JPH06742A - 工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械の本体付属の工具交換装置とは別
に、簡易型の増設式の工具交換装置を用いることによ
り、工具ホルダの本数不足を解消する。 【構成】 工具交換装置1 は、工作機械のテーブル3 に
着脱自在に取り付けられる枠体7 と、該枠体7 に設けら
れると共に、工具ホルダ5 の複数個を、それらのシャン
ク部10が前記主軸側に位置し且つそれらの軸心が互いに
平行で且つそれらの軸心が前記主軸2 の軸心と平行にな
るように着脱自在に保持する保持装置11とを具備してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械に用いられる
工具交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、工作機械の自動化、無人化が進
み、多くの工作機械には数値制御装置や自動工具交換装
置が装備されている。この種の自動工具交換装置とし
て、例えば、特公平4-8168号公報に記載のものが公知で
ある。

【０００３】この従来の工具交換装置は、多数の工具ホ
ルダを収納保持するマガジン装置と、該マガジン装置か
ら所定の工具ホルダを取り出して工作機械の主軸に装着
するロボットアームとを有し、工作機械の本体に付属さ
せたものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の自動工具交
換装置は、工作機械に付属されたものであり、保有する
工具ホルダの数に制限があった。従って、加工の種類に
よっては、工具ホルダの保有本数だけでは足りない場合
があり、この様に足りなくなった場合は、手作業で工具
交換をしなければならず、自動化、無人化に反すると言
う問題があった。

【０００５】一方、あらゆる作業を想定して、不足が生
じないような多数の工具ホルダを保有できるものにすれ
ば、工具交換装置が大型になり、且つ、過大な設備投資
を強いることになる。そこで、本発明は、工作機械の本
体付属の工具交換装置とは別に、簡易型の増設式の工具
交換装置を用いることにより、工具ホルダの本数不足を
解消し、前記問題点を解決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、次の手段を講じた。即ち、請求項１記載
の発明の特徴とするところは、主軸とテーブルとが互い
に直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動可能とされた工
作機械の前記主軸の先端部に装着される工具ホルダを、
前記主軸に対して着脱自在とする工具交換装置に於て、
前記テーブルに着脱自在に取り付けられる枠体と、該枠
体に設けられると共に、前記工具ホルダの複数個を、そ
れらのシャンク部が前記主軸側に位置し且つそれらの軸
心が互いに平行で且つそれらの軸心が前記主軸の軸心と
平行になるように着脱自在に保持する保持装置とを具備
している点にある。

【０００７】請求項２記載の発明の特徴とするところ
は、前記主軸の先端部に工具ホルダを着脱自在に取付け
るチャック装置が設けられており、該チャック装置は、
前記主軸の軸心と同心状に且つ該軸心方向移動可能に設
けられたクランプカラーを軸心方向に移動させることに
より該チャック装置から工具ホルダを着脱自在とするク
イック式チャック装置であり、前記クランプカラーに係
脱自在に係合して該クランプカラーを軸心方向に移動さ
せるリフト装置が、前記枠体または保持装置に設けられ
ている点にある。

【０００８】請求項３記載の発明の特徴とするところ
は、前記クランプカラーは、内外二重筒体を伸縮自在に
結合して構成され、該内外筒体間に両者を互いに伸長さ
せる方向に付勢する付勢手段が介在されており、該外筒
体に前記リフト装置が係合可能とされている点にある。
請求項４記載の発明の特徴とするところは、前記保持装
置には、所定の回転トルク以上では保持した工具ホルダ
の回動を許容するが、所定の回転トルク以下では保持し
た工具ホルダの回動を防止する回動防止装置が設けられ
ている点にある。

