JP4525873B2 - Protective cap for machine tools - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に工具が装着された主軸を回転駆動し、この回転する工具によりワークを加工する工作機械における、工具ホルダを収納する支持ポットの収納凹所に、当該工具ホルダが装着されない状態のとき、支持ポットの収納凹所を切削屑などが入らぬように塞ぐための保護キャップの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近のマシニングセンタ等の工作機械では、特開平10−277867号公報等に開示されているように、先端にドリル等の工具を備えた工具ホルダを多数収納した工具貯蔵マガジンを配置し、自動工具交換装置における一対の把持フィンガ体等の把持装置により、工作機械における主軸の先端部と工具貯蔵マガジンとの間で前記工具ホルダを交換できるように構成している。
【0003】
この種の装置に使用される2面拘束型の工具ホルダ50は、前記公報、図11(a)及び図11(b)に示すように、主軸先端の部に開口したテーパー孔に対して着脱自在となるテーパーシャンク部51を備え、該テーパーシャンク部51の基端側の大径のフランジ部52には、前記把持装置の把持フィンガ体により把持するための環状凹溝部53を有し、フランジ部52の下端から工具54が突出するように設けられている。なお、前記テーパーシャンク部51の先端には、工具貯蔵マガジンにおける工具収納部としての支持ポット内や主軸のテーパー孔内にてチャック部に工具ホルダ50を脱落しないように支持するためのスタッド55を突設している。
【0004】
ところで、一般には、前記工具貯蔵マガジンにおける複数の支持ポットのすべてに工具ホルダをセットしているわけではなく、必要な種類(数)の工具ホルダのみセットし、残る支持ポットは工具ホルダをセットしない状態で切削作業を実行するようにしている。この場合、工具ホルダをセットしていない支持ポットのホルダ収納凹所の開口部を長時間そのままにしておくと、切削屑等が支持ポット内に付着したり堆積するので、後にその箇所に工具ホルダをセットしようとすると支持ポットの凹所や工具ホルダ50のテーパーシャンク部51に傷が付いたり、正常にセットできなくなる等の問題が発生する。
【0005】
この不都合を解消するため、従来は、例えば、実開昭62−18354号公報等に開示されているように、前記 支持ポットの凹所(工具ホルダにおけるテーパーシャンク部が嵌まる部分)の開口部を塞ぐための合成樹脂材等からなる略円盤状等のキャップ基体と、それから突出した棒状の支持体とからなる保護キャップが提案されている。
【0006】
この場合、自動工具交換装置が正常に作動しているときには、主軸の先端から外した工具ホルダは、前記保護キャップが装着された支持ポットの箇所に回収しない(セットしない)ようにプログラムされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成では、自動工具交換装置のプログラム誤り等により、工具交換作業が実行されると、一方の把持装置により前記保護キャップが外せない一方、他方の把持装置により主軸から外した工具ホルダが、前記保護キャップが装着された支持ポットに装填されるように作動するため、当該保護キャップを工具ホルダにて支持ポット内に押し込むことになり、工具ホルダや保護キャップや支持ポットが破損したり、把持装置である把持フィンガ体等が歪む等の種々の不都合が発生するという問題があった。
【0008】
本発明は、前記従来の問題点を解決すべくなされたもであって、支持ポットに保護キャップをセットして切削屑等が入らぬようにすることができるものでありながら、プログラム誤り等による工具交換時には、予め前記保護キャップが外れるように、形態を工夫した保護キャップを提供することを目的とするものである。
【0009】
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明の工作機械に用いる保護キャップは、工作機械の工具交換装置に備えられた把持部が工具ホルダのフランジ部に形成した環状凹溝を把持して前記工作機械の主軸の軸方向に往復動することにより、工作機械の工具マガジンにおける下向き開口された収納凹所に収納される工具の代わりに前記収納凹所に対して着脱自在な保護キャップであって、前記保護キャップには、前記収納凹所に嵌合する栓体部と、前記収納凹所の外側に位置するように前記栓体部より下方に位置する鍔体とが備えられ、前記栓体部の直径は前記環状凹溝の最小径部の直径よりも小さく設定され、前記鍔体の直径は前記工具におけるフランジ部の直径と実質的に等しく設定され、工具交換時に把持動作するときの前記把持部が前記鍔体の上面に当接し、前記把持部の下降動につれて前記鍔体を下押しするように構成されたものである。
【0010】
