JP3041629B2 - 工具マガジンの工具交換位置検出装置 - Google Patents

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の工作機械の自動工
具交換装置に装備されている工具マガジンの工具交換位
置確認及び回転方向指示の検出等に用いられる装置に関
する。

〔従来技術及びその課題〕

従来、マシニングセンター等の工作機械の自動工具交
換装置に装備されている工具交換位置確認及び回転方向
指示の検出等に用いられる装置は、第４図に示すよう
に、工具マガジンの工具ホルダー（９）を把持するグリ
ップ（８）を取り付ける支持板（７）上に、その中心軸
方向に工具交換位置を検出するための一個の金属製検出
部材（４′）と、工具マガジンの回転方向を規制するた
めの二個の金属製検出部材（２′）、（３′）がそれぞ
れ取り付けられている。これらの金属製の検出部材
（２′）、（３′）及び（４′）は、たとえば、ボルト
類で支持板（７）に固定されており、その位置は近接ス
イッチ（11）によって検出される仕組みとなっている
が、これらの金属製の検出部材（２′）、（３′）及び
（４′）が設計上から互いに接近した位置に配設される
と、近接スイッチ（11）の検出に誤作動の起こる危険性
がある。この誤作動を避けるためには金属製の各検出部
材の配設位置、配設間隔を一定以上に大きくしなければ
ならないが、これは工具マガジンの小型化には極めて不
都合であり、小型化の妨げの要因となっている。また、
前記支持板（７）上には、上記金属製の各検出部材以外
に工具マガジンの工具交換位置を規制するための金属製
の位置決め用部材（５）が設置されている。工具マガジ
ンの工具交換位置の規制は、工具マガジン本体に装備さ
れている所定工具割り出し位置決め用シリンダーの位置
決め固定用アタッチメント（13）をシリンダーロッドの
作動により上記位置決め部材（５）の中央部に設けられ
た位置決め固定用アタッチメント嵌合孔（６）に嵌合、
離脱させることにより行われる。

このように、従来の装置においては、支持板（７）上
に検出部材（２′）、（３′）及び（４′）に加え位置
決め用部材がそれぞれ個別に配設されており、このため
支持板（７）上の部材設置面積自体を大きくせざるを得
なく、このこともまた工具マガジンの小型化、計量化を
妨げる要因の一つとなっている。

以上のような従来技術における実情に鑑み、本発明は
工具マガジンの工具交換位置の位置決め検出部材と、工
具マガジンの回転方向を指示する検出部材とを、一つの
検出部本体に装備し、しかも検出部本体に工具交換位置
決め機能をも兼ね備えさせることにより、隣接する工具
が相互に干渉しない範囲まで支持板の大きさを縮小させ
工具マガジン全体の小型化、計量化を図ることを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、上記の目的を達成すべく、種々の観点か
ら多角的な検討を行った結果、合成樹脂成形品で構成さ
れる検出部本体（１）を支持板（７）に固定する治具
（金属製ネジ）に工具交換位置の位置確認検出及び工具
マガジンの回転方向指示検出の両方の機能を持たせると
共に、前記検出部本体（１）上に工具交換位置を規制す
るための位置決め固定用アタッチメント嵌合孔（６）を
設けることにより、支持板（７）全体の面積を大幅に縮
小し得ることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は工具マガジン支持板（７）上に、
工具交換位置の位置決め固定用アタッチメント嵌合孔
（６）を中央部に装備した検出部本体（１）を合成樹脂
成形品で構成し、工具交換位置の位置確認検出部材
（４）および工具マガジン回転方向の指示部材（２）、
（３）をそれぞれ金属製治具で構成して前記検出部本体
（１）に配設し、工具交換位置確認の検出および工具マ
ガジン回転方向指示検出の検出機能と工具交換位置決め
機能とを兼ね備えた検出部本体（１）を工具マガジン支
持板（７）上に装備したことを特徴とする工具交換マガ
ジンの工具交換位置検出装置に係るものである。

次に本発明を添付した図面によりさらに詳細に説明す
る。

第１図は、検出部本体に係り、第１図（１）は、本発
明の検出部本体（１）の平面図を、第１図（２）は、第
１図（１）のＡ−Ａ断面図を、第１図（３）は、従来技
術における個々の検出部（２′），（３′）及び
（４′）の一つを示す一例を、第１図（４）は、第１図
（３）のＢ−Ｂ断面図を、第１図（５）は、従来技術に
おける位置決め部材を、第１図（６）は、第１図（５）
のＣ−Ｃ断面図を、それぞれ示す。

第２図及び第４図は、検出部材を支持板（７）に配設
した一例を示すもので、第２図は、支持板（７）に装備
された把持グリップ（８）に工具ホルダー（９）が保持
されている状態と共に、本発明の検出部本体（１）を工
具マガジンの支持板（７）上に配設した例を示す図であ
る。第４図は従来の実施態様を示す図である。

第３図−１は、工具マガジン本体に装備された工具割
り出し用シリンダー（12）が位置決め部材に近接した状
態を示す部分断面側面図であり、第３図−２は、位置確
認用のセンサーが検出部材に近接した状態を示す部分断
面側面図である。

本発明においては、検出部本体（１）自体が合成樹脂
成形品で構成されており、第１図（１）に示すように、
検出部本体（１）の中央部に工具交換位置を規制する位
置決め固定用アタッチメント嵌合孔（６）を設け、該位
置決め固定用アタッチメント嵌合孔（６）の外側に検出
部本体（１）を支持板（７）に設置すると共に、工具交
換位置確認の検出および工具マガジンの回転方向指示検
出の両方の検出機能を兼ね備えた金属製固定用治具（金
属製ネジ）装着孔（22）、（23）及び（24）が設けられ
ている。

