(57)【要約】      （修正有）【課題】マシニングセンタにおける工具自動交換の作業効率を向上する直結式主軸同期工具押し込み機構を提供する。【解決手段】工具を収容する直結式主軸２０、自動工具交換機構３０及び同期工具押し込み機構４０から構成され、上記自動工具交換機構は、該自動工具交換機構のマシニングセンタの工具を保持するマガジンと工具交換アームの回転に動作動作を制御する第１電気制御装置と、上記直結式主軸に保持された工具の挟持、緩め動作を行う同期工具押し込み機構を制御する第２電気制御装置とを具え、工具マガジンに保持された工具のラッチ、緩め動作、主軸に収容された工具のラッチ、緩め動作、及びこれらの間で回動して工具交換動作を行う工具交換アーム９５との同期制御を行う。  【選択図】図１
0003184710.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
マシニングセンタにおける工具交換を自動的に行う直結式主軸同期工具押し込み機構であって、
直結式主軸と、自動工具交換機構と、同期工具押し込み機構とから構成され、
上記直結式主軸は、軸体内部に収容室を形成し、収容室底側に錐状孔を設けて錐状孔内に工具を収容し、その収容室内に工具を挟持するラッチ、該ラッチの工具挟持・緩め動作を行うプルロッド及びその動作の復帰作用をさせる皿バネを収納配置すると共に、該軸体外周上側に工具緩め環をスライド可能に被せ設けて、該工具緩め環底縁に環体を凸設して工具押圧面を形成して、該工具緩め環のスライド動作により上記収容室内のプルロッド及び皿バネを介してラッチの工具挟持及び緩め操作を行うようにし、
上記自動工具交換機構は、工具マガジンの位置を検出する信号センサ輪と、自動工具交換機構箱体と、第１電気制御装置と、第２電気制御装置とから構成され、該自動工具交換機構箱体上側に駆動モータを設けて工具マガジンと前記主軸内挟持された工具をアーム両端に保持して交換する工具交換アームを駆動させるようにし、
該同期工具押し込み機構は、工具押し込みアームと、工具押し込みシリンダと、工具押込みアームを復帰動作させる復位バネとを具え、
該工具押し込みアームの両端に前支持ロッド及び後支持ロッドを設け、その前支持ロッド末端に分岐したＵ形環を設けて、Ｕ形環前側を貫通する枢着孔を設けて回転ロッドを貫通設置し、該回転ロッドを軸支点として工具押し込みアームを回動可能とし、
さらに該Ｕ形環後側に貫通孔を設けて前記工具緩め軸受を枢着して、該軸受を前記主軸に被嵌した工具緩め環底縁に凸設した環体の工具押圧面に接して配置し、前記復位バネを後支持ロッド底側に配置し、
上記後支持ロッド末端に凹溝を形成して工具押込みローラを軸回転可能に設けて、前記工具押し込みシリンダ前側に設けたシリンダピストンを該工具押し込みローラ上に接して設けてシリンダピストンの上下駆動動作により工具押込みローラを介して工具押し込みアームを回動させ、さらに、工具押し込みアームの回動動作により工具緩め軸受を押下、上昇させてこれに接する前記環体の工具押圧面を介して主軸の収容室内のラッチの工具の挟持及び緩め動作させることによって、前記主軸に収容された工具の交換動作を行い、
これらの動作を前記第１電気制御装置及び第２電気制御装置により同期させて行う、
ことを特徴とするマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項２】
前記工具押し込みシリンダのシリンダピストンの動作により工具押し込みローラを押下げて工具押し込みアームに枢着孔を支点として押下させ、工具押し込みアーム上の工具緩め軸受に工具緩め環の工具押圧面を押下させ、工具緩め環に皿バネ、プルロッド及びラッチを押下させ、ラッチに工具を緩めさせ、直結式主軸の工具緩め動作を行う請求項１に記載のマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項３】
