(57)【要約】【課題】回転主軸に固定された焼嵌めホルダに工具をセットする際に、工具の振れ精度を向上できる工具取り付け方法を提供する。【解決手段】回転主軸に固定された焼嵌めホルダを当該焼嵌めホルダの周囲に配置された加熱装置を用いて加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程と、開放状態の前記焼嵌めホルダの内部に工具を挿入する工程と、前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程と、を備え、前記焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程では、当該焼嵌めホルダと前記加熱装置とが相対的に回転されるようになっていることを特徴とする。【選択図】図６
2015047658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転主軸に固定された焼嵌めホルダを当該焼嵌めホルダの周囲に配置された加熱装置を用いて加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程と、
開放状態の前記焼嵌めホルダの内部に工具を挿入する工程と、
前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程と、
を備え、
前記焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程では、当該焼嵌めホルダと前記加熱装置とが相対的に回転されるようになっている
ことを特徴とする工具取り付け方法。
【請求項２】
前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程では、当該焼嵌めホルダと当該焼嵌めホルダの周囲に配置された冷却装置とが相対的に回転されるようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の工具取り付け方法。
【請求項３】
回転主軸に固定された焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程と、
開放状態の前記焼嵌めホルダの内部に工具を挿入する工程と、
前記焼嵌めホルダを当該焼嵌めホルダの周囲に配置された冷却装置を用いて冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程と、
を備え、
前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程では、当該焼嵌めホルダと前記冷却装置とが相対的に回転されるようになっている
ことを特徴とする工具取り付け方法。
【請求項４】
前記焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程では、前記回転主軸が回転される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の工具取り付け方法。
【請求項５】
前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程では、前記回転主軸が回転される
ことを特徴とする請求項２または３に記載の工具取り付け方法。
【請求項６】
前記加熱装置は、円筒形状または接頭円錐形状を有する誘導加熱コイルを有しており、
前記焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程では、前記焼嵌めホルダは、前記誘導加熱コイルの内部に配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の工具取り付け方法。
【請求項７】
前記冷却装置は、前記焼嵌めホルダに対してエアを吹き付けるエアノズルを有する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の工具取り付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転主軸に固定された焼嵌めホルダに工具をセットする工具取り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、精密金型加工用マシニングセンタにおいて、面加工の高速化及び高精度化が進められているが、工具の振れ精度の向上及び工具ホルダの計量化が課題となっている。工具の振れに関しては、３μｍ以下の精度が市場で要求されている。
【０００３】
