JP6679422B2 - 切削加工機 - Google Patents

Description

本発明は、切削加工機に関する。

従来より、回転する加工ツールで被加工物を切削加工する切削加工機が知られている。この種の切削加工機では、被加工物と加工ツールとの相対的な位置関係を３次元で変化させながら、被加工物に対して加工ツールを所定の角度で接触させることで、被加工物を所望の形状に切削する。

この種の切削加工機として、例えば特許文献１には、一回の作業で多様な切削加工を自動かつ連続的に実施するために、切削部の形状が異なる複数の加工ツールを自動で交換できる自動刃物交換機能（オートツールチェンジャー、Auto Tool Changer：ＡＴＣ）を備えた切削加工機が開示されている。

特開２０１３−１２１４６６号公報

ところで、この種の切削加工機は、図７に示すように、複数の加工ツール１０６が収容される収容部１６４を有するマガジン１６０を備えている。加工ツール１０６は、棒状のツール本体１０７と、ツール本体１０７に設けられたフランジ１０８を有している。マガジン１６０の収容部１６４は、ストッカー１７１と、磁石１７６を備えている。ストッカー１７１には、加工ツール１０６のフランジ１０８が嵌め込まれる。ストッカー１７１の底面には、挿入孔１７３が形成されている。磁石１７６は、ストッカー１７１の下方に配置されている。磁石１７６には、高さ方向Ｚに貫通した挿入孔１７６ａが形成されている。

図７のマガジン１６０の収容部１６４において、加工ツール１０６の棒状のツール本体１０７を、ストッカー１７１の挿入孔１７３、および、磁石１７６の挿入孔１７６ａに挿入する。そして、加工ツール１０６のフランジ１０８をストッカー１７１に嵌め込むことで、加工ツール１０６を収容部１６４に収容することができる。

しかしながら、加工ツール１０６のツール本体１０７は、鉄などの磁性体の材料によって形成されていることがあり得る。このように、磁性体の材料によって形成されたツール本体１０７を有する加工ツール１０６を、図７に示すようなマガジン１６０の収容部１６４にユーザが手動で収容しようとした場合、加工ツール１０６のツール本体１０７が収容部１６４の磁石１７６に引きつけられることがあり得る。そして、磁石１７６に引きつけられた加工ツール１０６が磁石１７６に接触し、磁石１７６による磁力によって、加工ツール１０６がマガジン１６０の収容部１６４に適切に収容し難いことがあった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工ツールをマガジンにユーザが手動で収容する際、加工ツールをマガジンに容易に収容することが可能な切削加工機を提供することである。

本発明に係る切削加工機は、棒状のツール本体と、前記ツール本体に設けられたフランジとを有する加工ツールを回転させて被加工物を切削加工する。前記切削加工機は、前記加工ツールが収容される収容部を有するマガジンを備えている。前記収容部は、ストッカーと、磁性体と、中間部とを備えている。前記ストッカーは、前記ツール本体が挿入される第１挿入孔が底面に形成され、前記フランジが収容される。前記磁性体は、前記ツール本体が挿入される第２挿入孔が形成され、前記ストッカーの下方に配置されている。中間部は、前記ツール本体が挿入される第３挿入孔が形成され、前記磁性体の前記第２挿入孔の内部に設けられている。前記収容部に前記加工ツールが挿入される方向を第１方向としたとき、前記中間部の前記第１方向の長さは、前記磁性体の前記第１方向の長さ以上である。前記中間部は、非磁性体の材料によって形成されている。

上記切削加工機によれば、マガジンの収容部に加工ツールが収容されている場合、加工ツールのツール本体と磁性体の間には、非磁性体の材料によって形成された中間部が配置されている。そのため、マガジンの収容部に加工ツールをユーザが手動で収容しようとした場合、中間部によってツール本体が磁性体の磁力に引きつけられることを抑制することができる。よって、収容部に加工ツールをユーザが手動で収容し易い。

本発明によれば、加工ツールをマガジンにユーザが手動で収容する際、加工ツールをマガジンに容易に収容することが可能な切削加工機を提供することができる。

実施形態に係る切削加工機を示す斜視図である。 フロントカバーを省略した切削加工機を示す斜視図である。 マガジンを示す斜視図である。 マガジンの一部を拡大した正面断面図である。 図４のマガジンの収容部に加工ツールを収容した状態を示す図である。 切削加工機のブロック図である。 従来技術におけるマガジンを示す正面断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る切削加工機について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

