JP7253836B2 - Tool holder holding device in tool magazine - Google Patents
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本発明は、ツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置に関し、特に、ツールホルダを手動で抜き差ししやすいツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tool holder holding device in a tool magazine, and more particularly to a tool holder holding device in a tool magazine that facilitates manual insertion and removal of tool holders.
一般的に、ツールマガジンは複数のツールホルダ又はツーリングを収納するためのものであり、ツールホルダ又はツーリングはそれぞれ切削工具を挿設するために用いられる。加工機は、ツールマガジンから必要なツールホルダを取り出して加工箇所まで移動させ、切削工具で加工を行う。 Generally, a tool magazine is for storing a plurality of tool holders or toolings, and each tool holder or tooling is used to insert a cutting tool. The processing machine takes out a necessary tool holder from a tool magazine, moves it to a processing location, and performs processing with a cutting tool.
切削工具をしっかりと担持し、且つ加工時の力を受け止るために、通常、ツールホルダは非常に堅固な材料で製造されており、かなりの重量を有する。よって、ツールマガジンに収納する際には、ツールホルダが緩んで落下しないよう、十分な力を有する位置決め手段で位置決めせねばならない。 In order to firmly hold the cutting tool and absorb the forces during machining, the tool holder is usually made of a very rigid material and has a considerable weight. Therefore, when the tool holder is stored in the tool magazine, it must be positioned with a positioning means having sufficient force so that the tool holder does not loosen and drop.
最も一般的な位置決め手段は、ツールスリーブの側壁に収容孔を設け、収容孔内に弾性部材と位置決めスチールボールを設置するものである。そして、位置決めスチールボールをツールホルダのボールヘッドの後端位置に当止することで、ツールホルダの外部への移動を回避する。しかし、ツールホルダは非常に重いため、弾性部材がかなり大きな弾性力を有していなければ、ツールホルダが極めて容易に弾性部材の弾性力に抗して抜け出すとの事態は回避できない。また、このことから、ツールホルダを取り出したい場合や差し込みたい場合には、機械的に大きな動力を加えてツールホルダを押動しなければ、弾性部材の弾性力に抗して位置決めスチールボールを内側に押し込むことはできない。 The most common locating means is to provide a receiving hole in the side wall of the tool sleeve, in which a resilient member and a locating steel ball are installed. By abutting the positioning steel ball on the rear end position of the ball head of the tool holder, movement to the outside of the tool holder is avoided. However, since the tool holder is very heavy, unless the elastic member has a considerably large elastic force, it cannot be avoided that the tool holder very easily comes out against the elastic force of the elastic member. In addition, from this fact, when it is desired to remove or insert the tool holder, a large mechanical force must be applied to push the tool holder. cannot be pushed into
特許文献1は、類似の構造を開示している。当該構造では、弾性部材を水平に設置することでスライドスリーブを弾性的に設置している。スライドスリーブにはスチールボールを没入させる空間が設けられている。弾性部材の弾性力を利用して、スチールボールを没入させる空間をスチールボールとずらすことで、スチールボールはツールホルダに向かって突出を維持する。一方、ツールホルダを取り出したい場合、或いはツールホルダをツールスリーブに差し込みたい場合には、スライドスリーブ外側のフックを利用して弾性部材の弾性力に抗し、スチールボールを没入させる空間をスチールボールまで移動させる。すると、スチールボールが没入し、ツールホルダを自由に抜き差しできるようになる。 US Pat. No. 6,201,301 discloses a similar structure. In this structure, the slide sleeve is elastically installed by horizontally installing the elastic member. The slide sleeve has a space for inserting the steel ball. By using the elastic force of the elastic member to shift the steel ball from the space in which the steel ball is to be immersed, the steel ball maintains its projection toward the tool holder. On the other hand, when it is desired to take out the tool holder or to insert the tool holder into the tool sleeve, the hook on the outside of the slide sleeve is used to resist the elastic force of the elastic member, and the space for inserting the steel ball is extended up to the steel ball. move. Then, the steel ball is immersed and the tool holder can be freely inserted and removed.