そして、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の工作機械に用いる保護キャップであって、前記栓体部と鍔体とを軟質材料にて一体的に成形したものである。
【0011】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の工作機械に用いる保護キャップであって、前記栓体部に対して前記鍔体を連結体を介して連結し、前記少なくとも鍔体を軟質材料にて形成したものである。
【0012】
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の工作機械に用いる保護キャップであって、前記栓体部には前記収納凹所内にて把持保持させるためのプルスタッド部を備えたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態について説明する。図1は自動工具交換装置付き工作機(マシニングセンタ)の斜視図、図2は一部切欠き要部縦断面図、図3は把持装置の平面図、図4は側面図、図6は保護キャップの第1実施形態の側面図である。
【0014】
図1及び図2に示すように、マシニングセンタでは、基台1に直立して固定されたコラム2に主軸台3が支持されている。主軸台3は、リニアガイド4に案内され、Z軸送りモータ5及び送りねじ6により上下方向に移動される。基台1に設けられたテーブル7は水平面方向に移動可能であり、テーブル7の上面には被加工物を載置固定する。
【0015】
主軸台3には主軸モータ8、主軸9及び回転型の工具マガジン10が搭載されている。なお、主軸9と工具マガジン10は、公知の構成であるので、簡単に説明する(主軸9の説明は、図2を参照)。主軸9には、先端に工具54が装着された2面拘束型の工具ホルダ50(図11(a)及び図11(b)参照)が着脱可能に保持しうる工具取付部11と、この工具取付部11にドローバー12を介して工具リリースピン13とが備えられている。
【0016】
工具マガジン10は、工具ホルダ50を着脱可能に保持し、通常水平の姿勢にある支持ポット30を、回転盤の周辺部に複数備えたものである。その最下位に位置した支持ポット30のみ90度下方に回転して垂直な姿勢をとり、本実施形態の把持装置16によって工具交換可能な状態になる。工具ホルダ50の選択(最下位置への配置)は、マガジンモータ14の回転により実施される。
【0017】
また、主軸台3には、工具マガジン10と主軸9との間で工具ホルダ50を交換する自動工具交換装置TCが組み込まれている。その装置は、工具交換駆動モータ(以下、ATCモータと称す)15や旋回アーム式の把持装置16等から構成されている。本実施形態の把持装置16は、垂直な中空主軸25を中心にして水平に回転可能なスイングアーム16aと、その回転中心軸に関して対称の位置に、スイングアーム16aから外側に延出するように2組配された開閉可能な一対の把持フィンガ体17a,17b等により構成されており、主軸9と工具マガジン10とにセットされた工具ホルダ50を、2組の一対の把持フィンガ体17a,17bによる把持とスイングアーム16aの旋回とを利用して交換するものである。
【0018】
把持装置16の構成の詳細は後述するものとし、マシニングセンタ内における把持装置16の動きを引き起こす機構の概略から説明する。その前提として、まず、図2を利用して上記工具交換装置TC全体の構成について説明する。本工具交換装置TCの工具交換駆動軸(以下ATC駆動軸と称す)18は、ATCモータ15に結合されて鉛直方向を向いて配置され、軸受により主軸台3の上下部位に回転自在に軸支されている。ATC駆動軸18には4つのカム21,22,23,24が設けられている。
【0019】
一方、ATC駆動軸18の側方には、下半分程度にスプライン25aが、最下端に鍔が設けられた中空主軸25が、鉛直向きに配置されている。中空主軸25は、その下端部近傍で主軸台3の下部機械フレーム26の孔を貫いており、ブッシュによって、中心軸周りの回動とその軸線に沿った上下往復移動とが可能に支承されている。中空主軸25の最下端の鍔には、把持装置16が固定されている。
【0020】
中空主軸25の上端は、主軸台3の上部機械フレーム28に開けられた透孔を貫いており、この透孔と、中空主軸25との間には、支持部材29、ブッシュが回動可能に介装されている。前記支持部材29は、略円筒形状の部材である。支持部材29の中心孔の下方部は、この孔径より径の小さい中空主軸25の上部が挿入されている。支持部材29の中空孔の上方部は、その下方部よりもやや孔径が小さく、そこに中空主軸25内を貫通するアーム中軸31の上端が、キーとボルト33を利用して嵌合固定されている。また、支持部材29の下端部外周には、ギヤ29aが刻まれており、そのギヤ29aは側方のセグメントギヤ34に噛合している。このセグメントギヤ34には、揺動子35が固定されており、これがカム24に従動する。
【0021】
