JPS6234742A - 両頭フライス盤の自動工具交換装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、全ての作動をＮＣ装置およびジ−タンスコン
トローラにて制御する両頭フライス盤の自動工具交換装
置に関するものである０ 〈従来の技術〉 従来、自動工具交換装置ｔを具えたフライス盤としては
、第５図に示す如き米国特許第３７０９６２３号が知ら
れている。すなわち、移動テーブル６１上く、工具６２
を多数取付けた工具収納台６３を工具棚６４を介して取
付け、移動テーブル６１を移動させて主軸台６５に取付
けられた主軸６６に工具６２ｔ一対向させ、自動的に工
具交換を行うものである。なお、図において、６７Ｆｉ
コラム、６８は操作盤、６９はワークをそれぞれ示して
いる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記した従来の技術にあっては、移動テ
ーブル上忙工具収納台が固定されているので、その範囲
のテーブル上面はワーキングスペースとして使用できず
加工領域が狭められるという問題がある。また、両頭フ
ライス盤では両主軸間距離（テーブル幅）が狭いので、
従来例に習って工具棚の両側に工具収納台を取付けると
なるとテーブル幅に納まらないという問題がある。また
、工具の着脱のための主軸と工具収納台との軸方向相対
移動距離は、工具のテーノぞシャンク嵌め込み深さに加
えて工具の工具収納台への嵌り込み深さが必要であシ、
両頭フライス盤におけるテーブル幅ではこのような機構
は採用できないという問題もある。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであシ、加
工領域を狭めることがなく、テーブル幅にカッタ収納台
が充分網ま−って自動的に工具交換が行える両頭フライ
ス盤の自動工具交換装置を提供することを目的とするも
のである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成させるため、本発明の構成は、テーブル
の上面に該テーブルの長手方向ＫＧうと共に該テーブル
に突き出して設けられた架台と、該架台に往復動自在に
載置され且つ上面に両主軸スピンドルに対して直交する
方向に開口すると共にばね性を有するカッタ受けハンド
を設置したカッタ収納台と、前記カッタ受けハンドを前
記両主軸スピンドルに対向する位置に割り出し位置決め
を行う割り出し装置と、カッタを保持したカッタホルダ
を前記両主軸スピンドルに着脱するドローイング装置と
を具え、しかも、全ての作動をＮＣ装ｆｌおよびシーケ
ンスコントローラにて制御することを特徴としている。

〈作　　　用〉 上記構成とすることによシ、カッタ受けハンドは架台上
をカッタ収納台上に載置された状態で摺動し、主軸スピ
ンドルに対向した位置で停止することとなシ、この位置
でカッタの取付け、取外しが行われることとなる。

〈実　施　例〉 以下、本発明の一実施例を斜視図である第１図および主
軸スピンドル部を断面した機構概念図である第２図およ
びカッタ収納台部の縦断面図であるａＩ３図およびカッ
タ収納台部の横断面図である第４図に基づいて説明する
□第１図〜第４図において、両主軸スピンドルをＹ軸ス
ピンドルと２軸スピンドルとに分けて説明すると共に、
Ｙ軸スピンドル側に係る構成要素には例えばＹ軸カッタ
の如く全てにｙ＠を付けて呼称し、２軸スピンドル側に
係る構成要素には例えば２軸カツタの如く全てにｚｌｌ
ＩＩを付けて呼称することとする。そして、後述する架
台が載置されるテーブルをＸ軸テーブルと呼称する。ま
た、主軸スピンドル部を断面した機構概念図である第２
図においては、Ｙ軸スピンドル側に係る構成要素と２軸
スピンドル側に係る構成要素とは左右対称である、ので
１個の構成要素に２個の符号を付し、ＹｌｌｉＩｌｌス
ピンドル側の構成要素を示すものには括弧で囲って示す
こととする。

