JPS62259737A - 工具自動交換装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、工作機械において、ドリルヘッド等の加工に
使用する多数の工具を自動的に交換しうる装置に関する
ものである。

（従来技術とその問題点） 上述のような工具自動交換装置で、従来のものは、構造
が甚だ複雑で高価であり、また動作が不確実であったり
、故障の恐れがある等の問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明による工具自動装置は、基枠に支持され。

下限である加工位置により、待機位置とチャック弛め位
置を経て、上限である工具交換位置までの間を昇降する
スピンドルヘッド、基枠に枢着されるとともに、前記ス
ピンドルヘッドと係脱自在にカム機構を介して連係され
、上記チャック弛め位置と工具交換位置との間を昇降し
うる工具マガジンユニットとを備え、 前記スピンドルヘッドは、加工位置とチャック弛め位置
の間及びチャック弛め位置と工具交換位置との間で、基
枠に垂設されたカムによってチャックを弛めるチャック
弛め腕とを備え、かつ前記工具マガジンユニットは、基
枠にアームを介して枢着され、かつ工具マガジンユニッ
トの上昇に連係して、工具マガジンをスピンドルヘッド
の上昇と交差する方向に移動しうる昇降枠と、該昇降枠
に基端部が枢支され、かつ遊端部には、多数の工具保持
装置が円形に配設された工具マガジンと、該工具マガジ
ンを回転させるモータとを備えてなるものである。

（作用） 本発明の装置の作動は、スピンドルヘッドを、待機位置
または加工位置より、チャック弛め位置へ上昇させると
、スピンドルヘッドに装着した工ｊ　　具が、工具マガ
ジンの工具挟持装置に、前方より゛　　嵌入して保持さ
れるとともに、カムによりチャック弛め腕が回動して、
チャックを弛める。

スピンドルヘッドを、さらに上昇させると、工具マガジ
ンユニットは停止し、スピンドルヘッドのみが上昇して
、工具マガジンに工具挟持装置に工具が残される。

工具マガジンを所定角度回転させて、次回の工具をスピ
ンドルヘッドに対応する位置に移送し、次いで、上述と
は逆に、スピンドルヘッドを降下させると、スピンドル
ヘッドに新しい工具が装着され、次工程の加工作業が可
能となる。

（実施例） 以下１本発明の一実施例を図面に基いて、詳細に説明す
る。

平面形が後向コ字形をなす基枠、すなわち、ホルダー（
１）は、基板（図示略）に立設されたコラム（２）に取
付けられ、このホルダー（１）内において、スピンドル
ヘッド（３）が後述するように、第１図において想像線
で示す下限である加工位置より、実線で示す待機位置と
、第２図で示す工具つかみ込み位置を経て、第３図で示
すチャック弛め゛　　位置、及び第４図で示す上限の工
具交換位置との、　　　間を、コラム（２）の前面上部
に配置したサーボモ゛′　　　−タ（４）により、昇降
自在に支持されている。

（５）は、サーボモータ（４）で回転される螺子杆。

（６）はホルダーケース（７）に取付けられ、螺子杆（
５）と螺合された上下１対のナツトである。

（８）は、後述するような工具マガジンユニットで、後
面が開口する平面Ｕ字形をなすそのケース（８ａ）の両
側面は、前記ホルダー（１）の両側内面に、それぞれ軸
（１０）をもって枢着された左右１組、上下１対のアー
ム（１１）の遊端部に、それぞれ軸（１２）をもって枢
着され、昇降自在、かつ若干前後に移動自在に枢支され
ている。

すなわち、第１図に示す最前の待機位置から。

第２図の工具つかみ込み位置、及び第３図の工具保持位
置を経て、第４図の工具交換位置となるまで、前記スピ
ンドルヘッド（３）と後述するカム機゛　　構（９）を
介して作動させられる。

このカム機構（９）は、第２図に示すように、スピンド
ルヘッド（３）の下部側面に設けられた揺動用ドグ（１
３）と、ホルダー（１）のケース（８ａ）に水平に突出
するピン（１４）との連係、及び第７図に示すように１
．下方の前記アーム（１１）の中間部より内方に向けて
突設されたピン（１５）と、このピン（１５）が摺動自
在に嵌挿されるケース（９）の側面に穿設された円弧状
の長孔（１６）との係合によって、後述するように連係
動作される。

第５図において、工具交換位置におけるスピンドルヘッ
ド（２）の下部には、常時はね（１７）の付勢力によっ
て、工具（Ａ）を緊持し、ばね（１７）の付勢力に抗し
てピン（１８）を降下させることにより、ロッド（１９
）を介して工具（Ａ）が着脱自在となるチャック（２０
）が枢嵌されている。

スピンドルヘッド（２）の上面には、加工位置において
、チャック（２０）を回転させるモータ（２１）が装着
されている。

スピンドルヘッド（２）の上面後部には、７字形に屈曲
するチャック弛め腕（２２）の中央が枢支され、このチ
ャック弛め腕（２２）の上方を向く垂直片（２２ａ）の
上端部には、ローラ（２３）が枢着され、同じく下方を
向く斜片（２２ｂ）は、前記チャック（２０）のピン（
１８）の上面に当接しうるようになっている６コラム（
２）の上部には、このコラム（２３）の昇降軌跡内に突
出するように下端部に傾斜面（２４ａ）を有する板カム
（２４）が垂設されている。工具マガジンユニット（８
）の昇降枠、すなわちケース（８ａ）の下部前面には、
前後方向をなし、かつ若干斜め下向く軸（２５）が突設
され、この軸（２５）には、工具マガジン（２Ｇ）が枢
着されている。

