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JP4153683B2 - Tool changer - Google Patents
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JP4153683B2 - Tool changer - Google Patents

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JP4153683B2 JP2001263936A JP2001263936A JP4153683B2 JP 4153683 B2 JP4153683 B2 JP 4153683B2 JP 2001263936 A JP2001263936 A JP 2001263936A JP 2001263936 A JP2001263936 A JP 2001263936A JP 4153683 B2 JP4153683 B2 JP 4153683B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工具マガジンに収容された工具を外部に取り出して交換する工具交換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の工具交換装置としては、例えば特開2001−9659号公報に開示されるような構成のものが知られている。この従来構成においては、工具マガジンの保持部に収容保持された旧工具を新工具と交換する場合に、旧工具が工具ホルダに保持された状態で、工具ローダにより工具ポットとともに工具マガジンから取り出されて、昇降機構の工具受け部材に引き渡される。この状態で、昇降機構の工具受け部材が下降されて、旧工具が工具ポットとともに工具受渡位置に下降され、工具ホルダの外周の把持溝に工具交換機構の工具支持部材が係合される。
【0003】
その後、工具交換機構の工具交換台を内部の工具受渡位置から外部の工具交換位置に引き出すことにより、旧工具が工具交換位置に配置される。この状態で、工具支持部材上の旧工具を工具ホルダとともに新工具と交換した後、工具交換台を工具交換位置から工具受渡位置に押し込むと、新工具が内部の工具受渡位置に移動されて、前記昇降機構の工具受け部材上の工具ポットに差し込まれる。
【0004】
続いて、前記工具受け部材が上昇されて、新工具が工具ポットとともに上昇され、工具ホルダの把持溝が工具交換機構の工具支持部材から離脱される。その後、工具ローダにより新工具が工具ポットとともに工具受け部材から受け取られて、工具マガジンの所定の保持部に収容される。これにより、工具マガジンの保持部に対する旧工具と新工具との交換動作が終了するようになっている。
【0005】
ところで、この従来の工具交換装置においては、工具交換機構の工具支持部材上に新工具を旧工具と交換して装着する際に、新工具を装着した工具ホルダを工具支持部材に対して軸線を中心とする回転方向の所定位置に位置決めする必要がある。この位置決め機構として、前記工具ホルダの外周に形成したノッチに対し工具支持部材側に装着した係止爪を有する係止レバーを係止位置に切り替え配置するようになっていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の位置決め機構は、ノッチに係止爪が確実に係止されていない状態でも新工具を工具マガジンへ搬入することができるので、次のような問題が発生した。新工具が回転方向の所定位置に位置決めされていない状態で、工具マガジンの保持部に収容された後に、工具交換アーム等を介して主軸に装着されると、主軸の取付溝に噛み合わず工具ホルダが無理に嵌合されようとするので、エラー信号が出力されて、主軸に対する工具交換をやり直す必要があった。又、エラー信号が出力されないまでも、不適切に工具ホルダが主軸に装着されたままワークの加工が行われると、加工精度の低下を招くという問題があった。
【0007】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、工具支持部材への工具の交換に際して、新工具を工具支持部材に対して軸線を中心とする回転方向の所定位置に正確に位置決めして装着することができる工具交換装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、工具マガジンに収容された工具を外部に取り出して交換する工具交換装置において、内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設された工具交換台と、その工具交換台上に設けられ、工具を工具ホルダとともに着脱可能に支持する工具支持部材と、前記工具ホルダの外周のキー溝と係合して、工具ホルダを工具支持部材上の支持状態にロックするロック部材と、前記工具交換台の前記工具交換位置からの移動を拘束する移動拘束機構と、前記ロック部材係合及び離脱操作と前記移動拘束機構の拘束及び拘束解除操作とをするための操作部材とを備え、前記操作部材の操作によって前記ロック部材が工具ホルダのキー溝に係合されるときは前記移動拘束機構による前記工具交換台の移動拘束を解除し、前記ロック部材が工具ホルダのキー溝に係合されないときは前記移動拘束機構による前記工具交換台の移動を拘束することを特徴とするものである。
【0009】
従って、この請求項1に記載の発明によれば、工具支持部材上に新工具を旧工具と交換して装着する際に、新工具が軸線を中心とする回転方向の所定位置に配置されていれば、操作部材の係合操作に伴って、ロック部材が工具ホルダのキー溝に係合される。そして、この係合により工具ホルダが工具支持部材上の支持状態にロックされるとともに、移動拘束機構による工具交換台の移動拘束が解除されて、工具交換台の押し込み操作による新工具の装填が許容される。
【0010】
よって、新工具を工具支持部材に対して軸線を中心とする回転方向の所定位置に正確に位置決めして装着することができる。このため、新工具が回転方向の所定位置に位置決めされない状態で、工具マガジンの保持部に収容された後に、工具交換アーム等を介して主軸に装着されることはなく、工具交換動作のやり直しが不要となる。又、主軸のテーパ部に対する工具の取り付けが適正になって、加工精度の低下を招くおそれを防止することもできる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記移動拘束機構は、操作部材の操作に伴って回動される回動部材と、その回動部材に対応配置された拘束板とよりなり、その拘束板には回動部材に係合して工具交換台の移動を拘束する拘束溝を形成したことを特徴とするものである。
【0012】
従って、この請求項2に記載の発明によれば、移動拘束機構の構造が簡単であるとともに、新工具が回転方向の所定位置に配置されていない場合に、工具交換台の移動拘束を確実に行うことができる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記拘束溝は、工具交換台の工具受渡位置と工具交換位置とに対応して設けられていることを特徴とするものである。
【0014】
従って、この請求項3に記載の発明によれば、工具交換台の工具交換位置において、工具交換台の移動拘束を確実に行うことができるとともに、工具交換台の工具受渡位置において、ロック部材による工具ホルダのロックを容易に解放することができる。
【0015】
請求項4に記載の発明は、工具マガジンに収容された工具を外部に取り出して交換する工具交換装置において、内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設された工具交換台と、その工具交換台上に設けられ、工具を工具ホルダとともに着脱可能に支持する工具支持部材と、前記工具ホルダの外周のキー溝と係合して、工具ホルダを工具支持部材上の支持状態にロックするロック部材と、そのロック部材を係合及び離脱操作するための操作部材と、その操作部材の係合操作に際して、ロック部材が工具ホルダのキー溝に係合されないとき、工具交換台の移動を拘束する移動拘束機構とを備え、前記工具交換台を引き出すためにケースに形成された開口部には開閉カバーを設け、その開閉カバーと工具交換台との間には工具交換台の移動に伴って開閉カバーを開閉させるための連動機構を設けたことを特徴とするものである。
【0016】
従って、この請求項4に記載の発明によれば、工具支持部材上に新工具を旧工具と交換して装着する際に、新工具が軸線を中心とする回転方向の所定位置に配置されていれば、操作部材の係合操作に伴って、ロック部材が工具ホルダのキー溝に係合される。そして、この係合により工具ホルダが工具支持部材上の支持状態にロックされるとともに、移動拘束機構による工具交換台の移動拘束が解除されて、工具交換台の押し込み操作による新工具の装填が許容される。よって、新工具を工具支持部材に対して軸線を中心とする回転方向の所定位置に正確に位置決めして装着することができる。このため、新工具が回転方向の所定位置に位置決めされない状態で、工具マガジンの保持部に収容された後に、工具交換アーム等を介して主軸に装着されることはなく、工具交換動作のやり直しが不要となる。又、主軸のテーパ部に対する工具の取り付けが適正になって、加工精度の低下を招くおそれを防止することもできる。
また、工具交換台を開口部から出し入れして、工具支持部材上の工具を交換する際に、工具交換台の引き出し及び押し込み動作に伴い、連動機構を介して開閉カバーにより開口部が適切に閉ざされる。よって、工具の交換中にケースの開口部を、内部に作業者の手等が入らないように閉状態に保持することができて、作業者の安全を確保することができる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記連動機構は、工具交換台の工具受渡位置から工具交換位置への引き出し移動途中で開閉カバーの動作をさせるようにしたことを特徴とするものである。
【0018】
