JPH0516108U - 工具マガジンの防塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 横型マシニングセンタの主軸８に向かって側
方より近接離反し、軸方向に往復動可能な工具マガジン
１５の把持具１４に把持された工具軌跡周面を円筒状の
周側カバー２０で覆い、周側カバー２０の主軸側部分に
は、周側カバー２０の工具元部側端からカバー幅の中間
部にわたって主軸８が出入り可能な狭い切欠巾Ｌ１の第
１切欠部２５を設けると共に、第１切欠部２５より広い
切欠巾Ｌ２の第２切欠部２６を第１切欠部２５に連続
し、工具刃先側端にわたって形成し、第１，２切欠部２
５，２６を夫々開閉する第１，２スライドカバー２７，
２９を周側カバー２０に沿って円周方向へ往復回動自在
に設け、第１スライドカバー２７に規制長溝３６を設
け、第２スライドカバー２９に規制長溝３６両端の規制
部３６ａ，３６ｂと係合する係止ピン３５を設け、第２
スライドカバー２９をシリンダ３３に連結した。 【効果】 ワーク加工時に第１，２切欠部を完全に閉鎖
状態とし、工具マガジンへの切粉の進入は防止される。
また、工具交換時に、第１，２切欠部を開放状態とし、
治具と周側カバーとの干渉を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械の加工時に、多数の工具を着脱自在に支持する工具マガジ ンへの切粉進入を防止する工具マガジンの防塵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の工具マガジンの防塵装置は、多数の工具を着脱自在に支持する工具マガ ジンを可動支持体に旋回割出自在に設け、この可動支持体を移動させて工具マガ ジンを主軸の軸線方向に往復動可能でかつ主軸に向けて側方から近接離反するよ うにし、この工具マガジンに支持された工具軌跡の周面を覆う円筒状の周側カバ ーを可動支持体に固着し、この周側カバーの主軸側部分には、周側カバーのカバ ー幅全長にわたって主軸が出入り可能な切欠巾の切欠部を設け、この切欠部を開 閉するスライドカバーを周側カバーに沿って移動自在とし、このスライドカバー をシリンダに連結し、工具交換時にシリンダの作用でスライドカバーを開放方向 に移動させ、切欠部を開放状態とし、工具マガジンを工具交換装置に位置決めさ れた主軸に向かって側方より近付け、主軸が切欠部を介して周側カバー内に入り 込み、工具マガジンは主軸に装着された工具を把持し、工具を抜き取るため前方 に移動し、この前進端位置で次の加工用の工具を旋回割出し、次に工具マガジン は主軸に工具を装着するため後退し、側方より離れるものであった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来のものでは、工具交換位置に位置決めされた主軸の前方にワーク取付 用治具が位置する時でも、主軸と治具の距離が充分広い場合は、工具マガジンの 工具及び周側カバーが治具と干渉することなく工具交換を行い得るがワークによ ってはテーブルサイズに比べ治具が大きく、工具交換時の工具マガジンの移動に 伴う周側カバーの移動空間内に治具が位置する場合があり、このような場合には 、軸方向移動の際工具マガジンに把持された工具及び周側カバー前部が治具の一 部と干渉してしまい、工具マガジンが工具交換動作を行うことができないという 問題点があった。 そこでこの治具の、工具交換位置にある主軸前方に位置する部分に、工具を逃 がす深さと巾を有し、工具交換時の工具マガジンの旋回中心を中心とした逃げ溝 を形成し、工具と治具との干渉を防ぎ、又周側カバーの切欠部の前部を切欠部よ り巾広の開放部に形成し、この開放部にはスライドカバーを対応させず常時開放 状態とし、工具交換時の周側カバーと治具との干渉を防ぐことが考えられたが、 これは常時時開放状態の開放部から加工時の切粉が進入し工具交換時に不具合を 生じ防塵装置の役目を果たさないという問題点があった。 以上より本考案の目的は、工作機械の加工時には十分な防塵効果を発揮し、工 具交換時には治具が工具マガジンの移動に伴う周側カバーの移動空間内に位置す る場合であっても治具と干渉しない工具マガジンの防塵装置を提供することにあ る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

