(57)【要約】【課題】工具の軸線をコレットチャックの軸線と同軸にすることができるプリント基板加工機のツールポストを提供する。【解決手段】スリーブ５１と、上端側に工具を保持するスリット６０ｔが形成されスリーブ５１の内部を移動自在のホルダ６０と、スリーブ５１の内部に配置されるカラー６１と、第１のばね５３と、ばね定数が第１のばね５３のばね定数よりも小さい第２のばね６２とを設け、第２のばね６２をホルダ６０とカラー６１との間に、また、第１のばね５３をカラー６１の下側に、それぞれ配置する。工具３１をホルダ６０に載置する際、距離ｍを移動する間、ホルダ６０は第２のばね６２による付勢力でコレットチャックを付勢し、距離ｍを超えて移動する場合は、第１のばね５３による付勢力によりスリット６０ｔを拡げる。【選択図】図１
2010234490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工に使用しようとする工具あるいは加工で使用した工具を、該工具に嵌合・固定した工具リングにより位置決めして一時的に保持するプリント基板加工機のツールポストにおいて、
前記プリント基板加工機のテーブルに立設して固定されるスリーブと、
前記工具リングを保持すると共に該工具リングの下端面を載置し得る工具保持部を有し、前記スリーブに形成された穴に上下方向移動自在にかつ前記スリーブに対する上昇位置を規定されて支持されるホルダと、
前記テーブルと前記スリーブの所定高さ位置との間に縮設して配置され、前記ホルダが前記所定高さ位置を越えて下方向に移動した場合、該ホルダの下端に当接して該ホルダを上方に向けて付勢する第１のばねと、
前記第１のばねの上方にて直列状に配置され、かつ該第１のばねのばね定数に比して小さいばね定数からなり、前記ホルダを上方に向けて付勢する第２のばねと、を備え、
前記プリント基板加工機の工具保持手段が前記工具リングに当接して前記ホルダを押し下げる際、前記ホルダの下端が前記スリーブの所定高さ位置より上方にある場合、前記第２のばねが専ら変形しつつ前記ホルダを押し下げ、前記ホルダの下端が前記スリーブの所定高さ位置を越えて押し下げられると、前記第２のばねの付勢力が前記ホルダに作用してなる、
ことを特徴とするプリント基板加工機のツールポスト。
【請求項２】
前記スリーブは、軸線方向の上端側に開口する小径部と、該小径部の端部に同軸で接続しかつ該小径部より大径の中径部と、該中径部の端部に同軸で接続しかつ該中径部より大径の大径部とを有する前記穴が内部に形成され、
前記ホルダは、前記スリーブの内部に配置され、外径が前記スリーブの前記中径部よりも小径の大径部と、該大径部の端部に同軸で接続し、高さが前記スリーブの前記小径部の高さよりも高く、外径が前記スリーブの前記小径部よりも小径の小径部と、該小径部に形成され、内部の軸線方向に、上部に開口し内径が前記工具リングが嵌合する大きさの第１の穴と、該第１の穴に同軸で接続し該第１の穴よりも小径の第２の穴と、該第２の穴に同軸で接続し他端に開口する第３の穴と、を有し、かつ前記工具保持部が前記小径部に半径方向の複数のスリットを形成されてなり、
外径が前記ホルダの第３の穴に嵌挿する大きさであり、一端に前記スリーブの大径部に嵌挿する大きさであるフランジを有し、前記スリーブの内部に配置されるカラーを備え、
前記第２のばねを前記ホルダと前記カラーとの間に、また、前記第１のばねを前記カラーの下側と前記テーブルとの間に、それぞれ配置すると共に、前記ホルダの前記大径部の軸線方向の長さを、前記スリーブの前記中径部の軸線方向の長さよりも予め定める長さだけ短く設定して、前記ホルダの下端が前記予め定める長さにあっては、前記カラーとの間にある前記第２のばねが専ら変形しつつ前記ホルダを押し下げ、前記予め定める長さを超えて前記ホルダが押し下げられると、前記カラーを介して前記第１のばねを直接変形して、前記工具リングが前記スリットを押し拡げるように作用してなる、
