特許ウォッチ

公開番号2025054603
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023163727
出願日2023-09-26
発明の名称工具交換装置及び工具交換方法
出願人オークマ株式会社
代理人個人,個人
主分類B23Q 3/157 20060101AFI20250331BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】自動で高さ調整が可能で、収納時における工具の傾斜を防止する工具支持部を有する工具交換装置及び工具交換方法を提供することを目的とする。
【解決手段】工具交換装置1は、一方の端部に、機械の工具取付部Mに取付可能なシャンク部5aを備え、シャンク部5aの軸方向における他方の端部を先端とする工具5を収容可能であり、工具5のシャンク部5a側を保持する工具保持部3と、工具保持部3より工具5の先端側で工具5を下方から支持する工具支持部4と、工具保持部3及び工具支持部4とを有し、所定の駆動機構によりシャンク部5aの軸方向に沿って移動可能なベース部2とを備え、工具支持部4は、上下方向に移動可能であり、また、工具支持部4を上方へ付勢する付勢部7と、アクチュエータの操作により工具支持部4の移動を規制または許容するストッパ8とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一方の端部に、機械の工具取付部に取付可能なシャンク部を備え、前記シャンク部の軸方向における他方の端部を先端とする工具を収容可能であり、
前記工具の前記シャンク部側を保持する工具保持部と、前記工具保持部より前記工具の先端側で前記工具を下方から支持する工具支持部と、前記工具保持部及び前記工具支持部とを有し、所定の駆動機構により前記シャンク部の軸方向に沿って移動可能なベース部とを備え、
前記工具支持部は、上下方向に移動可能であり、また、前記工具支持部を上方へ付勢する付勢部と、アクチュエータの操作により前記工具支持部の移動を規制または許容するストッパとを備えることを特徴とする工具交換装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
一方の端部に、機械の工具取付部に取付可能なシャンク部を備え、前記シャンク部の軸方向における他方の端部を先端とする工具を収容可能であり、
前記工具の前記シャンク部側を保持する工具保持部と、前記工具の先端側を下方から支持する工具支持部と、前記工具保持部及び前記工具支持部とが設けられ、所定の駆動機構により前記シャンク部の軸方向に沿って移動可能なベース部とを備え、
前記工具支持部は、上下方向に移動可能に設けられ、また、前記工具支持部を上方へ付勢する付勢部と、アクチュエータの操作により前記工具支持部の移動を規制または許容するストッパとを備える工具交換装置において、
前記ベース部が、前記工具取付部に取り付けられた前記工具の下方に移動し、
前記ストッパが、前記アクチュエータの操作により前記工具支持部の移動を許容し、
前記工具保持部が、前記工具の前記シャンク部側を保持すると共に、前記工具支持部が、前記工具の先端側との当接により下降し、
前記ストッパが、前記アクチュエータの操作により前記工具支持部の移動を規制し、
前記工具交換装置が、前記工具支持部の移動規制により、前記工具取付部の軸方向と、前記シャンク部の軸方向との平行を維持した状態で、前記工具を前記工具取付部から取り外して収納することを特徴とする工具交換方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、工作機械に用いられる工具交換装置及び工具交換方法に関するものであり、特に工具長の長い長尺工具に適した工具交換装置及び工具交換方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、複合加工機のように、複数の加工工程を１台の装置で行うための工作機械では、複数の工具を使用可能とすることを目的に、自動工具交換装置（ＡＴＣ）及び複数の工具を収納可能な工具マガジンが設けられている。しかし、ＡＴＣの交換アーム旋回能力及び工具マガジンの収納スペースに制限があるため、搭載可能な工具の工具長が一定の長さ以下に限定されてしまう。一方、長尺ワークの加工に対応するため、工具長の長い長尺工具を用いることがある。特に、工具マガジンに収納できない工具長の長尺工具を用いる場合、長尺工具を収納可能、かつＡＴＣに対応可能な長尺工具用の工具交換装置が別途必要となる。
【０００３】
長尺工具用の交換装置として、例えば、特許文献１には、長尺工具を保持手段にて長手方向に収納保持する工具保持部材と、工具保持部材を長手方向にスライド支持したベース部材と、工具保持部材の位置をスライド制御する制御手段とを備えた工具交換ユニットが開示されている。
【０００４】
