JPH0957582A - 主軸装置 - Google Patents

主軸装置

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JPH0957582A
JPH0957582A JP7226081A JP22608195A JPH0957582A JP H0957582 A JPH0957582 A JP H0957582A JP 7226081 A JP7226081 A JP 7226081A JP 22608195 A JP22608195 A JP 22608195A JP H0957582 A JPH0957582 A JP H0957582A
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spindle
hole
tool
spindle device
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Shigeru Yamada
滋 山田
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Kitamura Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動工具交換の際にドローイングボルトの貫
通孔を介してスピンドルのツール装着部付近にエアブロ
ーを行う構成の主軸装置において、ツールホルダのスピ
ンドルへの装着をより正確に検知でき、装着（クラン
プ）不良が生じる恐れのない主軸装置を提供する。 【解決手段】 自動工具交換の際に、ドローイングボル
ト１７の貫通孔１８を介してスピンドル１１のツールホ
ルダ装着部２２付近にエアブローを行う構成の主軸装置
において、ドローイングボルト１７の貫通穴１８に関係
づけて圧力検出手段２１を設け、圧力検出手段２１で検
出したエアブロー圧力に基づいて、ツールホルダ１２の
ツールホルダ装着部２２への装着具合を検知する構成に
したことを特徴とする主軸装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動工具交換の際
に、ドローイングボルトの貫通孔を介して、スピンドル
のツール装着部付近にエアブローを行う構成の主軸装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、マシニングセンタはツールホル
ダをストックする工具マガジンと、新旧ツールホルダを
交換する工具自動交換（ＡＴＣ）アームとを備え、自動
工具交換（ＡＴＣ）を行う構成になっている。
【０００３】ＡＴＣでは、ツールホルダはアームによっ
てスピンドルの装着部まで搬送される。その際、ツール
ホルダがスピンドルの装着部に完全に係合されていない
のにスピンドルが回転を始めると、スピンドルのテーパ
ー状装着部及びツールホルダの装着面が損傷する恐れが
大である。
【０００４】そこで、従来の主軸装置では、ＡＴＣアー
ムの動作の最終端を、リミットスイッチや近接スイッチ
等を用いて検出していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＴＣ
アーム動作の最終端の検出は、何らかのタイミングのず
れによりトラブルことも考えられる。そして、装着不良
が生じてスピンドルのツールホルダ装着部やツールホル
ダの装着面が損傷すると、加工精度が著しく悪化してし
まう。このため、より信頼性の高いチェック方式が切望
されていた。
【０００６】一方、ドローイングボルトに貫通孔を設
け、貫通孔を介してエアブローを行ったりクーラントを
供給する形式の主軸装置が提案され、広範に用いられる
ようになってきた。この形式の主軸装置においても、ツ
ールホルダの装着不良に起因する同様のトラブルが生じ
る恐れがあった。
【０００７】このような従来技術の問題点に鑑み、本発
明は、自動工具交換の際にドローイングボルトの貫通孔
を介してスピンドルのツール装着部付近にエアブローを
行う構成の主軸装置において、ツールホルダのスピンド
ルへの装着をより正確に検知でき、装着（クランプ）不
良が生じる恐れのない主軸装置を提供することを目的と
している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明は、自動工具交
換の際に、ドローイングボルト（１７）の貫通孔（１
８）を介してスピンドル（１１）のツールホルダ装着部
（２２）付近にエアブローを行う構成の主軸装置におい
て、ドローイングボルト（１７）の貫通穴（１８）に関
係づけて圧力検出手段（２１）を設け、圧力検出手段
（２１）で検出したエアブロー圧力に基づいて、ツール
ホルダ（９）のツールホルダ装着部（２２）への装着具
合を検知する構成にしたことを特徴とする主軸装置を要
旨としている。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明による主軸装置の主要部を示す断
面図である。
【００１０】本発明の主軸装置１０は、自動工具交換の
際に行うエアブローの圧力を検出し、それに基づいてツ
ールホルダの設定状態の良否を知ることを特徴としてい
る。それ以外の構成は、通常のマシニングセンタにおけ
る主軸装置の構成をそのまま採用できるので、詳しい説
明は省略する。
【００１１】主軸装置１０は高速で回転可能なスピンド
ル１１を備えている。スピンドル１１はベアリングで支
持され、モータ等の駆動手段で適宜駆動される構成にな
っている。
【００１２】スピンドル１１は、その軸芯上に貫通穴を
有している。スピンドル１１の先端部には、ツールホル
ダ９を支持するテーパ状のツールホルダ支持部２２が形
成されている。ツールホルダ支持部２２のテーパ形状
は、ツールホルダの装着部１２のテーパ形状に対応して
いる。ツールホルダ支持部２２の下端付近には、コレッ
