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JP4991625B2 - Cam device and tool changer using the same - Google Patents
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JP4991625B2 - Cam device and tool changer using the same - Google Patents

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JP4991625B2 JP2008125073A JP2008125073A JP4991625B2 JP 4991625 B2 JP4991625 B2 JP 4991625B2 JP 2008125073 A JP2008125073 A JP 2008125073A JP 2008125073 A JP2008125073 A JP 2008125073A JP 4991625 B2 JP4991625 B2 JP 4991625B2
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Description

本発明は、カム装置及びこれを用いた工具交換装置に関する。   The present invention relates to a cam device and a tool changer using the cam device.

ワークを加工する工作機械としてマシニングセンターが知られている。このマシニングセンターは、フライス盤等の加工装置と、複数種類の工具を取り出し可能に収納する工具マガジンと、工具マガジンと前記加工装置のスピンドル部との間の位置に工具を一時的に仮保持可能に設けられた工具交換用待機バッファーと、この工具交換用待機バッファーを用いながら前記スピンドル部の使用済み工具を、工具マガジン内の次に使用予定の工具に交換する工具交換装置と、を備えている。   Machining centers are known as machine tools for machining workpieces. The machining center is provided with a processing device such as a milling machine, a tool magazine for storing a plurality of types of tools in a removable manner, and a tool magazine that can be temporarily held at a position between the tool magazine and the spindle portion of the processing device. And a tool changer for exchanging a used tool of the spindle unit with a tool to be used next in the tool magazine using the tool change standby buffer.

図1の断面図に示すように、工具交換装置200は、前記スピンドル部3の回転中心C3と平行な軸芯C241方向に伸縮可能且つ軸芯C241周りに回転可能な軸部241を有し、この軸部241の先端には工具5を把持する把持アーム210が設けられている。そして、工具交換動作は、次のようにしてなされる。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the tool changer 200 has a shaft portion 241 that can expand and contract in the direction of the axis C241 parallel to the rotation center C3 of the spindle portion 3 and that can rotate around the axis C241. A grip arm 210 that grips the tool 5 is provided at the tip of the shaft portion 241. The tool change operation is performed as follows.

先ず、軸部241の回転動作により把持アーム210を旋回して、図1中実線で示すようにスピンドル部3の使用済み工具5を把持し、その状態において軸部241を軸芯C241方向に伸長して前記工具5をスピンドル部3から引き抜く(図1の2点鎖線を参照)。そして、軸部241の回転動作により把持アーム210を旋回して前記工具5を前記工具交換用待機バッファー7の位置まで移送したら、軸部241を軸芯C241方向に短縮して前記工具5を工具交換用待機バッファー7に差し込んで前記工具5を保持させる。   First, the gripping arm 210 is turned by the rotation of the shaft portion 241 to grip the used tool 5 of the spindle portion 3 as shown by the solid line in FIG. 1, and in that state, the shaft portion 241 extends in the direction of the axis C241. Then, the tool 5 is pulled out from the spindle portion 3 (see a two-dot chain line in FIG. 1). Then, when the gripping arm 210 is turned by the rotation of the shaft portion 241 and the tool 5 is transferred to the position of the tool replacement standby buffer 7, the shaft portion 241 is shortened in the direction of the axis C241 and the tool 5 is moved to the tool. The tool 5 is held by being inserted into the standby buffer 7 for replacement.

次に、工具交換用待機バッファー7の前記工具5が工具マガジンによって次に使用予定の工具に交換されたら、工具交換装置200は、上述の動作と概ね逆動作を行うことにより、工具交換用待機バッファー7に保持された次に使用予定の工具をスピンドル部3へ移送して取り付け、これをもって工具交換動作が完了する。   Next, when the tool 5 in the tool change standby buffer 7 is changed to the next tool to be used by the tool magazine, the tool changer 200 performs an operation generally reverse to the above-described operation, thereby waiting for tool change. The next tool to be used held in the buffer 7 is transferred to the spindle unit 3 and attached, and the tool changing operation is completed.

このような工具交換装置200の開示技術としては、特許文献1を例示でき、そして、この工具交換装置200では、前記軸部241に上述の回転動作及び伸縮動作を行わせる駆動機構としてカム装置300を用いている。
特開2000−126966号
As a disclosed technique of such a tool changer 200, Patent Literature 1 can be exemplified, and in this tool changer 200, a cam device 300 as a drive mechanism that causes the shaft portion 241 to perform the above-described rotation operation and expansion / contraction operation. Is used.
JP 2000-126966 A

このカム装置300は、ハウジング311に支持されて回転運動が入力される入力軸321と、前記入力軸321と軸芯方向を直交させつつ軸受け部材316によって前記ハウジング311に軸芯C331周りに回転可能且つ軸芯C331方向に移動不能に支持されたターレット331と、前記ターレット331と同軸にスプライン嵌合してターレット331に対して軸芯C341方向にのみ相対移動可能な第1出力軸341と、を備えている。   The cam device 300 is supported by the housing 311 and can be rotated around the axis C331 by the housing 311 by the bearing member 316 while the axis direction of the input shaft 321 is orthogonal to the input shaft 321. And a turret 331 that is supported so as not to move in the direction of the axis C331, and a first output shaft 341 that is spline-fitted coaxially with the turret 331 and is relatively movable only in the direction of the axis C341 with respect to the turret 331. I have.

そして、入力軸321に一体に設けられたグロボイダルカム353に、前記ターレット331のカムフォロワ355を係合させることにより当該ターレット331の回転を介して第1出力軸341に回転動作をさせることができ、また、グロボイダルカム353の端面に形成された溝カム363によって第1出力軸341に軸芯C341方向の往復移動をさせることが可能となっている。よって、当該第1出力軸341を工具交換装置200の上記軸部241として使用している。つまり、第1出力軸341の軸芯C341方向の一方の端部たる出力端341aに、前記把持アーム210が設けられている。   Then, by engaging the cam follower 355 of the turret 331 with the globoidal cam 353 provided integrally with the input shaft 321, the first output shaft 341 can be rotated through the rotation of the turret 331. The groove cam 363 formed on the end surface of the globoidal cam 353 allows the first output shaft 341 to reciprocate in the direction of the axis C341. Therefore, the first output shaft 341 is used as the shaft portion 241 of the tool changer 200. That is, the grip arm 210 is provided at the output end 341a that is one end portion of the first output shaft 341 in the direction of the axis C341.

また、この工具交換装置200では、把持アーム210を旋回する際に工具5を落とさないように、把持アーム210を把持状態でロックするロック機構も設けられている。このロック機構は、前記第1出力軸341の外周を覆って配された第2出力軸としての円筒体371と、前記グロボイダルカム353に一体に設けられた板カム383と、カム装置300のハウジング311に軸支されて前記板カム383により揺動する揺動アーム384と、を有している。そして、揺動アーム384の揺動動作により前記円筒体371を軸芯C341方向に往復移動して把持アーム210の把持状態のロック及びロック解除を行うようになっている。   The tool changer 200 is also provided with a lock mechanism that locks the gripping arm 210 in a gripping state so that the tool 5 is not dropped when the gripping arm 210 is turned. This locking mechanism includes a cylindrical body 371 as a second output shaft disposed so as to cover the outer periphery of the first output shaft 341, a plate cam 383 provided integrally with the globoidal cam 353, and a housing 311 of the cam device 300. And a swing arm 384 that is pivotally supported by the plate cam 383. Then, the cylindrical body 371 is reciprocated in the direction of the axis C341 by the swinging operation of the swinging arm 384 to lock and unlock the gripping state of the gripping arm 210.

但し、この第1出力軸341の外周を覆って第2出力軸としての前記円筒体371を設ける構成では、次のような問題がある。すなわち、第1出力軸341の外周を覆って前記円筒体371を配置している関係上、当該円筒体371を往復移動させるための前記揺動アーム384を、グロボイダルカム353とターレット331のカムフォロワ355との係合位置よりも前記出力端341a側の部分に配置せねばならないが、そうすると、前記ターレット331をハウジング311に支持するための前記軸受け部材316を、前記係合位置よりも出力端341a側の位置に配置し難くなる。つまり、図1に示すように、当該軸受け部材316を前記係合位置よりも出力端341aの逆側に配置せざるを得なくなる。そして、その場合には、前記軸受け部材316が前記出力端341aから遠く離れてしまい、当該出力端341aに設けられる前記把持アーム210の回転動作や往復移動動作の安定性が悪くなる。このため、この特許文献1の構成では、この問題を解決すべく、前記係合位置よりも出力端341a側にも別途軸受け部材391を追設しているが、当該追設に伴ってカム装置300が大型化しており、つまりカム装置300のコンパクト化が阻まれるという問題が有った。   However, the configuration in which the cylindrical body 371 as the second output shaft is provided so as to cover the outer periphery of the first output shaft 341 has the following problems. That is, because the cylindrical body 371 is disposed so as to cover the outer periphery of the first output shaft 341, the swing arm 384 for reciprocating the cylindrical body 371 is connected to the globoidal cam 353 and the cam follower 355 of the turret 331. However, in this case, the bearing member 316 for supporting the turret 331 on the housing 311 is placed closer to the output end 341a than the engagement position. It becomes difficult to place in the position. That is, as shown in FIG. 1, the bearing member 316 must be disposed on the opposite side of the output end 341a from the engagement position. In this case, the bearing member 316 is far away from the output end 341a, and the stability of the rotation operation and reciprocation operation of the grip arm 210 provided at the output end 341a is deteriorated. For this reason, in the configuration of Patent Document 1, a bearing member 391 is additionally provided on the output end 341a side of the engagement position in order to solve this problem. There is a problem that the size of the cam device 300 is increased, that is, the cam device 300 is prevented from being made compact.

本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、入力軸の回転運動に基づいて第1出力軸に軸芯周りの回転動作及び軸芯方向の往復移動動作を行わせるとともに、前記第1出力軸の近傍に同軸に設けられた第2出力軸を前記入力軸の前記回転運動に基づいて前記軸芯方向に往復移動させることが可能で、しかも、前記第1出力軸の軸芯方向の出力端における前記回転動作及び前記往復移動動作の安定性を高めることができてコンパクトなカム装置及びこれを用いた工具交換装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a conventional problem, and causes the first output shaft to perform rotation around the axis and reciprocation in the axis direction based on the rotational movement of the input shaft. A second output shaft provided coaxially in the vicinity of one output shaft can be reciprocated in the axial direction based on the rotational movement of the input shaft, and the axial direction of the first output shaft It is an object of the present invention to provide a compact cam device and a tool changer using the same that can improve the stability of the rotational operation and the reciprocating motion at the output end of the device.

かかる目的を達成するための主たる発明は、
ハウジングに支持されて軸芯周りの回転運動が入力される入力軸と、
前記入力軸と軸芯方向を直交させつつ軸受け部材によって前記ハウジングに軸芯周りに回転可能且つ軸芯方向に移動不能に支持された回転部材と、
前記回転部材と軸芯方向を揃えつつ前記回転部材に対して軸芯周りの相対回転不能且つ軸芯方向に相対移動可能に前記回転部材に支持された第1出力軸と、
前記入力軸と前記回転部材との間に介装されて、前記入力軸の回転運動を前記第1出力軸の軸芯周りの回転動作に変換して前記回転部材を介して前記第1出力軸に伝達する第1カム機構と、
前記入力軸と前記第1出力軸との間に介装されて、前記入力軸の回転運動を前記第1出力軸の軸芯方向の往復移動動作に変換して前記第1出力軸に伝達する第2カム機構と、を備え、
前記第1出力軸の軸芯方向の一端部が前記回転動作及び前記往復移動動作の出力端として機能するカム装置であって、
前記第1出力軸の軸芯方向に沿って前記第1出力軸に形成された貫通孔には、第2出力軸が前記軸芯方向に移動可能に収容されているとともに、前記出力端と逆側の前記第1出力軸の端部からは、前記第2出力軸の端部が突出し、
前記入力軸の回転運動を前記第2出力軸の前記軸芯方向の往復移動動作に変換する第3カム機構が、前記入力軸と前記第2出力軸の前記端部との間に介装されて、前記第2出力軸は、前記端部とは逆側の端部を前記往復移動動作の出力端として動作することを特徴とするカム装置である。
The main invention for achieving this object is:
An input shaft that is supported by the housing and receives rotational movement about the axis;
A rotating member supported by the housing so as to be rotatable around the axis and immovable in the axis direction by a bearing member while making the input shaft and the axis direction orthogonal to each other;
A first output shaft supported by the rotating member so that the rotating member is not rotatable relative to the rotating member and is relatively movable in the axial direction while aligning the axial direction with the rotating member;
The first output shaft is interposed between the input shaft and the rotating member, and converts the rotational motion of the input shaft into a rotational motion around the axis of the first output shaft, and the first output shaft via the rotating member. A first cam mechanism for transmitting to
It is interposed between the input shaft and the first output shaft, converts the rotational motion of the input shaft into a reciprocating motion in the axial direction of the first output shaft, and transmits it to the first output shaft. A second cam mechanism,
One end of the first output shaft in the axial direction is a cam device that functions as an output end of the rotational operation and the reciprocating motion,
A second output shaft is accommodated in a through hole formed in the first output shaft along the axial direction of the first output shaft so as to be movable in the axial direction, and opposite to the output end. From the end of the first output shaft on the side, the end of the second output shaft protrudes,
A third cam mechanism for converting the rotational movement of the input shaft into the reciprocating motion of the second output shaft in the axial direction is interposed between the input shaft and the end portion of the second output shaft. The second output shaft is a cam device that operates with an end opposite to the end as an output end of the reciprocating movement.

