(57)【要約】【課題】軽量化を図って重切削が可能な工具アタッチメント、及び、工作機械システムを提供する。【解決手段】第一軸線Ｏ１回りに回転駆動される駆動軸１２０を有する工作機械に固定される工具アタッチメント１であって、工作機械に固定される本体部２と、本体部２に対して第一軸線Ｏ１回りに相対回転可能に設けられた上部躯体５と、上部躯体５内に上部躯体５と第一軸線Ｏ１回りに相対回転可能に配されて駆動軸１２０によって第一軸線Ｏ１回りに回転駆動される上部回転軸７と、上部躯体５に対して第一軸線Ｏ１に交差する第二軸線Ｏ２回りに相対回転可能に設けられた下部躯体９と、上部躯体５及び下部躯体９に対して第二軸線Ｏ２回りに相対回転可能に配されて上部回転軸７に連動して回転する伝達部１２と、下部躯体９内に第二軸線Ｏ２に交差する第三軸線Ｏ３回りに相対回転可能に配されて伝達部１２と連動して回転し、工具Ｔを把持する下部回転軸１１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】
第一軸線回りに回転駆動される駆動軸を有する工作機械に固定される本体部と、
前記本体部に対して、前記第一軸線回りに相対回転可能に設けられた第一躯体と、
前記第一躯体を前記本体部に対して、前記第一軸線回りに回転駆動させる第一駆動部と、
前記第一躯体内に、該第一躯体と前記第一軸線回りに相対回転可能に配置されて、前記駆動軸によって前記第一軸線回りに回転駆動される第一回転軸と、
前記第一躯体に対して、前記第一軸線に交差する第二軸線回りに相対回転可能に設けられた第二躯体と、
前記第二躯体を前記第一躯体に対して、前記第二軸線回りに回転駆動させる第二駆動部と、
前記第一躯体及び前記第二躯体に対して、前記第二軸線回りに相対回転可能に配置され、前記第一回転軸に連動して回転する伝達部と、
前記第二躯体内に前記第二軸線に交差する第三軸線回りに相対回転可能に配置されて、前記伝達部と連動して回転するとともに工具を把持可能な第二回転軸と、
を備えることを特徴とする工具アタッチメント。
【請求項２】
前記第一駆動部は、前記本体部と前記第一躯体との間に介在された第一のダイレクトドライブモータを有し、
前記第二駆動部は、前記第一躯体と前記第二躯体との間に介在された第二のダイレクトドライブモータを有していることを特徴とする請求項１に記載の工具アタッチメント。
【請求項３】
前記第一駆動部及び前記第二駆動部をＮＣ制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の工具アタッチメント。
【請求項４】
前記第一駆動部は、前記本体部及び前記第一躯体のうちの一方に取り付けられた第一のモータと、前記第一のモータの軸に取り付けられた第一の歯車と、前記本体部及び前記第一躯体のうちの他方に設けられて前記第一の歯車に噛合し、前記第一のモータの軸の回転にともなって前記他方とともに前記一方に対して前記第一軸線回りに相対回転する第二の歯車と、を有し、
前記第二駆動部は、前記第一躯体及び前記第二躯体のうちの一方に取り付けられた第二のモータと、前記第二のモータの軸に取り付けられた第三の歯車と、前記第一躯体及び前記第二躯体のうちの他方に設けられて前記第三の歯車に噛合し、前記第二のモータの軸の回転にともなって前記他方とともに前記一方に対して前記第二軸線回りに相対回転する第四の歯車と、を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の工具アタッチメント。
【請求項５】
前記第一駆動部における前記第一の歯車、及び、前記第二駆動部における前記第三の歯車はウォームギヤであり、
前記第一駆動部における前記第二の歯車、及び、前記第二駆動部における前記第四の歯車はウォームホイールであることを特徴とする請求項４に記載の工具アタッチメント。
【請求項６】
前記伝達部は、該伝達部と一体で前記第二軸線回りに回転可能に設けられた第一の傘歯車及び第二の傘歯車を有し、
前記第一回転軸は、前記第一軸線回りに該第一回転軸と一体で回転可能に設けられて前記第一の傘歯車に噛合し、前記第一回転軸の回転にともなって前記伝達部を回転させる第三の傘歯車を有し、
