JP2001150277A - 工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具の強度を低下することなく安全で且つ工
具主軸に対する工具位置決めも確実であり、コスト高に
ならない工具交換装置を提供する。 【解決手段】 工具を多数収納した工具マガジン８を備
えた工作機械における工具交換装置１４において、工具
位置決め溝３を外周に形成した筒形状の工具ソケット２
を工具中間軸部に対して一体的に装着した工具ソケット
付工具４と、前記工具ソケット４の工具位置決め溝３と
係合するＶ型突起１８を形成した爪１６を一対として備
えたチャック１５ａ，１５ｂを背中合わせで２組有する
アーム板２１と、このアーム板２１を昇降および回転さ
せるロータリシリンダ部２４と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具を多数収納し
た工具マガジンを備えた工作機械において、工具マガジ
ンと工作機械の主軸ヘッドの工具主軸との間で工具の交
換を自動的に行う工具交換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタ等の工作機械におい
て、工具マガジンに複数の工具を予め収納し、工具マガ
ジンと工作機械の主軸ヘッドの工具主軸との間に工具交
換アームを介在させて、工具主軸に装着された使用済み
の工具を抜き取って工具マガジンへ搬送（返還）し、次
いで、工具マガジンから工具主軸へ新たな所望の工具を
搬送して工具主軸の工具装着穴に装着することにより、
工具交換を行う工具交換装置は従来から周知であり、汎
用されている。

【０００３】この例として従来技術１を述べると、ワー
クに対する工作機械の加工条件の相違に応じて長さ、外
径あるいは形状等が異なる多種類の工具が準備されて工
具マガジンに収納されており、工作機械の工具主軸に設
けられた一定寸法規格の工具装着穴に、これら種々の工
具を装着するために、あるいは工具マガジンに種々の工
具を一定の姿勢で収納するために、前記種々の工具の工
具主軸装着部に対して一定形状で一定寸法のテーパシャ
ンク、すなわち工具主軸の工具装着穴と相補形状のテー
パシャンクを有した工具ソケットを一体化して取り付け
るようにしたものがある。この工具ソケットの形状で
は、いずれの工具でも同一であり、また工具交換アーム
で保持するためにその外周には溝が形成されている。こ
のような工具ソケットを利用する工具交換装置において
は、この工具ソケットに形成した工具交換用途の溝部を
工具交換アームによる把持部分として用い、工具と一体
化された工具ソケットを工具マガジンと工作機械の工具
主軸との間で授受することにより工具の交換を行ってい
る。

【０００４】また、前記例として従来技術２を述べる
と、特開平５−２７７８６７号公報に記載された発明で
あり、この発明は、図５〜７に示すように、工具交換装
置の構造の簡単化を計ったものであり、工具４０には工
具ソケットを用いず、工具マガジン４１の工具ホルダ４
２に着脱自在に保持した工具４０に対して、工作機械の
工具主軸４３を移動させることにより、工作機械の工具
主軸４３と工具マガジン４１との間で直接に工具４０の
授受、交換を行うようにした工具交換装置である。

【０００５】前記従来技術２の発明によれば、工作機械
の工具主軸４３に装着される工具４０には、工具主軸４
３に装着する側の主軸装着部４４とワークを加工する側
の切削用刃部４５との間に所定長さの中間軸部４６を備
え、この中間軸部４７に対して位置決め溝４７を形成す
るものである。そして、この位置決め溝４７によって、
工具４０の工具マガジン４１に対する位置決めをすると
ともに、工具４０を工具主軸４３の工具装着穴４８に対
しての位置決めをするようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１の工具交換
装置において、工作機械の工具主軸に工具ソケットを介
して取り付けられる工具にあっては、工具ソケットのテ
ーパシャンク部を工具主軸の工具装着穴に固定するため
の装着部としており、また工具ソケットのテーパシャン
ク部を工具マガジンの工具収納位置に保持する場合にも
工具マガジンに保持するための把持部としている。した
がって、工具マガジン側には工具主軸と同様に工具ソケ
ットのテーパシャンク部を着脱自在に把持する機構部を
設けており、工具主軸と同様に構造が複雑であるととも
にコスト高になる。

