JPH088044Y2 - 工具マガジンの防塵装置 - Google Patents

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１０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１
２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１４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２５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３６
ａ，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
２７ｂ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１４０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５０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２
５，２６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４
１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４
４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４５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４６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５
０ａ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１
５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２
７，２９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３
３を作用させ、ピストンロッド３３ａ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２７は、第２スライドカバー２
９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１
３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５
０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５０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３７
ｂ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４
７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２５，２６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１５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２
７，２９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２
５，２６と反対側の周側カバー２０周面に周側カバー２
０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３６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，３
６ｂ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１５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。