請求項１記載のプリント基板加工機のツールポスト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板加工機において、ドリル等の加工に使用しようとする工具あるいは加工で使用した工具を一時的に保持するプリント基板加工機のツールポストに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来のプリント基板加工機の斜視図、図３は図２の要部正面図、図４はツールポストの正面断面図である。
【０００３】
図２において、プリント基板加工機１００のテーブル１には、プリント基板２と、ドリル等の複数の工具（ここでは、ドリル）３を保持する工具カセット４と、２個のツールポスト５と、工具先端検出装置６と、が載置されている。テーブル１はベッド７上に載置された１対の案内装置８に支持されている。図３に示すように、テーブル１の下面に固定されたナット９は、送りねじ１０に螺合している。送りねじ１０は図示を省略するサーボモータによって回転駆動され、テーブル１を前後方向Ｘに移動させる。工具カセット４にはドリル等の各種工具が碁盤目状に形成された収納部に整列されて配置されている。
【０００４】
コラム１１はベッド７に固定されている。クロススライド１２はコラム１１に配置された１対の案内装置１３に支持されている。クロススライド１２の背面に固定されたナット１８（図３参照）は送りねじに１４に螺合している。送りねじ１４はサーボモータ１５によって回転駆動され、クロススライド１２を左右方向Ｙに移動させる。
【０００５】
主軸頭（ハウジング）２０はクロススライド１２に支持されている。主軸頭２０の背面に固定されたナット２１は送りねじ２２に螺合している。送りねじ２２はサーボモータ２３によって回転駆動され、主軸頭２０を上下方向Ｚに移動させる。サーボモータ２３にはエンコーダ２４が設けられている。エンコーダ２４は主軸頭２０の現在位置を正確に測定する。
【０００６】
スピンドル（主軸）３０は主軸頭２０に回転自在に支持され、図示を省略するモータによって回転駆動される。図４に示すように、コレットチャック３２はスピンドル３０に支持され、図示を省略する駆動手段により開閉自在に駆動される。
【０００７】
ドリル３１は、コレットチャック３２に着脱可能に保持されている。ドリル３１には、ドリル３１のスピンドル３０先端からの長さを定める工具リング３３が装着されている。工具リング３３は、例えば硬質の合成樹脂で形成されており、中心部に設けられた貫通穴３３ａの直径はシャンク３１ｓの外径よりも僅かに小径に形成されている。そして、貫通穴３３ａにシャンク３１ｓを挿入された工具リング３３は、弾性により、ドリル３１と一体になっている。
【０００８】
一対のエアシリダ４０はブラケット４１を介して主軸頭２０に支持されている。エアシリンダ４０には圧力が一定のエアが常時供給されている。プレッシャフット４２はエアシリンダ４０のロッドに取り付けられている。
【０００９】
クロススライド１２の側面には、サブチャックユニット４５が配置されている。サブチャックユニット４５の内部には、ドリル３１を保持する先端部の構造がコレットチャック３２と同じである他のコレットチャック４６が配置されている。以下、スピンドルに配置されたコレットチャック３２を「スピンドルチャック３２」といい、サブチャックユニット４５に配置されたコレットチャックを「サブチャック４６」という。サブチャックユニット４５は、クロススライド１２の側面に固定されたエアシリンダ４７により、上下方向Ｚに移動自在である。
【００１０】
図４に示すように、ツールポスト５は、スリーブ５１と、ホルダ５２と、ばね５３とから構成されている。
【００１１】
スリーブ５１は、テーブル１に固定されている。スリーブ５１の内部には、軸線方向の上端側に開口する小径部と、この小径部の端部に同軸で接続する大径部とが形成されている。
【００１２】
ホルダ５２の大径部はスリーブ５１の大径部に、小径部はスリーブ５１の小径部に、それぞれ嵌合しており、かつホルダ５２の下端に設けられたフランジにより上方向の移動が規定されている。ホルダ５２の内側には、上部に開口する穴５２ａが形成されている。穴５２ａの直径はドリル３１のシャンク３１ｓの直径よりも僅かに大径である。
