JP3942960B2 - Automatic tool cleaning device - Google Patents

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JP3942960B2 JP2002178251A JP2002178251A JP3942960B2 JP 3942960 B2 JP3942960 B2 JP 3942960B2 JP 2002178251 A JP2002178251 A JP 2002178251A JP 2002178251 A JP2002178251 A JP 2002178251A JP 3942960 B2 JP3942960 B2 JP 3942960B2
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は工作機械の工具マガジンにおける二面拘束工具の工具自動清掃装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
主軸に装着された二面拘束工具を取り外し、次工具に交換する場合、加工作業完了直後の工具周辺には汚れた切削油と微細な切粉が付着している。工具の取り外し前に周辺から工具に向けてエアブローされるので、大半の微細な切粉や異物は工具周辺から殆ど取り除かれる。二面拘束工具が主軸に装着される場合は、工具が主軸のテーパ穴と主軸軸端の端面の二面で当接し両端面は密着しているので異物が浸入していることは考えられない。
しかし、工具周辺をエアブローして交換アームで工具を主軸から取り外し工具マガジンに格納する時に、主軸頭と工具マガジンの位置関係から工具を何度か交換アームで持ち替えて移送する間に異物が付着する可能性がある。
【0003】
工具マカジン側で工具端面に異物が付着しないように工具ポットに設けられた従来の工具端部防塵構造説明図を図7に示している。
図7において、工具ポット101は、チエンリンク102の穴に嵌装されている。工具ポット101は工具挿入側の端面を揃え、かつ同じ工具ポット101を使用するために、リンクの厚さ分を調整するスペーサ106を2リンクごとに組み込んで工具ポットの軸方向位置を定め、止め輪103でチエンリンク102の各々に装備され連結ピン107で連結しマガジンチエン110が構成されている。工具Tは工具ポット101のテーパ穴に図示しない交換アームにより装着され工具マガジンへの格納を終了する。
【0004】
工具ポット101の工具Tを挿入する側の口元の端面には、工具基準端面Taと、変形して当接する多孔質弾性体例えば耐油性のスポンジ等のリング状の防塵部材104が取着されている。防塵部材104は工具Tの工具ポット101のテーパ穴に嵌着する際に障害とならず、かつ工具基準端面Taと当接して工具Tが工具ポット101に装着された状態では工具端面部にゴミ等の異物が付着できない構造となっている。従って工具マガジンに格納中は新たな異物が工具基準端面Taに付着することはないので、工具Tを抜き取った時も工具Tのテーパ面に異物付着を防ぐ点で効果がある。
【0005】
二面拘束工具でない場合、工具側のテーパシャンク部分が清浄であれば次工具として主軸に装着する場合に問題はないが、二面拘束形の工具の場合は主軸の基準端面と当接する工具側端面、すなわち工具基準端面が清浄でない場合は工具が主軸テーパ穴に確実に装着できず、軸方向の位置が不確実かつ不安定になる。エンドミル工具等の二面拘束工具は金型等の立体的な型彫りに使用され三次元の形状・寸法を正確に切削するために不可欠である。
【0006】
従来の防塵部材104は工具Tを工具ポット101に装着時、工具基準端面Taを防塵部材104で覆い、マガジンチエン102に格納中は異物の付着を防ぐ点で効果がある。しかし、工具基準端面Taに異物が付着したまま工具ポット101に格納された場合は、防塵部材104に当接させても異物は当接する二面間に挟持されたままである。従って、工具Tを交換アームで抜き取って主軸へ搬送する際、異物が付着したまま主軸に装着され工具の取着が不安定となり工具位置の取付精度が維持されない。防塵部材104は工具基準端面Taと当接するだけで相手面を拭って清浄にする機能を有しないからである。
【0007】
従って、二面拘束工具を主軸に装着する場合や工具マガジンの工具ポットに格納して準備する場合には丹念にエアブローし、糸くずの分離しない特製のクロスで工具基準端面を拭って清浄にしていた。
しかし、加工作業の自動化,無人化を行って作業の高能率化が求められている現在、前述のように人手を介して工具の清掃等の管理を行うのは時代の要請にそぐわなくなっている。また、二面拘束工具の工具基準端面を効果的に清掃する手段が見つかっていなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で述べた二面拘束工具は、加工作業終了後、主軸から交換アームで取り外し工具マガジンの工具ポットに収納する間に、工具に付着した異物をエアブロー等で除去しても、一旦工具マガジンに格納して再び取り出して主軸に装着する際に、主軸基準端面に当接する工具基準端面とその周辺に完全に異物が付着していないとの保証がなく清浄性を維持することができないという問題があった。この結果、工具の装着が不安定な場合が生じ、工具自動交換を前提とする加工自動化の推進ができないという問題が生じていた。
【0009】
