JP2009039792A - 自動工具交換装置付き工作機械及び工具離脱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テーパ嵌合部の食い込みが強い場合でも、テーパ嵌合を確実に緩め、工具抜出し不良状態よりの脱出が確実に行われるようにすること。
【解決手段】打撃装置６１によってドローバ１７に打撃力を繰返し与える第１の打撃力付与工程が実行されても、工具抜出し不良状態よりの脱出が行われない場合には、第２の打撃力付与工程として、打撃装置６１によってドローバ１７に打撃力を繰返し与える動作と、工具交換アームによって抜出し対象の工具にテーパ孔に対する挿入力と抜出し力を与える動作とを複合させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動工具交換装置付き工作機械及び工具離脱方法に関し、特に、工具交換アームを主軸軸線方向に移動させることにより、工具ホルダのテーパシャンク部を主軸のテーパ孔より抜き出す自動工具交換装置付き工作機械及び工具離脱方法に関するものである。

自動工具交換装置付きの工作機械においては、工具を装着された工具ホルダは、工具ホルダのテーパシャンク部をもって、主軸に形成されたテーパ孔に嵌合し、主軸に組み込まれているコレットチャックによって着脱可能にクランプされている。工具交換に際しては、コレットチャックのドローバをアンクランプ用流体圧シリンダ装置によって押圧することにより、コレットチャックを工具アンクランプ状態にし、当該状態で、自動工具交換装置の工具交換アームを主軸軸線方向に移動させることにより、工具ホルダのテーパシャンク部をテーパ孔より抜き出すことが行われる。

上述のような工作機械では、主軸の高速回転による遠心力によって工具ホルダと主軸とのテーパ嵌合部が膨らむことや、重切削による切削荷重、振動によって工具ホルダのテーパシャンク部が主軸のテーパ孔奥部に強く押し込まれることや、切削熱が工具ホルダと主軸とのテーパ嵌合部に伝わり、工具ホルダと主軸との材質の相違による熱膨張差によって工具と主軸とのテーパ嵌合が強くなること等により、コレットチャックを工具アンクランプ状態にして工具交換アームを主軸軸線方向に移動させても、工具がテーパ孔より抜き出ない状態（固着状態）に陥ることがある。

上述のような固着状態になると、工具交換動作が中断され、タイムオーバ等によるエラー処理として強制停止が行われ、長時間無人化運転を適正に行うことができない。

このことに対して、工具交換アームによる工具抜出し工程において、工具がテーパ孔より抜き出ない状態に陥った場合には、コレットチャックによる工具クランプ状態動作と工具アンクランプ状態動作とを繰り返すことによって工具に振動を与え、工具ホルダと主軸とのテーパ嵌合を緩め、工具抜出し不良状態より脱出するように図ったものがある（例えば、特許文献１）。
特開平１１−４２５２７号公報

コレットチャックによる工具クランプ状態動作と工具アンクランプ状態動作とを繰り返すことによって工具に振動を与えて工具ホルダと主軸とのテーパ嵌合を緩めることは、それなりの効果を期待できるものの、工具抜出し方向の強い振動をテーパ嵌合部に効果的に与えることができず、テーパ嵌合部の食い込みが強い場合には、テーパ嵌合を適切に緩める効果が得られないことがあり、確実性にかけるものであった。

