JP2002079426A - ツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置 - Google Patents
ツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
に行えてワークの高精度な加工が可能になると共に、加
工作業の効率を向上させ、かつ精度良い焼きばめ等が得
られるツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置を提供する。 【解決手段】筐体の上部に配置されてツールホルダーが
セットされるツール架台と、該ツール架台の上方に上下
動可能に配置された加熱コイルと、前記筐体内に設けら
れ前記加熱コイルに高周波電流を供給するトランジスタ
インバータとを備えたツール焼きばめ焼き抜き用加熱装
置において、前記筐体に、焼きばめもしくは焼き抜きさ
れたツールホルダーやツールを冷却し得る冷却機構を設
けたことを特徴とする。前記冷却機構は、前記ツール架
台に設けられた冷却ファンで形成されたり、前記筐体の
内部に設けられた冷却ジャケットもしくは冷却槽を有す
る。
Description
にエンドミル等のツールを、誘導加熱によって焼きばめ
したり焼き抜きするツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置
に関する。
作機械の回転部には、ドリルを含むエンドミル等からな
る各種ツールを着脱するツールホルダーが設けられてい
る。このツールホルダーは、工作機械の回転部にワンタ
ッチで着脱し得るテーパ部と、工具が着脱し得る例えば
円形孔からなるツール嵌合孔が設けられている。
加工精度の向上の観点から、ツールとツールホルダーの
ツール嵌合孔との芯出しが重要な作業となっている。ま
た、ツールとして各種形状(例えば外径)のものがワー
クの加工部分に応じて適宜に選択されて使用されること
から、このツールの取り替え作業も重要な作業となって
いるが、従来、このような工具の着脱作業は、工作機械
を操作する作業者の経験や勘に頼っているのが実情であ
る。
うなツールの着脱方法にあっては、ツールとツールホル
ダーのツール嵌合孔の芯出しを精度良く行うことができ
ず、例えば工作機械によるワークの加工作業中にツール
がツールホルダーのツール嵌合孔に対して動いて、ワー
クの精度良い加工が困難になるという問題点があった。
また、ツールを取り替える際に、交換したツールの芯出
しに時間が掛かると共に、芯出し不良によって不良品を
加工してしまう場合があり、結果としてワークの加工作
業の効率が低下し易いという問題点があり、特に、焼き
ばめ用ツールホルダーにおいて、その改善が望まれてい
るのが実状である。
たもので、その目的は、ツールホルダーに対するツール
の芯出しを確実に行えてワークの高精度な加工が可能に
なると共に、加工作業の効率を向上させ、かつ精度良い
焼きばめ等が得られるツール焼きばめ焼き抜き用加熱装
置を提供することにある。また、他の目的は、前記目的
に加え、ツールホルダーやツールのセット作業が簡単と
なってツールの着脱作業の作業性を向上させたり、焼き
ばめや焼き抜き後のツールやツールホルダーを効果的に
冷却したり、焼きばめ焼き抜き作業時の安全性を向上さ
せ得るツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置を提供するこ
とにある。
く、本発明のうち請求項1記載の発明は、筐体の上部に
配置されてツールホルダーがセットされるツール架台
と、該ツール架台の上方に上下動可能に配置された加熱
コイルと、前記筐体内に設けられ前記加熱コイルに高周
波電流を供給するトランジスタインバータとを備えたツ
ール焼きばめ焼き抜き用加熱装置において、前記筐体
に、焼きばめもしくは焼き抜きされたツールホルダーや
ツールを冷却し得る冷却機構を設けたことを特徴とす
る。
発明のように、ツール架台に設けられていることが好ま
しく、この場合の冷却機構は、請求項3記載の発明のよ
うに、前記ツール架台を構成するケースの下部に設けた
ファンで形成されていることが好ましい。また、前記ツ
ール架台は、請求項4記載の発明のように、筐体の上面
に移動可能に配置されていることが好ましい。
明のように、前記筐体の内部に設けられた冷却ジャケッ
トもしくは冷却槽を有することが好ましく、この場合の
冷却機構は、請求項6記載の発明のように、前記筐体の