前記第二回転軸は、前記第二軸線回りに該第二回転軸と一体で回転可能に設けられて前記第二の傘歯車に噛合し、前記伝達部の回転にともなって前記第三軸線回りに回転する第四の傘歯車を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の工具アタッチメント。
【請求項７】
前記伝達部は、前記第一躯体及び前記第二躯体のうちの少なくとも一方に支持されており、この支持された部分に、前記少なくとも一方に対する相対位置のズレを吸収可能な位置ズレ吸収部を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の工具アタッチメント。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の工具アタッチメントと、
前記工具アタッチメントの第二回転軸に把持された工具と、
前記工具アタッチメント及び前記工具を固定する工作機械と、
を備えることを特徴とする工作機械システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に用いられる工具アタッチメント、及びこれを備えた工作機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被加工物に対して加工を施す工作機械では、加工用の切削工具（フライスやエンドミル等）と工作機械本体との間に着脱可能に取り付けられて、切削工具を回転させたり被加工物の形状に合わせて向きを変更したりできる構造を有するアタッチメントが知られている。
【０００３】
このような工作機械のアタッチメントは、例えば特許文献１に記載されている。このアタッチメント（スピンドルヘッド）では、先端に取り付けられたツールスピンドルを、二つのダイレクトドライブモータを用いて二つの軸回りに回転動作可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５２０９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された従来のアタッチメントでは、工具を回転させるためのモータ等の駆動源はツールスピンドルに内蔵されていることが一般的である。このため、重量の問題から工具を回転させる駆動源として大トルクを出力可能な大型のモータを用いることは難しい。よって、従来のアッタッチメントを用いて重切削を行うことは困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、軽量化を図って重切削が可能な工具アタッチメント、及び、工作機械システム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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る工具アタッチメントは、第一軸線回りに回転駆動される駆動軸を有する工作機械に固定される本体部と、前記本体部に対して、前記第一軸線回りに相対回転可能に設けられた第一躯体と、前記第一躯体を前記本体部に対して、前記第一軸線回りに回転駆動させる第一駆動部と、前記第一躯体内に、該第一躯体と前記第一軸線回りに相対回転可能に配置されて、前記駆動軸によって前記第一軸線回りに回転駆動される第一回転軸と、前記第一躯体に対して、前記第一軸線に交差する第二軸線回りに相対回転可能に設けられた第二躯体と、前記第二躯体を前記第一躯体に対して、前記第二軸線回りに回転駆動させる第二駆動部と、前記第一躯体及び前記第二躯体に対して、前記第二軸線回りに相対回転可能に配置され、前記第一回転軸に連動して回転する伝達部と、前記第二躯体内に前記第二軸線に交差する第三軸線回りに相対回転可能に配置されて、前記伝達部と連動して回転するとともに工具を把持可能な第二回転軸と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような工具アタッチメントによれば、第一躯体を第一軸線回りに回転させ、第二躯体を第二軸線回りに回転させることで、第二躯体内の第二回転軸、及び工具を、これら第一軸線及び第二軸線の交差する二つの軸回りに回転させることが可能となる。従って、工作機械に工具アタッチメントを固定することで、加工軸を増大させて、より複雑な加工が可能となる。さらに、このように第二回転軸及び工具の二つの軸回りの回転動作を可能としつつ、伝達部を設けたことで工作機械の駆動軸の第一軸線回りの回転駆動力を第二軸線回りの伝達部の回転駆動力に変換した後、第三軸線回りの回転駆動力として第二回転軸に伝達することができる。従って、把持した工具を第三軸線回りに回転させる第二回転軸の回転駆動力を、工作機械の駆動軸の回転駆動力から得ることができる。この結果、第二回転軸を第三軸線回りに回転させる回転駆動源を、第二回転軸に別途設ける必要がなくなる。
