(57)【要約】【課題】工具のクランプ状態が異常であると検出された場合であっても、生産性が著しく低下することがない工作機械、を提供する。【解決手段】横形マシニングセンタは、工具を装着可能な主軸と、主軸に工具をクランプするツールクランプ装置４１と、ツールクランプ装置４１による工具のクランプ状態を検出するツールクランプ検出部４４と、主軸２２に装着される工具を交換するツール交換機構部４２と、ツールクランプ検出部４４において主軸２２における第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、第１工具を、第１工具と同種の第２工具に交換するようにツール交換機構部４２を動作させる制御部５２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を装着可能な工具装着部と、
前記工具装着部に工具をクランプするツールクランプ装置と、
前記ツールクランプ装置による工具のクランプ状態を検出するツールクランプ検出部と、
前記工具装着部に装着される工具を交換するツール交換機構部と、
前記ツールクランプ検出部において前記工具装着部における第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、前記第１工具を、前記第１工具と同種の第２工具に交換するように前記ツール交換機構部を動作させる制御部とを備える、工作機械。
【請求項２】
前記工具装着部に装着される工具を清掃する第１清掃部をさらに備え、
前記制御部は、前記ツールクランプ検出部において前記第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、前記第１工具を前記第２工具に交換するように前記ツール交換機構部を動作させる前に、前記第１工具を清掃するように前記第１清掃部を動作させる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記制御部は、前記ツールクランプ検出部における前記第１工具のクランプ状態の異常検出と、前記第１清掃部による前記第１工具の清掃とが、予め定められた回数以上繰り返され、さらに、前記ツールクランプ検出部において前記工具装着部における前記第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、前記第１工具を前記第２工具に交換するように前記ツール交換機構部を動作させる、請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記第１清掃部は、前記工具装着部と、前記工具装着部に装着される工具との間の隙間に空気を供給可能に構成されている、請求項２または３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２工具によるワーク加工後の前記第１工具を用いたワーク加工時に、前記第１工具および前記第２工具のうちの前記第２工具を前記工具装着部に装着するように前記ツール交換機構部を動作させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項６】
前記ツール交換機構部により前記第２工具に交換された前記第１工具を、前記工具装着部から離れた位置で清掃する第２清掃部をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２清掃部により前記第１工具が清掃された場合には、前記第２工具によるワーク加工後の前記第１工具を用いたワーク加工時に、前記第１工具および前記第２工具のうちの前記第１工具を前記工具装着部に装着するように前記ツール交換機構部を動作させる、請求項６に記載の工作機械。
【請求項８】
前記ツール交換機構部により前記第１工具が前記第２工具と交換されたことを作業者に通知する通知装置をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、工作機械に関し、より特定的には、工具のクランプ状態を検出するツールクランプ検出部を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の工作機械に関して、たとえば、特開２００２−２００５４２号公報には、簡単かつ確実にチャックエラーを検出することを目的とした、工作機械が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された工作機械においては、主軸に装着されたツールホルダのフランジ部の外周面までの距離の変化を、ツールホルダの回転角度に対応させて測定することにより、ツールホルダのチャックミスの有無を判断する。