JP6415952B2 - Machine Tools - Google Patents

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Description

本発明は工作機械に関し、とくに高回転のもとで高精度切削を行うための工作機械に関する。   The present invention relates to a machine tool, and more particularly to a machine tool for performing high-precision cutting under high rotation.

従来、マシニングセンタなどの工作機械では、主軸ヘッドに支持された主軸の先端に各種の切削工具を装着し、主軸を回転させることでワークの切削加工を行っている。
切削工具は、ワークに対する加工内容に応じて、多様なものが選択される。多様な形状の工具を同じ主軸の先端に装着するために、BT規格などの共通化されたホルダが使用される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a machine tool such as a machining center, various cutting tools are attached to the tip of a spindle supported by a spindle head, and a workpiece is cut by rotating the spindle.
Various cutting tools are selected according to the processing content of the workpiece. In order to mount tools of various shapes on the tip of the same spindle, a common holder such as the BT standard is used.

このような共通化されたホルダに各工具を固定し、一方の主軸にはホルダに対応したチャック装置を設置しておくことで、工具の形状に拘わらず主軸に装着することができる。
さらに、マシニングセンタなどの工作機械では、自動工具交換装置が利用される。これらの自動工具交換装置では、旋回アーム等で工具をハンドリングする際に、共通化されたホルダを把持することで、工具の形状に拘わらず確実な操作を行うことができる(特許文献1参照)。
Each tool is fixed to such a common holder, and a chuck device corresponding to the holder is installed on one main spindle, so that the main spindle can be mounted regardless of the shape of the tool.
Furthermore, automatic tool changers are used in machine tools such as machining centers. In these automatic tool changers, when a tool is handled by a swivel arm or the like, a reliable operation can be performed regardless of the shape of the tool by gripping a common holder (see Patent Document 1). .

一方、近年では主軸回転の高速化および高精度化の要求に応えるべく、ホルダを用いずに工具を主軸に装着する工作機械が用いられるようになっている。
例えば、一部の工作機械では、主軸の支持にエアベアリングが用いられ、毎分数万ないし数十万回転に及ぶ高回転化が図られている(特許文献2参照)。
On the other hand, in recent years, a machine tool for mounting a tool on a main shaft without using a holder has been used to meet the demand for higher speed and higher accuracy of main shaft rotation.
For example, in some machine tools, an air bearing is used to support the main shaft, and high rotation speed of several tens of thousands to several hundred thousand rotations per minute is achieved (see Patent Document 2).

ここで、前述のような高速回転型の工作機械では、ホルダを介して工具を装着する構造が不都合となる。例えば、ホルダに工具を固定する際に軸芯精度が十分でないと、高速回転時の振れが大きくなり、空気静圧軸受での回転支持に適さない。また、高速回転型の工作機械は、微細形状の高精度加工に多用されるが、ホルダを用いることで機械的な小型化に適さない。   Here, in the high-speed rotation type machine tool as described above, the structure in which the tool is mounted via the holder becomes inconvenient. For example, if the accuracy of the shaft center is not sufficient when fixing the tool to the holder, the vibration during high-speed rotation becomes large, which is not suitable for rotational support with an aerostatic bearing. In addition, high-speed rotating machine tools are frequently used for high-precision machining of fine shapes, but using a holder is not suitable for mechanical downsizing.

このような背景から、工具の装着にホルダを用いず、工具のストレートシャンク部分を主軸に直接固定する構成が用いられている。
例えば、工具を主軸に直接固定する工作機械として、工具を焼き嵌めにより固定するものが開発されている(特許文献3参照)。
From such a background, a configuration is used in which a straight shank portion of a tool is directly fixed to a main shaft without using a holder for mounting the tool.
For example, as a machine tool that directly fixes a tool to a spindle, a tool that fixes the tool by shrink fitting has been developed (see Patent Document 3).

一方、工具を主軸に直接固定する構成として、工具の回転支持と、主軸からの回転伝達とを分離することで、主軸と工具との直接的な連結部分では主に回転伝達だけを行うようにした工作機械も提案されている(特許文献4参照)。
この工作機械では、主軸の先端に、主軸ヘッドに連結された空気静圧軸受を増設し、工具のストレートシャンク部分を回転自在に支持する。そして、工具の端部のテーパ形状を、主軸に真空吸着することにより、工具と主軸とを連結している。
On the other hand, as a configuration in which the tool is directly fixed to the spindle, the rotation support of the tool and the rotation transmission from the spindle are separated, so that only the rotation transmission is performed at the direct connection portion between the spindle and the tool. A machine tool has also been proposed (see Patent Document 4).
In this machine tool, an aerostatic bearing connected to the spindle head is added to the tip of the spindle, and the straight shank portion of the tool is rotatably supported. Then, the tool and the main shaft are connected by vacuum-sucking the tapered shape of the end portion of the tool to the main shaft.

特開2009−39792号公報JP 2009-39792 A 特開平09−257037号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-257037 特開2004−237408号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-237408 特開2009−248224号公報JP 2009-248224 A

前述した特許文献3のような焼き嵌め方式では、工具を主軸に直接固定しつつ、高い軸線精度を確保することができる。しかし、工具の脱着のつど焼き嵌めを行う必要があり、昇温および冷却に時間が必要である。このため、工具の交換のつど、長時間にわたって主軸による加工が停止され、作業効率が低下するという問題がある。   In the shrink-fit method as described in Patent Document 3 described above, high axial accuracy can be ensured while the tool is directly fixed to the main shaft. However, it is necessary to perform shrink fitting every time the tool is attached and detached, and time is required for heating and cooling. For this reason, every time the tool is changed, machining by the main spindle is stopped for a long time, and there is a problem that work efficiency is lowered.

前述した特許文献4のような方式では、追加的な支持構造が必要であり、主軸の先端に大きなスペースを占有してしまい、加工上の制約が増大するほか、設置にあたっても制約を受けるという問題がある。   The method as described in Patent Document 4 requires an additional support structure, occupies a large space at the tip of the main shaft, increases processing restrictions, and is also limited in installation. There is.

さらに、ホルダを用いずに、工具を主軸に直接固定する方式の共通の問題として、共通化されたホルダを把持する従来型の自動工具交換装置を利用することができない。このために、例えば主軸を工具ストッカまで移動させて工具をチャックさせるか、あるいは作業者による手動工具交換が必要となり、主軸の稼働停止時間が長くなり、作業の効率化に適さないものであった。   Further, as a common problem of the method of directly fixing the tool to the spindle without using the holder, a conventional automatic tool changer that holds the common holder cannot be used. For this reason, for example, it is necessary to move the spindle to the tool stocker to chuck the tool, or to manually change the tool by the operator, and the operation stop time of the spindle becomes long, which is not suitable for work efficiency. .

本発明の主な目的は、工具を主軸に直接固定できるとともに主軸部分の構造が簡素な工作機械を提供することにある。
本発明の他の目的は、工具を主軸に直接固定できるとともに工具交換の際の主軸の稼働停止時間を短縮できる工作機械を提供することにある。
A main object of the present invention is to provide a machine tool in which a tool can be directly fixed to a main shaft and the structure of the main shaft portion is simple.
Another object of the present invention is to provide a machine tool that can directly fix a tool to a spindle and reduce the operation stop time of the spindle when changing the tool.

本発明の工作機械は、主軸ヘッドに回転自在に支持された主軸と、前記主軸の先端に設置されたチャック装置と、前記チャック装置にチャックされる工具と、前記主軸の先端の到達範囲外に設置されかつ前記工具を収納可能な工具ストッカと、前記工具を保持可能な工具保持部を有しかつ前記工具ストッカに収納された前記工具を前記主軸に装着させる工具ハンドラと、前記工具ストッカと前記工具保持部との間で前記工具を移載する工具移載機構と、を有する工作機械であって、前記チャック装置は、前記工具を挿入可能な円筒状のコレット部材と、前記主軸の端面に開口しかつ前記コレット部材を収容可能なチャック孔と、前記コレット部材の外周と前記チャック孔の内周との間に形成されかつ前記チャック孔の開口から奥側に向かって前記主軸の中心軸線に近接するテーパ面を有する絞り機構と、前記コレット部材を前記チャック孔の開口から奥側へと引き込む引込機構と、を有し、
前記工具ストッカは、円板状に形成され、中央部を回転自在に支持され、外周縁に沿って多数の工具収容孔が形成され、前記工具収容孔にはそれぞれ工具ポットが吊り下げられた状態で保持され、前記工具ポットには前記工具が収容され、
前記工具移載機構は、前記工具ストッカの下方に設置され、前記工具ポットを上昇させて前記工具保持部に受け取らせるリフト機構であることを特徴とする。
The machine tool according to the present invention includes a main shaft rotatably supported by a main shaft head, a chuck device installed at the tip of the main shaft , a tool chucked by the chuck device, and a range outside the reach of the tip of the main shaft. A tool stocker installed and capable of storing the tool, a tool handler having a tool holding part capable of holding the tool and mounting the tool stored in the tool stocker on the spindle; the tool stocker; A tool transfer mechanism for transferring the tool to and from a tool holding unit , wherein the chuck device includes a cylindrical collet member into which the tool can be inserted, and an end face of the spindle. A chuck hole that is open and can accommodate the collet member, and is formed between the outer periphery of the collet member and the inner periphery of the chuck hole, and from the opening of the chuck hole toward the back side. A diaphragm mechanism having a tapered surface adjacent to the central axis line of the serial spindle, a retraction mechanism to retract and said collet member from an opening of the chuck hole to the back side, was closed,
The tool stocker is formed in a disk shape, and a central portion is rotatably supported, and a plurality of tool receiving holes are formed along an outer peripheral edge, and a tool pot is suspended in each of the tool receiving holes. The tool is stored in the tool pot,
The tool transfer mechanism is a lift mechanism that is installed below the tool stocker and raises the tool pot to be received by the tool holding unit .

