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特許7110006ＣＮＣ機械に適したツールホルダの正確な角度位置決めのための装置及びこのような装置を備えたツールホルダ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-22
(45)【発行日】2022-08-01
(54)【発明の名称】ＣＮＣ機械に適したツールホルダの正確な角度位置決めのための装置及びこのような装置を備えたツールホルダ
(51)【国際特許分類】
B23Q 3/12 20060101AFI20220725BHJP
B23Q 3/18 20060101ALI20220725BHJP
B23B 29/04 20060101ALI20220725BHJP
B23Q 5/04 20060101ALI20220725BHJP
B23Q 17/22 20060101ALI20220725BHJP
【ＦＩ】
B23Q3/12 A
B23Q3/18 A
B23B29/04 A
B23Q5/04 520Z
B23Q17/22 D
【請求項の数】
6
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2018117613
(22)【出願日】2018-06-21
(65)【公開番号】P2019005895
(43)【公開日】2019-01-17
【審査請求日】2021-02-12
(31)【優先権主張番号】102017000068900
(32)【優先日】2017-06-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】518045476
【氏名又は名称】アルグラ ソシエタ ペル アチオニ
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＧＲＡ Ｓ．Ｐ．Ａ．
【住所又は居所原語表記】ＶＩＡ ＭＡＧＮＡＶＡＣＣＨＥ ４，ＦＲＡＺＩＯＮＥ ＬＯＣＡＬＩＴＡ ＢＲＥＭＢＩＬＬＡ，２４０１２ ＶＡＬ ＢＲＥＭＢＩＬＬＡ（ＢＧ），ＩＴＬＩＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジョヴァンニ ヴェッツォーリ
【審査官】増山 慎也
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０７０１３７７４（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許第０５８７３６８２（ＵＳ，Ａ）
【文献】特表２００３－５３１０２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００２／００３５９０２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｑ ３／１２
Ｂ２３Ｑ ３／１８
Ｂ２３Ｂ ２９／０４
Ｂ２３Ｑ ５／０４
Ｂ２３Ｑ １７／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＣＮＣ機械に適したツールホルダ、特に電動式又は非電動式のツールホルダ（１０）の正確な角度位置決めのための装置であって、前方部分（１２）と後方部分（１４）とを含み、マルチスピンドル及びシングルスピンドル数値制御旋盤、トランスファーマシン、フライス加工センター、及び、チップの取外しにより機械加工を行う工作機械における角度加工を実施することを意図した装置において、前記装置が、一対のピン（２８），（３０）と協働するプラグ（１８）を含み、前記一対のピンが前記プラグに対して直角に配置され、回転を調節可能であり、
前記プラグ（１８）の半部分が、前記ツールホルダ（１０）の前記前方部分（１２）に形成された盲穴（１６）に挿入され、前記プラグ（１８）の残りの半部分が、前記ツールホルダの前記後方部分（１４）にエンボスプレート（３２）を画定する前方領域に形成された対応する盲穴（１６’）に挿入され、
前記ツールホルダ（１０）の前記後方部分（１４）の前記エンボスプレート（３２）が、その上部に、同じ直径及び同じ深さを有する対の２つの穿孔（２４），（２６）が形成される平面（２２）を画定し、前記穿孔が、前記プラグ（１８）に対して直角に前記エンボスプレート（３２）内で垂直に、かつ、前記プラグを越えるような部分に延び、前記ピン（２８），（３０）が前記穿孔（２４），（２６）内に挿入されることを特徴とする、装置。
【請求項2】