従って、この請求項5に記載の発明によれば、工具交換台の引き出し移動に伴う開閉カバーの開閉動作時に、開閉カバーが引き出し途中の工具交換台や工具支持部材に衝突するおそれを防止することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、工作機械のベース11上にはコラム12が図示しない駆動装置によって前後方向及び左右方向へ移動可能に配設され、そのコラム12には主軸ヘッド13が上下方向へ移動可能に支持されている。主軸ヘッド13には主軸14が回転可能に支持され、その先端にはドリル等の工具15が工具ホルダ16に保持された状態で着脱可能に装着されている。
【0020】
前記ベース11上にはテーブル17が配設され、その上面にはワーク18が着脱可能に載置されている。そして、主軸ヘッド13が図1に鎖線で示す下方の加工位置に移動配置された状態で、主軸14が回転されながら、コラム12がテーブル17上のワーク18に向かって移動されて、工具15によりワーク18に穿孔等の所定の加工が施されるようになっている。
【0021】
前記コラム12を跨ぐように、ベース11上にはフレーム19が立設されている。主軸14の上方において、フレーム19の上部前面側には工具交換アーム20が主軸14の回転軸線と平行な軸線の周りで回動可能及びその軸線方向へ移動可能に支持され、その両端には工具15を工具ホルダ16とともに把持するための工具把持部20aが形成されている。
【0022】
そして、主軸ヘッド13が図1に実線で示す上方の工具交換位置に移動配置された状態で、工具交換アーム20が軸線の周りで回動及び軸線方向へ移動される。これにより、主軸14に装着された工具15と、後述する工具ローダ23に保持された工具15とが、工具ホルダ16とともに工具交換アーム20の工具把持部20aに把持されて、同時に脱着交換されるようになっている。
【0023】
前記主軸14の回転軸線と平行に延びるように、ベース11上にはリニア形式の工具マガジン21が配設されている。工具マガジン21の上端縁には複数の工具保持凹部21aが上方に向かって開口した状態で所定ピッチにて配列形成されている。そして、これらの工具保持凹部21aには、種類や外径寸法の異なった工具15が工具ホルダ16とともに工具ポット22に装着された状態で着脱可能に収容保持されている。
【0024】
前記工具マガジン21の上方には、工具ローダ23が工具保持凹部21aの配列方向に沿って移動可能に配設されている。工具ローダ23の移動方向に延びるように、工具マガジン21の上方には送りねじ24が回転可能に配設され、この送りねじ24が移動用モータ25にて回転されることにより、工具ローダ23が図1の左右方向に移動されるようになっている。
【0025】
そして、前記工具ローダ23により、工具マガジン21の所定の工具保持凹部21aから、工具ホルダ16に保持された工具15が工具ポット22とともに取り出されて、工具交換アーム20と対応する位置まで移送される。図1の右端の所定位置で、工具交換アーム20により工具ポット22から工具15が抜き取られて、主軸14との間で工具15の交換が行われる。その後、交換済みの工具15が工具ローダ23上の工具ポット22に差し込まれ、その工具ローダ23により、工具マガジン21の所定の工具保持凹部21aと対応する位置まで移送されて、その工具保持凹部21aに収容保持されるようになっている。
【0026】
図1〜図3に示すように、前記コラム12の背面側において、ベース11上には昇降機構26が配設されている。昇降機構26のフレーム27には、上方に向かって開口した工具受け部材28がガイドレール29に沿って昇降可能に支持され、シリンダ30によりスプロケット31及びチェーン32等を介して昇降されるようになっている。
【0027】
そして、工具マガジン21の工具保持凹部21aに収容保持された工具15を交換する場合には、その旧工具15が工具ホルダ16とともに工具ポット22に嵌挿された状態で、工具ローダ23により工具保持凹部21aから取り出されて、昇降機構26と対応する位置まで移送される。この状態で、昇降機構26の工具受け部材28が図1に鎖線で示す上方位置に上昇されて、工具ポット22の外周の係合溝22a(図3参照)に係合され、旧工具15が工具ポット22とともに工具受け部材28に引き渡される。その後、工具受け部材28が図1に実線で示す下方位置まで下降されて、旧工具15が工具ポット22とともに工具受渡位置に移動配置されるようになっている。
【0028】
図1〜図3に示すように、前記昇降機構26の下方において、ベース11上には工具交換機構33が配設され、工具受渡位置に移動された旧工具15を外部に引き出して、新工具15と交換するようになっている。すなわち、ベース11上には工具交換台34がガイドレール35に沿って、図3に示す内部の工具受渡位置と、図5に示す外部の工具交換位置との間で移動可能に配設されている。工具交換台34の前端には蓋体36及び把手37が取り付けられ、把手37にて工具交換台34を内部の工具受渡位置に押し込み移動させたとき、工作機械のケース38に形成された引き出し用の開口部39が蓋体36により閉ざされるようになっている。
【0029】
前記工具交換台34の上面後端には、上方に向かって開口した工具支持部材40がブラケット41を介して取り付けられている。そして、図2及び図3に示すように、工具交換台34が内部の工具受渡し位置に移動された状態で、昇降機構26の工具受け部材28に支持された旧工具15が下降されたとき、この工具支持部材40が工具ホルダ16の外周の把持溝16aに係合されるようになっている。
【0030】
前記工具交換台34の後方に位置するように、ベース11上には工具交換機構33に問題が生じた時に、工具ポット22から工具ホルダ16を仮に取り出し可能なように、工具ホルダ16の係止解除機構42が配設されている。ベース11の前部には操作レバー43が回動可能に配設され、この操作レバー43を図2に実線で示す位置から鎖線で示す位置に回動操作することにより、係止解除機構42が作動される。これにより、工具ポット22に対する工具ホルダ16の係止が解除されて、旧工具15が工具ホルダ16とともに工具ポット22から容易に抜き取りできる状態が形成されるようになっている。
【0031】
前記工具交換台34上において、ブラケット41にはロック部材44が支軸44aを介して回動可能に取り付けられ、その先端には係合爪部44bが形成されている。ロック部材44の係合爪部44bと対応するように、工具15を保持する工具ホルダ16の外周には、第1キー溝16b、第2キー溝16c及びノッチ16dが形成され、第1キー溝16bの溝幅が第2キー溝16cの溝幅よりも大きくなっている。
【0032】
そして、工具15が工具支持部材40上で軸線を中心とする回転方向の所定位置に支持された状態で、ロック部材44が図2の時計方向に回動されたとき、係合爪部44bが工具ホルダ16の第1キー溝16bに係合される。これにより、工具15が工具ホルダ16とともに工具支持部材40上の支持状態にロックされるようになっている。なお、係合爪部44bは第2キー溝16cには入らない寸法になっている。
【0033】
前記工具交換台34の一側上面には操作部材としての操作軸45が回動可能に支持され、その前端には操作ノブ46が取り付けられている。操作軸45の後端には回動部材47が取り付けられ、その一端にはロック部材44に係合可能な係合ボルト48が取り付けられるとともに、他端には係合突起47aが形成されている。操作軸45の後端にはバネ49が設けられ、このバネ49により、操作軸45が図2の時計方向に回動付勢されている。
【0034】
そして、操作ノブ46の操作にて操作軸45を図2に鎖線で示す位置と実線で示す位置とに回動させることにより、回動部材47を介してロック部材44が同図に鎖線で示す位置と実線で示す位置とに回動配置される。これにより、ロック部材44の係合爪部44bが工具ホルダ16の第1キー溝16bに係合または離脱されて、工具ホルダ16が工具支持部材40に対してロックされ、またはそのロックが解放されるようになっている。
【0035】
図2〜図4に示すように、前記ベース11上には拘束板50が工具交換台34の移動方向に沿って延長配置され、この拘束板50と前記回動部材47とにより移動拘束機構51が構成されている。工具交換台34の工具受渡位置と工具交換位置とにおいて、回動部材47の係合突起47aに係脱可能に対応するように、拘束板50の上縁両端には一対の拘束溝50a,50bが形成されている。
【0036】
よって、旧工具15が工具支持部材40上にロックされた状態で、操作ノブ46を左へ回転することにより、回動部材47が左回転して係合爪部44bが第1キー溝16bに係合されるとともに、係合突起47aが拘束溝50aのロック位置から外れる。係合爪部44bが第1キー溝16bに入らなければ係合突起47aもロック解除されることはない。
【0037】
前述のロック解除状態で工具交換台34を図3に示す工具受渡位置から、図5に示す工具交換位置に引き出すことによって、旧工具15をケース38の開口部39から外方に取り出すことができる。この状態では、操作ノブ46がバネ49の蓄勢力により図2に実線で示す位置に復帰され、回動部材47の係合突起47aが拘束溝50bに係合される。ロック部材44の係合爪部44bは非係合位置に保持されたままである。
【0038】
その後、空となった工具支持部材40に対し工具ホルダ16とともに新工具15を装着する。このとき、工具ホルダ16の第1キー溝16bが係合爪部44bと正確に対向するように工具ホルダ16を回動して位置調整する。
【0039】
さらに、操作ノブ46を左へ回転することにより、係合爪部44bが第1キー溝16bに係合されるとともに、回動部材47が左回転して係合突起47aが拘束溝50bのロック位置から外れる。このため、工具交換台34を図5に示す工具交換位置から図3に示す工具受渡位置に移動することができる。
【0040】
上述した工具交換台34の工具交換位置において、工具支持部材40上に新工具15が装着された後、操作軸45がロック部材44のロック方向に回動操作されたとき、新工具15が軸線を中心とする回転方向の所定位置に位置決めされていなければ、ロック部材44のロック回動が許容されることはない。このため、回動部材47の係合突起47aが拘束板50の拘束溝50bから離脱されることはなく、工具交換位置から工具受渡位置への工具交換台34の押し込み移動が不能になる。
