JP7069327B2

JP7069327B2 - Machine Tools

Info

Publication number: JP7069327B2
Application number: JP2020540979A
Authority: JP
Inventors: 誠司神浦; 孝三森; 憲一野田
Original assignee: Makino J Co Ltd
Current assignee: Makino J Co Ltd
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2038-09-07
Also published as: WO2020049730A1; JPWO2020049730A1

Description

本願は、工作機械に関する。 The present application relates to machine tools.

従来、主軸と工具マガジンとの間で工具を交換する工具交換装置を備える工作機械が知られている。例えば、特許文献１は、工具マガジンを備える横形マシニングセンタを開示している。工具マガジンは、加工室の上方のマガジン室に配置されており、水平な中心軸周りに回転する。加工室とマガジン室との間には、水平にスライドするシャッタが設けられている。シャッタは、加工中は閉じられ、工具を交換するときには開けられる。 Conventionally, a machine tool provided with a tool changing device for changing a tool between a spindle and a tool magazine is known. For example, Patent Document 1 discloses a horizontal machining center provided with a tool magazine. The tool magazine is located in the magazine chamber above the machining chamber and rotates about a horizontal central axis. A shutter that slides horizontally is provided between the processing chamber and the magazine chamber. The shutter is closed during machining and opened when changing tools.

特許文献２は、工具マガジンを備える工作機械を開示している。工具マガジンは工具保管室に配置されており、加工室と工具保管室とは隔離部によって仕切られている。隔離部は、加工室と工具保管室とを連通する開口部を有している。開口部は、シャッタによって開閉されるように構成されている。シャッタは、鉛直方向に対して傾けられた傾斜部と、鉛直方向に延びる垂下部とを有している。シャッタは、ワークを加工している間は閉じられ、工具を交換するときには開けられる。 Patent Document 2 discloses a machine tool including a tool magazine. The tool magazine is arranged in the tool storage room, and the processing room and the tool storage room are separated by a separation section. The isolation portion has an opening that connects the processing chamber and the tool storage chamber. The opening is configured to be opened and closed by a shutter. The shutter has an inclined portion inclined with respect to the vertical direction and a hanging portion extending in the vertical direction. The shutter is closed while the workpiece is being machined and opened when the tool is changed.

特許第６３２６３７４号明細書Japanese Patent No. 6326374 国際公開第２０１８／０４７３０８号International Publication No. 2018/047308

本発明は、工具交換時間を短縮すること、より大径の工具を収容すること、及び、工具交換のための主軸移動ストロークを短縮して機械寸法を小型化することが可能な工作機械を提供することを目的とする。 The present invention provides a machine tool capable of shortening the tool change time, accommodating a tool having a larger diameter, and shortening the spindle movement stroke for tool change to reduce the machine size. The purpose is to do.

本開示の一態様は、主軸に装着された工具を交換しながらワークを加工する工作機械において、主軸を回転可能に支持し、主軸の先端に工具を取り外し可能に装着する主軸装置と、複数の工具を主軸に装着される工具と平行かつ同じ向きに保持する工具マガジンを有する工具交換装置であって、工具マガジンは、複数の工具を周回させ、複数の工具のなかから選択された工具を、主軸に対して当該選択された工具を装着するための第１の位置に位置決めし、主軸が工具マガジンとの間で直接的に工具を交換する工具交換装置と、ワークが加工される加工室と工具マガジンが収容されるマガジン室とを仕切る仕切り壁に設けられた開閉可能なシャッタであって、第１の位置に位置決めされる工具の軸線に対して、第１の位置に位置決めされる工具の基端側では軸線に接近し且つ第１の位置に位置決めされる工具の先端側では軸線から遠ざかるように傾斜して配置されたシャッタと、を備える工作機械である。 One aspect of the present disclosure is a spindle device that rotatably supports the spindle and detachably mounts the tool on the tip of the spindle in a machine tool that processes a work while exchanging a tool mounted on the spindle. A tool changer having a tool magazine that holds a tool parallel to and in the same direction as the tool mounted on the spindle. The tool magazine circulates a plurality of tools and selects a tool from a plurality of tools. A tool changer that positions the selected tool with respect to the spindle in the first position and exchanges the tool directly between the spindle and the tool magazine, and a machine tool in which the workpiece is machined. An openable / closable shutter provided on the partition wall that separates the magazine chamber from which the tool magazine is housed, and the tool positioned at the first position with respect to the axis of the tool positioned at the first position. It is a machine tool provided with a shutter arranged so as to be inclined so as to approach the axis on the proximal end side and move away from the axis on the distal end side of the tool positioned at the first position.

本開示の一態様に係る工作機械では、シャッタは、工具マガジンの第１の位置に位置決めされる工具の軸線に対して、工具の基端側（すなわち、主軸に把持される部分）では、軸線に接近するように（すなわち工具マガジンにより接近するように）配置される。このことは、シャッタが閉じられているときに、主軸がより工具マガジンに接近することを可能にする。したがって、工具交換のための主軸移動ストロークを短縮して機械寸法を小型化することが可能となると共に、工具交換時間を短縮することが可能となる。また、シャッタは、第１の位置に位置決めされる工具の軸線に対して、工具の先端側では軸線から遠ざかるように配置される。このことは、マガジン室において工具の先端とシャッタとの間により広い空間を提供し、したがってより大径の工具を収容することが可能となる。 In the machine tool according to one aspect of the present disclosure, the shutter has an axis on the base end side of the tool (that is, a portion gripped by the spindle) with respect to the axis of the tool positioned at the first position of the tool magazine. Arranged to be closer to (ie, closer to the tool magazine). This allows the spindle to be closer to the tool magazine when the shutter is closed. Therefore, it is possible to shorten the spindle moving stroke for tool change and reduce the machine size, and it is possible to shorten the tool change time. Further, the shutter is arranged so as to be away from the axis of the tool positioned at the first position on the tip side of the tool. This provides more space between the tip of the tool and the shutter in the magazine chamber, thus allowing larger diameter tools to be accommodated.

主軸は立形であってもよく、工具交換装置は、いわゆるアームレスＡＴＣ（Automatic Tool Changer）にしてもよい。この場合、工具を交換するための追加の構成要素（例えば、工具交換アーム）を設ける必要がない。したがって、機械寸法をさらに小型化することが可能となる。 The spindle may be vertical, and the tool changer may be a so-called armless ATC (Automatic Tool Changer). In this case, it is not necessary to provide additional components (eg, tool change arm) for changing tools. Therefore, it is possible to further reduce the mechanical dimensions.

シャッタは、第１の位置に位置決めされる工具の基端側から先端側に向かって開いてもよい。工具の先端の下方には、通常、テーブル等の他の要素を配置するための比較的大きなスペースが既に存在し得る。したがって、開いたシャッタのための追加の待機スペースを設ける必要がない。したがって、機械寸法をさらに小型化することが可能となる。 The shutter may open from the proximal end side of the tool positioned in the first position towards the distal end side. Below the tip of the tool, there may already be a relatively large space, usually for placing other elements such as a table. Therefore, there is no need to provide additional waiting space for the open shutter. Therefore, it is possible to further reduce the mechanical dimensions.

工作機械は、シャッタを開閉するためのシャッタ駆動装置を更に備え、シャッタは、仕切り壁に対して加工室側で開閉可能に取り付けられてもよく、シャッタ駆動装置は、仕切り壁に対してマガジン室側に取り付けられてもよい。この場合、シャッタは仕切り壁に対して加工室側に取り付けられるため、仕切り壁の開口を加工室側から覆うようにシャッタを配置することが可能となる。したがって、シャッタが閉じられている間、開口は加工室に露出されず、切りくずが開口の縁部に堆積することを防止することができる。よって、切りくずが加工室からマガジン室に侵入することを防止することができる。また、シャッタ駆動装置は、仕切り壁に対してマガジン室側に取り付けられるため、切りくず及びクーラントがシャッタ駆動装置を汚染することを防止することができる。 The machine tool is further provided with a shutter drive device for opening and closing the shutter, the shutter may be attached to the partition wall so as to be openable and closable on the processing chamber side, and the shutter drive device may be attached to the partition wall in the magazine chamber. It may be mounted on the side. In this case, since the shutter is attached to the partition wall on the processing chamber side, it is possible to arrange the shutter so as to cover the opening of the partition wall from the processing chamber side. Therefore, while the shutter is closed, the opening is not exposed to the machining chamber and chips can be prevented from accumulating on the edges of the opening. Therefore, it is possible to prevent chips from entering the magazine chamber from the processing chamber. Further, since the shutter drive device is attached to the magazine chamber side with respect to the partition wall, it is possible to prevent chips and coolant from contaminating the shutter drive device.