【０００９】請求項５記載の発明の特徴とするところ
は、前記工具ホルダは、前記主軸先端部に挿入されるシ
ャンク部と、該シャンク部より先端側位置して前記保持
装置に保持される被保持部とを有し、該記被保持部の外
周面には、軸方向に沿った長溝が形成され、前記保持装
置は、前記被保持部に外嵌する保持部を有し、前記回動
防止装置は、前記保持部の内周面から出没自在に突出し
て前記長溝に係合するボールと、該ボールを前記突出方
向に押圧する弾性部材とを具備している点にある。

【００１０】

【作用】既設のＮＣフライス盤等による、ドリル、リー
マ、タップ等の加工に際し、付属の自動工具交換装置の
マガジンの保有ツール本数では足りず、あと数本のツー
ルが有れば１回の段取りで全部の加工が出来るような場
合、請求項１記載の工具交換装置を用いることにより、
段取りを替えることなく全部の加工をすることが出来
る。

【００１１】即ち、付属の自動工具交換装置のマガジン
の保有ツール本数だけでは全部の加工を行うことが出来
ないような作業を行う場合は、予め本発明の工具交換装
置を工作機械のテーブルにセットしておく。そして、不
足する工具ホルダを本発明の工具交換装置の保持装置に
セットする。加工が進み、本発明の工具交換装置に保持
した工具ホルダを使用するときになると、数値制御装置
のＮＣプログラムがオプションステップに入る。このオ
プションステップは、マニュアル操作または自動制御操
作の何れであっても良い。

【００１２】このオプションステップにおいては、それ
に先立ち、主軸に装着されていた工具ホルダを付属の自
動工具交換装置に収納して、主軸先端部には工具ホルダ
を装着していない空の状態にし、且つ、主軸とテーブル
間の主軸軸心方向距離を原点復帰さてある。そして、主
軸とテーブルを主軸軸心方向に直交する方向に相対移動
させて、主軸のセンターと保持装置に保持された工具ホ
ルダのセンターとを一致させる。次に、主軸とテーブル
を互いに接近するように主軸軸心方向に相対移動させ
て、保持装置に保持された工具ホルダのシャンク部を主
軸先端部に挿入する。

【００１３】しかして工具ホルダは主軸先端部に固定さ
れ、その後、主軸とテーブルとを互いに離間するように
主軸軸心方向に相対移動させることにより、工具ホルダ
は保持装置から離脱する。その後、主軸センターを加工
物の加工位置に移動し、所定の加工を行う。その加工が
終了すると、前記とは逆の動作により、主軸先端に装着
されている工具ホルダを、保持装置の元の位置に返却収
納する。そして、保持装置に保持されている次の工具ホ
ルダを主軸に装着して、次の加工及び脱着を繰り返す。

【００１４】請求項２記載の発明においては、工具ホル
ダは主軸先端部に設けられたクイック式のチャック装置
を介して主軸に装着される。このクイック式チャック装
置は、クランプカラーを軸心方向に移動させることによ
り、該装置に工具ホルダを着脱できるものである。そこ
で、チャック装置に工具ホルダを装着するに際しては、
リフト装置を保持装置に対して主軸の軸方向に離間させ
ておく。そして、主軸を保持装置に相対接近させると、
クランプカラーがリフト装置に係合し、更に主軸を接近
させることにより、クランプカラーが主軸に対して軸方
向に相対移動すると共に、工具ホルダがチャック装置に
挿入される。次に、リフト装置を主軸から離れる方向に
移動させることにより、クランプカラーが軸方向に移動
して、工具ホルダがチャック装置に固定される。その
後、主軸を保持装置から離れる方向に相対移動させる
と、工具ホルダは保持装置から離脱する。

