JP2023115568A

JP2023115568A - 工作機械

Info

Publication number: JP2023115568A
Application number: JP2022017857A
Authority: JP
Inventors: 恒人中東; Tsunehito Nakahigashi; 直矢冨岡; Naoya Tomioka
Original assignee: DMG Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2022-02-08
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-08-21
Anticipated expiration: 2042-02-08
Also published as: WO2023153190A1; JP7214901B1

Abstract

【課題】工具を保持するクランプ機構のクランプ力を適正に維持することが可能な工作機械を提供する。【解決手段】工具をクランプするとともに、クランプ時のクランプ力を維持するように構成されたクランプ機構を有する工具装着部を複数備え、該各工具装着部をそれぞれ加工位置に割り出すタレット３と、所定位置に在る工具装着部に対して工具着脱動作を実行させる工具着脱動作付与機構と、タレット３及び工具着脱動作付与機構の動作を制御する制御装置４０とを備える。制御装置４０は、タレット３及び工具着脱動作付与機構を駆動して、工具をクランプした工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するクランプ力再付与部４９を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、工具をクランプして、そのクランプ力を維持するように構成されたクランプ機構を有するタレットを備えた工作機械に関する。

上記工作機械の一例として、従来、特許第６７７９４０６号公報（下記特許文献１）に開示された工作機械が知られている。この工作機械は、所謂横形の旋盤であって、複数の工具が装着されるタレット、及びこのタレットを保持する刃物台を備えるとともに、複数の工具を保持する工具マガジン、前記タレットに装着された工具と前記工具マガジンに保持された工具とを交換する工具交換装置、並びに、前記タレット、工具マガジン及び工具交換装置を含む運動機構部の動作を制御する制御装置などを備えている。

前記タレットは、多角柱体から構成され、各辺部にそれぞれ工具を保持する工具装着部を備えており、前記制御装置による制御の下で、各工具装着部を工具交換位置に割り出すことができるようになっている。また、工具装着部は、工具を着脱するためのクランプ機構を備えており、このクランプ機構がクランプ動作を行うことで、工具が工具装着部に固定され、前記クランプ機構がアンクランプ動作を行うことで、工具を工具装着部から取り外すことができるようになっている。

また、前記刃物台は、工具交換位置に割り出された前記工具装着部のクランプ機構に対して、工具の着脱動作、即ち、クランプ動作及びアンクランプ動作を実行させる工具着脱動作付与機構を備えており、前記制御装置による制御の下で、当該工具着脱動作付与機構を動作させることにより、工具交換位置に割り出された工具装着部のクランク機構が駆動されて、クランプ動作及びアンクランプ動作が実行される。

尚、前記クランプ機構は、クランプ時のクランプ力を維持するように構成されており、工具交換位置以外の位置にある工具装着部では、クランプ機構による工具のクランプ力が維持されている。

以上のように構成された工作機械では、前記制御装置による制御の下で、交換対象の工具が工具交換位置に割り出され、当該工具交換位置に割り出された工具と、工具マガジンに保持された適宜工具とが、前記工具交換装置によって交換される。そして、このようにしてタレットに保持された工具は、工具装着部のクランプ機構によりクランプされた状態が維持され、それぞれ加工位置に割り出されて加工に供される。

特許第６７７９４０６号公報

ところで、前記クランプ機構は、一般的に、コレットチャックを備え、このコレットチャックにより工具の被クランプ部をクランプするように構成されており、当該コレットチャックにドローバ（引き込みロッド）を係合させ、このドローバを圧油の作用により押し出すことによって、コレットチャックに解放動作（アンクランプ動作）を実行させ、一方、圧油やばね体（例えば、皿ばね）の作用によりドローバを引き込ませることによって、コレットチャックにクランプ動作を実行させるように構成されている。

そして、上述したクランプ機構によるクランプ力の維持は、ドローバを引き込ませる方向に作用するばね体、或いは、封入状態により圧力が維持された圧油によって実現されている。

ところが、圧油によってクランプ力を維持する態様では、封入した圧油が外部に漏れ出るのを完全には防止することができないため、工具交換が長時間行われない場合、言い換えれば、クランプ、アンクランプ動作が長時間行われない場合には、圧油の漏出によってクランプ力が低下する虞がある。そして、クランプ力が低下すると、加工負荷によって工具が振動するなど、安定した加工を実現することができないという問題を生じる。

