(57)【要約】【課題】切削液が工具交換アームに付着しても、滑らかな工具交換動作を確保できる工具交換装置を提供する。【解決手段】工具交換装置１は、工具交換アーム５を備えている。この工具交換アーム５は、工具交換アーム５を旋回させる中空の旋回軸３０と、該旋回軸３０の下端に連結されたアーム本体とから構成される。そして、旋回軸３０の内側にグリス供給流路３１を設け、そのグリス供給流路３１にグリスを通すことで、工具交換アーム５の内部に設けられたフィンガ対８０，８０を開閉する開閉機構等にグリスを供給できる。よって、切削液がアーム本体に付着しても、滑らかな工具交換動作を確保できる。さらに、旋回軸３０の上端部とグリスが供給されるホース１００との間には回転継ぎ手９０が連結されているので、旋回軸３０の旋回動作によってホース１００が捻れてもつれたりするのを防止できる。【選択図】図１
2008132555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延設された旋回軸と、当該旋回軸の下端に直交して連結され、前記旋回軸の軸線周りに旋回する旋回アームと、当該旋回アームの両端に設けられ、工具を把持するための一対の把持部とを備え、当該一対の把持部によって、待機位置にある工具と、工作機械の主軸に装着された工具とをそれぞれ把持し、前記旋回アームの旋回によって、前記待機位置にある工具と、前記主軸に装着された工具とを互いに交換する工具交換装置であって、
前記旋回軸には軸線に沿って貫通する流路が形成され、
前記旋回軸の上端には、前記流路に流体を供給するための流体供給管が接続されていることを特徴とする工具交換装置。
【請求項２】
前記旋回軸の前記上端には回転継ぎ手が接続され、当該回転継ぎ手に前記流体供給管が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の工具交換装置。
【請求項３】
前記流体はグリスであることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の工具交換装置に関し、詳細には、工作機械の主軸に装着された工具と、待機位置にある他の工具とを交換する工具交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工作機械の主軸に装着された工具と、工具マガジンに収納され、待機位置にある工具とを把持して交換することができる工具交換装置が知られている。例えば、上下方向に延設された旋回軸と、該旋回軸の下端に直交して連結され、旋回軸の軸線周りに旋回する工具交換アームとを備え、該工具交換アームの両端に、工具を把持するために開閉する一対のフィンガ（把持部）を備えた工具交換機（工具交換装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この工具交換機では、一対のフィンガによって、待機位置にある工具と、主軸に装着された工具とがそれぞれ把持され、前記工具交換アームの旋回動作によって、待機位置にある工具と、主軸に装着された工具とが互いに交換されるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５１５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のような工具交換機では、フィンガ等の各種機構を滑らかに動作させるために、工具交換アームの内側の各種機構にグリスを給脂している。そして、この工具交換アームにグリスを給脂するのは、工具交換アームの組み付け時のみであって、その後の給脂作業は想定されていないことが多い。しかしながら、最近では、切粉の排出性を向上させるために、浸透性のよいクーラント（切削液）が利用されることが多く、そのようなクーラントは潤滑性がよい反面、グリスを洗い流してしまう性質を有している。