JPH0748357Y2 - 自動工具交換装置の駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は自動工具交換装置の駆動装置に関する。より詳
しくは、本考案は、工具受容ポツトが無端状チェーンに
より連結されており、無端状チェーンが駆動スプロケッ
トに巻掛けられ、駆動スプロケットが駆動モータにより
回転、駆動されて工具を交換するようにした自動工具交
換装置の駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

マシンニングセンタ等の工具保管箱等の自動工具交換装
置の駆動装置においては、多数の工具受容ポツトが無端
状チェーンにより等間隔に連結されており、無端状チェ
ーンが駆動スプロケットに巻掛けられ、駆動スプロケッ
トが減速機構を介して駆動モータにより回転、駆動され
て工具を交換する。

従来、このような減速機構として、多数の平歯車からな
る歯車減速機構が多用されている。しかし、歯車間のバ
ックラッシにより駆動モータと出力端（工具受容ポツ
ト）との間でガタが大きく、駆動モータの回転角度のみ
で工具受容ポツトを適正に位置決めできないという問題
がある。

このため、出力端の近傍位置または出力端と同視できる
位置にエンコーダ等の位置検出器を設けている。しか
し、通常駆動モータとしてサーボモータを用いており、
本来回転角度が調節可能なモータを駆動源に用いている
にも拘わらず別に位置検出器を設けることは設備費が高
価となり、また、保守も面倒である。

加えて、上述のように歯車間のバックラッシにより駆動
モータと出力端（工具受容ポット）との間でのガタを生
じるため、駆動スプロケットにピンを打ち込んで位置決
めしたり、また工具受容ポットをチャックして位置決め
する装置が必要であり、これにより設備費が高価となる
という問題がある。

本願出願人は、駆動モータと駆動スプロケットとの間の
ガタをなくしまたは減少させることにより、駆動モータ
の外に位置検出装置や位置決め装置を設けることを不要
とし、また、予備的に位置検出装置や位置決め装置を設
ける場合にも安価とできる自動工具交換装置の駆動装置
を提供することを目的とし、駆動モータと駆動スプロケ
ットの間に特殊構造の遊星差動歯車減速機を用いること
を提案した〔特願昭63−231121号（特開平１−316144号
公報）〕。

〔考案が解決しようとする課題〕

自動工具交換装置の配置に応じて、駆動モータのケース
を遊星差動歯車減速機に対し工具受容ポットＰへの工具
着脱側と反対側でコラムに取り付ける場合と、駆動モー
タのケースを遊星差動歯車減速機に対し工具受容ポット
Ｐへの工具着脱側と同じ側に位置するようコラムに取付
ける場合とがある。

このような場合に備えて、減速機および駆動モータの一
方または両方を、上記２通りの配置に合うよう、２種類
用意することになる。

しかし、このように、複数種類の形式とすることは、製
造面、製品の保管、管理面から好ましいことではない。

そこで、本考案は、上記２通りの配置に何れも適用でき
る装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案においては、工具受容ポットを連結した無端状チ
ェーン、該無端状チェーンが巻掛けられた駆動スプロケ
ット、該駆動スプロケットに連結された減速機、該減速
機を駆動する駆動モータおよび一側面が前記減速機に連
結されたブラケットからなり、工具を交換するようにし
た自動工具交換装置であって、前記駆動モータのフロン
トカバーの先端に第１係合部が形成されるとともに前記
ブラケットの反減速機側端面および減速機の反ブラケッ
ト側端面に前記第１係合部と係合可能な第２係合部がそ
れぞれ形成されており、前記第１係合部と第２係合部と
の係合により前記駆動モータが前記減速機の何れの側に
も選択的に着脱可能に構成したことを特徴とする自動工
具交換装置の駆動装置により上記目的を達成する。

〔作用〕

本考案においては、駆動モータのフロントカバーの先端
に第１係合部が形成されるとともにブラケットの反減速
機側端面および減速機の反ブラケット側端面に第１係合
部と係合可能な第２係合部がそれぞれ形成されており、
第１係合部と第２係合部との係合により駆動モータが減
速機の何れの側にも選択的に着脱可能に構成している。
従って、ブラケットに減速機を取着するとともに駆動モ
ータの配置に応じて駆動モータのフロントカバーの第１
係合部を、ブラケットまたは減速機の第２係合部に選択
的に取着することにより、一種類の駆動モータおよび減
速機を準備することによって両配置に対応することがで
きる。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を示す添付図面を参照して本考案を
詳細に説明する。

第４図において、マシンニングセンタ等の工具保管箱Ｂ
においては、多数の工具受容ポットＰが無端状チェーン
Ｃにより等間隔に連結されており、無端状チェーンＣが
駆動スプロケット７（第１図、第３図）に巻掛けられ、
駆動スプロケット７が遊星差動歯車減速５を介して駆動
モータ３により回転、駆動されて工具を交換する。