しかし、特許文献１で開示される工具交換ユニットの構造は、長尺工具を片側端部のみで保持するものであるため、収納された長尺工具が、自重により保持されていない側にかけて下り傾斜することが考えられる。工具交換時には、工作機械側の工具把持部の軸方向と工具の被把持部の軸方向とが平行である必要があるところ、工具側に傾斜が生じた場合、軸方向がずれるため、工具交換ができない可能性がある。
【０００５】
工具交換時における長尺工具の傾斜を防止するためには、長尺工具の保持されていない側を下方から支持することが考えられる。例えば、特許文献２には、ラインバーの保持されていない側を下方から支持するバー支持部材と、バー支持部材の下方に設けられてバー支持部材を上下に移動可能とする斜面カム部材と、斜面カム部材を移動させてバー支持部材の上下方向での位置を調整可能なハンドルとを備えるバー高さ調整機構が開示されている。バー高さ調整機構では、斜面カム部材を介してハンドルによりバー支持部材の上下方向での位置を調整することで、主軸ヘッドの軸とラインバーの軸との平行を維持可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－１９３０３３号公報
特開昭６２－００４５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２で開示されたバー高さ調整機構は、作業員がハンドルを手動で動かしてラインバーの高さ調整を行うものであるため、加工を停止した状態で作業員がハンドルにアプローチする必要がある。しかし、ＡＴＣの利用の観点から、長尺工具用の工具交換装置は、長尺工具の径が異なる場合も含め、工作機械側の工具把持部の軸方向と工具の被把持部の軸方向とが平行となるように支持できると共に、平行維持のための調整を自動で行えるものであることが望ましい。また、工具長が短くても重量があり、長尺工具同様に片側端部を１点で保持するだけでは傾斜してしまうような重量工具においても、同様の課題があった。
【０００８】
そこで、本開示は、上記問題に鑑みなされたものであって、自動で高さ調整が可能で、収納時における工具の傾斜を防止する工具支持部を有する工具交換装置及び工具交換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本開示の第１の構成は、工具交換装置であって、一方の端部に、機械の工具取付部に取付可能なシャンク部を備え、シャンク部の軸方向における他方の端部を先端とする工具を収容可能であり、工具のシャンク部側を保持する工具保持部と、工具保持部より工具の先端側で工具を下方から支持する工具支持部と、工具保持部及び工具支持部とを有し、所定の駆動機構によりシャンク部の軸方向に移動可能なベース部とを備え、工具支持部は、上下方向に移動可能であり、また、工具支持部を上方へ付勢する付勢部と、アクチュエータの操作により工具支持部の移動を規制または許容するストッパとを備えることを特徴とする。
本開示の第２の構成は、工具交換方法であって、一方の端部に、機械の工具取付部に取付可能なシャンク部を備え、シャンク部の軸方向における他方の端部を先端とする工具を収容可能であり、工具のシャンク部側を保持する工具保持部と、工具の先端側を下方から支持する工具支持部と、工具保持部及び工具支持部とが設けられ、所定の駆動機構によりシャンク部の軸方向に移動可能なベース部とを備え、工具支持部は、上下方向に移動可能に設けられ、また、工具支持部を上方へ付勢する付勢部と、アクチュエータの操作により工具支持部の移動を規制または許容するストッパとを備える工具交換装置において、ベース部が、工具取付部に取り付けられた工具の下方に移動し、ストッパが、アクチュエータの操作により工具支持部の移動を許容し、工具保持部が、工具のシャンク部側を保持すると共に、工具支持部が、工具の先端側との当接により下降し、ストッパが、アクチュエータの操作により工具支持部の移動を規制し、工具交換装置が、工具支持部の移動規制により、工具取付部の軸方向と、シャンク部の軸方向との平行を維持した状態で、工具を工具取付部から取り外して収納することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、工具交換装置は、収納される工具を工具保持部及び工具支持部の２点で支持する。また、工具支持部が上下移動可能であり、工具を支持する高さを工具の径に合わせて調整可能であることから、工具収納時において、工具径によらず工具取付部の軸方向と工具のシャンク部の軸方向の平行が維持される。よって、収納された工具が長尺工具であっても、傾斜することなく収納可能となる。また、特に工具の脱着に関し、円滑なＡＴＣの使用が可能となる。さらに、平行維持のための工具支持部の高さ調整が機械的に自動で行われるため、省人化又は作業員の省力化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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