(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸に沿って延びる中央貫通孔を取り囲む周壁、および当該中央貫通孔に連通し、工具ホルダまたはアタッチメントのアダプタが装着可能な形状を有する工具装着部を有する主軸と、
前記中央貫通孔から前記工具装着部へ出没自在に取り付けられ、前記工具装着部から前記中央貫通孔へ後退したときに前記工具ホルダまたは前記アタッチメントのアダプタの被保持部を保持し、前記中央貫通孔から前記工具装着部へ前進したときに前記被保持部との保持が外れる構造を有する保持部と、
前記中央貫通孔の内部に前記中心軸に沿って移動自在に配置され、前記保持部に連結され、当該保持部を前記中央貫通孔から前記工具装着部へ出没させる操作を行う操作軸と、
前記操作軸を前記中心軸の延びる方向に移動させる操作軸駆動部と、
前記操作軸に連結された被検出体と、
前記被検出体の位置を検出することによって前記操作軸の位置を検出する操作軸位置検出センサと
を備えており、
前記主軸は、前記周壁を貫通して前記中央貫通孔と周壁外部とを連通する周壁側貫通孔を有しており、
前記被検出体は、前記操作軸における前記周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分に連結され、
前記周壁側貫通孔は、前記保持部が被保持部を保持している保持状態とその保持が解除している保持解除状態との間で前記操作軸が移動する量以上の大きさの前記中心軸の延びる方向における開口幅を有しており、
前記操作軸位置検出センサは、前記周壁の外部に配置されており、
前記操作軸は、第１軸部材と、第２軸部材とを備えており、
前記第１軸部材および前記第２軸部材は、当該第１軸部材および当該第２軸部材の端部同士を突き合わせた状態で前記主軸の中央貫通孔の内部に並べて配置され、
前記第１軸部材は、前記第２軸部材よりも前記保持部に近い位置に配置され、かつ前記保持部に連結され、
前記被検出体は、前記第１軸部材における前記周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分に連結され、
前記操作軸駆動部は、前記第１軸部材を前記工具装着部から離れる方向へ後退させる後退駆動部と、前記第２軸部材を前記工具装着部へ近づける方向へ前進させる前進駆動部とを備えている、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記操作軸位置検出センサは、磁場を発生させて、前記被検出体によって生じる当該渦電流によるインピーダンスを検出することによって当該被検出体の位置を検出し、
前記被検出体は、前記磁場を受けたときに渦電流を発生させることが可能な材料を含んでおり、
前記被検出体は、前記主軸の周壁の外側において当該周壁から離れる方向に突出する突出部を有している、
請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記操作軸位置検出センサは、前記操作軸の移動量を検出することが可能な構成を有しており、
前記操作軸の移動量に基づいて、前記保持部による被保持部の保持状態を判別する保持状態判別部をさらに備えている、
請求項１または２に記載の工作機械。
【請求項４】
中心軸に沿って延びる中央貫通孔を取り囲む周壁、および当該中央貫通孔に連通し、工具ホルダまたはアタッチメントのアダプタが装着可能な形状を有する工具装着部を有する主軸と、
前記中央貫通孔から前記工具装着部へ出没自在に取り付けられ、前記工具装着部から前記中央貫通孔へ後退したときに前記工具ホルダまたは前記アタッチメントのアダプタの被保持部を保持し、前記中央貫通孔から前記工具装着部へ前進したときに前記被保持部との保持が外れる構造を有する保持部と、
前記中央貫通孔の内部に前記中心軸に沿って移動自在に配置され、前記保持部に連結され、当該保持部を前記中央貫通孔から前記工具装着部へ出没させる操作を行う操作軸と、
前記操作軸を前記中心軸の延びる方向に移動させる操作軸駆動部と、
前記操作軸に連結された被検出体と、
前記被検出体の位置を検出することによって前記操作軸の位置を検出する操作軸位置検出センサと、
前記主軸を収納する収納部材と、
前記アタッチメントの本体を前記収納部材に保持し、およびその保持を解除するアタッチメント保持部と、
前記収納部材に対する前記アタッチメントの本体の位置を検出するアタッチメント位置検出センサと、
前記操作軸の位置および前記アタッチメントの本体の位置に基づいて、前記アタッチメントの本体を前記収納部材に保持したときにおける前記アタッチメントの装着の異常を判別する異常判別部と
を備えており、
前記主軸は、前記周壁を貫通して前記中央貫通孔と周壁外部とを連通する周壁側貫通孔を有しており、
前記被検出体は、前記操作軸における前記周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分に連結され、
前記周壁側貫通孔は、前記保持部が被保持部を保持している保持状態とその保持が解除している保持解除状態との間で前記操作軸が移動する量以上の大きさの前記中心軸の延びる方向における開口幅を有しており、
前記操作軸位置検出センサは、前記周壁の外部に配置されている、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項５】
前記被検出体は、前記主軸の周壁の外周面に接触する接触面を有しており、
前記被検出体は、前記接触面が前記主軸の周壁の外周面に接触した状態で、前記操作軸を支持する、
請求項１から４のいずれかに記載の工作機械。
【請求項６】
前記被検出体は、前記主軸の軸方向中心に対して対称の形状を有する、
請求項５に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具またはアタッチメントが主軸に装着される工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の工作機械は、工具またはアタッチメントを工作機械の主軸に着脱自在に取り付けるために、工具ホルダの先端またはアタッチメントのアダプタの先端に設けられたプルスタッドボルト（以下、プルスタッドという）を保持するコレットと、当該コレットによるプルスタッドの保持を解除するドローバーとを備えている。コレットおよびドローバーは、主軸内部を軸方向に移動自在に配置されている。
【０００３】
具体的には、主軸の端部には、工具ホルダまたはアタッチメントのアダプタが挿入可能な工具装着部が形成されている。また、主軸の内部には、軸方向に貫通する中央貫通孔が形成されている。中央貫通孔は、工具装着部に連通している。
【０００４】
コレットは、工具ホルダまたはアタッチメントのアダプタの被保持部であるプルスタッドと保持可能な複数の爪を備えている。コレットは、主軸内部の工具装着部および中央貫通孔の内部に軸方向に移動可能に配置されている。コレットは、工具装着部から中央貫通孔を向かう方向へ移動したときにプルスタッドを保持し、中央貫通孔から工具装着部へ移動したときにプルスタッドの保持を解除する。
【０００５】
ドローバーは、軸方向に移動自在に中央貫通孔に配置され、コレットの押し引き操作を行う棒状体である。ドローバーの工具装着部側の端部（いわゆる前端部）には、コレットが連結されている。ドローバーの工具装着部側と反対側の端部（いわゆる後端部）は、主軸の外部に突出している。
【０００６】
ドローバーは、主軸内部に設けられたバネによって、工具装着部から中央貫通孔へ向かう方向に常時付勢されている。ドローバーの後端部が油圧シリンダなどによって工具装着部へ向かう方向に押されたとき、ドローバーは、コレットを工具装着部へ向けて押し出し、コレットによるプルスタッドの保持を解除させる。一方、ドローバーは、油圧シリンダからの付勢力がなくなったときには、バネの復元力によって工具装着部から中央貫通孔へ押し戻される。それにより、コレットは、ドローバーとともに中央貫通孔へ戻され、それにより、プルスタッドを保持することが可能になる。
【０００７】
