JP2003225840A - Blade replacing device for shrink fitting tool - Google Patents
Blade replacing device for shrink fitting toolInfo
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- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
- B23P11/02—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits
- B23P11/025—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits by using heat or cold
- B23P11/027—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits by using heat or cold for mounting tools in tool holders
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- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
【０００１ 】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は焼ばめ工具の刃物
交換装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool changing device for a shrink fit tool.
【０００２ 】[0002]
【従来の技術】ドリル加工やボールエンドミル加工等で
使用する工具として焼ばめ工具が知られている。焼ばめ
工具は、工具ホルダに特殊金属による刃物把持体（焼ば
めコレット）を取り付けられ、刃物把持体に形成されて
いる刃物保持孔に、小径のドリルやボールエンドミル等
の刃物のシャンク部を挿入され、刃物把持体と刃物との
熱膨張率差を利用して焼ばめにより刃物を固定装着され
る。Shrink fit tools are known as tools used in drilling, ball end milling and the like. Shrink fit tools are equipped with a tool gripper made of special metal (shrink fit collet) in the tool holder, and the shank part of the tool such as a small diameter drill or ball end mill is inserted into the tool holding hole formed in the tool gripper. Is inserted, and the blade is fixedly attached by shrink fitting using the difference in coefficient of thermal expansion between the blade gripping body and the blade.
【０００３ 】刃物把持体は、熱的可逆性を有してお
り、加熱／冷却により、刃物を交換可能に把持すること
ができ、従来、刃物交換は、焼ばめ工具の工具ホルダ部
分を保持する工具ホルダ保持具によって保持された焼ば
め工具の刃物焼ばめ部分を加熱するヒータを具備した焼
ばめ装置により行われている。The blade gripping body has a thermal reversibility and can hold the blade in a replaceable manner by heating / cooling. Conventionally, in the blade exchange, the tool holder part of the shrink fit tool is held. The shrink-fitting device is equipped with a heater that heats the blade shrink-fitting portion of the shrink-fitting tool held by the tool holder holder.
【０００４ 】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の焼ばめ装置で
は、焼ばめ工具の工具ホルダ保持具に対する着脱や、刃
物把持体に対する刃物の交換着脱を作業者が手作業で行
う必要があり、刃物交換時に高温になっている使用済み
刃物を刃物把持体の刃物保持孔より抜き出したり、焼ば
めにより高温になっている焼ばめ工具を取り扱う作業
は、厄介なものになり、刃物交換作業を的確に作業性よ
く行うことができない。In the conventional shrink fitting apparatus, it is necessary for the operator to manually attach / detach the shrink fit tool to / from the tool holder holder and to replace / attach the blade to / from the blade gripping body. It is awkward to remove a used tool that is hot at the time of tool replacement from the tool holding hole of the tool gripper, or to handle a shrink fit tool that is hot due to shrink fitting, which is a troublesome task. Cannot be performed accurately and with good workability.
【０００５ 】この発明は、上述の如き問題点を解消す
るためになされたもので、高温部材を手作業で取り扱う
ことがなく、刃物交換作業を的確に作業性よく行う焼ば
め工具の刃物交換装置を提供することを目的としてい
る。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and does not handle a high-temperature member by hand, and allows the blade replacement of a shrink fit tool to be performed accurately and with good workability. The purpose is to provide a device.
【０００６ 】[0006]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による焼ばめ工具の刃物交換装置は、工
具ホルダの刃物把持体に形成されている刃物保持孔に刃
物のシャンク部が挿入され、焼ばめによって刃物が前記
工具ホルダに固定装着された焼ばめ工具の刃物交換装置
であって、焼ばめ工具の工具ホルダ部分を着脱可能に保
持する工具ホルダ保持手段と、焼ばめ工具を着脱可能に
支持し、焼ばめ工具を工作機械の主軸と前記工具ホルダ
保持手段との間に往復搬送する工具搬送手段と、前記工
具ホルダ保持手段に保持されている焼ばめ工具の刃物焼
ばめ部分を加熱する加熱手段と、焼ばめ工具ホルダの刃
物を把持し、前記工具ホルダ保持手段に保持されている
焼ばめ工具ホルダの刃物保持孔に刃物を抜き差し交換す
る刃物交換手段とを有している。In order to achieve the above-mentioned object, a tool changing device for a shrink fit tool according to the present invention has a shank portion of a tool in a tool holding hole formed in a tool holding body of a tool holder. Is a tool exchange device for a shrink fit tool in which a tool is fixedly attached to the tool holder by shrink fit, and a tool holder holding means for detachably holding the tool holder part of the shrink fit tool, A shrinkage tool held by the tool holder holding means and a tool transporting means for detachably supporting the shrinkage fit tool and for reciprocally transporting the shrink fit tool between the spindle of the machine tool and the tool holder holding means. The heating means that heats the shrink-fitting part of the female tool and the tool of the shrink-fitting tool holder are gripped, and the tool is inserted and replaced in the tool-holding hole of the shrink-fitting tool holder held by the tool holder holding means. With the tool exchange means It has.