このような本発明では、主軸の先端に設置されたチャック装置により、工具と主軸とが直接固定される。
チャック装置においては、コレット部材が引込機構によりチャック孔の奥側へ引き込まれることで、絞り機構によりコレット部材が絞られ、コレット部材に挿入されている工具が締め付け固定(クランプ)される。
In the present invention, the tool and the spindle are directly fixed by the chuck device installed at the tip of the spindle.
In the chuck device, the collet member is drawn to the back side of the chuck hole by the drawing mechanism, whereby the collet member is drawn by the drawing mechanism, and the tool inserted in the collet member is fastened and fixed (clamped).

この際、コレット部材による締め付け固定であるため、工具のシャンク部分がストレートであっても確実に固定することができる。
また、コレット部材によるクランプでは、引込機構によりコレット部材を主軸の中心軸線に沿って引き込み、絞り機構で絞ることで、工具を締め付ける。従って、回転式の外筒によるコレット部材の締め付け等のように、コレット部材に回転方向の変形や軸心方向の偏りを生じることがなく、高精度の固定を行うことができる。
At this time, since the fastening is performed by the collet member, the tool can be securely fixed even if the shank portion of the tool is straight.
Further, in the clamp by the collet member, the tool is tightened by pulling the collet member along the central axis of the main shaft by the pulling mechanism and narrowing it by the drawing mechanism. Accordingly, the collet member can be fixed with high accuracy without causing deformation in the rotational direction or bias in the axial direction, such as tightening of the collet member by a rotary outer cylinder.

一方、引込機構の引込力に抗してコレット部材を主軸先端側へ引き出し、絞り機構による絞りからコレット部材を解放することで、コレット部材による工具のクランプを解除し、主軸から工具を取り外すことができる。
このようなクランプの解除にあたっては、引込機構の引込力を解除する別の機構を用いてもよいし、引込機構の引込力に抗してコレット部材を移動させる別の駆動機構を用いてもよい。例えば、主軸の中心に通されたクーラント孔を通して加圧エアを供給する等により、コレット部材を駆動することができる。
On the other hand, the collet member is pulled out to the spindle tip side against the pulling force of the pulling mechanism, and the collet member is released from the throttle by the throttle mechanism, so that the clamp of the tool by the collet member can be released and the tool can be removed from the spindle it can.
In releasing such a clamp, another mechanism for releasing the drawing force of the drawing mechanism may be used, or another driving mechanism for moving the collet member against the drawing force of the drawing mechanism may be used. . For example, the collet member can be driven by supplying pressurized air through a coolant hole passed through the center of the main shaft.

このように、本発明では、コレット部材、チャック孔、絞り機構および引込機構により、工具を主軸の軸線方向に引き込みつつ全周から締め付けてクランプすることができ、工具を主軸に直接固定できるとともに、主軸の先端側に突出する機構などはなく、主軸部分の構造が簡素なものとすることができる。   As described above, in the present invention, the collet member, the chuck hole, the drawing mechanism, and the drawing mechanism can be clamped by clamping the tool from the entire circumference while drawing the tool in the axial direction of the spindle, and can directly fix the tool to the spindle. There is no mechanism or the like protruding to the tip side of the main shaft, and the structure of the main shaft portion can be simplified.

なお、チャック装置としては、主軸の先端に直接形成されるもの、つまり主軸自体に直接チャック孔を形成し、このチャック孔にコレット部材を収容する構造としてもよい。一方、チャック孔を有するスリーブ部材を用い、コレット部材をスリーブ部材に収容し、チャック装置としてパッケージ化しておき、このチャック装置を主軸に固定するようにしてもよい。このようなチャック装置のパッケージとしては、絞り機構ないし引込機構までを一括してパッケージ化しておいてもよい。
さらに、本発明では、工具ハンドラにより、工具ストッカに収納された工具を把持し、主軸に装着させることができる。このため、工具ハンドラにより工具の脱着が行われる時間を除いて主軸を拘束することがなく、工具交換の際の主軸の稼働停止時間を短縮することができる。また、工具ストッカは、主軸の先端の到達範囲外に設置することができ、主軸の動作に干渉することがなく、かつ主軸の動作範囲を狭めることもない。
さらに、本発明では、工具ハンドラの工具保持部が工具ストッカとの間で工具を自力で受け渡しできない場合、あるいは工具ハンドラの保持部移動機構がその工具保持部を工具ストッカに十分近接させられない場合でも、工具移載機構により工具の受け渡しを確実に行うことができる。
The chuck device may be formed directly on the tip of the main shaft, that is, a structure in which a chuck hole is formed directly on the main shaft itself and a collet member is accommodated in the chuck hole. On the other hand, a sleeve member having a chuck hole may be used, the collet member may be accommodated in the sleeve member, packaged as a chuck device, and the chuck device fixed to the main shaft. As a package of such a chuck device, a drawing mechanism or a drawing mechanism may be packaged together.
Furthermore, in the present invention, the tool stored in the tool stocker can be gripped and attached to the spindle by the tool handler. For this reason, the spindle is not restrained except for the time when the tool is detached and attached by the tool handler, and the operation stop time of the spindle when changing the tool can be shortened. Further, the tool stocker can be installed outside the reach range of the tip of the main shaft, does not interfere with the operation of the main shaft, and does not narrow the operation range of the main shaft.
Furthermore, in the present invention, when the tool holding part of the tool handler cannot deliver the tool to and from the tool stocker by itself, or when the holding part moving mechanism of the tool handler cannot bring the tool holding part sufficiently close to the tool stocker. However, the tool transfer mechanism can reliably deliver the tool.

本発明の工作機械において、前記絞り機構は、前記コレット部材の外周に形成されかつ前記主軸の先端側が拡開した外側円錐面と、前記チャック孔の内周に形成されかつ前記外側円錐面に密接可能な内側円錐面と、を有することが望ましい。   In the machine tool according to the present invention, the throttle mechanism includes an outer conical surface formed on the outer periphery of the collet member and having the tip end side of the main shaft widened, and an inner peripheral surface of the chuck hole and in close contact with the outer conical surface. It is desirable to have a possible inner conical surface.

このような本発明では、コレット部材の外側円錐面と、チャック孔の内側円錐面とにより、コレット部材がチャック孔の奥側へ引き込まれた際にコレット部材を絞ることができ、絞り機構として好適な構成とすることができる。
なお、絞り機構としては、円錐面に限らず、コレット部材の外周面あるいはチャック孔の内側面に、周方向に均等配置されかつ主軸軸線方向に延びる複数の突条を形成し、その表面をチャック孔の奥側が主軸中心軸線に近接する傾斜面とし、これらの傾斜面を絞り機構としてもよい。
In the present invention, the collet member can be squeezed when the collet member is pulled into the back side of the chuck hole by the outer conical surface of the collet member and the inner conical surface of the chuck hole, which is suitable as a throttling mechanism. It can be set as a simple structure.
The diaphragm mechanism is not limited to a conical surface, and a plurality of protrusions are formed on the outer peripheral surface of the collet member or the inner surface of the chuck hole so as to be evenly arranged in the circumferential direction and extend in the main shaft axis direction. The deep side of the hole may be inclined surfaces close to the main axis of the main axis, and these inclined surfaces may be used as a diaphragm mechanism.

本発明の工作機械において、前記引込機構は、前記主軸に対して前記コレット部材を前記主軸の先端側とは反対側へ付勢する引込用弾性部材を有することが望ましい。
このような本発明では、引込用弾性部材の弾性を利用して引込力を得ることができ、別途の動力を必要とせず、構造の簡略化にも有効である。
In the machine tool of the present invention, it is desirable that the pulling mechanism has a pulling elastic member that biases the collet member to the side opposite to the tip side of the main shaft with respect to the main shaft.
In the present invention, the pulling force can be obtained by utilizing the elasticity of the pulling elastic member, and no separate power is required, which is effective for simplifying the structure.

本発明の工作機械において、前記引込用弾性部材は前記主軸の軸線方向へ重ねられた複数の皿ばねであることが望ましい。   In the machine tool of the present invention, it is preferable that the elastic member for retraction is a plurality of disc springs stacked in the axial direction of the main shaft.

このような本発明では、複数の皿ばねにより引込用の弾性力を得ることができ、皿ばねの枚数あるいは皿ばねの種類の選択により引込力の設定も容易である。また、複数の皿ばねは中心軸に挿通させることで整列させることができ、高速回転した際にも振れ等を生じることを防止できる。このため、高速回転する主軸に設置した場合でも不都合を生じることがない。
なお、引込用弾性部材は複数の皿ばねに限らず、コイルばねその他の弾性部材であってもよく、体積圧縮する素材などであってもよい。
In the present invention, the elastic force for pulling can be obtained by a plurality of disc springs, and the pulling force can be easily set by selecting the number of disc springs or the type of disc spring. Further, the plurality of disc springs can be aligned by being inserted through the central axis, and can be prevented from wobbling even when rotated at a high speed. For this reason, even if it is installed on a main shaft that rotates at high speed, there is no inconvenience.
The retracting elastic member is not limited to a plurality of disc springs, and may be a coil spring or other elastic member, or a material that is volume-compressed.

本発明の工作機械において、前記主軸は、エアベアリングを介して前記主軸ヘッドに支持されていることが望ましい。   In the machine tool of the present invention, it is preferable that the main shaft is supported by the main shaft head via an air bearing.