前記問題を解決するため、本考案では多数の工具を着脱自在に支持する工具マ ガジンを可動支持体に旋回割出自在に設け、この可動支持体を移動させて工具マ ガジンを主軸の軸線方向に往復動可能でかつ主軸に向けて側方から近接離反する ようにした工具交換装置において、前記可動支持体に工具マガジンの工具軌跡の 周面を覆う円筒状の周側カバーを固着し、この周側カバーの主軸側部分には、周 側カバーの工具元部側端からカバー幅の中間部にわたって主軸が出入り可能な狭 い切欠巾の第１切欠部を設けると共に、周側カバーのカバー幅中間部から工具刃 先側端にわたって第１切欠部より広い切欠巾の第２切欠部を第１切欠部に連続し て形成し、第１切欠部を開閉する第１スライドカバーと第２切欠部を開閉する第 ２スライドカバーとを夫々周側カバーに沿って円周方向へ往復回動自在に設け、 可動支持体と第２スライドカバーとをシリンダを介して連結し、第１スライドカ バーと第２スライドカバーとの一方には係止ピンを設け、他方にはこの係止ピン を係合して第１スライドカバーの開閉のための移動量を第２スライドカバーのそ れよりも小さく規制する規制部を設けたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】

工作機械の加工時には、周側カバーに形成された第１，２切欠部は夫々と対応 する第１，２スライドカバーで覆われ閉鎖状態となっており、周側カバー内の工 具マガジンへの切粉の進入は防止される。また工具交換に際して、シリンダを作 用させると第２スライドカバーは、第１切欠部より巾広に形成された第２切欠部 を完全に開放するまでカバー周面に沿って移動すると共に、第１スライドカバー は、規制長溝に規制され、第２スライドカバーの円周方向移動量より少ない移動 量だけ移動し、第１切欠部を完全に開放状態とし、工具マガジンの一連の工具交 換動作において、主軸は第１，第２切欠部を介して周側カバー内に出入し、また 治具が工具マガジンの移動に伴う周側カバーの移動空間内に位置する場合であっ ても、治具の一部は第２切欠部内に収まり、周側カバーと治具とは干渉しない。

【０００６】

【実施例】

図１において、横型マシニングセンタ１はベッド２上にサーボモータ３のねじ 軸３ａにより前後移動するテーブル４を備えている。このテーブル４の上にコラ ム５がサーボモータ６のねじ軸６ａにより左右移動するようにしてある。コラム ５にはサーボモータ７のねじ軸７ａにより、主軸８を備えた主軸ヘッド９が上下 移動するようにしてある。また、前記ベッド２上には、上面に前後案内レール１ ０が形成された固定ブロック１６が固定され、この前後案内レール１０上を図示 しないシリンダの作用でスライドテーブル１１が所定量前後移動し、このスライ ドテーブル１１上には左右案内レール１２が設けられ、この左右案内レール１２ 上を図示しないシリンダの作用で可動支持体１３が左右移動するようになってい る。この可動支持体１３には、工具Ｔを把持解放可能な多数の把持具１４を備え た工具マガジン１５が図示しない周知のゼネバ機構を介して旋回割出自在に支持 されている。従って工具マガジン１５は、スライドテーブル１１の前後移動によ り主軸８の軸線方向に往復動可能であり、かつ可動支持体１３の左右移動により 主軸８に向けて側方より近接離反可能となっている。

