JP3032868B2 - Tool holder gripper - Google Patents
Tool holder gripperInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマシニングセンター等、工具マガジンを装備
する工作機械の工具ホルダー把持具に関する。The present invention relates to a tool holder gripper of a machine tool equipped with a tool magazine, such as a machining center.
工作機械の工具マガジン側と、機械主軸側との間で工
具交換アームを介することなく工具の取付けおよび収納
を行う自動工具交換装置において、工具ホルダー把持具
は、通常左右一対のグリップと、このグリップを作動さ
せるのに必要な支持ピンを装着する支点孔およびスプリ
ングから構成されている。2. Description of the Related Art In an automatic tool changer for mounting and storing tools without a tool changing arm between a tool magazine side of a machine tool and a machine spindle side, a tool holder gripper usually includes a pair of left and right grips, and this grip. It is composed of a fulcrum hole for mounting a support pin necessary for operating the spring and a spring.
グリップは把持される工具ホルダーのフランジ部の形
状に対応した半円弧状の嵌入部が設けてあり、さらに工
具ホルダーの回転揺動を防止するために通常一対のグリ
ップ間にキーと呼ばれる係止具が設けられる。グリップ
に設けられた支点孔に支持ピンを装着し、支持ピンはグ
リップが作動可能な状態にマガジンベースに連結、固定
され、グリップは支持ピンを軸として旋回するようにな
っており、グリップ間にはスプリングが配設され介在さ
れたスプリングはその旋回の程度を規制するとともに把
持部の把持する力を付与している。The grip has a semi-arc-shaped fitting part corresponding to the shape of the flange part of the tool holder to be gripped, and a locking tool usually called a key between a pair of grips to prevent the rotation of the tool holder. Is provided. A support pin is attached to the fulcrum hole provided in the grip, the support pin is connected and fixed to the magazine base so that the grip can be operated, and the grip turns around the support pin as an axis, between the grips Is provided with a spring, and the interposed spring regulates the degree of turning and imparts a gripping force of the gripping portion.
従来、工具ホルダー把持具を構成するグリップ等は鋼
材あるいは鋳鉄等の金属材料で製作されており、工具ホ
ルダーのフランジ部の表面硬度は通常HRC58−68の高硬
度である。一方、グリップの工具ホルダー嵌入部の表面
硬度は、工具ホルダーフランジ部の表面硬度に比べ低
く、通常HRC50−55にされている。一般に金属材料によ
り加工された把持具はグリップの工具ホルダー嵌入部お
よび支点孔周辺の表面硬度をあげるために、グリップ形
状に加工後、熱処理が行われるが、この熱処理による歪
みを除去する処理がさらに必要であり製作の工程が煩雑
で、しかも部品単価が高価なものとなっている。また工
具ホルダー把持具が工具ホルダーを把持または離脱する
とき、グリップの工具ホルダー嵌入部と工具ホルダーフ
ランジ当接部との間で常に滑り抵抗が発生するので潤滑
剤を施しておく必要がある。Conventionally, grips and the like constituting a tool holder gripper are made of a metal material such as steel or cast iron, and the surface hardness of a flange portion of a tool holder is usually high hardness of HRC58-68. On the other hand, the surface hardness of the tool holder fitting portion of the grip is lower than the surface hardness of the tool holder flange portion, and is usually HRC50-55. Generally, a gripper made of a metal material is heat-treated after being processed into a grip shape in order to increase the surface hardness around the tool holder fitting portion and the fulcrum hole of the grip, but a process for removing distortion due to this heat treatment is further performed. It is necessary, the production process is complicated, and the unit cost of parts is expensive. Further, when the tool holder gripper grips or separates the tool holder, slip resistance always occurs between the tool holder fitting portion of the grip and the tool holder flange abutting portion, so it is necessary to apply a lubricant.
