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JP7311428B2 - Rotary tool equipment and machine tools - Google Patents
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Description

本発明は、回転工具装置、及び回転工具装置を有する工作機械に関する。 The present invention relates to a rotary tool device and a machine tool having the rotary tool device.

特許文献1には、一端に回転工具が装着された工具軸を動力により回転させて、回転工具によってワークを加工する回転工具装置を有する工作機械が記載されている。 Patent Literature 1 describes a machine tool having a rotary tool device for machining a workpiece with a rotary tool by rotating a tool shaft having a rotary tool attached to one end by power.

図1(a)は特許文献1に記載される刃物台の部分拡大斜視図であり、図1(b)はタレットが旋回可能位置にあるときの工具軸の係合状態を示す図であり、図1(c)はタレットが固定位置にあるときの工具軸の係合状態を示す図である。 FIG. 1(a) is a partially enlarged perspective view of the tool post described in Patent Document 1, and FIG. 1(b) is a diagram showing an engagement state of the tool shaft when the turret is in a rotatable position. FIG. 1(c) is a view showing the engagement state of the tool shaft when the turret is in the fixed position.

刃物台900は、タレット960を駆動軸930の延伸方向に移動することで、タレット960が旋回可能な旋回可能位置と、タレット960が固定される固定位置とを切り替える。 By moving the turret 960 in the direction in which the drive shaft 930 extends, the tool post 900 switches between a pivotable position where the turret 960 can pivot and a fixed position where the turret 960 is fixed.

タレット960が旋回可能位置にあるとき、タレット960は、カップリング912及び961が離隔することで、タレット旋回軸962の回転に応じて回転する。また、歯車967の歯溝は、係止部材952の端部である突出部953に係合されて固定される。歯車967は、軸受964aを介して不旋回部材940に回転可能に配置され回転工具軸964の一端に配置される。回転工具軸964は、回転工具990を回転可能に保持する。係止部材952は、軸受950aを介して不旋回部材940に回転可能に保持される旋回プレート950に挿入されて固定される。旋回プレート950は、タレット960が旋回するときにタレット960と共に旋回する。旋回プレート950がタレット960と共に旋回することで、歯車967に接続された回転工具990は、タレット960が旋回する間、タレット960に対して固定される。 When turret 960 is in the pivotable position, turret 960 rotates in response to rotation of turret pivot 962 by separating couplings 912 and 961 . Further, the tooth spaces of the gear 967 are engaged with and fixed to the projecting portion 953 that is the end portion of the locking member 952 . A gear 967 is rotatably arranged on the non-swivel member 940 via a bearing 964a and arranged at one end of the rotary tool shaft 964 . A rotary tool shaft 964 rotatably holds a rotary tool 990 . The locking member 952 is inserted into and fixed to a swivel plate 950 rotatably held by the non-swivel member 940 via a bearing 950a. Pivot plate 950 pivots with turret 960 as turret 960 pivots. Pivot plate 950 pivots with turret 960 so that rotary tool 990 connected to gear 967 is fixed relative to turret 960 while turret 960 pivots.

タレット960が固定位置にあるとき、タレット960は、カップリング912及び961が噛合することで、保持部材911に固定される。また、歯車967は、突出部953から離隔し、且つ、駆動軸930の回転に応じて回転する歯車943と噛合する。歯車943は、軸受942aを介して不旋回部材940に回転可能に配置される中間駆動軸942の一端に配置される。タレット960が固定位置にあるとき、歯車967が歯車943と噛合することで、回転工具990は、駆動軸930の回転に応じて、歯車967及び歯車943を介して回転する。 When turret 960 is in the locked position, turret 960 is secured to retaining member 911 by mating couplings 912 and 961 . Further, the gear 967 meshes with the gear 943 which is separated from the projecting portion 953 and which rotates according to the rotation of the drive shaft 930 . The gear 943 is arranged at one end of an intermediate drive shaft 942 rotatably arranged on the non-rotating member 940 via a bearing 942a. When turret 960 is in a fixed position, gear 967 meshes with gear 943 such that rotary tool 990 rotates via gear 967 and gear 943 as drive shaft 930 rotates.

また、割り出しされていない回転工具軸966の一端に配置される歯車967は、タレット960が旋回可能位置及び固定位置の何れの位置にあるときも係止部材954の突起部955等により、タレット960に対して固定される。 Further, the gear 967 arranged at one end of the rotary tool shaft 966 which is not indexed is held by the projection 955 of the locking member 954 when the turret 960 is at either the pivotable position or the fixed position. fixed relative to

特許文献1に記載される工作機械は、タレット960が旋回可能位置にあるときに歯車967の歯溝に突出部953を挿入することで、簡易な構造で容易に回転工具軸の回転を抑止することができる。 The machine tool described in Patent Document 1 has a simple structure and easily suppresses the rotation of the rotary tool shaft by inserting the protrusion 953 into the tooth groove of the gear 967 when the turret 960 is in the rotatable position. be able to.

特許第5269632号公報Japanese Patent No. 5269632

しかしながら、特許文献1に記載される刃物台では、タレット960が旋回可能位置にあるときに、突出部953に係合されて固定される回転工具に接続される歯車967と、動力源に接続されている歯車943とが離隔して配置される。特許文献1に記載される刃物台は、固定される歯車967と歯車943とが離隔して配置されるため、動力源側の位相と、回転工具の位相関係を一定に保つことは容易ではない。 However, in the tool post described in Patent Literature 1, when the turret 960 is in the pivotable position, the gear 967 is connected to the rotating tool that is engaged with and fixed to the protrusion 953, and the gear 967 is connected to the power source. A gear 943 is spaced apart. In the tool post described in Patent Document 1, since the fixed gear 967 and the gear 943 are arranged apart, it is not easy to keep the phase of the power source side and the phase relationship of the rotary tool constant. .

本開示は、回転工具の回転を停止したときの動力源の駆動軸の位相と回転工具を回転する回転軸の位相関係を一定に保つことができる回転工具装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a rotary tool device that can maintain a constant phase relationship between the phase of the drive shaft of the power source and the rotary shaft that rotates the rotary tool when the rotation of the rotary tool is stopped.

実施形態に係る回転工具装置は、動力源に係合され且つ互いに噛合して配置される複数の歯車を有し、動力源から動力が伝達される動力伝達機構と、ワークを加工する回転工具を着脱可能に保持する工具装着部が設けられ、且つ、動力伝達機構によって伝達された動力により回転する回転軸と、回転軸の回転を規制する際に、動力伝達機構が動力源と係合された状態で、複数の歯車の何れかを係止する係止部材とを有する。 A rotary tool device according to an embodiment includes a power transmission mechanism that has a plurality of gears that are engaged with a power source and arranged in mesh with each other, and that transmits power from the power source, and a rotary tool that processes a workpiece. A rotary shaft is provided with a tool mounting portion that is detachably held and is rotated by power transmitted by the power transmission mechanism, and the power transmission mechanism is engaged with the power source when restricting rotation of the rotary shaft. and a locking member that locks any one of the plurality of gears in a state.

さらに、実施形態に係る回転工具装置では、係止部材は、回転軸が延伸する軸方向に直交する移動方向に移動することで、複数の歯車の何れか1つの歯溝に噛合して、回転軸の回転を規制することが好ましい。 Further, in the rotary tool device according to the embodiment, the locking member is moved in the movement direction orthogonal to the axial direction in which the rotation shaft extends, so that it meshes with the tooth spaces of any one of the plurality of gears and rotates. It is preferable to restrict the rotation of the shaft.

さらに、実施形態に係る回転工具装置では、複数の歯車は、移動方向に沿って配置され、係止部材は、端部に位置する歯車に係合することが好ましい。 Furthermore, in the rotary tool device according to the embodiment, it is preferable that the plurality of gears are arranged along the moving direction, and the locking member engages with the gear positioned at the end.

さらに、実施形態に係る回転工具装置では、回転規制機構は、軸方向に延伸し且つ軸方向及び移動方向の何れとも相違する方向に延伸する溝部が形成されたピストンを備えるシリンダと、一端が係止部材に固定され且つ他端が溝部に挿入された連結部材とを更に有し、係止部材は、シリンダが軸方向に移動することに応じて、移動方向に移動することが好ましい。 Further, in the rotary tool device according to the embodiment, the rotation restricting mechanism includes a cylinder including a piston extending in the axial direction and having a groove portion extending in a direction different from both the axial direction and the movement direction, and one end engaging the cylinder. and a connecting member fixed to the locking member and having the other end inserted into the groove, wherein the locking member preferably moves in the movement direction in accordance with the axial movement of the cylinder.

また、実施形態に係る工作機械は、動力源に係合され且つ互いに噛合して配置される複数の歯車を有し、動力源から動力が伝達される動力伝達機構と、ワークを加工する回転工具を着脱可能に保持する工具装着部が設けられ、且つ、動力伝達機構によって伝達された動力により回転する回転軸と、回転軸の回転を規制する際に、動力伝達機構が動力源と係合された状態で、複数の歯車の何れかを係止する係止部材とを有する回転工具装置と、回転工具を交換するときに、回転軸の回転を規制することを示す回転規制指令を出力する制御装置とを有する。 Further, the machine tool according to the embodiment includes a power transmission mechanism having a plurality of gears that are engaged with a power source and arranged to mesh with each other, a power transmission mechanism to which power is transmitted from the power source, and a rotary tool for machining a work. and a rotary shaft that rotates by power transmitted by the power transmission mechanism, and the power transmission mechanism is engaged with the power source when regulating the rotation of the rotary shaft. A rotary tool device having a locking member that locks any one of a plurality of gears in a state where the rotary tool is held, and control for outputting a rotation regulation command indicating that the rotation of the rotary shaft is to be regulated when the rotary tool is replaced. device.

一実施形態に係る回転工具装置及び工作機械は、回転工具の回転を停止したときの動力源側の位相と回転工具の位相関係を一定に保つことができる。 A rotary tool device and a machine tool according to an embodiment can maintain a constant phase relationship between the phase of the power source and the rotary tool when the rotary tool stops rotating.

