JP3141901U

JP3141901U - 工作機械のツールパレット収容機構

Info

Publication number: JP3141901U
Application number: JP2008001415U
Authority: JP
Inventors: 豊矢川
Original assignee: ユニックス株式会社
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2008-05-22
Anticipated expiration: 2018-03-11

Abstract

【課題】装置がコンパクトで、ツールパレットの取り出し、挿入を迅速に行なうことができる工作機械のツールパレット収容機構を提供する。
【解決手段】盤状ツールホルダ部材２９、および上下方向に多段に配列されて盤状ツールホルダ部材を搭載保持し一体形状をなす搭載プレート３１とからなる複数のツールパレット３０と、このツールパレットを保持するツールボックス１５とを備え、ツールパレットを保持するツールボックスは、少なくとも一対の対向する辺の対応する位置に切欠きにはめ込まれる位置決めピン１０２と、同じ辺の適宜位置に複数の支持ピン１０３とを突設されており、また盤状ツールホルダ部材は、搭載プレートの上面に突設した連結ピン１０４にはめ込まれる装着孔１０５が形成され、ツールパレットを構成する盤状ツールホルダ部材および搭載プレートを一体的に取扱い可能とした工作機械のツールパレット収容機構。
【選択図】図６

Description

この考案は、多段に構成したツールボックスに取着されるツールパレットを、交換自在に収容するための工作機械のツールパレット収容機構に関する。

ツールパレットは複数の工具を搭載しているため、取り出し、挿入装置により、くり返し取り出し、挿入をするために簡便な構造であることが必要とされる。

このような工作機械のツールパレット収容機構としては、特開平１１−８４４号公報（特許文献１参照）のように、上下方向に２段に構成される第１および第２受台と、前記第１および第２受台を一体的に昇降させるとともに、該第１および第２受台の任意の１つを前記治具テーブルの水平位置に対応して位置決め可能な昇降機構と、該第１および第２受台から前記ツールホルダが脱落することを防止するストッパ機構とを備えたものが知られており、ツールホルダを治具テーブルに対して簡単かつ効率的に交換することを可能としている。

また、実開平２−６３９４５号公報（特許文献２参照）のように、ワークを位置決めセットするために複数個のノックビン孔があけられた治具プレートにおいて、治具プレートの面に割設された縦横の溝を有し、該溝にはその中心に基準孔としてノックビン孔が数箇所穿孔されるとともにスライドするノックピン孔を有するコマを設け、ピッチが変わるワークの一方のノックピンを治具プレートの基準孔であるノックピン孔へ差込み、他方のノックピン孔のノックピンはコマのノックビン孔に打込んでワークのセットがされるようにした基準ベースの治具プレートが公知である。
特開平１１−８４４号公報実開平２−６３９４５号公報

しかるに、このようなツールの交換のための装置において、前者のものは、治具プレートは側面に設けた溝をフォーク部材にはめ込んでスライドさせるよう構成されているため、治具プレートの交換の際などに簡単に交換することが難しくなってしまうという不具合がある。
また後者のものは、治具プレートに縦横に溝を形成するために治具プレートの板厚がかさんでしまう上、その搬送が面倒であるという問題があった。

そこでこの考案は、省スペースでツールホルダをツールボックスに取り付けたツールパレットに搭載し、ツールを取り扱う際のリフトストロークを少なくすることができ、またツールパレットのツールボックスへの出し入れを迅速に行なうことができる工作機械のツールパレット収容機構を提供しようとするものである。

前記の課題を解決するために、この考案に係る工作機械のツールパレット収容機構では、盤状ツールホルダ部材、および上下方向に多段に配列されて前記盤状ツールホルダ部材を搭載し保持するする搭載プレートとからなる複数のツールパレットと、このツールパレットを保持するツールボックスとを備え、
前記搭載プレートは、その少なくとも一対の対向する辺にそれぞれ切欠きを形成されており、
前記ツールパレットを保持するツールボックスは、少なくとも前記一対の対向する辺の対応する位置に前記切欠きにはめ込まれる位置決めピンと、同じ辺の適宜位置に複数の支持ピンとを突設されており、
また前記盤状ツールホルダ部材は、前記搭載プレートの上面に突設した連結ピンにはめ込まれる装着孔が形成され、
前記ツールパレットを構成する前記盤状ツールホルダ部材および前記搭載プレートを一体的に取扱うことを特徴としている。