図１は、本実施形態に係る切削加工機１００を示す斜視図である。図２は、フロントカバー２０を省略した切削加工機を１００示す斜視図である。以下の説明では、切削加工機１００を正面から見たときに、切削加工機１００から遠ざかる方を前方、切削加工機１００に近づく方を後方とする。左、右、上、下とは、切削加工機１００を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。ただし、上記方向は説明の便宜上定めた方向に過ぎず、切削加工機１００の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものでもない。また、図面中の符号Ｙは主走査方向を示している。ここでは、主走査方向Ｙは左右方向である。符号Ｘは、副走査方向を示している。ここでは、副走査方向Ｘは前後方向である。主走査方向Ｙと副走査方向Ｘは平面視において直交している。符号Ｚは、高さ方向、すなわち、上下方向を示している。ただし、主走査方向Ｙ、副走査方向Ｘおよび高さ方向Ｚは、特に限定されず、切削加工機１００の形態に応じて適宜に設定可能である。本実施形態では、高さ方向Ｚは、後述する収容部６４（図３参照）に加工ツール６（図３参照）が挿入される方向であり、本発明の「第１方向」に対応する。主走査方向Ｙは、高さ方向Ｚと正面視において直交する方向であり、本発明の「第２方向」に対応する。

図２に示すように、切削加工機１００は、加工ツール６（図３参照）を回転させて、切削対象である被加工物５を切削加工するものである。本実施形態では、切削加工機１００は、箱状に形成されている。図１に示すように、切削加工機１００は、ケース１０と、フロントカバー２０と、操作パネル２５とを備えている。図２に示すように、ケース１０の前部は開口されている。ケース１０は、ベース部１１と、前壁部１２と、後壁部１３と、左壁部１４と、右壁部１５を備えている。ベース部１１は、板状の部材である。前壁部１２は、ベース部１１の前端に接続され、ベース部１１から上方に延びている。後壁部１３は、ベース部１１の後端に接続され、ベース部１１から上方に延びている。左壁部１４は、ベース部１１の左端に接続され、ベース部１１から上方に延びている。左壁部１４の前端の下部は、前壁部１２の左端に接続され、左壁部１４の後端は、後壁部１３の左端に接続されている。右壁部１５は、ベース部１１の右端に接続され、ベース部１１から上方に延びている。ここでは、右壁部１５の前端の下部は、前壁部１２の右端に接続され、右壁部１５の後端は、後壁部１３の右端に接続されている。

図１に示すように、フロントカバー２０は、ケース１０の前部の開口を開閉自在に設けられている。例えば、フロントカバー２０は、後端を軸に回転可能なように、ケース１０に支持されている。本実施形態では、フロントカバー２０には、窓部２１が設けられている。窓部２１は、例えば、透明のアクリル板によって形成されている。そのため、ユーザは、窓部２１を通じて切削加工機１００の内部を視認することができる。

操作パネル２５は、ケース１０の前壁部１２の中央部分に設けられている。操作パネル２５は、ユーザが切削加工に関する操作を行うパネルである。操作パネル２５には、例えば、切削に要する時間、切削状況などの切削に関する情報が表示される表示部２５ａ、および、切削に関する情報を入力するための入力部２５ｂなどが備えられている。

次に、切削加工機１００の内部構成について説明する。切削加工機１００は、図２に示すように、第１ガイドレール３０と、キャリッジ３２と、切削ヘッド４０と、テーブル５０と、マガジン６０と、制御装置８０（図６参照）を備えている。

第１ガイドレール３０は、切削ヘッド４０に設けられた状態の加工ツール６（図３参照）を主走査方向Ｙにガイドするものである。本実施形態では、第１ガイドレール３０は、ケース１０内に２つ配置されている。一対の第１ガイドレール３０は、それぞれ主走査方向Ｙの延びた部材であり、各第１ガイドレール３０の左端は、左壁部１４に接続され、各第１ガイドレール３０の右端は、右壁部１５に接続されている。一対の第１ガイドレール３０は、高さ方向Ｚに並んで配置されている。なお、第１ガイドレール３０の数は、特に限定されず、例えば、１つであってもよい。

キャリッジ３２は、ケース１０内に配置されている。ここでは、キャリッジ３２は、一対の第１ガイドレール３０に対して摺動自在に設けられている。キャリッジ３２は、一対の第１ガイドレール３０に係合している。キャリッジ３２は、一対の第１ガイドレール３０に沿って主走査方向Ｙに移動可能である。本実施形態では、キャリッジ３２には、第１モータ３２Ａ（図６参照）が接続されている。第１モータ３２Ａの駆動力を受けて、キャリッジ３２は、主走査方向Ｙに移動する。

