JPS6150744A - 自動工具交換装置における工具のロック・アンロック装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工具の自動交換時間の短縮と、非切削時間に短
縮を図るに好適な工作機械の自動工具交換装置における
工具ロック・アンロック装置に関する。

〔従来の技術〕

第１図に示す如き数値制御工作機械において、ベラ）１
０上には多数の工具１１を保有する工具マガジン１２が
固定され、工具１１は工具マガジン１２と主軸１３間で
自動工具交換される。主軸１３はコラム１４に示矢Ｙ軸
方向に摺動自在に支持され、モータ１５により移動する
と共に、図示しない駆動手段により回転し得るように形
成される。またコラム１４はベッド１０上に示矢Ｚ方向
に摺動自在に載置され、モータ１６により移動する。工
作物を載置するテーブル１７はモータ１８によりＸ方向
（Ｙ、Ｘ方向に直交）に移動可能に形成される。

主軸１３に固定された工具により工作物を加工した後、
主軸１３と工具マガジン１２とは所定の関係位置に位置
決めされ、自動工具交換装置Ｉ９により工具１１の自動
交換が行われる。

自動工具交換装置１９における工具１１の爪ロック・ア
ンロックは別個にアクチュエータにより行われていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、工具をロック・アンロックする装置とし
て別個なアクチュエータにより行っている為、駆動源を
別個に持ち、他の手段との連動がうまく行かないこと、
さらに装置全体が大がかりなものとなってしまう問題を
抱えていた。

本発明は上記の事情に鑑み問題を解決するために提案さ
れたものであり、その目的は独自な駆動１　　　　　　
源を持たず、自動工具交換装置の振込み動作で、工具の
ロック・アンロックを確実かつ迅速に連動せしめて行わ
しめるようにした自動工具交換装置における工具のロッ
ク・アンロック装置を提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段と作用］本発明は上記目
的を達成するために提案されたものであって、その手段
は、互いに直交する平面に沿って移動可能でワークテー
ブルの左右動、コラムの前後動および主軸ユニットの上
下９ノでワークの加工を行う工作機械の振込み形自ａＳ
工具交換装置において、上記コラム近傍に設けられた工
具マガジンに枢支され、工具マガジンの工具呼び出し位
置と上記主軸ユニットの主軸との間を回動する振込みボ
ディと、上記振込みボディに設けられ上記工具マガジン
および上記主軸の工具を把持して交換するアームホルダ
を有する工具交換機構と、該工具交換機構内に設けられ
工具をロック・アンロックせしめるための爪部材とから
なり、前記振込みボディの振込み動作で工具マガジンの
壁にあるストッパ部材にアームホルダの位置決め部材を
押し当て、かつアームホルダの前後進動で爪部材をロッ
ク・アンロックせしめることを特徴とするものである。

而してメカニカルな連動機構で駆動源を持たずに確実で
かつ迅速に工具をロック・アンロックさせることができ
る。

（ロ）実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第２図はｖＪ１図をＡ矢視した平面図である。

主軸１３はコラム１４と共にＺ方向に後退し、工具交換
のための所定の関係値１に位置決めされる。

工具マガジン１２には多数個の工具ホルダ１２００がチ
ェーンホイールのチェーン１２０１に支持されて配列さ
れ、工具ホルダ１２００内には工具１１が収納されてい
る。

主軸１３と工具マガジン１２間の９０°空間内には自動
工具交換装置１９が工具マガジン１２例から角度３０°
　（θで示す）離れた状態で位置決めされる。

後に詳説するがこの位置を自動工具交換装置１９の原点
位置とする。

自動工具交換装置１９は、工具マガジン１２の主軸１　
ｓ　ＯＰＪ　６１４に枢支され、上記原点位置を基点と
して主軸１３側および工具マガジン１２側に回動可能に
形成される揺動部１と、揺動部ｌにその揺動方向に沿う
向きに揺動可能に支持される摺動部２と、摺動部２にそ
の摺動方向と直交する向きに摺動可能に支持されると共
に、その摺動軸線まわりに回動可能に保持されるアーム
ホルダ３と、アームホルダ３に固定され工具１１に着脱
可能に係合する爪部（図に明示してない）を有するアー
ム４と、後に説明する図示しない工具ロック手段５等と
から構成される。