そのため、工具交換装置の工具交換アームにクーラントが付着すると、工具交換アームに給脂されたグリスが洗い落とされてしまうため、工具交換アームが滑らかに動作せず、工具交換動作に不具合を誘発する恐れがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、切削液が工具交換アームに付着しても、滑らかな工具交換動作を確保できる工具交換装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の工具交換装置は、上下方向に延設された旋回軸と、当該旋回軸の下端に直交して連結され、前記旋回軸の軸線周りに旋回する旋回アームと、当該旋回アームの両端に設けられ、工具を把持するための一対の把持部とを備え、当該一対の把持部によって、待機位置にある工具と、工作機械の主軸に装着された工具とをそれぞれ把持し、前記旋回アームの旋回によって、前記待機位置にある工具と、前記主軸に装着された工具とを互いに交換する工具交換装置であって、前記旋回軸には軸線に沿って貫通する流路が形成され、前記旋回軸の上端には、前記流路に流体を供給するための流体供給管が接続されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る発明の工具交換装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記旋回軸の前記上端には回転継ぎ手が接続され、当該回転継ぎ手に前記流体供給管が接続されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明の工具交換装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記流体はグリスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明の工具交換装置では、旋回軸を貫通する流路に、流体供給管から供給される流体を流すことができるので、旋回軸の流路を介して旋回アームや把持部に流体を供給することができる。これにより、外部から飛散する切削液が旋回アームの内部や把持部の内部に侵入することを防止できる。また、旋回軸の軸線に沿って貫通する流路に流体を流すので、旋回軸の周りに流体を流すための管が存在しない。これにより、旋回軸及び旋回アームのスムーズな旋回動作を確保できる。
【００１０】
また、請求項２に係る発明の工具交換装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、旋回軸の上端に接続された回転継ぎ手に流体供給管が接続されているので、旋回軸が旋回する際に、流体供給管が旋回軸に引っ張られて捻れることを防止できる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明の工具交換装置では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、旋回アームや把持部にグリスを供給できるので、旋回アーム及び把持部の滑らかな動作を確保することができる。さらに、工作機械から飛散する切削液が旋回アームや把持部に付着しても、旋回軸の流路から供給されるグリスによって、その切削液が旋回アームの内部機構や把持部の内部機構に侵入することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態である工具交換装置１について、図面を参照して説明する。図１は、工具交換装置１の正面図であり、図２は、工具交換アーム５の平面図であり、図３は、工具交換アーム５の右側面図であり、図４は、図２に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図（旋回軸３０を取り付けた状態）であり、図５は、工具交換アーム５からカバー５５を取り外した状態の斜視図であり、図６は、中央底板７０の斜視図である。また、図２の右側を工具交換アーム５の右側とし、左側を工具交換アーム５の左側とする。
【００１３】
なお、本実施形態の図１に示す工具交換装置１は、工作機械の主軸ヘッド３に固定され、工具を把持するフィンガ対８０，８０（図２参照）を両側に有する工具交換アーム５（図２参照）を旋回させることによって、工作機械の主軸（図示外）に装着された工具と、複数の工具を収納する工具マガジンの待機位置にある工具とを交換するものである。そして、本実施形態では、工具交換アーム５を旋回させる中空の旋回軸３０（図１，図４参照）の内側にグリス供給流路３１を設け、そのグリス供給流路３１にグリス（潤滑油）を通すことによって、工具交換アーム５のアーム本体５０の内部に設けられたフィンガ対８０，８０を開閉する開閉機構にグリスを適宜供給できる点に本発明の特徴を備えている。
【００１４】
