(57)【要約】 【課題】  工具交換を繰り返し行っても、押え部材の突出端位置を規制できる工具交換アームを提供する。【解決手段】  把持爪１２中心の外側に向かって移動可能に備えられて常時突出方向にばね部材１３により付勢されている押え部材１５の外周の一部に軸線方向前後を壁部とした溝部１６を形成し、その溝部１６に係合する規制部材１４をアーム本体１１に押え部材１５の長手に沿って位置調整可能に取り付け、前記規制部材１５をアーム本体１１に設けた調整ねじ２２により移動させることで、押え部材１５の突出端位置を規制するようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具交換装置の工具交換アームであって、アーム本体の端部に設けた把持爪と、把持爪中心の外側に向かって移動可能に備えられて常時突出方向にばね部材により付勢され、アーム本体に設けた規制部材により突出端位置を規制されている押え部材とにより工具をクランプするように構成されている工具交換アームにおいて、前記規制部材をアーム本体に押え部材の長手に沿って位置調整可能に取り付けたことを特徴とする工具交換アーム。
【請求項２】
アーム本体には、規制部材の押え部材の長手に沿う方向の位置を定める調整ねじを設けたことを特徴とする請求項１記載の工具交換アーム。
【請求項３】
押え部材の外周の一部に軸線方向前後を壁部とした溝部を形成し、その溝部と対応してアーム本体に挿通孔を形成し、前記溝部と係合する規制部材を挿通孔内に位置させて規制部材と一体の取付ベースを挿通孔外側に配置して前記挿通孔を塞ぎ、その取付ベースには押え部材の長手に沿って長孔を設け、その取付ベースの外側面に前記長孔を覆うカバープレートを当て付けてカバープレート外側から固定ボルトを前記長孔を介してアーム本体に螺合し、調整ねじを取付ベースにおける押え部材の突出方向端に当接させていることを特徴とする請求項２記載の工具交換アーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の主軸と工具マガジンとの間で工具を交換する工具交換装置の工具交換アームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の工具交換アームは、アーム本体の端部に設けた把持爪と、把持爪中心の外側に向かって移動可能に備えられて常時突出方向にばね部材により付勢され、アーム本体に設けた規制部材により突出端位置を規制されている押え部材とにより工具をクランプするように構成されたものが知られている。
上記工具交換アームによる工具交換について説明する。工具交換アームを待機位置（図１の状態）から把持位置に向かって９０°旋回させると、押え部材は工具によって一旦押し戻され、その後再び突出して把持爪に把持された工具を押し付けた状態となる。その状態のまま、工具交換アームが前方に移動し、１８０°旋回し、後方に移動することで、工具交換アームにクランプされた工具の位置が入れ替わり、入れ替わった工具は主軸と工具マガジンに夫々装着される。その後、工具交換アームを待機位置に向かって９０°旋回させると、押え部材は工具によって一旦押し戻され、その後再び突出して規制部材に押し付けた状態となる。そして、工具交換アームが待機位置で停止することで工具交換が終了する。
特許文献１の工具交換アームは、アーム本体の側面に固着したストッパ（規制部材）に押え部材に設けた鍔部を当接させることで、押え部材の突出端位置を規制することが開示されている。特許文献２の工具交換アームは、アーム本体に固定した直交ピン（規制部材）を押え部材に設けた長円形のスロットに挿通させ、スロットの一方に直交ピンを当接させることで、押え部材の突出端位置を規制することが開示されている。
【特許文献１】実公平７−４６４４０号公報
【特許文献２】特開平１１−４２５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような工具交換が繰り返し行われると、規制部材に押し付けられる押え部材と規制部材が摩耗することになる。ところが、両部材が摩耗することで押え部材の突出端位置が移動し、押え部材の把持爪に対する突出量が多くなると、工具と押え部材による衝突音が大きくなったり、工具交換時に押え部材を余計に押し込む必要があり、好ましくない。そこで本発明は、工具交換を繰り返し行っても、押え部材の突出端位置を規制できる工具交換アームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願は、工具交換装置の工具交換アームであって、アーム本体の端部に設けた把持爪と、把持爪中心の外側に向かって移動可能に備えられて常時突出方向にばね部材により付勢され、アーム本体に設けた規制部材により突出端位置を規制されている押え部材とにより工具をクランプするように構成されている工具交換アームにおいて、前記規制部材をアーム本体に押え部材の長手に沿って位置調整可能に取り付けたことを特徴とする。前記アーム本体には、規制部材の押え部材の長手に沿う方向の位置を定める調整ねじを設けた。
【０００５】
