JPH08174366A - マシニングセンタのツールクランピング装置 - Google Patents

マシニングセンタのツールクランピング装置

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JPH08174366A
JPH08174366A JP7253669A JP25366995A JPH08174366A JP H08174366 A JPH08174366 A JP H08174366A JP 7253669 A JP7253669 A JP 7253669A JP 25366995 A JP25366995 A JP 25366995A JP H08174366 A JPH08174366 A JP H08174366A
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造的に簡単で、かつ、狭い空間で作動が可
能であり、確実なクランピングが行なえるマシニングセ
ンタに用いるツールクランピング装置を提供する。 【解決手段】 本発明のツールクランピング装置は、移
動部材２８に設置されて共に前進、反転および後進する
回転部材３６と、前記回転部材にスライド可能に対向配
置されるスライダ４２，４４と、前記回転部材の中心に
回転可能に配置され軸と共に回転する反転ブロック７０
と、前記反転ブロックとスライダとを連結して反転ブロ
ックの回動時スライダを内側もしくは外側に移動させる
１対の第１リンク４６，４８と、前記スライダの移動で
クランピングまたはアンクランピングする１対のフィン
ガー３８，４０と、前記スライダの移動がフィンガーの
やっとこ作用でなされるようにする１対の第２リンク５
０，５２とを含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマシニングセンタの
ツールクランピング装置に係り、より詳しくは空間の影
響を受けないでクランプ作動を行なうことができ、クラ
ンピング力の大きいクランピング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】数値制御工作機械にツールを自動に交換
可能にする交換手段を取り付けた工作機械はマシニング
センタと言われている。
【０００３】かかるマシニングセンタはスピンドルの方
向に応じて垂直形と水平形とに区分されており、それぞ
れ直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に配置される３軸を含む構造
となっている。
【０００４】マシニングセンタは、多数個の加工用ツー
ルを回転駆動手段に連結してツールの選択の際回転可能
になっており、選択されたツールをツールマガジンから
取出し、スピンドルヘッドに取り付けられたツールを取
出してこれらツールを交換できる手段を保有している。
【０００５】従って、加工に必要なすべてのツールをツ
ールマガジンに取り付けると、一つのマシニングセンタ
において多様な作業を行なえるようになる。
【０００６】かかるマシニングセンタはスピンドルヘッ
ドに取り付けられるツールと、ツールマガジンに取り付
けられるツールを交換するとき、ツールをクランプする
ジョーの縮まりと広がりとが同時に行なわれなければツ
ールの交換時間を短縮できない。かかるツールクランピ
ングメカニズムは、米国特許第４，８４５，８３４号公
報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今まで
提案されたマシニングセンタのツール交換手段は、ツー
ルを引出す手段とツールをクランプする手段がそれぞれ
別途の駆動手段によってなされるようになっているた
め、構造的に複雑でかつ作動が不安全であるという問題
点がある。
【０００８】さらに、実質的にツールをクランピングす
るジョーの作動が狭い空間においても行なわれなければ
ならないが、従来のジョーは狭い空間で使用不能になっ
ており、また、ジョーが一つのフィンガーと加圧シリン
ダとからなっているためクランピング力が不足であると
いう問題がある。
【０００９】従って、本発明は前記のような従来技術の
問題点を解消するため発明されたものであって、その目
的は、構造的に簡単で、かつ、狭い空間で作動が可能で
あり、確実なクランピングが行なえるクランピング装置