しかし、上記の構造でも同様に、重量が非常に重いツールホルダを適切に位置決めするためには、弾性部材として弾性力の極めて大きなものを選択せねばならない。このことから、やはり大きな動力をフックに接続する必要があり、手動で操作することはできない。また、部材の構造が極めて複雑となり、コストが増大するだけでなく、故障の確率も上昇する。 However, in the above structure as well, in order to properly position a very heavy tool holder, an elastic member with an extremely large elastic force must be selected. For this reason, it is still necessary to connect a large power to the hook, and it cannot be operated manually. Moreover, the structure of the member becomes extremely complicated, which not only increases the cost but also increases the probability of failure.
本発明の目的の1つは、位置決め部材を解除しやすく、ツールホルダの挿設及び位置決め又は抜き出しが容易なツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION One of the objects of the present invention is to provide a tool holder holding device in a tool magazine that facilitates releasing of a positioning member and facilitates insertion, positioning, or withdrawal of a tool holder.
上記の目的を達成するために、本発明は、ツールマガジンに設置されてツールホルダを収容及び位置決めするためのツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置を提供する。当該ツールホルダの対向する両端には、切削工具収容部と位置決め部がそれぞれ備わっている。当該位置決め部は柄部及び大径部を含む。当該大径部は、当該柄部における当該切削工具収容部から遠い側の一端に位置する。且つ当該大径部の外径は当該柄部の外径よりも大きい。また、当該ツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置は、本体、少なくとも1つの弾性部材、少なくとも1つの位置決め部材、ストッパ及び移動手段を含む。 To achieve the above objectives, the present invention provides a tool holder holding device in a tool magazine for receiving and positioning tool holders installed in the tool magazine. Opposed ends of the tool holder are provided with a cutting tool receiving portion and a positioning portion, respectively. The positioning portion includes a stem portion and a large diameter portion. The large-diameter portion is located at one end of the handle portion on the far side from the cutting tool housing portion. Moreover, the outer diameter of the large diameter portion is larger than the outer diameter of the handle portion. Also, the tool holder holding device in the tool magazine includes a main body, at least one elastic member, at least one positioning member, a stopper and moving means.
当該本体は、軸方向を定義し、且つ当該軸方向に沿って収容空間が開設されている。当該本体には、当該収容空間の内壁から径方向に外側へ向かって少なくとも1つの収容孔が形成されている。当該少なくとも1つの収容孔は当該収容空間と連通している。当該本体の収容空間の当該軸方向において対向する両端を、それぞれ第1端及び第2端と定義する。当該少なくとも1つの収容孔は、当該第1端と当該第2端の間に位置している。当該収容空間の第1端には、当該ツールホルダが位置決め部において挿入される。当該少なくとも1つの弾性部材と少なくとも1つの位置決め部材は、当該少なくとも1つの収容孔に収容される。当該少なくとも1つの弾性部材の一端は当該少なくとも1つの位置決め部材に弾性的に当接して、当該少なくとも1つの位置決め部材を当該収容空間に向かって押動する。当該少なくとも1つの位置決め部材は、当該少なくとも1つの弾性部材からの弾性力を受けて、常態下では一部が当該収容空間内に位置している。当該ストッパは、当該収容空間内に設けられて、当該軸方向に沿って位置決め位置と解除位置の間で摺動可能である。当該ストッパは、当該ツールホルダの位置決め部と当接する。当該ストッパが当該位置決め位置にある場合、当該ストッパは当該少なくとも1つの収容孔と当該第2端の間に位置する。また、当該少なくとも1つの位置決め部材が、部分的に当該収容空間内に位置することで、当該第1端方向に向かって当該ツールホルダの大径部が抜け出さないよう防止する。