JPH0570842U - アーム付工具用可動式位置決めブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回り止め用ピン６のばね７による位置決めブ
ロック８への押圧力を、工具交換アーム２１のＡＴＣ動
作時の力関係により制限されることのない強力なばね力
にしてアンギュラアタッチメント４の回り止め剛性を増
し、強力切削を可能とする。 【構成】 主軸頭１先端部に油圧シリンダ９を固着し、
ピストンロッド１１の先端に位置決めブロック８を取付
けて、主軸軸心方向に移動可能となし、アンギュラアタ
ッチメント４が主軸２に挿入されるときに、位置決めブ
ロックを後退端位置に位置決めし、工具クランプ信号で
位置決めブロックを前進端に位置決めしてばね７の力に
抗してピン６を押し込み、テーパ６ａとテーパ穴８ａの
ばね力による係合で回り止め剛性を得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はマシニングセンタ等工作機械に使用される多軸アタッチメント又はア ンギュラアタッチメント等アーム付工具の回り止めピンと係合する可動式位置決 めブロックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、マシニングセンタで使用される自動工具交換可能な工具例えばアンギュ ラアタッチメント１０６には、図３に示すように切削力を保持するためのアーム １０１が付いた工具が使用されている。このアーム１０１内にはピン１０２が図 示しないテーパシャンクと平行かつ軸方向移動可能に設けられており、ピン１０ ２はばね１０３により常時突出勝手に付勢され、先端がテーパ１０２ａに形成さ れている。一方主軸頭先端の対応位置にはテーパ穴１０４ａを有する位置決めブ ロック１０４が固着さており、工具交換アーム１０５によりこのアンギュラアタ ッチメント１０６を主軸に挿入する際、ピン１０２先端のテーパ１０２ａが位置 決めブロック１０４のテーパ穴１０４ａに当接して、ばね１０３の力に抗してピ ンが押し込まれて装着が行われる。そしてこのばね力でピンを位置ブロックに押 圧する力が切削力に耐える剛性となる回り止め構造が一般的である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べたアーム付工具の回り止め構造は、重切削を行うためには強 力なばねによる押圧力が必要であり、工具交換アームユニットに過大な負荷が加 わることになる。従ってばねの強さには限界があり、必要とする強力なばねの使 用が不可能であるという問題点を有している。 本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、そ の目的とするところは位置決めブロックを必要に応じて出し入れできるようにし て、工具交換アームユニットの負荷による限界から解放して、重切削に耐える強 いばねを使用することのできるアーム付工具用可動式位置決めブロックを提供し ようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案におけるアーム付工具用可動式位置決めブロ ックは、主軸頭に設けられ主軸に自動着脱されるアーム付工具の軸方向移動可能 かつばねにより突出勝手に付勢されるピンの先端と係合して前記アーム付工具の 回り止めをする位置決めブロックにおいて、前記位置決めブロックを主軸軸心方 向に移動可能に設け、該位置決めブロックを必要に応じて出し入れする手段を設 けてなり、主軸にアーム付工具を自動着脱するときばね力が作用しないようにし たものである。

【０００５】

【作用】

工具交換アームに把持されたアーム付工具が、主軸テーパ穴に挿入されるとき には位置決めブロックを後退端に位置決めしてピン先端との間に隙を作り、挿入 工具が主軸にクランプされたときの確認信号で、位置決めブロックが前進してば ねの力に抗してピンが押し込まれ、位置決めブロックが前進位置に位置決めされ たときに、ばねが所定量圧縮されて、ピン先端部が位置決めブロックに圧着され て係合し、強力切削に耐えるだけの回り止めの剛性が得られる。

