JPH0242620B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0242620B2 JPH0242620B2 JP58096521A JP9652183A JPH0242620B2 JP H0242620 B2 JPH0242620 B2 JP H0242620B2 JP 58096521 A JP58096521 A JP 58096521A JP 9652183 A JP9652183 A JP 9652183A JP H0242620 B2 JPH0242620 B2 JP H0242620B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- magazine
- replacement
- holding mechanism
- held
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
- B23Q3/15526—Storage devices; Drive mechanisms therefor
- B23Q3/15539—Plural magazines, e.g. involving tool transfer from one magazine to another
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動工作機械に適用される工具の取替
え方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a tool replacement method applied to an automatic machine tool.
マシニングセンタなどを多数並設し、これら工
作機械をコンピユータにより総括制御する加工設
備(FMS)が最近多くみられる。この設備で使
用される工具は、他の場合と同様に、寿命がきた
り、折損したり、或いは加工の対象が変つたよう
な場合、これを取り替える必要がある。
Recently, many machining systems (FMS) have been seen in which many machining centers are installed side by side and these machine tools are collectively controlled by a computer. As with any other tool, the tools used in this equipment must be replaced when they reach the end of their service life, break, or when the object of processing changes.
従来から行われてきた工具の取替え方法として
は、
(a) 工作機械を停止させ、工作機械に設備された
専用工具マガジンの工具を人手により取り替え
る。 Conventional tool replacement methods include: (a) Stopping the machine tool and manually replacing the tool in the special tool magazine installed in the machine tool.
(b) 工作機械の工具マガジンを交換式にしてマガ
ジンごと工具を取り替える。(b) Make the tool magazine of the machine tool replaceable and replace the tools together with the magazine.
(c) 工作機械に設備された専用工具マガジンと別
の取替え工具マガジン(サブマガジン)の間で
取り替える。(c) Swap between the dedicated tool magazine installed on the machine tool and another replacement tool magazine (submagazine).
などが採用されている。 etc. are being adopted.
上記(a)の場合は、機械を停止させて工具を取り
替える必要があるため稼動率が低くなり、また人
手を要するため、無人運転化することができな
い、という欠点がある。また、(b)の場合は、一般
の加工において工作物の工程及び対象によつて共
用工具と専用工具で対処することになるが、これ
を一つの工具マガジンに収納するとき、マガジン
ごと交換する取替え方法では、共用工具を各マガ
ジンごとにもつ必要があり不経済である上、マガ
ジンを工作機械にローデイングするドラムチエン
ジヤ(マガジンチエンジヤ)のような大型のロー
デイング装置の駆動装置など、通常の工具取替え
装置以外の装置が必要で高価につき、しかも広い
スペースを必要とする、といつた欠点がある。
In the case of (a) above, the operating rate is low because it is necessary to stop the machine and replace tools, and it also requires human labor, which has the disadvantage that unmanned operation cannot be achieved. In the case of (b), common tools and dedicated tools are used depending on the process and object of the workpiece in general machining, but when storing them in one tool magazine, the entire magazine must be replaced. The replacement method requires a shared tool for each magazine, which is uneconomical, and it also requires the use of ordinary tools such as the drive device of a large loading device such as a drum changer (magazine changer) that loads magazines into machine tools. This method has disadvantages such as requiring equipment other than the tool changing device, being expensive, and requiring a large space.
さらにまた(c)の場合は、取替え工具マガジンの
専用工具割出し装置、及びその駆動装置が必要
で、上記(b)の場合と同様に高価なものとなり、広
いスペースもとるといつた欠点がある。 Furthermore, in case (c), a dedicated tool indexing device for the replacement tool magazine and its drive device are required, which, like in case (b) above, is expensive and takes up a lot of space. be.
上記以外に、工具パレツトに工具棚と工具取替
え装置(ロボツト)を設備し、工具棚にのせられ
た工具をロボツトによつて取り替えるようにした
ものも提案されているが、(特開昭51−70579号)、
工具を取り替える際に他の工具が邪魔になりやす
く、工具の本数、及び工具の配置に大きな制約が
出るほか、ロボツトの設備い起因して装置が高価
になる欠点がある。 In addition to the above, there has also been a proposal in which a tool pallet is equipped with a tool shelf and a tool changing device (robot), and the tools placed on the tool shelf are replaced by a robot. No. 70579),
When replacing a tool, other tools tend to get in the way, which places significant restrictions on the number of tools and their arrangement. In addition, the equipment becomes expensive due to the need for robot equipment.
