JPH0957564A - ラインボーリングマシンの自動工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成と動作を簡略化するとともに工具交換時
間の短縮を図り、安全性にも優れたラインボーリングマ
シンの自動工具交換装置を提供する。 【解決手段】 マガジン３にラインバー２を吊り下げた
状態で保持させ、ラインバーの交換位置Ａにおいてライ
ンバー２がマガジン３から水平方向に着脱できるように
構成する。また、工具交換装置本体３がラインバー２を
把持する把持部２ａの高さが一定になるようにラインバ
ー２をマガジン３に収納するようにする。吊り下げた状
態のラインバー２は、一か所または複数箇所で割出し回
転中に先端が揺動しないように支持手段６で支持するよ
うにする。これにより、交換装置本体３の水平方向の移
動のみでラインバーをマガジンから着脱することがで
き、高速でラインバー２を割出し回転させてもラインバ
ー２の先端が揺動することなく、安全性の高い自動工具
交換装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一中心線上に形
成された被加工物（ワーク）の複数の加工穴を長尺のラ
インボーリングバー（以下、ラインバーと記載）で加工
するラインボーリングマシンに関し、ラインバー収納マ
ガジンに収納されたラインバーをラインボーリングマシ
ンの主軸との間で自動的に交換するラインボーリングマ
シンの自動工具交換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シリンダブロックなどのよう
に、同一中心線上に形成された複数の加工穴を中ぐり棒
の両端を支持したラインバーでボーリング加工するため
のラインボーリングマシンで加工径に融通性を持たせる
方法については、特開昭６２−４５０４号公報や実開平
３−８２１３０号公報などでよく知られている。このよ
うなラインボーリングマシンにおいては、ラインバーの
軸線を水平にして並列状態または同一ピッチ円上に複数
本保持するラインバー収納マガジンが設けられ、ライン
バー収納マガジンの割出し動作や主軸の軸移動動作など
によってラインバーの交換動作を行っている。ところ
で、従来の自動工具交換装置を備えたラインボーリング
マシンは、長尺のラインバーを水平状態で保持するもの
であるため、ラインバー収納マガジンが大型化し設置床
面積も大きくなって、ラインボーリングマシン自体の設
置床面積も大きくなるという問題点が生じていた。そこ
で、実開平６−８３２３５号や実開平７−２４６３８号
公報には、ラインバーをラインバー収納マガジンに垂直
に立てた状態で保持させ、ラインバー収納マガジンと主
軸との間でラインバーの交換動作を行う技術が開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のラインボーリングマシンの自動工具交換装置に
は以下のような問題がある。すなわち、ラインバーは、
ラインバー収納マガジンの各ラインバー収納部に設けら
れた筒状の保持部内にツールシャンクを挿入して保持さ
れているため、ラインバーをラインバー収納マガジンか
ら取り出すにはラインバーを把持して持ち上げなければ
ならず、持ち上げるための軸や駆動機構が必要となって
工具交換装置本体が複雑になるうえ、ラインバーの交換
時間が長くなるという問題がある。また、長尺のライン
バーがラインバー収納マガジンから上方に突出している
ので、ラインバー収納マガジンを高速で移動させること
が困難で、高速化が図れなかった。また、無理に高速化
させると、安全上の問題が生じていた。さらに、各ライ
ンバー収納部に保持されたラインバーの先端（上端）
が、割出し回転中に揺動しやすく、この揺動によって前
記保持部に過大が負荷がかかるため保持部を頑丈なもの
にしなければならない、という問題もある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明のラインボーリングマシンは、同一中心線上に
形成された被加工物の加工穴を、主軸に装着されたライ
ンバーで加工するラインボーリングマシンに設けられ、
複数の前記ラインバーを割出し可能に収納したラインバ
ー収納マガジンと、前記主軸との間で前記ラインバーの
交換を行うラインバーの自動工具交換装置において、前
記ラインバーを垂直に吊り下げた状態で保持するライン
バー収納マガジンと、前記ラインバーを収納する前記ラ
インバー収納マガジンの各ラインバー収納部に設けら
れ、前記ラインバーの一部と係合して前記ラインバーを
前記ラインバー収納部に保持し、ラインバーの水平方向
の移動により前記ラインバーを着脱可能にするラインバ
ーの保持部と、前記各ラインバー収納部にラインバーの
軸線に沿って１個ないし複数個設けられ、ラインバーの
割出し回転中にラインバーの一端が揺動しないように支
持する支持手段と、前記ラインボーリングマシンの主軸
と前記ラインバー収納マガジンとの間に設けられたベー
スと、このベースに設けられ、前記主軸または前記ライ
ンバー収納マガジンとの間でラインバーの授受を行う授
受位置と前記主軸と前記ラインバー収納マガジンとの間
の退避位置との間を進退移動するラインバー交換装置本
体と、このラインバー交換装置を前記ベース上で進退移
動させる進退駆動機構と、前記工具交換装置本体に設け
られ、垂直軸線の回りに旋回動作可能なアームと、前記
工具交換装置本体に設けられ前記アームを前記主軸側の
ラインバーの授受位置と前記ラインバー収納マガジン側
の授受位置との間で旋回動作させる旋回駆動機構と、前
記アームの先端に設けられ、前記ラインバーの軸線に沿
って設けられた複数の被把持部を、所定量離隔した複数
の把持部材で開閉動作して把持する把持手段と、前記軸
体と前記アームとの間に設けられ、前記アームを前記ア
ームの軸線の回りに回動動作させる回動駆動機構とから
なることを特徴とする。

