JP3180234U - Equipment that supplies and receives multiple fluids, electricity, and light to tools and related equipment in machines where tools can be changed, especially in machining centers - Google Patents

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Abstract

【課題】多様な工具ホルダ、機器等に最適な条件の流体及び電気等を自動で供給できるようにし、機械側と機器側との相互通信も可能にした装置を提供する。
【解決手段】動力源12は分配装置17により、これら動力源を必要とする機器a’,b’,c’,d’に分配される。分配された動力源12は、機械側からコントロールのできる開閉機能や調整機能を持った開閉調整装置18に送り込まれ、連結チューブ19によってロータリージョイント20に導かれる。連結チューブ19の中には動力源12が通る複数の連結チューブが入っている。これらのチューブはロータリージョイント20を経て連結パイプ21に入り伸縮チューブ22に導かれ供給パイプ23の付いた機器a’,b’,c’,d’に到達する。
【選択図】図7
The present invention provides an apparatus that can automatically supply fluids, electricity, and the like under optimum conditions to various tool holders, devices, and the like, and that enables mutual communication between a machine side and a device side.
A power source 12 is distributed by a distribution device 17 to devices a ′, b ′, c ′, and d ′ that require these power sources. The distributed power source 12 is sent to an opening / closing adjustment device 18 having an opening / closing function and an adjustment function that can be controlled from the machine side, and is guided to a rotary joint 20 by a connecting tube 19. In the connection tube 19, there are a plurality of connection tubes through which the power source 12 passes. These tubes enter the connecting pipe 21 through the rotary joint 20 and are guided to the telescopic tube 22 to reach the devices a ′, b ′, c ′, d ′ with the supply pipe 23.
[Selection] Figure 7

Description

本考案は工具交換可能な機械における工具ホルダ及び関連機器等へ、流体や電気や光を供給及び受給を容易にする装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for facilitating the supply and reception of fluid, electricity, and light to a tool holder and related equipment in a tool-changeable machine.

工作機械の中でも自動で工具交換可能なマシニングセンタ等は用意された工具や関連機器を制御側の指令で工具等を次々交換し加工のできる非常に便利な機械である。これらマシニングセンタ等は構造的に様々な構造形態があるが図1に代表的な小型3軸マシニングセンタの簡単な構造を図1に基づき説明する。 Among machine tools, a machining center that can automatically change tools is a very convenient machine that can be used to change tools one after another according to commands from the control side. Although these machining centers and the like have various structural forms, a simple structure of a typical small three-axis machining center will be described with reference to FIG.

機械本体1に設置されているマガジン2に工具3の付けられた工具ホルダ4や機器等4が複数装着できる構造となっている。このマガジン2は複数の工具ホルダや機器等を付けたまま回転軸を中心に矢印のように左右回転し必要な工具ホルダ等をマガジン下部に呼出すことができる。呼出された工具ホルダは工具ホルダ交換指令により工具交換動作5を経て主軸6に装着される。主軸6は本体1の側面に取付けられていて工具ホルダ等を回転することのできるモーターを内蔵している。主軸6は機械本体1に固定されているわけではなく制御側からの指令でモーター等を介し上下に動かすことができる。一般にテーブルと呼ばれる7の上には加工すべき被工作物8が固定されている。このテーブル7も主軸6と制御側の指令によりモーター等を介し前後左右に動かすことができる。制御プログラムによってマガジン2に装着された工具等のついた任意の工具ホルダを工具交換動作によって主軸に装着し、工具を回転させながら上下に移動する主軸6と前後左右に移動できるテーブル7によって被工作物8を加工できる構造を持つ機械等をマシニングセンタと呼ぶ。 The magazine 2 installed in the machine body 1 has a structure in which a plurality of tool holders 4 and devices 4 to which tools 3 are attached can be mounted. The magazine 2 can be rotated to the left and right as indicated by an arrow around the rotation axis with a plurality of tool holders and devices attached, and the necessary tool holders can be called to the lower part of the magazine. The called tool holder is mounted on the spindle 6 through a tool change operation 5 according to a tool holder change command. The main shaft 6 is attached to the side surface of the main body 1 and incorporates a motor capable of rotating a tool holder or the like. The main shaft 6 is not fixed to the machine body 1 and can be moved up and down via a motor or the like by a command from the control side. A workpiece 8 to be machined is fixed on a generally called table 7. This table 7 can also be moved back and forth and left and right via a motor or the like by a command from the spindle 6 and the control side. An arbitrary tool holder with a tool or the like attached to the magazine 2 by a control program is attached to the spindle by a tool change operation, and a workpiece 6 is moved by a spindle 6 that moves up and down while rotating the tool and a table 7 that can move forward and backward and left and right. A machine having a structure capable of processing the object 8 is called a machining center.

