JP2002137134A

JP2002137134A - 工具ポット

Info

Publication number: JP2002137134A
Application number: JP2000328095A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Yoshida; 睦吉田
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2002-05-14
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: JP3837629B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】構造が簡単でコストが安くなる。工具着脱の
ために要するスペースが比較的小さくなり、しかも工具
の着脱に要する時間を短縮する工具ポットを提供する。【解決手段】工具Ｔのプルスタッド部T1を保持する基
部11と、保持される工具Ｔの軸心を中心として対称にな
るように基部11に設けられ、かつ先端部において工具Ｔ
の長さの中間部のフランジT2を支持する１対の支持アー
ム12とを備えている。基部11に、工具Ｔのプルスタッド
部T1が挿入される差込穴14を形成する。差込穴14の内周
面から差込穴14と直交する方向に伸びる複数の穴15を形
成する。各穴15内に、一部が差込穴14に突出して工具Ｔ
のプルスタッド部T1の大径部T3と係合するボール16を、
穴15の長さ方向に移動するとともに穴15から脱落しない
ように入れる。各穴15内に、ボール16を差込穴14側に付
勢するばね18を入れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動工具交換機
能を有するマシニングセンタなどの工作機械において工
具を保持する工具ポットに関する。

【０００２】この明細書において、「工具」という用語
は、工具単体を意味する場合と、工具ホルダおよびこれ
に取り付けられた工具単体を合わせて意味する場合とが
ある。

【０００３】

【従来の技術】たとえば、マシニングセンタの自動工具
交換装置において、工具マガジンと工具交換アームとの
間で工具を搬送するためのレディステーションに用いら
れる工具ポットや、工具マガジンに用いられる工具ポッ
トとしては、従来、開閉自在な１対の工具把持フィンガ
を有するものや、工具のテーパシャンクを挿入するテー
パ穴を有する有底円筒状であり、かつ底壁部に工具の基
端部と係合する係合手段が設けられたものなどが用いら
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１対の
工具把持フィンガを有する工具ポットの場合、工具フィ
ンガの開閉機構が複雑になり、コストが高くなるという
問題がある。また、テーパ穴を有するとともに、底壁部
に係合手段が設けられた有底円筒状工具ポットの場合、
工具の工具ポットへの着脱のさいの工具および工具ポッ
トの相対的直線移動のストロークを、工具ポットの全長
よりも大きくしなければならないので、必要とするスペ
ースが比較的大きくなるとともに、工具の着脱に要する
時間が比較的長くなるという問題がある。

【０００５】この発明の目的は、上記問題を解決し、構
造が簡単でコストが安くなるとともに、工具着脱のため
に要するスペースが比較的小さくなり、しかも工具の着
脱に要する時間を短縮することができる工具ポットを提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段と発明の効果】請求項１の
発明による工具ポットは、自動工具交換機能を有する工
作機械において工具を保持する工具ポットであって、工
具の基端部を保持する基部と、保持される工具の軸心を
中心として対称になるように基部に設けられ、かつ先端
部において工具の長さの中間部の被支持部を支持する１
対の支持アームとを備えており、基部に、工具の基端部
と係合する係合手段が設けられ、両支持アーム間の間隔
が、工具における被支持部よりも基端部側の部分が入る
ような大きさとなされているものである。

【０００７】請求項１の発明の工具ポットによれば、次
のようにして工具の着脱が行われる。すなわち、工具ポ
ットに工具を取り付ける場合には、まず工具における被
支持部よりも基端部側の部分を、側方から両支持アーム
間に入れた後、工具ポットの基部を工具に対して接近す
る一方向に直線移動させて、係合手段を工具基端部に係
合させる。こうして、工具ポットに工具が取り付けられ
る。

【０００８】工具ポットから工具を取り外す場合には、
工具ポットの基部を工具に対して離隔する他方向に直線
移動させて、係合手段の工具基端部への係合を解除させ
た後、工具における被支持部よりも基端部側の部分を、
両支持アーム間から側方に移動させる。こうして、工具
が工具ポットから取り外される。

【０００９】そして、工具の着脱を、基部の工具に対す
る直線移動により行うことができるので、工具ポットの
構成が簡単になるとともにコストが安くなる。また、工
具を工具ポットに取り付けるまでの、基部の工具に対す
る直線移動のストローク、ならびに工具を工具ポットか
ら取り外すまでの、基部の工具に対する直線移動のスト
ロークが、工具基端部と係合手段との係合および係合解
除に要する分だけでよいので、工具着脱のために要する
スペースが比較的小さくなり、しかも工具の着脱に要す
る時間を短縮することができる。また、工具が工具ポッ
トに保持された状態では、支持アームの先端部が工具の
被支持部を支持するので、工具の傾きが防止される。

