JPS61168445A - 工具マガジンにおける工具の落下防止装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明はマシニングセンタ等に付設 の工具マガジンにおける工具の落下防止装置に関する。

従来の技術 上記工具マガジンは、多数の工具を収 納でき、かつ任意の工具を交換位置に迅速に割出すこと
ができるように、通常多数の工具ソケットを無端チェー
ン体に枢動自在に取付け、工具交換位置に設けた工具ソ
ケットの旋回用ブロックによって該交換位置の工具ソケ
ットを水平姿勢から垂直姿勢へと旋回して、別置の工具
交換アームにより工具交換するようになっている。

ところが、上記のように工具交換位置 において工具ソケットを旋回して工具交換する場合には
、工具に工具ソケットから抜は出る方向の遠心力が作用
するために、工具ソケットの水平姿勢から乗置姿勢への
旋回動作時に不測に工具が落下するおそれがあり、この
支障を除くためには、工具交換位置Ｉこ何らかの工具落
下防止装置を取付けなければならない。

そして、上記落下防止装置は旋回用ブ ロックおよび工具ソケットの円滑な旋回の支障になるよ
うな大がかりな装置であってはならず、しかも工具の落
下は人身事故にもつながりかねないことから、完璧に防
止する必要がある。

発明が解決しようとする問題点 そこで、この発明は上記のような工具 マガジンに取付ける工具の落下防止装置であって、コン
パクトに設計でき、旋回ブロック、工具ソケット等の旋
回動作に何ら支障を及ぼすことがな（、しかも確実に工
具の落下防止を図ることができる新規な工具落下防止装
置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するためのこの発明の構成は、工具交換
位置の工具ソケットの旋回用ブロックには工具ソケット
内の工具に係合する方向へ付勢された係止爪を設け、旋
回用ブロックの旋回後の垂直姿勢位置近傍の工具マガジ
ンフレーム上には、上記係止爪の係止解除装置を設けた
ものである。

実施例 以下、図面に基づいて実施例を説明する。

第５図はこの発明に係る工具落下防止装置を取付けた工
具マガジン（１）を有スるマシニングセンタ（２）の略
側面図であり、ベース（３）上にＸ、Ｙ軸に沿って水平
面内を移動自在に設けたコラム（４）側面に該工具マガ
ジン（１）が取付けである。（５）は該移動コラム（４
）に対しＺ軸方向、つまり上下方向に移動自在に設けた
スピンドルヘッド、（６）はワークの固定載置台、（７
）は工具交換用のアームである。

工具マガジン（１）は、両端をスプロケットｆ８１　（
９１に懸回した無端チェーン（１１）に、多数の工具ソ
ケッ１−（１２）を軸０１３）（第１，３図）まわりで
枢動自在に取付けてなり、図示しないサーボモータによ
りスプロケット（８）が適宜回転されて所望の工具（１
４）の挿填された工具ソケット（１２）が工具交換位置
（１５）に割出されるようになっている。

以下、第１〜４図に基づいて工具ソケット（１２）、工
具交換位置（１５）に設けた該工具ソケッ）（１２）の
旋回用ブロック（１６）およびその駆動案内機構につい
て説明する。

すなわち、工具ソケット（１２）はその内部に挿填され
た工具（１４）のプルスタッド（１４ｂ）にスプリング
係合する保持ピン（１０）を有しており、挿填された工
具（１４）を適度な挟持力（旋回時の遠心力に抗しつる
力よりも小）で保持しつるようになっているが、第１，
３図において右上部位置、つまり、後端上部を、無端チ
ェーン（１１）と一体の支持板（１７）に枢着（１３）
して、工具交換位置（１５）では実線、鎖線図示間で枢
動自在になるようになっている。（１８）は該工具マガ
ジン（１）の取付フレームであり、工具交換位置 （１５）には切欠き（１８ａ）が形成しである。

該工具ソケット（１２）の後端には２本の突軸（１９）
を介して２個のがイドローラ（２１）が設けてあり、該
ガイドローラ（２１）が取付フレーム（１８）に設けた
ガイドレール（２２）（２３）（第５図）え 間を曳行することによって、工具交換位置（１５）以外
での工具ソケット（１２）の姿勢が水平に保たれるよう
になっている。

（２４）は後述の旋回用ブロック（１６）によって引掛
は係合されるフランジ状頭部を有するピンである。

次に、工具交換位置（１５）に設けた旋回用ブロック（
１６）について詳細に説明すると、該旋回用ブロック（
１１３）は第３゜４図示のように、旋回駆動用シリンダ ０２５）のロッド（２５ａ）端を連結したブラケット（
２６）とその側面に２対のカムローラ（２７）（２８）
とを設けた基端ブロック部（１６ａ）と、前記ピン（２
４）に係合する側面Ｔ字状の係合突板（２９）を設けた
先端部（１６ｂ）とから構成さ札上記シリンダ（２５）
が伸縮すると上記カムローラ（２７）（２８）が該旋回
用ブロック（１６）の側枠板（３１）に形成した円弧状
溝（３２〕）内を案内されて、旋回用ブロック（１６）
全体が第１，３図実線鎖線図示間（水平姿勢→垂直姿勢
）にわたって、軸（１３）を中心に旋回動するようにな
っている。

