JPS60201850A - 工具自動交換装置 - 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、工具交換装置を備えていないＮＣ工作機械
等に容易に付設可能にした、工具自動変換装置に関する
ものである。

〔従来技術〕

工作機械には、各種の工具が着脱自在に取付けられる。

そして工具を工作機械に取付けるときには工作機械の主
軸と工具とを適当手段で心合せする必要がめる。そこで
工具の一部に溝を設け、この溝に保合部材を係合させて
心合せすることになる。これを第１図について説明する
と、１は主軸でろって、工作機械２にベアリング３，４
を介して回転自在に支持されている。

主軸１には一部をテーパ部にした孔５が設けられておシ
、この孔５に工具６が挿入され、図示しない締結手段に
よって固定されている。主軸１の後部には、一部を円形
のボス部７にしたギヤ８がキー９により一体的に取付け
られており、このギヤ８に、モータ１０の出力軸１１に
固定されたギヤ１２が噛合っている。

ボス部７には、第２図に示すようにドッグ１３゜１４が
固定されておシ、ここに、減速用近接スイッチ１５と停
止用近接スイッチ１６が対向させて設けられている。ま
た、ボス部７には凹部１７が設けられておシ、この凹部
１７に、油圧シリンダ１８のピストンロッド１９に取付
けられた停止ビン２０が嵌入するようになっている。

このような構造の従来の装置は、ドッグ１３の位置を減
速用近接スイッチ１５で検出してモータ１０を減速し、
次にドッグ１４の位置を停止用近接スイッチ１６で検出
し、モータ１０を停止させる。そしてこれによって停止
ビン２０の前方位置にくる凹部１７に、停止ビン２０を
嵌入させて主軸１を停止させる。この状態において工具
６を若干範囲回動させて位置合せをする。

以上説明した従来の装置では、主軸１を回転駆動するた
めのギヤ８にボス部７を形成し、このボス部７にドッグ
１５．１４を固定し、このドック１５．１４に対向させ
て減速用近接スイッチ１５と停止用近接スイッチ１６と
を設け、さらに凹部１７と、この凹部１７に嵌入する停
止ビン２０と、この停止ビン２０を駆動する油圧シリン
ダ１８等を設けなければならない等によシ、費用や製作
期間が多くかかる問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は従来のものが有する上記問題を解決し、工具
交換装置を備えていないＮＣ工作機械等に容易に付設可
能で、しかも従来の装置よ多構成が簡単で、しかも従来
の装置に何ら変更を加えることなく付設できる工具自動
交換装置を提供することを目的とするものでめる。

〔発明の構成〕

この発明は上記目的を達成するため、工作機械への装着
部と刃部との中間に、円形で局部に全周にわたって溝を
形成した鍔部を有する工具と、前記工作機械の主軸と工
具収納器との間を移動可能に設けられその一部をＵ字状
に形成する可動部材に枢着された複数個のローラで前記
工具の溝の部分を把持する保持装置と、工作機械側から
工具側に突出可能に設けられ突出したときに前記工具の
一部に嵌合して工具と工作機械とを一体化する保合部材
とを具備した構成としたものである。

〔実施例〕

次にこの発明の一実施例を、第３図以下の図によって説
明する。第３図および第４図において２１はベースでお
って、上面に２本のレール２２．２５と１本のラック２
４を取付けたものである。そしてレール２２．２５の上
部には、下ケース２５と、この下ケース２５と一体の上
ケース２６とが、脚部２７．２８により移動可能に載架
されている。下ケース２５には第１のモータ２９が設け
てろって、その出力軸に取付けられたビニオン３０が、
前述のラック２４に噛合っている。

上ケース２６には第２のモータ３２が横向きに取付けら
れており、また、この出力軸と交差する方向（ラック２
４と交差する方向）には、側部にラック３５を一体に設
け・、端部にストッパ３４を取付けた摺動アーム３５が
嵌装されている。そしてこのラック３Ｓに、第２のモー
タ５２の出力軸に取付けられたビニオン３６が噛合って
いる。摺動アーム３５のストッパ３４を設けた側と反対
の端部には、保持装置３７が取付けられている。この保
持装置３７は、摺動アーム３５に交差する方向（上下方
向）に取付けられた基体５８に、シリンダ３９と、この
シリンダ３９によりて昇降駆動される保持器本体４０と
が支持される。保持器本体４０は工具４１を保持するも
のでるる。

この発明に係る工具自動交換装置によって把持される工
具４１は、第５図に示すように工作−械の主軸４２に設
けられて一部をテーノ（部４３にした取付孔４４に挿入
される装着部４５と、刃部４６と、これら装着部４５と
刃部４６との間に位置する鍔部４７とを有している。そ
して鍔部４７は円形であり、局部に全周に亘って溝４８
を形成し、−面（装着部４５側）に複数個の切欠き４９
を設けたものである。

