(57)【要約】【課題】加工サイクルに影響を与えることなく工具内に残留した切削液を確実に除去し、環境改善と加工工数の適正化とを可能とする。【解決手段】工具１０内の切削液回収機構５０は、工作機械の主軸を除いて工具１０を把持可能な工具マガジンの工具把持部４に設けられ、工具１０の把持状態で工具１０に設けられた切削液の供給孔１３と連通する吸引孔５２と、吸引孔５２に接続される吸引管５３と、を含んでなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の主軸を除いて工具を把持可能な工具把持部に設けられ、
前記工具の把持状態で前記工具に設けられた切削液の供給孔と連通する吸引孔と、
前記吸引孔に接続される切削液吸引用の配管と、を含んでなる工具内の切削液回収機構。
【請求項２】
前記工具把持部は、前記工具を清掃するためのエアを供給するエアブロー管を備え、前記エアブロー管による前記工具把持部内のエアの供給領域が、逃がし孔を介して前記吸引孔及び前記配管と連通しており、
前記工具の把持状態で前記エアブロー管からのエアの供給と同時に前記配管からの吸引を行い、エアを前記逃がし孔を介して前記配管から吸引することで、前記吸引孔を介して前記供給孔から切削液が吸引可能であることを特徴とする請求項１に記載の工具内の切削液回収機構。
【請求項３】
前記工具把持部は、前記工具の把持状態で前記工具をロックして前記供給領域を密閉するロック機構を備えることを特徴とする請求項２に記載の工具内の切削液回収機構。
【請求項４】
工作機械の主軸から受け渡された工具を把持する工具把持部と、その工具把持部を工具ストッカ部へ搬送する工具搬送部とを備えた工具マガジンであって、
前記工具把持部に、請求項１乃至３の何れかに記載の工具内の切削液回収機構が設けられていることを特徴とする工具マガジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具内に残留した切削液を回収するための切削液回収機構と、当該切削液回収機構を備えた工具マガジンとに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械では、主軸に把持させる工具内に切削液供給孔を貫通形成し、主軸に設けた供給回路を介して切削液供給源から供給された切削液を工具から噴射させるようになっている。加工終了後は、工具内に残留した切削液を除去するため、例えば特許文献１，２に開示されるように、供給回路に設けたエジェクタに回路を切り替えて、残留した切削液をエジェクタにより吸引して回収される。また、エアブローで除去する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１９２５３６号公報
【特許文献２】特開平１１−１６５２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これらの切削液の除去は、何れも主軸において実施されるため、全加工時間のサイクルタイム内で切削液の除去時間を長くすると、非加工時間が多くなって加工サイクルに影響を与える。かといって加工工数を削減するために切削液の除去回数や時間を短くすれば、残留した切削液を除去しきれないまま工具が工具マガジンに戻されるおそれがある。この場合、工具マガジン内で工具から切削液が漏れ出すおそれがあり、工場内の環境悪化に繋がってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、加工サイクルに影響を与えることなく工具内に残留した切削液を確実に除去でき、環境改善と加工工数の適正化とが可能となる工具内の切削液回収機構及び工具マガジンを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、工具内の切削液回収機構であって、工作機械の主軸を除いて工具を把持可能な工具把持部に設けられ、
前記工具の把持状態で前記工具に設けられた切削液の供給孔と連通する吸引孔と、前記吸引孔に接続される切削液吸引用の配管と、を含んでなることを特徴とする。
なお、ここでの「工具把持部」は、自動工具交換装置の工具マガジンや主軸への受け渡し前の待機ステーション等、工作機械の主軸以外の工作機械の周辺設備において工具を一時的に把持できる機械装置を指す。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、前記工具把持部は、前記工具を清掃するためのエアを供給するエアブロー管を備え、前記エアブロー管による前記工具把持部内のエアの供給領域が、逃がし孔を介して前記吸引孔及び前記配管と連通しており、前記工具の把持状態で前記エアブロー管からのエアの供給と同時に前記配管からの吸引を行い、エアを前記逃がし孔を介して前記配管から吸引することで、前記吸引孔を介して前記供給孔から切削液が吸引可能であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２の構成において、前記工具把持部は、前記工具の把持状態で前記工具をロックして前記供給領域を密閉するロック機構を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、工作機械の主軸から受け渡された工具を把持する工具把持部と、その工具把持部を工具ストッカ部へ搬送する工具搬送部とを備えた工具マガジンであって、