後に詳説するが、自動工具交換装置１９は、２点鎖線に
示す如く、工具マガジン１２から所望の工具１１ａを引
き出し、上記原点位置で待機すると共に、角度６０°回
動し、工具１１ａを主軸１３内に挿入すべく動作するも
のである。なお、工具マガジン１２と主軸１３側とは開
閉可能なカバー２０により仕切られ、加工中の切粉およ
び潤滑油の飛散を防止している。

以下、自動工具交換装置１９の各要素を順次説明する。

まず、揺動部１を説明する。

第３図は第１図のＢ矢視の正面図、第４図は第２図に２
点鎖線で示す如く、自動工具交換装置１９が主軸１３　
／！Ｉ！Ｉに振り込んだ位置における状態を示す一部平
面図である。

揺動部１は大別して工具マガジン１２に枢支される支持
金臭１０１と、支持金臭１０１を回動する移動機ｆ１１
０２　とから構成される。

第２図および第３図に示す如く、支持金臭１０１は工具
マガジン１２に固定される支持具１０３にピン１０４を
介し枢支され揺動可能に支持される。第３図および後に
説明する第８図に示す如く、支持金具１０１には案内部
１０７が形成され、案内部１０７には摺動部２を案内す
るガイドバー１０５がボルト１０６（第８図に示す）に
より固定される。また第５図に示す如く、移動機構１０
２が連結するビン１０８が固定される。第４図に示す如
く、支持金臭１０１にはカムフォロア１０９が枢着され
るブラケット１１０が一体的に形成され、接続される油
圧ホース１１１を支持する金具１１２が固定される。第
３図。

第４図に示す如く、コラム１４側にはカムフォロア１０
９が当接するストッパー１３０１がポル）　１３０２に
より固定される。なお、第３図にはコラム１４がＺ方向
に摺動する摺動案内部１４０１が示され、第４図にはコ
ラム１４に沿ってＹ方向に摺動する主軸１３を支持する
Ｙ軸ガイド１４０２が示されている。

第２図に示す如く、移動機構１０２は直列に連結される
３０度側ストロークのシリンダ１１３と６０度側ストロ
ークのシリンダ１１４が設けられ、シリンダ１１４の開
放端側に連結されるピボット金具１１５は支持金具１０
１に固定されるビン１０８に球面ジヨイント結合し、シ
リンダ１１３の開放端側に連結されるピボット金臭１１
６は工具マガジン１２に固定されるピン１２０２と球面
ジヨイント結合する。なおｔ辰れ止め具１１７は工具マ
ガジン１２に係合し、移動機構１０２の振りを防止して
いる。

以上の構成により、シリンダ１１３を動作すると自動工
具交換装置１９は上記原点位置から３０度だけ工具マガ
ジン１２側に振り込まれ、シリンダ１１４を動作すると
、６０度だけ主軸１３側に振り込まれることになる。

次に、摺動部２を説明する。

第５図は第２図のＣ矢視図、第６図は第５図のＤ矢視図
、第７図は第５図の■−■線断面図、第８図は第２図の
■−■線断面図である。

摺動本体２０１ａおよび２０１ｂはボルト２０３で一体
的に結合され箱体を形成する（第５図）。第６図および
第８図に示す如く、摺動本体２０１ａ内にはガイドバー
１０５を案内するガイドブツシュ２０２が嵌挿される。

第６図および第７図によく示す如く、摺動本体２０１ａ
の一側面αりにはブラケット２０４の一端側がボルト２
０５により固定され、ブラケット２０４の他端側にはピ
ストンロッド２０６の一端が結合される。ピストンロッ
ド２０６は揺動部１の案内部１０７に貫通形成されたシ
リンダ孔１１８（第７図および第８図に示す）に嵌入さ
れたブツシュ１１９内に挿入され、ピストン２０７はブ
ツシュ１１９に摺動可能に係合する。第７図に示す如く
、シリンダ穴１１Ｂの両開放端には蓋２０８．２０９が
取付けられこれを閉止すると共に、蓋２０８，２０９内
には油通路２１０３２１１が形成される。油通路２１０
．２１１は油圧ホース１１１（第４図）に連通する通路
１２０に連通すると共に、ブツシュ１１９内と連通ずる
。また蓋２０９にはピストンロッド２０６の他端が当接
して停止位置決められるトッププラグ２１２が螺着され
る。

