JPS6090647A - 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、単一のスピンドルを装着した単軸式ＮＣ工作
機械の自動工具交換装置に係り、特に複数の工具を載置
し７た工具置き台をスピンドル台の移動に伴って該スピ
ンドル台に装着さｆ１７’（スピンドルの下方に移動さ
せ、該スピンドルに対して工具を択一的にかつ自動的に
着脱できるようにした小型でかつ簡易な構造の自動工具
交換装置に関する。

従来、被加工物に例えば、直径の異なる複数の穴をあけ
る場合、単軸式ＮＣ工作機械においては、その都度工具
を交換する必要があり、この交換作業は、手作業で行わ
なければならないため非常に煩しいことであった。これ
に対して多軸式のＮＣ工作機械においては、複数の工具
が予めターレット盤等に装着さｊており、却にターレッ
ト盤等を回転させるだけでよいので、その都度工具を交
換する必要がなく便利であるが、被加工物の加工条件が
変わっｆｃ場合は、工具を全部手作業で交換する必要が
あった。またこのような工作機械は、犬型で構造が初雑
とカリ、非常に高価になるという欠点があった。

本発明け、王妃した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、株数の工具
を載置した工具置き台を加工条件及び移動条件のプログ
ラムが入力されたコンピュータによりスピンドル台に装
着されたスピンドルの下方に移動させることによって、
工具置き台に載置さｔ′Ｌだ工具をスピンドルに択一的
に増り付けたり、逆に工具置き台にスピンドルから取り
外した工具を収納するようにし、作業能率の向上及び作
業者の疲労の軽減を図ると共に工具交換中における工具
落下による事故を防止することである。

’ｌ：ｉ他の目的は、安価な単軸式ＮＣ工作機械で工具
の交換を自動的に行わせることによって、高価な多軸式
のＮＣ■Ｃ機作と同等以上の性能を得ることができるよ
うにすることであり、またこれによってｌＪＳ型でかつ
構造が簡単な自動工具交換装置を提供することである。

更に他の目的は、加工条件が異なる被加工物を加工する
場合は、工具置き台を異なった工具を収納した他の工具
＠き台と交換することによって、別の加工ができるよう
にすることであり、またこれによって該工具置き台の交
換を迅速にかつ簡単に行うことができるようにすること
である。

要するに本発明は、基台に鉛直方向に摺動するように支
承されたスピンドル台と、該スピンドル台に回動自在に
嵌挿されたスピンドルと、前記スピンドル台に同期し７
て鉛直方向に摺動する支持台と、該支持台を所定のタイ
ミングで昇降させる昇降装置と、該支持台によって支持
されかつ複数の工具を載置する工具置き台と、水平方向
に移動可能なテーブルと、該テーブルに固着され前記支
持台の下死点付近で該支持台にかわって前記工具置き台
を支持するようにした受け台とを設け、該受は台に支持
された前記工具置゛き台を前記テーブルの移動に伴って
前記スピンドルの下方に移動させ前記工具＃き台に載置
さｎた工具を前記スピンドルに択一的にかつ自動的に着
脱できるように構成したことを特徴とするものである。

以下本発明を［シ１面に示す実施例に基いて説明する。

本発明に係る自動工具交換装置１は、スピンドル台２と
、スピンドル３と、支持台４と、該支持台の昇降装置５
と、工具置、き台６と、テーブル８と、一対の受け台９
とを備才ている。

スピンドル台２は、基台ＩＯに鉛直方向に突出形成さｆ
Ｌタ一対の案内部ＪＯａＫ嵌挿され、加工条件及び移動
条件のプログラムが入力されたコンピュータ（［ンＩ示
せず）により藷案内部上を摺動するよう（（なっている
。スピンドル３は、スピンドル台２の上下両端に１４１
着された一対の軸受１２に鉛直方向に摺動するように嵌
挿されており、スピンドル３の上端に装着さレタロータ
リジョイント１３を介Ｌ７て回転機構（図示せず）によ
って回転するようになっている。

支持台４Ｖｆ、、スピンドル３と平行に配設されており
、該支持台の中間部に形成さ：１１．　ｉボッ部４ａは
、スピンドル台２にスピンドル３と平行に配置され固着
された案内軸１４に嵌挿されている。また支持台４は、
昇降装＠５によって案内軸１４に沿って昇降するよう尾
なっており、該昇降装置は、例えは油圧シリンダ１８と
、巻掛は伝導部材、例えばチェーン１９を備えている。

