JPH0420735B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、線材あるいは管材のような棒状ワー
クの外周面を、回転式カツターにより切削する所
謂ピーリングマシン（バーターナー）に関するも
のである。

（従来技術及びその問題点） 従来のピーリングマシンでは、切削工具を交換
する場合には、手動で交換作業を行なうのが通例
であるが、切削条件によつては工具の交換を頻繁
に行なう必要があり、工具の交換作業が加工能率
を低下させている。

ところで、マシニングセンター等他の工作機械
の分野では、切削刃具を自動的に交換する工具交
換装置が既に多用されており、ピーリングマシン
にも工具の自動交換装置が要望されている。

（発明の目的） 本発明は、切削工具の交換を自動的に短時間で
行える自動交換装置を備えたピーリングマシンを
提供することを目的としている。

（発明の構成） (1) 技術的手段 本発明は、水平に送られてくる棒状ワークの外
周面を回転式カツターにより切削するピーリング
マシンにおいて、 回転式カツターは、マシン本体１０に垂直に設
けられた略環状板形のカツターヘツド１４と、カ
ツターヘツド１４の複数のツールホルダ部１６に
それぞれ設けられた切削工具２６とで構成されて
おり、 ツールホルダ部１６は、カツターヘツド１４の
半径方向外方に向かつてばね力で付勢された摺動
自在なスライドブロツク３０と、スライドブロツ
ク３０の摺動を案内する案内部材２８とを備え、 スライドブロツク３０の隣りには切削工具２６
の取付空間を有しており、スライドブロツク３０
の案内部材２８側の側面はテーパー面３０ｂに形
成され、切削工具２６側の側面は切削工具２６の
側面に嵌合する段付面３０ａに形成されており、
スライドブロツク３０を半径方向内方に押すと切
削工具２６の側面と段付面３０ａとの間に〓間が
生じて切削工具２６が取外し可能となるようにな
つており、 上記回転式カツターより上に位置するマシン本
体１０上面には、ツールホルダ部１６に固定され
ている使用済みの切削工具２６を取外して使用済
も容器７４へ搬送するとともに未使用の切削工具
２６を保管容器７２から搬送して切削工具２６の
取外されたツールホルダ部１６に装着する自動交
換装置１８が設けられており、 自動交換装置１８は、マシン本体１０上面に設
置された使用済み容器７４及び保管容器７２と、
搬送装置とからなり、 上記搬送装置は、水平面上を回動駆動される略
ベルクランク状の搬送アーム７０を有し、搬送ア
ーム７０の各先端部にはシリンダブロツク８４が
一体に設けられており、シリンダブロツク８４に
は、スリーブ８８が上下方向に摺動自在に嵌合さ
れているとともに、シリンダ８６が形成されてお
り、シリンダ８６には上下方向に摺動するピスト
ン８６ａが嵌合されており、スリーブ８８には軸
９４が摺動自在に嵌合して下方に延びて設けられ
ており、軸９４はピストン８６ａと一体に動くよ
う連結されており、軸９４にはピストン８６ａに
よる移動より小さい移動を行なわせるピストン９
８が設けられており、軸９４の下端には切削工具
２６の着脱手段が設けられており、 上記着脱手段は、ツールホルダ部１６のスライ
ドブロツク３０を半径方向内方へ押す空気圧駆動
のプツシユロツド１１２と、スライドブロツク３
０が押された切削工具２６が取外し可能な状態の
時に切削工具２６を把持する空気圧駆動の爪９６
とを備えていることを特徴とするピーリングマシ
ンである。

(2) 作用 自動交換装置１８により、使用済みの切削工具
２６をツールホルダ部１６から取外して使用済み
容器７４へ搬送するとともに、未使用の切削工具
２６を保管容器７２から搬送して切削工具２６の
取外されたツールホルダ部１６に装着する。これ
により、切削工具２６の交換作業が自動化され
る。

（実施例） 本発明を採用したピーリングマシンを示す第１
図において、１０は本体である。この本体１０に
はフイードローラー１２が設けられており、フイ
ードローラー１２で矢印Ａ方向に棒状のワーク
（図示せず）を送るようになつている。