【０００９】
また、前記第一駆動部は、前記本体部と前記第一躯体との間に介在された第一のダイレクトドライブモータを有し、前記第二駆動部は、前記第一躯体と前記第二躯体との間に介在された第二のダイレクトドライブモータを有していてもよい。
【００１０】
このようにダイレクトドライブモータによって第一躯体及び第二躯体を回転させることで、手動で第二回転軸に把持された工具の角度、位置を割り出しする場合に比べてより細やかな割り出しが可能となり、加工精度を向上できる。また、ギヤボックス等の別途の伝達機構を用いる必要がないため構造をシンプルにでき、メンテナンス性の向上やメンテナンスの頻度の低減が可能となる。
【００１１】
さらに、本発明に係る工具アタッチメントは、前記第一駆動部及び前記第二駆動部をＮＣ制御する制御部をさらに備えていてもよい。
【００１２】
工具アタッチメントがこのような制御部を備えることによって、第二回転軸に把持された工具の角度、位置を高精度に自動で割り出すことが可能となる。
【００１３】
また、前記第一駆動部は、前記本体部及び前記第一躯体のうちの一方に取り付けられた第一のモータと、前記第一のモータの軸に取り付けられた第一の歯車と、前記本体部及び前記第一躯体のうちの他方に設けられて前記第一の歯車に噛合し、前記第一のモータの軸の回転にともなって前記他方とともに前記一方に対して前記第一軸線回りに相対回転する第二の歯車と、を有し、前記第二駆動部は、前記第一躯体及び前記第二躯体のうちの一方に取り付けられた第二のモータと、前記第二のモータの軸に取り付けられた第三の歯車と、前記第一躯体及び前記第二躯体のうちの他方に設けられて前記第三の歯車に噛合し、前記第二のモータの軸の回転にともなって前記他方とともに前記一方に対して前記第二軸線回りに相対回転する第四の歯車と、を有していてもよい。
【００１４】
工具アタッチメントがこのような第一駆動部、第二駆動部を備えることで、各モータの回転駆動力が各歯車を介して第一躯体、第二躯体に伝達される。このため、設置スペースに応じて各モータの設置位置を選択し易くなり、設計の自由度が高まる。
【００１５】
さらに、前記第一駆動部における前記第一の歯車、及び、前記第二駆動部における前記第三の歯車はウォームギヤであり、前記第一駆動部における前記第二の歯車、及び、前記第二駆動部における前記第四の歯車はウォームホイールであってもよい。
【００１６】
このように各歯車を、ウォームギヤとウォームホイールとによって構成することで、ウォームホイール側からウォームギヤを回転させることができないといった、いわゆるセルフロックによって、別途のロック機構を設けなくとも所定の角度、位置で第一躯体、第二躯体を固定できる。よって、工具アタッチメントの構造を簡略化することが可能となる。
【００１７】
また、前記伝達部は、該伝達部と一体で前記第二軸線回りに回転可能に設けられた第一の傘歯車及び第二の傘歯車を有し、前記第一回転軸は、前記第一軸線回りに該第一回転軸と一体で回転可能に設けられて前記第一の傘歯車に噛合し、前記第一回転軸の回転にともなって前記伝達部を回転させる第三の傘歯車を有し、前記第二回転軸は、前記第二軸線回りに該第二回転軸と一体で回転可能に設けられて前記第二の傘歯車に噛合し、前記伝達部の回転にともなって前記第三軸線回りに回転する第四の傘歯車を有していてもよい。
【００１８】
工具アタッチメントが、このように第一の傘歯車と第二の傘歯車、第三の傘歯車と第四の歯車との噛合による回転駆動力の伝達機構を備えることで、第一軸線と第二軸線とが、また、第二軸線と第三軸線とがどのような角度をなして交差していても、容易に第一軸線回りと第二軸線回りとの間での回転駆動力の伝達、第二軸線と第三軸線との間での回転駆動力の伝達が可能となる。従って、工具を把持してこの工具を第三軸線回りに回転させる第二回転軸の回転駆動力を工作機械における駆動軸の回転駆動力から得ることができる。
