JPS61297044A - 主軸工具アンクランプ装置 - 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〉 本発明はマシニングセンタの主軸工具アンクランプ装置
に関するものである。

〈従来の技術〉 マシニングセンタの工具交換はドローバーをクランプ用
スプリングに抗してアンクランプ用シリンダにて押圧す
ることにより工具一端のプルスタッドを押して工具と主
軸との嵌合面のくい付きを解除してから交換アームによ
り工具交換を行っている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら同一工具による加工時間が長い場合とか、
工具挿着状態での運転休止時間が長い場合には、主軸と
工具の嵌合面におけるくい付きが強くなり、アンクラン
プ用シリンダでプルスタッドを押しただけでは工具を抜
くことができず、自動運転が中断される不具合があった
。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明はかかる問題点を解消するために、工具のくい付
き解除検出手段を設け、くい付き解除検出がされなけれ
ばアンクランプ用シンリダを一旦復帰させた後再びアン
クランプ動作を繰返すようにしたものである。かかるア
クランプ動作の繰返時には、アンクランプ用シリンダの
作動条件を変えずに行っても良く、又供給圧力を高める
とか供給流量を増大させて行っても良いものである。

〈作用〉 クランプ用シリンダを再動作させることによりプルスタ
ッドとドローバ−の当接による衝激力で、主軸に対する
工具のくい付きが解除できることととなる。クランプ用
シリンダの再動作時の作動条件は同じでも良いが、供給
流量とか供給圧力を増大させればより確実にアンクラン
プすることができる。

〈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１図におてい、１０は自動工具交換装置を備えた工作
機械の主軸頭、１１はこの主軸頭１０に回転可能に軸承
された主軸、この主軸１１の中心には貫通穴１５が穿設
され、この貫通穴１５の一端には工具Ｔを着脱可能に受
入れる工具受口１６が形成されている。前記貫通穴１５
にはドローバ−１７が挿通され、このドローバ−１７の
一端には工具Ｔの端部に突設されたプルスタッド１８と
係脱可能なクランパー１７８が設けられ、他端部は主軸
１１の後端部より突出され、中央部外周面には複数個の
皿バネを積層して構成されるスプリング１９が配置され
ている。このスプリング１９の一端は主軸１１の係合段
部１１ａに係合し、他端はドローバー１７に突設された
フランジ部２０に係合し、工具Ｔを引き込む方向のクラ
ンプ力をドローバー１７に与えている。前記ドローバー
１７の突出端部１７ｂに対応してアンクランプ用のシリ
ンダ２１が配置され主軸ＨＪｉｌＯに固定されている。

このシリンダ２１に嵌挿されたピストン２２にはピスト
ンロッド２３．２４が突設され、ピストンロッド２３の
先端にはドローバ−１７の突出端部１７ｂと当接する当
接部材２５が転り軸受を介して回転軸承されている。

工具をアンクランプするためピストン２２が図示状態よ
り前進し当接部材２５がドローバー１７の端面に当接す
るとスプリング１９が圧縮され、ドローバー１７が移動
しクランパー１７ａとプルスタッド１８の係合が外れて
アンクランプ状態となる。更にドローバ−１７の移動に
よりこれの先端部はプルスタッド１８と当接し、工具Ｔ
のくい付きを解除するべ（押圧する。くい付き力が弱け
れば、工具はテーパ穴１６から離脱するが、（い付きが
強ければ離脱しないことになる。

かかる（い付きの離脱検知のために、ドローバ−１７の
後方突出部１７ｂにドッグ１７Ｃが固着され、このドッ
グ１７ｃに応答する近接スイッチ４０が固定部に設けら
れている。くい付きが解除されればドローバ−１７は前
進端まで移動しドッグ１７Ｃに感応して近接スイッチ４
０がＯＮとなる。

５０は工具交換制御装置であり、一連の工具交換動作を
制御するとともにアンクランプ用シリンダ２１のピスト
ン２２が前進しても一定時間後近接スイッチ５０による
離脱検知がなされなければ、ピストン２２を後退復帰さ
せた後、再前進させるアンクランプ動作の繰返し機能を
備えている。

