JPS5818175B2 - 工具の自動クランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明に工具を工作機械の主軸に脱着させる装置に係
り、さらに詳しくは着脱を自動的に行なう工具のクラン
プ装置に関するものである。

工具を工作機械の主軸にクランプさせる装置は。

すでに提供されている。

この種の装置では工具を挿入し、スイッチを操作するこ
とによって、工具がクランプされるようになっている。

このようなものでは、作業者は片手で工具を保持しつつ
、もう一方の手でスイッチを操作するすることになり、
重量の大きな工具では作業がきわめて困難になる。

さらに、工具を主軸から脱離する際にも、工具の重さが
衝撃的に作業者の手に加わるため、工具を脱落させやす
いばかりか、工作機械と工具との間に手を挾むなどの事
故を生じる恐れがある。

本発明の目的は、工具の着脱を容易かつ安全になすこと
ができるようにすることにあり、そのために工具の自動
クランプ装置をここに提供しようとするものである。

次に、本発明の自動クランプ装置の一実施例を、添付図
面と共に詳述する。

図面は本発明による自動クランプ装置を備えるフライス
盤の主軸まわりを示している。

工具１は公知のもので端部にプルスタット１人を有して
いる。

スピンドル３０は軸受によってフレームに保持されてい
て、それ自身中空に形成されている。

工具１はそのシャンクにあるテーパ部がスピンドル３０
のテーパ孔にかん合されると共に、プルスタット１Ａが
スリーブ３にある鋼球２に保持されることによって、ス
ピンドル３０に取付けられている。

スリーブ３はスピンドル３０の中空孔に移動可能に挿入
されている。

鋼球２はスリーブ３の下端に遊動可能に取付けられてい
る。

鋼球２はスピンドル３０の中空孔の壁面によって押圧さ
れ、プルスタット３の首部にはいり込み、工具１を保持
している。

そして、スリーブ３が下動されると、スリーブ３の下端
が前記壁面につづくテーパ壁の部分に位置し、これによ
り鋼球２が自由に移動でき、工具１を離脱させるように
なっている。

スリーブ３の移動はクランプロッド４の移動によってな
される。

クランプロッド４はスピンドル３０の中空孔に移動可能
に挿入されている。

クランプロッド４の下端はスリーブ３にがん合されてい
る。

皿はね５がクランプロッド４にかん挿されクランプロッ
ド４のまわりに形成された空間に収容されている。

皿ばね５はスピンドル３０およびクランプロッド４に形
成されたばね受は部の間に位置して、常時クランプロッ
ド４を上方に押し上げている。

このため、スリーブ３の鋼球２は、クランプロッド４が
下動すると、工具１をはなし、また皿はね５によってク
ランプロッド４が上動されると工具１を保持する。

クランプロッド４の下動はスピンドル３０の上部に位置
しかつフレームに支えられた油圧アクチュエータによっ
てなされている。

油圧アクチュエータ６は、この場合２個の油圧シリンダ
６Ａ、７からなっている。

シリンダ６Ａは、スピンドル３０の上端に位置して、フ
レームに設置されている。

シリンダ７がシリンダ６Ａの上部にかつこれと同軸に設
置されていて、カバー８により密閉されている。

シリンダ７にはピストン９が、そしてシリンダ６Ａには
ピストン１０が、それぞれ挿入されている。

ピストン９にはロッド９Ａが貫通している。

なお、ロッド９Ａ、ロッド１０Ａ１ ピストン１０は一
体となっている。

ピストン９が下動するとロッド９Ａに当接して、ピスト
ン１０、ロッド１０Ａを下動させるようになっている。

ロッド１０Ａは下動に伴なってクランプロッド４に当接
して、クランプロッド４を下動させる。

さらにピストン１０が下動すると、クランプロッド４は
さらに下動させられるようになっている。

なお、シリンダ１０内にはコイルバネＩＯＢが設けられ
ていて常時ピストン９、ピストン１０を上方に押工して
いる。

ピストン９，１０の下動をなすために、各シリンダ６Ａ
、７の周壁にはポートＡ、Ｂがそれぞれ設けられている
。

各ポートＡ、Ｂは、それぞれ電磁によって作動される方
向弁１４．１５を介して、油圧ポンプＰおよび油タンク
Ｔに接続されている。

各方向弁１４．１５の電磁は、スイッチ（図示せず）の
作動に関連し圧力スイッチ１９を介して、方向弁１４．
１５を通してシリンダ６Ａ、７に圧油を供給し、シリン
ダ６Ａ、７から圧油を油タンクＴに帰還させるようにな
っている。

この圧力スイッチ１９は、工具１の着脱に関連して、作
動されるようになっている。

より詳しく説明する。

スリーブ３には工具１のプルスタット１Ａによって移動
されるノックピース１６が装着されている。

他方、クランプロッド４の下端には通路２１Ａが形成さ
れ、この通路の下端側には鋼球１７およびばね１８によ
って構成される弁が設けられている。

鋼球１７は、常時ばね１８によって７ツクピース１６に
押し付けられノックピースの上昇と共に通路２１Ａの下
端を閉塞するようになっている。

通路２１Ａは、クランプロッド４の下部とスピンドル３
０とのすき間、皿はね５の収ノ容空間とスピンドル上部
の空間とを結ぶクランプロッド４の上部にある通路２１
Ｂそれにピストン９．１０と、ロッド９Ａ、ＩＯＡに設
けた貫通孔２２と共に、空気通路を形成している。

