JP7133075B1 - Equipment for machine tools - Google Patents

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Abstract

【課題】大型バッテリを搭載する必要のない工作機械用装置を提供する。【解決手段】工作機械用装置は、工作機械の取り付け部に着脱可能かつ回転可能に取り付けられる工作機械用装置であって、取り付け部に対して回転可能に取り付けられる回転部と、外部とデータのやり取りが可能な電気回路を備え、取り付け部に対して固定して取り付けられる固定部と、電気回路と接続し、電気回路によって制御される機能が実行可能であり、回転部の回転とともに回転部の回転方向と同じ方向に回転する機能部と、を備え、機能部は、回転部に対して着脱可能である。【選択図】図４A machine tool device that does not need to be equipped with a large battery is provided. A machine tool device is detachably and rotatably attached to a mounting portion of a machine tool, and includes a rotating portion rotatably attached to the mounting portion, and a data communication device with the outside. A fixed part that is provided with an exchangeable electric circuit and fixedly attached to the mounting part is connected to the electric circuit so that a function controlled by the electric circuit can be executed, and the rotating part rotates as the rotating part rotates. a functional part that rotates in the same direction as the rotating direction, and the functional part is attachable to and detachable from the rotating part. [Selection drawing] Fig. 4

Description

この発明は、工作機械に着脱可能かつ回転可能な工作機械用装置等に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for a machine tool that can be attached to and removed from a machine tool and that can rotate.

工作機械には、工具を主軸に取り付けワークを加工する機械、複数の工具をタレットに取り付けワークを回転させて加工する機械、材料をレーザで溶かしながら加工する付加加工の機械、これらを複合的に備えた複合加工機などがある。 Machine tools include a machine that processes a workpiece with a tool attached to its spindle, a machine that processes a workpiece by rotating a workpiece with multiple tools attached to a turret, and a machine that performs additional machining while melting the material with a laser. There are also multi-tasking machines equipped with

近年、加工だけではなく、工作機械にカメラを取り付け、ワークを観察するなど工作機械で実行できる機能が増えている。これらの機能を実現するために、工作機械に着脱可能な工作機械用装置の開発が行われている（特許文献１）。 In recent years, in addition to machining, the functions that can be performed by machine tools, such as attaching cameras to machine tools and observing workpieces, are increasing. In order to realize these functions, a device for machine tools that can be attached to and detached from a machine tool has been developed (Patent Document 1).

特許第６６５６７０７号公報Japanese Patent No. 6656707

特許文献１では、工作機械に着脱可能な工作機械用装置として工作機械用カメラが開示されている。特許文献１においては、工作機械の工具を取り付ける取り付け部に、電力供給を行う電源がないため、工作機械用カメラ内にバッテリを内蔵している。そのため、工作機械用カメラが大型化しやすい。 Patent Literature 1 discloses a machine tool camera as a machine tool device that can be attached to and detached from a machine tool. In Patent Literature 1, since there is no power supply for supplying power to a mounting portion for mounting a tool of a machine tool, a battery is incorporated in the machine tool camera. Therefore, the machine tool camera tends to be large.

そこで、本発明は、請求項に記載の装置等を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides devices and the like as set forth in the claims.

本発明によれば、大型バッテリを搭載する必要のない工作機械用装置の提供が可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a machine tool device that does not need to be equipped with a large battery.

工作機械内部の外観図である。It is an external view inside a machine tool. 工作機械に着脱可能かつ回転可能な工作機械用装置の一例の斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an example machine tool device that is attachable to and rotatable from a machine tool; 主軸と工作機械用装置の取り付け機構および回転機構に関する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a spindle, an attachment mechanism, and a rotation mechanism of the machine tool device; 工作機械用装置内の配線、電気部品および光学部品に関する断面図である。1 is a cross-sectional view of wiring, electrical and optical components in a machine tool device; FIG. 回転角度０度におけるケーブル収容部と巻付部の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the cable housing portion and the winding portion at a rotation angle of 0 degrees; 回転角度３６０度におけるケーブル収容部と巻付部の断面図である。It is a cross-sectional view of the cable housing portion and the winding portion at a rotation angle of 360 degrees. 主軸および工作機械用装置に含まれる電気回路の構成図である。1 is a configuration diagram of an electrical circuit included in a spindle and a device for a machine tool; FIG. 交換可能な機能部を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a replaceable functional part; 工作機械の外観図である。1 is an external view of a machine tool; FIG. 変形例１における工作機械用装置内の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the interior of the machine tool device in modification 1;

以下に、図面を参照して実施形態に係る工作機械に着脱可能かつ回転可能な工作機械用装置および工作機械について説明する。以下の説明では、同一の構成について、同一の符号を付して説明する。 A device for a machine tool and a machine tool that are detachable and rotatable to and from a machine tool according to embodiments will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals.

≪工作機械≫
本実施形態では、ＮＣ（Numerical Control）プログラムに基づいて加工を行う過程で、ＮＣプログラムに基づいて工具を交換する際に、次に使う工具を工具交換装置（ＡＴＣ（Automatic Train Control））によって、自動的に工作機械の取り付け部（例えば、主軸やタレットなど）に工具を取り付けできる工作機械を用いて説明する。 ≪Machine tools≫
In this embodiment, in the process of machining based on an NC (Numerical Control) program, when changing tools based on the NC program, the tool to be used next is changed by a tool changer (ATC (Automatic Train Control)). A machine tool that can automatically attach a tool to a mounting portion (for example, a spindle or a turret) of the machine tool will be described.

図１は、工作機械内部の外観図である。
図示した工作機械の例は、立形マシニングセンタである。工作機械は、ベッド８０２と、ベッド８０２上に設置されるコラム８０４を有する。コラム８０４には主軸頭８０６が取り付けられる。主軸頭８０６は、Ｚ軸方向（上下方向）に移動可能である。主軸頭８０６には主軸１００が取り付けられる。主軸１００は、Ｚ軸を中心として回転可能に主軸頭８０６に取り付けられる。主軸１００の先端に工具（図示せず）が取り付けられる。主軸１００には工作機械用装置６００を取り付けることもできる。 FIG. 1 is an external view of the inside of a machine tool.
The illustrated machine tool example is a vertical machining center. The machine tool has a bed 802 and a column 804 installed on the bed 802 . A spindle head 806 is attached to the column 804 . The spindle head 806 is movable in the Z-axis direction (vertical direction). The spindle 100 is attached to the spindle head 806 . The spindle 100 is attached to the spindle head 806 so as to be rotatable about the Z axis. A tool (not shown) is attached to the tip of the spindle 100 . A machine tool device 600 can also be attached to the spindle 100 .

ベッド８０２は、Ｙ方向に移動可能なサドル８１０を搭載する。サドル８１０の上には、Ｘ方向に移動可能なテーブル８１４が設置される。テーブル８１４の上に、加工対象および計測対象となるワークが載せられる。工作機械は、サドル８１０およびテーブル８１４をＸＹ方向に移動させることで、ワークと工作機械用装置６００の相対位置を変化させる。同様にして、工作機械は、主軸頭８０６を上下動させることにより、ワークと主軸１００の距離を変化させる。 The bed 802 carries a saddle 810 movable in the Y direction. A table 814 movable in the X direction is installed on the saddle 810 . A workpiece to be processed and measured is placed on the table 814 . The machine tool moves the saddle 810 and the table 814 in the XY directions to change the relative positions of the workpiece and the machine tool device 600 . Similarly, the machine tool changes the distance between the workpiece and the spindle 100 by moving the spindle head 806 up and down.

主軸１００は、工作機械用装置６００が取り付けられる「工作機械の取り付け部」の例である。工作機械がターニングセンタの場合には、タレットが「工作機械の取り付け部」に相当する。タレットに工作機械用装置６００を取り付けて、ワークを撮像するようにしてもよい。また、複合加工機において、工作機械用装置６００を取り付けるようにしてもよい。いずれの場合も、工作機械用装置６００は、「工作機械の取り付け部」に着脱可能かつ回転可能に取り付けられる。主軸１００に取り付けられた工作機械用装置６００は、所定機能（例えば、撮像、タッチ計測、レーザスキャンなど）を発揮する。 The spindle 100 is an example of a "machine tool mounting portion" to which the machine tool device 600 is mounted. If the machine tool is a turning center, the turret corresponds to the "mounting part of the machine tool". The machine tool device 600 may be attached to the turret to image the workpiece. Also, the machine tool device 600 may be attached to the multitasking machine. In either case, the machine tool device 600 is detachably and rotatably attached to the "mounting portion of the machine tool". The machine tool device 600 attached to the spindle 100 performs predetermined functions (for example, imaging, touch measurement, laser scanning, etc.).

本実施形態における工作機械は、工作機械用装置を着脱可能かつ回転可能に取り付ける取り付け部（例えば、主軸やタレットなど）を備える。つまり、工作機械に着脱可能かつ回転可能な工作機械用装置６００を、工具交換装置によって自動的に工作機械の取り付け部に着脱できる構成となっている。また、工作機械は、取り付け部（例えば、主軸やタレットなど）の移動を制御する制御部を有する。本実施形態の工作機械は、一例であり、上述の構成に限定されるものではない。 The machine tool according to the present embodiment includes a mounting portion (for example, a spindle, a turret, etc.) for detachably and rotatably mounting a machine tool device. That is, the machine tool device 600, which is detachable and rotatable from the machine tool, can be automatically detached from the mounting portion of the machine tool by the tool changer. The machine tool also has a control section that controls movement of the mounting section (eg, spindle, turret, etc.). The machine tool of this embodiment is an example, and is not limited to the configuration described above.

≪工作機械用装置６００≫
工作機械に着脱可能な工作機械用装置は、撮像装置、タッチプローブ、レーザスキャナ、アングルヘッド、アングルヘッド付き工具、電動工具、機能付き工具、超音波発生装置、レーザ発振装置など、がある。
本実施形態の工作機械用装置６００は、上述の工作機械用装置のうち、工作機械に着脱可能かつ回転可能に取り付けることができる工作機械用装置である。 <<machine tool device 600>>
Machine tool devices that can be attached to and detached from machine tools include imaging devices, touch probes, laser scanners, angle heads, tools with angle heads, electric tools, tools with functions, ultrasonic generators, and laser oscillators.
The machine tool device 600 of the present embodiment is a machine tool device that can be detachably and rotatably attached to the machine tool among the machine tool devices described above.

工作機械用装置６００は、例えば、イメージセンサ（撮像素子）、温度センサや圧電センサなど各種センサ、レーザ発振器やミリ波発振器のような発振器などの電気部品を備えている。また、工作機械用装置６００は、アクチュエーターやモーターのような機械部品を備えていてもよい。もちろん、工作機械用装置６００は、これらの電気部品の１つだけ備える形態でも、複数個備える形態でも、電気部品と機械部品とを備える形態でもよい。さらに、工作機械用装置６００は、これらの電気部品や機械部品から出力される信号を処理するＬＳＩ（Large Scale Integration）やＣＰＵ（Central Processing Unit）などの回路をあわせて備えるモジュールとして備える形態でもよい。 The machine tool device 600 includes, for example, electrical components such as an image sensor (imaging device), various sensors such as a temperature sensor and a piezoelectric sensor, and oscillators such as a laser oscillator and a millimeter wave oscillator. The machine tool device 600 may also include mechanical components such as actuators and motors. Of course, the machine tool device 600 may be provided with only one of these electrical components, a plurality of such electrical components, or an electrical component and a mechanical component. Furthermore, the machine tool device 600 may be provided as a module that includes circuits such as an LSI (Large Scale Integration) and a CPU (Central Processing Unit) that process signals output from these electrical and mechanical components. .

工作機械用装置６００を使用する場合に、電力で駆動される電気部品や機械部品に電力を供給する必要がある。工作機械用装置６００が撮像装置である場合、イメージセンサ（例えば、ＣＭＯＳ（Complementary MOS））とイメージセンサ制御用の電気回路などを含む撮像ユニットを、機能部として有する。つまり、撮像ユニット内のイメージセンサと電気回路とは、外部から供給される電力に基づいて動作する。外部から供給される電力は、イーサネットの配線で利用されるケーブルを通じてデータと電力とを伝送する技術（ＰｏＥ（Power Over Ethernet）技術）を用いて供給されることが好ましい。撮像ユニットでの撮像は、前述のケーブルから伝送されてきた撮像の動作指示を電気回路であるＣＰＵが受け、ＣＰＵからイメージセンサへ電荷伝送制御信号を送信することで行う。撮像された画像データは、前述のケーブルを介して工作機械用装置６００の外部の装置（例えば、工作機械内のコンピュータ、工作機械外のサーバ）に送信される。 When using the machine tool device 600, it is necessary to supply power to electric and mechanical parts that are driven by electric power. When the machine tool device 600 is an imaging device, it has an imaging unit including an image sensor (for example, CMOS (Complementary MOS)) and an electric circuit for controlling the image sensor as a functional section. In other words, the image sensor and electric circuit in the imaging unit operate based on power supplied from the outside. Power supplied from the outside is preferably supplied using a technology (PoE (Power Over Ethernet) technology) for transmitting data and power through a cable used in Ethernet wiring. The image pickup by the image pickup unit is performed by receiving an operation instruction for image pickup transmitted from the above-mentioned cable to the CPU, which is an electric circuit, and transmitting a charge transmission control signal from the CPU to the image sensor. The captured image data is transmitted to a device outside the machine tool device 600 (for example, a computer inside the machine tool, a server outside the machine tool) via the cable described above.

