JP4803349B2 - 自動工具交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の工具保持部を有する工具マガジン又はポットを回転可能に設けた自動工具交換装置に関し、特に切削工具を取付けた工具ホルダの工具保持部又はポットに対する装着不良を検知するようにしたものに関する。

従来、ワークに対して、ネジ切りや孔開け、座ぐり加工等多種の加工を単一の装置で複合的になし得るよう構成したマシニングセンタ等の工作機械では、タップやドリル等複数種類の切削工具を所定の収納個所に予め格納してある。そのような工作機械では、所望の切削工具を適時に選択し、これを使用済みの切削工具と自動的に交換する自動工具交換装置（所謂、ツールチェンジャ）が設けられている。

この種の自動工具交換装置としては、グリップ方式やポット方式等種々の形式のものが提案されている。グリップ方式の自動工具交換装置においては、複数のグリップアームが環状に配設され、それら複数のグリップアームを揺動自在且つ回転割出し可能に設けた工具マガジンを備えたものが一般的に実用化されている。

例えば、特許文献１の工作機械の自動工具交換装置は、主軸に接近させて、複数の工具ポットを環状に配設した工具マガジンを回転可能に設けてある。そこで、作業者が、ワークの加工に使用する工具を工具ホルダにセットし、その工具ホルダを空いているグリップアームに装着する。この場合、工具ホルダはそのＶ形溝部において、グリップアームの２股部に設けた１対の支持ピンにより把持される。

加工中における工具交換時には、主軸ヘッドを所定の位置（Ｚ軸原点）まで、上昇させることによって、使用済みの工具が装着された工具ホルダのＶ形溝部がグリップアームにより保持される。その位置から更に、主軸ヘッドを上昇させると、該保持状態で主軸ヘッドが垂直方向（Ｚ軸方向）に上昇するので、主軸ヘッドの工具保持部から工具ホルダが抜き取られる。

次に、マガジンモータが駆動されて、マガジンベースが回転され、次に使用される工具が装着された工具ホルダを把持した別のグリップアームが主軸ヘッドの工具保持部の直下に位置する。そして、主軸ヘッドを垂直方向に下降させて、その新たに割出された工具ホルダが主軸ヘッドの工具保持部に嵌挿されて、工具交換が行われる。

ところで、一般的に、工具ホルダにはキー溝が形成されており、工具ホルダを主軸に装着した場合、工具ホルダのキー溝を主軸側の位置決めキーに一致させて取付ける関係上、グリップアームに位置決めキーが設けられている。その為、工具を工具ホルダにセットする場合、グリップアームに設けた位置決めキーを工具ホルダに形成したキー溝に確実に嵌め込んでおく必要がある。
特公平７−８０１０９号公報 （第４〜５頁、図１）

特許文献１に記載の工作機械の自動工具交換装置においては、工具をセットした工具ホルダをグリップアームに装着する場合に、工具ホルダのキー溝がグリップアームの位置決めキーに確実に嵌まっていない状態、つまり取付け不良が起こっても、その取付け不良を何ら検出するようにはなっていない。

従って、取付け不良が発生した場合、工具交換に際して、その工具ホルダを位置ズレした状態で主軸に受け渡すことになり、主軸が高速移動により降下してくる際に、主軸と工具ホルダとが衝突し、最悪の場合、グリップアームが破損する可能性があった。

特に、工具マガジンに設けられた工具ホルダの取り換え位置が、主軸に受け渡す低い受け渡し位置とは異なる高所である場合には、作業者による工具ホルダの取付け作業が困難になりがちで、工具ホルダのグリップアームへの装着が不完全になり易いという問題がある。

請求項１の自動工具交換装置は、切削工具を取付けた工具ホルダを保持する工具保持部を円周上に複数配置してなる回転型マガジンを有する自動工具交換装置において、工具保持部への工具ホルダの装着不良を検知する装着不良検知手段を工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部に対応する所定位置に設けたものである。

自動工具交換装置に装着不良検知手段を設けたので、工具保持部へ工具ホルダを装着した場合に、工具ホルダの装着が正しくない装着不良の場合には、その装着不良が検知される。

請求項２の自動工具交換装置は、請求項１の発明において、前記装着不良検知手段は、工具着脱位置の工具保持部の回転方向の両側に相対向状に配設された１対の切欠き形成板を備え、切欠き形成板は、工具着脱位置の工具保持部に正しく装着された工具ホルダのテーパ係合部が非接触にて通過可能で且つ工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部が非接触にて通過不能な切欠き部を有するものである。

請求項３の自動工具交換装置は、請求項２の発明において、前記装着不良検知手段は、工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部が切欠き形成板に接触したときに閉成する回路断続部と、この回路断続部が閉成されたときに電気的に警報を出力する警報手段とを備えたものである。

請求項４の自動工具交換装置は、請求項１の発明において、前記装着不良検知手段は、工具着脱位置の工具保持部に正しく装着された工具ホルダのテーパ係合部と、工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部とを識別可能に検出する検出スイッチを有するものである。

請求項５の自動工具交換装置は、請求項４の発明において、前記検出スイッチを、検出に供する使用位置と、この使用位置から退避させた退避位置とに亙って切換え可能な切換えアクチュエータを設けたものである。

請求項６の自動工具交換装置は、請求項４の発明において、前記工具ホルダが正しく装着された状態と、工具ホルダが不良に装着された状態とで異なる姿勢をとる回動部材を設け、検出スイッチは、回動部材を介して検出を行うものである。

請求項７の自動工具交換装置は、請求項２の発明において、前記装着不良検知手段は、工具保持部に不良に装着された工具ホルダにより切欠き形成板が押動されたことを検出する不良装着検出スイッチを有するものである。

請求項８の自動工具交換装置は、請求項１の発明において、前記装着不良検知手段は、工具保持部に設けられ工具ホルダを保持する為の１対の保持ピンの先端部に直交方向から夫々当接可能な出力ロッドを有し且つ出力ロッドの進出ストロークを検出可能な１対のストローク検出手段と、１対のストローク検出手段の出力を受けて、工具ホルダが正しく装着された状態での保持ピンに当接するまでの出力ロッドのストロークと、工具ホルダが不良に装着された状態での保持ピンに当接するまでの出力ロッドのストロークとの相違から工具ホルダの装着の良否を判別する判別手段とを備えたものである。

請求項９の自動工具交換装置は、切削工具を取付けた工具ホルダを保持するポットを複数配置してなるポット型マガジンを有する自動工具交換装置において、ポットへの工具ホルダの装着不良を検知する装着不良検知手段を工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部に対応する所定位置に設けたものである。

自動工具交換装置に装着不良検知手段を設けたので、ポットへ工具ホルダを装着した場合に、工具ホルダの装着が正しくない装着不良の場合には、その装着不良が検知される。

請求項１０の自動工具交換装置は、請求項９の発明において、前記装着不良検知手段は、工具着脱位置の工具保持部の移動方向の両側に相対向状に配設された２組の規制部材を備え、規制部材は、工具着脱位置のポットに正しく装着された工具ホルダの鍔状部が非接触にて通過可能で且つポットに不良に装着された工具ホルダの鍔状部が非接触にて通過不能な当接規制部を有するものである。

請求項１の発明によれば、切削工具を取付けた工具ホルダを保持する工具保持部を円周上に複数配置してなる回転型マガジンを有する自動工具交換装置において、装着不良検知手段を設け、回転型マガジンの工具保持部へ工具ホルダを装着した場合に、工具ホルダの装着が正しくない装着不良の場合には、その装着不良を検知することができるので、主軸と工具ホルダとの衝突を回避でき、グリップアームの破損を未然に確実に防止することができる。

前記装着不良検知手段を工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部に対応する所定位置に設けたので、工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部に工具ホルダを装着した場合に、その装着不良を確実に検出することができる。

