JPH0428495B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工作機械のマシニングセンタに関す
る。

各種工作機械において、被加工物の取付けと取
外し、工具マガジンからの工具の取出し及び再収
納、主軸等への工具の着脱等々を自動的に行なう
マシニングセンタは公知である。

而して、工具の刃部は加工につれて摩耗するも
のであるから、同一の加工を長時間継続して若し
くは繰返し施す場合には、工具マガジンに同一種
類の工具を多数用意して置く必要がある許りでな
く、摩耗した工具を再使用するためにはその刃部
を再度研磨するか若しくは硬質合金等の被覆処理
を施すために当該工具をマガジンから取り外し、
それらの処理を別途行なう必要があつた。従つ
て、上記の如きマシニングセンタの自動工具交換
装置（ATC）やNC装置等の自動機器が発達した
にも拘わらず、この工具の摩耗の問題が障害とな
つて長時間の無人運転を困難にしていた。

上記の問題を解決する為に、従来のマシニング
センタ中に、工作機械から取り外した工具を所望
の位置に保持する工具保持装置と、上記工具保持
装置に保持された工具の刃部に硬質合金やセラミ
ツク等の被覆処理を施す放電被覆装置と、上記工
作機械と上記工具保持装置と工具マガジンとの間
で工具の授受を行なう工具搬送装置とを具備した
マシニングセンタが提案されたが、放電被覆処理
を施す為の放電被覆電源を設けなければならない
為、装置が大型化してしまうと共に、放電被覆処
理に時間がかかり、更には工具によつては放電被
覆処理を施すのが困難である等の問題点を有して
いた。

本発明は叙上の観点にたつてなされたものであ
り、その目的とするところは、装置自体が小型で
コンパクトに形成することができ、上記装置に納
められている種々の工具の刃部の研磨処理が自動
的に、且つ、短時間に行うことができるようにす
ると共に、工具マガジンに各種の異つた工具を用
意して複雑な加工を長時間にわたり無人で行うこ
とが可能なマシニングセンタを提供しようとする
ものである。

而して、その要旨とするところは、工作機械か
ら取り外した種々の工具を所望の位置に保持する
工具保持装置と、上記工具保持装置に保持された
工具の刃部を研磨する研磨装置と、上記工作機械
と上記工具保持装置と工具マガジンとの間で工具
の授受を行なう工具搬送装置とを具備することに
より、加工によつて摩耗した工具を取り外した時
点で直ちに研磨処理し、再使用に備えるようにす
るものである。

然るときは、１本の工具を数回にわたつて再生
しつゝ使用することができ、従つて、工具マガジ
ンに同一種類の工具を多数用意する必要がなくな
るのである。

以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明
する。

図面は本発明に係るマシニングセンタの一実施
例の要部を示す説明図である。

図中、１は加工に必要な複数の工具２ａ，２
ｂ，２ｃ等を所定の配列で収納した工具マガジ
ン、３は摩耗した工具の研磨処理をするために当
該工具を所定位置に保持する工具保持装置、４は
工具マガジン１と工具保持装置３との間で工具の
授受を行なうためのロボツトハンド、５は工具保
持装置３に保持された工具２ｄの刃部２d′の表面
に研磨処理を施す研磨装置、６は砥石、７は研磨
装置５を機台８上でＸ及びＹ軸方向に移動させる
クロススライドテーブルである。

而して、図では省略された工作機械本体の主軸
等に取り付けられた工具は、当該工具による所定
の加工領域の加工を終了した時点若しくは公知の
工具摩耗検出装置により当該工具の摩耗が検出さ
れた時点において、図では省略した公知の自動工
具交換装置によつて取り外され、工具マガジン１
上に用意されている別の工具と交換される。

取り外された工具は一旦は工具マガジン１上に
搭載されるが、当該工具が摩耗している場合に
は、所定のプログラムに従い工具マガジン１が回
転して当該工具をロボツトハンド４によつて取り
出し可能な位置にまで移動させる。

ロボツトハンド４は、その胴部４ａに対して回
動自在に設けられた回動部４ｂと、回動部４ｂか
ら伸縮するアーム４ｃと、その先端に取り付けら
れた把持部４ｄとから成つており、所定のプログ
ラムに従つて上記工具マガジン１から摩耗した工
具を取り出し、これを工具保持装置３へ移すよう
になつている。

工具保持装置３は、ロボツトハンド４から渡さ
れた工具をしつかり保持するチヤツク３ａを有し
ており、このチヤツク３ａは、少なくとも360゜の
範囲内で回動可能あり、且つ、図中上下方向へ往
復移動可能な軸３ｄに固着してある。