工具マガジンの指示板（７）上に配設した検出部本体
（１）は、それ自体が合成樹脂で構成されているから、
検出部本体（１）の設置ならびに工具位置決めおよび工
具マガジンの回転方向指示検出部材として機能する金属
製治具（具体的には金属製ネジ）（２）、（３）及び
（４）間には電気絶縁体である合成樹脂層が介在するこ
ととなり、これら（２）、（３）及び（４）の間隔は固
定保持に支障を生じない範囲内で狭くすることができ
る。

本発明において、３個の金属製治具（金属製ネジ）
（２）、（３）及び（４）はそれぞれ工具マガジン側に
装備された近接スイッチ（11）によって割り出し、工具
交換位置の検出および工具マガジンの回転方向の指示検
出の部材として機能する。検出部材（２）及び（３）は
工具マガジンの回転方向指示用として、また検出部材
（４）は工具交換位置の確認用としてそれぞれ作用する
ようになっている。

一方、工具マガジンの工具交換位置の規制は、検出部
本体（１）の中央部に設けられた位置決め固定用アタッ
チメント嵌合孔（６）に対し、工具マガジン本体に装備
されている所定工具割り出し位置決め用シリンダー（1
2）の固定用アタッチメント（13）を嵌合、離脱させる
ことにより行われる。

本発明における検出部本体（１）に使用される合成樹
脂としては、機械的強度及び耐油性等に優れた材料であ
ることが要求され、例えば、ポリアミド、ポリアセター
ル、ポリフェニレンサルファイド、等の熱可塑性樹脂、
あるいはエポキ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹
脂が挙げられるが、特に長期的な耐熱安定性、経済性な
どの観点からフェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬
化性樹脂が好適である。

また、上記の位置決め用固定アタッチメント嵌合孔
（６）においては、固定用アタッチメント（13）の嵌
合、脱着が繰り返し行われるので耐磨耗性に優れた材料
であることが望ましい。このためにはフッ素樹脂、二硫
化モリブデン等を少量配合したフェノール樹脂が好適で
ある。もちろんこれらの樹脂には所望によりそれ自体公
知の充填材、補強材等を使用することは差し支えない。

本発明における検出部本体（１）は、これらの合成樹
脂成形材料を用いて製造する場合、その製造方法として
は従来から行われている成形法であるトランスファー成
形、圧縮成形、射出成形等いずれの成形方法によっても
実施することができるが、圧縮成形による方法が寸法精
度の良好な成形品が得られやすいことから好適である。
なお、工具交換位置の規制が必要でない場合には位置決
め用固定アタッチメント嵌合孔（６）を省略することが
できる。

さらに、本発明において支持板（７）を強化合成樹脂
積層材料で構成することにより、それ自体が軽量化さ
れ、工具マガジン全体の軽量化が可能となり駆動源動力
の省エネルギー化ができ、支持板の回転速度も必要に応
じ速めることができるので工具交換時間の短縮化が図れ
る等従来のものに比べ大幅な合理化が行える利点があ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明では工具交換位置の位置確認の
検出と工具マガジン回転方向指示検出の二つの検出機能
を有する部材及び位置決め機能を有する部材を、一つの
合成樹脂製検出部本体に装備させたことにより、従来み
られた近接センサーの誤作動等を招くことなく支持板及
び工具マガジンの小型化を可能にすることができ、全体
を軽量化することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、検出部本体に係り、第１図（１）は、本発明
の検出部本体（１）の平面図を、第１図（２）は、第１
図（１）のＡ−Ａ断面図を、第１図（３）は、従来技術
における個々の検出部（２′），（３′）および
（４′）の一つを示す一例を、第１図（４）は、第１図
（３）のＢ−Ｂ断面図を、第１図（５）は、従来技術に
おける位置決め部材を、第１図（６）は、第１図（５）
のＣ−Ｃ断面図を、それぞれ示す。 第２図及び第４図は、検出部材を支持板（７）に配設し
た一例を示すもので、第２図は、支持板（７）に装備さ
れた把持グリップ（８）に工具ホルダー（９）が保持さ
れている状態と共に、本発明の検出部本体（１）を工具
マガジンの支持板（７）上に配設した例を示す図であ
る。 第４図は従来の実施態様を示す図である。 第３図−１は、工具マガジン本体に装備された工具割り
出し用シリンダー（12）が位置決め部材に近接した状態
を示す部分断面側面図であり、第３図−２は、位置確認
用のセンサーが検出部材に近接した状態を示す部分断面
側面図である。 図面において、 １……検出部本体 ２、２′……検出部材（回転方向指示） ３、３′……検出部材（回転方向指示） ４、４′……検出部材（位置決確認） ５……従来装置の位置決め用部材 ６……位置決め固定用アタッチメント嵌合孔 ７……支持板 ８……把持グリップ ９……工具ホルダー 10……工具 11……近接スイッチ 12……シリンダー 13……固定用アタッチメント 22、23、24、25、26……固定用治具装着孔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具マガジン支持板（７）上に、工具交換
   位置の位置決め固定用アタッチメント嵌合孔（６）を中
   央部に装備した検出部本体（１）を合成樹脂成形品で構
   成し、工具交換位置の位置確認検出部材（４）および工
   具マガジン回転方向の指示部材（２）、（３）をそれぞ
   れ金属製治具で構成して前記検出部本体（１）に配設
   し、工具交換位置確認の検出および工具マガジン回転方
   向指示検出の検出機能と工具交換位置決め機能とを兼ね
   備えた検出部本体（１）を工具マガジン支持板（７）上
   に装備したことを特徴とする工具交換マガジンの工具交
   換位置検出装置。