請求項２の発明によれば、前記装着不良検知手段は、工具着脱位置の工具保持部の回転方向の両側に相対向状に配設された１対の切欠き形成板を備え、切欠き形成板は、工具着脱位置の工具保持部に正しく装着された工具ホルダのテーパ係合部が非接触にて通過可能で且つ工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部が非接触にて通過不能な切欠き部を有するので、工具ホルダが工具保持部に不良に装着された場合に、工具ホルダのテーパ係合部が切欠き形成板に接触し、その接触により回転型マガジンの回転を停止させることが可能になり、主軸と工具ホルダとの衝突を容易に且つ確実に防止することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項３の発明によれば、前記装着不良検知手段は、工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部が切欠き形成板に接触したときに閉成する回路断続部と、この回路断続部が閉成されたときに電気的に警報を出力する警報手段とを備えたので、工具ホルダの工具保持部に対する不良装着が警報により認識でき、主軸と工具ホルダとの衝突を容易に且つ確実に防止することができる。その他請求項２と同様の効果を奏する。

請求項４の発明によれば、前記装着不良検知手段は、工具着脱位置の工具保持部に正しく装着された工具ホルダのテーパ係合部と、工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部とを識別可能に検出する検出スイッチを有するので、その検出スイッチから出力される検出信号に基づいて、工具ホルダの装着不良を容易に検出することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項５の発明によれば、前記検出スイッチを、検出に供する使用位置と、この使用位置から退避させた退避位置とに亙って切換え可能な切換えアクチュエータを設けたので、検出スイッチを使用位置から退避位置に切換えておけば、工具ホルダを工具保持部に装着する装着作業の邪魔にならず、検出スイッチの破損を回避でき、しかも装着作業の迅速化を図ることができる。その他請求項４と同様の効果を奏する。

請求項６の発明によれば、前記工具ホルダが正しく装着された状態と、工具ホルダが不良に装着された状態とで異なる姿勢をとる回動部材を設け、検出スイッチは、回動部材を介して検出を行うので、回動部材を設けるだけの簡単な構成で、回動部材の回動位置に応じて検出スイッチからの検出信号に基づいて、工具ホルダの装着不良を容易に検出することができる。その他請求項４と同様の効果を奏する。

請求項７の発明によれば、前記装着不良検知手段は、工具保持部に不良に装着された工具ホルダにより切欠き形成板が押動されたことを検出する不良装着検出スイッチを有するので、不良装着検出スイッチを設けるだけの簡単な構成で、その不良装着検出スイッチからの検出信号に基づいて、工具ホルダの装着不良を容易に検出することができる。その他請求項２と同様の効果を奏する。

請求項８の発明によれば、前記装着不良検知手段は、工具保持部に設けられ工具ホルダを保持する為の１対の保持ピンの先端部に直交方向から夫々当接可能な出力ロッドを有し且つ出力ロッドの進出ストロークを検出可能な１対のストローク検出手段と、１対のストローク検出手段の出力を受けて、工具ホルダが正しく装着された状態での保持ピンに当接するまでの出力ロッドのストロークと、工具ホルダが不良に装着された状態での保持ピンに当接するまでの出力ロッドのストロークとの相違から工具ホルダの装着の良否を判別する判別手段とを備えたので、出力ロッドを設けるだけの簡単な構成で、出力ロッドのストロークに基づいて、工具ホルダの装着不良を容易に検出することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項９の発明によれば、切削工具を取付けた工具ホルダを保持するポットを複数配置してなるポッド型マガジンを有する自動工具交換装置において、ポットへの工具ホルダの装着不良を検知する装着不良検知手段を設けたので、ポット型マガジンのポットへ工具ホルダを装着した場合に、工具ホルダの装着が正しくない装着不良の場合には、その装着不良を検知することができるので、主軸と工具ホルダとの衝突を回避でき、グリップアームの破損を未然に確実に防止することができる。
前記装着不良検知手段を工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部に対応する所定位置に設けたので、工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部に工具ホルダを装着した場合に、その装着不良を確実に検出することができる。

請求項１０の発明によれば、前記装着不良検知手段は、工具着脱位置のポットの移動方向の両側に相対向状に配設された２組の規制部材を備え、規制部材は、工具着脱位置のポットに正しく装着された工具ホルダの鍔状部が非接触にて通過可能で且つポットに不良に装着された工具ホルダの鍔状部が非接触にて通過不能な当接規制部を有するので、工具ホルダがポットに不良に装着された場合に、工具ホルダの鍔状部が規制部材の当接規制部に接触し、その接触によりポット型マガジンの回転を停止させることが可能になり、主軸と工具ホルダとの衝突を容易に且つ確実に防止することができる。その他請求項９と同様の効果を奏する。

本発明の自動工具交換装置は、工具保持部を円周上に複数配置した回転型マガジンの複数の工具保持部のうち、工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部への工具ホルダの装着不良を、工具ホルダの回転時に、切欠き部を有する切欠き形成板を用いて機械的に検出するようにしてある。

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、工作機械１は、図示を省略するが、主軸２２を直交するＸ方向とＹ方向とに移動させるＸＹ軸移動装置（図示略）と、主軸２２を上下移動させるＺ軸移動装置５と、主軸２２を回転駆動させる主軸駆動装置２０と、工具ホルダ７５を自動的に主軸２２に受け渡す自動工具交換装置２と、パレット交換装置（図示略）等から構成されている。但し、工作機械１には、これら複数の移動機構や駆動機構を夫々制御する数値制御装置９が一体的に設けられている。

工作機械１に設けられた自動工具交換装置２は、垂直なコラム３と、コラム３から左方に延びるフレーム４と、Ｚ軸移動装置５によりＺ軸方向に往復移動可能な主軸ヘッド６と、フレーム４にマガジン支持台７を介して配設され、回転により割出し可能な回転型の工具マガジン８等を備えている。

先ず、Ｚ軸移動装置５について図２を用いて簡単に説明する。フレーム４には、その側部においてガイドレール１１が鉛直向きに固定されている。ガイドレール１１には、鉛直方向に配設された一対の摺動コマ１２を介して主軸ヘッド６が、ガイドレール１１に沿ってＺ軸方向に昇降自在に取付けられている。主軸ヘッド６を支持する支持フレーム４ａには適宜の位置にナット１３が固定されている。ナット１３は、ガイドレール１１に沿って平行に支持された回転自在なボールネジ１４に螺合挿通されている。

ボールネジ１４をフレーム４の上方に配置したＺ軸モータ１５により正逆両方向に回転駆動することによって、主軸ヘッド６は、ナット１３及びボールネジ１４によりガイドレール１１に沿ってＺ軸方向に昇降駆動される。

次に、主軸駆動装置２０について図２を用いて説明する。主軸ヘッド６の内部には、下端部に工具装着部２１を備えた主軸２２が回転自在に垂直に配設されている。この主軸２２はフレーム４の上方に設けた主軸モータ２３にカップリング２４を介して連結され、主軸モータ２３により回転駆動されるようになっている。

工具装着部２１は、先端に切削工具７４を装着した工具ホルダ７５におけるテーパ係合部７５ａを嵌挿可能になっている。この工具ホルダ７５を工具装着部２１に嵌挿すると、工具ホルダ７５の先端部に設けたプルスタッド７５ｂが主軸２２の内部に設けたホルダ挟持部２５によりクランプされる。このホルダ挟持部２５を、主軸２２の中心通孔中に同軸的に挿通配置したドローバー２６により押圧すると、ホルダ挟持部２５によるプルスタッド７５ｂのクランプが解除され、工具ホルダ７５の取外しが可能となる。

工具装着部２１に嵌挿された工具ホルダ７５をクランプし、このクランプを解除するために、後述のクランクレバー２８及びこれに揺動運動を付与するカム機構が設けられている。主軸ヘッド６の適宜の位置に、支軸２７を介して略Ｌ字形のクランクレバー２８が揺動自在に枢支されている。このクランクレバー２８は、水平向きに一体形成された短尺レバー２８ａと、鉛直向きに一体形成された長尺レバー２８ｂとで構成されている。短尺レバー２８ａの先端部は、ドローバー２６に直交的に突設したピン２９と係合可能になっている。

また、長尺レバー２８ｂには、傾斜面が形成された板カム３０が固定され、その板カム３０は、その移動軌跡に位置するようＺ軸モータ１５に配設したカムフォロア３１と係合離脱可能になっている。長尺レバー２８ｂと主軸ヘッド６との間には、引張コイルバネ３２が介装され、クランクレバー２８を常には時計方向に付勢して、短尺レバー２８ａによるピン２９の押圧を解除している。

