JP2014159067A - 工作機械の工具把持装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】工具把持装置の各部の摩耗を極力防止し、工具把持装置を構成する部品点数を削減することが可能な工作機械の工具把持装置を提供すること。
【解決手段】工作機械の工具把持装置において、把持部材本体と、先端に前記工具ホルダの把持溝に係合するローラ部材を有する一対のアーム部材とを有し、前記把持部材本体と前記一対のアーム部材は弾性変形部を間にして一体に形成され、前記把持部材本体と前記アーム部材とにより前記工具ホルダを保持する。これにより、工具把持装置の摩耗を極力防止することができ、工具ホルダを保持するためのアーム部材を付勢する部材を別途設ける必要が無く、工具把持装置を構成する部品点数を削減することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は工作機械の工具把持装置に関し、特にマシニングセンターにおいて用いられる工具把持装置に関する。
工作機械のひとつとして用いられているマシニングセンターにおいては、一般的に、工具ホルダを自動的に交換する工具交換装置を備えており、その工具交換装置として、工具ホルダを把持する複数のグリップアームを有する工具マガジンを具備している。マシニングセンターの動作時には、工具マガジンの割り出し動作により所定の工具を選定して主軸の直下に移動させ、主軸の下動動作により選定された工具を主軸に篏合させるようになっている。そのため、グリップアームは、工具ホルダに対する充分な把持力と、工具ホルダの差し込み作業性や抜き取り作業性を同時に満たす構成が要求される。
特許文献１には、自動工具交換装置において、グリップアームは、工具ホルダに嵌る突起部を備えたアーム本体の両側に一対の板ばねをボルトで締結し、板ばねの先端部に突出押圧部を備え、アーム本体の突起部と板ばねの突出押圧部により工具ホルダを把持する技術が開示されている。
また、特許文献２には、工作機械の工具交換装置において、グリップアームは、アーム本体に一体的に設けられたホルダ受け部、ホルダ受け部に回動可能に支持された一対の把持アーム、把持アームの一端部に設けられた把持ローラ、把持アームの他端部に介装された圧縮コイルばねを備え、圧縮コイルばねにより、把持アームを把持ローラが近接する方向に付勢する技術が開示されている。
特許文献３には、工作機械のツールを把持及び保持する装置において、グリップアームは、アーム本体に一体的に設けられたホルダ受け部、ホルダ受け部に弾性変形が可能な把持アームが一体成形され、ロック要素を備え、クランプ位置にロック可能とする技術が開示されている。
特開平１−２８９６３３号公報 特開２００５−２７１１７９号公報 特許第４９７９９５７号公報
特許文献１の自動工具交換装置における工具把持具は、板ばねの突出押圧部によって工具ホルダを保持しているため、突出押圧部と工具ホルダとがすべり接触となるため、突出押圧部と工具ホルダの両方に磨耗が生じやすい。このため、グリップアームの寿命低下や、工作機械の工具交換動作の信頼性の低下を招くという問題点がある。
特許文献２の工作機械における工具交換装置は、把持アームを付勢する部材として圧縮コイルバネを設ける必要があるため、部品点数が多くなってしまい、組み立てが複雑となってしまうという問題点がある。
特許文献３の工作機械のツールを把持及び保持する装置は、リテーナ・フィンガの先端部によって工具ホルダを保持しているため、リテーナ・フィンガと工具ホルダがすべり接触となるため、把持アームと工具ホルダの両方に磨耗が生じやすい。加えて、ロック要素を備えることで部品点数の増加とロック要素を構成する部品による磨耗が生じる。このため、グリップアームの寿命低下、工作機械の工具交換動作の信頼性の低下を招くという問題がある。
そこで、本発明の目的は、グリップアームの各部で磨耗が生じることを極力防止しながら、工具把持装置を構成する部品点数を削減した工作機械の工具把持装置を提供することである。
本願の請求項１に係る発明では、工具を装着した工具ホルダを把持する工作機械の工具把持装置において、把持部材本体と、該把持部材本体に設けられ、先端に前記工具ホルダの把持溝に係合するローラ部材を有する一対のアーム部材と、を有し、前記把持部材本体と前記一対のアーム部材は弾性変形部を間にして一体に形成され、前記把持部材本体と前記アーム部材とにより前記工具ホルダを保持する、ことを特徴とする工作機械の工具把持装置が提供される。
すなわち、請求項１に係る発明では、工具ホルダを保持するアーム部材の先端にローラ部材を備え、回転可能なローラ部材によって工具ホルダを保持することによって、工具ホルダを保持する箇所が決まった点となることを避けることができ、アーム部材の磨耗が生じることを防止することができる。また、把持部材本体とアーム部材とが、弾性変形部を間にして一体に形成されていることによって、アーム部材が工具ホルダを保持するための部材を別途設ける必要がなく、工具把持装置を構成する部品点数を削減することができる。