【００１５】チャック装置に装着されている工具ホルダ
を取り外すに際しては、リフト装置を保持装置に対して
主軸の軸方向に離間させておく。そして、主軸を保持装
置に相対接近させると、クランプカラーがリフト装置に
係合し、更に主軸を接近させることにより、クランプカ
ラーが主軸に対して軸方向に相対移動すると共に、工具
ホルダが保持装置に収納される。このとき、クランプカ
ラーは既に軸方向に移動されているので、チャック装置
は工具ホルダのクランプを解除している。従って、この
状態で、主軸を保持装置から離れる方向に相対移動させ
ると、工具ホルダは保持装置に残り、主軸は空の状態で
離れる。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、チャック装
置に工具ホルダを装着するに際しては、リフト装置を保
持装置に対して主軸の軸方向に離間させておく。そし
て、主軸を保持装置に相対接近させると、クランプカラ
ーの外筒体がリフト装置に係合し、更に主軸を接近させ
ることにより、外筒体が主軸に対して軸方向に相対移動
する。この外筒体の移動により付勢手段を介して内筒体
も移動すると共に、工具ホルダがチャック装置に挿入さ
れる。このとき、内筒体は、付勢手段を介して支持され
るので、軸方向に浮動状になり、工具ホルダとチャック
装置との固定が容易になり、確実な固定が得られる。

【００１７】請求項４記載の発明によれば、主軸に工具
ホルダを装着するとき、主軸を回転させながら行う場合
に有利である。即ち、主軸を回転させながら工具ホルダ
を装着する場合、主軸と工具ホルダとが共回りすると両
者の固定が不確実になる。そこで、本発明では、保持装
置に回転防止装置が設けられているので、工具ホルダの
回動が防止され、工具ホルダの装着が確実なものにな
る。工具ホルダが完全に主軸に固定されると、主軸側か
ら大きな回転トルクが伝達されるので、このときは、前
記回転防止装置は工具ホルダの回動を許容するので、保
持装置の破損が防止される。

【００１８】請求項５記載の発明によれば、主軸に装着
されている工具ホルダを取り外すに際して、主軸と工具
ホルダとのクランプ解除が不完全であると、工具ホルダ
が保持装置に残らずに主軸に付いて行こうとすることが
あるが、この時、ボールが長孔端部に係合して前記工具
ホルダの主軸同行移動が防止され、工具ホルダの主軸か
らの離脱を完全なものにする。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１、図２において、本発明の工具交換装置1 は、
主軸2 とテーブル3 とが互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ（垂
直方向）軸方向に相対移動可能とされた工作機械に着脱
自在に取り付けられる。

【００２０】この工作機械は、図示省略の数値制御やコ
ンピュータ制御等の自動制御装置を備え、また、本発明
の工具交換装置1 とは別に自動工具交換装置を備えてい
る。この工作機械の主軸2 の先端部には、ノンストップ
方式のクイック式チャック装置4 が着脱自在に装着され
ている。このチャック装置4 を介して主軸2 先端に工具
ホルダ5 が着脱自在に装着される。この工具ホルダ5 に
は、タップ、ドリル、リーマ等の工具6 が着脱自在に取
り付けられている。

【００２１】前記本発明の工具交換装置1 は、前記工作
機械のテーブル3 に着脱自在に取り付けられる枠体7 を
有する。この枠体は、上方開口の箱形に形成されてお
り、該枠体7 の上方開口部は水平方向に摺動自在な開閉
カバー8 で開閉自在に施蓋されている。この開閉カバー
8 は、前記枠体7 の側面に固定の水平シリンダ装置9 に
よって水平方向移動自在とされている。

【００２２】前記枠体7 内には、前記工具ホルダ5 の複
数個を、それらのシャンク部10が前記主軸2 側に位置し
且つそれらの軸心が互いに平行で且つそれらの軸心が前
記主軸2 の軸心と平行になるように着脱自在に保持する
保持装置11が設けられている。更に前記枠体7 内には、
前記チャック装置4 のクランプ・解除操作を行うリフト
装置12が設けられている。

