(57)【要約】【課題】工具ポットの係合ボールと工具ホルダのプルスタットとの係合により、工具ポットに対して工具ホルダを係止させるようにした係止構成の工具に適用することができる工具交換装置を提供する。【解決手段】工具交換台３４を内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設し、その上面には工具１５を工具ホルダ１６とともに着脱可能に支持するための工具支持部材４０を設ける。工具マガジンから工具受渡位置の工具交換台３４上に受け渡された旧工具１５の工具ホルダ１６を工具ポット２２から軸線方向に沿って前方へ押し出すための押出機構４２を設ける。工具交換位置において新工具１５を支持した工具交換台３４が工具受渡位置まで移動された状態で、新工具１５の工具ホルダ１６を工具ポット２２に対し軸線方向に沿って後方へ押し込むための押込機構４３を設ける。【選択図】      図３
2004268214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設され、工具を工具ホルダとともに着脱可能に支持するための工具支持部材を設けた工具交換台と、
旧工具の工具ホルダを、工具ポットから軸線方向に沿って前方へ押し出すための押出手段と、
前記工具交換位置において新工具を支持した工具交換台が工具受渡位置まで移動された状態で、新工具の工具ホルダを工具ポットに対し軸線方向に沿って後方へ押し込むための押込手段と
を備えたことを特徴とする工具交換装置。
【請求項２】
前記押出手段と押込手段とを連動して作動操作するための１つの操作手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の工具交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工具を交換する工具交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の工具交換装置としては、例えば特許文献１に開示されるような構成のものが知られている。この従来構成においては、工具マガジン上の複数の保持部に、工具が工具ホルダに保持されるとともに工具ポットに着脱可能に装着された状態で収容されている。そして、この工具マガジンに収容された旧工具を新工具と交換する場合には、旧工具が工具ホルダに保持された状態で、工具ローダにより工具ポットとともに工具マガジンから取り出されて、昇降機構の工具受け部材に引き渡される。この状態で、昇降機構の工具受け部材が下降されて、旧工具が工具ポットとともに工具受渡位置に下降され、工具ホルダの外周の把持溝に工具交換機構の工具支持部材が係合される。
【０００３】
その後、工具交換機構の操作レバーを操作することにより係止解除機構が作動されて、工具ポットの後端の解除ピンが前方に押圧移動され、工具ポットの係合ボールが工具ホルダの係合孔から離脱されて、工具ポットに対する工具ホルダの係止が解除される。そして、工具交換機構の工具交換台を内部の工具受渡位置から外部の工具交換位置に引き出すことにより、旧工具が工具交換位置に移動配置される。
【０００４】
この状態で、工具支持部材上の旧工具を工具ホルダとともに新工具と交換した後、工具交換台を工具交換位置から工具受渡位置に押し込むと、新工具が内部の工具受渡位置に移動されて、工具ホルダが前記昇降機構の工具受け部材上の工具ポットに差し込まれる。そして、工具ホルダの係合孔に工具ポットの係合ボールが係合されることにより、新工具の工具ホルダが工具ポットに係止される。
【０００５】
続いて、前記工具受け部材が上昇されて、新工具が工具ポットとともに上昇され、工具ホルダの把持溝が工具交換機構の工具支持部材から離脱される。その後、工具ローダにより新工具が工具ポットとともに工具受け部材から受け取られて、工具マガジンの所定の保持部に収容される。これにより、工具マガジンの保持部に対する旧工具と新工具との交換動作が終了するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−９６５９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の工具交換装置においては、工具ポットに対する工具ホルダの係止を解除するための係止解除機構が設けられているが、工具ポットに対して工具ホルダを積極的に押し込み係止させるための構成は装備されていない。このため、図８に示すように、工具ポットに設けられた複数の係合ボールを工具ホルダの後端に設けられたプルスタットに係合させることにより、工具ポットに対して工具ホルダを係止させるようにした係止構成の工具には適用することができないという問題があった。
【０００８】