工作機械用装置６００に上述のＰｏＥ技術を用いることにより、バッテリ内蔵型の工作機械用装置やワイヤレス給電方式の工作機械用装置よりも装置を小型化することが可能になる。工作機械用装置は、大きくなると、工作機械内で干渉が起きる可能性が高くなるため、小型化できるのであれば、小型化することが好ましい。 By using the above-described PoE technology in the machine tool device 600, it becomes possible to make the device more compact than a machine tool device with a built-in battery or a wireless power supply type machine tool device. As the size of the machine tool device increases, the possibility of interference occurring in the machine tool increases.

また、工作機械用装置６００に上述のＰｏＥ技術（有線であるケーブルを介してデータ通信を行う）を用いることにより、無線通信よりも通信が安定する。 Further, by using the above-described PoE technology (performing data communication via a wired cable) in the machine tool device 600, communication is more stable than wireless communication.

（工作機械用装置のバッテリ方式、ワイヤレス方式、無線通信方式）
以下で、他の構成との違いについて述べる。
まず、工作機械用装置の内部にバッテリを設けて、バッテリを蓄電しておくことによって電力を供給する方式について述べる。このようなバッテリ内蔵方式であれば、工作機械と工作機械用装置との間に電気的な接点を設ける必要がない。ただし、バッテリを内蔵するために、工作機械用装置自体が大型になる。また、バッテリが切れると動作しないため、工作機械用装置の運転時間に制限がある。 (Battery system, wireless system, wireless communication system for equipment for machine tools)
Differences from other configurations will be described below.
First, a method of supplying electric power by providing a battery inside a machine tool device and storing power in the battery will be described. With such a built-in battery system, there is no need to provide an electrical contact between the machine tool and the device for the machine tool. However, since the battery is built in, the machine tool device itself becomes large. In addition, the operation time of the machine tool device is limited because it does not operate when the battery runs out.

次に、電磁誘導を利用してワイヤレスで給電を行う方式について述べる。ワイヤレス給電方式であれば、工作機械と工作機械用装置との間に電力供給のための機械接点を設ける必要がない。ただし、工作機械と工作機械用装置との双方にコイルを設ける必要があり、十分な電力を得るためにはコイルの専有体積が大きくなり、工作機械用装置が大きくなる恐れがある。 Next, a method for wirelessly supplying power using electromagnetic induction will be described. With the wireless power supply method, there is no need to provide a mechanical contact for power supply between the machine tool and the device for the machine tool. However, it is necessary to provide coils in both the machine tool and the device for machine tools, and in order to obtain sufficient power, the volume occupied by the coils becomes large, and there is a risk that the device for machine tools will become large.

さらに、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）による無線通信方式について述べる。Ｗｉ－Ｆｉは、無線ＬＡＮの例である。Ｗｉ－Ｆｉでは、工作機械用装置と通信する装置との間で無線での通信路を確立するまでに時間がかかる。また、工作機械用装置とＷｉ－Ｆｉ経由で通信を行う装置との間に他の装置などがある電波への影響もある。また、信号やデータの送受信に時間がかかることもあるため、外部から工作機械用装置を操作する場合の通信のリアルタイム性が低い。 Furthermore, a wireless communication system based on Wi-Fi (registered trademark) will be described. Wi-Fi is an example of a wireless LAN. With Wi-Fi, it takes time to establish a wireless communication channel between the machine tool device and the communicating device. There is also an effect on radio waves from other devices between the machine tool device and the device that communicates via Wi-Fi. In addition, since it may take time to transmit and receive signals and data, real-time communication is low when the machine tool device is operated from the outside.

以上の説明のように、工作機械用装置６００に送るデータや信号と工作機械用装置６００から出力されるデータや信号とをＰｏＥ技術を用いて、工作機械用装置６００に接続することにより、工作機械用装置６００の小型化が可能になる。 As described above, data and signals to be sent to the machine tool device 600 and data and signals output from the machine tool device 600 are connected to the machine tool device 600 using the PoE technique, thereby enabling Miniaturization of the machine device 600 becomes possible.

［実施形態］
図２は、工作機械に着脱可能かつ回転可能な工作機械用装置６００の一例の斜視図である。
（工作機械用装置６００の概要）
本実施形態の工作機械用装置６００は、工作機械に装着されてワークの撮像に使用される画像プローブである。工作機械用装置６００は、後述するように工作機械とコネクタで電気的に接続されるので、有線による給電および通信が可能である。 [Embodiment]
FIG. 2 is a perspective view of an example machine tool apparatus 600 that is attachable to and rotatable from a machine tool.
(Overview of machine tool device 600)
A machine tool device 600 of the present embodiment is an image probe mounted on a machine tool and used for imaging a workpiece. As will be described later, the machine tool device 600 is electrically connected to the machine tool by a connector, so that it is possible to supply power and communicate by wire.

工作機械用装置６００は、取り付け部である主軸側にシャンク２０２を有する。シャンク２０２を工作機械であるマシニングセンタの回転部材１０６に嵌めることによって、工作機械用装置６００が主軸１００に取り付けられる。取り付け方法は、工具の場合と同様である。工作機械の工具交換装置が把持部２０４をつかんで、工作機械用装置６００を移動させ、回転部材１０６に取り付けることも可能である。 The machine tool device 600 has a shank 202 on the spindle side, which is a mounting portion. The machine tool device 600 is attached to the spindle 100 by fitting the shank 202 to the rotating member 106 of the machining center, which is a machine tool. The mounting method is the same as for the tool. A machine tool tool changer may grasp the gripper 204 to move the machine tool device 600 and attach it to the rotating member 106 .

（機能部４００の概要）
工作機械用装置６００は、取り付け部に取り付けられた際の取り付け側と反対の反対側に機能部４００を備える。機能部４００は、所定機能（例えば、撮像、タッチ計測、レーザスキャンなど）を実行可能な部のことである。本実施形態の機能部４００は、撮像素子と光学系（例えば、レンズ、ミラー、スプリッタ）とを備え、撮像の指示を受けると撮像素子での撮像を行う撮像機能を有する。なお、工作機械用装置６００は、図２で示されていない連結部３００を有する。連結部３００については図３に関連して後述する。機能部４００は、連結部３００に対して着脱可能であって、連結部３００と接合する部分を接合部４０１といい、接合部４０１以外の部分を本体部４０３という。本体部４０３は、工作機械用装置６００の所定機能を発揮させる動作部を含む。この例で、本体部４０３は、円柱形である。ただし、本体部４０３は、円柱形でなくてもよい。 (Overview of function unit 400)
The machine tool device 600 includes a functional portion 400 on the side opposite to the mounting side when mounted on the mounting portion. The functional unit 400 is a unit capable of executing predetermined functions (for example, imaging, touch measurement, laser scanning, etc.). The functional unit 400 of this embodiment includes an imaging device and an optical system (for example, a lens, a mirror, and a splitter), and has an imaging function of performing imaging with the imaging device upon receiving an imaging instruction. Note that the machine tool device 600 has a connecting portion 300 not shown in FIG. Connector 300 will be described later in connection with FIG. The functional part 400 is attachable to and detachable from the connecting part 300 , the part that joins with the connecting part 300 is called a joint part 401 , and the part other than the joint part 401 is called a main body part 403 . The body portion 403 includes an action portion that causes the machine tool device 600 to perform a predetermined function. In this example, body portion 403 is cylindrical. However, the body portion 403 does not have to be cylindrical.

回転部材１０６が回転軸を中心として０度から３６０度の範囲で回転すると、一緒に、シャンク部２００、連結部３００、機能部４００とが回転し、固定部５００は回転しない。これにより、機能部４００は、光軸を中心として０度から３６０度の範囲で向きを変えることができる。つまり、０度から３６０度の範囲で向きを変えて撮像できる。なお、回転部材１０６の回転軸は、円柱形の回転部材１０６における中心線である。機能部４００の光軸は、回転部材１０６の回転軸の延長線と一致する。 When the rotating member 106 rotates about the rotation axis within a range of 0 to 360 degrees, the shank portion 200, the connecting portion 300, and the functional portion 400 rotate together, and the fixed portion 500 does not rotate. Thereby, the functional unit 400 can change its orientation within a range of 0 degrees to 360 degrees around the optical axis. In other words, it is possible to pick up images while changing the orientation within the range of 0 to 360 degrees. Note that the rotation axis of the rotating member 106 is the center line of the cylindrical rotating member 106 . The optical axis of functional unit 400 coincides with the extension of the rotation axis of rotating member 106 .

（固定部５００の概要）
工作機械用装置６００は、固定部５００を備える。固定部５００は、主軸１００（「工作機械の取り付け部」の例）に対して固定して取り付けられる。したがって、回転部材１０６が回転したときに、固定部５００は、シャンク部２００と連結部３００とを有する回転部６０１（図３参照）と一緒には回転しない。固定部５００の円筒形の支持部５０２は、回転部６０１が回転できるように支持するハウジングとして機能する。そのため、固定部５００は、回転部６０１の回転軸に沿ってみた場合に、回転部６０１を囲むように配置されている。 (Overview of fixed portion 500)
The machine tool device 600 includes a stationary part 500 . The fixed portion 500 is fixedly attached to the spindle 100 (an example of the “mounting portion of the machine tool”). Therefore, when the rotating member 106 rotates, the fixed part 500 does not rotate together with the rotating part 601 (see FIG. 3) having the shank part 200 and the coupling part 300 . A cylindrical support portion 502 of the fixed portion 500 functions as a housing that supports the rotating portion 601 so that it can rotate. Therefore, the fixed part 500 is arranged so as to surround the rotating part 601 when viewed along the rotation axis of the rotating part 601 .

（係止ブロック１０８の概要）
主軸１００の固定部５００は、円筒形の支持部５０２の側面から突き出た延長部５０８を有する。延長部５０８は、主軸１００の前カバー１０２から突き出た係止ブロック１０８に係止される（係わり合わせて止められる）。係止ブロック１０８は、主軸１００において回転しない部材である。係止ブロック１０８を、固定部、非回転部あるいは係止部と言ってもよい。延長部５０８と係止ブロック１０８によって、固定部５００の共回りが阻止される。つまり、固定部５００は、主軸１００（「工作機械の取り付け部」の例）に対して固定して取り付けられる。係止の手段については、図３に関連して説明する。 (Outline of locking block 108)
A fixed portion 500 of the main shaft 100 has an extension portion 508 protruding from a side surface of a cylindrical support portion 502 . The extension 508 is locked (engaged and locked) with a locking block 108 protruding from the front cover 102 of the main shaft 100 . Locking block 108 is a member that does not rotate on main shaft 100 . Locking block 108 may be referred to as a fixed portion, a non-rotating portion, or a locking portion. Extension 508 and locking block 108 prevent locking portion 500 from co-rotating. In other words, the fixed portion 500 is fixedly attached to the spindle 100 (an example of the “mounting portion of the machine tool”). Means of locking are described in connection with FIG.

また、係止ブロック１０８と延長部５０８には、電気的な接点手段が設けられる。この接点手段によって、信号線および給電線（電力線）が確保される。接点手段については、図３に関連して説明する。なお、この例における通信および電力供給は、ＰｏＥ（Power over Ethernet）の規格に従うものとする。ＰｏＥには、Ｅｔｈｅｒｎｅｔをベースとして、電力の供給を行える仕様が定められている。Ｅｔｈｅｒｎｅｔとは、有線ＬＡＮ（Local Area Network）の標準の一種である。 The locking block 108 and extension 508 are also provided with electrical contact means. Signal lines and feed lines (power lines) are secured by this contact means. Contact means are described in connection with FIG. The communication and power supply in this example shall comply with the PoE (Power over Ethernet) standard. PoE is based on the Ethernet, and has specifications that allow power to be supplied. Ethernet is a type of wired LAN (Local Area Network) standard.