このようなコレットおよびドローバーを備えた工作機械では、コレットによるプルスタッドの保持状態を外部から視認することができない。そのため、コレットによるプルスタッドの保持状態は、ドローバーの位置によって判別している。例えば、特許文献１に記載されている工作機械では、ドローバーの工具装着部側と反対側の端面（以下、後端面という）に接触可能な位置に、プローブが設置されている。このプローブをドローバーの後端面に接触させることによってドローバーの位置を検出し、ドローバーの位置が正規の戻り位置か否かを工作機械の制御部で判別することによって、コレットによるプルスタッドの保持状態を判別する。例えば、コレットが正しくプルスタッドを保持しているときには、コレットが中央貫通孔内部に正しく引き込まれ、ドローバーは正規の戻り位置まで移動するので、プローブがそのドローバーの後端面の位置を検出することにより、コレットによるプルスタッドの保持状態が正常であることを判別できる。一方、コレットがプルスタッドを正しく保持していないとき、例えば半掴みの状態のときには、コレットが中央貫通孔内部に正しく引き込まれないので、ドローバーは、正規の戻り位置よりも工具装着部に近い位置で停止する。プローブがそのドローバーの位置を検出することにより、コレットによるプルスタッドの保持状態が異常であることを判別できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３１９５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記の特許文献１記載の工作機械では、ドローバーの位置を検出するプローブがドローバーの後端面に接触可能な位置に配置され、プローブがドローバーの後端面に接触することによりドローバーの位置を検出しているので、主軸が長尺になれば、プローブとコレットとの距離が離れてコレットによるプルスタッドの保持状態を正確に判別することが困難になるおそれがある。
【００１０】
例えば、工作機械の大型化に伴って主軸が長尺になれば、主軸内部のドローバーも長尺にする必要がある。ドローバーが長くなれば、ドローバーのたわみや伸びなどの影響が大きくなり、ドローバーの後端面の変位量とコレットとの変位量のズレが大きくなるおそれがある。そのため、コレットによるプルスタッドの保持状態を正確に判別することが困難になる。
【００１１】
また、ドローバーは、主軸よりも細い直径の棒状体であり、細い直径のドローバーを一体成形することは困難である。そのため、工作機械の大型化が進めば、連結していない複数のドローバーを主軸内部に配置し、これら複数のドローバーによってコレットを押す操作を行う場合がある。この場合、最後尾のドローバーの後端面でドローバーの移動量を検出しても、コレットの移動量と一致しないおそれがあるので、コレットによるプルスタッドの保持状態を正確に判別することが困難になる。
【００１２】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、主軸の長尺化に影響を受けずに工具ホルダまたはアタッチメントのアダプタの保持状態を正確に判別することが可能な工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に係る工作機械は、中心軸に沿って延びる中央貫通孔を取り囲む周壁、および当該中央貫通孔に連通し、工具ホルダまたはアタッチメントのアダプタが装着可能な形状を有する工具装着部を有する主軸と、前記中央貫通孔から前記工具装着部へ出没自在に取り付けられ、前記工具装着部から前記中央貫通孔へ後退したときに前記工具ホルダまたは前記アタッチメントのアダプタの被保持部を保持し、前記中央貫通孔から前記工具装着部へ前進したときに前記被保持部との保持が外れる構造を有する保持部と、前記中央貫通孔の内部に前記中心軸に沿って移動自在に配置され、前記保持部に連結され、当該保持部を前記中央貫通孔から前記工具装着部へ出没させる操作を行う操作軸と、前記操作軸を前記中心軸の延びる方向に移動させる操作軸駆動部と、前記操作軸に連結された被検出体と、前記被検出体の位置を検出することによって前記操作軸の位置を検出する操作軸位置検出センサとを備えており、前記主軸は、前記周壁を貫通して前記中央貫通孔と周壁外部とを連通する周壁側貫通孔を有しており、前記被検出体は、前記操作軸における前記周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分に連結され、前記周壁側貫通孔は、前記保持部が被保持部を保持している保持状態とその保持が解除している保持解除状態との間で前記操作軸が移動する量以上の大きさの前記中心軸の延びる方向における開口幅を有しており、前記操作軸位置検出センサは、前記周壁の外部に配置されており、前記操作軸は、第１軸部材と、第２軸部材とを備えており、前記第１軸部材および前記第２軸部材は、当該第１軸部材および当該第２軸部材の端部同士を突き合わせた状態で前記主軸の中央貫通孔の内部に並べて配置され、前記第１軸部材は、前記第２軸部材よりも前記保持部に近い位置に配置され、かつ前記保持部に連結され、前記被検出体は、前記第１軸部材における前記周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分に連結され、前記操作軸駆動部は、前記第１軸部材を前記工具装着部から離れる方向へ後退させる後退駆動部と、前記第２軸部材を前記工具装着部へ近づける方向へ前進させる前進駆動部とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、ドローバーなどの操作軸の位置検出を、操作軸の後端面で行う代わりに、主軸の周壁に周壁側貫通孔を形成し、操作軸における当該周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分で位置検出を行うことにより、保持部により近い位置で操作軸の位置検出を行うことを可能にしている。
【００１５】
すなわち、操作軸位置検出センサで検出される被検出体は、操作軸における周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分に連結され、操作軸位置検出センサが周壁の外部から被検出体の位置を検出できるようにしている。
【００１６】
しかも、主軸の半径方向へ開口する周壁側貫通孔は、保持部の保持状態と保持解除状態との間で操作軸が移動する量以上の大きさの開口幅を有しているので、操作軸および被検出体は、当該操作軸と被検出体との連結部分または被検出体が主軸に干渉することなく、主軸の軸方向へ移動することが可能である。このような構成により、被検出体を従来では配置できなかった主軸の周壁の外側または内側に配置することが可能になり、それによって操作軸の後端面よりも保持部に近い位置に配置することが可能になる。したがって、主軸の長尺化に影響を受けずに操作軸の変位量を正確に検出することが可能であり、その結果、保持部による被保持部の保持状態を正確に判別することが可能になり、保持状態の判別の信頼性が向上する。
また、上記の構成によれば、操作軸が第１軸部材および第２軸部材を備え、これらの軸部材は、それぞれの端部同士を突き合わせた状態で主軸の中央貫通孔の内部に並べて配置されている。操作軸駆動部の後退駆動部が第１軸部材を工具装着部から離れる方向へ後退させることによって、第２軸部材は第１軸部材に押されて後退するので、第１軸部材および第２軸部材は一体になって後退することが可能である。また、操作軸駆動部の前進駆動部が第２軸部材を工具装着部へ近づける方向へ前進させることによって、第１軸部材は第２軸部材に押されて前進するので、第１軸部材および第２軸部材は一体になって前進することが可能である。このような構成において、被検出体は、保持部に近い方の軸部材であって保持部に連結された第１軸部材に連結されているので、操作軸が複数の軸部材を突き合わせて長尺化を図ってもその長尺化の影響を受けることなく、保持部が連結されている第１軸部材の変位量を正確に検出することが可能である。その結果、保持部の保持状態をより正確に判別することが可能になる。
【００１７】
前記操作軸位置検出センサは、磁場を発生させて、前記被検出体によって生じる当該渦電流によるインピーダンスを検出することによって当該被検出体の位置を検出し、前記被検出体は、前記磁場を受けたときに渦電流を発生させることが可能な材料を含んでおり、前記被検出体は、前記主軸の周壁の外側において当該周壁から離れる方向に突出する突出部を有しているのが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、磁場を用いて、主軸からの影響を抑えながら被検出体の位置を正確に検出できるものである。
