JP2001212732A - 工作機械用の工具着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】工作機械に装着される工具取付具に対する工具
の芯出しを機械的に簡単かつ高精度に行えると共に、加
工作業の効率を向上させ得る工作機械用の工具着脱装置
を提供する。 【解決手段】工作機械に装着される工具取付具に対して
所定の工具を着脱し得る工具着脱装置であって、工具取
付具の嵌合孔と工具との相対的位置関係を変化させ得る
工具等移動装置と、工具取付具と工具との嵌合部分に配
置される平面視略半円弧形状の加熱コイルと、工具取付
具と工具もしくは加熱コイルの少なくとも一方を回転さ
せ得る回転装置と、加熱コイルに高周波電流を供給し得
るトランジスタインバータと、例えば工具取付具の嵌合
孔への工具の嵌合時にトランジスタインバータから加熱
コイルに高周波電流を供給して嵌合部分を誘導加熱する
と共に、該加熱時に回転装置を作動させ得る制御装置
と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばホルダー等の工
具取付具に対してエンドミル等の工具を着脱し、該工具
でワークを加工し得る工作機械用の工具着脱装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、旋盤、フライス盤等の各種工
作機械の回転部には、ドリルを含むエンドミル等からな
る各種工具を着脱するホルダーが設けられている。この
ホルダーは、工作機械の回転部にワンタッチで着脱し得
るテーパ部と、工具が着脱し得る例えば円形孔からなる
嵌合孔が設けられている。

【０００３】そして、このような工作機械においては、
加工精度の向上の観点から、工具とホルダーの嵌合孔と
の芯出しが重要な作業となっている。また、エンドミル
として各種形状（例えば外径）のものがワークの加工部
分に応じて適宜に選択されて使用されることから、この
工具の取り替え作業も重要な作業となっているが、従
来、このような工具の着脱作業は、工作機械を操作する
作業者の経験や勘に頼って手作業で行っているのが実情
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな工具の着脱方法にあっては、工具とホルダーの嵌合
孔との芯出し作業が手作業であるため、高精度な芯出し
を行うことができず、工作機械によるワークの加工精度
が劣る場合があるという問題点があった。また、工具を
取り替える際に、交換した工具の芯出しに時間が掛かる
と共に、芯出し不良によって不良品を加工してしまう場
合があり、結果としてワークの加工作業の効率が低下し
易いという問題点もあった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、請求項１記載の発明の目的は、工作機械に装
着される工具取付具に対する工具の芯出しを機械的に簡
単かつ高精度に行えると共に、加工作業の効率を向上さ
せ得る工作機械用の工具着脱装置を提供することにあ
る。また、請求項２記載の発明の目的は、請求項１記載
の発明の目的に加え、加熱コイル自体の形状を簡略化す
ると共に各種形状の工具に容易に対応し得る工作機械用
の工具着脱装置を提供し、請求項３記載の発明の目的
は、請求項１または２記載の発明の目的に加え、着脱装
置自体の構成を簡略化すると共に工具の着脱作業を短時
間に行い得る工作機械用の工具着脱装置を提供すること
にある。また、請求項４記載の発明の目的は、請求項１
ないし３記載の発明の目的に加え、各種形状の工具によ
り容易に対応し得る工作機械用の工具着脱装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明のうち請求項１記載の発明は、工作機械に装
着される工具取付具に対して所定の工具を着脱し得る工
具着脱装置であって、前記工具取付具の嵌合孔と工具と
の相対的位置関係を変化させ得る工具等移動装置と、前
記工具取付具と工具との嵌合部分に配置される加熱コイ
ルと、前記工具取付具と工具もしくは加熱コイルの少な
くとも一方を回転させ得る回転装置と、前記加熱コイル
に高周波電流を供給し得るトランジスタインバータと、
該トランジスタインバータから加熱コイルに高周波電流
を供給して嵌合部分を誘導加熱すると共に該加熱時に前
記回転装置を作動させ得る制御装置と、を具備すること
を特徴とする。