【０００５】また、前記ラインバー収納マガジンは、基
体と、この基体に回転自在に立設された回転軸と、この
回転軸を回転させて所定のラインバーを前記工具交換装
置本体とのラインバーの授受位置に割り出す回転駆動機
構と、前記回転軸の上部に設けられ前記回転軸とともに
回転する円板状の第１回転板と、この第１回転板の円周
を均等分割して複数設けられるとともに、外側に開放し
ラインバーの軸部が挿脱自在な半円弧状のラインバー受
け部が形成され、前記ラインバー受け部の周縁でライン
バーのフランジ部を載置して吊り下げる複数の載置部
と、前記各ラインバー収納部に設けられた本体と、この
本体に形成され前記載置部のラインバー受け部と同心状
に形成されたラインバー受け部と、このラインバー受け
部のラインバーの出入口に揺動自在に設けられ前記ライ
ンバー受け部に挿入されたラインバーと係脱自在な係合
部材と、この係合部材を前記ラインバーに当接する側に
常時付勢する付勢手段とからなるラインバーの保持部
と、前記第１回転板より下方側に設けられ、ラインバー
の先端側でラインバーを支持して割出し回転中における
ラインバーの揺動を規制する支持部を有する第２回転板
とを有するように構成してもよい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
に従って説明する。図１は本発明のラインボーリングマ
シンの自動工具交換装置の概略図である。図に示すよう
に、ラインバー２を垂直に吊り下げた状態で収納するラ
インバー収納マガジン３は、ラインボーリングマシンの
ベッド８の近傍に設けられている。ラインバー収納マガ
ジン３には回転軸４が回転自在に立設され、ラインバー
２の一方の側に形成された被把持部であるフランジ部２
ａを引っ掛けてラインバー２を吊り下げるとともに、回
転軸４の回転によるラインバー２の割出し回転中に、ラ
インバー２がラインバー収納部から離脱しないように保
持する保持部７が設けられている。この保持部７は、回
転軸４に一体的に取り付けられていて回転軸４とともに
回転自在であるとともに、一方側が外方に開放されてい
て、ラインバー２の水平方向の移動のみでラインバー２
をラインバー収納部に着脱できるようになっている。保
持部７の構成としては、例えば、ラインバー２の軸部２
ｃと係脱自在な爪部材と、この爪部材を常時軸部２ｃに
当接する方向に付勢する付勢手段とからなる公知のもの
であってもよい。また、ラインバー２の軸線方向には、
ラインバー２の途中部位および他方の側である先端近傍
に、割出し回転中におけるラインバー２の先端部が揺動
しないように規制している。この支持手段６は、回転軸
４に取り付けられていて回転軸４と一体に回転自在であ
るとともに、外側に開放するＵ字状の溝が設けられてい
てラインバー２の軸部２ｃが前記溝に挿入されることに
よりラインバー２の先端側の揺動を防止するようになっ
ている。なお、図１において支持手段６は、ラインバー
２の途中部位および先端（下端）側の２か所に図示され
ているが、ラインバー２の長さ等に応じて例えばライン
バー２の先端側に一つだけ設けるものとしても差し支え
ない。

【０００７】ラインバー収納マガジン３とベッド８との
間には、自動工具交換装置１のベース１０が設けられて
いる。このベース１０上には、ラインバー収納マガジン
３とベッド８との間を図１中矢印ａの方向に往復動可能
な工具交換装置本体１１が設けられている。工具交換装
置本体１１の往復動は、ベース１０に設けられたガイ
ド，ボールねじ等からなる進退移動機構１０ａと、モー
タ，アクチュエータ等の駆動源１０ｂとからなる進退移
動手段により行われる。また、工具交換装置本体１１に
は、旋回軸１１ａの軸線を中心に水平面内で矢印ｂの方
向に旋回自在なシングルアーム１２（以下、アームと記
載）が設けられている。このアーム１２は、交換装置本
体１１に設けられた旋回駆動機構１６の駆動により、ラ
インバー収納マガジン３側の退避位置Ｃとラインボーリ
ングマシンの図示しない主軸側の授受位置Ｂとの間で旋
回される。このアーム１２の先端には、ラインバー２を
把持する把持手段１３が設けられている。この把持手段
１３は、ラインバー２のＶ溝を有するフランジ部２ａと
軸部２ｃに沿って前記フランジ部２ａよりもラインバー
２の先端寄りに設けられた被把持部との２点を把持する
ように所定量離隔して設けられた２個の把持爪１３ａ，
１３ｂを有していて、この把持爪１３ａ，１３ｂを図示
しない把持手段開閉機構により開閉させてフランジ部２
ａおよび前記被把持部を把持または把持を解除するよう
にしている。このように、ラインバー２は、２つの把持
爪１３ａ，１３ｂによりフランジ部２ａと前記被把持部
の２ヶ所で把持されるので、アーム１２の旋回動作、後
述する回動動作を行う際にも安定して把持される。把持
手段１３は、工具交換装置本体１１に設けられた回動駆
動機構１２ｂとこの回動駆動機構１２ｂを駆動するため
のモータ１２ａとからなる回動駆動手段により、アーム
１２の軸線を中心に図中矢印ｃの方向に回動することが
できるようになっている。

