(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールを把持する手段と、当該把持手段を前後方向に送る第１案内部材と、当該把持手段を上下方向に送る第２案内部材と、把持手段の当該前後及び上下方向の移動を規定するために、把持手段に取付けられたガイドローラーが嵌挿するL字状の案内路を有する固定部材と、把持手段を動かすための移動手段を備えてなるツール抜き。
【請求項２】
前記移動手段が、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす直線路と漸次曲率が変化する円弧路の組み合わせからなる案内路並びにレバー部を有し且つ上記第１案内部材に回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のツール抜き。
【請求項３】
前記移動手段が、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす伸縮自在のシリンダ部材であることを特徴とする請求項１に記載のツール抜き。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械に備えられるツールマガジンからツールホルダーを抜き出し、また当該ホルダーをツールマガジンに挿入するのに用いるツール抜きに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械を用いて工作物に対して加工を行う場合、例えば工作機械のスピンドル先端にツール（工具）を取り付けて、当該ツールを工作物に接触させ、回転運動と送り運動の組み合わせによって当該工作物に所定な形状、寸法又は表面状態を与えるようになっている。
【０００３】
このような加工にあたり、それぞれの内容に応じて、各種のツールをその都度、スピンドルに取り付ける必要がある。そのために工作機械には、数本から１００本を越えるツールを収納するツールマガジンが備えられている。
【０００４】
複数のツールを収納するツールマガジンは、収納数に相当する数のツールポットを有していて、各ツールポットにはツールを備えたツールホルダーを保持するための把持手段、例えば把持スプリングが組み込まれている。したがって、ツールマガジン内に収納されるツールホルダーは、そのバネ力によって落ちないようにツールポットに保持されているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、図４に示されるように、ツール１を装着したツールホルダー２のプルスタッド３と、ツールポット４の把持スプリング５とが係合することによって、ツールホルダー２がツールポット４に保持されている。ＮＣ工作機械のように工具交換までを自動で行う場合を除いて、このような構成のツールマガジンからツールホルダーを抜き取る場合には、レバー６を用いてプルスタッド３を押し、ツールホルダー２と把持スプリング５の係合を解いて、ツールホルダー２をマガジンから引き出す。あるいは図５に示されるように、専用の抜き取り工具７をツールホルダー２とツールポット４の間に差し込み、てこ作用を用いて把持スプリング５との係合からツールホルダー２を解放することで、マガジンから引き出している。
【０００６】
逆にマガジン内へツールホルダーを装着する場合には、作業者が直接手で押し入れている。この場合、ツールホルダーには鋭利なツールが備えられていて、そのために装着作業の際に作業者が手を負傷することがある。特に最近ではツール保持を確実にするために把持スプリングのバネ力が強めになっており、ツールホルダー装着時に大きな力を必要とし、そのために負傷する危険が一層高まっている。
【０００７】
そこで本発明は、操作が簡単で安全で且つ容易にツールの着脱作業を可能とする簡単構造のツール抜きを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にしたがうツール抜きは、ツールを把持する手段と、当該把持手段を前後方向に送る第１案内部材と、当該把持手段を上下方向に送る第２案内部材と、把持手段の当該前後及び上下方向の移動を規定するために、把持手段に取付けられたガイドローラーが嵌挿するL字状の案内路を有する固定部材と、把持手段を動かすための移動手段を備えてなっている。
【０００９】