ところで、従来の一般的なマシニングセンタでは、機外においてホルダ（例えば、二面拘束型のホルダ）に工具が予めセットされ、工具が予めセットされたホルダが回転主軸に嵌合され、次いで、回転主軸内に設けられたクランプ機構により当該ホルダが回転主軸内へ引っ張られてクランプされるようになっている。このような構成では、回転主軸内にクランプ機構が設けられているため、回転主軸の回転バランスを取ることが困難であり、回転主軸を高速回転させる上で安全性の問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、回転主軸にホルダが固定され、当該ホルダに対して工具がセットされるという方式（ダイレクトチャック方式）が提案されている。この方式では、回転主軸内にクランプ機構を設ける必要がないため、回転主軸の回転バランスを精密に取ることが可能である。
【０００５】
ダイレクトチャック方式の一例として、焼き嵌め方式が知られている。この方式では、回転主軸に固定された焼嵌めホルダが加熱されて開放された後、開放状態の焼嵌めホルダの内部に工具が挿入され、次いで焼嵌めホルダが冷却されて閉塞されることにより、工具が焼嵌めホルダに対してセットされるようになっている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９１２４０１号公報
【特許文献２】特許第４１６３０２０号公報
【特許文献３】特許第４４１０１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本件発明者の実際の検証によれば、焼き嵌め方式では、最大４μｍ程度の工具の振れが生じることが確認された。工具の振れが大きい場合、工具の片刃でしかワークを加工できないことになり、加工面精度の低下、及び、工具寿命の低下・破損につながる。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、回転主軸に固定された焼嵌めホルダに工具をセットする際に、工具の振れ精度を向上できる工具取り付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、回転主軸に固定された焼嵌めホルダを当該焼嵌めホルダの周囲に配置された加熱装置を用いて加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程と、開放状態の前記焼嵌めホルダの内部に工具を挿入する工程と、前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程と、を備え、前記焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程では、当該焼嵌めホルダと前記加熱装置とが相対的に回転されるようになっていることを特徴とする工具取り付け方法である。
【００１０】
本発明によれば、焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程において、焼嵌めホルダと加熱装置とが相対的に回転されるため、加熱装置によって焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に加熱され得る。これにより、加熱中の焼嵌めホルダにおいて回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に熱膨張して開放され得る。これにより、その後の焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程において、焼嵌めホルダは内部に挿入された工具を回転方向に関して均等な圧力で締め付けることができ、工具の振れ精度が効果的に向上され得る。なお、本明細書において、工具の「振れ」は、ＪＩＳ  Ｂ６１９１に規定された内容に準じている。
【００１１】
好ましくは、前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程では、当該焼嵌めホルダと当該焼嵌めホルダの周囲に配置された冷却装置とが相対的に回転されるようになっている。このような態様によれば、焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程において、焼嵌めホルダと冷却装置とが相対的に回転されるため、冷却装置によって焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に冷却され得る。これにより、冷却中の焼嵌めホルダにおいて回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に熱収縮して閉塞され得る。これにより、焼嵌めホルダは内部に挿入された工具を回転方向に関してより均等な圧力で締め付けることができ、工具の振れ精度が一層効果的に向上され得る。
【００１２】