はじめに、工具交換装置１の構成について概略的に説明する。図１に示すように、工具交換装置１は、工作機械の主軸ヘッド３に固定された装置本体２と、該装置本体２の上部に中空の支持部４を介して固定され、主軸ヘッド３の上部に固定された主軸モータ３ａの側方に起立して配置された駆動モータ７と、装置本体２のハウジング２ａの下部に設けられた孔（図示外）から下方に出退可能に支持され、軸線周りに旋回する旋回軸３０と、該旋回軸３０の下端に直交して連結されるとともに略水平に延設され、工具を把持するフィンガ対８０，８０を両側に有する工具交換アーム５とを主体に構成されている。そして、駆動モータ７の駆動軸（図示外）には、鉛直方向に延びるＡＴＣ駆動軸８の上端が連結され、該ＡＴＣ駆動軸８は、支持部４の内側と、ハウジング２ａの内側とを貫通している。さらに、ハウジング２ａの内側では、ＡＴＣ駆動軸８の側方に鉛直方向に延びる前記旋回軸３０が配置されており、ＡＴＣ駆動軸８の回転が後述するカム機構によって旋回軸３０に伝達されるようになっている。
【００１５】
次に、ＡＴＣ駆動軸８について説明する。図１に示すように、ＡＴＣ駆動軸８の上端部は支持部４の下部に設けられた軸受９によって軸支され、下端部はハウジング２ａの下部に設けられた軸受１０によって軸支されている。こうして、ＡＴＣ駆動軸８は、支持部４及びハウジング２ａの内側において軸線周りに回転可能に軸支されている。さらに、ＡＴＣ駆動軸８の軸方向の中間部位には円筒部材１３が装着されている。この円筒部材１３の外周面の上部には円筒溝カム１３ａが設けられ、下部には円筒溝カム１３ｂが設けられている。そして、円筒溝カム１３ａには、装置本体２に軸支された支持点２１を支点として揺動する揺動レバー２０の係合子２２が係合している。さらに、揺動レバー２０の先端には接触子２３が設けられ、その接触子２３は、旋回軸３０に設けられた後述する円筒部材３７の円周溝３７ａに係合している。
【００１６】
一方、円筒溝カム１３ｂには、図示外の揺動部材が係合している。そして、この揺動部材が円筒溝カム１３ｂに従動して揺動することによって、主軸（図示外）から工具を抜き取る際に、主軸の工具脱着装置（図示外）のドローバ（図示外）に連結された工具リリースピン（図示外）が押し下げられるため、主軸から工具を離脱させることができる。また、ＡＴＣ駆動軸８の軸方向の下部位にはパラレルカム１１が設けられている。このパラレルカム１１は、板カム１１ａ，１１ｂからなる複合カムであり、旋回軸３０に設けられた後述するスプライン副軸３５のフランジ部３５ａの上下に各々設けられた従動ローラ３６，３６に各々当接している。さらに、板カム１１ｂの下面には平面溝カム１２が設けられている。この平面溝カム１２には、旋回軸３０を内挿する後述する外軸ギヤ４０の腕部４１の先端に設けられた係合子４２が係合している。つまり、ＡＴＣ駆動軸８の回転が、平面溝カム１２を介して、外軸ギヤ４０に伝達されるようになっている。
【００１７】
次に、旋回軸３０について説明する。図１に示すように、旋回軸３０は装置本体２のハウジング２ａの内側において鉛直方向に延設され、その上端部は装置本体２の上部に設けられた挿通孔（図示外）を介して上方に突出している。さらに、旋回軸３０の下端部には軸方向に直交して延設されたフランジ３２が設けられ、そのフランジ３２には工具交換アーム５の上部（詳細には、後述する図２に示すカバー５５の突出部５６の開口端）がボルト３３，３３（図４参照）によって固定されている。
【００１８】
また、旋回軸３０の軸方向の下部位には、円筒状のスプライン副軸３５が装着され、そのスプライン副軸３５の外周面には、軸方向に直交する方向に延設されたフランジ部３５ａが設けられている。そして、このフランジ部３５ａの上下面には従動ローラ３６，３６が各々軸支され、これら従動ローラ３６，３６はパラレルカム１１の板カム１１ａ，１１ｂに各々当接している。よって、ＡＴＣ駆動軸８が軸線周りに１回転すると、従動ローラ３６、３６が板カム１１ａ，１１ｂに押され、スプライン副軸３５と共に旋回軸３０が１８０°旋回するようになっている。また、旋回軸３０の軸方向の中間よりもやや上側の部位には円筒部材３７が装着され、その円筒部材３７の外周面には円周溝３７ａが設けられている。この円周溝３７ａには揺動レバー２０の接触子２３が係合している。これにより、ＡＴＣ駆動軸８の回転によって揺動レバー２０が揺動すると、旋回軸３０が上下方向に往復移動するようになっている。
【００１９】