このような本発明では、主軸を主軸ヘッドにエアベアリングで支持する高精度で高速回転する工作機械とすることができ、前述した本発明に基づくチャック装置による有効性を最大限に発揮できる。
ただし、主軸を主軸ヘッドに回転自在に支持する構造としては、エアベアリングに限らず、所期の精度および回転速度が得られれば、他のベアリングであってもよい。
In the present invention as described above, it is possible to provide a machine tool that rotates at high speed with high accuracy, in which the spindle is supported on the spindle head by an air bearing, and the effectiveness of the chuck device according to the present invention described above can be maximized.
However, the structure for rotatably supporting the main shaft on the main shaft head is not limited to the air bearing, and other bearings may be used as long as the desired accuracy and rotation speed can be obtained.

本発明の工作機械において、前記工具ハンドラは、前記工具保持部を前記工具ストッカから前記主軸の到達可能位置まで移動させる保持部移動機構と、を有することが望ましい。 In the machine tool of the present invention, the tool handler, it is desirable that the pre-SL tool holder having a holding portion moving mechanism for moving from said tool stocker to the reachable position of the main shaft.

このような本発明では、工具ストッカに収容された工具を工具保持部で保持し、保持部移動機構で工具保持部を主軸近傍へと移動させ、工具を主軸に装着することができる。一方、主軸に装着された工具を工具保持部に回収し、保持部移動機構で工具保持部を工具ストッカへと移動させることで、工具ストッカに工具を戻すことができる。
従って、工具ストッカが主軸の先端の到達範囲外に設置されていても、工具ハンドラにより、主軸への工具の脱着を確実に行うことができる。
In this invention, the tool accommodated in the tool stocker is held by the tool holding unit, and the tool holding unit is moved to the vicinity of the main shaft by the holding unit moving mechanism, so that the tool can be mounted on the main shaft. On the other hand, the tool mounted on the spindle can be collected in the tool holding unit, and the tool can be returned to the tool stocker by moving the tool holding unit to the tool stocker by the holding unit moving mechanism.
Therefore, even if the tool stocker is installed outside the reachable range of the tip end of the main shaft, the tool handler can reliably remove the tool from the main shaft.

本発明の工作機械において、前記工具保持部は、前記工具を挟持する一対の工具挟持部材を有することが望ましい。   In the machine tool of the present invention, it is preferable that the tool holding portion has a pair of tool holding members that hold the tool.

このような本発明では、工具を保持する際に、一対の工具挟持部材で挟持するため、工具のシャンクがストレートであっても、さらにシャンクの径寸法が変動しても、確実な保持を行うことができる。   In the present invention, since the tool is held by a pair of tool holding members, even if the shank of the tool is straight or the diameter of the shank fluctuates, reliable holding is performed. be able to.

本発明の工作機械において、前記工具保持部は、前記主軸に装着すべき前記工具を保持する供給側保持部と、前記主軸から回収した前記工具を保持する回収側保持部と、を有することが望ましい。   In the machine tool of the present invention, the tool holding unit includes a supply side holding unit that holds the tool to be mounted on the spindle, and a collection side holding unit that holds the tool collected from the spindle. desirable.

このような本発明では、工具ハンドラの保持部移動機構により、供給側保持部を工具ストッカに近接させ、次に主軸に装着する工具を供給側保持部に保持させる。この状態で、保持部移動機構により回収側保持部を主軸に近接させ、主軸に装着されていた工具を回収側保持部に保持させる。
続いて、主軸の移動または保持部移動機構の移動により、主軸を供給側保持部に近接させ、新たな工具を主軸に装着させる。そして、保持部移動機構を主軸から離隔させ、主軸においては稼働を再開させる。主軸の稼働再開と並行して、保持部移動機構の移動により、回収側保持部を工具ストッカに近接させ、主軸から外した工具を工具ストッカに戻す。
このように、工具ハンドラの工具保持部として、供給側保持部と回収側保持部とを用いることで、工具ストッカと主軸との間の新旧工具の受け渡しを保持部移動機構の一回の移動で行うことができる。
In the present invention, the supply side holding unit is brought close to the tool stocker by the holding unit moving mechanism of the tool handler, and the tool to be mounted on the main shaft is then held by the supply side holding unit. In this state, the collection side holding unit is brought close to the main shaft by the holding unit moving mechanism, and the tool mounted on the main shaft is held by the collection side holding unit.
Subsequently, the main shaft is brought close to the supply side holding portion by moving the main shaft or the holding portion moving mechanism, and a new tool is mounted on the main shaft. Then, the holding unit moving mechanism is separated from the main shaft, and the operation is resumed on the main shaft. In parallel with the resumption of operation of the spindle, the collection side holder is moved closer to the tool stocker by the movement of the holder moving mechanism, and the tool removed from the spindle is returned to the tool stocker.
In this way, by using the supply side holding part and the collection side holding part as the tool holding part of the tool handler, the transfer of the old and new tools between the tool stocker and the spindle can be performed by one movement of the holding part moving mechanism. It can be carried out.

なお、供給側保持部および回収側保持部は、保持部移動機構に移動可能に設置してもよく、回収側保持部を主軸に正対させ、旧工具を回収したのち、供給側保持部が主軸に正対する位置へ移動させ、新工具を装着すること等により、主軸を動かすことなく、工具の脱着を連続して行うことができる。   The supply side holding unit and the collection side holding unit may be movably installed on the holding unit moving mechanism. After the collection side holding unit faces the main shaft and the old tool is collected, the supply side holding unit The tool can be attached and detached continuously without moving the spindle by moving it to a position facing the spindle and mounting a new tool.

また、供給側保持部および回収側保持部を、保持部移動機構の移動方向に配列することにより、保持部移動機構を僅かに移動させることで、供給側保持部および回収側保持部が交互に主軸と正対するように構成してもよい。このような構成としても、主軸を動かすことなく、工具の脱着を連続して行うことができる。   Further, by arranging the supply side holding unit and the collection side holding unit in the moving direction of the holding unit moving mechanism, the supply side holding unit and the collection side holding unit are alternately moved by slightly moving the holding unit moving mechanism. You may comprise so that it may oppose with a main axis | shaft. Even with such a configuration, the tool can be attached and detached continuously without moving the spindle.

本発明の工作機械において、前記保持部移動機構は、前記主軸の先端の到達範囲外に回動中心を有するとともに、先端が前記工具ストッカの位置から前記主軸の到達可能位置まで旋回可能な旋回アームであることが望ましい。   In the machine tool of the present invention, the holding unit moving mechanism has a turning center outside the reachable range of the tip of the main shaft, and the swivel arm whose tip can be swung from the position of the tool stocker to the reachable position of the main shaft It is desirable that

このような本発明では、保持部移動機構が回動を行うため、直線移動に比べて摺動部分を低減でき、摺動部分における切削屑による不都合などを未然に回避できる。
なお、保持部移動機構の移動は、直線移動であってもよい。例えば、主軸を含む工作機械の主要部分を防塵ケースで覆い、工具ストッカおよび工具ハンドラの主要部分を防塵ケースの外部に設置する場合、防塵ケースには保持部移動機構の工具保持部側を出入りさせるドア等が必要になるが、直線移動する構成であればドア等を最小限の大きさとすることができる。
In the present invention, since the holding unit moving mechanism rotates, the sliding portion can be reduced as compared with the linear movement, and inconvenience due to cutting waste in the sliding portion can be avoided.
The movement of the holding unit moving mechanism may be linear movement. For example, when the main part of the machine tool including the spindle is covered with a dustproof case and the main part of the tool stocker and tool handler is installed outside the dustproof case, the tool holding part side of the holding part moving mechanism is made to enter and exit the dustproof case. Although a door or the like is required, the door and the like can be reduced to a minimum size as long as the structure moves linearly.

本発明の工作機械によれば、主軸の先端に設置されたチャック装置により、工具と主軸とを直接固定することができる。そして、チャック装置は、コレット部材がチャック孔の奥側へ引き込まれることで、コレット部材が絞られて工具がクランプされる構成であり、主軸先端の外部に増設される構成がなく、主軸部分の構造が簡素な工作機械を提供することができる。   According to the machine tool of the present invention, the tool and the spindle can be directly fixed by the chuck device installed at the tip of the spindle. The chuck device has a configuration in which the collet member is drawn into the back side of the chuck hole so that the collet member is squeezed and the tool is clamped. A machine tool having a simple structure can be provided.

さらに、工具ハンドラおよび工具ストッカを用いることで、工具ハンドラにより工具の脱着が行われる時間を除いて主軸を拘束することがなく、工具交換の際の主軸の稼働停止時間を短縮することができる。   Further, by using the tool handler and the tool stocker, the spindle is not restrained except for the time when the tool is detached and attached by the tool handler, and the operation stop time of the spindle at the time of tool replacement can be shortened.

本発明の前提となる参考形態の工作機械を示す正面図。The front view which shows the machine tool of the reference form used as the premise of this invention. 前記参考形態の工作機械を示す平面図。The top view which shows the machine tool of the said reference form . 前記参考形態の工作機械を示す側面図。The side view which shows the machine tool of the said reference form . 前記参考形態の主軸部分を示す断面図。Sectional drawing which shows the principal-axis part of the said reference form . 前記参考形態のチャック装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the chuck apparatus of the said reference form . 前記参考形態の工具ストッカおよび工具ハンドラを示す正面図。The front view which shows the tool stocker and tool handler of the said reference form . 前記参考形態の工具ストッカおよび工具ハンドラを示す平面図。The top view which shows the tool stocker and tool handler of the said reference form . 前記参考形態の工具ストッカおよび工具ハンドラを示す側面図。The side view which shows the tool stocker and tool handler of the said reference form . 前記参考形態の工具保持部を示す正面図。The front view which shows the tool holding part of the said reference form . 前記参考形態の工具保持部を示す平面図。The top view which shows the tool holding part of the said reference form . 本発明に基づく実施形態の工作機械を示す平面図。The top view which shows the machine tool of embodiment based on this invention. 前記実施形態の工具ストッカおよび工具ハンドラを示す斜視図。The perspective view which shows the tool stocker and tool handler of the said embodiment . 前記実施形態の工具ストッカを示す一部破断した斜視図。The perspective view which fractured | ruptured partially which shows the tool stocker of the said embodiment .

