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    公开号:WO1989000478A1
    申请号:PCT/JP1988/000706
    申请日:1988-07-15
    公开日:1989-01-26
    发明作者:Hisao Ishii；Yoshihisa Akiyama
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B23Q11-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 工作機械のための工具着脱機構 技術分野
    [0002] 本発明は、 工作機搣の工具着脱機構に閬し、 特に工具主軸 の工具把持端に付着した切粉、 切削油等を圧力空気により 払拭、 洗浄できるように洗浄手段を具備させた工作機械の 工具着脱機構に関する。 背景技術
    [0003] 工作機械の主軸頭における主軸の内部に揷設された ドロ — バ ー下端には主軸中心に関し高精度の同軸精度で強固に 工具を把持するためにテーバ孔から成.る工具把持部が具備 され、 該ドローバーを主軸内部で相対的に移動させると、 工具把持部が工具を摑んだり、 放したりする工具把持機構 が具備されていることは周知である。 また、 この工具把持 機構の着脱動作を起動する ドローバ-の軸方向動作を生起 するために、 主軸内部に ドローバーを常時、 一定の向き、 例えば、 上向きに付勢するばねを設けると共にこのばねの 付勢力に抗して ドローバーを押し下げ方向に移動させる押 し下げレバーを主軸頭の頂部に設けた工具着脱機構の構造 が、 例えば、 既に許可された米国特許出願第 085 , 258 号に 開示されている。 この米国特許出願第 085 , 258 号に開示さ れた工具着脱機構では、 上記 ド π —バーの上下動を生起す るための押し下げレバ—は主軸頭が、 工作機械のコ ラム等 の機台に沿って上下方向に移動するとき、 機台の 1ケ所に 設けたカムに押し下げレバーの一端を係合または解離させ、 該押し下げレバーの抠動を生起させ、 該押し下げレバーの 他端で主軸頭頂部に突出した ドロ—バー頂端を押し下げる ようにしたものである。
    [0004] 然しながら、 上述した従来技術による工作機械のための 着脱機構においても、 工具把持部に付着した切粉や切削油 等を工具着脱動作時に払拭、 清掃して工具把持部と工具後 端の装着部との完全な同軸、 密着を図る構造に就いては何 等の開示を有していない。 工具主軸の工具把持部に高精度 の工具密着構造を設けることは、 工作機械の加工精度の高 度化に必須の要件であり、 切粉や切削油の付着は、 回避し なければならない。 しかも、 工具把持部を清掃して、 切粉 や切削油の除去を作業者が手で行うのではな く、 工具交換 を自動的に行う工具着脱作用時に機械自体が自動的に清掃 作用を遂行し得るようにすることが、 要望されている。
    [0005] 発明の開示
    [0006] 依って、 本発明は、 上述した要望に対処すべく 、 機棱工作 の現場で比較的容易に利用できる圧力空気を利用して、 自 動的に工具主軸の工具把持部の清掃を自動達成する手段を 備えた工作機械のための工具着脱機構を提供せんとするも のである。
    [0007] すなわち、 本発明は、 工作機搣の機台と、 該機台に設けた カムと、 前記機台に沿って予め定められた方向に移動する と共に工具主軸部を備えた主軸頭と、 前記主軸頭に枢動可 能に取付けられ、 その一端に前記カムと係合、 解離する力 ム従動子を有し、 他端に押圧端を有したレバーとを備え、 前記レバーの枢動に伴い、 その他端の押圧端により、 前記 工具主軸部の工具把持端における着脱動作を起動するよう にした工作機搣のための工具着脱機構が、 前記工具主軸部 の中心に該工具主軸部の頂端から前記工具把持端に貫通す るように形成、 具備された空気圧通路手段と、 前記レバー の押圧端に設けられた空気圧供給手段とを具備し、 前記ェ 具把持端からの工具離脱時に、 前記レバーの押圧端と前記 工具主軸部頂端との係合に従って前記空気圧通路手段を介、 して空気圧供給を行うようにしたこ とを特徴と した工作機 械のための工具着脱機構が提供される。
    [0008] 図面の簡単な説明
    [0009] 本発明の上述及びその他の目的、 特徴、 利点を添付の図面 を参照した以下の実施例の記載に従って説明するが、 それ らの図面において、
    [0010] 第 1図は本発明の実施例による工具着脱機構を具備した 工作機械の工具主軸部分の構造を拡大図示した断面図、 第 2図は、 第 1図の Π — Π矢視線から見たベルク ラ ンク 型レバーの押圧端の下面図、
    [0011] 第 3図は同レバーの押圧端と主軸頭頂部との係合構造を 詳細に説明する部分断面図。
    [0012] 発明を実施するための最良の態様