【０００７】このように構成することにより、工具を工
具取付具に取り付ける場合は、例えば工具等移動装置を
作動させて工具の一部を工具取付具の嵌合孔に所定量嵌
合させ、この嵌合部分の周囲に配置した加熱コイルにト
ランジスタインバータから高周波電流を供給する。高周
波電流が加熱コイルに供給されると、工具と工具取付具
の嵌合部分が誘導加熱されつつ工具が工具取付具に完全
に嵌合されて焼きバメ状態となり、工具が工具取付具に
取り付けられる。この嵌合部分の誘導加熱時に、回転装
置によって例えば略嵌合状態の工具取付具と工具とが回
転しつつ誘導加熱されることから、嵌合部分の外周面全
周が均一加熱されて、工具が工具取付具に対して高精度
に取り付けられ、この工具取付具に取り付けられた工具
によってワークが精度良く加工される。一方、工具を工
具取付具から取り外す場合は、嵌合部分を回転させつつ
誘導加熱させた状態で、工具等移動装置の作動により工
具が移動して取り外され、これにより工具の工具取付具
に対する着脱が機械的に高精度に行える。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、前記加熱コ
イルが、工具取付具と工具との嵌合部分の外周面の外側
に部分的に配置されていることを特徴とする。このよう
に構成することにより、例えば平面視略半円弧形状の加
熱コイルを嵌合部分の外周面に配置しても工具取付具等
が回転することから、嵌合部分の外周面全周を誘導加熱
で焼きバメできる。これにより、加熱コイル自体の形状
が簡略化されると共に、加熱コイルを各種形状の工具に
使用することができて、その汎用性が大幅に向上する。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、前記加熱コ
イルが、工具取付具と工具との嵌合部分を冷却し得る冷
却ジャケットの機能を有することを特徴とする。このよ
うに構成することにより、嵌合部分の外周に配置される
加熱コイルが冷却ジャケットの機能を有することから、
誘導加熱後に該加熱コイルから冷却媒体を噴射して加熱
部分を冷却することができ、着脱装置自体の構成が簡略
化されると共に、加熱後の冷却を素早く行うことができ
て、着脱作業が短時間に行える。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、加熱コイル
が、複数に分割されそのうちの少なくとも一つが工具取
付具と工具との嵌合部分に対して所定方向に移動し得る
如く構成されていることを特徴とする。このように構成
することにより、例えば２分割状態で嵌合部分の外側に
配置された加熱コイルは、各加熱コイルが嵌合部分に対
して接離方向等に移動し得ることから、加熱コイルを工
具の外形形状に係わらずその外周面の所定位置に容易に
配置できて、各種工具への対応がより容易となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１〜図５は、本発明に係
わる工作機械用の工具着脱装置の一実施例を示し、図１
がその概略構成図、図２がその要部の一部破断した横断
面図、図３がその縦断面図、図４が工具取り付け時の動
作を示す工程図、図５が工具取り外し時の動作を示す工
程図である。

【００１２】図１において、工具着脱装置１は、例えば
エンドミル等の工具２を固定（チャック）すると共に所
定方向に移動させる工具チャック移動装置３と、図示し
ない工作機械に装着されるホルダー等の工具取付具４を
固定（チャック）する工具取付具チャック装置５と、工
具取付具４を筐体１０上面において水平面内で回転させ
る工具取付具回転装置６と、工具取付具４の外周面の外
側に所定間隔で配置された加熱コイル７と、この加熱コ
イル７に高周波電流を供給するトランジスタインバータ
８と、加熱コイル７等に冷却媒体を供給する冷却装置９
と、筐体１０の前面側に配置された操作盤１１と、これ
らを制御する制御装置１２等で構成されている。

【００１３】前記工具チャック移動装置３は、工具２の
上端外周を固定保持するチャック１３に連結され、この
チャック１３を矢印イ方向に移動させて工具２をチャッ
クすると共に、チャックした工具２を矢印ロの如く移動
させて上下動させる。また、前記工具取付具チャック装
置５は、嵌合孔４ａを有する工具取付具４の外周面４ｂ
下端を固定保持するチャック１４に連結され、このチャ
ック１４を矢印ハ方向に移動させて工具取付具４をチャ
ックし筐体１０上面の所定位置に固定保持する。なお、
チャック１３、１４のチャック位置は、工具２や工具取
付具４の上端外周や下端外周に限らず、外周面の適宜位
置を固定保持することができる。

【００１４】前記工具取付具回転装置６は、チャック１
４に連結されたモータ１５（図３参照）を有し、制御装
置１２からの制御信号で該モータ１５が作動することに
より、チャック１４を介して工具取付具４を矢印ニの如
く連続的に（もしくはステップ状）に回転させる。この
工具取付具回転装置６は工具取付具チャック装置５と連
動し、例えば工具取付具チャック装置５のチャック１４
で工具取付具４がチャックされた場合にのみ作動する如
く構成されている。