前記工具把持部に、請求項１乃至３の何れかに記載の工具内の切削液回収機構が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、全加工時間のサイクルタイム以外で切削液の除去が可能となると共に、切削液の除去時間も長く確保できる。よって、加工サイクルに影響を与えることなく工具内に残留した切削液を確実に除去でき、環境改善と加工工数の適正化とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】工具マガジンの説明図である。
【図２】工具把持部の縦断面図で、（Ａ）は工具受け渡し時、（Ｂ）は工具搬送時をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、工作機械の自動工具交換装置に設けられる工具マガジンの一例を示すもので、この工具マガジン１は、複数の工具を保持する工具ストッカ部２と、工具ストッカ部２に対して工具の搬送及び取り出しを行う工具搬送部３とを備えている。工具搬送部３は、工具を把持する工具把持部４と、工具把持部４を搬送する搬送駆動部５とを有している。
図示しない主軸に装着して使用された工具１０は、工具交換アーム６（図２）によって受け渡し位置の工具把持部４に受け渡される。工具１０を受け取った工具把持部４は、工具搬送部３によって工具ストッカ部２の所定のストック位置に搬送されて、工具１０をストックさせることになるが、この受け渡し位置からストック位置までの搬送に比較的時間があることから、ここでは図２に示すように、工具把持部４に切削液回収機構５０を設けて、当該搬送中に、工具１０の軸心に設けた供給孔１３内に残留した切削液を除去するようになっている。
【００１０】
図２は、工具把持部４の縦断面図で、（Ａ）は工具受け渡し時、（Ｂ）は工具搬送時をそれぞれ示している。ここでは右側を前方、左側を後方として説明する。
この工具把持部４は、本体２０の先端に、工具１０の後部に設けたテーパ部１１が嵌合可能なテーパ状の受け部２１を備え、本体２０に接続されたエアブロー管２２を介してエアが受け部２１内に供給可能となっている。
また、受け部２１の後部には、工具１０の後端に設けたプルスタッド１２が挿入される挿入部２３が連設されると共に、挿入部２３に半径方向で連通する複数の係止用孔２４，２４・・が形成されている。各係止用孔２４には、挿入部２３に突出してプルスタッド１２に係止可能なボール２５と、ボール２５を挿入部２３への突出位置に付勢するコイルバネ２６とがそれぞれ収容されている。
【００１１】
コイルバネ２６は、本体２０の外側から係止用孔２４に螺合されるプラグ２７によって位置決めされるが、図２（Ａ）で上側となる１つの係止用孔２４の外側には、ロック機構３０が設けられて、コイルバネ２６の付勢力が変更可能となっている。
このロック機構３０は、係止用孔２４と連通して前後方向に形成されるロック用孔３１と、ロック用孔３１内で前後移動可能に収容されるロック用ピストン３２と、ロック用ピストン３２を前後移動させるロック用配管３３とを含んでいる。ロック用孔３１は、後側の大径孔３４と、係止用孔２４と連通する前側の小径孔３５とを有し、大径孔３４には、ロック用配管３３と繋がる往き通路３６と戻り通路３７とが連設されている。
ロック用ピストン３２は、大径孔３４内で前後移動する大径のピストン部３８と、ピストン部３８から前方へ突出して小径孔３５内で回転規制された状態で前後移動する小径のロッド部３９とを備えた軸体で、ロッド部３９には、コイルバネ２６の外側端部を受ける２つの受け面４０，４１が、ボール２５に近い後側の内側位置と、ボール２５から遠い前側の外側位置との２段に分けて形成されている。
【００１２】
よって、このロック機構３０では、ロック用配管３３から往き通路３６にエアを供給すると、図２（Ｂ）に示すように、ピストン部３８が後方から押圧されてロック用ピストン３２が前進し、ロッド部３９の内側の受け面４０をコイルバネ２６の外側に位置させる。よって、付勢力が上昇したコイルバネ２６によってボール２５がプルスタッド１２に係止して工具１０が抜け止め（ロック）されることになる。一方、図示しない切替弁によってロック用配管３３からのエアを戻り通路３７から供給すると、図２（Ａ）に示すように、ピストン部３８が前方から押圧されてロック用ピストン３２が後退し、外側の受け面４１をコイルバネ２６の外側に位置させる。よって、付勢力が下降したコイルバネ２６によってボール２５がプルスタッドに係止して工具１０が取り外し可能となる。
【００１３】
一方、本体２０における図２（Ａ）の下側には、工具１０の供給孔１３に貯留した切削液を回収するための切削液回収機構５０が設けられている。
この切削液回収機構５０は、本体２０に前後方向へ形成されて前端が挿入部２３と連通する逃がし孔５１と、本体２０の軸心で前後方向へ形成され、前端が挿入部２３と連通し、後端が外側へ折曲して逃がし孔５１と連通する吸引孔５２と、逃がし孔５１の後端に接続される切削液吸引用の吸引管５３と、吸引孔５２へ前後移動可能に収容される吸引用ピストン５４と、吸引用ピストン５４を前方へ付勢するコイルバネ５５とを備えている。
