JPH06344209A - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JPH06344209A
JPH06344209A JP3289557A JP28955791A JPH06344209A JP H06344209 A JPH06344209 A JP H06344209A JP 3289557 A JP3289557 A JP 3289557A JP 28955791 A JP28955791 A JP 28955791A JP H06344209 A JPH06344209 A JP H06344209A
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spindle
machine tool
signal
gripper
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ルーシューレ オイゲン
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ビンクラー ハンス−ヘニング
Rudolf Haninger
ハニンガー ルドルフ
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Chiron Werke GmbH and Co KG
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 主軸の工具ホルダの連結状態を検出し、工具
交換時間を短縮する。 【構成】 主軸台１２内で回転する主軸１６を備えた工
作機械１０は少なくとも１つのグリッパ２６を有してお
り、グリッパ２６は工具ホルダ１８を連結されてない位
置から連結可能な位置に移行させる。連結可能な位置に
ある工具ホルダ１８を工具ホルダ１８が主軸１６と相対
回動不能に結合される連結状態に移行させるためには連
結手段が用いられる。工具ホルダ１８が連結状態を占め
ていることを確認するためのセンサ４８が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械に関し、この工
作機械は、主軸台内で回転する主軸と、工具ホルダーを
連結されてない位置から主軸に連結可能な位置にセット
する少なくとも１つのグリッパと、連結可能な位置にあ
る工具ホルダーを連結状態に移行させるための連結手段
とを備えており、連結状態では工具ホルダーが相対回動
不能に主軸と結合されている。
【０００２】
【従来の技術】このような類概念に基づいた工作機械
は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２９４５７
７０号明細書に開示されている。
【０００３】公知となっているこの種の工作機械におい
ては、工具を緊締した状態で保持する工具ホルダーがグ
リッパアームによって主軸にセットされる。工具ホルダ
ーは転がり軸受によりグリッパアーム内で容易に回転し
うるように支承されているので、グリッパアームは工具
の作業中にも工具ホルダーに装着された状態を維持する
ことができる。従って、例えば工具ホルダーの緊締後に
グリッパアームをとりあえず離反させてから、後続の工
具交換に際して再びこれを接近させるような場合に必要
とされる工具の交換時間をある程度まで短縮することが
達成される。
【０００４】工具ホルダーと主軸とを相対回動不能に結
合するため、工具ホルダーの側に位置する主軸端面には
弾性的な支承機能を有する連行体が設けられている。更
に主軸に対して予め同軸的に整合されたこの工具ホルダ
ーの反対側端面には、連行体を受容するのに適した単数
または複数の溝が切られている。工具ホルダーを主軸に
セットする際には、主軸のみならず工具ホルダーも停止
した不作用状態におかれる。この場合、連行体は一般に
単数または複数の溝内に正確に係合することなく、むし
ろ工具ホルダーにおける溝以外の部分では平滑な端面上
に載着されるので、ばねの力に抗して主軸内に押し戻さ
れることになる。このような場合には主軸に回転運動が
与えられ、連行体はばねの負荷を軽減された状態で工具
ホルダーの溝内に嵌合され、次いで工具ホルダーが主軸
内に完全に引込まれて油圧により係止（ロック）され
る。
【０００５】このような操作方式が申し分なく実現され
るためには、主軸の回転時に連行体が工具ホルダーの平
坦な端面に沿って滑動し、所属する適正な溝をいわば
「見出す」ことが、即ち換言すれば、溝内滑子と工具ホ
ルダーの端面との間で生ずる摩擦力が転がり軸受内で生
ずる摩擦力より大きく設定されていることが前提条件と
される。
【０００６】主軸に回転運動が与えられてから緊締手段
により工具ホルダーを主軸内に引込むまでの間には、安