【００２３】図３に示すように、前記主軸2 先端に装着
されるチャック装置4 は、主軸孔13に挿入固定されるシ
ャンク部14と、該シャンク部14先端に偏心ネジ15によっ
て組立固着された本体16とを有する。この本体16の外周
面は、シャンク側がストレートな円筒面17で、先端側が
先端へ行くに従い径大となるテ−パ面18に形成されてい
る。この本体16には、先端面に開口するホルダ挿入孔19
が、前記シャンク部14と同軸心に開設されている。この
ホルダ挿入孔19は先端が径大になるテ−パ孔に形成され
ている。この本体16外周面とホルダ挿入孔19内周面間に
亘って嵌通する第１及び第２ボール保持孔20,21 が周方
向に等間隔を有し、且つ、軸方向に離間して２列にわた
って開設されている。シャンク側に近い第１ボール保持
孔20は、前記ストレート面17に開口し、先端側に近い第
２ボール保持孔21は、前記テ−パ面18に開口している。
これらのボール保持孔20,21 の軸心は、前記ホルダ挿入
孔19の径方向とされている。

【００２４】この各ボール保持孔20,21 に第１及び第２
ボール22,23 が、前記ホルダ挿入孔19側へ抜け落ちない
ように、且つ、ボール保持孔20,21 の軸心方向移動可能
で密嵌合状に収納されている。この各ボール22,23 の大
きさは、ボール22,23 の外周面が本体16外周面と面一に
あるとき、ボール22,23 の内周面がホルダ挿入孔19内周
面から突出する大きさとされている。

【００２５】前記本体16の外周面にクランプカラー24が
軸方向移動自在に外嵌されている。このクランプカラー
24は、本体16外周面に軸方向移動自在に外嵌される内筒
体25と、該内筒体25外周面に軸方向移動自在に外嵌され
る外筒体26とからなる。前記内筒体25の内周面は、前記
本体16の外周面のストレート面17とテ−パー面18に対応
したストレート内周面とテ−パ内周面に形成されてい
る。この内筒体25を、本体16外周に嵌合して軸方向先端
側に移動させると、テ−パ面同士が係合してそれ以上の
先端側への移動が防止される。この一番先端側へ移動し
た位置において、内筒体25の先端面と本体16の先端面と
が略一致している。該内筒体25の内周面には、ヌスミ部
27、スプリング受部28、第１押圧部29、第１逃部30、第
２押圧部31、第２逃部32がこの順序でシャンク側から先
端側に沿って形成されている。この内筒体25の一番先端
側への移動位置において、前記第１押圧部29は前記シャ
ンク側の第１ボ−ル22に当接し、第２付圧部31は先端側
の第２ボール23に当接する。そして、この第１及び第２
押圧部29,31 、並びに、第１及び第２逃部30,32 の軸方
向離間距離は、前記２列のボール保持孔20,21 の軸方向
離間距離と一致している。

【００２６】前記本体16のシャンク側外周面にストッパ
リング33がスナップリングを介して係合されている。こ
のストッパリング33と前記内筒体25のスプリング受部28
間に第１圧縮スプリング34が介在されている。このスプ
リング34により内筒体25は先端側へ付勢されている。前
記内筒体25に軸方向移動自在に外嵌された前記外筒体26
は、内筒体25の先端側外周面に係止されたストップリン
グ35により先端側への移動が拘束されている。そして、
外筒体26内周面と内筒体25外周面間に形成された凹所36
に第２圧縮スプリング37が介在され、該第２圧縮スプリ
ング37により、外筒体26は内筒体25に対して先端側に付
勢されている。前記内筒体25及び外筒体26が第１及び第
２圧縮スプリング34,37 で付勢されて、一番先端側に位
置するとき、該外筒体26の先端面は、前記内筒体25の先
端面よりも先端側に所定量突出している。この第２圧縮
スプリング37のバネ力は、前記第１圧縮スプリング34よ
りも大きい。

【００２７】尚、前記第２圧縮スプリング37は、請求項
３記載の「付勢手段」に対応している。前記チャック装
置4 に着脱自在に装着される工具ホルダ5 は、前記本体
16のホルダ挿入孔19に挿入されるテ−パ状のシャンク部
10と、該シャンク部10より先端側に位置して前記保持装
置11に保持されるストレート状の被保持部38とを有す
る。この被保持部38の外周面にＶ字断面の周溝39が凹設
されている。この被保持部38の先端部に工具6 が着脱自
在に取り付けられる。