油圧シリンダ】８は、基台１０に固着されており、チェ
ーン１９け、基台ＩＯの頂面に固着された一対の歯付回
転部材の一例たるスプロケット２ｏに巻き掛けられ、該
チェーンの一端１９ａｕ、油圧シリンダ１８のピストン
ロッド２２の先端に、該チェーンの他の一端１’９ｂは
、支持台４０頂面に夫々固着されている。また昇降＠置
５は、コンピュータによって制御されるようになってい
る。

工具置き台６け、工具置き部６ａと、該工具置き部の両
端に夫々コの字状に形成された保合部６ｂとからなって
おり、工具置き部６ａには、複数の工具２４を載置する
株数の工具置は部材２５が、一定の間隔をおいて配設さ
れている。また係合部６ｂの上側係合部６ｃｕ、支持台
４の下部両端に突出し、て形成された支持部４ｂと係合
し、該支持部によって工具置き台６が、支持されるよう
になっている。工具２４には、先端に猿状溝２４ａ全形
成したテーパ部２４ｂが設けられており、該テーパ部は
、スピンドル３の下端に形成さｎ７’（テーパ穴３ａに
挿入されるようになっている。そしてスピンドル３に工
具２４を取り付けるときは、該工具のテーパ部２４ｂを
スピンドル３のテーパ穴３ａに挿入し、該スピンドル内
に装着されたフック（図示せず）を１貝状溝２４ａに係
合させ、該フックを上昇させることにより工具２４は、
スピンドル３にチャッキングさｎ、、　−４た工具２４
を取り外すときは、フックを環状溝２４ａから離脱させ
た後、押し７棒（図示せず）によって工具２４を下方に
押圧することによって行われるようになっている。

なお、工具２４の種類としては、ドルル、タップ、エン
ドミル、中ぐり等秘々のものが使用できる。

テーブル８は、スピンドル台２の下方に配設さｎ１コン
ピユータの制御によって水平方向に移動できるようにな
っている。一対の受け台９は、テーブル８に増刊は部材
２８を介して固着されており、工具置き台６が、支持台
４によって支持された状態において、該工具置き台の下
部係合部６ｄに対向して下方に配置さｊている。また受
け台９は、Ｕ字形に形成さｔでおり、該受幻台に工具置
き台６の下側係合部６ｄを係合させるようになっている
。該受は台の中央には、位置決めピン３゜が植設さｒｔ
ており、該位置決めピンは、工具置き台６の下側保合部
６ｄに形成さ！また位置決め穴６６に挿入されるように
なっている。

本発明は、上記のように構成さｎており、以下その作用
について説明する。第１図に示すものは、工具置き台６
が、支持台４によって支持されている状態であり、この
状態から工具附き台６に載置された所定の工具２４をス
ピンドル３に取り付ける場合について唸ず陵、明すると
、コンピュータからの信号によって昇降装散５の油圧シ
リンダ］８が作動し、ピストンロッド２２が突出すると
、チェーン１９が矢印Ａの方向に移動する。すると支持
台４が、案内軸１４に沿って下降Ｌ７、こｎに伴って工
具置き台６も下降する。該工其裔き台が更に下降すると
、下側係合部６ｄの位置決め穴６ｅに受け台９の位置決
めピン３０が挿入され、下側係合部６ｄけ、受は台９に
載置される。この状態から支持台４け、更に下降し、下
死点で停止する。

