JP2002292539A - 工具交換装置における清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジング１１に対して回動及び往復動可能
に支持されたアーム軸２５の先端部に、主軸２及び工具
マガジン５の各々に配置した工具ホルダ７を把持するた
めの交換アーム１０を取り付けて成る工具交換装置６に
おいて、交換アーム１０とアーム軸２５との付け根部全
体に満遍なく圧縮空気をかけて確実に清掃できるように
する。 【解決手段】 流体供給源に連通し、且つアーム軸２５
より外周側を囲繞するエアポケット部４８と、このエア
ポケット部４８に連通して交換アーム１０に向かって圧
縮空気を噴出するフレキシブル管７３とが備わるケーシ
ング４５を、ハウジング１１の先端面に固定し、ケーシ
ング４５には、前記付け根部に向かって圧縮空気を放出
する放出口５０を設け、エアポケット部４８に連通させ
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、工作機械における
主軸と工具マガジンとの間で、交換アームにて工具交換
を実行する工具交換装置において、前記交換アームを清
掃する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
は、主軸の先端部に工具ホルダを装着するに際して、当
該主軸の先端部と工具ホルダとの間に切粉を噛んでいる
と、工具の刃先に振れが生じて加工精度が低下したり、
工具ホルダが落下したりするというように、工具ホルダ
を適切に装着できないため、これらの箇所を工具交換の
たびに清掃するのが一般的である。

【０００３】この種の工作機械における工具交換装置で
は、ハウジング等の適宜箇所に配置したクーラント液等
の流体供給系に複数のフレキシブルな連通管を分岐させ
て接続し、一方の連通管の開口端（ノズル）を前記交換
アームの把持部方向に向けたり、他方の連通管のノズル
を工具交換装置の下端面に向けたりして、各ノズルから
噴出させた流体（クーラント液）にて、前記交換アーム
の把持部や、前記交換アームとその支持軸（アーム軸）
との付け根部等に付着した切粉を除去するようにしてい
た（特開２０００−５２１８５号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の構
成では、ノズルを工具交換装置の下端面に向けた１本の
連通管のみが、前記交換アームと前記アーム軸との付け
根部に流体をかけるように設定されていたから、これで
は前記交換アームに流体をかけ得る範囲が限られて、前
記付け根部全体に満遍なく流体をかけることができず、
前記付け根部の一部に切粉が残り易かった。

【０００５】この状態の交換アームにて工具交換をする
と、前記交換アームの把持部は十分に清掃していたとし
ても、その付け根部に付いていた切粉が、前記交換アー
ムの回転等により前記工具ホルダのテーパ部等に移動し
て付着することがある。この場合、前記切粉を噛み込ん
で前記主軸に対する前記工具ホルダの装着位置がずれる
ることになるから、結局、加工精度の低下や工具ホルダ
の落下等のおそれを完全に解消することができなかっ
た。

【０００６】また、前記１本の連通管は、ノズルを工具
交換装置の下端面に向けて流体を上向きに噴出していた
から、当該流体にて切粉が上方に運ばれて、前記アーム
軸とこれを支持するハウジングとの隙間に入り込み、前
記アーム軸が故障するというおそれもあった。

【０００７】前記付け根部に付着した切粉を確実に除去
するには、流体をかける範囲がオーバーラップするよう
に、かなりの本数の連通管を配置しなければならない。
この場合は、部品点数が増加するとともに配管等も複雑
となり、製造コストが嵩んでしまうのであった。

【０００８】そこで、本発明は、以上の問題を解消した
工具交換装置における清掃装置を提供することを技術的
課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
るため、請求項１の発明に係る清掃装置は、ハウジング
に対して回動及び往復動可能に支持されたアーム軸の先
端部に、主軸及び工具マガジンの各々に配置した工具ホ
ルダを把持するための交換アームを取り付けて成る工具
交換装置において、流体供給源に連通し、且つ前記アー
ム軸より外周側を囲繞する流体通路と、この流体通路に
連通して前記交換アームに向かって流体を噴出する連通
管とが備わる流体供給手段を、前記ハウジングの先端面
に固定し、前記流体供給手段には、前記ハウジングの先
端面と対峙する前記交換アームに向かって流体を放出す
る放出口を前記流体通路と連通させたものである。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１の記載
において、前記流体供給手段は、少なくとも前記アーム
軸を囲むようにした略中空状のケーシングにて構成し、
該ケーシングの内部空間を前記流体通路として前記流体
供給源に連通するように構成し、このケーシングには、
前記連通管を、当該ケーシングの内部空間に連通するよ
うに取り付ける一方、前記放出口を、前記アーム軸と交
換アームとの付け根部又はその近傍に流体を放出するよ
うに環状に形成したものである。