【0041】
図3及び図5に示すように、前記ケース38の開口部39の内側には開閉カバー52がヒンジ53を介して開閉回動可能に取り付けられ、ヒンジ53に設けられた図示しないバネにより開放方向に回動付勢されている。開閉カバー52と工具交換台34との間には連動機構54が設けられ、工具交換台34の移動に伴い、連動機構54を介して開閉カバー52が開閉されるようになっている。
【0042】
すなわち、前記工具交換台34上には、平面形ほぼL字状の連動レバー55が支軸56を介して回動可能に取り付けられている。連動レバー55の先端にはピン57が設けられ、開閉カバー52の側面に形成された長孔52aに摺動可能に係合されている。そして、工具交換台34を図3に示す工具受渡位置から図5に示す工具交換位置に引き出し移動させたとき、開閉カバー52が開放された状態のまま、連動レバー55上のピン57が長孔52aに沿ってその後端部から前端部まで摺動される。その後、連動レバー55を介して、開閉カバー52が工具交換台34の移動開始から遅れて閉成させるようになっている。
【0043】
次に、前記のように構成された工具交換装置の動作を説明する。
さて、工具マガジン21の工具保持凹部21aに収容保持された旧工具15を新しい工具15と交換する場合には、図示しない操作パネルから交換対象の工具15の番号を指定する。すると、工具ローダ23により、旧工具15が工具ホルダ16に保持された状態で工具ポット22とともに、工具保持凹部21aから取り出されて、昇降機構26の工具受け部材28に引き渡される。
【0044】
この状態で、昇降機構26の工具受け部材28が下降され、旧工具15が工具ポット22とともに工具受渡位置に下降されて、図3に示すように、工具ホルダ16の外周の把持溝16aに工具交換機構33の工具支持部材40が係合される。その後、操作レバー43を図2及び図3に実線で示す位置から鎖線で示す位置に回動操作すると、係止解除機構42が作動され、工具ポット22に対する工具ホルダ16の係止が解除されて、旧工具15が工具ホルダ16とともに工具ポット22から容易に抜き取りできる状態が形成される。
【0045】
続いて、操作ノブ46により操作軸45を図2に実線で示す位置から鎖線で示す位置に回動させると、回動部材47を介してロック部材44が同図に実線で示す位置から時計方向に回動される。これにより、ロック部材44の係合爪部44bが工具ホルダ16の第1キー溝16bに係合されて、旧工具15が工具支持部材40に対して支持状態にロックされる。それとともに、前記回動部材47の係合突起47aが拘束板50の拘束溝50aから離脱されて、工具交換台34の工具交換位置からの引き出し移動が許容される。
【0046】
そして、把手37により工具交換台34を図3に示す工具受渡位置から、図5に示す工具交換位置に引き出すと、旧工具15が工具受け部材28上の工具ポット22より抜き取られて、ケース38の開口部39から外方に取り出される。このとき、工具交換台34の引き出し移動に伴い、連動機構54の連動レバー55の先端に設けられたピン57がカバー52の一端部に設けられた長孔52aをスライドしてA位置からB位置に達する。このときに開閉カバー52が時計方向に回動されて、図5に示すように、ケース38の開口部39が閉じられる。よって、工具15の交換作業に際して、作業者が誤って開口部39から内部に手等を入るおそれはない。
【0047】
次いで、前記操作軸45の回動操作を解放すると、ロック部材44の係合爪部44bが工具ホルダ16の第1キー溝16bから離脱されて、旧工具15がロック状態から解放される。これとともに、回動部材47の係合突起47aが拘束板50の拘束溝50bに係合されて、工具交換台34が工具交換位置に移動拘束される。
【0048】
この工具15の交換後に、操作ノブ46により操作軸45を図2に実線で示す位置から反時計方向に回動操作すると、回動部材47を介してロック部材44が同図に実線で示す位置から時計方向に回動されようとする。この場合、新工具15が軸線を中心とする回転方向の所定位置に位置決めされていれば、ロック部材44が回動されて、その係合爪部44bが工具ホルダ16の第1キー溝16bに係合され、新工具15が工具支持部材40にロックされる。それとともに、回動部材47の係合突起47aが拘束板50の拘束溝50bから離脱されて、工具交換位置に対する工具交換台34の移動拘束が解放されて、工具受渡位置への押し込み移動が可能になる。
【0049】
これに対して、前記工具支持部材40上で新工具15が軸線を中心とする回転方向の所定位置に位置決めされていない場合には、ロック部材44のロック回動が阻止される。これにより、回動部材47の係合突起47aが拘束板50の拘束溝50bから離脱されることなく係合状態に維持され、工具交換台34の工具交換位置から工具受渡位置への押し込み移動が拘束され、作業者は正規位置に工具ホルダ16を回転して位置合わせすることになる。よって、新工具15を回転方向の所定位置に位置決めされていない状態で、工具交換台34を図5から図2に示す工具受渡位置へ押し込むことはなく、この新工具15の位置を直ちに直すことができる。
【0050】
そして、前記新工具15のロック状態、及び工具交換台34の拘束解放状態で、工具交換台34を図5に示す工具交換位置から、図3に示す工具受渡位置に押し込み移動させると、新工具15がケース38の開口部39から内部に挿入され、工具受け部材28上の工具ポット22に差し込まれる。このとき、工具交換台34の押し込み移動に伴い、連動機構54の連動レバー55を介して開閉カバー52が開放回動されて、図3に示すように、ケース38の開口部39が開かれる。
【0051】
前記工具交換台34が図3の工具受渡位置に移動された状態で、操作ノブ46による操作軸45の回動操作が解放されると、バネ49の作用で係合突起47aが拘束溝50aに入りロックされ、工具交換台34が工具受渡位置に移動拘束される。又、ロック部材44の係合爪部44bが工具ホルダ16の第1キー溝16bから離脱されて、新工具15がロック状態から解放される。
【0052】
その後、昇降機構26の工具受け部材28が上昇されて、新工具15が工具ポット22とともに上昇され、工具ホルダ16の把持溝16aが工具交換機構33の工具支持部材40から離脱される。続いて、工具ローダ23により新工具15が工具ポット22とともに工具受け部材28から受け取られて、工具マガジン21の所定の工具保持凹部21aに収容される。これにより、工具マガジン21の工具保持凹部21aに対する旧工具15と新工具15との交換動作が終了する。
【0053】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) この工具交換装置においては、工具交換台34が内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設されている。工具交換台34上には工具支持部材40が設けられ、工具15を工具ホルダ16とともに着脱可能に支持するようになっている。工具交換台34上にはロック部材及び操作軸45が設けられ、操作軸45の操作により、ロック部材44が工具ホルダ16の外周のキー溝16bと係合して、工具ホルダ16が工具支持部材40上の支持状態にロックされるようになっている。そして、操作軸45の係合操作に際して、ロック部材44が工具ホルダ16のキー溝16bに係合されないとき、移動拘束機構51により工具交換台34の移動が拘束されて、新工具15を装填できないようになっている。
【0054】
このため、工具支持部材40上に新工具15を旧工具15と交換して装着する際に、新工具15を工具支持部材40に対して軸線を中心とする回転方向の所定位置に正確に位置決めされていることが確認できる。よって、新工具15が回転方向の所定位置に位置決めされない状態で、工具マガジン21の工具保持凹部21aに収容された後に、工具交換アーム20等を介して主軸14に装着されることはなく、工具交換のやり直しを回避することができる。又、主軸14のテーパ部に対する工具15の取り付けを適正に行うことができ、加工精度の低下を防止することができる。
【0055】
(2) この工具交換装置においては、前記移動拘束機構51が、操作軸45の操作に伴って回動される回動部材47と、その回動部材47に対応配置された拘束板50とから構成されている。そして、拘束板50には回動部材47に係合して工具交換台34の移動を拘束する拘束溝50a,50bが形成されている。このため、移動拘束機構51の構造が簡単であるとともに、新工具15が回転方向の所定位置に配置されていない場合に、工具交換台34の移動拘束を確実に行うことができる。
【0056】
(3) この工具交換装置においては、前記拘束溝50a,50bが、工具交換台34の工具受渡位置と工具交換位置とに対応して設けられている。このため、工具交換台34の工具交換位置においては、工具交換台34の移動拘束を確実に行うことができるとともに、工具交換台34の工具受渡位置においては、ロック部材44による工具ホルダ16のロックを容易に解放することができる。
【0057】
(4) この工具交換装置においては、工作機械のケース38に工具交換台34を引き出すための開口部39が形成され、その開口部39には開閉カバー52が設けられている。開閉カバー52と工具交換台34との間には、工具交換台34の移動に伴って開閉カバー52を開閉させるための連動機構54が設けられている。このため、工具交換台34を開口部39から出し入れして、工具支持部材40上の工具15を交換する際に、工具交換台34の引き出し及び押し込み動作に連動して、開閉カバー52が閉成及び開放される。よって、工具15の交換中にケースの開口部39を、内部に作業者の手等が入らないように閉状態に保持することができて、作業者の安全を確保することができる。
【0058】
