JPS6010858B2 - 中ぐり盤やフライス盤の工具貯蔵装置として用いられる円板式マガジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工作機械の主軸台にかぶさって水平に軸支さ
れている円板と、該円板の外周緑に沿って所定のピッチ
をへだてて配設された多数のグリッパー状の工具ホルダ
ーと、マルタクロス伝動機構（すなわちゼネバ伝動機構
）を介して工具ホルダーのピッチにより設定されたステ
ップだけ円板式マガジンを工具ホルダーの中心軸のまわ
りで回動させるサーボモーターとより成る中ぐり盤やフ
ライス盤の工具貯蔵装置として用いられる円板式マガジ
ンに関する。

円板式マガジンは、いろいろな構成態様で工作機械、と
くに、いわゆるマシ−ニング・センターに使用されてい
る。

工作機械の支持台またはスタンドの中心軸のまわりで回
転可能に円板を配設することや区板の外周緑に沿って所
定のピッチをへだててグリッパ−状の工具ホルダーの中
で工具を保持することはすでに一般に行なわれているこ
とである。たとえば、加工ステーションとして必要ない
ろいろな工具を保持するため円板として設計されている
工具貯蔵装置を有するマシーニング・ステーションを備
えた中ぐり装置やフライス加工装置は公知である（ドイ
ツ特許第１４７７４９２号）。たとえば、当該工作機械
のプログラムにより設定された角度ふくんこのような工
具貯蔵装置を回動させたあと、選択された加工用工具を
工作機械のスピンドルにセットする。工具は、主軸の垂
直方向の回転軸と同軸的に回転自在に軸支されているシ
ャフトを備えた円板式マガジンの外周縁に沿って保持さ
れている。スピンドル・ヘッドは、いわゆる、ダブル・
レボルバー式ヘッドであって、該ヘッドの一方のレボル
バーは工具を加工位置に保持し、他方のレボルバ一は平
行の向きに並べられた工具を交換位置に保持している。
工具マガジンと交換位置にあるスピンドルとの間に特殊
な工具貯蔵装置を設けることを避けるため、工具貯蔵装
置は、交換位置にあるスピンドルの回転軸に直角な平面
内で前記回転軸に平行に移動することができるようにさ
れており、これにより工具ホルダーをスピンドル軸と一
列に並んだ位置に移動させることができる。かくしてマ
ガジン全体を移動させることにより工具の交換を行なう
ことができ、しかも特別な工具貯蔵装置を設けなくとも
よい。所定の工具をマガジンの中の工具貯蔵装置に案内
するため、機械の本体にモーターが設けられていて、該
モーターの歯車軸はウオーム・ギア伝動装置を介してマ
ルタクロス伝動機構の駆動歯車を駆動するようにされて
いる。この駆動歯車は、その外側正面、回転軸に関して
偏○位置に駆動ピンと円孤状の外周面を有する鎖錠部村
とを備えている。この伝導機構の構成グループのマルタ
クロスは、円板式マガジンの下に同軸的に配設されたデ
ィスクより成り、該ディスクは工具ホルダーの数にあわ
せて互に等間隔に配設されたノッチを備えている。この
公知のフライス加工装置や中ぐり装置の場合、特殊な工
具交換装置を必要としないが、これらの工作機械に少な
からぬ技術関係費用を補足的にかけなければならない。
たとえば、反対向きの２本のスピンドルを収容するよう
スピンドル・ヘッドを構成しなければならない。

そのほか工具貯蔵装置全体を水平に移動させるため、別
の駆動装置を少なくとも１組設けなけれ‘よならない。
結局、従来のマガジンは鋳物から作った重い構成部材を
形成することになるが、このような構成部材は加工に費
用がかかるばかりでなく、慣性力が大きいため、いろい
ろな動作を行なうにさし、し強力な駆動装置が必要であ
る。他の公知のフライス盤においては（ＥＰ−ＯＳＩ２
１８号）、同様に円板として設計されている工具貯蔵装
置は、水平の中心軸のまわりで回転可能に機械スタンド
に固定されている。

