JPH0555261B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0555261B2 JPH0555261B2 JP59232284A JP23228484A JPH0555261B2 JP H0555261 B2 JPH0555261 B2 JP H0555261B2 JP 59232284 A JP59232284 A JP 59232284A JP 23228484 A JP23228484 A JP 23228484A JP H0555261 B2 JPH0555261 B2 JP H0555261B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool holder
- tool
- spindle shaft
- transfer arm
- sliding block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
- B23Q3/15706—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a single tool being inserted in a spindle directly from a storage device, i.e. without using transfer devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/006—Conical shanks of tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
- B23B2231/02—Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
- B23B2231/0292—Flanges of conical shanks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S483/00—Tool changing
- Y10S483/90—Gripping portion engages tool simultanous with tool rotating in spindle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/51—Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
- Y10T29/5104—Type of machine
- Y10T29/5105—Drill press
- Y10T29/5107—Drilling and other
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T483/00—Tool changing
- Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
- Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
- Y10T483/1748—Tool changer between spindle and matrix
- Y10T483/1752—Tool changer between spindle and matrix including tool holder pivotable about axis
- Y10T483/1774—Distinct tool changer for each tool
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜発明の目的＞
産業上の利用分野
本発明は工作機械の工具ホルダ交換装置に係
り、詳しくは、多数の工具ホルダが収納されてい
るマガジン中から、一つの工具ホルダをトランス
フア・アームによつて取り出され、工作機械の回
転作動中のスピンドル軸に導入し、この際に、工
具ホルダが確実にかつ安定してスピンドル軸に接
結合できる工具ホルダの交換装置に係る。
り、詳しくは、多数の工具ホルダが収納されてい
るマガジン中から、一つの工具ホルダをトランス
フア・アームによつて取り出され、工作機械の回
転作動中のスピンドル軸に導入し、この際に、工
具ホルダが確実にかつ安定してスピンドル軸に接
結合できる工具ホルダの交換装置に係る。
従来の技術
例えば、本出願人のパンフレツト、“コンピユ
ータ ニユーメニカル、コントロール”に記載さ
れる通り、数値制御のもとの多目的工作機械にお
いて、その工作機械のスピンドル軸と工具ホルダ
マガジンとの間で工具ホルダの交換が行なわれて
いる。この種の型式の工作機械においては、この
