JPS63185546A - メモリモジユ−ルの工具ホルダ−取付構造 - 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、工具ホルダーに装着しているドリルやカッタ
ー等の加工工具に関する各種の情報を記憶したメモリモ
ジュールの工具ホルダー取付構造に関する。

（従来技術） 本願発明者等にあっては、工具ホルダーに装着している
加工工具の番号や工具交換及び管理に必要な各種の情報
をホルダー自体に記憶させるため、工具ホルダー自体に
、ホルダー装着工具に関する各種の情報を外部より書込
み又は読出し且つ記憶するための通信回路と不揮発性メ
モリを備えたメモリモジュールを取付け、この工具ホル
ダーに取付けたメモリモジュールと外部ユニットとして
設けられる書込・続出ユニットとの間で、例えば磁気誘
導結合による非接触結合方式によりメモリモジュールに
動作電力を供給すると共に書込又は続出のためのデータ
をシリアル伝送するようにした工具ホルダーを提案して
いる（特願昭６０−２６０３８４号）。

このようなメモリモジュールを備えた工具ホルグーによ
れば、メモリモジュール付きの工具ホルダーをマシニン
グセンタ等の加工機械に対し自動的に工具交換を行なう
自動工具交換装置（ＡＴＣ＞の工具ラックにセットして
おくことで、マシニングセンタから交換工具の工具番号
を指定すると、ラックに対する工具ホルダーの装着時に
予め自動工具交換装置に設けた書込・続出ユニットによ
るメモリモジュールに記憶されている工具番号の読出し
でラック番号の対応関係が得られていることから、工具
番号に対応したラックをベルト機構の駆動で交換ロボッ
トを配置した着脱位置に搬送し、指定ラックから工具ホ
ルダーをロボットアームにより取出してマシニングセン
タに装着し、一方、マシニングセンタから取り外した工
具ホルダーについては、ラックに収納する際に使用時間
等の工具に関する情報をメモリモジュールに書込むよう
にしている。

このため、工具番号とラック番号を１対１に対応させて
いなくとも、工具番号の指定で対応する工具ホルダーを
交換することができ、また工具に関する使用時間等の各
種の情報を工具ホルダー自体がもっていることから工具
管理が極めて行ない易くなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしな、がら、従来の工具ホルダーにあっては、その
形状及び寸法がＩＳＯ規格等により決まっており、特に
メモリモジュールを記憶するための形状及び寸法が考慮
されていないため、規格で定まった形状及び寸法による
工具ホルダーしての機能を損うことなく、メモリモジュ
ールを取付けることが必要になる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、規
格で定まった形状及び寸法をもった工具ホルダーの機能
を損うことなくメモリモジュールを最適状態で取付ける
ようにしたメモリモジュールの工具ホルダー取付は構造
を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明にあっては、工作機械の
主軸に装着するための基準面となる工具ホルダーにおけ
るフランジ部の一方の周端面に円弧状のモジュール取付
溝を形成し、このモジュール取付溝の中に円弧状のケー
スやプリント基板等に収納されたメモリモジュールを埋
込み設置するようにしたものである。

（作用） このような本発明によるメモリモジュールの工具ホルダ
ー取付構造によれば、基準面側のフランジ部の周端面は
、他の部分に比ベメモリモジュールに使用する磁気誘導
結合装置、メモリＩＣや通信用ＩＣ等の回路パッケージ
を組み込むに十分なスペースをもっており、しかも、基
準面側であることから工具交換等の際に機械的な衝撃や
力を受けないため使用中におけるメモリモジュールの破
損を確実に防止でき、また加工機械の主軸に装着した状
態にあっては、主軸の基準面にホルダー基準面が密着さ
れた状態になることから、切削油や切り屑からメモリモ
ジュールが保護され、メモリモジュールの取付＠造とし
て最適な状態を得ることができる。

（実施例） 第１図はｌ５Ｏ７３８８／１で規定された工具ホルダー
を例にとって本発明の一実施例を示した説明図であり、
第２図に左側から見た端面図を示す。

まず構成を説明すると、ｌ５Ｏ７３８Ｂ／１で定まる工
具ホルダー１は、工作機械の主軸に装着するためのテー
パ軸部２を有し、このテーパ軸部２の後端には取付ネジ
穴３が設けられている。テーパ軸部２の先端側、即ち大
径側にはフランジ部４が一体に形成され、フランジ部４
の外周にはロボットアーム等で工具ホルダー１を保持す
るためのテーパ溝５が形成されており、フランジ部４の
右側の端面６にドリルやカッター等の適宜の工具を装着
するための取付構造が工具の種別に応じて加工形成でき
るようにしている。フランジ部４のテーパ軸部２側に位
置するテーパ終端面は、工具ホルダー１を工作機械の主
軸に装着する際の基準面７を形成している。