本体１０には主軸で回転駆動されるカツターヘ
ツド１４が設けられており、カツターヘツド１４
には例えば４箇所のツールホルダ部１６が配置さ
れている。このカツターヘツド１４の上方には本
発明の要旨である自動交換装置１８が設けられて
いる。図中で本体１０の右方にはキヤリジ２０が
設けられており、キヤリジ２０で切削後のワーク
を引張るようになつている。また２２はチヤージ
ング装置（送り込み装置）、２４はデイスチヤー
ジング装置（引出装置）である。

第１図の矢視図である第２図に示すように、
カツターヘツド１４は略環状板形をなしている。
カツターヘツド１４の中央開口１４ａにはワーク
Ｗが通つている。カツターヘツド１４には円周方
向に90゜間隔を隔てて４箇所にツールホルダ部１
６が設けられており、ツールホルダ部１６に各々
バイト２６（切削工具）が詳しくは後述するよう
に着脱自在に設けられている。

ツールホルダ部１６は、バイト２６が挿入され
るカツターヘツド１４の溝３４（開口部）と案内
板（案内部材）２８、スライドブロツク３０、コ
イルスプリング３２等から構成されている。案内
板２８はボルト３５でカツターヘツド１４に固定
されており、案内板２８のスライドブロツク３０
に面した側面はテーパー面２８ａになつている。
テーパー面２８ａはカツターヘツド１４の半径方
向内方に近付くにつれてバイト２６から遠ざかる
よう所定のテーパー角に設定されている。

スライドブロツク３０はコイルスプリング３２
のばね力でカツターヘツド１４の半径方向外方に
付勢されており、この状態でテーパー面２８ａに
沿つて摺動自在である。したがつて、バイト２６
に面したスライドブロツク３０の段付面３０ａは
テーパー面２８ａに沿つてバイト２６に近付くよ
うに押圧されている。

第２図の−断面を示す第３図のように、バ
イト２６、案内板２８、スライドブロツク３０は
カツターヘツド１４の溝３４に嵌合している。案
内板２８のテーパー面２８ａと平行な対向面２８
ｂが形成されており、テーパー面２８ａ、対向面
２８ｂにスライドブロツク３０のテーパー面３０
ｂが嵌合している。スライドブロツク３０の段付
面３０ａはバイト２６のシヤンク２６ａに嵌合し
ている。シヤンク２６ａのテーパー側面２６ｃは
溝３４のテーパー側面３４ａに嵌合している。

また、バイト２６はシヤンク２６ａとホルダー
２６ｂを組合せて構成されており、第２図に示す
ようにホルダー２６ｂにはバイト２６全体を着脱
する時に、詳しくは後述する爪でホルダー２６ｂ
を掴むための溝２７が形成されている。

スライドブロツク３０には溝３８が形成されて
おり、溝３８にはピン４０が嵌合している。ピン
４０は円筒ブロツク４２に螺合している。

第３図のａ−ａ断面を示す第３ａ図のように、
ピン４０が嵌合する溝３８はスライドブロツク３
０の長手方向に伸びており、ピン４０はカツター
ヘツド１４の長孔４４に嵌合している。円筒ブロ
ツク４２は軸４８に固定されており、軸４８の周
囲には前記コイルスプリング３２が装着されてい
る。軸４８の第３ａ図中の下端部は穴４８ａに嵌
合しており、スライドブロツク３０は矢印Ｂ方向
から押圧されると、長孔４４の範囲でコイルスプ
リング３２のばね力に抗して図中の上下方向に摺
動自在である。なお、５０はカツターヘツド１４
に螺合している盲プラグである。

したがつて、スライドブロツク３０が矢印Ｂ方
向に押されると、スライドブロツク３０はテーパ
ー面２８ａに沿つて、第２図で前記バイト２６か
ら遠ざかるように摺動し、段付面３０ａとシヤン
ク２６ａ（第３図）の間に隙間が発生し、バイト
２６はカツターヘツド１４から取り外し可能な状
態になる。また、バイト２６は常時はコイルスプ
リング３２のばね力でカツターヘツド１４の半径
方向外方に付勢されているスライドブロツク３０
の段付面３０ａで幅方向に押圧されて固定してあ
る。