工具ホルダーの外周縁に沿って設けられている多数の工
具ホルダーに収容された多数の工具は水平に向いている
ので、工具を交換するために特殊な交換装置を用意しな
ければならない。この公知の円板式マガジンの調節駆動
装置は、円板と同軸に配設された直径が大きい歯車とラ
ック伝動機構とを備えており、該ラック伝動機構のピニ
オンはオーバーラィド・クラッチを介して前記歯車と噛
み合っている。この中ぐり盤における欠点もまた、技術
的な構成措置を溝じるのに用する費用が比較的かさむこ
とである。このことはとくに円板式マガジンの重量につ
いてもあてはまることであって、このことは鋳物部材と
してマガジン・ディスクが一体ものに構成されているせ
いであるとともに、空気圧式回転駆動装置の構成が比較
的複雑であるせいである。したがって、本発明の目的は
、当初に挙げた種類の汎用中ぐり盤やフライス盤の工具
貯蔵装置として用いられる円板式マガジンであって、製
作を簡素化し、重量を軽減らさせるとともに、駆動装置
を小型化することができ、しかも位置の精度を損なうこ
とがないよう前記円板式マガジンを改良することである
。本発明によれば、中ぐり盤やフライス盤の工具貯蔵装
置として用いられる円板式マガジンであって、該円板式
マガジンの円板は、機械の主軸台上に回転可能に装架さ
れていてモーターによって駆動されるようになっており
、且つ、所定の間隔をあげて互に固定的に連結されてい
るとともにその外周縁には所要の間隔で配置された複数
の工具ホルダーを備えている２枚の平らなプレートより
成っている円板式マガジンにおいて、該主軸台上に水平
に装架された前記円板の２枚の平らなプレートはそれと
共に回転する垂直の中央ベアリングに連結されており、
該２枚の平らなプレートの外周縁にはほぼ半円形のへこ
みとばねつり手とが備えられ、該へこみと該ばねつり手
と工具ホルダーを形成していて挿入された工具のまわり
に部分的に適合しており、該ばねつり手には弾性的なつ
めが備えられ、該つめは工具シャンクのカラーに設けら
れた／ツチに係合するようになっており、更に、駆動モ
ーターが駆動機構を介して該２枚の平らなプレートのう
ちの一方に係合していることを特徴とする円板式マガジ
ンが提供される。

たとえば、磨き鋼板を打ち抜き加工しただけの成形部材
として製作することができる２枚の特殊なプレートを組
み合わせ形に円板体を構成したことによる特長は、一体
ものの鋳物部材として構成されている従来のマガジン用
円板体と比べ大幅に材料を節約することができることで
ある。

各プレートはその外周縁に沿って工具を保持する特殊な
グリツパー状のへこみを備えており、両プレートが間隔
をへだてて互に固定的に接続されているので、円板体の
剛性を高めることができるとともに、各工具を確実に保
持するため十分に大きい軸方向の長さを確保することが
できる。マガジン用円板体の構成重量を大幅に減らすこ
とができるので、中間の減速度を必要とすることなく、
出力軸をマルタクロス伝動機構の駆動中と直接連結する
ことができる比較的小型のモーター（ウィンドシールド
・ワイパー・モーター）を駆動装置として使用すること
ができる。中間減速段が設けられていないので、占有場
所を大幅に節約することができる。本発明の好適した実
施態様によれば、同様に半円形のへこみを設けるととも
に、両前端につめを担持したばねつり手がプレートのう
ちの一方のグリッパー状へこみの上または下に固定され
ている。

これらのつめはいるいる異なった傾斜面を備えており、
このようにいろいろ異なった傾斜面が設けられているの
で、両プレートの間で工具交換装置のグリッパーを把持
して、工具を保持することが可能である。つめは、上下
両方のへこみの中で垂直方向に作用するばねつり手の弾
発力により工具のシャンクのリング・カラーに押圧され
るようになっている。つめの半径方向内側の傾斜面は、
工具のシャンクを円板体のへこみの中に引き入れる働き
をしている。プレートを特殊なプレート・リングとして
作ることによりさらに重量の節約をはかることができる
が、この場合、プレートのうち一方は、クロス・ビーム
を介してセンター・ベアリングとしつかりと接合されて
いる。

円板式マガジンのセンター・ベアリングは、水平の主軸
台にかぶさって、支脚部でもつて機械のスタンドまたは
主軸台に動かないよう固定されるブリッジの形に構成さ
れている。

両プレート・リングから作られた円板体の下でブリッジ
の一方の側に半径方向に延在したビームが配設されてお
り、垂直の向きの被駆動シャフトと該被駆動シャフトと
同軸に配設されたマルタクロス伝動機構の駆動車を備え
たモーターが前記ビームの端部に取り付けられている。
モーターの被駆動シャフトは、マルタクロス伝動機構の
駆動車と弾発的に連結することができる。さらに下部プ
レート・リングの内周縁に沿って工具ホルダーに関して
半ピッチふくん角度をずらしてラジアル・スロットを設
けるのが効果的である。