【０００７ 】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装
置によれば、工具搬送手段によって焼ばめ工具が工作機
械の主軸と工具ホルダ保持手段との間に往復搬送されて
焼ばめ工具が工具ホルダ保持手段にセット（保持）さ
れ、工具ホルダ保持手段にセットされている焼ばめ工具
の刃物焼ばめ部分が加熱手段によって加熱され、工具ホ
ルダ保持手段にセットされている焼ばめ工具ホルダの刃
物が刃物交換手段によって刃物保持孔に抜き差し交換さ
れる。According to the tool exchanging device for a shrink fit tool according to the present invention, the shrink fit tool is reciprocally transported between the spindle of the machine tool and the tool holder holding means by the tool transport means, and the shrink fit tool is a tool. Shrink fit tool holder set (held) in the holder holding means, and the tool shrink fit portion of the shrink fit tool set in the tool holder holding means is heated by the heating means and set in the tool holder holding means. The blade is removed and inserted into the blade holding hole and replaced by the blade exchange means.
【０００８ 】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装
置は、更に、複数個の刃物を出し入れ可能に保管する刃
物マガジンを有し、前記刃物交換手段は前記刃物マガジ
ンより供給される刃物を前記刃物保持孔に抜き差し交換
する。The tool changing device for a shrink fit tool according to the present invention further has a tool magazine for storing a plurality of tools so that the tool can be taken out and put in, and the tool changing means changes the tool supplied from the tool magazine to the tool. Remove and insert into the holding hole and replace.
【０００９ 】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装
置では、詳細構造として、前記工具ホルダ保持手段は、
刃物焼ばめ部分が上方に位置する上向き姿勢で焼ばめ工
具の工具ホルダ部分を抜き差し可能に保持するポット部
材を有し、前記加熱手段は刃物焼ばめ部分を取り囲む環
状加熱部を含み、当該環状加熱部は前記ポット部材の真
上位置にあって上下動可能であり、前記工具搬送手段
は、少なくも一端に焼ばめ工具を着脱可能に支持する工
具保持部を具備した旋回アームを含み、前記工具保持部
が上下反転可能である。また、前記工具保持部は、常温
冷却時の放熱冷却性がよいように、アルミニウム合金に
より構成されている。In the tool exchanging device for a shrink fit tool according to the present invention, as a detailed structure, the tool holder holding means is
The tool shrink fit portion has a pot member that holds the tool holder portion of the shrink fit tool in an upward position in which the tool shrink fit portion is located upward, and the heating means includes an annular heating portion surrounding the tool shrink fit portion, The annular heating unit is located directly above the pot member and can move up and down, and the tool transfer means has a swivel arm having a tool holding unit that detachably supports a shrink fit tool at one end. Including, the tool holder can be turned upside down. Further, the tool holding portion is made of an aluminum alloy so that the heat radiation cooling property at the time of room temperature cooling is good.
【００１０ 】[0010]
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。実施の形態の説明に
先立ち、図８を参照して焼ばめ工具１００の詳細につい
て説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Prior to the description of the embodiment, details of the shrink fit tool 100 will be described with reference to FIG. 8.
【００１１ 】焼ばめ工具１００は、工具ホルダ１０１
に特殊金属による刃物把持体１０２を取り付けられ、刃
物把持体１０２に形成されている刃物保持孔１０３に、
小径のドリルやボールエンドミル等の刃物１０４のシャ
ンク部（ストレートシャンク）１０５を抜き差し可能に
挿入され、刃物把持体１０２と刃物１０４との熱膨張率
差を利用して焼ばめにより刃物１０４を交換可能に固定
装着されており、刃物把持体１０２の刃物保持孔１０３
と刃物１０４のシャンク部１０５との嵌合部が刃物焼ば
め部分１０６となる。The shrink fit tool 100 includes a tool holder 101.
A blade gripping body 102 made of a special metal is attached to the blade holding hole 103 formed in the blade gripping body 102,
The shank portion (straight shank) 105 of the blade 104 such as a small-diameter drill or ball end mill is inserted so that it can be inserted and removed, and the blade 104 is exchanged by shrink fitting using the difference in thermal expansion coefficient between the blade gripping body 102 and the blade 104. It is fixedly mounted as possible, and has a blade holding hole 103 of the blade gripping body 102.
The fitting portion between the shank portion 105 of the blade 104 and the shank portion 105 becomes the blade shrink-fitting portion 106.
【００１２ 】焼ばめ工具１００はＡＴＣ対応の工具で
あり、工具ホルダ１０１は、主軸装着用のテーパシャン
ク部１０１Ａ、プルスタッド１０１Ｂ、ＡＴＣアーム係
合用の溝付きリング１０１Ｃを有している。The shrink fit tool 100 is an ATC compatible tool, and the tool holder 101 has a taper shank portion 101A for mounting a spindle, a pull stud 101B, and a grooved ring 101C for engaging an ATC arm.
【００１３ 】図１、図２はこの発明による焼ばめ工具
の刃物交換装置を付帯設備として具備した工作機械の一
つの実施の形態を示している。FIG. 1 and FIG. 2 show one embodiment of a machine tool equipped with the tool changing device for a shrink fit tool according to the present invention as auxiliary equipment.
