JP4433968B2

JP4433968B2 - Machine tool and tool change method for machine tool

Info

Publication number: JP4433968B2
Application number: JP2004283212A
Authority: JP
Inventors: 賢長嶌
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2024-09-29
Also published as: JP2006095627A

Description

本発明は、工作機械および工作機械の工具交換方法に関し、詳細には、自動工具交換装置における切り屑の堆積を防止できる工作機械および工具交換方法に関する。 The present invention relates to a machine tool and a tool change method for a machine tool, and more particularly to a machine tool and a tool change method that can prevent chip accumulation in an automatic tool changer.

従来、工作機械であるマシニングセンタは、ワークを加工する工作機械本体と、当該工作機械本体を囲繞するスプラッシュカバーとを主体として構成されている。そして、このマシニングセンタの工具交換は、工作機械本体に設けられた自動工具交換装置によっておこなわれている。この自動工具交換装置は、複数の工具を格納できる工具マガジンを備え、操作パネルの指示に基づいて、工具マガジンから所定の工具を割り出し、その割り出された工具を工具交換準備位置に移動して待機させる。そして、主軸の先端部に装着された工具と、工具マガジンの工具交換準備位置に待機する所定の工具との間で工具交換動作がおこなわれる。このような自動工具交換装置は、工具交換の動作方式によって主に２つに分けられる。例えば、工具を把持する把持部を両端部に備えた工具交換アームの旋回動作によって工具交換をおこなうアーム方式のものと、逆に工具交換アームを有さず、工具マガジンと主軸との間で工具を直接交換するアームレス方式のものとがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a machining center, which is a machine tool, is mainly composed of a machine tool main body that processes a workpiece and a splash cover that surrounds the machine tool main body. The tool change in the machining center is performed by an automatic tool changer provided in the machine tool body. This automatic tool changer is equipped with a tool magazine that can store a plurality of tools. Based on an instruction on the operation panel, a predetermined tool is indexed from the tool magazine, and the calculated tool is moved to a tool change preparation position. Wait. Then, a tool change operation is performed between the tool mounted on the tip of the spindle and a predetermined tool waiting at the tool change preparation position of the tool magazine. Such an automatic tool changer is mainly divided into two types according to the operation method of tool change. For example, an arm type that performs tool change by turning operation of a tool change arm provided with gripping parts at both ends for holding a tool, and conversely a tool between a tool magazine and a spindle without a tool change arm. There is an armless type that directly replaces.

前者の方式の一例として、工具マガジンと、主軸台に装着された主軸との間に配設され、主軸の軸線と平行な旋回軸を備えた工具交換アームとを備え、当該工具交換アームの旋回動作によって工具交換可能な工具交換装置および工具交換方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、後者の方式の一例としては、工具マガジンを覆うマガジンカバーを備え、該マガジンカバーの、工作機械本体の主軸に対向する位置に開口する開口部に開閉カバーを備えた自動工具交換装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の自動工具交換装置によれば、工具マガジンがマガジンカバーで覆われているので、工具マガジン内に切り屑が付着するのを防止できる。さらに、工具貯蔵マガジン内で工具が待機位置に移動したときは、マガジンカバーの開口部を遮蔽し、主軸との交換位置に工具が移動したときだけ、工具交換のために開口部を開口するので、マガジンカバー内の工具貯蔵マガジンに切り屑が付着するのを防止することができる。
特開平１１−５８１６７号公報特開平７−１１２３４１号公報 As an example of the former method, the tool changer is provided between a tool magazine and a spindle mounted on the headstock, and has a tool changing arm having a turning axis parallel to the axis of the spindle, and the tool changing arm turns. A tool changer and a tool change method that allow tool change by operation are known (for example, see Patent Document 1). As an example of the latter method, there is known an automatic tool changer that includes a magazine cover that covers a tool magazine, and that has an opening / closing cover at an opening portion of the magazine cover that faces the main shaft of the machine tool body. (For example, refer to Patent Document 2). According to the automatic tool changer described in Patent Literature 2, since the tool magazine is covered with the magazine cover, it is possible to prevent chips from adhering to the tool magazine. Furthermore, when the tool moves to the standby position in the tool storage magazine, the opening of the magazine cover is shielded, and the opening is opened for tool replacement only when the tool moves to the replacement position with the spindle. It is possible to prevent chips from adhering to the tool storage magazine in the magazine cover.
JP-A-11-58167 JP-A-7-112341

しかしながら、特許文献１に記載の工具交換装置および工具交換方法では、工作機械本体から飛散するクーラントの飛沫や切り屑が、マシニングセンタの加工領域の近傍に配設された工具交換アームや工具マガジンなどに付着して故障するという問題点があった。さらに、この工作機械の工具貯蔵マガジンに、特許文献２に記載のようなマガジンカバーを設けても、工具交換アームに切り屑が付着するという問題点があった。また、特許文献２に記載の自動工具交換装置によれば、工具貯蔵マガジンを覆うマガジンカバー内の工具は、主軸の軸線方向と平行に立設して貯蔵されているので、その工具長を考慮してマガジンカバーを設定しなければならず、マガジンカバーが必然的に大きくなってしまうという問題点があった。これにより、スプラッシュカバー内の工作機械本体の加工領域が狭くなり、テーブルの移動範囲までも狭められ、マシニングセンタの機能性および操作性が悪くなるという問題点があった。 However, in the tool changer and the tool change method described in Patent Document 1, splashes and chips of coolant splashing from the machine tool main body are applied to a tool change arm, a tool magazine, or the like disposed in the vicinity of the machining area of the machining center. There was a problem of failure due to adhesion. Further, even if the tool storage magazine of this machine tool is provided with a magazine cover as described in Patent Document 2, there is a problem that chips adhere to the tool change arm. In addition, according to the automatic tool changer described in Patent Document 2, the tool in the magazine cover that covers the tool storage magazine is stored upright in parallel with the axial direction of the main spindle, so the tool length is taken into consideration. The magazine cover must be set, and the magazine cover inevitably becomes large. As a result, the machining area of the machine tool main body within the splash cover is narrowed, the range of movement of the table is also narrowed, and the functionality and operability of the machining center are deteriorated.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、工作機械の加工領域を狭めることなく、工具交換装置に切り屑が堆積するのを防止できる工作機械および工作機械の工具交換方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a machine tool and a tool change method for a machine tool that can prevent chips from accumulating on the tool changer without narrowing the machining area of the machine tool. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、請求項１に係る工作機械によれば、工作機械の基台となるベッドと、当該ベッド上に固定されたコラムと、当該コラムに設けられた主軸ヘッドと、当該主軸ヘッドに設けられ、先端部に工具が着脱可能に装着される主軸と、当該主軸の先端部に装着された工具を他の工具に交換する自動工具交換装置とを備えた工作機械において、前記自動工具交換装置は、複数の工具を格納するとともに、工具格納位置から所定の工具を工具交換準備位置に移動する工具マガジンと、当該工具マガジンの前記工具交換準備位置と、前記主軸の先端部との間に配設され、前記主軸の軸線と平行な回転軸線を中心に回転可能に設けられた軸部と、当該軸部の長手方向に直交する方向に延設されるとともに、両端部に工具を把持する一対の把持部が形成され、当該一対の把持部が、前記主軸に装着された一の工具と前記工具交換準備位置に位置する他の工具との間を旋回可能な工具交換アームとを備え、更に、前記軸部および前記工具交換アームを囲繞して保護するアームカバーと、前記工具マガジンを囲繞して保護するマガジンカバーと、前記アームカバーの下部に設けられ、前記工具交換アームの旋回領域近傍に形成された第１の開口部と、当該第１の開口部に開閉自在に設けられ、前記第１の開口部を開閉する第１の開閉部材と、前記マガジンカバーの下部に設けられ、前記工具交換準備位置の近傍に形成された第２の開口部と、当該第２の開口部に開閉自在に設けられ、前記第２の開口部を開閉する第２の開閉部材とを備えている。 In order to achieve the above object, according to a machine tool according to claim 1, a bed serving as a base of the machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, In a machine tool provided with a spindle provided on a spindle head and having a tool detachably mounted on a tip part thereof, and an automatic tool changer for exchanging the tool attached to the tip part of the spindle with another tool, The automatic tool changer stores a plurality of tools and moves a predetermined tool from a tool storage position to a tool change preparation position, the tool change preparation position of the tool magazine, and a tip end portion of the spindle A shaft portion disposed between the shaft portion and rotatably provided around a rotation axis parallel to the axis of the main shaft, and extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the shaft portion, and at both ends. Gripping one The grip portion of the formation, the pair of gripping portions, and a tool changing arm pivotable between other tools located in the tool change preparation position as one of the tool attached to the spindle, further , an arm cover for protecting surrounds the shaft portion and the tool changing arm, the magazine cover protecting surrounds the tool magazine, is provided in the lower portion of the arm cover, the turning region near the tool changing arm A first opening formed, a first opening / closing member that opens and closes in the first opening, opens and closes the first opening, and is provided in a lower portion of the magazine cover; A second opening formed in the vicinity of the replacement preparation position; and a second opening / closing member provided in the second opening so as to be openable and closable and opening and closing the second opening .

また、請求項２に係る工作機械では、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記第１の開口部の、前記第１の開閉部材が開く方向の端部には、前記第１の開閉部材の、前記第１の開口部側の上面に当接する第１のスクレーパが設けられ、前記第２の開口部の、前記第２の開閉部材が開く方向の端部には、前記第２の開閉部材の、前記第２の開口部側の上面に当接する第２のスクレーパが設けられている。 Further, in the machine tool according to claim 2 , in addition to the configuration of the invention according to claim 1 , the first opening has an end portion in a direction in which the first opening and closing member is opened. A first scraper that abuts the upper surface of the opening / closing member on the side of the first opening is provided, and the second opening has an end portion in the direction in which the second opening / closing member opens in the second opening. There is provided a second scraper that contacts the upper surface of the opening and closing member on the second opening side.