【００１３】
また、工具リング３３は、下面のドリル３１の先端３１ｐまでの距離が距離ｋになるようにしてドリル３１に固定されている。工具リング３３の上下方向高さｈが定まっているので、工具リング３３の上面からドリル３１の先端３１ｐまでの距離が定まる。
【００１４】
ばね５３は、ホルダ５２を上方に付勢している。なお、ばね５３のばね常数については後述する。
【００１５】
工具リング３３を装着されたドリル３１は、工具リング３３を介してツールポスト５０に支持される。なお、工具リング３３の外径は７〜８ｍｍ、厚さは４〜８ｍｍ程度であり、シャンク３１ｓの外径は３ｍｍ程度である（特許文献１）。
【００１６】
次に、従来のプリント基板加工機の動作を説明する。
【００１７】
始めに、主軸３０にドリル３１を保持させる手順について説明する。なお、ドリル３１は工具リング３３を挿入された状態で工具カセット４に配置されており、ツールポスト５０にはドリル３１が保持されていないものとする。
【００１８】
先ず、工具カセット４に収納されたドリル３１をツールポスト５に保持させる。すなわち、テーブル１とクロススライド１２とを移動させ、サブチャック４６の軸線を工具カセット４に収納された所望のドリル３１の軸線に一致させた後、サブチャック４６を開いた状態でエアシリンダ４７によりサブチャックユニット４５を下降させ、サブチャック４６を閉じてドリル３１を保持させる。なお、この場合は、サブチャック４６の先端と工具リング３３上端との間に隙間があっても構わない。次に、サブチャックユニット４５を上昇させた後、テーブル１とクロススライド１２を移動させ、サブチャック４６の軸線をツールポスト５の軸線に一致させた後、エアシリンダ４７によりサブチャックユニット４５を下降させ、サブチャック４６を開いてドリル３１をツールポスト５に保持させる。なお、この場合は、工具リング３３の下端面３３ｄがホルダ５２の上端面５２ｕに接触するまで主軸頭２０を下降させなくても良い。
【００１９】
次に、主軸３０にドリル３１を保持させる。すなわち、主軸頭２０を上昇させた後、テーブル１とクロススライド１２を移動させ、スピンドル３０（すなわち、スピンドルチャック３２）の軸線をツールポスト５の軸線に一致させた後、スピンドルチャック３２を開いた状態でスピンドルチャック３２の端面３２ｄが、ツールポスト５０に保持された工具リング３３の上端面３３ｕの位置よりも距離Ｎ（例えば、０．７ｍｍ）下がった位置になるまで、ばね５３の付勢力に抗して主軸頭２０を下降させる。（以下、待機高さから距離Ｎだけ押し下げる場合の移動距離を、「押し下げ距離」という。）。この結果、スピンドルチャック３２の下端面３２ｄと上端面３３ｕが確実に接触するので、ドリル先端３１ｐはスピンドルチャック３２の下端面３２ｄから距離（ｋ＋ｈ）に精度良く位置決めされる。なお、ばね５３の付勢力を小さな値にすると、スピンドルチャック３２と工具リング上端面３３ｕとの間に隙間ができる場合が発生するので、ばね５３のばね常数は十分大きな値に設定されている。そして、この状態でスピンドルチャック３２を閉じる。ドリル３１が保持されたら、主軸頭２０を上昇させてドリル３１をツールポスト５０から抜き出し、以下、主軸３０（すなわち、ドリル３１）の軸線を加工しようとする穴の中心に位置決めした後、主軸頭２０を下降させ、ドリル先端３１ｐを予め定められた深さまでプリント基板２に切り込ませる。
【００２０】
このように、工具リング３３を用いることによりドリル先端３１ｐの高さ方向の位置を精度よく管理することができるので、加工時、切り込み深さを必要最小限の値にすることができ、加工能率を向上させることができる。また、ドリル３１の切り込み不足が発生することもない。さらに、加工中に先端３１ｐの位置を確認する必要もない。
【００２１】
なお、加工時においてドリル３１を交換する場合は、加工に使用していたドリル３１を一方のツールポスト５に載置し、これから使用するドリル３１を他方のツールポスト５に載置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００６−１１６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかし、ドリル３１の軸線がスピンドル３０の軸線に対して傾き、加工精度が低下する場合があった。
