[go: up one dir, main page]

JPH0688189B2 - 自動工具交換装置の工具交換方法 - Google Patents

自動工具交換装置の工具交換方法

Info

Publication number
JPH0688189B2
JPH0688189B2 JP63198849A JP19884988A JPH0688189B2 JP H0688189 B2 JPH0688189 B2 JP H0688189B2 JP 63198849 A JP63198849 A JP 63198849A JP 19884988 A JP19884988 A JP 19884988A JP H0688189 B2 JPH0688189 B2 JP H0688189B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
arm
spindle
workpiece
height
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
Application number
JP63198849A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0253542A (ja
Inventor
忠秋 佐藤
尊敏 牧野
Original Assignee
日立精機株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立精機株式会社 filed Critical 日立精機株式会社
Priority to JP63198849A priority Critical patent/JPH0688189B2/ja
Publication of JPH0253542A publication Critical patent/JPH0253542A/ja
Publication of JPH0688189B2 publication Critical patent/JPH0688189B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle

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] この発明は、マシニングセンタの自動工具交換装置の工
具交換方法に関する。更に詳しくは、自動工具交換装置
の工具交換位置をテーブル上の工作物の高さに応じて変
更できる自動工具交換装置の工具交換方法に関する。
[従来技術] マシニングセンタは、ミーリング、ドリリング加工など
複数種類の加工ができる工作機械として知られている。
このマシニングセンタは、複数種類の加工に対応した工
具を収納した工具マガジンを有し、この中の工具と主軸
との間で、工具交換アームを用いて直接または間接に工
具を交換している。通常、工具交換アームは、マシニン
グセンタ本体の定位置に固定されており、工具の交換時
に主軸が工具交換アームの固定位置に移動して工具を交
換している。また、工具交換時間を短縮するため、主軸
の上下動に連動して工具交換アームを上下動に追従させ
るタイプ、すなわち主軸追従方式の工具交換アームも提
案されている。
[発明が解決しようとする課題] 前記した工具交換アームを所定位置に固定して工具交換
する方式は、工具交換のたびに主軸が交換位置に移動し
なければならないので、移動に要する時間だけ工具交換
時間が長くなるという欠点がある。主軸に追従して工具
交換アームが移動する方式は、工具交換時間は短縮でき
るが、加工される工作物のサイズなど工作物側の事情は
考慮されていない。すなわち、工具交換の必要がない場
合でも主軸に常に工具交換アームが追従するので、工具
交換アームがムダな動作を行うことになる。
また、主軸追従機構が複雑になり故障の原因にもなる。
この発明は、これらの問題点に着目して発明されたもの
であり、次の課題を達成する。
この発明の目的は、工作物の高さに応じて工具交換アー
ムを工具交換位置を変更して、工具交換時間を短縮した
自動工具交換装置の工具交換方法を提供することにあ
る。
この発明の他の目的は、工具交換アームの移動動作を必
要最小限に押さえた自動工具交換装置の工具交換方法を
提供することにある。
[前記課題を解決するための手段および作用] この発明は、前記課題を解決するために次のような手段
を採り、次の作用を行う。
a.機体と、 b.該機体内で上下動する主軸と、 c.該主軸に装着された工具を交換するために前記上下動
と平行する位置で上下動する工具交換アームと、 d.該工具交換アームを前記上下に駆動し、かつ複数の工
具交換位置でのみ停止できるアーム上下駆動手段と、 e.前記工具交換アームとの間で工具を交換し工具を貯蔵
するための工具貯蔵マガジンと、 f.前記主軸に装着した工具により加工される工作物を載
置固定する工作物テーブルとを有するマシニングセンタ
であって、 g.前記主軸の工具と前記工具交換アームとの間の工具の
交換を前記工作物の高さに応じて前記アーム上下駆動手