【００１９】
さらに、前記伝達部は、前記第一躯体及び前記第二躯体のうちの少なくとも一方に支持されており、この支持された部分に、前記少なくとも一方に対する相対位置のズレを吸収可能な位置ズレ吸収部を有していてもよい。
【００２０】
このような位置ズレ吸収部によって、第一躯体と第二躯体とを別体で製作して結合させる場合の製作寸法誤差や、これら第一躯体と第二躯体とに運転時に生じるひずみ等の影響を吸収できる。従って、第一回転軸からの回転駆動力を伝達部によって第二回転軸に十分に伝達することが可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る工作機械システムは上記の工具アタッチメントと、前記工具アタッチメントの第二回転軸に把持された工具と、前記工具アタッチメント及び前記工具を固定した工作機械と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
このような工作機械システムによれば、工作機械に工具アタッチメントを固定することで、加工軸を増大させてより複雑な加工が可能となる。さらに、第二回転軸及び工具の二つの軸回りの回転動作を可能としつつ、把持した工具を第三軸線回りに回転させる第二回転軸の回転駆動力を、工作機械の駆動軸の回転駆動力から得ることができ、第二回転軸を第三軸線回りに回転させる回転駆動源を、第二回転軸に別途設ける必要がなくなる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の工具アタッチメント、及び、工作機械システムによれば、第二回転軸を第三軸線回りに回転させる回転駆動源を省略でき、軽量化を図って重切削を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施形態に係る工具アタッチメントを固定した工作機械システムの全体斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る工具アタッチメントの縦断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る工具アタッチメントの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態に係る工具アタッチメント１について説明する。
まず、工具アタッチメント１の説明の前に、この工具アタッチメント１を固定して被加工物Ｋの加工を行う工作機械システム１００について説明する。
【００２６】
図１に示すように、工作機械システム１００は、門形工作機械１０１（以下、単に工作機械１０１とする）と、工作機械１０１に固定された工具アッタチメント１と、工具アッタチメント１に把持された工具Ｔとを備えている。
【００２７】
工作機械１０１は、平坦な基面１０２に支持された一対のコラム１０３と、基面１０２上で一対のコラム１０３に挟まれるように設けられたベッド１０４と、ベッド１０４の上面に取り付けられたテーブル１０５とを備えている。
さらに、この工作機械１０１は、テーブル１０５の上方で、一対のコラム１０３間にわたって設けられたクロスレール１０８と、クロスレール１０８に取り付けられたサドル１１２とを備えている。
【００２８】
一対のコラム１０３は、平坦な基面１０２に支持されて、水平方向（以下、Ｘ方向とする）に互いに間隔をあけてそれぞれ立設されている。また、これら一対のコラム１０３は中空な略四角柱状に形成されている。一対のコラム１０３各々の前面１０６には、上下方向（以下、Ｚ方向とする）に延びるガイド部材１０７が設けられている。このガイド部材１０７は、クロスレール１０８を支持している。
【００２９】
ベッド１０４は、一対のコラム１０３同士の間隔と略同一の幅寸法を有するとともに、コラム１０３の配列方向であるＸ方向に直交する前後方向（以下、Ｙ方向とする）に向かって延びるようにして、コラム１０３の間で基面１０２上に載置されている。
【００３０】
テーブル１０５は、ベッド１０４の上面に、Ｙ方向に摺動可能に取り付けられており、このテーブル１０５上には、被加工物Ｋが載置される。
【００３１】
