JPH04164536A - 工作機械のコネクタ保護装置 - Google Patents

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 この発明は、マシニングセンタのような、加工テーブル
に対して相対的に三次元に移動可能なスピンドルを有す
る工作機械において、加工テーブル上に移載されたパレ
ット上のアタッチメントに対し、電気や圧力流体等を接
続するコネクタを劣悪な加工雰囲気から有効に保護する
ための工作機械のコネクタ保護装置に関する。

従来技術 マシニングセンタ等の工作機械ＭＣにおいては、その加
工テーブルＴＢ上にパレットＰを介してワークＷを搬入
する際、ワークＷは、アタッチメントＡを介してパレッ
トＰに積載する場合がある（第８図）。ここで、アタッ
チメントＡとは、たとえばインデクステーブルやローク
リテーブル等の自動割出装置であり、アタッチメントＡ
を使用すれば、ワークＷの加工面が複雑で、工作機械Ｍ
Ｃのスピンドルの三次元移動のみによっては加工ができ
ない場合でも、アタッチメントＡを駆動してワークＷの
姿勢を変更することにより、円滑に加工を完了すること
ができる。

このとき、アタッチメントＡは、工作機械ＭＣによる一
連の加工の途中において、ワークＷの姿勢を変更する必
要があるため、自動連結形のコネクタＣＩ　、Ｃ２を介
して、外部から駆動用の動力を供給し、外部の制御装置
ＣＬとの間で、制御信号の交換を行なわなければならな
い。この場合、パレットＰ側のコネクタＣ２は固定コネ
クタとし、工作機械ＭＣ側のコネクタＣ１は、加工テー
ブルＴＢの一部に搭載する可動コネクタとするのが普通
であり、加工テーブルＴＢ上にパレットＰを搬入したら
、エアシリンダ等により可動側のコネクタＣ１を駆動し
、固定側のコネクタＣ２との自動連結を完了することが
できる。

一方、パレットＰ側のコネクタＣ２は、ワークＷの加工
がアタッチメントＡを要しない場合には、設置する必要
がない。この場合は、工作機械ＭＣ側のコネクタＣ１は
、コネクタＣ２と連結されることなく放置されるから、
加工雰囲気による汚損や性能劣化のおそれが顕著であり
、何らかの手段により、コネクタＣ１を保護することが
不可欠である。そこで、従来は、アタッチメントＡを有
しないパレットＰに対しては、コネクタＣ２と同等のダ
ミーのコネクタを搭載し、このダミーのコネクタに対し
てコネクタＣ１を連結したり、また、別の自動操作形ま
たは手動操作形のカバー装置を設け、コネクタＣ１を保
護したりすることが行なわれている。

発明が解決しようとする課題 かかる従来技術によるときは、ダミーのコネクタを使用
すれば、これにより、パレット上の一定面積が占有され
てしまい、パレット面積の有効使用が妨げられるという
問題があった。また、専用のカバー装置を設ければ、加
工雰囲気により、このカバー装置目体の汚損が避けられ
ず、したがって、かかる汚損したカバー装置を繰返し使
用するときは、コネクタに対して悪影響を与え、却って
保護機能を損うおそれが避けられなかった。さらに、カ
バー装置を自動操作形とするときは、カバー装置自体が
大げさとなり、構成が複雑になるという欠点もあった。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑
み、工作機械のスピンドルの移動を利用して搬送し、コ
ネクタに着脱する蓋板を使用することによって、パレッ
ト面積の有効使用が阻害されることがなく、コネクタに
対し、常に適正な保護機能を実現することができ、しか
も、全体構成も簡単である工作機械のコネクタ保護装置
を供給することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、スピン
ドルに装着可能なツールホルダと、ツールホルダに装着
する把持機構と、把持機構によって把持可能であり、加
工テーブルに設置された可動コネクタの前面に着脱可能
な蓋板とからなり、蓋板は、ツールホルダと把持機構と
を介してスピンドルに装着し、スピンドルの移動により
、所定の格納場所と可動コネクタとの間を搬送し、可動
コネクタに着脱することをその要旨とする。

なお、格納場所は、自動工具交換装置の工具格納位置と
することができる。

また、格納場所と可動コネクタとの間の搬送経路内に、
蓋板を清浄化するエアブロ−装置を付設してもよい。

作用 かかる構成によるときは、蓋板は、ツールホルダを介し
てスピンドルに装着した把持機構によって把持し、スピ
ンドルを移動することによって、所定の格納場所と可動
コネクタとの間を自在に搬送することが可能であるから
、この格納場所を清浄に保つことにより、常に、十分清
潔に維持することができる。また、同様にして、蓋板は
、可動コネクタに着脱することが可能であるから、格別
な着脱装置は、何ら必要でない。