前記ピン（２８），（３０）の各々が、円筒形中央部分（３０’）と、前記円筒形中央部分（３０’）よりも小さい高さ及び大きい直径を有する対向する円筒形の上方基部（３４）及び下方基部（３６）とを含み、前記円筒形中央部分が前記上方基部（３４）及び前記下方基部（３６）に対してオフセットされることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
個々の前記ピン（２８），（３０）の前記上方基部（３４）の上には、一体型頭部（３８）が形成され、前記頭部には、前記ピンを時計方向又は反時計方向に動かすのに適するスパナのための成形凹部（４０）が形成されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記ピン（２８），（３０）の前記上方基部（３４）と前記頭部（３８）との間に、弾性リング（４４）及び下側のシール（４６）のためのノッチ（４２）が形成されることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項5】
前記装置が、前記ツールホルダ（１０）の後方部分（１４）の両側に接続され、それぞれの前記成形凹部（４０）から始まって実施される前記ピン（２８），（３０）の時計方向及び反時計方向の動きと相互作用する一対のセンチメトリックコンパレータ（４８）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
角度加工を実施するのに使用されるＣＮＣ機械、及び、一般にチップの取外しにより機械加工を行う工作機械に適した、電動式又は非電動式ツールホルダ（１０）であって、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の角度位置決めのための装置を備えた、電動式又は非電動式ツールホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＣＮＣ機械に適したツールホルダの正確な角度位置決めのための装置に関する。
【0002】
より詳細には、本発明はＣＮＣシングルスピンドル又はマルチスピンドル旋盤、トランスファーマシン、あらゆる種類のフライス加工センター、及び、一般にチップの取外しにより機械加工を行う工作機械における、角度加工に適したツールホルダの正確な位置決めを達成するのに適した装置に関する。本発明はまた、前記角度位置決め装置を備えたツールホルダに関する。
【背景技術】
【0003】
あらゆる種類のＣＮＣ工作機械で行われる機械加工においては、必要なピースを得るために必要に応じて、様々なモジュールを頻繁に交換する必要があることが知られている。
【0004】
繰り返される装備品の交換作業は、機械の運転を強制的に一定期間停止する待ち時間を必要とする。また、各ツール交換時の設定時間を考慮する必要がある。特定の機械加工を意図したツールホルダを備えた機械の場合、前記ツールホルダの正確な角度位置決めを実施して、ピースに対して極めて正確な操作を極めて低い公差で行う必要がある。この点で、既知の方法は、長くて非常に面倒な操作を必要とする。まず第１に、そのような作業には高いスキルが必要なため、高度な有資格者によってのみ実施することができる。第２に、正確な角度位置決めを達成するために前記操作を正確に実行するためには、構成要素の一方又は他方の即時に操作可能なシフトレバーではないような特定の装備が必要である。
【0005】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０ ２００８ ０４８２０６号明細書から、複数のツールステーションがその円周に沿って分布している軸を中心に回転するディスクを含むリボルバーツールが知られている。この解決策によれば、ブレードは、押圧力とは対照的にシートの面に支持され、第２のブレードは、調整本体の外側に支持される。
【0006】
上述のＣＮＣ工作機械に関連して、ツールホルダの数が増加する必要性が広く感じられており、ツールホルダは様々な機械加工に応じて頻繁に交換される。その結果、機械を再調整するために現在必要とされている繰り返しの複雑な手動操作と、その操作が強制的に中断される技術的時間とが、全体的な生産コストの大幅な増加をもたらす。さらに、ツールホルダの交換に伴う困難さのために、関連する作業には有資格者の介入が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、上述の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
より詳細には、本発明の目的は、角度位置決めを容易かつ迅速に実行可能にして、生産を長期間停止する必要がないようにした、ＣＮＣ機械に適したツールホルダの正確な角度位置決めのための装置を提供することである。
