JPS59124539A - アタツチメントの工具着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアタッチメントの工具着脱装置に関する。

従来のアタッチメントの工具自動交換方法は、アタッチ
メント主軸内の工具把持用コレットを開くための抑圧装
置を工具交換原点位置に設置し、］−具交換時にはアタ
ッチメント本体を工具交換原点位置に移動し、抑圧装置
とアタッチメントを連結し、抑圧装置を作動させてコレ
ットを開き、工具の着脱を行なっていた。また自動交換
方式でない場合は、工具着脱用軸はねじ式となり、手動
により軸をねし込んでコレットの先端を開いていた。

上記のように自動交換方式では、外部に工具着脱用の別
の装置が必要であり、また工具交換原点位置でのみ自動
交換が可能となっている。更に自動工具交換装置の工具
マガジンに保有できない特殊な形状の工具の着脱は困難
であった。また、手動方式の場合では、通常２Å以上の
人手を必要とし、多くの時間を費やしていた。

本発明は、」二記の不具合をなくしたものであ１）、自
動工具交換装置を使用しての自動工具着脱はもちろんの
こと、アタッチメントの任意の位置での特殊工具の着脱
を短時間に行い得るアタッチメントの自動工具交換装置
を提供しようとするものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明する。まず
本発明の工作（幾械の概略を第１図ないし第３図に基い
て説明すると、この工作（幾械は、主軸頭１の下面で主
軸頭内に昇降可能に装架したクイル２の外周部に、円筒
形のアタッチメントクランプシリング３が設置され、該
クランプシリング３によりアタッチメント４の本体５が
強固にクランプされている。また、第３図の如く、アタ
ッチメント４の中心部【こ設置したアダプタ６が、クイ
ル２内で回転可能に装架された主軸７のテーパ孔部８に
嵌合されており、アダプタ６の先端把持部９は主軸７内
に設置したコレラ）１０によって引張把持されている。

更に主軸端に設置したドライブキー１１が、アダプタ６
の７ランジ１２に形成したキー溝１３に装入されている
。アゲブタ６の７ランジ１２の下面には内歯車１４が固
設され、該内歯車１４の歯部は、主軸７の軸心Ａと同軸
上テ１＋　受スリーブ１５により回転可能に軸承された
伝達軸１Ｇの上部に固定された外歯車１７に噛合ってい
る。アタッチメント本体５の下部に主軸軸心Ａとは直角
方向で軸受１８に回転可能にアタッチメント主軸１９が
軸承され、該アタッチメント主軸１９の外周部に第二ベ
ベルギヤ２０が設置され、該ベベルギヤ２０と前記伝達
軸１６の下端に嵌合固定された第一ベベルギヤ２１とが
噛合わされている。この状態において主軸７０回転は、
ドライブキー１１、アダプタ６、内歯車１４、外歯車１
７、伝達軸１６、第一ベベルギヤ２１、第二ベベルギヤ
２０と伝達され、アタッチメント主軸１９が回転される
。

またアタッチメント主軸１９は筒形に形成され、その軸
心部に工具２２の把持用コレット２３が内装されると共
に該コレット２３を支持するドローバー２４が軸方向へ
移動自在に内装されている。

なお第４図のごとく前記コレット２３は上下開方向へ弾
性を有するもので、その先端把持部２３ａは閉姿勢ａで
前記アタッチメント主軸１９の中央孔２５の前部の小径
部２５ａに当接し、開姿勢）〕で該小径部２Ｓａよりも
前側の中径部２５１〕に自らの弾性で拡がるように構成
されている。

そして本発明に係る工具着脱装置Ｂは、前記コレット２
゛３を閉姿勢側に付勢するために前記ドローバ−２４及
びフレット２３を外嵌保持する皿状ばね２６と、前記主
軸７の下降を利用して前記コレット２３をばね２６に抗
して閉姿勢ａから開姿勢すに切換えるよう作動する切換
手段２７とを具えたものである。

即ち前記切換手段２７は、前記内歯車１４に伴って昇降
する第一ピストン２８と、前記ドローバ−２４の後端部
にその軸心と同軸上に配された第二ピストン２９を内装
する第ニジリンダ３０と、該第−ピストン２８の昇降に
より前記第二ピストン２９を軸方向へ移動させるための
油圧回路３１とから構成される。