工具ホルダマガジンとスピンドル軸との間で、工
具ホルダをトランスフア・アームによつてはさん
で移動が行なわれる。この工具ホルダマガジンは
工作機械のスピンドル軸の近く、つまり、スピン
ドル軸のまわりを囲んで配置される。工具ホルダ
クランプ後トランスフア・アームを移動させて次
の工具取替のためにトランスフア・アームを帰す
ための工具取替え時間を節約するために、工具ホ
ルダを適切に配置して、工具ホルダがトランスフ
ア・アーム内で回転でき、工具の作動中にトラン
スフア・アームが工具ホルダのまわりに残つてい
ることができるようにされている。
ータ ニユーメニカル、コントロール”に記載さ
れる通り、数値制御のもとの多目的工作機械にお
いて、その工作機械のスピンドル軸と工具ホルダ
マガジンとの間で工具ホルダの交換が行なわれて
いる。この種の型式の工作機械においては、この
工具ホルダマガジンとスピンドル軸との間で、工
具ホルダをトランスフア・アームによつてはさん
で移動が行なわれる。この工具ホルダマガジンは
工作機械のスピンドル軸の近く、つまり、スピン
ドル軸のまわりを囲んで配置される。工具ホルダ
クランプ後トランスフア・アームを移動させて次
の工具取替のためにトランスフア・アームを帰す
ための工具取替え時間を節約するために、工具ホ
ルダを適切に配置して、工具ホルダがトランスフ
ア・アーム内で回転でき、工具の作動中にトラン
スフア・アームが工具ホルダのまわりに残つてい
ることができるようにされている。
また、新しい工具ホルダをスピンドル軸にクラ
ンプするときには、工具ホルダは、トランスフ
ア・アームで保持された状態で、所謂カツプリン
グ速度で低速度で回転しているスピンドル軸のと
ころに導かれる。この場合、工具ホルダとスピン
ドル軸を確実に係合させるために、スピンドル軸
の頭部には摺動ブロツクを設ける一方、この摺動
ブロツクが係合する溝を工具ホルダの肩部面上に
設けて、工具ホルダのテーパ部がスピンドル軸の
テーパ孔に嵌入したときに、摺動ブロツクが溝に
係合するようになつている。従つて、工具ホルダ
がスピンドル軸に向けて接近すると、スピンドル
軸の摺動ブロツクは工具ホルダの溝に入らずこの
溝が形成されてる対応面に当接し、その対応面上
をすべつて溝に整合する。整合後は、工具ホルダ
はスピンドル軸側に引き付けられ油圧でロツクさ
れる。
ンプするときには、工具ホルダは、トランスフ
ア・アームで保持された状態で、所謂カツプリン
グ速度で低速度で回転しているスピンドル軸のと
ころに導かれる。この場合、工具ホルダとスピン
ドル軸を確実に係合させるために、スピンドル軸
の頭部には摺動ブロツクを設ける一方、この摺動
ブロツクが係合する溝を工具ホルダの肩部面上に
設けて、工具ホルダのテーパ部がスピンドル軸の
テーパ孔に嵌入したときに、摺動ブロツクが溝に
係合するようになつている。従つて、工具ホルダ
がスピンドル軸に向けて接近すると、スピンドル
軸の摺動ブロツクは工具ホルダの溝に入らずこの
溝が形成されてる対応面に当接し、その対応面上
をすべつて溝に整合する。整合後は、工具ホルダ
はスピンドル軸側に引き付けられ油圧でロツクさ
れる。
しかしながら、上記の如く構成される工具ホル
ダでは、はじめにスピンドル軸の摺動ブロツクが
工具ホルダの対応面（つまり、肩部面）に接触す
るが、この間の摩擦が大きいため、この摩擦をう
けて工具ホルダが回転し、その後になつて摺動ブ
ロツクが溝に係止されたり、その後になつても全
く係止されないことが起こる。
ダでは、はじめにスピンドル軸の摺動ブロツクが
工具ホルダの対応面（つまり、肩部面）に接触す
るが、この間の摩擦が大きいため、この摩擦をう
けて工具ホルダが回転し、その後になつて摺動ブ
ロツクが溝に係止されたり、その後になつても全
く係止されないことが起こる。
発明が解決しようとする問題点
本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的に
は、トランスフア・アームによつて工具ホルダを
回転中のスピンドル軸に導入する際に、このスピ
ンドル軸の回転によつて工具ホルダが一緒に回転
するため、スピンドル軸の摺動ブロツクが工具ホ
ルダの溝に整合することはないが、これが遅れる
ことを防止することを目的とする。
は、トランスフア・アームによつて工具ホルダを
回転中のスピンドル軸に導入する際に、このスピ
ンドル軸の回転によつて工具ホルダが一緒に回転
するため、スピンドル軸の摺動ブロツクが工具ホ
ルダの溝に整合することはないが、これが遅れる
ことを防止することを目的とする。
＜発明の構成＞
問題点を解決するための手段ならびにその作用
上記のところ問題点は次の通りの手段により解
決する。
決する。
すなわち、本発明は多数の工具ホルダを収納す
るマガジンから選択した一つの工具ホルダをトラ
ンスフア・アームの把持部によつて回転自在に把