図2にこのような工具ホルダ交換方式を持ったマシニングセンタの工具ホルダ交換方法を簡単に説明する。主軸6に装着されている工具ホルダを仮にAとしマガジン2の最上部に装着されている工具ホルダをBとする。また、これら複数の工具ホルダはマガジン2に取付けられている複数のアームCによって支えられている。工具ホルダ交換指令によりマガジン2は支点Dを中心として半時計周りにある角度だけ動き工具ホルダAにアームCが噛み合い、次に主軸6は本体1の側面を上昇し点Fまで上昇する。このとき主軸6から工具ホルダA引き抜かれマガジン2に取付けられたアームCに工具ホルダAが固定される。次にマガジン2は回転機構9によって便宜上180度回転し最上部にあった工具ホルダBと最下点にあった工具ホルダAとの位置が入れ替わる。点Fにあった主軸6は点Eまで下降し工具ホルダBが主軸6に装着される。最後にマガジン2は支点Dを中心として時計回りにある角度動き、工具ホルダBよりマガジン2に取付けられたアームCは引き抜かれ最初の状態に戻る。この様な一連の動作により工具ホルダ交換指令により工具ホルダ交換が完了する。 FIG. 2 briefly explains a tool holder replacement method of a machining center having such a tool holder replacement method. A tool holder attached to the spindle 6 is assumed to be A, and a tool holder attached to the uppermost portion of the magazine 2 is assumed to be B. The plurality of tool holders are supported by a plurality of arms C attached to the magazine 2. In response to the tool holder replacement command, the magazine 2 moves by a counterclockwise angle around the fulcrum D, and the arm C engages with the tool holder A. Next, the spindle 6 moves up the side surface of the main body 1 to the point F. At this time, the tool holder A is fixed to the arm C that is pulled out of the spindle 6 and attached to the magazine 2. Next, the magazine 2 is rotated 180 degrees for convenience by the rotation mechanism 9 and the positions of the tool holder B at the uppermost position and the tool holder A at the lowermost position are switched. The main shaft 6 at the point F is lowered to the point E, and the tool holder B is mounted on the main shaft 6. Finally, the magazine 2 moves clockwise around the fulcrum D, and the arm C attached to the magazine 2 is pulled out from the tool holder B and returns to the initial state. With such a series of operations, the tool holder replacement is completed by the tool holder replacement command.

無人で工具や機器を交換しながら加工作業のできるマシニングセンタ等は非常に便利な機械である。工具を回転させるモーター等も進歩し工具を毎分3万回転以上回転することのできる機械も珍しくなくなった。 Machining centers, etc. that can perform machining operations while exchanging tools and equipment unattended are very convenient machines. With the progress of motors that rotate tools, machines that can rotate tools more than 30,000 revolutions per minute are not uncommon.

しかし製品を早く製造し、納期の短縮やコストダウンを目指す上で高速加工や高精度化の更なる取り組みは機械の性能向上が不可欠である。被加工物の加工時間短縮を図る手段として主軸の回転速度をアップすれば加工作業の短縮につながる。これは数1に表される公式から簡単に求められるものであり単純に回転速度を2倍にすれば加工時間を2分の一に短縮することができる。

Figure 0003180234
However, in order to manufacture products quickly, shorten delivery times, and reduce costs, further efforts for high-speed machining and high precision are indispensable for improving machine performance. Increasing the rotation speed of the spindle as a means for shortening the machining time of the work piece leads to shortening of the machining work. This is easily obtained from the formula shown in Equation 1. If the rotational speed is simply doubled, the machining time can be reduced to one-half.
Figure 0003180234

主軸を高速回転化して加工時間短縮を図る手段として流体や電気を動力源とするエアタービン高速主軸や電気モーター高速主軸等を機械の主軸に装着して高速回転加工を目的とした機械工具や機器が開発され、これらは通常の機械では困難な数万回転以上の領域での高速回転加工が可能になり加工時間が飛躍的に短縮された。また、流体又は電気を利用したタッチセンサーやチャック等の機器を利用し無人化や高精度化を実現した加工法が次第に行われるようになった。 Machine tools and equipment for high-speed rotation machining by attaching a high-speed spindle of an air turbine or electric motor that uses a fluid or electricity as a power source as a means to reduce machining time by rotating the spindle at high speed. Have been developed, and these have made it possible to perform high-speed rotation in the region of tens of thousands of rotations, which is difficult with ordinary machines, and the processing time has been dramatically reduced. In addition, processing methods that realize unmanned operation and high accuracy by using devices such as touch sensors and chucks using fluid or electricity have been gradually performed.

図3はこれらの工具の使用例を示したもので、流体や電気等を動力源とする高速スピンドル等の機器10や寸法測定に用いられるタッチセンサー等11などを主軸6に装着している様子を示した略図である。通常これらの10、11は工具交換動作を経て機械本体の主軸6に装着し、これらを動作させるため外部から流体や電気等の動力源を供給する必要がある。 FIG. 3 shows an example of the use of these tools. A state in which a main spindle 6 is equipped with a device 10 such as a high-speed spindle that uses fluid or electricity as a power source, a touch sensor 11 used for dimension measurement, or the like. It is the schematic which showed. Normally, these 10 and 11 are attached to the main shaft 6 of the machine body through a tool changing operation, and it is necessary to supply a power source such as fluid or electricity from the outside in order to operate them.