当該ストッパが当該解除位置にある場合、当該ストッパは径方向において当該少なくとも1つの収容孔と少なくとも部分的に重なり合うことで、当該少なくとも1つの位置決め部材を当該少なくとも1つの弾性部材に向かって押し付ける。当該移動手段は、当該ストッパを当該位置決め位置から当該解除位置に移動させるよう駆動するために用いられる。 The body defines an axial direction and is provided with a receiving space along the axial direction. At least one accommodation hole is formed in the main body radially outward from the inner wall of the accommodation space. The at least one accommodation hole communicates with the accommodation space. Both ends of the accommodation space of the main body that face each other in the axial direction are defined as a first end and a second end, respectively. The at least one receiving hole is located between the first end and the second end. The tool holder is inserted into the first end of the accommodation space at the positioning portion. The at least one elastic member and the at least one positioning member are accommodated in the at least one accommodation hole. One end of the at least one elastic member elastically contacts the at least one positioning member to push the at least one positioning member toward the accommodation space. The at least one positioning member receives an elastic force from the at least one elastic member and is partially positioned within the accommodation space under normal conditions. The stopper is provided in the accommodation space and is slidable between a positioning position and a release position along the axial direction. The stopper contacts the positioning portion of the tool holder. When the stopper is in the positioning position, the stopper is located between the at least one receiving hole and the second end. In addition, the at least one positioning member is partially positioned within the accommodation space, thereby preventing the large-diameter portion of the tool holder from slipping out toward the first end. When the stopper is in the released position, the stopper at least partially overlaps the at least one receiving hole in the radial direction, thereby pressing the at least one positioning member toward the at least one elastic member. The moving means is used to drive the stopper from the positioning position to the releasing position.
このように、本発明では、ストッパを利用して位置決め部材を収容孔内に押し込むことで、ツールホルダを位置決め部材の拘束から解除して抜き出せるようにする。このとき、ストッパは位置決め部材部分に停止する。また、ツールホルダを再び挿設したい場合には、ツールホルダを直接利用してストッパを押動すれば、位置決め部材によってツールホルダを再び係止できる。切削工具の解除、位置決めの過程では、ストッパがツールホルダに代わって位置決め部材を退避させるため、切削工具の抜き差しがいっそう容易となり、省力化される。 Thus, in the present invention, by pushing the positioning member into the receiving hole using the stopper, the tool holder can be released from the constraint of the positioning member and extracted. At this time, the stopper stops at the positioning member portion. When the tool holder is to be inserted again, the tool holder can be directly used to push the stopper so that the tool holder can be retained again by the positioning member. In the process of releasing and positioning the cutting tool, the stopper retracts the positioning member in place of the tool holder, making it easier to insert and remove the cutting tool, saving labor.
