JP2009291891A - Tool holder and tool changer having the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool holder capable of improving work processing accuracy. <P>SOLUTION: This tool holder comprises a holder body 30B and a holder socket 31B which is disposed through a spring 306B and O-rings 306B, 314B in such a manner as to be movable in three axial directions orthogonal to the holder body 30B and movable about the axes in these axial directions and which holds a processing tool 4. Thereby, the positional displacement between a tool body 4A and a tool fitting surface 251 can be absorbed by the operation of the tool holder 3B when the processing tool 4 is attached to a tool drive spindle 2, thus achieving excellent accuracy in attaching of the processing tool 4 to a tool installation surface 25. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば工作機械における加工ツールを着脱可能に保持するツール保持具、及びこれを備えたツール交換装置に関する。   The present invention relates to a tool holder that removably holds a processing tool in a machine tool, for example, and a tool changer provided with the tool holder.

周知のように、工作機械には研削盤及び旋盤・フライス盤等があり、これら各種の工作機械はその加工内容に応じて選択的に用いられる。   As is well known, machine tools include a grinding machine, a lathe and a milling machine, and these various machine tools are selectively used according to the processing content.

このような工作機械においては、砥石,切削工具等の加工ツールを保持する主軸や、ワークを保持するテーブル等を所望の位置に移動させたり、所望の角度で回動させたりすることにより、ワークと加工ツールとを相対的に変位させて研削や切削等の加工が行われる。   In such a machine tool, the main shaft for holding a processing tool such as a grindstone or a cutting tool, a table for holding a workpiece, or the like is moved to a desired position or rotated at a desired angle. The machining tool and the machining tool are relatively displaced to perform grinding or cutting.

従来、この種の工作機械には、複数の加工ツールを着脱可能に保持するツールマガジンを有し、ツールマガジンと主軸との間で加工ツールを交換するツール交換装置を備えたものが知られている(特許文献1)。   Conventionally, this type of machine tool has a tool magazine that holds a plurality of machining tools in a detachable manner, and has a tool changer that exchanges a machining tool between the tool magazine and the spindle. (Patent Document 1).

このような工作機械における加工ツールの交換は、主軸のツール装着凹孔に装着された加工ツールを離脱してツールマガジンに回収した後、ツールマガジンに保持された複数の加工ツールのうち所望の加工ツールを主軸のツール装着凹孔に装着することにより行われる。   In such a machine tool, the machining tool can be exchanged by removing the machining tool mounted in the tool mounting concave hole of the spindle and collecting it in the tool magazine, and then performing a desired machining among a plurality of machining tools held in the tool magazine. This is done by mounting the tool in the tool mounting recess of the spindle.

ところで、この種の工作機械においては、主軸のツール装着凹孔がその底部から開口部に向かって漸次広がる凹部によって、また加工ツールの主軸側端部が主軸のツール装着凹孔に適合するテーパ部によってそれぞれ形成されている。これにより、主軸に対する加工ツールの装着は、加工ツールの主軸側端面を主軸のツール装着凹孔の開口端面に当接させるとともに、加工ツールの主軸側端部(テーパ部)をツール装着凹孔の内面に嵌合させ、加工ツールを主軸に対して所謂2面拘束した状態で行われる。
特開昭57−127641号公報
By the way, in this type of machine tool, the tool mounting concave hole of the main shaft is formed by a concave portion that gradually expands from the bottom toward the opening, and the spindle side end of the processing tool fits the tool mounting concave hole of the main shaft. Are formed respectively. As a result, when the machining tool is mounted on the spindle, the spindle end face of the machining tool is brought into contact with the opening end face of the tool mounting concave hole of the spindle, and the spindle end (tapered portion) of the machining tool is brought into contact with the tool mounting concave hole. The process is performed in a state of being fitted on the inner surface and constraining the processing tool with respect to the main shaft so-called two surfaces.
JP 57-127641 A

しかしながら、加工ツールが所謂2面拘束によって装着された主軸をもつ従来のツール交換装置においては、主軸に対する加工ツールの装着時にその主軸側端部の中心軸線とツール装着凹孔の中心軸線とがずれると、ツール装着凹孔の内面が主軸側端部の当接によって損傷を起こしていた。この結果、ツール装着凹孔の内面に対する加工ツールの装着精度が悪くなり、ワーク加工精度が低下するという問題があった。   However, in a conventional tool changer having a spindle on which the machining tool is mounted by so-called two-surface restraint, the center axis of the end on the spindle side deviates from the center axis of the tool mounting recess when the machining tool is mounted on the spindle. Then, the inner surface of the tool mounting concave hole was damaged by the contact of the end portion on the main shaft side. As a result, there is a problem that the machining tool mounting accuracy with respect to the inner surface of the tool mounting concave hole is deteriorated and the workpiece machining accuracy is lowered.

従って、本発明の目的は、ツール装着面に対する加工ツールの良好な装着精度を得ることができ、もってワーク加工精度を高めることができるツール保持具及びこれを備えたツール交換装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a tool holder capable of obtaining a good mounting accuracy of a processing tool on a tool mounting surface, and thereby improving a workpiece processing accuracy, and a tool exchanging apparatus including the tool holder. is there.

(1)本発明は、上記目的を達成するために、保持具本体と、前記保持具本体に対し互いに直交する3つの軸線方向及びこれら軸線方向に沿った軸線の回りに動作可能に弾性体を介して配置され、加工ツールを着脱可能に保持する保持具ソケットとを備えたことを特徴とするツール保持具を提供する。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a holder body, an elastic body that is operable around three axis directions orthogonal to the holder body and axes along these axis directions. And a holder socket for detachably holding the processing tool. A tool holder is provided.

(2)本発明は、上記目的を達成するために、工作機械におけるツール駆動主軸のツール装着面に着脱可能に保持された主軸側の加工ツールと、ツールマガジンにツール保持具を介して着脱可能に保持されたマガジン側の加工ツールとを交換するツール交換装置であって、前記ツール保持具は、保持具本体と、前記保持具本体に対し互いに直交する3つの軸線方向及びこれら軸線方向に沿った軸線の回りに動作可能に弾性体を介して配置され、加工ツールを着脱可能に保持する保持具ソケットとを備えたツール交換装置を提供する。 (2) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention can be attached to and detached from the tool side of the tool drive spindle of the machine tool spindle in the machine tool, and the tool magazine via the tool holder. A tool exchanging device for exchanging the machining tool on the magazine side held by the tool, wherein the tool holder includes a holder main body, three axial directions orthogonal to the holder main body, and along these axial directions. A tool changer is provided that includes a holder socket that is movably disposed around an axis line through an elastic body and removably holds a processing tool.

本発明によると、ツール装着面に対する加工ツールの良好な装着精度を得ることができ、ワーク加工精度を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a good mounting accuracy of the processing tool on the tool mounting surface, and it is possible to increase the workpiece processing accuracy.

[実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置のツール駆動主軸に対する加工ツールの装着状態を説明するために示す断面図である。なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれZ軸方向(図1における主軸方向)及びX軸方向(図1における紙面に平行しかつZ軸に直交する方向)・Y軸方向(X軸及びZ軸に直交する方向)とする。
[Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a mounting state of a machining tool with respect to a tool drive main shaft of a tool changer according to an embodiment of the present invention. In the following description, the three directions orthogonal to each other are the Z-axis direction (main axis direction in FIG. 1) and the X-axis direction (direction parallel to the paper surface in FIG. 1 and perpendicular to the Z-axis) and Y-axis direction, respectively. (A direction perpendicular to the X axis and the Z axis).

〔ツール交換装置の全体構成〕
図1において、符号1で示すツール交換装置は、ツール駆動主軸2及びツール保持具ユニット3とを備え、X軸及びZ軸を2軸とする直交座標平面内に配置されている。そして、ツール駆動主軸2とツール保持具ユニット3との間で主軸側の加工ツール4,4と保持具ユニット側の加工ツール4とを交換するように構成されている。
[Overall configuration of tool changer]
In FIG. 1, a tool changer denoted by reference numeral 1 includes a tool driving main shaft 2 and a tool holder unit 3 and is disposed in an orthogonal coordinate plane having two axes, the X axis and the Z axis. Then, the processing tools 4 and 4 on the spindle side and the processing tool 4 on the holder unit side are exchanged between the tool driving spindle 2 and the tool holder unit 3.

(ツール駆動主軸2の構成)
図2は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置のツール駆動主軸を説明するために示す断面図である。図3は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置のツール駆動主軸に対する加工ツールの装着状態を示す断面図である。
(Configuration of tool drive spindle 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the tool drive main shaft of the tool changer according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mounted state of the machining tool with respect to the tool drive spindle of the tool changer according to the embodiment of the present invention.

ツール駆動主軸2は、図2及び図3に示すように、その内部に圧力室(図示せず)を形成するための圧力壁20を有し、X軸ステージ(図示せず)上に搭載されたZ軸ステージ21に主軸ヘッド22及び軸受押え23を介して配置され、かつ主軸ヘッド22及び軸受押え22内に軸受(ボールベアリング)24,24,…を介して回転可能に支持され、全体がツール嵌合側に開口する截頭円錐形状の空間(テーパ孔)をもつ円筒体によって形成されている。そして、回転用アクチュエータ(図示せず)によってZ軸と平行な軸線の回りに回転するように、X軸ステージ移動用のアクチュエータ(図示せず)及びZ軸ステージ移動用のアクチュエータ(図示せず)によってX軸とZ軸に沿う方向に移動するように構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the tool drive main shaft 2 has a pressure wall 20 for forming a pressure chamber (not shown) therein, and is mounted on an X-axis stage (not shown). The Z-axis stage 21 is disposed via a spindle head 22 and a bearing retainer 23, and is rotatably supported within the spindle head 22 and the bearing retainer 22 via bearings (ball bearings) 24, 24,. It is formed by a cylindrical body having a frustoconical space (tapered hole) opened to the tool fitting side. An X-axis stage moving actuator (not shown) and a Z-axis stage moving actuator (not shown) are rotated around an axis parallel to the Z axis by a rotating actuator (not shown). Is configured to move in a direction along the X axis and the Z axis.

ツール駆動主軸2の開口端部には、加工ツール4を着脱可能に保持するツール装着面25が設けられている。ツール装着面25は、加工ツール4又はクリーニングツール3C(後述)の各先端面に対向する扁平なツール受面250と、加工ツール4又はクリーニングツール3Cの各開口端部外周面に適合するツール嵌合面251とによって形成されている。ツール受面250はツール駆動主軸2の開口端面に、またツール嵌合面251はツール駆動主軸2の開口内周面にそれぞれ配置されている。   A tool mounting surface 25 for detachably holding the processing tool 4 is provided at the opening end of the tool driving spindle 2. The tool mounting surface 25 has a flat tool receiving surface 250 facing each tip surface of the processing tool 4 or the cleaning tool 3C (described later), and a tool fitting that fits the outer peripheral surface of each opening end of the processing tool 4 or the cleaning tool 3C. And a mating surface 251. The tool receiving surface 250 is disposed on the opening end surface of the tool driving main shaft 2, and the tool fitting surface 251 is disposed on the opening inner peripheral surface of the tool driving main shaft 2.