流体又は電気等を供給する方法として大まかに2つの方法がある。図4の様に動力源12を伸縮チューブや伸縮ケーブル等13を使用し供給ブロックと呼ばれる14へ導く。高速スピンドル等の機器には供給パイプと呼ばれる15が取付けられていて工具ホルダ交換動作5を行うことにより供給パイプ15が供給ブロック14に自動で挿入される。よって動力源12をオンオフすることにより機器10を動作、停止させることができる。工具ホルダや機器等が指定する動力源は場合により複数になることもあるが供給ブロック1つに対し切替弁等を利用し数種の動力源を切替えることができる。これらは周知の機構である。 There are roughly two methods for supplying fluid or electricity. As shown in FIG. 4, the power source 12 is guided to a so-called supply block 14 using an expansion tube, an expansion cable 13 and the like. A device called a supply pipe 15 is attached to a device such as a high-speed spindle, and the supply pipe 15 is automatically inserted into the supply block 14 by performing the tool holder changing operation 5. Therefore, the device 10 can be operated and stopped by turning on and off the power source 12. Although there may be a plurality of power sources designated by the tool holder, the equipment, or the like, several power sources can be switched using a switching valve or the like for one supply block. These are well-known mechanisms.

図5の場合は自動で工具ホルダ交換後に動力源12をカプラ等16を利用して直接手動で装着する方法がある。既存の機械に高速回転スピンドル等を使用する場合この方法が一般的である。 In the case of FIG. 5, there is a method in which the power source 12 is automatically and manually mounted using a coupler 16 after the tool holder is automatically replaced. This method is common when a high-speed rotating spindle or the like is used in an existing machine.

供給ブロックを使用する場合の工具ホルダ交換略図を図6に示す。マガジン2の上部に装着されている工具ホルダB側には供給パイプ15が取付けられている。流体及び電気等の動力源12はパイプやケーブル等の13を利用して供給ブロック14に導く。工具ホルダ交換指令により交換動作が行われ供給パイプ15が供給ブロック14に挿入され動力源12がホルダB側の機器等に供給される。機械側の指令で動力源12をオンオフすることにより工具ホルダや機器等を機械本体の主軸とは無関係に動作できることができる。 A schematic diagram of tool holder replacement when using a supply block is shown in FIG. A supply pipe 15 is attached to the tool holder B side mounted on the upper portion of the magazine 2. The power source 12 such as fluid and electricity is guided to the supply block 14 by using a pipe 13 or a cable 13. An exchange operation is performed in accordance with the tool holder exchange command, the supply pipe 15 is inserted into the supply block 14, and the power source 12 is supplied to the device or the like on the holder B side. By turning the power source 12 on and off in accordance with a command on the machine side, the tool holder, equipment, etc. can be operated independently of the main spindle of the machine body.

図4、図5の方法を使用し動力源である流体や電気等を供給して機械本体の主軸だけでは不可能な高速加工領域の加工作業や、様々な機器を利用して多様な作業ができることなど非常に便利である。しかしこれらの動力源供給方法では複数の問題があり改善が望まれていた。 Using the method of Fig. 4 and Fig. 5, supplying fluid or electricity as a power source, machining work in high-speed machining area that is impossible only with the main spindle of the machine body, and various work using various equipment It is very convenient to be able to do it. However, these power source supply methods have several problems and have been desired to be improved.

第1に機械の構造上、主軸周りのスペースの関係で供給ブロックが一つないし少数しか設置できない制約があり様々な機器に対して最適な条件の流体又は電気等の動力源を複数提供できない。これはスペースの問題で機械メーカーより指定された位置以外には供給ブロックを設置できないためユーザーの望む位置や複数の供給ブロックに対応できないためである。流体の場合前述のように供給ブロック1つに対して複数の流体を用意し機械側の制御によって切替る方法もあるが供給ブロックの出口が1つないし少数であるため複数の流体、たとえば純粋エア、オイルを含んだオイルミスト、油等が供給ブロック出口付近で混合してしまうことがある。このため機器が指定している流体以外が流れ込むことによって機器等にトラブルが生じることがある。 First, due to the structure of the machine, there is a restriction that only one or a few supply blocks can be installed because of the space around the main shaft, and it is not possible to provide a plurality of power sources such as fluid or electricity under optimum conditions for various devices. This is because the supply block cannot be installed at a position other than the position designated by the machine manufacturer due to space problems, and the position desired by the user or a plurality of supply blocks cannot be handled. In the case of fluid, there is a method in which a plurality of fluids are prepared for one supply block as described above, and switching is performed by control on the machine side. Oil mist containing oil, oil, etc. may mix near the supply block outlet. For this reason, troubles may occur in the equipment and the like due to the flow of fluid other than the fluid specified by the equipment.