本発明は、ドラムチエンジヤのような大型のロ
ーデイング装置や駆動装置が不要である上、既存
の工作機械に簡単な装置を追加するだけで工具の
取替えを容易化することができる工具の取替え方
法を提供することを目的とする。 The present invention is a tool replacement method that does not require a large loading device or drive device such as a drum changer, and can facilitate tool replacement by simply adding a simple device to an existing machine tool. The purpose is to provide
上記の目的を達成するために、本発明は、主軸
軸線に工具の軸方向を一致させて工具を装置する
主軸と専用工具マガジンとの間で直接若しくは間
接的に工具を取り替える工作機械において、工具
保持機構と上記主軸の回転で作動させられて工具
保持機構の姿勢を変換する姿勢変換機構とを備え
取替え工具マガジン等に着脱自在に設けられた姿
勢変換装置を、該姿勢変換装置に対する主軸の相
対移動によつて主軸い装着し、工具の取り替えの
際に工作機械の主軸の前方に配置された取替え工
具マガジンの工具保持具に上記主軸の軸線と異な
る方向に軸方向を向けて保持された工具を、取替
え工具マガジンに対する上記姿勢変換装置の相対
移動により該姿勢変換装置の工具保持機構で保持
して取替え工具マガジンの工具保持具から取り外
した後、工具保持機構に保持された工具の姿勢を
上記主軸の回転で姿勢変換機構を作動させてその
工具の軸方向が主軸の軸線と平行となるように変
換し、該姿勢変換装置の工具保持機構と専用工具
マガジンとの間で工具を直接若しくは保持具に取
り替える構成とした。
In order to achieve the above object, the present invention provides a machine tool in which tools are exchanged directly or indirectly between a main spindle and a special tool magazine in which the tool is installed with the axial direction of the tool coincident with the main spindle axis. A posture changing device that is removably installed in a replacement tool magazine, etc., and includes a holding mechanism and a posture changing mechanism that is operated by the rotation of the main shaft to change the posture of the tool holding mechanism, A tool that is attached to the spindle by movement and held in a tool holder of a replacement tool magazine placed in front of the spindle of a machine tool when the tool is replaced, with the axial direction pointing in a direction different from the axis of the spindle. is held by the tool holding mechanism of the attitude changing device by relative movement of the attitude changing device with respect to the replacement tool magazine, and removed from the tool holder of the replacement tool magazine, and then the attitude of the tool held in the tool holding mechanism is changed to the above-mentioned position. The rotation of the spindle activates the attitude change mechanism to change the axial direction of the tool so that it becomes parallel to the axis of the spindle, and the tool is held directly or held between the tool holding mechanism of the attitude change device and the dedicated tool magazine. It is configured so that it can be replaced with a new tool.
第1図は本発明の実施対象となる工作機械Bと
姿勢変換装置A等の関連構成を示すもので、工作
機械Bはこれに常時付設されている従来周知の工
具マガジン1(以下、専用工具マガジンと称する)
と工具チエンジヤ2とを備え、工具チエンジヤ2
により、専用工具マガジン1から1個の工具3を
取り出しその工具3の軸方向を主軸4の軸線に一
致させて主軸4に装着し、また主軸4から工具3
を取り外して専用工具マガジン1に戻すことがで
きるようになつている。上記工作機械Bのロータ
リテーブルCの前にオートパレツトチエンジヤD
が配設されており、無人搬送車Eによつて運ばれ
てきたワークパレツトFまたは工具パレツトC
を、オートパレツトチエンジヤDを通じてロータ
リテーブルCの上に送り込むことができるように
なつている。なお、上記の工作機械Bやロータリ
テーブルC、或いはオートパレツトチエンジヤD
等は周知のものである。姿勢変換装置Aは本出願
人の開発になるもので、工具パレツトG、或いは
パレツトGに積載される取替え工具マガジンHに
着脱自在に取り付けられる。
FIG. 1 shows the related structure of a machine tool B, which is an object of the present invention, a posture changing device A, etc. The machine tool B has a conventionally well-known tool magazine 1 (hereinafter referred to as a dedicated tool magazine) which is always attached to the machine tool B. (referred to as magazine)
and a tool changer 2, the tool changer 2
, one tool 3 is taken out from the special tool magazine 1, the axial direction of the tool 3 matches the axis of the main spindle 4, and the tool 3 is mounted on the main spindle 4, and the tool 3 is removed from the main spindle 4.
can be removed and returned to the dedicated tool magazine 1. Auto pallet changer D is installed in front of rotary table C of machine tool B above.
A work pallet F or a tool pallet C is transported by an automatic guided vehicle E.
can be fed onto the rotary table C through the automatic pallet changer D. In addition, the above-mentioned machine tool B, rotary table C, or auto pallet changer D
etc. are well known. The attitude changing device A was developed by the present applicant and is detachably attached to a tool pallet G or a replacement tool magazine H loaded on the pallet G.
