JPH0520839U - 工具供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 工作機械の加工領域を囲むスプラッシュガー
ド内に工具供給機構を配置し、一人の作業者により重量
工具等を工具マガジンへ容易に装着すること。 【構成】 スプラッシュガード１の開口部近傍に固定さ
れる基台１６と、この基台に回動自在に設けられ、前記
開口部近傍の待機位置と主軸４ａの工具授受位置との間
を回動し位置決めされる回動部材７と、この回動支持部
材上で工具授受位置に回動したとき主軸軸線と平行とな
る方向に工具載置軸線を形成し工具６が載置される支持
部材１１と、この支持部材と前記回動部材７との間に設
けられ支持部材を回動部材に対して前記工具載置軸線方
向に摺動自在とした摺動部材１２と、前記待機位置にお
ける位置確認検知部材１４とを備えた構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、主軸ヘッド上部に円板状に形成された工具貯蔵マガジンを有する 工作機械の工具貯蔵マガジンに重量工具を容易に装着できるようにした工具供給 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

マシニングセンタ等工作機械には、自動工具交換装置（以下ＡＴＣと記載）が 設けられており、主軸ヘッド近傍に配設され、複数の工具を収納した工具貯蔵マ ガジン（以下工具マガジンと記載）と主軸との間で、工具交換を行っている。ま た、最近の工作機械は大量の切削加工を使用可能とするため、工作機械の加工領 域部を完全に覆うスプラッシュガードが設けられている。 一方、マシニングセンタの小型化、ＡＴＣの簡素化を図るため、主軸ヘッド上 部に円板状の工具マガジンを配し、工具マガジンと主軸との間で直接工具交換を 行う構成のものがある。このようなマシニングセンタの工具マガジンに工具を収 納する場合には、スプラッシュガード内の機械上部に配置された工具マガジンに 工具を直接収納することは困難であり、一般的に行われない。そのため、スプラ ッシュガードの外部より所望の工具をスプラッシュガード開口部を通して主軸に 作業者が手動で装着する。その後、主軸と工具マガジンとの工具交換動作で工具 マガジンに必要な工具を収納させる。同様にして、加工に必要な工具本数分だけ この手作業を繰り返し行っている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、生産性の向上のため切削時間短縮が図られる傾向にあり、従来 より工具の径が大きく、工具重量も重い工具が使用されることがある。そのため 、スプラッシュガード外部よりスプラッシュガードの開口部を通して重量工具を 主軸に装着する作業が一人で処理できなくなった。そこで、二人以上の作業者に よって重量工具の主軸への装着作業が行われたが、スプラッシュガード内部や開 口部が狭いこと、切粉や切削剤が存在することなど作業環境が悪いため作業者が 不自然な姿勢で重量工具を持つことにより腰を傷めたり、工具を落下させて機械 基部を傷めたり、作業者自身が怪我をしたり、安全性などに問題点を生じていた 。 この考案は前述のような問題点を解決するために考案されたもので、一人の作 業者により容易に装着作業が行うことができる工具供給装置を提供するものであ る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案の前記目的は以下の構成により達成できた。この考案の構成は、スプ ラッシュガードにより加工領域を囲まれた工作機械の主軸に、スプラッシュガー ドの外方より工具を供給する工具供給装置であって、前記工作機械または前記ス プラッシュガードのスプラッシュガード開口部近傍に固定される基台と、この基 台に回動自在に設けられ、前記スプラッシュガード開口部近傍の工具の待機位置 と前記主軸の工具授受位置との間を旋回して位置決め固定される回動部材と、こ の回動部材上に設けられ、この回動部材が前記工具授受位置に回動されたとき前 記主軸軸線と平行となる方向に工具載置軸線を形成し、前記主軸との工具授受の ため工具が載置される支持部材と、この支持部材と前記回動部材との間に設けら れ、回動部材に対して支持部材を前記工具載置軸線方向に摺動自在とした摺動部 材と、前記基台に設けられ、前記回動部材が前記待機位置に固定されていること を検知する検知部材とを有する工具供給装置である。

【０００５】

【作用】

この考案の工具供給装置は、重量工具を主軸に装着する場合、主軸を所定位置 に移動させて、スプラッシュガード側面の開閉ドアを開口し、工具を支持部材上 に載置する。工具が載置された回動部材を回動せしめて工具を主軸側に搬送し、 工具の装着部を形成した主軸に挿入し、装着完了の後、主軸内に工具をクランプ して固定する。このようにして工具を一人の作業者により容易に主軸へ装着する ことができる。

