JP3877822B2 - ツールマガジン用ツール抜き - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械に備えられるツールマガジンからツールホルダーを抜き出し、また当該ホルダーをツールマガジンに挿入するのに用いるツール抜きに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
工作機械を用いて工作物に対して加工を行う場合、例えば工作機械のスピンドル先端にツール(工具)を取り付けて、当該ツールを工作物に接触させ、回転運動と送り運動の組み合わせによって当該工作物に所定な形状、寸法又は表面状態を与えるようになっている。
【0003】
このような加工にあたり、それぞれの内容に応じて、各種のツールをその都度、スピンドルに取り付ける必要がある。そのために工作機械には、数本から100本を越えるツールを収納するツールマガジンが備えられている。
【0004】
複数のツールを収納するツールマガジンは、収納数に相当する数のツールポットを有していて、各ツールポットにはツールを備えたツールホルダーを保持するための把持手段、例えば把持スプリングが組み込まれている。したがって、ツールマガジン内に収納されるツールホルダーは、そのバネ力によって落ちないようにツールポットに保持されているものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、図4に示されるように、ツール1を装着したツールホルダー2のプルスタッド3と、ツールポット4の把持スプリング5とが係合することによって、ツールホルダー2がツールポット4に保持されている。NC工作機械のように工具交換までを自動で行う場合を除いて、このような構成のツールマガジンからツールホルダーを抜き取る場合には、レバー6を用いてプルスタッド3を押し、ツールホルダー2と把持スプリング5の係合を解いて、ツールホルダー2をマガジンから引き出す。あるいは図5に示されるように、専用の抜き取り工具7をツールホルダー2とツールポット4の間に差し込み、てこ作用を用いて把持スプリング5との係合からツールホルダー2を解放することで、マガジンから引き出している。
【0006】
逆にマガジン内へツールホルダーを装着する場合には、作業者が直接手で押し入れている。この場合、ツールホルダーには鋭利なツールが備えられていて、そのために装着作業の際に作業者が手を負傷することがある。特に最近ではツール保持を確実にするために把持スプリングのバネ力が強めになっており、ツールホルダー装着時に大きな力を必要とし、そのために負傷する危険が一層高まっている。
【0007】
そこで本発明は、操作が簡単で安全で且つ容易にツールの着脱作業を可能とする簡単構造のツール抜きを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にしたがうツール抜きは、ツールを把持する手段と、当該把持手段を前後方向に送る第1案内部材と、当該把持手段を上下方向に送る第2案内部材と、把持手段の当該前後及び上下方向の移動を規定するために、把持手段に取付けられたガイドローラーが嵌挿する L 字状の案内路を有する固定部材と、把持手段を動かすための移動手段を備えてなっている。
【0009】
上記移動手段が、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす直線路と漸次曲率が変化する円弧路の組み合わせからなる案内路並びにレバー部を有し且つ上記第1案内部材に回動自在に支持されていれば、手動によりツールを安全にツールマガジンから着脱することが可能である。また上記移動手段が、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす伸縮自在のシリンダ部材であれば、このシリンダ部材を必要に応じて伸縮させることで自動式ツール抜きとすることができる。これら手動式又は自動式のツール抜きにあっては、上記固定部材に把持手段と係合するL字状の案内路が形成されていれば、把持手段の前後及び上下方向の移動が確実で安定したものとなる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示した実施の形態に基づいて、説明する。なお当然ながら、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲はこれに制約されるものではない。
【0011】
本発明に係るツール抜きの構造は、互いに直交するスライド面を2面有し、それら面上の摺動によってツールホルダーのためのグリップ部が抜き取りの際には前進と上昇を行い、装着の際には下降と後退を行うようになっている。図1において、手動タイプのツール抜きは、手動操作のためのレバー10と、これと一体的に形成されカム溝11を備えた作動プレート12と、上面に第1スライド面13を有したベース部材14と、第1スライド面13と係合摺動し垂直面に第2スライド面15を有したL型案内部材16と、第2スライド面15に係合摺動しツールホルダー2を把持するグリップ部材17と、当該グリップ部材17の側面に取り付けられたガイドローラ18が嵌挿するL字溝19を備えた固定プレート20とを備えてなっている。グリップ部材17のガイドローラ18とは反対側にも従動ローラ21が備えられ、この従動ローラ21は作動プレート12のカム溝11が嵌挿している。このカム溝は、図2(各部材の位置関係を理解しやすいように、グリップ部材17の把持部の取付位置を上方へずらしている)から明らかなように、直線路ABと円弧路BCの組み合わせで構成されている。円弧BCは回転支点22からの距離が僅かずつ変化している。即ち、当該円弧路の漸次曲率が変化している。回転支点22は、レバー10の支点でもある。
【0012】
このような構造のツール抜きにおいて、ツールホルダーをツールマガジンから抜き出す場合、L型案内部材16は始めベース部材14上の後方側に位置していて、グリップ部材17はL型案内部材16の下端位置にある。従動ローラ21はカム溝11の最下端Aに位置していて、ガイドローラ18はL字溝19の最後端Xに位置している。レバー10を引き上げると支点22回りに作動プレート12が下降し、従動ローラ21はカム溝11内をB点へ移動する。このB点への移動に従い、グリップ部材17と係合関係にあるL型案内部材16は、ベース部材14上を第1スライド面13に沿ってツールホルダー2に向かって前進する。その前進運動の最後でグリップ部材17がツールホルダー2を把持する。この際、ガイドローラ18は固定プレート20のL字溝19のY点へ移動する。即ち、距離ABはX,Yの間隔でもある。