第2図は姿勢変換装置Aの一例を示すもので、
図中5はフレームである。このフレーム5には、
回転軸6と従動軸7が互の傘歯車8,9を相互に
噛み合わせ、かつ垂直な面内において45度の角度
で共に周方向に回転自在に枢着され、また工作機
械B(主軸ヘツド4a)に設けられたストツパ1
0に係止せしめられる係止ピン11が設けられて
いる。この係止ピン11はばね11aによりフレ
ーム5より突出する方向に付勢され、常時は該係
止ピン11に固着した突片11bが前記回転軸6
に固定した係止軸6aの係合溝6bに係合し、回
転軸6を所定回転位置に固定しておくようになつ
ている。上記回転軸6は、その外端部に上記主軸
4のテーパ穴に合致するテーパ軸部と、主軸のキ
ーに嵌合するキー溝を有するシヤンク軸12を備
え、係止ピン11をストツパ10の孔に挿入して
フレーム5の共回りを阻止した状態で上記シヤン
ク軸12が工作機械Bの主軸4にくわえられて水
平に支持され、主軸4と一緒に回転して従動軸7
を回転させるようになつている。 FIG. 2 shows an example of the attitude changing device A.
5 in the figure is a frame. In this frame 5,
The rotating shaft 6 and the driven shaft 7 mesh with each other's bevel gears 8 and 9, and are pivotally connected to each other at an angle of 45 degrees in a vertical plane so as to be rotatable in the circumferential direction. Stopper 1 provided in 4a)
A locking pin 11 is provided which is locked to 0. This locking pin 11 is biased by a spring 11a in the direction of protruding from the frame 5, and normally the protruding piece 11b fixed to the locking pin 11 is attached to the rotating shaft 5.
The rotary shaft 6 is engaged with an engaging groove 6b of a locking shaft 6a fixed to the rotary shaft 6, thereby fixing the rotary shaft 6 at a predetermined rotational position. The rotary shaft 6 has a tapered shaft portion at its outer end that matches the tapered hole of the main shaft 4, and a shank shaft 12 having a key groove that fits into the key of the main shaft. The shank shaft 12 is inserted into the hole to prevent the frame 5 from rotating together, and is held in the main shaft 4 of the machine tool B and supported horizontally, and rotates together with the main shaft 4 to form the driven shaft 7.
It is designed to rotate.
一方、従動軸7の外端部には、周知の工具ポツ
ト或いはバネクランプなどの工具保持機構13を
先端に備えた回動アーム14が、水平面に対して
45度傾斜した面内で従動軸7を中心に回動自在に
取り付けられている。この回動アーム14は、従
動軸7により従動軸7を中心に回動せしめられ
て、工具保持機構13に保持した工具3を、垂直
状態から水平状態に、また水平状態から垂直状態
に転換させるものであり、フレーム5に設けられ
た停止具15に触れて、回転軸6と従動軸7の中
心軸線を含む垂直な面内の上下二位置で停止する
ようになつている。 On the other hand, at the outer end of the driven shaft 7, there is a rotating arm 14 having a tool holding mechanism 13 such as a well-known tool pot or a spring clamp at the tip.
It is rotatably mounted around a driven shaft 7 within a plane inclined at 45 degrees. This rotating arm 14 is rotated by the driven shaft 7 around the driven shaft 7, and changes the tool 3 held by the tool holding mechanism 13 from a vertical state to a horizontal state, and from a horizontal state to a vertical state. By touching a stopper 15 provided on the frame 5, the rotating shaft 6 and the driven shaft 7 are stopped at two positions, upper and lower, in a perpendicular plane including the central axes of the driven shaft 7.
なお、上記回転軸6と従動軸7、及び回動アー
ム14は姿勢変換機構の主体をなしている。ま
た、前記取替え工具マガジンHは、前記パレツト
G上に立設された主柱H1と、この主柱H1の上端
に水平状態に固定した円板状の支持板H2と、こ
の支持板H2の外周部に沿つて適宜間隔をあけて
設けた複数個の工具保持具16とからなつてい
る。そして各保持具16は、支持板H2の外周部
に回動自在に支持した一対のグリツパをバネの弾
力を介して、工具3のフランジ溝部3aを把持
し、該工具3が前記支持板H2に垂直状になるよ
うに構成したもので、一対のグリツパ間には、該
グリツパに把持された工具の回り止めをすべく、
工具3のキー溝に嵌合するキーが設けられてい
る。取替え工具マガジンHの工具保持具16に
は、上記のように工具3が垂直に保持されている
ため、取替え工具マガジンHと専用工具マガジン
1との間で工具チエンジヤ2により工具3を交換
することはできない。 Note that the rotating shaft 6, the driven shaft 7, and the rotating arm 14 constitute the main body of the attitude changing mechanism. The replacement tool magazine H also includes a main pillar H1 erected on the pallet G, a disk-shaped support plate H2 horizontally fixed to the upper end of the main pillar H1 , and this support plate. It consists of a plurality of tool holders 16 provided at appropriate intervals along the outer periphery of H2 . Each holder 16 grips the flange groove 3a of the tool 3 through the elasticity of a spring with a pair of grippers rotatably supported on the outer periphery of the support plate H2. 2 , and between the pair of grippers, there is a groove to prevent the tool gripped by the grippers from rotating.
