JPH0364261B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マシニングセンタの工具ドラムに対
して工具のプリセツトを行なう際に使用する、工
具プリセツト装置に関する。

最近、マシニングセンタを複数台設け、それ等
をコンピユータで制御して、多種多様な加工を自
由に行なおうとする、いわゆるフレキシブルマニ
フアクチヤリングシステムが各所で採用されつつ
ある。こうしたシステムにおいては、加工プログ
ラムに合わせてマシニングセンタの工具ドラムに
工具をプリセツトする作業を、いかに効率良く行
なうかがシステムの効果的な運用を行なう上で重
要となる。

従来、工具ドラムへの工具のプリセツトは、工
具室等に移動保管された工具ドラムに対して脚立
等を用いて作業員が人力で工具を着脱していたの
で、着脱操作に多大の労力を必要とする欠点があ
つた。また、プリセツト時の工具ドラムは単に固
定支持されているだけだつたので、最近のように
工具ドラムが大型化すると、工具のポケツト位置
によつては、不自然かつ不安定な作業姿勢を強い
られる不都合があつた。

また、そうした点を改善するために工具ドラム
を回転し得るようにすることも考えられるが、工
具ドラムは重量が有るので、不用意なドラムの脱
落などが生じると安全上極めて問題が多い。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、工具の着
脱が一定の位置で行なえ、かつ着脱に際して何ら
の労力も必要とせず、また、工具ドラムの脱落な
どが生じない工具プリセツト装置を提供すること
を目的とするものである。

工具の装着される複数のポケツトを有する工具
ドラムに対して工具を脱着して工具のプリセツト
を行なう工具プリセツト装置において、フレーム
を有し、該フレームに支持プレートをそのドラム
装着面が垂直になるように装着し、前記支持プレ
ート中に、ターンテーブルをそのドラム装着面が
垂直となるように、回転駆動自在に設け、前記支
持プレートのドラム装着面に該支持プレートのド
ラム搬出入側端面と前記ターンテーブルを接続す
る形で、前記工具ドラムを前記ドラム装着面に沿
つて保持ガイドし得る第１のガイド手段を水平方
向に設け、前記ターンテーブルのドラム装着面
に、前記工具ドラムを該ドラム装着面に沿つて保
持ガイドし得る第２のガイド手段を、前記第１の
ガイド手段と該第２のガイド手段が前記ターンテ
ーブルの回転により水平位置でのみ整合し得る形
で設け、前記フレームの前記ドラム搬出入側端面
と反対側に工具着脱機構を前記ターンテーブルに
保持された工具ドラムの裏面の前記ポケツトと選
択的に対向する形で設け、前記工具着脱機構は、
前記ポケツトに収納される工具のプルスタツドと
係合して該プルスタツドを工具収納方向に引き込
む係合部材を、工具の着脱方向に移動駆動自在に
かつ前記着脱方向に対して先端を開閉自在に設け
ると共に、前記ポケツトに収納される工具のプル
スタツドを工具離脱方向に押圧する押圧手段を設
けて構成される。

以下、図面に基き、本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明による工具プリセツト装置の一
実施例を示す斜視図、第２図は第１図の工具プリ
セツト装置に工具ドラムを装着した際の斜視図、
第３図は工具ドラムと第１図の工具プリセツト装
置におけるレール溝との係合状態を示す断面図、
第４図は第１図の工具プリセツト装置における、
工具着脱機構の−面による断面図、第５図乃
至第９図は第４図の工具着脱機構の工具取り付け
時の動作を示す図、第１０図乃至第１４図は第４
図の工具着脱機構の工具取り外し時の動作を示す
図である。