【0009】
本発明の更なる目的は、非熟練者であっても、ＣＮＣ機械に取り付けられたツールホルダの正確な角度位置決めを迅速に行うことを可能にする、上記のような装置を提供することである。
【0010】
本発明の更なる目的は、前記装置を備えたツールホルダを提供することである。
【0011】
本発明の更なる目的は、容易かつ経済的に製造することができるとともに、時間の経過に伴い高いレベルの抵抗及び信頼性を保証するのに適したツールホルダの正確な角度位置決め装置を使用者に利用可能にすることである。
【0012】
これら及び他の目的は、特許請求の範囲による本発明の角度位置決め装置によって達成される。
【0013】
本発明のＣＮＣ機械に適したツールホルダの正確な角度位置決め装置の構成及び機能的特性は、好適かつ非限定的な実施例を示す添付の図面を参照する以下の詳細な説明からより明確に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の角度位置決め装置と、前記装置が対になっているツールホルダとの分解図を概略的に示す。
【図2】本発明の角度位置決め装置を組み込んだツールホルダの、部分的に断面で示す、側面図を概略的に示す。
【図7】本発明の角度位置決め装置の一部分の分解図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0015】
最初に図１を参照すると、本発明の角度位置決め装置は、有益的には、参照番号１０で全体的に示される電動式又は非電動式のツールホルダと対になっており、前方部分１２と反対側の後方部分１４とを含む。前記後方部分には、通常、対向する上方及び下方開口部が設けられており、これら開口部のうちの第１の開口部は、図１及び図１Ａに１４’で示され、ツール（図示しない）を収容し、このツールは、ツールホルダ１０の前記後方部分１４に配置された特定のラジアルシート１５内に挿入されたねじ又はグレインによって定位置に保持される。
【0016】
本発明によれば、前方部分１２又はアンカーベースは、例えば図１のダブテール継手１２’を用いて、チップの取外しにより機械加工を行う工作機械に取り付けることを意図したアタッチメントである。前記前方部分１２には、プラグ１８の半部分が圧入される盲穴１６が設けられる。プラグ１８の残りの半部分は、後方部分１４の前方領域に形成された図１Ａの１６’で示される対応する穴に挿入される。前記後方部分１４は、従来のねじ２０によって前方部分１２に拘束される。図１Ａ、２及び３と同様に特に図１に示されるように、ツールホルダ１０の後方部分１４の前記前方領域は、前方部分１２に平行なエンボスプレート３２によって画定さる。ツールホルダ１０の前述のエンボスプレート３２の上部に形成された平面２２から始まって、同じ直径及び同じ深さを有する対の２つの穿孔２４，２６が形成される。穿孔２４及び２６は、ツールホルダ１０のエンボスプレート３２内で、プラグ１８の向きに対して直角に、かつ、特に図１Ａ、５及び６に見られるように、前記プラグを越えるような高さに延びる。穿孔２４及び２６は、プラグ１８と共に図７に詳細に示される多くのピン２８，３０を受け入れるように設計される。前記プラグには、ツールホルダ１０の前方部分１２の盲穴１６及び後方部分１４の盲穴１６’に挿入された瞬間の空気の排出を可能にする、長手方向に延びる従来の溝１８’が設けられる。
【0017】
前記ピン２８，３０の各々は、円筒形中央部分３０’と、同じく円筒形の対向する上方基部３４及び下方基部３６とを含む。円筒形中央部分３０’よりも低い高さの前記基部は、この中央部分と一体に形成され、より大きい直径を有する。個々のピン２８，３０の上方基部３４の上には、一体型頭部３８が、スパナ、好適には、公知のため図示しない六角おすアレン型スパナのための成形凹部４０を備えるように形成される。ピン２８，３０の上方基部３４と頭部３８との間には、穿孔２４，２６からなるそれぞれのシートに前記ピンを保持する機能を有する弾性リング４４を収容するノッチ４２が形成される。
【0018】
好適には、ノッチ４２の各々において、弾性リング４４の下方に、ピン２８，３０を受け入れることを意図した穿孔２４及び２６内にスラグ又は異物が誤って導入されることを防止するように設計されたガスケット又はトーリックリング４６が配置される。
【0019】