段により、選択され予め決められた前記工具交換位置で
工具交換を行う h.ことを特徴とする自動工具交換装置の工具交換方法で
ある。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第1図は、この発明の自動工具交換装置の工具交換方法
を実施するマシニングセンタの斜視投影図である。第2
図は、ツインアーム23の交換動作を示す平面図である。
マシニングセンタ1は、横軸の主軸4を有するタイプで
ある。ベッドの摺動面(図示せず)にはコラム2がZ軸
線方向に摺動自在に設けてある。コラム2の前面には、
テーブル3が配置してあり、このテーブル3上には、工
作物Wが載置固定されて加工される。
コラム2内には、主軸4が上下方向にY軸サーボモータ
(図示せず)により駆動されている。コラム2の前面の
角部には、2本の案内面11が上下方向に形成してある。
この案内面11上には、上下アーム台12が上下移動自在に
設けてある。この上下アーム台12上には、案内面13が案
内面11と直交する方向に設けてある。上下アーム台12
は、上下シリンダ装置10により後記する3位置を選択で
きる。この上下シリンダ装置10は、複数の直線上の位置
を選択できるものであり、ステップシリンダ装置として
公知のものである。
案内面13上には、アーム台14がシリンダ装置15により移
動自在(矢印b方向)に設けてある。アーム台14上に
は、ツインアーム20がY軸線(上下方向)中心に揺動自
在(矢印c方向)に設けてある。この揺動cは、揺動軸
(図示せず)中心にシリンダ装置21により揺動させられ
る。ツインアーム20は、新旧工具Tを交換するとき、揺
動シリンダ22により出没およびそれ自身を中心に180度
回転(矢印d)させられる。
工具貯蔵マガジン30は、コラム2の側面に配置されてい
る。工具貯蔵マガジン30内には、多数の工具ポット31が
チェーン状に連結してあり必要に応じて工具交換位置に
割出し位置決めができる。この工具貯蔵マガジン30の構
造は、周知の構造でありここでは詳記しない。
工具交換動作 第3図は、工作物Wの高さl1,l2,l3に応じた工具交換
位置を図式的に示したものである。比較的低い高さl3
有する工作物Wの場合、ツインアーム20は低い高さIIIC
位置で工具交換を行う。同様に、中間の高さl2を有する
工作物Wは、IIIB位置で、もっとも高いl1の工作物W
は、IIIA位置でそれぞれ工具交換動作を行う。工作物テ
ーブル3上からの工作物Wの高さにより主に加工する領
域、すなわち高さが相違し変動する。
高い工作物Wであればその高い加工位置で種々の種類の
加工が行われ、その高い加工位置で工具交換が発生する
確率が増加するので、この位置で工具を交換すると主軸
の移動時間を短くできるので、結果として、工具交換時
間を短縮できる。
更に、自動工具交換装置は、工具交換時に主軸から工具
を抜き出し、アームが回転する時工具先端と工作物とが
干渉する。この干渉領域が工作物の高さにより変化する
ので、工作物の高さに合わせて主軸が上昇する位置を最
小限の高さにすることができ工具交換時間を短縮でき
る。
工作物の高さは予めわかっているので、予め決められた
交換位置でかつ、最も交換に適した位置IIIA、IIIB、II
ICのいずれかで工具交換を行う。IIIA、IIIB、IIICの各
位置は、上下用シリンダ装置10により選択的に位置決め
される。第4図は、自動工具交換装置の交換動作の概要
を示す動作のフロー図である。工作物Wの加工が完了
し、次の新しい工作物Wが搬入されると、新工作物Wか
否か判断する(ステップP1、以下、ステップを略す
る。)。
次に、新しい工作物Wに対応した位置に上下シリンダ装
置10を駆動して工具交換アーム20を対応した位置に移動
させる。すなわち、前記したように、高さl1の工作物
は、IIIAの位置に、高さl2はIIIBの位置に、高さl3はII
ICの位置に移動させる。加工途中、または加工の最初に
工具交換する必要があるか否か判断する(P3)。必要が
なければ、次の加工動作に入る。工具交換動作が必要で
あれば、主軸4は、工作物Wの高さに応じてプログラム
で選定された交換位置、すなわちA、B、C位置のいず
れかに停止させる(P4)。
シリンダ装置15と、シリンダ装置21が作動(b、cの複
合動作)し、アーム台14を主軸4側に接近させる。この
接近動作でツインアーム20の一方の空いている工具把持
部23が主軸4の工具Tをつかむ。シリンダ装置22が作動
し、ツインアーム23が前方に出て、主軸4のアンクラン
プ(クランプ機構図示せず)状態になった工具Tを抜き
出す(P5)。
ツインアーム23は、反転(P6)して再びツインアーム23
は引っ込み新しい工具Tを主軸4に挿入する(P7)。新
しい工具Tは、主軸4にクランプされる。再び、シリン
ダ装置15が作動してツインアーム23は、前記逆の動作で
退避する(P8)。ツインアーム23の上下の位置を変更す
る必要があるか否か判断する(P9)。すなわち、工作物
Wの高さがl1であれば、ツインアーム20はIIIAの位置で