【００２４】
本発明者は、この原因が以下に起因するものであることを解析した。なお、以下、スリットにより複数に分割されたコレットチャックの各切断片を「爪」と呼ぶ。ばね５３が距離Ｎだけ撓んだ場合における各爪の先端にはばね５３の付勢力が負荷として加わっているので、スピンドルチャック３２を閉じる際、各爪の先端には摩擦力が加わる。このとき、工具リング３３の上端面３３ｕの凹凸や爪の先端の表面粗さのばらつき等により、爪の先端に加わる摩擦力はそれぞれ異なる。このため、爪は一様に閉じることができず、ドリル３１の軸線がスピンドルチャック３２の軸線に対して平行方向にずれたり、傾いてしまう場合がある。以下、具体的に説明する。
【００２５】
図５は、ドリルの軸線がスピンドルチャックの軸線に対して傾く場合の説明図であり、（ａ）はスピンドルチャックが工具リングに接触した時点を、（ｂ）はスピンドルチャックが工具リングを付勢し終わった時点を、それぞれ示している。
【００２６】
工具リング３３の上端面３３ｕがＸＹ面に対して傾いていた場合（図示の場合、角度αだけ傾いている。なお、角度αは微少な角度である。）、スピンドルチャック３２の下面が図４において距離Ｎだけ下がると、図５（ｂ）に示すように、スピンドルチャック３２に付勢された工具リング３３は、上端面３３ｕがスピンドルチャック３２の端面３２ｄに倣って傾く。このため、ドリル３１の軸心がスピンドル３０の軸線に対して角度α傾き、ドリル先端３１ｐがスピンドル３０の軸線に対して数μｍずれてしまう。
【００２７】
本発明の目的は、上記課題を解決し、ドリル（工具）３１の軸線をスピンドル３０の軸線と同軸にすることができるプリント基板加工機のツールポストを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するため、本発明は、加工に使用しようとする工具（３１）あるいは加工で使用した工具を、該工具に嵌合・固定した工具リング（３３）により位置決めして一時的に保持するプリント基板加工機のツールポスト（５０）において、
前記プリント基板加工機のテーブル（１）に立設して固定されるスリーブ（５１）と、
前記工具リング（３３）を保持すると共に該工具リングの下端面を載置し得る工具保持部（６０ｃ）を有し、前記スリーブ（５１）に形成された穴（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）に上下方向移動自在にかつ前記スリーブに対する上昇位置を規定されて支持されるホルダ（６０）と、
前記テーブル（１）と前記スリーブ（５１）の所定高さ位置（ａ）との間に縮設して配置され、前記ホルダ（６０）が前記所定高さ位置（ａ）を越えて下方向に移動した場合、該ホルダの下端に当接して該ホルダを上方に向けて付勢する第１のばね（５３）と、
前記第１のばね（５３）の上方にて直列状に配置され、かつ該第１のばねのばね定数に比して小さいばね定数からなり、前記ホルダを上方に向けて付勢する第２のばね（６２）と、を備え、
前記プリント基板加工機の工具保持手段（３２）が前記工具リング（３３）に当接して前記ホルダ（６０）を押し下げる際、前記ホルダの下端（６０ｆ）が前記スリーブの所定高さ位置（ａ）より上方にある場合、前記第２のばね（６２）が専ら変形しつつ前記ホルダ（６０）を押し下げ、前記ホルダの下端（６０ｆ）が前記スリーブの所定高さ位置（ａ）を越えて押し下げられると、前記第２のばね（６２）の付勢力が、前記ホルダ（６０）に作用してなる。
【００２９】
具体的には、前記スリーブ（５１）は、軸線方向の上端側に開口する小径部（５１ａ）と、該小径部の端部に同軸で接続しかつ該小径部より大径の中径部（５１ｂ）と、該中径部の端部に同軸で接続しかつ該中径部より大径の大径部（５１ｃ）とを有する前記穴が内部に形成され、
