(57)【要約】【課題】メンテナンス及び修理が便利で、かつ液体のギアオイルを使用しない工作機械の刃物の自動交換システムを提供する。【解決手段】ハウジングと、回転軸と、交換アームと、パワーユニットとを含む刃物の自動交換システムであって、前記パワーユニットが前記ハウジングの中に配置され、外部に電機子コイル群が設けられている固定軸、及び前記電機子コイル群と対応するように設けられている界磁石を備え、前記回転軸におけるローラーと接触するカム状の輪郭が外面に形成されている回転台座を有する。電機子コイル群に電流を与えると、磁界を発生させ、界磁石を介して回転台座４２を回転させ、カム状の輪郭による動作曲線でローラーが押し導かれ、回転軸を回転させることにより、交換アームを回転させて刃物交換が行われる。【選択図】図２
2019084672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
回転可能に前記ハウジングに穿設して一端が該ハウジングの外に位置し、該ハウジングの中に位置する従動部を備える回転軸と、
該回転軸のハウジングの外に位置している前記一端に連結されている交換アームと、
前記ハウジングの中に配置され、外部に少なくとも１つの電機子コイル群が設けられている固定軸、及び該固定軸に対して回転可能に連結されている回転台座を有し、該回転台座が、主動部及び前記電機子コイル群と対応するように設けられている少なくとも１つの界磁石を備え、回転のとき前記主動部が前記従動部を介して前記回転軸を回転させるように構成されているパワーユニットと、
を含む工作機械の刃物の自動交換システム。
【請求項２】
前記回転台座は中空の構成を有し、前記固定軸が前記回転台座を貫通して両端が前記ハウジングとそれぞれ連結されており、前記界磁石が前記回転台座の内壁に配置されており、前記主動部は前記回転台座の外面に配置されている、請求項１記載の工作機械の刃物の自動交換システム。
【請求項３】
前記回転軸の前記従動部は、間隔を空けて該回転軸の周面に配置されている複数のコンタクト部材を含め、前記主動部は前記回転台座の外面に形成されているカム状の輪郭からなり、前記回転台座が回転するとき、回転している回転台座は前記カム状の輪郭で前記コンタクト部材を押し導くことによって前記回転軸を回転させるように構成されている、請求項２記載の工作機械の刃物の自動交換システム。
【請求項４】
前記パワーユニットは、前記回転台座と前記固定軸の間に配置されている軸受を少なくとも有する、請求項２記載の工作機械の刃物の自動交換システム。
【請求項５】
前記ハウジングは垂直に連結されている正面及び底面を有し、前記固定軸が前記正面と垂直し、前記回転軸が垂直に前記底面に貫通するように構成されている、請求項１記載の工作機械の刃物の自動交換システム。
【請求項６】
前記回転台座と連動して前記回転軸を上下に移動させる昇降手段をさらに含む、請求項１記載の工作機械の刃物の自動交換システム。
【請求項７】
前記昇降手段は、ロッカーアーム及び前記回転台座に形成されているロッカーアームの動作溝を含み、前記ロッカーアームの一端がハウジングに枢接されており、他端が前記回転軸の回転を干渉しないように該回転軸に連結されており、ロッカーアームの動作溝に位置するように前記ロッカーアームに配置されている従動部材をさらに含む、請求項６記載の工作機械の刃物の自動交換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に関する。特に、工作機械の刃物の自動交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機器の刃物の自動交換装置は、刃物ストッカーと刃物交換システムとを備え、刃物ストッカーに収納された刃物を交換システムの交換アームにより工作機器の主軸における刃物と交換させ、作業機能を向上させることを目的とするものである。
【０００３】