【００１５】前記加熱コイル７は、図２及び図３に示す
ように、例えば平面視で略半円弧形状に形成されて、工
具取付具４の外周面４ｂに対して所定の間隔を有して配
置され、屈曲形成された所定径の円形の高周波電流が供
給される銅パイプ１５と、例えば銅パイプ１５に沿った
形状に形成された冷却パイプ１６と、この両パイプ１
５、１６の外周面を被覆する如く一体的に設けられセラ
ミック等の耐熱性のコーティング材１７等を有してい
る。また、冷却パイプ１６とコーティング材１７には、
冷却パイプ１６から球心方向（工具取付具４の嵌合孔４
ａの中心方向）に向けて貫通する噴射孔１８が多数形成
されている。なお、この加熱コイル７において、コーテ
ィング材１７の保護のためにその外面側にカバー（図示
せず）を一体的に設けることも勿論可能であるし、加熱
コイル７を銅パイプ１５とコーティング材１７のみで形
成することもできる。

【００１６】そして、この加熱コイル７は、図１に示す
ように、その銅パイプ１５の両端部が、適宜の接続ケー
ブル１９等を介してトランジスタインバータ８に電気的
に接続されると共に、チューブ２０を介して冷却装置９
に接続されている。また、冷却パイプ１６の両端部もチ
ューブ２１等を介して冷却装置９に接続されている。前
記トランジスタインバータ８は、例えばＭＯＳＦＥＴ、
ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子を用いた図示しな
いインバータ回路と、出力トランス（変流器）等を有
し、数ＫＨｚ〜数ＭＨｚの所定出力の高周波電流を、加
熱コイル７に出力し得るように構成されている。

【００１７】また、前記冷却装置１０は、例えば図示し
ない冷却ファン（あるいは冷却触媒やペルチェ素子）を
有し、加熱コイル７の銅パイプ１５内に冷却媒体として
の冷却空気を循環供給すると共に、冷却パイプ１６内に
冷却空気を供給する。そして、加熱コイル７の噴射孔１
８から冷却空気が噴射されることにより、加熱コイル７
自体が加熱部分（工具２と工具取付具４の嵌合部分）を
冷却する冷却ジャケットの機能を有している。なお、冷
却装置９による冷却媒体としては、冷却空気に限らず、
例えばアルゴンガス、窒素ガス等の冷却ガスあるいは水
道水等の冷却水を使用することもできる。

【００１８】前記操作盤１１は、図示しない、例えば筐
体１０上面に回転可能に配置された回転盤上の複数の工
具取付具４のうち、工具２を取り付けようとする一つの
工具取付具４を選択する工具取付具選択スイッチ、トラ
ンジスタインバータ８から高周波電流を加熱コイル７に
供給もしくは停止する加熱開始スイッチもしくは加熱停
止スイッチ、一定加熱か二段加熱か等の加熱モードや電
流値等の加熱条件、あるいは工具取付具回転装置６の回
転数（回転方法）等の各種条件を設定（もしくは選択）
する条件スイッチ等の各種スイッチが設けられている。

【００１９】そして、この操作盤１１の各スイッチは、
例えばシーケンサやマイクロコンピュータを有する制御
装置１２に接続されており、操作盤１１の操作に基づい
て前記工具チャック移動装置３、工具取付具チャック装
置５、工具取付具回転装置６、冷却装置９の作動を制御
すると共に、トランジスタインバータ８の出力を制御し
て、所定の高周波電流を加熱コイル７に供給する如く構
成されている。

【００２０】次に、上記工具着脱装置１の動作の一例を
図４及び図５の工程図等に基づいて説明する。先ず、工
具取付具４の嵌合孔４ａの内径と工具２の嵌合部２ａの
外径が略等しいか、工具２の嵌合部２ａの外径を工具取
付具４の嵌合孔４ａの内径より僅かに大きく設定する。
そして、このような工具取付具４に工具２を取り付ける
場合は、図４に示すように、筐体１０上面の回転盤（図
示せず）を制御装置１２の制御信号で回転させて、該回
転盤上に配置されている複数の工具取付具４のうち所定
の工具取付具４を所定位置にセットする。この状態で、
工具取付具チャック装置５を作動させて、そのチャック
１４で工具取付具４をチャック（Ｋ１０１）すると共
に、工具チャック移動装置３の作動でチャック１３によ
って、手動もしくはロボット等で所定位置にセットされ
た工具２をチャック（Ｋ１０２）する。