ツール駆動主軸2には、その内周面に開口し、かつ係止爪5B,5B,…(後述)の凸部50B,50B,…を移動可能に案内する凹部26,26,…(実施の形態では4個)が円周方向に等間隔をもって設けられている。   The tool drive main shaft 2 has recesses 26, 26,... (Opening on the inner peripheral surface thereof and movably guiding projections 50B, 50B,. 4 in the form) are provided at equal intervals in the circumferential direction.

ツール駆動主軸2の内部空間には、加工ツール4を着脱可能に把持するツール把持装置5が収容されている。   A tool gripping device 5 that detachably grips the processing tool 4 is accommodated in the internal space of the tool driving spindle 2.

ツール把持装置5は、ツール駆動主軸2内にその中心軸線に沿って進退可能に位置するピストンロッド5A、このピストンロッド5A上で加工ツール4を係脱する複数の係止爪5B,5B,…(実施の形態では4個)、これら係止爪5B,5B,…をピストンロッド5Aの径方向に進退させるための楔状部材5C、この楔状部材5Cをツール側に押圧するプッシャー5D、このプッシャー5Dに楔状部材5Cの反ツール把持側でツール把持側に向かって弾撥力を付与するスプリング5E、このスプリング5Eの弾撥力を圧力壁20のツール把持側で受けるスプリング受け5F等を有し、ツール駆動主軸2と共にクランプユニットとして機能するように構成されている。   The tool gripping device 5 has a piston rod 5A positioned in the tool drive main shaft 2 so as to be able to advance and retreat along its center axis, and a plurality of locking claws 5B, 5B,... For engaging and disengaging the processing tool 4 on the piston rod 5A. (Four in the embodiment), a wedge-shaped member 5C for advancing and retracting these locking claws 5B, 5B,... In the radial direction of the piston rod 5A, a pusher 5D for pressing the wedge-shaped member 5C toward the tool, and this pusher 5D A spring 5E for imparting a resilience toward the tool gripping side on the side opposite to the tool gripping side of the wedge-shaped member 5C, a spring receiver 5F for receiving the resilience of the spring 5E on the tool gripping side of the pressure wall 20, and the like. The tool drive main shaft 2 is configured to function as a clamp unit.

(ツール保持具ユニット3の構成)
図4は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置のツール保持具ユニットを説明するために示す断面図である。図5は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置におけるツール保持具ユニットのツール保持具を説明するために示す断面図である。図6は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置におけるツール保持具ユニットのクリーニングツールを説明するために示す断面図である。図7は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置におけるツール保持具ユニットのクリーニングツールを説明するために示す平面図である。図8は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置におけるツール保持具ユニットのクリーニングツールを説明するために示す側面図である。図9は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置における交換対象としての加工ツールを示す断面図である。
(Configuration of tool holder unit 3)
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the tool holder unit of the tool changer according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the tool holder of the tool holder unit in the tool changer according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the cleaning tool for the tool holder unit in the tool changer according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plan view for explaining the cleaning tool for the tool holder unit in the tool changer according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a side view for explaining the cleaning tool for the tool holder unit in the tool changer according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a processing tool as an exchange target in the tool exchange device according to the embodiment of the present invention.

ツール保持具ユニット3は、図4に示すように、ツールマガジン3A及びツール保持具3B,3B,…(実施の形態では3個)・クリーニングツール3C等を有し、ツール駆動主軸2の移動平面(X−Z軸平面)内に配置されている。   As shown in FIG. 4, the tool holder unit 3 includes a tool magazine 3A, tool holders 3B, 3B,... (Three in the embodiment), a cleaning tool 3C, and the like. (XZ axis plane) is arranged.

<ツールマガジン3Aの構成>
ツールマガジン3Aは、図4に示すように、円周方向に並列する複数(実施の形態では3個)の保持具取付部30A〜32A、及びこれら複数の保持具取付部30A〜32Aのうち円周方向両端側の保持具取付部30A,32A間に介在するツール取付部33Aを有し、全体がY軸と平行な軸線の回りに回転する平面略円形状の回転体によって形成されている。そして、サーボモータ(図示せず)によって回転するように構成されている。保持具取付部30A〜32A及びツール取付部33Aは、円周方向に等間隔(90°)をもって並列し、ツールマガジン3Aの外周縁に配置されている。
<Configuration of tool magazine 3A>
As shown in FIG. 4, the tool magazine 3 </ b> A includes a plurality of (three in the embodiment) holder attachment portions 30 </ b> A to 32 </ b> A arranged in the circumferential direction, and a circle of the plurality of holder attachment portions 30 </ b> A to 32 </ b> A. It has a tool attachment portion 33A interposed between the holder attachment portions 30A and 32A on both ends in the circumferential direction, and is formed by a plane substantially circular rotating body that rotates around an axis parallel to the Y axis. And it is comprised so that it may rotate with a servomotor (not shown). The holder attachment portions 30A to 32A and the tool attachment portion 33A are arranged in parallel at equal intervals (90 °) in the circumferential direction, and are arranged on the outer peripheral edge of the tool magazine 3A.

<ツール保持具3B,3B,…の構成>
ツール保持具3B,3B,…は、図4に示すように、ツールマガジン3Aの保持具取付部30A〜32Aに配置され、加工ツール4,4,…を着脱可能に保持するように構成されている。
<Configuration of tool holders 3B, 3B, ...>
As shown in FIG. 4, the tool holders 3B, 3B,... Are arranged on the holder attachment portions 30A to 32A of the tool magazine 3A, and are configured to hold the processing tools 4, 4,. Yes.

ツール保持具3B,3B,…は略同一の構成であるため、単一のツール保持具3Bのみについて説明する。ツール保持具3Bは、図5に示すように、保持具本体30B及び保持具ソケット31Bを有し、ツールマガジン3Aの保持具取付部31Aに取り付けられている。   Since the tool holders 3B, 3B,... Have substantially the same configuration, only the single tool holder 3B will be described. As shown in FIG. 5, the tool holder 3B has a holder body 30B and a holder socket 31B, and is attached to a holder attachment portion 31A of the tool magazine 3A.

保持具本体30Bは、軸線2方向に開口する無底円筒状の筐体300B、及びこの筐体300Bの両開口部のうち加工ツール着脱側と反対側の開口部を閉塞する円板状の蓋体301Bからなり、全体が加工ツール着脱側に開口する略円筒状の中空構造体によって形成されている。保持具本体30B内には、その軸線方向に移動して保持具ソケット31Bを加工ツール着脱側に押圧する略円筒状の押圧ピース302B、及びこの押圧ピース302Bを加工ツール着脱側への移動を規制する移動規制ピース303Bが収容されている。   The holder main body 30B includes a bottomless cylindrical casing 300B that opens in the direction of the axis 2 and a disk-shaped lid that closes the opening on the opposite side to the processing tool attaching / detaching side of both openings of the casing 300B. The body 301B is formed of a substantially cylindrical hollow structure that is open to the processing tool attachment / detachment side. In the holder main body 30B, a substantially cylindrical pressing piece 302B that moves in the axial direction to press the holder socket 31B toward the processing tool attaching / detaching side, and the movement of the pressing piece 302B to the processing tool attaching / detaching side are regulated. The movement restricting piece 303B is accommodated.

筐体300Bは、その外周面に円周方向に所定の等間隔をもって並列する1対の取付片3000B,3000Bを有し、これら取付片3000B,3000Bを介してツールマガジン3Aのツール取付部31Aに取り付けられている。筐体300Bの軸線方向略中央部には、その内周面に突出し、かつ保持具ソケット31Bの加工ツール着脱側への移動を規制する内フランジ3001Bが一体に設けられている。   The casing 300B has a pair of mounting pieces 3000B and 3000B arranged in parallel at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer circumferential surface thereof, and is attached to the tool mounting portion 31A of the tool magazine 3A via these mounting pieces 3000B and 3000B. It is attached. An inner flange 3001B that protrudes on the inner peripheral surface of the housing 300B and that regulates the movement of the holder socket 31B to the processing tool attaching / detaching side is integrally provided at a substantially central portion in the axial direction of the housing 300B.

蓋体301Bは、軸線方向に開口するねじ孔3010B、このねじ孔3010Bに連通する貫通孔3011B、及び径方向に突出する鍔部3012Bを有し、このうち鍔部3012Bを介して筐体300Bの片側開口端面に取り付けられている。蓋体301Bには、ねじ孔3010Bに螺合するスプリング受けとしてのストッパねじ304Bが取り付けられている。ストッパねじ304Bと押圧ピース302Bとの間には弾性体としてのスプリング305Bが弾装されている。これにより、保持具ソケット31Bにスプリング305Bの加工ツール着脱側への弾撥力が押圧ピース302Bを介して付与される。また、蓋体301Bには、加工ツール着脱側に突出するソケット案内用のピン315Bが取り付けられている。   The lid body 301B has a screw hole 3010B that opens in the axial direction, a through hole 3011B that communicates with the screw hole 3010B, and a flange portion 3012B that protrudes in the radial direction. It is attached to one side opening end face. A stopper screw 304B as a spring receiver that is screwed into the screw hole 3010B is attached to the lid 301B. A spring 305B as an elastic body is mounted between the stopper screw 304B and the pressing piece 302B. Thereby, the elastic force of the spring 305B to the attachment / detachment side of the processing tool is applied to the holder socket 31B via the pressing piece 302B. Further, a socket guide pin 315B protruding to the processing tool attaching / detaching side is attached to the lid 301B.

保持具ソケット31Bは、第1ソケットエレメント310B〜第3ソケットエレメント312Bを有し、保持具本体30B内にX軸,Z軸,Y軸の3軸線方向及びこれら3軸線方向に沿った軸線の回りに動作可能にスプリング305B及びOリング306B,314Bを介して収容されている。これにより、保持具ソケット31Bが保持具本体30Bにスプリング305B及びOリング306B,314Bを介してX軸,Z軸,Y軸の3軸線方向及びこれら3軸線方向に沿った軸線の回りに動作可能に保持される。   The holder socket 31B includes a first socket element 310B to a third socket element 312B. The holder main body 30B has three axis directions of the X axis, the Z axis, and the Y axis, and around the axes along these three axis directions. Are operatively accommodated via springs 305B and O-rings 306B and 314B. As a result, the holder socket 31B can operate on the holder body 30B around the three axis directions of the X axis, the Z axis, and the Y axis and the axes along these three axis directions via the spring 305B and the O-rings 306B and 314B. Retained.

