JPS61257730A - 主軸工具着脱装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、工具の主軸先端への押し付けが解除された状
態において、工具を主軸の軸線と直交する方向に移動で
きるようにかつ脱落しないように主軸に保持するように
した主軸工具着脱装置に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に主軸工具着脱装置は、主軸の先端にテーパ状の工
具装着穴を形成し、この工具装着穴に工具ホルダのテー
バ部を嵌合させ、工具ホルダに固着されたプルスタット
をドローロッドの一端に設けられたコレット若しくはボ
ールによって把持し、前記ドローロッドをクランプ用ス
プリングで後方へ付勢することにより工具をクランプし
、アンクランプ用シリンダ装置によりクランプ用スプリ
ングの押圧力に抗してドローロッドを前進させることに
よって工具をアンクランプしている。工具交換時には、
まず工具をクランプした状態で主軸ヘッドを工具交換位
置に移動させ、工具交換アームを旋回させて爪に工具を
把持させる。かかる状態でアンクランプ用シリンダ装置
を作動させて工具のクランプを解除し、工具交換アーム
の前進により工具を主軸から抜き取る。次に工具交換ア
ームを１８０度旋回させた後工具交換アームを後退させ
て主軸に新しい工具を挿入し、ドローロッドを後退させ
て工具をクランプし、工具交換アームを旋回させて爪に
よる工具の把持を解除していた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述した主軸工具着脱装置は、爪に工具を把持させた後
工具をアンクランプ若しくは工具をクランプし々後爪に
よる工具の把持を解除しなければならず、又工具を主軸
の軸線方向に主軸から抜き゛取って工具交換アームを旋
回若しくは工具交換アームを旋回した後主軸に工具を挿
入しなければならないため工具交換時間が長くかかると
いった問題があった。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
ので、ドローロッドの一端に係合部を形成し、この係合
部に係合し主軸の軸線と直交する方向にのびる案内溝を
工具の後部に形成し、工具の後端面に当接する当接部材
をドローロッドの軸線方向に移動可能に設け、工具の主
軸先端への押し付けが解除された時にも前記当接部材を
工具の後端面に押し付けるスプリングを主軸と当接部材
間に介挿したものである。

〈作用〉 上記した構成により、アンクランプ用シリンダ装置を作
動させて工具の主軸先端への押し付けを解除し、保持用
スプリングによって工具の後部を係合部と当接部材とで
挟み込み、工具を主軸に保持する。かかる状態で工具を
主軸の軸線と直交する方向に移動させて係合部と案内溝
との係合を解除し、新たな工具の案内溝を係合部に係合
させる。

この後ドローロッドを後退させ工具を主軸の先端に押し
付ける。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において１０はベッドであり、このベッド１０上
にはテーブル１１が固定され、このテーブル１１に回路
の治具によりワーク１２が固定されている。又ベッド１
０には可動台１３が図面の前後方向に移動可能に案内支
持され、可動台１３の移動はサーボモータ１４により回
路のボールネジ、ナツトを介してなされる。可動台１３
にはこの可動台１３の移動方向と直角方向にコラム１５
が移動可能に案内支持され、コラム１５の移動はサーボ
モータ１６によりなされる。コラム１５には主軸へラド
１７が上下方向に移動可能に案内され、この主軸へラド
１７の上下動はサーボモータ１８によりなされる。主軸
ヘッド１７の後部には主軸回転駆動モータ１９とアンク
ランプ用シリンダ装置２０が取付けられている。２１は
コラム１５の側面より前面に設けられた工具マガジンで
あり、この工具マガジン２１には複数の工具２２が主軸
軸線と平行な軸線回りに旋回可能に支持されている。