【００１９】
ここで、操作軸位置検出センサとして、磁場を受けた被検出体の内部に生じる渦電流によるインピーダンスを検出することによって当該被検出体の位置を検出するセンサを採用する場合、当該センサと主軸の周壁との距離が近ければ、周壁で生じる渦電流によるインピーダンスの影響により、被検出体で生じる渦電流によるインピーダンスを正確に検出できないおそれがある。
【００２０】
そこで、上記の構成によれば、被検出体が周壁から外側へ離れる方向へ突出する突出部を有しているので、センサと被検出体の突出部との距離を近づけることが可能になり、周壁で生じる渦電流によるインピーダンスの影響を抑えながら被検出体で生じる渦電流によるインピーダンスを正確に検出することが可能になり、操作軸の変位量をより正確に検出することが可能である。
【００２３】
また、前記操作軸位置検出センサは、前記操作軸の移動量を検出することが可能な構成を有しており、前記操作軸の移動量に基づいて、前記保持部による被保持部の保持状態を判別する保持状態判別部をさらに備えているのが好ましい。
【００２４】
保持部が被保持部を正しく保持しているときには、操作軸は正規の保持状態に対応する所定の位置にあるが、不完全な保持状態のとき、例えば半掴みの状態のときには所定の位置と異なる位置で止まる。そこで、上記の構成では、位置検出センサが操作軸の移動量を量的に検出することにより、それに基づいて、保持状態判別部が保持状態をより正確に判別することが可能になる。
【００２５】
本発明の請求項４に係る工作機械は、中心軸に沿って延びる中央貫通孔を取り囲む周壁、および当該中央貫通孔に連通し、工具ホルダまたはアタッチメントのアダプタが装着可能な形状を有する工具装着部を有する主軸と、前記中央貫通孔から前記工具装着部へ出没自在に取り付けられ、前記工具装着部から前記中央貫通孔へ後退したときに前記工具ホルダまたは前記アタッチメントのアダプタの被保持部を保持し、前記中央貫通孔から前記工具装着部へ前進したときに前記被保持部との保持が外れる構造を有する保持部と、前記中央貫通孔の内部に前記中心軸に沿って移動自在に配置され、前記保持部に連結され、当該保持部を前記中央貫通孔から前記工具装着部へ出没させる操作を行う操作軸と、前記操作軸を前記中心軸の延びる方向に移動させる操作軸駆動部と、前記操作軸に連結された被検出体と、前記被検出体の位置を検出することによって前記操作軸の位置を検出する操作軸位置検出センサと、前記主軸を収納する収納部材と、前記アタッチメントの本体を前記収納部材に保持し、およびその保持を解除するアタッチメント保持部と、前記収納部材に対する前記アタッチメントの本体の位置を検出するアタッチメント位置検出センサと、前記操作軸の位置および前記アタッチメントの本体の位置に基づいて、前記アタッチメントの本体を前記収納部材に保持したときにおける前記アタッチメントの装着の異常を判別する異常判別部とを備えており、前記主軸は、前記周壁を貫通して前記中央貫通孔と周壁外部とを連通する周壁側貫通孔を有しており、前記被検出体は、前記操作軸における前記周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分に連結され、前記周壁側貫通孔は、前記保持部が被保持部を保持している保持状態とその保持が解除している保持解除状態との間で前記操作軸が移動する量以上の大きさの前記中心軸の延びる方向における開口幅を有しており、前記操作軸位置検出センサは、前記周壁の外部に配置されていることを特徴とする。
【００２６】
アタッチメントのアダプタを主軸に連結するときには、アタッチメントの本体は、アタッチメント保持部によって、工作機械における主軸を収納するラムなどの収納部材に保持される。ここで、収納部材に対するアタッチメントの本体の位置が正規の位置にあっても、アタッチメントのアダプタの被保持部が保持部に正常に保持されていない場合、例えば、半掴みの状態になる場合がある。また、その反対に、アタッチメントのアダプタの被保持部が保持部に正常に保持されても、収納部材に対するアタッチメントの本体の位置が正規の位置にならない場合がある。これらの場合、アタッチメントの装着の異常、例えば、割出し旋回時におけるアタッチメントの落下などの不具合が発生するおそれがある。そこで、上記の構成よれば、異常判別部が、操作軸の位置およびアタッチメントの位置に基づいて、アタッチメント装着時におけるアタッチメントの装着の異常を判別することが可能になる。これにより、例えば、アタッチメントの割出旋回をする前に、収納部材に対するアタッチメントの本体の位置が正規の位置にあっても保持部による被保持部の保持状態の異常を事前に判別することが可能になり、割出旋回時におけるアタッチメントの落下のおそれを低減することが可能である。
また、上記の構成によれば、本願請求項１に係る発明と同様に、ドローバーなどの操作軸の位置検出を、操作軸の後端面で行う代わりに、主軸の周壁に周壁側貫通孔を形成し、操作軸における当該周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分で位置検出を行うことにより、保持部により近い位置で操作軸の位置検出を行うことを可能にしている。すなわち、操作軸位置検出センサで検出される被検出体は、操作軸における周壁側貫通孔を通して外部に露出する部分に連結され、操作軸位置検出センサが周壁の外部から被検出体の位置を検出できるようにしている。しかも、主軸の半径方向へ開口する周壁側貫通孔は、保持部の保持状態と保持解除状態との間で操作軸が移動する量以上の大きさの開口幅を有しているので、操作軸および被検出体は、当該操作軸と被検出体との連結部分または被検出体が主軸に干渉することなく、主軸の軸方向へ移動することが可能である。このような構成により、被検出体を従来では配置できなかった主軸の周壁の外側または内側に配置することが可能になり、それによって操作軸の後端面よりも保持部に近い位置に配置することが可能になる。したがって、主軸の長尺化に影響を受けずに操作軸の変位量を正確に検出することが可能であり、その結果、保持部による被保持部の保持状態を正確に判別することが可能になり、保持状態の判別の信頼性が向上する。
【００２７】
また、前記被検出体は、前記主軸の周壁の外周面に接触する接触面を有しており、前記被検出体は、前記接触面が前記主軸の周壁の外周面に接触した状態で、前記操作軸を支持するのが好ましい。
【００２８】
かかる構成によれば、検出体の接触面が主軸の周壁の外周面に接触することにより、被検出体が操作軸を支持する機能を奏することが可能になる。それによって、操作軸が主軸の軸心からずれるなどの不具合を防止することが可能である。
【００２９】
さらに、前記被検出体は、前記主軸の軸方向中心に対して対称の形状を有するのが好ましい。
【００３０】
かかる構成によれば、被検出体は、主軸の軸方向中心に対して対称の形状（例えば円板状）を有するので、操作軸の回転バランスの低下を抑えることが可能である。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、主軸の長尺化に影響を受けずに保持部による被保持部の保持状態を正確に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係わる工作機械の主軸付近の断面図である。
【図２】図１の主軸およびラムの矢視Ａ図である。
【図３】図１の主軸下端部周辺の断面図である。
【図４】図１の操作軸位置検出センサおよび被検出体周辺の断面図である。
【図５】図１の主軸の工具装着部に対してアタッチメントのアダプタが挿入された状態であって、コレットが開いている状態を示す断面図である。
【図６】図５のドローバーが上昇してコレットがプルスタッドに対して正常に保持している状態を示す断面図である。
【図７】図６のアタッチメントの本体をラムにクランプさせた状態を示す断面図である。
【図８】図４のコレットがプルスタッドに対して半掴みの状態で保持している状態を示す断面図である。
【図９】図３のアタッチメントのアダプタの斜視図である。
【図１０】図５の制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
つぎに図面を参照しながら本発明の工作機械についてさらに詳細に説明する。