第2に機械本体と工具ホルダや機器等との相互通信が困難な点がある。電気接点を持った供給ブロックの場合、接点自体が露出していることも多く接点を増やすと異物の付着等によりショートや接触不良が起きる可能性もある。電気的接点を持たない赤外線等の非接触センサを用いた通信装置もあるが上記同様、異物の付着等や電気ノイズ等により通信不良や誤動作が起きやすい。また近接スイッチなどの無接点スイッチでは電気を送ることができず動力源の伝達としては使用できない。 Second, mutual communication between the machine body and the tool holder, equipment, etc. is difficult. In the case of a supply block having an electrical contact, the contact itself is often exposed, and if the number of contacts is increased, there is a possibility that short circuit or contact failure may occur due to adhesion of foreign matters. Although there is a communication device using a non-contact sensor such as an infrared ray that does not have an electrical contact, similarly to the above, communication failure or malfunction is likely to occur due to adhesion of foreign matter or electrical noise. In addition, a non-contact switch such as a proximity switch cannot send electricity and cannot be used as a power source transmission.

第3に供給ブロックを持たない機械の場合前述図5に示すように直接手動で供給パイプに動力源を挿入するため供給パイプに動力源を挿入する時、機械を一旦停止しなければならず自動で工具ホルダや機器等を次々交換し無人運転のできるマシニングセンタ等の利点を削ぐことになり能率的ではない。 Third, in the case of a machine not having a supply block, as shown in FIG. 5 described above, the power source is directly inserted into the supply pipe manually. Therefore, when the power source is inserted into the supply pipe, the machine must be stopped once and automatically Therefore, it is not efficient because it cuts the advantages of a machining center that can be operated unattended by exchanging tool holders and equipment one after another.

第4に供給ブロック等を持たない既存の機械に対して後付けが非常に困難なことである。供給ブロックと供給パイプの装着精度を高めないと流体の漏れや電気接点不良が起き易く既存の機械に後付けで精度良くこれらの工事をすることは非常に難しい。よって費用もかかる。後付けでの供給ブロックが普及しない理由がここにある。 Fourthly, retrofitting is difficult for existing machines that do not have a supply block or the like. Unless the mounting accuracy of the supply block and the supply pipe is increased, fluid leakage and electrical contact failure are likely to occur, and it is very difficult to perform these works with high accuracy by retrofitting an existing machine. Therefore, it is expensive. This is why retrofitting supply blocks are not widespread.

これらの問題は高速スピンドルや様々な機器を利用して新たな加工領域に挑戦しようとしているユーザーにとって大きな障害となり、それらの機器の利点を認めているにも係らず中々普及しない要因となっている。また液漏れや接点トラブルによって機械停止や誤動作等によって作業員の安全性にも大きな問題となる。 These problems are a major obstacle for users who are trying to take on new machining areas using high-speed spindles and various equipment, and they are a factor that does not become popular even though they recognize the advantages of those equipment. . In addition, due to liquid leakage and contact trouble, the safety of workers is also a serious problem due to machine stoppage or malfunction.

特開2008−264924号JP 2008-264924 A 特開2003−89028号JP 2003-89028 A 特開2003−159628号JP 2003-159628 A 特開平8−150536号JP-A-8-150536

現在の流体又は電気供給方法では供給ラインの増加が望めず様々な工具及び機器等に対応した流体又は電気を供給することが困難である。 In the current fluid or electricity supply method, it is difficult to increase the supply line, and it is difficult to supply fluid or electricity corresponding to various tools and equipment.

現在の供給方法では機械本体と工具ホルダ及び機器等との結合部に異物の付着や劣化等が原因で流体の漏れや通信に障害が出やすく自動化、安全性に問題がある。 In the current supply method, there is a problem in automation and safety because fluid leakage and communication are likely to be disturbed due to adhesion or deterioration of foreign matter at the joint between the machine body and the tool holder and equipment.

現在の供給方法では各機械メーカーの仕様が様々で工具ホルダや機器等の互換性に問題がある。 The current supply method has various machine manufacturer specifications, and there is a problem in the compatibility of tool holders and equipment.

現在の供給方法では手動で供給パイプ等を繋げなければならず繋げた供給パイプが機内に固定されないため安全性や能率に問題がある。 In the current supply method, the supply pipes and the like must be manually connected, and the connected supply pipes are not fixed in the machine, so there is a problem in safety and efficiency.

機械本体と工具ホルダ及び機器等の結合部には相当の精度が要求され、後付け工事等が難しく、既存の機械に対して流体又は電気の供給及び通信を提供することが困難である。 The connecting portion between the machine main body, the tool holder, and the equipment is required to have considerable accuracy, and retrofitting work is difficult, and it is difficult to provide fluid or electricity supply and communication to an existing machine.

