JPS6029387Y2 - 工具ソケツト起き倒し装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は工具交換装置において、その工具マガジンに
回動可能に枢着され、かつ工具を保持した工具ソケット
を、工具マガジンの交換位置において工具交換姿勢およ
び非交換姿勢に操作するための工具ソケット起き倒し装
置に関し、特に工具ソケットが交換姿勢に旋回されたと
きの角度位置を正確に設定できるようにしたものである
。

一般に竪形工作機械に装備される工具貯蔵マガジンにお
いては、所要の工具を挿着した工具ソケットを交換位置
に割出すと同時に、水平状態にある工具ソケットを工具
ソケット起き倒し装置によって主軸と平行な垂直状態に
旋回し、この垂直姿勢において交換アームにより工具ソ
ケットと主軸間で工具交換を行わせるようになっている
。

しかし、この種従来の工具ソケット起き倒し装置にあっ
ては、工具ソケットに対する位置決めクランプ手段がな
いため、その起き倒し位置にばらつきがあり、特にチェ
ーン式１具貯蔵マガジンにおいては、チェーンのたるみ
等が影響して工具ソケットを正確な角度位置に起き倒し
することができず、このため工具交換時に交換アームが
工具をミスグリップし、工具を脱落する問題があった。

この考案は上記したような従来の問題点を解決するため
になされたもので、工具マガジンの交換位置において、
工具ソケットを旋回と連動して位置決め部材を工具ソケ
ット若しくはこれと一体をなす部分に係合させることに
より、工具交換姿勢に転換された工具ソケットを正確な
角度位置に位置決めできるようにした工具ソケット起き
倒し装置内提供するにある。

以下この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図において、１は竪形工作機械のコラ
ム（図示せず）の側面に設置されるチェーン式１具マガ
ジンであり、この工具マガジン１のベース２には図示し
ない駆動モータに連結された駆動用スプロケット８が軸
着され、この駆動用スプロケット３と、これより離間し
てベース２に軸着した従動ホイール（図示せず）間に無
端状態のチェーン４が懸架されている。

チェーン４を構成するチェーンリンク４ａには等間隔に
ソケット支持体５が一体的に形成され、これら各ソケッ
ト支持体５の三叉部先端間には工具ソケット６の一端部
が第３図、第４図に示すように一対の枢支ピン７．７に
よって回動可能に枢着されている。

このようにした各工具ソケット６は、チェーン４の走行
に伴う工具ソケット６の運動軌跡に沿って配設したガイ
ドレール８により軸線が水平（ベース２に対し直角な方
向）に保持されるようになっているとともに、ガイドレ
ール８は交換位置ＣＰにおいて切欠かれ、この交換位置
に割出された工具ソケット６はその枢支ピン７を中心に
して水平状態から工具交換姿勢（垂直状態）に旋回可能
になっている。

上記各工具ソケット６には、第１図では図示省略したが
、第２図から明らかな如く工具９のテーパシャンク部９
ａが工具ソケット６の回動端面側から着脱可能に挿入さ
れるようになっており、そして工具９のテーパシャンク
部先端に突設したプルスタッド１０には、第４図に示す
ようにスプリングにより半径方向に弾発されるよう工具
ソケット６に取付けた一対の保持ピン１１が係合され、
これにより工具ソケット６が交換位置ＣＰにおいて垂直
状態（第２図の２点鎖線に示す工具交換可能な姿勢）に
倒されても、工具９がその自重によって工具ソケット６
から脱落しないようにしている。

上記交換位置ＣＰに対応して上記マガジンベース２には
、第３図および第４図に示すように一対の支持部材１２
．１２が上記ソケット支持体５の二叉部間縞幅に対応し
た所定の間隔を置いて平行に固設され、この支持部材１
２．１２相対向する内面には、交換位置ＣＰに割出され
る工具ソケット６の旋回中心（枢支ピン７）と同心の円
弧溝１３．１３がそれぞれ形成され、さらにこの両支持
部材１２．１２間には工具ソケット６の枢支側端面６ａ
および下面６ｂがそれぞれ係合される互いに直角な２つ
の位置決め面１４ａ、１４ｂを有するほぼＬ字状の旋回
体１４が配置されている。

上記旋回体１４は上記支持部材１２．１２の円弧溝１３
．１３に滑動可能に係合する円弧状の突起１５．１５を
直角部側の両側面に有し、この円弧溝と突起により旋回
体１４を支持部材１２．１２に旋回可能に支持するとと
もに、旋回体１４の直角部側には上記円弧溝１３と同心
に三日月状のピニオン部材１６が固着されている。