本発明は従来技術の有するこのような問題に鑑みなされたものであり、その目的は二面拘束工具を使用する工作機械の工具マガジンにおいて、主軸に装着する前に、主軸基準端面に付着する異物を排除して工具の緊定を確実にするものである。そのために、工具マガジンにおいて工具ポットの割出し移動中に、ブラシ付の回転リングを同期回転させることにより、若しくは毛あしの長いブラシをマガジンフレーム上に適宜配設することにより前記二面拘束工具の工具基準端面を、工具を格納した工具マガジンにおいて移動中に清掃する自動工具清掃装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載の工具自動清掃装置は、二面拘束工具が使用できる工作機械の工具マガジンにおいて、工具ポットの工具挿入側の口元に回転可能に外装され円筒外周面に回転受動部が形成される回転リングと、前記二面拘束工具の工具基準端面に対向する前記回転リングの端面に取着される清掃部材と、前記回転受動部と接触し前記工具ポットの移動時に前記回転リングを回転させるべくマガジンチエンに沿ってマガジンフレームに固設された回転付与部材とを含んでなり、二面拘束工具の工具基準端面を工具マガジンにおいて工具ポットの移動中に清掃するものである。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、二面拘束工具として型彫り用のエンドミルを例示することができる。三次元の形状を形成するため工具軸(Z軸)方向も位置決め制御する必要がある。そのため、工具は主軸軸端の主軸基準端面と当接する二面拘束工具が不可欠である。また、正確なZ軸方向の工具先端の位置決めのためには主軸基準端面とこれに当接する工具側の工具基準端のいずれの面にも異物が付着することのないようにする必要がある。主軸のテーパ穴とこれに続く端面の清掃は使用する工具のいかに係わらず、主軸周辺にエアブローすることにより清浄にされている。
【0012】
二面拘束工具側のテーパ部は、テーパ面に向けてエアブローすることにより異物を排除することができる。主軸基準端面と当接していた工具基準端面はテーパ部と共にエアブローされるが、テーパ軸と直交する面であり不十分なエアブローとなる場合がある。そこで、工具マガジン側で工具ポットが割り出し指令により移動する際に、工具ポットの口元に回転可能に外装され端面に清掃部材を取着した回転リングを、マガジンフレーム本体に固設したラック歯車と係合させて回転するように設け、清掃部材の端面と当接する二面拘束工具の工具基準端面の清掃を行うことにより当接平面間に異物を挟持することがないようにしたものである。
【0013】
請求項2に記載の工具自動清掃装置は、二面拘束工具が使用できる工作機械の工具マガジンにおいて、チエンリンクにより連結され移動位置決めされる工具ポットの口元端面と該工具ポットに収納される工具の工具基準端面とで形成する隙間に挿入可能且つ前記工具ポットの口元半径以上の毛あしの長さを有するブラシと、該ブラシを前記工具ポットの口元端面とほぼ平行で工具ポットの移動方向と交差するように工具ポットの移動方向の両側に配置し前記隙間に挿入可能に取てマガジンフレームに固設されるブラシ支えとを含んでなり、工具ポットが移動する際に工具基準端面周辺をブラシで擦過することにより異物を除去するものである。
【0014】
請求項2の発明によれば、工具ポットの口元端面と工具基準端面との隙間に入った異物をマガジンフレームに固定したブラシ支えに設けたブラシで工具ポットの工具格納と次工具割出しの進退移動を利用することにより外部へ放出することにより清浄にするものである。毛あしの長いブラシを、毛先が接触するように対向させて配置し、この毛先の接触する部分を横断するように工具ポットを進退移動させるのが清浄化にすぐれた効果を発揮する。
なお、ブラシは前述の配置にこだわらない。マガジンフレーム上でより良い清浄効果を発揮できるブラシの配置を任意に選択することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
〔実施例1〕 図1はチエンリンク上の回転リング付工具ポットの断面図、図2は回転リングとこれに接触して回転させる回転付与部材の配置図、第3は回転リングの歯車と回転付与部材のラック歯車との係合状態図、図4は図3におけるAA断面視図である。
【0016】
マガジンチエンを構成するチエンリンク,工具ポット,スペーサ,止め輪及び連結ピンの関係は従来技術で説明したものと略共通である。
図1において、工具ポット1はチエンリンク2に嵌装され、止め輪3により工具ポット1の軸方向が位置決めされている。回転力を授受可能に外周に歯形等の回転受動部5aが形成され、工具ポット1の工具Tの挿入側の端面に清掃部材4が取着された回転リング5が、工具ポット1の工具挿入側である口元に回転可能に外装されている。回転リング5は工具ポット1の前記口元の鍔の端面1aとチエンリンク2の端面2a若しくはスペーサ6の端面間で案内されている。スペーサ6はチエンリンク2を連結ピン7で連結するために1リンクおきに使用されマガジンチエン10を構成している。清掃部材4は、工具Tのテーパシャンクの大径側フランジ端面である工具基準端面Taと接する。
【0017】
チエンリンク2上で工具Tは止め金8(図3,図4参照)で回転が規制されている。従って工具基準端面Taは回転しない。後述するように、回転する清掃部材4には、切断され遊離しにくいブラシ9が用いられる。フエルト状に形成して清掃部材に使用する場合にはフエルト片が分離して工具基準端面Taに付着することがないようにフエルトを選定する。回転受動部5aの形状は歯車,シンクロベルト車,Vベルト車,タイヤ車等から選定することができる。
【0018】
図2において、マガジンフレーム11(図3参照)に装備されたマガジンチエン10のチエンリンク2が使用済工具の格納または次工具搬出のために、回転リング5が外装された工具ポット1は、進退移動して所定の位置に割り出され位置決めされる。本実施例ではマガジンチエン10に平行して1以上の回転リング5の回転受動部5aと接触する回転付与部材12としてラック歯車13がマガジンチエン10に沿ってマガジンフレーム11に固設されている。従って、マガジンチエン10の割り出し移動中は、工具ポット1に外装されている回転リング5には回転付与部材12から回転力が付与される。
【0019】
