JPS6034237A - 工具着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は工作機械特にマシニングセンタ、中ぐり盤、ラ
ジアルボール盤等における工具着脱装置に関する。

従来技術 従来、主軸先端に装着された工具はシャンク先端のプル
スタッドをコレットで把持させ数十枚の皿ばねにより付
勢された引張り棒です１張って嵌着させる方法が普通に
用いられている。　ところが金型加工の場合のように大
きな切削力が作用するときは従来普通使用されている方
法では締付力が不充分であって作業中にゆるみ正確な加
工ができないという問題が生じていた。　そのために工
具シャンク先端にねじ穴を設けてねじ機構によって強力
に締付ける機構を用いると、ねじ棒を旋回させるために
時間がか＼り工具交換時間が長びく欠点を有していた。

　また、ばねを強くすると開放するための大きな力が必
要になり引張り棒を押すシリンダの径が大きくなり多く
油量が必要となる。

また増力機構を介在させたものはシリンダの長さが長く
なってこれまた多くの油量が必要となり工具締付け、開
放の高速化が困難となる。

目的 従って本発明はこのような欠点のない強力な工具締付は
力が得られると−もに工具着脱時間を永くしない工具着
脱装置を提供しようとするものである。

解決手段 本発明は工具をダ１張り棒で主軸に嵌着する機械の工具
着脱装置において、す１張り棒を付勢する第１のばねに
加えて更に同方向に付勢する＃！２のばねを介装し第１
ピストン部材とは個別に働き、切削子以外は第２のばね
の力が引張り棒に作用しないようにしうる第２ピストン
部材を備えてなるものである。

実施例 以下本発明の実施例′１ｒ：図面にもとづき説明する。

主軸スリーブ１に回転可能に軸承された主軸２は中心に
引張り俸６が貫通する穴を有し先端に工具のテーパシャ
ンク４を装着するテーパ穴が設けられている。　引張り
俸３の先端には工具シャンク４の先端のプルスタンド４
ａと係止する周知のコレット５の機構が設けられており
、中央のフランジ３ａと主軸２の大股２ａとの間には積
層された数十枚の第１皿ばね６が介装されていて、常時
工具を引張る方向に付勢されている。　また引張り棒３
の内端には端面が球８の半径方向に押す斜面でなる角度
の大きなテーバ面７ａｅ有するストッパ７がねじによっ
て螺着されナツトで固定されている。　複数個の球８を
同一円周上で半径方向には移動でき落ちないように保持
する柄付カップ状のリテーナ９が引張り棒３に嵌装され
、この柄部９ａに球８と接する前記ストッパ端面のテー
パ面７ａより鋭角の雌テーバ面ｔＯａを有するスリーブ
１０が嵌装されている。　スリーブ１ｏはその端面１０
ｂが当て板１１を介して主軸２の大股２ｂとの間に介装
された数十枚の＃！２皿ばね１２によってストッパ７側
に押圧されテーバ面７ａとテーバ面１０ａとが球８を介
して常時接触して第１皿ばね６の力に加えてダ１張り俸
３を引張るように付勢されている。　主軸スリーブ１の
端面には主軸２と同志に第２シリンダ筒１３が固設され
ており、このシリンダに引張り俸３．ストッパ７、リテ
ーナ９に干渉しない穴径を有する中空の第２ピストン１
４が嵌装されていて、油室１ａに開口する圧油口１５か
ら圧油が送られたとき、ピストン１４は図で右方向に移
動されその端面１４ａはスリーブ１０の端面を押圧して
第２皿ばね１２を圧縮してり１張り俸３に作用しないよ
うになされている。

