JPH04261740A - 木工機の自動工具交換装置 - Google Patents

木工機の自動工具交換装置

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JPH04261740A
JPH04261740A JP3040449A JP4044991A JPH04261740A JP H04261740 A JPH04261740 A JP H04261740A JP 3040449 A JP3040449 A JP 3040449A JP 4044991 A JP4044991 A JP 4044991A JP H04261740 A JPH04261740 A JP H04261740A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、木工用ルータ等の木工
機において、各種の工具を自動的に交換する自動工具交
換装置に関する。
【０００２】従来、水平摺動するキャリジに複数の加工
ヘッドを並設したＮＣ式木工用ルータでは、加工ヘッド
は複数でも、例えば特開平２−５９２４４号公報に開示
されているような自動工具交換装置を１台しか備えてお
らず、しかも特定の定位置に固定設置しており、工具交
換の際には、工具交換しようとする加工ヘッド以外の加
工ヘッドも共に自動工具交換装置の設置位置まで移動さ
せ、目的の１台の加工ヘッドについてだけ工具交換して
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これだと、工
具交換しようとする加工ヘッドは１台でも、工具交換を
行う毎に全加工ヘッドについて加工作業を中断しなけれ
ばならず、作業性が非常に悪かった。
【０００４】本発明の目的は、ある１台の加工ヘッドが
工具交換しているとき、他の加工ヘッドでは加工を中断
することなく続行でき、又、複数台の加工ヘッドにおい
て同時に工具交換して同じ加工作業を同時に並行して行
うこともできるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による自動工具交
換装置は、複数台の加工ヘッドに１対１の関係で対応さ
せてキャリジに取り付けられた複数の工具マガジンと、
複数台の加工ヘッドに１対１の関係で対応させ該加工ヘ
ッドと工具マガジンとの間においてキャリジに取り付け
られた複数の交換ユニットとからなる。各工具マガジン
は、複数の工具を着脱自在に保持するインデックスプレ
ートと、このインデックスプレートを回転させて工具を
１個ずつ交換位置へ送る回転手段を有する。各交換ユニ
ットは、加工ヘッドのスピンドルが交換位置まで上昇さ
れたとき該スピンドルとインデックスプレートとの間で
工具の交換を行うグリップ付きアームと、該アームを旋
回させる旋回手段及び上下動させる上下動手段を有する
。
【０００６】各加工ヘッドに吸塵フードを設けて切屑を
エアーで吸引回収する木工機の場合には、吸塵フードに
、全体環状のブラシを上下動可能に垂設し、又、該ブラ
シを上下動させる上下動手段を各加工ヘッドに装着する
と良い。
【０００７】工具マガジンの交換位置にエアーを噴射す
るエアーノズルを配置することができる。
【０００８】
【作用】複数の加工ヘッドを並設したキャリジに、工具
マガジン及び交換ユニットが、各加工ヘッド毎に備えら
れているため、工具の自動交換を、各加工ヘッド毎に別
々にしかも同じキャリジ上において同時に行うことがで
きる。
【０００９】スピンドルとインデックスプレートとの間
においてグリップ付きアームで工具交換する際に、吸塵
フードのブラシを上昇させ、グリップ付きアームの旋回
に邪魔にならない位置に退避させておくことができる。
【００１０】工具マガジンの交換位置にエアーノズルか
らエアーを噴射することにより、交換時において工具を
清掃できると共に、工具保持部分への切屑等の付着を防
止できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１に、本発明による自動工具交換装置を備
えたＮＣ式木工用ルータの全体を示す。この木工用ルー
タは、左右のコラム１，２の間に水平に架設されたビー
ム３に、キャリジ４を公知のように左右摺動可能に装着
すると共に、該キャリジ４の前面に、２台の加工ヘッド
