(57)【要約】【課題】マシニングセンタにおける工具交換時の工具抜き差し時間は最も重い工具の重量を考慮して行っていた。また工具交換アームが工具を抜き差し動作を工具交換アームのみで実行していたので工具抜き差し時間の短縮ができ難いという問題があった。【解決手段】自動工具交換機能を有し主軸の移動位置決め可能なＮＣ工作機械において、工具交換時の工具交換アームの抜き差し動作に際して工具交換アームの主軸軸方向の移動方向と、主軸および工具マガジンまたは待機位置で交換工具を収納するツールポットの主軸軸方向の移動方向とを逆方向として同時に移動させるものである。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具交換アームの主軸軸方向移動と旋回による自動工具交換機能を有し主軸を軸方向に移動位置決め可能なＮＣ工作機械において、工具マガジンまたは該工具マガジンのツールポットから移送装置によって移送された交換工具を収納して待機するツールポットを主軸軸方向に移動位置決め可能に設け、前記工具マガジンまたは前記ツールポットを主軸軸方向に移動位置決め手段を設けてなり、工具交換時工具マガジンまたは待機するツールポットと主軸と工具交換アームの主軸の軸線方向移動を同期制御することを特徴とするＮＣ工作機械。
【請求項２】
工具交換アームの主軸軸方向移動と旋回による自動工具交換機能を有するＮＣ工作機械において、前記工具交換アームを主軸軸方向移動と旋回を可能に軸承する工具交換ユニットを主軸軸方向に移動位置決め可能に設け、前記工具交換アームを主軸軸方向移動位置決め手段と前記工具交換ユニットを主軸軸方向移動手段とを設けてなり、工具交換時に工具交換アームと工具交換ユニットの主軸軸方向移動を同期制御することを特徴とするＮＣ工作機械。
【請求項３】
工具交換アームの主軸軸方向移動と旋回による自動工具交換機能を有し主軸を軸方向に移動位置決め可能なＮＣ工作機械において、前記工具交換アームを主軸軸方向移動と旋回を可能に軸承する工具交換ユニットを主軸軸方向に移動位置決め可能に設け、工具マガジンまたは該工具マガジンのツールポットから移送装置によって移送された交換工具を収納して待機するツールポットを主軸軸方向に移動位置決め可能に設け、前記工具交換アームを主軸軸方向に移動位置決め手段と前記工具交換ユニットを主軸の軸線方向移動位置決め手段とを設け、前記工具マガジンまたは前記待機するツールポットを主軸軸方向に移動位置決め手段を設けてなり、工具交換時に主軸，工具交換アーム，工具交換ユニット，工具マガジンまたは前記待機するツールポットの主軸軸方向移動を同期制御することを特徴とするＮＣ工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はマシニングセンタ、複合加工旋盤などの自動工具交換装置を有するＮＣ工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交換アームを有する工作機械の工具交換装置は、従来、工具の交換に必要な動作を交換アーム自身の旋回，抜き差し動作によって工具の交換を行っていた。  従来、立形マシニングセンタにおいて、図１，図２に示すようにベッド１０１の後側にコラム１０２が立設されていて、コラム１０２の前面の上下（Ｚ軸）方向の案内に沿って主軸頭１０６が移動可能に載架されている。そしてコラム１０２上に配置されたサーボモータ１０４によって送りねじ１０５を介して主軸頭１０５は移動位置決めされる。主軸頭１０６には複数の軸受により主軸１０７が回転可能に支持されていて、主軸先端のテーパ穴に工具を装着した工具ホルダ１０８が着脱可能に装着されている。
【０００３】