あるからその位置を変更せずに工具貯蔵マガジン30の工
具Tとの交換を行う。
ツインアーム20の現在位置がIIIB、IIICの位置の場合
は、上下用シリンダ装置10が作動し、IIIAの位置まで上
下アーム台12を上昇(a動作)させる(P10、P11)。ツ
インアーム23は、揺動と直進、回転して工具貯蔵マガジ
ン30側に移動する。アーム台14が工具貯蔵マガジン30側
に移動する(b、c、dの動作、P12)。シリンダ装置2
2が作動してツインアーム23を引き込めて、旧い工具T
をポット31に挿入する。
再び、ツインアーム20がb、cの複合動作で退避してツ
インアーム20は反転する。これと同時に工具マガジン30
は、新しい工具Tを工具交換位置に割出す。ツインアー
ム20は、再び工具貯蔵マガジン30側にb、cの複合動作
で移動し、新しい工具Tをつかみ工具ポット31からシリ
ンダ装置22の駆動により抜き出して、再び180度反転す
る(P13)。上下アーム台12は、再び主軸4と工具交換
動作を行う位置に移動され次の工作物Wの待機位置に位
置する(P14、P15)。
主軸4の工具Tが交換されると、工具交換アーム4の動
作とは別に同時に動作して、主軸4は工作物Wを加工す
る(P16)。工作物Wの加工の進行中、工具交換の必要
があれば、ステップP3に進む。工作物Wの全加工が終了
すれば(P17)、ステップP1に戻り次の新工作物の加工
に備える。
[他の実施例] 前記した上下用シリンダ装置10は、3位置しか選択でき
ないものであるが、これに限定される必要はない。工作
物の高さの変化に合わせて、3位置以上の多段階に選択
できるシリンダ装置を採用しても良い。また、工作物の
高さが2種類程度のときは、2位置タイプのシリンダ装
置でも良い。更に、上下用シリンダ装置10に換えて、ね
じ送りを用いたサーボモータを使用して交換位置の選択
を任意の多段位置にきめ細かく選択できるようにしても
良い。
また、前記実施例は、横軸タイプの主軸であるが、縦型
の主軸を有するマシニングセンタにも適用できる。前記
したツインアーム20は、常に工具貯蔵マガジン30との間
でIIA位置(第3図)で工具交換している。しかし、工
具貯蔵マガジン30の構造を変えて、IIB位置、IIC位置な
どで工具交換しても良い。
[発明の効果] 以上詳記したように、この発明は主軸と工具交換アーム
との間の工具交換の高さ位置を、工作物の高さに応じて
選択できるので工具交換の時間が短縮できる効果ができ
る。とくに、高い工作物と低い工作物が混合した加工に
適用すると有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の斜投影図、第2図は工具交
換装置の平面図、第3図は工作物の高さと主軸と自動工
具交換装置との位置関係を示す略図、第4図は自動工具
交換装置の動作の概要を示すフロー図である。 1……マシニングセンタ、2……コラム、3……工作物
テーブル、4……主軸、10……上下用シリンダ装置、12
……上下アーム台、14……アーム台、23……ツインアー
ム、30……工具貯蔵マガジン、31……工具ポット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a.機体と、 b.該機体内で上下動する主軸と、 c.該主軸に装着された工具を交換するために前記上下動
    と平行する位置で上下動する工具交換アームと、 d.該工具交換アームを前記上下に駆動し、かつ複数の工
    具交換位置でのみ停止できるアーム上下駆動手段と、 e.前記工具交換アームとの間で工具を交換し工具を貯蔵
    するための工具貯蔵マガジンと、 f.前記主軸に装着した工具により加工される工作物を載
    置固定する工作物テーブルとを有するマシニングセンタ
    であって、 g.前記主軸の工具と前記工具交換アームとの間の工具の
    交換を前記工作物の高さに応じて前記アーム上下駆動手
    段により、選択され予め決められた前記工具交換位置で
    工具交換を行う h.ことを特徴とする自動工具交換装置の工具交換方法。
JP63198849A 1988-08-11 1988-08-11 自動工具交換装置の工具交換方法 Expired - Lifetime JPH0688189B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63198849A JPH0688189B2 (ja) 1988-08-11 1988-08-11 自動工具交換装置の工具交換方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63198849A JPH0688189B2 (ja) 1988-08-11 1988-08-11 自動工具交換装置の工具交換方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0253542A JPH0253542A (ja) 1990-02-22
JPH0688189B2 true JPH0688189B2 (ja) 1994-11-09

