JPH04171150A - 多面型ツールマガジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、工作機械で用いる多数のツール（工具）を
ストックし、自動工具交換装置によって自動的に工具交
換を行う構成のツールマガジンに関するものである。

［従来の技術］ 従来のツールマガジンは、単一の平面上にエンドレス軌
道を配置した平面型のものが主流であった。このタイプ
のマガジンにおいては、収納可能なツール数は４０′〜
６０本程度であった。そして、それ以上の数のツールが
必要な場合には、ツールマガジンに設定するツールの一
部又は全部を作業者が手作業で入れ換えていた。

［発明が解決しようとする課題］ 近年、特にＦＭＳによる無人運転や複合加工が広く行わ
れるようになってきた。この場合には、１台又は数台の
のマシニングセンタを長時間にわたり無人で運転して多
種多様な加工を行うため、必要とするツールの数も相当
多くなる傾向にある。

従来の平面型ツールマガジンにおいて工具本数を増やす
ためには、エンドレス軌道を長くする必要がある。エン
ドレス軌道を必要以上に長くするとツールのアクセスに
時間がかかり、工具交換時間が長（なってしまう。また
、ツールマガジン自体も大型化するため、マガジンの設
置スペースが大きくなりすぎて問題となる。

［発明の目的コ そこで本発明は、多数のツールを収納でき、かつ設置ス
ペースが小さく、ツールのアクセス時間を短縮できる多
面型ツールマガジンを提供することを目的とする。

［発明の要旨コ 前述の目的を達成するために、本発明は請求項に記載の
多面型ツールマガジンを要旨としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の多面型ツールマガジンは、工作機械で用いる多
数のツールをストックし、自動工具交換装置によって自
動的に工具交換を行う構成のツールマガジンにおいて、
ベースを設け、ベース上に回転可能にマガジン本体を設
け、工具をストックする複数のエンドレス軌道をマガジ
ン本体に設けしかもマガジン本体の回転軸を中心にエン
ドレス軌道が多面型に配置されるようにし、マガジン本
体を回転して所定のエンドレス軌道を工具交換位置にア
クセスすることによってツールの交換を行う構成にした
ことを特徴とする。

−［作　用］ 工具交換に際して、マガジン本体を回転して所定のエン
ドレス軌道を工具交換位置にアクセスするとともにエン
ドレス軌道を送って所定の工具を自動工具交換装置の対
応位置にアクセスする。そして、自動工具交換装置によ
って自動的に新旧ツールを交換する。

［実　施　例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に示したように、本発明による多面型ツールマガ
ジン１０は工作機械１１の隣りに配置される。図示例で
は工作機械１１は横型マシニングセンタであるが、もち
ろん立型マシニングセンタや他の工作機械であってもよ
い。

工作機械１１はベース１２を有していて、ベース１２の
上にコラム１９が形成しである。

コラム１９にはガイド２０が鉛直方向に設けてあり、こ
れに沿ってスピンドルヘッド２１が上下（矢印Ｙ方向）
に移動する構成になっている。スピンドルヘッド２１に
はスピンドル２２が設けである。第１図ではスピンドル
２２にツールＴ１が挿入してあり、クランプされている
。工具交換の際にはツールはアンクランプされる。

ベース１２の上には２本のレール１３が平行に設けてあ
り、その上にサドル１５が設定されている。サドル１５
はＺ方向送り手段１４によってレール１３に沿ってＸ方
向に移動する構成になっている。Ｚ方向送り手段１４は
モータ、モータによって回転するボールネジ、サドル下
面に固定されボールネジとかみ合うポールナツトによっ
て構成される。モータが回転するとボールネジ・ナツト
の作用によってサドル１５がＸ方向に移動する。

サドル１５の上面にはレール１６が形成してあり、その
上にテーブル１８が設けである。

テーブル１８はレール１６に沿ってＸ方向に移動する構
成になっている。テーブル１８をＸ方向に送るＸ方向送
り手段１７は、２方向送り手段１４と同様の構成になっ
ている。

テーブル１８の上にはワークＷが設置しである。テーブ
ル１８は通常のロータリテーブル（図示せず）として構
成してもよ（、その場合にはワークＷを鉛直軸又は水平
軸の回りにインデックスできるため、より多様な加工が
可能となる。

コラム１９の側部には自動工具交換装置（以下ツールチ
ェンジャという）２３が設けである。ツールチェンジャ
２３は従来用いられているもので、例えば特開昭６２−
１８８６４１号公報や特開昭６３−５７１３７号公報に
記載の自動工具交換装置を採用できる。

工作機械１１の側方には多面型ワークマガジンエ０が設
置しである。

ワークチェンジャ１０はベース３１を有し、その上に２
本のレール３２が平行に形成しである。

レール３２の上にはスライド部材３４が設けてあり、ス
ライド部材３４は移動手段３３によってレール３２に沿
って移動する。

移動手段３３はモータと、モータによって回転する送り
ネジと、スライド部材に固定されていて送りネジにかみ
合ったナツトから構成されている。モータが作動すると
スライド部材３４は矢印Ａ方向に移動する。

スライド部材３４の上にはロータリステージ３５が回転
可能に設置しである。ロータリステージ３５はチェーン
を介してモータ４０によって駆動される。ロータリステ
ージ３５の上にはマガジン本体３６が設けである。