全上の理由から所定の待機時間が設定されねばならな
い。つまり、どのような場合にも連行体を確実に溝内に
係止させることを保証するために、この待機時間が設定
される。溝内滑子を対応する溝内に正確に係合させるこ
とは、殊に工具ホルダーを正規の軸受状態で主軸に対し
て整合するために役立ち、このような措置は特に旋削工
具を用いる場合に必要とされる。
【０００７】公知形式による上述した工作機械において
は、待機時間として設定される値が過度に大きいので、
工具交換に要する時間が経済的な観点から見て甘受でき
ないほど長くならざるをえない。
【０００８】ドイツ連邦共和国特許第３３３９６１９号
明細書に開示されている公知の工具ホルダーにおいて
は、ホルダーのリングフランジ内に所謂「制動軸受」が
組込まれている。制動機能を発揮するように構成された
この軸受は、工具ホルダーを主軸内に導入するプロセス
において、主軸内に配置された溝内滑子が工具ホルダー
の対応する端面に当接した際に、工具ホルダーを回転主
軸に対して制動する。これによって主軸と工具ホルダー
との間には相対速度が生ずるので、溝内滑子は端面に沿
って滑動すると共に、所属の溝を見出してその中に係合
し、ひいては回転する主軸と工具ホルダーとの間に形状
接続を成立させることが可能である。
【０００９】斯くして工具ホルダーが主軸内に引込まれ
ると、摩擦接続式に当接し合う各制動軸受面が互いに離
反せしめられ、工具ホルダーは自由回転可能な状態にお
かれる。
【００１０】然しこの公知例においても所定の待機時間
を設定することが不可欠である。つまり、工具ホルダー
が連結可能な位置にもたらされ、これにより溝内滑子が
工具ホルダーの端面に沿って滑動可能になった後で、連
結メカニズムを係止し、且つ緊締手段により工具ホルダ
ーを最終的に主軸内に引き込むことができるようになる
までの間には、ある程度の待機時間設定しておくことが
必要とされる。
【００１１】従ってこの場合、少なくともその設定時間
だけは待機していなければならないので、やはり工具交
換時間が不都合に長引くことを余儀なくされる。更に制
動軸受を備えた工具ホルダーを用意しなければならない
ことに基づいて、その製作コストは必然的に高くならざ
るをえない。なおこの公知例では、規格による工具ホル
ダーを使用できないことが最も不利な点であると思われ
る。
【００１２】この点を改善すべく提案されたドイツ連邦
共和国特許第３６２０３６４号明細書によるグリッパに
おいては、上述の制動メカニズムの機能は維持したまま
で規格の工具ホルダーを利用できるようになっている。
この場合の規格による工具ホルダーにはリング肩が形成
され、リング肩の下面には下方に向って収斂するテーパ
面が設けられている。グリッパにはやはり下向きに収斂
する第２のテーパ面が設けられ、工具ホルダーのテーパ
面は主軸内へのホルダー導入時に第２のテーパ面上に摩
擦接続式に当接するので、工具ホルダーは溝内滑子に対
して減速される。工具ホルダーの作業位置、つまり工具
ホルダーが緊締手段により主軸内に引込まれた位置で
は、両テーパ面がエアギャップ分だけ相互離反状態にお
かれるので、工具ホルダーはグリッパ内で自由に回転す
ることができる。
【００１３】然しこの公知例の場合にも、緊締手段によ
り工具ホルダーが引き込まれて主軸の回転数が連結時回
転数から作動時回転数にまで高められるに先立って溝内
滑子を該当の溝内に確実に係合させることを保証するた
めには、所定の待機時間をおくことが必要とされ、ひい
ては工具の交換時間が長引くことになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題と
するところは、冒頭に述べた形式による工作機械に改良
を加えて、前述した公知技術における欠点を除き、簡単
な工作機械構造のもとで特にその工具交換時間を短縮す
ると同時に、連結時の安全性を高め、しかも規格による
工具ホルダーが申し分なく利用されうるようにする点に
ある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決すべく提
案された本発明の措置によれば、連結状態におかれたこ
とを確認するためのセンサー（４８）が設けられてい
る。
【００１６】
【発明の効果】上記の措置によって本発明の課題が完全
に解決されるのは、工具ホルダーの連結時点が確認され
るため、作業に当って従来任意に設定されていた待機時
間をもはや甘受する必要がなくなったことに基づいてい
る。本発明によるこの新しい工作機械においては、セン
サーが工具ホルダーの連結状態を確認した時点で初めて
工作機械を引続き稼動させることが保証され、しかもこ
の場合、工具ホルダーとグリッパとの間で作用する摩擦
力に基づいた不都合な影響を受けることはない。
【００１７】本発明による工作機械には、工具の作業中