第２シリンダｆｌｉ１３には同志に第２シリンダ筒のシ
リンダより長いシリンダの第１シリンダ筒１６が固設さ
れ、このシリンダに１１ピストン１７が嵌装されている
。　この第１ピストン１７の中心に一体に押し棒１８が
取付けられ片側は＃！２シリンｆ筒１５の端壁、及び第
２ピストン１４を貫通ｔ・押し棒端の鍔部１８ａにおい
て第２ピストン１４の大股１４＆と係合し鍔端面と引張
り棒３の軸端面の隙間は第２ビスＹン１４の端面とスリ
ーブ１０の端面との隙間より大きくなるように構成され
ている。　また他の片側の端部にはドッグ１９が取付け
られている。　第１シリンダ筒１６のシリンダ内には、
第１ピストン１７と第２シリンダ筒１３の端壁との内に
引き戻しばね２０が介装されていて第１ピストン１７を
図で左方に付勢することにより押し棒１８の鍔部が第２
ピストン１４を左端に引戻している。　第１シリンダ筒
１６の油室にはそれぞれ圧油口２１．２２が開口してい
て圧油側と排出側に接続されるようになっている。　第
１シリンダ筒１６の端面にはスイッチ取付筒２３が固設
されていて、中心に突出している押し棒１８のドッグ１
９に対向してリミットスイッチＬＳＩ　。

ＬＳ２．１５３が取付けられており、押し棒の軸方向の
位置に対応してリミットスイッチＬＳ１は、第１皿ばね
６、第２皿ばね１２が作用しているとき。

リミットスイッチＬＳ２は第１皿ばね６のみ作用してい
るとき、リミットスイッチＬＳ５は第１皿ばね６、第２
皿ばね１２ともに作用せず工具がゆるんでいることの確
認信号を出力する。

次いで作用を説明する。　圧油口１５及び２２に圧油が
送られて、第２ピストン１４が右行しスリーブ１０を押
圧して受板１１を介して第２皿はね１２を圧縮し、ばね
力が引張り棒３に作用しないようにし、また［１ピスト
ン１７を右行させて押し棒１８が第１皿ばね６のばね力
に抗して引張り棒６を押して、コレット５が開放状態に
おかれ、リミットスイッチＬＳ３が全ゆるめの確認信号
を出力している。　この状態で図示しない自動工具交換
装置により工具のシャンク４が主軸２のテーバ穴に装着
されると圧油は圧油口２１に送られ圧油口２２及び１５
は排出側に接続される。　このため第１ピストン１７が
押し棒１８と第２ピストン１４をともに右行させて、引
張り棒３、スリーブ１０の押圧を解く。　引張り俸３に
は第１皿ばね６のばね力がフランジ３ａに作用し、第２
皿ばね１２の力は受板１１を介してスリーブ１０に働き
雌テーパ面１０ａが球８を介して引張り棒３に固着した
ストッパ７のテーパ面７ａに働き２重の力が引張り俸３
を左行させコレット５を閉じ、工具シャンク４のプルス
タッド４＆を把持すると−もに引込むように作用して互
のテーパ面を圧着し工具を主軸２に強い力で嵌着させる
。　ドッグ１９がリミットスイッチＬＳ１をオンして全
クランプ確認信号を出す。　この信号を受けて主軸は加
工位置に移動し加工に入る。　加工が金型のように大き
な切削力が働く場合、工具はゆるむ方向に力２受は引張
り棒３が引かれると、軸端のストッパ７の角度の大きな
テーパ面７ａの斜面で軸方向のわずかな動きで球８が半
径方向外方に大きく押し出されるため、スリーブ１０の
鋭角の雌テーパ面１０＆の内斜面によりスリーブが皿ば
ね方向に拡大されて移動され第２皿ばね１２を圧縮して
ばね力を増し工具のゆるむことを自動的に防止する。

工具交換が指定されると非切削中は作動可能である第２
ピストン部材は例えば交換位置に主軸スリーブ１が移動
中に第２シリンダ筒１３の圧油口１５に圧油を送って、
第２ピストン１４を右行させスリーブ１０の端面を押す
。　スリーブ１０はリテーナ９上を滑って第２皿ばね１
２を圧縮し、その力がストッパ７のテーパ面７＆に作用
しないように縁を切る。

