(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部にそれぞれ工具保持部を備え、工作機械の主軸に対し平行に配設された支持軸の軸線を中心として回転するとともに、前記支持軸の軸線方向に沿って進退するように設けられた工具交換アームを用い、前記工作機械の主軸に装着された工具と、待機位置にある次工具とを交換する方法であって、
前記工具交換アームを原位置から前記支持軸の軸線中心に回転させて、前記主軸に装着された工具を、一方の工具保持部に保持させると同時に、前記待機位置にある次工具を他方の工具保持部に保持させる保持動作と、前記工具交換アームを前記支持軸に沿って進出させて、主軸から工具を抜き取る抜取り動作と、前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させて、前記他方の工具保持部に保持された次工具を前記主軸の軸線上に位置決めする位置決め動作と、前記工具交換アームを前記支持軸に沿って後退させて、前記他方の工具保持部に保持された次工具を主軸に装着させる装着動作と、前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させて前記原位置に復帰させる復帰動作とを実行することによって、前記工作機械の主軸に装着された工具と、待機位置にある次工具とを交換する工具交換方法において、
前記位置決め動作では、前記工具交換アームを、（１８０＋ｎ×３６０）度、回転させるようにしたことを特徴とする工具交換方法。
但し、ｎは正の整数である。
【請求項２】
工作機械の工具交換位置に配設され、主軸に装着された工具と、待機位置にある次工具とを交換する工具交換装置であって、
両端部にそれぞれ工具保持部を備えた工具交換アームと、
前記主軸と平行に設けられ、前記工具交換アームを支持する支持軸と、
前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させる回転機構と、
前記工具交換アームを前記支持軸に沿って進退させる進退機構とを備え、
前記回転機構により、前記工具交換アームを原位置から前記支持軸の軸線中心に回転させて、前記主軸に装着された工具を、一方の工具保持部に保持させると同時に、前記待機位置にある次工具を他方の工具保持部に保持させる保持動作と、前記進退機構により、前記工具交換アームを前記支持軸に沿って進出させて、主軸から工具を抜き取る抜取り動作と、前記回転機構により、前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させて、前記他方の工具保持部に保持された工具を前記主軸の軸線上に位置決めする位置決め動作と、前記進退機構により、前記工具交換アームを前記支持軸に沿って後退させて、前記他方の工具保持部に保持された次工具を主軸に装着させる装着動作と、前記回転機構により、前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させて前記原位置に復帰させる復帰動作とを行うように構成された工具交換装置において、
前記回転機構は、前記工具交換アームに前記位置決め動作を行わせる際に、該工具交換アームを、（１８０＋ｎ×３６０）度、回転させるように構成されていることを特徴とする工具交換装置。
但し、ｎは正の整数である。
【請求項３】
圧縮空気を吐出する吐出ノズルと、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、前記吐出ノズル及び圧縮空気供給源に接続して、前記吐出ノズルに圧縮空気を供給する供給路とから構成されるエアブロー機構を更に備え、
前記吐出ノズルは、前記工具交換アームの工具保持部に保持された工具に向けて圧縮空気を吐出するように配設されていることを特徴とする請求項２記載の工具交換装置。
【請求項４】