【０００７】前記従来技術２として述べた特開平５−２
７７８６７号公報に記載された発明においては、工具主
軸４３に対する工具４０の軸方向の位置関係を常に一定
にするために、工具４０の中間軸部４６に位置決め溝４
７が必要である。しかし、この位置決め溝４７を工具４
０の中間軸部４６外周に形成するには、一般に市販され
る工具に対して工作機械の使用者が追加工する必要があ
り、よって特殊な工具となってコスト高になる。また、
工具４０の外周に位置決め溝４７を形成するため部分的
に径が細くなり、工具４０の軸方向に対してワークの加
工時等に垂直方向の力がかかると該溝４７部分に応力集
中が発生し強度が低下する。さらに、工作機械の動作自
体を利用して工具マガジン４１の工具ホルダ４２から工
具４０の主軸装着部４４を工具主軸４３で保持して取り
出しするために大きな力が工具４０にかかる可能性があ
り、位置決め溝４７を形成した工具４０では、工具４０
が折れる危険性がある。

【０００８】そこで本発明は、工具の強度を低下するこ
となく安全で且つ工具主軸に対する工具位置決めも確実
であり、コスト高にならない工具交換装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る工具交換装置は、工具を多
数収納した工具マガジンを備えた工作機械における工具
交換装置において、工具位置決め部を外周に形成した筒
形状の工具ソケットを工具中間軸部に対して一体的に装
着した工具ソケット付工具と、前記工具ソケットの工具
位置決め部と嵌まり合うようにした係合部を形成した爪
を一対として備えたチャックを背中合わせで２組有する
チャック支持板と、このチャック支持板を昇降および回
転させるロータリシリンダ部と、を具備することとし
た。

【００１０】また、本発明の請求項２に係る工具交換装
置は、工具を多数収納した工具マガジンを備えた工作機
械における工具交換装置において、工具位置決め溝を外
周に形成した筒形状の工具ソケットを工具中間軸部に対
して一体的に装着した工具ソケット付工具と、前記工具
ソケットの工具位置決め溝と係合する係合突起を形成し
た爪を一対として備えたチャックを背中合わせで２組有
するチャック支持板と、このチャック支持板を昇降およ
び回転させるロータリシリンダ部と、を具備することと
した。

【００１１】すなわち、本発明の請求項１の構成にあっ
ては、工具ソケット付工具の工具中間軸部に、工具位置
決め部を外周に形成した筒形状の工具ソケットを一体的
に装着する。そして、工具交換の際には、背中合わせで
チャック支持板に設けた２組のチャックの、一方のチャ
ックの爪で工具マガジンの新たな工具ソケット付工具を
前記位置決め部において把持し、他方のチャックで工具
主軸に装着している使用済みの工具ソケット付工具を前
記位置決め部において把持する。そして、チャック支持
板をロータリシリンダ部で回転して２組のチャックを入
れ換え、新たな工具ソケット付工具と使用済み工具ソケ
ット付工具との位置を交換した後、新たな工具ソケット
付工具を工具主軸に装着し、使用済み工具ソケット付工
具を工具マガジンに戻す。

【００１２】また、本発明の請求項２の構成にあって
は、工具ソケット付工具の工具中間軸部に、工具位置決
め溝を外周に形成した筒形状の工具ソケットを一体的に
装着する。そして、工具交換の際には、背中合わせでチ
ャック支持板に設けた２組のチャックの、一方のチャッ
クの爪で工具マガジンの新たな工具ソケット付工具を前
記位置決め溝において把持し、他方のチャックの爪で工
具主軸に装着している使用済みの工具ソケット付工具を
前記位置決め溝において把持する。そして、チャック支
持板をロータリシリンダ部で回転して２組のチャックを
入れ換え、新たな工具ソケット付工具と使用済み工具ソ
ケット付工具との位置を交換した後、新たな工具ソケッ
ト付工具を工具主軸に装着し、使用済み工具ソケット付
工具を工具マガジンに戻す。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１を図１〜３を用いて説明する。図１は本実施の形
態を一部断面にして示す正面図、図２は工具ソケット付
工具を示す正面図、図３は授受チャックを示す斜視図で
ある。

