(57)【要約】【課題】工作機械の汎用性、拡張性をより向上できる電力／信号伝送構造を提供する。【解決手段】電気／信号伝送構造は、電気機器５０を有し、工作機械の加工室内において、少なくとも一部が動く可動体４８と、前記加工室内に設けられたロボット３４と、電力および信号の少なくとも一つを中継する第一コネクタ２８であって、前記可動体４８に設けられ、前記電気機器５０と電気的に接続された第一コネクタ２８と、電力および信号の少なくとも一つを中継する第二コネクタ３８であって、前記ロボット３４に設けられ、前記ロボット３４の駆動に伴い前記第一コネクタ２８に電気的に接続／接続解除が可能な第二コネクタ３８と、を備え、電力および信号の少なくとも一つが、前記第一コネクタ２８および第二コネクタ３８を介して、前記電気機器５０の外部から内部に、また、内部から外部に伝送される。【選択図】図３
2020032497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器を有し、工作機械の加工室内において、少なくとも一部が動く可動体と、
前記加工室内に設けられたロボットと、
電力および信号の少なくとも一つを中継する第一コネクタであって、前記可動体または前記可動体を保持する保持装置に設けられ、前記電気機器と電気的に接続された第一コネクタと、
電力および信号の少なくとも一つを中継する第二コネクタであって、前記ロボットに設けられ、前記ロボットの駆動に伴い前記第一コネクタに電気的に接続／接続解除が可能な第二コネクタと、
を備え、電力および信号の少なくとも一つが、前記第一コネクタおよび第二コネクタを介して、前記電気機器の外部から内部に、また、内部から外部に伝送される、
ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電力／信号伝送構造であって、
前記第一コネクタおよび前記第二コネクタは、少なくとも前記電力を中継し、
前記電気機器は、前記電力で駆動する機器であって、回転モータ、リニアモータ、ソレノイド、ソレノイドバルブ、二次電池、電動シリンダ、ペルチェ素子およびピエゾ素子の少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電力／信号伝送構造であって、
前記第一コネクタおよび前記第二コネクタは、少なくとも前記信号を中継し、
前記電気機器は、前記信号を送信および／または受信する機器であって、センサおよびマイクロコンピュータの少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力／信号伝送構造であって、
前記可動体は、刃物台、タレット、対向主軸台、心押台、テレスコカバー、テーブル、主軸頭、工具ホルダ、工具、および、振止のいずれかである、ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力／信号伝送構造であって、
前記可動体は、前記工作機械に対して分離不能に設置されており、
前記第一コネクタは、前記可動体に設けられている、
ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力／信号伝送構造であって、
前記可動体は、前記工作機械に対して分離可能であり、
前記保持装置は、前記工作機械に対して分離不能に設置されており、
前記第一コネクタは、前記保持装置に設けられている、
ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項７】
請求項６に記載の電力／信号伝送構造であって、
前記可動体と前記保持装置との間には、前記電気機器と前記第一端子との電気的接続を中継する中間コネクタが設けられている、ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の電力／信号伝送構造であって、
前記ロボットは、前記可動体の動きに追従可能である、ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項９】
請求項７に記載の電力／信号伝送構造であって、
前記ロボットは、前記可動体、または、前記可動体を保持する保持装置に設置されている、ことを特徴とする電力／信号伝送構造。
【請求項１０】
電気機器を有した可動体を保持するべく加工室内に設けられた保持装置と、
前記加工室内に設けられたロボットと、
電力および信号の少なくとも一つを中継する第一コネクタであって、前記保持装置に設けられ、前記可動体が前記保持装置により保持された際に前記電気機器と電気的に接続可能な第一コネクタと、
電力および信号の少なくとも一つを中継する第二コネクタであって、前記ロボットに設けられ、前記ロボットの駆動に伴い前記第一コネクタと電気的に接続／接続解除が可能な第二コネクタと、