内部に配置された冷却液タンクから冷却液が循環供給さ
れることが好ましく、また、焼きばめ焼き抜きされたツ
ールホルダーやツールを、前記筐体の加熱位置から冷却
位置まで移動させ得るツールホルダー等移動機構を有す
ることが好ましい。さらに、請求項8記載の発明のよう
に、筐体の上部に保護カバーが配置されていることが好
ましい。
に基づいて詳細に説明する。図1〜図3において、ツー
ル焼きばめ焼き抜き用加熱装置1(以下、単に加熱装置
1という)は、底面に設けたキャスター3で移動可能な
直方体形状の筐体2を有し、この筐体2内には、トラン
ジスタインバータ4(図2参照)が配置されると共に、
筐体2の例えば後端部には、冷却水タンク及びポンプ等
からなる冷却装置5が一体的に組み付けられている。ま
た、筐体2の上面にはツール架台6と、加熱コイル7及
びコイル移動装置8が配置され、筐体2の前面には操作
盤9が配置されている。
MOSFET、IGBT等の半導体スイッチング素子を
用いた図示しないインバータ回路と、出力トランス(変
流器)等を有し、数KHz〜数MHzの所定出力の高周
波電流を、加熱コイル7に出力し得るように構成されて
いる。また、前記冷却装置5は、トランジスタインバー
タ4の放熱板や加熱コイル7に、冷却水タンク内の冷却
水を循環供給することにより、その発熱を抑えるように
構成されている。
ツールホルダー10の鍔部を支持する支持板11と、こ
の支持板11の外周端面に固定された筒状のケース12
と、このケース12の下部に配置された冷却機構として
の冷却ファン13を有している。支持板11には、使用
するツールホルダー10の外形形状に対応した支持孔1
1aが形成され、この支持孔11aの外周縁の十字形状
の位置には、冷却ファン13からの冷気を上方に良好に
通気させるための溝11bがそれぞれ形成されている。
示すように、筐体2の上面2aに移動可能に配置されて
おり、この筐体2の上面2aには、ツール架台6の後述
する加熱コイル7に対する位置設定を容易にするための
複数の位置決めブロック14が固定されている。そし
て、ツール架台6の冷却ファン13が作動することによ
り、冷気が上方に向けて流通され、この冷気で上方に位
置するツールホルダー10やツール(図示せず)が冷却
されることになる。
表面が絶縁処理された銅パイプを平面視で円形に所定回
数巻回することによって、そのコイル部7aが略筒状で
各種大きさのツールホルダー(ツール)に対応できるよ
うに形成されている。そして、この加熱コイル7は、上
下左右のコイル固定用ガイド15a〜15d(15dは
図示せず)及び前後板16a、16bに支持され、ま
た、その銅パイプの両端部の端子板17は、前記トラン
ジスタインバータ4の出力端子に可撓性ケーブル45
(図7参照)を介して接続されると共に、銅パイプの両
端部に固定されたホースコネクタ18は、ビニールチュ
ーブ46(図7参照)を介して前記冷却装置5に接続さ
れている。
装置8に上下動可能に取り付けられている。すなわち、
コイル移動装置8は、下部(もしくは上部)にモータ2
0(図2参照)を有し、このモータ20の回転軸に連結
された垂直なネジ軸21に、前記側面のコイル固定用ガ
イド15bに固定された加熱コイル支持板22のネジ孔
が螺合している。したがって、モータ20でネジ軸21
が回転することにより、加熱コイル支持板22(加熱コ
イル7)がネジ軸21に沿って上下動し、ツール架台6
との位置関係が適宜に調整される。
時間を設定する加熱タイマー24、この加熱タイマー2
4を入り切りするセレクトスイッチ25、加熱入りスイ
ッチ26、加熱切りスイッチ27、冷却ファン13を作
動させる冷却ファンスイッチ28、異常リセットスイッ
チ29、各種表示灯30、及び加熱コイル7を上昇もし
くは下降させるジョイスティック31等を有している。
また、筐体2の前面下部には、図1に示すように、ブレ
ーカ32が配置されている。そして、これらの各部品
は、前記トランジスタインバータ4、モータ20、冷却
装置5のポンプ、冷却ファン13等に適宜に接続される
ことにより、制御部を形成している。
て説明する。先ず、ジョイステック31を操作して、加
熱コイル7を所定位置まで上昇させた状態において、ツ
ール架台6を筐体2の上面2aで例えば前方側に適宜移
動させて、ツール架台6の上部を開放し、そのツール嵌
合孔が上方を向いた状態のツールホルダー10を支持板
11の支持孔11a部にセットする。ツール架台6にツ