また、本発明は、回転主軸に固定された焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程と、開放状態の前記焼嵌めホルダの内部に工具を挿入する工程と、前記焼嵌めホルダを当該焼嵌めホルダの周囲に配置された冷却装置を用いて冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程と、を備え、前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程では、当該焼嵌めホルダと前記冷却装置とが相対的に回転されるようになっている。
【００１３】
本発明によれば、焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程において、焼嵌めホルダと冷却装置とが相対的に回転されるため、冷却装置によって焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に冷却され得る。これにより、冷却中の焼嵌めホルダにおいて回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に熱収縮して閉塞され得る。これにより、焼嵌めホルダは内部に挿入された工具を回転方向に関して均等な圧力で締め付けることができ、工具の振れ精度が効果的に向上され得る。
【００１４】
好ましくは、前記焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程では、前記回転主軸が回転される。このような態様によれば、回転主軸に本来備えられている回転機能を利用することにより、焼嵌めホルダと加熱装置との相対的な回転が容易に実現され得る。
【００１５】
また、好ましくは、前記焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程では、前記回転主軸が回転される。このような態様によれば、回転主軸に本来備えられている回転機能を利用することにより、焼嵌めホルダと加熱装置との相対的な回転が容易に実現され得る。
【００１６】
また、好ましくは、前記加熱装置は、円筒形状または接頭円錐形状を有する誘導加熱コイルを有しており、前記焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程では、前記焼嵌めホルダは、前記誘導加熱コイルの内部に配置される。このような態様によれば、誘導加熱コイルの内部に交番磁界が形成されることにより、誘導加熱コイルの内部に配置される焼嵌めホルダは誘導加熱によって迅速に加熱され得る。また、誘導加熱コイルと焼嵌めホルダとが相対的に回転されることにより、誘導加熱コイルに対して焼嵌めホルダが正確に同軸に配置されていなくても、焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に加熱され得る。
【００１７】
また、好ましくは、前記冷却装置は、前記焼嵌めホルダに対してエアを吹き付けるエアノズルを有する。このような態様によれば、エアノズルから焼嵌めホルダに対してエアが吹き付けられることにより、焼嵌めホルダは迅速に冷却され得る。また、エアノズルと焼嵌めホルダとが相対的に回転されることにより、焼嵌めホルダに対して回転方向に関して均等にエアが吹き付けられ、これにより、焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に冷却され得る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、焼嵌めホルダを加熱して当該焼嵌めホルダを開放する工程において、焼嵌めホルダと加熱装置とが相対的に回転されるため、加熱装置によって焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に加熱され得る。これにより、加熱中の焼嵌めホルダにおいて回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に熱膨張して開放され得る。これにより、その後の焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程において、焼嵌めホルダは内部に挿入された工具を回転方向に関して均等な圧力で締め付けることができ、工具の振れ精度が効果的に向上され得る。
【００１９】
また、本発明の別の態様によれば、焼嵌めホルダを冷却して当該焼嵌めホルダを閉塞する工程において、焼嵌めホルダと冷却装置とが相対的に回転されるため、冷却装置によって焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に冷却され得る。これにより、冷却中の焼嵌めホルダにおいて回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダは回転方向に関して均等に熱収縮して閉塞され得る。これにより、焼嵌めホルダは内部に挿入された工具を回転方向に関して均等な圧力で締め付けることができ、工具の振れ精度が効果的に向上され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による工具取付け方法に用いられるマシニングセンタを示す概略斜視図である。