本発明の他の特徴は、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。   Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

本発明によれば、入力軸の回転運動に基づいて第1出力軸に軸芯周りの回転動作及び軸芯方向の往復移動動作を行わせるとともに、前記第1出力軸の近傍に同軸に設けられた第2出力軸を前記入力軸の前記回転運動に基づいて前記軸芯方向に往復移動させることが可能で、しかも、前記第1出力軸の軸芯方向の出力端における前記回転動作及び前記往復移動動作の安定性を高めることができてコンパクトなカム装置及びこれを用いた工具交換装置を提供することができる。   According to the present invention, the first output shaft is rotated around the axis and reciprocated in the axial direction based on the rotational movement of the input shaft, and is provided coaxially in the vicinity of the first output shaft. The second output shaft can be reciprocated in the axial direction based on the rotational movement of the input shaft, and the rotational operation and the reciprocation at the output end in the axial direction of the first output shaft can be performed. It is possible to provide a compact cam device and a tool changer using the same that can improve the stability of the moving operation.

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

ハウジングに支持されて軸芯周りの回転運動が入力される入力軸と、
前記入力軸と軸芯方向を直交させつつ軸受け部材によって前記ハウジングに軸芯周りに回転可能且つ軸芯方向に移動不能に支持された回転部材と、
前記回転部材と軸芯方向を揃えつつ前記回転部材に対して軸芯周りの相対回転不能且つ軸芯方向に相対移動可能に前記回転部材に支持された第1出力軸と、
前記入力軸と前記回転部材との間に介装されて、前記入力軸の回転運動を前記第1出力軸の軸芯周りの回転動作に変換して前記回転部材を介して前記第1出力軸に伝達する第1カム機構と、
前記入力軸と前記第1出力軸との間に介装されて、前記入力軸の回転運動を前記第1出力軸の軸芯方向の往復移動動作に変換して前記第1出力軸に伝達する第2カム機構と、を備え、
前記第1出力軸の軸芯方向の一端部が前記回転動作及び前記往復移動動作の出力端として機能するカム装置であって、
前記第1出力軸の軸芯方向に沿って前記第1出力軸に形成された貫通孔には、第2出力軸が前記軸芯方向に移動可能に収容されているとともに、前記出力端と逆側の前記第1出力軸の端部からは、前記第2出力軸の端部が突出し、
前記入力軸の回転運動を前記第2出力軸の前記軸芯方向の往復移動動作に変換する第3カム機構が、前記入力軸と前記第2出力軸の前記端部との間に介装されて、前記第2出力軸は、前記端部とは逆側の端部を前記往復移動動作の出力端として動作することを特徴とするカム装置。
An input shaft that is supported by the housing and receives rotational movement about the axis;
A rotating member supported by the housing so as to be rotatable around the axis and immovable in the axis direction by a bearing member while making the input shaft and the axis direction orthogonal to each other;
A first output shaft supported by the rotating member so that the rotating member is not rotatable relative to the rotating member and is relatively movable in the axial direction while aligning the axial direction with the rotating member;
The first output shaft is interposed between the input shaft and the rotating member, and converts the rotational motion of the input shaft into a rotational motion around the axis of the first output shaft, and the first output shaft via the rotating member. A first cam mechanism for transmitting to
It is interposed between the input shaft and the first output shaft, converts the rotational motion of the input shaft into a reciprocating motion in the axial direction of the first output shaft, and transmits it to the first output shaft. A second cam mechanism,
One end of the first output shaft in the axial direction is a cam device that functions as an output end of the rotational operation and the reciprocating motion,
A second output shaft is accommodated in a through hole formed in the first output shaft along the axial direction of the first output shaft so as to be movable in the axial direction, and opposite to the output end. From the end of the first output shaft on the side, the end of the second output shaft protrudes,
A third cam mechanism for converting the rotational movement of the input shaft into the reciprocating motion of the second output shaft in the axial direction is interposed between the input shaft and the end portion of the second output shaft. The second output shaft operates with an end opposite to the end as an output end of the reciprocating motion.

このようなカム装置によれば、第2出力軸は、第1出力軸に形成された貫通孔に収容されており、しかも、第1出力軸の前記出力端と逆側の端部からは第2出力軸の端部が突出していて、当該端部から第3カム機構により前記往復移動動作が入力される。   According to such a cam device, the second output shaft is accommodated in the through hole formed in the first output shaft, and the first output shaft has an end portion opposite to the output end of the first output shaft. The end of the two output shafts protrudes, and the reciprocating motion is input from the end by the third cam mechanism.

よって、前記回転部材をハウジングに支持する前記軸受け部材を、当該回転部材と前記第1カム機構の係合位置(前記回転動作のための力が第1カム機構から前記回転部材に入力される位置)よりも前記出力端側に、何等問題無く配置することができて、その結果、前記回転部材を介して前記軸受け部材に支持される第1出力軸の出力端における回転動作及び往復移動動作の安定性を高めつつ、カム装置をコンパクトにすることができる。   Therefore, the bearing member that supports the rotating member on the housing is moved to an engagement position between the rotating member and the first cam mechanism (a position at which the force for the rotating operation is input from the first cam mechanism to the rotating member). ) On the output end side of the first output shaft supported by the bearing member via the rotating member, so that the rotation operation and the reciprocating operation at the output end of the first output shaft are supported. The cam device can be made compact while improving stability.

かかるカム装置であって、
前記回転部材を軸芯周りに回転可能且つ軸芯方向に移動不能に前記ハウジングに支持する軸受け部材を有し、
前記第1カム機構から前記回転部材に前記回転動作のための力が入力される部位よりも、前記第1出力軸の軸芯方向における前記出力端側の部分に、前記軸受け部材が配置されているのが望ましい。
このようなカム装置によれば、第1出力軸の出力端の近傍に前記軸受け部材を配置できるので、第1出力軸の出力端における前記回転動作及び前記往復移動動作の安定性を高めることができる。
Such a cam device,
A bearing member for supporting the rotating member around the shaft and supporting the housing so as not to move in the direction of the shaft;
The bearing member is disposed in a portion closer to the output end in the axial direction of the first output shaft than a portion where a force for the rotational operation is input from the first cam mechanism to the rotating member. It is desirable.
According to such a cam device, since the bearing member can be disposed in the vicinity of the output end of the first output shaft, the stability of the rotation operation and the reciprocating movement operation at the output end of the first output shaft can be improved. it can.

かかるカム装置であって、
前記第1出力軸の外周側には、前記回転部材としてのターレットが前記第1出力軸に同軸にスプライン嵌合して配置され、
前記第1カム機構は、前記入力軸に固設されたグロボイダルカムと、前記ターレットの外周面に設けられて前記グロボイダルカムの外周面のテーパーリブに係合するカムフォロワと、を有し、
前記第2カム機構は、前記グロボイダルカムの一方の端面に形成された溝カムと、前記ハウジングに支点部が回転可能に軸支されて力点部が前記溝カムに係合されるとともに作用点部が前記第1出力軸の前記端部に係合される第1アーム部と、を有し、
前記第3カム機構は、前記グロボイダルカムのもう一方の端面に形成された溝カムと、前記ハウジングに支点部が回転可能に軸支されて力点部が前記溝カムに係合されるとともに作用点部が前記第2出力軸の前記出力端と逆側の端部に係合される第2アーム部と、を有しているのが望ましい。
このようなカム装置によれば、第1出力軸の出力端における前記回転動作及び前記往復移動動作の安定性を高めつつ、カム装置のコンパクト化を確実に図ることができる。
Such a cam device,
On the outer peripheral side of the first output shaft, a turret as the rotating member is disposed so as to be coaxially splined to the first output shaft,
The first cam mechanism includes a globoidal cam fixed to the input shaft, and a cam follower that is provided on an outer peripheral surface of the turret and engages a taper rib on the outer peripheral surface of the globoidal cam,
The second cam mechanism includes a groove cam formed on one end surface of the globoidal cam, a fulcrum portion rotatably supported on the housing, a force point portion engaged with the groove cam, and an action point portion. A first arm portion engaged with the end portion of the first output shaft,
The third cam mechanism includes a groove cam formed on the other end face of the globoidal cam, a fulcrum portion rotatably supported by the housing, and a force point portion engaged with the groove cam and an action point portion. It is desirable to have a second arm portion engaged with the end portion of the second output shaft opposite to the output end.
According to such a cam device, the cam device can be reliably made compact while improving the stability of the rotational operation and the reciprocating motion at the output end of the first output shaft.

かかるカム装置と、前記カム装置の前記第1出力軸の前記出力端に、工具を把持可能な把持アームと、を備え、
前記第1出力軸の前記回転動作による前記把持アームの旋回動作と、前記第1出力軸の前記往復移動動作による前記把持アームの前記軸芯方向の移動動作とによって、加工装置のスピンドル部に装着された使用済み工具を交換する工具交換装置であって、
前記把持アームを工具の把持状態でロックするロック機構を有し、
前記ロック機構は、前記第2出力軸の出力端の前記往復移動動作によって前記ロック及び前記ロックの解除の動作を行うことを特徴とする工具交換装置。
このような工具交換装置によれば、工具の把持状態における把持アームからの工具の脱落を確実に防ぐことができる。
A cam arm, and a gripping arm capable of gripping a tool at the output end of the first output shaft of the cam device;
The gripping arm is mounted on the spindle unit of the machining apparatus by the pivoting operation of the gripping arm by the rotating operation of the first output shaft and the moving operation of the gripping arm in the axial direction by the reciprocating motion of the first output shaft. A tool changer for changing used used tools,
A lock mechanism for locking the grip arm in a gripping state of a tool;
The lock mechanism performs the locking and unlocking operations by the reciprocating motion of the output end of the second output shaft.
According to such a tool changer, it is possible to reliably prevent the tool from dropping from the gripping arm in the gripping state of the tool.

また、ロック機構の作動に用いる第2出力軸の往復移動動作を作り出すカム装置を、上述したことからコンパクトにできるので、工具交換装置全体のコンパクト化を図れる。   Further, since the cam device for generating the reciprocating motion of the second output shaft used for the operation of the lock mechanism can be made compact from the above description, the entire tool changer can be made compact.

かかる工具交換装置であって、
前記把持アームが一体に設けられた前記第1出力軸に対して前記第2出力軸が前記軸芯方向に相対移動することにより、前記把持アームを把持状態でロックする動作及び前記ロックの解除動作が行われ、
前記第1出力軸が前記往復移動動作をする際には、前記第2出力軸は前記第1出力軸と同一の往復移動動作を行うのが望ましい。
このような工具交換装置によれば、前記把持アームを前記往復移動させる際にも、工具の把持状態を確実に維持することができる。
Such a tool changer,
An operation of locking the gripping arm in a gripping state and a releasing operation of the locking by the relative movement of the second output shaft in the axial direction with respect to the first output shaft provided integrally with the gripping arm Is done,
When the first output shaft performs the reciprocating motion, the second output shaft preferably performs the same reciprocating motion as the first output shaft.
According to such a tool changer, the gripping state of the tool can be reliably maintained even when the gripping arm is reciprocated.

かかる工具交換装置であって、
前記把持アームは、前記スピンドル部に装着された使用済み工具に係合する略C字状の把持部と、前記把持部の先端と開口を隔てて対向する位置に出没可能に設けられた把持爪と、を有し、
前記把持アームの前記旋回動作に伴って前記工具が前記開口を通過することにより前記工具は前記把持部に把持されるともに、前記把持アームの前記移動動作により前記工具は前記スピンドル部から引き抜かれ、
前記把持爪は、前記把持アームの略旋回半径方向に沿って往復移動可能に設けられているとともに、弾性部材によって前記把持爪が突出するように前記旋回半径方向の外方へ付勢されており、
前記把持爪から前記旋回半径方向の内方に延出するロッドは、前記第1出力軸の前記貫通孔内の前記第2出力軸に達し、前記ロッドを介して、前記第2出力軸から前記ロック及びロックの解除動作が前記把持爪に入力されるのが望ましい。
このような工具交換装置によれば、工具の把持状態における把持アームからの工具の脱落を確実に防ぐことができる。
Such a tool changer,
The gripping arm includes a substantially C-shaped gripping portion that engages with a used tool mounted on the spindle portion, and a gripping claw provided so as to be able to appear and retract at a position facing the tip of the gripping portion with an opening therebetween. And having
The tool is gripped by the gripping part as the tool passes through the opening with the turning motion of the gripping arm, and the tool is pulled out from the spindle part by the moving action of the gripping arm,
The gripping claw is provided so as to be able to reciprocate along a substantially turning radius direction of the gripping arm, and is urged outward in the turning radius direction by an elastic member so as to protrude. ,
The rod extending inward in the turning radial direction from the gripping claw reaches the second output shaft in the through hole of the first output shaft, and from the second output shaft via the rod It is desirable that a lock and unlock operation be input to the gripping claw.
According to such a tool changer, it is possible to reliably prevent the tool from dropping from the gripping arm in the gripping state of the tool.