またこの考案の工作機械のツールパレット収容機構は、請求項１記載のツールパレット収容機構において、前記盤状ツールホルダ部材は、工作機械の工具のサイズに応じた装着孔を備えることをも特徴としている。

この考案の工作機械のツールパレット収容機構は、請求項１記載のツールパレット収容機構において、前記ツールパレットを構成する搭載プレートは、盤状ツールホルダ部材を簡単に交換可能としたことをも特徴としている。

この考案の工作機械のツールパレット収容機構は、請求項１記載のツールパレット収容機構において、前記盤状ツールホルダ部材は、前記一対の対向する辺の少なくとも一方に複数のフック用ピンを突設されており、これと対応するフック部をその下端に形成した門型の吊り具を用い、門型の吊り具のフック部を前記フック用ピンに係合することにより、作業テーブル上からツールパレットを簡単に取り出し、また挿入することができるようにしたことをも特徴としている。
これはツールパレットの交換または工具の交換等に作業上必要なためである。

以上のようにこの考案によれば、前記ツールパレットを盤状ツールホルダ部材とこれを搭載する搭載プレートとで構成するとともに、盤状ツールホルダ部材を保持する搭載プレートを、少なくとも一対の対向する辺にそれぞれ切欠きを形成したものとし、前記ツールパレットを保持するツールボックスは、少なくとも前記一対の対向する辺の対応する位置に前記切欠きにはめ込まれる位置決めピンと、同じ辺の適宜位置に複数の支持ピンとを突設してあるので、盤状ツールホルダ部材とこれを搭載する搭載プレートとで構成した前記ツールパレットを一体的にツールボックスに出し入れすることができる。
したがって、次のような作用効果を奏することが可能となった。
１）全体構成において省スペース化を図ることができ、ツールボックスへのツールパレットを取り出したり、挿入する際のリフトストロークが少なくて済み、ツールボックスの全体の高さを低く、幅を狭くすることができる。
２）２種類のピンをツールボックスのフレーム部材に挿入するだけで組み立てることができ、したがって部材の加工や組立が容易となり、部品点数も少なくすることができる。
３）低コスト化が図りやすい。
４）ツールパレットを多段化してもツールボックスの全体の高さを低く、幅を狭くすることができ、多段パレットに有効に利用することができる。
５）ツールホルダとツールパレットを別材料とすることにより、ツールホルダ部に非鉄材料を用いることができ、軽量化することができる。したがって、ツールパレットの軽量化に伴い、取り出し、挿入装置の軽量・小型化を図ることができる。
６）門型の吊り具の下端に形成されたフック部を前記フック用ピンに係合することにより、吊り具を用いてツールパレットを簡単に取外することができるようにしたので、ツールおよびツールパレットの交換にも迅速に対応することができる。

以下、図面に基いてこの考案の工作機械のツールパレット収容機構の実施の形態を詳細に説明する。
図面はこの考案に係るツールパレット収容機構を採用可能な工具類の交換装置の例を示すものであって、図１はその立面図であり、図２はその右側面図を示し、また図３はその左側面図を示し、図４はその平面図を示す。図５はツールパレットの拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はツールパレットをツールボックスにセットした状態の部分説明図、（ｃ）は概略断面図である。
図６ないし図７は前記ツールボックスに適用したこの考案の工具類のツールパレット収容機構を示し、図６（ａ）はツールパレットを構成する搭載プレートの平面図、（ｂ）は搭載プレートをツールボックスに組付けた状態の概略平面図、（ｃ）はその要部拡大断面図、（ｄ）はその概略断面図、図７（ａ）は盤状ツールホルダ部材の平面図、（ｂ）はその概略断面図、（ｃ）ないし（ｅ）はそれぞれ盤状ツールホルダ部材の板面に形成したツール挿入孔部分の断面図、図８（ａ）は盤状ツールホルダ部材を取り扱うための門型の吊り具の正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその一方の側の側面図、（ｄ）はその他方の側の側面図である。