A key that fits into the keyway of the tool 3 is provided. Since the tool 3 is held vertically in the tool holder 16 of the replacement tool magazine H as described above, the tool 3 can be exchanged between the replacement tool magazine H and the dedicated tool magazine 1 by the tool changer 2. I can't.
次に本発明の工具取替え方法を工具の運出しか
ら順を追つて説明する。 Next, the tool changing method of the present invention will be explained step by step, starting from tool removal.
工具ステーシヨンで用意された工具3は、所定
の工具パレツトGに載せられた、所定の取替え工
具マガジンHの各工具保持具16の保持される。
工作機械等を総括制御するコンピユータには、前
記工具パレツトNo.(取替え工具マガジンNo.)、取
替え工具マガジンH内の工具No.と工具コード(工
具は絶対コードが付与されている。)が記憶され
る。取替え工具マガジンHがセツトされた工具パ
レツトGは上記コンピユータからの取替え指令が
あるまでパレツト収納場所などで待機する。な
お、姿勢変換装置Aは上記の工具パレツトG或い
は取替え工具マガジンHに着脱自在に積まれてい
る。 The tools 3 prepared at the tool station are held in each tool holder 16 of a predetermined replacement tool magazine H placed on a predetermined tool pallet G.
The computer that controls machine tools, etc., stores the tool palette number (replacement tool magazine number), the tool number in the replacement tool magazine H, and the tool code (tools are assigned absolute codes). be done. The tool pallet G with the replacement tool magazine H set therein waits at a pallet storage location or the like until a replacement command is received from the computer. The attitude changing device A is removably stacked on the tool pallet G or the replacement tool magazine H.
加工スケジユールに従つて取替え指令が出る
と、取替え工具マガジンHをセツトした工具パレ
ツトGは無人搬送車Eにのせられて工作機械Bの
主軸4の前に配置されたオートパレツトチエンジ
ヤDの所まで運ばれ、取替え工具マガジンHとと
もにオートパレツトチエンジヤDに引き込まれ
る。工作機械Bが加工中である時は、加工が終る
まで工具パレツトGはオートパレツトチエンジヤ
Dの上で待機する。 When a replacement command is issued according to the machining schedule, the tool pallet G with the replacement tool magazine H set is placed on the automatic guided vehicle E and delivered to the automatic pallet changer D located in front of the main spindle 4 of the machine tool B. and then pulled into the automatic pallet chainer D together with the replacement tool magazine H. When machine tool B is machining, tool pallet G waits on automatic pallet changer D until machining is completed.
工作機械Bによる加工が終了すると、工具パレ
ツトGは工作機械BのロータリテーブルCに移さ
れる。なお、上記に並行して、主軸4にくわえら
れた工具3は工具チエンジヤ2の作用で専用工具
マガジン1に移される。そして工具3を取り外し
た主軸4は、シヤンク軸12をつかんで姿勢変換
装置Aを、これが積まれた工具パレツトG或いは
取替え工具マガジンHから取り出す。この時、フ
レーム5の係止ピン11はストツパ10の孔に挿
入され、フレーム5を工作機械Bに固定する(第
2図参照)。この際、係止ピン11は、前記孔の
端面に当接してばね11aの弾力に抗して第2図
中右方に押圧移動され、突片11bが係止輪6a
の係合溝6bから離脱するので、回転軸6の回転
は自由となる。 When machining by machine tool B is completed, tool pallet G is transferred to rotary table C of machine tool B. In addition, in parallel with the above, the tool 3 held in the spindle 4 is transferred to the dedicated tool magazine 1 by the action of the tool changer 2. The main shaft 4 from which the tool 3 has been removed grips the shank shaft 12 and takes out the attitude changing device A from the tool pallet G or replacement tool magazine H on which it is loaded. At this time, the locking pin 11 of the frame 5 is inserted into the hole of the stopper 10, and the frame 5 is fixed to the machine tool B (see FIG. 2). At this time, the locking pin 11 comes into contact with the end surface of the hole and is pushed to the right in FIG.
Since the rotation shaft 6 is disengaged from the engagement groove 6b, the rotation shaft 6 becomes free to rotate.
このようにして姿勢変換装置Aを支持した主軸
4(主軸ヘツド4a)は、第2図の状態から右方
に前進して、取替え工具マガジンHの工具保持具
16に垂直に保持された取替え工具3の真下に工
具保持機構13を動かし、そのまま上昇して工具
保持機構13に取替え工具3を保持した後、同図
左方に後退して取替え工具3を工具保持具16か
ら取り外し、主軸4を回転させて回転軸6を回転
させ、傘歯車8,9と従動軸7を介して回動アー
ム14を180度回動させせる。回動アーム14の
上記回動によつて、それまで工具保持機構13に
垂直に保持されていた取替え工具3は第2図2点
鎖線のように水平になる。 The main spindle 4 (spindle head 4a) that supported the attitude changing device A in this manner moves forward to the right from the state shown in FIG. 3, move the tool holding mechanism 13 directly below the tool holding mechanism 13, then move it upwards to hold the replacement tool 3 in the tool holding mechanism 13, then retreat to the left in the figure, remove the replacement tool 3 from the tool holder 16, and remove the main spindle 4. The rotating shaft 6 is rotated, and the rotating arm 14 is rotated 180 degrees via the bevel gears 8 and 9 and the driven shaft 7. Due to the above-described rotation of the rotation arm 14, the replacement tool 3, which had been vertically held by the tool holding mechanism 13, becomes horizontal as shown by the two-dot chain line in FIG.
