JPS6176246A - Automatic tool changer - Google Patents
Automatic tool changerInfo
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- JPS6176246A JPS6176246A JP19975984A JP19975984A JPS6176246A JP S6176246 A JPS6176246 A JP S6176246A JP 19975984 A JP19975984 A JP 19975984A JP 19975984 A JP19975984 A JP 19975984A JP S6176246 A JPS6176246 A JP S6176246A
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Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は工具マガジンに収納された所定の工具をソケッ
トとともに取出し工作機械の主軸に挿着する自動工具交
換装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an automatic tool changer that takes out a predetermined tool stored in a tool magazine together with a socket and inserts it into the main shaft of a machine tool.
〈従来の技術〉
一般に自動工具交換装置における工具の選択方式として
は、番地書替方式と固定番地方式がある。<Prior Art> In general, there are two types of tool selection methods in automatic tool changers: an address rewriting method and a fixed address method.
前者の方式は、マガジンに収納された工具と主軸に挿着
された工具を交換アームで同時に交換する場合に採用さ
れている。これにおいては、マガジンから抜き取られた
工具の収納位置に主軸から戻らされる工具が挿入され、
元の収納位置には戻せないという構成上の制約から、戻
された工具の番号(番地)に書きなおすという処理を制
御装置内で行っている。The former method is used when a tool stored in a magazine and a tool inserted into a spindle are exchanged at the same time using an exchange arm. In this case, the tool returned from the spindle is inserted into the storage position of the tool extracted from the magazine,
Due to a structural constraint that the tool cannot be returned to its original storage position, a process is performed within the control device to rewrite the number (address) of the returned tool.
このため制御系が複雑になりコスト高は免れない。しか
も、工具交換するたびにマガジン内の工具の配列順序が
逐次変わってしまうため、ワーク変更に伴う段取替えに
よってマガジン内工具の取替えをする場合には不都合と
なる。For this reason, the control system becomes complicated and costs are inevitably high. Moreover, the arrangement order of the tools in the magazine changes every time the tools are replaced, which is inconvenient when the tools in the magazine are replaced as a result of a setup change accompanying a workpiece change.
一方後者の方式は、マガジンから工具を取出し交換アー
ムに受渡す中間アームを備えたものに採用され、主軸か
ら抜き取られた工具をマガジンに戻す場合には、その工
具が収納されていた元の収納位置が工具取出し位置にく
るようにマガジンを割出してから工具の戻しサイクルが
行われる。これによっていずれの工具も必ずマガジンの
元の収納位置に戻されるので、工具の配列順序は変化す
ることかなく、マガジン工具の段取替えにおいては有利
である。On the other hand, the latter method is adopted for those equipped with an intermediate arm that takes out tools from the magazine and transfers them to the exchange arm.When returning a tool that has been removed from the spindle to the magazine, it is necessary to return the tool to the original storage where it was stored. The magazine is indexed so that the position is at the tool removal position, and then the tool return cycle is performed. As a result, all tools are always returned to their original storage positions in the magazine, so the arrangement order of the tools does not change, which is advantageous in changing the setup of magazine tools.
しかしながら、交換アームとの間で工具の受渡しをする
必要があり、中間アームにおける工具の把持方法に工夫
を要し、例えば工具ホルダに中間アーム専用の把持部を
付加したものがあるが、このようなホルダは標準のホル
ダが使えないことにより、工具の標準化を阻害すること
となる。又中間アームで工具を取り出した状態で1よ、
工具のシャンク部はむき出しの状態となり、これに切粉
等の異物が付着すると主軸挿着精度を悪化させ、正常な
加工の阻害要因ともなる。However, it is necessary to transfer the tool to and from the exchange arm, and the method of holding the tool in the intermediate arm requires some ingenuity. A standard holder cannot be used, which impedes the standardization of tools. Also, with the tool taken out with the intermediate arm, 1.
The shank portion of the tool is exposed, and if foreign matter such as chips adheres to it, the spindle insertion accuracy will be deteriorated, and this will also be a factor that impedes normal machining.
そこで中間アームの工具保持手段として、ソケットごと
マガジンから取出すようにしたものがあり、これにおい
ては、上記交換アームとの工具の受渡しの問題を解決し
ている。Therefore, as a tool holding means for the intermediate arm, there is a method in which the socket is taken out from the magazine, which solves the problem of transferring the tool to and from the exchange arm.
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら次のような問題点を有している。<Problem that the invention seeks to solve> However, it has the following problems.
工具選択方式を番地固定式にするためには、主軸内に工
具を残さないで1、全工具をマガジンに戻すことができ
ない。In order to set the tool selection method to a fixed address type, it is impossible to return all tools to the magazine without leaving any tools in the spindle.