図１ないし図４に示すように、この考案のツールパレット収容機構は、側板によって周囲を囲まれた作業テーブル１１と、作業テーブル１１上に搭載されたツールの交換手段１２と、作業テーブル１１の下部に昇降手段１６に沿って収納したツールボックス１５と、昇降手段１６に昇降自在に取り付けた取り出し昇降手段１７とを備えている。

前記作業テーブル１１の適所には、後述するツールパレット３０の昇降を許容する開口１８が形成されている。そして、前記作業テーブル１１の下面には、該開口１８の近傍に、リニアガイド（直動軸受）のレール等からなる昇降手段１６（Ｙ軸）がツールボックス１５に沿って垂直方向に取り付けてある。
前記ツールボックス１５は、図示した実施例では５段でかつ３列のツールパレット用収納スペースを備えているが、５段でかつ３列の収納スペースに限定されることはなく、多段かつ複数列の収納スペースとすることができる。たとえば、各列や各段の位置を調節可能としておけば、簡単に段数や列の数を増減させることが可能である。

３１はツールボックス１５に内蔵したツールパレット３０を構成する搭載プレートであり、各ツールパレット３０上にはツールホルダ２５を介してツール２０が搭載されている。
前記昇降手段１６は、モータを付設したリニアガイド（直動軸受）等からなる取り出し挿入手段３２が付設してあり、該取り出し挿入手段３２の作動に応じてツールパレット３０を取り出し、挿入、昇降させることができる。
また昇降手段１６（Ｙ軸）には、直交するように水平移動用ガイド１９（Ｘ軸）が取り付けてあり、前記取り出し昇降手段１７は、該水平移動用ガイド１９（Ｘ軸）によって水平方向に移動することができるようになっている。

すなわち、前記昇降手段１６（Ｙ軸）にはパレット取り出し挿入手段３２が昇降自在に取り付けられており、パレット取り出し挿入手段３２の端部は昇降あるいは伸縮してツールボックス１５の所定の位置まで移動し、その先端に設けたフォーク状支持片（図示せず）が前記ツールパレット３０をすくい上げて、所定の取出し操作あるいは収納操作を行なうようになっている。

前記ツールパレット３０を構成する搭載プレート３１は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すようにツールボックス１５に取り付けられている。すなわち、所定数のツール２０の収納孔３３を形成した盤状ツールホルダ部材２９を一体的もしくは取付け取外し可能に搭載し保持した搭載プレート３１の両側側辺には、凹状の切欠き３４が形成されている。
そして、ツールボックス１５を５段でかつ３列の収納スペースに分画する枠体３５に位置決め突起３６を突設し、この位置決め突起３６に凹状の切欠き３４を係合させることにより、搭載プレート３１は所定の収納スペースに収納保持されるのである。

前記搭載プレート３１の具体例を示す図６（ａ）ないし（ｄ）において、所定厚さの板状をなす搭載プレート３１は、その長手方向において対向する一対の端辺のほぼ中央にそれぞれ切欠き１０１を形成されている。
また、前記搭載プレート３１を保持するツールボックス１５は、少なくとも前記一対の対向する辺の対応する位置に前記切欠き１０１にはめ込まれる位置決めピン１０２と、同じ辺の適宜位置に複数の支持ピン１０３とを突設されている。前記位置決めピン１０２は図６（ｃ）のようにこの支持ピン１０３よりも半径分だけ高い位置に保持されており、前記切欠き１０１のほぼ中央にはめ込まれるようになっている。
前記位置決めピン１０２は先端が球面状に形成されており、また直径方向は柱状であるため、例えば前記搭載プレート３１が位置決めピン１０２の３分の１程度のずれで搭載されてもそのずれを充分吸収することができる。そのため、常に前記搭載プレート３１を定位置に保持することができるようになるのである。
したがって、このツールボックス１５に搭載プレート３１を搭載すると、該搭載プレート３１は支持ピン１０３に支持された状態でツールボックス１５の所定の段に載置され、なおかつ前記切欠き１０１が位置決めピン１０２に係合して所定の位置に確実に保持されるのである。
１０４は前記搭載プレート３１の上面に突設した連結ピンである。
前記搭載プレート３１は以上のような構造を備えており、盤状ツールホルダ部材２９の交換に対応して簡単に交換することが可能である。