本発明は、テーパ嵌合部の食い込みが強い場合でも、テーパ嵌合を確実に緩め、工具抜出し不良状態よりの脱出が確実に行われるようにすることである。

本発明による自動工具交換装置付き工作機械の工具離脱方法は、主軸に形成されたテーパ孔にテーパシャンク部をもって嵌合している工具ホルダをコレットチャックによって着脱可能にクランプし、前記コレットチャックのドローバをアンクランプ用流体圧シリンダ装置によって押圧することにより、前記コレットチャックを工具アンクランプ状態にし、当該状態で、自動工具交換装置の工具交換アームを主軸軸線方向に移動させることにより、前記工具ホルダの前記テーパシャンク部を前記テーパ孔より抜き出す自動工具交換装置付き工作機械の工具離脱方法であって、前記工具交換アームによる工具抜出し工程において、前記工具ホルダが前記テーパ孔より抜き出ない場合には、前記工具交換アームによって抜出し対象の工具に抜出し力を与えた状態で、打撃装置によって前記ドローバに軸力方向の打撃力を繰返し与える第１の打撃力付与工程と、前記第１の打撃力付与工程によって前記工具ホルダが前記テーパ孔より抜き出ない場合には、前記打撃装置によって前記ドローバに打撃力を繰返し与える動作と、前記工具交換アームによる抜出し対象の工具に前記テーパ孔に対する挿入力と抜出し力を与える動作とを複合して行う第２の打撃力付与工程とを有する。

本発明による自動工具交換装置付き工作機械は、主軸に形成されたテーパ孔にテーパシャンク部をもって嵌合している工具ホルダをコレットチャックによって着脱可能にクランプし、前記コレットチャックのドローバをアンクランプ用流体圧シリンダ装置によって押圧することにより、前記コレットチャックを工具アンクランプ状態にし、当該状態で、自動工具交換装置の工具交換アームを主軸軸線方向に移動させることにより、前記工具ホルダの前記テーパシャンク部を前記テーパ孔より抜き出す自動工具交換装置付き工作機械であって、前記アンクランプ用流体圧シリンダ装置は、前記ドローバに当接する前側ピストンロッドに加えてその軸線方向と反対の側に突出した後側ピストンロッドを有するダブルロッド型のものにより構成されており、前記アンクランプ用流体圧シリンダ装置の前記後側ピストンロッドの側に配置されて、当該後側ピストンロッドに軸力方向の打撃力を与える打撃装置が配置されている。

本発明による自動工具交換装置付き工作機械の工具離脱方法によれば、工具交換アームによる工具抜出し工程において、工具ホルダが主軸のテーパ孔より抜き出ない場合には、まず、第１の打撃力付与工程として、工具交換アームによって抜出し対象の工具に抜出し力を与えた状態で、打撃装置によってドローバに軸力方向の打撃力を繰返し与えることが行われる。これにより、工具抜出し方向の衝撃的な力がテーパ嵌合部に効果的に与えられることになり、工具抜出し不良状態よりの脱出が行われる。

この第１の打撃力付与工程が実行されても、工具抜出し不良状態よりの脱出が行われない場合には、第２の打撃力付与工程として、打撃装置によって前記ドローバに打撃力を繰返し与える動作と、工具交換アームによって抜出し対象の工具に前記テーパ孔に対する挿入力と抜出し力を与える動作とが複合して行われる。これにより、工具抜出し方向の衝撃的な力がテーパ嵌合部に効果的に与えられることに加えて工具交換アームによって抜出し対象の工具に対して挿入力と抜出し力とが与えられる。この結果、テーパ嵌合部の食い込みが強い場合でも、テーパ嵌合を確実に緩め、工具抜出し不良状態よりの脱出が確実に行われるようになる。

本発明による自動工具交換装置付きの工作機械の一つの実施形態を、図を参照して説明する。

まず、本発明による工具離脱方法が適用される工作機械の自動工具交換装置の一つの実施形態を、図１（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。

自動工具交換装置は、工具マガシン（図示省略）と主軸１の近傍との間に延在する走行レール２１を有し、走行レール２１にＡＴＣヘッド２３が走行可能に設けられている。ＡＴＣヘッド２３は、両端に工具把持部２５、２７を有する工具交換アーム（ＡＴＣアーム）２９を、１８０度往復旋回可能に、且つ主軸１の軸線方向と同じ方向に往復動可能（工具挿入完了位置と工具抜き動作完了位置との間に往復動可能）に設けられている。

次に上述の自動工具交換装置による正常時の自動工具交換動作について説明する。

（１）図１（ａ）に示されているように、工具交換アーム２９の一方の工具把持部２５に交換すべき新たな工具１０１Ａを取り付けられた工具ホルダ１０３Ａを工具マガジンより取り出して把持した状態で、ＡＴＣヘッド２３を主軸１側の工具交換位置へ走行させる。