図1~図5及び図3Aを参照する。本発明は、ツールマガジンに設置されてツールホルダ60を収容及び位置決めするためのツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置を提供する。当該ツールホルダ60の対向する両端には、切削工具収容部61と位置決め部62がそれぞれ備わっている。当該切削工具収容部61には切削工具が収容される。当該位置決め部62は柄部621と大径部622を含む。当該大径部622は、当該柄部621における当該切削工具収容部61から遠い側の一端に位置している。且つ、当該大径部622は、外径が当該柄部621の外径よりも大きく、ボールヘッド状をなしている。また、当該ツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置は、本体10、少なくとも1つの弾性部材20、少なくとも1つの位置決め部材30、ストッパ40及び移動手段を含む。
Please refer to FIGS. 1-5 and 3A. The present invention provides a tool holder retention device in a tool magazine for receiving and positioning a
当該本体10は、軸方向を定義し、且つ当該軸方向に沿って収容空間11が開設されている。当該本体10には、当該収容空間11の内壁から径方向に外側へ向かって少なくとも1つの収容孔12が形成されている。当該少なくとも1つの収容孔12は当該収容空間11と連通している。当該本体10の収容空間11の当該軸方向において対向する両端を、それぞれ第1端及び第2端と定義する。当該少なくとも1つの収容孔12は、当該第1端と当該第2端の間に位置している。当該収容空間11の第1端には、当該ツールホルダ60が位置決め部62において挿入される。具体的には、当該収容空間11は大径区間111と小径区間112を含む。当該大径区間111は当該第1端寄りであり、当該小径区間112は当該第2端寄りである。当該少なくとも1つの収容孔12は当該小径区間112と連通している。また、当該大径区間111と当該小径区間112の間にはテーパー区間113が更に接続されている。当該テーパー区間113の内径は、当該大径区間111寄りの一端から当該小径区間112寄りの一端に向かって徐々に縮小している。当該大径区間111、当該小径区間112及び当該テーパー区間113の長さと内径は、収容するツールホルダの規格に応じて設定すればよい。
The
当該少なくとも1つの弾性部材20と少なくとも1つの位置決め部材30は、当該少なくとも1つの収容孔12に収容される。当該少なくとも1つの弾性部材20の一端は当該少なくとも1つの位置決め部材30に弾性的に当接して、当該少なくとも1つの位置決め部材30を当該収容空間11に向かって押動する。当該少なくとも1つの位置決め部材30は、当該少なくとも1つの弾性部材20からの弾性力を受けて、常態下では一部が当該収容空間11内に位置している。例えば、当該少なくとも1つの弾性部材20をバネとし、当該少なくとも1つの位置決め部材30をボールとすればよい。ただし、これに限らない。また、好ましくは、当該少なくとも1つの収容孔12における当該収容空間11寄りの一端の内径は徐々に縮小している。これにより、当該少なくとも1つの位置決め部材30が当該少なくとも1つの収容孔12から完全に抜け出すとの事態が回避される。且つ、加工の便宜上、当該本体の収容空間内には更に嵌合リングを嵌設してもよい。当該少なくとも1つの収容孔部分は当該本体に形成されており、一部が当該嵌合リングを貫通する。且つ、当該少なくとも1つの収容孔の内径のうち徐々に縮小する側の一端が当該嵌合リングに位置する。
The at least one
当該ストッパ40は、当該収容空間11内に設けられて、当該軸方向に沿って位置決め位置と解除位置の間で摺動可能である。当該ストッパ40は、当該ツールホルダ60の位置決め部62と当接する。当該ストッパ40が当該位置決め位置にある場合、当該ストッパ40は当該少なくとも1つの収容孔12と当該第2端の間に位置する(即ち、当該小径区間112内に位置する)。また、当該少なくとも1つの位置決め部材30が、部分的に当該収容空間11内に位置することで、当該第1端方向に向かって当該ツールホルダ60の大径部622が抜け出さないよう防止する。反対に、当該ストッパ40が当該解除位置にある場合、当該ストッパ40は径方向において当該少なくとも1つの収容孔12と少なくとも部分的に重なり合うことで、当該少なくとも1つの位置決め部材30を当該少なくとも1つの弾性部材20に向かって押し付ける。このとき、当該ストッパ40は、当該弾性部材20からの弾性力を受けて当該位置決め部材30により径方向に位置決めされるため、当該軸方向における自由な移動は困難となる。好ましくは、当該ストッパ40の外周壁には少なくとも1つの位置決め凹部42が凹設されている。当該少なくとも1つの位置決め凹部42は、当該少なくとも1つの位置決め部材30に対応している。当該ストッパ40が当該解除位置にある場合、当該少なくとも1つの位置決め部材30は、当該少なくとも1つの位置決め凹部42に部分的に嵌め込まれて当接する。