【００２８】前記工具ホルダ5 のシャンク部10には、先
細側の駆動用凹部40と先端側のクランプ用凹部41とが軸
方向に離間して設けられている。この両凹部40,41 は、
シャンク部10がホルダ挿入孔19に完全に収納されたと
き、前記チャック装置4 の第１及び第２ボール22,23 に
嵌合する位置に設けられている。前記駆動用凹部40は前
記第１ボール22の周方向ピッチと同一のピッチで周方向
に所定間隔を置いて凹設されている。前記クランプ用凹
部41は周溝に形成されている。そして、この周溝の先端
側とは反対側の側面は、傾斜面42に形成され、該傾斜面
42に前記第２ボール23が係合したとき、工具ホルダ5 は
ホルダ挿入孔19の奥側へ押圧される。

【００２９】図１、図２に戻って、前記工具交換装置1
を更に詳しく説明する。前記保持装置11は、枠体7 に固
定の支持板43を枠体7 の幅及び長手方向全長に亘って水
平状に有する。この支持板43に長手方向所定ピッチをお
いて穴44が上下方向に貫通して設けられている。この支
持板43の各穴周縁上面には、該穴44と同心状にリング状
の保持部45が固定されている。この保持部45には、その
内周面から一部分が突出するボール46が周方向に所定距
離を置いて設けられ、該ボール46はスプリング47により
穴44内方に付勢されている。この保持部45の内周面は、
前記工具ホルダ5 の被保持部38に嵌合し、ボール46は、
周溝39に嵌合する。そして、このボール46の押し付け力
により、保持部45に支持された工具ホルダ5 の軸心回り
の回動が防止されるので、これらにより、所定の回転ト
ルク以上では保持した工具ホルダ5 の回動を許容する
が、所定の回転トルク以下では保持した工具ホルダ5 の
回動を防止する回動防止装置48が構成されている。

【００３０】前記リフト装置12は、前記支持板43の下方
に枠体7 に固定されたシリンダ取り付け板49を有し、こ
のシリンダ取り付け板49の下面に垂直シリンダ装置50が
長手方向に所定距離をおいて２個設けられている。この
シリンダ装置50のピストンロッド51が前記取り付け板49
に固定されており、シリンダケース52が上下動自在とさ
れている。左右のシリンダケース52は連結板53により互
いに固定されている。この連結板53の四隅に、４本のガ
イドロッド54が固定立設され、該ガイドロッド54の上端
は、前記シリンダ取り付け板49及び支持板43を貫通して
上方に突出している。このガイドロッド54の上端にリフ
ト板55が固定されている。このリフト板55には前記保持
装置11の穴44と同心の穴が設けられている。

【００３１】次に、前記本発明の実施例の作用を図１、
図４、及び、図５に基づき説明する。既設のＮＣフライ
ス盤等による、ドリル、リーマ、タップ等の加工に際
し、付属の自動工具交換装置のマガジンの保有ツール本
数では足りず、あと数本のツールが有れば１回の段取り
で全部の加工が出来るような場合、本発明の工具交換装
置1 を用いることにより、段取りを替えることなく全部
の加工をすることが出来る。

【００３２】即ち、付属の自動工具交換装置のマガジン
の保有ツール本数だけでは全部の加工を行うことが出来
ないような作業を行う場合は、予め本発明の工具交換装
置1を工作機械のテーブル3 にセットしておく。そし
て、水平シリンダ装置9 を操作して開閉カバー8 を開
き、不足する工具ホルダ5 を本発明の工具交換装置1 の
保持装置11にセットし、開閉カバー8 を閉じる。この状
態において、工具ホルダ5の被保持部38が保持部45の穴
に収納され、回動防止装置48のボール46が周溝39に嵌合
している。