（２）主軸１のコレットチャックを工具アンクランプ状態にする。

（３）図１（ｂ）に示されているように、ＡＴＣヘッド２３が主軸１側の工具交換位置で停止した状態で、工具交換アーム２９の他方の工具把持部２７によって主軸１に装着されている抜出し対象の工具ホルダ１０３Ｂを把持する。工具ホルダ１０３Ｂには工具１０１Ｂが取り付けられている。

（４）図１（ｃ）に示されているように、工具交換アーム２９を主軸１の軸線方向に工具挿入完了位置より工具抜き動作完了位置へ移動させ、主軸１に装着されている工具ホルダ１０３Ｂのテーパシャンク部１０５Ｂを主軸１のテーパ孔３より抜き出す。

工具ホルダ１０３Ｂのテーパシャンク部１０５Ｂが主軸１のテーパ孔３より抜き出たことの確認は、工具交換アーム２９が工具挿入完了位置より工具抜き動作完了位置へ移動したことを見ることによりでき、これは、工具交換アーム２９が工具挿入完了位置に位置している時にオンする工具挿入完了検知スイッチ３１がオフし、工具交換アーム２９が工具抜き動作完了位置に位置している時にオンする工具抜き動作完了検知スイッチ３３がオンすることにより検知できる。

（５）図１（ｄ）に示されているように、工具交換アーム２９が工具挿入完了位置に位置している時にオンする工具挿入完了検知スイッチ３１がオフし、工具交換アーム２９が工具抜き動作完了位置に位置している時にオンする工具抜き動作完了検知スイッチ３３がオンすることにより、工具ホルダ１０３Ｂのテーパシャンク部１０５Ｂが主軸１のテーパ孔３より抜き出たことが確認されると、工具交換アーム２９を１８０度旋回させ、工具把持部２５が把持している交換装着すべき工具ホルダ１０３Ａを主軸位置に位置させる。

（６）図１（ｅ）に示されているように、工具交換アーム２９を主軸１の軸線方向に工具抜き動作完了位置より工具挿入完了位置へ移動させ、交換装着すべき工具ホルダ１０３Ａのテーパシャンク部１０５Ａを主軸１のテーパ孔３内に押し込み挿入する。これにより、主軸１はテーパ孔３に工具ホルダ１０３Ａのテーパシャンク部１０５Ａを受け入れて工具ホルダ１０３Ａとテーパ嵌合する。

（７）主軸１に装着された工具ホルダ１０３Ａのプルスタットを主軸１のコレットチャックによって把持し、当該コレットチャックを工具クランプ状態にする。

（８）図１（ｆ）に示されているように、工具交換アーム２９の他方の工具把持部２７に把持している交換済みの工具ホルダ１０１Ｂを工具マガシンに戻すために、ＡＴＣヘッド２３を工具マガシン側へ走行させる。これにより、一連の工具交換動作が完了する。

図２は、工具交換アーム２９の工具挿入・抜出し駆動部の一つの実施形態を示している。工具挿入・抜出し駆動部は、工具交換アーム２９を工具挿入方向（図２にて上方向）と抜出し方向（図２にて下方向）に往復駆動するのであり、本実施形態では、ＡＴＣヘッド２３に組み込まれた流体シリンダ装置（たとえば、油圧シリンダ装置）８０により構成されている。

流体シリンダ装置８０は、ＡＴＣヘッド本体よりなるシリンダチューブ８１及びエンド部材８２と、シリンダチューブ８１内に摺動可能に設けられて両側にシリンダ室８３、８４を画定するピストン８５と、ピストン８５のシリンダ室８４の側に設けられたピストンロッド８６とを有する。ピストンロッド８６の先端はシリンダチューブ８１の外側に摺動可能に嵌合したカップ部材８７にナット８８等によって固定連結されている。カップ部材８７に工具交換アーム２９が固定連結されており、カップ部材８７はシリンダチューブ８１の外壁に案内されて上下移動（工具挿入・抜出し方向の移動）する。

