JP7186459B2 - 工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械に関し、特に工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置に関する。

既知の工作機械のチェーン式刃物マガジンは、そのチェーンに複数のケースが取り付けられ、ケースに刃物棒を挿入され、刃物棒に加工用刃物が結合される。チェーンを回転させるように駆動することで、刃物棒の位置を変更して、後続の刃物棒を取り外す作業において適切な刃物を正確に取り外して加工することができる。

しかしながら、刃物棒をケースに差し込んで実装した後に、チェーンとともに回転する過程において刃物棒をケースから不適切に離脱し、刃物棒や刃物の損害、また工業生産上の安全性問題を生じることを避けるように、従来のチェーン式刃物マガジンに適用するケース構造は、その内部に通常、係止構造を設ける。係止構造は、刃物棒をケースに差し込む端を係止するように作用して、刃物棒の不適切的な離脱を防止する。前記係止構造は、複数のばね及び鋼ビーズで構成され、ばねが鋼ビーズに対してる付勢力を付与して、鋼ビーズを刃物棒のケースに差し込ませる端部に当接させる。さらに、通常、従来の係止構造は、刃物棒をケースに安定に差し込んでいるため、材料剛性の高いばねを利用して鋼ビーズによって刃物棒に付与される付勢力を高める。しかしながら、刃物棒を取り外すとき、ばねの付勢力を打ち勝つには大きな引っ張り力が必要であるが、刃物棒を取り外しにくいし、力を適切に制御しないと操作者がけがをする恐れがある。

これに鑑みて、本発明は、刃物棒の差し込み後の安定性を向上させるとともに刃物棒を容易に取り外すことができる工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置であって、前記チェーン式刃物マガジンは、直列に接続された複数の移動手段からなるチェーンを備え、前記移動手段毎に接続孔を有するケースが結合され、一端がヘッド部を形成する前記刃物棒が、前記ヘッド部が前記接続孔に位置合わせて挿入するように配置されており、前記各ケースの後端には、それぞれ、ロック部材が結合され、前記ロック部材は、第一方向において第一位置と第二位置との間に移動可能な少なくとも一つの作用部材と、第二方向において第三位置と第四位置との間に移動可能な少なくとも一つの規制部材とを含み、前記作用部材位が第一位置に位置するとき、前記作用部材が前記規制部材を押し当て該規制部材を第三位置に保持させ、前記規制部材の一部を前記ヘッド部に当接させることによって、前記接続孔から前記刃物棒の退出を規制し、前記チェーン式刃物マガジンの所定位置に配置されている刃物解除機構を備え、前記刃物解除機構は、前記規制部材が第三位置と第四位置との間に自由に移動できるように、前記作用部材を駆動して第一位置から第二位置まで移動させるように制御されるアンロック部材を含み、前記規制部材が第四位置に位置するとき、前記刃物棒が接続孔を自由に出入り可能である。

本発明によれば、刃物棒をケースに安定に差し込むことを確保し、刃物解除機構を制御してロック部材に対してアンロックすることで、刃物棒を容易に取り外すことができる。

本発明の好ましい実施形態による工作機械チェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置の斜視図である。 移動手段を省略する図１の側面図である。 移動手段を省略する図１の上面図である。 本発明の好ましい実施形態による工作機械チェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置におけるロック部材及びケースの分解図である。 図４に示したロック部材とケースとを組み合わせて示す斜視図である。 図５の６－６方向に沿う断面図である。 本発明の好ましい実施形態による工作機械チェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置のロック部材が刃物棒に対する規制作用を示す断面図である。 本発明の好ましい実施形態による工作機械チェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置のロック部材が刃物を解除する状態を示す断面図である。 図８におけるＡ部位の部分拡大図である。 刃物棒をケースから取り出すことを示す断面図である。

本発明をより明確に説明するために、好ましい実施形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明の好ましい実施形態による刃物棒保持及び刃物解除のための装置は工作機械チェーン式刃物マガジンに用いられる。前記チェーン式刃物マガジンは、直列に接続された複数の移動手段からなるチェーンを備える。前記チェーン式刃物マガジンは所定のレールに沿って回転するように制御される。図１に示すように、移動手段１０がケース２０に結合され、ケース２０は、内部に円錐状の接続孔２２を有する筒体である。ここで、前記接続孔２２の中心を通過する軸線Ｌを定義すると、刃物棒３０が前記軸線Ｌに沿って前記接続孔２２を出入りする。前記刃物棒３０は、本体部３０１、ネック部３０２及びヘッド部３０３を含み、本体部３０１の前端は、刃物（図示せず）を固定連結するように用いられる。ヘッド部３０３の外径がネック部３０２の外径より大きい。刃物棒３０は、ヘッド部３０３が接続孔２２に位置合わせてケース２０に挿入する。