【００２１】工具取付具４と工具２がそれぞれチャック
されると、工具チャック移動装置３の作動で工具２を所
定距離下降（Ｋ１０３）させ、工具２の嵌合部２ａの下
端を工具取付具４の嵌合孔４ａの上部に嵌合もしくは当
接させる。そして、制御装置１２の制御信号によって、
トランジスタインバータ８から加熱コイル７に高周波電
流を供給する。この加熱コイル７への高周波電流の供給
で、工具取付具４の嵌合孔４ａと工具２の嵌合部２ａの
部分に渦電流が誘起されてそれぞれ誘導加熱（Ｋ１０
４）されると共に、この加熱開始と略同時に工具取付具
回転装置６を作動させて工具取付具４を回転（Ｋ１０
５）させる。

【００２２】この誘導加熱と工具取付具４の回転動作時
に、工具チャック移動装置３で工具２をさらに下降させ
ることにより、工具取付具４の嵌合孔４ａ内に工具２の
嵌合部２ａが徐々に嵌合し、工具２が工具取付具４の所
定位置まで嵌合した時点で、工具チャック移動装置３の
下降動作を停止させると共に、トランジスタインバータ
８からの高周波電流の出力を停止させる。この状態にお
いて、工具取付具４の嵌合孔４ａと工具２の嵌合部２ａ
は、加熱状態で嵌合され、この加熱時、工具取付具４と
工具２の回転により嵌合部分の外周面が順に加熱されて
その全面が均一に誘導加熱されつつ嵌合される。また、
誘導加熱と同時に冷却装置９が作動して、加熱コイル７
の銅パイプ１５内に冷却空気が供給されて加熱コイル７
自体の発熱が抑えられる。

【００２３】そして、予め設定された所定時間誘導加熱
が行われると、冷却装置９からチューブ２１を介して加
熱コイル７の冷却パイプ１６内に冷却空気が供給され、
この冷却空気が噴射孔１８から工具取付具４と工具２の
加熱部分（すなわち嵌合部分）に向けて噴射されて該部
分が冷却（Ｋ１０６）される。この冷却空気による冷却
によって工具取付具４の嵌合孔４ａに工具２の嵌合部２
ａが焼きバメされることになる。

【００２４】工具２が焼きバメされると、工具チャック
移動装置３を作動させてチャック１３による工具２をア
ンチャック（Ｋ１０７）し、その後、チャック１３を上
昇（Ｋ１０８）させる。このチャック１３のアンチャッ
クと上昇により、チャック１３が工具２から取り除か
れ、チャック１３でチャックされていた工具２が工具取
付具４に取り付けられる。この工具２が取り付けられた
工具取付具４を手動もしくはロボット等で工作機械に装
着することによってワークが加工される。

【００２５】一方、工具２を工具取付具４から取り外す
場合は、図５に示すように、先ず工具２が取り付けられ
た工具取付具４をチャック１４でチャックして筐体１０
上面の所定位置にセット（Ｋ２０１）し、工具チャック
移動装置３を作動させてチャック１３を所定位置まで下
降させて工具２の上端をチャック（Ｋ２０２）する。そ
して、トランジスタインバータ８を作動させて工具取付
具４と工具２の嵌合部分を加熱コイル７で誘導加熱（Ｋ
２０３）すると共に、工具取付具回転装置６の作動で工
具取付具４を回転（Ｋ２０４）させる。

【００２６】また、この誘導加熱と工具取付具４の回転
動作に合わせ、工具チャック移動装置３により工具２を
上方に徐々に上昇（Ｋ２０５）させ、工具取付具４の嵌
合孔４ａから工具２の嵌合部２ａを抜き取る。これによ
り、工具２が工具取付具４から焼き抜きされ、この取り
外された工具２や工具取付具４を冷却装置９の作動で冷
却（Ｋ２０６）することにより、工具２の工具取付具４
からの取り外し作業が完了する。

【００２７】なお、以上の例では、工具２の取り付けの
際の加熱コイル７による誘導加熱時に、工具取付具４を
固定状態として、工具２を徐々に下降させて嵌合させた
が、工具取付具４と工具２とをそのテーパ面等を利用し
て予め所定寸法嵌合状態とし、その後誘導加熱しつつつ
回転させて焼きバメすることもできるし、工具２と工具
取付具４を共に上下動させたり、工具２と工具取付具４
の上下の位置関係を逆にすることも可能である。また、
誘導加熱と回転動作は、略同時に行うこともできるが、
先ず回転動作（もしくは誘導加熱）しその後所定時間経
過した後に誘導加熱（もしくは回転動作）させることも
できる。