そして、図１に示すように、本実施形態では、旋回軸３０は軸方向に沿って貫通する中空状に形成され、その内側にはグリスを通すためのグリス供給流路３１が設けられている。さらに、その旋回軸３０の上端部には、回転継ぎ手９０の出口９２が連結され、その回転継ぎ手９０の入口９１には、可撓性を有するホース１００が接続されている。この回転継ぎ手９０は、ホース１００が接続された入口９１側の端部に対し、旋回軸３０が連結された出口９２側の端部が自由に回転できるので、旋回軸３０の旋回動作によって、ホース１００が捻れてもつれたりするのを防止できる。さらに、ホース１００は、グリスを供給するためのポンプ（図示外）に接続され、該ポンプには、グリスが貯留されたタンク（図示外）に接続されたホース（図示外）が接続されている。このような構造によって、ポンプを駆動させることによって、グリスがホース１００を介して、旋回軸３０のグリス供給流路３１に流れ込み、旋回軸３０の下端から工具交換アーム５の内側に供給されるようになっている。なお、図１に示すホース１００が本発明の「流体供給管」に相当する。
【００２０】
ところで、図１に示すように、装置本体２のハウジング２ａの下部に設けられた孔の内側には、工具交換アーム５の後述するフィンガ対８０，８０を開閉させるための略円筒状の外軸ギヤ４０が回転可能に支持されている。この外軸ギヤ４０の外周面の上部には、ＡＴＣ駆動軸８側に向かって斜め上方に延びる腕部４１が設けられ、該腕部４１の先端には、ＡＴＣ駆動軸８のパラレルカム１１の板カム１１ｂの下面に設けられた平面溝カム１２に係合する係合子４２が設けられている。これにより、ＡＴＣ駆動軸８の回転に対して係合子４２が従動するので、その係合子４２の従動に伴って外軸ギヤ４０を回転させることができる。さらに、外軸ギヤ４０の下面には、工具交換アーム５の上部から突出する一対の嵌合爪６３，６３（図２，図３参照）が各々嵌合するための一対の凹部（図示外）が設けられている。そして、このような形状からなる外軸ギヤ４０の内側に上記構成からなる旋回軸３０が遊挿されている。これにより、外軸ギヤ４０は旋回軸３０に対して独立して回転することができる。
【００２１】
次に、工具交換アーム５の構造について説明する。図２，図３に示すように、工具交換アーム５は、平面視横長長方形状のアーム本体５０を備えており、そのアーム本体５０の略対角の位置には一対のＵ字状のフィンガ対８０，８０が各々設けられている。アーム本体５０は、各種機構を覆って保護するハウジングを備え、そのハウジングは、図４，図５に示すように、平面視略横長長方形状の底板５１と、該底板５１の上部に覆設された底面のない箱状のカバー５５とから構成されている。そして、図２乃至図４に示すように、カバー５５の上面中央には、上方に突出する円筒状の突出部５６が設けられ、該突出部５６の内側には、旋回軸３０の下端が挿入される円形状の挿通穴５６ａ（図２参照）が設けられている。さらに、その挿通穴５６ａの内側から後述するフィンガ駆動用カム軸６０の一対の嵌合爪６３，６３が上方に各々突出している（図３参照）。また、図２，図４に示すように、カバー５５の上面の対角の位置には２つ１組の透孔（図示外）が各々設けられ、これら透孔には、フィンガ対８０をアーム本体５０に固定するためのボルト４５が挿入され、該ボルト４５にはナット４６が固定されている。なお、図２乃至図４に示すアーム本体５０が本発明の「旋回アーム」に相当し、フィンガ対８０が本発明の「把持部」に相当する。
【００２２】
次に、アーム本体５０の内側の構造について説明する。図４，図５に示すように、底板５１は３枚の金属板から構成され、平面視長方形状の中央底板７０と、該中央底板７０の右側端部に連結された右側底板５２と、中央底板７０の左側端部に連結された左側底板５３とから構成されている。そして、中央底板７０の上面には、円筒状のフィンガ駆動用カム軸６０が起立した状態で支持部材（図示外）によって軸線周りに回転可能に支持されている。このフィンガ駆動用カム軸６０の内側には挿通穴６２が設けられ、該挿通穴６２には旋回軸３０の下端が挿入されるようになっている（図４参照）。
【００２３】