このような第１．２図に示すｌ５Ｏ７３８Ｂ／１の規格
をもった工具ホルダー１に対し、本発明にあっては、第
２図から明らかなように、フランジ部４のテーパ軸部２
側の周端面となる基準面側フランジ面７ａに、円弧状の
モジュール取付溝８をフライス加工等によりくり扱き形
成し、このモジュール取付溝８の中に復の説明で明らか
にする円弧状のケースに収納されたメモリモジュールを
埋込設置するようにしている。

また、基準面側フランジ面７ａのモジュール取付溝８と
反対側となるフランジ面の位置には、モジュール取付溝
８を形成したことによるマスバランスの崩れを防ぐため
、マスバランス溝９をくり扱き形成している。

第３図は第２図の■−■断面をもってモジュール取付溝
８を示し、また第４図は第２図のＩＶ　−ＩＶ断面をも
ってマスバランス溝９を示す。更に、第５図は、第１図
の平面図を示したものであり、フランジ部４のテーパ軸
部２側に位置する周端面としての基準面側フランジ面７
ａより点線で示すようにモジュール取付溝８が形成され
ている。

ここで、モジュール取付溝８を形成するための基準面側
７ランジ面７ａの幅１は１４〜１５ｍｍ程度で、その厚
さは５．５〜６．０ｍｍ程度となり、この程度の寸法で
成るスペースに図示のように円弧状のモジュール取付溝
８を形成すれば、メモリモジュールに使用する磁気誘導
結合装置、メモリＩＣ１及び通信ＩＣ等の回路パッケー
ジを充分に組込むためのスペースを確保することができ
る。

第６図は第１〜５図に示したモジュール取付溝８に埋込
設置されるメモリモジュールを取出して示した説明図で
ある。

第６図において、１０はモジュール取付溝８′と同じ円
弧状に形成されたプラスチック等の絶縁材料で作られた
ケースであり、ケース１０は上部に開口した円弧状の箱
型形状をもち、ケース１０内には磁気誘導結合装置１１
、回路パッケージ１２゜１３、及びメモリモジュール１
４を底部のプリント板１５に実装した状態で組込んでい
る。

第７図は第６図のＶＩ　−ＶＩ断面をもって磁気誘導結
合装置１１０組込状態を示したもので、磁気誘導結合装
置１１は、円形の磁気コア１６と、磁気コア１６に同軸
状に配置した一対の誘導結合コイル１７．１８を有し、
磁気コア１６としては１０ｍｍ程度の大きざとできるこ
とから、充分にケース１０内に収納することができる。

第８図は第６図の■−■断面をもって回路パッケージ１
３の組込状態を示したもので、回路パッケージ１３はケ
ース１０の底部に設けたプリント基板１５に実装されて
おり、ＩＣ化することでケース１０内に充分に組込むこ
とができる。

更に、第６図のメモリパッケＴジ１４としては、例えば
シリアル通信機能を備えたＦＥＰＲＯＭが使用され、具
体的にはナショナルセミコンダクタ社製のＮＭＣ９３０
６Ｅやザイコー社製（７）Ｘ２４０４等が使用できる。

尚、メモリモジュールは第６図のようにケース１０を使
用せず、回路を実装したプリント基板１５を直接−Ｅジ
ュール取付溝８に組込んでプラスチック等で埋込むモー
ルディング方式としても良い。

第９図は第６図に示したメモリモジュールの一実施例を
示した回路ブロック図である。

第９図において、メモリモジュール２０内には、磁気誘
導結合装置１１が設けられ、磁気誘導結合装置は第７図
に示したように、磁気コア１６に一対の誘導結合コイル
１７と１８を同軸状に配置した二重コイル構造をもって
おり、コイル径の大きな誘導結合コイル１７がメモリモ
ジュール２０に対する動作電力、及び同期クロックやイ
ネーブル信号の伝送に使用され、小ざい径の誘導結合コ
イル１８がメモリモジュール２０に対する書込情報（書
込命令、書込−アドレス及び書込データ）または続出情
報（続出命令及び続出アドレス）の伝送と、メモリモジ
ュール２０から読出されたデータの送出に使用される。