【００１０】請求項２の発明による工具ポットは、請求
項１の発明において、基部に、工具の基端部が挿入され
る差込穴が形成され、差込穴の内周面から差込穴と直交
する方向に伸びる複数の穴が形成され、各穴内に、一部
が差込穴に突出して工具の基端部と係合する係合部材
が、穴の長さ方向に移動するとともに穴から脱落しない
ように入れられ、さらに各穴内に、係合部材を差込穴側
に付勢するばねが入れられており、係合部材が、基部の
工具に対する一方向への直線的移動により工具基端部に
係合するとともに、同他方向への直線的移動により工具
基端部への係合を解除するようになされているものであ
る。

【００１１】この場合、工具の基端部を工具ポットの基
部の差込穴内に挿入すると、工具基端の大径部に押され
ることにより、係合部材がばねの付勢力に抗して穴の奥
の方に移動し、大径部が穴の部分を通り過ぎると、ばね
の付勢力により係合部材が差込穴側に移動させられてそ
の一部が差込穴内に突出し、この突出した部分が大径部
に係合することにより、工具が保持される。また、工具
の基端部を工具ポットの基部の差込穴から引き抜くと、
工具基端の大径部に押されることにより、係合部材がば
ねの付勢力に抗して穴の奥の方に移動し、係合部材の大
径部への係合が解除される。

【００１２】したがって、工具ポットの構成が簡単にな
るとともにコストが安くなる。また、工具を工具ポット
に取り付けるまでの、基部の工具に対する直線移動のス
トローク、ならびに工具を工具ポットから取り外すまで
の、基部の工具に対する直線移動のストロークが、工具
基端部を差込穴内への挿入および差込穴からの引抜に要
する分だけでよいので、工具着脱のために要するスペー
スが比較的小さくなり、しかも工具の着脱に要する時間
を短縮することができる。

【００１３】

【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。

【００１４】図１はマシニングセンタの自動工具交換装
置の概略を示し、図２〜図５はこの発明による工具ポッ
トを示す。

【００１５】図１に示すように、マシニングセンタの自
動工具交換装置においては、主軸頭(1)に回転自在に支
持された主軸(2)と、その上方に配された工具マガジン
(3)との間に工具交換アーム(4)が配されており、工具マ
ガジン(3)と工具交換アーム(4)との間においてレディス
テーション(5)により工具(T)が受け渡されるようになっ
ている。そして、レディステーション(5)にこの発明に
よる工具ポット(10)が用いられている。

【００１６】以下、図２〜図５に基づいての説明におい
て、図３の左側を前、同右側を後というものとする。

【００１７】図２〜図５に示すように、工具ポット(10)
は、側方から見て前方に開口した略Ｕ字形であり、工具
(T)のプルスタッド部(T1)（基端部）を保持する基部(1
1)と、保持される工具(T)の軸心を中心として上下対称
となるように基部(11)の上下両端にそれぞれ前方に突出
して設けられ、かつ先端部において工具(T)の長さの中
間部に設けられたフランジ(T2)（被支持部）を支持する
上下１対の支持アーム(12)とを備えている。基部(11)と
両支持アーム(12)とは左右のＵ字形連結部材(13)により
連結固定されている。なお、この実施形態においては、
工具(T)は工具ホルダとこれに取り付けられた工具単体
とよりなる。

【００１８】基部(11)の中央部には、前後方向に伸びか
つ工具(T)のプルスタッド部(T1)が挿入される円形の差
込穴(14)が貫通状に形成されている。差込穴(14)の内周
面における上下両側部分に、それぞれ差込穴(14)の径方
向に伸びる２つの貫通穴(15)が周方向に間隔をおいて形
成されている。各貫通穴(15)内に工具(T)のプルスタッ
ド部(T1)後端の大径部(T3)と係合するボール(16)（係合
部材）が、貫通穴(15)の長さ方向に移動するとともに貫
通穴(15)から差込穴(14)内に脱落しないように入れられ
ている。また、貫通穴(15)の外端部内にはプラグ(17)が
ねじはめられ、ボール(16)とプラグ(17)との間に、ボー
ル(16)を差込穴(14)側に付勢する圧縮コイルばね(18)が
配置されている。そして、通常は、ボール(16)はその一
部が差込穴(14)内に突出している。

【００１９】各支持アーム(12)の先端面には、工具(T)
のフランジ(T2)外周面を案内する円弧状ガイド(19)が、
前方突出状に一体に形成されている。そして、各支持ア
ーム(12)は、その先端面において、フランジ(T2)の後面
を支持するようになっている。また、上側の支持アーム
(12)の先端部における上下方向内面には、工具(T)のフ
ランジ(T2)に形成された溝(T4)にはまりかつ工具(T)の
回り止めを行うキー(20)が固定されている。