さらに、フィンガ駆動用カム軸６０の外周面の下側には軸方向に直交する方向に延出されたフランジ状のフィンガ駆動用カム６１が設けられている。このフィンガ駆動用カム６１の互いに対称となる２カ所にはＬ字状の切り欠き部６４，６４が各々設けられている。一方、フィンガ駆動用カム軸６０の上側の開口端には、上方に向かって突出する一対の嵌合爪６３，６３が互いに対称となる位置に各々設けられている。これら嵌合爪６３，６３は、アーム本体５０が上方に移動した際に、装置本体２のハウジング２ａの下部に設けられた外軸ギヤ４０の一対の凹部（図示外）に各々嵌合するようになっている。これにより、ＡＴＣ駆動軸８の回転に従動して回転する外軸ギヤ４０の回転によって、アーム本体５０の底板５１とは独立してフィンガ駆動用カム軸６０のみを回転させ、フィンガ対８０，８０を開閉させることができる。
【００２４】
ところで、右側底板５２及び左側底板５３の各上面には、フィンガ対８０，８０の開閉機構が各々組み付けられている。このフィンガ対８０は、フィンガ駆動用カム軸６０に近い側のフィンガ８１と、該フィンガ８１に対向する他方のフィンガ８２とから構成されている。フィンガ８１は、ボルト４５が挿通されて軸支される円筒部８３と、該円筒部８３からアーム本体５０の外側に向かって延出され、先端に把持爪８５を有するフィンガ主体部８４と、円筒部８３からフィンガ駆動用カム軸６０側に延出された平面視略三角形状の受動部８６と、円筒部８３から前記受動部８６とは反対側に突出する突起部８７とから構成されている。なお、他方のフィンガ８２は、フィンガ８１とほぼ対称に構成され、受動部８６に対応する受動対応部８８と、突起部８７に対応する突起部８９とを備えている。
【００２５】
そして、このような構成からなるフィンガ８１，８２は、円筒部８３，８３において各々軸支されているので、フィンガ駆動用カム軸６０の軸線に平行な軸線の周りに回動可能となっている。また、フィンガ８１の突起部８７の面と、フィンガ８２の突起部８９の面とは互いに対向するように配置されている。さらに、フィンガ８１の受動部８６と、フィンガ８２の受動部８６とは、各フィンガ駆動用カム６１の切り欠き部６４，６４の面にそれぞれ対向するように配置されている。さらに、フィンガ対８０の受動部８６と受動対応部８８との間には、バネホルダ６５が設けられ、そのバネホルダ６５の内側には、受動部８６と受動対応部８８とを開く方向（外側方向）に付勢するコイルバネが収納されている。これにより、フィンガ対８０の両フィンガ主体部８４，８４は、固定されている円筒部８３を支点として、把持爪８５，８５を閉じる方向に常時付勢された状態となっている。
【００２６】
さらに、右側底板５２におけるバネホルダ６５の近傍の角部と、左側底板５３におけるバネホルダ６５の近傍の角部とには孔（図示外）が各々設けられ、該孔にはピン状のアームロック９５，９５が上下方向にバネの作用で出退可能に各々設けられている。このアームロック９５は、フィンガ８２の受動対応部８８に係止することによってフィンガ８２の回動を禁止するものである。そして、工具交換アーム５が最上位置に移動した場合、このアームロック９５は下方に押し下げられるのでフィンガ８２の回動は自由となる。一方、工具交換アーム５が下方に移動した場合、アームロック９５は上方に移動するので、フィンガ８２の受動対応部８８に係止してフィンガ８２の回動が禁止されるようになっている。
【００２７】
次に、中央底板７０の形状について説明する。図６に示すように、中央底板７０は、旋回軸３０の下端部の下方に配置される平面視長方形状の金属板である。この中央底板７０の右側底板５２が連結される右端部には、右側底板５２に固定するためのピン９７（図５参照）が差し込まれる３つの固定穴７８が各々穿設され、左側底板５３が連結される左端部にも、左側底板５３に固定するためのピン９７が差し込まれる３つの固定穴７８が各々穿設されている。さらに、中央底板７０の４つの角部には、カバー５５を中央底板７０に固定するピン９６（図５参照）が差し込まれるピン留め穴７７が各々穿設されている。
【００２８】
また、この中央底板７０の上面には、旋回軸３０のグリス供給流路３１から滴下されるグリスを受けるとともに、そのグリスをアーム本体５０の左右両側に効率よく分配する溝であるグリス分配溝７１が設けられている。このグリス分配溝７１は、中央底板７０の中央に設けられた平面視円形状の中央溝７２と、該中央溝７２の右側部位から右端部に向かって帯状に抜ける右側分配溝７３と、中央溝７２の左側部位から左端部に向かって帯状に抜ける左側分配溝７４とから構成されている。つまり、中央溝７２、右側分配溝７３、左側分配溝７４は互いに連通しているので、中央溝７２に滴下されたグリスは右側分配溝７３及び左側分配溝７４にそれぞれ分配され、右側底板５２に設けられたフィンガ対８０の開閉機構と、左側底板５３に設けられフィンガ対８０の開閉機構とに各々供給されるようになっている。