従来技術を示す図である。It is a figure which shows a prior art. 第1実施形態に係る工作機械の斜視図である。1 is a perspective view of a machine tool according to a first embodiment; FIG. (a)は図2に示す回転工具装置の正面図であり、(b)は図2に示す回転工具装置の背面図である。(a) is a front view of the rotary tool device shown in FIG. 2, and (b) is a rear view of the rotary tool device shown in FIG. (a)は図2に示す回転工具装置の平面図であり、(b)は図2に示す回転工具装置の底面図である。(a) is a plan view of the rotary tool device shown in FIG. 2, and (b) is a bottom view of the rotary tool device shown in FIG. (a)は図2に示す回転工具装置の左側面図であり、(b)は図2に示す回転工具装置の右側面図である。(a) is a left side view of the rotary tool device shown in FIG. 2, and (b) is a right side view of the rotary tool device shown in FIG. 図3(b)に示すA-A‘線に沿う断面図である。3B is a sectional view taken along the line AA' shown in FIG. 3B; FIG. (a)は図5(b)に示すE-E´線に沿う断面図であり、(b)は(a)において矢印Gで示す領域の部分拡大図であり、(c)は(a)において矢印Hで示す領域の部分拡大図であり、(d)は図3(b)に示すB-B´線に沿う断面図である。(a) is a cross-sectional view along line EE' shown in FIG. 5(b), (b) is a partially enlarged view of the region indicated by arrow G in (a), and (c) is (a). 3(d) is a cross-sectional view taken along the line BB' shown in FIG. 3(b). 図5(b)に示すF-F´線に沿う断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line FF' shown in FIG. 5B; 図5(a)に示すD-D´線に沿う断面図である。FIG. 5(a) is a cross-sectional view taken along line DD' shown in FIG. 5(a); 図2に示す工作機械の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the machine tool shown in FIG. 2; 図10に示すNC装置により実行される回転工具交換処理のフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a rotary tool changing process executed by the NC device shown in FIG. 10; FIG. S103の処理が実行される前の回転工具装置の状態を示す図であり、(a)は回転工具装置の断面図及び部分拡大断面図であり、(b)は(a)に示すA-A´線に沿う断面図及び部分拡大断面図である。FIG. 4A is a diagram showing the state of the rotary tool device before the process of S103 is executed, where (a) is a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view of the rotary tool device, and (b) is AA shown in (a). ' are a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view taken along line '. S103の処理が実行された後の回転工具装置の状態を示す図であり、(a)は回転工具装置の断面図及び部分拡大断面図であり、(b)は(a)に示すA-A´線に沿う断面図及び部分拡大断面図である。FIG. 4A is a diagram showing the state of the rotary tool device after the processing of S103 is executed, where (a) is a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view of the rotary tool device, and (b) is AA shown in (a). ' are a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view taken along line '. S104の処理が実行された後の回転工具装置の状態を示す図であり、(a)は回転工具装置の断面図及び部分拡大断面図であり、(b)は(a)に示すA-A´線に沿う断面図及び部分拡大断面図である。FIG. 4A is a diagram showing the state of the rotary tool device after the process of S104 is executed, where (a) is a sectional view and a partially enlarged sectional view of the rotary tool device, and (b) is AA shown in (a). ' are a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view taken along line '. S105の処理が実行された後の回転工具装置の状態を示す図であり、(a)は回転工具装置の断面図及び部分拡大断面図であり、(b)は(a)に示すA-A´線に沿う断面図及び部分拡大断面図である。FIG. 4A is a diagram showing the state of the rotary tool device after the processing of S105 is executed, where (a) is a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view of the rotary tool device, and (b) is AA shown in (a). ' are a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view taken along line '. S107の処理が実行された後の回転工具装置の状態を示す図であり、(a)は回転工具装置の断面図及び部分拡大断面図であり、(b)は(a)に示すA-A´線に沿う断面図及び部分拡大断面図である。FIG. 10 is a diagram showing the state of the rotary tool device after the process of S107 is executed, where (a) is a sectional view and a partially enlarged sectional view of the rotary tool device, and (b) is AA shown in (a). ' are a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view taken along line '. S108の処理が実行された後の回転工具装置の状態を示す図であり、(a)は回転工具装置の断面図及び部分拡大断面図であり、(b)は(a)に示すA-A´線に沿う断面図及び部分拡大断面図である。FIG. 10A is a diagram showing the state of the rotary tool device after the process of S108 is executed, where (a) is a sectional view and a partially enlarged sectional view of the rotary tool device, and (b) is AA shown in (a). ' are a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view taken along line '. S109の処理が実行された後の回転工具装置の状態を示す図であり、(a)は回転工具装置の断面図及び部分拡大断面図であり、(b)は(a)に示すA-A´線に沿う断面図及び部分拡大断面図である。FIG. 10A is a diagram showing the state of the rotary tool device after the process of S109 is executed, FIG. ' are a cross-sectional view and a partially enlarged cross-sectional view taken along line '. 第2実施形態に係る工作機械の斜視概要図である。It is a perspective schematic diagram of the machine tool which concerns on 2nd Embodiment. 図19に示す工作機械の機能ブロック図である。FIG. 20 is a functional block diagram of the machine tool shown in FIG. 19; 回転工具装置と自動工具交換装置とを含む図20に示す工作機械の部分側面図である。Figure 21 is a partial side view of the machine tool shown in Figure 20 including a rotary tool unit and an automatic tool changer; 図20に示す自動工具交換装置の透視斜視図である。21 is a see-through perspective view of the automatic tool changer shown in FIG. 20; FIG. 図20に示す自動工具交換装置の機能ブロック図である。FIG. 21 is a functional block diagram of the automatic tool changer shown in FIG. 20; (a)は図22に示す回転工具保持装置の斜視図であり、(b)は図22に示す回転工具保持装置の正面図であり、(c)は回転工具保持装置の部分側面図であり、(d)は(b)の矢印Aで示される部分の拡大図である。(a) is a perspective view of the rotary tool holding device shown in FIG. 22, (b) is a front view of the rotary tool holding device shown in FIG. 22, and (c) is a partial side view of the rotary tool holding device. , (d) is an enlarged view of the portion indicated by arrow A in (b). 図23に示すNC装置により実行される加工処理及び回転工具交換処理のフローチャートである。FIG. 24 is a flow chart of machining processing and rotary tool changing processing executed by the NC device shown in FIG. 23; FIG. S201の処理が実行される前の回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 4A is a first perspective view, FIG. 4B is a side view, and FIG. Fig. 2 is a second perspective view; S201の処理が実行された後の回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 10A is a first perspective view, FIG. 1B is a side view, and FIG. Fig. 2 is a second perspective view; S202の処理が実行された後の回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 10A is a first perspective view, FIG. 1B is a side view, and FIG. Fig. 2 is a second perspective view; S203の処理が実行された後の回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 10A is a first perspective view, FIG. 1B is a side view, and FIG. Fig. 2 is a second perspective view; S208の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その1)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 11 is a diagram (Part 1) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the process of S208 is executed, (a) being a first perspective view, (b) being a side view; (c) is a second perspective view. S208の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その2)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 2 is a diagram (part 2) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the process of S208 is executed, where (a) is a first perspective view and (b) is a side view; (c) is a second perspective view. S208の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その3)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 3 is a diagram (part 3) showing the states of the rotary tool device and the automatic tool changer when the process of S208 is executed, where (a) is a first perspective view and (b) is a side view; (c) is a second perspective view. S210の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その1)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 11 is a diagram (part 1) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the process of S210 is executed, where (a) is a first perspective view and (b) is a side view; (c) is a second perspective view. S210の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その2)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 2 is a second view showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the process of S210 is executed, where (a) is a first perspective view and (b) is a side view; (c) is a second perspective view. S212の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その1)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 11 is a diagram (Part 1) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the process of S212 is executed, (a) is a first perspective view, (b) is a side view, (c) is a second perspective view. S212の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その2)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 2 is a diagram (part 2) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the process of S212 is executed, where (a) is a first perspective view and (b) is a side view; (c) is a second perspective view. S214及びS215の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その1)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 11 is a diagram (part 1) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the processes of S214 and S215 are executed, where (a) is a first perspective view and (b) is a side view; and (c) is a second perspective view. S214及びS215の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その2)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 10B is a diagram (part 2) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the processes of S214 and S215 are executed, wherein (a) is a first perspective view and (b) is a side view; and (c) is a second perspective view. S214及びS215の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その3)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 11 is a diagram (part 3) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the processes of S214 and S215 are executed, where (a) is a first perspective view and (b) is a side view; and (c) is a second perspective view. S214及びS215の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その4)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 12 is a diagram (part 4) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the processes of S214 and S215 are executed, (a) being a first perspective view and (b) being a side view; and (c) is a second perspective view. S214及びS215の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その5)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 10 is a diagram (No. 5) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the processes of S214 and S215 are executed, (a) being a first perspective view and (b) being a side view; and (c) is a second perspective view. S214及びS215の処理が実行されるときの回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図(その6)であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 11 is a diagram (No. 6) showing the state of the rotary tool device and the automatic tool changer when the processes of S214 and S215 are executed, wherein (a) is a first perspective view and (b) is a side view; and (c) is a second perspective view. S218の処理が実行された後の回転工具装置及び自動工具交換装置の状態を示す図であり、(a)は第1の斜視図であり、(b)は側面図であり、(c)は第2の斜視図である。FIG. 10A is a first perspective view, FIG. 1B is a side view, and FIG. Fig. 2 is a second perspective view;

以下、添付図を参照して、実施形態に係る回転工具装置及び工作機械について詳細に説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されない。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図面の縮尺等は説明のため適宜変更している。 Hereinafter, a rotary tool device and a machine tool according to embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to those embodiments. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. The scales and the like of the drawings are appropriately changed for explanation.

(第1実施形態に係る回転工具装置及び工作機械の構成及び機能)
第1実施形態に係る回転工具装置及び工作機械の構成及び機能を図2~10を参照して説明する。また、図10において、エア配管は破線で示され、電気配線は一点鎖線で示される。
(Structure and Function of Rotary Tool Device and Machine Tool According to First Embodiment)
The configuration and function of the rotary tool device and machine tool according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 10. FIG. Also, in FIG. 10, air piping is indicated by dashed lines, and electrical wiring is indicated by one-dot chain lines.

工作機械100は、左右に対向して正面主軸部110と、背面主軸部130とを有し、前後に刃物台120と、背面工具保持部140と設けている。 The machine tool 100 has a front spindle portion 110 and a back spindle portion 130 facing each other in the left and right direction, and a tool rest 120 and a back tool holding portion 140 are provided in front and rear.