少なくとも上部プレートを厚さが２または３側程度の薄
い鋼板から全円ディスクとして作り、直綾センター・ベ
アリングに固定してもよい。

さらに、大きい形状強度と剛性を確保するため、マルタ
クロス伝動機構のラジアル・スロットと固定要素とを備
えたりング・ディスクを補強支材または蜂の巣状の中間
部材を介して円板体の他方のプレートと接続するように
してもよい。以下、本発明の１実施例を図解した添付図
面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

第１図より明らかなように、スタンド２上で水平に移動
可能であって、一方の正面端に水平スピンドル３を坦持
するとともに、反対側の端に駆動モーター４を損持して
いる水平の主軸台１上に水平の円板式マガジン６と４５
ｏの軸６ａの方向に動かすことができ、そして前記軸６
ａのまわりで少なくとも１８０ｏ回動させることができ
る工具交換装置６とが配設されている。

円板状マガジンは、スピンドル３の回転軸の直角に延在
した中心軸７のまわりで調節駆動装置８により１段づっ
回転可能であって、その外周緑に沿って多数の工具９を
担持している。第２図より第４図までに示されている円
板式マガジン５は、プレート・リング１０，１１の形に
設計された２枚の特殊なプレートから構成されており、
前記プレート・リング１０，１１は、リベット１２とデ
ィスタンス・ピース１３を用いて所定の間隔をへだてて
互に固定的に接続されている。両プレート・リング１０
，１１の外周縁に沿って所定のピッチに配列された多数
の半円形のへこみ１４，１５が凹設されており、該半円
形のへこみ１４，１５は、上言己のプレート・リング１
１に取り付けられたばねつり手１６と協働して工具ホル
ダーを形成している。上に向かってたわませることがで
きるばねつり手１６も同様に半円形のへこみを備えてい
て、両方の半径方向の端部に下向きのつめ１６ａを担持
しており、該つめ１６ａの下面はいるいるな向きに傾斜
がつけられている。このつめ１６ａは工具シャンクのリ
ング状カラーに設けられた半径方向のノッチまたはみぞ
と係合するようになっており、これにより工具９をマガ
ジン５の中に固定することができる。つめ１６ａの半径
方向内側の傾斜面は、工具シャンクをへこみ１４，１５
の中に引き入れる働きをしている。両プレート・リング
１０，１１より成る構成グループは、上側のプレート・
リング１１の内縁に沿ってボルト１７を用いてクロスビ
ーム１９のアーム１８の端部に固定されている。

このクロスビーム１９は、ボール・ベアリング２０と回
転スリーブ２１より成るセンター・ベアリングを介して
水平の主軸台２に固定されたブリッジ２２上に回転可能
に固定されている。このブリッジ２２の横にビーム・ア
ーム２３がボルト止めされており、垂直方向の被駆動シ
ャフト２５を有する貨物自動車に用いられている汎用の
ウィンドシールド・ワイパー・モーター２４と、中間車
２６と、直接該中間車２６と回転可能に固定的に接続さ
れているマルチクロス伝動機構の駆動車２７とより成る
調節騒動装置８が前記ビーム・アーム２３に取り付けら
れている。そのほかインデックス装置２８も前記ビーム
・アーム２３にボルト止めされており、前記インデック
ス装置２８の割出しピン２９が下部プレート・リング１
０の下側に突設されたニップル３０と協働するようにな
っている。このインデックス装置は、円板式マガジンの
位層ぎめ制御の働きをしており、しかして計数装置（図
示せず）が円軌道上に配設されたニップル３０を計数す
るだけで円板式マガジンのそのおりおりに占める位置を
検知することができる。たとえば９００のごとき比較的
大きい角度間隔をあげて補足的な円軌道上に設けられて
いるニップル３０ａは、位置と計数を制御する働きをし
ている。とく第２図より明らかなように、下部プレート
・リング１０の内縁に工具ホルダー１４と同じピッチを
有する半円形のへこみ３２が凹設されているとともに、
該半円形のへこみ３２の間で所定の角度だけずれた位置
に半径方向に延在しためくらスリット３３が設けられて
おり、前記半円形のへこみ３２とめくらスリット３３は
協働してマルタクロス伝動機構の駆動部を構成している
。

