JPH0733003B2

JPH0733003B2 - 多ヘッド工作機におけるヘッド交換装置

Info

Publication number: JPH0733003B2
Application number: JP3326299A
Authority: JP
Inventors: 功庄田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPH0596506A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多ヘッド工作機たとえ
ば多ヘッドルータ機におけるヘッド交換装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多ヘッドルータ機は、コラムの
上方に水平方向のスライド面を持つクロスコラムを有し
ており、そのクロスコラム上を水平方向にスライドする
左右シレーに、上下方向に移動して加工を行う複数の加
工ヘッドが取付けられている。さらに、その加工ヘッド
には主としてドリルその他の軸状の工具のための複数の
並列ヘッドと、丸鋸や鉋のような軸と直交する方向に切
り刃をもつ工具のための交換ヘッドとが包含されてい
る。そして、並列ヘッドの工具交換はヘッドを残して工
具のみの交換を行い、交換ヘッドの工具交換はヘッドそ
のものを着脱することによって行われる。このようにし
て、そこに取付けられた複数の工具を交互に使用して多
種の加工ができるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
ように木工機に複雑な加工を要求されるようになると、
使用頻度の少ない工具までも装備するようになった。そ
のため、加工ヘッドの数も多く必要となり、水平シレー
が大きくなり過ぎて、クロスコラムを一層大きくしない
限り水平シレーの移動範囲が狭ばまって加工範囲が制限
される不具合があった。また、それを避けるためクロス
コラムを大きくすれば、水平シレーの移動距離が大きく
なって、加工時間が長くなったり、重量が過大となって
コラムやクロスコラムに歪みを生じ易くなる不具合があ
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
消するため、加工テーブルを摺動自在に載置した機台の
上部に、加工テーブル側に面して水平方向のスライド面
を持つクロスコラムを設け、そのスライド面に支持した
左右シレーに上下方向へ摺動する上下シレーを重ねて取
付け、その上下シレーに複数のヘッドよりなる並列ヘッ
ドと交換ヘッドを取り付ける一方、前記機台に加工テー
ブルを挟んで支柱を設け、その支柱にヘッド交換装置を
支持するとともに、そのヘッド交換装置にクロスコラム
へ向けて進退する左右一対のクイルと、そのクイルに交
換ヘッドを受渡し可能にした挟持アームを支持させてあ
る。

【０００５】

【作用】上下シレーに支持した複数の並列ヘッドの工具
交換は、従来と同様に、上下シレーを昇降させることに
よって使用済みの工具を取り外し、必要な工具を装着す
る。また、数少ない交換ヘッドの工具交換はヘッド自体
を交換することによって行われる。すなわち、使用済み
の交換ヘッドは加工テーブルを挟んで向う側の支柱に支
持したヘッド交換装置に戻され、ヘッド交換装置で待機
している待機ヘッドと交換して装着する。また、このヘ
ッドの受け渡しはヘッド交換装置に設けられ、クロスコ
ラムへ向けて進退する左右一対のクイルと、そのクイル
に交換ヘッドとによって行われる。

【０００６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１〜２に示すように１は多ヘッドルータ機であ
り、機台２上に加工テーブル３を正面視前後方向（Ｘ軸
方向）へ摺動自在に載置し、Ｘ軸モータ４によりこれを
駆動する。機台２の左右にコラム５、５を樹立し、両コ
ラム５・５の上端間にクロスコラム６を架設し、正面視
右側を外方へ延ばす。クロスコラム６の前面上下にＹレ
ール７・７を設け、ここに左右シレー８を正面視左右方
向（Ｙ軸方向）へ摺動自在に配し、Ｙ軸モータ９により
駆動する。

【０００７】左右シレー８の前面上下方向にＺレール１
０を設け（図６、図２参照）、その前面に上下シレー１
１を昇降自在に配し、これをＺ軸モータ１２により昇降
させる。上下シレー１１の前面に４個のヘッド１３より
なる並列ヘッド１４と、１個の交換ヘッド１５とを取付
ける。並列ヘッド１４の各ヘッド１３は、ツールチェン
ジシレー１６とヘッドシレー１７を介して、それぞれ別
個に装着する。各ツールチェンジシレー１６は、手動に
より間隔調整ができる。