第1ソケットエレメント310Bは、保持具本体30Bの蓋体側に配置され、全体が保持具ソケット31Bの軸線2方向に開口する環状体によって形成されている。第1ソケットエレメント310Bには、エレメント外周面に開口する環状のシール取付用凹部3100B、及びピン315Bに嵌合する凹孔3101Bが設けられている。また、第1ソケットエレメント310Bには、シール取付用凹部3100Bの底面(内周面)と筐体300Bの内周面との間に介在する弾性体としてのOリング306Bが弾装されている。   The first socket element 310B is disposed on the lid side of the holder main body 30B, and is entirely formed of an annular body that opens in the direction of the axis 2 of the holder socket 31B. The first socket element 310B is provided with an annular seal mounting recess 3100B that opens to the outer peripheral surface of the element, and a recess 3101B that fits into the pin 315B. The first socket element 310B is elastically mounted with an O-ring 306B as an elastic body interposed between the bottom surface (inner peripheral surface) of the seal mounting recess 3100B and the inner peripheral surface of the housing 300B.

第2ソケットエレメント311Bは、各外径が互いに異なる大小2つの胴部3110B,3111Bからなり、ツール保持具30Bの加工ツール着脱側に配置され、かつ保持具本体30B内に収容されている。そして、全体が断面略T字状の無底円筒体によって形成されている。   The second socket element 311B includes two body portions 3110B and 3111B having different outer diameters. The second socket element 311B is disposed on the processing tool attaching / detaching side of the tool holder 30B and is accommodated in the holder body 30B. The whole is formed by a bottomless cylindrical body having a substantially T-shaped cross section.

小径の胴部3110Bには、第2ソケットエレメント311Bの内部をその軸線方向に沿って2空間3112B,3113Bに仕切る隔壁3114Bが一体に設けられている。隔壁3114Bには、その中心軸線に沿って開口する貫通孔3115Bが設けられている。隔壁3114Bには、貫通孔3115Bを挿通して球面状の凹部3070Bを先端面に有するボルト307B、及びこのボルト307Bの先端部に螺合するナット308Bが取り付けられている。ボルト307Bにおける凹部3070Bの底面と押圧ピース302Bの先端面との間には球体309Bが介装されている。   A partition 3114B that partitions the inside of the second socket element 311B into two spaces 3112B and 3113B along the axial direction is integrally provided in the small-diameter body 3110B. The partition wall 3114 </ b> B is provided with a through hole 3115 </ b> B that opens along the central axis. The partition wall 3114B is attached with a bolt 307B having a spherical concave portion 3070B at the tip end surface thereof inserted through the through hole 3115B, and a nut 308B screwed to the tip end portion of the bolt 307B. A spherical body 309B is interposed between the bottom surface of the recess 3070B and the front end surface of the pressing piece 302B in the bolt 307B.

空間3112Bは、第2ソケットエレメント311Bの蓋体側に配置され、全体が貫通孔3115Bに連通する円柱状の凹部によって形成されている。空間3113Bは、第2ソケットエレメント311Bの加工ツール着脱側に配置され、全体が空間3112Bに貫通孔3115Bを介して連通する段状の凹部によって形成されている。空間3113Bの開口内周面は、加工ツール4におけるツール本体4Aの嵌合面403Aに嵌合可能なテーパ面3117Bで形成されている。   The space 3112B is disposed on the lid side of the second socket element 311B, and is entirely formed by a cylindrical recess that communicates with the through hole 3115B. The space 3113B is disposed on the processing tool attaching / detaching side of the second socket element 311B, and the entire space 3113B is formed by a stepped recess that communicates with the space 3112B through the through hole 3115B. The inner circumferential surface of the opening of the space 3113B is formed by a tapered surface 3117B that can be fitted to the fitting surface 403A of the tool body 4A in the processing tool 4.

大径の胴部3111Bには、その外周面及び空間3113Bの内周面に開口するねじ孔3116Bが設けられ、またこのねじ孔3116Bに螺合するスプリング受け313Bが装着されている。スプリング受け313Bには、ツール連結部材としてのプルスタットボルト7Aと共にツール位置決め機構7を構成し、かつねじ孔3116B内を進退するボールプランジャ7Bが装着されている。   The large-diameter body 3111B is provided with a screw hole 3116B that opens to the outer peripheral surface thereof and the inner peripheral surface of the space 3113B, and a spring receiver 313B that is screwed into the screw hole 3116B is mounted. The spring receiver 313B is mounted with a ball plunger 7B that constitutes the tool positioning mechanism 7 together with the pull-stat bolt 7A as a tool connecting member and moves forward and backward in the screw hole 3116B.

位置決め機構7は、プルスタットボルト7A(図3に示す)及びボールプランジャ7Bを有し、保持具ソケット31B(第2ソケットエレメント311B)と加工ツール4との間に配置されている。そして、第2ソケットエレメント311Bに加工ツール4を係脱可能に位置決めするように構成されている。   The positioning mechanism 7 includes a pull-stat bolt 7A (shown in FIG. 3) and a ball plunger 7B, and is disposed between the holder socket 31B (second socket element 311B) and the processing tool 4. And it is comprised so that the processing tool 4 may be detachably positioned with respect to the 2nd socket element 311B.

プルスタットボルト7Aは、各外径が互いに異なる大小2つの胴部70A,71Aからなり、加工ツール4のツール本体4Aに取り付けられている。   The pull-stat bolt 7 </ b> A includes two body portions 70 </ b> A and 71 </ b> A having different outer diameters, and is attached to the tool body 4 </ b> A of the processing tool 4.

大径の胴部70Aは、その先端部側(小径の胴部71Aと反対側)で外周面に突出する鍔部72A、及び小径の胴部71A側で外周面に開口するシール取付用の凹部73Aが設けられている。鍔部72Aは、胴部71A側の端面が凸状のテーパ面720Aで形成されている。   The large-diameter barrel portion 70A has a flange portion 72A that projects from the outer peripheral surface on the tip end side (the side opposite to the small-diameter barrel portion 71A), and a seal mounting recess that opens to the outer peripheral surface on the small-diameter barrel portion 71A side 73A is provided. The collar portion 72A is formed of a tapered surface 720A having a convex end surface on the body portion 71A side.

小径の胴部71Aは、外周面にねじ部710Aを有し、このねじ部700Bがツール本体4Aに螺着されている。   The small-diameter barrel portion 71A has a screw portion 710A on the outer peripheral surface, and the screw portion 700B is screwed to the tool body 4A.

ボールプランジャ7Bは、ボール70B及びスプリング71Bからなり、第2ソケットエレメント311Bの胴部3111Bに配置されている。   The ball plunger 7B includes a ball 70B and a spring 71B, and is disposed on the body 3111B of the second socket element 311B.

ボール70Bは、スプリング71Bの先端部に胴部3111Bの空間3113Bとねじ孔3116Bとの間を出没可能に取り付けられている。そして、プルスタットボルト7Aのテーパ面720Aへの圧接によるソケット保持具31B側への引き込み力によって加工ツール4を係止するように構成されている。   The ball 70B is attached to the tip of the spring 71B so as to be able to protrude and retract between the space 3113B of the body 3111B and the screw hole 3116B. And it is comprised so that the processing tool 4 may be latched by the drawing-in force to the socket holder 31B side by the press contact to the taper surface 720A of the pullstat bolt 7A.

スプリング71Bは、胴部3111Bのねじ孔3116B内に収容され、かつスプリング受け313Bに取り付けられている。そして、ボール70Bに対してその一部が胴部3111Bの空間3113Bに露出する方向の弾撥力を付与するように構成されている。   The spring 71B is accommodated in the screw hole 3116B of the trunk portion 3111B and attached to the spring receiver 313B. And it is comprised so that the one part may give the ball 70B the resilience of the direction exposed to the space 3113B of the trunk | drum 3111B.

第3ソケットエレメント312Bは、各外径が互いに異なる大小2つの胴部3120B,3121Bからなり、第2ソケットエレメント311Bの周囲に配置され、かつ第1ソケットエレメント310Bの加工ツール側端面と胴部3111Bの蓋体側端面との間に介装されている。   The third socket element 312B includes two body portions 3120B and 3121B having different outer diameters. The third socket element 312B is disposed around the second socket element 311B, and the processing tool side end surface of the first socket element 310B and the body portion 3111B. It is interposed between the lid body side end surfaces.

大径の胴部3120Bは、加工ツール着脱側に開口して第2ソケットエレメント311Bの胴部3111Bに嵌合する凹部3122Bを有し、保持具本体30B(筐体300B)の内フランジ3001Bに対向する位置に配置されている。胴部3120Bの外周面には、第3ソケットエレメント312Bの外周面に開口する環状のシール取付用凹部3123Bが設けられている。また、胴部3120Bの外周面には、シール取付用凹部3123Bの底面(内周面)と筐体300Bの内周面との間に介在する弾性体としてのOリング314Bが弾装されている。   The large-diameter barrel 3120B has a recess 3122B that opens to the side where the processing tool is attached and fits into the barrel 3111B of the second socket element 311B, and faces the inner flange 3001B of the holder main body 30B (housing 300B). It is arranged at the position to do. An annular seal mounting recess 3123B that opens to the outer peripheral surface of the third socket element 312B is provided on the outer peripheral surface of the body portion 3120B. In addition, an O-ring 314B as an elastic body interposed between the bottom surface (inner peripheral surface) of the seal mounting recess 3123B and the inner peripheral surface of the housing 300B is mounted on the outer peripheral surface of the body portion 3120B. .

小径の胴部3121Bは、大径の胴部3120Bの凹部3122Bに連通して第2ソケットエレメント311Bの胴部3110Bを挿通させる挿通孔3124Bを有し、胴部3110Bの外周面と保持具本体30Bの内フランジ3001Bとの間に配置されている。   The small-diameter body 3121B has an insertion hole 3124B that communicates with the recess 3122B of the large-diameter body 3120B and allows the body 3110B of the second socket element 311B to be inserted. It is arrange | positioned between inner flange 3001B.

<クリーニングツール3Cの構成>
クリーニングツール3Cは、図6に示すように、ツール本体30C及び吸引器ホルダ31C・エア吸引器32Cを有し、ツールマガジン3Aのツール取付部33Aに取り付けられている。そして、エア吸引器32Cのエア吸引による清掃状態においてツール駆動主軸2のツール装着面25に接近する位置に配置されている。
<Configuration of cleaning tool 3C>
As shown in FIG. 6, the cleaning tool 3C includes a tool main body 30C, a suction device holder 31C, and an air suction device 32C, and is attached to a tool attachment portion 33A of the tool magazine 3A. And in the cleaning state by the air suction of the air suction device 32C, it is arrange | positioned in the position which approaches the tool mounting surface 25 of the tool drive spindle 2. FIG.