また、請求項３に係る工作機械の工具交換方法では、請求項１又は２に記載の工作機械と、工具交換を指示する工具交換指示手段と、前記工具マガジン内の、前記工具格納位置と前記工具交換準備位置との間の工具の移動を検知する工具移動検知手段と、前記工具交換指示手段の指示および前記工具移動検知手段の検知結果に基づいて、前記第１の開閉部材および前記第２の開閉部材の開閉を制御する開閉部材開閉制御手段とを備えた工作機械の工具交換方法であって、前記工具マガジンに格納された工具が、前記工具格納位置から前記工具交換準備位置に移動する第１の工程と、前記工具交換アームの一対の前記把持部が、前記主軸に装着された工具と、前記工具交換準備位置に位置する工具とを把持する第２の工程と、前記旋回軸が旋回して、前記主軸に装着された工具と、前記工具交換準備位置に位置する工具とを交換する第３の工程と、前記工具交換準備位置に交換移動された工具を、前記工具格納位置に移動して前記工具マガジン内に格納する第４の工程とから構成され、前記開閉部材開閉制御手段は、前記工具交換指示手段の工具交換指示に基づいて、前記第１の開閉部材および前記第２の開閉部材をともに開放し、前記第４の工程において、前記工具マガジン内に交換移動された工具が、前記工具交換準備位置から前記工具格納位置への移動を開始したのを、前記工具移動検知手段が検知したとき、前記第１の開閉部材を閉塞し、前記工具マガジン内に交換移動された工具が、前記工具格納位置に移動したのを、前記工具移動検知手段が検知したとき、前記第２の開閉部材を閉塞することを特徴とする。 Further, in a tool change method for a machine tool according to claim 3 , the machine tool according to claim 1 or 2 , tool change instruction means for instructing tool change, the tool storage position in the tool magazine, and Based on the tool movement detection means for detecting the movement of the tool between the tool change preparation position, the instruction from the tool exchange instruction means and the detection result of the tool movement detection means, the first opening / closing member and the second An opening / closing member opening / closing control means for controlling opening / closing of the opening / closing member of the machine tool, wherein the tool stored in the tool magazine moves from the tool storage position to the tool replacement preparation position. A first step, a second step in which the pair of gripping portions of the tool changer arm grips a tool mounted on the spindle and a tool located at the tool change preparation position, and the pivot axis Turning A third step of exchanging the tool mounted on the spindle and the tool positioned at the tool change preparation position, and the tool exchanged and moved to the tool change preparation position is moved to the tool storage position. The opening / closing member opening / closing control means is configured to store the first opening / closing member and the second opening / closing means on the basis of a tool changing instruction of the tool changing instruction means. Both of the members are opened, and in the fourth step, the tool movement detection means indicates that the tool exchanged and moved in the tool magazine has started to move from the tool exchange preparation position to the tool storage position. When detected, when the tool movement detection means detects that the tool moved to the tool storage position is closed, the second opening and closing member is closed, and the second movement member is moved to the tool storage position. Open Wherein the closing member.

なお、アームカバーと、マガジンカバーとが一体化されていてもよい。 Note that the arm cover and the magazine cover may be integrated.

請求項１に係る工作機械では、アームカバーにより、自動工具交換装置の軸部と工具交換アームとが囲繞されて保護されているので、主軸ヘッドに装着された工具から飛散する切り屑が軸部および工具交換アームに付着して堆積するのを防止できる。 In the machine tool according to claim 1, since the shaft part of the automatic tool changer and the tool change arm are surrounded and protected by the arm cover, chips scattered from the tool mounted on the spindle head are protected by the shaft part. In addition, it is possible to prevent the tool change arm from adhering and accumulating.

また、マガジンカバーにより、自動工具交換装置の工具マガジンが囲繞されて保護されているので、主軸ヘッドに装着された工具から飛散する切り屑が工具マガジン内に付着して堆積するのを防止できる。 Further, by Ma Gajinkaba, since the tool magazine of an automatic tool changer is protected are surrounded, chips scattered from the mounted tool spindle head can be prevented from being deposited adhering to the tool magazine.

また、工具交換アームは、第１の開口部の内側で旋回するので、把持部がアームカバーに衝突したりするのを防止できる。そして、工具交換アームが旋回しない非動作時には、第１の開閉部材によって、第１の開口部を閉塞できるので、第１の開口部を介して軸部および工具交換アームに切り屑が付着して堆積するのを防止できる。一方、工具マガジンにおいて、工具が工具格納位置から工具交換準備位置にまで移動され、工具交換アームにより工具交換がおこなわれる場合、第２の開口部の内側を介して工具交換をおこなうことができる。そして、工具交換準備位置への工具の移動がおこなわれない場合は、第２の開閉部材によって、第２の開口部を閉塞できるので、第２の開口部を介して工具マガジン内に切り屑が付着して堆積するのを防止できる。 Moreover, the tool change arm, since pivot inside the first opening portion, the grip portion can be prevented from or collide with the arm cover. When the tool change arm does not turn, the first opening can be closed by the first opening / closing member, so that chips adhere to the shaft and the tool change arm via the first opening. Accumulation can be prevented. On the other hand, in the tool magazine, when the tool is moved from the tool storage position to the tool change preparation position and the tool change is performed by the tool change arm, the tool change can be performed through the inside of the second opening. When the tool is not moved to the tool change preparation position, the second opening can be closed by the second opening / closing member, so that chips are generated in the tool magazine through the second opening. It can prevent adhesion and deposition.

また、請求項２に係る工作機械では、請求項１に記載の発明の効果に加え、第１の開閉部材が開放される際に、第１のスクレーパにより、第１の開閉部材の上面に付着又は堆積する切り屑を拭うことができる。一方、第２の開閉部材が開放される際に、第２のスクレーパにより、第２の開閉部材の上面に付着又は堆積する切り屑を拭うことができる。これにより、アームカバー内およびマガジンカバー内に切り屑が落下して堆積するのを防止できる。 In the machine tool according to claim 2 , in addition to the effect of the invention according to claim 1 , when the first opening / closing member is opened, the first scraper attaches to the upper surface of the first opening / closing member. Or the chip which accumulates can be wiped off. On the other hand, when the second opening / closing member is opened, chips attached or deposited on the upper surface of the second opening / closing member can be wiped by the second scraper. Thereby, it is possible to prevent chips from falling and accumulating in the arm cover and the magazine cover.

また、請求項３に係る工作機械の工具交換準備方法では、工具交換指示手段により、工具交換を指示されたときだけ、開閉部材開閉制御手段が、第１の開閉部材および第２の開閉部材の何れも開放させる。これにより、工具交換以外のときは、アームカバーおよびマガジンカバーの第１の開口部および第２の開口部を、第１の開閉部材および第２の開閉部材によって閉塞するので、軸部、工具交換アームおよび工具マガジンに切り屑が付着して堆積するのを防止できる。また、マガジンカバーの第２の開口部を、工具交換のときだけ、第２の開閉部材によって開放するので、工具交換準備位置に移動したときの工具の長さ分を、第２の開口部の内側で除けることができる。これにより、マガジンカバーを、工具マガジンにできるだけ近接した状態で囲繞することができるので、工作機械における加工領域を狭めずに、工具マガジンを保護することができる。また、工具交換アームの旋回時のときだけ、アームカバーの第１の開口部を、第１の開閉部材によって開放するので、旋回する把持部を、第１の開口部の内側で除けることができる。これにより、アームカバーを、工具交換アームにできるだけ近接した状態で囲繞することができるので、工作機械における加工領域を狭めずに、軸部および工具交換アームを保護することができる。 Further, in the tool change preparation method for a machine tool according to claim 3 , the opening / closing member opening / closing control means has the first opening / closing member and the second opening / closing member only when the tool change instruction means instructs the tool change. Both are opened. Thus, when the tool is not replaced, the first opening and the second opening of the arm cover and the magazine cover are closed by the first opening / closing member and the second opening / closing member. It is possible to prevent chips from adhering and accumulating on the arm and the tool magazine. Further, since the second opening of the magazine cover is opened by the second opening / closing member only when the tool is changed, the length of the tool when moved to the tool change preparation position is set to the second opening. Can be removed inside. Thus, the magazine cover can be surrounded as close as possible to the tool magazine, so that the tool magazine can be protected without narrowing the machining area in the machine tool. Further, since the first opening of the arm cover is opened by the first opening / closing member only when the tool changing arm is pivoted, the pivoting gripping part can be removed inside the first opening. . As a result, the arm cover can be surrounded as close as possible to the tool change arm, so that the shaft portion and the tool change arm can be protected without narrowing the machining area in the machine tool.

以下、本発明の一実施の形態であるマシニングセンタ１について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態であるマシニングセンタ１の正面図であり、図２は、マシニングセンタ１の右側面から見た部分断面図であり、図３は、図２に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図であり、図４は、マシニングセンタ１を下方から見た部分断面斜視図であり、図５は、図４に示すマガジンカバー６０とアームカバー７０との近傍を示す部分拡大図（マガジンシャッター６２、アームシャッター７２開放状態）であり、図６は、図４に示すマガジンカバー６０とアームカバー７０との近傍を示す部分拡大図（マガジンシャッター６２、アームシャッター７２閉塞状態）であり、図７は、マシニングセンタ１の電気的構成を示すブロック図である。 Hereinafter, a machining center 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a machining center 1 according to the present embodiment, FIG. 2 is a partial cross-sectional view seen from the right side surface of the machining center 1, and FIG. 3 is a direction of arrows AA shown in FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view of the machining center 1 as viewed from below, and FIG. 5 is a partially enlarged view showing the vicinity of the magazine cover 60 and the arm cover 70 shown in FIG. 6 is a partially enlarged view showing the vicinity of the magazine cover 60 and the arm cover 70 shown in FIG. 4 (the magazine shutter 62 and the arm shutter 72 are closed), and FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the machining center 1.

なお、本実施形態であるマシニングセンタ１は、加工領域を狭めることなく、工具マガジン３０を保護するマガジンカバー６０と、工具交換アーム３９を保護するアームカバー７０とを設けることができ、工具交換装置内に切り屑が付着するのを防止できるものである。 The machining center 1 according to this embodiment can be provided with a magazine cover 60 that protects the tool magazine 30 and an arm cover 70 that protects the tool change arm 39 without narrowing the machining area. It is possible to prevent chips from adhering to the surface.

はじめに、マシニングセンタ１について説明する。図１に示すマシニングセンタ１は、図示外のワーク（図示外）と工具２４（図２参照）とを相対移動させて、ワークに所望の機械加工（例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等）を施すことができる工作機械である。そして、マシニングセンタ１は、ワークを加工する機械本体と、当該機械本体の土台となるベッド２と、当該ベッド２の上部に設けられ、前記機械本体の周囲を囲繞して保護する略直方体状のボックス型のスプラッシュカバー３とを主体に構成されている。 First, the machining center 1 will be described. A machining center 1 shown in FIG. 1 moves a workpiece (not shown) and a tool 24 (see FIG. 2) relative to each other to perform desired machining (for example, “boring”, “milling”, It is a machine tool that can perform “drilling”, “cutting” and the like. The machining center 1 includes a machine main body for processing a workpiece, a bed 2 as a base of the machine main body, and a substantially rectangular parallelepiped box that is provided on the bed 2 and surrounds and protects the periphery of the machine main body. It is mainly composed of a splash cover 3 of the mold.