持し、このトランスフア・アームによつて工具ホ
ルダを工作機械の回転しているスピンドル軸に導
入し、トランスフア・アームによつて回転作動中
の工具ホルダを把持したままで保持する工作機械
の工具ホルダ交換装置において、回転しているス
ピンドル軸中に工具ホルダを導入する間に、トラ
ンスフア・アームの把持部と工具ホルダとの間で
把持部の一部に接触して摩擦による制動力を発生
するブレーキ板を有するブレーキ装置を、把持部
と工具バイトとの間に設けて成ることを特徴とす
る。
るマガジンから選択した一つの工具ホルダをトラ
ンスフア・アームの把持部によつて回転自在に把
持し、このトランスフア・アームによつて工具ホ
ルダを工作機械の回転しているスピンドル軸に導
入し、トランスフア・アームによつて回転作動中
の工具ホルダを把持したままで保持する工作機械
の工具ホルダ交換装置において、回転しているス
ピンドル軸中に工具ホルダを導入する間に、トラ
ンスフア・アームの把持部と工具ホルダとの間で
把持部の一部に接触して摩擦による制動力を発生
するブレーキ板を有するブレーキ装置を、把持部
と工具バイトとの間に設けて成ることを特徴とす
る。
そこで、図面によつて本発明について更に具体
的に説明すると、次の通りである。
的に説明すると、次の通りである。
なお、第１図は本発明の一つの実施例に係る工
具ホルダ交換装置の一部を断面で示す正面図であ
り、第２図は第１図に示す工具ホルダ交換装置が
作動位置にあるときの部分的拡大図であり、第３
図は第１図に示す工具ホルダ交換装置の工具ホル
ダがスピンドル軸に導入するときの部分的拡大図
である。
具ホルダ交換装置の一部を断面で示す正面図であ
り、第２図は第１図に示す工具ホルダ交換装置が
作動位置にあるときの部分的拡大図であり、第３
図は第１図に示す工具ホルダ交換装置の工具ホル
ダがスピンドル軸に導入するときの部分的拡大図
である。
まず、第１図において、本発明の一つの実施例
に係る工具ホルダ交換装置において、符号１は工
具ホルダを示し、この工具ホルダ１の先端部はテ
ーパ状を成し、このテーパ部がスピンドル軸４０
のテーパ孔に導かれて整合され、スピンドル軸の
ヘツド部には摺動ブロツク１４が係止具として突
設されている。スピンドル軸の周りにはマガジン
（図示せず）が設けられ、このマガジン中には複
数個の工具ホルダが順に収納され、しかも、各工
具ホルダ１はトランスフア・アーム１０によつて
回転自在に保持されて、交換のときには、このト
ランスフア・アーム１０によつて工具ホルダ１は
マガジンケース、つまり、マガジン位置から工作
機械のスピンドル軸のところに案内移動される。
なお、第１図は工具ホルダ１がトランスフア・ア
ーム１０によつてマガジンケースから工作機械の
スピンドル軸のところに案内されて、互いにテー
パ部が整合されている状態を示し、第１図では工
具ホルダ１のテーパ部の周囲には、このテーパ部
が整合するスピンドル軸４０のテーパ孔が仮想線
として示されている。各トランスフア・アーム１
０の先端には把持部１１が設けられ、この把持部
１１によつて工具ホルダ１は回転自在に把持され
ている。把持部１１はボールベアリング１２を介
して工具ホルダ１に固定され、工具ホルダ１が作
動中であつても、トランスフア・アーム１０は工
具ホルダ１上にとどまつて一体化している。工具
ホルダ１は、第１図では下方から上向きに工作機
械のスピンドル軸４０のテーパ孔の方向に案内さ
れる。このときに、工具ホルダ１の略々中央の肩
部面１６上には溝１３が形成され、この溝１３が
スピンドル軸４０のヘツド部に突設された摺動ブ
ロツク１４に接近する。このとき、工具ホルダ１
はトランスフア・アーム１０によつて回転自在に
把持されているために、摺動ブロツク１４は直ち
に溝１３に整合することなく、溝１３の近くの肩
部面１６に当接し、その後、溝１３を探り当てて
から整合する。また、このときに、スピンドル軸
も第１図で矢印１７で示す如く回転数nKだけ回転
する。
に係る工具ホルダ交換装置において、符号１は工
具ホルダを示し、この工具ホルダ１の先端部はテ
ーパ状を成し、このテーパ部がスピンドル軸４０
のテーパ孔に導かれて整合され、スピンドル軸の
ヘツド部には摺動ブロツク１４が係止具として突
設されている。スピンドル軸の周りにはマガジン
（図示せず）が設けられ、このマガジン中には複
数個の工具ホルダが順に収納され、しかも、各工
具ホルダ１はトランスフア・アーム１０によつて
回転自在に保持されて、交換のときには、このト
ランスフア・アーム１０によつて工具ホルダ１は
マガジンケース、つまり、マガジン位置から工作
機械のスピンドル軸のところに案内移動される。
なお、第１図は工具ホルダ１がトランスフア・ア
ーム１０によつてマガジンケースから工作機械の
スピンドル軸のところに案内されて、互いにテー
パ部が整合されている状態を示し、第１図では工
具ホルダ１のテーパ部の周囲には、このテーパ部