ールホルダー10をセットしたら、ツール架台6を筐体
2の上面2aで移動させて、その後方側下部を位置決め
ブロック14に当接させる。これにより、ツール架台6
と加熱コイル7が位置決めされ、加熱コイル7のコイル
部7aの下部にツールホールダー10が位置する。
てコイル移動装置8を作動させて加熱コイル7を加熱位
置まで下降させ、操作盤9の加熱入りスイッチ26をオ
ンさせて、加熱コイル7にトランジスタインバータ4か
ら高周波電流を加熱タイマー24で設定した時間(例え
ば10秒程度)供給する。この加熱コイル7への高周波
電流の供給で、ツールホルダー10に渦電流が誘起され
て誘導加熱(例えば250℃程度まで加熱)されて、ツ
ールホルダー10が熱膨張してツール嵌合孔の内径が広
がる。この加熱が所定時間行われると、ジョイステック
31を操作して加熱コイル7を上昇させ、ツール架台7
を前方に移動させる。
0のツール嵌合孔に所定のツールを嵌挿し、冷却ファン
スイッチ28をオンさせる。これにより、冷却ファン1
3が作動して、冷気がツールホルダー10に供給され該
ツールホルダー10が冷却される。この時、冷却ファン
13がツール架台6のケース12の下部に設けられてい
ることから、ツール架台6を筐体2の上面2aで作業し
易い位置まで移動させても、ケース12に設けた冷却フ
ァン13でツールホルダー6の急速冷却を容易に行うこ
とが可能になる。このツールホルダー10の冷却で、そ
のツール嵌合孔の内径が縮小し、ツールがツールホルダ
ー10に焼きばめされる。
き抜きする場合は、先ず、ツールが嵌合された状態のツ
ールホルダー10をツール架台6にセットし、これを加
熱コイル7の下部まで移動させて誘導加熱し、その後、
ツール架台6を前方に移動する。そして、この加熱によ
りそのツール嵌合孔の内径が広くなったツールホルダー
10からツールを抜き取り、その後、ツールホルダー1
0を冷却ファン13で冷却する。
2の上面2aで手動により移動させる場合について説明
したが、例えばツール架台6を機械的に移動させて焼き
ばめ作業等の自動化を図ることもできるし、より良好な
加熱状態を得るためにツールホルダー10を加熱中に回
転させる回転機構を付与しても良い。また、加熱コイル
7とツール架台6を複数種用意し、これらを択一的(交
換可能)に設置して使用し得るように構成すれば、各種
ツールホルダー10に容易に対応することができる。
1の他の実施の形態を示し、以下、上記実施の形態と同
一部位には同一符号を付して説明する。この加熱装置1
の主な特徴は、焼きばめ焼き抜きされたツールホルダー
10等の冷却機構として、前記冷却ファン13に代え
て、冷却液が噴射される冷却ジャケット33を使用した
点にある。すなわち、筐体2の上面2aにツールホルダ
ー10がセットされる適宜形状のツール架台6を配置
し、このツール架台6にセットされたツールホルダー1
0等を筐体2内の下部まで移動させるツールホルダー等
移動機構36を設けると共に、筐体2内に冷却槽37を
配置する。
体2内に上下方向に沿った配設されたレール38と、こ
のレール38に係合して上下動するガイド39と、この
ガイド39に連結されたチャック40と、ガイド39及
びチャック40を作動させる駆動部41等を有してい
る。そして、駆動部41が作動することによって、加熱
位置のツール架台6にセットされているツールホルダー
10がチャック40でチャックされ、この状態でガイド
39が下降して、ツールホルダー10等が前記冷却槽3
7内に位置することになる。
方底部に配置され、その内部の例えば対向位置には2個
(もしくは複数個)の冷却ジャケット33が、その噴射
孔を内側に向けた状態で配置されている。この冷却ジャ
ケット33の噴射孔は、例えば全て水平方向の同一方向
に指向させることもできるし、上下方向において噴射す
る向きを調整し得るように構成することもできる。
て冷却液タンク47に接続されると共に、例えば供給管
43に設けた循環ポンプ44によって、冷却液タンク4
7内の冷却液48が冷却ジャケット33に供給され、こ
の冷却液48で冷却槽37内にセットされたツールホル
ダー10等が冷却されることになる。なお、冷却液48
としては、例えば防塵油、潤滑油等の油や冷却水等が使
用される。また、冷却液タンク47の例えば上部(もし
くは側部)には、加熱コイル7やトランジスタインバー
タ4の放熱板等を冷却するための、前記冷却装置5の冷
却水タンク49が一体(もしくは別体で)配置されてい