【０００６】

【実施例】

実施例について図１，図２を参照して説明する。 公知の横形マシニングセンタにおいて、図示しないベッド上に設けられた前後 （Ｚ軸）方向の案内上に、図示しないコラムが移動位置決め可能に設けられてお り、コラムに設けられた上下（Ｙ軸）方向の案内上に、主軸頭１が移動位置決め 可能に載架されている。主軸頭１には主軸２が図示しない複数の軸受により回転 可能に軸承され、主軸先端のテーパ穴２ａに、テーパシャンク４ａの先端にプル スタッド３を有するアンギュラアタッチメント４等の工具が自動着脱されるよう になっている。アンギュラアタッチメント４にはアーム５が一体に形成されてお り、アーム５に穿設されたテーパシャンク４ａに対して平行な穴に、ピン６が軸 方向移動可能に嵌挿されており、ピン６は先端がテーパ６ａに形成され、ばね７ により常時突出勝手に付勢されている。

【０００７】 一方、主軸頭１の先端部にはテーパ６ａに対応するテーパ穴８ａを有する位置 決めブロック８が、主軸軸心方向に移動可能に設けられており、位置決めブロッ ク８は主軸頭１に固着の油圧シリンダ９のピストンロッド１１の先端に固着され ている。油圧シリンダには電磁切換弁１２により切り換えられた圧油が、管路１ ３，１４を経て供給され、管路１３，１４の途中に並列配置されたチェック弁と 絞り弁がそれぞれ取付けられている。更に位置決めブロック８にはテーパ穴８ａ の底部に連通するエア穴８ｂが穿設されており、電磁切換弁１５により切り換え られたエアが、管路１６を経てこのエア穴８ｂに供給され、テーパ穴８ａ及びピ ン先端のテーパ６ａを清掃するようになっている。

【０００８】 位置決めブロック８にはドッグ１０が固着されており、ドッグ対応位置に出し 入れ確認用のリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２がそれぞれ固着されている。 更に主軸頭１の後側には工具クランプ用油圧シリンダ１７が設けられており、 油圧シリンダ１７に嵌挿される円筒状のピストン１８にドッグ１９，２０がそれ ぞれ固着されており、ドッグ１９，２０対応位置に工具しめ・ゆるめ確認用リミ ットスイッチＬＳ３，ＬＳ４がそれぞれ取つけられている。 更に図示しないコラム上の所定の主軸側位置に割出されたレディステーション ポットと、工具交換位置に位置決めされた主軸２との中央に、ツインアーム形工 具交換アーム２１が旋回及び抜き差し動作可能に設けられている。

【０００９】 続いて本実施例の作用について説明する。 今、工具交換位置に位置決めされた主軸２にはアームの無い通常の使用済工具 が装着されており、電磁切換弁１２はＳＯＬ１に通電されてＡ位置に切換えられ 、油圧シリンダ９の前室に圧油が供給されて位置決めブロック８は後退端位置に あり、主軸側位置に旋回割出されたレディステーションポットに、次工具に指定 されたアーム５を有するアンギュラアタッチメント４が挿入されて待機している 。 ＮＣより工具交換指令が出ると、工具交換アーム２１がほぼ９０°旋回して主 軸２の使用済工具と、レディステーションポットの次工具（アンギュラアタッチ メント４）が同時に把持され、油圧シリンダ１７の左室に圧油が供給されてピス トン１８が前進して工具引張り棒２３が前進し、先端のコレット２４が開いてク ランプが解除され、同時に工具交換アーム２１が旋回軸方向に伸びて把持する両 工具が主軸２と、レディステーションポットから同時に抜き取られる。