===本実施形態に係るカム装置10===
図2Aは、本実施形態に係るカム装置10の縦断面図であり、図2Bは図2A中のB−B断面図である。図3は図2B中のIII−III断面図である。図4は図2B中のIV−IV断面図である。なお、図2Aは、図2B中のA−A断面図でもある。また、図3については第1出力軸41を側面視で示している。以下の説明では、図2A及び図2Bに示すように、互いに直交する三方向を上下方向(鉛直方向)、前後方向(水平方向)、及び左右方向(水平方向)と言う。
=== Cam Device 10 According to this Embodiment ===
2A is a longitudinal sectional view of the cam device 10 according to the present embodiment, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2A. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2B. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2B. 2A is also a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2B. 3 shows the first output shaft 41 in a side view. In the following description, as shown in FIGS. 2A and 2B, three directions orthogonal to each other are referred to as an up-down direction (vertical direction), a front-rear direction (horizontal direction), and a left-right direction (horizontal direction).

図2A及び図2Bに示すように、カム装置10は、(1)ハウジング11と、(2)前記ハウジング11に支持されて軸芯C21周りの回転運動が入力される入力軸21と、(3)前記入力軸21と軸芯方向を直交させつつ前記ハウジング11に軸芯C31周りに回転可能且つ軸芯C31方向に移動不能に支持されたターレット31と、(4)前記ターレット31と軸芯方向を揃えつつ前記ターレット31に対して軸芯C41周りの相対回転不能且つ軸芯C41方向に相対移動可能に前記ターレット31に支持された第1出力軸41と、(5)前記入力軸21と前記ターレット31との間に介装されて、前記入力軸21の回転運動を前記第1出力軸41の軸芯C41周りの回転動作に変換して前記ターレット31を介して前記第1出力軸41に伝達する第1カム機構51と、(6)前記入力軸21と前記第1出力軸41との間に介装されて、前記入力軸21の回転運動を前記第1出力軸41の軸芯C41方向の往復移動動作に変換して前記第1出力軸41に伝達する第2カム機構61と、(7)前記第1出力軸41の軸芯C41方向に沿って当該第1出力軸41に形成された貫通孔43に、前記軸芯C41方向に同軸且つ移動可能に収容された第2出力軸71と、(8)前記第2出力軸71と前記入力軸21との間に介装されて、前記入力軸21の回転運動を前記第2出力軸71の前記軸芯C41方向の往復移動動作に変換して前記第2出力軸71に伝達する第3カム機構81と、を備えている。   2A and 2B, the cam device 10 includes (1) a housing 11, and (2) an input shaft 21 that is supported by the housing 11 and receives rotational motion about an axis C21. ) A turret 31 supported by the housing 11 so as to be rotatable around the axis C31 and immovable in the direction of the axis C31 while being orthogonal to the input shaft 21 and (4) the turret 31 and the axis direction A first output shaft 41 supported by the turret 31 so as not to rotate around the axis C41 and to move in the direction of the axis C41 with respect to the turret 31, and (5) the input shaft 21 and the It is interposed between the turret 31 and converts the rotational motion of the input shaft 21 into rotational motion around the axis C41 of the first output shaft 41 so as to convert the first output shaft 41 through the turret 31. A first cam mechanism 51 for transmission, and (6) interposed between the input shaft 21 and the first output shaft 41 to rotate the input shaft 21 in the axis C41 of the first output shaft 41. A second cam mechanism 61 that converts it into a reciprocating motion in the direction and transmits it to the first output shaft 41; and (7) formed on the first output shaft 41 along the direction of the axis C41 of the first output shaft 41. A second output shaft 71 coaxially and movably accommodated in the direction of the axis C41; and (8) interposed between the second output shaft 71 and the input shaft 21. A third cam mechanism 81 that converts the rotational motion of the input shaft 21 into a reciprocating motion of the second output shaft 71 in the direction of the axis C41 and transmits the reciprocating motion to the second output shaft 71.

(1)ハウジング11
ハウジング11は略直方体の箱であり、その内部空間に第1カム機構51、第2カム機構61、及び第3カム機構81が収容されている。
(1) Housing 11
The housing 11 is a substantially rectangular parallelepiped box, and the first cam mechanism 51, the second cam mechanism 61, and the third cam mechanism 81 are accommodated in the internal space thereof.

(2)入力軸21
入力軸21は、ハウジング11の水平方向の前後に対向する側壁部11a,11bに、軸受け部材13,13を介して軸芯C21周りに回転可能に軸支されている。そして、入力軸21の一端部は一方の側壁部11bを貫通してハウジング11外に突出し、その突出している部分に駆動モーターの駆動回転軸(不図示)が連結される。なお、この入力軸21には、第1カム機構51を構成するグロボイダルカム53が同軸且つ一体に設けられているが、これについては後述する。
(2) Input shaft 21
The input shaft 21 is pivotally supported on the side wall portions 11a and 11b facing the front and rear in the horizontal direction of the housing 11 via bearing members 13 and 13 so as to be rotatable around the axis C21. One end portion of the input shaft 21 penetrates one side wall portion 11b and protrudes out of the housing 11, and a drive rotating shaft (not shown) of the drive motor is connected to the protruding portion. The input shaft 21 is provided with a globoidal cam 53 constituting the first cam mechanism 51 coaxially and integrally, which will be described later.

(3)ターレット31及び(4)第1出力軸41
第1出力軸41は、鉛直方向の上下に配置された軸体であり、その外周側には当該第1出力軸41に同軸にスプライン嵌合する円筒型のターレット31が配置されている。そして、ハウジング11の上面壁部から下方に突出する筒部15の軸受け部材16,16によってこのターレット31が軸芯C31周りに回転可能に支持されることにより、前記第1出力軸41は軸芯C41周りに回転可能にハウジング11に支持される。なお、ここでターレット31は、前記軸受け部材16,16によって軸芯C31方向には移動不能に規制されているが、ターレット31と第1出力軸41とはスプライン嵌合しているので、第1出力軸41は、軸芯C41方向たる上下方向に往復移動可能である。
また、第1出力軸41の上端部41aは、ハウジング11から外に突出して出力端として機能し、つまり、当該上端部41aには、動作させるべき対象物が固定等される。
(3) Turret 31 and (4) First output shaft 41
The first output shaft 41 is a shaft body arranged vertically in the vertical direction, and a cylindrical turret 31 that is coaxially splined to the first output shaft 41 is arranged on the outer peripheral side thereof. The turret 31 is rotatably supported around the axis C31 by the bearing members 16 and 16 of the cylindrical portion 15 protruding downward from the upper surface wall portion of the housing 11, so that the first output shaft 41 has an axis. It is supported by the housing 11 so as to be rotatable around C41. Here, the turret 31 is restricted so as not to move in the direction of the axis C31 by the bearing members 16 and 16, but the turret 31 and the first output shaft 41 are spline-fitted, so the first The output shaft 41 can reciprocate up and down in the direction of the axis C41.
Further, the upper end portion 41a of the first output shaft 41 protrudes outward from the housing 11 and functions as an output end. That is, an object to be operated is fixed to the upper end portion 41a.

(5)第1カム機構51
第1カム機構51は、入力軸21に同軸に設けられたグロボイダルカム53を本体とし、このグロボイダルカム53の外周面には、前記入力軸21の回転角度に応じてその入力軸21の軸芯C21方向に沿って変位する略螺旋状のテーパーリブ54が形成されている。
(5) First cam mechanism 51
The first cam mechanism 51 includes a globoidal cam 53 provided coaxially with the input shaft 21 as a main body, and an outer peripheral surface of the globoidal cam 53 is arranged in the direction of the axis C21 of the input shaft 21 according to the rotation angle of the input shaft 21. A substantially spiral taper rib 54 is formed which is displaced along the direction.

また、グロボイダルカム53の外周面に対向して、前記ターレット31が配置されており、当該ターレット31の外周面には、その周方向に等間隔を隔てて複数のカムフォロワ55が設けられ、隣り合うカムフォロワ55,55同士で上記のテーパーリブ54を挟み込むようになっている。よって、上記の駆動モーターから入力軸21へ回転が入力されると、グロボイダルカム53が回転するが、そうすると、ターレット31の互いに隣り合うカムフォロワ55,55同士が前記テーパーリブ54を挟み込みながら順次グロボイダルカム53の軸芯方向たる軸芯C21方向の前方又は後方にカムフォロワ55が送られて、これにより、ターレット31がバックラッシ無く回転するようになっている。ここで、このターレット31と第1出力軸41とはスプライン嵌合している。よって、このターレット31の回転動作が第1出力軸41にも伝達され、その結果、第1出力軸41は入力軸21の回転に応じて回転動作をすることになる。   Further, the turret 31 is disposed so as to face the outer peripheral surface of the globoidal cam 53, and a plurality of cam followers 55 are provided on the outer peripheral surface of the turret 31 at equal intervals in the circumferential direction. The tapered rib 54 is sandwiched between 55 and 55. Therefore, when rotation is input from the drive motor to the input shaft 21, the globoidal cam 53 rotates. Then, the cam followers 55 and 55 adjacent to each other of the turret 31 sequentially sandwich the taper rib 54 while the globoidal cam 53 The cam follower 55 is sent forward or rearward in the direction of the axial center C21, which is the axial direction, so that the turret 31 rotates without backlash. Here, the turret 31 and the first output shaft 41 are spline-fitted. Therefore, the rotation operation of the turret 31 is also transmitted to the first output shaft 41, and as a result, the first output shaft 41 rotates according to the rotation of the input shaft 21.

(6)第2カム機構61
第2カム機構61は、上記のグロボイダルカム53の一方の端面53bに形成された溝カム(正面カム)63を本体とする。すなわち、図3に示すように、当該端面53bには、入力軸21の回転角度に応じてその軸芯C21からの距離が変位する無端状の溝カム63が刻設されている。そして、この溝カム63には、第1揺動アーム64(第1アーム部に相当)の略中央の力点部に設けられた転動体65が係合されており、当該第1揺動アーム64はその一端の支点部64aがハウジング11に回転自在に軸支され、他端の作用点部に設けられた転動体66が上記の第1出力軸41の下端部の外周面に形成された環状溝部67に係合されている。
(6) Second cam mechanism 61
The second cam mechanism 61 has a groove cam (front cam) 63 formed on one end face 53b of the above-mentioned globoidal cam 53 as a main body. That is, as shown in FIG. 3, an endless groove cam 63 whose distance from the axis C21 is displaced according to the rotation angle of the input shaft 21 is formed on the end surface 53b. The groove cam 63 is engaged with a rolling element 65 provided at a force point at a substantially central portion of the first swing arm 64 (corresponding to the first arm portion). The fulcrum part 64a at one end thereof is rotatably supported by the housing 11, and the rolling element 66 provided at the action point part at the other end is formed on the outer peripheral surface of the lower end part of the first output shaft 41. The groove 67 is engaged.

よって、入力軸21が回転すると、前記溝カム63に前記力点部が係合された第1揺動アーム64が、図3中2点鎖線で示すように入力軸21の回転角度に応じて上下に揺動し、この第1揺動アーム64の揺動は、上記環状溝部67を介して第1出力軸41へと伝達される。その結果、第1出力軸41は入力軸21の回転に応じて上下の往復移動動作をすることになる。なお、このとき、第1出力軸41とターレット31とはスプライン嵌合しているので、この第1出力軸41の往復移動動作がターレット31に伝達されることは無い。また、上記の第1カム機構51によって第1出力軸41が軸芯C41周りに回転する際には、前記環状溝部67に係合する第1揺動アーム64の転動体66は環状溝部67の溝内を転動するので、第1揺動アーム64が、第1出力軸41の回転動作を拘束するようなことも無い。   Therefore, when the input shaft 21 rotates, the first swing arm 64 having the force point portion engaged with the groove cam 63 moves up and down according to the rotation angle of the input shaft 21 as shown by a two-dot chain line in FIG. The swing of the first swing arm 64 is transmitted to the first output shaft 41 through the annular groove portion 67. As a result, the first output shaft 41 moves up and down in accordance with the rotation of the input shaft 21. At this time, since the first output shaft 41 and the turret 31 are spline-fitted, the reciprocating movement of the first output shaft 41 is not transmitted to the turret 31. When the first output shaft 41 is rotated around the axis C41 by the first cam mechanism 51, the rolling element 66 of the first swing arm 64 that engages with the annular groove 67 is formed on the annular groove 67. Since it rolls in the groove, the first swing arm 64 does not restrain the rotation operation of the first output shaft 41.