シリンダ室８３、８４に対する流体圧源（たとえば油圧源）２００よりの流体圧の給排切換は電磁切換弁８９に行われる。

本実施形態では、シリンダ室８３に流体圧が供給されることにより、ピストン８５が降下移動し、工具交換アーム２９が工具抜出し方向に移動（工具抜出し力の付与）する。これとは逆に、シリンダ室８４に流体圧が供給されることにより、ピストン８５が上昇移動し、工具交換アーム２９が工具挿入方向（工具挿入力の付与）に移動する。

図３は本発明による自動工具交換装置付きの工作機械の一つの実施形態の要部を示している。

主軸１は、前部軸受５、後部軸受７によってラム９より回転可能に支持されている。主軸１はコレットチャック１１を内蔵している。コレットチャック１１は、皿ばね１３のばね力によって引き上げられることにより、コレット爪１５をもって工具ホルダ１０３のプルスタット１０７を把持することで工具クランプ状態になる。コレットチャック１１は、当該コレットチャック１１に連結されているドローバ１７が、図３に示されているように、皿ばね１３のばね力に抗して押し下げられることにより、コレット爪１５がプルスタット１０７との係合より離脱することで工具アンクランプ状態になる。

主軸１の上方部には、アンクランプ用流体圧シリンダ装置５１が主軸１と同一軸線上に固定配置されている。アンクランプ用流体圧シリンダ装置５１は、ピストン５３の両側にピストンロッドを有するダブルロッド型のものに構成されており、ドローバ１７の側の前側ピストンロッド５５と、前側ピストンロッド５５とは反対の側に突出した後側ピストンロッド５７を有する。

アンクランプ用流体圧シリンダ装置５１は、アンクランプ動作を行わない時には、シリンダ室５９Ａに油圧あるいは空気圧（以下、流体圧と云う）を供給され、ピストン５３が上昇移動することにより、前側ピストンロッド５５の下端面がドローバ１７の上端面より離間し、主軸１より切り離される。この状態下では、コレットチャック１１は、皿ばね１３のばね力によって工具クランプ状態になる。

アンクランプ用流体圧シリンダ装置５１は、アンクランプ動作を行う時には、図３に示されているように、シリンダ室５９Ｂに流体圧を供給され、ピストン５３が降下移動することにより、前側ピストンロッド５５の下端面がドローバ１７の上端面に当接し、ドローバ１７を皿ばね１３のばね力に抗して押し下げ、コレットチャック１１を工具アンクランプ状態にする。

アンクランプ用流体圧シリンダ装置５１の更に上方部には、打撃装置として、打撃用流体圧シリンダ装置６１が主軸１ならびにアンクランプ用流体圧シリンダ装置５１と同一軸線上に固定配置されている。打撃用流体圧シリンダ装置６１は、ピストン６３の両側にピストンロッドを有するダブルロッド型のものに構成されており、アンクランプ用流体圧シリンダ装置５１の側の前側ピストンロッド６５と、前側ピストンロッド６５とは反対の側に突出した後側ピストンロッド６７を有する。

打撃用流体圧シリンダ装置６１は、シリンダ室６９Ａに油圧あるいは空気圧（以下、流体圧と云う）を供給されることにより、ピストン５３が上昇移動し、前側ピストンロッド６５の下端面がアンクランプ用流体圧シリンダ装置５１の後側ピストンロッド５７の上端面より離間し、これに対しシリンダ室６９Ｂに流体圧を供給されることにより、ピストン５３が降下移動し、前側ピストンロッド６５の下端面がアンクランプ動作状態にあるアンクランプ用流体圧シリンダ装置５１の後側ピストンロッド５７の上端面に当接し、アンクランプ用流体圧シリンダ装置５１の後側ピストンロッド５７、ピストン５３、前側ピストンロッド５５を介してドローバ１７に軸力方向の打撃力を与える。