即ち、主軸内に工具がなくマガジンの全収納位置にソケ
ットに収納された工具が入っている状態では、1番目の
工具をソケットごと取出し主軸に挿着した後学のソケッ
トは元の収納位置に戻さざるを得ないことになる。2番
目に取出した工具は、主軸内の工具、即ち1番目の工具
と交換される。In other words, when there is no tool in the spindle and the tools stored in the sockets are in all storage positions of the magazine, the first tool is taken out with its socket and inserted into the spindle, and the subsequent sockets are returned to their original storage positions. I will have no choice but to return it. The second tool taken out is replaced with the tool in the spindle, that is, the first tool.
主軸から抜き取られた工具の戻すべき収納位置には空の
ソケットが戻されているため、元の収納位置には戻せな
いことになる。Since the empty socket has been returned to the storage position where the tool removed from the spindle should be returned to, it cannot be returned to its original storage position.
よって物理的に固定番地式は不可能であるが本発明は、
この問題を解決し固定番地式の工具選択を可能にしたも
のである。Therefore, although a fixed address system is physically impossible, the present invention
This problem has been solved and fixed address type tool selection has been made possible.
く作用〉
本発明は、マガジンのソケット収納部の数を使用工具数
Nに対し少なくともN+1としたものであり、1番目の
工具をマガジンより取出し主軸に挿着した後の空のソケ
ットをN+1番地に保管すれば、主軸に挿着された工具
の元の収納位置は空になったままであり、2番目の工具
を取出し工具交換すると2番目の工具は主軸に挿着され
主軸から抜き取られた工具はソケ7)に入れられ、空に
なった元の収納位置に戻すことができる。以後の工具交
換によっても主軸から戻される工具は元の収納位置に戻
すことができることになる。Function> In the present invention, the number of socket storage parts of the magazine is set to at least N+1 for the number N of tools used, and the empty socket after the first tool is taken out from the magazine and inserted into the spindle is placed at address N+1. If the tool is stored in the spindle, the original storage position of the tool inserted into the spindle remains empty, and when the second tool is removed and replaced, the second tool is inserted into the spindle and the tool removed from the spindle remains empty. can be placed in the socket 7) and returned to its empty original storage position. This means that the tool returned from the spindle can be returned to its original storage position even when the tool is replaced thereafter.
又全加工が終了して最後に使用した工具を主軸からマガ
ジンに戻す場合には、前記N + 1番地に保管した空
のソケット取り出し、交換アームを作動させることによ
り主軸の工具はソケットに移され、この工具の元の収納
位置は空になっているので、ここに戻すことができる。In addition, when all machining is completed and the last used tool is to be returned from the spindle to the magazine, the empty socket stored at address N+1 is taken out and the exchange arm is operated to transfer the tool on the spindle to the socket. , the original storage location of this tool is now empty, so you can return it here.
かくして主軸から戻される工具は全ての元の収納位置に
戻すことができるので、工具の選択は固定番地式が採用
できることとなり、工具配列順序は変わらない。In this way, all the tools returned from the spindle can be returned to their original storage positions, so a fixed address system can be used for tool selection, and the tool arrangement order remains unchanged.
〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本発明による自動工具交換装置を具備した立形
工作機械を示すもので、ベッド10と、このベッドlO
上で摺動するコラム1)を有する。FIG. 1 shows a vertical machine tool equipped with an automatic tool changer according to the present invention.
It has a column 1) that slides on it.
コラム1)の側面にはスピンドルヘッド12が昇降可能
に案内支持され、主軸13を鉛直軸線上で回転させなが
ら前記スピンドルへラド12を昇降動作させてテーブル
15上に載置された工作物Wの加工を行うようになって
いる。A spindle head 12 is guided and supported on the side surface of the column 1) so as to be movable up and down, and the workpiece W placed on the table 15 is moved up and down by moving the rod 12 up and down the spindle while rotating the main shaft 13 on the vertical axis. It is now ready for processing.
さらに前記ヘッド10上には、主軸13に挿着される各
種工具Tを収納するための工具マガジン16が設置され
ている。そしてこの工具マガジン16と前記主軸13と
の間に工具移送装置40ならびに周知の交換アーム20
が設置されている。Furthermore, a tool magazine 16 is installed on the head 10 to store various tools T inserted into the main shaft 13. A tool transfer device 40 and a known exchange arm 20 are provided between the tool magazine 16 and the main spindle 13.
is installed.
この工具移送装置40は工具出入れ位置P1と工具交換
位置P2との間を工具の姿勢を水平状態から垂直状態に
姿勢変更しながら移送し、また交換アーム20は工具交
換位置P2と主軸13との間において工具Tの姿勢を垂
直状態のままで移送するようになっている。This tool transfer device 40 transfers the tool between the tool exchange position P1 and the tool exchange position P2 while changing the attitude of the tool from a horizontal state to a vertical state. During this period, the tool T is transferred while maintaining its vertical posture.