すなわち、この係止構成では、工具ポットに対する工具ホルダの係止を解除する場合、工具ホルダのプルスタットを軸線方向の前方に強く押圧移動させて、係合ボールをバネの付勢力に抗して外方の非係合位置に退避移動させる必要がある。また、工具ポットに対して工具ホルダを差し込み係止させる場合にも、工具ホルダのプルスタットを軸線方向の後方に強く押圧移動させて、係合ボールをバネの付勢力に抗して外方の非係合位置へ一時的に退避移動させる必要がある。よって、従来の工具交換装置をこの係止構成の工具に適用した場合には、工具ポットに対して工具ホルダを確実に差し込み係止できなくなるという結果を招いた。
【０００９】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、工具ポットの係合ボールと工具ホルダのプルスタットとの係合により、工具ポットに対して工具ホルダを係止させるようにした係止構成の工具に適用することができる工具交換装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設され、工具を工具ホルダとともに着脱可能に支持するための工具支持部材を設けた工具交換台と、旧工具の工具ホルダを工具ポットから軸線方向に沿って前方へ押し出すための押出手段と、前記工具交換位置において新工具を支持した工具交換台が工具受渡位置まで移動された状態で、新工具の工具ホルダを工具ポットに対し軸線方向に沿って後方へ押し込むための押込手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
従って、この請求項１に記載の発明によれば、工具ポットを工具ホルダから抜き取る場合、工具ホルダが工具ポットから軸線方向の前方に押し出されて、工具ポットに対する工具ホルダの係止を容易に解除することができる。また、工具ポットに工具ホルダを差し込む場合には、工具ホルダが工具ポットに対して軸線方向の後方に押し込まれて、工具ホルダを工具ポットに対して確実に係止させることができる。よって、工具ポットの係合ボールと工具ホルダのプルスタットとの係合により、工具ポットに対して工具ホルダを係止させるようにした係止構成の工具に適用することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記押出手段と押込手段とを連動して作動操作するための１つの操作手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
従って、この請求項２に記載の発明によれば、１つの操作手段の操作により、押出手段及び押込手段を作動させることができて、構造及び操作の簡素化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、工作機械のベース１１上にはコラム１２が図示しない駆動装置によって前後方向及び左右方向へ移動可能に配設され、そのコラム１２には主軸ヘッド１３が上下方向へ移動可能に支持されている。主軸ヘッド１３には主軸１４が回転可能に支持され、その先端にはドリル等の工具１５が工具ホルダ１６に保持された状態で着脱可能に装着されている。
【００１５】
前記ベース１１上にはテーブル１７が配設され、その上面にはワーク１８が着脱可能に載置されている。そして、主軸ヘッド１３が図１に鎖線で示す下方の加工位置に移動配置された状態で、主軸１４が回転されながら、コラム１２がテーブル１７上のワーク１８に向かって移動されて、工具１５によりワーク１８に穿孔等の所定の加工が施されるようになっている。
【００１６】
前記コラム１２を跨ぐように、ベース１１上にはフレーム１９が立設されている。主軸１４の上方において、フレーム１９の上部前面側には工具交換アーム２０が主軸１４の回転軸線と平行な軸線の周りで回動可能及びその軸線方向へ移動可能に支持され、その両端には工具１５を工具ホルダ１６とともに把持するための工具把持部２０ａが形成されている。
【００１７】
そして、主軸ヘッド１３が図１に実線で示す上方の工具交換位置に移動配置された状態で、工具交換アーム２０が軸線の周りで回動及び軸線方向へ移動される。これにより、主軸１４に装着された工具１５と、後述する工具ローダ２３に保持された工具１５とが、工具ホルダ１６とともに工具交換アーム２０の工具把持部２０ａに把持されて、同時に脱着交換されるようになっている。
【００１８】
前記主軸１４の回転軸線と平行に延びるように、ベース１１上にはリニア形式の工具マガジン２１が配設されている。工具マガジン２１の上端縁には複数の工具保持凹部２１ａが上方に向かって開口した状態で所定ピッチにて配列形成されている。そして、これらの工具保持凹部２１ａには、種類や外径寸法の異なった工具１５が工具ホルダ１６とともに、工具ポット２２に装着された状態で着脱可能に収容保持されている。
【００１９】