に工具ホルダーに取付けられた状態を維持するグリッパ
のみならず、連結後に工具ホルダーを解放するグリッパ
をも装着することが可能である。そのいずれの場合に
も、工具の交換時間は最小限に抑えることができる。従
来の公知技術による工作機械においては、工具ホルダー
の連結時点に達した際に、初めて、設定された全待機時
間の僅か一部のみを消化しうるのに対して、本発明によ
る工作機械では、センサーが待機時間を終了させる。ま
た公知技術による工作機械においては、過度に短い待機
時間が設定されたことに基づいて、或いは工具ホルダー
とグリッパとの間の摩擦力が低すぎることに基づいて、
設定された待機時間の経過後にも依然として工具ホルダ
ーが未連結の状態におかれる可能性を完全に排除するこ
とはできない。このような事態が頻発することはありえ
ないとは言え、これに対処するため本発明による工作機
械では、少なくとも実際に工具ホルダーが連結されるま
での間は待機していることがセンサーの機能によって保
証されている。なおこの点に関連して、補足的な回路を
用いることにより全待機時間を監視することも可能であ
り、それによれば連結時間が実際に長引いた際には、所
定のエラー信号が発生される。
【００１８】
【実施例】本発明の有利な１実施態様によれば、工具ホ
ルダーが連結状態におかれたことをセンサーが確認した
際に工具ホルダーを主軸内に緊締するための緊締手段を
設けられることが可能とされている。
【００１９】この措置が特に有利である理由は、工具ホ
ルダーの連結直後にこの連結ホルダーの緊締を行なうこ
とができる点にあり、このような構成様式が採用される
ならば、工具の交換時間が従来の公知技術におけるより
著しく短縮される一方、工具ホルダーが実際に連結され
て主軸に対する規定の位置を占めた場合に、初めて緊締
手段の機能が発揮される。
【００２０】更に本発明の有利な実施態様によれば、工
具ホルダーが連結状態におかれたことをセンサーが確認
した際に主軸の回転数を上げるための工程制御装置が設
けられる。
【００２１】前記の措置におけるのと同様にこの措置に
よっても、必要以上に長い待機時間を設定することな
く、工具ホルダーの連結直後には直ちに工作機械を所定
の稼動状態におくことが保証される。
【００２２】なおこの実施態様において、主軸に沿って
縦方向摺動可能に支承され、少なくとも２つの位置の間
で主軸に対して相対的に摺動可能であり、工具ホルダー
の連結状態ではこの工具ホルダーに設けられた切欠内に
係合する連行体を連結手段に設け、且つセンサーによっ
て連行体の相対位置を検出するようにしておくと特に効
果的である。
【００２３】この措置が特に有利である理由は、工具ホ
ルダーが連結された状態を監視することが極めて容易に
実施されうる点にある。連行体が工具ホルダーの端面に
当接し、ひいては主軸内に押込まれたことは、このセン
サーによって確認される。つまりこのセンサーは、工具
ホルダーが連結可能な状態にあることを連行体との相対
位置により認識して通報することができる。連行体が工
具ホルダーの端面に沿って滑動し、所定の溝内に係止さ
れると、センサーはこの係止状態をも確認し、即座に連
結状態に達した旨の通報を行なう。
【００２４】従ってこの措置は、単に構成的に有利なも
のであるのみらなず、このようなセンサーが用いられる
ならば、連行体が工具ホルダー端面に沿って所定の切欠
内に達するまで滑動する所要時間を正確に検出すること
が可能になるので、安全性の観点からしても特に効果的
な措置であると言え、これによれば、工具ホルダーとグ
リッパとの間で作用する摩擦力に関するデータをも入手
することができる。
【００２５】本発明の有利な実施態様によれば、センサ
ーには主軸と共に回転する信号発生器が設けられてい
る。
【００２６】この措置の利点は、信号発生器がいわば常
に「現時点における」情報を提供し、最悪の場合です
ら、センサーが連結状態を確認するまで主軸の回転運動
開始を不当に長く待機させることが回避されるところに
あり、工具の待機時間はこの措置によっても更に一段と
短縮可能になる。
【００２７】本発明の有利な実施態様によれば、センサ
ーが信号発生器に配属される検出装置を有しており、こ
の検出装置は主軸台に対して相対回動不能に配置されて
いる。
【００２８】この措置の利点は、検出装置が構成上とく
に簡単な形式で配置されるところにある。この場合の検
出装置としては、例えば信号発生器からの光線または単
なる反射光線をも検出する光学的な受信器を用いること
ができる。
【００２９】本発明の有利な実施態様によれば、検出装
置が主軸と主軸台との間における全ての相対的な角度位
置で信号発生器に応動するように構成されている。
【００３０】この措置の利点は、連結プロセスの終了時
点で直ちにその旨が検出装置に通報されるところにあ