第２図のａ−ａ断面を示す第２ａ図のように、
バイト２６には荒刃５２と仕上刃５４が設けられ
ており、シヤンク２６ａとホルダー２６ｂをボル
ト５６で一体に締付けている。ホルダー２６ｂに
はテーパー端面５８が形成されており、テーパー
端面５８は調整ブロツク６０のテーパー端面５８
ａで押え付けられている。周知の如く調整ブロツ
ク６０は移動範囲６０ａ，６０ｂの摺動自在にな
つている。

したがつて、加工作業中にバイト２６の送り量
を調整する場合には、周知の送り装置（図示せ
ず）で調整ブロツク６０を矢印Ｃ方向に摺動させ
て送り量を調整するようになつている。

第２図のｂ−ｂ断面を示す第２ｂ図のように、
ホルダー２６ｂには凹部６２が形成されており、
凹部６２に嵌まり込むようにボール６４をコイル
スプリング６６で押圧しており、ボール６４を凹
部６２に嵌合させてホルダー２６ｂを抜け止めし
ていると共に、バイト２６の装着基準位置を示し
ている。コイルスプリング６６はカツターヘツド
１４のねじ孔６８に螺合している筒状ホルダー６
８ａに保持されている。

第１図の矢視図である第４図に示すように、
自動交換装置１８は略ベルクランク状の搬送アー
ム７０を有しており、搬送アーム７０は矢印Ｒ方
向に回動自在である。搬送アーム７０の回動範囲
には保管容器７２と使用済み容器７４が配置され
ており、保管容器７２には未使用のバイト２６が
例えば８個収容されている。また使用済み容器７
４には前記カツターヘツド１４（第１図）から搬
送アーム７０で搬送されてくる使用済みのバイト
２６を保管するようになつている。したがつて、
搬送アーム７０のアーム７０ａで保管容器７２の
未使用のバイト２６をカツターヘツド１４に搬送
するとともに、アーム７０ｂでカツターヘツド１
４から使用済みのバイト２６を使用済み容器７４
へ搬送する構造である。

第４図のａ−ａ断面を示す第４ａ図のように、
搬送アーム７０は軸７６と一体に回転するように
連結されている。軸７６は本体１０に垂設された
筒状ブラケツト７８にベアリング７８ａで回転自
在に軸支されており、軸７６の下端部にはピニオ
ン８０が軸７６と一体に回転するように固定され
ている。筒状ブラケツト７８には第４ａ図の紙面
に直角方向に伸びたラツク８２が設けられてお
り、ラツク８２はピニオン８０に噛み合つてい
る。

したがつて、ラツク８２を紙面の直角方向に摺
動駆動することによつて、ピニオン８０は例えば
90゜の所定の回動角度で回動し、ピニオン８０と
一体に軸７６、搬送アーム７０も回動するように
なつている。

第４ａ図中でアーム７０ｂの先端部にはシリン
ダブロツク８４が一体に連続して形成されてお
り、シリンダブロツク８４にはシリンダ８６が形
成されている。シリンダ８６と平行にスリーブ８
８がシリンダブロツク８４に対して上下方向に摺
動自在に嵌合している。シリンダ８６にはピスト
ン８６ａが嵌合しており、孔８６ｂ，８６ｃから
流通する圧縮空気ピストン８６ａを昇降させるよ
うになつている。

ピストン８６ａにはロツド９０が連結されてお
り、ロツド９０の先端には小シリンダブロツク９
０ａが固定されている。小シリンダブロツク９０
ａには孔９２が形成されており、孔９２には軸９
４の上端部に連結している回り止め軸９５が摺動
自在に嵌合している。軸９４はスリーブ８８に摺
動自在に嵌合して下方に伸びており、軸９４の下
端部には詳しくは後述する空気圧駆動の爪９６等
が設けられている。また軸９４の上端部にはピス
トン９８が設けられており、ピストン９８が孔９
８ａ，９８ｂから流通する空気圧で上下方向に駆
動されることによつて軸９４が昇降するようにな
つている。

また小シリンダブロツク９０ａはスリーブ８８
の上端部に固定されており、ピストン８６ａが上
下方向に駆動されることによつてスリーブ８８全
体がシリンダブロツク８４に対して昇降する構造
である。