右側の正面主軸部110は、正面主軸を回転可能に支持する。左側の背面主軸部130は、背面主軸を回転可能に支持する。正面主軸及び背面主軸は、チャックを介してワークを一体的に保持する。後方側の刃物台120は、正面主軸に保持されたワークを加工する工具を保持する。刃物台120は、第1回転工具261及び第2回転工具262を含む回転工具を回転可能に保持する回転工具装置1を有する。前方側の背面工具保持部140は、背面主軸に保持されたワークを加工する工具を保持する。工作機械100は正面主軸部110、背面主軸部130及び刃物台120を移動させることによって、正面主軸に保持されたワークを刃物台120に保持された工具によって加工し、背面主軸に保持されたワークを背面工具保持部140に保持された工具によって加工することができる。工作機械100に対して正面主軸及び背面主軸の軸線方向がZ方向、Z方向に直交する鉛直方向がY方向、Z方向及びY方向に直交する水平方向がX方向と規定されている。正面主軸部110、背面主軸部130及び背面工具保持部140の構成及び機能は、従来公知であり詳細な説明は省略する。 The right front main shaft portion 110 rotatably supports the front main shaft. The left back spindle portion 130 rotatably supports the back spindle. The front spindle and the back spindle integrally hold the workpiece via chucks. The rear-side tool rest 120 holds a tool for processing a workpiece held on the front spindle. The tool post 120 has a rotary tool device 1 that rotatably holds rotary tools including a first rotary tool 261 and a second rotary tool 262 . The backside tool holding part 140 on the front side holds a tool for processing the work held on the backside spindle. The machine tool 100 moves the front main spindle 110, the back main spindle 130, and the tool post 120 to machine the workpiece held on the front main spindle with the tool held on the tool post 120, thereby machining the work held on the back main spindle. can be machined by the tool held by the back tool holding part 140 . With respect to the machine tool 100, the Z direction is defined as the axial direction of the front main shaft and the back main shaft, the Y direction is defined as the vertical direction perpendicular to the Z direction, and the X direction is defined as the horizontal direction perpendicular to the Z direction and the Y direction. The configurations and functions of the front spindle portion 110, the rear spindle portion 130, and the rear tool holding portion 140 are conventionally known and will not be described in detail.

回転工具装置1は、回転工具装置1に保持された回転工具に動力を供給する回転装置121にY方向を軸心として旋回自在に支持されている。回転装置1は、XYテーブル122に一体的に装着されている。回転工具装置1を旋回する動力を供給する旋回モータ123が回転装置121に設けられている。 The rotary tool device 1 is rotatably supported by a rotary device 121 that supplies power to the rotary tool held in the rotary tool device 1 with the Y direction as the axis. The rotating device 1 is integrally attached to the XY table 122 . A turning motor 123 that supplies power for turning the rotary tool device 1 is provided in the rotating device 121 .

図3~6に示すように、回転工具装置1は、筐体10内に、駆動軸20、第1回転軸21、第2回転軸22及び動力伝達機構23が収容されている。 As shown in FIGS. 3 to 6, the rotary tool device 1 houses a drive shaft 20, a first rotary shaft 21, a second rotary shaft 22 and a power transmission mechanism 23 in a housing 10. As shown in FIGS.

駆動軸20は、X方向に延伸する軸部材であり、軸受103を介して筐体10に回転可能に支持される。駆動軸20の一端は動力源としてのモータ161(図10参照)が発生した動力を駆動軸20に伝達する伝達部材104(図10参照)にベベルギヤを介して連結され、駆動軸20の他端は動力伝達機構23に連結されている。モータ161の動力は、駆動軸20を介して動力伝達機構23に伝達される。 The drive shaft 20 is a shaft member extending in the X direction and rotatably supported by the housing 10 via bearings 103 . One end of the drive shaft 20 is connected via a bevel gear to a transmission member 104 (see FIG. 10) for transmitting power generated by a motor 161 (see FIG. 10) as a power source to the drive shaft 20. is connected to the power transmission mechanism 23 . Power of the motor 161 is transmitted to the power transmission mechanism 23 via the drive shaft 20 .

第1回転軸21は、第1軸部21aの一端に第1工具装着部21bが設けられ、軸受103を介して筐体10により回転可能に支持されている。第1軸部21aは、X方向に延伸する軸部材であり、第1工具装着部21bは第1回転工具261を保持する。 The first rotating shaft 21 is provided with a first tool mounting portion 21b at one end of a first shaft portion 21a, and is rotatably supported by the housing 10 via a bearing 103. As shown in FIG. The first shaft portion 21 a is a shaft member extending in the X direction, and the first tool mounting portion 21 b holds the first rotary tool 261 .

図7に示すように、第2回転軸22は、軸部22aを有する。軸部22aは、軸線方向に貫通する中空を有し、工具保持部22bと、弾性部材22cと、固定部材22dが中空内部に設置されている。軸部22aは、一端に工具装着部22fが設けられ、他端がシリンダ室265内に突出している。軸部22aは、工具装着部22fによって、第2回転工具ユニット263を保持する。第2回転工具ユニット263に第2回転工具262が着脱可能に設けられている。第2回転工具ユニット263は、一端から第2回転工具262が突出し、他端からアンカー264が突出している。工具保持部22bは、空気孔22eが貫通して設けられ、工具側の一端でアンカー264と係合し、他端が固定部材22dに係合されている。固定部材22dと軸部22aの間に弾性部材22cが工具保持部22bに外嵌されて設けられている。固定部材22dは、径が異なる2つ円筒部を有する部材であり、径が大きい円筒部の周面が軸部22aの内面と擦接する。 As shown in FIG. 7, the second rotating shaft 22 has a shaft portion 22a. The shaft portion 22a has a hollow that penetrates in the axial direction, and a tool holding portion 22b, an elastic member 22c, and a fixing member 22d are installed inside the hollow. The shaft portion 22a is provided with a tool mounting portion 22f at one end and protrudes into the cylinder chamber 265 at the other end. The shaft portion 22a holds the second rotary tool unit 263 by means of the tool mounting portion 22f. A second rotary tool 262 is detachably attached to the second rotary tool unit 263 . The second rotary tool unit 263 has a second rotary tool 262 protruding from one end and an anchor 264 protruding from the other end. The tool holding portion 22b is provided with an air hole 22e penetrating therethrough, engages with the anchor 264 at one end on the tool side, and engages with the fixing member 22d at the other end. An elastic member 22c is provided between the fixing member 22d and the shaft portion 22a so as to be fitted onto the tool holding portion 22b. The fixing member 22d is a member having two cylindrical portions with different diameters, and the peripheral surface of the cylindrical portion with the larger diameter is in frictional contact with the inner surface of the shaft portion 22a.

筐体10の側面には、第1エア供給部11、第2エア供給部12及び第3エア供給部13、並びに第4エア供給部14、第5エア供給部15及び第6エア供給部16が配置される。 A first air supply unit 11, a second air supply unit 12, a third air supply unit 13, a fourth air supply unit 14, a fifth air supply unit 15, and a sixth air supply unit 16 are provided on the side surface of the housing 10. is placed.

シリンダ室265内にピストン266が収容され、第1エア供給部11はシリンダ室265内のピストン266を挟んだ軸部22aの反対側に連通している。第2エア供給部12はシリンダ室265内の軸部22a側に連通している。第1エア供給部11からエアが供給されるとピストン266を介して固定部材22dがX方向に移動することによって、第2回転工具ユニット263が開放(アンロック)される。弾性部材22cは、工具保持部22b及び固定部材22dの押圧に応じて収縮する。また、第2エア供給部12からエアが供給されるとピストンがX方向に戻り、固定部材22dが弾性部材22cの弾性力によって戻り、第2回転工具ユニット263が係止(ロック)される。ピストン266は、第1エア供給部11へのエアの供給による移動中に、ピストン266に形成されたエア供給路が第3エア供給部13と連通し、固定部材22dと当接することによってエア供給路と空気孔22eとが連通する。第2回転軸22の内部は、第2回転工具ユニット263が開放される間に、第3エア供給部13からエアが供給されると、空気孔22eの内部を介して供給されたエアによりブローされることで工具装着箇所に付着した切粉等を除去する。 A piston 266 is accommodated in a cylinder chamber 265 , and the first air supply portion 11 communicates with the opposite side of the shaft portion 22 a across the piston 266 in the cylinder chamber 265 . The second air supply portion 12 communicates with the shaft portion 22 a side inside the cylinder chamber 265 . When air is supplied from the first air supply unit 11, the fixing member 22d moves in the X direction via the piston 266, thereby opening (unlocking) the second rotary tool unit 263. As shown in FIG. The elastic member 22c contracts according to the pressing force of the tool holding portion 22b and the fixing member 22d. Further, when air is supplied from the second air supply portion 12, the piston returns in the X direction, the fixing member 22d returns due to the elastic force of the elastic member 22c, and the second rotary tool unit 263 is engaged (locked). During the movement of the piston 266 due to the supply of air to the first air supply portion 11, the air supply path formed in the piston 266 communicates with the third air supply portion 13 and contacts the fixed member 22d to supply air. The passage communicates with the air hole 22e. When air is supplied from the third air supply section 13 while the second rotary tool unit 263 is open, the inside of the second rotating shaft 22 is blown by the air supplied through the inside of the air hole 22e. By doing so, chips and the like adhering to the tool mounting location are removed.

なお第6エア供給部16から工具装着部22f内にエアを供給し、工具装着部22f内部のエアの圧力を検出することで、第2回転工具ユニット263が工具装着部22fに正常に装着されていることを確認するように構成してもよい。 By supplying air from the sixth air supply portion 16 into the tool mounting portion 22f and detecting the air pressure inside the tool mounting portion 22f, the second rotary tool unit 263 is normally mounted on the tool mounting portion 22f. It may be configured to check that

図8に示すように、動力伝達機構23は、第1歯車23aと、第1歯車23aと噛合される第2歯車23bと、第2歯車23bと噛合される第3歯車23cと、第3歯車23cと噛合される第4歯車23dとを有する。第1歯車23a~第4歯車23dは、Y方向に沿って配置される。第1歯車23aは、キー等の係合部材23eを介して駆動軸20に係合される。第3歯車23cは、係合部材23eを介して第1回転軸21に係合される。第4歯車23dは、係合部材23eを介して第2回転軸22に係合される。 As shown in FIG. 8, the power transmission mechanism 23 includes a first gear 23a, a second gear 23b that meshes with the first gear 23a, a third gear 23c that meshes with the second gear 23b, and a third gear. It has a fourth gear 23d that meshes with 23c. The first to fourth gears 23a to 23d are arranged along the Y direction. The first gear 23a is engaged with the drive shaft 20 via an engaging member 23e such as a key. The third gear 23c is engaged with the first rotating shaft 21 via an engaging member 23e. The fourth gear 23d is engaged with the second rotating shaft 22 via an engaging member 23e.