こハ、によって工具角き台６は、支持台４から受け台９
に受け渡される。

このように受け台９に工具＃き台６が載置されると、コ
ンピュータからの信号によってテーブル８が矢印Ｂの方
向に移動し、次いで矢印Ｃの方向に移動［、て、所定の
工具２４が、スピンドル３の真下に対向する位置に避す
ると停止する。するとスピンドル台２が矢印りの方向に
下降し、スピンドル３のテーパ穴３ａに工具２イのテー
パ部２４ｂが挿入さ１、該工具の珍状溝２４ａにフック
が併合シ２、該工具を上方に引張ってスピンドル３にチ
ャッキングする。ニー２４をチャッキングＬ、＋ｒｉ、
スピンドル台２は、所定の位置まで上昇する。そこでテ
ーブル６が矢印Ｅの方向に最右方位置に達する寸で移動
し７、更に矢印Ｆの方向に支持台４の支持部４ｂに対向
する位置１で移動する。すると、油圧シリンダ１８が作
動Ｌ、ピストンロッド２２が吸引さ力、チェーン１９が
矢印Ｇの方向に移動し、支持台４が、案内勉１！１４に
沿って上昇（７て支持台４の支持部４ｂと工具置き台６
の上側係合部６Ｃとが係合シ１、更にす持合４が上昇す
ると、これに伴って工具置き台６も受け台９がら離脱し
て上２［２、再び第１図に実線で示すように、■、」置
き台６け、支持台４によって支持される。

このように所定の工具２４をスピンドル３に取シ付けた
後、該スピンドルを回軒させスピンドル台２を矢印Ｈヌ
はＤの方向に上下動させて第２図に仮爬絹で示すように
、テーブル８に載置された被加工物３２を工具２４によ
って加工する。

被加工物３２に別の工具２４を増り付ばるときは、寸ず
前記のように工具置き台６をスピンドル３の下方に移動
させ、フックを　具２４の環状溝２４ａから外し押Ｌ７
棒によって工具２４を押圧して工具置き台６の所定の位
置に落下でせる。次に取り付けるべき工具２４が、スピ
ンドル３の下方に達するまでテーブル８を移動させ、前
記のような手段によってスピンドル３に工具２４を取り
付ける。

このような繰返しによって被加工物３２に対して順次工
具２４による加工が行われ、その加工順序ハ、コンピュ
ータによって制御され、こｎは適宜選択することができ
る。廿た加工条件が異なる抜力ｎ工物３２を加工する場
合は、弄なった工具２４を載置した他の工具置き台６を
支持台４に支持富せることによって簡単に行わわる。

不発明に、上ｒのように構成され、作用するものでｔ、
るから、４数の工具を＃宿′し７六工具置き台が、加工
条件及び移動条件のプログラムが入力さ′ｒしたコンピ
ュータによりスピンドル台に装着さ力。

たスピンドルの下方に移動するように斤っているので、
工装置き台にｅ置された工具がスピンドルに択一的にｇ
ｙ　ｈ付けら９女り、逆に工具置き台にスピンドルから
をり外した工具が工具置き台に収納され、作業能率が向
上し１、作業者が疲労が軽減する効果があり、才だ工具
交換中における工具落下による事故がなくなるという利
点がある。また安価な単軸式ＮＣ工作機械でありながら
工具の交換を自動的に行うことができるので、高価な多
軸式のＮＣ工作機械と同等以上の性能を得ることができ
、またこの結果、小型でかつ構造が簡単な自動工具交換
装置が得らｊる効果がある。更に加工条件が異なる被加
工物を加工する場合は、工具置き台を異なった工具を収
納した他の工具置き台と交換することによって別の加工
がＴきるので、種々の被加工物の加工が単に工具置き台
を交換するだけでよく、大幅に加工工数を軽減すること
ができ、［７かもその交＃は迅速にかつ簡単に行うこと
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は本発明に係る自
動工具交換装置の斜視図、第２図は第１図に示すものの
部分断面側面図である。 １は自動工具交換装置、２はスピンドル台、３はスピン
ドル、４は支持台、５け昇降装置、６は工具置き台、８
はテーブル、９は受け台、１０け基台、２４は工具であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基台に鉛直方向に摺動するように支承されたスピンドル
   台ト、該スピンドル台に回動自在に嵌挿さまたスピンド
   ルと、前記スピンドル台に同期して鉛直方向に摺動する
   支持台と、該支持台を所定のタイミングで昇降させる昇
   降装置と、該支持台によって支持されかつ複数の工具を
   載置する工具置き台と、水平方向に移動可能なテーブル
   と、該テーブルに固着され前記支持台の下死点付近で該
   支持台にかわって前記工具置き台を支持するようにした
   受け台とを設け、該受は台に支持された前記工具置き台
   を前記テーブルの移動に伴って前記スピンドルの下方に
   移動させ前記工具置き台に載置さねた工具を前記スピン
   ドルに択一的にかつ自動的に着脱できるように構成した
   ことを特徴とする自動工具交換装置。