JPS6362631A - 工作機械の自動工具交換装置 - Google Patents
工作機械の自動工具交換装置Info
- Publication number
- JPS6362631A JPS6362631A JP20668086A JP20668086A JPS6362631A JP S6362631 A JPS6362631 A JP S6362631A JP 20668086 A JP20668086 A JP 20668086A JP 20668086 A JP20668086 A JP 20668086A JP S6362631 A JPS6362631 A JP S6362631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- arm
- spindle
- column
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
- B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
- B23Q3/1572—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
- B23Q3/15753—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
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。
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
この発明は短時間で工具の交換が行なえるようにした工
作機械の自動工具交換装置に関する。
作機械の自動工具交換装置に関する。
従来の技術
従来マシニングセンタのような工作機械には、第９図に
示すような自動工具交換装置が設けられている。
示すような自動工具交換装置が設けられている。
上記従来の工具交換装置はコラムαより突設されたスピ
ンドルｂの近傍に、ビンＣを中心に旋回自在な交換ユニ
ットｄが設けられていて、この交換ユニットｄにアーム
ｅが回転自在に取付けられている。
ンドルｂの近傍に、ビンＣを中心に旋回自在な交換ユニ
ットｄが設けられていて、この交換ユニットｄにアーム
ｅが回転自在に取付けられている。
上記アーム−の両端部には工具ｆの把持部ｙが設けられ
ていて、との把持部ｙで把持した工具ｆを上記スピンド
ルｂへ装着したり、使用済となった工具ｆを取外して図
示しないマガジンへ格納するよう構成されている。
ていて、との把持部ｙで把持した工具ｆを上記スピンド
ルｂへ装着したり、使用済となった工具ｆを取外して図
示しないマガジンへ格納するよう構成されている。
発明が解決しようとする問題点
上記従来の工具交換装置では、工具ｆを変換する場合交
換ユニットｄとコラムαが干渉するのを防止するため、
まず交換二二ツ）ｄを第９図に示す仮想線の位置へ退避
させた状態でコラムαを交換位置まで後退させた後、ビ
ンＣを中心に交換ユニットｄを実線の位置へ旋回させる
と共に、その後アーム−を回転させて工具ｆの交換を行
う必要があった。
換ユニットｄとコラムαが干渉するのを防止するため、
まず交換二二ツ）ｄを第９図に示す仮想線の位置へ退避
させた状態でコラムαを交換位置まで後退させた後、ビ
ンＣを中心に交換ユニットｄを実線の位置へ旋回させる
と共に、その後アーム−を回転させて工具ｆの交換を行
う必要があった。
このため工具ｆの交換に多くの時間を必要として作業能
率が悪い不具合があった。
率が悪い不具合があった。
この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもので
ある。
ある。
問題点を解決するための手段及び作用
コラムより突設されたスピンドルの近傍に交換ユニット
を旋回自在に設けると共に、上記交換ユニットに端部に
工具の把持部を有するアームを回転自在に設けて、この
アームによりスピンドルへ工具を装着し、またスピンド
ルより取外すものにおいて、スピンドルの中心から交換
ユニットの端面までの距離ｌを、スピンドルの中心から
コラムの交換ユニット側端面までの距離りより大きくし
て、コラムが工具交換位置へ後退している間に交換ユニ
ットが旋回できるようにして、交換時間の短縮化を図っ
た工作機械の自動工具交換装置。
を旋回自在に設けると共に、上記交換ユニットに端部に
工具の把持部を有するアームを回転自在に設けて、この
アームによりスピンドルへ工具を装着し、またスピンド
ルより取外すものにおいて、スピンドルの中心から交換
ユニットの端面までの距離ｌを、スピンドルの中心から
コラムの交換ユニット側端面までの距離りより大きくし
て、コラムが工具交換位置へ後退している間に交換ユニ
ットが旋回できるようにして、交換時間の短縮化を図っ
た工作機械の自動工具交換装置。
実施例
この発明の一実施例を図面を参照して詳述すると、図に