チャックミスが有ると判断した場合には、ＡＴＣをやり直し、ＡＴＣをやり直してもさらにチャックミスが続く場合には、運転停止や警報等の指令を出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２００５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示されるように、工具のクランプ状態を検出するための各種のツールクランプ検出部を備えた工作機械が知られている。このような工作機械において、工具のクランプ状態が異常であると検出された場合にワーク加工を停止させてしまうと、工作機械における生産性が著しく低下することになる。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、工具のクランプ状態が異常であると検出された場合であっても、生産性が著しく低下することがない工作機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従った工作機械は、工具を装着可能な工具装着部と、工具装着部に工具をクランプするツールクランプ装置と、ツールクランプ装置による工具のクランプ状態を検出するツールクランプ検出部と、工具装着部に装着される工具を交換するツール交換機構部と、ツールクランプ検出部において工具装着部における第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、第１工具を、第１工具と同種の第２工具に交換するようにツール交換機構部を動作させる制御部とを備える。
【０００８】
このように構成された工作機械によれば、第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、第１工具と同種の第２工具を用いてクランプ状態の異常の解消を試みる。これにより、工作機械における生産性が著しく低下することを防止できる。
【０００９】
また好ましくは、工作機械は、工具装着部に装着される工具を清掃する第１清掃部をさらに備える。制御部は、ツールクランプ検出部において第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、第１工具を第２工具に交換するようにツール交換機構部を動作させる前に、第１工具を清掃するように第１清掃部を動作させる。
【００１０】
このように構成された工作機械によれば、第１工具に切屑等の異物が付着していることに起因する、クランプ状態の異常を解消することができる。
【００１１】
また好ましくは、制御部は、ツールクランプ検出部における第１工具のクランプ状態の異常検出と、第１清掃部による第１工具の清掃とが、予め定められた回数以上繰り返され、さらに、ツールクランプ検出部において工具装着部における第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、第１工具を第２工具に交換するようにツール交換機構部を動作させる。
【００１２】
このように構成された工作機械によれば、第１工具の清掃の実施にもかかわらず、第１工具のクランプ状態の異常検出が繰り返された場合に、第１工具を第２工具に交換する。
【００１３】
また好ましくは、第１清掃部は、工具装着部と、工具装着部に装着される工具との間の隙間に空気を供給可能に構成されている。
【００１４】
このように構成された工作機械によれば、工具装着部と、工具装着部に装着される工具との間の隙間に存在する切屑等の異物を、その隙間から取り除くことができる。
【００１５】
また好ましくは、制御部は、第２工具によるワーク加工後の第１工具を用いたワーク加工時に、第１工具および第２工具のうちの第２工具を工具装着部に装着するようにツール交換機構部を動作させる。
【００１６】
このように構成された工作機械によれば、第１工具が原因となるクランプ状態の異常検出が繰り返されることを回避できる。
【００１７】
また好ましくは、工作機械は、ツール交換機構部により第２工具に交換された第１工具を、工具装着部から離れた位置で清掃する第２清掃部をさらに備える。
【００１８】
このように構成された工作機械によれば、第１工具に付着する切屑等の異物を、第１工具から取り除くことができる。
【００１９】
また好ましくは、制御部は、第２清掃部により第１工具が清掃された場合には、第２工具によるワーク加工後の第１工具を用いたワーク加工時に、第１工具および第２工具のうちの第１工具を工具装着部に装着するようにツール交換機構部を動作させる。
【００２０】
このように構成された工作機械によれば、第２清掃部により第１工具が清掃された場合には、切屑等の異物が取り除かれた第１工具を用いてワーク加工を行なう。
【００２１】
また好ましくは、工作機械は、ツール交換機構部により第１工具が第２工具と交換されたことを作業者に通知する通知装置をさらに備える。
【００２２】