コラム１０２の主軸頭１０６の左側に工具マガジン１１３が配設されている。工具マガジン１１３はサーボモータ１１６で旋回割出しされ水平軸心で軸承された回転ドラム１１２を有し、その外周に複数の工具を主軸１０７と直角にして等間隔に貯蔵するツールポット１１４を９０°回動可能に支持し、ＮＣの指令でサーボモータ１１６が駆動され回転ドラム１１２のツールポット１１４を下側の工具交換位置に割出す。この位置でツールポットを９０°旋回して、主軸と平行な姿勢で待機させる流体圧シリンダ１１７が設置されてきる。この工具マガジン１１３と主軸頭１０６の間に交換アームユニット１２０が配置されている。（例えば特許文献１参照）
【０００４】
そして工具交換アームユニット１２０は図３に示すように、ユニット本体の主軸軸方向の穴に、上端部にボールねじ１２１ａを刻設し、下端に工具交換アーム１２１ｂを固設したアーム軸１２１が挿通されている。このボールねじ１２１ａと螺合し回転のみ可能にボールナット１２２がユニット本体に嵌挿されている。そしてボールナット１２２には歯車１２３が固着されており、アーム軸１２１と平行にコラム１２０上に固着されているＮＣ制御のサーボモータ１２４の出力軸に嵌着されている歯車１２６と噛合されている。
ユニット本体の底板１０６ａとボールナット１２２との間には雌スプライン体１２７が回転のみ可能に嵌挿されており、ボールナット１２２と雌スプライン体１２７の間にクラッチ部材１２８が、また雌スプライン体１２７と底板１０６ａの間にブレーキ部材１２９がそれぞれ介在されている。
【０００５】
クラッチ部材１２８は雌スプライン体１２７側に固着の電磁コイル１３１と、電磁コイル１３１により軸方向移動する山形の可動側セレーションと、ボールナット側に固着の固定側セレーションとからなり、電磁コイル１３１への通電の入切でボールナット１２２から雌スプライン体１２７への回転の伝達が可能、または不能となる。ブレーキ部材１２９は雌スプライン体側に固着の電磁コイル１３２と電磁コイル１３２により軸方向移動する山形の可動側セレーションと底板１０６ａに固着の固定側セレーションとからなり電磁コイル１３２への通電で雌スプライン体１２７が底板１０６ａに係止され、雌スプライン体１２７の回転が拘束される。電磁コイル１３２への通電が切れると雌スプライン体１２７の底板１０６ａへの係止が解除されて回転が可能となる。
【０００６】
工具交換指令が出されると、サーボモータ１２４が駆動されてブレーキ部材１２８の作動しボールナット１２２を介して雌スプライン体１２７が回転され、アーム軸１２１と一体の工具交換アーム１２１ｂは１８０度旋回し主軸１０７に装着されている現工具と、工具マガジン１１３のツールポット１１４に装着されている次工具を掴む。現工具と次工具を掴んだ工具交換アーム１２１ｂはクラッチ部材１２８が不作動、ブレーキ部材１２９が作動により雌スプライン体１２７が規制されボールナット１２２が回転されて旋回軸方向に下降して、主軸１０７およびツールポット１１４から現工具と次工具を抜き出す。
【０００７】
抜き動作終了後、クラッチ部材１２８作動，ブレーキ部材１２９不作動となりサーボモータ１２４が逆転し、工具交換アーム１２１ｂは１８０度逆方向に旋回した後クラッチ部材１２８不作動，ブレーキ部材１２９作動して上昇し、主軸１０７に次工具を装着かつツールポット１１４に旧工具を返却する。その後、工具交換アームは旋回し主軸およびツールポットから待避して、工具交換動作を完了する。
【０００８】
また工具マガジンのツールポット１４５を工具抜き差しの際に軸方向に移動するものとしては図４に示すように、主軸頭１４１がＡ位置においてｂ位置からＢ位置に移動して主軸頭１４１下端の連結ピン１４３が、旋回中心軸１４４の上端に上下動可能に嵌合されたフックボデー１４６の穴１４６ａに挿入される。次いでサーボモータ１４７が回転して歯車，ベルトを介して旋回中心軸１４４が回転して、ツインアーム形の工具交換アーム１４８が、両端の把持爪で主軸装着工具Ｔ１とマガジン側ホームポジションに割出されているかマガジンポット１４５の貯蔵工具Ｔ２とを同時に把持する。図示しないＺ軸サーボモータにより主軸頭がＺ軸方向へ距離ｃだけ上昇する。
【０００９】