（回転部位と非回転部位）
回転可能な部位と回転しない部位について整理しておく。回転部材１０６の回転に伴って、工作機械用装置６００のシャンク２０２と把持部２０４と機能部４００は、回転する。また、後述する工作機械用装置６００の連結部３００（図３参照）も回転する。シャンク２０２と把持部２０４と連結部３００と機能部４００のそれぞれ回転軸は、＃回転部材１０６＄の回転軸の延長線と一致する。一方、工作機械の前カバー１０２とハウジング１０４と係止ブロック１０８、工作機械用装置６００の固定部５００（円筒形の支持部５０２と延長部５０８）は、回転しない。 (rotating part and non-rotating part)
Organize the rotatable and non-rotatable parts. As the rotating member 106 rotates, the shank 202, the gripping portion 204, and the functional portion 400 of the machine tool device 600 rotate. In addition, a connecting portion 300 (see FIG. 3) of a machine tool device 600, which will be described later, also rotates. The rotation axes of the shank 202, the grip part 204, the connection part 300, and the function part 400 are aligned with the extension of the rotation axis of the # rotary member 106$. On the other hand, the machine tool front cover 102, housing 104, locking block 108, and the fixed part 500 (cylindrical support part 502 and extension part 508) of the machine tool device 600 do not rotate.

図示するように、機能部４００の径Ｄｙは、固定部５００の外径Ｄｘよりも短い。従って、工作機械用装置６００が主軸１００（「工作機械の取り付け部」の例）に取り付けられた状態で、回転部６０１（図３参照）の回転軸に沿った方向から見て、機能部４００の外周が、固定部５００の外周の内側に位置している。ここでいう固定部５００の外径Ｄｘは、具体的には円筒形の支持部５０２の外径であり、固定部５００の外周は、円筒形の支持部５０２の外周である。また、ここでいう機能部４００の径Ｄｙは、具体的には本体部４０３の径であり、機能部４００の外周は、本体部４０３の外周である。後述するように、機能部４００内に電気回路基板を設けるのではなく、固定部５００内に電気回路基板を設けるので、機能部４００を小型化することができる。 As illustrated, the diameter Dy of the functional portion 400 is shorter than the outer diameter Dx of the fixed portion 500 . Therefore, when the machine tool device 600 is attached to the main shaft 100 (an example of the "mounting portion of the machine tool"), the functional portion 400 is viewed from the direction along the rotation axis of the rotating portion 601 (see FIG. 3). is located inside the outer circumference of the fixed part 500 . The outer diameter Dx of the fixed portion 500 here is specifically the outer diameter of the cylindrical support portion 502 , and the outer circumference of the fixed portion 500 is the outer circumference of the cylindrical support portion 502 . The diameter Dy of the functional portion 400 here is specifically the diameter of the main body portion 403 , and the outer circumference of the functional portion 400 is the outer circumference of the main body portion 403 . As will be described later, since the electric circuit board is provided in the fixed portion 500 rather than in the functional portion 400, the functional portion 400 can be miniaturized.

図３は、主軸１００と工作機械用装置６００の取り付け機構および回転機構に関する断面図である。
主に、取り付け機構および回転機構を示し、電気的な構成および光学的な構成については省略している。工作機械用装置６００内の配線、電気部品および光学部品などについては、図４に関連して後述する。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the attachment mechanism and rotation mechanism of the spindle 100 and the machine tool device 600 .
The attachment mechanism and rotation mechanism are mainly shown, and the electrical and optical configurations are omitted. Wiring, electrical and optical components, etc. within the machine tool apparatus 600 are described below in connection with FIG.

（主軸１００の構成）
回転部材１０６は、ハウジング１０４によって回転可能に支持され、サーボモータの駆動によって回転する。前カバー１０２は、主軸１００の前端部に設けられ、ハウジング１０４を覆っている。回転部材１０６の前端は、前カバー１０２の穴から出ている。サーボモータで回転部材１０６を所定の回転角度に回転させることによって、機能部４００を所定の回転角度に合わせることができる。 (Structure of spindle 100)
The rotating member 106 is rotatably supported by the housing 104 and rotated by being driven by a servomotor. A front cover 102 is provided at the front end of the main shaft 100 and covers the housing 104 . A front end of the rotating member 106 protrudes from a hole in the front cover 102 . By rotating the rotating member 106 to a predetermined rotation angle with a servomotor, the functional part 400 can be adjusted to the predetermined rotation angle.

（回転部６０１）
工作機械用装置６００は、シャンク部２００と連結部３００からなる回転部６０１を備える。回転部６０１は、主軸１００（「工作機械の取り付け部」の例）に対して回転可能に取り付けられる。また、回転部６０１には、機能部４００が取り付けられている。したがって、機能部４００は、回転部６０１の回転とともに回転部６０１の回転方向と同じ方向に回転する。 (Rotating part 601)
A machine tool device 600 includes a rotating portion 601 composed of a shank portion 200 and a connecting portion 300 . The rotating portion 601 is rotatably attached to the main shaft 100 (an example of the “mounting portion of the machine tool”). Also, the functional portion 400 is attached to the rotating portion 601 . Accordingly, the functional portion 400 rotates in the same direction as the rotating portion 601 as the rotating portion 601 rotates.

具体的には、シャンク部２００は、回転部材１０６に固定されるシャンク２０２と工具交換装置につかまれる把持部２０４を備えている。連結部３００は、工具ホルダ取付ボルト３０２によってシャンク部２００に固定されている。連結部３００は、固定部５００の内側で、回転するように支持されている。 Specifically, the shank portion 200 includes a shank 202 that is fixed to the rotating member 106 and a gripper portion 204 that is gripped by the tool changer. The connecting portion 300 is fixed to the shank portion 200 with a tool holder mounting bolt 302 . The connecting portion 300 is supported inside the fixed portion 500 so as to rotate.

機能部４００は、ボルト４０２によって連結部３００に固定されている。したがって、機能部４００は、回転部６０１に対して着脱可能である。ボルト４０２よる固定方法以外の方法として、メカ機構のはめ込み機構によって機能部４００を着脱できるようにしてもよい。なお、連結部３００は、機能部４００と接する面に第３コネクタ３４０を有し、機能部４００は、第３コネクタ３４０と対峙する位置に第４コネクタ４４０を有する。機能部４００を連結部３００に固定すると、第３コネクタ３４０と第４コネクタ４４０が接合する。第３コネクタ３４０と第４コネクタ４４０は、いずれもＵＳＢ（Universal Serial Bus）用のコネクタである。第３コネクタ３４０と第４コネクタ４４０として、スプリングコネクタを用いてもよい。但し、接点パーツは、この例に限定されない。ＵＳＢの配線については、後述する。なお、第４コネクタ４４０と、ボルト４０２を通す穴は、接合部４０１に含まれる。 Functional portion 400 is fixed to connecting portion 300 by bolts 402 . Therefore, the functional section 400 is attachable to and detachable from the rotating section 601 . As a method other than the fixing method using the bolts 402, the functional unit 400 may be detachable by a fitting mechanism of a mechanical mechanism. The connecting portion 300 has a third connector 340 on a surface that contacts the functional portion 400 , and the functional portion 400 has a fourth connector 440 at a position facing the third connector 340 . When the functional part 400 is fixed to the connecting part 300, the third connector 340 and the fourth connector 440 are joined. Both the third connector 340 and the fourth connector 440 are connectors for USB (Universal Serial Bus). Spring connectors may be used as the third connector 340 and the fourth connector 440 . However, the contact parts are not limited to this example. USB wiring will be described later. The fourth connector 440 and the hole through which the bolt 402 is passed are included in the joint portion 401 .

（固定部５００）
工作機械用装置６００は、円筒形の支持部５０２と延長部５０８からなる固定部５００を備える。固定部５００の支持部５０２は、第１ベアリング５０４と第２ベアリング５０６によって、連結部３００を回転可能に支持する。つまり、支持部５０２は、機械要素として、回転する連結部３００を収容するハウジングに相当する。 (fixed part 500)
The machine tool device 600 comprises a fixed part 500 consisting of a cylindrical support part 502 and an extension part 508 . A support portion 502 of the fixed portion 500 rotatably supports the connecting portion 300 by a first bearing 504 and a second bearing 506 . That is, the support portion 502 corresponds to a housing that accommodates the rotating connecting portion 300 as a mechanical element.

固定部５００の延長部５０８には、円筒形の位置決め部５１０が設けられている。位置決め部５１０は、主軸１００の係止ブロック１０８に形成されている非回転部位１１０にはまり、装着時のガイドの役割を果たすと共に、固定部５００が回転しないように固定する。また、係止ブロック１０８は、延長部５０８と接する面に第１コネクタ１２０を有し、延長部５０８は、第１コネクタ１２０と対峙する位置に第２コネクタ５２０を有し、位置決め部５１０を非回転部位１１０に挿入すると、第１コネクタ１２０と第２コネクタ５２０が接合する。第１コネクタ１２０と第２コネクタ５２０は、いずれもＥｔｈｅｒｎｅｔ用のコネクタである。第１コネクタ１２０と第２コネクタ５２０として、スプリングコネクタを用いてもよい。但し、接点パーツは、この例に限定されない。詳しくは、図７に関連して後述する。 A cylindrical positioning portion 510 is provided on the extension portion 508 of the fixed portion 500 . The positioning part 510 fits into the non-rotating part 110 formed in the locking block 108 of the main shaft 100, serves as a guide during mounting, and fixes the fixing part 500 so that it does not rotate. In addition, locking block 108 has first connector 120 on the surface in contact with extension portion 508 , extension portion 508 has second connector 520 at a position facing first connector 120 , and positioning portion 510 is non-removable. When inserted into the rotating portion 110, the first connector 120 and the second connector 520 are joined. Both the first connector 120 and the second connector 520 are connectors for Ethernet. Spring connectors may be used as the first connector 120 and the second connector 520 . However, the contact parts are not limited to this example. Details will be described later with reference to FIG.

回転部材１０６が回転すると、回転部６０１（シャンク部２００と連結部３００）と機能部４００が一体として回転するが、係止ブロック１０８に係止されている固定部５００は、回転しない。 When the rotating member 106 rotates, the rotating portion 601 (the shank portion 200 and the connecting portion 300) and the functional portion 400 rotate together, but the fixed portion 500 locked to the locking block 108 does not rotate.

図４は、工作機械用装置６００内の配線、電気部品および光学部品に関する断面図である。
（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ配線の概要）
Ｅｔｈｅｒｎｅｔによる通信およびＰｏＥによる給電のための配線として、ＥｔｈｅｒｎｅｔケーブルとＥｔｈｅｒｎｅｔコネクタが使用される。ＥｔｈｅｒｎｅｔケーブルとＥｔｈｅｒｎｅｔコネクタの仕様は、規格として定められている。上述したように、第１コネクタ１２０および第２コネクタ５２０は、いずれもＥｔｈｅｒｎｅｔ用のコネクタであって、Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブルに接続している。第１コネクタ１２０および第２コネクタ５２０として、スプリングコネクタを用いてもよい。但し、接点パーツは、この例に限定されない。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the wiring, electrical and optical components within machine tool apparatus 600 .
(Outline of Ethernet wiring)
An Ethernet cable and an Ethernet connector are used as wiring for Ethernet communication and PoE power supply. Specifications of Ethernet cables and Ethernet connectors are defined as standards. As described above, the first connector 120 and the second connector 520 are both Ethernet connectors and are connected to Ethernet cables. Spring connectors may be used as the first connector 120 and the second connector 520 . However, the contact parts are not limited to this example.

本実施形態の第２コネクタ５２０は、８本の接点ピンを備えたオスのコネクタである。第１コネクタ１２０は、８個の接点穴を備えたメスのコネクタである。工作機械用装置６００が工具交換装置によって主軸１００に近づけられるとき、第２コネクタ５２０と第１コネクタ１２０は、各接点ピンが各接点穴にはまるように接近する。工作機械用装置６００が主軸１００に装着されると、第２コネクタ５２０と第１コネクタ１２０は連結する。ここでは、８ピンのコネクタの例を示すが、９以上のピン数のコネクタを用いてもよいし、７以下のピン数のコネクタを用いてもよい。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信及びＰｏＥは、最低限４線で実現可能であるので、４以上のピン数のコネクタを採用することができる。例えば、４ピンのコネクタを用いてもよい。 The second connector 520 of this embodiment is a male connector with eight contact pins. The first connector 120 is a female connector with eight contact holes. When the machine tool device 600 is brought closer to the spindle 100 by the tool changer, the second connector 520 and the first connector 120 are brought closer so that each contact pin fits into each contact hole. When the machine tool device 600 is attached to the spindle 100, the second connector 520 and the first connector 120 are connected. Here, an example of an 8-pin connector is shown, but a connector with 9 or more pins may be used, or a connector with 7 or less pins may be used. Since Ethernet communication and PoE can be realized with at least four lines, connectors with four or more pins can be used. For example, a 4-pin connector may be used.

