JP7109594B2 - tool magazine - Google Patents
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Description
本発明は、工具マガジンに対して工具を搬入、搬出するように構成された工具ローディングステーションを備えた工具マガジンに関する。 The present invention relates to a tool magazine with a tool loading station configured to load and unload tools from the magazine.
マシニングセンタに付設される工具マガジンへの工具の搬入、搬出は、工具マガジンに設けた開口部または工具搬入、搬出口を通じて、作業者の手によって行われたり、特許文献1に記載されているような工具の搬入、搬出用の引出装置によって行われたりする。 Tools are carried in and out of a tool magazine attached to a machining center manually by an operator through an opening or a tool loading/unloading opening provided in the tool magazine. It is carried out by a drawer device for loading and unloading tools.
特許文献1に記載されているような従来の引出し装置を備えた工具マガジンでは、工具ローディングステーションの奥の工具マガジンの内部の空間で、工具ポットから工具を抜去し、工具だけを手前に引出して、工具の差替え作業を行う構成であるため、工具工具マガジン内にオペレータが入って、工具ポットの工具装着穴を清掃しなければならない。そのため、工具ポットの清掃に時間を要するのみならず、オペレータにとって危険な清掃作業となっている。 In a tool magazine equipped with a conventional pull-out device as described in Patent Document 1, tools are removed from the tool pot in the inner space of the tool magazine at the back of the tool loading station, and only the tools are pulled out to the front. Since the tool replacement work is performed, the operator must enter the tool magazine to clean the tool mounting holes of the tool pot. Therefore, cleaning the tool pot not only takes time, but is also dangerous for the operator.
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、容易かつ安全に工具ポットの清掃を行えるようにした工具マガジンを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and to provide a tool magazine in which tool pots can be cleaned easily and safely.
上述の目的を達成するために、本発明によれば、工具ポットに着脱可能に装着された工具を複数格納する工具マガジンにおいて、複数の工具の各々を工具ポットと共に保持するラックと、工具マガジン内で1つの工具を工具ポットと共に搬送する工具搬送装置と、工具搬送装置との間で工具を授受するように構成された工具ローディングステーションとを具備し、
工具ローディングステーションが、工具搬送装置との間で工具を授受する差替え用工具収納位置と、工具マガジンの外部の引出し位置との間で往復移動可能に形成されたスライダと、スライダ上の工具マガジン側に設けられ、工具ポットを保持するポット保持部材と、スライダ上のポット保持部材よりも工具マガジンの反対側に設けられ、ポット保持部材に保持された工具ポットに装着されている工具を保持する工具保持部材と、差替え用工具収納位置において、ポット保持部材と工具保持部材とを接近、離反させて、ポット保持部材に保持されている工具ポットから工具を分離させ、ポット保持部材に保持されている工具ポットに工具を装着する着脱装置とを具備する工具マガジンが提供される。
To achieve the above object, according to the present invention, in a tool magazine for storing a plurality of tools detachably attached to a tool pot, a rack for holding each of the plurality of tools together with the tool pot; a tool carrier for carrying one tool together with a tool pot; and a tool loading station configured to transfer tools to and from the tool carrier;
The tool loading station has a slider formed so as to be reciprocally movable between a replacement tool storage position where the tool is delivered to and received from the tool carrier and a tool magazine drawer position outside the tool magazine, and a tool magazine side on the slider. a pot holding member for holding a tool pot; and a tool provided on the opposite side of the tool magazine from the pot holding member on the slider for holding the tool attached to the tool pot held by the pot holding member. At the holding member and the replacement tool storage position, the pot holding member and the tool holding member are moved toward and away from each other to separate the tool from the tool pot held by the pot holding member and held by the pot holding member. A tool magazine is provided that includes an attachment/detachment device for attaching tools to tool pots.
本発明によれば、スライダを工具マガジンの外部の引出し位置へ引出した状態で、スライダ上で工具ポットから工具を分離可能であるので、工具ポットの清掃を容易かつ安全に行うことが可能となる。 According to the present invention, the tool can be separated from the tool pot on the slider in a state where the slider is drawn out to the drawing position outside the tool magazine, so that the tool pot can be cleaned easily and safely. .