該復位バネは、工具押し込みアームの後支持ロッドを押し上げ、工具押し込みアームの回転ロッドを軸支点として工具押し込みアームを回動して原位置に上昇復帰させて、工具緩め軸受を工具緩め環の工具押圧面から離れさせ、皿バネにプルロッド及びラッチを押し上げさせて、ラッチに工具を挟持させ、直結式主軸の工具挟持動作を完了する請求項１に記載のマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項４】
前記自動工具交換機構箱体が  該自動工具交換機構箱体を貫通すると共にその外側でセンサ輪を貫通する芯軸を具え、自動工具交換機構の動作時に信号センサ輪が伴って回転し、第１電気制御装置及び第２電気制御装置にその検知信号を受けさせる請求項１に記載のマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項５】
前記第１電気制御装置は、自動工具交換機構の動作を検知して、モータの停止及び起動を駆動し、第２電気制御装置が回路を介して電磁弁に接続されて工具押し込みシリンダのシリンダピストンの動作を制御する請求項１に記載のマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項６】
マシニングセンタにおける工具交換を自動的に行う直結式主軸同期工具押し込み機構であって、
直結式主軸と、自動工具交換機構と、凸輪板と、同期工具押し込み機構とから構成され、
上記直結式主軸は、軸体内部に収容室を形成し、収容室底側に錐状孔を設けて錐状孔内に工具を収容し、その収容室内に工具を挟持するラッチ、該ラッチの工具挟持・緩め動作を行うプルロッド及びその動作の復帰作用をさせる皿バネを収納配置すると共に、該軸体外周上側に工具緩め環をスライド可能に被せ設けて、該工具緩め環底縁に環体を凸設して工具押圧面を形成して、該工具緩め環のスライド動作により上記収容室内のプルロッド及び皿バネを介してラッチの工具挟持及び緩め操作を行うようにし、
上記自動工具交換機構は、工具交換アームと、自動工具交換機構箱体と、該自動工具交換機構箱体上側に設けた駆動モータを具え、該駆動モータにより自動工具交換機構を駆動して工具交換アームの回転、伸出及び引き戻しを制御し、
上記凸輪板は、上記自動工具交換機構箱体を貫通して回転可能に設けた心軸の自動工具交換機構箱体３２外側に貫通して設けられると共に、回転軸心からその外周縁までの径方向の距離が異なる工具緩め領域及び工具挟持領域を設けて回転カムとして機能するようにし、
上記同期工具押し込み機構は、両端に前支持ロッド及び後支持ロッドを設けた工具押し込みアームと、スイングアームと、ロッカーアームと、プランジャと、復位マンドレルとを具え、
主軸台上にスイングアームを設けると共にスイングアーム底端にローラを凸輪板に接して軸回転可能に設け、スイングアーム前端に回転軸を貫通設置してロッカーアーム中心に接続し、スイングアーム、ロッカーアーム及び該回転軸を同期回転可能とし、ロッカーアーム後端上側に復位マンドレルを設けると共にロッカーアーム前端にプランジャを軸回転可能に設け、該プランジャ前端にロッカーアームを軸回転可能に設け、その後端に工具押し込みアームの後支持ロッドを軸回転可能に設け、
前支持ロッド末端に分岐したＵ形環を設けてその前側に枢着孔を設けて回転ロッドを貫通設置し、主軸台に貫通孔を設けて工具押し込みアームの支点とし、Ｕ形環後側に貫通孔を設けて工具緩め軸受を枢着し、後支持ロッド末端に凹溝を形成してプランジャを軸回転可能に設けて、直結式主軸同期工具押し込み機構を構成し、