本考案は以上の課題を解決すべく、多様な工具ホルダ、機器等に最適な条件の流体及び電気等を自動で供給できるようにし、機械側と機器側との相互通信も可能にした装置を提供することを目的とした。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a device that can automatically supply fluids, electricity, etc. under optimum conditions to various tool holders, devices, etc., and enables mutual communication between the machine side and the device side. The purpose was to provide.

本考案は、機械のマガジン側に動力源となる幾つかの流体や電気、光通信の供給ラインを装備し、これらの動力源や通信源と工具ホルダや機器等との間をロータリージョイント等を介してオンラインで繋げ自動もしくは手動にて様々な工具ホルダや機器に対して最適な条件の流体又は電気を個別に供給、受給できることを主要な特徴とする。 The present invention equips the magazine side of the machine with several fluid, electrical, and optical communication supply lines that serve as power sources, and places rotary joints between these power sources and communication sources and tool holders and equipment. The main feature is that fluid or electricity under optimum conditions can be individually supplied and received for various tool holders and devices automatically or manually.

本考案は工具交換可能な形態の機械でありながら機械制御部と工具ホルダや機器間を複数の
電気ケーブルや光ケーブルで繋ぎ電気信号や光信号を受渡しできることから機械と様々な機器等との双方向通信が可能になることを特徴とする。
Although the present invention is a machine in which the tool can be exchanged, the machine control unit and the tool holder and the equipment can be connected with a plurality of electric cables and optical cables, so that electrical signals and optical signals can be exchanged. It is possible to communicate.

本考案は幾つかの構成部位にユニット化でき配管等も整理できることから既存の機械
に後付けが容易にできることを特徴とする。
The present invention is characterized in that it can be retrofitted to an existing machine because it can be unitized into several components and piping can be arranged.

本考案の供給装置は工具交換可能な機械でありながら、様々な工具ホルダや機器に対して最適な条件の流体又は電気を複数オンラインで供給できることから高速タービンスピンドル等を利用して高速加工化の促進や複数の吸引チャック等の機器を利用して無人化を図ることなど加工方法の多様化を実現できる。 Although the supply device of the present invention is a machine capable of changing tools, it can supply a plurality of fluids or electricity under optimum conditions to various tool holders and equipment online, so that high-speed machining can be performed using a high-speed turbine spindle or the like. Diversification of processing methods such as promotion and unattended utilization of equipment such as a plurality of suction chucks can be realized.

機械側と機器側双方を複数の電気ケーブルや光ケーブルでオンラインで結べることから双方の間で通信が可能となり複数のタッチセンサ等の機器を使用し測定値を機械制御側へフィードバックして製品の高精度化を図り、さらに機械側もしくは離れた所から機器等をコントロールしたり離れた所へ測定値等のデータをフィードバックできる。 Since both the machine side and the device side can be connected online with multiple electrical cables and optical cables, communication between the two is possible, and multiple devices such as touch sensors are used to feed back the measured values to the machine control side to It is possible to improve the accuracy, and to control the equipment etc. from the machine side or from a remote location, and to feed back data such as measured values to a remote location.

供給装置自体をユニット化し配管等を小さくまとめられることから作業員の安全や既存の機械にも比較的容易に装着できる。 Since the supply device itself is unitized and piping and the like can be made small, it can be mounted on a worker's safety and existing machines relatively easily.

数値制御により工具交換を自動で行い被工作物を加工できる代表的な3軸小型マシニングセンタの簡単な略図。A simple diagram of a typical three-axis compact machining center that can automatically process tools by numerically controlling tool changes. 上記図1の小型マシニングセンタの工具ホルダ交換方法を側面から見て説明した略図。The schematic diagram which demonstrated the tool holder replacement | exchange method of the small machining center of the said FIG. 1 from the side. 上記機械を使用して、流体や電気等を動力源とした高速スピンドルやタッチセンサー等の機器を主軸に装着した時の略図。Schematic diagram of when the main shaft is equipped with equipment such as a high-speed spindle or touch sensor that uses fluid or electricity as a power source. 供給ブロックを使用して流体や電気を工具ホルダ等に供給する方法を示した略図。Schematic diagram illustrating a method of supplying fluid or electricity to a tool holder or the like using a supply block. 供給ブロックを使用しない手動によるカプラ等を利用し供給パイプを接続する方法を示した略図。Schematic showing how to connect a supply pipe using a manual coupler etc. that does not use a supply block. 上記、図1の小型マシニングセンタを使用して供給ブロックによる流体及び電気等を供給する場合の代表的な構造を側面から示す略図。The schematic diagram which shows the typical structure in the case of supplying the fluid, electricity, etc. by a supply block using the said small-sized machining center of FIG. 1 from the side. 本考案に係る流体及び電気、光等供給及び受給装置の全体図。1 is an overall view of a fluid and electricity, light supply and receiving device according to the present invention. 上記流体及び電気、光等供給及び受給装置のマガジン部分主要図。The main part figure of the magazine of the said fluid, electricity, light etc. supply and receiving apparatus.