【０００７】 次に、図２及び図３において、本考案の工具マガジンの防塵装置１８について 説明する。前記可動支持体１３前端には、周側カバー２０の後端に取付けた円板 状の後面カバー２１が固定されている。この後面カバー２１には、後述の第１切 欠部２５と対応する部分が切欠かれ、工具交換時、主軸８が入り込み可能な嵌入 切欠部２２が形成されている。周側カバー２０は、工具マガジン１５の把持具１ ４に把持された工具Ｔの軌跡の周面を覆うように円筒状に形成されている。また 、周側カバー２０前端には、後述の第２切欠部２６と対応して略半円状に切欠か れた前面カバー２３が取付けられている。前記周側カバー２０の主軸８側部分に は、周側カバー２０の後端からカバー幅の中間部にわたって主軸８が出入可能な 狭い切欠巾Ｌ１の第１切欠部２５が形成されると共に、カバー幅中間部から前端 にわたって第１切欠部２５より広い切欠巾Ｌ２の第２切欠部２６が第１切欠部２ ５に連続して形成されている。前記第１切欠部２５を開閉する第１スライドカバ ー２７は、第１切欠部２５を塞ぐ円弧状の塞ぎ部材２７ａとこの塞ぎ部材２７ａ 後端に一体連結され、半径方向に向かって伸び工具マガジン１５の旋回軸１５ａ にベアリング２８で回動自在に支持される第１揺動部材２７ｂとから成る。また 、第２切欠部２６を開閉する第２スライドカバー２９は、第２切欠部２６側方を 塞ぐ円弧状の側面塞ぎ部材２９ａ、この側面塞ぎ部材２９ａの前端に取付けられ 第２切欠部２６の前方を塞ぐ略半円状の前面塞ぎ部材２９ｂ、前記第１スライド カバー２７と同様に旋回軸１５ａにベアリング３０を介して回動自在に支持され た第２揺動部材２９ｃ及びこの第２揺動部材２９ｃと側面塞ぎ部材２９ａを連結 する連結部材２９ｄから成る。

【０００８】 前記後面カバー２１には、支持ブラケット３２を介して開閉シリンダ３３が取 付けられ、この開閉シリンダ３３のピストンロッド３３ａ先端には、連結ロッド ３４の一端が回動自在に軸支され、この連結ロッド３４の他端は、前記第２スラ イドカバー２９の第２揺動部材２９ｃにピン３８連結され、このピン３８先端は 軸方向前方へ伸びる係止ピン３５に形成されている。この係止ピン３５が、第１ スライドカバー２７の第１揺動部材２７ｂに旋回軸１５ａを中心に所定の開き角 度θ（図５に示す）で円弧状に形成された規制長溝３６内に遊嵌され、係止ピン ３５は規制長溝３６の両端の規制部３６ａ，３６ｂに係合するようになっている 。従って開閉シリンダ３３の作用により円周方向に沿って移動する第１スライド カバー２７の移動量は第２スライドカバー２９の移動量より角度θだけ小さく規 制される。また、後面カバー２１には第１スライドカバー２７の第１揺動部材２ ７ｂと当接し、第１スライドカバー２７の開閉位置を位置決めする一対のストッ パ３７ａ，３７ｂが固定してあり、本実施例では第２スライドカバー２９が１４ ０度揺動すると第１スライドカバー２７が９０度揺動するように前記角度θが５ ０度に設定してある。