このように構成された工作機械によれば、作業者が、クランプ状態が異常であると検出された工具を把握することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上に説明したように、この発明に従えば、工具のクランプ状態が異常であると検出された場合であっても、生産性が著しく低下することがない工作機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１における横形マシニングセンタを示す斜視図である。
【図２】図１中の横形マシニングセンタにおいて、工具のミスクランプを解消するための機構を示すブロック図である。
【図３】図１中の横形マシニングセンタにおいて、自動工具交換（ＡＴＣ：Automatic Tool Change）の工程を示す斜視図である。
【図４】図１中の主軸頭の機械前方部分を示す断面図である。
【図５】主軸に装着された工具のエアーパージ工程を示す断面図である。
【図６】図１中の横形マシニングセンタにおいて、工具のミスクランプを解消する流れを示すフロー図である。
【図７】この発明の実施の形態２における横形マシニングセンタにおいて、工具のミスクランプを解消するための機構を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における横形マシニングセンタを示す斜視図である。図１中には、横形マシニングセンタの外観をなすカバー体を透視することにより、横形マシニングセンタの内部構造が示されている。図２は、図１中の横形マシニングセンタにおいて、工具のミスクランプを解消するための機構を示すブロック図である。
【００２７】
図１および図２を参照して、まず、本実施の形態における横形マシニングセンタ１００の基本的な構造について説明する。横形マシニングセンタ１００は、ベッド１２と、コラム１４と、主軸ベース２３と、主軸頭２０と、テーブル（不図示）とを有する。
【００２８】
ベッド１２は、コラム１４やテーブル等を搭載するためのベース部材であり、工場などの据え付け面に設置されている。
【００２９】
ベッド１２には、コラム１４が取り付けられている。コラム１４は、全体として、ベッド１２の上面に立設される門形形状を有する。コラム１４は、ベッド１２に対して、水平方向に平行なＸ軸方向にスライド移動可能に設けられている。ベッド１２およびコラム１４には、コラム１４のＸ軸方向へのスライド移動を可能とするための送り機構や案内機構、駆動源としてのサーボモータなどが適宜、設けられている。
【００３０】
コラム１４には、主軸ベース２３が取り付けられている。主軸ベース２３は、コラム１４に対して、鉛直方向に平行であり、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向にスライド移動可能に設けられている。コラム１４および主軸ベース２３には、主軸ベース２３のＹ軸方向へのスライド移動を可能とするための送り機構や案内機構、駆動源としてのサーボモータなどが適宜、設けられている。
【００３１】
主軸ベース２３には、主軸頭２０が取り付けられている。主軸頭２０は、主軸ベース２３に対して、水平方向に平行であり、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向にスライド移動可能に設けられている。主軸ベース２３および主軸頭２０には、主軸頭２０のＺ軸方向へのスライド移動を可能とするための送り機構や案内機構、駆動源としてのサーボモータなどが適宜、設けられている。
【００３２】
主軸頭２０は、主軸筒２１および主軸２２を有する。主軸筒２１は、主軸ベース２３からＺ軸方向に沿って円筒状に突出するように設けられている。主軸筒２１は、その主軸ベース２３から突出する先で加工エリア内に配置されている。
【００３３】
主軸２２は、主軸筒２１により回転可能に支持されている。主軸２２は、モータ駆動により、Ｚ軸に平行な中心軸１０１を中心に回転する。主軸２２には、加工対象であるワークを加工するための工具が装着される。主軸２２は、工具を装着可能な工具装着部として設けられている。
【００３４】
テーブル（不図示）は、ワークを固定するための装置である。テーブルは、加工エリア内においてベッド１２に固定されている。コラム１４のＸ軸方向へのスライド移動、主軸ベース２３のＹ軸方向へのスライド移動、および、主軸頭２０のＺ軸方向へのスライド移動が組み合わさって、主軸２２に装着された工具によるワークの加工位置が３次元的に移動する。
【００３５】
横形マシニングセンタ１００は、マガジン３１と、マガジン支持部３６とをさらに有する。
【００３６】
マガジン支持部３６は、ベッド１２に固定されている。マガジン支持部３６は、全体として、ベッド１２の上面に立設される門形形状を有する。マガジン支持部３６は、コラム１４に対して、Ｚ軸方向における機械前方に隣り合って配置されている。