ツール本体30Cは、軸線2方向に開口する無底円筒状の筐体300C、及びこの筐体300Cの両開口部のうち主軸着脱側と反対側の開口一部を閉塞する環状の蓋体301Cからなり、全体が主軸着脱側に開口する略円筒状の中空構造体によって形成されている。   The tool main body 30C includes a bottomless cylindrical casing 300C that opens in the direction of the axis 2 and an annular lid 301C that closes a part of the opening on the opposite side to the main shaft attaching / detaching side of both openings of the casing 300C. The whole is formed by a substantially cylindrical hollow structure opening to the main shaft attaching / detaching side.

筐体300Cは、その外周面に円周方向に所定の等間隔をもって並列する1対の取付片3000C,3000Cを有し、これら取付片3000C,3000Cを介してツールマガジン3Aのツール取付部33Aに取り付けられている。筐体300Cの軸線方向略中央部には、その内周面に突出し、かつ吸引器ホルダ31Cの主軸着脱側への移動を規制する内フランジ3001Cが一体に設けられている。   The casing 300C has a pair of mounting pieces 3000C and 3000C that are arranged in parallel in the circumferential direction on the outer peripheral surface thereof, and is attached to the tool mounting portion 33A of the tool magazine 3A via these mounting pieces 3000C and 3000C. It is attached. An inner flange 3001C that protrudes from the inner peripheral surface of the housing 300C in the axial direction and that restricts the movement of the suction device holder 31C toward the main shaft attachment / detachment side is integrally provided.

蓋体301Cは、径方向に突出する鍔部3010Cを有する環状体からなり、鍔部3010Cを介して筐体300Cの片側開口端面に取り付けられている。蓋体301Cには、主軸着脱側に突出するホルダ案内用のピン302Cが固定されている。   The lid body 301C is formed of an annular body having a flange portion 3010C protruding in the radial direction, and is attached to the one-side opening end surface of the housing 300C via the flange portion 3010C. The lid 301C is fixed with a holder guiding pin 302C that protrudes toward the main shaft attaching / detaching side.

吸引器ホルダ31Cは、第1ホルダエレメント310C及び第2ホルダエレメント311Cを有し、ツール本体30C内にX軸,Z軸,Y軸の3軸線方向及びこれら3軸線方向に沿った軸線の回りに動作可能にスプリング303C及びOリング304C,305Cを介して収容されている。これにより、吸引器ホルダ31Cがツール本体30Cにスプリング303C及びOリング304C,305Cを介してX軸,Z軸,Y軸の3軸線方向及びこれら3軸線方向に沿った軸線の回りに動作可能に保持される。   The aspirator holder 31C has a first holder element 310C and a second holder element 311C, and the tool body 30C has three axis directions of the X axis, Z axis, and Y axis, and around the axes along these three axis directions. It is operatively accommodated via a spring 303C and O-rings 304C and 305C. As a result, the aspirator holder 31C can operate on the tool main body 30C via the spring 303C and the O-rings 304C and 305C in the three axis directions of the X axis, the Z axis, and the Y axis and about the axes along these three axis directions. Retained.

第1ホルダエレメント310Cは、吸引器ホルダ31Cの軸線2方向に開口する段状の内孔3100Cを有する環状体からなり、筐体300Cの内フランジ3001Cと蓋体301Cの主軸着脱側端面との間に配置され、かつツール本体30C内に収容されている。   The first holder element 310C is formed of an annular body having a stepped inner hole 3100C that opens in the direction of the axis 2 of the suction device holder 31C, and is formed between the inner flange 3001C of the housing 300C and the end surface of the lid 301C on the main shaft attachment / detachment side. And is housed in the tool body 30C.

第1ホルダエレメント310Cには、スプリング303Cを内部に収容するスプリング収容孔3102C、及びピン302Cに遊嵌する凹孔3103Cが設けられている。また、第1ホルダエレメント310Cには、そのエレメント外周面に開口する環状のシール取付用凹部3104Cが設けられている。シール取付用凹部3104Cの底面(内周面)と筐体300Cの内周面との間には、弾性体としてのOリング304Cが弾装されている。   The first holder element 310C is provided with a spring accommodating hole 3102C for accommodating the spring 303C therein and a concave hole 3103C for loosely fitting the pin 302C. Further, the first holder element 310C is provided with an annular seal mounting recess 3104C that opens to the outer peripheral surface of the element. An O-ring 304C as an elastic body is mounted between the bottom surface (inner peripheral surface) of the seal mounting recess 3104C and the inner peripheral surface of the housing 300C.

第2ホルダエレメント311Cは、各外径が互いに異なる大中小3つの胴部3110C〜3112Cからなり、ツール本体30Cの主軸着脱側に配置され、かつ一部がツール本体300Cの筐体300C内に収容されている。   The second holder element 311C is composed of three large, medium, and small body portions 3110C to 3112C having different outer diameters. The second holder element 311C is disposed on the main shaft attachment / detachment side of the tool body 30C, and a part thereof is accommodated in the housing 300C of the tool body 300C. Has been.

小径の胴部3110Cには、第2ホルダエレメント311Cの内部をその軸線方向に沿って2空間3112C1,3112C2に仕切る隔壁3113Cが一体に設けられている。隔壁3113Cには、図7に示すように、空間3112C1に連通するねじ孔3114C、及びこのねじ孔3114Cに連通する第1エア吸引路3115C、及びこの第1エア吸引路3115Cに連通して胴部3110Cの外周面に開口する通孔3116Cが設けられている。また、胴部3110Cには、第1エア吸引路3115Cに連通し、かつ胴部3110Cの先端面に開口する第2エア吸引路3117Cが隔壁3113Cに跨って設けられている。なお、通孔3116Cは栓体33Cによって閉塞されている。 A partition wall 3113C for partitioning the inside of the second holder element 311C into two spaces 3112C 1 and 3112C 2 along the axial direction is integrally provided in the small diameter body portion 3110C. The partition wall 3113C, as shown in FIG. 7, a screw hole 3114C communicating with the space 3112C 1, and the first air suction passage 3115C communicating with the screw hole 3114C, and communicates with the first air suction passage 3115C cylinder A through hole 3116C is provided in the outer peripheral surface of the portion 3110C. In addition, the body portion 3110C is provided with a second air suction passage 3117C that communicates with the first air suction passage 3115C and opens at the distal end surface of the body portion 3110C across the partition wall 3113C. The through hole 3116C is closed by the plug 33C.

胴部3110Cの先端面外周縁には、ツール駆動主軸2のツール受面250に当接可能な環状の第1凸部3118C1が設けられている。胴部3110Cの先端面内周縁(空間3112Cの開口周縁)には、ツール駆動主軸2の開口部内に嵌合可能な環状の第2凸部3118C2が設けられている。第2凸部3118C2は、図7及び図8に示すように、円周方向に延在する環状のベース3119C1、及び円周方向に所定の間隔をもって並列する複数(実施の形態では4個)のリブ3119C2からなり、全体がツール駆動主軸2のツール嵌合面251に適合するテーパ状の部材によって形成されている。これにより、第1凸部3117C1がツール受面250に当接するとともに、第2凸部3119C2がツール嵌合面251に嵌合すると、胴部3110Cの先端面とツール駆動主軸2のツール受面250との間に第2エア吸引路3117Cに連通する空間aが形成されるとともに、第2凸部3118C2の外周面とツール駆動主軸2のツール嵌合面251との間に空間aに連通する空間bが形成される。 An annular first convex portion 3118C 1 that can contact the tool receiving surface 250 of the tool driving main shaft 2 is provided on the outer peripheral edge of the front end surface of the body portion 3110C. An annular second convex portion 3118C 2 that can be fitted into the opening of the tool driving main shaft 2 is provided on the inner peripheral edge of the front end surface of the body 3110C (the opening peripheral edge of the space 3112C). As shown in FIGS. 7 and 8, the second convex portion 3118C 2 includes an annular base 3119C 1 extending in the circumferential direction and a plurality (four in the embodiment) arranged in parallel at a predetermined interval in the circumferential direction. ) Rib 3119C 2 , and the whole is formed by a tapered member that fits the tool fitting surface 251 of the tool driving spindle 2. As a result, when the first convex portion 3117C 1 comes into contact with the tool receiving surface 250 and the second convex portion 3119C 2 is fitted into the tool fitting surface 251, the tip end surface of the body portion 3110C and the tool receiving main shaft 2 receive the tool. A space a communicating with the second air suction path 3117C is formed between the surface 250 and the space a between the outer peripheral surface of the second convex portion 3118C 2 and the tool fitting surface 251 of the tool driving spindle 2. A communicating space b is formed.

大径の胴部3111Cは、第2ホルダエレメント311Cの胴部3110Cと胴部3112Cとの間に介在して筐体300C内に収容されている。胴部3111Cの外周面には、第2ホルダエレメント311Cの外周面に開口する環状のシール取付用凹部305Cが設けられている。シール取付用凹部305Cの底面(内周面)と筐体300Cの内周面との間に介在する弾性体としてのOリング306Cが弾装されている。   The large-diameter trunk portion 3111C is accommodated in the housing 300C so as to be interposed between the trunk portion 3110C and the trunk portion 3112C of the second holder element 311C. An annular seal mounting recess 305C that opens to the outer peripheral surface of the second holder element 311C is provided on the outer peripheral surface of the body portion 3111C. An O-ring 306C as an elastic body interposed between the bottom surface (inner peripheral surface) of the seal mounting recess 305C and the inner peripheral surface of the housing 300C is elastically mounted.

大径の胴部3111Cと小径の胴部3110Cとの間の中間径の胴部3112Cは、第1ホルダエレメント310Cの内孔3100Cに嵌合して筐体300Cの内フランジ3001Cに挿通され、かつ第2ホルダエレメント311Cの胴部3110Cに胴部3111Cを介して連設されている。   An intermediate diameter barrel portion 3112C between the large diameter barrel portion 3111C and the small diameter barrel portion 3110C is fitted into the inner hole 3100C of the first holder element 310C and inserted into the inner flange 3001C of the housing 300C. The second holder element 311C is connected to the body portion 3110C via the body portion 3111C.