【０００９】 次に作業者によって開閉自在とされる作業用とびら４０について説明する。前 記第１，２切欠部２５，２６が形成された周側カバー２０の主軸８側部とは反対 側に、周側カバー２０のカバー幅全長にわたって作業用切欠部４１が形成されて いる。この作業用切欠部４１を開閉するために、一対のとびら４０ａ，４０ｂを ヒンジ４２で連結して作業用とびら４０を構成し、とびら４０ｂの一端の前記第 １切欠部２５と対応する部分に一対の円筒体４３を固着し、この円筒体４３を支 持ピン４４に回動自在に支持させ、この支持ピン４４周端に固着した取付部材４ ５が周側カバー２０に固着されている。また、とびら４０ａの一端は蝶ナット４ ６によって周側カバー２０に取外し可能に取付けられている。従って作業者が蝶 ナット４６を取外しとびら４０ａに取付けられた把手４７をつかみ側方から上方 に引き上げることで図３の仮想線で示すように作業用とびら４０を位置させ、作 業用切欠部４１を開放状態として工具の取り換え等の作業を行うことができる。 尚、把手４７の取付位置は第１切欠部２５の軸方向長さと対応した位置に設定さ れ、揺動する第２スライドカバー２９と干渉しないようにしてある。また、図４ ，５において、工具交換装置Ｄの主軸８の前方に接近して設けた治具５０のワー ク取付面５０ａには、工具Ｔの前部を逃がし得る深さ及び巾で主軸８との間で工 具交換を行う時の旋回割出位置Ｃの工具マガジン１５の旋回軸１５ａを中心とし た円弧状の逃げ溝５１が形成されている。従って後述の作用で説明するように、 一連の工具交換動作において、主軸８に装着された工具Ｔを工具マガジン１５の 把持具１６で把持し前方に逃げるとき、また、旋回割出位置Ｃの工具マガジン１ ５が旋回割出を行うときに、工具Ｔの前部と治具５０が干渉しないようになって いる。

【００１０】 次に、以上のように構成された工具マガジン１５の防塵装置１８の作用につい て説明する。横型マシニングセンタ１で加工を行っているときには、図２，３に 示すように工具マガジン１５が待機位置Ａに位置し、防塵装置１８の第１，２ス ライドカバー２７，２９は夫々第１，２切欠部２５，２６を完全に塞いだ状態と なっている。従って周側カバー２０内の工具マガジン１５への切粉の進入は完全 に防止されている。

【００１１】 次に、工具交換時の動作について説明する。図２，３に示すように第１，２ス ライドカバー２７，２９が夫々第１，２切欠部２５，２６を塞ぐようにピストン ロッド３３ａが突出状態である開閉シリンダ３３を作用させ、ピストンロッド３ ３ａを没入させる。すると先ず、第２スライドカバー２９が開放方向に向かって 周側カバー２０に沿って移動を始める。この移動の始めに第１スライドカバー２ ７は、第２スライドカバー２９の係止ピン３５が第１スライドカバー２７の規制 長溝３６内を遊動しているので閉鎖状態のまま停止している。そして、第２スラ イドカバー２９が所定量（ここでは角度５０度）移動して係止ピン３５が規制長 溝３６の一端側の規制部３６ａ（図３、図５に示す）と係合し、第１スライドカ バー２７が第２スライドカバー２９と共に、開放方向に向かって円周に沿って移 動を始める。その後、第１，２スライドカバー２７，２９は図４、図５に示すよ うに夫々第１，２切欠部２５，２６を完全に開放状態とする。次に、この開放状 態のまま可動支持体１３を右方に移動させると、待機位置Ａに位置する工具マガ ジン１５は工具交換位置Ｄに位置決めされた主軸８に向かって側方より近づく。 この時図示するように治具５０が工具マガジン１５の移動に伴う周側カバー２０ の移動空間内に位置する場合であっても、開放状態の第２切欠部２６内に治具５ ０の一部が収まり、周側カバー２０と治具５０とは干渉せず、また主軸８及び主 軸８に装着された工具Ｔは第１，２切欠部２５，２６を介して周側カバー２０内 に入り込む。従って工具マガジン１５は工具把持位置Ｂに位置し、把持具１４が 主軸８に装着された工具Ｔを把持する。その後工具マガジン１５は、主軸８から 工具Ｔを抜き取るためスライドテーブル１１の前方移動により前進する。この時 第２切欠部２６内に治具５０は収まり周側カバー２０と治具８とは干渉せず、ま た、工具マガジン１５の把持具１４に把持された工具Ｔ前部は、治具８の逃げ溝 ５１により治具５０とは干渉しない。そしてこの前進がＡＴＣストローク７に達 すると工具マガジン１５は、旋回割出位置Ｃに位置し、次の加工のための工具Ｔ を旋回割出するが、この時も工具Ｔ前部は逃げ溝５１により治具５０とは干渉し ない。その後前記とは逆にスライドテーブル１１を後方へ移動させ、工具マガジ ン１５が後退し、工具Ｔを主軸８に装着する。この装着後に可動支持体１３を左 方に移動させ、工具マガジン１５は把持具１４が工具Ｔの把持を解放し、主軸８ に対して側方より逃げ、再び待機位置Ａに位置する。そして開閉シリンダ３３を 作用させると、第２スライドカバー２９は閉鎖方向に向かって周面に沿って移動 し、第２スライドカバー２９の係止ピン３５が第１スライドカバー２７の規制長 溝３６の他端の規制部３６ｂと係合すると、第１スライドカバー２７はストッパ ー３７ｂに当接するまで第２スライドカバー２９と共に閉鎖方向に向かって周面 に沿って移動し、再び図２，３に示すように第１，２切欠部２５，２６を閉鎖状 態とする。