を備えることを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、工作機械の加工室内に設けられ、少なくとも一部が移動可能な可動体の内部から外部、または、外部から内部に、電力および／または信号を伝送する伝送構造、および、当該伝送構造が組み込み可能な工作機械を開示する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械では、更なる生産性の向上が求められている。そのため、一つの工作機械で実行できる加工・作業の種類を増やすために、工作機械に、更にアクチュエータを追加したいという要望がある。また、工作機械では、更なる精度向上も求められている。そのため、工作機械に、新たにセンサや冷却機構を追加したいという要望もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４４８５３号公報
【特許文献２】特開２０１６−５５３７０号公報
【特許文献３】特開２０１８−３４２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したアクチュエータやセンサ、冷却機構等は、通常、電力で駆動する電気機器であるが、こうした電気機器を追加するには、当該電気機器に給電するための電力線や当該電気機器と信号を送受するための信号線といった配線を新規に取り回す必要があった。しかし、工作機械において、こうした配線を新規に取り回すためのスペースを十分に確保できない場合もあり、電気機器の追加が困難な場合があった。
【０００５】
なお、特許文献１−３には、工作機械にロボットを設けることが開示されている。これら特許文献１−３では、ロボットを用いて工具やワークの交換を行なっているものの、電力や信号の伝送にロボットを利用することは示唆されていない。
【０００６】
つまり、従来、工作機械に電気機器を追加することは難しく、工作機械の汎用性、拡張性が低かった。そこで、本明細書では、工作機械の汎用性、拡張性をより向上できる電力／信号伝送構造、および、工作機械を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書で開示する電気／信号伝送構造は、電気機器を有し、工作機械の加工室内において、少なくとも一部が動く可動体と、前記加工室内に設けられたロボットと、電力および信号の少なくとも一つを中継する第一コネクタであって、前記可動体または前記可動体を保持する保持装置に設けられ、前記電気機器と電気的に接続された第一コネクタと、電力および信号の少なくとも一つを中継する第二コネクタであって、前記ロボットに設けられ、前記ロボットの駆動に伴い前記第一コネクタに電気的に接続／接続解除が可能な第二コネクタと、を備え、電力および信号の少なくとも一つが、前記第一コネクタおよび第二コネクタを介して、前記電気機器の外部から内部に、また、内部から外部に伝送される、ことを特徴とする。
【０００８】
この場合、前記第一コネクタおよび前記第二コネクタは、少なくとも前記電力を中継し、前記電気機器は、前記電力で駆動する機器であって、回転モータ、リニアモータ、ソレノイド、ソレノイドバルブ、二次電池、電動シリンダ、ペルチェ素子およびピエゾ素子の少なくとも一つを含んでもよい。
【０００９】
また、前記第一コネクタおよび前記第二コネクタは、少なくとも前記信号を中継し、前記電気機器は、前記信号を送信および／または受信する機器であって、センサおよびマイクロコンピュータの少なくとも一つを含んでもよい。
【００１０】
また、前記可動体は、刃物台、タレット、対向主軸台、心押台、テレスコカバー、テーブル、主軸頭、工具ホルダ、工具、および、振止のいずれかであってもよい。
【００１１】
また、前記可動体は、前記工作機械に対して分離不能に設置されており、前記第一コネクタは、前記可動体に設けられていてもよい。
【００１２】
また、前記可動体は、前記工作機械に対して分離可能であり、前記保持装置は、前記工作機械に対して分離不能に設置されており、前記第一コネクタは、前記保持装置に設けられていてもよい。この場合、前記可動体と前記保持装置との間には、前記電気機器と前記第一端子との電気的接続を中継する中間コネクタが設けられていてもよい。
【００１３】
また、前記ロボットは、前記可動体の動きに追従可能であってもよい。この場合、前記ロボットは、前記可動体、または、前記可動体を保持する保持装置に設置されていてもよい。
【００１４】
本明細書で開示する工作機械は、電気機器を有した可動体を保持するべく加工室内に設けられた保持装置と、前記加工室内に設けられたロボットと、電力および信号の少なくとも一つを中継する第一コネクタであって、前記保持装置に設けられ、前記可動体が前記保持装置により保持された際に前記電気機器と電気的に接続可能な第一コネクタと、電力および信号の少なくとも一つを中継する第二コネクタであって、前記ロボットに設けられ、前記ロボットの駆動に伴い前記第一コネクタと電気的に接続／接続解除が可能な第二コネクタと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本明細書で開示する電力／信号伝送構造、および、工作機械によれば、第一コネクタに第二コネクタを接続することで、電気機器の内部から外部、あるいは、外部から内部に電力および信号の少なくとも一つを伝送することができる。そのため、常時接続された配線を別途設ける必要がないため、電気機器を容易に追加できる。そして、これにより、工作機械の汎用性、拡張性をより向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電力／信号伝送構造が組み込まれた工作機械の概略構成図である。