主軸4は取替え工具3を水平にし終わると、直
ちに上下・左右に動いて取替え工具3を工具交換
(取替え)位置につける。この工具変換位置は、
回動アーム14で水平に保持された取替え工具3
の軸方向が、専用工具マガジン1と主軸4との間
で工具交換を行う通常の工具交換位置における主
軸4の軸線と一致する位置である。工具チエンジ
ヤ2は、主軸4が取替え工具3を工具交換位置に
つけるまでの間に専用工具マガジン1から被取替
え工具を取り出して待機し、回動アーム14の工
具保持機構13に保持された取替え工具3が上記
のように工具交換位置につくと、回動アーム14
の工具保持機構13に保持されていた取替え工具
をつかんで該工具保持機構13から外すととも
に、専用工具マガジン1から取り出した工具を回
動アーム14の工具保持機構13に保持させた
後、工具保持機構13から取り出した工具を専用
工具マガジン1に装着する。つまり、姿勢変換装
置Aの工具保持機構13に保持されていた工具3
は工具チエンジヤ2を介して専用工具マガジン1
に間接的に装着される。 Immediately after the spindle 4 finishes leveling the replacement tool 3, it moves up and down and left and right to bring the replacement tool 3 to the tool exchange (replacement) position. This tool conversion position is
Replacement tool 3 held horizontally by rotating arm 14
This is a position where the axial direction coincides with the axis of the main spindle 4 at a normal tool exchange position where tools are exchanged between the dedicated tool magazine 1 and the main spindle 4. The tool changer 2 takes out the tool to be replaced from the dedicated tool magazine 1 and waits until the main spindle 4 places the replacement tool 3 at the tool exchange position, and then takes out the replacement tool held by the tool holding mechanism 13 of the rotation arm 14. 3 reaches the tool changing position as described above, the rotating arm 14
The replacement tool held in the tool holding mechanism 13 of the rotary arm 14 is grabbed and removed from the tool holding mechanism 13, and the tool taken out from the dedicated tool magazine 1 is held in the tool holding mechanism 13 of the rotating arm 14, and then the tool holding mechanism 13 of the rotating arm 14 is held. The tool taken out from the mechanism 13 is loaded into the dedicated tool magazine 1. In other words, the tool 3 held in the tool holding mechanism 13 of the attitude changing device A
is connected to the dedicated tool magazine 1 via the tool changer 2.
indirectly attached to the
主軸4は、回動アーム14の工具保持機構13
に工具チエンジヤ2によつて被取替え工具が装着
されると、前とは逆の方向に回転して回動アーム
14を第2図2点鎖線の状態から同図実線の状態
に回動させ被取替え工具3を垂直にした後、前記
工具交換位置より取替え工具マガジンH側に移動
し、さらに、被取替え工具3のフランジ溝部3a
の位置が取替え工具マガジンHの工具保持具16
の高さ位置に合致するように動いてから第2図で
右方に前進した後、下降して工具保持機構13の
被取替え工具3を取り出し、空になつている取替
え工具マガジンHの工具保持具16に装着し後退
する。 The main shaft 4 is a tool holding mechanism 13 of the rotating arm 14.
When the tool to be replaced is installed by the tool changer 2, it rotates in the opposite direction to the previous direction, rotating the rotating arm 14 from the state shown by the two-dot chain line in FIG. 2 to the state shown by the solid line in the figure. After the replacement tool 3 is made vertical, it is moved from the tool replacement position to the replacement tool magazine H side, and then the flange groove 3a of the tool 3 to be replaced is
The position is the tool holder 16 of the replacement tool magazine H.
After moving forward to the right in Fig. 2, it descends to take out the tool 3 to be replaced from the tool holding mechanism 13, and removes the tool from the empty replacement tool magazine H. Attach it to the tool 16 and retreat.
上記で工具の1回の取替えが終了するが、何本
もの工具を取り替える場合は上記の作動が繰り返
される。なお、この場合、ロータリテーブルCが
工具パレツトCをのせたまま回動して次の工具を
割り出す。 The above completes one tool replacement, but when many tools are replaced, the above operation is repeated. In this case, the rotary table C rotates with the tool pallet C placed thereon to index the next tool.
