JP5170453B2 - Machine Tools - Google Patents

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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工作機械に関し、特に工具の装着部分に洗浄液を噴出して洗浄する工作機械に関する。   The present invention relates to a machine tool provided with a tool magazine or a pot having a plurality of tool holding portions in a rotatable manner, and more particularly to a machine tool that ejects a cleaning liquid onto a tool mounting portion to perform cleaning.

従来より、工作機械においては、被加工物の切削箇所の周囲をクーラント液のカーテンで被い、切粉の飛散を防止するようにしている。しかしこれによると、クーラント液のカーテンにより切粉の飛散を防止できるものの、クーラント液が飛散して各所に付着する。そのクーラント液に切粉が含まれている場合もあり、また、飛散したクーラント液に切粉が付着する場合もある。   2. Description of the Related Art Conventionally, in machine tools, the periphery of a workpiece to be cut is covered with a coolant curtain to prevent chips from being scattered. However, according to this, although the scattering of the chips can be prevented by the curtain of the coolant, the coolant is scattered and adheres to various places. There are cases where the coolant liquid contains chips, and there are cases where the chips adhere to the scattered coolant liquid.

複数の工具を保持する工具マガジンを被加工物の切削箇所と同じ室内に備えるタレット式工作機械では、このような切粉が工具のシャンク等に付着する可能性がある。工具のシャンク等に切粉が付着すると、自動工具交換装置により工具を交換した際、正常に工具交換ができず、加工精度の低下を招く要因となる。   In a turret type machine tool provided with a tool magazine for holding a plurality of tools in the same room as a part to be cut of a workpiece, such chips may adhere to a tool shank or the like. If chips adhere to the shank or the like of the tool, when the tool is changed by the automatic tool changer, the tool cannot be changed normally, which causes a reduction in machining accuracy.

近年では自動工具交換装置により交換対象の工具を主軸に装着する前に、その交換対象の工具のシャンク等に洗浄液を噴出して切粉を除去する洗浄装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この洗浄装置は、自動工具交換装置が工具マガジンを回転させて次の交換対象の工具を主軸への装着位置まで移動させる割り出し動作を開始すると同時に、洗浄液の噴出を開始する。   2. Description of the Related Art In recent years, a cleaning device is known that ejects a cleaning liquid onto a shank or the like of a tool to be replaced before the tool to be replaced is mounted on a spindle by an automatic tool changer (for example, Patent Documents). 1). In this cleaning device, the automatic tool changer starts an indexing operation in which the tool magazine is rotated to move the next tool to be changed to the mounting position on the spindle, and at the same time, the cleaning liquid starts to be ejected.

特開2005−28460号公報JP 2005-28460 A

上記従来技術のようなタレット式工作機械では、交換対象の工具の位置に応じて割り出し動作における工具マガジンの必要旋回量(旋回ピッチ数)が異なる。例えば、周方向21箇所に工具ホルダを備えた工具マガジンの場合、交換対象の工具が最も遠い位置にある場合には旋回ピッチ数は半周旋回分の10となるが、最も近い位置にある場合には最小値の1となる。したがって、交換対象の工具の位置に応じて割り出し動作に要する時間は、異なる。上記従来技術では、割り出し動作を開始すると同時に、上記洗浄装置による洗浄液の噴出を開始する。このため、上記割り出し動作に要する時間が長い場合には、洗浄装置による洗浄液の噴出時間長くなり、それだけ洗浄液を無駄に消費することになる。   In the turret type machine tool as in the above prior art, the necessary turning amount (number of turning pitches) of the tool magazine in the indexing operation differs depending on the position of the tool to be replaced. For example, in the case of a tool magazine provided with tool holders at 21 locations in the circumferential direction, when the tool to be replaced is at the farthest position, the number of turning pitches is 10 for half-turn turning, but at the nearest position Becomes the minimum value of 1. Therefore, the time required for the indexing operation varies depending on the position of the tool to be replaced. In the above prior art, the indexing operation is started, and at the same time, the cleaning device starts to eject the cleaning liquid. For this reason, when the time required for the indexing operation is long, the cleaning liquid is ejected for a long time by the cleaning device, and the cleaning liquid is wasted.

本発明の目的は、洗浄液の無駄な消費を防ぐことができる工作機械を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a machine tool that can prevent wasteful consumption of cleaning liquid.

上記目的を達成するために、第1発明の工作機械は、工具を保持する工具係合部を備えた主軸を回転駆動可能に支持する主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドを上下方向に移動させ、前記工具による切削加工時の位置決め基準となる加工基準位置と、前記工具の交換時の位置決め基準となる交換基準位置とに、位置決め可能な上下移動機構と、前記工具を取り付けた工具ホルダを保持する工具保持部を周方向複数箇所に備えた回転型マガジン、及び、前記主軸ヘッドが前記交換基準位置に位置するときに前記回転型マガジンを前記周方向に回転駆動するためのマガジン駆動手段を有し、前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置に移動する間に、前記主軸の前記工具係合部と前記回転型マガジンの前記工具保持部との間で、前記工具を授受可能な工具交換機構と、前記工具交換機構による前記工具交換時に、前記主軸の前記工具係合部に新たに装着する工具を洗浄する洗浄液を噴出する洗浄ノズル、及び、前記洗浄ノズルに対し前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段を有する洗浄機構とを備えた工作機械において、前記主軸の前記工具係合部に新たに装着する工具を保持した前記工具ホルダの前記回転型マガジンにおける周方向位置に応じ、工具交換時における前記マガジン駆動手段による前記回転型マガジンの移動量を算出する移動量算出手段と、前記移動量算出手段が算出した前記移動量に基づき、前記洗浄液供給手段による前記洗浄ノズルへの前記洗浄液の供給開始時期を決定する供給時期決定手段とを有し、前記洗浄液供給手段は、前記供給時期決定手段が決定した前記供給開始時期になったら、前記洗浄ノズルに対し洗浄液を供給することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a machine tool according to a first aspect of the present invention includes a spindle head that rotatably supports a spindle having a tool engaging portion that holds a tool, and moves the spindle head in the vertical direction. A tool that holds a tool holder to which the tool is attached and a vertical movement mechanism that can be positioned at a machining reference position that serves as a positioning reference when cutting with a tool and an exchange reference position that serves as a positioning reference when replacing the tool A rotation type magazine provided with holding portions in a plurality of locations in the circumferential direction, and a magazine driving means for rotating the rotation type magazine in the circumferential direction when the spindle head is located at the replacement reference position; While the spindle head moves from the machining reference position to the replacement reference position, the tool is interposed between the tool engaging portion of the spindle and the tool holding portion of the rotary magazine. A tool exchanging mechanism that can be exchanged, a cleaning nozzle that ejects a cleaning liquid for cleaning a tool that is newly mounted on the tool engaging portion of the main spindle when the tool is changed by the tool exchanging mechanism, and the cleaning nozzle In a machine tool comprising a cleaning mechanism having a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid, the tool holder holding a tool to be newly mounted on the tool engaging portion of the spindle according to the circumferential position of the rotary magazine A moving amount calculating means for calculating the moving amount of the rotary magazine by the magazine driving means at the time of tool change, and the cleaning liquid supplying means to the cleaning nozzle based on the moving amount calculated by the moving amount calculating means. Supply timing determining means for determining the supply start timing of the cleaning liquid, and the cleaning liquid supply means is determined by the supply timing determining means. When it turned to the supply start timing, and supplying a cleaning liquid to said cleaning nozzle.

本願第1発明の工作機械は、主軸を支持する主軸ヘッドを備える。主軸は工具係合部を備えており、工具係合部に工具を保持して回転することにより、被加工物に所定の加工を行う。主軸の工具係合部は、複数の工具を着脱交換して用いることができる。工具交換を実行する工具交換機構は、回転型マガジンとマガジン駆動手段とを有する。回転型マガジンは、周方向複数箇所に工具保持部を備え、各工具保持部が、工具を取り付けた工具ホルダを保持可能である。   The machine tool of the first invention of the present application includes a spindle head that supports the spindle. The main shaft includes a tool engaging portion, and performs predetermined processing on the workpiece by holding and rotating the tool in the tool engaging portion. The tool engaging portion of the spindle can be used by attaching and detaching a plurality of tools. A tool change mechanism that performs tool change includes a rotary magazine and a magazine drive means. The rotary magazine includes tool holders at a plurality of locations in the circumferential direction, and each tool holder can hold a tool holder to which a tool is attached.

工具交換時には、新たに主軸に装着する工具に対し切り屑等が付着しないように洗浄機構が洗浄を行う。洗浄液供給手段が洗浄ノズルに対し洗浄液を供給し、洗浄ノズルが洗浄液を工具に向けて噴出する。洗浄液の無駄な消費を防ぐためには、新たな工具を主軸の工具係合部に保持する、なるべく直前のタイミングで、洗浄ノズルからの噴出を開始することが好ましい。   When the tool is changed, the cleaning mechanism performs cleaning so that chips and the like are not attached to the tool newly attached to the spindle. The cleaning liquid supply means supplies the cleaning liquid to the cleaning nozzle, and the cleaning nozzle ejects the cleaning liquid toward the tool. In order to prevent wasteful consumption of the cleaning liquid, it is preferable to start ejection from the cleaning nozzle as soon as possible while holding a new tool in the tool engaging portion of the spindle.

工具交換の際には、主軸ヘッドが加工基準位置から交換基準位置へ移動した後、マガジン駆動手段が回転型マガジンを周方向に回転駆動する。この回転駆動によって新たに装着する工具を所定の箇所(例えば最下部)へ移動させた後、主軸ヘッドが交換基準位置から加工基準位置へ移動し、主軸の工具係合部へ工具を受け渡す。新たに装着する工具を取り付けた工具ホルダが、回転開始時に回転型マガジンの周方向のどの位置にあったかによって、上記回転駆動による移動に要する時間が異なる。本願第1発明の工作機械は、移動量算出手段が、上記新たに装着する工具を保持した工具ホルダの周方向位置に応じ、工具交換時における回転型マガジンの移動量を算出する。この移動量に基づき、供給時期決定手段が洗浄液の供給開始時期を決定する。その供給開始時期になったら、洗浄液供給手段が洗浄ノズルに洗浄液を供給する。   At the time of tool change, after the spindle head moves from the machining reference position to the change reference position, the magazine driving means rotates the rotary magazine in the circumferential direction. After the tool to be newly mounted is moved to a predetermined position (for example, the lowermost part) by this rotational drive, the spindle head moves from the replacement reference position to the machining reference position, and delivers the tool to the tool engaging portion of the spindle. The time required for the movement by the rotational drive differs depending on the position in the circumferential direction of the rotary magazine at the start of rotation of the tool holder to which the newly mounted tool is attached. In the machine tool according to the first aspect of the present invention, the movement amount calculating means calculates the movement amount of the rotary magazine at the time of tool change according to the circumferential position of the tool holder holding the newly mounted tool. Based on the amount of movement, the supply timing determining means determines the supply start timing of the cleaning liquid. When the supply start time comes, the cleaning liquid supply means supplies the cleaning liquid to the cleaning nozzle.

新たに装着する工具を保持した工具ホルダの周方向位置が工具を受け渡すための所定箇所から遠い場合には、回転型マガジンの移動量が大きく回転駆動時間が長くなることから、供給時期決定手段が供給開始時期を遅めに決定する。新たに装着する工具を保持した工具ホルダの周方向位置が工具を受け渡すための所定箇所から近い場合には、回転型マガジンの移動量が小さく回転駆動時間が短くなることから、供給時期決定手段が供給開始時期を早めに決定する。これにより、工具交換時に、新たな工具を取り付けた工具ホルダがいずれの位置であっても、当該工具を主軸へ取り付ける直前の適切なタイミングで、洗浄液を噴出させることが可能となる。この結果、洗浄液の無駄な消費を防ぐことができる。洗浄液の無駄な循環を防止できるので、洗浄液の劣化を抑制することができる。   When the circumferential position of the tool holder holding the newly mounted tool is far from a predetermined location for delivering the tool, the amount of movement of the rotary magazine is large and the rotational drive time is long. Determines the supply start time later. When the circumferential position of the tool holder holding the newly mounted tool is close to the predetermined location for delivering the tool, the amount of movement of the rotary magazine is small and the rotational drive time is shortened. Determines the supply start time early. As a result, when the tool is replaced, the cleaning liquid can be ejected at an appropriate timing immediately before the tool is attached to the spindle, regardless of the position of the tool holder to which the new tool is attached. As a result, wasteful consumption of the cleaning liquid can be prevented. Since wasteful circulation of the cleaning liquid can be prevented, deterioration of the cleaning liquid can be suppressed.

第2発明の工作機械は、上記第1発明において、予め定められた、前記回転型マガジンの前記移動量と前記洗浄液の前記供給開始時期との相関を記憶した相関記憶手段をさらに備え、前記供給時期決定手段は、前記移動量算出手段が算出した前記移動量に基づき、前記相関記憶手段が記憶した前記相関を参照して、前記供給開始時期を決定することを特徴とする。   A machine tool according to a second aspect of the present invention further comprises correlation storage means for storing a correlation between the predetermined amount of movement of the rotary magazine and the supply start time of the cleaning liquid, as defined in the first aspect. The time determination means determines the supply start time with reference to the correlation stored in the correlation storage means based on the movement amount calculated by the movement amount calculation means.