前記吐出ノズルは、前記支持軸又は前記工具交換アームに配設されていることを特徴とする請求項３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、工作機械の主軸に装着された工具を、待機位置にある次工具と交換する工具交換方法及びこれに用いる工具交換装置に関し、特に、工具に付着した切粉等を工具交換時に除去可能な工具交換方法及び工具交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工具交換装置を備えた工作機械の分野では、主軸に装着された工具を交換する際に、工具のテーパ部に切粉が付着する、或いは切粉が付着した状態の工具が工具マガジン内に収納され、その後、切粉が離脱して他の工具のテーパ部に付着するといったことが起こり得る。そして、このようにテーパ部に切粉が付着した工具を主軸に装着すると、付着した切粉によって主軸と工具の軸線がずれた状態で工具が装着される、或いは、工具のテーパ部と主軸のテーパ穴との間に切粉が噛み込んだ状態で工具が装着されることにより、これらが損傷するといった事態を生じ、その結果として加工精度が低下するといった問題があることが知られている。
【０００３】
そこで、従来、工具に切粉等が付着するのを防止する、或いは、工具に切粉等が付着している場合にはこれを除去することによって、上記問題を解決した、特開２００４−２６８１７７号公報に開示される工具交換装置及び工具の切粉付着防止／除去方法が提案されている。
【０００４】
この従来の工具交換装置は、複数の工具を保持する工具マガジンと、工具を把持する把持部を有し、加工軸に装着された工具と工具マガジンに保持された工具の内の１つとを交換する工具交換アームとを備えており、前記工具マガジンは、回転軸を中心とする円の円周上に配設され、前記複数の工具がそれぞれ保持される保持具や、回転軸を回転させて保持具に保持された工具を所定の位置に割り出す工具マガジン用駆動モータなどを備えている。また、前記工具交換アームは、工具交換アーム用駆動モータによって旋回軸を中心として回転自在となっており、前記把持部が加工軸又は工具マガジンの割り出された保持部と対向する位置となるように工具交換アーム用駆動モータによって位置決めされる。尚、前記工具マガジン用駆動モータの作動は工具マガジン制御手段により制御され、前記工具交換アーム用駆動モータの作動は工具交換アーム制御手段により制御されるようになっている。
【０００５】
この工具交換装置によれば、加工軸に装着された工具を工具マガジンに戻す際には、把持部が加工軸と対向する位置となるように工具交換アームを位置決めして、把持部で把持した工具を加工軸から取り外した後、把持部が所定の位置に割り出された保持部と対向する位置となるように工具交換アームを位置決めし、把持部に把持されている工具を保持部に移動させる。また、保持部に保持された工具を加工軸に取り付ける際には、把持部が割り出された保持部と対向する位置となるように工具交換アームを位置決めし、保持部に保持された工具を把持部で把持して取り外した後、把持部が加工軸と対向する位置となるように工具交換アームを位置決めして、把持部に把持されている工具を加工軸に取り付ける。
【０００６】
この工具交換装置における工具マガジン用制御手段は、工具マガジンの保持部を所定の位置に割り出す動作制御に加え、工具マガジン用駆動モータを所定周期で正回転と逆回転とを繰り返す、或いは所定周期で回転と停止を繰り返す動作制御を行うようになっており、これにより、工具マガジンを振動させて、当該振動によって、工具に付着した切粉を除去するようにしている。
【０００７】
また、前記工具交換アーム用制御手段は、把持部が加工軸又は工具マガジンの保持部と対向する位置となるように工具交換アームの位置決めする動作制御に加え、工具交換アーム用駆動モータを上記と同様に所定周期で正回転と逆回転とを繰り返す、或いは所定周期で回転と停止を繰り返す動作制御を行うようになっており、工具交換アームを振動させることによって工具から切粉を除去するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２６８１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記従来の工具交換装置では、工具に振動を加えることによって切粉を除去するようにしているため、ワークの加工中に振動が付与されると、当該振動が加工部位に伝播されて、加工精度が低下するという問題があった。
【００１０】
また、従来の工具交換装置は、工具マガジン及び工具交換アームの正回転と逆回転とを繰り返す、或いは回転と停止を繰り返す動作制御を行うことによって振動を発生させているが、これらの動作時間は、一方向に回転させる場合よりも長い時間を要する。したがって、ワーク加工中以外のタイミング、例えば、工具交換のタイミングで振動を与えるようにした場合には、工具交換に要する時間が著しく増大し、結果的にワークの加工時間が増大するという問題が生じる。