以上の構成により、油圧ホース１１１からの圧油が通路
２１０から蓋２０９の油通路２１１に導入されると、ピ
ストン２０７が押圧され、ピストンロアＦ２０６が図中
右方向に移動し、ブラケット２ｏ４を介し摺動本体２０
１ａをガイドバー１０５に沿って右方向に移動させる。

逆に、図示しない切換弁により蓋２０８　（１１１１か
ら圧油を導入することにより摺動本体２０１ａは図中左
方向に移動する。

次にアームホルダ３を説明する。

第８図に示す如く、長筒３０１内にはブツシュ３０２が
挿設され、両者は後に説明するアーム本体４０１を介し
て固定される。ブツシュ３０２の内径にはボールスプラ
イン３０３が挿設される。ブツシュ３０２内にはボール
スプライン３０３を介して駆動軸３０４の一端側が挿入
される。従って、ブノシュ３０２は駆動’Ｅｌｈ　３０
４に噛合すると共に、その軸線に沿って１ど動可能とな
る駆動軸３０４の他端側はスリーブ３０５にキー結合し
、かつプラグ３０９を介し、ボルト３１Ｏにより固定さ
れる。スリーブ３０５は軸受３０６により支持され、軸
受３０６は摺動本体２０１ａにガイドバー１０５と直交
する向きに形成された穴３０７に嵌挿保持される。また
スリーブ３０５にはトルクモーフ３０８が係合し、これ
を回動する。

ブツシュ３０２に外径には軸受３１１を介し連結板３１
２が嵌挿され、連結板３１２にはピストンロッド３１３
の一端側が連結される。ピストンロッド３１３の他端側
に形成されるピストン３１４はブツシュ３１５内に摺動
可能に保持され、ブツシュ３１５は摺りＪ本体２０１ｂ
に穴３０７と平行にＮ１Ｉ１１形成されたシリング穴３
１６内に嵌入される。またシリンダ穴３１６の両端側に
は蓋３１７．３１８が取付けられ、！３１７゜３１８に
形成された油通路３１９，３２０はブツシュ３】５、　
　　　ｌ’９４．ｍ　ｉＩ訂″′！″”４：ｉ［ｆＥ＃
−Ｘ””引２１１路１２１に連通する。

以上の構成により、ピストンロッド３１３は油圧ホース
１１１側から圧油を通路１２１、油通路３１９，３２０
に導入することにより図中左右方向に移動する。

第６図に示す如（、連結板３１２にはドッグ３２１゜が
取付けられたロッド３２３が連結し、ドッグ３２１゜に
よりリミットスイッチ３２４．３２５がアームホルダ３
の移動位置を検出する。

以上の構成により、長筒３０１はピストンロッド３１３
によりその軸線方向に移動すると共に、駆動軸３０４４
により回動される。

第８図の如く、アーム本体４０１は長筒３０１に固定さ
れ、軸線方向に移動すると共に駆動軸３０４回りに回動
する。アーム本体４０１は１８０度つづ回動するように
制御されている。

次にアーム４を説明する。

第９図は第８図のＥ矢視の一部断面図で、平板状のアー
ム本体４０１の両端側には爪部４０２が形成される。爪
部４０２は爪部材４０３と、アーム本体４０１に形成さ
れ、工具１１の把持部１１０１　（第１３図）に係合す
る係止部４０４と、工具１１の位置決め溝１１０２（第
１３図）に嵌合する位置決め駒４０５とから形成される
。

爪部材４０３は第９図、第１２図に示す如く、レバー形
状に形成され、その中央部近傍をアーム本体４０１にビ
ン４０６を介し枢支され、その一端側には工具１１の把
持部１１０１に係止する爪状突起４０３ａが形成される
。

