JPS61236446A - 結合装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、たとえば工作機械に使用するモジュラ工具
などにおけるホルダモジュールとアダプタモジュールと
の結合、アダプタモジュールと刃部モジュールとの結合
に好適する結合装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

工作機械に使用する工具には一体式のものと組立式のも
のとがある。後者はモジュラ工具とよばれ、第５図に示
すように、工作機械の工具装着部に装着されるホルダモ
ジュール１とアダプタモジュール２および刃部モジュー
ル３とから構成されている。そして、ホルダモジュール
１に対してアダプタモジュール２が、またアダプタモジ
ュール２に対して刃部モジュール３が着脱可能に結合さ
れている。したがって、加工条件に応じてホルダモジュ
ール１に対してアダプタモジュール２を交換することに
より、また刃部モジュール３を直接的にホルダモジュー
ル１に結合することにより、、Ｌ具全体に長さ、径を変
更できるようになっている。

ところで、従来この種のモジュラ工具における結合構造
には種々のタイプのものがあるが、花弁状の係合爪と花
弁状の係合穴とを嵌合したのち回転させて位相をずらす
ことにより歯合させる方式、先端部にテーバ部を有する
止めねじによって結合するサイドロック方式、相互ねじ
込み方式、さらにポール溝結合方式などがある。

そして、前記モジュラ工具の結合構造は、いずれも人手
で行うことが大前提であり、その構造もマニュアル対応
となっている。たとえば、花弁状の係合爪と係合穴との
結合においては、係合爪と係合穴とを嵌合したのち相互
の位相をずらすために、いずれか一方を回転させる必要
があり、その動作を自動化するためには構造が複雑化す
るとともに、装置が大形化するという問題がある。さら
に、前述した種々の結合構造のものは、結合状態におけ
る工具としての剛性を満足できるものではなく、信頼性
低下をもたらしている。

〔発明の目的〕

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、モジュラ工具などにおける結合部
材と被結合部材との結合および分離が人手を介すること
なく、自動的に行うことができるとともに、結合状態時
における信頼性を向上することができる結合装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、前記目的を達成するために、結合部材と、
この結合部材に結合される被結合部材とからなり、前記
結合部材に、前記係合爪と一体で軸方向に進退可能であ
るとともに回転可能に設けたドローバと、このドローバ
を後退方向に付勢する後退付勢手段としての皿ばねと、
同じく前記ドローバを前進方向に作動させる前進作動手
段としての作動油圧と、前記係合爪が係合部に挿入した
とき作動し前記ドローバを介して係合爪を回転させて係
合部と位相をずらして係合爪と係合部とを歯合させるラ
ックピニオン機構とを設け、結合部材と被結合部材との
結合および分離が自動的に行なえるように構成したこと
にある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を図面に示す一実施例に基づいて説明す
る。

第１図乃至第４因において、２は結合部材としてのアダ
プタモジュールであり、３は被結合部材としての刃部モ
ジュールである。アダプタモジュール２は円柱状の本体
４の軸方向一端にテーバ凸部５が、他端にテーバ凹部６
が設けられている。

本体４の軸心には軸方向に案内穴７が穿設されていて、
この案内穴７にはドローバ８が軸方向に進退可能および
回転可能に挿入されている。さらに、ドローバ８の後端
部には鍔部９およびピストン部１０が一体に設けられ、
鍔部９は前記本体４に設けられたばね室１１に、ピスト
ン部１ｏはシリンダ室１２に軸方向に進退、回転可能に
収容されている。さらに、このドローバ８の先端部は前
記テーバ凹部６から突出しており、この突出部には花弁
状の係合爪１３が一体に設けられている。また、前記ば
ね室１１内には鍔部９を介してドローバ８を後退方向（
第１図矢印イ方向）へ付勢する皿ばね１４が設けられ、
前記シリンダ室１２にはピストン部１０を介してドロー
バ８を前進方向く第１図矢印口方向）へ作動させる作動
油１５が供給されるようになっている。すなわち、前記
本体４の外側壁には第１のピストン機構１６が設けられ
、この第１のピストン機構１６は通路１７を介して前記
作動油１５を充填したシリンダ室１２に連通しており、
外部駆動装置Ａによって第１のピストン機構１６を操作
することによって作動油１５をシリンダ室１２に供給し
、ピストン部１０を介して前記ドローバ８を前進させる
ことができるように構成されている。一方、前記ドロー
バ８の中途部にはその外周面に沿ってラックピニオン機
構１８を構成するためのとニオン１９が設けられ、この
ピニオン１９と対向する案内穴７の内周部にはガイド溝
２０が設けられている。そして、このガイド溝２０内に
は前記ビニオン１９と歯合するラック２１が進退自在に
設けられ、このラック２１は付勢ばね２２によって矢印
ａ方向に付勢されている。さらに、ラック２１の他端部
にはシリンダ２３内を進退自在なプランジャ２４が設け
られている。そして、このシリンダ２３内にはプランジ
ャ２４を介して前記ラック２１を矢印す方向に移動させ
る作動油２５が供給されるようになっている。すなわち
、前記本体４の先端面には第２のピストン機構２６が突
出して設けられ、この第２のピストン機構２６は通路２
７を介して前記シリンダ２３に連通している。そして、
第２のピストン機構２６が前記刃部モジュール３によっ
て押圧されたとき通路２７を介してシリンダ２３内に作
動油２５を充填し、プランジャ２４を介してラック２１
を矢印す方向に移動させ、ビニオン１９を介してドロー
バ８に同方向の回転力を付与するようになっている。