本開示の一態様の工作機械によれば、工具交換時間を短縮すること、より大径の工具を収容すること、及び、工具交換のための主軸移動ストロークを短縮して機械寸法を小型化することが可能となる。 According to one aspect of the machine tool of the present disclosure, the tool change time is shortened, a tool having a larger diameter is accommodated, and the spindle movement stroke for tool change is shortened to reduce the machine size. It becomes possible.

実施形態に係る工作機械を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the machine tool which concerns on embodiment. 図１の工作機械の内部の一部を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows a part of the inside of the machine tool of FIG. ベッドを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the bed. 図１の工作機械の概略側断面図である。It is a schematic side sectional view of the machine tool of FIG. 図１の工作機械の加工室の内部を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the inside of the processing chamber of the machine tool of FIG. ベッド及び工具交換装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the bed and the tool change device. 図６中のＸ部の概略拡大図である。It is a schematic enlarged view of the X part in FIG. 主軸が工具交換位置にあるときの主軸、シャッタ、及び、第１の位置に位置決めされた工具を示す概略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view showing a spindle, a shutter, and a tool positioned in the first position when the spindle is in the tool change position. 主軸がＺ軸方向のストローク下端にあるときの主軸、シャッタ、及び、第１の位置に位置決めされた工具を示す概略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view showing a spindle, a shutter, and a tool positioned at the first position when the spindle is at the lower end of the stroke in the Z-axis direction. シャッタをマガジン室側から示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the shutter from the magazine room side. 図８において、シャッタが鉛直に設けられたと仮定したときの概略側面図である。FIG. 8 is a schematic side view assuming that the shutter is provided vertically.

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る工作機械を説明する。同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。理解を容易にするために、図の縮尺は変更されている場合がある。 Hereinafter, the machine tool according to the embodiment will be described with reference to the attached drawings. Similar or corresponding elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description is omitted. The scale of the figure is subject to change for ease of understanding.

図１は、実施形態に係る工作機械１００を示す概略斜視図であり、図２は、図１の工作機械１００の内部の一部を示す概略斜視図である。図１を参照して、工作機械１００は、例えば、立形マシニングセンタであることができる。工作機械１００は、ワークが加工される加工室、及び、工具マガジンが収容されるマガジン室を備える他の種類の工作機械であってもよい。工作機械１００は、ベッド（基台とも称され得る）１と、サドル２と、ラムベース３と、主軸頭４と、主軸５と、テーブル６と、スプラッシュガード７と、トラフ８と、切りくず回収器９と、を備えている。また、図２を参照して、工作機械１００は、工具マガジン５０を有する工具交換装置９０を備えており、主軸５に装着された工具を交換しながらワークＷを加工するように構成されている。なお、図２では、明りょうさのために、スプラッシュガード７は省略されていることに留意されたい。工作機械１００は、他の構成要素を更に有していてもよい。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing a machine tool 100 according to an embodiment, and FIG. 2 is a schematic perspective view showing a part of the inside of the machine tool 100 of FIG. With reference to FIG. 1, the machine tool 100 can be, for example, a vertical machining center. The machine tool 100 may be another type of machine tool including a processing chamber in which a work is machined and a magazine chamber in which a tool magazine is housed. The machine tool 100 includes a bed (which may also be called a base) 1, a saddle 2, a ram base 3, a spindle head 4, a spindle 5, a table 6, a splash guard 7, a trough 8, and chip collection. It is equipped with a vessel 9. Further, referring to FIG. 2, the machine tool 100 includes a tool changing device 90 having a tool magazine 50, and is configured to machine the work W while exchanging tools mounted on the spindle 5. .. Note that in FIG. 2, the splash guard 7 is omitted for clarity. The machine tool 100 may further have other components.

図１を参照して、本実施形態では主軸５は立形であり、鉛直な軸線Ｏｓ周りに回転する。工作機械１００では、軸線Ｏｓに沿った方向がＺ軸方向（上下方向とも称され得る）である。また、工作機械１００では、水平方向のうち、テーブル６とベッド１の本体部１２（詳しくは後述）とが対向する方向が、Ｙ軸方向（前後方向とも称され得る）である。ベッド１の本体部１２に対してテーブル６が在る側が前側であり、その反対の側が後側である。さらに、工作機械１００では、水平方向のうち、Ｙ軸方向と垂直な方向が、Ｘ軸方向（左右方向とも称され得る）である。 With reference to FIG. 1, in this embodiment, the spindle 5 is vertical and rotates around the vertical axis Os. In the machine tool 100, the direction along the axis Os is the Z-axis direction (which may also be referred to as the vertical direction). Further, in the machine tool 100, the direction in which the table 6 and the main body portion 12 of the bed 1 (detailed later) face each other in the horizontal direction is the Y-axis direction (which may also be referred to as a front-rear direction). The side where the table 6 is located is the front side with respect to the main body portion 12 of the bed 1, and the opposite side is the rear side. Further, in the machine tool 100, of the horizontal directions, the direction perpendicular to the Y-axis direction is the X-axis direction (which may also be referred to as the left-right direction).

図３は、ベッド１を示す概略斜視図である。ベッド１は、一対の脚部１１と、本体部１２と、を有する。一対の脚部１１は、床面等の基礎上に平行に配置されている。本体部１２は、脚部１１の上方に設けられている。本体部１２は、一対の側壁１２ａと、一対の側壁１２ａの上部に架け渡された天井壁１２ｂと、を有している。天井壁１２ｂは、側壁１２ａの上面に対してやや下方の位置において、一対の側壁１２ａを連結している。天井壁１２ｂの前縁は、側壁１２ａの前縁から後方に引っ込められており、主軸５と工具交換装置９０との間で工具を交換するためのスペースを提供する。 FIG. 3 is a schematic perspective view showing the bed 1. The bed 1 has a pair of legs 11 and a main body 12. The pair of legs 11 are arranged in parallel on a foundation such as a floor surface. The main body portion 12 is provided above the leg portion 11. The main body portion 12 has a pair of side walls 12a and a ceiling wall 12b bridged over the pair of side walls 12a. The ceiling wall 12b connects a pair of side walls 12a at a position slightly below the upper surface of the side wall 12a. The leading edge of the ceiling wall 12b is retracted rearward from the leading edge of the side wall 12a to provide space for tool change between the spindle 5 and the tool changer 90.

図４は、図１の工作機械１００の概略側断面図である。本体部１２は、マガジン室Ｒ２を画定して工具マガジン５０の周りを取り囲む、マガジン室カバー１４の一部を形成している。本体部１２の後方は、後部カバー１３によって覆われており、後部カバー１３は、本体部１２と共にマガジン室カバー１４を形成している。 FIG. 4 is a schematic side sectional view of the machine tool 100 of FIG. The main body 12 forms a part of the magazine chamber cover 14 that defines the magazine chamber R2 and surrounds the tool magazine 50. The rear part of the main body portion 12 is covered with the rear cover 13, and the rear cover 13 forms the magazine chamber cover 14 together with the main body portion 12.

図１を参照して、サドル２は、ベッド１の一対の側壁１２ａの上面に跨っている。サドル２は、モータに連結されたボールねじを有する送り装置（不図示）によって、ベッド１上をＹ軸方向に沿って駆動される。側壁１２ａとサドル２との間には、サドル２の移動を案内するガイド（不図示）が配置されている。サドル２によるＹ軸方向の送りは、ＮＣ装置によって制御される。 With reference to FIG. 1, the saddle 2 straddles the upper surface of a pair of side walls 12a of the bed 1. The saddle 2 is driven on the bed 1 along the Y-axis direction by a feeder (not shown) having a ball screw connected to a motor. A guide (not shown) for guiding the movement of the saddle 2 is arranged between the side wall 12a and the saddle 2. The feed in the Y-axis direction by the saddle 2 is controlled by the NC device.