台湾実用新案公告第M518607号の「刃物自動交換装置用のモータのセンシング機構」においては、天面にモータ及び減速手段を設けており、内部にはローラーカム手段及び出力主軸を設けているハウジングを備え、該出力主軸の一端がハウジングの下部を貫通して刃物交換アームと接続されている従来の刃物の自動交換システムが開示されている。当該文献によれば、モータは減速手段を介して入力主軸を回動させ、噛み合い伝動することでローラーカムのスクリューカムを回転させる傘歯車が該入力主軸の一端に配置されており、該スクリューカムが前記出力主軸に設けているローラーと当接して出力主軸を刃物交換アームと共に回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】台湾実用新案公告第M518607号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている従来の刃物の自動交換システムは、刃物を効率に交換することができる。しかしながら、モータ及び減速手段がハウジングの外部に露出してスペースを占めており、傘歯車及びローラーカム手段を含む内部伝動構成もより多くのスペースが必要であるためハウジングが大型になる。さらに、従来の刃物自動交換システムは、ハウジング内の伝動構成同士に良好な潤滑伝動効果を有するため、ハウジング内にギアオイルを含む。所定の量のギアオイルの確保及び漏れ防止は、従来の刃物自動交換システムの製造において重要な課題になり、そのためには、従来の刃物自動交換システムの構成ではメンテナンスや修理が不便である問題が残されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これを鑑みて、本発明は、メンテナンス及び修理が便利で、かつ液体のギアオイルを使用しない工作機械の刃物の自動交換システムを提供することを目的とする。
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の工作機械の刃物の自動交換システムは、ハウジングと、回転可能に前記ハウジングに穿設して一端が該ハウジングの外に位置し、該ハウジングの中に位置する従動部を備える回転軸と、該回転軸のハウジングの外に位置している前記一端に連結されている交換アームと、前記ハウジングの中に配置され、外部に少なくとも１つの電機子コイル群が設けられている固定軸、及び該固定軸に対して回転可能に連結されている回転台座を有し、該回転台座が、主動部及び前記電機子コイル群と対応するように設けられている少なくとも１つの界磁石を備え、回転のとき前記主動部が前記従動部を介して前記回転軸を回転させるように構成されているパワーユニットと、を含む。
【０００８】
本発明の一実施形態においては、前記回転台座は中空の構成を有し、前記固定軸が前記回転台座を貫通して両端が前記ハウジングとそれぞれ連結されており、前記界磁石が前記回転台座の内壁に配置されており、前記主動部は前記回転台座の外面に配置されている。
【０００９】
本発明の他の実施形態においては、前記回転軸の前記従動部は、間隔を空けて該回転軸の周面に配置されている複数のコンタクト部材を含め、前記主動部は前記回転台座の外面に形成されているカム状の輪郭からなり、前記回転台座が回転するとき、前記カム状の輪郭が前記コンタクト部材を押し導くことによって前記回転軸を回転させるように構成されている。
【００１０】
本発明によれば、パワーユニットをハウジングの中に配置して交換アームの回転軸と直接に伝動連結して該回転軸を回転させることで、減速手段を省略でき、且つ液体のギアオイルを使用しないので、従来の構成のオイル漏れによる環境汚染の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の工作機械の刃物の自動交換システムを示す正面図である。
【図２】本発明の前記実施形態の工作機械の刃物の自動交換システムを示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１及び図２には、本発明の実施形態に係る工作機械の刃物の自動交換システム１００を示す。該刃物の自動交換システム１００は刃物ストッカーと合せて使用される。刃物の自動交換システム１００は、ハウジング１０と、回転軸２０と、交換アーム３０と、パワーユニット４０と、昇降手段５０とを含む。
【００１３】
前記ハウジング１０は垂直に連結されている正面１０ａ及び底面１０ｂを有する。
【００１４】
前記回転軸２０は、回転可能に前記ハウジング１０に穿設し、一端が垂直に底面１０ｂに貫通するようにハウジング１０の外に位置する。回転軸２０は、従動部としてコンタクト部材、例えば複数のローラー２２を備える。これらのローラー２２は、間隔を空けて回転軸２０の周面に配置されており、ハウジング１０の中に位置する。好ましい態様としては、ローラー２２はタレットに配置されることにより回転軸２０と連結される。なお、コンタクト部材はローラー２２に限定されるものではない。
【００１５】
交換アーム３０は回転軸２０のハウジング１０の外に位置している一端に連結されており、該回転軸２０の回転に従動して回転する。