図２及び図３を参照すると、本実施形態に係わる刃物棒保持及び刃物解除のための装置において、各ケース２０の後端には、それぞれ、ロック部材４０が結合され、チェーン式刃物マガジンの所定位置に配置されている刃物解除機構５０を備える。前記所定の位置とは、ケースが特定の位置に止まり、前記位置で刃物を自由に挿入したり取り外したりすることができる。以下、刃物棒３０を固定保持するためのロック部材４０と、ロック部材４０が刃物棒３０に対する規制を解除して刃物棒３０をケース２０から退出させるための刃物解除機構５０とをそれぞれ説明する。

図４～図６を参照すると、本実施形態のロック部材４０は、台座４１、複数のボルト４２、複数の規制部材４３、作用部材４４、ストッパ４５及び複数の押し部材４６を含む。台座４１は、円柱状の軸管４１１を有し、軸管４１１の一端には、外周から径方向に沿って外側へ延伸するように構成された延伸部４１２を有する。前記軸管４１１は軸孔４１１ａを有する。前記延伸部４１２には複数の穿孔４１２ａを有し、これらのボルト４２は、対応の穿孔４１２ａを通過してケース２０の後端面のボルト孔２４にロックされ、台座４１をケース２０の後端に連結させる。軸管４１１の軸孔４１１ａは、前記接続孔２２と連通する。更に、軸管４１１の管壁には、軸孔４１１ａに連通する少なくとも一つの貫通孔４１１ｂを有する。本実施形態の貫通孔４１１ｂの数が複数であり、かつそれぞれ規制部材４３を収容する。本実施形態において、前記規制部材４３は鋼ビーズである。また、前記軸管４１１の、前記延伸部に連結された一端に対向する他端には係合凹溝部４１１ｃを有する。

前記ロック部材４０の作用部材４４は、外周面４４１と内周面４４２を有する環状体であり、前記作用部材４４が軸管４１１に外嵌されるとともに、第一方向Ｄ１に沿ってスライドすることができる。前記第一方向Ｄ１は、ケース２０の中心を通過する軸方向であり、前記ストッパ４５も軸管４１１に外嵌され、作用部材４４を前記ストッパ４５と前記延伸部４１２との間に位置させる。前記ストッパ４５が係合凹溝部４１１ｃに係合された係合部材４７の当接により軸管４１１から離脱することができない。前記作用部材４４は、外周面４４１には環状凹溝部を有し、内周面４４２には傾斜の当接面４４２ａを有し、作用部材４４の片側端面の外周面４４１と内周面４４２との間には、複数の凹んだ座ぐり孔４４３を有する。これらの押し部材４６は、一端が対応の座ぐり孔４４３の底面に当接し、他端が前記ストッパ４５に当接するばねである。これらの押し部材４６は、前記作用部材４４をストッパ４５から離れる方向へ移動し続けるように、前記作用部材４４に押し力を印加する。図６に示すように、ここで、ストッパ４５から離れる方向へ移動する作用部材４４の当接面４４２ａが規制部材４３を押し当て、前記規制部材４３が貫通孔４１１ｂの孔径に規制されるためその一部だけが軸孔４１１ａから突出する場合、前記作用部材４４が第一位置Ｐ１に位置し、前記規制部材４３が第三位置Ｐ３に保持されると定義する。この状態で、前記刃物棒３０がケース２０を挿入し、そのヘッド部３０３が前記軸孔４１１ａに突入する場合、これらの規制部材４３の一部が前記ヘッド部３０３に当接させることによって、前記ケース２０から前記刃物棒３０の退出を規制する。

なお、上記実施形態に係わるロック部材４０の規制部材４３及び押し部材４６の数が複数であるが、既存の機能に影響を与えなければ、規制部材４３及び押し部材４６の数は一つでもよい。