まず、ベッド２について説明する。図１乃至図４に示すように、このベッド２は、鉄製の土台であり、その下部の四隅には、脚部２ａが各々設けられ、これら４本の脚部２ａが工場などの床面に設置されることにより、マシニングセンタ１が所定場所に設置される。さらに、図３，図４に示すように、ベッド２の芯部は、軽量化および高強度化のため、いわゆる肉抜き成形（リブによる骨組構造）されている。 First, the bed 2 will be described. As shown in FIGS. 1 to 4, this bed 2 is an iron base, and leg portions 2 a are provided at the four corners of the lower portion thereof, and these four leg portions 2 a are provided on a floor surface of a factory or the like. By being installed, the machining center 1 is installed at a predetermined location. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the core portion of the bed 2 is so-called “thickening” (frame structure with ribs) in order to reduce the weight and increase the strength.

次に、スプラッシュカバー３について説明する。図１，図２に示すように、このスプラッシュカバー３は、略直方体状のボックス型に形成され、その内側には機械本体により、ワーク加工がおこなわれる加工領域が設けられている。そして、図２，図４に示すように、スプラッシュカバー３の前面略中央には、正面視略長方形状の開口部６が設けられている。そして、作業者がこの開口部６を介することにより、スプラッシュカバー３の内側に配設されたテーブル２６に対して、ワークの着脱がおこなわれる。さらに、図１に示すように、スプラッシュカバー３の前面には、開口部６を開閉するスライド式の開閉扉４，５が各々設けられている。そして、この開閉扉４，５の略中央には、ガラス窓部４ａ，５ａが各々設けられ、開閉扉４の右側端部近傍には取っ手部４ｂが設けられ、開閉扉５の左側端部近傍には取っ手部５ｂが設けられている。よって、これら取っ手部４ｂ，５ｂを互いに離れる方向に開くことにより、開口部６が開口される。 Next, the splash cover 3 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the splash cover 3 is formed in a substantially rectangular parallelepiped box shape, and a machining area in which a workpiece is machined by a machine body is provided inside thereof. As shown in FIGS. 2 and 4, an opening 6 having a substantially rectangular shape in front view is provided at the front center of the splash cover 3. Then, when the operator passes through the opening 6, the workpiece is attached to or detached from the table 26 disposed inside the splash cover 3. Further, as shown in FIG. 1, slide type opening and closing doors 4 and 5 that open and close the opening 6 are provided on the front surface of the splash cover 3. In addition, glass windows 4 a and 5 a are respectively provided in the approximate center of the open / close doors 4 and 5, a handle portion 4 b is provided in the vicinity of the right end of the open / close door 4, and the vicinity of the left end of the open / close door 5. Is provided with a handle portion 5b. Therefore, the opening 6 is opened by opening these handle portions 4b and 5b away from each other.

また、図１，図４に示すように、スプラッシュカバー３の右側には、マシニングセンタ１の操作をおこなう正面視略長方形状の操作パネル１０が設けられている。そして、この操作パネル１０の内部には、図７に示す制御装置１３が配設されている。図７に示すように、この制御装置１３は、マイクロコンピュータからなるものであり、ＣＰＵ１３ａ，ＲＯＭ１３ｂ，ＲＡＭ１３ｃ，入力インタフェース１５ａ，出力インタフェース１５ｂを基本に構成されている。そして、図１，図４に示すように、操作パネル１０の前面には、自動運転キーや、ＭＩＤＩ運転キー、手動運転キー、コード入力キー、始動キー等の各種キーを備えたキーボード１６（図７参照）が設けられ、その上部には、設定画面又は実行動作を表示するためのＣＲＴ（ディスプレイ）４５が設けられている。なお、図７に示すように、図１に示す操作パネル１０のキーボード１６は、制御装置１３の入力インタフェース１５ａに接続され、ＣＲＴ４５は、制御装置１３の出力インタフェース１５ｂに接続されている。また、ＮＣプログラムは、キーボード１６の操作に基づいて、制御装置１３に入力されている。なお、図１，図４に示すキーボード１６が、「工具交換指示手段」に相当し、制御装置１３が、「開閉部材開閉制御手段」に相当する。 As shown in FIGS. 1 and 4, an operation panel 10 having a substantially rectangular shape in front view for operating the machining center 1 is provided on the right side of the splash cover 3. A control device 13 shown in FIG. 7 is disposed inside the operation panel 10. As shown in FIG. 7, the control device 13 is composed of a microcomputer, and is basically composed of a CPU 13a, ROM 13b, RAM 13c, input interface 15a, and output interface 15b. As shown in FIGS. 1 and 4, a keyboard 16 having various keys such as an automatic operation key, a MIDI operation key, a manual operation key, a code input key, and a start key is provided on the front surface of the operation panel 10 (FIG. 1). 7), and a CRT (display) 45 for displaying a setting screen or an execution operation is provided at the top. As shown in FIG. 7, the keyboard 16 of the operation panel 10 shown in FIG. 1 is connected to the input interface 15 a of the control device 13, and the CRT 45 is connected to the output interface 15 b of the control device 13. The NC program is input to the control device 13 based on the operation of the keyboard 16. The keyboard 16 shown in FIGS. 1 and 4 corresponds to “tool change instruction means”, and the control device 13 corresponds to “opening / closing member opening / closing control means”.

なお、図示しないが、図１，図３に示すスプラッシュカバー３の左右の各側壁部には、メンテナンス用の点検ハッチが着脱可能に各々設けられている。そして、上記構成からなるスプラッシュカバー３は、機械本体の周囲を囲繞して外部より保護するとともに、機械本体から排出される切り屑および切削液の飛沫等が外部へ飛散するのを遮断して、外部環境が汚染されるのを防止している。 Although not shown in the drawings, maintenance check hatches are detachably provided on the left and right side walls of the splash cover 3 shown in FIGS. The splash cover 3 having the above configuration surrounds the periphery of the machine body and protects it from the outside, and blocks the chips and cutting fluid splashes discharged from the machine body from being scattered to the outside. It prevents the external environment from being polluted.

次に、機械本体について説明する。機械本体は、スプラッシュカバー３の内側に収容されている。図２，図３および図４に示すように、機械本体は、ベッド２の後部上面に固定され、略垂直上方に延設されたコラム１９と、当該コラム１９の上部前面側にＺ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられた主軸ヘッド２２と、当該主軸ヘッド２２の主軸２３（図３参照）に装着された工具２４を別の工具２４に自動的に交換する工具交換装置（ＡＴＣ）とを主体にして構成されている。 Next, the machine body will be described. The machine body is accommodated inside the splash cover 3. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the machine main body is fixed to the upper surface of the rear portion of the bed 2 and extends substantially vertically upward, and the Z-axis direction ( A spindle changer (ATC) that automatically changes a spindle head 22 that is movable in the vertical direction) and a tool 24 mounted on the spindle 23 (see FIG. 3) of the spindle head 22 to another tool 24. It is mainly composed of

ここで、機械本体における個々の装置の位置関係について詳細に説明する。図２に示すコラム１９の上面には、サーボモータからなり、制御装置１３（図７参照）に接続されたＺモータ２０（図７参照）が装着されている。さらに、Ｚモータ２０には、このＺモータ２０の回転角を検出するエンコーダ２０ａ（図７参照）が設けられており、当該エンコーダ２０ａは、入力インタフェース１５ａ（図７参照）に接続されている。そして、エンコーダ２０ａからの信号が、入力インタフェース１５ａを介して、制御装置１３に入力されることにより、制御装置１３によるＺモータ２０の速度制御がおこなわれる。また、コラム１９の前面には、上下方向に延設され、主軸ヘッド２２を案内する一対のガイドレール（図示外）が上下方向に固定されている。そして、Ｚモータ２０が、当該Ｚモータ２０から下方に延設された送りねじ（図示外）を正逆方向へ選択的に回転駆動することにより、主軸ヘッド２２が上下方向に移動するようになっている。 Here, the positional relationship between the individual devices in the machine body will be described in detail. On the upper surface of the column 19 shown in FIG. 2, a Z motor 20 (see FIG. 7), which is a servo motor and is connected to the control device 13 (see FIG. 7), is mounted. Further, the Z motor 20 is provided with an encoder 20a (see FIG. 7) for detecting the rotation angle of the Z motor 20, and the encoder 20a is connected to the input interface 15a (see FIG. 7). A signal from the encoder 20a is input to the control device 13 via the input interface 15a, whereby the speed control of the Z motor 20 is performed by the control device 13. A pair of guide rails (not shown) that extend in the vertical direction and guide the spindle head 22 are fixed to the front surface of the column 19 in the vertical direction. Then, the Z motor 20 selectively rotates the feed screw (not shown) extending downward from the Z motor 20 in the forward and reverse directions, so that the spindle head 22 moves in the vertical direction. ing.

また、主軸ヘッド２２には、図２，図４に示すように、加工軸に相当する主軸２３が回転可能に装着され、当該主軸２３の先端部には、工具２４（図２参照）が着脱可能に装着される。そして、この主軸２３は、主軸モータ２５（図７参照）により回転駆動されることにより、工具２４が回転され、テーブル２６上に固定されたワークを加工するようになっている。さらに、主軸モータ２５には、この主軸モータ２５の回転角を検出するエンコーダ２５ａ（図７参照）が設けられており、当該エンコーダ２５ａは、入力インタフェース１５ａ（図７参照）に接続されている。そして、エンコーダ２５ａからの信号が、入力インタフェース１５ａを介して、制御装置１３に入力されることにより、制御装置１３による主軸モータ２５の速度制御がおこなわれる。なお、図７のＺ軸原点センサ３４は、主軸２３の原点（主軸２３の工具交換高さ位置）を検出するものであり、制御装置１３は、Ｚ軸原点センサ３４からの検出信号に基づいて主軸２３を原点に位置決め制御をおこなう。 2 and 4, a spindle 23 corresponding to a machining axis is rotatably mounted on the spindle head 22, and a tool 24 (see FIG. 2) is attached to and detached from the tip of the spindle 23. Installed as possible. The spindle 23 is driven to rotate by a spindle motor 25 (see FIG. 7), whereby the tool 24 is rotated and a workpiece fixed on the table 26 is machined. Furthermore, the spindle motor 25 is provided with an encoder 25a (see FIG. 7) for detecting the rotation angle of the spindle motor 25, and the encoder 25a is connected to the input interface 15a (see FIG. 7). A signal from the encoder 25a is input to the control device 13 via the input interface 15a, so that the speed control of the spindle motor 25 is performed by the control device 13. The Z-axis origin sensor 34 in FIG. 7 detects the origin of the spindle 23 (the tool change height position of the spindle 23), and the control device 13 is based on the detection signal from the Z-axis origin sensor 34. Positioning control is performed with the spindle 23 as the origin.

