JPS62277237A - 工具装置 - Google Patents

工具装置

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JPS62277237A
JPS62277237A JP11985586A JP11985586A JPS62277237A JP S62277237 A JPS62277237 A JP S62277237A JP 11985586 A JP11985586 A JP 11985586A JP 11985586 A JP11985586 A JP 11985586A JP S62277237 A JPS62277237 A JP S62277237A
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tool
electric motor
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frequency electric
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Haruaki Kubo
治明 久保
Hidemori Kawashita
英盛 川下
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Daishowa Seiki Co Ltd
Dai Showa Seiki KK
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Daishowa Seiki Co Ltd
Dai Showa Seiki KK
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    • 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
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0009—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • 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
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02—Driving main working members
    • B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/043—Accessories for spindle drives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

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) 本発明は、自動工具交換装置によって工作機に着脱され
る工具袋Wに関し、例えばワークに微細な穴をあけたり
、微小な研磨を行ったりする場合に利用される。
(従来技術及びその問題点) 従来より、マシニングセンタやCNC旋盤などの数値制
御工作機には、自動工具交換装置が設けられており、種
々の工具を選択して多種類の加工を行ったり、同種の多
数の工具を順次交換して長時間にわたる自動運転を行っ
たりしている。このような従来の工作機においては、自
動工具交換装置により装着される工具が、工作機本体の
主軸や工具台などの所定の加工位置に装着された後、主
軸の回転によってワークを加工するようになっている。
したがって、例えばワークに微細な穴をあけたり、微小
な面取り加工や微小部分の研磨を行ったりする場合であ
っても、主軸を回転させなければならない、そのため、
特別な増速装置を追加しなければ主軸の回転速度以上に
は回転させられず、加工速度が遅い、加工精度が低下す
る、主軸の寿命が短い、主軸のための電力を無駄に消費
するなどといった問題があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上述の問題に鑑み、工作機本体の主軸とは別
の電動機を内蔵し、この電動機によって、主軸を回転さ
せることなく微小な加工を行うようにしたもので、その
技術的手段は、工作機1の主軸2等にf脱可能に装着さ
れる工具装置4aであって、当該工具装置4aは、電動
機8と、該電動機8を制御するためのデータを記憶した
記憶手段9と、前記電動機8および前記記憶手段9と前
記工作機1の制御装置5.17とを電気的に接続するた
めのコネクタ12と、を有してなることを特徴とするも
のである。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において、数値制御工作機lは、主軸2を有した
工作機本体3、多数のより4b、 4c・・・を有した
IJl)+工具交換装置4、これらを加工指令や工具交
換指令などによって制御する数値制御装置5などから成
っている。主軸2には、自動工具交換装置4の図示しな
いマニピュレータによって工具4aが装着されており、
工具4aの先端に取付けられた微小径のドリル刃6によ
ってワークWに微小径の穴を明けようとしている。工具
4aには、テーバシャンク部7およびマニピュレータに
よる把持部7aが設けられており、同軸状に高速回転可
能な高周波電動機8が内蔵され、チャック部6aの先端