アーム本体４０１の爪部４０２の近傍には爪部材４０３
の他端側に当接するスプリング４０９が収納される穴４
１０が形成される。スプリング４０９は爪部材４０３の
爪状突起４０３ａを閉じる側に付勢する。

位置決め＄４０５はアーム本体４０１にボルト４０７に
より固定され、アーム本体／１０１の位置決め駒４０５
と対峙する位置には主軸１３の工具ストッパ１２０３の
収納される逃げ溝４０８が凹切される（第１３図）。

以上の構成により、アーム本体４０１は１８０度づつ回
動して工具ＩＩに係合し、爪部４０２により工具１１を
把持する。把持力はスプリング４０９および４０５のバ
ネ力に比例し、工具１１の離脱はこのバネ力に抗して爪
部材４０３をビン４０６まわりに回動することによって
行われる。

次に、工具ロック手段５を説明する。

第９図、第１３図に示す如く、アーム本体４０１に結合
する長筒３０１の外周部に対峙して形成される１対のボ
ス３０１ａには穴３０１ｂが形成され、穴３０１ｂ内に
は楔状位置決めビン５０１が挿入される。楔状位置決め
ビン５０１はアーム本体４０１およびブツシュ３０２を
貫通し、摺動本体２０１ｂの一端面側に突出し、その突
出端には突部５０１ａを形成する。また楔状位置決めビ
ン５０１の突部５０１ａと反対側端面と穴３０１ｂの閉
止端間にはスプリング５０２が介設され、スプリング５
０２は突部５０１ａを摺動本体２０１ｂ側に付勢するよ
うに作用する。またボス３０１ａには穴３０１ｂに連通
ずる貫通小穴３０１ｃが形成され、穴３０１ｂの空気抜
をしている。

楔状位置決めと７５０１の中間位置には凹溝５０１ｂと
傾斜面５０１ｃが形成される。

次にアームが主軸側に振り込まれたのアームの爪ロック
解除について説明する。

摺動本体２０１Ｂのアーム本体４０１例の端面には、位
置決めボルト２１３が螺着され、位置決めボルト２１３
に形成された位置決め穴２１３ａには突起５０１ａが挿
入される。楔状位置決めビン５０１の凹／ｉｌ’７５０
１　ｂは上記拘束状態で丁度アーム本体４０１の板厚の
ほぼ中央部に位置するように形成される。

第９図、第１１図に示す如く、アーム本体４０１の板厚
内のほぼ中央には、楔ビン５０３が挿設される穴５０４
が形成される。穴５０４の一端側は開放されると共に、
他端側に楔状位置決めピン５０１側に連通ずる。楔ピン
５０３の一端部は爪部材４０３の他端側に当接し、その
他端邪には楔状位置決めビン５０１の傾斜面５０１ｃに
密接する傾斜部５０３ａが形成される。また楔ピン５０
３の頭部５０３ｂと穴５０４間にはスプリング５０５が
介設され、模ビン５０３の頭部５０３ｈを爪部Ｆ第４０
３側に圧接すべく付勢している。

また楔ピン５０３には長溝５０３Ｃが開切され、アーム
本体４０１に螺着された廻り止めビン５０６により廻り
止めされる。

第１４図、第１５図は、アームがマガジン側に旋回した
時の爪のメカロック解除の装置を示す。摺動本体２０１
ｂのアーム側の端面には位置決め金具５０７が設けられ
ている。位置決め金具５０７は摺動本体２０１ｂ側に螺
着されるガイド輔５０８に摺動可能に保持されると共に
、位置決め金具５０７と摺動本体２０１　ｂ　１１１間
にはスプリング５０９が介設される。

一方、工具マガジン１２の側面にはストッパーポルｌ−
１２０４が調整自在に固定される。自動工具交換装置１
９が工具マガジン側に振り込まれて、位置決め金具５０
７がストッパーボルト１２０４に当接するとアームホル
ダ３の上記楔状位置決めビン５０１の突起５０１ａが位
置決め金具５０７の穴５１０に嵌入し得る位置にストッ
パーボルト１２０４は言周整される。

