JPS5877425A - 工作機械の工具交換装置 - 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】 本発明は、工作機械に於ける工具交換装置の改良に係り
、とりわけ主軸箱の垂直主軸は勿論の事、該主軸箱へ必
要に応じて装着されるアタッチメントの水平主軸に対し
ても工具貯蔵装置にて選出された工具を自動的に交換し
得るものに関する。

近年、工作機械にあっては、省力化や能率の向上を図る
為、各種の方法に依り多数の工具を適宜自動交換する様
に為されて居り、例えば特公昭５１−３８１０９号公報
に開示されたものが知られている。。

前記先行技術は、クロスレールに沿って横動し得る主軸
箱の下部に位置決め可能で旋回し得る主軸頭が配設され
、この主軸頭には垂直主軸と水平主軸の二軸が設けられ
て所謂三面加工が行なえる様になっている。

而して工具交換装置は、この様な工作機械を前提として
居り、工具貯蔵装置にて選択された工具と前記垂直及び
水平主軸に装着されている工具とを自動的に交換する様
に構成されている。

然しながら、加工をする場合は、主軸頭の垂直主軸と水
平主軸のいずれか一方にのみに工具を装着して行なう場
合が多い。

従って他方の主軸がその間、遊んでいる事になるので、
動力が無駄であると共に、両主軸を同時に回転駆動させ
る為に主軸頭の構造が極めて複雑化、シ、高価になる事
が避けられ、なかった。

又、工具を自動交換する為に、クロスレールには主軸箱
の他にキャリッジを横動自在に支架せねばならないと共
に、該キャリッジにはレディステーション、旋回台、工
具交換アーム等を設けねばならない。

この為にキャリッジは、相当な重量物となり、前記両者
を支架せねばならないクロスレールは充分なる強度が要
求され、機械全体が大型化してしまう恨みがあった。

更に、前記キャリッジは、主軸箱とは別の横動装置を設
けて移動させる様になっているので、その構造並びに制
御が複雑となる事が回避できなかった。

加えて、工具貯蔵装置近傍のコラムには、該工具貯蔵装
置にて選択された工具を、前記キャリッジ上のレディス
テーションに受渡しする為のサブアーム並びにこれの駆
動装置を設けねばならず、構造が一層複雑化してコスト
が掛る難点があった。

この様に先行技術にあっては、主軸頭の垂直主軸と水平
主軸に対して工具を自動交換できる様にはなっていたが
、その構造たるや極めて複雑であり、その結果高価にな
る事が免かれず、制御も簡゛単で（倉ないと云う問題を
内包していた。

本溌明は、叙上の問題点に鑑みこれを解消する為に創案
されたものであり、その目的とする処は、加工内容に応
じて主軸箱の垂直主軸を直接用いたり、或、はこれに装
着されるアタッチメントの水平主軸を用いる様に為すと
共に、工具交換の際には主軸箱を工具貯蔵装置側へ移動
させて該工具交換装置番こ隣設した工具交換装置に依り
前記両主軸に対して工具の交換が行なえる様に為し、全
体の構造を大幅に簡略化してコストの低減を図ると共に
、動力損失が無く、作動並びに制御が確実且つ容易で、
既存の工作機械へも容易に適用できる工作機械の工具交
換装置を提供するにある。

本発明の基本的な構成は、前後方向に長いベッドと、そ
の両脇に立設されたコラムと、前記ベッドに沿って移動
し得るテーブルと、前記両コラム間に横架されたクロス
レールと、このクロスレールに沿って横動し得る主軸箱
と、該主軸箱の下部に設けられて回転駆動される垂直主
軸と、前記主軸箱の下部に垂、直主軸とは干渉しない様
に設けられた割出旋回台と、前記割出旋回台に必要に応
じて装着され垂直主軸にて回転される水平主軸を備えた
アタッチメントと、前記一方のコラム側に設けられて多
数の工具が貯蔵されそのうちの一つが垂下状態で選出さ
れる工具貯蔵装置とから成る工作機械に於て、前記工具
貯蔵装置の近傍にこれにて選出された工具と前記垂直又
は水平主軸に装着された工具とを交換する工具交換装置
を設け、該工具交換装置は、固定側に取付けた基体と、
この基体に対して前後方向にスライドし得る移動体と、
前記移動体に対して昇降及び旋回し得る昇降旋回体と、
前記昇降旋回体番こ設けられたアーム基体と、該アーム
基体の両側に延設されて水平軸建りに回転し得るアーム
と、各アー云の先端に設けられて工具を掴持し得るフィ
ンガーとで構成した事に特徴が存する。