本願第2発明の工作機械は、回転型マガジン移動量と洗浄液供給開始時期とを予め相関として記憶させておき、その相関を参照して、供給時期決定手段が洗浄液の供給開始時期を決定する。これにより、大まかなパターン分けを予め行っておき、そのパターン分けに基づき、簡便な手法で洗浄液の供給開始制御を容易に行うことができる。   In the machine tool according to the second aspect of the present invention, the amount of movement of the rotary magazine and the cleaning liquid supply start timing are stored in advance as correlations, and the supply timing determination means determines the cleaning liquid supply start timing with reference to the correlation. Thereby, rough pattern division can be performed in advance, and supply start control of the cleaning liquid can be easily performed by a simple method based on the pattern division.

第3発明の工作機械は、上記第1又は第2発明において、前記供給時期決定手段は、前記移動量が第1基準値より小さいときには、前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置へと移動を開始したときを、前記供給開始時期とし、前記移動量が第2基準値より大きいときには、前記回転型マガジンの回転駆動が終了し、前記主軸ヘッドが前記交換基準位置から前記加工基準位置へと移動を開始したときを、前記供給開始時期とし、前記移動量が前記第1基準値以上で前記第2基準値以下であるときには、前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置へと移動完了後、前記回転型マガジンが回転駆動を開始したときを、前記供給開始時期とすることを特徴とする。   In the machine tool according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the supply timing determining means moves the spindle head from the machining reference position to the replacement reference position when the movement amount is smaller than the first reference value. When the movement is started, the supply start time is set. When the movement amount is larger than the second reference value, the rotational driving of the rotary magazine is finished, and the spindle head is moved from the replacement reference position to the machining reference position. When the movement is started, the supply start time is set. When the movement amount is not less than the first reference value and not more than the second reference value, the spindle head is moved from the machining reference position to the replacement reference position. When the rotary magazine starts to rotate after the movement is completed, the supply start time is set.

前述したように、工具交換の際には、主軸ヘッドが加工基準位置から交換基準位置へ移動した後、マガジン駆動手段が回転型マガジンを周方向に回転駆動し、さらに主軸ヘッドが交換基準位置から加工基準位置へ移動する。回転型マガジンの移動量が小さい場合は回転駆動時間が短いことから、主軸ヘッドが加工基準位置から交換基準位置へ移動し始めるときに、早めに洗浄液供給手段が洗浄ノズルに洗浄液を供給する。これにより、新たな工具を主軸へ取り付けるより前に確実に洗浄液を噴出させることができる。回転型マガジンの移動量が大きい場合は回転駆動時間が長いことから、主軸ヘッドが交換基準基準位置から加工基準位置へと戻り始めるときに、洗浄液供給手段が洗浄ノズルに洗浄液を供給する。これにより、必要以上に早く洗浄液を噴出することによる無駄を防止できる。また回転型マガジンの移動量が中程度であるときは、上記2つの場合の中間の、回転型マガジンが回転駆動を開始したときに洗浄液供給手段が洗浄ノズルに洗浄液を供給する。   As described above, when changing the tool, after the spindle head moves from the machining reference position to the exchange reference position, the magazine drive means rotates the rotary magazine in the circumferential direction, and the spindle head moves from the exchange reference position. Move to the machining reference position. Since the rotational drive time is short when the amount of movement of the rotary magazine is small, the cleaning liquid supply means supplies the cleaning liquid to the cleaning nozzle as soon as the spindle head starts to move from the processing reference position to the replacement reference position. Thus, the cleaning liquid can be surely ejected before the new tool is attached to the main shaft. Since the rotational drive time is long when the amount of movement of the rotary magazine is large, the cleaning liquid supply means supplies the cleaning liquid to the cleaning nozzle when the spindle head starts to return from the replacement reference reference position to the processing reference position. Thereby, it is possible to prevent waste due to the ejection of the cleaning liquid more quickly than necessary. When the amount of movement of the rotary magazine is medium, the cleaning liquid supply means supplies the cleaning liquid to the cleaning nozzle when the rotary magazine starts rotating between the two cases.

以上のようにして、新たな工具を取り付けた工具ホルダがいずれの位置であっても、当該工具を主軸へ取り付ける直前の適切なタイミングで確実に洗浄液を噴出させることができる。   As described above, regardless of the position of the tool holder to which a new tool is attached, the cleaning liquid can be surely ejected at an appropriate timing immediately before the tool is attached to the main shaft.

第4発明の工作機械は、上記第1発明において、前記移動量移動量算出手段が算出した前記回転型マガジンの前記移動量に対応した前記回転型マガジンの回転駆動時間Mtを算出する回転時間算出手段をさらに備え、前記供給時期決定手段は、前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置へ移動する所要時間をZt、前記洗浄液供給手段に対し前記洗浄液の供給開始指示信号を出力してから実際に洗浄液が前記洗浄ノズルから噴出されるまでの噴出時間差をCt、としたとき、前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置へ移動を開始したときを基準とし、この基準時からZt+Mt−Ctだけ時間が経過した時期を、前記供給開始時期と決定することを特徴とする。   A machine tool of a fourth invention is a rotation time calculation for calculating a rotation drive time Mt of the rotary magazine corresponding to the movement amount of the rotary magazine calculated by the movement amount movement amount calculation means in the first invention. The supply timing determining means outputs a cleaning liquid supply start instruction signal to the cleaning liquid supply means, Zt, as a time required for the spindle head to move from the machining reference position to the replacement reference position. Ct is the ejection time difference from when the cleaning liquid is actually ejected from the cleaning nozzle to the reference when the spindle head starts moving from the processing reference position to the replacement reference position. A time when Zt + Mt−Ct has elapsed is determined as the supply start time.

一般に、洗浄液供給手段に対し供給開始指示信号を出力しても直ちに洗浄液が洗浄ノズルから噴射されるわけではなく、ある程度の応答遅れをもって洗浄ノズルからの噴出が行われる。このため、この応答遅れによる噴出時間差Ctの分、早めに供給開始指示信号を出力する必要がある。   In general, even if a supply start instruction signal is output to the cleaning liquid supply means, the cleaning liquid is not immediately ejected from the cleaning nozzle, and is ejected from the cleaning nozzle with a certain response delay. For this reason, it is necessary to output the supply start instruction signal earlier by the ejection time difference Ct due to this response delay.

前述したように、工具交換の際には、主軸ヘッドが加工基準位置から交換基準位置へ移動した後、マガジン駆動手段が回転型マガジンを周方向に回転駆動し、さらに主軸ヘッドが交換基準位置から加工基準位置へ移動する、という手順となる。本願第4発明の工作機械は回転時間算出手段を備えており、この回転時間算出手段が、上記回転型マガジンの回転駆動時間Mtを算出する。主軸ヘッドが加工基準位置から交換基準位置まで移動する所要時間をZtとすると、主軸ヘッドの移動開始時から回転型マガジンの回転終了時までの経過時間はZt+Mtとなる。   As described above, when changing the tool, after the spindle head moves from the machining reference position to the exchange reference position, the magazine drive means rotates the rotary magazine in the circumferential direction, and the spindle head moves from the exchange reference position. The procedure is to move to the processing reference position. The machine tool of the fourth invention of the present application is provided with a rotation time calculation means, and this rotation time calculation means calculates the rotation drive time Mt of the rotary magazine. If the time required for the spindle head to move from the machining reference position to the replacement reference position is Zt, the elapsed time from the start of movement of the spindle head to the end of rotation of the rotary magazine is Zt + Mt.

本願第4発明においては、洗浄液の供給タイミング制御として、加工基準位置から交換基準位置への主軸ヘッドの移動開始時を基準とし、ZtにMtを加えさらに噴出時間差Ctを差し引いた、時間Zt+Mt−Ctを用いる。上記の基準時からZt+Mt−Ctの経過を待って洗浄液供給手段に対し供給開始指示信号を出力することにより、回転型マガジンの回転が終了したタイミングで、確実に洗浄ノズルから工具へと洗浄液を噴出させることができる。   In the fourth invention of the present application, as the supply timing control of the cleaning liquid, the time Zt + Mt−Ct is obtained by adding Mt to Zt and further subtracting the ejection time difference Ct, based on the start of movement of the spindle head from the machining reference position to the replacement reference position. Is used. By waiting for the passage of Zt + Mt-Ct from the reference time and outputting a supply start instruction signal to the cleaning liquid supply means, the cleaning liquid is surely ejected from the cleaning nozzle to the tool at the timing when the rotation of the rotary magazine is completed. Can be made.

本発明によれば、洗浄液の無駄な消費を防ぐことができる。   According to the present invention, wasteful consumption of the cleaning liquid can be prevented.

本発明の実施形態の工作機械の全体構成を表す側面図である。It is a side view showing the whole machine tool composition of an embodiment of the present invention. Z軸移動装置およびその周辺の構成を詳細に表す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing in detail the configuration of the Z-axis moving device and its periphery. 工具マガジンの要部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part of a tool magazine. 図3のD矢視図である。It is D arrow line view of FIG. 図3のE矢視図である。FIG. 4 is a view taken along arrow E in FIG. 図2のF矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow F in FIG. 工具ホルダの正面図である。It is a front view of a tool holder. 工具ホルダを保持したグリップアームの平面図である。It is a top view of the grip arm holding the tool holder. 工具交換時における主軸及び工具マガジンの周囲を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the circumference | surroundings of the spindle and tool magazine at the time of a tool exchange. 洗浄液回路の構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the structure of a washing | cleaning-liquid circuit. 実施形態の工作機械における工具交換の工程と、洗浄液の噴出との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the process of the tool replacement | exchange in the machine tool of embodiment, and ejection of a washing | cleaning liquid. マガジン旋回ピッチ数に対応して噴出開始時期を記憶する噴出開始時期テーブルの一例を概念的に表す図である。It is a figure which represents notionally an example of the ejection start time table which memorize | stores the ejection start time corresponding to the number of magazine turning pitches. 工作機械の電気的構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the electric constitution of a machine tool. 制御部によって実行される制御手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the control procedure performed by a control part. 工程中に噴出開始時期を指定する変形例において、工作機械における工具交換の工程と、噴出開始時期の算出内容を説明する図である。In the modification which designates an ejection start time in a process, it is a figure explaining the calculation content of the process of a tool change in a machine tool, and an ejection start time.

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の工作機械の全体構成を表す側面図である。図1において、工作機械1は、XY軸移動装置(特に図示せず)と、Z軸移動装置(上下移動機構)5と、主軸駆動装置20と、自動工具交換装置(工具交換機構)2等から構成している。XY軸移動装置は、ワークを保持したテーブル135を直交するX方向とY方向とに移動するものである。テーブル135は、X軸モータ131(図13参照)及びY軸モータ132(図13参照)によって移動する。Z軸移動装置5は、主軸22(主軸ヘッド6)を上下移動するものである。主軸駆動装置20は、主軸22を回転駆動する。自動工具交換装置2は、工具ホルダ75(後述の図2、図7参照)を自動的に主軸22に受け渡す。工作機械1は、これら複数の移動機構及び駆動機構の動作をそれぞれ数値制御する制御部9を一体的に設けている。   FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of the machine tool of the present embodiment. In FIG. 1, a machine tool 1 includes an XY axis moving device (not shown), a Z axis moving device (vertical moving mechanism) 5, a spindle driving device 20, an automatic tool changing device (tool changing mechanism) 2, and the like. Consists of. The XY axis moving device moves the table 135 holding the workpiece in the X direction and the Y direction perpendicular to each other. The table 135 is moved by an X-axis motor 131 (see FIG. 13) and a Y-axis motor 132 (see FIG. 13). The Z-axis moving device 5 moves the spindle 22 (spindle head 6) up and down. The main shaft driving device 20 rotationally drives the main shaft 22. The automatic tool changer 2 automatically transfers the tool holder 75 (see FIGS. 2 and 7 described later) to the main spindle 22. The machine tool 1 is integrally provided with a controller 9 that numerically controls the operations of the plurality of moving mechanisms and driving mechanisms.

自動工具交換装置2は、垂直なコラム3と、フレーム4と、主軸ヘッド6及び工具マガジン(回転型マガジン)8等を備えている。フレーム4は、コラム3から前方に延び、工具マガジンを支持する。主軸ヘッド6は、Z軸移動装置5によりZ軸方向に往復移動する。工具マガジン8は、マガジン支持台7を介してフレーム4に回転可能に支持されている。   The automatic tool changer 2 includes a vertical column 3, a frame 4, a spindle head 6, a tool magazine (rotary magazine) 8, and the like. The frame 4 extends forward from the column 3 and supports the tool magazine. The spindle head 6 is reciprocated in the Z-axis direction by the Z-axis moving device 5. The tool magazine 8 is rotatably supported on the frame 4 via the magazine support 7.

工作機械1は、クーラント液を貯留する貯留槽134を背面側に設けている。工作機械1は、貯留タンク86を内部に有している。貯留タンク86は、貯留槽134から第1ポンプ83(図10参照)で吸引したクーラント液を、洗浄液として貯留する。   The machine tool 1 is provided with a storage tank 134 for storing a coolant liquid on the back side. The machine tool 1 has a storage tank 86 inside. The storage tank 86 stores the coolant liquid sucked from the storage tank 134 by the first pump 83 (see FIG. 10) as a cleaning liquid.