【００１１】さらに、請求項３の発明は、請求項１また
は２の記載において、前記連通管は、曲げ可能な蛇腹状
のフレキシブル管とし、このフレキシブル管を、待機位
置にある交換アームの把持部と対峙するように、前記ケ
ーシングに連結したものである。

【００１２】

【発明の効果】請求項１のように構成すると、流体通路
に供給された流体は、流体供給手段の放出口から、交換
アームとアーム軸との付け根部に向かって噴出し、この
付け根部に当たって半径方向外向きに吹き付くから、こ
の流体の圧力によって、前記付け根部や前記交換アーム
の長手方向中途部等に付着していた切粉等を除去するこ
とができる。ここで、前記流体供給手段に備わる連通管
を前記交換アームの把持部に向けておくと、連通管から
噴出した流体の圧力によって、前記把持部に付着してい
た切粉等が除去できるから、前記交換アーム上の切粉等
を確実に取り除くことができる。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明をより
具体化したものである。このように構成すると、流体供
給源が流体供給手段としてのケーシングの内部空間に連
通する一方、当該内部空間が、連通管と放出口とに連通
しているから、本発明に係る清掃装置を、部品点数が少
なくて配管等も簡単な構造にでき、製造コストを抑える
ことができる。

【００１４】前記放出口は、前記ケーシングにおいて前
記付け根部又はその近傍に流体を放出するように環状に
形成されているから、前記付け根部全体に向かって流体
を満遍なく噴出させて、この箇所に付着していた切粉等
をより確実に除去することができる。

【００１５】また、請求項３の発明によると、前記連通
管としてのフレキシブル管を、曲げ可能で蛇腹状に構成
し、待機位置にある交換アームの把持部と対峙するよう
に前記ケーシングに連結しているから、前記交換アーム
が前記工具ホルダを把持する工具交換位置にある場合
に、前記フレキシブル管が前記工具ホルダの把持を妨げ
ることがない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を、工具交換装置が備わるマシニングセンタに適用し
た場合の図面（図１〜図８）に基づいて説明する。

【００１７】図１〜図７は本発明の第１実施形態を示し
ている。図１に示すように、第１実施形態のマシニング
センタにおいては、主軸２（図７（Ａ）〜（Ｃ）参照）
及び主軸モータ３を備えた主軸台１が、直立状のコラム
４に対して昇降動可能に案内支持されており、Ｚ軸送り
モータ（図示せず）及び送りねじにて上下動自在に構成
されている。作業側から見て主軸台１の左側方には、回
転型の工具マガジン５と工具交換装置６（詳細は後述す
る）とが配設されている。

【００１８】主軸２の下端部（先端部）には、先端に工
具Ｔが取り付く工具ホルダ７のテーパ部７ａを被嵌する
テーパ穴状の工具装着部８が設けられており、主軸２の
中心軸穴には周知構造のドローバー（図示せず）が昇降
動可能に挿通されている。また、主軸２内において前記
ドローバーよりもさらに先端（下端）側にはチャック機
構９が配置されている（図７（Ａ）〜（Ｃ）参照）。

【００１９】前記ドローバーが上昇動すると、チャック
機構９は、工具Ｔ付きの工具ホルダ７（以下、単に工具
ホルダ７という）のテーパ部７ａの先端（上端）を把持
して引き込む一方、前記ドローバーが下降動すると、チ
ャック機構９は、工具ホルダ７のテーパ部７ａの上端を
開放して下方に押し出す。これにより、工具ホルダ７が
主軸２の工具装着部８に対して着脱可能になっている。