に前述のドリル刃6が取付けられている。工具4aには
また、高周波電動機8の最適回転速度を記憶したl’R
OMなどからなるメモリ9、このメモリ9の内容を表示
する液晶などからなる表示装置IOが設けられている。
工具4aの軸心からずれた位置に、これら高周波電動機
8、およびメモリ9に結線するためのコネクタ11が設
けられており、工具4aが主軸2に装着されると同時に
工作機本体3に設けられた受はコネクタ12に接続され
るようになっている。
第2図をも参照にして、受はコネクタ12には下方に開
口するリング電極L2aが設けられており、このリング
電極12aから空気を吹き出させるための流路12bが
設けられ、この流路12bに接続具13を介してデコー
ダ14、電磁開閉弁15および空気圧源16が接続され
ている。これは、工具4aが主軸2に装着される直前、
すなわちコネクタ11のピン電極11aがリング電極1
2aに挿入される直前に、電磁開閉弁15が短時間だけ
オンして空気がリング電極12aから吹き出し、これに
よって切粉、ごみ、浦などをエアーパージして電気的接
続をより確実にするためのものである。
第3図をも参照にして、受はコネクタ12には、数値制
御装置5からの制御信号を受けて高周波電動機8を制御
し駆動するためのコントローラ17の出力が接続されて
いる。コントローラ17は、数値制御装置5からの制御
信号を人力するためのフォトカプラからなるインタフェ
ース部18.10部19、数値制御装置5へACK信号
を出力するリレーなどからなる信号出力部20、マイク
ロプロセッサなどからなる中央処理部21、記憶部22
.23.10部24、ディジタル(2号を解読しそれに
よって1旨定された周波数の正弦波信号を出力するDF
変換部25、DF変換部25からの出力によってJ相交
流を発生するデバイダ部26、デバイダ部26からの出
力を電力増幅して高周波電動機8を駆動するドライブ部
27、デバイダ部26とドライブ部27とからなる駆動
部28、回転速度を表示するためのデコーダ部29、表
示部30、とからなっており、受はコネクタ12には、
ドライブ部27の出力ライン31、メモリ9の内容を読
み出すため10部24へ接続する読出しライン32が接
続されている。
数値制御装置5では、例えばプログラムされた紙テープ
からの指令を読み込み、その内容に応して工作機本体3
および自動工具交換装置4を制御し、またはコントロー
ラ17へ制御信号を出力する。
例えば第4図に示すプログラムについて作用を説明する
。数値制御装置5が紙テープからrM50Jを読み込む
と、「50」に相当するBCD信号とIN t(信号と
が出力され、REQ信号がオンのタイミングでコントロ
ーラ17は「50」を読み込む。中央処理部21は「5
0」を解読してコントローラ17を動作状態とし、それ
以降の命令を有効としそれ以前の命令を無効にするとと
もに、信号出力部20からACK信号を出力する1次に
、rM70Jを読み込むと、これが高周波電動機8の起
動の命令であることを認識するとともに、メモリ9内に
記憶された回転速度および回転方向(例えば35000
rpmの正転)を読み出し、表示部30に「35」を表
示するとともにDF変換部25、駆動部2日が作動して
高周波電動機8が回転速度35000rpmで回転しは
しめる。
−その後、工作機本体3への指令によってワークWまた
は主軸2が移動し、ドリル刃6によってワークWの所定
の位置に穴があけられる。そして、「M2S」を読み込
むと高周波電動機8が停止し、さらにrM51Jを読み
込むことによってコントローラ17は待機状態となる。
この間において、主軸2は回転せずに停止しており、高
周波電動機8の高速回転によって加工が行われる。工具
4aによる加工が終了すると、自動工具交換装置4が工
具交換指令を受け、工具4aを他の次に工具と交換する
。
上述の実施例によると、ワークWへの穴の加工は主軸2
の回転によらず高周波電動機8の回転によるものである
から、主軸2では回転不可能な高速回転によって加工す
ることができて加工速度が速く、主軸2の回転による振
動が発生せず、加エネn度が向上し、主軸2を傷めない
ため主軸2の寿命が延び、消費電力を節約することがで
きる。高周波電動機8を内蔵した工具4aは、工具交換
装置4によって他の工具4b+ 4c・・・などと同様
に交換可能であるとともに、高周波電動機8の制御を数
値制御装置5からの制御信号によって自由に行え、全自
動による運転が可能である0M信号を用いているのでプ
ログラムの作成および数値制御装置5による読み込みが
容易であり、コントローラ17を準備するだけで数値制
御装置5には何らの変更を加えることなく工具4aを制
御することも可能である0回転速度の設定は、あらかじ
めメモリlO内にその最適値が記憶されておりこれを読
み出すので、プログラムのミスや作為的な変更により異
常な高速または低速となるおそれがなく、プログラムは
起動または停止のための命令をプログラムするだけでよ
いから容易である。工具4aに設けられた表示装置10
により工具4al1体でもメモリ9に記憶された回転速
度を表示しているから、工具4aを見るだけで回転速度
を知ることができ、取付けられているドリル刃6などの
チェックも行える。コネクタ11が挿入される前に受は
コネクタ12から空気が吹き出すので、切粉やゴミの付
着がなくなり接続が確実となる。
上述の実施例において、数値制御装置5からコントロー
ラ17への制御信号の方式および内容は他の種々のもの