工具交換アームの工具ラッチの動作及び直結式主軸の工具緩めの動作を、凸輪板の回転によるカム作用により上記ロッカーアームを駆動して同期実行させ、マシニングセンタ用機械の工具交換を行うマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項７】
前記自動工具交換アーム箱体は、該箱体を貫通する心軸を具えて該箱体外側に凸輪板を貫通して設置し、自動工具交換機構の動作時に凸輪板が伴って回転する請求項１に記載の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項８】
前記自動工具交換機構の工具交換アームが回転し、ラッチした工具を緩める時、上記スイングアームのローラが凸輪板の工具緩め領域にあってロッカーアームの回転押下により、ロッカーアーム前端に軸回転可能に設けるプランジャが工具押し込みアームを同期押下し、工具押し込みアームに枢着孔を支点として押下させ、工具押し込みアーム上の工具緩め軸受に工具緩め環の工具押圧面を押下させ、工具緩め環に皿バネ、プルロッド及びラッチを押下させ、ラッチに工具を緩めさせ、工具緩め動作を行う請求項１に記載のマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項９】
前記ローラが凸輪板の工具挟持領域まで回転した後、該スイングアームは、ロッカーアームの上昇を連動し、プランジャに工具押し込みアームの枢着孔を支点とした上昇を連動させ、工具押し込みアーム上の工具緩め軸受を工具緩め環の工具押圧面から離れさせ、工具緩め環に皿バネ、プルロッド及びラッチを押下させることができようにし、ラッチに工具を挟持させる請求項１に記載のマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【請求項１０】
前記工具押し込みアームは、工具押し込みアームを押下し、工具押し込みアーム上の工具緩め軸受に工具緩め環の工具押圧面を押下させ、主軸の工具緩めを行う請求項１又は請求項６に記載のマシニングセンタの工具交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、マシニングセンターの工具自動交換装置の技術分野に属し、具体的には、自動工具交換機構が加工主軸の工具及びマガジンの工具に対し、工具交換を行う過程において、該直結式主軸の工具緩め環が同期工具押し込み機構の押下及び復位を受けて、同時にその工具に対し、工具の緩め及び挟持の動作を行い、自動工具交換機構の工具交換の動作及び直結式主軸工具緩め挟持の動作が電気制御システム装置により同期実行され、工具交換アームに工具ホルダ上の工具及び主軸上の工具を交換させ、工具交換を完成し、マシニングセンターの工具自動交換装置の工具交換時の作業効率を向上させる。
【背景技術】
【０００２】
一般のマシニングセンターは、何れも工具交換システムを有し、該工具交換システムは、回転変位可能な工具交換アームにより工具マガジン及び加工主軸の間の工具交換を行い、同時に加工主軸内部のプルロッド及びラッチにより工具交換アームを加工主軸の工具下方に移動させる時、工具押し込み軸の上下移動に合わせて、工具の挟持又は開放を行い、工具交換の目的を達成する。
【０００３】
そのうち、該工具交換アームの回転方式は、モータの伝動を利用し、工具交換アームの回転の駆動を制御し、該加工主軸が工具に対し、緩め及び挟持を行う方式であり、空気圧又は液圧シリンダを利用し、プルロッド及びラッチ、即ち、工具押し込み軸の上下移動を駆動し、プルロッド及びラッチを工具に対し、緩め及び挟持させるが、上記従来のマシニングセンタ用機械は、工具押し込み機構が迅速な工具交換の目的を達成することができない。その原因は、該工具押し込み機構が工具交換作業を行う時、該工具交換アームが先ず、該加工主軸の工具を挟持した後、該加工主軸が工具緩めの動作を行うことができるので、工具交換動作全体の時間を延長し、言い換えれば、該工具交換アームの工具ラッチ動作及び加工主軸の工具緩めの動作は、先後順序の関係を有し、連続性の動作の為、同期した動作でないので、迅速な工具交換の目的を達成し難い。
