(57)【要約】【課題】工作機械の自動工具交換装置（ＡＴＣ）の工具マガジンに工具を装着及び脱抜するのに用いる装置に関し、汎用の工具をそのまま使用してフィンガタイプの工具マガジンに常に正しい方向で、かつ容易に工具を装着することが可能な工具着脱装置を提供する。【解決手段】フィンガタイプのホルダ２を備えた工具マガジン２９の当該フィンガホルダの周回路に近接して工具のシャンク５に嵌合されるポット１７と、このポットに保持された工具４を工具マガジンのフィンガホルダ２に受け渡す受け渡し装置３とを設けて、工具マガジン２９に装着しようとする工具を一旦ポット１７に保持させてからフィンガホルダ２に装着する。工具４は、ポット１７で保持されたときに、その方向が規定されるので、工具４がフィンガホルダ２に逆方向に装着されるのを防止できる。【選択図】      図２
2007054920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィンガホルダ(2)を備えて周回移動する工具マガジン(29)に工具(4)を着脱する工具着脱装置であって、前記フィンガホルダの周回路の外側に近接して当該フィンガホルダの軸方向に設けたポット(17)と、このポットを前記軸方向に進退させる進退装置(19)と、当該ポットを前記周回路の中心線上に移動させるシフト装置(14)とを備え、装着する工具を前記ポットに一時的に保持させたあと前記フィンガホルダに装着する、工具マガジンの工具着脱装置。
【請求項２】
フィンガホルダ(2)を備えた工具マガジン(29)の当該ホルダに工具(4)を着脱する工具着脱装置であって、装着する工具のシャンク(5)を嵌合して当該工具を一時的に保持するポット(17)を備え、前記ホルダの周回路に近接して工作機械に固定される固定ベース(9)と、この固定ベースに設けた案内部(10)に前記ホルダの軸方向と直交するシフト方向に移動自在に装着されたシフトベース(12)と、前記固定ベースに枢支されて当該シフトベースをシフト方向に移動させるシフトレバー(14)と、前記シフトベースに設けた案内部(15)により前記ホルダの軸方向に進退自在に設けられた前記ポットと、前記シフトベースに枢支されて当該ポットを進退させる進退レバー(19)とを備えた、工具マガジンの工具着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械の自動工具交換装置（ＡＴＣ）の工具マガジンに工具を装着及び脱抜するのに用いる装置に関するもので、フィンガタイプの工具ホルダに工具を容易かつ正しい方向で装着可能にする装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動工具交換に用いられる工具は、工作機械の工具軸が把持するシャンクと、工具交換時に交換腕のフィンガが把持する鍔（フランジ）とを備えている。この鍔の外周には、対向する位置に平行な切欠部（エッチカットと呼ばれることがある。）が設けられており、フィンガはこの切欠部を把持する構造になっている。
【０００３】
自動工具交換装置は、交換して用いる多数の工具を貯蔵する工具マガジンを備えている。工具マガジンは、周回するチェーン又は円板上に工具を保持するホルダを等間隔に設けた構造で、交換しようとする工具が装着されたホルダを工具交換位置に移動して工作機械の工具軸との間で工具の交換を行う。工具マガジンに設ける工具ホルダには、シャンクに嵌合して工具を保持するポット（鉢）タイプのものと、鍔を把持して工具を保持するフィンガタイプのものとがある。
【０００４】
工具の前記シャンクには、工具軸に装着したときの工具の方向（工具軸回りの方向。以下同じ。）を位置決めする切欠と、工具マガジンのポットに装着する方向を位置決めするための切欠との２個の切欠を備えており、この２個の切欠は形状が異なっている。工具マガジンに設けるポットには、上記シャンクのポット用の切欠に対応するキーが設けられており、このキーによってポットに挿入された工具の方向が一方向に規定される。一方、前記鍔の切欠部は対称に設けられており、従ってフィンガは１８０度反対の方向で工具を把持することもできる。
【０００５】
工具マガジンへの工具の装着は、通常人手により行われる。ポットタイプの工具マガジンであれば、この装着の際に工具を誤った方向で装着するおそれはない。一方、フィンガタイプの工具マガジンでは、工具を１８０度逆の方向に装着してしまう危険がある。工具の方向が逆であるかどうかは、その工具に対する工具交換動作が行われるまで検出することができない。そのため、工具の方向が逆であることに気がつかず、実際の加工動作に入ってから工具交換不能で機械が停止するということが起る。
【０００６】