このような問題は、圧油によってクランプ力を維持する場合に特に懸念されるが、ばね体によってクランプ力を維持する態様においても、起こり得る問題である。即ち、近年では、加工効率を高めるために、かなりの重負荷加工が行われており、その際に生じた振動が工具を介してタレットに伝播され、伝播された振動によって、例えば、ばね体が変位し、この変位によりクランプ力が変動して、前記コレットチャックによるクランプ状態が変動するといったことが起こり得るのである。そして、このようにして、工具のクランプ状態が変動すると、安定した加工を実現できない虞がある。

このように、従来の工作機械では、工具を保持するクランプ機構のクランプ力が適正に維持されているかどうかが保証されないという問題があった。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、工具を保持するクランプ機構のクランプ力を適正に維持することが可能な工作機械の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、
工具をクランプするとともに、クランプ時のクランプ力を維持するように構成されたクランプ機構を有する工具装着部を複数備え、該各工具装着部をそれぞれ加工位置に割り出すタレットと、所定位置に在る前記工具装着部に対して工具着脱動作を実行させる工具着脱動作付与機構と、前記タレット及び工具着脱動作付与機構の動作を制御する制御装置とを備えた工作機械であって、
前記制御装置は、前記タレット及び工具着脱動作付与機構を駆動して、工具をクランプした前記工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するクランプ力再付与部を備えた工作機械に係る。

この工作機械によれば、前記制御装置のクランプ力再付与部により前記タレットを駆動して、クランプ力を再付与すべき工具保持部を前記所定位置に割り出す。尚、この所定位置は、前記工具着脱動作付与機構により、前記各工具装着部のクランプ機構に対して工具着脱動作を実行させることができる位置である。

そして、前記クランプ力再付与部は、前記工具着脱動作付与機構により、前記所定位置にある工具装着部のクランプ機構を駆動して、再度、工具に対して再度クランプ力を付与させる。

斯くして、この工作機械によれば、クランプ力が弱まっていると懸念される工具装着部を、クランプ力再付与部により所定位置に割り出した後、工具着脱動作付与機構を駆動して、対象の工具装着部のクランプ機構に対して工具着脱動作を実行させることにより、工具に対して再度クランプ力を付与させることができる。

そして、このようにして各工具装着部のクランプ機構に対して、再度、クランプ動作を実行させることで、工具を保持する各クランプ機構のクランプ力を適正に維持することができ、この結果、安定した加工を実現することができる。

本発明において、前記クランプ力再付与部は、外部からの操作信号、例えば、操作盤を介した手動操作信号を受信して、対応する工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するように構成された態様を採ることができる。

このようにすれば、クランプ力を再付与させる必要のある工具が存在する場合に、任意の時期に必要な工具に対してクランプ力を再付与することができる。尚、クランプ力を再付与する対象の工具（工具装着部）は、操作盤から入力される特定の工具（工具装着部）であることができ、或いは、特定しない場合には、タレットに設けられる全ての工具（工具装着部）に対して、クランプ力を再付与するようにしても良い。

また、本発明において、前記クランプ力再付与部は、前記制御装置が、所定の加工プログラムに従って前記工具を用いた加工を開始する前に、所定の工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するように構成された態様を採ることができる。

このようにすれば、加工を開始する前に、必要な工具に対してクランプ力を再付与することができるので、加工を確実に安定したものにすることができる。尚、この場合に、前記クランプ力再付与部は、加工プログラム中に指令された特定のＮＣコードにより、クランプ力の再付与動作を実行するように構成されていても良い。

また、本発明において、前記クランプ力再付与部は、各工具装着部について、新たにクランプ力が付与されてからの経過時間を監視し、経過時間が所定の許容時間を超えているとき、対応する工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するように構成された態様を採ることができる。

クランプ機構のクランプ力は、時間の経過とともに弱まったり、変動したりする傾向にある。したがって、各工具装着部について、直近にクランプ力が付与されてからの経過時間を監視し、当該経過時間が所定の許容時間を超えたときに、対応する工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するようにすれば、各工具装着部において、求められる所定のクランプ力を確実に維持することができ、この結果、安定した加工を確実に実現することができる。尚、許容時間は、工具装着部の時間に応じたクランプ力に変動に基づいて、経験的に決定される。