【００２９】
一方、中央底板７０の下面には、右端部と左端部との両部位に沿って段部７５，７５がそれぞれ設けられている。これら段部７５，７５の内面を、右側底板５２の上面と、左側底板５３の上面とに当たるように固定することによって、中央底板７０と、右側底板５２及び左側底板５３との位置ズレを防止できる。
【００３０】
次に、工具交換装置１による工具交換動作について説明する。図１に示すように、まず、工具交換アーム５が上方に移動する。すると、アーム本体５０の上部から突出する一対の嵌合爪６３，６３が、装置本体２の下部に設けられた外軸ギヤ４０の一対の凹部にそれぞれ嵌合する。このとき、フィンガ８１とフィンガ８２との間隔は、フィンガ駆動用カム軸６０の回動位置によってフィンガ対８０の内側に工具が配置されるだけの距離に保持されている。これにより、各フィンガ対８０，８０の内側に、主軸に装着された工具と、待機位置にある工具とが上側からそれぞれ挿入される。そして、アームロック９５は下方に押し下げられ、フィンガ８２の回動は自由となる。
【００３１】
次いで、各フィンガ対８０の内側に工具が配置された状態で、駆動モータ７の駆動によって、ＡＴＣ駆動軸８が回転すると、パラレルカム１１の板カム１１ｂの下面に設けられた平面溝カム１２に係合する係合子４２が従動する。さらに、その係合子４２の従動によって外軸ギヤ４０が所定角度回転するので、外軸ギヤ４０に連結されたフィンガ駆動用カム軸６０が回転し、フィンガ駆動用カム６１が時計回りに回転する。すると、コイルバネの付勢が優勢に働くので、フィンガ８１，８２は把持爪８５，８５を閉じるように回動する。こうして、各工具はフィンガ対８０によってそれぞれ把持される。
【００３２】
次いで、フィンガ対８０が工具を把持した状態で、工具交換アーム５は下方に移動する。すると、アームロック９５は上方に移動するので、フィンガ８２の受動対応部８８に係止してフィンガ８２の回動が禁止される。つまり、フィンガ対８０は工具を把持した状態で、フィンガ８２の回動が禁止されるので、工具交換動作中にフィンガ対８０が開き、工具が誤って落下するのを確実に防止できる。そして、フィンガ対８０，８０が両工具を把持した状態で、旋回軸３０が旋回することによってアーム本体５０が旋回し、両工具の位置が互いに入れ替わる。次いで、工具交換アーム５が上方に移動する。このとき、主軸に他の工具が装着され、工具マガジンの待機位置に一方の工具が配置される。
【００３３】
さらに、アーム本体５０の嵌合爪６３，６３が、装置本体２の外軸ギヤ４０の一対の凹部にそれぞれ嵌合し、アームロック９５は下方に押し下げられ、フィンガ８２の回動は自由となる。次いで、駆動モータ７の駆動によって、ＡＴＣ駆動軸８が回転すると、パラレルカム１１の板カム１１ｂの下面に設けられた平面溝カム１２に係合する係合子４２が従動する。さらに、その係合子４２の従動によって外軸ギヤ４０が所定角度回転するので、外軸ギヤ４０に連結されたフィンガ駆動用カム軸６０が回転し、フィンガ駆動用カム６１が反時計回りに回転する。すると、フィンガ駆動用カム６１の切り欠き部６４の面がフィンガ８１の受動部８６の面に当接して付勢するので、フィンガ８１はコイルバネの付勢方向とは反対方向に回動する。さらに、突起部８７はフィンガ８２の突起部８９を押し上げるので、フィンガ８２もコイルバネの付勢方向とは反対方向に回動する。これにより、フィンガ８１，８２は、把持爪８５，８５を開くように回動する（図５参照）。こうして、主軸に装着された工具と、工具マガジンの待機位置にある工具とが互いに入れ替わり、一連の工具交換動作が完了する。
【００３４】
次に、工具交換装置１における工具交換アーム５へのグリスの供給動作について説明する。工具交換アーム５において、グリスの供給が必要な場所は、特に部材同士が噛み合って当接する場所であり、例えば、フィンガ対８０のカム機構において各部材同士が噛み合う場所である。そこで、本実施形態では、まず、グリスを貯留するタンク（図示外）にホースを介して接続されたポンプ（図示外）を駆動させる。すると、グリスがポンプからホース１００を介して、旋回軸３０のグリス供給流路３１に流れ込む。そして、ポンプの吐出圧と、グリスの自重とによって、旋回軸３０の下端から中央底板７０の中央溝７２に向かってグリスが勢いよく滴下される。