【０００８】なお、アーム１２は、先端に設けられた把
持手段１３の把持爪１３ａ，１３ｂが、それぞれライン
バー収納マガジン３に吊り下げられた状態で保持された
ラインバー２のフランジ部２ａおよび前記被把持部の高
さ位置と一致するように設けられていて、ベース１０に
沿った工具交換装置本体１１の水平方向の移動のみでラ
インバー２を受け渡しできるようになっている。前記進
退駆動機構１０ａ、旋回駆動機構１６、回動駆動機構１
２ｂ，把持手段開閉機構（図示せず）は、シリンダ，ロ
ータリアクチュエータや駆動モータなどの駆動力を、歯
車機構，ラック・ピニオン機構，ねじ機構，をウォーム
・ウォームホイル機構，カム機構などに伝達して各移動
体に動作をさせる公知の機構であるため、これ以上は説
明を行わない。

【０００９】［作用］上記構成により、本発明の自動工
具交換装置は以下のように作用する。ラインバー２は、
ラインバー収納マガジン３のラインバー収納部に吊り下
げられた状態で保持されている。ラインバー２は、軸線
に沿った１または複数箇所で支持手段６により支持され
ているので、ラインバー２の割出し回転中にもラインバ
ー２の先端が揺動するということがない。工具交換装置
本体１１は、ベース１０上をラインバー収納マガジン３
側にマガジン側授受位置Ａに移動してきて把持爪１３
ａ，１３ｂでラインバー２のフランジ部２ａおよび軸部
２ｃに沿って設けられた前記被把持部を把持する。そし
て、ベース１０上の逆方向の移動によりラインバー２を
ラインバー収納マガジン３のラインバー収納部から離脱
させる。工具交換装置本体１１は、把持したラインバー
２がラインバー収納マガジン３と干渉しない位置まで退
避した後（この位置が，マガジン側退避位置Ｃであ
る）、必要があるときは回動駆動機構を駆動して把持手
段１３を回動させ、ラインバー２を吊り下げた状態から
先端を垂直上方に向けた垂直状態に姿勢変更する。

【００１０】次いで、旋回駆動機構１１ａの駆動により
アーム１２を水平面内で旋回させ、把持手段１３に垂直
に立てた状態で把持されたラインバー２を退避位置Ｃか
ら主軸前方位置まで旋回移動させる。この旋回移動後、
回動駆動機構が駆動してアーム１２を９０度回動して把
持したラインバー２を垂直姿勢から水平姿勢に姿勢変更
させる。これにより、工具交換位置の後方に待機する主
軸の軸線とラインバー２の軸線とが一致する（この位置
が主軸側授受位置Ｂである）。

【００１１】ラインバー２が水平状態に姿勢変更される
と、主軸が前進してラインバー２を装着する。ラインバ
ー２の主軸装着後、把持手段１３によるラインバー２の
把持を解除して進退駆動機構で工具交換装置本体１１を
ラインバー収納マガジン３側に移動させ、アーム１２や
把持手段１３等がラインバーおよびラインボーリングマ
シンの各部位と干渉しないようにする（この位置が主軸
側退避位置Ｄである）。加工の終了したラインバー２を
交換するときには、前述の動作を逆に行い、主軸側のラ
インバー２をラインバー収納マガジン３に収納した後、
所定のラインバー２を主軸側に装着させる。

【００１２】

【実施例】次に、図２〜図７に従って、本発明の自動工
具交換装置の具体例をさらに詳細に説明する。なお、工
具交換装置本体１１については、図１に従って説明した
とおりであるので、ここでは詳しくは説明しない。図２
はラインバー収納マガジンの全体構成を説明する側面図
である。ラインバー収納マガジン３の基体であるベース
１０は、ラインボーリングマシンの近傍の床上に設置さ
れた工具交換装置本体１１のベース１０と共通のもので
ある。このベース１０には、ラインバー２を割出し回転
させるための回転駆動モータ１４（以下、モータ１４と
いう）が設けられている。このモータ１４の回転駆動
は、ベース１０上に設けられた割出し機構１５を介して
ベース１０上に立設された回転軸４に伝達されるように
なっている。また、回転軸４の上端は、ベース１０の４
隅に立設された支柱３ｂの上端に架設された梁部材３ｃ
に、軸受１７を介して回転自在に支持されている。上記
したモータ１４と割出し機構１５等とでラインバーの授
受位置に割り出す回転駆動手段が構成されている。