図3,図4において、マガジンチエン10のチエンリンク2は工具ポット1の外周のローラ面で案内されて、図示しない一対の鎖車間で張力が付加され紙面の表裏方向に割り出し駆動される。工具Tはチエンリンク2に固設された止め金8により常に一定方向を保持するように工具ポット1に嵌着されている。回転リング5の回転受動部5aの歯車は、マガジンフレーム11に固設したラック歯車13と係合し回転リング5のみが回転する。この回転により回転リング5の端面に取着した清掃部材4が工具基準端面Taを清掃する。回転付与部材12は、ラック歯車13のほか回転受動部5aの形状に対応してチエン,シンクロベルト,Vベルト,Vベルト溝を使用して回転リング5を回転させることができる。
【0020】
次に前記のとおり構成した工具自動清掃装置の作用について説明する。
次工具を把持して待機する工具交換アームの作動により、使用済工具は工具マガジンの工具ポット1に格納される。図1には工具格納前(下図)と工具格納後(上図)の工具ポット1と回転リング5の状態が示されている。格納時には工具基準端面Taはブラシ9と圧接され、工具自体はテーパシャンク面Tbで工具ポット1に保持されている。
【0021】
従って、ブラシ9は圧接された時変形可能な程度の毛あしの長さと太さを保有している必要がある。毛あしが長過ぎるとテーパシャンク部の格納に障害となり、短過ぎると清掃効果が低下する。
毛あしが太過ぎると格納時テーパシャンク部の嵌着に抵抗となり、工具ポットでの確実な把持の点が問題となる。また、毛あしが細過ぎると繰り返し使用に対し耐久性が低下する。
【0022】
すべての工具ポット1に回転リング5を外装することも可能である。また特定の工具ポットにのみ回転リング5を設けて二面拘束工具の格納用に使用することも可能である。回転リング5の円筒外周面に形成した回転受動部5aと接触し工具ポット1を回転させるための回転付与部材12がマガジンチエン10に沿ってマガジンフレーム11に固設されている。従って、図2に示すように回転付与部材12がラック歯車13のように複数の工具ポット1の回転受動部5aと係合する場合には、回転リング5が係合して通過する全域で回転が付与される。マガジンチエン10が進退移動する場合は回転リング5はこれに対応して正逆に回転する。
【0023】
回転リング5の回転受動部5aと回転付与部材12の形状はすでに実施例の構成で説明した通りで、歯車とラック歯車,鎖車とチエン,ベルトとこれに対応するホイール(Vベルト,タイミングベルト等)タイヤとこれに対応する案内溝の組み合わせの中から選定することが可能である。なお、工具を格納しない回転リング付工具ポットが生じた時は、これを検知してその工具ポットを工具マガジンの特定位置に位置決めしてブラシ9と工具ポットのテーパ穴1bをエアブローすることにより工具マガジンから送り出す次工具の清浄性向上に有効である。回転リング5は回転付与部材12と接触により回転力が伝えられて回転すれば良い、必ずしも同期して回転する必要はない。従って噛み合わせによらないでV形の溝による摩擦伝導によって回転リング5を回転させる手段は経済性の点で有利である。
【0024】
〔実施例2〕
図5は、工具ポット口元端面と工具基準端面との隙間を清浄にするブラシとブラシ支えの正面図、図6は図5のBB断面視図である。
図5,図6において、工具マガジンのマガジンフレーム11の基盤上で、連結ピン26で上下一組のチエンリンク22A,22Bがその移動方向に連結されている。チエンリンク22A,22Bの中央に工具ポット1を嵌着し止め輪3により工具ポット1の軸方向の位置決めがされている。
【0025】
隣接するチエンリンクはその板厚分のスペーサ24が用いられ、図示しない溝付ホイールによりピンローラ25を介し駆動され移動位置決めされる。工具Tは工具ポット1の中心の穿孔されたテーパ穴1bに挿着される。工具Tがテーパ穴1bに挿着されたとき工具ポット1の口元端面1aと工具側の工具基準端面Taとの間には若干の隙間Sが存在する。この隙間Sに挿入可能な程度にブラシ21の厚さを形成し、毛あしの長さLを工具ポット1の口元半径の寸法より長くしてブラシ21を構成する。
【0026】
ブラシ21は、工具ポット1の口元端面1aとほぼ同一高さで平行水平にブラシ支え23の上面に取着され、下部はマガジンフレーム11に固着されている。ブラシ21の毛あしは工具ポット1の移動軸線と交差する方向に固着されるが交差角は適宜変更可能である。隙間Sはほぼ一定であるが若干の寸法差を生ずることもある。隙間Sのばらつきに対応して厚さの異なるブラシを準備し隣接して設置することにより除塵効果の万全が計れる。
【0027】
実施例2において、ブラシ21とブラシ支え23とからなるブラシユニットのマガジンフレーム11上での固定位置は任意であり自由である。また、ブラシユニットを対向させて配置しても良い。ブラシ21の配置を千鳥形や対峙形など任意に選定して清浄効果を高めることができる。
また、ブラシ21の毛あしを曲げに耐えられるよう長くすることが必要である。例えば、工具ポット1の毛あしを押し曲げて移動するには、毛あし長さが工具ポット口元半径より必ず大でなければならず、毛あしの復元性,耐久性も考えると毛あしの長さは前記口元半径の2倍以上が望ましい。ブラシ21は弾力性があり繰り返される逆方向の曲げに対しても十分な疲労強度を必要とする。
【0028】
次にブラシ21による清浄作用について考察する。
ブラシ21は、当初毛先が工具基準端面に近い大径テーパ部の外径面に接し、次第に大きく曲げられるので毛あしに過大な曲げを与えないためにも毛あしは長いほうが望ましいが、ブラシの毛あしと接触しブラシ側に移行した異物はブラシの毛あしの中間部分に挟持されるよりも先端部分に付着させたほうが、あとでブラシの反発により異物を跳ね飛ばす際に毛先からの分離が容易である。
【0029】
そのために、短い毛あしから長い毛あしに順次接触して曲げられて行くように斜めにカットしても良い。また、ブラシ21は連続植毛でなく断続的な部分植毛にすると異物の分離に効果がある。工具ポットの移動方向とブラシの清浄効果との関係については、ブラシが固定されているため、工具ポットはブラシを中心に往復移動させるほうが清浄効果が向上することが予想できる。従って、次工具の割出しを終了するまでに、ブラシ21を中心に工具ポットが進退移動できるようブラシの取り付け位置及び次工具の割り出し法について配慮することにより、より良い清浄効果が得られる。
