JP2548639Y2 - 工具供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、主軸ヘッド上部に円
板状に形成された工具貯蔵マガジンを有する工作機械の
工具貯蔵マガジンに重量工具を容易に装着できるように
した工具供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタ等工作機械には、自動
工具交換装置（以下ＡＴＣと記載）が設けられており、
主軸ヘッド近傍に配設され、複数の工具を収納した工具
貯蔵マガジン（以下工具マガジンと記載）と主軸との間
で、工具交換を行っている。また、最近の工作機械は大
量の切削剤を使用可能とするため、工作機械の加工領域
部を完全に覆うスプラッシュガードが設けられている。
一方、マシニングセンタの小型化、ＡＴＣの簡素化を図
るため、主軸ヘッド上部に円板状の工具マガジンを配
し、工具マガジンと主軸との間で直接工具交換を行う構
成のものがある。このようなマシニングセンタの工具マ
ガジンに工具を収納する場合には、スプラッシュガード
内の機械上部に配置された工具マガジンに工具を直接収
納することは困難であり、一般的に行われない。そのた
め、スプラッシュガードの外部より所望の工具をスプラ
ッシュガード開口部を通して主軸に作業者が手動で装着
する。その後、主軸と工具マガジンとの工具交換動作で
工具マガジンに必要な工具を収納させる。同様にして、
加工に必要な工具本数分だけこの手作業を繰り返し行っ
ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、生産性
の向上のため切削時間短縮が図られる傾向にあり、従来
より工具の径が大きく、工具重量も重い工具が使用され
ることがある。そのため、スプラッシュガード外部より
スプラッシュガードの開口部を通して重量工具を主軸に
装着する作業が一人で処理できなくなった。そこで、二
人以上の作業者によって重量工具の主軸への装着作業が
行われたが、スプラッシュガード内部や開口部が狭いこ
と、切粉や切削剤が存在することなど作業環境が悪いた
め作業者が不自然な姿勢で重量工具を持つことにより腰
を傷めたり、工具を落下させて機械基部を傷めたり、作
業者自身が怪我をしたり、安全性などに問題点を生じて
いた。この考案は前述のような問題点を解決するために
考案されたもので、一人の作業者により容易に装着作業
が行うことができる工具供給装置を提供するものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この考案の前記目的は以
下の構成により達成できた。この考案の構成は、スプラ
ッシュガードにより加工領域を囲まれた工作機械の主軸
に、スプラッシュガードの外方より工具を供給する工具
供給装置であって、前記工作機械または前記スプラッシ
ュガードのスプラッシュガード開口部近傍に固定される
基台と、この基台に回動自在に設けられ、前記スプラッ
シュガード開口部近傍の工具の待機位置と前記主軸の工
具授受位置との間を旋回して位置決め固定される回動部
材と、この回動部材上に設けられ、この回動部材が前記
工具授受位置に回動されたとき前記主軸軸線と平行とな
る方向に工具載置軸線を形成し、前記主軸との工具授受
のため工具が載置される支持部材と、この支持部材と前
記回動部材との間に設けられ、回動部材に対して支持部
材を前記工具載置軸線方向に摺動自在とした摺動部材
と、前記基台に設けられ、前記回動部材が前記待機位置
に固定されていることを検知する検知部材とを有する工
具供給装置である。

【０００５】

【作用】この考案の工具供給装置は、重量工具を主軸に
装着する場合、主軸を所定位置に移動させて、スプラッ
シュガード側面の開閉ドアを開口し、工具を支持部材上
に載置する。工具が載置された回動部材を回動せしめて
工具を主軸側に搬送し、工具の装着部を形成した主軸に
挿入し、装着完了の後、主軸内に工具をクランプして固
定する。このようにして工具を一人の作業者により容易
に主軸へ装着することができる。

【０００６】

【実施例】図１はこの考案に係る工具供給装置を内蔵し
た工作機械の概略正面図、図２はこの工具供給装置の要
部拡大平面図、図３は工具供給部を回動した状態を示す
側断面図、図４は図２のIVーIV断面図、図５は図４のV
ーV 断面図である。この考案の工具供給装置の一実施例
を図面に基づいて説明する。１はマシニングセンタＭの
加工領域を囲い、加工時の切粉や切削剤の外部への飛散
を防止するように設けられたスプラッシュガードであ
る。マシニングセンタＭのベース３５の上部には被加工
物を固定するテーブル５と、このテーブル５と対向する
ようにコラム２が設けられている。コラム２はガイド２
ａを有し、主軸４ａを回転自在に軸承した主軸ヘッド４
がガイド２ａに案内されて上下方向に図示しないサーボ
モータによって移動可能となっている。主軸４ａ内には
公知の皿バネを利用した工具クランプ機構が、主軸４ａ
後方には公知のシリンダによる工具アンクランプ機構が
設けられている。また、コラム２はベース３５に対して
水平面内で主軸４ａの軸線方向およびこの軸線方向と直
交する方向に図示しないガイドに案内され、図示しない
サーボモータによって移動可能となっている。コラム２
上部には複数の重量工具を含む工具６が収納可能な工具
マガジン３が回転割出し可能に支持されている。工具マ
ガジン３の円板部先端には工具６の把持部を把持する把
持部材３ａが取付けられている。８は工具供給装置であ
り、スプラッシュガード１の側面の開閉ドア１ａの近傍
に固定されている。