【００１３】回転軸４の上方には、回転軸４に固着され
ラインバー２のフランジ部２ａと係合してラインバー２
を支持する第１回転板５と、ラインバー２の軸部２ｃと
係合してラインバー２を収納するラインバー２の保持部
７とが設けられている。また、回転軸４の下方側には、
ラインバー２の先端部と係合して割出し回転中における
ラインバー２の先端部の揺動を防止するための支持手段
である第２回転板６が固着されている。

【００１４】図３は第１回転板の説明図で、（イ）は図
２のII-II 方向矢視図、（ロ）は図２のIII-III 方向矢
視図である。また、図４は図２のIV-IV 方向矢視図であ
る。図３（イ）に示すように、第１回転板５の上面側に
は、円形状の第１回転板５の円周を均等分割して同一円
周上の複数箇所（例えば８箇所）にラインバー２のフラ
ンジ部２ａを載置するための載置部である載置部材５ａ
が設けられている。この載置部材５ａの各々には、外側
に開放する半円状のラインバー受け部５ｂが形成されて
いて、フランジ部２ａ直下のラインバー２の軸部２ｃが
このラインバー受け部５ｂに挿脱できるようになってい
る。また、ラインバー２はフランジ部２ａがラインバー
受け部５ｂの周縁に載置されて吊り下げられる。このよ
うに、ラインバー２を第１回転板５に吊り下げるように
することにより、ラインバー収納マガジン３の全高を一
定にすることができ、ラインバー収納マガジン３の全体
をカバー９（図２中仮想線で示す）で囲撓することが可
能になって安全性を向上させることができる。第１回転
板５の下面側であって、載置部材５ａに対応する部位に
は、図３（ロ）に示すよう、ラインバー２の軸部２ｃと
係合してラインバー２をラインバー収納部に保持する保
持部７が設けられている。この保持部７は、ラインバー
受け部５ｂと同心状かつ同形状に形成されたラインバー
受け部７ａと、このラインバー受け部７ａの開口部近傍
に設けられ、水平方向に揺動してラインバー２の軸部２
ｃと係脱する係合部材１８とからなっている。

【００１５】この係合部材１８は、第１回転板５に設け
られた軸１８ｃと、この軸１８ｃを中心に揺動するレバ
ー１８ｂと、このレバー１８ｂの先端に設けられた回転
自在なローラ１８ａとからなっている。また、レバー１
８ｂは、軸１８ｃよりも回転軸４寄りに設けられた付勢
手段１９により、ローラ１８ａを常時ラインバー２の軸
部２ｃに押し付ける方向側に付勢されている。なお、こ
の付勢手段１９は、図５に示すように、レバー１８ｂに
向けて保持部本体７ｂ内に穿設された穴１９ｃと、この
穴１９ｃ内に進退移動自在に嵌装された押圧部材１９ｂ
と、この押圧部材１９ｂを常時レバー１８ｂ側に当接さ
せて付勢するばね１９ａとからなっている。そして、こ
の付勢手段１９の付勢力に抗してラインバー２をライン
バー受け部７ａから外側に引っ張り、またはラインバー
受け部７ａ内に挿入させることにより、ラインバー２の
軸部２ｃにローラ１８ａが当接してレバー１８ｂが揺動
し、保持部７へのラインバー２の着脱ができるようにな
っている。

【００１６】図４に示すように、ラインバー２の先端側
を支持して割出し回転中におけるラインバー２の先端側
の揺動を規制する支持手段としての第２回転板６は、第
１回転板５と同様に回転軸４に一体に取り付けられてい
る。この第２回転板６の上面には、ラインバー受け部５
ｂ，７ａと同心状でかつ同形状（半円弧状）の支持部６
ｂが形成された支持部材６ａが取り付けられている。軸
部２ｃは、この支持部６ｂに挿入されることにより揺動
しないようになっている。

【００１７】［ロック機構の説明］また、この実施例に
おいてレバー１８ｂは、工具交換装置本体１１との間で
ラインバー２の授受を行う授受位置Ａ以外の位置で揺動
しないようにロックされ、ラインバー収納部に収納され
たラインバー２が保持部７から離脱しないようになって
いる。以下に、レバー１８ｂをラインバー授受位置Ａ以
外の位置でロックするロック機構２０について説明す
る。図５および図６はこの実施例におけるロック機構の
構成および作用の説明図で、図５は保持部の一部を破断
した拡大説明図、図６は図５のＩ−Ｉ方向矢視図で、
（イ）はロック状態を、（ロ）はアンロック状態を示し
たものである。保持部本体７ｂには、付勢手段１９に対
向してストッパ２４が立設され、レバー１８ｂはこのス
トッパ２４と付勢手段１９との間に配置されている。そ
して、ストッパ２４にレバー１８ｂの後端側が当接する
ことにより、保持部７にラインバー２を収納しない状態
において付勢手段１９の付勢力によりレバー１８ｂが一
定量以上回動しないように規制している。