前記主軸ヘッド１７には第１図に示すように主軸３０が
回転可能に軸承され、この主軸３ｏには主軸３０の軸線
方向に軸孔３１が形成されているとともに主軸３０の先
端にテーパ状の嵌合孔３２が形成されている。前記軸孔
３１にはドローロッド３３が主軸ヘッド１７の軸線方向
に進退可能に　　　　′挿通され、ドローロッド３３の
一端にはプルスタッド３４が固定されている。このプル
スタンド３４には半径方向に拡大した係合部３４ａが形
成されている。軸孔３１とドローロッド３３間にはクラ
ンプ用スプリング３５が配設され、このスプリング３５
の一方は軸孔３１に形成した段部３１ａに係止され、他
方はドローロッド３３の後部で係止している。これによ
ってドローロッド３３には常に後方へ引っ張る力が作用
する。ドローロッド３３の後端にはシリンダ装置２０の
回路のピストンロッドが相対回転可能に作動的に連結さ
れ、シリンダ装置２０が作動するとドローロッド３３が
スプリング３５に打ち勝って前進するようになっている
。プルスタンド３４には第３図に示すように円板状の当
接部材３６がプルスタンド３４の軸線方向に移動可能に
嵌装され、当接部材３６のＰ進は当接部材３６がプルス
タッド３４に形成した係止部３４ｂに係合することによ
り拘束される。

軸孔３１に形成した段部３１ｂと当接部材３６間には当
接部材３６を係止部３４ｂに係合する方向に押し付ける
保持用スプリング３７が介挿されている。主軸３０の前
面にはドローロッド３３を挿通する挿通穴３８ａを形成
した案内部材３８が固定されている。　　　　　　　　
　　　　工具２２は工具ホルダ４０に保持され、この工
具ホルダ４０の後部には主軸３０の嵌合孔３２に嵌合し
かつドローロッド３３の進退量以下の短かいテーバ部４
１が形成されている。又工具ホルダ４０には案内部材３
８に沿って工具ホルダ４０が移動できるように係合部３
４ａおよび案内部材３８に係合する案内溝４２が形成さ
れ、外周には工具マガジン２１の一対の把持爪によって
把持される被把持部４３が形成されている。工具ホルダ
４０の後端面には保持用スプリング３７によって当接部
材３６が押し付けられている。案内溝４２に案内部材３
８が係合することにより主軸３０の回転が案内部材３８
を介して工具ホルダ４０に伝えられ、この案内部材３８
は工具交換時には一定向きとなるように主軸３．０が定
位置停止されるようになっている。

工具マガジン２１には主軸３０の軸線と平行な軸線回り
に旋回する回転板５０を備えており、この回転板５０に
は円周上複数の位置で一対の把持爪５１ａ、５１ｂが取
り付けられている。把持爪５１ａは回転板５０に固定さ
れ、把持爪５１ｂは回転板５０に旋回可能に軸承されて
いる。工具ホルダ４０を把持する方向に把持爪５１ｂへ
の力の付勢は、把持爪５１ａ内に設けられた囲路のスプ
リングによりブツシャロッド５２を介してなされる。把
持爪５１ａにはキー５３が固定されており、このキー５
３が工具ホルダ４０に形成されたキー溝５４に係合する
ことにより工具ホルダ４０の回り止めがなされるように
なっている。

次に上述した構成に基づいて工具交換動作について説明
する。工具交換指令が出されると、主軸ヘッド１７はサ
ーボモータ１８により工具交換位置まで上昇するととも
にシリンダ装置２ｏによりドローロッド３３がスプリン
グ３５に打ち勝って前進し、工具ホルダ４０を主軸３ｏ
の先端に押し付ける力が解除される。工具ホルダ４ｏは
スプリング３７により当接部材３６と係合部３４ａとが
挟み込まれた状態で主軸３ｏの一端に保持され、かかる
状態で工具ホルダ４ｏを工具マガジン２１の下方から把
持爪５１ａ、５１ｂ間に挿入し、把持爪５１ｂを反時計
回りに旋回させて把持爪５１ａ、５１ｂにより工具ホル
ダ４０の被把持部４３を把持する。次に回転板５０を回
転させ、古い工具ホルダ４０の案内溝４２と係合部３４
ａ並びに案内部材３８との係合を解除するとともに新し
い工具ホルダ４０の案内溝４２と係合部３４ａとを係合
させる。かかる状態で主軸ヘッド１７を下降させ、把持
爪５１　ａ、　　５　ｌ　ｂによる工具ホルダ４０の把
持を解除する。主軸ヘッド１７を工具２２とともにワー
ク１２を加工する位置に移動させる過程でドローロッド
３３をスプリング３５により後退させ、工具ホルダ４０
を主軸３ｏの先端に押し付ける。