有益的には、特に図７からわかるように、ピン２８，３０のそれぞれの円筒形中央部分３０’は、それぞれの上方基部３４及び下方基部３６に対して、並びに成形凹部４０に対してオフセットされる。このオフセットは、詳細に後述するように、ツールホルダ１０、特に前記ツールホルダの後方部分１４に対する前方部分１２の迅速かつ容易な位置決め・角度方向付けを可能にするために、前述のピンの円筒形中央部分がプラグ１８と協働することを可能にする。この角度位置決め・方向付けは、明らかに、ねじ２０によって前記部分１２及び１４が互いにロックする前に行われ、図１，２，３，４に番号４８として概略的に示される一対のセンチメトリックコンパレータ（centesimal comparators）の存在によって促進され、これらのセンチメトリックコンパレータは、ツールホルダ１０の後方部分１４の両側に既知の手段によって接続されるのが有利である。
【0020】
操作段階において、作業者は、成形凹部４０から始まって両方のピン２８，３０に同時に多くのスパナを介在させながら、工作機械上に存在するツールホルダ１０の正確な角度位置決めを容易に提供することができる。ねじ２０によって前方部分１２及び後方部分１４を互いに拘束する前に行われるこのようなピンの連合された回転は、前記ピンの各々のオフセットされた円筒形中央部分３０’を、穴１６及び１６’内に固定されたプラグ１８に密着して回転させ、ツールホルダの後方部分１４に対して前方部分１２を所定の高さに達するまで動かして角度方向付けをすることになる。この寸法は、２つのセンチメトリックコンパレータ４８の手の動きによって示される限り、直ちに視覚的に検出可能であり、センチメトリックコンパレータは、作業者に「ゼロ」に対応する所望の角度位置の到達、及びその結果としてそれぞれのスパナでのピン２８及び３０の回転を中断する必要性を知らせる。この時点で、作業者は、ねじ２０によってツールホルダ１０の前方部分１２及び後方部分１４を互いにブロックすることができる。
【0021】
上記からわかるように、本発明が達成する利点は明らかである。
【0022】
マルチスピンドル及びシングルスピンドル数値制御旋盤、トランスファーマシン、あらゆる種類のフライス加工センター、及び、一般にチップの取外しにより機械加工を行う工作機械に適したツールホルダ１０の正確な角度位置決めは、複雑な操作を必要とせずに完全な精度で、非常に迅速に行われ、機械加工の停止時間及び結果として生産コストの大幅な削減の利益をもたらす。
【0023】
ピン２８，３０に課せられる連合した回転の大きさを報告するセンチメトリックコンパレータ４８の存在を伴い、前記ピンとオフセットされた円筒形中央部分３０’及びプラグ１８との相互作用により、ツールホルダの角度位置決めの調整は、専門家でなくても非常に簡単に実行できる。
【0024】
本発明について非限定的な例のみによって与えられる可能な実施例のうちの１つを参照して上述したが、幾多の修正及び変形が上記の説明に照らして当業者には明らかであろう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての修正及び変形を包含するものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１] ＣＮＣ機械に適したツールホルダ、特に電動式又は非電動式のツールホルダ（１０）の正確な角度位置決めのための装置であって、前方部分（１２）と後方部分（１４）とを含み、マルチスピンドル及びシングルスピンドル数値制御旋盤、トランスファーマシン、フライス加工センター、及び、チップの取外しにより機械加工を行う工作機械における角度加工を実施することを意図した装置において、前記装置が、一対のピン（２８），（３０）と協働するプラグ（１８）を含み、前記一対のピンが前記プラグに対して直角に配置され、回転を調節可能であることを特徴とする、装置。
[２] 前記プラグ（１８）の半部分が、前記ツールホルダ（１０）の前記前方部分（１２）に形成された盲穴（１６）に挿入され、前記プラグ（１８）の残りの半部分が、前記ツールホルダの前記後方部分（１４）にエンボスプレート（３２）を画定する前方領域に形成された対応する盲穴（１６’）に挿入されることを特徴とする、[１]に記載の装置。
［３］ 前記ツールホルダ（１０）の前記後方部分（１４）の前記エンボスプレート（３２）が、その上部に、同じ直径及び同じ深さを有する対の２つの穿孔（２４），（２６）が形成される平面（２２）を画定し、前記穿孔が、前記プラグ（１８）に対して直角に前記エンボスプレート（３２）内で垂直に、かつ、前記プラグを越えるような部分に延び、前記ピン（２８），（３０）が前記穿孔（２４），（２６）内に挿入されることを特徴とする、［２］に記載の装置。
