具の挿抜状況を示
す斜視図である。
立形マシニングセンタ1は、第1図に 示すように、コラム2を有しており、コラム2にはガイ
ドレール2a、2aを介して主軸頭3が紙面と直角方向
、即ち上下方向Lr u m+ Iffm+白& 17
” fi +−) a J−+ f 1% ! 士會山
663には主軸21が主軸軸心CLにその中心を一致さ
せた形で設けられており、更に、コラム2には、第6図
及び第7図に示すように、チェーン状の工具マガジン5
が矢印A、B方向に移動駆動自在に設けられている。工
員マガジン5には多数の工具ホルダ5Bが設置されてお
り、各工具ホルダ5aにはマシニングセンタ1が加工に
使用する工具6が、水平方向にその軸心を向けた形で格
納装着されている。なお、各工具ホルダ5aに装着され
た工具6は、その軸心方向、即ち第7図矢印C,D方向
に挿抜自在に装着されている。
一方、コラム2には、第2図に示すよ うに、支持ブラケット7が設けられており、支持ブラケ
ット7にはガイドレール9が、工具マガジン5と主軸頭
3の主軸21間を連絡する形で設けられている。ガイド
レール9は、第3図に示すように、L字形に屈曲しtこ
形に形成されており、ガイドレール9の図中下部には、
ガイドレール9の全長に亙で紐状の係合部材であるチェ
ーン9aが張設固定されている。ガイドレール9には、
第4図及び第5図に示すように、アーム走行台車10が
アーム走行台車10上に回転自在に支持された複数個の
ガイドローラ11により、ガイドレール9に沿って矢印
E、F方向に移動自在に懸垂支持されており、アーム走
行台車10には油圧モータ12が設置されている。油圧
モータ12の出力軸12aにはスプロケット12bが嵌
着されており、スプロケット12bはガイドレール9上
のチェーン9aと係合している。また、アーム走行台車
10にはシリンダ13aの形成された油圧アクチェータ
13が設けられており、シリンダ13aにはピストン1
3bを介してロッド13cが矢印G、H方向に突出後退
自在に設けられている。
また、アーム走行台車10の、第4図 及び第5図下方には、コの字形のアーム部10 a、1
0 aが形成されており、アーム部10 a、 10 
aには揺動アーム部16が矢印1.J方向に軸15.1
5を介して揺動自在に支持されている。第4図左方の軸
15にはアーム15aが固着されており、アーム15a
の先端は油圧アクチェータ13のロッド13cに枢着し
ている。従って、ロッド13bが矢印G、H方向に突出
後退することによりアーム15a1軸15を介して揺動
アーム部16は、■、J方向に揺動駆動される。
揺動アーム部16は、軸15の設けら れた本体17を有しており、本体17には両端に工具把
持部19aの形成された工具交換アーム19が、本体1
7に設けられた図示しない、シリンダーピストンによる
往復駆動機構及びトルクアクチェータ等の回転機構を介
して本体17に対して突出後退I#大りl 翻tケ印M
T右r611r駅動自在−かつ矢印M、N方向に180
°に亙り回転自在に設けられている。なお、番号20は
アーム走行台車10部分を被覆する防塵カバーである。
立形マシニングセンタ1は以上のよう な構成を有するので、主軸頭3の主軸21と工具マガジ
ン5との間で工具6の交換を行う場合には、まずアーム
走行台車10の油圧モータ12を駆動してスプロケット
12bを所定の方向に回転させる。すると、−スプロケ
ット12bと噛合しているチェーン9aにより、アーム
走行台車101よガイドローラ11を介してガイドレー
ル9に沿って、第1図矢印E方向、即ち工具マガジン5
方向に移動を開始する。アーム走行台車10がE方向に
移動するとアーム走行台車10に支持されている揺動ア
ーム部16もE方向に移動するが、この際、油圧アクチ
ェータ13のボート13dに圧油を供給して、ピストン
13b1従ってロッド13Cをシリンダ13aに沿って
H方向に突出させる。すると、アーム15aを介してN
15がJ方向に90°回転し、揺動アーム部16も軸1
5を中心にJ方向に900回転する。これにより、揺動
アーム部16は、第5図実線に示す、工具交換アーム1
9の先端19bが図中下方に向いた第1の位置LCIか
ら、図中想像線で示す、先端19bが水平方向を向いた
第2の位置LC2に@転する。
この状態で、アーム走行台車1oは工 具マガジン5方向に走行し、第1図に示すように、工具
交換アーム19の一方の工具把持部19aが、所定の工
具交換位置Xで工具マガジン5中の適宜な工具ホルダ5
aと対向したところで、油圧モータ12の駆動が停止さ
れ、スプロケット12b及びチェーン9aを介したE方
向の移動は停止される。工具マガジン5は工具交換アー
ム19が工具交換位置Xに位置決めされるまでの間に、
マガジン5をA、B方向に移動させて交換ずべき工具6