図2はZ軸移動装置5およびその周辺の構成を詳細に表す縦断面図である。図2において、コラム3は、ガイドレール11を鉛直方向に備える。ガイドレール11は、一対の摺動コマ12を介して主軸ヘッド6を上下(Z軸)方向に昇降自在に取付けている。コラム3は、回転自在なボールねじ14をガイドレール11に沿って平行に備えている。ボールねじ14は、主軸ヘッド6の背面に固定したナット13にねじ込みながら挿通している。ボールねじ14は、コラム3の上部に配設したZ軸モータ11の駆動で、正逆の両方向に回転する。主軸ヘッド6は、Z軸モータ11の駆動で、ボールねじ14及びナット13を介して、ガイドレール11に沿って上下方向に移動する。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing in detail the configuration of the Z-axis moving device 5 and its surroundings. In FIG. 2, the column 3 includes a guide rail 11 in the vertical direction. The guide rail 11 is attached to the spindle head 6 via a pair of sliding pieces 12 so as to be movable up and down (Z-axis). The column 3 is provided with a rotatable ball screw 14 in parallel along the guide rail 11. The ball screw 14 is inserted while being screwed into a nut 13 fixed to the back surface of the spindle head 6. The ball screw 14 rotates in both forward and reverse directions by driving of the Z-axis motor 11 disposed on the upper portion of the column 3. The spindle head 6 moves in the vertical direction along the guide rail 11 via the ball screw 14 and the nut 13 by driving the Z-axis motor 11.

主軸ヘッド6は、その内部に主軸22を回転自在に鉛直方向に備えている。主軸22は、主軸ヘッド6の上部に配設した主軸モータ23にカップリング24を介して連結している。主軸22は、主軸モータ23で回転駆動する。主軸22は、その下端部に工具装着部(工具係合部)21を有する。   The spindle head 6 includes a spindle 22 in the vertical direction so as to be rotatable. The main shaft 22 is connected to a main shaft motor 23 disposed above the main shaft head 6 via a coupling 24. The main shaft 22 is rotationally driven by a main shaft motor 23. The main shaft 22 has a tool mounting portion (tool engaging portion) 21 at its lower end.

工具装着部21は、図示する例で先端に切削工具(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。主軸22は、工具装着部21の上方にホルダ挟持部25を有する。主軸22は、ホルダ挟持部25の上方にドローバー26を有する。ドローバー26は、バネを備えており、常にはホルダ挟持部25が工具装着部21に装着した工具ホルダ75の先端部に設けたプルスタッド75bをクランプするように作用する。ホルダ挟持部25は、ドローバー26を押圧することで、プルスタッド75bのクランプを解除し、工具ホルダ75の取外しが可能となる。   In the illustrated example, the tool mounting portion 21 can be fitted with a taper engaging portion 75a in a tool holder 75 having a cutting tool (tool) 74 mounted on the tip. The main shaft 22 has a holder clamping portion 25 above the tool mounting portion 21. The main shaft 22 has a draw bar 26 above the holder clamping portion 25. The draw bar 26 includes a spring, and the holder holding portion 25 always acts to clamp the pull stud 75 b provided at the tip end of the tool holder 75 attached to the tool attachment portion 21. The holder clamping unit 25 releases the clamp of the pull stud 75b by pressing the draw bar 26, and the tool holder 75 can be removed.

主軸ヘッド6は、ドローバー26を押圧又は押圧の解除をするクランクレバー28を備えている。支軸27は、略L字形のクランクレバー28を揺動自在に支持している。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とで構成している。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。   The spindle head 6 includes a crank lever 28 that presses or releases the draw bar 26. The support shaft 27 supports a substantially L-shaped crank lever 28 in a swingable manner. The crank lever 28 includes a short lever 28a integrally formed in the horizontal direction and a long lever 28b integrally formed in the vertical direction. The distal end portion of the short lever 28 a can be engaged with a pin 29 that projects orthogonally to the draw bar 26.

長尺レバー28bは、傾斜面を形成した板カム30を固定している。その板カム30は、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。引張コイルバネ32は、長尺レバー28bと主軸ヘッド6との間に介装し、クランクレバー28を常に図中の時計方向に付勢している。引張コイルバネ32は、短尺レバー28aによるピン29の押圧を解除している。   The long lever 28b fixes a plate cam 30 having an inclined surface. The plate cam 30 can be engaged with and disengaged from a cam follower 31 disposed in the Z-axis motor 15. The tension coil spring 32 is interposed between the long lever 28b and the spindle head 6, and always urges the crank lever 28 in the clockwise direction in the drawing. The tension coil spring 32 releases the pressing of the pin 29 by the short lever 28a.

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は、固定位置にあるカムフォロア31と係合する。該係合は、クランクレバー28に支軸27を中心とする図中の反時計方向の動きを付与する。それ故、短尺レバー28aは、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。   When the spindle head 6 is raised, the plate cam 30 provided on the crank lever 28 is engaged with the cam follower 31 located at the fixed position in the raising process. The engagement gives the crank lever 28 a counterclockwise movement in the drawing around the support shaft 27. Therefore, the short lever 28a presses the pin 29 downward, biases the holder holding portion 25 via the draw bar 26, and releases the clamp of the tool holder 75 from the pull stud 75b.

次に図2〜図5を参照して工具マガジン8について説明する。マガジン支持台7は、主軸ヘッド6の工具交換領域と隣接して斜め左前方に指向する支持軸35を支持している。この支持軸35は、鍔付円筒状のマガジンベース36を軸受け37を介して回転自在に支持している。マガジンベース36は、複数個(本実施形態の例では21個)のグリップアーム38を放射状に且つ周方向等間隔で揺動自在に支持している。グリップアーム38は、先端部に工具保持部38Aを有する。なお、図4、図5、図6においては、図示の煩雑を避けるためにグリップアーム38を周方向に10個設けたマガジンベース36を示しているが、本実施形態では後述する洗浄液噴出開始時期を特定する上でマガジンベース36の周方向に21個のグリップアーム38を設けた構成であるものとして説明する。   Next, the tool magazine 8 will be described with reference to FIGS. The magazine support 7 supports a support shaft 35 which is adjacent to the tool change area of the spindle head 6 and which is oriented obliquely left frontward. The support shaft 35 rotatably supports a cylindrical magazine base 36 with a flange through a bearing 37. The magazine base 36 supports a plurality of grip arms 38 (21 in the example of the present embodiment) radially and swingably at equal intervals in the circumferential direction. The grip arm 38 has a tool holding portion 38A at the tip. 4, 5, and 6 show the magazine base 36 provided with ten grip arms 38 in the circumferential direction in order to avoid the complexity of illustration, but in the present embodiment, a cleaning liquid ejection start timing described later is provided. In the following description, it is assumed that 21 grip arms 38 are provided in the circumferential direction of the magazine base 36.

マガジンベース36は、支持軸35を中心とする割り出し円板39をボルト40により固定している。ローラ形状のカムフォロア41は、割り出し円板39の一側面にグリップアーム38の配設位置に対応させて複数設けている。   The magazine base 36 has an indexing disc 39 centered on the support shaft 35 fixed by bolts 40. A plurality of roller-shaped cam followers 41 are provided on one side surface of the indexing disc 39 so as to correspond to the position where the grip arm 38 is disposed.

次に、図2,図6を参照して工具マガジン8の駆動系について説明する。マガジン支持台7は、マガジンモータ46を支持するケーシング45を前方に固定している。マガジンモータ46の駆動軸46aは、カップリング48を介して連結軸47が連結している。ベベルギヤ49は、連結軸47の下端部に固定している。ベベルギヤ49は、軸受け50が回転可能に支持した回転軸51に固着したベベルギヤ52と噛合する。前述した構成に基づき、マガジンモータ46は、回転軸51を回転する。   Next, the drive system of the tool magazine 8 will be described with reference to FIGS. The magazine support 7 fixes a casing 45 that supports the magazine motor 46 to the front. The drive shaft 46 a of the magazine motor 46 is connected to a connecting shaft 47 via a coupling 48. The bevel gear 49 is fixed to the lower end portion of the connecting shaft 47. The bevel gear 49 meshes with a bevel gear 52 fixed to a rotating shaft 51 that is supported rotatably by the bearing 50. Based on the configuration described above, the magazine motor 46 rotates the rotary shaft 51.

回転軸51は、その中央部にバレルカム53を設けている。バレルカム53は、外周面に直線部と所要の曲線とを描いたカム溝53aを有している。カム溝53aは、割り出し円板39に放射配置した各カムフォロア41と順次嵌合可能になっている。割り出し円板39は、バレルカム53の回転に基づき、間欠的に割り出し回転する。   The rotating shaft 51 is provided with a barrel cam 53 at the center thereof. The barrel cam 53 has a cam groove 53a in which a linear portion and a required curve are drawn on the outer peripheral surface. The cam groove 53a can be sequentially fitted with each cam follower 41 radiatingly arranged on the indexing disc 39. The indexing disc 39 is intermittently indexed and rotated based on the rotation of the barrel cam 53.

次に、図2〜図4を参照してグリップアーム38について説明する。マガジンベース36は、支持軸35を中心とする円周方向に、所要の中心角で複数個(図示する例では煩雑防止のため10個とする)のクレビス56を固定している。各クレビス56は、支持軸57を介して棒状のグリップアーム38を揺動自在に支持している。   Next, the grip arm 38 will be described with reference to FIGS. The magazine base 36 fixes a plurality of clevises 56 (ten in the illustrated example to prevent complications) at a required central angle in a circumferential direction around the support shaft 35. Each clevis 56 supports a rod-like grip arm 38 via a support shaft 57 so as to be swingable.

図4に示すように、グリップアーム38の外周側端部には、工具ホルダ75を挟持する非開閉式の二股部38aが形成されている。二股部38aは、工具ホルダ75の外径部に周設したV溝75eを挟持可能な寸法に設定している。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穴38bがそれぞれ穿設されている。   As shown in FIG. 4, a non-open / close type bifurcated portion 38 a that holds the tool holder 75 is formed at the outer peripheral side end portion of the grip arm 38. The bifurcated portion 38 a is set to a dimension that allows the V-groove 75 e provided around the outer diameter portion of the tool holder 75 to be clamped. A dead hole 38b is formed in each of the forked portions 38a in a direction perpendicular to the length direction of the grip arm 38.

各行止り穴38bには、コイルバネ59により付勢される保持ピン60が後退可能にそれぞれ収納され、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はマガジンベース36の外周上に配置されている。   Each dead hole 38b accommodates a holding pin 60 urged by a coil spring 59 so as to be retractable, and the leading end of each holding pin 60 faces the inside of the two crotch portions. In other words, the tool holding portion 38A is configured by the bifurcated portion 38a and the pair of holding pins 60, and the plurality of tool holding portions 38A are arranged on the outer periphery of the magazine base 36.

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で、1対の保持ピン60はV溝75eに嵌挿する。1対の保持ピン60は、コイルバネ59のバネ力で両側から工具ホルダ75を挟持した状態で工具ホルダ75を保持する。二股部38aの各外端部は、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をそれぞれ回転可能に設けている。   Accordingly, the pair of holding pins 60 are inserted into the V-groove 75e by aligning and pushing the V-groove 75e of the tool holder 75 with the bifurcated portion 38a of the grip arm 38. The pair of holding pins 60 holds the tool holder 75 in a state where the tool holder 75 is clamped from both sides by the spring force of the coil spring 59. Each outer end portion of the bifurcated portion 38a is provided with a first cam follower 61 that is rotatable about the center of the holding pin 60, respectively.

図3に示すように、グリップアーム38の内径側の端部は、行止り穴38cを穿設している。この行止り穴38cは、コイルバネ62と共に鋼球63を保持する。鋼球63の一部は、行止り穴38cの開口から突出している。マガジンベース36のボス部36aは、グリップ支持カラー64を外挿している。グリップ支持カラー64は、その縦断面が円弧状に形成した案内面64aを外周に周設している。案内面64aは、グリップアーム38に設けた鋼球63が弾力的に接触可能になっている。   As shown in FIG. 3, the end on the inner diameter side of the grip arm 38 has a dead hole 38c. The dead hole 38 c holds the steel ball 63 together with the coil spring 62. A part of the steel ball 63 protrudes from the opening of the dead hole 38c. A boss portion 36a of the magazine base 36 has a grip support collar 64 inserted thereon. The grip support collar 64 has a guide surface 64a whose longitudinal section is formed in an arc shape around the outer periphery. The steel ball 63 provided on the grip arm 38 can be elastically contacted with the guide surface 64a.

案内面64aは、そのマガジンベース36側にノッチ溝64bを周設している。ノッチ溝64bは、割り出し待機状態にある各グリップアーム38の鋼球63が係合することで、グリップアーム38を保持する。   The guide surface 64a has a notch groove 64b provided on the magazine base 36 side. The notch groove 64b holds the grip arm 38 by engaging the steel ball 63 of each grip arm 38 in the index standby state.

図3に示すように、グリップアーム38は、支持軸57に近接した位置にローラ形状に形成した第2カムフォロア65を回転自在に支持している。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接触可能になっている。   As shown in FIG. 3, the grip arm 38 rotatably supports a second cam follower 65 formed in a roller shape at a position close to the support shaft 57. The second cam follower 65 can come into contact with a sloped movable cam surface formed on the movable cam body 66 (see FIG. 2).

図1に示すように、傾斜させた傘状の前側カバー70は、複数のグリップアーム38の前側を覆う。板状の後側カバー71は、マガジンベース36の後側を覆う。前側カバー70及び後側カバー71は、切削工具74による切削加工に際して発生する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。   As shown in FIG. 1, the inclined umbrella-shaped front cover 70 covers the front sides of the plurality of grip arms 38. The plate-shaped rear cover 71 covers the rear side of the magazine base 36. The front cover 70 and the rear cover 71 prevent chips generated during cutting with the cutting tool 74 from entering the magazine base 36.

