(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら、工作機械の機能を損なうことなく、被保持具のクランプ／アンクランプを自動切替可能なホルダを提供する。【解決手段】工具１００を保持するホルダ５０は、前記工具１００をクランプするクランプ機構６０であって、前記工具１００の前記ホルダ５０からの離脱を阻害するクランプ状態と、前記工具１００の前記ホルダ５０からの離脱を許容するアンクランプ状態と、に変化可能なクランプ機構６０と、前記クランプ機構６０と直接または間接的に機械的に連結されるとともに、前記ホルダ５０の外部に露出した露出部７０であって、一方向に押圧されて移動することで前記クランプ機構６０をアンクランプ状態に切り替える露出部７０と、備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具または心押台センタである被保持具を保持するホルダであって、
前記被保持具をクランプするクランプ機構であって、前記被保持具の前記ホルダからの離脱を阻害するクランプ状態と、前記被保持具の前記ホルダからの離脱を許容するアンクランプ状態と、に変化可能なクランプ機構と、
前記クランプ機構と直接または間接的に機械的に連結されるとともに、前記ホルダの外部に露出した露出部であって、一方向に押圧されて移動することで前記クランプ機構をアンクランプ状態に切り替える露出部と、
を備えることを特徴とするホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載のホルダであって、
前記クランプ機構は、
前記被保持具に係止する係止位置と、前記係止が解除された解除位置と、に変位可能なクランプ爪と、
前記クランプ爪の前記係止位置からの変位を阻害するクランプ位置と、前記クランプ爪の前記係止位置から前記解除位置への変位を許容するアンクランプ位置と、の間で進退可能なドローバと、
前記ドローバを、前記クランプ位置側に方向に付勢する付勢部材と、
を備える、
ことを特徴とするホルダ。
【請求項３】
請求項２に記載のホルダであって、
前記ドローバの一端は、当該ホルダの外部に露出しており、
前記ドローバのうち前記外部に露出する部分が前記露出部として機能し、
前記付勢部材は、前記露出部が前記ホルダの外部に向かう方向に、前記ドローバを付勢しており、
前記付勢部材の付勢力に抗して、前記露出部を前記ホルダの内側へ押し込む方向に前記露出部を押圧することで、前記被保持具がアンクランプされる、
ことを特徴とするホルダ。
【請求項４】
請求項２に記載のホルダであって、
前記露出部は、伝達機構を介して前記ドローバに連結されており、
前記伝達機構は、前記露出部の押圧に伴う移動運動を、前記クランプ位置から前記アンクランプ位置への移動運動に変換して前記ドローバに伝達する、
ことを特徴とするホルダ。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項に記載のホルダであって、
当該ホルダは、工作機械のタレットに取り付けられ、
当該ホルダは、さらに、
前記ドローバと同心配置されるとともに、前記クランプ状態において前記被保持具と周方向に係合する工具回転軸と、
一対以上の歯車を含み、前記タレットに設けられた主回転軸の回転を、前記工具回転軸に伝達する伝達機構と、
を備え、前記主回転軸の回転が、前記伝達機構および前記工具回転軸を介して前記被保持具に伝達される、
ことを特徴とするホルダ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のホルダと、
前記露出部を前記一方向に押圧して移動させる移動体と、
を備える、ことを特徴とする工作機械。
【請求項７】
請求項６に記載の工作機械であって、
前記ホルダは、刃物台に搭載されたタレットに取り付けられており、
前記移動体は、心押台、対向主軸、他の刃物台、他の刃物台に取り付けられた他のタレットのいずれかである、ことを特徴とする工作機械。
【請求項８】
請求項６に記載の工作機械であって、
前記ホルダは、心押台に取り付けられており、
前記移動体は、対向主軸、タレット、刃物台のいずれかである、ことを特徴とする工作機械。
【請求項９】
請求項１から５のいずれか１項に記載のホルダと、
前記ホルダが搭載される移動体と、
を備えており、