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図1において、本発明の好ましい実施形態による工具マガジン100は、立形または横形マシニングセンタのような工作機械(図示せず)に隣接させて配置され、工作機械で使用するエンドミルのような複数のワーク加工用の工具を格納するようになっている。工作機械と工具マガジン100との間には自動工具交換装置(図示せず)が配設され、該自動工具交換装置によって、工作機械と工具マガジン100との間で工具が交換される。Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Referring to FIG. 1, a
工具マガジン100は、床面104の上に立設された複数の支柱106~118と、支柱106~118を包囲するカバー102とを有している。該支柱106~118の各々は、複数の工具ポット120を着脱可能に取り付けるように形成されている。図1では、工具ポット120には工具が装着されていないが、実際には各工具ポット120には1つの工具Tが工具ホルダTH(図7参照)を介して装着されるようになっている。こうして、複数の支柱106~118は、工具Tおよび工具ポット120を行列状に配列、保持するラックを形成している。
The
工具ホルダTHは、二面拘束型の工具ホルダ(HSKホルダ)や、プルスタッドを有したBTシャンク工具ホルダのような工具ホルダとすることができる。工具ポット120は、工具ホルダTHのテーパ部に嵌合するテーパ穴120c(図7)を有している。工具ポット120は、フランジ120aと、該フランジ120aに形成されている断面V字形の係合溝120b(図2~図7参照)とを有している。また、支柱(ラック)106~118は、工具ポット120の係合溝120bに係合して、工具ポット120を保持するポット把持部(図示せず)を有している。以下、工具Tと工具ホルダTHとを包含して工具Tと称する。
The toolholder TH can be a toolholder such as a two-face constrained toolholder (HSK holder) or a BT shank toolholder with a pull stud. The
カバー102内には、工具Tを外部から工具マガジン100内に搬入し、また工具マガジン100から外部へ搬出するための工具ローディングステーション200が配設されている。工作機械のオペレータは、工具ローディングステーション200によって、加工に用いる工具を新たに工具マガジン100内に搬入したり、加工で使用しなくなった工具や、損傷または摩耗した工具を工具マガジン100から搬出することが可能となる。
Inside the
カバー102内には、更に、工具搬送装置としてキャリア130が配設されている。キャリア130は、1つの工具ポット120の後端部分を着脱可能に保持する工具保持装置(図示せず)を有している。キャリア130は、また、不図示のキャリア駆動装置によって、少なくとも鉛直面(図1の紙面に平行な平面)内でY軸およびZ軸の直交する2方向に移動可能となっている。
A
図1には図示されていないが、工具マガジン100はサブアームまたはシフタを有している。キャリア130は、ラック106~118から1つの工具Tを工具ポット120と共に取り外し、これをサブアームポジション124へ搬送する。サブアームポジション124において、サブアームはキャリア130から工具Tおよび工具ポット120を受け取り、これを自動工具交換装置の工具交換位置(図示せず)へ搬送する。また、サブアームは、サブアームが工具交換位置から受け取った工具Tおよび工具ポット120をサブアームポジション124へ搬送し、ここで、キャリア130がこの工具および工具ポット120を受け取り、ラック106~118の所定位置に取り付ける。
Although not shown in FIG. 1,
更に、キャリア130は、オペレータが、工具マガジン100のカバー102の側面に取り付けられている操作盤122を操作することによって、工具ローディングステーション200へ任意の工具を工具ポット120と共に搬送することができる。より詳細に後述するように、キャリア130は、工具ローディングステーション200のポット保持部材308に工具ポットを直接着脱するようになっている。
Further, the
図2~図12を参照して、工具ローディングステーション200を説明する。
工具ローディングステーション200は、工具マガジン100の床面104に固定されるベース組立体400と、ベース組立体400の上に載置、固定されるスライダ組立体300とを具備している。The
The
ベース組立体400は、工具マガジン100の床面104に固定される脚部402と、該脚部402の上端に水平に設けられた前後一対の腕部420、422の上に固定されるベース部404、406とを有している。ベース部406にポスト418が固定されている。ポスト418には、仕切りカバー408が、水平方向に回動可能に取り付けられている。仕切りカバー408には、一対の腕部材から成るカム410と、ローラ412が取り付けられている。また、ベース部404、406には、前後方向(図1では紙面に垂直なX軸方向)に延びるガイドレール414、416が固定されている。
The