【０００６】

【実施例】

図１はこの考案に係る工具供給装置を内蔵した工作機械の概略正面図、図２は この工具供給装置の要部拡大平面図、図３は工具供給部を回動した状態を示す側 断面図、図４は図２のIVーIV断面図、図５は図４のV ーV 断面図である。 この考案の工具供給装置の一実施例を図面に基づいて説明する。 １はマシニングセンタＭの加工領域を囲い、加工時の切粉や切削剤の外部への 飛散を防止するように設けられたスプラッシュガードである。マシニングセンタ Ｍのベース３５の上部には被加工物を固定するテーブル５と、このテーブル５と 対向するようにコラム２が設けられている。コラム２はガイド２ａを有し、主軸 ４ａを回転自在に軸承した主軸ヘッド４がガイド２ａに案内されて上下方向に図 示しないサーボモータによって移動可能となっている。主軸４ａ内には公知の皿 バネを利用した工具クランプ機構が、主軸４ａ後方には公知のシリンダによる工 具アンクランプ機構が設けられている。また、コラム２はベース３５に対して水 平面内で主軸４ａの軸線方向およびこの軸線方向と直交する方向に図示しないが ガイドに案内され、図示しないサーボモータによって移動可能となっている。コ ラム２上部には複数の重量工具を含む工具６が収納可能な工具マガジン３が回転 割出し可能に支持されている。工具マガジン３の円板部先端には工具６の把持部 を把持する把持部材３ａが取付けられている。８は工具供給装置であり、スプラ ッシュガード１の側面の開閉ドア１ａの近傍に固定されている。

【０００７】 図２から図５に従って、この考案の工具供給装置８について説明を行う。 工具供給装置８の基台１６はスプラッシュガード１の側部にボルトにより固定 されている。このスプラッシュガード１には開閉ドア１ａが図示しない兆番によ り回動自在に取付けられており、把手（図示せず）を開位置にすることにより開 閉ドア１ａを開くことができ、スプラッシュガード１に工具６を出入れするため の開口部ができる。基台１６は略Ｌ字状をしており、Ｌ字の交点部に軸体２４が 軸受２２ａ、２２ｂによって回動自在に支持され、この軸体２４に回動部材７が 固定されている。２１、２６は軸受２２ａ，２２ｂを軸線方向に保持しているカ バー、２３ａ，２３ｂはスリーブである。 基台１６の下部には回動部材７を所定の位置に停止させるためのストッパ３２ ａ，３２ｂが固定され、回動部材７の上部に固定された位置決め部材３０と当接 する。また、基台１６には係合部材１５ａ、１５ｂがねじ込まれており、回動部 材７がストッパ３２ａ側またはストッパ３２ｂ側に回動したとき係合部材１５ａ または１５ｂのノブを回転させ、先端部が位置決め部材３０に形成された係合孔 と係合し、回動部材７を基台１６に対して固定できる。１４は基台１６の下部に 取付けられ、回動部材７がストッパ３２ｂ側、すなわち、主軸４ａと離反した回 動位置にあることを検知する工具６の待機位置確認スイッチである。

【０００８】 この待機位置確認スイッチ１４は図示しない制御装置に接続され、回動部材７ が待機位置に回動されている信号を制御装置に入力しない場合にはマシニングセ ンタＭが自動運転できないようにした安全のためのスイッチである。 回動部材７には固定台１３がボルトにより固定され、固定台１３にはＴ字状の 案内部材１３ａが固定され、Ｔ字状の案内部を形成している。この案内部材１３ ａには摺動部材１２下部に形成されたＴ溝が嵌入されており、固定台１３に対し て前記Ｔ字状案内部に沿って摺動自在となっている。この摺動部材１２の上部に はタブテーブルが形成されている。この摺動部材１２上部には固定支持部材１１ ｂ、固定部材１１ｃがボルトにより固定されている。この固定支持部材１１ｂは 工具６が載置されたとき工具６の把持部端面と当接して工具６の軸線方向の位置 決めを行っている。また、この固定支持部材１１ｂと固定部材１１ｃにはねじ軸 ９が軸線方向の移動を規制し、回転方向のみ移動可能に支持されている。ねじ軸 ９の固定部材１１ｃ側には調整ハンドル１０が取付けられている。また、摺動部 材１２の中央部には摺動部材１２のタブテーブルと嵌合させるタブテーブルを形 成した移動支持部材１１ａが移動自在に設けられている。移動支持部材１１ａに はメネジが形成され、ねじ軸９がねじ込まれている。すなわち、調整ハンドル１ ０によってねじ軸９を回転させることにより、移動支持部材１１ａはねじ軸９の 軸線方向に移動する。固定支持部材１１ｂおよび移動支持部材１１ａの上部はＶ 字状に形成され、工具６を支持する。すなわち、工具６の全長、重心位置を移動 させ、固定支持部材１１ｂと協働して工具６を支持するのである。