シリンダ室６９Ａ、６９Ｂに対する流体圧源２００の流体圧の給排切換は電磁切換弁７１により行われる。シリンダ室６９Ａ、６９Ｂに対する流体圧の給排路の途中には、各々、メータアウト制御流量調整弁７３、７５が設けられている。後側ピストンロッド６７の側には、突出検知リミットスイッチ７７と待避検知リミットスイッチ７９が設けられている。

図１（ｂ）、（ｃ）に示されている工具交換アーム２９による工具抜出し工程において、工具ホルダ１０３Ｂのテーパシャンク部１０５Ｂが主軸１のテーパ孔３より抜き出ない場合には、突出検知リミットスイッチ７７、待避検知リミットスイッチ７９のオン・オフ状態に応じて電磁切換弁７１を繰り返し切換動作させ、打撃流体圧シリンダ装置６１によってドローバ１７に軸力方向の繰返し打撃力を与える。

これにより、テーパ嵌合部に工具抜出し方向の衝撃的な力を効果的に与えることができる。これにより、工具ホルダ１０３Ｂのテーパシャンク部１０５Ｂと主軸１のテーパ孔３とによるテーパ嵌合部の食い込みが強い場合でも、テーパ嵌合を確実に緩め、工具抜出し不良状態よりの脱出が確実に行われるようになる。

この打撃用流体圧シリンダ装置６１による繰返し打撃力付与に併せて工具交換アーム２６を主軸軸線方向に往復移動させて工具ホルダ１０３Ｂのテーパシャンク部１０５Ｂを主軸１のテーパ孔３に挿入する動作と抜き出だす動作とを行ってもよい。

この場合には、テーパ嵌合部に、工具抜出し方向の衝撃的な力が与えることに加えて、工具挿入方向の力と抜出し方向の力が交互に作用し、テーパ嵌合を確実に緩めて工具抜出し不良状態より脱出することが、より確実に行われるようになる。

本実施形態は、要約すると、工具交換アーム２５による工具抜出し工程において、工具ホルダ１０３Ｂがテーパ孔３より抜き出ない場合には、工具交換アーム２５による抜出し対象の工具１０１Ｂに抜出し力を与えた状態で、打撃用流体圧シリンダ装置６１によってドローバ１７に軸力方向の打撃力を繰返し与える第１の打撃力付与工程と、第１の打撃力付与工程によって工具ホルダ１０３Ｂがテーパ孔３より抜き出ない場合には、打撃用流体圧シリンダ装置６１によってドローバ１７に打撃力を繰返し与える動作と、工具交換アーム２５による抜出し対象の工具１０１Ｂにテーパ孔３に対する挿入力と抜出し力を与える動作とを複合して行う第２の打撃力付与工程とを有する。

第１の打撃力付与工程が実行されても、工具抜出し不良状態よりの脱出が行われない場合には、第２の打撃力付与工程が実行されることにより、工具抜出し方向の衝撃的な力がテーパ嵌合部に効果的に与えられることに加えて工具交換アーム２５によって抜出し対象の工具１０１Ｂに対して挿入力と抜出し力とが与えられる。この結果、テーパ嵌合部の食い込みが強い場合でも、テーパ嵌合を確実に緩め、工具抜出し不良状態よりの脱出が確実に行われるようになる。

図４は、工具交換制御部の一例を示している。工具交換制御部は、工作機械のマイクロコンピュータ式の制御装置に組み込まれているものであり、制御処理部３０１と、工具離脱方法を実行する制御プログラム等を記憶した記憶部３０２と、入力Ｉ／Ｆ部３０３と、出力Ｉ／Ｆ部３０４とを有する。

入力Ｉ／Ｆ部３０３は、工具挿入完了検知スイッチ３１、工具抜き動作完了スイッチ３３、突出検知リミットスイッチ７７、待避検知リミットスイッチ７９の各々よりオン・オフ信号を入力する。