参考形態
図1から図10の各図には、本発明の参考形態が示されている。
図1、図2、図3において、本参考形態の工作機械10は、主軸20に装着したストレートシャンクの工具1により、ワークに対する高速・高精度の切削加工を行うものである。
[ Reference form ]
In each of FIGS. 1 to 10, reference forms of the present invention are shown.
1, 2, and 3, the machine tool 10 of the present embodiment performs high-speed and high-precision cutting on a workpiece by using a straight shank tool 1 mounted on a spindle 20.

工作機械10は、基礎床面上に設置されたベッド11を有し、ベッド11の上面にはテーブル12が設置されている。テーブル12は、上面に加工対象のワークが固定される。
ベッド11を跨ぐように、門型のコラム13が設置されている。コラム13の上にはクロスバー14が設置され、クロスバー14にはサドル15が設置されている。
サドル15には主軸ヘッド16が設置され、前述した主軸20は主軸ヘッド16から下向きに設置され、テーブル12に固定されたワークを切削可能である。
The machine tool 10 includes a bed 11 installed on a foundation floor, and a table 12 is installed on the upper surface of the bed 11. The table 12 has a workpiece to be processed fixed on the upper surface.
A gate-shaped column 13 is installed so as to straddle the bed 11. A cross bar 14 is installed on the column 13, and a saddle 15 is installed on the cross bar 14.
A spindle head 16 is installed on the saddle 15, and the spindle 20 described above is installed downward from the spindle head 16 and can cut a workpiece fixed to the table 12.

ここで、テーブル12はベッド11に対してX軸方向(図1および図2の左右方向)に移動可能である。また、サドル15はクロスバー14に沿ってY軸方向(図2の縦方向および図3の左右方向)に移動可能であり、主軸ヘッド16はサドル15に対してZ軸方向(図1および図3の縦方向)に移動可能である。
これらの各軸の移動により、主軸20および工具1は、ワークに対して三次元の相対移動が可能であり、これによりワークに任意の立体形状を切削加工することができる。
Here, the table 12 is movable with respect to the bed 11 in the X-axis direction (left-right direction in FIGS. 1 and 2). The saddle 15 is movable along the cross bar 14 in the Y-axis direction (vertical direction in FIG. 2 and left-right direction in FIG. 3), and the spindle head 16 is in the Z-axis direction with respect to the saddle 15 (see FIG. 1 and FIG. 3 in the vertical direction).
By movement of each of these axes, the spindle 20 and the tool 1 can be moved relative to each other in a three-dimensional manner, whereby an arbitrary three-dimensional shape can be cut on the workpiece.

主軸ヘッド16に設置される主軸20は、主軸アセンブリ30としてパッケージ化されている。
図4において、主軸アセンブリ30は、略円筒状のアセンブリケース31を有し、その内部に主軸20、主軸20を中心軸線Cまわりに回転自在に支持するエアベアリング32、エアベアリング32に加圧エアを供給するエア供給経路33、主軸20を中心軸線Cまわりに回転駆動する駆動モータ34を備えている。
The spindle 20 installed on the spindle head 16 is packaged as a spindle assembly 30.
In FIG. 4, the main shaft assembly 30 has a substantially cylindrical assembly case 31. A main shaft 20, an air bearing 32 that rotatably supports the main shaft 20 around a central axis C, and pressurized air in the air bearing 32. And a drive motor 34 that rotationally drives the main shaft 20 around the central axis C.

主軸20は、主軸本体21を有し、主軸本体21の芯部には、主軸20の中心軸線Cに沿って主軸本体21を貫通する中心孔22が形成されている。
主軸20の先端には、工具1を装着するためのチャック装置40を有する。
The main shaft 20 has a main shaft main body 21, and a central hole 22 penetrating the main shaft main body 21 along the central axis C of the main shaft 20 is formed in the core portion of the main shaft main body 21.
A chuck device 40 for mounting the tool 1 is provided at the tip of the main shaft 20.

主軸アセンブリ30は、主軸20の先端とは反対側(以下基端側という)に、プッシュシリンダ35を備えている。プッシュシリンダ35にはプッシュロッド36が接続され、プッシュロッド36は主軸20の中心孔22に挿通され、その先端はチャック装置40まで到達している。   The main shaft assembly 30 includes a push cylinder 35 on the side opposite to the front end of the main shaft 20 (hereinafter referred to as the base end side). A push rod 36 is connected to the push cylinder 35, the push rod 36 is inserted through the center hole 22 of the main shaft 20, and the tip of the push rod 36 reaches the chuck device 40.

図5において、チャック装置40は、主軸20の先端に固定されるスリーブ部材41を有し、スリーブ部材41の先端側から基端側へ向けてチャック孔42が形成されている。チャック孔42にはコレット部材43が収容されている。   In FIG. 5, the chuck device 40 has a sleeve member 41 fixed to the distal end of the main shaft 20, and a chuck hole 42 is formed from the distal end side to the proximal end side of the sleeve member 41. A collet member 43 is accommodated in the chuck hole 42.

コレット部材43は、筒状とされ、先端側から工具1を挿入可能である。コレット部材43には、先端側から途中位置まですり割り44が複数形成されている。このすり割り44により、コレット部材43の先端側(工具1が挿入される部分)は、弾性変形して拡径または縮径することができる。   The collet member 43 is cylindrical, and the tool 1 can be inserted from the tip side. A plurality of slits 44 are formed on the collet member 43 from the tip side to the middle position. By this slit 44, the tip side of the collet member 43 (the part into which the tool 1 is inserted) can be elastically deformed to expand or contract the diameter.

コレット部材43の先端側の外周面は、先端に向けて外径が漸増するように形成され、これにより先端に向けて拡径する外側円錐面431が形成されている。
スリーブ部材41の先端側では、チャック孔42の内周面が先端に向けて内径が漸増するように形成され、これにより先端に向けて拡径する内側円錐面421が形成されている。
The outer peripheral surface on the distal end side of the collet member 43 is formed so that the outer diameter gradually increases toward the distal end, thereby forming an outer conical surface 431 that increases in diameter toward the distal end.
On the distal end side of the sleeve member 41, the inner peripheral surface of the chuck hole 42 is formed so that the inner diameter gradually increases toward the distal end, thereby forming an inner conical surface 421 that increases in diameter toward the distal end.

これらの外側円錐面431と内側円錐面421とは、コレット部材43をチャック孔42の内部に挿入することで密着可能である。そして、密着した状態から更にチャック孔42の奥側へとコレット部材43を押し込むことで、内側円錐面421により外側円錐面431が絞られ、コレット部材43の先端側は縮径するように変形される。   The outer cone surface 431 and the inner cone surface 421 can be brought into close contact with each other by inserting the collet member 43 into the chuck hole 42. Further, by pushing the collet member 43 further into the back side of the chuck hole 42 from the close contact state, the outer conical surface 431 is narrowed by the inner conical surface 421, and the tip side of the collet member 43 is deformed so as to reduce its diameter. The

これらの外側円錐面431および内側円錐面421により絞り機構45が形成され、この絞り機構45でコレット部材43の先端側を縮径させることで、コレット部材43の先端から挿入された工具1のストレートシャンク部分を締め付け固定することができる。   The diaphragm mechanism 45 is formed by the outer conical surface 431 and the inner conical surface 421, and the diameter of the distal end side of the collet member 43 is reduced by the diaphragm mechanism 45, so that the straight of the tool 1 inserted from the distal end of the collet member 43 is straightened. The shank part can be fastened and fixed.

前述したコレット部材43の基端側は、スリーブ部材41から露出されており、端部にはコレットナット46が螺合されている。コレット部材43のスリーブ部材41から露出された部分には、多数の皿ばね47が積層状態で挿通されている。
これらの皿ばね47は、スリーブ部材41とコレットナット46との間に挟み込まれ、その弾性反発力により、スリーブ部材41に対してコレットナット46およびコレット部材43を基端側へ付勢している。
The base end side of the collet member 43 described above is exposed from the sleeve member 41, and a collet nut 46 is screwed to the end portion. A large number of disc springs 47 are inserted in a stacked state in a portion of the collet member 43 exposed from the sleeve member 41.
These disc springs 47 are sandwiched between the sleeve member 41 and the collet nut 46, and urge the collet nut 46 and the collet member 43 toward the proximal end with respect to the sleeve member 41 by the elastic repulsive force. .

これらの皿ばね47およびコレットナット46により引込機構48が形成され、この引込機構48によりコレット部材43は常時チャック孔42の奥側へ向けて引き込まれ、コレット部材43の先端は常時縮径する状態に維持される。
従って、コレット部材43の先端から工具1のストレートシャンク部分が挿入されていれば、引込機構48により工具1の締め付け固定状態が維持される。
A retracting mechanism 48 is formed by the disc spring 47 and the collet nut 46, and the collet member 43 is always retracted toward the back side of the chuck hole 42 by the retracting mechanism 48, and the tip of the collet member 43 is constantly reduced in diameter. Maintained.
Therefore, if the straight shank portion of the tool 1 is inserted from the tip of the collet member 43, the tightening and fixing state of the tool 1 is maintained by the drawing mechanism 48.

図4に戻って、チャック装置40は、主軸本体21の先端側から中心孔22の内部に挿入され、スリーブ部材41のフランジ部分を主軸本体21の端面に固定されている。チャック装置40の基端側は、コレット部材43の端部が、プッシュロッド36の先端に僅かな間隔で対向配置されている。   Returning to FIG. 4, the chuck device 40 is inserted into the center hole 22 from the distal end side of the main spindle body 21, and the flange portion of the sleeve member 41 is fixed to the end face of the main spindle body 21. On the proximal end side of the chuck device 40, the end portion of the collet member 43 is disposed to face the distal end of the push rod 36 at a slight interval.