図２、図３及び図７を参照すると、刃物解除機構５０が、チェーンの後方のベース６０に固定される。前記ベース６０が開口６２を有する。前記刃物解除機構５０は、伸縮シリンダー５２、アンロック部材５４及び二つの近接スイッチ５６を含む。前記伸縮シリンダー５２は、シリンダ本体５２１及びピストンロッド５２２を備え、前記シリンダ本体５２１がブラケット６４を介してベース６０の背面に固定連結される。前記ピストンロッド５２２の一部がシリンダ本体５２１に位置し、他の一部がシリンダ本体５２１から延出し、前記ピストンロッド５２２が操作され前後変位可能である。ピストンロッド５２２のシリンダ本体５２１から出す他の一部が連動ブロック５８に連結され、前記連動ブロック５８がアンロック部材５４を構成する二つの係合爪５４１に同時に連結される。前記二つの係合爪５４１が互いに平行に配置され、前端がフック部５４１ａを形成し、係合爪５４１の前端がベース６０の開口部６２を通過する。図２及び図７に示すように、ピストンロッド５２２がシリンダ本体５２１に対して外側に突出するとともに待機状態にある。この場合、前記二つの係合爪５４１のフック部５４１ａが、ロック部材４０の作用部材４４の環状凹溝部４４１ａの溝壁に接触せずに、該環状凹溝部４４１ａに位置するため、チェーンがケース２０をスムーズに変位させるように駆動する。前記二つの近接スイッチ５６がブラケット６４の固定板６６に取り付けられ、前記二つの係合爪５４１の移動位置を検出して対応の信号を送信することで伸縮シリンダー５２の作動可否を制御する。近接スイッチは既存の技術であるため、ここでは説明を省略する。

ロック部材４０が刃物棒３０に対する規制を解除しようとする場合、前記チェーンの回転を停止させて、前記伸縮シリンダー５２のピストンロッド５２２をシリンダ本体５２１の内部に向かって後退移動するように制御し、図８及び図９に示すように、前記二つの係合爪５４１のフック部５４１ａが、前記作用部材４４の環状凹溝部４４１ａの片側溝壁に引っ掛けて、ピストンロッド５２２が後退し続けるとともに、前記二つの係合爪５４１が前記作用部材４４をケース２０から離れる方向に移動させるように引っ張る。前記近接スイッチ５６の一つが停止の制御信号を送信すると、前記作用部材４４は後退を停止する。ここで、前記作用部材４４の止まる位置を第二位置Ｐ２と定義する。同時に、制限部材４３は、もはや作用部材４４の当接面４４２ａによって押し当てられないため、作用部材４４の内周面４４２と貫通孔４１１ｂとの間に自由に移動することができ、押し部材４６は圧縮された状態となる。

図１０に示すように、刃物棒３０を外に引くと、刃物棒３０のヘッド部３０３は規制部材４３を第二方向Ｄ２に沿って移動させるように押す。前記第二方向Ｄ２は、軸方向に垂直する径方向である。刃物棒３０のヘッド部３０３の最大外径部位が規制部材４３に衝突するとき、規制部材４３が位置する位置を第四位置Ｐ４として定義する。これによって、刃物棒３０は、ロック部材４０に規制されることなく、容易に取り外される。

以上に述べたように、本発明によれば、作用部材４４を第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間に移動させることによって、規制部材４３を第三位置Ｐ３と第四位置Ｐ４との間に移動させる。作用部材４４は、第一位置Ｐ１に位置するとき、規制部材４３を第三位置に保持させることによってケース２０から刃物棒３０の退出を規制する。逆に、作用部材４４が刃物解除機構５０によって駆動されて第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２に移動すると、規制部材４３が自由に移動できる。特に、規制部材４３が第四位置Ｐ４に押されると、前記刃物棒３０をケース２０から容易に引っ張ることができる。従って、本発明の刃物棒保持及び刃物解除のための装置によれば、刃物棒の差し込み後の安定性を向上させるとともに刃物棒を容易に取り外すことができ、ばねの付勢力を打ち勝つには大きな引っ張り力が必要であることによる既存の工業生産上の安全性問題を改善できる。

上述したものは本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の明細書及び特許請求の範囲の均等な変化はすべて、本発明の特許請求の範囲内に含まれるべきである。

１０：移動手段
２０：ケース
２２：接続孔
２４：ボルト孔
３０：刃物棒
３０１：本体部
３０２：ネック部
３０３：ヘッド部
４０：ロック部材
４１：台座
４１１：軸管
４１１ａ：軸孔
４１１ｂ：貫通孔
４１１ｃ：係合凹溝部
４１２：延伸部
４１２ａ：穿孔
４２：ボルト
４３：規制部材
４４：作用部材
４４１：外周面
４４１ａ：環状凹溝部
４４２：内周面
４４２ａ：当接面
４４３：座ぐり孔
４５：ストッパ
４６：押し部材
４７：係合部材
５０：刃物解除機構
５２：伸縮シリンダー
５２１：シリンダ本体
５２２：ピストンロッド
５４：アンロック部材
５４１：係合爪
５４１ａ：フック部
５６：近接スイッチ
５８：連動ブロック
６０：ベース
６２：開口
６４：ブラケット
６６：固定板
Ｄ１：第一方向
Ｄ２：第二方向
Ｌ：軸線
Ｐ１：第一位置
Ｐ２：第二位置
Ｐ３：第三位置
Ｐ４：第四位置