一方、図２，図４に示すように、主軸２３の下方には、テーブル２６が配設されている。このテーブル２６は、ワークが着脱自在に固定され、サーボモータからなるＸモータ４７およびＹモータ４８（図７参照）により、Ｘ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（奥行き方向）へ移動制御されるものである。また、ベッド２の上側には、移動体２７が設けられ、その移動体２７の上側にテーブル２６が配設されている。さらに、テーブル２６は、その移動体２７の上面に設けられたＸ軸ガイドレール（図示外）に案内され、Ｘモータ４７によってＸ軸方向に案内される。一方、ベッド２の上部には一対のＹ軸ガイドレール（図示外）が設けられ、移動体２７がＹモータ４８により、Ｙ軸方向に案内されることにより、テーブル２６が移動体２７を介してＹ軸方向に案内される。さらに、Ｘモータ４７には、Ｘモータ４７の回転角を検出するエンコーダ４７ａ（図７参照）が設けられており、Ｙモータ４８には、Ｙモータ４８の回転角を検出するエンコーダ４８ａ（図７参照）が設けられており、これらエンコーダ４７ａおよびエンコーダ４８ａは、入力インタフェース１５ａ（図７参照）に各々接続されている。そして、エンコーダ４７ａおよびエンコーダ４８ａからの各信号が、入力インタフェース１５ａを介して、制御装置１３に各々入力されることにより、制御装置１３によるＸモータ４７およびＹモータ４８の速度制御がおこなわれる。また、Ｙ軸ガイドレールには、テーブル２６を中央に挟み込むようにして、レール上に切り屑が堆積するのを防止するためのテレスコピックカバー２８，２８が各々設けられている。さらに、Ｘ軸ガイドレールにも、移動体２７を挟み込むようにして、テレスコピックカバー２９ａと、保護カバー２９ｂとが各々設けられている。 On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 4, a table 26 is disposed below the main shaft 23. The table 26 has a work detachably fixed thereto, and is controlled to move in the X-axis direction (left-right direction) and the Y-axis direction (depth direction) by an X motor 47 and a Y motor 48 (see FIG. 7) that are servo motors. Is. In addition, a moving body 27 is provided on the upper side of the bed 2, and a table 26 is disposed on the upper side of the moving body 27. Further, the table 26 is guided by an X-axis guide rail (not shown) provided on the upper surface of the moving body 27, and is guided in the X-axis direction by the X motor 47. On the other hand, a pair of Y-axis guide rails (not shown) are provided on the upper portion of the bed 2, and the moving body 27 is guided in the Y-axis direction by the Y motor 48, so that the table 26 passes through the moving body 27. Guided in the Y-axis direction. Further, the X motor 47 is provided with an encoder 47a (see FIG. 7) for detecting the rotation angle of the X motor 47, and the Y motor 48 is provided with an encoder 48a (FIG. 7) for detecting the rotation angle of the Y motor 48. The encoder 47a and the encoder 48a are connected to the input interface 15a (see FIG. 7), respectively. Each signal from the encoder 47a and the encoder 48a is input to the control device 13 via the input interface 15a, so that the speed control of the X motor 47 and the Y motor 48 is performed by the control device 13. The Y-axis guide rail is provided with telescopic covers 28 and 28 for preventing chips from accumulating on the rail so as to sandwich the table 26 in the center. Further, a telescopic cover 29a and a protective cover 29b are provided on the X-axis guide rail so as to sandwich the moving body 27.

次に、工具交換装置について説明する。この工具交換装置は、主軸２３に装着された工具２４を他の工具２４と自動交換するものである。そして、工具交換装置は、図２，図４に示すように、工具２４を複数格納した工具マガジン３０と、主軸２３に装着された工具２４とを交換する工具交換アーム３９（図４参照）とを主体にして構成されている。 Next, the tool changer will be described. This tool changer is for automatically changing a tool 24 mounted on a main shaft 23 with another tool 24. 2 and 4, the tool changer includes a tool change arm 39 (see FIG. 4) for exchanging the tool magazine 30 storing a plurality of tools 24 and the tool 24 mounted on the spindle 23. It is composed mainly of.

まず、工具マガジン３０について説明する。図２に示すように、工具マガジン３０は、コラム１９に固定され、側面視略楕円型に形成されている。そして、工具マガジン３０の内側には、正面視略楕円形状の工具通路３０ａが形成され、その工具通路３０ａ内には、複数の工具ポット３１が収納されている。さらに、これら各工具ポット３１の内側には、工具２４が着脱可能に格納されている。そして、図２に示す工具通路３０ａ内に収納された各工具ポット３１に格納された工具２４の位置が、「工具格納位置」に相当する。 First, the tool magazine 30 will be described. As shown in FIG. 2, the tool magazine 30 is fixed to the column 19 and has a substantially elliptical shape in a side view. A tool path 30a having a substantially elliptical shape when viewed from the front is formed inside the tool magazine 30, and a plurality of tool pots 31 are accommodated in the tool path 30a. Further, a tool 24 is detachably stored inside each tool pot 31. The position of the tool 24 stored in each tool pot 31 stored in the tool passage 30a shown in FIG. 2 corresponds to the “tool storage position”.

また、図２，図５に示すように、工具マガジン３０の下部前方側には、下方へ開口する工具交換部３０ｂが設けられている。そして、複数の工具ポット３１は、マガジンモータ４２（図７参照）の駆動により、この工具通路３０ａ内を移動する。さらに、マガジンモータ４２には、このマガジンモータ４２の回転角を検出するエンコーダ４２ａ（図７参照）が設けられており、当該エンコーダ４２ａは、入力インタフェース１５ａ（図７参照）に接続されている。そして、エンコーダ４２ａからの信号が、入力インタフェース１５ａを介して、制御装置１３に入力されることにより、制御装置１３によるマガジンモータ４２の速度制御がおこなわれる。また、複数の工具ポット３１には、該工具ポット３１と一体的に移動するポット識別板３３（図７参照）が設けられている。このポット識別板３３には、工具ポット３１ごとに異なるパターンの光透過部（図示外）が形成されており、各工具ポット３１を個別に識別できるようになっている。 As shown in FIGS. 2 and 5, a tool changer 30 b that opens downward is provided on the lower front side of the tool magazine 30. The plurality of tool pots 31 move in the tool path 30a by driving the magazine motor 42 (see FIG. 7). Further, the magazine motor 42 is provided with an encoder 42a (see FIG. 7) for detecting the rotation angle of the magazine motor 42, and the encoder 42a is connected to the input interface 15a (see FIG. 7). A signal from the encoder 42a is input to the control device 13 through the input interface 15a, whereby the speed control of the magazine motor 42 is performed by the control device 13. The plurality of tool pots 31 are provided with a pot identification plate 33 (see FIG. 7) that moves integrally with the tool pot 31. The pot identifying plate 33 is formed with a light transmitting portion (not shown) having a different pattern for each tool pot 31 so that each tool pot 31 can be individually identified.

さらに、工具マガジン３０には、これら工具ポット３１を個々に識別する識別センサ３５（図７参照）が設けられている。そして、図７に示すように、この識別センサ３５は、投光素子３５ａと、受光素子３５ｂとから構成され、それらはポット識別板３３を挟んで対向して配置されている。そして、制御装置１３は、受光素子３５ｂからの信号に基づいて、工具マガジン３０の工具交換部３０ｂに何れの工具ポット３１が搬送されたかを検出する。そして、搬送されたことを検出すると、マガジンモータ４２の駆動を停止させることにより、所定の工具２４を工具交換部３０ｂに位置決めする。 Further, the tool magazine 30 is provided with an identification sensor 35 (see FIG. 7) for individually identifying the tool pots 31. As shown in FIG. 7, the identification sensor 35 includes a light projecting element 35 a and a light receiving element 35 b, which are arranged to face each other with the pot identification plate 33 interposed therebetween. And the control apparatus 13 detects which tool pot 31 was conveyed to the tool exchange part 30b of the tool magazine 30 based on the signal from the light receiving element 35b. When it is detected that the magazine has been transported, the magazine motor 42 is stopped to position the predetermined tool 24 in the tool changer 30b.

さらに、図７に示すように、制御装置１３のＲＡＭ１３ｃには、各工具ポット３１のポット番号と、これに配置されている工具２４の工具番号とを対応させた工具番号・ポット番号データテーブルを記憶しており、制御装置１３は、所定の工具２４が指定されると、所定の工具２４の工具番号に対応するポット番号の工具ポット３１を検索し、検索した工具ポット３１を上述の工具交換部３０ｂに至らせるようになっている。また、制御装置１３は、工具ポット３１の工具２４が交換されたときには、その工具２４の工具番号について、ＲＡＭ１４ｂの上記工具番号・ポット番号データテーブルを書き替える（更新記憶する）ようにして工具２４の所在が判別できるようにしている。さらに制御装置１３は、工具番号・ポット番号データテーブルに、主軸２３に装着されている工具２４の工具番号も記憶しており、工具交換ごとにその工具番号も更新記憶するようになっている。 Further, as shown in FIG. 7, the RAM 13c of the control device 13 has a tool number / pot number data table in which the pot number of each tool pot 31 is associated with the tool number of the tool 24 arranged thereon. When the predetermined tool 24 is designated, the control device 13 searches for a tool pot 31 having a pot number corresponding to the tool number of the predetermined tool 24, and uses the searched tool pot 31 for the above-described tool change. It reaches the part 30b. When the tool 24 in the tool pot 31 is replaced, the control device 13 rewrites (updates and stores) the tool number / pot number data table in the RAM 14b for the tool number of the tool 24. The whereabouts can be identified. Further, the control device 13 also stores the tool number of the tool 24 mounted on the spindle 23 in the tool number / pot number data table, and updates and stores the tool number every time the tool is replaced.

