JPH0418766Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はマシニングセンタ、旋盤等において多
数の工具を交換できる機能を有する工作機械の識
別符号付工具の接点割出検出装置に関する。

従来技術 近年、FMS等において扱う工具が増加し、複
数台の本機の工具を共有させる場合が多くなり、
ロボツトや作業者等によつて工程工具の取り替え
がしばしば行われている。このとき指令通りの工
具が本機内に入つたかどうかを加工前に確認して
誤加工を未然に防ぐ必要がある。従来の工具の識
別方法は例えば特開昭60−25629号のように工具
ホルダの把持溝の切欠き部分に記憶素子を埋め込
み、リードライト装置によつて工具の種類等を読
み取り工具の識別を制御装置に送るようにしてい
る。このように工具ホルダに記憶素子を埋め込む
と市販品をそのまま使用することができない。ま
た記憶素子は加工中に露出している状態にあるた
め、切粉、切削液等による汚れ、或いは損傷を受
けて識別誤りを起こす恐れが多分に存していた。
この問題を解決するために出願人は先に工具のプ
ルスタツドボルトの端面に符号を設けることを提
案した。

考案が解決しようとする問題点 この識別符号を埋め込んだプルスタツドボルト
は限定しない工具ホルダに螺合されることが多
い、このときプルスタツドボルトの最終螺合位置
の角度は一定とならず記憶素子またはコードピン
の複数の接触面はどの角度に位置するか分からな
い。しかしこれに対応するNC装置に接続される
接触子が接触して信号受け渡しできる位置は360°
のうち１個所しかないので互いの位相を合わせた
のち圧接する必要がある。

問題点を解決するための手段 読み出し書き込み自在な記憶素子またはコード
ピン２１をプルスタツドボルト２０ｂ先端の凹部
２０ｃに埋込んだ情報付工具２の記憶素子または
コードピンと位相を合わせてその外周プルスタツ
ドボルト端面に円周方向の片方を傾斜面として形
成した切欠き溝２０ｄと、該情報付工具のプルス
タツドボルト２０ｂに対向する進退可能に設けら
れた摺動筒２５と、該摺動筒に旋回可能に支持さ
れ先端に前記切欠き溝２０ｄと係合する突出爪３
１ａを有するスリーブ３１と、前記摺動筒２５を
進退させる駆動部材２７と、前記スリーブ３１を
旋回する駆動部材２９と、前記スリーブ３１内に
制御装置と接続される互いに絶縁された前記記憶
素子またはコードピンと対向する接触子４１を有
し軸方向に移動可能に設けられたアダプタ４０と
該アダプタ４０を進退させる駆動部材３３を含ん
でなるものである。

実施例 以下本考案の実施例を図面にもとづき説明す
る。周知のマシニングセンタにおいて、ベツド１
上にはサドル２がＺ軸方向に、その上にはテーブ
ル３がＸ軸方向に摺動可能に設けられNC装置に
よつて位置制御される。ベツド１の後寄りには門
形コラム４が設立されており、主軸５を回転可能
に水平に軸承された主軸頭６が上下のＹ軸方向に
NCで位置制御される。コラム４の横には軸心を
水平として工具を収納する多数のポツト７をエン
ドレスにチエーンで連結して工具交換位置に割出
し可能なマガジン８が併設されており、このマガ
ジン８の工具交換位置の工具と、主軸５の工具と
を自動交換するため主軸５側とマガジン８側に
90°旋回且つ旋回端で各工具に直角方向の水平移
動可能な工具交換アーム９がコラム４に設けられ
ている。マガジン８のポツト７をエンドレスに連
結したチエーンを保持駆動するスプロケツト１０
は歯車群１１を介してサーボモータ１２で駆動さ
れて、このスプロケツト１０の駆動軸にポジシヨ
ンエンコーダ１３が連結されていて、後述のリー
ドライト装置の位置にある工具番号を検出するた
めに使用される。全工具に付される識別符号は市
販されている工具、若しくは工具ホルダ２０のテ
ーパシヤンク２０ａの後端にねじで取り替え可能
に螺着されているプルスタツドボルト２０ｂの端
面に削設された凹部２０ｃに埋め込まれた記憶素
子２１に書き込まれ、該記憶素子２１に読み出
し、書き込み自在で識別符号として工具情報また
は必要によりその他の使用回数等の情報も書き込
まれている。更にプルスタツドボルト２０ｂの記
憶素子の外側の端面に記憶素子２１の接触面２１
ａと位相を合わせて１面が円周方向の傾斜面で他
の１面が直角面の切欠き溝２０ｄが削設されてい
る。