工具交換時に、主軸ヘッド6がZ軸原点位置(後述の図9,図11参照)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は使用済みの切削工具74を取付けた工具ホルダ75を保持する。その後、主軸ヘッド6が工具交換位置であるATC原点位置(図9,図11参照)まで鉛直方向に上昇する間に、クランクレバー28は、ドローバー26を押圧して工具ホルダ75のプルスタッド75bに対するクランプを解除する。主軸22に装着していた工具ホルダ75は、グリップアーム38が保持しているので、主軸ヘッド6の工具装着部21から抜き取られる。   When the spindle head 6 moves to the Z-axis origin position (see FIGS. 9 and 11 described later) during tool replacement, the grip arm 38 positioned at the lowermost end of the tool magazine 8 is a tool holder to which a used cutting tool 74 is attached. 75 is held. Thereafter, the crank lever 28 presses the draw bar 26 against the pull stud 75b of the tool holder 75 while the spindle head 6 is raised in the vertical direction to the ATC origin position (see FIGS. 9 and 11) which is the tool change position. Release the clamp. Since the grip holder 38 holds the tool holder 75 attached to the spindle 22, the tool holder 75 is extracted from the tool attachment portion 21 of the spindle head 6.

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が回転し、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。このマガジンベース36の回転によるグリップアーム38の位置決め移動を割り出し動作という。その後、主軸ヘッド6は、鉛直方向に下降移動するので、新たに割り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。主軸ヘッド6の下降中、クランクレバー28は、引張コイルバネ32のバネ力によってドローバー26の押圧を中断する。それ故、ホルダ挟持部25は、工具装着部21に嵌挿した工具ホルダ75をクランプする。   Next, the magazine base 36 is rotated by the rotational drive of the magazine motor 46, and the grip arm 38 holding the tool holder 75 to which the cutting tool 74 used in the next cutting operation is attached is formed on the tool mounting portion 21 of the spindle head 6. Moves directly under and is positioned. This positioning movement of the grip arm 38 due to the rotation of the magazine base 36 is called an indexing operation. Thereafter, since the spindle head 6 moves downward in the vertical direction, the newly determined tool holder 75 is inserted into the tool mounting portion 21 of the spindle head 6 to complete the tool exchange. While the spindle head 6 is descending, the crank lever 28 interrupts the pressing of the draw bar 26 by the spring force of the tension coil spring 32. Therefore, the holder clamping unit 25 clamps the tool holder 75 inserted into the tool mounting unit 21.

次に、図7を参照して工具ホルダ75について説明する。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と、そのテーパ係合部75aの一端部に一体形成したプルスタッド75bと、テーパ係合部75aの他端部に一体形成した鍔状部75cと、この鍔状部75cに一体形成し、切削工具74(図示する例では穴開けドリル)を装着する為のコレットチャック75d等からなっている。ただし、鍔状部75cは、グリップアーム38で保持するための環状のV溝75eを有するとともに、1対のキー溝75fが凹設している。   Next, the tool holder 75 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the tool holder 75 includes a taper engagement portion 75a that is a main body portion, a pull stud 75b that is integrally formed with one end portion of the taper engagement portion 75a, and the other end of the taper engagement portion 75a. And a collet chuck 75d for mounting a cutting tool 74 (drilling drill in the illustrated example) integrally formed on the hook-shaped portion 75c. However, the hook-shaped portion 75c has an annular V-shaped groove 75e to be held by the grip arm 38, and a pair of key grooves 75f are recessed.

図8に示すように、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が固着している。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。   As shown in FIG. 8, when the tool holder 75 is mounted, the key member 42 made of a small plate member that engages with the key groove 75f is fixed to the proximal end portion of the bifurcated portion 38a of the grip arm 38. ing. The distal end portion of the key member 42 partially protrudes from the proximal end portion of the bifurcated portion 38 a and can be engaged with the key groove 75 f of the tool holder 75.

図9は、工具交換時における主軸22及び工具マガジン8の周囲を拡大して示す縦断面図である。この図9に示す状態では、主軸ヘッド6は、上記Z軸モータ15(図2参照)の回転駆動により最も上昇した位置に移動している。グリップアーム38が保持した工具ホルダ75は、主軸ヘッド6の下端面より下方に位置している。この状態では、主軸ヘッド6の下端面が、工具ホルダ75の上端部(プルスタッド75b)と十分離間している。それ故、工具マガジン8は、工具ホルダ75が主軸22に干渉接触することなく自由に割り出し動作を行うことができる。このような状態における主軸ヘッド6の下端面の位置をATC原点(交換基準位置)という。   FIG. 9 is an enlarged longitudinal sectional view showing the periphery of the main shaft 22 and the tool magazine 8 at the time of tool change. In the state shown in FIG. 9, the spindle head 6 has moved to the most elevated position by the rotational drive of the Z-axis motor 15 (see FIG. 2). The tool holder 75 held by the grip arm 38 is located below the lower end surface of the spindle head 6. In this state, the lower end surface of the spindle head 6 is sufficiently separated from the upper end portion (pull stud 75b) of the tool holder 75. Therefore, the tool magazine 8 can be freely indexed without the tool holder 75 interfering with the main shaft 22. The position of the lower end surface of the spindle head 6 in such a state is referred to as an ATC origin (exchange reference position).

図示する状態から、上記Z軸モータ15の駆動により主軸22を下降させ、主軸ヘッド6の下端面を工具ホルダ75の鍔状部75cの上端面に一致させることで、工具ホルダ75を主軸22に装着させることができる。この際には、上述したように主軸22の内部でホルダ挟持部25は、工具ホルダ75のプルスタッド75bをクランプする。このような状態における主軸ヘッド6の下端面の位置をZ軸原点(加工基準位置)という。   From the state shown in the drawing, the spindle 22 is lowered by driving the Z-axis motor 15, and the lower end surface of the spindle head 6 is made to coincide with the upper end surface of the bowl-shaped portion 75 c of the tool holder 75, whereby the tool holder 75 is moved to the spindle 22. Can be attached. At this time, as described above, the holder holding portion 25 clamps the pull stud 75 b of the tool holder 75 inside the main shaft 22. The position of the lower end surface of the spindle head 6 in such a state is called the Z-axis origin (machining reference position).

主軸ヘッド6は、その下端面且つ工具装着部21の開口部分の周囲に複数の洗浄ノズル81を設けている。複数の洗浄ノズル81は、洗浄液回路82(洗浄機構;後述の図10参照)から供給される洗浄液を上記工具装着部21の開口部分より少し下方(図示する状態におけるテーパ係合部75aの位置)に向けて噴出する。   The spindle head 6 is provided with a plurality of cleaning nozzles 81 around its lower end surface and the opening portion of the tool mounting portion 21. The plurality of cleaning nozzles 81 are slightly below the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid circuit 82 (cleaning mechanism; see FIG. 10 to be described later) below the opening of the tool mounting portion 21 (position of the taper engaging portion 75a in the illustrated state). Erupts towards

図10は、上記洗浄液回路82の構成を概念的に示す図である。図10において、洗浄液も兼ねているクーラント液は、貯留槽134から第1ポンプ83によって吸引後、クーラント供給通路84に吐出して切削箇所に送られる。クーラント供給通路84から分岐した分岐通路85が貯留タンク86の下端部に接続している。分岐通路85を通過したクーラント液は、洗浄液として貯留タンク86に貯留される。   FIG. 10 is a diagram conceptually showing the configuration of the cleaning liquid circuit 82. In FIG. 10, the coolant liquid that also serves as the cleaning liquid is sucked from the storage tank 134 by the first pump 83, discharged to the coolant supply passage 84, and sent to the cutting site. A branch passage 85 branched from the coolant supply passage 84 is connected to the lower end portion of the storage tank 86. The coolant liquid that has passed through the branch passage 85 is stored in the storage tank 86 as a cleaning liquid.

分岐通路85は、洗浄液に混入した異物を除去するためのフィルタ部87と、フィルタ部87と貯留タンク86との間に設けた貯留タンク86方向への流れのみを許容する逆止弁88とを配置している。   The branch passage 85 includes a filter portion 87 for removing foreign matters mixed in the cleaning liquid, and a check valve 88 that allows only a flow in the direction of the storage tank 86 provided between the filter portion 87 and the storage tank 86. It is arranged.

貯留タンク86の下端部と洗浄ノズル81とを接続する洗浄液ホース89は、第1切替バルブ90を有している。第1切替バルブ90は、洗浄液ホース89の通路を閉鎖する閉弁位置と洗浄ノズル81方向への流通を可能とする開弁位置とに切替え可能としている。第1切替バルブ90は、通常、閉弁位置となるよう付勢手段によって付勢している。   A cleaning liquid hose 89 that connects the lower end of the storage tank 86 and the cleaning nozzle 81 has a first switching valve 90. The first switching valve 90 can be switched between a valve closing position that closes the passage of the cleaning liquid hose 89 and a valve opening position that allows flow in the direction of the cleaning nozzle 81. The first switching valve 90 is normally biased by biasing means so as to be in the closed position.

貯留タンク86の上下方向中間領域には、工作機械1の加工室に開口して貯留タンク86内の圧力を抜く、いわゆる脱圧用の排気通路91を設けている。排気通路91には、通路を遮断する閉弁位置と加工室方向への流通を可能とする開弁位置とに切替え可能な第2切替バルブ92が設置されている。第2切替バルブ92は、通常、開弁位置となるよう付勢手段によって付勢している。   In the intermediate region in the vertical direction of the storage tank 86, there is provided a so-called depressurization exhaust passage 91 that opens into the processing chamber of the machine tool 1 and releases the pressure in the storage tank 86. The exhaust passage 91 is provided with a second switching valve 92 that can be switched between a valve closing position that blocks the passage and a valve opening position that enables flow in the direction of the processing chamber. The second switching valve 92 is normally biased by biasing means so as to be in the valve open position.

本実施形態の例では、洗浄液の加圧に工場のエア源93を用いている。工場のエア源93は、十分な吐出圧を得ることができるので、別途洗浄液を加圧するエアコンプレッサ等を必要としない。エア源93には、第1〜第3エア通路94,95,96の一端がそれぞれ接続されている。   In the example of this embodiment, a factory air source 93 is used for pressurizing the cleaning liquid. Since the factory air source 93 can obtain a sufficient discharge pressure, it does not require an air compressor or the like for separately pressurizing the cleaning liquid. One end of first to third air passages 94, 95, 96 is connected to the air source 93, respectively.

第1エア通路94の他端は、第1電磁弁97に接続している。第1電磁弁97は、後述する第1位置と第2位置とに電気的に切替え可能となっている。第1位置は、第1電磁弁97の下流方向のエア供給を禁止するとともに第1電磁弁97下流の圧力をサイレンサ98を介して大気解放する。第2位置は、第1電磁弁97の下流方向へエアを供給する。   The other end of the first air passage 94 is connected to the first electromagnetic valve 97. The first electromagnetic valve 97 can be electrically switched between a first position and a second position described later. The first position prohibits the air supply in the downstream direction of the first electromagnetic valve 97 and releases the pressure downstream of the first electromagnetic valve 97 to the atmosphere via the silencer 98. The second position supplies air in the downstream direction of the first electromagnetic valve 97.

第1電磁弁97は、オフ状態で第1位置となるよう付勢手段によって付勢されている。第1電磁弁97下流には、第1切替バルブ90と後述する第3切替バルブ99とにエア源93からのエアを供給可能な第4エア通路100を接続している。   The first electromagnetic valve 97 is urged by the urging means so as to be in the first position in the off state. A fourth air passage 100 capable of supplying air from the air source 93 is connected downstream of the first electromagnetic valve 97 to the first switching valve 90 and a third switching valve 99 described later.

第2エア通路95の他端は、第2電磁弁101に接続している。第2電磁弁101は、後述する第1位置と第2位置とに電気的に切替え可能となっている。第1位置は、第2電磁弁101の下流方向のエア供給を禁止するとともに第2電磁弁101下流の圧力をサイレンサ102を介して大気解放する。第2位置は、第2電磁弁101下流方向へエアを供給する。   The other end of the second air passage 95 is connected to the second electromagnetic valve 101. The second solenoid valve 101 can be electrically switched between a first position and a second position described later. The first position prohibits air supply in the downstream direction of the second solenoid valve 101 and releases the pressure downstream of the second solenoid valve 101 to the atmosphere via the silencer 102. The second position supplies air in the downstream direction of the second electromagnetic valve 101.

第2電磁弁101は、オフ状態で第1位置となるよう付勢手段によって付勢している。第2電磁弁101の下流には、第2切替バルブ92にエア源93からのエアを供給可能な第5エア通路103が接続している。   The second solenoid valve 101 is biased by the biasing means so as to be in the first position in the off state. A fifth air passage 103 capable of supplying air from the air source 93 to the second switching valve 92 is connected downstream of the second electromagnetic valve 101.

第3エア通路96の他端は、貯留タンク86の上端部分に接続している。第3エア通路96は、可変絞り弁104と、第3切替バルブ99と、貯留タンク86方向のエア供給のみを許容する逆止弁105とを備えている。第3切替バルブ99は、通路を遮断する閉弁位置と逆止弁を介して貯留タンク86方向のエア供給を可能とする開弁位置とに切替え可能となっている。第3切替バルブ99は、通常、閉弁位置となるよう付勢手段によって付勢している。   The other end of the third air passage 96 is connected to the upper end portion of the storage tank 86. The third air passage 96 includes a variable throttle valve 104, a third switching valve 99, and a check valve 105 that allows only air supply in the direction of the storage tank 86. The third switching valve 99 can be switched between a valve closing position that blocks the passage and a valve opening position that enables air supply in the direction of the storage tank 86 via a check valve. The third switching valve 99 is normally urged by the urging means so as to be in the closed position.