クロスレール１０８は、Ｘ方向の両端部１１４の後面１１７に被ガイド部（不図示）が設けられている。この被ガイド部が一対のコラム１０３のガイド部材１０７によって案内され、図示しないサーボモータ等の駆動源によってクロスレール１０８がＺ方向の上下に昇降可能となっている。
【００３２】
また、クロスレール１０８の前面１１０側には、Ｘ方向に延びてサドル１１２を支持するガイド部材１１１が設けられている。
【００３３】
サドル１１２は、クロスレール１０８のガイド部材１１１によって案内され、図示しないサーボモータなどの駆動力によってＸ方向にスライド可能となっている。このサドル１１２は、Ｚ方向に延びる第一軸線Ｏ１回りに回駆動転される駆動軸１２０(図２参照)を有している。このサドル１１２に、工具Ｔを把持した工具アタッチメント１が固定される。
【００３４】
このようにして工作機械１０１は、クロスレール１０８のＺ方向上下への昇降、サドル１１２のＸ方向左右への移動、テーブル１０５のＹ方向前後への移動によって、工具Ｔが被加工物Ｋに対してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向へと相対移動可能となっている。
【００３５】
次に、工具アタッチメント１について説明する。
図２に示すように、工具アタッチメント１は、工作機械１０１のサドル１１２に固定される本体部２と、本体部２に設けられた上部躯体５（第一躯体）と、上部躯体５を本体部２に対して回転駆動させる上部駆動部６（第一駆動部）と、上部躯体５内に配置された上部回転軸７（第一回転軸）とを備えている。
【００３６】
また、この工具アタッチメント１は、上部躯体５に設けられた下部躯体９（第二躯体）と、下部躯体９を上部躯体５に対して回転駆動させる下部駆動部１０（第二駆動部）と、下部躯体９内に配置された下部回転軸１１（第二回転軸）とを備えている。
【００３７】
さらに、工具アタッチメント１は、上部回転軸７と下部回転軸１１との間に配置された伝達部１２と、上部駆動部６及び下部駆動部１０をＮＣ制御する制御部１３を備えている。
【００３８】
本体部２は、サドル１１２に固定されるとともに、第一軸線Ｏ１を中心とした筒状をなしている。
【００３９】
上部躯体５は、本体部２の内側に配されて、第一軸線Ｏ１の方向に延びる第一軸線Ｏ１を中心とした筒状をなす上部筒状部２１と、上部筒状部２１のＺ方向の下端位置に一体に設けられて上部筒状部２１から屈曲する筒状をなす下部筒状部２２とを有している。
【００４０】
上部筒状部２１は本体部２の内面との間に設けられた軸受１５を有している。この軸受１５によって、上部躯体５は本体部２に対して第一軸線Ｏ１回りに相対回転可能となっている。
【００４１】
下部筒状部２２は、ＸＺ平面上に位置して第一軸線Ｏ１に交差する第二軸線Ｏ２に沿うように、上部筒状部２１から屈曲して延びている。またこの下部筒状部２２には、内面から第二軸線Ｏ２に向かって突出する支持部５ａが形成されている。この支持部５ａが伝達部１２を支持している。
【００４２】
上部駆動部６は、本体部２と上部躯体５における上部筒状部２１との間に介在された第一のダイレクトドライブモータ２５と、本体部２と上部躯体５とを相対回転不能となるようにロックする第一のロック機構２６とを有している。
【００４３】
第一のダイレクトドライブモータ２５は、上部筒状部２１の外面と本体部２の内面とに挟まれるようにして設けられており、本体部２に対して上部躯体５を任意の位置へ回転駆動させる。本実施形態では、この第一のダイレクトドライブモータ２５は軸受１５よりもＺ方向の下方に設けられている。
【００４４】
第一のロック機構２６は、第一のダイレクトドライブモータ２５によって本体部２に対して上部躯体５が任意の位置へ回転駆動された後に、これら本体部２と上部躯体５との間の相対位置を固定する。
【００４５】
上部回転軸７は、上部躯体５における上部筒状部２１及び下部筒状部２２の間にわたって上部躯体５の内側に収容され、第一軸線Ｏ１に沿って延びる軸状の部材である。またこの上部回転軸７は、上部筒状部２１の内面との間に設けられた軸受１６を有している。この軸受１６によって、上部回転軸７は、上部躯体５に対して第一軸線Ｏ１回りに相対回転可能となっている。さらに、この上部回転軸７は、上部筒状部２１をＺ方向の上部で貫通して延びるととともに、工作機械１０１における駆動軸１２０に連結されて駆動軸１２０とともに第一軸線Ｏ１回りに回転する。なお、本実施形態では、Ｚ方向に離間して二つの軸受１６が設けられている。