【００１４ 】この工作機械は、門形のマシニングセン
タであり、ベッド１と、ベッド１にＸ軸方向に移動可能
に設けられたワークテーブル２と、ベッド１の左右両側
に立設された２本の垂直コラム３、４と、垂直コラム
３、４に水平に掛け渡されたクロスレール５と、クロス
レール５にＹ軸方向に移動可能に設けられたサドル６
と、サドル６にＺ軸方向に移動可能に設けられたと、ラ
ム７の先端に取り付けられた主軸ベッド８とを有し、主
軸ベッド８の主軸９に焼ばめ工具１００を着脱交換可能
に装着されている。This machine tool is a gate-shaped machining center, and comprises a bed 1, a work table 2 movably provided on the bed 1 in the X-axis direction, and two work tables erected on the left and right sides of the bed 1. The vertical columns 3 and 4, the cross rail 5 horizontally spanning the vertical columns 3 and 4, and the saddle 6 provided on the cross rail 5 so as to be movable in the Y-axis direction.
And a spindle bed 8 attached to the tip of a ram 7 provided on the saddle 6 so as to be movable in the Z-axis direction, and a shrink fit tool 100 is detachably attached to the spindle 9 of the spindle bed 8. Has been done.
【００１５ 】一方の垂直コラム３の側には、各種工具
を格納した工具マガジン１１、ＡＴＣアーム１２等を含
む自動工具交換装置（ＡＴＣ）１０が設けられている。
ＡＴＣ１０はＡＴＣアーム１２によって工具マガジン１
１より工具を取り出して主軸９に装着し、また、主軸９
装着されている工具を主軸９より取り外して工具マガジ
ン１１に収納する。An automatic tool changer (ATC) 10 including a tool magazine 11 storing various tools, an ATC arm 12 and the like is provided on one vertical column 3 side.
ATC 10 is a tool magazine 1 by ATC arm 12.
Take out the tool from No. 1 and attach it to the spindle 9.
The attached tool is removed from the spindle 9 and stored in the tool magazine 11.
【００１６ 】他方の垂直コラム４の側には焼ばめ工具
１００の刃物交換装置２０が設けられている。刃物交換
装置２０は、基台２１と、基台２１上に設けられた工具
ホルダ保持用のポット部材２２と、工具搬送手段２３と
を有している。On the side of the other vertical column 4, a blade changing device 20 of the shrink fit tool 100 is provided. The blade changing device 20 has a base 21, a pot member 22 provided on the base 21 for holding a tool holder, and a tool transfer means 23.
【００１７ 】工具搬送手段２３は、Ｙ軸ガイド部材２
４に案内されてＹ軸方向に移動するＹ軸スライダ２５
と、Ｙ軸スライダ２５に垂直に設けられて自身の中心軸
線周りに回転可能で、且つ垂直方向（上下方向）に移動
可能な旋回軸２６と、旋回軸２６の上端に取り付けられ
た旋回アーム２７とを有している。The tool carrying means 23 is used for the Y-axis guide member 2
4 and a Y-axis slider 25 that moves in the Y-axis direction.
And a swivel shaft 26 provided vertically to the Y-axis slider 25, rotatable about its own central axis and movable in the vertical direction (vertical direction), and a swivel arm 27 attached to the upper end of the swivel shaft 26. And have.
【００１８ 】更に、刃物交換装置２０は、スタンド２
８に上下動可能に設けられてポット部材２２にセットさ
れた焼ばめ工具１００の刃物焼ばめ部分１０６を取り囲
む環状の高周波加熱器２９と、焼ばめ工具１００の刃物
１０４を、複数個、出し入れ可能に保管する刃物マガジ
ン３０と、刃物交換アーム３１とを有している。Further, the blade changing device 20 includes the stand 2
8, a plurality of annular high-frequency heaters 29 surrounding the blade shrink-fitting portion 106 of the shrink-fitting tool 100 set in the pot member 22 and the blade 104 of the shrink-fitting tool 100. It has a blade magazine 30 that can be stored and withdrawn, and a blade exchange arm 31.
【００１９ 】刃物交換アーム３１は、垂直に設けられ
て自身の中心軸線周りに回転可能で、且つ垂直方向（上
下方向）に移動可能な旋回軸３２により旋回且つ上下移
動可能で、両端に各々刃物１０４を着脱可能に把持する
刃物把持部３３、３４を有し、刃物マガジン３０より供
給される刃物１０４を刃物把持部３３、３４によって把
持し、ポット部材２２に保持されている焼ばめ工具ホル
ダ１０１の刃物保持孔１０３に刃物１０４を抜き差し交
換する。The tool exchanging arm 31 is vertically provided and is rotatable about its own central axis, and is swivelable and vertically movable by a swivel shaft 32 which is vertically movable (vertical direction). Shrink fit tool holder that has tool holding parts 33 and 34 that hold the tool 104 in a detachable manner, holds the tool 104 supplied from the tool magazine 30 by the tool holding parts 33 and 34, and is held by the pot member 22. The blade 104 is removed from the blade holding hole 103 of 101 and replaced.
【００２０ 】なお、Ｙ軸スライダ２５はＹ軸ガイド部
材２４に設けられている図示されていない駆動手段によ
ってＹ軸方向に駆動され、旋回軸２６はＹ軸スライダ２
５に設けられている図示されていない電動機によって少
なくとも１８０度の旋回角をもって往復回転駆動され、
且つ駆動手段によって垂直方向に駆動される。また、高
周波加熱器２９の上下動、刃物交換アーム３１の旋回、
上下動も、各々図示されていない駆動手段により行われ
る。The Y-axis slider 25 is driven in the Y-axis direction by a driving means (not shown) provided on the Y-axis guide member 24, and the rotary shaft 26 is rotated by the Y-axis slider 2.