前記支持部材29内周面とアーム中軸31外周面との間に挟まれた中空主軸25は、両者29,31に固定されていないので、軸回りに独立に回転可能である。また、中空主軸25の上下方向中央近辺には、円周溝をもつ円筒部材36が固定され、該円筒部材36が後述の揺動レバー40により上下されることによって、中空主軸25は鉛直方向に往復移動される。更に、中空主軸25は、その下部のスプライン25aを取り囲むスプライン副軸37の軸回りの回転に伴って回転する。なお、スプライン副軸37は、その外周に形成されたフランジ部の上下面に、カム21の従動子としての従節ローラ38を有する。
【0022】
次に、把持装置16の動きを、ATC軸18に設けられている4つのカム21ないし24の構成と関連させて、説明する。把持装置16は、水平方向に旋回する。これは、主軸9と工具マガジン10との工具ホルダ50を交換するためである。この動きに係わるのは、ATC駆動軸18の最下位に設けられたパラレルカム21である。これによる動きに関しては、公知であるので、簡略に説明する(後述するカム22,23による動きについても同様とする)。パラレルカム21は上下2枚の板カムからなる複合カムであり、スプライン副軸37に設けられている従動子としての従節ローラ38に当接している。この構成に基づき、ATC駆動軸18の1回転の間に、スプライン副軸37、中空主軸25、及び把持装置16が180度回転する。
【0023】
また、把持装置16は、中空主軸25の軸方向に往復移動する。これは、工具ホルダ50を主軸台9や工具マガジン10から抜き取ったり、クランプするためである。この動きに係わるのは、ATC駆動軸18回りの円筒部材39の周面上部に形成された第1の円筒溝カム23である。第1の円筒溝カム23に係合している揺動レバー40の先端に設けられた接触子41が、中空主軸25外側の円柱部材36の円周溝に係合しており、ATC駆動軸18の1回転の間に、中空主軸25及びこれに固定されている把持装置16を、軸方向に1往復させる。更に、把持装置16における一対の把持フィンガ体17a,17bは開閉運動する。その動きに係わるのが、ATC駆動軸18周囲の上部位置の平面溝カム24である。平面溝カム24の溝形状は、図示しないが、閉じたリング状であって、カム軸を中心とする円弧状の大径部と小径部とそれらを連結する連結部とを有する。揺動子35が、回転する平面溝カム24の大径部、小径部、連結部のどこに組み付くかによって、把持フィンガ体17a,17bは、閉鎖状態、開放状態、または開閉運動状態となる。
【0024】
図3は、自動工具交換装置における把持装置16の一実施形態の一部切欠き平面図であり、前記中空主軸25の下端に取付けられて水平旋回するスイングアーム16aの両先端部下面側に、一対の開閉回動可能な把持フィンガ体17a,17bを各々枢軸40に枢支させてなり、一対の把持フィンガ体17a,17bの先端部(把持部)には、2面拘束型等の工具ホルダ50における凹環状溝53に外周側から係合する平面視略円弧状の把持爪部41が設けられている。そして、前記一対の把持フィンガ体17a,17bの受動側(前記枢軸40を挟んで爪部41と反対側)には、スイングアーム16aに固定されたホルダ42に付勢ばね43を固定し、該付勢ばね43にて、両把持フィンガ体17a,17bの把持爪部41、41が閉じる方向に付勢するように構成されている。
【0025】
また、前記スイングアーム16aの下面側には、前記中空主軸25に内装されたアーム中軸31と一体的に回動するカム板44が配置され、該カム板44の外周に形成されたカム部44aには、カム板44の外周に近いに配置された把持フィンガ体17aの受動側の外面に突出した係合部45が嵌まった状態で、前記一対のフィンガ体17a,17bの先端側の把持爪41、41にて工具ホルダ50を把持する把持姿勢に保持されるように構成されている。そして、両把持フィンガ体17a,17bの長手の中途部(枢軸48近傍)には、突起部46、46が内向きに設けられ、前記カム部44aにて前記一方の把持フィンガ体17aの受動側を閉じる方向に押すと、突起部46、46を介して他方のフィンガ体17bの先端側を開くべく回動させるよう構成されている。
【0026】
したがって、図2に示すように、主軸9の下端に装着された使用済みで交換すべき工具ホルダ50を、下向き姿勢の支持ポット30に着脱可能に保持されている工具ホルダ50と交換する場合、把持装置16における一方の一対の把持フィンガ体17a,17bにて工具ホルダ50における環状凹溝部53を把持する。そのとき、図5(a)で示すように、他方の一対の把持フィンガ体17a,17bを支持ポット30の収納凹所30aにテーパーシャンク部51が装着された工具ホルダ50における環状凹溝部53の位置にあるから、当該一対の把持フィンガ体17a,17bの先端部(把持部)の間隔を縮めると、図5(b)の二点鎖線のように環状凹溝部53の箇所を把持する。その後、スイングアーム16aを下降させて両工具ホルダ50、50を抜き出し、その状態で180度スイングアーム16aを水平旋回させて新しい(切削作業に使用すべき)工具ホルダ50を主軸9の下方に、取り除いた交換後の工具ホルダ50を支持ポット30の下方に夫々配置しスイングアーム16aを所定量上昇させて各々に箇所にセットするのである。