【０００４】
これに鑑み、本考案者は、前記マシニングセンターの工具自動交換装置の既存の工具押し込み機構の構造上直面する問題に対し、深く検討し、長年関連産業に従事した研究開発及び製造経験、及び接触的な解決方法の探求により、長期努力の研究及び開発を経て、ようやく直結式主軸同期工具押し込み機構を開発し、現有の工具交換機構の工具交換時間が長過ぎ、工具交換アームの工具ラッチ動作及び加工主軸の工具緩め動作の欠陥により、迅速な工具交換の目的を達成できないことを克服し、工具押し込み機構を更に実用的にし、使用者の要求に適合させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８１３６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、マシニングセンターの工具自動交換装置の直結式主軸上の工具及びマガジン内の工具を交換する過程において、該直結式主軸の工具緩め環が工具押し込み機構の工具押し込みアームの押下及び復位を受けて、同時にその工具に対し、工具の緩め挟持を行い、工具交換アームに工具ホルダ上の工具及び主軸上の工具を交換させ、工具交換を完成し、加工センサ用機械の工具交換時の作業効率を向上する直結式主軸同期工具押し込み機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、下記の技術手段によって、前述の目的及び効果を具体的に実現する。
その構造は、直結式主軸、自動工具交換機構及び同期工具押し込み機構を具え、主軸台前端に直結式主軸を設け、主軸台内部中段の適当な箇所に同期工具押し込み機構を設け、同期工具押し込み機構は、回路を介し、第１電気制御システム装置及び第２電気制御システム装置により制御され、該第１電気制御システム装置及び第２電気制御システム装置が同期工具交換機構を制御でき、直結式主軸を組み合わせ、主軸同期工具緩め及び工具交換を完成し、そのマガジンモータがマガジンの回転を駆動後、交換したい工具ホルダを工具交換位置に精確に定位させた後、工具ホルダ上の工具を反転させ、反転完成後に電気制御装置が信号を送り、工具交換アームの回転を工具ラッチ角度まで制御し、ラッチした交換したい主軸上の工具を工具ホルダの工具に接近させると同時に、電気制御装置が工具押し込み信号を同期工具押し込み機構の工具押し込みシリンダに伝送し、その工具押し込みアームを押下させ、工具押し込みアーム上の工具緩め軸受に直結式主軸の工具緩め環を押下させ、工具緩め環に皿バネ、プルロッド及びラッチを押下させ、ラッチに工具を緩めさせ、工具緩め動作を完成させ、この時、工具交換アームが工具ラッチ角度位置まで交換主軸工具及び工具ホルダ上の工具を引き下げ、引下げた後に１８０度回転させ、工具ラッチ角度位置に接近するよう工具を引き上げる時、電気制御装置が工具押し込みシリンダの復位を制御し、工具緩め環を元の位置に回帰させ、直結式主軸のラッチに工具を挟持させ、加工の準備を行い、その工具交換アームの工具交換動作及び直結式主軸の同期工具押し込み機構の工具押し込み動作は、電気制御装置の制御により同期実行され、マシニングセンタ用機械の工具交換時の作業効率を大幅に向上する。
【考案の効果】
【０００８】
本考案のマシニングセンターの工具自動交換装置の直結式主軸同期工具押し込み機構は、如何なる方式の制限も受ける必要がなく、工具押し込みアーム４１を押下し、工具押し込みアーム４１上の工具緩め軸受４７に工具緩め環２７の工具押圧面２８を押下させ、主軸の工具緩めを完成し、本考案の直結式主軸同期工具押し込み機構は、マシニングセンタ用機械に共通して用いることができ、マシニングセンタ用機械の工具交換時の作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の好適実施例の組み合わせ立体説明図であり、主要部材及びその相対関係を示す。