【図２】工作機械の要部拡大図である。
【図３】工作機械の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】工作機械の電気的構成の他の例を示すブロック図である。
【図５】可動体である工具ホルダに、電気機器であるソレノイドアクチュエータを設けた例を示す図である。
【図６】可動体である工具に、電気機器であるペルチェ素子を設けた例を示す図である。
【図７】工作機械の電気的構成の一例を示す図である。
【図８】工作機械の電気的構成の一例を示す図である。
【図９】工作機械の電気的構成の一例を示す図である。
【図１０】工作機械の電気的構成の一例を示す図である。
【図１１】機内ロボットの設置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して電力／信号伝送構造、および、工作機械１０の構成について説明する。図１は、電力／信号伝送構造が組み込まれた工作機械１０の概略構成図であり、図２は、工作機械１０の要部拡大図である。なお、以下の説明では、ワーク主軸１８の回転軸と平行な方向をＺ軸、刃物台２２のＺ軸と直交する移動方向と平行な方向をＸ軸、Ｘ軸およびＺ軸に直交する方向をＹ軸と呼ぶ。また、Ｚ軸においては、ワーク主軸１８から刃物台２２に近づく向きをプラス方向、Ｘ軸においては、ワーク主軸１８から刃物台２２に近づく向きをプラス方向、Ｙ軸においては、ワーク主軸１８から上に向かう向きをプラス方向とする。
【００１８】
この工作機械１０は、自転するワーク１１０（図１で図示せず）に刃物台２２で保持した旋削工具１００ａを当てることで、ワーク１１０を加工する旋盤である。なお、以下の説明では、旋削工具１００ａと回転工具１００ｂを特に区別しない場合は、単に「工具１００」と呼ぶ。
【００１９】
この工作機械１０は、より具体的には、ＮＣ制御されるとともに、複数の工具１００を保持するタレット２４を備えたタレット旋盤である。工作機械１０の加工室１６の周囲は、カバー１２で覆われている。加工室１６の前面には、大きな開口が形成されており、この開口は、ドア１４により開閉される。オペレータは、この開口を介して、加工室１６内の各部にアクセスする。加工中、ドア１４は、閉鎖される。これは、安全性や環境性等を担保するためである。
【００２０】
工作機械１０には、ワーク１１０の一端を自転可能に保持するワーク主軸装置と、工具１００を保持する刃物台２２と、ワーク１１０の他端を支える心押台（図示せず）と、加工室１６の底面を覆うテレスコカバー３２が、工作機械１０から分離不能に設置されている。ワーク主軸装置は、駆動用モータ等を内蔵した主軸台（図示せず）と、当該主軸台に取り付けられたワーク主軸１８と、を備えている。ワーク主軸１８は、ワーク１１０を着脱自在に保持するチャック２０やコレットを備えており、保持するワーク１１０を適宜、交換できる。また、ワーク主軸１８およびチャック２０は、水平方向（図１におけるＺ軸方向）に延びるワーク回転軸を中心として自転する。
【００２１】
心押台は、Ｚ軸方向に、ワーク主軸１８と対向して配置されており、ワーク主軸１８で保持されたワーク１１０の他端を支える。心押台は、ワーク１１０に対して接離できるように、Ｚ軸方向に移動可能となっている。なお、心押台に替えて、または、加えて、更に別のワークを回転保持する対向主軸を設けてもよい。
【００２２】
刃物台２２は、工具１００、例えば、バイトと呼ばれる旋削工具１００ａを保持する。この刃物台２２は、その全体が、Ｚ軸、すなわち、ワーク１１０の軸と平行な方向に移動可能となっている。また、刃物台２２は、その全体がＸ軸と平行な方向、すなわち、ワーク１１０の径方向にも進退できるようになっている。なお、図１から明らかな通り、Ｘ軸は、加工室１６の開口からみて、奥側に進むにつれ上方に進むように、水平方向に対して傾いている。
【００２３】
刃物台２２の先端には、複数の工具１００を保持可能なタレット２４が設けられている。タレット２４は、Ｚ軸方向視で多角形をしており、Ｚ軸に平行な軸を中心として回転可能となっている。タレット２４の周面には、工具ホルダを取り付けるためのインロー穴が複数、形成されている。工具ホルダは、その一部が、このインロー穴に挿入されたうえで、ボルトによりタレット２４に締結される。工具１００は、この工具ホルダを介して、タレット２４に装着される。なお、本例では、タレット２４には、さらに、第一コネクタ２８と、当該第一コネクタ２８に電気的に接続された回転モータ３０と、が設けられているが、これについては後述する。
【００２４】