が整合するスピンドル軸４０のテーパ孔が仮想線
として示されている。各トランスフア・アーム１
０の先端には把持部１１が設けられ、この把持部
１１によつて工具ホルダ１は回転自在に把持され
ている。把持部１１はボールベアリング１２を介
して工具ホルダ１に固定され、工具ホルダ１が作
動中であつても、トランスフア・アーム１０は工
具ホルダ１上にとどまつて一体化している。工具
ホルダ１は、第１図では下方から上向きに工作機
械のスピンドル軸４０のテーパ孔の方向に案内さ
れる。このときに、工具ホルダ１の略々中央の肩
部面１６上には溝１３が形成され、この溝１３が
スピンドル軸４０のヘツド部に突設された摺動ブ
ロツク１４に接近する。このとき、工具ホルダ１
はトランスフア・アーム１０によつて回転自在に
把持されているために、摺動ブロツク１４は直ち
に溝１３に整合することなく、溝１３の近くの肩
部面１６に当接し、その後、溝１３を探り当てて
から整合する。また、このときに、スピンドル軸
も第１図で矢印１７で示す如く回転数nKだけ回転
する。
しかしながら、上記構成の工具ホルダ１では摺
動ブロツク１４と肩部面１６との間で大きな摩擦
力が発生し、この摩擦力によつて工具ホルダ１が
スピンドル軸とともに回転するという問題が生
じ、この回転後に摺動ブロツク１４が溝１３に整
合することもあるが、まつたく整合しないことが
起こる。このために、第２図ならびに第３図でそ
れぞれ詳しく説明するようにブレーキ装置を設け
る。
動ブロツク１４と肩部面１６との間で大きな摩擦
力が発生し、この摩擦力によつて工具ホルダ１が
スピンドル軸とともに回転するという問題が生
じ、この回転後に摺動ブロツク１４が溝１３に整
合することもあるが、まつたく整合しないことが
起こる。このために、第２図ならびに第３図でそ
れぞれ詳しく説明するようにブレーキ装置を設け
る。
すなわち、トランスフア・アーム１０の把持部
１１は上部プレート１１ａと下部プレート１１ｂ
から構成し、下部プレート１１ｂの内面は符号１
１ｃで示す。また、ボールベアリング１２の外面
リング１２ａと内面リング１２ｂとの間にはボー
ルを介在させ、外面リング１２ａの上面は符号１
２ｃとする（第３図参照）。ボールベアリング１
２の下側にはブレーキ板２０が設けられ、このブ
レーキ板２０は内側部分２０ａ、中央部分２０
ｂ、外側部分２０ｃ、下面２０ｄから成つてい
る。ブレーキ板２０は内側部分２０ａにおいて軸
２１によつてボールベアリング１２の内面リング
１２ｂに第２図の如く結合されている。従つて、
ブレーキ板２０はこのように結合されているた
め、工具ホルダ１と共に確実に回転する。また、
ボールベアリング１２ならびにブレーキ板２０は
第３図に示す如く軸２２によつて工具ホルダ１の
頂部において固定されている。ボールベアリング
１２の外面リング１２ａの下面とブレーキ板２０
の外側部分２０ｃの上面との間には第１間隙２３
を形成する。この間隙２３はわずかの間隙でよ
く、この間隙２３によつて外側リング１２ａはブ
レーキ板２０に対して自由に回転できる。ブレー
キ板２０の外側部分２０ｃの下面２０ｄと把持部
１１の下部プレート１１ｂの上面１１ｃとの間に
は間隙２４を形成する。この間隙２４は通常0.5
mm程度の幅であつて、第２図で示す場合には、把
持部１１の上部プレート１１ａがボールベアリン
グ１２の外面リング１２ａの上に載つている状態
にあつて、上下の各プレート１１ａ，１１ｂでは
全部合わせるとかなりの間隔があり、外面リング
１２ａの上面１２ｃ（第３図参照）とブレーキ板
２０の下面２０ｄとの間の幅より広い。
１１は上部プレート１１ａと下部プレート１１ｂ
から構成し、下部プレート１１ｂの内面は符号１
１ｃで示す。また、ボールベアリング１２の外面
リング１２ａと内面リング１２ｂとの間にはボー
ルを介在させ、外面リング１２ａの上面は符号１
２ｃとする（第３図参照）。ボールベアリング１
２の下側にはブレーキ板２０が設けられ、このブ
レーキ板２０は内側部分２０ａ、中央部分２０
ｂ、外側部分２０ｃ、下面２０ｄから成つてい
る。ブレーキ板２０は内側部分２０ａにおいて軸
２１によつてボールベアリング１２の内面リング
１２ｂに第２図の如く結合されている。従つて、
ブレーキ板２０はこのように結合されているた
め、工具ホルダ１と共に確実に回転する。また、
ボールベアリング１２ならびにブレーキ板２０は
第３図に示す如く軸２２によつて工具ホルダ１の
頂部において固定されている。ボールベアリング
１２の外面リング１２ａの下面とブレーキ板２０
の外側部分２０ｃの上面との間には第１間隙２３
を形成する。この間隙２３はわずかの間隙でよ
く、この間隙２３によつて外側リング１２ａはブ
レーキ板２０に対して自由に回転できる。ブレー
キ板２０の外側部分２０ｃの下面２０ｄと把持部
１１の下部プレート１１ｂの上面１１ｃとの間に