また、工具マガジン３０にはポット昇降機構（図示せず）が配設されている。このポット昇降機構は、エアシリンダ３６（図７参照）を駆動源とするものである。そして、制御装置１３は、エアシリンダ３６を一方向へ動作するように駆動してポット下降機構を作動させるようになっている。この機構により、所定の工具ポット３１が下方へ略９０°回動し、所定の工具２４が工具交換部３０ｂを通して下方へ突出する。そして、この工具２４の位置が、「工具交換準備位置」に相当する。また、制御装置１３はエアシリンダ３６を前記一方向とは反対の方向へ動作するように駆動することにより、所定の工具ポット３１を上方へ回動復帰させるようになっている。なお、図７に示すポット下降センサ３７ａは、工具マガジン３０の工具２４が下降した（工具交換部３０ｂから突出した）ことを検出するものであり、また、ポット上昇センサ３７ｂは、工具ポット３１が、ポット下降状態から上方へ回動されて上昇位置（元の工具格納位置）に復帰したことを検出するものである。なお、図７に示すポット下降センサ３７ａ，ポット上昇センサ３７ｂが、「工具移動検知手段」に相当する。 The tool magazine 30 is provided with a pot lifting mechanism (not shown). The pot lifting mechanism uses an air cylinder 36 (see FIG. 7) as a drive source. And the control apparatus 13 drives the air cylinder 36 to operate | move to one direction, and operates a pot descent | fall mechanism. By this mechanism, the predetermined tool pot 31 is rotated approximately 90 ° downward, and the predetermined tool 24 protrudes downward through the tool changer 30b. The position of the tool 24 corresponds to a “tool replacement preparation position”. Further, the control device 13 drives the air cylinder 36 so as to operate in the direction opposite to the one direction, so that the predetermined tool pot 31 is rotated and returned upward. The pot lowering sensor 37a shown in FIG. 7 detects that the tool 24 of the tool magazine 30 has been lowered (projected from the tool changer 30b), and the pot raising sensor 37b Then, it is detected that the pot is lowered from the lowered state and returned to the raised position (original tool storage position). Note that the pot lowering sensor 37a and the pot raising sensor 37b shown in FIG. 7 correspond to “tool movement detecting means”.

そして、図２、図３および図４に示すように、工具マガジン３０には、その周囲を取り囲んで保護するための略直方体状のボックス型のマガジンカバー６０が設けられ、スプラッシュカバー３の内壁面に固定されている。このマガジンカバー６０は鉄板により構成され、加工領域から飛散する切り屑や切削液が、工具マガジン３０内に付着して堆積しないようにするためものである。さらに、図５に示すように、マガジンカバー６０において、図２に示す工具マガジン３０の工具交換部３０ｂに対向する位置であって、工具交換アーム３９側に向けて階段状に開口された開口部６１が設けられている。そして、その開口部６１には、スライドして開口部６１を開閉する階段状のマガジンシャッター６２（図３，図５および図６参照）が設けられている。そして、図２に示すように、工具マガジン３０のポット下降機構により、所定の工具ポット３１が下方へ回動し、所定の工具２４が工具交換部３０ｂを通して下方へ突出する場合、図６に示すマガジンシャッター６２が開き、図４に示すように、開口部６１が開口される。これにより、工具交換部３０ｂから突出する工具２４は、開口部６１から下方に突出するようになっている。なお、マガジンシャッター６２は、スプラッシュカバー３の前面側からコラム１９側に向かって移動することにより開放され、その逆方向に移動することにより閉塞される。なお、図５に示す開口部６１が、「第２の開口部」に相当し、マガジンシャッター６２が、「第２の開閉部材」に相当する。 2, 3, and 4, the tool magazine 30 is provided with a substantially rectangular parallelepiped box-shaped magazine cover 60 for surrounding and protecting the tool magazine 30, and the inner wall surface of the splash cover 3 is provided. It is fixed to. The magazine cover 60 is made of an iron plate, and is intended to prevent chips and cutting fluid scattered from the processing area from adhering to and accumulating in the tool magazine 30. Further, as shown in FIG. 5, in the magazine cover 60, the opening facing the tool changer 30 b of the tool magazine 30 shown in FIG. 2 and opening stepwise toward the tool changer arm 39. 61 is provided. The opening 61 is provided with a stepped magazine shutter 62 (see FIGS. 3, 5, and 6) that slides to open and close the opening 61. As shown in FIG. 2, when the predetermined tool pot 31 is rotated downward by the pot lowering mechanism of the tool magazine 30 and the predetermined tool 24 protrudes downward through the tool changer 30b, it is shown in FIG. The magazine shutter 62 is opened, and the opening 61 is opened as shown in FIG. Thereby, the tool 24 protruding from the tool changer 30 b protrudes downward from the opening 61. The magazine shutter 62 is opened by moving from the front surface side of the splash cover 3 toward the column 19 side, and closed by moving in the opposite direction. The opening 61 shown in FIG. 5 corresponds to a “second opening”, and the magazine shutter 62 corresponds to a “second opening / closing member”.

さらに、図５に示すように、開口部６１の周縁部のうち、コラム１９（図４参照）側の下端部には、その下端部に沿って階段状に形成された樹脂製のスクレーパ６９が下方にやや延出されて設けられている。そして、そのスクレーパ６９の下方にやや延出された先端部が、マガジンシャッター６２の上面に当接している。これにより、例えば、マガジンシャッター６２が閉塞している間に、工具ポット３１に格納された工具２４に付着した切り屑が下方に落下して、マガジンシャッター６２の上面に堆積した場合でも、マガジンシャッター６２の開放時には、スクレーパ６９の先端部が、マガジンシャッター６２の上面を摺動するので、マガジンシャッター６２の上面に堆積する切り屑を拭い去ることができる。 Further, as shown in FIG. 5, a resin scraper 69 formed in a step shape along the lower end portion is provided at the lower end portion on the column 19 (see FIG. 4) side of the peripheral portion of the opening 61. It is extended slightly downward. A tip portion slightly extended below the scraper 69 is in contact with the upper surface of the magazine shutter 62. Thereby, for example, even when the chips attached to the tool 24 stored in the tool pot 31 fall down and accumulate on the upper surface of the magazine shutter 62 while the magazine shutter 62 is closed, the magazine shutter When the 62 is opened, the tip of the scraper 69 slides on the upper surface of the magazine shutter 62, so that chips accumulated on the upper surface of the magazine shutter 62 can be wiped off.

また、このマガジンシャッター６２の開閉機構は、マガジンシャッターシリンダ６４（図７参照）を駆動源とするものである。そして、制御装置１３は、マガジンシャッター６２が正逆方向へ移動するように、マガジンシャッターシリンダ６４を駆動して、マガジンシャッター６２の開閉機構を作動させるようになっている。よって、この開閉機構により、マガジンシャッター６２が開放または閉塞され、開口部６１が開口または閉塞される。 Further, the opening / closing mechanism of the magazine shutter 62 uses a magazine shutter cylinder 64 (see FIG. 7) as a drive source. Then, the control device 13 drives the magazine shutter cylinder 64 so that the magazine shutter 62 moves in the forward and reverse directions, and operates the opening / closing mechanism of the magazine shutter 62. Therefore, the magazine shutter 62 is opened or closed by the opening / closing mechanism, and the opening 61 is opened or closed.

さらに、開口部６１の近傍には、マガジンシャッター６２が完全に開放されたことを検出するマガジンシャッター開センサ６６（図７参照）と、マガジンシャッター６２が完全に閉塞されたことを検出するマガジンシャッター閉センサ６７（図７参照）とが設けられている。そして、図７に示すように、これらの検出信号は、制御装置１３に出力されるようになっている。なお、このマガジンシャッター６２の開閉動作は、後述するアームシャッター７２の開閉動作とともにおこなわれ、工具交換装置の工具交換動作に連動しておこなわれる。 Further, in the vicinity of the opening 61, a magazine shutter open sensor 66 (see FIG. 7) for detecting that the magazine shutter 62 is completely opened, and a magazine shutter for detecting that the magazine shutter 62 is completely closed. A closing sensor 67 (see FIG. 7) is provided. As shown in FIG. 7, these detection signals are output to the control device 13. The opening / closing operation of the magazine shutter 62 is performed together with the opening / closing operation of the arm shutter 72 described later, and is performed in conjunction with the tool changing operation of the tool changing device.

次に、工具交換アーム３９について説明する。図４，図５に示すように、工具交換アーム３９は、コラム１９に固定された工具交換装置（図示外）に装着され、回転可能および上下動可能に装着された円筒状のアーム旋回軸３８の下端部に固定されている。そして、工具交換アーム３９の両端部には、工具２４を把持する把持部４０，４０が設けられている。そして、アーム旋回軸３８は、運動伝達装置（図示せず）を介して工具交換モータ４４（図７参照）に連結されている。この運動伝達装置は、工具交換モータ４４の回転力をアーム旋回軸３８に伝達するカム機構，工具交換モータ４４の回転力を、アーム旋回軸３８の内部に設けられた中軸（図示外）に伝達するカム機構，工具交換モータ４４の回転力を上下方向への直線運動力に変換してアーム旋回軸３８に伝達するクランク機構を有するものである。さらに、工具交換モータ４４あるいはこれによって駆動される駆動軸が１回転する間に、把持部４０，４０の把持動作、工具交換アーム３９の上下動作および旋回動作を制御するようになっている。また、工具交換モータ４４には、この工具交換モータ４４の回転角を検出するエンコーダ４４ａ（図７参照）が設けられており、当該エンコーダ４４ａは、入力インタフェース１５ａ（図７参照）に接続されている。そして、エンコーダ４４ａからの信号が、入力インタフェース１５ａを介して、制御装置１３に入力されることにより、制御装置１３による工具交換モータ４４の速度制御がおこなわれる。なお、図５に示すアーム旋回軸３８が、「軸部」に相当する。 Next, the tool change arm 39 will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the tool change arm 39 is mounted on a tool changer (not shown) fixed to the column 19, and is a cylindrical arm pivot shaft 38 that is rotatably and vertically movable. It is being fixed to the lower end part. At both ends of the tool exchange arm 39, gripping portions 40 and 40 for gripping the tool 24 are provided. The arm turning shaft 38 is connected to a tool change motor 44 (see FIG. 7) via a motion transmission device (not shown). This motion transmission device transmits a rotational force of the tool change motor 44 to the arm pivot shaft 38, and transmits a rotational force of the tool change motor 44 to a central shaft (not shown) provided inside the arm pivot shaft 38. And a crank mechanism that converts the rotational force of the tool change motor 44 into a linear motion force in the vertical direction and transmits it to the arm turning shaft 38. Furthermore, while the tool change motor 44 or the drive shaft driven thereby rotates once, the gripping operation of the gripping portions 40, 40, the vertical operation and the turning operation of the tool changing arm 39 are controlled. The tool change motor 44 is provided with an encoder 44a (see FIG. 7) for detecting the rotation angle of the tool change motor 44. The encoder 44a is connected to the input interface 15a (see FIG. 7). Yes. A signal from the encoder 44a is input to the control device 13 via the input interface 15a, so that the speed of the tool change motor 44 is controlled by the control device 13. 5 corresponds to the “shaft portion”.