【００３４】
図１〜４に示される工作機械１は、主軸２と、当該主軸２を収納するラム３と、主軸クランプ機構４と、アタッチメントクランプ機構５と、ドローバー位置検出機構６と、アタッチメント位置検出機構７とを備えている。この工作機械１では、主軸２およびラム３が垂直方向に延びて配置されている。
【００３５】
この工作機械１では、アタッチメント５０のアダプタ５１が、主軸クランプ機構４によって、主軸２に装着される。また、アタッチメント本体５３は、アタッチメントクランプ機構５によってラム３に固定される。
【００３６】
ここで、この工作機械１に取り付けられるアタッチメント５０について簡単に説明する。アタッチメント５０は、図３に示されるように、アダプタ５１と、アダプタ５１の先端に設けられたプルスタッド５２と、アタッチメント本体５３と、カービックギヤ５４と、アタッチメントピン５６と、アタッチメント本体５３内部において垂直方向に延びるアタッチメント主軸（図示せず）とを備えている。
【００３７】
アダプタ５１は、アタッチメント本体５３に対して主軸２の中心軸Ｃ回りに回転できるように、アタッチメント本体５３内部のアタッチメント主軸の上端に取り付けられる。また、アダプタ５１は、アタッチメント本体５３と独立して垂直方向に中心軸Ｃの方向に移動できるように、アタッチメント本体５３の内部のアタッチメント主軸とスプライン結合され、図示しないバネによって上方へ向けて常時付勢されている。
【００３８】
アダプタ５１は、図３および図９に示されるように、円錐状の形状を有しており、その先端部には主軸クランプ機構４のコレット１２に保持される被保持部としてプルスタッド５２が設けられている。プルスタッド５２は、軸部５２ａと、軸部５２ａの先端に設けられた当該軸部５２ａの半径方向に張り出した頭部５２ｂとを備えている。また、アダプタ５１は、主軸２の下端の主軸端キー２ｃ４が挿入可能な一対のキー穴５１ａを有している。また、クラッチピン５１ｃ（図５および図９参照）は、アダプタ５１におけるプルスタッド５２から離間した位置に上方に突出するように設けられている。
【００３９】
図５に示されるようにアタッチメント本体５３がラム３に固定される前の状態（例えば、アタッチメント５０のクランプ準備時の状態）では、アダプタ５１のクラッチピン５１ｃ（図５および図９参照）は、アタッチメント本体５３の挿入穴５７に挿入されており、アダプタ５１およびアタッチメント本体５３は、クラッチピン５１ｃを介して結合された状態で一体となって中心軸Ｃ回りに割出し旋回することが可能である。一方、図７に示されるようにアタッチメント本体５３がラム３に固定された状態では、アタッチメント本体５３がアタッチメント保持部２５で引き上げられることにより、クラッチピン５１ｃは、アタッチメント本体５３の挿入穴５７から下方へ抜け出している。この状態では、アダプタ５１とアタッチメント本体５３との間のクラッチピン５１ｃを介しての結合が解除されているので、アダプタ５１は、単独で中心軸Ｃ回りに旋回することが可能である。
【００４０】
つぎに、工作機械１の各部について詳細に説明する。
【００４１】
主軸２は、垂直方向の中心軸Ｃに沿って延びる中央貫通孔２ａを取り囲む周壁２ｂ、およびその周壁２ｂの下端に設けられた工具装着部２ｃを有する。
【００４２】
また、主軸２は、周壁２ｂを貫通して中央貫通孔２ａと周壁２ｂ外部とを連通する周壁側貫通孔２ｄを有している。
【００４３】
周壁側貫通孔２ｄは、コレット１２がプルスタッド５２を保持している保持状態とその保持が解除している保持解除状態との間で後述する操作軸１３（具体的には、第１ドローバー１６）が移動する量以上の大きさの中心軸Ｃの延びる方向における開口幅Ｗを有している。
【００４４】
工具装着部２ｃは、アタッチメント５０のアダプタ５１が装着可能な形状を有する。工具装着部２ｃは、上記の円錐形状のアダプタ５１が挿入され得るように、下側に向けて開口する空間部２ｃ１を有している。
【００４５】
空間部２ｃ１は、アダプタ５１の円錐状に広がりアダプタ５１が収納されるアダプタ収納部分２ｃ２と、当該円錐状部分２ｃ２の先端に形成され、コレット１２が開閉してプルスタッド５２の保持およびその保持の解除を行うコレット開閉部分２ｃ３とを有する。コレット開閉部分２ｃ３は、中央貫通孔２ａに連通している。コレット開閉部分２ｃ３の内径は、コレット１２が開閉してプルスタッド５２の保持およびその保持の解除を行う動作ができるように、中央貫通孔２ａの内径よりも大きくなるように設定されている。
【００４６】
アダプタ５１がアダプタ収納部分２ｃ２に正常に収納されたときには、アダプタ５１の外周面がアダプタ収納部分２ｃ２の内周面に接触することが可能である。また、アダプタ５１がアダプタ収納部分２ｃ２に正常に収納されたときには、プルスタッド５２の軸部５２ａは、コレット開閉部分２ｃ３に位置する。軸部５２ａがこの位置にあるときに、コレット１２が開閉してプルスタッド５２の軸部５２ａを挟むことにより、当該コレット１２が軸部５２ａ先端の頭部５２ｂと係合した状態でプルスタッド５２を保持することが可能である。
【００４７】
工具装着部２ｃは、その下端において主軸端キー２ｃ４を備えている。主軸端キー２ｃ４は、空間部２ｃ１の両側に配置された一対の突起からなる。主軸端キー２ｃ４は、アダプタ５１のキー穴５１ａに挿入可能な形状を有する。
【００４８】
ラム３は、主軸２を回転自在に収納する筒体であり、本発明の収納部材に対応する。ラム３は、主軸２を収納する空間部３ａを有している。主軸２は、ラム３の空間部３ａの内壁にベアリング１１を介して中心軸Ｃ回りに回転自在に支持されている。
【００４９】
ラム３の下端には、アタッチメント５０の割出しのためのリング状のカービックギヤ６１が設けられている。カービックギヤ６１は、下方に突出する複数の歯６１ａを有している。複数の歯６１ａは、円周状に等間隔に並んで配置されている。カービックギヤ６１は、アタッチメント５０のアタッチメント本体５３がラム３の下端に装着されたときに、アタッチメント本体５３の上端側に設けられたカービックギヤ５４と噛み合うことが可能である。
【００５０】
主軸２およびラム３は、図示しない移動機構により水平方向および垂直方向へ移動することが可能である。
【００５１】
主軸クランプ機構４は、主軸２に設けられている。主軸クランプ機構４は、アダプタ５１を工具装着部２ｃに固定するように保持し、およびその保持を解除する機構である。具体的には、主軸クランプ機構４は、アダプタ５１のプルスタッド５２を保持するコレット１２と、コレット１２を押し引き操作する操作軸１３と、操作軸駆動部とを備えている。コレット１２は、本発明の保持部に対応する。
【００５２】
コレット１２は、中央貫通孔２ａから工具装着部２ｃへ出没自在に操作軸１３の先端に取り付けられている。図２〜３に示されるように、コレット１２は、操作軸１３を構成する後述の第１ドローバー１６の先端に固定される円筒状の固定部１２ａと、固定部１２ａにそれぞれ開閉自在に結合した４枚の舌片部１２ｂと、舌片部１２ｂの先端に設けられた爪部１２ｃと、４枚の舌片部１２ｂを主軸２の中心軸Ｃから離れる方向（すなわち開く方向）へ付勢するバネ１２ｄ（図３参照）とを有する。爪部１２ｃは、プルスタッド５２の頭部５２ｂと係合可能な形状を有する。舌片部１２ｂは、主軸２の半径方向（すなわち、中心軸Ｃに近づく方向と離れる方向）へ移動することが可能である。
【００５３】
コレット１２が操作軸１３からの操作力を受けて工具装着部２ｃから中央貫通孔２ａへ後退したときに、それぞれの舌片部１２ｂが主軸２の中央貫通孔２ａの内壁に押され、バネ１２ｄの付勢力に抗しながら爪部１２ｃが中心軸Ｃへ近づく方向へ移動する。これにより、爪部１２ｃは、アタッチメント５０のアダプタ５１のプルスタッド５２を保持することが可能である。また、中央貫通孔２ａから工具装着部２ｃへ前進したときには、それぞれのコレット１２の爪部１２ｃが主軸２の中央貫通孔２ａから当該中央貫通孔２ａよりも大きい内径を有するコレット開閉部分２ｃ３に出たときに、コレット１２の舌片部１２ｂがバネ１２ｄの復元力により中心軸Ｃから離れる方向へ移動する。これにより、爪部１２ｃがプルスタッド５２から離れて当該プルスタッド５２の保持が解除される。
【００５４】
操作軸１３は、中央貫通孔２ａの内部に中心軸Ｃに沿って移動自在に配置され、当該コレット１２を中央貫通孔２ａから工具装着部２ｃへ出没させる操作を行う。