またグリップに設けられた支点孔と支持ピンとの当接
面においても、工具ホルダーの把持および離脱の際に滑
り抵抗が発生するので、表面硬度に差異を設けるととも
に潤滑剤が注入されている。In addition, slip resistance occurs when the tool holder is gripped and separated from the contact surface between the fulcrum hole provided in the grip and the support pin, so that a difference in surface hardness is provided and a lubricant is injected.
本発明は、工具ホルダー把持具においてグリップの工
具ホルダー嵌入部および支点孔の当接面の摩擦抵抗を減
少させ、支点部に潤滑剤を注入することなく使用するこ
とが可能であり、機械的強度にも優れた工具ホルダー把
持具を提供することにある。The present invention can reduce the frictional resistance between the tool holder fitting portion of the grip and the contact surface of the fulcrum hole in the tool holder gripper, and can be used without injecting a lubricant into the fulcrum portion, so that the mechanical strength can be improved. Another object of the present invention is to provide an excellent tool holder gripper.
本発明者は、工具ホルダー把持具を構成するグリップ
における工具ホルダーの嵌入部および支点孔の当接面の
摩擦抵抗を減少させ、支点部には潤滑剤を注入すること
なく使用することが可能で、かつ製作工程を簡略化した
経済的にも有利な工具ホルダー把持具を作製すべく鋭意
検討した結果、工具ホルダー把持具を構成するグリップ
を炭素繊維強化合成樹脂成形材料を用いて成形加工した
成形品が所期の目的を達成することを見出し本発明を為
した。The inventor of the present invention can reduce the frictional resistance between the fitting portion of the tool holder and the contact surface of the fulcrum hole in the grip constituting the tool holder gripper, and can use the fulcrum portion without injecting a lubricant. As a result of intensive studies to produce an economically advantageous tool holder gripper with a simplified manufacturing process, the grip forming the tool holder gripper was molded using carbon fiber reinforced synthetic resin molding material. The present invention has been found that the product achieves the intended purpose.
すなわち、本発明は、左右一対のグリップおよびスプ
リングと一対のグリップ間に工具ホルダーの揺動を防止
する係止具で構成される工具ホルダー把持具であって、
左右一対のグリップが炭素繊維強化合成樹脂成形材料の
成形品からなることを特徴とする工具ホルダー把持具に
関する。That is, the present invention is a tool holder gripper comprising a pair of left and right grips and a locking tool for preventing the tool holder from swinging between the spring and the pair of grips,
The present invention relates to a tool holder gripper, wherein a pair of left and right grips is formed of a molded product of a carbon fiber reinforced synthetic resin molding material.
本発明の工具ホルダー把持具は、炭素繊維強化合成樹
脂成形材料の成形品であり、グリップにおける工具ホル
ダーの嵌入部および支持ピンが装着される支点孔の当接
面の摩擦抵抗が小さく、支点部に潤滑剤の注入を必要と
することなく使用することが可能である。さらに機械的
強度にもすぐれ軽量である。The tool holder gripping tool of the present invention is a molded product of a carbon fiber reinforced synthetic resin molding material, and has a small frictional resistance between a fitting portion of the tool holder in the grip and a contact surface of a fulcrum hole where a support pin is mounted, and a fulcrum portion. Can be used without requiring the injection of a lubricant. Furthermore, it has excellent mechanical strength and is lightweight.
本発明に使用される炭素繊維強化合成樹脂成形材料
は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂に炭素繊維（チョ
ップドストランド）を、さらに必要に応じてその他の添
加剤を配合、混練し粉砕あるいは粒状化したものであ
る。The carbon fiber reinforced synthetic resin molding material used in the present invention is obtained by blending carbon fibers (chopped strands) with a thermosetting resin or a thermoplastic resin and, if necessary, other additives, kneading and pulverizing or granulating. It was done.
