JPS6258860B2

JPS6258860B2 -

Info

Publication number: JPS6258860B2
Application number: JP55172248A
Authority: JP
Inventors: Tamaki Tomita; Yoshikazu Sano; Kunimichi Nakajima
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1987-12-08
Also published as: US4414732A; EP0053646A3; EP0053646A2; JPS5796748A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は主軸の回転を停止させることなく工具
の交換を可能にした自動工具交換装置に関するも
のである。

自動工具交換装置を備えた数値制御工作機械に
おいては、主軸の先端にキーが突設され、この主
軸に挿着される工具にキー溝が形成されており、
工具を変換する際には主軸が一定の角度位置に停
止された後、そのキーの角度位相に一致する角度
位相にキー溝を整合した工具を工具交換腕により
主軸に挿着するようになつている。

従つて従来の自動工具交換装置においては、主
軸を一定の角度位置に停止する定位置停止装置を
必要とし、コスト高となる問題がある。

しかも従来の自動工具交換装置における問題の
１つは、上記した主軸の定位置停止操作が、工具
交換に要する時間（カツトツーカツトタイム）を
短縮するうえでの１つの障害となつていることで
ある。すなわち、主軸が加工内容に応じた回転速
度で回転している状態で工具交換が指令される
と、主軸はまず近接スイツチ等により定められた
角度範囲に停止され、しかる後にカム機構等を用
いた定位置停止装置により一定の角度位置に停止
されるため、主軸の定位置停止に要する時間が長
くなる。従つて工具交換時に主軸を一定の角度位
置に停止することなく、主軸の回転中に工具の交
換が行えれば工具交換時間を短縮するうえできわ
めて有効である。

ところで主軸の回転中に工具を交換するために
は、回転している主軸のキーに工具のフランジを
押圧していれば主軸と工具との間に相対滑りが生
じ、キーとキー溝の位相が一致したところで両者
の係合が達成される。しかしこのような方式では
キーおよび工具のフランジ部の接触端面に相当大
きな面圧が生じかつ摩耗が生ずるため長期の使用
には耐えられないという欠点がある。又主軸と工
具を一定の角度関係に保つことが困難であり、主
軸の受口と工具柄部との当り点の変化に伴う工具
刃先位置が変化し加工精度の低下をもたらす恐れ
があつた。更にマガジン収納状態における角度位
相を規制しないと隣接する工具と干渉する大径用
ボーリング工具とかギヤングヘツド工具等の使用
が困難となる欠点があつた。

本発明はかかる従来の欠点をなくするために、
回転中の主軸のキーが特定位相になつたことを検
知して工具のキー溝がキーと係合し得る軸方向位
置まで工具を移動させ、またマガジンに収納する
工具の角度位相を一定にすべく回転中の主軸が一
定の角度位相となつたことを検出して工具を主軸
から抜き出すようにしたものであり、その主目的
は、回転中の主軸のキーと工具とを相対滑り接触
させないで、主軸のキーと工具のキー溝との係合
を可能にすることであり、他の目的は、主軸と工
具が一定の角度関係を保つた状態でキーとキー溝
係合を行わせ、かつマガジンに収納する工具の角
度位相をも一定角度に規制せんとすることであ
る。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図は自動工具交換装置を備えた工作機械の主
軸ヘツドまわりの構成を示すもので、１０は立形
主軸１１を回転可能に軸承した主軸ヘツド、この
主軸ヘツド１０はコラムに形成された上下方向の
案内面１２，１２に沿つて摺動可能に案内されて
いる。図示実線位置が主軸ヘツド１０の上昇端位
置であり、この位置で工具交換が行われる。１３
は両端に工具把持部を有し主軸１１の軸線と平行
な方向の軸移動と旋回運動が可能な工具支持装置
としての工具交換腕、１５は円周上に複数の工具
ソケツト１６を保持し回転可能に装架された工具
マガジンである。工具ソケツト１６には工具Ｔが
着脱可能にそれぞれ保持され、工具交換位置Ｃに
割出された工具ソケツト１６を実線で示す水平状
態から90度旋回させて２点鎖線で示す主軸軸線と
平行な垂直状態に姿勢変更させた後、工具交換腕
１３を作動させることにより主軸１１と工具ソケ
ツト１６に保持された工具の着脱交換が行われ
る。