Ｚ軸モータ１５の駆動により主軸ヘッド６が上昇すると、その上昇過程においてクランクレバー２８に設けた板カム３０が固定位置にあるカムフォロア３１と係合し、クランクレバー２８に支軸２７を中心とする反時計方向の動きを付与する。これにより、短尺レバー２８ａがピン２９を下方に押圧し、ドローバー２６を介してホルダ挟持部２５を付勢し、工具ホルダ７５のプルスタッド７５ｂに対するクランプを解除する。

次に、工具マガジン８について説明する。図２，図３に示すように、マガジン支持台７には、主軸ヘッド６の工具交換領域と隣接して斜め左下方に指向する支持軸３５が配設されている。この支持軸３５に鍔付円筒状のマガジンベース３６が、軸受け３７を介して回転自在に枢支されている。マガジンベース３６には、先端部に工具保持部３８Ａを有する複数個（例えば、１０個）のグリップアーム３８が放射状に且つ周方向等間隔で揺動自在に配設されている。

また、マガジンベース３６には、支持軸３５を中心とする割出し円板３９がボルト４０により固定されている。この割出し円板３９の一側面にローラ形状のカムフォロア４１が、グリップアーム３８の配設位置に対応させて複数設けられている。

次に、工具マガジン８の駆動系について説明すると、図２、図６に示すように、マガジン支持台７に垂直配置したケーシング４５の上部には、マガジンモータ４６が倒立配置されている。このマガジンモータ４６の駆動軸４６ａに連結軸４７がカップリング４８を介して連結されている。この連結軸４７の下端部にはベベルギヤ４９が固定され、軸受け５０により回転可能に枢支された回転軸５１に固着したベベルギヤ５２がベベルギヤ４９に噛合し、マガジンモータ４６で回転軸５１を回転可能になっている。

回転軸５１には、外周面に直線部とネジ部とを連続させた所要の曲線を描いたカム溝５３ａが形成されたバレルカム５３が配設され、このカム溝５３ａに割出し円板３９に放射配置した各カムフォロア４１が順次嵌合可能になっている。バレルカム５３の回転により、割出し円板３９に間欠的な割出し回転が付与される。

次に、工具マガジン８に放射状に複数配設され、先端部に工具保持部３８Ａが形成されたグリップアーム３８について説明する。

図２〜図４に示すように、工具マガジン８の一部を構成するマガジンベース３６には、１０個のグリップアーム３８が放射状に配設されている。マガジンベース３６には、支持軸３５を中心とする円周方向に、所要の中心角で１０個のクレビス５６が順次配設されている。夫々のクレビス５６には、枢支軸５７を介して棒状のグリップアーム３８が揺動自在に枢支され、グリップアーム３８の自由端を半径方向外方に臨ませている。

図４に示すように、グリップアーム３８の自由端には、工具ホルダ７５の外径部に周設されたＶ溝７５ｅを挟持可能な寸法に設定した非開閉式の二股部３８ａが形成されている。この二股部３８ａの各内部には、グリップアーム３８の長さ方向と直交する方向に行止り孔３８ｂが夫々穿設されている。

各行止り孔３８ｂには、コイルバネ５９により弾圧される保持ピン６０が後退可能に夫々収納され、各保持ピン６０の先端部は２股部の内方に臨んでいる。即ち、二股部３８ａ及び１対の保持ピン６０等で工具保持部３８Ａが構成され、これら複数の工具保持部３８Ａは円周上に配置されている。

従って、工具ホルダ７５のＶ溝７５ｅをグリップアーム３８の二股部３８ａに位置合わせして押し込むことにより、１対の保持ピン６０がＶ溝７５ｅを挿通し、コイルバネ５９のバネ力により両側から工具ホルダ７５を挟持した状態で工具ホルダ７５を保持できる。但し、二股部３８ａの各外端部には、保持ピン６０の中心を回転中心とする第１カムフォロア６１が夫々回転可能に設けられている。

図３に示すように、グリップアーム３８の内径側の反自由端にも別の行止り孔３８ｃが穿設されている。この行止り孔３８ｃには、コイルバネ６２と共に鋼球６３が保持され、鋼球６３の一部を行止り孔３８ｃの開孔から突出させている。マガジンベース３６におけるボス部３６ａには、断面が円弧状を呈する案内面６４ａを外周に周設したグリップ支持カラー６４が外挿され、この案内面６４ａにグリップアーム３８に設けた鋼球６３が弾力的に当接可能になっている。

案内面６４ａのマガジンベース３６側にはノッチ溝６４ｂが周設され、図３において、割出し待機状態にある各グリップアーム３８は、その鋼球６３をノッチ溝６４ｂに係合させて、グリップアーム３８をその姿勢に安定保持させるようになっている。

図３に示すように、グリップアーム３８の枢支点となる枢支軸５７に近接した位置に、ローラ形状を呈する第２カムフォロア６５が回転自在に枢支されている。第２カムフォロア６５は、可動カム体６６（図２参照）に形成した斜面状の可動カム面に対応的に当接可能になっている。

ここで、マガジンベース３６及び複数のグリップアーム３８は、その前側において傾斜させた傘状の前側カバー７０で覆われるとともに、その後側において板状の後側カバー７１（図１，図９参照）で覆われている。前側カバー７０と、後側カバー７１とで切削工具７４による切削加工を施すに際して切り出された切り屑がマガジンベース３６の内部に進入するのを防止している。

この場合、回転型の工具マガジン８において、その最上位置が工具着脱位置として設定されているため、その最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に交換用の工具ホルダ７５を着脱し易いように、後側カバー７１のうちの工具着脱位置に対応する上端部分に、ほぼＵ字状の切欠き７１ａが形成されている。

工具交換時には、主軸ヘッド６がＺ軸原点位置（図示しない）に移動すると、工具マガジン８の最下端に位置するグリップアーム３８の二股部３８ａの保持ピン６０とコイルバネ５９のバネ力により、使用済みの切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５がそのＶ溝７５ｅにおいて保持された状態となる。その後、主軸ヘッド６が工具交換位置（図９）まで鉛直方向に上昇するため、工具ホルダ７５が主軸ヘッド６の工具装着部２１から抜き取られる。

次に、マガジンモータ４６の回転駆動によりマガジンベース３６が回転され、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を保持したグリップアーム３８が、主軸ヘッド６の工具装着部２１の直下に移動して位置決めされる。その後、主軸ヘッド６が鉛直方向に下降移動されるので、その新たに割出された工具ホルダ７５が主軸ヘッド６の工具装着部２１に嵌挿されて、工具交換が完了する。

次に、回転型の工具マガジン８の複数の工具保持部３８Ａのうち、工具着脱用の工具着脱位置に位置するグリップアーム３８（工具保持部３８Ａ）への工具ホルダ７５の装着不良を検知する装着不良検知機構８０について説明する。ここで、その説明に先立って、工具ホルダ７５について簡単に説明しておく。

図７に示すように、工具ホルダ７５は、その本体部であるテーパ係合部７５ａ（テーパシャンク部）と、そのテーパ係合部７５ａの一端部に一体形成されたプルスタッド７５ｂと、テーパ係合部７５ａの他端部に一体形成された鍔状部７５ｃと、この鍔状部７５ｃに一体形成され、切削工具７４を装着する為のコレットチャック７５ｄ等からなっている。但し、鍔状部７５ｃには、グリップアーム３８で保持するための環状のＶ溝７５ｅが形成されるとともに、１対のキー溝７５ｆが凹設されている。

一方、グリップアーム３８の二股部３８ａの基端部には、工具ホルダ７５を装着した際に、そのキー溝７５ｆに係合する小型の板部材からなるキー部材４２が固着されている。但し、このキー部材４２の先端部は、二股部３８ａの基端部から部分的に突出し、工具ホルダ７５のキー溝７５ｆに係合可能になっている。そこで、工具ホルダ７５を工具着脱位置のグリップアーム３８に装着した場合、工具ホルダ７５のキー溝７５ｆにグリップアーム３８のキー部材４２が確実に嵌まり込んだ正しい装置状態では、図８−１に示すように、工具ホルダ７５はグリップアーム３８に対して最も接近した正規の取付け位置に保持される。

しかし、工具ホルダ７５をグリップアーム３８に装着した場合に、工具ホルダ７５のキー溝７５ｆにグリップアーム３８のキー部材４２が嵌まり込んでいない、つまり工具ホルダ７５のグリップアーム３８に対する取付け位置が微妙にズレている装着不良状態では、図８−２に示すように、工具ホルダ７５はグリップアーム３８から外れることはなく、グリップアーム３８に対して正規の取付け位置よりもズレが生じた（離間した）不良の取付け位置に保持される。