いずれにしても、タレット２４が回転することで、ワーク１１０の加工に用いられる工具１００が適宜、変更できる。また、刃物台２２を、Ｚ軸と平行な方向に移動することで、このタレット２４に保持された工具１００は、Ｚ軸と平行な方向に移動する。また、刃物台２２をＸ軸と平行な方向に移動させることで、タレット２４に保持された工具１００は、Ｘ軸に平行な方向に移動する。そして、刃物台２２をＸ軸に平行な方向に移動させることで、工具１００によるワーク１１０の切り込み量等が変更できる。つまり、刃物台２２に取り付けられた工具１００は、ＸＺ平面と平行な平面内で移動可能となっている。
【００２５】
加工室１６の底面には、テレスコカバー３２が設けられている。テレスコカバー３２は、刃物台２２や心押台の摺動部材（例えばガイドレール等）を覆うように設置されている。テレスコカバー３２は、これら刃物台２２等の移動を許容しつつ、摺動部材への切屑の侵入を防ぐ。このテレスコカバー３２は、部分的に重なり合った複数のカバー１２片を有しており、カバー１２片同士の重なり量を変更するように各カバー１２片が面方向に移動することで、伸縮できる。
【００２６】
加工室１６内には、さらに、機内ロボット３４が、工作機械１０から分離不能に設けられている。本例において、機内ロボット３４は、複数のアームを備えた多関節ロボットである。本例では、この機内ロボット３４を加工室１６の天面に設置しているが、機内ロボット３４は、後述する第二コネクタ３８を、第一コネクタ２８に接続できるのであれば、その設置場所や構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、機内ロボット３４は、加工室１６の壁面や、刃物台２２、ワーク主軸１８、心押台等に取り付けられてもよい。
【００２７】
機内ロボット３４は、関節を介して接続された複数のアームを備えており、その先端には、エンドエフェクタ３６が設けられている。このエンドエフェクタ３６には、電力および信号の少なくとも一つを中継する第二コネクタ３８が設けられているが、これについては、後述する。いずれにしても、機内ロボット３４のアームが動くことで、エンドエフェクタ３６、ひいては、第二コネクタ３８の位置および姿勢が変更される。なお、図示例では、第二コネクタ３８を、機内ロボット３４の末端に一つだけとしているが、第二コネクタ３８は、機内ロボット３４に設けられるのであれば、その個数や設置位置は適宜変更されてもよい。
【００２８】
ところで、これまでの説明から明らかなとおり、本例の工作機械１０は、ワーク１１０を回転させた状態で、当該ワーク１１０に工具１００を押し当ててワーク１１０を加工する旋盤である。近年、こうした旋盤でも、旋削以外の加工を行いたいという要望がある。例えば、タレット旋盤において、回転工具１００ｂでワーク１１０を転削したいという要望がある。そこで、一部では、タレット２４の内部に回転モータ３０等を設けて、タレット旋盤においても転削加工ができるようにした工作機械１０が提案されている。かかる工作機械１０では、タレット２４に、回転工具１００ｂを装着可能にしている。また、タレット２４の内部には、回転モータ３０と、当該回転モータ３０の回転力を回転工具１００ｂに伝達する伝達機構（ギア等、図示せず）を設けている。かかる構成とすることで、一つの工作機械１０で、旋削加工と転削加工の双方を実行できるため、工作機械１０の生産性をより向上できる。
【００２９】
しかしながら、タレット２４の内部に、回転モータ３０を設けた場合、当該回転モータ３０への給電や信号授受のための配線を取り回す必要がある。しかし、こうした配線の新規設置は、スペース等の制約で困難な場合があった。特に、こうした電気機器５０は、タレット２４のように、少なくとも一部が加工室１６内で移動可能な可動体４８に設けられる。かかる可動体４８に設けられた電気機器５０に接続される配線は、可動体４８の移動に伴い配線が絡まったり、切断されたりしないような機構が必要となり、構造が複雑化しやすかった。
【００３０】
そこで、本例では、加工室１６内に設けられた機内ロボット３４を介して、可動体４８に設けられた電気機器５０に、電力および信号の少なくとも一方を伝送する。具体的に説明すると、本例のタレット２４（可動体４８）の内部には、回転モータ３０（電気機器５０）が内蔵されている。この回転モータ３０は、タレット２４に内蔵された伝達機構の入力端に接続されている。伝達機構の出力端は、特定のインロー穴に装着された回転工具１００ｂに接続される。そして、回転モータ３０が回転駆動することで、回転工具１００ｂが回転し、ワーク１１０を転削加工できる。
【００３１】
タレット２４（可動体４８）には、さらに、電力および信号の少なくとも一方を中継する第一コネクタ２８が設けられている。本例では、多角形のタレット２４の周面に、凹部状の第一コネクタ２８を設けている。この第一コネクタ２８は、回転モータ３０（電気機器５０）と電気的に接続されている。
【００３２】
機内ロボット３４には、上述したとおり、この第一コネクタ２８に接続可能な第二コネクタ３８が設けられている。この第二コネクタ３８は、図示しない電源４０または信号送受部またはその双方に電気的に接続されている。機内ロボット３４は、各関節に設けられた駆動部３９を駆動することで、第二コネクタ３８を、第一コネクタ２８に電気的に接続することができる。
【００３３】
