JPS6239147A - 工具マガジン - 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】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、簡単な構造で工具を保持出来る工具マガジン
に関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、この壜の工具マガジンにおいては、工具を保持す
るために、バネや各種の係合機構を設けていた。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、こうし
た工具マガジンでは、回転工具や旋削工具等のように工
具ホルダサイズの異なる工具を収納しようとすると、そ
の保持のための８！溝が複雑化してしまう不都合が有っ
た。

本発明（よ、前述の欠点、を屏消すべく、簡単な構成で
工具ホルダサイズの異なる工具も保持することのできる
工具マガジンを提供することを目的とするものである。

（ｄ）９問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、工具を工具保持プレートの外方に向け
てのみ着脱自在に設けた場合、その保持に際しては、工
具の外方への移動を阻止すればよいことに着回し、周囲
に工具を保持し得る工具保持手段（２０ａ）が複数個設
けられた工具保持プレート２０を回転駆動自在に支持す
ると共に、工具保持手段（２０ａ）に工具を搭載支持し
得る工具プレート（２７）を前記工具保持プレート（２
０）外方に向けて着脱自在に設け、更に前記工具保持プ
レート（２０）上に搭載された工具プレート（２７）と
係合して前記工具プレートの工具保持手段（２０ａ）か
らの脱落を防止する保持リング２１．２１′を設けて構
成されろ。

なお、括弧内の番号は、図面における対応する要素を示
す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない。以下の「（ｅｌ　、
作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、工具（２９，３０）は
保持リング（２１，２１′）によりその外方への移動を
阻止された形で工具保持プレート（２０）中に支持され
ろように作用する。

（ｆ）、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による工具マガジンの要部を示す平面図
、 第２図は第１図の工具マガジンの側断面図、第３図は本
発明による工具マガジンの一実施例が用いられた工作機
械設備を示す斜視図、第４図は工具保持プレートを示す
斜視図、第５図及び第６図は旋削工具を示す斜視図、第
７図は回転工具用アダプタプレート及び該アダプタプレ
ートに保持される回転工具を示す斜視図である。

工作機械設備１は、第３図に示すように、工作８ｉ減で
あるターニングセンタ２を有しており６、ターニングセ
ンタ２には、ワークを保持するテーブル３が矢印Ａ、Ｂ
方向に回転駆動自在に設けられでいろ。テーブル３の上
方には、ヘッド６がクロスレール７上を矢印ＣＳＤ方向
に移動駆動自在に支持された形で設けられており、ヘッ
ド６には主軸５が矢印ＥＳＦ方向に突出後退自在かつ、
回転自在に支持された形で設けられている。クロスレー
ル７は：ラム９に支持されており、更にクロスレール７
にはガイドレール１０が設けられている。ガイドレール
１０には、ツールシフタエ１が、ガイドレール１０に沿
って矢印ＣＳＤ方向に移動自在に支持されており、ツー
ルシフタ１１には、ガイドレールｌｌａが、ガイドレー
ル１０の敷設方向に対して直角な矢印Ｇ、Ｈ方向に形成
されている。ガイドレールｌｌａには、工具保持ブラケ
ット１１ｂが、ガイドレールｌｌａに沿って矢印Ｇ、Ｈ
方向に移動駆動自在に支持されており、工具保持ブラケ
ット１１ｂには、Ｕ字形の工具保持溝１１ｃ、ｌｌｃが
２個並列に形成されている。

ところで、ターニングセンタ２の、第３図右方には、本
発明による工具マガジン１２が設置されており、工具マ
ガジン１２は、フレーム１３を有シている。フレーム１
３には、エレベータ１５が設けられており、エレベータ
１５には移載台１５ａが図中上下方向、即ち、矢印Ｅ、
Ｆ方向に移動駆動自在に設けられている。移載台１５ａ
に（よ支持台１５ｂが設けられており、支持台１５ｂに
は保持溝１５ｃが穿設形成されている。

また、フレーム１３には、第２図に示すように、固定軸
１６が立設されており、固定軸１６には工具収納ドラム
１７がベアリング１９を介して、第１図矢印Ｉ、Ｊ方向
に回転自在に支持されている。工具収納ドラム１７は、
全体が円筒状に形成されたフレーム１７ａを有しており
、フレーム１７ａには、第１図及び第２図に示すように
、その外周部に円環状の工具保持プレート２０．２０が
、第２図上下２段に亙り装着されている。各工具保持プ
レート２，０の外周部には、第１図に示すように、略Ｙ
字形の工具保持溝２０ａが放射状に形成されており、隣
接する工具保持溝２０ａ１２０ａ間には、ガイドプレー
ト２０ｂがそれぞれ設けられている。

