JPH0613802Y2 - マシニングセンタ−に於けるツ−ルホルダ−ロツク装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマシニングセンターに於けるツールホルダーロ
ツク装置に係る。

マシニングセンターは第１図に示す如きもので１はフレ
ーム本体、２はその前面のワークテーブル、３はフレー
ム本体内の図示しない機構で上下、左右、前後方向へ一
定距離移動可能となした主軸スピンドル、４はその上方
位置に配設したATC装置（ツール自動交換装置）でフレ
ーム本体１内の図示しない機構で工具ドラム４^aが時計
或は反時計方向へ回動するようになつている。４^bはツ
ール、４^cはツールホルダー、４^dは保護カバーである。

ところで、上記装置で主軸スピンドル３に対する工具交
換にさいし、工具ドラム４^aを高速で回転させればさせ
るほどツール４^bがそのツールホルダー４^cから外れて飛
出し保護カバーがあるものゝ危険となる問題がある。

上記問題を解決するべく本出願人は先に実開昭61-11763
4号を提案したが、本考案は該考案の改良に係り、即ち
構成をよりコンパクト化してより便利に使用できるよう
に工夫開発したものである。以下、本考案実施の一例を
図面にもとづいて説明する。

第２図は工具ドラム４^aに於けるツールホルダー４^cの一
部破断正面図でロツク機構が動作している状態を示すも
の、第３図はこの状態に於ける縦断側面図でＡは回動停
止時を、Ｂは回動中を示す。第４図はロツク機構を解放
しツール交換が行われる状態の一部破断正面図、第５図
は同縦断側面図、第６図は位置決め状態に於ける縦断側
面図、第７図はセツト杆の部品斜視図である。

５は回転上盤であつて外周端縁部の複数箇所に一対の爪
６、６^Iを対向する状態で且つ揺動自在に設けしめるの
であつて、具体的には次の如く構成される。

７^a、７^bは回転上盤５の端縁部を挾んで外方へ一定長さ
突出するように設けしめてなる上下円板であつて、円周
上の等間隔をなす複数箇所で夫々れ対向する位置に透孔
８^a1、８^a2、８^a3…８^b1、８^b2、８^b3…（図面では各８
^a1、８^b1についてのみ示す）が穿設されてなり、前者透
孔８^a1には後述する固定基盤の盤面に向つて直交する如
くなしてガイド管９を取付けしめ、該ガイド官９内に対
し第７図に示す如きセツト杆10を摺動可能に取付けし
め、これに対し後者透孔８^b1は上記セツト杆10をスプリ
ング11を介し一定方向に押圧可能となすための蓋板12を
取付けしめる。

このさい13^a、13^b、13^cは各板を止着させるためのネジボ
ルト、14は爪６，６^Iがスプリング11の弾撥作用で無制
限に閉塞することのないようにするための固定ブラケツ
トでネジボルト15で下円板７^aに固定されてなる。

16、16¹は爪６、６^Iを揺動自在に止着させてなるボルト
ピン、また17はコイルバネであつて上記ボルトピン16、1
6¹で揺動自在となされた各爪の尾部Ｐ、Ｐ^II間に介在さ
せ、その弾撥力で爪６、６^Iに夫々れ矢印(イ)(ロ)方向の
回動力が附与されるようになさしめて爪間隔が閉塞され
るようになつている。

18は上記爪６、６^Iの尾部Ｐ、Ｐ^Iと接触してその自由な
回動を阻止するべく角状の凸起ｅ、ｅ^Iを持つた駒体で
あつて、その反対側中央部には上記セツト杆10が係合接
触するための切欠溝19が設けてある。このさい切欠溝19
はコイルバネ17と反する側へ緩やかに下降する一定角度
の傾斜する底面に形成されてなる。

セツト杆10は第７図に示す如き構成で、片方の端縁部は
大径の筒体10^aに形成し筒体内孔には、組立のさい回転
上盤５上に止着した蓋板12との間にスプリング11が弾撥
状態に嵌入されるようになすのである。