【００３７】
マガジン３１は、マガジン支持部３６により支持されている。マガジン３１は、加工エリアに対して、Ｙ軸方向における上方に配置されている。マガジン３１と加工エリアとの間には、開閉可能なシャッター（不図示）が設けられている。
【００３８】
マガジン３１は、複数の工具を格納可能なように構成されている。より具体的には、マガジン３１は、マガジンベース３２と、複数の工具保持部３３とを有する。マガジンベース３２は、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置される円盤形状を有する。マガジンベース３２は、モータ駆動により、Ｚ軸に平行な中心軸１０２を中心に旋回可能に設けられている。
【００３９】
複数の工具保持部３３は、マガジンベース３２の外周上に環状に並んで取り付けられている。工具保持部３３は、工具を保持可能なように構成されている。本実施の形態では、工具保持部３３が、工具（後述するシャンクフランジ部２００ｔ）を把持可能な一対の爪部材から構成されている。マガジンベース３２の旋回に伴って、複数の工具保持部３３が中心軸１０２を中心に回転移動する。
【００４０】
図３は、図１中の横形マシニングセンタにおいて、自動工具交換（ＡＴＣ：Automatic Tool Change）の工程を示す斜視図である。
【００４１】
図１から図３を参照して、横形マシニングセンタ１００は、ツール交換機構部４２をさらに有する。ツール交換機構部４２は、主軸２２に装着される工具を交換可能なように構成されている。ツール交換機構部４２は、主軸２２およびマガジン３１の間で工具を交換可能なように構成されている。
【００４２】
より具体的には、主軸２２に装着された工具を、マガジン３１に格納された別の工具と交換する場合、まず、マガジンベース３２を旋回させることによって、空き状態の工具保持部３３を特定の工具交換位置（本実施の形態では、中心軸１０２の真下の位置）に割り出す。加工エリア上方のシャッターを開状態とし、主軸頭２０をマガジン３１に接近させる。主軸頭２０をＹ軸方向における上方に移動させることによって、主軸２２に装着された工具を、空き状態の工具保持部３３の内側に位置決めする。工具保持部３３によって工具を保持するとともに、後述するツールクランプ装置４１をアンクランプ動作させることによって、主軸２２による工具のクランプ状態を解除する。
【００４３】
主軸頭２０をＺ軸方向における機械後方に移動させることによって、主軸２２を工具から退避させる。マガジンベース３２を旋回させることによって、別の工具を保持する工具保持部３３を工具交換位置に割り出す。主軸頭２０をＺ軸方向における機械前方に移動させることによって、主軸２２に、工具保持部３３に保持された別の工具を挿入する。後述するツールクランプ装置４１をクランプ動作させることによって、別の工具を主軸２２にクランプする。
【００４４】
主軸頭２０をＹ軸方向における下方に移動させることによって、主軸２２を加工エリア内に戻す。加工エリア上方のシャッターを閉状態とする。以上により、主軸２２に装着された工具を、マガジン３１に格納された別の工具と交換するＡＴＣ工程が完了する。
【００４５】
このように、本実施の形態における横形マシニングセンタ１００においては、互いに連動してＡＴＣ動作を行なう主軸頭２０およびマガジン３１により、ツール交換機構部４２が構成されている。
【００４６】
なお、本発明では、上記のような主軸２２およびマガジン３１の間で直接工具を受け渡すツール交換機構部４２に限られず、たとえば、主軸２２およびマガジン３１の間で工具を受け渡す旋回式のアームを備えたツール交換機構部が用いられてもよい。
【００４７】
図４は、図１中の主軸頭の機械前方部分を示す断面図である。図４を参照して、主軸２２は、複数のベアリング２４によって、主軸筒２１に回転可能に支持されている。主軸２２には、工具２００がクランプ状態で装着されている。
【００４８】
図２および図４を参照して、横形マシニングセンタ１００は、ツールクランプ装置４１をさらに有する。
【００４９】
ツールクランプ装置４１は、主軸２２に設けられている。ツールクランプ装置４１は、主軸２２に工具２００をクランプ可能なように構成されている。ツールクランプ装置４１をクランプ動作させることによって、工具２００が主軸２２にクランプされ、ツールクランプ装置４１をアンプランプ動作させることによって、工具２００が主軸２２からアンクランプされる。
【００５０】
一例として、工具２００を把持可能なコレットと、中心軸１０１の軸方向に沿って前後移動することによって、コレットを開閉動作させるドローバーと、ドローバーに嵌装される皿バネと、ドローバーに油圧を作用させる油圧機構とを有するツールクランプ装置４１が用いられる。この場合に、皿ばねのバネ力によって工具２００のクランプ力を得て、油圧機構で発生する油圧によって工具２００のアンクランプ力を得る。