は間隙２４を形成する。この間隙２４は通常0.5
mm程度の幅であつて、第２図で示す場合には、把
持部１１の上部プレート１１ａがボールベアリン
グ１２の外面リング１２ａの上に載つている状態
にあつて、上下の各プレート１１ａ，１１ｂでは
全部合わせるとかなりの間隔があり、外面リング
１２ａの上面１２ｃ（第３図参照）とブレーキ板
２０の下面２０ｄとの間の幅より広い。
工具ホルダ１が工作機械のスピンドル軸の作動
位置にあるときは第２図に示す通りである。把持
部１１の上部プレート１１ａがボールベアリング
１２の外面リング１２ａ上で支持され、下部プレ
ート１１ｂがボールベアリング１２ならびにブレ
ーキ板２０からはなれて配置される。このため、
ボールベアリング１２によつて、工具ホルダ１は
自由に回転し作動できる。工具ホルダ１を解放す
べきときは、スピンドル軸のところで工具ホルダ
１をゆるめ、把持部１１を上部プレート１１ａに
よつて外面リング１２ａ上に押圧し、工具ホルダ
１を工作機械のスピンドル軸から押下げる。しか
しながら、工具ホルダ１をスピンドル軸中に挿入
するときには、第３図によつて後記する通り、ブ
レーキ板２０が有効となる。
位置にあるときは第２図に示す通りである。把持
部１１の上部プレート１１ａがボールベアリング
１２の外面リング１２ａ上で支持され、下部プレ
ート１１ｂがボールベアリング１２ならびにブレ
ーキ板２０からはなれて配置される。このため、
ボールベアリング１２によつて、工具ホルダ１は
自由に回転し作動できる。工具ホルダ１を解放す
べきときは、スピンドル軸のところで工具ホルダ
１をゆるめ、把持部１１を上部プレート１１ａに
よつて外面リング１２ａ上に押圧し、工具ホルダ
１を工作機械のスピンドル軸から押下げる。しか
しながら、工具ホルダ１をスピンドル軸中に挿入
するときには、第３図によつて後記する通り、ブ
レーキ板２０が有効となる。
上記の如く、上部プレート１１ａと下部プレー
ト１１ｂとの間の間隙はボールベアリング１２と
ブレーキ板２０とを結合させたものの間隙より長
い。このため、反対方向の運動の場合は、把持部
１１と工具ホルダ１との間には“デツドゾーン”
が生成される。工具ホルダ１が下側から工作機械
のスピンドル軸４０に導かれたときには、ブレー
キ板２０の外側部分２０ｃは把持部１１の下部プ
レート１１ｂの内面１１ｃ上にのつている。この
ようにブレーキ板２０が把持部１１にゆるく接触
すると、工具ホルダ１とトランスフア・アーム１
０との間を結合する摩擦力が増加する。
ト１１ｂとの間の間隙はボールベアリング１２と
ブレーキ板２０とを結合させたものの間隙より長
い。このため、反対方向の運動の場合は、把持部
１１と工具ホルダ１との間には“デツドゾーン”
が生成される。工具ホルダ１が下側から工作機械
のスピンドル軸４０に導かれたときには、ブレー
キ板２０の外側部分２０ｃは把持部１１の下部プ
レート１１ｂの内面１１ｃ上にのつている。この
ようにブレーキ板２０が把持部１１にゆるく接触
すると、工具ホルダ１とトランスフア・アーム１
０との間を結合する摩擦力が増加する。
工具ホルダ１の重量の力をFG、工具ホルダ１
の回転軸３０から距離（rK）のところで摺動ブロ
ツク１４による加圧接触力をFK、工具ホルダ１
の回転軸３０から半径（rR）のところにおいて下
部プレート１１ｂ上へのブレーキ板２０の接触に
よつて摩擦力を生成する力、すなわち、摩擦生成
力をFRとして示すと、次の式が成立する。
の回転軸３０から距離（rK）のところで摺動ブロ
ツク１４による加圧接触力をFK、工具ホルダ１
の回転軸３０から半径（rR）のところにおいて下
部プレート１１ｂ上へのブレーキ板２０の接触に
よつて摩擦力を生成する力、すなわち、摩擦生成
力をFRとして示すと、次の式が成立する。
FR＝FK＋FG ……(1)
MK＝μ×FK×rK ……(2)
MR＝μ×FR×rR ……(3)
ただし、MKは摺動ブロツク１４の加圧接触に
よる加圧接触力FKによつて与えられるモーメン
トであつて、このモーメントによつて工具ホルダ
１は回転させようとされる。MRは、把持部１１
の下部プレート１１ｂとブレーキ板２０との間で
摩擦を生成する力、つまり摩擦生成力FRによつ
て生成されるモーメントであつて、このモーメン
トによつて工具ホルダ１にブレーキがかけられ
て、動かない状態に保持される。また、μは摩擦
係数である。
よる加圧接触力FKによつて与えられるモーメン
トであつて、このモーメントによつて工具ホルダ
１は回転させようとされる。MRは、把持部１１
の下部プレート１１ｂとブレーキ板２０との間で
摩擦を生成する力、つまり摩擦生成力FRによつ
て生成されるモーメントであつて、このモーメン
トによつて工具ホルダ１にブレーキがかけられ
て、動かない状態に保持される。また、μは摩擦
係数である。
要するに、MKはカツプリングモーメントであ