【００３３】加工が進み、本発明の工具交換装置1 に保
持した工具ホルダ5 を使用するときになると、数値制御
装置のＮＣプログラムがオプションステップに入る。こ
のオプションステップは、マニュアル操作または自動制
御操作の何れであっても良い。このオプションステップ
においては、それに先立ち、主軸2 に装着されていた工
具ホルダ5 を付属の自動工具交換装置に収納して、主軸
2 先端部には工具ホルダ5 を装着していない空の状態に
し、且つ、主軸2 とテーブル3 間の主軸軸心方向距離を
原点復帰さてある。

【００３４】そして、主軸2 とテーブル3 を主軸軸心方
向に直交する方向に相対移動させて、主軸2 のセンター
と保持装置11に保持された工具ホルダ5 のセンターとを
一致させる。次に、開閉カバー8 を開き、リフト装置12
の垂直シリンダ装置50を操作して、リフト板55を上昇さ
せる（図１の仮想線参照）。

【００３５】次に、図４に示す様に、主軸2 を下降させ
る。この主軸2 の下降によりチャック装置4 の外筒体26
の下端面がリフト板55に当接する。更に主軸2 を下降さ
せると、外筒体26はリフト板55によりその下降が阻止さ
れるので、第２圧縮スプリング37が圧縮されつつ内筒体
25の移動をも拘束し、本体16と内筒体25とが上下方向に
相対移動する。そして、工具ホルダ5 のシャンク部10が
チャック装置4 の本体16のホルダ挿入孔19に完全に収納
されると、図４の状態になる。この状態において、第１
及び第２ボール22,23 は、第１及び第２逃部30,32 に位
置しているので、ボール22,23 が、シャンク部10のホル
ダ挿入孔19への進入を妨害することはない。

【００３６】次に、図５に示す様に、垂直シリンダ装置
50を作動させて、リフト板55を下降させる。このリフト
板55の下降に同行して、外筒体26も下降し、それに伴い
内筒体25も下降する。この内筒体25の下降により、第１
及び第２押圧部29,31 が、第１及び第２ボール22,23 を
押圧する。この押圧により、第１ボール22は駆動用凹部
40に嵌合し、第２ボール23はクランプ用凹部41に嵌合す
る。このとき、主軸2は回転させておく必要があり、こ
の回転により、第１ボール22と駆動用凹部40との嵌合は
達成される。この第１ボール22と駆動用凹部40との嵌合
に際して、もし、工具ホルダ5 と本体16とが連れ回りす
ると、両者の嵌合が不確実になるが、回転防止装置48に
より、工具ホルダ5 はその回転が防止されているので、
両者の嵌合は確実に行われる。第１ボール22と駆動用凹
部40の両者が確実に嵌合すると、主軸2 の回転トルクの
全部が工具ホルダ5 に伝達されるので、前記回転防止装
置48は工具ホルダ5 の回転を許容する。

【００３７】また、第１ボール22と駆動用凹部40との嵌
合に際して、第１押圧部29と第１ボール22との押し合い
が生じるが、このとき、内筒体25は、第１圧縮スプリン
グ34と第２圧縮スプリング37とにより浮動状態に保持さ
れているので、上下方向に移動容易である。従って、内
筒体25が本体16に対して相対的に下降しながら、第１ボ
ール22と駆動用凹部40とを嵌合させようとするとき、内
筒体25は上下動してその嵌合を助けるので、確実な嵌合
が達成される。

【００３８】しかして、工具ホルダ5 がチャック装置4
に装着されると、主軸2 が上昇する。この上昇により、
工具ホルダ5 は保持装置11から離れ、加工に供される。
次に、主軸2 に装着された工具ホルダ5 を保持装置11に
返す場合について説明する。チャック装置4 に装着され
ている工具ホルダ5 を取り外すに際しては、リフト装置
12を保持装置11に対して上昇させておく。そして、主軸
2 を保持装置11に接近するよう下降させる。この主軸2
の下降によりチャック装置4 の外筒体26の下端面が上昇
位置にあるリフト板55に当接する。更に主軸2 を下降さ
せると、外筒体26はリフト板55によりその下降が阻止さ
れるので、第２圧縮スプリング37が圧縮されつつ内筒体
25の移動をも拘束し、本体16と内筒体25とが上下方向に
相対移動する。そして、工具ホルダ5 の被保持部38が保
持装置11に収納保持される。

