(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立形マシニングセンタに付設されて自動工具交換装置により工具主軸に供給されるツールを収納するツールマガジン装置であって、
１対のスプロケットホイールにかけ渡されて移動するチェーンと、チェーンに装備される立形のツールホルダを備え、
ツールホルダは、ツールシャンクを覆うシャンク部ポッドと、シャンク部ポッドをツールシャンクに向けて付勢するコイルばねと、シャンク部ポッドを昇降させる昇降手段を備える立形マシニングセンタ用ツールマガジン装置。
【請求項２】
ツールマガジン装置は、一方のスプロケットホイール側に装備される自動工具交換準備装置を備え、自動工具交換準備装置は、ツールホルダのシャンク部ポッドを自動で昇降させる機能を備える請求項１記載の立形マシニングセンタ用ツールマガジン装置。
【請求項３】
ツールマガジン装置は、他方のスプロケットホイール側に装備される手動工具交換準備装置を備え、手動工具交換準備装置は、ツールホルダのシャンク部ポッドを手動で昇降させる機能を備える請求項１記載の立形マシニングセンタ用ツールマガジン装置。
【請求項４】
ツールシャンクは、上向きに開口するツールクランプ用の開口部を有する請求項１記載の立形マシニングセンタ用ツールマガジン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立形マシニングセンタ用のツールマガジン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタのツールとして高速・高精度加工を実現するためにテーパ面と主軸端面の２面を拘束するタイプのＨＳＫツールが知られている。
図７はこの種のツール１を示すもので、ツール本体２にツールホルダであるシャンク１０がとりつけてある。
図８は、ツール１を装着する立形マシニングセンタの主軸２０を示す。シャンク１０は外側のテーパ部１１と、内側に設けられるクランプ部１２を有し、主軸２０のクランプ爪２２が、シャンク１０側のクランプ部１２を把持して、ツールをクランプする。
この種のツールを立形のマシニングセンタに使用したときには、ツール１を主軸２０からとり外した状態では、シャンク１０は上側に開く有底の空間１４を有するので、切粉等の異物が浸入する不具合がある。
そこで、この種のツールを使用するマシニングセンタはツールの軸が水平方向になるようにした構成を採用している。
この種の工具の保持装置は下記の特許文献１，２に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３４７８７０号公報
【特許文献２】特開平８−２５７８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、立形マシニングセンタ用のツールマガジンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明のツールマガジン装置は、１対のスプロケットホイールにかけ渡されて移動するチェーンと、チェーンに装備される立形のツールホルダを備え、ツールホルダは、ツールシャンクを覆うシャンク部ポッドと、シャンク部ポッドを昇降させる昇降手段を備えるものである。
そして、ツールマガジン装置は、一方のスプロケットホイール側に装備される自動工具交換準備装置を備え、自動工具交換準備装置は、ツールホルダのシャンク部ポッドを自動で昇降させる機能を備え、また、他方のスプロケットホイール側に装備される手動工具交換準備装置を備え、手動工具交換準備装置は、ツールホルダのシャンク部ポッドを手動で昇降させる機能を備える。
【発明の効果】
【０００５】
上述した構成を備えることにより、本発明のツールマガジン装置は、ＨＳＫツールを用いる立形マシニングセンタに適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、本発明のツールマガジン装置全体の斜視図である。
全体を符号１００で示すツールマガジン装置はフレーム１１０を有し、フレーム１１０の両端に装備されたスプロケットホイール１３０，１４０の間にチェーン１２０が走行自在にとりつけられる。チェーン１２０には、多数のツールホルダ２００が取り付けられる。
ツールホルダ２００は、ツール１を着脱自在に保持し、その数は、要求されるツールの本数に応じて選択され、例えば６０本のツールを収納する構造とすることができる。
【０００７】
ツールマガジン装置１００は、スプロケットホイール１３０，１４０が配設される一方の位置に自動工具交換ステーションＰ１が設けられ、他方の位置に手動工具交換位置Ｐ２が設けられる。自動工具交換ステーションＰ１には自動工具交換準備装置３００が装備され、手動工具交換ステーションＰ２には手動工具交換準備装置４００が装備される。
【０００８】
図２〜図４は、ツールホルダ２００の構造を示す説明図である。
図２において、ツールホルダ２００は、チェーン１２０の一部を構成するチェーン部材２１０と、チェーン部材２１０の上部の板材を上方へ折り曲げて形成された支持板２１２を有する。支持板２１２には、摺動軸受２１４がとりつけられ、後述するシャンク部ポッドのシャフト２４０が摺動自在に挿入される。
チェーン部材２１０には、１対のマスト２１６がとりつけられ、マスト２１６の下端部にはフォーク形状のツールホルダ部材２２０がとりつけられる。ツールホルダ部材２２０は、ツールシャンクのフランジ部１６に差し込まれ、ツール１を保持する。
ツール１のツールシャンクを覆うシャンク部ポッド２３０は、シャフト２４０に連結され、シャフト２４０の上部にはノブ２５０が形成される。