エア吸引器32Cは、エア導入部320C及びエア導出部321C・エア吸引部322Cを有し、その一部をツール本体30C及び吸引器ホルダ31C内に挿入して配置され、エア吸引部322Cが吸引器ホルダ31Cのねじ孔3114Cに螺着されている。そして、ツール駆動主軸2のツール装着面25をエアの吸引によって清掃するように構成されている。エア吸引器32Cとしては、圧縮エアをエア導入部320Cから内部に導入してエア導出部321Cから外部に導出することにより吸引力を発生させるノズルが用いられる。   The air suction unit 32C has an air introduction part 320C, an air lead-out part 321C, and an air suction part 322C, and a part of the air suction part 32C is inserted into the tool body 30C and the suction machine holder 31C, and the air suction part 322C sucks the air suction part 322C. The screw holder 3C is screwed into the screw hole 3114C. The tool mounting surface 25 of the tool drive spindle 2 is configured to be cleaned by air suction. As the air suction device 32C, a nozzle that generates suction force by introducing compressed air into the inside from the air introduction portion 320C and leading it out from the air lead-out portion 321C is used.

<加工ツール4の構成>
加工ツール4は、図9に示すように、ツール本体4A及び砥石ホイール4Bを有する砥石車からなり、ツール保持具3B又はツール駆動主軸2に着脱可能に保持されている。そして、ツール駆動主軸2に対する装着状態において、ツール回転主軸2と共にZ軸と平行な軸線の回りに回転するように構成されている。また、加工ツール4は、ツール保持具3Bに対する装着状態において、ツール保持具3Bと共にY軸と平行な軸線の回りにツール保持具ユニット3のツールマガジン3A(後述)を介して回転するように構成されている。
<Configuration of machining tool 4>
As shown in FIG. 9, the processing tool 4 includes a grinding wheel having a tool main body 4 </ b> A and a grinding wheel 4 </ b> B, and is detachably held on the tool holder 3 </ b> B or the tool driving main shaft 2. And in the mounting state with respect to the tool drive main axis | shaft 2, it is comprised so that it may rotate around the axis line parallel to a Z-axis with the tool rotation main axis | shaft 2. Further, the processing tool 4 is configured to rotate around the axis parallel to the Y axis together with the tool holder 3B via a tool magazine 3A (described later) of the tool holder unit 3 in the mounted state with respect to the tool holder 3B. Has been.

ツール本体4Aは、砥石ホイール4Bの中心部を挿通する胴部40A、及び砥石ホイール4Bの片側端面に当接する鍔部41Aからなり、全体が加工ツール4のベース部材として機能するように構成されている。   The tool main body 4A includes a barrel portion 40A that passes through the central portion of the grindstone wheel 4B, and a flange portion 41A that comes into contact with one end face of the grindstone wheel 4B, and is configured to function as a base member of the processing tool 4 as a whole. Yes.

胴部40Aは、プルスタットボルト7Aの胴部70Aに嵌合する第1凹部400A、この第1凹部400Aに連通してプルスタットボルト7Aのねじ部710Aに螺合するねじ孔401A、このねじ孔401Aに連通してツール把持装置5における楔部材5Cの先端部に遊嵌する第2凹部402A、及びこの第2凹部402Aの内周面に開口してツール把持装置5におけるピストンロッド5Aの進退によって係止爪6B,6B,…の先端部を出没させる第3凹部403Aを有し、全体が段状の略円筒体によって形成されている。   The body portion 40A includes a first recess 400A that fits into the body portion 70A of the pull-stat bolt 7A, a screw hole 401A that communicates with the first recess 400A and is screwed into the screw portion 710A of the pull-stat bolt 7A. A second recess 402A that communicates with 401A and loosely fits at the tip of the wedge member 5C in the tool gripping device 5, and an opening in the inner peripheral surface of the second recess 402A opens and retracts the piston rod 5A in the tool gripping device 5 It has the 3rd recessed part 403A in which the front-end | tip part of locking nail | claw 6B, 6B, ... protrudes / projects, and the whole is formed of the step-shaped substantially cylindrical body.

胴部40Aの一方側端部は、その軸線方向中間部から先端部に向かって外径が漸次小さくなるテーパ部404Aで形成されている。胴部40Aの他方側端部は、その中間部から先端部に向かって外径が漸次小さくなり、かつツール駆動主軸2のツール嵌合面251に嵌合可能なテーパ状の嵌合面405Aで形成されている。   One end portion of the body portion 40A is formed by a tapered portion 404A whose outer diameter gradually decreases from the axial direction intermediate portion toward the tip portion. The other end portion of the body portion 40A is a tapered fitting surface 405A whose outer diameter gradually decreases from the intermediate portion toward the tip portion and can be fitted to the tool fitting surface 251 of the tool driving main shaft 2. Is formed.

鍔部41Aは、胴部40Aの軸線方向中間部の外周面に一体に設けられている。鍔部41Aの両端面のうち砥石ホイール4B側と反対側の端面は、ツール駆動主軸2のツール受面250に当接可能な扁平な当接面406Aで形成されている。これにより、当接面406Aがツール受面250に当接するとともに、胴部40Aの嵌合面405Aがツール嵌合面251に嵌合すると、加工ツール4がツール駆動主軸2に対する所謂2面拘束タイプの工具として機能する。   The flange portion 41A is integrally provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction of the trunk portion 40A. Of the both end surfaces of the flange portion 41A, the end surface opposite to the grindstone wheel 4B side is formed by a flat contact surface 406A that can contact the tool receiving surface 250 of the tool drive main shaft 2. As a result, the contact surface 406A contacts the tool receiving surface 250, and when the fitting surface 405A of the body portion 40A is fitted to the tool fitting surface 251, the machining tool 4 is a so-called two-surface constraint type with respect to the tool driving main shaft 2. Functions as a tool.

砥石ホイール4Bは、ツール本体4Aの胴部40Aの周囲に配置され、かつツール本体4Aの鍔部41Aに固定され、全体が砥石40Bを外周面に有する環状体によって形成されている。   The grindstone wheel 4B is disposed around the body portion 40A of the tool main body 4A, is fixed to the flange portion 41A of the tool main body 4A, and is entirely formed of an annular body having the grindstone 40B on the outer peripheral surface.

次に、本実施の形態に示すツール交換装置1を工作機械(複合加工機)に適用する場合につき、図10を用いて説明する。図10は、本発明の実施の形態に係るツール交換装置を複合加工機に適用する場合について説明するために示す平面図である。   Next, the case where the tool changer 1 shown in the present embodiment is applied to a machine tool (multi-task machine) will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view for explaining the case where the tool changer according to the embodiment of the present invention is applied to a multi-task machine.

図10において、符号10で示す複合加工機は、加工機本体20及び付属装置(図示せず)等からなり、ベッド1000上に載置されている。   In FIG. 10, the multi-tasking machine indicated by reference numeral 10 includes a processing machine main body 20 and an accessory device (not shown), and is placed on a bed 1000.

加工機本体20は、ワークWを主軸105で支持して回転駆動するワーク支持駆動ユニット100と、加工ツール4を着脱可能に保持して回転駆動するツール駆動主軸ユニット200と、ツール駆動主軸ユニット200と共にツール交換装置1を構成するツール保持具ユニット3とを備えている。   The processing machine main body 20 includes a work support driving unit 100 that supports and rotates the work W by the main shaft 105, a tool driving main shaft unit 200 that holds the processing tool 4 detachably and rotates, and a tool driving main shaft unit 200. A tool holder unit 3 constituting the tool changer 1 is also provided.

ワーク支持駆動ユニット100は、主軸台ベース101及び左右2つの主軸台103,103を有し、ベッド1000上の前方端部(図10では下側)に載置されている。   The work support drive unit 100 has a headstock base 101 and two left and right headstocks 103, 103, and is placed on the front end (lower side in FIG. 10) on the bed 1000.

主軸台ベース101の背面部(図10では上側)には、左右(Z軸)方向に所定の間隔をもって互いに並列し、かつZ軸方向に延在する2つの主軸台スライドガイド102,102が配設されている。   On the back surface of the headstock base 101 (upper side in FIG. 10), two headstock slide guides 102 and 102 are arranged in parallel with each other at a predetermined interval in the left-right (Z-axis) direction and extending in the Z-axis direction. It is installed.

主軸台103,103は、それぞれが対応する主軸台スライドガイド102,102上にZ軸方向に沿って移動自在に配設されている。そして、それぞれが各主軸台スライドガイド102,102上における所定の位置に位置決めされ、その両中心部間でワークWを挟持するように構成されている。主軸台103,103には、それぞれ主軸105,105を所定の回転数で回転駆動する主軸駆動モータ104,104が搭載されている。   The headstocks 103 and 103 are arranged on the corresponding headstock slide guides 102 and 102 so as to be movable along the Z-axis direction. Each of the headstock slide guides 102 and 102 is positioned at a predetermined position, and the workpiece W is sandwiched between the center portions thereof. The spindle stocks 103 and 103 are equipped with spindle drive motors 104 and 104 that respectively drive the spindles 105 and 105 at a predetermined rotational speed.

ツール駆動主軸ユニット200は、加工ツール4の被把持部を把持可能なツール駆動主軸2、及びこのツール駆動主軸2を回転駆動するツール駆動主軸回転モータ203を有し、ベッド1000上のX軸ステージ301にZ軸ステージ21を介して搭載されている。そして、ツール駆動主軸回転モータ203の回転駆動力をツール駆動主軸2に伝達し、さらにツール駆動主軸2上の加工ツール4を所定の回転数で回転駆動するように構成されている。   The tool drive spindle unit 200 includes a tool drive spindle 2 that can grip a gripped portion of the processing tool 4 and a tool drive spindle rotation motor 203 that rotationally drives the tool drive spindle 2, and an X-axis stage on the bed 1000. 301 is mounted via the Z-axis stage 21. Then, the rotational driving force of the tool driving main shaft rotating motor 203 is transmitted to the tool driving main shaft 2, and the machining tool 4 on the tool driving main shaft 2 is rotationally driven at a predetermined rotational speed.

一方、付属装置は、オイル供給装置・冷却装置・エア供給装置・クーラント供給装置と、これら装置を加工機本体2に接続するダクト装置等とから構成されている。   On the other hand, the accessory device includes an oil supply device, a cooling device, an air supply device, a coolant supply device, and a duct device that connects these devices to the processing machine body 2.

このように構成された複合加工機10においては、全体の動作がコンピュータ数値制御装置(CNC)によって制御される。このため、主軸105,105によって支持されたワークWがツール駆動主軸ユニット200の加工ツール4によって自動的に加工される。また、ツール駆動主軸2とツール保持具ユニット3との間における主軸側の加工ツール4,4と保持具ユニット側の加工ツール4との交換も自動的に行われる。   In the multi-tasking machine 10 configured as described above, the entire operation is controlled by a computer numerical controller (CNC). For this reason, the workpiece W supported by the spindles 105 and 105 is automatically machined by the machining tool 4 of the tool drive spindle unit 200. In addition, the machining tools 4 and 4 on the spindle side and the machining tool 4 on the holder unit side are automatically exchanged between the tool driving spindle 2 and the tool holder unit 3.