すなわち、図８に示すように、工具ポット２２の両側外面には工具マガジン２１の工具保持凹部２１ａに係合可能な係合溝２２ａが形成されるとともに、一側外面にはキー２２ｂが突設されている。また、工具ポット２２の内周面には複数の係合ボール２２ｃが出没可能に配設され、バネ２２ｄにより突出方向に付勢されている。
【００２０】
これに対して、前記工具ホルダ１６の外周面には把持溝１６ａが形成されるとともに、一側外面には工具ポット２２のキー２２ｂに係合可能なキー溝１６ｂが形成されている。また、工具ホルダ１６の後端にはプルスタット１６ｃが突設され、このプルスタット１６ｃが工具ポット２２の係合ボール２２ｃに係合することにより、工具ホルダ１６が工具ポット２２に対する装着状態に係止保持されるようになっている。
【００２１】
図１に示すように、前記工具マガジン２１の上方には、工具ローダ２３が工具保持凹部２１ａの配列方向に沿って移動可能に配設されている。工具ローダ２３の移動方向に延びるように、工具マガジン２１の上方には送りねじ２４が回転可能に配設され、この送りねじ２４が移動用モータ２５にて回転されることにより、工具ローダ２３が図１の左右方向に移動されるようになっている。
【００２２】
そして、前記工具ローダ２３により、工具マガジン２１の所定の工具保持凹部２１ａから、工具ホルダ１６に保持された工具１５が工具ポット２２とともに取り出されて、工具交換アーム２０と対応する図１の右端の位置まで移送される。この状態で、工具交換アーム２０により工具ポット２２から工具１５が抜き取られて、主軸１４との間で工具１５の交換が行われる。その後、交換済みの工具１５が工具ローダ２３上の工具ポット２２に差し込まれて、その工具ローダ２３により、工具マガジン２１の所定の工具保持凹部２１ａと対応する位置まで移送され、その工具保持凹部２１ａに収容保持されるようになっている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、前記コラム１２の背面側において、ベース１１上には昇降機構２６が配設されている。昇降機構２６のフレーム２７には、上方に向かって開口した工具受け部材２８がガイドレール２９に沿って昇降可能に支持され、シリンダ３０によりスプロケット３１及びチェーン３２等を介して昇降されるようになっている。
【００２４】
そして、工具マガジン２１の工具保持凹部２１ａに収容保持された工具１５を交換する場合には、その旧工具１５が工具ホルダ１６とともに工具ポット２２に嵌挿された状態で、工具ローダ２３により工具保持凹部２１ａから取り出されて、昇降機構２６と対応する位置まで移送される。この状態で、昇降機構２６の工具受け部材２８が図１に鎖線で示す上方位置に上昇されて、図３に示すように、工具ポット２２の外周の係合溝２２ａに係合され、旧工具１５が工具ポット２２とともに工具受け部材２８に引き渡される。その後、工具受け部材２８が図１に実線で示す下方位置まで下降されて、旧工具１５が工具ポット２２とともに工具受渡位置に移動配置されるようになっている。
【００２５】
図１〜図３に示すように、前記昇降機構２６の下方において、ベース１１上には工具交換機構３３が配設され、工具受渡位置に移動された旧工具１５を外部に引き出して、新工具１５と交換するようになっている。すなわち、ベース１１上には工具交換台３４がガイドレール３５に沿って、図３に示す内部の工具受渡位置と、図７に示す外部の工具交換位置との間で移動可能に配設されている。工具交換台３４の前端には蓋体３６及び把手３７が取り付けられ、把手３７にて工具交換台３４を内部の工具受渡位置に押し込み移動させたとき、工作機械のケース３８に形成された引き出し用の開口部３９が蓋体３６により塞がれるようになっている。
【００２６】
前記工具交換台３４の上面後端には、上方に向かって開口した工具支持部材４０がブラケット４１を介して取り付けられている。そして、図２及び図３に示すように、工具交換台３４が内部の工具受渡位置に移動された状態で、昇降機構２６の工具受け部材２８に支持された旧工具１５が下降されたとき、この工具支持部材４０が工具ホルダ１６の外周の把持溝１６ａに係合されるようになっている。
【００２７】
図３〜図５に示すように、前記工具交換台３４の後方においてベース１１上には、工具ホルダ１６を工具ポット２２から軸線方向に沿って前方へ押し出すための押出手段としての押出機構４２が配設されている。その押出機構４２の左側に隣接するようにベース１１上には、工具ホルダ１６を工具ポット２２に対し軸線方向に沿って後方へ押し込むための押込手段としての押込機構４３が配設されている。
【００２８】
すなわち、前記ベース１１上には作動軸４４が一対の軸受部４５を介して、工具交換台３４の移動方向と直交する軸線の周りで回転可能に支持されている。作動軸４４の右端には操作手段としての操作レバー４６が回動レバー４７を介して取り付けられ、この操作レバー４６をガイド板４８のガイド溝４８ａに沿って上下動させることにより、作動軸４４が所定角度回動されるようになっている。