おいて１は工作機械のコラムで、該コラム１よりスピン
ドル２が突設されており、スピンドル２の先端に工具３
が装着できるようになっている。
おいて１は工作機械のコラムで、該コラム１よりスピン
ドル２が突設されており、スピンドル２の先端に工具３
が装着できるようになっている。
４は上記スピンドル２の近傍に設置されたこの装置の本
体で、ビン５を中心に旋回自在な交換ユニット６を有し
ている。
体で、ビン５を中心に旋回自在な交換ユニット６を有し
ている。
上記交換ユニット６はケース６α内に第２図及び第３図
に示すようにスピンドル２と平行するよう回転軸７が設
けられている。上記回転軸７は例えばスプライン軸やキ
ー溝を有する軸などで構成され、一端側はケース６ｃＬ
内より突出されていて、先端部は内筒８に嵌挿されてい
る。
に示すようにスピンドル２と平行するよう回転軸７が設
けられている。上記回転軸７は例えばスプライン軸やキ
ー溝を有する軸などで構成され、一端側はケース６ｃＬ
内より突出されていて、先端部は内筒８に嵌挿されてい
る。
上記内筒８は基端部がケース６αに固着されていて回転
不能となっていると共に、基端部内に設けられた軸受け
１０により上記回転＠７を回転自在に支承している。ま
た上記内筒８の外周部には、軸線方向に離間する２個の
ブツシュ＋＋、＋２を介して外筒１３が回転自在に支承
されている。
不能となっていると共に、基端部内に設けられた軸受け
１０により上記回転＠７を回転自在に支承している。ま
た上記内筒８の外周部には、軸線方向に離間する２個の
ブツシュ＋＋、＋２を介して外筒１３が回転自在に支承
されている。
上記ブツシュｌ、＋２のうち、ブツシュ１１は内筒８の
先端側内周に、そしてブツシュ１２は外筒１３の基端側
内周にそれぞれ固着されていて、後述する作用で内筒８
に対して外筒１３が第６図に示すようにストロークＳし
ても、外筒１３に設けられたブツシュ１２が内筒８に設
けられたブツシュ１１と干渉しないようになっており、
これによって内筒８の長さが短くできるように構成され
ている。
先端側内周に、そしてブツシュ１２は外筒１３の基端側
内周にそれぞれ固着されていて、後述する作用で内筒８
に対して外筒１３が第６図に示すようにストロークＳし
ても、外筒１３に設けられたブツシュ１２が内筒８に設
けられたブツシュ１１と干渉しないようになっており、
これによって内筒８の長さが短くできるように構成され
ている。
一方上記外筒１３の先端部には回転軸７の先端が、そし
て基端部には、両端に工具３の把持部Ｉ４α、１４ｂを
有するアーム１４の中間部がそれぞれ固着されていると
共に、回転軸７はケース６１Ｚ内に設けられた回転機構
１５により回転され、アーム１４はケース６α内に設け
られた前後動機構１６により前後動されるようになって
いる。
て基端部には、両端に工具３の把持部Ｉ４α、１４ｂを
有するアーム１４の中間部がそれぞれ固着されていると
共に、回転軸７はケース６１Ｚ内に設けられた回転機構
１５により回転され、アーム１４はケース６α内に設け
られた前後動機構１６により前後動されるようになって
いる。
上記回転機構１５はサーボモータ１７を有していて、こ
のサーボモータ１７の回転は平歯車１ｇ、１９、ウオー
ム２０及びウオームホイール２１を介して回転筒２２へ
伝達されるようになっている。上記回転筒２２は回転軸
７とスプラインまたはキー係合していて、サーボモータ
１７の回転を回転軸７へ伝えるようになっている。
のサーボモータ１７の回転は平歯車１ｇ、１９、ウオー
ム２０及びウオームホイール２１を介して回転筒２２へ
伝達されるようになっている。上記回転筒２２は回転軸
７とスプラインまたはキー係合していて、サーボモータ
１７の回転を回転軸７へ伝えるようになっている。
また前後動機構１６はサーボモータ２４を有していて、
このサーボモータ２４の回転はタイミングベルト３０を
介してボールねじ軸２６へ伝えられるようになっている
。
このサーボモータ２４の回転はタイミングベルト３０を
介してボールねじ軸２６へ伝えられるようになっている
。
上記ボールねじ軸２５は第４図に示すように回転軸７と
平行するよう両端部が軸受け２６を介してケース６αに
支承されていると共に、このボールねじ軸２５に螺合さ
れたボールナツト２７に回転軸７の一端が係合されてい
て、ボールねじ軸２５の回転によりポールナツト２７が
ボールねじ軸２５に沿って移動するのに伴って上記回転
軸７がスピンドル２の軸線方向へ前後動されるようにな
っている。
平行するよう両端部が軸受け２６を介してケース６αに
支承されていると共に、このボールねじ軸２５に螺合さ
れたボールナツト２７に回転軸７の一端が係合されてい
て、ボールねじ軸２５の回転によりポールナツト２７が
ボールねじ軸２５に沿って移動するのに伴って上記回転
軸７がスピンドル２の軸線方向へ前後動されるようにな
っている。
次に作用を説明すると、スピンドル２の先端に装着され
た工具３により加工が完了して、新たな工具３と交換す