【００５５】
操作軸１３は、具体的には、第１ドローバー１６と、第２ドローバー１７とを備えている。第１ドローバー１６および第２ドローバー１７は、当該第１ドローバー１６の上端部１６ｂと第２ドローバー１７の下端部１７ａとを突き合わせた状態で主軸２の中央貫通孔２ａの内部に並べて配置されている。
【００５６】
第１ドローバー１６は、第２ドローバー１７よりもコレット１２に近い位置に配置され、かつコレット１２に連結されている。
【００５７】
第１ドローバー１６の下端部１６ａには、当該下端部１６ａの周方向に延びる凹部１６ｃを有する。凹部１６ｃには、コレット１２の固定部１２ａが嵌合される。これによって、コレット１２は、第１ドローバー１６の下端部１６ａにおいて、プルスタッド５２を保持およびその保持を解除できるように、第１ドローバー１６の下端部１６ａに固定される。
【００５８】
操作軸駆動部は、操作軸１３を中心軸Ｃの延びる方向に移動させる。操作軸駆動部は、後退駆動部１８と、前進駆動部とを備えている、後退駆動部１８は、第１ドローバー１６を工具装着部２ｃから離れる方向へ後退させる。前進駆動部は、第２ドローバー１７を工具装着部２ｃへ近づける方向へ前進させる。
【００５９】
前進駆動部は、第２ドローバー１７を工具装着部２ｃへ向けて押し出す油圧シリンダ１９を備えている。
【００６０】
後退駆動部１８は、具体的には、積層された複数の板バネ１８ａと、第１ワッシャ１８ｂと、第２ワッシャ１８ｃと、ワッシャ押さえ１８ｄとを備えている。第１ワッシャ１８ｂは、最下段の板バネ１８ａと主軸２における中央貫通孔２ａ内部の段差部２ｅとの間に挟まれている。ワッシャ押さえ１８ｄは、第１ドローバー１６の上端部１６ｂの近くの位置に固定されている。第２ワッシャ１８ｃは、最上段の板バネ１８ａとワッシャ押さえ１８ｄとの間に挟まれている。第１ドローバー１６が油圧シリンダ１９からの押圧力を第２ドローバー１７を介して受けたときに、第１ドローバー１６は複数の板バネ１８ａを圧縮しながら下降し、第１ドローバー１６の下端部１６ａに取り付けられたコレット１２を工具装着部２ｃの空間部２ｃ１へ押し出す。一方、油圧シリンダ１９からの押圧力がなくなったときには、複数の板バネ１８ａの復元力により、第１ドローバー１６は上方へ移動するので、コレット１２は工具装着部２ｃから中央貫通孔２ａの内部へ引き込まれる。
【００６１】
ドローバー位置検出機構６は、ドローバーの位置を検出することによって、主軸クランプ機構４によるアダプタ５１の保持状態を検出する検出部である。具体的には、ドローバー位置検出機構６は、図４に示されるように、操作軸位置検出センサ２０と、被検出体２１とを備えている。
【００６２】
操作軸位置検出センサ２０は、被検出体２１の位置を検出することによって操作軸１３の位置を検出する。
【００６３】
具体的には、図４に示される操作軸位置検出センサ２０は、被検出体２１に接触しない状態で被検出体２１の位置を検出できるセンサであり、磁場（具体的には、高周波磁界）を発生させて、被検出体２１によって生じる当該渦電流によるインピーダンス（磁気損失）を検出することによって当該被検出体２１の位置を検出する。
【００６４】
操作軸位置検出センサ２０は、センサ本体２０ａと、当該センサ本体２０ａをラム３の空間部３ａ内壁に固定するブラケット２０ｂとを備えている。
【００６５】
センサ本体２０ａは、その内部に複数の高周波コイル（図示せず）が中心軸Ｃの延びる方向に沿って配置されている。複数の高周波コイルから発生した高周波磁界は、センサ本体２０ａにおいて主軸２の周壁貫通孔２ｄに対向する放射面２０ｃから当該センサ本体２０ａの外部へ放射される。この操作軸位置検出センサ２０では、複数の高周波コイルから発生する高周波磁界によって被検出体２１に渦電流を生じさせ、当該渦電流によるインピーダンスを検出することによって、操作軸１３の移動量を１ｍｍ以下の分解能（１２５μｍ程度）で検出することが可能である。
【００６６】
被検出体２１は、操作軸位置検出センサ２０によって位置が検出されるものである。被検出体２１は、操作軸１３を構成する第１ドローバー１６において、周壁側貫通孔２ｄを通して外部に露出する部分に連結されている。
【００６７】
具体的には、被検出体２１は、本体部２１ａと、本体部２１ａを第１ドローバー１６に連結するボルト２１ｂと、内側支持部材２１ｃとを備えている。本体部２１ａは、主軸２の中心軸Ｃの延びる方向に対して対称の形状、例えば、主軸２の外周を取り囲むリング状の部材である。本体部２１ａは、周壁側貫通孔２ｄを貫通するボルト２１ｂによって、第１ドローバー１６における周壁側貫通孔２ｄを通して外部に露出する部分に連結されている。
【００６８】
また、本体部２１ａは、主軸２の周壁２ｂの外周面に接触する接触面２１ａ１を有している。本体部２１ａは、接触面２１ａ１が主軸２の周壁２ｂの外周面に接触した状態で、操作軸１３を支持する。
【００６９】
また、本体部２１ａは、主軸２の周壁２ｂの外側において当該周壁２ｂから離れる方向に突出する突出部２２を有している。突出部２２は、操作軸位置検出センサ２０のセンサ本体２０ａの放射面２０ｃに微小の隙間（２ｍｍ程度）をあけて対向する位置に配置されている。操作軸位置検出センサ２０は、突出部２２の位置を検出する。また、突出部２２の中心軸Ｃ方向の長さは、本体部２１ａの長さよりも短く設定されているので、操作軸位置検出センサ２０は、突出部２２の移動量の微小な変化を精度良く検出することが可能になる。
【００７０】
被検出体２１の本体部２１ａは、操作軸位置検出センサ２０から発生する磁場（高周波磁界）を受けたときに渦電流を発生させることが可能な材料を含んでいる。例えば、被検出体２１は、鉄などの金属製材料で製造される。
【００７１】
内側支持部材２１ｃは、第１ドローバー１６の上端部１６ｂ付近に取り付けられている。内側支持部材２１ｃは、その外周面において、主軸２の周壁２ｂの内周面に接触する接触面２１ｃ１を有している。
【００７２】
本実施形態では、被検出体２１が主軸２の周壁２ｂの外周面および内周面に接触する。具体的には、本体部２１ａの接触面２１ａ１が主軸２の周壁２ｂの外周面に接触し、それとともに、内側支持部材２１ｃの接触面２１ｃ１が当該周壁２ｂの内周面に接触する。これにより、第１ドローバー１６が主軸２の中央貫通孔２ａ内部において中心軸Ｃからずれる不具合を防止することが可能である。
【００７３】
アタッチメントクランプ機構５は、図３に示されるように、アタッチメント保持部２５と、油圧シリンダ２６と、案内部２７とを備えている。アタッチメント保持部２５は、アタッチメント本体５３をラム３に固定するように保持し、およびその保持を解除する。
【００７４】
アタッチメント保持部２５は、爪部２５ｂ１を有するコレットからなる。アタッチメント保持部２５の中間部分は、主軸２の半径方向（すなわち、中心軸Ｃに近づく方向と離れる方向）へ移動することが可能である。アタッチメント保持部２５の根元側端部２５ａは、油圧シリンダ２６のピストン部分２６ｂの下方延長部分２６ｂ１に固定されている。アタッチメント保持部２５の先端部２５ｂは、中心軸Ｃに向けて突出する爪部２５ｂ１と、当該爪部２５ｂ１と反対方向に張り出した張出し部分２５ｂ２（図３参照）を有する。爪部２５ｂ１は、アタッチメント本体５３における被保持部としてカービックギヤ５４などに設けられた段差部５５に係合することが可能である。
【００７５】
油圧シリンダ２６は、ラム３の周壁に設けられたシリンダ部分２６ａと、当該シリンダ部分２６ａの空間部２６ａ１の内部を上下に移動可能に配置されたピストン部分２６ｂとを備えている。空間部２６ａ１のうちピストン部分２６ｂの上端面よりも上側の部分に圧縮油が送り込まれることにより、ピストン部分２６ｂおよびアタッチメント保持部２５を下降させることが可能である。一方、空間部２６ａ１のうちピストン部分２６ｂの下端面よりも下側の部分に圧縮油が送り込まれることにより、ピストン部分２６ｂおよびアタッチメント保持部２５を上昇させることが可能である。
【００７６】
案内部２７は、中心軸Ｃの延びる方向に延びる案内面２７ａを有する。アタッチメント保持部２５が上昇するときに、当該アタッチメント保持部２５の先端部２５ｂの張出部分２５ｂ２は、案内面２７ａによって中心軸Ｃに近づく方向へ押圧される。これにより、アタッチメント保持部２５の中間部分が中心軸Ｃに近づく方向へ移動した状態で、当該アタッチメント保持部２５は、アタッチメント本体５３の段差部５５に係合可能な位置を維持しながら上方へ案内される。