このとき主軸側工具Ｔ１もマガジン側工具Ｔ２も工具交換アーム１４８により把持されて上下動が規制されており、主軸頭１４１の上昇で連結ピン１４３を介してフックボデー１４６，およびフックボデ−に固設されたフック１４９が上昇し、更にフック１４９と係合する工具マガジン１５１のマガジンポット１４５が上端の連結駒１５２を介して、マガジンポット１４５がポットガイド１５３に沿って上昇する。この主軸頭１４１とマガジンポット１４５の上昇で、両工具が主軸とマガジンポットから同時に抜き取られる。次いで工具交換アーム１４８が旋回して把持する両工具の位置が入れ替わり、主軸頭１４１がＺ軸方向へ距離Ｃだけ下降するとマガジンポット１４５が同時に下降し、主軸に次の加工に必要な工具が挿入され同時にマガジンポット１４５に使用済工具が挿入される。（例えば特許文献２参照）
【００１０】
〔特許文献１〕
特開平８−１４１８６３号公報〔第２頁第２欄、図４（明細書では図１）〕
〔特許文献２〕
特開平８−１５０５３０号公報〔第４頁第６欄、図１（明細書では図４）〕
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１においては、主軸，マガジンのツールポットは固定した状態のままで、工具交換アームの抜き差し動作のみによって工具の脱着を行っていた。また、特許文献３においては、工具交換アームは旋回のみの動作とし、マガジンポットと主軸とを上下移動させることによって工具の脱着を行っていたので、いずれも工具の交換時間は、専ら工具交換アームの動作速度により決まっていた。工具交換アームの動作速度は使用される最も重い工具の重量などを考慮して決定されるため、必ずしも迅速な工具交換が可能とは言えない状態であった。このようであるので工具交換時間の短縮化に問題があった。
【００１２】
本発明は工具交換アームの抜き差し動作中に、さらに工具交換アームの主軸軸方向の移動方向と逆方向に主軸および工具マガジンまたは待機中の工具を装着するツールポットを移動させる。或いは工具交換アームの主軸軸方向の移動方向と同方向に工具交換アームを有する工具交換ユニットを移動させる。或いは上述の二つの動作を同時に行わせ、主軸および工具マガジンまたはツールポットと工具交換アームの間の相対運動に加えて工具交換アームと工具交換ユニットの間の同方向の相対運動を行わせて相対速度を速めるとともに移動距離を短縮して主軸工具の交換時間を短縮するＮＣ機械を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、工具交換アームの主軸軸方向移動と旋回による自動工具交換機能を有し主軸を軸方向に移動位置決め可能なＮＣ工作機械において、工具マガジンまたは該工具マガジンのツールポットから移送装置によって移送された交換工具を収納して待機するツールポットを主軸軸方向に移動位置決め可能に設け、前記工具マガジンまたは前記ツールポットを主軸軸方向に移動位置決め手段を設けてなり、工具交換時工具マガジンまたは待機するツールポットと主軸と工具交換アームの主軸の軸線方向移動を同期制御するものである。
【００１４】
請求項１の発明によれば、工具マガジンまたはツールポットを主軸軸方向に移動位置決めできるようになしたので、工具交換アームと主軸および工具マガジンまたはツールポットを逆方向に移動させることにより相対速度が速くなり抜き差し時間を短縮できる。
【００１５】
請求項２の発明は、工具交換アームの主軸軸方向移動と旋回による自動工具交換機能を有するＮＣ工作機械において、前記工具交換アームを主軸軸方向移動と旋回を可能に軸承する工具交換ユニットを主軸軸方向に移動位置決め可能に設け、前記工具交換アームを主軸軸方向移動位置決め手段と前記工具交換ユニットを主軸軸方向移動手段とを設けてなり、工具交換時に工具交換アームと工具交換ユニットの主軸軸方向移動を同期制御するものである。
【００１６】