工具プリセツト装置１は、第１図に示すよう
に、フレーム２を有しており、フレーム２には油
圧ポンプ３及び支持プレート５が設けられてい
る。支持プレート５の図中手前側にはドラム装着
面が垂直に形成されており、ドラム装着面には、
第３図に示すように、断面Ｌ字形の２本のレール
溝５ａ，５ａが支持プレート５の、第１図左方の
ドラム搬出入側端面と後述するターンテーブル６
を接続する形で水平方向に平行に穿設形成されて
おり、プレート５の略中央部にはターンテーブル
６が、第１図手前側のドラム装着面を垂直にした
形でプレート中に回転駆動自在に支持されてい
る。ターンテーブル６のドラム装着面、即ちテー
ブル表面６ｃには２本のレール溝６ａ，６ａがレ
ール溝５ａ，５ａと、ターンテーブル６の回転に
より水平位置で整合接続し得るように平行に穿設
形成されており、ターンテーブル６の中央部には
ロツクピン６ｂが、テーブル表面６ｃに対して突
出駆動自在に設けられている。また、支持プレー
ト５のドラム搬出入側端面とは反対側の端面には
工具着脱機構７が、ターンテーブル６に保持され
た後述する工具ドラム１６の裏面のポケツト１６
ｂと選択的に対向し得る形で設けられており、着
脱機構７は、第４図に示すように、シリンダ９ａ
の形成された本体９を有している。シリンダ９ａ
にはピストン１０が矢印Ｃ，Ｄ方向に摺動自在に
嵌入係合しており、ピストン１０のロツド１０ａ
にはピン１０ｂを介して２個のフオーク１１Ａ，
１１Ｂが先端１１ｄを矢印Ｅ，Ｆ方向に開閉自在
に支持されている。フオーク１１Ａ，１１Ｂには
突起１１ｅ，１１ｅが対向する形で形成されてお
り、更にフオーク１１Ａ，１１Ｂ間には本体９に
支持された固定ローラ１２が設置されている。ま
た、本体９にはプランジヤ１３，１３がコイルば
ね１５，１５によつてフオーク１１Ａ，１１Ｂ方
向に付勢された形で矢印Ｅ，Ｆ方向に移動自在に
係合している。

一方、工具ドラム１６は、第２図に示すよう
に、全体円盤状の本体１６ａを有しており、本体
１６ａの周囲には工具１８の装着されるポケツト
１６ｂが多数形成されている。各ポケツト１６ｂ
には、第４図に示すように、工具保持用のプラン
ジヤ１７，１７がコイルばね１９，１９によつて
矢印Ｅ方向に付勢された形で、Ｅ，Ｆ方向に移動
自在に設けられており、また、本体１６ａの裏面
１６ｃには、第３図に示すように、複数の支持ロ
ーラ２０が回転自在に支持され、更に本体１６ａ
の中央部にはロツク穴１６ｄが穿設形成されてい
る。

工具プリセツト装置１は、以上のような構成を
有するので、工具ドラム１６へ工具１８をプリセ
ツトするには、まず、ターンテーブル６を回転さ
せて、レール溝６ａを水平位置になるように位置
決めして、支持プレート５側のレール溝５ａに整
合させ、その状態でプレート５の第１図左側の、
ドラム搬出入側端面から、ドラム１６の支持ロー
ラ２０を、第３図に示すように、レール溝５ａ中
に嵌入係合させ、矢印Ｇ方向、即ちターンテーブ
ル６方向に移動させる。工具ドラム１６は断面Ｌ
字形の溝５ａに係合したローラ２０によりプレー
ト５に対して確実に支持された形で移動するが、
そのうちローラ２０は溝５ａからターンテーブル
６の溝６ａ中に進入し、ドラム１６はターンテー
ブル６上に支持される形となる。そこで、ロツク
ピン６ｂをテーブル表面６ｃから突出させて、ド
ラム１６のロツク穴１６ｄに嵌入係合させると、
ドラム１６は、第２図に示すように、テーブル６
上に固定保持される。