被取替え工具を取替え工具マガジンHの工具保
持具16に装着させて後退した主軸4は、姿勢変
換装置Aを工具パレツトG或いは取替え工具マガ
ジンHに戻し、次の指令を持つことになる。 The main spindle 4, which has moved back after attaching the tool to be replaced to the tool holder 16 of the replacement tool magazine H, returns the attitude changing device A to the tool pallet G or the replacement tool magazine H, and has the next command.
第3図は姿勢変換装置Aの他の例を示すもの
で、この姿勢変換装置は、ねじ軸に構成された回
転軸6に、回止めキー17を有する可動ナツト1
8が、フレーム5に設けられた滑り溝19に上記
回止めキー17を嵌め入れて、回転軸6の軸方向
に移動自在に設けられ、また、工具保持機構13
を備えた回動アーム14は枢軸20でフレーム5
に上下に回動自在に取り付けられるとともに、上
記可動ナツト18と回動アーム14の間に、リン
ク23が、その両端を可動ナツト18と回動アー
ム14に連結軸22,24で連結して取り付けら
れている。 FIG. 3 shows another example of the attitude changing device A. This attitude changing device has a movable nut 1 having a locking key 17 on a rotating shaft 6 configured as a screw shaft.
The locking key 17 is fitted into a sliding groove 19 provided in the frame 5 to be movable in the axial direction of the rotating shaft 6, and the tool holding mechanism 13
The pivot arm 14 with
A link 23 is attached between the movable nut 18 and the rotating arm 14 with its both ends connected to the movable nut 18 and the rotating arm 14 by connecting shafts 22 and 24. It is being
そしてこの姿勢変換装置は、主軸4でシヤンク
軸12をくわえて回転軸6を一方に回転させる
と、可動ナツト18が第3図で左方に移動し、リ
ンク23で回動アーム14を左斜上に押して枢軸
20を支点に同図2点鎖線のように垂直に起立さ
せ、また回転軸6を他方に回転させると、可動ナ
ツト18が第3図で右方に移動して、垂直に起立
している回動アーム14を実線で示すように水平
に倒すようになつている。なお、この実施例の工
具保持機構13は回動アーム14に直角に取り付
けられているため、回動アーム14が水平になる
時垂直になり、回動アーム14が垂直になる時水
平になる。 In this posture changing device, when the main shaft 4 grips the shank shaft 12 and rotates the rotating shaft 6 in one direction, the movable nut 18 moves to the left in FIG. When pushed upward, the movable nut 18 moves to the right in FIG. 3 and stands up vertically using the pivot shaft 20 as a fulcrum as shown by the two-dot chain line in the same figure, and when the rotating shaft 6 is rotated in the other direction. The rotary arm 14, which is currently in use, can be tilted horizontally as shown by the solid line. Note that since the tool holding mechanism 13 of this embodiment is attached to the rotating arm 14 at right angles, it becomes vertical when the rotating arm 14 becomes horizontal, and becomes horizontal when the rotating arm 14 becomes vertical.
第3図の符号25はフレーム5に取り付けられ
た停止具、26は係止ピン11に取り付けられた
停止具であつて、前者の停止具25は回動アーム
14を水平に停止させて工具保持機構13を正し
く垂直にし、また後者の停止具26は回動アーム
14を垂直に停止させて工具保持機構13を正し
く水平にするようになつている。停止具25,2
6には、通常、ボルトが使用され微調節ができる
ように構成される。回転軸6とリンク23、及び
回動アーム14は姿勢変換機構の主体をなしてい
る。この例の姿勢変換装置は、主軸4によつて、
工具保持機構13を上から下に降下させて、取替
え工具マガジンHの工具保持具16にテーパシヤ
ンクが上向きになるようにして保持された取替え
工具を工具保持機構13に保持し、また被取替え
工具を取替え工具マガジンHの工具保持具16に
テーパシヤンクを上向きにして保持させた後、上
昇して工具保持機構13から被取替え工具を離脱
させること以外は、第2図のものと全く同様であ
るので、この姿勢変換装置を用いた工具の取替え
方法の説明は省略する。 Reference numeral 25 in FIG. 3 is a stopper attached to the frame 5, 26 is a stopper attached to the locking pin 11, and the former stopper 25 horizontally stops the rotating arm 14 to hold the tool. The mechanism 13 is properly vertical, and the latter stop 26 is adapted to stop the pivot arm 14 vertically to properly level the tool holding mechanism 13. Stopper 25, 2
6, a bolt is usually used to allow fine adjustment. The rotating shaft 6, the link 23, and the rotating arm 14 constitute the main body of the attitude changing mechanism. The attitude changing device of this example has the main shaft 4,
The tool holding mechanism 13 is lowered from top to bottom, and the replacement tool held in the tool holder 16 of the replacement tool magazine H with the taper shank facing upward is held in the tool holding mechanism 13, and the tool to be replaced is held in the tool holding mechanism 13. The tool holder 16 of the replacement tool magazine H holds the taper shank with the taper shank facing upward, and then rises to remove the tool to be replaced from the tool holding mechanism 13. A description of the tool replacement method using this attitude changing device will be omitted.