前記ホルダ（６０）は、前記スリーブ（５１）の内部に配置され、外径が前記スリーブの前記中径部（５１ｂ）よりも小径の大径部（６０ａ）と、該大径部の端部に同軸で接続し、高さが前記スリーブの前記小径部（５１ａ）の高さよりも高く、外径が前記スリーブの前記小径部（５１ａ）よりも小径の小径部（６０ｂ）と、該小径部に形成され、内部の軸線方向に、上部に開口し内径が前記工具リングが嵌合する大きさの第１の穴（６０ｃ）と、該第１の穴に同軸で接続し該第１の穴よりも小径の第２の穴（６０ｄ）と、該第２の穴に同軸で接続し他端に開口する第３の穴（６０ｅ）と、を有し、かつ前記工具保持部（６０ｃ）が前記小径部（６０ｂ）に半径方向の複数のスリット（６０ｔ）を形成されてなり、
外径が前記ホルダ（６０）の第３の穴（６０ｅ）に嵌挿する大きさであり、一端に前記スリーブ（５１）の大径部（５１ｃ）に嵌挿する大きさであるフランジ（６１ａ）を有し、前記スリーブの内部に配置されるカラー（６１）を備え、
前記第２のばね（６２）を前記ホルダ（６０）と前記カラー（６１）との間に、また、前記第１のばね（５３）を前記カラー（６１）の下側と前記テーブル（１）との間に、それぞれ配置すると共に、前記ホルダの前記大径部（６０ａ）の軸線方向の長さを、前記スリーブの前記中径部（５１ｂ）の軸線方向の長さよりも予め定める長さ（ｍ）だけ短く設定して、前記ホルダの下端（６０ｆ）が前記予め定める長さ（ｍ）にあっては、前記カラー（６１）との間にある前記第２のばね（６２）が専ら変形しつつ前記ホルダ（６０）を押し下げ、前記予め定める長さ（ｍ）を超えて前記ホルダが押し下げられると、前記カラー（６１）を介して前記第１のばね（５３）を直接変形して、前記工具リング（３３）が前記スリット（６０ｔ）を押し拡げるように作用してなる。
【００３０】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、プリント基板加工機の工具保持手段（例えばコレットチャック）により工具がツールポストに置かれる際、まず、ばね定数の小さな第２のばねを専ら変形しつつホルダが所定長さ（ｍ）下方に移動して、工具リングがツールポストの軸線に一致するように位置決めされる。加工機の工具保持手段により工具リングを介してホルダが更に下方に移動し、前記所定長さ（ｍ，ａ）を越えると、ばね定数の大きい第１のばねが変形し、該大きな付勢力（抗力）により例えばスリットが押し拡げられて、工具リングが工具保持部に保持され、工具リングの下端面を工具保持部である例えば第１の穴の底面に当接して、工具の上下方向位置が位置決めされる。この際、上述したように、工具は、工具保持部に軸線が一致した状態から、例えばスリットの拡がりにより工具保持部に挿入されるので、常に工具は、ホルダに対して軸線が一致した状態で保持される。
【００３２】
そして、スピンドルチャック等の工具保持手段で上記ツールポストの工具を掴む際は、前記所定長さ（ｍ）を越えない距離、ホルダを下方に移動して工具を掴む。この際、工具リングの上端面の凹凸や工具保持手段の爪先端の表面粗さのばらつき等があっても、また工具リングの上端面が傾いたりしていても、ばね定数の小さい第２のばねの付勢力によっては、上記工具リングの上端面及び爪の影響を受けることなく、工具は、常に工具保持手段の軸線に一致するように保持される。
【００３３】
これにより、工具の軸線を工具保持手段（スピンドル）の軸線と同軸にすることができるので、工具先端の振れが発生しない。この結果、加工精度および加工品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は本発明に係るツールポストの正面断面図である。
【図２】図２は従来のプリント基板加工機の斜視図である。
【図３】図３は図２の要部正面図である。
【図４】図４は従来のツールポストの正面断面図である。
【図５】図５は従来技術の課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【００３６】