【図２】図２は、図１のマシニングセンタが備える工具受け渡し装置と加熱装置と冷却装置とを拡大して示す概略斜視図である。
【図３】図３は、図１のマシニングセンタが備える工具受け渡し装置と加熱装置と冷却装置とを拡大して示す概略正面視断面図である。
【図４】図４は、図１のマシニングセンタにおいて、工具ポッドに収容された工具が工具受け渡し装置に受け渡される工程を説明するための概略図である。
【図５】図５は、図１のマシニングセンタにおいて、工具受け渡し装置が回転主軸に固定された焼嵌めホルダに対して工具を受け渡すための工具受け渡し位置に配置される工程を説明するための概略図である。
【図６】図６は、図１のマシニングセンタにおいて、回転主軸に固定された焼嵌めホルダが加熱装置の内部に配置される工程を説明するための概略図である。
【図７】図７は、図１のマシニングセンタにおいて、焼嵌めホルダに対して工具がセットされる工程を説明するための概略図である。
【図８】図８は、図１のマシニングセンタにおいて、焼嵌めホルダにセットされた工具が工具受け渡し装置のハンドから脱抜される工程を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態による工具取付け方法に用いられるマシニングセンタを示す概略斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態によるマシニングセンタ１０は、鉛直方向に移動可能な回転主軸１１と、回転主軸１１の回転及び移動を制御する制御盤１７と、ワークが載置されるテーブル１８と、を備えている。
【００２４】
回転主軸１１は、例えばエアスピンドルであり、鉛直な回転軸線回りに回転可能となっている。回転主軸１１の下端部には、工具１３が着脱可能にセットされる焼嵌めホルダ１２が、回転主軸１１と同軸に固定されている。焼嵌めホルダ１２にセットされる工具１３は、例えば工具径４ｍｍ以下の回転工具（エンドミル、軸付き砥石等）である。
【００２５】
本実施の形態では、回転主軸１１は水平なＸ方向に移動可能となっており、一方、テーブル１８は当該Ｘ方向に対して直角で水平なＹ方向に移動可能となっている。制御盤１７によって回転主軸１１の回転及び移動が制御されると共に、テーブル１８が水平なＹ方向に移動されることにより、焼嵌めホルダ１２にセットされた工具１３は、テーブル１８上の所望の位置に相対的に移動可能となっている。これにより、テーブル１８上に載置されたワークは、回転する工具１３によって所望の形状に加工されるようになっている。
【００２６】
図１では、複数の予備の工具１３がセットされる工具マガジン１９が、テーブル１８の外側に配置されている。すなわち、本実施の形態では、回転主軸１１と工具マガジン１９とが、平面視において互いに異なる位置に配置されている。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態によるマシニングセンタ１０は、回転主軸１１に固定された焼嵌めホルダ１２と工具マガジン１９との間で工具１３を受け渡す工具受け渡し装置２０と、焼嵌めホルダ１２を加熱して当該焼嵌めホルダ１２を開放する加熱装置３０と、焼嵌めホルダ１２を冷却して当該焼嵌めホルダ１２を閉塞する冷却装置４０と、を更に備えている。
【００２８】
図２は、工具受け渡し装置２０と加熱装置３０と冷却装置４０とを拡大して示す概略斜視図である。図３は、工具受け渡し装置２０と加熱装置３０と冷却装置４０とを拡大して示す概略正面視断面図である。
【００２９】
本実施の形態では、図２及び図３に示すように、加熱装置３０は、焼嵌めホルダ１２を加熱する加熱部３１と、マシニングセンタ１０の本体部に支持された支持フレーム４１と、当該支持フレーム４１に対して加熱部３１を弾性的に支持する支持部材３３と、を有している。
【００３０】
加熱部３１の本体部は、具体的には、例えば、円筒形状または接頭円錐円錐形状を有する電磁誘導式加熱コイル（誘導加熱コイル）である。焼嵌めホルダ１２と加熱部３１の本体部とには、互いに対応する組み合わせとして販売されている市販品が使用され得る。
【００３１】
図２に示すように、支持フレーム４１は平板形状を有しており、マシニングセンタ１０の本体部に後述のアーム部材３４を介して水平に支持されている。また、支持フレーム４１には、加熱部３１の本体部と同軸状に貫通孔４４が設けられている。
【００３２】