位置決め金臭５０７がストッパーポル目２０４に当接す
ると、スプリング５０９のバネ力に抗して位置決め金具
５０７は摺動本体２０１ｂに近接する方向に移動する。

この状態で位置決め金具５０７に形成された穴５１０は
位置決めボルト２１３の位置決め穴２１３ａと対峙する
同一円周位置に位置決めされるように形成される。

なお第１５図に示す位置決め金具５０７の摺動本体２０
１ｂの端面からの高さｈは位置決めボルト２１３の高さ
Ｈ（第１３図に示す）と同一寸法に形成される。

以上の構成により、アーム４が回動し、楔状位置決めビ
ン５０１の突起５０１ａが位置決めボルト２１３の位置
決め穴２１３ａ又は位置決め金具５０７の穴５１０に挿
入されることによりアーム４は楔状位置決めビン５０１
の長平方向が拘束される。また、楔ピン５０３３の（頃
斜部５０３ａが楔状位置決めビン５０１の傾斜面５０１
ｃに当接すると、爪状突起４０３ａの外開き方向の動き
が拘束され、爪部４０２に把持された工具１１はロック
される。また傾斜部５０３ａが凹溝５０１ｂと対峙する
位置にある場合には上記拘束は解除され工具１１はアン
ロックされる。

（ハ）作用 次に、本実施例の作用について説明する。

第１６図ｔａｌは自動工具交換装置１９の原点位置を示
す。

説明の便宜上揺動部ｌが工具マガジン１２１１１に振り
込むのをマガジン側と称し、３０度振り込んだ状態でア
ーム４に把持される工具１１は工具ホルダ１２００と対
峙する位置にくるように形成される。また原点位置から
揺動部１が主軸側に振込むのを主軸側と称呼する。摺動
部２が工具マガジン１２側に動くのを左行とし、主軸側
に動くのを右行とする。

アームホルダ３は図示の上方向に移動するのを後退、逆
を前進という。

原点位置は揺動部１がθ＝３０°の位置、（Ｕ動部２が
左端位置、アームホルダ３が後退、アーム４が第１図に
示す如く水平状態にある状態をいう。

また工具交換する所定の関係位置は第１図に示す如くコ
ラム１４がＺ方向に後退し、工具マガジン１２と近接す
る位置である。この位置は第２図に示す如くドッグ１４
０３、リミットスイッチ１００１により検知される。す
なわち、工具交換指令によりコラム１４がＺ方向に後退
し、工具交換位置の手前でドッグ１４０３　）リミット
スイッチ１００１により検知信号が発せられ、この信号
により次の工具を把持して待機していた自動工具交換装
置１９は、主軸側への振り込みを開始する。コラム１４
が工具交換位置で停止した時点と同時に工具交換装置１
９のカムフォロア１０９とストッパー１３０１が当接し
振り込み動作が完了する。また交換されるために呼出さ
れる工具の呼出し位置は第１図に示す如く工具ま１２の
Ｙ方向の中央主軸側である。

第１６図ｆａｌに示す如く、工具マガジン１２に戻入さ
れる工具１１が原点位置でアーム４に保持される。

加工完了後主軸１３は工具交換のため所定の関係位置に
向って後退移動を開始する。主軸１３が所定の関係位置
に到達するまでに以下に説明する動作が行われる。

すなわち、第１６図（ｂ）に示す如くアームボルダ３が
前進する。後に詳説するが前進により工具１１の把持は
拘束され、迅速動作が行われても工具１１は確実に把持
される。第１６図（Ｃ）に示す如く、揺動部１がマガジ
ン側に回動し、工具１１を工具ホルダ１２００と対峙す
る位置に位置決めする。ここでストッパーポルｌ−１２
０／ｌが当接し上記した如（工具ロック手段５の位置決
め金具５０７が爪ロック解除位置、　　　　　に配ヱさ
れる。次に第１６図（ｄｌに示す如くアームホルダ３を
後退すると工具１１は工具ホルダ１２００内に収納され
る。これと同時に位置決め金具５０７の上面に楔状位置
決めピン５０１がぶつかりピン５０１が後退するので、
第１１図の如く楔ピン５０３の傾斜部５０３ａが楔状位
置決めピン５０１の凹溝５０１ｂに進入し得るので、爪
部材４０３のメカニカルなロックを解除する。