ここで、プッシュシリンダ35でプッシュロッド36を先端側へ進出させることで、プッシュロッド36でコレット部材43が押され、コレット部材43は引込機構48の引込力に抗して先端側へ移動する。このような移動により、コレット部材43の外側円錐面431は、チャック孔42の内側円錐面421から離れ、絞り機構45によるコレット部材43の先端側の絞りが解除される。その結果、コレット部材43の先端側での工具1の締め付け固定が解除され、工具1はチャック装置40から抜き出し可能となる。   Here, when the push rod 36 is advanced to the tip side by the push cylinder 35, the collet member 43 is pushed by the push rod 36, and the collet member 43 moves to the tip side against the pulling force of the pulling mechanism 48. By such movement, the outer conical surface 431 of the collet member 43 is separated from the inner conical surface 421 of the chuck hole 42, and the restriction on the tip side of the collet member 43 by the restriction mechanism 45 is released. As a result, the tightening and fixing of the tool 1 on the tip side of the collet member 43 is released, and the tool 1 can be extracted from the chuck device 40.

このように、チャック装置40においては、プッシュシリンダ35でプッシュロッド36を先端側へ進出させることで、工具1の締め付け固定が解除され、プッシュロッド36を戻すことで、引込機構48および絞り機構45が再び有効化され、工具1を締め付け固定することができる。   As described above, in the chuck device 40, the push rod 36 is advanced to the distal end side by the push cylinder 35 to release the tightening and fixing of the tool 1, and the push rod 36 is returned to return the drawing mechanism 48 and the drawing mechanism 45. Is activated again and the tool 1 can be clamped and fixed.

チャック装置40が締め付け固定の解除状態にある際に工具1を脱着するために、工作機械10には自動工具交換装置50が設置されている。   An automatic tool changer 50 is installed in the machine tool 10 in order to detach the tool 1 when the chuck device 40 is in the tightened and fixed release state.

図1、図2、図3において、自動工具交換装置50は、基礎床面上にベッド11に隣接して設置された支持台51を有し、支持台51の上面には工具ストッカ52および工具ハンドラ53が設置されている。
図6、図7、図8に拡大して示すように、工具ストッカ52は、矩形板状の本体の上面に多数の工具収容孔521を有する。工具収容孔521としては、例えば縦10、横10の計100個とされる。
1, 2, and 3, an automatic tool changer 50 has a support base 51 installed adjacent to a bed 11 on a basic floor surface, and a tool stocker 52 and a tool on the upper surface of the support base 51. A handler 53 is installed.
As shown in an enlarged view in FIGS. 6, 7, and 8, the tool stocker 52 has a large number of tool receiving holes 521 on the upper surface of a rectangular plate-shaped main body. As the tool accommodation holes 521, for example, a total of 100 vertical 10 and horizontal 10 holes are provided.

工具ハンドラ53は、保持部移動機構である旋回アーム60を有する。
旋回アーム60は、基端を旋回モータ63に支持されて旋回可能であり、先端側は円弧状の軌跡(図7参照)に沿って移動可能である。
旋回アーム60の回動中心、つまり旋回モータ63の回動軸は、前述した工作機械10の主軸20の先端の到達範囲外に設置されている。
The tool handler 53 has a turning arm 60 that is a holding unit moving mechanism.
The swivel arm 60 is pivotable with a base end supported by a swivel motor 63, and the distal end side is movable along an arcuate locus (see FIG. 7).
The turning center of the turning arm 60, that is, the turning shaft of the turning motor 63 is installed outside the reachable range of the tip end of the spindle 20 of the machine tool 10 described above.

旋回アーム60の先端は、工具ストッカ52の近傍に配置可能(図7の実線の状態)であるとともに、旋回することで工作機械10の主軸20の到達可能位置に配置可能(図7の鎖線の状態、図2も参照)である。   The tip of the swivel arm 60 can be disposed in the vicinity of the tool stocker 52 (the state of the solid line in FIG. 7), and can be disposed at the reachable position of the spindle 20 of the machine tool 10 by swiveling (the chain line in FIG. 7). State, see also FIG.

旋回アーム60の先端には、工具保持部である回収側保持部61および供給側保持部62が設置されている。
図9および図10において、回収側保持部61および供給側保持部62は、それぞれ一対のレバー611,612およびレバー621,622を有し、これらにより工具1のストレートシャンク部分を挟んで保持可能である。
At the tip of the swivel arm 60, a collection side holding part 61 and a supply side holding part 62, which are tool holding parts, are installed.
9 and 10, the collection-side holding unit 61 and the supply-side holding unit 62 have a pair of levers 611 and 612 and levers 621 and 622, respectively, and can hold the straight shank portion of the tool 1 by sandwiching them. is there.

回収側保持部61は、主軸20を近接させ、工具1をレバー611,612の間に配置した状態で、この工具1を挟持することができる。
この状態で、チャック装置40の締め付け固定を解除し、主軸20を上昇させれば、工具1がチャック装置40から抜き取られ、回収側保持部61に保持される。
これにより、主軸20に装着されていた工具1を、回収側保持部61に回収することができる。
The collection side holding unit 61 can hold the tool 1 in a state where the main shaft 20 is brought close to the tool 1 and the tool 1 is disposed between the levers 611 and 612.
In this state, when the clamping and fixing of the chuck device 40 is released and the main shaft 20 is raised, the tool 1 is extracted from the chuck device 40 and held by the collection side holding portion 61.
Thereby, the tool 1 mounted on the main shaft 20 can be collected in the collection side holding portion 61.

供給側保持部62は、工具1を保持した状態で主軸20の下方に配置される。チャック装置40の締め付け固定を解除した状態で、主軸20を下降させ、供給側保持部62に保持された工具1をチャック装置40に挿入させる。
この状態で、チャック装置40の締め付け固定を有効にし、主軸20を上昇させれば、工具1が供給側保持部62から抜き取られる。
これにより、供給側保持部62からの新たな工具1を、主軸20に装着することができる。
The supply side holding unit 62 is disposed below the main shaft 20 in a state where the tool 1 is held. In a state where the clamping and fixing of the chuck device 40 is released, the spindle 20 is lowered, and the tool 1 held by the supply side holding portion 62 is inserted into the chuck device 40.
In this state, when the clamping and fixing of the chuck device 40 is made effective and the main shaft 20 is raised, the tool 1 is extracted from the supply side holding portion 62.
Thereby, the new tool 1 from the supply side holding | maintenance part 62 can be mounted | worn with the main axis | shaft 20. FIG.

図6、図7、図8に戻って、旋回アーム60は、旋回により回収側保持部61および供給側保持部62を工具ストッカ52に隣接した状態に配置可能である。
隣接して配置された回収側保持部61からの工具1を工具ストッカ52に戻し、新たな工具1を工具ストッカ52から供給側保持部62へと載せ替えるために、工具移載機構としてスカラーロボット70が設置されている。
Returning to FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8, the swivel arm 60 can arrange the collection side holding part 61 and the supply side holding part 62 adjacent to the tool stocker 52 by turning.
In order to return the tool 1 from the collection side holding unit 61 arranged adjacent to the tool stocker 52 and to transfer a new tool 1 from the tool stocker 52 to the supply side holding unit 62, a scalar robot is used as a tool transfer mechanism. 70 is installed.

スカラーロボット70は、水平に旋回可能な第1アーム71、第2アーム72、第3アーム73を逐次連結したものである。第2アーム72と第3アーム73とは、回動軸において垂直方向の変位も可能である。
第3アーム73の先端には、工具1を保持するための移載用保持部74が設置されている。
移載用保持部74は、一対のレバー741,742を有し、これらにより工具1のストレートシャンク部分を挟んで保持可能である。
The scalar robot 70 is formed by sequentially connecting a first arm 71, a second arm 72, and a third arm 73 that can turn horizontally. The second arm 72 and the third arm 73 can be displaced in the vertical direction on the rotation axis.
A transfer holder 74 for holding the tool 1 is installed at the tip of the third arm 73.
The transfer holding part 74 has a pair of levers 741 and 742, and can hold the straight shank portion of the tool 1 with these.

スカラーロボット70は、図6のように、第1アーム71、第2アーム72、第3アーム73を作動させて移載用保持部74を回収側保持部61の直上に配置し、移載用保持部74を下降させ、回収側保持部61で保持されている工具1を移載用保持部74で保持することができる。そして、移載用保持部74を工具ストッカ52へ移動させることで、保持した工具1を工具ストッカ52に戻すことができる。   As shown in FIG. 6, the scalar robot 70 operates the first arm 71, the second arm 72, and the third arm 73 to place the transfer holder 74 directly above the collection-side holder 61, The holding unit 74 is lowered, and the tool 1 held by the collection side holding unit 61 can be held by the transfer holding unit 74. Then, the held tool 1 can be returned to the tool stocker 52 by moving the transfer holder 74 to the tool stocker 52.

一方、スカラーロボット70は、工具ストッカ52に収容されている工具1のいずれかを、移載用保持部74で保持し、各アームを作動させて供給側保持部62まで移動し、供給側保持部62に工具1を保持させることができる。
これらにより、スカラーロボット70は、工具ストッカ52と回収側保持部61および供給側保持部62との間で、工具1の載せ替えを行うことができる。
On the other hand, the scalar robot 70 holds one of the tools 1 accommodated in the tool stocker 52 by the transfer holding unit 74, operates each arm to move to the supply side holding unit 62, and holds the supply side. The tool 1 can be held by the part 62.
Thus, the scalar robot 70 can replace the tool 1 between the tool stocker 52, the collection side holding unit 61, and the supply side holding unit 62.