【００１１】
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであり、ワークの加工精度の低下を抑え、且つ加工時間の増大をできる限り少なくした上で、工具に付着した切粉等を除去することができる工具交換方法及び工具交換装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明は、
両端部にそれぞれ工具保持部を備え、工作機械の主軸に対し平行に配設された支持軸の軸線を中心として回転するとともに、前記支持軸の軸線方向に沿って進退するように設けられた工具交換アームを用い、前記工作機械の主軸に装着された工具と、待機位置にある次工具とを交換する方法であって、
前記工具交換アームを原位置から前記支持軸の軸線中心に回転させて、前記主軸に装着された工具を、一方の工具保持部に保持させると同時に、前記待機位置にある次工具を他方の工具保持部に保持させる保持動作と、前記工具交換アームを前記支持軸に沿って進出させて、主軸から工具を抜き取る抜取り動作と、前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させて、前記他方の工具保持部に保持された次工具を前記主軸の軸線上に位置決めする位置決め動作と、前記工具交換アームを前記支持軸に沿って後退させて、前記他方の工具保持部に保持された次工具を主軸に装着させる装着動作と、前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させて前記原位置に復帰させる復帰動作とを実行することによって、前記工作機械の主軸に装着された工具と、待機位置にある次工具とを交換する工具交換方法において、
前記位置決め動作では、前記工具交換アームを、（１８０＋ｎ×３６０）度、回転させるようにした工具交換方法に係る。
但し、ｎは正の整数である。
【００１３】
また、本発明は、
工作機械の工具交換位置に配設され、主軸に装着された工具と、待機位置にある次工具とを交換する工具交換装置であって、
両端部にそれぞれ工具保持部を備えた工具交換アームと、
前記主軸と平行に設けられ、前記工具交換アームを支持する支持軸と、
前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させる回転機構と、
前記工具交換アームを前記支持軸に沿って進退させる進退機構とを備え、
前記回転機構により、前記工具交換アームを原位置から前記支持軸の軸線中心に回転させて、前記主軸に装着された工具を、一方の工具保持部に保持させると同時に、前記待機位置にある次工具を他方の工具保持部に保持させる保持動作と、前記進退機構により、前記工具交換アームを前記支持軸に沿って進出させて、主軸から工具を抜き取る抜取り動作と、前記回転機構により、前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させて、前記他方の工具保持部に保持された工具を前記主軸の軸線上に位置決めする位置決め動作と、前記進退機構により、前記工具交換アームを前記支持軸に沿って後退させて、前記他方の工具保持部に保持された次工具を主軸に装着させる装着動作と、前記回転機構により、前記工具交換アームを前記支持軸の軸線中心に回転させて前記原位置に復帰させる復帰動作とを行うように構成された工具交換装置において、
前記回転機構は、前記工具交換アームに前記位置決め動作を行わせる際に、該工具交換アームを、（１８０＋ｎ×３６０）度、回転させるように構成されている工具交換装置に係る。
但し、ｎは正の整数である。
【００１４】
この工具交換方法及び工具交換装置によれば、前記抜取り動作後に行う位置決め動作において、工具交換アームを、（１８０＋ｎ×３６０）度、回転させるように構成されていることにより、工具交換アームを回転させた際に生じる遠心力を利用して、主軸から抜き取られた工具及び工具保持部から抜き取られた次工具に付着した切粉やクーラント液を除去することができる。
【００１５】