前記露出部を前記移動体以外の構造体に押し付けるべく、前記移動体を移動させることで、前記被保持具がアンクランプされる、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１項に記載の工作機械であって、
前記アンクランプ状態の前記ホルダから前記被保持具を離脱、または、前記ホルダに前記保持具を挿入する交換機構を備える、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】
本明細書では、工具または心押台センタである被保持具を保持するホルダ、および、当該ホルダを有した工作機械を開示する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械では、更なる自動化、省人化を実現するために、工具や心押台センタを自動的に交換できる技術が求められている。ここで、工具や心押台センタ等の被保持具は、ホルダに保持された状態で、タレットや心押台に取り付けられる。ホルダは、被保持具の挿脱ができないクランプ状態と、被保持具の離脱を許容するアンクランプ状態と、に変化可能である。
【０００３】
ホルダは、通常、ねじやくさびの力により、クランプ状態に維持される。被保持具を交換する際には、ホルダに設けられた六角穴に、六角レンチを挿し込み、当該六角レンチを回す。これにより、ホルダがアンクランプ状態になり、被保持具の挿脱が可能となる。また、被保持具を交換した後、六角レンチを逆方向に回してクランプ状態にする。
【０００４】
つまり、従来のホルダは、クランプ／アンクランプ状態を切り替えるために、六角レンチの挿し込みと、当該六角レンチの回転という複雑な動きが必要であった。そのため、従来、クランプ／アンクランプ状態の切替は、手作業で行なわれることが多かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１４４８５３号公報
【特許文献２】特開平５−２８５７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、一部では、こうしたクランプ／アンクランプの切替を自動的に行なうことが提案されている。例えば、特許文献１では、ロボットにより、クランプ／アンクランプ状態の切替および工具の挿脱を行なう技術が開示されている。かかる技術によれば、工具交換を自動的に行なうことができる。しかしながら、特許文献１の場合、複雑で大型のロボットが必要となり、制御の複雑化や、工作機械の大型化、コストの増加といった問題があった。
【０００７】
また、特許文献２には、タレットに内蔵された回転工具用のモータの動力を用いて、ホルダをクランプ／アンクランプ状態に切り替える技術が開示されている。すなわち、一般的には、タレットには、取り付けられた工具を回転させるためのモータが設けられている。特許文献２では、このモータを、工具を回転させるためではなく、ホルダをクランプ／アンクランプ状態の切り替えのために用いている。かかる技術によれば、既存のロボットのような複雑で大型な装置が不要である。しかし、特許文献２の技術の場合、工具を回転させるためのモータがクランプ／アンクランプ状態の切り替えに用いられているため、工具を回転させることができない。換言すれば、特許文献２の技術では、工作機械の機能が一部損なわれていた。
【０００８】
そこで、本明細書では、簡易な構成でありながら、工作機械の機能を損なうことなく、被保持具のクランプ／アンクランプを自動切替可能なホルダ、および、当該ホルダを有した工作機械を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書で開示するホルダは、工具または心押台センタである被保持具を保持するホルダであって、前記被保持具をクランプするクランプ機構であって、前記被保持具の前記ホルダからの離脱を阻害するクランプ状態と、前記被保持具の前記ホルダからの離脱を許容するアンクランプ状態と、に変化可能なクランプ機構と、前記クランプ機構と直接または間接的に機械的に連結されるとともに、前記ホルダの外部に露出した露出部であって、一方向に押圧されて移動することで前記クランプ機構をアンクランプ状態に切り替える露出部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