この時、位置決め金臭５０７はストッパボルト１２０４
から離れるので、金具５０７はスプリング５０９でもど
されようとするが穴５１０に楔状位置決めピン５０１の
先端の突起５０１ａが入っているので、位置決め金臭５
０７は、その位置に留まっているので楔状位置決めピン
５０１　もその位置を保つため爪部材４０３はメカロッ
クを解除している。従って、第１６図（８１に示す如く
、摺動部２が右行するとアーム４は工具１１から外れる
。次に図示しない手段により工具マガジン１２が動作し
、第１６図（ｆｌに示す如く待機工具１１ａが上記の工
具の呼出し位置に回送される。次に摺動部２を左行し、
第１６図ｔｄ）に点線で示す如く工具１１ａをアームホ
ルダ３で把持する。以下、第１６図（Ｃ）　、　（ｂ）
　、　（ａ）に点線で示す如く工具１１ａは原点位置に
移動されて待機する。この時、工具１１ａをアームホル
ダ３が把持し、前進動作でポットから工具１１ａを抜く
と同時に楔状位置決めピン５０１は、位置決め金具５０
７から離れるので、前進し、楔状位置決めピン５０１の
傾斜部５０１ｃが梗ピン５０３の傾斜部５０３ａに当接
し、爪部材４０３をロックする。従って、アームホルダ
３の動きで工具１１ａが爪部４０２から出ることはない
。この状態で上記の如く主軸が所定の関係位置に移動さ
れる。

第１７図［８１からｔｄ）は主軸１３側に上記の待機工
具１１ａを挿入する動作を示す。

第１７図（ａｌに示す如（、所定の関係位置に主軸１３
が後退した状態では、カバー２０は開放され、主軸１３
には用済の工具１１ｂが挿設されている。第１７図（ｂ
ｌに示す如く、揺動部１が主軸側に回動するとアーム４
は工具１１ｂの把持部１１０１と対峙する位置に位置決
めされる。この時、アームホルダ３は後退している状態
にあり、楔状位置決めピン５０１の先端が位置決めボル
ト２１３の一端部により引込められているので、楔ビン
５０３の傾斜部５０３ａが楔状位置決めピン５０１の凹
溝５０１ｂに対向し、爪部材４０３はメカロックを解放
されている。

次に、第１７図（ｅ）に示す如く、摺動部２を右行する
と、アーム４は工具１１ｂを把持する。この状態で第１
７図＋ｄ）に示す如く、アームホルダ３を前進すると工
具１１ｂは主軸１３から引き抜かれ、前記爪部材４０３
が前進によってメカロックされるので工具１１ｂはアー
ムに拘束把持される。

次に、図示していないがアームホルダ３を１８０度回動
し、工具１１ａが主軸１３と対峙する位置に移動し、ア
ームホルダ３を後退することにより工具１１ａは主軸１
３内に挿入される（第１７図（Ｃ）の状態）。

以下、第１７図（ｄｌの如く摺動部２を左行せしめ、第
１７図（ａ）に示す原点位置に復帰することにより工具
交換が終了する。以下、第１６図に示した動作が繰返し
行われる。

次に、工具ロック手段５の作用を説明する。

第１８図（ａｌに示す如く、自動工具交換装置が上記の
原点位置に位置決めされる状態では、楔状位置決めピン
５０１の突起５０１ａは摺動本体２０１ｂに穿設されて
いる穴２０１ｃに挿入され、さらにスプリング５０２の
押圧力によって傾斜面５０１Ｃと楔ピン５０３の傾斜部
５０３ａとが係合する。

これにより楔ピン５０３の移動は拘束され、爪部材４０
３の開く方向の移動は拘束される。従って工具１１は爪
部材４０２に堅く把持される。また位置決め金具５０７
はスプリング５０９により摺動本体２０１から離れた位
置に配置される。