また、前記刃部モジュール３の後端部にはアダプタモジ
ュール２のテーバ凹部６と嵌合するテーバ凸部５が設け
られ、この中央部には係合部２８が設けられている。こ
の係合部２８は、前記係合爪１３と同一形状に形成され
ており、両者の位相を一致させることにより嵌合可能で
、位相をずらすことにより両者は歯合して結合するよう
になっている。なお、２９はアダプタモジュール２に設
けたキーで、３０は刃部モジュール３に設けたキー溝で
ある。

つぎに、前述のように構成されたモジュラ工具における
結合装置の作用について説明する。モジュラ工具のホル
ダモジュール１が工作機械の工具装着部に対して固定さ
れ、このホルダモジュール１に対してアダプタモジュー
ル２が結合されている状態において、前記アダプタモジ
ュール２に対して刃部モジュール３を結合する場合には
、外部駆動装置Ａによって第１のピストン機構１６を作
動させると、作動油１５は通路１７を介してシリンダ室
１２に充填され、皿ばね１４の復元力に抗してドローバ
８が矢印口方向に前進する。このとき、ドローバ８と一
体の係合爪１３はテーバ凹部６から突出し、かつ刃部モ
ジュール３の係合部２８と花弁の位相が一致している。

そこで、刃部モジュール３をアダプタモジュール２に接
近させると、キー２９とキー溝３０とが係合しテーバ凹
部６に対してテーバ凸部５が嵌合するとともに、係合爪
１３と係合部２８が嵌合する。刃部モジュール３の後端
面がアダプタモジュール２の端面に当接すると、第２の
ピストン機構２６が押付けられ、作動油２５は通路２７
を介してシリンダ２３内に充填される。したがって、プ
ランジャ２４は付勢ばね２２の復元力に抗してラック２
１は矢印す方向に移動し、このラック２１と歯合するビ
ニオン１９を介してドローバ８は同方向に回転する。

したがって、ドローバ８と一体の係合爪１３と係合部２
８との位相がずれて両者は歯合状態となる。

つぎに、外部駆動装置Ａを後退させると、作動油１５の
圧力が低下し、皿ばね１４によってドローバ８が引き寄
せられ、係合爪１３が矢印イ方向に後退して係合部２８
の内面に圧着、つまり結合状態となる。

つぎに、アダプタモジュール２と刃部モジュール３とを
分離する場合には、前記外部駆動装置Ａによ、って第１
のピストン機構１６を押込むと、作動油１５がシリンダ
室１２に充填され皿ばね１４の復元力に抗してドローバ
８が矢印口方向に前進する。したがって、係合爪１３は
突出して刃部モジュール３をアダプタモジュール２から
離間する方向に押し出す。これによって第２のピストン
機構２６は開放され、シリンダ２３の作動油２５の圧力
が低下し、付勢ばね２２の復元力によってラック２１は
矢印ａ方向へ移動する。このため、ラック２１と歯合す
るビニオン１９を介してドローバ８を同方向へ回転し、
係合爪１３と係合部２８の位相が一致して両モジュール
２と３を分離することができる。

なお、前記実施例においては、アダプタモジュール２と
刃部モジュール３との結合構造について述べたが、ホル
ダモジュール１とアダプタモジュール２との結合部にお
いても採用することができる。

さらに、モジュラ工具の結合構造に限定されず、ロボッ
トハンドの結合やクランプハンドの結合構造にも採用す
ることができ、工作機械の工具に限定されるものではな
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、結合部材と被
結合部材との結合および分離が人手を介することなく自
動的に行うことができ、しかも構造的に簡単であるから
工作機械のモジュラ工具における自動結合および分離に
好適するという効果を奏する。したがって、マシニング
センタやターニングセンタ等の使用されるモジュラ工具
にの自動組立、解体に採用することによってツールマガ
ジン内の工具本数の大幅な減少、ツールセツティングの
工数低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図はモジュラ工具の一部を示す縦断側面図、第２図
はラックピニオン機構の横断面図、第３図はアダプタモ
ジュールの係合爪を示す斜視図、第４図は刃部モジュー
ルの係合部を示す斜視図、第５図は一般的なモジュラ工
具の正面図である。 ２・・・アダプタモジュール（結合部＠）、３・・・刃
部モジュール（被結合部材）、８・・・ドローバ、１３
・・・係合爪、１４・・・皿ばね（後退付勢手段）、１
５・・・作動油（前進作動手段）、１８・・・ラックピ
ニオン機構、２８・・・係合部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結合部材と、この結合部材に結合される被結合部材とか
   らなり、結合部材の端部に係合爪、被結合部材に前記係
   合爪と位相が一致したとき挿入可能で、位相がずれたと
   き歯合状態となる係合部を有した結合装置において、前
   記結合部材に、前記係合爪と一体で軸方向に進退可能で
   あるとともに回転可能に設けたドローバと、このドロー
   バを後退方向に付勢する後退付勢手段と、同じく前記ド
   ローバを前進方向に作動させる前進作動手段と、前記係
   合爪が係合部に挿入したとき作動し前記ドローバを介し
   て係合爪を回転させて係合部と位相をずらして係合爪と
   係合部とを歯合させるラックピニオン機構とを設けたこ
   とを特徴とする結合装置。