第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、電力または信号またはその双方を中継できるのであれば、その形態は特に限定されない。したがって、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、公知のコネクタの形態を採用することができる。例えば、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、通信用コネクタ（ＤＳコネクタ、ＬＡＮコネクタ等）、コンピュータ用コネクタ（ＵＳＢコネクタ、ＤＩＮコネクタ等）、電源用コネクタ、同軸コネクタ（ＳＭＰコネクタ、ＳＭＢコネクタ等）、丸型コネクタ、角型コネクタ、光コネクタ（ＭＴコネクタ、ＦＣコネクタ）等でもよい。また、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、それぞれ、電力専用、あるいは、信号専用のコネクタでもよいが、電力および信号の双方を中継できるコネクタでもよい。さらに、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、接触式コネクタでもよいし、非接触で電気的に接続される非接触式コネクタでもよい。
【００３４】
本例では、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、電力を中継するコネクタであり、第二コネクタ３８は、工作機械１０の電源に接続されている。こうした電力／信号伝送構造について、図３を参照して、さらに説明する。図３は、工作機械１０の電気的構成を示すブロック図である。なお、図３では、回転モータ３０の給電に特に関与する要素のみを図示しており、その他の要素は図示省略している。なお、図３において、一点鎖線は、電力配線を、二点鎖線は信号配線を、それぞれ示している。
【００３５】
上述したように、タレット２４は、加工室１６内で動くことができる可動体４８である。この可動体４８（タレット２４）の内部には、電気機器５０である回転モータ３０が設けられている。可動体４８（タレット２４）には、さらに、電力コネクタである第一コネクタ２８も設けられており、この第一コネクタ２８は、電力線を介して電気機器５０に接続されている。
【００３６】
機内ロボット３４は、各アームを動かす駆動部３９と、第二コネクタ３８と、を有している。駆動部３９は、各アームを動かすためのもので、各関節に設けられた駆動モータや回転位置センサ（例えばエンコーダ等）で構成される。第二コネクタ３８は、第一コネクタ２８に接続可能な電力コネクタである。この第二コネクタ３８は、電力線を介して、機内ロボット３４の外部または内部に設けられた電源４０に接続されている。
【００３７】
なお、可動体４８自体の駆動および駆動部３９の駆動は、工作機械１０の制御部４２により制御されている。制御部４２は、１以上のＣＰＵと、各種データやプログラムを記憶する記憶部と、を有したコンピュータであり、例えば、数値制御装置である。また、可動体４８および駆動部３９も、電源４０に接続されており、当該電源４０から供給される電力で駆動する。
【００３８】
転削加工を行なう場合、制御部４２は、機内ロボット３４の駆動部３９を駆動して、第二コネクタ３８が第一コネクタ２８に接続できるように、機内ロボット３４の位置および姿勢を変更する。そして、第二コネクタ３８が第一コネクタ２８に接続されることで、タレット２４内部の回転モータ３０に、電力が供給され、回転モータ３０が駆動する。これにより転削加工が可能となる。
【００３９】
以上のとおり、本例によれば、機内ロボット３４を介して、回転モータ３０に給電される。この場合、タレット２４内に、回転モータ３０から電源４０に向かう配線を設置する必要がなくなるため、タレット２４内の構造を簡易化できる。また、回転モータ３０を使用しない場合には、機内ロボット３４を邪魔にならない位置に退避させることができる。そして、この状態で、タレット２４や刃物台２２が移動しても、配線の絡まりや断線が生じることがない。
【００４０】
なお、ここまでは、一つのタレット２４に、一つの回転モータ３０が設けられた場合のみを例示したが、図４に示すように、一つのタレット２４に複数の回転モータ３０を設けてもよい。この場合、第一コネクタ２８も、回転モータ３０ごとに設ける。制御部４２は、使用したい回転工具１００ｂに連結された回転モータ３０を特定し、この特定された回転モータ３０に対応する第一コネクタ２８に、第二コネクタ３８を接続させることで、所望の回転工具１００ｂを使用することができる。
【００４１】
かかる構成とすることで、配線を複雑化することなく、一つのタレット２４に複数の回転工具１００ｂをセットすることができる。結果として、途中で工具交換をすることなく、複数種類の回転工具１００ｂによる加工を連続して実行できるため、工作機械１０の生産性をより向上できる。
【００４２】