ホルダの外部に露出する露出部を一方向に押圧するだけでアンクランプ状態に切替できるため、複雑な動きをしたり、複雑な形状を有したりする移動体を設ける必要がない。また、アンクランプ状態に切り替えるにあたって、タレットに内蔵した工具回転用動力等を用いる必要がないため、本ホルダであれば、回転工具も使用できる。結果として、簡易な構成でありながら、工作機械の機能を損なうことなく、被保持具のクランプ／アンクランプを自動切替できる。
【００１１】
前記クランプ機構は、前記被保持具に係止する係止位置と、前記係止が解除された解除位置と、に変位可能なクランプ爪と、前記クランプ爪の前記係止位置からの変位を阻害するクランプ位置と、前記クランプ爪の前記係止位置から前記解除位置への変位を許容するアンクランプ位置と、の間で進退可能なドローバと、前記ドローバを、前記クランプ位置側に方向に付勢する付勢部材と、を備えてもよい。
【００１２】
かかる構成とすることで、規格で定められた工具をクランプでき、ホルダの汎用性を向上できる。
【００１３】
また、前記ドローバの一端は、当該ホルダの外部に露出しており、前記ドローバのうち前記外部に露出する部分が前記露出部として機能し、前記付勢部材は、前記露出部が前記ホルダの外部に向かう方向に、前記ドローバを付勢しており、前記付勢部材の付勢力に抗して、前記露出部を前記ホルダの内側へ押し込む方向に前記露出部を押圧することで、前記被保持具がアンクランプされてもよい。
【００１４】
ドローバの一部を露出部として用いることで、部品点数を低減でき、また、構成をより簡易化できる。
【００１５】
また、前記露出部は、伝達機構を介して前記ドローバに連結されており、前記伝達機構は、前記露出部の押圧に伴う移動運動を、前記クランプ位置から前記アンクランプ位置への移動運動に変換して前記ドローバに伝達してもよい。
【００１６】
かかる構成とすることで、露出部の設置位置や押圧方向を自由に変更でき、また、押圧の力を増幅してドローバに伝達することもできる。
【００１７】
当該ホルダは、工作機械のタレットに取り付けられ、当該ホルダは、さらに、前記ドローバと同心配置されるとともに、前記クランプ状態において前記被保持具と周方向に係合する工具回転軸と、一対以上の歯車を含み、前記タレットに設けられた主回転軸の回転を、前記工具回転軸に伝達する伝達機構と、を備え、前記主回転軸の回転が、前記伝達機構および前記工具回転軸を介して前記被保持具に伝達されてもよい。
【００１８】
かかる構成とすることで、タレットに設けられた主回転軸の回転を、ホルダに保持された被保持具（回転工具）に伝達することができ、転削加工が可能となる。
【００１９】
本明細書で開示する工作機械は、上述したホルダと、前記露出部を前記一方向に押圧して移動させる移動体と、を備えてもよい。
【００２０】
かかる構成とすることで、ホルダを、手動ではなく、自動的に、アンロック状態にできる。
【００２１】
この場合、前記ホルダは、刃物台に搭載されたタレットに取り付けられており、前記移動体は、心押台、対向主軸、他の刃物台、他の刃物台に取り付けられた他のタレットのいずれかであってもよい。
【００２２】
既存の工作機械に設けられている移動体である、心押台、対向主軸、他の刃物台、他の刃物台に取り付けられた他のタレットを用いることで、アンロック切替のために専用の移動体を設ける必要がなく、工作機械の構成を簡易化でき、また、低コスト化できる。
【００２３】
また、前記ホルダは、心押台に取り付けられており、前記移動体は、対向主軸、タレット、刃物台のいずれかであってもよい。
【００２４】
既存の工作機械に設けられている移動体である、対向主軸、タレット、刃物台を用いることで、アンロック切替のために専用の移動体を設ける必要がなく、工作機械の構成を簡易化でき、また、低コスト化できる。
【００２５】
また、別の工作機械は、上述したホルダと、前記ホルダが搭載される移動体と、を備えており、前記露出部を前記移動体以外の構造体に押し付けるべく、前記移動体を移動させることで、前記被保持具がアンクランプされる、ことを特徴とする。
【００２６】
かかる構成とすれば、露出部を押圧するための移動体を別途、設ける必要がなく、工作機械の構成をより簡易化できる。
【００２７】
また、上述の工作機械は、さらに、前記アンクランプ状態の前記ホルダから前記被保持具を離脱、または、前記ホルダに前記保持具を挿入する交換機構を備えてもよい。