このように、グリップアーム３８に保持された工具ホルダ７５が装着不良状態で主軸２２の下側の受け渡し位置に移動された場合、主軸２２が高速移動により降下してくる装着時に、工具ホルダ７５と主軸２２とが衝突し、グリップアーム３８が破損する可能性がある。そこで、工具ホルダ７５の装着不良を装着不良検知機構８０で検知して、グリップアーム３８の破損を未然に防止するようにしてある。

次に、装着不良検知機構８０について説明する。図９，図１０に示すように、マガジン支持台７上であって、工具着脱位置に位置するグリップアーム３８（工具保持部３８Ａ）に対応する所定の位置に、所定厚さの金属板からなる左右１対の切欠き形成板８１がグリップアーム３８の回転方向の両側に相対向状に配設されている。これら切欠き形成板８１はその下端部において連結板８１ａで一体的に連結され、その連結板８１ａを介してマガジン支持台７に固定ビス８２により固着されている。

但し、これら切欠き形成板８１の後端はその全体に亙って溶接等により後側カバー７１に固着され、切欠き形成板８１の剛性を高めてある。ところで、これら切欠き形成板８１の各々には、図１０に示すように、工具装着位置のグリップアーム３８に正しく装着された工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが非接触にて通過可能な切欠き部８１ｂが夫々形成されている。但し、この切欠き部８１ｂは、グリップアーム３８に不良に装着された工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが非接触にて通過不能になっている。

次に、このように構成された装着不良検知機構８０の作用について説明する。
作業者は、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を工具マガジン８の最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に、前述した要領で装着する。その工具ホルダ７５のグリップアーム３８への装着を行った後、数値制御装置９により制御プログラムに基づいて切削加工が開始され、新規に装着した工具ホルダ７５の切削工具７４を使用するのに際してマガジンモータ４６が駆動された場合、マガジンベース３６が所定の回転方向に回転される。

このように、マガジンベース３６が所定の方向に回転されたときに、新規に装着された工具ホルダ７５がグリップアーム３８に正しく装着されている場合には、工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが回転方向側に設けられた切欠き形成板８１の切欠き部８１ｂを非接触にて通過可能である。この場合には、その新たに割出された工具ホルダ７５が主軸２２の下側の受け渡し位置に移動され、主軸２２の下降移動により、主軸ヘッド６の工具装着部２１に確実に装着される。

しかし、その新たに割出された工具ホルダ７５がグリップアーム３８に不良に装着されている場合には、工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが回転方向側に設けられた切欠き形成板８１の切欠き部８１ｂを非接触にて通過不能である。その結果、マガジンベース３６の回転負荷が大きくなる一方、マガジンモータ４６の回転トルクが比較的小さいため、マガジンベース３６の回転が停止することになる。

このように、工具着脱位置のグリップアーム３８の回転方向の両側に相対向状に配設された１対の切欠き形成板８１を備え、切欠き形成板８１は、工具着脱位置のグリップアーム３８（工具保持部３８Ａ）に正しく装着された工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが非接触にて通過可能で且つグリップアーム３８（工具保持部３８Ａ）に不良に装着された工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが非接触にて通過不能な切欠き部８１ｂを有するので、工具ホルダ７５がグリップアーム３８に不良に装着された場合に、工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが切欠き形成板８１に接触し、その接触により回転型の工具マガジン８の回転を停止させることが可能になり、主軸２２と工具ホルダ７５との衝突を容易に且つ確実に防止することができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
〔１〕前述した装着不良検知機構８０Ａを部分的に変更し、グリップアーム３８に不良に装着された工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが切欠き形成板８１Ａの切欠き部８１ｂを非接触にて通過不能な状態を電気的に検知するようにしてもよい（図１１〜図１３参照）。

図１１，図１２に示すように、マガジン支持台７上の部位であって、工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に対応する所定の部位に、所定厚さの金属板からなる左右１対の切欠き形成板８１Ａがグリップアーム３８の回転方向の両側に相対向状に配設され、これら切欠き形成板８１Ａはその下端部において連結板８１ａで一体的に連結されている。但し、１対の切欠き形成板８１Ａは、その背面においてゴムシート８３を介して後側カバー７１に固定されるとともに、その下側に付設されたゴムシート８４を介してマガジン支持台７に固定ビス８２により固着されている。

即ち、１対の切欠き形成板８１Ａはマガジン支持台７や後側カバー７１に対して確実に絶縁されている。ここで、このようにゴムシート８３，８４による絶縁部が回路断続部に相当する。この場合にも、工具装着位置のグリップアーム３８に正しく装着された工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが切欠き部８１ｂを非接触にて通過可能であり、グリップアーム３８に不良に装着された工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが切欠き部８１ｂを非接触にて通過不能になっている。

次に、制御系について説明すると、各切欠き形成板８１Ａに第１接点８５が夫々設けられ、図１３に示すように、これら第１接点８５は接続線を介してコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１００の入出力ポートに接続されている。一方、マガジン支持台７に第２接点８６が夫々設けられ、この第２接点８６は接続線を介してコントロールユニット１００の入出力ポートに接続されている。コントロールユニット１００には、更に、警報ブザー１０１が接続されている。

ここで、これらコントロールユニット１００と警報ブザー１０１等で警報手段が構成されている。この場合、マガジン支持台７と、これに連結されたマガジンベース３６と、これに枢着されたグリップアーム３８と、これに装着された工具ホルダ７５とが電気的にショート状態であっても、前述したように、１対の切欠き形成板８１Ａはマガジン支持台７や後側カバー７１とは確実に絶縁されているため、第１接点８５と第２接点８６とは、常には開成状態である。

但し、後述するように、工具ホルダ７５がグリップアーム３８に不良に装着されたため、工具ホルダ７５と切欠き形成板８１Ａとが接触した場合、この接触により切欠き形成板８１Ａとマガジンベース３６とが電気的にショート状態となるため、第１接点８５と第２接点８６とが閉成されることになる。

次に、このように構成された装着不良検知機構８０Ａの作用について説明する。
前記実施例と同様に、切削加工が開始されて新規に装着した工具ホルダ７５を割り出すために、マガジンモータ４６が駆動され、マガジンベース３６が所定の回転方向に回転された場合に、作業者による工具着脱位置におけるグリップアーム３８への工具ホルダ７５の装着状態が正常であれば、工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが回転方向側に設けられた切欠き形成板８１Ａの切欠き部８１ｂを非接触にて通過可能であるため、第１接点８５と第２接点８６とは開成状態であり、コントロールユニット１００により、警報ブザー１０１が鳴動することはない。

しかし、その新たに装着された工具ホルダ７５がグリップアーム３８に不良に装着されている場合であって、工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが回転方向側に設けられた切欠き形成板８１Ａの切欠き部８１ｂを非接触にて通過不能な場合には、前述したように第１接点８５と第２接点８６とが閉成されるので、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動する。

それ故、作業者は工具ホルダ７５の装着不良をブザー音により確実に認識することができる。これと同時に少なくともマガジンモータ４６を非常停止させることができ、工具ホルダ７５を保持しているグリップアーム３８の破損を確実に防止することができる。

〔２〕前述した装着不良検知機構８０を部分的に変更した装着不良検知機構８０Ｂを設け、グリップアーム３８に不良に装着された工具ホルダ７５により切欠き形成板８１Ｂが押動されたことを不良装着検出スイッチ８７，８８で検出するようにしてもよい（図１４〜図１６参照）。

図１４，図１５に示すように、マガジン支持台７上の部位であって、工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に対応する所定の部位に、所定厚さの金属板からなる左右１対の切欠き形成板８１Ｂがグリップアーム３８の回転方向の両側に相対向状に配設されている。これら切欠き形成板８１Ｂはその下端部において連結板８１ａで一体的に連結され、マガジン支持台７に固定ビス８２により固着されている。

この場合にも、各切欠き形成板８１Ｂには、前記実施例と同様の切欠き部８１ｂが夫々形成されている。更に、右側の切欠き形成板８１の外側（右側）には、第１不良装着検出スイッチ８７が接近させて設けられるとともに、左側の切欠き形成板８１の外側（左側）には、第２不良装着検出スイッチ８８が接近させて設けられている。