なお、これまでの説明では、可動体４８の一種であるタレット２４に、電気機器５０の一種で回転モータ３０を設けた。しかし、第一コネクタ２８と電気的に接続される電気機器５０は、回転モータ３０に限らず、他の電気機器５０でもよい。また、電気機器５０が設けられる可動体４８は、加工室１６内において、少なくとも一部が動けるものであれば、タレット２４以外の物体でもよい。
【００４３】
例えば、電気機器５０は、充放電可能なバッテリでもよい。すなわち、タレット２４や刃物台２２、対向主軸や、主軸ヘッド等の可動体４８に、バッテリと、当該バッテリと電気的に接続された第一コネクタ２８を設けてもよい。この場合、可動体４８または可動体４８と機械的に連結された他部材には、バッテリからの給電を受けて駆動する別の電気機器５０を設けておく。また、機内ロボット３４には、電源４０に接続された第二コネクタ３８を設けておき、当該第二コネクタ３８を第一コネクタ２８に接続することでバッテリを充電できるようにする。例えば、タレット２４に、充放電可能なバッテリと、当該バッテリの給電を受けて駆動する回転モータ３０を設けておいてもよい。そして、バッテリの充電量が低下すれば、機内ロボット３４に設けられた第二コネクタ３８を、第一コネクタ２８に接続し、バッテリを充電するようにしてもよい。
【００４４】
また、電気機器５０は、流体経路の途中に設けられたソレノイドバルブでもよい。すなわち、対向主軸や、タレット２４、刃物台２２、テレスコカバー３２等の可動体４８の内部に、液体または気体が流れる流体経路と、当該流体経路の途中に設けられた１以上のソレノイドバルブを設けておく。また、可動体４８には、各ソレノイドバルブと電力線を介して電気的に接続された第一コネクタ２８も設けられている。機内ロボット３４には、この電源４０に接続された第二コネクタ３８が設けられており、第二コネクタ３８を第一コネクタ２８に接続することで、ソレノイドバルブに電力が供給される。そして、これにより、バルブが開放され、流体が噴出される。このように噴出する流体は、ワーク１１０および工具１００の冷却、あるいは、加工室１６の底面に落ちた切り屑の清掃等に利用できる。なお、こうした技術は、旋盤に限らず、マシニングセンタや複合加工機に適用されてもよい。したがって、上述したソレノイドバルブや流体経路、第一コネクタは、マシニングセンタまたは複合加工機に設けられた主軸ヘッドや、ワークが載置されるテーブルに設けられてもよい。
【００４５】
また、別の形態として電気機器５０は、センサでもよい。センサは、振動センサ、温度センサ、非接触測距センサ（例えばレーザセンサ等）、画像センサ（例えばＣＣＤ等）等でもよい。また、このセンサが設けられる可動体４８としては、旋盤に設けられたタレット２４、刃物台２２、対向主軸台、心押台、あるいは、マシニングセンタに設けられた主軸ヘッド、テーブル等でもよい。第一コネクタ２８は、可動体４８に設けられており、信号線を介してセンサに接続されている。機内ロボット３４には、工作機械１０の制御部４２、あるいは、他のコンピュータに信号線を介して接続された第二コネクタ３８が設けられている。この第二コネクタ３８を第一コネクタ２８に接続することで、センサで検出された信号が、制御部４２や他のコンピュータに送信される。したがって、例えば、刃物台２２に振動センサと第一コネクタ２８を設け、機内ロボット３４に、工作機械１０の制御部４２に接続された第二コネクタ３８を設けてもよい。この場合、加工実行中、第一コネクタ２８に第二コネクタ３８を接続し、振動センサで検出された振動を示す信号を制御部４２に送信する。そして、制御部４２が、得られた信号に基づいて、加工状態の適否を判断したり、加工に関係する制御パラメータを調整したりすることで、加工の精度をより向上できる。
【００４６】
また、別の形態として、電気機器５０は、マイクロコンピュータ（例えば集積回路）でもよい。このマイクロコンピュータは、例えば、タレット２４、刃物台２２、対向主軸台、心押台、主軸ヘッド、テーブル等の可動体４８に設けられる。また、可動体４８には、マイクロコンピュータに信号線を介して接続された第一コネクタ２８が設けられている。機内ロボット３４には、工作機械１０の制御部４２、あるいは、他のコンピュータに信号線を介して接続された第二コネクタ３８が設けられている。この第二コネクタ３８を第一コネクタ２８に接続することで、可動体４８内のコンピュータと、制御部４２または他のコンピュータとの間での信号の送受が可能となる。なお、可動体４８内のマイクロコンピュータは、可動体４８内に設けられた各種アクチュエータ（例えば回転モータ３０等）の駆動制御を行うものでもよいし、可動体４８内に設けられた各種センサの検出信号を収集して分析するものでもよい。
【００４７】
また、これまでは、工作機械１０に分離不能に設けられた物体を可動体４８とし、この可動体４８に、電気機器５０および第一コネクタ２８の双方が設けられる例を説明した。しかし、可動体４８は、工作機械１０に対して分離可能でもよいし、第一コネクタ２８は、可動体４８を保持する保持装置に設けられてもよい。したがって、例えば、図５に示すように、タレット２４から着脱可能な工具ホルダ１０２に、電気機器５０であるソレノイドアクチュエータ６２を設け、タレット２４に、ソレノイドアクチュエータ６２に電気的に接続された第一コネクタ２８（図５では図示せず）を設けてもよい。