請求項２の発明によれば、工具交換アームを保持する工具交換ユニットを主軸軸方向に移動位置決めできるようになしたので、工具交換アームと工具交換ユニットとをともに同方向に移動させることにより工具交換アームの相対速度が速くなる。また移動必要距離を半分ずつ分担することができる結果、工具の抜き差し時間を短縮するとこができる。
【００１７】
請求項３の発明は、工具交換アームの主軸軸方向移動と旋回による自動工具交換機能を有し主軸を軸方向に移動位置決め可能なＮＣ工作機械において、前記工具交換アームを主軸軸方向移動と旋回を可能に軸承する工具交換ユニットを主軸軸方向に移動位置決め可能に設け、工具マガジンまたは該工具マガジンのツールポットから移送装置によって移送された交換工具を収納して待機するツールポットを主軸軸方向に移動位置決め可能に設け、前記工具交換アームを主軸軸方向に移動位置決め手段と前記工具交換ユニットを主軸の軸線方向移動位置決め手段とを設け、前記工具マガジンまたは前記待機するツールポットを主軸軸方向に移動位置決め手段を設けてなり、工具交換時に主軸，工具交換アーム，工具交換ユニット，工具マガジンまたは前記待機するツールポットの主軸軸方向移動を同期制御するものである。
【００１８】
請求項３の発明によれば、工具交換アームを軸承する工具交換ユニットおよび次工具を収納するツールポットを有するマガジン装置或いは待機位置のツールポットをそれぞれ主軸軸方向に移動位置決め可能に設けたので、工具交換アーム，工具交換ユニットを同方向および工具交換アームと主軸および工具マガジンまたはツールポットを逆方向に同時移動することにより工具交換アームの相対速度を格段に早めることができる。また、それぞれの移動距離を工具引き抜きする距離の１／３ずつを分担することにより工具抜き差し時間を大幅に短縮することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
〔第１実施例〕
第１実施例を主軸頭および工具交換ユニット，工具マガジンの斜視図を示す図５および機能的に示した図６にもとづき説明する。
【００２０】
特許文献１に示す図１のＮＣマシニングセンタにおいて、工具マガジンを主軸軸線方向に移動位置決め可能としたものである。即ち、図５でベッドに設立したコラム１５前面の案内面に、上下移動可能で、複数の軸受によって軸承されかつモータにより回転可能で下端に工具を装着する主軸１２を組み込んだ主軸頭１１が設けられている。
【００２１】
コラム１５には上下方向（Ｚ軸方向）にＺ軸送りねじ１３が回転のみ可能に設けられており、コラム上面に配置されたサーボモータ１４の出力軸に連結されている。そして主軸頭１１に取り付けたナット１１ａがＺ軸送りねじ１３に螺合されている。従ってＺ軸サーボモータ１４をＮＣ（数値制御）装置で駆動することによりＺ軸送りねじ１３の回転で主軸頭１１が上下方向に移動位置決めされる。
【００２２】
一方、主軸頭１１の横にはコラム１５の前面の上下方向の案内面に工具マガジン２０がマガジンフレーム２１において上下移動位置決め可能に設けられ、コラム１５のＺ軸方向に回転可能にＷ軸送りねじ２２が設けられており、コラム１５上面に配置されたｗ軸サーボモータ２３の出力軸に連結されている。工具マガジン２０のマガジンフレーム２１は背面に設けてナット２１ａがＷ軸送りねじ２２と螺合されていてコラム１５上面のＷ軸サーボモータ２３がＮＣ装置により駆動されることによりＷ軸送りねじ２２が回転され上下移動位置決めされる。
【００２３】
この工具マガジン２０はマガジンフレーム２１に主軸１２と直角水平（Ｙ軸方向）に円筒中心軸２４が固設されており、この円筒中心軸２４に軸受によってマガジンドラム２６が回転可能に軸承されている。円筒中心軸２４前端にはサーボモータ２７が取着されていて、その出力軸２８は円筒中心軸２４を貫通しており、出力軸２８に固着した歯車とマガジンドラム２６の背面に固着した歯車とを図示しない歯車機構によって連結されＮＣ装置の指令でサーボモータ２７が駆動されることによりマガジンドラム２６を回転割出するようになっている。