工作機械側の第１コネクタ１２０がメスのコネクタであれば、金屑などの異物が引っ掛かりにくいという面がある。ただし、オスとメスの関係が逆でもよい。つまり、第２コネクタ５２０が、８個の接点穴を備えたメスのコネクタであり、第１コネクタ１２０が、８本の接点ピンを備えたオスのコネクタであってもよい。接点ピンと接点穴は、電力端子と通信端子の機能を備える。Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブルは、給電線（電力線）と通信線を含み、Ｅｔｈｅｒｎｅｔコネクタに含まれる接点は、給電線（電力線）に接続する給電端子（電力端子）および通信線に接続する通信端子として機能する。 If the first connector 120 on the machine tool side is a female connector, there is an aspect that foreign matter such as metal chips are less likely to get caught. However, the relationship between males and females may be reversed. That is, the second connector 520 may be a female connector with eight contact holes and the first connector 120 may be a male connector with eight contact pins. The contact pins and contact holes have the functions of power terminals and communication terminals. An Ethernet cable includes a feeder line (power line) and a communication line, and the contacts included in the Ethernet connector function as a feeder terminal (power terminal) connected to the feeder line (power line) and a communication terminal connected to the communication line.

この配線によって、主軸１００側のＰＳＥ（Power sourcing equipment）モジュールと機能部４００側のＰＤ（Powered device）モジュールが電気的に接続することになる。ＰＳＥとは、ＰｏＥにおける給電機器を指す。この例では、主軸１００がＰＳＥである。ＰＳＥモジュールは、ＰＳＥの給電機能および通信機能を実現するための電気回路である。ＰＤとは、ＰｏＥにおける受電機器を指す。この例では、工作機械用装置６００がＰＤである。ＰＤモジュールは、ＰＤの受電機能および通信機能を実現するための電気回路である。ＰＳＥモジュールとＰＤモジュールについては、図７に関連して後述する。 This wiring electrically connects a PSE (Power sourcing equipment) module on the spindle 100 side and a PD (Powered device) module on the functional unit 400 side. PSE refers to power supply equipment in PoE. In this example, spindle 100 is the PSE. A PSE module is an electric circuit for realizing the power supply function and communication function of the PSE. PD refers to a power receiving device in PoE. In this example, machine tool device 600 is a PD. A PD module is an electric circuit for realizing the power receiving function and communication function of the PD. The PSE module and PD module are described below in connection with FIG.

ＰＳＥモジュールとつながるＥｔｈｅｒｎｅｔケーブル１２２は、係止ブロック１０８の内部を通って第１コネクタ１２０に接続している。第１コネクタ１２０と接合する第２コネクタ５２０に接続するＥｔｈｅｒｎｅｔケーブル５２１は、配線路５２３を通って電気回路基板５４４の内部へつながる。このように、固定部５００は、主軸１００（「工作機械の取り付け部」の例）とつながるＥｔｈｅｒｎｅｔケーブル５２１（給電線を含む）を配置する。 An Ethernet cable 122 that connects to the PSE module passes through the interior of locking block 108 and connects to first connector 120 . An Ethernet cable 521 connected to a second connector 520 connected to the first connector 120 is connected to the inside of an electric circuit board 544 through a wiring path 523 . In this way, the fixed part 500 arranges the Ethernet cable 521 (including the feeder line) connected to the spindle 100 (an example of the "mounting part of the machine tool").

Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル５２１に含まれる各伝送線は、電気回路基板５４４内のＰＤモジュールに接続する。したがって、主軸１００の第１コネクタ１２０と工作機械用装置６００の第２コネクタ５２０とが接合すると、ＰＤモジュールとＰＳＥモジュールが電気的に接続される。これにより、ＰＳＥモジュールはＰＤモジュールを検出し、ＰＳＥモジュールとＰＤモジュールにおける初期化動作が行われ、ＰＳＥモジュールとＰＤモジュールの間で電力供給と通信が可能になる。 Each transmission line included in Ethernet cable 521 connects to a PD module in electrical circuit board 544 . Therefore, when the first connector 120 of the spindle 100 and the second connector 520 of the machine tool device 600 are joined together, the PD module and the PSE module are electrically connected. This allows the PSE module to detect the PD module, perform initialization operations in the PSE module and the PD module, and enable power supply and communication between the PSE module and the PD module.

（ＵＳＢ配線の概要）
電気回路基板５４４と撮像ユニット４４６の間で、ＵＳＢによる通信および給電のための配線として、ＵＳＢケーブルとＵＳＢコネクタが使用される。具体的には、ＵＳＢケーブル５２５、第３コネクタ３４０、第４コネクタ４４０およびＵＳＢケーブル４４５を介して電気回路基板５４４と撮像ユニット４４６が接続される。ＵＳＢケーブルとＵＳＢコネクタの仕様は、規格として定められている。第３コネクタ３４０と第４コネクタ４４０は、いずれもＵＳＢ用のコネクタであって、ＵＳＢケーブルに接続している。第３コネクタ３４０と第４コネクタ４４０として、スプリングコネクタを用いてもよい。但し、接点パーツは、この例に限定されない。また、図４に示していないが、同軸落射照明４５４およびリング照明４５６も、ＵＳＢケーブル５２５、第３コネクタ３４０、第４コネクタ４４０およびＵＳＢケーブル４４５を介して電気回路基板５４４と接続する。このように、機能部４００は、ＵＳＢケーブル５２５、第３コネクタ３４０、第４コネクタ４４０およびＵＳＢケーブル４４５による通信路を介して、電気回路基板５４４と接続する。 (Overview of USB wiring)
A USB cable and a USB connector are used as wiring for USB communication and power supply between the electric circuit board 544 and the imaging unit 446 . Specifically, the electric circuit board 544 and the imaging unit 446 are connected via the USB cable 525 , the third connector 340 , the fourth connector 440 and the USB cable 445 . Specifications of USB cables and USB connectors are defined as standards. Both the third connector 340 and the fourth connector 440 are USB connectors and are connected to USB cables. Spring connectors may be used as the third connector 340 and the fourth connector 440 . However, the contact parts are not limited to this example. Although not shown in FIG. 4 , the coaxial epi-illumination 454 and the ring illumination 456 are also connected to the electric circuit board 544 via the USB cable 525 , the third connector 340 , the fourth connector 440 and the USB cable 445 . In this way, functional unit 400 is connected to electric circuit board 544 via a communication path of USB cable 525 , third connector 340 , fourth connector 440 and USB cable 445 .

第３コネクタ３４０と第４コネクタ４４０は、どちらがオスでどちらがメスでもよい。但し、接点ピンと接点穴の数は、ＵＳＢの規格で定まる。また、ＵＳＢケーブルは、給電線（電力線）と通信線を含み、ＵＳＢコネクタに含まれる接点は、給電線（電力線）に接続する給電端子（電力端子）および通信線に接続する通信端子として機能する。 Either of the third connector 340 and the fourth connector 440 may be male and either may be female. However, the number of contact pins and contact holes is determined by the USB standard. In addition, the USB cable includes a power supply line (power line) and a communication line, and the contacts included in the USB connector function as a power supply terminal (power terminal) connected to the power supply line (power line) and a communication terminal connected to the communication line. .

（ケーブル収容部５２６）
固定部５００は、ケーブル収容部５２６を備える。ケーブル収容部５２６は、電気回路基板５４４と第３コネクタ３４０を結ぶ配線の経路中にある。ケーブル収容部５２６は、固定部５００における回転部６０１との境に回転部６０１の回転軸を中心とする環状空間を形成する（図５、図６参照）。ケーブル収容部５２６は、複数周巻かれたＵＳＢケーブル５２５を収容する。図５に関連して後述するように、ＵＳＢケーブル５２５の複数の周回に、余裕も持たせている。つまり、ケーブル収容部５２６では、回転部６０１の回転角に応じて、複数周巻かれたＵＳＢケーブル５２５の形状を変えられるように、隙間が開けられている。 (Cable housing portion 526)
The fixed portion 500 includes a cable housing portion 526 . The cable accommodating portion 526 is located in the wiring path connecting the electric circuit board 544 and the third connector 340 . The cable accommodating portion 526 forms an annular space around the rotation axis of the rotating portion 601 at the boundary of the fixed portion 500 and the rotating portion 601 (see FIGS. 5 and 6). The cable accommodating portion 526 accommodates the USB cable 525 wound multiple times. A margin is also provided for multiple turns of the USB cable 525, as described below in connection with FIG. That is, in the cable accommodating portion 526 , a gap is provided so that the shape of the USB cable 525 wound multiple times can be changed according to the rotation angle of the rotating portion 601 .

（巻付部３０４）
連結部３００は、掴持部３０６を有する巻付部３０４を備える。ケーブル収容部５２６から連結部３００の内部へつながるＵＳＢケーブル５２５の途中箇所が、連結部３００の掴持部３０６に掴持される（つかんだ状態で保持される）。掴持部３０６は、ケーブル収容部５２６と一体の環状空間を形成する巻付部３０４内に設けられており、回転部６０１の一部として回転する。これにより、掴持部３０６は、ＵＳＢケーブル５２５の途中箇所を円状に移動させるように働く。掴持部３０６に固定されているＵＳＢケーブル５２５の先は、巻付部３０４から前方向につながる配線路３２４を通って、連結部３００の端面に設けられた第３コネクタ３４０に接続している。ケーブル収容部５２６、掴持部３０６および巻付部３０４の詳細については、図５及び図６に関連して後述する。 (Winding portion 304)
Coupling portion 300 comprises a winding portion 304 having a gripping portion 306 . A midpoint of the USB cable 525 leading from the cable accommodating portion 526 to the inside of the connecting portion 300 is gripped by the gripping portion 306 of the connecting portion 300 (held in a gripped state). The gripping portion 306 is provided inside the winding portion 304 forming an annular space integral with the cable housing portion 526 and rotates as a part of the rotating portion 601 . As a result, the gripping portion 306 acts to move the midpoint of the USB cable 525 circularly. The end of the USB cable 525 fixed to the grip portion 306 is connected to the third connector 340 provided on the end surface of the connecting portion 300 through the wiring path 324 leading forward from the winding portion 304 . . Details of the cable housing portion 526, the gripping portion 306 and the wrapping portion 304 are described below in connection with FIGS.

第３コネクタ３４０と接合する第４コネクタ４４０に接続しているＵＳＢケーブル４４５は、配線路４２５を通って撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４およびリング照明４５６につながる。 A USB cable 445 connected to a fourth connector 440 that joins with the third connector 340 leads to an imaging unit 446 , coaxial epi-illumination 454 and ring illumination 456 through wiring path 425 .

（光学部品）
機能部４００は、光学部品として、撮像ユニット４４６とレンズ４４８を有する。撮像ユニット４４６は、受光を映像化するイメージセンサ（例えば、ＣＭＯＳ）を備える。レンズ４４８は、例えばテレセントリックレンズである。機能部４００の先端には、ボルト４５２によってレンズカバー４５０が取り付けられている。機能部４００には、さらに同軸落射照明４５４とリング照明４５６が設けられている。同軸落射照明４５４とリング照明４５６のいずれか一方または両方が撮像の際に発光する。撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４およびリング照明４５６は、ＵＳＢで供給される電力によって動作する。このように、機能部４００の一例としては、撮像素子（ＣＭＯＳ）とレンズとを含む撮像部であり、いわゆるカメラである。 (optical parts)
The functional unit 400 has an imaging unit 446 and a lens 448 as optical components. The imaging unit 446 includes an image sensor (eg, CMOS) that visualizes the received light. Lens 448 is, for example, a telecentric lens. A lens cover 450 is attached to the tip of the functional portion 400 with a bolt 452 . The functional unit 400 is further provided with a coaxial epi-illumination 454 and a ring illumination 456 . Either or both of the coaxial epi-illumination 454 and the ring illumination 456 emit light during imaging. The imaging unit 446, coaxial epi-illumination 454 and ring illumination 456 are powered by USB power. As described above, an example of the functional unit 400 is an imaging unit including an imaging device (CMOS) and a lens, which is a so-called camera.

上述のように、本実施形態では、機能部４００内に電気回路基板５４４を設けるのではなく、固定部５００内に電気回路基板５４４を設ける。したがって、機能部４００を小型化することができる。 As described above, in the present embodiment, the electric circuit board 544 is provided inside the fixed portion 500 rather than inside the functional portion 400 . Therefore, the functional unit 400 can be miniaturized.

図５は、回転角度０度におけるケーブル収容部５２６と巻付部３０４の断面図である。図５は、主軸１００側から見たケーブル収容部５２６と巻付部３０４の断面を示している。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the cable housing portion 526 and the winding portion 304 at a rotation angle of 0 degrees. FIG. 5 shows a cross section of the cable accommodating portion 526 and the winding portion 304 as seen from the main shaft 100 side.