【００２０】工具マガジン５には、工具ホルダ７を着脱
可能に保持（収納）した状態で水平姿勢をとっている保
持ポット（図示せず）が、回転盤の周辺部に複数個配設
されている。工具交換装置６にて工具交換するに際して
は、最下部に位置した保持ポットのみを９０°回転させ
て、工具ホルダ７の工具Ｔ側が下向きとなる垂直姿勢を
とることで工具交換可能な状態となる。工具ホルダ７の
選択（最下位置への配置）はマガジンモータ（図示せ
ず）の回転にて実施される。

【００２１】図２に示すように、主軸２と工具マガジン
５との間で工具ホルダ７を交換するための工具交換装置
６は駆動モータ１５、アーム軸２５、交換アーム１０等
を備えている。第１実施形態の交換アーム１０は、アー
ム軸２５と同一軸線上に延びるアーム中軸６２を備えた
アーム支持体１６に回動可能に支持されており、両端に
は工具ホルダ７を把持するための把持部１７が配設され
ている。

【００２２】第１実施形態では、主軸２と工具マガジン
５との各々に配置した工具ホルダ７を、交換アーム１０
の両端に設けた把持部１７にて把持し、この交換アーム
１０を旋回動及び上下（昇降）動させることによって、
前記各工具ホルダ７が着脱交換される。

【００２３】次に、交換アーム１０の旋回動機構及び上
下（往復）動機構について説明する。工具交換装置６の
ＡＴＣ駆動軸１８は、そのハウジング１１に対して、主
軸２と略平行状に配置されるとともに、上下位置の軸受
１９，２０を介して回転自在に軸支されている。ＡＴＣ
駆動軸１８の上端には駆動モータ１５が連結されてお
り、ＡＴＣ駆動軸１８の長手方向中途部には、４つのカ
ム（パラレルカム２１、円筒溝カム２２，２３及び平面
カム２４）が配設されている。

【００２４】図２に示すように、ＡＴＣ駆動軸１８の側
方にはアーム軸２５がＡＴＣ駆動軸１８と略平行状に
（上下方向に延びるように）配置されている。このアー
ム軸２５の上部外周にはスプライン部が形成されてお
り、当該スプライン部は軸受２６を介してハウジング１
１に回転自在に支持されたスプライン穴付きの支軸２８
に摺動可能かつ回転可能に嵌まっている。

【００２５】また、アーム軸２５の上端部に軸心に沿っ
て穿設した穴には、ブッシュを介して長軸状の支持部材
３１が嵌まっており、この支持部材３１がハウジング１
１の上部に固定されている。これらによって、アーム軸
２５は昇降可能かつ回転可能に軸支されている。

【００２６】なお、支軸２８の外周面の上下箇所には、
パラレルカム２１の従動子としての従動ローラ３８の軸
が固定されている。当該従動ローラ３８がパラレルカム
２１に当接することにより、ＡＴＣ駆動軸１８の１回転
の間に、支軸２８、アーム軸２５及び交換アーム１０が
１８０°回転するように構成されている。

【００２７】アーム軸２５の下端は、当該アーム軸２５
の外径より大きい穴径を有する略円筒形状の外軸ギヤ２
９を貫通しており、外軸ギヤ２９とブッシュ３０とをガ
イドとして軸心周りに回動可能で、かつ、軸方向に往復
動可能に支承されている。ハウジング１１の下端に穿設
した穴には、筒状部材１２とブッシュ２７とを介して外
軸ギヤ２９が貫通している。この外軸ギヤ２９は、アー
ム軸２５の回動とは独立して、軸心周りに回動可能に支
承されている。筒状部材１２の下端側の外周縁部には環
状突起１３が下向き突設されている（図３参照）。

【００２８】また、図２に示すように、アーム軸２５の
長手方向略中央部には、円周溝を有する円筒部材３６が
固着されている。一方、ＡＴＣ駆動軸１８の長手方向中
途部に設けた４つのカム２１〜２４のうち円筒溝カム２
３には、支持点４４を回動支点として揺動する揺動レバ
ー４０が、その中央付近に設けた係合子４３を介して係
合しており、この揺動レバー４０の先端に設けた接触子
４１が、前記円筒部材３６の円周溝に係合している。