るに当り、まず第１図の仮想線で示す位置でアーム１４
の一端側把持部１４αに図示しないマガジンより次に使
用する工具３を把持する。
た工具３により加工が完了して、新たな工具３と交換す
るに当り、まず第１図の仮想線で示す位置でアーム１４
の一端側把持部１４αに図示しないマガジンより次に使
用する工具３を把持する。
次にスピンドル２がコラム１とともに工具交換位置まで
後退している間にビンを中心に交換ユニット６を第１図
の実線に示す工具交換位置まで旋回させる。
後退している間にビンを中心に交換ユニット６を第１図
の実線に示す工具交換位置まで旋回させる。
このときスピンドル２の中心から交換ユニット６の端面
までの距離ｌを、スピンドル２の中心よりコラム１の端
面までの距＠Ｌより予め大きくしであるので、コラム１
の後退中に交換ユニット６を旋回しても両者が干渉する
ことがなく、またコラム１の後退後に交換ユニット６を
後退させる従来のものに比べて交換時間の短縮が図れる
。
までの距離ｌを、スピンドル２の中心よりコラム１の端
面までの距＠Ｌより予め大きくしであるので、コラム１
の後退中に交換ユニット６を旋回しても両者が干渉する
ことがなく、またコラム１の後退後に交換ユニット６を
後退させる従来のものに比べて交換時間の短縮が図れる
。
次に回転機構Ｉ５のサーボモータ１７を回転して、平歯
車１８．１９、ウオーム２０及びウオームホイール２１
よりなる減速機構を介して回転筒２２を回転させ、回転
筒２２に係合する回転軸７を回転させる。回転軸７の回
転により、回転軸７の先端に外筒１３を介して取付けら
れたアーム１４が回転して、まず空いている把持部１４
ｂでスピンドル２に取付けられた工具３を把持する。そ
してこの状態で前後動機構１６のサーボモータ２４が回
転して回転軸７を前進させるため、スピンドル２に取付
けられた工具３はアーム１４の前進によりスピンドル２
より第７図に示すよりに外される。
車１８．１９、ウオーム２０及びウオームホイール２１
よりなる減速機構を介して回転筒２２を回転させ、回転
筒２２に係合する回転軸７を回転させる。回転軸７の回
転により、回転軸７の先端に外筒１３を介して取付けら
れたアーム１４が回転して、まず空いている把持部１４
ｂでスピンドル２に取付けられた工具３を把持する。そ
してこの状態で前後動機構１６のサーボモータ２４が回
転して回転軸７を前進させるため、スピンドル２に取付
けられた工具３はアーム１４の前進によりスピンドル２
より第７図に示すよりに外される。
スピンドル２より工具３が外されたら、再び回転機構１
５のサーボモータ２４により回転軸７が回転されてアー
ム１４が１８０度回転し、アーム１４の把持部＋４ｃＬ
に把持された工具３がスピンドル２の中心に位置合せさ
れる。
５のサーボモータ２４により回転軸７が回転されてアー
ム１４が１８０度回転し、アーム１４の把持部＋４ｃＬ
に把持された工具３がスピンドル２の中心に位置合せさ
れる。
その後前後動機構１６のモータが回転して、回転軸７と
ともにアーム１４を後退させ、把持部１４αに把持され
た工具３をスピンドル２へ装着すると共に、装着後回転
機構１５によりアーム１４が回転され、さらに交換ユニ
ット６が旋回されて工具３の交換動作が完了する。
ともにアーム１４を後退させ、把持部１４αに把持され
た工具３をスピンドル２へ装着すると共に、装着後回転
機構１５によりアーム１４が回転され、さらに交換ユニ
ット６が旋回されて工具３の交換動作が完了する。
一方上記の工具交換動作において、アーム１４の把持部
１４α、１４ｈに質量の大きな工具３を把持した場合と
、質量の小さな工具３を把持した場合ではアーム１４の
回転時慣性モーメントに大きな差がちる。
１４α、１４ｈに質量の大きな工具３を把持した場合と
、質量の小さな工具３を把持した場合ではアーム１４の
回転時慣性モーメントに大きな差がちる。
また従来ではアーム１４の回転終了時点でショックを緩
和するためクッション手段を設けており、このクッショ
ン手段はもつとも慣性モーメントの大きな工具３を考慮
して設計されている。
和するためクッション手段を設けており、このクッショ
ン手段はもつとも慣性モーメントの大きな工具３を考慮
して設計されている。
このため慣性モーメントの小さい工具３′や工具３を把
持しない場合、第８図の破線で示すよりにクッション手
段で衝撃を吸収した後油圧を利用して押込むため時間が
かかる不具合があったが、この考案の実施例では回転機
構１５にサーボモータ１７を用いて工具３の慣性モーメ
ントが変っても同様に減速されて、スピンドルの位置へ
アーム１４が停止されるようにしたため、工具交換時間
がさらに短縮できるようになっている。
持しない場合、第８図の破線で示すよりにクッション手
段で衝撃を吸収した後油圧を利用して押込むため時間が
かかる不具合があったが、この考案の実施例では回転機
構１５にサーボモータ１７を用いて工具３の慣性モーメ
ントが変っても同様に減速されて、スピンドルの位置へ