(5) この工具交換装置においては、前記連動機構54が、工具交換台34の工具受渡位置から工具交換位置への引き出し移動途中に、開閉カバー52の閉成動作を開始するようになっている。このため、工具交換台34の引き出し移動に伴う開閉カバー52の閉成時に、開閉カバー52が引き出し途中の工具交換台34や工具支持部材40に衝突するおそれを防止することができる。
【0059】
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態では、大きさの異なる第1キー溝16b及び第2キー溝16cを有する日本工業規格HSKの工具ホルダ16に適用したが、対称に形成された一対のキー溝を有する日本工業規格KMの工具ホルダに適用してもよい。
【0060】
・ 前記実施形態において、ロック部材44による工具ホルダ16のロック構成を任意に変更して構成してもよい。
・ 前記実施形態において、工具交換台34の移動を拘束するための移動拘束機構51を任意に変更して構成してもよい。
【0061】
・ 前記実施形態において、工具交換台34の移動に伴って開閉カバー52を開閉させるための連動機構54を任意に変更して構成してもよい。
このように構成した場合でも、前記実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施形態の工具交換装置を備えた工作機械を示す正面図。
【図2】 図1の工具交換装置を拡大して示す要部正面図。
【図3】 図2の工具交換装置の要部平面図。
【図4】 図2の工具交換装置の拘束板を示す側面図。
【図5】 図3の工具交換装置の動作状態を示す要部平面図。
【符号の説明】
13…主軸ヘッド、14…主軸、15…工具、16…工具ホルダ、16a…把持溝、16b…第1キー溝、18…ワーク、20…工具交換アーム、21…工具マガジン、21a…工具保持凹部、22…工具ポット、23…工具ローダ、26…昇降機構、28…工具受け部材、33…工具交換機構、34…工具交換台、37…把手、38…ケース、39…開口部、40…工具支持部材、44…ロック部材、44b…係合爪部、45…操作部材としての操作軸、46…操作ノブ、47…回動部材、47a…係合突起、50…拘束板、50a,50b…拘束溝、51…移動拘束機構、52…開閉カバー、52a…長孔、54…連動機構、55…連動レバー、57…ピン。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tool changer for taking out and changing a tool stored in a tool magazine.
[0002]
[Prior art]
As this type of tool changer, for example, one having a configuration as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-9659 is known. In this conventional configuration, when an old tool stored and held in the holding portion of the tool magazine is replaced with a new tool, the old tool is removed from the tool magazine together with the tool pot by the tool loader while being held in the tool holder. Then, it is delivered to the tool receiving member of the lifting mechanism. In this state, the tool receiving member of the lifting mechanism is lowered, the old tool is lowered together with the tool pot to the tool delivery position, and the tool support member of the tool changing mechanism is engaged with the grip groove on the outer periphery of the tool holder.
[0003]
Thereafter, the old tool is placed at the tool change position by pulling out the tool change stand of the tool change mechanism from the internal tool delivery position to the external tool change position. In this state, after replacing the old tool on the tool support member with the new tool together with the tool holder, when the tool changer is pushed from the tool change position to the tool delivery position, the new tool is moved to the internal tool delivery position, It is inserted into a tool pot on the tool receiving member of the lifting mechanism.
[0004]
Subsequently, the tool receiving member is raised, the new tool is raised together with the tool pot, and the holding groove of the tool holder is detached from the tool support member of the tool changing mechanism. Thereafter, a new tool is received from the tool receiving member together with the tool pot by the tool loader, and is stored in a predetermined holding portion of the tool magazine. As a result, the operation of exchanging the old tool and the new tool with respect to the holding portion of the tool magazine is completed.
[0005]
By the way, in this conventional tool changer, when replacing the new tool with the old tool and mounting it on the tool support member of the tool change mechanism, the axis of the tool holder on which the new tool is mounted is set with respect to the tool support member. It is necessary to position at a predetermined position in the rotational direction with the center. As this positioning mechanism, a locking lever having a locking claw mounted on the tool support member side with respect to a notch formed on the outer periphery of the tool holder is arranged to be switched to a locking position.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional positioning mechanism has the following problems because the new tool can be carried into the tool magazine even when the locking claw is not securely locked in the notch. When a new tool is not positioned at a predetermined position in the rotation direction and is received in the holding part of the tool magazine and then attached to the spindle via a tool change arm or the like, the tool holder does not engage with the spindle mounting groove. Therefore, the error signal is output and the tool needs to be changed again for the spindle. Further, even if an error signal is not output, there is a problem that if the workpiece is processed while the tool holder is improperly mounted on the spindle, the processing accuracy is lowered.