（ケーブル収容部５２６）
ケーブル収容部５２６は、上述したように、固定部５００における回転部６０１との境に回転部６０１の回転軸を中心とする環状空間を形成する。ケーブル収容部５２６は、複数周（この例では５周）巻かれたＵＳＢケーブル５２５を収容する。固定部５００に設けられたケーブル収容部５２６の空間は、ＵＳＢケーブル５２５をおよそ１０周程度収容できるだけの幅を有している。つまり、ＵＳＢケーブル５２５の複数の周回に、余裕の空間も持たせている。 (Cable housing portion 526)
As described above, the cable accommodating portion 526 forms an annular space around the rotation axis of the rotating portion 601 at the boundary between the fixed portion 500 and the rotating portion 601 . The cable accommodating portion 526 accommodates the USB cable 525 wound multiple times (five times in this example). The space of the cable accommodating portion 526 provided in the fixed portion 500 has a width sufficient to accommodate the USB cable 525 about ten turns. In other words, the plurality of turns of the USB cable 525 are provided with extra space.

（巻付部３０４）
連結部３００に設けられた巻付部３０４は、ケーブル収容部５２６の空間と隔ての無い環状の空間を形成している。巻付部３０４の空間には、ＵＳＢケーブル５２５を１周収容できる。巻付部３０４に設けられている掴持部３０６は、ＵＳＢケーブル５２５の途中箇所を掴持する。ケーブル収容部５２６は回転しないが、巻付部３０４は回転部６０１の一部として回転する。したがって、回転部６０１と機能部４００が３６０度回転すると、掴持部３０６は円上を一周する。 (Winding portion 304)
The winding portion 304 provided in the connecting portion 300 forms an annular space that is not separated from the space of the cable accommodating portion 526 . The space of the winding portion 304 can accommodate the USB cable 525 for one turn. A gripping portion 306 provided on the winding portion 304 grips a midpoint of the USB cable 525 . Cable housing portion 526 does not rotate, but winding portion 304 rotates as part of rotating portion 601 . Therefore, when the rotating portion 601 and the functional portion 400 rotate 360 degrees, the gripping portion 306 makes a full circle.

（ＵＳＢケーブル５２５の形状）
固定部５００の配線路５２７側から連結部３００の配線路３２４側への流れに沿って、ＵＳＢケーブル５２５の形状について説明する。配線路５２７から入ってきたＵＳＢケーブル５２５は、空間内の外側から内側に向かってケーブル収容部５２６内を５周めぐる。ＵＳＢケーブル５２５は、ケーブル収容部５２６内において余裕を持ってたわむことができる。５周まわって巻付部３０４内に移った箇所が、掴持部３０６で掴持される。その先は、向きを変えて配線路３２４の中を通って、第３コネクタ３４０につながる。 (Shape of USB cable 525)
The shape of the USB cable 525 will be described along the flow from the wiring path 527 side of the fixing portion 500 to the wiring path 324 side of the connecting portion 300 . The USB cable 525 coming in from the wiring path 527 goes around the inside of the cable accommodating portion 526 five times from the outside to the inside of the space. The USB cable 525 can be bent in the cable accommodating portion 526 with sufficient margin. A portion that has been moved into the winding portion 304 after making five turns is gripped by the gripping portion 306 . The other end changes direction, passes through the wiring path 324 , and is connected to the third connector 340 .

（回転角度０度）
図５に示すように、掴持部３０６が配線路５２７からの入口に最も寄っているときに、回転角度は０度であるものとする。回転角度が０度の場合、ケーブル収容部５２６内のＵＳＢケーブル５２５が外寄りに位置しており、巻付部３０４内にＵＳＢケーブル５２５が巻き付けられていない。 (rotation angle 0 degrees)
As shown in FIG. 5, it is assumed that the rotation angle is 0 degree when the gripping portion 306 is closest to the entrance from the wiring path 527 . When the rotation angle is 0 degrees, the USB cable 525 inside the cable housing portion 526 is located on the outer side, and the USB cable 525 is not wound inside the winding portion 304 .

（反時計方向の回転）
回転部６０１と機能部４００が主軸１００側から見て反時計方向へ回ると、回転角度が増加するものとする。回転角度が増加すると、掴持部３０６が反時計方向に回り、ケーブル収容部５２６内のＵＳＢケーブル５２５を内側へ引っ張る。そして、引っ張られたＵＳＢケーブル５２５が巻付部３０４に巻き付けられる。その分、ケーブル収容部５２６内のＵＳＢケーブル５２５が短くなるので、全体として内側に引き寄せられる。 (counterclockwise rotation)
It is assumed that the rotational angle increases as the rotating portion 601 and the functional portion 400 rotate counterclockwise when viewed from the spindle 100 side. As the rotation angle increases, the gripping portion 306 rotates counterclockwise and pulls the USB cable 525 inside the cable housing portion 526 inward. Then, the pulled USB cable 525 is wound around the winding portion 304 . Since the USB cable 525 in the cable accommodating portion 526 is correspondingly shortened, it is drawn inward as a whole.

（回転角度１８０度）
図示していないが、回転角度が１８０度になると、掴持部３０６は、０度の場合と反対の右側まで移動する。したがって、掴持部３０６に半周だけＵＳＢケーブル５２５が巻き付く。このとき、図４に示した第３コネクタ３４０、第４コネクタ４４０、配線路４２５およびＵＳＢケーブル４４５は、図４の右側に移る。 (rotation angle 180 degrees)
Although not shown, when the rotation angle reaches 180 degrees, the gripping part 306 moves to the right, which is opposite to the case of 0 degrees. Therefore, the USB cable 525 is wound around the gripping portion 306 by a half turn. At this time, the third connector 340, the fourth connector 440, the wiring path 425 and the USB cable 445 shown in FIG. 4 move to the right side in FIG.

（回転角度３６０度）
図６は、回転角度３６０度におけるケーブル収容部５２６と巻付部３０４の断面図である。
回転角度が３６０度になると、第３コネクタ３４０、第４コネクタ４４０、配線路４２５およびＵＳＢケーブル４４５は、図４と同様に元の左側に戻る。このとき、巻付部３０４には、ＵＳＢケーブル５２５が１周巻き付けられている。また、ケーブル収容部５２６内のＵＳＢケーブル５２５は、内側に寄る。ＵＳＢケーブル５２５はゆとりを持って巻かれているので、回転部６０１が回転しても、ＵＳＢケーブル５２５のいずれの部位にも過度な張力は生じない。 (rotation angle 360 degrees)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the cable housing portion 526 and the winding portion 304 at a rotation angle of 360 degrees.
When the rotation angle reaches 360 degrees, the third connector 340, the fourth connector 440, the wiring path 425 and the USB cable 445 return to the original left side as in FIG. At this time, the USB cable 525 is wound around the winding portion 304 once. In addition, the USB cable 525 inside the cable accommodating portion 526 is moved inward. Since the USB cable 525 is loosely wound, no excessive tension is applied to any part of the USB cable 525 even when the rotating part 601 rotates.

（時計方向の回転）
回転部６０１と機能部４００を主軸１００側から見て時計方向に回転させて、回転角度が減少する場合には、掴持部３０６が時計方向に回り、ＵＳＢケーブル５２５をケーブル収容部５２６内へ押し込む。そのため、巻付部３０４に巻き付く部分は短くなり、その分ケーブル収容部５２６に収容される部分が長くなる。その結果、ケーブル収容部５２６の中のＵＳＢケーブル５２５は、元のように外側へ寄る。このように、回転部６０１と機能部４００を（主軸１００側から見て）時計方向に回転させるときにも、ＵＳＢケーブル５２５に過度な負荷はかからない。 (clockwise rotation)
When the rotating portion 601 and the functional portion 400 are rotated clockwise as viewed from the main shaft 100 side and the rotation angle is decreased, the gripping portion 306 rotates clockwise to insert the USB cable 525 into the cable housing portion 526. push in. Therefore, the portion wound around the winding portion 304 is shortened, and the portion accommodated in the cable accommodating portion 526 is correspondingly lengthened. As a result, the USB cable 525 inside the cable housing portion 526 is pushed outward as before. In this way, even when the rotating portion 601 and the functional portion 400 are rotated clockwise (as viewed from the spindle 100 side), the USB cable 525 is not subjected to excessive load.

（ケーブル収容部５２６の働き）
ケーブル収容部５２６は、図５に示したように、複数周巻かれたＵＳＢケーブル５２５に隙間を開けているので、図６に示したように、回転部６０１の回転角に応じて複数周巻かれたＵＳＢケーブル５２５の形状を変えられる。したがって、ＵＳＢケーブル５２５に無理な力を加えることなく、回転部６０１と機能部４００を０度から３６０度の範囲で回転させることが可能となる。なお、回転部６０１と機能部４００が回転しても、配線路５２７内のＵＳＢケーブル５２５と配線路３２４内のＵＳＢケーブル５２５と配線路４２５内のＵＳＢケーブル４４５は、形を変えない。回転に伴って形状が変わるのは、ＵＳＢケーブル５２５のうちケーブル収容部５２６と巻付部３０４に含まれる部分だけである。 (Function of Cable Accommodating Portion 526)
As shown in FIG. 5, the cable accommodating portion 526 has a gap in the USB cable 525 that is wound a plurality of turns. Therefore, as shown in FIG. The shape of the separated USB cable 525 can be changed. Therefore, it is possible to rotate the rotating portion 601 and the functional portion 400 within a range of 0 degrees to 360 degrees without applying excessive force to the USB cable 525 . Note that even if the rotating portion 601 and the functional portion 400 rotate, the USB cable 525 in the wiring path 527, the USB cable 525 in the wiring path 324, and the USB cable 445 in the wiring path 425 do not change their shapes. Only the portion of the USB cable 525 included in the cable housing portion 526 and the winding portion 304 changes its shape as it rotates.

図７は、主軸１００および工作機械用装置６００に含まれる電気回路の構成図である。
（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ配線（伝送路））
上述の通り、主軸１００がＰＳＥであり、ＰＳＥモジュール７６０を有する。ＰＳＥモジュール７６０は、ＰＳＥの給電機能および通信機能を実現するための電気回路である。また、工作機械用装置６００がＰＤであり、ＰＤモジュール５６０を有する。ＰＤモジュール５６０は、ＰＤの受電機能および通信機能を実現するための電気回路である。ＰＳＥモジュール７６０とＰＤモジュール５６０は、上述の配線（Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル１２２、第１コネクタ１２０、第２コネクタ５２０およびＥｔｈｅｒｎｅｔケーブル５２１によって接続する。この配線を通じて、ＰＳＥモジュール７６０とＰＤモジュール５６０の間の双方向の通信と、ＰＳＥモジュール７６０からＰＤモジュール５６０への電力供給が行われる。各Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブルの伝送線数および各コネクタのピン数は、同一である。伝送線数およびピン数は、例えば８本である。ただし、９本以上でもよいし、７本以下でもよい。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信及びＰｏＥの規格によれば、４本以上であればよい。なお、図７では、便宜的に太線で示した給電線と細線で示した通信線の２本のみを描いているが、実装としてはそれ以上の数の伝送線を有している。 FIG. 7 is a configuration diagram of an electric circuit included in the spindle 100 and the machine tool device 600. As shown in FIG.
(Ethernet wiring (transmission line))
As mentioned above, spindle 100 is a PSE and has PSE module 760 . The PSE module 760 is an electric circuit for realizing the PSE power supply function and communication function. The machine tool device 600 is a PD and has a PD module 560 . The PD module 560 is an electric circuit for realizing the power receiving function and communication function of the PD. The PSE module 760 and PD module 560 are connected by the above wiring (Ethernet cable 122, first connector 120, second connector 520 and Ethernet cable 521). and power supply from the PSE module 760 to the PD module 560. The number of transmission lines of each Ethernet cable and the number of pins of each connector are the same. However, the number may be 9 or more, or may be 7 or less.According to the Ethernet communication and PoE standards, the number may be 4 or more.In addition, in FIG. , and only two communication lines indicated by thin lines are drawn, but as an implementation, more transmission lines are provided.

（ＰＳＥモジュール７６０）
ＰＳＥモジュール７６０は、通信回路７６２と給電回路７６４を備える。通信回路７６２は、主にＥｔｈｅｒｎｅｔ通信の規格に従って通信の制御を行う。通信回路７６２は、通信線を介して外部装置７０３（例えば、情報処理装置）に接続している。給電回路７６４は、主にＰｏＥの規格に従って給電の制御を行う。給電回路７６４は、給電線（電力線）を介して外部電源７０１に接続している。 (PSE module 760)
PSE module 760 comprises communication circuitry 762 and power supply circuitry 764 . The communication circuit 762 mainly controls communication according to the Ethernet communication standard. The communication circuit 762 is connected to an external device 703 (for example, an information processing device) via a communication line. The power supply circuit 764 mainly controls power supply according to the PoE standard. The power supply circuit 764 is connected to the external power supply 701 via a power supply line (power line).