ラムベース３は、サドル２の前面に取り付けられている。ラムベース３は、モータに連結されたボールねじを有する送り装置（不図示）によって、サドル２上をＸ軸方向に沿って駆動される。サドル２とラムベース３との間には、ラムベース３の移動を案内するガイド（不図示）が配置される。ラムベース３によるＸ軸方向の送りは、ＮＣ装置によって制御される。 The ram base 3 is attached to the front surface of the saddle 2. The ram base 3 is driven on the saddle 2 along the X-axis direction by a feeder (not shown) having a ball screw connected to a motor. A guide (not shown) for guiding the movement of the ram base 3 is arranged between the saddle 2 and the ram base 3. The feed in the X-axis direction by the ram base 3 is controlled by the NC device.

主軸頭４は、ラムベース３の前面に取り付けられている。主軸頭４は、モータに連結されたボールねじを有する送り装置（不図示）によって、ラムベース３上をＺ軸方向に沿って駆動される。ラムベース３と主軸頭４との間には、主軸頭４の移動を案内するガイド（不図示）が配置される。主軸頭４によるＺ軸方向の送りは、ＮＣ装置によって制御される。主軸頭４内には、軸線Ｏｓを中心にして回転する主軸５が設けられている。主軸５には、工具が装着される。 The spindle head 4 is attached to the front surface of the ram base 3. The spindle head 4 is driven on the ram base 3 along the Z-axis direction by a feeding device (not shown) having a ball screw connected to a motor. A guide (not shown) for guiding the movement of the spindle head 4 is arranged between the ram base 3 and the spindle head 4. The feed in the Z-axis direction by the spindle head 4 is controlled by the NC device. A spindle 5 that rotates about the axis Os is provided in the spindle head 4. A tool is mounted on the spindle 5.

以上のサドル２、ラムベース３及び主軸頭４が、主軸５を回転可能に支持し、主軸５の先端に工具を取り外し可能に装着する主軸装置１０を構成する。主軸装置１０は、他の構成要素を含んでいてもよい。主軸装置１０は、工具マガジン５０に保持された工具を主軸５の先端に取り外し可能に装着するように、主軸５をＸ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向の少なくとも一方向に移動させることができる。 The saddle 2, the ram base 3, and the spindle head 4 rotatably support the spindle 5, and constitute a spindle device 10 in which a tool is detachably mounted on the tip of the spindle 5. The spindle device 10 may include other components. The spindle device 10 may move the spindle 5 in at least one direction in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction so that the tool held in the tool magazine 50 is detachably attached to the tip of the spindle 5. can.

主軸頭４の下部には、一対のＸ軸方向のシートＳ１と、Ｙ軸方向のシートＳ２とが取り付けられている。シートＳ１，Ｓ２は、加工室Ｒ１の天井面を画定しており、切りくず及びクーラントの飛散を防止する。 A pair of seats S1 in the X-axis direction and a seat S2 in the Y-axis direction are attached to the lower portion of the spindle head 4. The sheets S1 and S2 define the ceiling surface of the processing chamber R1 to prevent chips and coolant from scattering.

図５は、図１の工作機械１００の加工室Ｒ１の内部を示す概略斜視図である。シートＳ１，Ｓ２によって形成される天井面には、主軸頭４の下端部を通すための開口が設けられている。Ｘ軸方向のシートＳ１は、主軸頭４の左右のそれぞれに配置されている。Ｙ軸方向のシートＳ２は、主軸頭４の前方に配置されている。 FIG. 5 is a schematic perspective view showing the inside of the processing chamber R1 of the machine tool 100 of FIG. The ceiling surface formed by the sheets S1 and S2 is provided with an opening for passing the lower end portion of the spindle head 4. The seats S1 in the X-axis direction are arranged on the left and right sides of the spindle head 4. The seat S2 in the Y-axis direction is arranged in front of the spindle head 4.

Ｙ軸方向のシートＳ２は、可撓性を有する材料で形成されており、巻取り部Ｓ２ａによって巻き取られるように構成されている。巻取り部Ｓ２ａは、例えば、工作機械１００のスプラッシュガード７の前面に固定されることができる。シートＳ２の一方の端部は、巻取り部Ｓ２ａに固定されており、他方の端部は、主軸頭４の前面に固定されている。したがって、例えば、主軸頭４がサドル２によって前側に移動させられる場合、シートＳ２は巻取り部Ｓ２ａによって巻き取られる一方で、主軸頭４が後側に移動させられる場合、シートＳ２は巻取り部Ｓ２ａから引き出される。このような構成によって、シートＳ２は、主軸頭４（サドル２）の前後方向の移動に追従するように構成されている。 The sheet S2 in the Y-axis direction is made of a flexible material and is configured to be wound by the winding portion S2a. The take-up portion S2a can be fixed to the front surface of the splash guard 7 of the machine tool 100, for example. One end of the sheet S2 is fixed to the take-up portion S2a, and the other end is fixed to the front surface of the spindle head 4. Therefore, for example, when the head of the head 4 is moved to the front side by the saddle 2, the sheet S2 is wound by the take-up portion S2a, while when the head of the head 4 is moved to the rear side, the sheet S2 is taken up by the take-up portion. It is drawn from S2a. With such a configuration, the seat S2 is configured to follow the movement of the spindle head 4 (saddle 2) in the front-rear direction.

Ｘ軸方向のシートＳ１は、Ｙ軸方向のシートＳ２と同様な構成を有しており、Ｙ軸方向の巻取り部Ｓ２ａと同様な巻取り部（不図示）によって巻き取られるように構成されている。このような構成によって、主軸頭４が左側に移動する場合、左側のシートＳ１は巻取り部によって巻き取られる一方で、右側のシートＳ１は巻取り部から引き出される。反対に、主軸頭４が右側に移動する場合、左側のシートＳ１は巻取り部から引き出される一方で、右側のシートＳ１は巻取り部によって巻き取られる。このような構成によって、シートＳ１は、主軸頭４の左右方向の移動に追従するように構成されている。 The sheet S1 in the X-axis direction has the same configuration as the sheet S2 in the Y-axis direction, and is configured to be wound by a winding portion (not shown) similar to the winding portion S2a in the Y-axis direction. ing. With such a configuration, when the spindle head 4 moves to the left side, the sheet S1 on the left side is wound up by the winding unit, while the sheet S1 on the right side is pulled out from the winding unit. On the contrary, when the spindle head 4 moves to the right side, the sheet S1 on the left side is pulled out from the take-up portion, while the sheet S1 on the right side is taken up by the take-up portion. With such a configuration, the seat S1 is configured to follow the movement of the spindle head 4 in the left-right direction.

図１を参照して、テーブル６は、ベッド１の本体部１２の前方に設けられている。テーブル６は、ワークＷを支持する。ワークＷは、直接的にテーブル６に取り付けられてもよく、又は、パレットを介してテーブル６に取り付けられてもよい。テーブル６は、ベッド１の脚部１１から上方に突出するテーブルベース６１によって、回転可能に支持されている。テーブル６は、例えば、モータによってＸ軸と平行な水平軸周りに回転させられる。テーブル６のこの回転方向は、Ａ軸方向と称され得る。テーブル６によるＡ軸方向の送りは、ＮＣ装置によって制御される。 With reference to FIG. 1, the table 6 is provided in front of the main body 12 of the bed 1. The table 6 supports the work W. The work W may be attached directly to the table 6 or may be attached to the table 6 via a pallet. The table 6 is rotatably supported by a table base 61 projecting upward from the legs 11 of the bed 1. The table 6 is rotated, for example, by a motor around a horizontal axis parallel to the X axis. This direction of rotation of the table 6 may be referred to as the A-axis direction. The feed in the A-axis direction by the table 6 is controlled by the NC device.

スプラッシュガード７は、加工室Ｒ１の側面（前面、後面、左面及び右面）を画定している。スプラッシュガード７は、テーブル６の周りを取り囲んでいる。スプラッシュガード７の上部に向けて、クーラントを供給するための複数の噴出口（不図示）が設けられている。噴出されるクーラントにより、スプラッシュガード７の内壁面に付着したり堆積しようとする切りくずが洗い流される。したがって、効率よく切りくずを排出することができる。 The splash guard 7 defines the side surfaces (front surface, rear surface, left surface and right surface) of the processing chamber R1. The splash guard 7 surrounds the table 6. A plurality of spouts (not shown) for supplying coolant are provided toward the upper part of the splash guard 7. The ejected coolant washes away chips that adhere to or accumulate on the inner wall surface of the splash guard 7. Therefore, chips can be efficiently discharged.