[0007]
The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The object is to provide a tool changer capable of accurately positioning and mounting a new tool on a tool support member at a predetermined position in the rotation direction about the axis when exchanging the tool with the tool support member. There is.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a tool changer for taking out and exchanging a tool housed in a tool magazine to the outside, and changing between an internal tool delivery position and an external tool change position. A tool changer that is movable between the tool changer, a tool support member that is detachably supported on the tool changer together with the tool holder, and a key groove on the outer periphery of the tool holder. A lock member for locking the tool holder to a support state on the tool support member; A movement restraining mechanism for restraining movement of the tool changing table from the tool changing position; Lock member of Engagement and disengagement operations And restraint and restraint release operations of the movement restraint mechanism Operation members for Comprising Operation member Operation To work Therefore , When the lock member is engaged with the keyway of the tool holder, the movement restriction of the tool changer by the movement restriction mechanism is released, When the lock member is not engaged with the keyway of the tool holder Is the movement restraint mechanism Constrain the movement of the tool changer Ruko It is characterized by.
[0009]
Therefore, according to the first aspect of the invention, when the new tool is replaced with the old tool and mounted on the tool support member, the new tool is arranged at a predetermined position in the rotation direction about the axis. Then, the lock member is engaged with the key groove of the tool holder in accordance with the engagement operation of the operation member. This engagement locks the tool holder in a supported state on the tool support member, releases the movement restriction of the tool changing table by the movement restricting mechanism, and allows loading of a new tool by pushing the tool changing table. Is done.
[0010]
Therefore, the new tool can be accurately positioned and mounted on the tool support member at a predetermined position in the rotation direction about the axis. For this reason, after the new tool is not positioned at a predetermined position in the rotation direction, it is not mounted on the main shaft via the tool change arm or the like after being stored in the holding portion of the tool magazine, and the tool change operation can be performed again. It becomes unnecessary. Moreover, the attachment of the tool to the taper portion of the main shaft becomes appropriate, and the possibility of causing a reduction in machining accuracy can be prevented.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the movement restraining mechanism includes a turning member that is turned in accordance with an operation of the operating member, and a restraint that is arranged corresponding to the turning member. The restraint plate is formed with a restraint groove that engages with the rotating member and restrains the movement of the tool changing table.
[0012]
Therefore, according to the second aspect of the present invention, the structure of the movement restraining mechanism is simple, and when the new tool is not arranged at a predetermined position in the rotation direction, the movement restraint of the tool change table is reliably ensured. It can be carried out.
[0013]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the restraining groove is provided corresponding to a tool delivery position and a tool exchange position of a tool exchange table. is there.
[0014]
Therefore, according to the third aspect of the invention, the movement of the tool changing table can be reliably restrained at the tool changing position of the tool changing table, and the locking member is used at the tool delivery position of the tool changing table. The lock of the tool holder can be easily released.
[0015]
The invention according to claim 4 In a tool changer for taking out and exchanging a tool stored in a tool magazine, a tool changer arranged to be movable between an internal tool delivery position and an external tool change position, and the tool changer A tool support member which is provided on the tool holder and detachably supports the tool together with the tool holder; and a lock member which engages with a key groove on the outer periphery of the tool holder and locks the tool holder in a support state on the tool support member. An operation member for engaging and disengaging the lock member, and a movement restriction for restricting the movement of the tool changer when the lock member is not engaged with the keyway of the tool holder when the operation member is engaged. With a mechanism, An opening / closing cover is provided in the opening formed in the case for pulling out the tool changing table, and the opening / closing cover is opened / closed between the opening / closing cover and the tool changing table in accordance with the movement of the tool changing table. A mechanism is provided.
[0016]
Therefore, according to the invention described in claim 4, When the new tool is mounted on the tool support member by replacing it with the old tool, if the new tool is placed at a predetermined position in the rotational direction around the axis, it will be locked when the operating member is engaged. The member is engaged with the keyway of the tool holder. This engagement locks the tool holder in a supported state on the tool support member, releases the movement restriction of the tool changing table by the movement restricting mechanism, and allows loading of a new tool by pushing the tool changing table. Is done. Therefore, the new tool can be accurately positioned and mounted on the tool support member at a predetermined position in the rotation direction about the axis. For this reason, after the new tool is not positioned at a predetermined position in the rotation direction, it is not mounted on the main shaft via the tool change arm or the like after being stored in the holding portion of the tool magazine, and the tool change operation can be performed again. It becomes unnecessary. Also, the tool can be properly attached to the tapered part of the main shaft to prevent the possibility of reducing the machining accuracy. It can also be stopped.
Also When the tool changer is removed from the opening and the tool on the tool support member is changed, the opening is appropriately closed by the open / close cover via the interlock mechanism when the tool changer is pulled out and pushed in. . Therefore, the opening of the case can be held in a closed state so that the operator's hand or the like does not enter the inside of the tool during replacement of the tool, thereby ensuring the safety of the operator.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the fourth aspect, the interlock mechanism operates the opening / closing cover during the pulling movement from the tool delivery position of the tool changer to the tool changer position. It is characterized by.
[0018]
Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent the opening / closing cover from colliding with the tool changing table or the tool support member being pulled out during the opening / closing operation of the opening / closing cover accompanying the movement of the tool changing table. Can do.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a column 12 is arranged on a machine tool base 11 so as to be movable in the front-rear direction and the left-right direction by a driving device (not shown), and a spindle head 13 is movable in the vertical direction on the column 12. It is supported by. A spindle 14 is rotatably supported by the spindle head 13, and a tool 15 such as a drill is detachably attached to the tip of the spindle 14 while being held by a tool holder 16.
[0020]
A table 17 is disposed on the base 11, and a work 18 is detachably mounted on the top surface thereof. Then, the spindle 12 is moved toward the workpiece 18 on the table 17 while the spindle 14 is rotated in a state where the spindle head 13 is moved to the lower machining position indicated by the chain line in FIG. The workpiece 18 is subjected to predetermined processing such as drilling.
[0021]
A frame 19 is erected on the base 11 so as to straddle the column 12. Above the main shaft 14, a tool change arm 20 is supported on the upper front side of the frame 19 so as to be rotatable about an axis parallel to the rotation axis of the main shaft 14 and movable in the axial direction. A tool gripping portion 20a for gripping 15 together with the tool holder 16 is formed.
[0022]
Then, with the spindle head 13 being moved and arranged at the upper tool change position shown by the solid line in FIG. 1, the tool change arm 20 is rotated around the axis and moved in the axial direction. As a result, the tool 15 mounted on the spindle 14 and the tool 15 held by the tool loader 23 described later are gripped by the tool gripping portion 20a of the tool replacement arm 20 together with the tool holder 16, and are simultaneously removed and replaced. It is like that.
[0023]
A linear type tool magazine 21 is disposed on the base 11 so as to extend in parallel with the rotation axis of the main shaft 14. A plurality of tool holding recesses 21a are arranged at a predetermined pitch on the upper edge of the tool magazine 21 in an open state upward. In these tool holding recesses 21 a, tools 15 having different types and outer diameters are detachably accommodated and held together with the tool holder 16 in the tool pot 22.
[0024]
A tool loader 23 is disposed above the tool magazine 21 so as to be movable along the arrangement direction of the tool holding recesses 21a. A feed screw 24 is rotatably disposed above the tool magazine 21 so as to extend in the moving direction of the tool loader 23, and the tool loader 23 is rotated by the movement motor 25. It is moved in the left-right direction in FIG.
[0025]
Then, the tool loader 23 takes out the tool 15 held in the tool holder 16 from the predetermined tool holding recess 21 a of the tool magazine 21 together with the tool pot 22 and transfers it to a position corresponding to the tool changing arm 20. . At a predetermined position on the right end in FIG. 1, the tool 15 is extracted from the tool pot 22 by the tool changing arm 20, and the tool 15 is exchanged with the spindle 14. Thereafter, the replaced tool 15 is inserted into the tool pot 22 on the tool loader 23, and is transferred by the tool loader 23 to a position corresponding to a predetermined tool holding recess 21a of the tool magazine 21, and the tool holding recess 21a. Is to be housed and held.
[0026]
As shown in FIGS. 1 to 3, an elevating mechanism 26 is disposed on the base 11 on the back side of the column 12. A tool receiving member 28 that opens upward is supported on the frame 27 of the elevating mechanism 26 so as to be movable up and down along the guide rail 29, and is lifted and lowered by a cylinder 30 via a sprocket 31 and a chain 32. ing.