図１は、本発明に係るプリント基板加工機におけるツールポストの正面断面図であり、図４と同じものまたは同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３７】
本発明に係るツールポスト５０は、スリーブ５１と、ホルダ６０と、カラー６１と、第１のばね５３と、第２のばね６２と、から構成されている。
【００３８】
スリーブ５１は、図示を省略する手段により、テーブル１に立設して固定されている。
【００３９】
スリーブ５１の内部には、軸線方向の上端側に開口する小径部５１ａと、小径部５１ａの端部に同軸で接続し、この小径部より大径の中径部５１ｂと、中径部５１ｂの端部に同軸で接続し、この中径部より大径の大径部５１ｃとからなる穴が形成されている。
【００４０】
スリーブ５１の内部に配置されたホルダ６０は、外径がスリーブ５１の中径部５１ｂよりも小径で、高さがスリーブ５１の中径部５１ｂの長さ（深さ）よりも予め定める長さｍ（ここでは、１ｍｍ）だけ短い大径部６０ａと、大径部６０ａの端部に同軸で接続し、高さがスリーブ５１の小径部５１ａの長さよりも押し下げ距離に１ｍｍを加えた長さより長く、外径がスリーブ５１の小径部５１ａよりも小径の小径部６０ｂが形成されている。ホルダ６０の内部には、軸線方向に、上部に開口し内径が工具リング３３が嵌合する大きさであり、深さが工具リング３３の高さよりも深い第１の穴６０ｃと、第１の穴６０ｃに同軸で接続し第１の穴６０ｃよりも小径の第２の穴６０ｄと、第２の穴６０ｄに同軸で接続し他端に開口する第３の穴６０ｅと、が形成されている。そして、小径部６０ｂには第１の穴６０ｃおよび第２の穴６０ｄの一部を貫通する半径方向の複数のスリット６０ｔが形成され、前記第１の穴６０ｃが工具リング３３を保持する工具保持部を構成する。ここで、ホルダ６０に形成された第１の穴６０ｃの底面のテーブル１表面からの高さは従来の場合と同じ、すなわち、図４における上端面５２ｕの高さである。
【００４１】
スリーブ６０の内部に配置されたカラー６１は、外径がホルダ６０の第３の穴６０ｅに嵌挿する大きさであり、一端にスリーブ５１の大径部５１ｃに嵌挿する大きさであるフランジ６１ａを備えている。カラー６１は、スリーブ５１及びホルダ６０に対して上下方向移動自在であるが、フランジ６１ａが大径部５１ｃと中径部５１ｂとの段部に当接して、上方向の移動が規定されている。また、ホルダ６０は、スリーブ５１に対して上下方向移動自在に嵌挿しているが、大径部６０ａと小径部６０ｂとの段部がスリーブ５１の小径部５１ａと中径部５１ｂとの段部に当接することにより、上方向の移動が規定されている。
【００４２】
テーブル１とカラー６１との間に縮設・配置された第１のばね５３はカラー６１を上方に付勢している。即ち、カラー６１のフランジ６１ａが大径部５１ｃと中径部５１ｂとの段部に当接している状態では、該第１のばね５３は、単にスリーブ５１の所定高さ位置ａに縮設状態で保持されているが、前記予め定める長さｍ（所定高さ位置ａ）を越えて、ホルダ６０の下端６０ｆが押し下げられると、該下端６０ｆはフランジ６１ａを介して第１のばね５３を更に圧縮することになり、この状態では、該第１のばね５３は、ホルダ６０を上方に向けて付勢する。第１のばね５３のばね定数は、３ｋｇ／ｍｍである。
【００４３】
ホルダ６０とカラー６１との間に縮設・配置された第２のばね６２は、ホルダ６０を上方に付勢している。第２のばね６２のばね定数は、０．２ｋｇ／ｍｍである。即ち、第２のばね６２は、第１のばね５３に比して大幅に小さいばね定数からなり、かつカラー６１を介在して第１のばね５３の上方にて直列状に配置され、ホルダ６０の下端６０ｆが前記所定長さｍの範囲内にある場合、専ら該第２のばね６２が小さいばね定数にてホルダ６０を上方に付勢し、前記所定長さｍを越えてホルダ６０の下端６０ｆが下方に押し下げられると、第１のばね５３がカラー６１を介して直接ホルダ６０を上方に向けて付勢する。
【００４４】
次に、本発明の動作を説明する。
【００４５】
始めに、スピンドル３０にドリル３１（３）を保持させる手順について説明する。なお、ドリル３１は工具リング３３を挿入された状態で工具カセット４に配置されており、ツールポスト５０（５）には工具が保持されていないものとする。
