(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動工具交換装置の多数の工具を収容するマガジン内で、円弧状の工具グリップ外径接触部の内周に断面山形状の工具グリップＶ溝接触部を形成した複数のアーム部に工具をそれぞれ保持する工具グリッパにおいて、アーム部は上下方向に連続する板材に複数個開口してなり、該板材は厚み方向に複数の薄板の重ね合わせで、いずれかの薄板に開口したアーム部は径を小さくすることにより他の薄板に開口したアーム部から突出させ、断面山形状の工具グリップＶ溝接触部を形成したことを特徴とするツールラック式マガジンにおける工具グリッパ。
【請求項２】
アーム部は、水平方向に開口、又は工具出入口が上で工具保持部が下の斜め上方向に開口させた請求項１記載のツールラック式マガジンにおける工具グリッパ。
【請求項３】
アーム部は、いずれかの薄板に工具回り止めキー用凸部を設けた請求項１又は２いずれか記載のツールラック式マガジンにおける工具グリッパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工作機械の自動工具交換装置において多数種かつ多数の工具を供給可能にするためのツールラック式マガジンに用いられている工具グリッパの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械では自動工具交換装置によってワークの加工に適した工具が供給される。工具は、例えば図13に示すように、マガジン内へ縦横に多数配置された工具グリッパ10に保持されており、工具搬送装置が上下左右に動いて新旧工具の交換をするようになっている。従来の工具グリッパ10の例を詳細に説明すると、図11，12のようである。図11は工具グリッパの正面図であり、図12は図11中Ｆ−Ｆ断面図である。工具に設けられたグリップ部を保持するため、円弧状の工具グリップ外径接触部11の内周に、工具のグリップ部17に設けられたＶ溝に接触する断面山形状の工具グリップＶ溝接触部12を形成したアーム部13を設けている。工具が水平方向に出入りする構造であるから、工具脱落防止のためにアーム部13の工具出入口付近にボールプランジャ14(或いは板バネ等)を設けた例が多い。更にアーム部内へ回り止めキー15が設けられている。従来一般に設置されている工具グリッパは、このようなアーム部13を左右に１個ずつ両側に有するプレートを１単位として、上下方向に多数個を支柱16へ固定した構造であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に採用されている上記のような構造の場合、アーム部を１個ずつ両側に有するプレートを機械加工により１単位ずつ製作したものを組付ける。一般にツールラック式マガジンは大容量工具の保管目的に用いられるため、従来は、部品数量も、加工工数も、更には、組立工数もいずれも大、つまり、コスト高となっていた。そこで、本発明者はツールラック式マガジンのコスト低減を検討した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を検討した結果、自動工具交換装置の多数の工具を収容するマガジン内で複数のアーム部に工具をそれぞれ保持する工具グリッパにおいて、前記アーム部を工具出入口が上で工具保持部が下の斜め上方向に開口させたのである。また、前記アーム部を上下方向に連続する板材へ両側に開口させて複数個設けたことを特徴とするツールラック式マガジンにおける工具グリッパとした。ここにいう上下方向に連続する板材は、製作過程において本発明の目的を逸脱しない範囲で途中で切断分割したものも本発明に含まれる。
【０００５】
前記アーム部は板材へ水平方向に開口又は、工具出入口が上で工具保持部が下の斜め上方向に開口させたものが実施される。アーム部を板材へ水平方向に開口させた場合には、工具の脱落防止のために工具出入口へ脱落防止機構を設ける。
【０００６】
更に、本発明は上下方向に連続する板材を厚み方向に複数の薄板の重ね合わせにより形成し、いずれかの薄板に工具グリップＶ溝接触部凸部又は工具回り止めキー用凸部を設けたものも実施できる。この場合も上下方向に連続する板材は、製作過程において本発明の目的を逸脱しない範囲で途中で切断したものも本発明に含まれる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例の工具グリッパの正面図であり、図２は図１中Ａ−Ａ断面図である。図11に示す従来品と対比して明らかなように、本発明の工具グリッパ１は、従来のようにアーム部が水平方向に開口しているのではなく、アーム部２は工具出入口2aが上で工具保持部2bが下の斜め上方向に開口している。工具保持部2bには凸形状の工具グリップＶ溝接触部1aがある。工具は斜め上方に取り出すこととなるが、この例では傾斜角αが10°である。傾斜角αの好ましいのは５〜20°である。アーム部の工具保持部2bには工具回り止めキー３を設けている。アーム部２をこのように斜め上方向に開口した構造にすると、工具の自重により保持できるため、ボールプランジャ、板バネ等の脱落防止機構が不要となる。
【０００８】