なお、前記工具マガジン１５の各工具ソケツト
１６には、工具Ｔに形成されたキー溝３６に遊び
をもつて係合する角度規制部材１６ａが設けら
れ、この角度規制部材１６ａによつて工具ソケツ
ト１６に保持される工具Ｔのキー溝３６の方向を
定位相に規制し、刃具を半径方向に突出した大径
用ボーリング工具のようなもので、隣接する工具
と干渉しないようになつている。

前記主軸ヘツド１０の内部構造を第２図に示
す。ヘツド本体２０に軸承された主軸１１には、
下端部に工具挿着穴１１ａが形成され、この工具
挿着穴１１ａに続いて貫通穴１１ｂが中心部を貫
通して穿設されている。この貫通穴１１ｂ内には
工具Ｔの一端に突設されたプルスタツド１７に係
脱可能な把持部材２１と、この把持部材２１に連
結され主軸後端部に突出するドローロツド２２
と、このドローロツド２２を主軸１１に対し後方
に引張るスプリング２３が収納され、これらは工
具Ｔを主軸１１にクランプするクランプ装置をな
している。ドローロツド２２の後端部に対向して
アンクランプ用のシリンダ２４が設けられ、この
シリンダ２４のピストンロツド２５先端に当接部
材２６がスラスト軸受２７を介して支持されてい
る。この当接部材２６を介してスプリング２３の
押圧力に抗してドローロツド２２を押込むと工具
Ｔはアンクランプされる。主軸１１の外周には主
軸歯車２８が固着され、主軸ヘツド１０の上端面
に固設された主軸駆動モータ３１の出力軸３２と
駆動歯車２９、変速用シフト歯車３０を介して連
結されている。この駆動モータ３１は数値制御装
置NCから発せられる回転速度指令に応じた速度
で回転制御され、また工具交換指令が発せられる
ことによりキー係合可能な所定の定速度で回転さ
れる。

前記主軸１１の後端部には第２図に示すように
特定の角度位相で第１ドツグ部材３３ａ、第２ド
ツグ部材３３ｂが軸方向にずらして突設され、各
ドツグ部材３３ａ，３３ｂは相互に位相調整可能
に固定されている。３４ａ，３４ｂはこのドツグ
部材３３ａ，３３ｂに各別に感応する第１近接ス
イツチ、第２近接スイツチで、ドツグ３３ａ，３
３ｂに接近した主軸ヘツド１０の一部に取付けら
れている。第１ドツグ部材３３ａ及び第１近接ス
イツチ３４ａは後述するキーとキー溝が係合し得
る位置に工具をシフトするタイミングを検出する
もので、第２ドツグ部材３３ｂ及び第２近接スイ
ツチ３４ｂはキーとキー溝が係合しなくなる位置
に工具をシフトするタイミングを検出するための
ものである。

ここに第１近接スイツチ３４ａが第１ドツグ３
３ａに感応して信号を発する点は、第９図に示す
ように主軸側のキーがキー溝に対応する位相P₀よ
りもθ_１手前の位相に設定されている。このθ_１
は後述する中間停止状態より工具交換腕の上昇動
作開始が指令されてから工具のフランジ端面がキ
ーの先端面に到達するまでの間の主軸回転角に相
当するものであり、中間停止状態におけるキーと
工具フランジとの間隙は小さく設定されているの
でθ_１としても比較的小さな値とされる。