機械、特にマシニングセンタ等の工具交換可能な機械でありながら、多様な工具ホルダや機器に複数の流体又は電気、光を供給、受給するという目的を実現し、さらに機械本体側と工具ホルダや機器側との通信も可能にした。また装置全体をユニット化することにより既存の機械にも容易に取付けられることを実現した。 Although it is a machine that can change tools such as a machining center, especially a machine center, it achieves the purpose of supplying and receiving multiple fluids, electricity, and light to various tool holders and equipment. It is also possible to communicate with. In addition, by making the entire device into a unit, it can be easily mounted on existing machines.

以下に本考案に係る複数の流体及び電気、光を供給及び受給、さらには通信可能装置の実施例を図7、図8に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a device capable of supplying and receiving a plurality of fluids, electricity, and light, and further communicable according to the present invention will be described with reference to FIGS.

動力源12は外部からコンプレッサーや油圧機器、電気設備等から送り込まれ、工具ホルダや機器等の動力源となる。これら動力源12は分配機能を持った分配装置17により、これら動力源を必要とする機器等a’,b’,c’,d’など複数の機器用に分配される。分配された動力源12は機械側からコントロールのできる開閉機能や調整機能を持った開閉調整装置18送り込まれ機械側からの指令により開閉及び最適な条件にコントロールされる。但し17,18は逆の配列の場合もある。最適化された複数の動力源12は連結チューブ19や電気ケーブル等19によってロータリージョイント20に導かれるが。ロータリージョイント20には流体専用、電気専用、流体と電気の双方可能など市販の部品をそのまま使用することもでき、流体と電気供給、電気通信の3つの機能をまとめることもできる。断面図27は図7の連結チューブ19を切断線26で切った場合の断面図で連結チューブ19の中には分配装置17と開閉調整装置18で分配され最適化された動力源12の通る複数の連結チューブや連結ケーブル等a,b,c,dが入っている。例えばa,bは流体チューブ、cは電気ケーブル、dは光ケーブルとすることもできる。これらのチューブはロータリージョイント20を経て連結パイプ21に入り伸縮チューブ22や伸縮ケーブル等22に導かれ供給パイプ23の付いた、それら動力源を必要とする工具ホルダや機器等であるa’,b’,c’,d’に到達する。伸縮チューブ22や伸縮ケーブル22にはコイルホースやコイルケーブルや伸縮シリンダ等を使用し金属又は樹脂等のカバーが添えられ切削屑などの異物からの保護、又工具ホルダや機器等の不要な回転を防ぐ周り止めも兼ねる。図中a,b,c,dとa’,b’,c’,d’は対である。これにより機器等に最適化された複数の動力源12を入り口から途切れることなく各工具ホルダや機器等に個別にオンラインで導くことができる。流体や電気のロータリージョイントと光ロータリージョイントをマガジンの回転軸と並列配置して使用すれば電気にも光にもオンラインで繋げられることから電気ケーブルと光ファイバー等を複数使用し電気又は光を利用した双方向通信が可能となる。これら一連の配管等は24のフランジ等に取付けられた一つのユニットで構成できることから図中25のネジやボルト等によって既存の機械にも容易に取付けられることができる。 The power source 12 is fed from the outside from a compressor, hydraulic equipment, electrical equipment, or the like, and becomes a power source for a tool holder, equipment, or the like. These power sources 12 are distributed to a plurality of devices such as devices a ', b', c 'and d' that require these power sources by a distribution device 17 having a distribution function. The distributed power source 12 is fed into an opening / closing adjustment device 18 having an opening / closing function and an adjustment function that can be controlled from the machine side, and is opened / closed and controlled to an optimum condition by a command from the machine side. However, 17 and 18 may be reversed. The optimized plurality of power sources 12 are led to the rotary joint 20 by a connecting tube 19 and an electric cable 19. Commercially available parts such as fluid only, electricity only, and both fluid and electricity can be used for the rotary joint 20 as they are, and the three functions of fluid and electricity supply and telecommunications can be combined. FIG. 27 is a cross-sectional view of the connecting tube 19 of FIG. 7 taken along the cutting line 26. In the connecting tube 19, a plurality of power sources 12 distributed and optimized by the distributing device 17 and the opening / closing adjusting device 18 are passed. A, b, c, d, etc. are included. For example, a and b can be fluid tubes, c can be an electric cable, and d can be an optical cable. These tubes enter the connecting pipe 21 through the rotary joint 20 and are guided to the telescopic tube 22 and the telescopic cable 22, and are attached to the supply pipe 23, which is a tool holder, equipment, or the like that requires these power sources. Reach ', c', d '. The telescopic tube 22 and the telescopic cable 22 are covered with a metal or resin cover using a coil hose, coil cable, telescopic cylinder, etc. to protect them from foreign matters such as cutting dust, and to prevent unnecessary rotation of the tool holder, equipment, etc. It also serves as a stop to prevent it. In the figure, a, b, c, d and a ', b', c ', d' are a pair. As a result, the plurality of power sources 12 optimized for the equipment and the like can be individually led online to each tool holder and equipment without interruption from the entrance. If fluid and electrical rotary joints and optical rotary joints are used in parallel with the magazine rotation axis, both electricity and light can be connected online, so multiple electrical cables and optical fibers are used and electricity or light is used. Two-way communication is possible. Since a series of these pipes and the like can be constituted by a single unit attached to 24 flanges and the like, they can be easily attached to existing machines by means of screws and bolts 25 in the figure.