しかして筒体10^aの隣接部は周面を方形の角壁面、即ち
４箇の平滑面10^b、10^c、10^d、10^eに形成されてなり、この
さい上記駒体６と接触される側の平滑面10^cは上記駒体1
8の切欠溝19と同様の一定角度に傾斜する傾斜壁面に形
成されてなる。こゝに該傾斜壁面はその長さ方向への摺
動中に前記駒体６の切欠溝19と円滑な係合接触を行うよ
うになされるのであり、該係合接触時にはスプリング11
の弾撥力でセツト杆他端部Ｅが常時矢印(ニ)方向へ向う
弾撥作用が働くようになるのである。

しかして、上記セツト杆10の矢印(ニ)方向へ向う作用力
は傾斜壁面15で駒体18を矢印(ハ)方向に押圧する力とし
て作用するのであつて、駒体の凸起ｅ、ｅ^Iが爪６、６^I
が開放されたりすることを阻止するロツク作用を呈する
のである。

20は装置本体側の固定基盤であつて該基盤20の中央部は
前方に向つて突出するピストン筒21が形成されてなり、
該筒内部は摺動するピストン22により室Ｓ、Ｓ^Iに区画
されてなる。23はピストン筒21の後蓋でピストン22の片
面を直接押圧するための流体流入管路24とピストン22の
反対面へ筒壁内部に穿設した透孔25を介して送り込むよ
うになすための流体流入管路26が設けてある。27はピス
トン筒21の前蓋であつて前側中心部はピストン杆28が貫
通保持されるものとなり、これに対し後側中心部には上
記流体流入管路25と連通してピストン室Ｓ^I中心部へ流
体を送り込むための流体流入管路29が設けてある。30は
シール用のＯリングである。

31は上記ピストン筒21の外周を回転摺動する回転筒管で
あつて、固定基盤20の側へ取付けたプーリ32が図示しな
いモーターの駆動でベルト32^aを介し回動される構成で
ある。

一方、33は上記筒管31の外周を取囲むようになす今１つ
の筒管であつて、回転上盤５と一体的に構成されてな
り、且つ該筒の長さ方向に於ける一定範囲にはキー溝34
が穿設され、上記筒管31の外周面へ一体的に取付けたキ
ー35が係合嵌入されるようになされており、該キー35を
介して前記筒管31の回動が回転上盤５に伝達されるよう
になつている。

他方、該筒管33の前面側は蓋部36で閉塞されてなり、前
記ピストン杆28の先端部がボールベアリング37を介して
支持されるための軸承部を形成されてなる。

なお、固定基盤20の特定位置、即ち主軸スピンドルに対
する工具交換を行う位置にはピン突起38が設けてあり、
当該位置では前記セツト杆10の他端部Ｅはピン突起38と
接触し、これに案内されてセツト杆10がスプリング11に
抗して矢印(ホ)方向に摺動し、傾斜壁面10^cと駒体18との
係合が外れてロツク作用の解放が行われるようになつて
いる。また他の特定位置、即ち固定基盤20上の他の特定
位置（２箇所）には第６図に示す如く位置決め用の規制
管39が設けてあり、図示しない自動制御装置の指令でピ
ストン筒に対する流路変更が行われ、ピストンの移動と
共に回転上盤５が押出されるのであり、且つ一定回動し
て引込む間歇作動を初めにガイド管９が上記規制管39に
挿入されることにより正確な位置規制が行われるように
なすのである。このさい、該規制管の寸法長^Iはピン
突起38の寸法長より少し長く形成されてある。

次に工具交換作用について説明する。

第４図の状態に於いて、即ちセツト杆10のピン突起38と
接触し、セツト杆10と駒体18との係合が外れてロツク作
用が解放されている状態で主軸スピンドル３が上昇し、
該上昇過程でスピンドル軸上の工具が爪６、６^I間に把
持されるようになされるのであり、これは爪６、６^Iに
対するロツク作用が解放されていることにより自動的に
行われる。

