• 专利附录
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1983001028A1
    申请号:PCT/JP1982/000367
    申请日:1982-09-13
    公开日:1983-03-31
    发明作者:Ltd Fanuc
    申请人:Katsube, Hideo；Aso, Toshiyuki；
    IPC主号:B23Q3-00
    专利说明:
    [0001] 明 — 細 書
    [0002] 工作機械の 自動工具交換装置 技術分
    [0003] 本発明は工作機械の自 動工具交換装置に関する。 背景技術
    [0004] 工作機械の自動工具交換装置におい ては、 種々 の 要求、 例えば構造が簡単である こ と、 動作が確実で ある こ と、 工具交換時間が.短いこ とが重要である。 主軸モータ を利用 して工具マ ガ ジ ン の割 出 しを行 う公知の自動工具交換装置があ る。 しか しながら、 公知例におい て前記諸要求を満足する も のはない。 発明の開示
    [0005] 本発明は工具マガ 'ク ン割 出 しのために主軸モ ー タ を利用 して、 構造が簡単で、 確実に動作 し、 短時 間で工具交換が可能な 自 動工具交換装置を提供する こ と を 目的とする。
    [0006] 本発明に よ る工作機械の 自 動工具交換装置は、 主 軸を回転自在に担^する主軸へ ッ ドと、 該主軸には 第 1 歯車が固着され、 複数個の工具をその中心軸線 周 ！） に有する工具マガジン と 、 該マガジンには同軸 線上に第 2 歯車が固着され、 そして土記 2個の歯車 を工作機拭加工時には切離し且つ工具交換時には係 合させる齒車切離係合手段と から ！？ 、 主軸モータ に よ ！） マ ガ ジ ンを割 ] 出すよ う に したこ と を特徴と する
    [0007] この構成に よ ！？ 、 その 目的のために 2個の歯車が 必要と されるだけなので、 主軸か らマガ、ク ンへ運動 を伝達する機構が簡単に なる利点がある。 さ らに、 主軸モ ー タは容易に数値制御されるので確実 ¾制御 を得る こ とができ る とい う利点がある。
    [0008] 歯車切離係合手段はマ ガ ジ ン と主軸へ ッ ドと の軸 方向の相対違動によ って も た らされる。 そして、 こ の相対違動は主に主軸へ ッ ドのみ軸方向に駆動する こ とに よ ] 得られる 。
    [0009] こ の構成に よ ] 、 工具を主軸に脱着する動作と歯 車を切離係合して工作機械を加工位置及び工具交換 位置に もたらす動作とが共に主軸へッ ドの単直鎳運 動の間に行われ、 工具交換時間が短縮される利点を 奏する。
    [0010] 本発明 0その他の 目 的及び特徵は以下の図面の簡 単な説明、 発明の詳細な説明及び添付した請求の範 囲の記载によ 当業者に明 らかになるであろ う 。 図面の箇単な説明
    [0011] 第 1 図は本発明に よ る工作機椟の自動工具交換装 置の略図であ 、 工作機械加工時を示し、
    [0012] 第 2 図は工具交換時の同様の略図である 。
    [0013] 発明の詳細 ¾説明
    [0014] 図には マ シニ ン ク、 セ ン タ が示されている。 説明を 分 ] 易 く するために、 基枠装置は省略されているが、 図示された主要成分の構成に よ D 全体の特徵は当業 者に容易に理解されよ う 。
    [0015] 主軸 2 は全軸へ ッ ド 4 に回転可能に保持され、 ぺ ル ト 5 を介して主軸モー タ 6 に よ って駆動される。 主軸 2 は又ボ 'ク シ ョ ン コ—— ダ 8 に違結され、 これら の主軸モ ー タ 6 と ボ 'ク シ ョ ン コ ー ダ 8 は N C制御装 置 1 0 に電気的に違結される 。
    [0016] 主軸へ ッ ド 4 は支持部材 1 1 を介 してナ ツ ト 1 2 に固定され、 ナ ツ ト' 1 2 は送 i .ね じ 1 4 と 螺合し、 モータ 1 6 ( 以下 Z 軸モー と呼ぶ ） に よ 垂直上 下方向に駆動される 。 Z 軸モー タ 1 6 は ワ ーク 1 8 を担持するテー ブ ル 2 0 を水平 X軸方向に駆動する X軸モ ー タ 2 2 、 X軸に直角 な水平方向に駆動する Y軸モータ 2 4 と と も に N C 制御装置 1 0 に電気的 に連結される。
    [0017] 主軸へ ッ ド 4 には ス ラ イ ダ 3 0 を軸方向に摺動可 能に担持させる。 ス ラ イ ダ 3 0 と主軸へ ッ ド 4 よ 延長 した支持部材 3 2 間をばね 3 4 が緊張 し、 ばね 3 4 の作用に よ 、 ス ラ イ ダ 3 0 は通常は主軸へ ッ ド 4 と一体と な って移動する。 主軸へ ッ ド 4 がある 上限点以下で、 加工のための運動を行う こ と が可能 であ る。 工具交換時には主軸へ ッ ド 4 を上限点よ ] さ らに上昇させる こ と ができ る。 フ レ ー ム の適当 な 部位 3 8 に固定したス ト ジ ハ ° 3 6 を設け、 これはェ 具交換時に主軸へ ッ ド 4 と一体にな って上昇する ス ラ イ ダ .3 0 に当接する よ う に配置される。