つまり本発明は、工具交換装置を一纏にユニット化する
事に依りその構成並びに取付けを容易化したものであり
、それでいて工具貯蔵装置にて選出された工具と、垂直
主軸又はアタッチメントの水平圭７軸に装、°着した工
具とを自動的に且つ確実に交換・する様にしたものであ
る。

以下、本発明の実施例を示す図面に基づいてその詳細を
説明する。

第１図は、本発明に係る工具交換装置を適用した工作機
械の全体態様を示す概要正面図である。

第２図は、その概要側面図を示す。

本発明に係る工具交換装置１を適用するに好適なる工作
機械１００は、ベッド１０１、コラム１０２゜１０２、
テーブル１０３、クロスレール１０４、主軸箱１０５、
垂直主軸１０６、割出旋回台１０７、必要に応じて用い
られ水平主軸１０８を備えたアタッチメント１０９、工
具貯蔵装置１１０とからその主要部が構成されている。

ベッド１０１は、前後方向に長く形成されて居りこの上
にはテーブル１０３が載置されて往復動する様になって
いる。

前゛記ベッド１０１の中程の両脇には、コラム１０２゜
１０２が立設されて、これらにてフレームを構成し、両
コラム１ｏｇ　、　１０２の上部間にはクロスレール１
０４が横架されている。

クロスレール１０４には、これに沿って横動自在な摺動
体１１１が懸架され、これはクロスレール１０４の一側
（右側）に設けた横動駆動機（サーボモータ）１１２に
依り作動される。

主軸箱１０５は、前記摺動体１１１に昇降自在に設けら
れ、これは昇降駆動機（サーボモータ）１１３により上
下動される。

主軸箱１０５には、垂直主軸１０６が下部状態で設けら
れ、これは主軸箱１０５の頭部に付設した回転駆動機１
１４に依り回転される。

更に主軸箱１０５は、その下部に割出旋回台１０７を備
え、これは垂直主軸１０６に干渉しない様に配されてい
る。該割出旋回台１０７は、アタッチメント１０９を保
持する機構を有し、主軸箱１０５に対して位置決め可能
に旋回作動される。

アタッチメント１０９は、必要に応じて前記典軸箱１０
５の割出旋回台１０７に装着保持されるものであり、こ
れは前記垂直主軸１０６に受合する垂直なる入力軸とベ
ベルギヤ等を介して回転される水平主軸知８を備え、ア
タッチメント１０９を主軸箱１０５′側に装着した際に
は、垂直主軸１０６の回転力を受けてその水平主軸１０
８が回転駆動される採番こなっている。。

前記垂直主軸１０６並びに水平主軸１０８は、工具２０
０を装嵌できるテーパ孔を備えている。

工具貯蔵装置１１０は、−側（左側）にあるコラム１０
２の側面に付設され、周知の如く多数の工具２００を貯
蔵している。

工具貯蔵装置１１０は、閃絡しているが、前後に離間し
て左右方向軸廻りに回転できるスプロケットと、前後の
うち少なくとも一方のスプロケットを駆動する回転駆動
機と、前記スプロケット間に掛渡したエンドレスチェン
と、該チェノに夫々回動可能に取付けられた多数のポッ
ト１１５と、これらを覆うカバー１１６とから成って居
り、前記カッイー１１６の下方°前書りの一部は切除さ
れて選出口１１７が形成さ・れている。

前記各ポット・１１５には、夫々工具２００が保持され
て、通常は第１図に示す如く左右方向の水平状態を呈し
、指令に依り周回してそのうちの一つを選出口１１７の
上方に選択位置させ、水平状態力）ら垂下状態に俯仰回
動して選出口１１７カ）ら工具２００が下部せしめる様
に構成されている。