次に、制御系について説明すると、図１６に示すように、これら第１，第２不良装着検出スイッチ８７，８８は接続線を介して夫々コントロールユニット１００（Ｃ／Ｕ）の入出力ポートに接続されている。また、コントロールユニット１００には警報ブザー１０１が接続されている。

次に、このように構成された装着不良検知機構８０Ｂの作用について説明する。
前記実施例と同様に、切削加工が開始されて新規に装着した工具ホルダ７５を割り出すために、マガジンモータ４６が駆動され、マガジンベース３６が所定の回転方向に回転された場合に、作業者による工具着脱位置におけるグリップアーム３８への工具ホルダ７５の装着状態が正しい場合には、工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが回転方向側に設けられた切欠き形成板８１Ｂの切欠き部８１ｂを非接触にて通過可能であるため、第１又は第２不良装着検出スイッチ８７，８８は開成状態であり、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動することはない。

しかし、その新たに装着された工具ホルダ７５がグリップアーム３８に不良に装着されている場合であって、工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが回転方向側に設けられた切欠き形成板８１Ｂの切欠き部８１ｂを非接触にて通過不能な場合には、回転方向側の切欠き形成板８１Ｂが工具ホルダ７５で押動される。

その結果、切欠き形成板８１Ｂの直ぐ外側に設けられた第１又は第２不良装着検出スイッチ８７，８８が切欠き形成板８１Ｂの押動により閉成されるので、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動する。このように、作業者は工具ホルダ７５の装着不良をブザー音により確実に認識することができる。これと同時に少なくともマガジンモータ４６を非常停止させることができ、工具ホルダ７５を保持しているグリップアーム３８の破損を未然に確実に防止することができる。

〔３〕前述した装着不良検知機構８０を部分的に変更した装着不良検知機構８０Ｃを設け、工具装着位置のグリップアーム３８に正しく装着された工具ホルダ７５の一部であるプルスタッド７５ｂと、グリップアーム３８に不良に装着された工具ホルダ７５のプルスタッド７５ｂとを検出センサ８９で識別可能に検出するようにしてもよい（図１７，図１８参照）。

図１７に示すように、後側カバー７１の工具装着位置に対応する所定部位に、近接センサからなる正常装着検出センサ８９が、グリップアーム３８に正しく装着された工具ホルダ７５の軸心の延長上で且つプルスタッド７５ｂに接近させて斜め傾斜状に設けられている。即ち、この正常装着検出センサ８９により、プルスタッド７５ｂの近接状態が検出されるか否かで、工具ホルダ７５のグリップアーム３８への装着の良否が識別可能になっている。

次に、制御系について説明すると、図１８に示すように、正常装着検出センサ８９と装着状態確認スイッチ９０とがコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１００の入出力ポートに接続されている。また、コントロールユニット１００には警報ブザー１０１が接続されている。

次に、このように構成された装着不良検知機構８０Ｃの作用について説明する。
作業者は、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を工具マガジン８の最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に、前述した要領で装着する。その工具ホルダ７５のグリップアーム３８への装着を行った後、作業者により装着状態確認スイッチ９０が操作されると、コントロールユニット１００は正常装着検出センサ８９からの検出信号を読み込む。

コントロールユニット１００により読み込まれた検出信号が、プルスタッド７５ｂの近接状態を検出した装着正常信号であって、作業者によるグリップアーム３８への工具ホルダ７５の装着状態が正しい場合には、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動されることはない。

しかし、コントロールユニット１００により読み込まれた検出信号が、プルスタッド７５ｂの非近接状態を検出した装着不良信号であって、作業者によるグリップアーム３８への工具ホルダ７５の装着状態が不良の場合には、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動する。

このように、作業者は工具ホルダ７５の装着不良をブザー音により確実に認識することができる。これと同時に、少なくともマガジンモータ４６を非常停止させることができ、工具ホルダ７５を保持しているグリップアーム３８の破損を未然に確実に防止することができる。但し、工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａを正常装着検出センサ８９で識別可能に検出するようにしてもよい。

〔４〕前述した装着不良検知機構８０を部分的に変更した装着不良検知機構８０Ｄを設け、前述した変更形態〔３〕において設けた正常装着検出センサ８９を、検出に供する使用位置と、この使用位置から退避させた退避位置とに亙って、切換えシリンダ１０２（これが切換えアクチュエータに相当する）により切換えるようにしてもよい（図１９，図２０参照）。

即ち、図１９に示すように、後側カバー７１の工具装着位置に対応する所定部位が部分的に切欠かれ、この切欠きに対応するマガジン支持台７に切換えシリンダ１０２が固定されている。その切換えシリンダ１０２のピストンロッドの先端部に、取付け板１０３を介して正常装着検出センサ８９が斜め傾斜状に固定されている。

この場合、切換えシリンダ１０２のピストンロッドが退入状態では、正常装着検出センサ８９は後側カバー７１よりも後側に退避した退避位置（実線にて図示）に切換えられる一方、切換えシリンダ１０２のピストンロッドが進出状態では、正常装着検出センサ８９は後側カバー７１の前側に移動した使用位置（二点鎖線で図示）に切換えられる。正常装着検出センサ８９がその使用位置に切換えられると、正常装着検出センサ８９により、プルスタッド７５ｂの近接状態が検出されるか否かで、工具ホルダ７５のグリップアーム３８への装着の良否が識別可能になっている。

次に、制御系について説明すると、図２０に示すように、制御装置であるコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１００の入出力ポートには、正常装着検出センサ８９と、装着状態確認スイッチ９０とが接続されるとともに、警報ブザー１０１と、切換えシリンダ１０２が接続されている。

次に、このように構成された装着不良検知機構８０Ｄの作用について説明する。
作業者は、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を工具マガジン８の最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に、前述した要領で装着する。その工具ホルダ７５のグリップアーム３８への装着を行った後、作業者により装着状態確認スイッチ９０が操作されると、コントロールユニット１００は切換えシリンダ１０２を進出駆動するとともに、所定時間後に正常装着検出センサ８９からの検出信号を読み込む。

コントロールユニット１００により読み込まれた検出信号が、プルスタッド７５ｂの近接状態を検出した装着正常信号であって、作業者によるグリップアーム３８への工具ホルダ７５の装着状態が正しい場合には、コントロールユニット１００により、警報ブザー１０１が鳴動されることはない。

しかし、コントロールユニット１００により読み込まれた検出信号が、プルスタッド７５ｂの非近接状態を検出した装着不良信号であって、作業者によるグリップアーム３８への工具ホルダ７５の装着状態が不良の場合には、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動する。

このように、作業者は工具ホルダ７５の装着不良をブザー音により確実に認識することができる。これと同時に、少なくともマガジンモータ４６を非常停止させることができ、工具ホルダ７５を保持しているグリップアーム３８の破損を未然に確実に防止することができる。

〔５〕前述した装着不良検知機構８０を部分的に変更した装着不良検知機構８０Ｅを設け、工具ホルダ７５が正しく装着された状態と、工具ホルダ７５が不良に装着された状態とで異なる姿勢をとる回動部材１１０を設け、回動部材１１０の回動姿勢を正常装着検出センサ８９で識別可能に検出するようにしてもよい（図２１〜図２３参照）。

図２１，図２２に示すように、回転型の工具マガジン８の最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に交換用の工具ホルダ７５を着脱し易いように、後側カバー７１のうちの工具着脱位置に対応する上端部分に、ほぼ矩形状の切欠き７１ｂが形成されている。そこで、回動部材１１０がその切欠き７１ｂに出没可能に、その下端部において切欠き７１ｂの下端部に回動可能にヒンジ結合されている。

回動部材１１０は、工具ホルダ７５のほぼ側面全体に沿うように、板部材を曲げ形成したものであり、その背面板１１０ａには左右１対の側板１１０ｂが一体形成されている。工具ホルダ７５をグリップアーム３８に装着したときに、回動部材１１０を前方側に揺動させた場合、工具ホルダ７５がグリップアーム３８に正しく装着された場合には、工具ホルダ７５の背面のほぼ全体に背面板１１０ａが当接でき、しかも工具ホルダ７５の左右両側面にも側板１１０ｂが同時に当接するため、回動部材１１０は図２１に実線で示す正規の揺動位置に移動する。