このような本参考形態の工作機械10においては、次のような動作を行う。
通常の稼働時において、工作機械10は、主軸20に装着された工具1により、テーブル12に固定されたワークに対する切削加工を行う。
工具1を交換する際には、工具ストッカ52に収容された工具1のうちいずれかを、スカラーロボット70で選択し、旋回アーム60の供給側保持部62に保持させる。この状態では、主軸20はワークの加工を続けていてよい。
In the machine tool 10 according to this embodiment , the following operation is performed.
During normal operation, the machine tool 10 performs a cutting process on the workpiece fixed to the table 12 with the tool 1 mounted on the spindle 20.
When exchanging the tool 1, one of the tools 1 stored in the tool stocker 52 is selected by the scalar robot 70 and is held by the supply side holding unit 62 of the turning arm 60. In this state, the spindle 20 may continue machining the workpiece.

次に、旋回アーム60を旋回させてその先端をテーブル12上に配置する。この状態で、主軸20による加工を停止し、主軸20を旋回アーム60の先端の上方に配置する。そして、チャック装置40を解除し、現在装着されている工具1を回収側保持部61に引き渡す。
続いて、主軸20を変位させて供給側保持部62の上方へ移動させ、供給側保持部62から新たな工具1を受け取り、チャック装置40による締め付け固定を有効にする。
Next, the turning arm 60 is turned and the tip thereof is placed on the table 12. In this state, machining by the main shaft 20 is stopped, and the main shaft 20 is disposed above the tip of the swivel arm 60. Then, the chuck device 40 is released, and the currently mounted tool 1 is delivered to the collection side holding unit 61.
Subsequently, the main shaft 20 is displaced and moved above the supply side holding part 62, a new tool 1 is received from the supply side holding part 62, and the clamping and fixing by the chuck device 40 is made effective.

これにより、主軸20には新たな工具1が装着され、旋回アーム60がテーブル12上から退去し次第、ワークの加工を再開することができる。
旋回アーム60の先端が工具ストッカ52近傍に戻った後、スカラーロボット70が回収側保持部61に保持した工具1を引き取り、工具ストッカ52に戻す。
As a result, the new tool 1 is mounted on the spindle 20, and the machining of the workpiece can be resumed as soon as the swivel arm 60 leaves the table 12.
After the tip of the swivel arm 60 returns to the vicinity of the tool stocker 52, the scalar robot 70 picks up the tool 1 held by the collection side holding unit 61 and returns it to the tool stocker 52.

このような本参考形態によれば、以下のような効果が得られる。
すなわち、本参考形態では、主軸20の先端に設置されたチャック装置40により、工具1と主軸20とが直接固定される。
チャック装置40においては、コレット部材43が引込機構48によりチャック孔42の奥側へ引き込まれることで、絞り機構45によりコレット部材43が絞られ、コレット部材43に挿入されている工具1がクランプされる。
According to this reference embodiment , the following effects can be obtained.
That is, in the present embodiment , the tool 1 and the main shaft 20 are directly fixed by the chuck device 40 installed at the tip of the main shaft 20.
In the chuck device 40, the collet member 43 is drawn into the back side of the chuck hole 42 by the drawing mechanism 48, whereby the collet member 43 is drawn by the drawing mechanism 45, and the tool 1 inserted in the collet member 43 is clamped. The

このように、工具1のクランプがコレット部材43による締め付け固定であるため、工具1のシャンク部分がストレートであっても確実に固定することができる。
また、コレット部材43によるクランプの際には、引込機構48によりコレット部材43を主軸20の中心軸線Cに沿って引き込み、絞り機構45で絞ることで、工具1を締め付ける。従って、回転式の外筒によるコレット部材43の締め付け等のように、コレット部材43に回転方向の変形や軸心方向の偏りを生じることがなく、高精度の固定を行うことができる。
Thus, since the clamp of the tool 1 is fastened and fixed by the collet member 43, the shank portion of the tool 1 can be fixed securely even if it is straight.
When the collet member 43 is clamped, the tool 1 is tightened by pulling the collet member 43 along the central axis C of the main shaft 20 by the pulling mechanism 48 and narrowing the collet member 43 by the throttling mechanism 45. Therefore, the collet member 43 is not deformed in the rotational direction or biased in the axial direction, such as when the collet member 43 is tightened by a rotary outer cylinder, and can be fixed with high accuracy.

一方、引込機構48の引込力に抗してコレット部材43を主軸20の先端側へ引き出し、絞り機構45による絞りからコレット部材43を解放することで、コレット部材43による工具1のクランプを解除し、主軸20から工具を取り外すことができる。   On the other hand, the collet member 43 is pulled out to the distal end side of the main shaft 20 against the pulling force of the pulling mechanism 48, and the collet member 43 is released from the throttling by the throttling mechanism 45, thereby releasing the clamp of the tool 1 by the collet member 43. The tool can be removed from the main shaft 20.

このように、本参考形態では、コレット部材43、チャック孔42、絞り機構45および引込機構48により、工具1を主軸20の軸線方向に引き込みつつ全周から締め付けてクランプすることができ、工具1を主軸20に直接固定できるとともに、主軸20の先端側に突出する機構などはなく、主軸部分の構造が簡素なものとすることができる。 As described above, in the present embodiment , the collet member 43, the chuck hole 42, the drawing mechanism 45, and the drawing mechanism 48 can be clamped by clamping the tool 1 from the entire circumference while drawing it in the axial direction of the main shaft 20. Can be directly fixed to the main shaft 20, and there is no mechanism or the like that protrudes toward the tip side of the main shaft 20, and the structure of the main shaft portion can be simplified.

参考形態では、コレット部材43の外側円錐面431と、チャック孔42の内側円錐面421とにより、コレット部材43がチャック孔42の奥側へ引き込まれた際にコレット部材43を絞ることができ、絞り機構45として好適な構成とすることができる。 In the present embodiment , the collet member 43 can be squeezed when the collet member 43 is pulled into the back side of the chuck hole 42 by the outer conical surface 431 of the collet member 43 and the inner conical surface 421 of the chuck hole 42. The diaphragm mechanism 45 can have a suitable configuration.

参考形態では、引込機構48として引込用弾性部材である複数の皿ばね47を用い、その弾性を利用して引込力を得ることができ、別途の動力を必要とせず、構造の簡略化にも有効である。
また、皿ばね47の枚数あるいは皿ばねの種類の選択により引込力の設定も容易である。また、複数の皿ばね47は中心軸に挿通させることで整列させることができ、高速回転した際にも振れ等を生じることを防止できる。このため、高速回転する主軸に設置した場合でも不都合を生じることがない。
In this reference embodiment , a plurality of disc springs 47, which are elastic members for retraction, are used as the retraction mechanism 48, and a retraction force can be obtained by utilizing the elasticity, so that no separate power is required and the structure can be simplified. Is also effective.
Further, the pull-in force can be easily set by selecting the number of the disc springs 47 or the type of the disc springs. Further, the plurality of disc springs 47 can be aligned by being inserted through the central axis, and can be prevented from wobbling even when rotated at a high speed. For this reason, even if it is installed on a main shaft that rotates at high speed, there is no inconvenience.

参考形態では、主軸20を主軸ヘッド16にエアベアリング32で支持したため、高精度で高速回転する工作機械10とすることができ、前述したチャック装置40による有効性を最大限に発揮できる。 In the present embodiment , the spindle 20 is supported on the spindle head 16 by the air bearing 32. Therefore, the machine tool 10 that rotates at high speed with high accuracy can be obtained, and the effectiveness of the chuck device 40 described above can be maximized.

参考形態では、自動工具交換装置50を設置するとともに、工具ハンドラ53により、工具ストッカ52に収納された工具1を把持し、主軸20に装着させることができる。このため、工具ハンドラ53により工具1の脱着が行われる時間を除いて主軸20を拘束することがなく、工具交換の際の主軸20の稼働停止時間を短縮することができる。
また、工具ストッカ52は、テーブル12の側方など、主軸20の先端の到達範囲外に設置することができ、主軸20の動作に干渉することがなく、かつ主軸20の動作範囲を狭めることもない。
In the present embodiment , the automatic tool changer 50 is installed, and the tool 1 stored in the tool stocker 52 can be gripped and attached to the spindle 20 by the tool handler 53. For this reason, the spindle 20 is not restrained except for the time when the tool 1 is attached and detached by the tool handler 53, and the operation stop time of the spindle 20 at the time of tool replacement can be shortened.
In addition, the tool stocker 52 can be installed outside the reach of the tip of the spindle 20, such as the side of the table 12, so that it does not interfere with the operation of the spindle 20, and the operating range of the spindle 20 can be narrowed. Absent.

参考形態では、工具ストッカ52に収容された工具1を供給側保持部62で保持し、旋回アーム60でテーブル12上の主軸20近傍へと移動させ、工具1を主軸20に装着することができる。一方、主軸20に装着された工具1をテーブル12上で回収側保持部61に回収し、旋回アーム60で移動させることで、工具ストッカ52に工具を戻すことができる。
従って、工具ストッカ52が主軸20の先端の到達範囲外に設置されていても、工具ハンドラ53により、主軸20への工具1の脱着を確実に行うことができる。
In the present embodiment , the tool 1 accommodated in the tool stocker 52 is held by the supply side holding unit 62, moved to the vicinity of the spindle 20 on the table 12 by the turning arm 60, and the tool 1 can be mounted on the spindle 20. it can. On the other hand, the tool 1 mounted on the spindle 20 is collected on the collection side holding unit 61 on the table 12 and moved by the swivel arm 60, whereby the tool can be returned to the tool stocker 52.
Therefore, even if the tool stocker 52 is installed outside the reachable range of the tip end of the main shaft 20, the tool 1 can be reliably attached to and detached from the main shaft 20 by the tool handler 53.