【０００７】図２から図５に従って、この考案の工具供
給装置８について説明を行う。工具供給装置８の基台１
６はスプラッシュガード１の側部にボルトにより固定さ
れている。このスプラッシュガード１には開閉ドア１ａ
が図示しない蝶番により回動自在に取付けられており、
把手（図示せず）を開位置にすることにより開閉ドア１
ａを開くことができ、スプラッシュガード１に工具６を
出入れするための開口部ができる。基台１６は略Ｌ字状
をしており、Ｌ字の交点部に軸体２４が軸受２２ａ、２
２ｂによって回動自在に支持され、この軸体２４に回動
部材７が固定されている。２１、２６は軸受２２ａ，２
２ｂを軸線方向に保持しているカバー、２３ａ，２３ｂ
はスリーブである。基台１６の下部には回動部材７を所
定の位置に停止させるためのストッパ３２ａ，３２ｂが
固定され、回動部材７の上部に固定された位置決め部材
３０と当接する。また、基台１６には係合部材１５ａ、
１５ｂがねじ込まれており、回動部材７がストッパ３２
ａ側またはストッパ３２ｂ側に回動したとき係合部材１
５ａまたは１５ｂのノブを回転させ、先端部が位置決め
部材３０に形成された係合孔と係合し、回動部材７を基
台１６に対して固定できる。１４は基台１６の下部に取
付けられ、回動部材７がストッパ３２ｂ側、すなわち、
主軸４ａと離反した回動位置にあることを検知する工具
６の待機位置確認スイッチである。

【０００８】この待機位置確認スイッチ１４は図示しな
い制御装置に接続され、回動部材７が待機位置に回動さ
れている信号を制御装置に入力しない場合にはマシニン
グセンタＭが自動運転できないようにした安全のための
スイッチである。回動部材７には固定台１３がボルトに
より固定され、固定台１３にはＴ字状の案内部材１３ａ
が固定され、Ｔ字状の案内部を形成している。この案内
部材１３ａには摺動部材１２下部に形成されたＴ溝が嵌
入されており、固定台１３に対して前記Ｔ字状案内部に
沿って摺動自在となっている。この摺動部材１２の上部
にはタブテールが形成されている。この摺動部材１２上
部には固定支持部材１１ｂ、固定部材１１ｃがボルトに
より固定されている。この固定支持部材１１ｂは工具６
が載置されたとき工具６の把持部端面と当接して工具６
の軸線方向の位置決めを行っている。また、この固定支
持部材１１ｂと固定部材１１ｃにはねじ軸９が軸線方向
の移動を規制し、回転方向のみ移動可能に支持されてい
る。ねじ軸９の固定部材１１ｃ側には調整ハンドル１０
が取付けられている。また、摺動部材１２の中央部には
摺動部材１２のタブテールと嵌合させるタブテールを形
成した移動支持部材１１ａが移動自在に設けられてい
る。移動支持部材１１ａにはメネジが形成され、ねじ軸
９がねじ込まれている。すなわち、調整ハンドル１０に
よってねじ軸９を回転させることにより、移動支持部材
１１ａはねじ軸９の軸線方向に移動する。固定支持部材
１１ｂおよび移動支持部材１１ａの上部はＶ字状に形成
され、工具６を支持する。すなわち、工具６の全長、重
心位置等により工具６が安定して載置可能なように移動
支持部材１１ａの位置を移動させ、固定支持部材１１ｂ
と協働して工具６を支持するのである。

【０００９】以上のように構成されているこの考案の工
具供給装置の作動を説明する。先ず、工具供給装置８よ
り主軸４ａ側に工具６を供給する場合について説明を行
う。スプラッシュガード１の開閉ドア１ａを開き、待機
位置側に固定されている回動部材７上の調整ハンドル１
０を操作し、使用する工具の長さ、重心位置等を考量し
て、ねじ軸９を回転して移動支持部材１１ａを固定支持
部材１１ｂと所定の間隔を有する位置に移動させる。工
具６を移動支持部材１１ａと固定支持部材１１ｂ上に載
置する。係合部材１５ｂをねじにより上昇させ、位置決
め部材３０との係合を解除し、回動部材７を主軸４ａ位
置側に回動させる。係合部材１５ａ先端と、位置決め部
材３０とを係合させ、回動部材７を固定する。主軸ヘッ
ド４を工具供給装置８との工具着脱位置へガイド２ａに
沿って移動させる。主軸４ａ側に調整ハンドル１０を押
し込むと、Ｔ字状案内部に沿って摺動部材１２が摺動
し、移動支持部材１１ａおよび固定支持部材１１ｂに載
置した工具６のテーパシャンクが主軸４ａのテーパ装着
部に挿入される。工具クランプ機構を手動モードで操作
し、主軸４ａの工具クランプ機構で工具６をクランプす
る。主軸ヘッド４を図１点線位置から実線位置まで上昇
させ、工具マガジン３を所定の位置に割出し、主軸４ａ
にクランプされた工具６を工具マガジン３の把持部材３
ａの把持位置に移動後、公知のＡＴＣ動作を行わせ、把
持部材３ａのクランプ、主軸４ａのアンクランプ後、工
具マガジン３が前進して工具６を主軸４ａより離脱さ
せ、回転割出しが行われる。