Driven by a motor (not shown) provided in FIG.
And it is driven in the vertical direction by the driving means. Further, the high-frequency heater 29 is moved up and down, the blade changing arm 31 is swung,
The vertical movement is also performed by driving means (not shown).
【００２１ 】刃物交換装置２０の詳細を図３、図４を
参照して説明する。ポット部材２２は、上方開口のポッ
ト形状をなし、刃物焼ばめ部分１０６が上方に位置する
上向き姿勢で焼ばめ工具１００の工具ホルダ１０１を上
方より抜き差し可能に保持する。ポット部材２２の上方
開口部には電磁石による工具吸着部材３５が設けられて
おり、ポット部材２２内にテーパシャンク部１０１Ａを
抜き差し可能に収容した状態で、工具吸着部材３５上に
焼ばめ工具１００の溝付きリング１０１Ｃの段差端面１
０１Ｄが乗る。Details of the blade changing device 20 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The pot member 22 is in the shape of a pot having an upper opening, and holds the tool holder 101 of the shrink fit tool 100 so that the tool holder 101 can be inserted and removed from above in an upward posture in which the tool shrink fit portion 106 is located above. A tool adsorbing member 35 made of an electromagnet is provided in the upper opening of the pot member 22, and the shrink fitting tool 100 is mounted on the tool adsorbing member 35 in a state where the taper shank portion 101A is removably housed in the pot member 22. Step face 1 of grooved ring 101C
01D gets on.
【００２２ 】旋回アーム２７は水平軸３６を回転可能
に支持している。水平軸３６は、両端に工具保持筒体３
７、３８を有し、歯車３９、４０によって旋回アーム２
７に搭載された電動機４１と駆動連結され、電動機４１
によって自身の中心軸線周りに回転駆動される。この水
平軸３６の１８０度回転によって工具保持筒体３７、３
８が上下反転する。The revolving arm 27 rotatably supports a horizontal shaft 36. The horizontal shaft 36 has tool holding cylinders 3 at both ends.
7 and 38, and the swivel arm 2 by gears 39 and 40.
7, which is drivingly connected to the electric motor 41 mounted on the electric motor 41.
Is driven to rotate about its own central axis. By rotating the horizontal shaft 36 by 180 degrees, the tool holding cylinders 37, 3
8 is turned upside down.
【００２３ 】工具保持筒体３７、３８は、アルミニウ
ム合金等、熱伝導率が高い材料により構成され、筒内に
刃物焼ばめ部分１０６を含む焼ばめ工具１００の先端側
を抜き差し可能に収容し、この収容状態で、上端面３７
Ａ、３８Ａ上に焼ばめ工具１００の溝付きリング１０１
Ｃの段差端面１０１Ｄが乗る。The tool holding cylinders 37, 38 are made of a material having a high thermal conductivity such as an aluminum alloy, and the tip side of the shrink fit tool 100 including the tool shrink fit portion 106 in the cylinder is housed so that it can be inserted and removed. However, in this housed state, the upper end surface 37
A, 38A with shrink fit tool 100 grooved ring 101
The step end surface 101D of C gets on.
【００２４ 】工具保持筒体３７、３８には、ばね４２
のばね力によって付勢されて焼ばめ工具１００の溝付き
リング１０１Ｃにクリックストップ式に係脱可能に係合
する係合子４３が設けられている。A spring 42 is attached to the tool holding cylinders 37 and 38.
An engaging element 43 is provided which is urged by the spring force to engage with the grooved ring 101C of the shrink fit tool 100 in a click-stop manner so as to be engageable and disengageable.
【００２５ 】つぎに、図５〜図７を参照して刃物交換
装置２０による刃物交換動作を説明する。Next, the blade exchanging operation by the blade exchanging device 20 will be described with reference to FIGS.
【００２６ 】図５（１）は刃物交換開始状態を示され
ており、この状態よりＹ軸スライダ２５の＋Ｙ軸方向移
動、旋回軸２６の上下移動により、図５（２）に示され
ているように、主軸９に下向きに装着されている焼ばめ
工具１００の先端側が旋回アーム２７の一方の工具保持
筒体３８の筒内に差し込まれ、工具保持筒体３８の上端
面３８Ａ上に焼ばめ工具１００の溝付きリング１０１Ｃ
の段差端面１０１Ｄが乗り、溝付きリング１０１Ｃに係
合子４３がクリックストップ式に係合する（図４参
照）。FIG. 5 (1) shows a state in which the blade exchange is started, and from this state, by moving the Y-axis slider 25 in the + Y-axis direction and moving the turning shaft 26 up and down, FIG. 5 (2) is shown. As described above, the tip end side of the shrink fit tool 100 mounted downward on the main shaft 9 is inserted into the tool holding cylinder 38 of the swivel arm 27, and is shrunk onto the upper end surface 38 A of the tool holding cylinder 38. Fitted tool 100 grooved ring 101C
The stepped end surface 101D of the above step is mounted, and the engaging element 43 engages with the grooved ring 101C in a click-stop manner (see FIG. 4).