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明のマシニングセンタのツールクランピング装置
は、移動部材に設置されて共に前進、反転および後進す
る回転部材と、前記回転部材にスライド可能に対向配置
されるスライダと、前記回転部材の中心に回転可能に配
置され軸と共に回転する反転ブロックと、前記反転ブロ
ックとスライダとを連結して反転ブロックの回動時スラ
イダを内側もしくは外側に移動させる１対の第１リンク
と、前記スライダの移動でクランピングまたはアンクラ
ンピングする１対のフィンガーと、前記スライダの移動
がフィンガーのやっとこ作用でなされるようにする１対
の第２リンクとを含んでなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例を
添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に関
連するマシニングセンタのツール交換部の側断面図であ
り、図２は図１に示した第１円筒カム６および第２円筒
カム８の斜視図であり、図３はツールポケット制御部の
正面図である。
【００１２】油圧モータ（図示せず）の駆動ギヤ２、ア
イドルギヤ３と歯車噛み合いされて回転力を伝達される
被動ギヤ４は第１円筒カム６とボルト４ａとで締結結合
される。
【００１３】かかる構成で油圧モータの駆動力が第１円
筒カム６に伝達されることができる。第１円筒カム６
は、この第１円筒カム６の外周に遊嵌されて個別的に
（第１円筒カム６と独立に）回転可能な第２円筒カム８
とピン１０とで連結されている。
【００１４】前記第１円筒カム６および第２円筒カム８
は図２に示すように、カム溝を設けているが、第１円筒
カム６の外周面には中心溝１２を起点として漸次広くな
る第１傾斜溝１４と第２傾斜溝１６とからなるカム溝を
保有している。
【００１５】また、第２円筒カム８の外周面には２つの
水平（長軸方向）スロット１８，２０とこれらスロット
を連通する垂直（径方向）スロット２２とからなるカム
スロットが設けられている。
【００１６】前記ピン１０は２つのローラ２４，２６を
保有しているが、これらローラはそれぞれ前記第１円筒
カム６のカム溝と第２円筒カム８のカムスロットにそれ
ぞれ位置する。
【００１７】前記第２円筒カム８の外周には円筒状の移
動部材２８が遊嵌されて第２円筒カム８の長さ方向に移
動可能になっている。
【００１８】この移動部材２８は前記ピン１０が貫通し
て固定されるブロック３０に固定されてピン１０と共に
第２円筒カム８の長さ方向に移動可能になっている。
【００１９】前記第１円筒カム６は油圧モータの回転力
が伝達されて回転のみするようになっているに比べ、第
２円筒カム８はフレーム３２に固定されて回転および直
線移動が行なわれるようになっている。
【００２０】かかる構成によって、油圧モータの回転に
伴って被動ギヤ４が回転すると第１円筒カム６が回転す
るようになるが、このとき、円筒カムの第１傾斜溝１４
の初期位置にピン１０が位置しているため第１円筒カム
６が回転し始めるとこのピン１０は第１傾斜溝１４に沿
って図面からみて右側に移動する状態になる。
【００２１】このように、ピン１０が移動するに従っ
て、このピン１０に固定されている円筒状の移動部材２
８が共に移動する。
【００２２】この円筒状の移動部材２８にはツールをク
ランプし反転させ得るクランプ手段３４が設置されてい
る。
【００２３】このクランプ手段３４は図４〜図６に示す
ように、移動部材２８に固定される回転部材３６と、こ
の回転部材３６の上下端にそれぞれ設置されるフィンガ
ー３８，４０と、これらのフィンガーがクランピングお
よびアンクランピング作用を行なえるようにするスライ
ダ４２，４４を含んでなる。
【００２４】前記スライダ４２，４４が直線移動可能に
前記回転部材３６には溝Ｈが設けられているが、これら
のスライダにフィンガー３８，４０と連結される１対の
リンク４６，４８，５０，５２がそれぞれ設置されてい
る。
【００２５】前記スライダ４２，４４には垂直面５４，
５６と傾斜面５８，６０とからなる溝６２，６４が設け
られており、これらの溝にはリンク６６，６８が連結さ
れている。
【００２６】これらのリンク６６，６８は反転ブロック
７０にピン７２で連結されており、この反転ブロック７