一方第２近接スイツチ３４ｂが第２ドツグ３３
ｂに感応して信号を発する点は、第９図に示すよ
うに前記位相P₀よりもθ_２手前の位相に設定され
ている。このθ_２は工具交換腕の下降動作開始が
指令されてから工具が抜き動作されキー先端面よ
り工具フランジ端面が離間するまでの間の主軸回
転角に相当するものであり、キーとキー溝の係合
深さに応じたストローク移動することになるの
で、前記θ_１に対してθ_２＞θ_１とされている。

尚、前記中間停止位置をキーとキー溝の係合深
さに近いストローク手前の位置に設定すれば、前
記θ_１もθ_２と同じ角度位相に設定することがで
きる。この場合には、１組のドツグと近接スイツ
チを設け、同じ近接スイツチの信号で係合方向へ
シフトするタイミングも非係合方向へシフトする
タイミングを制御するようにしても有効である。

又ドツグを位相調整可能に設ける代りに近接ス
イツチの取付位相を調整できるようにしても有効
である。

前記主軸１１の先端面にはキー３５が突設固定
され、このキー３５に係合するキー溝３６が各工
具Ｔのフランジ部３７の直径方向２か所に凹設さ
れている。本発明においては、主軸１１の回転中
に工具Ｔを工具挿着穴１１ａに挿着するために、
キー３５とキー溝３６との係合が容易に行えるよ
うに第８図に示す如くキー３５の巾ｌ１はキー溝
３６の巾ｌ２より数mm小さく設定してある。

第３図は工具交換腕１３およびその駆動装置の
構成を示すものであり、支持本体４０には旋回と
軸移動可能に支持軸４１が軸承されており、この
支持軸４１の下端部に工具交換腕１３が固着され
ている。工具交換腕１３の両端部には、工具Ｔの
フランジ部３７に係合する円弧状の工具把持部１
３ａ，１３ｂが支持軸４１に対して対称的に形成
され、各工具把持部１３ａ，１３ｂから工具Ｔの
脱落防止作用をなす係合ローラ４２を先端部に軸
承しスプリングにより外方に付勢されたプランジ
ヤ４３が略半径方向に進退可能に案内されてい
る。このプランジヤ４３は主軸１１及び工具ソケ
ツト１６に保持された工具Ｔに対し工具交換腕１
３が旋回動作する際にはスプリング力に抗して中
心方向に押込められ、工具の把持及び釈放を許容
するとともに係合ローラ４２を工具Ｔに押圧して
工具把持部１３ａ，１３ｂにて把持された工具Ｔ
の脱落防止作用をなし、かつ把持部にて把持され
た工具Ｔの摩擦回転を許容する。

第４図において、５５は把持部にて把持された
工具Ｔのキー溝３６に係合し工具の角度位相がず
れないように規制する規制部材で、半径方向進退
可能に支持されスプリング５６により工具中心方
向に付勢されている。この規制部材５５の先端部
には面取部が形成され、キー３５とキー溝３６の
係合によつて工具が強制駆動される場合にはこの
規制部材５５は後退され工具の回転を許容する。

前記支持軸４１の中央部には、支持本体４０に
同軸的に形成された交換腕進退用シリンダ４４に
嵌合するピストン４５が突設され、このピストン
４５の上下シリンダ室に圧力流体を給排すること
により工具交換腕１３を軸方向に移動させ、工具
Ｔの抜き差しを行う。支持軸４１の上方端部には
平歯車５３が刻設され、軸線と直角な方向に摺動
可能に案内されたラツクバー４６と噛合してい
る。ラツクバー４６はピストンロツド４７を介し
て４位置に位置決めされる旋回駆動シリンダ４８
のピストン４９と連結されている。この旋回駆動
シリンダ４８は、ピストン４９を嵌挿せしめた内
側シリンダ５０と支持本体４０に固着され内側シ
リンダ５０を嵌挿せしめた外側シリンダ５１の２
重シリンダ構造になつている。ピストン４９と内
側シリンダ５０の相対移動を拘束して内側シリン
ダ５０を摺動させることにより、第１図に実線で
示す待期位置と２点鎖線で示す把持位置との間で
工具交換腕１３を旋回つかみ動作、旋回逃し動作
させる。内側シリンダ５０を外側シリンダ５１の
右進端又は左進端に拘束した状態でピストン４９
を摺動させると工具交換腕１３は180度旋回さ
れ、工具の交換動作を行う。