工具マガジン（２６）は、裏返火した皿状の取付板（２
７）と、この取付板（２７）の外周に、軸（２５）を中
心とした放射方向に配列され、前記工具（Ａ）を対称方
向に着脱自在に挟持しうるような１対の指片（２８ａ）
　（２８ａ）をそれぞれ有する工具挟持装置（２８）と
、取付板（２７）に固着されたギア（２９）と、このギ
ア（２９）と噛合するギヤ（３０）を回転軸に装着した
モータ（３１）からなっている。

次に５本発明による工具自動交換装置の作動について説
明する。

モータ（４）に回転させて、スピンドルヘッド（３）を
爪１図に示す、加工位置から上昇させると、揺動用ドグ
（１３）の上面が、ピン（１４）に当接し、工具マガジ
ンユニット（８）は上昇しながら、矢印（Ｂ）で示すよ
うに、後方に若干移送され、第２図に示すように、工具
マガジン（２６）の工具挟持装置（２８）が、工具（Ａ
）を把持する工具つかみ位置となる。

スピンドルヘッド（３）が、矢印（Ｃ）で示すようにさ
らに上昇を続けると、揺動用ドグ（１３）と、ピン（１
４）との連係は解かれ、チャック弛め腕（２２）のロー
ラ（２３）は、板カム（２４）に当接して揺動し、チャ
ック（２０）をゆるめ、工具（Ａ）をはなす。

第４図に示すように、工具交換位置では、工具マガジン
ユニット（８）の上昇は停止し、スピンドルヘッド（３
）のみが、上昇しているため、工具（Ａ、　’）は、工
具マガジン（２６）の工具挟持装置（２８）に、残され
る。

次いで、モータ（３１）を回転し、取付板（２７）を。

矢印（Ｄ）で示す軸（２５）の軸線回りに所定角度だけ
回転させて、工具（Ａ）を、次の所要の工具と交換する
。

工具交換後は、上述とは逆に、スピンドルヘッド（３）
を下降するように作動させれば、チャック（２０）が、
交換した工具（Ａ）を把持し、ついで、工具マガジンユ
ニット（８）が前進して、スピンドルヘッド（３）から
離れ、さらに加工位置まで加工することによって次回の
加工作業が可能な状態となる。

（本発明の効果） 上述のように、本発明による工具自動交換装置は、スピ
ンドルヘッドを昇降させることにより。

チャックに緊締された工具を弛め、かつ次回に必要とす
る工具と、自動的に順次交換しうるので、交換動作を円
滑かつ迅速に行える。

また、植成が甚だ筐単であるため、故障の恐れがなく、
かつ軽量であり、しかも安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、本発明の一実施例の作動状態をそ
れぞれ概略的に示すのもで、 第１図は、加工状態を示す側面図、 第２図は、待機状態を示す側面図、 第３図は、工具つかみ込み状態を示す側面図、第４図は
、工具交換状態を示す側面図、第５−は、第４図の工具
交換状態での縦断面図、第６図は、工具マガジンユニッ
トを枢支するアームを示す概略側面図、 第７図は、第６図の上下のアームをそれぞハウ心線に沿
って切断して枢着構造を示す一部切欠平面図である。 （１）ホルダー　　　　　　（２）コラム（３）スピン
ドルヘッド　　（４）サーボモータ（５）螺子杆　　　
　　　　（６）ナツト（７）ホルダーケース （８）工具マガジンユニット （９）カム機構　　　　　　（ＩＱ）　（１２）軸（１
１）アーム　　　　　　　（１３）揺動用ドグ（１４）
　（１５）　（１８）ピン　　　　（１６）長孔（１７
）ばね　　　　　　　　（１９）ロンド（２０）チャッ
ク　　　　　　（２１）モータ（２２）チャック弛め腕
　　　（２３）ローラ（２４）板カム　　　　　　　（
２５）軸（２６）工具マガジン　　　　（２７）取付板
（２８）工具挟持袋＠　　　　　（２９）　（３０）ギ
ア（３１）モータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基枠に支持され、下限である加工位置より、待機位置と
   チャック弛め位置を経て、上限である工具交換位置まで
   の間を昇降するスピンドルヘッドと、基枠に枢着される
   とともに、前記スピンドルヘッドと係脱自在にカム機構
   を介して連係され、上記チャック弛め位置と工具交換位
   置との間を昇降しうる工具マガジンユニットとを備え、 前記スピンドルヘッドは、加工位置とチャック弛め位置
   の間及びチャック弛め位置と工具交換位置との間で、基
   枠に垂設されたカムによってチャックを弛めるチャック
   腕とを備え、かつ前記工具マガジンユニットは、基枠に
   アームを介して枢着され、かつ工具マガジンユニットの
   上昇に連係して、工具マガジンをスピンドルヘッドの上
   昇と交差する方向に移動しうる昇降枠と、該昇降枠に基
   端部が枢支され、かつ遊端部には、多数の工具保持装置
   が円形に配設された工具マガジンと、該工具マガジンを
   回転させるモータとを備えることを特徴とする工具自動
   交換装置。