【００１４】まず図２において、外周に工具位置決め部
となるＶ型形状の工具位置決め溝３を形成した円筒形状
の工具ソケット２を、工具１の工具主軸装着部側に近い
中間軸部の外周に対してその円筒形状の工具ソケット２
の内径を圧入（あるいは焼き填め、接着でもよい）の手
段を用いて一体的に固定して工具ソケット付工具４を作
成する。

【００１５】工具ソケット２を固定した工具１の中間軸
部における工具ソケット２よりも上方側の工具主軸装着
部側は、工具１のシャンク部１ａ、すなわち図１に示す
工作機械の工具主軸５の工具装着穴５ａに装着される部
分が露出した状態となっている。したがって、工具ソケ
ット２は、工具１のシャンク部１ａの上方側が露出した
状態で、シャンク部１ａと刃部１ｂとの間の中間軸部に
一体的に固定されている。また、Ｖ型形状の工具位置決
め溝３は工具ソケット２の外周において、工具ソケット
２の軸方向の中央よりも上方側に形成されている。

【００１６】円筒形状の工具ソケット２の外径と内径の
同軸度は、工具主軸５の回転に伴う工具ソケット付工具
４の回転時の振動防止のためφ０．０１ｍｍ以内に設定
されている。したがって、工具ソケット２を作成するた
めの加工は、円筒形状の外周面にＶ型形状を旋削加工し
ただけの加工であるから、極めて単純な加工であり、安
価に作成できるものである。

【００１７】次に、図１において、外周にＶ型形状の工
具位置決め溝３を具備させた円筒形状の工具ソケット２
を、予め工具１の中間軸部の外周に装着した工具ソケッ
ト付工具４の多数本を、工作機械の本体６の所定の位置
に固定した工具マガジン８に収納する。

【００１８】工具マガジン８は、その上方に板状の工具
差し込み台８ａを備えるとともに、この工具差し込み台
８ａに対して所定ピッチでＸＹ方向に多数の孔８ｂが穿
設されており、前記工具ソケット付工具４の刃部１ｂ側
を差し込んでシャンク部１ａを上面側に突出させ、工具
ソケット２の下面側で係止して工具ソケット付工具４を
立設した状態で保持するようになっている。また、工具
マガジン８の上方側には、工具マガジン８の工具差し込
み台８ａから所定の工具ソケット付工具４を、その主軸
装着部側であるシャンク部１ａを挟持して取り出して搬
送可能にする爪１１を備えた搬送チャック１０を取り付
けた搬送アーム９が配備されている。

【００１９】この搬送アーム９は、その基端側がガイド
付シリンダ１２に連結されて上下動自在であり、また、
このガイド付シリンダ１２を保持する３軸駆動装置１３
によって、ＸＹ方向の２軸方向およびＸＹ平面に対して
平行に旋回する１軸方向に搬送アーム９は移動自在であ
る。この３軸駆動装置１３は、工作機械の本体６に配備
されている。

【００２０】また、工具マガジン８の近傍には、工具マ
ガジン８から取り出した工具ソケット付工具４を授受す
るための、工具搬送装置１４を構成する開閉自在な爪１
６を備えた授受チャック１５が設けられている。この授
受チャック１５は、一対のチャック１５ａ，１５ｂが背
中合わせ（回転対称の位置関係）に配設されている。