また前記シリンダ３０内部で第二ピストン２９の軸部外
周部にコイルばね３２が装入されており、常時第二ピス
トン２９をドローバ−２４の反対側（図中左方向）に押
し付けるようにされている。また第一ピストン２８は、
アダプター６の下面に固定された７ランジ１４ａ付内歯
車１４の外周部とアタッチメント本体５の内周面との間
に装架されている。該第−ピストン２８の上面部には内
歯車１４の７ランジ１４ａの外周部を挾み込むようにプ
レート３３が設置され、該プレート３３と内歯車１４の
７ランジ１４ａの上面との間にスライドベアリング３４
が介装・され、主軸駆動時の内歯車１４の回転を妨げな
いようにされている。したがって第一ピストン２８は内
歯車１４の７ランジ１４ａに吊り下げ゛られるようにな
っている。そして第一ピストン２８の下部には、伝達軸
１６を軸承している前記軸受スリーブ１５が設置され、
該軸受スリーブ１５の上部円筒部は前記第一ピストン２
８の内径部に装入され、該スリーブ１５の７リンダ部１
５ａは、アタッチメント本体５の取イ」座３５に固定さ
れ、該７リンダ部１５ａの上面部に前記第一ピストン２
８の下面のピン孔３７に嵌合する〃イドピン３６か′固
定されている。

そして第一ピストン２８と、軸受入リーフ′１５の外周
面及び７ランジＩＳａ部上面と、アタッチメント本体の
内周面とで構成される空間が第一シリング３９のシリン
ダ室４０となっている。そして該シリンダ室４０と連通
するようアタッチメント本体５に流動本流出入札４１が
穿設され、該出入孔４１は、アタッチメント後部で第ニ
ジリンダ３０に近接して設置されたマニホルド４２内の
管路４３を通って第ニジリンダ３０のシリングカバー４
３側の左室３０ａに連通されている。更に前記第一ピス
トン２８にはＬ字形の細孔４４が前記第一シリング室４
０とアタッチメント本体５に穿設された横孔４５とを連
通するよう形成され、該横孔／Ｌ　５はマニホルド４２
内の管路４６を介してその上部の補充タンク４７に接続
されている。また前記第ニジリンダ３０の右室３０ｂは
マニホルド４２内の管路４８を介して補充タンク４７に
連通され、更に該管路４８と前記管路４３とを接続する
管路４９にリリーフ弁５０が介設されている。

そして前記軸受スリーブ１５の７タンク部１５ａの上面
部にバルブ保持孔５１が形成され、該保持孔３９に補助
弁５２が嵌合され、該弁の底部と保持孔３９の底部との
間にスプリング５３が介装されて上下動自在とされてい
る。そして該補助弁５２の」二端細径部５２ａの外周部
にシール５４が外嵌され、また内部にシリンダ室４０と
Ｌ字形細孔４４とを連通するＬ字孔５５が形成されてい
る。

しかして前記油圧回路３１は、補充タンク４７、第一シ
リング３９及び第ニジリンダ３０を接続する管路４．３
，４６，４８，４９、・リリーフ弁５０、及び補助弁５
２等から構成されている。なお５６は第ニジリンダ３０
に流体を供給するための供給弁、５７はタンク４ｑとマ
ニホルド４２とを固定するボルト、５８はタンクのレベ
ルゲージである。

次に作用を説明する。第３図はアタッチメント主軸１９
に工具２２を装着した図である。この状態より工具２２
を交換する時の作業状態を説明すると、まず主軸＠１内
のクイル２を一定距離だけ降下させる。そうするとクイ
ル２の降下１こより、主軸７、アダプタ６、内歯車１４
が押し下げられるとともに、第一ピストン２８も押し下
げられる。

そのため、第一ビスＦン２８の下面部のシリンダ室４０
の圧力が高まり流動体がマニホルド４２を通って第ニジ
リング３（）のシリンダカバー４３側の左室３０ａに送
り込まれる。そしてその流動体）王で第ニジリンダ３０
内のフィルばね３２に抗して第二ピストン２９を右側に
移動させる。この第二ピストン２９の移動により、第二
ピストン２９の右側の軸端が、ドローバー２４の穫端面
に当接し、さらに流動体圧の高まりによりドローバ−２
７１の外周部の皿ばね２６の力を上まわり、ドローバ−
２４を右側に押し進める。このドローバ−２１１の移動
により、コレット２３の先端部は開き工具２２の把持を
ゆるめる。そこで工具２２を自動工具交換装置あるいは
人手により引ぎ出しアタッチメント主軸１９より離脱す
る。