次に工具交換腕１３にて主軸１１に挿入される
工具のフランジがキー３５に当接する直前の中間
位置で挿入運動を規制する中間停止装置６５につ
いて説明する。

前記支持本体４０の上端には第５図および第６
図に詳細図示するように、支持ブラケツト６５が
固設され、このブラケツト６５にリンク保持体６
６が前記支持軸４１の上方位置に固着されてい
る。保持体６６の上方には固定ピン６７が水平に
嵌着され、下方には支持軸４１の軸線方向（上下
方向）に細長く延びた長溝６６ａが形成されてい
る。固定ピン６７には第１のリンク６８の一端が
枢支され、また長溝６６ａには第２のリンク６９
の一端に貫通した可動ピン７０の両端部が上下方
向に滑動可能に案内され、これらリンク６８，６
９は連結ピン７１を介して屈伸可能に連結されて
いる。可動ピン７０の中央部には前記支持軸４１
の上端に係合する係合ローラ７２が軸承されてい
る。

従つて前記第１および第２のリンク６８，６９
が屈曲されている場合は、支持軸４１は前記進退
用シリンダ４４の上部壁にピストン４５が衝合す
る上昇端位置まで軸移動できるが、リンク６８，
６９が第５図の２点鎖線で示すように一直線上に
伸びた状態においては、支持軸４１は前記上昇端
位置より所定量手前の位置で係合ローラ７２に係
合して中間停止される。かかる中間停止位置は工
具交換腕１３に把持された工具Ｔのフランジ部３
７が主軸１１のキー３５に僅かな隙間（第８図Δ
ｄ）を有して対接する位置に定められている。な
お、支持軸４１の中間停止を確認するために支持
ブラケツト６５には、支持軸４１に螺着されたド
ツグ７３によつて動作されるリミツトスイツチ７
４が取付けられている。また前記支持ブラケツト
６５には交流ソレノイド７５が設置され、このソ
レノイド７５の作動軸７６の先端には前記第２の
リンク６９に固着された操作杆７７の一端が連結
リンク７８を介して連結されている。操作杆７８
の他端と支持ブラケツト６５との間には引張スプ
リング７９が介挿され、このスプリング７９によ
り第１および第２のリンク６８，６９を常に伸長
する方向に付勢している。しかして通常はソレノ
イド７５が励磁されて作動軸７６を第５図の実線
で示すように上昇端に保持し、前記引張スプリン
グ７９の発力に抗して第１および第２のリンク６
８，６９を屈曲した状態に保持している。このソ
レノイド７５は中間停止を解除する解除装置をな
している。

次に主軸駆動モータ３１の制御回路について説
明する。主軸駆動モータ３１は、主軸１１に挿着
される各種工具に応じた回転速度で駆動されるよ
うになつている。数値制御装置NCより回転速度
指令（Ｓコード）がレジスタ８０に出力される
と、指令値はDA変換器８１にて電圧に変換さ
れ、増幅器８２を介してモータ駆動回路８３に速
度指令電圧として与えられる。一方主軸駆動モー
タ３１の実際の回転速度は速度検出器８４にて検
出され、モータ駆動回路８３に速度検出信号をフ
イードバツクしている。したがつて速度検出信号
と速度指令信号が等しくなるようにモータ回転速
度が制御される。尚この主軸駆動モータ３１が直
流モータであればモータ駆動回路８３にはサイリ
スタレオナード装置等が使用され、交流モータで
あれば可変周波数インバータ装置が使用される。