この空気通路は、管路２３によって空気源２４に接続さ
れている。

空気源２４から供給される圧力空気は管路２３および空
気通路２２．２１Ｂを通ってクランプロッド４の下端に
送られるようになっている。

そして工具１がスピンドルに挿入され、鋼球１７が７ツ
クピース１６によって押し上げられ、通路′２１が閉塞
され、空気通路の圧力が上昇すると、管路２３に接続さ
れた千カスイッチ１９が作動されるようになっている。

この千カスイッチ１９の信号は、切換スイッチによって
クランプ用信号、アンクランプ用信号に切換るようにな
っている。

切換スイッチがアンクランプに切換ると、方向弁１５は
シリンダー７へ圧油を供給し、圧力スイッチのアンクラ
ンプ信号により、方向弁１４はシリンダー６へ圧油を供
給し、切換スイッチをクランプに切換えた状態で圧力ス
イッチ１９のクランプ信号により、方向弁１４、方向弁
１５はシリンダー６ＡシリンダーＩ内の油をタンクＴへ
還流させるように構成されている。

なお符号２０は管路２３を閉塞する弁で、電磁によりス
プールが移動して管路２４を流れる圧力空気の空気通路
への供給を制御する。

また符号１１．１２および１３はピストン９のロッド９
Ａの突出端にあるカムにより開閉されるリミットスイッ
チを示している。

次に、このクランプ装置の作動状態を説明する。

図面は工具がクランプされている状態を示している。

切換スイッチをアンクランプに切換ると、方向弁１５の
ソレノイドが作動されて、スプールが移動し、圧油をポ
ートＡを通じてシリンダ７内に送り込む。

これによって、ピストン９が下動され、ロッド１０Ａが
クランプロッド４を下動させる。

この結果、スリーブ３内の鋼球１７およびノックピース
１６が下動し、ノックピース１６が工具１のプルスタッ
ト１Ａを押し、工具１のテーパ筒がスピンドル３０のテ
ーパ孔より外れる。

このとき、工具１のプルスタットは、鋼球２により保持
されたままである。

この状態にて、作業者が工具１を持ち上げてやると、プ
ルスタット１Ｎが７ツクピース１６を押し上げて、鋼球
１７が座に圧着される。

この結果、空気源２４からの空気の出口が防がれ貫通孔
の圧力が増大して、圧力スイッチ１９を作動させる。

圧力スイッチ１９の信号によって方向弁１４のソレノイ
ドが作動され、ポートＢを通じて圧油をシリンダ６Ａに
供給する。

そこで、ピストン１０が下動され、ロッド１０Ａを介し
てクランプロッド４をさらに下動じ、スリーブ３が下動
する。

この結果、工具１のプルスタット１Ａを保持していど鋼
球２は、これを押土している壁につづくテーパ孔の部分
に位置することになり、作業者は自由に工具を抜ける状
態となる。

工具１の装着あるいは再装着は切換スイッチをクランプ
に切換えることにより工具１のテーパ部をスピンドル３
０のテーパ孔に差し込むことによって、自動的になされ
る。

すなわち、工具１がテーパ孔に挿入されると、テーパ部
がテーパ孔にかん合すると共に、プルスクツ１−ＩＡが
ノックピース１６を押し上げ、鋼球１７が座に圧着され
、空気源からの空気の出口を防ぐ。

これによって、貫通孔および管路の子方が上昇し、圧力
スイッチ１９が作動される。

圧力スイッチ１９の信号により方向−１４、１５の゛ソ
レノイドが作動され、シリンダ６Ａ、７の上池をタンク
Ｔに帰還させる。

この結果、ピストン９，１０がコイルばね９Ｂにより上
動されると共にクランプロッド４が皿はね５によって上
動されスリーブ３が上動し、鋼球２がスピンドル３０の
中空孔の壁面によって押されて、工具１のプルスクツ１
−ＩＡを保持する。

本発明の工具のクランプ装置は、以上述べた実施例から
も明らかなように、工具の保持手段と作動する手段を、
保持手段における工具の着脱を検知手段によって検出し
て働かせるようにしているので、工具をたんに保持手段
に装填するだけで工作機械に取付けることができ、また
工具を工作機械から取りはずすことができる。

このように工具の着脱力用動的になされるため片手で工
具の着脱をなすことができるばかりか重量のある工具で
あっても安全に工作機械への脱着をなすことができ、作
業の安全性および能率を著しく向上させることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による工具の自動クランプ装置の一実施例
を示す縦断面図である。 ２〜１０・・・・″・・保持手段、６〜１０・・・・・
・油田アクチュエーク、１４．１５・・・・・・方向弁
、１９・・・・・・スイッチ、２１〜２３・・・・・・
空気通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工具の保持手段と、この保持手段にたいする上記工
   具の着脱を検知する検出手段と、この検出手段からの信
   号により上記保持手段に工具の保持と離脱とをなさせる
   作動手段とからなり、上記保持手段は移動自在に支持さ
   れたクランブロンドとこのクランブロンドの移動位置に
   より上記工具を着脱する着脱装置とを有し、上記検出手
   段は上記工具の着脱により上方変動を生じる空気通路と
   この通路に連通し且つ通路の圧力変動により作動される
   スイッチとを有し、上記作動手段は上記クランブロンド
   の移動位置を調節し、上記保持手段に工具の保持と離脱
   とをなさせる油圧アクチュエータと、上記スイッチから
   の信号により油圧アクチュエータへの圧油の供給を切替
   え制御する方向弁とを有してなることを特徴とする工具
   の自動クランプ装置。