マルタクロス伝動機構の駆動ホイール２７の上面に駆動
ピン３４が固定されており、第２図に示されているよう
に、該駆動ピン３４は、駆動車２７が１回転するあいだ
に半径方向スリット３３の中に係合し、そして前記駆動
ピン３４と半径方向スリット３３との係合の間、円板式
マガジン５の下部プレート・リングを１ステップふくん
回動させる。駆動車２７の表面に該駆動車２７の回転軸
と同けこ設けられたりング・セグメント３５は、円板式
マガジンが回転することを必要としないときに回転を阻
止する固定部材として機能するようになっている。この
リング・セグメント３５は、駆動ディスク２７が回転運
動して駆動ピン３４が半径方向のめくらスリットの１つ
にはいり込み、プレート・リング１０、すなわち、円板
式マガジン５をセンター・ベアリングの回転軸のまわり
で回転するにいたるまで、半円形のへこみ３２の内縁に
当接して静止しているかあるし、は摺動している。しか
して、リング・セグメント３５と駆動ピン３４の配置と
形状は駆動ピン３４がラジアル・スリット３３のどれと
も係合していないどの位置においても、駆動車２７とプ
レート・リング１０の間の相対的な位置がリング・セグ
メント３５により固定されているよう設定されている。
したがって、巻込ボルト等のごとき特殊な鎖錠手段は不
必要である。本発明は、図示の実施態様に限定されるも
のではない。

たとえば、円板体全体の剛性を改善するため、半径方向
または周囲方向に延在した補強リブを両プレート・リン
グ１０，１１の間に設けることも可能である。さらに、
上部プレート・リングを完全に円形のディスクとして構
成し、該ディスクを直接センター・ベアリングにボルト
止めしてもよい。これによりクロスビームをなしですま
すことができる。全円ディスクまたは図示の上部プレー
ト・リング１１と下部プレート・リング１０の間に蜂の
巣状または波板状の補強要素を固定してもよく、これに
よりごくわずか重量が加わるだけで大きい形状強度を確
保することができる。本発明に係る円板式マガジンの本
質的な特徴のひとつは、全体の重量が少ないので、モー
ターから供給される回転力を小さく抑えることが可能で
あることである。マルタクロス伝動機構を選び、回転軸
から半径方向に比較的大きく距離をへだてたプレート・
リング１０の内縁に前記マルチクロス伝動機構を取り付
けたので、モ−ター２４から供給される回転モーメント
を大幅に低めることができる。ブリッジ２２を適切に設
計することにより円板式マガジン５を主軸台に取り付け
ることができるので、円板式マガジンを主軸台といつし
よに持ち運ぶことができる。

