JP3086330B2 - 工具交換装置 - Google Patents
工具交換装置Info
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- JP3086330B2 JP3086330B2 JP04160295A JP16029592A JP3086330B2 JP 3086330 B2 JP3086330 B2 JP 3086330B2 JP 04160295 A JP04160295 A JP 04160295A JP 16029592 A JP16029592 A JP 16029592A JP 3086330 B2 JP3086330 B2 JP 3086330B2
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Description
使用される工具電極を交換するための工具交換装置に関
する。
に直接放電を発生させて、放電に伴う熱的作用(蒸発、
溶融)と力学的作用(放電衝撃圧力)によって、工作物
を加工する放電工機はすでに知られている。この種の放
電加工機としては、総形電極を主として使用した形彫放
電加工機と細いワイヤ電極を使用したワイヤ放電加工機
が広く知られている。ところで、形彫放電加工機を例に
とると、この種の加工機にあっては、加工の開始から加
工の最終仕上げまでの間には複数種類の工具電極を使用
するのが一般的であり、そのために、放電加工機には必
要とする加工電極を加工の進行に従って順次取り換える
ための工具交換装置が並設される場合がある。
置2は、上下方向へ移動可能になされると共に回動自在
になされたアーム本体4を有しており、このアーム本体
4にはその長手方向へ出没自在になされたシャフト6が
設けられている。このシャフト6はアーム本体4に形成
された、例えば中空の案内面8に沿って滑動するように
なされている。このシャフト6の先端部には爪部10が
設けられており、図示しないエアー等の駆動力によりこ
れを開閉して、例えば工具電極11を把持したり、或い
は把持している工具を放したりし得るように構成されて
いる。また、上記アーム本体4には、これと並設してシ
リンダユニット2が設けられており、これより出没可能
になされたロッド14の先端は、上記爪部10に固定さ
れる。従って、このシリンダ12を駆動することにより
ロッド14は出没し、これによりシャフト6は案内面8
を滑動してアーム本体4から出没し、爪部10が水平方
向へ移動することになる。
工具電極の交換を行う場合には、使用すべき複数の工具
電極を予め収容したマガジン(図示せず)から工具電極
11を爪部10によって把持してこれを取り出し、アー
ム本体4を適宜角度だけ水平方向へ回転させてこれを放
電加工機のヘッド部(図示せず)に向ける。そして、シ
リンダ12を駆動することによりロッド14を延ばし、
これによりシャフト6はアーム本体4の案内面8に案内
されつつ延出されて、この先端部に設けた爪部10は放
電加工機のヘッド部の工具電極の取り付けポイントに位
置することになる。そして、この爪部10の開閉操作に
より新たな工具電極がヘッド部の主軸に取り付けられる
ことになる。
来の工具交換装置にあっては、図9に示すようにアーム
本体4とシャフト6とが相互に滑動可能になされている
ことからアーム本体4の案内面8とシャフト6の外周面
との間に必然的に僅かではあるがクリアランスを設けな
ければならない。このためにシャフト6がアーム本体4
から引き出されたときには、図示するように上記クリア
ランスに起因してシャフト6が僅かな角度ではあるが下
方向に傾斜してしまう。尚、図9においては説明のため
に傾斜角度を大きく記載している。そして、アーム本体
4のシャフト出口におけるクリアランスAは、シャフト
6の先端部に設けた爪部10においてはシャフト6自体
の撓みも含めて大きな距離Bとなって拡大してしまう。
このために、工具交換装置2の位置決め誤差が過度に大
きくなってしまい、最悪の場合には爪部10が工具電極
11の引掛け部11Aに入らなくなってしまって工具電
極11を交換することができなくなるという問題点があ
った。
比較的軽い場合には発生頻度が比較的少ないが、工具電
極自体の重量が比較的重い場合には上記クリアランスA
に起因する位置決め誤差の他にシャフト6自体の撓みに
よる誤差も相乗されてしまい、全体としての位置決め誤
差が一層大きくなってしまうという問題点があった。特
に、高精度の位置決めを要求される場合、工具交換装置
のマガジン側と主軸側の剛性の違い或いは工具交換装置
のアーム本体4の剛性自体の弱さに起因して、許容量以
上の位置決め誤差が発生する場合があった。更に、放電
加工機用の主軸のチャックの種類が、例えば油圧チャッ
ク等の場合には爪部10における工具電極の姿勢のまま
で主軸にチャッキングしてしまうので、爪部10にて工
具電極10が位置ズレしたまま把持されている場合に
は、この電極10はズレた状態で主軸にチャッキングさ
れることになるという問題点があった。本発明は、以上
のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案
されたものである。本発明の目的は、工具把持部の位置
決め誤差を少なくすることができる工具交換装置を提供
することにある。
解決するために、複数の工具電極を収容する工具電極収
容部と放電加工装置との間に設けられ、前記工具電極収
容部及び放電加工装置の前記工具電極を交換する工具交