工具交換をする場合には、各種工具に応じた回
転速度から毎分数十回転ぐらいの定速回転に主軸
回転を落す必要がある。かかる定速回転指令が設
定される設定器８５は切替回路８６を介してDA
変換器８１に接続されている。数値制御装置NC
から発せられる工具交換指令MO６により切替回
路８１はレジスタ８０に設定された回転速度指令
に代えて設定器８５に設定された定速回転指令を
DA変換器８１に出力する。これによつてモータ
駆動回路８３は主軸駆動モータ３１の回転を減ず
るべく制御し、設定された定速回転で主軸１１を
回転させる。また後述するようにキー３５とキー
溝３６の係合確認がなされると切替回路８６は切
替えられてレジスタ８０に設定された回転速度指
令をDA変換器８１に出力し、新たに主軸１１に
挿着された工具Ｔに応じた回転速度で回転させ
る。

次に本発明装置の動作を説明する。主軸１１の
回転範囲は通常20〜3000rpmの広範囲にわたつて
いるが、変速用シフト歯車３０による減速比の切
替えが途中において行われ、一例として1100rpm
より低い回転数では低レンジに、1100rpmより高
い回転数では高レンジに変速用シフト歯車３０は
シフトされる。このため一般の加工においては低
レンジでの使用頻度が高くなつているので、便宜
上シフト歯車３０は低レンジになつているものと
して説明する。

先ず、所定の工具による加工が完了した状態
で、主軸１１はレジスタ８０に設定された回転速
度指令に応じた速度で高速回転し続ける。そして
工具交換のための上昇端位置に主軸ヘツド１０は
移動する。数値制御装置NCから工具交換指令
MO６が出力されると、切替回路８６が切替えら
れ設定器８５に設定された回転速度指令が与えら
れる。これによつて主軸駆動モータ３１には電気
的な制動トルクが作用して急減速され、キー係合
のために設定された定速で主軸１１は回転され
る。主軸１１の回転が定速に切替えられた後、工
具交換腕１３は工具把持位置まで旋回され、両端
の把持部１３ａ，１３ｂにて垂直方向に姿勢変換
された工具ソケツト１６および主軸１１にそれぞ
れ挿着された工具Ｔを把持し、次いでアンクラン
プ用シリンダ２４を作動させてドローロツド２２
をスプリング２３に抗して押し下げ、工具Ｔをア
ンクランプする。この状態で主軸１１が特定の角
度位相に割出されたことが第２近接スイツチ３４
ｂの動作によつて確認されると、進退用シリンダ
４４に圧力流体が供給され、工具交換腕１３を下
方に移動させて工具Ｔを引き抜く。かかる工具Ｔ
の引き抜きにより工具Ｔのキー溝３６が主軸１１
のキー３５より離脱されるため、工具Ｔの回転は
工具交換腕１３の把持力にて即座に停止され、こ
れにより工具交換腕１３に把持された工具Ｔのキ
ー溝３６はほぼ定角度位相に保持され、工具マガ
ジン１５のソケツト１６に収納された工具のキー
溝３６に対応する位相となる。