【００３９】この状態（図４の状態）において、第１及
び第２ボール22,23 は、第１及び第２逃部30,32 に位置
しているので、第１ボール22と駆動用凹部40、並びに、
第２ボール23とクランプ用凹部41の嵌合が解除可能にな
るので、主軸2 を上昇させると、工具ホルダ5 はホルダ
挿入孔19から離脱する。このとき、主軸2 の回転は停止
していても良く、また、回転中であってもよい。

【００４０】もし主軸回転停止中に前記取り外し操作を
すると、各ボール22,23 と駆動用凹部40及びクランプ用
凹部41との嵌合解除が円滑に行われず、工具ホルダ5 が
チャック装置4 に連れられて上昇しようとするが、回転
防止装置48のボール46と周溝39の係合により、工具ホル
ダ5 の上昇を防止するので、工具ホルダ5 は確実に保持
装置に残される。

【００４１】以上の装着、脱着の操作を繰り返して、所
定の加工を終了すると、最後にリフト板55を元の位置に
加工させ、且つ、開閉カバー8 を閉じて全ての作業を終
わる。図６に示すものは、回転防止装置48の他の構造で
あり、工具ホルダ5 の被保持部38には、上下方向に長い
長溝56が周方向に所定距離を置いて形成されている。こ
の長溝56の深さ、幅は前記周溝39の深さ、幅と略同じで
ある。

【００４２】このように、被保持部38に長溝56を形成す
ることにより、前記工具ホルダ5 の取り外しに際して、
主軸2 上昇に伴う工具ホルダ5 の同行上昇の防止を確実
なものにする。また、工具ホルダ5 の回転防止効果が向
上する。図７に示すものは、チャック装置4 の他の構造
であり、このチャック装置4 はクランプカラー24が１つ
の構成とされている。このような一段クランプカラー方
式のチャック装置4 においても本発明は適応される。

【００４３】図８及び図９は、開閉カバー8 の他の例を
示すもので、該カバー8 は断面形状が円弧状を呈するカ
バー天板57と、該天板57の長手方向（円弧中心軸線方
向）両端に固着された略扇形状の支持アーム58,58 と、
該アーム58基端に固着された前記天板57の円弧中心軸線
上に軸心をもつ軸孔59,60 を有するボス61,62 と、枠体
7 の一側面に水平状に取付けられると共に出力軸63が前
記ボス61の軸孔59に嵌入固着される回転駆動モータ64
（例えばエアモータ、ロータリアクチュエータ等）と、
枠体7 の他側面に水平状に取付けられかつ前記ボス62の
軸孔60に相対回転自在に嵌合される支持軸65とから成っ
ている。

【００４４】前記カバー天板57は、上向突状に配され、
前記駆動モータ64により約９０度往復回動可能とされる
と共に、回動時に枠体7 及びその内部に収納保持されて
いる工具ホルダ5 のシャンク部10に接触しないように設
けられている。そして、カバー天板57は円筒面が上向突
状であるから、該カバー天板57の閉鎖時には、加工中の
切屑等が該カバー天板57上に落下しても、滑り落ちるた
めに滞留することがなく、したがって、カバー天板57を
回動させて開放するときに、切屑が保持装置11上に落ち
込むこともない。

【００４５】なお、図８及び図９に示す開閉カバー8
は、前述のように回動式であるから、図１に示す水平開
閉式に比べて横幅が非常に短かくなると共に、開放時に
おける枠体7 からの突出量もわずかとなり、スペースを
小さくできるほか、回転駆動モータ64を支持アーム58の
内側でかつカバー天板57下に配置できるため、外部への
突出部分がなく、極めてコンパクトである。