尚、本実施例では、コラム１０２にクロスレール１０４
が固定されていると共に、主軸箱１０５カイクロスレー
ル１０４に対して横動並びに昇降動する工作機械に就い
て述べたが、特公昭５１−３８１０９号１こ開示された
工作機械の如く、コラムに対してクロスレールが昇降動
し、主軸箱はこの様なりロスレールに沿って横動できる
ものであっても差支えない。

本発明に係る工具交換装置１は、上記の様な工作機械１
００に適用されるもので、基体２、移動体３、昇降旋回
体４、アーム基体５、アーム６．６、フィンガー７．７
とからその主要部が構成されている。

而してこれらは、−纏にしてユニット化され、工具貯蔵
装置１１０の近傍にあるコラム１０２等に設けられる。

第】図は、工具交換装置の全体態様を示す側面図であり
、第４図は、要部を縦断して示す正面図である。尚、両
図に於てカバーを省略して示している。

基体２は、上部前後方向材８と、下部前後方向材９とこ
れらを繋ぐ適数の垂直連結材１０とを枠組して構成され
、前記上部前後方向材８の上面及び下部前後方向材９の
左側面には夫々案内材１１　、１２が取付けである。

そしてこの基体２は、工具貯蔵装置１１０の近傍に固定
されて居り、本実施例では第１図並びに第２図に示す如
く左側コラム１０２の前面笈びベッド１０１の左側に取
付けている。

移動体３は、水平板１３、下部垂直板１４、上部垂直板
１５、該上５部垂直板１５の左側面の上下に離間して配
した軸受１６　、１６等を具えている。

そして前記水平板１３の右側下面には、前後に離間して
案内受体１７　、１７が設けられ、これは前記基体２の
上部案内材１１に摺動自在に嵌合されている。−又、下
部垂直板１４の下方右側面には同じく前後に離間して案
内受体１８　、１８が付設され、これは基体２の下部案
内材１２に滑動自在に嵌合されている。

移動体３は、これと基体２との間に介設したスライド駆
動機構１９に依り作動され、同機構１９としては流体圧
シリンダが用いられる。

本実施例にあっては、第３図に示す如く、後方（第３図
に於て左方）へ引く専用の流体圧シリンダ２０と、前方
（第３図に於て右方）へ押す専用の流体圧シリンダ２１
（位置決め用）が、後側に存する垂直連結材１０の上下
に配設されて、移動体３の正確なる位置決めを行なう様
にしている。

昇降旋回体４は、円柱状を呈して垂直に配され、前記移
動体３の軸受１６　、１６に依り昇降並びに旋回自在に
支承されている。

昇降旋回体４は、昇降駆動機構２２に依り上下動できる
と共に、旋回駆動機構２３に依り旋動できる様になって
いる。

前記昇降駆動機構２２は、本実施例では流体圧シリンダ
２４を用いて居り、そのシリンダ本体は移動体３の軸受
１６　、１６の左側面に固定されている。他方、昇降旋
回体４の下部近傍には、ベアリング２５を介してブラケ
ット２６が旋回自在に設けられ、このブラダ・レト２６
に流体圧シリンダ２４のピストンロッド先端が取付けら
れている。

旋回駆動機構２３は、昇降旋回体４の下半外面に刻設し
たスプライン状のピニオン２７と、箱状を呈して前記ピ
ニオン２７を遊嵌すべくその一部が切欠かれ移動体３の
水平板１３の左側に前後方向に長く取付けられたケース
２８と、前記ピニオン２７に噛合して前後方向に移動し
得るべくケース２８に支持されたラック２９（第４図参
照）と、前記ケース２８の後側に設けられてラック２９
を作動せしめる流体圧シリンダ３０とから構成されてい
る。

つまり、昇降旋回体４がどの様な昇降位置にあっても旋
回し得る様に為されている。

前記昇降旋回体４の頭部には、アーム基体５、アーム６
．６、フィンガー７．７等から成るアーム機構が設けら
れている。

第５図は、アーム機構のみの拡大平面図であり、第６図
は、半分を断面して示す正面図である。第７図は、側面
図を示し、第８図は、第６図に於ける■−■線矢視縦断
側面図である。