本発明の炭素繊維強化合成樹脂成形材料に使用される
炭素繊維は、PAN系、ピッチ系のいずれでもよいが使用
される合成樹脂に適した処理を施したものを用いること
が必要である。また炭素繊維の繊維長は一般には３〜6m
m前後のものが使用される。製品（成形品）の強度を考
慮した場合繊維長は長い程有利であるが、グリップの形
状と寸法により適宜選択される。The carbon fiber used for the carbon fiber reinforced synthetic resin molding material of the present invention may be either a PAN type or a pitch type, but it is necessary to use a material which has been subjected to a treatment suitable for the synthetic resin used. The length of carbon fiber is generally 3-6m
Those around m are used. In consideration of the strength of the product (molded product), the longer the fiber length is, the more advantageous it is. However, it is appropriately selected depending on the shape and size of the grip.
本発明に使用される炭素繊維強化合成樹脂成形材料の
成分の一つである合成樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性
樹脂いずれも使用し得るが、製品（成形品）は相当な剛
性を有し機械的強度にすぐれていることが必要であるこ
とから熱硬化性樹脂ではフェノール樹脂、ポリエステル
樹脂等が好適であり、熱可塑性樹脂では耐油性の良好な
低収縮性のエンジニアリングプラスチックス、たとえば
ポリアミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等が好適
である。As the synthetic resin which is one of the components of the carbon fiber reinforced synthetic resin molding material used in the present invention, either a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used, but the product (molded product) has considerable rigidity. Since it is necessary to have excellent mechanical strength, phenolic resins and polyester resins are suitable for thermosetting resins, and low-shrinkage engineering plastics with good oil resistance such as polyamide are preferable for thermoplastic resins. Resins, polyphenylene ether resins and the like are preferred.
本発明に使用される炭素繊維強化合成樹脂成形材料
は、さらにグラファイトを少量添加することにより摺動
特性を向上させることができる。The sliding properties of the carbon fiber reinforced synthetic resin molding material used in the present invention can be improved by further adding a small amount of graphite.
また炭素繊維強化合成樹脂成形材料には所望に応じて
離型剤、着色剤等を配合することができる。A release agent, a colorant, and the like can be added to the carbon fiber reinforced synthetic resin molding material as desired.
次に添付図面を参照して本発明の工具ホルダー把持具
およびその使用態様を具体的に説明する。Next, with reference to the accompanying drawings, a tool holder gripper of the present invention and a mode of use thereof will be specifically described.
第１図（ａ）は、本発明の工具ホルダー把持具の構成
を示し、（ｂ）は第１図（ａ）の右側面図を示す。また
（ｃ）は工具ホルダーの主構成を示す。FIG. 1A shows a configuration of a tool holder gripper of the present invention, and FIG. 1B shows a right side view of FIG. 1A. (C) shows the main configuration of the tool holder.
第２図（ａ）は、工具ホルダーが把持具に把持されて
いる状態を示す図であり、（ｂ）は第２図（ａ）のＡ−
Ａ′断面図を示す。FIG. 2A is a diagram showing a state in which the tool holder is gripped by a gripper, and FIG. 2B is a diagram showing A- in FIG. 2A.
FIG.
第３図は工具ホルダーを把持具が把持する状態を段階
的に示す図であり、（ａ）は工具ホルダーを把持する前
の段階、（ｂ）は工具ホルダーを把持具が把持しつつあ
る段階、および（ｃ）は工具ホルダーを把持具が把持し
た状態をそれぞれ示す。3A and 3B are diagrams showing stepwise a state in which the tool holder grips the tool holder, wherein FIG. 3A shows a stage before the tool holder is gripped, and FIG. 3B shows a stage in which the tool holder is gripping the tool holder. , And (c) show a state where the tool holder grips the tool holder.