【００２４】
マガジンドラム２６の外周には工具を貯蔵する多数個のツールポット２９が主軸１２と直角Ｙ軸方向外方を向く姿勢を保ち主軸軸線方向に９０°旋回可能な構成で等間隔に配置されている。そして円筒中心軸２４の真下位置が工具交換位置であって、ＮＣの指令でサーボモータ２７の駆動により、この位置に割出され工具を収納するツールポット２９は工具交換準備指令で図２に示す流体圧シリンダ装置１１７の作動によって下方へ９０°旋回させ水平状態から鉛直状態Ｚ軸方向主軸と平行に姿勢を変える。
【００２５】
さらに主軸頭１１と工具マガジン２０との間の中央位置に工具交換ユニット３１が配置されており、この工具交換ユニット３１は前述した図３に示す機構によってサーボモータ３２でツインアームの工具交換アーム３３を旋回軸３４の軸方向移動と９０°と１８０°の旋回を行うことができる。
【００２６】
このような構成になる第１実施例の工具交換時の抜き差し動作を図６にもとづき説明する。
ＮＣ装置の工具交換準備指令でサーボモータ２７が駆動されて工具マガジン２０のマガジンドラム２６が旋回され次工具を収納するツールポット２９を交換位置に割出しする。ツールポット２９が割出されると、流体圧シリンダ装置１１７のピストンロッド端とツールポット２９の係合部が係合して油圧シリンダ装置１１７が作動して、ツールポット２９を下方に９０°旋回して主軸と平行として待機している。
ＮＣ装置により工具交換指令が出されると、主軸頭１１は加工完位置から工具交換位置へ位置決めされ、主軸１２に装着されている工具は待機している工具マガジンのツールポット２９の工具と同一高さとなる。
【００２７】
次いでＮＣの工具交換指令で工具交換ユニット３１のクラッチ部材（１２８）が作動し図３の従来の装置と同様にサーボモータ３２（１２４）の回転がボールナット（１２２）と雌スプライン体（１２７）を介して旋回軸３４（１２１）に伝達され工具交換アーム３３（１２１ｂ）は９０°旋回し把持グリッパが主軸１２に装着されている現工具と、ツールポット２９に装着されている次工具を把持する。前記クラッチ部材（１２８）が不作動となるとともにブレーキ部材（１２９）が作動して雌スプライン体（１２７）にブレーキを掛ける。サーボモータ３２の回転はボールナット（１２２）に伝達される。
【００２８】
ブレーキを掛けられた雌スプライン体（１２７）によりボールねじ（１２１ａ）の回転が阻止されてサーボモータ３２の引き続く回転によりボールナット（１２２）を介してボールねじ（１２１ａ）は軸方向に移動され両グリッパに現工具と次工具を掴んだ工具交換アーム３３は下降し、主軸１２およびツールポット２９から現工具と次工具を抜きだす動作を行うが、同時にＺ軸サーボモータ１４の駆動によるＺ軸送りねじ１３の回転およびＷ軸サーボモータ２３の駆動によるＷ軸送りねじ２２の回転により主軸頭１１およびマガジンフレーム２１は工具交換アーム３３の抜き動作の方向とは反対方向にそれぞれ上昇移動する。工具交換アーム３３と主軸１２およびツールポット２９は相対的な運動をして相対速度を速めて抜き動作を行う。
【００２９】
通常互いの反対方向の移動速度は同一速度とし、かつそれぞれの移動距離は等しく工具引き抜きストロークの半分とする。従って、工具交換アーム３３，主軸１２，ツールポット２９は同時に停止し、かつ主軸，ツールポットの各工具の把持溝と工具交換アーム３３の把持グリッパとは同一面上に位置する。なお、移動速度に変え移動時間を同一としても同じである。また、主軸，工具交換アーム，工具マガジンの停止位置，停止時間が同一若しくはほぼ同一であれば移動速度・移動距離は種々設定する自由度がある。
【００３０】