そして、該旋回用ブロック（１６）の基端ブロック部（
１６ａ）には前記ガイドローラ（２１）が嵌まり、かつ
横方向に貫通移動しうる側面視が略Ｃ字状の係合溝 （３３）を形成してあり、工具交換位置の工具ソケット
（１２）は、ガイドローラ（２１）がこの係合溝（３３
）に係合し、前記ピン（２４）が係合突板（２９）に係
合することによって、旋回用ブロック （１６）の旋回に伴って、第１．３図実線図示の水平姿
勢から鎖線図示の垂直姿勢へと旋回されるようになって
いる。また、この係合溝（３３）はガイドレール（２２
）（２３）と連続する実質的に一連のがイドローラ（２
１）の走行軌道を構成する。

（３４）は旋回用ブロック（１６）の事由 直姿勢への旋回時の旋回再度を規制するストッパボルト
である。

次に、上記工具交換位置（１５）に設けた、この発明に
係る工具落下防止装置について説明する。

すなわち、該工具落下防止装置は、上記旋回用ブロック
（１６）に取付けた回動爪（３５）と、該倉回用ブロッ
ク（１６）の垂直姿勢位置（第１．３図鎖線）近傍の取
付フレーム（１８）に設けた解除装置（３６）とから構
成されており、回動爪（３５）は旋回用ブロック（１６
）の前記先端部 （１６ｂ）に軸受フレーム（３０）を介して回動軸（３
５Ｇ）まわりで回動自在に取付けられていて、略Ｓ字状
に屈曲された一端は、工具（１４）の前記工具交換アー
ム（７）進入用環状溝（１４ａ）に係合する爪部（３５
ａ）に形成され、他端は上記解除装置（３６）に係合す
る円形突起部（３５ｂ）に形成されている。

また、該回動爪（３５）は回動軸 （３５Ｃ）に介装したぜんまいはね（３７）により常時
、爪部（３５ａ）が前記環状溝（１４ａ）に係合する方
向（第２図反時計まわり方向）へ付勢されていて、旋回
ブロック（１６）が垂直姿勢へと旋回後に解除装置（３
６）により該付勢を強制的に解除されるまでは、確実に
工具（１４）を係止し、落下防止が図られている。

解除装置（３６）は上記のように、取付フレーム（１８
）と一体の側枠板（３１）に固定した流体シリンダ（３
８）と、そのロッド（３８ａ）端に設けた円形突起部（
３５ｂ）の進入しうる凹所（３９ａ）を有する係合部材
（３９）とからなり、旋回用ブロック（１６）が第１．
３図鎖線状態へと旋回すれば円形突起部（３５ｂ）が上
記凹所（３９ａ）へと進入し、次いでシリンダ（３８）
が収縮して係合部材（３９）が第２図実線から鎖線状態
へと移動することによって、回動爪（３５）かばね（３
７）に抗して回動され、環状溝（１４ａ）への係合が外
れ、ここで初めて工具（１４）は下方へ抜き出し可能と
なるのである。

（４１）は位置検出用のドッグ、（４２）は近接スイッ
チであり、該近接スイッチ（４２）からの信号によって
、工具（１４）が下方へ抜き出し可能となっているかど
うか、つまり工具交換可能となっているかどうかが検知
される。

次に、上記実施例について動作を説明する。

すなわち、工具交換に際してはまずスプロケッＮ８）（
９１を回転して所望の工具（１４）の装填された工具ソ
ケッ）（１２）を工具交換位置（１５）へと割出すので
あるが、この際工具ソケット（１２）はガイドローラ（
２１）をガイドレール（２２）（２３）に案内されて、
正確に水平姿勢を保ったまま移動し、工具交換位置（１
５）に到達の際にも、ガイドローラ（２１）が回転円板
であり、係合溝（３３）が略Ｃ字状になっているので、
ガイドレール（２２）（２３）から前記係合溝（３３）
へと円滑に進入し、係合する。

上記のようにして、所望の工具ソケット（１２）を工具
交換位置（１５）に割出した後、前記シリンダ（２５）
を第３図実線から鎖線図示へと収縮すれば、旋回用ブロ
ック（１６）が円弧状溝（３２）に沿って軸（１３）ま
わりで旋回され、該旋回によって工具ソケット（１２）
が鎖線図示の垂直姿勢まで旋回される。