【００１０】 次いで工具交換アーム２１が１８０°旋回して使用済工具と次工具の位置が入 れ替わり、再び旋回軸方向に縮んで使用済工具がレディステーションポットに、 次工具が主軸２に同時に挿入される。この次工具に指定されたアンギュラアタッ チメント４が主軸２に挿入されたときには、ピン６の先端テーパ６ａと、後端位 置にある位置決めブロック８のテーパ穴８ａとは僅かな隙間を有しており、この 隙間からエアが外部に向けて噴出され清掃が行われている。次いで油圧シリンダ １７の右室に圧油が供給され、ピストン１８が後退して皿ばね２５の力でアンギ ュラアタッチメント４がコレット２４に把持されて引き込まれると、リミットス イッチＬＳ３がクランプ確認信号を出力する。このクランプ確認信号で、電磁切 換弁１２がＳＯＬ２に通電されてＢ位置に切換えられ、油圧シリンダ９の後室に 圧油が供給されて、位置決めブロック８が前進し、ばね７の力に抗してピン６を 押し込み、前進端位置にて停止する。こうして位置決めブロック８がストローク Ｓ１だけ前進すると、ばね７がＳ２だけ圧縮され、圧縮されたばね力によるテー パ６ａ，テーパ穴８ａの係合により回り止めが行われ、同時に電磁切換弁１５の ＳＯＬ３が非通電となってＣ位置に切換わり、清掃用エアの供給が停止される。

【００１１】 次いで工具交換アーム２１がほぼ９０°旋回して両工具から離れ、レディステ ーションポットに挿入された使用済工具は図示しない工具マガジンに返却される 。 こうして主軸２に装着されたアンギュラアタッチメント４による切削加工が 終わって、再び主軸２が工具交換位置に位置決めされ、ＮＣより工具交換指令が 出ると、油圧シリンダ１２がＳＯＬ１に通電されてＡ位置に切換わり、油圧シリ ンダ９の前室に圧油が送られて、位置決めブロック８が後退端位置に後退し、ピ ン先端テーパ６ａがテーパ穴８ａから離れる。それから工具交換アーム２１がほ ぼ９０°旋回して、レディステーションポットの次工具と主軸２のアンギュラア タチメント４を同時に把持する。次いで油圧シリンダ１７の左室に圧油が供給さ れ、皿ばね２５が圧縮されてクランプ解除されるとドッグ２０がリミットスイッ チＬＳ４に当接して、クランプ解除信号を出力する。以後一連の工具交換動作を 行う。

【００１２】 尚、ばね７を強い皿ばねと工具交換アームの工具差し込み力に影響のない弱い コイルばねとの組合わせ構造とすることもでき、この場合は位置決めブロック後 退時のピン６先端との隙間は必要なく、従って位置決めブロック８のストローク Ｓ１は、皿ばねを所定量圧縮するだけの小さなストロークとすることができ、そ れだけＡＴＣ時間を短縮することができる。 またピン６をアームに固着し、位置決めブロック８が前進端位置に達する前に ピン先端が当接するようにすれば、油圧力による推力で回り止めを行うようにす ることもできる。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。 位置決めブロックを主軸軸心方向に移動可能にして、工具自動交換時に、ばね 力が作用しないようにしたので、工具交換アームによる工具差し抜き動作の力関 係によるばね力の制限がなくなり、ピン押圧力を大きく設定できるようになり、 アタッチメントの回り止めに対する剛性を高めて強力切削が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の主軸に装着されたアーム付工具と移
動式位置決めブロックを表す側面図である。

【図２】本実施例の構成図である。

【図３】従来の技術のアーム付工具と位置決めブロック
を表す側面図である。

【符号の説明】

１ 主軸頭 ２ 主軸 ４ アンギュラアタッチメント ５ アー
ム ６ ピン ７ ばね ８ 位置決めブロック ９，１７
油圧シリンダ １２ 電磁切換弁 ＬＳ１〜ＬＳ４
リミットスイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸頭に設けられ主軸に自動着脱される
   アーム付工具の軸方向移動可能かつばねにより突出勝手
   に付勢されるピンの先端と係合して前記アーム付工具の
   回り止めをする位置決めブロックにおいて、前記位置決
   めブロックを主軸軸心方向に移動可能に設け、該位置決
   めブロックを必要に応じて出し入れする手段を設けてな
   り、主軸にアーム付工具を自動着脱するときばね力が作
   用しないようにしたことを特徴とするアーム付工具用可
   動式位置決めブロック。