【0030】
【発明の効果】
本発明の工具自動清掃装置は上述のように構成されているので次に記載する効果を奏する。
請求項1に記載された発明を実施することにより、
(1)次工具を主軸に装着する前に、主軸基準端面と当接する二面拘束工具の工具基準端面を清浄にする手作業が不必要となった。
(2)二面拘束工具を使用する加工工程の完全な自動作業化が可能となった。
(3)加工機の本機側に清掃する装置を設けず工具マガジン側で清掃化作業が自動的に行われるので従来設備の大幅な変更を要しない。
(4)工具ポットの口元に回転リングを外装し、これを工具ポットの移動に連動して固定の回転付与部材と係合させて回転させて工具側基準端面を清掃することができるので追加する費用は少なく清掃の効果は大きい。
【0031】
請求項2に記載された発明は、工具ポットの口元端面と工具の工具基準端面との間に入れる防塵部材に替えて、異物付着面とブラシとを移動接触させることにより異物の侵入を防ぐとともに工具基準端面を積極的に拭って清浄化できるという効果を有する。
毛あしの長いブラシを対向して配設する位置は、工具収納本数や工具ポットの形状に左右されることなく任意の場所に任意個数の設置が可能であり清浄効果を高めることができるという効果を有する。
ブラシによる清浄作用は、工具の格納および次工具取り出しのため割り出し駆動時の進退移動動作と連動して工具ポットが固定ブラシを通過する毎に行われるので清浄効果を一層向上できるという効果を有する。
ブラシの毛あしの弾性変形を利用して異物をブラシ側に移行させ,変形回復時の弾性により異物をブラシから排除するのでブラシが清浄に保たれ工具基準端面からの異物排除能力が維持できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】チエンリンク上の回転リング付工具ポットの断面図である。
【図2】回転リングとこれに接触して回転させる回転付与部材の配置図である。
【図3】回転リングの歯車と回転付与部材のラック歯車との係合状態図である。
【図4】図3におけるAA断面視図である。
【図5】工具ポットの口元端面と工具基準端面との隙間を清浄にするブラシとブラシ支えの正面図である。
【図6】図5のBB断面視図である。
【図7】従来の工具端面部防塵構造説明図である。
【符号の説明】
1 工具ポット 2 チエンリンク
3 止め輪 4 清掃部材
5 回転リング 6 スペーサ
7 連結ピン 8 止め金
9 ブラシ 10 マガジンチエン
11 マガジンフレーム 12 回転付与部材
13 ラック歯車 21 ブラシ
22A,22B チエンリンク
23 ブラシ支え 24 スペーサ
25 ピンローラ 26 連結ピン
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a tool automatic cleaning device for a two-face constrained tool in a tool magazine of a machine tool.
[0002]
[Prior art]
When the two-surface constraining tool mounted on the spindle is removed and replaced with the next tool, dirty cutting oil and fine chips adhere to the periphery of the tool immediately after the completion of the machining operation. Since air is blown from the periphery toward the tool before the tool is removed, most of the fine chips and foreign matters are almost removed from the periphery of the tool. When a two-face constrained tool is mounted on the spindle, the tool is in contact with the taper hole of the spindle and the end face of the spindle shaft end, and both ends are in close contact, so it is unlikely that foreign matter has entered the tool. .
However, when air is blown around the tool and the tool is removed from the spindle with the exchange arm and stored in the tool magazine, foreign matter adheres while the tool is moved by the exchange arm several times and transferred due to the positional relationship between the spindle head and the tool magazine. there is a possibility.
[0003]
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional tool end dust-proof structure provided in the tool pot so that foreign matter does not adhere to the tool end surface on the tool macadine side.