第６図、第７図に示すように保持装置３７は、シリンダ
５９（第４図参照）によって昇降駆動される保持器本体
４０と、この保持器本体４０に対して開閉可能な可動部
材５０とを有する構成となっている。可動部材５０はＵ
字状５１を形成するものでアシ、保持器本体４０及び可
動部材５０の上部に、ローラ５２，５’２とローラ５３
とが、それぞれ軸５４．５４と軸５５によシ、それぞれ
その一部が工具４１の鍔部４７に臨むようにして、枢着
されている。そしてこれらローラ５２，５２の位置は、
工具４１の鍔部４７の溝４８にローラ５５が嵌入したと
き、鍔部４７の中心よシ上方部分で溝４８に嵌入するよ
うに位置付けされている。可動部材ｓｏ、ｓｏは保持器
本体４０にビン５６，５６１ｆＣよって若干範囲で回動
できるように枢着されておシ、下端に介装されたスプリ
ング５７．５７で上端が近接する方向、すなわち鍔部４
７を挾む方向に付勢されている。

第５図に示すように工具４１は、その装着部４５を取付
孔４４のテーパ部４３に挿入され、装着部４５に刻設さ
れた雌ねじ５８に締付棒５９（主軸側部材）の雄ねじ６
０を螺合させて固定されるようになっている。主軸４２
の工具４１を取付けたところよシ下方部位には、ボルト
６１によシ、取付板６２が固定されている（第８図参照
）。この取付板６２のボルト６１よす上方部位にはガイ
ド筒６３が埋設固定されていて、先端に爪６４を有する
筒状の係合部材６５が、ガイド筒６５に進退自在に嵌入
されている（第９図参照）。ガイド筒６５には内側に突
条６６が設けられており、この突条６６に、係合部材　
′６５に設けられた溝６７（第１０図参照）が係　合し
ている。そして保合部材６５はスプリング６８（第５図
参照）により突出する方向に付勢されている。爪６４の
位置は、鍔部４７の切欠き４９に臨ませである。

このように構成されたこの装置は次のように使用される
。第３図における上方に位置する図示しない工具収納器
の下部に保持装置３７を位置させる。保持装置３７の位
置決めは、第１、第２のモータ２９，５２を適宜作動さ
せることによシ容易に行なうことができる。次にシリン
ダ３９（第４図参照）を作動させて保持器本体４０を上
昇させ、ローラ５２，５２を工具収納器に収納された工
具のうちの所望のものに臨ませ、これを把持させる。把
持は可動部材５０．５０が一度開き、工具４１を挾んだ
ときスプリング５７゜５７の力で押さえ４碁て行なわれ
る。なお保持装置５７の横移動中は、保持器本体４０は
下降させておく。

次に、第１、第２のモータ２９，５２を再度作動させて
、第５図に示すように工具４１を主軸４２の取付孔４４
に挿入できるようにする。挿入は第２のモータ５２を作
動させ、摺動アーム５５を第３図、第４図の右方に移動
させて行なう。このとき、テーパ部４３によって自動的
に調心作用が行なわれる。工具４１を主軸４２の取付孔
４４に挿入すると、係合部材６５の爪６４が工具４１の
鍔部４７の切欠き４９を設けた側に圧接する。そこで主
軸４２を若干回転させると、爪６４は鍔部４７の表面を
摺接して切欠き４９に嵌入しく第５図参照）、その後は
工具４１社主軸４２と一体に、ローラ５２，５２．５５
に案内されて回転する。

主軸４２０回転開始から、図示しないタイマにより設定
された所定時間（爪６４が切欠き４９に嵌入するまでの
余裕時間を含む）経過した時点で、主軸４２の回転を停
止させた後、保持装置３７を主軸４２側にさらに移動さ
せるとともに締付棒５９を回転させることにより、雄ね
じ６０を雌ねじ５８に螺入して工具４１の取付けは終了
する。工具４１の取付けが終了したらシリンダ３９を作
動させて保持器本体４０を下降させる。これによシ可動
部材５０は、工具４１の下方へ離脱する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、従来のものとは全く相
違する構成としたものであるから、工具交換装置を備え
ていないＮＯ工作機械等に容品に付設可能でるり、しか
も従来のものに比べて構造が簡単で、かつ、元来の装置
自体にはなんら変史を加えることなく付設できる、工具
自動交換装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

８ｇ１図は従来の工具取付部を示す断面図、第２図は第
１図を矢印■方向から見た正面図、第６図はこの発明の
一実施例の要部平面図、第４図は第３図を矢印■方向か
ら見た側面図、第５図は工具と主軸との関係を示す断面
図、第６図は第５図のＶｌ−Ｍ線から見、た正面図、第
７図は第６図の斜視図、 第８図は第５図の■−■線から見た正面図、第９図は第
５図のに−に線に沿う拡大断面図、第１０図社係合部材
の斜視図である。 ３７・・・保持装置　４０・・・保持器本体４１・・・
工具　４２・・・主軸 ４４・・・取付孔　４５・・・装着部 ４６・・・刃部　４７・・・鍔部 ４８・・・溝　５０・・・可動部材 ５１・・・Ｕ字状（部）　５２．５５・・・ローラ６５
・・・保合部材 第１図 第３図 第２図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）　工作機械への装着部上刃部との中間に、円形で局
   部に全周にわたって溝を形成した鍔部を有する工具と、
   前記工作機械の主軸と工具収納器との間を移動可能に設
   けられその一部をＵ字状に形成する可動部材に枢着され
   た複数個のローラで前記工具の溝の部分を把持する保持
   装置と、工作機械側から工具側に突出可能に設けられ突
   出したときに前記工具の一部に嵌合して該工具と工作機
   械とを一体化する保合部材とを具備することをｑ＃徴と
   する工具自動変換装置。