【図２】本考案の好適実施例の正面説明図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿った断面図である。
【図５】本考案の好適実施例の電気制御装置の断面説明図である。
【図６】本考案の好適実施例の直結式主軸の断面説明図である。
【図７】本考案のもう１つの実施例の心軸が自動工具交換機構及び凸輪板に貫通設置される説明図である。
【図８】本考案のもう１つの実施例のローラが凸輪板の工具挟持領域まで転動し、スイングアームがロッカーアームの回転上昇を連動する動作説明図である。
【図９】本考案のもう１つの実施例のローラが凸輪板の工具緩め領域まで転動し、スイングアームがロッカーアームの回転加工を連動する動作説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
本考案の詳細構造、特徴及びその他の目的を更に理解する為、以下に本考案の好適実施例を挙げ、図面に合わせて詳細に説明し、当業者に実施可能にする。
【００１１】
本考案は、マシニングセンタの工具交換装置における直結式主軸同期工具押し込み機構であり、図に示す本考案の具体的実施例及びその部材において、全ての前後、左右、上部及び底部、上部及び下部、水平及び垂直に関する動作機構は、説明の利便のために参照して用いたものであるから、本考案の権利範囲を制限するものではなく、その部材を如何なる位置又は空間方向に制限するものではない。図面及び明細書中に指定する寸法は、本考案の特許請求の範囲内において、本考案の具体的実施例の設計及び要求に応じて変化させることができる。
【００１２】
図１〜図６を参照する。
本考案の好適実施例のマシニングセンターの工具自動交換装置の直結式主軸工具押し込み機構の構造は、直結式主軸２０と、自動工具交換機構３０と、同期工具押し込み機構４０とから構成され、主軸台１０前端に直結式主軸２０を設け、主軸台１０一側辺に相対して自動工具交換機構３０を配置し、主軸台１０内部中段の適当な箇所に同期工具押し込み機構４０を設け、該同期工具押し込み機構４０は、回路を介して自動工具交換機構３０の第１電気制御装置３３及び第２電気制御装置３４に制御され、直結式主軸２０の工具挟持、緩め動作と同期して直結式主軸２０の同期工具緩め及び工具交換を行う。
【００１３】
該直結式主軸２０の軸体２１内部に収容室２２を形成し、収容室２２底側に錐状孔２３を設け、錐状孔２３内に工具９０を収容し、その収容室２２内にラッチ２４、プルロッド２５及び皿バネ２６を収納し、軸体２１上側に工具緩め環２７を被せ設け、工具緩め環２７底縁に工具押圧面２８を形成した環体を凸設し、該皿バネ２６が押圧されない時、プルロッド２５及びラッチ２４を押し上げてラッチ２４に工具９０を挟持させ、工具緩め環２７上の工具押圧面２８が工具押し込みアーム４１の工具押し込み軸受４７による押下動作を受ける時、工具緩め環２７に皿バネ２６、プルロッド２５及びラッチ２４を押下させ、ラッチ２４の工具９０挟持作用を緩めさせる。
【００１４】
前記同期工具押し込み機構４０（図４参照）は、工具押し込みアーム４１と、工具押し込みシリンダ５０と、復位バネ５５とを具え、その工具押し込みアーム４１に前支持ロッド４２及び後支持ロッド４３を設け、その前支持ロッド４２末端にＵ形環４４を分岐して設け、Ｕ形環４４前側に枢着孔４５を設けて回転ロッド１１を挿通し、主軸台１０側壁の貫通孔１２に回転ロッド１１を支持せしめて工具押し込みアーム４１の支点とし、Ｕ形環４４後方には、貫通孔４６を設けて工具緩め軸受４７を枢着し、後支持ロッド４３下側に復位バネ５５を設け、後支持ロッド４３末端に凹溝４８を分岐して形成して、工具押し込みローラ４９を軸回転可能に設ける。