そこで、工具に当該工具が反対方向に装着されたときに工具マガジンに干渉するピンを設けて、この干渉が生じない方向でなければ工具を工具マガジンに装着できないようにすることにより、工具が逆方向に装着されることを防止するなどの手段が採用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フィンガタイプの工具マガジンは、ポットタイプの工具マガジンに比べて安価に提供することができ、また設置スペースも小さくて済む。そのため、小型の工作機械や貯蔵する工具数の多い工作機械では、フィンガタイプの工具マガジンが有利である。しかし、前述したように、工具マガジンへの工具装着時に工具が逆方向に装着される危険があるため、正しい方向での装着のみを可能とするピンなどの干渉部材を工具に設ける必要がある。工具メーカーが一般品として提供している工具には、このような干渉部材が設けられていない。従って、上記のような手段で工具の逆方向装着を防止しようとすると、工具に後加工を施す必要があり、市販の工具がそのまま使えないために装着可能な工具の種類が限定されるなどの問題が生ずる。
【０００８】
そこで、この発明は、広く提供されている汎用の工具をそのまま使用してフィンガタイプの工具マガジンに常に正しい方向で、かつ容易に工具を装着することが可能な工具着脱装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、フィンガタイプのホルダ２を備えた工具マガジン２９の当該フィンガホルダの周回路に近接して工具のシャンク５に嵌合されるポット１７と、このポットに保持された工具４を工具マガジンのフィンガホルダ２に受け渡す受け渡し装置３とを設けて、工具マガジン２９に装着しようとする工具を一旦ポット１７に保持させてからフィンガホルダ２に装着することにより、上記課題を解決したものである。
【００１０】
工具マガジン２９に装着される工具４は、ポット１７で保持されたときに、その方向が一方向に規定されるので、これをフィンガホルダ２に受け渡して装着することにより、工具４がフィンガホルダ２に逆方向に装着されるのを防止できる。受け渡し装置３は、ポット１７に保持された工具の鍔６をフィンガホルダ２に向けて軸直角方向に移動するシフト動作と、フィンガホルダ２に受け渡された工具からポット１７を離脱させる進退動作とによって、ポット１７に保持した工具をフィンガホルダ２に受け渡す。これらの受け渡し動作を操作レバー１４、１９で行わせることにより、ある程度力のいる工具のポット１７への嵌脱やフィンガホルダ２への押し込み操作を比較的軽い力で行うことができるようになる。
【００１１】
従って、この出願の請求項１の発明に係る工具マガジンの工具着脱装置は、複数のフィンガホルダ２を備えて周回移動する工具マガジン２９に工具４を着脱する工具着脱装置であって、前記フィンガホルダの周回路の外側に近接して当該フィンガホルダの軸方向に設けたポット１７と、このポットを前記軸方向に進退させる進退装置１９と、当該ポットを前記周回路の中心線上に移動させるシフト装置１４とを備えた工具着脱装置であり、装着する工具を前記ポットに一時的に保持させたあと前記フィンガホルダに装着するというものである。
【００１２】
また、この出願の請求項２の発明に係る工具マガジンの工具着脱装置は、フィンガホルダ２を備えた工具マガジン２９の当該ホルダに工具４を着脱する工具着脱装置であって、装着する工具のシャンク５を嵌合して当該工具を一時的に保持するポット１７を備え、前記ホルダの周回路に近接して工作機械に固定される固定ベース９と、この固定ベースに設けた案内部１０に前記ホルダの軸方向と直交するシフト方向に移動自在に装着されたシフトベース１２と、前記固定ベースに枢支されて当該シフトベースをシフト方向に移動させるシフトレバー１４と、前記シフトベースに設けた案内部１５により前記ホルダの軸方向に進退自在に設けられた前記ポットと、前記シフトベースに枢支されて当該ポットを進退させる進退レバー１９とを備えている工具着脱装置である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の工具着脱装置を用いることにより、フィンガタイプのホルダ２を備えた工具マガジン２９の当該ホルダに工具４を正しい方向で容易に装着することができ、工具の装着方向を規制するために、工具にピンや切欠を設けるなどの加工を行う必要がないので、工具メーカから提供されている工具をそのまま用いることができ、工具マガジンへの工具の装着作業も容易になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。図中、１は工具マガジンの周回チェーンであり、２は当該チェーンのリンクに装着されたフィンガホルダである。３はこの発明の工具着脱装置である。工具４は、図５に模式的に示すように、工作機械の工具軸に嵌装されるシャンク５と、工具交換装置の交換腕で把持される鍔６とを備えている。フィンガホルダ２は、鍔６の対向する平行切欠部７を２本のフィンガ２ａで把持する。フィンガホルダ２への工具４の装着は、鍔６を２本のフィンガ２ａの間に押し込むことによって行われる。
【００１５】