この状態で、ターンテーブル６を矢印Ａ，Ｂ方
向に回転駆動させると、工具ドラム１６もテーブ
ル６と共にＡ，Ｂ方向に、ピン６ｂに支持された
形で回転する（回転力は、レール溝６ａ中の支持
ローラ２０を介して工具ドラム１６へ伝達され
る）。なお、この際、ターンテーブル６は支持プ
レート５中に設けられており、ターンテーブル６
のレール溝６ａは、ターンテーブル６が回転する
とその両端部が支持プレート６の側壁により閉塞
されるので、万一、ロツクピン６ｂが後退して、
工具ドラム１６のロツク穴１６ｄから抜けたとし
ても、ドラム１６を支持するレール溝６ａ，６ｂ
はその両端部が支持プレート６の側壁により閉塞
されているので、ドラム１６がターンテーブル６
より脱落するようなことが無く、安全である。ま
た、たまたま、ターンテーブル６の位置決め状態
により、レール溝６ａ，６ａとレール溝５ａ，５
ａとが整合していた場合においても、それらレー
ル溝６ａ，６ａ，５ａ，５ａは水平に形成されて
いるので、ドラム１６はロツクピン６ｂによるロ
ツク状態は解除されたものの、レール溝５ａ内に
留まることが出来、ドラム１６がターンテーブル
６上から支持プレート５を通過してドラム搬出入
側端面から脱落するようなことは未然に防止され
る。また、工具を装着する場合には、工具を装着
すべきポケツト１６ｂのドラム裏面側と工具着脱
機構７のフオーク１１Ａ，１１Ｂの先端１１ｄ
が、第４図に示すように整合したところでターン
テーブル６、即ちドラム１６の回転を止め、第５
図に示すように、ポケツト１６ｂに装着すべき工
具１８をプルスタツド１８ａがフオーク１１Ａ，
１１Ｂと対向するように矢印Ｃ方向に挿入する。
この際、作業者は、ターンテーブル６に保持され
た工具ドラム１６の正面側、即ち、工具着脱機構
７が設けられた反対側の、第２図手前側から工具
１８をポケツト１６ｂに挿入することができるの
で、挿入作業を、工具着脱機構７の状態と関わり
無く安全に行なうことが出来る。また、工具ドラ
ム１６は、ターンテーブル６に、第２図に示すよ
うに、垂直状態で保持されるので、工具着脱機構
７が作業者の正面に位置することとなり、工具１
８のポケツト１６ｂへの挿抜作業安定した姿勢で
行なうこと出来る。更に、着脱機構７は、フレー
ムのドラム搬出入側端面とは反対側に設けられて
いるので、万一、ロツクピン６ｂとドラム１６と
の係合が解除された際にも、ドラム１６がそれ以
上着脱側に移動することが無く、安全である。次
に、シリンダ９ａに圧油を供給し、ピストン１０
をロツド１０ａと共にＤ方向に移動させる。する
と、フオーク１１Ａ，１１Ｂの肩１１ｆが本体９
の係合部９ｂと当接係合し、更にロツド１０ａが
Ｄ方向に移動すると、フオーク１１Ａ，１１Ｂは
ピン１０ｂを中心に矢印Ｆ方向に、プランジヤ１
３をコイルばね１５の弾性に抗する形でＦ方向に
移動させる形で先端１１ｄが開き、開放状態とな
つたフオーク１１Ａ，１１Ｂ間にプルスタツド１
８ａが嵌入する形となる。次に、ピストン１０を
ロツド１０ａと共にＣ方向に戻すと、第６図に示
すように、肩１１ｆと係合部９ｂとの係合関係が
解除され、フオーク１１Ａ，１１Ｂはプランジヤ
１３を介して作用するコイルばね１５の弾性によ
つてＥ方向に閉じる。この状態で、更にピストン
１０がＣ方向に移動すると、フオーク１１Ａの先
端１１ｄに形成された係合部１１ｇとプルスタツ
ド１８ａが係合し、プルスタツド１８ａ、従つて
工具１８は、第７図に示すように、係合部１１ｇ
を介して工具収納方向であるＣ方向に引つ張られ
る。すると、工具１８外周部に形成された保持溝
１８ｂが、ポケツト１６ｂのプランジヤ１７をコ
イルばね１９の弾性に抗してＦ方向に押しのけ、
更に工具１８がＣ方向に引つ張られて移動するこ
とにより、プランジヤ１７が保持溝１８ｂ中にば
ね１９の弾性により嵌入し、工具１８はＥ方向に
付勢されたプランジヤ１７、保持溝１８ｂにより
確実にポケツト１６ｂ中に保持される。