【００２８】このように、上記実施例の工具着脱装置１
によれば、工具２と工具取付具４を誘導加熱しつつ取り
付けたり取り外すことができるため、工具２の工具取付
具４に対する焼きバメによる嵌合固定が可能となり、工
具２の工具取付具４に対する芯出しを機械的に高精度に
行うことができて、工具２によるワークの各種加工を精
度良く行うことができる。特に、工具２の工具取付具４
への嵌合（誘導加熱）時に、工具取付具４が回転しつつ
誘導加熱されると共に、誘導加熱後に冷却空気によって
素早く冷却されるため、嵌合部分の外周面の全域が均一
に誘導加熱され、かつ、焼きバメ強度を十分に確保する
こともできて、芯出し精度を一層高めることができ、ワ
ークのより精度良い加工を行うことができる。

【００２９】また、加熱コイル７が平面視で略半円弧形
状に形成されているため、この半円弧形状内に各種外径
の工具２を配置して焼きバメや焼き抜きすることがで
き、特定の外径の工具２の使用に限定されない汎用性に
優れた工具着脱装置１を得ることができると共に、加熱
コイル７自体の形状を簡略化することができて、工具着
脱装置１全体を小型で安価に形成することができる。

【００３０】さらに、加熱コイル７に冷却空気を噴射す
る噴射孔１８を一体的に設けているため、加熱コイル７
自体に冷却ジャケットの機能を持たせることができて、
工具着脱装置１自体の構成をより簡略化することができ
ると共に、加熱コイル７とチャック１３以外が筐体１０
内に配置され、かつ高周波発生装置としてトランジスタ
インバータ８を使用しているため、工具着脱装置１の一
層の小型化を図ることができる。その結果、例えば卓上
型の工具着脱装置１も形成することができて、工作機械
の近傍に容易に設置し得る等、使い勝手に優れた工具着
脱装置１を得ることが可能になる。

【００３１】また、工具２と工具取付具４が機械的に取
り付けられたり取り外しされるため、従来の手作業によ
る芯出しや取り外し作業が不要となり、工具２の交換作
業を簡単かつ短時間に行うことができて、加工作業にお
ける段取り時間の短縮を図ることができると共に、芯出
し不良等によるワークの加工不良品の発生を無くすこと
ができ、結果として、ワークの加工効率を向上させるこ
とが可能になる。

【００３２】さらに、筐体１０に所定の工具２と工具取
付具４をセットするだけで、工具２を工具取付具４に対
して自動的に取り付けたり取り外すことができるため、
例えば筐体１０を工作機械の近傍に設置することによっ
て、加工作業の作業全体をより効率的に行うことができ
る。その際、筐体１０の上面に複数の工具取付具４等を
セットし得るように構成すれば、所定の工具２を素早く
取り付けて使用し、この加工作業中に使用済みの工具２
を工具取付具４から焼き抜きすることもできたり、筐体
１０に設けたキャスター（図示せず）で所定位置に移動
させること等ができて、ワークの加工作業の効率をより
一層向上させることが可能になる。

【００３３】なお、本発明は上記した例に限定されるも
のでもなく、次のような変形例も包含するものである。
すなわち、図１に示すように、工具取付具４と工具２の
嵌合部分の加熱温度測定用の赤外線式の放射温度計２２
を、例えば筐体１０にオプション設置し得るようにし、
この放射温度計２２で測定された温度に基づいて制御装
置１２によってトランジスタインバータ８の出力を制御
する。このようにすれば、工具取付具４や工具２の材質
（超鋼あるいハイス鋼等）に応じて、最適な加熱温度を
容易に設定維持することができる。

【００３４】また、チャック１３に冷却ジャケット２３
を一体的に設けることによって、焼き抜きされた工具２
の冷却を素早く行い、着脱作業の一層の効率向上を図る
ことができるし、例えば筐体１０に加熱コイル移動装置
２４を設け、この装置２４を制御装置１２の制御信号で
作動させることによって、加熱コイル７を上下方向
（（矢印ホ方向）に移動させて、工具取付具４や工具２
との位置関係を最適値に調整しつつ、焼きバメや焼き抜
きを行うこともできる。