（ＰＤモジュール５６０）
ＰＤモジュール５６０は、通信回路５６２と受電回路５６４を備える。通信回路５６２は、主にＥｔｈｅｒｎｅｔ通信の規格に従って通信の制御を行う。受電回路５６４は、主にＰｏＥの規格に従って受電の制御を行う。ＰＤモジュール５６０は、固定部５００の電気回路基板５４４に設けられている。 (PD module 560)
PD module 560 includes communication circuitry 562 and power receiving circuitry 564 . The communication circuit 562 mainly controls communication according to the Ethernet communication standard. The power receiving circuit 564 controls power reception mainly in accordance with the PoE standard. The PD module 560 is provided on the electric circuit board 544 of the fixed part 500 .

（電気回路基板５４４）
電気回路基板５４４には、ＰＤモジュール５６０の他に、電源回路５８０とメイン回路５７０が設けられている。電源回路５８０は、ＰｏＥによって得られた電源電圧を、メイン回路５７０用の電源電圧に変換して、メイン回路５７０に供給する。さらに電源回路５８０は、ＰｏＥによって得られた電源電圧を、ＵＳＢの電源電圧に変換して、ＵＳＢケーブル５２５の給電線へ出力する。メイン回路５７０は、ＣＰＵ５７２とメモリ５７４を備え、機能部４００の機能（例えば、リモートコントロールに応じたワークの撮影）を実現するための制御処理を行う。メイン回路５７０（電気回路の例）は、ＵＳＢケーブル５２５と第３コネクタ３４０による通信路を介して、機能部４００と接続する。 (Electric circuit board 544)
The electric circuit board 544 is provided with a power supply circuit 580 and a main circuit 570 in addition to the PD module 560 . The power supply circuit 580 converts the power supply voltage obtained by PoE into a power supply voltage for the main circuit 570 and supplies the power supply voltage to the main circuit 570 . Furthermore, the power supply circuit 580 converts the power supply voltage obtained by PoE into a USB power supply voltage, and outputs it to the power supply line of the USB cable 525 . The main circuit 570 includes a CPU 572 and a memory 574, and performs control processing for realizing the functions of the functional unit 400 (for example, photographing of a work according to remote control). A main circuit 570 (an example of an electric circuit) is connected to the functional section 400 via a communication path formed by the USB cable 525 and the third connector 340 .

（電力の流れ）
工作機械用装置６００が主軸１００に取り付けられると、主軸１００のＰＳＥモジュール７６０が工作機械用装置６００のＰＤモジュール５６０を検出し、ＰＳＥモジュール７６０とＰＤモジュール５６０において所定の初期化動作が行われる。その後、ＰＳＥモジュール７６０からＰＤモジュール５６０への電力供給が開始される。ＰＳＥモジュール７６０の給電回路７６４は、外部電源７０１から電力を得て、ＰｏＥの規格に従った直流電力を上記の配線（伝送路）を通じて出力する。ＰＤモジュール５６０は、上記の配線を通じて、上記の直流電力を入力する。電源回路５８０は、受電回路５６４から直流電力を受けて、メイン回路５７０と撮像ユニット４４６と同軸落射照明４５４とリング照明４５６へそれぞれに適合した直流電力を分配する。つまり、電源回路５８０は、機能部４００内に含まれる各装置内モジュールにおいて必要な電力を供給する。このように、機能部４００は、固定部５００に配置されたＥｔｈｅｒｎｅｔケーブル５２１（給電線を含む）および固定部５００と連結部３００に配置されたＵＳＢケーブル５２５（給電線を含む）を介して電力供給を受ける。 (power flow)
When machine tool device 600 is attached to spindle 100, PSE module 760 of spindle 100 detects PD module 560 of machine tool device 600, and PSE module 760 and PD module 560 perform predetermined initialization operations. After that, power supply from the PSE module 760 to the PD module 560 is started. The power supply circuit 764 of the PSE module 760 obtains power from the external power supply 701 and outputs DC power according to the PoE standard through the above wiring (transmission path). The PD module 560 receives the DC power through the wiring. The power supply circuit 580 receives DC power from the power receiving circuit 564 and distributes the DC power to the main circuit 570, the imaging unit 446, the coaxial epi-illumination 454, and the ring illumination 456, respectively. That is, the power supply circuit 580 supplies necessary power to each internal module included in the functional unit 400 . In this way, the functional unit 400 receives power through the Ethernet cable 521 (including the feeder line) arranged on the fixed unit 500 and the USB cable 525 (including the feeder line) arranged between the fixed unit 500 and the connecting unit 300 . receive supply.

（通信の流れ）
工作機械用装置６００は、外部装置７０３から撮像指示の信号を受けて、それに応じて撮像した画像データを外部装置７０３へ送る。具体的には、ＰＳＥモジュール７６０の通信回路７６２は、外部装置７０３から受信した撮像指示の信号を上記の配線（伝送路）を用いてＰＤモジュール５６０へ送信する。ＰＤモジュール５６０の通信回路５６２が撮像指示の信号を受信すると、撮像指示の信号をメイン回路５７０のＣＰＵ５７２へ渡す。メイン回路５７０は、外部装置７０３からの撮影指示に応じて、ＵＳＢを介して機能部４００の撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４およびリング照明４５６を制御して撮像および照明（機能の例）を行い、撮像ユニット４４６から画像データを得る。メイン回路５７０の動作は、メモリ５７４に記憶されているプログラムをＣＰＵ５７２が逐次実行することによって実現される。メイン回路５７０は、画像データをＰＤモジュール５６０から外部装置７０３へ送信させる。このとき、ＰＤモジュール５６０の通信回路５６２は、上記の配線を用いて画像データをＰＳＥモジュール７６０へ送信する。ＰＳＥモジュール７６０の通信回路７６２は、画像データを受信して、外部装置７０３へ送信する。 (Communication flow)
The machine tool device 600 receives an image pickup instruction signal from the external device 703 and sends image data picked up in response to the signal to the external device 703 . Specifically, the communication circuit 762 of the PSE module 760 transmits the imaging instruction signal received from the external device 703 to the PD module 560 using the wiring (transmission path) described above. When the communication circuit 562 of the PD module 560 receives the imaging instruction signal, it transfers the imaging instruction signal to the CPU 572 of the main circuit 570 . The main circuit 570 controls the imaging unit 446, the coaxial epi-illumination 454, and the ring illumination 456 of the functional unit 400 via USB according to the imaging instruction from the external device 703 to perform imaging and illumination (example of functions). , obtain image data from the imaging unit 446 . The operation of the main circuit 570 is realized by the CPU 572 sequentially executing programs stored in the memory 574 . The main circuit 570 causes the image data to be transmitted from the PD module 560 to the external device 703 . At this time, the communication circuit 562 of the PD module 560 transmits the image data to the PSE module 760 using the wiring described above. A communication circuit 762 of the PSE module 760 receives the image data and transmits it to the external device 703 .

上述のように、固定部５００に備えられるメイン回路５７０（電気回路の例）は、外部（例えば、外部装置７０３）とデータのやり取りが可能である。主軸１００（「工作機械の取り付け部」の例）は、外部（例えば、外部装置７０３）とデータのやり取りが可能なメイン回路５７０（電気回路の例）を備える工作機械用装置６００の固定部５００を固定して取り付ける（図２参照）。 As described above, the main circuit 570 (an example of an electric circuit) provided in the fixed part 500 can exchange data with the outside (for example, the external device 703). The spindle 100 (an example of a “mounting portion of a machine tool”) is a fixed portion 500 of a machine tool device 600 having a main circuit 570 (an example of an electric circuit) capable of exchanging data with the outside (for example, an external device 703). fixedly installed (see Figure 2).

さらに、機能部４００は、メイン回路５７０（電気回路の例）に接続し、メイン回路５７０（電気回路の例）によって制御され、撮像や照明などの機能を実行可能である。主軸１００（「工作機械の取り付け部」の例）は、メイン回路５７０（電気回路の例）によって制御される機能が実行可能な工作機械用装置６００の機能部４００を一体として回転させる工作機械用装置６００の回転部６０１を回転可能に取り付ける（図２参照）。 Furthermore, the functional unit 400 is connected to a main circuit 570 (an example of an electric circuit), is controlled by the main circuit 570 (an example of an electric circuit), and can perform functions such as imaging and illumination. The spindle 100 (an example of a “mounting portion of a machine tool”) is for a machine tool that integrally rotates a functional portion 400 of a machine tool device 600 capable of executing functions controlled by a main circuit 570 (an example of an electric circuit). A rotatable portion 601 of the device 600 is rotatably mounted (see FIG. 2).

図８は、交換可能な機能部４００を示す図である。
機能部４００ａは、長さＬａと最大径Ｄａのレンズ４４８ａを備える撮像装置であって、本体部４０３ａの長さがＬ１で表され、本体部４０３ａの径（直径）がＤ１で表される。機能部４００ａは、ボルト４０２（図３参照）を外すことによって回転部６０１から分離可能である。そして、機能部４００ｂと交換可能である。機能部４００ｂは、ボルト４０２で回転部６０１に固定することができる。あるいは、メカ機構のはめ込み機構によって機能部４００ｂを回転部６０１に固定してもよい。このように、異なる機能部４００と交換ができる。 FIG. 8 is a diagram showing a replaceable functional unit 400. As shown in FIG.
The functional unit 400a is an imaging device having a lens 448a having a length La and a maximum diameter Da. The length of the main body 403a is represented by L1, and the diameter of the main body 403a is represented by D1. The functional part 400a can be separated from the rotating part 601 by removing the bolt 402 (see FIG. 3). And it is replaceable with the function part 400b. Functional portion 400 b can be fixed to rotating portion 601 with bolts 402 . Alternatively, the functional portion 400b may be fixed to the rotating portion 601 by a fitting mechanism of a mechanical mechanism. In this way, different functional units 400 can be exchanged.

機能部４００ｂは、長さＬｂと最大径Ｄｂのレンズ４４８ｂを備える撮像装置であって、本体部４０３ｂの長さがＬ２で表され、本体部４０３ｂの径（直径）がＤ２で表される。レンズ４４８ｂは、レンズ４４８ａよりも長さが短く（Ｌｂ＜Ｌａ）、最大径が小さい（Ｄｂ＜Ｄａ）。また、機能部４００ｂは、機能部４００ａよりも本体部４０３ｂの長さが短く（Ｌ２＜Ｌ１）、同じく径が小さい（Ｄ２＜Ｄ１）。このように、回転部６０１は、外周の径が異なる複数種類の機能部４００を交換して着脱可能である。 The functional unit 400b is an imaging device having a lens 448b with a length Lb and a maximum diameter Db. The lens 448b has a shorter length (Lb<La) and a smaller maximum diameter (Db<Da) than the lens 448a. Further, the functional portion 400b has a main body portion 403b shorter in length (L2<L1) and smaller in diameter (D2<D1) than the functional portion 400a. In this way, the rotating part 601 can be attached and detached by exchanging a plurality of types of functional parts 400 having different outer diameters.

図９は、工作機械の外観図である。
工作機械は、正面に開閉可能なドアを有する。この図は、ドアが開いている状態を示している。工作機械は、操作盤を含む。また、工作機械には、外部装置７０３（例えば、情報処理装置）が接続されている。工作機械に外部装置７０３（たとえば、情報処理装置）を接続する形態は、一例である。工作機械内に外部装置７０３と同等の情報処理装置の機能が含まれる形態であってもよい。 FIG. 9 is an external view of the machine tool.
The machine tool has an openable and closable door on the front. This figure shows the door open. A machine tool includes an operation panel. An external device 703 (for example, an information processing device) is connected to the machine tool. A configuration in which the machine tool is connected to the external device 703 (for example, an information processing device) is an example. The machine tool may include a function of an information processing device equivalent to that of the external device 703 .

ドアを開けて工具交換ができる。加工途中で、撮像装置でワークを撮像することができ、撮像画像からワークのエッジや面を特徴点として抽出する使い方がある。たとえば、ドアを閉めた状態で加工を一時停止し、ドアを開けることなく撮像装置でワークを撮像してもよい。さらに、その後に扉を開けることなく、操作盤で工具の補正値を修正し、加工を再開させることができる。また、操作盤で工具の補正値を修正するだけでなく、工具の回転数なども変更することが可能である。 The door can be opened to change tools. An image of the workpiece can be captured by an imaging device during processing, and there is a method of extracting edges and surfaces of the workpiece from the captured image as feature points. For example, the processing may be temporarily stopped with the door closed, and the image of the workpiece may be captured by the imaging device without opening the door. Furthermore, after that, it is possible to correct the correction value of the tool on the operation panel and restart the machining without opening the door. Moreover, it is possible not only to correct the correction value of the tool on the operation panel, but also to change the rotational speed of the tool.

本実施形態によれば、有線による電力供給路を設けたので、大型バッテリを搭載する必要のない工作機械用装置を提供できる。特に、固定部５００内に電気回路基板５４４を設けることにより、機能部４００内に電気回路基板５４４を設ける必要がなくなり、機能部４００を小型化することができる。 According to the present embodiment, since a wired power supply path is provided, it is possible to provide a machine tool device that does not need to be equipped with a large battery. In particular, by providing the electric circuit board 544 inside the fixed part 500, it becomes unnecessary to provide the electric circuit board 544 inside the functional part 400, and the functional part 400 can be miniaturized.