本実施形態では、キャリッジ３２は、キャリッジ用ケース３４と、一対の第２ガイドレール３５と、摺動部材３６（図６参照）を備えている。キャリッジ用ケース３４は、一対の第１ガイドレール３０に係合している。キャリッジ用ケース３４は、内部に空間を有している。一対の第２ガイドレール３５は、高さ方向Ｚに延びた部材であり、キャリッジ用ケース３４の内部の空間に配置されている。図６に示す摺動部材３６は、一対の第２ガイドレール３５に摺動自在に設けられている。摺動部材３６は、一対の第２ガイドレール３５に係合している。そのため、摺動部材３６は、一対の第２ガイドレール３５によって高さ方向Ｚに移動することが可能である。本実施形態では、図６の摺動部材３６には、第２モータ３６Ａ（図６参照）が接続されている。第２モータ３６Ａの駆動力を受けて、摺動部材３６は高さ方向Ｚに移動する。図示は省略するが、摺動部材３６には、切削ヘッド４０が設けられている。

切削ヘッド４０は、加工ツール６（図３参照）を使用して、被加工物５を切削するものである。切削ヘッド４０は、図６の摺動部材３６の高さ方向Ｚへの移動に伴い、一対の第２ガイドレール３５に沿って高さ方向Ｚへ移動する。本実施形態では、切削ヘッド４０は、把持部４２と、スピンドル４４とを備えている。

把持部４２は、加工ツール６の上端部７ａ（図５参照）を把持するものである。ここでは、図示は省略するが、把持部４２は、水平方向に並んだ複数の部材よって構成されており、複数の部材で加工ツール６の上端部７ａ（図５参照）を挟むことで、加工ツール６を把持する。本実施形態では、図２に示すように、把持部４２の上端には、スピンドル４４が設けられている。

スピンドル４４は、加工ツール６（図５参照）を回転させるものである。詳しくは、スピンドル４４は、把持部４２を回転させることによって、把持部４２により把持された加工ツール６を、軸方向（ここでは、高さ方向Ｚの軸）を中心にして回転させる。スピンドル４４は、高さ方向Ｚに延びた部材である。本実施形態では、スピンドル４４には、スピンドル４４を回転させる第３モータ４４Ａ（図６参照）が接続されている。第３モータ４４Ａの駆動力を受けて、スピンドル４４が回転する。そして、スピンドル４４の回転によって、把持部４２に把持された加工ツール６は回転する。図示は省略するが、スピンドル４４は、一対の第２ガイドレール３５に摺動可能に設けられた摺動部材３６（図６参照）に設けられている。スピンドル４４は、摺動部材３６に対して回転可能に設けられている。したがって、摺動部材３６が高さ方向Ｚに移動することで、切削ヘッド４０の把持部４２、スピンドル４４と、把持部４２に把持された加工ツール６は、高さ方向Ｚに移動する。

テーブル５０は、切削対象である被加工物５が載置されるものである。テーブル５０上において、被加工物５に対する切削加工が行われる。テーブル５０は、ケース１０内に配置されている。テーブル５０は、一対の第１ガイドレール３０、キャリッジ３２および切削ヘッド４０よりも下方に配置されている。テーブル５０は、ベース部１１よりも上方に設けられている。図示は省略するが、テーブル５０は、ベース部１１に設けられ、副走査方向Ｘに延びたガイドレールに摺動自在に設けられている。また、テーブル５０には、第４モータ５０Ａ（図６参照）が接続されている。第４モータ５０Ａの駆動力を受けて、テーブル５０は、副走査方向Ｘに移動する。

次に、マガジン６０について詳述する。図３はマガジン６０を示す斜視図である。図４は、マガジン６０の一部を拡大した正面断面図である。図５は、図４のマガジン６０の収容部６４に加工ツール６を収容した状態を示す図である。図３に示すように、マガジン６０は、複数の加工ツール６を収容することが可能なものである。本実施形態では、マガジン６０は、マガジン本体部６２と、複数の収容部６４と、ツールセンサ６６（図２参照）を有している。マガジン本体部６２は、箱状に形成されている。

収容部６４には、加工ツール６が収容される。本実施形態では、図４に示すように、マガジン本体部６２の上面には、複数の収容穴６３が形成されており、その収容穴６３に収容部６４が設けられている。各収容部６４に対して１つの加工ツール６を収容することが可能である。ここでは、図３に示すように、複数の収容部６４が設けられていることによって、様々な種類の加工ツール６を収容部６４に収容することができる。本実施形態では、収容部６４の数は６個である。６個の収容部６４は、主走査方向Ｙに並んで１列に配列されている。なお、収容部６４の数は特に限定されない。例えば、収容部６４の数は、１つであってもよいし、１０個であってもよい。ここでは、各収容部６４は同じ構成をしている。そのため、以下では、１つの収容部６４の構成について詳述する。本実施形態では、図４に示すように、収容部６４は、ストッカー７１と、中間部７４と、磁性体７６と、バネ７８を備えている。