リードライト装置２４は工具マガジンの工具交
換位置の反対側に設けられた情報授受位置に割出
されたポツト７と同心になるようベース４８にベ
ース２６で固着されている。中心穴を有し下面に
あり形摺動案内面を削設した摺動筒２５はベース
２６の上面のあり溝部に載置され、ベース２６の
端面に固着されたエアシリンダ２７に嵌挿された
ピストンと一体のピストンロツド２８が摺動筒２
５の端面に直結され圧力空気により移動される。
該摺動筒２５の上面に設けられた衝立状の取り付
け部にエアモータ２９が平行に設けられ出力軸に
歯車３０が固着されている。摺動筒２５の中心穴
にスリーブ３１が回転可能に支持されている。該
スリーブ３１の外径の一端は小径に形成され先端
にプルスタツドボルト２０ｂの切欠き溝２０ｄに
係合させる円周方向の１面を傾斜面とし１面を直
角面とした突出爪３１ａが設けられ、中央部に歯
車３２が刻設され歯車３０と噛合し、エアモータ
２９により旋回される。更にスリーブ３１の段付
中心穴は大径部がエアシリンダ３３に形成され、
ピストン３４が嵌挿されている。ピストン３４は
シリンダ３３の前室の内壁との間に介装されたば
ね３５によつて常時後退端に押圧されている。ピ
ストン３４の中心穴にアダプタ４０が固着され、
該アダプタ４０は先端に記憶素子２１に対応して
接触子４１が設けられ、接触子４１の先端は後退
位置でスリーブ３１の突出爪３１ａの根本より僅
か内側に位置し、接触子４１と電線により結ばれ
るコネクター４２が他の一端に設けられ、コネク
ター４２はNC装置に接続される電線４３が接続
されている。更にリードライト装置２４とツール
ポツト７の軸心を一致させるためにツールポツト
芯出し装置４７が情報授受位置のフレーム２２側
に設けられている。該ツールポツト芯出し装置４
７のベース４８は矩形の平板状をなし長手方向の
両端には板面と平衡に穴が穿設された突起部４８
ａが設けられ、フレーム２２に相対して固着され
た４個のブラケツト４９の貫通穴に挿入される軸
５０の中央部に突起部４８ａが挿通されて移動可
能に設けられ、ブラケツト４９とベース突起部４
８ａの間に介装されたそれぞれのばね５１によつ
て中立位置に保たれている。

ベース４８には位置決めされたツールポツト７
の中心位置に対応して貫通穴４８ｂが穿設され、
該貫通穴４８ｂを挟んで２個のＶブロツク５２
ａ，５２ｂがＶ溝を内側として対象に位置してい
る。ベース４８の中央右寄りに、穴中央の小径部
の両側をシリンダ５３ａ，５３ｂとするエアシリ
ンダブロツク５３が固着されピストン５４，５５
が嵌挿されている。ピストン５４と一体のピスト
ンロツドはＶブロツク５２ａと連結されている。
またピストン５５と一体のピストンロツドは連結
板５６の中央部に固着され該連結板５６の両端に
固着される２本の連結棒５７によつてＶブロツク
５２ｂの側面に固着される側板５８に連結されて
いる。ベース４８の直角方向貫通穴４８ｂに対応
するフレーム２２の壁には角穴が設けられ、位置
決めされたツールポツト７と同軸にベース４８に
リードライト装置２４が固着されている。そして
スリーブ３１の先端がベース４８の貫通穴４８ｂ
から頭を出し突出爪３１ａがエアシリンダ２７に
よりＶブロツク５２ａ，５２ｂの間に押出され
る。

作 用 今プルスタツドボルト２０ｂの端面凹部２０ｃ
に工具情報または必要によりその他の使用回数等
の情報も含む識別符号が書き込まれている記憶素
子２１が埋め込まれた工具２０が用意されてい
る。工作物加工に必要な工具が決定されるとマガ
ジン８内のツールポツト７は全部空としておき決
定された工具をアトランダムにツールポツト７に
収納する。収納が終われば本機運転状態としてモ
ータ１２を駆動して歯車群１１、スプロケツト１
０を介してマガジン８のツールポツト７を旋回さ
せ信号授受位置で一旦停止させる。信号授受位置
に設けられたツールポツト芯出し装置４７のエア
シリンダ５３ａ，５３ｂへ供給される圧力空気が
NC装置の指令で切り換えられピストン５４，５
５が押し出される。ピストン５４は直結するＶブ
ロツク５２ａ、ピストン５５は連結板５６、連結
棒５７、側板５８を介してＶブロツク５２ｂをそ
れぞれ相対するＶ溝を内側へ同時に同量移動し、
ツールポツト７を挟む。チエーンで連結されたツ
ールポツト７はチエーンの累積ピツチ誤差やチエ
ーンの摩耗等のため最大10mm程度の停止位置の誤
差があるため相対するＶ溝の４面が同時に当接す
る事は少なく、最初はいずれかの１面又は２面が
当接し、４本のばね５１により中立位置で停止し
ているベース４８が動いてシヨツクを吸収しつつ
エアシリンダ５３ａ，５３ｂの圧力空気の力でＶ
溝の４面が当接してツールポツト７の芯出しが完
了する。情報授受位置のツールポツト７の工具ホ
ルダ２０のプルスタツドボルト２０ｂに対向して
設けられたリードライト装置２４のエアシリンダ
２７に供給される圧力空気が切りかえられて、図
示しないピストンが前進しピストンロツド２８と
直結する摺動筒２５が前進されスリーブ３１の先
端の突出爪３１ａがプルスタツドボルト２０ｂの
先端に当接する。NC装置の指令でエアモータ２
９に圧力空気が供給され歯車３０，３２を介して
スリーブ３１を傾斜面が合う方向に旋回させ突出
爪３１ａがプルスタツドボルト先端の切欠き溝２
０ｄに係合して旋回が阻止されるとエアモータ２
９内蔵の図示しない圧力感知器が働いてNC装置
に信号を送り圧力空気の供給が停止される。