また、上記マガジンベース２には、第２図に示すように
上記ピニオン部材１６の上方に位置してソケット旋回用
のシリンダ１７が形成され、このシリンダ１７内にはピ
ストン１８が上下方向に摺動可能に嵌着されていると共
に、ピストン１８と一体をなすピストンロッド１９の先
端には上記ピニオン部材１６と噛合するラック部材２０
が固着され、さらにラック部材２０の両側面には結合部
材２１．２１の一端が固着されており、その他端は上記
支持部材１２．１２に形成した貫通穴１２ａ、１２ａを
通して外方に突出され、この丙寅出端にはそれぞれの枢
支ピン７の方向に延びる位置決め部材２２．２２が水平
にかつ一体に設けられている。

位置決め部材２２．２２はその先端に上記枢支ピン７の
突出先端と係脱する係合部２２ａ、２２ａを備えている
。

また、上記マガジンベース２には上記支持部材１２．１
２の下方に位置して支持板２３が固着され、この支持板
２３の中央に上記旋回体１４の工具交換姿勢方向への旋
回角度を規制するストッパ２４が取付けられている。

第１図において、２５は上記コラムの前面に上下動可能
番を墜架した主軸頭を示し、この主軸頭２５には主軸２
６垂直軸線のまわりに回転可能に軸承され、この主軸２
６の先端部に工具９が着脱可能に挿着されるよう・にな
っている。

また、２７は上記交換位置ｃｐにおいて垂直、すなわち
工具交換姿勢位置に旋回された工具ソケット６と主軸２
６との間で工具９を交換する交換アームであって、この
交換アーム２７はマガジンベース２の背面に固設した図
示省略のアーム支持体に可逆回転可能にかつ軸方向に進
退移動可能に支持されている。

次に上記のように構成されたこの考案装置の動作につい
て説明する。

主軸頭２５の主軸２６に挿着された工具９により工作物
の加工や行われている間に、次の加工に使用する工具９
を交換位［Ｐに割出すべく図略の駆動モータによりスプ
ロケット３を駆動してチェーン４を周回させる。

これにより工作物の加工に必要な工具９を挿着した工具
ソケット６が交換位置ｇＰに割出されると、チェーン４
の周回運動は停止され、かつその工具ソケット６は旋回
１４上に位置決め担持される。

そしてこの状態は主軸２６に挿着された工具９による工
作物の加工が完了するまで待機する。

上記主軸２６に挿着された工具９による所定の加工が完
了すると、主軸頭２５が工具交換のために上昇端位置（
マガジン１に近接する位置）まで移動され、同時に交換
位置つＰに割出された工具ソケット６の工具交換姿勢へ
の旋回操作が行われる。

すなわち、上記加工が完了すると、ソケット旋回用シリ
ンダ１７の下室に圧力流体が供給され、これによりピス
トン１８を上昇動作させて、そのピストンロッド１９と
一体のラック部材２０を上動させる。

これに伴いラック部材２０の直線運動はピニオン部材１
６によって回転運動に変換され、ピニオン部材１６を含
む旋回体１４が支持部材１２．１２の円弧溝１３，１３
に沿って第２図の時計廻りに旋回されるとともに、この
旋回体１４内に担持された工具ソケット６も枢支ピン７
．７を支点にして旋回体１４と一体に旋回される。

これにより工具９を挟着した工具ソケット６が第２図の
実線で示す水平状態（非工具交換姿勢）から第２図の２
点鎖線で示す垂直状態（工具交換姿勢）に９０’転換さ
れ、かつ旋回体１４の回動端背面がストッパ２４に当接
すると、旋回体１４の旋回動作は停止し、シリンダ装置
によるラック部材２０の上昇動作も停止する。

一方ラツク部材２０が上昇端に達した状態では、これと
一体の位置決め部材２２．２２の係合部２２ ａ、
２２ ａが工具ソケット６の両枢支ピン７．７にその下
面側から係合すると同時に、両枢支ピン７．７を真上に
持ち上げるように作用する。