前記工具交換腕１３が下降端まで移動される
と、内側シリンダ５０を拘束した状態でピストン
４９が移動され、工具交換腕１３が180゜旋回さ
れる。この工具交換腕１３の下降および旋回動作
の間に、交流ソレノイド７５が消磁されて作動軸
７６が下降され、これにより第１および第２のリ
ンク６８，６９が引張スプリング７９の発力によ
り第５図の２点鎖線で示すように伸長され、係合
ローラ７２が下方に所定量Ｓ突出される。前記工
具交換腕１３が180゜旋回されると、続いて進退
用シリンダ４４への圧力流体の供給切替がなされ
て工具交換腕１３が上昇され、工具ソケツト１６
から抜き取つた工具Ｔを主軸１１の挿着穴１１ａ
に挿入し、また主軸１１から抜き取つた工具Ｔを
工具ソケツト１６に挿入する。しかるに工具交換
腕１３の上昇は、工具Ｔのフランジ部３７が定速
回転している主軸１１のキー３５に当接する直前
において支持軸４１が係合ローラ７２に衝合する
ことにより中間停止され、この中間停止はドツグ
７３によりリミツトスイツチ７４が動作されるこ
とにより確認される。かかる中間停止位置におい
て、特定位相に保たれた工具Ｔの一方のキー溝３
６に対し回転中の主軸１１のキー３５が対応する
角度位相となつたことが第１近接スイツチ３４ａ
にて検出されると前記ソレノイド７５が励磁され
て作動軸７６が上昇されるため、第１および第２
のリンク６８，６９は引張スプリング７９の発力
に抗して屈曲され、係合ローラ７２を上昇せしめ
て中間停止機能を解除する。従つて工具交換腕１
３は進退用シリンダ４４により引き続き上昇さ
れ、この上昇によつて工具Ｔのキー溝３６がそれ
に対応する主軸１１のキー３５に係合され、この
キー３５を介して主軸１１の回転が工具Ｔに伝え
られ、工具Ｔは工具交換腕１３の把持部１３ａ内
で摩擦回転される。一方ソケツト１６に挿入され
る工具のキー溝３６はソケツト１６に設けた規制
部材１６ａと係合しマガジン内での位相ずれが防
止される。

工具交換腕１３が上昇端位置まで上昇され、そ
の両把持部１３ａ，１３ｂに把持した工具Ｔが主
軸１１および工具ソケツト１６にそれぞれ挿着さ
れると、ドツグ１０３によつて図略の上昇端確認
用リミツトスイツチが動作され、このリミツトス
イツチの動作に基いてキー３５とキー溝３６との
係合が確認される。リミツトスイツチの動作信号
はまたアンクランプ用シリンダ２４の戻し指令と
して与えられ、ドローロツド２２の押圧力を解除
して工具Ｔをスプリング２３の発力により主軸１
１にクランプする。しかる後工具交換腕１３の旋
回戻しが指令され、工具交換腕１３が待機位置に
逃し動作されて工具交換動作を終了する。

これにより工具交換指令は解除され、前記切替
回路８６は設定器８５の指令値を無効にしてレジ
スタ８０に設定された指令値を有効にする。従つ
て主軸１１は新たに挿着された工具Ｔに応じた高
速回転に変換され、加工動作が開始される。

上記実施例においては、主軸１１より工具Ｔを
引き出す際には、第２近接スイツチ３４ｂにて主
軸１１が特定位相に割出された確認で主軸１１の
キー３５よりキー溝３６を離脱させ、また主軸１
１に工具Ｔを挿入する際には、第１近接スイツチ
３４ａにより主軸１１が特定位相に割出された確
認によつて主軸１１のキー３５に工具Ｔのキー溝
３６を係合させるようになつているので、工具Ｔ
に形成された２つのキー溝３６のうちの定められ
た一方が主軸１１のキー３５と係合する。これに
よつて主軸に対する工具の角度位相は常に一定と
なり当り点がずれることがなく、その上主軸から
工具を抜き出すのも一定の角度位相で行われるか
らマガジンに収納される工具の角度位相も一定に
そろえられる。よつてギヤングヘツド工具とか大
径用のボーリング工具の如き位相決めの必要な工
具も使用することができる。

また上記実施例においては、工具交換腕１３の
中間停止をリンク機構によつて行い、その解除を
ソレノイドによつて行う例について説明したが、
本発明はそのような構成に限定されるものではな
い。

さらに上記実施例においては、工具支持装置と
して工具交換腕１３を設けた例について説明した
が、工具マガジンと主軸との間で直接工具を受渡
すものに本発明を適用することも可能であり、こ
の場合の工具支持装置は工具マガジンとなる。

以上述べたように本発明によれば、主軸を回転
させたまま工具交換を行うことができるので、従
来のように工具交換時に主軸を一定の角度位置に
停止させる必要がなく、これによつて工具交換時
間を短縮することができ、加工能率を高めること
ができる。