０は軸７４の一端に固定されて軸が時計方向および反時
計方向に回転することにより共に連動可能になってい
る。
【００２７】この軸７４の反対側端には揺動部材７６が
固定されており、この揺動部材７６はピン７２を通じて
昇降部材７８と連結されている。
【００２８】前記揺動部材７６の上端部は図３に示すよ
うに、シリンダ８０の内側に昇降可能に位置するピスト
ン８２の上端部とピン８４とを通じて連結されてシリン
ダ８０の昇降作用に従い昇降可能になっている。
【００２９】かかる構成でシリンダ８０が下降作動にな
ると昇降部材７８が下降しながら揺動部材７６を押圧す
るので、この揺動部材と連結された軸７４が回転しなが
らこの軸７４の反対側に設置された反転ブロック７０を
回転させる。
【００３０】かかる作用でリンク６６が引かれるか押さ
れるようになるが、回転部材３６に対向する姿勢で設置
されたフィンガー３８が広がるか縮まるようになる。
【００３１】このため、図４に示すように、１対のフィ
ンガー３８はピンでヒンジ結合されており、これらそれ
ぞれのフィンガー３８はリンク４６，４８とピンとで連
結されている。
【００３２】前記ピストン８２と昇降部材７８は実質的
にピン８４を通じてブロック８６で連結される。
【００３３】そして、図３に示すように、このピストン
８２はツールポケット制御部Ａのプレート８８と連結さ
れており、このプレート８８にはスリット９０が設けら
れ、このスリットにピストンと連結されるピン９２が貫
通している。
【００３４】前記プレート８８の下端部にはピン９４に
よってプッシャ９６が連結されており、このプッシャ９
６は中央部がまた他のピン９８でブロック１００にヒン
ジ結合されている。
【００３５】前記プッシャ９６の一側面には溝１０２が
設けられており、この溝にツールポケット１０４を固定
させているストッパ１０６が位置している。
【００３６】前記ブロック１００にはプッシャ９６が力
を受けるとき水平状態を保持するための弾性部材１０８
が一側に設置されており、他側にはスクリュー１１０が
ねじ結合されている。
【００３７】前記移動部材２８の外側にはハウジング１
１２が位置しており、このハウジング１１２は一側端が
フレーム３２に固定され他側端が側面板１１４に固定さ
れることにより、第２円筒カム８のカムスロット（カム
溝）に入り込む可能性がある異物を遮断できる。
【００３８】本発明は前記した構成のうち、特に、ジョ
ーをクランピングするかアンクランピング作動させる手
段に関連するものであって、図４に示すように、反転ブ
ロック７０の位置がピン７２が垂直中心線上にあるとき
にはリンク６６，６８がスライダ４２，４４を外側に押
圧するので、このスライダにそれぞれ二つのリンク（４
６，４８）（５０，５２）で連結されたフィンガー３
８，４０はヒンジ点を中心として縮まる状態、すなわち
クランプ状態を保持するようになる。
【００３９】かかる状態においては、図面からみて上側
のジョーはツールマガジンのツールをクランピングし、
下側のジョーはスピンドルヘッドの加工済みのツールを
クランピングすることになる。
【００４０】このように、上下側ジョーに交換対象のツ
ールがクランプされた状態において被動ギヤ４が回転す
ると移動部材２８が図７に示すように、右側に移動し始
めるので移動部材２８に固定された回転部材３６も共に
移動しながらクランプ手段３４を全体的に移動させるこ
とになる。
【００４１】かかる作動で移動が済むと、図２に示すよ
うに、第２円筒カム８の水平スロット１８から垂直スロ
ット２２にピン１０が移動するようになるので、このピ
ン１０が貫通している移動部材２８は垂直スロット２２
に該当する円周上の長さほど回転することになる。
【００４２】前記垂直スロット２２は第２円筒カム８の
外周の１／２に該当する長さを有しているため、移動部
材２８の回転角度は１８０°になる。
【００４３】このとき、移動部材２８に設置されたクラ
ンプ手段３４も共に回転するため、上側のジョーは下側
に移動し、下側のジョーは上側に移動して姿勢が反転さ
れる。
【００４４】そうすると、前記ピン１０は垂直スロット
２２を通過しまた他の水平スロット２０に進入しながら
左側に移動し、これによって、移動部材２８と共にクラ
ンプ手段３４は姿勢が反転された状態で移動することに
なる。
【００４５】かかる作用でクランプ手段３４が左側に完