【００１２】 次に、作業用とびら４０の作用について説明する。待機位置Ａに位置する工具 マガジン１５に多数装着された工具Ｔの交換等の作業を行う場合、先ず作業用と びら４０を固定する蝶ナット４６を取外し、把手４７をつかみ側方より上方に持 ち上げることで作業用とびら４０は、支持ピン４４を中心に回転し、ちょうつが い４２を介して折れ曲がり、図３において、仮想線で示す状態となり作業用切欠 部４１を完全に開放状態にし、作業を行う。

【００１３】 以上のように本実施例では、主軸８側方側の周側カバー２０に、主軸８が出入 り可能な狭い切欠巾の第１切欠部２５を設けると共に、第１切欠部２５より巾広 の第２切欠部２６を第１切欠部２５に連続して設け、これらの第１，２切欠部２ ５，２６を開閉シリンダ３３で第１，２スライドカバー２７，２９を周側カバー ２０に沿って移動させ開閉可能としたので、工具交換時において、開閉シリンダ ３３の作用で第１，２スライドカバー２７，２９を開放方向に移動させ第１，２ 切欠部２５，２６を開放状態にでき、周側カバー２０に覆われた工具マガジン１ ５が主軸８に側方より近づくとき及び工具マガジン１５の把持具１４が工具Ｔを 把持し前方に逃げるときに、治具５０が工具交換位置Ｄの主軸８の前方に近接し た位置にあっても、第２切欠部２９内に治具５０の干渉部分が収まり周側カバー ２０と治具５０との干渉をさけることができる。また、ワーク加工時には、開閉 シリンダ３３の作用で第１，２スライドカバー２７，２９を閉鎖方向に移動させ 、第１，２切欠部２５，２６を完全な閉鎖状態とでき、周側カバー２０内の工具 マガジン１５への切粉進入が確実に防止される。

【００１４】 また、第１スライドカバー２７に規制長溝３６を設け、この規制長溝３６の規 制部３６ａ，３６ｂに係合する係止ピン３５を第２スライドカバー２９に設け、 第２スライドカバー２９に開閉シリンダ３３のピストンロッド３３ａを連結し、 第１スライドカバー２７の円周方向移動量を第２スライドカバー２９のそれより 小さく規制するようにしたので、作業用切欠部４１を開閉する作業用とびら４０ の取付部や把手４７に開放方向に移動する第１スライドカバー２７が干渉するこ とを防止できる。また、作業用切欠部４１は、第１，２切欠部２５，２６と反対 側の周側カバー２０周面に周側カバー２０の巾全長にわたって形成されているの で、作業者による工具交換等の作業が行い易い。