前記工具押し込みシリンダ５０下端にシリンダピストン５１を設けて工具押し込みローラ４９上に接して配置し、工具押し込みシリンダ５０のシリンダピストン５１の下降動作時、工具押し込みアーム４１の工具押し込みローラ４９を押し下げて工具押し込みアーム４１を、前記枢着孔４５に挿通した回転ロッド１１を支点として回動させて押下させることにより工具押し込みアーム４１の工具緩め軸受４７を介して工具緩め環２７の工具押圧面２８を押下させ、工具緩め環２７に皿バネ２６、プルロッド２５及びラッチ２４を押下させてラッチ２４に工具８０の挟持を緩めさせ、直結式主軸２０の工具緩め動作を完了する。
工具緩め動作完了後、シリンダピストン５１が上昇して復位すると復位バネ５５は、工具押し込みアーム４１の後支持ロッド４３を押し上げ、工具押し込みアーム４１を枢着孔４５に挿通する回転ロッド１１を支点として原位置に上昇復帰させ、工具緩め軸受４７を工具緩め環２７の工具押圧面２８から離れさせ、皿バネ２６にプルロッド２５及びラッチ２４を押し上げさせてラッチ２４に工具９０を挟持させ、直結式主軸２０の工具挟持動作を完了する。
【００１５】
前記自動工具交換機構３０（図５参照）は、信号センサ輪３１と、自動工具交換機構箱体３２と、第１電気制御装置３３と、第２電気制御装置３４とを具え、自動工具交換機構３０は、主軸台１０側辺に相対して配置され、工具交換アーム９５の回転、伸出及び引き戻しを制御する。
自動工具交換機構箱体３２上側に駆動モータ３０１を設けて自動工具交換機構３０を駆動し、前記信号センサ輪３１を自動工具交換機構３０外側に工具マガジンに相対して設け、信号センサ輪３１外側に前記第１電気制御装置３３及び第２電気制御装置３４を設ける。
自動工具交換機構３０は、工具交換アーム９５の回転を制御して、該アーム両端を工具マガジンの工具ホルダ９２及び直結式主軸の錐状孔２３にそれぞれ位置合わせし、それぞれの工具９０をラッチして工具９０を引き出し、次いで回転して位置を入れ替えてそれぞれの工具を工具ホルダ９２及び直結式主軸２０の錐状孔２３内に挿入して工具交換動作を行う。
心軸６２を自動工具交換機構箱体３２及びセンサ輪３１を貫通して設置し、自動工具交換機構３０の動作時、信号センサ輪３１がこれらの動作に応じて回転し、第１電気制御装置３３及び第２電気制御装置３４が検知信号を受けて、該第１電気制御装置３３が自動工具交換機構の動作を検出し、モータ３０１を停止及び起動し、第２電気制御装置３４が回路により電磁弁に接続し、工具押し込みシリンダ５０のシリンダピストン５１の動作を制御する。
【００１６】
これにより、マガジンモータがマガジンを回転・駆動して交換したい工具ホルダ９２上の工具９０を工具交換位置に精確に定位した後、工具ホルダ９２上で工具９０を反転させ、反転完了後に第１電気制御装置３３が信号を伝送して工具交換アーム９５を制御してそれぞれの工具交換位置にまで回転させて、該アーム両端を交換したい主軸上の工具９０と工具ホルダ上の工具９０に接近させて位置決めする。
同時に第２電気制御装置３４が工具押し込み信号を検知して、工具押し込み信号を工具押し込みシリンダ５０に伝送し、工具押し込みシリンダ５０にシリンダピストン５１を駆動させて工具押し込みアーム４１を、枢着孔４５に挿通した回転ロッド１１を支点として回動・押下させ、工具押し込みアーム４１上の工具緩め軸受４７に工具緩め環２７の工具押圧面２８を押下させ、工具緩め環２７に皿バネ２６、プルロッド２５及びラッチ２４を押下させてラッチ２４に工具９０の挟持を緩めさせ、工具緩め動作を完了する。