しかし、グリップアーム３８に装着された工具ホルダ７５の取付け位置が、グリップアーム３８の揺動方向と平行な方向にズレた場合には、背面板１１０ａを介して回動部材１１０全体が、正規の揺動位置まで回動しない。また、グリップアーム３８に装着された工具ホルダ７５の取付け位置が、グリップアーム３８の揺動方向と直交する方向にズレた場合にも、側板１１０ｂを介して回動部材１１０全体が、正規の揺動位置まで回動しない。そこで、回動部材１１０が正規の揺動位置に回動したときに、その回動部材１１０を検出可能な正常装着検出センサ８９が設けられている。

次に、制御系について説明すると、図２３に示すように、制御装置であるコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１００の入出力ポートには、正常装着検出センサ８９と、装着状態確認スイッチ９０とが接続されるとともに、警報ブザー１０１が接続されている。

次に、このように構成された装着不良検知機構８０Ｅの作用について説明する。
作業者は、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を工具マガジン８の最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に、前述した要領で装着する。その工具ホルダ７５のグリップアーム３８への装着を行った後、作業者により装着状態確認スイッチ９０が操作されると、コントロールユニット１００は正常装着検出センサ８９からの検出信号を読み込む。

コントロールユニット１００により読み込まれた検出信号が、回動部材１１０の近接状態を検出した装着正常信号であって、作業者によるグ工具ホルダ７５のリップアームへの装着状態が正しい場合には、コントロールユニット１００により、警報ブザー１０１が鳴動されることはない。

しかし、コントロールユニット１００により読み込まれた検出信号が、回動部材１１０の非近接状態を検出した装着不良信号であって、作業者によるグリップアーム３８への工具ホルダ７５の装着状態が不良の場合には、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動する。

このように、作業者は工具ホルダ７５の装着不良をブザー音により確実に認識することができる。これと同時に、少なくともマガジンモータ４６を非常停止させることができ、工具ホルダ７５を保持しているグリップアーム３８の破損を未然に確実に防止することができる。

〔６〕前述した装着不良検知機構８０を部分的に変更した装着不良検知機構８０Ｆを設け、グリップアーム３８に工具ホルダ７５を保持させたときの左右１対の保持ピン６０の保持位置を、これに直交状に配設した１対の第１，第２シリンダのピストンロッド１０３，１０４の進出位置（ストローク）を検知し、そのピストンロッド１０３ａ，１０４ａのストロークによる第１，第２正常装着検出センサ８９からの検出信号により、工具ホルダ７５の装着状態の良否を判別するようにしてもよい（図２４〜図２６参照）。

即ち、図２４，図２５に示すように、後側カバー７１の上端部に、グリップアーム３８に有する１対の保持ピン６０に直交状に１対の第１，第２シリンダ１０３，１０４が夫々取付け板１１１を介して固定されている。但し、これら第１，第２シリンダ１０３，１０４のピストンロッド１０３ａ，１０４ａ（これが出力ロッドに相当する）はその後方側に夫々長く延長されている。

そこで、後側のピストンロッド１０３ａ，１０４ａの後端部に、ピストンロッド１０３ａ，１０４ａのストローク（進出量）を検出する為の小型の検出板１１２が夫々固定されている。更に、工具ホルダ７５が正しく装着された状態における１対の保持ピン６０の先端部に、進出したピストンロッド１０３ａ，１０４ａの先端部が当接したとき、各検出板１１２を検出可能な１対の第１，第２正常装着検出センサ８９Ａ，８９Ｂが設けられている。

ここで、工具ホルダ７５が正しく装着された場合には、前述したように、グリップアーム３８のキー部材４２が工具ホルダ７５のキー溝７５ｆに確実に嵌合し、しかもグリップアーム３８の１対の保持ピン６０は夫々Ｖ溝７５ｅに係合している為、１対の保持ピン６０の進出量は共に等しく且つ最大になっている。

このとき、保持ピン６０の先端に当接する１対のピストンロッド１０３ａ，１０４ａのストロークも共に最大になる為、これら１対の第１，第２正常装着検出センサ８９Ａ，８９Ｂが対応する検出板１１２を夫々検出することができる。

しかし、工具ホルダ７５が不良に装着された場合、つまりグリップアーム３８のキー部材４２が工具ホルダ７５のキー溝７５ｆに確実に嵌合していない場合には、工具ホルダ７５のグリップアーム３８に対する装着位置が不安定である。この場合には、１対の保持ピン６０の突出量が異なったり、或いは１対の保持ピン６０の突出量が同じであってもその突出量が正しい装着時の突出量に比べて少なくなっている。

即ち、前述した何れの場合であっても、１対のピストンロッド１０３ａ，１０４ａのストロークが同時に、正しい装着時のストロークになることはない。その為、これらピストンロッド１０３ａ，１０４ａの進出作動時に、１対の第１，第２正常装着検出センサ８９Ａ，８９Ｂは対応する検出板１１２を同時に検出することができない。

このように、工具ホルダ７５が正しく装着された状態での保持ピン６０の先端に当接するまでのピストンロッド１０３ａ，１０４ａのストロークと、工具ホルダ７５が不良に装着された状態での保持ピン６０の先端に当接するまでのピストンロッド１０３ａ，１０４ａのストロークとの相違から、工具ホルダ７５の装着の良否を判別することができる。

次に、制御系について説明する。図２６に示すように、制御装置であるコントロールユニット１００（これが判別手段に相当し、Ｃ／Ｕ）の入出力ポートには、第１正常装着検出センサ８９Ａ及び第２正常装着検出センサ８９Ｂと、装着状態確認スイッチ９０とが接続されるとともに、その出力ポートには、警報ブザー１０１と第１シリンダ１０３及び第２シリンダ１０４が接続されている。

次に、このように構成された装着不良検知機構８０Ｆの作用について説明する。
作業者は、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を工具マガジン８の最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に、前述した要領で装着する。その工具ホルダ７５のグリップアーム３８への装着を行った後、作業者により装着状態確認スイッチ９０が操作されると、コントロールユニット１００は１対の第１，第２シリンダ１０３，１０４を同時に進出駆動し、所定時間後に、第１，第２正常装着検出センサ８９Ａ，８９Ｂからの検出信号を読み込む。

そこで、コントロールユニット１００は、第１，第２正常装着検出センサ８９Ａ，８９Ｂからの検出信号に基づいて判別し、夫々の検出信号が検出板１１２を検出した装着正常信号であって、作業者によるグ工具ホルダ７５のリップアームへの装着状態が正しい場合には、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動されることはない。

しかし、コントロールユニット１００により読み込まれた２つの検出信号の少なくとも一方が、検出板１１２を検出しない装着不良信号であって、作業者によるグリップアーム３８への工具ホルダ７５の装着状態が不良の場合には、コントロールユニット１００により警報ブザー１０１が鳴動する。

このように、作業者は工具ホルダ７５の装着不良をブザー音により確実に認識することができる。これと同時に、少なくともマガジンモータ４６を非常停止させることができ、工具ホルダ７５を保持しているグリップアーム３８の破損を未然に確実に防止することができる。

〔７〕前述した装着不良検知機構８０を部分的に変更した装着不良検知機構８０Ｇを設け、グリップアーム３８の先端側アーム部分にその長さ方向に摺動自在にキー部材４２を装着し、グリップアーム３８に設けたキー部材４２Ａを、保持ピン６０側である工具保持部３８Ａの方へ弾性付勢するブロック状のゴム部材１１５を設け、キー部材４２Ａを介して工具ホルダ７５の装着不良を検知するようにしてもよい（図２７〜図２９参照）。

図２７，図２８に示すように、グリップアーム３８に設けられたキー部材４２Ａの後端が、グリップアーム３８に形成された貫通孔（図示略）を挿通して後方に延長形成され、その延長されたキー部材４２Ａの後端部にグリップアーム３８に沿ってへ字状に曲げ形成した曲げ形成部４２ａが形成され、キー部材４２Ａがその工具保持部３８Ａの方に外れないようになっている。