そして、図４，図５に示すように、工具交換アーム３９およびアーム旋回軸３８の下半分には、その周囲を取り囲んで保護するための略直方体状のボックス型のアームカバー７０が設けられ、当該アームカバー７０は、工具交換装置に固定されている。このアームカバー７０は鉄板により構成され、加工領域から飛散する切り屑や、切削液が工具交換アーム３９に付着して堆積しないようにするためのものである。さらに、図５に示すように、アームカバー７０には、マガジンカバー６０の開口部６１とに対向する側面部と、主軸３２とに対向する側面部と、その２つの両側面に挟まれた底面部とが開口された略コの字型の開口部７１が設けられている。そして、その開口部７１には、図６に示すように、スライドして開口部７１を開閉する略コの字型のアームシャッター７２が設けられている。そして、図５に示す工具交換アーム３９の旋回動作により、把持部４０，４０が旋回する場合、アームシャッター７２が開き、開口部７１が開口される。これにより、把持部４０，４０は、開口部７１の内側で旋回するため、アームカバー７０に衝突しないようになっている。なお、アームシャッター７２は、スプラッシュカバー３の前面側からコラム１９側に向かって移動することにより開放され、その逆方向に移動することにより閉塞される。なお、図５に示す開口部７１が、「第１の開口部」に相当し、アームシャッター７２が、「第１の開閉部材」に相当する。 4 and 5, the lower half of the tool change arm 39 and the arm pivot shaft 38 is provided with a box-shaped arm cover 70 having a substantially rectangular parallelepiped shape for surrounding and protecting the periphery. The arm cover 70 is fixed to the tool changer. The arm cover 70 is made of an iron plate, and prevents the chips and cutting fluid scattered from the machining area from adhering to the tool changing arm 39 and accumulating. Further, as shown in FIG. 5, the arm cover 70 has a side surface facing the opening 61 of the magazine cover 60, a side surface facing the main shaft 32, and a bottom surface sandwiched between the two side surfaces. A substantially U-shaped opening 71 having an opening is provided. As shown in FIG. 6, the opening 71 is provided with a substantially U-shaped arm shutter 72 that slides to open and close the opening 71. Then, when the gripping portions 40 and 40 are turned by the turning operation of the tool changing arm 39 shown in FIG. 5, the arm shutter 72 is opened and the opening 71 is opened. As a result, the gripping portions 40, 40 turn inside the opening 71, so that they do not collide with the arm cover 70. The arm shutter 72 is opened by moving from the front surface side of the splash cover 3 toward the column 19 side, and is closed by moving in the opposite direction. 5 corresponds to a “first opening”, and the arm shutter 72 corresponds to a “first opening / closing member”.

さらに、図５に示すように、開口部７１を囲む縁部のうち、コラム１９（図４参照）側の下端部には、樹脂製のスクレーパ７９が下方にやや延出して設けられている。そして、そのスクレーパ７９の下方にやや延出された先端部が、アームシャッター７２の上面に当接している。これにより、例えば、アームシャッター７２の閉塞時に、工具交換アーム３９に付着した切り屑が落下して、アームシャッター７２の上面に堆積した場合でも、アームシャッター７２の開放時に、スクレーパ７９の先端部が、アームシャッター７２の上面を摺動して、堆積する切り屑を拭うことができる。なお、図５に示すスクレーパ７９が、「第１のスクレーパ」に相当する。 Further, as shown in FIG. 5, a resin scraper 79 is provided to extend slightly downward at the lower end on the column 19 (see FIG. 4) side of the edge surrounding the opening 71. A tip portion slightly extended below the scraper 79 is in contact with the upper surface of the arm shutter 72. Thereby, for example, even when the chips attached to the tool change arm 39 fall and accumulate on the upper surface of the arm shutter 72 when the arm shutter 72 is closed, when the arm shutter 72 is opened, the tip of the scraper 79 is By sliding on the upper surface of the arm shutter 72, the accumulated chips can be wiped off. Note that the scraper 79 shown in FIG. 5 corresponds to a “first scraper”.

また、このアームシャッター７２の開閉機構は、アームシャッターシリンダ７４（図７参照）を駆動源とするものである。そして、制御装置１３は、アームシャッター７２が正逆方向へ移動するように、アームシャッターシリンダ７４を駆動して、アームシャッター７２の開閉機構を作動させるようになっている。よって、この開閉機構により、アームシャッター７２が開放または閉塞され、開口部７１が開口または閉塞される。 The opening / closing mechanism of the arm shutter 72 uses an arm shutter cylinder 74 (see FIG. 7) as a drive source. Then, the control device 13 drives the arm shutter cylinder 74 so that the arm shutter 72 moves in the forward and reverse directions to operate the opening / closing mechanism of the arm shutter 72. Therefore, by this opening / closing mechanism, the arm shutter 72 is opened or closed, and the opening 71 is opened or closed.

そして、開口部７１の近傍には、アームシャッター７２が完全に開放されたことを検出するアームシャッター開センサ７６（図７参照）と、アームシャッター７２が完全に閉塞されたことを検出するアームシャッター閉センサ７７（図７参照）とが設けられている。そして、図７に示すように、これらの入力信号は、制御装置１３に出力されるようになっている。なお、上述したように、このアームシャッター７２の開閉動作は、マガジンシャッター６２の開閉動作とともにおこなわれ、工具交換装置の工具交換動作に連動しておこなわれる。そして、その工具交換動作に連動しておこなわれるこれらシャッターの開閉動作が本発明の特徴となっている。その詳細については後述する。 In the vicinity of the opening 71, an arm shutter opening sensor 76 (see FIG. 7) for detecting that the arm shutter 72 is completely opened, and an arm shutter for detecting that the arm shutter 72 is completely closed. A closing sensor 77 (see FIG. 7) is provided. As shown in FIG. 7, these input signals are output to the control device 13. As described above, the opening / closing operation of the arm shutter 72 is performed together with the opening / closing operation of the magazine shutter 62, and is performed in conjunction with the tool changing operation of the tool changing device. The shutter opening / closing operation performed in conjunction with the tool change operation is a feature of the present invention. Details thereof will be described later.

次に、上記構成からなる工具交換アーム３９のアーム旋回による工具交換動作の基本動作について説明する。例えば、図５に示すように、工具交換アーム３９が原点に上昇されている状態において、まず、工具交換アーム３９が旋回し、工具マガジン３０側の工具２４と、主軸２３に装着された工具２４とを把持部４０，４０で把持される。次いで、工具交換アーム３９が下降して、工具抜脱動作がおこなわれる。その後、工具交換アーム３９が旋回して主軸２３側の工具２４と工具マガジン３０側の工具２４とが入れ替わる。このとき、工具交換アーム３９は１８０度回転することになる。その後、工具交換アーム３９が上昇し、工具交換アーム３９に把持された工具は、工具マガジン３０側の工具ポット３１あるいは主軸２３に装着される。そして、工具交換アーム３９が所定角度旋回して、把持部４０，４０から工具が開放されて、工具交換アーム３９のアーム旋回動作の１サイクルが終了する。 Next, the basic operation of the tool changing operation by turning the tool changing arm 39 having the above-described configuration will be described. For example, as shown in FIG. 5, in a state where the tool change arm 39 is raised to the origin, first, the tool change arm 39 is turned, and the tool 24 on the tool magazine 30 side and the tool 24 attached to the main shaft 23 are rotated. Are gripped by the gripping portions 40, 40. Next, the tool change arm 39 is lowered and the tool removal operation is performed. After that, the tool change arm 39 turns to replace the tool 24 on the main shaft 23 side and the tool 24 on the tool magazine 30 side. At this time, the tool change arm 39 rotates 180 degrees. Thereafter, the tool change arm 39 is raised, and the tool held by the tool change arm 39 is mounted on the tool pot 31 or the main shaft 23 on the tool magazine 30 side. Then, the tool changing arm 39 turns by a predetermined angle, the tool is released from the gripping portions 40, 40, and one cycle of the arm turning operation of the tool changing arm 39 is completed.

なお、図７に示すアームセンサ４６は、工具交換アーム３９が原点に上昇した場合にオンされる近接センサ（例えばホール素子）からなるものであり、制御装置１３は、アームセンサ４６のオンに基づいて工具交換アーム３９が原点に位置（復帰）していることを検出するようになっている。 The arm sensor 46 shown in FIG. 7 is a proximity sensor (for example, a hall element) that is turned on when the tool change arm 39 is raised to the origin, and the control device 13 is based on the arm sensor 46 being turned on. Thus, it is detected that the tool change arm 39 is positioned (returned) to the origin.

次に、上記構成からなる工具交換装置の工具交換の基本動作について説明する。まず、制御装置１３によって、工具交換装置に工具交換動作の指示が出力されると、主軸ヘッド２２と一体的に主軸２３をＺ軸原点センサ３４が入力されるまで上昇させる。次いで、制御装置１３は、図７に示す工具交換モータ４４を作動させる。すると、工具交換アーム３９によって、上記説明した工具交換動作がおこなわれる。こうして、工具交換装置による一連の工具交換動作がおこなわれる。なお、この工具交換装置による工具交換動作に併せて、本発明の特徴であるマガジンシャッター６２およびアームシャッター７２の開閉動作がおこなわれる。 Next, the basic operation of tool change of the tool changer having the above configuration will be described. First, when an instruction for a tool change operation is output from the control device 13 to the tool changer, the spindle 23 is raised integrally with the spindle head 22 until the Z-axis origin sensor 34 is input. Next, the control device 13 operates the tool change motor 44 shown in FIG. Then, the tool change operation described above is performed by the tool change arm 39. Thus, a series of tool changing operations by the tool changing device is performed. In addition to the tool change operation by the tool changer, the magazine shutter 62 and the arm shutter 72, which are features of the present invention, are opened and closed.

次に、制御装置１３による工具交換シャッター開閉処理について説明する。図８は、制御装置１３による工具交換シャッター開閉処理の流れを示すフローチャートであり、図９は、制御装置１３による工具交換シャッター開閉処理のタイミングチャートである。なお、工具交換シャッター開閉処理による工具交換シャッター開閉動作は、上記説明した工具交換動作と、マガジンシャッター６２およびアームシャッター７２の開閉動作とが連動しておこなわれるものである。 Next, the tool change shutter opening / closing process by the control device 13 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing a flow of the tool change shutter opening / closing process by the control device 13, and FIG. 9 is a timing chart of the tool change shutter opening / closing process by the control device 13. The tool change shutter opening / closing operation by the tool change shutter opening / closing process is performed in conjunction with the tool change operation described above and the opening / closing operations of the magazine shutter 62 and the arm shutter 72.