貯留タンク86は、下端部から所定高さの位置に液面センサ136を備えている。この液面センサ136の取付け高さは、洗浄液の残量が前記高さ以上のとき、標準的な洗浄工程を1回、例えば、5秒間の噴射を行っても洗浄液の噴射途切れが発生しない位置に設置している。   The storage tank 86 includes a liquid level sensor 136 at a predetermined height from the lower end. The mounting height of the liquid level sensor 136 is such that when the remaining amount of the cleaning liquid is equal to or higher than the above height, the cleaning liquid is not interrupted even if the standard cleaning process is performed once, for example, for 5 seconds. It is installed in.

制御部9は、前述した第1電磁弁97、第2電磁弁101を第1位置と第2位置とに切替制御する。洗浄ノズル81から洗浄液を噴出する際には、制御部9は、第1電磁弁97をオン操作(いわゆる第2位置に作動)すると共に、第2電磁弁101をオン操作(いわゆる第2位置に作動)する。第1電磁弁97が第2位置となる結果、エア源93のエアは、第1電磁弁97を通過して第4エア通路100に流れる。第4エア通路100の第1切替バルブ90側に流れたエアは、第1切替バルブ90の付勢手段を圧縮し、第1切替バルブ90を開弁位置に切り替える。第4エア通路100の第3切替バルブ99側に流れたエアは、第3切替バルブ99の付勢手段を圧縮し、第3切替バルブ99を開弁位置に切り替える。エア源93の加圧エアは、可変絞り弁104と第3切替バルブ99と逆止弁105とを通過して貯留タンク86内に供給される。   The control unit 9 switches and controls the first electromagnetic valve 97 and the second electromagnetic valve 101 described above between the first position and the second position. When the cleaning liquid is ejected from the cleaning nozzle 81, the control unit 9 turns on the first electromagnetic valve 97 (actuates to a so-called second position) and turns on the second electromagnetic valve 101 (so-called second position). Operate. As a result of the first electromagnetic valve 97 being in the second position, the air of the air source 93 passes through the first electromagnetic valve 97 and flows into the fourth air passage 100. The air that flows to the first switching valve 90 side of the fourth air passage 100 compresses the urging means of the first switching valve 90 and switches the first switching valve 90 to the valve opening position. The air that has flowed to the third switching valve 99 side of the fourth air passage 100 compresses the urging means of the third switching valve 99 and switches the third switching valve 99 to the valve opening position. The pressurized air from the air source 93 passes through the variable throttle valve 104, the third switching valve 99, and the check valve 105 and is supplied into the storage tank 86.

第2電磁弁101が第2位置となる結果、エア源93のエアは第2電磁弁101を通過して第5エア通路103に流れる。第5エア通路103に流れたエアは、第2切替バルブ92の付勢手段を圧縮し、第2切替バルブ92を閉弁位置に切り替える。第2切替バルブ92は、排気通路91を閉鎖する。その結果、貯留タンク86内に供給したエア源93のエアは、貯留タンク86内の洗浄液を加圧する。貯留タンク86に貯留した洗浄液は、エアの圧力によって勢いよく洗浄ノズル81から噴出する。制御部9は、液面センサ136が貯留タンク86に貯留した洗浄液の残量が前記高さ以上ではないことを、所定回数検出した場合、フィルタ部87に目詰まりが発生していることを操作者に知らせる。   As a result of the second electromagnetic valve 101 being in the second position, the air from the air source 93 passes through the second electromagnetic valve 101 and flows into the fifth air passage 103. The air that has flowed into the fifth air passage 103 compresses the urging means of the second switching valve 92 and switches the second switching valve 92 to the closed position. The second switching valve 92 closes the exhaust passage 91. As a result, the air from the air source 93 supplied into the storage tank 86 pressurizes the cleaning liquid in the storage tank 86. The cleaning liquid stored in the storage tank 86 is ejected from the cleaning nozzle 81 vigorously by the pressure of air. When the control unit 9 detects that the remaining amount of the cleaning liquid stored in the storage tank 86 by the liquid level sensor 136 is not equal to or higher than the height, the control unit 9 operates that the filter unit 87 is clogged. Inform the person.

以上のように構成した本実施形態の工作機械1が備える洗浄液回路82においては、洗浄バルブ81への洗浄液の供給と停止を切り替える第1切替バルブ90がエア源93からのエアを用いたいわゆるパイロット方式により作動制御される。それ故、制御部9が第1電磁弁97及び第2電磁弁101をオン操作しても、実際に洗浄液が洗浄ノズル81から噴出されるまでの間に所定の応答遅れ(以下、洗浄液噴出タイムラグという)が生じる。   In the cleaning liquid circuit 82 provided in the machine tool 1 of the present embodiment configured as described above, the first switching valve 90 that switches between supply and stop of the cleaning liquid to the cleaning valve 81 is a so-called pilot using air from the air source 93. The operation is controlled by the method. Therefore, even if the control unit 9 turns on the first solenoid valve 97 and the second solenoid valve 101, a predetermined response delay (hereinafter referred to as a cleaning liquid ejection time lag) until the cleaning liquid is actually ejected from the cleaning nozzle 81. ) Occurs.

図11は、本実施形態の工作機械1における工具交換の工程と、洗浄液の噴出との関係を説明する図である。   FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between the tool changing process in the machine tool 1 of the present embodiment and the ejection of the cleaning liquid.

図11においては、工具交換の工程中における4つのタイミングで上記図9に対応する主軸22及び工具マガジン8の周囲拡大図を示している。最も左の位置に示す時期(A)は、主軸ヘッド6の下端面がZ軸原点に位置して工具交換を開始するタイミングの状態を示している。上記図8に示すように、工具保持部38Aの保持ピン60が突出して工具ホルダ75のV溝75eに入り込み、工具保持部38Aが完全に工具ホルダ75を保持している状態となっている。   FIG. 11 shows an enlarged view of the periphery of the spindle 22 and the tool magazine 8 corresponding to FIG. 9 at four timings during the tool changing process. The timing (A) shown at the leftmost position indicates the timing when the lower end surface of the spindle head 6 is positioned at the Z-axis origin and the tool change is started. As shown in FIG. 8, the holding pin 60 of the tool holding portion 38 </ b> A protrudes and enters the V groove 75 e of the tool holder 75, and the tool holding portion 38 </ b> A completely holds the tool holder 75.

時期(A)の隣の時期(B)は、時期(A)の状態からZ軸モータ15の駆動により主軸ヘッド6が上昇して、その下端面がZ軸原点からATC原点まで上昇する工程(1)を経た状態である。この間、ホルダ挟持部25は、クランクレバー28の操作に基づいて、工具ホルダ75のクランプを解除する。   In the period (B) next to the period (A), the spindle head 6 is raised by driving the Z-axis motor 15 from the state (A), and the lower end surface thereof rises from the Z-axis origin to the ATC origin ( 1). During this time, the holder clamping unit 25 releases the clamp of the tool holder 75 based on the operation of the crank lever 28.

時期(B)の隣の時期(C)は、工具マガジン8を旋回して次に使用する工具を主軸ヘッド6の下方に配置する割り出し動作の工程(2)を経た状態である。   Time (C) next to time (B) is a state after passing through the index operation step (2) in which the tool magazine 8 is turned and the next tool to be used is arranged below the spindle head 6.

図示する工程(2)の例では、主軸ヘッド6から外した工具(例えば穴開けドリル)を備えた工具ホルダ75Aを、次に使用する工具(例えばフライス)を備えた工具ホルダ75Bに交換する例を示している。この例においては、工具マガジン8の割り出し動作は、最も上方に位置する工具ホルダ75Bを主軸ヘッド6下方の割り出し位置まで移動させるために工具マガジン8を半周分旋回させている。なお、この割り出し動作における工具マガジン8の旋回は正転と逆転の両方向で可能であり、通常は旋回量の少ない方向で旋回させる。   In the example of the step (2) shown in the figure, an example in which a tool holder 75A having a tool (for example, a drill drill) removed from the spindle head 6 is replaced with a tool holder 75B having a tool to be used next (for example, a milling cutter). Is shown. In this example, the indexing operation of the tool magazine 8 is performed by turning the tool magazine 8 by a half turn in order to move the uppermost tool holder 75B to the index position below the spindle head 6. Note that the turning of the tool magazine 8 in this indexing operation is possible in both forward and reverse directions, and is usually turned in a direction with a small turning amount.

最も右に示す時期(D)は、割り出し動作が完了した時期(C)から、Z軸モータ15の駆動により主軸ヘッド6が下降して、その下端面がATC原点からZ軸原点まで下降する工程(3)を経た状態となる。割り出し位置(つまり主軸ヘッド6の下方位置)のグリップアーム38は、時期(A)と同様に工具保持部38Aが完全に工具ホルダ75を保持している。   The most right time (D) is a process in which the spindle head 6 is lowered by driving the Z-axis motor 15 from the time (C) when the indexing operation is completed, and the lower end surface thereof is lowered from the ATC origin to the Z-axis origin. It will be in the state which passed through (3). In the grip arm 38 at the indexing position (that is, the position below the spindle head 6), the tool holding portion 38A holds the tool holder 75 completely as in the time (A).

これら工程(1)〜工程(3)を経た時期(A)〜時期(D)の変化は自動的に連続して行われるものである。このうち時期(C)から時期(D)の間(つまり工程(3)の間)に、テーパ係合部75aに付着した切粉を除去する必要がある。工程(3)は、次に使用する工具ホルダ75Bが割り出し位置に配置した状態で、テーパ係合部75aが露出している。この時期(C)から時期(D)の間(つまり工程(3)の間)が、洗浄液噴出必須期間となる。   Changes in time (A) to time (D) after these steps (1) to (3) are performed automatically and continuously. Among these, it is necessary to remove the chips adhering to the taper engaging portion 75a during the period (C) to the period (D) (that is, during the step (3)). In the step (3), the taper engagement portion 75a is exposed in a state where the tool holder 75B to be used next is arranged at the index position. The period between the period (C) and the period (D) (that is, during the step (3)) is the cleaning liquid ejection essential period.

主軸22のZ軸方向の位置は、Z軸モータ15に連動したロータリエンコーダ(特に図示せず)等によりリアルタイムで検出することができる。時期(A)と時期(D)、時期(B)と時期(C)のそれぞれの組み合わせで主軸22のZ軸方向の位置が同じとなっているが、それまでの主軸22の移動方向(つまりZ軸方向位置の変化の様子)及び各工程(1)〜(4)の動作の流れから、制御部9は各時期(A)〜(D)を正確に検出できる。   The position of the main shaft 22 in the Z-axis direction can be detected in real time by a rotary encoder (not particularly shown) linked to the Z-axis motor 15. The position of the main shaft 22 in the Z-axis direction is the same for each combination of time (A) and time (D), time (B) and time (C). The control unit 9 can accurately detect the respective times (A) to (D) from the flow of the change in the Z-axis direction position) and the flow of operations of the steps (1) to (4).

図12は、マガジン旋回ピッチ数に対応して噴出開始時期を記憶する噴出開始時期テーブルの一例を概念的に表す図を示している。   FIG. 12 is a diagram conceptually illustrating an example of the ejection start time table that stores the ejection start time corresponding to the number of magazine turning pitches.

制御部9が備える適宜の記憶装置(相関記憶手段;例えば後述のRAM113)は、噴出開始時期テーブルを記憶保持している。噴出開始時期テーブルは、上記図11に示した工程(2)の割り出し動作において工具マガジン8の必要旋回量をピッチ数(グリップアーム38単位の旋回量)で表したマガジン旋回ピッチ数(回転型マガジンの移動量)と、洗浄ノズル81に対し洗浄液の供給を開始するのに適切となる噴出開始時期(供給開始時期)との相関情報である。図示する例では、工具マガジン8に21個のグリップアーム38が設けられているとする本実施形態に用いる噴出開始時期テーブルを示しており、マガジン旋回ピッチ数の最高値は半周旋回分の「10」となる。   An appropriate storage device (correlation storage means; for example, RAM 113 described later) provided in the control unit 9 stores and holds an ejection start time table. The ejection start time table is a magazine turning pitch number (rotary magazine) in which the required turning amount of the tool magazine 8 is expressed by the number of pitches (the turning amount of the grip arm 38 unit) in the indexing operation of the step (2) shown in FIG. ) And the ejection start time (supply start time) that is appropriate for starting the supply of the cleaning liquid to the cleaning nozzle 81. In the illustrated example, the ejection start timing table used in this embodiment in which 21 grip arms 38 are provided in the tool magazine 8 is shown, and the maximum value of the magazine turning pitch number is "10" "

「1」〜「10」の値で設定したマガジン旋回ピッチ数のうち、本実施形態では「4」を第1基準値に設定し、「7」を第2基準値に設定している。第1基準値の「4」より小さいマガジン旋回ピッチ数「1」〜「3」は、対応する噴出開始時期を時期(A)に設定している。時期(A)は、主軸ヘッド6の下端面がZ軸原点に位置して工具交換を開始するタイミングである。第1基準値の「4」以上で第2基準値の「7」以下となるマガジン旋回ピッチ数「4」〜「7」は、対応する噴出開始時期を時期(B)に設定している。時期(B)は、主軸ヘッド6の下端面がATC原点まで上昇したタイミングである。第7基準値の「7」より大きいマガジン旋回ピッチ数「8」〜「10」は、対応する噴出開始時期を時期(C)に設定している。時期(C)は、工具マガジン8の旋回による割り出し動作が終了したタイミングである。   Of the number of magazine turning pitches set by the values “1” to “10”, “4” is set as the first reference value and “7” is set as the second reference value in the present embodiment. For the magazine turning pitch numbers “1” to “3” smaller than the first reference value “4”, the corresponding ejection start timing is set to the timing (A). Timing (A) is timing when the lower end surface of the spindle head 6 is positioned at the Z-axis origin and tool change is started. The magazine turning pitch numbers “4” to “7” that are equal to or larger than the first reference value “4” and equal to or smaller than the second reference value “7” set the corresponding ejection start timing as the timing (B). Time (B) is the timing when the lower end surface of the spindle head 6 has risen to the ATC origin. For magazine turning pitch numbers “8” to “10” that are larger than the seventh reference value “7”, the corresponding ejection start timing is set to time (C). Time (C) is the timing when the indexing operation by turning of the tool magazine 8 is completed.