工具着脱装置３は、工作機械の機械フレームに図示しない取付ブラケット８を介して固定される固定ベース９と、この固定ベースに設けたガイド孔１０に軸方向摺動自在に嵌装された２本のガイドロッド１１を備えたシフトベース１２と、固定ベース９に支点ピン１３で枢支されてシフトベース１２をガイド孔１０に沿って往復動させるシフトレバー１４と、シフトベース１２に設けたガイド孔１５に摺動自在に嵌装されたポット軸１６と、このポット軸の先端に装着されたポット１７と、シフトベース１２に支点ピン１３で枢支されてポット軸１６をガイド孔１５に沿って往復動させる進退レバー１９と、工具をポット１７に嵌脱するときに、当該工具の鍔を係止する係止板２０とを備えている。
【００１６】
固定ベース９に設けたガイド孔１０は、平行に２個設けられており、基端をシフトベース１２に固定した平行な２本のガイドロッド１１が、この２個のガイド孔１０に嵌装されており、２本のガイドロッド１１の先端は、エンドプレート２１で繋がれている。シフトレバー１４は、固定ベース９の上端から張出したブラケット２２に支点ピン１３で枢支され、その先端の二股２３がシフトベース１２に固定されてポット１７の側方に延びる鍵型のブラケット２４に植立した係合ピン２５に嵌合している。
【００１７】
シフトベース１２のガイド孔１５は、前記２本のガイドロッドの間の位置にこれと直行する方向に設けられており、これを貫通するポット軸１６の先端にポット１７がボルトで固定されている。進退レバー１９は、シフトベース１２の上面に固定したブラケット２６に設けた支点ピン１８で枢支され、その先端の二股２７がポット軸１６の後端に横方向に植立した係合ピン２８に嵌合している。
【００１８】
上記構造の工具着脱装置３は、図３で進退レバー１９を左方向（矢印の方向）に操作して、ポット１７が前進した状態で当該ポットに嵌合された工具の鍔６が工具マガジンに設けたホルダの２本のフィンガ２ａの中心延長上に位置するように装着される。
【００１９】
工具マガジンに装着しようとする工具４は、シフトレバー１４でポット１７をフィンガ２から離隔させ、進退レバー１９でポット１７を後退させた図３の状態で、鍔６に設けられている溝に係止板２０の先端を引っ掛けてポット１７の延長上に位置させ、進退レバー１９を図３で左動（図の矢印の方向）してポット１７を前進させることにより、工具のシャンク５をポット１７に嵌合する。
【００２０】
次にポット１７の前進位置を保持した状態でシフトレバー１４を図３で手前に引き、ポット軸１６がフィンガホルダ２の中心に来るように、シフトベース１２をフィンガホルダ２側に向けて移動させる。この操作で工具の鍔６が工具マガジンのフィンガ２ａで把持されるので、進退レバー１９を図３で右動（矢印と反対の方向）させることにより、ポット１７が後退して工具のシャンク５から離脱し、工具４がポット１７からフィンガホルダ２に受け渡される。
【００２１】
そこで、シフトレバー１４を図３の紙面の後方に押し、ポット１７を前方に移動させて、次の工具の装着位置に工具マガジンのチェーン１を周回移動させる。以上の手順を繰り返すことにより、工具マガジンに必要な工具を装着する。
【００２２】
フィンガホルダ２から工具を取り外すときは、ポット１７を後退させた図３の状態でシフトレバー１４を図３で手前に引くことにより当該ポットをフィンガホルダ２の中心に移動し、その状態でポット１７を進出させてフィンガ２に把持されている工具のシャンクに嵌合し、次にシフトレバー１４を図３で紙面の後方に押すことにより、工具４をフィンガ２から離脱させる。離脱した工具は、鍔に設けられている溝が係止板２０に嵌り込んだ状態となるので、そのまま進退レバー１９を操作してポット１７を後退させることにより、抜き取ることかできる。
【００２３】
以上のように、工具マガジン２９に装着する工具は、一旦この発明の工具着脱装置のポットに挿入され、このとき工具の方向が反対であると、シャンクがポットに嵌合しないので、作業者は工具の方向が逆であることにすぐに気がつき、方向を正しくしてポット１７に嵌合させることになるから、このとき工具の方向が規定され、その状態で工具マガジンのフィンガホルダ２に装着されることとなるので、フィンガホルダ２に工具が逆方向で装着されるのを完全に防止することができる。
【００２４】
また、ポット１７への工具のシャンクの嵌脱及びフィンガホルダ２への工具の鍔６の嵌脱がレバー１９及びシフトレバー１４の操作で行われるので、操作性が向上すると共に、レバーの倍力作用を利用すれば、軽い力で工具の装脱を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の工具着脱装置と工具マガジンの斜視図（二点鎖線は工作機械の一部を表す）
【図２】工具着脱装置の側面図
【図３】工具着脱装置の正面図
【図４】工具着脱装置の平面図
【図５】工具の模式的な斜視図
【符号の説明】
【００２６】
２  フィンガホルダ
４  工具
５  シャンク
９  固定ベース
10  ガイド孔
14  シフトレバー
15  ガイド孔
17  ポット
19  進退レバー
29  工具マガジン
【図１】
2007054920.tif 000003
【図２】
2007054920.tif 000004
【図３】
2007054920.tif 000005
【図４】
2007054920.tif 000006
【図５】
2007054920.tif 000007