このようなメモリモジュール２０に設けられる磁気誘導
結合装置１１に対しては、書込・読出ユニッ１〜の磁気
誘導結合装置３０が所定のギャップを介して対向配置さ
れることとなり、この書込・続出ユニットの磁気誘導結
合装置３０にあっても、磁気コア３１に一対の誘導結合
コイル３２と３３を同軸状に配置した二重コイル構造を
もっている。

尚、磁気誘導結合装置１１．３０としては、図示の二重
コイル構造に限定されず、コイル毎に磁気コアを備えた
分離型の磁気誘導結合装置を使用しても良い。

磁気誘導結合装置３０の誘導結合コイル３２からメモリ
モジュール２０に設けた磁気誘導結合装置１１の誘導結
合コイル１７に誘起された信号（電源、クロック及びイ
ネーブル毎に周波数変調されて時分割により多重化され
て送られてくる周波数信号ｆｌ、ｆ２．ｆ３）は、整流
回路２１に与えられ、誘導結合コイル１７から冑られる
全ての周波数信号を整流してメモリモジュール２０内の
各回路部に対する電源電圧子ＶＣＣを作り出している。

また、誘導結合コイル１７からの信号は、復調回路２２
に与えられ、例えばクロックが周波数ｆ２で、またイネ
ーブルクロックが周波数ｆ３で与えられることから、こ
れらの周波数信号ｆｌ。

ｆ２を復調する。復調回路２２の出力は不揮発性メモリ
２３に与えられており、不揮発性メモリ２３はシフトク
ロック端子ＳＫに復調回路２２よりクロックを受け、ま
たチップセレクト端子Ｃ８に復調回路２２よりイネーブ
ルクロックを受ける。

尚、チップセレクト端子Ｃ８に対するイネーブルクロッ
クは同期２０ツクとの論理和をとることにより、連続し
たＨレベル信号となって不揮発性メモリ２３をイネーブ
ル状態とする。

一方、磁気誘導結合装置１１の誘導結合コイル１８は切
換スイッチ２４を介して復調回路２５に接続され、誘導
結合コイル１８に対しては書込・続出ユニット側の誘導
結合コイル３３により、例えば書込制御にあっては、書
込命令、書込アドレス及び書込データのシリアルデータ
ビットに応じた周波数変調信号（周波数ｆ４）が送られ
てくることから、復調回路２５で周波数変調信号を復調
してシリアルデータビットを不揮発性メモリ３０のシリ
アルデータ入力端子ＤＩに与えるようになる。

更に、復調回路２５より得られたシリアルデータビット
に基づいて不揮発性メモリ２３から読出されたデータは
、シリアルデータ出力端子ＤＩよりシリアルビットデー
タに変換されてマルチプレクサ２６を制御する。マルチ
プレクサ２６はデータビット「１」で正弦波発振器２７
からの周波数信号ｆ４を出力し、またデータビット「Ｏ
」で周波数零を出力し、続出データの送出時に点線のよ
うに切換ねっている切換スイッチ２４を介して誘導結合
コイル１８に供給し、磁気誘導結合により読出書込ユニ
ット側の誘導結合コイル３３に周波数変調信号を誘起し
て続出データを送出するようになる。

この第９図に示したメモリモジュール２００回路ブロッ
クから明らかなように、第６図に示すメモリパッケージ
１４は、シリアル通信機能を備えた不揮発性メモリ２３
となり、回路パッケージ１２には、例えば整流回路２１
と復調回路２２が組込まれ、更に回路パッケージ１３に
は、切換スイッチ２４（アナログスイッチ）、復調回路
２５、マルチプレクサ２６及び正弦波発振器２７が組込
まれるようになる。勿論、不揮発性メモリ２３を除く回
路部を１つの回路パッケージとしても良い。