一方、支持部材３３は、具体的には、エアシリンダである。エアシリンダ３３は、支持フレーム４１上において貫通孔４４を間に挟んで位置する２箇所にそれぞれ立設されている。そして、加熱部３１は、フランジ部材３９を介して、エアシリンダ３３のロッド部分に固定されている。エアシリンダ３３は、内部を一定の圧力に維持するように構成されている。そのため、エアシリンダ３３内の空気の圧力によって、加熱部３１は支持フレーム４１上で弾性的に支持されるようになっている。
【００３３】
また、支持フレーム４１上において貫通孔４４を取り囲むように位置する合計４箇所にはブシュ３７がそれぞれ設置固定されており、各々のブシュ３７内に昇降移動可能に挿通された４本のシャフト３６の上端部も、加熱部３１のフランジ部材３９にそれぞれ固定されている。４本のシャフト３６は、各々対応するブシュ３７によって直線案内されることにより、下降（及び上昇）中の加熱部３１の姿勢を常時水平に安定させるために設けられている。フランジ部材３９の上面には、回転主軸１１のハウジング１６と当接可能な当接部３２が突設されている。
【００３４】
本実施の形態では、図２及び図３に示すように、冷却装置４０は、支持フレーム４１内に設けられている。より詳細には、図３に示すように、冷却装置４０は、エアが流される冷却通路４２と、当該冷却通路４２に連通されていて焼嵌めホルダ１２に向けてエアを噴出する冷却ノズル（エアノズル）４３と、を有している。冷却通路４２は、支持フレーム４１の内部において貫通孔４４を取り囲むように環状に設けられていて、不図示の冷却エア供給部に接続されている。一方、冷却ノズル４３は、冷却通路４２から複数個が周方向に略均等に、各々は斜め上向きに、設けられており、各冷却ノズル４３の先端は貫通孔４４の内周面に露出されている。冷却エア供給部から冷却通路４２内にエアが供給されると、供給されたエアは冷却通路４２を介して各冷却ノズル４３内に流入され、各冷却ノズル４３の先端から貫通孔４４内に斜め上向きに噴出されるようになっている。これにより、焼嵌めホルダ１２が支持フレーム４１の貫通孔４４に近接して位置する場合には、各冷却ノズル４３から噴出されたエアによって焼嵌めホルダ１２が冷却されるようになっている。
【００３５】
図１及び図２に示すように、本実施の形態の加熱装置３０及び冷却装置４０は、回転駆動機構３８によって鉛直な回転軸回りに旋回される共通のアーム部材３４を有している。回転駆動機構３８は、具体的にはエアシリンダである。
【００３６】
本実施の形態では、図２に示すように、アーム部材３４は、上下一対の水平な細長部材３４ａ、３４ｂを有している。マシニングセンタ１０の本体部には鉛直な回転軸と同軸状に第１シャフト３５ａが設置されており、上下一対の細長部材３４ａ、３４ｂの基端部は、それぞれ当該第１シャフト３５ａに回転可能に支持されている。一方、上下一対の細長部材３４ａ、３４ｂの先端部は、鉛直な第２シャフト３５ｂを介して互いに接続されている。
【００３７】
そして、上方側の細長部材３４ａの先端部に、前述の支持フレーム４１が固定されている。すなわち、支持フレーム４１上に支持された加熱部３１は、当該支持フレーム４１を介してアーム部材３４に搭載されている。
【００３８】
一方、下方側の細長部材３４ｂ上には、昇降機構２５が設置されており、昇降機構２５の直線出力部に接続部材２９を介して工具受け渡し装置２０が接続されている。すなわち、工具受け渡し装置２０も、昇降機構２５を介してアーム部材３４に搭載されている。
【００３９】
昇降機構２５は、具体的にはエアシリンダである。昇降機構２５の直線出力部が直線駆動されることにより、工具受け渡し装置２０は、接続部材２９と一緒に鉛直方向に直線移動されるようになっている。
【００４０】
図２に示すように、工具受け渡し装置２０は、具体的には、水平な回転軸回りに回転出力部２６を回転駆動する第２回転駆動機構２４と、回転出力部２６に結合されたハンド支持部２３と、ハンド支持部２３に支持された開閉自在の第１ハンド２１ａと、水平な回転軸線に関して第１ハンド２１ａに対して軸対称な位置及び姿勢でハンド支持部２３に支持された開閉自在の第２ハンド２１ｂと、を有している。
【００４１】
第２回転駆動機構２４は、具体的には、エアシリンダ（ロータリーアクチュエータ）である。回転出力部２６が水平な回転軸回りに１８０°回転駆動されることにより、ハンド支持部２３に支持された第１ハンド２１ａ及び第２ハンド２１ｂは当該水平な回転軸に関して軸対称に上下反転されるようになっている。
【００４２】
図２及び図３に示すように、第１ハンド２１ａ及び第２ハンド２１ｂは、具体的には、例えば、それ自体は公知の平行開閉形エアチャックであり、互いに対向して配置されて互いに対して空圧によって相対移動可能な一対の可動部材２２ａ（または２２ｂ）を有している。当該一対の可動部材２２ａ（または２２ｂ）が互いに近接される際、当該一対の可動部材２２ａ（または２２ｂ）間に位置決めされた工具１３が当該一対の可動部材２２ａ（または２２ｂ）に挟まれて把持されるようになっている。一方、当該一対の可動部材２２ａ（または２２ｂ）が互いに離間される際、当該一対の可動部材２２ａ（または２２ｂ）間に把持されていた工具１３が開放されるようになっている。