【００５１】
典型的には、工具２００は、シャンクテーパ部２００ｓと、シャンクフランジ部２００ｔと、プルスタッド部２００ｐと、刃部２００ｑとを含んで構成されている。
【００５２】
シャンクテーパ部２００ｓは、テーパ形状を有し、工具２００のクランプ時に主軸２２により面拘束される部位である。シャンクフランジ部２００ｔは、シャンクテーパ部２００ｓの一方端から鍔状に広がる形状を有し、工具２００のＡＴＣ時に工具保持部３３により把持される部位である。プルスタッド部２００ｐは、シャンクテーパ部２００ｓの他方端に接続されるボルト部材であり、工具２００のクランプ時にツールクランプ装置４１により主軸２２内に引っ張られる部位である。
【００５３】
横形マシニングセンタ１００は、ツールクランプ検出部４４をさらに有する。ツールクランプ検出部４４は、ツールクランプ装置４１による工具２００のクランプ状態を検出可能なように構成されている。
【００５４】
一例として、ツールクランプ装置４１のドローバーの位置を検出可能な近接センサが、ツールクランプ検出部４４として用いられる。近接センサにより、ドローバーが中心軸１０１の軸方向においてクランプ時の適正な位置にあると検出された場合に、工具２００のクランプ状態が正常であると判断され、近接センサにより、ドローバーが中心軸１０１の軸方向においてクランプ時の適正な位置にあると検出されなかった場合に、工具２００のクランプ状態が異常であると判断される。
【００５５】
なお、ツールクランプ検出部４４としては、上記の近接センサに限られず、たとえば、ドローバーの変位を検出可能な接触式センサが用いられてもよい。
【００５６】
図５は、主軸に装着された工具のエアーパージ工程を示す断面図である。図５中には、図４中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲であって、工具のアンクランプ状態が示されている。図２および図５を参照して、横形マシニングセンタ１００は、第１清掃部４３をさらに有する。第１清掃部４３は、主軸２２に設けられている。第１清掃部４３は、主軸２２に装着される工具を清掃可能なように構成されている。
【００５７】
より具体的には、主軸２２は、テーパー面２６を有する。工具２００のクランプ時、工具２００のシャンクテーパ部２００ｓは、テーパー面２６と面接触する。主軸２２には、空気流通孔２８が形成されている。空気流通孔２８は、テーパー面２６に開口する。工具２００のアンクランプ時、空気流通孔２８を通じて、シャンクテーパ部２００ｓおよびテーパー面２６間の隙間２７に空気が噴射されることによって、シャンクテーパ部２００ｓに付着した切屑等の異物が工具２００から取り除かれる。
【００５８】
このように、本実施の形態における横形マシニングセンタ１００においては、空気流通孔２８を通じて隙間２７に空気を噴射するエアーパージ機構により、第１清掃部４３が構成されている。
【００５９】
図２を参照して、横形マシニングセンタ１００は、制御装置５１をさらに有する。制御装置５１は、横形マシニングセンタ１００に備え付けられ、横形マシニングセンタ１００の各種動作を制御するための制御盤である。
【００６０】
制御装置５１は、制御部５２および記憶部５３を有する。制御部５２は、ツールクランプ装置４１によるクランプ動作およびアンクランプ動作と、ツール交換機構部４２によるＡＴＣ動作と、ツールクランプ検出部４４によるツールクランプの検出動作と、第１清掃部４３によるエアーパージ動作とを制御する。
【００６１】
図６は、図１中の横形マシニングセンタにおいて、工具のミスクランプを解消する流れを示すフロー図である。
【００６２】
図１から図６を参照して、まず、ツール交換機構部４２によるＡＴＣ動作によって、次のワーク加工に用いられる第１工具をマガジン３１から主軸２２に移動させる。ツールクランプ装置４１によるクランプ動作によって、第１工具を主軸２２にクランプする（Ｓ１０１）。
【００６３】
次に、ツールクランプ検出部４４によるツールクランプの検出動作によって、主軸２２における第１工具のクランプ状態を検出する（Ｓ１０２）。ツールクランプ検出部４４における第１工具のクランプ状態の検出結果は、制御部５２に送られる。
【００６４】
次に、制御部５２は、ツールクランプ検出部４４において検出された第１工具のクランプ状態が、正常であるか、異常であるかを判断する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３において、制御部５２が第１工具のクランプ状態が正常であると判断した場合、第１工具のクランプが完了し、第１工具を用いてワーク加工を実施する（Ｓ１０４）。
【００６５】