【００２８】
かかる交換機構を設けることで、工具を自動交換できる。
【発明の効果】
【００２９】
本明細書で開示するホルダおよび工作機械によれば、簡易な構成でありながら、工作機械の機能を損なうことなく、被保持具のクランプ／アンクランプを自動切替できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】工作機械の斜視図である。
【図２】ホルダ周辺の断面図である。
【図３】ホルダの要部の拡大断面図である。
【図４】クランプ状態における図３のＡ部拡大図である。
【図５】アンクランプ状態における図３のＡ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、工作機械１０の構成について図面を参照して説明する。図１は、工作機械１０の構成を示す図である。以下の説明では、ワーク主軸３２の回転軸Ｒｗと平行な方向をＺ軸、刃物台１８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３２から心押台１６に近づく向きをプラス方向、Ｘ軸においては、ワーク主軸３２から刃物台１８に近づく向きをプラス方向、Ｙ軸においては、ワーク主軸３２から上に向かう向きをプラス方向とする。
【００３２】
この工作機械１０は、ワーク主軸３２で保持されたワーク１１０を、刃物台１８で保持した工具１００で加工する。より具体的には、この工作機械１０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１９を備えたターニングセンタである。工作機械１０の加工室の周囲は、カバーで覆われている。加工室の前面には、大きな開口部が形成されており、この開口部は、ドア（図１では図示せず）により開閉される。オペレータは、この開口部を介して、加工室内の各部にアクセスする。加工中、開口部に設けられたドアは、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。
【００３３】
工作機械１０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１８と、ワーク１１０の他端を支える心押台１６と、を備えている。ワーク主軸装置は、駆動用モータ等を内蔵した主軸台（他部材に隠れて見えず）と、当該主軸台に取り付けられたワーク主軸３２と、を備えている。ワーク主軸３２は、ワーク１１０を着脱自在に保持するチャック３３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３２およびチャック３３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Ｒｗを中心として自転する。
【００３４】
心押台１６は、Ｚ軸方向に、ワーク主軸３２と対向して配置されており、ワーク主軸３２で保持されたワーク１１０の他端を支える。心押台１６は、その中心軸が、ワーク回転軸Ｒｗと一致するような位置に設置されている。心押台１６には、先端が円錐形に尖った心押台センタ１２０が取り付けられており、加工中は、当該心押台センタ１２０の先端を、ワーク１１０の中心点に当接させる。心押台１６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。
【００３５】
刃物台１８は、工具１００を保持する。ここで、保持される工具１００は、旋削用工具（例えばバイト等）でもよいし、転削用工具（回転工具、例えばエンドミル等）でもよい。この刃物台１８は、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１８は、Ｘ軸と平行な方向、すなわち、ワーク１１０の径方向に延びるガイドレールに載置されており、Ｘ軸と平行な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、加工室の開口部からみて、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。
【００３６】