【００１８】また、レバー１８ｂの後端側であってスト
ッパ２４の反対側には、ロックピン２１が上下方向に設
けられ、このロックピン２１の外周面にレバー１８ｂの
後端部が当接することにより、ラインバー受け部７ａに
ラインバー２の軸部２ｃが挿入されている状態において
レバー１８ｂが揺動しないように規制されている。この
ロックピン２１は、保持部本体７ｂに形成された穴２２
内に収納され、回転軸４と平行な軸線方向、つまり、第
１回転板５に対して上下に昇降できるようになっている
とともに、穴２２に嵌装された圧縮コイルばね２３によ
り常時上方側に付勢されていて、その上端が第１回転板
５の上面から常時突出するようになっている。なお、図
６において符号２０ａは穴２２の開口部に嵌入されたカ
バーで、ロックピン２１の昇降を案内するものである。
また、符号２１ｂはロックピン２１の外周面から突出し
て形成されたストッパピンで、カバー２０ａに形成され
た溝に当接することによりロックピン２１が穴２２から
飛び出さないように、かつ、ロックピン２１が穴２２内
で軸線回りに回転しないように規制するものある。

【００１９】ロックピン２１の途中部位にはレバー１８
ｂの後端部が挿入可能なコの字状の切欠部２１ａが形成
されている。ラインバー２の授受位置Ａでロックピン２
１が、ラインバー収納マガジン３の基体等、固定部に設
けられたロック解除手段であるカム２５またはシリンダ
等により強制的に押し下げられると、切欠部２１ａがレ
バー１８ｂの後端部に対向した高さ位置まで下降する。
これにより、レバー１８ｂの後端部が切欠部２１ａに挿
脱自在になるので、レバー１８ｂの揺動が可能になり、
保持部７へのラインバー２の着脱が可能になる。なお、
ロック機構については上記のものに限らず、例えばライ
ンバー２の授受位置Ａにシリンダを設け、このシリンダ
の進退移動自在なピストンロッドを穴２２内に挿脱でき
るようにし、前記ピストンロッドの先端を穴２２に挿入
してピストンロッドの外周にレバー１８ｂの後端部を当
接させることによりレバー１８ｂのロック状態にさせ、
ピストンロッドを縮退させて穴２２から先端を抜脱する
ことによりアンロック状態にするように構成することも
できる。また、図３（イ）において符号２６は、ロック
ピン２１を手動で強制的に押し下げてレバー１８ｂのロ
ックを解除するための手動のハンドルで、このハンドル
を図中二点鎖線で示す方向に回動させることにより、授
受位置Ａ以外の手動ラインバー交換位置Ｅでラインバー
２の着脱が可能になる。すなわち、手動による工具交換
は、この位置Ｅで行うことができる。さらに、図３中符
号２７は、回転軸４の回転位置を検出するための公知の
検知手段で、回転軸４に一体に取り付けられ８個あるラ
インバー収納部の数に合わせて円周を８等分した位置に
凸部が形成された被検知部材２７ｂと、凸部の通過によ
り回転角度位置（割出し位置）および回転方向を検知す
るために同一円周上に配置された２個のセンサ２７ａ，
２７ａとからなっている。図７および図３において符号
５０は、各ラインバー収納部においてラインバー２の回
転方向の位置決めを行う回転方向位置決め部材で、ライ
ンバー受け部５ｂに挿入されたラインバー２のフランジ
部２ａに形成されたキー部（凹溝）に係合して、ライン
バー２の回転方向の位置を定めるようになっている。

【００２０】［清掃装置の構成］この実施例においてラ
インバー収納マガジン３は、ラインバー授受位置Ａでラ
インバー２の両端に設けられたテーパシャンク部（ツー
ルシャンク）２ｂ，２ｂを清掃して塵埃を除去するため
のエアブロー装置３０を有している。以下、図７に従っ
て、この実施例におけるエアブロー装置３０の構成を説
明する。図７（イ）はエアブロー装置の構成の説明図、
図７（ロ）はブラシの取付構造を説明する（イ）のV-V
断面図である。なお、エアブロー装置３０はラインバー
授受位置Ａに割り出されたラインバー２の同一軸線上に
上下に二つ設けられているが、基本的構成に変わりはな
いので、上側のエアブロー装置３０についてのみ説明
し、下側のものについては説明を省略する。