なお、この例の場合、工具保持機構13には保
持した工具が自重で落下しないように適宜の係止
機構(図示しない)が内蔵されていることは勿論
である。 In this example, it goes without saying that the tool holding mechanism 13 has a built-in appropriate locking mechanism (not shown) to prevent the held tool from falling due to its own weight.
以上、工具チエンジヤ2を使用して専用工具マ
ガジン1と主軸4との間で間接的に通常の工具交
換を行う方式の自動工具変換装置付工作機械に実
施した場合について説明したが、本発明はこれに
限らず、工具チエンジヤ2を使用せず、専用工具
マガジン1と主軸4との間で直接的に工具交換を
行う方式の工作機械にも実施し得る。 The above description has been made of the case where the tool changer 2 is used to indirectly perform normal tool exchange between the dedicated tool magazine 1 and the spindle 4 in a machine tool equipped with an automatic tool change device. The present invention is not limited to this, and can also be applied to a machine tool in which tools are directly exchanged between the dedicated tool magazine 1 and the spindle 4 without using the tool changer 2.
すなわち、第4図は工具チエンジヤを有しない
工作機械を示すもので、専用工具マガジン1が主
軸4の上方に鉛直な平面内で回転自在に配設され
ており、専用工具マガジン1に装着された複数の
工具(図では1本しか示されていない)の内の最
も下の工具3から後ろ側に主軸4が上昇した後、
少し前進して工具3を把持し、そのまま下方に降
下して把持工具を専用工具マガジン1から下に抜
き取る構成とされている。この場合は、取替え工
具と被取替え工具との取替えは、専用工具マガジ
ンと姿勢変換装置Aの工具保持機構13との間で
直接行われる。 That is, FIG. 4 shows a machine tool without a tool changer, in which a special tool magazine 1 is arranged above the main shaft 4 so as to be rotatable in a vertical plane, and the special tool magazine 1 is installed in the special tool magazine 1. After the main shaft 4 rises backward from the lowest tool 3 among the plurality of tools (only one is shown in the figure),
It moves forward a little to grip the tool 3, and then descends downward to extract the gripped tool from the dedicated tool magazine 1. In this case, the replacement tool and the replaced tool are directly replaced between the dedicated tool magazine and the tool holding mechanism 13 of the attitude changing device A.
以上説明したように、本発明は、主軸軸線に工
具の軸方向を一致させて工具を装着する主軸と専
用工具マガジンとの間で直接若しくは間接的に工
具を取り替える工作機械において、工具保持機構
と上記主軸の回転で作動させられて工具保持機構
の姿勢を変換する姿勢変換機構とを備え取替え工
具マガジン等に着脱自在に設けられた姿勢変換装
置を、該姿勢変換装置に対する主軸の相対移動に
よつて主軸に装着し、工具の取り替えの際に工作
機械の主軸の前方に配置された取替え工具マガジ
ンの工具保持具に上記主軸の軸線と異なる方向に
軸方向を向けて保持された工具を、取替え工具マ
ガジンに対する上記姿勢変換装置の相対移動によ
り該姿勢変換装置の工具保持機構で保持して取替
え工具マガジンの工具保持具から取り外した後、
工具保持機構に保持された工具の姿勢を上記主軸
の回転で姿勢変換機構を作動させてその工具の軸
方向が主軸の軸線と平行となるように変換し、該
姿勢変換装置の工具保持機構と専用工具マガジン
との間で工具を直接若しくは間接的に取り替える
構成とされているで、ドラムチエンジヤのような
大型のローデイング装置やその駆動装置、或いは
多機能のロボツト等が不用である上、簡単な構造
の姿勢変換装置を用いるだけで既設の工作機械に
も実施できる長所がある。
As explained above, the present invention provides a tool holding mechanism and a tool holding mechanism for a machine tool in which a tool is directly or indirectly exchanged between a main spindle and a special tool magazine in which a tool is mounted with the axial direction of the tool aligned with the main spindle axis. An attitude changing mechanism that is actuated by the rotation of the spindle to change the attitude of the tool holding mechanism, and is detachably installed in a replacement tool magazine, etc. The tool is attached to the main spindle, and when the tool is replaced, the tool held in the tool holder of the replacement tool magazine placed in front of the main spindle of the machine tool with the axial direction facing in a direction different from the axis of the main spindle is replaced. After being held by the tool holding mechanism of the attitude changing device by relative movement of the attitude changing device with respect to the tool magazine and removed from the tool holder of the replacement tool magazine,
The attitude of the tool held in the tool holding mechanism is changed by activating the attitude changing mechanism by rotation of the spindle so that the axial direction of the tool is parallel to the axis of the spindle, and the tool holding mechanism of the attitude changing device is It is structured so that tools can be exchanged directly or indirectly with a dedicated tool magazine, and there is no need for a large loading device such as a drum changer, its drive device, or a multi-functional robot, and it is easy to use. It has the advantage that it can be implemented on existing machine tools simply by using a posture changing device with a similar structure.
