JPH0265905A

JPH0265905A - 工作機械の工具着脱装置

Info

Publication number: JPH0265905A
Application number: JP21493988A
Authority: JP
Inventors: Osayuki Suda; 修行須田
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1990-03-06

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、工作機械の自動工具変換時に工具をアンクラ
ンプ及びクランプするための着脱’ＡＩであり、小型マ
シニングセンタなどの工作機械に利用されるものである
。

〔従来の技術〕

第５Ａ図及び第５Ｂ図に示すものは、本発明の基礎とな
った従来のアンクランプ装置である。

従来の装置は、第５Ａ、５Ｂ図に示す如く、下端に主軸
頭ギア２２及びキー２４を備えた中空シャフト１５の上
部外周にはロックワッシャ１７を介してロックナツト１
８によってプーリー２０が取付けてあり、シャフト１５
の中心部を上下動するドローバ−１１０の上部にはＤＳ
（ド「］−バー・スピンドル）７ジヤスター１１３が固
定ボルト５によってドローバ−１１０に固定してあり、
ＤＳアジャスター１１３にはＤＳＡ　（ドローバー・ス
ピンドル・アジャスター）リッド１１１を被冠し、両者
は固定ボルト１１４によって結合してあり、ＤＳアジャ
スターの下部のブッシング１９とシャフト１５の中空案
内部Ｇの下面との間に皿バネ１６が装填しである。また
、ＤＳＡリット１１１上にはヘースＢ上の支点０を中心
に揺動するアームｌの前端部１′が位置すると共に、ア
ーム１の上端のフォロア８は傾斜カム面ｊｌ’ｌ、垂直
カム面１−２、及び傾斜カム面ｐ３から成るカム１０９
の作用を受けるようになっている。また、アーム前端部
下面には鋼球保持板１０２によって鋼球３が中心部を外
れた位置（第２Ａ図参照）に２個、回動自在に突出支承
されており、ＤＳＡリッド１１１の中央には鋼球３の突
出■と実質上等しい突出量のゴム口金１０６が固定して
あり、ゴム口金１０６の中心のエアーブロー孔ｈ２がド
ローバーの下端まで貫通しており、アーム前端部ｌ′に
はエアーブローホースｈに連通ずるエアーブロー孔（図
示なし）がゴム口金の孔ｈ２に対応配設しである。

〔作　用〕

第５Ｂ図はドローバー１１０が工具アーム２３を保持し
た状態であり、工具の自動交換時には、定位置に固定さ
れたカム１０９に対し、第５図のカム１０９以外の全体
構造が上昇する。そしてフォロア８がカム１０９のカム
面！１の作用を受ければアーム１は回動し、カムβ２の
動程の間はアーム１の前端部１′の下面がＤＳＡリッド
１１１を押圧し、鋼球３がＤＳＡリッド表面を３００〜
４００ｋｇの力で押し下げ、皿バネ１６の反力に抗して
ＤＳアジャスター１１３がブッシング１９を介して皿バ
ネ１６を圧縮して、ドローバ−１１０が下降し、工具ア
ームをアンクランプ（拘束解除）する。

続く上昇でフォロア８がカム面β３の作用を受けてアー
ム１が圧縮スプリングＳの反力で元の位置に復すると共
にＤＳＡリッド、ＤＳアジャスク、及びドローバ−も皿
バネ１６の反力で元の位置に復し、更に上昇して主軸頭
ギア２２が図示されてない多数の工具を保持したタレツ
トのギア結合し、該位置でベルト２１及びプーリー２０
による工具割り出し回転をし、次いで装置全体が下降し
ながらシャフト１５のキー２４を割り出された工具のア
ームに合致させるためのオリエンテーションをし、次い
でフォロア８がカム１０９のカム面ｌ：Ｉに乗り上げ、
カム面１２の作用下でアーム前端部１′が再度ＤＳＡリ
ッドを押圧し、皿バネ１６を圧縮してドローバ−１１０
の下降で新しい（割り出された）工具をクランプし、カ
ム面ｌ。

によるフォロア８の解放でアームが圧縮スプリングＳに
よって元位置に復帰すると共にＩ）Ｓ　Ａリッドもアー
ムの押圧から解放されて皿バネ１６は元位置に復帰する
。そして以後は加工位置まで下降する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の如く、従来の装置の工具交換に際しては、１回の
工具交換に於いて工具アームのアンクランプ時と割り出
された新規工具アームのクランプ時に２度皿バネを押し
込むこととなり、結局皿バネの耐久寿命が短い。