上記移動手段が、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす直線路と漸次曲率が変化する円弧路の組み合わせからなる案内路並びにレバー部を有し且つ上記第１案内部材に回動自在に支持されていれば、手動によりツールを安全にツールマガジンから着脱することが可能である。また上記移動手段が、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす伸縮自在のシリンダ部材であれば、このシリンダ部材を必要に応じて伸縮させることで自動式ツール抜きとすることができる。これら手動式又は自動式のツール抜きにあっては、上記固定部材に把持手段と係合するＬ字状の案内路が形成されていれば、把持手段の前後及び上下方向の移動が確実で安定したものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示した実施の形態に基づいて、説明する。なお当然ながら、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲はこれに制約されるものではない。
【００１１】
本発明に係るツール抜きの構造は、互いに直交するスライド面を２面有し、それら面上の摺動によってツールホルダーのためのグリップ部が抜き取りの際には前進と上昇を行い、装着の際には下降と後退を行うようになっている。図１において、手動タイプのツール抜きは、手動操作のためのレバー１０と、これと一体的に形成されカム溝１１を備えた作動プレート１２と、上面に第１スライド面１３を有したベース部材１４と、第１スライド面１３と係合摺動し垂直面に第２スライド面１５を有したＬ型案内部材１６と、第２スライド面１５に係合摺動しツールホルダー２を把持するグリップ部材１７と、当該グリップ部材１７の側面に取り付けられたガイドローラ１８が嵌挿するＬ字溝１９を備えた固定プレート２０とを備えてなっている。グリップ部材１７のガイドローラ１８とは反対側にも従動ローラ２１が備えられ、この従動ローラ２１は作動プレート１２のカム溝１１が嵌挿している。このカム溝は、図２（各部材の位置関係を理解しやすいように、グリップ部材１７の把持部の取付位置を上方へずらしている）から明らかなように、直線路ＡＢと円弧路ＢＣの組み合わせで構成されている。円弧ＢＣは回転支点２２からの距離が僅かずつ変化している。即ち、当該円弧路の漸次曲率が変化している。回転支点２２は、レバー１０の支点でもある。
【００１２】
このような構造のツール抜きにおいて、ツールホルダーをツールマガジンから抜き出す場合、Ｌ型案内部材１６は始めベース部材１４上の後方側に位置していて、グリップ部材１７はＬ型案内部材１６の下端位置にある。従動ローラ２１はカム溝１１の最下端Ａに位置していて、ガイドローラ１８はＬ字溝１９の最後端Ｘに位置している。レバー１０を引き上げると支点２２回りに作動プレート１２が下降し、従動ローラ２１はカム溝１１内をＢ点へ移動する。このＢ点への移動に従い、グリップ部材１７と係合関係にあるＬ型案内部材１６は、ベース部材１４上を第１スライド面１３に沿ってツールホルダー２に向かって前進する。その前進運動の最後でグリップ部材１７がツールホルダー２を把持する。この際、ガイドローラ１８は固定プレート２０のＬ字溝１９のＹ点へ移動する。即ち、距離ＡＢはＸ，Ｙの間隔でもある。
【００１３】
更にレバー１０を引き上げると、従動ローラ２１はカム溝１１のＢ点からＣ点へ移動する。既述のようにＢ点とＣ点の回転支点２２からの各距離にはそれぞれの点での曲率半径の差に相当する長さの違いがあり、それらの点の間を従動ローラ２１が移動することでグリップ部材１７には更に前進力が作用するが、一方でガイドローラ１８がＬ字溝のＹ点に達していて前進が阻まれ、Ｚ点へ向かって上方へ移動し、それにつれてグリップ部材１７はＬ型案内部材１６の第２ガイド面１５に沿って上昇する。その結果、グリップ部材１７がツールホルダー２をツールマガジンから抜き出すこととなる。円弧路ＢＣは直線路ＡＢより長いが、これらＡＢ、ＢＣの間における従動ローラ２１の相対移動の間に、ガイドローラ１８が同程度の距離であるＸＹ間、ＹＺ間を相対移動するので、グリップ部材１７は前進が早めで上昇が遅めとなり、ツールホルダー２の引出力を大きくとることが可能となる。
【００１４】