また、フレーム１３には、第３図に示すように、ブラケ
ット２２が所定のピッチで設けられており、ブラケット
２２には環状に形成された保持リング２１が支持部材２
１ａを介して設けられている。更に、固定軸〕６の上端
には、第２図に示すように、ハウジング２３が固着され
ており、ハウジング２３には、支持部材２３ａを介して
環状に形成された保持リング２１′が設置されている。

保持リング２１．２１’は、工具マガジン１２の工具搬
出人位置Ｘに対応した位置に開口部２１ｂが形成されて
おり、該開口部２１１）に対向したフレーム１３及びハ
ウジング２３上には、移送シリンダ２５．２５′がピス
トンロッド２５ａを矢印に、Ｌ方向に突出後退自在にし
た形で設けられている。ピストンロッド２５ａの先端に
は係合溝２５Ｃの形成されたフック２５ｂが設けられて
おり、フック２５ｂに１よ、フレーム１３又はハウジン
グ２３に軸受け２６を介して矢印に、Ｌ方向に摺動自在
に支持されたガイド棒２５ｄが固着されている。

一方、工具保持プレート２０の各工具保持溝２０ａには
、工具プレート２７が、第１図矢印Ｍ方向、即ち工具プ
レート２０の外方に向けて着脱移動自在なる形で搭載さ
れており、工具プレート２７は、第４図に示すように、
本体２７ｂを有しており、本体２７　ｂ　ｉｃは複数の
ローラ２７ａが回転自在に支持されている。本体２７ｂ
には、Ｕ字形の工具保持溝２７ｃが形成されており、更
に本体２７ｂには、逆り字形のブラケット２７ｄが形成
されている。工具保持溝２７ｃには、第５図及び第６図
に示す、旋削工具２９を、工具ホルダ２９ａに形成され
た溝２９ｂを介して装着することが出来、更に第７図に
示す回転工具３０も、アダプタプレート３１を介して装
着することが出来る。

なお、回転工具３０を装着する際には、アダプタプレー
ト３１を工具プレート２７上に、その工具保持溝３１ｃ
と２７ｃを整合させた形で固着し、その状態の工具プレ
ート２７に、回転工具３０の工具ホルダ３０ａの溝３０
ｂを工具保持溝３１ｃに嵌入係合させろ形で装着する（
回転工具３０の工具ホルダ３０ａの４３０ｂのほうが、
旋削工具２９の工具ホルダ２９ａの溝２９ｂよりも小さ
いので、アダプタプレート３１が必要となる。）。

ところで、工具マガジン１２の固定軸１６に＠転自在に
支持された工具収納ドラム１７の、第２図下端には、歯
車１７ｂが固着されており、歯車１７ｂには、フレーム
１３にベアリング１３ｂを介して回転自在に支持された
駆動軸１３ａが、該駆動軸１３ａに設けられた歯車１３
ｃを介して噛合している。

工作機織設備１ば、以上のような構成を有するので、タ
ーニングセンタ２により、テーブル３上に搭載されたワ
ークを加工中に、主軸５に装着された工具を交換する際
には、まず、工具マガジン１２の駆動軸１３ａを回転駆
動して、歯車１３Ｃ１１７ｂを介して工具収納ドラム１
７を固定軸１６を中心にして回転させろ。こうして、工
具収納ドラム１７が、第３図矢印Ｉ、Ｊ方向に回転する
と、工具保持プレート２０もそれと共に回転するので、
次に主軸５に装着すべき工具が収納されている工具プレ
ート２７が搭載された工具保持溝２０ａを、所定の工具
搬出入位置Ｘに位置決めする。各工具保持プレート２０
の工具保持溝２０ａに収納された工具プレート２７は、
第１図に示すように、ガイドプレート２０ｂにより横方
向（保持プレート２０の円周に沿った方向）の移動を拘
束された形で載置されており、かっ、工具プレート２７
のブラケット２７ｃｌの先端が、第１図及び第２図想像
線に示すように、円環状に設けられた保持リング２１．
２１′の内側に位置する形で支持されているので、工具
収納ドラム１７を矢印■、Ｊ方向に回転きせても、各、
工具プレート２７はブラケット２７ｄと保持リング２１
が係合することにより、工具保持溝２０ａから外方（第
１図矢印Ｍ方向）に移動して工具保持プレー）２０から
脱落してしまうようなことは無い。