以上のように、本発明によれば、クランプ力が弱まっていると懸念される工具装着部を、クランプ力再付与部により所定位置に割り出した後、工具着脱動作付与機構を駆動して、対象の工具装着部のクランプ機構に対して工具着脱動作を実行させることにより、工具に対して再度クランプ力を付与させることができる。

本発明の一実施の形態に係る工作機械を、一部ブロック図を含めて示した平面図である。本実施形態に係る工作機械を示した斜視図である。本実施形態に係るタレット、工具ホルダ、工具着脱動作付与機構を示した説明図である。本実施形態に係る制御装置を示したブロック図である。本実施形態に係るクランプ力再付与部における処理を示したフローチャートである。本発明の他の実施形態に係るタレット、工具ホルダ、工具着脱動作付与機構を示した説明図である。

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。

図１に示すように（図２も参照。）、本例の工作機械１は、制御装置４０を備え、この制御装置４０によってその動作が制御される旋盤であって、この制御装置４０の他に、相互に直交するＸ軸及びＺ軸に沿って移動可能に設けられた刃物台２、この刃物台２の前端面（Ｚ軸マイナス方向側の端面）に、前記Ｚ軸と平行な軸線を中心として矢示Ｂ－Ｃ方向に回転可能に支持されたタレット３、前記刃物台２の後方（Ｚ軸プラス方向側）に設けられた工具マガジン３０、前記タレット３及び工具マガジン３０に接続可能に設けられ、これらの間で工具Ｔを移送する工具交換装置２０、並びに前記制御装置４０に対して各種の操作信号等を入力する操作盤５０などを備えて構成される。

前記タレット３は、角柱体からなり、例えば、その外周平面に、工具Ｔが装着される工具装着部としての工具ホルダ４がそれぞれ配設されている。この工具ホルダ４は、工具Ｔを前記Ｚ軸に沿って保持する態様のもの、及び工具Ｔを半径方向に沿った状態で保持する態様のものがあり、前記タレット３には、各態様の工具ホルダ４が混在した状態で配設されている。

そして、本例では、図２に示した位置ＣＰ_１が工具ホルダ４に対する工具Ｔの着脱位置となっており、タレット３を矢示Ｂ－Ｃ方向に回転させることにより、各工具ホルダ４を着脱位置ＣＰ_１に割り出すことができるようになっている。また、この着脱位置ＣＰ_１において、Ｚ軸に沿って工具Ｔを保持する態様の工具ホルダ４の場合には、この工具ホルダ４に対して、Ｚ軸マイナス方向側から工具Ｔを着脱することができ、一方、半径方向に沿って工具Ｔを保持する態様の工具ホルダ４の場合には、この工具ホルダ４に対して、Ｘ軸マイナス方向側から工具Ｔを着脱することができるようになっている。

図３に、前記工具ホルダ４の一例を示す。尚、この工具ホルダ４は、工具Ｔを回転可能に保持する態様のものであるが、この他に工具Ｔを固定した状態で保持する態様のものもある。図３に示すように、この工具ホルダ４は、工具Ｔが装着される側が開口した収納穴を有するハウジング５と、この収納穴内に設けられる中空の円筒状をした回転軸６と、前記収納穴内に設けられて前記回転軸６を回転自在に支持するベアリング７と、前記回転軸６内に設けられて、工具Ｔをクランプするクランプ機構１０とから構成される。尚、工具Ｔは、その後端面に開口するように形成された前記被クランプ穴Ｔａを備えている。

前記クランプ機構１０は、前記工具Ｔの被クランプ穴Ｔａの内周面に係合するように前記回転軸６内に配設されたコレット１４と、前記回転軸６内で前記コレット１４よりも奥側に配設されたシリンダ１１と、このシリンダ１１内に配設されるとともに、その先端部が当該シリンダ１１から前記コレット１４側に延出され、且つ前記コレット１４に挿通されて、当該コレット１４に係合したドローバ１２と、シリンダ１１とドローバ１２との間の空間１１ｂ内に配設された皿ばね１３とから構成される。そして、シリンダ１１内の前記ドローバ１２よりも奥側には、当該ドローバ１２の後端面に圧油を作用させるための圧油室１１ａが形成されている。