    [0013] さて、 第 1 図を参照すると、 工作機械の主軸頭 1 2 とコ ラ ム 1 4の一部が示されており、 主軸頭 1 2 は、 工具主軸 1 0を備えている。 この工具主軸 1 0 は、 主軸頭 1 2 の軸 ハウジング 1 6 の内部に適数個の回転軸受 1 8を介して高 速回転可能に設けられており、 該工具主軸 1 0の下端部に はテーパ孔形扰の工具装着孔 2 0を有した工具把持部 2 2 が具備され、 上記工具装着孔 2 0 の上端に、 工具 Tのプル スタ ツ ドに係合、 解離するチャ ッ クを有した ドロ—バ一 2 4の下端が臨んでいる。 工具主軸 1 0 の上方部にはプ— リ ー 2 1が固着され、 このプー リ ー 2 1を介して主軸モ― タ （図示なし） から工具主軸 1 0 に回転駆動力が伝達され ている。
    [0014] また、 上記ド口一バー 2 は周知の如く、 工具主軸 1 0 の内部を上方に延びた棒体であり、 上下方向に移動可能に 設けられ、 常時は工具主軸 1 0 の上方に向けてばね 2 6の 付勢力で引き上げられ、 このとき、 下端の上記チヤ ックは 工具 Tのプルスタ ッ ドに孫合すると同時に工具 Tを上方に 引き上げ、 工具装着孔 2 0 に密着、 把持している。 上記ば ね 2 6 は、 工具主軸 1 0 の内部ばね座 2 8 a と ドローバー 2 4の上方部に固定されたアダプター 3 0 のばね座 2 8 b との間に設けられている。 アダプター 3 0 の上部にはキヤ ップ形の押圧子 3 2が載設され、 この押圧子 3 2 の上面が 後述するベルク ラ ンク型レバー 4 0 の押圧端 4 2 で押下さ れると、 ドローバ— 2 4は、 上記アダプター 3 0を介し、 かつばね 2 6 の付勢力に抗して下向きに移動する。 その結 果、 下端のチャ ッ クが解放されて工具 Tのプルスタ ツ ドか ら解離し、 工具離脱を行い得るように成っている。 さて、 上記ベルク ラ ンク型レバー 4 0 は、 上述の押圧端 4 2 と共 にカム従動ローラーを有した従動端 4 4を有して主蚰頭 1 2 の頂部に水平枢釉 4 6を介して枢動可能に取付けられ ており、 ばね 4 8 により、 常時は、 押圧端 4 2力 上記ド ローバー 2 の押圧子 3 2から引き放された状態に維持さ れている。 そして、 コ ラム 1 4の上方部に設けられた工具 着脱起動用のカム 1 4 a に形成されたカム傾斜面に上記従 動端 4 4のカム従動口ーラが乗り上げると、 上記水平枢軸 4 6 の回りにベルク ラ ンク型レバー 4 0 は枢動して、 押圧 端 4 2がドローバー 2 4の押圧子 3 2を押し下げ、 ド口一 バー 2 4を下動させるように成っている。 なお、 コ ラム 1 4 のカム 1 4 a にベルク ラ ンク型レバー 4 0 の従動端
    [0015] 4 4が乗り上げたり、 そこから降りたりする動作は、 主軸 頭 1 2がコ ラム 1 4 に対して上下に移動することにより、 生起するものであり、 主軸頭 1 2 の上下動は、 周知のよう にボールねじ軸等の適宜の縦送り機構を介して起動される のである。
    [0016] こ こで、 本発明による と、 上述した主軸頭 1 2 における 工具主軸 1 0 の工具装着孔 2 0 に対して工具 Tを装着する に当たり、 該工具装着孔 2 0 のテ―パ面に機械工作過程で 発生する切粉等の塵埃やその他切削液等が付着している と、 工具 Tのテー パ ー シャ ンク部の正確な装着性が損なわれる ことから、 この工具装着孔 2 0を圧力空気で清掃、 払拭し 得るよ う にしたもので、 このために、 先ずドロ ーバー 2 4 の略中心部に上端から下端まで貫通する空気供給孔 5 0を 設けて、 この空気供給孔 5 0の下端を工具主軸 1 0 の工具 装着孔 2 0 に開口させ、 また上端は押圧子 3 2 の中心に開 口させた通孔 5 2を柽て外部に開口させる構成を形成して ある。 また、 ベルクラ ンク型レバ一 4 0 の押圧端 4 2には 該押圧端 4 2が押圧子 3 2の上面に押圧、 係合したときに、 ち ょ う ど密接して連通する通孔 5 4が略中央部に形成され 、 この通孔 5 4は、 外部より可撓性のパイ プ等から成る空 気導管路 5 6を用いて供耠される圧力空気を導入する開口 としてもうけられ、 空気導管路 5 6 は適当の管継手 5 8を 用いて通孔 5 4に接続される。 空気導管路 5 6 は、 第 1図 に略示のように、 圧力空気源 6 0からレギユレータ 6 2 、 フ ィ ルター 6 4、 切換え弁 6 6を介して工具の着脱作用過 程で、 工具 Tが工具主軸 1 0から離脱されたときに、 圧力 空気をベルク ラ ンク型レバ一 4 0の通孔 5 4に供給する。 このとき、 同レバ一 4 0の押圧端 4 2 は、 主軸頭 1 2側の 押圧子 3 2に係合、 密着されるから、 圧力空気は、 押圧子 3 2 の中心に開口させた通孔 5 2及び ドローバー 2 4 の空 気供給孔 5 0を経て工具主軸 1 0 の下端の工具装着孔 2 0 へ噴出され、 該孔 2 0 の清掃、 私拭を行う ものである。 な お、 ベルク ラ ンク型レバー 4 0が押圧子 3 2 に押圧、 係合 されるタイ ミ ングと同期して圧力空気を空気導管路 5 6か ら供給するタイ ミ ングは、 例えば、 上記の切換え弁 6 6を 切り換える制御を工作機械の制御装置側から周知の方法で 遂行すれば、 簡単に達成できる。 ここで第 2図及び第 3図を参照すると、 ベルク ラ ンク型レ バー 4 0 の押圧端 4 2の下面には上記の通孔 5 を囲繞し て空気の漏れ止め用をシール 6 8が取付けられ、 また、 こ のシール 6 8を挟んで両側に押圧子 3 2 の上面に押圧作用 を付与する一対の押圧片 7 0、 7 0が設けられている。 こ の一対の押圧片 7 0、 7 0 は鐧球を押圧端 4 2 の下面に埋 め込んだ構造とすれば良い。 また、 シール 6 8 は、 ゴム、 合成樹脂材等から成る リ ング状部材によつて形成し、 通孔 5 4を囲繞するようにねじ止め法、 又は接着法で固定し、 押圧子 3 2 の上面に密着、 封止するように設けておけば良 い。