図４を参照して、スプラッシュガード７は、テーブル６の直下に加工室排出口７１を有している。加工室排出口７１は、スプラッシュガード７の下端部に形成された開口によって画定されており、トラフ８へと開口している。スプラッシュガード７の前面７ａは、鉛直壁と、下部の傾斜壁とによって形成されている。また、スプラッシュガード７の後面７ｂは、傾斜壁によって形成されている。スプラッシュガード７の後面７ｂは、加工室Ｒ１とマガジン室Ｒ２とを仕切る仕切り壁７３によって規定されている。スプラッシュガード７の後面７ｂには、後面７ｂと同様な傾きを有するシャッタ７２（詳しくは後述）が設けられており、傾斜壁の一部を形成している。スプラッシュガード７は、これら鉛直壁及び傾斜壁によって、加工によって生じる切りくずを加工室排出口７１に集めるように構成されている。 With reference to FIG. 4, the splash guard 7 has a processing chamber discharge port 71 directly below the table 6. The processing chamber discharge port 71 is defined by an opening formed at the lower end of the splash guard 7 and opens to the trough 8. The front surface 7a of the splash guard 7 is formed by a vertical wall and a lower inclined wall. Further, the rear surface 7b of the splash guard 7 is formed by an inclined wall. The rear surface 7b of the splash guard 7 is defined by a partition wall 73 that separates the processing chamber R1 and the magazine chamber R2. The rear surface 7b of the splash guard 7 is provided with a shutter 72 (detailed later) having an inclination similar to that of the rear surface 7b, and forms a part of the inclined wall. The splash guard 7 is configured to collect chips generated by processing at the processing chamber discharge port 71 by these vertical walls and inclined walls.

マガジン室Ｒ２は、工具交換装置９０を収容している。マガジン室Ｒ２の天井面及び側面は、マガジン室カバー１４によって画定されている。マガジン室カバー１４は、上記のように、ベッド１の本体部１２と後部カバー１３とによって形成されることができる。マガジン室カバー１４は、工具マガジン５０の直下にマガジン室排出口１５を有している。マガジン室排出口１５は、マガジン室カバー１４の下端部に形成された開口によって画定されており、トラフ８へと開口している。マガジン室カバー１４の前面１４ａ及び後面１４ｂは、鉛直壁及び傾斜壁で形成されている。マガジン室カバー１４の前面１４ａは、仕切り壁７３によって規定されている。マガジン室カバー１４は、これら鉛直壁及び傾斜壁によって、工具から落下した切りくずを、マガジン室排出口１５に集めるように構成されている。 The magazine chamber R2 houses the tool changing device 90. The ceiling surface and the side surface of the magazine chamber R2 are defined by the magazine chamber cover 14. As described above, the magazine chamber cover 14 can be formed by the main body portion 12 of the bed 1 and the rear cover 13. The magazine chamber cover 14 has a magazine chamber discharge port 15 directly below the tool magazine 50. The magazine chamber discharge port 15 is defined by an opening formed at the lower end of the magazine chamber cover 14, and opens to the trough 8. The front surface 14a and the rear surface 14b of the magazine chamber cover 14 are formed of a vertical wall and an inclined wall. The front surface 14a of the magazine chamber cover 14 is defined by a partition wall 73. The magazine chamber cover 14 is configured to collect chips dropped from the tool at the magazine chamber discharge port 15 by the vertical wall and the inclined wall.

図６は、ベッド１及び工具交換装置９０を示す概略斜視図である。工具交換装置９０は、工具マガジン５０と、折損工具検出装置８０とを有している。なお、図６では、工具マガジン５０及び折損工具検出装置８０の略全体が示されている一方で、ベッド１の左半分のみが示されていることに留意されたい。また、工具マガジン５０は、複数の工具を保持することが可能であるが、図６では、簡潔さのために、１つの工具Ｔのみが示されている点にも留意されたい。工具マガジン５０は、複数の工具を、主軸５に装着される工具と平行かつ同じ向きに保持する。具体的には、工具マガジン５０は、工具Ｔの先端及び主軸５に装着される工具の先端が同じ方向（本実施形態では、下方向）に突出するような向きで、工具Ｔの基端を把持する。工具マガジン５０は、複数の工具を周回させ、複数の工具のなかから選択された工具Ｔを、主軸５に対して工具Ｔを装着するための第１の位置Ｐ１に位置決めする（詳しくは後述）。例えば、工具マガジン５０における各工具の位置は、工作機械１００の機械制御装置（不図示）によって追跡されることができる。 FIG. 6 is a schematic perspective view showing the bed 1 and the tool changing device 90. The tool changing device 90 has a tool magazine 50 and a broken tool detecting device 80. It should be noted that FIG. 6 shows substantially the entire tool magazine 50 and the broken tool detection device 80, while only the left half of the bed 1 is shown. It should also be noted that although the tool magazine 50 can hold a plurality of tools, only one tool T is shown in FIG. 6 for brevity. The tool magazine 50 holds a plurality of tools in parallel and in the same direction as the tools mounted on the spindle 5. Specifically, in the tool magazine 50, the base end of the tool T is oriented so that the tip of the tool T and the tip of the tool mounted on the spindle 5 project in the same direction (downward in this embodiment). To grasp. The tool magazine 50 orbits a plurality of tools and positions the tool T selected from the plurality of tools at the first position P1 for mounting the tool T with respect to the spindle 5 (details will be described later). .. For example, the position of each tool in the tool magazine 50 can be tracked by a machine control device (not shown) of the machine tool 100.

工具マガジン５０は、マガジンベース５１と、チェーン５２と、複数のグリッパ５３とを有している。マガジンベース５１は、複数（例えば４つ）のボルトＢによってマガジン室Ｒ２の天井壁（ベッド１の本体部１２の天井壁１２ｂ）から吊り下げられて固定されている。なお、図６において右上のボルトは省略されていることに留意されたい。他の実施形態では、ボルトＢの１つ又は複数は、後部カバー１３の天井壁に固定されてもよい。チェーン５２は、マガジンベース５１によって可動に支持されており、長円形の無端軌道を有している。複数のグリッパ５３は、チェーン５２に沿って均等に配置されている。工具マガジン５０は、チェーン５２を無端軌道に沿って移動させることで、複数の工具を無端軌道に沿って周回させる。 The tool magazine 50 has a magazine base 51, a chain 52, and a plurality of grippers 53. The magazine base 51 is suspended and fixed from the ceiling wall of the magazine chamber R2 (ceiling wall 12b of the main body 12 of the bed 1) by a plurality of (for example, four) bolts B. Note that the bolt on the upper right is omitted in FIG. In other embodiments, one or more of the bolts B may be secured to the ceiling wall of the rear cover 13. The chain 52 is movably supported by the magazine base 51 and has an oval endless orbit. The plurality of grippers 53 are evenly arranged along the chain 52. The tool magazine 50 makes a plurality of tools orbit along the endless orbit by moving the chain 52 along the endless orbit.

図７は、図６中のＸ部の概略拡大図である。グリッパ５３は、２つのアームによって工具Ｔに取り付けられたホルダを握るように構成されている。２つのアームは、弾性要素によって閉位置に付勢されており、弾性要素の付勢力に対抗して工具Ｔのホルダを押し込むことによって開かれることができる。このような機械的な構成によって、グリッパ５３は工具Ｔを保持することができる。 FIG. 7 is a schematic enlarged view of part X in FIG. The gripper 53 is configured to grip the holder attached to the tool T by two arms. The two arms are urged to a closed position by an elastic element and can be opened by pushing the holder of the tool T against the urging force of the elastic element. With such a mechanical configuration, the gripper 53 can hold the tool T.

工具マガジン５０は、主軸５に対して選択された工具Ｔを装着するための第１の位置Ｐ１と、工具の折損を検出するための第２の位置Ｐ２と、を有している。第１の位置Ｐ１は、加工室Ｒ１に最も近い位置（図４において最も左側の位置）であることができる。図７を参照して、第２の位置Ｐ２は、第１の位置Ｐ１に隣接する位置であることができる。第１の位置Ｐ１に対して第２の位置Ｐ２の反対側の位置は、第３の位置Ｐ３であることができる。 The tool magazine 50 has a first position P1 for mounting the selected tool T with respect to the spindle 5 and a second position P2 for detecting breakage of the tool. The first position P1 can be the position closest to the processing chamber R1 (the leftmost position in FIG. 4). With reference to FIG. 7, the second position P2 can be a position adjacent to the first position P1. The position opposite to the second position P2 with respect to the first position P1 can be the third position P3.

