JPH0751225Y2 - 主軸への器具等の高速着脱構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、切粉清掃装置や、オイル噴出装置およびクリ
ーニング器具等の器具，装置およびその他の物で不使用
時には主軸より離隔する位置に配置される器具等を、使
用時に主軸に短時間に受け渡しするに好適な主軸への器
具等の高速着脱構造に関する。

［従来の技術］ 工作機械においてはワーク加工中又は加工完了時におい
て切粉清掃や各部のクリーニングおよびオイル噴出によ
る洗浄等の作業を必要とする場合がある。これ等の作業
に必要の器具，装置およびその他の物は不使用時には主
軸から離れた位置に配置され、使用時に所定の場所に設
置される。一方、工作機械の主軸はX,Y,Z軸に沿って自
動制御されるように構成されているため、前記器具等を
わざわざ所定場所にセットして使用しなくとも主軸にそ
れ等を装着し、主軸自体を移動して所定作業を行うよう
にする方が便利である。この観点に立って創案された各
種の従来技術がある。その１つとしては自動工具交換装
置のマガジン内にそれ等の器具等を収納し、必要時にこ
れを主軸に装着するものがある。また、別の例としては
それ等の器具用の特別のマガジンや自動交換装置を設
け、これを主軸に装着するものもある。

［考案が解決しようとする課題］ 切削加工以外の用途に用いられる前記器具等を主軸に装
着する場合に重要な観点としては、これ等の器具等の装
着のために複雑な装置や機構を用いず、極力既設の装置
を利用することが重要であると共に、コンパクトなもの
から形成され、かつ装着に要する時間が極力短いことが
必要とされる。この観点から従来技術を検討するといず
れも不十分であり、問題点を残している。

本考案は、以上の観点をすべて満足し得るもので、既設
の装置を極力利用し、安価に実施できると共に、コンパ
クトにまとめられ、かつ装着が短時間に行われる主軸へ
の器具等の高速着脱構造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］ 本考案は、以上の目的を達成するために、自動工具交換
装置を有する工作機械の主軸に該主軸から離隔する位置
に配置する器具，装置およびその他の物を高速に主軸に
取り付け又は主軸から取り外す主軸への器具等の高速着
脱構造において、既設のマガジン内に収納され、工具と
同一形状のテーパシャンクを有し、その先端側に段付状
の係止部とシート座面とを形成してなるアーバと、前記
器具，装置およびその他の物を固持すると共に、前記ア
ーバの係止部に挿入係合する片側開口の係止部を有する
枠体と、該枠体内に固定され内部より突出するピストン
ロッド端に該ピストンロッドの直径よりも大径で前記ア
ーバのシート座面に当接係合する面取り部を有する係止
頭を設けたコンパクトシリンダと、前記コンパクトシリ
ンダの係止頭と前記ピストンとの段付部に着脱自在に挿
入係合する片側開口の係止部を有すると共に、前記係止
頭の面取り部に当接係合するシート座面を有する把持ロ
ッドと、該把持ロッドを前記主軸に近接又は離隔する方
向に高速移動するエアシリンダとを設けてなる主軸への
器具等の高速着脱構造を構成するものである。

［作用］ まず、アーバをマガジンから取り出し、主軸に装着す
る。器具等は予め枠体に固定され、枠体に内蔵されてい
るコンパクトシリンダにはエアシリンダに連結する把持
ロッドが係止し、連結される。エアシリンダを動作し、
枠体全体を主軸側に移動し、枠体をコンパクトシリンダ
を介しアーバに連結する。これにより器具等は主軸に連
結される。以下、主軸を所定位置に移動し、器具等の機
能を果すようにする。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。

第１図に示す如く、アーバ１は主軸２のテーパ孔内に装
着可能なテーパシャンク部３と図略の自動工具交換装置
の把持アームの係着する把持部４と、先端側に形成され
る段付状の係止部５とからなり、不使用時には既設のマ
ガジン（図略）内に収納される。係止部５の先端面には
第６図によく示されているようなシート座面６が形成さ
れる。

枠体７は器具等８を保持するもので、その上端側にはア
ーバ１の係止部５に係止する係止部９が形成される。係
止部９は第２図に示す如く、片面開口のものからなりア
ーバ１の係止部５の段付部に片側から挿入可能に形成さ
れる。また、枠体７内にはコンパクトシリンダ10がビス
17で固定される。

第５図および第６図に示す如く、コンパクトシリンダ10
はシリンダ本体11とピストン12と、ピストンロッド13お
よびこれに連結される係止頭14等とからなり、ピストン
12に画成される室15,16には圧縮空気の出入するプラグ1
8,19が連結される。ピストンロッド13はシリンダ11の軸
心から突出し、その端部に係止頭14が設けられる。係止
頭14はピストンロッド13よりも大径のため両者間には段
付部が形成される。係止頭14の両端面には面取り部20,2
1が形成される。面取り部21はアーバ１の係止部５のシ
ート座面６に当接係合するものである。

第３図および第４図に示すように、把持ロッド22は細長
な板部材からなり、その先端部には片側開口の係止孔を
有する係止部23が形成される。係止部23はコンパクトシ
リンダ10の係止頭14とピストンロッド13との前記段付部
に挿入係着されるものであり、前記係止孔の周縁部には
シート座面24が形成される。シート座面24はコンパクト
シリンダ10の係止頭14の面取り部20に当接係合するもの
である。