格納場所として自動工具交換装置の工具格納位置を使用
すれば、特別の格納場所を用意することも不要である。

エアブロ−装置を付設すれば、蓋板は、搬送途中におい
て、可動コネクタに装着する直前に、エアブロ−装置か
らのエアによってブローすることができるから、−層清
潔な状態で可動コネクタに装着することができる。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

工作機械のコネクタ保護装置は、工作機械のスピンドル
ＳＰに装着可能なツールホルダ１０と、ツールホルダ１
０に装着する把持機構２０と、可動コネクタＣに着脱す
る蓋板３０とを備えてなる（第１図）。

スピンドルＳＰは、ツールホルダ１０と同形のツールホ
ルダを使用して各種の工具を装着し、図示しないワーク
に対して任意の切削加工ができる。

スピンドルＳＰは、図示しないスピンドルモータにより
、装着した工具を回転駆動することができる他、図示し
ない制御装置により、所定の範囲内を、加工テーブルに
対して三次元的に移動し、ワークに対する加工位置を選
択することが可能である。

可動コネクタＣは、図示しない加工テーブルに設置され
ている。可動コネクタＣは、図示しない動力源や制御装
置に接続されており、図示しないパレット上の固定コネ
クタに自動連結することにより、パレット上のアタッチ
メントに動力ヲ伝達し、アタッチメントと制御装置との
間に制御信号の伝達経路を完成することができる。

可動コネクタＣは、ケースＣ１と、ケースＣ１に内装さ
れるコネクタ本体Ｃ２とを備えてなり、コネクタ本体Ｃ
２は、ケースＣ１に収納する短ストロークのエアシリン
ダＣ３により、第１図の矢印に方向に前後動することが
できる。すなわち、コネクタ本体Ｃ２を前進させること
により、固定コネクタとの連結を完成し、後退させるこ
とにより、固定コネクタとの連結を断つことができる。

なお、コネクタ本体Ｃ２の前面には、固定コネクタに連
結する際に位置決めガイドとなる突部Ｃ２ａが形成され
、コネクタ本体Ｃ２の前面周縁部には、シールパツキン
Ｃ２ｂが装着されている。さらに、ケースＣ１の前面に
は、コネクタ本体Ｃ２の左右と下部とに、蓋板３０に対
する係止フックＣ４、Ｃ４・・・が突設されている。

ツールホルダ１０は、後部に、スピンドルＳＰに適合す
るテーバシャンク部１１を形成し、中間部に工具交換用
の保持溝１２を形成し、前部に、工具や把持機構２０を
装着するための胴部１３を形成している。胴部１３には
、側方から図示しない止めねじを螺入し、胴部１３に挿
入する工具等の取付部を固定することができる。テーパ
シャンク部１１の後端面には、プルスタッドｌｌａを設
けてもよい。

把持機構２０は、ツールホルダ１０の胴部１３に適合す
るスタッド２１を上方に備え（第１図、第２図）、スタ
ッド２１の基部には、カラー２１ａを介してブラケット
２１ｂ、２１ｂが固着されている０ブラケット２１ｂ、
２１ｂには、スペーサ２２ａを介して板材２２．２２が
ねじ止めされ、板材２２．２２の間には、ボルト２４を
介し、−対のはさみ体２３．２３が取り付けられている
０はさみ体２３．２３の間には、引張りばね２５が装架
されており、また、はさみ体２３．２３の先端部内面側
には、半球状の鋼球２３ａ、２３ａが固着されている。

はさみ体２３．２３は、引張りばね２５の張力に抗して
外側に開くことができ、また、その自然状態においても
、図示しない規制部材により、一定の開き角度に保持さ
れているものとする。

蓋板３０は、円板状の本体部３１と、本体部３１と同心
の補助部３２とからなる。本体部３１と補助部３２とは
、短い円柱状の連結部３３によって連結され、連結部３
３の径を補助部３２の径より小さくすることにより、本
体部３１と補助部３２との間には、把持機構２０のはさ
み体２３．２３が進入し得る溝３３ａが形成されている
。溝３３ａの底、すなわち連結部３３の外周には、はさ
み体２３．２３の鋼球２３ａ、２３ａが係合する一対の
凹部３３ｂ、３３ｂが形成されている。

本体部３１は、可動コネクタＣのコネクタ本体Ｃ２の前
面を覆うことができるものとする（第３図）。本体部３
１の裏面側には、コネクタ本体Ｃ２に適合する凹部３１
ａが形成され、さらに、コネクタ本体Ｃ２の突部Ｃ２ａ
に適合する凹部３１ｂが形成されている。