折損工具検出装置８０は、第２の位置Ｐ２において、工具マガジン５０によって保持されている工具Ｔの折損を検出する。折損工具検出装置８０は、マガジンベース５１に固定されており、これによって、マガジン室Ｒ２の天井壁（ベッド１の本体部１２の天井壁１２ｂ）によって間接的に支持されている。代替的に、折損工具検出装置８０は、マガジン室Ｒ２の天井壁に直接的に固定され支持されてもよい。 The breakage tool detection device 80 detects the breakage of the tool T held by the tool magazine 50 at the second position P2. The broken tool detection device 80 is fixed to the magazine base 51, and is indirectly supported by the ceiling wall of the magazine chamber R2 (ceiling wall 12b of the main body 12 of the bed 1). Alternatively, the broken tool detection device 80 may be directly fixed and supported on the ceiling wall of the magazine chamber R2.

折損工具検出装置８０は、先端に接触子８１を有したアーム８４をＺ軸方向に昇降させ、接触子８１が工具Ｔの下面の切れ刃に接触したことを内蔵センサで感知し、接触したときのＺ軸方向の位置で工具折損の有無を検出する公知の構造のものであるので、ここでは詳細な説明を省略する。折損工具検出装置８０の上面８５，８６，８７は、切りくずが落下しやすいよう傾斜面で形成されている。 The broken tool detection device 80 raises and lowers the arm 84 having the contactor 81 at the tip in the Z-axis direction, and detects that the contactor 81 has touched the cutting edge on the lower surface of the tool T by the built-in sensor, and when the contact is made. Since it has a known structure for detecting the presence or absence of tool breakage at the position in the Z-axis direction, detailed description thereof will be omitted here. The upper surfaces 85, 86, and 87 of the broken tool detection device 80 are formed with an inclined surface so that chips can easily fall.

図４を参照して、トラフ８は、加工室Ｒ１の下方とマガジン室Ｒ２の下方とに亘って設けられており、加工室排出口７１から落下した切りくずをマガジン室排出口１５から落下した切りくずと共に搬送する。トラフ８は、矢印Ｄで示されるように、前方から後方へと切りくずを搬送するように構成されている。トラフ８には、前方から後方へと流体（例えば、クーラント）を流す機構が設けられており、流体によって切りくずを搬送するように構成されている。代替的に又は付加的に、トラフ８の内部には、スクリューコンベアーやスクレーパコンベアー等の機械的な搬送装置が設けられていてもよい。 With reference to FIG. 4, the trough 8 is provided below the processing chamber R1 and below the magazine chamber R2, and chips dropped from the processing chamber discharge port 71 are dropped from the magazine chamber discharge port 15. Transport with chips. The trough 8 is configured to carry chips from front to back, as indicated by arrow D. The trough 8 is provided with a mechanism for flowing a fluid (for example, coolant) from the front to the rear, and is configured to convey chips by the fluid. Alternatively or additionally, a mechanical transfer device such as a screw conveyor or a scraper conveyor may be provided inside the trough 8.

図２を参照して、切りくず回収器９は、トラフ８に接続されており、トラフ８によって搬送された切りくずを回収する。切りくず回収器９は、例えば、ドラムフィルタ９１と、リフトアップチップコンベア９２と、を有することができる。ドラムフィルタ９１は、切りくずをクーラントから分離するように構成されている。リフトアップチップコンベア９２は、ドラムフィルタ９１によって分離された切りくずを上方へ搬送するように構成されている。リフトアップチップコンベア９２によって搬送された切りくずは、例えばチップバケット（不図示）に落下することができる。切りくず回収器９には、タンク９３が接続されていてもよい。タンク９３は、ドラムフィルタによって切りくずが分離されたクーラントを貯留するように構成されている。タンク９３は、例えばポンプ（不図示）を含むことができ、回収したクーラントを再びワークＷの加工部、スプラッシュガード７へのクーラント噴出口、及びトラフ８の上流（前方）等に供給するように構成されていてもよい。切りくず回収器９は、上記と異なる他の構成を有していてもよい。 With reference to FIG. 2, the chip collector 9 is connected to the trough 8 and collects the chips conveyed by the trough 8. The chip collector 9 can include, for example, a drum filter 91 and a lift-up chip conveyor 92. The drum filter 91 is configured to separate chips from the coolant. The lift-up chip conveyor 92 is configured to carry the chips separated by the drum filter 91 upward. Chips conveyed by the lift-up chip conveyor 92 can fall, for example, into a chip bucket (not shown). A tank 93 may be connected to the chip collector 9. The tank 93 is configured to store the coolant from which chips have been separated by a drum filter. The tank 93 can include, for example, a pump (not shown) so that the recovered coolant is again supplied to the work W processing section, the coolant ejection port to the splash guard 7, the upstream (front) of the trough 8, and the like. It may be configured. The chip collector 9 may have another configuration different from the above.

続いて、シャッタ７２について詳細に説明する。図４を参照して、シャッタ７２は、加工室Ｒ１とマガジン室Ｒ２とを仕切る仕切り壁７３に設けられている。シャッタ７２は、ワークを加工している間、加工によって生じる切りくずやクーラントがマガジン室Ｒ２に飛散することを防止する。 Subsequently, the shutter 72 will be described in detail. With reference to FIG. 4, the shutter 72 is provided on a partition wall 73 that separates the processing chamber R1 and the magazine chamber R2. The shutter 72 prevents chips and coolant generated by the processing from being scattered in the magazine chamber R2 while the work is being processed.

図８は、主軸５が工具交換位置ＣＰにあるときの主軸５、シャッタ７２、及び、第１の位置Ｐ１に位置決めされた工具Ｔを示す概略側面図であり、図９は、主軸５がＺ軸方向のストローク下端ＬＰにあるときの主軸５、シャッタ７２、及び、第１の位置Ｐ１に位置決めされた工具Ｔを示す概略側面図である。なお、図８，９では、明りょうさのために、仕切り壁７３は省略されていることに留意されたい。 FIG. 8 is a schematic side view showing the spindle 5, the shutter 72, and the tool T positioned at the first position P1 when the spindle 5 is in the tool change position CP, and FIG. 9 shows a schematic side view showing the spindle 5 in Z. It is a schematic side view which shows the spindle 5, the shutter 72, and the tool T positioned at the 1st position P1 when it is at the lower end LP of the stroke in the axial direction. It should be noted that in FIGS. 8 and 9, the partition wall 73 is omitted for the sake of clarity.

図８を参照して、シャッタ７２は、第１の位置Ｐ１に位置決めされる工具Ｔの軸線（主軸５に回転させられる際の回転軸線）Ｏｔに対して、工具Ｔの基端側（工具Ｔに取り付けられたホルダ側。図８において上側）では軸線Ｏｔに接近し、且つ、工具Ｔの先端側（図８において下側）では軸線Ｏｔから遠ざかるように、傾斜して配置されている。このようなシャッタ７２に対して、主軸５は、工具交換位置ＣＰに位置することができる。 With reference to FIG. 8, the shutter 72 is located on the proximal end side of the tool T (tool T) with respect to the axis (rotation axis when rotated to the spindle 5) Ot of the tool T positioned at the first position P1. The holder side attached to the tool T (upper side in FIG. 8) is arranged at an angle so as to approach the axis Ot and the tip side of the tool T (lower side in FIG. 8) away from the axis Ot. With respect to such a shutter 72, the spindle 5 can be located at the tool change position CP.

工具交換位置ＣＰの高さ（Ｚ軸方向の位置）は、主軸５に保持されている工具Ｔの基端の高さ（すなわち、主軸５に保持されている工具Ｔのホルダの高さ）が、工具マガジン５０のグリッパ５３の高さと一致するような位置であることができる。工具交換位置ＣＰの左右方向の位置（Ｘ軸方向の位置）は、主軸５の回転軸線Ｏｓと、第１の位置Ｐ１に位置決めされる工具Ｔの軸線Ｏｔとが、Ｘ軸方向において整列されるような位置であることができる。 The height of the tool change position CP (position in the Z-axis direction) is the height of the base end of the tool T held by the spindle 5 (that is, the height of the holder of the tool T held by the spindle 5). , It can be positioned so as to match the height of the gripper 53 of the tool magazine 50. At the left-right position (position in the X-axis direction) of the tool change position CP, the rotation axis Os of the spindle 5 and the axis Ot of the tool T positioned at the first position P1 are aligned in the X-axis direction. Can be in such a position.