【０００９】 以上のように構成されているこの考案の工具供給装置の作動を説明する。 先ず、工具供給装置８より主軸４ａ側に工具６を供給する場合について説明を 行う。 スプラッシュガード１の開閉ドア１ａを開き、待機位置側に固定されている回 動部材７上の調整ハンドル１０を操作し、使用する工具の長さ、重心位置等を考 量して、ねじ軸９を回転して移動支持部材１１ａを固定支持部材１１ｂと所定の 間隔を有する位置に移動させる。工具６を移動支持部材１１ａと固定支持部材１ １ｂ上に載置する。係合部材１５ｂをねじにより上昇させ、位置決め部材３０と の係合を解除し、回動部材７を主軸４ａ位置側に回動させる。係合部材１５ａ先 端と、位置決め部材３０とを係合させ、回動部材７を固定する。主軸ヘッド４を 工具供給装置８との工具着脱位置へガイド２ａに沿って移動させる。主軸４ａ側 に調整ハンドル１０を押し込むと、Ｔ字状案内部に沿って摺動部材１２が摺動し 、移動支持部材１１ａおよび固定支持部材１１ｂに載置した工具６のテーパシャ ンクが主軸４ａのテーパ装着部に挿入される。工具クランプ機構を手動モードで 操作し、主軸４ａの工具クランプ機構で工具６をクランプする。主軸ヘッド４を 図１点線位置から実線位置まで上昇させ、工具マガジン３を所定の位置に割出し 、主軸４ａにクランプされた工具６を工具マガジン３の把持部材３ａの把持位置 に移動後、公知のＡＴＣ動作を行わせ、把持部材３ａのクランプ、主軸４ａのア ンクランプ後、工具マガジン３が前進して工具６を主軸４ａより離脱させ、回転 割出しが行われる。

【００１０】 摺動部材１２を反主軸側に摺動させ、回動部材７の係合部材１５ａでの固定を 解除し、待機位置側に回動部材７を回動させ、係合部材１５ｂにより固定する。 この位置で待機位置確認スイッチ１４が閉成して確認することができる。もし、 工具マガジン３への工具６の供給を続行する場合には前記した操作を繰り返して 、工具マガジン３に多数の工具６を装填する。 工具マガジン３内に加工に必要な全工具が装着された場合にはテーブル５また はテーブル５上のワーク取付け治具に被加工物を取付け、加工を行う。このとき 、待機位置確認スイッチ１４によって回動部材７が待機位置側に確実に固定され ていることを確認しており、工具供給装置８が加工時に主軸４ａまたは主軸４ａ にクランプされた工具６と干渉することはない。 工具マガジン３内に装着されている工具６をマシニングセンタＭ外に取出す場 合には、前記操作の逆を行えばよい。回動部材７の係合部材１５ｂでの固定を解 除し、基第１６を主軸４ａ側の工具着脱位置に回動する。工具マガジン３より主 軸４ａに取外す工具６を移し、主軸ヘッド４を下降させ、操作ハンドル１０を主 軸４ａ側に摺動させる。工具６を移動支持部材１１ａ，固定支持部材１１ｂ上に 載置可能な位置に位置決めされる。主軸４ａの工具クランプを解除した後、摺動 部材１２を調整ハンドル１０を掴んで反主軸側に摺動させ、工具供給装置８側に 工具６を受取る。主軸ヘッド４を主軸４ａの軸線方向に後退させる。回動部材７ の係合部材１５ａでの固定を解除し、待機位置側に回動し、係合部材１５ｂで固 定する。スプラッシュガード１の開閉ドア１ａの近傍に工具６が配置されるので 、開口部より工具６をスプラッシュガード１の外方に容易に取り出すことができ る。 以上作業者が手動で操作する工具供給装置について説明を行ったが、これに限 定されることなく、回動動作、摺動動作等をアクチュエータ、移動端検知スイッ チにより工具供給操作の自動化を図ってもよい。このように自動化を図ることに より工作機械の工具授受動作と連動させることが可能となる。すなわち、支持部 材上に工具を載置し、ＭＤＩ等により収納される工具マガジン番号とともに工具 供給命令を指令すればよい。