また前記盤状ツールホルダ部材２９は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、前記搭載プレート３１の上面に突設した連結ピン１０４にはめ込まれる装着孔１０５が形成され、また一対の対向する辺にそれぞれフック用ピン１０６を突設されている。
また、その板面には複数のツールに対応するツール装着孔１０７−１〜１０７−３が開けられている。図７（ｃ）の１０７−１は小さいサイズのツール用、（ｄ）の１０７−２は中サイズのツール用、（ｅ）の１０７−３は大きいサイズのツール用である。
このように前記盤状ツールホルダ部材２９に、工作機械のツールのサイズに応じた装着孔１０７−１〜１０７−３を備えることにより、多くの種類のツールを盤状ツールホルダ部材２９に保持させることができる。

この盤状ツールホルダ部材２９は、門型の吊り具１１１を用いて搭載プレート３１上から取外し、あるいは取付ける作業を行うことができる。
図８（ａ）〜（ｄ）はこのような門型の吊り具１１１を示すもので、門型の吊り具１１１は金属板等で門型とされ、その一方の下端には所定の間隔で一対形成されたフック部１１２を、その他方の下端には単一のフック部１１３をそれぞれ形成されている。
１１４は門型の吊り具１１１の内側上部に差し渡して取り付けられた連結棒で、吊り具１１１の変形を防止するためのものであり、１１５は吊り具１１１の上部に取り付けられた取手である。
したがって、前記門型の吊り具１１１を用いて盤状ツールホルダ部材２９を取り扱う場合、門型の吊り具１１１の下端のフック部１１２，１１３を、それぞれ対応するフック用ピン１０６に係合することにより、盤状ツールホルダ部材２９を搭載プレート３１上から取外すことができる。したがって、盤状ツールホルダ部材２９の交換作業を容易に行なうことができる。

この考案のツールパレット収容機構の動作について説明する。
ツールパレット３０は、前記搭載プレート３１と盤状ツールホルダ部材２９とが一体となったものであり、該ツールパレット３０をツールボックス１５の支持ピン１０３上に搭載するとともに、位置決めピン１０２に前記切欠き１０１をはめ込んでセットする。
すなわち、前記盤状ツールホルダ部材２９を前記搭載プレート３１の上面に搭載する。そのとき、前記搭載プレート３１の上面に突設した連結ピン１０４に装着孔１０５がはめ込まれて確実に固定される。これが前記ツールパレット３０であり、このツールパレット３０の状態で、前記ツールボックス１５に収納位置決めされるのである。

このようにして一体化されたツールパレット３０は、前記取り出し挿入手段３２および昇降手段１６（Ｙ軸）によってツールボックス１５への出し入れを行なうことができる。
また、ツールパレット３０は、構成する盤状ツールホルダ部材２９を、前記門型の吊り具１１１を用いて搭載プレート３１上へ脱着する作業も行なえる。すなわち、前記門型の吊り具１１１の下端のフック部１１２，１１３を、それぞれ対応するフック用ピン１０６に係合することにより、ツールパレット３０を作業テーブル１１上から取り出し、挿入、持ち運びといった作業を行なうことができる。

図１ないし図５に示したように、前記作業テーブル１１上のツールホルダの送り機構２４は、前記ツールボックス１５の面に直交する向きに配設したガイドレール２８に取り付けられ、ツールホルダ２５は前記ツールホルダの送り機構２４とともに、前記ガイドレール２８に沿って移動可能とされている。