刃物台１８の端部には、複数の工具１００を保持可能なタレット１９が設けられている。このタレット１９は、略円柱状であり、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１９の周面には、後述するホルダ５０を取り付けるためのインロウ穴４８が複数、形成されている。ホルダ５０は、その一部が、このインロウ穴４８に挿入されたうえで、ボルトによりタレット１９に締結される。ホルダ５０は、工具１００を着脱自在に保持する。このホルダ５０による工具１００のクランプ／アンクランプの切替は、工作機械１０において自動的に行なわれるが、これについては、後述する。
【００３７】
いずれにしても、タレット１９には、ホルダ５０を介して複数の工具１００が保持される。そして、タレット１９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。刃物台１８を、Ｚ軸と平行な方向に移動させることで、このタレット１９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１８をＸ軸と平行な方向に移動させることで、タレット１９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１８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。
【００３８】
加工室内には、さらに、機内ロボット２０が設けられている。この機内ロボット２０は、アンクランプ状態のホルダ５０から工具１００を離脱またはホルダ５０に工具１００を挿入する交換機構として機能する。したがって、機内ロボット２０は、工具１００を挿脱（交換）できるのであれば、その設置位置や構成は、特に限定されない。したがって、機内ロボット２０は、例えば、図１に示すように、先端にハンド機構２２のエンドエフェクタを有した多関節アームロボット等でもよい。また、別の形態として、ガントリレールや、パラレルリンクを有したロボット等でもよい。さらに、工具１００の交換ができるのであれば、機内ロボット２０に替えて、直動機構等を組み合わせた工具搬交換機構を設けてもよい。
【００３９】
制御装置３４は、オペレータからの指示に応じて、工作機械１０の各部の駆動を制御する。この制御装置３４は、例えば、各種演算を行うＣＰＵと、各種制御プログラムや制御パラメータを記憶するメモリと、で構成される。また、制御装置３４は、通信機能を有しており、他の装置との間で各種データ、例えば、ＮＣプログラムデータ等を授受できる。この制御装置３４は、例えば、工具１００やワーク１１０の位置を随時演算する数値制御装置を含んでもよい。また、制御装置３４は、単一の装置でもよいし、複数の演算装置を組み合わせて構成されてもよい。
【００４０】
次に、タレット１９に取り付けられるホルダ５０の構成について説明する。図２は、ホルダ５０周辺の断面図であり、図３は、ホルダ５０の要部の拡大断面図である。さらに、図４、図５は、図３におけるＡ部の拡大図であり、図４は、クランプ状態を、図５は、アンクランプ状態を示している。
【００４１】
上述したとおり、ホルダ５０は、タレット１９の周面に取り付けられる。タレット１９は、図示しない旋回モータにより、所定の旋回軸（Ｚ軸と平行）周りに旋回できる。また、タレット１９には、Ｚ軸と平行な方向に延びる主回転軸３６が設けられている。この主回転軸３６は、図示しない工具回転モータにより回転する軸である。主回転軸３６の回転は、一対のベベルギヤ３８ａ，３８ｂを介して、９０度、角度変換された上で、第一従動回転軸３９に伝達される。この第一従動回転軸３９は、キー等を介して、ホルダ５０に設けられた第二従動回転軸５２に連結されている。
【００４２】
第二従動回転軸５２の回転は、一対のベベルギヤ５４ａ，５４ｂを介して、９０度、角度変換されたうえで、工具回転軸５６に伝達される。この工具回転軸５６は、工具１００に周方向に係合されており、工具回転軸５６が回転することで、工具１００が回転する。つまり、タレット１９に設けられた主回転軸３６の回転は、ベベルギヤ３８ａ，３８ｂ、第一、第二従動回転軸３９，５２、ベベルギヤ５４ａ，５４ｂおよび工具回転軸５６を介して、工具１００に伝達される。
【００４３】