尚、工具交換アームが３６０度回転するのに要する時間は、一連の工具交換動作に要する時間と比較して十分に短いため、工具交換アームの回転角度を適切に設定する、例えば、５４０度や９００度、１２６０度等に設定することで、工具交換動作時間が著しく増大することもなく、加工時間の著しい増大を抑えることができる。
【００１６】
また、工具交換動作時に、工具及び次工具に付着した切粉等の除去を行うようにしているため、振動等によってワークの加工精度が低下するといった問題も生じない。
【００１７】
尚、上記工具交換装置は、圧縮空気を吐出する吐出ノズルと、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、前記吐出ノズル及び圧縮空気供給源に接続して、前記吐出ノズルに圧縮空気を供給する供給路とから構成されるエアブロー機構を更に備え、前記吐出ノズルは、前記工具交換アームの工具保持部に保持された工具及び次工具に向けて圧縮空気を吐出するように配設された構成としても良い。
【００１８】
このようにすれば、工具交換アームを回転させた際に生じる遠心力と、圧縮空気が工具に向けて吐出されることによって工具表面に作用する風圧との相乗効果によって、工具及び次工具に付着した切粉やクーラント液の除去をより確実に行うことができるようになる。尚、圧縮空気の吐出は、前記遠心力が最大となるタイミングに合わせて行われるようにすると効果的である。
【００１９】
尚、エアブロー機構を設ける場合、工具に向けて効率良く圧縮空気を吐出するために、前記吐出ノズルは、前記支持軸又は前記工具交換アームに配設することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明に係る工具交換方法及び工具交換装置によれば、工具交換動作時に、工具と次工具との位置を入れ替えるのに必要な回転角度よりも多く工具交換アームを回転させることによって、回転によって生じる遠心力を利用して工具に付着した切粉やクーラント液の除去を行うことができる。また、工具交換とともに、切粉等の除去を行うようにしているため、ワークの加工に与える影響が少ない。更に、工具交換に要する時間に対して、工具交換アームを工具交換に必要な最小回転角度よりも多く回転させるのに要する時間が十分に短いため、加工時間に与える影響を最小限に抑えた上で、切粉等の除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る工具交換装置を有する工作機械の概略構成を示した正面図である。
【図２】工具交換装置の概略構成を示した正面図であり、主軸及び工具ポットに工具を取り付けた状態を示した図である。
【図３】工具交換装置の概略構成を示した正面図であり、主軸及び工具ポットから工具を抜き取った状態を示した図である。
【図４】工具交換アームの概略構成を示した平面図である。
【図５】工具交換動作における工具交換アームの回転位置を説明するための説明図である。
【図６】工具交換動作における工具交換アームの回転位置を説明するための説明図である。
【図７】工具交換動作における工具交換アームの回転位置を説明するための説明図である。
【図８】工具交換動作における工具交換アームの回転位置を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１に示すように、本例の工作機械１は、立形のマシニングセンタであり、ベッド２と、このベッド２上に立設されたコラム３と、このコラム３に支持され、適宜送り機構によって上下方向に移動する主軸頭４と、当該主軸頭４によって、その軸中心に回転自在に支持され、主軸頭４に内蔵された適宜主軸モータによって回転される主軸５と、この主軸５の下方のベッド２上に配設されたテーブル６と、主軸頭４の側方に配設された工具マガジン１０と、この工具マガジン１０に設けられ、主軸５に取り付けられた工具Ｔと工具マガジン１０の工具ポット１１に格納された工具Ｔ’とを交換する工具交換装置２０と、これら各部の作動を制御する制御装置４０とから構成されている。
【００２４】