つて、通常、20.8Ncm程度、ブレーキモーメント
MRは通常48Ncm程度である。ただし、Ｎは力の
単位ニユートンを示し、各モーメントはその力と
半径との積で与えられる。従つて、カツプリング
モーメントMKがブレーキモーメントMRより本質
的に小さいために、摺動ブロツク１４が工具ホル
ダ１の肩部面１６に接触してカツプリングモーメ
ントMKが作用しても、このときにはブロツク板
２０によつてブレーキモーメントMRが作用する
ため、工具ホルダ１とともにもはや摺動ブロツク
１４が回転することなく、工具ホルダ１の肩部面
１６上に沿つて安全に摺動し、摺動ブロツク１４
は確実に溝１３に係合する。この場合、摺動ブロ
ツク１４が接触するところまでの半径（rK）はブ
レーキ板２０の外側部分２０ｃの接触するところ
までの半径（rR）より小さいのが好ましい。
つて、通常、20.8Ncm程度、ブレーキモーメント
MRは通常48Ncm程度である。ただし、Ｎは力の
単位ニユートンを示し、各モーメントはその力と
半径との積で与えられる。従つて、カツプリング
モーメントMKがブレーキモーメントMRより本質
的に小さいために、摺動ブロツク１４が工具ホル
ダ１の肩部面１６に接触してカツプリングモーメ
ントMKが作用しても、このときにはブロツク板
２０によつてブレーキモーメントMRが作用する
ため、工具ホルダ１とともにもはや摺動ブロツク
１４が回転することなく、工具ホルダ１の肩部面
１６上に沿つて安全に摺動し、摺動ブロツク１４
は確実に溝１３に係合する。この場合、摺動ブロ
ツク１４が接触するところまでの半径（rK）はブ
レーキ板２０の外側部分２０ｃの接触するところ
までの半径（rR）より小さいのが好ましい。
このように摺動ブロツク１４が溝１３に整合し
たときには、スピンドル軸の受け部（この構造
は、上記の如く、テーパ状を成し、公知のもので
あるため省略する。）から引き上げられて、それ
によつてブレーキ板２０は下部プレート１１ｂか
らはなれて第２図に示すような状態になり、工具
ホルダ１とトランスフア・アーム１０との間にに
は上記の如く、ブレーキ板２０による摩擦力が作
用しない状態になる。
たときには、スピンドル軸の受け部（この構造
は、上記の如く、テーパ状を成し、公知のもので
あるため省略する。）から引き上げられて、それ
によつてブレーキ板２０は下部プレート１１ｂか
らはなれて第２図に示すような状態になり、工具
ホルダ１とトランスフア・アーム１０との間にに
は上記の如く、ブレーキ板２０による摩擦力が作
用しない状態になる。
また、ブレーキモーメントを確実に調整できる
ようにするために、ブレーキ板２０の下面２０
ｄ、下部プレート１１ｂの上面１１ｃの少なくと
も一方をざらざらした摩擦面にしておくことがで
きる。
ようにするために、ブレーキ板２０の下面２０
ｄ、下部プレート１１ｂの上面１１ｃの少なくと
も一方をざらざらした摩擦面にしておくことがで
きる。
また、上部プレート１１ａの下面と外側リング
１２ａの上面１２ｃ（第３図参照）との間の間隙
は間隙２４に等しくすることができる。そのよう
に構成すると、工具ホルダ１がスピンドル軸４０
内に挿入されて作動位置にあるときには、外側リ
ング１２ａの上面１２ｃが上部プレート１１ａの
下面に当接する。
１２ａの上面１２ｃ（第３図参照）との間の間隙
は間隙２４に等しくすることができる。そのよう
に構成すると、工具ホルダ１がスピンドル軸４０
内に挿入されて作動位置にあるときには、外側リ
ング１２ａの上面１２ｃが上部プレート１１ａの
下面に当接する。
＜発明の効果＞
以上のところの通り、本発明に係る交換装置で
は回転作動中の工作機械のスピンドル軸にトラン
スフア・アームによつて工具ホルダを案内する際
に、このトランスフア・アームの保持部と工具ホ
ルダとの間に摩擦力を発生させるブレーキ装置を
設ける。従つて、本発明では、回転するスピンド
ル軸にともなう工具ホルダの回転が完全に制御若
しくは抑えられるため、速やかにかつ完全にスピ
ンドル軸の係止部の摺動ブロツクが工具ホルダの
溝に確実にかみ合う。また、ブレーキ装置によつ
てブレーキ力が作用するために、スピンドル軸の
摺動ブロツクが溝に整合しないときでも、一定の
摩擦力が作用しているため、工具ホルダは回転す
ることなく静止しており、工作機械のスピンドル
軸に工具ホルダは円滑に整合することができる。
は回転作動中の工作機械のスピンドル軸にトラン
スフア・アームによつて工具ホルダを案内する際
に、このトランスフア・アームの保持部と工具ホ
ルダとの間に摩擦力を発生させるブレーキ装置を
設ける。従つて、本発明では、回転するスピンド
ル軸にともなう工具ホルダの回転が完全に制御若
しくは抑えられるため、速やかにかつ完全にスピ
ンドル軸の係止部の摺動ブロツクが工具ホルダの
溝に確実にかみ合う。また、ブレーキ装置によつ
てブレーキ力が作用するために、スピンドル軸の