マガジン本体３６は全体的に４角柱状であり、４つの長
細い側面Ｆｌ、Ｆ２．・・・を持っ−ていて、各側面Ｆ
ｌ、・・・には長円状のエンドレス軌道３７が設定しで
ある。１つのエンドレス軌道３７には例えば４０個のツ
ールを収容する。従って合計１６０個のツールが収容で
きる。

エンドレス軌道３７はチェーン３８、スプロケット３９
、駆動モータ（図示せず）によって構成しである。４つ
のエンドレス軌道を駆動するための４つの駆動モータが
マガジン本体３６の内部に配置されている。チェーン３
８はツールを挿入するためのツールポット４２を有する
多数のプレート４１を継いだ構成になっている。ツール
ポットにはツールホルダ下部の係止部を軍勢するための
ばねを利用した不整手段が設けである。エンドレス軌道
３７としては、例えば特開昭６２−１８８６４１号公報
に記載のツールマガジンの構成を採用できる。

次に第２図を参照してツール交換の動作を説明する。第
２図に示したツールチェンジャ１００は第１図のチェン
ジャ２３とは幾分異っている。チェンジャ１００は軸１
０７を中心にして矢印Ｗ方向に回転可能であり、また軸
１０７は矢印Ｖ方向に伸縮可能である。腕１０５．１０
６はそれぞれ長手方向に伸縮可能であって、その先端に
はツールホルダを保持する゛ための保持部１０１．１０
２が設けである。保持部１０１，１０２はばね（図示せ
ず）の弾性力によって開閉しツールホルダをしっかりと
保持できる構成になっている。また、保持部１０１．１
０２の根本には回り止め１０３．１０４が設けである。

そして、腕１０５．１０６がその長手方向に伸縮した時
に、保持部１０１．１０２がツールホルダの側方からこ
れを保持、開放する構成になっている。

第２図は旧ツールＴ１による加工が終了し、スピンドル
ヘッドが工具交換位置すなわちツ−ルチェンジャのレベ
ルまで移送され、一方、ツールマガジン１０において新
ツールＴ２を有する面Ｆ１が工具交換位置にアクセスさ
れ、新ツールＴ２がツールチェンジャ対応位置にアクセ
スされた状態を示している。この状態から以下の手順で
工具交換が行われる。

■　腕１０５，１０６を伸ばしてそれぞれ新ツールＴ２
、旧ツールＴ１をグリップする。

（矢印Ｃ１矢印Ｈ）この際、回り止め１０３゜１０４が
ツールホルダの対応する凹所に係合する。

■　軸１０７を伸ばして新・旧ツールＴ２゜Ｔ１をツー
ルポット、スピンドル２２から抜き取る。（矢印り、Ｉ
） ■　軸１０７を１８０°回転して新・旧ツールＴ２．Ｔ
ｌの位置を入れ換える。（矢印Ｅ、Ｊ）この状態を第３
図に示した。

■　所定のエンドレス軌道を送って、旧ツールを挿入す
るツールポット４２を工具交換位置までアクセスする。

この際、当該ツールポットが他の（例えば面Ｆ２にある
）軌道上にある場合にはマガジン本体を回転して面Ｆ２
をアクセスする。回転時にはマガジン本体を第１図で左
下方向に撤退させ、ツールチェンジャ１００がマガジン
本体の回転の障害にならないようにする。■の動作は■
の動作と同時に行うようにする。

■　軸１０７を縮めて新・旧ツールＴ２゜Ｔ１をスピン
ドル２２、ツールポットに挿入する。

■　腕１０５．１０４を縮めて保持部１０３．１０２を
ツールＴ２．Ｔｌから引き離す。

（矢印Ｇ、Ｌ）この際、保持部１０３．１０２が軸１０
７の方向に強く引かれることによって、ばね力によるグ
リップが強制的に解除される。

■　軸１０７を９０°回転し、腕１０５゜１０４を上下
方向に向は待期状態として工作機械による加工を行う。

上記手順は工具交換手順の一例であって、他の手順も可
能である。例えば、新ツールの挿入を優先し、旧ツール
の戻し動作を後で行うようにすることもでき、この場合
には交換時間を短縮できるので有利である。

なお、本発明は前記実施例に限定されない。

例えばマガジン本体は２面型、６面型等の他の多面型に
できる。

［発明の効果］ 本発明による多面型ツールマガジンは多数のツールを収
容できしかも設置スペースが小さい。さらに、収容工具
数のわりに工具交換時間を短くできる。従って、本発明
の多面型ツールマガジンをマシニングセンタに設置する
ことによって多彩な加工を効率的に行うことができる。

また、工場に設置する場合の設置効率もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多面型ツールマガジンを示す斜視
図、第２．３図はその動作を示す動作図である。 １１・・・・・・・・・・・・・・・・・・工作機械３
１・・・・・・・・・・・・・・・・・・ベース３６・
・・・・・・・・・・・・・・・・・マガジン本体３７
・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンドレス軌道
１、Ｔ２・・・・・・・・・・・・ツールを 代　　理　　人　　　弁理士　　　１）　辺　　　徹−
１櫨−９ ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工作機械で用いる多数のツールをストックし、自動工具
   交換装置によって工具交換を行う構成のツールマガジン
   において、ベースを設け、ベース上に回転可能にマガジ
   ン本体を設け、マガジン本体に工具をストックする複数
   のエンドレス軌道を設けしかもマガジン本体の回転軸を
   中心にエンドレス軌道が多面型に配置されるようにし、
   マガジン本体を回転して所定のエンドレス軌道を工具交
   換位置にアクセスしてツールの交換を行う構成にしたこ
   とを特徴とする多面型ツールマガジン。