【００２９】
前記作動軸４４の中間部には押出機構４２の押出レバー４９が取り付けられ、その先端には押出部４９ａが突設されている。そして、工具マガジン２１から取り出された旧工具１５が工具受け部材２８により工具受渡位置の工具交換台３４上に受け渡された状態で、操作レバー４６が図４の実線位置から鎖線位置に操作されたとき、作動軸４４を介して押出レバー４９が同図の実線位置から鎖線位置に回動される。
【００３０】
そして、この押出レバー４９の押出部４９ａにより、旧工具１５の工具ホルダ１６が工具受け部材２８上の工具ポット２２から軸線方向に沿って前方へ押し出される。これにより、図８に示すように、工具ホルダ１６のプルスタット１６ｃが工具ポット２２の係合ボール２２ｃから離脱されて、工具ポット２２に対する工具ホルダ１６の係止が解除され、旧工具１５が工具ホルダ１６とともに工具ポット２２から容易に抜き取りできる状態が形成されるようになっている。
【００３１】
前記押出レバー４９の左側に隣接するように作動軸４４には、押込機構４３の連動レバー５０が取り付けられている。工具受渡位置に移動された工具交換台３４上の工具支持部材４０の左側部と対応するように、ベース１１上には押込レバー５１が支軸５２を介して回動可能に支持され、連結ロッド５３を介して連動レバー５０に連結されている。押込レバー５１と係合可能に対応するように、工具支持部材４０のブラケット４１上には係合ピン５４が取付板５５を介して取り付けられている。
【００３２】
そして、旧工具１５が工具受渡位置の工具交換台３４上に受け渡された状態で、操作レバー４６が図５の実線位置から鎖線位置に操作されたときには、作動軸４４を介して連動レバー５０が同図の実線位置から鎖線位置に回動される。これにより、押込レバー５１が連結ロッド５３を介して図３の実線位置から鎖線位置に回動されて、係合ピン５４より離脱され、工具支持部材４０上に支持された旧工具１５の工具受渡位置から工具交換位置への移動が許容されるようになっている。
【００３３】
また、工具交換位置において工具支持部材４０上に新工具１５が支持された後、工具交換台３４が工具受渡位置まで移動された状態で、操作レバー４６が図５の鎖線位置から実線位置に操作されたときには、連動レバー５０が同図の鎖線位置から実線位置に回動される。これにより、押込レバー５１が連結ロッド５３を介して図３の鎖線位置から実線位置に回動されて係合ピン５４に係合され、その係合ピン５４を介して新工具１５の工具ホルダ１６が工具受け部材２８上の工具ポット２２に対し軸線方向に沿って後方へ押し込まれる。その結果、図８に示すように、工具ホルダ１６のプルスタット１６ｃが工具ポット２２の係合ボール２２ｃに係合されて、工具ホルダ１６が工具ポット２２に対して係止されるようになっている。
【００３４】
図２及び図３に示すように、前記工具支持部材４０のブラケット４１にはロック部材５６が支軸５７を介して回動可能に取り付けられ、その先端には工具ホルダ１６のキー溝１６ｂに係合可能な係合爪部５６ａが形成されている。工具交換台３４の一側上面には操作軸５８が工具交換台３４の移動方向と平行に延びる軸線の周りで回動可能に支持され、その前端には操作ノブ５９が取り付けられている。操作軸５８の後端には回動部材６０が取り付けられ、その一部にはロック部材５６から延びる連係部材６１が係合されるとともに、後部には係合突起６０ａが突出形成されている。操作軸５８の後端にはバネ６２が設けられ、このバネ６２により操作軸５８が図２の時計方向に回動付勢されている。
【００３５】
図２、図３及び図６に示すように、前記ベース１１上には拘束板６３が工具交換台３４の移動方向に沿って延長配置されている。工具交換台３４が工具受渡位置及び工具交換位置に移動された状態で、回動部材６０の係合突起６０ａと係脱可能に対応するように、拘束板６３の上縁両端には一対の段差状の拘束凹部６３ａ，６３ｂが形成されている。
【００３６】
そして、工具交換台３４が図３に示す工具受渡位置に移動された状態では、操作ノブ５９を備えた操作軸５８がバネ６２の付勢力により、図２の実線位置に回動配置されている。これにより、回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ａに係合して、工具交換台３４が工具受渡位置にて移動拘束されている。それとともに、ロック部材５６が連係部材６１を介して実線位置に回動配置され、その係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂから離脱されて、工具ホルダ１６が工具支持部材４０に対するロック状態から解放されている。よって、この状態で工具受け部材２８の昇降により、新工具１５を工具支持部材４０上から工具マガジン２１側に移送したり、工具マガジン２１からの旧工具１５を工具支持部材４０上に受け取ったりすることができる。