アーム１４が停止されるようにしたため、工具交換時間
がさらに短縮できるようになっている。
発明の効果
この発明は以上詳述したように、コラムを工具交換位置
へ後退させている間に交換ユニットを旋回させるように
したことから、従来のコラム後退後に交換ユニットを旋
回させるものに比べて工具交換時間が大幅に短縮でき、
これによって生産性の向上が図れるようになった。
へ後退させている間に交換ユニットを旋回させるように
したことから、従来のコラム後退後に交換ユニットを旋
回させるものに比べて工具交換時間が大幅に短縮でき、
これによって生産性の向上が図れるようになった。
図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はスピンドル
付近の概略図、第２図はこの装置の正面図、第３図は第
２図ｍ−ｍ線に沿う断面図、第４図は第２図■−■線に
沿う断面図、第５図は第２図Ｖ−ｖ線に沿う断面図、第
６図１はアーム付近の断面図、第７図及び第８図は作用
説明図、第９図は従来の説明図である。 １はコラム、２はスピンドル、３は工具、６は交換ユニ
ット、１４はアーム、１４σ、１４ｂは把持部。 第１図 １４開昭６３−６２６３１（４） ■■Ｉ 第２図 口「＝ ６；毛 第６図 第７図 第８図 堺■■
付近の概略図、第２図はこの装置の正面図、第３図は第
２図ｍ−ｍ線に沿う断面図、第４図は第２図■−■線に
沿う断面図、第５図は第２図Ｖ−ｖ線に沿う断面図、第
６図１はアーム付近の断面図、第７図及び第８図は作用
説明図、第９図は従来の説明図である。 １はコラム、２はスピンドル、３は工具、６は交換ユニ
ット、１４はアーム、１４σ、１４ｂは把持部。 第１図 １４開昭６３−６２６３１（４） ■■Ｉ 第２図 口「＝ ６；毛 第６図 第７図 第８図 堺■■
Claims (1)
- コラム１より突設されたスピンドル２の近傍に交換ユニ
ット６を旋回自在に設けると共に、上記交換ユニット６
に、端部に工具３の把持部１４α、１４ｂを有するアー
ム１４を回転自在に設けて、このアーム１４によりスピ
ンドル２へ工具３を装着し、またスピンドル２より取外
すものにおいて、スピンドル２の中心から交換ユニット
６の端面までの距離ｌを、スピンドル２の中心からコラ
ム１の交換ユニット６側端面までの距離Ｌより大きくし
てなる工作機械の自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20668086A JPS6362631A (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20668086A JPS6362631A (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362631A true JPS6362631A (ja) | 1988-03-18 |
Family
ID=16527331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20668086A Pending JPS6362631A (ja) | 1986-09-04 | 1986-09-04 | 工作機械の自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6362631A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56157935A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-05 | Kurashiki Kikai Kk | Tool magazine at machining center |
| JPS5949143A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-21 | Matsushita Electronics Corp | コンバ−ゼンス装置 |
-
1986
- 1986-09-04 JP JP20668086A patent/JPS6362631A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56157935A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-05 | Kurashiki Kikai Kk | Tool magazine at machining center |
| JPS5949143A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-21 | Matsushita Electronics Corp | コンバ−ゼンス装置 |
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