次に、工作機械1の電気的構成について説明する。図13に示すように、前述の制御部9は、制御回路110と、各種駆動回路121〜128を有している。制御回路110は、後述するROM112に記憶した制御プログラム(後述の図14参照)等を実行することで、工作機械1の加工動作及び工具交換動作等を制御するものである。制御回路110は、CPU111、ROM112及びRAM113からなるマイクロコンピュータと、入力インターフェース114、及び出力インターフェース115を基本に構成している。RAM113は、前述した噴出開始時期テーブルの他に、工作機械1に所望の加工を施すための加工プログラムを記憶保持している。加工プログラムは、複数の動作ブロックからなり、操作者が後述する操作パネルを介して作成する。   Next, the electrical configuration of the machine tool 1 will be described. As illustrated in FIG. 13, the control unit 9 includes a control circuit 110 and various drive circuits 121 to 128. The control circuit 110 controls a machining operation and a tool change operation of the machine tool 1 by executing a control program (see FIG. 14 described later) stored in a ROM 112 described later. The control circuit 110 basically includes a microcomputer including a CPU 111, a ROM 112, and a RAM 113, an input interface 114, and an output interface 115. The RAM 113 stores a processing program for performing desired processing on the machine tool 1 in addition to the ejection start time table described above. The machining program includes a plurality of operation blocks, and is created by an operator via an operation panel described later.

入力インターフェース114は、工作機械1の前面に設けた操作パネル(図示略)のキーボード130が電気的に接続している。出力インターフェース115は、X軸モータ131を駆動する駆動回路121と、Y軸モータ132を駆動する駆動回路122と、Z軸モータ15を駆動する駆動回路123と、主軸モータ23を駆動する駆動回路124と、マガジンモータ46を駆動する駆動回路125と、第1ポンプ83を駆動する駆動回路126と、操作パネルのCRT133を駆動するための駆動回路127と、第1・第2電磁弁97,101を駆動するための駆動回路128とが各々電気的に接続している。X軸モータ131は、テーブル135のX軸方向の位置を検出するエンコーダ131aを備えている。エンコーダ131aは、入力インターフェース114に接続している。Y軸モータ132は、テーブル135のY軸方向の位置を検出するエンコーダ132aを備えている。エンコーダ132aは、入力インターフェース114に接続している。Z軸モータ15は、主軸ヘッド6のZ軸方向の位置を検出するエンコーダ6aを備えている。エンコーダ6aは、入力インターフェース114に接続している。   The input interface 114 is electrically connected to a keyboard 130 of an operation panel (not shown) provided on the front surface of the machine tool 1. The output interface 115 includes a drive circuit 121 that drives the X-axis motor 131, a drive circuit 122 that drives the Y-axis motor 132, a drive circuit 123 that drives the Z-axis motor 15, and a drive circuit 124 that drives the spindle motor 23. A drive circuit 125 for driving the magazine motor 46, a drive circuit 126 for driving the first pump 83, a drive circuit 127 for driving the CRT 133 of the operation panel, and the first and second electromagnetic valves 97 and 101. A drive circuit 128 for driving is electrically connected to each other. The X-axis motor 131 includes an encoder 131a that detects the position of the table 135 in the X-axis direction. The encoder 131a is connected to the input interface 114. The Y-axis motor 132 includes an encoder 132a that detects the position of the table 135 in the Y-axis direction. The encoder 132a is connected to the input interface 114. The Z-axis motor 15 includes an encoder 6a that detects the position of the spindle head 6 in the Z-axis direction. The encoder 6a is connected to the input interface 114.

図14は、制御部9が実行する制御手順を表すフローチャートである。このフローは、工作機械1の電源投入後、操作者が所望の加工プログラムを前記操作パネルから選択した後、前記操作パネルの起動キー(図示省略)を押した際に開始する。   FIG. 14 is a flowchart showing a control procedure executed by the control unit 9. This flow is started when the operator selects a desired machining program from the operation panel after the machine tool 1 is turned on and then presses an activation key (not shown) on the operation panel.

図14において、まず、ステップS5では、CPU111は、制御回路110のRAM113に記憶してある加工プログラムを構成する動作ブロックを1つ読み込む。この動作ブロックの読み込みは、あらかじめ指定した順番で読み込む。   In FIG. 14, first, in step S <b> 5, the CPU 111 reads one operation block constituting the machining program stored in the RAM 113 of the control circuit 110. The operation blocks are read in the order specified in advance.

次にステップS10へ移り、CPU111は、上記ステップS5で読み込んだ動作ブロックの指示内容が加工終了であるか否かを判定する。読み込んだ動作ブロックの指示内容が加工終了である場合(ステップS10でYes)、CPU111は、この制御を終了する。指示内容が加工終了でない場合(ステップS10でNo)、CPU111は、制御を次のステップS15へ移す。   Next, the process moves to step S10, and the CPU 111 determines whether the instruction content of the operation block read in step S5 is the end of processing. When the instruction content of the read operation block is processing end (Yes in step S10), the CPU 111 ends this control. If the instruction content is not the end of processing (No in step S10), the CPU 111 moves the control to the next step S15.

ステップS15では、CPU111は、上記ステップS5で読み込んだ動作ブロックの指示内容が工具交換を指示するものであるか否かを判定する。指示内容が工具交換でない場合(ステップS15でNo)、CPU111は、ステップS20で当該動作ブロックの指示内容に従った動作制御を実行した後、ステップS5に戻って同様の手順を繰り返す。読み込んだ動作ブロックの指示内容が工具交換である場合(ステップS15でYes)、CPU111は、制御を次のステップS25へ移す。   In step S15, the CPU 111 determines whether or not the instruction content of the operation block read in step S5 is an instruction for tool replacement. If the instruction content is not a tool change (No in step S15), the CPU 111 executes operation control according to the instruction content of the operation block in step S20, and then returns to step S5 and repeats the same procedure. When the instruction content of the read operation block is tool change (Yes in step S15), the CPU 111 moves the control to the next step S25.

ステップS25では、CPU111は、工具交換の動作ブロックの指示内容から次に使用する工具を特定し、工具マガジン8のその時点における次の工具の周方向位置から主軸ヘッド6下方の割り出し位置まで工具マガジン8を旋回して割り出し動作を行うのに必要なマガジン旋回ピッチ数を算出する。   In step S25, the CPU 111 specifies the next tool to be used from the instruction content of the tool change operation block, and from the circumferential position of the next tool in the tool magazine 8 to the index position below the spindle head 6 at that time. The number of magazine turning pitches required to perform the indexing operation by turning 8 is calculated.

次にCPU111は、上記ステップS25で算出したマガジン旋回ピッチ数に対応する適切な噴出開始時期を、上記図12に示した噴出開始時期テーブルから取得して(ステップS30)、次のステップS35へ制御を移す。   Next, the CPU 111 obtains an appropriate ejection start timing corresponding to the number of magazine turning pitches calculated in step S25 from the ejection start timing table shown in FIG. 12 (step S30), and controls to the next step S35. Move.

ステップS35では、CPU111は、工具交換の動作を開始する。具体的には、CPU111は、Z軸モータ15及びマガジンモータ46を制御して、前記工程(1)〜工程(3)の動作をマルチタスク処理にて自動的に連続して実行させる。この工具交換の動作を自動的に行わせている間に、CPU111は、処理を次のステップS40へ移す。   In step S35, the CPU 111 starts a tool change operation. Specifically, the CPU 111 controls the Z-axis motor 15 and the magazine motor 46 to automatically and continuously execute the operations of the steps (1) to (3) by multitask processing. While the tool changing operation is automatically performed, the CPU 111 moves the process to the next step S40.

ステップS40では、CPU111は、上記ステップS30で取得した噴出開始時期に到達したか否かを判定し、まだ噴出開始時期に到達していない場合(ステップS40でNo)、同じ判定を繰り返してループ待機する。噴出開始時期に到達した場合(ステップS40でYes)、CPU111は、第1電磁弁97及び第2電磁弁101にオン操作の制御信号を出力して(ステップS45)、ステップS50へ処理を移す。ステップS45の処理は、洗浄ノズル81に洗浄液の供給を開始するものである。噴出開始時期に到達したか否かは、Z軸モータ6のエンコーダ6aから得た主軸ヘッド6の位置と、マガジンモータ46を既に駆動しかた否かで判断する。時期(A)と時期(D)は、主軸ヘッド6の位置が同じであるが、時期(A)では、マガジンモータ46を駆動する前であり、時期(D)では、マガジンモータ46を駆動した後となる。同様に、CPU111は、時期(B)と時期(C)とを区別できる。   In step S40, the CPU 111 determines whether or not the ejection start timing acquired in step S30 has been reached. If the ejection start timing has not yet been reached (No in step S40), the CPU 111 repeats the same determination and waits for a loop. To do. When the ejection start timing has been reached (Yes in step S40), the CPU 111 outputs an ON operation control signal to the first electromagnetic valve 97 and the second electromagnetic valve 101 (step S45), and the process proceeds to step S50. The process of step S45 starts supplying the cleaning liquid to the cleaning nozzle 81. Whether or not the ejection start time has been reached is determined based on the position of the spindle head 6 obtained from the encoder 6a of the Z-axis motor 6 and whether or not the magazine motor 46 has already been driven. The timing (A) and the timing (D) are the same in the position of the spindle head 6, but at the timing (A), before the magazine motor 46 is driven, and at the timing (D), the magazine motor 46 is driven. Later. Similarly, the CPU 111 can distinguish time (B) from time (C).

CPU111は、噴出停止時期に到達したか否か、つまり主軸ヘッド6の下端面がZ軸原点まで下降して洗浄液の噴出が不要となったか否かを判定する(ステップS50)。CPU111は、噴出停止時期に到達していない場合(ステップS50でNo)、同じ判定を繰り返してループ待機する。噴出停止時期に到達した場合(ステップS50でYes)、CPU111は、第1電磁弁97及び第2電磁弁101にオフ操作の制御信号を出力して洗浄液の噴出を停止する(ステップS55)。なおこの時点では同時に、主軸22が工具ホルダ75を完全に保持している時期(D)の状態となっている。   The CPU 111 determines whether or not the ejection stop timing has been reached, that is, whether or not the lower end surface of the spindle head 6 has been lowered to the Z-axis origin and the cleaning liquid is no longer ejected (step S50). If the ejection stop timing has not been reached (No in step S50), the CPU 111 repeats the same determination and waits in a loop. When the ejection stop timing has been reached (Yes in step S50), the CPU 111 outputs an off operation control signal to the first electromagnetic valve 97 and the second electromagnetic valve 101 to stop the ejection of the cleaning liquid (step S55). At this time, at the same time, the spindle 22 is in a state (D) when the tool holder 75 is completely held.

次にステップS60へ移り、CPU111は、主軸22が加工待機位置に到達したか否かを判定する。加工待機位置では、この時点の割り出し位置にあるグリップアーム38は、回動して主軸ヘッド6から離間し、工具ホルダ75は、工具保持部38Aから離れる。加工待機位置は、通常、Z軸原点よりも下方の位置である。まだ主軸22が加工待機位置に到達していない場合(ステップS60でNo)、CPU111は、同じ判定を繰り返してループ待機する。加工待機位置に到達した場合(ステップS60でYes)、CPU111は、処理をステップS5に移し同様の手順を繰り返す。   Next, proceeding to step S60, the CPU 111 determines whether or not the spindle 22 has reached the machining standby position. At the machining standby position, the grip arm 38 at the indexing position at this time is rotated away from the spindle head 6 and the tool holder 75 is separated from the tool holding portion 38A. The machining standby position is usually a position below the Z-axis origin. If the spindle 22 has not yet reached the machining standby position (No in step S60), the CPU 111 repeats the same determination and waits in a loop. If the processing standby position has been reached (Yes in step S60), the CPU 111 moves the process to step S5 and repeats the same procedure.

以上の制御を行うことにより、工具交換動作においてマガジン旋回ピッチ数が「8」〜「10」の比較的多い場合、つまり工具マガジン8が旋回する割り出し動作に必要な時間が比較的長い場合には、遅めの時期(C)に噴出開始動作を行わせることができる。これにより、上述した洗浄液噴出必須期間内に洗浄液の噴出を確実に行えると共に、マガジン旋回ピッチ数が「1」〜「7」の場合よりも洗浄液の噴出時間を短縮し、必要以上に早く噴出することによる洗浄液の無駄な消費を防止することができる。   By performing the above control, when the number of magazine turning pitches in the tool change operation is relatively large from “8” to “10”, that is, when the time required for the indexing operation for turning the tool magazine 8 is relatively long. The ejection start operation can be performed at a later timing (C). Accordingly, the cleaning liquid can be reliably ejected within the above-described cleaning liquid ejection essential period, and the cleaning liquid ejection time is shortened compared to the case where the magazine turning pitch number is “1” to “7”, and the ejection is performed faster than necessary. Therefore, wasteful consumption of the cleaning liquid can be prevented.