【0027】
ところで、工具マガジン10の任意の支持ポット30に工具ホルダ50が装着されていない箇所には、本発明の保護キャップ57を予め装着しておく。図6は本発明の保護キャップ57の第1実施形態を示し、前記支持ポット30における収納凹所30aの開口部下端部を塞ぐように嵌まる少なくとも上端部位が円錐台状に形成された栓体部59と、該栓体部59の外周下端寄り部位に一体的に設けられた大径の円盤状の鍔体60と、前記栓体部59の上端から上向きに突出した棒状のプルスタッド部61とからなり、これらの部分はすべて硬質ゴムやポリアセタール等の合成樹脂材にて形成されたものである。そして、栓体59の直径は、前記工具ホルダ50における環状凹溝部53の最小径部の直径よりも小さい直径に形成され、且つ鍔体60の直径は、少なくとも前記栓体部59の直径より大きく設定され、好ましくはフランジ部52の直径と略等しくなるように設定する。
【0028】
この保護キャップ57を工具ホルダ50が装着されていない工具マガジン10における支持ポット30の収納凹所30aに予め嵌合しておく(図7(a)参照)。工具交換のプログラムが正常であるときには、前記保護キャップ57が装着された支持ポット30が工具マガジン10の下端位置には位置せず、従って、収納凹所30aは保護キャップ57にて密閉されて切削屑等が侵入しない。
【0029】
しかしながら、前記工具交換のプログラムの誤り等で、保護キャップ57が装着された支持ポット30が下端位置となり、その箇所に使用済の工具ホルダ50が主軸9から外された後に嵌まる場合には、前述と同じく、把持装置16における一方の一対の把持フィンガ体17a,17bにて主軸9に装着された工具ホルダ50における環状凹溝部53を把持する。そのとき、他方の一対の把持フィンガ体17a,17bの先端部(把持部)の間隔を縮めると、当該間隔の狭まった先端部の把持爪部41、41は、栓体部59を把持することなく鍔体60の上側に位置するので、スイングアーム16aを下降動させると、図7(b)に示すように、前記一対の把持爪部41、41等の把持部にて鍔体60を押し下げる。そうすると、保護キャップ57の栓体部59は支持ポット30の収納凹所30aから外れ、当該保護キャップ57の自重にて下方に落下し、この支持ポット30の収納凹所30aは開放されることになる。従って、その後、スイングアーム16aが旋回して、主軸9から外した工具ホルダ50を前記支持ポット30の収納凹所30aに何の支障もなく収納させることができるのである。
【0030】
また、前記落下した保護キャップ57はすべての部分(部品)がポリアセタール等の合成樹脂製であり、金属に比べて軟質であるため、落下箇所であるテーブル7等の表面を傷つけることがないという効果も奏する。前記第1実施形態では、工具ホルダ50にスタッド55を備えたものについては、保護キャップ57にもプルスタッド部61を備え、支持ポット30の収納凹所30aの奥側に備えたチャック部(図示せず)にてプルスタッド部61を把持できるものである。
【0031】
図8は保護キャップ62の第2実施形態を示し、前記支持ポット30における収納凹所30aの開口部下端部を塞ぐように嵌まる上向き開口筒状の栓体部63と、ボルト64、ナット65及びボルト64に被嵌した連結体としてのスペーサ筒66を介して配置した大径の鍔体67とからなる。前記栓体部63は可撓性を有する軟質等のゴム、合成樹脂材であり、ボルト64の頭部等、少なくとも鍔体67より下方る突出する部分や鍔体67は合成樹脂製である。この実施形態形態でも、前記第1実施形態と同じく、工具交換のプログラム誤り等で、保護キャップ62が嵌まった支持ポット30に対して、主軸から外された工具ホルダ50を収納する以前に、図9に示すごとく、他方の一対の把持フィンガ体17a,17bの先端部の間隔を縮めると、当該間隔の狭まった先端部の把持爪部41、41は、栓体部63を把持することなく鍔体67の上側に位置するので、スイングアーム16aを下降動させると、図9(a)に示すように、前記一対の把持爪部41、41にて鍔体67を押し下げる。そうすると、保護キャップ62の栓体部63は支持ポット30の収納凹所30aから外れ、当該保護キャップ62の自重にて下方に落下し(図9(b)参照)、この支持ポット30の収納凹所30aは開放されることになり、第1実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【0032】
なお、第2実施形態の保護キャップ62は図10に示す形態の2面拘束型の工具ホルダ50に対応させたものであり、プルスタッド部が存在せず、工具ホルダ50のテーパーシャンク部51の上面が開放状で、工具54の先端部にオイルミストを供給するための通路68がテーパーシャンク部51の内径部を介して形成されているものであって、オイルミストは主軸9におけるドローバー12を介して供給される。主軸9のテーパ穴に続く中心穴内には軸線方向に移動可能に挿通されたドローバー12によりコレットを介して図11に示すような前記工具ホルダ50におけるプルスタッド部55を引き込み装着するものでは、本発明の保護キャップにもプルスタッド部を備えることはもちろん必要となる。本発明の保護キャップは、2面拘束型以外のタイプの工具ホルダに対応したものにも適用できることはいうまでもない。