前記工具マガジン16の具体的構成を第2図に示す。こ
の工具マガジン16はベッド10上より立設された支持
機枠21を有する。この支持機枠21にはその上端にス
プロケットホイールが回転自在に軸承され、下端に走行
レール22が固定され、これらスプロケットホイール2
1ならびに走行レール22間にエンドレスのチェーン2
3が巻回されている。前記スプロケットホイール21は
駆動モータによりウオーム・ウオームホイール等周知の
伝導機構を介して回転駆動されるようになっており、こ
れによってチェーン23は周回運動される。このチェー
ン23上には第3図に示すようにソケット収納部をなす
ソケットホルダ24が固定され、このソケットホルダ2
4に工具ソケット25が着脱可能に保持されている。従
って前記チェーン23の周回に伴いソケットホルダ24
ならびに工具ソケット25は工具出入れ位置P1に割出
されるようになっている。A specific configuration of the tool magazine 16 is shown in FIG. This tool magazine 16 has a support frame 21 that stands up from above the bed 10. A sprocket wheel is rotatably supported on the upper end of the support frame 21, and a travel rail 22 is fixed to the lower end.
Endless chain 2 between 1 and running rail 22
3 is wound. The sprocket wheel 21 is rotatably driven by a drive motor via a well-known transmission mechanism such as a worm wheel, thereby causing the chain 23 to rotate. As shown in FIG. 3, a socket holder 24 forming a socket housing is fixed on this chain 23.
A tool socket 25 is detachably held at 4. Therefore, as the chain 23 rotates, the socket holder 24
In addition, the tool socket 25 is indexed to the tool insertion/removal position P1.
なお、工具ソケット25は第5図に示すようにその外周
に係合四部26を有し、この係合凹部26を断面コ字形
のソケットホルダ24に差込み支持され、さらにその外
側をガイドレール30,31.32,33.34 (第
2図参照)によってガイドされているため、ソケットホ
ルダ24より工具ソケット25が逸脱することはない。As shown in FIG. 5, the tool socket 25 has four engaging parts 26 on its outer periphery, and the engaging recesses 26 are inserted into and supported by the socket holder 24, which has a U-shaped cross section. 31, 32, 33, 34 (see FIG. 2), the tool socket 25 will not come off from the socket holder 24.
また工具Tは第3図に示すように工具ソケット25の挿
着穴27に差込まれ、容易に抜差しできる構成となって
いる。Further, the tool T is inserted into an insertion hole 27 of the tool socket 25, as shown in FIG. 3, and is configured to be easily inserted and removed.
ここにおいて、マガジン16のソケットホルダ24の数
は使用最大工具本数をNとした場合N+1となし、ソケ
ット25を保持しない空きのソケットホルダを少なくと
も1つ確保しておく。この空いた部分は、後述するよう
に1番目の工具を主軸に挿着した後の空のソケットを戻
すために必要とするもである。Here, the number of socket holders 24 in the magazine 16 is set to N+1 where N is the maximum number of tools to be used, and at least one empty socket holder that does not hold a socket 25 is secured. This empty space is needed to return the empty socket after the first tool has been inserted into the spindle, as will be described later.
かかる構成の工具マガジン16の背後に第3図および第
4図に示す工具移送装置40が設置されている。この工
具移送装置40は、案内筒41を有し、この案内筒41
内に作動ロッド42が軸方向に摺動可能に嵌合されてい
る。この作動ロッド42と前記案内筒41との間には、
U旋状のカムf843と、このカム溝43に係合するカ
ムフォロア44からなる回転機構45が設けられ、その
後方に設けられた進退用シリンダ45 (駆動アクチェ
エータ)により前進後退させることで作動ロッド42を
このカム溝43に倣って螺旋運動させるようになってい
る。A tool transfer device 40 shown in FIGS. 3 and 4 is installed behind the tool magazine 16 having such a configuration. This tool transfer device 40 has a guide tube 41, and this guide tube 41
An actuating rod 42 is fitted therein so as to be slidable in the axial direction. Between this operating rod 42 and the guide tube 41,
A rotation mechanism 45 consisting of a U-shaped cam f843 and a cam follower 44 that engages with this cam groove 43 is provided, and the actuating rod 42 is moved forward and backward by a forward and backward cylinder 45 (drive actuator) provided behind it. is made to move helically following this cam groove 43.
前記作動ロッド42の先端には係合フォーク47が楔止
されている。この係合フォーク47には、その先端に一
定の間隔をおいて一対の係合片48゜48が形成され、
この係合片48.48間に工具ソケット25を通過させ
る空間が形成されている。An engagement fork 47 is wedged at the tip of the operating rod 42. A pair of engagement pieces 48° 48 are formed at the tip of the engagement fork 47 at a constant interval.
A space through which the tool socket 25 passes is formed between the engaging pieces 48, 48.