【００１１】

【考案の効果】

この考案の工具供給装置は前記のように大型の重い重量工具であっても、スプ ラッシュガード外方より、スプラッシュガード近傍位置した支持部材上に工具を 載置すれば、あとは工具の重量を支えることなく、一人の作業者により容易に主 軸に装着することができる。そのため、従来のように複数の作業者による狭い場 所で装着作業を必要としないので、短時間による作業が可能であり、生産性が向 上し、しかも安全性を向上させることができる優れた効果を発揮する。

【提出日】平成３年９月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】

マシニングセンタ等工作機械には、自動工具交換装置（以下ＡＴＣと記載）が 設けられており、主軸ヘッド近傍に配設され、複数の工具を収納した工具貯蔵マ ガジン（以下工具マガジンと記載）と主軸との間で、工具交換を行っている。ま た、最近の工作機械は大量の切削剤を使用可能とするため、工作機械の加工領域 部を完全に覆うスプラッシュガードが設けられている。 一方、マシニングセンタの小型化、ＡＴＣの簡素化を図るため、主軸ヘッド上 部に円板状の工具マガジンを配し、工具マガジンと主軸との間で直接工具交換を 行う構成のものがある。このようなマシニングセンタの工具マガジンに工具を収 納する場合には、スプラッシュガード内の機械上部に配置された工具マガジンに 工具を直接収納することは困難であり、一般的に行われない。そのため、スプラ ッシュガードの外部より所望の工具をスプラッシュガード開口部を通して主軸に 作業者が手動で装着する。その後、主軸と工具マガジンとの工具交換動作で工具 マガジンに必要な工具を収納させる。同様にして、加工に必要な工具本数分だけ この手作業を繰り返し行っている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【実施例】