【0033】
さらに、本発明に係る把持装置は、図示のような一対の把持フィンガ体のタイプ以外に平面視円弧状の固定把持部と、該固定把持部に対して遠近動する移動把持部とからなる公知の把持装置であってもよく、この場合は固定把持部もしくは移動把持部のいずれか一方もしくは双方が保護キャップにおける鍔体に当接する構成であれば良い。
【0034】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項1に記載の発明の工作機械に用いる保護キャップは、工作機械の工具交換装置に備えられた把持部が工具ホルダのフランジ部に形成した環状凹溝を把持して前記工作機械の主軸の軸方向に往復動することにより、工作機械の工具マガジンにおける下向き開口された収納凹所に収納される工具の代わりに前記収納凹所に対して着脱自在な保護キャップであって、前記保護キャップには、前記収納凹所に嵌合する栓体部と、前記収納凹所の外側に位置するように前記栓体部より下方に位置する鍔体とが備えられ、前記栓体部の直径は前記環状凹溝の最小径部の直径よりも小さく設定され、前記鍔体の直径は前記工具におけるフランジ部の直径と実質的に等しく設定され、工具交換時に把持動作するときの前記把持部が前記鍔体の上面に当接し、前記把持部の下降動につれて前記鍔体を下押しするように構成されたものである。
【0035】
このように構成すれば、通常は支持ポットの収納凹所を保護キャップにて覆っているから、支持ポットに切削屑等が入らぬようにする保護することができる一方、プログラム誤り等による工具交換時には、把持動作するときの把持フィンガ体等の把持部が保護キャップにおける鍔体の上面に当接し、把持部の下降動につれて鍔体を下押しすることより、栓体部が支持ポットの収納凹所から抜け落ちるので、自動的に支持ポットの収納凹所が開放されることになり、その開放された箇所に外した工具ホルダを嵌め入れることができる。従って、工具交換のプログラムに誤りがあっても、支持ポット、工具ホルダ、把持フィンガ体等の把持部が破損することがなく、工具交換時の不具合を解消でき、自動工作作業を円滑に続行できるという効果を奏する。
【0036】
そして、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の工作機械に用いる保護キャップであって、前記栓体部と鍔体とを軟質材料にて一体的に成形したものであるから、請求項1に記載の発明の作用・効果に加えて、保護キャップが落下したときに工作機械や被加工物に衝突してもそれらが傷つくことを確実に防止できるという効果を奏する。
【0037】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の工作機械に用いる保護キャップであって、前記栓体部に対して前記鍔体を連結体を介して連結し、前記少なくとも鍔体を軟質材料にて形成したものである。この場合も、保護キャップの落下時に最初に他の物に衝突し易い鍔体の部分が少なくとも軟質材料にて形成されていると、その他の物を傷つけることを防止できるのである。
【0038】
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の工作機械に用いる保護キャップであって、前記栓体部には前記収納凹所内にて把持保持させるためのプルスタッド部を備えたものである。このようにプルスタッド部を保護キャップに備えることにより、請求項1乃至請求項3に記載の発明の効果に加えて、支持ポットの収納凹所内への保護キャップの装着を確実に行え、不用意に外れなくすることができ、自動工具交換作業を安全確実に実行できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】マシニングセンタの斜視図である。
【図2】自動工具交換装置の一部切欠き縦断面図である。
【図3】把持装置の平面図である。
【図4】把持装置の側面図である。
【図5】(a)は支持ポットに装着した工具ホルダに把持フィンガ体を接近させる状態の側面図、(b)は支持ポットから工具ホルダを下降動する把持フィンガ体にて抜き出す状態の側面図である。
【図6】第1実施形態の保護キャップの側面図である。
【図7】(a)は支持ポットに装着された第1実施形態の保護キャップに把持フィンガ体を接近させる状態の側面図、(b)は下降動する把持フィンガ体にて支持ポットから保護キャップを外す状態の側面図である。
【図8】第2実施形態の保護キャップの一部断面側面図である。
【図9】(a)は支持ポットに装着された第2実施形態の保護キャップに把持フィンガ体を接近させる状態の側面図、(b)は下降動する把持フィンガ体にて支持ポットから保護キャップを外す状態の側面図である。