【００７７】
アタッチメント位置検出機構７は、アタッチメント位置センサ２８を備えている。アタッチメント位置センサ２８は、ラム３に対するアタッチメント本体５３の位置を検出するセンサである。アタッチメント位置センサ２８としては、例えば、差動変圧器式の変位センサが用いられる。このようなアタッチメント位置センサ２８は、アタッチメント本体５３側の被検出部に接触するプローブ２８ａと、コイル部２８ｂと、プローブ２８ａの上端部に連結されたコア部（図示せず）とを有する。
【００７８】
コイル部２８ｂは、同軸状に並んで配置された複数の電磁コイルを備えており、当該電磁コイルの内部にコア部が移動可能な空間部を有している。コイル部２８ｂは、ある電磁コイルに交流電圧を励磁し、当該空間部の内部で移動するコア部の位置によって変化する電圧を他の電磁コイルで検出することにより、コア部およびそれに連結されたプローブ２８ａの位置を検出することが可能である。
【００７９】
図３に示されるプローブ２８ａは、アタッチメント本体５３側の被検出部、具体的には、アタッチメント本体５３の上端面に設けられたアタッチメントピン５６に接触する。これにより、アタッチメント５０の位置を検出することが可能である。プローブ２８ａおよびコイル部２８ｂは、ラム３の下端面に形成されたアタッチメントピン５６の挿入穴３ｂの内部に、プローブ２８ａおよびコイル部２８ｂが下から順に並んで配置されている。
【００８０】
アタッチメント本体５３がラム３の下端面に取り付けられるときには、アタッチメントピン５６が挿入穴３ｂに挿入されるので、プローブ２８ａはアタッチメントピン５６によって上方へ押し上げられるので、このプローブ２８ａの位置によってアタッチメント５０の位置を検出することが可能である。
【００８１】
また、図５および図１０に示されるように、工作機械１は、工作機械１の全体の動作の制御を行うＣＰＵなどの制御部３１を備えている。制御部３１は、保持状態判別部３２と、アタッチメント異常判別部３３とを備えている。
【００８２】
保持状態判別部３２は、操作軸位置検出センサ２０によって検出された操作軸１３の移動量に基づいて、コレット１２によるプルスタッド５２の保持状態を判別する。
【００８３】
アタッチメント異常判別部３３は、操作軸１３の位置およびアタッチメント本体５３の位置に基づいて、アタッチメント本体５３をラム３に保持したときにおけるアタッチメント５０の装着の異常を判別する。
【００８４】
（アタッチメント５０の装着方法）
つぎに、上記の工作機械１におけるアタッチメント５０の装着方法について説明する。
【００８５】
まず、図１および図５に示されるように、主軸２およびラム３をアタッチメント５０が載せられた受け台の位置まで移動させる。そして、主軸２およびラム３を下降させて、主軸２の工具装着部２ｃの空間部２ｃ１にアタッチメント５０のアダプタ５１を挿入するとともに、主軸端キー２ｃ４をアダプタ５１のキー穴５１ａに挿入する。このとき、アタッチメント本体５３とラム３の下端面とは離れた状態にある。そして、操作軸１３（第１ドローバー１６および第２ドローバー１７）を、板バネ１８ａの付勢力に抗しながら油圧シリンダ１９で発生する下向きの押圧力によって押し下げる。それにより、第１ドローバー１６の下端部１６ａに取り付けられたコレット１２が中央貫通孔２ａから工具装着部２ｃへ押し下げられ、コレット１２の爪部１２ｃがコレット開閉部分２ｃ３に出る。このとき、コレット１２の舌片部１２ｂが中心軸Ｃから離れる方向へバネ１２ｄの付勢力により移動することにより、爪部１２ｃが外側へ開いた状態になる。
【００８６】
また、このとき、第１ドローバー１６の上端部に連結された被検出体２１の突出部２２は、最下限の位置Ｉに位置しており、このときの突出部２２の位置Ｉが操作軸位置検出センサ２０によって検出される。
【００８７】
ついで、図１および図６に示されるように、油圧シリンダ１９の下向きの押圧力を除荷する。このとき、操作軸１３（第１ドローバー１６および第２ドローバー１７）は、板バネ１８ａの復元力により上昇する。それにより、第１ドローバー１６に取り付けられたコレット１２は、工具装着部２ｃから中央貫通孔２ａへ引き戻される。このとき、それぞれの舌片部１２ｂが主軸２の中央貫通孔２ａの内壁に押され、バネ１２ｄの付勢力に抗しながら爪部１２ｃが中心軸Ｃへ近づく方向へ移動する。これにより、コレット１２は、アタッチメント５０のアダプタ５１のプルスタッド５２を保持することができる。
【００８８】
ついで、コレット１２がプルスタッド５２を保持する動作の後に、ラム３および主軸２を５ｍｍ程度上昇させてアタッチメント本体５３を割出し旋回可能な状態にする。プルスタッド５２の保持が正常であれば、アタッチメント５０は、上記と同様に、５ｍｍ程度上がる。その状態における被検出体２１の突出部２２は、プルスタッド５２を保持した状態における最上限の位置ＩＩに位置しており、この位置ＩＩが操作軸位置検出センサ２０によって検出される。この位置検出信号に基づいて、制御部３１の保持状態判別部３２は、保持状態が正常であると判別する。
【００８９】
なお、コレット１２がプルスタッド５２を保持した後にラム３および主軸２を上昇させてアタッチメント本体５３を割出し旋回可能な状態にすることにより、アタッチメント本体５３が当該ラム３および主軸２と同じ上昇量で受け台から上昇するか否かを確認し、それによってコレット１２がプルスタッド５２を正常に保持しているか否かを別の方法で確認することも可能である。この場合のアタッチメント本体５３の上昇量の確認は、受け台に設けられた位置センサ（図示せず）などで行われる。
【００９０】
プルスタッド５２の保持状態が正常であると判別された場合には、制御部３１は、アタッチメントのクランプ動作のプログラムを開始する。具体的には、図７に示されるように、アタッチメントクランプ機構５の油圧シリンダ２６によって、アタッチメント保持部２５を上昇させる。このとき、アタッチメント保持部２５の先端部２５ｂの張出部分２５ｂ２が案内面２７ａによって中心軸Ｃに近づく方向へ押圧される。これにより、アタッチメント保持部２５の中間部分が中心軸Ｃに近づく方向へ移動した状態で、アタッチメント保持部２５は、アタッチメント本体５３の段差部５５に係合可能な位置を維持しながら上方へ案内される。アタッチメント保持部２５と係合したアタッチメント本体５３はアタッチメント保持部２５とともに上昇し、ラム３側のカービックギヤ６１とアタッチメント本体５３側のカービックギヤ５４とが噛み合う。それとともに、アタッチメント本体５３の上端面に設けられたアタッチメントピン５６がアタッチメント位置センサ２８のプローブ２８ａを押し上げることにより、アタッチメント位置センサ２８がプローブ２８ａの移動量に基づいてアタッチメント５０の位置を検出する。
【００９１】
制御部３１のアタッチメント異常判別部３３は、操作軸位置検出センサ２０によって検出された第１ドローバー１６の位置とアタッチメント位置センサ２８で検出されたアタッチメント５０の位置とに基づいて、アタッチメント５０の装着が正常に行われているか否かを判別する。上記の場合では、アタッチメント５０の装着が正常に行われていると判別される。
【００９２】
（プルスタッド５２の保持状態判別方法）
つぎに、上記の工作機械１におけるプルスタッド５２の保持状態の判別方法について説明する。
【００９３】
上記の手順でプルスタッド５２が正常に保持される場合には、保持前の状態では、図５に示されるように、操作軸（第１ドローバー１６がおよび第２ドローバー１７）が下降してコレット１２が開いた状態になっているので、第１ドローバー１６の上端部に連結された被検出体２１の突出部２２は、最下限の位置Ｉにある。このときの突出部２２の位置Ｉが操作軸位置検出センサ２０によって検出される。
【００９４】
また、プルスタッド５２の保持後のアタッチメント５０の割出し旋回可能な状態では、図６に示されるように、コレット１２がプルスタッド５２を正常に保持した状態になっているので、操作軸（第１ドローバー１６がおよび第２ドローバー１７）は正規の位置まで上昇することが可能である。そのため、被検出体２１の突出部２２は、最上限の位置ＩＩに位置する。この位置ＩＩが操作軸位置検出センサ２０によって検出される。この位置検出信号に基づいて、制御部３１の保持状態判別部３２は、保持状態が正常であると判別する。