［変形例１］
実施形態では、延長部５０８側のＵＳＢケーブル５２５がつながる第３コネクタ３４０と、機能部４００側のＵＳＢケーブル４４５がつながる第４コネクタ４４０とを連結させて、電力供給と通信を行う例を示した。変形例１では、非接触方式で電力供給と通信を行う例を示す。 [Modification 1]
In the embodiment, the third connector 340 connected to the USB cable 525 on the extension part 508 side and the fourth connector 440 connected to the USB cable 445 on the functional part 400 side are connected to perform power supply and communication. . Modification 1 shows an example in which power supply and communication are performed in a non-contact manner.

図１０は、変形例１における工作機械用装置６００内の断面図である。
支持部５０２内の機能部４００に近い面付近に給電通信部５９０を設ける。給電通信部５９０は、非接触方式の給電を行う給電部を含む。給電通信部５９０の給電部は、電気回路基板５４４につながるケーブル５９２に含まれる給電線と接続している。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the inside of the machine tool device 600 in Modification 1. As shown in FIG.
A power supply communication unit 590 is provided near the surface of the support unit 502 near the functional unit 400 . Power supply communication unit 590 includes a power supply unit that performs contactless power supply. The power feeding portion of the power feeding communication portion 590 is connected to a power feeding line included in a cable 592 connected to the electric circuit board 544 .

機能部４００内の支持部５０２に近い面付近に受電通信部４９０を設ける。受電通信部４９０は、リング形状である。機能部４００は、支持部５０２に近い位置に円盤状の張出部を有し、その張出部の内部に受電通信部４９０が設置される。受電通信部４９０の通信は、回転部６０１の回転軸と一致する。受電通信部４９０は、非接触方式の受電を行う受電部を含む。受電通信部４９０の受電部は、撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４およびリング照明４５６につながるケーブル４９２に含まれる給電線と接続している。 A power receiving/communicating section 490 is provided near the surface of the functional section 400 near the support section 502 . The power receiving communication unit 490 has a ring shape. The functional unit 400 has a disc-shaped projecting portion at a position close to the supporting portion 502, and the power receiving/communicating unit 490 is installed inside the projecting portion. Communication of the power receiving communication unit 490 coincides with the rotating shaft of the rotating unit 601 . Power reception communication unit 490 includes a power reception unit that receives power in a non-contact manner. A power receiving unit of the power receiving communication unit 490 is connected to a power supply line included in a cable 492 connected to the imaging unit 446 , the coaxial epi-illumination 454 and the ring illumination 456 .

工作機械用装置６００が主軸１００に取り付けられると、給電通信部５９０の給電部と受電通信部４９０の受電部が接近する。給電通信部５９０の給電部と受電通信部４９０の受電部が接近すると、給電通信部５９０の給電部は、受電通信部４９０の受電部に対して非接触方式で電力の供給を行う。非接触方式の給電は、たとえば電磁誘導式の給電である。 When the machine tool device 600 is attached to the spindle 100, the power supply section of the power supply communication section 590 and the power reception section of the power reception communication section 490 come close to each other. When the power supply unit of the power supply communication unit 590 and the power reception unit of the power reception communication unit 490 approach each other, the power supply unit of the power supply communication unit 590 supplies power to the power reception unit of the power reception communication unit 490 in a non-contact manner. Non-contact power supply is, for example, electromagnetic induction power supply.

撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４およびリング照明４５６は、受電通信部４９０の受電部で受けた電力によって動作する。受電通信部４９０がリング状なので、回転部６０１の向きによらずに常に電力の供給が可能である。 The imaging unit 446 , the coaxial epi-illumination 454 and the ring illumination 456 are operated by power received by the power receiving unit of the power receiving communication unit 490 . Since the power receiving/communicating section 490 is ring-shaped, power can always be supplied regardless of the orientation of the rotating section 601 .

また、給電通信部５９０は、非接触方式の通信を行う通信部を含む。給電通信部５９０の通信部は、ケーブル５９２に含まれる通信線と接続している。受電通信部４９０は、非接触方式の通信を行う通信部を含む。受電通信部４９０の通信部は、ケーブル４９２に含まれる通信線と接続している。 Power supply communication unit 590 also includes a communication unit that performs contactless communication. A communication section of the power supply communication section 590 is connected to a communication line included in the cable 592 . Power receiving communication unit 490 includes a communication unit that performs contactless communication. The communication section of power receiving communication section 490 is connected to a communication line included in cable 492 .

工作機械用装置６００が主軸１００に取り付けられると、給電通信部５９０の通信部と受電通信部４９０の通信部が接近する。給電通信部５９０の通信部と受電通信部４９０の通信部が接近すると、非接触方式による双方向の通信が可能になる。非接触方式による双方向の通信は、たとえばミリ波無線通信である。 When the machine tool device 600 is attached to the spindle 100, the communication section of the power supply communication section 590 and the communication section of the power reception communication section 490 come close to each other. When the communication unit of the power supply communication unit 590 and the communication unit of the power reception communication unit 490 approach each other, two-way communication by a non-contact method becomes possible. Non-contact two-way communication is, for example, millimeter wave wireless communication.

電気回路基板５４６は、ケーブル５９２、給電通信部５９０の通信部、受電通信部４９０の通信部及びケーブル４９２を含む通信路を介して、撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４およびリング照明４５６と接続する。この通信路を介して、電気回路基板５４４は、撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４およびリング照明４５６と双方向の通信が可能になる。受電通信部４９０がリング状なので、回転部６０１の向きによらずに常に双方向の通信が可能である。 The electric circuit board 546 is connected to the imaging unit 446, the coaxial epi-illumination 454, and the ring illumination 456 via a communication path including the cable 592, the communication unit of the power supply communication unit 590, the communication unit of the power reception communication unit 490, and the cable 492. . This communication path allows the electrical circuit board 544 to communicate bi-directionally with the imaging unit 446 , the coaxial epi-illumination 454 and the ring illumination 456 . Since the power receiving/communicating section 490 is ring-shaped, two-way communication is always possible regardless of the orientation of the rotating section 601 .

双方向通信の例を示したが、電気回路基板５４６から撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４またはリング照明４５６へ向けて一方向の通信を行ってもよい。また、撮像ユニット４４６、同軸落射照明４５４またはリング照明４５６から電気回路基板５４６へ向けて一方向の通信を行ってもよい。なお、ケーブル５９２とケーブル４９２は、実施形態と同様にＵＳＢケーブルであってもよい。 Although an example of two-way communication is shown, one-way communication from the electrical circuit board 546 to the imaging unit 446 to the coaxial epi-illumination 454 or ring illumination 456 may also occur. One-way communication may also be provided from imaging unit 446 , coaxial epi-illumination 454 or ring illumination 456 toward electrical circuit board 546 . Note that the cables 592 and 492 may be USB cables as in the embodiment.

［その他の変形例］
実施形態では、機能部４００の例として、例えばＣＭＯＳなどのイメージセンサ（撮像素子）、レンズおよび照明装置などを有する撮像部を示したが、機能部４００は、この例に限定されない。機能部４００である撮像部は、計測用の撮像部（計測用プローブ）でもよいし、観察用の撮像部でもよい。また、機能部４００は、レーザスキャナ部、レーザ発生部、アングルヘッドなどでもよい。さらに、機能部４００は、工具でもよい。 [Other Modifications]
In the embodiment, an imaging unit including an image sensor (imaging element) such as CMOS, a lens, and an illumination device is shown as an example of the functional unit 400, but the functional unit 400 is not limited to this example. The imaging unit that is the functional unit 400 may be an imaging unit for measurement (measurement probe) or an imaging unit for observation. Also, the functional unit 400 may be a laser scanner unit, a laser generator, an angle head, or the like. Furthermore, functional part 400 may be a tool.

ＥｔｈｅｒｎｅｔやＵＳＢ以外の方式によって有線通信を行ってもよい。ＰｏＥやＵＳＢ以外の方式によって有線の電力供給を行ってもよい。また、電力手段としてワイヤレス給電やバッテリを用いて、通信のみを有線で行ってもよい。あるいは、通信手段としてＷｉ－Ｆｉなどの無線媒体を用いて、電力供給のみを有線で行ってもよい。 Wired communication may be performed by a method other than Ethernet or USB. Wired power supply may be performed by a method other than PoE or USB. Alternatively, wireless power supply or a battery may be used as power means, and only communication may be performed by wire. Alternatively, a wireless medium such as Wi-Fi may be used as communication means, and only power may be supplied by wire.

工作機械用装置６００が工作機械と有線で接続されるので、外部からの給電（例えば、１０Ｗ以上）と、外部と安定的な高速通信（１００Ｍｂｐｓ～）が可能である。これにより、通信が途切れず、また遅延が生じることなく、工作機械用装置６００を使用できる。 Since the machine tool device 600 is connected to the machine tool by wire, power supply from the outside (for example, 10 W or more) and stable high-speed communication with the outside (from 100 Mbps) are possible. As a result, the machine tool device 600 can be used without interruption of communication or delay.

特に、計測用の画像プローブの場合、観察用の画像プローブに比べて大きいレンズを使うことになり、画像プローブが大型化するが、有線接続によってバッテリを省くようにすれば、画像プローブの小型化に貢献できる。画像プローブが大きいと画像プローブとワークとの距離が短くなり、撮像範囲を狭めるという問題が生じるが、そのような不具合を阻止できる意義は大きい。 In particular, in the case of an image probe for measurement, a larger lens is used than an image probe for observation, which makes the image probe larger. can contribute to If the imaging probe is large, the distance between the imaging probe and the work becomes short, which causes the problem of narrowing the imaging range.

機能部４００としてカメラ（撮像部）を使用する場合、主軸１００とカメラ光軸の位置ずれを補正するために、カメラのキャリブレーション（カメラ校正）を行う必要がある。一般的に、所定パターンが印刷されたキャリブレーションプレートが使用される。このキャリブレーションプレートとカメラの相対的な位置関係を求めることによって、主軸１００とカメラ光軸の位置ずれを補正する。 When a camera (imaging unit) is used as the functional unit 400, it is necessary to calibrate the camera (camera calibration) in order to correct the positional deviation between the main axis 100 and the camera optical axis. Generally, a calibration plate printed with a predetermined pattern is used. By determining the relative positional relationship between the calibration plate and the camera, the positional deviation between the main axis 100 and the camera optical axis is corrected.

具体的には、工作機械の加工室（主軸１００とワークを含む空間）内の任意の位置にキャリブレーションプレートを設定しておく。但し、キャリブレーションプレートの位置と向きは特定されているものとする。そして、カメラで、このように設定されているキャリブレーションプレートを撮像する。その結果得られる撮像画像に映りこんでいるキャリブレーションプレートの所定パターンを抽出し、抽出された所定パターンを映像解析して、所定パターンの形状の変形具合などに基づいて、カメラのアングル、つまりカメラ光軸の方向を特定する。このときの主軸１００の位置がわかっているので、主軸１００とカメラとの相対的な位置関係を割り出すことができる。そして、実際にカメラを測定に用いるときに、そのときの主軸１００との位置に基づいて、カメラの位置やカメラ光軸の方向を特定して、その時々のカメラの姿勢を考慮した上での測定値の補正が可能になる。 Specifically, a calibration plate is set at an arbitrary position in the machining chamber (the space containing the spindle 100 and the workpiece) of the machine tool. However, it is assumed that the position and orientation of the calibration plate are specified. Then, a camera captures an image of the calibration plate set in this manner. A predetermined pattern of the calibration plate reflected in the resulting captured image is extracted, image analysis is performed on the extracted predetermined pattern, and the angle of the camera, that is, the camera, is determined based on the degree of deformation of the shape of the predetermined pattern. Identify the direction of the optical axis. Since the position of the spindle 100 at this time is known, the relative positional relationship between the spindle 100 and the camera can be determined. Then, when the camera is actually used for measurement, the position of the camera and the direction of the camera optical axis are specified based on the position with respect to the main axis 100 at that time, and the posture of the camera at that time is considered. It is possible to correct the measured value.