【００１０】摺動部材１２を反主軸側に摺動させ、回動
部材７の係合部材１５ａでの固定を解除し、待機位置側
に回動部材７を回動させ、係合部材１５ｂにより固定す
る。この位置で待機位置確認スイッチ１４が閉成して確
認することができる。もし、工具マガジン３への工具６
の供給を続行する場合には前記した操作を繰り返して、
工具マガジン３に多数の工具６を装填する。工具マガジ
ン３内に加工に必要な全工具が装着された場合にはテー
ブル５またはテーブル５上のワーク取付け治具に被加工
物を取付け、加工を行う。このとき、待機位置確認スイ
ッチ１４によって回動部材７が待機位置側に確実に固定
されていることを確認しており、工具供給装置８が加工
時に主軸４ａまたは主軸４ａにクランプされた工具６と
干渉することはない。工具マガジン３内に装着されてい
る工具６をマシニングセンタＭ外に取出す場合には、前
記操作の逆を行えばよい。回動部材７の係合部材１５ｂ
での固定を解除し、基第１６を主軸４ａ側の工具着脱位
置に回動する。工具マガジン３より主軸４ａに取外す工
具６を移し、主軸ヘッド４を下降させ、操作ハンドル１
０を主軸４ａ側に摺動させる。工具６を移動支持部材１
１ａ，固定支持部材１１ｂ上に載置可能な位置に位置決
めされる。主軸４ａの工具クランプを解除した後、摺動
部材１２を調整ハンドル１０を掴んで反主軸側に摺動さ
せ、工具供給装置８側に工具６を受取る。主軸ヘッド４
を主軸４ａの軸線方向に後退させる。回動部材７の係合
部材１５ａでの固定を解除し、待機位置側に回動し、係
合部材１５ｂで固定する。スプラッシュガード１の開閉
ドア１ａの近傍に工具６が配置されるので、開口部より
工具６をスプラッシュガード１の外方に容易に取り出す
ことができる。以上作業者が手動で操作する工具供給装
置について説明を行ったが、これに限定されることな
く、回動動作、摺動動作等をアクチュエータ、移動端検
知スイッチにより工具供給操作の自動化を図ってもよ
い。このように自動化を図ることにより工作機械の工具
授受動作と連動させることが可能となる。すなわち、支
持部材上に工具を載置し、ＭＤＩ等により収納される工
具マガジン番号とともに工具供給命令を指令すればよ
い。

【００１１】

【考案の効果】この考案の工具供給装置は前記のように
大型の重い重量工具であっても、スプラッシュガード外
方より、スプラッシュガード近傍位置した支持部材上に
工具を載置すれば、あとは工具の重量を支えることな
く、一人の作業者により容易に主軸に装着することがで
きる。そのため、従来のように複数の作業者による狭い
場所で装着作業を必要としないので、短時間による作業
が可能であり、生産性が向上し、しかも安全性を向上さ
せることができる優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る工具供給装置を内蔵した工作機
械の概略正面図である。

【図２】この考案工具供給装置の要部平面図である。

【図３】この工具供給装置の要部側断面図である。

【図４】図２のIVーIV断面図である。

【図５】図４のＡ矢視一部断面図である。

【符号の説明】

１ …スプラッシュガード ２ …コラム ３ …工具マガジン ４ …主軸ヘッド ４ａ…主軸 ５ …テーブル ６ …工具 ７ …回動部材 ８ …工具供給装置 ９ …ねじ軸 １０ …調整ハンドル １１ａ…移動支持部材 １１ｂ…固定支持部材 １２ …摺動部材 １３ …固定台 １４ …待機位置確認スイッチ １５ａ，１５ｂ …係合部材 １６ …基台

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スプラッシュガードにより加工領域を囲ま
   れた工作機械の主軸に、スプラッシュガードの外方より
   工具を供給する工具供給装置であって、 前記工作機械または前記スプラッシュガードのスプラッ
   シュガード開口部近傍に固定される基台と、 この基台に回動自在に設けられ、前記スプラッシュガー
   ド開口部近傍の工具の待機位置と前記主軸の工具授受位
   置との間を旋回して位置決め固定される回動部材と、 この回動部材上に設けられ、この回動部材が前記工具授
   受位置に回動されたとき前記主軸軸線と平行となる方向
   に工具載置軸線を形成し、前記主軸との工具授受のため
   工具が載置される支持部材と、 この支持部材と前記回動部材との間に設けられ、回動部
   材に対して支持部材を前記工具載置軸線方向に摺動自在
   とした摺動部材と、 前記基台に設けられ、前記回動部材が前記待機位置に固
   定されていることを検知する検知部材とを有することを
   特徴とする工具供給装置。