ポケツト１６ｂに工具１８が装着されると、ピ
ストン１０は更にＣ方向に移動する。すると、フ
オーク１１Ａ，１１Ｂの突起１１ｅが固定ローラ
１２上に乗り上げ、フオーク１１Ａ，１１Ｂの先
端１１ｄは、第８図に示すように、Ｆ方向に開放
され、係合部１１ｇとプルスタツド１８ａの係合
が解除され、更にピストン１０がＣ方向に移動し
て、突起１１ｅがローラ１２を乗り越えると、第
９図に示すように、フオーク１１Ａ，１１Ｂはプ
ランジヤ１３によつてＥ方向に閉じ、工具１８の
ポケツト１６ｂへの装着動作は完了する。

次に、第１０図に示すように、既にポケツト１
６ｂへ装着された工具１８を取り外す場合には、
第１１図に示すように、ピストン１０をロツド１
０ａと共に工具離脱方向であるＤ方向に突出さ
せ、フオーク１１Ａ，１１Ｂの突起１１ｅを固定
ローラ１２上に乗り上げ、フオーク１１Ａ，１１
Ｂの先端１１ｄをＦ方向に開放させる。更に、ピ
ストン１０をＤ方向に移動させると、ポケツト１
６ｂに装着状態にある工具１８のプルスタツド１
８ａは開放状態でＤ方向に移動して来るフオーク
１１Ａ，１１Ｂ間に入り、更に突起１１ｅがロー
ラ１２を乗り越えると、第１２図に示すように、
フオーク先端１１ｄはＥ方向に閉じる。また更
に、ピストン１０がＤ方向に移動すると、第１３
図に示すように、ロツド１０ａの先端１０ｃとプ
ルスタツド１８ａが当接し、第１４図に示すよう
に、ロツド１０ａによつて、工具１８はＤ方向
に、プランジヤ１７をＦ方向に押しのけつつ押し
出される。この際、フオーク１１Ａ，１１Ｂは、
肩１１ｆが本体９の係合部９ｂと当接係合し、先
端１１ｄがＦ方向に開放されるので、工具１８は
フオーク１１Ａ，１１Ｂに引つ掛かることなくＤ
方向に押し出され、ポケツト１６ｂから取り外さ
れる。

こうして、作業者は工具ドラム１６を適宜矢印
Ａ，Ｂ方向に回転させ、所定のポケツト１６ｂを
工具着脱機構７に整合させては、次々に工具１８
の着脱を行ない、工具１８のプリセツトを行なつ
てゆく。

以上説明したように、工具の装着される複数の
ポケツト１６ｂを有する工具ドラム１６に対して
工具１８を脱着して工具のプリセツトを行なう工
具プリセツト装置１において、フレーム２を有
し、該フレーム２に支持プレート５をそのドラム
装着面が垂直になるように装着し、前記支持プレ
ート５中に、ターンテーブル６をそのテーブル表
面６ｃなどのドラム装着面が垂直となるように、
回転駆動自在に設け、前記支持プレート５のドラ
ム装着面に該支持プレート５のドラム搬出入側端
面と前記ターンテーブル６を接続する形で、前記
工具ドラムを前記ドラム装着面に沿つて保持ガイ
ドし得るレール溝５ａ，５ａなどの第１のガイド
手段を水平方向に設け、前記ターンテーブル６の
ドラム装着面に、前記工具ドラムを該ドラム装着
面に沿つて保持ガイドし得るレール溝６ａ，６ａ
などの第２のガイド手段を、前記第１のガイド手
段と該第２のガイド手段が前記ターンテーブルの
回転により水平位置でのみ整合し得る形で設け、
前記フレームの前記ドラム搬出入側端面と反対側
に工具着脱機構７を前記ターンテーブルに保持さ
れた工具ドラム１６の裏面の前記ポケツト１６ｂ
と選択的に対向する形で設け、前記工具着脱機構
７は、前記ポケツト１６ｂに収納される工具１８
のプルスタツド１８ａと係合して該プルスタツド
を工具収納方向に引き込むフオーク１１Ａ，１１
Ｂなどの係合部材を、工具の着脱方向に移動駆動
自在にかつ前記着脱方向に対して先端を開閉自在
に設けると共に、前記ポケツトに収納される工具
のプルスタツドを工具離脱方向に押圧するロツド
１０ａなどの押圧手段を設けて構成したので、工
具ドラム１６は、ターンテーブル６により垂直に
保持された状態で工具プリセツト装置１に保持さ
れ、その状態で、工具ドラム１６に対する工具１
８の着脱を、工具ドラム１６の工具着脱機構７が
設けられていない正面側から安全に、一定の位置
（即ち、工具着脱機構７の設置位置）でしかも、
着脱に際しては何らの力も要さずに行なうことが
できるので、ポケツト位置によつて不自然かつ不
安定な姿勢を強いられることなく、工具ドラム１
６の大型化にも容易に対処することが可能とな
り、工具１８のプリセツト作業を効率よく行なう
ことができる。

