JPS6024523Y2 - 工作機械 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は工具マガジンを備えた工作機械の改良に関する
。

工具マガジンに複数個の工具を収容しておき、工具マガ
ジンの中の１つの工具の軸と主軸とを一致させ、主軸頭
と工具マガジンの前記軸方向の相対運動を生じさせるこ
とにより工具と主軸との契合、解除を行なうようにした
工作機械はすでに公知である。

この公知の工作機械においては工具のアーμのテーパ部
と主軸のテーパ部とが相互に嵌合して、主軸の回転力を
工具に伝えている。

簡単な穴あけ加工の場合はよいが、フライス加工を行な
う機械においては、工具軸に垂直な方向の力が工具に加
わるため、前記テーパによる嵌合だけでは工具がゆるみ
加工精度が低下するという問題が生ずる。

一方フライス加工を行なう工作機械における主軸ニハド
ローバを設け、これにより工具を一層確実に主軸に保持
させることが既に公知である。

しかしこの公知の機械においては主軸から工具を解除す
る場合、ドローバを押し下げるためのエアーシリンダー
又は油圧シリンダーのような特別なアクチュエイターを
必要とし高価となる欠陥がある。

第１図は従来例を示す断面図である。

第１図においては１は主軸を示し、この主軸１は軸受２
を介して主軸頭（図示せず）に支持されている。

主軸頭は、この例では軸方向に移動することができない
。

主軸１の内部にはドローバ３が設けられる。

このドローバ３は主軸１に対してその軸方向に摺動する
ことができ、スプリング４によって常に上方に引き上げ
られている。

ドローバ３の下端には保合部５が設けられている。

この係合部５には複数個のポール６が設けられている。

７は工具を示し、その先端にはプルスタッド８が一体に
設けられている。

このプルスタッド８は前記ドローバ３の係合部５と係合
可能である。

９は油圧シリンダを示し、その出力軸９ａはその軸方向
に摺動し、その先端９ｂは前記ドローバ３の上端に対向
している。

今、第１図において工具７はプルスタッド８を介してド
ローバ３の係合部５に係合しており、したがって工具７
のテーパ部がスプリング４によって主軸１のテーパ部に
圧接され、工具７は主軸１とともに回転可能である。

次に主軸１に対する工具７の保合を解除するには油圧シ
リンダ９に圧油を供給することによって、その出力軸９
ａによりドローバ３の上端を押圧する。

それによってドローバ３はスプリング４に抗して下降し
、下降にともなって係合部５のポール６は外方に逃げ、
主軸１に対するプルスタッド８の係合、すなわち、工具
７の保合を解除する。

このような従来例において、主軸に対する工具の係合を
解除するには油圧シリンダ等の駆動源を特別に設けなけ
ればならないという欠点がある。

本発明は油圧シリンダ等の駆動源を特別に設けることな
く、主軸頭の往復動に関連して工具の着脱を行なうよう
にしたものである。

第２図に本考案の実施例を示す。

第２図において、主軸頭１０上にはレバ１５が支点１６
を中心に揺動可能となっている。

このレバ１５の一端ハドローバ１４の上端に揺動可能に
結合され、他端にはローラ１３が設けられている。

１７は固定部に設けられたカムであり、そのカム面と前
記ローラ１３は前記主軸頭１０が主軸頭案内部１２を介
して上昇したとき当接するようになっている。

したがって今、主軸頭１０が図示しない駆動源により上
昇すると、レバ１５のローラ１３はカム１７のカム面に
沿って変位する。

したがってレバ１５が矢印の方向に揺動してドローバ１
４を主軸１１に対して下降せしめる。

故に第１図において説明したようにドローバ１４の下端
に設けられた係合部のポールが工具Ｔのプルスタッドと
の保合を解除するように逃げるので、主軸Ｔに対する工
具Ｔの係合が解除される。