ストッカー７１には、図５に示すように、加工ツール６のフランジ８が収容される。ストッカー７１は、マガジン本体部６２に形成された収容穴６３に収容されている。本実施形態では、図４に示すように、ストッカー７１は、底板７２ａと、側板７２ｂを有している。底板７２ａは、板状のものである。底板７２ａの形状は円形状である。ここでは、ストッカー７１の底面、詳しくは、底板７２ａの中央部分には、第１挿入孔７３が形成されている。側板７２ｂは、底板７２ａの端部から上方に延びている。換言すると、側板７２ｂは、底板７２ａの外縁に接続され、底板７２ａの外縁から上方に向かって延びている。側板７２ｂの形状は円筒状である。本実施形態では、図５に示すように、ストッカー７１の底板７２ａと側板７２ｂによって囲まれた空間に、加工ツール６のフランジ８が収容される。ここでは、ストッカー７１は、加工ツール６のフランジ８に対応した形状をしている。なお、底板７２ａと側板７２ｂは一体的に形成されている。

中間部７４は、加工ツール６が収容部６４に収容された状態において、磁性体７６によって発生した磁力が、加工ツール６のツール本体７を磁性体７６に引きつけるのを抑制するためのものである。中間部７４は、加工ツール６が収容部６４に収容された状態において、磁性体７６に加工ツール６が直接接触することを防止するためのものである。中間部７４は、高さ方向Ｚに延びた円筒状のものである。平面視において、中間部７４の中央部分には、高さ方向Ｚに貫通した第３挿入孔７４ａが形成されている。第３挿入孔７４ａには、加工ツール６のツール本体７が挿入される。中間部７４は、マガジン本体部６２に形成された収容穴６３に収容されている。本実施形態では、中間部７４は、ストッカー７１の下部に設けられている。中間部７４は、底板７２ａの裏面に接続されている。詳しくは、中間部７４は、ストッカー７１の底板７２ａの内縁から下方に向かって延びている。中間部７４の上端は、底板７２ａの内縁と連続している。本実施形態では、中間部７４は、ストッカー７１と一体的に形成されている。すなわち、ストッカー７１と中間部７４によって１つの部材が形成されている。

中間部７４、および、ストッカー７１の底板７２ａおよび側板７２ｂは、非磁性体の材料によって形成されている。ここで、「非磁性体」とは、磁力が発生しないものであり、磁力を有する部材を引っ張らないものである。ただし、本明細書において、「非磁性体」には、磁性を有する部材を引っ張らない程度に磁力が発生している弱磁性体も含まれる。ここでは、中間部７４、および、ストッカー７１の底板７２ａおよび側板７２ｂは、真鍮によって形成されている。中間部７４、および、ストッカー７１の底板７２ａおよび側板７２ｂは、樹脂製であってもよい。

磁性体７６は、磁力を有した部材である。磁性体７６の種類は特に限定されないが、例えば、磁石である。磁性体７６は、マガジン本体部６２に形成された収容穴６３に収容されている。磁性体７６は、ストッカー７１の下方に配置されている。磁性体７６の形状は円筒状であり、平面視において、磁性体７６の中央部分には高さ方向Ｚに貫通した第２挿入孔７６ａが形成されている。磁性体７６の第２挿入孔７６ａの内部には、中間部７４が設けられている。図５に示すように、第２挿入孔７６ａには、加工ツール６のツール本体７が挿入される。ここでは、中間部７４の外側に磁性体７６が配置されている。中間部７４の下部は、磁性体７６よりも下方に延びている。換言すると、中間部７４は、磁性体７６よりも下方に向かって突出した突出部７４ｂを有している。磁性体７６の第２挿入孔７６ａの直径は、中間部７４の外径よりも大きい。

バネ７８は、弾性力を有する部材である。バネ７８は、上方に弾性力を付勢するようにして、マガジン本体部６２に形成された収容穴６３に収容されている。バネ７８の種類は特に限定されない。本実施形態では、バネ７８は、コイル状のバネである。詳しくは、バネ７８は、内部に所定の空間を有するようにコイル状に巻かれている。バネ７８は、ストッカー７１および磁性体７６よりも下方に配置されている。ここでは、上述のように、中間部７４の突出部７４ｂは、磁性体７６よりも下方に延びている。中間部７４の突出部７４ｂの周りには、バネ７８が配置されている。なお、バネ７８の材質は特に限定されないが、非磁性体の材料によって形成されていることが好ましい。例えば、バネ７８は、ステンレスによって形成されているとよい。