【００２１】前記チャック１５ａ，１５ｂに備えられた
各爪１６は、図３に示すように各チャック１５ａ，１５
ｂにそれぞれ一対で構成され、その先端側は円弧状の凹
部１７にそれぞれ形成されている。この凹部１７は向か
い合うように位置し、凹部１７の最小径部分は前記工具
ソケット２のＶ型形状の位置決め溝３に対応した山型形
状のＶ型突起１８となって、工具ソケット２の位置決め
溝３に嵌まり合う係合部として機能し、その周囲の内周
面１９の径は前記工具ソケット２の外周径に対応してい
る。これらの各爪１６は、その基端側の軸２０を介して
開閉し、一対の凹部１７内で工具ソケット２の外周面を
挟持するようになる。

【００２２】前記背中合わせの一対のチャック１５ａ，
１５ｂは、工具搬送装置１４を構成するチャック支持板
としてのアーム板２１に取り付けられている。このアー
ム板２１は、その中心位置において、連結支軸２２の上
部側がナット２３で締め付けられて取り付けられてお
り、一対のチャック１５ａ，１５ｂは連結支軸２２を中
心とした回転対称の位置で背中合わせして配置されてい
る。よって、この連結支軸２２の回転動作により、一対
の各チャック１５ａ，１５ｂはその位置を入れ換え、爪
１６の凹部１７を相互に同一位置へ移動することができ
る。

【００２３】また、連結支軸２２の下部側には、前記チ
ャック１５ａ，１５ｂの位置を１８０°入れ換えするた
めに、連結支軸２２を１８０°ずつ回転動作させる駆動
モータ（不図示）を内蔵した回転駆動部２５が連結さ
れ、この回転駆動部２５の下側には連結支軸２２を上下
動させるシリンダ部２６が連結されている。したがっ
て、回転駆動部２５およびシリンダ部２６によってチャ
ック１５ａ，１５ｂは１８０°ずつ回転するとともに、
上下動するようになっている。この回転駆動部２５およ
びシリンダ部２６は工具交換装置１４を構成するロータ
リシリンダ部２４として機能する。この回転駆動部２５
は、工作機械の本体６に固定して配備されているので、
ロータリシリンダ部２４と工具マガジン８と３軸駆動装
置１３とは相互の位置決めが定まっている。

【００２４】前記搬送アーム９の搬送チャック１０で搬
送される工具ソケット付工具４を授受チャック１５のチ
ャック１５ａ，１５ｂの一方（図１ではチャック１５
ａ）で授受する位置とは反対側の位置、すなわち、連結
支軸２２の回転中心に対して対称の位置にあるチャック
１５ｂの凹部１７の上方には、工具ソケット付工具４の
主軸装着部側であるシャンク部１ａを直接に挟持して固
定する工具装着穴５ａが位置し得るように、下端側に工
具装着穴５ａを有する工具主軸５を備えてＸＹ方向およ
び上下方向に移動自在な主軸ヘッド７が配設されてい
る。なお、主軸ヘッド７をＸＹ方向および上下方向に移
動する駆動手段は不図示であり、また、前記各動作を実
行させるための制御プログラムを内蔵した制御装置も不
図示である。

【００２５】次に、上記構成における工具ソケット付工
具４を、工具交換装置１４を介して工具マガジン８から
主軸ヘッド７に備えた工具主軸５の工具装着穴５ａに取
り付けるまでを説明する。

【００２６】まず、３軸駆動装置１３により搬送アーム
９を動作させて搬送チャック１０を移動し、工具マガジ
ン８の孔８ｂ内に立設されて、ワークの加工用に指定さ
れた工具ソケット付工具４のシャンク部１ａの上方に、
搬送チャック１０を位置決めする。

【００２７】ガイド付シリンダ１２を介して搬送アーム
９を下降し、搬送チャック１０の爪１１が前記指定され
た工具ソケット付工具４のシャンク部１ａを挟持可能な
位置にする。次いで、工具マガジン８に収納されている
工具ソケット付工具４のシャンク部１ａを、搬送チャッ
ク１０の先端に開閉自在に設けられている爪１１にて直
接把持する。