可動コネクタＣの近傍には、エアブロ−装置４１が配設
されている（第１図）。エアブロ−装置４１は、エア配
管４１ａを介して図示しないエア源に接続され、可動コ
ネクタＣに装着直前の蓋板３０の裏面側に、エアを吹き
付けることができる。

かかる蓋板３０は、把持機構２０のはさみ体２３．２３
を溝３３ａに進入させ、はさみ体２３．２３により連結
部３３を両側から挟み込むようにして、把持機構２０に
よって保持することができる（第２図、第３図）。この
とき、はさみ体２３．２３は、その自然状態における鋼
球２３ａ、２３ａの頂点間の間隔ｄ１が、連結部３３の
凹部３３ｂ、３３ｂの頂点間の距離Ｄ１に対し、ｄｉ＜
Ｄｌであれば（第４図）、はさみ体２３．２３は、単に
、連結部３３に向けて前進させるのみで、鋼球２３ａ、
２３ａを凹部３３ｂ、３３ｂに係合させ、蓋板３０を把
持することができる。はさみ体２３．２３は、鋼球２３
ａ、２３ａが連結部３３の外周に沿って滑ることにより
、外側に押し拡げられるからである。また、蓋板３０を
固定し、はさみ体２３．２３を後退させるのみで、その
把持を解放することができる。

工作機械が、スピンドルＳＰの他に、ツールマガジンＡ
ＴＩを含む自動工具交換装置ＡＴを備えるときは（第５
図）、蓋板３０は、把持機構２０によって把持し、ツー
ルホルダ１０とともに、他の工具Ｔｆ（ｉ＝１．２・・
・）と全く同様にして、その不使用時には、ツールマガ
ジンＡＴＬの任意の工具格納位置Ｐｉ（ｉ＝１．２・・
・）に格納することができる（同図の二点鎖線）。なお
、蓋板３０、工具Ｔｉは、必要に応じ、同図の矢印に１
、Ｋ２方向に旋回し上下動するツール交換アームＡＴ２
を使用し、ツールマガジンＡＴＬの工具交換位置Ｐｃを
経由して、所定の工具交換場所に移動したスピンドルＳ
Ｐと、ツールマガジンＡＴＬとの間に、自由に移載する
ことが可能である（第５図、第６図）。すなわち、蓋板
３０は、工具Ｔｉ　と全く同様に、スピンドルＳＰにも
装着することが可能である（第６図）。

蓋板３０は、スピンドルＳＰの三次元的な移動を利用し
て可動コネクタＣの前面に装着し、可動コネクタＣを保
護することができる（第７図）。

把持機構２０、ツールホルダ１０を介してスピンドルＳ
Ｐに装着した蓋板３０は、スピンドルＳＰを移動するこ
とにより、可動コネクタＣの前面上方に移動する（同図
（Ａ））。そこで、エアブロ−装置４１を作動させれば
、エアブロ−装置４１からのエアにより、蓋板３０の裏
面側をブローし、そこに付着している塵埃等を除去する
ことができる。なお、このとき、可動コネクタＣのコネ
クタ本体Ｃ２は、エアシリンダＣ３により、ケースＣ１
内に向けて後退限まで後退させておくものとする。

次いで、スピンドルＳＰを下降し、蓋板３０を、コネク
タ本体Ｃ２の前面に位置させる（同図（Ｂ））。このと
き、蓋板３０は、可動コネクタＣの係止フックＣ４、Ｃ
４・・・に対して、その上方から嵌まり込むようにして
位置決めすることができる（第２図、第３図）。

つづいて、エアシリンダＣ３を駆動して、コネクタ本体
Ｃ２を前進させると（第７図（Ｃ））、蓋板３０は、係
止フックＣ４、Ｃ４・・・により、その移動が阻止され
ているので、コネクタ本体Ｃ２は、蓋板３０の裏面側の
四部３１ａに係合するとともに、シールパツキンＣ２ｂ
が蓋板３０の裏面に密着しく第３図）、したがって、蓋
板３０は、コネクタ本体Ｃ２の前面を気密状態に覆うこ
とができる。また、このとき、コネクタ本体Ｃ２の前面
の突部Ｃ２ａが蓋板３０の凹部３１ｂに係合することに
より、蓋板３０が、コネクタ本体Ｃ２の前面に沿って移
動するのを阻止し、これを固定することができる。