続いて室Ｓ内の流体が放出され、流体流入管路36から流
体が室Ｓ^I側に流入し、ピストン杆28は矢印(ヘ)方向へ移
動させることにより回転上盤５が共に同方向へ移動する
ものとなるが、このさいセツト杆10が常時スプリング11
の弾撥力で矢印(ニ)方向へ押圧されていることから、セ
ツト杆10の傾斜壁面10^cと駒体18の切欠溝19とが係合し
駒体18の突起ｅ、ｅ^Iで爪６、６^Iの尾部Ｐ、Ｐ^I間を直
ちにロツクするものとなるのであり、従つて該押し出し
中は勿論のこと押し出し後の一定角度範囲の回動にさい
し、爪６、６^I間（他の爪についても同様）に把持され
たツールが落下したりするようなことはない。（第３図
Ｂ参照） しかして、回転上盤５は図示しない自動制御装置で予め
記憶され且つ計算された一定角度範囲で回動されるので
あり、即ち当該ツールホルダーが主軸スピンドル３上に
来る計算位置で該回動を停止させると共に、ピストン筒
に於ける室Ｓ^I内の流体を排出させ、且つ反対側の室Ｓ
内へ流体流入管路29から流体を流入させ押出されていた
ツールホルダーを固定基盤20の方へ引戻さしめるように
なすのである。引戻し作業で位置決め用規制管39がピン
突起38より少し長く作成されていることから当初セツト
杆10のガイド管９が規制管39に案内されて挿入されるの
であり、従つてこれにより正しく規制されながら上記主
軸スピンドル３に対する装着作業が行われるものとなる
のである。

しかして、ツールの装着が行われると主軸スピンドル３
は下降して必要な工作作業を行うのであり、該作業終了
後は再び主軸スピンドル３が上昇し上記待機中のツール
ホルダーの両爪間に使用済みツールが把持されるものと
なるのであり、以下同様にして行われる。

本考案は以上の如く構成せしめるものであつて、把持爪
にロツク機構が設けてあることにより例え工具の重さが
大となつても、またそれが高速に回転されても不用意に
把持爪が開放したりすることのないものであり、作業能
率の向上と共に安全作業に寄与せしめること極めて大な
るものである。

また、実開昭61-117634号に比べて全体的な構成をコン
パクトになし、即ち部品数が少なく且つ比較的小さな交
換ドラム径にも拘わらず交換ツール本数を多くして作業
能率の向上の図れるものである。また保守管理が容易で
あり、且つ製作費の安価となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はマシニングセンターの全体斜視図、第２図は工
具ドラムに於けるツールホルダーの破断正面図でロツク
機構が動作している状態を示すもの、第３図はこの状態
に於ける縦断側面図でＡは回動停止時を、Ｂは回動中を
示す。第４図はロツク機構を解放しツール交換が行われ
る状態の一部破断正面図、第５図は同縦断側面図、第６
図は位置決め状態に於ける縦断側面図、第７図はセツト
杆の部品斜視図である。 １…フレーム本体、２…ワークテーブル ３…主軸スピンドル、４…ATC装置 ４^a…工具ドラム、４^b…ツール ４^c…ツールホルダー、４^d…保護カバー ５…回転上盤、９…ガイド管 10…セツト杆、11…スプリング 12…蓋板、17…コイルバネ 18…駒体、20…固定円盤 21…ピストン筒、22…ピストン 28…ピストン杆、31…回転筒管 35…キー、38…ピン突起

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転上盤でピンを支点に揺動自在で前半に
   於ける対向間で工具を把持し、後半の対向間にはコイル
   バネを張在させて構成した回動するツールホルダーに於
   いて、対向する各爪の後方尾部間へ嵌入する状態に角状
   突起を備えた駒体を設けしめ、該駒体の上記コイルバネ
   と反する側の中央内部には一定角度に傾斜する底面を有
   した切欠溝を穿設し、一方該切欠溝と係合接触する同様
   角度の傾斜面をその長さ方向途中に有するセツト杆を上
   記駒体と直交する状態に配設し、該セツト杆を回転上盤
   に止着した蓋板との間に設けたスプリングの弾撥作用で
   セツト杆の傾斜面側がツールホルダーの回動中常時駒体
   を爪尾部間へ向けて押圧されるようになし、爪の開閉が
   阻止されるように構成したことを特徴とするマシニング
   センターに於けるツールホルダーロツク装置。