【００２８】ガイド付シリンダ１２により搬送アーム９
を上昇させて、工具マガジン８より工具ソケット付工具
４を取り出し、３軸駆動装置１３により工具交換装置１
４を構成する授受チャック１５の一対のチャック１５
ａ，１５ｂの一方の爪１６の上方まで搬送する。図１で
は搬送チャック１０で把持した工具ソケット付工具４を
チャック１５ａの一対の爪１６の凹部１７上方まで搬送
しており、次いでガイド付シリンダ１２で搬送アーム９
を下降する。ここで、工具マガジン８より取り出した工
具ソケット付工具４を、工具交換装置１４を構成するア
ーム板２１上のチャック１５ａに渡すとき、ロータリシ
リンダ部２４のシリンダ部２６にてアーム板２１上のチ
ャック１５ａを上昇させ、次いで、工具ソケット工具４
の外周に装着された工具ソケット２をチャック１５ａの
先端に開閉自在に設けられている爪１６にて把持する。

【００２９】このとき、工具ソケット２の工具位置決め
溝３と、爪１６の山型形状のＶ状突起１８の位置を軸方
向に一致させるように制御されており、この状態にて把
持する。爪１６による工具ソケット２の把持が終了した
ら、搬送チャック１０の爪１１が開いて、工具ソケット
付工具４のシャンク部１ａの把持を開放するとともに、
ガイド付シリンダ１２の動作で搬送アーム９は上昇し、
この位置で工具主軸５に取り付けられていた使用済みの
工具ソケット付工具４をチャック１５ｂから受け取り可
能なように待機する。

【００３０】この後、ロータリシリンダ部２４のシリン
ダ部２６にてアーム板２１上のチャック１５ａ，１５ｂ
を下降し、回転駆動部２５にてアーム板２１を回転させ
ることによりチャック１５ａの位置を１８０°入れ換え
て工具ソケット付工具４を工具主軸５の工具装着穴５ａ
の下方へ移動させて、ロータリシリンダ部２４のシリン
ダ部２６にてアーム板２１上のチャック１５ａ，１５ｂ
を上昇させ、工具主軸５の工具装着穴５ａに工具ソケッ
ト付工具４を差し込み、その後端部の工具装着部である
シャンク部１ａを直接に把持させる。工具主軸５に対し
て工具ソケット付工具４のシャンク部１ａを把持させる
ときの工具ソケット付工具４の押し込み量は、シリンダ
部２６による上昇ストロークで行う。なお、工具ソケッ
ト２の上端面と工具主軸５の下端面との当接によって、
工具ソケット付工具４の押し込み量を定めてもよい。そ
の後、主軸ヘッド７を作動させて工具ソケット付工具４
を加工位置へ移動する。

【００３１】次に、工具マガジン８から新たな工具ソケ
ット付工具４を工具主軸５に装着し、工具主軸５の工具
装着穴５ａに装着してある使用済みの工具ソケット付工
具４を工具マガジン８に戻す動作、すなわち、工具ソケ
ット付工具４の交換を行う場合を説明する。なお、以下
の説明においては、図１に示すように、新たな工具ソケ
ット付工具４を授受チャック１５のチャック１５ａに把
持させ、使用済みの工具ソケット付工具４をチャック１
５ｂに把持させるものとする。

【００３２】前記したように、工具ソケット付工具４を
工具マガジン８より搬送アーム９を介してチャック１５
ａの把持位置に搬送し、チャック１５ａの先端に開閉自
在に設けられている爪１６により、工具ソケット付工具
４の中間軸部外周に固着された円筒形状の工具ソケット
２に形成した工具位置決め溝３部分を把持する。一方、
チャック１５ｂは、工具主軸５がワークの加工を終了し
て工具交換位置に移動したときに、工具主軸５の工具装
着穴５ａの下方位置となる位置に待機し、工具主軸５が
移動された時点で、他方のチャック１５ｂの先端に開閉
自在に設けられている爪１６により、工具主軸５に装着
された使用済み工具ソケット付工具４の外周に固着され
た工具ソケット２の位決め溝３部分を把持する。

