JPS63245346A - 工具自動組立装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、モジュラ工具の組立・解体を行なうととも
に、そのモジュラ工具の工作機械への授受を自動的に行
なう工具自動組立装置に関する。

（従来の技術） たとえば、マシニングセンタなどの工作機械において、
その本体に種類の異なる多数の工具を格納する工具マガ
ジンと工具自動交換装置を備え、工具の自動交換を可能
にした工作機械は、たとえば特開昭５９−１９２４３３
号公報から公知である。

これは、制御装置から加工に必要な工具の種類を指定し
た指令信号が入力されると、前記工具マガジンが作動し
て指定された工具の割出しを行ない、その工具を前記工
具自動交換装置によって工作機械の主軸に装着するとと
もに、その主軸に装着されている工具を取外して前記工
具マガジンに格納する一連の工具交換作業を自動化した
ものである。

しかしながら、前述したようなマシニングセンタは、一
体式１具が使用されている。この一体式１具は、一般に
第４図に示すようにテーパ部ａと鍔部すおよび刃先部Ｃ
とから構成されている。そして、刃先部Ｃは加工目的に
よって種々異なる形状、大きさであるが、ホルダ部ａの
形状、大きさはマシニングセンタの主軸に装着するため
同一形状に形成されている。したがって、一体式１具の
場合には、その刃先部Ｃのみが異なる多数本の工具を用
意し、これを工具マガジンに格納する必要がある。この
ため、工具１本当りのコストが高くなるとともに、工具
を格納する工具マガジンが大形となり、マシニングセン
タの設備も大掛かりとなるという事情がある。

また、前述のような問題を解決するために、工具のホル
ダ部とアダプタ部および刃先部とに分割できるようにし
たモジュラ工具が開発され、実用化されつつあるが、こ
のモジュラ工具を自動的に組立し、工作機械の主軸に装
着する装置としては、一部限定された工具、すなわち切
削抵抗がスラスト方向のみの工具しか試用されていず、
汎用性のある工具に対しては作業者の手作業が前提とな
っている。

（発明が解決しようとする問題点） 前述したように、従来においては、一体式１具が主流で
あり、一部、モジュラ工具も試用されているが、前述し
たスラスト力主体の工具（たとえば小径のドリル、タッ
プ、エンドミル）のみであり、最近の工作機械に対する
加工範囲のフレキシビリティの要求に答えられていない
。

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、汎用性のある工具、つまり加工範
囲にフレキシビリティのあるモジュラ工具の組立・解体
および工作機械の主軸に対するモジュラ工具の着脱が自
動的に行なうことができる工具自動交換装置を提供する
ことにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段及び作用）この発明は、
刃部モジュールにラック、ホルダモジュールに前記ラッ
クと歯合するピニオンおよびこのピニオンと連動するピ
ニオン軸を設け、ピニオンの回転によってホルダモジュ
ールに対して刃部モジュールを組立・解体可能とすると
ともに、工作機械の主軸もしくは工具組立装置に前記モ
ジュラ工具のホルダモジュールを保持し、工作機械もし
くは工具組立装置の近傍に工具交換装置およびナツトラ
ンナを設け、工具交換装置によって前記ホルダモジュー
ルに対して刃部モジュールを授受し、ナツトランナによ
ってホルダモジュールのピニオン軸を回転しホルダモジ
ュールに対して刃部モジュールを組立および解体できる
ようにしたことにある。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は工具自動交換装置を示すもので、１は工具組立
装置であり、２はその保持部である。この保持部２には
モジュラ工具３のホルダモジュール４が着脱可能に保持
され、この工具組立装置１においてホルダモジュール４
に対して刃部モジュール５が組立・解体されるようにな
っている。

すなわち、ホルダモジュール４は、第２図および第３図
に示すように、その本体６には下端に開口を有する挿通
穴７が同心的に設けられている。

この挿通穴７の内部にはこれと直交するピニオン軸８が
回転自在に軸支され、このピニオン軸８の軸部にはピニ
オン９．９が互いに離間対向して設けられている。さら
に、ピニオン軸８の一端部は本体６の側壁を貫通して外
部に露出しており、この露出部には係合部１０が設けら
れている。また、前記刃部モジュール５の本体１１の下
部は円盤状に形成されていて、この外周縁には複数個の
刃先１２・・・が放射状に取付けられている。さらに、
本体１１の上部には凸部１３が同心的に設けられ、この
凸部１３にはラック１４がねじ込み固定されている。こ
のラック１４は互いに対向する一対の突出片１５．１５
とこれら突出片１５．１５の互いに対向する面に刻設し
たラック歯１６・・・とから構成されている。そして、
これら突出片１５．１５のラック歯１６・・・は前記ホ
ルダモジュール４のピニオン９．９に歯合されるように
なっている。

すなわち、ホルダモジュール４の挿通穴７に刃部モジュ
ール５のラック１４を挿通することにより、ラック歯１
６・・・がピニオン９．９に歯合し、この状態でピニオ
ン軸８を回転させることによってラック１４を引込んで
ホルダモジュール４と刃部モジュール５を係合したり、
繰り出しホルダモジュール４と刃部モジュール５とを解
体できるようになっている。また、ホルダモジュール４
の本体６と刃部モジュール５の本体１１との結合部には
凹凸係合部６ａ、１１ａが設けられ、ホルダモジュール
４と刃部モジュール５どの位相を合せることができるよ
うになっている。