マガジン旋回ピッチ数が「1」〜「3」の比較的少ない場合、つまり工具マガジン8が旋回する割り出し動作に必要な時間が比較的短い場合には、早めの時期(A)に噴出開始動作を行わせることができる。割り出し動作に必要な時間が短いため、早めに噴出を開始しても洗浄液の無駄な消費を抑制できる。工程(1)及び工程(2)の間に上述した洗浄液噴出タイムラグを経過させることができるため、洗浄液噴出必須期間の開始時期である時期(C)になる前に洗浄液を噴出することができる。すなわち、洗浄液噴出タイムラグを考慮したタイミングで洗浄液の噴出を行うことができる。   When the magazine turning pitch number is relatively small from “1” to “3”, that is, when the time required for the indexing operation for turning the tool magazine 8 is relatively short, the ejection start operation is performed at an earlier time (A). Can be done. Since the time required for the indexing operation is short, wasteful consumption of the cleaning liquid can be suppressed even if the ejection is started early. Since the cleaning liquid ejection time lag described above can be allowed to elapse between the process (1) and the process (2), the cleaning liquid can be ejected before the time (C) that is the start timing of the cleaning liquid ejection essential period. That is, the cleaning liquid can be ejected at a timing in consideration of the cleaning liquid ejection time lag.

マガジン旋回ピッチ数が「4」〜「7」の場合、つまり割り出し動作に必要な時間が中程度である場合には、早めの時期(B)に噴出開始動作を行わせることができる。割り出し動作に必要な時間が中程度であるため、早めに噴出を開始しても洗浄液の無駄な消費を抑制できる。工程(2)の間に上述した洗浄液噴出タイムラグを経過させることができるため、上記マガジン旋回ピッチ数が「1」〜「3」の場合と同様に、洗浄液噴出タイムラグを考慮したタイミングで洗浄液の噴出を行うことができる。   When the magazine turning pitch number is “4” to “7”, that is, when the time required for the indexing operation is medium, the ejection start operation can be performed at an earlier time (B). Since the time required for the indexing operation is medium, wasteful consumption of the cleaning liquid can be suppressed even if ejection is started early. Since the cleaning liquid ejection time lag described above can be allowed to elapse during the step (2), the cleaning liquid is ejected at a timing in consideration of the cleaning liquid ejection time lag, as in the case where the magazine turning pitch number is “1” to “3”. It can be performed.

尚、マガジンモータ46、連結軸47、カップリング48、ベベルギヤ49,50、回転軸51、及びバレルカム53等が、マガジン駆動手段を構成する。第1ポンプ83、第1切替バルブ90、第2切替バルブ92、第3切替バルブ99、エア源93、第1電磁弁97、及び第2電磁弁101が、洗浄液供給手段を構成する。上記図14のフローチャートにおけるステップS25の手順を実行するCPU111が移動量算出手段として機能し、ステップS30の手順を実行するCPU111が供給時期決定手段として機能する。   The magazine motor 46, the connecting shaft 47, the coupling 48, the bevel gears 49 and 50, the rotating shaft 51, the barrel cam 53 and the like constitute a magazine driving means. The first pump 83, the first switching valve 90, the second switching valve 92, the third switching valve 99, the air source 93, the first electromagnetic valve 97, and the second electromagnetic valve 101 constitute a cleaning liquid supply unit. The CPU 111 that executes the procedure of step S25 in the flowchart of FIG. 14 functions as a movement amount calculating unit, and the CPU 111 that executes the procedure of step S30 functions as a supply time determining unit.

以上説明したように、本実施形態の工作機械1は、新たに装着する工具を保持した工具ホルダ75Bの周方向位置に応じ、工具交換時における工具マガジン8の割り出し動作に必要な移動量であるマガジン旋回ピッチ数を算出する。このマガジン旋回ピッチ数に基づき、洗浄液の供給を開始する噴出開始時期を決定する。その噴出開始時期になったら、第1ポンプ83、第1切替バルブ90、第2切替バルブ92、第3切替バルブ99、エア源93、第1電磁弁97、及び第2電磁弁101が洗浄ノズル81への洗浄液の供給を開始する。   As described above, the machine tool 1 of the present embodiment has a movement amount necessary for the indexing operation of the tool magazine 8 at the time of tool change according to the circumferential position of the tool holder 75B holding the newly mounted tool. Calculate the magazine turning pitch. Based on the number of magazine turning pitches, the ejection start timing for starting the supply of the cleaning liquid is determined. When the ejection start time comes, the first pump 83, the first switching valve 90, the second switching valve 92, the third switching valve 99, the air source 93, the first electromagnetic valve 97, and the second electromagnetic valve 101 are cleaned nozzles. The supply of the cleaning liquid to 81 is started.

新たに装着する工具74を保持した工具ホルダ75Bの周方向位置が工具を受け渡すための割り出し位置から遠い場合には、工具マガジン8の旋回移動量が大きく回転駆動時間が長くなるから、噴出開始時期を遅めに決定する。新たに装着する工具74を保持した工具ホルダ75Bの周方向位置が工具を受け渡すための割り出し位置から近い場合には、工具マガジン8の旋回移動量が小さく回転駆動時間が短くなることから、噴出開始時期を早めに決定する。工具交換時に、新たな工具74を取り付けた工具ホルダ75Bがいずれの位置であっても、当該工具ホルダ75Bを主軸22へ取り付ける直前の適切なタイミングで、洗浄液を噴出させることができる。この結果、洗浄液の無駄な消費を防ぐことができる。エアや電力の無駄な消費を防止できる。洗浄液の循環量を低減できるので、洗浄液自体の劣化を抑制することができる。   When the circumferential position of the tool holder 75B holding the newly mounted tool 74 is far from the indexing position for delivering the tool, the swivel movement amount of the tool magazine 8 is large, and the rotational drive time becomes long. Decide on a later date. When the circumferential position of the tool holder 75B holding the newly mounted tool 74 is close to the indexing position for delivering the tool, the rotational movement time of the tool magazine 8 is small and the rotational drive time is shortened. Determine the start time early. When the tool is replaced, the cleaning liquid can be ejected at an appropriate timing immediately before the tool holder 75B is attached to the main shaft 22 regardless of the position of the tool holder 75B to which the new tool 74 is attached. As a result, wasteful consumption of the cleaning liquid can be prevented. Useless consumption of air and power can be prevented. Since the circulation amount of the cleaning liquid can be reduced, deterioration of the cleaning liquid itself can be suppressed.

この実施形態では特に、マガジン旋回ピッチ数と噴出開始時期とを予め相関として記憶させておき、その相関を参照して、ステップS30の手順が洗浄液の供給を開始する噴出開始時期を決定する。これにより、大まかなパターン分けを予め行っておき、そのパターン分けに基づき、簡便な手法で洗浄液の供給開始制御を容易に行うことができる。   In this embodiment, in particular, the magazine turning pitch number and the ejection start timing are stored in advance as a correlation, and the procedure of step S30 determines the ejection start timing at which the supply of the cleaning liquid is started with reference to the correlation. Thereby, rough pattern division can be performed in advance, and supply start control of the cleaning liquid can be easily performed by a simple method based on the pattern division.

この実施形態では特に、マガジン旋回ピッチ数が「1」〜「3」であって工具マガジン8の旋回移動量が小さい場合は回転駆動時間が短いことから、主軸ヘッド6がZ軸原点からATC原点へ移動し始める時期(A)で、早めに洗浄ノズル81への洗浄液の供給を開始する。これにより、新たな工具74を主軸22へ取り付けるより前に確実に洗浄液を噴出させることができる。マガジン旋回ピッチ数が「8」〜「10」であって工具マガジン8の旋回移動量が大きい場合は回転駆動時間が長いことから、主軸ヘッド6がATC原点からZ軸原点へと戻り始める時期(C)で、洗浄ノズル81への洗浄液の供給を開始する。これにより、必要以上に早く洗浄液を噴出することによる無駄を防止できる。マガジン旋回ピッチ数が「4」〜「7」であって工具マガジン8の旋回移動量が中程度であるときは、上記2つの場合の中間の、工具マガジン8が回転駆動を開始する時期(B)で、洗浄ノズル81への洗浄液の供給を開始する。   Particularly in this embodiment, when the magazine turning pitch number is “1” to “3” and the turning movement amount of the tool magazine 8 is small, the rotational drive time is short, so that the spindle head 6 moves from the Z-axis origin to the ATC origin. At the time (A) when the movement starts, the supply of the cleaning liquid to the cleaning nozzle 81 is started early. Accordingly, the cleaning liquid can be surely ejected before the new tool 74 is attached to the main shaft 22. When the magazine turning pitch number is “8” to “10” and the turning movement amount of the tool magazine 8 is large, the rotation drive time is long, and therefore the spindle head 6 starts to return from the ATC origin to the Z-axis origin ( In C), the supply of the cleaning liquid to the cleaning nozzle 81 is started. Thereby, it is possible to prevent waste due to the ejection of the cleaning liquid more quickly than necessary. When the magazine turning pitch number is “4” to “7” and the turning movement amount of the tool magazine 8 is medium, the time when the tool magazine 8 starts to rotate between the above two cases (B ), Supply of the cleaning liquid to the cleaning nozzle 81 is started.

以上のようにして、新たな工具74を取り付けた工具ホルダ75Bがいずれの位置であっても、当該工具を主軸22へ取り付ける直前の適切なタイミングで確実に洗浄液を噴出させることができる。   As described above, regardless of the position of the tool holder 75B to which the new tool 74 is attached, the cleaning liquid can be surely ejected at an appropriate timing immediately before the tool is attached to the main shaft 22.

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit and technical idea of the present invention. Hereinafter, such modifications will be described.

(1)工程中に噴出開始時期を指定する場合
上記実施形態の工作機械1では、割り出し動作に必要なマガジン旋回ピッチ数に対応して適切とされる3つの時期(A)〜(C)のいずれかのタイミングで洗浄液の供給を開始する。それ故、洗浄液噴出タイムラグ等を考慮した場合、洗浄液噴出必須期間の開始時期である時期(C)そのもののタイミングで、必ずしも実際に洗浄ノズル81から洗浄液の噴出を開始させることができるとは限らない。本変形例はこれに対応し、時期(C)のタイミングで実際に洗浄ノズル81から洗浄液の噴出を開始させるよう、主軸22を上昇させる工程(1)の間や、割り出し動作の工程(2)の途中に噴出開始時期を指定するものである。
(1) When designating the ejection start time during the process In the machine tool 1 of the above embodiment, the three times (A) to (C) that are appropriate for the number of magazine turning pitches required for the indexing operation. Supply of the cleaning liquid is started at any timing. Therefore, in consideration of the cleaning liquid ejection time lag and the like, it is not always possible to actually start ejection of the cleaning liquid from the cleaning nozzle 81 at the timing (C) itself, which is the start timing of the cleaning liquid ejection essential period. . This modification corresponds to this, and during the step (1) of raising the main shaft 22 so as to actually start the ejection of the cleaning liquid from the cleaning nozzle 81 at the timing of the timing (C), or the indexing operation step (2). In the middle of this, the ejection start time is specified.

図15は、本変形例の工作機械1における工具交換の工程と、噴出開始時期の算出内容を説明する図であり、上記実施形態における図11に対応する図である。   FIG. 15 is a diagram for explaining the tool replacement process and the calculation content of the ejection start time in the machine tool 1 of the present modification, and corresponds to FIG. 11 in the above embodiment.

この図15において、時期(A)から時期(B)へ移行するための工程(1)に要する時間は、Z軸モータ15の駆動により主軸ヘッド6を上昇させてその下端面をZ軸原点からATC原点まで上昇させるのに必要なZ軸移動時間Ztとなる。時期(B)から時期(C)へ移行するための工程(2)に要する時間は、工具マガジン8の割り出し動作に要する時間、つまり1つのピッチ分だけ工具マガジン8を旋回するのに必要な時間Ptと、算出されたマガジン旋回ピッチ数Pnとの積であるマガジン旋回時間Mt(=Pt×Pn)となる。   In FIG. 15, the time required for the step (1) for shifting from time (A) to time (B) is that the spindle head 6 is raised by driving the Z-axis motor 15 and its lower end surface is moved from the Z-axis origin. This is the Z-axis movement time Zt required to raise the ATC origin. The time required for the step (2) for shifting from the time (B) to the time (C) is the time required for the indexing operation of the tool magazine 8, that is, the time required for turning the tool magazine 8 by one pitch. The magazine turning time Mt (= Pt × Pn), which is the product of Pt and the calculated magazine turning pitch number Pn.

これにより、工具交換動作を開始する時期(A)から計時を開始して、Z軸移動時間Ztとマガジン旋回時間Mtの合計時間(=Zt+Mt)だけ経過した時点で時期(C)となる。この時期(C)に到達した時点で実際に洗浄ノズル81から洗浄液の噴出を開始させるためには、前述した洗浄液噴出タイムラグCt(噴出時間差Ct)だけ遡ったタイミングで第1電磁弁97及び第2電磁弁101にオン操作を行う制御信号(供給開始指示信号)を出力すればよい。つまり、時期(A)から計時を開始して(Zt+Mt)−Ctだけ経過した時点で第1電磁弁97及び第2電磁弁101をオン操作することにより、時期(C)に到達した時点で実際に洗浄ノズル81から洗浄液の噴出を開始させることができる。   Thus, the time is started from the time (A) when the tool change operation is started, and the time (C) is reached when the total time (= Zt + Mt) of the Z-axis movement time Zt and the magazine turning time Mt has elapsed. In order to actually start the ejection of the cleaning liquid from the cleaning nozzle 81 when this time (C) is reached, the first electromagnetic valve 97 and the second electromagnetic valve 97 and the second are moved back by the above-described cleaning liquid ejection time lag Ct (ejection time difference Ct). A control signal (supply start instruction signal) for turning on the solenoid valve 101 may be output. In other words, when the timing is started from the timing (A), when (Zt + Mt) −Ct has elapsed, the first solenoid valve 97 and the second solenoid valve 101 are turned on, and the timing is reached when the timing (C) is reached. Then, the ejection of the cleaning liquid from the cleaning nozzle 81 can be started.