第1図は本発明の実施対象となる工作機械と姿
勢変換装置等の概要を示す平面略図、第2図は本
発明の実施に用いられる姿勢変換装置の一例を示
す正面図、第3図は他の姿勢変換装置の正面図、
第4図は工具チエンジヤを有しない工作機械の正
面図である。
A…姿勢変換装置、B…工作機械、H…取替え
工具マガジン、1…専用工具マガジン、3…工
具、4…主軸、6…回転軸、7…従動軸、13…
工具保持機構、14…回動アーム、16…工具保
持具。
Fig. 1 is a schematic plan view showing an overview of a machine tool and an attitude changing device, etc., which are objects of the present invention, Fig. 2 is a front view showing an example of an attitude changing device used in carrying out the present invention, and Fig. 3 is Front view of other attitude changing device,
FIG. 4 is a front view of a machine tool without a tool changer. A...Position conversion device, B...Machine tool, H...Replacement tool magazine, 1...Special tool magazine, 3...Tool, 4...Main shaft, 6...Rotating axis, 7...Driver axis, 13...
Tool holding mechanism, 14... Rotating arm, 16... Tool holder.
Claims (1)
3を装着する主軸4と専用工具マガジン1との間
で直接若しくは間接的に工具3を取り替える工作
機械Bにおいて、工具保持機構13と上記主軸4
の回転で作動させられて工具保持機構13の姿勢
を変換する姿勢変換機構6,7,14とを備え取
替え工具マガジンH等に着脱自在に設けられた姿
勢変換装置Aを、該姿勢変換装置Aに対する主軸
4の相対移動によつて主軸4に装着し、工具3の
取り替えの際に工作機械Bの主軸4の前方に配置
された取替え工具マガジンHの工具保持具16に
上記主軸4の軸線と異なる方向に軸方向を向けて
保持された工具3を、取替え工具マガジンHに対
する上記姿勢変換装置Aの相対移動により該姿勢
変換装置Aの工具保持機構13で保持して取替え
工具マガジンHの工具保持具16から取り外した
後、工具保持機構13に保持された工具3の姿勢
を上記主軸4の回転で姿勢変換機構6,7,14
を作動させてその工具3の軸方向が主軸4の軸線
と平行となるように変換し、該姿勢変換装置Aの
工具保持機構13と専用工具マガジン1との間で
工具3を直接若しくは間接的に取り替えることを
特徴とする工具の取替え方法。1 In a machine tool B in which the tool 3 is directly or indirectly replaced between the main spindle 4 on which the tool 3 is mounted with the axial direction of the tool 3 aligned with the main spindle axis line and the dedicated tool magazine 1, the tool holding mechanism 13 and the above-mentioned main spindle 4
An attitude changing device A is provided with attitude changing mechanisms 6, 7, and 14 that are actuated by the rotation of the tool holding mechanism 13 to change the attitude of the tool holding mechanism 13, and is detachably installed in a replacement tool magazine H or the like. When the tool 3 is replaced, the axis of the main spindle 4 and the tool holder 16 of the replacement tool magazine H placed in front of the main spindle 4 of the machine tool B are attached to the main spindle 4 by moving the main spindle 4 relative to the tool 3. The tool 3 held with its axial direction in a different direction is held by the tool holding mechanism 13 of the attitude changing device A by the relative movement of the attitude changing device A with respect to the replaceable tool magazine H, and the tool is held in the replaceable tool magazine H. After being removed from the tool 16, the attitude of the tool 3 held in the tool holding mechanism 13 is changed to the attitude changing mechanism 6, 7, 14 by rotation of the main shaft 4.
is operated so that the axial direction of the tool 3 is parallel to the axis of the spindle 4, and the tool 3 is directly or indirectly transferred between the tool holding mechanism 13 of the attitude changing device A and the dedicated tool magazine 1. A tool replacement method characterized by replacing the tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58096521A JPS5930641A (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Tool exchanging method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58096521A JPS5930641A (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Tool exchanging method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930641A JPS5930641A (en) | 1984-02-18 |
| JPH0242620B2 true JPH0242620B2 (en) | 1990-09-25 |
Family
ID=14167439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58096521A Granted JPS5930641A (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Tool exchanging method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930641A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH072317B2 (en) * | 1984-10-19 | 1995-01-18 | ソニー株式会社 | Industrial Robot Tool Selector |
| EP3683011B1 (en) * | 2017-09-15 | 2025-07-09 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Machine tool system |
| JP7376743B1 (en) * | 2023-06-05 | 2023-11-08 | Dmg森精機株式会社 | automatic conveyance device |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP58096521A patent/JPS5930641A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5930641A (en) | 1984-02-18 |
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