アーム基体５は、昇降旋回体４の頭部に取付けられ、該
アーム基体５の両側にはアーム６．６が水平軸廻りに回
転し得る様に設けられている。

前記各アーム６の先端には、一対のフィンガー７．７が
支軸３１．３１に依り軸支され、該フィンガー７．７の
内面は円弧状に為されて工具２００の鍔部に形成した凹
溝２０１（第１図参照）に嵌合してこれを掴持し得る様
になっている６、。

アーム６の内部には、第６図に示す如く、シリンダ腔３
２、シリンダキャップ３３、ピストン３４、ピストンロ
ッド３５、ピストンロッド室３６、テール室３７、該テ
ール室３６内に設けた掴持用のスプリング３８から成る
単動型の流体圧シリンダ３９が設けられている。

而して前記ピストンロッド３５の先端には、櫟林４０　
、４０が付設されて居り、これは一対のフィンガー７．
７の根元部内側に形成した傾斜面４１　、４１に当合す
る様になっている。

−）のフィンガー７．７間には、圧縮スプリング鯰が介
装されて居り、アーム６側には一対のフィンガー７．７
の最大拡開位置及び最小狭閉位置の時に当合してフィン
ガー７．７．の拡狭範囲を規定するストッパ４３が設け
られ、これはフィンガー７に穿設した貫孔弱とこれに遊
嵌されてアーム６側に止着したビン４５とで構成されて
いる。

アーム６側に取付けた工具位置決め片４６は、平面略２
型を呈して一対のフィンガー７．７間に位置され、これ
は工具２００に形成した凹溝２０１に嵌合して該工具２
００を適正状態に位置決めする機能を発する。

前記単動型の流体圧シリンダ３９、楔体４０．４０、フ
ィンガー７．７番こ設けた傾斜面４１　、４１に依り所
謂フィンガー７の掴持駆動機構４７が構成され、第６図
はその掴持状態を示す。

つまり、ピストンロッド室３６へは圧力流体が送給され
ず、ピストンあ、ピストンロッド３５、楔体ωはテール
室３７に内装したスプリング（皿バネ）あの弾力に依り
図沖左動されて居り、楔体４０．４０がフィンガー７．
７の傾斜面４１　、４１に当合して一対のフィンガー７
．７は拡開できないロック状態となる。

逆に、ピストンロッド室３６へ圧力流体を送給した場合
には、楔体４０と傾斜面４１との接合が解除される。従
って一対のフィンガー７．７は、拡開できる状態となる
。然し、圧縮スプリング４２が伸長状態で介装しである
ので、自然に拡開する事はなく、フィンガー７．７の円
弧面に工具２００の凹溝２０１が嵌入する際に若干拡開
し、直ちに圧縮スプリング４２にて掴持位置に保たれ、
一応工具２００を保持し得る状態となる。そしてその後
、ピストンロッド室３６への圧力流体を停止すれば、ス
プリング３８に依り確実薔こ掴持状態でロックできるの
である。

前記掴持駆動機構４７の主要部を為す流体圧シリンダ３
９への流体送給は、流体圧発生源と流体圧シリンダ３９
のピストンロッド室３６とを直接フレキシブルな配管で
接続する事も出来るが、昇降旋回体４が昇降並びに旋回
すると共に、アーム６が回転する事に依り配管が捻れた
り絡む危惧が多分にあるので、本実施例ではアーム基体
５並びに昇降旋回体４に流路資・形成している。

則ち、第４図並びに第６図に示す如く、各アーム６．６
には通路招、４８、周溝４９　、４９が、アーム基体５
には通路５０　、５０、両通路５０　、５０を連通ずる
周溝５１が、昇降旋回体４には通路５２が夫々穿設され
ている。

そして昇降旋回体４の下部には、第４図に示す如くこれ
に旋回自在に外嵌されて前記通路５２に連通する周溝５
３を備えた旋回ブロック５４が設けられ、該旋回ブロッ
ク５４には周溝５３に通ずる取出管５５が接続されてい
る。取出管５５には適宜フレキシブル管等を介して流体
圧発生源に連繋される。尚、旋回ブロック５４は、適宜
の方法に依り廻り止めが為されている。