    [0017] 以上の本発明の実施例の説明を介して容易に理解できる ように、 本発明によれば、 工作機械の機台と、 該機台に設 けたカムと、 前記機台に沿って予め定められた方向に移動 すると共に工具主軸部を備えた主軸頭と、 前記主軸頭に枢 動可能に取付けられ、 その一端に前記カムと係合、 解離す るカム従動子を有し、 他端に押圧端を有したレバーとを備 え、 前記レバーの枢動に伴い、 その他端の押圧端により、 前記工具主軸部の工具把持端における着脱動作を起動する ようにした工作機械のための工具着脱機構が、 前記工具主 軸部の中心に該工具主軸部の頂端から前記工具把持端に貫 通するよう に形成、 具備された空気圧通路手段と、 前記レ バーの押圧端に設けられた空気圧供給手段とを具備し、 前 記工具把持端からの工具離脱時に、 前記レバーの押圧端と 前記工具主軸部頂端との係合に従って前記空気圧通路手段 を介して空気圧供給を行うようにしたから、 工具把持端に 対する清掃、 払拭作用を自動的に施し、 清掃後に工具を装 着するので、 切粉等の塵埃や切削油が付着したまま工具の 着脱、 交換が行われることが無く、 故に工具を工具主軸の 中心に同軸にかつ緩みなく、 強固に装着することができる のである。 また、 工具主軸の工具把持端が常に清浄に維持 されるから、 その工具把持端に挿着される工具のテーパシ ヤ ンク部も切粉等による磨滅、 損傷をう ける割合が大幅に 低減し、 従って、 工具自体の寿命を延命することができる のである。
    权利要求:
    Claims請求の範 ¾
    1 . 工作機械の機台と、 該機台に設けたカムと、 前記機台 に沿って予め定められた方向に移動すると共に工具主軸部 を備えた主軸頭と、 前記主軸頭に枢動可能に取付けられ、 その一端に前記カムと係合、 解離するカム従動子を有し、 他端に押圧端を有したレバ—とを備え、 前記レバーの枢動 に伴い、 その他端の押圧端により、 前記工具主軸部の工具 把持端における着脱動作を起動するようにした工作機械の ための工具着脱機構が、 前記工具主軸部の中心に該工具主 軸部の頂端から前記工具把持端に貫通するように形成、 具 備された空気圧通路手段と、 前記レバーの押圧端に設けら れた空気圧供給手段とを具備し、 前記工具把持端からのェ 具離脱時に、 前記レバーの押圧端と前記工具主軸部頂端と の係合に従って前記空気圧通路手段を介して空気圧供給を 行うようにしたことを特徴とした工作機械のための工具着 脱機構。
    2 . 前記レバーの他端の空気圧供給手段は、 外部からの空 気圧供給管が連結された空気圧供給孔と、 前記レバーの他 端における前記主軸部の頂端との係合面に設けたシ―ル手 段とを具備して構成された請求の範囲 1 . に記載の工作機 械のための工具着脱機構。 .
    3 . 前記レバーの他端の主軸部の頂端との前記係合面に、 前記シール手段を挟んだ両側に前記工具主軸部の前記頂端 を押圧する一対の押圧片を具備した請求の範囲 2 . に記載 の工作機械のための工具着脱機構。
    . 前記主軸頭は前記機台に沿って上下に移動可能に設け られと共に前記主軸部が上下方向の軸線を有するように設 けられ、 該工具主軸部の上方頂端から下方の前記工具把持 端へ上下に貫通するように形成、 具備された前記空気圧通 路手段を備えた請求の範囲 1 . に記載の工作機狨のための 工具着脱機構。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS6416238U|1989-01-26|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-01-26| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1989-01-26| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CH DE FR GB IT |
    1990-08-30| REG| Reference to national code|Ref country code: DE Ref legal event code: 8642 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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