【００２７ 】つぎに、主軸９側による焼ばめ工具１０
０のクランプを解除し、旋回軸２６を降下移動させる。
これにより、図５（３）に示されているように、焼ばめ
工具１００が主軸９より切り離され、主軸９が焼ばめ工
具１００と干渉しない位置に移動した時点で、旋回軸２
６が１８０度回転し、図５（４）に示されている状態に
なる。なお、旋回アーム２７のもう一方の工具保持筒体
３７に刃物済みの焼ばめ工具１００がセットされていれ
ば、この焼ばめ工具１００を主軸９に装着することがで
きる。Next, the shrink fit tool 10 on the spindle 9 side
The 0 clamp is released, and the turning shaft 26 is moved downward.
As a result, as shown in FIG. 5C, the shrink fit tool 100 is separated from the spindle 9, and when the spindle 9 moves to a position where it does not interfere with the shrink fit tool 100, the rotary shaft 2
6 rotates 180 degrees, and the state shown in FIG. 5 (4) is obtained. If the tool-fitting cylindrical body 37 on the other side of the revolving arm 27 is set with the shrink-fitting tool 100 with a blade, the shrink-fitting tool 100 can be mounted on the spindle 9.
【００２８ 】つぎに、水平軸３６が１８０度回転する
ことにより、図５（５）に示されているように、旋回ア
ーム２７の工具保持筒体３７、３８が上下反転する。こ
の上下反転によって工具保持筒体３８の焼ばめ工具１０
０は上向きになる。工具保持筒体３７、３８が上下反転
しても、工具保持筒体３８の焼ばめ工具１００は溝付き
リング１０１Ｃに係合子４３が係合していることによ
り、工具保持筒体３８より脱落することはない。Next, as the horizontal shaft 36 rotates 180 degrees, the tool holding cylinders 37 and 38 of the turning arm 27 are turned upside down as shown in FIG. 5 (5). By this upside down, the shrink fitting tool 10 for the tool holding cylinder 38
0 goes up. Even if the tool holding cylinders 37, 38 are turned upside down, the shrink fit tool 100 of the tool holding cylinder 38 falls off the tool holding cylinder 38 due to the engagement element 43 engaging with the grooved ring 101C. There is nothing to do.
【００２９ 】つぎに、Ｙ軸スライダ２５の−Ｙ軸方向
移動により、図５（６）に示されているように、工具保
持筒体３８がポット部材２２の真上位置に位置し、旋回
軸２６の降下によって、図５（７）に示されているよう
に、焼ばめ工具１００のテーパシャンク部１０１Ａがポ
ット部材２２内に収容され、溝付きリング１０１Ｃの段
差端面１０１Ｄが工具吸着部材３５上に乗る（図３参
照）。Next, by moving the Y-axis slider 25 in the -Y-axis direction, the tool holding cylinder 38 is positioned right above the pot member 22 as shown in FIG. As shown in FIG. 5 (7), the taper shank portion 101A of the shrink fit tool 100 is housed in the pot member 22 and the step end surface 101D of the grooved ring 101C causes the tool suction member 35 to fall. Get on (see Figure 3).
【００３０ 】この状態で、工具吸着部材３５に通電が
行われることにより、焼ばめ工具１００がポット部材２
２側に磁気的に吸着され、つぎに、旋回軸２６が上昇す
ることによって、図５（８）に示されているように、工
具保持筒体３８が焼ばめ工具１００より切り離され、Ｙ
軸スライダ２５の＋Ｙ軸方向移動により工具保持筒体３
８がポット部材２２の真上位置より離れる。工具保持筒
体３８が焼ばめ工具１００より切り離されれば、工具吸
着部材３５に対する通電は停止する。In this state, the shrinking tool 100 is moved to the pot member 2 by energizing the tool suction member 35.
As shown in FIG. 5 (8), the tool holding cylinder 38 is separated from the shrink fit tool 100 by magnetically adsorbing to the No. 2 side, and then the swivel shaft 26 rises.
By moving the shaft slider 25 in the + Y-axis direction, the tool holding cylinder 3
8 moves away from the position directly above the pot member 22. When the tool holding cylinder 38 is separated from the shrink fit tool 100, the power supply to the tool suction member 35 is stopped.
【００３１ 】つぎに、図５（９）に示されているよう
に、高周波加熱器２９が降下し、高周波加熱器２９がポ
ット部材２２にセットされている焼ばめ工具１００の刃
物焼ばめ部分１０６を取り囲む。この状態で高周波加熱
器２９に通電が行われることにより、高周波加熱器２９
によって焼ばめ工具１００の刃物焼ばめ部分１０６が高
周波加熱される。Next, as shown in FIG. 5 (9), the high frequency heater 29 is lowered and the high frequency heater 29 is set in the pot member 22. Surround the portion 106. By energizing the high frequency heater 29 in this state, the high frequency heater 29
The high-frequency heating is performed on the blade shrink-fitting portion 106 of the shrink-fitting tool 100.