また、前記タレット３の前記着脱位置ＣＰ_１にある工具ホルダ４には、工具着脱動作付与機構１５からの駆動力が作用するように構成されている。この工具着脱動作付与機構１５は、圧油供給源１６、この圧油供給源１６と前記タレット３とを接続する配管１７、この配管１７に設けられた切換弁１８などから構成される。配管１７は、コネクタ１９を介して、着脱位置ＣＰ_１の工具ホルダ４の前記圧油室１１ａに通じる流路３ａに接続されている。尚、切換弁１８は、後述する着脱動作付与部４８によって、その動作が制御される。

斯くして、着脱動作付与部４８による制御の下で、前記切換弁１８が開かれると、圧油供給源１６から配管１７、コネクタ１９、及び流路３ａを介して前記シリンダ１１の圧油室１１ａに圧油が供給される。そして、この圧油室１１ａに圧油が供給されると、前記ドローバ１２が皿ばね１３の付勢力に抗して前方に移動するとともに、この前方への移動に伴って、コレット１４が閉じ、これにより、工具Ｔが取り外し可能になる。

一方、着脱動作付与部４８により前記切換弁１８が閉じられるとともに、この切換弁１８がドレンに通じると、圧油室１１ａがドレン側に開放され、これにより、前記ドローバ１２が皿ばね１３の付勢力によって後方に移動するとともに、この後方への移動に伴って、ドローバ１２がコレット１４に係合してこれを外方に押し広げ、これにより、工具Ｔが当該コレット１４によってクランプ（内張り）される。そして、皿ばね１３の後方に向けた付勢力が適正に作用している間、コレット１４によるクランプ力が維持される。

図１及び図２に示すように、前記工具マガジン３０は、円形をした板材であって、前記Ｘ軸と平行な軸線を中心として矢示Ｄ－Ｅ方向に回転自在に設けられた保持板３１と、この保持板３１の周縁に、その外周に沿って等間隔に配設された保持ポット３２と、前記保持板３１を回転させる駆動モータ３３とを備えて構成される。前記保持ポット３２は、工具Ｔを保持するもので、Ｘ軸マイナス方向側に向けて突出するように前記保持板３１に取り付けられている。尚、本例では、図２に示した位置ＣＰ_２が保持ポット３２に対する工具Ｔの着脱位置となっており、前記駆動モータ３３によって前記保持板３１を回転させることにより、各保持ポット３２を着脱位置ＣＰ_２に割り出すことができるようになっている。

前記工具交換装置２０は、前記刃物台２及び前記工具マガジン３０よりも、前記Ｘ軸マイナス方向側に設けられるもので、前記Ｚ軸に沿って設けられた送り機構２１と、この送り機構２１により駆動されて、前記Ｚ軸に沿って移動する移動台２６と、この移動台２６に取り付けられた２つのハンド２７などから構成される。尚、図２において、もう一方のハンド２７は表れていない。

前記送り機構２１は、前記Ｚ軸に沿ってこれと平行に配設されたレール保持台２３と、このレール保持台２３の下面に、前記Ｚ軸に沿って平行に取り付けられた２本のガイドレール（図示せず）と、各ガイドレール（図示せず）に係合するようにそれぞれ２個ずつ設けられたスライダ（図示せず）と、前記レール保持台２３に沿って配設されたボールねじ２４と、このボールねじ２４に螺合したボールナット２５と、ボールねじ４の端部に連結して、当該ボールねじ２４を軸線中心に回転させるサーボモータ２２とから構成される。尚、前記スライダ（図示せず）は前記移動台２６に固設されている。

斯くして、この工具交換装置２０では、サーボモータ２２を駆動して、移動台２６をＺ軸に沿って工具マガジン３０側に移動させて、その一方のハンド２７により、着脱位置ＣＰ_２にある工具Ｔを把持して、当該工具Ｔを取り出す。次に、前記移動台２６をＺ軸に沿ってタレット３側に移動させて、その着脱位置ＣＰ_１にある工具Ｔを他方のハンド２７により把持して、その工具ホルダ４から取り外した後、前記一方のハンド２７に把持された工具Ｔを前記工具ホルダ４に装着して、当該工具ホルダ４によって工具Ｔを把持させる。ついで、再度、移動台２６をＺ軸に沿って工具マガジン３０側に移動させた後、前記他方のハンド２７に把持された工具Ｔを、着脱位置ＣＰ_２にある保持ポット３２に装着する。以上により、工具マガジン３０に保持された工具Ｔと、タレット３の工具ホルダ４に保持された工具Ｔとが、工具交換装置２０によって交換される。