【００３３】この後、ロータリシリンダ部２４のシリン
ダ部２６により連結支軸２２を介してアーム板２１上の
各チャック１５ａ，１５ｂを下降させて、それぞれ工具
ソケット付工具４を工具主軸５および搬送チャック１０
から同時に取り出す。続いて、ロータリシリンダ部２４
の回転駆動部２５により連結支軸２２を中心にしてアー
ム板２１を水平方向に回転してチャック１５ａ，１５ｂ
の位置を１８０°入れ換え、チャック１５ａで把持して
いる新たな工具ソケット付工具４のシャンク部１ａを工
具主軸５の工具装着穴５ａの下方に移動させるととも
に、チャック１５ｂで把持している使用済みの工具ソケ
ット付工具４のシャンク部１ａを搬送チャック１０の爪
１１の下方に移動させ、工具ソケット付工具４の位置を
１８０°入れ換える。

【００３４】その後、ロータリシリンダ部２４のシリン
ダ部２６によりアーム板２１上の各チャック１５ａ，１
５ｂを上昇させて、チャック１５ａで把持している次に
使用する新たな工具ソケット付工具４のシャンク部１ａ
を工具主軸５の工具装着穴５ａへ装着するとともに、チ
ャック１５ｂで把持している使用済みの工具ソケット付
工具４のシャンク部１ａを把持するように搬送チャック
１０をガイド付シリンダ１２により下降して、搬送チャ
ック１０の爪１１でシャンク部１ａを挟持する。次い
で、シリンダ部２６によりアーム板２１を下降させると
ともに搬送チャック１０をガイド付シリンダ１２で上昇
させ、そして、搬送アーム９を工具収納マガジン８方向
に移動し、爪１１で直接把持している工具ソケット付工
具４を工具マガジン８の孔８ａの上方に位置させ、刃部
１ｂ側から孔８ａに挿入して工具ソケット２の下面で載
置させるようにし、使用済みの工具ソケット付工具４を
工具マガジン８に収納する。

【００３５】その後、次の加工に使用する工具の指令に
基づいて、３軸駆動装置１３およびガイド付シリンダ１
２を動作させ、次加工用工具を工具マガジン８から取り
出して、授受チャック１５との交換位置に移動し、工具
交換の準備をしておく。

【００３６】なお、図１では、連結支軸２２の上部側に
アーム板２１をナット２３で締め付けて取り付けたが、
連結支軸２２とアーム板２１との連結（接続）を以下の
ように、連結部材としての外スリーブ２７と内スリーブ
３０を介して行うと、連結支軸２２に対してアーム板２
１の位置修正が可能となり、工具マガジン８から搬送チ
ャック１０の爪１１で挟持した工具ソケット付工具４が
垂直方向に対して傾いた場合でも、良好に授受チャック
１５のチャック１５ａあるいは１５ｂの爪１６に対して
工具ソケット付工具４を授受できるようになる。

【００３７】すなわち、図４の連結支軸２２とアーム板
２１を連結する部位を示す半裁正面図において、アーム
板２１の中心位置には、孔２１ａが設けられており、こ
の孔２１ａに対して遊嵌自在な軸部２７ａを有する外ス
リーブ２７がフランジ部２７ｂを介してアーム板２１上
に載置されている。外スリーブ２７の軸部２７ａには、
その軸方向に複数のすり割り溝２８が設けられており、
軸部２７ａの内面にはテーパ面２７ｃが形成されてい
る。この外スリーブ２７のフランジ部２７ｂには、ネジ
孔２７ｄが設けられており、このネジ孔２７ｄにアーム
板２１を貫通するようにして設けた貫通孔２１ｂに挿通
したガイドボルト２９のネジが螺合している。

【００３８】このガイドボルト２９のネジ下（軸部）の
長さはアーム板２１の板厚よりも僅かに長く、且つネジ
下（軸部）の径がアーム板２１の貫通孔２１ｂよりも小
径なので、外スリーブ２７のフランジ部２７ｂは、アー
ム板２１上を摺動可能となっている。