第1歯車23aは、係合された駆動軸20がモータ161からの動力により回転することに応じて回転する。第2歯車23bは、第1歯車23aが回転することに応じて回転する。第3歯車23cは、第2歯車23bが回転することに応じて回転する。第3歯車23cが回転することで第1回転軸21が回転し、第1回転軸21が回転することで、第1回転工具261が回転する。第4歯車23dは、第3歯車23cが回転することに応じて回転する。第4歯車23dが回転することで第2回転軸22が回転し、第2回転軸22が回転することで、第2回転工具262が回転する。 The first gear 23 a rotates as the engaged drive shaft 20 is rotated by the power from the motor 161 . The second gear 23b rotates as the first gear 23a rotates. The third gear 23c rotates as the second gear 23b rotates. As the third gear 23c rotates, the first rotating shaft 21 rotates, and as the first rotating shaft 21 rotates, the first rotary tool 261 rotates. The fourth gear 23d rotates as the third gear 23c rotates. As the fourth gear 23d rotates, the second rotating shaft 22 rotates, and as the second rotating shaft 22 rotates, the second rotary tool 262 rotates.

第4歯車23dの下方に形成されたX方向に延伸するシリンダ室24f内に、ピストン24aが挿入されている。ピストン24aは、X方向及びY方向と交差する方向に延伸する溝部24dが形成される。溝部24dは、工具先端側に向かって下方側に傾斜して形成される。 A piston 24a is inserted into a cylinder chamber 24f formed below the fourth gear 23d and extending in the X direction. The piston 24a is formed with a groove portion 24d extending in a direction crossing the X direction and the Y direction. The groove portion 24d is formed so as to incline downward toward the tip side of the tool.

第4歯車23dの直下にシリンダ室24fと交差して形成される収容室の内部に、係止部材24bが摺動可能に収容されている。係止部材24bは、突起状の係止部24eを上端に有し、ピストン内に挿入されている。両端が溝部24dに挿入されている連結部材24cが係止部材24bを貫通している。係止部材24bと連結部材24cは延伸方向が互いに直交している。 A locking member 24b is slidably accommodated in an accommodation chamber formed directly below the fourth gear 23d and intersecting with the cylinder chamber 24f. The locking member 24b has a projecting locking portion 24e at its upper end and is inserted into the piston. A connecting member 24c having both ends inserted into the grooves 24d passes through the locking member 24b. The extending directions of the locking member 24b and the connecting member 24c are orthogonal to each other.

筐体10には、シリンダ室24fのピストン24aを挟んだ反工具側と第4エア供給部14とを接続する第1シリンダ配管24hが形成され、シリンダ室24fのピストン24aを挟んだ工具側と第5エア供給部15とを接続する第2シリンダ配管24iが形成されている。ピストン24aは、第4エア供給部14からエアが供給されるとシリンダ室24f内を工具側に移動し、連結部材24cを介して係止部材24bを第4歯車23d側に移動させる。また、ピストン24aは、第5エア供給部15からエアが供給されるとシリンダ室24f内を反工具側に移動し、連結部材24cを介して係止部材24bを第4歯車23d側から離隔する方向に移動させる。 In the housing 10, a first cylinder pipe 24h is formed to connect the fourth air supply unit 14 to the tool side of the cylinder chamber 24f with the piston 24a interposed therebetween. A second cylinder pipe 24i that connects with the fifth air supply portion 15 is formed. When the air is supplied from the fourth air supply portion 14, the piston 24a moves in the cylinder chamber 24f toward the tool, and moves the locking member 24b toward the fourth gear 23d through the connecting member 24c. Further, when the piston 24a is supplied with air from the fifth air supply portion 15, the piston 24a moves in the cylinder chamber 24f to the side opposite to the tool, and separates the locking member 24b from the fourth gear 23d through the connecting member 24c. move in the direction

第4歯車23dの歯溝と係止部24eとが対向するように、第4歯車23dの回転位置を位置決めし、係止部材24bを第4歯車23d側に移動することで、係止部24eを第4歯車23dの歯溝に噛合させることができる。係止部24eを第4歯車23dの歯溝に噛合させ、係止部材24bを第4歯車23dに係止させることで、第4歯車23dの回転位置が固定される。係止部材24bを第4歯車23d側から離隔する方向に移動させることによって、第4歯車23dの歯溝に噛合された係止部24eを第4歯車23dの歯溝から離隔させることができる。係止部24eを第4歯車23dの歯溝から離隔させることで、第4歯車23dの回転が許容される。 By positioning the rotational position of the fourth gear 23d so that the tooth spaces of the fourth gear 23d and the locking portion 24e face each other, and moving the locking member 24b toward the fourth gear 23d, the locking portion 24e is can mesh with the tooth spaces of the fourth gear 23d. The rotational position of the fourth gear 23d is fixed by engaging the engagement portion 24e with the tooth groove of the fourth gear 23d and engaging the engagement member 24b with the fourth gear 23d. By moving the locking member 24b away from the fourth gear 23d, the locking portion 24e engaged with the tooth spaces of the fourth gear 23d can be separated from the tooth spaces of the fourth gear 23d. By separating the engagement portion 24e from the tooth groove of the fourth gear 23d, the rotation of the fourth gear 23d is permitted.

図10に示すように、工作機械100は、駆動軸20を回転させるモータ161と、エア供給装置170と、自動工具交換装置180と、制御装置とも称されるNC(Numerical Control)装置190とを更に有する。モータ161は電源回路から供給される電力に応じて回転し、モータ161の回転軸162が、モータ161の回転に応じて回転して、モータ161が発生した動力を伝達部材104及び駆動軸20を介して動力伝達機構23に伝達する。モータ161の回転軸162の位相を検出する位相検出センサ163が設けられている。位相検出センサ163はエンコーダからなり、回転軸162の位相を示す位相信号を電気配線105を介してNC装置190に出力する。 As shown in FIG. 10, the machine tool 100 includes a motor 161 that rotates the drive shaft 20, an air supply device 170, an automatic tool changer 180, and an NC (Numerical Control) device 190, also called a control device. have more. The motor 161 rotates according to the power supplied from the power supply circuit, the rotating shaft 162 of the motor 161 rotates according to the rotation of the motor 161, and the power generated by the motor 161 is transmitted through the transmission member 104 and the drive shaft 20. It transmits to the power transmission mechanism 23 via. A phase detection sensor 163 is provided to detect the phase of the rotating shaft 162 of the motor 161 . The phase detection sensor 163 is composed of an encoder and outputs a phase signal indicating the phase of the rotating shaft 162 to the NC device 190 via the electrical wiring 105 .

エア供給装置170は、第1エア配管171~第6エア配管176と、本体部177とを有する。第1エア配管171~第3エア配管173のそれぞれは、第1エア供給部11、第2エア供給部12及び第3エア供給部13に接続される。第4エア配管174~第6エア配管176のそれぞれは、第4エア供給部14、第5エア供給部15及び第6エア供給部16に接続される。本体部177は、コンプレッサ、空気バルブ及び制御回路等を備え、NC装置190から電気配線105を介して入力される空気制御信号に応じて、第1エア配管171~第6エア配管176のそれぞれにエアを供給する。 The air supply device 170 has first to sixth air pipes 171 to 176 and a body portion 177 . The first air pipe 171 to the third air pipe 173 are connected to the first air supply section 11, the second air supply section 12 and the third air supply section 13, respectively. The fourth air pipe 174 to the sixth air pipe 176 are connected to the fourth air supply section 14, the fifth air supply section 15 and the sixth air supply section 16, respectively. The body portion 177 includes a compressor, an air valve, a control circuit, etc., and in response to an air control signal input from the NC device 190 via the electrical wiring 105, each of the first air pipe 171 to the sixth air pipe 176 is connected. Supply air.

NC装置190は、インターフェース部191と、記憶部192と、入力部193と、出力部194と、処理部195とを有する。 The NC device 190 has an interface section 191 , a storage section 192 , an input section 193 , an output section 194 and a processing section 195 .

インターフェース部191は、電気配線105を介して、モータ161、位相検出センサ163、エア供給装置170及び自動工具交換装置180等と通信を行う。記憶部192は、例えば、半導体記憶装置を備え、処理部195での処理に用いられるプログラム及びデータ等を記憶する。例えば、記憶部192は、自動工具交換装置180によって第2回転工具262が設けられた第2回転工具ユニット263を交換する回転工具交換処理を処理部195に実行させるための回転工具交換プログラム等を記憶する。回転工具交換プログラムは、CD-ROM等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部192にインストールされてもよい。 The interface unit 191 communicates with the motor 161, the phase detection sensor 163, the air supply device 170, the automatic tool changer 180 and the like via the electrical wiring 105. FIG. The storage unit 192 includes, for example, a semiconductor storage device, and stores programs, data, and the like used for processing in the processing unit 195 . For example, the storage unit 192 stores a rotary tool changing program or the like for causing the processing unit 195 to execute a rotary tool changing process for changing the second rotary tool unit 263 provided with the second rotary tool 262 by the automatic tool changer 180. Remember. The rotary tool changing program may be installed in the storage section 192 from a computer-readable portable recording medium such as a CD-ROM using a known setup program or the like.

入力部193は、データの入力が可能であればどのようなデバイスでもよく、オペレータによる操作に対応する信号を生成し、生成された信号は、オペレータの指示として、処理部195に供給される。出力部194は、映像や画像等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、処理部195から供給された映像データに応じた映像や、画像データに応じた画像等を表示する。 The input unit 193 may be any device capable of inputting data, generates a signal corresponding to the operation by the operator, and supplies the generated signal to the processing unit 195 as the operator's instruction. The output unit 194 may be any device as long as it can display video, images, and the like, and displays video corresponding to the video data supplied from the processing unit 195 and images corresponding to the image data.