り、信号発生器がその情報を検出装置に伝送するまで主
軸の回転を待機させる必要はなくなる。このことを達成
するためには、例えば主軸の周面に沿って複数の光学的
な受信器を配分し、その受信テーパ面を互いにオーバー
ラップさせることが可能であって、これによれば信号発
生器が常に少なくとも１つの受信器における受信テーパ
面内に位置することになる。
【００３１】なおこの場合、信号発生器に主軸に沿って
縦方向摺動可能に支承された信号ロッドを設け、この信
号ロッドを連行体に配属し且つ主軸に対し相対的な連行
体運動に従動させるようにしておくと特に有利である。
【００３２】この措置の利点は、溝内への連行体の係合
と信号発生器の通報との間で無駄な信号経過時間が必要
とされず、連行体そのものがいわば信号発生器の一部を
形成しているところにある。信号ロッドのシフト運動
は、例えば光学的もしくは機械的に検出することが可能
であって、光学的な検出が行なわれる場合には、光線を
信号ロッドの種々異なる位置から所望の形式で反射させ
ることが可能である。更にこの光学的な検出を行なうた
めには、例えば主軸を同心的に囲繞する切換リングを主
軸台における主軸の外部に設け、信号ロッドをこの切換
リングに沿って滑動させ、リングの位置変動に応じて連
行することができる。
【００３３】更に本発明の有利な実施態様によれば、セ
ンサーが主軸に対して同心的なしかも主軸に沿って軸方
向支承された信号リングを有しており、この信号リング
は、工具ホルダーの連結可能な位置では信号リングが軸
方向で見た第１の位置を占めると同時に連続的に定置の
測定値受信器と協働して第１の信号を発生する一方、工
具ホルダーの連結状態では信号リングが軸方向で見た第
２の位置を占めると同時にやはり連続的に定置の測定値
受信器と協働して第２の信号を発生するように、連結手
段と協働する。
【００３４】この措置によれば、信号発生器と検出装置
との間の信号伝送を連続的に行なわせるという前述の利
点が一層強化され、工具ホルダーが連結状態にあること
は瞬間的に認識され、即座に通報される。この場合、前
記の光学的な検出方式を援用することはもとより、信号
リングによって所定の位置で制御（緩衝）される誘導式
の距離信号発生器もしくは接近値スイッチを応用するこ
とも可能である。誘導式の信号発生器は２つの状態を有
しており、例えばその一方の状態では、工具ホルダーの
端面に沿って滑動し且つ所定の溝内に圧入される連行体
に応動し、他方の状態では、溝内に係止された連行体位
置もしくはこの位置と合致する工具ホルダーから完全に
解放された連行体位置に応動する。この連行体は、工具
ホルダーがセットされ連結されている間に次のような状
態を経過する：先づ初めに誘導式の信号発生器が制御さ
れ、これによって一方では該信号発生器が有効であるこ
との表示が、また他方では工具ホルダーがまだ連行体に
当接していないことの表示が行なわれる。ところで工具
ホルダーがその端面上で連行体を主軸内に押込むと、誘
導式の信号発生器は制御されてない状態に移行し、従っ
て工具ホルダーが連結可能な位置におかれた旨の表示を
行なう。次いで連行体が溝内に係止されると、誘導式の
信号発生器が再び制御され、工具ホルダーの連結状態を
表示する。この信号列は該当の制御装置に与えられるの
で、工具ホルダーが連結された場合には、緊締手段の引
込みを行い且つ／又は主軸の回転数をその作業回転数に
アップすることが達成される。
【００３５】本発明の有利な１実施態様によれば主軸の
回転時にグリッパが工具ホルダーを連結可能な位置にも
たらすように構成されている。
【００３６】自体公知であるこの措置の利点は、工具主
軸を完全に停止させる必要がなくなるところにある。こ
の措置によれば、比較的低い連結回転数を運転回転数に
上げることが極めて迅速に、つまり停止している主軸か
ら回転数を高めるより迅速に達成されるので、やはり工
具交換時間の短縮が助長される。
【００３７】本発明の有利な実施態様によれば、工具ホ
ルダーがグリッパ内で回動可能に支承されていると同時
に、連結状態でもグリッパ内に保持されている。
【００３８】やはり自体公知であるこの装置によって得
られる利点は、連結後にグリッパを再離反させると共に
次の工具交換に先立って再び接近させる必要がないため
工具の交換時間が著しく短縮されるところにある。
【００３９】更に本発明の有利な実施態様によれば、グ
リッパが規格による工具ホルダーを受容するように構成
されていると同時に、グリッパにはテーパ面が形成され
ており、この場合、工具ホルダーのテーパ面が回転する
主軸内への導入時に摩擦力を受けてグリッパのテーパ面
上に当接し、連結後にはこのテーパ面からエアギャップ
分だけ浮上がるように構成されている。
【００４０】この措置の利点は、例えば３０乃至４０の