次に、ストッカー７１の各部位の長さ、中間部７４の各部位の長さ、および、磁性体７６の各部位の長さの関係について説明する。図４に示すように、本実施形態では、ストッカー７１の底板７２ａの高さ方向Ｚの厚みＤ１１は、ストッカー７１の側板７２ｂの水平方向の最も薄い厚みＤ１２よりも薄い。中間部７４の水平方向（主走査方向Ｘまたは副走査方向Ｙ）の厚みＤ２１は、底板７２ａの厚みＤ１１よりも厚く、かつ、側板７２ｂの最も薄い厚みＤ１２よりも厚い。また、中間部７４の厚みＤ２１は、側板７２ｂの水平方向の最も厚い厚みＤ１３よりも薄い。ここでは、中間部７４の厚みＤ２１とは、正面視において、主走査方向Ｘにおける中間部７４の内径と外径との間の長さのことである。中間部７４の高さ方向Ｚの長さＤ２２は、磁性体７６の高さ方向Ｚの長さＤ３２以上である。磁性体７６の水平方向（主走査方向Ｙまたは副走査方向Ｘ）の厚みＤ３１は、磁性体７６の高さ方向Ｚの厚みＤ３２よりも長い。言い換えると、正面視において、主走査方向Ｘにおける磁性体７６の内径と外径との間の距離Ｄ３１は、加工ツール６が収容部６４に収容された状態における加工ツール６の軸方向における磁性体７６の厚みＤ３２よりも長い。

本実施形態では、図２に示すように、マガジン６０には、ツールセンサ６６が設けられている。ツールセンサ６６は、切削ヘッド４０の把持部４２に加工ツール６（図５参照）が把持されているか否かを検出するものである。ツールセンサ６６は、加工ツール６が接触したことを検出することで、把持部４２に加工ツール６が把持されているか否かを確認する。ツールセンサ６６が加工ツール６の接触を検知する手法は特に限定されない。例えば、本実施形態では、ツールセンサ６６は円柱形状である。ツールセンサ６６の上面には凸部が設けられている。この凸部は、マガジン本体部６２の上面よりも上方に突出するように形成されている。ツールセンサ６６の凸部には、オンおよびオフを機械的に切り替え可能なスイッチ６６ａを有する接触センサが設けられている。この接触センサは、例えば、スイッチ６６ａの上面が微小荷重によって微小に変位することで、スイッチ６６ａにおけるオンおよびオフを機械的に切り替える。スイッチ６６ａがオンまたはオフに切り替わることによって、加工ツール６の接触を検出する。

以上、マガジン６０の構成について説明した。本実施形態では、マガジン６０は、テーブル５０に固定されている。詳しくは、マガジン６０のマガジン本体部６２は、テーブル５０の後端に設けられている。しかしながら、マガジン６０が設けられる位置は特に限定されず、例えば、マガジン６０は、テーブル５０の右端または左端に設けられていてもよい。本実施形態では、マガジン６０は、テーブル５０と共に副走査方向Ｘへ移動することが可能である。テーブル５０に接続された第４モータ５０Ａ（図６参照）の駆動力を受けて、テーブル５０が副走査方向Ｘに移動することで、マガジン６０は、副走査方向Ｘに移動する。

次に、切削ヘッド４０の把持部４２に把持される加工ツール６について説明する。切削加工機１００における切削加工には、加工ツール６が用いられる。図５に示すように、加工ツール６は、ツール本体７と、フランジ８を有している。ツール本体７の形状は棒状である。フランジ８は、ツール本体７に設けられている。ここでは、フランジ８は、ツール本体７の中心よりも上方の部位に設けられており、ツール本体７から外方に向かって延びた部材である。フランジ８は、例えば、円柱形状である。フランジ８は、平面視において、ツール本体７を囲むようにツール本体７に設けられている。加工ツール６がマガジン６０の収容部６４に収容される際、フランジ８がストッカー７１に収容される。換言すると、加工ツール６が収容部６４に収容される際、フランジ８がストッカー７１に嵌め込まれる。そのため、フランジ８は、ストッカー７１に対応した形状をしている。ここでは、加工ツール６のフランジ８がストッカー７１に挿入された状態において、フランジ８よりも上方のツール本体７の上端部７ａがストッカー７１から突出する。この上端部７ａが把持部４２（図２参照）によって把持される。ツール本体７のうち、フランジ８よりも下方の部位には、刃物部７ｂが設けられている。本実施形態では、加工ツール６には、様々な形状の刃物部７ｂを有するものがある。なお、加工ツール６の材質は特に限定されない。ここでは、加工ツール６のツール本体７およびフランジ８は、磁力を有する材料によって形成されている。例えば、ツール本体７は、鉄によって形成されている。フランジ８の表面は、アルミによって形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る制御装置８０について説明する。図６は、制御装置８０のブロック図である。制御装置８０は、切削加工に関する制御をする装置である。制御装置８０は、切削加工機１００内に内蔵されている。しかし、制御装置８０の位置は特に限定されない。また、制御装置８０の構成は特に限定されない。例えば、制御装置８０は、コンピュータであり、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラムなどを格納したＲＯＭと、ＲＡＭなどを備えていてもよい。