処理部195は、工作機械100の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、CPUである。処理部195は、記憶部192に記憶されている回転工具交換プログラムに基づいて、第2回転工具ユニット263を交換する回転工具交換処理を実行することができる。 The processing unit 195 controls overall operations of the machine tool 100, and is, for example, a CPU. The processing unit 195 can execute a rotary tool changing process for exchanging the second rotary tool unit 263 based on the rotary tool changing program stored in the storage unit 192 .

処理部195は、加工指令部1950と、交換指令取得部1951と、停止指令部1952と、工具ロック指令部1953と、工具交換指令部1954と、ブロー指令部1955と、停止解除指令部1956とを有する。これらの各部は、処理部195が備えるプロセッサで実行される回転工具交換プログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとしてNC装置190に実装されてもよい。加工指令部1950は、ワークを加工するための種々の処理を実行することができる。加工指令部1950は、第2回転工具ユニット263を交換することを示す回転工具交換指令を交換指令取得部1951に出力することができる。 The processing unit 195 includes a machining command unit 1950, a replacement command acquisition unit 1951, a stop command unit 1952, a tool lock command unit 1953, a tool change command unit 1954, a blow command unit 1955, and a stop release command unit 1956. have Each of these units is a functional module implemented by a rotary tool changing program executed by a processor included in the processing unit 195 . Alternatively, each of these units may be implemented in the NC device 190 as firmware. The machining command unit 1950 can execute various processes for machining the workpiece. The machining command unit 1950 can output a rotary tool replacement command indicating replacement of the second rotary tool unit 263 to the replacement command acquisition unit 1951 .

(NC装置190による回転工具交換処理)
図11~18を参照して、NC装置190による回転工具交換処理を説明する。図11に示す回転工具交換処理は、予め記憶部192に記憶されている回転工具交換プログラムに基づいて、主に処理部195によりNC装置190の各要素と協働して実行される。
(Rotary tool change processing by NC device 190)
The rotary tool changing process by the NC unit 190 will be described with reference to FIGS. 11 to 18. FIG. The rotary tool changing process shown in FIG. 11 is executed mainly by the processing section 195 in cooperation with each element of the NC device 190 based on a rotary tool changing program stored in the storage section 192 in advance.

まず、交換指令取得部1951は、加工指令部1950から回転工具交換指令を取得する(S101)。次いで、停止指令部1952は、モータ161に第2回転軸22が所定の位相で停止することを示す停止指令を出力し(S102)、モータ161は、停止指令の入力に応じて第2回転軸22の位相が所定の位相となる位置で回転軸162を停止する。第2回転軸22の位相が所定の位相となる位置で回転軸162が停止することで、第4歯車23dの所定の歯溝と係止部24eとが対向する。次いで、停止指令部1952は、第2回転軸22の回転を規制することを示す回転規制指令をエア供給装置170に出力する(S103)。 First, the replacement command acquisition unit 1951 acquires a rotary tool replacement command from the machining command unit 1950 (S101). Next, the stop command unit 1952 outputs to the motor 161 a stop command indicating that the second rotating shaft 22 stops at a predetermined phase (S102), and the motor 161 operates the second rotating shaft in response to the input of the stop command. 22 is stopped at a predetermined phase. By stopping the rotating shaft 162 at a position where the phase of the second rotating shaft 22 becomes a predetermined phase, the predetermined tooth spaces of the fourth gear 23d and the engaging portion 24e face each other. Next, the stop command section 1952 outputs a rotation restriction command indicating restriction of rotation of the second rotating shaft 22 to the air supply device 170 (S103).

図12及び13に示すように、S103において回転規制指令が入力されると、エア供給装置170は、第4エア配管174を介して第4エア供給部14にエアを供給する。第4エア供給部14にエアが供給されることにより、第4歯車23dの歯溝に係止部材24bが噛合される。第4歯車23dの歯溝に係止部材24bが噛合することで、駆動軸20、第1回転軸21及び第2回転軸22の回転が規制される。 As shown in FIGS. 12 and 13, when the rotation restriction command is input in S103, the air supply device 170 supplies air to the fourth air supply section 14 via the fourth air pipe 174. As shown in FIGS. By supplying air to the fourth air supply portion 14, the locking member 24b is meshed with the tooth spaces of the fourth gear 23d. Rotation of the drive shaft 20, the first rotating shaft 21, and the second rotating shaft 22 is restricted by the locking member 24b meshing with the tooth spaces of the fourth gear 23d.

次いで、工具ロック指令部1953は、第2回転工具ユニット263を開放することを示す開放指令をエア供給装置170に出力する(S104)。 Next, the tool lock command section 1953 outputs an open command to the air supply device 170 to open the second rotary tool unit 263 (S104).

図14に示すように、S104において、エア供給装置170は、第1エア配管171を介して第1エア供給部11にエアを供給する。第1エア供給部11にエアが供給されることにより、第2回転工具ユニット263が開放される。 As shown in FIG. 14 , in S<b>104 , the air supply device 170 supplies air to the first air supply section 11 through the first air pipe 171 . The second rotary tool unit 263 is opened by supplying air to the first air supply section 11 .

次いで、工具交換指令部1954は、第2回転工具ユニット263を引き抜くことを示す引抜指令を自動工具交換装置180に出力する(S105)。 Next, the tool change command section 1954 outputs to the automatic tool changer 180 a pull command to pull out the second rotary tool unit 263 (S105).

S105において、図15に示すように、第2回転軸22に保持されていた第2回転工具ユニット263は、自動工具交換装置180によって第2回転軸22から引き抜かれる。 In S105, the second rotating tool unit 263 held on the second rotating shaft 22 is pulled out from the second rotating shaft 22 by the automatic tool changer 180, as shown in FIG.

次いで、ブロー指令部1955は、第2回転工具ユニット263が外された第2回転軸22の内部を供給されたエアでブローすることを示すブロー指令をエア供給装置170に出力する(S106)。S106においてブロー指令が入力されると、エア供給装置170は、第3エア配管173を介して第3エア供給部13にエアを供給する。第3エア供給部13から供給されたエアは、空気孔22eに到達して、第2回転軸22の内部は、エアによりブローされる。 Next, the blow command unit 1955 outputs to the air supply device 170 a blow command indicating that the inside of the second rotary shaft 22 from which the second rotary tool unit 263 is removed be blown with the supplied air (S106). When the blow command is input in S<b>106 , the air supply device 170 supplies air to the third air supply section 13 via the third air pipe 173 . The air supplied from the third air supply portion 13 reaches the air hole 22e, and the inside of the second rotating shaft 22 is blown by the air.

次いで、工具交換指令部1954は、第2回転工具ユニット263の代わりに第2回転工具ユニット263´を挿入することを示す挿入指令をエア供給装置170に出力する(S107)。自動工具交換装置180と回転工具装置1は、挿入指令が入力されることに応じて、第2回転工具ユニット263´を協働して第2回転軸22に挿入する。 Next, the tool change command section 1954 outputs an insertion command to the air supply device 170 to insert the second rotary tool unit 263' instead of the second rotary tool unit 263 (S107). The automatic tool changer 180 and the rotary tool device 1 cooperatively insert the second rotary tool unit 263' into the second rotary shaft 22 in response to the input of the insertion command.

S107において、図16に示すように、第2回転工具ユニット263´は、自動工具交換装置180によって第2回転軸22に挿入され、第2回転工具ユニット263は、自動工具交換装置180側に収容される。 In S107, as shown in FIG. 16, the second rotary tool unit 263' is inserted into the second rotating shaft 22 by the automatic tool changer 180, and the second rotary tool unit 263 is accommodated on the automatic tool changer 180 side. be done.

一般的に、自動工具交換装置は、回転工具ユニットを所定の位相で保持するため、第2回転工具ユニット263が自動工具交換装置180に保持可能となる第2回転軸22の位相で、第4歯車23dの歯溝に係止部24eを噛合させることによって、自動工具交換装置180と回転工具装置1との間で、回転工具ユニットの交換を行うことができる。 In general, the automatic tool changer holds the rotary tool unit at a predetermined phase. The rotary tool unit can be exchanged between the automatic tool changer 180 and the rotary tool device 1 by meshing the locking portion 24e with the tooth spaces of the gear 23d.

次いで、工具ロック指令部1953は、第2回転工具ユニット263´を係止することを示す係止指令をエア供給装置170に出力する(S108)。 Next, the tool lock command section 1953 outputs a locking command to the air supply device 170 to lock the second rotary tool unit 263' (S108).

図17に示すように、S108において工具ロック指令が入力されると、工具ロック指令部1953は、第2エア配管172を介して第2エア供給部12にエアを供給する。第2エア供給部12にエアが供給されると、第2回転工具ユニット263´が係止される。これにより、第2回転工具262が、第2回転工具262と異なる第2回転工具262´に交換される。 As shown in FIG. 17, when a tool lock command is input in S108, the tool lock command section 1953 supplies air to the second air supply section 12 through the second air pipe 172. As shown in FIG. When air is supplied to the second air supply portion 12, the second rotary tool unit 263' is locked. As a result, the second rotary tool 262 is replaced with a second rotary tool 262' different from the second rotary tool 262.

そして、停止解除指令部1956は、第2回転軸22を回転可能にすることを示す回転規制解除指令をエア供給装置170に出力する(S109)。 Then, the stop release command section 1956 outputs a rotation restriction release command to the air supply device 170 to make the second rotating shaft 22 rotatable (S109).

図18に示すように、S109において回転規制解除指令が入力されると、エア供給装置170は、第5エア配管175を介して第5エア供給部15にエアを供給する。第5エア供給部15にエアが供給されることにより、駆動軸20、第1回転軸21及び第2回転軸22は回転可能になる。 As shown in FIG. 18 , when a rotation regulation release command is input in S109 , the air supply device 170 supplies air to the fifth air supply section 15 via the fifth air pipe 175 . By supplying air to the fifth air supply portion 15, the drive shaft 20, the first rotating shaft 21, and the second rotating shaft 22 become rotatable.