５を左右に並べてそれぞれヘッド昇降用モータ６により
公知の如く個別に上下動可能に装着している。又、加工
材を載せるための左右のスライドテーブル７を、それぞ
れ左右のベッド８上に前後摺動可能に装着している。な
お、キャリジ４は、各加工ヘッド５毎に用意して各加工
ヘッド５を別々に装着し、両キャリジを一体摺動するよ
うに連結したものでも、又、両加工ヘッド５に共通な一
つのものであっても良い。
【００１２】更に、キャリジ４の前面には、左右の加工
ヘッド５にそれぞれ１対１の関係に対応させて、左右２
台の工具マガジン９及び左右２台の交換ユニット１０が
取り付けられている。左右の工具マガジン９はキャリジ
４の左右端部に位置し、左右の交換ユニット１０は、左
右それぞれ加工ヘッド５と工具マガジン９との間に位置
している。図２にそのうちの左側の組のものの正面、図
３に左側面を示し、又、図４に下面を拡大し、更に図５
に正面を一部切欠し拡大して示す。
【００１３】各加工ヘッド５は、図６，図７及び図８に
示すように、キャリジ４の前面の縦長レール１１に沿っ
て垂直に上下摺動されるラム１２にモータフード１３を
固着し、該モータフード１３内に、スピンドル１４を回
転させるスピンドル用モータ１５を、複数のリブ１６及
び１７を介して固定し、これらモータフード１３とモー
タ１５との間に、リブ１６及び１７により区画された複
数の吸塵通路１８を形成している。ラム１２の前面には
縦長の凹部１９が設けられ、該凹部１９は、リブ１７に
よりモータフード１３内の吸塵通路１８と仕切られて補
助吸塵通路２０を形成している。モータ１５の上端には
、スピンドル１４に対する工具の着脱を行うための工具
着脱用シリンダ装置１５ａ　が設けられ、該シリンダ装
置１５ａ　もモータフード１３内に収容されている。な
お、モータフード１３は、モータ１５自体のハウジング
を兼用した構造としても良い。
【００１４】モータフード１３の下端には矩形の吸塵フ
ード２１が固着されている。この吸塵フード２１は、モ
ータフード１３の下面開口の全域と補助吸塵通路２０の
下面開口とを含む大きさになっている。複数の吸塵通路
１８及び補助吸塵通路２０はモータフード１３の上端部
で接続口２２に合流している。２台の加工ヘッド５の接
続口２２は図１に示す共通のダクト２３と連結され、２
台の加工ヘッド５の吸塵通路１８及び補助吸塵通路２０
は一斉にエアーの吸引を受ける。
【００１５】吸塵フード２１の下端部外周には、ブラシ
２４を全周に垂設した矩形環状のブラシホルダ２５が、
モータフード１３の両外面に固着されたシリンダ装置２
６のピストンロッド２７の下端に支持されている。ブラ
シ２４は、ピストンロッド２７が伸長している通常の状
態では、図６及び図８に示すようにスピンドル１４に保
持された工具２８を囲む下方位置に設定されているが、
ピストンロッド２７が収縮するとブラシ２４は図５に示
すように工具２８を露呈させる上方の退避位置まで上昇
される。
【００１６】工具２８により加工作業を行う場合には、
ブラシ２４を下方位置にして切屑をブラシ２４で掃きな
がら吸塵フード２１を通じて吸塵する。加工ヘッド５は
、モータ１５とモータフード１３との間の複数の吸塵通
路１８に加えてラム１２に補助吸塵通路２０を備え、し
かも吸塵フード２１及びブラシ２４は、これら吸塵通路
１８と補助吸塵通路２０との平面積を合わせた大きさに
なっているため、吸塵面積が補助吸塵通路２０の平面積
分だけ広くなり、吸塵効率を向上できる。
【００１７】スピンドル１４自体は、図８に示す如く工
具２８の頭部２９を工具受け孔３０内に下側から嵌合し
てコレットチャック３１により着脱自在にクランプする
構造になっている。このコレットチャック３１の操作軸
３１ａ　は、スピンドル１４内を貫通して工具着脱用シ
リンダ装置１５ａ　のピストンと連結されている。この
操作軸３１ａ　にはエアー通路３１ｂ　が貫通して設け
られている。
【００１８】次に、各工具マガジン９は、図３から図５
に示すように水平な円形のインデックスプレート３２を
インデックス用モータ３３により公知の構造で回転させ
るようになっている。インデックスプレート３２には、
工具２８をそれぞれ１個ずつ着脱自在に保持する工具ポ
ット３４が円周方向に所定の位相差で設けられている。 工具ポット３４は、インデックスプレート３２の回転に