本発明は１回の工具交換に於いて皿バネの押し込みを１
度とすることにより、皿バネの耐久寿命を２倍に延ばす
ことを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕例えば第１図に
示す如く、割り出し回転用のプーリー２０を外周に固定
した中空シャフト１５に対して、ドローバ−１０を皿バ
ネ１６を介して該シャフトの中心に支承し、ドローバ−
１６に上部固着したＤＳアジャスター１３にＤＳＡリッ
ド１１をスラストベアリング１４を介して回動自在に載
置してドローバ−１０に対して回動自在に取付け、ＤＳ
Ａリッド１１押圧用の前端部１′を有するアーム１の上
端のフォロア８を、下端の傾斜カム面１１とアーム支点
０の移動方向（上下動方向）に平行な直線カム面２とか
ら成るカム９で制御するように構成した。そしてカム９
に関しては傾斜カム面１がアンクランプ及びクランプ作
用面であり、直線カム面ｌがギア結合、割り出し回転、
及びオリエンテーションの動程の間、フオロアを介して
アーム前端部１′がＤＳＡリッド１１を押圧し続けるに
十分な長さに構成した。

従って、１回の工具交換に際しては皿バネを１度押し込
むだけであり、皿バネを押し込んだ状態ではアームによ
るＤＳＡリッドへの圧接力が皿バネ間の摩擦力より強い
ために、ドローバー、皿バネ、ＤＳアジャスター、ＤＳ
Ａリッドは、割り出し時にシャフトが回転しているにも
かかわらず停止状態になるがＤＳアジャスターとＤＳＡ
リッドとがスラストベアリング１４を介して回動自在と
なっているため、アーム前端部１′の下面の鋼球３がＤ
ＳＡリッド表面を押圧してＤＳＡリッド１１が回転抵抗
を受けても、ＤＳアジャスタードローパー、皿バネはシ
ャフトにつれて回転することが出来るので、割り出し回
転及びオリエンテーション回転を行う時モータを過負荷
の状態にしない。

〔実施例〕

第４図は本発明のアンクランプ装置を適用した全体側面
図であり、第１図はその要部縦断面図である。なお、本
実施図に於いて、従来装置と同一の部分には同一の符号
を適用した。

図から明らかな如く、プーリー２０のシャフト１５への
取付構造、ＤＳアジャスター１３及びブッシング１９を
介した皿バネ１６のシャフト内への装置構造、ドローバ
−１０の下部の工具アーム２３に対する保持機構、シャ
フト１５、及びアーム１等は、第５Ａ、５Ｂ図に示し、
且つ既述した従来装置と同一構造であり、ＤＳＡリッド
、カム等を新規構成とした。

即ち、ＤＳＡリッド１１は第１図、第３Ａ図、及び第３
Ｂ図に示す如く、表面Ｆの中央部に取付用の凹部１１′
を設けて中心にドローバ−１０の頭部Ｈを貫通突設し、
ドローバ−ＩＯにＣリング１２を嵌めてＤＳＡリッド１
１とドローバ−１０とを回動自在とすると共に、ドロー
バー１０に固定ボルト５で固着したＤＳアジャスター１
３とＤＳＡリッド１１とをスラストベアリング１４を介
して回動自在とした。なお、ｈ２は、ドローバ−１０の
中心を上下に貫通したエアーブロー孔である。

アーム前端部１′の下面は、第１図、第２Ａ図及び第２
Ｂ図に示す如＜、鋼球保持板２を皿ネジ４によって固定
し、該板の中心部からアーム内にわたってＮＢＲゴムの
口金６を埋設してエアーフロー孔り、を穿設し、該孔り
、をエアーブローホースｈに接続すると共に、保持板２
に中央部を外して２個の鋼球３を回動自在に突出保持し
た。なお、鋼球３の突出長はドローパー頭部ＨのＤＳＡ
リッド面からの突出長と実質上等しくした。

カム９は、第４図に示す如く、下部の傾斜カム面１１と
それに続く垂直平面から成る直線カム面！とを有する形
態とし、直線カム面ｌの上下方向長さは、主軸即ち第４
図のカム９以外の全構成体の最上昇位置、即ち主軸頭ギ
ア２２が図示してない工具保持タレットのギアと結合す
る位置でもフォロア８を支承する長さとした。