(第1実施形態に係る回転工具装置及び工作機械の作用効果)
回転工具装置1は、動力伝達機構23がモータ161の回転軸162と係合された状態で、第2回転軸22の回転を規制するので、第2回転軸22の回転が規制される間、モータ161の回転軸162と第2回転軸22の位相関係が維持される。
(Effects of rotary tool device and machine tool according to first embodiment)
The rotary tool device 1 restricts the rotation of the second rotating shaft 22 while the power transmission mechanism 23 is engaged with the rotating shaft 162 of the motor 161. Therefore, while the rotation of the second rotating shaft 22 is restricted, The phase relationship between the rotating shaft 162 of the motor 161 and the second rotating shaft 22 is maintained.

また、回転工具装置1では、ピストン24a、係止部材24b及び連結部材24cを有する回転規制機構24の係止部材24bによって動力伝達機構23の歯車を係止する。回転工具装置1は、係止部材24bが動力伝達機構23の歯車の歯溝に噛合して、第2回転軸22の回転を規制するという簡便な構成で、第2回転軸22の回転を確実に規制することができる。 Further, in the rotary tool device 1, the gear of the power transmission mechanism 23 is locked by the locking member 24b of the rotation restricting mechanism 24 having the piston 24a, the locking member 24b, and the connecting member 24c. The rotary tool device 1 has a simple structure in which the locking member 24b meshes with the tooth groove of the gear of the power transmission mechanism 23 to restrict the rotation of the second rotary shaft 22, thereby ensuring the rotation of the second rotary shaft 22. can be regulated.

また、回転工具装置1では、動力伝達機構23の歯車は係止部材24bの移動方向に沿って配置され、係止部材24bは端部に位置する歯車に係合するので、回転規制機構24が小型化されて、回転工具装置1の大きさを小さくできる。 Further, in the rotary tool device 1, the gears of the power transmission mechanism 23 are arranged along the movement direction of the locking member 24b, and the locking member 24b engages with the gear positioned at the end, so that the rotation restricting mechanism 24 is It is miniaturized, and the size of the rotary tool device 1 can be reduced.

また、回転工具装置1では、係止部材24bは、ピストン24aが第2回転軸22の軸方向に移動することに応じて、軸方向に直交する移動方向に移動することで動力伝達機構23の端部に位置する歯車を係止するので、回転規制機構24及び回転工具装置1の大きさを更に小さくできる。 Further, in the rotary tool device 1, the locking member 24b moves in the moving direction orthogonal to the axial direction in accordance with the movement of the piston 24a in the axial direction of the second rotating shaft 22, whereby the power transmission mechanism 23 is rotated. Since the gear positioned at the end is locked, the sizes of the rotation restricting mechanism 24 and the rotary tool device 1 can be further reduced.

(第2実施形態に係る回転工具装置及び工作機械の構成及び機能)
第2実施形態に係る回転工具装置及び工作機械の構成及び機能を図19~24を参照して説明する。図19において、X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、直交する矢印で示される。図20において、エア配管は破線で示され、電気配線は一点鎖線で示される。また、図21~22において、X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図19に示されるX方向、Y方向及びZ方向と対応する方向である。
(Structure and Function of Rotary Tool Device and Machine Tool According to Second Embodiment)
The configuration and functions of a rotary tool device and a machine tool according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 19 to 24. FIG. In FIG. 19, each of the X, Y and Z directions is indicated by orthogonal arrows. In FIG. 20, air piping is indicated by dashed lines, and electrical wiring is indicated by dashed lines. 21 and 22, the X direction, Y direction and Z direction respectively correspond to the X direction, Y direction and Z direction shown in FIG.

工作機械200は、自動工具交換装置280及びNC装置290を自動工具交換装置180及びNC装置190の代わりに有することが工作機械100と相違する。自動工具交換装置280及びNC装置290以外の工作機械200の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された工作機械100の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。 The machine tool 200 differs from the machine tool 100 in having an automatic tool changer 280 and an NC device 290 instead of the automatic tool changer 180 and the NC device 190 . The configurations and functions of the constituent elements of the machine tool 200 other than the automatic tool changer 280 and the NC device 290 are the same as the configurations and functions of the constituent elements of the machine tool 100 denoted by the same reference numerals, so detailed description thereof is omitted here. do.

図20及び21に示すように、自動工具交換装置280は、工作機械200において、回転工具装置1の後方に配置される。 As shown in FIGS. 20 and 21 , the automatic tool changer 280 is arranged behind the rotary tool device 1 in the machine tool 200 .

自動工具交換装置280は、筐体286を有し、筐体286は、架台2800にX方向に進退移動可能に支持されている。筐体286内には、回転工具保持装置281と、回転工具抜差装置282が収容されている。回転工具保持装置281は、保持装置駆動装置283によって駆動される。回転工具抜差装置282は、抜差装置駆動装置284によって駆動される。保持装置駆動装置283及び抜差装置駆動装置284は、電源装置285によって電源が供給される。筐体286には、自動工具交換装置280内に収容される交換用の第2回転工具ユニット263a~263jを回転工具装置1に対して交換する際、第2回転工具ユニット263a~263jを搬出及び搬入するために開閉するシャッタ2860が配置される。 The automatic tool changer 280 has a housing 286, and the housing 286 is supported by a frame 2800 so as to be movable back and forth in the X direction. A rotary tool holding device 281 and a rotary tool extracting/inserting device 282 are accommodated in the housing 286 . The rotary tool holding device 281 is driven by a holding device driving device 283 . The rotary tool insertion/extraction device 282 is driven by an insertion/extraction device driving device 284 . The holding device driving device 283 and the insertion device driving device 284 are powered by a power supply device 285 . When replacing the second rotary tool units 263a to 263j housed in the automatic tool changer 280 in the rotary tool device 1, the housing 286 carries out and removes the second rotary tool units 263a to 263j. A shutter 2860 is provided that opens and closes for loading.

図24に示すように、回転工具保持装置281は、円形状の第1保持板2810と、第1保持回転軸2811と、第2保持回転軸2812と、軸接続部2813と、保持底板部2814と、第2保持板2815と、マガジン2816とを有する。第1保持回転軸2811及び第2保持回転軸2812は、軸接続部2813を介して接続される。第1保持回転軸2811は、第1保持板2810を介して保持底板部2814に回転可能に支持される。第2保持回転軸2812は、第2保持板2815を介して第2保持板2815に回転可能に支持される。第1保持回転軸2811及び第2保持回転軸2812は、保持装置駆動装置283から伝達される動力に応じて回転駆動される。 As shown in FIG. 24 , the rotary tool holding device 281 includes a circular first holding plate 2810 , a first holding rotary shaft 2811 , a second holding rotary shaft 2812 , a shaft connecting portion 2813 , and a holding bottom plate portion 2814 . , a second holding plate 2815 and a magazine 2816 . The first holding rotary shaft 2811 and the second holding rotary shaft 2812 are connected via a shaft connecting portion 2813 . The first holding rotary shaft 2811 is rotatably supported by the holding bottom plate portion 2814 via the first holding plate 2810 . The second holding rotary shaft 2812 is rotatably supported by the second holding plate 2815 via the second holding plate 2815 . The first holding rotary shaft 2811 and the second holding rotary shaft 2812 are rotationally driven according to power transmitted from the holding device driving device 283 .

マガジン2816は、マガジン基材2816aと、ホゾ部材2816bとを有する。マガジン基材2816aは、第2保持回転軸2812の端部に一体的に固定される円形状の部材であり、外縁に沿って第2回転工具ユニット263a~263jを保持する凹部が形成される。ホゾ部材2816bは、外縁にホゾ2616eが形成された略円形状の部材であり、マガジン基材2816aの端面に一体的に固定される。第2回転工具ユニット263a~263jはそれぞれ、溝部2630にホゾ2616eが係合された状態で凹部に保持される。 The magazine 2816 has a magazine base 2816a and a tenon member 2816b. The magazine base member 2816a is a circular member that is integrally fixed to the end of the second holding rotary shaft 2812, and recesses that hold the second rotary tool units 263a to 263j are formed along the outer edge. The tenon member 2816b is a substantially circular member having a tenon 2616e formed on its outer edge, and is integrally fixed to the end surface of the magazine base member 2816a. Each of the second rotary tool units 263a to 263j is held in the recess with the groove 2630 engaged with the tenon 2616e.

前記凹部内に、一端がマガジン基材2816aに固定された弾性部材からなる固定留め具2816dが設けられ、各固定留め具2816dは、第2回転工具ユニット263a~263jのそれぞれを凹部内で押圧する。第2回転工具ユニット263a~263jのそれぞれは、固定留め具2816dによって前記凹部内に弾力的に保持される。 A fixed fastener 2816d made of an elastic member having one end fixed to the magazine base member 2816a is provided in the recess, and each fixed fastener 2816d presses each of the second rotary tool units 263a to 263j in the recess. . Each of the second rotary tool units 263a-263j is resiliently retained within the recess by a securing fastener 2816d.

回転工具抜差装置282は、抜差基部2820と、第1腕部2821と、第2腕部2822とを有する。抜差基部2820は、抜差装置駆動装置284によってX方向及びY方向に移動制御自在に設けられている。第1腕部2821及び第2腕部2822は、抜差基部2820から回転工具装置1の方向に向けて延伸する一対の腕部であり、互いに接近するように移動することで第2回転工具ユニット263を挟持し、離間するように移動することで第2回転工具ユニット263の挟持を解除する。 The rotary tool insertion/extraction device 282 has an insertion/extraction base portion 2820 , a first arm portion 2821 and a second arm portion 2822 . The slide base 2820 is provided so as to be movable in the X direction and the Y direction by the slide device driving device 284 . The first arm portion 2821 and the second arm portion 2822 are a pair of arms extending from the slide base portion 2820 toward the rotary tool device 1, and move toward each other to form the second rotary tool unit. 263 are clamped and moved away from each other to release the clamping of the second rotary tool unit 263 .

保持装置駆動装置283は、モータ等を有し、回転工具保持装置281及び回転工具抜差装置282と共に筐体286をX方向に移動し、第1保持回転軸2811及び第2保持回転軸2812を回転することで、マガジン2816を回転する。抜差装置駆動装置284は、モータ等を有し、回転工具抜差装置282をX方向及びY方向に移動する。 The holding device driving device 283 has a motor or the like, moves the housing 286 in the X direction together with the rotary tool holding device 281 and the rotary tool inserting/inserting device 282, and rotates the first holding rotary shaft 2811 and the second holding rotary shaft 2812. Rotation causes the magazine 2816 to rotate. The insertion/extraction device driving device 284 has a motor or the like, and moves the rotary tool insertion/extraction device 282 in the X direction and the Y direction.