【００２９】したがって、ＡＴＣ駆動軸１８が１回転す
ると、円筒部材３６が揺動レバー４０の動作に連動して
上下し、アーム軸２５及びこれに固定した交換アーム１
０が軸心に沿って１往復動する（図７（Ａ）〜（Ｃ）参
照）。これにより、工具ホルダ７を、主軸２や工具マガ
ジン５から抜き取ったり、クランプしたりすることがで
きる。

【００３０】図２及び図３に示すように、外軸ギヤ２９
の上端部外周に形成したギヤはセグメントギヤ３４に噛
合している。このセグメントギヤ３４には揺動子３５が
固定されており、これがＡＴＣ駆動軸１８の下端面に形
成した平面カム溝を有する平面カム２４に従動するよう
に構成されている。また、外軸ギヤ２９の下端部のうち
互いに１８０°離れた２箇所には、下向き開口状の凹部
７１ａ，７１ｂが設けられており、外軸ギヤ２９は、こ
れら凹部７１ａ，７１ｂを介して交換アーム１０のアー
ム回転軸５１と嵌合している（図３参照）。

【００３１】詳細に図示しないが、平面カム２４の平面
カム溝形状は閉じたリング状であって、カム軸を中心と
する円弧状の大径部と小径部とそれらを連結する連結部
とを備えている。揺動子３５が、回転する平面カム溝の
大径部、小径部、連結部のどこに位置しているかによっ
て、交換アーム１０が、待機位置（図５及び図６の実線
状態参照）、工具交換位置（図５及び図６の２点鎖線状
態参照）または旋回運動状態となる。

【００３２】次に、交換アーム１０の工具把持機構につ
いて説明する。図２及び図３に示すように、アーム中軸
６２の上端部に半径方向外向きに延びるように一体形成
した上フランジ６１と、アーム中軸６２の下端部に嵌合
した円盤状のアーム支持体１６との間には、交換アーム
１０が回動可能に挟持されている。交換アーム１０の中
央部はアーム回転軸５１の下部に嵌合されており、両端
部には工具ホルダ７を把持するための把持部１７が設け
られている。

【００３３】上フランジ６１の上面には、交換アーム１
０が待機位置にある場合に、筒状部材１２の環状突起１
３の内周側に嵌まる突出部６１ａが一体形成されている
（図３参照）。

【００３４】アーム中軸６２が貫通する略円筒状のアー
ム回転軸５１の上部にはフランジ５１ａが形成されてお
り、このアーム回転軸５１の上端部のうち平面視で互い
に１８０°離れた２箇所には、上向き突出した断面矩形
状の凸部７２ａ，７２ｂが設けられている（図５参
照）。当該凸部７２ａ，７２ｂは、外軸ギヤ２９の下端
部に設けた凹部７１ａ，７１ｂに対向するように構成さ
れている。アーム回転軸５１の下部外周にはフランジ５
１ｂが嵌まっている。

【００３５】なお、外軸ギヤ２９の下端に設けた各凹部
７１ａ，７１ｂと、アーム回転軸５１の上端に設けた各
凸部７２ａ，７２ｂとが嵌合することによって、外軸ギ
ヤ２９と交換アーム１０とは一体的に運動できる。

【００３６】図４に示すように、前記フランジ５１ａの
外側には、中心に対して対称な箇所に２つの透穴５５，
５５が設けられている。これら各透穴５５には、後述す
るツールロックピン９１及びアームロックピン９２が上
下（垂直）方向に挿通されており、当該各透穴５５内で
所定角度に回動可能に構成されている。

【００３７】図４に示すように、交換アーム１０の内部
には、把持部１７における工具当接部５６側の端面から
透穴５５にわたって貫通する挿通穴５８が、透穴５５側
に小さくなる段付き状に穿設されている。当該各段付き
挿通穴５８には、長手円柱状で、かつ、長手方向中央部
に透穴５５側に小さくなる段部を形成したローラシャフ
ト８０が摺動可能に貫通するように配設されており、こ
のローラシャフト８０のうち把持部１７側の端部には、
工具当接部５６に当接した工具ホルダ７を押圧固定する
ためのローラ８１が回転自在に軸支されている。