こうして、工具収納ドラム１７が回転駆動され、次に主
軸５に装着すべき工具が収納された工具保持溝２０ａが
、所定の工具搬出入位置Ｘに位１決めされたところで、
エレベータ１５をｉｌ［Ｉｌ。

て、支持台１５ｂを移載台１５ａと共に矢印Ｅ。

Ｆ方向に昇降させ、支持台１５ｂを前記位置決めされた
工具が収納されている工具保持プレート２０と整合する
位置に位置決めする。

次に、交換すべき工具が収納きれた工具保持プレート２
０に対応した移送シリンダ２５又は２５２を駆動して、
ピストンロッド２５ａを、第２図矢印に方向に突出駆動
させろ。すると、ピストンロッド２５ａのフック２５ｂ
の係合溝２５ｃに嵌入係合していた工具プレート２７の
ブラケット２７ｄは、工具プレート２７のローラ２７ａ
を工具保持プレート２０上で転動させる形で移動し、工
具プレート２７及び当該工具プレート２７に支持された
工具と共に、工具保持プレート２０から支持台１５ｂ上
に移載される。なお、工具搬出入位置ｘにおいては、既
に述べたように、保持リング２１．２１’に開口部２１
ｂが設けられており、更に工具搬出入位置Ｘに位置決め
された、工具プレート２７は、そのブラケット２７ｄが
、進入状態にあるピストンロッド２５ａの係合溝２５ｃ
中に、第２図に示すように、嵌入する。従って、工具プ
レート２７はピストンロッド２５ａのに方向の駆動によ
り、ニレベータ１５上に移載可能な状態になっている。

こうして、工具が工具プレート２７と共に移載台１５ａ
上に移載されたところで、エレベータ１５は移載台ＩＳ
ａをＥ方向に上昇させ、移載台１５ａをツールシフタ１
１との受は渡し位置Ｙに位置決めする。

次に、ツールシフタ１１が、第３図に示すように、ガイ
ドレール１０に沿って矢印Ｃ，Ｄ方向に移動駆動され、
更に工具保持ブラツク）１１ｔ＋がガイドレールｌｌａ
に治って矢印Ｇ、Ｈ方向に駆動され、工具保持ブラケッ
トｌｌｂの空席となっている方の工具保持溝１１ｃと移
載台１５ａ上の工具プレート２７を整合させ、移載台１
５ａ上の工具プレート２７をその工具と共に、工具保持
溝１１０中に収納保持する。工具プレート２７が工具保
持溝１１ｃ中に保持されると、ツールシフタ１１は矢印
Ｃ，Ｄ方向に移！駆動され、更に工具保持ブラツク１−
１１ｂはＧ、Ｈ方向に駆動され、ツールシフタ１１は所
定のＡＴＣ位置に位置決めされろ。

この状態で、・＼ラド６をクロスレール７に沿って矢印
り方向に、更に主軸５を矢印Ｅ、Ｆ方向に移動させて、
主軸５に装着された使用済みの工具をツールシフタ１１
が位置決めきれたＡＴＣ位置に位置決めする。そして、
主軸５をＦ方向に所定距離移動させて、主軸５に装着さ
れている、使用済みの工具を、工具保持ブラケット１１
ｂの一方の工具保持溝１１ｃに支持されている空の工具
プレート２７上に戻す（なお、この空の工具プレート２
７は、後の説明で明らかになるが、それまで主軸５に装
着されていた工具を保持するためのものである。また、
工具保持ブラケットｌｌｂの他方の工具保持溝１１ｃに
は、先程エレベータ１５から移載された、交換すべき工
具が保持された工具プレート２７が支持されている。）
。

こうして、使用済みの工具が一方の工具プレート２７に
戻されろと、主軸５がＥ方向に上昇され、工具保持ブラ
ケット１’ｌｂ＋よ矢印Ｇ、Ｈ方向に適宜移動駆動され
て、主軸５と次に装着すべき工具が保持された工具プレ
ート２７が対向する。

この状態で、主軸５を再度Ｆ方向に降下させ、主軸５に
工具プレート２７に保持された工具を装着する。工具が
装着された主軸５はヘッド６と共に、矢印Ｃ方向に移動
され、当該交換された工具によりワークの加工作業は再
開されろ。

一方、使用済みの工具が返却されたツールシフタ１１は
、再度エレベータ１５との受は渡し位置Ｙに戻り、エレ
ベータ１５の移載台１５ａ上に、当該使用済み工具が搭
載された工具プレート２７を移載する（これにより、ツ
ールシフタ１１上には、現在主軸５に装着されている工
具を保持するための工具プレート２７のみが残る。）。