流体や電気を動力源とする複数の工具ホルダや機器が利用可能になり加工の高速化や複数のタッチセンサー等のセンサー機器等を利用した高精度化、自動化が進められる。 A plurality of tool holders and devices that use fluid or electricity as a power source can be used, and high-speed and high-precision processing and automation using a plurality of sensor devices such as a plurality of touch sensors are promoted.

従来よりも電気供給や電気的通信のラインが多く取ることが可能になり切削以外の目的、電気ドライバー等を使用した機器の組み立て、機上検査等にも使用でき工作機械に新たな可能性を見出すことができる。 More power supply and electrical communication lines can be taken than before, and it can be used for purposes other than cutting, assembly of equipment using electric screwdrivers, on-machine inspection, etc. Can be found.

動力源や通信ラインがオンラインで結ばれることから流体の漏れ、電気接点トラブル等が減り予期せぬ機械停止トラブルの減少に役立つ。 Since power sources and communication lines are connected online, fluid leakage and electrical contact troubles are reduced, which helps reduce unexpected machine stop troubles.

全体に幾つかのユニットで構成でき、配管等の絡みによるトラブルも少なくできることから作業員の安全性の向上に役立つ。また既存の設備に容易に取付けることができ新たな設備更新をしなくとも既存設備の加工領域を広げることができる。 Since it can be composed of several units as a whole and troubles due to entanglement of piping etc. can be reduced, it helps to improve the safety of workers. Moreover, it can be easily attached to existing equipment, and the processing area of the existing equipment can be expanded without renewing new equipment.

1 機械本体
2 工具ホルダ等を固定しているマガジン
3 被工作物を加工する工具等
4 工具等を取付ける工具ホルダや機器等
5 マガジン2に取付けられている工具ホルダ等を主軸に取付けるための動