【図10】(a)は他の形式の工具ホルダの一部切欠き側面図、(b)はテーパーシャンク部の断面図である。
【図11】(a)は2面拘束型工具ホルダの側面図、(b)は平面図である。
【符号の説明】
9 主軸
10 工具マガジン
16 把持装置
16a スイングアーム
17a,17b 把持フィンガ体
30 支持ポット
30a 収納凹所
50 工具ホルダ
53 環状凹溝部
57 保護キャップ
59 栓体部
60 鍔体
61 プルスタッド部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention A machine tool that rotates a spindle with a tool attached to the tip and processes the workpiece with this rotating tool. When the tool holder is not mounted in the storage recess of the support pot for storing the tool holder, the storage recess of the support pot is closed so that cutting waste does not enter. Protective cap for Concerning structure.
[0002]
[Prior art]
In recent machine tools such as machining centers, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-277867, a tool storage magazine containing a large number of tool holders equipped with tools such as drills is arranged at the tip, and automatic tool change is performed. The tool holder can be exchanged between the tip end portion of the spindle of the machine tool and the tool storage magazine by a gripping device such as a pair of gripping finger bodies in the device.
[0003]
The two-surface constrained
[0004]
By the way, generally, the tool holder is not set in all of the plurality of support pots in the tool storage magazine, but only the necessary type (number) of tool holders are set, and the remaining support pots do not set the tool holder. The cutting work is executed in the state. In this case, the support pot with no tool holder set Holder storage recess If the opening is left as it is for a long time, cutting waste or the like adheres to or accumulates in the support pot. Therefore, if the tool holder is to be set later, the recess of the support pot or the taper shank portion of the
[0005]
In order to eliminate this inconvenience, conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 62-18354, etc., the opening of the recess of the support pot (the portion where the tapered shank portion of the tool holder fits) is provided. There has been proposed a protective cap comprising a substantially disc-shaped cap base made of a synthetic resin material or the like and a rod-like support projecting therefrom.