とすることができる0回転速度を記憶するメモリ9とし
てFROMを用いたが、これに代えて複数のディジタル
スイッチ、ロータリースインチ、可変抵抗器などを用い
てもよく、表示装置10は、これらのツマミの位置や指
針により数値や目盛などで表示されるようなものでもよ
い、このようなメモリ9に、最高または最低回転速度を
記憶させておき、この範囲内でプログラムにより回転速
度を設定するようにしてもよい。また、高周波電動機8
の種類、および定格値などを記憶しておき、コントロー
ラ17内の多数のドライバーの中から最適のドライバー
を選択するようにしてもよい。例えば高周波電動機8に
代えて直流電動機を用いた場合には、メモリ9によって
それに応じた駆動部28を選択し、且つDF変換部25
に代えてDA変換器などを選択するようにすればよい。
なお、コントローラ17はマイクロプロセッサ−からな
る中央処理部21を用いたが、これに代えてハードロジ
ックで構成することも可能である。
工具4aの先端に取付けたドリル刃6に代えて砥石を取
付け、ワークWの面取り加工や研磨をすることもできる
。工具4aは、主軸2に装着するのではなく、例えばC
NC旋盤の工具台に取付け、主軸によって保持されまた
は回転されるワークに穴あけや面取りなどの加工を行う
ようにしてもよい。
また、工具4aに設けた電動機によって、工具4aに取
付けたバイトの位置や姿勢を代えるようにしてもよく、
その場合には、制御されるべき位置や姿勢となるような
電動機の回転角度をメモリに記憶させておけばよい。
(発明のすj果) 本発明によると、工具装置は工作機本体の主軸とは別の
電動機を内蔵しているので、ワークへの微細な穴あけや
微小な研磨にあたっては、主軸では回転不可能な高速回
転によって加工することも可能であって加工速度が速く
、主軸の回転による振動が発生せず、加工精度が向上し
、主軸を傷めないため主軸の寿命が延び、消費電力を節
約することができる。電動機を内蔵した工具装置は、工
具交換装置によって他の工具などと同様に交換可能であ
るとともに、電動機の起動停止などの命令を数値制御装
置からの制御信号によって自由に行え、全自動による運
転が可能である。電動機の回転速度などのデータを当該
工具装置に設けた記憶手段に記憶させであるから、工作
機の数値制御装置からは起動または停止の命令のみで運
転可能であり、プログラムが容易であるとともに、プロ
グラムのミスや作為的な変更により異常な高速または低
速とならないようにすることができる。また、工具装置
に表示手段を設けることによって、その工具装置の電動
機の回転速度を容易に知ることができ、工具装置や刃物
などとともに所定のものであるかどうかが確認できて安
全である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は工具装置を装着
した数値制御工作機を模式的に示す図、第2図はコネク
タの部分を拡して示す断面図、第3図は工具装置および
コントローラのブロック回路図、第4図はプログラムの
−σ11を示す図である。 l・・・数値制御工作機、2・・・主軸、3・・・工作
機本体、4・・・自動工具交換装置、4a・・・工具(
工具装置)、5・・・数値制御装置、8・・・高周波電
動機(電動機)、9・・・メモリ (記憶手段) 、1
0・・・表示装置(表示手段)、11・・・コネクタ、
12・・・受はコネクタ、17・・・コントローラ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、工作機の主軸等に着脱可能に装着される工具装置で
    あって、当該工具装置は、電動機と、該電動機を制御す
    るためのデータを記憶した記憶手段と、前記電動機およ
    び前記記憶手段と前記工作機の制御装置とを電気的に接
    続するためのコネクタと、を有してなることを特徴とす
    る工具装置。 2、前記データは、当該電動機の回転速度を含んでなる
    特許請求の範囲第1項記載の工具装置。 3、前記記憶手段により記憶された回転速度を表示する
    表示手段を有してなる特許請求の範囲第2項記載の工具
    装置。 4、前記電動機は高周波電動機である特許請求の範囲第
    1項ないし第3項のいずれかに記載の工具装置。
JP11985586A 1986-05-23 1986-05-23 工具装置 Expired - Lifetime JPH0669658B2 (ja)

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JPH0669658B2 JPH0669658B2 (ja) 1994-09-07

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05116050A (ja) * 1991-10-28 1993-05-14 Daishowa Seiki Co Ltd 工具ホルダー
EP2295200A1 (de) * 2009-09-10 2011-03-16 Klingelnberg AG Werkzeugkopf zur Verwendung in einer mehrachsigen Maschine, mehrachsige Maschine mit einem solchen Werkzeugkopf und Verwendung einer solchen Maschine
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