図面において、１はグリップ、２は工具ホルダーの嵌
入部、３は支点孔、４はスプリング、５は工具ホルダ
ー、６は工具ホルダーフランジ部、７は支持ピン、８は
マガジンベース、９は工具ホルダーの回転揺動を防止す
るために一対のグリップ間に設けられた係止具（キーと
呼ばれる）をそれぞれ表す。In the drawing, 1 is a grip, 2 is a fitting portion of a tool holder, 3 is a fulcrum hole, 4 is a spring, 5 is a tool holder, 6 is a tool holder flange, 7 is a support pin, 8 is a magazine base, and 9 is a tool holder. And a lock (referred to as a key) provided between a pair of grips in order to prevent the rotation swing of the grip.
第４図は本発明の実施態様を示すもので、マガジンベ
ースに６個の工具ホルダー把持具を取り付けた工具マガ
ジンの一例を示す。本図において、本発明に係る工具ホ
ルダー把持具を構成する一対のグリップ１の間には係止
具９を配し、スプリング４を介在させて各グリップに設
けられた支点孔３を介して支持ピン７によりマガジンベ
ース８に工具ホルダー把持具が作動可能に連結、固定さ
れている状態を示すものである。FIG. 4 shows an embodiment of the present invention and shows an example of a tool magazine in which six tool holder holders are attached to a magazine base. In this figure, a locking tool 9 is arranged between a pair of grips 1 constituting a tool holder gripping tool according to the present invention, and supported via a fulcrum hole 3 provided in each grip via a spring 4. This shows a state in which a tool holder gripper is operably connected to and fixed to a magazine base 8 by a pin 7.
工具マガジンは、工具ホルダーを機械主軸側との間
で、工具の取付けおよび収納に際して工具ホルダーを把
持または離脱すべく旋回する構造になっている。The tool magazine has a structure in which the tool holder is pivoted between the machine spindle side and the machine spindle side so that the tool holder can be gripped or detached when the tool is mounted and stored.
第３図に工具ホルダー５を把持具が把持する状態を段
階を追って示した。FIG. 3 shows the state in which the gripper grips the tool holder 5 in a step-by-step manner.
第３図（ｂ）において、把持具のグリップ１の嵌入部
２に工具ホルダー５のフランジ部６の溝が接触した状態
で把持される。このときグリップはスプリング４により
工具ホルダーを把持する力が付与されているので一対の
グリップ１は支持ピン７を回転軸としてスプリング４を
圧縮しながら工具ホルダーを嵌入部に受容し把持する。
工具マガジンは機械主軸側で作業を終えた工具ホルダー
を受容した後、旋回して把持している工具ホルダーを機
械主軸側に搬送する。In FIG. 3 (b), the gripper is gripped with the groove of the flange portion 6 of the tool holder 5 in contact with the fitting portion 2 of the grip 1 of the gripper. At this time, since the grip has been given a force for gripping the tool holder by the spring 4, the pair of grips 1 receive the tool holder in the fitting portion and grip it while compressing the spring 4 with the support pin 7 as a rotation axis.
The tool magazine receives the tool holder that has finished working on the machine spindle side, and then turns and conveys the gripped tool holder to the machine spindle side.