各アーム６．６は、回転駆動機構５６に依り回転駆動さ
れる。

各アーム６．６専用の回転駆動機構をアーム基体５等に
設けても良いが、本実施９例では、各アーム６．６が水
平位置から垂直位置まで夫々逆方向に同期して回転する
機番こしている。

本実施例に於ける回転駆動機構５６は、二つのＬ型リン
ク５７　、５７と、一つのＴ型リンク５８と、一つのロ
ッド５９と、このロッド５９の下部に設けたブラケット
６０と、流体圧シリンダ６１とから構成されている。

前記り型リンク５７　、５７並びにＴ型リンク５８は、
アーム基体５の中央に削設した割溝６２内に配されて居
り、第８図に示す如く一方のＬ型リンク５７（実線）の
上端は、−側（第６図に於ては左側）のアーム６の側面
に枢着され、他方のＬ型リンク５７（想像線）の上端は
他側（第６図に於ては右側）のアーム６の側面に枢着さ
れている。

そして両り型リンク５７　、５７の下端は、Ｔ型リンク
５８の水平片両端に土詰され、該Ｔ型リンク５８の垂直
片下端はロッド５９の上端に止着され７ている。

ロッド５９は、アーム基体５に穿設されて割溝６２に連
なる透孔６３並びにこれに連なって昇降旋回体４に貫設
した貫孔６４に昇降自在に遊嵌され、昇降旋回躊４の下
端から下突している。

・下突したロッド５９の下部には、ベアリング６５を介
して旋回し得るブラケット６０が設けられ、このブラケ
ット６０と昇降駆動機構２２用のブラケット２６間には
流体圧シリンダ６１が介設されている。

第４図に示す様な状態から流体圧シリンダ６１を伸長さ
せると、ブラケット６０、ロッド５９、Ｔ型リンク５８
、Ｌ型リンク５７　、５７は夫々下動し、第６図に於け
る左側のアーム６は第３図に於て垂直状態から反時計方
向へ回動して水平状態になる。他方、第６図に於ける右
側のアーム６は、第７図に於て垂直状態から同じく反時
計方向に回動して水平状態を呈し、第３図を基準にすれ
ばこの右側アーム６は時計方向に回動する事になる。

つまり、両、アーム６．６は、垂直から水平或はこの逆
へ回動し得るが、その回動方向は互に逆になって居り、
同期して回転し得る様になっているのである。

又、各アーム６とアーム基体５との間には、回動し過ぎ
ない様に回動範囲を定めるストッパ手段が設けられ、本
実施例では第３図乃至第７図に示す如くアーム６の鍔部
６６に９０°だけ削設した円弧切欠６７と、アーム基体
５側に取付けたストッパ片６８とに依り構成した場合を
例示している。

第７図は、第６図に於ける右側のアーム６とアーム基体
５間のストッパ手段を明示して居り、左側のアーム６と
アーム基体５間に設けるストッパ手段は第３図並びに第
５図に示す如く前記のストッパ手段と対称配置になって
いる。

この様な構成に基づき、次にその作用及び工具の交換要
領を述解する。

先ず、主軸箱１０５にはアタッチメント１０９が装着さ
れて居らず、垂直主軸１０６に工具２００′が装着され
て居り、この旧工具２００′と工具貯蔵装置１１０から
選出された新工具２００とを交換する場合に就いて述べ
る。

（１）第３図並びに第４図に示す回転駆動機構５６の流
体圧シリンダ６１を伸長させて両アーム６゜６を夫々逆
方向に回転させ、第１図並びに第９図に示す如く水平状
態にする。