制御装置８０は、操作パネル２５に接続されている。操作パネル２５をユーザが操作することで、操作パネル２５から制御装置８０に信号が送信される。制御装置８０は、操作パネル２５から受信した信号に基づいて切削加工に関する制御を行う。制御装置８０は、キャリッジ３２に接続された第１モータ３２Ａに接続されている。制御装置８０は、第１モータ３２Ａの駆動を制御することで、キャリッジ３２および切削ヘッド４０の主走査方向Ｙへの移動を制御する。制御装置８０は、切削ヘッド４０が設けられた摺動部材３６に接続された第２モータ３６Ａに接続されている。制御装置８０は、第２モータ３６Ａの駆動を制御することで、切削ヘッド４０の高さ方向Ｚへの移動を制御する。制御装置８０は、スピンドル４４に接続された第３モータ４４Ａに接続されている。制御装置８０は、第３モータ４４Ａの駆動を制御することで、スピンドル４４および把持部４２に把持された加工ツール６の回転を制御する。制御装置８０は、テーブル５０に接続された第４モータ５０Ａに接続されている。制御装置８０は、第４モータ５０Ａの駆動を制御することで、テーブル５０およびテーブル５０に固定されたマガジン６０の副走査方向Ｘへの移動を制御する。また、図示は省略するが、制御装置８０は、ツールセンサ６６のスイッチ６６ａ（図２参照）に接続されている。ここでは、制御装置８０は、スイッチ６６ａがオンまたはオフに切り替わることを検出することで、把持部４２によって把持された加工ツール６がスイッチ６６ａに接触したか否かを検出する。

以上、本実施形態に係る切削加工機１００の構成について説明した。次に、切削ヘッド４０の把持部４２が把持した加工ツール６を、マガジン６０の収容部６４に収容する手順について簡単に説明する。まず、把持部４２が加工ツール６を把持している状態において、制御装置８０は、切削ヘッド４０をマガジン６０に対して３次元的に相対的に移動させる。詳しくは、制御装置８０は、第１モータ３２Ａを駆動させることで、図２に示すように、切削ヘッド４０が一対の第１ガイドレール３０に沿って主走査方向Ｙに移動する。このことによって、切削ヘッド４０は、マガジン６０に対して主走査方向Ｙに相対的に移動する。制御装置８０は、第２モータ３６Ａ（図６参照）を駆動させることで、切削ヘッド４０が一対の第２ガイドレール３５に沿って高さ方向Ｚに移動する。このことによって、切削ヘッド４０は、マガジン６０に対して高さ方向Ｚに相対的に移動する。また、制御装置８０は、第４モータ５０Ａ（図６参照）を駆動させることで、テーブル５０およびマガジン６０が副走査方向Ｘに移動する。このことによって、切削ヘッド４０は、マガジン６０に対して副走査方向Ｘに相対的に移動する。

制御装置８０は、切削ヘッド４０の把持部４２が、マガジン６０の収容部６４のうち加工ツール６を収容したい収容部６４の上方に位置するように、切削ヘッド４０をマガジン６０に対して相対的に移動させる。そして、制御装置８０は、第２モータ３６Ａの駆動を制御することで、切削ヘッド４０を下方に向かって移動させる。このとき、把持部４２に把持された加工ツール６は、図５に示すように、マガジン６０の収容部６４に収容される。具体的には、加工ツール６のフランジ８は、収容部６４のストッカー７１に収容される。そして、加工ツール６のツール本体７の刃物部７ｂが、ストッカー７１の底板７２ａに形成された第１挿入孔７３、中間部７４に形成された第３挿入孔７４ａ、磁性体７６に形成された第２挿入孔７６ａ、および、バネ７８内の空間に挿入される。このとき、ツール本体７の刃物部７ｂは、磁性体７６およびバネ７８には接触していない。加工ツール６のツール本体７と磁性体７６との間、および、ツール本体７とバネ７８の一部との間には、中間部７４が位置している。なお、加工ツール６を収容部６４に収容する際、加工ツール６を収容部６４の下方に押し込むようにするとよい。この場合、加工ツール６のフランジ８がストッカー７１の底板７２ａに密着した状態で、加工ツール６は、バネ７８の上方への弾性力の付勢によって押し戻されるため、適切な位置に加工ツール６を収容することができる。以上のように、加工ツール６が収容部６４に収容された状態において、把持部４２による加工ツール６の把持が解除されたとき、加工ツール６の収容が完了する。