Family

ID=16397928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63198849A Expired - Lifetime JPH0688189B2 (ja) 1988-08-11 1988-08-11 自動工具交換装置の工具交換方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0688189B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07101596B2 (ja) * 1992-12-09 1995-11-01 株式会社宇宙通信基礎技術研究所 進行波管増幅器
JP2007237305A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Matsuura Machinery Corp 工具交換システム
JP5026884B2 (ja) * 2007-08-04 2012-09-19 株式会社森精機製作所 自動工具交換装置を有する工作機械
JP5964165B2 (ja) * 2012-07-26 2016-08-03 株式会社メクトロン 工作機械の自動工具交換装置
WO2019069426A1 (ja) * 2017-10-05 2019-04-11 株式会社Fuji 工作機械
CN116423271B (zh) * 2023-02-20 2023-10-17 广东科杰技术股份有限公司 备刀式圆盘刀库设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5016030A (ja) * 1973-06-19 1975-02-20

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0253542A (ja) 1990-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0463453B1 (en) A machine tool
JP4342928B2 (ja) 工作機械の工具交換装置
JP5026884B2 (ja) 自動工具交換装置を有する工作機械
JPH0688189B2 (ja) 自動工具交換装置の工具交換方法
JP2008105158A (ja) 立形工作機械
JPH0418763Y2 (ja)
JP2782290B2 (ja) 自動工具交換装置付複合加工機
KR20140063233A (ko) 자동공구교환장치
JPH0542401A (ja) Nc工作機械
JPH08174363A (ja) 工作機械
JPH0740114A (ja) ガンドリル機械
CN113829065A (zh) 多任务型的工作机械总成
JPH09131606A (ja) 加工装置
KR20130119303A (ko) 회전식 자동공구 교환장치가 구비된 다축 수직형 머시닝센터 및 머시닝센터의 툴 교환방법
JPH042434A (ja) 工作機械
JP2002103115A (ja) 複合加工用工作機械
JPH1034473A (ja) Cnc三次元加工ユニット
JPS6389235A (ja) 複軸式マシニングセンタと、その工具交換方法
JP2605649B2 (ja) 多面加工装置
TWI752529B (zh) 多工型之工作機械總成
JPS6478709A (en) Turret type machine tool
JPH0560740U (ja) 対向複数軸マシニングセンタ
JPS6374502A (ja) 数値制御自動旋盤
JPH0857731A (ja) 小型工作機械
JPH04240056A (ja) 工作機械