研磨装置５全体はクロススライドテーブル７上
に取り付けられてＸ、Ｙ平面内で移動可能である
と共に、その主胴部５ｂはこれに取り付けた回動
軸５ｃを中心にして回動可能なようになつてい
る。即ち、回動軸５ｃに固着されたセクタ５ｄの
外周に刻設された歯形とモータ５ｅの回転軸に取
り付けたウオームギア５ｆとが噛み合い、モータ
５ｅを所定量回転させることによつてセクタ５ｄ
が回動し、これにより研磨装置５の主胴部５ｄが
所定量だけ回動するようになつている。以上の構
成により、主胴部５ｂの伸縮自在なシヤフト５
b′の先端に取り付けられた砥石６を、工具マガジ
ン１から取り出した研磨処理すべき工具２ｄの刃
部２d′の所望の位置に近接して対向させることが
可能となるのである。

而して、工具２ｄが工具保持装置３のチヤツク
３ａに固定されると、主胴部５ｂのシヤフト５
b′が伸長し、上記シヤフト５b′の先端に取り付け
られた砥石６が適度な強さを持つて上記工具２ｄ
の刃部２d′に接触し、然る後、モータ５ｅが所定
量回転することにより、ウオームギア５ｆおよび
セクタ５ｄを介して主胴部５ｂが所定量だけ回転
し、上記主胴部５ｂのシヤフト５b′の先端に取り
付けられた砥石６が、上記工具２ｄの刃部２d′を
研磨することになる。

これによつて、摩耗した工具２ｄの刃部２d′は
短時間に研磨されるのであるが、上記研磨はNC
装置等の制御装置を用いて、クロススライドテー
ブル７やセクタ５ｄ或いはチヤツク３ａ等を微小
量づつ駆動しながら上記研磨処理を施すので、摩
耗した刃部２d′の表面を万遍なく研磨処理するこ
とができるのである。

なお、上記主胴部５ｂ内にはシヤフト５b′を伸
縮させる為のモータの他に、上記シヤフト５b′に
約100Hz程度の周波数でその軸方向に微小振動を
与えるバイブレータを設けることも推奨される。

研磨処理後の工具は工具保持装置３から取り外
し、ロボツトハンド４により工具マガジン１の所
定箇所に戻して、再使用に供する。

以上の一連の作業は、マシニングセンタ全体を
統括制御するマイクロコンピユータに入力された
プログラムに従つて行なわれる。

なお、上記の研磨処理は、一つの工具が一定時
間使用された時点で、或いは摩耗検出装置によつ
て摩耗が一定量に達したことが検出された時点で
行なわれる。研磨装置によつて処理し得る工具と
しては、バイトに限らず、ドリル、ボーリングそ
の他各種の工具が処理できる。

本発明は叙上の如く構成されるから、本発明に
よるときは、摩耗した工具を再生しつゝ何度でも
使用でき、工具マガジンに同一種類の工具を多数
用意する必要がなく、従つて、複雑な加工を長時
間にわたつて無人で行なうことができるので、大
変に利用価値の高いマシニングセンタであると云
える。

なお、本発明の構成は叙上の実施例に限定され
るものではない。即ち、例えば、本実施例に於て
は工作機械の主軸から取り外した工具を一旦工具
マガジンに収納し、然る後、上記工具マガジンか
ら工具を取り出して研磨したが、工具マガジンに
収納することなく直ちに工具保持装置３に移して
研磨処理を施すようにしてもよく、また、工具マ
ガジン内で研磨処理が施されるように構成するこ
とも勿論可能である。更にまた、上記研磨処理が
施された工具の刃部に放電被覆処理またはプラズ
マ照射を施すようにすることも推奨される。その
他、工具の搬送手段や、工具と研磨装置の位置調
整手段およびその研磨方法等も公知のものを利用
して自由に設計変更することが可能であり、本発
明はそれら総ての変更実施例を包摂するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るマシニングセンタの一実施
例の要部を示す説明図である。 １……工具マガジン、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
……工具、３……工具保持装置、３ａ……チヤツ
ク、４……ロボツトハンド、５……研磨装置、５
ｂ……主胴部、５b′……シヤフト、５ｄ……セク
タ、５ｅ……モータ、５ｆ……ウオームギア、６
……砥石、７……クロススライドテーブル、８…
…機台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工作機械から取り外した種々の工具を所望の
   位置に保持する工具保持装置と、上記工具保持装
   置に保持された工具の刃部を研磨する研磨装置
   と、上記工作機械と上記工具保持装置と工具マガ
   ジンとの間で工具の授受を行なう工具搬送装置と
   を具備したマシニングセンタ。 ２ 上記工具保持装置が工具の向き及び位置を変
   更する調節装置を具備する特許請求の範囲第１項
   記載のマシニングセンタ。 ３ 上記研磨装置がその処理位置を変更する調節
   装置を具備する特許請求の範囲第１項ないし第２
   項のうちいずれか一に記載のマシニングセンタ。 ４ 上記工具保持装置の上記調節装置と上記研磨
   装置の上記調節装置とを相関制御する制御装置を
   具備する特許請求の範囲第３項記載のマシニング
   センタ。