[0027]
When replacing the tool 15 accommodated and held in the tool holding recess 21 a of the tool magazine 21, the tool loader 23 holds the tool while the old tool 15 is inserted into the tool pot 22 together with the tool holder 16. It is taken out from the recess 21 a and transferred to a position corresponding to the lifting mechanism 26. In this state, the tool receiving member 28 of the elevating mechanism 26 is raised to the upper position indicated by the chain line in FIG. 1 and is engaged with the engagement groove 22a (see FIG. 3) on the outer periphery of the tool pot 22, and the old tool 15 is moved. It is delivered to the tool receiving member 28 together with the tool pot 22. After that, the tool receiving member 28 is lowered to a lower position shown by a solid line in FIG. 1, and the old tool 15 is moved and arranged at the tool delivery position together with the tool pot 22.
[0028]
As shown in FIGS. 1 to 3, a tool change mechanism 33 is disposed on the base 11 below the elevating mechanism 26, and the old tool 15 moved to the tool delivery position is pulled out to the new tool. 15 is to be exchanged. That is, on the base 11, the tool changer 34 is disposed along the guide rail 35 so as to be movable between the internal tool delivery position shown in FIG. 3 and the external tool change position shown in FIG. Yes. A lid 36 and a handle 37 are attached to the front end of the tool changing table 34, and when the tool changing table 34 is pushed into the internal tool delivery position by the handle 37 and moved, it is a drawer formed in the case 38 of the machine tool. The opening 39 is closed by the lid 36.
[0029]
A tool support member 40 that opens upward is attached to the rear end of the upper surface of the tool changer 34 via a bracket 41. Then, as shown in FIGS. 2 and 3, when the old tool 15 supported by the tool receiving member 28 of the lifting mechanism 26 is lowered with the tool changer 34 moved to the internal tool delivery position, The tool support member 40 is engaged with the grip groove 16 a on the outer periphery of the tool holder 16.
[0030]
The tool holder 16 is locked so that the tool holder 16 can be temporarily removed from the tool pot 22 when a problem occurs in the tool change mechanism 33 on the base 11 so as to be positioned behind the tool changer 34. A release mechanism 42 is provided. An operation lever 43 is pivotably disposed at the front portion of the base 11. By operating the operation lever 43 from a position indicated by a solid line to a position indicated by a chain line in FIG. Actuated. Thereby, the lock of the tool holder 16 with respect to the tool pot 22 is released, and a state in which the old tool 15 can be easily extracted from the tool pot 22 together with the tool holder 16 is formed.
[0031]
On the tool changer 34, a lock member 44 is rotatably attached to the bracket 41 via a support shaft 44a, and an engagement claw portion 44b is formed at the tip thereof. A first key groove 16b, a second key groove 16c, and a notch 16d are formed on the outer periphery of the tool holder 16 that holds the tool 15 so as to correspond to the engaging claw portion 44b of the lock member 44, and the first key groove. The groove width of 16b is larger than the groove width of the second key groove 16c.
[0032]
Then, when the lock member 44 is rotated in the clockwise direction in FIG. 2 with the tool 15 supported on the tool support member 40 at a predetermined position in the rotation direction about the axis, the engagement claw portion 44b is The tool holder 16 is engaged with the first keyway 16b. Thereby, the tool 15 is locked to the support state on the tool support member 40 together with the tool holder 16. Note that the engaging claw portion 44b has a dimension that does not enter the second keyway 16c.
[0033]
An operation shaft 45 as an operation member is rotatably supported on one upper surface of the tool changer 34, and an operation knob 46 is attached to the front end thereof. A rotation member 47 is attached to the rear end of the operation shaft 45, an engagement bolt 48 that can be engaged with the lock member 44 is attached to one end thereof, and an engagement protrusion 47a is formed on the other end. . A spring 49 is provided at the rear end of the operation shaft 45, and the operation shaft 45 is urged to rotate clockwise in FIG.
[0034]
Then, by operating the operation knob 46, the operation shaft 45 is rotated between the position indicated by the chain line in FIG. 2 and the position indicated by the solid line, whereby the lock member 44 is indicated by the chain line via the rotation member 47. It is pivotally arranged at the position and the position indicated by the solid line. As a result, the engagement claw portion 44b of the lock member 44 is engaged with or disengaged from the first keyway 16b of the tool holder 16, and the tool holder 16 is locked with respect to the tool support member 40, or the lock is released. It has become so.
[0035]
As shown in FIGS. 2 to 4, a restraint plate 50 is disposed on the base 11 so as to extend along the moving direction of the tool changer 34, and the restraint plate 50 and the rotating member 47 serve to move and restrain the mechanism 51. Is configured. A pair of restraining grooves 50a and 50b are formed at both upper edges of the restraining plate 50 so as to be able to engage with and disengage from the engaging projection 47a of the rotating member 47 at the tool delivery position and the tool changing position of the tool changing base 34. Is formed.
[0036]
Therefore, when the old tool 15 is locked onto the tool support member 40, the operation knob 46 is rotated to the left, whereby the rotation member 47 is rotated to the left and the engaging claw portion 44b is moved to the first key groove 16b. In addition to being engaged, the engaging protrusion 47a is disengaged from the locking position of the restraining groove 50a. If the engaging claw 44b does not enter the first keyway 16b, the engaging protrusion 47a is not unlocked.
[0037]
The old tool 15 can be taken out from the opening 39 of the case 38 by pulling the tool changer 34 from the tool delivery position shown in FIG. 3 to the tool change position shown in FIG. . In this state, the operation knob 46 is returned to the position shown by the solid line in FIG. 2 by the stored force of the spring 49, and the engaging protrusion 47a of the rotating member 47 is engaged with the restraining groove 50b. The engagement claw portion 44b of the lock member 44 remains held in the non-engagement position.
[0038]
Thereafter, the new tool 15 is mounted together with the tool holder 16 on the empty tool support member 40. At this time, the tool holder 16 is rotated and adjusted in position so that the first keyway 16b of the tool holder 16 is accurately opposed to the engaging claw portion 44b.
[0039]
Further, by rotating the operation knob 46 to the left, the engaging claw portion 44b is engaged with the first key groove 16b, and the rotating member 47 is rotated counterclockwise so that the engaging protrusion 47a is locked to the restraining groove 50b. Out of position. Therefore, the tool changer 34 can be moved from the tool change position shown in FIG. 5 to the tool delivery position shown in FIG.
[0040]
When the operation shaft 45 is rotated in the locking direction of the lock member 44 after the new tool 15 is mounted on the tool support member 40 at the tool change position of the tool change table 34 described above, the new tool 15 is moved along the axis line. If the lock member 44 is not positioned at a predetermined position in the rotation direction centering on the lock member 44, the lock member 44 is not allowed to rotate. For this reason, the engaging protrusion 47a of the rotating member 47 is not detached from the restraining groove 50b of the restraining plate 50, and the push-in movement of the tool changer 34 from the tool change position to the tool delivery position becomes impossible.
[0041]
As shown in FIGS. 3 and 5, an opening / closing cover 52 is attached to the inside of the opening 39 of the case 38 so as to be capable of opening and closing via a hinge 53, and is opened by a spring (not shown) provided on the hinge 53. Is urged to rotate. An interlocking mechanism 54 is provided between the opening / closing cover 52 and the tool changer 34, and the opening / closing cover 52 is opened and closed via the interlocking mechanism 54 as the tool changer 34 moves.
[0042]
That is, a planar substantially L-shaped interlocking lever 55 is rotatably mounted on the tool changer 34 via the support shaft 56. A pin 57 is provided at the distal end of the interlocking lever 55 and is slidably engaged with a long hole 52 a formed in the side surface of the opening / closing cover 52. When the tool changer 34 is pulled out and moved from the tool delivery position shown in FIG. 3 to the tool change position shown in FIG. 5, the pin 57 on the interlocking lever 55 remains in a long hole with the open / close cover 52 opened. Slide along the line 52a from the rear end to the front end. Thereafter, the opening / closing cover 52 is closed via the interlocking lever 55 with a delay from the start of the movement of the tool changer 34.