出力Ｉ／Ｆ部３０４は、工具挿入・抜出し駆動部の電磁切換弁８９、打撃装置の電磁切換弁７１に対して駆動信号を出力する。

次に、本発明による工具離脱方法の実施手順を図５に示されているフローチャートを参照して説明する。

まず、アンクランプ用流体圧シリンダ装置５１によって主軸１のドローバ１７を皿ばね１３のばね力に抗して押し下げ、コレットチャック１１を工具アンクランプ状態にする工具アンクランプ動作を実行する（ステップＳ１０）。

次に、図１（ｂ）に示されているように、工具交換アーム２９によって主軸１に装着されている抜出し対象の工具ホルダ１０３Ｂを把持する（ステップＳ１１）。

次に、図１（ｃ）に示されているように、工具交換アーム２９を主軸１の軸線方向に工具挿入完了位置より工具抜き動作完了位置へ移動させ、主軸１に装着されている工具ホルダ１０３Ｂのテーパシャンク部１０５Ｂを主軸１のテーパ孔３より抜き出すＡＴＣアーム抜き動作を実行する（ステップＳ１２）。

次に、工具挿入完了検知スイッチ３１がオフし、工具抜き動作完了検知スイッチ３３がオンしたか否かにより、ＡＴＣアーム抜き動作が完了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。ＡＴＣアーム抜き動作が完了したと判定された場合には、前述した残りの工具交換動作を実行する（ステップＳ１４）。

これに対し、ＡＴＣアーム抜き動作が完了しない場合には、パラメータ設定されている工具離脱動作の実行回数を確認し（ステップＳ１５）、第１の打撃力付与工程として、打撃用流体圧シリンダ装置（打撃装置）６１による打撃動作（打撃動作１）を実行する（ステップＳ１７）。この打撃動作１は、ＡＴＣアーム抜き動作を継続とした状態、つまり、工具交換アーム２５によって抜出し対象の工具に抜出し力を与えた状態のもとに行われる。

打撃用流体圧シリンダ装置６１による打撃動作１は、図６に示されているように、打撃用流体圧シリンダ装置６１の前側ピストンロッド６５を突出させてアンクランプ動作状態にあるアンクランプ用流体圧シリンダ装置５１の後側ピストンロッド５７を叩く打撃動作を行い（ステップＳ３０）、その後に前側ピストンロッド６５を元の退避位置に後退させる（ステップＳ３１）。その後、打撃動作回数をアップカウントし（ステップＳ３２）、打撃動作をパラメータ設定されている所定回数に亘って比較的高速度で切り返し実行する（ステップＳ３３）。

打撃動作１完了後に、再びＡＴＣアーム抜き動作が完了したか否かを判定する（ステップＳ１８）。ＡＴＣアーム抜き動作が完了したと判定された場合には、前述した残りの工具交換動作を実行する（ステップＳ１４）。

これに対し、ＡＴＣアーム抜き動作が完了しない場合には、第２の打撃力付与工程として、打撃用流体圧シリンダ装置（打撃装置）６１による打撃動作（打撃動作２）を実行する（ステップＳ１９）。

この打撃用流体圧シリンダ装置６１による打撃動作２は、図７に示されているように、一旦、ＡＴＣアーム２５を挿入動作に切り換え（ステップＳ４０）、その後、打撃用流体圧シリンダ装置６１の前側ピストンロッド６５を突出させてアンクランプ動作状態にあるアンクランプ用流体圧シリンダ装置５１の後側ピストンロッド５７を叩く打撃動作（ステップＳ４１）と、工具交換アーム２６を主軸軸線方向に移動させて工具ホルダ１０３Ｂのテーパシャンク部１０５Ｂを主軸１のテーパ孔３より抜き出だす工具抜出し動作（ステップＳ４２）とを同時に行い、その後に前側ピストンロッド６５を元の退避位置に後退させる（ステップＳ４３）。

打撃動作２が完了すると、工具離脱動作の実行回数をアップカウントし（ステップＳ２０）、再度、ＡＴＣアーム抜き動作が完了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。工具離脱動作によってＡＴＣアーム抜き動作が完了すれば、前述した残りの工具交換動作を実行する（ステップＳ１４）。