本願の請求項２に係る発明では、前記把持部材本体と前記一対のアーム部材は弾性ヒンジ部材を介して一体に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の工作機械の工具把持装置が提供される。
すなわち、請求項２に係る発明では、把持部材本体とアーム部材とが、弾性ヒンジ部材を介して一体に形成されていることによって、アーム部材が工具ホルダを保持するための部材を別途設ける必要がなく、工具把持装置を構成する部品点数を削減することができる。
本願の請求項３に係る発明では、前記把持部材本体と前記一対のアーム部材との間に隙間を形成し、前記把持部材本体と前記一対のアーム部材は弾性ヒンジ部材を介して一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械の工具把持装置が提供される。
すなわち、請求項３に係る発明では、把持部材本体とアーム部材とが、弾性ヒンジ部材を介して一体に形成されていることによって、アーム部材が工具ホルダを保持するための部材を別途設ける必要がなく、工具把持装置を構成する部品点数を削減することができる。また、把持部材本体と一対のアーム部材との間に隙間を形成しているため、アーム部材の可動範囲を広く取ることができる。
本発明によれば、工具把持装置の各部の磨耗が極力防止されると共に、工具把持装置を構成する部品点数を削減することができる。
第１の実施形態におけるグリップアームの平面図である。 第１の実施形態におけるグリップアームの正面図である。 第２の実施形態におけるグリップアームの平面図である。
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるグリップアームの平面図であり、図２における矢印Ａの方向から見た図である。また、図２は、第１の実施形態におけるグリップアームの正面図であり、図１における矢印Ｂの方向から見た図である。
本実施形態のグリップアーム１０は、アーム本体１の両側に、弾性ヒンジ部材２を介して把持アーム３を備えており、アーム本体１と把持アーム３との間には隙間９が形成されている。また、アーム本体の中央部付近には位置決めキー７が備えられており、位置決めキー７によって、工具ホルダ８の位置決めを行っている。把持アーム３の先端部には把持ローラ６が設けられており、把持アーム３の先端部に設けられた穴部４と、把持ローラの中心部に設けられた図示しない軸穴とに固定ピン５を貫通させることによって固定している。
グリップアーム１０の把持アーム３は、アーム本体１と把持アーム３との間に設けられている弾性ヒンジ部材２の弾性力によって、内側に付勢されるようになっており、アーム本体１と把持アーム３との間に設けられている隙間９が把持アーム３の可動範囲とされている。
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態におけるグリップアームの平面図である。第１の実施形態と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付している。本実施の形態の、第１の実施形態との相違点は、アーム本体１と把持アーム３との形状を変更することによって、アーム本体１と把持アーム３との間の隙間９をなくした点である。これにより、グリップアーム全体の大きさをコンパクトにすることができる。
これらの実施の形態においては、アーム本体１と把持アーム３との間は、弾性ヒンジ部材２を介して一体に形成されているが、弾性ヒンジ部材２に限ったものではなく、弾性力を発生して把持アーム３によって工具ホルダ８を保持でき、アーム本体１と把持アーム３とを一体に形成できるものであれば、他の弾性部材を用いることもできる。
１ アーム本体（把持部材本体）
２ 弾性ヒンジ部材
３ 把持アーム（アーム部材）
４ 穴部
５ 固定ピン
６ 把持ローラ（ローラ部材）
７ 位置決めキー
８ 工具ホルダ
９ 隙間
１０ グリップアーム

Claims (3)

  1. 工具を装着した工具ホルダを把持する工作機械の工具把持装置において、
    把持部材本体と、該把持部材本体に設けられ、先端に前記工具ホルダの把持溝に係合するローラ部材を有する一対のアーム部材と、を有し、
    前記把持部材本体と前記一対のアーム部材は弾性変形部を間にして一体に形成され、前記把持部材本体と前記アーム部材とにより前記工具ホルダを保持する、
    ことを特徴とする工作機械の工具把持装置。
  2. 前記把持部材本体と前記一対のアーム部材は弾性ヒンジ部材を介して一体に形成されている、
    ことを特徴とする請求項１記載の工作機械の工具把持装置。
  3. 前記把持部材本体と前記一対のアーム部材との間に隙間を形成し、前記把持部材本体と前記一対のアーム部材は弾性ヒンジ部材を介して一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械の工具把持装置。
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