エアシリンダ25は主軸２から離れた機械の固定側28に固
持され、そのピストンロッド26は連結具27を介し把持ロ
ッド22に連結する。

次に、本実施例の作用を更に詳細に説明する。

まず、第１図に示す如く、主軸２内にはアーバ１のテー
パシャンク３が挿入され、図略の工具保持手段により主
軸２に装着される。

一方、第３図および第４図に示す如く、エアシリンダ25
に連結する把持ロッド22は図において最も左行した下が
った位置に配置され、その先端の係止部23はコンパクト
シリンダ10のピストンロッド13と係止頭14との間の段付
部に挿入され、係止頭14の面取り部20が係止部23のシー
ト座面24に圧接された状態で両者が連結される。すなわ
ち、把持アーム22にはコンパクトシリンダ10を介し枠体
７が連結される。枠体７には器具等８が連結されてい
る。

以上により器具等８は主軸２から離れた位置で待機す
る。第５図は係止頭14と把持ロッド22との連結状態を示
すものである。コンパクトシリンダ10の室16内にプラグ
19から圧縮空気を導入し、室15内の圧縮空気をプラグ19
から排出することによりピストン12は下降し、係止頭14
の面取り部20が把持ロッド22の係止部23のシート座面24
に圧接する。これにより前記した如く、把持ロッド22に
枠体７が連結保持されることになる。ピストン12の移動
は極めて迅速に行われ連結作業は短時間に行われる。ま
た、係止頭14の面取り部20と係止部23のシート座面24と
の位置ずれが多少あっても両者間の圧接は比較的円滑
に、かつ確実に行われる。

エアシリンダ25内に圧縮空気を導入し、ピストンロッド
26を図の右方側に移動すると枠体７が主軸２側に移動
し、第１図および第６図に示す如く、主軸２内のアーバ
１と対峙する位置に枠体７は移動位置決めされる。枠体
７の係止部９が係止部５の段付部に挿入されると共に、
コンパクトシリンダ10の係止頭14が係止部５のシート座
面６と相対向する位置にまで運ばれる。ここで、第６図
によく示すように室15内にプラグ18を介し圧縮空気が導
入され、ピストン12を押し上げる。勿論、この場合室16
内に圧縮空気はプラグ19から排出される。係止頭14が上
方に押し上げられると、アーバ１の係止部５のシート座
面６に係止頭14の面取り部21が圧接され、その圧接力は
コンパクトシリンダ10を下方に押圧することになるた
め、枠体７の係止部５が段付部に当り、係止部９と係止
頭14とにより係止部５が挾される。それにより、枠体７
はアーバ１に固定さされ、器具等８がアーバ１に固持さ
れる。同時にエアシリンダ25を動作し把持ロッド22の左
方移動させ、係止部23と係止頭14との連結を解除する。
以上により器具等８の主軸２側への受け渡しが完了す
る。係止頭14と係止部５との位置合わせが多少ずれてい
ても面取り部21と係止部５のシート座面６との圧接は円
滑に行われる。器具等８が主軸２に受け渡され、把持ロ
ッド22が外れることにより主軸２は自由に移動が出来
る。従って、主軸２を移動することにより器具等８を任
意の場所に移動することが出来る。

コンパクトシリンダ10は小形，軽量なもので、枠体７内
にコンパクトに収納される。

［考案の効果］ 本考案によれば、次のような顕著な効果を奏する。

ａ）エアシリンダおよびコンパクトシリンダの動作速度
は極めて早く、高速な器具等の受け渡しが行われる。

ｂ）アーバはマガジンおよび主軸内にそのまま収納，装
着されるコンパクトなもので周辺の器具，工具等との干
渉が生じない。

ｃ）エアシリンダおよびコンパクトシリンダは市販され
る公知のもので安価に実施することが出来る。

ｄ）アーバと枠体、枠体把持ロッドとの位置合わせを高
精度にしなくとも、両者の連結は確実に、かつ円滑に行
われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のアーバおよび枠体の構造を
示す軸断面図、第２図は第１図のII矢視の平面図、第３
図は実施例のエアシリンダまわりの構造を示す正面図、
第４図は第３図のIV矢視の平面図、第５図は実施例のコ
ンパクトシリンダと把持アームとの連結状態を示す軸断
面図、第６図は実施例のアーバとコンパクトシリンダと
の連結状態を示す軸断面図である。 １……アーバ、２……主軸、３……テーパシャンク、４
……把持部、5,9,23……係止部、6,24……シート座面、
７……枠体、８……器具等、10……コンパクトシリン
ダ、11,25……シリンダ、12……ピストン、13,26……ピ
ストンロッド、14……係止頭、15,16……室、17……ビ
ス、18,19……プラグ、20,21……面取り部、22……把持
ロッド、27……連結具、28……固定側。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】自動工具交換装置を有する工作機械の主軸
   に、該主軸から離隔する位置に配置する器具，装置およ
   びその他の物を高速に主軸に取り付け又は主軸から取り
   外す主軸への器具等の高速着脱構造において、既設のマ
   ガジン内に収納され、工具と同一形状テーパシャンクを
   有し、その先端側に段付状の係止部とシート座面とを形
   成してなるアーバと、前記器具，装置およびその他の物
   を固持すると共に、前記アーバの係止部に挿入係合する
   片側開口の係止部を有する枠体と、該枠体内に固定され
   内部より突出するピストンロッド端に該ピストンロッド
   の直径よりも大径で前記アーバのシート座面に当接係合
   する面取り部を有する係止頭を設けたコンパクトシリン
   ダと、前記コンパクトシリンダの係止頭と前記ピストン
   との段付部に着脱自在に挿入係合する片側開口の係止部
   を有すると共に前記係止頭の面取り部に当接係合するシ
   ート座面を有する把持ロッドと、該把持ロッドを前記主
   軸に近接又はそれから離隔する方向に高速移動するエア
   シリンダとを設けることを特徴とする主軸への器具等の
   高速着脱構造。