より図４に示す交換位置Ｐに１個ずつ割り出される。各
工具ポット３４には工具２８を位置決めするキー３５が
設けられている。
【００１９】図５に示すようにインデックス用モータ３
３の台板３６には、交換位置Ｐの上方位置においてパイ
プ状のエアーノズル３７が垂設され、工具交換時に該エ
アーノズル３７から交換位置Ｐの工具ポット３４内にエ
アーが噴射される。インデックス用モータ３３の上側に
はフード３８が設けられ、又、該モータ３３及びインデ
ックスプレート３２は、交換位置Ｐの周辺部分が開口し
た透明保護カバー３９内に収容されている。
【００２０】各交換ユニット１０は、図４及び図５に示
すようにハウジング４０内にサーボモータ４１を収容し
、該サーボモータ４１の回転をハウジング４０内で、ベ
ルトとプーリを使用した回転伝達機構４２によって旋回
軸４３に伝達すると共に、ハウジング４０の上端外部に
取り付けられたシリンダ装置４４（図２）によって旋回
軸４３を上下動させる構造になっている。旋回軸４３の
下端にはアーム４５の中央部が固着され、サーボモータ
４１によってアーム４５が水平に旋回される。なお、ア
ーム４５を旋回させる機構はシリンダ装置を使用したも
のであっても良い。アーム４５の両端には、ローラ４６
を軸支したフィンガ４７がピン４８を支点に回動可能に
枢着されている。各フィンガ４７はスプリング４９によ
って付勢され、アーム４５自体の先端フック部５０とで
、工具２８のくびれ部を把持するグリップ５１を構成す
る。
【００２１】スピンドル１４とインデックスプレート３
２との間における工具２８の交換は、各加工ヘッド５毎
に次のような手順で行われる。 （１）　ヘッド昇降用モータ６により加工ヘッド５が上
昇され、スピンドル１４が所定の高さで停止される。 （２）　加工ヘッド５において、スピンドル１４がモー
タ１５内の図示しないロック機構によりロックされる。
【００２２】（３）　工具マガジン９において、インデ
ックスプレート３２がインデックス用モータ３３により
回転され、新たに交換しようとする工具２８が交換位置
Ｐに割り出される。 （４）　交換ユニット１０において、サーボモータ４１
によりアーム４５が待機位置から旋回され、その両端の
グリップ５１のうちの一方がスピンドル１４に保持され
ている工具２８を把持すると同時に、他方のグリップ５
１が、交換位置Ｐに割り出されている工具２８を把持す
る。
【００２３】（５）　交換ユニット１０においてシリン
ダ装置４４によりアーム４５が下降されると同時に、加
工ヘッド５において、シリンダ装置１５ａによりコレッ
トチャック３１の操作軸３１ａ　が下降されて該コレッ
トチャック３１から工具２８が解放されると共に、操作
軸３１ａ　により工具２８が工具受け孔３０から押し出
される。 これにより、スピンドル１４に保持されていた工具２８
がスピンドル１４から外れてアーム４５の一方のグリッ
プ５１に保持される。又、同時に交換位置Ｐの工具ポッ
ト３４に保持されていた工具２８が工具ポット３４から
抜出され、他方のグリップ５１に保持される。このとき
、加工ヘッド５において、操作軸３１ａ　のエアー通路
３１ｂ　からエアーが噴射される。なお、このとき工具
マガジン９においてもエアーノズル３７からエアーを噴
射しても良い。
【００２４】（６）　アーム４５が中立位置まで旋回さ
れる。 （７）　工具マガジン１０においてインデックスプレー
ト３２が回転され、今までスピンドル１４に保持されて
いた工具２８に対応する空の工具ポット３４が交換位置
Ｐに割り出される。
【００２５】（８）　アーム４５が中立位置から旋回さ
れ、新たに交換しようとする工具２８がスピンドル１４
の真下に位置すると同時に、今までスピンドル１４に保
持されていた工具２８が交換位置Ｐの空の工具ポット３
４の真下に位置する。このとき、エアーノズル３７から
交換位置Ｐの空の工具ポット３４内にエアーが噴射され
、工具２８及び工具ポット３４が清掃される。スピンド
ル１４においては、操作軸３１ａ　のエアー通路３１ｂ
　からエアーが噴射されているため、工具２８及び工具
受け孔３０が清掃されると共に、交換開始から交換終了
までの間に該工具受け孔３０内へ切屑等が入り込むのを
防止される。
【００２６】（９）　アーム４５が上昇され、交換位置
Ｐの工具ポット３４にスピンドル１４からの工具２８が
保持されると同時に、スピンドル１４の工具受け孔３０