図２８におけるキー部材４２Ａの下面であって、先端側に接近させた下面に、ブロック状のゴム部材１１５が貼着されている。但し、このゴム部材１１５の後端は、グリップアーム３８の貫通孔の直前の係止壁（図示略）に当接させてある。その為、キー部材４２Ａは常にはそのゴム部材１１５の弾性力により先端側方向（図２８において右方）に付勢され、工具ホルダ７５のキー溝７５ｆに係合可能になっている。

ところで、キー部材４２Ａのゴム部材１１５が貼着された下面とは反対の上面であって、曲げ形成部４２ａの近傍部に、図２８に示すように、赤ペンキを塗布した赤マーク１１６が設けられている。即ち、工具ホルダ７５が正しく装着された場合には、キー部材４２Ａは所定の正常位置であるため、キー部材４２Ａの赤マーク１１６がグリップアーム３８の係合孔に隠れているが、工具ホルダ７５が不良に装着された場合であって、キー部材４２Ａがその曲げ形成部４２ａ側に移動した場合、赤マーク１１６が外側に露出するようになっている。

次に、このように構成された装着不良検知機構８０Ｇの作用について説明する。
作業者は、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を工具マガジン８の最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に、前述した要領で装着する。このとき、前述したように、グリップアーム３８のキー部材４２Ａが工具ホルダ７５のキー溝７５ｆに確実に嵌合した正しい装着状態の場合には、キー部材４２Ａが所定の正常位置であるため、図２９−１に示すように、赤マーク１１６が外側に露出することはない。

しかし、グリップアーム３８のキー部材４２Ａが工具ホルダ７５のキー溝７５ｆに確実に嵌合しない不良に装着された場合でも、工具ホルダ７５は１対の保持ピン６０のバネ力を受けてキー部材４２Ａを押すので、キー部材４２Ａがその曲げ形成部４２ａ側に移動し、赤マーク１１６が外側に露出する。作業者はその赤マーク１１６を検知することで、工具ホルダ７５の装着不良を目で確実に認識することができる。

・〔８〕回転型の工具マガジン８の複数のグリップアーム３８のうち、工具着脱用の工具着脱位置に位置するグリップアーム３８へ装着する工具ホルダ７５が正しく装着されるように案内する工具挿入ガイドを設けるようにしてもよい（図３０〜３２参照）。

図３０に示すように、マガジン支持台７上に、工具ホルダ７５を、そのキー溝７５ｆをその軸心に対して所定の回転位相に保持した状態で滑らせながらグリップアーム３８に保持させる為の工具挿入ガイド１２０が立設されている。図３１に示すように、その工具挿入ガイド１２０は、下端の取付け板１２１上に箱状に立設されたガイド本体部１２２と、そのガイド本体部１２２に形成された左右１対の傾斜状のガイドレール部１２２ａと、そのガイドレール部１２２ａの下端近傍部に一体形成された左右１対のＶ溝案内レール１２２ｂと、キー当接部１２３ａを先端部に有するスライド部材１２３等を有している。

ガイドレール部１２２ａは工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａが嵌まり込むだけの間隔を空けて平行に設けられ、１対のＶ溝案内レール１２２ｂは工具ホルダ７５のＶ溝７５ｅに相対向方向から同時に係合可能に曲げ形成されている。但し、ガイドレール部１２２ａとＶ溝案内レール１２２ｂの傾斜方向下端部には、工具ホルダ７５のグリップアーム３８への装着状態で、工具ホルダ７５の旋回移動を妨げないように通路用切欠き１２２ｃが形成されている。

スライド部材１２３は、その下端部においてガイドレール部１２２ａにその長さ方向にスライド可能に支持され、その上端部の先端部に、工具ホルダ７５のキー溝７５ｆに係合可能な前方突出状のキー当接部１２３ａを有している。

次に、工具挿入ガイド１２０の作用及び効果について説明する。
作業者は、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を、工具マガジン８の最上位置である工具着脱位置に位置するグリップアーム３８に装着するに際して、作業者は、工具ホルダ７５の鍔状部７５ｃを１対のガイドレール部１２２ａに載置して、片手で保持しておき、もう片方の手でスライド部材１２３を工具ホルダ７５側に移動させて、そのキー当接部１２３ａを工具ホルダ７５のキー溝７５ｆに係合させる。

即ち、工具ホルダ７５の１対のキー溝７５ｆは１８０°おきの対象位置に形成されているため、キー当接部１２３ａに当接したキー溝７５ｆと反対側のキー溝７５ｆは、グリップアーム３８のキー部材４２に嵌入可能な位相になっている。作業者はこの状態を保持させながら、工具ホルダ７５とスライド部材１２３とをガイドレール部１２２ａに沿って同時にスライドさせ、工具ホルダ７５の位相を変えることなく、グリップアーム３８に正しく装着させることができる。

工作機械１に設けられた自動工具交換装置２Ａには、図示を省略するが、前記第１実施例と同様に、垂直なコラムと、コラムから左方に延びるフレームと、Ｚ軸移動装置によりＺ軸方向に往復移動可能な主軸ヘッドと、フレームにマガジン支持台を介して配設されるとともに、回転により割出し可能なポット型の工具マガジン８Ａ等を備えている。

図３３，図３４に示すように、このポット型の工具マガジン８Ａは、周知のものである為、その詳細については省略し、簡単に説明する。

ポット型の工具マガジン８Ａは、複数の工具ポット１２５を備え、これら複数の工具ポット１２５の各々が、工作機械本体側に固定されたマガジンベース１２６の内側に設けられた移送機構１２７に装着されている。即ち、移送機構１２７は、マガジンベース１２６の内側に回転可能に支持された左右１対のスプロケット１２８と、これら２つのスプロケット１２８に亙って掛け渡された無端状のチェーン１２９と、チェーン１２９の外周側に固着されたブラケット（図示略）と、このチェーン１２９を駆動するマガジンモータ４６Ａ等を有している。

複数の工具ポット１２５は、ブラケットに対して回動可能に取付けられているが、工具ポット１２５の移送経路の大部分の範囲では、マガジンベース１２６の外周部の内壁面が工具ポット１２５に接触する状態にある。その為、その内壁面が工具ポット１２５の回動を規制する状態となり、工具ポット１２５は、切削工具７４を正面に向けた状態に維持されている。

一方、マガジンベース１２６の下端側に割り出し口１２６ａが設けられ、この割り出し口１２６ａが設けられた位置である工具交換位置に限り、工具ポット１２５が水平な装着姿勢から切削工具７４を下に向けた鉛直姿勢に切換えられるようになっている。それ故、この工具交換位置には、図示を省略するが、工具ポット１２５を、水平に向けた保持状態と鉛直に向けた交換状態とに回動させる傾倒機構が設けられている。

マガジンモータ４６Ａの駆動により、１対のスプロケット１２８を介してチェーン１２９が回転駆動され、ブラケットを介して複数の工具ポット１２５が一体的に移送される。ところで、複数の工具ポット１２５のうち、工具着脱位置に位置する工具ポット１２５に対応する所定位置において、工具ホルダ７５の装着不良を検知する２組の装着不良検知部材１３１，１３２（これが装着不良検知手段に相当する）が、工具ポット１２５の移動方向の両側に相対向状に設けられている。

図３３に示すように、マガジンベース１２６の内周壁部であって、工具着脱位置に相当する割り出し口１２６ａの右側と左側とに、上側規制部材１３１が夫々固着されているとともに、工具マガジン８８の外周壁部であって、割り出し口１２６ａの右側と左側とに下側規制部材１３２が夫々固着されている。

図３４に示すように、各上側規制部材１３１の下端部に、下方に突出する下向き台形状の当接規制部１３１ａが夫々形成され、各下側規制部材１３２の上端部に、上方に突出する上向き台形状の当接規制部１３２ａが夫々形成されている。

即ち、割り出し口１２６ａに位置する工具ポット１２５に、工具ホルダ７５が正しく装着された場合に、複数の工具ポット１２５が反時計回りに回転する場合には、工具ホルダ７５の鍔状部７５ｃが右側の上，下規制部材１３１，１３２の当接規制部１３１ａ，１３２ａに非接触にて通過可能であり、複数の工具ポット１２５が時計回りに回転する場合には、工具ホルダ７５の鍔状部７５ｃが左側の上，下規制部材１３１，１３２の当接規制部１３１ａ，１３２ａに非接触にて通過可能である。