具体的に押え部材の外周の一部に軸線方向前後を壁部とした溝部を形成し、その溝部と対応してアーム本体に挿通孔を形成し、前記溝部と係合する規制部材を挿通孔内に位置させて規制部材と一体の取付ベースを挿通孔外側に配置して前記挿通孔を塞ぎ、その取付ベースには押え部材の長手に沿って長孔を設け、その取付ベースの外側面に前記長孔を覆うカバープレートを当て付けてカバープレート外側から固定ボルトを前記長孔を介してアーム本体に螺合し、調整ねじを取付ベースにおける押え部材の突出方向端に当接させている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、押え部材の突出端位置を規制する規制部材を、アーム本体に押え部材の長手に沿って位置調整可能に取り付けてあるので、押え部材、規制部材の両部材が摩耗しても、規制部材を移動させることで押え部材の突出端位置を最適な位置にできる。前記規制部材を調整ねじにより移動させることで、押え部材の突出端位置を微調整できる。また、規制部材により押え部材の回転移動を規制することができる。更に、規制部材が移動する挿通孔は取付ベース、カバープレートで塞がれているので、クーラントなどの侵入が防止され、押え部材の進退移動を円滑に維持できる。
【実施例】
【０００７】
図１は、主軸２に装着された工具Ｔａを用いてワークＷを加工する工作機械１であって、複数の工具Ｔｂを装着した工具マガジン３と、主軸２と工具マガジン３との間で工具Ｔａ，Ｔｂを交換する工具交換装置４とが設置されている。前記工具交換装置４は、駆動手段（図示しない）により回動または前後移動する駆動軸５に、工具Ｔａ，Ｔｂをクランプ可能に構成された工具交換アーム１０を固定したものであり、工具交換時には、駆動軸５の駆動により工具交換アーム１０を旋回または前後移動させるようになっている。前記工具交換アーム１０は、アーム本体１１の端部に設けた把持爪１２と、把持爪１２中心の外側に向かって移動可能に備えられて常時突出方向にばね部材１３により付勢され、アーム本体１１に設けた規制部材１４により突出端位置を規制されている押え部材１５とにより工具Ｔａ，Ｔｂをクランプするように構成されている。尚、本実施形態の工具交換アーム１０は、両端に把持爪１２、押え部材１５を設けたものであるが、アーム本体１１の一方端のみに把持爪１２、押え部材１５を設けたものや、把持爪１２がアーム旋回中心に対して１８０°位置にないものであってもよい。
【０００８】
前記押え部材１５の外周の一部に軸線ＣＬ方向前後を壁部とした溝部１６が形成されている。その押え部材１５の長さは、把持爪１２に把持された工具Ｔａ，Ｔｂに先端部が当接した時（クランプ状態）に、押え部材１５の後端が後述する段付き孔２４に突出するように設定されている。溝部１６と対応してアーム本体１１に挿通孔１７が形成されている。前記溝部１６と係合する規制部材１４を挿通孔１７内に位置させて規制部材１４と一体の取付ベース１８を挿通孔１７外側に配置して前記挿通孔１７を塞いでいる。その取付ベース１８には押え部材１５の長手に沿って長孔１９が設けられ、その取付ベース１８の外側面に前記長孔１９を覆うカバープレート２０を当て付けてカバープレート２０外側から固定ボルト２１を前記長孔１９を介してアーム本体１１に螺合してある。アーム本体１１には、規制部材１４の押え部材１５の長手に沿う方向の位置を定める調整ねじ２２が設けられている。その調整ねじ２２を取付ベース１８における押え部材１５の突出方向端に当接させている。
【０００９】
前記固定ボルト２１を緩めた状態において、図７（ａ）に示すように、調整ねじ２２を締め込むと取付ベース１８を介して規制部材１４が挿通孔１７のアーム本体１１中心側面に向かって移動する。また、図７（ｂ）に示すように、調整ねじ２２を緩めると取付ベース１８を介して規制部材１４が把持爪１２側に向かって移動することになる。従って、押え部材１５の突出端位置は、規制部材１４の移動により規制されるようになっている。また、規制部材１４の移動によって規制部材１４と溝部１６との隙間ｔが調整できるので、押え部材１５の回転方向への移動が規制されるようになっている。尚、本実施形態の規制部材１４は、押え部材１５の軸線ＣＬに対して傾いて移動するように設けたが、図８に示すように、押え部材１５の軸線ＣＬに平行に移動するように設けても良い。
【００１０】
アーム本体１１の中央部には、前記押え部材１５が挿入された挿入孔２３の小径部に貫通する段付き孔２４が設けられている。その段付き孔２４は駆動軸５の軸線に平行に配置されている。各段付き孔２４にはロック部材２５が挿入されている。アーム本体１１には、前記段付き孔２４を塞ぐようにカバー部材２７が取り付けられている。ロック部材２５は、アーム本体後面１１ａに向かって移動可能に備えられて常時突出方向にばね部材２６により付勢されている。よって、工具交換アーム１０が前方位置Ａにあるとき（図３の左側状態）には、ロック部材２５がばね部材２６により付勢され、ロック部材２５中間部で挿入孔２３を塞ぐようになっている。また、工具交換アーム１０が後方位置Ｂにあるとき（図３の右側状態）には、ロック部材２５が駆動軸５に設けた固定部６当接することで押し戻され、ロック部材２５中間部が挿入孔２３から離れるようになっている。
【００１１】