第４ａ図の矢視部分破断図である第５図のよ
うに爪９６を空気圧シリンダ１００でホルダー２
６ｂの溝２７を掴んだり解放したりして、バイト
２６をカツターヘツド１４（第２図）から着脱す
る機能を有している。すなわち、空気圧シリンダ
１００にはピストン１０２とリターンスプリング
１０４が設けられており、通路１０６から供給さ
れる空気力でピストン１０２をリターンスプリン
グ１０４のばね力に抗して下降させ、ピストン１
０２に繋がつている軸１０８に保持されている爪
９６を開閉するようになつている。

また空気圧シリンダ１００に隣接して押圧シリ
ンダ１１０が設けられており、押圧シリンダ１１
０はプツシユロツド１１２で前記スライドブロツ
ク３０を矢印Ｂ方向に押して、バイト２６をカツ
ターヘツド１４（第２図）から取り外せる状態に
する機能を備えている。押圧シリンダ１１０の内
部にはピストン１１４、リターンスプリング１１
６が収容されており、孔１１８から高圧空気が供
給される構造である。

なお、アーム７０ａにも同様の爪９６、押圧シ
リンダ１１０が備えられている。

次に作用を説明する。まずバイト２６を交換す
る場合には第２図のように交換すべきバイト２６
を真上に位置させてカツターヘツド１４を停止す
る。この状態で自動交換装置１８を第４図に示す
ようにアーム７０ａを保管容器７２の真上に配置
し、アーム７０ｂをバイト２６（第２図）の真上
に配置する。

未使用のバイト２６を取り出すアーム７０ａで
は、保管容器７２が第１図に示すようにツールホ
ルダ部１６より上方に配置されているので、伸長
ストロークが短い第４ａ図のピストン９８を伸ば
して、軸９４の下端に設けられている爪９６、押
圧シリンダ１１０（第５図）を保管容器７２に収
容されているバイト２６の真上に下降させる（こ
の時、第５図の爪９６は開放、プツシユロツド１
１２は短縮状態）。バイト２６の真上の爪９６を
空気圧シリンダ１００で閉動作させ、爪９６でホ
ルダー２６ｂの溝２７を掴み、バイト２６全体を
保管容器７２から取り出す。

また使用済みのバイト２６を搬送するアーム７
０ｂでは、ツールホルダ部１６が前述の通り保管
容器７２より下方に配置されているので、伸長ス
トロークの長い第４ａ図のシリンダ８６を作動さ
せて爪９６、押圧シリンダ１１０（第５図）を使
用済みのバイト２６の真上に下降させる。

第５図に示すように、アーム７０ｂに設けられ
ている爪９６、押圧シリンダ１１０がバイト２６
の真上に下された状態で、前述のように爪９６で
ホルダー２６ｂの溝２７を掴み、押圧シリンダ１
１０のプツシユロツド１１２を下方へ伸長させて
ツールホルダ部１６（第２図）のスライドブロツ
ク３０を矢印Ｂ方向に押し、バイト２６全体を取
り外し可能な状態にした後に、シリンダ８６を伸
長させてシリンダ８６を上昇させ、バイト２６を
ツールホルダ部１６（第２図）から取り外す。