NC装置290は、処理部295を処理部195の代わりに有することがNC装置190と相違する。処理部295は、加工指令部2950と、交換指令取得部2951と、停止指令部2952と、工具ロック指令部2953と、工具交換指令部2954と、ブロー指令部2955と、停止解除指令部2956とを有する。これらの各部は、処理部295が備えるプロセッサで実行される加工プログラム及び回転工具交換プログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとしてNC装置290に実装されてもよい。 The NC device 290 differs from the NC device 190 in having a processing section 295 instead of the processing section 195 . The processing unit 295 includes a machining command unit 2950, a replacement command acquisition unit 2951, a stop command unit 2952, a tool lock command unit 2953, a tool change command unit 2954, a blow command unit 2955, and a stop release command unit 2956. have Each of these units is a functional module implemented by a machining program and a rotary tool changing program executed by a processor included in the processing unit 295 . Alternatively, each of these units may be implemented in the NC device 290 as firmware.

(NC装置290による加工処理及び回転工具交換処理)
図25~43を参照して、NC装置290による回転工具交換処理を説明する。図25に示す回転工具交換処理は、予め記憶部292に記憶されている加工プログラム及び回転工具交換プログラムに基づいて、主に処理部295によりNC装置290の各要素と協働して実行される。
(Processing by NC device 290 and rotary tool change processing)
The rotary tool changing process by the NC unit 290 will be described with reference to FIGS. 25 to 43. FIG. The rotary tool changing process shown in FIG. 25 is executed mainly by the processing unit 295 in cooperation with each element of the NC unit 290 based on a machining program and a rotary tool changing program pre-stored in the storage unit 292. .

まず、加工指令部2950は、図26に示す初期位置に配置された刃物台120を、加工位置移動指令をXYテーブル122に出力することによって(S201)、図27に示す加工開始位置に移動する。 First, the machining command unit 2950 outputs a machining position movement command to the XY table 122 (S201) to move the tool post 120 arranged at the initial position shown in FIG. 26 to the machining start position shown in FIG. .

次いで、加工指令部2950は、加工を実施することを示す加工指令をモータ161及びXYテーブル122に出力することによって(S202)、図27に示すようにXYテーブル122に固定的に装着されたバイト12Xによりワークの加工を行い、次いで図28に示すようにXYテーブル122に回転可能に装着された回転工具によりワークの加工を行う。 Next, the machining command unit 2950 outputs a machining command indicating to carry out machining to the motor 161 and the XY table 122 (S202). The workpiece is machined by 12X, and then the workpiece is machined by a rotary tool rotatably mounted on the XY table 122 as shown in FIG.

図29に示すように、加工指令によって、回転工具装置1の第1回転工具261又は第2回転工具262によりワークの加工が行われ、次工程で回転工具装置1の第2回転工具ユニット263を交換する場合、工具交換指令部2954は、自動工具交換装置280の筐体286をスタンバイ位置に移動することを示すスタンバイ位置移動指令を保持装置駆動装置283に出力する(S203)。保持装置駆動装置283は、スタンバイ位置移動指令が入力されたことに応じて、第2回転工具262によるワークの加工の妨げにならない場合、筐体286を図29に示すようにスタンバイ位置に移動する。 As shown in FIG. 29, the workpiece is machined by the first rotary tool 261 or the second rotary tool 262 of the rotary tool device 1 according to the machining command, and the second rotary tool unit 263 of the rotary tool device 1 is used in the next process. When replacing, the tool change command section 2954 outputs a standby position movement command to the holding device driving device 283 to move the housing 286 of the automatic tool changer 280 to the standby position (S203). In response to the input of the standby position movement command, the holding device driving device 283 moves the housing 286 to the standby position as shown in FIG. .

次いで、加工指令部2950は、第2回転工具ユニット263を交換することを示す回転工具交換指令を交換指令取得部2951に出力し(S204)、交換指令取得部2951は、加工指令部2950から回転工具交換指令を取得する(S205)。次いで、前記第2回転工具262による加工終了後、停止指令部2952は、モータ161にモータ停止指令を出力する(S206)と共に、回転規制指令をエア供給装置170に出力する(S207)。 Next, the machining command unit 2950 outputs a rotary tool replacement command indicating replacement of the second rotary tool unit 263 to the replacement command acquisition unit 2951 (S204). A tool change command is acquired (S205). After finishing the machining by the second rotary tool 262, the stop command section 2952 outputs a motor stop command to the motor 161 (S206) and outputs a rotation regulation command to the air supply device 170 (S207).

次いで、工具交換指令部2954は、回転工具装置1をB軸方向に回転すると共に、回転工具装置1を所定の工具交換位置に移動することを示す工具交換位置移動指令をXYテーブル122及び旋回モータ123に出力する(S208)。 Next, the tool change command section 2954 rotates the rotary tool device 1 in the B-axis direction and sends a tool change position movement command to the XY table 122 and turning motor to move the rotary tool device 1 to a predetermined tool change position. 123 (S208).

S208において、図30~32に示すように、まず、旋回モータ123は、図30に示すように、回転工具装置1をY軸方向に上方から見て反時計回りに90°B軸旋回する。次いで、XYテーブル122は、図31に示すように、回転工具装置1をX方向に筐体286に接近させるように移動する。そして、旋回モータ123は、図32に示すように、回転工具装置1を更に反時計回りに90°B軸旋回し、XYテーブル122は、第2回転工具ユニット263と回転工具抜差装置282が対向し、第2回転工具ユニット263と第1腕部2821及び第2腕部2822とが同一の高さになるように回転工具装置1を移動する。このとき回転工具装置1では、回転規制機構24が有する係止部材24bによって動力伝達機構23の歯車が係止される。 In S208, as shown in FIGS. 30 to 32, first, the turning motor 123 turns the rotary tool device 1 counterclockwise by 90° B when viewed from above in the Y-axis direction. Next, the XY table 122 moves so as to bring the rotary tool device 1 closer to the housing 286 in the X direction, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 32, the turning motor 123 turns the rotary tool device 1 further counterclockwise by 90° on the B axis, and the XY table 122 moves the second rotary tool unit 263 and the rotary tool insertion/extraction device 282 together. The rotary tool device 1 is moved so that the second rotary tool unit 263 and the first arm portion 2821 and the second arm portion 2822 are at the same height. At this time, in the rotary tool device 1 , the gear of the power transmission mechanism 23 is locked by the locking member 24 b of the rotation restricting mechanism 24 .

次いで、工具ロック指令部2953は、第2回転工具ユニット263を開放することを示す開放指令をエア供給装置170に出力する(S209)。S103の処理と同様な処理をエア供給装置170が実行することで、第2回転工具ユニット263が開放される。次いで、工具交換指令部2954は、第2回転工具ユニット263を引き抜くことを示す引抜指令を自動工具交換装置180、XYテーブル122に出力する(S210)。 Next, the tool lock command section 2953 outputs an open command to the air supply device 170 to open the second rotary tool unit 263 (S209). The second rotary tool unit 263 is opened by the air supply device 170 executing a process similar to the process of S103. Next, the tool change command section 2954 outputs a pull-out command for pulling out the second rotary tool unit 263 to the automatic tool changer 180 and the XY table 122 (S210).

S210において、図33に示すように、まず、シャッタ2860が開くと共に、自動工具交換装置280は、第2回転工具ユニット263が第1腕部2821と第2腕部2822との間に挿入されるように筐体286を移動し、第1腕部2821及び第2腕部2822によって第2回転工具ユニット263を挟持する。次いで、図34に示すように、回転工具抜差装置282は、筐体286に対してX方向に移動し、第1腕部2821及び第2腕部2822によって挟持された第2回転工具ユニット263を回転工具装置1から引き抜く。 In S210, as shown in FIG. 33, the shutter 2860 is first opened, and the automatic tool changer 280 inserts the second rotary tool unit 263 between the first arm 2821 and the second arm 2822. , and the second rotary tool unit 263 is sandwiched between the first arm portion 2821 and the second arm portion 2822 . Next, as shown in FIG. 34, the rotary tool insertion/extraction device 282 moves in the X direction with respect to the housing 286, and the second rotary tool unit 263 clamped by the first arm portion 2821 and the second arm portion 2822 is moved. is pulled out from the rotary tool device 1.

次いで、ブロー指令部2955は、第2回転工具ユニット263が外された第2回転軸22の内部をブローすることを示すブロー指令をエア供給装置170に出力する(S211)。次いで、工具交換指令部2954は、第2回転工具ユニット263の代わりに第2回転工具ユニット263cを挿入することを示す挿入指令をエア供給装置170及び保持装置駆動装置283に出力する(S212)。 Next, the blow command section 2955 outputs to the air supply device 170 a blow command to blow the inside of the second rotary shaft 22 from which the second rotary tool unit 263 has been removed (S211). Next, the tool change command section 2954 outputs an insertion command to the air supply device 170 and the holding device driving device 283 to insert the second rotary tool unit 263c instead of the second rotary tool unit 263 (S212).

S212において、図35に示すように、まず、マガジン2816は、第2回転工具ユニット263c(第2回転工具ユニット263´に相当)がマガジン2816の頂部に配置されるように回転する。一方、XYテーブル122は、第2回転軸22の高さがマガジン2816の頂部に配置される第2回転工具ユニット263cの軸の高さと一致するように、回転工具装置1をY方向に移動する。次いで、図36に示すように、XYテーブル122は、回転工具装置1をX方向に移動して、第2回転工具ユニット263cを第2回転軸22に挿入する。 In S212, first, the magazine 2816 rotates so that the second rotary tool unit 263c (corresponding to the second rotary tool unit 263') is arranged at the top of the magazine 2816, as shown in FIG. On the other hand, the XY table 122 moves the rotary tool device 1 in the Y direction so that the height of the second rotary shaft 22 matches the height of the axis of the second rotary tool unit 263c arranged at the top of the magazine 2816. . Next, as shown in FIG. 36, the XY table 122 moves the rotary tool device 1 in the X direction to insert the second rotary tool unit 263c into the second rotating shaft 22. As shown in FIG.