第１図において自動工具交換装置のフレーム１にブラケ
ット51をボルト52により螺着し、ブラケット51にサーボ
モータ等の公知形式の駆動モータ３を止着し、減速機５
により駆動モータ３の回転を減速して駆動スプロケット
７を大出力トルクにて駆動する。

駆動モータ３はモータ本体53とフロントカバー54から構
成されている。第１図において、フロントカバー54の左
側先端から所定深さに削込み第１係合部である環状凹部
54bを形成している。また、ブラケット51の右側端面に
は、フロントカバー54の環状凹部54b（第１係合部）に
係合する第２係合部である肩部51aを形成している。

第１図の実施例においてはブラケット51の肩部51a（第
２係合部）にフロントカバー54の環状凹部54bを嵌合さ
せてブラケット51にフロントカバー54を取付け、フロン
トカバー54をボルト55によってブラケット51に螺着固定
している。

第１図においてフロントカバー54の右先端内周54aとモ
ータ本体53の左先端外周53aとは互いに嵌合（所謂イン
ロー）している。フロントカバー54にモータ本体53が嵌
合した状態でモータ本体の外側からボルト58により締結
固定している。

ブラケット51の左側に、減速機の支持ブロック13がボル
ト24によって固定されている。支持ブロック13本体は、
第１図に示すように、円板状部17および円板状部17に突
設した凸状部19からなる。凸状部19は、３個円周方向に
等配配置した柱状部21（第２図）を有している。

円板状部17の表面には隣接柱状部21間に所定深さの軸受
装着孔17bを形成している。支持ブロック13の一部をな
す円板25を前述のように支持ブロックの柱状部21にボル
ト24によって一体的に結合している。

第１図において円板25には、円板状部17に形成した軸受
装着孔17bに対応して軸受装着孔25を形成している。軸
受装着孔17b、25dにそれぞれローラ軸受27、29を装着
し、軸受27、29間にクランクピン31を回転可能に両端支
持している。クランクピン31はその回転軸線に対し所定
距離だけ偏心配置した２つのクランク部31a、31cを有
し、ピニオン33がクランク部31a、31cに嵌合されてい
る。

ピニオン33は外周面にペリサイクロイド曲線への等距離
曲線からなる歯形の外歯を有する。第２図に示すよう
に、クランクピン31のクランク部31aまたは31cに軸受35
を介して係合するピン孔33bをピニオン33が具備してい
る。更に、ピニオン33には支持ブロック13に形成した凸
状部19より僅かに大きい寸法の溝33cを形成している。

再び第１図において、支持ブロック13の円板状部17およ
び端円板25の外周部にボール軸受36a、36bを装着し、ハ
ブ37を回転可能に支持している。ハブ37は駆動スプロケ
ット７を駆動するもので、その内周面に、ピニオン33の
外周に形成した外歯33aの歯数より僅かに多い数の小径
ピン39を、等配的に固着したピン歯車からなる内歯を形
成している。

しかして第２図に示すようにピニオン33の溝33cは支持
ブロック13の柱状部21により形成される凸状部19に遊嵌
合しており、クランクピン31の自転運動によりクランク
ピン31のクランク部31a、31cの中心軸線がクランクピン
31の回転軸線に対して公転運動することにより２つのピ
ニオン33は偏心公転運動され、外歯33aがハブ37のピン
歯車と係合する。ここで支持ブロック13の柱状部21の最
外周を、クランクピン31の回転中心に対して放射方向外
方に位置させている。

第１図において、駆動モータ３の出力回転軸11の左側先
端に第１外歯車41を一体的に止着し、また前記両端支持
されたクランクピン31の右端に第１外歯車41の歯数より
大きな歯数を有する第２外歯車43を止着し、両歯41、43
を噛合させている。

駆動モータ３の出力軸、すなわち減速機の入力回転軸1
1、の回転は入力回転軸11に止着した第１外歯車41を通
じ、それに噛合う第２外歯車43に両歯車41、43の歯数比
に応じ減速して伝達される。第２外歯車43の回転により
支持ブロック13に回転可能に両端支持されたクランクピ
ン31のクランク部31aは公転運動を生じ、ピニオン33は
軸受35を介してピン孔33bがクランク部31aに係合してい
るので、クランク部31aの公転運動により偏心公転運動
される。ピニオン33の偏心公転運動によりピニオンの外
周に形成した外歯33aがハブ37の内周に形成したピン歯
車に係合しハブ37を減速回転させる。しかして、ハブ37
に取付けたスプロケット７により自動工具交換装置を駆
動する。

以上の配置においては、駆動モータ３のケースを遊星差
動歯車減速機５に対し工具受容ポットＰへの工具着脱側
と反対側でコラム１に取付けていた。

第３図に示す配置のように駆動モータ３のケースを遊星
差動歯車減速機５に対し工具受容ポットＰへの工具着脱
側と同じ側に位置するようコラム１に取着することを必
要とすることがある。

減速機５のブラケット51と反対側（第１図、第２図の左
側）の円板25の側面に、フロントカバー54の環状凹部54
b（第１係合部）に係合する別の第２係合部である肩部2
5aを形成している。