【００１５】 尚、本実施例では、係止ピン３５と係合する規制部３６ａ，３６ｂとして本第 １揺動部材２７ｂに設けた規制長溝３６の両端を示しているが、この規制長溝３ ６をとり止め、第１揺動部材２７ｂに規制長溝３６の両端と対応する位置で係止 ピン３５と係合する一対の突起部を設け、この突起部を規制部としてもよい。実 施例では第１スライドカバー２７に規制長溝３６を、第２スライドカバー２９に 規制長溝３６の規制部３６ａ，３６ｂに係合する係止ピン３５を設けているが、 逆に設けてもよい。また、本実施例では工具マガジンの防塵装置１８を、横型マ シニングセンタ１で工具交換位置Ｄの主軸８に対して側方より工具マガジン１５ が近接離反するものに使用しているが、主軸８に対して真上より工具マガジン１ ５が近接離反するものに使用してもよく、また縦型マシニングセンタに使用して もよい。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように本考案の工具マガジンの防塵装置では、工具マガジンを覆う周側 カバーに、主軸の出入り可能な切欠巾の第１切欠部を設けると共に、この第１切 欠部より広い切欠巾の第２切欠部を第１切欠部に連続して設け、これらの第１， ２切欠部を夫々開閉する第１，２スライドカバーを２段階動作するようにしたの で、工具交換時において、治具が工具交換位置の主軸前方に接近して配設してあ る場合でも、治具の一部は開放状態の第２切欠部内に収まり、周側カバーと治具 との干渉が防止でき、また、ワーク加工時において第１，２切欠部を閉鎖状態と し、カバー内の工具マガジンへの切粉の進入は確実に防止される。 また、第１スライドカバーの第１切欠部を開放するための移動量は第２スライ ドカバーのそれより小さく規制したので、第１，２切欠部と反対側の周側カバー に作業用の切欠部を設け、この切欠部を開閉するとびらを第１スライドカバーの 軸方向長さと対応する位置で取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】横型マシニングセンタの平面図を示す。

【図２】工具マガジンの防塵装置の一部断面図である。

【図３】図２の正面図である。

【図４】作用説明図である。

【図５】図４の正面図である。

【符号の説明】

８ 主軸、 １３ 可動支持体、 １５ 工具マガジ
ン、 １８ 防塵装置、２０ 周側カバー、 ２５，２
６ 第１，２切欠部、２７，２９ 第１，２スライドカ
バー、 ３３ シリンダ、 ３５ 係止ピン、 ３６
ａ，３６ｂ 規制部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の工具を着脱自在に支持する工具マ
   ガジンを可動支持体に旋回割出自在に設け、この可動支
   持体を移動させて工具マガジンを主軸の軸線方向に往復
   動可動でかつ主軸に向けて側方から近接離反するように
   した工具交換装置において、前記可動支持体に工具マガ
   ジンの工具軌跡の周面を覆う円筒状の周側カバーを固着
   し、この周側カバーの主軸側部分には、周側カバーの工
   具元部側端からカバー幅の中間部にわたって主軸が出入
   り可能な狭い切欠巾の第１切欠部を設けると共に、周側
   カバーのカバー幅中間部から工具刃先側端にわたって第
   １切欠部より広い切欠巾の第２切欠部を第１切欠部に連
   続して形成し、第１切欠部を開閉する第１スライドカバ
   ーと第２切欠部を開閉する第２スライドカバーとを夫々
   周側カバーに沿って円周方向へ往復回動自在に設け、可
   動支持体と第２スライドカバーとをシリンダを介して連
   結し、第１スライドカバーと第２スライドカバーとの一
   方には係止ピンを設け、他方にはこの係止ピンを係合し
   て第１スライドカバーの開閉のための移動量を第２スラ
   イドカバーのそれよりも小さく規制する規制部を設けた
   ことを特徴とする工具マガジンの防塵装置。