従ってチェーン23を周回運動させて工具ソケット25
をこの係合片48.48間の空間に位置決めし、さらに
この係合フォーク47を前記作動ロッド42の軸線方向
に移動させることで工具ソケット25をソケットホルダ
24に対して係脱できるようになっている。Therefore, the chain 23 is moved around and the tool socket 25 is
By positioning the tool socket 25 in the space between the engagement pieces 48 and 48 and moving the engagement fork 47 in the axial direction of the operating rod 42, the tool socket 25 can be engaged with and disengaged from the socket holder 24. ing.
また前記係合フォーク47には枢支ピン50によって断
面口字状の離脱防止部材51が枢支されている。この離
脱防止部材51はその先端に係止溝53を有し、この係
止溝53を前記工具ソケット25の係止ピン54に係脱
させて係合フォーク47から工具ソケット25の脱落を
防止するようになっている。この離脱防止部材51の作
動機構60としては、前記係合フォーク47内に組込ま
れかつスプリング61によって撥力が付与されたプラン
ジャ62と、前記支持機枠21上に固定された当接部材
63とからなる。この当接部材63は係合フォーク47
が後退端に位置するとき、前記離脱防止部材63に当接
し、また工具ソケット25がソケットホルダ24より外
れる直前において離脱防止部材51より離れるような長
さに設定されている。従ってこの係合フォーク47の移
動に連動して離脱防止部材51は回動し、この離脱防止
部材51の係止溝53を工具ソケット25上の係合ピン
54に係合離脱させるようになっている。Further, a detachment prevention member 51 having an opening-shaped cross section is pivotally supported on the engagement fork 47 by a pivot pin 50 . This detachment prevention member 51 has a locking groove 53 at its tip, and this locking groove 53 is engaged with and disengaged from the locking pin 54 of the tool socket 25 to prevent the tool socket 25 from falling off from the engagement fork 47. It looks like this. The actuating mechanism 60 of the detachment prevention member 51 includes a plunger 62 built into the engaging fork 47 and to which repulsive force is applied by a spring 61, and an abutment member 63 fixed on the support frame 21. Consisting of This contact member 63 is the engagement fork 47
The length is set such that when the tool socket 25 is at the rearward end, it comes into contact with the detachment preventing member 63 and separates from the detachment preventing member 51 just before the tool socket 25 comes off from the socket holder 24. Therefore, the detachment prevention member 51 rotates in conjunction with the movement of the engagement fork 47, causing the locking groove 53 of the detachment prevention member 51 to engage and disengage from the engagement pin 54 on the tool socket 25. There is.
第7図は前記工具マガジン16の割出しと、交換アーム
20及び前記工具移送装置としての中間アーム40の作
動を制御する制御ブロック線図を示すもである。100
は数値制御装置、1)0は交換装置制御回路で、交換ア
ーム駆動装置1)1及び中間アーム駆動装置1)2に制
御信号を発する。FIG. 7 shows a control block diagram for controlling the indexing of the tool magazine 16 and the operation of the exchange arm 20 and the intermediate arm 40 as the tool transfer device. 100
1) is a numerical control device, and 1)0 is an exchange device control circuit which issues control signals to the exchange arm drive device 1) 1 and intermediate arm drive device 1) 2.
120はマガジンの割出制御回路でマガジン駆動装置1
’30に制御指令を発する。120 is a magazine indexing control circuit and the magazine drive device 1
A control command is issued in '30.
この割出制御回路120は、数値制御装置100から指
令されるTコードによりマガジンの割出しを制御するも
のであり、通常においては、先ずTコードに対応する工
具の収納番地(Tコードと収納番地とは一致するものと
する)を工具出入れ位置に割出し、中間アーム40によ
り工具をソケットごと取出し、交換アーム20にて交換
した後、主軸から抜きとられた工具を戻すべき収納位置
を割出すようになっている。かかる処理を行わせる流れ
図を第8図に示す。This indexing control circuit 120 controls the indexing of the magazine using the T code commanded from the numerical control device 100. Normally, the indexing control circuit 120 first calculates the storage address of the tool corresponding to the T code (T code and storage address). ) is indexed to the tool insertion/removal position, the tool is taken out with the socket by the intermediate arm 40, and replaced by the exchange arm 20, and then the storage position to which the tool removed from the spindle should be returned is determined. It's about to come out. A flowchart for performing such processing is shown in FIG.
しかしながら1番目の工具を取出す場合及び最終工程の
加工を終り最後に使用した工具をマガジンに戻す場合の
割出し制御は前記通常の場合と異なるので、前者の場合
と後者の場合を第8図のステップ(IIと(2)で判別
し、前者の場合は第9図の流れ図で示す第1の制御回路
121で制御し、後者の場合は第10図の流れ図で示す
第2の制御回路122で制御する。However, the indexing control when taking out the first tool and when returning the last used tool to the magazine after finishing the final process machining is different from the normal case, so the former case and the latter case are shown in Fig. 8. The determination is made in steps (II and (2)). In the former case, the first control circuit 121 shown in the flowchart of FIG. Control.