この工具交換制御装置５０の機能を第２図の流れ図によ
って説明する。先ず工具交換開始指令が発せられると交
換アーム（図示省略）を９０度旋回させ（１）、主軸に
挿着された工具Ｔを把持し、アンクランプ用シンリダ２
１の切替弁５１を切替えてピストン２２を前進作動させ
主軸工具緩め（２）を行う。

ピストン２２の前進動作後、一定時間経過してから近接
スイッチ４０のオンオフ状態を判別して工具のくい付解
除の判別（３）がなされる。近接スイッチ４０がオンに
なってれば、交換アームの前進６一 （５）、１８０度旋Ｉｃ６）、後退（７）を行い、主軸
工具の交換を行う。アンクランプ用シリンダのピストン
２２は後退され、主軸工具の締め（８）を行い、その後
交換アームを旋回逃しさせて工具交換動作を終了する。

一方近接スイソチ４０がオンになっていなければ工具の
くい付き解除がなされていないことになり、アンクラン
プ用シリンダ２１のピストンを戻し動作させ主軸工具締
め（４）を行い、再度主軸工具緩め（２）を繰返す。主
軸工具緩め動作を繰返すことによりドローバ−１７の先
端がプルスタッド１８に当接し衝激力を付与するので、
１回目ではくい付きが解除できなくても２回、３回と繰
返すことによりくい付きは解除され、その解除が近接ス
イッチ４０にて確認されるとステップ（５）以下゛の交
換アームによる交換動作が行われる。尚、第３図、第４
図で示すように、主軸工具締め（２）を行ってから主軸
工具緩め（２）に移る間にアンクランプ用シリンダ２１
の供給圧力を高め、又は供給流量を増大させるようにす
れば、工具のくい付きは確実に解除される。

尚、供給圧力を増大させる切替えは高、低２つの減圧弁
を切替弁によって切替えることにより達成でき、又供給
流量をついても、シリンダ供給油路を２つに分岐し、異
る絞りを格別に配置し、この２つの絞りの選択を切替弁
によって行うことができる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、主軸工具のくい付
き解除を判別してアンクランプ用シリンダの緩め動作を
繰返えすようにしたため、１回目の緩め動作によってく
い付きが解除できなくても２回、３回と繰返えすことに
より、プルスタッドに当接するドローバーにより衝激力
が与えられ、主軸にくい付いている工具であっても解除
することができ、自動運転を中断させることなく加工動
作を断続させることができる効果がある。

【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図は主軸頭の
断続面図、第２図は工具交換制御装置の機能を表わす流
れ図、第３図、第４図は他の変形例を示すもので第２図
に対応する要部のみを示す図である。 １１・・・主軸、１７・・・ドローバー、１７ａ・・・
クランパー、１７Ｃ・・・ドッグ、２１・・・アンクラ
ンプ用シリンダ、２２・・・ピストン、４０・・・近接
スイッチ、５０・・・工具交換制御装置、５１・・・切
替弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）工具を着脱可能に保持する回転主軸中心に挿通さ
   れたドローバーの一端に設けられ前記工具に突設された
   プルスタッドに係脱可能なクランパーと、このクランパ
   ーと回転主軸との間に介装されクランパーを介して前記
   工具を回転主軸に引込みクランプ力を作用させるスプリ
   ングと、このスプリングの押圧力に抗してドローバーを
   押し込み前記工具をアンクランプさせるアンクランプ用
   シリンダを備えた主軸装置において、前記ドローバーの
   軸動に応答し前記工具と主軸とのくい付き解除を検出す
   る手段を設け、前記アンクランプ用シリンダを作動させ
   て工具アンクランプを行ってもくい付き解除が検出され
   なければ工具締めを行った後再度工具アンクランプ動作
   を繰返す制御手段を設けたことを特徴とする主軸工具ア
   ンクランプ装置。
2. （２）前記制御手段は、前記クランプ用シリンダの再作
   動時に供給圧力を高める手段を有する特許請求の範囲第
   １項記載の主軸工具アンクランプ装置。
3. （３）前記制御手段は、前記アンクランプ用シリンダの
   再作動時に作動流体供給流量を増大させる手段を有する
   特許請求の範囲第１項記載の主軸工具アンクランプ装置
   。