Ｙ軸すドル１にＹ軸ドローイング装置】０が取付けられ
、２軸サドル２に２軸ドローイング装置９が取付けられ
ている。Ｙ軸スピンドルガイド３１にＹ軸スピンドル原
点用リミットスイッチ取付具２９が取付けられ、該取付
具２９にＹ軸スピンドル原点用リミットスイッチ３が取
付けられている。２軸スピンドルガイド３２に２軸スピ
ンドル原点用リミットスイッチ取付具３０が取付けられ
、該取付具３０に２軸スピンドル原点用リミットスイッ
チ５が取付けられている。Ｙ軸スピンドル３３にＹ軸ス
ピンドル原点用ドッグ４が取付けられＹ軸カッタ引きゼ
ルト４３によ、ＤＹ軸カッタ７がＹ軸スピンドル３３に
取付けられている。２軸スピンドル３４ＫＺ軸スピンド
ル原点用ドッグ６が取付けられ２軸カッタ引きゼルト３
５によシｚ軸カッタ８が２軸スピンドル３４に取付けら
れている。カッタ収納台１３には取付板１２、リミット
スイッチ堰付板１４、移動用リニアウェイガイド５８、
カッタ受けハンド１１がそれぞれ取付けられ、カッタ受
けハンド１１にはＹ軸カッタ７を取付けたＹ軸カッタホ
ルダ３９およびＺ１１１７り８を取付けた２軸カツタホ
ルダ４０がそれぞれ載せられている。取付板１２に移動
用ステッピングモータ１５、割り出し位置決めノックピ
ン１８が取付けである。リミットスイッチ取付板１４に
は割フ出し用リミットスイッチ２３が取付けである。架
台２０に移動用リニアウェイレール１７、ラック取付台
板２２、割り出し位置決めブツシュ１９、ドッグ取付板
２５がそれぞれ取付けられている。ラック取付台板２２
にラック１６が取付けられ、ドッグ取付板２５に割り出
し用ドッグ２４が取付けられている。Ｘ軸テーブル２１
にＸ軸テーブル原点用リミットスイッチ２６が取付けら
れており、機械ペッド５５にＸ軸テーブル原点用ドッグ
２７が取付けられている。Ｘ軸テーブル２１の上面に架
台２０が載置されておシ、移動用リニアウェイレール１
７と移動用リニアウェイガイド５８、移動用ステッピン
グモータ１５のビニオン５９とラック１６とがそれぞれ
噛み合っている。Ｙ軸スピンドル３３にはＹ軸ドライブ
キー４１が取付けられ、２軸スピンドル３４には２軸ド
ライブキー４２が取付けられている。Ｙ軸カッタホルダ
３９にはＹ軸ドライブキー溝４５が設けられ、Ｚ軸力ツ
タホル／４０にはＺ軸ドライブキー溝４６が設けられて
いる。なお、架台２０はＸ軸テーブル２１に該Ｘ軸テー
ブル２１から突き出す恰好で取付けられておシ、カッタ
受けハンド１１は両主軸スピンドルに対して直交する方
向に開口すると共にばね性を有してカッタ収納台１３に
取付けられている。また、３６はＮＣ装置、３７け操作
盤、５６はＹ軸コラム、５７は２軸コラムをそれぞれ示
している。

以上が本実施例の構成であるが、次に作用を説明する。

ただし、Ｚ軸スピンドル３４側の各構成要素の動作は、
Ｙ軸スピンドル３３側の各構成要素に対応して対称に動
作するので、Ｙ軸スピンドル３３側の作用を説明する際
に、該Ｙ軸スピンドル３３側の各構成要素の符号の後に
、その構成要素に対応した２軸スピンドル３４側の同一
構成要素の符号を括弧で囲んで示すことによシ、２軸ス
ピンドル３４側の作用をも同時に説明することとする。