In FIG. 7, the tool pot 101 is fitted in the hole of the chain link 102. In order to use the same tool pot 101 for the tool pot 101 with the end face on the tool insertion side, a spacer 106 for adjusting the thickness of the link is incorporated into every two links to determine the axial position of the tool pot and stop. A magazine chain 110 is configured by being connected to each chain link 102 by a ring 103 and connected by a connection pin 107. The tool T is attached to the taper hole of the tool pot 101 by an exchange arm (not shown), and the storing in the tool magazine is completed.
[0004]
On the end face of the tool pot 101 on the side where the tool T is inserted, a tool reference end face Ta and a ring-shaped dustproof member 104 such as a porous elastic body, such as an oil-resistant sponge, which is deformed and abutted are attached. Yes. The dustproof member 104 does not become an obstacle when fitted into the taper hole of the tool pot 101 of the tool T, and in the state where the tool T is mounted on the tool pot 101 in contact with the tool reference end surface Ta, dust is collected on the tool end surface portion. It has a structure in which foreign matter such as can not adhere. Accordingly, since no new foreign matter adheres to the tool reference end face Ta during storage in the tool magazine, it is effective in preventing foreign matter from sticking to the tapered surface of the tool T even when the tool T is extracted.
[0005]
If the tool is not a two-face constrained tool, there is no problem when it is mounted on the main spindle as the next tool if the tool-side tapered shank is clean, but in the case of a two-face constrained tool, the tool side that contacts the reference end face of the main spindle If the end face, that is, the tool reference end face is not clean, the tool cannot be reliably mounted in the main spindle taper hole, and the axial position becomes uncertain and unstable. Two-face constraining tools such as end mill tools are used for three-dimensional engraving such as dies, and are indispensable for accurately cutting three-dimensional shapes and dimensions.
[0006]
The conventional dust-proof member 104 is effective in that the tool reference end face Ta is covered with the dust-proof member 104 when the tool T is mounted on the tool pot 101, and foreign matter is prevented from sticking during storage in the magazine chain 102. However, when foreign matter adheres to the tool reference end face Ta and is stored in the tool pot 101, the foreign matter remains sandwiched between the two surfaces in contact with the dustproof member 104. Therefore, when the tool T is extracted by the replacement arm and conveyed to the spindle, the tool T is attached to the spindle with foreign matter attached, and the attachment of the tool becomes unstable, so that the mounting accuracy of the tool position cannot be maintained. This is because the dustproof member 104 does not have a function of wiping and cleaning the mating surface only by contacting the tool reference end surface Ta.
[0007]
Therefore, when installing a two-face constraining tool on the spindle or storing it in a tool pot of a tool magazine, carefully blow the air and wipe the tool reference end face with a special cloth that does not separate lint and clean it. It was.
However, now that machining operations are automated and unmanned, there is a need for high-efficiency work. As described above, it is not appropriate to manage tools such as cleaning tools manually as described above. . Further, no means for effectively cleaning the tool reference end face of the two-face constraining tool has been found.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The two-face constrained tool described in the prior art is once removed from the main spindle by the exchange arm and stored in the tool pot of the tool magazine after the machining operation is completed. The problem is that there is no guarantee that foreign matter is not completely attached to the tool reference end face that contacts the spindle reference end face and its surroundings, and it is not possible to maintain cleanliness when it is stored and removed again in the spindle and attached to the spindle. was there. As a result, there is a case where the mounting of the tool is unstable, and there is a problem that the processing automation cannot be promoted on the premise of automatic tool replacement.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. The object of the present invention is to provide a foreign material that adheres to the spindle reference end surface before being mounted on the spindle in a tool magazine of a machine tool that uses a two-face constraining tool. This ensures the tightening of the tool. Therefore, during the index movement of the tool pot in the tool magazine, the rotating ring with brush is rotated synchronously, or a long brush is appropriately disposed on the magazine frame, so that It is an object of the present invention to provide an automatic tool cleaning device for cleaning a tool reference end face during movement in a tool magazine storing a tool.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an automatic tool cleaning apparatus according to claim 1 is a tool magazine of a machine tool that can use a two-face constrained tool, and is rotatably mounted on the tool insertion side mouth of a tool pot. A rotary ring in which a rotary passive part is formed, a cleaning member attached to an end face of the rotary ring opposite to a tool reference end face of the two-surface constraining tool, and a movement of the tool pot in contact with the rotary passive part A rotation imparting member fixed to the magazine frame along the magazine chain to rotate the rotating ring at times, and cleaning the tool reference end face of the two-face constraining tool during the movement of the tool pot in the tool magazine It is.
[0011]
According to invention of Claim 1, the end mill for die-carving can be illustrated as a two-surface restraint tool. In order to form a three-dimensional shape, it is also necessary to control positioning in the tool axis (Z-axis) direction. Therefore, a two-surface constraining tool that comes into contact with the main shaft reference end surface of the main shaft end is indispensable. Further, in order to accurately position the tool tip in the Z-axis direction, it is necessary to prevent foreign matter from adhering to both the main shaft reference end surface and the tool reference end on the tool side in contact with the main shaft reference end surface. The taper hole of the main shaft and the subsequent end face are cleaned by air blowing around the main shaft regardless of the tool used.