【００２１】ラインバー収納マガジン３の上端側に架設
された上部梁部材３ｃには、ラインバー授受位置Ａに張
り出すブラケット３０ａが設けられている。このブラケ
ット３０ａには図示しない直線軸受が設けられ、この直
線軸受にガイドされる図示しないパイロットバーにより
スライダ３２が上下方向にのみ移動可能に設けられてい
る。すなわち、スライダ３２は前記したパイロットバー
によりパイロットバーにより回転が規制されているわけ
である。このスライダ３２には、軸受３２ａ，３２ａに
よってテーパシャンク部２ｂと同形状の穴を有する上部
ポット３１が回転自在に支持されている。この上部ポッ
ト３１の上部には、高リードのねじが形成されたねじ部
材３３の一端が円筒部材３６を介して固定されている。
そして、ねじ部材３３の他端側が、ブラケット３０ａに
固定されたナット部材３９にねじ込まれている。また、
スライダ３２は、ブラケット３０ａに取り付けられた上
部シリンダ３４のピストンロッド３５に取り付けられ、
スライダ３２はピストンロッド３５の移動に従って上下
方向に移動するようになっている。スライダ３２が上昇
端に待機した状態でラインバー２がラインバー授受位置
Ａに割り出されると、スライダ３２が上部シリンダ３４
のピストンロッドの移動により押し下げられる。スライ
ダ３２が押し下げられると、ねじ部材３３のリードによ
り、ねじ部材３３に固定された上部ポット３１が回転し
ながら下降する。上部ポット３１の内周面にはブラシ取
付部３１ａが形成され、このブラシ取付部３１ａにブラ
シ３７がブラシ押え部材３８によって取り付けられてい
る。また、ブラシ３７は、上部ポット３１の内周面に沿
ってラインバー２のテーパシャンク部２ｂの傾斜面と平
行になるように設けられている。上側のテーパシャンク
部２ｂはブラシ３７で清掃し、同時に圧縮空気である清
掃用エアを清掃用エア供給口４０より上部ポット３１内
に供給する。清掃用のエアは、ラインバー２の上側のテ
ーパシャンク部２ｂと上部ポット３１のテーパ穴の間の
所定の隙間を通過し、ブラシ３７で掻きだすように清掃
された切粉等の塵埃を吹き飛ばしてラインバー２の上側
のテーパシャンク部２ｂの清掃を行う。なお、このブラ
シ取付部３１ａおよびブラシ３７等よりなるブラシ清掃
手段は、上部ポット３１の内周面に沿って１個または複
数個設けることができる。

【００２２】次に、上記構成の自動工具交換装置１の作
用を説明する。ラインバー収納マガジン３は、所定のラ
インバー２を自動工具交換装置１との間のラインバー授
受位置Ａに割り出す。ラインバー収納マガジン３がライ
ンバー授受位置Ａに所定のラインバー２を割り出すと、
エアブロー装置３０の上部シリンダ３４が駆動してスラ
イダ３２を下降させる。スライダ３２の下降動に伴い、
上部ポット３１に固定されたねじ部材３３のリードによ
り上部ポット３１がラインバー２の上側のテーパシャン
ク部２ｂを清掃し、同時に清掃用エアにより上側のテー
パシャンク部２ｂに付着した塵埃の除去を行う。また、
同時に下側のテーパシャンク部２ｂについても同様の動
作により塵埃の除去を行う。この後、上部シリンダ３４
が駆動して上部ポット３１が退避する。また、自動工具
交換装置１は進退駆動機構を駆動して、工具交換装置本
体１１およびアーム１２等をラインバー収納マガジン３
側に移動させ、アーム１２先端の把持爪１３ａ，１３ｂ
を授受位置Ａに位置決めされたラインバー２のフランジ
部２ａおよび軸部２ｃに係合させる。この際、ロックピ
ン２１をカム２５との係合により下降させてレバー１８
ｂのロックを解除しているので、付勢手段１９の付勢力
に抗してラインバー２をラインバー受け部７ａから外方
に引っ張ることにより、ラインバー２の着脱を容易に行
うことができる。把持爪１３ａ，１３ｂがラインバー２
を把持した後、進退駆動機構を駆動して把持爪１３ａ，
１３ｂに把持されたラインバー２をラインボーリングマ
シン側に移動させれば、ラインバー２はラインバー収納
マガジン３の保持部７から離脱される。

【００２３】ラインバー２がラインバー収納マガジン３
から取り出されると、回動駆動機構の駆動によりアーム
１２および把持爪１３ａ，１３ｂに吊り下げ姿勢に把持
されたラインバー２を反転させて垂直姿勢に姿勢変換す
る。この後、アーム１２を旋回軸１１ａの回りに反時計
方向（または時計方向）に旋回させ、ラインバー２をラ
インボーリングマシンの主軸（図示せず）の前方側に移
動させる。ラインバー２が主軸の前方側に移動したら、
回動駆動機構１２ｂの駆動により、アーム１２の軸線の
回りにアーム１２および把持手段１３を回動させ、ライ
ンバー２を垂直姿勢から水平姿勢に姿勢変更する。姿勢
変更されたラインバー２の軸線は、Ｙ軸方向の工具交換
位置に位置決めされた主軸の軸線と一致している。