【００４８】
この場合、この工具ホルダ１０２は、タレット２４のインロー穴に挿入され保持されている。ソレノイドアクチュエータ６２は、工具１００の径方向に進退可能なピストンを有している。このピストンは、バネ等の弾性材料により進出方向に付勢されており、ソレノイドへの通電が遮断されている場合、ピストンは、工具１００側に進出して工具１００の一部と係合することで、工具１００の着脱を防止する。一方、ソレノイドに通電されると、電磁力によりピストンは、工具１００から離れる方向に退避するため、工具１００の着脱が許容される。つまり、このソレノイドアクチュエータ６２は、工具ホルダ１０２から工具１００の着脱を制御する工具ロック機構として機能する。
【００４９】
この場合、タレット２４は、可動体４８である工具ホルダ１０２を保持する保持装置４９として機能する。このタレット２４には、このソレノイドアクチュエータ６２と電気的に接続された第一コネクタ２８が設けられている。別の見方をすれば、本例では、第一コネクタ２８とソレノイドアクチュエータ６２とを接続する電力線が、タレット２４および工具ホルダ１０２に跨って設けられている。ここで、通常、工具ホルダ１０２は、タレット２４に対して着脱可能である。そのため、タレット２４および工具ホルダ１０２の対向面には、工具ホルダ１０２内の電力線と、タレット２４内部の電力線と、を中継する別のコネクタ（中間コネクタ８０）を設けておくことが望ましい。
【００５０】
機内ロボット３４には、この第一コネクタ２８に電気的に接続可能な第二コネクタ３８が設けられている。この第二コネクタ３８は、電源４０に接続されている。そのため、機内ロボット３４を駆動して、第二コネクタ３８を第一コネクタ２８に接続すれば、ソレノイドアクチュエータ６２に給電され、工具１００のロックが解除される。そして、これにより、工具１００の着脱が可能となる。
【００５１】
また、別の形態として、電気機器５０が設けられる可動体４８は、工具ホルダ１０２を介してタレット２４で保持される工具１００であってもよい。図６は、この場合の一例を示す図である。図６の例では、可動体４８として機能する工具１００の表面に、電気機器５０であるペルチェ素子６４を設けている。タレット２４は、工具１００を工具ホルダ１０２を介して保持する保持装置４９として機能する。このタレット２４には、第一コネクタ２８が設けられており、ペルチェ素子６４は、電力線を介して第一コネクタ２８に接続されている。なお、工具１００と工具ホルダ１０２の対向面、および、工具ホルダ１０２とタレット２４の対向面には、それぞれ、電力線の接続／接続解除を許容する中間コネクタ８０が設けられている。
【００５２】
機内ロボット３４に設けられた第二コネクタ３８は、電源に接続されている。この第二コネクタ３８を第一コネクタ２８に接続することで、ペルチェ素子６４に電流が流れ、ペルチェ効果による冷却が可能となる。そして、これにより、工具１００の温度上昇を抑制でき、工具１００の長寿命化や精度向上が可能となる。
【００５３】
また、別の形態として、工具１００または工具ホルダ１０２（可動体４８）に、各種センサ（電気機器５０）を設け、この工具１００または工具ホルダ１０２を保持するタレット２４または刃物台２２または主軸ヘッド（保持装置）に第一コネクタ２８を設けてもよい。
【００５４】
次に、これまで説明した形態の電気的構成を、図７〜図１０を参照して説明する。図７〜図１０は、信号伝送構造の電気的構成を示す図である。各図において、一点鎖線は電力配線を、二点鎖線は信号配線を示している。これまでの説明の通り、また、図７に示す通り、電気機器５０および第一コネクタ２８は、可動体４８に設けられてもよい。また、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、電力を中継するコネクタでもよい。この場合、可動体４８は、工作機械１０に分離不能に設けられた物体、例えば、タレット２４、刃物台２２、心押台５６、テレスコカバー３２、対向主軸５４、主軸ヘッド５２、テーブル５８等でもよい。そして、この場合、電気機器５０は、回転モータ３０、リニアモータ６６、ソレノイドアクチュエータ６２、ソレノイドバルブ６８、バッテリ７０、電動シリンダ７２等であってもよい。また、別の形態として、可動体４８は、工作機械１０に着脱可能に設けられた物体、例えば、工具ホルダ１０２、工具１００、振止６０等でもよい。この場合、電気機器５０は、ソレノイドアクチュエータ６２、電動シリンダ７２、ピエゾ素子７４、ペルチェ素子６４等でもよい。
【００５５】
また、図８に示す通り、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、信号を中継するコネクタでもよい。この場合、可動体４８は、工作機械１０に分離不能に設けられた物体、例えば、タレット２４、刃物台２２、心押台５６、テレスコカバー３２、対向主軸５４、主軸ヘッド５２、テーブル５８等でもよい。また、可動体４８は、工作機械１０に分離可能に設けられた物体、例えば、工具ホルダ１０２、工具１００、振止６０等でもよい。いずれにしても、この場合、電気機器５０は、外部に信号を出力または外部から信号を受信する機器であり、例えば、センサ７６やマイクロコンピュータ７８等である。