Claims (7)

1. 工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置であって、前記チェーン式刃物マガジンは、直列に接続された複数の移動手段からなるチェーンを備え、前記移動手段毎に接続孔を有するケースが結合され、一端がヘッド部を形成する前記刃物棒が、前記ヘッド部が前記接続孔に位置合わせて挿入するように配置されており、
   前記各ケースの後端には、それぞれ、ロック部材が結合され、前記ロック部材は、第一方向において第一位置と第二位置との間に移動可能な少なくとも一つの作用部材と、第二方向において第三位置と第四位置との間に移動可能な少なくとも一つの規制部材とを含み、前記作用部材が第一位置に位置するとき、前記作用部材が前記規制部材を押し当て該規制部材を第三位置に保持させ、前記規制部材の一部を前記ヘッド部に当接させることによって、前記接続孔から前記刃物棒の退出を規制し、
   前記チェーン式刃物マガジンの所定位置に配置されている刃物解除機構を備え、前記刃物解除機構は、前記規制部材が第三位置と第四位置との間に自由に移動できるように、前記作用部材を駆動して第一位置から第二位置まで移動させるように制御されるアンロック部材を含み、前記規制部材が第四位置に位置するとき、前記刃物棒が接続孔を自由に出入り可能であり、
   前記刃物解除機構は、前後変位可能であるピストンロッドを備える伸縮シリンダーを含み、前記アンロック部材は、前端がフック部をそれぞれ有する二つの係合爪を含み、
   前記ピストンロッドは、前記二つのフック部が前記作用部材に引っ掛けて該作用部材を前記第一位置から前記第二位置へ移動させるように、前記二つの係合爪を駆動するよう配置されている、
   前記ピストンロッドは、前記アンロック部材に連結され、前記アンロック部材を前後に変位させるように駆動し、
   前記ロック部材は、台座と少なくとも一つの押し部材とを含み、
   前記台座が前記ケースの後端に連結され、前記接続孔に連通する軸孔を有する軸管を備え、
   前記作用部材が環状体であり、前記軸管に外嵌されるとともに、前記第一位置と前記第二位置との間に移動可能であり、
   前記押し部材は、前記作用部材を付勢して前記第一位置に向かって移動させるための押し力を提供し、
   前記台座は、前記軸管の外周から径方向に沿って外側へ延伸するように構成された延伸部を有し、前記延伸部が前記ケースの後端に連結され、前記軸管の、前記延伸部に連結された一端に対向する他端にはストッパが外嵌されており、前記作用部材は前記ストッパと前記延伸部との間に配置され、
   前記押し部材の一端が前記ストッパに当接し、他端が前記作用部材に当接するように配置される、
   工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置。
2. 前記第一方向は前記ケースの中心を通過する軸方向であり、前記第二方向は前記軸方向に垂直する径方向である、
   請求項１に記載の工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置。
3. 前 記刃物棒の前記ヘッド部は、前記軸孔に挿入可能であり、前記軸管の管壁は、前記軸孔に連通する少なくとも一つの貫通孔を有し、
   前記作用部材が当接面を有し、
   前記規制部材は、前記軸管の前記貫通孔に収容される鋼ビーズであり、
   前記押し部材は、前記作用部材を第一位置の方向へ移動し続けるとともに前記当接面が前記鋼ビーズに接触するように、前記作用部材に前記押し力を印加する、
   請求項２に記載の工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置。
4. 前 記作用部材の内周面は傾斜の当接面を有している、
   請求項３に記載の工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置。
5. 前記作用部材の外周面には環状凹溝部を有し、
   前記アンロック部材の前端が前記環状凹溝部に位置するフック部であり、前記ピストンロッドが所定の方向に移動すると、前記アンロック部材が駆動されて移動し、前記フック部が前記環状凹溝部の一つの溝壁に引っ掛けるとともに前記作用部材を前記第一位置から前記第二位置へ移動させるように配置されている、
   請求項３または４に記載の工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置。
6. 前記ピストンロッドの一端が、連動ブロックを介して前記二つの係合爪に連結されるように配置されている
   請求項５に記載の工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置。
7. 前記刃物解除機構は、前記二つの係合爪の移動位置をそれぞれ検出して対応の信号を送信するための二つの近接スイッチを含む、
   請求項６に記載の工作機械のチェーン式刃物マガジンの刃物棒保持及び刃物解除のための装置。

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