この一連の動作において、本発明の工具ホルダー把持
具を構成するグリップは炭素繊維強化合成樹脂成形材料
の成形品であることから摺動性に優れており、グリップ
の工具ホルダーの嵌入部における工具ホルダーフランジ
部との摩擦係数が小さく自己潤滑性があり嵌入部に潤滑
剤を施さなくとも支障なく工具ホルダーを把持あるいは
離脱することができる。また、工具ホルダーの把持ある
いは離脱は支持ピン７を回転軸としてスプリング４を圧
縮しながら行われる。このとき支持ピン７と支点孔３と
の当接部で大きな摩擦が生じるが、この場合もグリップ
自体が炭素繊維強化合成樹脂成形材料の成形品であるこ
とにより摺動性があり、潤滑剤などを注入せずとも支点
孔が摩耗したり、カジリ現象を生じることがない。な
お、一対のグリップの間に設けられた係止具９は把持具
がホルダーを把持している際に、工具ホルダーが嵌入部
内で回転摺動しないように位置決めするための治具（キ
ー）である。この治具は鋼材製あるいは合成樹脂製いず
れでもよい。In this series of operations, the grip constituting the tool holder gripper of the present invention is excellent in slidability since it is a molded product of a carbon fiber reinforced synthetic resin molding material, and the tool holder in the fitting portion of the tool holder of the grip is provided. It has a small coefficient of friction with the flange portion and has a self-lubricating property, so that the tool holder can be gripped or separated without any trouble without applying a lubricant to the fitting portion. The tool holder is held or released while compressing the spring 4 using the support pin 7 as a rotation axis. At this time, large friction occurs at the contact portion between the support pin 7 and the fulcrum hole 3. In this case, too, the grip itself is a molded product of a carbon fiber reinforced synthetic resin molding material, so that the grip has lubricity and a lubricant. The fulcrum hole does not wear out and the galling phenomenon does not occur even if it is not injected. The locking tool 9 provided between the pair of grips is a jig (key) for positioning the tool holder so that the tool holder does not rotate and slide in the fitting portion when the holding tool is holding the holder. is there. This jig may be made of steel or synthetic resin.
次に、本発明の工具ホルダー把持具に性能についてそ
の一例を挙げ説明する。Next, an example of the performance of the tool holder gripper of the present invention will be described.
3mm長のピッチ系炭素繊維11.80kg、フェノール樹脂1
0.45kg、グラファイト4.02kgおよび離型剤としてステア
リン酸マグネシウム0.54kgを混練し粒状化して炭素繊維
強化合成樹脂成形材料を調製した。11.80 kg of 3 mm long pitch-based carbon fiber, phenolic resin 1
0.45 kg, 4.02 kg of graphite and 0.54 kg of magnesium stearate as a release agent were kneaded and granulated to prepare a carbon fiber reinforced synthetic resin molding material.
この成形材料を、所定の金型を用いて加熱圧縮成形し
て本発明の把持具を構成するグリップ成形品および試験
片を作製した。This molding material was heated and compression-molded using a predetermined mold to produce a grip molded product and a test piece constituting the gripping tool of the present invention.
この成形品および試験片について性能評価し、下記の
性能と効果を確認した。すなわち、ラジアルジャーナル
軸受け試験法に準じて測定した摩擦係数は、１×10
-8（cm/kg・f/cm2・m/min・Ｈ）であり、自己潤滑剤を
有していた。またJIS Ｋ−6911の試験法に準じて行っ
た強度試験において、曲げ強さは11〜13kg・f/mm2で、
シャルピー衝撃強さは7kg・ｆ・cm/cm2であった。The performance of the molded article and the test piece was evaluated, and the following performance and effects were confirmed. That is, the coefficient of friction measured according to the radial journal bearing test method is 1 × 10
-8 (cm / kg · f / cm 2 · m / min · H) and had a self-lubricating agent. In strength tests performed in accordance with the test method of JIS K-6911, bending strength at 11~13kg · f / mm 2,
The Charpy impact strength was 7 kg · f · cm / cm 2 .
したがって、このグリップ成形品は実際の使用に耐え
る強度を有しており、またグリップ支点孔部分に注油す
ることなく使用することができ、従来の鋼材製のグリッ
プを使用する場合のように定期的な給油などを必要とし
なく、カジリ現象による摺動不能のような異常が発生し
なく、グリップの嵌入部においても潤滑剤を施すことな
く工具ホルダーの把持および離脱を容易に行うことがで
きる。Therefore, this grip molded product has strength enough to withstand actual use, and can be used without lubricating the grip fulcrum hole, so that it can be used on a regular basis, such as when using a conventional steel grip. It does not require any refueling or the like, does not cause abnormalities such as inability to slide due to the galling phenomenon, and can easily grip and release the tool holder without applying lubricant even at the fitting portion of the grip.
さらに、摩耗は従来の鋼材製のものに比べて10分の１
以下であり長期間の使用に耐えることも判明した。Furthermore, the wear is one tenth of that of conventional steel materials.