〔作　用〕

工具交換作用のために主軸（第４図のカム９を除いた全
構造）が上界を始め、フォロア８がカム面１１に乗り上
げると、アーム前端部１′がＤＳＡリッド１１の押圧を
開始し、カム１面では鋼球３がリフト１１を押し下げて
皿バネ１６を押し込んでドローバ−１０を下降し、ドロ
ーパー下端が工具アーム２３の把持を開放する、即ち工
具アーム２３をアンクランプする。その後更にアーム前
端部ｌ′がＤＳＡリッドを押し下げたま＼、即ち皿バネ
１６を押し込んだ状態のま＼主軸が上昇して主軸頭ギア
２２と図示しないタレントギアとのギア結合を達成し、
その位置で新規工具の割り出し回転をプーリー１８で行
い、次いで皿バネ１６を押し込んだま＼で主軸が下降し
ながらギア２２のキー２４を新規工具アームの溝に位置
合わせするだめのオリエンテーション回転を行い、フォ
ロア８がカム面１１の作用を受けてアーム前端部ｌ′が
ＤＳＡリッド１１の押圧を開放すると共に、皿バネ１６
も圧縮状態から元位置に復元してドロ−バー１０を引き
上げ、新規工具アームをクランプする。

皿バネ１６の押し込み、即ち圧縮状態では、ＤＳＡリッ
ド１１とＤＳアジャスター１３との間のスラストベアリ
ング１４の存在により、シャフト１５が割り出し回転又
はオリエンテーション回転しても鋼球３とリッド表面Ｆ
との間に生ずる制動力がシャフト１５０回転に対する制
動力に転嫁されず、従って、皿バネを押し込んだま＼で
割り出し回転及びオリエンテーション回転をしても、モ
ータに過負荷は生じなかった。

〔発明の効果〕

１回の工具交換につき皿バネは１度押し込まれるだけで
あるので、従来の１回の工具交換につき皿バネを２度押
し込むものに比べて、皿バネの耐久寿命は約２倍に出来
る。

また、ドローバ−の押し下げ及び開放の回数も従来の１
／２となるので機構の各Ｉ工動作用部の摩擦も半減出来
、アームの作用回数が１／２となるため、円滑な作動が
得られる。

また、カムの作用面形状も従来のものより簡単であるの
でカム面力１１工が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部縦断面図。第２Ａ図は本発明のアーム先端下面図であり、第２Ｂ図
はその一部切欠側面図。第３Ａ図は本発明のＤＳＡリッド上面図であり、第３Ｂ
図はその縦断面図。第４図は本発明を実施したアンクランプ機構全体説明図
。第５Ａ図は従来のアンクランプ機構全体説明図であり、
第５Ｂ図はその要部縦断面図。ｌ・・・アーム、　　　　　２・・・鋼球保持板、３・
・・鋼球、　　　　　　４・・・皿ネジ、５・・・固定
ボルト、　　　６・・・ゴム口金、８・・・フォロア、
　　　　９・・・カム、１０・・・ドローバ−１１・　
ＤＳＡリット、１２・・・Ｃリング、　　　１３・・・
ＤＳアジャスター１４・・・スラストベアリング、１５・・・シャフト、　　　１６・・・皿バネ、１７・
・・ロックワッシャ、１８・・・ロックナツト、１９・・・ブッシング、２０
・・・プーリー　　　２１・・・ベルト、２２・・・主
軸頭ギア、　２３・・・アーム、２４・・・キー

Claims

【特許請求の範囲】１、割り出し回転用のプーリー（２０）を固定した中空
シャフト（１５）に対してドローバー（１０）を皿バネ
（１６）を介して支承し、ドローバー（１６）に固着し
たＤＳアジャスター（１３）にＤＳＡリッド（１１）を
スラストベアリング（１４）を介して回動自在に載置し
、ＤＳＡリッド（１１）押圧用の前端部（１′）を有す
るアーム（１）のフォロア（８）を、下端の傾斜カム面
（ｌ＿１）とアーム支点（Ｏ）の移動方向に平行な直線
カム面（ｌ）とから成るカム（９）で制御する工作機械
の工具着脱装置。２、傾斜カム面（ｌ＿１）がアンクランプ及びクランプ
作用面であり、直線カム面（ｌ）が、ギア結合、割り出
し、及びオリエンテーションの動程の間、フォロア（８
）を介してアーム前端部（１′）がＤＳＡリッド（１１
）を押圧し続けるに十分な長さを有する請求項１に記載
の工具着脱装置。