前記工具マガジン１０は、工具Ｔ’が保持された複数の工具ポット１１と、外周部に工具ポット１１が一定間隔で保持された円板状の保持プレート１２と、工具ポット１１と保持プレート１２とを取り囲み、下部に開口部１３ａが形成されたカバー体１３とからなる。また、前記保持プレート１２は、適宜回転駆動機構（図示せず）によって中心軸周りに回転駆動されるようになっており、保持プレート１２を回転させることによって、この保持プレート１２に保持された工具ポット１１の中から所望の工具Ｔ’が保持された工具ポット１１を、前記カバー体１３の開口部１３ａの位置（以下、「割出位置」という）に割り出すことができる。更に、割出位置に割り出された工具ポット１１は、適宜旋回機構（図示せず）によって、垂直面内で旋回され、主軸５に対して平行となる待機位置に移送されるようになっており、待機位置に移送された工具ポット１１は、前記旋回機構によって、同様に垂直面内で旋回され、割出位置に再度移送されるようになっている。
【００２５】
また、図２〜図４に示すように、前記工具交換装置２０は、前記主軸５と前記待機位置に移送された工具ポット１１との中間に、その軸線が主軸５の軸線と平行となるように配設された支持軸２１と、ハウジング２３の上面に固設され、支持軸２１を上下動させる進退駆動モータ２２と、ハウジング２３の側面に固設され、支持軸２１を軸中心に回転させる回転駆動モータ２４と、工具Ｔ，Ｔ’を把持する工具保持部２７が両端に形成され、前記支持軸２１の下端部に固設された工具交換アーム２５と、当該工具交換アーム２５に設けられたエアーノズル３４から圧縮空気を吐出するエアブロー機構３０とから構成されている。尚、前記進退駆動モータ２２や、支持軸２１の後端に螺合したボールねじ（図示せず）を含み、進退駆動モータ２２により回転させることによって支持軸２１を上下動させる機構が進退機構を構成する。また、回転駆動モータ２４や、支持軸２１の後端側外周面に形成されたスプライン（図示せず）に噛合するかさ歯車機構（図示せず）を含み、回転駆動モータ２４を回転させることにより、かさ歯車機構を介して支持軸２１を軸中心に回転させる機構が回転機構を構成する。
【００２６】
前記支持軸２１には、その中間部外周面に周方向に沿って溝２１ｂが形成されるとともに、下端部外周面の２か所に開口した供給路２１ａが軸線に沿って形成されている。尚、供給路２１ａと溝２１ｂとは、供給路２１ｃによって連通した状態となっている。
【００２７】
また、前記ハウジング２３には、その内周面の一部に周方向に沿って凹部２３ａが形成されるとともに、一方が凹部２３ａの底面に開口し、他方がハウジング２３の外周面に開口した供給路２３ｂが形成されている。尚、前記凹部２３ａの幅は、支持軸２１の溝２１ｂの幅よりも広く形成されており、ハウジング２３内に支持軸２１が挿通された状態において、溝２１ｂと凹部２３ａとが対向するようになっており、支持軸２１の回転中であっても、溝２１ｂと凹部２３ａとが常に連通した状態となるようになっている。
【００２８】
前記工具交換アーム２５の本体には、前記支持軸２１が挿通される貫通穴２５ａが形成されており、また、当該貫通穴２５ａの壁面にそれぞれ開口し、貫通穴２５ａの壁面から工具交換アーム２５本体の各端部に向かってそれぞれ延び、工具交換アーム２５の本体上面にそれぞれ開口した２つの供給路２６が形成されている。そして、工具交換アーム２５は、貫通穴２５ａに支持軸２１が挿通され、前記支持軸２１の外周面開口部と貫通穴２５ａの壁面開口部とを介して、供給路２１ａと供給路２６とが連通した状態で支持軸２１に取り付けられている。
【００２９】
また、前記工具交換アーム２５の工具保持部２７は、平面視円弧状の固定爪２７ａと、この固定爪２７ａに対向した状態で工具交換アーム２５の本体に支持された可動爪２７ｂとからなり、工具Ｔ，Ｔ’が主軸５及び工具ポット１１から抜き取られた際に、固定爪２７ａと可動爪２７ｂとにより工具Ｔ，Ｔ’に対して所定の把持力を作用させた状態で、可動爪２７ｂが固定されるようになっている。
【００３０】
前記エアブロー機構３０は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給部たるコンプレッサ３１と、一端が前記コンプレッサ３１に接続され、他端が前記ハウジング２３に形成された供給路２３ｂに接続された供給管３２と、前記供給管３２における前記コンプレッサ３１と供給路２３ｂとの間に配設され、その開閉が制御装置４０によって制御される電磁弁３３と、前記工具交換アーム２５における本体上面の開口部に取り付けられたエアーノズル３４とから構成されている。
【００３１】