また、前記工具組立装置１の近傍には工具交換装置（以
下ＡＴＣという）１７およびナツトランナ１８が設けら
れている。前記ＡＴＣ１７は、上下動および回転可能な
ロータリシリンダ１９と、このロータリシリンダ１９に
よって駆動されるロッド２０の先端に設けられた旋回ア
ーム２１およびこの旋回アーム２１の両端部に設けた把
持部２２．２２とから構成されている。そして、この把
持部２２は前記モジュラ工具３の刃部モジュール５を把
持してホルダモジュール４に授受するようになっている
。また、前記ナツトランナ１８は、支持台２３に支持さ
れた駆動機構２４およびこの駆動機構２４に設けた駆動
軸２５とから構成されている。そして、この駆動軸２５
の先端を前記ホルダモジュール４のピニオン軸８に設け
られた係　。

合部１０に係合して回転させることによってピニオン９
．９を正逆回転できるようになっている。

つまり、ナツトランナ１８によってホルダモジュール４
のピニオン軸８を回転させることによってホルダモジュ
ール４に対して刃部モジュール５を引込みもしくは繰り
出して組立・解体を行なうようになっている。

つぎに、前述のように構成された工具自動交換装置の作
用について説明する。工具組立装置１の保持部２にホル
ダモジュール４を保持した状態で、このホルダモジュー
ル４に対して刃部モジュール５を装着してモジュラ工具
３を形成する場合には、ＡＴＣｌ７の旋回アーム２１を
旋回させ、その把持部２２に把持されている刃部モジュ
ール５を前記保持部２に保持されているホルダモジュー
ル４に対向させる。つぎに、ロータリシリンダ１つによ
って旋回アーム２１を上昇させて把持部２２に把持され
ている刃部モジュール５のラック１４をホルダモジュー
ル４の挿通穴７に挿入する。そして、ホルダモジュール
４のピニオン９．９と刃部モジュール５のラック歯１６
・・・とを歯合したところで、ナツトランナ１７の駆動
機構２４を前進させて駆動軸２５をホルダモジュール４
のピニオン軸８の係合部１０に係合する。そして、駆動
機構２４によって駆動軸２５を回転させ、ピニオン軸８
を介してピニオン９．９を回転させることによってラッ
ク１４を挿通穴７内に引込むことにより、ホルダモジュ
ール４に対して刃部モジュール５を締結することができ
る。

また、ホルダモジュール４に装着されている刃部モジュ
ール５を取り外し、新しい刃部モジュール５と交換する
場合には、前記ナツトランナ１８の駆動機構２４を前進
させて駆動軸２５をホルダモジュール４の係合部１０に
係合する。そして、ピニオン軸８を逆方向に回転させる
と、ピニオン９．９に歯合しているラック１４は繰り出
され、刃部モジュール５のラック１４は挿通穴７から復
ける。したがって、ホルダモジュール４に対して刃部モ
ジュール５が分離され、モジュラ工具３は解体されて刃
部モジュール５はＡＴＣｌ　７の旋回アーム２１の把持
部２２に把持される。そして、旋回アーム２１が１８０
°旋回すると、他方の把持部２２に把持されている新し
い刃部モジュール５が前記工具組立装置１の保持部２に
保持されているホルダモジュール４に対向する。したが
って、前述と同様にロータリシリンダ１９によって旋回
アーム２１を上昇させることによって、ホルダモジュー
ル４に対して刃部モジュール５のラック１４を挿入する
ことができ、駆ｖＪＲ構２４の駆動軸２５によってピニ
オン軸８を回転させることによってラック１４をピニオ
ン９．９によって引込みホルダモジュール４と刃部モジ
ュール５とを締結することができる。

このようにホルダモジュール４に対して刃部モジュール
５を組立・解体することが自動的に行なうことができる
。なお、前記実施例においては、工具組立装置１の保持
部２にホルダモジュール４を装着し、このホルダモジュ
ール４に対して刃部モジュール５を着脱するようにした
が、工作機械の主軸にホルダモジュール４を装着し、こ
のホルダモジュール４に対して刃部モジュール５を着脱
するようにしてもよく、このようにすることによって工
作機械に対して直接的にモジュラ工具３を交換すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ホルダモジュ
ールに対して刃部モジュールを自動的に組立て、モジュ
ラ工具を構成し、このモジュラ工具を工作機械の主軸に
装着することができるとともに、前記モジュラ工具の解
体が自動的に行なうことができる。したがって、従来の
一体式１具を格納する工具マガジンに比べて小形化でき
る。

さらに、ホルダモジュールと刃部モジュールをラックと
ピニオンによって着脱できるようにしたから、モジュラ
工具の組立・解体時における制御が簡単で、また装置の
簡素化を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す工具自動交換装置の
正面図、第２図はモジュラ工具の分解斜視図、第３図は
モジュラ工具の縦断側面図、第４図は従来の一体式１具
の側面図である。 １・・・工具組立装置、３・・・モジュラ工具、４・・
・ホルダモジュール、５・・・刃部モジュール、９・・
・ピニオン、１４・・・ラック、１７・・・ＡＴＣ（工
具組立装置）、１８・・・ナツトランナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 刃部モジュールとホルダモジュールとからなるモジュラ
   工具を組立てる工具自動組立装置において、前記刃部モ
   ジュールにラック、前記ホルダモジュールに前記ラック
   と歯合するピニオンおよびこのピニオンと連動するピニ
   オン軸を設け、ピニオンの回転によってホルダモジュー
   ルに対して刃部モジュールを組立・解体可能とするとと
   もに、工作機械の主軸もしくは工具組立装置に前記モジ
   ュラ工具のホルダモジュールを保持し、工作機械もしく
   は工具組立装置の近傍に前記ホルダモジュールに対して
   刃部モジュールを授受する工具交換装置および前記ホル
   ダモジュールのピニオン軸を回転しホルダモジュールに
   対する刃部モジュールの組立用ナットランナを設けたこ
   とを特徴とする工具自動組立装置。