次に上記構成における作動を説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.
第1図は機械の運転を開始しようとしている状態を示し
、この状態では主軸13の挿着穴に工具は挿着されてい
ない。またこのときコラム1)は後方の工具交換原位置
へ後退され、スピンドルヘッド12も上方の工具交換原
位置へ上昇されている。一方数値制御装置100より発
せられるTコードにより工具マガジン16のチェーン2
3も周回され、最初に使用すべき工具Tを工具出入れ位
置P1に割出す。そして工具交換指令が出ると、進退用
シリンダ45にて係合フォーク47は工具出入れ位置P
1に割出された工具ソケット25ならびに工具Tを係合
支持しながら前進し、そしてこの工具ソケット25がソ
ケットホルダ24より外れる直前まで前進したとき、離
脱防止部材51より当接部材63が離れる。これにより
離脱防止部材51は枢支ピン50を支点として時計方向
に回転し、係合フォーク47から工具ソケット25の脱
落が防止される。FIG. 1 shows a state in which the machine is about to start operating, and in this state, no tool is inserted into the insertion hole of the main shaft 13. Further, at this time, the column 1) has been retreated to the rear tool exchange original position, and the spindle head 12 has also been raised to the upper tool exchange original position. On the other hand, the chain 2 of the tool magazine 16 is controlled by the T code issued from the numerical control device 100.
3 is also rotated, and the tool T to be used first is indexed to the tool loading/unloading position P1. When a tool change command is issued, the engagement fork 47 is moved to the tool insertion/removal position P by the advancing/retracting cylinder 45.
The tool socket 25 indexed at 1 and the tool T move forward while being engaged and supported, and when the tool socket 25 moves forward until just before it comes off from the socket holder 24, the contact member 63 separates from the detachment prevention member 51. As a result, the detachment prevention member 51 rotates clockwise about the pivot pin 50, and the tool socket 25 is prevented from falling off from the engagement fork 47.
さらに作動ロッド42が前進されるとカム溝43ならび
にカムフォロア44からなる回転機構45によって作動
ロッド42に回転運動が付与され、これによって係合フ
ォーク47が旋回され、この保合フォーク47に支持さ
れた工具ソケット25ならびに工具Tは水平状態から次
第に垂直状態へと姿勢が変更される。この旋回時、工具
ソケット25は離脱防止部材51によって係合フォーク
47からの離脱が防止されており、工具ソケット25が
脱落するおそれはない。When the actuating rod 42 is further advanced, a rotating mechanism 45 consisting of a cam groove 43 and a cam follower 44 imparts a rotational motion to the actuating rod 42, which causes the engaging fork 47 to pivot and be supported by the retaining fork 47. The postures of the tool socket 25 and the tool T are gradually changed from a horizontal state to a vertical state. During this turning, the tool socket 25 is prevented from coming off the engagement fork 47 by the detachment preventing member 51, and there is no fear that the tool socket 25 will fall off.
保合フォーク47が前進端まで前進されて工具ソケット
25ならびに工具Tが工具交換位置P2に位置決めされ
る。数値制御装置100から交換指令MO6が発せられ
ると交換7一ム20カベ周知のごとく、軸方向運動なら
びに旋回運動を1テG)、工具ソケット25に挿着され
た工具Tを主軸13に挿着する
1番目に使用される工具Tを挿着後、スピンドルヘッド
12は降下し、同時にコラム1)4ま前進して加工を開
始する。The retaining fork 47 is advanced to the forward end, and the tool socket 25 and the tool T are positioned at the tool exchange position P2. When the exchange command MO6 is issued from the numerical control device 100, the exchange command 20 moves axially and swivels by 1 tG), and inserts the tool T inserted into the tool socket 25 into the spindle 13. After inserting the first tool T to be used, the spindle head 12 descends and simultaneously moves forward to column 1) 4 to begin machining.
この状、葛において、係合フォーク47に番よ工具T1
をt反出した空の工具ソケ、、 ト25が残され、この
工具ソケット25を工具マガジン164こ戻す必要があ
る。しかるに1番目に指令された工具Tのソケットホル
ダは最終工程で使用した工具Tを戻すときのために空に
してお(必要があり、取り出した位置のソケットホルダ
にこの工具ソケ・ノドを戻すことはできない。従ってこ
のN+1番地のソケットホルダが工具出入れ位置PLに
位置するように工具マガジン16を割出し、割出し完了
後、進退用シリンダ45により係合フォーク47を後退
させ空の工具ソケット25を工具出入れ位置P1に戻す
。In this state, turn the engagement fork 47 to the tool T1.