【００３７】
また、工具交換台３４の工具受渡位置において、工具支持部材４０上に新工具１５が支持された後、操作ノブ５９にて操作軸５８を図２の実線位置から反時計方向に回動させたときには、回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ａから離脱して、工具交換台３４の拘束が解除される。それとともに、ロック部材５６が同図の実線位置から反時計方向に回動されて、その係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂに係合され、工具ホルダ１６が工具支持部材４０に対してロックされる。よって、この状態で工具交換台３４を図３に示す工具受渡位置から図７に示す工具交換位置に引き出すことができる。
【００３８】
続いて、工具交換台３４を工具交換位置間で引き出した後、操作ノブ５９による操作軸５８の回動操作を解放したときには、操作軸５８がバネ６２の付勢力により、図２の鎖線位置から実線位置に回動復帰される。これにより、回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ｂに係合して、工具交換台３４が工具交換位置にて移動拘束される。それとともに、ロック部材５６の係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂから離脱されて、工具ホルダ１６が工具支持部材４０に対するロック状態から解放される。よって、この状態で工具支持部材４０上の旧工具１５を新工具１５と交換することができる。
【００３９】
さらに、工具交換台３４の工具交換位置において工具１５の交換を行った後、操作ノブ５９により操作軸５８を図２の実線位置から反時計方向に回動させたときには、回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ｂから離脱して、工具交換台３４の拘束が解除される。それとともに、ロック部材５６の係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂに係合されて、工具ホルダ１６が工具支持部材４０に対してロックされる。よって、この状態で工具交換台３４を図７に示す工具交換位置から図３に示す工具受渡位置に押し込むことができる。
【００４０】
また、前記工具支持部材４０上への工具交換に際して、新工具１５が工具支持部材４０上で軸線を中心とする回転方向の所定角度位置に位置決め支持されていない場合には、操作軸５８の反時計方向の回動操作時に、ロック部材５６の係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂに係合されない。それとともに、回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ｂから離脱されず、工具交換台３４が拘束状態に維持されている。よって、工具支持部材４０上で新工具１５を回転させて正規の角度位置に位置合わせしないと、工具交換台３４を工具交換位置から工具受渡位置に押し込むことができない。
【００４１】
次に、前記のように構成された工具交換装置の動作を説明する。
さて、工具マガジン２１の工具保持凹部２１ａに収容保持された旧工具１５を新しい工具１５と交換する場合には、図示しない操作パネルから交換対象の工具１５の番号を指定する。すると、工具ローダ２３により、旧工具１５が工具ホルダ１６に保持された状態で工具ポット２２とともに、工具保持凹部２１ａから取り出されて、昇降機構２６の工具受け部材２８に引き渡される。この状態で、昇降機構２６の工具受け部材２８が下降され、旧工具１５が工具ポット２２とともに工具受渡位置に下降されて、図３に示すように、工具ホルダ１６の外周の把持溝１６ａに工具交換機構３３の工具支持部材４０が係合される。
【００４２】
その後、操作ノブ５９により操作軸５８を図２の実線位置から鎖線位置に反時計方向へ回動操作すると、回動部材６０及び連係部材６１を介してロック部材５６が同図の実線位置から反時計方向に回動される。これにより、ロック部材５６の係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂに係合されて、旧工具１５が工具支持部材４０に対して支持状態にロックされる。それとともに、前記回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ａから離脱されて、工具交換台３４の工具受渡位置からの引き出し移動が許容される。
【００４３】
続いて、操作レバー４６を図２〜図５の実線位置から鎖線位置に回動操作すると、押出機構４２の押出レバー４９が図４の反時計方向に回動され、押出部４９ａを介して旧工具１５の工具ホルダ１６が工具受け部材２８上の工具ポット２２から軸線方向の前方へ押し出される。これにより、図８に示す工具ホルダ１６のプルスタット１６ｃが工具ポット２２の係合ボール２２ｃによる係止状態から解除されて、旧工具１５が工具ホルダ１６とともに工具ポット２２から容易に抜き取りできる状態が形成される。