なお、本実施形態では、被加工物５に対する切削加工が行われていない状態において、ユーザが手動で、加工ツール６をマガジン６０の収容部６４に収容することが可能である。また、ユーザは、収容部６４に収容された加工ツール６を収容部６４から手動で引き抜くことが可能である。本実施形態では、マガジン６０の収容部６４に加工ツール６が収容されている場合、図５に示すように、加工ツール６のツール本体７と磁性体７６の間には、非磁性体の材料によって形成された中間部７４が配置されている。そのため、マガジン６０の収容部６４に加工ツール６をユーザが手動で収容しようとした場合、中間部７４の内部に磁力が発生しない、または、緩和されているため、ツール本体７が磁性体７６の磁力に引きつけられることを抑制することができる。よって、収容部６４に加工ツール６をユーザが手動で収容し易い。中間部７４の内部に磁力が発生しない、または、緩和されているため、収容部６４に収容されている加工ツール６をユーザが手動で抜き易い。

本実施形態によれば、ストッカー７１と中間部７４は、一体的に形成されている。詳しくは、ストッカー７１は、第１挿入孔７３が形成された底板７２ａの端部から上方に延びた側板７２ｂを有している。中間部７４は、底板７２ａの裏面に接続されている。このように、ストッカー７１と中間部７４が１つの部材で形成されていることによって、部品点数を少なくすることができる。

図４に示すように、中間部７４の正面視における主走査方向Ｙの厚みＤ２１は、底板７２ａの高さ方向Ｚの厚みＤ１１より厚い。このことによって、図５に示すように、ストッカー７１に加工ツール６のフランジ８を収容した際、フランジ８に磁性体７６の磁力が伝わり易いため、フランジ８は下方に引きつけられる。よって、フランジ８をストッカー７１に正しく収容し易い。また、図４に示すように、中間部７４の厚みＤ２１が厚いため、中間部７４の内部に磁力が伝わりにくいため、収容部６４に加工ツール６をユーザが手動でより収容し易い。

本実施形態では、磁性体７６の高さ方向Ｚの厚みＤ３２は、磁性体７６の正面視における主走査方向Ｙの厚みＤ３１より薄い。このことによって、ストッカー７１にフランジ８を収容した際、フランジ８に磁性体７６の磁力が伝わり易いため、フランジ８は下方に引きつけられる。よって、フランジ８をストッカー７１に正しく収容し易い。また、磁性体７６の高さ方向Ｚの厚みＤ３２が薄いため、中間部７４の内部に磁力が伝わりにくいため、収容部６４に加工ツール６をユーザが手動でより収容し易い。

本実施形態では、中間部７４は、磁性体７６よりも下方に向かって突出した突出部７４ｂを有している。このことによって、中間部７４の第３挿入孔７４ａに加工ツール６のツール本体７を挿入する際、突出部７４ｂがガイドの役割を担うため、加工ツール６を収容部６４に収容し易い。

本実施形態では、収容部６４は、磁性体７６の下方に配置され、中間部７４の突出部７４ｂの周りに少なくとも配置されたバネ７８を備えている。このことによって、収容部６４の各部品を組み付ける際、中間部７４の突出部７４ｂがガイドの役割を担うため、磁性体７６の下方に、バネ７８を適切に配置し易い。

本実施形態では、バネ７８は、非磁性体の材料によって形成されている。このことによって、バネ７８に磁力が発生しないため、マガジン６０の収容部６４に加工ツール６をユーザが手動で収容しようとした場合、加工ツール６のツール本体７がバネ７８によって引きつけられない。よって、収容部６４に加工ツール６をユーザが手動で収容し易い。

本実施形態では、ストッカー７１と中間部７４とは一体的に形成されていた。しかしながら、ストッカー７１と中間部７４は別々の部材によって形成されていてもよい。このとき、ストッカー７１の底板７２ａの下面に接触するようにして、中間部７４が配置されているとよい。