この際、工具ソケット（１２）はそのガイドローラ（２
１）部を係合溝（３３）に確実に係合されて旋回される
ので、ガタッキ等がな（、旋回用ブロック（１６）が前
記ストッパボルト（３４）によって正確な垂直位置に停
止されると、工具ソケット（１２）も正確な垂直姿勢で
停止される。

また、工具ソケッ１−（１２）は上記ガイドローラ（２
１）と係合溝（３３）との係合のみによってではな（、
ピン（２４）と係合突板（２９）との係合によって、軸 （１３）から遠い位置をも係合されて旋回されるので、
ガイドローラ（２１）のみに過大な応力が働くことがな
（、そのことからも旋回用ブロックの旋回が円滑となっ
ている。

そ、して、上記水平姿勢から垂直姿勢への旋回の間、工
具ソケット（１２）内の工具（１４）は、前記回動爪（
３５）が環状溝（１４ａ）に係合していることによって
、放射状方向の大きな遠心力が働いても抜は出さず、確
実に落下防止が図られているが、該工具ソケッ）（１２
）が垂直姿勢に持だらされて停止した後、解除装置（３
６）のシリンダ（３８）を収縮して回動爪（３５）を回
動し、爪部（３５ａ）の係合を外せば、前述の通り、工
具（１４）が下方へと抜は出し可能となって、工具交換
アーム（７）によって工具交換される。

も 工具（１４）を抜せ出されて、空になった工具ソケッＩ
−（１２）への工具（１４）の装入時には、上記と逆の
操作を行えばよい。

なお、上記実施例においては工具の環状溝（１４ａ）に
係合する爪部材としてはね（３７）によって付勢された
回動爪（３５）を用いていたが、該回動爪（３５）に替
えて環状溝（１４ａ　）へと出入するピストン移動式の
係止部材を用いてもよいし、解除装置（３６）の駆動源
として流体シリンダ（３８）に替えてソレノイド等の他
の駆動源を用いてもよい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る工具の落
下防止装置では、係止部材としての係止爪と、該係止爪
の駆動装置と一時 しての解除装置を分離し、停止爪は移動体である旋回用
ブロックに設け、解除装置は固定体である工具マガジン
のフレームに設けたので、旋回用ブロック上に取付けた
軽量小型の係止爪によっては、該旋回用ブロックの旋回
に円滑さが低下する等の支障を起こすことがなく、しか
も比較的大重量大型の係止解除装置は、旋回用ブロック
の旋回後の垂直姿勢位置近傍の固定フレーム上に設けた
ので、同じ（旋回用ブロックの旋回動作に干渉する等の
支障を生じない。

さらに、係止爪は係止解除装置によって強制的に解除さ
れるまでは確実に工具を係止し、係止解除装置は旋回ブ
ロックの旋回後の垂直姿勢位置、つまり工具交換アーム
による工具抜き出し位置に設けであるので、水平姿勢か
ら垂直姿勢への旋回動作問には、工具が不測に抜は出し
て落下するといったおそれは皆無である。

【図面の簡単な説明】

第１図は工具交換位置における旋回用ブロックと工具ソ
ケットの旋回動作を示した側面図、第２図は旋回用ブロ
ックが垂直姿勢へと旋回した状態での回動爪と解除装置
の位置関係を示した底面図（第１図の■−■線矢視図）
、第３図は工具交換位置における工具マガジンの縦断面
図（第５図の■−■線断面図）、第４図は第３図のＩＶ
−ＩＶ線矢視図、第５図はこの発明の工具落下防止装置
を備えた工具マガジンを有するマシニングセンタの略側
面図である。 （１）・・・工具マガジン、（１１）・・・無端チェー
ン、（１２）・・・工具ソケット、（１３）・・−枢動
軸、（１４）・・・工具、（１５）・・・工具交換位置
、（１６）・・・旋回用ブロック、（１８）・・・取付
フレーム、（３５）・・・回動爪、（３５ａ　）・・・
爪部、（３５ｂ　）・・・円形突起部、（３６）・・・
解除装置、（３７）・・・ぜんまいばね、（３８）・・
・流体シリンダ、（３９）・・・係合部材。 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多数の工具ソケットを無端チェーン体 に枢動自在に取付けると共に、工具交換 位置の工具ソケットを水平姿勢と垂直姿 勢との間で旋回して工具交換するように なした工具マガジンにおいて、工具交換 位置の工具ソケットの旋回用ブロックに は工具ソケット内の工具に係合する方向 へ付勢された係止爪を設け、該旋回用ブ ロックの垂直姿勢位置近傍の工具マガジ ンフレーム上には上記係止爪の係止解除 装置を設けたことを特徴とする工具マガ ジンにおける工具の落下防止装置。