次に第１８図ｆｂｌに示す如く、自動工具交換装置１９
のアームホルダ３を前進させ、さらに工具マガジン１２
側に回動すると、ストッパーポル目２０４と位置決め金
具５０７とが当接し、穴５１０が摺動本体２０１ｂの穴
２０１ｃと、楔状位置決めビン５０１の突起５０１ａと
対峙する位置に位置決めされる。このとき、爪部［第４
０３の開く方向の移動は拘束された状態をそのまま維持
している。

第１８図ｔＣ＋に示す如く、自動工具交換装置１９を後
退されると、穴５１０内に突起５０１ａが挿入され、楔
状位置決めピン５０１は押し上げられる。（頃斜面５０
１ｃと喫ピン５０３の傾斜部５０３ａとは切離される。

スプリング５０５により模ピン５０３と爪部材４０３は
圧接され、爪部材４０３の閉じる方向に付設されるが、
傾斜部５０３ａと凹部５０１ｂ間には間隔が形成される
ため、この分だけ爪部材４０３は開く方向に自由に動き
得る。従って、爪部材４０３の拘束は解除されることに
なる。

第１９図は工具交換のフローチャートを示す。

第１９図（ａｌは工具交換の全体の流れを示すもので、
ステップｌ　（以下ｐ＋と記載する）では主軸に挿入さ
れる工具ＡＡが選定される。Ｐ２では自動工具交換装置
の原点位置にある待機工具の工具ＡＡとが比較され、等
しい場合にはＰｌに飛び工具交換される。等しくない場
合には用済の工具ＢＢを収納するための工具ポット呼出
しが行われ、Ｐ４で工具ＢＢの工具戻しが行われる。次
に、Ｐ５で工具ＡＡの工具ポット呼出が行われ、Ｐ６で
工具ＡＡの工具つかみが行われ、工具ＡＡは原点位置に
位１決めされ待機工具となりＰｌで工具交換が行われる
。

第１９図（ｂｌは工具ポット呼出しのため流れを示すも
のである。

Ｐｌでは呼出される工具ＢＢの工具ポット番号と呼出し
位置にある工具ポット番号とが比較され、等しい場合に
はＰ８に進み呼出し完了となる。等しくない場合にはＰ
２で工具マガジンのロケートピンが抜かれ、Ｐ３で呼出
し位置に近回り方向の判断がされ、Ｐ４で工具マガジン
がその方向に回転し、Ｐ５でロケートピンが挿入され、
Ｐ６で割出し完了、Ｐｌで工具マガジンが停止し、ｐｅ
で呼出し位置に所望の工具ポット番号のものが呼出され
て完了する。

第９図（Ｃ１は工具戻しの流れを示す。

Ｐ’＋でアームが前進し、Ｐ２で呼出し位置の工具ボッ
ト内の工具の有無を確認する。工具が有る場合にはアラ
ームを発し、停止する。無い場合にはＰ３に進み、アー
ムを工具マガジン側に回動し、Ｐ連でアームを後退し工
具を工具ポット内に収納する。

次に、Ｐ５でアームを右行せしめ、工具からア−Ｊ、を
解放する。Ｐ６で必要とする工具を指示し、待機工具番
号を書替えＰｌで完了する。

第９１１ＦｄＨ；！工具マガジンから所望の工具をつか
み出す流れを示す。

ｐ＋でアームを左行し工具マガジン内の所望の工具を把
持する。Ｐ２でアームを前進し工具を引き抜き、Ｐ３で
工具番号を書替え待機工具ＡＡとする。Ｐ４でアームを
原点位置に回動し、Ｐ５でアームを後退し、原点位置に
復帰し、待機工具ＡＡを把持した状態でＰ６で完了する
。