【００３５】さらに、上記実施例においては、工具取付
具４をチャック１４でチャックすると共にこれを工具取
付具回転装置６で回転させたが、例えばチャック１３に
工具回転装置２５を連結し、この工具回転装置２５の作
動で工具２側を回転させることもできるし、両回転装置
６、２５で工具取付具４と工具２とを互いに同方向もし
くは逆方向に回転させつつ焼きバメや焼き抜きを行うこ
ともできる。また、上記実施例においては、工具取付具
４を回転させたが、例えば加熱コイル７を回転させた
り、これらの両方を回転させても上記実施例と同様の作
用効果を得ることができる。

【００３６】またさらに、加熱コイル７に冷却ジャケッ
トの機能を持たせることなく、これらを別々に形成する
ことも可能であるし、加熱コイル７の形状も図２の二点
鎖線ａや三点鎖線ｂで示す略半円弧形状に限定されるも
のでもなく、嵌合部分の外周面を部分的に加熱したり全
周を誘導加熱し得る、例えば平面視略平板状もしくは略
三角形状等の適宜形状の加熱コイル７を採用することが
できる。

【００３７】図６及び図７は、本発明に係わる工具着脱
装置のそれぞれ他の実施例を示す概略構成図である。こ
れらの各実施例の特徴は、加熱コイル７を複数に分割
し、各加熱コイル７ａ、７ｂを移動可能に配設した点に
あり、以下、上記実施例と同一部位には同一符号を付し
て説明する。先ず、図６に示す実施例の工具着脱装置１
は、加熱コイル７を平面視略半円形状の一対の加熱コイ
ル７ａ、７ｂで形成し、この両加熱コイル７ａ、７ｂに
コイル移動装置２４を連結して矢印への如く移動可能に
配置すると共に、両加熱コイル７ａ、７ｂをトランジス
タインバータ８に並列的に接続したものである。

【００３８】この工具着脱装置１によれば、工具２を工
具取付具４に取り付ける際には、図４に示す工程図にお
いて、工具下降（Ｋ１０３）後に、制御装置１２の制御
信号で加熱コイル移動装置２４を作動させて、加熱コイ
ル７ａ、７ｂを工具取付具４（嵌合部分）に向けて所定
距離移動（Ｋ３００）させる。これにより、加熱コイル
７ａ、７ｂと工具取付具４の外周面が所定の位置関係と
なり、この状態で工具２等が回転されつつ誘導加熱され
る。また、工具２を工具取付具４から取り外す際には、
図５に示す工程図において、工具チャック（Ｋ２０２）
後に、加熱コイル移動装置２４を作動させて加熱コイル
７ａ、７ｂを加熱位置から待機位置まで移動（Ｋ３０
２）させる。

【００３９】したがって、この実施例の工具着脱装置１
においては、分割された加熱コイル７ａ、７ｂが嵌合部
分に対して接離方向に自動的に移動するため、工具２や
工具取付具４の外形寸法（外形形状）に応じて、両加熱
コイル７ａ、７ｂを所定位置に設定配置することができ
て、各種形状の工具２等にそれぞれ対応した加熱コイル
７を一々設定することなく、これらの工具２等に一形状
の一対の加熱コイル７ａ、７ｂで容易に対応することが
できる。その結果、加熱コイル７自体の種類が大幅に削
減されて工具着脱装置１のコストダウンが図れると共
に、加熱コイル７の交換や設置作業等が不要となって、
工具２の着脱作業の作業性のより効率化を図ることがで
きる。また、一対の加熱コイル７ａ、７ｂで嵌合部分の
外周面の略全周をカバーすることができるため、加熱効
率の一層の向上が図れる。

【００４０】一方、図７に示す工具着脱装置１は、加熱
コイル７を分割された一対の略平板状の加熱コイル７
ａ、７ｂで形成すると共に、この両加熱コイル７ａ、７
ｂをトランジスタインバータ８に直列的に接続したもの
である。この実施例においても、一対の加熱コイル７
ａ、７ｂを嵌合部分に対して接離方向に移動させること
ができるため、図６に示す実施例の工具着脱装置１と同
様の作用効果を得ることができる。