本実施形態では、図２および図６に示すように、制御装置８０は、第１モータ３２Ａを駆動させることで、切削ヘッド４０が一対の第１ガイドレール３０に沿って主走査方向Ｙに移動する。このことによって、切削ヘッド４０は、マガジン６０およびテーブル５０に対して主走査方向Ｙに相対的に移動していた。しかしながら、マガジン６０およびテーブル５０が主走査方向Ｙに移動することによって、切削ヘッド４０がマガジン６０およびテーブル５０に対して主走査方向Ｙに相対的に移動するように構成されていてもよい。

本実施形態では、制御装置８０は、第２モータ３６Ａを駆動させることで、切削ヘッド４０が一対の第２ガイドレール３５に沿って高さ方向Ｚに移動する。このことによって、切削ヘッド４０は、マガジン６０およびテーブル５０に対して高さ方向Ｚに相対的に移動していた。しかしながら、マガジン６０およびテーブル５０が高さ方向Ｚに移動することによって、切削ヘッド４０がマガジン６０およびテーブル５０に対して高さ方向Ｚに相対的に移動するように構成されていてもよい。

本実施形態では、制御装置８０は、第４モータ５０Ａを駆動させることで、テーブル５０およびマガジン６０が副走査方向Ｘに移動する。このことによって、切削ヘッド４０は、マガジン６０およびテーブル５０に対して副走査方向Ｘに相対的に移動していた。しかしながら、切削ヘッド４０が副走査方向Ｘに移動することによって、切削ヘッド４０がマガジン６０およびテーブル５０に対して副走査方向Ｘに相対的に移動するように構成されていてもよい。

本実施形態では、マガジン６０は、図２に示すように、テーブル５０に固定されていた。そして、テーブル５０の副走査方向Ｘへの移動に伴い、マガジン６０は、副走査方向Ｘへ移動していた。しかしながら、マガジン６０は、テーブル５０に対して固定されていなくてもよい。この場合、マガジン６０には、図示しない駆動モータが接続され、この駆動モータの駆動によって、マガジン６０が副走査方向Ｘに移動してもよい。

６ 加工ツール
７ ツール本体
８ フランジ
４０ 切削ヘッド
６０ マガジン
６２ マガジン本体部
６４ 収容部
７１ ストッカー
７２ａ 底板
７２ｂ 側板
７３ 第１挿入孔
７４ 中間部
７４ａ 第３挿入孔
７６ 磁性体（磁石）
７６ａ 第２挿入孔
７８ バネ
１００ 切削加工機

Claims (9)

1. 棒状のツール本体と、前記ツール本体に設けられたフランジとを有する加工ツールを回転させて被加工物を切削加工する切削加工機であって、
   前記加工ツールが収容される収容部を有するマガジンを備え、
   前記収容部は、
   前記ツール本体が挿入される第１挿入孔が底面に形成され、前記フランジが収容されるストッカーと、
   前記ツール本体が挿入される第２挿入孔が形成され、前記ストッカーの下方に配置された磁性体と、
   前記ツール本体が挿入される第３挿入孔が形成され、前記磁性体の前記第２挿入孔の内部に設けられた中間部と、
   を備え、
   前記収容部に前記加工ツールが挿入される方向を第１方向としたとき、前記中間部の前記第１方向の長さは、前記磁性体の前記第１方向の長さ以上であり、
   前記中間部は、非磁性体の材料によって形成されている、切削加工機。
2. 前記ストッカーと前記中間部は、一体的に形成されている、請求項１に記載された切削加工機。
3. 前記ストッカーは、
   前記第１挿入孔が形成された底板と、
   前記底板の端部から上方に延びた側板と、
   を有している、請求項１または２に記載された切削加工機。
4. 前記中間部は、前記底板の裏面に接続されている、請求項３に記載された切削加工機。
5. 前記第１方向と正面視において直交する方向を第２方向としたとき、
   前記中間部の前記第２方向の厚みは、前記底板の第１方向の厚みより厚い、請求項３または４に記載された切削加工機。
6. 前記第１方向と正面視において直交する方向を第２方向としたとき、
   前記磁性体の前記第１方向の厚みは、前記磁性体の前記第２方向の厚みより薄い、請求項１から５までの何れか一つに記載された切削加工機。
7. 前記中間部は、前記磁性体よりも下方に向かって突出した突出部を有している、請求項１から６までの何れか一つに記載された切削加工機。
8. 前記収容部は、前記磁性体の下方に配置され、前記中間部の前記突出部の周りに少なくとも配置されたバネを備えた、請求項７に記載された切削加工機。
9. 前記バネは、非磁性体の材料によって形成されている、請求項８に記載された切削加工機。
   

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