[0012]
The tapered portion on the two-surface constraining tool side can eliminate foreign matters by air blowing toward the tapered surface. The tool reference end face that has been in contact with the spindle reference end face is air blown together with the taper portion. However, the tool reference end face is a surface orthogonal to the taper axis and may result in insufficient air blow. Therefore, when the tool pot is moved by the indexing command on the tool magazine side, a rotating ring that is rotatably mounted at the mouth of the tool pot and has a cleaning member attached to the end face is associated with a rack gear fixed to the magazine frame body. The tool reference end face of the two-face constraining tool that comes into contact with the end face of the cleaning member is cleaned so that no foreign matter is held between the contact planes.
[0013]
The tool automatic cleaning device according to claim 2 is a tool magazine of a machine tool that can use a two-surface constraining tool, and a tool pot mouth end surface that is connected and moved and positioned by a chain link and a tool stored in the tool pot. A brush that can be inserted into a gap formed by the tool reference end surface and has a hair brushing length that is equal to or larger than the mouth radius of the tool pot, and the brush is substantially parallel to the mouth end surface of the tool pot and intersects the moving direction of the tool pot. It comprises a brush support, which is fixed to the magazine frame by insertably preparative wear before Symbol gaps arranged on both sides in the moving direction of the tool pot to the peripheral tool reference edge when the tool pot is moved The foreign matter is removed by rubbing with a brush.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the tool stored in the tool pot and the advance / retreat of the next tool indexing are performed by the brush provided on the brush support in which the foreign matter entering the gap between the mouth end face of the tool pot and the tool reference end face is fixed to the magazine frame. It is cleaned by discharging to the outside by using movement. It is effective for cleaning to arrange a brush having a long hair face to face each other so that the hair tips come into contact with each other and to move the tool pot forward and backward so as to cross the contacting portion of the hair tips.
The brush does not stick to the above arrangement. Arrangement of the brush which can exhibit a better cleaning effect on the magazine frame can be arbitrarily selected.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Example 1] FIG. 1 is a sectional view of a tool pot with a rotating ring on a chain link, FIG. 2 is a layout view of a rotating ring and a rotation imparting member that rotates in contact with the rotating ring, and the third is a gear and rotation of the rotating ring FIG. 4 is an AA cross-sectional view of FIG.
[0016]
The relationship among the chain link, tool pot, spacer, retaining ring and connecting pin constituting the magazine chain is substantially the same as that described in the prior art.
In FIG. 1, a tool pot 1 is fitted on a chain link 2, and the axial direction of the tool pot 1 is positioned by a retaining ring 3. A rotary ring 5 in which a rotational passive portion 5a such as a tooth shape is formed on the outer periphery so that rotational force can be transmitted and received, and a cleaning member 4 is attached to an end surface of the tool pot 1 on the insertion side of the tool T is inserted into the tool pot 1. The outer side of the mouth is rotatably mounted. The rotating ring 5 is guided between the end surface 1 a of the heel of the tool pot 1 and the end surface 2 a of the chain link 2 or the end surface of the spacer 6. The spacers 6 are used every other link to connect the chain links 2 with the connecting pins 7 and constitute a magazine chain 10. The cleaning member 4 is in contact with a tool reference end surface Ta that is a large-diameter side flange end surface of the taper shank of the tool T.
[0017]
The rotation of the tool T on the chain link 2 is restricted by a stopper 8 (see FIGS. 3 and 4). Therefore, the tool reference end face Ta does not rotate. As will be described later, the rotating cleaning member 4 uses a brush 9 that is not easily cut and released. When the felt is formed and used as a cleaning member, the felt is selected so that the felt pieces do not separate and adhere to the tool reference end face Ta. The shape of the rotation passive portion 5a can be selected from a gear, a synchro belt wheel, a V belt wheel, a tire wheel, and the like.
[0018]
In FIG. 2, the tool pot 1 with the rotating ring 5 mounted on the outer side of the chain link 2 of the magazine chain 10 mounted on the magazine frame 11 (see FIG. 3) for storing a used tool or carrying out the next tool is advanced and retracted. It moves and is indexed and positioned at a predetermined position. In this embodiment, a rack gear 13 is fixed to the magazine frame 11 along the magazine chain 10 as a rotation imparting member 12 that contacts the rotation passive portion 5 a of one or more rotating rings 5 in parallel with the magazine chain 10. Therefore, during the indexing movement of the magazine chain 10, a rotational force is applied from the rotation applying member 12 to the rotating ring 5 that is externally mounted on the tool pot 1.
[0019]
3 and 4, the chain link 2 of the magazine chain 10 is guided by the roller surface on the outer periphery of the tool pot 1, and is tensioned between a pair of chain wheels (not shown) to be indexed and driven in the front and back direction of the paper surface. The tool T is fitted in the tool pot 1 so as to always hold a fixed direction by a stopper 8 fixed to the chain link 2. The gear of the rotation passive portion 5a of the rotation ring 5 is engaged with the rack gear 13 fixed to the magazine frame 11, and only the rotation ring 5 rotates. By this rotation, the cleaning member 4 attached to the end face of the rotating ring 5 cleans the tool reference end face Ta. The rotation imparting member 12 can rotate the rotating ring 5 using a chain, a synchro belt, a V belt, and a V belt groove corresponding to the shape of the rotation passive portion 5a in addition to the rack gear 13.
[0020]
Next, the operation of the automatic tool cleaning device configured as described above will be described.
The used tool is stored in the tool pot 1 of the tool magazine by the operation of the tool changing arm that holds and waits for the next tool. FIG. 1 shows the state of the tool pot 1 and the rotating ring 5 before storing the tool (lower diagram) and after storing the tool (upper diagram). At the time of storing, the tool reference end face Ta is pressed against the brush 9, and the tool itself is held in the tool pot 1 by the taper shank face Tb.