【００４６】
また上部回転軸７は、Ｚ方向の下端部における外周面に一体に設けられて、第一軸線Ｏ１回りに回転する傘歯車４３（第三の傘歯車）を有している。
【００４７】
下部躯体９は、上部躯体５における下部筒状部２２に取り付けられて、第二軸線Ｏ２の方向に延びる第二軸線Ｏ２を中心とした筒状をなす第一筒状部３１と、第一筒状部３１のＸ方向の端部位置から屈曲するように一体に設けられた第二筒状部３２とを有している。
【００４８】
第一筒状部３１は、上部躯体５における下部筒状部２２の下端を外側から覆うように設けられているとともに、下部筒状部２２の外面との間に設けられた軸受１７を有している。この軸受１７によって、下部躯体９は上部躯体５に対して第二軸線Ｏ２回りに相対回転可能となっている。またこの第一筒状部３１には、内面から第二軸線Ｏ２に向かって突出する支持部９ａが形成されており、伝達部１２を支持している。
【００４９】
第二筒状部３２は、第二軸線Ｏ２に交差する第三軸線Ｏ３に沿って延びる筒状をなし、第一筒状部３１の上部躯体５から離間する側に設けられている。本実施形態では、下部駆動部１０を動作させない初期の状態で、第三軸線Ｏ３は第一軸線Ｏ１と平行となっており、第二筒状部３２の内側には、Ｚ方向に延びる筒状空間が形成されている。そしてこの筒状空間が、第一筒状部３１の内側の筒状空間に連通して一体となった空間Ｓが下部躯体９の内側に画成されている。
【００５０】
下部駆動部１０は、上部躯体５における下部筒状部２２と下部躯体９における第一筒状部３１との間に介在された第二のダイレクトドライブモータ３５と、上部躯体５と下部躯体９とを相対回転不能となるようにロックする第二のロック機構３６とを有している。
【００５１】
第二のダイレクトドライブモータ３５は、第一のダイレクトドライブモータ２５と同様に、第一筒状部３１の内面と下部筒状部２２の外面とに挟まれるようにして設けられており、上部躯体５に対して下部躯体９を任意の位置へ相対回転させる。本実施形態では、この第二のダイレクトドライブモータ３５は軸受１７よりもＺ方向の上方に設けられている。
【００５２】
第二のロック機構３６は、第一のロック機構２６と同様の機構であり、第二のダイレクトドライブモータ３５によって上部躯体５に対して下部躯体９が任意の位置へ回転駆動された後に、これら上部躯体５と下部躯体９との間の相対位置を固定する。
【００５３】
下部回転軸１１は、下部躯体９における空間Ｓのうち、第二筒状部３２の内側に収容されて、第三軸線Ｏ３に沿って延びる軸状の部材である。またこの下部回転軸１１は、第二筒状部３２の内面との間に設けられた軸受１８を有している。この軸受１８によって、下部回転軸１１は、下部躯体９に対して第三軸線Ｏ３回りに相対回転可能となっている。なお、本実施形態では、二つずつで一セットになった軸受１８が、下部回転軸１１の延在方向に離間して二セットが設けられている。
【００５４】
さらに、この下部回転軸１１は、第二筒状部３２をＺ方向下部で貫通して延びるととともに工具Ｔを把持しており、工具Ｔを第三軸線Ｏ３回りに回転させる。
【００５５】
また下部回転軸１１は、Ｚ方向の中途位置における外周面に一体に設けられて、第三軸線Ｏ３回りに回転する傘歯車４４（第四の傘歯車）を有している。
【００５６】
伝達部１２は、第二軸線Ｏ２に沿って延びる第二軸線Ｏ２を中心とした棒状をなしており、上部躯体５の支持部５ａと下部躯体９の支持部９ａとによって、第二軸線Ｏ２回りに回転可能に支持されている。そして、伝達部１２は、支持部５ａ、９ａによって支持された部分に、これら支持部５ａ、９ａとの間での相対位置のズレを吸収可能な位置ズレ吸収部１２ａを有している。
【００５７】
位置ズレ吸収部１２ａは、例えば、伝達部１２と支持部５ａ、９ａとの間に設けられた自動調心コロ軸受やゴム材料等の弾性部材である。
【００５８】
また、伝達部１２は、上部躯体５側で外周面に一体に設けられた傘歯車４１（第一の傘歯車）と、下部躯体９側で外周面に一体に設けられた傘歯車４２（第二の傘歯車）とを有している。
【００５９】
上部躯体５側の傘歯車４１は、上部回転軸７に設けられた傘歯車４３と噛合している。これにより、上部回転軸７の回転にともなって第二軸線Ｏ２回りに伝達部１２が回転させられる。