（２）　　第３図に示すスライド駆動機構１９の流体圧
シリンダ２０を短縮させて移動体３を同図に於て左動（
一方へ移動）させ、第２図に示す工具受取位置Ａにする
。

尚、旧工具２００Ｉと、選出された新工具２００と、工
具受取位置Ａに於ける昇降旋回体４等の軸心は、予め同
心状態に定めである。

（３）第３図並びに第４図に示す昇降駆動機構２２の流
体圧シリンダ２４を短縮せしめて昇降旋回体４を第１図
並びに第９図に示す如く上昇位置にする・。

（４）　　指令を送って交換すべき新工具２００を工具
貯蔵装置１１０から選定してこれを第９図の点線で示す
水平位置から実線で示す垂下位置まで回動させ、所謂選
出口１１７から新工具２００を選出する。

新工具２００がポット１１５と共に水平位置から垂下位
置に回動すると、待機しているアー、ム機構の一方（第
９図に於て左側）のアーム６のフィンガー７にその凹溝
２０１が嵌合されて捕捉される。

（５）他方、主軸箱１０５は、第９図に示す如く昇降駆
動ｍ　１１３に依り工具交換高さＨに定められる。

（６）更に主軸箱１０５は、第１０図に示す如く横動駆
動機１１２に依り左動され、工具交換位置りに達する。

すると、垂直主軸１０６に装着された旧工具２００′は
、待機しているアーム機構の他方（第１０図に於て右側
）のアーム６のフィンガー７にその凹溝２０１’が嵌合
されて捕捉される。

（７）両工具２００　、２００’が両アーム６．６のフ
ィンガー７．７に捕捉されると、第６図に示す掴持駆動
機構４７の流体圧シリンダ３９への圧力流体の送給を停
止し、スプリング３８の弾力に依り一対のフィンガー７
．７を掴持状態に口　′ツクする。

（８）第３図並びに第４図に示す昇降駆動機構２２の流
体圧シリンダ２４を伸長させて両アーム６゜６を含むア
ーム機構を降下させる。

そうすれば、ポット１１５にて保持されていた新工具２
００、並びに垂直主軸１０６にて保持されていた旧工具
２００′はこれらから同時に離脱し、第１１図に示す如
く画工具２００　、２００’は両アーム６．６のフィン
ガー７．７に保持される。

（９）　　第３図並びに第４図に示す旋回駆動機構２３
を作動せしめて第１２図の如く昇降旋回体４及びアーム
機構を１８０度旋回させる。

αＯ旋回が完了すれば、再び昇降駆動機構２２の流体圧
シリンダ２４を短縮させる。すると両アーム６．６のフ
ィンガー７．７に保持された新旧工具燐、第１３図の如
く入れ替って垂直主軸１０６とポット１１５に装着され
る。

α力　画工具が夫々装着されたならば、掴持駆動機構４
７の流体圧シリンダ３９へ圧力流体を送給して一対のフ
ィンガー７．７を開放状態にする。

（６）　その後は、第１４図に示す如く、主軸箱１０５
の方は工具交換位置りから立去って工作作業に従事する
と共に、ポット１１５の方は指令に依り垂直状態から水
平状態に戻って、工具の交換が終了する。

次に、主軸箱１０５側へアタッチメント“１０９を装着
して、その水平主軸１０８に装嵌された旧工具２００′
と、工具貯蔵装置１１０側の新工具２００とを交換する
場合に就いて述べる。