換装置において、前記工具電極を把持する爪部(64)
を備えた把持部(60)と、前記把持部(60)に設け
られた挿通孔(62)と、前記挿通孔(62)に挿通さ
れ前記把持部(60)を水平方向に滑動可能に案内する
案内アーム(58)と、前記把持部(60)を前記案内
アーム(58)に沿って滑動させるための駆動装置(6
7,68)と、前記案内アーム(58)が水平方向に取
付けられるアーム基部(34)と、前記アーム基部(3
4)に固定され上方に延びる支持シャフト(32)と、
前記アーム基部(34)に固定された前記支持シャフト
(32)を上下移動或いは旋回させるアーム移動機構部
(36)とを備えるように構成したものである。
移動機構部に取り付けられたアーム基部には、案内アー
ムがこれより延在させて固定されている。工具を把持す
る把持部の先端は駆動装置によりこの案内アームに沿っ
て移動され、上記案内アームの先端部よりも僅かに水平
方向遠方まで移動することができる。従って、案内アー
ムに対する把持部の見かけ上の撓み量を少なくして位置
決め誤差を小さくすることができる。
例を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る
工具交換装置の一実施例を示す正面図、図2は図1に示
す装置の平面図、図3は図1に示す装置の側面図、図4
は図1に示す装置と放電加工機との位置関係を説明する
ための説明図である。図4に示すようにこの工具交換装
置18は、放電加工装置としての放電加工機20の上下
動可能になされたヘッド部21に並設されており、この
ヘッド部21の下端部に延びる主軸22に工具としての
工具電極24を着脱するものである。上記放電加工機2
0は、上記主軸22に工具電極24を例えば嵌め込み式
に装着した状態で、これをジャンピングさせつつ基台2
6上に水平面内にてX・Y方向へ移動可能になされた加
工槽28内に設置したワーク30に対して放電加工処理
を行うように構成されている。尚、上記加工槽28内に
は、所定の加工液が収容されている。また、工具交換装
置18を挟んで放電加工機20の反対側には、複数の使
用すべき工具電極24を着脱可能に吊下した円板状又は
楕円状のマガジン46を有するマガジン旋回インデック
ス48が設けられており、このマガジン46の中心部に
取り付け固定したシャフト50を例えばサーボモータ5
2により回転させることにより所定の工具電極24を工
具交換装置18に対して位置させ得るように構成されて
いる。
装置18は、上方に延びる支持シャフト32が接続され
たアーム基部34を有しており、この支持シャフト32
にはアーム基部34を上下方向へ移動させたり或いはこ
れを旋回させるためのアーム移動機構部36が設けられ
ている。このアーム移動機構部36は、支持シャフト3
2を上下方向へ移動させてアーム基部34の高さ調整を
行う上下移動機構部36Aを有すると共に、支持シャフ
ト32に軸中心線方向に摺動可能に取り付け固定したピ
ニオン38と、これに歯合するラック40とこれを水平
移動させてピニオン38を回転させる例えばエアシリン
ダ42とよりなる旋回動機構部36Bを有している。上
記移動機構部36Aは、図示しないエアシリンダ等のア
クチュエータ、支持シャフト32の上下動の案内を行う
上下用ガイド、このシャフトの上下方向における位置を
検出するセンサ及びこのシャフトの位置を規制するため
のストッパ等により構成されている。また、上記旋回動
機構部36Bは上記したピニオン38、ラック40、エ
アシリンダ42の他に旋回を停止させる図示しないスト
ッパや位置検出センサ等により構成されている。
ト32の下端部に設けたフランジ54にボルト56等に
より確実に固定されており、上記シャフト32と一体的
に旋回乃至上下移動される。このアーム基部34には、
例えば所定の距離だけ離間された案内アームとしての2
本の案内アーム部58が例えば300mm程度の長さだ
け水平方向へ延在させて取り付け固定されると共に、こ
の2本の案内アーム部58には、これに沿って移動可動
になされた例えば90mm程度の把持部60が設けられ
ている。具体的には、この工具把持部60は、上記2本
の案内アーム部58と密接しつつこれを挿通させるため
の2つの挿通孔62を有しており、この挿通孔62に上
記案内アーム部58を滑動可能に挿通させている。
水平方向へ突き出された例えば長さ80mm程度の一対
の爪部64が設けられており、この爪部64はその基部
において相互に接近離間可能となるように横方向へスラ
イド可能になされている。この爪部64のスライド移動
は、例えばフレキシブル管よりなる圧縮空気供給管66
に供給される圧縮空気を制御することにより行うように
構成されており、この爪部64を接近或いは離間させる
ことにより又は図示していないが爪部専用の別のアクチ
ユエータにより、工具電極24を把持したり或いは把持
した工具電極24を放すことが可能となる。また、上記
工具把持部60を上記案内アーム部58に沿って滑動さ
せるために、上記アーム基部34には例えば伸縮ロッド
67を有するエアシリンダよりなる駆動部68が設けら
れると共に、この駆動部68の伸縮ロッド67の先端部
は上記工具把持部60に接続されており、この伸縮ロッ
ド67を出没させることにより工具把持部60は水平方
向へ所定のストロークだけ移動し得るように構成されて
いる。この駆動部68及び伸縮ロッド67により駆動装
置が構成される。尚、上記した各構成部材の動作は、図