そして、以上のように、第1カム機構51のグロボイダルカム53と第2カム機構61の溝カム63とによって第1出力軸41は回転動作と往復移動動作とをすることから、グロボイダルカム53のカム曲線たるテーパーリブ54の曲線と、溝カム63の曲線とを適宜設定すれば、第1出力軸41に所期の回転動作及び往復移動動作を行わせることができる。   As described above, since the first output shaft 41 rotates and reciprocates by the globoidal cam 53 of the first cam mechanism 51 and the groove cam 63 of the second cam mechanism 61, the cam curve of the globoidal cam 53 is obtained. If the curve of the tapered rib 54 and the curve of the groove cam 63 are set as appropriate, the first output shaft 41 can be caused to perform the intended rotation and reciprocation.

(7)第2出力軸71
図2Aに示すように、第2出力軸71は、第1出力軸41内に軸芯C41方向に沿って同軸に形成された貫通孔43に同軸に収容されており、軸芯C71方向の両端部は前記貫通孔43から上下に突出している。そして、そのうちの上端部71aが出力端として機能し、つまり、動作させるべき対象物に当接や係合等する。他方、下端部71bの外周面には、環状溝部77が形成されており、当該環状溝部77には、後述する第3カム機構81の第2揺動アーム84(第2アーム部に相当)の作用点部85が係合している。そして、第2揺動アーム84の揺動動作によって第2出力軸71は軸芯C71方向の上下に往復移動動作をする。
(7) Second output shaft 71
As shown in FIG. 2A, the second output shaft 71 is coaxially accommodated in a through-hole 43 formed coaxially along the direction of the axis C41 in the first output shaft 41, and has both ends in the direction of the axis C71. The portion protrudes vertically from the through hole 43. Of these, the upper end 71a functions as an output end, that is, abuts or engages with an object to be operated. On the other hand, an annular groove 77 is formed on the outer peripheral surface of the lower end 71b. The annular groove 77 has a second swing arm 84 (corresponding to a second arm) of a third cam mechanism 81 to be described later. The action point portion 85 is engaged. The second output shaft 71 reciprocates up and down in the direction of the axis C71 by the swinging motion of the second swinging arm 84.

(8)第3カム機構81
第3カム機構81は、上記のグロボイダルカム53のもう一方の端面53aに形成された溝カム83(正面カム)を本体とする。すなわち、図4に示すように、当該端面53aには、入力軸21の回転角度に応じてその軸芯C21からの距離が変位する無端状の溝カム83が刻設されている。そして、この溝カム83には、第2揺動アーム84の略中央の力点部に設けられた転動体85が係合されており、当該第2揺動アーム84はその一端の支点部がハウジング11に回転自在に軸支され、他端の作用点部に設けられた転動体86が第2出力軸71の下端部71bの外周面に形成された環状溝部87に係合されている。
(8) Third cam mechanism 81
The third cam mechanism 81 has a groove cam 83 (front cam) formed on the other end surface 53a of the above-mentioned globoidal cam 53 as a main body. That is, as shown in FIG. 4, an endless groove cam 83 whose distance from the axis C21 is displaced according to the rotation angle of the input shaft 21 is formed on the end surface 53a. The groove cam 83 is engaged with a rolling element 85 provided at a force point at the substantially center of the second swing arm 84. The second swing arm 84 has a fulcrum at one end as a housing. 11, a rolling element 86 that is rotatably supported at the other end and is provided at the action point at the other end is engaged with an annular groove 87 formed on the outer peripheral surface of the lower end 71b of the second output shaft 71.

よって、入力軸21が回転すると、前記溝カム83に前記力点部が係合された第2揺動アーム84が、図4中2点鎖線で示すように入力軸21の回転角度に応じて上下に揺動し、この第2揺動アーム84の揺動は、上記環状溝部87を介して第2出力軸71へと伝達される。その結果、第2出力軸71は入力軸21の回転に応じて上下の往復移動動作をすることになる。   Therefore, when the input shaft 21 rotates, the second swing arm 84 having the force point portion engaged with the groove cam 83 moves up and down in accordance with the rotation angle of the input shaft 21 as shown by a two-dot chain line in FIG. The swing of the second swing arm 84 is transmitted to the second output shaft 71 through the annular groove 87. As a result, the second output shaft 71 moves up and down in accordance with the rotation of the input shaft 21.

そして、以上のように、第3カム機構81の溝カム83によって第2出力軸71は上下の往復移動動作をすることから、溝カム83の曲線を適宜設定すれば、第1出力軸41とは異なる所期の往復移動動作を第2出力軸71に行わせることができる。   As described above, since the second output shaft 71 is reciprocated up and down by the groove cam 83 of the third cam mechanism 81, if the curve of the groove cam 83 is appropriately set, the first output shaft 41 and Can cause the second output shaft 71 to perform different desired reciprocating movements.

ここで、このように構成されたカム装置10の作用効果について図2Aを参照しながら説明する。上述したように、第2出力軸71は、第1出力軸41に形成された貫通孔43に収容されており、しかも、第1出力軸41の出力端(動作させるべき部材が設けられる端部)たる上端部41aとは逆側の端部たる下端部41bよりも下方に第2出力軸71の下端部71bが突出していて、当該下端部71bから第3カム機構81により前記往復移動動作が入力される。   Here, the effect of the cam apparatus 10 comprised in this way is demonstrated, referring FIG. 2A. As described above, the second output shaft 71 is accommodated in the through hole 43 formed in the first output shaft 41, and the output end of the first output shaft 41 (the end portion on which the member to be operated is provided). ) A lower end 71b of the second output shaft 71 protrudes below a lower end 41b which is an end opposite to the upper end 41a, and the reciprocating operation is performed by the third cam mechanism 81 from the lower end 71b. Entered.

よって、前記ターレット31をハウジング11に支持する前記軸受け部材16,16を、第1カム機構51のグロボイダルカム53とターレット31のカムフォロワ55との係合位置(前記回転動作のための力が第1カム機構51からターレット31へ入力される位置)よりも上端部41a側たる出力端側に何等問題無く配置することができて、その結果、前記ターレット31を介して前記軸受け部材16,16に支持される第1出力軸41の出力端41aにおける回転動作及び往復移動動作の安定性を高めながらも、カム装置10をコンパクトにすることができる。   Therefore, the bearing members 16 and 16 that support the turret 31 on the housing 11 are engaged with the engagement position between the globoidal cam 53 of the first cam mechanism 51 and the cam follower 55 of the turret 31 (the force for the rotational operation is the first cam). (Position from the mechanism 51 to the turret 31) can be disposed without any problem on the output end side which is the upper end portion 41a side, and as a result, is supported by the bearing members 16 and 16 via the turret 31. The cam device 10 can be made compact while improving the stability of the rotational operation and the reciprocating motion at the output end 41a of the first output shaft 41.

また、第1出力軸41の内部において、第1出力軸41の往復移動動作と異なる運動をする部位が必要とされるような場合についても、上記のカム装置10であれば対応可能である。   Further, the above cam device 10 can cope with a case where a part that moves differently from the reciprocating movement of the first output shaft 41 is required inside the first output shaft 41.

===本実施形態のカム装置10の適用例===
<<<工具交換装置100への適用例>>>
図5A及び図5Bは、工具交換装置100へのカム装置10の適用例の説明図である。図5Aは、工具交換装置100の上端部の縦断面図であり、図5Bは、図5A中のB−B矢視において一部を破断して示す図である。
=== Application Example of Cam Device 10 of the Present Embodiment ===
<<< Example of Application to Tool Changer 100 >>>
5A and 5B are explanatory diagrams of an application example of the cam device 10 to the tool changer 100. FIG. FIG. 5A is a longitudinal sectional view of the upper end portion of the tool changer 100, and FIG. 5B is a diagram showing a part broken away as seen in the direction of arrows BB in FIG. 5A.

また、図6A及び図6Bは、工具交換装置100の把持アーム110の把持爪114の動作説明図であり、何れの図も上段には、工具交換装置100の上端部を一部破断した上面図を示し、下段には、同上端部の縦断面図を示している。なお、図6A及び図6Bにおいては工具5を2点鎖線で示している。   6A and 6B are operation explanatory views of the gripping claws 114 of the gripping arm 110 of the tool changer 100. In each figure, the upper part is a top view in which the upper end portion of the tool changer 100 is partially broken. In the lower part, a longitudinal sectional view of the upper end part is shown. In FIGS. 6A and 6B, the tool 5 is indicated by a two-dot chain line.

図5Aに示すように、工具交換装置100は、フライス盤等の加工装置1のスピンドル部3と工具マガジンとの間の位置に、一時的に工具5を仮保持可能に設けられた工具交換用待機バッファー7を有している。そして、この工具交換用待機バッファー7を用いながら、スピンドル部3に保持された使用済み工具5を、工具マガジン内の次に使用予定の工具(不図示)と交換する。つまり、工具交換装置100は、スピンドル部3と工具交換用待機バッファー7との間で工具5の受け渡しをするものである。   As shown in FIG. 5A, the tool changer 100 is a tool change standby device that is temporarily provided to temporarily hold the tool 5 at a position between the spindle unit 3 of the processing device 1 such as a milling machine and the tool magazine. It has a buffer 7. Then, the used tool 5 held on the spindle unit 3 is exchanged with a tool (not shown) to be used next in the tool magazine while using this tool exchange standby buffer 7. In other words, the tool changer 100 delivers the tool 5 between the spindle unit 3 and the tool change standby buffer 7.

なお、この例では、スピンドル部3の軸芯C3方向が鉛直方向の下方を向いた所謂縦型の加工装置1である関係上、工具5を保持するための略円錐状の保持穴3aは、スピンドル部3及び工具交換用待機バッファー7の両者とも下方を向いており、これにより、各保持穴3a,7aへの工具5の着脱は、工具5を上下方向に抜き差しすることにより行われる。但し、スピンドル部3の軸芯C3が水平方向を向いた所謂横型の加工装置の場合には、これら保持穴3a,7aは水平方向を向くことになるので、その場合には以下の説明における上下方向(鉛直方向)と水平方向とを互いに入れ替えて読めば良い。   In this example, the substantially conical holding hole 3a for holding the tool 5 is a so-called vertical processing device 1 in which the axial center C3 direction of the spindle portion 3 is directed downward in the vertical direction. Both the spindle unit 3 and the tool change standby buffer 7 are directed downward, whereby the tool 5 is attached to and detached from the holding holes 3a and 7a by inserting and removing the tool 5 in the vertical direction. However, in the case of a so-called horizontal processing apparatus in which the axis C3 of the spindle portion 3 is oriented in the horizontal direction, the holding holes 3a and 7a are oriented in the horizontal direction. The direction (vertical direction) and the horizontal direction may be interchanged and read.

工具交換装置100は、上述のカム装置10を主体に構成され、工具5を上下方向に抜き差しすべく、前記第1出力軸41の軸芯C41方向を鉛直方向の上方へ向けて配置されている。そして、そのハウジング11から鉛直方向の上方へ突出する第1出力軸41の上端部41a(出力端)には、把持アーム110が水平方向に延出形成されているとともに、その延出端には、工具5を把持する把持部112が、前記把持アーム110の旋回方向に開口112aを向けた平面視略C字状の鉤型に形成されている。また、把持アーム110の旋回中心たる前記第1出力軸41の軸芯C41は、前記スピンドル部3の保持穴3aの中心位置C3aと前記工具交換用待機バッファー7の保持穴7aの中心位置C7との中点に位置している。   The tool changer 100 is mainly composed of the cam device 10 described above, and is arranged with the axis C41 direction of the first output shaft 41 directed upward in the vertical direction so that the tool 5 can be inserted and removed in the vertical direction. . A grip arm 110 is formed in the upper end portion 41a (output end) of the first output shaft 41 that protrudes upward in the vertical direction from the housing 11 and extends in the horizontal direction. The grip portion 112 that grips the tool 5 is formed in a generally C-shaped saddle shape in plan view with the opening 112a facing the turning direction of the grip arm 110. Further, the axis C41 of the first output shaft 41, which is the turning center of the grip arm 110, has a center position C3a of the holding hole 3a of the spindle portion 3 and a center position C7 of the holding hole 7a of the standby buffer 7 for tool change. Located at the midpoint.

よって、第1出力軸41の軸芯C41周りの回転動作により、把持アーム110の把持部112は、スピンドル部3の保持穴3aの位置と工具交換用待機バッファー7の保持穴7aの位置との間を旋回移動される(図5Bの2点鎖線を参照)。つまり、第1出力軸41の回転動作によって把持アーム110を旋回することにより、スピンドル部3及び工具交換用待機バッファー7の保持穴3a,7aに保持された工具5に対して、その側方から把持部112を接近させて、当該把持部112の内周縁112bを、工具5の外周面に周回形成された環状係合溝5bに係合させて把持可能となっている。   Therefore, the gripping part 112 of the gripping arm 110 is rotated between the position of the holding hole 3a of the spindle part 3 and the position of the holding hole 7a of the tool replacement standby buffer 7 by the rotation operation around the axis C41 of the first output shaft 41. (Refer to the two-dot chain line in FIG. 5B). That is, by rotating the grip arm 110 by the rotation operation of the first output shaft 41, the tool 5 held in the holding holes 3a and 7a of the spindle part 3 and the tool replacement standby buffer 7 is laterally viewed. The gripper 112 is brought close to the inner peripheral edge 112b of the gripper 112 so that it can be gripped by engaging with an annular engagement groove 5b formed around the outer peripheral surface of the tool 5.