【００２４】次いで、図示しないラインボーリングマシ
ンのコラムのＺ軸方向の移動により、把持爪１３ａ，１
３ｂに把持されたラインバー２が主軸の装着口に挿入さ
れ、工具クランプ・アンクランプ機構（図示せず）によ
りクランプされる。この後、工具交換装置本体１１は把
持爪１３ａ，１３ｂを開放してラインバー２を非把持状
態にし、ラインバー収納マガジン３側の主軸側退避位置
Ｄに移動して、アーム１２や把持手段１３等がラインボ
ーリングマシンのコラム等と干渉しないようにする。な
お、このラインバーの交換動作は、ラインボーリングマ
シンの動作を制御する図示しない制御装置の制御プログ
ラムにプログラムされており、操作盤からの指令により
自動または手動で実行される。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下のような効果を生じる。ラインバー収納マガジ
ンにラインバーを吊り下げて収納するため、長いライン
バーでも安定して収納できる。また、ラインバー収納マ
ガジンがラインバーを吊り下げて収納するため、ライン
バーの被把持部が比較的高い位置に位置し、主軸高さと
合わせやすいこと、ラインバー収納マガジンとのライン
バーの授受が工具交換装置本体の水平方向の移動のみで
可能であること、従って、工具交換装置本体の上下方向
の移動が不要であることにより、構成を簡素化して信頼
性の向上と工具交換時間の短縮を図ることができる。さ
らに、ラインバー収納マガジンの割出し動作中には、ラ
インバーの上部の被把持部が保持部にロックされ、ライ
ンバーの先端が振れ防止用の支持手段により支持されて
いるので、高速割出しが可能になり、ラインバー収納マ
ガジンの割出し時間の短縮が図れる。そして、ラインバ
ーを吊り下げて収納することができるため、ラインバー
収納マガジンは最小のスペースで多数のラインバーを収
納することができ、ラインボーリングマシンの自動工具
交換装置の省スペース化を図ることができる。また、ラ
インボーリングマシン収納マガジンと自動工具交換装置
とを一対のユニットとし、マシニングセンタにおけるラ
インバー（工具）の追加，ボーリング専用機（ラインボ
ーリングマシン）のフレキシブル化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラインボーリングマシンの自動工具交
換装置の全体説明図である。