[0043]
Next, the operation of the tool changer configured as described above will be described.
When the old tool 15 accommodated and held in the tool holding recess 21a of the tool magazine 21 is replaced with a new tool 15, the number of the tool 15 to be replaced is designated from an operation panel (not shown). Then, the tool loader 23 takes out the old tool 15 from the tool holding recess 21 a together with the tool pot 22 in a state where the old tool 15 is held by the tool holder 16, and delivers it to the tool receiving member 28 of the lifting mechanism 26.
[0044]
In this state, the tool receiving member 28 of the elevating mechanism 26 is lowered, the old tool 15 is lowered together with the tool pot 22 to the tool delivery position, and the tool is inserted into the holding groove 16a on the outer periphery of the tool holder 16 as shown in FIG. The tool support member 40 of the exchange mechanism 33 is engaged. After that, when the operation lever 43 is rotated from the position indicated by the solid line in FIGS. 2 and 3 to the position indicated by the chain line, the lock release mechanism 42 is activated and the lock of the tool holder 16 with respect to the tool pot 22 is released. A state is formed in which the old tool 15 can be easily extracted from the tool pot 22 together with the tool holder 16.
[0045]
Subsequently, when the operation shaft 45 is rotated from the position indicated by the solid line in FIG. 2 to the position indicated by the chain line by the operation knob 46, the lock member 44 is rotated clockwise from the position indicated by the solid line in FIG. Is rotated. As a result, the engaging claw portion 44 b of the lock member 44 is engaged with the first key groove 16 b of the tool holder 16, and the old tool 15 is locked to the tool support member 40 in a supported state. At the same time, the engaging protrusion 47a of the rotating member 47 is released from the restraining groove 50a of the restraining plate 50, and the pulling movement of the tool changing base 34 from the tool changing position is allowed.
[0046]
When the tool changer 34 is pulled out from the tool delivery position shown in FIG. 3 to the tool change position shown in FIG. 5 by the handle 37, the old tool 15 is extracted from the tool pot 22 on the tool receiving member 28, and the case 38. It is taken out from the opening 39 of the outside. At this time, as the tool changer 34 is pulled out, the pin 57 provided at the tip of the interlocking lever 55 of the interlocking mechanism 54 slides through the long hole 52a provided at one end of the cover 52 to move from the A position to the B position. To reach. At this time, the open / close cover 52 is rotated clockwise, and the opening 39 of the case 38 is closed as shown in FIG. Therefore, when the tool 15 is replaced, there is no possibility that the operator accidentally puts a hand or the like inside the opening 39.
[0047]
Next, when the rotation operation of the operation shaft 45 is released, the engaging claw portion 44b of the lock member 44 is detached from the first key groove 16b of the tool holder 16, and the old tool 15 is released from the locked state. At the same time, the engaging protrusion 47a of the rotating member 47 is engaged with the restricting groove 50b of the restricting plate 50, and the tool changing table 34 is moved and restricted to the tool changing position.
[0048]
After the tool 15 is replaced, when the operation shaft 45 is turned counterclockwise from the position shown by the solid line in FIG. 2 by the operation knob 46, the lock member 44 is moved to the position shown by the solid line in FIG. It tries to rotate clockwise from In this case, if the new tool 15 is positioned at a predetermined position in the rotation direction about the axis, the lock member 44 is rotated, and the engagement claw portion 44b is formed in the first key groove 16b of the tool holder 16. The new tool 15 is locked to the tool support member 40 by being engaged. At the same time, the engaging protrusion 47a of the rotating member 47 is released from the restraining groove 50b of the restraining plate 50, and the movement restraint of the tool changer 34 with respect to the tool changing position is released, and the pushing movement to the tool delivery position is possible. become.
[0049]
On the other hand, when the new tool 15 is not positioned on the tool support member 40 at a predetermined position in the rotation direction around the axis, the lock member 44 is prevented from being rotated. Thereby, the engaging protrusion 47a of the rotating member 47 is maintained in the engaged state without being disengaged from the restraining groove 50b of the restraining plate 50, and the push-in movement from the tool changing position of the tool changing table 34 to the tool delivery position is performed. Restrained, the operator rotates and aligns the tool holder 16 to the normal position. Therefore, the tool changer 34 is not pushed into the tool delivery position shown in FIG. 5 to FIG. 2 in a state where the new tool 15 is not positioned at a predetermined position in the rotation direction, and the position of the new tool 15 is immediately corrected. Can do.
[0050]
When the tool changer 34 is pushed and moved from the tool change position shown in FIG. 5 to the tool delivery position shown in FIG. 3 in the locked state of the new tool 15 and the constraint release state of the tool changer 34, the new tool 15 is inserted into the case 38 through the opening 39 and inserted into the tool pot 22 on the tool receiving member 28. At this time, as the tool changer 34 is pushed in, the opening / closing cover 52 is opened and rotated via the interlocking lever 55 of the interlocking mechanism 54, and the opening 39 of the case 38 is opened as shown in FIG.
[0051]
When the turning operation of the operation shaft 45 by the operation knob 46 is released in a state where the tool changer 34 is moved to the tool delivery position in FIG. 3, the engagement protrusion 47a is formed in the restraining groove 50a by the action of the spring 49. The tool changer 34 is moved and restrained at the tool delivery position. Further, the engaging claw portion 44b of the lock member 44 is detached from the first key groove 16b of the tool holder 16, and the new tool 15 is released from the locked state.
[0052]
Thereafter, the tool receiving member 28 of the elevating mechanism 26 is raised, the new tool 15 is raised together with the tool pot 22, and the gripping groove 16 a of the tool holder 16 is detached from the tool support member 40 of the tool changing mechanism 33. Subsequently, the tool loader 23 receives the new tool 15 together with the tool pot 22 from the tool receiving member 28 and accommodates it in a predetermined tool holding recess 21 a of the tool magazine 21. Thereby, the exchange operation of the old tool 15 and the new tool 15 with respect to the tool holding recess 21a of the tool magazine 21 is completed.
[0053]
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this tool changer, the tool changer 34 is disposed so as to be movable between an internal tool delivery position and an external tool change position. A tool support member 40 is provided on the tool changer 34 to support the tool 15 together with the tool holder 16 in a detachable manner. A lock member and an operation shaft 45 are provided on the tool changer 34. By operating the operation shaft 45, the lock member 44 engages with the key groove 16b on the outer periphery of the tool holder 16, and the tool holder 16 is engaged with the tool support member. It is locked to the support state on 40. When the lock member 44 is not engaged with the key groove 16 b of the tool holder 16 during the operation of engaging the operation shaft 45, the movement of the tool changer 34 is restricted by the movement restricting mechanism 51 and the new tool 15 cannot be loaded. It is like that.
[0054]
For this reason, when the new tool 15 is replaced with the old tool 15 and mounted on the tool support member 40, the new tool 15 is accurately positioned at a predetermined position in the rotational direction about the axis with respect to the tool support member 40. Can be confirmed. Therefore, after the new tool 15 is not positioned at a predetermined position in the rotation direction, the new tool 15 is not mounted on the spindle 14 via the tool change arm 20 or the like after being received in the tool holding recess 21a of the tool magazine 21. It is possible to avoid redoing the exchange. In addition, the tool 15 can be properly attached to the tapered portion of the main shaft 14, and a reduction in machining accuracy can be prevented.
[0055]
(2) In this tool changer, the movement restraining mechanism 51 includes a turning member 47 that is turned as the operating shaft 45 is operated, and a restraining plate 50 that is disposed corresponding to the turning member 47. It is configured. The restraining plate 50 is formed with restraining grooves 50 a and 50 b that engage with the rotating member 47 and restrain the movement of the tool changer 34. For this reason, the structure of the movement restraining mechanism 51 is simple, and when the new tool 15 is not disposed at a predetermined position in the rotation direction, the movement restraint of the tool changer 34 can be reliably performed.