【０００８】交換ヘッド１５は、並列ヘッド１４の正面
視右側に図３、図６に示すように、ヘッドシレー１７の
正面視前面へヘッドブラケット１８を取付け、ここへ交
換ヘッド１５を取付けたヘッドベース１９を取外し可能
に支持させる。ヘッドブラケット１８は、図３に示すよ
うに上部左側（正面視では上部前面）に取付部１８１を
突設し、ここにヘッドベース１９の上端に設けた上部コ
ーン２０、２０を嵌合する嵌合口２１、２１を設ける。
ヘッドブラケット１８の下部左側（正面視では下部前
面）に、ロックシリンダ２２を設け、その上面に該シリ
ンダ２２により上下される下部コーン２３を取付ける。
これに対応するヘッドベース１９の下端に、下部コーン
２３を嵌合する嵌合凹部２４を設ける。下部コーン２３
を上昇させると、ヘッドベース１９が持ち上げられ、前
記上部コーン２０、２０がヘッドブラケット１８側の嵌
合口２１、２１と嵌合して、ヘッドベース１９が固定さ
れる。

【０００９】ヘッドベース１９の上部と、これと対応す
るヘッドブラケット１８の取付部１８１とに、交換ヘッ
ド１５へ電気とエアを供給するコネクタ２５を取付け
る。すなわち図３〜５に示すように、取付部１８１側に
９本の電気ソケット２７とエア供給端２６２とを設け、
ヘッドベース１９の上部に各電気ソケット２７とエア供
給端２６２に対応する電気プランジヤ２６１とエア受給
口２８とを設ける。エア受給口２８は、ホース２８１に
より交換ヘッド１５へ接続する。電気ソケット２７の上
部へ図５に示すようにコネクタ用シリンダ２９を取付
け、このシリンダ２９により電気ソケット２７を下降さ
せ、これへ電気プランジヤ２６１を挿入して電気回路を
確実に接続する。エア側は、ヘッドベース１９が上昇し
たとき、接続される。

【００１０】前記コネクタ２５に隣接して、ヘッドのセ
ット確認スイッチ３０を設け、このスイッチ３０のオン
によりヘッドベース１９が定位置にセットされたことを
知らせる。ヘッドブラケット１８の取付部１８１の外側
には、交換ヘッド１５の倒れ防止シリンダ３１を取付
け、そのロッド３２の先端に装着したピン３３を、ヘッ
ドブラケット１８側にあけたピン孔３４へ挿入して、次
に説明するヘッド交換装置の挾持アームが交換ヘッド１
５をはなしたとき（コーン接続前）、交換ヘッド１５が
倒れるのを防止する。ヘッドベース１９の両側には、上
下一対のヘッドつかみ穴３５、３５をあける。

【００１１】つぎにヘッド交換装置３６を説明する。図
１〜２に示すように多ヘッドルータ機１の正面視右方へ
支柱３７を樹立し、その上端へ取付体３８を設ける。以
下の説明は、正面視左右が同じ構造となるので、右側に
つき説明する。図６〜８に示すように取付体３８の側面
視右側下部へシリンダ取付部３９を取付け、その下に側
面視左右方向へ長いヘッドチェンジシリンダ４０を、ク
ロスコラム９に直交させて取付ける。取付体３８の下面
へ、ヘッドチェンジシリンダ４０を挟むようにして、一
対のリニアガイド４１、４１を取付け、このリニアガイ
ド４１、４１へ、その下に配したクイル４２の上面長さ
方向に設けた一対のレール４３、４３を挿通して、クイ
ル４２を支える。同じ構造のものを左側にも設け、一方
を待機ヘッド４４を支持する待機側４５、他方を交換ヘ
ッド１５を受取る受取側４６とする。待機側４５と受取
側４６とは、交互に入れ替る。