このエアブロー機構３０によれば、電磁弁３３を開状態にすることで、供給管３２、供給路２３ｂ、凹部２３ａ、溝２１ｂ、供給路２１ｃ、供給路２１ａ及び供給路２６を介してコンプレッサ３１からエアーノズル３４へと圧縮空気が供給され、エアーノズル３４から圧縮空気が吐出される。尚、エアーノズル３４は、その吐出口の向きが、少なくとも主軸５及び工具ポット１１から抜き取られた工具Ｔ及び次工具Ｔ’のテーパ部に圧縮空気を吹き付けられる向きとなるように取り付けられている。
【００３２】
また、前記制御装置４０は、前記主軸頭４の上下動作及び主軸５の回転動作を制御するとともに、前記進退駆動モータ２２及び回転駆動モータ２４の作動並びに電磁弁３３の開閉を制御する。
【００３３】
次に、以上の構成を備えた工作機械１おける工具交換の流れについて、図３及び図５〜図８を参照して詳細に説明する。尚、図５〜図８は、工具交換アーム２５の下方から見た図である。
【００３４】
本例の工作機械１によれば、工具交換アーム２５を原位置に位置させた状態で（図５参照）、主軸５に取り付けられた工具Ｔによってワークに加工を施した後、次加工で工具Ｔと異なる次工具Ｔ’を用いる場合には、まず、主軸頭４とともに主軸５を工具交換が可能な位置（工具交換位置）まで移動させる。また、上述したように、次工具Ｔ’が保持された工具ポット１１を、適宜回転駆動機構によって割出位置に割り出した後、適宜旋回機構によって待機位置に移送させる。
【００３５】
ついで、保持動作を行う。具体的には、回転駆動モータ２４を作動させて、支持軸２１を正方向に９０度回転させる。これにより、工具交換アーム２５は、原位置から支持軸２１を中心に図６の矢印方向に回転し、原位置から９０度回転した把持位置に位置した状態となり、主軸５に取り付けられた工具Ｔ及び待機位置に移送された次工具Ｔ’が工具保持部２７によってそれぞれ保持される（図６参照）。
【００３６】
次に、進退駆動モータ２２を作動させて、支持軸２１を下方に移動させる。これにより、図４に示すように、工具保持部２７によって工具Ｔ及び次工具Ｔ’を保持した状態のまま工具交換アーム２５が下方に移動し、両工具Ｔ，Ｔ’がそれぞれ主軸５又は工具ポット１１から抜き取られる（抜取り動作）。
【００３７】
しかる後、位置決め動作を行う。即ち、回転駆動モータ２４を作動させて、支持軸２１を正方向に（１８０＋ｎ×３６０）度回転させることにより、工具交換アーム２５を同方向（図６の矢印方向）に（１８０＋ｎ×３６０）度回転させ、工具Ｔと次工具Ｔ’との位置を入れ替えて、即ち、次工具Ｔ’を主軸５の下方に、工具Ｔを工具ポット１１の下方に移動させる（図７参照）。
【００３８】
このように、位置決め動作を行う際に、工具交換アーム２５を、工具Ｔと次工具Ｔ’の位置を入れ替えるのに必要な最小回転角度（１８０度）ではなく、あえて（１８０＋ｎ×３６０）度回転させるようにすることで、工具Ｔと次工具Ｔ’との位置の入れ替えと同時に、工具交換アーム２５を回転させることで生じる遠心力を利用して、両工具Ｔ，Ｔ’に付着した切粉やクーラント液の除去を行うことができる。尚、工具交換アーム２５の回転角度（言い換えれば、ｎの値）は、工具交換動作時間が極端に長くなることのないように、５４０度（ｎ＝１）や９００度（ｎ＝２）、１２６０（ｎ＝３）などの適当な値を設定することができる。
【００３９】
また、位置決め動作において、工具交換アーム２５の回転により生じる遠心力が最大となる、即ち、工具交換アーム２５の回転速度が最大となるタイミングで、電磁弁３３を開状態にする。これにより、コンプレッサ３１から供給された圧縮空気が工具Ｔ及び次工具Ｔ’に向けてエアーノズル３４から吐出される（図３及び図６の点線を参照）。このようにすることで、前記遠心力による作用だけではなく、エアーノズルから吐出される圧縮空気の風圧も作用することになり、これらの相乗効果によってより効果的に切粉等の除去を行うことができる。
【００４０】
尚、制御装置４０によって工具交換アーム２５の回転速度が最大となるタイミングで圧縮空気を吐出させる態様としては、予備運転により工具交換アーム２５の回転速度が最大となる回転角度位置を、回転駆動モータ２４に設けられた適宜ロータリエンコーダから予め取得して制御装置４０に格納しておき、当該制御装置４０が、工具交換動作の際にロータリエンコーダから出力される信号を受信し、受信した信号が予め格納された回転角度位置となったタイミングで電磁弁３３を開状態にして、エアーノズルから圧縮空気を吐出させる態様や、制御装置４０が、工具交換動作の際にロータリエンコーダから出力される信号を処理して工具交換アーム２５の加速度がほぼ０となる（即ち、回転速度が最大となる）タイミングを検出し、当該検出したタイミングで電磁弁３３を開状態にして、エアーノズルから圧縮空気を吐出させる態様を例示することができる。