【図２】ラインボーリングマシンの自動工具交換装置の
一実施例にかかり、ラインバー収納マガジンの側面図で
ある。

【図３】本発明の一実施例にかかり、（イ）は第１回転
板の説明図で、（イ）は図２のII-II 方向矢視図、
（ロ）は図２のIII-III 方向矢視図である。

【図４】図２のIV-IV 方向矢視図である。

【図５】ロック機構の構成および作用を説明する平面図
である。

【図６】図５のロック機構のＩ−Ｉ方向矢視図で、
（イ）はロック状態を、（ロ）はアンロック状態を示す
図である。

【図７】図７（イ）はエアブロー装置（上側）の構成の
説明図、（ロ）はブラシの取付構造を説明する（イ）の
V-V 断面図である。

【符号の説明】

１ 自動工具交換装置 ２ ラインバー ２ａ フランジ部（被把持部） ２ｂ テーパシャンク部 ２ｃ 軸部 ３ ラインバー収納マガジン ３ｂ 支柱 ３ｃ 梁部材 ４ 回転軸 ５ 第１回転板 ５ａ 載置部材 ５ｂ 受け部 ６ 第２回転板（支持手段） ６ａ 支持部材 ６ｂ 支持部 ７ 保持部 ８ ベッド（ラインボーリングマシンの） ９ カバー １０ ベース １１ 交換装置本体 １２ アーム １３ 把持手段 １３ａ，１３ｂ 把持爪 １４ モータ １５ 割出し機構 １６ 回動駆動機構 １７ 軸受 １８ 係合部材 １８ａ ローラ １８ｂ レバー １８ｃ 軸 １９ 付勢手段 １９ａ ばね ２０ ロック機構 ２１ ロックピン ２１ａ 切欠部 ２２ 穴（ロックピン収納用） ２３ ばね（ロックピン付勢用） ２４ ストッパ ２５ カム（ロック解除手段） ２６ ハンドル（手動ロック解除用） ３０ エアブロー装置 ３０ａ ブラケット ３１ 上部ポット ３２ スライダ ３３ ねじ部材 ３４ 上部シリンダ ３５ ピストンロッド ３６ 円筒部材 ３７ ブラシ ３８ ブラシ押え部材 ３９ ナット部材 ４０ 清掃用エア供給口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一中心線上に形成された被加工物の加
   工穴を、主軸に装着されたラインボーリングバーで加工
   するラインボーリングマシンに設けられ、複数の前記ラ
   インボーリングバーを割出し可能に収納したラインボー
   リングバー収納マガジンと、前記主軸との間で前記ライ
   ンボーリングバーの交換を行うラインボーリングマシン
   の自動工具交換装置において、 前記ラインボーリングバー（２）を垂直に吊り下げた状
   態で保持するラインボーリングバー収納マガジン（３）
   と、 このラインボーリングバー収納マガジンの各ラインボー
   リングバー収納部（３ａ）に設けられ、前記ラインボー
   リングバーの一部と係合して前記ラインボーリングバー
   を前記ラインボーリングバー収納部に保持するととも
   に、ラインボーリングバーの水平方向の移動により前記
   ラインボーリングバーを着脱可能にするラインボーリン
   グバーの保持部（７）と、 前記各ラインボーリングバー収納部にラインボーリング
   バーの軸線に沿って１個ないし複数個設けられ、ライン
   ボーリングバーの割出し回転中にラインボーリングバー
   の一端が揺動しないように支持する支持手段（６）と、 前記ラインボーリングマシンの主軸と前記ラインボーリ
   ングバー収納マガジンとの間に設けられたベース（１
   ０）と、 このベースに設けられ、前記ラインボーリングバー収納
   マガジン側のラインボーリングバーの授受位置（Ａ），
   ラインボーリングバー収納マガジンと干渉しないマガジ
   ン側の退避位置（Ｃ）の間で、および、主軸側のライン
   ボーリングバーの授受位置（Ｂ），ラインボーリングマ
   シンと干渉しない主軸側の退避位置（Ｄ）の間で進退移
   動する工具交換装置本体（１１）と、 この工具交換装置本体を前記ベース上で進退移動させる
   進退駆動手段と、 前記工具交換装置本体に設けられ、垂直軸線の回りに旋
   回動作可能なアーム（１２）と、 前記工具交換装置本体に設けられ前記アームを前記主軸
   側のラインボーリングバーの授受位置と前記ラインボー
   リングバー収納マガジン側の授受位置との間で旋回動作
   させる旋回駆動機構（１６）と、 前記アームの先端に設けられ、前記ラインボーリングバ
   ーの軸線に沿って設けられた複数の被把持部を、所定量
   離隔して設けられた複数の把持爪（１３ａ，１３ｂ）の
   開閉動作により把持する把持手段（１３）と、 前記交換装置本体に設けられ前記把持手段を前記アーム
   の軸線の回りに回動動作させる回動駆動手段（１２ａ，
   １２ｂ）と、 からなることを特徴とするラインボーリングバーの自動
   工具交換装置。
2. 【請求項２】 前記ラインボーリングバー収納マガジン
   は、 基体と、 この基体に回転自在に立設された回転軸（４）と、 この回転軸を回転させて所定のラインボーリングバーを
   前記交換装置本体とのラインボーリングバーの授受位置
   に割り出す回転駆動手段（１４，１５）と、 前記回転軸の上部に設けられ前記回転軸とともに回転す
   る円板状の第１回転板（５）と、 この第１回転板の円周を均等分割して複数設けられると
   ともに、外周側に開放しラインボーリングバーの一方の
   側の軸部（２ｃ）が挿脱自在な半円弧状のラインボーリ
   ングバー受け部（５ｂ）が形成され、前記ラインボーリ
   ングバー受け部（５ｂ）の穴周縁にラインボーリングバ
   ーのフランジ部（２ａ）を載置することによりラインボ
   ーリングバーを吊り下げる複数の載置部（５ａ）と、 前記各ラインボーリングバー収納部に設けられた本体
   （７ｂ）と、この本体に形成され前記載置部のラインボ
   ーリングバー受け部と同心状に形成されたラインボーリ
   ングバー受け部（７ａ）と、このラインボーリングバー
   受け部のラインボーリングバーの出入口に揺動自在に設
   けられ前記ラインボーリングバー受け部に挿入されたラ
   インボーリングバーと係脱自在な係合部材（１８）と、
   この係合部材を前記ラインボーリングバーに当接する方
   向に常時付勢する付勢手段（１９）とからなるラインボ
   ーリングバーの保持部（７）と、 前記第１回転板より下方側に設けられ、ラインボーリン
   グバーの他方の側の軸部でラインボーリングバーを支持
   して割出し回転中におけるラインボーリングバーの揺動
   を規制する支持部（６ｂ）を有する第２回転板（６ａ）
   と、 を有することを特徴とする請求項１に記載のラインボー
   リングマシンの自動工具交換装置。
3. 【請求項３】 前記保持部（７）には、 前記ラインボーリングバー収納マガジン側のラインボー
   リングバーの授受位置（Ａ）以外の位置でラインボーリ
   ングバーが前記ラインボーリングバー収納部から離脱し
   ないように、前記係合部材（１８）が揺動しないように
   規制するロック機構（２０）と、 前記ラインボーリングバー収納マガジン側の前記授受位
   置（Ａ）で前記ロック機構によるロックを解除し、前記
   ラインボーリングバーをラインボーリングバー収納部に
   着脱自在にするロック解除手段（２５）を設けたこと、 を特徴とする請求項２に記載のラインボーリングマシン
   の自動工具交換装置。