【００６０】
下部躯体９側の傘歯車４２は、下部回転軸１１に設けられた傘歯車４４と噛合している。これにより、第二軸線Ｏ２回りの伝達部１２の回転にともなって、第三軸線Ｏ３回りに下部回転軸１１が回転させられる。
【００６１】
制御部１３は、第一のダイレクトドライブモータ２５と第二のダイレクトドライブモータ３５に対してＮＣ制御を行い、下部回転軸１１に把持された工具Ｔの角度、位置の割り出しを行う。
なお、この制御部１３は、工作機械１０１のサドル１１２のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置についても割り出し可能となっている。
【００６２】
このような工具アタッチメント１によると、第一のダイレクトドライブモータ２５によって上部躯体５を本体部２に対して第一軸線Ｏ１回りに回転させ、さらに、第二のダイレクトドライブモータ３５によって下部躯体９を上部躯体５に対して第二軸線Ｏ２回りに回転させる。
【００６３】
これにより、下部躯体９内の下部回転軸１１が、第一軸線Ｏ１及び第二軸線Ｏ２回りに、すなわち交差する二つの軸回りに回転させることができる。また、第一のロック機構２６及び第二のロック機構３６によって、回転させられた後の上部躯体５及び下部躯体９をその角度、位置で固定できる。即ち、下部回転軸１１に把持された工具Ｔについて所定の角度、位置に割り出した後に工具Ｔをその角度、位置で固定できる。
従って、工作機械１０１に工具アタッチメント１を適用することで、加工軸を増大させて、より複雑な加工が可能となる。
【００６４】
さらに、伝達部１２によって、工作機械１０１の駆動軸１２０の第一軸線Ｏ１回りの回転駆動力を第二軸線Ｏ２回りの回転に変換した後に、第三軸線Ｏ３回りの回転駆動力として下部回転軸１１に伝達することができる。
【００６５】
本実施形態では、上部躯体５及び下部躯体９と伝達部１２との間で、傘歯車４３と傘歯車４１、傘歯車４４と傘歯車４２との噛合による回転駆動力の伝達機構を備えて、交差する二つの軸間で回転駆動力を伝達している。従って、第一軸線Ｏ１と第二軸線Ｏ２と、及び、第二軸線Ｏ２と第三軸線Ｏ３とがどのような角度をなして交差していても、容易に第一軸線Ｏ１回りと第二軸線Ｏ２回りとの間での回転駆動力の伝達、第二軸線Ｏ２と第三軸線Ｏ３との間での回転駆動力の伝達が可能となる。
【００６６】
従って、把持した工具Ｔを第三軸線Ｏ３回りに回転させる下部回転軸１１の回転駆動力を、工作機械１０１における駆動軸１２０の回転駆動力から得ることができる。よって、下部回転軸１１を第三軸線Ｏ３回りに回転させる回転駆動源を、下部回転軸１１に別途設ける必要がなくなる。
【００６７】
また、制御部１３によって下部回転軸１１の角度、位置を割り出すことで、工具Ｔの加工位置を高精度に自動で割り出すことが可能となる。
【００６８】
さらに、伝達部１２での位置ズレ吸収部１２ａによって、上部躯体５と下部躯体９とを別体で製作して結合させる場合の製作寸法誤差や、これら上部躯体５と下部躯体９とに運転時に生じるひずみ等の影響を吸収できる。従って、上部回転軸７からの回転駆動力を伝達部１２によって下部回転軸１１に十分に伝達することが可能となる。
【００６９】
本実施形態の工具アタッチメント１によると、工作機械１０１おける駆動軸１２０の回転駆動力を用いることで、下部回転軸１１を第三軸線Ｏ３回りに回転させるための別途の回転駆動源を省略でき、軽量化を図って重切削を行うことが可能となる。
【００７０】
〔第二実施形態〕
次に、図３を参照して、本発明の第二実施形態に係る工具アタッチメント１Ａについて説明する。
本実施形態の工具アタッチメント１Ａは、上部駆動部６Ａ及び下部駆動部１０Ａが第一実施形態とは異なっている。
【００７１】
上部駆動部６Ａは、本体部２に取り付けられた第一のモータ５１と、第一のモータ５１の軸に取り付けられたウォームギヤ５２（第一の歯車）と、上部躯体５における上部筒状部２１に設けられたウォームホイール５３（第二の歯車）とを有している。
【００７２】
ウォームギヤ５２は、第一のモータ５１の動力によって回転する。
ウォームホイール５３は、上部筒状部２１の外面に一体に設けられてウォームギヤ５２に噛合し、第一のモータ５１の軸の回転、即ち、ウォームギヤ５２の回転にともなって上部躯体５とともに本体部２に対して第一軸線Ｏ１回りに相対回転する。