トチャック用の逃げ部２４が形成されている。
【００１３】貫通穴内には、ドローイングボルト１７が
スライド可能に挿入されている。ドローイングボルト１
７の周囲には、多数の皿ばね１９が配置されている。皿
ばね１９は、ドローイングボルト１７を後方に付勢して
いる。
【００１４】ドローイングボルト１７の軸芯上には通路
１８が形成されている。通路１８はブロー用のエアを供
給するためのものであるが、クーラントの供給通路とし
て併用することも可能である。
【００１５】ドローイングボルト１７の先端部には、全
体的に管状で中間部が大径のインナースリーブ１５が接
続されている。インナースリーブ１５の中心軸上には、
貫通穴１６が形成されている。インナースリーブ１５の
貫通穴１６とドローイングボルト１７の貫通穴１８は、
連通している。
【００１６】インナースリーブ１５の先端には、ツール
ホルダ１２のプルスタッド１３をグリップするためのコ
レットチャック１４が設定されている。コレットチャッ
ク１４の先端部分は円周方向に等間隔に配置された隙間
によって４分割されていて、先端部分が逃げ部２４に移
動した場合に、僅かに開いてプルスタッド１３をリリー
スできる構成になっている。
【００１７】ドローイングボルト１７の後方には、皿ば
ね１８のばね力に抗してドローイングボルト１７を先方
に押出すための押出し機構（図示せず）が設けられてい
る。工具交換の際には、工具交換アーム（図示せず）と
共にこの押出し機構が適宜操作される。
【００１８】ドローイングボルト１７の後端には、エア
供給管２３が接続されている。エア供給管２３とドロー
イングボルトの貫通穴１８は、連通している。
【００１９】ドローイングボルト１７の貫通穴１８に関
係づけて、圧力検出手段（圧力センサー）２１が設けら
れている。圧力検出手段２１は貫通穴１８に直接配置し
ても良く、エアブローの圧力が感知できれば良い。
【００２０】次に、図２も参照して、この実施例の動作
を説明する。
【００２１】図２は、自動工具交換において、ツールホ
ルダ９をスピンドル１１に設定する動作が完了する直前
の状態を示している。
【００２２】さて、自動工具交換動作は、エア供給管２
３及びドローイングボルト１７の貫通穴１８を介して、
ツールホルダ設定部２２付近にエアブローを行いつつ遂
行する。エアブローによって、設定部２２及びツールホ
ルダの表面をクリーンな状態に保つのである。
【００２３】図２の状態はツールホルダ１２の設定が完
了する直前の状態（言わば設定不良状態）であり、この
状態でスピンドルが回転を始めるとトラブルが生じ易い
ことは、従来技術の説明で述べた通りである。
【００２４】この状態では、ツールホルダ表面とツール
ホルダ設定部２２の間に隙間２５が存在するため、ドロ
ーイングボルト１７の貫通穴１８内を介して行われるエ
アブローの圧力はそれ程急峻な変化は示さない。
【００２５】そして、図１のようにツールホルダ１２の
設定が完了すると、ツールホルダ表面がツールホルダ設
定部２２に密着して図２の隙間２５は消滅する。
【００２６】その瞬間に、エアブロー圧力は急峻な変化
を示す。このように、エアブロー圧力が急激に増大した
ら、工具交換が終了したものと判断するのである。
【００２７】もちろん、図２の隙間２５が小さくなるに
従って貫通穴１８内の圧力はしだいに増大するが、隙間
２５が消滅した瞬間の圧力は極めて急峻な変化を呈する
はずである。従って、設定完了時を正確に検知すること
ができるのである。
【００２８】このように、エアブロー圧力を検出するこ
とによって、ツールホルダの設定完了時を誤りなく正確
に検知することが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】本発明の主軸装置は、ドローイングボル
ト（１７）の貫通穴（１８）に関係づけて圧力検出手段
（２１）を設け、圧力検出手段（２１）で検出したエア
ブロー圧力に基づいて、ツールホルダ（１２）のツール
ホルダ装着部（２２）への装着具合を検知する構成にな
っているので、ツールホルダの設定完了時を誤りなく正
確に検知することが可能である。
【００３０】なお、本発明は前述の実施例に限定されな
い。例えば、本発明の主軸装置は、特開平６−１５５２
２４号公報や特開平６−１７０６９６号公報等の主軸装
置に適用することも可能である。その場合、弁手段によ
って行われるエアとクーラントの供給経路切り替え動作
が、僅かな時間差をおいて生じる構成にすると良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の主軸装置の主要部を示す断面
図。
【図２】図１の主軸装置において、ツールホルダの設定
完了直前の状態を示す断面図。
【符号の説明】
９ ツールホルダ １０ 主軸装置 １１ スピンドル １２ ツールホルダの装着面 １７ ドローイングボルト １８ 貫通孔 ２１ 圧力検出手段 ２２ ツールホルダ装着部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動工具交換の際に、ドローイングボル
    ト（１７）の貫通孔（１８）を介してスピンドル（１
    １）のツールホルダ装着部（２２）付近にエアブローを
    行う構成の主軸装置において、ドローイングボルト（１
    ７）の貫通穴（１８）に関係づけて圧力検出手段（２
    １）を設け、圧力検出手段（２１）で検出したエアブロ
    ー圧力に基づいて、ツールホルダ（９）のツールホルダ
    装着部（２２）への装着具合を検知する構成にしたこと
    を特徴とする主軸装置。
JP7226081A 1995-08-11 1995-08-11 主軸装置 Pending JPH0957582A (ja)

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