6 工具ホルダ等を装着し回転させる主軸
7 機械制御によりコントロールされて前後左右に動かすことのできるテーブル
8 テーブル上に固定された被工作物
9 マガジン2を回転させたり移動させるためのモーターなど、但し無い機械もある。
10 空気や電気等を動力源とする高速スピンドルや超音波スピンドル等
11 電気等を動力源とタッチセンサーや吸引チャック等の機器
12 高速スピンドルや機器等を駆動させることのできる流体や電気等の動力源。
13 動力源12を供給ブロック14まで導くためのチューブやケーブル等
14 流体や電気等を高速スピンドル等の機器に導くための供給ブロック。
15 供給ブロックと高速スピンドル等を結ぶことのできる供給パイプ
16 高速スピンドル等の機器に付けられた供給パイプと動力源12を接続するためのカプラ等。
17 動力源となる流体や電気等を分配できる分配機器。
18 分配された動力源を工具ホルダや機器等が希望する条件にコントロールし
指令により開閉する機能を持つ開閉調整器
19 個々に調整された動力源とロータリージョイントを結ぶフレキシブルな
チューブや電気ケーブル。
20 個々に調整された動力源を工具ホルダや機器等に送り電気的接点も兼ね備えた
ロータリージョイント。
21 ロータリージョイントからある程度の距離まで動力源を送る連結パイプ等。
22 連結パイプ21と工具ホルダや機器等に付けられた供給パイプ23とを結
ぶ伸縮可能な連結パイプや電気ケーブル等。回り止め機能とパイプや電気
ケーブルの保護を兼ねるカバー付き。
23 工具ホルダや機器等から出されている供給パイプ。
24 本考案装置を機械に取付けるためのフランジ等。
25 フランジ等を機械に固定するネジ等。
26 連結チューブ19を切断する切断線。
27 連結チューブ19の内部を表す断面図。
A 主軸6に取付けられた工具ホルダ
B マガジン2にすでに取付けられている工具ホルダ
C 工具ホルダを把握するためにマガジン2に取付けられている構成部品
D マガジン2を回転移動する支点
E 主軸6が工具ホルダ交換可能となる位置
F 工具ホルダが主軸6から抜ける位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine main body 2 Magazine which fixes tool holder etc. 3 Tool etc. which work a workpiece 4 Tool holder, equipment etc. which attach tool etc. 5 Movement for attaching tool holder etc. attached to magazine 2 to a spindle
Work 6 Spindle 7 with tool holder mounted and rotated 7 Table 8 controlled by machine control and can be moved back and forth and left and right Workpiece 9 fixed on table 9 Motor for rotating and moving magazine 2, etc. However, there are machines that do not exist.
10 High-speed spindle, ultrasonic spindle, etc. using air or electricity as the power source 11 Electricity, etc., power source and equipment such as touch sensor or suction chuck 12 Power of fluid or electricity that can drive the high-speed spindle, equipment, etc. source.
13 Tubes and cables for guiding the power source 12 to the supply block 14 14 Supply block for guiding fluid, electricity, etc. to equipment such as a high-speed spindle.
15 Supply pipe 16 that can connect a supply block and a high-speed spindle, etc. A coupler for connecting the power source 12 and a supply pipe attached to a device such as a high-speed spindle.
17 Distributing equipment that can distribute fluid, electricity, etc. as a power source.
18 Opening / closing adjuster 19 that controls the distributed power source to the conditions desired by the tool holder, equipment, etc. and opens and closes by command 19 Flexible tube and electrical cable connecting the individually adjusted power source and the rotary joint.
20 Rotary joints that send individually adjusted power sources to tool holders, equipment, etc. and also have electrical contacts.
21 A connecting pipe that sends a power source to a certain distance from the rotary joint.
22 A telescopic connection pipe, an electric cable, or the like that connects the connection pipe 21 and a supply pipe 23 attached to a tool holder or a device. With a cover that doubles as a non-rotating function and protects pipes and electrical cables.
23 Supply pipes from tool holders and equipment.
24 Flange for attaching the device of the present invention to a machine.
25 Screws to fix the flange etc. to the machine.
26 A cutting line for cutting the connecting tube 19.
27 is a sectional view showing the inside of the connecting tube 19.
A Tool holder attached to spindle 6
B Tool holder already installed in magazine 2
C Components attached to the magazine 2 to grasp the tool holder
D Support point for rotating magazine 2
E Position where spindle 6 can be replaced with tool holder
F Position where the tool holder comes off the spindle 6

Claims (5)

工具交換可能な機械において工具ホルダ収納マガジンに設置された各種ロータリージョイント等を介して複数の工具ホルダや工作機器に最適な条件の流体を任意に個別かつ自動で複数供給および受給できることを特徴とした装置。 It is possible to supply and receive multiple fluids under optimum conditions for multiple tool holders and machine tools arbitrarily and automatically via various rotary joints installed in the tool holder storage magazine in a tool replaceable machine. apparatus. 上記各種ロータリージョイントを介して動力源と工具ホルダや様々な機器等をオンラインで結び、流体の液漏れや電気接触不良等を減らすことのできる請求項1記載の流体及び電気等を個別にかつ自動で供給できることを特徴とした装置。 2. The fluid and electricity according to claim 1, wherein the power source and the tool holder and various devices are connected online via the various rotary joints to reduce fluid leakage and poor electrical contact individually and automatically. Equipment that can be supplied with 工具交換可能な機械において各種ロータリージョイントを介して機械側もしくは外部との制御装置と任意の工具ホルダや通信機能を持った機器を電気的オンラインで結び、複数の双方向通信が可能になることを特徴とする請求項1記載の流体及び電気等を個別にかつ自動で供給および受給できることを特徴とした装置。 In a tool-changeable machine, a controller on the machine side or outside and various tool holders and devices with communication functions can be electrically connected online via various rotary joints, enabling multiple bidirectional communications. An apparatus capable of supplying and receiving the fluid, electricity and the like according to claim 1 individually and automatically. 工具交換可能な機械において光ロータリージョイントを介して複数の工具ホルダや通信機能を持った機器等と機械制御部又は外部とをオンラインで結び機械制御部又は外部から機器等のコントロールを可能にできることを特徴とする請求項3記載の複数の流体及び電気、光を個別にかつ自動で供給および受給できることを特徴とした装置。 It is possible to connect a plurality of tool holders and devices with communication functions to a machine control unit or the outside via an optical rotary joint in a machine where tools can be exchanged, and to control the machine etc. from the machine control unit or the outside. 4. A device according to claim 3, wherein said plurality of fluids, electricity and light can be supplied and received individually and automatically. 既存の機械に後付けが可能とし既存の機械では不可能な高速回転機能や自動化機能等を複数付加することのできることを特徴とする請求項1記載の複数の流体及び電気、光を個別にかつ自動で供給できることを特徴とした装置。 2. A plurality of fluids, electricity, and light can be individually and automatically added to an existing machine, and a plurality of high-speed rotation functions and automation functions that are impossible with an existing machine can be added. Equipment that can be supplied with
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