スライダ組立体300は、ガイドレール414、416に沿って前後方向にスライド可能なスライダ302を有している。スライダ302の後端の下面には、ガイドレール414、416上を滑動するブロック(図面には、一方のブロック330のみが図示されている)が取り付けられている。
The
スライダ302の前端には、平板状の閉蓋304が取り付けられている。閉蓋304の外表面には、第1のレバーとしてスライダ組立体300のメインレバー316が、回動可能に取り付けられている。メインレバー316には、水平に前後方向に延びる連接棒326が結合されている。連接棒326の後端(マガジン側端)にはカム装置340(図11~図14)が取り付けられており、メインレバー316の回動動作に連動してカム装置340が作動する。本実施形態では、着脱装置は、メインレバー316、連接棒326およびカム装置340を含んでいる。
A
本実施形態では、メインレバー316は、図10に示すように、原点位置(ロック位置)316-1、アンロック位置316-2、および、スライダ固定位置316-3の3つの位置をとることができる。一例として、アンロック位置316-2は、原点位置316-1から反時計回りの方向に90°の位置、スライダ固定位置は、アンロック位置から更に反時計回りの方向に17°の位置とすることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the
スライダ302の後方部分の上面には、ポット保持部材308と、工具保持部材310とが取り付けられている。ポット保持部材308は、工具ポット120のフランジ120aを受容する凹所308aと、該凹所308aに設けられ工具ポット120の係合溝120bに篏合する篏合部308bとを有している。ポット保持部材308は、工具保持部材310よりも後端側に配置され、スライダ302に対して移動しないように固定されている。また、ポット保持部材308には、鉛直回転軸を有したローラ314が取り付けられている。
A
工具保持部材310は、工具ホルダTHのフランジ(図示せず)を受容する円弧状の凹所310aと、該凹所310aに設けられ工具ホルダTHの周溝(図示せず)に篏合する篏合部310bとを有している。工具保持部材310は、ポット保持部材308よりも前側に配置され、スライダ302に対して前後方向にスライド可能に取り付けられている。スライダ302の上面には前後方向に延びる一対のレール(一方のレール318(図15)のみ図示されている)が取り付けられており、工具保持部材310の下面には、該一対のレール上を滑動するブロック320(図15)が取り付けられている。
The
スライダ組立体300には、第2のレバーとして工具保持部材310のサブレバー312が設けられている。サブレバー312は、ピン332aによって工具保持部材310に回動可能に連結されたリンク部材332に取り付けられており、該リンク部材332に指部材324が取り付けられている。指部材324は、サブレバー312の回転角度に従い、スライダ302の上面に取り付けられた係止部材322に係合、離脱可能となっている。サブレバー312を工具Tの方へ回動させると、指部材324が係止部材322から離脱して、工具保持部材310が工具Tの軸線方向に移動可能となる。オペレータがサブレバー312から手を放すと、ばね(図示せず)の付勢力によって、所定位置で指部材324と係止部材322とが係合して、工具保持部材310はスライダ302にロックされる。
The
図11~図14を参照して、差替え用工具収納位置において、工具ポット120に工具Tを着脱させる着脱装置の構成を説明する。着脱装置の主要部をなすカム装置340は、連接棒326の後端に取り付けられたリンクプレート328、リンクプレート328に連結されたロッド342、ロッド342の先端に設けられ、工具Tの軸線に直交する方向に敷設されたレール344に沿って滑動するカムフォロワ保持具346、カムフォロワ保持具346に保持されたカムフォロワ348、カムフォロワ348と係合するカム溝352が形成され、工具保持部材310の下部に取り付けられたカム板350を有する。
11 to 14, the configuration of the attaching/detaching device for attaching/detaching the tool T to/from the
図11において、メインレバー316が原点位置361-1にあるときのカムフォロワ保持具346が実線で示され、メインレバー316がアンロック位置316-2にあるときのカムフォロワ保持具346が二点鎖線で示されている。つまり、カムフォロワ348は、メインレバー316の回動動作に連動して、カム板350のカム溝352のロック位置352-1と、アンロック位置352-2との間を往復動作する。カムフォロワ348を保持するカムフォロワ保持具346は、レール344に沿って直線運動しかできないので、カムフォロワ348がカム溝352のロック位置352-1からアンロック位置352-2へ移動すると、カム板350と工具保持部材310がレール318に沿ってポット保持部材308から離反する。本発明の装置では、カム溝352のリフト量は20mmであり、工具Tはポット保持部材308から20mm離反したときにアンクランプされるのである。カム溝352のアンクランプ位置352-2側は、カム溝352の工具Tの軸線方向に開いている。この形状によって、工具保持部材310は、スライダ302の引出し位置において、ポット保持部材308から更に前方へ移動させることができる。このとき、カムフォロワ348はカム溝352との係合が外れる(図14参照)。