〔ツール交換方法装置1によるツール交換方法〕
次に、本実施の形態に係るツール交換装置を用いたツール交換方法につき、図11〜図14を用いて説明する。
[Tool changing method by the tool changing method apparatus 1]
Next, a tool changing method using the tool changing device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図11〜図13は、本発明の実施の形態に係るツール交換方法を説明するために示す断面図である。図14は、本発明の実施の形態に係るツール交換方法を説明するために示すフローチャートである。   11 to 13 are cross-sectional views for explaining a tool changing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 is a flowchart shown for explaining the tool replacement method according to the embodiment of the present invention.

本実施の形態に示すツール交換方法は、「加工ツールのツールマガジンへの回収」及び「ツール駆動主軸のクリーニング」・「加工ツールのツール駆動主軸への装着」の各工程が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。   In the tool replacement method shown in the present embodiment, the steps of “collecting the machining tool into the tool magazine”, “cleaning the tool drive spindle”, and “mounting the machining tool onto the tool drive spindle” are sequentially performed. Each of these steps will be described sequentially.

「加工ツールのツールマガジンへの回収」
図11(a)〜(c)は、本発明の実施の形態に係るツール交換方法における加工ツールのツールマガジンへの回収について説明するために示す断面図である。図11(a)は加工ツール回収前の状態を、図11(b)は加工ツール回収状態を、また図11(c)は加工ツール回収後の状態それぞれ示す。
"Recovering processing tools into the tool magazine"
FIGS. 11A to 11C are cross-sectional views for explaining collection of the processing tool into the tool magazine in the tool replacement method according to the embodiment of the present invention. 11A shows a state before the processing tool is collected, FIG. 11B shows a state where the processing tool is collected, and FIG. 11C shows a state after the processing tool is collected.

なお、予めツール保持具ユニット3のサーボモータを駆動制御してツールマガジン3Aを回転させ、ツールマガジン3A上のツール保持具3B,3B,…のうち加工ツール4の保持されていないツール保持具3Bがツール駆動主軸上の加工ツール4(交換対象としての使用済み加工ツール4)をツールマガジン3Aに回収可能な位置(ツール交換位置)に配置されているものとする。   The tool magazine 3A is rotated by driving and controlling the servo motor of the tool holder unit 3 in advance, and the tool holder 3B of the tool holder 3B, 3B,. Is assumed to be disposed at a position (tool replacement position) where the processing tool 4 (used processing tool 4 to be replaced) on the tool drive spindle can be collected in the tool magazine 3A.

先ず、図11(a)に示すように、交換対象としての使用済み加工ツール4がツール把持装置5を介して装着されたツール駆動主軸2をX軸方向及びZ軸方向に沿ってそれぞれ所定のストローク量だけ移動させ、ツール交換位置に対応するツール交換待機位置に位置決めする(図14のステップS1)。   First, as shown in FIG. 11 (a), a tool driving main shaft 2 on which a used processing tool 4 to be replaced is mounted via a tool gripping device 5 is set in predetermined directions along the X-axis direction and the Z-axis direction, respectively. It is moved by the stroke amount and positioned at the tool change standby position corresponding to the tool change position (step S1 in FIG. 14).

次いで、図11(b)に示すように、ツール駆動主軸2をそのツール交換待機位置からツール交換位置のツール保持具3Bに向かってZ軸方向に所定のストローク量だけ往動させ、このツール交換位置でツール駆動主軸2からツール保持具3Bに使用済み加工ツール4を移し替える(図14のステップS2)。この加工ツール4の移し替えは、保持具ソケット31Bの空間部3113Bにスタットボルト7Aの胴部70A及び加工ツール4の胴部40Aを挿入することにより行われる。この際、スタットボルト7Aの保持具ソケット31Bへの挿入によってボールプランジャ7Bのボール70Bがスタットボルト7Aをそのテーパ面720Aに圧接すると、ソケット保持具側に引き込んだ状態で加工ツール4を係止する。また、加工ツール4の保持具ソケット31Bへの挿入によってそのテーパ部404Aが空間部3113Bのテーパ面3117Bに嵌合する。そして、加工ツール4がツール交換位置でツール保持具3Bに装着されると、ツール把持装置5の作動によってツール駆動主軸2に対する装着状態を解除し、ツール駆動主軸2から離脱される。これにより、使用済み加工ツール4がツールマガジン3Aに回収される。   Next, as shown in FIG. 11B, the tool drive main shaft 2 is moved forward by a predetermined stroke amount in the Z-axis direction from the tool change standby position toward the tool holder 3B at the tool change position. The used machining tool 4 is transferred from the tool drive spindle 2 to the tool holder 3B at the position (step S2 in FIG. 14). The transfer of the processing tool 4 is performed by inserting the body portion 70A of the stat bolt 7A and the body portion 40A of the processing tool 4 into the space 3113B of the holder socket 31B. At this time, when the ball 70B of the ball plunger 7B presses the stat bolt 7A against the tapered surface 720A by inserting the stat bolt 7A into the holder socket 31B, the processing tool 4 is locked in a state of being pulled to the socket holder side. . Further, the taper portion 404A is fitted into the taper surface 3117B of the space portion 3113B by inserting the processing tool 4 into the holder socket 31B. Then, when the processing tool 4 is mounted on the tool holder 3B at the tool replacement position, the mounting state with respect to the tool driving main shaft 2 is released by the operation of the tool gripping device 5, and is detached from the tool driving main shaft 2. As a result, the used processing tool 4 is collected in the tool magazine 3A.

しかる後、図11(c)に示すように、ツール駆動主軸2をツール交換位置から離間する方向にZ軸方向に沿って所定のストロークだけ復動させ、ツール交換位置に対応するツール交換待機位置に位置決めする(図14のステップS3)。   Thereafter, as shown in FIG. 11C, the tool drive spindle 2 is moved back by a predetermined stroke along the Z-axis direction in a direction away from the tool change position, and a tool change standby position corresponding to the tool change position. (Step S3 in FIG. 14).

「ツール駆動主軸のクリーニング」
図12(a)〜(c)は、本発明の実施の形態に係るツール交換方法におけるツール駆動主軸のクリーニングについて説明するために示す断面図である。図12(a)はツールクリーニング前の状態を、図12(b)はツールクリーニング状態を、また図12(c)はツールクリーニング後の状態それぞれ示す。
"Cleaning the tool drive spindle"
FIGS. 12A to 12C are cross-sectional views for explaining the cleaning of the tool drive main shaft in the tool replacement method according to the embodiment of the present invention. 12A shows a state before tool cleaning, FIG. 12B shows a tool cleaning state, and FIG. 12C shows a state after tool cleaning.

先ず、図12(a)に示すように、ツール保持具ユニット3のサーボモータを駆動制御してツールマガジン3Aを時計回りに180°回転させ、ツール駆動主軸2のツール装着面25(ツール受面250及びツール嵌合面251)を清掃可能な位置(ツール交換位置)にツールマガジン3A上のクリーニングツール3Cを位置決めする(図14のステップS4)。   First, as shown in FIG. 12A, the servo motor of the tool holder unit 3 is driven and controlled to rotate the tool magazine 3A clockwise by 180 °, and the tool mounting surface 25 (tool receiving surface) of the tool driving spindle 2 is rotated. The cleaning tool 3C on the tool magazine 3A is positioned at a position (tool replacement position) where the 250 and the tool fitting surface 251) can be cleaned (step S4 in FIG. 14).

次いで、図12(b)に示すように、ツール駆動主軸2をそのツール交換待機位置からツール交換位置のツール保持具3Bに向かってZ軸方向に所定のストローク量だけ往動させ、このツール交換位置でツールマガジン3A上のクリーニングツール3Cに接近させる(図14のステップS5)。このツール駆動主軸2のクリーニングツール3Cへの接近は、吸引器ホルダ31Cの第2凸部3118C2をツール駆動主軸2の開口部内に、またツール把持装置5の楔状部材5Cを吸引器ホルダ31Cの空間3112C2にそれぞれ挿入することにより行われる。この際、吸引器ホルダ31Cへのツール駆動主軸2の挿入(ツール駆動主軸2への吸引器ホルダ31Cの挿入)によって第1凸部3117C1がツール駆動主軸2のツール受面250に当接するとともに、第2凸部3118C2がツール嵌合面251に嵌合すると、胴部3110Cの先端面とツール駆動主軸2のツール受面250との間に第2エア吸引路3117Cに連通する空間aが形成されるとともに、第2凸部3118C2の外周面とツール駆動主軸2のツール嵌合面251との間に空間aに連通する空間bが形成される。そして、圧縮エアをエア吸引器32Cのエア導入部320Cから内部に導入してエア導出部321Cから外部に導出することにより吸引力を発生させ、ツール駆動主軸2のツール装着面25(ツール受面250及びツール嵌合面251)をエアの吸引によって清掃する(図14のステップS6)。これにより、ツール駆動主軸2のツール装着面25に付着した加工屑や塵埃等が取り除かれる。 Next, as shown in FIG. 12B, the tool drive main shaft 2 is moved forward by a predetermined stroke amount in the Z-axis direction from the tool change standby position toward the tool holder 3B at the tool change position. At this position, the cleaning tool 3C on the tool magazine 3A is approached (step S5 in FIG. 14). The tool approach to cleaning tools 3C of the drive spindle 2, aspirator second protrusion 3118C 2 tool drive spindle 2 in the opening of the holder 31C, also the wedge-shaped member 5C tool gripping device 5 of the aspirator holder 31C It is performed by inserting each of the spaces 3112C 2. At this time, the first convex portion 3117C 1 comes into contact with the tool receiving surface 250 of the tool drive main shaft 2 by insertion of the tool drive main shaft 2 into the suction device holder 31C (insertion of the suction device holder 31C into the tool drive main shaft 2). When the second convex portion 3118C 2 is fitted to the tool fitting surface 251, a space a communicating with the second air suction path 3117C is formed between the distal end surface of the body portion 3110C and the tool receiving surface 250 of the tool driving main shaft 2. A space b communicating with the space a is formed between the outer peripheral surface of the second convex portion 3118C 2 and the tool fitting surface 251 of the tool driving main shaft 2 while being formed. Then, the compressed air is introduced into the inside from the air introduction part 320C of the air suction unit 32C and led out to the outside from the air lead-out part 321C, thereby generating a suction force, and the tool mounting surface 25 (tool receiving surface) of the tool drive spindle 2 250 and the tool fitting surface 251) are cleaned by air suction (step S6 in FIG. 14). Thereby, the processing waste, dust, etc. adhering to the tool mounting surface 25 of the tool drive spindle 2 are removed.