工具回転軸５６は、中空の筒状であり、当該工具回転軸５６の内部には、工具１００を保持するクランプ機構６０が設けられている。クランプ機構６０は、クランプ爪６２と、当該クランプ爪６２を動かすドローバ６４と、ドローバ６４を付勢する付勢部材６６と、を備えている。クランプ爪６２は、工具１００のテーパシャンク１０２の一部と係合する。より具体的には、工具１００の根元には、根元に近づくにつれて縮径するテーパ状のテーパシャンク１０２が形成されている（図４、図５参照）。テーパシャンク１０２は、その内部が中空の筒状となっている。このテーパシャンク１０２の内周面には、クランプ爪６２が係合する係合溝１０４が形成されている。
【００４４】
ホルダ５０の先端面には、このテーパシャンク１０２に応じた形状の工具挿入口７４が形成されている。また、ホルダ５０の内部のうち、係合溝１０４に対応する位置には、クランプ爪６２が設けられている。クランプ爪６２は、その根元近傍に設けられた揺動軸を中心として揺動することで、係止位置と、解除位置との間で移動する。係止位置は、図４に示す通り、クランプ爪６２の先端が、係合溝１０４に係合し得る位置である。クランプ爪６２が係止位置に位置することで、工具１００のホルダ５０からの挿脱が禁止されるクランプ状態となる。工具１００がホルダ５０に挿入された状態で、クランプ状態となれば、工具１００は、ホルダ５０により強固に保持される。
【００４５】
解除位置は、図５に示す通り、クランプ爪６２の先端と係合溝１０４との係合が解除され得る位置である。本例では、解除位置は、係合位置よりも、テーパシャンク１０２の径方向内側に位置する。クランプ爪６２が解除位置に位置することで、工具１００のホルダ５０からの挿脱が許容されるアンクランプ状態となる。ホルダ５０に保持された工具１００を交換する場合には、クランプ機構６０をアンクランプ状態にする。
【００４６】
ドローバ６４は、軸方向に進退可能な軸部材で、その先端近傍には、先端に近づくにつれて拡径するテーパ面６８が形成されている（図４、図５参照）。このテーパ面６８は、クランプ爪６２の先端と当接している。そして、ドローバ６４が、工具１００に近づく方向に進出すると、図５に示すとおり、クランプ爪６２の先端が径方向内側（解除位置）に移動可能となる。一方、ドローバ６４が、工具１００から離れる方向に後退すると、図４に示すとおり、クランプ爪６２の先端は、径方向外側（係止位置）に移動し、係合溝１０４と係合したクランプ状態となる。以下では、ドローバ６４の後退位置であって、クランプ爪６２の係止位置からの変位を阻害する位置を「クランプ位置」と呼び、ドローバ６４の進出位置であって、クランプ爪６２の係止位置から解除位置への変位を許容する位置を「アンクランプ位置」と呼ぶ。
【００４７】
このドローバ６４は、付勢部材６６により、クランプ位置側（工具１００から離れる方向）に付勢されている。付勢部材６６は、ドローバ６４を、クランプ位置側に付勢できるのであれば、特に限定されないが、本例では、皿バネを付勢部材６６として用いている。この付勢部材６６を設けることで、クランプ爪６２は、クランプ状態に維持される。
【００４８】
ドローバ６４の基端は、ホルダ５０の外部に露出した露出部７０として機能する。この露出部７０は、クランプ機構６０と直接、機械的に連結された部位であるとも言える。この露出部７０を、付勢部材６６の付勢力に抗して、軸方向（ホルダ５０の内側へ押し込む方向、工具１００に近づく方向）に、すなわち、一方向に押圧することで、クランプ機構６０がアンクランプ状態に切り替わる。そして、アンクランプ状態となることで、工具１００の離脱・挿入が可能となり、工具交換が可能となる。したがって、工具１００を交換する際には、この露出部７０を、一方向に押圧する。
【００４９】
ここで、この露出部７０は、工作機械１０に設けられた各種の移動体で押圧されてもよい。ここで、露出部７０の押圧方向は、一方向である。したがって、移動体は、少なくとも一方向に移動できるものであればよく、複雑な動きをする必要はない。また、図３に示すように、露出部７０は、ホルダ５０の外部に突出していると、移動体は、露出部７０以外の箇所とは干渉しにくい。したがって、移動体は、露出部７０以外の箇所との干渉を避けるために、特別な形状を有する必要はない。つまり、露出部７０を押圧する移動体としては、特別な動き、特別な形状を有した専用の移動体を設ける必要はなく、工作機械１０に従来から設けられている移動体を用いることができる。
【００５０】