In FIG. 11, the
以下、図2~図7および図16を参照して、本実施形態による工具ローディングステーション200の作用を説明する。
まず、オペレータが、工具ローディングステーション200のための操作盤122を操作して、工具マガジン100内に格納されている複数の工具のうち差替えるべき工具を、図3に示すように、差替え用工具収納位置で待機しているポット保持部材308および工具保持部材310の所へ移動させ(ステップS10)、差替えるべき工具Tおよび工具ポット120を、夫々、工具保持部材310およびポット保持部材308に保持させる(ステップS12)。The operation of the
First, the operator operates the
ステップS12でYの場合、オペレータは、メインレバー316を、図4に示すように、原点位置316-1からアンロック位置316-2へ反時計回りの方向に90°回動させる(ステップS14)。これにより、リンクプレート328が回転して、スライダ組立体300は、ベース組立体400に対して前後方向に移動可能となると共に、カム装置340によって工具保持部材310が所定距離、例えば20mm前進して、ポット保持部材308から離反する。これにより、工具Tが工具ポット120から分離される。このときの工具保持部材310の位置を分離位置と称する。差替えるべき工具Tが差替え用工具収納位置へ移動していない場合(ステップS12でNの場合)、メインレバー316が回動しないようにインターロックを組み込むことができる。
In the case of Y in step S12, the operator rotates the
次いで、オペレータがメインレバー316を手前に引くことによって、図5に示すように、共にスライダ302が、工具マガジン100の外部の引出し位置へ、工具マガジン100から引出される(ステップS16)。スライダ302が引出される間、ポット保持部材308に取り付けられているローラ314が、仕切りカバー408のカム410に係合して、仕切りカバー408が図5~図7に示す閉鎖位置へ回動する。スライダ組立体300を工具マガジン100から引出すための開口部が仕切りカバー408によって閉じることによって、工具差替え作業中のオペレータが工具マガジン100内部から隔離され、オペレータは安全に作業を行うことが可能となる。
Next, the operator pulls the
次いで、オペレータが、図6に示すように、アンロック位置316-2からスライダ固定位置316-3へ向けて、メインレバー316を更に反時計回りの方向に所定角度、例えば17°回動させると、スライダ302がベース部404、406に固定される(ステップS18)。次いで、オペレータがサブレバー312を工具Tの方向へ回動させることによって、サブレバー312がピン332aを中心として回動し、指部材324が係止部材322から離脱し、工具保持部材310がスライダ302に対して移動可能となる。そこで、オペレータがサブレバー312を工具Tの方向へ回動させつつ前方向に移動することによって、工具保持部材310が、前方へスライダ302に対して相対的に移動し(ステップS20)、工具Tが工具ポット120から抜去される(図7)。
Next, as shown in FIG. 6, when the operator rotates the
次いで、オペレータがサブレバー312から手を放すと、ばねの付勢力で指部材324が係止部材322に係合して、工具保持部材310がスライダ302に対してロックされる。工具保持部材310がスライダ302に対してロックされた後、オペレータが工具Tを工具保持部材310から取り外す(ステップS22)。工具Tが工具保持部材310から取り外されたとき、工具ポット120のテーパ穴12c内を清掃することが可能となる(ステップS24)。
Then, when the operator releases the sub-lever 312 , the
オペレータは、工具保持部材310から旧工具Tを取り外した後、新工具Tを装着した工具Tを工具保持部材310の篏合部310bに嵌合させ、新工具Tを工具保持部材310上に載置する(ステップS26)。サブレバー312を工具T側に回動させて指部材324と係止部材322との係合を解除し、工具保持部材310を分離位置へ移動させ、サブレバー312を戻す(ステップS28)。
After removing the old tool T from the
次いで、オペレータが、スライダ固定位置316-3からアンロック位置316-2へ向けて、メインレバー316を時計回りの方向に所定の角度、本実施形態によるでは17°回動させると、スライダ302のロックが外れる(ステップS30)。こうして、スライダ302が前後方向にスライド可能となる。次いで、オペレータがメインレバー316を工具マガジン100の方へ押し込むことによって、スライダ302全体がベース部404、406に対してスライドし、スライダ組立体300全体が工具マガジン100内に収納され、工具保持部材310およびポット保持部材308が差替え用工具ポット位置へ移動する(ステップ32)。スライダ組立体300が工具マガジン100内に収納される間、ローラ314がカム410から離脱し、更に、仕切りカバー408のローラ412が、前後方向に延びるスライダ302の平坦なカム面334に係合して、仕切りカバー408が開く。