この時、工具交換アーム９５が工具ラッチ角度位置まで交換したい主軸上の工具９０及び工具ホルダ９２上の工具９０を引き下し、引き下し後に工具交換アーム９５両端にそれぞれの工具を把持させて工具交換アーム９５を１８０度回転させてこれらの工具の位置を相互に入れ替え、次いで、第２電気制御装置３４が工具押し込みシリンダ５０のシリンダピストン５１を復位するよう制御し、工具緩め環２７を元の位置に回帰させ、直結式主軸２０のラッチ２４に工具を挟持させ、主軸工具及び工具ホルダの工具の交換動作を完了して加工準備を行う。
以上の自動工具交換機構３０の工具交換動作及び直結式主軸２０の同期工具押し込み機構４０の工具押し込み動作は、第１電気制御装置３３、第２電気制御装置３４の制御により同期して実行され、工具押し込み動作及び信号同期処理を達成し、精確な工具交換の目的を達成し、マシニングセンタの工具交換時の作業効率を大幅に向上する。
【００１７】
図６〜図９を参照する。
これらは本考案の直結式主軸同期工具押し込み機構のもう１つの実施例であり、その構造は、直結式主軸２０と、自動工具交換機構３０と、凸輪板６１と、同期工具押し込み機構６０とから構成する。該凸輪板６１は、同期工具押し込み機構６０を駆動し、直結式主軸２０を組み合わせて、直結式主軸２０の同期工具緩め及び工具交換を行う。
それは、主軸台１０前端に直結式主軸２０を設け、主軸台１０内部中段の適当な箇所に同期工具押し込み機構６０を設け、出軸台１０一側辺に自動工具交換機構３０及び凸輪板６１を設ける。
該自動工具交換機構３０は、駆動モータ３０１及び自動工具交換機構箱体３２を具え、自動工具交換機構箱体３２上側に駆動モータ３０１を設け、自動工具交換機構３０を駆動する。心軸６２を自動工具交換機構箱体３２に貫通し、さらに凸輪板６１を貫通設置して自動工具交換機構箱体３２外側に凸輪板６１を設ける。
自動工具交換機構３０の動作時回転する凸輪板６１を設け、該凸輪板６１外周に回転カムとして機能する工具緩め領域６１１及び工具挟持領域６１２を設け、これらの領域が回転軸心からその外周縁までの径方向の距離が異なることから、該凸輪板６１外周に接するスイングアーム６３のローラ６３１を介してスイングアーム６３を回動動作させる。
該直結式主軸２０の軸体２１内部に収容室２２を形成し、収容室２２底側に錐状孔２３を設けて該錐状孔２３内に工具９０を収容し、その収容室２２内にラッチ２４、プルロッド２５及び皿バネ２６を収容し、軸体２１上側に工具緩め環２７を被せ設け、工具緩め環２７底縁に環体を凸設し、工具押圧面２８を形成し、その同期工具押し込み機構６０は、工具押し込みアーム４１と、スイングアーム６３と、ロッカーアーム６４と、プランジャ６５と、復位マンドレル６６とを具える。
該主軸台１０上にスイングアーム６３を設け、スイングアーム６３底端にローラ６３１を軸回転可能に設け、スイングアーム６３前端にロッカーアーム６４中心に接続する回転軸６３２を貫通設置し、スイングアーム６３、ロッカーアーム６４及び回転軸６３２を同期回転させる。
ロッカーアーム６４後端上側に復位マンドレル６６を設け、ロッカーアーム６４前端にプランジャ６５を軸回転可能に設けて該プランジャ６５前端にロッカーアーム６４を軸回転可能に設け、
プランジャ６５後端を工具押し込みアーム４１の後支持ロッド４３上に軸回転可能に設け、工具押し込みアーム４１上に前支持ロッド４２及び後支持ロッド４３を設け、その前支持ロッド４２末端が分岐したＵ形環４４を設け、Ｕ形環４４前側に枢着孔４５を設けて回転ロッド１１を貫通設置し、主軸台の貫通孔１２上において、工具押し込みアーム４１の支点とし、Ｕ形環４４後側に貫通孔４６を設けて工具緩め軸受４７を枢着し、後支持ロッド４３末端に分岐した凹溝４８を形成してプランジャ６５を軸回転可能に設けて、本考案の直結式主軸同期工具押し込み機構を構成し、工具交換アーム９５の工具交換の動作及び直結式主軸の工具緩め動作を凸輪板により同期実行させ、マシニングセンタ用機械の工具交換時の作業効率を向上する。