一方、Ｓ１０３において、制御部５２が第１工具のクランプ状態が異常であると判断した場合、記憶部５３が、第１工具のクランプ状態が異常であると判断された回数（すなわち、第１工具のミスクランプが繰り返された回数）を記憶する（Ｓ１０５）。次に、制御部５２は、第１工具のミスクランプが繰り返された回数がしきい値（たとえば、３回）以内であるか、否かを判断する（Ｓ１０６）。
【００６６】
Ｓ１０６において、制御部５２が、第１工具のミスクランプが繰り返された回数がしきい値以内であると判断した場合、第１清掃部４３によるエアーパージ動作によって、第１工具を清掃する（Ｓ１０７）。より具体的には、ツールクランプ装置４１によるアンクランプ動作によって、第１工具を主軸２２からアンクランプする。第１清掃部４３により、第１工具のシャンクテーパ部２００ｓと、テーパー面２６との間に生じた隙間２７にエアーパージする。このあと、再び、ツールクランプ装置４１によるクランプ動作によって、第１工具を主軸２２にクランプするＳ１０１のステップに戻る。
【００６７】
Ｓ１０６において、制御部５２が、第１工具のミスクランプが繰り返された回数がしきい値よりも多いと判断した場合、ツール交換機構部４２によるＡＴＣ動作によって、主軸２２に装着された第１工具を、マガジン３１に格納された第１工具と同種の第２工具に交換する（Ｓ１０８）。このあと、ツールクランプ装置４１によるクランプ動作によって、第２工具を主軸２２にクランプするＳ１０１のステップに戻る。
【００６８】
このように本実施の形態では、第１工具のミスクランプが繰り返された回数がしきい値よりも多い場合に、ミスクランプの原因は、第１工具に切屑等の異物が付着していることではなく、第１工具自体にあると判断して、第１工具と同種の第２工具を用いて主軸２２へのクランプを試みる。そして、第２工具によってミスクランプが解消されれば、その第２工具を用いてワーク加工を実行する。第２工具によってもミスクランプが繰り返されるようであれば、その後に、アラームを通知したり、ワーク加工を停止したりしてもよい。
【００６９】
第１工具により実行されるワーク加工が、第２工具によっても実行可能である場合、第２工具は、第１工具と同種であるといえる。たとえば、第１工具により実行されるワーク加工が穴開け加工である場合に、第２工具は、第１工具とドリル径が等しく、ドリル長さが異なる工具であってもよい。この場合、制御部５２が、第１工具および第２工具のドリル長の差を補正値として、ワーク加工のプログラムに自動的に反映させればよい。
【００７０】
このような同種の工具の別の例としては、穴開け加工におけるドリルおよびエンドミルの組み合わせや、面加工におけるエンドミルおよびフライスの組み合わせなどが挙げられる。
【００７１】
マガジン３１に第１工具と同一の予備工具が準備されている場合、その予備工具は、第１工具と同種の第２工具に対応する。
【００７２】
図２を参照して、横形マシニングセンタ１００は、通知装置４５をさらに有する。典型的には、通知装置４５は、横形マシニングセンタ１００における加工情報等を表示可能な表示パネルである。
【００７３】
通知装置４５は、ミスクランプを繰り返した第１工具が、ツール交換機構部４２により第２工具と交換されたことを作業者に通知してもよい。作業者は、かかる事実を把握することによって、第１工具を早期に別の工具に入れ替えるなどのミスクランプの予防装置をとることができる。
【００７４】
制御部５２は、第２工具によるワーク加工後の、第１工具を用いて行なうべきワーク加工時に、第１工具および第２工具のうちの第２工具を主軸２２に装着するようにツール交換機構部４２を動作させてもよい。この場合、第１工具によってミスクランプが繰り返されることを回避できる。
【００７５】
以上に説明した、この発明の実施の形態１における横形マシニングセンタ１００の基本的な構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における工作機械としての横形マシニングセンタ１００は、工具を装着可能な工具装着部としての主軸２２と、主軸２２に工具をクランプするツールクランプ装置４１と、ツールクランプ装置４１による工具のクランプ状態を検出するツールクランプ検出部４４と、主軸２２に装着される工具を交換するツール交換機構部４２と、ツールクランプ検出部４４において主軸２２における第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、第１工具を、第１工具と同種の第２工具に交換するようにツール交換機構部４２を動作させる制御部５２とを備える。
【００７６】
このように構成された、この発明の実施の形態１における横形マシニングセンタ１００によれば、第１工具によるミスクランプが生じた場合に、即座にワーク加工を停止させるのではなく、第１工具と同種の第２工具を用いてクランプを試みる。これにより、ワーク加工を継続することができる可能性が高まるため、横形マシニングセンタ１００における生産性を向上させることができる。