【００４３】
次に、以上のようなマシニングセンタ１０を用いた本発明の一実施の形態による工具取付け方法について説明する。
【００４４】
（１）まず、図４に示すように、工具受け渡し装置２０が、工具マガジン１９の上方位置に配置されるとともに、刃先を上向きに向けられた状態で工具マガジン１９にセットされた工具１３が、当該工具マガジン１９の動作によって、工具受け渡し装置２０に対して工具を受け渡すための予め定められた位置に適切に位置決めされる。
【００４５】
次に、工具受け渡し装置２０の下方側に位置する第１ハンド２１ａが開放された状態で、昇降機構２５によって工具受け渡し装置２０が下降され、予め定められた高さ位置で不図示のストッパにより静止される。このとき、工具マガジン１９にセットされた工具１３の少なくとも一部が、第１ハンド２１ａの一対の可動部材２２ａ間に挿入される。そして、第１ハンド２１ａが閉塞され、一対の可動部材２２ａ間に挿入された工具１３が、当該第１ハンド２１ａに把持される。続いて、工具１３が第１ハンド２１ａに把持された状態で、昇降機構２５によって工具受け渡し装置２０が上昇され、工具マガジン１９から工具１３が脱抜される。上昇中の工具受け渡し装置２０は、所定の高さ位置で不図示のストッパにより静止される。
【００４６】
（２）次に、図５に示すように、回転駆動機構３８により工具受け渡し装置２０が、加熱装置３０及び冷却装置４０と一緒に鉛直な回転軸回りに旋回され、回転主軸１１に固定された焼嵌めホルダ１２に対して工具を受け渡しするための工具受け渡し位置で不図示のストッパにより静止される。一方、制御盤１７によって回転主軸１１が水平移動され、工具受け渡し位置と対応する上方位置に正確に位置決めされる。
【００４７】
続いて、昇降機構２５によって工具受け渡し装置２０が下降され、予め定められた高さ位置で不図示のストッパにより静止される。そして、図５に示すように、第２回転駆動機構２４によって、ハンド支持部２３に支持された第１ハンド２１ａ及び第２ハンド２１ｂが水平な回転軸に関して軸対称に上下反転される。
【００４８】
（３）次に、図６に示すように、昇降機構２５によって工具受け渡し装置２０が上昇され、第１ハンド２１ａに把持された工具１３が支持フレーム４１の貫通孔４４を通過して当該支持フレーム４１の上方側に突出するような高さ位置で不図示のストッパにより静止される。一方、制御盤１７によって回転主軸１１が焼嵌めホルダ１２と一緒に下降され、回転主軸１１のハウジング１６が加熱装置３０の当接部３２に当接されると共に、焼嵌めホルダ１２が加熱部３１内に挿入される。
【００４９】
続いて、回転主軸１１が焼嵌めホルダ１２とともに回転される。なお、回転主軸１１及び焼嵌めホルダ１２の回転は、回転方向に関して一方向に連続回転されてもよいし、一方向とそれとは逆の逆方向とに交互に切り替えられながら回転されてもよい。一方向に連続回転される方が、回転速度にムラが生じにくいため、好ましい。
【００５０】
回転主軸１１及び焼嵌めホルダ１２の回転が継続されながら、加熱部３１により焼嵌めホルダ１２が加熱される。より詳細には、加熱部３１内に交番磁界が形成され、加熱部３１内に配置された焼嵌めホルダ１２は誘導加熱により迅速に加熱される。
【００５１】
本実施の形態では、加熱中に焼嵌めホルダ１２と加熱部３１とが相対的に回転されるため、加熱部３１によって焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に加熱され得る。これにより、加熱中の焼嵌めホルダ１２において回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に熱膨張して開放され得る。
【００５２】
（４）次に、図７に示すように、回転主軸１１及び焼嵌めホルダ１２の回転と加熱部３１による焼嵌めホルダ１２の加熱とが継続されながら、制御盤１７によって回転主軸１１が焼嵌めホルダ１２と一緒に更に下降される。回転主軸１１の下降に伴って加熱装置３０の当接部３２が回転主軸１１のハウジング１６から下向きに押されるため、加熱部３１は回転主軸１１に固定された焼嵌めホルダ１２と共に容易に下降される。
【００５３】
本実施の形態では、回転主軸１１の下降中において、加熱装置３０の当接部３２が回転主軸１１のハウジング１６から下向きに押される際に、エアシリンダ３３の弾性力によって加熱部３１の当接部３２から回転主軸１１のハウジング１６に上向きの抵抗力が加わる。このため、加熱装置３０の当接部３２が回転主軸１１のハウジング１６から離間されることが防止され、加熱部３１と焼嵌めホルダ１２との相対位置関係が一定に維持される。これにより、加熱部３１による焼嵌めホルダ１２の加熱効率も一定に維持される。
【００５４】