【００４６】
テーブル１とクロススライド１２を移動させることによりサブチャック４６の軸線を工具カセット４に収納された所望のドリル３１の軸線に一致させ、サブチャック４６を開いた状態でサブチャックユニット４５を下降させた後、サブチャック４６を閉じて工具を保持する。（なお、この場合、サブチャック４６の先端と工具リング３３との間に隙間があっても構わない。）
【００４７】
次に、サブチャックユニット４５を上昇させ、テーブル１とクロススライド１２を移動させることによりサブチャック４６の軸線をツールポスト５０の軸線に一致させ、第２のばね６２の付勢力に抗してホルダ６０の上面が待機位置から距離Ｎ（ここでは、０．７ｍｍ）だけ下がるまでサブチャックユニット４５を下降させる。
【００４８】
上記したように、ホルダ６０の第１の穴（工具保持部）６０ｃの内径は工具リング３３の外径と同径であるため、スリット６０ｔを広げる必要があり、このときに必要な力は２ｋｇ未満である。したがって、前記所定長さｍより短い上記所定距離Ｎにあっては、専ら小さなばね定数の第２のばね６２がホルダ６０に作用するだけなので、スリット６０ｔが拡がることはなく、サブチャック４６の軸線に従って、工具リング３３及びドリル３１がツールポスト５０（従ってホルダ６０）の軸線に一致するように位置決めされる。この状態でサブチャック４６が更に下方に移動し、ホルダの下端６０ｆが前記所定長さｍを越えると、第１のばね５３が圧縮され、ホルダ６０には大きなばね定数からなる第１のばね５３の付勢力が作用する。これにより、ドリル３１を２ｋｇの力で押し下げると、スリット６０ｔが広がり、工具リング３３の底面を穴６０ｃの底面に一致させることができる。
【００４９】
次に、サブチャックユニット４５を上昇させ、スピンドル３０（すなわち、スピンドルチャック３２）の軸線をツールポスト５０の軸線に位置決めし、スピンドルチャック３２を開いた状態で、主軸頭２０を下降してスピンドルチャック３２の端面（下端面）を工具リング３３の上端面に押し当て、さらにスピンドルチャック３２の端面が待機位置における工具リング３３の上端面３３ｕの位置よりも０．７ｍｍ（距離Ｎ）下がるまで主軸頭２０を下降させる。この場合も、第１のばね５３は縮まず、専ら第２のばね６２が縮む。この状態でスピンドルチャック３２を閉じる。爪の先端を付勢しているのは専ら第２のばね６２であるため、工具リング３３の上面に凹凸がある場合、あるいは爪の先端の表面粗さがばらついている場合であっても、爪の移動を妨げる力（爪の先端に加わる摩擦による抵抗力）は小さく、総ての爪が一様にスピンドル３０の軸心に向かって移動する。この結果、ドリル３１の軸線をスピンドル３０の軸線と同軸にすることができる。
【００５０】
また、第２のばね６２のばね定数を小さくしているので、例えば、工具リング３３の上面が水平な面に対して傾いている場合であっても、工具リング３３がスピンドルチャック３２の先端に倣うことがなく、ドリル３１の軸線をスピンドル３０の軸線と同軸にすることができる。
【００５１】
なお、上記では工具がドリルの場合について説明したが、本発明は工具がエンドミルの場合にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
３，３１  工具（ドリル）
３２  工具保持手段（コレットチャック）
３３  工具リング
５，５０  ツールポスト
５１  スリーブ
５１ａ  スリーブ５１の小径部
５１ｂ  スリーブ５１の中径部
５１ｃ  スリーブ５１の大径部
５３  第１のばね
６０  ホルダ
６０ａ  ホルダ６０の大径部
６０ｂ  ホルダ６０の小径部  
６０ｃ  工具保持部（第１の穴）
６０ｄ  第２の穴
６０ｅ  第３の穴
６０ｔ  スリット
６１  カラー
６１ａ  フランジ
６２  第２のばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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