（１）　　この場合、工具貯蔵装置１１０から選出され
た新工具２００をアーム機構の一方のアーム６のフィン
ガー７で捕捉するまでの作動要領は前述と同様である。

つまり、第１５図に示す如く水平状態を呈するアーム６
．６のうち一側（左側）には、新工具２００が捕捉され
る。

（２）　　次に、昇降駆動機構２２を作動せしめてアー
ム機構を降下させ、第１６図の如（新工具２００をポッ
ト１１５から抜く。

（３）　　回転駆動機構５６を作動せしめて、アーム機
構の両アーム６．６を夫々逆方向に回動させて第１７図
及び第１８図に示す如く垂直状態にする。

この場合、新工具２００を持っているアーム６（左側）
は新工具２００の刃部が後方（第１８図に於て上側）に
なる様に回動し、他方のアームはこれと逆方向に回動す
る。

（４）　　スライド駆動機構１９を作動して移動体３並
びにアーム機構等を第１９図に示す如くアタッチメント
工具交換位置Ｂに移動させる。

（５）主軸箱１０５を昇降駆動機１１３に依り適宜昇降
させて第２０図の如くアタッチメント工具交換高さＨ′
にする。

（６）　　主軸箱１０５を横動駆動機１１２に依り横動
せしめて第２１図並びに第２２図の如く工具交換位置り
に位置させる。

すると、水平主軸１０８に装着されている旧工具２００
′は、他方（゛右側）のアーム６のフィンガー７にてそ
の凹溝２０１′が嵌合されて捕捉される。

（７）掴持駆動機構４７を作動せしめて両アーム６゜６
のフィンガーを同時に掴持状態にロックする。

（８）　　スライド駆動機構１９を作動して移動体３並
びにアーム機構を第２３図に示すアタッチメント工具抜
取位置Ｃに移動させる。

この様にすれば、水平主軸１０８にて保持されでいた旧
工具２００′はここから離脱する。

（９）旋回駆動機構２３を動かして昇降旋回体４と共に
アーム機構を第２４図の如＜１８０度旋回させる。これ
に依り新工具２００は水平主軸１０８に対向する事にな
る。

α０　再びスライド駆動機構１９を作動して移動体３と
共にアーム機構を第２５図に示すアタッチメント工具交
換位置Ｂに戻し、新工具２００を水平主軸１０８に装着
する。

ａυ　掴持駆動機構４７を一時作動せしめてフィンガー
７．７の掴持ロック状態を解除する。

α埠　横動駆動機１１２を作動して主軸箱１０５を工具
交換位置りから立去らせる。第２６図参照。

従って左側アーム６のフィンガー７からは離脱し、新工
具２００を装着した主軸箱１０５に依り工作作業が可能
となる。

尚、新工具２００を水示主軸１０８に移管する為に両ア
ーム６．６の夫々一対のフィンガー７．７は掴持ロラク
状態を一時解除するが、この時日工具２００′は第６図
に示す圧縮スプリング４２に依り保持され、脱落する事
はない。

（２）　再び掴持駆動機構４７を作動せしめて掴持ロッ
ク状態にして石工具２００′を確実に保持する。

αφ　スライド駆動機構１９を動作させて移動体３と共
にアーム機構を工具受取位置Ａに移動させる。第２７図
参照。

（至）回転駆動機構５６を作動せしめて両アーム６゜６
を夫々逆方向に回動して第２８図に示す如く水平状態に
する。

この場合、石工具２００′はその刃部が下方に位置する
事になる。

α・　昇降駆動機構２２にてアーム機構を上昇させ、第
２９図の如く石工具２００′をポット１１５に挿着せし
める。

（ロ）掴持駆動機構５６を作動させて一対のフィンガー
７．７の掴持ロック状態を解除する。

（至）指令に依り石工具２００′を保持したポット１１
５を垂下状態から第３０図に示す水平状態まで回動させ
る。

そうすれば、アーム機構に保持されていた石工具２００
′はここから離脱して工具貯蔵装置１１０に戻され、工
具の交換が終了する。

尚、前述した工具の交換要領は、−例であって各作動順
序が多少入れ替っても差支えない。

又、本実施例に示した各部材並びに各機構は、夫々必要
に応じて適宜設計変更し得る事は云うまでもない。

以上既述した如く本発明に依れば、加工内容に応じて主
軸箱の垂直主軸を直接用いたり或はこれに装着されたア
タッチメントの水平主軸を用いる様に為すと共に、工具
交換に際しては主軸箱を工具貯蔵装置側へ移動させて該
工具交換装置に隣設した工具交換装置に依り前記両生軸
に対して工具の交換が行なえる様にしたので、工作機械
全体の構造は元より工具交換装置自体の構造も大幅に簡
略化される。

きりわけ、先行技術（特公昭５１−３８１０９号）ノ如
くりｄスレール上を移動するキャリッジやこれに設けた
レディステーション、旋回台、工具交換アーム等が不要
となるので、コストを大幅に低減できる。キャリッジ並
びにこれ用の横動駆動機構が省略できるので、クロスレ
ールへの負荷も軽減され、主軸箱との追動等の複雑な制
御を行なう必要も無い。