［４］ 前記ピン（２８），（３０）の各々が、円筒形中央部分（３０’）と、前記円筒形中央部分（３０’）よりも小さい高さ及び大きい直径を有する対向する円筒形の上方基部（３４）及び下方基部（３６）とを含み、前記円筒形中央部分が前記上方基部（３４）及び前記下方基部（３６）に対してオフセットされることを特徴とする、［３］に記載の装置。
［５］ 個々の前記ピン（２８），（３０）の前記上方基部（３４）の上には、一体型頭部（３８）が形成され、前記頭部には、前記ピンを時計方向又は反時計方向に動かすのに適するスパナのための成形凹部（４０）が形成されることを特徴とする、［４］に記載の装置。
［６］ 前記ピン（２８），（３０）の前記上方基部（３４）と前記頭部（３８）との間に、弾性リング（４４）及び下側のシール（４６）のためのノッチ（４２）が形成されることを特徴とする、［５］に記載の装置。
［７］ 前記装置が、前記ツールホルダ（１０）の後方部分（１４）の両側に接続され、それぞれの前記成形凹部（４０）から始まって実施される前記ピン（２８），（３０）の時計方向及び反時計方向の動きと相互作用する一対のセンチメトリックコンパレータ（４８）を含むことを特徴とする、［１］に記載の装置。
［８］ 角度加工を実施するのに使用されるＣＮＣ機械、及び、一般にチップの取外しにより機械加工を行う工作機械に適した、電動式又は非電動式ツールホルダ（１０）であって、［１］ないし［７］のいずれかに記載の角度位置決めのための装置を備えた、電動式又は非電動式ツールホルダ。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１] ＣＮＣ機械に適したツールホルダ、特に電動式又は非電動式のツールホルダ（１０）の正確な角度位置決めのための装置であって、前方部分（１２）と後方部分（１４）とを含み、マルチスピンドル及びシングルスピンドル数値制御旋盤、トランスファーマシン、フライス加工センター、及び、チップの取外しにより機械加工を行う工作機械における角度加工を実施することを意図した装置において、前記装置が、一対のピン（２８），（３０）と協働するプラグ（１８）を含み、前記一対のピンが前記プラグに対して直角に配置され、回転を調節可能であることを特徴とする、装置。
[２] 前記プラグ（１８）の半部分が、前記ツールホルダ（１０）の前記前方部分（１２）に形成された盲穴（１６）に挿入され、前記プラグ（１８）の残りの半部分が、前記ツールホルダの前記後方部分（１４）にエンボスプレート（３２）を画定する前方領域に形成された対応する盲穴（１６’）に挿入されることを特徴とする、[１]に記載の装置。
［３］ 前記ツールホルダ（１０）の前記後方部分（１４）の前記エンボスプレート（３２）が、その上部に、同じ直径及び同じ深さを有する対の２つの穿孔（２４），（２６）が形成される平面（２２）を画定し、前記穿孔が、前記プラグ（１８）に対して直角に前記エンボスプレート（３２）内で垂直に、かつ、前記プラグを越えるような部分に延び、前記ピン（２８），（３０）が前記穿孔（２４），（２６）内に挿入されることを特徴とする、［２］に記載の装置。
［４］ 前記ピン（２８），（３０）の各々が、円筒形中央部分（３０’）と、前記円筒形中央部分（３０’）よりも小さい高さ及び大きい直径を有する対向する円筒形の上方基部（３４）及び下方基部（３６）とを含み、前記円筒形中央部分が前記上方基部（３４）及び前記下方基部（３６）に対してオフセットされることを特徴とする、［３］に記載の装置。
［５］ 個々の前記ピン（２８），（３０）の前記上方基部（３４）の上には、一体型頭部（３８）が形成され、前記頭部には、前記ピンを時計方向又は反時計方向に動かすのに適するスパナのための成形凹部（４０）が形成されることを特徴とする、［４］に記載の装置。
［６］ 前記ピン（２８），（３０）の前記上方基部（３４）と前記頭部（３８）との間に、弾性リング（４４）及び下側のシール（４６）のためのノッチ（４２）が形成されることを特徴とする、［５］に記載の装置。
［７］ 前記装置が、前記ツールホルダ（１０）の後方部分（１４）の両側に接続され、それぞれの前記成形凹部（４０）から始まって実施される前記ピン（２８），（３０）の時計方向及び反時計方向の動きと相互作用する一対のセンチメトリックコンパレータ（４８）を含むことを特徴とする、［１］に記載の装置。
［８］ 角度加工を実施するのに使用されるＣＮＣ機械、及び、一般にチップの取外しにより機械加工を行う工作機械に適した、電動式又は非電動式ツールホルダ（１０）であって、［１］ないし［７］のいずれかに記載の角度位置決めのための装置を備えた、電動式又は非電動式ツールホルダ。
【図1】
【図1A】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】