【００４１】
次に、装着動作を行う。具体的に言えば、進退駆動モータ２２を作動させて、支持軸２１を上方に移動させ、工具Ｔを工具ポット１１に取り付けるとともに、次工具Ｔ’を主軸５に取り付ける。
【００４２】
しかる後、復帰動作を行うために、回転駆動モータ２４を作動させて、支持軸２１を逆方向に９０度回転させる。これにより、工具交換アーム２５は、把持位置から同方向（図７の矢印方向）に９０度回転して原位置に復帰し（図８参照）、一連の工具交換動作が終了する。
【００４３】
そして、工具交換動作が終了した後、主軸５に取り付けられた次工具Ｔ’を用いたワークの加工が再開される。
【００４４】
以上のように、本例の工作機械１によれば、工具交換における位置決め動作において、工具交換アーム２５を（１８０＋ｎ×３６０）度回転させるようにしているため、ワークの加工に与える影響を最小限に抑え、且つ加工時間が著しく増大するのを防止した上で、工具Ｔ及び次工具Ｔ’に付着した切粉やクーラントの除去を行うことができる。
【００４５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００４６】
例えば、上例においては、位置決め動作時における工具交換アーム２５の回転速度が最大となるタイミングでエアーノズル３４から圧縮空気を吐出するようにしたが、例えば、位置決め動作中に圧縮空気を吐出し続ける、間欠的に吐出するようにしても良いし、抜取り動作から装着動作までの間、連続的又は間欠的に圧縮空気を吐出するようにしても良い。
【００４７】
また、上例では、支持軸２１に形成された供給路２１ａ及び工具交換アーム２５の本体に形成された供給路２６を介して、工具交換アーム２５の本体上面に取り付けたエアーノズル３４まで圧縮空気を供給する態様としたが、これに限られるものではなく、例えば、支持軸２１の外周面にエアーノズルを取り付けるとともに、支持軸２１に当該エアーノズルに圧縮空気を供給する供給路を形成するようにしても良い。このようにしても、工具保持部２７に保持された工具Ｔ，Ｔ’に対して圧縮空気を吐出することができる。
【００４８】
また、エアブロー機構３０は必ずしも設ける必要はなく、工具交換アーム２５の回転により生じる遠心力の作用のみで付着した切粉やクーラントの除去を行うようにしても良い。
【００４９】
更に、上例では、支持軸２１の上下動を進退駆動モータ２２によって行い、支持軸２１の回転を回転駆動モータ２４によって行うようにしているが、これに限られるものではなく、適宜カム機構を介して支持軸と一つの駆動モータとを接続し、駆動モータを回転させ、カム機構に回転動力を伝達することにより、支持軸を上下動及び回転させるようにしても良い。
【００５０】
また、上例においては、工具交換アーム２５を原位置から回転させることにより、工具交換位置にある工具Ｔ及び待機位置にある次工具Ｔ’を工具保持部２７に振り込むことによって両工具Ｔ，Ｔ’を保持するようにしたが、例えば、工具交換アームの形状をＳ型形状ではなくＨ型形状とし、予め工具交換アームの２つの工具保持部をそれぞれ工具交換位置及び待機位置に位置させておき、工具保持部２７に向けて主軸５及び工具ポット１１を移動させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１      工作機械
２      ベッド
３      コラム
４      主軸頭
５      主軸
６      テーブル
１０    工具マガジン
１１    工具ポット
２０    工具交換装置
２１    支持軸
２１ａ  供給路
２２    進退駆動モータ
２４    回転駆動モータ
２５    工具交換アーム
２６    供給路
２７    工具保持部
３０    エアブロー機構
３１    コンプレッサ
３２    供給管
３３    電磁弁
３４    エアーノズル
４０    制御装置
【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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