【００３５】
次いで、中央底板７０の中央溝７２に滴下されたグリスは、右側分配溝７３と、左側分配溝７４とにそれぞれ分配されて、アーム本体５０の左右両側に向かって流れ込む。また、旋回軸３０の旋回によって、工具交換アーム５が旋回するので、その遠心力によってグリスはアーム本体５０の左右両側に向かって勢いよく流れ込む。さらに、アーム本体５０の左右両側にそれぞれ流れ込んだグリスは各フィンガ対８０の開閉機構の内部にそれぞれ侵入する。これにより、例えば、フィンガ駆動用カム６１の切り欠き部６４とフィンガ８１の受動部８６との当接面、フィンガ８１の突起部８７とフィンガ８２の突起部８９との当接面、バネホルダ６５の内部、バネホルダ６５と受動部８６との当接部分、バネホルダ６５と受動対応部８８との当接部分等の場所にグリスを十分に付着させることができる。これにより、浸透性のよいクーラントがアーム本体５０の内部に侵入してグリスが洗い流された場合でも、グリスを適宜供給することができる。
【００３６】
このように、グリスを旋回軸３０の内側のグリス供給流路３１に通すので、旋回軸３０の周囲にグリスを供給するためのホースが要らないので、部品点数の削減を図ることができ、主軸ヘッド３の昇降移動の邪魔にならない等の利点がある。さらに、アーム本体５０に対して最短距離でグリスを供給することができるので、アーム本体５０にグリスを迅速に供給できる。また、ポンプの吐出圧を調整することにより、アーム本体５０の内部へのグリス供給量を自由に調整できる。さらに、アーム本体５０の内側をグリスで満たすことによって、アーム本体５０の内側にクーラントが侵入するのを防止することもできる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の工具交換装置１では、工具交換アーム５を旋回させる中空の旋回軸３０の内側にグリス供給流路３１を設け、そのグリス供給流路３１にグリスを通すことによって、工具交換アーム５の内部に設けられたフィンガ対８０，８０を開閉する開閉機構にグリスを供給することができる。そして、グリスを旋回軸３０の内側のグリス供給流路３１に通すので、旋回軸３０の周囲にグリスを供給するためのホースが要らず、工作機械の加工動作中でも、アーム本体５０の内側にグリスを供給することができる。さらに、旋回軸３０の上端部とホース１００とは、回転継ぎ手９０を介して連結されているので、旋回軸３０の旋回動作によって、ホース１００が捻れてもつれたりするのを防止できる。
【００３８】
なお、本発明の工具交換装置は、上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、上記実施形態では、旋回軸３０のグリス供給流路３１には液体であるグリスを通しているが、ホース１００をエアーコンプレッサーに接続することによって高圧空気をアーム本体５０の内側に流してもよい。この場合、アーム本体５０の内側が高圧になるので、アーム本体５０の内側にクーラントが侵入するのを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の工具交換装置は、旋回軸で工具交換アームを旋回させる機構を備えた工具交換装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】工具交換装置１の正面図である。
【図２】工具交換アーム５の平面図である。
【図３】工具交換アーム５の右側面図である。
【図４】図２に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図（旋回軸３０を取り付けた状態）である。
【図５】工具交換アーム５からカバー５５を取り外した状態の斜視図である。
【図６】中央底板７０の斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    工具交換装置
５    工具交換アーム
３０    旋回軸
３１    グリス供給流路
５０    アーム本体
８０    フィンガ対
１００    ホース
【図１】
2008132555.tif 000003
【図２】
2008132555.tif 000004
【図３】
2008132555.tif 000005
【図４】
2008132555.tif 000006
【図５】
2008132555.tif 000007
【図６】
2008132555.tif 000008