工具交換位置ＣＰの前後方向の位置（Ｙ軸方向の位置）は、主軸５に保持されている工具Ｔ並びに工具Ｔを支持、案内及び駆動するための構成要素（主軸５、主軸頭４並びにこれらのガイド及び送り装置）が、シャッタ７２に干渉しないような位置であることができる。例えば、工具交換位置ＣＰの前後方向の位置は、主軸５を工具交換位置ＣＰ（図８）からＹ軸方向の位置を維持したままＺ軸方向のストローク下端ＬＰ（図９）まで移動させたときに、シャッタ７２が他の部品と干渉しないような位置に設定されることができる。また、同時に、工具交換位置ＣＰの前後方向の位置は、工具交換のための主軸５の移動ストローク（Ｙ軸方向の移動ストローク、詳しくは後述）を短くするために、工具マガジン５０により近くに設定されることが好ましい。シャッタ７２の干渉の防止及び主軸５の移動ストロークの短縮の両方を達成するためには、シャッタ７２が第１の位置Ｐ１に位置決めされる工具Ｔの基端側において軸線Ｏｔにできるだけ接近していることが好ましいことが、図８から幾何学的に理解されよう。 The position in the front-rear direction (position in the Y-axis direction) of the tool change position CP is a component (spindle 5, spindle head 4, and these) for supporting, guiding, and driving the tool T and the tool T held on the spindle 5. The guide and feed device) can be positioned so as not to interfere with the shutter 72. For example, the position in the front-rear direction of the tool change position CP is when the spindle 5 is moved from the tool change position CP (FIG. 8) to the stroke lower end LP (FIG. 9) in the Z-axis direction while maintaining the position in the Y-axis direction. In addition, the shutter 72 can be set at a position where it does not interfere with other parts. At the same time, the position of the tool change position CP in the front-rear direction is set closer to the tool magazine 50 in order to shorten the movement stroke of the spindle 5 for tool change (movement stroke in the Y-axis direction, which will be described in detail later). It is preferable to be done. In order to prevent interference of the shutter 72 and shorten the movement stroke of the spindle 5, the shutter 72 is as close as possible to the axis Ot on the proximal end side of the tool T positioned at the first position P1. It will be geometrically understood from FIG. 8 that this is preferable.

対照的に、より大径の工具Ｔをマガジン室Ｒ２に収容するためには、マガジン室Ｒ２において工具Ｔの先端とシャッタ７２との間により広い空間を提供するべく、シャッタ７２が第１の位置Ｐ１に位置決めされる工具Ｔの先端側において軸線Ｏｔからできるだけ遠ざかっていることが好ましいことが、図８から幾何学的に理解されよう。これは、工具は、通常、共通化された基端を有している一方で、その先端の径は工具に応じて変わることに因る。 In contrast, in order to accommodate the larger diameter tool T in the magazine chamber R2, the shutter 72 is in the first position in the magazine chamber R2 to provide a wider space between the tip of the tool T and the shutter 72. It will be geometrically understood from FIG. 8 that it is preferable that the tip side of the tool T positioned at P1 is as far away from the axis Ot as possible. This is because the tool usually has a common base end, while the diameter of the tip varies depending on the tool.

以上のような考察を考慮して、工作機械１００では、上記のように、シャッタ７２が、第１の位置Ｐ１に位置決めされる工具Ｔの軸線Ｏｔに対して、工具Ｔの基端側では軸線Ｏｔに接近し、且つ、工具Ｔの先端側では軸線Ｏｔから遠ざかるように、傾斜して配置されている。このため、工作機械１００は、シャッタ７２と他の部品との干渉の防止、主軸５の移動ストロークの短縮、及び、より大径の工具Ｔの収容を同時に達成することができる。シャッタ７２の傾斜角度は、収容される工具の径等の様々な要因に応じて、様々な角度であることができ、例えば８°又は９°であることができる。傾斜角度は、他の値であってもよい。 In consideration of the above considerations, in the machine tool 100, as described above, the shutter 72 has an axis line Ot of the tool T positioned at the first position P1 and an axis line on the proximal end side of the tool T. It is arranged at an angle so as to approach Ot and move away from the axis Ot on the tip side of the tool T. Therefore, the machine tool 100 can simultaneously prevent the shutter 72 from interfering with other parts, shorten the moving stroke of the spindle 5, and accommodate the tool T having a larger diameter. The tilt angle of the shutter 72 can be various angles depending on various factors such as the diameter of the accommodated tool, for example, 8 ° or 9 °. The tilt angle may be another value.

図１１を参照して、仮にシャッタ７２が鉛直に設けられていた場合について説明する。図１１は、図８及び図９と同じ工具径の工具Ｔを主軸５及び工具マガジン５０に装着し、シャッタ７２を鉛直に設けたときの概略側面図である。図１１は、シャッタ７２が図８及び図９と同じ条件で周辺の構造物と干渉しない、主軸５と工具マガジン５０とが最も接近した位置状態を示している。このときの軸線Ｏｓと軸線Ｏｔとの距離Ｌ２は、図８における軸線Ｏｓと軸線Ｏｔとの距離Ｌ１より、（シャッタ７２の高さ）×（シャッタ７２の傾き角のｓｉｎ値）分だけ、確実に大きくなる。つまり、シャッタ７２を鉛直に設けると、工具交換のときの主軸５の移動ストロークがどうしても長くなってしまうことがわかる。 A case where the shutter 72 is provided vertically will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a schematic side view when a tool T having the same tool diameter as that of FIGS. 8 and 9 is attached to the spindle 5 and the tool magazine 50, and the shutter 72 is vertically provided. FIG. 11 shows a position in which the spindle 5 and the tool magazine 50 are closest to each other so that the shutter 72 does not interfere with the surrounding structures under the same conditions as in FIGS. 8 and 9. At this time, the distance L2 between the axis Os and the axis Ot is assured by (the height of the shutter 72) × (sin value of the tilt angle of the shutter 72) from the distance L1 between the axis Os and the axis Ot in FIG. Becomes larger. That is, it can be seen that if the shutter 72 is provided vertically, the moving stroke of the spindle 5 at the time of tool change is inevitably long.

図８を参照して、主軸頭４には、工具交換位置ＣＰにおいて、シャッタ７２の上端部に向けてクーラントを噴射するためのノズル５ａが設けられている。シャッタ７２は上記のように傾斜されているため、シャッタ７２の上端部には、切りくずが堆積する可能性がある。工作機械１００では、この上端部に向かってノズル５ａからクーラントを噴射することによって、切りくずの堆積を防止することができる。したがって、シャッタ７２が開いたときに、切りくずがマガジン室Ｒ２に侵入することを防止することができる。また、シャッタ７２の下部にはワイパ７２ａが取り付けられ、シャッタ７２が開くとき、下端がスプラッシュガード７の後面７ｂに接触して、後面７ｂに付着している切りくずをかき落すように作用する。これにより、シャッタ７２の開閉に伴ってマガジン室Ｒ２へ侵入する切りくずを極力少なくしている。 With reference to FIG. 8, the spindle head 4 is provided with a nozzle 5a for injecting coolant toward the upper end portion of the shutter 72 at the tool change position CP. Since the shutter 72 is tilted as described above, chips may accumulate on the upper end of the shutter 72. In the machine tool 100, the accumulation of chips can be prevented by injecting coolant from the nozzle 5a toward the upper end portion. Therefore, it is possible to prevent chips from entering the magazine chamber R2 when the shutter 72 is opened. Further, a wiper 72a is attached to the lower portion of the shutter 72, and when the shutter 72 is opened, the lower end contacts the rear surface 7b of the splash guard 7 and acts to scrape off chips adhering to the rear surface 7b. As a result, chips that enter the magazine chamber R2 as the shutter 72 is opened and closed are minimized.