次に、上記構成の工具交換アーム１０による工具交換について説明する。予め押え部材１５の溝部１６の後壁部１６ａが規制部材１４に当接した状態において、後端が段付き孔２４に突出しないように規制部材１４の位置が調整ねじ２２により調整されている。主軸２に装着された工具ＴａによるワークＷの加工が終了し、制御装置（図示しない）により工具交換の指示が出されると、主軸２の移動により工具Ｔａを交換位置に移動させると共に、工具マガジン３では次に使用する工具Ｔｂを交換位置に移動させる（図１の状態）。駆動軸５により後方位置Ｂにある工具交換アーム１０を待機位置Ｃから把持位置Ｄに向かって９０°旋回させると、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ばね部材１３により規制部材１４に押し付けられた押え部材１５は、把持爪１２に工具Ｔａ，Ｔｂが把持される際に一旦押し戻され、その後再び突出して把持爪１２に把持された工具Ｔａ，Ｔｂを押し付けた状態となる。図５（ｃ）の状態では、押え部材１５の後端は段付き孔２４に突出している。その後、駆動軸５により工具交換アーム１０を前方位置Ａに移動させることで、主軸２と工具マガジン３から夫々工具Ｔａ，Ｔｂが抜き出される。この時には、ロック部材２５により押え部材１５が工具Ｔａ，Ｔｂに向かって押し付けられるので、工具交換アーム１０の前方位置Ａにおいて、把持爪１２と押え部材１５による工具Ｔａ，Ｔｂのクランプ状態が維持されることになる。
【００１２】
その状態のまま、駆動軸５により前方位置Ａにある工具交換アーム１０を１８０°旋回させると、主軸２と工具マガジン３から抜き取られた工具Ｔａ，Ｔｂの位置が入れ替わる。その後、駆動軸５により工具交換アーム１０を後方位置Ｂに移動させることで、各工具Ｔａ，Ｔｂが主軸２と工具マガジン３に装着される。その時には、ロック部材２５が駆動軸５に設けた固定部６に当接することで押し戻され、ロック部材２５による押え部材１５の押し付けが解除される代わりに、押え部材１５はばね部材１３により工具Ｔａ，Ｔｂに向かって押し付けられる。その後、駆動軸５により把持位置Ｄにある工具交換アーム１０を待機位置Ｃに向かって９０°旋回させると、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、ばね部材１３により工具Ｔａ，Ｔｂに押し付けられた押え部材１５は、工具Ｔａ，Ｔｂが把持爪１２から外れる際に一旦押し戻され、その後再び突出して規制部材１４に押し付けられた状態となる。
【００１３】
このような工具交換が繰り返し行われると、ばね部材１３により押え部材１５の溝部１６の後壁部１６ａが規制部材１４に繰り返し押し付けられるので、規制部材１４と押え部材１５の溝部１６の後壁部１６ａが早期に摩耗することになる。規制部材１４と溝部１６が摩耗すると、押え部材１５の突出端位置が移動してしまう。しかし、規制部材１４の押え部材１５の長手に沿う位置を調整することにより、押え部材１５の突出端位置を常時最適な位置にできることから、従来のように、工具Ｔａ，Ｔｂと押え部材１５による衝突音が大きくなったり、工具交換時に工具Ｔａ，Ｔｂにより押え部材１５を余計に押し込む必要がなくなる。また、調整ねじ２２により規制部材１４を移動させることで押え部材１５の突出端位置を微調整できる。更に、規制部材１４を移動させることで押え部材１５の回転方向への移動量が一定となり、押え部材１５の先端部が確実に工具Ｔａ，Ｔｂに当接することになる。そして、規制部材１４を位置させている挿通孔１７を取付ベース１８で塞ぎ、取付ベース１８の長孔１９をカバープレート２０で塞ぐことで、アーム本体１１外側から挿入孔２３にクーラントなどの侵入が防止され、押え部材１５の進退移動が円滑に保たれることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る工具交換アームを備えた工作機械を示す図である。
【図２】工具交換アームの正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ視図であって、工具交換アームの前後移動の状態を示す図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】工具交換アームを待機位置から把持位置に向けて旋回させた状態を示す図である。
【図６】工具交換アームを把持位置から待機位置に向けて旋回させた状態を示す図である。
【図７】規制部材を移動させた状態を示す図である。
【図８】他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
４    工具交換装置
１０    工具交換アーム
１１    アーム本体
１２    把持爪
１３    ばね部材
１４    規制部材
１５    押え部材
１６    溝部
１７    挿通孔
１８    取付ベース
１９    長孔
２０    カバープレート
２１    固定ボルト
２２    調整ねじ
Ｔａ，Ｔｂ  工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006142397.tif 000008
【図７】
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【図８】
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