急勾配テーパを有する工具ホルダーを使用できるところ
にある。
【００４１】本発明によるその他の利点は、明細書およ
び添付図面の開示内容から明らかである。
【００４２】なお、以上に述べた各特徴および以下に説
明する各特徴が、それぞれ本発明の枠を逸脱することな
く、単にその都度示された組合せによってのみならず別
の組合せでも或いはそれぞれ単独にでも応用されうるこ
とは言を俟たない。
【００４３】次に添付の図面に示した実施例につき本発
明を詳細に説明する：図１には工作機械１０の一部が概
略的な断面図として示されている。この工作機械１０
は、主軸台１２内で軸受１１により主軸軸線１４を中心
にして回動自在に支承された主軸１６を有している。こ
の主軸１６は自体公知の形式で図１には示されてない駆
動装置に結合されている。駆動装置のためにはやはり図
示されてない工程制御装置が設けられており、主軸１６
はこの工程制御装置を介して種々異なる回転数で駆動さ
れる。
【００４４】主軸１６はその下端部に工具ホルダー１８
のための受容部１７を有しており、図示の実施例では工
具ホルダー１８が急勾配テーパ面１９、例えば３０乃至
４０型の急勾配テーパ面を備えた工具ホルダーとして構
成されている。
【００４５】工具ホルダー１８は急勾配テーパ面１９が
設けられているのとは反対側の端部に円筒形のシャフト
２０を有しており、図１に示されてない工具は、このシ
ャフト２０内に緊締される。急勾配テーパ面１９と円筒
形のシャフト２０とのほぼ中間部位では、半径方向に突
出するリング肩２２が工具ホルダー１８に設けられてお
り、リング肩２２は急勾配テーパ面１９に面した側にリ
ング状の端面２３を有している。この端面２３には符号
２４で示された溝が切欠２５として形成されており、そ
の機能に関しては後で詳述する。規格に基づいて製作さ
れた通常の工具ホルダーにおけるのと同じように、この
実施例による工具ホルダー１８にも複数の、例えば２つ
の溝が切られているが、図１にはその一方が示されてい
るに過ぎない。
【００４６】工具ホルダー１８は自体公知の形式により
符号２６で示されたグリッパを介して保持され、このグ
リッパ２６はやはり図示されてないグリッパアームの一
部として構成されている。グリッパアームを適宜に操作
することにより、例えばマガジンにおける所定のポジシ
ョンから工具ホルダー１８を取出して主軸１６の受容部
１７にセットすることができる。
【００４７】図１に示されたポジションでは、工具ホル
ダー１８が主軸軸線１４に対して整合されているが、ま
だ主軸１６と連結可能な位置を占めていない。然しそれ
にも拘らず、主軸１６自体は矢印２７で示されたように
既に低速回転状態にある。本発明による工作機械１０で
はこの連結回転数が１分間当り１２０〜２００回転に設
定されている。
【００４８】主軸１６内には主軸軸線１４と平行に延在
していて主軸１６を縦方向で貫通させるための穿孔部２
９が設けられており、この穿孔部２９内には信号ロッド
３０が縦方向摺動可能に案内されている。信号ロッド３
０は後で詳述する信号発生器３１として用いられ、その
後端部には溝の内部を案内される滑子３３として形成さ
れた連行体３２を有しており、連行体３２は工具ホルダ
ー１８を主軸１６に対して相対回動不能に錠止すべく切
欠２５内に係合せしめられる。
【００４９】信号ロッド３０は符号３４で概略的に示さ
れた押ばねにより図１の位置に予張されており、その予
張位置では溝内滑子３３が主軸１６を越えて下方に突出
している。連行体３２および押ばね３４は、工具ホルダ
ー１８を主軸１６に連結するために用いられる通常の連
結手段３５に適合したものとして構成さる。
【００５０】主軸１６における受容部１７が位置してい
るのとは反対側の端部３６には円筒形の突出付加部３７
が設けられており、突出付加部３７は主軸軸線１４に対
して同心的に配置され、主軸１６そのものより小さな半
径を有し、肩３８を形成するように主軸１６に移行して
いる。
【００５１】円筒形の突出付加部３７上には段部を有す
る信号リング３９が被せ嵌められるが、主軸１６に対し
て同心的なこの信号リング３９における下位のリングフ
ランジ４０は、図１に示された工具ホルダー１８の位置
で肩３８上に載着される。図から明らかなように、リン
グフランジ４０は信号リング３９より小さな外径寸法を
有している。図示の実施例においては、信号リング３９
およびこれと一体に形成されたリングフランジ４０が黄
銅を素材として製作されている。
【００５２】主軸１６にはその周面に沿って複数の引張
ばね４１が配分されているが、図１にはそのうちの１つ
が示されているに過ぎない。引張ばね４１はその一端部
で主軸１６に、またその他端部でリングフランジ４０に
それぞれ結合されており、信号リング３９を肩３８に向
う方向で引張るために用いられる。