かかる移動体としては、例えば、心押台１６が挙げられる。工具交換する際には、この心押台１６を、ホルダ５０に近づく方向に移動させ、露出部７０を一方向に押圧させればよい。また、工作機械１０の中には、対向主軸や、他のタレット、他の刃物台を備えたものがある。対向主軸とは、ワーク主軸３２と対向して設けられ、Ｚ軸方向に移動可能な他のワーク主軸のことである。かかる対向主軸を有する場合には、当該対向主軸で、露出部７０を押圧してもよい。また、工作機械１０の中には、タレット式刃物台を複数有しているものがある。この場合、一つのタレット１９に取り付けられたホルダ５０の露出部７０を、他のタレット１９で押圧してもよい。また、工作機械１０の中には、タレット式刃物台の他に、Ｍ主軸がついた刃物台を有しているものがある。この場合、Ｍ主軸がついた刃物台で、タレット付刃物台に取り付けられたホルダ５０の露出部７０を押圧してもよい。いずれの場合でも、移動体は、直進できればよく、複雑な動きをしたり、複雑な形状を有したりする必要がない。
【００５１】
また、移動体で露出部７０を押圧するのではなく、露出部７０を他の構造物に押し当てるべく刃物台１８を移動させてもよい。押し当てる構造物としては、例えば、加工室の壁面でもよいし、心押台１６等の移動体の一部でもよい。この場合であっても、露出部７０は、一方向に押圧されるため、クランプ機構６０をアンクランプ状態にできる。
【００５２】
また、いずれの場合であっても、本例では、露出部７０を一方向に押圧して移動させることで、クランプ機構６０をアンクランプ状態に切り替えることができる。換言すれば、アンクランプ状態に切り替えるために、タレット１９に内蔵された回転工具用の動力（工具回転モータの動力）を利用する必要がない。その結果、本例のホルダ５０によれば、回転工具を使用しつつも、自動でのアンクランプの切替が可能となる。換言すれば、本例のホルダ５０によれば、タレット１９に取り付けられた工具を回転させるという工作機械１０の機能を損なうことなく、クランプ機構６０をアンクランプに自動的に切替できる。そして、アンクランプ状態となれば、機内ロボット２０を用いて、工具１００を交換できる。
【００５３】
より具体的に、工具１００の交換の流れを説明する。タレット１９に設けられた工具１００を交換する場合には、制御装置３４は、まず、機内ロボット２０を駆動して、ハンド機構２２で、ホルダ５０に挿入された工具１００を把持させる。続いて、制御装置３４は、移動体を駆動して露出部７０を押圧、または、刃物台１８を駆動して露出部７０を他の構造体に押し付ける。これにより、ドローバ６４が、付勢部材６６の付勢力に抗して、アンクランプ位置に進出する。そして、これにより、クランプ爪６２が、解除位置に移動、すなわち、径方向内側に移動し、クランプ爪６２と係合溝１０４との係合が解除されたアンクランプ状態になる。この状態となれば、制御装置３４は、機内ロボット２０を駆動して、当該機内ロボット２０で把持した工具１００を、ホルダ５０から引き抜かせ、離脱させる。
【００５４】
離脱させた工具１００は、機内ロボット２０により、図示しないツールマガジンに保管される。このツールマガジンは、例えば、加工室の外部に設けられ、複数の工具が保管されている。制御装置３４は、ユーザからの指示に応じて、新たな工具１００を、機内ロボット２０のハンド機構２２で把持させる。そして、制御装置３４は、機内ロボット２０を駆動して、この新たな工具１００をホルダ５０まで搬送させ、工具挿入口７４に挿入させる。工具１００がホルダ５０に挿入されれば、制御装置３４は、移動体または刃物台１８を駆動して、露出部７０の押圧を解除する。これにより、ドローバ６４が、付勢部材６６の付勢力によりクランプ位置に後退する。そして、これにより、クランプ爪６２が、工具１００のクランプ爪６２に係合し、工具１００が確実にクランプされる。最後に、ハンド機構２２による工具１００の把持を解除して、ハンド機構２２を工具１００から離間させれば、自動工具交換が終了となる。
【００５５】
以上の説明から明らかなとおり、本例では、ホルダ５０に、外部に露出するとともに、一方向に押圧されて移動することでアンクランプ状態に切り替える露出部７０を設けている。そのため、アンクランプ状態への切り替えのために、複雑な構成の移動体（複雑な動きをしたり、複雑な形状を有したりする移動体）を設ける必要がない。また、本例では、特許文献２と異なり、アンクランプ状態への切替のために、工具１００を回転させるための動力を使用しない。その結果、本例によれば、簡易な構成でありながら、工作機械１０の機能を損なうことなく、クランプ機構６０のクランプ／アンクランプ状態を自動切替できる。