An empty tool socket 25 is left after being pulled out, and it is necessary to return this tool socket 25 to the tool magazine 164. However, the socket holder of the first commanded tool T is empty in order to return the tool T used in the final process (it is necessary to return this tool socket and throat to the socket holder in the position from which it was taken out). Therefore, the tool magazine 16 is indexed so that the socket holder at address N+1 is located at the tool loading/unloading position PL, and after the indexing is completed, the engagement fork 47 is moved back by the advancing/retracting cylinder 45, and the empty tool socket 25 is moved back. is returned to the tool loading/unloading position P1.
この係合フォーク47が後退端へ戻されると同時に工具
ソケット25はN+1番地のソケットホルダ24に係合
され、またこれと同時に離脱防止部材51に対して当接
部材63が当接するため、この離脱防止部材51はプラ
ンジャ62の押付力に抗して反時計方向に旋回し、係合
溝53と係合ピン54との係合が外される。従ってこの
状態では、工具ソケット25の走行路中に障害物はなく
なり、前記と同様にして工具マガジン16のチェーン2
3が割出される。At the same time as this engaging fork 47 is returned to the rearward end, the tool socket 25 is engaged with the socket holder 24 at address N+1, and at the same time, the contact member 63 abuts against the detachment prevention member 51, so that this detachment occurs. The prevention member 51 turns counterclockwise against the pressing force of the plunger 62, and the engagement groove 53 and the engagement pin 54 are disengaged. Therefore, in this state, there are no obstacles in the travel path of the tool socket 25, and the chain 2 of the tool magazine 16 is
3 is determined.
かかる動作は第1の制御回路121にて制御される。こ
れを第9図によって説明すると、指令されたTコードは
ステップ(1)にて指令工具レジスタに記憶され、この
Tコードと工具出入れ位置P1に割出された現在番地と
が比較され一致するまでマガジン16が割出される(ス
テップ(2))。Tコードで指令された工具が位置P!
に割出されると中間アーム40が作動して位置P2に移
送し、交換指令MO6により交換アーム20が作動し主
軸に挿着される(ステップ(3))。This operation is controlled by the first control circuit 121. To explain this with reference to FIG. 9, the commanded T-code is stored in the commanded tool register in step (1), and this T-code is compared with the current address indexed to the tool loading/unloading position P1 and they match. The magazine 16 is indexed until (step (2)). The tool commanded by the T code is at position P!
When the intermediate arm 40 is indexed, the intermediate arm 40 is operated and transferred to the position P2, and the exchange arm 20 is operated according to the exchange command MO6 and is inserted into the main shaft (step (3)).
主軸に挿着された工具のTコードを記憶するため主軸工
具レジスタに指令工具レジスタの内容はシフトされる(
ステップ(4))。空になったソケットを戻すためにN
+1番地を割出してから中間アームを戻し動作させる(
ステップ(51,(61)。The contents of the command tool register are shifted to the spindle tool register to store the T code of the tool inserted in the spindle (
Step (4)). N to restore the empty socket
After indexing the +1 address, return the intermediate arm and operate it (
Step (51, (61).
その後工具Tによる加工が終了すると、第8図のステッ
プ(3)以下の処理が行われる。2番目に使用する工具
の割出しくステップ(3)、 (41)が行われ、指令
工具は工具出入れ位置PIに位置決めされる。Thereafter, when the machining by the tool T is completed, the processing from step (3) in FIG. 8 is performed. Steps (3) and (41) of indexing the second tool to be used are performed, and the commanded tool is positioned at the tool insertion/removal position PI.
前記と同様コラムならびにスピンドルヘッドが工具交換
原位置へ移動され、またこれと同時に進退用シリンダが
作動されて2番目のソケットホルダに保持された工具ソ
ケットが工具Tとともに取出され、さらに回転機構によ
って水平状態から垂直状態に姿勢変更され、工具交換位
置P2に移送される。そして交換アーム20によって主
軸に挿着された使用ずみの工具Tと、工具ソケットに挿
着された工具Tとを交換する(ステップ(5))。As before, the column and spindle head are moved to the tool exchange original position, and at the same time, the forward/backward cylinder is activated to take out the tool socket held in the second socket holder together with the tool T, and then the rotating mechanism moves it horizontally. The posture is changed from the state to the vertical state, and the tool is transferred to the tool exchange position P2. Then, the used tool T inserted into the main spindle and the tool T inserted into the tool socket are exchanged by the exchange arm 20 (step (5)).
交換後、再びコラム1)ならびにスピンドルヘッド12
はそれぞれ前進ならびに下降され、工作物の加工が開始
される。一方便用ずみの工具Tを元の収納場所であるソ
ケットホルダ24へ戻すために、工具マガジン16が割
出され戻される(ステップ(81,(91)。After replacing, reinstall column 1) and spindle head 12.
are respectively advanced and lowered, and machining of the workpiece is started. On the other hand, in order to return the used tool T to the socket holder 24, which is its original storage location, the tool magazine 16 is indexed and returned (steps (81, (91)).