【0013】
更にレバー10を引き上げると、従動ローラ21はカム溝11のB点からC点へ移動する。既述のようにB点とC点の回転支点22からの各距離にはそれぞれの点での曲率半径の差に相当する長さの違いがあり、それらの点の間を従動ローラ21が移動することでグリップ部材17には更に前進力が作用するが、一方でガイドローラ18がL字溝のY点に達していて前進が阻まれ、Z点へ向かって上方へ移動し、それにつれてグリップ部材17はL型案内部材16の第2ガイド面15に沿って上昇する。その結果、グリップ部材17がツールホルダー2をツールマガジンから抜き出すこととなる。円弧路BCは直線路ABより長いが、これらAB、BCの間における従動ローラ21の相対移動の間に、ガイドローラ18が同程度の距離であるXY間、YZ間を相対移動するので、グリップ部材17は前進が早めで上昇が遅めとなり、ツールホルダー2の引出力を大きくとることが可能となる。
【0014】
ツールマガジンへツールホルダーを挿入する場合には、グリップ部材17が上昇した位置において、当該グリップ部材にツールホルダー2を装着する。そしてレバー10を押し下げることにより、従動ローラ21はカム溝11内をC点からB点を介してA点へ移動し、それにつれて上記抜き出しの場合とは逆に、ガイドローラ18はL字溝19内をZ点からY点を介してX点へ移動する。ガイドローラ18のZ点からY点への移動に従い、グリップ部材17はL型案内部材16の第2ガイド面15に沿って下降し、ツールホルダー2をツールマガジンに装着する。しかる後にガイドローラ18のY点からX点への移動に従い、L型案内部材16がベース部材14上を第1スライド面13に沿ってグリップ部材17と共に後退して、作業を完了する。
【0015】
図2に、機械動作タイプのツール抜きを示す。手動タイプのものと同様に、上面に第1スライド面を有したベース部材14と、第1スライド面と係合摺動し垂直面に第2スライド面を有したL型案内部材16と、第2スライド面に係合摺動しツールホルダー2を把持するグリップ部材17と、当該グリップ部材17の側面に取り付けられたガイドローラが嵌挿するL字溝19を備えた固定プレート20とを備えている。更に自動伸縮するシリンダ部材25を備え、その固定端はベース部材14の側壁に固着され、往復動する側の端部は、グリップ部材17の従動ローラ21に回動自在に取り付けられている。
【0016】
シリンダ部材25が最も収縮した状態で、L型案内部材16はベース部材14上の後方側に位置し、グリップ部材17はL型案内部材16の下端位置にある。グリップ部材17のガイドローラ18はL字溝19の最後端に位置している。シリンダ部材25が伸びることで、L型案内部材16は、グリップ部材17とともに、ツールホルダー2に向かって前進し、ガイドローラ18もL字溝19内を前方へ移動する。ガイドローラ18がL字溝19の角部(図1でのY点)まで達すると、グリップ部材17がツールホルダー2を把持する。更にシリンダ部材25が伸びると、グリップ部材17がL型案内部材16の第2ガイド面に沿って上昇し、ガイドローラ18がL字溝19内を上昇して、ツールホルダー2をツールマガジンから抜き出す。
【0017】
ツールマガジンへツールホルダーを挿入する場合には、抜き出しの場合と逆の動きとなる。既述のように、グリップ部材17が上昇した位置において、当該グリップ部材にツールホルダー2を装着し、シリンダ部材25の収縮によって、グリップ部材17が下降し、次いで後退して、作業を完了する。
【0018】
【発明の効果】
本発明によれば、ツールを把持する手段と、当該把持手段を前後方向に送る第1案内部材と、当該把持手段を上下方向に送る第2案内部材と、把持手段の当該前後及び上下方向の移動を規定するために、把持手段に取付けられたガイドローラーが嵌挿する L 字状の案内路を有する固定部材と、把持手段を動かすための移動手段、例えば把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす直線と楕円的曲線の組み合わせの案内路並びにレバー部を有し、上記第1案内部材に回動自在に支持された操作部材か、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす伸縮自在のシリンダ部材を備えてツール抜きが構成されているので、シンプルな構造でありながら、操作の際にはワンアクション(レバー部を引く乃至押す、あるいはシリンダ部材の伸縮)によって把持手段が前進と上昇、あるいは下降と後退を行い、安全に且つ楽にツールのツールマガジンに対する抜き取り乃至装着の作業を行うことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る手動タイプのツール抜きを示す概略斜視図である。
【図2】図1のツール抜きにおけるカム溝の形状を説明するための概略側面図である。
【図3】本発明に係る機械作動タイプのツール抜きを示す概略斜視図である。
【図4】レバーを用いた従来のツールホルダーの抜き出しを説明する概念図である。
【図5】専用の抜き取り工具を用いた従来のツールホルダーの抜き出しを説明する概念図である。
【符号の説明】
12 作動プレート
14 ベース部材
16 L型案内部材
17 グリップ部材
20 固定プレート
Claims (3)
- ツールを把持する手段と、当該把持手段を前後方向に送る第1案内部材と、当該把持手段を上下方向に送る第2案内部材と、把持手段の当該前後及び上下方向の移動を規定するために、把持手段に取付けられたガイドローラーが嵌挿する L 字状の案内路を有する固定部材と、把持手段を動かすための移動手段を備えてなるツール抜き。
- 前記移動手段が、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす直線路と漸次曲率が変化する円弧路の組み合わせからなる案内路並びにレバー部を有し且つ上記第1案内部材に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項1に記載のツール抜き。
- 前記移動手段が、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす伸縮自在のシリンダ部材であることを特徴とする請求項1に記載のツール抜き。
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