【００３２ 】この高周波加熱により、刃物把持体１０
２と刃物１０４との熱膨張率差を利用して焼ばめ状態が
弛み、図６（１０）〜（１２）に示されている刃物交換
アーム３１の動作（旋回と上下移動）によって刃物交換
アーム３１の一方の刃物把持部３３がポット部材２２の
真上位置に位置し、刃物把持部３３に刃物１０４が把持
されて刃物把持体１０２の刃物保持孔１０３より上方に
抜き取られる。By this high frequency heating, the blade gripping body 10
2 and the blade 104 utilize the difference in coefficient of thermal expansion to loosen the shrink-fitted state, and the blade exchange arm 31 moves (turns and moves vertically) shown in FIGS. 6 (10) to (12) to exchange the blade. One of the tool gripping parts 33 of the arm 31 is located right above the pot member 22, and the tool gripping part 33 grips the tool 104, and the tool gripping body 102 is pulled out above the tool holding hole 103.
【００３３ 】つぎに、旋回軸３２の１８０度回転によ
り刃物把持部３３に代わって刃物交換アーム３１の他方
の刃物把持部３４がポット部材２２の真上位置に位置す
る。刃物把持部３４は刃物マガジン３０より取り出した
新規の刃物１０４を把持しており、旋回軸３２の降下に
より、図６（１３）に示されているように、高周波加熱
器２９によって引き続き高周波加熱されている刃物把持
体１０２の刃物保持孔１０３に新規の刃物１０４が挿入
される。Next, by rotating the swivel shaft 32 by 180 degrees, the other tool gripping part 34 of the tool exchanging arm 31 is positioned directly above the pot member 22 in place of the tool gripping part 33. The blade gripping portion 34 grips the new blade 104 taken out from the blade magazine 30, and by the descending of the turning shaft 32, as shown in FIG. 6 (13), is continuously heated by the high frequency heater 29. A new blade 104 is inserted into the blade holding hole 103 of the blade gripping body 102 that is being opened.
【００３４ 】この新規刃物の挿入が完了すると、刃物
把持部３４による新規の刃物１０４の把持が解除され、
図６（１４）に示されているように、旋回軸３２が上昇
する。この後、刃物交換アーム３１は旋回し、刃物把持
部３３に把持している使用済みの刃物１０４を刃物マガ
ジン３０に返納し、刃物マガジン３０より新規の刃物１
０４を刃物把持部３３に把持する。When the insertion of the new blade is completed, the grip of the new blade 104 by the blade gripping portion 34 is released,
As shown in FIG. 6 (14), the swivel shaft 32 rises. After that, the blade exchanging arm 31 rotates, returns the used blade 104 held by the blade holding portion 33 to the blade magazine 30, and the new blade 1 is transferred from the blade magazine 30.
04 is grasped by the blade grasping portion 33.
【００３５ 】刃物交換アーム３１が旋回によってポッ
ト部材２２の真上位置より退避まで、高周波加熱器２９
は降下位置にあって焼ばめ工具１００の刃物焼ばめ部分
１０６を高周波加熱しており（図６（１５）参照）、刃
物交換アーム３１が退避すると、高周波加熱器２９は元
の上昇位置に上昇し、Ｙ軸スライダ２５の−Ｙ軸方向移
動により、図６（１６）に示されているように、旋回ア
ーム２７の工具保持筒体３８がポット部材２２の真上位
置に位置し、旋回軸２６の降下によって、図６（１７）
に示されているように、工具保持筒体３８がポット部材
２２の焼ばめ工具１００を把持する。The high-frequency heater 29 is operated until the blade exchanging arm 31 retreats from the position right above the pot member 22 by turning.
Is in the lowered position and is heating the tool shrink fit portion 106 of the shrink fit tool 100 with high frequency (see FIG. 6 (15)). When the tool exchange arm 31 is retracted, the high frequency heater 29 is moved to the original raised position. 6 and moving the Y-axis slider 25 in the -Y-axis direction causes the tool holding cylinder 38 of the swivel arm 27 to be positioned right above the pot member 22, as shown in FIG. By lowering the turning shaft 26, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the tool holding cylinder 38 holds the shrink fit tool 100 of the pot member 22.
【００３６ 】つぎに、旋回軸２６が上昇することによ
り、図７（１８）に示されているように、工具保持筒体
３８が焼ばめ工具１００をポット部材２２より抜き取
り、Ｙ軸スライダ２５の＋Ｙ軸方向移動によって旋回ア
ーム２７が主軸９側に移動し、図７（１９）に示されて
いるように、工具保持筒体３７が主軸９の真下位置に位
置する。Next, as the swivel shaft 26 rises, as shown in FIG. 7 (18), the tool holding cylinder 38 withdraws the shrink fit tool 100 from the pot member 22, and the Y-axis slider 25 The + Y-axis movement moves the revolving arm 27 toward the spindle 9, and the tool holding cylinder 37 is located directly below the spindle 9, as shown in FIG. 7 (19).
【００３７ 】つぎに、水平軸３６が１８０度回転する
ことにより、図７（２０）に示されているように、旋回
アーム２７の工具保持筒体３７、３８が上下反転する。
この上下反転によって工具保持筒体３８の焼ばめ工具１
００は下向きになる。Next, as the horizontal shaft 36 rotates 180 degrees, the tool holding cylinders 37 and 38 of the turning arm 27 are turned upside down as shown in FIG. 7 (20).