回転主軸１１の下降に伴って下降する焼嵌めホルダ１２の内部に第１ハンド２１ａに把持された工具１３がスムーズに迅速に挿入されていく。そして、制御盤１７によって回転主軸１１が予め定められた高さ位置で正確に静止されることにより、工具１３が焼嵌めホルダ１２内に正確に位置決めされる。
【００５５】
（５）次に、回転主軸１１及び焼嵌めホルダ１２の回転は継続されながら、加熱部３１による焼嵌めホルダ１２の加熱が停止され、各冷却ノズル４３からエアが噴出される。噴出されたエアは焼嵌めホルダ１２に向かって流れて、焼嵌めホルダ１２が迅速に冷却される。
【００５６】
本実施の形態では、冷却中に焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０とが相対的に回転されるため、冷却装置４０によって焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に冷却され得る。これにより、冷却中の焼嵌めホルダ１２において回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に熱収縮して閉塞され得る。これにより、焼嵌めホルダ１２は内部に挿入された工具１３を回転方向に関して均等な圧力で締め付けることができ、工具１３の振れ精度が効果的に向上され得る。
【００５７】
焼嵌めホルダ１２の冷却中に、工具１３は第１ハンド２１ａによって回転不能に把持されているため、焼嵌めホルダ１２が閉塞されて当該焼嵌めホルダ１２に工具１３がセットされると、焼嵌めホルダ１２及び回転主軸１１の回転が自動的に停止される。その後、制御盤１７によって回転主軸１１の回転駆動が停止され、第１ハンド２１ａから工具１３が開放される。
【００５８】
（６）次に、図８に示すように、制御盤１７によって回転主軸１１が焼嵌めホルダ１２と一緒に上昇され、開放状態の第１ハンド２１ａから工具１３が脱抜される。
【００５９】
以上のような本実施の形態によれば、焼嵌めホルダ１２を加熱して当該焼嵌めホルダ１２を開放する工程において、焼嵌めホルダ１２と加熱装置３０とが相対的に回転されるため、加熱装置３０によって焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に加熱され得る。これにより、加熱中の焼嵌めホルダ１２において回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に熱膨張して開放され得る。これにより、その後の焼嵌めホルダ１２を冷却して当該焼嵌めホルダ１２を閉塞する工程において、焼嵌めホルダ１２は内部に挿入された工具１３を回転方向に関して均等な圧力で締め付けることができ、工具の振れ精度が効果的に向上され得る。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、焼嵌めホルダ１２を冷却して当該焼嵌めホルダ１２を閉塞する工程において、焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０とが相対的に回転されるため、冷却装置４０によって焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に冷却され得る。これにより、冷却中の焼嵌めホルダにおいて回転方向に関する温度ムラの発生が防止され、焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に熱収縮して閉塞され得る。これにより、焼嵌めホルダ１２は内部に挿入された工具１３を回転方向に関してより均等な圧力で締め付けることができ、工具の振れ精度が一層効果的に向上され得る。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、焼嵌めホルダ１２を加熱して当該焼嵌めホルダ１２を開放する工程では、回転主軸１１に本来備えられている回転機能を利用して回転主軸１１が回転されるため、焼嵌めホルダ１２と加熱装置３０との相対的な回転が容易に実現され得る。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、焼嵌めホルダ１２を冷却して当該焼嵌めホルダ１２を閉塞する工程では、回転主軸１１に本来備えられている回転機能を利用して回転主軸１１が回転されるため、焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０との相対的な回転が容易に実現され得る。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、加熱装置３０は、円筒形状または接頭円錐形状を有する誘導加熱コイル３１を有しており、焼嵌めホルダ１２を加熱して当該焼嵌めホルダ１２を開放する工程では、焼嵌めホルダ１２は、誘導加熱コイル３１の内部に配置されるため、誘導加熱コイル３１の内部に交番磁界が形成されることにより、誘導加熱コイル３１の内部に配置される焼嵌めホルダ１２は誘導加熱によって迅速に加熱され得る。