しかも本発明によれば、主軸のキーに工具のキ
ー溝を係合させる際に、キーと工具とを滑り接触
させない構成であるので、工具およびキーを摩耗
させたり、傷付けたりすることがないばかりでな
く主軸の角度位相を検出して工具の抜き動作及び
挿入動作の開始時点を制御するため、その検出手
段の構成を簡単にすることができる効果も併せて
奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
自動工具交換装置を備えた工作機械の要部を示す
正面図、第２図は第１図の−線矢視拡大断面
図、第３図は第１図の−線矢視拡大断面図、
第４図は第３図の−線矢視断面図、第５図は
第４図の一部を拡大して断面した図、第６図は第
５図の−線矢視断面図、第７図は主軸駆動モ
ータの制御ブロツク線図、第８図はキー係合動作
を説明するための断面図、第９図は係合方向及び
非係合方向へシフトするタイミングとしてのキー
とキー溝の位相関係を示す図である。１０……主軸ヘツド、１１……主軸、１３……
工具交換腕、１５……工具マガジン、２１……工
具把持部材、２２……ドローロツド、２３……ス
プリング、２４……アンクランプ用シリンダ、３
１……主軸駆動モータ、３３ａ，３３ｂ……第
１，第２ドツグ、３４ａ，３４ｂ……第１，第２
近接スイツチ、３５……キー、３６……キー溝、
３７……フランジ部、４１……支持軸、４４……
進退用シリンダ、４８……旋回用シリンダ、６
８，６９……リンク、７５……ソレノイド、７９
……スプリング、８３……モータ制御回路、８５
……設定回路、８６……切替回路。

Claims

【特許請求の範囲】１回転中の主軸に工具を挿着して工具のフラン
ジ部に形成したキー溝を主軸に突設したキーに係
合させる自動工具交換装置にして、工具の回転を
許容して工具を把持する把持部を備え回転中の主
軸に対して工具を着脱せしめる工具支持装置と、
前記主軸を回転速度指令に応じた速度で駆動し工
具交換指令により主軸の回転をキー係合可能な所
定の定速度に変換する主軸駆動装置と、この主軸
の定速回転切替後に前記工具支持装置を主軸軸線
方向に移動させて工具交換動作を行わしめる工具
支持装置作動手段と、前記工具支持装置に把持さ
れた工具を主軸に挿入する際に当該工具のフラン
ジ部が回転中の主軸のキーに当接する直前で工具
支持装置を中間停止させる中間停止装置と、定速
回転中の前記主軸のキーが予め定められた角度位
相になつたことを検出する検出装置と、この検出
装置の検出信号に基いて前記中間停止装置による
中間停止を解除し前記工具支持装置作動手段によ
る工具支持装置の主軸軸線方向移動を再開させる
中間停止解除手段と、回転中の主軸のキーに工具
のキー溝が係合された後に工具を主軸にクランプ
するクランプ装置とによつて構成したことを特徴
とする自動工具交換装置。２前記工具支持装置作動手段は、前記検出装置
の検出信号によつて主軸から工具を引き抜くべく
前記工具支持装置を作動せしめる抜き動作制御手
段を有する特許請求の範囲第１項記載の自動工具
交換装置。３前記検出装置は、前記主軸に設けられたドツ
グと、このドツグによつて作動され固定部側に設
けられたスイツチ手段を有する特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の自動工具交換装置。４前記ドツグは、磁性体よりなる第１及び第２
ドツグ部材よりなり、前記スイツチ手段は、第１
ドツグ部材によつてのみ作動される第１の近接ス
イツチ及び第２ドツグ部材によつてのみ作動され
る第２の近接スイツチよりなる特許請求の範囲第
３項記載の自動工具交換装置。５前記第１近接スイツチは前記中間停止解除手
段に、前記第２近接スイツチは前記抜き動作制御
手段に対してそれぞれ作動開始指令を与えるよう
に接続してなる特許請求の範囲第４項記載の自動
工具交換装置。