【００３８】また、ローラシャフト８０の段部の近傍箇
所には、長円形のスロット８２が穿設されており、交換
アーム１０に固定した直交ピン５９を当該スロット８２
に挿通させることで、ローラシャフト８０が自軸回りに
回転することを防止している。段付き挿通穴５８の段部
とローラシャフト８０の段部との間には、ばね８３が弾
力的に圧縮介挿されており、ローラシャフト８０が把持
部１７側に押圧付勢されている。

【００３９】図５に示すように、アーム軸２５とアーム
支持体１６とを接続するための固定片３２は、円盤の相
対する箇所を平行に切り欠いた形状となっており、上面
の中央部がアーム軸２５の下面に連結されている。固定
片３２の下面は、２箇所の円周部でアーム支持体１６の
上面に対して図示しないピンにて連結されている。

【００４０】凹部７１ａ，７１ｂと凸部７２ａ，７２ｂ
との嵌合は、固定片３２の上面から少し上方に離れた位
置で行われる（図３参照）。アーム軸２５とアーム支持
体１６との回転運動は、アーム軸２５及びアーム支持体
１６を下方に移動させて前記凹凸部の嵌合を解除した状
態で行われる（図７（Ａ）参照）。外軸ギヤ２９とアー
ム回転軸５１との回転運動は、アーム軸２５及びアーム
支持体１６を上方に引き上げて、外軸ギヤ２９とアーム
回転軸５１とが前記凹凸部で嵌合した状態で行われる
（図７（Ｂ），（Ｃ）参照）。

【００４１】なお、図５に示すように、交換アーム１０
が待機位置（実線状態参照）にある場合及び工具交換位
置（２点鎖線状態参照）にある場合において、凸部７２
ａ，７２ｂは、アーム中軸６２の上フランジ６１におい
て固定片３２の側部に位置した透穴７８内を所定角度回
転するだけであるから、この固定片３２にて交換アーム
１０の回動が妨げられることはない。

【００４２】図３〜図５に示すように、アーム支持体１
６には、ローラシャフト８０の先端に設けたローラ８１
を、把持した工具ホルダ７に押圧したのち固定するため
に、ローラシャフト８０の摺動をロックする一対のツー
ルロック機構と、交換アーム１０をアーム中軸６２に対
してロックまたは解除するための一対のアームロック機
構とがそれぞれ軸対称に設けられている。なお、図３で
は、アーム中軸６２を中心に、右方にツールロック機構
が、左方にアームロック機構が位置するように図示され
ているが、図５に示すように、ツールロック機構の一方
とアームロック機構の一方とは、互いに近接して配設さ
れている。

【００４３】まず、ツールロック機構について説明す
る。上フランジ６１には、アーム中軸６２に対して対称
な箇所に貫通穴６５，６５が穿設されており（図５参
照）、アーム支持体１６のうち貫通穴６５，６５に垂直
軸線上で対向する箇所には、下方に小さくなる段付き挿
通穴６８，６８が穿設されている。また、貫通穴６５及
び段付き挿通穴６８を貫通するようにツールロックピン
９１が設けられている。

【００４４】ツールロックピン９１における長軸形状の
略中央箇所には、上方に向かって断面が小さくなるテー
パを備えたフランジ９１ａが設けられており、その上端
部が貫通穴６５を貫通し、下端部が段付き挿通穴６８に
挿通されている。そして、段付き挿通穴６８の段部上面
とフランジ９１ａの底面間には、バネ９３が弾力的に圧
縮介挿されて、ツールロックピン９１を上方に付勢して
いる。

【００４５】このツールロックピン９１が上昇すると、
フランジ９１ａのテーパ面が交換アーム１０の透穴５５
に突出したローラシャフト８０の端部を押圧して、ロー
ラシャフト８０の透穴５５側への摺動をロックする。

【００４６】次に、アームロック機構について説明す
る。上フランジ６１には、アーム中軸６２に対して対称
な箇所に貫通穴６７，６７が穿設されており（図５参
照）、アーム支持体１６のうち貫通穴６７，６７に垂直
軸線上で対向する箇所には、下方に小さくなる段付き挿
通穴６９，６９が穿設されている。また、貫通穴６７及
び段付き挿通穴６９を貫通するようにアームロックピン
９２が設けられている。