これにより、当該ストッパ40がほぼ位置決めされるため、ストッパ40が位置決め部材30の位置に正対していないときに、ストッパ40が弾性部材20から強い弾性力を受けて位置ずれし、位置決め部材30を押し開ける効果が失われるとの事態が回避される。このほか、本実施例では、当該収容空間11の小径区間112における大径区間111から遠い側の一端の内径が内側に収縮することで遮断部1121が形成されている。これにより、当該ストッパ40が当該収容空間11の第2端から軸方向に抜け出すとの事態が防止される。また、当該移動手段は、当該ストッパ40を当該位置決め位置から当該解除位置に移動させるよう駆動するために用いられる。例えば、当該移動手段はエアシリンダ50又は油圧シリンダであり、当該本体10の第2端の外側に設置されている。当該移動手段は、当該ストッパ40における当該第2端に面する端面に選択的に当接することで、当該ストッパ40を当該解除位置へと押し込む。当該ストッパ40が当該解除位置にある場合、当該エアシリンダ50は後方へ収縮することが可能である。よって、次の切削工具の挿入動作時に、当該ストッパ40は当該ツールホルダ60からの押動力を受けて後方へ押され、当該位置決め位置に復帰する。
The
本実施例において、当該少なくとも1つの収容孔12は少なくとも4つの当該収容孔12を含む。これらの収容孔12は互いに間隔を置いて設置される。また、当該少なくとも1つの弾性部材20と当該少なくとも1つの位置決め部材30は、少なくとも4つの当該弾性部材20と少なくとも4つの当該位置決め部材30を含む。これにより、当該ツールホルダ60の位置決め効果が強化される。また、均一に分布させた位置決め部材30と弾性部材20によって、ツールホルダ60にかかる力のムラが回避される。ただし、当該収容孔、当該弾性部材及び当該位置決め部材の数は必要に応じて調整すればよい。
In this embodiment, the at least one receiving
このほか、当該ツールホルダ60における大径部622の大部分は、末端がやや収縮したボールヘッド状構造を有している。そこで、この構造と連携するため、及び位置決め部材30の押し開けに有利となるよう、本実施例では、当該ストッパ40における当該第1端と面する側の一端の周縁を突出させることでフランジ41を形成している。当該フランジ41の径方向の幅は、自由端に向かって徐々に縮小している。これにより、当該フランジ41の内表面には外側に広がる錐面が形成されており、当該ツールホルダ60の大径部622の外表面と係合する。よって、当該フランジ41は、当該ツールホルダ60の大径部622と当該収容空間11の内壁との間に同一形状をなして挿設されるため、位置決め部材30の押し開けにいっそう有利となり、引っ掛かりが回避される。
In addition, most of the
実際に使用する際には、図4及び図5を参照して、当該ツールホルダ60がこれらの位置決め部材30によって位置決めされる場合、当該ストッパ40は当該位置決め位置に配置されて当該小径区間112に位置する。当該エアシリンダ50が当該ストッパ40を当該ツールホルダ60の大径部622に向かって押し込むと、当該ストッパ40は、当該大径部622がこれらの位置決め部材30を押し開けたあと、当該大径部622に代わって位置決め部材30を引き続き収容孔112内に押し込むことができる。続いて、ツールホルダ60を当該収容空間11内に再び挿設して位置決めしたい場合には、大径部622が当該ストッパ40に当接して、当該ストッパ40を当該第2端に向かって押し込むことができる。ストッパ40が位置決め部材30から離れる際には、当該大径部622も当該位置決め部材30の近傍を通過しているため、更に押し込むことで、位置決め部材30を柄部621に当止させることができる。これにより、大径部622は、径方向において弾性部材20の弾性力に抗して位置決め部材30を押し開けなくても、円滑に挿設されるとともに位置決めされる。よって、非常に便利である。
In actual use, referring to FIGS. 4 and 5, when the
このように、本発明のツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置は、ストッパで補助しながら弾性部材の弾性力に抗するため、ツールホルダの抜き差しに有利である。よって、使用者は、手動又は小動力の手段によりストッパを押動することで切削工具の挿入操作を完了させられる。切削工具の挿入操作を容易に完了させることは、業界関係者が切望するところである。ただし、以上の実施例は本発明の技術内容を説明及び詳述したものにすぎず、本件の権利範囲は後述の特許請求の範囲に準じるものとする。 Thus, the tool holder holding device in the tool magazine of the present invention resists the elastic force of the elastic member while being assisted by the stopper, so it is advantageous for inserting and removing the tool holder. Therefore, the user can complete the inserting operation of the cutting tool by pushing the stopper manually or by means of small power. Ease of completing the cutting tool insertion operation is highly desired by industry participants. However, the above-described embodiments merely describe and detail the technical content of the present invention, and the scope of the rights in this case shall conform to the scope of claims described later.