【００３９】また、外スリーブ２７内には、連結支軸２
２を挿入保持可能な軸部３０ａを有する内スリーブ３０
が配置されている。軸部３０ａの外周面はテーパ面３０
ｃとなっており、このテーパ面３０ｃに外スリーブ２７
の前記テーパ面２７ｃを接触させ、内スリーブ３０のフ
ランジ部３０ｂに形成した貫通孔３０ｄに挿通した締め
ボルト３１のネジを外スリーブ２７のフランジ部２７ｂ
に設けたネジ孔２７ｅに螺合させている。また、内スリ
ーブ３０の軸部３０ａにも、すり割り溝３２が形成され
ている。

【００４０】したがって、締めボルト３１を締め込む
と、内スリーブ３０は軸方向で下方に移動し、外スリー
ブ２７のテーパ面２７ｃですり割り溝３２を有する内ス
リーブ３０のテーパ面３０ｃを押すので、内スリーブ３
０の軸部３０ａに連結支軸２２を締める向きの力が発生
して、連結支軸２２とアーム板２１が内スリーブ３０と
外スリーブ２７を介して連結される。

【００４１】この場合、内スリーブ３０上に等間隔に配
置した複数本の締めボルト３１の締め込み量を調整する
と、連結支軸２２の回転中心軸線に対してアーム板２１
の上面を垂直に設定可能になる。

【００４２】したがって、アーム板２１の中心位置の孔
２１ａの内周面と、外スリーブ２７の軸部２７ａの外周
面との間に隙間があり、またガイドボルト２９が貫通孔
２１ｂと遊嵌しているため、連結支軸２２に対してアー
ム板２１の横ズレが可能であり、よって、工具マガジン
８から搬送チャック１０の爪１１により挟持して取り出
した工具ソケット付工具４が垂直方向に対して傾いた場
合でも、アーム板２１が水平面方向で動作（外スリーブ
２７に対して摺動）することができるので、傾いた工具
ソケット付工具４であっても、確実に授受チャック１５
の爪１６で工具ソケット付工具４を挟持し、授受できる
ようになる。

【００４３】なお、上記した具体的実施の形態から次の
ような構成の技術的思想が導き出される。 （１）工具を多数収納した工具マガジンを備えた工作機
械における工具交換装置において、工具位置決め部を外
周に形成した筒形状の工具ソケットを工具中間軸部に対
して一体的に装着した工具ソケット付工具と、前記工具
ソケットの工具位置決め部と嵌まり合うようにした係合
部を形成した爪を一対として備えたチャックを背中合わ
せで２組有するチャック支持板と、このチャック支持板
を昇降および回転させるロータリシリンダ部と、を具備
し、前記チャック支持板と前記ロータリシリンダ部とは
相互間の位置修正可能な連結部材を介して取り付けたこ
とを特徴とする工具交換装置。

【００４４】（２）工具を多数収納した工具マガジンを
備えた工作機械における工具交換装置において、工具位
置決め溝を外周に形成した筒形状の工具ソケットを工具
中間軸部に対して一体的に装着した工具ソケット付工具
と、前記工具ソケットの工具位置決め溝と係合する係合
突起を形成した爪を一対として備えたチャックを背中合
わせで２組有するチャック支持板と、このチャック支持
板を昇降および回転させるロータリシリンダ部と、を具
備し、前記チャック支持板と前記ロータリシリンダ部と
は相互間の位置修正可能な連結部材を介して取り付けた
ことを特徴とする工具交換装置。

【００４５】前記付記（１）の工具交換装置によれば、
工具の中間軸部外周に装着された筒形状の工具ソケット
の位置決め部をチャックの先端に開閉自在に設けられて
いる爪の係合部で嵌まり合うようにして把持し、ロータ
リシリンダ部にて昇降、回転するチャック支持板によっ
て工具の授受、交換を行うので、工具外周面に細径部を
有しないから工具の強度低下がなく、また工具ソケット
が筒形状であるから作成容易で安価となり、また位置決
め部と係合部が嵌まり合うようになっているから工具位
置決めも確実になり、よって工具主軸に対する工具の位
置決めも確実となる。さらに、チャック支持板とロータ
リシリンダ部との相互間の位置を修正することで、チャ
ックに受け渡す工具ソケット付工具が傾いた状態であっ
ても、良好に把持することができる。