前記制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むコンピュータから構成され、少なくともＮＣ制御部４１、加工プログラム記憶部４２、工具情報記憶部４３及び工具交換制御部４４を備えて構成される。

前記加工プログラム記憶部４２は、加工プログラムを記憶する機能部であり、前記工具情報記憶部４３は、工具に関する情報であって、少なくとも、各工具ホルダ４のクランプ１０によるクランプ力が再付与されてからの経過時間をデータテーブルの形式で記憶する機能部である。尚、前記経過時間は、クランプ力が再付与されたときにリセットされ、その後、内部時計によって随時更新される。

前記ＮＣ制御部４１は、前記工作機械１の刃物台２やタレット３の他、図示しない送り機構や主軸などの運動機構部の動作を制御する機能部であり、前記加工プログラム記憶部４２に格納された加工プログラムを実行して、この加工プログラム中の指令に従って前記運動機構部を制御して、当該加工プログラムに従った加工を実現する。

また、工具交換制御部４４は、工具マガジン３０の動作を制御するマガジン制御部４５と、前記工具交換装置２０の動作を制御する交換装置制御部４６と、前記タレット３の動作を制御するタレット制御部４７と、前記切換弁１８の動作を制御する着脱動作付与部４８と、着脱動作付与部４８を介して前記切換弁１８を動作させるクランプ力再付与部４９とを備えて構成される。

そして、工具交換制御部４４は、前記ＮＣ制御部４１からの工具交換指令を受けて、前記マガジン制御部４５、交換装置制御部４６、タレット制御部４７及び着脱動作付与部４８による制御の下、前記工具交換指令に応じて前記タレット３、工具マガジン３０、及び工具交換装置２０を動作させて、タレット３に保持された工具Ｔと、工具マガジン３０に保持された工具Ｔとを交換させる。

また、前記クランプ力再付与部４９は、図５に示した処理を実行する。即ち、ＮＣ制御部４１から制御信号を受信して、前記加工プログラム記憶部４２に格納された加工プログラムが実行されたか否かを監視し（ステップＳ１）、加工が開示されたことが確認されると、まず、ＮＣ制御部４１に一時停止指令を送信して、ＮＣ制御部４１における加工処理を一時停止させる（ステップＳ２）。次に、前記工具情報記憶部４３を参照して、クランプ力が付与されてからの経過時間が、所定の基準時間（許容時間）を超えた工具Ｔが存在するか否かを確認し（ステップＳ３）、基準時間を超えている工具Ｔが存在することが確認された場合には、前記タレット制御部４７を介して、対象の工具Ｔを着脱位置ＣＰ_１に割出す（ステップＳ７）。

ついで、クランプ力再付与部４９は、前記着脱動作付与部４８を介して前記切換弁１８を開き、圧油供給源１６から前記圧油室１１ａに圧油を供給して、コレット１４による工具Ｔのクランプを解除した後、前記切換弁１８を閉じて、前記皿ばね１３の付勢力により前記ドローバ１２を後方に移動させることにより、再度、コレット１４によって工具Ｔをクランプする、即ち、工具Ｔにクランプ力を再付与し（ステップＳ８）、この後、前記工具情報記憶部４３に格納された当該工具Ｔについて、その経過時間をリセットする（ステップＳ９）。以後、クランプ力再付与部４９は、クランプ力を付与されてからの経過時間が、前記基準時間を超えている全ての工具Ｔについて、ステップＳ７－Ｓ９の処理を繰り返して実行する。

一方、前記ステップＳ３において、クランプ力を付与されてからの経過時間が、前記基準時間を超えた工具Ｔが存在しないと確認された場合には、ＮＣ制御部４１に加工再開指令を送信して、当該ＮＣ制御部４１における加工処理を再開させる（ステップＳ４）。そして、加工が終了された後（ステップＳ５）、処理を終了するまで、ステップＳ１以降の処理を繰り返して実行する（ステップＳ６）。

また、前記クランプ力再付与部４９は、前記操作盤５０から入力されたクランプ力再付与指令を受信して、入力された工具Ｔについて、前記ステップＳ７－Ｓ９の処理を実行するように構成されている。