このとき押し俸１８もｌｓ２ピストン１４と＼もに、ば
ね２０の力に抗して右行させられるが鍔１８＆端面は引
張り俸３とは接触しない。　従って引張り俸３は＃！１
皿ばね６のばね力だけで工具を把持する。　主軸２が工
具交換位置に位置決めされ図示しない工具交換アームが
工具を把持すると第１シリンダ筒１６の圧油口２１が排
出側に接続され圧油口２２に圧油が送られると第１ピス
トン１７は、ばね２０の力に抗して右行され押し俸１８
と第２ピストン１４との滑合部は滑り、押し棒１８のみ
右行して引張り俸３の軸端を押す。　これによって第１
皿ばね６が圧縮されコレット５が開放されてシャンク４
のプルスタッド４ａの保合が外され工具交換アームが工
具をダ１抜くことができる。

第２ピストン１４．第１ピストン１７を左行させている
油圧力が低下したときにおいても、ばね２０が第１ピス
トン１７を左方向に付勢しているので、押し俸１８と係
止している第２ピストン１４も左行端位置を保ち第２ピ
ストン端１４ａ及び押し俸１８の鍔１８ａがスリーブ１
０．引張り棒３と接触せず主軸２の回転時の干渉は起こ
らない。　なお本実施例ではストッパテーパ面７ａとス
リーブ雌テーパ面１Ｏａの角度の選定によって増力機構
としたが必ずしも必要ではなく第２皿ばね１２が強力で
あることきは目的を達成することができる。

効果 以上詳述したように本発明は工具引張り用の第１皿ばね
に加えて第２皿ばねを設は第１皿ばねの力が作用するダ
１張り棒を押して工具把持を開放する＃！１ピストン機
構と別個に第２皿ばねの力が引張り棒に作用しないよう
にするピストン機構を設け、単に工具を把持するばねと
切削力にたえる把持力強大のばねとｔ−２つに分は別々
に作用できるようになしたので、工具の締付は力は強大
となり、切削、重量工具に対しても嵌着した工具のゆる
みを防止することができる。　また第２皿ばねは工具の
非切制中はいつでも準備動作としてそのばね力が引張り
棒に作用しないように作動できるなめ、締付開放のため
の時間が増加する不都合が起こらない。　また第１皿ば
ねの強さを工具保持に必要最小限の強さにしておけば第
１ピストンを押す圧油の力が小さくでき油量を少くでき
るためピストンを高速に動かすことができ強力な締付は
力を有し且工具交換時間を一層短縮することができる特
徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は工具把持部分の縦断面図、第２図は工具把持力
を開放させるシリンダ部分及び増力機構部分の縦断面図
である。 ２・・・主軸　３・・・引張り棒　５・・・コレット６
・・・第１皿ばね　１２・藝・第２皿ばね　７・・・ス
トッパ　８・・・球　１０・・・スリーブ　１３・・ψ
第２シリンダ筒　１４・９・ピストン　１６命・・第１
シリンダ筒１７・・・ピストン　１８・・・押し棒（１
１）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸内の引張り棒によって主軸先端に装着した工
   具を着脱する装置において、前記引張り棒を工具が嵌着
   する方向に常時付勢する第１ばね部材と、該第−ばね部
   材の力に抗して前記ぢ１張り棒を押す第一流体圧作動ピ
   ストン部材と、工具がゆるむ方向の移動に対して前記引
   張り棒と係止する関係に構成され耳軸方向に移動可能な
   スリーブ部材を介して該引張り棒を第一ばね部材と同方
   向に付勢する第２ばね部材と、該＃Ｉ２ばね部材の作用
   力が前記引張り棒に働かない方向に前記スリーブ部材ご
   移動させる第２流体圧作動ピストン部材とを備えてなり
   、前記第２流体圧作動ピストン部材は工具の非切削時に
   おいて作動しうろことを特徴とする工具着脱装置。
2. （２）スリーブ部材と引張り棒との間は工具がゆるむ方
   向の力が作用したとき前記第２ばね部材を更に圧縮する
   増力機構を介しての係止関係に構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第一項記載の工具着脱装置。