ツールマガジンへツールホルダーを挿入する場合には、グリップ部材１７が上昇した位置において、当該グリップ部材にツールホルダー２を装着する。そしてレバー１０を押し下げることにより、従動ローラ２１はカム溝１１内をＣ点からＢ点を介してＡ点へ移動し、それにつれて上記抜き出しの場合とは逆に、ガイドローラ１８はＬ字溝１９内をＺ点からＹ点を介してＸ点へ移動する。ガイドローラ１８のＺ点からＹ点への移動に従い、グリップ部材１７はＬ型案内部材１６の第２ガイド面１５に沿って下降し、ツールホルダー２をツールマガジンに装着する。しかる後にガイドローラ１８のＹ点からＸ点への移動に従い、Ｌ型案内部材１６がベース部材１４上を第１スライド面１３に沿ってグリップ部材１７と共に後退して、作業を完了する。
【００１５】
図２に、機械動作タイプのツール抜きを示す。手動タイプのものと同様に、上面に第１スライド面を有したベース部材１４と、第１スライド面と係合摺動し垂直面に第２スライド面を有したＬ型案内部材１６と、第２スライド面に係合摺動しツールホルダー２を把持するグリップ部材１７と、当該グリップ部材１７の側面に取り付けられたガイドローラが嵌挿するＬ字溝１９を備えた固定プレート２０とを備えている。更に自動伸縮するシリンダ部材２５を備え、その固定端はベース部材１４の側壁に固着され、往復動する側の端部は、グリップ部材１７の従動ローラ２１に回動自在に取り付けられている。
【００１６】
シリンダ部材２５が最も収縮した状態で、Ｌ型案内部材１６はベース部材１４上の後方側に位置し、グリップ部材１７はＬ型案内部材１６の下端位置にある。グリップ部材１７のガイドローラ１８はＬ字溝１９の最後端に位置している。シリンダ部材２５が伸びることで、Ｌ型案内部材１６は、グリップ部材１７とともに、ツールホルダー２に向かって前進し、ガイドローラ１８もＬ字溝１９内を前方へ移動する。ガイドローラ１８がＬ字溝１９の角部（図１でのＹ点）まで達すると、グリップ部材１７がツールホルダー２を把持する。更にシリンダ部材２５が伸びると、グリップ部材１７がＬ型案内部材１６の第２ガイド面に沿って上昇し、ガイドローラ１８がＬ字溝１９内を上昇して、ツールホルダー２をツールマガジンから抜き出す。
【００１７】
ツールマガジンへツールホルダーを挿入する場合には、抜き出しの場合と逆の動きとなる。既述のように、グリップ部材１７が上昇した位置において、当該グリップ部材にツールホルダー２を装着し、シリンダ部材２５の収縮によって、グリップ部材１７が下降し、次いで後退して、作業を完了する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、ツールを把持する手段と、当該把持手段を前後方向に送る第１案内部材と、当該把持手段を上下方向に送る第２案内部材と、把持手段の当該前後及び上下方向の移動を規定するために、把持手段に取付けられたガイドローラーが嵌挿するL字状の案内路を有する固定部材と、把持手段を動かすための移動手段、例えば把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす直線と楕円的曲線の組み合わせの案内路並びにレバー部を有し、上記第１案内部材に回動自在に支持された操作部材か、把持手段と係合して当該手段の前後及び上下方向の移動をもたらす伸縮自在のシリンダ部材を備えてツール抜きが構成されているので、シンプルな構造でありながら、操作の際にはワンアクション（レバー部を引く乃至押す、あるいはシリンダ部材の伸縮）によって把持手段が前進と上昇、あるいは下降と後退を行い、安全に且つ楽にツールのツールマガジンに対する抜き取り乃至装着の作業を行うことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る手動タイプのツール抜きを示す概略斜視図である。
【図２】図１のツール抜きにおけるカム溝の形状を説明するための概略側面図である。
【図３】本発明に係る機械作動タイプのツール抜きを示す概略斜視図である。
【図４】レバーを用いた従来のツールホルダーの抜き出しを説明する概念図である。
【図５】専用の抜き取り工具を用いた従来のツールホルダーの抜き出しを説明する概念図である。
【符号の説明】
１２  作動プレート
１４  ベース部材
１６  Ｌ型案内部材
１７  グリップ部材
２０  固定プレート
【図１】
0003877822.tif 000002
【図２】
0003877822.tif 000003
【図３】
0003877822.tif 000004
【図４】
0003877822.tif 000005
【図５】
0003877822.tif 000006