に工具ポケット３４からの工具２８が差し込まれる。こ
の後、操作軸３１ａ　が上昇して工具２８がコレットチ
ャック３１にクランプされる。 （１０）アーム４５が待機位置まで旋回される。
【００２７】上記のような工具交換は、両加工ヘッド５
において互いに関係なく別々に行うことができるばかり
でなく、同時に並行して行うこともできる。従って、一
方の加工ヘッド５が工具交換している間に、他方の加工
ヘッド５で加工作業を中断することなく続行できるばか
りでなく、両方同時に工具交換して同じ加工作業を並行
して同時に行うこともできる。なお、加工ヘッド５，工
具マガジン９及び交換ユニット１０は３組以上備えても
良い。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、ある１台の加工ヘッド
が工具交換しているとき、他の加工ヘッドでは加工を中
断することなく続行でき、又、複数台の加工ヘッドにお
いて同時に工具交換して同じ加工作業を同時に並行して
行うこともできる。
【００２９】請求項２によれば、スピンドルとインデッ
クスプレートとの間においてグリップ付きアームで工具
交換する際に、吸塵フードのブラシを上昇させ、グリッ
プ付きアームの旋回に邪魔にならない位置に退避させて
おくことができる。
【００３０】工具マガジンの交換位置にエアーノズルか
らエアーを噴射することにより、交換時において工具を
清掃できると共に、工具保持部分への切屑等の付着を防
止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　本発明による自動工具交換装置を備えた木
工用ルータの全体正面図
【図２】　　同自動工具交換装置の一部の正面図
【図３
】　　同側面図
【図４】　　同拡大下面図
【図５】　　同上の一部切欠正面図
【図６】　　加工ヘッドの一部切欠側面図
【図７】　　
ブラシを省略して示した加工ヘッドの下面図
【図８】　
　加工ヘッドの一部の拡大断面図
【符号の説明】
３　　　　ビーム ４　　　　キャリジ ５　　　　加工ヘッド ９　　　　工具マガジン １０　　　　交換ユニット ２４　　　　ブラシ ２５　　　　吸塵フード ２８　　　　工具 ３２　　　　インデックスプレート ３７　　　　エアーノズル ４５　　　　アーム ５１　　　　グリップ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ビームに水平摺動可能に装着されたキャリ
    ジに、複数台の加工ヘッドを個別に上下摺動可能に並設
    した木工機において、上記複数台の加工ヘッドに１対１
    の関係で対応させて上記キャリジに取り付けられた複数
    の工具マガジンと、上記複数台の加工ヘッドに１対１の
    関係で対応させ該加工ヘッドと工具マガジンとの間にお
    いて上記キャリジに取り付けられた複数の交換ユニット
    とを備え、各工具マガジンは、複数の工具を着脱自在に
    保持するインデックスプレートと、このインデックスプ
    レートを回転させて工具を１個ずつ交換位置へ送る回転
    手段を有し、各交換ユニットは、加工ヘッドのスピンド
    ルが交換位置まで上昇されたとき該スピンドルとインデ
    ックスプレートとの間で工具の交換を行うグリップ付き
    アームと、該アームを旋回させる旋回手段及び上下動さ
    せる上下動手段を有することを特徴とする木工機の自動
    工具交換装置。
  2. 【請求項２】前記各加工ヘッドに吸塵フードを設け、該
    吸塵フードに、全体環状のブラシを上下動可能に垂設し
    、又、該ブラシを上下動させる上下動手段を各加工ヘッ
    ドに装着したことを特徴とする請求項１記載の木工機の
    自動工具交換装置。
  3. 【請求項３】前記工具マガジンの前記交換位置に、エア
    ーを噴射するエアーノズルを配置したことを特徴とする
    請求項１又は２記載の木工機の自動工具交換装置。
JP3040449A 1991-02-13 1991-02-13 木工機の自動工具交換装置 Expired - Fee Related JP2525693B2 (ja)

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