シャフト２４０の外周にあって、チェーン部材２１０の下面とシャンク部ポッド２３０の間には、コイルばね２６０が配設される。
【０００９】
図３は、自動工具交換準備装置又は手動工具交換準備装置によって、ノブ２５０が矢印Ａ１方向に引き上げられた状態を示す。ノブ２５０と一体のシャフト２４０は摺動軸受２１４に案内されて、コイルばね２６０を圧縮させながら上昇する。シャフト２４０の下端にとりつけられてツールシャンク１０を保護するシャンク部ポッド２３０もツールシャンク１０の上端以上の位置に上昇する。
【００１０】
図４は、シャンク部ポッド２３０が上昇した位置において、図示しない自動工具交換アームや手動によりツール１がツールホルダ２００から矢印Ｆ１方向に引き抜かれた状態を示す。
空となったツールホルダ２００に対して新しいツールを挿入することができる。工具交換が完了したツールホルダ２００は、ノブ２５０を介してシャフト２４０が降下され、シャンク部ポッド２３０がツールシャンク１０を覆う。
【００１１】
図５は、自動工具交換ステーションＰ１に装備される自動工具交換準備装置３００の構成を示す説明図である。
自動工具交換準備装置３００は、ツールマガジン装置のフレーム１１０に固定されるベースプレート３１０を有する。
ベースプレート３１０には、ブラケット３１２が立設され、エアシリンダ３２０の後端部３２２が揺動自在に支持される。エアシリンダ３２０により駆動されるピストンロッド３３０の先端部はピン３３２を介してクランクレバー３６０に連結される。
【００１２】
クランクレバー３６０は、ベースプレート３１０側にとりつけられるブラケット３５０に対してピン３５２を介して旋回自在にとりつけられる。
クランクレバー３６０の先端には、スリット３６２が設けてあり、昇降ヘッド３７０のピン３７２が遊嵌されている。昇降ヘッド３７０は、ノブ２５０が通過するスリットを有し、自動工具交換位置に達したツールホルダ２００のノブ２５０が昇降ヘッド３７０のスリットに係合される。自動工具交換の対象となるツールホルダ２００が、この位置に到達すると、自動工具交換準備装置３００が作動して、クランクレバー３６０を旋回させる。昇降ヘッド３７０は上昇し、ノブ２５０とともにシャフト２４０、シャンク部ポッド２３０を図４の位置に上昇させる。
【００１３】
この状態にあっては、図示しない自動工具交換装置の工具交換アームによってツールホルダ２００のツールを自動交換することができる。ツールの自動交換が完了すると、クランクレバー３６０を逆方向に旋回させて昇降ヘッド３７０を降下させる。ツールホルダ２００のシャンク部ポッド２３０は、ツールシャンクに覆せられ、ツールシャンクを保護する。
工具交換が完了したツールホルダ２００はチェーン１２０の移動とともに進行する。
【００１４】
図６は、手動工具交換ステーションＰ２に装備される手動工具交換準備装置４００の構成を示す説明図である。
手動工具交換準備装置４００は、ツールマガジン装置のフレーム１１０に固定されるブラケット４１０を有する。ブラケット４１０にはシャフト４２０が回動自在に支持され、シャフト４２０の端部には、手動ハンドル４３０がとりつけられる。
ブラケット４１０には、レバー４４０が揺動自在に支持されており、レバー４４０の後端部にはシャフト４２０と一体のカム４４２が係合されている。レバー４４０の先端部にはスリット４４２が形成され、ピン４７２を介して昇降ヘッド４７０がとりつけられる。
【００１５】
オペレータが手動ハンドル４３０を矢印Ｒ１方向に回動させると、シャフト４２０はレバー４４０をリターンスプリング４５０に抗して回動させる。レバー４４０の回動により、昇降ヘッド４７０は上昇し、ツールホルダ２００のノブ２５０を上昇させる。
この操作により、シャフト２４０とシャンク部ポッド２３０はツールシャンクにより上部に上昇する。カム４２２がリターンスプリング４５０の作用点を通過すると、手動ハンドル４３０を放しても昇降ヘッド４７０は上昇位置に保たれる。
そこで、オペレータは、手動ハンドル４３０を手放してツール１の交換を行うことができる。
ツールの交換が完了した後に、手動ハンドル４３０を引き降ろして昇降ヘッド４７０を降下させ、シャンク部ポッド２３０をツールシャンクの上部に被せる。
本発明のツールマガジン装置は以上のように、ツールシャンクをカバーするシャンク部ポッドを備え、自動工具交換位置でシャンク部ポッドを上昇させるので、工具交換アームにより水平面内でツールの交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のツールマガジン装置全体の斜視図。
【図２】ツールホルダの構造を示す説明図。
【図３】ツールホルダの構造を示す説明図。
【図４】ツールホルダの構造を示す説明図。
【図５】自動工具交換準備装置の説明図。
【図６】手動工具交換準備装置の説明図。
【図７】ツールの説明図。
【図８】立形マシニングセンタの主軸の説明図。
【符号の説明】
【００１７】
１  ツール
２  ツール本体
１０  シャンク
２０  主軸
１００  ツールマガジン装置
１１０  フレーム
１２０  チェーン
１３０，１４０  スプロケットホイール
２００  ツールホルダ
２２０  ツールホルダ部材
２３０  シャンク部ポッド
２４０  シャフト
２５０  ノブ
２６０  コイルばね
３００  自動工具交換準備装置
３２０  エアシリンダ
３６０  クランクレバー
３７０  昇降ヘッド
４００  手動工具交換準備装置
４３０  手動ハンドル
４４０  レバー
４７０  昇降ヘッド
【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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