    [0018] ス ラ イ ダ 3 0 には マ ガ ジ ン 4 0 支持用の軸 4 1 を 傾斜して固定し、 マ ガ ジ ン 4 0 は軸 4 1 に回転可能 に支持される 。 マ ガ ジ ン 4 0 の円周上に定間隔に複 数の工具 4 2 を保持させる 。 工具 4 2はァーパ 4 4 を具えてお ]) .、 主翱 2 のテー ハ。部分 （ 図示せず） に 把持される よ う にな つ ている 。 主軸 2 と マガ-クン 4 0 は相対的な位置関係を有して ] 、 選択された工具 の軸線が主軸軸線上にあって、 主軸 2 の上下動に よ つて工具の着脱が行われる よ う に な つている。
    [0019] 主軸 2 にペペル歯車 4 6 カ 、 マ ガ ジン 4 0 に同軸 鎳上にペペル歯車 4 8がそれぞれ固定される。 後述 する主軸へ ッ ド 4 と マ ガジ ン 4 0 と の相対違動に際 して、 これ らの歯車は第 1 図で示す加工時には切離 され、 第 2 図で示す工具交換時には係合される よ う に配置される。 '
    [0020] 本発明の自動工具交換装置は次の よ う に作用する。 工作機械加工時には第 1 図で示すよ う に歯車 4 6 と 4 8 は係合 してい ないの で主軸モ ー タ の回耘は使用 中の工具 4 2 に伝達される。 マ ガ ジ ン 4 ひはばね 34 の緊張に よ ！）主軸ヘッ ド 4に対して固定的に保持さ れこれ と と も に移動する 。 マ ガジ ン 4 0 は使用のェ 具回転に対してはほぽフ リ ーの状態にあ る 。 Z軸モ ー タ 1 6 は前記上限点 よ i 下方の範囲で N C 制御装 置の指令に従っ て主軸 2 を Z 軸方向に駆動 し、 加工 作業を行 う こ と ができ る 。
    [0021] 工具交換時には主軸へ ッ ド 4 を前記上限点まで上 昇させる と と も に、 主軸モ ー タ 6 に よ 主軸 2 のォ リ エン テ ー シ ヨ ンを行 う 。 Z 軸モ ー タ 1 6 に よ さ らに主軸へ ッ ド 4 を上昇させる と 、 ァー パ 4 4 が主 軸のテー ハ。部分か ら緩め られ、 それか らスライダ 3 0 がス ト ッ ハ 0 3 6 に 当接する。 こ の位置におい てス ラ イ ダ 3 0 は停止 し、 +ス ラ イ ダ 3 0 と摺動 し ¾がら主 軸へ ッ ド 4 のみさ らに上昇する。 この間に緩め られ ていた工具 4 2 は主軸 2 のテ ー ハ。部分か ら抜け、 第 2 図に示さ れる よ う に マ ガ ジ ン 4 0 に保持される 。 主軸へ ッ ド 4 が定め られた位置ま で上昇する と、 マ ガヅ ン 4 0 に固定されて る歯車 4 8 と主轴に固定 されている歯車 3 6 が第 2 図で示すよ う に嚙合する。 上記工具の抜き 取 U と雨歯車の嚙合は主軸へ ッ ド 4 の単なる直線運動の間にほぽ同時に行われる。 こ こ で Ζ軸モ ー タ 1 6 は停止 し、 ポ ジ シ ョ ン コ ーダ 1 0 に よ D 回転量を検出 しる力； ら、 主軸モ ー タ 6 は歯車 4 6 , 4 8 を経由 して工具マ ガ ジ ンを割 ] 出す。
    [0022] 選定された工具が主 ¾籙上に着 く と上述と逆の手 順に よ ] 主軸へ ッ ド 4 を下降させ第 1 図に示す加工
    [0023] OMPI 状態に な る
    权利要求:
    Claims請 求 -の 範 囲
    1. 主軸を回転 自在に担持する主軸ヘ ッ ドと、 該 主軸には第 1 歯車が ¾着され、 複数個の工具をその 中心軸線周 ] に有する工具マガ 'クン と 、 該マガジン
    5 には同軸線上に第 2 歯車が固着され、 そして上記 2 個の歯車を工作機械加工時に'は切離 し且つ工具交換 時には係合させる歯車切離係合手段と か ら な ] 、 主 軸モ ー タ に よ ！） マ ガ ジ ンを割 出すよ う に したこ と を特徵とする工作機械の自動工具交換装置。
    1 0 2. マ ガ ジ ンは主軸へ ッ ドに軸鎳方向に摺動自在 に担持され、 上記歯車切齄係合手段はマ ガ ジ ン と主 f 軸へ ッ ド と の軸方向の相対違動に よ D も た らされる こ と を特徵とする請求の範囲第 1 項記載の工作機械 の自動工具交換装置。
    1 5 3. ス ラ イ が主軸ヘ ッ ドに軸方向に摺動自在に 固着され、 こ の ス ラ イ ダがマ ガ ジ ンを回転自在に担 持する こ と を特徵とする請求の範囲第 2 項記载のェ 作機械の自動工具交換装置。