図３は本発明の第２実施例の工具グリッパの正面図であり、図４は図３中Ｂ−Ｂ断面図である。この例は図11に示す従来品がアーム部13を左右に有するプレートを１単位として、上下方向に多数個を支柱15へ固定した構造であったのを改良し、アーム部を１個ずつ両側に有するプレートを１単位として複数単位組付けるのではなくて、上下方向に連続した板材４の左右へ多数のアーム部２を設けている。加工はこの例ではレーザによる板材の切断による。このように上下方向に連続した板材に多数のアーム部２を設けると、従来のようにプレートを１単位として複数単位組付けるのに比べて高能率で製作できる利点がある。アーム部２の開口側上下２個所に板バネ５を組み込んで工具の脱落防止を行なう。工具回り止めキー３を設けた点は上記実施例と同じであるが、この実施例の工具回り止めキー３は短片を螺子止めしている。アーム部２の内周面が面一で、従来のように断面山形状に加工する必要がないので、保持アームの切削加工が不要になり安価な部品で構成できるのである。
【０００９】
図５は本発明の第３実施例の工具グリッパの正面図であり、図６は図５中Ｃ−Ｃ断面図である。この例は図３に示す例と同様に上下方向に連続した板材４を用いている。アーム部２は工具出入口2aが上で工具保持部2bが下の斜め上方向に開口している。工具は斜め上方に取り出すこととなる。加工はこの例もレーザによる板材の切断による。アーム部２の工具保持部2bには工具回り止めキー３を設けている。アーム部２をこのように斜め上方向に開口した構造にすると、工具の自重により保持できるため、ボールプランジャ、板バネ等の脱落防止機構が不要である。
【００１０】
図７は本発明の第４実施例の工具グリッパの正面図であり、図８は図７中Ｄ−Ｄ断面図である。この例は工具グリッパ１を上下方向に連続する板材４を厚み方向に複数の薄板4a〜4cの重ね合わせにより形成している。薄板のうち最も手前の薄板4aに工具回り止めキー３用の凸部を設けている。サンドイッチ構造となっている中間の薄板4bは工具グリップＶ溝接触部1aを形成するために切り抜き径を小さくして突出させている。手前の薄板4aと背部の薄板4cは工具回り止めキー３用の凸部部分を除いてほぼ同径にレーザ切断している。このように複数の薄板4a〜4cを重ね合わせる構造にすると、特に凸部形成の加工をしなくても工具グリップＶ溝接触部1aを形成することができる。工具出入口2aの上下には工具脱落防止用の板バネ６を設けている。
【００１１】
図９は本発明の第５実施例の工具グリッパの正面図であり、図10は図９中Ｅ−Ｅ断面図である。この例は工具グリッパ１を厚み方向に複数の薄板4a〜4cの重ね合わせにより形成した点では前記実施例と同じである。工具グリッパ１のアーム部２は工具出入口2aが上で工具保持部2bが下の斜め上方向に開口している。工具は斜め上方に取り出すこととなる。加工はこの例もレーザによる板材の切断による。アーム部２の工具保持部2bには工具回り止めキー３を設けている。この例でもアーム部２をこのように斜め上方向に開口した構造にすると、工具の自重により保持できるため、ボールプランジャ、板バネ等の脱落防止機構が不要である。
【００１２】
前述したように従来のツールラック式マガジンの工具保持アームは開口側上下２個所にボールプランジャ、板バネ等を組み込んでおり、工具収納数分の組付け工数が必要であったが、本発明の工具を斜め上方に取り出す方式では、その部品が不要になり、組付け工数も削減できる。
また、従来のツールラック式マガジンの工具保持アームは工具グリップ部、Ｖ溝部に接触するべく加工するため、加工工数が長く複雑で加工者の熟練を要し、加工精度の維持することが容易でなかったが、本発明のように上下方向に連続した板材の加工、特にレーザ加工、プレス加工を採用することにより大幅なコストダウンが可能となる。更に、薄板のサンドイッチ構造の場合、凸形状の工具グリップＶ溝接触部の形成のための工作を必要としない、プレス作業のみで製作できる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によってツールラック式マガジンの製作を容易にすると共にコスト低減を可能にした。また、一般的に、ツールラック式マガジン自動工具交換装置は、少容量工具の使用目的には合わないとされているが、原価低減により現状より少量の工具仕様のものにも採用できることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の工具グリッパの正面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２実施例の工具グリッパの正面図である。
【図４】図３中Ｂ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の第３実施例の工具グリッパの正面図である。
【図６】図５中Ｃ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明の第４実施例の工具グリッパの正面図である。
【図８】図７中Ｄ−Ｄ断面図である。
【図９】本発明の第５実施例の工具グリッパの正面図である。
【図１０】図９中Ｅ−Ｅ断面図である。
【図１１】従来の工具グリッパの正面図である。
【図１２】図11中Ｆ−Ｆ断面図である。
【図１３】工具グリッパ配置図である。
【符号の説明】
１  工具グリッパ
２  アーム部
2a  工具出入口
2b  工具保持部
３  工具回り止めキー
４  板材
4a〜4c  薄板
５  板バネ
６  板バネ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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