示しない例えばマイクロコンピュータよりなる制御部に
より制御されることになる。
動作について説明する。放電加工機20のヘッド部21
の主軸22に所定の工具電極24を取り付ける場合につ
いて説明する。まず、マガジン旋回インデックス48を
駆動することによりシャフト50を適宜角度だけ回転さ
せて円板状のマガジン46を回動させることにより、所
定の工具電極24を工具交換装置18側に位置させてこ
れを停止する。この操作と同時に、或いはこの操作の後
に、工具交換装置18にてアーム移動機構部36の上下
動移動機構部36Aを駆動することにより支持シャフト
32を上下方向へ移動させて上記所定の工具電極24と
工具把持部60との高さ調整を行うと共に旋回動機構部
36Bのエアシリンダ42を駆動することによりラック
40及びピニオン38を介して支持シャフト32を回転
させ、工具把持部60を上記所望の工具電極24に対向
させる。
部60とが相対向したならば、次に、アーム基部34に
設けた駆動部68を駆動することにより伸縮ロッド67
を延出させる。これにより工具把持部60を図1中にて
仮想線で示す位置より実線で示す位置、すなわち案内ア
ーム部58の先端部へ移動させることにより工具把持部
60の先端に設けた一対の爪部64をマガジン46に吊
下されている工具電極24の引掛け部24Aに係合さ
せ、図示しないロック機構により工具電極が外れないよ
うにこれをロックする。
64により把持したならば再度、駆動部68を駆動する
ことにより工具把持部60をアーム基部34側へ移動さ
せて爪部64とマガジン46が干渉しないようにする。
又は、マガジン46から工具電極24を下方へ抜く動作
を上下移動機構部36Aを駆動することによって行い、
マガジン46から工具電極24を外し、爪部64に工具
電極24を把持させたまま前記の爪部64とマガジン4
6と干渉しないようにし、工具把持部60をアーム基部
34側に移動させる。この種の動作は、電極治具の種類
により水平方向に抜くものと上下方向に抜くものがあ
る。そして、爪部64に工具電極24を把持させた状態
で支持シャフト18を所定の角度だけ回転させることに
より、この工具電極24を放電加工機20の主軸22の
中心22Aに対向させる。この場合、支持シャフト32
の旋回を途中で停止させて、或いは旋回させつつ上下移
動機構部36Aを駆動させて爪部64が主軸22の下端
部よりも下方に位置するように高さ調整を行うこともあ
る。そして、支持シャフト32の旋回途中において存在
する障害物等を避けるために、或いは旋回時において発
生する慣性力を小さくして速く旋回させるために、図5
中にて矢印にて示すように工具把持部60をできるだけ
旋回中心に近いアーム基部34側へ接近させておく。
めが完了したならば、駆動部68を駆動させて伸縮ロッ
ド67を延出させて工具把持部60を案内アーム部58
の先端部に移動し、爪部64に把持した工具電極24の
中心と、主軸22の中心とを一致させる。このように、
工具電極24の中心と主軸22の中心とが一致したなら
ば、再度上下動移動機構部36Aを駆動して工具把持部
60を上昇させ、工具電極24を主軸22に嵌め込んで
これを装着し、あるいはヘッド部21そのものを上下動
させて工具電極24を主軸22に嵌め込んでこれを装着
し、主軸側にクランプする。そして、主軸22への工具
電極24の装着が完了したならば、主軸22を上昇或い
は上下動移動機構部36Aを駆動してアーム部を下方へ
移動した後、伸縮ロッド67を引っ込めることにより工
具電極24から爪部64を外す。そして、工具把持部6
0やアーム基部34等を初期位置に戻す。また、ヘッド
部21の主軸22に装着されている工具電極24を取り
外してマガジン46に収容する場合には上記したと逆の
操作を行う。この場合、1部操作方法が完全に逆操作に
ならない場合もあるが概ね逆の動作である。
具電極24を把持した状態で図6に示すように伸縮ロッ
ド67を延ばして工具把持部60を案内アーム部58の
先端部に位置させると、工具電極24自体の重量によ
り、工具把持部60の挿通孔62の内周面と案内アーム
部58の外周面との間に僅かに形成されるクリアランス
に起因して工具把持部60は僅かに下向き傾斜してしま
うことになる。この傾斜時において、上記挿通孔62の
内周面と案内アーム部58の外周面との間に形成される
クリアランスCに対し、爪部64の先端部においては距
離Dだけ垂直方向に位置誤差が生じてしまう。しかしな
がら、本実施例においては、案内アーム部58をアーム
基部34に固定すると共に長さの比較的短い工具把持部
60だけを滑動させるようにしているので、位置誤差と
なる距離Dは、図9に示す従来装置において位置誤差と
なる距離Bよりもはるかに小さくすることができる。従
って、工具電極24の交換時における垂直方向における
位置誤差、すなわち見かけ上の撓みを大幅に少なくする
ことができるので、工具電極24の着脱を確実に行うこ
とができる。
重量化した場合には、案内アーム部58の撓み量もある
程度大きくなるが、この場合にあっても位置誤差となる
距離Dは、従来装置における距離B程度には大きくなら
ず、重量工具電極24も確実に交換させることができ
る。尚、上記実施例における工具交換装置18の旋回動
作は、単に一例を述べたに過ぎず、上記旋回動作に限定
されない。また、上記実施例におけるマガジン旋回イン
デックス48としては、円板状のマガジン46を有する
装置を例にとって説明したが、これに限定されず、例え