しかる後、図12(c)に示すように、ツール駆動主軸2をツール交換位置から離間する方向にZ軸方向に沿って所定のストロークだけ復動させ、ツール交換位置に対応するツール交換待機位置に位置決めする(図14のステップS7)。   Thereafter, as shown in FIG. 12C, the tool drive main shaft 2 is moved back by a predetermined stroke along the Z-axis direction in a direction away from the tool change position, and a tool change standby position corresponding to the tool change position. (Step S7 in FIG. 14).

「加工ツールのツール駆動主軸への装着」
図13(a)〜(c)は、本発明の実施の形態に係るツール交換方法における加工ツールのツール駆動主軸への装着について説明するために示す断面図である。図13(a)は加工ツール装着前の状態を、図13(b)は加工ツール装着状態を、また図13(c)は加工ツール装着後の状態それぞれ示す。
"Mounting of machining tools to the tool drive spindle"
FIGS. 13A to 13C are cross-sectional views for explaining the mounting of the processing tool to the tool drive spindle in the tool replacement method according to the embodiment of the present invention. 13A shows a state before the machining tool is mounted, FIG. 13B shows a state where the machining tool is mounted, and FIG. 13C shows a state after the processing tool is mounted.

先ず、図13(a)に示すように、ツール保持具ユニット3のサーボモータを駆動制御してツールマガジン3Aを時計回りに90°回転させ、ツール駆動主軸2のツール装着面25(ツール受面250及びツール嵌合面251)に装着可能な位置(ツール交換位置)にツールマガジン3A上の加工ツール4(未使用加工ツール4)を位置決めする(図14のステップS8)。   First, as shown in FIG. 13A, the servo motor of the tool holder unit 3 is driven and controlled to rotate the tool magazine 3A by 90 ° in the clockwise direction, so that the tool mounting surface 25 (tool receiving surface) of the tool driving spindle 2 is obtained. The processing tool 4 (unused processing tool 4) on the tool magazine 3A is positioned at a position (tool replacement position) at which it can be mounted on 250 and the tool fitting surface 251) (step S8 in FIG. 14).

次いで、図13(b)に示すように、ツール駆動主軸2をそのツール交換待機位置からツール交換位置のツール保持具3Bに向かってZ軸方向に所定のストローク量だけ往動させ、このツール交換位置でツール駆動主軸2にツール保持具3Bから未使用加工ツール4を移し替える(図14のステップS9)。この加工ツール4の移し替えは、加工ツール4の第2凹部402A内にツール把持装置5の楔状部材5Cを、またツール駆動主軸2の開口部内に加工ツール4のテーパ部404Aを挿入することにより行われる。この際、加工ツール4のツール駆動主軸2内への挿入によってテーパ部404Aの嵌合面405Aがツール駆動主軸2のツール嵌合面251に嵌合するとともに、鍔部41Aの当接面406Aがツール駆動主軸2のツール受面250に当接すると、ツール駆動主軸2が加工ツール4を所謂2面拘束して保持する。そして、加工ツール4がツール交換位置でツール駆動主軸2に保持されると、ツール把持装置5の作動によって係止爪5B,5Bが加工ツール4の第3凹部403Aを係止する。これにより、加工ツール4がツール駆動主軸2にツール把持装置5を介して装着される。   Next, as shown in FIG. 13B, the tool drive main shaft 2 is moved forward by a predetermined stroke amount in the Z-axis direction from the tool change standby position toward the tool holder 3B at the tool change position. At the position, the unused machining tool 4 is transferred from the tool holder 3B to the tool drive spindle 2 (step S9 in FIG. 14). This transfer of the processing tool 4 is performed by inserting the wedge-shaped member 5C of the tool gripping device 5 into the second recess 402A of the processing tool 4 and the tapered portion 404A of the processing tool 4 into the opening of the tool driving spindle 2. Done. At this time, the fitting surface 405A of the tapered portion 404A is fitted to the tool fitting surface 251 of the tool driving main shaft 2 by inserting the processing tool 4 into the tool driving main shaft 2, and the contact surface 406A of the flange portion 41A is also fitted. When the tool driving main shaft 2 comes into contact with the tool receiving surface 250 of the tool driving main shaft 2, the tool driving main shaft 2 holds the processing tool 4 in a so-called two-surface restraint. When the processing tool 4 is held on the tool driving spindle 2 at the tool replacement position, the locking claws 5B and 5B lock the third recess 403A of the processing tool 4 by the operation of the tool gripping device 5. Thereby, the processing tool 4 is mounted on the tool driving spindle 2 via the tool gripping device 5.

しかる後、図13(c)に示すように、加工ツール4がツール把持装置5を介して装着されたツール駆動主軸2をツール交換位置から離間する方向にZ軸方向に沿って所定のストロークだけ復動させ、ツール交換位置に対応するツール交換待機位置に位置決めして待機する(図14のステップS10)。   Thereafter, as shown in FIG. 13 (c), the tool driving main shaft 2 on which the processing tool 4 is mounted via the tool gripping device 5 is separated from the tool replacement position by a predetermined stroke along the Z-axis direction. The actuator is moved backward and positioned at the tool change standby position corresponding to the tool change position and waits (step S10 in FIG. 14).

[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the embodiment]
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

ツール駆動主軸2のツール装着面25がクリーニングツール3C(エア吸引器32C)によるエアの吸引によって清掃され、ツール装着面25全体の清掃を確実に行うことができる。また、ツール駆動主軸2に対する加工ツール4の装着時にツール本体4Aの中心軸線とツール嵌合面251の中心軸線とがずれても、この位置ずれをツール保持具3Bが動作して吸収することができ、ツール本体4Aのツール嵌合面251への当接による損傷の発生を抑制することができる。これにより、ツール駆動主軸2のツール装着面25に対する加工ツール4の良好な装着精度を得ることができ、ワーク加工精度を高めることができる。   The tool mounting surface 25 of the tool driving spindle 2 is cleaned by air suction by the cleaning tool 3C (air suction device 32C), and the entire tool mounting surface 25 can be reliably cleaned. Further, even when the center axis of the tool body 4A and the center axis of the tool fitting surface 251 are shifted when the machining tool 4 is mounted on the tool driving main shaft 2, the tool holder 3B can absorb and absorb this positional shift. It is possible to suppress the occurrence of damage due to the contact of the tool body 4A with the tool fitting surface 251. Thereby, the favorable mounting accuracy of the processing tool 4 with respect to the tool mounting surface 25 of the tool drive spindle 2 can be obtained, and the workpiece processing accuracy can be increased.

以上、本発明のツール交換装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。   As mentioned above, although the tool exchange apparatus of this invention was demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment, It implements in a various aspect in the range which does not deviate from the summary. For example, the following modifications are possible.

(1)本実施の形態では、保持具本体30Bと保持具ソケット31Bとの間に介在する弾性体としてOリング306B,314Bである場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばUリング,Vリング等の他の形状をもつ弾性シール部材やシール部材ではない弾性体でもよい。 (1) In the present embodiment, the case where the O-rings 306B and 314B are the elastic bodies interposed between the holder main body 30B and the holder socket 31B has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, An elastic seal member having another shape such as a U-ring or a V-ring or an elastic body that is not a seal member may be used.

(2)本実施の形態では、吸引器ホルダ31C(胴部3110C)に清掃状態においてツール駆動主軸2の開口部内(ツール嵌合面251)に嵌合する第2凸部3118C2が設けられている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ツール駆動主軸の開口端部(外周面)に嵌合する凹部を吸引器ホルダに設けてもよい。 (2) In the present embodiment, the suction unit holder 31C (body portion 3110C) is provided with the second convex portion 3118C2 that fits in the opening (tool fitting surface 251) of the tool drive main shaft 2 in the cleaning state. Although the case has been described, the present invention is not limited to this, and the suction device holder may be provided with a recess that fits into the open end (outer peripheral surface) of the tool drive main shaft.

(3)本実施の形態では、ツールマガジン3Aに対しツール駆動主軸2をX軸及びZ軸方向に沿って移動させることによりツール交換が行われる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ツール駆動主軸に対しツールマガジンをX軸及びZ軸に沿って移動させることによりツール交換を行うものでもよい。 (3) In the present embodiment, a case has been described in which tool replacement is performed by moving the tool drive spindle 2 along the X-axis and Z-axis directions with respect to the tool magazine 3A. However, the present invention is not limited to this. Instead, the tool may be exchanged by moving the tool magazine along the X axis and the Z axis with respect to the tool driving spindle.

(4)本実施の形態では、砥石を加工ツール4とする工作機械(複合加工機10)に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば旋削用電着ホイール等の旋削工具あるいは熱処理工具・表面仕上げ工具等を加工ツールとする他の工作機械にも本実施の形態と同様に適用可能である。 (4) In the present embodiment, the case of applying to a machine tool (composite processing machine 10) using a grindstone as a processing tool 4 has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, an electrodeposition wheel for turning The present invention can also be applied to other machine tools that use a turning tool, a heat treatment tool, a surface finishing tool, or the like as a processing tool.

(5)本実施の形態では、同種の加工ツール4をツールマガジン3Aに保持されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、複数種の加工ツールをツールマガジンに保持してもよいことは勿論である。 (5) Although the case where the same type of processing tool 4 is held in the tool magazine 3A has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and a plurality of types of processing tools are held in the tool magazine. Of course, it is also good.