以上の構成を備えた本例の工作機械１によれば、ＮＣ制御部４１による制御の下で、適宜加工が開始されると（ステップＳ１）、まず、クランプ力再付与部４９により、ＮＣ制御部４１による加工が一時停止され（ステップＳ２）、工具情報記憶部４３を参照して、クランプ力が付与されてからの経過時間が、所定の基準時間を超えた工具Ｔが存在する場合には（ステップＳ３）、基準時間を超えている全ての工具Ｔについて、それぞれ着脱位置ＣＰ_１に割出した後（ステップＳ７）、クランプ機構１０を稼働させて、工具Ｔにクランプ力を再付与し（ステップＳ８）、この後、前記ＮＣ制御部４１による加工が再開される（ステップＳ４）。

前記クランプ機構１０のクランプ力は、時間の経過とともに弱まったり、変動したりすることが起こり得る。例えば、近年では、加工効率を高めるために、かなりの重負荷加工が行われており、その際に生じた振動が工具Ｔを介して皿ばね１３に伝播され、伝播された振動によって皿ばね１３が変位し、この皿ばね１３の変位によりクランプ力が変動して、前記コレット１４によるクランプ状態が変動するといったことが起こる。

本例の工作機械１によれば、加工を開始する前に、各工具Ｔ、言い換えれば各工具ホルダ４について、直近にクランプ力が付与されてからの経過時間を確認し、当該経過時間が所定の基準時間（許容時間）を超えている場合には、対応する工具ホルダ４のクランプ機構１０を動作させて、工具Ｔに対して、再度、クランプ力を付与するようにしているので、各工具ホルダ４において、求められる所定のクランプ力を確実に維持することができ、この結果、安定した加工を確実に実現することができる。尚、前記基準時間は、時間に応じたクランプ機構１０のクランプ力の変動に基づいて、経験的に決定される。

また、本例の工作機械１では、前記操作盤５０から個別に入力されるクランプ力再付与指令に基づいて、入力された工具Ｔに対して、前記クランプ力再付与部４９により、再度、クランプ力が付与されるので、クランプ力を付与させる必要のある工具Ｔが存在する場合に、任意の時期に必要な工具Ｔに対してクランプ力を付与することができる。

以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何ら上例の態様に限定されるものでは無い。

例えば、上例のクランプ機構１０、及び工具着脱動作付与機構１５は、図６に示したクランプ機構１０’、及び工具着脱動作付与機構１５’としても良い。尚、図６において、上例の構成と同じ構成部分については、同じ符号を付している。

図６に示したクランプ機構１０’は、シリンダ１１とドローバ１２との間の空間１１ｂ’を圧油室とするとともに、この圧油室１１ｂ’に通じる流路３ｂ’が工具ホルダ４に形成され、前記着脱位置ＣＰ_１にある工具ホルダ４の流路３ｂ’は、コネクタ１９ｂ’を介して配管１７に設けられた切換弁１８’に接続されている。

また、上例と同様に、工具ホルダ４には前記圧油室１１ａに通じる流路３ａ’が形成されており、着脱位置ＣＰ_１において、流路３ａ’はコネクタ１９ａ’を介して配管１７に設けられた切換弁１８’に接続されている。尚、前記工具着脱動作付与機構１５’は、圧油供給源１６、この圧油供給源１６と前記タレット３とを接続する配管１７、この配管１７に設けられた切換弁１８’などから構成される。

前記切換弁１８’は、着脱動作付与部４８による制御の下で動作し、圧油供給源１６からの圧油を、前記コネクタ１９ａ’及び流路３ａ’を介して前記圧油室１１ａに供給するモードと、前記コネクタ１９ｂ’及び流路３ｂ’を介して前記圧油室１１ｂ’に供給するモードとに切り換える。尚、切換弁１８’は、圧油室１１ａに圧油を供給するモードでは、圧油室１１ｂ’をドレン側に連通させ、圧油室１１ｂ’に圧油を供給するモードでは、圧油室１１ａをドレン側に連通させる。

斯くして、このクランプ機構１０’では、着脱動作付与部４８による制御の下で前記切換弁１８’が駆動され、圧油供給源１６から配管１７、コネクタ１９ａ’、及び流路３ａ’を介して前記圧油室１１ａに圧油が供給されると、前記ドローバ１２が前方に移動して、コレット１４が閉じられ、これにより工具Ｔが取り外し可能になる。