【００５３】信号リング３９には主軸台１２に不動配置
された検出装置４２が配属されており、図示の実施例で
はこの検出装置４２が誘導式の接近値信号発生器４３と
して構成されている。
【００５４】図１から明らかなように、この誘導式の接
近値スイッチ４３は主軸台１２に相対回動不能に結合さ
れている。接近値スイッチ４３は符号４５で示された高
さ位置を占めており、その高さは肩３８上に載着された
信号リング３９が誘導式接近値スイッチ４３における電
場を最適な状態で緩衝（制御）するような値に設定され
ている。このような形式が採用されるならば、主軸１６
が連結回転数で回転しているにも拘らず、信号リング３
９により接近値スイッチ４３の継続的な制御を行なうこ
とができる。
【００５５】更に図１に示されているように、信号ロッ
ド３０を案内するために用いられる穿孔部２９はリング
肩３８内に開口しているので、信号ロッド３０はその上
端部４７で信号リング３９のリングフランジ４０に当接
させることが可能になっている。然し工具ホルダー１８
が切欠１７からの外行運動を行なう場合には、リングフ
ランジ４０が肩３８上に載着し、信号ロッド３０から解
放された状態にある。しかもこのリングフランジ４０
は、継続的に信号ロッド３０上に載着可能であり、その
結果として、押ばね３４はこれが信号ロッド３０、ひい
ては溝内滑子３３を下方に押圧する際に引張ばね４１に
よって支援されることになる。
【００５６】このような構成様式によれば、信号ロッド
３０及び信号リング３９を有する信号発生器３１が検出
装置４２と協働してセンサー（４８）を形成し、このセ
ンサー（４８）は図１に示された状態で連行体３２が完
全に解放されている旨の表示を行なう。
【００５７】本発明による図示の実施例では、主軸１６
の１回転ごとに１回づつ接近値スイッチ４３のいわば
「傍らを通過する」信号ロッド３０が接近値スイッチ４
３の電場に不都合な影響を及ぼすことはない。しかもこ
の場合、信号リング３９を省略することが可能であると
同時に、信号ロッド３０を適宜に構成することによっ
て、信号ロッド３０が主軸１６の１回転ごとに単に１回
しか通過しない場合ですら、接近値スイッチ４３を介し
て検出することのできるパーツを信号ロッド３０の上端
部４７に担持させることも可能である。
【００５８】ところで工具ホルダー１８を切欠としての
受容部１７内に同軸的に進入させるためには、グリッパ
２６を上方に移行するか、或いは主軸台１２を主軸１６
と共に下方に移行する措置が採られ、その位置関係は図
２に示されている。
【００５９】この場合、急勾配テーパ面１９は切欠とし
ての受容部１７内に完全に押込まれており、溝内滑子３
３は工具ホルダー１８におけるリング状の端面２３に当
接している。工具ホルダー１８が更に受容部１７内に押
込まれると、信号ロッド３０が押ばね３４及び引張ばね
４１の力に抗して上方に移動せしめられ、信号ロッド３
０の上端部４７がリングフランジ４０と信号リング３９
とをやはり上方に移動させる。然し乍ら、矢印２７で示
された主軸１６の連結回転数が比較的高いため、停止状
態の工具ホルダー１８と回転している主軸１６との間の
当初における大きな相対速度下においては、工具ホルダ
ー１８が連結可能な位置、つまり図２に示された位置で
初めて到達する位置を占めても、連行体３２はまだ所定
の溝２４内に係合されない。
【００６０】信号リング３９は今や符号４６で示された
高さ位置、即ち誘導式接近値スイッチ４３の高さ４５よ
りかなり上方の位置を占めている。この場合にリングフ
ランジ４０と向き合う誘導式の接近値スイッチ４３は、
もはや信号リング３９によって制御されず、従って工具
ホルダー１８が連結可能な状態にある旨を既述の工程制
御装置に予め通報する。溝内滑子３３はその際に端面２
３に沿って滑動し、所定の溝２４を「探し求める」。
【００６１】図３には工具ホルダー１８を図２の矢印Ｉ
ＩＩ方向で見た平面が示されている。この図３から明ら
かなように、工具ホルダー１８は２つの溝２４，２４′
を有しており、その一方の溝２４は、他方の溝２４′に
比して半径方向でより内部に位置している。斜線の施さ
れた符号３３′で示す溝内滑子が端面２３上を通過する
破線で示された「通路」５０から容易に看取されるよう
に、溝内滑子３３は単に溝２４内に係合しているに過ぎ
ない。この構成様式によれば、特に旋削工具において必
要とされるような正しい軸受状態での工具ホルダー１８
と主軸１６との連結が達成される。
【００６２】溝内滑子３３の探索運動中には、この溝内
滑子３３が主軸１６の連結回転数で移動するのに対し、
工具ホルダー１８は矢印２７′で示された速度、つまり
溝内滑子３３の連行効果により生ぜしめられるより低い
速度で回転する。
【００６３】但し、工具ホルダー１８がグリッパ２６内