Next, when the operator rotates the
アンロック位置316-2から原点位置316-1へ向けて、メインレバー316を更に所定角度、本実施形態では90°時計回りの方向に回動させ、メインレバー316の原点位置316-1へ復帰させることによって、工具保持部材310がポット保持部材308の方へ所定距離、本実施形態では20mm移動して、工具Tのテーパ部が工具ポット120のテーパ穴120cに嵌合する。これによって、工具Tが工具ポット120にクランプされる(ステップS34)。
From the unlocked position 316-2 toward the origin position 316-1, the
メインレバー316が原点位置316-1へ復帰した後(ステップS36でYの場合)、オペレータは工具ローディングステーションの操作盤122を操作して、新工具Tに割り当てられているアドレスに対応したラック106~118の所定位置に、該新工具Tを工具ポット120と共にキャリア130によって移送、取り付ける。メインレバー316が原点位置316-1へ完全に復帰していない場合(ステップS36でNの場合)、キャリア130による新工具Tの移送を禁止するインターロックを組み込んでもよい。
After the
100 工具マガジン
120 工具ポット
122 操作盤
130 キャリア
200 工具ローディングステーション
300 スライダ組立体
304 閉蓋
308 ポット保持部材
310 工具保持部材
312 サブレバー
316 メインレバー
326 連接棒
328 リンクプレート
340 カム装置
400 ベース組立体
408 仕切りカバーREFERENCE SIGNS
Claims (4)
複数の工具の各々を工具ポットと共に保持するラックと、
工具マガジン内で1つの工具を工具ポットと共に搬送する工具搬送装置と、
工具搬送装置との間で工具を授受するように構成された工具ローディングステーションとを具備し、
工具ローディングステーションが、
工具搬送装置との間で工具を授受する差替え用工具収納位置と、工具マガジンの外部の引出し位置との間で往復移動可能に形成されたスライダと、
スライダ上の工具マガジン側に設けられ、工具ポットを保持するポット保持部材と、
スライダ上のポット保持部材よりも工具マガジンの反対側に設けられ、ポット保持部材に保持された工具ポットに装着されている工具を保持する工具保持部材と、
差替え用工具収納位置において、ポット保持部材と工具保持部材とを接近、離反させて、ポット保持部材に保持されている工具ポットから工具を分離させ、ポット保持部材に保持されている工具ポットに工具を装着する着脱装置と、
を具備することを特徴とした工具マガジン。 In a tool magazine that stores a plurality of tools detachably attached to a tool pot,
a rack holding each of the plurality of tools with a tool pot;
a tool carrier for carrying one tool with the tool pot in the tool magazine;
a tool loading station configured to transfer tools to and from the tool carrier;
A tool loading station
a slider formed to be reciprocally movable between a replacement tool storage position for transferring tools to and from the tool carrier and a drawing position outside the tool magazine;
a pot holding member provided on the slider on the tool magazine side and holding the tool pot;
a tool holding member provided on the opposite side of the tool magazine from the pot holding member on the slider and holding the tool mounted in the tool pot held by the pot holding member;
At the replacement tool storage position, the pot holding member and the tool holding member are moved toward and away from each other to separate the tool from the tool pot held by the pot holding member, and the tool is placed in the tool pot held by the pot holding member. a detachable device for mounting the
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