全に移動すると上側ジョーのツールはツールマガジン
に、そして下側ジョーのツールはスピンドルヘッドに取
り付けられ、このとき、クランプ手段３４をアンクラン
プするため昇降部材７８を下方に移動させることにな
る。この昇降部材７８の移動はシリンダ８０の昇降作動
によって上下に揺動する昇降部材７８と連結された揺動
部材７６によってなされる。
【００４６】前記揺動部材７６はシリンダ８０によって
昇降する昇降部材７８によって回動しながら軸７４を一
定量回動させることになる。
【００４７】従って、図４の状態において反転ブロック
７０が軸７４と共に回動するので、この反転ブロック７
０に連結されたリンク６６，６８がスライダ４２，４４
を内側に引っ張るようになる。
【００４８】かかる作用でスライダ４２，４４に連結さ
れたリンク（４６，４８）（５０，５２）がフィンガー
を引っ張るようになるので、フィンガーが広がりながら
クランプが解除される。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるクラ
ンピング装置は、クランプ手段がツールをクランプし前
進した状態で反転し、再び後進してツールを交換可能に
しているため、空間の影響を受けないでクランプ作動を
行なうことができ、スライダが外側に移動した状態にお
いてクランプを行なうため強力なクランピング力を提供
することができる。従って、ツールの高速交換を実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマシニングセンタのツール交換部
の側面図である。
【図２】本発明に係るマシニングセンタの円筒カムの分
解斜視図である。
【図３】本発明に係るマシニングセンタのツールクラン
プ制御部の正面図である。
【図４】本発明に係るジョーの正面図である。
【図５】ジョーの第１の分解斜視図である。
【図６】ジョーの第２の分解斜視図である。
【図７】図４のジョーがクランピングされた状態を示す
図である。
【符号の説明】
３ 駆動ギヤ ４ 被動ギヤ ６ 第１円筒カム ８ 第２円筒カム １０ ピン ２８ 移動部材 ３４ クランプ手段 ３６ 回転部材 ３８，４０ フィンガー ４２，４４ スライダ ４６，４８，５０，５２ リンク ７０ 反転ブロック

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】移動部材に設置されて共に前進、反転およ
    び後進する回転部材と、 前記回転部材にスライド可能に対向配置されるスライダ
    と、 前記回転部材の中心に回転可能に配置され軸と共に回転
    する反転ブロックと、 前記反転ブロックとスライダとを連結して反転ブロック
    の回動時スライダを内側もしくは外側に移動させる１対
    の第１リンクと、 前記スライダの移動でクランピングまたはアンクランピ
    ングする１対のフィンガーと、 前記スライダの移動が
    フィンガーのやっとこ作用でなされるようにする１対の
    第２リンクとを含んでなるマシニングセンタのツールク
    ランピング装置。
  2. 【請求項２】前記スライダは垂直面と傾斜面とからなる
    溝を有することを特徴とする請求項１に記載のマシニン
    グセンタのツールクランピング装置。
  3. 【請求項３】前記回転部材はスライダが直線移動できる
    溝を有することを特徴とする請求項１または２に記載の
    マシニングセンタのツールクランピング装置。
JP7253669A 1994-09-29 1995-09-29 マシニングセンタのツールクランピング装置 Pending JPH08174366A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940024821A KR100290336B1 (ko) 1994-09-29 1994-09-29 머시닝 센터의 툴 클램핑 장치
KR1994-24821 1994-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08174366A true JPH08174366A (ja) 1996-07-09

Family

ID=19393977

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