図１はこの考案に係る工具供給装置を内蔵した工作機械の概略正面図、図２は この工具供給装置の要部拡大平面図、図３は工具供給部を回動した状態を示す側 断面図、図４は図２のIVーIV断面図、図５は図４のV ーV 断面図である。 この考案の工具供給装置の一実施例を図面に基づいて説明する。 １はマシニングセンタＭの加工領域を囲い、加工時の切粉や切削剤の外部への 飛散を防止するように設けられたスプラッシュガードである。マシニングセンタ Ｍのベース３５の上部には被加工物を固定するテーブル５と、このテーブル５と 対向するようにコラム２が設けられている。コラム２はガイド２ａを有し、主軸 ４ａを回転自在に軸承した主軸ヘッド４がガイド２ａに案内されて上下方向に図 示しないサーボモータによって移動可能となっている。主軸４ａ内には公知の皿 バネを利用した工具クランプ機構が、主軸４ａ後方には公知のシリンダによる工 具アンクランプ機構が設けられている。また、コラム２はベース３５に対して水 平面内で主軸４ａの軸線方向およびこの軸線方向と直交する方向に図示しないガ イドに案内され、図示しないサーボモータによって移動可能となっている。コラ ム２上部には複数の重量工具を含む工具６が収納可能な工具マガジン３が回転割 出し可能に支持されている。工具マガジン３の円板部先端には工具６の把持部を 把持する把持部材３ａが取付けられている。８は工具供給装置であり、スプラッ シュガード１の側面の開閉ドア１ａの近傍に固定されている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】 図２から図５に従って、この考案の工具供給装置８について説明を行う。 工具供給装置８の基台１６はスプラッシュガード１の側部にボルトにより固定 されている。このスプラッシュガード１には開閉ドア１ａが図示しない蝶番によ り回動自在に取付けられており、把手（図示せず）を開位置にすることにより開 閉ドア１ａを開くことができ、スプラッシュガード１に工具６を出入れするため の開口部ができる。基台１６は略Ｌ字状をしており、Ｌ字の交点部に軸体２４が 軸受２２ａ、２２ｂによって回動自在に支持され、この軸体２４に回動部材７が 固定されている。２１、２６は軸受２２ａ，２２ｂを軸線方向に保持しているカ バー、２３ａ，２３ｂはスリーブである。 基台１６の下部には回動部材７を所定の位置に停止させるためのストッパ３２ ａ，３２ｂが固定され、回動部材７の上部に固定された位置決め部材３０と当接 する。また、基台１６には係合部材１５ａ、１５ｂがねじ込まれており、回動部 材７がストッパ３２ａ側またはストッパ３２ｂ側に回動したとき係合部材１５ａ または１５ｂのノブを回転させ、先端部が位置決め部材３０に形成された係合孔 と係合し、回動部材７を基台１６に対して固定できる。１４は基台１６の下部に 取付けられ、回動部材７がストッパ３２ｂ側、すなわち、主軸４ａと離反した回 動位置にあることを検知する工具６の待機位置確認スイッチである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 この待機位置確認スイッチ１４は図示しない制御装置に接続され、回動部材７ が待機位置に回動されている信号を制御装置に入力しない場合にはマシニングセ ンタＭが自動運転できないようにした安全のためのスイッチである。 回動部材７には固定台１３がボルトにより固定され、固定台１３にはＴ字状の 案内部材１３ａが固定され、Ｔ字状の案内部を形成している。この案内部材１３ ａには摺動部材１２下部に形成されたＴ溝が嵌入されており、固定台１３に対し て前記Ｔ字状案内部に沿って摺動自在となっている。この摺動部材１２の上部に はタブテールが形成されている。この摺動部材１２上部には固定支持部材１１ｂ 、固定部材１１ｃがボルトにより固定されている。この固定支持部材１１ｂは工 具６が載置されたとき工具６の把持部端面と当接して工具６の軸線方向の位置決 めを行っている。また、この固定支持部材１１ｂと固定部材１１ｃにはねじ軸９ が軸線方向の移動を規制し、回転方向のみ移動可能に支持されている。ねじ軸９ の固定部材１１ｃ側には調整ハンドル１０が取付けられている。また、摺動部材 １２の中央部には摺動部材１２のタブテールと嵌合させるタブテールを形成した 移動支持部材１１ａが移動自在に設けられている。移動支持部材１１ａにはメネ ジが形成され、ねじ軸９がねじ込まれている。すなわち、調整ハンドル１０によ ってねじ軸９を回転させることにより、移動支持部材１１ａはねじ軸９の軸線方 向に移動する。固定支持部材１１ｂおよび移動支持部材１１ａの上部はＶ字状に 形成され、工具６を支持する。すなわち、工具６の全長、重心位置等により工具 ６が安定して載置可能なように移動支持部材１１ａの位置 を移動させ、固定支持 部材１１ｂと協働して工具６を支持するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る工具供給装置を内蔵した工作機
械の概略正面図である。

【図２】この考案工具供給装置の要部平面図である。

【図３】この工具供給装置の要部側断面図である。

【図４】図２のIVーIV断面図である。

【図５】図４のＡ矢視一部断面図である。

【符号の説明】

１ …スプラッシュガード ２ …コラム ３ …工具マガジン ４ …主軸ヘッド ４ａ…主軸 ５ …テーブル ６ …工具 ７ …回動部材 ８ …工具供給装置 ９ …ねじ軸 １０ …調整ハンドル １１ａ…移動支持部材 １１ｂ…固定支持部材 １２ …摺動部材 １３ …固定台 １４ …待機位置確認スイッチ １５ａ，１５ｂ …係合部材 １６ …基台

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スプラッシュガードにより加工領域を囲ま
   れた工作機械の主軸に、スプラッシュガードの外方より
   工具を供給する工具供給装置であって、 前記工作機械または前記スプラッシュガードのスプラッ
   シュガード開口部近傍に固定される基台と、 この基台に回動自在に設けられ、前記スプラッシュガー
   ド開口部近傍の工具の待機位置と前記主軸の工具授受位
   置との間を旋回して位置決め固定される回動部材と、 この回動部材上に設けられ、この回動部材が前記工具授
   受位置に回動されたとき前記主軸軸線と平行となる方向
   に工具載置軸線を形成し、前記主軸との工具授受のため
   工具が載置される支持部材と、 この支持部材と前記回動部材との間に設けられ、回動部
   材に対して支持部材を前記工具載置軸線方向に摺動自在
   とした摺動部材と、 前記基台に設けられ、前記回動部材が前記待機位置に固
   定されていることを検知する検知部材とを有することを
   特徴とする工具供給装置。