【００９５】
一方、種々の理由によって、上記の図５〜６のような正常なプルスタッド５２の保持動作が行われずに図８に示されるようにプルスタッド５２が正常に保持されず、いわゆる半掴みの状態になる場合がある。
【００９６】
例えば、主軸端キー２ｃ４がアダプタ５１のキー穴５１ａに正常に挿入されなかった場合（具体的には、主軸端キー２ｃ４とキー穴５１ａの内壁との間で摩擦が生じて所定量（２．５ｍｍ程度）以上アダプタを押し下げた場合、または主軸端キー２ｃ４がキー穴５１ａに全く挿入されない状態で、主軸端キー２ｃ４がアダプタ５１を押し下げた場合など）には、アダプタ５１が主軸端キー２ｃ４によって所定量（２．５ｍｍ程度）以上押し下げられるので、アダプタ５１が図５に示される正常の位置から下方にずれた位置になる。
【００９７】
そのため、図８に示されるように、コレット１２の爪部１２ｃがプルスタッド５２の軸部５２ａに届かず、プルスタッド５２の頭部５２ｂを把持する状態（いわゆる半掴みの状態）になる。この場合、コレット１２は、正常に軸部５２ａを把持した場合と比較して中心軸Ｃから離れた方向へ開いている状態になる。このため、コレット１２の爪部１２ｃを中央貫通孔２ａの内部に引き戻すことができず、第１ドローバー１６は図６に示されるような正常な位置まで戻ることが出来ないで途中の位置で止まる。これに対応して、被検出体２１の突出部２２は、最上限の位置ＩＩよりも低い位置ＩＩＩに位置する。この突出部２２の位置ＩＩＩは、操作軸位置検出センサ２０によって検出される。この位置検出信号に基づいて、制御部３１の保持状態判別部３２は、保持状態が異常であると判別する。その結果、制御部３１は、その後のアタッチメント装着動作（例えば、アタッチメントクランプ機構５によるアタッチメント本体５３のクランプ動作など）を中止し、作業者にブザーまたは操作パネルでの表示などによって保持状態の異常を知らせることが可能である。
【００９８】
上記の主軸端キー２ｃ４がアダプタ５１のキー穴５１ａに正常に挿入されなかった場合と同様に、アダプタ５１と主軸２側の空間部２ｃ１のテーパ面同士の間に切子などの異物が挿入された場合にも、アダプタ５１が異物によって押し下げられるので、アダプタ５１が図５に示される正常の位置から下方にずれた位置になる。そのため、図８に示されるように、コレット１２の爪部１２ｃがプルスタッド５２の軸部５２ａに届かず、プルスタッド５２の頭部５２ｂを把持する半掴みの状態）になる。この場合も、操作軸位置検出センサ２０によって検出された位置検出信号に基づいて、制御部３１の保持状態判別部３２は、保持状態が異常であると判別することが可能である。
【００９９】
（アタッチメントの装着異常判別方法）
また、上記の工作機械１では、ドローバー位置検出機構６およびアタッチメント位置検出機構７によって検出された第１ドローバー１６の位置およびアタッチメント本体５３の位置に基づいて、制御部３１のアタッチメント異常判別部３３がアタッチメント本体５３をラム３に保持したときにおけるアタッチメント５０の装着異常を判別することができる。
【０１００】
例えば、アタッチメント本体５３がラム３に固定される前の状態（図５参照）において、アダプタ５１のクラッチピン５１ｃが、アタッチメント本体５３の挿入穴５７に正常に挿入されていない場合には、アダプタ５１がクラッチピン５１ｃの長さの分だけアタッチメント本体５３の内部に沈んだ状態になる。その状態で、図６に示されるように、コレット１２によってプルスタッド５２を保持すれば、アダプタ５１は主軸２の工具装着部２ｃに正常に保持されているにもかかわらず、アタッチメント本体５３はクラッチピン５１ｃの長さの分だけアダプタ５１に対して相対的に上昇した異常な位置になる。
【０１０１】
このような場合、上記の工作機械１では、アタッチメント位置検出機構７のアタッチメント位置センサ２８がアタッチメントピン５６の上昇量に基づいてアタッチメント本体５３の異常な位置を検出することが可能である。このとき、アタッチメント異常判別部３３は、操作軸１３の位置（具体的には、第１ドローバー１６の位置）およびアタッチメント本体５３の位置の検出結果に基づいて、アタッチメント５０の装着が異常であることを判別する。具体的には、アタッチメント異常判別部３３は、「コレット１２がプルスタッド５２を正常に保持しているにもかかわらず、アタッチメント本体５３が上昇している異常な状態」、すなわちクラッチピン５１ｃの挿入異常の状態であることを検出することが可能である。この検出結果を工作機械１の操作パネルなどに表示することにより、アタッチメント５０の装着異常の原因をより詳細に作業者に知らせることが可能である。
【０１０２】
また、他の例として、コレット１２がプルスタッド５２を正常に保持しているにもかかわらず、アタッチメントクランプ機構５によってアタッチメント本体５３をクランプして上昇する際にラム３側のカービックギヤ６１とアタッチメント本体５３側のカービックギヤ５４が正常に噛み合わなかった場合には、アタッチメント本体５３が正常な上昇量に到達しない場合がある。この場合も、アタッチメント位置センサ２８がアタッチメントピン５６の上昇量に基づいてアタッチメント本体５３の異常な位置を検出することが可能である。このとき、アタッチメント異常判別部３３は、操作軸１３の位置（具体的には、第１ドローバー１６の位置）およびアタッチメント本体５３の位置の検出結果に基づいて、アタッチメント５０装着が異常であることを判別し、さらに具体的には、「コレット１２がプルスタッド５２を正常に保持しているにもかかわらず、アタッチメント本体５３が正常に上昇していない異常な状態」、すなわちカービックギヤの噛合いが異常な状態であることを検出することが可能である。
【０１０３】
さらに他の例として、コレット１２がプルスタッド５２を全く保持していない状態であるにもかかわらず、アタッチメントクランプ機構５がアタッチメント本体５３を正常にクランプする場合がある。この場合には、コレット１２がプルスタッド５２を保持していないので、操作軸１３（具体的には、第１ドローバー１６）が正常な保持状態における位置ＩＩよりも上の位置まで移動する。操作軸位置検出センサ２０は、第１ドローバー１６に連結された被検出体２１の上昇量に基づいて第１ドローバー１６の異常な位置を検出することが可能である。一方、アタッチメント位置センサ２８がアタッチメント本体５３の正常なクランプ位置を検出することにより、アタッチメント本体５３が正常にクランプされている状態であることを判別することが可能である。このとき、アタッチメント異常判別部３３は、操作軸１３の位置（具体的には、第１ドローバー１６の位置）およびアタッチメント本体５３の位置の検出結果に基づいて、アタッチメント５０の装着が異常であることを判別し、さらに具体的には、「コレット１２がプルスタッド５２を保持していないにもかかわらず、アタッチメント本体５３がクランプされている状態」であることを検出することが可能である。
【０１０４】
（特徴）
（１）
本実施形態の工作機械１では、ドローバーなどの操作軸１３の位置検出を、操作軸１３の後端面で行う代わりに、主軸２の周壁２ｂに周壁側貫通孔２ｄを形成し、操作軸１３における当該周壁側貫通孔２ｄを通して外部に露出する部分で位置検出を行うことにより、コレット１２により近い位置で操作軸１３の位置検出を行うことを可能にしている。
【０１０５】
すなわち、操作軸位置検出センサ２０で検出される被検出体２１は、操作軸１３における周壁側貫通孔２ｄを通して外部に露出する部分に連結され、操作軸位置検出センサ２０が周壁２ｂの外部から被検出体２１の位置を検出できるようにしている。
【０１０６】
しかも、主軸２の半径方向へ開口する周壁側貫通孔２ｄは、コレット１２の保持状態と保持解除状態との間で操作軸１３が移動する量以上の大きさの開口幅Ｗを有しているので、操作軸１３および被検出体２１は、当該操作軸１３と被検出体２１の本体部２１ａとを連結するボルト２１ｂが主軸２に干渉することなく、主軸２の軸方向へ移動することが可能である。このような構成により、被検出体２１を従来では配置できなかった主軸２の周壁２ｂの外側に配置することが可能になり、それによって操作軸１３の後端面よりもコレット１２に近い位置に配置することが可能になる。したがって、主軸２の長尺化に影響を受けずに操作軸１３の変位量を正確に検出することが可能であり、その結果、コレット１２によるプルスタッド５２の保持状態を正確に判別することが可能になり、保持状態の判別の信頼性が向上する。