参考形態では、工具1を保持する際に、一対の工具挟持部材(レバー611〜622,741,742)で挟持するため、工具1のシャンクがストレートであっても、さらにシャンクの径寸法が変動しても、確実な保持を行うことができる。 In the present embodiment , when the tool 1 is held, the tool 1 is clamped by a pair of tool clamping members (lever 611 to 622, 741, 742). Therefore, even if the shank of the tool 1 is straight, the diameter dimension of the shank is further increased. Even if it fluctuates, reliable holding can be performed.

参考形態では、保持部移動機構として旋回アーム60を用い、回動を行う構成であるため、直線移動に比べて摺動部分を低減でき、摺動部分における切削屑による不都合などを未然に回避できる。 In this reference embodiment , since the revolving arm 60 is used as the holding unit moving mechanism and the rotation is performed, the sliding portion can be reduced as compared with the linear movement, and inconvenience due to the cutting waste in the sliding portion can be avoided in advance. it can.

本発明に基づく実施形態
図11から図13には、本発明の一実施形態が示されている。
本実施形態において、工作機械10の基本構成、主軸20およびチャック装置40は、前述した参考形態と同様である。このため、同様な構成については重複する説明を省略し、以下には相違する部分について説明する。
[ Embodiment based on the present invention ]
11 to 13 show an embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the basic configuration of the machine tool 10, the spindle 20, and the chuck device 40 are the same as those in the reference embodiment described above. For this reason, the overlapping description is abbreviate | omitted about the same structure, and a different part is demonstrated below.

前述した参考形態では、矩形板状の工具ストッカ52を用い、工具ハンドラ53においては、旋回アーム60との工具1の受け渡しにスカラーロボット70を用いていた(図7等参照)。
これに対し、本実施形態の自動工具交換装置50Aでは、図11のように、円板状の工具ストッカ52Aが用いられる。
また、工具ハンドラ53における旋回アーム60の回収側保持部61および供給側保持部62と工具ストッカ52Aとの間の工具1の載せ替えには、工具ストッカ52Aから工具1を上昇させるリフト機構が採用されている。
In the reference embodiment described above, the rectangular plate-shaped tool stocker 52 is used, and in the tool handler 53, the scalar robot 70 is used for delivery of the tool 1 to and from the revolving arm 60 (see FIG. 7 and the like).
On the other hand, in the automatic tool changer 50A of the present embodiment, a disk-shaped tool stocker 52A is used as shown in FIG.
In addition, a lift mechanism that raises the tool 1 from the tool stocker 52A is employed to replace the tool 1 between the collection side holding part 61 and the supply side holding part 62 of the swivel arm 60 and the tool stocker 52A in the tool handler 53. Has been.

工具ストッカ52Aは、図12および図13にも示すように、円板状に形成され、外周縁に沿って多数の工具収容孔521が形成されている。また、工具ストッカ52Aは、中央部を回転自在に支持され、図示しないモータにより回転可能である。   As shown in FIGS. 12 and 13, the tool stocker 52 </ b> A is formed in a disk shape, and a large number of tool receiving holes 521 are formed along the outer peripheral edge. Further, the tool stocker 52A is rotatably supported at the center, and can be rotated by a motor (not shown).

工具収容孔521には、それぞれ工具ポット522が挿入されている。
工具ポット522は、外周のフランジ部分を工具収容孔521に係止され、下方へ吊り下げられた状態で保持されている。
工具1は、これらの工具ポット522を介して、工具収容孔521に収容される。
Tool pots 522 are inserted into the tool receiving holes 521, respectively.
The tool pot 522 is held in a state where the outer peripheral flange portion is locked in the tool receiving hole 521 and is suspended downward.
The tool 1 is accommodated in the tool accommodation hole 521 through these tool pots 522.

図12において、工具ストッカ52Aは、工具収容孔521のいずれかが旋回アーム60の回収側保持部61の直下で、他のいずれかが供給側保持部62の直下となる位置で停止される。これにより、供給側保持部62の直下にある工具収容孔521に収容されていた工具1が供給側保持部62に渡され、回収側保持部61に保持されていた工具1は直下の工具収容孔521に戻される。   In FIG. 12, the tool stocker 52 </ b> A is stopped at a position where one of the tool accommodation holes 521 is directly below the collection side holding part 61 of the turning arm 60 and the other is directly below the supply side holding part 62. Thereby, the tool 1 accommodated in the tool accommodation hole 521 immediately below the supply side holding part 62 is transferred to the supply side holding part 62, and the tool 1 held in the collection side holding part 61 is stored in the tool storage directly below. Returned to hole 521.

回収側保持部61および供給側保持部62に対する工具1の受け渡しを行うために、工具ストッカ52Aの下方には、工具ポット522を上昇させる回収側リフト機構523および供給側リフト機構524が設置されている。   In order to deliver the tool 1 to the collection side holding unit 61 and the supply side holding unit 62, a collection side lift mechanism 523 for raising the tool pot 522 and a supply side lift mechanism 524 are installed below the tool stocker 52A. Yes.

回収側リフト機構523は、エアシリンダ等で動作し、回収側保持部61の直下にある工具ポット522を押し上げ、回収側保持部61に保持されている工具1を受け取らせる。
供給側リフト機構524は、エアシリンダ等で動作し、供給側保持部62の直下にある工具ポット522を押し上げ、供給側保持部62まで工具1を持ち上げて保持させる。
The collection-side lift mechanism 523 operates with an air cylinder or the like, pushes up the tool pot 522 immediately below the collection-side holding unit 61, and receives the tool 1 held by the collection-side holding unit 61.
The supply-side lift mechanism 524 operates with an air cylinder or the like, pushes up the tool pot 522 immediately below the supply-side holding unit 62, and lifts and holds the tool 1 to the supply-side holding unit 62.

従って、これらの回収側リフト機構523、供給側リフト機構524、工具ポット522を有する工具ストッカ52Aにより、旋回アーム60の回収側保持部61および供給側保持部62との間の工具1の載せ替えを確実に行うことができる。
これにより、本実施形態によっても、前述した参考形態と同様な効果を得ることができる。
Accordingly, the tool 1 is replaced between the collection side holding part 61 and the supply side holding part 62 of the turning arm 60 by the tool stocker 52A having the collection side lift mechanism 523, the supply side lift mechanism 524, and the tool pot 522. Can be performed reliably.
Thereby, also by this embodiment, the effect similar to the reference form mentioned above can be acquired.

〔他の実施形態〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれるものである。
前記実施形態のチャック装置40において、工具1のクランプの解除にあたっては、引込機構48の引込力を解除する別の機構を用いてもよいし、引込機構48の引込力に抗してコレット部材43を移動させる別の駆動機構を用いてもよい。例えば、主軸20の中心孔22に通されたクーラント孔を通して加圧エアを供給する等により、コレット部材43を駆動することができる。
[Other Embodiments]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications and the like within a scope in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
In the chuck device 40 of the above-described embodiment, when releasing the clamp of the tool 1, another mechanism for releasing the pulling force of the pulling mechanism 48 may be used, or the collet member 43 resists the pulling force of the pulling mechanism 48. Another drive mechanism for moving the may be used. For example, the collet member 43 can be driven by supplying pressurized air through a coolant hole passed through the center hole 22 of the main shaft 20.

絞り機構45としては、円錐面に限らず、コレット部材43の外周面あるいはチャック孔42の内側面に、周方向に均等配置されかつ主軸20の中心軸線C方向に延びる複数の突条を形成し、その表面をチャック孔42の奥側ほど中心軸線Cに近接する傾斜面とし、これらの傾斜面を絞り機構としてもよい。   The throttle mechanism 45 is not limited to a conical surface, and a plurality of protrusions are formed on the outer peripheral surface of the collet member 43 or the inner surface of the chuck hole 42 so as to be evenly arranged in the circumferential direction and extend in the direction of the central axis C of the main shaft 20. The surface may be inclined surfaces closer to the central axis C toward the back side of the chuck hole 42, and these inclined surfaces may be used as a diaphragm mechanism.

引込機構48としては、引込用弾性部材は複数の皿ばね47に限らず、コイルばねその他の弾性部材であってもよく、体積圧縮する素材などであってもよい。
主軸20を主軸ヘッド16に回転自在に支持する構造としては、エアベアリング32に限らず、所期の精度および回転速度が得られれば、他のベアリングであってもよい。
As the pull-in mechanism 48, the pull-in elastic member is not limited to the plurality of disc springs 47, and may be a coil spring or other elastic member, or a material that is volume-compressed.
The structure for rotatably supporting the main shaft 20 on the main shaft head 16 is not limited to the air bearing 32, and other bearings may be used as long as the desired accuracy and rotation speed can be obtained.

前記実施形態では、チャック装置40をパッケージ化し、チャック孔42を有するスリーブ部材41にコレット部材43を収容し、さらに絞り機構45および引込機構48までを含めるようにした。これに対し、絞り機構45あるいは引込機構48は、パッケージから外して主軸アセンブリ30に構成してもよく、あるいはチャック装置40をパッケージ化せず、主軸本体21に直接チャック孔42を形成し、ここにコレット部材43を収容する構成としてもよい。   In the above embodiment, the chuck device 40 is packaged, the collet member 43 is accommodated in the sleeve member 41 having the chuck hole 42, and the throttle mechanism 45 and the retracting mechanism 48 are further included. On the other hand, the throttle mechanism 45 or the retracting mechanism 48 may be removed from the package and configured in the spindle assembly 30, or the chuck device 40 is not packaged and the chuck hole 42 is directly formed in the spindle main body 21. Alternatively, the collet member 43 may be accommodated.