次に工具を装着する場合は、自動工具交換装置あるいは
人手にｙり工具をアタッチメント主軸１９に装入する。

装入した時点で、クイル２１を上昇させると、第一ピス
トン２８も強制的に引き上げられることに上りシリング
室４０内の圧力が低下する。そのため第ニジリンダ３０
内の第二ピストン２！〕がばね３２により第二ピストン
２つを左側に移動させる。この第二ピストンの移動で、
ドローバ−２４の皿ばねの力によりドローバ−２４が左
１ｌｔｌ＋　１こ移動し、コレット２３の先端が工具２
２の把持部をつかみ強固に工具を固定する。

次に油圧回路について説明する。第一ピストン２８が少
量下降すると、補助弁５２が縮まると共にアタッチメン
ト本体５の横孔４５から第一ピストン２８のＬ字形細孔
４４が外れて、細孔４４の先端が閉じられ、補充タンク
４７と第一シリンダ室４０内との回路が閉じられる。そ
して第一ピストン２８が更に下降を続けると、第一シリ
ンダ室４０の圧が上昇し、作動流体がアタッチメント本
体５の流出入口４１、マニホルド４２の管路４３を通っ
て第ニジリンダ３０のシリングカバー側の左室に流入し
て第二ピストン２９を作動させる。

そしてその作動流体圧が第一ピストンの下降により更に
上昇すると、第二ピストン２つかさらに右側に移動し、
ドローバー２４の後端面に当接し、ドローバ−２４を右
方向に押し出す。そのためコレット２３の先端が開き、
工具２２の脱着か可能となる。第一ピストン２８の下降
ｔこよ１）圧が高まり設定圧以上になった場合、安全機
能としてすｌ）−フ弁５０が作動し、回路が開き、作動
流体の一部は補充タンク４７に戻る。またこの時、第二
ピストン２９の右側シリンダ室３０ｂの作動流体は押し
出され補充タンク４７に入る。

次に工具を装着して固定する場合、第一ピストン２８を
上昇させる。そうすると、第一シリング室４０の圧が低
下するとともに第ニジリンダ３０の左側シリンダ室３０
ａの作動圧も低下する。この作動圧低下により、作動圧
よりもコイルぼね３２の付勢力が上まわり第二ピストン
２９を左方向に押し返す。そのため第二ピストン２９の
左側シリンダ室３０ａの作動流体は、第二ピストン２９
により押し出され、第一シリング３９のシリンダ室４０
に戻る。一方第二ピストン２９の右側のシリンダ室３０
１〕には補充タンク４７より作動流体が補充される。そ
して第一ピストン２８の最上昇位置で横孔・１５と細孔
４４が連通し、リリーフ弁５０の作動により減少した流
体を補充タンク４７から横孔４５、細孔４４を通って第
一シリンダ室４０に補充する。

なお、本発明では、コレットの開動作を、」１記実施例
のごとく主軸の下降動作を利用して行う代わりに、主軸
の上昇動作を利用して行うことも可能である。

以上の説明から明らかな通り、本発明においては、アタ
ッチメント主軸側のコレットを閉姿勢に付勢するための
ばねと、主軸頭側の主軸の上昇又は下降を利用して前記
コレットをばねに抗して閉姿勢から開姿勢に切換えるた
めの切換手段とを設けたから、工具交換は、自動工具交
換装置を使用して工具交換原点位置で行わなくても任意
の位置で交換できるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示すもの肩、
第１図はアタッチメン［装着状態を示す側面図、第２図
はその背面図、第３図は縦断側面図、第４図はコレット
の開閉状態を示す断面図、第５図は要部構成図、第６図
（ａ）（１１）（ｃ）は補助弁の作動状態を示す断面図
である。 １：主軸頭、２：クイル、５：アタッチメント本体、７
：主軸、１４：内歯車、１６：伝達軸、１９：アタッチ
メント主軸、２３：コレット、２４ニドローバー、２７
：切換手段、２８：第一ピストン、２９：第二ピストン
、３０ニジリング、３１：油圧回路。 出　願　人　　新日本工機株式会社 代理人　中村恒久 第２図 第３図 第６図 （１７）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸を昇降可能でかつ回転自在に支持する主軸頭の下面
   にアタッチメントが着脱自在に取付けられ、該主軸頭の
   本体に工具把持用コレットが閉姿勢と開姿勢とに切換自
   在に内装された工作機械において、前記コレットを閉姿
   勢に付勢するためのばねと、前記主軸の上昇又は下降を
   利用して前記コレットを前記ばねに抗して開姿勢から開
   姿勢に切換えるよう作動する切換手段とを具えたことを
   特徴とするアタッチメントの工具着脱装置。