把持部112には、把持した工具5の側方への脱落防止目的で把持爪114が設けられている。把持爪114は、先端が平面視三角形に形成された棒状部材である。そして、この把持爪114は、把持アーム110内に水平に形成された収容穴111に、把持アーム110の略旋回半径方向に沿って往復移動可能に収容されているとともに、収容穴111の口部111aは、前記略C字状の把持部112の先端112cとで前記開口112aを挟んで対向する部位に位置しており、もって、当該部位から把持爪114の先端は出没可能である。また、把持爪114の尾端114bと前記収容穴111の奥の底壁面111bとの間には、弾性部材としてのコイルばね115が圧縮状態で介装されていて、把持爪114には、前記収容穴111の口部111aから先端が突出する方向に弾性力が付勢されているとともに、前記口部111aからの把持爪114の突出量を所定値に規制すべく、収容穴111の下壁面には、前記旋回半径方向に沿う長穴111cが形成され、且つ前記把持爪114には前記長穴111cに係合するピン114cが突設されている。ここで、上記の所定値は、把持部112の先端112cと把持爪114との間の前記開口112aの寸法が、工具5の前記環状係合溝5bの外径よりも若干小さくなるように設定されており、これにより、把持部112に把持された工具5の側方への脱落が防止されるようになっている。なお、把持部112に工具5を把持させる際、又は、把持された工具5を把持部112から外す際には、略C字状の把持部112の前記開口112aを通過する工具5に押されて、前記把持爪114の先端が収容穴111内へ引っ込んで前記開口112aが拡げられる一方、通過後には、前記コイルばね115の弾性力により把持爪114の先端が収容穴111から突出した状態に復帰するのは言うまでも無い。   The gripping portion 112 is provided with a gripping claw 114 for the purpose of preventing the gripped tool 5 from falling off to the side. The gripping claw 114 is a rod-shaped member whose tip is formed in a triangular shape in plan view. The grip claw 114 is housed in a housing hole 111 formed horizontally in the grip arm 110 so as to be able to reciprocate along the substantially turning radius direction of the grip arm 110, and the mouth of the housing hole 111. 111a is located at a portion facing the opening 112a with the tip 112c of the substantially C-shaped gripping portion 112, and the tip of the gripping claw 114 can protrude from the portion. In addition, a coil spring 115 as an elastic member is interposed in a compressed state between the tail end 114b of the gripping claw 114 and the bottom wall surface 111b at the back of the accommodation hole 111. The elastic force is urged in the direction in which the tip protrudes from the mouth portion 111a of the receiving hole 111, and the lower wall surface of the receiving hole 111 is set so as to restrict the protruding amount of the gripping claw 114 from the mouth portion 111a to a predetermined value. A long hole 111c is formed along the turning radius direction, and a pin 114c that engages with the long hole 111c projects from the grip claw 114. Here, the predetermined value is set so that the size of the opening 112a between the tip 112c of the grip portion 112 and the grip claw 114 is slightly smaller than the outer diameter of the annular engagement groove 5b of the tool 5. This prevents the tool 5 gripped by the gripping part 112 from falling off to the side. When the tool 5 is gripped by the grip portion 112 or when the gripped tool 5 is removed from the grip portion 112, the tool 5 passing through the opening 112a of the substantially C-shaped grip portion 112 is pushed. Thus, the tip of the gripping claw 114 is retracted into the accommodation hole 111 and the opening 112a is expanded. After passing, the tip of the gripping claw 114 is projected from the accommodation hole 111 by the elastic force of the coil spring 115. Needless to say, it will return.

但し、工具5の把持安定性の観点からは、工具5の把持状態に限っては、如何なる大きさの外力によっても把持爪114は収容穴111に引っ込まないように移動不能にロックされているのが好ましい。そのため、この工具交換装置100では、把持状態において把持爪114を移動不能にロックするロック機構が設けられている。そして、このロック及びロックの解除を、前記カム装置10の第1出力軸41の貫通孔43に収容された前記第2出力軸71の往復移動動作により行っている。   However, from the viewpoint of gripping stability of the tool 5, the gripping claw 114 is locked so as not to be retracted so as not to be retracted into the receiving hole 111 by an external force of any magnitude, only in the gripping state of the tool 5. Is preferred. Therefore, the tool changer 100 is provided with a lock mechanism that locks the gripping claws 114 so that they cannot move in the gripping state. The locking and unlocking is performed by the reciprocating movement of the second output shaft 71 accommodated in the through hole 43 of the first output shaft 41 of the cam device 10.

ロック機構は、前記収容穴111の奥の底壁面111bを起点として把持アーム110の旋回半径方向の内方に沿って形成されて前記第1出力軸41内の貫通孔43に連通する連通孔111fと、この連通孔111fに摺動可能に挿通され、前記把持爪114の尾端114bから一体に前記旋回半径方向に沿って前記貫通孔43内の第2出力軸71まで延出されたロッド114fと、前記貫通孔43内において前記ロッド114fの延出端面に対向可能に第2出力軸71に形成された環状段差部73と、から主に構成される。   The locking mechanism is formed along the inside in the turning radius direction of the gripping arm 110 starting from the bottom wall surface 111b at the back of the receiving hole 111, and communicates with the through hole 43 in the first output shaft 41. And a rod 114f that is slidably inserted into the communication hole 111f and extends integrally from the tail end 114b of the gripping claw 114 to the second output shaft 71 in the through hole 43 along the turning radius direction. And an annular stepped portion 73 formed on the second output shaft 71 so as to be able to face the extending end face of the rod 114f in the through hole 43.

環状段差部73は、前記第1出力軸41の貫通孔43の径と略同径の大径部分73aと、当該大径部分73aよりも下方の位置において周方向に溝状に刻設されて前記大径部分73aよりも小径の小径部分73bと、を有している。   The annular stepped portion 73 is engraved in a groove shape in the circumferential direction at a large diameter portion 73a substantially the same diameter as the through hole 43 of the first output shaft 41 and at a position below the large diameter portion 73a. A small-diameter portion 73b having a smaller diameter than the large-diameter portion 73a.

ここで、図6Aに示すように、把持爪114の先端が収容穴111の口部111aから突出している状態においては、把持爪114のロッド114fの延出端面は、第1出力軸41の前記貫通孔43の内周面と略面一状態になっているが、図6Bに示すように、把持爪114の先端が収容穴111の口部111aに引っ込んだ状態においては、前記ロッド114fの延出端面は、前記貫通孔43の内周面から貫通孔43側に突出した状態となる。   Here, as shown in FIG. 6A, in the state where the tip of the gripping claw 114 protrudes from the mouth portion 111 a of the accommodation hole 111, the extended end surface of the rod 114 f of the gripping claw 114 is the same as that of the first output shaft 41. Although it is substantially flush with the inner peripheral surface of the through-hole 43, as shown in FIG. 6B, when the tip of the gripping claw 114 is retracted into the mouth 111a of the receiving hole 111, the rod 114f extends. The leading end surface protrudes from the inner peripheral surface of the through hole 43 toward the through hole 43 side.

よって、第2出力軸71を第1出力軸41に対して軸芯C41方向に相対移動することにより、図6Aに示すように前記環状段差部73の大径部分73aを前記ロッド114fの延出端面に対向させれば、把持爪114は移動不能にロックされる一方、図6Bに示すように環状段差部73の小径部分73bを前記ロッド114fの延出端面に対向させれば、把持爪114の移動は許容され、つまり前記ロックは解除される。   Therefore, by moving the second output shaft 71 relative to the first output shaft 41 in the direction of the axis C41, as shown in FIG. 6A, the large-diameter portion 73a of the annular step 73 is extended from the rod 114f. If the gripping claw 114 is locked so as not to move if it is opposed to the end surface, the gripping claw 114 is formed if the small diameter portion 73b of the annular stepped portion 73 is opposed to the extended end surface of the rod 114f as shown in FIG. 6B. Movement is allowed, i.e. the lock is released.

なお、好ましくは、図5Aに示すように前記大径部分73aを、下方が小径のテーパー形状に形成すると良い。そして、このようにすれば、把持爪114のコイルばね115による復帰動作の動作精度が悪くて、ロック解除状態においても第1出力軸41の貫通孔43の内周面からロッド114fが貫通孔43側へ若干突出してしまう場合に対しても、次にロックする際に、大径部分73aの下面がロッド114fに引っ掛かる等して動作不良を起こす等の問題を生じること無く、確実にロック動作を行うことができる。すなわち、図6Aに示すように、ロックすべく前記大径部分73aが下方へ移動する際には、当該大径部分73aのテーパー部分のくさび作用により、大径部分73aの下降と伴に、前記内周面から突出したロッド114fが徐々に前記連通孔111f内へ押し込まれるので、第2出力軸71によるロック動作の動作不良は未然に防がれる。   Preferably, as shown in FIG. 5A, the large-diameter portion 73a is formed in a tapered shape having a small diameter on the lower side. In this way, the accuracy of the return operation of the gripping claw 114 by the coil spring 115 is poor, and the rod 114f extends from the inner peripheral surface of the through hole 43 of the first output shaft 41 even in the unlocked state. Even if it slightly protrudes to the side, the locking operation is ensured without causing problems such as malfunction caused by the lower surface of the large-diameter portion 73a being caught by the rod 114f when locking next time. It can be carried out. That is, as shown in FIG. 6A, when the large-diameter portion 73a moves downward to be locked, the wedge action of the tapered portion of the large-diameter portion 73a causes the above-mentioned lowering of the large-diameter portion 73a. Since the rod 114f protruding from the inner peripheral surface is gradually pushed into the communication hole 111f, the malfunction of the locking operation by the second output shaft 71 is prevented beforehand.

図7及び図8は、工具交換装置100の工具交換動作の説明図である。これら図7及び図8中に示す(I)〜(VIII)の各状態図では、何れも、上段に一部破断した平面図を示し、下段に縦断面図を示している。なお、何れの状態図も工具交換装置100以外の物、例えば工具5等を2点鎖線で示している。   7 and 8 are explanatory diagrams of the tool changing operation of the tool changing device 100. FIG. In each of the state diagrams (I) to (VIII) shown in FIG. 7 and FIG. 8, a plan view partially broken is shown in the upper stage, and a longitudinal sectional view is shown in the lower stage. In each state diagram, an object other than the tool changer 100, for example, the tool 5 or the like is indicated by a two-dot chain line.

また、図9は、工具交換装置100を駆動するカム装置10の動作タイミング線図である。なお、図7及び図8中の(I)〜(VIII)の各状態図は、それぞれ、図9の動作タイミング線図中の(I)〜(VIII)の各時点に対応している。   FIG. 9 is an operation timing diagram of the cam device 10 that drives the tool changer 100. In addition, each state diagram of (I)-(VIII) in FIG.7 and FIG.8 respond | corresponds to each time of (I)-(VIII) in the operation | movement timing diagram of FIG. 9, respectively.

ここでは、工具交換動作の一例として、工具5を、保持位置Aの保持穴8aから保持位置Bの保持穴8bへ移送する例で説明する。つまり、保持位置A及び保持位置Bの何れか一方の保持穴8a(8b)が、スピンドル部3の保持穴3aに相当し、残る一方の保持穴8b(8a)が工具交換用待機バッファー7の保持穴7aに相当する。   Here, an example of transferring the tool 5 from the holding hole 8a at the holding position A to the holding hole 8b at the holding position B will be described as an example of the tool changing operation. That is, one of the holding holes 8a (8b) of the holding position A and the holding position B corresponds to the holding hole 3a of the spindle portion 3, and the remaining one of the holding holes 8b (8a) is the tool change standby buffer 7. It corresponds to the holding hole 7a.

先ず、図(I)に示すように、初期状態として、保持位置Aの側方に設定された退避位置Aに把持アーム110が退避しているものとする。なお、この退避状態においては、第1出力軸41は軸芯C41方向の往復移動動作の伸長限にあり、そして、この伸長限では、把持部112の上下方向の位置が工具5の外周面の前記環状係合溝5bの位置と一致している。   First, as shown in FIG. 1I, it is assumed that the gripping arm 110 is retracted to the retracted position A set to the side of the holding position A as an initial state. In this retracted state, the first output shaft 41 is in the extension limit of the reciprocating movement in the direction of the axis C41. In this extension limit, the vertical position of the grip portion 112 is on the outer peripheral surface of the tool 5. It coincides with the position of the annular engagement groove 5b.

次に、図(II)に示すように、第1出力軸41が軸芯C41周りに回転し、これにより、水平面内を旋回する把持アーム110の略C字状の把持部112が、その開口112aを通して工具5を把持部112の内側に入れるとともに、把持部112の内周縁112bが工具5の環状係合溝5bに係合することにより工具5を把持する。   Next, as shown in FIG. (II), the first output shaft 41 rotates around the axis C41, whereby the substantially C-shaped gripping portion 112 of the gripping arm 110 turning in the horizontal plane is opened. The tool 5 is inserted into the inside of the grip part 112 through 112 a and the tool 5 is gripped by the inner peripheral edge 112 b of the grip part 112 engaging with the annular engagement groove 5 b of the tool 5.