一方、前記切換弁１８’により、圧油室１１ｂ’に圧油が供給されると、前記ドローバ１２が後方に移動して、ドローバ１２がコレット１４を外方に押し広げ、これにより、工具Ｔが当該コレット１４によってクランプ（内張り）される。尚、工具ホルダ４が着脱位置ＣＰ_１から離れると流路３ｂ’は封止され、これにより圧油室１１ｂ’の圧力が維持され、コレット１４によるクランプ力が維持される。

ところで、このように、圧油によってクランプ力を維持する態様では、封止した圧油が外部に漏れ出るのを完全には防止することができないため、工具交換などによってクランプ力が付与されてから時間が経過すると、圧油の漏出によってクランプ力が低下する虞がある。

そこで、上例と同様にして、直近にクランプ力が付与されてからの経過時間が所定の基準時間（許容時間）を超えている場合には、対応する工具ホルダ４のクランプ機構１０’を動作させて、当該工具Ｔに対して、再度、クランプ力を付与するようにすれば、各工具ホルダ４において、求められる所定のクランプ力を確実に維持することができ、これにより、安定した加工を確実に実現することができる。特に、この態様のように、封止された圧油によってクランプ力を維持するように構成された態様では、時間経過に伴ってクランプ力が低下し易いため、有益である。

また、この態様においても、前記操作盤５０から個別に入力されるクランプ力再付与指令に基づいて、入力された任意の工具Ｔに対して、前記クランプ力再付与部４９により、再度、クランプ力を付与するようにしても良い。

また、上例では、経過時間が基準時間を超えた工具に対してクランプ力を再付与するようにしたが、このような態様に限られるものではなく、ＮＣ制御部４１による加工が開始された後、切削が開示される前に、タレット３に装着された全ての工具Ｔに対して、クランプ力を再付与するようにしても良い。

また、上例では、ＮＣ制御部４１による加工開始をクランプ力再付与部４９により監視するようにしたが、これに限られるものではなく、加工プログラムの中に、クランプ力再付与動作を実行させるためのＮＣコードを含ませ、ＮＣ制御部４１がこのＮＣコードを実行することにより、当該ＮＣ制御部４１からクランプ力再付与部４９に対して動作指令が送信され、この動作指令を受けてクランプ力再付与部４９が上記クランプ力再付与処理を実行するようにしても良い。

また、上例において、ステップＳ８においてクランプ力を再付与する際に、工具交換装置２０のハンド２７により工具Ｔを把持して、工具Ｔをアンクランプする際に、当該工具Ｔをサポートするようにしても良い。

一方、前記工具交換装置２０及び工具マガジン３０は任意的な構成であり、これらは必ずしも設備されていなくても良い。

繰り返しになるが、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

１工作機械
２刃物台
３タレット
４工具ホルダ
５ハウジング
６回転軸
１０クランプ機構
１１シリンダ
１１ａ圧油室
１２ドローバ
１３皿ばね
１４コレット
１５工具着脱動作付与機構
１６圧油供給源
１８切換弁
２０工具交換装置
２７ハンド
３０工具マガジン
４０制御装置
４１ＮＣ制御部
４４工具交換制御部
４９クランプ力再付与部

Claims

工具をクランプするとともに、クランプ時のクランプ力を維持するように構成されたクランプ機構を有する工具装着部を複数備え、該各工具装着部をそれぞれ加工位置に割り出すタレットと、所定位置に在る前記工具装着部に対して工具着脱動作を実行させる工具着脱動作付与機構と、前記タレット及び工具着脱動作付与機構の動作を制御する制御装置とを備えた工作機械であって、
前記制御装置は、前記タレット及び工具着脱動作付与機構を駆動して、工具をクランプした前記工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するクランプ力再付与部を備えていることを特徴とする工作機械。
前記クランプ力再付与部は、外部からの操作信号を受信して、対応する工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
前記クランプ力再付与部は、前記制御装置が、所定の加工プログラムに従って前記工具を用いた加工を開始する前に、所定の工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
前記クランプ力再付与部は、各工具装着部について、新たにクランプ力が付与されてからの経過時間を監視し、経過時間が所定の許容時間を超えているとき、対応する工具装着部に対して、再度、クランプ力を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の工作機械。