ば2つのスプロケット間にチェーンを掛け渡し、これに
工具電極を吊下させた形式の装置も使用することができ
る。
機20の工具電極24を交換する場合について説明した
が、工具としてはこれに限定されず、他の加工機の工具
を自動的に交換する場合にも本発明を適用し得るのは勿
論である。すなわち、工具は通常の切刃を有する切削、
研削の工具であってもよく、従って、機械も放電加工機
に限定されず、マシニングセンター等の一般の工作機械
にも適用し得る。また、爪部64の形状は前記したもの
に限定されない。更に、この爪部64をアーム基部34
の両側に設けるようにし、アーム基部34の両側に案内
ロッド58を延設して、それぞれに工具把持部60を設
け、それぞれを個別に操作して工具交換の時間短縮を計
ってもよい。
装置によれば、次のような優れた作用効果を発揮するこ
とができる。案内アームを固定させてこれに工具を把持
する把持部を滑動させるようにしたので、工具交換時に
おける見かけ上の撓みを少なくして位置誤差を大幅に小
さくすることができる。従って、工具を確実に交換する
ことができるのみならず、従来装置においては取り扱う
ことのできなかった比較的重量の大きな工具も自動的に
交換させることができる。
面図である。
明するための説明図である。
である。
動作説明図である。
作説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の工具電極を収容する工具電極収容
部と放電加工装置との間に設けられ、前記工具電極収容
部及び放電加工装置の前記工具電極を交換する工具交換
装置において、 前記工具電極を把持する爪部(64)を備えた把持部
(60)と、 前記把持部(60)に設けられた挿通孔(62)と、 前記挿通孔(62)に挿通され前記把持部(60)を水
平方向に滑動可能に案内する案内アーム(58)と、 前記把持部(60)を前記案内アーム(58)に沿って
滑動させるための駆動装置(67,68)と、 前記案内アーム(58)が水平方向に取付けられるアー
ム基部(34)と、 前記アーム基部(34)に固定され上方に延びる支持シ
ャフト(32)と、 前記アーム基部(34)に固定された前記支持シャフト
(32)を上下移動或いは旋回させるアーム移動機構部
(36) とを備えたことを特徴とする工具交換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04160295A JP3086330B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04160295A JP3086330B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 工具交換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05329714A JPH05329714A (ja) | 1993-12-14 |
JP3086330B2 true JP3086330B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=15711887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04160295A Expired - Lifetime JP3086330B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 工具交換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3086330B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03108224U (ja) * | 1990-02-22 | 1991-11-07 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7329825B2 (en) * | 2003-06-04 | 2008-02-12 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Electric discharge machine and machining method therefor |
CN117300700B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-03-08 | 综欣工业装备(潍坊)有限公司 | 一种链式刀库*** |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP04160295A patent/JP3086330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03108224U (ja) * | 1990-02-22 | 1991-11-07 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05329714A (ja) | 1993-12-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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