【００４１】なお、図６及図７においては、加熱コイル
７を２分割してその両加熱コイル７ａ、７ｂをそれぞれ
同時に移動させたが、例えば両加熱コイル７ａ、７ｂの
一方のみを移動可能に配置することもできるし、加熱コ
イル７の分割数も２分割に限らず、３分割以上に分割し
て、その少なくとも一つを移動可能に配置することもで
きる。また、分割される加熱コイル７の互いの形状も、
例えば工作機械の種類等に応じてそれぞれ異ならせるこ
とも勿論可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の発
明によれば、工作機械に装着される工具取付具に対する
工具の取り付けや取り外しを誘導加熱と工具取付具等の
回転動作を利用して、機械的に焼きバメしたり焼き抜き
することができるため、芯出しを簡単かつ高精度に行う
ことができると共に、取り付けられた工具によってワー
クを精度良く加工することができる。

【００４３】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明の効果に加え、例えば平面視略半円弧形
状の加熱コイルを嵌合部分の外周面に配置しても、工具
取付具等の回転によって嵌合部分の外周面全周を均一に
誘導加熱して焼きバメ等できるため、加熱コイル自体の
形状を簡略化することができると共に、一つの加熱コイ
ルを各種形状の工具に使用することができて、その汎用
性を大幅に向上させることができる。

【００４４】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項１または２記載の発明の効果に加え、工具取付具と工
具との嵌合部分の外周に配置される加熱コイルが冷却ジ
ャケットの機能を有するため、誘導加熱後に該加熱コイ
ルから冷却媒体を噴射して加熱部分を冷却することがで
きて、着脱装置自体の構成を簡略化して安価に形成する
ことができると共に、加熱後の冷却を素早く行うことが
できて、工具の着脱作業の作業効率をより向上させるこ
とができる。

【００４５】また、請求項４記載の発明によれば、請求
項１ないし３記載の発明の効果に加え、加熱コイルが複
数に分割されると共に少なくとも一つが移動可能に配置
されるため、分割された加熱コイルを嵌合部分に対して
所定方向に移動させることができ、工具の外形形状に係
わらずその外周面の所定位置に加熱コイルを容易に配置
できて、各種工具への対応をより容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる工作機械用の工具着脱装置の一
実施例を示す概略構成図

【図２】同その要部の一部破断した横断面図

【図３】同その縦断面図

【図４】同工具取り付け時の動作を示す工程図

【図５】同工具取り外し時の動作を示す工程図

【図６】本発明に係わる工作機械用の工具着脱装置の他
の実施例を示す概略構成図

【図７】本発明に係わる工作機械用の工具着脱装置のさ
らに他の実施例を示す概略構成図

【符号の説明】

１ 工具着脱装置 ２ 工具 ３ 工具チャック移動装置 ４ 工具取付具 ５ 工具取付具チャック装置 ６ 工具取付具回転装置 ７ 加熱コイル ７ａ、７ｂ 加熱コイル ８ トランジスタインバータ ９ 冷却装置 １１ 操作盤 １２ 制御装置 ２２ 放射温度計 ２３ 冷却ジャケット ２４ 加熱コイル移動装置 ２５ 工具回転装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械に装着される工具取付具に対して
   所定の工具を着脱し得る工具着脱装置であって、前記工
   具取付具の嵌合孔と工具との相対的位置関係を変化させ
   得る工具等移動装置と、前記工具取付具と工具との嵌合
   部分に配置される加熱コイルと、前記工具取付具と工具
   もしくは加熱コイルの少なくとも一方を回転させ得る回
   転装置と、前記加熱コイルに高周波電流を供給し得るト
   ランジスタインバータと、該トランジスタインバータか
   ら加熱コイルに高周波電流を供給して嵌合部分を誘導加
   熱すると共に該加熱時に前記回転装置を作動させ得る制
   御装置と、を具備することを特徴とする工作機械用の工
   具着脱装置。
2. 【請求項２】前記加熱コイルは、工具取付具と工具との
   嵌合部分の外周面の外側に部分的に配置されていること
   を特徴とする請求項１記載の工作機械用の工具着脱装
   置。
3. 【請求項３】前記加熱コイルは、工具取付具と工具との
   嵌合部分を冷却し得る冷却ジャケットの機能を有するこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の工作機械用の工
   具着脱装置。
4. 【請求項４】前記加熱コイルは、複数に分割されそのう
   ちの少なくとも一つが工具取付具と工具との嵌合部分に
   対して所定方向に移動し得る如く構成されていることを
   特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の工作機
   械用の工具着脱装置。