図１０は、シャッタ７２をマガジン室Ｒ２側から示す概略斜視図である。工作機械１００は、シャッタ７２を開閉するためのシャッタ駆動装置１１０を備える。シャッタ７２は、仕切り壁７３に対して加工室Ｒ１側（スプラッシュガード７の後面７ｂ）で開閉可能に取り付けられる一方で、シャッタ駆動装置１１０は、仕切り壁７３に対してマガジン室Ｒ２側（マガジン室カバー１４の前面１４ａ）に取り付けられている。 FIG. 10 is a schematic perspective view showing the shutter 72 from the magazine chamber R2 side. The machine tool 100 includes a shutter drive device 110 for opening and closing the shutter 72. The shutter 72 is attached to the partition wall 73 so as to be openable and closable on the processing chamber R1 side (rear surface 7b of the splash guard 7), while the shutter drive device 110 is attached to the partition wall 73 on the magazine chamber R2 side (magazine chamber). It is attached to the front surface 14a) of the cover 14.

具体的には、仕切り壁７３は、工具交換の際に主軸５を通すための開口７４を有しており、シャッタ７２は、開口７４を加工室Ｒ１側から覆うように、仕切り壁７３に摺動可能に取り付けられる。開口７４は、仕切り壁７３において、シャッタ７２が工具マガジン５０に保持される工具に対して基端側（図１０において上方）から先端側（図１０において下方）に向かって、矢印７５の方向に開くような位置に設けられている。シャッタ７２と仕切り壁７３との間には、接触式のシール、ラビリンス等の非接触式のシール、又は、これらの組合せ等のシール手段が設けられることができる。 Specifically, the partition wall 73 has an opening 74 for passing the spindle 5 when changing tools, and the shutter 72 slides on the partition wall 73 so as to cover the opening 74 from the processing chamber R1 side. It can be mounted movably. The opening 74 is formed in the partition wall 73 in the direction of the arrow 75 from the proximal end side (upper in FIG. 10) to the distal end side (lower in FIG. 10) with respect to the tool in which the shutter 72 is held by the tool magazine 50. It is installed in a position that opens. A contact-type seal, a non-contact-type seal such as a labyrinth, or a sealing means such as a combination thereof can be provided between the shutter 72 and the partition wall 73.

シャッタ駆動装置１１０は、ブラケット１１１と、第１スライダ１１２と、第２スライダ１１３と、ガイド１１４と、ボールねじ１１５と、駆動源１１６と、を有することができる。シャッタ駆動装置１１０は、他の構成要素を更に有してもよい。 The shutter drive device 110 can have a bracket 111, a first slider 112, a second slider 113, a guide 114, a ball screw 115, and a drive source 116. The shutter drive device 110 may further include other components.

ブラケット１１１は、その中間部分においてシャッタ７２に固定されている。ブラケット１１１は、シャッタ７２からマガジン室Ｒ２において開口７４の側方まで延びている。第１スライダ１１２は、ブラケット１１１の一方の端部に固定されている一方で、第２スライダ１１３は、ブラケット１１１の他方の端部に固定されている。 The bracket 111 is fixed to the shutter 72 at an intermediate portion thereof. The bracket 111 extends from the shutter 72 to the side of the opening 74 in the magazine chamber R2. The first slider 112 is fixed to one end of the bracket 111, while the second slider 113 is fixed to the other end of the bracket 111.

ガイド１１４は、仕切り壁７３に固定されたレールと、当該レール上を移動するブロックとを含んでおり、第１スライダ１１２は、ガイド１１４のブロックに固定されている。ボールねじ１１５は、仕切り壁７３に回転可能に固定されたねじ軸と、当該ねじ軸上を移動するナットとを含んでおり、第２スライダ１１３は、ボールねじ１１５のナットに固定されている。駆動源１１６は、例えばモータであることができ、ボールねじ１１５のねじ軸を回転させる。以上のような構成によれば、駆動源１１６によってボールねじ１１５のねじ軸を回転させることによって、ボールねじ１１５のナットに第２スライダ１１３及びブラケット１１１を介して固定されたシャッタ７２が、第１スライダ１１２を介してガイド１１４によって案内されながら、工具マガジン５０に保持される工具に対して基端側から先端側に向かって開くことができる。なお、第２スライダ１１３を摺動させるための構成要素として、ボールねじ１１５及び駆動源１１６に代えて、例えば、油圧シリンダ又は空圧シリンダ等の他の駆動手動が使用されてもよい点に留意すべきである。 The guide 114 includes a rail fixed to the partition wall 73 and a block moving on the rail, and the first slider 112 is fixed to the block of the guide 114. The ball screw 115 includes a screw shaft rotatably fixed to the partition wall 73 and a nut moving on the screw shaft, and the second slider 113 is fixed to the nut of the ball screw 115. The drive source 116 can be, for example, a motor and rotates the screw shaft of the ball screw 115. According to the above configuration, the shutter 72 fixed to the nut of the ball screw 115 via the second slider 113 and the bracket 111 by rotating the screw shaft of the ball screw 115 by the drive source 116 is first. While being guided by the guide 114 via the slider 112, the tool can be opened from the proximal end side to the distal end side with respect to the tool held in the tool magazine 50. Note that, as a component for sliding the second slider 113, another drive manual such as a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder may be used instead of the ball screw 115 and the drive source 116. Should.

以上のような工作機械１００では、以下のような方法によって、工具を交換することができる。図４を参照して、先ず、主軸５に保持されている工具（加工に使用された工具）のホルダの高さが、工具マガジン５０のグリッパ５３の高さと一致するように、主軸５をＺ軸に沿って工具交換位置ＣＰ（図８）まで移動させる。また、工具マガジン５０の第１の位置Ｐ１には、空のグリッパ５３を配置する。また、第３の位置Ｐ３のグリッパ５３には、好ましくは、次の工具が保持されている。 In the machine tool 100 as described above, the tools can be replaced by the following methods. With reference to FIG. 4, first, the spindle 5 is Z-shaped so that the height of the holder of the tool (tool used for machining) held on the spindle 5 matches the height of the gripper 53 of the tool magazine 50. Move along the axis to the tool change position CP (FIG. 8). Further, an empty gripper 53 is arranged at the first position P1 of the tool magazine 50. Further, the gripper 53 at the third position P3 preferably holds the following tools.

続いて、シャッタ７２を開き、主軸５に保持されている工具のホルダが、第１の位置Ｐ１のグリッパ５３によって保持されるように、主軸５を第１の位置Ｐ１までＹ軸に沿って後退させる。続いて、主軸５が工具をアンクランプして、主軸５がＺ軸に沿って上昇する。 Subsequently, the shutter 72 is opened, and the spindle 5 is retracted along the Y axis to the first position P1 so that the holder of the tool held by the spindle 5 is held by the gripper 53 at the first position P1. Let me. Subsequently, the spindle 5 unclamps the tool, and the spindle 5 rises along the Z axis.

図７を参照して、続いて、チェーン５２を駆動し、第１の位置Ｐ１及び第３の位置Ｐ３のグリッパ５３を、それぞれ、第２の位置Ｐ２及び第１の位置Ｐ１に移動させる。 With reference to FIG. 7, the chain 52 is subsequently driven to move the gripper 53 at the first position P1 and the third position P3 to the second position P2 and the first position P1, respectively.

図４を参照して、続いて、主軸５がＺ軸に沿って下降し、第１の位置Ｐ１にある次の工具をクランプする。続いて、主軸５がＹ軸に沿って加工室Ｒ１まで前進する。続いて、シャッタ７２を閉じる。以上によって、工具を交換するための一連の動作が終了する。以上のような動作によって、主軸５は、工具マガジン５０との間で直接的に工具を交換するように構成されている。 With reference to FIG. 4, the spindle 5 subsequently descends along the Z axis to clamp the next tool at the first position P1. Subsequently, the main shaft 5 advances along the Y axis to the processing chamber R1. Subsequently, the shutter 72 is closed. This completes a series of operations for replacing the tool. By the above operation, the spindle 5 is configured to directly exchange the tool with the tool magazine 50.

また、折損工具検出装置８０は、加工に使用された工具が第２の位置Ｐ２に配置された後に、第２の位置Ｐ２にある工具が折損しているか否かを検出する。工具が折損していると検出された場合、折損した工具がワークＷに残されている可能性がある。したがって、この場合、次の工具の破損を防止するために、工作機械１００は加工を停止してもよい。 Further, the broken tool detecting device 80 detects whether or not the tool at the second position P2 is broken after the tool used for machining is placed at the second position P2. If it is detected that the tool is broken, the broken tool may be left on the work W. Therefore, in this case, the machine tool 100 may stop machining in order to prevent damage to the next tool.