第３図においては、ボルト57（第１図参照）を外して減
速機５のカバー56を減速機５から外す。また、ボルト55
を緩め、駆動モータ３のフロントカバー54をブラケット
51から外し、第１図の状態から裏返して、フロントカバ
ー54の環状凹部54b（第１係合部）を減速機５の円板25
の肩部25a（第２係合部）に嵌合するようにして減速機
５の左側面に当てがい、ボルト55によりフロントカバー
54を減速機５の円板25に締結している。更に、フロント
カバー54に、第１図と逆向きとしたモータ本体53を螺着
してボルト58によって固定している。一方、減速機５か
ら外したカバー56はボルト57によってブラケット51の右
側側面に固定している。

第３図の配置では駆動モータ３がフレーム１の背面に突
出しないため、本考案の工具受容ポットＰの前面から自
動工具交換装置の後端面までの距離を小さくすることが
でき、自動工具交換装置の工具受容ポットをマシニング
センタ等の本機に一層近付けることができる。従って、
自動工具交換装置と本機とを前後に平行して配置する場
合や第５図に示すように本機の脇に直交して自動工具交
換装置を配置する場合には設置スペースを小さくできて
好ましい。

更に、この配置では、駆動モータ３が工具受容ポットＰ
への工具着脱側（作業者の操作面側）に位置するため、
駆動モータ３の取付け、取外しや調整作業が容易に行え
る。

上述した実施例においてはクランクピン31の数が３個の
減速機において、３個の柱状部21を具備した凸状部19を
有する支持ブロック13およびそれに対応する溝33cを有
するピニオン33を含んでなる実施例について説明した。
本考案はクランクピン31の数が２個以上の減速機にも適
用でき、クランクピン31の数が多い場合には全ての隣接
するクランクピン31間に柱状部21を設けずに、例えば１
つおきに柱状部21を設けてもよい。

また、ピニオン33の自由な公転を規制できるものであれ
ば、クランクピン31に代えて真直ぐなピンとしてもよ
い。

駆動モータ３としては上記実施例におけるサーボモータ
３に代え、油圧モータまたは空気モータを採用すること
も可能である。

〔考案の効果〕

本考案においては、駆動モータのフロントカバーの先端
に第１係合部が形成されるとともにブラケットの反減速
機側端面および減速機の反ブラケット側端面に第１係合
部と係合可能な第２係合部がそれぞれ形成されており、
第１係合部と第２係合部との係合により駆動モータが減
速機の何れの側にも選択的に着脱可能に構成している。
従って、ブラケットに減速機を取着するとともに駆動モ
ータの配置に応じて駆動モータのフロントカバーの第１
係合部を、ブラケットまたは減速機の第２係合部に選択
的に取着することができる。

従って、本考案によれば、複数種類の形式の駆動モー
タ、減速機を準備することなく、駆動モータのケースを
遊星差動歯車減速機に対し工具受容ポットへの工具着脱
側と反対側でコラムに取り付ける場合と、駆動モータの
ケースを遊星差動歯車減速機に対し工具受容ポットＰへ
の工具着脱側と同じ側に位置するようコラムに取付ける
場合との２通りの配置に対応できる。このため、工具交
換装置の製造および製品の保管、管理が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１使用例の断面図、第２図は第１図
の要部断面図であり図中スプロケットおよび取付けボル
ト等は省略している。第３図は本考案の第２使用例の断
面図、第４図は本考案に係る自動工具交換装置の概略斜
視図、第５図は第３図の使用例の配置例を示す平面図で
ある。 ３…駆動モータ、５…減速機、７…スプロケット、11…
入力回転軸、13…支持ブロック、25…円板、25a…第２
係合部、51…ブラケット、51a…第２係合部、53…モー
タ本体、54…フロントカバー、54b…第１係合部、Ｐ…
工具受容ポット、Ｃ…チェーン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工具受容ポツト（Ｐ）を連結した無端状チ
   ェーン（Ｃ）、該無端状チェーン（Ｃ）が巻掛けられた
   駆動スプロケット（７）、該駆動スプロケット（７）に
   連結された減速機（５）、該減速機（５）を駆動する駆
   動モータ（３）および一側面が前記減速機（５）に連結
   されたブラケット（51）からなり、工具を交換するよう
   にした自動工具交換装置であって、前記駆動モータ
   （３）のフロントカバー（54）の先端に第１係合部（54
   b）が形成されるとともに前記ブラケット（51）の反減
   速機側端面および減速機（５）の反ブラケット側端面に
   前記第１係合部（54b）と係合可能な第２係合部（51a、
   25a）がぞれぞれ形成されており、前期第１係合部（54
   b）と第２係合部（51a、25a）との係合により前記駆動
   モータ（３）が前記減速機（５）の何れの側にも選択的
   に着脱可能に構成したことを特徴とする自動工具交換装
   置の駆動装置。