プルスタツドの先端凹部２０ｃに埋込まれた記
憶素子２１の複数の接触面２１ａは切欠き溝２０
ｄと位相を合わせて埋込まれており、一方アダプ
タ４０の対応する接触子４１はスリーブ３１の突
出爪３１ａと位相を合わせて取り付けられている
ので記憶素子の接触面２１ａの前面に対応する接
触子が割出される。NC装置の指令でエアシリン
ダ３３に圧力空気が供給されアダプタ４０はばね
３５の力に打ち勝つて前進し接触子が圧接され、
NC装置に接続されている電線４３により情報の
授受が可能となり、工具番号が読み出され、ポジ
シヨンエンコーダ１３によるポツト番号とをメモ
リに記憶させる。

情報の授受が終わると上述と逆の作動でリード
ライト装置の突出爪３１ａ及び接触子４１が後退
しエアモータ２９が反対方向に回されて図示しな
いストツパに当たり停止し突出爪３１ａは元の位
置に戻される。ツールポツト芯出し装置４７のエ
アシリンダ５３ａ，５３ｂの圧油の供給が切り換
えられてＶブロツク５２ａ，５3bが開いてツー
ルポツト７を解放し、NC装置の指令でマガジン
８が旋回され次のツールポツトが情報授受位置の
前面に割出されて停止する。ツールポツト７に工
具の入つていない時はプルスタツドボルトが無い
ので読み取りできなく、工具なしと判断する。マ
ガジン８の回転が一巡りするとこのようにして全
ツールポツト７の番号と工具番号が記憶される。
工作物がテーブル３上に載置され工具が指定され
ると記憶にもとづきマガジン８が旋回され、ポジ
シヨンエンコーダ１３により指令工具を収納した
ツールポツトを交換位置に割出し工具交換アーム
９によつて主軸５に装着され加工が行われる。尚
加工中に工具の情報を読み出し或いは必要に応じ
て書き替えを行うことも可能であり、記憶素子の
代わりにコードピンを埋め込みこれに対応する接
触子を設けて信号を読み取ることも可能である。
またチエーンで連結されていない機構のマガジン
においてはツールポツト芯出装置は省略すること
ができる。

効 果 以上詳述したように本考案は記憶素子またはコ
ードピンをプルスタツドボルトの端面凹所に埋め
込んだ工具ホルダ及び読み取り側に素子、ピンと
接触子との位相を合わせる係合切欠き、係合突出
爪を設け読み取り側を旋回可能としたので、プル
スタツドボルトのねじの切り初め位置と素子との
関係位置及び工具ホルダのスタツドボルトを螺合
する雌ねじの切り始めの位置を規制する必要がな
くなり加工時の管理が容易となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はリードライト装置のたて断面説明図、
第２図は同正面説明図、第３図は横形マシニング
センタの側面図、第４図はリードライト装置、芯
出し装置のマガジン取り付け位置を示す図、第５
図は工具ホルダを示す図でイはシヤンク側面図ロ
はプルスタツドボルト切欠き部を示す図ハはプル
スタツドボルト端面図、第６図はツールポツトの
芯出し装置の側面図、第７図は同平面図である。 ７……ツールポツト、８……マガジン、２０…
…工具ホルダ、２０ｄ……切欠き溝、２４……リ
ードライト装置、２５……摺動筒、２７，３３…
…エアシリンダ、２９……エアモータ、３１……
スリーブ、３１ａ……突出爪、４０……アダプ
タ、４１……接触子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 読み出し書き込み自在な記憶素子またはコード
   ピンをプルスタツドボルト先端の凹部に埋込んだ
   情報付工具の記憶素子またはコードピンと位相を
   合わせてその外周プルスタツドボルト端面に円周
   方向の片方を傾斜面として形成した切欠き溝と、
   該情報付工具のプルスタツドボルトに対向する位
   置Ｐで進退可能に設けられた摺動筒と、該摺動筒
   に旋回可能に支持され先端に前記切欠き溝と係合
   する突出爪を有するスリーブと、前記摺動筒を進
   退させる駆動部材と、前記スリーブを旋回する駆
   動部材と、前記スリーブ内に制御装置と接続され
   る互いに絶縁され前記記憶素子またはコードピン
   と対向する接触子を有し軸方向に移動可能に設け
   られたアダプタと、該アダプタを進退させる駆動
   部材を含んでなり、切欠き溝と突出爪を係合させ
   ることによつて記憶素子またはコードピンの接触
   面とアダプタの接触子の位相を割出したあとで接
   触させることを特徴とする情報付工具の接点割出
   検出装置。