By this upside down, the shrink fitting tool 1 for the tool holding cylinder 38
00 is downward.
【００３８ 】つぎに、旋回軸２６が１８０度回転する
ことにより、図７（２１）に示されているように、工具
保持筒体３８が主軸９の真下位置に位置し、旋回軸２６
の上昇移動により、図７（２２）に示されているよう
に、工具保持筒体３８の焼ばめ工具１００が主軸９に装
着される。Next, as the swivel shaft 26 rotates 180 degrees, as shown in FIG. 7 (21), the tool holding cylinder 38 is positioned directly below the main shaft 9, and the swivel shaft 26 is rotated.
As shown in FIG. 7 (22), the shrink fit tool 100 of the tool holding cylinder 38 is attached to the main shaft 9 by the upward movement of the tool holder.
【００３９ 】工具保持筒体３８の焼ばめ工具１００
は、その刃物焼ばめ部分１０６をアルミニウム合金等、
熱伝導率が高い材料により構成された工具保持筒体３８
の筒内に収容された状態で、ポット部材２２より主軸９
まで搬送されるので、その搬送過程で、常温による自然
放熱により冷却され、刃物把持体１０２と刃物１０４と
の熱膨張率差を利用した焼ばめにより刃物１０４が刃物
把持体１０２に固定される。なお、放熱冷却効率を高め
るために、工具保持筒体３７、３８に放熱フィンが設け
られてもよい。Shrink fit tool 100 for tool holding cylinder 38
Is the blade shrink-fitting portion 106, aluminum alloy, etc.
Tool holding cylinder 38 made of a material having high thermal conductivity
The main shaft 9 from the pot member 22 in the state of being housed in the cylinder of
Since it is transported to the blade gripping body 102, it is cooled by natural heat dissipation at room temperature during the transporting process, and the blade 104 is fixed to the blade gripping body 102 by shrink fit using the difference in coefficient of thermal expansion between the blade gripping body 102 and the blade 104. . In addition, in order to improve the heat radiation cooling efficiency, heat radiation fins may be provided on the tool holding cylinders 37 and 38.
【００４０ 】その後、旋回軸２６の上下移動、Ｙ軸ス
ライダ２５の−Ｙ軸方向移動により、図７（２３）に示
されているように、旋回アーム２７が主軸９と干渉しな
い刃物交換開始状態位置に戻る。これにより、一連の刃
物交換動作が完了する。Thereafter, as the turning shaft 26 moves up and down and the Y-axis slider 25 moves in the -Y-axis direction, as shown in FIG. Return to position. This completes a series of blade exchange operations.
【００４１ 】[0041]
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による焼ばめ工具の刃物交換装置によれば、旋回アー
ム等による工具搬送手段によって焼ばめ工具が工作機械
の主軸と工具ホルダ保持手段であるポット部材との間に
往復搬送されて焼ばめ工具がポット部材にセットされ、
ポット部材にセットされている焼ばめ工具の刃物焼ばめ
部分が高周波加熱器（加熱手段）によって加熱され、工
具ホルダ保持手段にセットされている焼ばめ工具ホルダ
の刃物が刃物交換手段によって刃物保持孔に抜き差し交
換されるから、高温部材を手作業で取り扱うことがな
く、刃物交換作業を的確に作業性よく自動化することが
できる。As can be understood from the above description, according to the tool exchanging device for a shrink fit tool according to the present invention, the shrink fit tool is held by the tool transport means such as a swivel arm or the like on the spindle of the machine tool and the tool holder. Reciprocally conveyed between the pot member which is a means and the shrink fit tool is set on the pot member,
The blade shrink-fitting portion of the shrink-fitting tool set in the pot member is heated by the high-frequency heater (heating means), and the blade of the shrink-fitting tool holder set in the tool holder holding means is cut by the blade changing means. Since it is inserted into and removed from the blade holding hole for replacement, the high temperature member is not manually handled, and the blade replacement work can be accurately automated with good workability.
【図１】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装置を付
帯設備として具備した工作機械の一つの実施の形態を示
す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a machine tool equipped with a tool changing device for a shrink fit tool according to the present invention as an auxiliary equipment.
【図２】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装置を付
帯設備として具備した工作機械の一つの実施の形態を示
す弁面図である。FIG. 2 is a valve face view showing one embodiment of a machine tool equipped with the tool changing device for a shrink fit tool according to the present invention as an auxiliary equipment.
【図３】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装置の工
具搬送部分の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a tool carrying portion of the tool changing device for a shrink fit tool according to the present invention.
【図４】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装置の工
具ホルダ保持部分の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a tool holder holding portion of a tool changing device for a shrink fit tool according to the present invention.
【図５】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装置の刃
物交換動作（１）〜（９）を示す動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view showing blade exchange operations (1) to (9) of the blade exchange device for a shrink fit tool according to the present invention.
【図６】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装置の刃
物交換動作（１０）〜（１７）を示す動作説明図であ
る。FIG. 6 is an operation explanatory view showing the blade exchange operations (10) to (17) of the blade exchange device for a shrink fit tool according to the present invention.