る。
2の側面上方に接続管50を介して配置されることによ
り、操作性の向上が図られている。さらに、筐体2の上
面2aには、コイル移動装置8を覆う状態で、保護カバ
ー51が配置されており、この保護カバー51で加熱時
にツールホルダー10等の加熱部分への作業者の接触が
防止されて、作業上の安全性向上が図られている。
ル架台6にセットされたツールホルダー10等に対して
加熱コイル7が下降して所定位置にセットされ、この状
態でトランジスタインバータ4から高周波電流が供給さ
れてツールホルダー10とツールが例えば焼きばめされ
る。そして、この焼きばめの終了と同時に、駆動部41
の作動でチャック40によりツールホルダー10がチャ
ックされて、ガイド39と共にレール38に沿って冷却
槽37内まで下降する。
ジャケット33から冷却液48がツールホルダー10等
の加熱部分に所定時間噴射されて冷却される。この冷却
されたツールホルダー10等は、駆動部41の作動でガ
イド39と共にレール38に沿って加熱位置まで上昇し
てツール架台6に再びセットされると共に、チャック4
0がアンチャックされ、ツール架台6から取出可能な状
態となって、焼きばめ作業が終了する。
においても、基本的に上記実施の形態と同様の作用効果
を得ることができるが、冷却槽37や冷却ジャケット3
3等の使用により次のような作用効果が得られる。すな
わち、冷却機構に防塵油等の冷却液48を使用し、これ
を冷却ジャケット33から加熱部分に向けて効果的に噴
射して冷却するため、加熱後のツールホルダー10等を
冷却ファン13に比較して短時間に冷却できて、最適な
焼きばめ状態を得ることができると共に、冷却時の錆の
発生等を確実に防止できて、ツールホルダー10の長期
に亘る使用が可能になる。
ことから、作業者が加熱部分に接触する機会を極力少な
くすることができ、前記保護カバー51と合わせ、焼き
ばめ等の作業の安全性向上を図ることが可能になると共
に、冷却液48が循環使用(リサイクル)されるため、
冷却液の効率的な使用が可能になる。
冷却媒体として冷却液48を使用し、これを冷却槽37
内に配置した冷却ジャケット33の噴射孔から噴射させ
て冷却したが、例えば冷却媒体として冷却ガス等の冷却
気体を使用しても良いし、冷却ジャケット33を使用す
ることなく、冷却槽37内に貯留された冷却液48中に
ツールホルダー10等を浸漬させて冷却することもでき
る。また、ツールホルダー等移動機構36の構成、冷却
液タンク47や冷却水タンク49、冷却槽37の配置形
態、操作盤9の配置位置、保護カバー51の形状等も一
例であって、適宜に変更することができる。
明によれば、ツールホルダーに対するツールの取り付け
や取り外しを誘導加熱を利用して、焼きばめしたり焼き
抜きすることができるため、芯出し作業等の面倒な手作
業が不要となり、ワークの加工作業の効率を向上させる
ことができると共に、取り付けられたツールによってワ
ークを高精度に加工することができ、かつ効果的な冷却
によりツールホルダーとツールの焼きばめ精度等を向上
させることができる。
項1記載の発明の効果に加え、冷却機構がツール架台に
設けられているため、冷却機構の構成の簡略化が図れ
て、加熱装置自体を安価に形成することができる。
項1または2記載の発明の効果に加え、冷却機構がツー
ル架台を構成するケースの下部に設けたファンで形成さ
れているため、冷却機構自体をより簡略化することがで
きると共に、ツールホルダー等をより近い位置でかつケ
ース内に配置した状態で急速冷却できて、その冷却効率
を高めることができる。
項1ないし3記載の発明の効果に加え、ツール架台が筐
体の上面に移動可能に配置されているため、ツールホル
ダーのセット時に作業がし易い位置まで移動させること
ができ、ツールホルダー等のセット作業が容易になっ
て、その作業性を向上させることができると共に、加熱
装置自体の構成をより簡略化することができる。
項1記載の発明の効果に加え、冷却機構が筐体内に設け
た冷却ジャケットや冷却槽を有するため、冷却作業自体
を筐体内で行うことが可能となり、冷却時の加熱部分へ
の作業者の接触を確実に防止できて安全性の向上が図れ
ると共に、冷却効率を向上させることができて、より精
度良い焼きばめ等を行うことができる。
項5記載の発明の効果に加え、冷却液が循環使用される
ため、冷却液の効率的な使用(リサイクル)が可能にな
って、例えば加熱装置の運用コストを低減させることが
できる。