このように主軸ヘッド１７を工具交換位置へ移動させる
過程で工具ホルダ４０を主軸３０へ押し付けるため、さ
らに工具ホルダ４０の主軸３０への押し付けを解除し又
は主軸ヘッド１７を加工位置に移動させる過程で工具ホ
ルダ４０を主軸３０の軸線方向に主軸３０から抜き取り
若しくは挿入する動作を伴わないため工具交換時間を短
くすることができる。又、工具ホルダ４０を主軸３０の
先端へ押し付ける力が解除された状態で工具ホルダ４０
はスプリング３７により当接部材３６と係合部３４ａと
で挟み込まれるため、主軸３０より肌落する恐れがない
。

上述した実施例は主軸３０の工具２２を直接工具マガジ
ン２１に交換する例について述べたが、工具交換アーム
を介して工具交換を行なうようにしても良い。この場合
には、工具交換アームの爪により工具ホルダが把持され
る過程で工具ホルダが動かないようにスプリングにより
主軸にしっかり保持されるのが望しく、工具交換アーム
の旋回させる力で係合部と当接部材との挟み込みを解除
する。

又上述した実施例は、係合部３４ａとは個別に案内部材
３８を設けた例について述べたが、係合部３４ａと案内
部材３８とを一体にしたもので良い。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明は、工具の主軸先端への押し付
けが解除された状態で工具はスプリングにより当接部材
と係合部とで挟み込まれるため、主軸より脱落す“る恐
れがない。又、工具の主軸先端への押し付けが解除され
かつスプリングにより当接部材と係合部とで挟み込まれ
た状態で、工具を案内溝の溝方向に移動させて工具交換
を行うことができるため工具交換時間を短縮できる効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
要部を示す断面図、第２図は工作機械全体の側面図、第
３図は第１図における■方向から見た図、第４図は工具
マガジンの一部を示す図。 １７・・・主軸ヘッド、２ｏ・・・シリンダ装置、２１
・・・工具マガジン、２２・・・工具、３０・・・主軸
、３３・・・ドローロフト、３４・・・プルスタンド、
３４ａ・・・係合部、３５・・・クランプ用スプリング
、３６・・・当接部材、３７・・・保持用スプリング、
３８・・・案内部材、４０・・・工具ホルダ、４２・・
・案内溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸ヘッドに回転可能に軸承された主軸内でドロ
   ーロッドを主軸の軸線と同方向に進退可能に設け、この
   ドローロッドの一端に係合部を形成し、この係合部と係
   合し主軸の軸線と直交する方向にのびる案内溝を工具の
   後部に形成し、前記係合部と案内溝とが係合した状態で
   工具を主軸の先端に押し付けるべくドローロッドを後方
   に付勢するクランプ用スプリングを設け、逆に工具の主
   軸先端への押し付けを解除すべくドローロッドをクラン
   プ用スプリングの押圧力に抗して前進させるアンクラン
   プ用シリンダ装置を設け、前記工具の後端面に当接する
   当接部材をドローロッドの軸線方向に移動可能に設け、
   工具の主軸先端への押し付けが解除された時にも前記当
   接部材を工具の後端面に押し付ける保持用スプリングを
   主軸と当接部材間に介挿してなる主軸工具着脱装置。