回収側保持部61および供給側保持部62は、旋回アーム60に固定するのではなく、旋回アーム60上で移動可能に設置してもよい。主軸20から工具1を外した後、旋回アーム60上で回収側保持部61および供給側保持部62が入れ替わるように移動させることで、主軸20を移動させることなく新たな工具1の装着を行うことができる。   The collection-side holding unit 61 and the supply-side holding unit 62 may be installed so as to be movable on the turning arm 60 instead of being fixed to the turning arm 60. After removing the tool 1 from the main shaft 20, the tool 1 is mounted on the swivel arm 60 so that the collection side holding portion 61 and the supply side holding portion 62 are interchanged, so that the new tool 1 is mounted without moving the main shaft 20. be able to.

保持部移動機構としては、旋回アーム60のような回動に限らず、直線移動であってもよい。
例えば、主軸20を含む工作機械10の主要部分を防塵ケースで覆い、工具ストッカ52,52Aおよび工具ハンドラ53の主要部分を防塵ケースの外部に設置する場合、防塵ケースには保持部移動機構の工具保持部側を出入りさせるドア等が必要になるが、直線移動する構成であればドア等を最小限の大きさとすることができる。
The holding unit moving mechanism is not limited to rotation like the turning arm 60, and may be linear movement.
For example, when the main part of the machine tool 10 including the spindle 20 is covered with a dust-proof case and the main parts of the tool stockers 52 and 52A and the tool handler 53 are installed outside the dust-proof case, the dust-proof case includes a tool of the holding unit moving mechanism. Although a door or the like for entering and exiting the holding portion side is required, the door or the like can be made to have a minimum size if it is configured to move linearly.

本発明は、高回転のもとで高精度切削を行うための工作機械に利用できる。   The present invention can be used for a machine tool for performing high-precision cutting under high rotation.

1…工具、10…工作機械、11…ベッド、12…テーブル、13…コラム、14…クロスバー、15…サドル、16…主軸ヘッド、20…主軸、21…主軸本体、22…中心孔、30…主軸アセンブリ、31…アセンブリケース、32…エアベアリング、33…エア供給経路、34…駆動モータ、35…プッシュシリンダ、36…プッシュロッド、40…チャック装置、41…スリーブ部材、42…チャック孔、421…内側円錐面、43…コレット部材、431…外側円錐面、45…絞り機構、46…コレットナット、47…皿ばね、48…引込機構、50,50A…自動工具交換装置、51…支持台、52,52A…工具ストッカ、521…工具収容孔、522…工具ポット、523…回収側リフト機構、524…供給側リフト機構、53…工具ハンドラ、60…旋回アーム、61…回収側保持部、611…レバー、62…供給側保持部、621…レバー、63…旋回モータ、70…スカラーロボット、71…第1アーム、72…第2アーム、73…第3アーム、74…移載用保持部、741…レバー、C…中心軸線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tool, 10 ... Machine tool, 11 ... Bed, 12 ... Table, 13 ... Column, 14 ... Crossbar, 15 ... Saddle, 16 ... Spindle head, 20 ... Spindle, 21 ... Spindle body, 22 ... Center hole, 30 ... Spindle assembly, 31 ... Assembly case, 32 ... Air bearing, 33 ... Air supply path, 34 ... Drive motor, 35 ... Push cylinder, 36 ... Push rod, 40 ... Chuck device, 41 ... Sleeve member, 42 ... Chuck hole, 421 ... Inner conical surface, 43 ... Collet member, 431 ... Outer conical surface, 45 ... Drawing mechanism, 46 ... Collet nut, 47 ... Belleville spring, 48 ... Retraction mechanism, 50, 50A ... Automatic tool changer, 51 ... Support base 52, 52A ... tool stocker, 521 ... tool accommodation hole, 522 ... tool pot, 523 ... recovery side lift mechanism, 524 ... supply side lift mechanism, DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Tool handler, 60 ... Turning arm, 61 ... Collection side holding part, 611 ... Lever, 62 ... Supply side holding part, 621 ... Lever, 63 ... Turning motor, 70 ... Scalar robot, 71 ... First arm, 72 ... 2nd arm, 73 ... 3rd arm, 74 ... Holding part for transfer, 741 ... Lever, C ... Center axis.

Claims (9)

主軸ヘッドに回転自在に支持された主軸と、前記主軸の先端に設置されたチャック装置と、前記チャック装置にチャックされる工具と、前記主軸の先端の到達範囲外に設置されかつ前記工具を収納可能な工具ストッカと、前記工具を保持可能な工具保持部を有しかつ前記工具ストッカに収納された前記工具を前記主軸に装着させる工具ハンドラと、前記工具ストッカと前記工具保持部との間で前記工具を移載する工具移載機構と、を有する工作機械であって、
前記チャック装置は、前記工具を挿入可能な円筒状のコレット部材と、前記主軸の端面に開口しかつ前記コレット部材を収容可能なチャック孔と、前記コレット部材の外周と前記チャック孔の内周との間に形成されかつ前記チャック孔の開口から奥側に向かって前記主軸の中心軸線に近接するテーパ面を有する絞り機構と、前記コレット部材を前記チャック孔の開口から奥側へと引き込む引込機構と、を有し、
前記工具ストッカは、円板状に形成され、中央部を回転自在に支持され、外周縁に沿って多数の工具収容孔が形成され、前記工具収容孔にはそれぞれ工具ポットが吊り下げられた状態で保持され、前記工具ポットには前記工具が収容され、
前記工具移載機構は、前記工具ストッカの下方に設置され、前記工具ポットを上昇させて前記工具保持部に受け取らせるリフト機構であることを特徴とする工作機械。
A spindle rotatably supported by the spindle head, a chuck device installed at the tip of the spindle, a tool chucked by the chuck device, and installed outside the reachable range of the tip of the spindle and storing the tool A tool handler capable of holding the tool, a tool handler for mounting the tool stored in the tool stocker on the spindle, and between the tool stocker and the tool holder. A tool transfer mechanism for transferring the tool, and a machine tool comprising :
The chuck device includes a cylindrical collet member into which the tool can be inserted, a chuck hole that is open to an end surface of the main shaft and can accommodate the collet member, an outer periphery of the collet member, and an inner periphery of the chuck hole. And a drawing mechanism that has a tapered surface that is close to the central axis of the main shaft from the opening of the chuck hole toward the back side, and a drawing mechanism that pulls the collet member from the opening of the chuck hole to the back side and, the possess,
The tool stocker is formed in a disk shape, and a central portion is rotatably supported, and a plurality of tool receiving holes are formed along an outer peripheral edge, and a tool pot is suspended in each of the tool receiving holes. The tool is stored in the tool pot,
The machine tool, wherein the tool transfer mechanism is a lift mechanism that is installed below the tool stocker and raises the tool pot to be received by the tool holder .
請求項1に記載された工作機械において、
前記絞り機構は、前記コレット部材の外周に形成されかつ前記主軸の先端側が拡開した外側円錐面と、前記チャック孔の内周に形成されかつ前記外側円錐面に密接可能な内側円錐面と、を有することを特徴とする工作機械。
The machine tool according to claim 1,
The throttle mechanism includes an outer conical surface formed on the outer periphery of the collet member and having the tip end side of the main shaft widened; an inner conical surface formed on the inner periphery of the chuck hole and intimately contacting the outer conical surface; A machine tool characterized by comprising:
請求項1または請求項2に記載された工作機械において、
前記引込機構は、前記主軸に対して前記コレット部材を前記主軸の先端側とは反対側へ付勢する引込用弾性部材を有することを特徴とする工作機械。
In the machine tool according to claim 1 or 2,
The machine tool according to claim 1, wherein the retracting mechanism includes a retracting elastic member that biases the collet member toward the opposite side of the main shaft with respect to the main shaft.
請求項3に記載された工作機械において、
前記引込用弾性部材は前記主軸の軸線方向へ重ねられた複数の皿ばねであることを特徴とする工作機械。
In the machine tool according to claim 3,
The machine tool according to claim 1, wherein the pull-in elastic members are a plurality of disc springs stacked in an axial direction of the main shaft.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載された工作機械において、
前記主軸は、エアベアリングを介して前記主軸ヘッドに支持されていることを特徴とする工作機械。
In the machine tool according to any one of claims 1 to 4,
The machine tool according to claim 1, wherein the spindle is supported by the spindle head via an air bearing.
請求項に記載された工作機械において、
前記工具ハンドラは、前記工具保持部を前記工具ストッカから前記主軸の到達可能位置まで移動させる保持部移動機構を有することを特徴とする工作機械。
In the machine tool according to claim 5 ,
The tool handler, machine tool pre SL tool holder and having a holding portion moving Organization moved from the tool stocker to reachable position of the main shaft.
請求項に記載された工作機械において、
前記工具保持部は、前記工具を挟持する一対の工具挟持部材を有することを特徴とする工作機械。
In the machine tool according to claim 6 ,
The tool holding unit includes a pair of tool clamping members that clamp the tool.
請求項または請求項に記載された工作機械において、
前記工具保持部は、前記主軸に装着すべき前記工具を保持する供給側保持部と、前記主軸から回収した前記工具を保持する回収側保持部と、を有することを特徴とする工作機械。
In the machine tool according to claim 6 or 7 ,
The tool holding unit includes a supply side holding unit that holds the tool to be mounted on the main shaft, and a collection side holding unit that holds the tool collected from the main shaft.
請求項から請求項のいずれか一項に記載された工作機械において、
前記保持部移動機構は、前記主軸の先端の到達範囲外に回動中心を有するとともに、先端が前記工具ストッカの位置から前記主軸の到達可能位置まで旋回可能な旋回アームであることを特徴とする工作機械。
The machine tool according to any one of claims 6 to 8 ,
The holding unit moving mechanism is a revolving arm having a rotation center outside the reachable range of the tip of the main shaft and capable of swiveling from the position of the tool stocker to the reachable position of the main shaft. Machine Tools.
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