抜き動作終了後、工具交換アーム３３は１８０°逆旋回した後工具引き抜き時と逆動作で上昇し、同時に主軸頭１１およびマガジンフレーム２１は工具交換アーム３３の差し込み動作の方向とは反対方向に同速度，同距離下降して、主軸１２に次工具を装着かつツールポット２９に現工具を返却する。その後、交換アーム３３は逆方向に９０°旋回し主軸１２およびツールポット２９から退避して、工具交換動作を終了する。この実施例においては工具抜き差しの移動距離が１／２となり、相対速度が２倍動作時間を１／２にできる。
【００３１】
〔実施例２〕
次に本発明の第２実施例を図７にもとづき説明する。
本例では工具マガジン４０から工具交換位置にある待機ポット（ツールポット）４６または工具交換位置からマガジン側の工具受け取り位置に移動した待機ポット４６に次工具を移送するサブアーム４２を有する工具移送装置４１を持つ工作機械における工具交換動作に応用するものであって、工具交換アーム３３と主軸１２および待機ポット４６に相対的な運動を与えれば第１実施例と同様の工具交換動作が実施可能である。
【００３２】
第１実施例と異なる部分の構成について説明し、同じ部分については同符号を付して説明を省略する。
工具マガジン４０は重量工具に対応してツールポット２９を懸垂状態で工具交換ユニット３１より離れた位置に配置されている。この工具マガジン４０に併設して工具移送装置４１が設けられている。工具移送装置４１に設けられたサブアーム４２は、流体圧シリンダ４４によって工具抜き差しの上下移動可能でサーボモータ４３によって１８０°旋回可能である。待機ポット４６はＷ軸サーボモータ４８とＷ軸送りねじ４７の駆動によりマシニングセンタの主軸Ｚ軸と平行な方向に移動位置決め可能であって、工具交換アーム３３に対して主軸１２と対称位置で待機する。
【００３３】
続いて第２実施例の作用を説明する。工具交換指令に先立って交換準備指令でサブアーム４２がサーボモータ４３の駆動で退避位置から９０°旋回して工具マガジン４０の割り出されているツールポット２９の工具を把持する。そして流体圧シリンダ４４の作動で工具を引き抜き、サーボモータ４３の駆動で１８０°旋回して待機ポット４６と同軸に位置し上昇して工具を装着しておく。
【００３４】
工具交換指令が出されると第１実施例と同様な手順で主軸頭１１はＺ軸サーボモータ１４によって加工位置から工具交換位置に位置決めされ、サーボモータ３２の駆動で前述のように工具交換アーム３３が９０°旋回し主軸１２に装着されている現工具と、待機ポット４６に装着されている次工具を把持する。両グリッパに現工具と次工具を掴んだ工具交換アーム３３はサーボモータの引き続く駆動で下降する。同時にＺ軸サーボモータ１４の駆動によるＺ軸送りねじ１３の回転およびＷ軸サーボモータ４８の駆動によるＷ軸送りねじ４７の回転によって主軸１２および待機ポット４６は工具交換アーム３３の抜き動作の方向とは反対の方向に上昇移動位置決めされる。
【００３５】
このように工具交換アーム３３と主軸１２および待機ポット４６は相対運動で抜き動作を行う。抜き動作終了後、工具交換アーム３３は１８０°旋回して工具位置を入れ替えた後、抜き動作の逆の動作で上昇し、同時に主軸頭１１および待機ポット４６は工具交換アーム３３と反対の方向に下降して、主軸１１に次工具を装着かつ待機ポット４６に現工具を返却する。その後工具交換アーム３３は逆方向に９０°旋回し主軸１１および待機ポット４６から退避して、工具交換動作を終了する。この実施例においては第１実施例と同じく抜き差し動作時間が１／２となる。
【００３６】
〔実施例３〕
更に第３実施例を図８にもとづき説明する。
主軸頭１１，工具マガジン２０は第１実施例と同じであるので同符号を付して説明を省略する。異なる部分は工具交換ユニット３１であって、この工具交換ユニット３１は、コラム１５上に配置されたＲ軸サーボモータ５１とその出力軸と回転伝達されコラム１５に回転可能に軸承されたＲ軸送りねじ５２によって、主軸と平行な方向にＮＣで移動位置決めが可能なことである。
【００３７】