ツール２０の交換に際しては制御盤の操作により、あるいはプログラム制御によって前記取り出し挿入手段３２および昇降手段１６（Ｙ軸）が作動する。前記昇降手段１６（Ｙ軸）に取り付けたパレット取り出し挿入手段３２によってすくい上げられたツールパレット３０は開口１８を経由して作業テーブル１１上に突き出るようになる。
その後、作業テーブル１１上に搭載されたツールの交換手段１２により、ツールパレット３０からツール２０を取出して、ツールホルダ２５の所定位置にツール２０を取り付ける。もちろん、用済み後は昇降手段１６（Ｙ軸）の操作によりツールパレット３０を作業テーブル１１下のツールボックス１５内に収納する。

この考案のツールパレット収容機構は、ツールの交換を可能とした工具ホルダへツールを供給するためのものであれば、より広い応用範囲に適用することができるものである。

この考案に係るツールパレット収容機構を適用可能な工具類の交換装置の１実施例を示す立面図である。その右側面図である。その左側面図である。その平面図である。ツールパレットの拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はツールボックスにセットした状態の部分説明図、（ｃ）は概略断面図である。（ａ）はツールパレットの平面図、（ｂ）はツールパレットをツールボックスに組付けた状態の概略平面図、（ｃ）はその要部拡大断面図、（ｄ）はその概略断面図である。（ａ）はツールホルダの平面図、（ｂ）はその概略断面図、（ｃ）ないし（ｅ）はそれぞれツールホルダの板面に形成したツール挿入孔部分の断面図である。（ａ）はツールホルダを取り扱うための門型の吊り具の正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその一方の側の側面図、（ｄ）はその他方の側の側面図である。

符号の説明

１１作業テーブル
１２ツールの交換手段
１３ホルダ搭載台
１５ツールボックス
１６昇降ガイド
１７昇降手段
１８開口
２０ツール
２１ツールの待機ストッカ
２３ツール保持機構
２４ツールホルダの送り機構
２５ツールホルダ
２６ツール装着機構
２７反転受渡し機構
２８ガイドレール
２９盤状ツールホルダ部材
３０ツールパレット
３１搭載プレート
３２パレット取出し用アーム
３３収納孔
３４切欠き
３５枠体
３６位置決め突起
４０副テーブル
４３表示灯
４４開閉とびら
４５非常停止ボタン
４６制御盤
１０１切欠き
１０２位置決めピン
１０３支持ピン
１０４連結ピン
１０５装着孔
１０６フック用ピン
１０７−１〜１０７−３装着孔
１１１吊り具
１１２フック部
１１３フック部
１１４連結棒
１１５取手

Claims

盤状ツールホルダ部材、および上下方向に多段に配列されて前記盤状ツールホルダ部材を搭載保持し一体形状をなす搭載プレートとからなる複数のツールパレットと、このツールパレットを保持するツールボックスとを備え、
前記搭載プレートは、その少なくとも一対の対向する辺にそれぞれ切欠きを形成されており、
前記ツールパレットを保持するツールボックスは、少なくとも前記一対の対向する辺の対応する位置に前記切欠きにはめ込まれる位置決めピンと、同じ辺の適宜位置に複数の支持ピンとを突設されており、
また前記盤状ツールホルダ部材は、前記搭載プレートの上面に突設した連結ピンにはめ込まれる装着孔が形成され、
前記ツールパレットを構成する前記盤状ツールホルダ部材および前記搭載プレートを一体的に取扱い可能としたことを特徴とする工作機械のツールパレット収容機構。
請求項１記載のツールパレット収容機構において、前記盤状ツールホルダ部材は、工作機械の工具のサイズに応じた装着孔を備えることを特徴とする工作機械のツールパレット収容機構。
請求項１記載のツールパレット収容機構において、前記ツールパレットを構成する搭載プレートは、盤状ツールホルダ部材を簡単に交換可能としたことを特徴とする工作機械のツールパレット収容機構。
請求項１記載のツールパレット収容機構において、前記盤状ツールホルダ部材は、前記一対の対向する辺の少なくとも一方に複数のフック用ピンを突設されており、これと対応するフック部をその下端に形成した門型の吊り具を用い、門型の吊り具のフック部を前記フック用ピンに係合することにより、ツールパレットの取り出し、挿入が簡単に行なえることを特徴とする工作機械のツールパレット収容機構。