JPH0340518Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマシニングセンタにおける工具交換ア
ームと工具との位相合せ装置に関する。

従来、工具交換において、主軸と工具交換アー
ムへの相互の工具装着時には、主軸端および工具
交換アームの爪部に有する位置決めキーと工具を
保持するツールホルダに有するキー溝が互いに係
合して相対的位置関係が保持されている。この相
対位置関係には主軸を所定の回転角に制御し、上
記の位置決めキーとキー溝の位相合せが行われて
可能であるが、これは一般に、主軸の制御により
行われ、主軸を所定の回転角に位置定止制御する
オリエンテーシヨン機構と、主軸を所定の回転角
にロツクするロツク機構より達成される。ロツク
機構は一般に主軸上に設けた位置決めプレート上
にロツクピンまたはカムの係合により行われる。
このように主軸頭にロツク機構が具備されるた
め、主軸構造上の取持において、ともすると大型
化しコンパクトの設計を望むには難しい。また、
ロツクピンとの係合時に主軸軸受が偏在的負荷を
招き発熱の原因となる。本考案においては、ロツ
ク機構を主軸頭に装備しなく、この機構を工具交
換アームの爪部に設ける構造により上記の問題を
解決するに致つた。ただしこの構造をとる場合に
おいては、爪部の作動手段によつてはオリエンテ
ーシヨン機構を解除する場合がある。具体的に
は、爪部の操作を圧縮バネ圧を介してツールホル
ダをクランプする場合には、爪部のツールホルダ
のクランプ時に、主軸が爪部に作用するバネ圧を
介して回転する危険性があり、本考案において
は、爪部の操作にバネを用いた場合であつてもオ
リエンテーシヨンを解除することなく、ツールホ
ルダ上のキー溝と工具交換アーム上の爪部のキー
の位相合せを確実に行うところの装置を提供する
ことを目的とするものである。

以下、本考案を実施例に基づき説明する。

１はマシニングセンタの主軸頭２に回転可能に
支承された主軸で、主軸回転軸線の廻りに任意の
回転角に位置決め定止制御可能なオリエンテーシ
ヨン機構と、主軸端に工具を保持するツールホル
ダを着脱可能に装着する工具交換機構を有する。
該主軸１の主軸端面半径方向には、主軸１のテー
パ穴１ａへの工具装着時に工具保持位置を決める
キー３が固着されている。４は工具５のシャンク
部を把持し工具５を主軸１に着脱可能に保持する
ツールホルダで、該ツールホルダ４の長手方向に
延び主軸１への工具装着時にツールホルダ４に対
して横方向より前記キー３と係合するキー溝４ａ
と、後記する把持爪とツールホルダ４の外周上で
ツールホルダ４に対して横方向より工具交換のツ
ールクランプ時に係合するクランプ溝４ｂを外周
上に形成している。６は工具交換装置に装備され
た工具交換アーム７上に固着された把持具で、ツ
ールホルダ４の外周を半径方向より把持し、該ツ
ールホルダ４のクランプ溝４ｂと係合する開閉可
能な一対の把持爪８が装着されている。該把持爪
８の一方の把持爪８ａは把持具６上に不動に固定
され、他方の把持爪８ｂは軸９を介して把持具６
上に枢動可能に枢着され、不動の把持爪８ａと通
じる把持具６の基部に設けられたプランジャ室６
ａに摺動可能に圧縮バネ１０に付勢され嵌挿され
たプランジャ１１の先端と接し該把持爪８ｂを内
側に押圧している。１２は把持具６上に固着され
たキーで、工具交換の際にツールホルダ４の横方
向より、該ツールホルダ４のキー溝４ａと係合し
工具交換アーム７上の把持具６の工具５の保持位
置を決める。１３は上記キー１２と通じて該キー
１２とツールホルダ４のキー溝４ａとが係合する
ツールホルダ４に対して横方向に延びて把持具６
上に設けられたキー溝で、主軸１上に装着された
加工を終えた工具５の工具交換の際に、把持具６
上のキー１２のツールホルダ４上のキー溝４ａと
係合するより先に、主軸端に固着されたキー３が
上記把持具６上のキー溝６ｂと係合し工具交換ア
ーム７上で主軸１の所定回転角位置をロツクす
る。主軸端に固着されたキー３の全長は、ツール
ホルダ４に有するキー溝４ａと互いに係合して相
対的位置関係を保持する把持具６に有するキー１
２の全長よりは長い。

次にその作用と効果について説明する。

加工を終えた工具を装着する主軸１が次の加工
工程にそなえて、新しい工具を装着するために、
主軸頭２を装着する送りスライドの相対的な送り
動作を介して、加工領域から工具交換装置の装備
する工具待機位置に向つて動作される。すでにこ
の間においては、主軸１はオリエンテーシヨン機
構を介して、工具交換装置の工具交換アーム７上
の把持具６に有するキー１２と、主軸１に装着さ
れた工具５を保持するツールホルダ４に有するキ
ー溝４ａが互いに係合して相対位置関係が保持し
位相合せの可能な所定の回転角に位置決めされて
いる。主軸１は送りスライドを介して、把持爪８
がツールホルダ４の横方向より把持できる位置に
動作し、把持爪８がツールホルダ４のクランプ溝
４ｂと係合する動作直前において、把持具６上の
キー１２がツールホルダ４上のキー溝４ａと係合
するより先に、主軸端に固着されたキー３が上記
把持具６上のキー溝６ｂと係合する。この動作に
おいて、主軸１のオリエンテーシヨン機構が、か
りに解除された場合になつても、工具交換アーム
７上で主軸１の所定の回転角位置をロツクするこ
とにより、主軸１は定位置回転角をを維持し続け
る。

以上より、本考案において、主軸制御部に所定
回転角を固定するロツク機構を有してないため、
主軸取持ちの構造は簡単でコンパクト設計が望め
る。ロツク機構を有する場合にあつても、ロツク
機構が流体、電気的制御で操作されている場合
に、電気が遮断され流体制御部が解除されるよう
な危険性がある場合でも工具交換装置と主軸とで
の工具の受渡し時のメカニツク機構により主軸と
の相対位置関係を維持してるために上記のような
問題はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案装置の一実施例を示す断面
図、第２図は、主軸に装着されたツールホルダを
横断する方向からの把持具とツールホルダの工具
受渡し時の相対位置関係を示す断面図。 １…主軸、３…キー、４…ツールホルダ、６…
把持具、８…把持爪、１３…キー溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工具５を主軸１に交換するところの工具交換機
   構と、主軸１を該主軸回転軸線の廻りに任意の回
   転角に位置決め定止制御可能なオリエンテーシヨ
   ン機構と、主軸端に工具５を保持するツールホル
   ダー４を着脱可能に装着する工具着脱機構と、工
   具５を保持するツールホルダー４に設けたキー溝
   ４ａを主軸端に固着したキー３との係合を介して
   主軸１に対する工具５との相対位置を位置決めす
   る機構とを有する工作機械において、主軸回転軸
   線に対して横方向より上記ツールホルダー４のキ
   ー溝４ａと係合するキー１２が上記工具交換機構
   上に固着され、上記キー溝４ａと通じて工具交換
   機構上に設けられたキー溝１３が上記主軸端に固
   着されたキー３と主軸回転軸線に対して横方向よ
   り係合可能なことを特長とする工作機械における
   主軸制御装置。