まず、Ｙ軸スピンドル３３にＹ軸カッタ７．２軸スピン
ドル３４にＺ軸カッタ８をそれぞれ取付ける際の作動を
説明する。ＮＣ装置３６の操作盤３７の機械原点復帰ゼ
タンをＯＮにすると、ｘｍ、ｙ軸、ｚ軸の各軸のサーゼ
モータが駆動し、Ｘ軸テーブル２１においてはＸ軸テー
ブル原点用リミットスイッチ２６がＸ軸テーブル原点用
ドッグ２７を蹴り、また、Ｙ軸スピンドル３３　（３４
）においては、Ｙ軸スピンドル原点用リミットスイッチ
３（５）がＹ軸スピンドル原点用ドッグ４（６）を蹴シ
、機械原点復帰動作を完了する。次に、ＮＣ装置３６に
記憶されたカッタ取付はプログラムを操作盤３７より呼
び出し、自動運転モードキーをＯＮにすると、Ｙ軸スピ
ンｒル３３（３４）のドライブキー４１（４２）とカッ
タ収納台１３上のカッタ受けハンド１１に受けられてい
るＹ軸カッタ７（８）を保持したＹ軸カッタホルダ３９
　（４０）のＹ軸ドライブキー溝４５　（４６）との位
置を合わせるため、オリエンテーションが行われ、Ｙ軸
スピンドル３３（３４）のドライブキー４Ｎ４２）とカ
ッタ収納台１３上のＹ軸カッタホルダ３９（４０）のド
ライブキー溝４５（４６）との位置合せが完了する。次
いで、操作盤３７よシ呼び出された信号により、移動用
ステッピングモータ１５が作動し、ピニオン５９とラッ
ク１６との噛み合いにより、カッタ収納台１３が移動用
リニアウェイレール１７上で直線運動を行う。

そして、任意で指定された割フ出し位置にシーケンスコ
ントローラ内のデータにより割り出され、割り出し完了
後側シ出し用リミットスイッチ２３が割り出し用ドッグ
２４を蹴シ、正確に割り出されているか確認後、割り出
し位置決めノックビン１８がエアーにより割り出し位置
決めブツシュ１９に入シ込み割り出し位置決めをＸ軸テ
ーブル２１を動かさずカッタ収納台１３の移動のみで完
了する。次に、ＮＣ装置３６からの指令により、Ｙ軸ス
ビ／ドル３３（３４）がＹ軸カッタホルダ３９（４０）
のクランプ位置まで出て次にシーケンスコントローラか
らの指令により、Ｙ軸ドローイング装置１０（９）のモ
ータが駆動してＹ軸カッタ引きダルト４３（３５）が右
ｍシに回転し、Ｙ軸カッタホルダ３９（４０）のねじ部
に入シ込み圧力スイッチにてクランプ作動終了を感知し
フランジ終了ランプ点燈でカッタ取付は作動を完了する
。カッタ取付は作動完了後、Ｙｌｔｌｌサドル１（２）
が、カッタ受けノ１ンド１１に受けられていたＹ軸カッ
タホルダ３９　（４０）をカッタ受けノ・ンド１１の爪
よシ取シ外すため、カッタ収納台１３が原点に復帰する
際干渉しない位置までモータ駆動により上昇する。

その後、カッタ収納台１３の割り出し位置決めノックビ
ン１８がエアによシ割り出し位置決めブツシュ１９よシ
抜け、移動用ステッピングモータ１５が回転し、ビニオ
ン５９がラック１６と噛み合い、移動用リニアウェイレ
ール１７上で直線運動を行ないカッタ収納台１３が、Ｘ
軸テーブル２１よシ突出している架台２０のその部位に
原点復帰する。この後、上昇しているＹ軸すドル１（２
）がモータ駆動によシ加工位置まで下降し、Ｙ軸スピン
ドル３３（３４）へのＹ軸カッタ７（８）の取付は作動
を全て完了する。