更に、前述した各実施例におけるメモリモジュールの取
付構造にあっては、工具ホルダー１の基準面側フランジ
面７ａにモジ１−ル取付溝８を形成していることから、
この基準面側フランジ面７ａは工具交換の際等に衝撃や
機械的な力を受けることがなく、従って、基準面側フラ
ンジ面７ａに組込んだメモリモジュールが使用中に機械
的な力を受けて破損することはない。このように基準面
に機械的な衝撃や力が加わらないことは、第６図に示す
メモリモジュールにおいて、磁気誘導結合装置１１が組
込状態で基準面側フランジ面７ａに近接して配置される
ことで第９図に示すように他の磁気誘導結合装置との間
のギャップ間隔を数ｍｍ以下に保つようにしていること
から、もしモジュール設置面に機械的な力や衝撃を受け
たとすると、磁気誘導結合装置１１を破損してしまう。

しかしながら、基準面７は機械的な衝撃や力を受けない
ことから、メモリモジュールに設けた磁気誘導結合装置
１１の破損を確実に防止できる。

更に、工具ホルダー１の基準面側フランジ面７ａは、工
作機械の主軸に対する工具ホルダーの取付状態において
、主軸側の基準面に密着されることから、切削油や切り
屑から完全に保護することができる。

尚、上記の実施例は、ｌ５Ｏ７３８８／１の工具ホルダ
ーを例にとるものであったが、本発明はこれに限定され
ず、フランジ部の周端面の一方に基準面をもった適宜の
工具ホルダーにつき、そのまま適用することができる。

また、当然のことながら、低速回転用の工具ホルダーに
は、マスバランス用の溝や穴は不要である。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、工作機械の主
軸に装着するための基準面となる工具ホルダーにおける
７ランジ部の一方の周端面に円弧状のモジュール取付溝
を形成し、このモジュール取付溝に円弧状のケースやプ
リント基板等に収納されたメモリモジュールを埋込設置
するようにしたため、メモリモジュールを構成する磁気
誘導結合装置、通信回路、不揮発性メモリ等を組込みに
充分なスペースを確保でき、また基準面にメモリモジュ
ールを埋込み設置していることから、工具交換の際等に
機械的な衝撃や力を受けることがなく、メモリモジュー
ルの破損を確実に防止でき、更に、工作機械の主軸に取
付けた状態にあっては、主軸側の基準面との密着で切削
油や切り屑からメモリモジュールが保護され、その結果
、規格で定まる工具ホルダーの機能を損うことなく、充
分な設置スペースをもってメモリモジュールを最適位置
に設置することができ、且つ破損の恐れもないことから
、高い信頼性を保証することができる。

更に、実施例特有の効果として、フランジ部の基準面の
モジュール取付溝の反対側の位置に、マスバランス用の
溝、若しくは穴を設けたことで、加工時に、工具ホルダ
ーが高速回転してもマスバランスが崩れず、安定した加
工状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した説明図、第２図は第
１図の左端面図、第３図は第２図のｍ−■断面図、第４
図は第２図のＩＶ　−ＩＶ断面図、第５図は第１図の部
分平面図、第６図はメモリモジュールを取出して示した
説明図、第７図は第６図のＶＩ　−ＶＩ［断面図、第８
図は第６図の■−■断面図、第９図はメモリモジュール
の一実施例を示した回路ブロック図である。 １．４０：工具ホルダー ２：テーパ軸部 ３：取付ネジ穴 ４：フランジ部 ５：テーパ溝 ６：端面（工具数何部） ７：基準面 ７ａ：基準面側フランジ面 ８：モジュール取付溝 ９：マスバランス溝 １０：ケース １１．３０：磁気誘導結合装置 １２．１３：回路パッケージ １４：メモリパッケージ １５ニブリント基板 １６．３１：磁気コア １７．１８，３２，３３：誘導結合コイル２０：メモリ
モジュール ２１：整流回路 ２２．２５：復調回路 ２３：不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ＞２４：切換スイ
ッチ（アナログスイッチ）２６：マルチプレクサ ２７：正弦波発振器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加工工具に関する各種の情報を書込み又は読出すメモリ
   を備えたメモリモジュールの工具ホルダー取付構造に於
   いて、 工作機械の主軸に装着するための基準面側の前記工具ホ
   ルダーにおけるフランジ部の一方の周端面に円弧状のモ
   ジュール取付溝を形成し、該モジュール取付溝に円弧状
   のケースやプリント基板等に収納されたメモリモジュー
   ルを埋込み設置したことを特徴とするメモリモジュール
   の工具ホルダー取付構造。