〔効果〕

本発明は工具交換動作と同時に連動できる構成となって
いるので、確実な把持が行われ、さらに迅速な工具交換
が可能となる。

本発明の工具ロック・アンロック機構はモータの如く駆
動源を付設する必要がないので、簡単、軽量な構造とな
り、アーム４の動作で爪部材のメカロック又はメカロッ
ク解除を行っているので、迅速動作が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用された工作機械の全体
構造を示す側面図、第２図は第１図のＡ矢視における平
面図、第３図は第１図のＢ矢視からの正面図、第４図は
主軸側に振り込まれた状態の揺動部まわりの構造を示す
一部平面図、第５図は第２図のＣ矢視図、第６図は第５
図のＤ矢視図、カフ図は第５図の■−■線断面図、第８
図は第２図の■−■線断面図、第９図は第８図のＥ矢視
の一部断面図、第１０図は第９図の側面図、第１１図は
第９図のＸＩ−ＸＩ線断面図、第１２図は第９図の一部
底面図、第１３図は第９図のｘｍ−ｘｍ線断面図、第１
４図は工具ロック手段の位置決め金具の取付状態を示す
底面図、第１５図は第１４図のＸＶ−ＸＶ線断面図、第
１６図（ａｌないしｆｆｌは工具戻し、工具つかみの動
作を示す説明図、第１７図（ａｌないしｆｄ＋は主軸側
と工具交換する動作を示す説明図、第１８図（Ａ）ない
しくＣ１は工具ロック手段の動作を示す説明図、第１９
図（ａｌないしくｄ）は工具交換の流れを示す線図であ
る。 ■・・・揺動部　　　　　２・・・摺動部３・・・アー
ムホルダ　　４・・・アーム５・・・工具ロック手段 ６・・・制御手段　　　　１０・・・ベッドＩＬ　ｌｌ
ａ、　Ｉｌｂ・・・工具　　１２・・・工具マガジン１
３・・・主軸　　　　　　１４・・・コラム１５．１６
．１８・・・モータ　　１７・・・テーブル１９・・・
自動工具交換装置 １０１・・・支持金具　　　１０２・・・移動機構１０
５・・・ガイドバー　　１０７・・・案内部１０９・・
・カムフォロア　１１１・・・油圧ホース１３０１・・
・ストッパー　　１１３．１１４　・・・シリンダ２０
１ａ、２０１ｂ　−摺動本体 ２０２　・・・ガイドブツシュ ２０６・・・ピストンロッド ２０７・・・ピストン　　　３０１・・・長筒３０１ａ
・・・ボス　　　　　３０３・・・ボールスプライン３
０４・・・駆動軸　　　　３０８・・・トルクモータ３
１２・・・ｉＩ　結ｋ　　　　　３１３・・・ピストン
ロッド３１４・・・ピストン　　　４０１・・・アーム
本体４０２・・・爪部　　　　　４０３・・・爪部材５
０１・・・楔状位置決めピン ２１３・・・位置決めボルト ５０３・・・楔ピン　　　　５０７・・・位置決め金臭
特許出願人　　　　日立精機株式会社 第１６図 （ｄ） （ｅ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｆ）牙
１７図 （０）（ｂ） 牙１８図 （ａ） 刺・１９図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）（ｂ
） （Ｃ） 第１９図 （Ｃ） （ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに直交する平面内での主軸とワークとの相対的な移
   動で加工を行う工作機械の振込み形自動工具交換装置に
   おいて、工具マガジンと主軸との間を回動する振込みボ
   ディと、上記振込みボディに前記ボディの振込み運動の
   接線方向に摺動自在に設けられた摺動部材と、該摺動部
   材に工具の交換旋回と工具の挿入取出し回動可能に設け
   られ、主軸側の工具を把持する第１の把持部材と、マガ
   ジン側の工具を把持する第２の把持部材とを有した工具
   交換アームと、該アームの把持部材を拘束すべくアーム
   旋回中心軸を挟んで、かつ夫々の把持部材に係合し得る
   位置に設けられた拘束部材と、前記摺動部材上で主軸側
   に転送された夫々の把持部材に対向した位置に配置され
   た解放部材と、また前記摺動部材上に摺動自在に設けら
   れマガジン側に転送さた夫々の把持部材に対向した位置
   に配置された第２の解放部材と、前記第２の解放部材と
   、マガジンの近傍にあつて摺動部材の接近で前記第２の
   解放部材を解放位置に位置決めすべく設けられたストッ
   パー部材とからなる自動工具交換装置の工具ロック・ア
   ンロック装置。