【００５６】
なお、ここで説明した構成は一例であり、ホルダ５０が、ホルダ５０の外部に露出するとともに、一方向に押圧されて移動することでアンクランプ状態に切り替えできる露出部７０を有するのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。
【００５７】
例えば、これまでの説明では、タレット１９に装着されるホルダ５０を例に挙げて説明したが、本明細書で開示の技術は、工具１００または心押台センタ１２０を保持するホルダ５０であれば、他のホルダ５０に適用されてもよい。したがって、本明細書で開示の技術は、例えば、ホルダ５０の取付部が、一方向に並んだ、くし型刃物台に取り付けられるホルダ５０に適用されてもよい。また、本明細書で開示の技術は、工具１００ではなく、心押台センタ１２０を保持するホルダ５０に適用されてもよい。すなわち、心押台センタ１２０の自動交換に、本明細書に開示の技術を適用してもよい。
【００５８】
また、これまで説明したクランプ機構６０の構成は一例であり、クランプ機構６０は、露出部７０から機械的に伝達される動きにより、アンクランプ状態に切り替わるのであれば、他の構成であってもよい。例えば、上述の説明では、クランプ爪６２は、テーパシャンク１０２の内周面において係合する構成となっているが、クランプ爪６２は、テーパシャンク１０２の外周面の溝または突起に係合する構成であってもよい。また、クランプ機構６０は、気体の圧縮力で、工具１００をクランプするものでもよい。
【００５９】
また、上述の例では、ドローバ６４の一部を、ホルダ５０の外部に露出する露出部７０としている。換言すれば、露出部７０とクランプ機構６０は、直接、機械的に連結されており、露出部７０は、ドローバ６４の進退方向に進退する。しかし、露出部７０は、機械的に、クランプ機構６０に連結されるのであれば、ドローバ６４と別体でもよく、その設置位置および進退方向は、適宜、変更されてもよい。したがって、露出部７０とドローバ６４との間には、露出部７０の押圧に伴う移動運動を、クランプ位置からアンクランプ位置への移動運動に変換してドローバ６４に伝達する伝達部材が介在してもよい。例えば、露出部７０とドローバ６４は、何らかのリンク機構を介して連結されており、露出部７０は、ドローバ６４に対して径方向にずれた位置に設けられてもよい。また、露出部７０の押圧方向は、ドローバ６４の進退方向と交差していてもよい。例えば、伝達部材として、ドローバ６４に取り付けられたラックと、当該ラックに噛み合うピニオンとを設け、このピニオンを回転（揺動）させるハンドルの一部を、ホルダ５０の外部に露出する露出部７０として用いてもよい。この場合、露出部７０の押圧方向は、ドローバ６４の軸方向と交差する方向となる。また、露出部７０とドローバ６４との間に複数の歯車（減速機構）や、油圧機構、倍力機構を介在させることで、露出部７０を押圧する力を増幅して、ドローバ６４に伝達できるようにしてもよい。さらには、露出部７０を押圧する移動体、または、露出部７０が押し付けられる構造体が、露出部７０が押圧できるように部分的に突出しているのであれば、露出部７０は、ホルダ５０の外部に突出していなくてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０  工作機械、１６  心押台、１８  刃物台、１９  タレット、２０  機内ロボット、２２  ハンド機構、３２  ワーク主軸、３３  チャック、３４  制御装置、３６  主回転軸、３８ａ，３８ｂ，５４ａ，５４ｂ  ベベルギヤ、３９  第一従動回転軸、４８  インロウ穴、５０  ホルダ、５２  第二従動回転軸、５６  工具回転軸、６０  クランプ機構、６２  クランプ爪、６４  ドローバ、６６  付勢部材、６８  テーパ面、７０  露出部、７４  工具挿入口、１００  工具、１０２  テーパシャンク、１０４  係合溝、１１０  ワーク、１２０  心押台センタ。
【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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