吸引用ピストン５４は、軸心に貫通孔５６を備えて後側が大径部５７、前側が小径部５８となる２段径を有し、小径部５８の前端にはリング状のシール５９が設けられている。この吸引用ピストン５４は、コイルバネ５５により、吸引孔５２の前側内面に設けた段部６０に大径部５７が当接する図２（Ａ）の前進位置に付勢される。この前進位置では小径部５８が挿入部２３内に突出している。
【００１４】
よって、工具１０のテーパ部１１が工具把持部４の受け部２１に嵌合してロック機構３０で抜け止めされる図２（Ｂ）の把持状態では、挿入部２３に挿入されたプルスタッド１２が吸引用ピストン５４に当接して後方へ押し込み、シール５９をプルスタッド１２の後面に当接させる。この状態で、工具１０の供給孔１３は、吸引用ピストン５４の貫通孔５６、吸引孔５２、逃がし孔５１を介して吸引管５３と繋がることになる。このとき、受け部２１後方でのエアブロー管２２の吹出口を含むエアの供給領域Ｅは、テーパ部１１と受け部２１との嵌合によって密閉される。
【００１５】
以上の如く構成された切削液回収機構５０においては、図２（Ａ）の工具１０の受け渡し時には、工具交換アーム６によって工具１０を受け取る際に、エアブロー管２２からエアをテーパ部１１と受け部２１との間に吹きつけて、テーパ部１１の清掃を行う。
そして、テーパ部１１が受け部２１と嵌合した状態で、図２（Ｂ）に示すようにロック機構３０によりロック用ピストン３２を前進させて工具１０を抜け止めする。このロック状態で工具把持部４は、工具搬送部３によって工具ストッカ部２の所定のストック位置に搬送されるが、この搬送時に、エアブロー管２２からエアが継続して供給されると共に、吸引管５３による吸引がなされる。受け部２１後方のエアの供給領域Ｅは、テーパ部１１により密閉されているので、供給されたエアは、供給領域Ｅから逃がし孔５１に流れ、吸引管５３に吸引される。その際に生じる負圧により、工具１０の供給孔１３に貯留している切削液は、吸引用ピストン５４の貫通孔５６と吸引孔５２とを介して逃がし孔５１に吸い込まれ、エアと共に吸引管５３に吸引されることになる。
【００１６】
このように、上記形態の工具１０内の切削液回収機構５０及び工具マガジン１によれば、工作機械の主軸を除いて工具１０を把持可能な工具把持部４に設けられ、工具１０の把持状態で工具１０に設けられた切削液の供給孔１３と連通する吸引孔５２と、吸引孔５２に接続される吸引管５３（切削液吸引用の配管）と、を含んでなることで、全加工時間のサイクルタイム以外で切削液の除去が可能となると共に、切削液の除去時間も長く確保できる。よって、加工サイクルに影響を与えることなく工具１０内に残留した切削液を確実に除去でき、環境改善と加工工数の適正化とが可能となる。
【００１７】
特にここでは、工具把持部４は、工具１０を清掃するためのエアを供給するエアブロー管２２を備え、エアブロー管２２による工具把持部４内のエアの供給領域Ｅが、逃がし孔５１を介して吸引孔５２及び吸引管５３と連通しており、工具１０の把持状態でエアブロー管２２からのエアの供給と同時に吸引管５３からの吸引を行い、エアを逃がし孔５１を介して吸引管５３から吸引することで、吸引孔５２を介して供給孔１３から切削液を吸引可能としているので、エアブローを利用した負圧の発生により切削液を効果的に吸引可能となる。
また、工具把持部４は、工具１０の把持状態で工具１０をロックして供給領域Ｅを密閉するロック機構３０を備えることで、供給領域Ｅに供給されるエアを確実に逃がし孔５１を介して吸引管５３から吸引することができる。
【００１８】
なお、上記形態では、工具を清掃するエアブローを利用して切削液の吸引を行っているが、これに限らず、逃がし孔をなくして吸引管と切削液吸引用の配管とで切削液の吸引を行うようにしてもよい。ロック機構も、エア以外の流体でロック用ピストンを動作させてもよいし、ロック機構自体を省略してもよい。
また、上記形態では、工具マガジンの工具把持部に切削液回収機構を設けて搬送時に切削液の吸引を行うようにしているが、主軸を除いて工具を一時的に把持可能な工具把持部であれば、工作機械周辺の工具マガジン内に設けられた交換用の工具ポットや、待機ステーションに設けられる工具ポット等の機械装置に切削液回収機構を設けても差し支えない。すなわち、搬送時以外でも一時的な待機時間を利用した切削液の回収は可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１・・工具マガジン、２・・工具ストッカ部、３・・工具搬送部、４・・工具把持部、５・・搬送駆動部、６・・工具交換アーム、１０・・工具、１１・・テーパ部、１２・・プルスタッド、１３・・供給孔、２０・・本体、２１・・受け部、２２・・エアブロー管、２３・・挿入部、２５・・ボール、３０・・ロック機構、３２・・ロック用ピストン、３３・・ロック用配管、４０，４１・・受け面、５０・・切削液回収機構、５１・・逃がし孔、５２・・吸引孔、５３・・吸引管、５４・・吸引用ピストン、５５・・コイルバネ、５６・・貫通孔、５９・・シール、Ｅ・・供給領域。
【図１】
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【図２】
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