第３図、第４図は第２図の詳細な図であります。

カム１７は固定部２９にねじ１７−１を介して固定され
ている。

主軸頭１０の上面にはベース３４がねじ１９により固着
されており、ベース３４にピン２０によってレバ１５が
ピン２０の回りに回動可能な如く取付けられている。

レバ１５の一端にはローラ１３がピン２１の回りに回転
可能な如く取付けられている。

レバ１５他端はドローバ１４を押し下げるためのハウジ
ング２２に契合している。

即ちレバ１５の端脚１５−１にはピン２３が設けられ、
これがハウジング２２の天部２４に契合している。

主軸頭１０はこれに設けたナツト２５が送りねじ３０に
螺合しているので前述の送りモータＭＺによってベルト
３１、送りねじ３０、ナツト２５を介して鉛直方向の上
下運動を制御される。

即ち、第５図の状態よりも更に主軸頭１０が上方へ運動
すると、カム１７によってレバ１５はピン２０を中心と
して時計方向に回動する。

この結果ピン２３がハウジング２２を第３図下方に押し
下げ、ドローバ１４は皿バネ２７に抗して押下げられ工
具Ｔの解除を行なう。

第３図において２８は主軸１１に結合されたブリーであ
ってベルト１８を介して主軸モータ４４（第５図に示す
。

）に連結されている。第５図は本発明による工作機械の
正面図である。

第５図において３５はベッドを示し、この上にはサドル
３６が紙面に垂直方向（Ｙ軸）に沿って送りモータ■に
よって往復動可能な如く設置されている。

サドル３６上にはテーブル４３が左右方向（Ｘ軸）に沿
って送りモータＭＸによって往復動可能な如く設置され
ている。

３９は前記ベッドと一体に設けられたコラムを示腰この
コラム３９には固定部２９．４０が固着されている。

固定部２９．４０には１対の主軸頭案内部１２鉛直方向
を向くよう平行に設けられている。

１０は主軸頭を示し、前記主軸案内部１２に嵌合して、
これに案内され、かつ送りねじ３０によって鉛直方向に
往復運動可能である。

この送りねじ３０は、コラム３９に固定されたＺ輸送リ
モータ服によってベルト３１を介して回転される。

４１は、主軸頭１０に装着された工具マガジンであって
、その円周方向に等間隔の角度ピッチで複数個の工具Ｔ
を収容している。

４２はアームを示し主軸頭１０に下端を固定されている
。

４３はコイルスプリングを示し工具マガジン４１と前記
アーム４２の上端部との間に設置され、工具マガジン４
１を上方に付勢している。

４４は、主軸モータを示しベルト１８を介して後述する
主軸１１を回転する。

第６図は第５図の工作機械の工具マガジン部分の詳細図
である。

工具マガジン４１の変軸４５とプレート４６は互いに固
く結合されており、コイルスプリング４３により上方に
付勢されているので、工具Ｔは主軸１１にコイルスプリ
ング４３の付勢力により嵌合している。

このとき工具は第５図のようにプルスタッドがドローバ
１４により皿バネ２７の付勢力によって引上げられてお
り工具テーバのテーバ部が主軸１１のテーパ部に密に嵌
合しており、又主軸１１に設けたキー３２が工具テーバ
のフランジ部３３の天部に嵌合している。

したがって主軸モータ４４の回転は工具に伝えられ、図
示されない周知の数値制御装置からの指令によって各モ
ータＭＸ、 ＭＹ、 ＭＺを制御することにより、穴あ
け加工、フライス加工が可能である。

さて、本考案第２図、第３図、第４図の装置を備えた第
５図に示す工作機械おいて、第２図〜第６図の図面に基
づき工具交換の動作を詳細に説明する。

工具交換に際しては送すモータ僧によって主軸頭１０と
工具マガジン４１、支軸４５、プレート４６は一体とな
って上昇させていくと、レバ１５のローラ１３はカム１
７に当接しカム面に沿って変位し、したがってレバ１５
が矢印の方向（第３図に示す）に揺動してドローバ１４
を主軸１１に対して下降せしめる。

ドローバ１１が下降することによりボール５２が外方に
逃げ、工具Ｔがドローバ１４から保合が解除されさらに
上昇していくとプレート４６がストッパ４７に当たり主
軸頭１０のみが上昇され、工具Ｔが主軸から抜き出され
る。