なお、この時は、第2出力軸71も伸長限にあり、当該伸長限においては、把持爪114はロック解除状態にあって、つまり、把持爪114のロッド114fの延出端面は、第2出力軸71の環状段差部73の前記小径部分73bと対向している。よって、把持部112の前記開口112aから工具5が把持部112の内側に入る際には、把持爪114の収容穴111への引っ込みに伴って把持爪114のロッド114fは第1出力軸41の貫通孔43の内周面から突出することになるが、当該突出は、前記内周面と前記小径部分73bとの間の隙間に収容され、もって、把持爪114が引っ込まない等のトラブルが起こること無く工具5の把持動作は円滑に行われる。ちなみに、把持部112内に工具5が収まったら、コイルばね115による復帰動作によって、把持爪114は再び収容穴111の口部111aから突出するとともに、これに伴ってロッド114fは第1出力軸41の貫通孔43の内周面と面一に引っ込む。   At this time, the second output shaft 71 is also in the extension limit, and in the extension limit, the gripping claw 114 is in the unlocked state, that is, the extension end surface of the rod 114f of the gripping claw 114 is in the second limit. It faces the small diameter portion 73 b of the annular stepped portion 73 of the output shaft 71. Therefore, when the tool 5 enters the inside of the gripping part 112 from the opening 112 a of the gripping part 112, the rod 114 f of the gripping claw 114 is moved to the first output shaft 41 as the gripping claw 114 is retracted into the accommodation hole 111. The protrusion protrudes from the inner peripheral surface of the through-hole 43, but the protrusion is accommodated in a gap between the inner peripheral surface and the small diameter portion 73b, thereby causing troubles such as the gripping claw 114 not being retracted. The gripping operation of the tool 5 is performed smoothly. Incidentally, when the tool 5 is accommodated in the gripping portion 112, the gripping claw 114 protrudes again from the mouth portion 111a of the accommodation hole 111 by the returning operation by the coil spring 115, and the rod 114f is accordingly moved to the first output shaft 41. The through hole 43 is retracted flush with the inner peripheral surface.

そうしたら、この把持状態で把持爪114をロックすべく、図(III)に示すように、第2出力軸71は、伸長限の第1出力軸41に対して軸芯C41方向の下方に相対移動して、第2出力軸71の環状段差部73の前記大径部分73aを把持爪114の前記ロッド114fに対向させる。これにより、把持爪114は先端突出状態のまま移動不能にロックされて、把持部112からの工具5の脱落を確実に防止可能な状態となる。   Then, in order to lock the gripping claws 114 in this gripping state, as shown in FIG. (III), the second output shaft 71 is relative to the first output shaft 41 in the extension limit downward in the direction of the axis C41. The large diameter portion 73a of the annular stepped portion 73 of the second output shaft 71 is moved to oppose the rod 114f of the gripping claw 114. As a result, the gripping claws 114 are locked so as to be immovable while being in the protruding state, and the tool 5 can be reliably prevented from falling off the gripping portion 112.

そして、このようにロックしたら、次に保持位置Aの保持穴8aから工具5を引き抜くべく、図(IV)に示すように第1出力軸41は短縮限まで下降する。なお、このときには、この第1出力軸41の下降に伴って第2出力軸71も連動して同じ下降動作をし、これにより、把持爪114のロック状態は維持される。つまり、図9の時点(III)〜時点(IV)に示すように、第2出力軸71は第1出力軸41と同速且つ同量だけ下降し、これにより、第2出力軸71が第1出力軸41に対して相対移動しない状態は維持される。その結果、図(IV)に示すように、把持爪114のロッド114fは、第2出力軸71の環状段差部73の前記大径部分73aと対向する状態に維持されて、把持爪114のロック状態は維持される。   And if it locks in this way, in order to draw out the tool 5 from the holding hole 8a of the holding position A next, as shown in FIG. (IV), the 1st output shaft 41 will fall to a shortening limit. At this time, as the first output shaft 41 is lowered, the second output shaft 71 performs the same lowering operation in conjunction with the first output shaft 41, whereby the locked state of the gripping claws 114 is maintained. That is, as shown from time (III) to time (IV) in FIG. 9, the second output shaft 71 is lowered at the same speed and by the same amount as the first output shaft 41, so that the second output shaft 71 is moved to the first output shaft 41. The state of not moving relative to the one output shaft 41 is maintained. As a result, as shown in FIG. (IV), the rod 114f of the gripping claw 114 is maintained in a state facing the large-diameter portion 73a of the annular stepped portion 73 of the second output shaft 71, and the gripping claw 114 is locked. State is maintained.

次に、第1出力軸41は短縮限の状態において図(V)に示すように軸芯周りに180°回転し、これにより、把持アーム110の把持部112の工具5を保持位置Bへ旋回移動する。そして、図(VI)に示すように、把持アーム110の把持部112に把持された工具5を、保持位置Bの保持穴8bに挿入して保持穴8bに保持させるべく、第1出力軸41は上昇して伸長限の状態となる。ここで、このときにも、上述した工具5の引き抜き時と同様に、第2出力軸71は第1出力軸41と連動して同じ上昇動作をする。つまり、図9の時点(V)〜時点(VI)に示すように、第1出力軸41と第2出力軸71とは互いに同速且つ同量だけ上昇し、これにより、第2出力軸71が第1出力軸41に対して相対移動しない状態は維持される。その結果、図(VI)に示すように把持爪114のロッド114fは、第2出力軸71の環状段差部73の前記大径部分73aと対向する状態に維持されて、把持爪114のロック状態は維持される。   Next, in the shortened limit state, the first output shaft 41 rotates 180 ° around the axis as shown in FIG. (V), thereby turning the tool 5 of the grip portion 112 of the grip arm 110 to the holding position B. Moving. Then, as shown in FIG. (VI), the first output shaft 41 is used to insert the tool 5 held by the holding portion 112 of the holding arm 110 into the holding hole 8b at the holding position B and hold it in the holding hole 8b. Rises to the limit of extension. Here, also at this time, the second output shaft 71 performs the same ascending operation in conjunction with the first output shaft 41 in the same manner as when the tool 5 is pulled out. That is, as shown from the time point (V) to the time point (VI) in FIG. 9, the first output shaft 41 and the second output shaft 71 rise at the same speed and by the same amount. Is not moved relative to the first output shaft 41. As a result, as shown in FIG. (VI), the rod 114f of the gripping claw 114 is maintained in a state facing the large diameter portion 73a of the annular stepped portion 73 of the second output shaft 71, and the gripping claw 114 is locked. Is maintained.

このようにして保持位置Bの保持穴8bに工具5が挿入保持されたら、把持部112は工具5を離すべく把持爪114のロックを解除する。すなわち、図(VII)に示すように、伸長限の第1出力軸41に対して第2出力軸71が上方へ相対移動して、これにより、その環状段差部73の大径部分73aが把持爪114のロッド114fに対向していた状態から同小径部分73bが対向する状態へと変更され、その結果、把持爪114の収容穴111への引っ込みが許容されたロック解除状態となる。   When the tool 5 is inserted and held in the holding hole 8b at the holding position B in this way, the gripping portion 112 unlocks the gripping claw 114 to release the tool 5. That is, as shown in FIG. (VII), the second output shaft 71 is moved upward relative to the first output shaft 41 in the extension limit, whereby the large-diameter portion 73a of the annular stepped portion 73 is gripped. The state in which the claw 114 is opposed to the rod 114f is changed to a state in which the small-diameter portion 73b is opposed, and as a result, the unlocked state in which the gripping claw 114 is allowed to be retracted into the accommodation hole 111 is obtained.

そうしたら、図(VIII)に示すように、第1出力軸41を回転して、把持アーム110を退避位置Bまで旋回する。そして、この旋回過程においては、保持位置Bの保持穴8bに保持されている工具5は、把持アーム110の把持部112から外に外れて、これにより、把持アーム110から工具5が離される。なお、この時には、把持爪114のロックは解除されているので、把持部112の前記開口112aを工具5が通過する際に、把持爪114は収容穴111へ速やかに引っ込むことができて、もって、問題無く円滑に工具5の把持解除動作が行われる。   Then, as shown in FIG. (VIII), the first output shaft 41 is rotated, and the gripping arm 110 is turned to the retracted position B. In this turning process, the tool 5 held in the holding hole 8 b at the holding position B is detached from the holding part 112 of the holding arm 110, thereby releasing the tool 5 from the holding arm 110. At this time, since the gripping claw 114 is unlocked, the gripping claw 114 can be quickly retracted into the receiving hole 111 when the tool 5 passes through the opening 112a of the gripping portion 112. The grip 5 can be released smoothly without any problem.

以上をもって、保持位置Aの保持穴8aに保持された工具5を保持位置Bの保持穴8bに移送して保持させる受け渡し動作が終了する。   Thus, the delivery operation for transferring the tool 5 held in the holding hole 8a at the holding position A to the holding hole 8b at the holding position B and holding it is completed.

<<<ワーク交換装置120への適用例>>>
図10A及び図10Bは、ワーク交換装置120へのカム装置10の適用例の説明図である。図10Aには上方から見た平面図を示し、図10Bには図10A中のB−B線矢視図を示している。
<<< Example of Application to Work Exchanger 120 >>>
10A and 10B are explanatory diagrams of an application example of the cam device 10 to the workpiece changing device 120. FIG. FIG. 10A shows a plan view seen from above, and FIG. 10B shows a BB line arrow view in FIG. 10A.

このワーク交換装置120は、旋盤9等の駆動回転可能な主軸部9aにチャック固定された加工済みワーク110aを、所定の待機位置P1に保持された加工前ワーク110bと交換する装置である。   This workpiece exchanging device 120 is a device for exchanging a processed workpiece 110a chucked to a main shaft portion 9a that can be driven and rotated, such as a lathe 9, with a workpiece 110b before processing held at a predetermined standby position P1.

このワーク交換装置120も上述のカム装置10を主体に構成され、ワーク110a,110bを旋盤9等の主軸部9aの水平方向の前方から同主軸部9aのチャック部9b内に出し入れ可能にすべく、前記カム装置10の前記第1出力軸41の軸芯C41方向を水平方向の前方へ向けて配置されている。そして、その第1出力軸41の前端部には、その軸芯C41と点対称の位置に一対の把持部130,130を有する把持アーム121が設けられており、各把持部130,130は開閉動作して、それぞれに対応するワーク110a,110bを把持可能に構成されている。また、把持アーム121の旋回中心たる前記第1出力軸41の軸芯C41は、前記主軸部9aの軸芯C9aと前記待機位置P1との中点に位置している。そして、ワーク交換動作は以下のようにしてなされる。   This work exchanging device 120 is also composed mainly of the cam device 10 described above, so that the workpieces 110a and 110b can be taken into and out of the chuck portion 9b of the main shaft portion 9a from the horizontal front side of the main shaft portion 9a of the lathe 9 or the like. The cam device 10 is arranged with the axis C41 direction of the first output shaft 41 facing forward in the horizontal direction. The front end of the first output shaft 41 is provided with a gripping arm 121 having a pair of gripping portions 130 and 130 at a point-symmetrical position with respect to the axis C41. The gripping portions 130 and 130 are opened and closed. It is configured to operate and to be able to grip the corresponding workpieces 110a and 110b. The axis C41 of the first output shaft 41, which is the turning center of the grip arm 121, is located at the midpoint between the axis C9a of the main shaft portion 9a and the standby position P1. The workpiece exchange operation is performed as follows.

先ず、初期状態として把持アーム121は退避状態にあるものとする。この退避状態は、把持部130,130が前記主軸部9a及び待機位置P1から最も離れた退避位置に位置した状態であり、つまり、図10A中実線で示すように、第1出力軸41が軸芯C41方向の前方の伸長限まで伸長し、且つ、図10B中2点鎖線で示すように、把持部130,130が前記主軸部9a及び待機位置P1に位置する状態から把持アーム121が90°だけ旋回した状態のことを言う。   First, it is assumed that the gripping arm 121 is in a retracted state as an initial state. This retracted state is a state in which the gripping portions 130, 130 are located at the retracted position farthest from the main shaft portion 9a and the standby position P1, that is, as shown by the solid line in FIG. The gripping arm 121 extends 90 ° from the state in which the gripping portions 130, 130 are positioned at the main shaft portion 9a and the standby position P1, as shown by a two-dot chain line in FIG. 10B. It just means turning.