の装着セットされた工具ホルダ5aを位置Xに位置決め
しておくので、工具交換アーム19の工具把持部19a
が位置Xに達すると、工具把持部19aには、次に主軸
に装着すべき工具6が工具把倖部19゛aの開口部19
cを介して嵌入係合される。この状態で、工具交換アー
ム19を矢印り方向に突出させると、工具ホルダ5n中
の工具6は工具把持部19aにより、工具マガジン5か
らL (C)方向に引き抜かれる。
次に、油圧モータ12を先程とは逆の 方向に回転させ、スプロケット12b1チエーン9れを
介してアーム走行台車10を今度はF方向にガイドレー
ル9に治って走行を開始させる。アーム走行台車1oが
F方向に移動すると当然揺動アーム部16も共にF方向
に移動し、工具把持部19aに把持された工具6は主軸
頭3の主軸21方向に搬送される。工具6のF方向の搬
送の途中で、工具交換アーム19をに方向に後退させる
と共に、油圧アクチェータ13のホー ト13 eに圧
油を供給してピストン13bをロッド13cと共にG方
向に後退させる。すると、アーム15a1軸15を介し
て揺動アーム部16が軸15を中心に1方向に90°回
動し、揺動アーム部16は第2の位fiLC2から第1
の位置LCIに戻り、工具交換アーム19は、第4図実
線に示すように、水平状態に維持される。
この状態で、更にアーム走行台車10 がF方向に進むと、第8図に示すように、空の工具把持
部19aが主軸頭3の主軸21ζこ装着された工具6を
開口部19cを介して把持係合する。そこで、工具交換
アーム19をL方向に突出させると共に、再度180°
反転させ、主軸21に装着されていた工具6を抜去し、
代わりに工具マガジン5かl目しτ%?、=T!6tp
キ軸21に対向させる。次に、工具交換アーム19をに
方向に後退させると、工具マガジン5から搬送された工
具6は主軸21に挿入セットされる。主軸21に新たな
工具6のセットが完了したところで、油圧モータ12が
再度駆動され、アーム走行台車10は揺動アーム部16
と共にE方向に待避し、主軸21から抜き取った工具6
を工具マガジン5の所定の工具ホルダ5aに返却する。
即ち、二[具マガジン5は、該主軸21から抜き取った
工具6を格納すべき工具ホルダ5aを工具交換位置Xに
位置決めしておく一方で、アーム走行台車10は油圧ア
クチェータ13により揺動アーム部16を第2の位置L
C2に位置決めさせる。そこで、工具交換アーム19を
L方向に突出させて、工具交換アーム19に把持された
使用済工具6と、既に位置決め状態にある工具ホルダ5
aを対向させる。更に、工具交換アーム19をに方向に
後退させると、工具把持部19a中の使用済工具6は所
定の工具ホルダ5a中に格納される。使用済工具6が工
具ホルダ5a中に格納されたところで、アーム走行台車
10を、多少F方向に移動させて待機位置に戻し、主軸
21の工具6による加工の終了するのを待つと共に、工
具マガジン5をA、B方向に移動させて次の加工に使用
する工具6を工具交換位置Xに位置決めする。
なお、上述の実施例は、ガイドレール 9に沿った形で設置される係合部材として、チェーン9
aを用いた場合について述べたが、係合部材としてはチ
ェーン9aに限らず、ゴム等の可撓性材料からなるタイ
ミングベルト等を張設してもよいことは勿論であり、更
にガイドレール9に直接ラック等を歯切りしtこ形で形
成して構成するととも可能である。更に、係合部材の設
置態様も、ガイドレール9に沿った形で設けられている
限り、必ずしも直接ガイドレール9上に設けられている
必要の無いことは勿論である。
また、アーム走行台車10に搭載され る走行駆動手段としては、油圧モータ12に限らず、電
動モータ等適宜な構成が考えられる。
更に、本発明による自走式1具交換装 W8は、本実施例のように、主軸21が縦方向に設けら
れた、いわゆる立形のマシニングセンタに限らず、主軸
が水平方向に設けられた横形のマシニングセンタにも適
用することが出来ることは勿論である。
(g)0発明の効果 以上、説明したように、本発明によれ ば、ガイドレール9に、工具交換アーム19の設けられ
た揺動アーム部16を揺動駆動自在に支持したアーム走
行台車10を、ガイドレール9に沿って移動自在に設け
ると共に、チェーン9a等の係合部材を前記ガイドレー
ル9に沿った形で設け、更に前記アーム走行台車10に
油圧モータ12等の走行駆動手段を前記係合部材と係合
させた形で設けたので、走行駆動手段を駆動することに
より、前記係合部材を介してアーム走行台車10、従っ
て工具交換アーム19を、ガイドレール9に沿って、工
具マガジン5と主軸21の間で自由に走行移動させるこ
とが可能となり、従来工具マガジン5と固定された工具
交換アーム190間で工具6の受け渡しを行っていた中
間シフタ等の部品が不要となり、マシニングセンタ1の