【００１８】
該直結式主軸同期工具押し込み機構は、心軸６２を自動工具交換機構箱体３２及び凸輪板６１を貫通設置し、自動工具交換機構３０の動作時、凸輪板６１が伴って回転し、且つ該凸輪板６１上に工具緩め領域６１１及び工具挟持領域６１２を設け、これにより、該自動工具交換機構３０の動作は、凸輪板６１に伴って回転し、
スイングアーム６３のローラ６３１は、凸輪板６１の工具緩め領域６１１及び工具挟持領域６１２上に接しながら転動し、凸輪板６１の工具緩め領域６１１及び工具挟持領域６１２が異なる外径を有することにより、スイングアーム６３を一定角度スイングさせ、ロッカーアーム６４の押下及び上昇を連動し、自動工具交換機構３０の工具交換アーム９５が回転してラッチした工具９０が緩める必要がある時、該スイングアーム６３上のローラ６３１が工具緩め領域６１１まで回転し、ロッカーアーム６４が回転押下することにより、ロッカーアーム６４前端に軸回転可能に設けられるプランジャ６５が工具押し込みアーム４１を同期して押下し、工具押し込みアーム４１に枢着孔４５を支点として押下させ、工具押し込みアーム４１上の工具緩め軸受４７に工具緩め環２７の工具押圧面２８を押下させ、工具緩め環２７に皿バネ２６、プルロッド２５及びラッチ２４を押下させ、ラッチ２４に工具９０を緩めさせ、工具緩めの動作を完成し、ローラ６３１が凸輪板６１の工具挟持領域６１２まで回転する時、工具交換アーム９５は、工具ホルダ９２上の工具９０及び主軸上の工具９０を交換し、工具交換を完成しており、ローラ６３１が凸輪板６１の工具挟持領域６１２まで回転した時、該スイングアーム６３がロッカーアーム６４の上昇を連動し、プランジャ６５に工具押し込みアーム４１の枢着孔４５を支点とした上昇を連動させ、工具押し込みアーム４１上の工具緩め軸受４７を工具緩め環２７の工具押圧面２８から離し、工具緩め環２７に皿バネ２６、プルロッド２５及びラッチ１４を押下させることができなくさせ、ラッチ２４に工具９０を挟持させる。
【００１９】
従って、本考案の直結式主軸同期工具押し込み機構は、如何なる方式の制限も受ける必要がなく、工具押し込みアーム４１を押下し、工具押し込みアーム４１上の工具緩め軸受４７に工具緩め環２７の工具押圧面２８を押下させ、主軸の工具緩めを完成し、本考案の直結式主軸同期工具押し込み機構は、マシニングセンタの工具交換装置に共通して用いることができ、マシニングセンタの工具交換時の作業効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１０  主軸台
１１  回転ロッド
１２  主軸台貫通孔
２０  直結式主軸
２１  軸体
２２  収容室
２３  錐状孔
２４  ラッチ
２５  プルロッド
２６  皿バネ
２７  工具緩め環
２８  工具押圧面
３０  自動工具交換機構
３２  自動工具交換機構箱体
３３  第１電気制御装置
３４  第２電気制御装置
４０  工具押し込み機構
４１  工具押し込みアーム
４２  前支持ロッド
４３  後支持ロッド
４４  Ｕ形環
４５  枢着孔
４６  貫通孔
４７  工具緩め軸受
４８  凹溝
４９  工具押し込みローラ
５０  工具押し込みシリンダ
５１  シリンダピストン
５５  復位バネ
６０  同期工具押し込み機構
６１  凸輪板
６１１  工具緩め領域
６１２  工具挟持領域
６２  心軸
６３  アーム
６３１  ローラ
６３２  回転軸
６４  ロッカーアーム
６５  プランジャ
６６  復位マンドレル
９０  工具
９２  工具ホルダ
９５  工具交換アーム
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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