次に、Ｙ軸スピンドル３３（３４）からＹ軸カッタ７（
８）を取外す際の作動を説明する。

まず、取付ける際と同じ要領で機械原点復帰動作を完了
させる。次に、ＮＣ装置３６に記憶されたカッタ取外し
プログラムによシ、取付は時と同様にドライブキーの位
置合せ動作を行う。その後、ＮＣ装置３６からの指令に
よりＹ軸スピンドル３３（３４）がＹ軸カッタホルダ３
９（４０）をカッタ収納台１３上のカッタ受けハンド１
１に収納できる位置まで出てその後カッタ収納台１３が
移動してきても干渉しない位置までＹ軸すドル１（２）
がモータ駆動により上昇する。次いで、カッタ取付は時
と同様の要領で割り出し位置決め動作を完了させる。そ
の後、Ｙ軸すドル１（２）がＹ軸スピンドル３３（３４
）に取付けであるＹ軸カッタホルダ３９（４０）ｅカッ
タ収納台１３上のカッタ受けハンド１１に収納するまで
モータ駆動によシ下降してカッタアンクランプ動作をす
る。すなわち、カッタ受けハンド１１は空の状態であり
、該カッタ受けハンド１１にＹ軸カッタホルダ３９（４
０）を収納後、Ｙ軸ドローイング装置１０（９）のＹ軸
カッタ引きゼル）　４３（３５）を左廻シに回転略せア
ンクランプ終了でアンクランプ終了ランプが点燈し、カ
ッタ取外し作動は完了する。その後は、ＮＣ装置３６か
らの指令により、Ｙ軸スピンドル３３（３４）がカッタ
収納台１３が原点復帰しても干渉しないようＶｃＹ軸ス
ビスピンドル３（３４）の原点に戻り、その後カッタ取
付は時と同様にカッタ収納台１３が原点復帰する。

〈発明の効果〉 以上述べた如く本発明によれば、架台をチー’ルから突
き出して設けたので、加工時テーブルを有効に使うこと
ができる。また、ばね性を有するカッタ受けハンドを使
用し、主軸サドルの上下機能でカッタをカッタ収納台か
ら取〕出しおよび収納するようにしたので、カッタ収納
台の構造が簡単になシテーブル幅に納めることができる
等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明に係る一実施例を示したもので
、第１図は斜視図、第２図は主軸スピンドル部を断面し
た機構概念図、第３図はカッタ収納台部の縦断面図、第
４図はカッタ収納部の横断面図、第５図は従来例の斜視
図である。 また、図中の符号で、１はＹ軸すドル、２＃−ｉｚ軸サ
サドル７はＹ軸カッタ、８は２軸カツタ、９はＹ軸ドロ
ーイング装置、１０はＺ・軸ドロ−イング装置、１１は
カッタ受けハンド、１３はカッタ収納台、１５は移動用
ステッピングモータ、１６はラック、１８は割り出し位
置決めノックピン、１９は割り出し位置決めブツシュ、
２０は架台、２１はＸ軸テーブル、３３はＹ軸スピンド
ル、３４は２軸スピンドル、３５けｚ軸カッタ引きゼル
ト、３６はＮＣ装置、３９はＹ軸カッタホルダ、４０は
Ｚ軸カッタホルダ、４３はＹ軸カッタ引きゼルトである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テーブルの上面に該テーブルの長手方向に沿うと共に該
   テーブルに突き出して設けられた架台と、該架台に往復
   動自在に載置され且つ上面に両主軸スピンドルに対して
   直交する方向に開口すると共にばね性を有するカッタ受
   けハンドを設置したカッタ収納台と、前記カッタ受けハ
   ンドを前記両主軸スピンドルに対向する位置に割り出し
   位置決めを行う割り出し装置と、カッタを保持したカッ
   タホルダを前記両主軸スピンドルに着脱するドローイン
   グ装置とを具え、しかも、全ての作動をＮＣ装置および
   シーケンスコントローラにて制御することを特徴とする
   両頭フライス盤の自動工具交換装置。