【００４７】アームロックピン９２における長軸形状の
略中央箇所には、上方に向かって断面が小さくなるテー
パを備えたフランジ９２ａが設けられており、その上端
部が貫通穴６７を貫通し、下端部が段付き挿通穴６９に
挿通されている。そして、段付き挿通穴６９の段部上面
とフランジ９２ａの底面間には、バネ９５が弾力的に圧
縮介挿されて、アームロックピン９２を上方に付勢して
いる。

【００４８】このアームロックピン９２が上昇すると、
フランジ９２ａのテーパ面がアーム回転軸５１の側面に
設けた丸溝５１ｃ（図４参照）に嵌合して、アーム支持
体１６に対する交換アーム１０の回動をロックする。

【００４９】以上の構成において、工具交換するに際し
ては、まず、待機位置（図５及び図６の実線状態参照）
にある交換アーム１０が、所定角度だけ旋回して工具交
換位置（図５及び図６の２点鎖線状態参照）に移動し、
当該交換アーム１０の両端の把持部１７が、それぞれ主
軸２に装着した使用後の工具ホルダ７と、工具マガジン
５にセットされた新しい工具ホルダ７とを把持する。

【００５０】把持が完了すると、交換アーム１０が下降
して１８０°旋回し、工具ホルダ７の位置を換える（図
７（Ａ）参照）。次いで、交換アーム１０が上昇し（図
７（Ｂ）参照）、新しい工具ホルダ７を主軸２に装着
（図７（Ｃ）参照）する。

【００５１】次いで、当該新しい工具ホルダ７の把持を
解除する一方、使用後の工具ホルダ７を工具マガジン５
に収納したのち、所定角度逆旋回して待機位置に戻る。

【００５２】次に、本発明に係る清掃装置について説明
する。工具交換装置６のハウジング１１の先端（下端）
面には、交換アーム１０との間に、流体供給手段として
の略中空状のケーシング４５がねじ４７（第１実施形態
では２本、図３参照）にて固定されている。図２及び図
３に示すように、ケーシング４５には上下に貫通する軸
穴４６が穿設されており、アーム軸２５が、筒状部材１
２、ブッシュ２７及び外軸ギヤ２９を介して当該軸穴４
６を貫通している。したがって、第１実施形態では、ケ
ーシング４５の内部空間がアーム軸２５より外周側を囲
繞しており、この内部空間が流体通路としてのエアポケ
ット部４８を構成している。

【００５３】図３に示すように、ケーシング４５の下面
には、下向きに開口する放出口５０が筒状部材１２の外
周面に沿って平面視環状に形成されており、この放出口
５０はケーシング４５内のエアポケット部４８に連通し
ている。軸穴４６の内周上端部は、Ｏリング４９を介し
て筒状部材１２の外周面に密着しており、ケーシング４
５の上面側（ハウジング１１との対峙側）にエアポケッ
ト部４８内の流体（第１実施形態では圧縮空気）が漏れ
出すことを防止している。

【００５４】なお、放出口５０は、前述の形状に限ら
ず、例えば、ケーシング４５の下面に所定間隔を隔てて
筒状部材１２の外周面に沿うように複数個穿設したりし
てもよいが、第１実施形態のように平面視環状に形成す
る方が、交換アーム１０とアーム軸２５との付け根部全
体に、満遍なく圧縮空気を吹き付けることができて好適
である。

【００５５】図５及び図６に示すように、ケーシング４
５の左右両側面には、連通管としての曲げ可能な蛇腹状
のフレキシブル管７３が、待機位置（実線状態参照）に
ある交換アーム１０の把持部１７の上方に位置するよう
に、換言すると、把持部１７に対峙するように、１本ず
つ連結されており、それぞれがケーシング４５内のエア
通路７４，７４を介してエアポケット部４８に連通して
いる。また、一端を流体供給源としての圧縮空気源（図
示せず）に接続したエア管路７５は、他端をケーシング
４５の左右両側面のうち一方に、フレキシブル管７３に
並べて接続されており、ケーシング４５内のエア通路７
６を介してエアポケット部４８に連通している。

【００５６】すなわち、ケーシング４５に対するフレキ
シブル管７３及びエア管路７５の取り付け箇所は、交換
アーム１０が工具交換位置（２点鎖線状態参照）にある
場合に、当該フレキシブル管７３及びエア管路７５が工
具ホルダ７の把持を妨げず、かつ、フレキシブル管７３
の長さが比較的短くて済む箇所となるように設定されて
いる。なお、ケーシング４５の左右両側面にそれぞれ複
数本のフレキシブル管７３を設けて、１つの把持部１７
に対して複数本のフレキシブル管７３にて圧縮空気を吹
き付けるように構成してもよい。