において摩擦を受けた状態で案内されていることに基づ
いて、工具ホルダー１８の回転数２７′が主軸１６の連
結回転数に達することはない。
【００６４】図４から明らかなように、工具ホルダー１
８は符号５１で示されたＶ字溝を有しており、このＶ字
溝５１はグリッパ２６に適宜形成された対応成形部によ
って滑動摩擦状態に保たれている。この場合、工具ホル
ダー１８はテーパ面を介してグリッパ２６の対応テーパ
面に当接する。この実施例においては、端面２３に沿っ
た溝内滑子３３の摩擦により生ずる摩擦モーメントが、
工具ホルダー１８の摩擦によってグリッパ２６内で生ず
る制動モーメントを下回る低い値に抑えられている。こ
のような構成様式によれば、主軸１６と工具ホルダー１
８との間における相対的な回転運動が常に維持されるこ
とになるので、溝内滑子３３は通路５０に沿って所望の
溝２４を探索することができる。
【００６５】図４に示された工具ホルダー１８は連結さ
れた状態にあって、溝内滑子３３は溝２４内に進入して
おり、従って工具ホルダー１８と主軸１６とは相対回動
不能に錠止されている。そのために押ばね３４は再び弛
緩され、信号ロッド３０は引張ばね４１により引寄せら
れたリングフランジ４０が肩３８に再当接するまで下方
に移動している。
【００６６】誘導式の接近値スイッチ４３は今や信号リ
ング３９によって再び制御されるので、センサー４８は
工具ホルダー１８が連結状態にあることを検出する。
【００６７】簡明を期して図４には示されてない緊締手
段は、センサー４８からの連結状態通報に応じて、急勾
配テーパ面１９を把持し、より確実に受容部１７内に引
き込み、主軸１６内で緊締する。工具ホルダー１８が主
軸１６内でこのように緊締されることによって、Ｖ字溝
５１は工具ホルダー１８に適宜形成された対応成形部か
ら解放されるので、工具ホルダー１８はグリッパ２６内
で自由な回転運動を行なうことができる。
【００６８】工具ホルダー１８とグリッパ２６との間で
溝内滑子３３が探索運動を行なっている際に生ずる摩擦
は、材料の摩滅を惹起しない程度の低い値に抑えられて
いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】工具ホルダーがまだ連結されていない状態で本
発明による工作機械の一部を部分的に破断して示した概
略的な断面図
【図２】図１による工作機械において工具ホルダーが連
結可能な位置を占めている状態を示した概略的な断面
図、
【図３】工具ホルダーを図２の矢印ＩＩＩ方向で見た断
面部分の平面図、
【図４】図２による工作機械において工具ホルダーが連
結された位置を占めている状態を示した概略的な断面図
である。
【符号の説明】
１０ 工作機械 １１ 軸受 １２ 主軸台 １４ 主軸軸線 １６ 主軸 １７ 受容部（切欠） １８ 工具ホルダー １９ 急勾配テーパ面 ２０ 工具ホルダーのシャフト ２２ リング肩 ２３ リング肩の端面 ２４ 溝 ２５ 切欠 ２６ グリッパ ２７ 連結回転を示す矢印 ２９ 穿孔部 ３０ 信号ロッド ３１ 信号発生器 ３２ 連行体 ３３ 溝内滑子 ３４ 押ばね ３５ 連結手段 ３６ 主軸の上端部 ３７ 突出付加部 ３８ 肩 ３９ 信号リング ４０ リングフランジ ４１ 引張ばね ４２ 検出装置 ４３ 接近値スイッチ（接近値信号発生器） ４５ 接近値スイッチの高さ位置 ４７ 信号ロッドの上端部 ４８ センサー ５０ 溝内滑子の通路 ５１ Ｖ字溝◆
フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ヘニング ビンクラー ドイツ連邦共和国 デー7201 ザイチンゲ ン−オベルフラッハト オベレ ハウプト ストラッセ ７ デー7200 トゥトリンゲ ン レゲルベーク ３ (72)発明者 ルドルフ ハニンガー ドイツ連邦共和国 デー7201 ザイチンゲ ン−オベルフラッハト オベレ ハウプト ストラッセ ７

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主軸台（１２）内で回転する主軸（１
    ６）と、工具ホルダー（１８）を連結されてない位置か
    ら主軸（１６）に連結可能な位置にセットする少なくと
    も１つのグリッパ（２６）と、連結可能な位置にある工
    具ホルダー（１８）を連結状態に移行させるための連結
    手段（３５）とを備えている工作機械であって、連結状
    態では工具ホルダー（１８）が主軸（１６）と相対回動
    不能に結合されている形式のものにおいて、連結状態に
    おかれたことを確認するためのセンサー（４８）が設け
    られていることを特徴とする工作機械。
  2. 【請求項２】 工具ホルダー（１８）が連結状態におか
    れたことをセンサー（４８）が確認した際に工具ホルダ