【００１２】ヘッドチエンジシリンダ４０のロッド４７
の先端へ、ロッドメタル４７１を介してクイル４２を連
結し、ロッド４７の伸縮によりクイル４２を正面視前後
方向へ進退させる。クイル４２の先端両側へ斜め下方へ
延びる一対の挾持アーム４８、４８を設け、その基端を
アーム支点４８１、４８１によりクイル４２へ枢着す
る。両挾持アーム４８、４８の先端へ、前記のヘッドベ
ース１９のヘッドつかみ穴３５、３５へ嵌入して、ヘッ
ドベース１９を挾持するつかみピン５０、５０を突設す
る。両挾持アーム４８、４８の間へ、図８に示すように
両アームの先端を開閉する開閉シリンダ５１を介在さ
せ、該シリンダ５１のロッド５２の先端を一方の挾持ア
ーム４８へ枢着し、他方の挾持アーム４８へシリンダケ
ース５３の後部より突設した接続ブラケット５４の先端
を枢着する。両挾持アーム４８、４８の後方へ後部レバ
ー５５、５５を一体的に設け、後部レバー５５、５５の
クイル側へストップボルト５６１を進退自在に突設す
る。また、両挾持アーム４８、４８のアーム支点４８
１、４８１よりにもストップボルト５６２を進退自在に
設ける。

【００１３】開閉シリンダ５１のロッド５２を伸ばす
と、まずロッド側のアーム４８が開く。つぎにストップ
ボルト５６１のクイル４２への衝突により、開閉シリン
ダ５１自体が、他方のアーム４８側へ動いて、他側のア
ーム４８を開く。上記の両動作は、ほとんど同時に行な
われる。ついで、他方のアーム４８のストップボルト５
６１がクイル４２へ当って、挾持アーム４８、４８は開
き一杯となる。ロッド５２を短縮させると、上記と逆に
動き、挾持アーム４８、４８が閉じ、先端のつかみピン
５０、５０が、つかみ穴３５、３５に入って交換ヘッド
１５を挾持する。ストップボルト５６２がクイル４２へ
当って、挾持アーム４８、４８の閉じ動作が終る。後部
レバー５５、５５の外端に、スプリング５７、５７を常
時縮む方向へ取付ける。このスプリング５７、５７は、
開閉シリンダ５１が停電、エア切れ等により働かなくな
ったとき、挾持アーム４８、４８を直ちに閉じ、交換ヘ
ッド１５をつかみ、この状態を維持して同ヘッド１５の
転落を防止する。

【００１４】つぎに本機の動作を説明する。並列ヘッド
１４として、常時使用する刃物を取付けたヘッド、たと
えばルータヘッド５８を装着する。交換ヘッド１５に
は、使用ひん度の少ない刃物を取付けたヘッド、たとえ
ば丸のこヘッド５９を装着する。ヘッド交換装置３６に
は、丸のこヘッド５９と交換する、たとえばかんなヘッ
ド６０あるいは角のみヘッド等を装着する。加工作業
は、従来機と同様のため省略し、ヘッドの交換動作を説
明する。左右シレー８をヘッド交換装置３６側へ移動し
て、交換ヘッド１５をヘッド交換装置３６の受取側４６
へ対応させる（図８参照）。受取側４６のヘッドチエン
ジシリンダ４０を駆動し、そのロッド４７を短縮させ
て、クイル４２を前進させる。

【００１５】このとき、挾持アーム４８の先端は、開い
ている。交換位置まで前進したところで、ヘッドの倒れ
防止シリンダ３１のロッド３２を下げ、先端のピン３３
をピン孔３４へ挿入して、交換ヘッド１５を支持する。
ヘッドブラケット１８のロックシリンダ２２を駆動し
て、下部コーン２３を下げる。下部コーン２３が下がる
と、ヘッドベース１９が下がり、上部コーン２０、２０
が嵌合口２１、３１から抜ける。ついで、コネクター用
シリンダ２９により電気ソケット２７を引き上げて、ヘ
ッドベース１９との接続を外す。エア受給口２８は、ヘ
ッドベース１９を下げるときはなれる。