本発明の実施の形態に係るツール交換装置のツール駆動主軸に対する加工ツールの装着状態を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the mounting state of the processing tool with respect to the tool drive main axis | shaft of the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置のツール駆動主軸を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the tool drive main axis | shaft of the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置のツール駆動主軸に対する加工ツールの装着状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the mounting state of the processing tool with respect to the tool drive spindle of the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置のツール保持具ユニットを説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the tool holder unit of the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置におけるツール保持具ユニットのツール保持具を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the tool holder of the tool holder unit in the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置におけるツール保持具ユニットのクリーニングツールを説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the cleaning tool of the tool holder unit in the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置におけるツール保持具ユニットのクリーニングツールを説明するために示す平面図。The top view shown in order to demonstrate the cleaning tool of the tool holder unit in the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置におけるツール保持具ユニットのクリーニングツールを説明するために示す側面図。The side view shown in order to demonstrate the cleaning tool of the tool holder unit in the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置における交換対象としての加工ツールを示す断面図。Sectional drawing which shows the processing tool as an exchange object in the tool exchange apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換装置を複合加工機に適用する場合について説明するために示す平面図。The top view shown in order to demonstrate the case where the tool change apparatus which concerns on embodiment of this invention is applied to a multi-tasking machine. (a)〜(c)は、本発明の実施の形態に係るツール交換方法における加工ツールのツールマガジンへの回収について説明するために示す断面図。(A)-(c) is sectional drawing shown in order to demonstrate collection | recovery to the tool magazine of the processing tool in the tool exchange method which concerns on embodiment of this invention. (a)〜(c)は、本発明の実施の形態に係るツール交換方法におけるツール駆動主軸のクリーニングについて説明するために示す断面図。(A)-(c) is sectional drawing shown in order to demonstrate cleaning of the tool drive main axis | shaft in the tool exchange method which concerns on embodiment of this invention. (a)〜(c)は、本発明の実施の形態に係るツール交換方法における加工ツールのツール駆動主軸への装着について説明するために示す断面図。(A)-(c) is sectional drawing shown in order to demonstrate mounting | wearing to the tool drive main axis | shaft of the processing tool in the tool exchange method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るツール交換方法を説明するために示すフローチャート。The flowchart shown in order to demonstrate the tool exchange method which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ツール交換装置
2…ツール駆動主軸、20…圧力壁、21…Z軸ステージ、22…主軸ヘッド、23…軸受押え、24…軸受、25…ツール装着面、250…ツール受面、251…ツール嵌合面、26…凹部
3…ツール保持具ユニット
3A…ツールマガジン、30A〜32A…保持具取付部、34A…ツール取付部
3B…ツール保持具、30B…保持具本体、300B…筐体、3000B…取付片、3001B…内フランジ、301B…蓋体、3010B…ねじ孔、3011B…貫通孔、3012B…鍔部、302B…押圧ピース、303B…移動規制ピース、304B…ストッパねじ、305B…スプリング、306B…Oリング、307B…ボルト、3070B…凹部、308B…ナット、309B…球体、31B…保持具ソケット、310B…第1ソケットエレメント、3100B…シール取付用凹部、3101B…凹孔、3110B…小径の胴部、3111B…大径の胴部、3112B,3113B…空間、3114B…隔壁、3115B…貫通孔、3116B…ねじ孔、3117B…テーパ面、311B…第2ソケットエレメント、312B…第3ソケットエレメント、3120B…大径の胴部、3121B…小径の胴部、3122B…凹部、3123B…シール取付用凹部、3124B…挿通孔、313B…スプリング受け,314B…Oリング、315B…ソケット案内用のピン
3C…クリーニングツール、30C…ツール本体、300C…筐体、3000C…取付片、3001C…内フランジ、301C…蓋体、3010C…鍔部、302C…ホルダ案内用のピン、303C…スプリング、304C…Oリング、31C…吸引器ホルダ、310C…第1ホルダエレメント、3100C…内孔、3101C…内フランジ、3102C…スプリング収容孔、3103C…凹孔、3104C…シール取付用凹部、311C…第2ホルダエレメント、3110C…小径の胴部、3111C…大径の胴部、3112C…中間径の胴部、3112C1,3112C2…空間、3119C1…ベース、3119C2…リブ、3113C…隔壁、3114C…ねじ孔、3115C…第1エア吸引路,3116C…通孔、3117C…第2エア吸引路、3118C1…第1凸部、3118C2…第2凸部、320C…エア導入部、321C…エア導出部、322C…エア吸引部、32C…エア吸引器、33C…栓体、305C…シール取付用凹部,306C…Oリング
4…加工ツール
4A…ツール本体、40A…胴部、400A…第1凹部、401A…ねじ孔、402A…第2凹部、403A…第3凹部、404A…テーパ部、405A…嵌合面、406A…当接面、41A…鍔部
4B…砥石ホイール、40B…砥石
5…ツール把持装置、5A…ピストンロッド、5B…係止爪、5C…楔状部材、5D…プッシャー、5E…スプリング、5F…スプリング受け
7…位置決め機構
7A…プルスタットボルト、70A…大径の胴部、71A…小径の胴部、710A…ねじ孔、72A…鍔部、720A…テーパ面、73A…凹部
7B…ボールプランジャ、70B…ボール、71B…スプリング
10…複合加工機
20…加工機本体
100…ワーク支持駆動ユニット、101…主軸台ベース、102…主軸台スライドガイド、103…主軸台、104…主軸駆動モータ、105…主軸
200…ツール駆動主軸ユニット、203…ツール駆動主軸モータ
301…X軸ステージ
1000…ベッド
W…ワーク
a,b…空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tool change apparatus 2 ... Tool drive main shaft, 20 ... Pressure wall, 21 ... Z-axis stage, 22 ... Main shaft head, 23 ... Bearing press, 24 ... Bearing, 25 ... Tool mounting surface, 250 ... Tool receiving surface, 251 ... Tool fitting surface, 26 ... concave portion 3 ... tool holder unit 3A ... tool magazine, 30A to 32A ... holder attaching portion, 34A ... tool attaching portion 3B ... tool holder, 30B ... holder main body, 300B ... housing, 3000B ... Mounting piece, 3001B ... Inner flange, 301B ... Cover, 3010B ... Screw hole, 3011B ... Through hole, 3012B ... Hut part, 302B ... Pressing piece, 303B ... Movement restriction piece, 304B ... Stopper screw, 305B ... Spring, 306B ... O-ring, 307B ... bolt, 3070B ... recess, 308B ... nut, 309B ... sphere, 31B ... holder socket G, 310B ... 1st socket element, 3100B ... seal mounting recess, 3101B ... concave hole, 3110B ... small diameter barrel, 3111B ... large diameter barrel, 3112B, 3113B ... space, 3114B ... partition, 3115B ... through hole 3116B ... Screw hole, 3117B ... Tapered surface, 311B ... Second socket element, 312B ... Third socket element, 3120B ... Large diameter barrel, 3121B ... Small diameter barrel, 3122B ... Recess, 3123B ... Recess for seal attachment 3124B ... insertion hole, 313B ... spring receiver, 314B ... O-ring, 315B ... socket guide pin 3C ... cleaning tool, 30C ... tool body, 300C ... housing, 3000C ... mounting piece, 3001C ... inner flange, 301C ... Lid, 3010C ... collar, 302C ... for holder guidance Pin, 303C ... spring, 304C ... O-ring, 31C ... aspirator holder, 310C ... first holder element, 3100C ... inner hole, 3101C ... inner flange, 3102C ... spring receiving hole, 3103C ... recessed hole, 3104C ... seal mounting use recess, 311C ... second holder element, 3110C ... diameter of the body portion, the body portion of the 3111 c ... large diameter, 3112C ... body portion of the intermediate diameter, 3112C 1, 3112C 2 ... space, 3119C 1 ... base, 3119C 2 ... rib , 3113C ... partition wall, 3114C ... screw hole, 3115C ... first air suction passage, 3116C ... hole, 3117C ... second air suction passage, 3118C 1 ... first convex portion, 3118C 2 ... second convex portion, 320C ... air Introducing section, 321C ... Air outlet section, 322C ... Air suction section, 32C ... Air suction device, 33C ... Plug body, 05C: Seal mounting recess, 306C ... O-ring 4 ... Processing tool 4A ... Tool body, 40A ... Body, 400A ... First recess, 401A ... Screw hole, 402A ... Second recess, 403A ... Third recess, 404A ... Tapered portion, 405A ... mating surface, 406A ... abutment surface, 41A ... collar 4B ... grinding wheel, 40B ... grinding wheel 5 ... tool gripping device, 5A ... piston rod, 5B ... locking claw, 5C ... wedge-shaped member, 5D ... pusher, 5E ... spring, 5F ... spring receiver 7 ... positioning mechanism 7A ... pull-stat bolt, 70A ... large diameter barrel, 71A ... small diameter barrel, 710A ... screw hole, 72A ... collar, 720A ... taper surface 73A ... Recess 7B ... Ball plunger, 70B ... Ball, 71B ... Spring 10 ... Multi-tasking machine 20 ... Processing machine body 100 ... Work support drive unit , 101 ... spindle head base, 102 ... spindle head slide guide, 103 ... spindle head, 104 ... spindle drive motor, 105 ... spindle 200 ... tool drive spindle unit, 203 ... tool drive spindle motor 301 ... X-axis stage 1000 ... bed W ... Work a, b ... Space

Claims (6)

保持具本体と、
前記保持具本体に対し互いに直交する3つの軸線方向及びこれら軸線方向に沿った軸線の回りに動作可能に弾性体を介して配置され、加工ツールを着脱可能に保持する保持具ソケットと
を備えたことを特徴とするツール保持具。
A holder body;
A holder socket which is arranged via an elastic body so as to be operable around three axial directions orthogonal to the holder main body and axes along these axial directions and detachably holds a processing tool; A tool holder characterized by that.
前記保持具ソケットは、前記加工ツールを位置決めする位置決め機構を有し、前記位置決め機構が加工ツール着脱側と反対側に前記加工ツールを引き込んで係止する係止部材を含む請求項1に記載のツール保持具。   The said holder socket has a positioning mechanism which positions the said processing tool, The said positioning mechanism includes the latching member which draws and latches the said processing tool on the opposite side to the processing tool attachment / detachment side. Tool holder. 前記位置決め機構は、前記加工ツールの位置決め状態において前記係止部材から前記保持具ソケットの加工ツール着脱側と反対側に引き込む引き込み力を受けるテーパ面を有するツール連結部材を含み、前記ツール連結部材が前記加工ツールに取り付けられている請求項2に記載のツール保持具。   The positioning mechanism includes a tool coupling member having a tapered surface that receives a pulling force that is pulled from the locking member to the side opposite to the processing tool attaching / detaching side of the holder socket when the processing tool is positioned. The tool holder according to claim 2 attached to said processing tool. 前記ツール連結部材はプルスタットボルトによって形成され、前記係止部材はボールプランジャによって形成されている請求項3に記載のツール保持具。   The tool holder according to claim 3, wherein the tool connecting member is formed by a pull-stat bolt, and the locking member is formed by a ball plunger. 前記保持具ソケットは、前記加工ツールの先端部に嵌合可能なテーパ状の凹部を有する請求項1に記載のツール保持具。   The tool holder according to claim 1, wherein the holder socket has a tapered recess that can be fitted to a distal end portion of the processing tool. 工作機械におけるツール駆動主軸のツール装着面に着脱可能に保持された主軸側の加工ツールと、ツールマガジンにツール保持具を介して着脱可能に保持されたマガジン側の加工ツールとを交換するツール交換装置であって、
前記ツール保持具は、
保持具本体と、
前記保持具本体に対し互いに直交する3つの軸線方向及びこれら軸線方向に沿った軸線の回りに動作可能に弾性体を介して配置され、加工ツールを着脱可能に保持する保持具ソケットと
を備えたことを特徴とするツール交換装置。
Tool exchange for exchanging a spindle-side machining tool that is detachably held on a tool mounting surface of a tool drive spindle in a machine tool and a magazine-side machining tool that is detachably held in a tool magazine via a tool holder A device,
The tool holder is
A holder body;
A holder socket which is arranged via an elastic body so as to be operable around three axial directions orthogonal to the holder main body and axes along these axial directions and detachably holds a processing tool; A tool changer characterized by that.
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