また、支持プレート中に、ターンテーブルを回
転駆動自在に設け、更に、前記ターンテーブルの
ドラム装着面に第２のガイド手段を、前記第１の
ガイド手段と該第２のガイド手段が前記ターンテ
ーブルの回転により水平位置でのみ整合し得る形
で設けたので、第２のガイド手段と支持プレート
の第１のガイド手段が水平方向に整合する位置以
外では、ターンテーブルの第２のガイド手段は支
持プレートにより第１のガイド手段との接続を絶
たれる。これにより、ターンテーブルに保持され
た状態の工具ドラム１６は、水平位置以外では外
部と連通する第１のガイド手段と接続することは
無いので、ターンテーブルが水平整合位置以外で
は工具ドラムがターンテーブルから脱落する可能
性を全く無くすることが出来る。さらに、ターン
テーブルが水平整合位置になつても、第１及び第
２のガイド手段は水平状態で連通するので、工具
ドラムに対し水平方向に意識的に、かつ継続的に
力を作用させないかぎり、工具ドラムが水平方向
に移動して支持プレートのドラム搬出入側端面か
ら脱落するようなこは無く、極めて安全性が高
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工具プリセツト装置の一
実施例を示す斜視図、第２図は第１図の工具プリ
セツト装置に工具ドラムを装着した際の斜視図、
第３図は工具ドラムと第１図の工具プリセツト装
置におけるレール溝との係合状態を示す断面図、
第４図は第１図の工具プリセツト装置における、
工具着脱機構の−面による断面図、第５図乃
至第９図は第４図の工具着脱機構の工具取り付け
時の動作を示す図、第１０図乃至第１４図は第４
図の工具着脱機構の工具取り外し時の動作を示す
図である。 １……工具プリセツト装置、６……ターンテー
ブル、７……工具着脱機構、１６……工具ドラ
ム、１６ｂ……ポケツト、１８……工具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工具の装着される複数のポケツトを有する工
   具ドラムに対して工具を脱着して工具のプリセツ
   トを行なう工具プリセツト装置において、 フレームを有し、 該フレームに支持プレートをそのドラム装着面
   が垂直になるように装着し、 前記支持プレート中に、ターンテーブルをその
   ドラム装着面が垂直となるように、回転駆動自在
   に設け、 前記支持プレートのドラム装着面に該支持プレ
   ートのドラム搬出入側端面と前記ターンテーブル
   を接続する形で、前記工具ドラムを前記ドラム装
   着面に沿つて保持ガイドし得る第１のガイド手段
   を水平方向に設け、 前記ターンテーブルのドラム装着面に、前記工
   具ドラムを該ドラム装着面に沿つて保持ガイドし
   得る第２のガイド手段を、前記第１のガイド手段
   と該第２のガイド手段が前記ターンテーブルの回
   転により水平位置でのみ整合し得る形で設け、 前記フレームの前記ドラム搬出入側端面と反対
   側に工具着脱機構を前記ターンテーブルに保持さ
   れた工具ドラムの裏面の前記ポケツトと選択的に
   対向する形で設け、 前記工具着脱機構は、前記ポケツトに収納され
   る工具のプルスタツドと係合して該プルスタツド
   を工具収納方向に引き込む係合部材を、工具の着
   脱方向に移動駆動自在にかつ前記着脱方向に対し
   て先端を開閉自在に設けると共に、前記ポケツト
   に収納される工具のプルスタツドを工具離脱方向
   に押圧する押圧手段を設けて構成した工具プリセ
   ツト装置。