(57)【要約】【課題】省スペースかつ単純な構造で、安全に工具を交換できる工具自動交換装置を提供する。【解決手段】工作機械用の工具自動交換装置において、ベース（１２）と、ベース（１２）に載置され、工具を保持して搬送するためのマガジン（１４）と、ベース（１２）とマガジン（１４）の間に設けられた移動機構（３０）とを設け、移動機構（３０）によりマガジン（１４）がベース（１２）上で移動可能に構成されていることを特徴とする工具自動交換装置。【選択図】  図１
2004276163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械用の工具自動交換装置において、
ベース（１２）と、
ベース（１２）に載置され、工具を保持して搬送するためのマガジン（１４）と、
ベース（１２）とマガジン（１４）の間に設けられた移動機構（３０）とを設け、
移動機構（３０）によりマガジン（１４）がベース（１２）上で移動可能に構成されていることを特徴とする工具自動交換装置。
【請求項２】
移動機構（３０）が円筒カム（３６）を含むことを特徴とする請求項１に記載の工具自動交換装置。
【請求項３】
円筒カム（３６）が螺旋状のカム溝（３６ｃ）を有し、カム溝（３６ｃ）の軸方向両端付近のピッチが軸方向中央付近のピッチよりも短いことを特徴とする請求項２に記載の工具自動交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械、特にマシニングセンタのための工具自動交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マガジンに多数の工具を備えた工具自動交換装置は、工具を交換するためにアームを用いている。アームは、通常マガジンに備えられた工具（工具ホルダ）を把持してスピンドルに引き渡すものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マガジンと主軸の間にアームが位置するため、装置自体が大規模なものとなり、構造も複雑になっていた。
【０００４】
また、重い工具をアームで扱う場合、工具がアームから抜け落ちたり、アームに衝撃等の負荷を与えたりする危険性があった。
【０００５】
本発明は、省スペースかつ単純な構造で、安全に工具を交換できる、工作機械用の工具自動交換装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題を解決するための手段を例示すると、以下のとおりである。
【０００７】
（１）  ベース（１２）と、ベース（１２）に載置され、工具を保持して搬送するためのマガジン（１４）と、ベース（１２）とマガジン（１４）の間に設けられた移動機構（３０）とを有し、移動機構（３０）によりマガジン（１４）がベース（１２）上で移動可能に構成されていることを特徴とする工作機械用の工具自動交換装置。
【０００８】
（２）  移動機構（３０）が円筒カム（３６）を含むことを特徴とする前述の工具自動交換装置。
【０００９】
（３）  円筒カム（３６）が螺旋状のカム溝（３６ｃ）を有し、カム溝（３６ｃ）の軸方向両端付近のピッチが軸方向中央付近のピッチよりも短いことを特徴とする前述の工具自動交換装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、工作機械、中でもマシニングセンタに使用するための工具自動交換装置に関し、特にマガジンとその関連する手段を改良したものである。
【００１１】
本発明の好適な実施形態によれば、工具自動交換装置（ＡＴＣ）は、簡単な円筒カムとモータを有する。工具自動交換装置とその工具が、加工時に引込み待機位置に戻って主軸との干渉を避ける構成を有している。好ましくは、マガジンの駆動に使用する円筒カムは、マガジン移動時の衝撃を和らげ、滑らかな運動ができるように、カム溝の軌跡を考慮して、スロースタートとスローダウン・ストップが出来るようにする。
【００１２】
好ましくは、移動機構は円筒カムを有していて、その円筒カムを駆動させることによりマガジンを移動させる。カム溝のピッチを、軸方向両端付近において軸方向中央付近よりも短く構成し、マガジン移動時の衝撃を和らげ、スロースタートとスローダウン・ストップを実現し、滑らかな運動ができるようにするのが良い。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１４】
図１は、本発明によるマシニングセンター用の工具自動交換装置の一例を示す側断面図である。
【００１５】
工具自動交換装置１０は、ベース１２、マガジン１４、及び移動機構３０を有している。
【００１６】
ベース１２の上部には、レール１３が固定されている。レール１３には、マガジン１４がガイド１５を介してスライド可能に載置されている。
【００１７】
マガジン１４は、モータ１６と、モータ１６の駆動により回転されるスプロケット１８を有している。スプロケット１８には、工具ホルダを介して工具を保持して搬送するための爪部２０が係合されている。爪部２０は、互いに多数連結されてチェーン状に構成されていて（図示省略）、スプロケット１８が回転することによりエンドレスで搬送されるようになっている。
【００１８】
マガジン１４の下部には、移動機構の一部を構成するフォロア３８が取り付けられている。
【００１９】
移動機構３０は、サイクロギアモータ３２、円筒カム３６、及びフォロア３８を有している。図２には、円筒カム３６の拡大図が示されている。
【００２０】
サイクロギアモータ３２は、ベース１２に固定されていて、その駆動軸３４をレール１３と平行に配置している。
【００２１】
フォロア３８は、マガジン１４の下部に固定されている。フォロア３８は、円筒カム３６の回転に対応して移動し、マガジン１４を移動させるようになっている。
【００２２】
円筒カム３６は、小径部３６ａと大径部３６ｂを有している。
【００２３】
小径部３６ａは、一方に開放された小径の円筒からなり、モータ３２の駆動軸３４に接続される。
【００２４】
大径部３６ｂは、小径部３６ａと逆方向に開放された大径の円筒からなり、ベアリングを介してベース１２に回転可能に支持されている。大径部３６ｂの外周面には、フォロア３８に対応したカム溝３６ｃが形成されている。
【００２５】
図３には、カム溝３６ｃを回転角度に応じて展開した図の一例が示されている。図３は、円筒カムがほぼ３回転することで１方向の動作を完了する例である。
【００２６】
カム溝３６ｃは、大径部３６ｂの開放端側に位置する端部Ａから、滑らかな曲線を描いて、大径部３６ｂの基端側に位置する端部Ｂまで形成されている。端部Ａ及び端部Ｂ付近の曲線の傾斜は緩やかであるが、端部Ａ及び端部Ｂの中間の曲線の傾斜は急である。すなわち、カム溝３６ｃの軸方向両端付近のピッチは、軸方向中央付近のピッチよりも短くなっている。この構成により、マガジンのスロースタートとスローダウン・ストップが可能になり、マガジン駆動時の衝撃を和らげ滑らかな運動が出来るようになる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、移動機構によりマガジンをベース上で移動可能に構成したので、省スペースかつ単純な構造で工具を交換できる。
【００２８】
移動機構を円筒カムで構成し、円筒カムの軸方向両端付近のピッチを軸方向中央付近のピッチよりも短くすれば、マガジン移動時の衝撃力を和らげ、マガジンをスロースタートとスローダウン・ストップを実現でき、安全に移動できる。
【００２９】
なお、本発明は前述の実施例に限定されない。マガジンや移動機構の構成は任意である。カム溝の構成も任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による工具自動交換装置の一例を示す側断面図。
【図２】本発明に好適に使用される円筒カムの一例を示す断面図。
【図３】図２の円筒カムのカム溝の一例を示す展開図。
【符号の説明】
１０  工具自動交換装置
１２  ベース
１３  レール
１４  マガジン
１５  ガイド
１６  モータ
１８  スプロケット
２０  爪部
３０  移動機構
３２  サイクロギアモータ
３４  駆動軸
３６  円筒カム
３６ａ  小径部
３６ｂ  大径部
３６ｃ  カム溝
３８  フォロア
Ａ、Ｂ  端部
【図１】
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【図２】
2004276163.tif 000004
【図３】
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