【００７７】
なお、本発明が適用される工作機械は、横形マシニングセンタに限られず、たとえば、立形マシニングセンタや旋盤、旋削機能とミーリング機能とを有する複合加工機であってもよい。工具を装着可能な工具装着部は、主軸に限られず、たとえば、ＡＴＣ機能が備わった旋盤の刃物台であってもよい。
【００７８】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２における横形マシニングセンタにおいて、工具のミスクランプを解消するための機構を示すブロック図である。本実施の形態における横形マシニングセンタは、実施の形態１における横形マシニングセンタ１００と比較して、基本的には同様の構造を有する。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【００７９】
図７を参照して、本実施の形態における横形マシニングセンタは、第２清掃部４６をさらに有する。第２清掃部４６は、図６中のＳ１０８のステップにて、ツール交換機構部４２により第２工具に交換された第１工具を、主軸２２から離れた位置で清掃可能なように設けられている。
【００８０】
より具体的には、第２清掃部４６は、マガジン３１における工具保持部３３の特定の旋回位置に設けられている。第２清掃部４６は、その特定の旋回位置に位置決めされた工具保持部３３により保持される第１工具に向けて空気を噴射可能なように構成されている。
【００８１】
本実施の形態における横形マシニングセンタにおいては、図６中のＳ１０８のステップにて主軸２２に装着された第１工具を第２工具に交換した後、マガジンベース３２を旋回させることによって、ミスクランプを起こした第１工具を、マガジン３１における工具交換位置から上記の特定の旋回位置に移動させる。次に、第２清掃部４６によるエアーパージ動作によって、第１工具を清掃する。
【００８２】
第２清掃部４６による第１工具の清掃工程は、第２工具によるワーク加工と並行して行なうことが好ましい。
【００８３】
制御部５２は、第２工具によるワーク加工後の、第１工具を用いて行なうべきワーク加工時に、第１工具および第２工具のうちの第１工具を主軸２２に装着するようにツール交換機構部４２を動作させる。これにより、たとえば、第１工具の工具寿命が第２工具の工具寿命よりも短い場合に、第２清掃部４６により清掃された第１工具を優先的に使用することができる。
【００８４】
なお、第２清掃部４６は、上記構成に限られず、たとえば、マガジン３１とは別に設置された洗浄ステーションに設けられてもよい。この場合に、第２清掃部４６は、マガジン３１から洗浄ステーションに移送された第１工具に向けて洗浄用のクーラントを噴射可能なように構成されている。また、第１工具の清掃手段は、エアーやクーラントに限られず、たとえば、第１工具と接触して切屑等の異物を除去するブラシが用いられてもよい。
【００８５】
このように構成された、この発明の実施の形態２における横形マシニングセンタによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００８６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
この発明は、工作機械に適用される。
【符号の説明】
【００８８】
１２  ベッド、１４  コラム、２０  主軸頭、２１  主軸筒、２２  主軸、２３  主軸ベース、２４  ベアリング、２６  テーパー面、２７  隙間、２８  空気流通孔、３１  マガジン、３２  マガジンベース、３３  工具保持部、３６  マガジン支持部、４１  ツールクランプ装置、４２  ツール交換機構部、４３  第１清掃部、４４  ツールクランプ検出部、４５  通知装置、４６  第２清掃部、５１  制御装置、５２  制御部、５３  記憶部、１００  横形マシニングセンタ、１０１，１０２  中心軸、２００  工具、２００ｐ  プルスタッド部、２００ｑ  刃部、２００ｓ  シャンクテーパ部、２００ｔ  シャンクフランジ部。
【図１】
2018094697.tif 000003
【図２】
2018094697.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018094697.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月15日(2017.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を装着可能な工具装着部と、