次ぎに、スピンドルＳＰを上方に移動すれば（第７図（
Ｄ））、蓋板３０は、コネクタ本体Ｃ２の前面に固定さ
れているので、把持機構２０は自動的に蓋板３０から外
れ、可動コネクタＣに対する蓋板３０の装着を完了する
ことができる。

スピンドルＳＰは、その後、所定の工具交換場所に移動
し、自動工具交換装置ＡＴは、ツールホルダ１０ととも
に把持機構２０をスピンドルＳＰから取り外し、所定の
工具Ｔｉと交換する。把持機構２０は、ツールホルダ１
０とともに、ツールマガジンＡＴＩの工具格納位置Ｐｉ
に格納すればよい。

また、可動コネクタＣを使用するに際しては、ツールホ
ルダ１０とともに、把持機構２０をツールマガジンＡＴ
ＬからスピンドルＳＰに移載し、その後、スピンドルＳ
Ｐを可動コネクタＣの位置に移動して、蓋板３０を可動
コネクタＣから取り外す。このときの手順は、第７図（
Ｄ）ないしくＡ）の順によればよい。ただし、取外し後
の蓋板３０に対しては、エアブロ−装置４１を作動させ
るには及ばない。

このようにしてスピンドルＳＰに戻された蓋板３０は、
自動工具交換装置ＡＴにより、ツールホルダ１０、把持
機構２０とともに、ツールマガジンＡＴＩの工具格納位
置Ｐｉに格納し、次ぎの再使用に備える。

なお、工作機械に自動工具交換装置ＡＴが付属していな
いときは、ツールホルダ１０、把持機構２０は、蓋板３
０とともに、または、蓋板３０を伴わずに、スピンドル
ＳＰの加工範囲内に設けた適当な格納場所に格納すれば
よい。この格納場所は、加工雰囲気の影響を受けない清
浄な場所であればよく、何ら格別な制約はないが、スピ
ンドルＳＰの移動のみにより、ツールホルダ１０の着脱
が可能なように、適当なツール交換機構を備えているこ
とが好ましい。

以上の説明において、エアブロ−装置４１は、可動コネ
クタＣの近傍に限らず、自動工具交換装置ＡＴの工具格
納位置Ｐｉを含む蓋板３０の格納場所と可動コネクタＣ
との間の搬送経路内なら、任意の場所に設置することが
できる。特に、自動工具交換装置ＡＴに組み込めば、蓋
板３０のみならず、工具Ｔｉに対するエアブロ−にも簡
単に共用することができて便利である。なお、エアブロ
−装置４１は、必要に応じて設ければよく、これを省略
してもよいことは勿論である。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、スピンドルに装
着可能なツールホルダと、把持機構と、蓋板とを設け、
蓋板は、スピンドルの移動により格納場所と可動コネク
タとの間を搬送し、可動コネクタに着脱するようにする
ことによって、パレット上に格別なダミーのコネクタを
設置する必要かないから、パレット面積の有効使用が阻
害されることがなく、格納場所として清浄な場所を選定
すれば、蓋板は、加工雰囲気によって汚損されることが
なく、したがって、可動コネクタに対し、常に適正な保
護機能を実現することができる上、大げさなカバー装置
が不要であるから、全体構成も極めて簡単にすることが
できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は実施例を示し、第１図は全体分解
斜視説明図、第２図ないし第４図は要部構成説明図、第
５図と第６図は使用状態説明図、第７図（Ａ）ないしく
Ｄ）は動作説明図である。 第８図は背景技術を説明する平面模式図である。 ＳＰ・・・スピンドル Ｃ・・・可動コネクタ ＡＴ・・・自動工具交換装置 Ｐｉ（ｉ＝１．２・・・）・・・工具格納位置１０・・
・ツールホルダ ２０・・・把持機構 ３０・・・蓋板 ４１・・・エアブロ−装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スピンドルに装着可能なツールホルダと、該ツール
   ホルダに装着する把持機構と、該把持機構によって把持
   可能であり、加工テーブルに設置された可動コネクタの
   前面に着脱可能な蓋板とからなり、該蓋板は、前記ツー
   ルホルダと把持機構とを介してスピンドルに装着し、ス
   ピンドルの移動により、所定の格納場所と可動コネクタ
   との間を搬送し、可動コネクタに着脱することを特徴と
   する工作機械のコネクタ保護装置。 ２）前記格納場所は、自動工具交換装置の工具格納位置
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の工
   作機械のコネクタ保護装置。 ３）前記格納場所と可動コネクタとの間の搬送経路内に
   、前記蓋板を清浄化するエアブロー装置を付設すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   工作機械のコネクタ保護装置。