【００４４】
また、前記操作レバー４６の回動操作により、押込機構４３の連動レバー５０が図５の時計方向に回動され、押込レバー５１が連結ロッド５３を介して図３の実線位置から時計方向に回動されて、係合ピン５４より離脱される。これにより、工具支持部材４０上に支持された旧工具１５の工具受渡位置から工具交換位置への移動が許容される。
【００４５】
その後、前記操作ノブ５９を図２の鎖線位置に回動操作したままの状態で、把手３７により工具交換台３４を図３に示す工具受渡位置から、図７に示す工具交換位置に引き出す。これにより、旧工具１５が工具受け部材２８上の工具ポット２２より抜き取られて、ケース３８の開口部３９から外方に取り出される。この状態で、操作ノブ５９の回動操作を解放すると、ロック部材５６の係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂから離脱されて、旧工具１５がロック状態から解放される。これとともに、回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ｂに係合されて、工具交換台３４が工具交換位置に移動拘束される。よって、この工具交換台３４の移動拘束状態において、作業者が工具支持部材４０上の旧工具１５を新工具１５と交換することができる。
【００４６】
そして、この工具１５の交換後に、操作ノブ５９により操作軸５８を図２の実線位置から鎖線位置に反時計方向へ回動操作すると、回動部材６０及び連係部材６１を介して、ロック部材５６が同図の実線位置から反時計方向に回動されようとする。この場合、新工具１５が軸線を中心とする回転方向の所定角度位置に位置決めされていれば、ロック部材５６が回動されて、その係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂに係合され、新工具１５が工具支持部材４０にロックされる。それとともに、回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ｂから離脱され、工具交換位置に対する工具交換台３４の移動拘束が解放されて、工具受渡位置への押し込み移動が可能になる。
【００４７】
これに対して、前記工具支持部材４０上で新工具１５が軸線を中心とする回転方向の所定角度位置に位置決めされていない場合には、ロック部材５６のロック回動が阻止される。これにより、回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ｂから離脱されることなく係合状態に維持され、工具交換台３４の工具交換位置から工具受渡位置への押し込み移動が拘束される。よって、作業者は工具支持部材４０上で新工具１５を正規位置に回転させて位置合わせした後、操作ノブ５９にて操作軸５８を再操作する必要がある。
【００４８】
その後、前記操作ノブ５９を図２の鎖線位置に回動操作したままの状態で、工具交換台３４を図７に示す工具交換位置から、図３に示す工具受渡位置に押し込み移動させると、新工具１５がケース３８の開口部３９から内部に挿入される。そして、新工具１５の工具ホルダ１６が工具受け部材２８上の工具ポット２２に差し込まれる。
【００４９】
この状態で、操作レバー４６を図２〜図５の鎖線位置から実線位置に回動操作すると、押込機構４３の連動レバー５０が図５の鎖線位置から反時計方向に回動され、押込レバー５１が連結ロッド５３を介して図３の鎖線位置から反時計方向に回動されて係合ピン５４に係合される。それにより、この係合ピン５４を介して、工具支持部材４０上の新工具１５の工具ホルダ１６が工具受け部材２８上の工具ポット２２に対して軸線方向の後方へ押し込まれる。その結果、図８に示すように、工具ホルダ１６のプルスタット１６ｃが工具ポット２２の係合ボール２２ｃに係合されて、工具ホルダ１６が工具ポット２２に対して係止される。
【００５０】
そして、前記工具交換台３４が図３の工具受渡位置に移動された状態で、操作ノブ５９による操作軸５８の回動操作を解放すると、バネ６２の付勢力により回動部材６０の係合突起６０ａが拘束板６３の拘束凹部６３ａに係合して、工具交換台３４が工具受渡位置に移動拘束される。また、ロック部材５６の係合爪部５６ａが工具ホルダ１６のキー溝１６ｂから離脱されて、新工具１５が工具支持部材４０に対するロック状態から解放される。
【００５１】
その後、昇降機構２６の工具受け部材２８が上昇されて、新工具１５が工具ポット２２とともに上昇され、工具ホルダ１６の把持溝１６ａが工具交換機構３３の工具支持部材４０から離脱される。続いて、工具ローダ２３により新工具１５が工具ポット２２とともに工具受け部材２８から受け取られて、工具マガジン２１の所定の工具保持凹部２１ａに収容される。これによって、工具マガジン２１の工具保持凹部２１ａに対する旧工具１５と新工具１５との交換動作が終了する。