【００５７】第１実施形態では、エアポケット部４８内
の圧縮空気が、各エア通路７４を介してフレキシブル管
７３のノズル７３ａから噴出して、予め、これら各ノズ
ル７３ａを、待機位置にある場合の交換アーム１０の把
持部１７方向に向けておくことにより、把持部１７に吹
き当たるように設定されている。また、前記圧縮空気
は、ケーシング４５の下面側の放出口５０からも噴出し
て、交換アーム１０とアーム軸２５との付け根部、より
具体的には、交換アーム１０の上面のうち筒状部材１２
よりも外周側の箇所に当たって、半径方向外向き（図３
に示す矢印Ａ方向）に吹き付くようになっている。

【００５８】以上のように構成すると、交換アーム１０
が待機位置にある場合は、圧縮空気源（図示せず）に接
続したエア管路７５からケーシング４５内のエア通路７
６を経てエアポケット部４８に供給された圧縮空気が、
各エア通路７４を介してフレキシブル管７３のノズル７
３ａから交換アーム１０の把持部１７に向かって噴出
し、この圧縮空気の圧力により、把持部１７に付着して
いた切粉等が吹き飛ばされる。これに加えて、エアポケ
ット部４８に供給された圧縮空気は、ケーシング４５の
下面側の放出口５０から交換アーム１０とアーム軸２５
との付け根部全体に向かって噴出し、この圧縮空気の圧
力により、交換アーム１０とアーム軸２５との付け根部
や、交換アーム１０の上面のうち長手方向中途部等に付
着していた切粉等が吹き飛ばされる。

【００５９】したがって、第１実施形態の清掃装置によ
ると、交換アーム１０の把持部１７に圧縮空気を十分に
吹き付けるだけでなく、交換アーム１０とアーム軸２５
との付け根部全体や、交換アーム１０の上面のうち長手
方向中途部等にも圧縮空気を満遍なく吹き付けることが
でき、交換アーム１０上の切粉等を確実に除去すること
ができる。

【００６０】これにより、主軸２に工具ホルダ７を装着
するに際しては、清掃済みの交換アーム１０の把持部１
７にて把持された工具ホルダ７のテーパ部７ａに、交換
アーム１０の回転等により切粉が移動して付着したりす
ることがないから、主軸２の工具装着部８と工具ホルダ
７のテーパ部７ａとの間に、切粉を噛み込むことがなく
なり、これに起因した加工精度の低下や工具ホルダ７の
落下等を確実に防止することができる。

【００６１】また、圧縮空気源（図示せず）を、エア管
路７５及びエア通路７６を介してケーシング４５内のエ
アポケット部４８に連通する一方、当該エアポケット部
４８を、各エア通路７４を介してフレキシブル管７３に
連通するとともに、ケーシング４５の下面側の放出口５
０にも連通するように構成しているから、第１実施形態
の清掃装置を、部品点数が少なくて配管等も簡単な構造
にでき、製造コストを抑えることができる。

【００６２】そして、放出口５０をケーシング４５の下
面に平面視環状に穿設したことによって、交換アーム１
０とアーム軸２５との付け根部全体に圧縮空気を吹き付
けることができるから、前記付け根部の清掃のために、
フレキシブル管７３を別途分岐して設けたりする必要が
なく、このことも、部品点数の低減に寄与する。

【００６３】さらに、放出口５０は圧縮空気を前記付け
根部に向かって下向きに噴出するように構成されること
に加えて、交換アーム１０が待機位置にある場合には、
筒状部材１２の環状突起１３の内周側に上フランジ６１
の突出部６１ａが嵌合して、切粉等に対するカーテンの
役割を果たすから、これらの箇所への切粉等の侵入を防
止することができる。