工具交換装置は、−纏にユニット化しているので、これ
自体の製作が極めて容易になる。

又、これを工作機械の工具貯蔵装置近傍へ付設するだけ
で良いので、この組付けが簡単であると共に、工作機械
の可動部分例えば主軸箱等の移動の邪魔にならず、工具
の交換状況も目視確認できる。

既存の工作機械へも容易に装着できるので、旧来の工作
機械でも工具の自動交換が可能となる。

工具交換に際する作動は確★であると共に制御系が大幅
に簡略化されるので、短時間に新旧工具の交換を行なう
事ができる等諸種の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る工具交換装置を装備した工作機
械の全体態様を示す概要正面図。 第２図は、その概要側面図。 第３図は、工具交換装置の全体態様を示す側面図。 第４図は、同じものの要部を縦断して示す正面図。 第５図は、アーム機構のみを示す拡大平面図。 第６図は、半分を縦断して示す正面図。 第７図は、その側面図。 第８図は、第６図中の■−■線矢視縦断側面図。 第９図乃至第１４図は、主軸箱の垂直主軸に装着された
石工具と、工具貯蔵装置から選出された新工具とを交換
する要領を示す略式側面図。 第１５図乃至第３０図は、主軸箱にアタッチメントを取
付けこれの水平主軸に装着された石工具と、工具貯蔵装
置から選出された新工具とを交換する要領を示し、第１
５図乃至第１７図、第２０図、第２１図、第２８図乃至
第３０図は略式側面図であり、第１８図、第１９図、第
２２図乃至第２７図は略式平面図である。 １・・・・・・工具交換装置 ２・・・・・・基　　　体 ３・・・・・・移　動　体 ４・・・・・・昇降旋回体 ５・・・・・・アーム基体 ６・・・・・・ア　−　ム ７・・・・・・フィンガー １００・・・・・・工作機械 １０１・・・・・・ベ　ッ　ド １０２・・・・・・コ　ラ　ム １０３・・・・・・テーブル。 １０４・・・・・・クロスレール １０５・・・・・・主　軸　箱 １０６・・・・・・垂直主軸 １０７・・・・・・割出旋回台 １０８・・・・・・水平主軸 １０９・・・・・・アタッチメント １１０・・・・・・工具貯蔵装置 ２００・・・・・・工具 第１５図 第１７図 第１６図 等１８図 第３図　　　　　　　　　　第２７図 第、３図 第２１９＠ 第ｘ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前後方向に長いベッド１０１と、その両脇に立設された
   コラム１０２　、１０２と、前記ベッド１０１に沿って
   移動し得るテーブル１０３と、前記両コラム１０２　、
   １０２間に横架されたクロスレール１０４と、このクロ
   スレール１０４に沿って横動し得る主軸箱１０５と、該
   主軸箱１０５の下部に設けられて回転駆動される垂直主
   軸１０６と、前記主軸箱１０５の下部に垂直主軸１０６
   とは干渉しない様に設けられた割出旋回台１０７と、前
   記割出旋回台１０７に必要に応じて装着され垂直主軸１
   ０６にて回転される水平主軸１０８を備えたアタッチメ
   ント１０９と、前記一方のコラム１０２側に設けられて
   多数の工具２００が貯蔵されそのうちの一つが垂下状態
   で選出される工具貯蔵装置１１０とから成る工作機械に
   於て、前記工具貯蔵装置１１０にて選出された新工具２
   ００と前記垂直主軸１０６又は水平主軸１０８に装着さ
   れた重工具２００′を交換する工具交換装置１を前記工
   具貯蔵装置１１０の近傍に設け、該工具交換装Ｗ１は、
   固定側に取付けた基体２と、この基体２に対して前後方
   向にスライドし得る移動体３と、前記移動体３に対して
   昇降及び旋回し得る昇降旋回体４と、前記昇降旋回体４
   に設けられたアーム基体５と、該アーム基体５の両側に
   延設されて水平軸廻りに回転し得るアーム６．６と、各
   アーム６の先端に夫々設けられて工具２００を掴持し得
   る一対のフィンガー７．７とで構成した事を特徴とする
   工作機械の工具交換装置。