【００２０】上記構成において、工具交換アーム(4)に
把持されていた工具は、次のようにして、工具マガジン
(3)に移送される。すなわち、工具交換アーム(4)の工具
(T)を把持しているグリッパが工具交換位置に来ると、
レディステーション(5)が下降を開始し、工具ポット(1
0)の両支持アーム(12)間に、その側方（図３紙面裏側）
から工具(T)におけるフランジ(T2)よりもプルスタッド
部(T1)側の部分が入れられる（図３参照）。ついで、レ
ディステーション(5)、すなわち工具ポット(10)が工具
(T)に対して前方に直線的に移動し、プルスタッド部(T
1)が差込穴(14)内に差し込まれる。すると、プルスタッ
ド部(T1)の大径部(T3)の後側面取り部により全てのボー
ル(16)が差込穴(14)の径方向外方に押されて貫通穴(15)
内を移動し、大径部(T3)が貫通穴(15)の部分を通り過ぎ
ると、ばね(18)の付勢力によりボール(16)が差込穴(14)
側に移動させられてその一部が差込穴(14)内に突出し、
この部分が大径部(T3)に係合する。また、大径部(T3)の
後側面取り部がボール(16)に当たる直前から、フランジ
(T2)の外周面がガイド(19)により案内されるとともに溝
(T4)にキー(20)が入り、ボール(16)が大径部(T3)と係合
すると同時に、フランジ(T2)後面が両支持アーム(12)の
先端面に接触する（図４参照）。こうして、工具(T)が
工具ポット(10)に保持される。

【００２１】工具ポット(10)により工具(T)を保持した
後、レディステーション(5)が上昇し、工具(T)のフラン
ジ(T2)外周面の環状溝を利用して、工具マガジン(3)の
工具把持部により工具(T)が把持される。ついで、レデ
ィステーション(5)、すなわち工具ポット(10)が工具(T)
に対して後方に直線的に移動し、プルスタッド部(T1)が
差込穴(14)から前方に引き抜かれる。すると、プルスタ
ッド部(T1)の大径部(T3)の前側面取り部により全てのボ
ール(16)が差込穴(14)の径方向外方に押されて貫通穴(1
5)内を移動し、大径部(T3)が貫通穴(15)の部分を通り過
ぎると、ばね(18)の付勢力によりボール(16)が差込穴(1
4)側に移動させられて、その一部が差込穴(14)内に突出
した通常の状態に戻る。こうして、工具(T)が工具マガ
ジンに保持される。

【００２２】上記において、工具ポット(10)への工具
(T)の着脱時における両者の直線的移動のストローク
は、図３にＳで示すだけであって比較的短くなり、その
結果工具(T)の着脱のために要するスペースが比較的小
さくなり、しかも工具(T)の着脱に要する時間を短縮す
ることができる。

【００２３】上記実施形態は、この発明による工具ポッ
トを自動工具交換装置のレディステーションに用いた場
合であるが、これに限定されるものではなく、自動工具
交換装置に用いられる工具を保持する他の部分、たとえ
ば工具マガジンにも用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による工具ポットを備えたマシニング
センタの自動工具交換装置を示す概略図である。

【図２】この発明による工具ポットの実施形態を示す斜
視図である。

【図３】同じく工具を保持する前の状態を示す一部切り
欠き垂直断面図である。

【図４】同じく工具を保持した状態を示す一部切り欠き
垂直断面図である。

【図５】同じく正面図である。

【符号の説明】

(10)：工具ポット (11)：基部 (12)：支持アーム (14)：差込穴 (15)：貫通穴 (16)：ボール（係合部材） (18)：圧縮コイルばね (T)：工具 (T1)：プルスタッド部（基端部） (T2)：フランジ（被支持部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動工具交換機能を有する工作機械にお
いて工具を保持する工具ポットであって、工具の基端部
を保持する基部と、保持される工具の軸心を中心として
対称になるように基部に設けられ、かつ先端部において
工具の長さの中間部の被支持部を支持する１対の支持ア
ームとを備えており、基部に、工具の基端部と係合する
係合手段が設けられ、両支持アーム間の間隔が、工具に
おける被支持部よりも基端部側の部分が入るような大き
さとなされている工具ポット。
【請求項２】基部に、工具の基端部が挿入される差込
穴が形成され、差込穴の内周面から差込穴と直交する方
向に伸びる複数の穴が形成され、各穴内に、一部が差込
穴に突出して工具の基端部と係合する係合部材が、穴の
長さ方向に移動するとともに穴から脱落しないように入
れられ、さらに各穴内に、係合部材を差込穴側に付勢す
るばねが入れられており、係合部材が、基部の工具に対
する一方向への直線的移動により工具基端部に係合する
とともに、同他方向への直線的移動により工具基端部へ
の係合を解除するようになされている請求項１の工具ポ
ット。