    4. マ ガ ジ ンは主軸へ ッ ドに対 して傾斜 し、 少 く 20 と も 1 個の工具が主軸軸籙と 同一軸線上に な る よ う に工具を担持する こ と を特.徵と する請求の範囲第 3 項記載の工作機械の 自動工具交換装置。
    5. 上記歯車はペペル歯草である こ と を特徵とす 24 る請求の範囲第 4 項記載の工作機械の 自動工具交換
    _ OMPI
    6. ス ラ イ ダと主軸ヘ ッ ド間を緊張する子售、^ rT 、工作機械加工時にはス ラ ィ ダ及びマガ 'ク ンを主 軸へ ッ ドに対して固定的に保持し且つ工具交換時に はこれ らはばね張力に抗 して主軸へ ： y ド上を摺動可 能に設け られる こ とを特徵とする請求の範囲第 5 項 記載の工作機械の自動工具交換装置。
    7. 主軸へ ッ ドを軸方向に駆動する手段が設けら れる こ と を特徵とする前記請求の範囲のいづれか 1 項記載の工作機械の 自動工具交換装置。
    8. 前記駆動手段は主軸へ ッ ドに作動的に違結さ れ且つ数値制御される直流モ ー タからなる こ と を特 徵とする請求の範囲第 7 項記載の工作機械の 自動ェ 具交換装置。
    9. 主軸へ ッ ドが一方側に羅動されている と き に 工作機械は加工状態にあ ！)且つ主軸へ ッ ドが他方側 に駆動されている と き に工作機械は工具交換状態に ある こ と を特徵とする請求の範囲第 8項記載の工作 機械の 自動工具交換装置。
    10. 主軸へ ッ ドが上記他方側に向かっ て駆動され る と き にス ラ イ ダに当接するス ト ッ ハ。が設けられ、 歯車を係合させるためにマ ガ ジ ン と主軸へ ッ ド間の 軸方向相対違動をも たらすこ と を特鬵とする請求の 範囲第 9 項記载の工作機械の 自動工具交換装置。
    1 1. マ ガ ジ ンを割 ] 出すためにマガヅ ン上の工具 の位置を検出する手段が設け られる こ と を特徵とす る前記請求の範囲のいづれか 1 項記載の工作機械の 自動工具交換装置。
    1 2. 前記位置検出手段は主軸に違結されたポ ジ シ ヨ ン コ ーダか ら な 、 よ っ て主'軸モー タ に よ っ て主 軸及び歯車を介 してマ ガ ジ ン割 出 しを行 う こ と を 特徵と する請求の範囲第 1 1 項記載の工作機械の 自 動工具交換装置。
    13. 主軸モ ー タは数値制御される こ と を特徵とす る請求の範囲第 1 2 項記載の工作機械の 自動工具交
    OMPI
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0088131A1|1983-09-14|
    JPS6341700B2|1988-08-18|
    EP0088131A4|1984-07-06|
    JPS5845839A|1983-03-17|
    US4610074A|1986-09-09|
    EP0088131B1|1987-02-04|
    DE3275358D1|1987-03-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1983-03-31| AK| Designated states|Designated state(s): SU US |
    1983-03-31| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1983-05-02| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1982902698 Country of ref document: EP |
    1983-09-14| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1982902698 Country of ref document: EP |
    1987-02-04| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1982902698 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP56145242A|JPS6341700B2|1981-09-14|1981-09-14||
    JP56/145242810914||1981-09-14||DE8282902698T| DE3275358D1|1981-09-14|1982-09-13|Automatic tool exchange device for machine tool|
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