次に、装着不良検知部材１３１，１３２の作用及び効果について説明する。
作業者は、次の切削作業で使用する切削工具７４を取付けた工具ホルダ７５を、工具マガジン８Ａの割り出し口１２６ａである工具着脱位置に位置する工具ポット１２５に装着した後、数値制御装置により制御プログラムに基づいて切削加工が開始され、新規に装着した工具ホルダ７５の切削工具７４を使用するのに際してマガジンモータ４６Ａが駆動された場合、マガジンベース１２６が所定の回転方向に回転される。

このように、マガジンベース１２６が所定の回転方向に開始されたときに、新規に装着された工具ホルダ７５が工具ポット１２５に正しく装着されている場合には、工具ホルダ７５の鍔状部７５ｃが回転方向側に設けられた当接規制部１３１ａ，１３２ａを非接触にて通過可能である。この場合には、その新たに割出された工具ホルダ７５が主軸の下側の受け渡し位置に移動され、主軸の下降移動により、主軸ヘッド６の工具装着部に確実に装着される。

しかし、その新たに割出された工具ホルダ７５のテーパ係合部７５ａに切り屑等が付着しているために、図３４に二点鎖線で示すように、工具ホルダ７５が工具ポット１２５に不良に装着されている場合、つまり工具ホルダ７５が工具ポット１２５に対して前方に飛び出している場合には、工具ホルダ７５の鍔状部７５ｃが回転方向側に設けられた当接規制部１３１ａ，１３２ａを非接触にて通過不能である。その結果、マガジンベース１２６の回転負荷が大きくなる一方、マガジンモータ４６Ａの回転トルクが比較的小さいため、移送機構１２７の回転が停止することになる。その為、主軸と工具ホルダ７５との衝突を容易に且つ確実に防止することができる。

尚、本実施例においては、装着不良検知手段を工具着脱用の工具着脱位置に設けてあるが、装着不良検知手段は固定可能な場所であればどこでもよい。
その他、当業者であれば、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更された種々の変更形態をも包含するものである。

本発明の第１実施例に係る自動工具交換装置を有する工作機械の側面図である。 自動工具交換装置の要部縦断側面図である。 工具マガジン要部縦断側面図である。 図３のＤ矢視図である。 図３のＥ矢視図である。 図１のＦ矢視図である。 工具ホルダの正面図である。 工具ホルダを正しく装着したグリップアームの平面図である。 工具ホルダを不良に装着したグリップアームの平面図である。 工具マガジンの側面図である。 １対の切欠き形成板の斜視図である。 第１変更形態に係る図９相当図である。 第１変更形態に係る図１０相当図である。 第１変更形態に係る制御系のブロック図である。 第２変更形態に係る図９相当図である。 第２変更形態に係る１対の切欠き形成板の正面図である。 第２変更形態に係る図１３相当図である。 第３変更形態に係る図９相当図である。 第３変更形態に係る図１３相当図である。 第４変更形態に係る図９相当図である。 第４変更形態に係る図１３相当図である。 第５変更形態に係る図９相当図である。 回動部材の斜視図である。 第５変更形態に係る図１３相当図である。 第６変更形態に係る図９相当図である。 １対のシリンダを有する図８−１相当図である。 第６変更形態に係る図１３相当図である。 第７変更形態に係る図９相当図である。 ゴム部材を貼着したキー部材の斜視図である。 工具ホルダを正しく装着したときのキー部材の状態を示す図である。 工具ホルダを不良に装着したときのキー部材の状態を示す図である。 第７変更形態に係る図９相当図である。 工具挿入ガイドの斜視図である。 工具挿入ガイドと工具ホルダの側面図である。 第２実施例に係るポット型マガジンの斜視図である。 図３３の要部縦断部分側面図である。

２ 自動工具交換装置
８ 回転型の工具マガジン
８Ａ ポット型の工具マガジン
２２ 主軸
３８ グリップアーム
４２ キー部材
４２Ａ キー部材
６０ 保持ピン
７４ 切削工具
７５ 工具ホルダ
７５ａ テーパ係合部
７５ｃ 鍔状部
７５ｆ キー溝
８０ 装着不良検知機構
８０Ａ〜８０Ｇ 装着不良検知機構
８１ 切欠き形成板
８１Ａ 切欠き形成板
８１Ｂ 切欠き形成板
８１ｂ 切欠き部
８５ 第１接点
８６ 第２接点
８７ 第１不良装着検出スイッチ
８８ 第２不良装着検出スイッチ
８９ 正常装着検出センサ
８９Ａ 第１正常装着検出センサ
８９Ｂ 第２正常装着検出センサ
１０２ 切換えシリンダ
１０３ 第１シリンダ
１０４ 第２シリンダ
１１０ 回動部材
１１２ 検出板
１０１ 警報ブサー
１１５ ゴム部材
１２０ 工具挿入ガイド
１２３ スライド部材
１２５ 工具ポット
１３１ 規制部材
１３１ａ 当接規制部
１３２ 規制部材
１３２ａ 当接規制部

Claims (10)

1. 切削工具を取付けた工具ホルダを保持する工具保持部を円周上に複数配置してなる回転型マガジンを有する自動工具交換装置において、
   工具保持部への工具ホルダの装着不良を検知する装着不良検知手段を工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部に対応する所定位置に設けたことを特徴とする自動工具交換装置。
2. 前記装着不良検知手段は、前記工具着脱位置の工具保持部の回転方向の両側に相対向状に配設された１対の切欠き形成板を備え、
   前記切欠き形成板は、前記工具着脱位置の工具保持部に正しく装着された工具ホルダのテーパ係合部が非接触にて通過可能で且つ前記工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部が非接触にて通過不能な切欠き部を有することを特徴とする請求項１に記載の自動工具交換装置。
3. 前記装着不良検知手段は、前記工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部が前記切欠き形成板に接触したときに閉成する回路断続部と、この回路断続部が閉成されたときに電気的に警報を出力する警報手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の自動工具交換装置。
4. 前記装着不良検知手段は、前記工具着脱位置の工具保持部に正しく装着された工具ホルダのテーパ係合部と、前記工具保持部に不良に装着された工具ホルダのテーパ係合部とを識別可能に検出する検出スイッチを有することを特徴とする請求項１に記載の自動工具交換装置。
5. 前記検出スイッチを、前記検出に供する使用位置と、この使用位置から退避させた退避位置とに亙って切換え可能な切換えアクチュエータを設けたことを特徴とする請求項４に記載の自動工具交換装置。
6. 前記工具ホルダが正しく装着された状態と、前記工具ホルダが不良に装着された状態とで異なる姿勢をとる回動部材を設け、前記検出スイッチは、前記回動部材を介して検出を行うことを特徴とする請求項４に記載の自動工具交換装置。
7. 前記装着不良検知手段は、前記工具保持部に不良に装着された工具ホルダにより切欠き形成板が押動されたことを検出する不良装着検出スイッチを有することを特徴とする請求項２に記載の自動工具交換装置。
8. 前記装着不良検知手段は、
   前記工具保持部に設けられ工具ホルダを保持する為の１対の保持ピンの先端部に直交方向から夫々当接可能な出力ロッドを有し且つ出力ロッドの進出ストロークを検出可能な１対のストローク検出手段と、
   前記１対のストローク検出手段の出力を受けて、工具ホルダが正しく装着された状態での保持ピンに当接するまでの前記出力ロッドのストロークと、工具ホルダが不良に装着された状態での保持ピンに当接するまでの前記出力ロッドのストロークとの相違から工具ホルダの装着の良否を判別する判別手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動工具交換装置。
9. 切削工具を取付けた工具ホルダを保持するポットを複数配置してなるポット型マガジンを有する自動工具交換装置において、
   ポットへの工具ホルダの装着不良を検知する装着不良検知手段を工具着脱用の工具着脱位置に位置する工具保持部に対応する所定位置に設けたことを特徴とする自動工具交換装置。
10. 前記装着不良検知手段は、前記工具着脱位置のポットの移動方向の両側に相対向状に配設された２組の規制部材を備え、
    前記規制部材は、前記工具着脱位置のポットに正しく装着された工具ホルダの鍔状部が非接触にて通過可能で且つ前記ポットに不良に装着された工具ホルダの鍔状部が非接触にて通過不能な当接規制部を有することを特徴とする請求項９に記載の自動工具交換装置。

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