10 本体
11 収容空間
111 大径区間
112 小径区間
1121 遮断部
113 テーパー区間
12 収容孔
20 弾性部材
30 位置決め部材
40 ストッパ
41 フランジ
42 位置決め凹部
50 エアシリンダ
60 ツールホルダ
61 切削工具収容部
62 位置決め部
621 柄部
622 大径部
REFERENCE SIGNS
Claims (10)
前記ツールマガジンにおけるツールホルダ保持装置は、
軸方向を定義し、且つ前記軸方向に沿って収容空間が開設されている本体であって、前記収容空間の内壁から径方向に外側へ向かって少なくとも1つの収容孔が形成されており、前記少なくとも1つの収容孔は前記収容空間と連通しており、前記本体の収容空間の前記軸方向において対向する両端はそれぞれ第1端及び第2端と定義され、前記少なくとも1つの収容孔は前記第1端と前記第2端の間に位置しており、前記収容空間の第1端に前記ツールホルダが位置決め部において挿入される本体と、
前記少なくとも1つの収容孔に収容される少なくとも1つの弾性部材及び少なくとも1つの位置決め部材であって、前記少なくとも1つの弾性部材の一端は前記少なくとも1つの位置決め部材に弾性的に当接して、前記少なくとも1つの位置決め部材を前記収容空間に向かって押動し、前記少なくとも1つの位置決め部材は、前記少なくとも1つの弾性部材からの弾性力を受けて、常態下では一部が前記収容空間内に位置する少なくとも1つの弾性部材及び少なくとも1つの位置決め部材と、
前記収容空間内に設けられて、前記軸方向に沿って位置決め位置と解除位置の間で摺動可能であり、前記ツールホルダの位置決め部と当接するストッパであって、前記ストッパが前記位置決め位置にある場合、前記ストッパは前記少なくとも1つの収容孔と前記第2端の間に位置し、前記少なくとも1つの位置決め部材が、部分的に前記収容空間内に位置することで、前記第1端方向に向かって前記ツールホルダの大径部が抜け出さないよう防止し、前記ストッパが前記解除位置にある場合、前記ストッパは径方向において前記少なくとも1つの収容孔と少なくとも部分的に重なり合うことで、前記少なくとも1つの位置決め部材を前記少なくとも1つの弾性部材に向かって押し付けるストッパと、
前記ストッパを前記位置決め位置から前記解除位置に移動させるよう駆動する移動手段、を含むツールホルダ保持装置。 A tool holder holding device in a tool magazine, which is installed in the tool magazine to accommodate and position the tool holder, and opposite ends of the tool holder are respectively provided with a cutting tool accommodation part and a positioning part, and the positioning The portion includes a handle and a large-diameter portion, the large-diameter portion being located at one end of the handle farther from the cutting tool housing, and the outer diameter of the large-diameter portion being the outer diameter of the handle. larger than
The tool holder holding device in the tool magazine is
A main body defining an axial direction and having a housing space along the axial direction, wherein at least one housing hole is formed radially outward from an inner wall of the housing space, At least one receiving hole communicates with the receiving space, opposite ends of the receiving space of the main body in the axial direction are defined as a first end and a second end, respectively, and the at least one receiving hole communicates with the first end. a main body positioned between one end and the second end and into which the tool holder is inserted into the first end of the housing space at a positioning portion;
at least one elastic member and at least one positioning member accommodated in the at least one accommodation hole, wherein one end of the at least one elastic member elastically abuts the at least one positioning member, One positioning member is pushed toward the accommodation space, and the at least one positioning member receives an elastic force from the at least one elastic member, and under normal conditions, a portion of the positioning member is positioned within the accommodation space. at least one elastic member and at least one positioning member;
A stopper is provided in the housing space, is slidable along the axial direction between a positioning position and a release position, and abuts against the positioning portion of the tool holder, wherein the stopper is at the positioning position. In one case, the stopper is positioned between the at least one receiving hole and the second end, and the at least one positioning member is positioned partially within the receiving space such that the stopper is positioned in the direction of the first end. When the stopper is in the released position, the stopper radially overlaps the at least one receiving hole at least partially to prevent the at least one tool holder from coming off. a stopper that presses one positioning member toward the at least one elastic member;
A tool holder holding device including moving means for driving the stopper to move from the positioning position to the releasing position.
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