[0006]
In this case, when the automatic tool changer is operating normally, the tool holder removed from the tip of the main spindle is programmed not to be collected (not set) at the place of the support pot to which the protective cap is attached. .
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, when a tool change operation is executed due to a program error or the like of the automatic tool changer, the protective cap cannot be removed by one gripping device, while the tool holder removed from the spindle by the other gripping device is In order to operate so as to be loaded into the support pot equipped with the protective cap, the protective cap will be pushed into the support pot with the tool holder, the tool holder, the protective cap and the support pot will be damaged, There is a problem that various inconveniences such as distortion of a gripping finger body which is a gripping device occur.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to set a protective cap in a support pot to prevent cutting waste from entering, but due to a program error or the like. It is an object of the present invention to provide a protective cap whose shape is devised so that the protective cap is removed in advance when the tool is changed.
[0009]
In order to achieve the object, the invention according to claim 1 is provided. Protective cap for machine tools Is The gripping part provided in the tool changer of the machine tool grips the annular groove formed in the flange part of the tool holder and reciprocates in the axial direction of the main axis of the machine tool, so that the tool magazine of the machine tool faces downward. A protective cap that is detachable from the storage recess instead of the tool stored in the opened storage recess, The protective cap includes a plug portion that fits into the storage recess, and the plug portion that is positioned outside the storage recess. Located below And a diameter of the plug body portion is set to be smaller than a diameter of a minimum diameter portion of the annular groove, and a diameter of the housing is set to be substantially equal to a diameter of the flange portion of the tool. When gripping when changing tools The gripping part comes into contact with the upper surface of the housing and pushes down the housing as the gripping part moves downward. It is comprised as follows.
[0010]
The invention described in
[0011]
Further, the invention described in
[0012]
Furthermore, the invention described in claim 4 is described in any one of claims 1 to 3. Used for machine tools Protective cap Because The plug body is held and held in the storage recess. Pull stud It has a part.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment embodying the present invention will be described. 1 is a perspective view of a machine tool (machining center) with an automatic tool changer, FIG. 2 is a partially cutaway longitudinal sectional view, FIG. 3 is a plan view of a gripping device, FIG. 4 is a side view, and FIG. It is a side view of 1st Embodiment.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the machining center, a
[0015]
A
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The details of the configuration of the
[0019]
On the other hand, on the side of the
[0020]
The upper end of the hollow
[0021]
Since the hollow
[0022]
Next, the movement of the
[0023]
Further, the gripping
[0024]
FIG. 3 is a partially cut-away plan view of an embodiment of the
[0025]
Further, a
[0026]
Therefore, as shown in FIG. 2, when replacing the used
[0027]
By the way, the
[0028]
This
[0029]
However, when the
[0030]
Further, since all the parts (parts) of the fallen
[0031]
FIG. 8 shows a second embodiment of the
[0032]
Note that the
[0033]
Furthermore, the gripping device according to the present invention includes, in addition to a pair of gripping finger types as shown in the drawing, a fixed gripping portion having an arc shape in plan view, and a movable gripping portion that moves far and away relative to the fixed gripping portion. In this case, any one or both of the fixed gripping portion and the movable gripping portion may be in contact with the casing of the protective cap.
[0034]
【The invention's effect】
As described in detail above, the invention according to claim 1 Protective cap for machine tools Is The gripping part provided in the tool changer of the machine tool grips the annular groove formed in the flange part of the tool holder and reciprocates in the axial direction of the main axis of the machine tool, so that the tool magazine of the machine tool faces downward. A protective cap that is detachable from the storage recess instead of the tool stored in the opened storage recess, The protective cap includes a plug portion that fits into the storage recess, and the plug portion that is positioned outside the storage recess. Located below And a diameter of the plug body portion is set to be smaller than a diameter of a minimum diameter portion of the annular groove, and a diameter of the housing is set to be substantially equal to a diameter of the flange portion of the tool. When gripping when changing tools The gripping part comes into contact with the upper surface of the housing and pushes down the housing as the gripping part moves downward. It is comprised as follows.