全体の構成を簡略化することが可能となる。
更に、揺動アーム部16がアーム走行 台車io+と対して揺動自在に支持されているので、主
軸21が垂直方向に向き、工具マカジン5に装着された
工具6の軸心が工具交換位置Xで水平方向に向いた、い
わゆる立形マシニングセンタ1(ζ対する工具交換を容
易に行うことが出来る。なお、アーム部16のl、J方
向の揺動角度範囲は、本実施例の90’に限らず、工具
マガジン5Bにおける工具6の格納態様ζこ応じて(即
ち、工具6の軸心が交換位置Xで水平方向に向いていな
くとも)、任意の角度で設定し得ることは勿論である。
また、主軸21によるワークの加工中 は、工具交換アーム19をアーム走行台車10と共に主
軸21から離れた位置に待機させることにより、主軸2
1に装着された工具6の加工に伴う切粉や切削水の悪影
響を極力排除することが出来、アーム誤動作の少ない、
従って信頼性の高い自走式1具交換装峠8の提供が可能
となる。
更に、アーム走行台車10はガイドレ ール9上を、自らに搭載した走行駆動手段により自刃で
走行することが出来るのでガイドレール9が、第3図に
示すように、曲線状に形成されていても、または、ねじ
れた形で形成されていても、走行が可能であ′す、また
ガイドレール9の長さが長くなっても、自走式1具交換
装M8自体の大きさを何ら大きくすること無く対応が可
能である。従って、複数の工具マガジン5の間を走行さ
せることにより、任意の工具マガジン5と主軸21の間
で工具6の受け渡しを行うように構成することも出来、
システムの発展性が極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自走式1具交換 装置の一実施例が適用された立形マシニングセンタの一
例を示す平面図、第2図は第1図の側面図、第3図はレ
ールを示す斜視図、第4図は本発明による自走式1具交
換装置の一実施例を示す正面図、第5図は終4図の側面
図、第6図は自走式1具交換装置の稼動状態を示す斜視
図、第7図は自走式1具交換装置と工具マガジン間の工
具の挿抜状況を示す斜視図、第8図は自走式1具交換装
置とマシニングセンタ主軸との間の工具の押抜状況を示
す斜視図である。 1・・・・・・マシニングセンタ 5・・・・・・工具マガジン 6・・・・・・工具 8・・・・・自走式1具交換装置 9・・・・・・ガイドレール 9a・・・・・・係合手段(チェーン)10・・・・・
アーム走行台車 12 ・・・・走行駆動手段(油圧モータ)12b・・
・・・・走行駆動手段 (スブロケッ ト) 16・・・・・・揺動アーム部 19・・・・工具交換アーム 21・・・・・主軸 出願人 株式会社 山崎鉄工所 代理人 弁理士 相1)伸二 (ほか1名) 第8図 手続補正書(方式) 1.事件の表示 昭和59年特許願第18737号 2 発明の名称 自走式1具交換装置 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 愛知県丹羽郡大ロ町大字小ロ宇乗船1番地氏名(
名称) 株式会社 山崎鉄工所 代表者山崎照彦 4代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 工具マガジンと主軸を有するマシニ ングセンタにおいて、ガイドレールを前記工具マガジン
    と主軸間を連絡する形で設けると共に、前記ガイドレー
    ルに、工具交換アームの設けられた揺動アーム部を揺動
    駆動自在に支持したアーム走行台車を、ガイドレールに
    沿って移動自在に設け、更に係合部材を前記ガイドレー
    ルに沿った形で設けると共に、前記アーム走行台車に走
    行駆動手段を前記係合部材と係合させた形で設けて構成
    した自走式1式%
JP1873784A 1984-02-03 1984-02-03 自走式工具交換装置 Pending JPS60167737A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100643728B1 (ko) * 1999-06-24 2006-11-13 호와고교 가부시키가이샤 머시닝센터용 예비 공구 교환장치
JP2007290739A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Taisei Kako Co Ltd 緩衝包装体及び緩衝包装構造

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JPS5894952A (ja) * 1981-11-30 1983-06-06 Okuma Mach Works Ltd 自動工具交換装置

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