【００５６】
また、図９に示す通り、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、複数、設けられていてもよい。例えば、可動体４８に、電力を中継する第一コネクタ２８と、信号を中継する第一コネクタ２８と、を設けてもよい。同様に、機内ロボット３４に電力を中継する第二コネクタ３８と、信号を中継する第二コネクタ３８と、を設けてもよい。この場合、電気機器５０は、マイクロコンピュータ７８やセンサ７６が組み込まれた電動アクチュエータやバッテリ７０、ペルチェ素子６４等でもよい。また、図９に示す通り、電源４０および信号送受部８２は、工作機械１０の外部に設けられてもよい。すなわち、工作機械１０に１以上の入出力コネクタ８４を設けておき、この入出力コネクタ８４に、用途に応じて電源４０や信号送受部８２を接続するようにしてもよい。
【００５７】
また、図１０に示す通り、第一コネクタ２８は、電気機器５０が設けられた可動体４８を保持する保持装置４９に設けられてもよい。この場合、可動体４８は、工作機械１０に分離可能に設けられた物体、例えば、工具ホルダ１０２、工具１００等でもよい。また、保持装置４９は、この可動体４８を保持するもので、例えば、タレット２４、刃物台２２、主軸ヘッド５２、テーブル５８等でもよい。電気機器５０は、給電を受ける機器でもよいし、信号を送受する機器でもよい。したがって、電気機器５０は、回転モータ３０、リニアモータ６６、ソレノイドアクチュエータ６２、ソレノイドバルブ６８、バッテリ７０、電動シリンダ７２、ペルチェ素子６４、ピエゾ素子７４、センサ７６、マイクロコンピュータ７８、および、これらの組み合わせでもよい。また、第一コネクタ２８および第二コネクタ３８は、電力と信号の双方を中継できるコネクタでもよい。
【００５８】
ところで、第一コネクタ２８が設けられる可動体４８、または、保持装置４９は、電気機器５０を使用している期間中、移動することがある。第二コネクタ３８が設けられた機内ロボット３４は、第一コネクタ２８と第二コネクタ３８との接続を維持するために、この可動体４８または保持装置４９の動きに追従できる必要がある。こうした機内ロボット３４の追従制御を容易にするために、機内ロボット３４は、第一コネクタ２８が設けられる可動体４８、または、保持装置４９に設置されてもよい。したがって、例えば、図１１に示すように、第一コネクタ２８がタレット２４（可動体４８）に設けられている場合、機内ロボット３４は、刃物台２２に設置されてもよい。かかる構成とすることで、機内ロボット３４は、刃物台２２とともに動くため、機内ロボット３４の制御が容易となる。
【００５９】
なお、これまで説明した可動体４８と電気機器５０の組み合わせは一例であり、適宜、変更されてもよい。また、可動体４８および電気機器５０、第一コネクタ２８、第二コネクタ３８の個数も適宜変更さてもよい。したがって、一つの加工室１６内に、２以上の可動体４８が設けられ、各可動体４８に１以上の電気機器５０と１以上の第一コネクタ２８が設けられてもよい。また、機内ロボット３４も一つに限らず、複数、設けられてもよく、各機内ロボット３４に１以上の第二コネクタ３８が設けられてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０  工作機械、１２  カバー、１４  ドア、１６  加工室、１８  ワーク主軸、２０  チャック、２２  刃物台、２４  タレット、２８  第一コネクタ、３０  回転モータ、３２  テレスコカバー、３４  機内ロボット、３６  エンドエフェクタ、３８  第二コネクタ、３９  駆動部、４０  電源、４２  制御部、４８  可動体、４９  保持装置、５０  電気機器、５２  主軸ヘッド、５４  対向主軸、５６  心押台、５８  テーブル、６０  振止、６２  ソレノイドアクチュエータ、６４  ペルチェ素子、６６  リニアモータ、６８  ソレノイドバルブ、７０  バッテリ、７２  電動シリンダ、７４  ピエゾ素子、７６  センサ、７８  マイクロコンピュータ、８０  中間コネクタ、８２  信号送受部、８４  入出力コネクタ、１００  工具、１００ａ  旋削工具、１００ｂ  回転工具、１０２  工具ホルダ、１１０  ワーク。
【図１】
2020032497.tif 000003
【図２】
2020032497.tif 000004
【図３】
2020032497.tif 000005
【図４】
2020032497.tif 000006
【図５】
2020032497.tif 000007
【図６】
2020032497.tif 000008
【図７】
2020032497.tif 000009
【図８】
2020032497.tif 000010
【図９】
2020032497.tif 000011
【図１０】
2020032497.tif 000012
【図１１】
2020032497.tif 000013