項5または6記載の発明の効果に加え、焼きばめ焼き抜
きされたツールホルダー等を移動させる移動機構を有す
るため、ツールホルダー等の加熱位置から冷却位置への
移動をスムーズに行うことができて、素早く冷却できる
等、冷却効率をより向上させることができる。
項1ないし7記載の発明の効果に加え、筐体の上面に保
護カバーが配置されているため、加熱時のツールホルダ
ー等への作業者の接触を確実に防止できて、焼きばめ焼
き抜き作業の安全性をより向上させることができる。
装置の一実施の形態を示す正面図
装置の他の実施の形態を示す一部破断した概略正面図
Claims (8)
- 【請求項1】筐体の上部に配置されてツールホルダーが
セットされるツール架台と、該ツール架台の上方に上下
動可能に配置された加熱コイルと、前記筐体内に設けら
れ前記加熱コイルに高周波電流を供給するトランジスタ
インバータとを備えたツール焼きばめ焼き抜き用加熱装
置において、前記筐体に、焼きばめもしくは焼き抜きさ
れたツールホルダーやツールを冷却し得る冷却機構を設
けたことを特徴とするツール焼きばめ焼き抜き用加熱装
置。 - 【請求項2】前記冷却機構は、前記ツール架台に設けら
れていることを特徴とする請求項1記載のツール焼きば
め焼き抜き用加熱装置。 - 【請求項3】前記冷却機構は、前記ツール架台を構成す
るケースの下部に設けたファンで形成されていることを
特徴とする請求項1または2記載のツール焼きばめ焼き
抜き用加熱装置。 - 【請求項4】前記ツール架台は、筐体の上面に移動可能
に配置されていることを特徴とする請求項1ないし3の
いずれかに記載のツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置。 - 【請求項5】前記冷却機構は、前記筐体の内部に設けら
れた冷却ジャケットもしくは冷却槽を有することを特徴
とする請求項1記載のツール焼きばめ焼き抜き用加熱装
置。 - 【請求項6】前記冷却機構は、前記筐体の内部に配置さ
れた冷却液タンクから冷却液が循環供給されることを特
徴とする請求項5記載のツール焼きばめ焼き抜き用加熱
装置。 - 【請求項7】前記冷却機構は、焼きばめ焼き抜きされた
ツールホルダーやツールを、前記筐体の加熱位置から冷
却位置まで移動させ得るツールホルダー等移動機構を有
することを特徴とする請求項5または6記載のツール焼
きばめ焼き抜き用加熱装置。 - 【請求項8】前記筐体の上部に保護カバーが配置されて
いることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記
載のツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000247137A JP4575562B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-08-17 | ツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置 |
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JP2000-197682 | 2000-06-30 | ||
JP2000247137A JP4575562B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-08-17 | ツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002079426A true JP2002079426A (ja) | 2002-03-19 |
JP4575562B2 JP4575562B2 (ja) | 2010-11-04 |
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JP2000247137A Expired - Fee Related JP4575562B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-08-17 | ツール焼きばめ焼き抜き用加熱装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP4575562B2 (ja) |
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