次いで、工具ロック指令部2953は、第2回転工具ユニット263cを係止することを示す係止指令をエア供給装置170に出力する(S213)。このとき回転工具装置1では、第2回転工具ユニット263cが保持されると共に、回転規制機構24が有する係止部材24bによる動力伝達機構23の歯車の係止が解除される。次いで、工具交換指令部2954は、回転工具装置1を初期位置に移動することを示す初期位置移動指令をXYテーブル122及び旋回モータ123に出力する(S214)。次いで、工具交換指令部2954は、第2回転工具ユニット263をマガジン2816に収容することを示す工具収容指令を自動工具交換装置280に出力する(S215)。 Next, the tool lock command section 2953 outputs a locking command to the air supply device 170 to lock the second rotary tool unit 263c (S213). At this time, in the rotary tool device 1, the second rotary tool unit 263c is held, and the engagement of the gear of the power transmission mechanism 23 by the engagement member 24b of the rotation restricting mechanism 24 is released. Next, the tool change command section 2954 outputs an initial position movement command to move the rotary tool device 1 to the initial position to the XY table 122 and turning motor 123 (S214). Next, the tool change command section 2954 outputs a tool storage command to the automatic tool changer 280 to store the second rotary tool unit 263 in the magazine 2816 (S215).

S214において、まず、図37に示すように、XYテーブル122は、回転工具装置1をY方向に移動して、マガジン2816から第2回転工具ユニット263cを、固定留め具2816dの付勢力に抗して上方に引き抜く。次いで、図38に示すように、自動工具交換装置280及び刃物台120は、互いに離間するようにX方向に移動して、第2回転工具ユニット263cを自動工具交換装置280から離隔させると共に、シャッタ2860が閉じる。次いで、図39及び40に示すように、旋回モータ123は、回転工具装置1をY軸方向に上面から見て時計方向に90°B軸旋回し、次いで、XYテーブル122は、回転工具装置1を正面主軸に向かってX方向に移動する。そして、図41に示すように、旋回モータ123は、回転工具装置1を更に時計方向に90°B軸旋回し、回転工具装置1を初期位置に待機させる。 In S214, first, as shown in FIG. 37, the XY table 122 moves the rotary tool device 1 in the Y direction to move the second rotary tool unit 263c from the magazine 2816 against the biasing force of the fixing fastener 2816d. and pull it upward. Next, as shown in FIG. 38, the automatic tool changer 280 and the tool post 120 move away from each other in the X direction to move the second rotary tool unit 263c away from the automatic tool changer 280, and the shutter 2860 closes. Next, as shown in FIGS. 39 and 40, the rotation motor 123 rotates the rotary tool device 1 in the Y-axis direction by 90° clockwise when viewed from the upper surface. in the X direction toward the front principal axis. Then, as shown in FIG. 41, the turning motor 123 further turns the rotary tool device 1 clockwise by 90° on the B axis, and causes the rotary tool device 1 to stand by at the initial position.

一方、S215において、まず、図39に示すように、回転工具抜差装置282は、第2回転工具ユニット263の溝部2630がホゾ2616eに対向するように、X方向に移動する。S206のモータ停止指令によって第2回転工具ユニット263は、溝部2630がホゾ2616eと対向する位相で停止している。次いで、図40に示すように、回転工具抜差装置282は、Y方向に移動して、第2回転工具ユニット263の溝部2630にホゾ2616eを係合させて、第2回転工具ユニット263をマガジン2816の頂部に装着する。次いで、図41に示すように、回転工具抜差装置282は、Y方向に移動して、マガジン2816の頂部から離脱する。そして、図42に示すように、回転工具装置1は、X方向に移動して、交換された第2回転工具ユニット263cによりワークの加工を行う。第2回転工具ユニット263cによる加工終了後、図43に示すように、XYテーブル122の移動によって、加工を完了したワークを突っ切る。 On the other hand, in S215, first, as shown in FIG. 39, the rotary tool insertion/extraction device 282 moves in the X direction so that the groove portion 2630 of the second rotary tool unit 263 faces the tenon 2616e. Due to the motor stop command in S206, the second rotary tool unit 263 is stopped at a phase in which the groove portion 2630 faces the tenon 2616e. Next, as shown in FIG. 40, the rotary tool insertion/extraction device 282 moves in the Y direction to engage the tenon 2616e with the groove 2630 of the second rotary tool unit 263, thereby moving the second rotary tool unit 263 into the magazine. Mounted on top of 2816. Then, as shown in FIG. 41 , the rotary tool inserter/insert device 282 moves in the Y direction and leaves the top of the magazine 2816 . Then, as shown in FIG. 42, the rotary tool device 1 moves in the X direction and processes the workpiece by the replaced second rotary tool unit 263c. After finishing the machining by the second rotary tool unit 263c, as shown in FIG. 43, the XY table 122 is moved to cut through the finished workpiece.

(第2実施形態に係る回転工具装置及び工作機械の作用効果)
工作機械200は、自動工具交換装置280と回転工具装置1との間において、第2回転工具ユニット263の溝部2630が±Y方向すなわち鉛直方向に並ぶ位相でマガジン2816のホゾ2616eと合う位相で第2回転工具ユニット263が停止するので、自動工具交換装置280のマガジン2816のホゾ2616eと第2回転工具ユニット263の溝部2630とを容易に係合できる。
(Action and effect of rotary tool device and machine tool according to second embodiment)
In the machine tool 200, between the automatic tool changer 280 and the rotary tool device 1, the groove portion 2630 of the second rotary tool unit 263 is aligned in the ±Y direction, that is, in the vertical direction, and is aligned with the tenon 2616e of the magazine 2816. Since the second rotary tool unit 263 stops, the tenon 2616e of the magazine 2816 of the automatic tool changer 280 and the groove 2630 of the second rotary tool unit 263 can be easily engaged.

また、工作機械200は、回転工具装置1及び自動工具交換装置280の双方を互いに近接する方向に移動することで工具を交換するので、工具交換に必要なスペースを小さくすることができる。 In addition, since the machine tool 200 exchanges tools by moving both the rotary tool device 1 and the automatic tool changer 280 toward each other, the space required for tool exchange can be reduced.

また、工作機械200は、自動工具交換装置280の内部に移動可能に配置される回転工具抜差装置282を介して第2回転工具ユニット263を交換するので、自動工具交換装置280をコンパクトにすることができる。さらに、工作機械200は、自動工具交換装置280のコンパクト化が可能なので、工作機械200への自動工具交換装置280を容易に搭載することができる。 In addition, since the machine tool 200 exchanges the second rotary tool unit 263 via the rotary tool insertion/removal device 282 movably arranged inside the automatic tool changer 280, the automatic tool changer 280 can be made compact. be able to. Furthermore, since the automatic tool changer 280 of the machine tool 200 can be made compact, the automatic tool changer 280 can be easily mounted on the machine tool 200 .

Claims (5)

工作機械に搭載される回転工具装置であって、
モータに係合され且つ互いに噛合して配置される複数の歯車を有し、前記モータから動力が伝達される動力伝達機構と、
ワークを加工する回転工具を着脱可能に保持する工具装着部が設けられ、且つ、前記動力伝達機構によって伝達された動力により回転する回転軸と、
前記回転軸の回転を規制する際に、前記動力伝達機構が前記モータと係合された状態で、前記複数の歯車の何れかを係止する係止部材と、を有し、
前記回転軸は、前記回転工具を交換するときに、回転を規制される、ことを特徴とする回転工具装置。
A rotary tool device mounted on a machine tool,
a power transmission mechanism having a plurality of gears that are engaged with a motor and arranged to mesh with each other, and to which power is transmitted from the motor;
a rotary shaft provided with a tool mounting portion for detachably holding a rotary tool for processing a workpiece and rotated by power transmitted by the power transmission mechanism;
a locking member that locks any one of the plurality of gears when the power transmission mechanism is engaged with the motor when the rotation of the rotating shaft is restricted ;
A rotary tool device according to claim 1, wherein the rotation of the rotary shaft is restricted when the rotary tool is replaced .
前記係止部材は、前記回転軸が延伸する軸方向に直交する移動方向に移動することで、前記複数の歯車の何れか1つの歯溝に噛合して、前記回転軸の回転を規制する、請求項1に記載の回転工具装置。 The locking member moves in a moving direction orthogonal to the axial direction in which the rotating shaft extends, thereby meshing with the tooth groove of any one of the plurality of gears to restrict the rotation of the rotating shaft. A rotary tool device according to claim 1. 前記複数の歯車は、前記移動方向に沿って配置され、
前記係止部材は、端部に位置する歯車に係合する、請求項2に記載の回転工具装置。
The plurality of gears are arranged along the moving direction,
3. A rotary tool apparatus according to claim 2, wherein said locking member engages a gear located at an end.
前記軸方向に延伸し且つ前記軸方向及び前記移動方向の何れとも相違する方向に延伸する溝部が形成されたピストンを備えるシリンダと、一端が前記係止部材に固定され且つ他端が前記溝部に挿入された連結部材とを更に有し、
前記係止部材は、前記ピストンが前記軸方向に移動することに応じて、前記移動方向に移動する、請求項2又は3に記載の回転工具装置。
a cylinder having a piston extending in the axial direction and having a groove extending in a direction different from the axial direction and the moving direction; one end fixed to the locking member and the other end to the groove and an interposed connecting member;
4. The rotary tool device according to claim 2, wherein said locking member moves in said movement direction in accordance with movement of said piston in said axial direction.
動力を出力するモータと、
モータに係合され且つ互いに噛合して配置される複数の歯車を有し、前記モータから動力が伝達される動力伝達機構と、ワークを加工する回転工具を着脱可能に保持する工具装着部が設けられ、且つ、前記動力伝達機構によって伝達された動力により回転する回転軸と、前記回転軸の回転を規制する際に、前記動力伝達機構が前記モータと係合された状態で、前記複数の歯車の何れかを係止する係止部材と、を有する回転工具装置と、
前記回転工具を交換するときに、前記回転軸の回転を規制することを示す回転規制指令を出力する制御装置と、
を有することを特徴とする工作機械。
a motor that outputs power;
A power transmission mechanism having a plurality of gears which are engaged with a motor and arranged to mesh with each other, and which transmits power from the motor; and a rotary shaft rotated by power transmitted by the power transmission mechanism; and the plurality of gears while the power transmission mechanism is engaged with the motor when the rotation of the rotary shaft is restricted. a rotary tool device having a locking member that locks any of
a control device that outputs a rotation regulation command indicating that the rotation of the rotary shaft is to be regulated when the rotary tool is replaced;
A machine tool characterized by having
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