【０１０７】
（２）
また、本実施形態の工作機械１は、磁場を用いて、主軸２からの影響を抑えながら被検出体２１の位置を正確に検出できるものである。
【０１０８】
すなわち、本実施形態では、操作軸位置検出センサ２０として、磁場を受けた被検出体２１の本体部２１ａの内部で生じる渦電流によるインピーダンスを検出することによって当該被検出体２１の位置を検出するセンサを採用し、しかも、当該本体部２１ａが周壁２ｂから外側へ離れる方向へ突出する突出部２２を有している。これにより、操作軸位置検出センサ２０と被検出体２１の突出部２２との距離を近づけることが可能になり、周壁２ｂで生じる渦電流によるインピーダンスの影響を抑えながら被検出体２１で生じる渦電流によるインピーダンスを正確に検出することが可能になり、操作軸１３の変位量をより正確に検出することが可能である。
【０１０９】
（３）
本実施形態の工作機械１では、操作軸１３が第１ドローバー１６および第２ドローバー１７を備え、これらの軸部材１６、１７は、それぞれの端部同士を突き合わせた状態で主軸２の中央貫通孔２ａの内部に並べて配置されている。操作軸駆動部の後退駆動部１８が板バネ１８ａの復元力によって第１ドローバー１６を工具装着部２ｃから離れる方向へ後退させることによって、第２ドローバー１７は第１ドローバー１６に押されて後退するので、第１ドローバー１６および第２ドローバー１７は一体になって後退することが可能である。また、操作軸駆動部の前進駆動部である油圧シリンダ１９が第２ドローバー１７を工具装着部２ｃへ近づける方向へ前進させることによって、第１ドローバー１６は第２ドローバー１７に押されて前進するので、第１ドローバー１６および第２ドローバー１７は一体になって前進することが可能である。このような構成において、被検出体２１は、コレット１２に近い方の軸部材であってコレット１２に連結された第１ドローバー１６に連結されているので、操作軸１３が複数の軸部材を突き合わせて長尺化を図ってもその長尺化の影響を受けることなく、コレット１２が連結されている第１ドローバー１６の変位量を正確に検出することが可能である。その結果、コレット１２の保持状態をより正確に判別することが可能になる。
【０１１０】
（４）
本実施形態の工作機械１では、操作軸位置検出センサ２０が操作軸１３の移動量を検出することにより、それに基づいて、制御部３１の保持状態判別部３２が保持状態をより正確に判別することが可能になる。例えば、コレット１２がプルスタッド５２を正しく保持しているときには、図６に示されるように操作軸１３の第１ドローバー１６は正規の保持状態に対応する所定の位置にあり、これに対応する被検出体２１の突出部２２の位置ＩＩが操作軸位置検出センサ２０によって検出される。一方、図８に示されるように、コレット１２がプルスタッド５２を正しく保持していない半掴みの状態のときには、第１ドローバー１６は所定の位置と異なる異常な位置で止まり、これに対応する被検出体２１の突出部２２の位置ＩＩＩが操作軸位置検出センサ２０によって検出される。
【０１１１】
（５）
本実施形態の工作機械１では、アタッチメント５０のアダプタ５１を主軸２に連結するときには、アタッチメント本体５３は、アタッチメント保持部２５によって、工作機械１における主軸２を収納するラム３に保持される。ここで、ラム３に対するアタッチメント本体５３の位置が正規の位置にあっても、アタッチメント５０のアダプタ５１のプルスタッド５２がコレット１２に正常に保持されていない場合、例えば、半掴みの状態になる場合がある。また、その反対に、アタッチメント５０のアダプタ５１のプルスタッド５２がコレット１２に正常に保持されても、ラム３に対するアタッチメント本体５３の位置が正規の位置にならない場合がある。これらの場合、アタッチメント５０の装着の異常、例えば、割出し旋回時におけるアタッチメント５０の落下などの不具合が発生するおそれがある。しかし、上記実施形態では、制御部３１アタッチメント異常判別部３３が、操作軸１３の位置およびアタッチメント５０の位置に基づいて、アタッチメント５０装着時におけるアタッチメント５０の装着の異常を判別することが可能になる。これにより、例えば、アタッチメント５０の割出旋回をする前に、ラム３に対するアタッチメント本体５３の位置が正規の位置にあってもコレット１２によるプルスタッド５２の保持状態の異常を事前に判別することが可能になり、割出旋回時におけるアタッチメント５０の落下のおそれを低減することが可能である。
【０１１２】
（６）
本実施形態の工作機械１では、被検出体２１の本体部２１ａの接触面２１ａ１が主軸２の周壁２ｂの外周面に接触することにより、被検出体２１が操作軸１３を支持する機能を奏することが可能になる。それによって、操作軸１３が主軸２の軸心からずれるなどの不具合を防止することが可能である。
【０１１３】
（７）
本実施形態の工作機械１では、被検出体２１は、主軸２の中心軸Ｃに対して対称な円板形状を有するので、操作軸１３（とくに、第１ドローバー１６）の回転バランスの低下を抑えることが可能である。
【０１１４】
（変形例）
（Ａ）
上記の実施形態では、主軸２およびラム３にアタッチメント５０が装着される例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、主軸２に工具ホルダを装着して用いてもよい。その場合も、コレット１２による工具ホルダの被保持部（例えば、プルスタッド）の保持状態を正確に判別することが可能になり、保持状態の判別の信頼性が向上する。
【０１１５】
（Ｂ）
上記の実施形態では、主軸２およびラム３が垂直方向に延びて配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、主軸２およびラム３が水平方向に配置されていてもよい。
【０１１６】
（Ｃ）
上記の実施形態では、被検出体２１の本体部２１ａは、主軸２の周壁２ｂの外部に配置され、周壁側貫通孔２ｄを貫通するボルト２１ｂを介して、第１ドローバー１６に連結されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、被検出体２１が操作軸１３（例えば、第１ドローバー１６）において周壁側貫通孔２ｄを通して外部に露出する部分に連結されていればよい。したがって、本発明の変形例として、被検出体が、主軸２の周壁２ｂの内部に配置され、かつ、第１ドローバー１６における周壁側貫通孔２ｄを通して外部に露出する部分に連結されている態様であってもよい。この場合、操作軸位置検出センサとして、光学的に位置を検出するセンサ（赤外線センサなど）などを用いれば、周壁２ｂの内部に配置された被検出体の位置を、周壁側貫通孔２ｄを通して光学的に検出することが可能である。
【０１１７】
このような変形例においても、主軸２の半径方向へ開口する周壁側貫通孔２ｄは、コレット１２の保持状態と保持解除状態との間で操作軸１３が移動する量以上の大きさの開口幅Ｗを有しているので、操作軸１３および被検出体は、被検出体が主軸２に干渉することなく、主軸２の軸方向へ移動することが可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  工作機械
２  主軸
２ａ  中央貫通孔
２ｂ  周壁
２ｃ  工具装着部
２ｄ  周壁側貫通孔
３  ラム（収納部材）
４  主軸クランプ機構
５  アタッチメントクランプ機構
６  ドローバー位置検出機構
７  アタッチメント位置検出機構
１２  コレット（保持部）
１３  操作軸
１６  第１ドローバー
１７  第２ドローバー
２０  操作軸位置検出センサ
２１  被検出体
２２  突出部
２８  アタッチメント位置センサ
３１  制御部
３２  保持状態判別部
３３  アタッチメント異常判別部
５０  アタッチメント
５１  アダプタ
５２  プルスタッド（被保持部）
５３  アタッチメント本体
Ｃ  中心軸
Ｗ  開口幅
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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