以上のようにアーム７０ａの爪９６で未使用の
バイト２６を保管容器７２から取り出し、アーム
７０ｂの爪９６、押圧シリンダ１１０で使用済み
のバイト２６をツールホルダ部１６から取り外し
た後に、搬送アーム７０全体を第４ａ図の矢印Ｒ
に沿つてロツド90゜右回転させると、アーム７０
ｂは使用済みのバイト２６を保管する使用済み容
器７４の真上に移動し、アーム７０ａはツールホ
ルダ部１６の真上に移動する。したがつて、この
状態から前述の取り出し、取り外し作業とは逆に
爪９６、押圧シリンダ１１０を作動させて、未使
用のバイト２６をツールホルダ部１６に取付け、
使用済みのバイト２６を使用済み容器７４に搬送
する。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によるピーリングマ
シンでは、カツターヘツド１４のツールホルダ部
１６から使用済みのバイト２６を取り外して使用
済み容器７４に搬送するとともに、保管容器７２
に収容されている未使用のバイト２６をツールホ
ルダ部１６に装着する作業を、例えば空気圧で自
動的に作動する自動交換装置１８によつて自動化
することができる。なお、自動交換装置１８にお
いては、軸９４に対して、ピストン８６ａとピス
トン９８とを設け、共に軸９４と一体に動くがピ
ストン９８による移動の方を小さくしたので、交
換の際の使用済み容器７４、ツールホルダ部１
６、保管容器７２の間におけるバイト２６の搬送
行程の高低差を克服することができる。バイト２
６の交換作業はワークＷの切削条件によつては頻
繁に行なう必要があり、しかも１度に４個のバイ
ト２６を交換する必要があるので、手作業による
交換作業では、長時間を要し、この間ピーリング
マシンの運転を停止しなければならなかつたが、
自動交換装置１８によるとバイト２６の交換作素
が迅速になり、かつ自動化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用したピーリングマシンの
正面図、第２図は第１図の矢視図、第２ａ図は
第２図のａ−ａ断面図、第２ｂ図は第２図のｂ−
ｂ断面図、第３図は第２図の−断面図、第３
ａ図は第３図のａ−ａ断面図、第４図は第１図の
矢視図、第４ａ図は第４図のａ−ａ断面図、第
５図は第４ａ図の矢視図である。１０……本
体、１４……カツターヘツド、１６……ツールホ
ルダ部、１８……自動交換装置、２６……バイ
ト、２８……案内板、３０……スライドブロツ
ク、３２……コイルスプリング、９６……爪、１
１０……押圧シリンダ、１１２……プツシユロツ
ド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平に送られてくる棒状ワークの外周面を回
   転式カツターにより切削するピーリングマシンに
   おいて、 回転式カツターは、マシン本体１０に垂直に設
   けられた略環状板形のカツターヘツド１４と、カ
   ツターヘツド１４の複数のツールホルダ部１６に
   それぞれ設けられた切削工具２６とで構成されて
   おり、 ツールホルダ部１６は、カツターヘツド１４の
   半径方向外方に向かつてばね力で付勢された摺動
   自在なスライドブロツク３０と、スライドブロツ
   ク３０の摺動を案内する案内部材２８とを備え、 スライドブロツク３０の隣りには切削工具２６
   の取付空間を有しており、スライドブロツク３０
   の案内部材２８側の側面はテーパー面３０ｂに形
   成され、切削工具２６側の側面は切削工具２６の
   側面に嵌合する段付面３０ａに形成されており、
   スライドブロツク３０を半径方向内方に押すと切
   削工具２６の側面と段付面３０ａとの間に〓間が
   生じて切削工具２６が取外し可能となるようにな
   つており、 上記回転式カツターより上に位置するマシン本
   体１０上面には、ツールホルダ部１６に固定され
   ている使用済みの切削工具２６を取外して使用済
   み容器７４へ搬送するとともに未使用の切削工具
   ２６を保管容器７２から搬送して切削工具２６の
   取外されたツールホルダ部１６に装着する自動交
   換装置１８が設けられており、 自動交換装置１８は、マシン本体１０上面に設
   置された使用済み容器７４及び保管容器７２と、
   搬送装置とからなり、 上記搬送装置は、水平面上を回動駆動される略
   ベルクランク状の搬送アーム７０を有し、搬送ア
   ーム７０の各先端部にはシリンダブロツク８４が
   一体に設けられており、シリンダブロツク８４に
   は、スリーブ８８が上下方向に摺動自在に嵌合さ
   れているとともに、シリンダ８６が形成されてお
   り、シリンダ８６には上下方向に摺動するピスト
   ン８６ａが嵌合されており、スリーブ８８には軸
   ９４が摺動自在に嵌合して下方に延びて設けられ
   ており、軸９４はピストン８６ａと一体に動くよ
   う連結されており、軸９４にはピストン８６ａに
   よる移動より小さい移動を行なわせるピストン９
   ８が設けられており、軸９４の下端には切削工具
   ２６の着脱手段が設けられており、 上記着脱手段は、ツールホルダ部１６のスライ
   ドブロツク３０を半径方向内方へ押す空気圧駆動
   のプツシユロツド１１２と、スライドブロツク３
   ０が押されて切削工具２６が取外し可能な状態の
   時に切削工具２６を把持する空気駆動の爪９６と
   を備えていることを特徴とするピーリングマシ
   ン。