[0021]
Therefore, the brush 9 needs to have the length and thickness of the hair which can be deformed when pressed. If the hair is too long, it will be an obstacle to storing the taper shank, and if it is too short, the cleaning effect will be reduced.
If the hair is too thick, it will resist the fitting of the taper shank during storage, and there will be a problem of reliable gripping with the tool pot. Further, if the hair coat is too thin, durability against repeated use decreases.
[0022]
It is also possible to mount the rotating ring 5 on all the tool pots 1. It is also possible to provide the rotating ring 5 only in a specific tool pot and use it for storing the two-face constraining tool. A rotation imparting member 12 for rotating the tool pot 1 in contact with the rotation passive portion 5 a formed on the outer peripheral surface of the cylinder of the rotation ring 5 is fixed to the magazine frame 11 along the magazine chain 10. Therefore, as shown in FIG. 2, when the rotation applying member 12 is engaged with the rotation passive portions 5 a of the plurality of tool pots 1 like the rack gear 13, the rotation ring 5 is rotated in the entire region passing through the engagement. Is granted. When the magazine chain 10 moves back and forth, the rotating ring 5 rotates in the forward and reverse directions accordingly.
[0023]
The shapes of the rotation passive portion 5a and the rotation imparting member 12 of the rotating ring 5 are as described in the configuration of the embodiment, and the gear and rack gear, chain wheel and chain, belt and corresponding wheel (V belt, timing belt). Etc.) It is possible to select from combinations of tires and corresponding guide grooves. When a tool pot with a rotating ring that does not store the tool is generated, the tool pot is detected and positioned at a specific position of the tool magazine, and the brush 9 and the taper hole 1b of the tool pot are blown with air to blow the tool. This is effective for improving the cleanliness of the next tool sent from the magazine. The rotating ring 5 only needs to be rotated by the rotation force transmitted by contact with the rotation applying member 12, and does not necessarily have to rotate in synchronization. Therefore, a means for rotating the rotating ring 5 by friction conduction by the V-shaped groove without being engaged is advantageous in terms of economy.
[0024]
[Example 2]
FIG. 5 is a front view of a brush and a brush support for cleaning the gap between the tool pot mouth end surface and the tool reference end surface, and FIG . 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
5 and 6, on the base of the magazine frame 11 of the tool magazine, a pair of upper and lower chain links 22A and 22B are connected in the moving direction by a connecting pin 26. The tool pot 1 is fitted in the center of the chain links 22A and 22B, and the tool pot 1 is positioned in the axial direction by the retaining ring 3.
[0025]
Adjacent chain links use spacers 24 corresponding to the plate thickness, and are driven and positioned by pin wheels 25 by grooved wheels (not shown). The tool T is inserted into the drilled tapered hole 1b in the center of the tool pot 1. When the tool T is inserted into the tapered hole 1b, a slight gap S exists between the mouth end face 1a of the tool pot 1 and the tool reference end face Ta on the tool side. The thickness of the brush 21 is formed to such an extent that the brush 21 can be inserted into the gap S, and the brushing length L is made longer than the mouth radius of the tool pot 1 to constitute the brush 21.
[0026]
The brush 21 is attached to the upper surface of the brush support 23 in parallel and horizontal at substantially the same height as the mouth end face 1 a of the tool pot 1, and the lower part is fixed to the magazine frame 11. The hair of the brush 21 is fixed in the direction intersecting the moving axis of the tool pot 1, but the intersecting angle can be changed as appropriate. The gap S is almost constant, but a slight dimensional difference may occur. By preparing brushes with different thicknesses corresponding to the gaps S and installing them adjacent to each other, the dust removal effect can be fully achieved.
[0027]
In the second embodiment, the fixing position of the brush unit including the brush 21 and the brush support 23 on the magazine frame 11 is arbitrary and free. Further, the brush units may be arranged to face each other. The cleaning effect can be enhanced by arbitrarily selecting the arrangement of the brushes 21 such as a staggered shape or an antipodal shape.
Further, it is necessary to lengthen the hair of the brush 21 so that it can withstand bending. For example, in order to push and bend the hair of the tool pot 1, the hair must have a hair length that is always larger than the radius of the tool pot mouth. The length is preferably at least twice the radius of the mouth. The brush 21 is elastic and requires a sufficient fatigue strength even in repeated reverse bending.
[0028]
Next, the cleaning action by the brush 21 will be considered.
The brush 21 has an initial bristle which is in contact with the outer diameter surface of the large-diameter tapered portion close to the tool reference end surface and is gradually bent to a large extent. The foreign matter that has contacted the hair of the hair and moved to the brush side should be attached to the tip rather than being pinched by the middle part of the hair of the brush. Easy to separate.
[0029]
For this purpose, the hair may be cut obliquely so as to be bent in contact with the long hair from the short hair. In addition, the brush 21 is effective for separating foreign substances when intermittent flocking is performed instead of continuous flocking. Regarding the relationship between the movement direction of the tool pot and the cleaning effect of the brush, since the brush is fixed, it can be expected that the cleaning effect is improved by reciprocating the tool pot around the brush. Therefore, by considering the attachment position of the brush and the indexing method of the next tool so that the tool pot can move forward and backward around the brush 21 before the indexing of the next tool is finished, a better cleaning effect can be obtained.