そして、この退避状態から、伸長限の第1出力軸41が軸芯C41周りに90°回転することにより、図10Bに実線で示すように各把持部130,130を前記主軸部9a及び待機位置P1の各位置へ同時に移動し、そして、この状態において第1出力軸41が軸芯C41方向に短縮することにより、図10Aの2点鎖線で示すように一方の把持部130の内側に前記主軸部9aの加工済みワーク110aを位置させると同時に、もう一方の把持部130の内側にも加工前ワーク110bを位置させる。   Then, from this retracted state, the first output shaft 41 in the extension limit rotates 90 ° around the axis C41, so that the gripping portions 130 and 130 are moved to the main shaft portion 9a and the standby position as shown by the solid line in FIG. 10B. The first output shaft 41 is simultaneously moved to each position of P1, and in this state, the first output shaft 41 is shortened in the direction of the axis C41, whereby the main shaft is placed inside one gripping portion 130 as shown by a two-dot chain line in FIG. 10A. The processed workpiece 110a of the portion 9a is positioned, and at the same time, the unprocessed workpiece 110b is positioned inside the other gripping portion 130.

そうしたら、各把持部130,130が閉動作をしてワーク110a,110bをそれぞれ把持する。そして、この把持状態において、前記主軸部9aのチャック部9bが開いて加工済みワーク110aを離したら、第1出力軸41が前記伸長限まで伸長し、これにより、把持アーム121が旋盤9の前記主軸部9a及び待機位置P1からワーク110a,110bを受け取った状態となる(図10Aの実線を参照)。   If it does so, each holding part 130 and 130 will carry out closing operation, and will grasp work 110a and 110b, respectively. In this gripping state, when the chuck portion 9b of the main shaft portion 9a is opened and the processed workpiece 110a is released, the first output shaft 41 is extended to the extension limit, whereby the grip arm 121 is moved to the lathe 9 above. The workpieces 110a and 110b are received from the main shaft portion 9a and the standby position P1 (see the solid line in FIG. 10A).

次に、当該伸長限において第1出力軸41が軸芯C41周りに180°回転することにより、加工済みワーク110aの位置と加工前ワーク110bの位置とを互いに入れ替える。つまり、加工前ワーク110bを前記主軸部9aの位置に位置させるとともに、加工済みワーク110aを待機位置P1に位置させる。   Next, in the extension limit, the first output shaft 41 rotates 180 ° around the axis C41, thereby exchanging the positions of the processed workpiece 110a and the pre-processing workpiece 110b with each other. That is, the processed workpiece 110b is positioned at the position of the main shaft portion 9a, and the processed workpiece 110a is positioned at the standby position P1.

そうしたら、この状態で第1出力軸41が短縮することにより、図10A中2点鎖線で示すように、加工前ワーク110bを前記主軸部9aのチャック部9bに挿入すると同時に、加工済みワーク110aを待機位置P1へ載置し、しかる後に、前記主軸部9aのチャック部9bが閉じて加工前ワーク110bを前記主軸部9aに固定したら、把持アーム121の各把持部130,130は、加工前ワーク110b及び加工済みワーク110aの把持を解除して離す。そして、図10A中実線で示すように、第1出力軸41が伸長限まで伸長するとともに、その状態から第1出力軸41が軸芯C41周りに90°回転した位置に戻って把持アーム121は退避状態となり(図10Bの2点鎖線を参照)、以上をもって、一連のワーク交換動作が終了する。   Then, in this state, the first output shaft 41 is shortened, and as shown by a two-dot chain line in FIG. 10A, the workpiece 110b before processing is inserted into the chuck portion 9b of the main shaft portion 9a at the same time. Is placed at the standby position P1, and then the chuck portion 9b of the main shaft portion 9a is closed and the pre-processing workpiece 110b is fixed to the main shaft portion 9a, the grip portions 130, 130 of the grip arm 121 are The gripping of the workpiece 110b and the processed workpiece 110a is released and released. Then, as shown by the solid line in FIG. 10A, the first output shaft 41 extends to the extension limit, and from this state, the first output shaft 41 returns to the position rotated about 90 ° around the axis C41, and the grip arm 121 is The retracted state is entered (see the two-dot chain line in FIG. 10B), and the series of workpiece replacement operations is completed as described above.

ところで、上述したように、このワーク交換装置120では、把持アーム121の旋回動作や前後の伸縮動作を、前記第1出力軸41の軸芯C41周りの回転動作及び軸芯C41方向の往復移動動作により行っているが、上述の把持部130の開閉動作については、前記第2出力軸71の軸芯C41方向の往復移動動作により行っている。   By the way, as described above, in this work exchanging device 120, the turning operation of the gripping arm 121 and the extending and retracting operation of the front and rear are performed by the rotation operation around the axis C41 of the first output shaft 41 and the reciprocating operation in the direction of the axis C41. However, the opening / closing operation of the grip 130 is performed by a reciprocating movement of the second output shaft 71 in the direction of the axis C41.

図11A及び図11Bは、この把持部130の開閉動作機構の説明図である。図11Aには把持部130の側面図を示し、図11Bには、第1出力軸41及び把持アーム121の根元部分の断面図を図11A中のB−B線矢視で示している。   FIG. 11A and FIG. 11B are explanatory diagrams of the opening / closing operation mechanism of the grip portion 130. FIG. 11A shows a side view of the grip portion 130, and FIG. 11B shows a cross-sectional view of the root portion of the first output shaft 41 and the grip arm 121 as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 11A.

図10A及び図10Bに示すように、把持部130は、把持アーム121の両端部に各々設けられ、両者とも同構造である。図11Aに示すように、各把持部130,130は、開閉動作する互いに同構造の一対の指部131,131を有する。各指部131,131は所定の支点部132周りに回転可能に把持アーム121に支持されており、互いの間に所定間隔を隔てて対向配置されている。   As shown in FIGS. 10A and 10B, the gripping portions 130 are provided at both ends of the gripping arm 121, respectively, and both have the same structure. As shown to FIG. 11A, each holding | gripping part 130 and 130 has a pair of finger parts 131 and 131 of the same structure mutually opened and closed. Each finger part 131, 131 is supported by the grip arm 121 so as to be rotatable around a predetermined fulcrum part 132, and is opposed to each other with a predetermined interval therebetween.

これら指部131,131の前記支点部132よりも先端側の部位(把持アーム121の旋回半径方向の外方の部位)には、コイルばね133が圧縮状態で介装され、これにより、これら指部131,131は常に開く方向に付勢されている。また、これら指部131,131の前記支点部132よりも第1出力軸41側(前記旋回半径方向の内方)の部位同士の間には、先端がくさび形状のスライド部材135が介装されている。そして、当該スライド部材135の前記旋回半径方向の外方への移動により、前記コイルばね133の弾性力に抗して指部131,131を閉じる一方、同内方への移動により、指部131,131を開き、つまり、スライド部材135の旋回半径方向の往復移動によって把持部130の把持動作が行われる。   A coil spring 133 is interposed in a compressed state at a portion of the finger portions 131 and 131 on the tip side of the fulcrum portion 132 (a portion on the outer side in the turning radius direction of the grip arm 121). The parts 131 and 131 are always biased in the opening direction. A slide member 135 having a wedge-shaped tip is interposed between the portions of the fingers 131 and 131 closer to the first output shaft 41 than the fulcrum portion 132 (inward in the turning radius direction). ing. The slide member 135 is moved outward in the turning radius direction to close the finger portions 131 and 131 against the elastic force of the coil spring 133, while the finger portion 131 is moved inward. 131, that is, the gripping operation of the gripping part 130 is performed by the reciprocating movement of the slide member 135 in the turning radius direction.

このスライド部材135の往復移動動作は、前記第2出力軸71の前記軸芯C41方向の往復移動により行われる。すなわち、図11Bに示すように、スライド部材135の前記旋回半径方向の内方へ延出する尾端135bは、第2出力軸71に達しており、また、当該尾端135bが対向する第2出力軸71の部位71cは、第2出力軸71の前方の出力端側に向かうに従って拡径したテーパー形状に形成されている。よって、第2出力軸71が第1出力軸41に対して相対的に軸芯C41方向の後方に移動することにより、くさび作用によりスライド部材135は前記旋回半径方向の外方へ押し出されるとともに、第2出力軸71が前方へ移動することにより、スライド部材135は内方へ引き戻される。なお、この内方へ引き戻す力は、上述の工具交換装置100への適用例の把持爪114の場合と同様、圧縮状態のコイルばね137によって行われる。   The reciprocating movement of the slide member 135 is performed by the reciprocating movement of the second output shaft 71 in the direction of the axis C41. That is, as shown in FIG. 11B, the tail end 135b of the slide member 135 extending inward in the turning radius direction reaches the second output shaft 71, and the tail end 135b is opposed to the second end. A portion 71 c of the output shaft 71 is formed in a tapered shape whose diameter is increased toward the output end side in front of the second output shaft 71. Therefore, when the second output shaft 71 moves rearward relative to the first output shaft 41 in the direction of the axis C41, the slide member 135 is pushed outward in the turning radius direction by the wedge action, As the second output shaft 71 moves forward, the slide member 135 is pulled back inward. Note that this inward pulling force is performed by the coil spring 137 in a compressed state, as in the case of the gripping claws 114 of the application example to the tool changer 100 described above.

図12は、ワーク交換装置120のワーク交換動作を達成するためのカム装置10の動作タイミング線図である。なお、この動作タイミング線図に基づいて、上述したワーク交換動作を行えるのは明らかなので、その説明は省略する。   FIG. 12 is an operation timing diagram of the cam device 10 for achieving the workpiece changing operation of the workpiece changing device 120. Since it is clear that the above-described work exchanging operation can be performed based on this operation timing diagram, the description thereof is omitted.

ちなみに、第1出力軸41が軸芯C41方向に伸縮動作をする時、つまり軸芯C41方向に往復移動動作をする時には、この動作と同期して第2出力軸71も同じ動作をする。すなわち、第1出力軸41と同速で且つ同量だけ軸芯C41方向に動作する。そして、これにより、第1出力軸41の往復移動動作時においても、第1出力軸41に対する第2出力軸71の相対移動しない状態が維持され、これにより、把持アーム121の前後への伸縮動作中に把持部130の開閉状態が変化することは有効に防止される。   Incidentally, when the first output shaft 41 expands and contracts in the direction of the axis C41, that is, when it reciprocates in the direction of the axis C41, the second output shaft 71 performs the same operation in synchronism with this operation. That is, it operates at the same speed as the first output shaft 41 and in the direction of the axis C41 by the same amount. Thus, even when the first output shaft 41 is reciprocally moved, the state in which the second output shaft 71 is not relatively moved with respect to the first output shaft 41 is maintained. It is effectively prevented that the open / close state of the gripping part 130 changes during the operation.

===その他の実施形態===
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形が可能である。
=== Other Embodiments ===
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, The deformation | transformation as shown below is possible.

(a)前述の実施形態では、第1乃至第3カム機構51,61,81として、グロボイダルカム53や溝カム63,83を用いた構成を例示したが、適用可能なカムは何等これに限るものではない。例えば、板カム等を用いても良い。 (A) In the above-described embodiment, the first to third cam mechanisms 51, 61, 81 are exemplified by the configuration using the globoidal cam 53 and the groove cams 63, 83. However, applicable cams are not limited to this. is not. For example, a plate cam or the like may be used.

(b)前述の実施形態では、工具交換装置100の把持アーム110として、把持部112を1つだけ有する構成を例示したが、何等これに限るものではなく、上述のワーク交換装置120の把持アーム121のように、把持部の数を2つにしても良い。そして、これにより、前記加工装置1のスピンドル部3の使用済み工具5と工具交換用待機バッファーの次に使用予定の工具とを同時に入れ替えることにより交換しても良い。 (B) In the above-described embodiment, the configuration in which only one grip portion 112 is provided as the grip arm 110 of the tool changer 100 is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the grip arm of the workpiece changer 120 described above is not limited thereto. As in 121, the number of gripping portions may be two. Thus, the used tool 5 of the spindle unit 3 of the processing apparatus 1 and the tool scheduled to be used next to the tool replacement standby buffer may be replaced at the same time.

従来の工具交換装置200の断面図である。It is sectional drawing of the conventional tool change apparatus 200. FIG. 図2Aは、本実施形態に係るカム装置10の縦断面図であり、図2Bは図2A中のB−B断面図である。2A is a longitudinal sectional view of the cam device 10 according to the present embodiment, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2A. 図2B中のIII−III断面図である。It is the III-III sectional view in Drawing 2B. 図2B中のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing in FIG. 2B. 図5A及び図5Bは、工具交換装置100へのカム装置10の適用例の説明図である。5A and 5B are explanatory diagrams of an application example of the cam device 10 to the tool changer 100. FIG. 図6A及び図6Bは、工具交換装置100の把持アーム110の把持爪114の動作説明図である。6A and 6B are operation explanatory views of the gripping claws 114 of the gripping arm 110 of the tool changer 100. FIG. 工具交換装置100の工具交換動作の説明図である。It is explanatory drawing of the tool change operation | movement of the tool change apparatus. 同説明図である。FIG. 工具交換装置100を駆動するカム装置10の動作タイミング線図である。FIG. 4 is an operation timing diagram of the cam device 10 that drives the tool changer 100. 図10A及び図10Bは、ワーク交換装置120へのカム装置10の適用例の説明図である。10A and 10B are explanatory diagrams of an application example of the cam device 10 to the workpiece changing device 120. FIG. 図11A及び図11Bは、把持部130の開閉動作機構の説明図である。11A and 11B are explanatory diagrams of the opening / closing operation mechanism of the grip portion 130. FIG. ワーク交換装置120のワーク交換動作を達成するためのカム装置10の動作タイミング線図である。FIG. 4 is an operation timing diagram of the cam device 10 for achieving a workpiece exchange operation of the workpiece exchange device 120.