摺動ブロツクが溝に整合しないときでも、一定の
摩擦力が作用しているため、工具ホルダは回転す
ることなく静止しており、工作機械のスピンドル
軸に工具ホルダは円滑に整合することができる。
第１図は本発明の一つの実施例に係る工具ホル
ダ交換装置の一部を断面で示す正面図、第２図は
第１図に示す工具ホルダ交換装置が作動位置にあ
るときの部分的拡大図、第３図は第１図に示す工
具ホルダ交換装置の工具ホルダがスピンドル軸に
導入するときの部分的拡大図である。 符号１……工具ホルダ、１０……アーム、１１
……把持部、１２……ボールベアリング、１３…
…溝、１４……摺動ブロツク、２０……ブレーキ
板。
ダ交換装置の一部を断面で示す正面図、第２図は
第１図に示す工具ホルダ交換装置が作動位置にあ
るときの部分的拡大図、第３図は第１図に示す工
具ホルダ交換装置の工具ホルダがスピンドル軸に
導入するときの部分的拡大図である。 符号１……工具ホルダ、１０……アーム、１１
……把持部、１２……ボールベアリング、１３…
…溝、１４……摺動ブロツク、２０……ブレーキ
板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多数の工具ホルダを収納するマガジンから選
択した一つの工具ホルダをトランスフア・アーム
の把持部によつてボールベアリングを介して回転
自在に把持し、このトランスフア・アームによつ
て前記工具ホルダを工作機械の回転しているスピ
ンドル軸内に挿入し、前記スピンドル軸のヘツド
部に摺動ブロツクを設ける一方、前記工具ホルダ
の略々中央に肩部面を設けると共に、この肩部面
に前記摺動ブロツクが整合する溝を設け、更に、
前記トランスフア・アームによつて回転作動中の
前記工具ホルダを把持したままで保持する工作機
械の工具ホルダ交換装置において、 回転している前記スピンドル軸中に前記工具ホ
ルダを挿入する間に、前記トランスフア・アーム
の前記把持部と前記工具ホルダとの間で前記把持
部の一部に接触して摩擦による制動力を発生する
ブレーキ板を有するブレーキ装置を、前記把持部
と前記工具ホルダとの間に設けて成ることを特徴
とする工作機械の工具ホルダ交換装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3339619.1 | 1983-11-02 | ||
| DE3339619A DE3339619C1 (de) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | Werkzeughalter fuer eine Werkzeugmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60114438A JPS60114438A (ja) | 1985-06-20 |
| JPH0555261B2 true JPH0555261B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=6213270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232284A Granted JPS60114438A (ja) | 1983-11-02 | 1984-11-02 | 工作機械の工具ホルダ交換装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4616398A (ja) |
| EP (1) | EP0151219B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60114438A (ja) |
| DE (2) | DE3339619C1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3503637A1 (de) * | 1985-02-04 | 1986-08-07 | Royal-Werkzeug-Kontrollanlagen GmbH, 7120 Bietigheim-Bissingen | Werkzeugmaschine fuer die spanabhebende bearbeitung von werkstuecken mit verschiedenen werkzeugen |
| EP0190673B1 (de) * | 1985-02-04 | 1991-03-27 | ROYAL Werkzeug-Kontrollanlagen GmbH | Werkzeugmaschine für die spanabhebende Bearbeitung von Werkstücken mit verschiedenen Werkzeugen |