【００４６】また、前記回転駆動モータ64に代えて、シ
リンダ装置を枠体7 に揺動可能に取付け、ピストンロッ
ド外端をピン等を介して支持アーム58に連結するように
してもよい。さらに、カバー天板57は断面形状を山形
（両流れ式屋根形）とすることができるほか、支持アー
ム58も扇形以外の形状としてもよいこと勿論である。
尚、本発明は、前記実施例に限定されるものでない。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、簡易型の増設式の本発
明の工具交換装置を用いることにより、工具ホルダの不
足を解消し、同一段取りで作業を続行することが出来る
と共に、設備費の増加を招くことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図である。

【図２】同、正面図である。

【図３】チャック装置の断面図である。

【図４】作業工程を示す断面図である。

【図５】作業工程を示す断面図である。

【図６】回転防止装置の他の構造を示す断面図である。

【図７】チャック装置の他の構造を示す断面図である。

【図８】開閉カバーの他の例を示す側面図である。

【図９】内部構造を省略した図８の中央縦断面図であ
る。

【符号の説明】

1 工具交換装置 2 主軸 3 テーブル 4 チャック装置 5 工具ホルダ 10 シャンク部 11 保持装置 12 リフト装置 24 クランプカラー 25 内筒体 26 外筒体 37 付勢手段 38 被保持部 45 保持部 46 ボール 47 弾性部材 48 回転防止装置 56 長溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸とテーブルとが互いに直交するＸ、
   Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動可能とされた工作機械の前記主
   軸の先端部に装着される工具ホルダを、前記主軸に対し
   て着脱自在とする工具交換装置に於て、 前記テーブルに着脱自在に取り付けられる枠体と、 該枠体に設けられると共に、前記工具ホルダの複数個
   を、それらのシャンク部が前記主軸側に位置し且つそれ
   らの軸心が互いに平行で且つそれらの軸心が前記主軸の
   軸心と平行になるように着脱自在に保持する保持装置と
   を具備していることを特徴とする工具交換装置。
2. 【請求項２】 前記主軸の先端部に工具ホルダを着脱自
   在に取付けるチャック装置が設けられており、 該チャック装置は、前記主軸の軸心と同心状に且つ該軸
   心方向移動可能に設けられたクランプカラーを軸心方向
   に移動させることにより該チャック装置から工具ホルダ
   を着脱自在とするクイック式チャック装置であり、 前記クランプカラーに係脱自在に係合して該クランプカ
   ラーを軸心方向に移動させるリフト装置が、前記枠体ま
   たは保持装置に設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の工具交換装置。
3. 【請求項３】 前記クランプカラーは、内外二重筒体を
   伸縮自在に結合して構成され、該内外筒体間に両者を互
   いに伸長させる方向に付勢する付勢手段が介在されてお
   り、該外筒体に前記リフト装置が係合可能とされている
   ことを特徴とする請求項２記載の工具交換装置。
4. 【請求項４】 前記保持装置には、所定の回転トルク以
   上では保持した工具ホルダの回動を許容するが、所定の
   回転トルク以下では保持した工具ホルダの回動を防止す
   る回動防止装置が設けられていることを特徴とする請求
   項１記載の工具交換装置。
5. 【請求項５】 前記工具ホルダは、前記主軸先端部に挿
   入されるシャンク部と、該シャンク部より先端側位置し
   て前記保持装置に保持される被保持部とを有し、該記被
   保持部の外周面には、軸方向に沿った長溝が形成され、 前記保持装置は、前記被保持部に外嵌する保持部を有
   し、 前記回動防止装置は、前記保持部の内周面から出没自在
   に突出して前記長溝に係合するボールと、該ボールを前
   記突出方向に押圧する弾性部材とを具備していることを
   特徴とする請求項４の工具交換装置。