この場合には、あらかじめ上記のZ軸移動時間Ztと洗浄液噴出タイムラグCtをそれぞれ確定しておき、上記実施形態における図14のフローチャートのステップS30の手順でマガジン旋回ピッチ数(ステップS25で算出済み)に基づくマガジン旋回時間Mtを算出し、それを用いて(Zt+Mt)−Ctの時間を算出する。ステップS35の時点(基準時)で工具交換の動作を開始する際に計時を開始し、ステップS40でその計時が(Zt+Mt)−Ctを経過したか否かを判定すればよい。以上によって、噴出開始時期テーブルを参照せずに、時期(C)に到達した時点で実際に洗浄ノズル81から洗浄液の噴出を開始させることができる。   In this case, the Z-axis movement time Zt and the cleaning liquid ejection time lag Ct are respectively determined in advance, and the number of magazine turning pitches (calculated in step S25) in the procedure of step S30 in the flowchart of FIG. 14 in the above embodiment. The magazine turning time Mt based on the above is calculated, and the time of (Zt + Mt) −Ct is calculated using it. Time measurement is started when the tool change operation is started at the time of step S35 (reference time), and it is only necessary to determine whether or not (Zt + Mt) −Ct has elapsed in step S40. As described above, it is possible to actually start the ejection of the cleaning liquid from the cleaning nozzle 81 when the time (C) is reached without referring to the ejection start timing table.

以上において、マガジン旋回時間Mtが、回転型マガジンの回転駆動時間Mtに相当し、Z軸移動時間Ztが、主軸ヘッドが加工基準位置から交換基準位置へ移動する所要時間Ztに相当する。また、変形例に記載したステップS30の手順が、回転時間算出手段として機能する。   In the above, the magazine turning time Mt corresponds to the rotational driving time Mt of the rotary magazine, and the Z-axis movement time Zt corresponds to the required time Zt for the spindle head to move from the machining reference position to the replacement reference position. In addition, the procedure of step S30 described in the modification functions as a rotation time calculation unit.

以上説明したように、本変形例においては、上記マガジン旋回時間Mtを算出し、Z軸移動時間Ztと併せて主軸ヘッド6の移動開始時から工具マガジン8の回転終了時までの経過時間としてZt+Mtを算出する。Z軸原点からATC原点への主軸ヘッド6の移動開始時(つまり時期(A))を基準とし、ZtにMtを加えさらに洗浄液噴出タイムラグCtを差し引いた時間Zt+Mt−Ctを、洗浄液の供給タイミングである噴出開始時期として決定する。上記の基準時からZt+Mt−Ctの経過を待って第1電磁弁97及び第2電磁弁101に対しオン操作を行うための制御信号を出力することにより、工具マガジン8の回転が終了した時期(C)のタイミングで、確実に洗浄ノズル81から洗浄液を噴出させることができる。   As described above, in this modification, the magazine turning time Mt is calculated, and together with the Z-axis movement time Zt, the elapsed time from the start of movement of the spindle head 6 to the end of rotation of the tool magazine 8 is Zt + Mt. Is calculated. Based on the start of movement of the spindle head 6 from the Z-axis origin to the ATC origin (that is, time (A)), the time Zt + Mt−Ct obtained by adding Mt to Zt and further subtracting the cleaning liquid ejection time lag Ct is the cleaning liquid supply timing. It is determined as a certain eruption start time. The timing when the rotation of the tool magazine 8 is completed by outputting a control signal for turning on the first electromagnetic valve 97 and the second electromagnetic valve 101 after waiting for the passage of Zt + Mt−Ct from the reference time ( The cleaning liquid can be reliably ejected from the cleaning nozzle 81 at the timing C).

なお、洗浄液の噴出を停止させる動作タイミングに対しても同様の手法で設定してもよい。つまり、時期(C)から時期(D)へ移行するための工程(3)に要する時間をZ軸戻り移動時間Rtとして算出し、時期(A)から計時して(Zt+Mt+Rt)−Ctだけ経過した時点で第1電磁弁97をオフ操作する制御信号を出力することで、時期(D)のタイミングで洗浄ノズル81からの実際の洗浄液の噴出を停止させることができる。   The operation timing for stopping the ejection of the cleaning liquid may be set by the same method. That is, the time required for the step (3) for shifting from the timing (C) to the timing (D) is calculated as the Z-axis return movement time Rt, and the time (Zt + Mt + Rt) −Ct has elapsed from the timing (A). By outputting a control signal for turning off the first electromagnetic valve 97 at the time, the actual ejection of the cleaning liquid from the cleaning nozzle 81 can be stopped at the timing (D).

1 工作機械
2 自動工具交換装置(工具交換機構)
5 Z軸移動装置(上下移動機構)
6 主軸ヘッド
8 工具マガジン(回転型マガジン)
15 Z軸モータ
21 工具装着部(工具係合部)
22 主軸
23 主軸モータ
38 グリップアーム
38A 工具保持部
46 マガジンモータ(マガジン駆動手段)
47 連結軸(マガジン駆動手段)
48 カップリング(マガジン駆動手段)
49,50 ベベルギヤ(マガジン駆動手段)
51 回転軸(マガジン駆動手段)
53 バレルカム(マガジン駆動手段)
74 切削工具(工具)
75,75A,75B 工具ホルダ
81 洗浄ノズル
82 洗浄液回路(洗浄機構)
83 第1ポンプ(洗浄液供給手段)
90 第1切替バルブ(洗浄液供給手段)
92 第2切替バルブ(洗浄液供給手段)
99 第3切替バルブ(洗浄液供給手段)
93 エア源(洗浄液供給手段)
97 第1電磁弁(洗浄液供給手段)
101 第2電磁弁(洗浄液供給手段)
113 RAM(相関記憶手段)
1 Machine tool 2 Automatic tool changer (tool changer)
5 Z-axis movement device (vertical movement mechanism)
6 Spindle head 8 Tool magazine (Rotary magazine)
15 Z-axis motor 21 Tool mounting part (tool engaging part)
22 Spindle 23 Spindle motor 38 Grip arm 38A Tool holder 46 Magazine motor (magazine drive means)
47 Connecting shaft (magazine drive means)
48 Coupling (magazine drive means)
49, 50 Bevel gear (magazine drive means)
51 Rotating shaft (magazine drive means)
53 Barrel cam (magazine drive means)
74 Cutting tool (tool)
75, 75A, 75B Tool holder 81 Cleaning nozzle 82 Cleaning liquid circuit (cleaning mechanism)
83 First pump (cleaning liquid supply means)
90 1st switching valve (cleaning liquid supply means)
92 Second switching valve (cleaning liquid supply means)
99 3rd switching valve (cleaning liquid supply means)
93 Air source (cleaning liquid supply means)
97 1st solenoid valve (cleaning liquid supply means)
101 Second solenoid valve (cleaning liquid supply means)
113 RAM (correlation storage means)

Claims (4)

工具を保持する工具係合部を備えた主軸を回転駆動可能に支持する主軸ヘッドと、
前記主軸ヘッドを上下方向に移動させ、前記工具による切削加工時の位置決め基準となる加工基準位置と、前記工具の交換時の位置決め基準となる交換基準位置とに、位置決め可能な上下移動機構と、
前記工具を取り付けた工具ホルダを保持する工具保持部を周方向複数箇所に備えた回転型マガジン、及び、前記主軸ヘッドが前記交換基準位置に位置するときに前記回転型マガジンを前記周方向に回転駆動するためのマガジン駆動手段を有し、前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置に移動する間に、前記主軸の前記工具係合部と前記回転型マガジンの前記工具保持部との間で、前記工具を授受可能な工具交換機構と、
前記工具交換機構による前記工具交換時に、前記主軸の前記工具係合部に新たに装着する工具を洗浄する洗浄液を噴出する洗浄ノズル、及び、前記洗浄ノズルに対し前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段を有する洗浄機構と
を備えた工作機械において、
前記主軸の前記工具係合部に新たに装着する工具を保持した前記工具ホルダの前記回転型マガジンにおける周方向位置に応じ、工具交換時における前記マガジン駆動手段による前記回転型マガジンの移動量を算出する移動量算出手段と、
前記移動量算出手段が算出した前記移動量に基づき、前記洗浄液供給手段による前記洗浄ノズルへの前記洗浄液の供給開始時期を決定する供給時期決定手段とを有し、
前記洗浄液供給手段は、
前記供給時期決定手段が決定した前記供給開始時期になったら、前記洗浄ノズルに対し洗浄液を供給する
ことを特徴とする工作機械。
A spindle head that rotatably supports a spindle having a tool engaging portion that holds a tool; and
An up-and-down movement mechanism capable of positioning the spindle head in a vertical direction, and a positioning reference position serving as a positioning reference when cutting with the tool, and a replacement reference position serving as a positioning reference when replacing the tool;
A rotary magazine having tool holders for holding a tool holder to which the tool is attached at a plurality of locations in the circumferential direction, and the rotary magazine rotated in the circumferential direction when the spindle head is located at the replacement reference position. Magazine driving means for driving, while the spindle head moves from the machining reference position to the replacement reference position, the tool engaging portion of the spindle and the tool holding portion of the rotary magazine A tool change mechanism capable of delivering the tool between,
A cleaning nozzle for ejecting a cleaning liquid for cleaning a tool to be newly mounted on the tool engaging portion of the main spindle, and a cleaning liquid supply means for supplying the cleaning liquid to the cleaning nozzle when the tool is changed by the tool changing mechanism; In a machine tool equipped with a cleaning mechanism having
The amount of movement of the rotary magazine by the magazine driving means during tool change is calculated according to the circumferential position of the rotary magazine in the rotary magazine of the tool holder holding a tool to be newly mounted on the tool engaging portion of the spindle Movement amount calculation means for
Supply time determining means for determining the supply start time of the cleaning liquid to the cleaning nozzle by the cleaning liquid supply means based on the movement amount calculated by the movement amount calculating means;
The cleaning liquid supply means includes
A machine tool, wherein a cleaning liquid is supplied to the cleaning nozzle at the supply start time determined by the supply time determination means.
請求項1記載の工作機械において、
予め定められた、前記回転型マガジンの前記移動量と前記洗浄液の前記供給開始時期との相関を記憶した相関記憶手段をさらに備え、
前記供給時期決定手段は、
前記移動量算出手段が算出した前記移動量に基づき、前記相関記憶手段が記憶した前記相関を参照して、前記供給開始時期を決定する
ことを特徴とする工作機械。
The machine tool according to claim 1,
Correlation storage means for storing a predetermined correlation between the amount of movement of the rotary magazine and the supply start time of the cleaning liquid,
The supply time determining means includes
The machine tool characterized in that the supply start time is determined with reference to the correlation stored in the correlation storage unit based on the movement amount calculated by the movement amount calculation unit.
請求項1又は請求項2記載の工作機械において、
前記供給時期決定手段は、
前記移動量が第1基準値より小さいときには、前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置へと移動を開始したときを、前記供給開始時期とし、
前記移動量が第2基準値より大きいときには、前記回転型マガジンの回転駆動が終了し、前記主軸ヘッドが前記交換基準位置から前記加工基準位置へと移動を開始したときを、前記供給開始時期とし、
前記移動量が前記第1基準値以上で前記第2基準値以下であるときには、前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置へと移動完了後、前記回転型マガジンが回転駆動を開始したときを、前記供給開始時期とする
ことを特徴とする工作機械。
In the machine tool according to claim 1 or claim 2,
The supply time determining means includes
When the amount of movement is smaller than the first reference value, the time when the spindle head starts moving from the machining reference position to the replacement reference position is the supply start time,
When the movement amount is larger than the second reference value, the rotation start of the rotary magazine is finished, and the time when the spindle head starts moving from the replacement reference position to the machining reference position is set as the supply start time. ,
When the movement amount is not less than the first reference value and not more than the second reference value, the rotary magazine starts to rotate after the spindle head has finished moving from the machining reference position to the replacement reference position. A machine tool characterized in that time is set as the supply start time.
請求項1記載の工作機械において、
前記移動量移動量算出手段が算出した前記回転型マガジンの前記移動量に対応した前記回転型マガジンの回転駆動時間Mtを算出する回転時間算出手段をさらに備え、
前記供給時期決定手段は、
前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置へ移動する所要時間をZt、
前記洗浄液供給手段に対し前記洗浄液の供給開始指示信号を出力してから実際に洗浄液が前記洗浄ノズルから噴出されるまでの噴出時間差をCt、
としたとき、
前記主軸ヘッドが前記加工基準位置から前記交換基準位置へ移動を開始したときを基準とし、この基準時から
Zt+Mt−Ct
だけ時間が経過した時期を、前記供給開始時期と決定する
ことを特徴とする工作機械。
The machine tool according to claim 1,
A rotation time calculation unit that calculates a rotation drive time Mt of the rotary magazine corresponding to the movement amount of the rotary magazine calculated by the movement amount movement amount calculation unit;
The supply time determining means includes
The time required for the spindle head to move from the machining reference position to the replacement reference position is Zt,
A jet time difference from when the cleaning liquid supply start instruction signal is output to the cleaning liquid supply means until the cleaning liquid is actually jetted from the cleaning nozzle is represented by Ct,
When
When the spindle head starts moving from the machining reference position to the replacement reference position, the reference time Zt + Mt−Ct
A machine tool characterized in that the time when only the time has elapsed is determined as the supply start time.
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