次いで第３実施例の動作を説明する。工具交換指令が出されると、主軸頭１１は加工位置から工具交換位置に位置決めされる。工具交換ユニット３１のサーボモータ３２の駆動で工具交換アーム３３が９０°旋回し主軸１２およびマガジンのツールポット２９の工具を把持したあと下降する。同時にＲ軸サーボモータ５１とＲ軸送りねじ５２とによって工具交換ユニット３１を工具交換アーム３３の抜き方向と同じ方向に下降させる。これと同時に主軸頭１１およびマガジンフレーム２１をＺ軸，Ｗ軸サーボモータ１４，２３によって工具交換アーム３３の抜き差しの方向と逆方向に上昇させる。
【００３８】
この場合、通常主軸頭１１とマガジンフレーム２１，工具交換ユニット３１，工具交換アーム３３の移動距離はそれぞれ工具抜きストロークの１／３とし、移動速度は同一とする。従って移動時間は同じになるので工具把持溝，工具交換アームのグリッパは同一面上となる。
移動速度同一に変え移動時間を同一としても同じであり、大幅な抜き差し動作の動作時間が短縮され、工具交換時間を短縮することができる。なお、第１〜第３実施例において、移動時間或いは移動速度，移動距離，停止位置は完全一致でなくとも、工具交換アーム３３の工具把持に支障のない程度の不一致は許容される。また、各部の移動ストローク、速度はそれぞれの重量やモータ出力などに合わせ適宜設定可能である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は上述のようであるので、以下の効果を奏する。
請求項１の発明は、工具交換の工具抜き差しに際して工具交換アームの移動方向に対し主軸，工具マガジンまたは待機のツールポットを逆方向に同時に移動することができるので工具交換時の抜き差しの相対速度を速くし動作時間を短縮することができる。
【００４０】
請求項２の発明は、工具交換の工具抜き差しに際して工具交換アームを有する工具交換ユニットを工具交換アームとともにさらに移動できるようにしたので工具交換アームの相対速度を速くし、移動距離を短くでき動作時間を短縮することができる。
【００４１】
請求項３の発明は、工具交換の工具抜き差しに際して工具交換ユニット，工具マガジンまたは待機のツールポットを移動可能に設けたので工具交換時の工具交換アームの相対速度を速く、移動距離を短縮できるので抜き差し動作時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のマシニングセンタ外観図である。
【図２】図１のマシニングセンタの主軸，工具交換ユニット，工具マガジンの機能説明図である。
【図３】従来技術の工具交換ユニットの機能詳細説明図である。
【図４】従来技術の工具マガジンのポット移動機構の図である。
【図５】本発明の主軸，工具交換ユニット，工具マガジンの外観図である。
【図６】本発明の第１実施例の主軸，工具マガジン，工具移送装置，工具交換ユニットの機能説明図である。
【図７】本発明の第２実施例の主軸，工具マガジン移送装置，待機のツールポット，工具交換ユニットの機能説明図である。
【図８】本発明の第３実施例の主軸，工具マガジン，工具交換ユニットの機能説明図である。
【符号の説明】
１１  主軸頭              １２  主軸
１３，２２，４７，５２，  １０５  送りねじ
１４，２３，２７，３２，  ５１  サーボモータ
２０，４０  工具マガジン  ２１  マガジンフレーム
２９，４６  ツールポット  ３１  工具交換ユニット
３３  工具交換アーム      ４１  工具移送装置
４２  サブアーム        ４４  流体圧シリンダ装置
【図１】
2004195600.tif 000003
【図２】
2004195600.tif 000004
【図３】
2004195600.tif 000005
【図４】
2004195600.tif 000006
【図５】
2004195600.tif 000007
【図６】
2004195600.tif 000008
【図７】
2004195600.tif 000009
【図８】
2004195600.tif 000010