【００１６】
パワーユニット４０は、回転台座４２、固定軸４４、少なくとも１つの電機子コイル群４６及び少なくとも１つの界磁石４８を含む。回転台座４２は中空の構成を有し、円筒状の外面にローラー２２と対向しているカム状の輪郭４２ａからなる主動部を有する。前記固定軸４４はハウジング１０の正面１０ａと垂直するように回転台座４２に貫通して両端が前記ハウジング１０とそれぞれ連結して固定されている。回転台座４２が固定軸４４に対してスムーズに回転させるように、前記回転台座４２と前記固定軸４４の間に軸受４９が配置されている。なお、主動部としてカム状の輪郭４２ａが挙げられ、それがローラー２２を押し導くことによって回転軸２０を回転させる。しかし、主動部はカム状の輪郭に限定されるものではないが、他の実施形態として、例えば回転台座の円筒状の外周面にらせん状のテーパリブ２本を配置し、ローラー２０を該２本のテーパリブの間に位置させてテーパリブの勾配による案内で変位させることが挙げられ、ローラーをそれぞれ押し導かればよい。
【００１７】
本実施形態のパワーユニット４０は、固定軸４４の外部に配置されて電流が流れると磁界を発生させる複数の電機子コイル群４６と、該電機子コイル群４６による磁界に位置させるように前記回転台座４２の内壁に等間隔で配置されており、永久磁石である複数の界磁石４８とを備える。
【００１８】
昇降手段５０は、回転台座４２と連動して回転軸２０を上下に移動させる。本実施形態において、昇降手段５０は、ロッカーアーム５２と、回転台座４２の一方の側面に形成されているロッカーアームの動作溝５４と、従動部材５６とを含む。ロッカーアーム５２の一端がハウジング１０に枢接されており、他端が前記回転軸２０の回転を干渉しないように該回転軸２０に連結されており、従動部材５６はロッカーアームの動作溝５４に位置するようにロッカーアーム５２に配置されている。本実施形態において、例えば、従動部材５６としてローラー、ロッカーアームの動作溝５４として閉鎖的な凹溝が利用され、これにより、回転している回転台座４２がロッカーアーム５２を揺れさせて回転軸を上下に移動させる。
【００１９】
以上、本発明の実施形態に係わる刃物の自動交換システムを説明してきた。以上の構成によれば、使用者が電機子コイル群４６に電流を与えて磁界を発生させると、界磁石４８が回転台座４２を回転させ、回転している回転台座４２がロッカーアーム５２を揺れさせて回転軸を上下に移動させ、ローラー２２が回転台座４２の外周面のカム状の輪郭４２ａに押し導かれ、カム状の輪郭４２ａによる動作曲線でローラー２２がそれぞれ押し導かれ、回転軸２０を回転させる。これにより、交換アーム３０を回転させて刃物交換が行われる。
【００２０】
本発明の実施形態に係わる刃物の自動交換システム１００によれば、パワーユニット４０はハウジング１０の外部に露出するモータを使用しないので、スペース設計の自由度が向上し、減速手段も省略できる。また、内部の伝動構成に用いられる部品の数が減るので、スペースの節約、ハウジング１０の小型化が可能となる。さらに、液体のギアオイルを使用せず接触部に固体のオイルを塗ればよいので、便利にメンテナンスや修理でき、かつのオイル漏れによる清浄・環境汚染等の問題の発生を防止することができる。
【００２１】
上述した実施形態には、ローラー２２は回転軸２０に直接に固定連結されてもよく、回転軸２０に固定されているタレットに配置されることにより回転軸２０と連結されてもよい。なお、本実施形態のパワーユニットは、電圧を制御することで回転数を制御することができる。
【００２２】
上述したものは本発明の好ましい実行可能な実施例の一例に過ぎず、本発明の明細書及び出願特許範囲の均等変化はすべて、本発明の特許範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００２３】
１００    刃物の自動交換システム
１０      ハウジング
１０ａ    正面
１０ｂ    底面
２０      回転軸
２２      ローラー
３０      交換アーム
４０      パワーユニット
４２      回転台座
４２ａ    カム状の輪郭
４４      固定軸
４６      電機子コイル群
４８      界磁石
４９      軸受
５０      昇降手段
５２      ロッカーアーム
５４      ロッカーアームの動作溝
５６      従動部材
【図１】
2019084672.tif 000003
【図２】
2019084672.tif 000004