【００１６】ここで挟持アーム４８、４８の開閉シリン
ダ５１を駆動して、挟持アーム４８、４８の先端を閉じ
る。アーム４８、４８が閉じれば、先端のつかみピン５
０、５０が、ヘッドベース１９のヘッドつかみ穴３５、
３５へ嵌合して、交換ヘッド１５を両側より挟持する。
ピン３３をピン孔３４から抜く。しっかりつかんだとこ
ろで、ヘッドチェンジシリンダ４０のロッド４７を伸ば
し、クイル４２を後退させて原位置へもどす。

【００１７】つぎに待機ヘッド４４を、空になったヘッ
ドブラケット１８へ装着するため、左右シレー８を正面
視左方へ移動させて、上記のヘッドブラケット１８を、
ヘッド交換装置３６の待機側４５へ対応させる。待機側
４５のクイル４２を前進させて、待機ヘッド４４をセッ
ト位置まで前進させる。ヘッドの倒れ防止シリンダ３１
のピン３３を、ヘッドベース１９のピン孔３４へ挿入し
て、ヘッド４４の倒れを防止する。挾持アーム４８、４
８の先端を開いて、アーム４８、４８をヘッド４４から
はなす。

【００１８】下部コーン２３を上昇させて、ヘッドベー
ス１９を持ち上げ、上部コーン２０、２０を嵌合口２
１、２１へ嵌合させて、ヘッドベース１９をヘッドブラ
ケット１８へ固定する。コネクター用シリンダ２９によ
り電気ソケット２７を下げて、ヘッドベース１９側へ確
実に接続する。ヘッドのセット確認スイッチ３０がオン
して、ヘッドベース１９がセットされたことを知らせ
る。ヘッドチエンジシリンダ４０のロッド４７を伸ば
し、クイル４２を後退させて、原位置へもどす。左右シ
レー８を移動させて、各ヘッドを作業位置へ移す。

【００１９】

【効果】この発明によれば、クロスコラムとは別に設け
た支柱にヘッド交換装置を設け、そのヘッド交換装置に
使用しない工具を支持させるから、多ヘッド工作機の加
工精度に与える影響が大きいコラムやクロスコラムの強
度的な負担を増すことなく、多種の工具を揃えて持つこ
とができる。また、左右シレーに支持する交換ヘッドを
増す必要がないので、その幅が広くならず水平シレーの
移動距離も小さく保てることゝ、水平シレーが軽くな
り、加速と減速の動作が俊敏になることから、加工時間
が長くなるのを回避できるなどの効果がある。

【００２０】また、並列ヘッドとは異種の刃物たとえば
並列ヘッドがルータヘッドのときは、丸のこ、かんな、
角のみ、ドリル、サンダ、グラインダといった刃物を取
付けるヘッドを予備のヘッドとして準備すれば、広範囲
の加工が可能となる。待機ヘッドを、上記予備のヘッド
と取りかえる作業は、簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す正面図である。

【図２】同上右側面図である。

【図３】図２の一部拡大図である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図である。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図６】ヘッドの交換作業を示す側面図である。

【図７】ヘッド交換装置を示す正面図である。

【図８】同上の平面図である。

【符号の説明】

１多ヘッドルータ機２機台３加工テーブル６クロスコラム８左右シレー１１上下シレー１３ヘッド１４並列ヘッド１５交換ヘッド１６ツールチエンジシレー３６ヘッド交換装置４２クイル４４待機ヘッド４８挾持アーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工テーブルを摺動自在に載置した機台の
上部に、加工テーブル側に面して水平方向のスライド面
を持つクロスコラムを設け、そのスライド面に支持した
左右シレーに上下方向へ摺動する上下シレーを重ねて取
付け、その上下シレーに複数のヘッドよりなる並列ヘッ
ドと交換ヘッドを取り付ける一方、前記機台に加工テー
ブルを挟んで支柱を設け、その支柱にヘッド交換装置を
支持するとともに、そのヘッド交換装置にクロスコラム
へ向けて進退する左右一対のクイルと、そのクイルに交
換ヘッドを受渡し可能にした挟持アームを支持させてな
る多ヘッド工作機におけるヘッド交換装置。