ひきつづく主軸頭１０の上昇動作によりアーム４２はバ
ー４９、ロッド５１を引き上げ工具マガジン４１を１工
具ピッチ分回転させ次の工具を主軸の直下へもたらす。

次に主軸頭１０の下降動作をモータ服を逆転させて行な
わせることにより、主軸と工具Ｔとの保合が行なわれる
。

以上説明したように、本考案によれば、主軸に対する工
具の係合、非係合工具を主軸から抜き出す作業は主軸頭
の往復動に関連して行なわれるため特別な駆動機構及び
装置を設ける必要がなく、機構が簡単になる。

すなわち、本考案によれば、工作機械の加工のために必
要な主軸頭の往復運動の終端近傍でカム及びレバーを介
してドローバの解除動作を行なわせているので、ドロー
バの解除動作を行なうためにエアシリンダ又は油圧シリ
ンダ等の特別なアクチュエータを必要とせず、即ち主軸
頭往復動の駆動源をドローバの解除動作の駆動源となし
うるので、単にカム、レバー等の簡単な部材でドローバ
解除動作を行なわせることができる。

また、工具をアンクランプするときに不都合な工具と主
軸との相対的移動は、本考案によれば生じることがない
。

即ち工具を保持する工具マガジンを主軸頭と一体的に主
軸方向に上昇させ機械固定側にカムを固定させ、主軸頭
に設けたレバを主軸頭とともに主軸軸方向に上昇させる
構成であるため、アンクランプの動作初期に工具と主軸
との相対的移動が生じることはないので、工具と主軸と
の相対的移動を阻止する特別な機構を設ける必要はない
。

さらに工具を主軸から抜き出す際には、工具が主軸から
係合解除されたのちひき続く主軸頭の上昇運動の過程で
例えば工具を保持する工具マガジンの主軸方向の上昇を
ストッパで止め、主軸頭のみ主軸方向に上昇させ工具を
主軸から抜き出す構成とすることができ、この場合は主
軸から工具を抜き出すような特別なアーム等の装置を必
要としない。

したがって工作機械の構造を著しく簡単化できコスト低
減を達成することができる。

更にカム機構を用いているためドローバの解除動作は滑
らかに行なわれ、衝突騒音を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示し、主軸頭の側面図、第２図は本考
案による実施例、第３図、第４図は第２図の詳細な構成
、第５図は本考案を備えた工作機械の正面図、第６図は
第５図の工作機械の工具マガジンを示す図です。 図中、１０は主軸頭、１１は主軸、Ｔは工具、１４はド
ローバ、１７はカム、１３はローラ、１５はレバを示す
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工具のプルスタッドと係合するドローバを有する主軸及
   び主軸を回転可能な如く支承する主軸頭とを含み該主軸
   頭を主軸軸方向に往復動させる駆動源を備え、前記主軸
   頭の主軸軸方向の運動によって工具のプルスタッドとド
   ローバの係合解除を行う工作機械において、前記主軸頭
   上に支点をもち、該支点を中心に揺動可能な如くレバを
   取付け、該レバの一端は前記ドローバの端部に係合せし
   め、工作機械の固定部には前記主軸の往復動における終
   端位置の近傍で前記レバの他端に係合するようにカムを
   設け、該カムは前記レバの他端が摺動するカム面を主軸
   軸方向に対して傾斜をもたせた傾斜面とそれにひき続く
   主軸軸方向に延びる鉛直面とにより構成され前記主軸頭
   を主軸軸方向に上昇させた際先ず前記レバの他端が前記
   カムの傾斜面によって前記支点を中心として回動され、
   前記レバを介して前記ドローバが主軸に対してその軸方
   向に押下げられてドローバの契合部と工具のプルスタッ
   ドとの係合を解除し、次いでレバの他端が前記カムの鉛
   直面に沿ってドローバの契合部と工具のプルスタッドと
   の係合を解除した状態を保持したまま主軸頭が主軸軸方
   向にさらに上昇しうるようになしたことを特徴とする工
   作機械。