このため、２点鎖線に示す垂直状態に転換された工具ソ
ケット６の枢支側端面６ａは旋回体１４の位置決め面１
４ａに押付けられる。

これにより工具ソケット６がチェーン４のたるみに影響
されないよう枢支ピン７の位置ずれが規制され、工具ソ
ケット６は旋回体１４の位置決め面１４ａ。

１４ｂに完全に押付けられ、みだりに揺動しないように
位置決めされることになる。

すなわち工具ソケット６が正確な角度位置に姿勢調勢さ
れて位置決めされたことを意味する。

上記主軸頭２５が上昇端に位置決めされ、かつ交換位置
ｃｐの工具ソケット６が垂直状態に転倒されると、交換
アーム２７が所定角度旋回され、その両端把持部により
主軸２６および工具ソケット６に挿着されている工具９
を把持し、続いて交換アーム２７の軸方向前進（下降）
、１８０°旋回および軸方向後退（上昇）動作により、
主軸２６より離脱された使用済みの工具９が工具ソケッ
ト９に挿着され、また工具ソケツ６から離脱された次期
工具９は主軸２６に挿着される。

その後、交換アーム２７は原位置に旋回復帰される。

上記交換アーム２７が原位置に復帰されると、主軸頭２
５は工作物の加工のために降下され、また工具ソケット
６はソケット旋回用シリンダ装置の前進作用により旋回
体１４とともに垂直状態から水平状態に再び起こされる
。

そして次に使用されるべき工具９を交換位置ぐＰに割出
すべく工具マガジン１を駆動する。

また、旋回体１４が工具ソケット９を水平方向に起こさ
れるように旋回された状態では、ラック部材２０は第２
図の実線で示す降下位置に保持されるため、これと一体
の位置決め部材２２，２２は枢支ピン７．７から離れ、
第２図の実線で示す状態に保持されて、工具マガジン１
の割出し動作に伴う工具ソケット６の旋回体１４への位
置決め担持に支障を来たさないようにする。

なお、上記実施例では、ラック部材２０に位置決め部材
２２．２２を設け、この位置決め部材２２．２２を工具
ソケット６の枢支ピン７．７に係合させることで工具ソ
ケット６を位置決めクランプするようにしたが、これに
限定されるものではなく、旋回シリンダ装置の応動部分
（ピストンロッド）に位置決め部材を取付け、この位置
決め部材を工具ソケット若しくはこれと一体をなす部分
に直接係合させるようにしても良い。

以上のようにこの考案によれば、工具マガジンの工具交
換割出し位置において、工具マガジンに起き倒し可能に
枢着した工具ソケットを旋回させる旋回シリンダ装置の
応動部分もしくはこれと連動して動作する部分に位置決
め部材を設け、この位置決め部材を工具ソケットもしく
はこれと一体をなす部分に係合して工具交換姿勢（垂直
状態）に転換された工具ソケットの姿勢を位置決めする
ようにしたので、工具交換姿勢に転換したときの工具ソ
ケットを正確な角度位置に位置決めすることができ、こ
のため、工具ソケットの工具交換姿勢への転換時の角度
位置に直接影響を与えるチェーン式１具マガジンであっ
ても交換アームが工具をミスグリップすることがなく、
従来のようなミスゲリップに伴う工具の脱落を未然に防
止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかる工具ソケット起き倒し装置を
適用した工具マガジンの一部の正面図、第２図は第１図
の■−■に沿う拡大断面図、第３図は第２図の■−■線
に沿う断面図、第４図同じく第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿
う断面図である。 １・・・・・・工具マガジン、２・・・・・・マガジン
ベース、５・・・・・・ソケット支持体、６・・・・・
・工具ソケット、７・・・・・・枢支ピン、９・・・・
・・工具、１２・・・・・・支持部材、１３・・・・・
・円弧溝、１４・・・・・・旋回体、１４ａ、１４ｂ・
・・・・・位置決め面、１５・・・・・・円弧状突起、
１６・・・・・ゼニオン部材、１７・・・・・・ソケッ
ト旋回用シリンダ、１８・・・・・・ピストン、１９・
・・・・・ピストンロッド、２０・・・・・・ラック部
材、２１・・・・・・結合部材、２２・・・・・・位置
決め部材、２４・・・・・・ストッパ、２５・・・・・
・主軸頭、２６・・・・・・主軸、２７・・・・・・交
換アーム、ｃｐ・・・・・・交換位置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工具を着脱可能にした回動可能な多数の工具ソケットを
   保持してなる工具マガジンを有し、この工具マガジンの
   交換位置において上記工具ソケットを工具交換姿勢に旋
   回して工具交換するようにした工具交換装置において、
   上記工具マガジンの交換位置に割出された工具ソケット
   を上記工具ソケットの旋回中心を中心にして所定角度旋
   回させる旋回用シリンダ装置と、上記工具ソケットの工
   具交換姿勢への旋回と連動して上記工具ソケットもしく
   はこれと一体をなす部分に係合して該工具ソケットを位
   置決めする位置決め部材とからなる工具ソケット起き倒
   し装置。