なお、操作パネル１０のキーボード１６により、工具交換用プログラムが選択されると、制御装置１３は、工具交換シャッター開閉処理の前に、次に交換される工具２４（工具マガジン３０側の工具２４）が収納された工具ポット３１についての割出処理が実行される。この割出処理では、次に交換する工具２４が収納された工具ポット３１のポット番号を工具番号・ポット番号データテーブルから検索し、検索したポット番号の工具ポット３１を工具交換部３０ｂまで移動させる。この移動制御は、マガジンモータ４２を駆動させることにより、各工具ポット３１を移動させる。そして、該当するポット番号の工具ポット３１が工具交換部３０ｂに至ったことが識別センサ３５により検出されたときにマガジンモータ４２の駆動を停止させ、割出処理が終了する。そして、工具交換シャッター開閉処理が実行される。 When a tool change program is selected by the keyboard 16 of the operation panel 10, the control device 13 causes the tool 24 to be replaced next (the tool 24 on the tool magazine 30 side) before the tool change shutter opening / closing process. The indexing process for the tool pot 31 in which is stored is executed. In this indexing process, the pot number of the tool pot 31 in which the tool 24 to be replaced next is stored is retrieved from the tool number / pot number data table, and the tool pot 31 having the retrieved pot number is moved to the tool exchanging unit 30b. . In this movement control, each tool pot 31 is moved by driving the magazine motor 42. When the identification sensor 35 detects that the tool pot 31 with the corresponding pot number has reached the tool changer 30b, the drive of the magazine motor 42 is stopped, and the indexing process is completed. Then, a tool change shutter opening / closing process is executed.

図８および図９に示すように、この工具交換シャッター開閉処理では、まず、ｔ１タイミングで、マガジンシャッターシリンダ６４およびアームシャッターシリンダ７４をともに駆動させる（Ｓ１）。このとき、マガジンシャッターシリンダ６４の駆動により、マガジンシャッター６２の開放動作が開始され、アームシャッターシリンダ７４の駆動により、アームシャッター７２の開放動作が開始される。そして、マガジンシャッター閉センサ６７は、マガジンシャッター６２の開放動作が開始されると、出力信号をオンからオフに切り換え、制御装置１３に出力する。一方、アームシャッター閉センサ７７も、アームシャッター７２の開放動作が開始されると、出力信号をオンからオフに切り換え、制御装置１３に出力する。ここで、マガジンシャッター６２の開閉移動速度は、アームシャッター７２の開閉移動速度よりも速く設定されており、図示外のタイマにより、そららの開閉時間は常時監視されている。よって、アームシャッター７２よりもマガジンシャッター６２の方が速く開閉する。これは、工具マガジン３０のポット下降動作を迅速におこなうためである。 As shown in FIGS. 8 and 9, in the tool change shutter opening / closing process, first, the magazine shutter cylinder 64 and the arm shutter cylinder 74 are both driven at the timing t1 (S1). At this time, the magazine shutter cylinder 64 is driven to open the magazine shutter 62 and the arm shutter cylinder 74 is driven to start the arm shutter 72. The magazine shutter closing sensor 67 switches the output signal from on to off and outputs the output signal to the control device 13 when the opening operation of the magazine shutter 62 is started. On the other hand, when the opening operation of the arm shutter 72 is started, the arm shutter closing sensor 77 also switches the output signal from on to off and outputs it to the control device 13. Here, the opening / closing movement speed of the magazine shutter 62 is set faster than the opening / closing movement speed of the arm shutter 72, and the opening / closing time of the magazine shutter 62 is constantly monitored by a timer not shown. Therefore, the magazine shutter 62 opens and closes faster than the arm shutter 72. This is to perform the pot lowering operation of the tool magazine 30 quickly.

次に、ｔ２タイミングで、マガジンシャッター開センサ６６が、マガジンシャッター６２が完全に開放されたことを検出すると、マガジンシャッターシリンダ６４の駆動が停止され、マガジンシャッター６２の開放動作が完了する（Ｓ２）。そして、エアシリンダ３６を駆動させることにより、工具ポット３１の下降動作が開始される（Ｓ３）。このとき、工具マガジン３０のポット上昇センサ３７ｂが、出力信号をオンからオフに切り換えて、制御装置１３に出力するので、工具ポット３１の下降動作が開始されたことが判断される。こうして、工具ポット３１は、工具交換部３０ｂより回動されて下降しはじめる。 Next, when the magazine shutter open sensor 66 detects that the magazine shutter 62 is completely opened at the timing t2, the driving of the magazine shutter cylinder 64 is stopped and the opening operation of the magazine shutter 62 is completed (S2). . And the descent | fall operation | movement of the tool pot 31 is started by driving the air cylinder 36 (S3). At this time, since the pot raising sensor 37b of the tool magazine 30 switches the output signal from on to off and outputs it to the control device 13, it is determined that the lowering operation of the tool pot 31 has started. Thus, the tool pot 31 starts to descend by being rotated by the tool changer 30b.

さらに、ｔ３タイミングで、アームシャッター開センサ７６が、アームシャッター７２が完全に開放されたことを検出して、出力信号をオンからオフに切り換えると、アームシャッターシリンダ７４の駆動が停止され、アームシャッター７２の開放動作が完了する（Ｓ４）。 Further, when the arm shutter opening sensor 76 detects that the arm shutter 72 is fully opened at the timing t3 and switches the output signal from on to off, the driving of the arm shutter cylinder 74 is stopped, and the arm shutter is stopped. 72 is completed (S4).

次いで、ｔ４タイミングで、ポット下降センサ３７ａが、工具ポット３１が完全に下降したことを検出して、出力信号をオフからオンに切り換えると、エアシリンダ３６の駆動が停止され、工具ポット３１の下降動作が完了する（Ｓ５）。このとき、工具マガジン３０の工具交換部３０ｂから下降した工具ポット３１の工具２４は、マガジンカバー６０の開口部６１から下方に突出した状態となる。そして、ｔ４タイミングで、ポット下降センサ３７ａが、工具ポット３１が下方に完全に移動したことを検出すると、続いてアーム旋回・工具交換動作が実行される（Ｓ６）。 Next, at timing t4, when the pot lowering sensor 37a detects that the tool pot 31 is completely lowered and switches the output signal from OFF to ON, the driving of the air cylinder 36 is stopped and the tool pot 31 is lowered. The operation is completed (S5). At this time, the tool 24 of the tool pot 31 lowered from the tool changer 30 b of the tool magazine 30 protrudes downward from the opening 61 of the magazine cover 60. At time t4, when the pot lowering sensor 37a detects that the tool pot 31 has moved completely downward, the arm turning / tool changing operation is subsequently executed (S6).

Ｓ６のアーム旋回・工具交換動作では、工具交換モータ４４が駆動して、把持部４０，４０の把持動作、工具交換アーム３９の上下動作および旋回動作が上述したようにおこなわれる。そして、１サイクルの動作の終了がアームセンサ４６により検出されると、工具交換モータ４４の駆動が停止される。これにて、主軸２３側の工具２４と工具ポット３１側の工具２４とが同時に交換されることとなる。 In the arm turning / tool changing operation of S6, the tool changing motor 44 is driven, and the holding operation of the holding portions 40, 40, the up / down operation and the turning operation of the tool changing arm 39 are performed as described above. When the end of one cycle of operation is detected by the arm sensor 46, the driving of the tool change motor 44 is stopped. As a result, the tool 24 on the spindle 23 side and the tool 24 on the tool pot 31 side are simultaneously replaced.

そして、Ｓ６のアーム旋回・工具交換動作が終了すると、ポット上昇動作と、アームシャッター７２の閉塞動作が開始される。まず、ｔ５タイミングで、アームセンサ４６がアーム旋回動作の終了を検出すると、エアシリンダ３６が駆動され、先の下降動作とは逆方向へ移動されることにより、ポット上昇動作が開始される（Ｓ７）。このとき、工具交換部３０ｂに位置する工具ポット３１が上方へ回動され、ポット下降センサ３７ａがオンからオフに切りかわる。一方、同じくｔ５タイミングで、アームシャッターシリンダ７４を駆動させ、開放動作とは逆方向へ移動させることにより、アームシャッター７２の閉塞動作を開始させる（Ｓ７）。このとき、アームシャッター開センサ７６の出力信号がオンからオフに切りかわる。 Then, when the arm turning / tool changing operation of S6 is completed, the pot raising operation and the closing operation of the arm shutter 72 are started. First, when the arm sensor 46 detects the end of the arm turning operation at the timing t5, the air cylinder 36 is driven and moved in the direction opposite to the previous lowering operation, thereby starting the pot raising operation (S7). ). At this time, the tool pot 31 located in the tool changer 30b is rotated upward, and the pot lowering sensor 37a is switched from on to off. On the other hand, similarly, at the timing t5, the arm shutter cylinder 74 is driven and moved in the direction opposite to the opening operation, thereby starting the closing operation of the arm shutter 72 (S7). At this time, the output signal of the arm shutter opening sensor 76 switches from on to off.

次いで、ｔ６タイミングで、ポット上昇センサ３７ｂが、工具ポット３１が完全に上昇したことを検出して、出力信号をオフからオンに切り換えると、エアシリンダ３６の駆動が停止され、工具ポット３１の上昇が完了する（Ｓ８）。また、それと同時に、マガジンシャッターシリンダ６４が駆動され、マガジンシャッター６２の開放動作とは逆方向へ移動することにより、マガジンシャッター６２の閉塞動作が開始される（Ｓ８）。なお、このとき、マガジンシャッター開センサ６６の出力信号がオンからオフに切りかわる。 Next, at time t6, when the pot raising sensor 37b detects that the tool pot 31 is completely raised and switches the output signal from OFF to ON, the driving of the air cylinder 36 is stopped and the tool pot 31 is raised. Is completed (S8). At the same time, the magazine shutter cylinder 64 is driven and moved in the direction opposite to the opening operation of the magazine shutter 62, whereby the closing operation of the magazine shutter 62 is started (S8). At this time, the output signal of the magazine shutter opening sensor 66 switches from on to off.

そして、ｔ７タイミングで、アームシャッター閉センサ７７が、アームシャッター７２が開口部７１を完全に閉塞したことを検出して、出力信号をオフからオンに切り換えると、アームシャッターシリンダ７４の駆動が停止され、アームシャッター７２の閉塞動作が完了する（Ｓ９）。一方、それと同時に、マガジンシャッター閉センサ６７が、マガジンシャッター６２が開口部６１を完全に閉塞したことを検出して、出力信号をオフからオンに切り換えると、マガジンシャッターシリンダ６４の駆動が停止され、マガジンシャッター６２の閉塞動作が完了する（Ｓ９）。こうして、上記説明した一連の動作が完了して、工具交換シャッター開閉処理が終了する。 At time t7, when the arm shutter closing sensor 77 detects that the arm shutter 72 has completely closed the opening 71 and switches the output signal from OFF to ON, the driving of the arm shutter cylinder 74 is stopped. Then, the closing operation of the arm shutter 72 is completed (S9). On the other hand, when the magazine shutter close sensor 67 detects that the magazine shutter 62 has completely closed the opening 61 and switches the output signal from OFF to ON, the driving of the magazine shutter cylinder 64 is stopped. The closing operation of the magazine shutter 62 is completed (S9). Thus, the series of operations described above is completed, and the tool change shutter opening / closing process ends.