【００４６】また、付記（２）の工具交換装置によれ
ば、位置決め部がＶ形状の溝であり、この溝に係合する
爪の係合部が係合突起であるから、位置合わせおよび作
成が特に容易にできるとともに、安価で、従来のように
工具の中間軸部に溝を必要としないため、工具本来の強
度が確保される。さらに、チャック支持板とロータリシ
リンダ部との相互間の位置を修正することで、チャック
に受け渡す工具ソケット付工具が傾いた状態であって
も、良好に把持することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
による工具交換装置によれば、工具の中間軸部外周に装
着された筒形状の工具ソケットの位置決め部をチャック
の先端に開閉自在に設けられている爪の係合部で嵌まり
合うようにして把持し、ロータリシリンダ部にて昇降、
回転するチャック支持板によって工具の授受、交換を行
うので、工具外周面に細径部を有しないから工具の強度
低下がなく、また工具ソケットが筒形状であるから作成
容易で安価となり、また位置決め部と係合部が嵌まり合
うようになっているから工具位置決めも確実になり、よ
って工具主軸に対する工具の位置決めも確実となる。

【００４８】また、本発明の請求項２による工具交換装
置によれば、位置決め部がＶ形状の溝であり、この溝に
係合する爪の係合部が係合突起であるから、位置合わせ
および作成が特に容易にできるとともに、安価で、従来
のように工具の中間軸部に溝を必要としないため、工具
本来の強度が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を一部断面にして示す正
面図である。

【図２】本発明の実施の形態１の工具ソケット付工具を
示す正面図である。

【図３】本発明の実施の形態１の授受チャックを示す斜
視図である。

【図４】本発明の実施の形態１の変形例を示す半裁正面
図である。

【図５】従来技術の工具交換装置を示す正面図である。

【図６】従来技術の工具交換装置に備えた工具ホルダを
示す正面図である。

【図７】従来技術の工具を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 工具 １ａ シャンク部 １ｂ 刃部 ２ 工具ソケット ３ 位置決め溝 ４ 工具ソケット付工具 ５ 工具主軸 ５ａ 工具装着穴 ８ 工具マガジン ９ 搬送アーム １０ 搬送チャック １１，１６ 爪 １２ ガイド付シリンダ １３ ３軸駆動装置 １４ 工具搬送装置 １５ 授受チャック １５ａ，１５ｂ チャック １７ 凹部 １８ Ｖ型突起 ２１ アーム支持板 ２２ 連結支軸 ２４ ロータリシリンダ部 ２５ 回転駆動部 ２６ シリンダ部 ２７ 外スリーブ ３０ 内スリーブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具を多数収納した工具マガジンを備え
   た工作機械における工具交換装置において、 工具位置決め部を外周に形成した筒形状の工具ソケット
   を工具中間軸部に対して一体的に装着した工具ソケット
   付工具と、 前記工具ソケットの工具位置決め部と嵌まり合うように
   した係合部を形成した爪を一対として備えたチャックを
   背中合わせで２組有するチャック支持板と、 このチャック支持板を昇降および回転させるロータリシ
   リンダ部と、を具備したことを特徴とする工具交換装
   置。
2. 【請求項２】 工具を多数収納した工具マガジンを備え
   た工作機械における工具交換装置において、 工具位置決め溝を外周に形成した筒形状の工具ソケット
   を工具中間軸部に対して一体的に装着した工具ソケット
   付工具と、 前記工具ソケットの工具位置決め溝と係合する係合突起
   を形成した爪を一対として備えたチャックを背中合わせ
   で２組有するチャック支持板と、 このチャック支持板を昇降および回転させるロータリシ
   リンダ部と、を具備したことを特徴とする工具交換装
   置。