ニレベータ１５上に使用済みの工具が工具プレート２７
と共に移載されると、エレベータ１５は移載台１５ａを
矢印Ｆ方向に降下させ、当該工具を返却すべき工具保持
プレート２０と移載台１５ａを整合させろ。この際、工
具収納ドラム１７も矢印Ｉ、Ｊ方向に適宜回転駆動され
て、当該工具を返却すべき、工具保持プレート２０の工
具保持ｆｐ　２０　ａを所定の工具搬出入位置Ｘに位置
決めする。

次に、位置決めされた工具保持溝２０ａの設けられたほ
うの工具保持プレート２０に対応する移送シリンダ２Ｓ
又は２５１を駆動して、ピストンロッド２５ａを矢印に
方向に突出させ、フック２５ｂを移載台１５ａ上の工具
プレート２７のブラケット２７ｄと係合させ、その状態
で、ピストンロッド２５　ａ　ｊＰ！Ｌ方向に後退させ
る。すると、移載台１５ａ上の工具プレート２７は支持
台１５ｂ上をローラ２７ａが転動する形でＬ方向に移動
して工具保持溝２０ａ中に嵌入し、工具の工具マガジン
１２への返却動作は完了する。

こうして、工具の返却が終了すると、再度工具収納ドラ
ム１７が回転駆動され、次に主軸５に装着すべき工具が
収納された工具保持溝２０ａを所定の工具搬出入位置Ｘ
に位置決めする動作に入る。

なお、工具マガジン１２には、第５図及び第６図に示す
旋削工具と、第７図に示す回転工具が収納されているが
、その他に、回転工具を主軸Ｓに装着する際に必要なア
ダプタ等も工具プレート２７に支持された形で収納され
ている。なお、同一の主軸５に回転工具と旋削工具を装
着する手法については、特願昭５９−１７５７０４等に
おいて既に提案済みなのでここではその詳細なる説明は
省略する。

なお、上述の実施例は、工具を保持する工具保持プレー
ト２０を上下方向に２段設けた場合について説明したが
、工具保持プレート２ｏは２段に限らず、３段以上、何
段設けて構成しても良いこと（よ勿論である。

（ｇ）０発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、周囲に工具２
９．３０を保持し得る工具保持溝２゜ａ等の工具保持手
段が複数個設けられた工具保持プレート２０を回転駆動
自在に支持すると共に、工具保持手段に、工具を搭載支
持し得る工具プレート２７を前記工具保持プレート外方
に向けて着脱自在に設け、更に前記工具保持プレート２
０上に搭載された工具プレート２７と係合して前記工具
プレートの工具保持手段からの脱落を防止する保持リン
グ２１．２１′を設けて構成したので、保持リング２１
．２１′を設けるだけの簡単な構成で、マガジン１２内
での工具の保持が可能となる。

また、工具保持手段に工具プレート２７を着脱自在に設
け、前記工具プレート２７を介して工具を支持するよう
にしたので、回転工具又は旋削工具等のように、工具ホ
ルダサイズの異なる工具であっても、工具プレート２７
の工具を支持する部分の寸法を変えるだけで各糎寸法の
工具の格納が可能となり、工具保持プレート２０の工具
保持手段を、収納する工具の寸法にいちいち適合させて
おく必要が無くなるので、汎用性に富んだ工具マガジン
１２の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工具マガジンの要部を示す平面図
、 第２図は第１図の工具マガジンの側断面図、第３図は本
発明による工具マガジンの一実施例が用いられた工作機
械設備を示す斜視図、第４図は工具保持プレートを示す
斜視図、第５図及び第６図（よ旋削工具を示す斜視図、
第７図は回転工具用アダプタプレート及び該アダプタプ
レートに保持される回転工具を示す斜視図である。 １２・・・−・工具マガジン ２０・・・・・・工具保持プレート ２０ａ・・−・・・工具保持手段（工具保持溝）２１．
２１′・・・・・−保持リング ２７・・・・・・工具プレート ２９・・・・・・旋削工具 ３０・・・・・・回転工具

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の工具を収納することが出来る工具マ ガジンにおいて、 周囲に工具を保持し得る工具保持手段が複 数個設けられた工具保持プレートを回転駆動自在に支持
   すると共に、 前記工具保持手段に、工具を搭載支持し得 る工具プレートを前記工具保持プレート外方に向けて着
   脱自在に設け、 更に前記工具保持プレート上に搭載された 工具プレートと係合して前記工具プレートの工具保持手
   段からの脱落を防止する保持リングを設けて構成した工
   具マガジン。