【００５２】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  この工具交換装置においては、工具交換台３４が内部の工具受渡位置と外部の工具交換位置との間で移動可能に配設され、その上面には工具１５を工具ホルダ１６とともに着脱可能に支持するための工具支持部材４０が配設されている。また、工具マガジン２１から工具受渡位置の工具交換台３４上に受け渡された旧工具１５の工具ホルダ１６を工具ポット２２から軸線方向に沿って前方へ押し出すための押出機構４２が設けられている。さらに、工具交換位置において新工具１５を支持した工具交換台３４が工具受渡位置まで移動された状態で、新工具１５の工具ホルダ１６を工具ポット２２に対し軸線方向に沿って後方へ押し込むための押込機構４３が設けられている。
【００５３】
このため、工具ポット２２を工具ホルダ１６から抜き取る場合には、押出機構４２により工具ホルダ１６が工具ポット２２から軸線方向の前方に押し出されて、工具ポット２２に対する工具ホルダ１６の係止を容易に解除することができる。また、工具ポット２２に工具ホルダ１６を差し込む場合には、押込機構４３により工具ホルダ１６が工具ポット２２に対して軸線方向の後方に押し込まれて、工具ホルダ１６を工具ポット２２に対して確実に係止させることができる。よって、工具ポット２２の係合ボール２２ｃと工具ホルダ１６のプルスタット１６ｃとの係合により、工具ポット２２に対して工具ホルダ１６を係止させるようにした係止構成の工具１５に適用することができる。
【００５４】
（２）  この工具交換装置においては、前記押出機構４２と押込機構４３とを連動して作動操作するための１つの操作レバー４６が設けられている。このため、１つの操作レバー４６の操作により、押出機構４２及び押込機構４３を作動させることができて、操作構造の簡略化及び操作の簡便化を図ることができる。
【００５５】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記実施形態において、押出機構４２及び押込機構４３を例えば別の操作レバーにより作動操作するように構成する等、任意に変更して構成すること。
【００５６】
・  前記実施形態において、ロック部材５６による工具ホルダ１６のロック構成を任意に変更すること。
・  前記実施形態において、工具交換台３４の移動を拘束するための移動拘束構成を任意に変更すること。
【００５７】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明においては、工具ホルダを工具ポットから軸線方向に沿って前方へ押し出すことができるとともに、工具ホルダを工具ポットに対し軸線方向に沿って後方へ押し込むこともできる。よって、工具ポットの係合ボールと工具ホルダのプルスタットとの係合により、工具ポットに対して工具ホルダを係止させるようにした係止構成の工具に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の工具交換装置を備えた工作機械を示す正面図。
【図２】図１の工具交換装置を拡大して示す要部正面図。
【図３】図２の工具交換装置の要部平面図。
【図４】図２の工具交換装置の要部右側断面図。
【図５】図２の工具交換装置の要部左側断面図。
【図６】図２の工具交換装置の拘束板を示す側面図。
【図７】図３の工具交換装置の動作状態を示す要部平面図。
【図８】工具が工具ホルダとともに工具ポットに装着された状態を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１３…主軸ヘッド、１４…主軸、１５…工具、１６…工具ホルダ、１６ａ…把持溝、１６ｃ…プルスタット、１８…ワーク、２０…工具交換アーム、２１…工具マガジン、２１ａ…工具保持凹部、２２…工具ポット、２２ａ…係合溝、２２ｃ…係合ボール、２３…工具ローダ、２６…昇降機構、２８…工具受け部材、３３…工具交換機構、３４…工具交換台、４０…工具支持部材、４２…押出手段としての押出機構、４３…押込手段としての押込機構、４４…作動軸、４６…操作手段としての操作レバー、４９…押出レバー、５０…連動レバー、５１…押込レバー、５４…係合ピン。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月8日(2003.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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