    ー（１８）を主軸（１６）内に緊締するための緊締手段
    が設けられていることを特徴とする請求項１記載の方法
    装置。
  3. 【請求項３】 工具ホルダー（１８）が連結状態におか
    れたことをセンサー（４８）が確認した際に主軸（１
    ６）の回転数を上げるための工程制御装置が設けられて
    いることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載
    の工作機械。
  4. 【請求項４】 主軸（１６）に沿って縦方向摺動可能に
    支承され、少なくとも２つの位置の間で主軸（１６）に
    対して相対的に摺動可能であり、工具ホルダー（１８）
    の連結状態ではこの工具ホルダー（１８）に設けられた
    切欠（２５）内に係合する連行体（３２）が連結手段
    （３５）に設けられており；センサー（４８）が連行体
    （３２）の相対位置を検出するように構成されているこ
    とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の工
    作機械。
  5. 【請求項５】 センサー（４８）が主軸（１６）と共に
    回転する信号発生器（３１）を有していることを特徴と
    する請求項１〜４のいずれか１項に記載の工作機械。
  6. 【請求項６】 センサー（４８）が信号発生器（３１）
    に配属される検出装置（４２）を有しており、この検出
    装置（４２）が主軸台（１２）に対して相対回動不能に
    配置されていることを特徴とする請求項５記載の工作機
    械。
  7. 【請求項７】 検出装置（４２）が主軸（１６）と主軸
    台（１２）との間における全ての相対的な角度位置で信
    号発生器（３１）に応動するように構成されていること
    を特徴とする請求項６記載の工作機械。
  8. 【請求項８】 信号発生器（３１）が主軸（１６）に沿
    って縦方向摺動可能に支承された信号ロッド（３０）を
    有しており、この信号ロッド（３０）が連行体（３２）
    に配属されて、主軸（１６）に対して相対的な連行体
    （３２）の運動に従動するように構成されていることを
    特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の工作機
    械。
  9. 【請求項９】 センサー（４８）が主軸（１６）に対し
    同心的な且つ主軸（１６）に沿って軸方向で支承された
    信号リング（３９）を有しており、この信号リング（３
    ９）が連結手段（３５）と以下の形式で協働するよう
    に、すなわち、工具ホルダー（１８）の連結可能な位置
    では、信号リング（３９）が軸方向で見た第１の位置を
    占めると同時に連続的に定置の測定値受信器（４２）と
    協働して第１の信号を発生する一方、工具ホルダー（１
    ８）の連結状態では、信号リング（３９）が軸方向で見
    た第２の位置を占めると同時にやはり連続的に定置の測
    定値受信器（４２）と協働して第２の信号を発生するよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項１〜８のい
    ずれか１項に記載の工作機械。
  10. 【請求項１０】 主軸（１６）の回転時にグリッパ（２
    ６）が工具ホルダー（１８）を連結可能な位置にもたら
    すように構成されていることを特徴とする請求項１〜９
    のいずれか１項に記載の工作機械。
  11. 【請求項１１】 工具ホルダー（１８）がグリッパ（２
    ６）内で回動可能に支承されていると同時に、連結状態
    でもグリッパ（２６）内に保持されていることを特徴と
    する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の工作機械。
  12. 【請求項１２】 グリッパ（２６）が規格による工具ホ
    ルダー（１８）を受容するように構成されていると同時
    に、グリッパ（２６）にはテーパ面が形成されており、
    この場合、工具ホルダー（１８）に形成されたテーパ面
    が、回転する主軸（１６）内への導入に際し摩擦力を受
    けてグリッパ（２６）のテーパ面上に当接し、連結後に
    はこのテーパ面からエアギャップ分だけ浮上がるように
    構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいず
    れか１項に記載の工作機械。
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