[0035]
If comprised in this way, since the storage recess of a support pot is normally covered with the protective cap, it can protect so that cutting waste etc. may not enter into a support pot, On the other hand, tool change by a program error etc. Sometimes the gripping part such as the gripping finger body during gripping operation is a housing in the protective cap Top surface of , And by pushing down the housing as the gripping part descends, the plug body part falls out of the support pot storage recess, so that the support pot storage recess is automatically opened. The removed tool holder can be inserted into the opened portion. Therefore, even if there is an error in the tool change program, the gripping parts such as the support pot, tool holder, and gripping finger body will not be damaged, so that problems during tool change can be resolved, and automatic machining can be continued smoothly. There is an effect.
[0036]
The invention described in
[0037]
Further, the invention described in
[0038]
Furthermore, the invention described in claim 4 is described in any one of claims 1 to 3. Used for machine tools Protective cap Because The plug body is held and held in the storage recess. Pull stud It has a part. in this way Pull stud By providing the protective cap in the protective cap, in addition to the effects of the inventions of claims 1 to 3, the protective cap can be securely attached to the storage recess of the support pot, and cannot be removed carelessly. The automatic tool change operation can be executed safely and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a machining center.
FIG. 2 is a partially cutaway longitudinal sectional view of the automatic tool changer.
FIG. 3 is a plan view of the gripping device.
FIG. 4 is a side view of the gripping device.
5A is a side view showing a state in which a gripping finger body is brought close to a tool holder mounted on a support pot, and FIG. 5B is a side view showing a state in which the tool holder is moved down from the support pot by a gripping finger body. It is.
FIG. 6 is a side view of the protective cap of the first embodiment.
7A is a side view showing a state in which the gripping finger body is brought close to the protective cap of the first embodiment mounted on the support pot, and FIG. 7B is a protective cap from the support pot by the gripping finger body that moves downward. It is a side view of the state which removes.
FIG. 8 is a partial cross-sectional side view of a protective cap according to a second embodiment.
9A is a side view showing a state in which the gripping finger body is brought close to the protective cap of the second embodiment mounted on the support pot, and FIG. 9B is a protective cap from the support pot with the gripping finger body moving downward. It is a side view of the state which removes.
10A is a partially cutaway side view of another type of tool holder, and FIG. 10B is a cross-sectional view of a tapered shank portion.
11A is a side view of a two-surface constrained tool holder, and FIG. 11B is a plan view.
[Explanation of symbols]
9 Spindle
10 Tool magazine
16 Gripping device
16a swing arm
17a, 17b Holding finger body
30 Support pot
30a storage recess
50 Tool holder
53 Annular groove
57 Protective cap
59 Plug body
60 body
61 Pull stud Part
Claims (4)
前記保護キャップには、前記収納凹所に嵌合する栓体部と、前記収納凹所の外側に位置するように前記栓体部より下方に位置する鍔体とが備えられ、
前記栓体部の直径は前記環状凹溝の最小径部の直径よりも小さく設定され、
前記鍔体の直径は前記工具におけるフランジ部の直径と実質的に等しく設定され、
工具交換時に把持動作するときの前記把持部が前記鍔体の上面に当接し、前記把持部の下降動につれて前記鍔体を下押しするように構成されたことを特徴とする工作機械に用いる保護キャップ。 The gripping part provided in the tool changer of the machine tool grips the annular groove formed in the flange part of the tool holder and reciprocates in the axial direction of the main axis of the machine tool, so that the tool magazine of the machine tool faces downward. A protective cap that is detachable from the storage recess instead of the tool stored in the opened storage recess,
The protective cap includes a plug portion that fits in the storage recess, and a housing that is positioned below the plug portion so as to be positioned outside the storage recess.
The diameter of the plug portion is set smaller than the diameter of the minimum diameter portion of the annular groove,
The diameter of the housing is set to be substantially equal to the diameter of the flange in the tool;
Protective cap used for a machine tool, wherein the gripping portion when gripping operation is performed at the time of tool replacement is configured to abut on the upper surface of the housing and push down the housing as the gripping portion is lowered. .
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