このように構成を行なうことは、従来のマガジンの場合
、全体の重量が大きくなるため実施は困難なことであっ
た。しかし、本発明に係る円板式マガジンはブリッジを
用いて主軸台にかぶせた状態で直後工作機械のスタンド
ーこ固定することができる。この場合、工具を交換する
にさし、しては主軸台を所定の交換位置に移動させなけ
ればならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、水平スピンドルと円板式マガジンと工具交換
装置とを備えた主軸台の側面図、第２図は、マルタクロ
ス伝動機構を備えた下部プレート平面図、第３図は、円
板式マガジンの１区画の平面図、第４図は、調節用駆動
装置を備えた円板式マガジンを部分的に切断した縦断面
図。 １・・…・主軸台、２・・・・・・スタンド、３・・・
・・・水平スピンドル、４・・・・・・駆動モータ−、
５…・・・円板式マガジン、６……工具交換装置、６ａ
・・…・４５ｏの軸、７・・・・・・中心軸、８・・・
・・・調節駆動装置、９・・・・・・工具、１０，１１
・…・・プレート・リング、１２・・・…リベット、１
４，１５……へこみ、１６……ばねつり手、１６ａ……
つめ、１７…・・・ボルト、１８……アーム、１９……
クロスビーム、２０……ボール・ベアリング、２１・・
・・・・回転スリーブ、２２……ブリッジ、２３……ビ
ーム・アーム、２４・・・・・・ウインドシールド・ワ
イ／ぐ一・モーター、２５・・・・・・被駆動シャフト
、２６・・・・・・中間車、２７・・・・・・駆動車、
２８・…・・インデックス装置、２９・・・・・・割出
しピン、３０，３０ａ……ニツプル、３２……半円形の
へこみ、３３……めくらスリット、３４・・・・・・駆
動ピン、３５・・・・・・リング・セグメント。 メス蜂ノ布を夕 千マタＪ ムスタ〆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中ぐり盤やフライス盤の工具貯蔵装置として用いら
   れる円板式マガジンであって、該円板式マガジン５の円
   板は、機械の主軸台１上に回転可能に装架されていてモ
   ーターによって駆動されるようになっており、且つ、所
   定の間隔をあけて互に固定的に連結されているとともに
   その外周縁には所要の間隔で配置された複数の工具ホル
   ダーを備えている２枚の平らなプレート１０，１１より
   成っている円板式マガジンにおいて、該主軸台１上に水
   平に装架された前記円板の２枚の平らなプレート１０，
   １１はそれと共に回転する垂直の中央ベアリング２０に
   連結されており、該２枚の平らなプレート１０，１１の
   外周縁にはほぼ半円形のへこみ１４，１５とばねつり手
   １６とが備えられ、該へこみ１４，１５と該ばねつり手
   １６と工具ホルダーを形成していて挿入された工具のま
   わりに部分的に適合しており、該ばねつり手１６には弾
   性的なつめ１６ａが備えられ、該つめ１６ａは工具シヤ
   ンクのカラーに設けられたノツチに係合するようになっ
   ており、更に、駆動モーター２４が駆動機構を介して該
   ２枚の平らなプレート１０，１１のうちの一方に係合し
   ていることを特徴とする円板式マガジン。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の円板式マガジンにおい
   て、前記２枚の平らなプレート１０，１１は環状であっ
   て、支持アーム１８を介して前記中央ベアリング２０に
   剛直に連結されていることを特徴とする円板式マガジン
   。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の円板式マガ
   ジンにおいて、前記２枚の平らなプレート１０，１１は
   厚さ２〜１０ｍｍの鋼板で作られていることを特徴とす
   る円板式マガジン。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１
   つに記載の円板式マガジンにおいて、インデツクス装置
   ２８，２９と共に前記駆動モーター２４が前記円板に対
   して平行に延びている半径方向の支持アーム２３に装架
   され、該インデツクス装置の割出しピン２９が所定の間
   隔で該円板上に備えられたニツプル３０によって作動さ
   れるようになっていることを特徴とする円板式マガジン
   。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
   つに記載の円板式マガジンにおいて、前記駆動機構はゼ
   ネバ駆動機構であり、下側の環状プレート１０の内周縁
   には半径方向のスリツト３３と半円形のへこみ３２とが
   交互に備えられており、駆動モーター２４の被駆動シヤ
   フト２５は該ゼネバ駆動機構の駆動車２７に結合されて
   おり、該駆動車２７上に偏心して装架されている駆動ピ
   ン３４は該環状プレート１０の該半径方向のスリツト３
   ３と協働するようになっており、また、該駆動車２７上
   に装架された、リング・セグメント３５として作られた
   鎖錠兼案内部材が該環状プレート１０の該半円形のへこ
   み３２と協働するようになっていることを特徴とする円
   板式マガジン。 ６ 特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１
   つに記載の円板式マガジンにおいて、垂直方向の被駆動
   シヤフト２５がゼネバ駆動機構の駆動車２７に弾性的に
   連結されていることを特徴とする円板式マガジン。 ７ 特許請求の範囲第１項記載の円板式マガジンにおい
   て、下側の金属製プレート１０の内周縁のまわりに隔置
   された半径方向のスリツト３３は、工具ホルダー１４間
   の中間に相当する位置に備えられていることを特徴とす
   る円板式マガジン。 ８ 特許請求の範囲第１項記載の円板式マガジンにおい
   て、前記ばねつり手１６のつめ１６ａには複数の下方に
   傾斜した表面が備えられていることを特徴とする円板式
   マガジン。 ９ 特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１
   つに記載の円板式マガジンにおいて、該駆動モーター２
   ４は汎用のウインドシールド・ワイパー・モーターであ
   ることを特徴とする円板式マガジン。 １０ 特許請求の範囲第１項記載の円板式マガジンにお
   いて、前記円板は、該２枚の環状のプレート１０，１１
   間に備えられた補助リブによって剛性にされていること
   を特徴とする円板式マガジン。 １１ 特許請求の範囲第１項記載の円板式マガジンにお
   いて、２枚の平らなプレート１０，１１のうちの１方１
   １は薄い材料で成る中実の円板であり、これに他方の環
   状のプレート１０で成る円板が、間隔をあけて蜂の巣状
   の補強要素によって固定されていることを特徴とする円
   板式マガジン。 １２ 特許請求の範囲第１項から第１１項までのいずれ
   か１つに記載の円板式マガジンにおいて、円板の該中央
   ベアリング２０は、ブリツジ２２を介して該主軸台１に
   連結されているか、或いは機械のスタンド２に固定連結
   されていることを特徴とする円板式マガジン。