[0056]
(3) In this tool changer, the restraining grooves 50a and 50b are provided corresponding to the tool delivery position and the tool change position of the tool changer 34. For this reason, at the tool change position of the tool change table 34, the movement restriction of the tool change table 34 can be reliably performed, and at the tool delivery position of the tool change table 34, the lock of the tool holder 16 by the lock member 44 is achieved. Can be released easily.
[0057]
(4) In this tool changer, an opening 39 for pulling out the tool changer 34 is formed in the case 38 of the machine tool, and an opening / closing cover 52 is provided in the opening 39. An interlocking mechanism 54 for opening and closing the opening / closing cover 52 as the tool changing table 34 moves is provided between the opening / closing cover 52 and the tool changing table 34. Therefore, when the tool changer 34 is taken in and out of the opening 39 and the tool 15 on the tool support member 40 is changed, the open / close cover 52 is closed in conjunction with the drawing and pushing operation of the tool changer 34. And released. Therefore, during the replacement of the tool 15, the opening 39 of the case can be held in a closed state so that the operator's hand or the like cannot be put inside, and the safety of the operator can be ensured.
[0058]
(5) In this tool changer, the interlock mechanism 54 starts the closing operation of the opening / closing cover 52 during the pulling movement of the tool changer 34 from the tool delivery position to the tool change position. . Therefore, it is possible to prevent the opening / closing cover 52 from colliding with the tool changing table 34 or the tool support member 40 being pulled out when the opening / closing cover 52 is closed as the tool changing table 34 is pulled out.
[0059]
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-In the said embodiment, although applied to the tool holder 16 of the Japanese Industrial Standard HSK which has the 1st keyway 16b and the 2nd keyway 16c from which a magnitude | size differs, the Japanese Industrial Standard which has a pair of key groove formed symmetrically You may apply to the tool holder of KM.
[0060]
In the embodiment, the lock configuration of the tool holder 16 by the lock member 44 may be arbitrarily changed.
In the embodiment, the movement restraining mechanism 51 for restraining the movement of the tool changer 34 may be arbitrarily changed.
[0061]
In the embodiment, the interlocking mechanism 54 for opening and closing the opening / closing cover 52 with the movement of the tool changer 34 may be arbitrarily changed.
Even when configured in this manner, substantially the same effects as those of the above embodiment can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a machine tool including a tool changer according to an embodiment.
2 is an enlarged front view of a main part showing the tool changer of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a plan view of a main part of the tool changer of FIG. 2;
4 is a side view showing a restraint plate of the tool changer of FIG. 2. FIG.
5 is a plan view of a principal part showing an operation state of the tool changer of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Spindle head, 14 ... Spindle, 15 ... Tool, 16 ... Tool holder, 16a ... Gripping groove, 16b ... First key groove, 18 ... Workpiece, 20 ... Tool exchange arm, 21 ... Tool magazine, 21a ... Tool holding recess , 22 ... Tool pot, 23 ... Tool loader, 26 ... Elevating mechanism, 28 ... Tool receiving member, 33 ... Tool changing mechanism, 34 ... Tool changing table, 37 ... Handle, 38 ... Case, 39 ... Opening, 40 ... Tool Support member 44 ... Lock member 44b ... Engagement claw part 45 ... Operation shaft as operation member 46 ... Operation knob 47 ... Rotating member 47a ... Engagement projection 50 ... Restraint plate 50a, 50b ... Constraint groove 51, movement restraint mechanism 52, opening / closing cover, 52 a, long hole 54, interlock mechanism, 55, interlock lever, 57, pin.

Claims (5)

工具マガジンに収容された工具を外部に取り出して交換する工具交換装置において、
内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設された工具交換台と、
その工具交換台上に設けられ、工具を工具ホルダとともに着脱可能に支持する工具支持部材と、
前記工具ホルダの外周のキー溝と係合して、工具ホルダを工具支持部材上の支持状態にロックするロック部材と、
前記工具交換台の前記工具交換位置からの移動を拘束する移動拘束機構と、
前記ロック部材係合及び離脱操作と前記移動拘束機構の拘束及び拘束解除操作とをするための操作部材と
を備え、前記操作部材の操作によって前記ロック部材が工具ホルダのキー溝に係合されるときは前記移動拘束機構による前記工具交換台の前記工具交換位置からの移動拘束を解除し、前記ロック部材が工具ホルダのキー溝に係合されないときは前記移動拘束機構による前記工具交換台の前記工具交換位置からの移動を拘束することを特徴とする工具交換装置。
In the tool changer that takes out the tool stored in the tool magazine and changes it,
A tool changer arranged to be movable between an internal tool delivery position and an external tool change position;
A tool support member that is provided on the tool change table and that removably supports the tool together with the tool holder;
A lock member that engages with a keyway on the outer periphery of the tool holder and locks the tool holder in a supported state on the tool support member;
A movement restraint mechanism for restraining movement of the tool changer from the tool change position;
An operation member for engaging and disengaging the lock member and restraining and releasing the restraint mechanism ;
The provided, depending on operation of the operation member, the locking member releases the movement restraint from the tool change position of the tool exchange unit by the moving restraint mechanism when engaged with the key groove of the tool holder, the locking member is a tool changer according to claim and Turkey to restrain movement from the tool change position of the tool exchange unit by the moving restraint mechanism when not engaged with the key groove of the tool holder.
前記移動拘束機構は、操作部材の操作に伴って回動される回動部材と、その回動部材に対応配置された拘束板とよりなり、その拘束板には回動部材に係合して工具交換台の移動を拘束する拘束溝を形成したことを特徴とする請求項1に記載の工具交換装置。The movement restraining mechanism is composed of a turning member that is rotated in accordance with the operation of the operation member, and a restraining plate that is arranged corresponding to the turning member, and the restraining plate is engaged with the turning member. The tool changer according to claim 1, wherein a restriction groove for restricting movement of the tool changer is formed. 前記拘束溝は、工具交換台の工具受渡位置と工具交換位置とに対応して設けられていることを特徴とする請求項2に記載の工具交換装置。The tool changer according to claim 2, wherein the constraint groove is provided corresponding to a tool delivery position and a tool change position of a tool change table. 工具マガジンに収容された工具を外部に取り出して交換する工具交換装置において、
内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設された工具交換台と、
その工具交換台上に設けられ、工具を工具ホルダとともに着脱可能に支持する工具支持部材と、
前記工具ホルダの外周のキー溝と係合して、工具ホルダを工具支持部材上の支持状態にロックするロック部材と、
そのロック部材を係合及び離脱操作するための操作部材と、
その操作部材の係合操作に際して、ロック部材が工具ホルダのキー溝に係合されないとき、工具交換台の移動を拘束する移動拘束機構と
を備え、前記工具交換台を引き出すためにケースに形成された開口部には開閉カバーを設け、その開閉カバーと工具交換台との間には工具交換台の移動に伴って開閉カバーを開閉させるための連動機構を設けたことを特徴とする工具交換装置。
In the tool changer that takes out the tool stored in the tool magazine and changes it,
A tool changer arranged to be movable between an internal tool delivery position and an external tool change position;
A tool support member that is provided on the tool change table and that removably supports the tool together with the tool holder;
A lock member that engages with a keyway on the outer periphery of the tool holder and locks the tool holder in a supported state on the tool support member;
An operation member for engaging and disengaging the lock member;
A movement restraining mechanism for restraining the movement of the tool changer when the lock member is not engaged with the key groove of the tool holder during the engagement operation of the operation member;
Wherein the the opening formed in the case to draw the tool exchange unit is provided an opening and closing cover to open and close the cover with the movement of the tool exchange unit between the opening and closing cover and the tool exchange unit tool change device you characterized in that a linkage mechanism for.
前記連動機構は、工具交換台の工具受渡位置から工具交換位置への引き出し移動途中で開閉カバーの動作をさせるようにしたことを特徴とする請求項4に記載の工具交換装置。5. The tool changer according to claim 4, wherein the interlocking mechanism is configured to operate the opening / closing cover while the tool changer is being pulled out from the tool delivery position to the tool change position.
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