なお、図８に示すＳ３〜Ｓ５が、「第１の工程」に相当し、Ｓ６が、「第２の工程」および「第３の工程」に相当し、Ｓ７およびＳ８が、「第４の工程」に相当する。 8 correspond to the “first step”, S6 corresponds to the “second step” and “third step”, and S7 and S8 are “fourth step”. It corresponds to “Process”.

以上説明したように、本実施形態のマシニングセンタ１では、工具マガジン３０を囲繞して保護するマガジンカバー６０と、工具交換アーム３９を囲繞して保護するアームカバー７０とが設けられているので、工具マガジン３０および工具交換アーム３９に切り屑が付着するのを防止できる。また、マガジンカバー６０およびアームカバー７０には、それぞれ開口部６１，７１が設けられ、それらを開閉するマガジンシャッター６２およびアームシャッター７２が設けられている。そして、制御装置１３により、工具交換装置の工具交換動作にともない、マガジンシャッター６２およびアームシャッター７２の開閉動作を制御する工具交換シャッター開閉処理が実行される。さらに、工具マガジン３０の工具ポット３１が下降するときだけ、マガジンカバー６０の開口部６１を開口するように、マガジンシャッター６２を開放させる。これにより、工具マガジン３０をマガジンカバー６０で覆う場合に、工具交換部３０ｂから下方に突出する工具ポット３１の突出する長さを考慮する必要がないので、マガジンカバー６０を、工具マガジン３０の周囲に近接した状態で覆うことができる。したがって、マガジンカバー６０の体積を小さくすることができるため、スプラッシュカバー３内の加工領域を狭めることなく、工具マガジン３０にマガジンカバー６０を設けることができる。 As described above, in the machining center 1 of the present embodiment, the magazine cover 60 that surrounds and protects the tool magazine 30 and the arm cover 70 that surrounds and protects the tool change arm 39 are provided. It is possible to prevent chips from adhering to the magazine 30 and the tool change arm 39. The magazine cover 60 and the arm cover 70 are provided with openings 61 and 71, respectively, and a magazine shutter 62 and an arm shutter 72 for opening and closing them. The control device 13 executes a tool change shutter opening / closing process for controlling the open / close operations of the magazine shutter 62 and the arm shutter 72 in accordance with the tool change operation of the tool change device. Furthermore, the magazine shutter 62 is opened so that the opening 61 of the magazine cover 60 is opened only when the tool pot 31 of the tool magazine 30 is lowered. As a result, when the tool magazine 30 is covered with the magazine cover 60, it is not necessary to consider the protruding length of the tool pot 31 protruding downward from the tool changer 30b. It can cover in the state close to. Therefore, since the volume of the magazine cover 60 can be reduced, the magazine cover 60 can be provided in the tool magazine 30 without narrowing the processing area in the splash cover 3.

一方、工具交換アーム３９の旋回動作により、把持部４０，４０が旋回するときは、アームシャッター７２が開いて、開口部７１が開口されるので、把持部４０，４０は、開口部７１の内側で旋回し、アームカバー７０に衝突しない。よって、アームカバー７０を工具交換アーム３９およびアーム旋回軸３８に近接して覆うことができるので、アームカバー７０の体積を小さくすることができる。そのため、スプラッシュカバー３内の加工領域を狭めることなく、工具交換アーム３９およびアーム旋回軸３８にアームカバー７０を設けることができる。 On the other hand, when the gripping portions 40 and 40 are turned by the turning operation of the tool change arm 39, the arm shutter 72 is opened and the opening 71 is opened, so that the gripping portions 40 and 40 are located inside the opening 71. And does not collide with the arm cover 70. Therefore, since the arm cover 70 can be covered close to the tool change arm 39 and the arm pivot shaft 38, the volume of the arm cover 70 can be reduced. Therefore, the arm cover 70 can be provided on the tool change arm 39 and the arm pivot shaft 38 without narrowing the machining area in the splash cover 3.

なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されることなく、各種の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.

例えば、本実施形態のマシニングセンタ１では、工具マガジン３０を囲繞して保護するマガジンカバー６０と、工具交換アーム３９およびアーム旋回軸３８を囲繞して保護するアームカバー７０とが別々に設けられているが、マガジンカバー６０とアームカバー７０とを一体化した１つの保護カバーにしてもよい。 For example, in the machining center 1 of the present embodiment, a magazine cover 60 that surrounds and protects the tool magazine 30 and an arm cover 70 that surrounds and protects the tool change arm 39 and the arm pivot shaft 38 are provided separately. However, the magazine cover 60 and the arm cover 70 may be integrated into one protective cover.

本発明の工作機械は、縦型マシニングセンタのみならず、横型マシニングセンタにも適用できる。 The machine tool of the present invention can be applied not only to a vertical machining center but also to a horizontal machining center.

本実施形態であるマシニングセンタ１の正面図である。It is a front view of the machining center 1 which is this embodiment. マシニングセンタ１の右側面から見た部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view seen from the right side of the machining center 1. 図２に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図である。It is AA arrow direction sectional drawing shown in FIG. マシニングセンタ１を下方から見た部分断面斜視図である。It is the fragmentary sectional perspective view which looked at the machining center 1 from the downward direction. 図４に示すマガジンカバー６０とアームカバー７０との近傍を示す部分拡大図（マガジンシャッター６２、アームシャッター７２開放状態）である。FIG. 5 is a partially enlarged view showing the vicinity of the magazine cover 60 and the arm cover 70 shown in FIG. 4 (the magazine shutter 62 and the arm shutter 72 are opened). 図４に示すマガジンカバー６０とアームカバー７０との近傍を示す部分拡大図（マガジンシャッター６２、アームシャッター７２閉塞状態）である。FIG. 5 is a partially enlarged view showing the vicinity of the magazine cover 60 and the arm cover 70 shown in FIG. 4 (the magazine shutter 62 and the arm shutter 72 are closed). マシニングセンタ１の電気的構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an electrical configuration of the machining center 1. FIG. 制御装置１３による工具交換シャッター開閉処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the tool exchange shutter opening / closing process by the control apparatus. 制御装置１３による工具交換シャッター開閉処理のタイミングチャートである。7 is a timing chart of tool change shutter opening / closing processing by the control device 13;

１マシニングセンタ
２ベッド
１０操作パネル
１３制御装置
１６キーボード
１９コラム
２２主軸ヘッド
２３主軸
２４工具
３０工具マガジン
３７ａポット下降センサ
３７ｂポット上昇センサ
３８アーム旋回軸
３９工具交換アーム
４０把持部
６０マガジンカバー
６１開口部
６２マガジンシャッター
６９スクレーパ
７０アームカバー
７１開口部
７２アームシャッター
７９スクレーパ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machining center 2 Bed 10 Operation panel 13 Control apparatus 16 Keyboard 19 Column 22 Spindle head 23 Spindle 24 Tool 30 Tool magazine 37a Pot descent sensor 37b Pot rise sensor 38 Arm rotation axis 39 Tool exchange arm 40 Gripping part 60 Magazine cover 61 Opening part 62 Magazine shutter 69 Scraper 70 Arm cover 71 Opening 72 Arm shutter 79 Scraper

Claims

A bed serving as a base of a machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, a spindle provided on the spindle head and having a tool detachably mounted on a tip portion thereof; In a machine tool equipped with an automatic tool changer for changing a tool attached to the tip of the spindle to another tool,
The automatic tool changer is
A tool magazine for storing a plurality of tools and moving a predetermined tool from a tool storage position to a tool change preparation position;
A shaft portion disposed between the tool replacement preparation position of the tool magazine and the tip end portion of the main shaft, and provided to be rotatable around a rotation axis parallel to the axis of the main shaft;
A pair of gripping portions extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the shaft portion and gripping the tool are formed at both ends, and the pair of gripping portions are connected to the one tool mounted on the main shaft and the tool A tool change arm that can swivel with other tools located in the tool change preparation position,
Furthermore, an arm cover that surrounds and protects the shaft portion and the tool change arm ;
A magazine cover for surrounding and protecting the tool magazine;
A first opening provided at a lower portion of the arm cover and formed in the vicinity of a turning region of the tool change arm;
A first opening / closing member that is provided in the first opening so as to be freely opened and closed, and that opens and closes the first opening;
A second opening provided in a lower portion of the magazine cover and formed in the vicinity of the tool change preparation position;
A machine tool , comprising: a second opening / closing member that is provided in the second opening so as to be freely opened and closed, and that opens and closes the second opening .

A first scraper that contacts an upper surface of the first opening / closing member on the first opening side is provided at an end of the first opening in the opening direction of the first opening / closing member. ,
A second scraper that contacts the upper surface of the second opening / closing member on the second opening side is provided at an end of the second opening in the direction in which the second opening / closing member opens. The machine tool according to claim 1 , wherein the machine tool is provided.

The machine tool according to claim 1 or 2 ,
Tool change instruction means for instructing tool change;
Tool movement detecting means for detecting movement of the tool between the tool storage position and the tool change preparation position in the tool magazine;
An opening / closing member opening / closing control means for controlling opening / closing of the first opening / closing member and the second opening / closing member based on an instruction from the tool replacement instruction means and a detection result of the tool movement detection means. A tool change method,
A first step in which a tool stored in the tool magazine moves from the tool storage position to the tool change preparation position;
A second step in which the pair of gripping portions of the tool changer arm grips the tool mounted on the spindle and the tool located at the tool change preparation position;
A third step of rotating the swivel shaft to replace the tool mounted on the main shaft and the tool located at the tool change preparation position;
A fourth step of moving the tool moved to the tool change preparation position to the tool storage position and storing it in the tool magazine;
The opening / closing member opening / closing control means comprises:
Based on the tool change instruction of the tool change instruction means, both the first opening and closing member and the second opening and closing member are opened,
In the fourth step, when the tool movement detecting means detects that the tool exchanged and moved in the tool magazine has started to move from the tool exchange preparation position to the tool storage position, 1 closing the opening and closing member,
A tool for a machine tool, wherein the second opening / closing member is closed when the tool movement detecting means detects that the tool exchanged and moved in the tool magazine has moved to the tool storage position. method of exchange.