工具Tが戻されたのち、再び工具マガジン16が割出さ
れて次に使用すべき工具Tが工具出入れ位置Plへ割出
され、次の交換動作に備える。After the tool T is returned, the tool magazine 16 is indexed again and the tool T to be used next is indexed to the tool loading/unloading position Pl in preparation for the next exchange operation.
以後上記と同様の動作を繰返して工具Tが順次主軸に挿
着される。Thereafter, the same operation as above is repeated to sequentially insert the tools T into the spindle.
最終工程の加工が終了した後は、主軸内の工具をマガジ
ンに戻すため、第2の制御回路122が有効となる。こ
れを第10図の流れ図によって説明する。主軸内工具が
収納されるソケットはN+1番地に保管されているので
、これを取り出すため、N+1番地のマガジン割出が行
われ(ステップ(1))、これを中間アーム40にて取
出し工具交換位置P2に移送し、交換アーム20を作動
させて、主軸内の工具をソケットに移す。この工具のT
コードは主軸工具レジスタに記憶されているので、これ
を戻し工具レジスタにシフトし、戻すべく工具の元の収
納位置を工具出入れ位置に割出しくステップ(4])、
中間アーム40を戻し動作させて、工具をマガジンに戻
す。向上記実施例においては、最初の空きソケットの保
管スペースとして1個のソケット収納部を設けた例につ
いて説明したが、この保管スペースは1個に限定される
ものでなく複数あっても有効である。After the final step of machining is completed, the second control circuit 122 becomes effective in order to return the tool in the spindle to the magazine. This will be explained using the flowchart shown in FIG. The socket in which the tool in the spindle is stored is stored at address N+1, so in order to take it out, the magazine at address N+1 is indexed (step (1)), and this is taken out with the intermediate arm 40 to the tool exchange position. P2, the exchange arm 20 is operated, and the tool in the spindle is transferred to the socket. T of this tool
Since the code is stored in the spindle tool register, the code is shifted to the return tool register and the original storage position of the tool is indexed to the tool removal/removal position in order to return the code (4).
The intermediate arm 40 is moved back to return the tool to the magazine. In the above-mentioned embodiment, an example was explained in which one socket storage section was provided as a storage space for the first empty socket, but this storage space is not limited to one, and it is also effective even if there is a plurality of storage spaces. .
〈発明の効果〉
以上述べたように本発明によれば、マガジンに収納され
た工具をソケットごと取出す方式の工具交換装置におい
て、最大使用工具数Nに対し、マガジンのソケット収納
部の数をN+1以上設けたので、1番目に使用する工具
が抜き取られ空になったソケットの保管スペースを確保
することができる。これにより以後に行われる工具交換
においては、取り出した収納位置と同じ元の収納位置に
工具を戻すことができ固定番地式にできる。したがって
マガジン内の工具配列順序は変化しないので、工具の段
取替え等が極めて容易に行なえる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, in a tool changer that takes out tools stored in a magazine with their sockets, the number of socket storage sections in the magazine is set to N+1 for the maximum number of used tools N. With the above arrangement, it is possible to secure a storage space for an empty socket after the first tool to be used is removed. As a result, in subsequent tool exchanges, the tool can be returned to the same original storage position as the storage position from which it was taken out, making it possible to use a fixed address system. Therefore, the tool arrangement order within the magazine does not change, so tool setup changes can be performed extremely easily.
又ソケットごと工具を取り出すので、加工位置に近接し
た工具交換位置P2において待機させても工具のシャン
ク部に切粉等の異物の付着を防止でき、長期にわたり高
精度の加工を維持することができる。In addition, since the tool is taken out with the socket, even if the tool is left on standby at the tool exchange position P2 close to the machining position, foreign matter such as chips can be prevented from adhering to the tool shank, allowing high-precision machining to be maintained over a long period of time. .
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は本発明の
工具移送装置を設けた立形工作機械の側面図、第2図は
立形工作機械の工具マガジンを示す正面図、第3図は第
2図のm−m線矢視断面図、第4図は第3図のrl/−
IV線矢視断面図、第5図は第3図のV−V線矢視断面
図、第6図は第4図のVI−VI線矢視断面図、第7図
は工具交換装置の制御系のブロック線図、第8図は割出
し制御回路の流れ図、第9図は第1の制御回路の流れ図
、第10図は第2の制御回路の流れ図である。
Pl・・・工具出入れ位置、P2・・・工具交換位置、
T・・・工具、16・・・工具マガジン、21・・・支
持機枠、25・・・工具ソケット、40・・・工具移送
装置(中間アーム)、42・・・作動ロンド、45・・
・駆動アクチュエータ(進退用シリンダ)、47・・・
係合フォーク、43・・・カム溝、44・・・カムフォ
ロア、45・・・回転機構、51・・・離脱防止部材、
60・・・作動機構、51・・・スプリング、62・・
・プランジャ、63・・・当接部材、1)0・・・交換
装置制御回路、120・・・割出制御回路、121・・
・第1の制御回路、122・・・第2の制御回路。The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a side view of a vertical machine tool equipped with the tool transfer device of the present invention, FIG. 2 is a front view showing a tool magazine of the vertical machine tool, and FIG. Figure 3 is a sectional view taken along the line m-m in Figure 2, and Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line m-m in Figure 2.