| DE3620364C1 (de) * | 1986-06-18 | 1988-01-21 | Chiron Werke Gmbh | Greifer fuer einen Werkzeughalter einer Werkzeugmaschine |
| DD262126A3 (de) * | 1986-12-24 | 1988-11-23 | Werkzeugmaschinenbau Fz | Hauptspindel, insbesondere eine hochgeschwindigkeitsfraesspindel, fuer werkzeugmaschinen |
| DE3734718A1 (de) * | 1987-10-14 | 1989-04-27 | Chiron Werke Gmbh | Werkzeughalter fuer eine werkzeugmaschine |
| DE4031991A1 (de) * | 1990-10-09 | 1992-04-16 | Chiron Werke Gmbh | Werkzeugmaschine |
| JP2001038559A (ja) * | 1999-08-05 | 2001-02-13 | Tsubakimoto Chain Co | 工具ポット分離型チェーン |
| US20040093707A1 (en) * | 2002-11-19 | 2004-05-20 | Pro-Line Automation Systems Ltd. | Combination of support post assembly and tools supported thereby |
| USD786323S1 (en) * | 2014-06-06 | 2017-05-09 | Hybrid Manufacturing Technologies Llc | Replaceable processing head for computer numerical control (CNC) machines |
| CN105690163B (zh) * | 2016-05-04 | 2018-02-06 | 苏州科技大学 | 加工中心主轴不停转无机械手自动换刀装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3590470A (en) * | 1969-05-12 | 1971-07-06 | Kearney & Trecker Corp | Unitary tool storage and changing mechanism |
| US3840981A (en) * | 1971-12-09 | 1974-10-15 | Kearney & Trecker Corp | Tool change arm grip |
| JPS55120943A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-17 | Brother Ind Ltd | Tool replacing device for machine tool |
| DE2945770C2 (de) * | 1979-11-13 | 1986-10-30 | K. Eugen Ing.(grad.) 7000 Stuttgart Sigloch | Bearbeitungszentrum |
-
1983
- 1983-11-02 DE DE3339619A patent/DE3339619C1/de not_active Expired
-
1984
- 1984-09-17 EP EP84111063A patent/EP0151219B1/de not_active Expired
- 1984-09-17 DE DE8484111063T patent/DE3472540D1/de not_active Expired
- 1984-10-24 US US06/664,491 patent/US4616398A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-11-02 JP JP59232284A patent/JPS60114438A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4616398A (en) | 1986-10-14 |
| EP0151219B1 (de) | 1988-07-06 |
| JPS60114438A (ja) | 1985-06-20 |
| EP0151219A1 (de) | 1985-08-14 |
| DE3472540D1 (en) | 1988-08-11 |
| DE3339619C1 (de) | 1985-04-18 |
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