これに対して、工具離脱動作を所定回数に亘って繰り返し実行しても、ＡＴＣアーム抜き動作が完了しない場合には、アラーム停止を行う（ステップＳ２１）。

なお、打撃装置は、打撃用流体圧シリンダ装置６１に限られることはなく、図８に示されているような電磁式打撃装置９１であってもよい。電磁式打撃装置９１は、固定側に電磁コイル９３を有し、ピストンロッド６５側に強磁性は金属スリーブ９５を有するものである。

なお、図６において、図２に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

（ａ）〜（ｆ）は本発明による工具離脱方法が適用される工作機械の自動工具交換装置の一つの実施形態の動作説明図である。 本発明による工具離脱方法が適用される工作機械の自動工具交換装置の工具交換アームの工具挿入・抜出駆動部の一つの実施形態を示す縦断面図である。 本発明による自動工具交換装置付きの工作機械の一つの実施形態の要部を示す縦断面図である。 本発明による自動工具交換装置付きの工作機械の工具交換制御部を示すブロック図である。 本発明による工具離脱方法の一実施形態を示すフローチャートである。 本発明による工具離脱方法における打撃動作１の一実施形態を示すフローチャートである。 本発明による工具離脱方法における打撃動作２の他の実施形態を示すフローチャートである。 本発明による自動工具交換装置付きの工作機械の他の実施形態の要部を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 主軸
３ テーパ孔
１１ コレットチャック
１３ 皿ばね
１７ ドローバ
２３ ＡＴＣヘッド
２５、２７ 工具把持部
２９ 工具交換アーム（ＡＴＣアーム）
５１ アンクランプ用流体圧シリンダ装置
６１ 打撃用流体圧シリンダ装置
８０ 流体圧シリンダ装置
９１ 電磁式打撃装置
１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ 工具ホルダ
１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ テーパシャンク部

Claims (2)

1. 主軸に形成されたテーパ孔にテーパシャンク部をもって嵌合している工具ホルダをコレットチャックによって着脱可能にクランプし、前記コレットチャックのドローバをアンクランプ用流体圧シリンダ装置によって押圧することにより、前記コレットチャックを工具アンクランプ状態にし、当該状態で、自動工具交換装置の工具交換アームを主軸軸線方向に移動させることにより、前記工具ホルダの前記テーパシャンク部を前記テーパ孔より抜き出す自動工具交換装置付き工作機械の工具離脱方法であって、
   前記工具交換アームによる工具抜出し工程において、前記工具ホルダが前記テーパ孔より抜き出ない場合には、前記工具交換アームによって抜出し対象の工具に抜出し力を与えた状態で、打撃装置によって前記ドローバに軸力方向の打撃力を繰返し与える第１の打撃力付与工程と、
   前記第１の打撃力付与工程によって前記工具ホルダが前記テーパ孔より抜き出ない場合には、前記打撃装置によって前記ドローバに打撃力を繰返し与える動作と、前記工具交換アームによる抜出し対象の工具に前記テーパ孔に対する挿入力と抜出し力を与える動作とを複合して行う第２の打撃力付与工程と、
   を有する工作機械の工具離脱方法。
2. 主軸に形成されたテーパ孔にテーパシャンク部をもって嵌合している工具ホルダをコレットチャックによって着脱可能にクランプし、前記コレットチャックのドローバをアンクランプ用流体圧シリンダ装置によって押圧することにより、前記コレットチャックを工具アンクランプ状態にし、当該状態で、自動工具交換装置の工具交換アームを主軸軸線方向に移動させることにより、前記工具ホルダの前記テーパシャンク部を前記テーパ孔より抜き出す自動工具交換装置付き工作機械であって、
   前記アンクランプ用流体圧シリンダ装置は、前記ドローバに当接する前側ピストンロッドに加えてその軸線方向と反対の側に突出した後側ピストンロッドを有するダブルロッド型のものにより構成されており、
   前記アンクランプ用流体圧シリンダ装置の前記後側ピストンロッドの側に配置されて、当該後側ピストンロッドに軸力方向の打撃力を与える打撃装置が配置されていることを特徴とする自動工具交換装置付き工作機械。

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