工具を把持可能なコレットと、所定の軸方向に沿って前後移動することにより、前記コレットを開閉動作させるドローバーとを有し、前記コレットにより前記所定の軸方向に工具を引っ張ることにより、前記工具装着部に工具をクランプするツールクランプ装置と、
前記所定の軸方向における前記ドローバーの位置情報に基づいて、前記ツールクランプ装置による工具のクランプ状態を検出するツールクランプ検出部と、
前記工具装着部に装着される工具を交換するツール交換機構部と、
前記ツールクランプ検出部において前記工具装着部における第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、前記第１工具を、前記第１工具と同種の第２工具に交換するように前記ツール交換機構部を動作させる制御部とを備える、工作機械。
【請求項２】
前記工具装着部に装着される工具を清掃する第１清掃部をさらに備え、
前記制御部は、前記ツールクランプ検出部において前記第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、前記第１工具を前記第２工具に交換するように前記ツール交換機構部を動作させる前に、前記第１工具を清掃するように前記第１清掃部を動作させる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記制御部は、前記ツールクランプ検出部における前記第１工具のクランプ状態の異常検出と、前記第１清掃部による前記第１工具の清掃とが、予め定められた回数以上繰り返され、さらに、前記ツールクランプ検出部において前記工具装着部における前記第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、前記第１工具を前記第２工具に交換するように前記ツール交換機構部を動作させる、請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記第１清掃部は、前記工具装着部と、前記工具装着部に装着される工具との間の隙間に空気を供給可能に構成されている、請求項２または３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２工具によるワーク加工後の前記第１工具を用いたワーク加工時に、前記第１工具および前記第２工具のうちの前記第２工具を前記工具装着部に装着するように前記ツール交換機構部を動作させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項６】
前記ツール交換機構部により前記第２工具に交換された前記第１工具を、前記工具装着部から離れた位置で清掃する第２清掃部をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２清掃部により前記第１工具が清掃された場合には、前記第２工具によるワーク加工後の前記第１工具を用いたワーク加工時に、前記第１工具および前記第２工具のうちの前記第１工具を前記工具装着部に装着するように前記ツール交換機構部を動作させる、請求項６に記載の工作機械。
【請求項８】
前記ツール交換機構部により前記第１工具が前記第２工具と交換されたことを作業者に通知する通知装置をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の工作機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明の１つの局面に従った工作機械は、工具を装着可能な工具装着部と、工具を把持可能なコレットと、所定の軸方向に沿って前後移動することにより、コレットを開閉動作させるドローバーとを有し、コレットにより所定の軸方向に工具を引っ張ることにより、工具装着部に工具をクランプするツールクランプ装置と、所定の軸方向におけるドローバーの位置情報に基づいて、ツールクランプ装置による工具のクランプ状態を検出するツールクランプ検出部と、工具装着部に装着される工具を交換するツール交換機構部と、ツールクランプ検出部において工具装着部における第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、第１工具を、第１工具と同種の第２工具に交換するようにツール交換機構部を動作させる制御部とを備える。
この発明の別の局面に従った工作機械は、工具を装着可能な工具装着部と、工具装着部に工具をクランプするツールクランプ装置と、ツールクランプ装置による工具のクランプ状態を検出するツールクランプ検出部と、工具装着部に装着される工具を交換するツール交換機構部と、ツールクランプ検出部において工具装着部における第１工具のクランプ状態が異常であると検出された場合に、第１工具を、第１工具と同種の第２工具に交換するようにツール交換機構部を動作させる制御部とを備える。