5 is a sectional view taken along the line V-V in FIG. 3, FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 4, and FIG. 7 is a control of the tool changer. FIG. 8 is a flowchart of the indexing control circuit, FIG. 9 is a flowchart of the first control circuit, and FIG. 10 is a flowchart of the second control circuit. Pl...Tool loading/unloading position, P2...Tool changing position,
T...Tool, 16...Tool magazine, 21...Support machine frame, 25...Tool socket, 40...Tool transfer device (intermediate arm), 42...Operation Rondo, 45...
・Drive actuator (advance/retreat cylinder), 47...
Engagement fork, 43... cam groove, 44... cam follower, 45... rotating mechanism, 51... detachment prevention member,
60... Operating mechanism, 51... Spring, 62...
- Plunger, 63... Contact member, 1) 0... Exchange device control circuit, 120... Index control circuit, 121...
- First control circuit, 122... second control circuit.
Claims (2)
を円周上等ピッチに着脱可能に保持する工具マガジンと
、この工具マガジンよりソケットとともに工具を取出し
、かつ主軸軸線と平行となる工具交換位置に移送する工
具取出し装置と、この工具取出装置に保持された工具と
主軸に挿着された工具を交換せしめる工具交換アームと
、前記工具マガジンの回転割出しを制御し、取出すべく
工具又は戻すべき工具のソケット収納部を工具取出し位
置に割出す割出制御回路とを備えた自動工具交換装置に
おいて、前記工具マガジンのソケット収納部の数を使用
工具数Nに対してN+1以上設けてなる自動工具交換装
置。(1) A tool magazine that removably holds a plurality of sockets that hold tools to be inserted into the spindle at equal pitches on the circumference, and a tool that takes out the tools together with the sockets from this tool magazine and that is parallel to the axis of the spindle. a tool take-out device that transfers the tool to an exchange position; a tool change arm that allows the tool held in the tool take-out device to be exchanged with a tool inserted in the spindle; In an automatic tool changer equipped with an indexing control circuit that indexes a socket storage part of a tool to be returned to a tool take-out position, the number of socket storage parts of the tool magazine is N+1 or more with respect to the number N of used tools. Automatic tool changer.
ない状態においては、1番目に使用する工具を挿着した
後、空のソケットをN+1番地以降の特定の収納部を工
具取出し位置に割出す第1の制御回路と、加工終了に伴
い最後に主軸に挿着された工具を戻す場合には、前記空
のソケットを取出すべく前記N+1番地以降の特定の工
具収納部を工具取出し位置に割出し、次に主軸工具の元
の収納位置を工具取出し位置に割出す第2の制御回路と
を設けた特許請求の範囲第1項記載の自動工具交換装置
。(2) When no tool is inserted into the spindle, the indexing control circuit extracts the tool from a specific storage section starting from address N+1 using an empty socket after inserting the first tool to be used. A first control circuit that indexes the position, and when returning the tool that was last inserted into the main spindle upon completion of machining, a specific tool storage section from address N+1 onwards is used to take out the tool in order to take out the empty socket. 2. The automatic tool changer according to claim 1, further comprising a second control circuit for indexing the position of the spindle tool and then indexing the original storage position of the spindle tool to the tool removal position.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19975984A JPS6176246A (en) | 1984-09-24 | 1984-09-24 | Automatic tool changer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19975984A JPS6176246A (en) | 1984-09-24 | 1984-09-24 | Automatic tool changer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6176246A true JPS6176246A (en) | 1986-04-18 |
Family
ID=16413147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19975984A Pending JPS6176246A (en) | 1984-09-24 | 1984-09-24 | Automatic tool changer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6176246A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017193003A (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | キタムラ機械株式会社 | Automatic tool change system for machine tools |
-
1984
- 1984-09-24 JP JP19975984A patent/JPS6176246A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017193003A (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | キタムラ機械株式会社 | Automatic tool change system for machine tools |
WO2017183642A1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | キタムラ機械株式会社 | Automatic tool exchange system for machine tools |
US10780538B2 (en) | 2016-04-19 | 2020-09-22 | Kitamura Machinery Co., Ltd. | Automatic tool exchange system for machine tools |
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