符号の説明Explanation of symbols

1 加工装置、3 スピンドル部、3a 保持穴、5 工具、5b 環状係合溝、
7 工具交換用待機バッファー、7a 保持穴、8a 保持穴、8b 保持穴、
9 旋盤、9a 主軸部、9b チャック部、10 カム装置、
11 ハウジング、11a 側壁部、11b 側壁部、13 軸受け部材、
15 筒部、16 軸受け部材、21 入力軸、31 ターレット(回転部材)、
41 第1出力軸、41a 上端部(出力端)、41b 下端部、43 貫通孔、
51 第1カム機構、53 グロボイダルカム、53a 端面、53b 端面、
54 テーパーリブ、55 カムフォロワ、61 第2カム機構、
63 溝カム、64 第1揺動アーム(第1アーム部)、64a 支点部、
65 転動体、66 転動体、67 環状溝部、71 第2出力軸、
71a 上端部(出力端)、71b 下端部、71c 部位、
73 環状段差部、73a 大径部分、73b 小径部分、77 環状溝部、
81 第3カム機構、83 溝カム、84 第2揺動アーム(第2アーム部)、
85 転動体(作用点部)、86 転動体、87 環状溝部、
100 工具交換装置、110 把持アーム、110a ワーク、
110b ワーク、111 収容穴、111a 口部、111b 奥の底壁面、
111c 長穴、111f 連通孔、112 把持部、112a 開口、
112b 内周縁、112c 先端、114 把持爪、114b 尾端、
114c ピン、114f ロッド、120 ワーク交換装置、
121 把持アーム、130 把持部、131 指部、132 支点部、
135 スライド部材、135b 尾端、 C3 軸芯、C3a 中心位置、
C7 中心位置、C9a 軸芯、C21 軸芯、C31 軸芯、C41 軸芯、
C71 軸芯、P1 待機位置
1 processing device, 3 spindle part, 3a holding hole, 5 tool, 5b annular engagement groove,
7 Waiting buffer for tool change, 7a Holding hole, 8a Holding hole, 8b Holding hole,
9 Lathe, 9a Main spindle, 9b Chuck, 10 Cam device,
11 Housing, 11a Side wall part, 11b Side wall part, 13 Bearing member,
15 cylinder part, 16 bearing member, 21 input shaft, 31 turret (rotating member),
41 first output shaft, 41a upper end (output end), 41b lower end, 43 through-hole,
51 First cam mechanism, 53 Globoidal cam, 53a end face, 53b end face,
54 taper rib, 55 cam follower, 61 second cam mechanism,
63 groove cam, 64 first swing arm (first arm part), 64a fulcrum part,
65 rolling elements, 66 rolling elements, 67 annular groove, 71 second output shaft,
71a upper end (output end), 71b lower end, 71c part,
73 annular stepped portion, 73a large diameter portion, 73b small diameter portion, 77 annular groove portion,
81 third cam mechanism, 83 groove cam, 84 second swing arm (second arm portion),
85 rolling elements (action point), 86 rolling elements, 87 annular groove,
100 Tool changer, 110 Grip arm, 110a Workpiece,
110b Workpiece, 111 receiving hole, 111a mouth, 111b deep bottom wall surface,
111c oblong hole, 111f communication hole, 112 gripping part, 112a opening,
112b inner periphery, 112c tip, 114 gripping claw, 114b tail end,
114c pin, 114f rod, 120 workpiece changer,
121 gripping arm, 130 gripping part, 131 finger part, 132 fulcrum part,
135 slide member, 135b tail end, C3 axis, C3a center position,
C7 center position, C9a axis, C21 axis, C31 axis, C41 axis,
C71 shaft center, P1 standby position

Claims (6)

ハウジングに支持されて軸芯周りの回転運動が入力される入力軸と、
前記入力軸と軸芯方向を直交させつつ軸受け部材によって前記ハウジングに軸芯周りに回転可能且つ軸芯方向に移動不能に支持された回転部材と、
前記回転部材と軸芯方向を揃えつつ前記回転部材に対して軸芯周りの相対回転不能且つ軸芯方向に相対移動可能に前記回転部材に支持された第1出力軸と、
前記入力軸と前記回転部材との間に介装されて、前記入力軸の回転運動を前記第1出力軸の軸芯周りの回転動作に変換して前記回転部材を介して前記第1出力軸に伝達する第1カム機構と、
前記入力軸と前記第1出力軸との間に介装されて、前記入力軸の回転運動を前記第1出力軸の軸芯方向の往復移動動作に変換して前記第1出力軸に伝達する第2カム機構と、を備え、
前記第1出力軸の軸芯方向の一端部が前記回転動作及び前記往復移動動作の出力端として機能するカム装置であって、
前記第1出力軸の軸芯方向に沿って前記第1出力軸に形成された貫通孔には、第2出力軸が前記軸芯方向に移動可能に収容されているとともに、前記出力端と逆側の前記第1出力軸の端部からは、前記第2出力軸の端部が突出し、
前記入力軸の回転運動を前記第2出力軸の前記軸芯方向の往復移動動作に変換する第3カム機構が、前記入力軸と前記第2出力軸の前記端部との間に介装されて、前記第2出力軸は、前記端部とは逆側の端部を前記往復移動動作の出力端として動作することを特徴とするカム装置。
An input shaft that is supported by the housing and receives rotational movement about the axis;
A rotating member supported by the housing so as to be rotatable around the axis and immovable in the axis direction by a bearing member while making the input shaft and the axis direction orthogonal to each other;
A first output shaft supported by the rotating member so that the rotating member is not rotatable relative to the rotating member and is relatively movable in the axial direction while aligning the axial direction with the rotating member;
The first output shaft is interposed between the input shaft and the rotating member, and converts the rotational motion of the input shaft into a rotational motion around the axis of the first output shaft, and the first output shaft via the rotating member. A first cam mechanism for transmitting to
It is interposed between the input shaft and the first output shaft, converts the rotational motion of the input shaft into a reciprocating motion in the axial direction of the first output shaft, and transmits it to the first output shaft. A second cam mechanism,
One end of the first output shaft in the axial direction is a cam device that functions as an output end of the rotational operation and the reciprocating motion,
A second output shaft is accommodated in a through hole formed in the first output shaft along the axial direction of the first output shaft so as to be movable in the axial direction, and opposite to the output end. From the end of the first output shaft on the side, the end of the second output shaft protrudes,
A third cam mechanism for converting the rotational movement of the input shaft into the reciprocating motion of the second output shaft in the axial direction is interposed between the input shaft and the end portion of the second output shaft. The second output shaft operates with an end opposite to the end as an output end of the reciprocating motion.
請求項1に記載のカム装置であって、
前記回転部材を軸芯周りに回転可能且つ軸芯方向に移動不能に前記ハウジングに支持する軸受け部材を有し、
前記第1カム機構から前記回転部材に前記回転動作のための力が入力される部位よりも、前記第1出力軸の軸芯方向における前記出力端側の部分に、前記軸受け部材が配置されていることを特徴とするカム装置。
The cam device according to claim 1,
A bearing member for supporting the rotating member around the shaft and supporting the housing so as not to move in the direction of the shaft;
The bearing member is disposed in a portion closer to the output end in the axial direction of the first output shaft than a portion where a force for the rotational operation is input from the first cam mechanism to the rotating member. A cam device characterized by comprising:
請求項2に記載のカム装置であって、
前記第1出力軸の外周側には、前記回転部材としてのターレットが前記第1出力軸に同軸にスプライン嵌合して配置され、
前記第1カム機構は、前記入力軸に固設されたグロボイダルカムと、前記ターレットの外周面に設けられて前記グロボイダルカムの外周面のテーパーリブに係合するカムフォロワと、を有し、
前記第2カム機構は、前記グロボイダルカムの一方の端面に形成された溝カムと、前記ハウジングに支点部が回転可能に軸支されて力点部が前記溝カムに係合されるとともに作用点部が前記第1出力軸の前記端部に係合される第1アーム部と、を有し、
前記第3カム機構は、前記グロボイダルカムのもう一方の端面に形成された溝カムと、前記ハウジングに支点部が回転可能に軸支されて力点部が前記溝カムに係合されるとともに作用点部が前記第2出力軸の前記出力端と逆側の端部に係合される第2アーム部と、を有していることを特徴とするカム装置。
The cam device according to claim 2,
On the outer peripheral side of the first output shaft, a turret as the rotating member is disposed so as to be coaxially splined to the first output shaft,
The first cam mechanism includes a globoidal cam fixed to the input shaft, and a cam follower that is provided on an outer peripheral surface of the turret and engages a taper rib on the outer peripheral surface of the globoidal cam,
The second cam mechanism includes a groove cam formed on one end surface of the globoidal cam, a fulcrum portion rotatably supported on the housing, a force point portion engaged with the groove cam, and an action point portion. A first arm portion engaged with the end portion of the first output shaft,
The third cam mechanism includes a groove cam formed on the other end face of the globoidal cam, a fulcrum portion rotatably supported by the housing, and a force point portion engaged with the groove cam and an action point portion. And a second arm portion engaged with an end portion of the second output shaft opposite to the output end.
請求項1乃至3のいずれかに記載のカム装置と、前記カム装置の前記第1出力軸の前記出力端に、工具を把持可能な把持アームと、を備え、
前記第1出力軸の前記回転動作による前記把持アームの旋回動作と、前記第1出力軸の前記往復移動動作による前記把持アームの前記軸芯方向の移動動作とによって、加工装置のスピンドル部に装着された使用済み工具を交換する工具交換装置であって、
前記把持アームを工具の把持状態でロックするロック機構を有し、
前記ロック機構は、前記第2出力軸の出力端の前記往復移動動作によって前記ロック及び前記ロックの解除の動作を行うことを特徴とする工具交換装置。
A cam device according to any one of claims 1 to 3, and a gripping arm capable of gripping a tool at the output end of the first output shaft of the cam device,
The gripping arm is mounted on the spindle unit of the machining apparatus by the pivoting operation of the gripping arm by the rotating operation of the first output shaft and the moving operation of the gripping arm in the axial direction by the reciprocating motion of the first output shaft. A tool changer for changing used used tools,
A lock mechanism for locking the grip arm in a gripping state of a tool;
The lock mechanism performs the locking and unlocking operations by the reciprocating motion of the output end of the second output shaft.
請求項4に記載の工具交換装置であって、
前記把持アームが一体に設けられた前記第1出力軸に対して前記第2出力軸が前記軸芯方向に相対移動することにより、前記把持アームを把持状態でロックする動作及び前記ロックの解除動作が行われ、
前記第1出力軸が前記往復移動動作をする際には、前記第2出力軸は前記第1出力軸と同一の往復移動動作を行うことを特徴とする工具交換装置。
The tool changer according to claim 4, wherein
An operation of locking the gripping arm in a gripping state and a releasing operation of the locking by the relative movement of the second output shaft in the axial direction with respect to the first output shaft provided integrally with the gripping arm Is done,
When the first output shaft performs the reciprocating motion, the second output shaft performs the same reciprocating motion as the first output shaft.
請求項5に記載の工具交換装置であって、
前記把持アームは、前記スピンドル部に装着された使用済み工具に係合する略C字状の把持部と、前記把持部の先端と開口を隔てて対向する位置に出没可能に設けられた把持爪と、を有し、
前記把持アームの前記旋回動作に伴って前記工具が前記開口を通過することにより前記工具は前記把持部に把持されるともに、前記把持アームの前記移動動作により前記工具は前記スピンドル部から引き抜かれ、
前記把持爪は、前記把持アームの略旋回半径方向に沿って往復移動可能に設けられているとともに、弾性部材によって前記把持爪が突出するように前記旋回半径方向の外方へ付勢されており、
前記把持爪から前記旋回半径方向の内方に延出するロッドは、前記第1出力軸の前記貫通孔内の前記第2出力軸に達し、前記ロッドを介して、前記第2出力軸から前記ロック及びロックの解除動作が前記把持爪に入力されることを特徴とする工具交換装置。
The tool changer according to claim 5, wherein
The gripping arm includes a substantially C-shaped gripping portion that engages with a used tool mounted on the spindle portion, and a gripping claw provided so as to be able to appear and retract at a position facing the tip of the gripping portion with an opening therebetween. And having
The tool is gripped by the gripping part as the tool passes through the opening with the turning motion of the gripping arm, and the tool is pulled out from the spindle part by the moving action of the gripping arm,
The gripping claw is provided so as to be able to reciprocate along a substantially turning radius direction of the gripping arm, and is urged outward in the turning radius direction by an elastic member so as to protrude. ,
The rod extending inward in the turning radial direction from the gripping claw reaches the second output shaft in the through hole of the first output shaft, and from the second output shaft via the rod A tool changer characterized in that lock and unlocking operations are input to the gripping claws.
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