It was also found that it was below that it could be used for a long time.
本発明の工具ホルダー把持具を構成するグリップは炭
素繊維強化合成樹脂成形材料て成形された成形品であ
り、グリップに設けられる支点孔は勿論、グリップの工
具ホルダー嵌入部も一体成形することができ、しかも強
度にすぐれているとともに摺動性、耐摩耗性にすぐれて
おり、従来の鋼材製の工具ホルダー把持具のように使用
に際して注油等の必要性がなく、また鋼材製のグリップ
のように加工後の熱処理ならびに熱歪み除去などの後処
理工程を必要とせず容易に製造することができ工業的に
極めて有利である。The grip constituting the tool holder gripping tool of the present invention is a molded product molded from a carbon fiber reinforced synthetic resin molding material, and not only a fulcrum hole provided in the grip but also a tool holder fitting portion of the grip can be integrally formed. In addition, it has excellent strength, slidability, and abrasion resistance, so there is no need to lubricate it when used like a conventional steel tool holder gripper, and like a steel grip. It is industrially extremely advantageous because it can be easily manufactured without requiring post-processing steps such as heat treatment after processing and removal of thermal strain.
第１図（ａ）は把持具の構成を示し、（ｂ）は第１図
（ａ）の右側面図を示し、（ｃ）は工具ホルダーの主構
成を示す。 第２図（ａ）は工具ホルダーが把持具に把持されている
状態を示し、（ｂ）は第２図（ａ）のＡ−Ａ′断面図を
示す。 第３図は工具ホルダーを把持具が把持する状態を段階的
に示す図であり、（ａ）は工具ホルダーを把持具が把持
する前の状態を示す、（ｂ）は工具ホルダーを把持具が
把持しつつある状態であり、（ｃ）は工具ホルダーを把
持具が把持した状態を示す。 第４図は本発明の実施態様例を示したもので、マガジン
ベースに工具ホルダー把持具を取り付けた工具マガジン
の一例を示す。 １……グリップ、２……工具ホルダー嵌入部、３……支
点孔、 ４……スプリング、５……工具ホルダー、６……フラン
ジ部 ７……支持ピン、８……マガジンベース、９……係止具FIG. 1A shows the configuration of the gripper, FIG. 1B shows the right side view of FIG. 1A, and FIG. 1C shows the main configuration of the tool holder. FIG. 2A shows a state in which the tool holder is gripped by a gripper, and FIG. 2B shows a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 2A. 3A and 3B are diagrams showing a state in which the tool holder grips the tool holder in a stepwise manner, wherein FIG. 3A shows a state before the tool holder grips the tool holder, and FIG. This is a state in which the tool holder is being gripped, and (c) shows a state where the tool holder is gripping the tool holder. FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, and shows an example of a tool magazine in which a tool holder holding tool is attached to a magazine base. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Grip, 2 ... Tool holder fitting part, 3 ... Support hole, 4 ... Spring, 5 ... Tool holder, 6 ... Flange part 7 ... Support pin, 8 ... Magazine base, 9 ... Latch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 3/157 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23Q 3/157
Claims (1)
対のグリップ間に工具ホルダーの揺動を防止する係止具
で構成される工具ホルダー把持具であって、左右一対の
グリップが炭素繊維強化合成樹脂成形材料の成形品から
なることを特徴とする工具ホルダー把持具。1. A tool holder gripper comprising a pair of left and right grips and a locking member for preventing swinging of a tool holder between a spring and a pair of grips, wherein the pair of left and right grips is made of carbon fiber reinforced synthetic resin. A tool holder gripper comprising a molded product of a molding material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096432A JP3032868B2 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Tool holder gripper |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH02274448A JPH02274448A (en) | 1990-11-08 |
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ID=14164848
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- 1989-04-18 JP JP1096432A patent/JP3032868B2/en not_active Expired - Lifetime
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