【００７３】
下部駆動部１０Ａは、上部筒状部２１に取り付けられた第二のモータ６１と、第二のモータ６１の軸に取り付けられたウォームギヤ６２（第三の歯車）と、下部躯体９における第一筒状部３１に設けられたウォームホイール６３（第四の歯車）とを有している。
【００７４】
ウォームギヤ６２は、第二のモータ６１の動力によって回転する。
ウォームホイール６３は、第一筒状部３１の外面に一体に設けられてウォームギヤ６２に噛合し、第二のモータ６１の軸の回転、即ち、ウォームギヤ６２の回転にともなって下部躯体９とともに上部躯体５に対して第二軸線Ｏ２回りに相対回転する。
【００７５】
本実施形態の工具アタッチメント１Ａによると、第一のモータ５１の回転駆動力を、ウォームギヤ５２とウォームホイール５３とを介して上部躯体５に伝達する。同様に、第二のモータ６１の回転駆動力を、ウォームギヤ６２とウォームホイール６３とを介して下部躯体９に伝達する。このため、設置スペースに応じて、第一のモータ５１、第二のモータ６１の設置位置を選択し易くなり、設計の自由度が高まる。
【００７６】
さらに、ウォームギヤ５２、６２とウォームホイール５３、６３とを用いることで、ウォームホイール５３、６３側からウォームギヤ５２、６２を回転させることができないといった、いわゆるセルフロックによって、別途のロック機構を設けなくとも所定の角度、位置で上部躯体５、下部躯体９を固定できる。よって、工具アタッチメント１Ａの構造を簡略化することが可能となる。
【００７７】
なお、上述の実施形態の場合とは逆に、第一のモータ５１が上部躯体５に取り付けられ、ウォームホイール５３が本体部２に一体に設けられていてもよい。同様に、第二のモータ６１が下部躯体９に取り付けられ、ウォームホイール６３が上部躯体５に一体に設けられていてもよい。
【００７８】
また、ウォームギヤ５２、６２とウォームホイール５３、６３とを用いず、平歯車の組み合せや、ベルト駆動等の他の伝達機構を用いてもよい。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
上述の実施形態では、上部駆動部６（６Ａ）及び下部駆動部１０（１０Ａ）に対して、ＮＣ制御を行って、工具Ｔの角度、位置の自動割り出しを行うようにしているが、例えば、手動で割り出しを行ってもよい。即ち、上部駆動部６（６Ａ）及び下部駆動部１０（１０Ａ）として、手動ハンドル及び歯車等の伝達機構を有するものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１、１Ａ…工具アタッチメント  ２…本体部  ５…上部躯体（第一躯体）  ５ａ…支持部  ６、６Ａ…上部駆動部（第一駆動部）  ７…上部回転軸（第一回転軸）  ９…下部躯体（第二躯体）  ９ａ…支持部  １０、１０Ａ…下部駆動部（第二駆動部）  １１…下部回転軸（第二回転軸）  １２…伝達部  １２ａ…位置ズレ吸収部  １３…制御部  １５、１６、１７、１８…軸受  ２１…上部筒状部  ２２…下部筒状部  ２５…第一のダイレクトドライブモータ  ２６…第一のロック機構  ３１…第一筒状部  ３２…第二筒状部  ３５…第二のダイレクトドライブモータ  ３６…第二のロック機構  ４１…傘歯車（第一の傘歯車）  ４２…傘歯車（第二の傘歯車）  ４３…傘歯車（第三の傘歯車）  ４４…傘歯車（第四の傘歯車）  ５１…第一のモータ  ５２…ウォームギヤ（第一の歯車）  ５３…ウォームホイール（第二の歯車）  ６１…第二のモータ  ６２…ウォームギヤ（第三の歯車）  ６３…ウォームホイール（第四の歯車）  １００…工作機械システム  １０１…（門形）工作機械  １０２…基面  １０３…コラム  １０４…ベッド  １０５…テーブル  １０６…前面  １０７…ガイド部材  １０８…クロスレール  １１０…前面  １１１…ガイド部材  １１２…サドル  １１４…両端部  １１７…後面  １２０…駆動軸  Ｋ…被加工物  Ｔ…工具  Ｏ１…第一軸線  Ｏ２…第二軸線  Ｏ３…第三軸線  Ｓ…空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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