以上のような工作機械１００では、シャッタ７２は、工具マガジン５０の第１の位置Ｐ１に位置決めされる工具Ｔの軸線Ｏｔに対して、工具Ｔの基端側（すなわち、主軸に把持される部分）では、軸線Ｏｔに接近するように（すなわち工具マガジン５０により接近するように）配置される。このことは、シャッタ７２が閉じられているときに、主軸５がより工具マガジン５０に接近することを可能にする。したがって、工具交換のための主軸５の移動ストロークを短縮して機械寸法を小型化することが可能となると共に、工具交換時間を短縮することが可能となる。また、シャッタ７２は、第１の位置Ｐ１に位置決めされる工具Ｔの軸線Ｏｔに対して、工具Ｔの先端側では軸線Ｏｔから遠ざかるように配置される。したがって、マガジン室Ｒ２において工具Ｔの先端とシャッタ７２との間により広い空間が得られ、より大径の工具Ｔを収容することが可能となる。 In the machine tool 100 as described above, the shutter 72 is a portion gripped by the base end side (that is, the spindle) of the tool T with respect to the axis Ot of the tool T positioned at the first position P1 of the tool magazine 50. ) Is arranged so as to approach the axis Ot (that is, closer to the tool magazine 50). This allows the spindle 5 to be closer to the tool magazine 50 when the shutter 72 is closed. Therefore, the moving stroke of the spindle 5 for tool replacement can be shortened to reduce the mechanical dimensions, and the tool replacement time can be shortened. Further, the shutter 72 is arranged so as to be away from the axis Ot on the tip side of the tool T with respect to the axis Ot of the tool T positioned at the first position P1. Therefore, a wider space can be obtained between the tip of the tool T and the shutter 72 in the magazine chamber R2, and it becomes possible to accommodate the tool T having a larger diameter.

また、工作機械１００では、主軸５は立形であり、工具マガジン５０との間で直接的に工具を交換する。したがって、工具を交換するための追加の構成要素（例えば、工具交換アーム）を設ける必要がない。したがって、機械寸法をさらに小型化することが可能となる。 Further, in the machine tool 100, the spindle 5 is vertical, and the tool is directly exchanged with the tool magazine 50. Therefore, it is not necessary to provide additional components (eg, tool change arm) for changing tools. Therefore, it is possible to further reduce the mechanical dimensions.

また、工作機械１００では、シャッタ７２は、第１の位置Ｐ１に位置決めされる工具Ｔの基端側から先端側に向かって開く。工具Ｔの先端の下方には、通常、テーブル６等の他の要素を配置するための比較的大きなスペースが既に存在し得る。したがって、開いたシャッタ７２のための追加の待機スペースを設ける必要がない。したがって、機械寸法をさらに小型化することが可能となる。 Further, in the machine tool 100, the shutter 72 opens from the base end side to the tip end side of the tool T positioned at the first position P1. Below the tip of the tool T, usually there may already be a relatively large space for arranging other elements such as the table 6. Therefore, there is no need to provide additional waiting space for the open shutter 72. Therefore, it is possible to further reduce the mechanical dimensions.

また、工作機械１００は、シャッタ７２を開閉するためのシャッタ駆動装置１１０を更に備えており、シャッタ７２は、仕切り壁７３に対して加工室Ｒ１側で開閉可能に取り付けられており、シャッタ駆動装置１１０は、仕切り壁７３に対してマガジン室Ｒ２側に取り付けられている。したがって、仕切り壁７３の開口７４を加工室Ｒ１側から覆うようにシャッタ７２を配置することが可能となる。よって、シャッタ７２が閉じられている間、開口７４は加工室Ｒ１に露出されず、切りくずが開口７４の縁部に堆積することを防止することができる。これによって、切りくずが加工室Ｒ１からマガジン室Ｒ２に進入することを防止することができる。また、シャッタ駆動装置１１０は、仕切り壁７３に対してマガジン室Ｒ２側に取り付けられるため、切りくず及びクーラントがシャッタ駆動装置１１０を汚染することを防止することができる。 Further, the machine tool 100 further includes a shutter drive device 110 for opening and closing the shutter 72, and the shutter 72 is attached to the partition wall 73 so as to be openable and closable on the processing chamber R1 side. The 110 is attached to the magazine chamber R2 side with respect to the partition wall 73. Therefore, the shutter 72 can be arranged so as to cover the opening 74 of the partition wall 73 from the processing chamber R1 side. Therefore, while the shutter 72 is closed, the opening 74 is not exposed to the processing chamber R1 and it is possible to prevent chips from accumulating on the edge of the opening 74. This makes it possible to prevent chips from entering the magazine chamber R2 from the processing chamber R1. Further, since the shutter drive device 110 is attached to the magazine chamber R2 side with respect to the partition wall 73, it is possible to prevent chips and coolant from contaminating the shutter drive device 110.

工作機械の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解するだろう。 Although the embodiment of the machine tool has been described, the present invention is not limited to the above embodiment. Those skilled in the art will appreciate that various variations of the above embodiments are possible.

５主軸
１０主軸装置
５０工具マガジン
７２シャッタ
９０工具交換装置
１００工作機械
１１０シャッタ駆動装置
Ｏｔ第１の位置に位置決めされる工具の回転軸線
Ｐ１工具マガジンの第１の位置
Ｒ１加工室
Ｒ２マガジン室
Ｔ工具
Ｗワーク5 Spindle 10 Spindle device 50 Tool magazine 72 Shutter 90 Tool changer 100 Machine tool 110 Shutter drive device Ot Rotating axis of the tool positioned in the first position P1 First position of the tool magazine R1 Machining room R2 Magazine room T Tool W work

Claims

主軸に装着された工具を交換しながらワークを加工する工作機械において、
前記主軸を回転可能に支持し、前記主軸の先端に工具を取り外し可能に装着する主軸装置と、
複数の工具を前記主軸に装着される工具と平行かつ同じ向きに保持する工具マガジンを有する工具交換装置であって、前記工具マガジンは、前記複数の工具を周回させ、前記複数の工具のなかから選択された工具を、前記主軸に装着するための第１の位置に位置決めし、前記主軸が前記工具マガジンとの間で直接的に工具を交換する工具交換装置と、
ワークが加工される加工室と前記工具マガジンが収容されるマガジン室とを仕切る仕切り壁に設けられた開閉可能なシャッタであって、前記第１の位置に位置決めされる前記工具の軸線に対して、前記第１の位置に位置決めされる前記工具の基端側では前記軸線に接近し且つ前記第１の位置に位置決めされる前記工具の先端側では前記軸線から遠ざかるように傾斜して配置されたシャッタと、
を具備することを特徴とした工作機械。 In a machine tool that processes workpieces while exchanging tools mounted on the spindle
A spindle device that rotatably supports the spindle and detachably attaches a tool to the tip of the spindle.
A tool changer having a tool magazine that holds a plurality of tools in parallel and in the same direction as a tool mounted on the spindle, wherein the tool magazine circulates the plurality of tools and is selected from among the plurality of tools. A tool changer that positions the selected tool in a first position for mounting on the spindle and the spindle directly exchanges tools with the tool magazine .
An openable / closable shutter provided on a partition wall that separates a processing chamber in which a work is machined and a magazine chamber in which the tool magazine is housed, with respect to the axis of the tool positioned at the first position. , The base end side of the tool positioned at the first position is arranged so as to approach the axis line, and the tip end side of the tool positioned at the first position is inclined away from the axis line. With the shutter,
A machine tool characterized by being equipped with.

前記主軸は立形である、請求項１に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 1, wherein the spindle is vertical.

前記シャッタは、前記工具マガジンに保持される前記工具に対して前記基端側から前記先端側に向かって開く、請求項１に記載の工作機械。 The machine tool according to claim 1, wherein the shutter opens from the base end side toward the tip end side with respect to the tool held in the tool magazine.

前記シャッタを開閉するためのシャッタ駆動装置を更に備え、
前記シャッタは、前記仕切り壁に対して加工室側に移動可能に取り付けられ、前記シャッタ駆動装置は、前記仕切り壁に対してマガジン室側に取り付けられる、請求項１に記載の工作機械。 Further provided with a shutter drive device for opening and closing the shutter,
The machine tool according to claim 1, wherein the shutter is movably attached to the partition wall on the processing chamber side, and the shutter drive device is attached to the magazine chamber side with respect to the partition wall.