【図７】この発明による焼ばめ工具の刃物交換装置の刃
物交換動作（１８）〜（２３）を示す動作説明図であ
る。FIG. 7 is an operation explanatory view showing blade exchange operations (18) to (23) of the blade exchange device for a shrink fit tool according to the present invention.
【図８】この発明による刃物交換装置に適用される焼ば
め工具を示す拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a shrink fit tool applied to the blade changing device according to the present invention.
１ ベッド ２ ワークテーブル ５ クロスレール ６ サドル ７ ラム ８ 主軸ベッド ９ 主軸 １０ 自動工具交換装置（ＡＴＣ） ２０ 刃物交換装置 ２２ ポット部材 ２３ 工具搬送手段 ２５ Ｙ軸スライダ ２９ 高周波加熱器 ３０ 刃物マガジン ３１ 刃物交換アーム ３３、３４ 刃物把持部 ３７、３８ 工具保持筒体 １００ 焼ばめ工具 １０１ 工具ホルダ １０２ 刃物把持体 １０４ 刃物 1 bed 2 work table 5 cross rail 6 saddle 7 Ram 8 spindle beds 9 spindle 10 Automatic Tool Changer (ATC) 20 Blade changer 22 Pot member 23 Tool Transport Means 25 Y-axis slider 29 High frequency heater 30 knife magazine 31 blade exchange arm 33, 34 Tool grip 37, 38 Tool holding cylinder 100 Shrink Fit Tool 101 tool holder 102 knife gripping body 104 cutlery
Claims (4)
る刃物保持孔に刃物のシャンク部が挿入され、焼ばめに
よって刃物が前記工具ホルダに固定装着された焼ばめ工
具の刃物交換装置であって、 焼ばめ工具の工具ホルダ部分を着脱可能に保持する工具
ホルダ保持手段と、 焼ばめ工具を着脱可能に支持し、焼ばめ工具を工作機械
の主軸と前記工具ホルダ保持手段との間に往復搬送する
工具搬送手段と、 前記工具ホルダ保持手段に保持されている焼ばめ工具の
刃物焼ばめ部分を加熱する加熱手段と、 焼ばめ工具ホルダの刃物を把持し、前記工具ホルダ保持
手段に保持されている焼ばめ工具ホルダの刃物保持孔に
刃物を抜き差し交換する刃物交換手段と、 を有している焼ばめ工具の刃物交換装置。1. A tool exchange device for a shrink fit tool, wherein a shank portion of the tool is inserted into a tool holding hole formed in a tool gripping body of the tool holder, and the tool is fixedly attached to the tool holder by shrink fit. And a tool holder holding means for detachably holding the tool holder portion of the shrink fit tool, and a shrink fit tool detachably supported for mounting the shrink fit tool on the spindle of the machine tool and the tool holder holding means. Tool conveying means for reciprocating between and, heating means for heating the tool shrink fit portion of the shrink fit tool held by the tool holder holding means, and gripping the tool of the shrink fit tool holder, A tool changing device for a shrink fit tool, comprising: a tool changing means for inserting and removing the tool into and from a tool holding hole of the shrink fit tool holder held by the tool holder holding means.
刃物マガジンを有し、前記刃物交換手段は前記刃物マガ
ジンより供給される刃物を前記刃物保持孔に抜き差し交
換することを特徴とする請求項１記載の焼ばめ工具の刃
物交換装置。2. A blade magazine for storing a plurality of blades so that the blades can be taken out and put in, and the blade exchange means inserts and removes the blades supplied from the blade magazine into and out of the blade holding hole. The tool changer for the shrink fit tool according to 1.
部分が上方に位置する上向き姿勢で焼ばめ工具の工具ホ
ルダ部分を抜き差し可能に保持するポット部材を有し、 前記加熱手段は刃物焼ばめ部分を取り囲む環状加熱部を
含み、当該環状加熱部は前記ポット部材の真上位置にあ
って上下動可能であり、 前記工具搬送手段は、少なくも一端に焼ばめ工具を着脱
可能に支持する工具保持部を具備した旋回アームを含
み、前記工具保持部が上下反転可能であることを特徴と
する請求項１または２記載の焼ばめ工具の刃物交換装
置。3. The tool holder holding means has a pot member for holding the tool holder part of the shrink fit tool so that the tool holder part of the shrink fit tool can be inserted / removed in an upward posture in which the tool shrink fit part is located above, and the heating means has the cutlery. An annular heating portion surrounding a shrink fit portion is included, the annular heating portion is located directly above the pot member, and can be moved up and down, and the tool transfer means has a shrink fit tool detachable at least at one end. The tool changer for a shrink fit tool according to claim 1 or 2, further comprising: a swivel arm having a tool holding part that supports the tool holding part, the tool holding part being upside down.
り構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れ
か１記載の焼ばめ工具の刃物交換装置。4. The tool changer for a shrink fit tool according to claim 1, wherein the tool holder is made of an aluminum alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002024264A JP2003225840A (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Blade replacing device for shrink fitting tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002024264A JP2003225840A (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Blade replacing device for shrink fitting tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003225840A true JP2003225840A (en) | 2003-08-12 |
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ID=27746751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002024264A Pending JP2003225840A (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Blade replacing device for shrink fitting tool |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003225840A (en) |
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2002
- 2002-01-31 JP JP2002024264A patent/JP2003225840A/en active Pending
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