【００６４】図８は、ケーシングの取り付けパターンの
第２実施形態を示している。ここでは、構成及び作用が
第１実施形態と変わらないものに対して、第１実施形態
と同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００６５】第２実施形態では、第１実施形態における
筒状部材１２がなく、アーム軸２５がケーシング４５の
軸穴４６に直接貫通しており、当該軸穴４６の内周上端
部には、軸受８９を介してアーム軸２５が回動可能に密
着している。ケーシング４５の下面側には、軸穴４６と
アーム軸２５との隙間９０が開口しており、この隙間９
０がケーシング４５内のエアポケット部４８に連通して
いる。なお、軸穴４６とアーム軸２５との隙間９０は請
求項に記載の放出口に該当する。

【００６６】以上の構成によっても、第１実施形態と同
様に、交換アーム１０の把持部１７に圧縮空気を十分に
吹き付けるだけでなく、交換アーム１０とアーム軸２５
との付け根部全体や、交換アーム１０の上面のうち長手
方向中途部等にも圧縮空気を満遍なく吹き付けることが
でき、交換アーム１０の上のすべての切粉等を除去する
ことができるのである。なお、軸穴４６の内周上端部
は、軸受８９を介してアーム軸２５に密着させる必要は
なく、例えば、軸穴４６の直径をアーム軸２５のそれよ
りも大きくして、軸穴４６の内周面とアーム軸２５の外
周面とが適宜間隔を隔てて対向するように構成してもよ
い。

【００６７】本発明は、前述の実施形態に限らず、様々
な態様に具体化できる。例えば、いずれの実施形態で
も、清掃用流体として圧縮空気を用いたが、これに代え
て、クーラント液（切削油）を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の工具交換装置を備えたマシニン
グセンタの斜視図である。

【図２】工具交換装置の縦断面図である。

【図３】工具交換装置の要部拡大断面図である。

【図４】交換アームの一部切欠き平断面図である。

【図５】流体供給手段と交換アームの平面図である。

【図６】図５の斜視図である。

【図７】（Ａ）は交換アームが下降した状態の側断面
図、（Ｂ）は交換アームに把持された工具ホルダが主軸
の工具装着部に接近した状態の側断面図、（Ｃ）は工具
ホルダが装着完了した状態の側断面図である。

【図８】第２実施形態の工具交換装置の要部拡大断面図
である。

【符号の説明】

２ 主軸 ５ 工具マガジン ６ 工具交換装置 ７ 工具ホルダ １０ 交換アーム １１ ハウジング １２ 筒状部材 １６ アーム支持体 １７ 把持部 ２５ アーム軸 ４５ 流体供給手段としてのケーシング ４６ 軸穴 ４８ 流体通路としてのエアポケット部 ５０ 放出口 ５１ アーム回転軸 ５６ 工具当接部 ６２ アーム中軸 ７３ 連通管としてのフレキシブル管 ７５ エア管路 ９０ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに対して回動及び往復動可能
   に支持されたアーム軸の先端部に、主軸及び工具マガジ
   ンの各々に配置した工具ホルダを把持するための交換ア
   ームを取り付けて成る工具交換装置において、 流体供給源に連通し、且つ前記アーム軸より外周側を囲
   繞する流体通路と、この流体通路に連通して前記交換ア
   ームに向かって流体を噴出する連通管とが備わる流体供
   給手段を、前記ハウジングの先端面に固定し、 前記流体供給手段には、前記ハウジングの先端面と対峙
   する前記交換アームに向かって流体を放出する放出口を
   前記流体通路と連通させたことを特徴とする工具交換装
   置における清掃装置。
2. 【請求項２】 前記流体供給手段は、少なくとも前記ア
   ーム軸を囲むようにした略中空状のケーシングにて構成
   し、該ケーシングの内部空間を前記流体通路として前記
   流体供給源に連通するように構成し、このケーシングに
   は、前記連通管を、当該ケーシングの内部空間に連通す
   るように取り付ける一方、前記放出口は、前記アーム軸
   と交換アームとの付け根部又はその近傍に流体を放出す
   るように環状に形成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の工具交換装置における清掃装置。
3. 【請求項３】 前記連通管は、曲げ可能な蛇腹状のフレ
   キシブル管とし、このフレキシブル管を、待機位置にあ
   る交換アームの把持部と対峙するように、前記ケーシン
   グに連結したことを特徴とする請求項１または２に記載
   の工具交換装置における清掃装置。