このようなキャリブレーションの動作において、従来のように主軸１００をキャリブレーションプレートの位置まで移動させるのではなく、ツールプリセッタアームのようにキャリブレーションプレートをカメラの近くの所定位置まで運び出す移動機構を設けるようにしてもよい。例えば、回転自在な軸にアームを固定し、アームの先に所定の姿勢でキャリブレーションプレートを保持させる。そして、軸を回転させることによって、キャリブレーションプレートをカメラの近くの所定の位置に移動させ、所定の方向を向くように静止させる。したがって、カメラを移動させる必要がない。カメラの位置と向きはわかっているので、所定の方向を向いて所定の位置にて静止しているキャリブレーションプレートを撮像し、その撮像画像に映りこんでいる所定パターンの映像解析を行うことによって、カメラ光軸の方向の特定が可能である。 In such a calibration operation, instead of moving the main shaft 100 to the position of the calibration plate as in the conventional art, a movement mechanism such as a tool presetter arm is used to carry the calibration plate to a predetermined position near the camera. You may make it provide. For example, an arm is fixed to a rotatable shaft, and a calibration plate is held at the tip of the arm in a predetermined posture. Then, by rotating the shaft, the calibration plate is moved to a predetermined position near the camera and rests facing a predetermined direction. Therefore, there is no need to move the camera. Since the position and orientation of the camera are known, the calibration plate facing a predetermined direction and standing still at a predetermined position is imaged, and the image analysis of the predetermined pattern reflected in the captured image is performed. , it is possible to identify the direction of the camera optical axis.

このようにすれば、移動機構の動作だけで済み、主軸１００の移動に要する時間を省けるので、カメラのキャリブレーションの所要時間を短縮できる。 In this way, only the operation of the moving mechanism is required, and the time required for moving the main shaft 100 can be saved, so the time required for camera calibration can be shortened.

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施形態および上記変形例を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。 As described above, the above embodiment and the above modifications have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which modifications, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate.

本開示の工作機械、工作機械用装置６００やその他の装置は、機械要素の他、ハードウェア資源、例えば、プロセッサ、メモリ、及びプログラムとの協働などによって、実現される。 The machine tool, the machine tool device 600, and other devices of the present disclosure are realized not only by machine elements but also by cooperation with hardware resources such as processors, memories, and programs.

実施形態では、回転部６０１に対して機能部４００を着脱可能としたので、１つの回転部６０１に対して複数の機能部４００を取り換えて使用することができる。例えば、ある工作機械Ａに適合した回転部６０１Ａに対して、機能部４００Ｘを取り付けたり、機能部４００Ｙを取り付けたりすることができる。したがって、通常は、頻繁に使う機能部４００Ｘを回転部６０１Ａに取り付けて使用し、稀にしか使わない機能部４００Ｙを使う場合には、機能部４００Ｘから機能部４００Ｙへ取り換えて使用する運用形態などが考えられる。１つの回転部６０１Ａを使いまわせるので、機能の種類毎に工作機械用装置６００（工作機械Ａ用の機能Ｘの装置、工作機械Ａ用の機能Ｙの装置）を揃えるよりもユーザの費用負担が少ない。 In the embodiment, since the functional unit 400 is detachable from the rotating unit 601 , a plurality of functional units 400 can be used by replacing one rotating unit 601 . For example, the functional part 400X or the functional part 400Y can be attached to the rotating part 601A suitable for a certain machine tool A. Therefore, normally, the frequently used functional unit 400X is attached to the rotating unit 601A and used, and when the rarely used functional unit 400Y is used, the functional unit 400X is replaced with the functional unit 400Y. can be considered. Since one rotating part 601A can be reused, the cost burden on the user is lower than when the machine tool device 600 (function X device for machine tool A, function Y device for machine tool A) is provided for each type of function. Few.

１つの機能部４００を２つの工作機械で共用することもできる。例えば、機能部４００Ｘを工作機械Ａと工作機械Ｂで共用するケースでは、機能部４００Ｘの他に、工作機械Ａに適合した回転部６０１Ａと工作機械Ｂに適合した回転部６０１Ｂを用意しておく。工作機械Ａで機能部４００Ｘを使用する場合には、機能部４００Ｘを回転部６０１Ａに取り付ける。反対に、工作機械Ｂで機能部４００Ｘを使用する場合には、機能部４００Ｘを回転部６０１Ｂに取り付ける。１つの機能部４００Ｘを使いまわせるので、工作機械毎に工作機械用装置６００（工作機械Ａ用の機能Ｘの装置、工作機械Ｂ用の機能Ｘの装置）を揃えるよりもユーザの費用負担が少ない。 One functional unit 400 can also be shared by two machine tools. For example, in a case where the functional unit 400X is shared by machine tool A and machine tool B, a rotating unit 601A suitable for machine tool A and a rotating unit 601B suitable for machine tool B are prepared in addition to functional unit 400X. . When the functional part 400X is used in the machine tool A, the functional part 400X is attached to the rotating part 601A. On the contrary, when using the functional part 400X in the machine tool B, the functional part 400X is attached to the rotating part 601B. Since one functional unit 400X can be used, the cost burden on the user is less than when the machine tool device 600 (function X device for machine tool A, function X device for machine tool B) is prepared for each machine tool. .

また、メンテナンス性も向上する。例えば回転部６０１の耐久性が高く、機能部４００の耐久性が低い場合、１つの回転部６０１に対して２つの機能部４００を用意しておく。そして、機能部４００の点検時期に、他方の機能部４００に取り換えるようにすれば、工作機械用装置６００を使い続けることができる。また、工作機械用装置６００を２つ用意するよりも、安価に対応できる。 In addition, maintainability is improved. For example, when the durability of the rotating portion 601 is high and the durability of the functional portion 400 is low, two functional portions 400 are prepared for one rotating portion 601 . Then, if the function part 400 is replaced with the other function part 400 when the function part 400 is inspected, the machine tool device 600 can be used continuously. In addition, it is cheaper than preparing two machine tool devices 600 .

また、部品を共通化できるので、製造現場における負担も減る。例えば、工作機械Ａに適合した回転部６０１Ａと工作機械Ｂに適合した回転部６０１Ｂを在庫として確保し、さらに機能部４００Ｘと機能部４００Ｙも在庫として確保しておく。そして、工作機械Ａ用の機能Ｘの装置を受注したときには、回転部６０１Ａに機能部４００Ｘを取り付けて出荷する。また、工作機械Ｂ用の機能Ｙの装置を受注したときには、回転部６０１Ｂに機能部４００Ｙを取り付けて出荷する。他にも、工作機械Ａ用の機能Ｙの装置や工作機械Ｂ用の機能Ｘの装置にも対応できる。このようにすれば、例えば多品種少量生産にも柔軟に対応することができる。 In addition, since parts can be shared, the burden on the manufacturing site is reduced. For example, the rotating part 601A suitable for the machine tool A and the rotating part 601B suitable for the machine tool B are kept as inventories, and the functional parts 400X and 400Y are also kept as inventories. Then, when an order is received for a device of function X for machine tool A, the function part 400X is attached to the rotating part 601A and shipped. Also, when receiving an order for a device of function Y for machine tool B, the functional unit 400Y is attached to the rotating unit 601B and shipped. In addition, a device with function Y for machine tool A and a device with function X for machine tool B can also be used. In this way, for example, it is possible to flexibly cope with high-mix low-volume production.

交換する機能部４００の組み合わせは任意である。異なる機能部４００と交換するだけでなく、メンテナンスの例のように同じ機能部４００で交換してもよい。異なる機能部４００と交換する例としては、計測用の撮像部と観測用の撮像部を交換してもよい。ある計測用の撮像部を、異なる型の計測用の撮像部と交換してもよい。ある観測用の撮像部を、異なる型の観測用の撮像部と交換してもよい。撮像部を、撮像部以外の機能部４００と交換してもよい。撮像部以外の機能部４００同士で交換してもよい。 The combination of functional units 400 to be exchanged is arbitrary. In addition to replacing with a different functional unit 400, the same functional unit 400 may be replaced as in the example of maintenance. As an example of exchanging with a different functional unit 400, the imaging unit for measurement and the imaging unit for observation may be exchanged. An imaging unit for one measurement may be replaced with an imaging unit for a different type of measurement. One viewing imager may be exchanged for a different type of viewing imager. The imaging unit may be replaced with a functional unit 400 other than the imaging unit. The functional units 400 other than the imaging unit may be exchanged.

また、実施形態では、回転部６０１の回転角に応じてＵＳＢケーブルの形状を変えられるように隙間を開けて複数周巻かれたＵＳＢケーブルを収容するケーブル収容部を設けたので、ＵＳＢケーブルにダメージを与えることなく機能部４００を回転させることができる。 In addition, in the embodiment, since the cable accommodating portion is provided to accommodate the USB cable wound multiple times with a gap so that the shape of the USB cable can be changed according to the rotation angle of the rotating portion 601, the USB cable is prevented from being damaged. function 400 can be rotated without giving

１００ 主軸、１０２ 前カバー、１０４ ハウジング、１０６ 回転部材、１０８ 取り付け部、１１０ 非回転部位、１２０ 第１コネクタ、１２２ Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル、２００ シャンク部、２０２ シャンク、２０４ 把持部、３００ 連結部、３０２ 工具ホルダ取付ボルト、３０４ 巻付部、３０６ 掴持部、３２４ 配線路、３４０ 第３コネクタ、４００ 機能部、４０１ 接合部、４０３ 本体部、４０２ ボルト、４２５ 配線路、４４０ 第４コネクタ、４４５ ＵＳＢケーブル、４４６ 撮像ユニット、４４８ レンズ、４５０ レンズカバー、４５２ ボルト、４５４ 同軸落射照明、４５６ リング照明、４９０ 受電通信部、４９２ ケーブル、５００ 固定部、５０２ 支持部、５０４ 第１ベアリング、５０６ 第２ベアリング、５０８ 延長部、５１０ 位置決め部、５２０ 第２コネクタ、５２１ Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル、５２３ 配線路、５２５ ＵＳＢケーブル、５２６ ケーブル収容部、５２７ 配線路、５４４ 電気回路基板、５６０ ＰＤモジュール、５６２ 通信回路、５６４ 受電回路、５７０ メイン回路、５７２ ＣＰＵ、５７４ メモリ、５８０ 電源回路、５９０ 給電通信部、５９２ ケーブル、６００ 工作機械用装置、６０１ 回転部、７０１ 外部電源、７０３ 外部装置、７６０ ＰＳＥモジュール、７６２ 通信回路、７６４ 給電回路 100 Main shaft 102 Front cover 104 Housing 106 Rotating member 108 Mounting part 110 Non-rotating part 120 First connector 122 Ethernet cable 200 Shank part 202 Shank 204 Grip part 300 Connecting part 302 Tool holder Mounting bolt 304 Winding part 306 Grasping part 324 Wiring path 340 Third connector 400 Functional part 401 Joint part 403 Body part 402 Bolt 425 Wiring path 440 Fourth connector 445 USB cable 446 imaging unit, 448 lens, 450 lens cover, 452 bolt, 454 coaxial epi-illumination, 456 ring illumination, 490 power receiving communication unit, 492 cable, 500 fixing unit, 502 support unit, 504 first bearing, 506 second bearing, 508 extension part, 510 positioning part, 520 second connector, 521 Ethernet cable, 523 wiring path, 525 USB cable, 526 cable housing part, 527 wiring path, 544 electric circuit board, 560 PD module, 562 communication circuit, 564 power receiving circuit, 570 main circuit, 572 CPU, 574 memory, 580 power supply circuit, 590 power supply communication unit, 592 cable, 600 machine tool device, 601 rotating unit, 701 external power supply, 703 external device, 760 PSE module, 762 communication circuit, 764 power supply circuit

Claims (1)

工作機械の主軸又はタレットに着脱可能かつ回転可能に取り付けられる工作機械用装置であって、
前記主軸又は前記タレットに対して回転可能に取り付けられる回転部と、
外部とデータのやり取りが可能な電気回路を備え、前記主軸又は前記タレットに対して固定して取り付けられる固定部と、
前記電気回路と接続し、前記電気回路によって制御される機能が実行可能であり、前記回転部の回転とともに前記回転部の回転方向と同じ方向に回転する機能部と、を備え、
前記機能部は、前記回転部に対して着脱可能であり、
前記固定部は、前記電気回路とつながる配線の経路中に、前記回転部との境に前記回転部の回転軸を中心とする環状空間を形成し、前記回転部の回転角に応じて形状を変えられるように隙間を開けて複数周巻かれたケーブルを収容するケーブル収容部を、備える工作機械用装置。 A machine tool device detachably and rotatably mounted on a machine tool spindle or turret ,
a rotating part rotatably attached to the main shaft or the turret ;
a fixed part that has an electric circuit capable of exchanging data with the outside and is fixedly attached to the main shaft or the turret ;
a functional part connected to the electric circuit, capable of executing a function controlled by the electric circuit, and rotating in the same direction as the rotation direction of the rotating part as the rotating part rotates;
The functional unit is detachable with respect to the rotating unit ,
The fixed part forms an annular space centered on the rotation axis of the rotation part at the boundary with the rotation part in the path of the wiring connected to the electric circuit, and has a shape according to the rotation angle of the rotation part. Apparatus for a machine tool comprising a cable receiving section for receiving a cable wound multiple times with a gap so that it can be changed .
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