[0030]
【The invention's effect】
Since the automatic tool cleaning apparatus of the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
By carrying out the invention described in claim 1,
(1) Prior to mounting the next tool on the spindle, the manual work for cleaning the tool reference end face of the two-surface constraining tool in contact with the spindle reference end face is unnecessary.
(2) It has become possible to fully automate the machining process using a two-sided restraint tool.
(3) Since no cleaning device is provided on the main machine side of the processing machine and the cleaning operation is automatically performed on the tool magazine side, no major change is required in the conventional equipment.
(4) A rotating ring is mounted on the mouth of the tool pot, and the tool-side reference end face can be cleaned by engaging it with a fixed rotation imparting member in conjunction with the movement of the tool pot and cleaning it. The cost is low and the cleaning effect is great.
[0031]
In the invention described in claim 2, in place of the dust-proof member placed between the mouth end face of the tool pot and the tool reference end face of the tool, the foreign object adhering surface and the brush are moved and brought into contact with each other to prevent the intrusion of the foreign object. The tool reference end face can be positively wiped and cleaned.
The position where the long brushes are arranged to face each other is not affected by the number of tool storage and the shape of the tool pot, so that any number can be installed at any place and the cleaning effect can be enhanced. Have
Since the cleaning action by the brush is performed every time the tool pot passes through the fixed brush in conjunction with the forward / backward movement operation at the time of indexing drive for storing the tool and taking out the next tool, the cleaning effect can be further improved.
Using the elastic deformation of the brushing brush, the foreign matter is transferred to the brush side, and the foreign matter is removed from the brush by the elasticity at the time of recovery of deformation, so the brush is kept clean and the ability to remove foreign matter from the tool reference end face can be maintained. Has an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tool pot with a rotating ring on a chain link.
FIG. 2 is a layout view of a rotating ring and a rotation imparting member that rotates in contact with the rotating ring.
FIG. 3 is an engagement state diagram of a gear of a rotating ring and a rack gear of a rotation imparting member.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 5 is a front view of a brush and a brush support for cleaning a gap between a mouth end face of a tool pot and a tool reference end face.
6 is a BB cross-sectional view of FIG.
FIG. 7 is an explanatory view of a conventional tool end face portion dust-proof structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool pot 2 Chain link 3 Retaining ring 4 Cleaning member 5 Rotating ring 6 Spacer 7 Connection pin 8 Stopper 9 Brush 10 Magazine chain 11 Magazine frame 12 Rotation imparting member 13 Rack gear 21 Brush 22A, 22B Chain link 23 Brush support 24 Spacer 25 pin roller 26 connecting pin

Claims (2)

二面拘束工具が使用できる工作機械の工具マガジンにおいて、工具ポットの工具挿入側の口元に回転可能に外装され円筒外周面に回転受動部が形成される回転リングと、前記二面拘束工具の工具基準端面に対向する前記回転リングの端面に取着される清掃部材と、前記回転受動部と接触し前記工具ポットの移動時に前記回転リングを回転させるべくマガジンチエンに沿ってマガジンフレームに固設された回転付与部材とを含んでなり、二面拘束工具の工具基準端面を工具マガジンにおいて工具ポットの移動中に清掃することを特徴とする工具自動清掃装置。  In a tool magazine of a machine tool that can use a two-surface constraining tool, a rotary ring that is rotatably mounted on the tool insertion side of the tool pot and has a circular passive surface formed on a cylindrical outer peripheral surface, and the tool of the two-surface constraining tool A cleaning member attached to an end surface of the rotating ring facing a reference end surface, and a magazine frame along the magazine chain to rotate the rotating ring when the tool pot is moved in contact with the rotating passive unit. A tool for automatically cleaning a tool, wherein the tool reference end surface of the two-surface constraining tool is cleaned during movement of the tool pot in the tool magazine. 二面拘束工具が使用できる工作機械の工具マガジンにおいて、チエンリンクにより連結され移動位置決めされる工具ポットの口元端面と該工具ポットに収納される工具の工具基準端面とで形成する隙間に挿入可能且つ前記工具ポットの口元半径以上の毛あしの長さを有するブラシと、該ブラシを前記工具ポットの口元端面とほぼ平行で工具ポットの移動方向と交差するように工具ポットの移動方向の両側に配置し前記隙間に挿入可能に取てマガジンフレームに固設されるブラシ支えとを含んでなり、工具ポットが移動する際に工具基準端面周辺をブラシで擦過することにより異物を除去することを特徴とする工具自動清掃装置。In a tool magazine of a machine tool that can use a two-face constrained tool, it can be inserted into a gap formed by a mouth end surface of a tool pot connected and moved by a chain link and a tool reference end surface of a tool stored in the tool pot; A brush having a hair brushing length equal to or larger than the radius of the mouth of the tool pot, and the brush are arranged on both sides of the tool pot moving direction so as to be substantially parallel to the tool pot mouth end surface and intersect the tool pot moving direction. the pre-Symbol comprises a brush support, which is fixed to wear to the magazine frame insertably taken in the gap, to remove foreign matter by the tool pot is abraded peripheral tool reference end face with a brush as it moves Automatic tool cleaning device characterized by
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