また、誘導加熱コイル３１と焼嵌めホルダ１２とが相対的に回転されることにより、誘導加熱コイル３１に対して焼嵌めホルダ１２が正確に同軸に配置されていなくても、焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に加熱され得る。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、冷却装置４０は、焼嵌めホルダ１２に対してエアを吹き付けるエアノズル４３を有しているため、エアノズル４３から焼嵌めホルダ１２に対してエアが吹き付けられることにより、焼嵌めホルダ１２は迅速に冷却され得る。また、エアノズル４３と焼嵌めホルダ１２とが相対的に回転されることにより、焼嵌めホルダ１２に対して回転方向に関して均等にエアが吹き付けられ、これにより、焼嵌めホルダ１２は回転方向に関して均等に冷却され得る。
【００６５】
なお、本実施の形態では、加熱時に焼嵌めホルダ１２と加熱装置３０とが相対的に回転されるとともに、冷却時に焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０とが相対的に回転されたが、これに限定されず、加熱時に焼嵌めホルダ１２と加熱装置３０とが相対的に回転される一方で、冷却時に焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０とが相対的に静止されてもよいし、あるいは、冷却時に焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０とが相対的に回転される一方で、加熱時に焼嵌めホルダ１２と加熱装置３０とが相対的に静止されてもよい。加熱時に焼嵌めホルダ１２と加熱装置３０とが相対的に回転されるとともに、冷却時に焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０とが相対的に回転される方が、焼嵌めホルダ１２の熱膨張及び熱収縮のどちらも回転方向に関して均等に行われるため、工具１３の振れ精度が一層効果的に向上され得て、好ましい。
【００６６】
また、本実施の形態では、焼嵌めホルダ１２と加熱装置３０とが相対的に回転される際に、加熱装置３０が静止された状態で、回転主軸１１に本来備えられている回転機能により焼嵌めホルダ１２が回転されたが、これに限定されず、焼嵌めホルダ１２が静止された状態で、不図示の回転駆動装置を用いて加熱装置３０が回転されてもよいし、あるいは、焼嵌めホルダ１２と加熱装置３０とがそれぞれ、互いに異なる回転速度で回転されてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態では、焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０とが相対的に回転される際に、冷却装置４０が静止された状態で、回転主軸１１に本来備えられている回転機能により焼嵌めホルダ１２が回転されたが、これに限定されず、焼嵌めホルダ１２が静止された状態で、不図示の回転駆動装置を用いて冷却装置４０が回転されてもよいし、あるいは、焼嵌めホルダ１２と冷却装置４０とがそれぞれ、互いに異なる回転速度で回転されてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０    マシニングセンタ
１１    回転主軸
１２    焼嵌めホルダ
１３    工具
１６    ハウジング
１７    制御盤
１８    テーブル
１９    工具マガジン
２０    工具受け渡し装置
２１ａ  第１ハンド
２１ｂ  第２ハンド
２２ａ  一対の可動部材
２２ｂ  一対の可動部材
２３    ハンド支持部
２４    第２回転駆動機構
２５    昇降機構
２６    回転出力部
２９    接続部材
３０    加熱装置
３１    加熱部（誘導加熱コイル）
３２    当接部
３３    支持部材（エアシリンダ）
３４    アーム部材
３４ａ、３４ｂ  一対の細長部材
３５ａ  第１シャフト
３５ｂ  第２シャフト
３６    シャフト
３７    ブシュ
３８    回転駆動機構
３９    フランジ部材
４０    冷却装置
４１    支持フレーム
４２    冷却通路
４３    冷却ノズル（エアノズル）
４４    貫通孔
【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１】
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【図２】
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